JP5219498B2 - Handling machine and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、荷役物を昇降して搬送するための荷役機械に関し、特にエアー式の駆動源によって昇降機構を駆動する荷役機械に関する。   The present invention relates to a cargo handling machine for raising and lowering a cargo handling object, and more particularly to a cargo handling machine that drives a lifting mechanism by an air-type drive source.

工場の生産ラインあるいは倉庫などでは、比較的重量のある機材の脱着作業に伴う搬送、半製品ワークの次工程への搬送、また出荷製品の運搬など多種多様な搬送が行われている。こうした各種負荷の搬送作業では、労力軽減化と安全化を図り、かつ、小回りが利き機動性と簡便さを備えた荷役機械が使用されている。   In a factory production line or a warehouse, a wide variety of conveyances are performed such as conveyance associated with the removal and attachment of relatively heavy equipment, conveyance of semi-finished workpieces to the next process, and conveyance of shipped products. In such various load carrying work, a load handling machine that reduces labor and is safe, has a small turn and has mobility and simplicity is used.

図9は、従来の荷役機械のエアー制御系の構成を示すブロック図である。
図9に示すように、荷役機械101の本体103の内部には空気圧シリンダ120が配設され、空気圧シリンダ120のピストンロッド120aの先端部には昇降機構105のアーム104がリンク機構で連結されている。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an air control system of a conventional cargo handling machine.
As shown in FIG. 9, a pneumatic cylinder 120 is disposed inside a main body 103 of the cargo handling machine 101, and an arm 104 of an elevating mechanism 105 is connected to a tip portion of a piston rod 120 a of the pneumatic cylinder 120 by a link mechanism. Yes.

このリンク機構はアーム104の上昇下降動作時の力点となるとともに、アーム104は本体103内部で支持されこの支持部がアーム104の支点となっている。
さらにアーム104の先端には、操作グリップ109aを備えた操作ボックス109とクランプ機構108が設けられ、これにより荷役物107を保持して移動できるようになっている。なお、操作ボックス109には、負荷バランスボタン111と無負荷バランスボタン112が設けられている。
This link mechanism serves as a power point when the arm 104 moves up and down, and the arm 104 is supported inside the main body 103, and this support portion serves as a fulcrum of the arm 104.
Further, an operation box 109 having an operation grip 109a and a clamp mechanism 108 are provided at the tip of the arm 104, so that the cargo handling article 107 can be held and moved. Note that the operation box 109 is provided with a load balance button 111 and a no-load balance button 112.

空気圧シリンダ120には圧力比例制御弁121を介してエアー源122が接続配管され、作業者110による操作ボックス109からの上昇・下降指令に応じて、エアー源122から空気圧シリンダ120へエアーの給排気処理を行うように構成されている。なお、圧力比例制御弁121には、消音器123が接続されている。   An air source 122 is connected to the pneumatic cylinder 120 via a pressure proportional control valve 121, and air is supplied to and exhausted from the air source 122 to the pneumatic cylinder 120 in response to an ascent / descent command from the operation box 109 by the operator 110. It is configured to perform processing. A silencer 123 is connected to the pressure proportional control valve 121.

このような構成において、例えば作業者110が操作グリップ109aを上方向に操作すると、空気圧シリンダ120には圧力比例制御弁121を介してエアーが給気され、これにより空気圧シリンダ120のピストンロッド120aが図中下方向に動作し、アーム104先端のクランプ機構108によって把持された荷役物107が、てこの原理で上方向に移動する。   In such a configuration, for example, when the operator 110 operates the operation grip 109 a upward, air is supplied to the pneumatic cylinder 120 via the pressure proportional control valve 121, thereby causing the piston rod 120 a of the pneumatic cylinder 120 to move. The cargo handling object 107 that moves downward in the figure and is gripped by the clamp mechanism 108 at the tip of the arm 104 moves upward in the lever principle.

ところで、荷役機械101には、作業者110が直接荷役物107を掴んで無重力感覚で自在に移動・移載できるバランスモードという制御モードがある。このバランスモードにおける制御回路の動作を図9の従来の荷役機械の制御回路ブロック図を使って説明する。   By the way, the cargo handling machine 101 has a control mode called a balance mode in which the worker 110 can directly grab the cargo handling article 107 and freely move and transfer it with a sense of weightlessness. The operation of the control circuit in this balance mode will be described with reference to the control circuit block diagram of the conventional cargo handling machine shown in FIG.

このバランスモードでは、荷役機械101は、同図に示すように支点に対してアーム104の重量、クランプされた荷役物107の重量による反時計回りのモーメントと、空気圧シリンダ120のピストンロッド120aに支持された時計回りのモーメントを一致させることにより、停止した状態(バランス状態)になる。   In this balance mode, the cargo handling machine 101 is supported by the piston rod 120a of the pneumatic cylinder 120 and the counterclockwise moment due to the weight of the arm 104 and the weight of the clamped cargo handling object 107 as shown in FIG. By making the clockwise moments coincided with each other, a stopped state (balance state) is obtained.

このバランスされた状態で作業者110が荷役物107に力を加えると、これら両モーメントの僅かなバランスが崩れて荷役物107を自由に動かすことが可能になる。
このバランスモードにおいて重要な役目を果たすのが、圧力比例制御弁121である。圧力比例制御弁121は、空気圧シリンダ120内のエアー圧が一定になるようにシリンダ内のエアー圧を制御している。
When the operator 110 applies a force to the cargo handling object 107 in this balanced state, a slight balance between these two moments is lost and the cargo handling object 107 can be moved freely.
It is the pressure proportional control valve 121 that plays an important role in this balance mode. The pressure proportional control valve 121 controls the air pressure in the cylinder so that the air pressure in the pneumatic cylinder 120 becomes constant.

例えば、操作ボックス109に設けられた負荷バランスボタン111が押された場合、エアー制御回路124は、負荷/無負荷バランス圧設定回路125で設定された負荷バランス圧(荷役物を吊り上げた状態時にバランス状態を保つシリンダ内のエアー圧)の値を圧力比例制御弁121の入力設定ポートに設定する。   For example, when the load balance button 111 provided on the operation box 109 is pressed, the air control circuit 124 loads the load balance pressure set by the load / no-load balance pressure setting circuit 125 (balance when the cargo handling object is lifted). The value of the air pressure in the cylinder that maintains the state) is set in the input setting port of the pressure proportional control valve 121.

これにより、圧力比例制御弁121は入力ポートに設定されたエアー圧(負荷バランス圧)を出力ポートに設定し、空気圧シリンダ120内のエアー圧を負荷重量とバランスが取れたエアー圧に設定する。
この状態では作業者110が吊り上げた荷役物107に力を加えると、この加えた力によって空気圧シリンダ120のピストンロッド120aが動きシリンダ内のエアー圧が少し変化する。
Thus, the pressure proportional control valve 121 sets the air pressure (load balance pressure) set at the input port to the output port, and sets the air pressure in the pneumatic cylinder 120 to an air pressure balanced with the load weight.
In this state, when a force is applied to the cargo handling object 107 lifted by the worker 110, the piston rod 120a of the pneumatic cylinder 120 is moved by the applied force, and the air pressure in the cylinder is slightly changed.

しかし、圧力比例制御弁121はこのバランス圧から僅か増減したエアー圧を給排気処理によって吸収してしまい、空気圧シリンダ120内のエアー圧が常時設定しているバランス圧を維持するように制御する。このように制御することによってバランスモードでは、作業者110の操作によって空気圧シリンダ120内のピストンが動いても空気圧シリンダ120内にはこの操作力に反発する力が発生しないため、荷役物107は作業者110が荷役物107に力を加えた方向に動くことになる。   However, the pressure proportional control valve 121 absorbs the air pressure slightly increased / decreased from the balance pressure by the supply / exhaust process, and controls so that the air pressure in the pneumatic cylinder 120 is maintained at the constantly set balance pressure. By controlling in this way, in the balance mode, even if the piston in the pneumatic cylinder 120 is moved by the operation of the operator 110, no force repelling this operating force is generated in the pneumatic cylinder 120. The person 110 moves in a direction in which a force is applied to the cargo handling object 107.

