JP2004207031A - Electric hoisting/lowering device of electric apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータにより巻取りドラムを回転させて、先端に電気機器が接続されるロープ巻取り,巻き戻しすることで、電気機器を昇降させる電動昇降装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ワイヤロープの先端に取付けられた電機機器を昇降させる電動昇降装置として、例えば、特許文献1には、電気機器の下降を開始した時点からの時間を計測し、所定時間が経過するとモータの回転を停止させることで、下降停止位置を制御するようにした技術が開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−272527号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、電気機器の重量に僅かなばらつきがあったり、電源電圧が変動するとモータの回転数が変化するため、停止位置が微妙にずれるという問題があった。
【0005】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気機器の停止位置をより正確に制御することができる電気機器の電動昇降装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の電気機器の電動昇降装置は、先端に電気機器が接続されるロープと、このロープを巻き取るための巻取りドラムと、この巻取りドラムを回転させるモータとを備えてなるものにおいて、
前記モータに取付けられ、当該モータの回転に伴ってパルス信号を出力するパルス発生手段と、
前記パルス信号の出力状態に基づいてカウント動作を行なうカウント手段と、
前記モータを駆動して前記電気機器を下降させている場合に、前記カウント手段のカウント値が下限位置を示す所定値に達すると、前記モータの駆動を停止するように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】
斯様に構成すれば、制御手段がモータを駆動して巻取りドラムを回転させると、ロープが送り出されてその先端に接続されている電気機器が下降する。その際、パルス発生手段は、モータの回転に伴ってパルス信号を出力するので、制御手段は、そのパルス信号の出力に基づくカウント値によって電気機器の下降位置を把握することができる。そして、カウント手段のカウント値が所定値に達した時点でモータの駆動を停止すれば、電気機器を下限位置で正確に停止させることができる。
【0008】
この場合、請求項2に記載したように、パルス発生手段を、モータの正逆転に応じて位相関係が異なる二相パルス信号を出力するように構成し、
前記二相パルス信号を、前記位相関係に応じてアップカウントパルス信号,ダウンカウントパルス信号に変換して出力するパルス変換手段を備え、
カウント手段を、前記アップカウントパルス信号,ダウンカウントパルス信号の出力状態に基づいてアップ/ダウンカウント動作を行なうように構成すると良い。
【0009】
斯様に構成すれば、制御手段は、巻取りドラムによりロープが巻取られて電気機器が上昇する場合についても、その位置を把握することができる。従って、下降動作,上昇動作が断続的に繰り返された場合でも、制御手段は電気機器の位置を正確に把握することができる。
【0010】
また、請求項3に記載したように、パルス発生手段を、モータの回転軸に取付けられn極(nは2の倍数)に着磁される円盤状磁石と、この円盤状磁石に対して、出力される二相パルス信号の位相差が90度となるように配置される2つのホール素子とで構成すると良い。
【0011】
斯様に構成すれば、モータの回転方向に応じて、二相パルス信号間における90度の位相差は一方の信号の位相を基準として進み,遅れに変化するので、パルス変換手段は、その進み,遅れの変化を検出することでモータの回転方向、即ち、電気機器の上昇,下降を判別してアップカウントパルス信号,ダウンカウントパルス信号を出力することができる。
【0012】
以上の場合において、請求項4に記載したように、電気機器が上限位置に達したことを検出して検出信号を出力する上限位置検出手段を備え、
カウント手段を、前記検出信号が出力されるとカウント値が初期値にセットされるように構成すると良い。即ち、上限位置は制御の基準であるから、その上限位置に達したことを上限位置検出手段により検出してカウント手段のカウント値を初期値にセットすれば、制御に誤差が発生する可能性をより小さくすることができる。
【0013】
また、請求項5に記載したように、ロープの弛みを検出する弛み検出手段を備え、
制御手段を、前記電気機器を下降させている時に前記弛みが検出されると、その時点でカウント手段が示すカウント値を下限位置として設定するように構成しても良い。
【0014】
例えば、電気機器を下降させている途中で、即ち、当初に設定されている下限位置に達する前に、電気機器が何らかの物体に当接することで下降を阻まれた場合は、ロープに弛みが発生することになる。そこで、弛み検出手段によりそのゆるみが検出された場合は、その時点のカウント値を下限位置として設定し直すことで、不要な下降動作を継続することを抑制できる。
【0015】
また、斯様に構成すれば、例えばユーザが当初に設定されている下限位置よりも上方に下限を設定し直したい、という意図を以って下降中の電気機器を例えば手によって制した場合でも、その位置を下限位置として設定させることも可能となる。
【0016】
この場合、請求項6に記載したように、制御手段を、カウント手段のカウント値が設定された下限位置を示している場合に前記弛みが検出されると、前記下限位置をクリアして初期値に戻すように構成しても良い。
【0017】
斯様に構成すれば、ユーザが設定し直した下限位置をクリアして初期化したい場合に、前記下限位置にある電気機器を例えばユーザが手で僅かに持ち上げるようにすれば、ロープに弛みが発生して前記下限位置をクリアすることができる。
【0