このようなバランスモードにおいて、クランプしていた荷役物107が落下した場合の動作を説明する。
荷役物107をクランプした状態では、支点に対するアーム104の重量及びクランプされた荷役物107の重量による反時計回り方向のモーメントと、空気圧シリンダ120のピストンロッド120aに支持された時計回り方向のモーメントとの大きさが一致しているためバランス状態を維持していたが、荷役物107が落下すると支点に対して反時計回り方向のモーメントが小さくなるため、相対的に空気圧シリンダ120内のエアー圧による時計回り方向のモーメントの方が大きくなり、荷役機械101のアーム104は急激に上昇していく。
In such a balance mode, the operation when the cargo handling object 107 that has been clamped falls will be described.
In a state where the cargo handling object 107 is clamped, a counterclockwise moment due to the weight of the arm 104 with respect to the fulcrum and the weight of the clamped cargo handling object 107, and a clockwise moment supported by the piston rod 120a of the pneumatic cylinder 120, Although the balance state was maintained because the sizes of the cylinders coincided with each other, the moment in the counterclockwise direction with respect to the fulcrum becomes small when the cargo handling object 107 falls, so that the relative pressure due to the air pressure in the pneumatic cylinder 120 decreases. The moment in the clockwise direction becomes larger, and the arm 104 of the cargo handling machine 101 rises rapidly.

この現象(以後、飛び跳ね動作という)が発生した場合、荷役機械101のアーム104は作業者110の操作とは関係なく急激に上昇するため、荷役機械101を操作している作業者110にとっては大変危険な状態になる。   When this phenomenon (hereinafter referred to as a jumping operation) occurs, the arm 104 of the cargo handling machine 101 rises rapidly regardless of the operation of the worker 110, so it is very difficult for the worker 110 who is operating the cargo handling machine 101. It becomes dangerous.

この飛び跳ね動作を抑えるため、通常の場合、図9に示すように、荷役機械101には飛び跳ね対策ユニット130が本体103内部に設けられている。この飛び跳ね対策ユニット130は、上昇時の空気圧シリンダ120のピストンロッド120aの動きを監視しており、同ピストンロッド120aが作業者110の操作力による上昇速度(又は加速度)を超えて動作した場合は、ピストンロッド120aを即刻ロックしアーム104の上昇動作を停止させる。   In order to suppress this jumping operation, usually, as shown in FIG. 9, the cargo handling machine 101 is provided with a jumping countermeasure unit 130 inside the main body 103. This jumping countermeasure unit 130 monitors the movement of the piston rod 120a of the pneumatic cylinder 120 when ascending, and when the piston rod 120a operates exceeding the ascending speed (or acceleration) due to the operating force of the operator 110. The piston rod 120a is immediately locked to stop the raising operation of the arm 104.

この種の荷役機械には、上述したアーム式荷役機械の他にベルト(ロープ)式タイプのものがあるが、ベルト式の荷役機械の場合においても、同様に荷役物落下時に発生するベルトの高速上昇動作を機械的手段で検出し、所定の速度(加速度)を超えた場合、ベルトの上昇動作を停止させるロック機構を備えている。   This type of cargo handling machine includes a belt (rope) type in addition to the arm type cargo handling machine described above, but also in the case of a belt type cargo handling machine, the high speed of the belt that is generated when the cargo handling material falls. A lock mechanism is provided that detects the ascending operation by mechanical means and stops the ascending operation of the belt when a predetermined speed (acceleration) is exceeded.

従来、荷役機械の飛び跳ね対策機構については、種々の提案がなされている(例えば、特許文献1〜3参照)が、これら従来技術においては、以下のような問題点がある。
(1)シリンダにオイルダンパーを取り付けた飛び跳ね対策機構の場合、このオイルダンパーによる作動力が抵抗となり、上下動作時の操作性を悪化させるという問題がある。
(2)従来の機械式の飛び跳ね対策機構では、荷役機械の構造(例えばアーム式、ベルト式など)によっては、構造が違うため取り付けできなかったり、また、空きスペースなど物理的な制約によりうまく取り付けできない場合がある。例えば、シートベルトを使った飛び跳ね対策機構の場合、ベルト式の荷役機械には適用することができるが、アーム式の荷役機械にはそのままでは適用することはできない。
(3)従来の機械式の過速度・過加速度検出機構では、検出する過速度・過加速度を変更する場合、検出部の構成部品の一部を変更する必要があるため、可搬重量、または作業内容に合わせて同検出値を変更することは極めて困難である。
特許第3787065号公報 特開平5−147892号公報 特開2000−7287号公報
Conventionally, various proposals have been made for a mechanism for preventing jumping of a cargo handling machine (see, for example, Patent Documents 1 to 3). However, these conventional techniques have the following problems.
(1) In the case of a jumping prevention mechanism in which an oil damper is attached to the cylinder, there is a problem that the operating force by the oil damper becomes a resistance, and the operability during the up-and-down operation is deteriorated.
(2) The conventional mechanical jumping prevention mechanism cannot be installed depending on the structure of the cargo handling machine (eg, arm type, belt type, etc.), or it can be installed well due to physical restrictions such as empty space. There are cases where it is not possible. For example, a jumping prevention mechanism using a seat belt can be applied to a belt-type cargo handling machine, but cannot be applied to an arm-type cargo handling machine as it is.
(3) In the conventional mechanical overspeed / overacceleration detection mechanism, when changing the overspeed / overacceleration to be detected, it is necessary to change some of the components of the detection unit. It is extremely difficult to change the detection value according to the work content.
Japanese Patent No. 3787065 Japanese Patent Laid-Open No. 5-147892 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-7287

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、低コストで飛び跳ね動作の検出精度が高く、さらに種々の荷役機械に柔軟に取り付け可能な飛び跳ね対策技術を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional technology, and the object of the present invention is to provide a low-cost, high-accuracy detection of jumping motion and to be flexibly attached to various cargo handling machines. The purpose is to provide technology for preventing jumping.

上記目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、上下方向に移動自在に構成され、所定の荷役物をクランプ機構によって保持して昇降させるアームを有する昇降機構と、所定のエアー源から供給されるエアーの圧力によって前記昇降機構を駆動するエアー式駆動部とを有し、前記エアー式駆動部に対して給排気するエアーの流量及び圧力を所定の操作部からの命令に基づき圧力比例制御弁を用いて制御する荷役機械であって、前記昇降機構の動作加速度を検出する加速度センサと、前記圧力比例制御弁と前記エアー式駆動部との間に設けられた電磁弁と、前記圧力比例制御弁及び前記電磁弁の動作を制御する電子制御回路とを備え、前記電子制御回路が、前記加速度センサにて得られた加速度を累積加算した結果に基づき、前記圧力比例制御弁を動作させて前記エアー式駆動部に対するエアーの流量及び圧力を制御し、又は、前記電磁弁を動作させて前記エアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するように構成されているものである。
請求項2記載の発明は、上下方向に移動自在に構成され、所定の荷役物をクランプ機構によって保持して昇降させるアームを有する昇降機構と、所定のエアー源から供給されるエアーの圧力によって前記昇降機構を駆動するエアー式駆動部とを有し、前記エアー式駆動部に対して給排気するエアーの流量及び圧力を所定の操作部からの命令に基づき圧力比例制御弁を用いて制御する荷役機械であって、前記昇降機構の動作加速度を検出する加速度センサと、前記圧力比例制御弁と前記エアー式駆動部との間に設けられた電磁弁と、前記エアー式駆動部を停止させるエアー式のブレーキユニットと、前記ブレーキユニットのオン/オフを制御するブレーキ用電磁弁と、前記圧力比例制御弁、前記電磁弁及び前記ブレーキ用電磁弁の動作を制御する電子制御回路とを備え、前記電子制御回路が、前記加速度センサにて得られた結果に基づき、前記電磁弁を動作させて前記エアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するとともに、前記ブレーキ用電磁弁を動作させて当該エアー式駆動部を停止させるように構成されているものである。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2のいずれか1項記載の発明において、前記加速度センサが、MEMS技術によるセンサから構成されているものである。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の荷役機械を制御する方法であって、前記加速度センサにて得られた加速度が予め設定した値を超えた場合に当該加速度の累積加算処理を行い、当該累積加算処理により得られた速度が0より大きいときには前記電子制御回路から前記圧力比例制御弁への命令によって前記エアー式駆動部内のエアーの急速排気を行う一方、当該累積加算処理により得られた速度が0以下であるときには前記電子制御回路から前記電磁弁への命令によって前記エアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するステップを有する荷役機械の制御方法である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is configured to be movable in the vertical direction, and has a lifting mechanism having an arm that lifts and lowers a predetermined cargo by holding it with a clamp mechanism, and a predetermined air source. An air-type drive unit that drives the lifting mechanism by the pressure of air supplied from the air, and the flow rate and pressure of air supplied to and exhausted from the air-type drive unit are determined based on a command from a predetermined operation unit. A cargo handling machine that controls using a proportional control valve, an acceleration sensor that detects an operation acceleration of the elevating mechanism, an electromagnetic valve provided between the pressure proportional control valve and the pneumatic drive unit, and an electronic control circuit for controlling the operation of the pressure proportional control valve and the solenoid valve, said electronic control circuit, based on the results obtained and the acceleration cumulatively added by the acceleration sensor, before Ki圧 By operating the proportional control valve to control the air flow rate and pressure to the pneumatic drive unit, or one that is configured to cut off the supply of air to said pneumatic drive unit by operating the solenoid valve It is.
The invention according to claim 2 is configured to be movable in the vertical direction, and includes an elevating mechanism having an arm for moving up and down by holding a predetermined cargo item by a clamp mechanism, and the pressure of air supplied from a predetermined air source. Cargo handling that has an air-type drive unit that drives an elevating mechanism, and that controls the flow rate and pressure of air supplied to and exhausted from the air-type drive unit using a pressure proportional control valve based on a command from a predetermined operation unit An acceleration sensor for detecting an operation acceleration of the lifting mechanism, an electromagnetic valve provided between the pressure proportional control valve and the air driving unit, and an air type for stopping the air driving unit The brake unit for controlling the on / off of the brake unit, the pressure proportional control valve, the solenoid valve, and the brake solenoid valve. An electronic control circuit, and the electronic control circuit operates the electromagnetic valve based on the result obtained by the acceleration sensor to cut off the supply of air to the air-type drive unit, and the brake electromagnetic The valve is operated to stop the pneumatic drive unit .
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the acceleration sensor comprises a sensor based on MEMS technology.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a cargo handling machine according to the first aspect, wherein when the acceleration obtained by the acceleration sensor exceeds a preset value, a cumulative addition process of the acceleration is performed. When the speed obtained by the cumulative addition process is greater than 0, the air is rapidly exhausted from the air-type drive unit according to a command from the electronic control circuit to the pressure proportional control valve. The control method for a cargo handling machine includes a step of shutting off the supply of air to the pneumatic drive unit according to a command from the electronic control circuit to the electromagnetic valve when the speed is 0 or less .

本発明の場合、昇降機構の動作加速度を検出する加速度センサと、圧力比例制御弁の動作を制御する電子制御回路とを備え、この加速度センサにて得られた結果に基づき、電子制御回路から圧力比例制御弁への命令によってエアー式駆動部に対するエアーの流量及び圧力を制御するようにしたことから、従来の機械式の跳び跳ね手段に比べ、高精度で過加速度の検出ができ、これにより、荷役物の落下を迅速かつ正確に検出して、飛び跳ね対策処理を迅速に実行することができる。   In the case of the present invention, an acceleration sensor for detecting the operation acceleration of the elevating mechanism and an electronic control circuit for controlling the operation of the pressure proportional control valve are provided. Based on the result obtained by this acceleration sensor, the pressure from the electronic control circuit is Since the flow rate and pressure of air to the pneumatic drive unit are controlled by a command to the proportional control valve, over-acceleration can be detected with higher accuracy than the conventional mechanical jumping means. It is possible to quickly and accurately detect the falling of the cargo handling object and to quickly execute the jumping countermeasure process.

また、従来の機械式の飛び跳ね対策機構では、荷役機械の構造(例えばアーム式、ベルト式など)によっては、構造が違うため取り付けできなかったり、また、空き実装スペースなどの物理的な制約により取り付けできない場合があったりしたが、本発明の場合、加速度センサとして小型のものを採用することができるので、如何なる荷役機械でも簡単にセンサを搭載し過加速度を検出することができる。   In addition, the conventional mechanical jumping prevention mechanism cannot be installed depending on the structure of the cargo handling machine (for example, arm type, belt type, etc.), or may be installed due to physical restrictions such as empty mounting space. In some cases, the present invention can employ a small acceleration sensor, so that any loading machine can easily mount the sensor and detect over-acceleration.

さらに、センサを搭載する装置によっては、荷役機械の可搬重量、作業内容に応じて検出する過加速度を変更する必要があるが、従来の機械式による過速度・過加速度検出機構では、検出する過速度・過加速度を変更する場合、変更ができなかったり、また変更できても検出部の構成部品の一部を入れ替える必要がある。これに対し、本発明によれば過加速度の検出設定値をメモリに環境パラメータとしてデータを格納することができるため、過加速度の検出値を変更する場合は、環境パラメータを変更するだけで容易に対応することが可能である。   Furthermore, depending on the device equipped with the sensor, it is necessary to change the overacceleration to be detected depending on the load capacity of the cargo handling machine and the work content. However, the conventional mechanical overspeed / overacceleration detection mechanism detects it. When changing the overspeed / overacceleration, it is not possible to change or even if it can be changed, it is necessary to replace some of the components of the detection unit. On the other hand, according to the present invention, data can be stored as an over-acceleration detection set value in the memory as an environmental parameter. Therefore, when changing the over-acceleration detection value, it is easy to change only the environmental parameter. It is possible to respond.

さらにまた、従来のオイルダンパーによる飛び跳ね対策機構などの場合、このオイルダンパーによる作動力が抵抗となり、上下動作時の操作性を悪化させるという問題があったが、本発明によれば、加速度センサによって過加速検出を行うことから、上下動作時の操作性に全く影響を与えることはないという効果もある。   Furthermore, in the case of a conventional anti-jumping mechanism using an oil damper, there is a problem that the operating force of the oil damper becomes a resistance and deteriorates the operability during vertical movement. Since the over-acceleration detection is performed, there is an effect that the operability during the vertical movement is not affected at all.

本発明において、圧力比例制御弁とエアー式駆動部との間に、前記電子制御回路によって制御される電磁弁が設けられ、電子制御回路が、加速度センサにて得られた加速度を累積加算した結果即ち昇降機構の現在の速度に基づき、圧力比例制御弁を動作させてエアー式駆動部に対するエアーの流量及び圧力を制御し、又は、電磁弁を動作させてエアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するように構成されていることから、圧力比例制御弁を動作させて例えばエアー式駆動部からエアーの高速排気を行うことにより飛び跳ね対策処理を迅速に行うことができることに加え、エアー式駆動部からのエアーの排気処理時間が長くなった場合であっても、電磁弁を動作させてエアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断することにより、昇降機構の下降を防止することができる。 In the present invention, between the pressure proportional control valve and pneumatic drive unit, said electronic control circuit solenoid valve controlled is provided by an electronic control circuit, and the acceleration obtained by the acceleration sensor by cumulatively adding Based on the result, that is, based on the current speed of the lifting mechanism, the pressure proportional control valve is operated to control the air flow rate and pressure to the pneumatic drive unit, or the electromagnetic valve is operated to supply air to the pneumatic drive unit. Since it is configured to shut off, in addition to being able to perform the jumping countermeasure processing quickly by operating the pressure proportional control valve and, for example, performing high-speed exhaust of air from the air-type drive unit, the air-type drive unit Elevator by operating the solenoid valve to shut off the air supply to the air drive unit even when the air exhaust processing time from It is possible to prevent the descent.

本発明において、加速度センサが、MEMS技術によるセンサから構成されている場合には、加速度センサとして大きさが小さく低価格のものを採用することができるので、より低コストで検出精度が高い飛び跳ね対策機能を備えた荷役機械を提供することができる。   In the present invention, when the acceleration sensor is composed of a sensor based on MEMS technology, a small-sized and low-priced acceleration sensor can be adopted. A cargo handling machine having functions can be provided.

本発明においては、さらに、エアー式駆動部を停止させるエアー式のブレーキユニットと、このブレーキユニットのオン/オフを制御するブレーキ用電磁弁とを有し、電子制御回路が、加速度センサにて得られた結果に基づき、電磁弁を動作させてエアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するとともに、ブレーキ用電磁弁を動作させてエアー式駆動部を停止させるように構成されていることから、ブレーキユニットによる負荷をエアー式駆動部に対して与えることができ、これにより飛び跳ね動作検出時において、より確実に昇降機構を停止させることができる。
The present invention further includes an air brake unit for stopping the air drive unit and a brake solenoid valve for controlling on / off of the brake unit, and an electronic control circuit is obtained by the acceleration sensor. based on the obtained results, as well as cutting off the supply of air for the pneumatic drive unit by operating the solenoid valve, because it is configured to stop the air drive part by operating a solenoid valve for brake, brake The load by the unit can be applied to the air-type drive unit , whereby the lifting mechanism can be stopped more reliably when the jumping operation is detected.

本発明によれば、低コストで飛び跳ね動作の検出精度が高く、さらに種々の荷役機械に柔軟に取り付け可能な飛び跳ね対策機能を備えた荷役機械を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection accuracy of a jumping operation | movement is high at low cost, Furthermore, the cargo handling machine provided with the jump countermeasure function which can be flexibly attached to various cargo handling machines can be provided.

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明に係る荷役機械の実施の形態の外観構成を示す概略図、図2は、同荷役機械のエアー制御系の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an external configuration of an embodiment of a cargo handling machine according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an air control system of the cargo handling machine.

図1に示すように、本実施の形態の荷役機械1は、鉛直に立設された支柱2を有し、この支柱2の上部に本体3が設けられている。
図2に示すように、この本体3内には、従来技術と同様の空気圧シリンダ(エアー式駆動部)20が設けられている。この空気圧シリンダ20(以下、シリンダ20という。)は、消音器23付きの圧力比例制御弁21を介してエアー源22に接続されている。
As shown in FIG. 1, the cargo handling machine 1 according to the present embodiment includes a support column 2 that is erected vertically, and a main body 3 is provided above the support column 2.
As shown in FIG. 2, a pneumatic cylinder (pneumatic drive unit) 20 similar to the prior art is provided in the main body 3. The pneumatic cylinder 20 (hereinafter referred to as the cylinder 20) is connected to an air source 22 via a pressure proportional control valve 21 with a silencer 23.

ここで、圧力比例制御弁21とシリンダ20の間には後述する電磁弁24が設けられ、圧力比例制御弁21からシリンダ20へのエアー給気、排気を所定のタイミングで遮断するように構成されている。   Here, an electromagnetic valve 24, which will be described later, is provided between the pressure proportional control valve 21 and the cylinder 20, and is configured to shut off air supply and exhaust from the pressure proportional control valve 21 to the cylinder 20 at a predetermined timing. ing.

荷役機械1は、第1〜第3のアーム4a〜4cから構成されるアーム4を有する昇降機構5を備える。ここで、第1のアーム4aは、上下方向に所定の角度回動可能な状態で、てこの支点及び力点を構成するように支持されシリンダ20のピストンロッド20aによって駆動される。
また、第1のアーム4aは、支柱2の中心軸を中心にして水平方向に旋回するように支持されている。
The cargo handling machine 1 includes an elevating mechanism 5 having an arm 4 composed of first to third arms 4a to 4c. Here, the first arm 4a is supported so as to form a fulcrum and a power point of the lever 20 and is driven by the piston rod 20a of the cylinder 20 while being capable of rotating by a predetermined angle in the vertical direction.
Further, the first arm 4 a is supported so as to turn in the horizontal direction around the central axis of the support column 2.

第1のアーム4aの先端部には、第2のアーム4bが、関節部6を介して常に水平状態を保持する状態で連結され、さらに、第2のアーム4bの先端部(下端部)には、鉛直方向に延びる第3のアーム4cが関節部6を中心として水平方向に回転可能な状態で連結されている。   The second arm 4b is connected to the distal end of the first arm 4a in a state that always maintains a horizontal state via the joint portion 6, and is further connected to the distal end (lower end) of the second arm 4b. The third arm 4c extending in the vertical direction is connected in a state in which the third arm 4c can rotate in the horizontal direction around the joint 6.

第3のアーム4cの下端部には、例えば把持によって荷役物7を保持するクランプ機構8が取り付けられている。また、第3のアーム4cの下部には、操作グリップ9aを有する操作ボックス(操作部)9が取り付けられている。   A clamp mechanism 8 that holds the cargo handling material 7 by gripping, for example, is attached to the lower end of the third arm 4c. An operation box (operation unit) 9 having an operation grip 9a is attached to the lower part of the third arm 4c.

図2に示すように、この操作ボックス9には、負荷バランス圧設定ボタン11と無負荷バランス圧設定ボタン12が設けられ、これら負荷バランス圧設定ボタン11と無負荷バランス圧設定ボタン12は、マイクロコンピュータ、半導体メモリ等を有する電子制御回路25に接続されている。
本実施の形態においては、操作ボックス9内に、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術による加速度センサ30を内蔵して構成された制御ボックスが設けられている。
As shown in FIG. 2, the operation box 9 is provided with a load balance pressure setting button 11 and a no-load balance pressure setting button 12. The load balance pressure setting button 11 and the no-load balance pressure setting button 12 are It is connected to an electronic control circuit 25 having a computer, a semiconductor memory and the like.
In the present embodiment, the operation box 9 is provided with a control box configured to incorporate an acceleration sensor 30 based on MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.

ここで、加速度センサ30は、A/D変換器26を介して電子制御回路25に接続されており、加速度センサ30によって検出された加速度出力信号が、アナログ/デジタル変換され電子制御回路25にデジタルデータとして読み込まれるようになっている。   Here, the acceleration sensor 30 is connected to the electronic control circuit 25 via the A / D converter 26, and the acceleration output signal detected by the acceleration sensor 30 is analog / digital converted and digitally converted to the electronic control circuit 25. It is read as data.

また、電子制御回路25は、D/A変換器27を介して圧力比例制御弁21に接続されている。そして、圧力比例制御弁21の入力ポートのエアー圧の設定を、電子制御回路25から出力されたエアー圧設定データをD/A変換器27によってデジタル/アナログ変換することによって行う。
さらに、電子制御回路25は、過加速度検出値設定回路28と、負荷/無負荷バランス圧データ記憶・設定回路29とに接続されている。
The electronic control circuit 25 is connected to the pressure proportional control valve 21 via a D / A converter 27. The air pressure of the input port of the pressure proportional control valve 21 is set by digital / analog converting the air pressure setting data output from the electronic control circuit 25 by the D / A converter 27.
Further, the electronic control circuit 25 is connected to an over acceleration detection value setting circuit 28 and a load / no load balance pressure data storage / setting circuit 29.

過加速度検出値設定回路28は、荷役物7の落下時に検出する過加速度の閾値データが例えば半導体メモリに格納されている。この過加速度の閾値データは、電子制御回路25にデータ入力装置を接続することにより、設定変更を行うことができるようになっている。   The over-acceleration detection value setting circuit 28 stores over-acceleration threshold data detected when the cargo handling object 7 is dropped, for example, in a semiconductor memory. This over-acceleration threshold data can be changed by connecting a data input device to the electronic control circuit 25.

そして、電子制御回路25は、クランプ機能の上昇時の加速度が予め設定されている過加速度を超えて動作した場合、荷役物落下による飛び跳ね動作と判断し、飛び跳ね対策処理を実行し飛び跳ね動作を抑えるように制御する。この処理については、後述する。   And when the acceleration at the time of a raise of a clamp function operate | moves exceeding the preset over-acceleration, the electronic control circuit 25 will judge that it is a jumping operation | movement by cargo handling fall, and performs a jumping countermeasure process, and suppresses a jumping operation | movement To control. This process will be described later.

また、負荷/無負荷バランス圧データ記憶・設定回路29は、操作ボックス9に設けられた負荷バランス圧設定ボタン11と無負荷バランス圧設定ボタン12を操作することによって、それぞれの値を記憶し且つ設定変更できるようになっている。   The load / no-load balance pressure data storage / setting circuit 29 stores the respective values by operating the load balance pressure setting button 11 and the no-load balance pressure setting button 12 provided in the operation box 9 and Settings can be changed.

以下、図2、図3及び図4を用い、本実施の形態における飛び跳ね動作(過加速度)の検出方法及びその対策方法について説明する。
図3は、本実施の形態における飛び跳ね対策処理方法の一例を示すフローチャート、図4は、同飛び跳ね対策処理方法の説明をするための図である。
Hereinafter, a method for detecting the jumping motion (overacceleration) in the present embodiment and a countermeasure for the same will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 4.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the jump countermeasure processing method according to the present embodiment, and FIG. 4 is a diagram for explaining the jump countermeasure processing method.

まず、図2に示す電子制御回路25は、飛び跳ね対策処理が実行されているか否かを判断し(ステップS1)、飛び跳ね対策処理が実行されていないと判断した場合には、ステップS2に進み、加速度センサ30からの出力される加速度出力信号に基づき、操作ボックス9即ち荷役物7の加速度が過加速度設定値を超えているか否かを判断する。
この場合、加速度センサ30からの出力される加速度出力信号は、A/D変換器26によってアナログ/デジタル変換され、電子制御回路25において所定のサンプリング周期で読み込み処理を行う。
First, the electronic control circuit 25 shown in FIG. 2 determines whether or not the jump countermeasure process is being executed (step S1). If it is determined that the jump countermeasure process is not being executed, the process proceeds to step S2. Based on the acceleration output signal output from the acceleration sensor 30, it is determined whether or not the acceleration of the operation box 9, that is, the cargo handling object 7, exceeds the overacceleration set value.
In this case, the acceleration output signal output from the acceleration sensor 30 is analog / digital converted by the A / D converter 26 and is read by the electronic control circuit 25 at a predetermined sampling period.

電子制御回路25で読み込んだ当該加速度データが、予め設定されている過加速度検出閾値を超え(ステップS2)、さらにその状態が所定の継続時間Δta(図4参照)を経過したことが検出された(ステップS3)場合、飛び跳ね動作発生(荷役物落下)と判断する。ここで、クランプした荷役物7が落下した場合には、シリンダ20内のエアー圧により、荷役機械1のアーム4は急激に上昇する。   It is detected that the acceleration data read by the electronic control circuit 25 exceeds a preset over-acceleration detection threshold (step S2), and that the state has passed a predetermined duration Δta (see FIG. 4). In the case of (Step S3), it is determined that a jumping motion has occurred (a cargo item falls). Here, when the clamped cargo handling object 7 falls, the arm 4 of the cargo handling machine 1 rises rapidly by the air pressure in the cylinder 20.

図4を用いて荷役物落下の検出方法について更に詳細に説明する。
図4において、加速度センサ30からの加速度データaをサンプリング周期ΔTでサンプリングし、さらにサンプリングした結果を下式(1)によって積算することによりアーム4先端の速度vを求める。
v =Σ(a×ΔT) …式(1)
飛び跳ね動作検出前において、加速度=0(停止状態)では、v=0に設定する。
The method for detecting the falling of a cargo item will be described in more detail with reference to FIG.
In FIG. 4, the acceleration data a from the acceleration sensor 30 is sampled at a sampling period ΔT, and the sampling result is integrated by the following equation (1) to obtain the velocity v of the arm 4 tip.
v = Σ (a × ΔT) (1)
Before the jumping motion is detected, if acceleration = 0 (stop state), v = 0 is set.

また、この状態で検出した過加速度が設定した過加速度閾値を超え(ステップS2)、さらに所定の時間を経過した(ステップS3)場合、飛び跳ね動作有り(荷役物落下)と判断し、現在の加速度の累積加算処理を行い現在の速度を算出する(ステップS4)。
さらに、この加速度の累積加算の結果、すなわち、速度が0以下であるか否かを判断し(ステップS5)、その結果に応じて以下の処理を実行する。
In addition, when the overacceleration detected in this state exceeds the set overacceleration threshold (step S2) and a predetermined time has passed (step S3), it is determined that the jumping action is present (loading object falling), and the current acceleration The current speed is calculated (step S4).
Further, it is determined whether or not the result of the cumulative addition of acceleration, that is, the speed is 0 or less (step S5), and the following processing is executed according to the result.

まず、加速度の累積加算の結果が0より大きい場合には、電子制御回路25からの命令によって圧力比例制御弁21の出力を最低圧(大気圧)に設定し、シリンダ20内のエアーの急速排気処理を実行する(ステップS6)。
この排気処理を実行すると、シリンダ20内のエアー圧は急速に低下していくため、アーム4を上昇方向に押し上げる力は急速に弱まる。
First, when the result of accumulative acceleration is greater than 0, the output of the pressure proportional control valve 21 is set to the lowest pressure (atmospheric pressure) according to a command from the electronic control circuit 25, and the air in the cylinder 20 is quickly exhausted. Processing is executed (step S6).
When this exhaust process is executed, the air pressure in the cylinder 20 decreases rapidly, so that the force that pushes up the arm 4 in the upward direction decreases rapidly.

その後も圧力比例制御弁21の出力を大気圧に設定しシリンダ20内のエアー排気処理を継続していくと、シリンダ20内のエアー圧はさらに下がっていくため、荷役機械1のアーム4は、上昇させる力よりもアーム重量等により下降方向に引き下げる力が強くなりアーム4の上昇速度は0になる。   Thereafter, when the output of the pressure proportional control valve 21 is set to atmospheric pressure and the air exhaust process in the cylinder 20 is continued, the air pressure in the cylinder 20 further decreases. The pulling-down force due to the arm weight or the like is stronger than the lifting force, and the ascending speed of the arm 4 becomes zero.

このときの加速度の変化は図4に示すとおりであり、飛び跳ね動作が発生する前の停止した状態では、加速度センサ30の出力は1G(=9.8m/s2)を示しているが、飛び跳ね動作時は加速度が急速に増加する。 The change in acceleration at this time is as shown in FIG. 4, and in the stopped state before the jumping operation occurs, the output of the acceleration sensor 30 shows 1 G (= 9.8 m / s 2 ). During operation, the acceleration increases rapidly.

この状態において飛び跳ね動作有りと判断し、圧力比例制御弁21を使ってシリンダ20内のエアーを急速に排気処理を実行していくと、加速度センサ30において検出される加速度は上昇加速領域から上昇減速・下降加速領域に変化し、アーム4が停止すると検出される加速度は停止時の1Gになる。   In this state, when it is determined that there is a jumping operation and the air in the cylinder 20 is rapidly exhausted using the pressure proportional control valve 21, the acceleration detected by the acceleration sensor 30 rises and decelerates from the ascending acceleration region. -The acceleration detected when the arm 4 is stopped when the arm 4 stops is changed to the descending acceleration region, and becomes 1G at the time of stopping.

図4に示す加速度波形において、停止時の加速度1Gに対して上昇加速領域の面積はアーム4が上方向へ加速上昇している状態を示し、上昇減速・下降加速領域は上方向に上昇減速→下方向に下降加速している状態を示している。   In the acceleration waveform shown in FIG. 4, the area of the ascending acceleration region indicates the state in which the arm 4 is accelerated upward with respect to the acceleration 1G at the time of stop, and the ascending / decelerating / descending acceleration region is ascending / decreasing upward → It shows a state where the vehicle is descending and accelerating downward.

以上のように、飛び跳ね対策処理を実行中においては、アーム4の先端部の速度v(=加速度積算値)が0になるように制御するのであるが、シリンダ20内のエアー排気処理の時間が長過ぎると、上昇加速領域の面積よりも上昇減速・下降加速領域の面積が大きくなり、結果として下方向に大きく動いてしまうことになるので必要以上に下降させないよう制御する必要がある。   As described above, during the jump countermeasure process, the speed v (= acceleration integrated value) of the tip of the arm 4 is controlled to be 0, but the time of the air exhaust process in the cylinder 20 is controlled. If it is too long, the area of the ascending / decelerating / descending acceleration area becomes larger than the area of the ascending acceleration area, and as a result, it moves greatly downward, so it is necessary to control so as not to descend more than necessary.

さらに、図3に示すステップS5において、上述した加速度の累積加算の結果が0以下となった時点(t3)において、電子制御回路25からの命令によって電磁弁24を動作させ、圧力比例制御弁21からのシリンダ20へのエアー給気・排気処理を中止し、エアー供給回路を遮断する(ステップS7)。
これにより、アーム4の動作が停止する。
Further, in step S5 shown in FIG. 3, when the result of the cumulative addition of acceleration described above becomes 0 or less (t3), the electromagnetic valve 24 is operated by a command from the electronic control circuit 25, and the pressure proportional control valve 21 is operated. The air supply / exhaust processing to the cylinder 20 is stopped and the air supply circuit is shut off (step S7).
Thereby, the operation of the arm 4 is stopped.

なお、図3のステップS2において、電子制御回路25で読み込んだ加速度データが、予め設定されている過加速度検出閾値を超えていないと判断した場合には、現在の加速度の累積加算処理を行い現在の速度を算出する。そして、加速度が”0”(停止状態)の場合は、累積加算結果をクリアする(ステップS8)。   If it is determined in step S2 in FIG. 3 that the acceleration data read by the electronic control circuit 25 does not exceed the preset over-acceleration detection threshold, the current acceleration is accumulated and processed. Calculate the speed of. If the acceleration is “0” (stop state), the cumulative addition result is cleared (step S8).

次に、図5及び図6を用いて本実施の形態の飛び跳ね対策処理の作用効果について説明する。
図5は、荷役機械に飛び跳ね対策機構を全く有していない場合において、バランスモードの状態から荷役物を落下させた場合の加速度及び速度の変化を示すグラフである。
Next, the effect of the jumping countermeasure process of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a graph showing changes in acceleration and speed when the cargo handling object is dropped from the balance mode in the case where the cargo handling machine has no jumping prevention mechanism.

ここでは、荷役物7を落下させた場合、アーム4は急速に加速しながら上昇していき、荷役機械1のメカニカルストッパー(図示せず)に衝突し停止したときの加速度、速度の波形を示している。   Here, when the cargo handling object 7 is dropped, the arm 4 rises while rapidly accelerating, and shows the acceleration and velocity waveforms when it collides with a mechanical stopper (not shown) of the cargo handling machine 1 and stops. ing.

一方、図6は、本実施の形態の飛び跳ね対策処理を実行したときの加速度及び速度の変化を示すグラフである。
図6に示すように、荷役物7の落下後、落下による上昇過加速度を上記方法によって検出し、飛び跳ね対策処理を実行すると、検出される加速度は上昇加速状態から上昇減速→下降加速状態に変化し停止する。
On the other hand, FIG. 6 is a graph showing changes in acceleration and speed when the jumping countermeasure process of the present embodiment is executed.
As shown in FIG. 6, after the cargo handling object 7 falls, when the over-acceleration due to the fall is detected by the above method and the jumping countermeasure processing is executed, the detected acceleration changes from the ascending acceleration state to the ascending deceleration → descending acceleration state. Then stop.

ここで、速度波形図における速度波形の面積が飛び跳ね動作時のアーム4の上昇量に相当するので、アーム4上昇量を極力小さくするためには、この面積が最小になるように制御すること、即ち、荷役物の落下をいち早く検出し、荷役物の落下検出後は素早く飛び跳ね対策処理を実行する必要がある。   Here, since the area of the velocity waveform in the velocity waveform diagram corresponds to the amount of increase of the arm 4 during the jumping operation, in order to minimize the amount of increase of the arm 4, the area should be controlled to be minimized. That is, it is necessary to detect the fall of the cargo item as soon as possible, and to quickly perform the jumping countermeasure process after the fall of the cargo item is detected.

従来の飛び跳ね対策手段は、慣性力等と利用したメカ機構によって飛び跳ね動作の検出を行うものであるが、以上説明した本実施の形態では、MEMS技術による加速度センサ30を用いて飛び跳ね動作の検出を行うことにより、高精度で過加速度の検出ができるので、荷役物の落下を迅速かつ正確に検出して、飛び跳ね対策処理を迅速に実行することができる。   The conventional jumping countermeasure means detects the jumping action by a mechanical mechanism using inertial force or the like. In the present embodiment described above, the jumping action is detected using the acceleration sensor 30 based on the MEMS technology. By doing so, it is possible to detect the overacceleration with high accuracy, so that it is possible to quickly and accurately detect the fall of the cargo handling material and to quickly execute the jumping countermeasure process.

また、本実施の形態において採用するMEMS技術による加速度センサ30は、形状は5mm角程度のもので、大きさが小さく低価格であるので、低コストで検出精度が高い飛び跳ね対策機能を実現することができる。   In addition, the acceleration sensor 30 based on the MEMS technology employed in the present embodiment has a shape of about 5 mm square and is small in size and low in price. Therefore, it realizes a jumping countermeasure function with low cost and high detection accuracy. Can do.

さらに、従来の機械式の飛び跳ね対策機構では、荷役機械の構造(例えばアーム式、ベルト式など)によっては、構造が違うため取り付けできなかったり、また、空き実装スペースなどの物理的な制約により取り付けできない場合があったりしたが、本実施の形態の場合、加速度センサ30が非常に小さいため、如何なる荷役機械でも簡単にセンサを搭載し過加速度を検出することができる。   Furthermore, the conventional mechanical jumping prevention mechanism cannot be installed depending on the structure of the cargo handling machine (for example, arm type, belt type, etc.), or may be installed due to physical restrictions such as empty mounting space. In some cases, the acceleration sensor 30 is very small in the present embodiment. Therefore, the sensor can be easily mounted on any cargo handling machine and the overacceleration can be detected.

さらにまた、センサを搭載する装置によっては、荷役機械の可搬重量、作業内容に応じて検出する過加速度を変更する必要があるが、従来の機械式による過速度・過加速度検出機構では、検出する過速度・過加速度を変更する場合、変更ができなかったり、また変更できても検出部の構成部品の一部を入れ替える必要がある。これに対し、本実施の形態によれば過加速度の検出設定値を例えば半導体メモリに環境パラメータとしてデータが格納されているため、過加速度の検出値を変更する場合は、環境パラメータを変更するだけで容易に対応することが可能である。   Furthermore, depending on the device equipped with the sensor, it is necessary to change the overacceleration to be detected according to the load capacity of the cargo handling machine and the work content. However, the conventional mechanical overspeed / overacceleration detection mechanism detects it. When changing the overspeed / overacceleration to be performed, it is not possible to change or even if it can be changed, it is necessary to replace some of the components of the detection unit. On the other hand, according to the present embodiment, since the overacceleration detection set value is stored as an environmental parameter in the semiconductor memory, for example, when changing the overacceleration detection value, only the environmental parameter is changed. It is possible to respond easily.

また、従来のオイルダンパーによる飛び跳ね対策機構などの場合、このオイルダンパーによる作動力が抵抗となり、上下動作時の操作性を悪化させるという問題があったが、本実施の形態によれば、MEMS技術による加速度センサ30によって過加速検出を行うことから、上下動作時の操作性に全く影響を与えることはないという効果もある。   Further, in the case of a conventional anti-jumping mechanism using an oil damper, there has been a problem that the operating force by this oil damper becomes resistance and deteriorates the operability during vertical movement, but according to this embodiment, the MEMS technology Since the acceleration sensor 30 detects overacceleration, there is also an effect that the operability during the vertical movement is not affected at all.

図7は、本発明の他の実施の形態の荷役機械のエアー制御系の構成を示すブロック図、図8は、同実施の形態における飛び跳ね対策処理方法の要部を示すフローチャートである。以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an air control system of a cargo handling machine according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart showing a main part of the jumping countermeasure processing method according to the embodiment. In the following, parts corresponding to those in the above embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7に示すように、本実施の形態の荷役機械1Aにおいては、上記実施の形態のエアー制御回路に加えて、シリンダ20のピストンロッド20aに取り付けたブレーキユニット40と、このブレーキユニット40をオン/オフ制御するブレーキ用電磁弁41を有している。
ここで、ブレーキ用電磁弁41は、上述したエアー源22に接続されており、また上述した電子制御回路25からの命令によってオン/オフ制御されるようになっている。
As shown in FIG. 7, in the cargo handling machine 1A of the present embodiment, in addition to the air control circuit of the above embodiment, the brake unit 40 attached to the piston rod 20a of the cylinder 20 and the brake unit 40 are turned on. Brake solenoid valve 41 for controlling off / off.
Here, the brake solenoid valve 41 is connected to the air source 22 described above, and is controlled to be turned on / off by a command from the electronic control circuit 25 described above.

このような構成を有する本実施の形態において飛び跳ね対策処理を行う場合には、まず、上記実施の形態の場合と同様に、飛び跳ね対策処理が実行されているか否かを判断し(ステップS11)、飛び跳ね対策処理が実行されていないと判断した場合には、ステップS12に進み、上述したように、加速度センサ30からの出力される加速度出力信号に基づき、操作ボックス9即ち荷役物7の加速度が過加速度設定値(閾値)を超えているか否かを判断する。   When performing the jump countermeasure process in the present embodiment having such a configuration, first, as in the case of the above-described embodiment, it is determined whether or not the jump countermeasure process is being executed (step S11). If it is determined that the jump prevention process has not been executed, the process proceeds to step S12, and the acceleration of the operation box 9, that is, the cargo handling object 7, is excessive based on the acceleration output signal output from the acceleration sensor 30, as described above. It is determined whether or not an acceleration set value (threshold value) is exceeded.

そして、さらにその状態が所定時間を経過したことが検出された(ステップS13)場合、飛び跳ね動作発生(荷役物落下)と判断し、電磁弁24を動作させて圧力比例制御弁21からのシリンダ20へのエアー給気・排気処理を中止しエアー回路を遮断する(ステップS14)とともに、ブレーキ用電磁弁41を動作させてブレーキユニット40をオンにしてピストンロッド20aをロックする(ステップS15)。
これにより、アーム4の急激な上昇を停止させる。
When it is further detected that the predetermined time has passed (step S13), it is determined that a jumping action has occurred (loading material falling), and the solenoid valve 24 is operated to operate the cylinder 20 from the pressure proportional control valve 21. The air supply / exhaust process is stopped and the air circuit is shut off (step S14), and the brake solenoid valve 41 is operated to turn on the brake unit 40 and lock the piston rod 20a (step S15).
Thereby, the rapid rise of the arm 4 is stopped.

なお、図8のステップS12において、電子制御回路25で読み込んだ加速度データが、予め設定されている過加速度検出閾値を超えていないと判断した場合には、現在の加速度の累積加算処理を行い現在の速度を算出する。そして、加速度が”0”(停止状態)の場合は、累積加算結果をクリアする(ステップS18)。   If it is determined in step S12 in FIG. 8 that the acceleration data read by the electronic control circuit 25 does not exceed a preset over-acceleration detection threshold, the current acceleration is accumulated and processed. Calculate the speed of. If the acceleration is “0” (stop state), the cumulative addition result is cleared (step S18).

このような構成を有する本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果に加え、ブレーキユニット40による負荷をピストンロッド20aに対して与えることができるため、飛び跳ね動作検出時において、より確実にアーム4を停止させることができるというメリットがある。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
According to the present embodiment having such a configuration, in addition to the same effects as in the above embodiment, a load by the brake unit 40 can be applied to the piston rod 20a. There is an advantage that the arm 4 can be surely stopped.
Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、加速度センサ30をアーム4の先端部の操作ボックス9内に設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、例えば、アーム4の中腹部やシリンダ20のピストンロッド20aに加速度センサ30を設けることもできる。
ただし、跳び跳ね状態を感度良く検出する観点からは、上記実施の形態のように、アーム4の先端部に設けることが好ましい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made.
For example, in the above-described embodiment, the acceleration sensor 30 is provided in the operation box 9 at the distal end portion of the arm 4, but the present invention is not limited to this, for example, the middle part of the arm 4 or the cylinder 20. The acceleration sensor 30 can also be provided on the piston rod 20a.
However, from the viewpoint of detecting the jumping state with high sensitivity, it is preferable to provide the tip of the arm 4 as in the above embodiment.

また、上述の実施の形態においては、過加速度の検出結果が所定の閾値を超えた場合に飛び跳ね対策処理を開始するようにしたが、本発明はこれに限られず、過加速度の積分値であるアーム速度を検出し、その検出結果が所定の閾値を超えた場合に飛び跳ね対策処理を開始するように構成することもできる。   Further, in the above-described embodiment, when the detection result of the overacceleration exceeds a predetermined threshold, the jump countermeasure processing is started. However, the present invention is not limited to this, and is an integral value of the overacceleration. It is also possible to configure to detect the arm speed and start the jump countermeasure process when the detection result exceeds a predetermined threshold.

アーム速度の検出結果が所定の閾値を超えた場合に飛び跳ね対策処理を開始する処理は、特に過加速度検出閾値を超えない状態でアームが加速されていき過速度状態に達した場合に有効となるものである。   The process of starting the jump prevention process when the detection result of the arm speed exceeds a predetermined threshold is effective particularly when the arm is accelerated and reaches an overspeed state without exceeding the overacceleration detection threshold. Is.

本発明に係る荷役機械の実施の形態の外観構成を示す概略図Schematic which shows the external appearance structure of embodiment of the cargo handling machine which concerns on this invention. 同荷役機械のエアー制御系の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the air control system of the cargo handling machine 同荷役機械における飛び跳ね対策処理方法の一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of a jumping countermeasure processing method in the cargo handling machine 同飛び跳ね対策処理方法の説明をするための図The figure for explaining the same bounce countermeasure processing method 荷役機械に飛び跳ね対策機構を全く有していない場合において、バランスモードの状態から荷役物を落下させた場合の加速度及び速度の変化を示すグラフA graph showing changes in acceleration and speed when a cargo handling object is dropped from the balance mode when the cargo handling machine does not have any jumping prevention mechanism 本実施の形態の飛び跳ね対策処理を実行したときの加速度及び速度の変化を示すグラフThe graph which shows the change of the acceleration and speed when performing the jump countermeasure processing of this Embodiment 本発明の他の実施の形態の荷役機械のエアー制御系の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the air control system of the cargo handling machine of other embodiment of this invention. 同実施の形態における飛び跳ね対策処理方法の要部を示すフローチャートThe flowchart which shows the principal part of the jumping countermeasure processing method in the same embodiment 従来の荷役機械のエアー制御系の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the air control system of a conventional cargo handling machine

符号の説明Explanation of symbols

1…荷役機械、3…本体、4…アーム、7…荷役物、9…操作ボックス(操作部)、20…空気圧シリンダ(エアー式駆動部)、20a…ピストンロッド、21…圧力比例制御弁、22…エアー源、24…電磁弁、25…電子制御回路、28…過加速度検出値設定回路、30…加速度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cargo handling machine, 3 ... Main body, 4 ... Arm, 7 ... Cargo handling thing, 9 ... Operation box (operation part), 20 ... Pneumatic cylinder (pneumatic drive part), 20a ... Piston rod, 21 ... Pressure proportional control valve, 22 ... Air source, 24 ... Solenoid valve, 25 ... Electronic control circuit, 28 ... Over acceleration detection value setting circuit, 30 ... Acceleration sensor

Claims (4)

上下方向に移動自在に構成され、所定の荷役物をクランプ機構によって保持して昇降させるアームを有する昇降機構と、
所定のエアー源から供給されるエアーの圧力によって前記昇降機構を駆動するエアー式駆動部とを有し、
前記エアー式駆動部に対して給排気するエアーの流量及び圧力を所定の操作部からの命令に基づき圧力比例制御弁を用いて制御する荷役機械であって、
前記昇降機構の動作加速度を検出する加速度センサと、
前記圧力比例制御弁と前記エアー式駆動部との間に設けられた電磁弁と、
前記圧力比例制御弁及び前記電磁弁の動作を制御する電子制御回路とを備え、
前記電子制御回路が、前記加速度センサにて得られた加速度を累積加算した結果に基づき、前記圧力比例制御弁を動作させて前記エアー式駆動部に対するエアーの流量及び圧力を制御し、又は、前記電磁弁を動作させて前記エアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するように構成されている荷役機械。
An elevating mechanism that is configured to be movable in the vertical direction, and has an arm that elevates while holding a predetermined cargo item by a clamp mechanism;
An air-type drive unit that drives the lifting mechanism by the pressure of air supplied from a predetermined air source;
A cargo handling machine that controls a flow rate and pressure of air supplied to and exhausted from the air-type drive unit using a pressure proportional control valve based on a command from a predetermined operation unit,
An acceleration sensor for detecting an operation acceleration of the lifting mechanism;
An electromagnetic valve provided between the pressure proportional control valve and the pneumatic drive unit;
An electronic control circuit for controlling the operation of the pressure proportional control valve and the solenoid valve ,
Said electronic control circuit, wherein based on the acceleration obtained by the acceleration sensor of the result of the cumulative addition, by operating the front Ki圧 force proportional control valve to control the air flow rate and pressure to the pneumatic drive unit or A cargo handling machine configured to operate the electromagnetic valve to shut off the supply of air to the pneumatic drive unit .
上下方向に移動自在に構成され、所定の荷役物をクランプ機構によって保持して昇降させるアームを有する昇降機構と、An elevating mechanism that is configured to be movable in the vertical direction, and has an arm that elevates while holding a predetermined cargo item by a clamp mechanism;
所定のエアー源から供給されるエアーの圧力によって前記昇降機構を駆動するエアー式駆動部とを有し、An air-type drive unit that drives the lifting mechanism by the pressure of air supplied from a predetermined air source;
前記エアー式駆動部に対して給排気するエアーの流量及び圧力を所定の操作部からの命令に基づき圧力比例制御弁を用いて制御する荷役機械であって、A cargo handling machine that controls a flow rate and pressure of air supplied to and exhausted from the air-type drive unit using a pressure proportional control valve based on a command from a predetermined operation unit,
前記昇降機構の動作加速度を検出する加速度センサと、An acceleration sensor for detecting an operation acceleration of the lifting mechanism;
前記圧力比例制御弁と前記エアー式駆動部との間に設けられた電磁弁と、An electromagnetic valve provided between the pressure proportional control valve and the pneumatic drive unit;
前記エアー式駆動部を停止させるエアー式のブレーキユニットと、An air brake unit for stopping the air drive unit;
前記ブレーキユニットのオン/オフを制御するブレーキ用電磁弁と、A brake solenoid valve for controlling on / off of the brake unit;
前記圧力比例制御弁、前記電磁弁及び前記ブレーキ用電磁弁の動作を制御する電子制御回路とを備え、An electronic control circuit for controlling the operation of the pressure proportional control valve, the solenoid valve and the brake solenoid valve;
前記電子制御回路が、前記加速度センサにて得られた結果に基づき、前記電磁弁を動作させて前記エアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するとともに、前記ブレーキ用電磁弁を動作させて当該エアー式駆動部を停止させるように構成されている荷役機械。Based on the result obtained by the acceleration sensor, the electronic control circuit operates the electromagnetic valve to cut off the supply of air to the pneumatic drive unit, and operates the brake electromagnetic valve to operate the air Cargo handling machine configured to stop the traction drive.
前記加速度センサが、MEMS技術によるセンサから構成されている請求項1又は2のいずれか1項記載の荷役機械。   The cargo handling machine according to claim 1, wherein the acceleration sensor is configured by a sensor based on MEMS technology. 請求項1記載の荷役機械を制御する方法であって、A method for controlling a cargo handling machine according to claim 1, comprising:
前記加速度センサにて得られた加速度が予め設定した値を超えた場合に当該加速度の累積加算処理を行い、当該累積加算処理により得られた速度が0より大きいときには前記電子制御回路から前記圧力比例制御弁への命令によって前記エアー式駆動部内のエアーの急速排気を行う一方、当該累積加算処理により得られた速度が0以下であるときには前記電子制御回路から前記電磁弁への命令によって前記エアー式駆動部に対するエアーの供給を遮断するステップを有する荷役機械の制御方法。When the acceleration obtained by the acceleration sensor exceeds a preset value, the accumulative addition process of the acceleration is performed. When the speed obtained by the accumulative addition process is greater than 0, the pressure proportional from the electronic control circuit When the speed obtained by the cumulative addition process is 0 or less while the air-type drive unit performs rapid exhaust of air in response to a command to the control valve, the air-type is driven by a command from the electronic control circuit to the electromagnetic valve. A control method for a cargo handling machine, comprising a step of shutting off air supply to a drive unit.
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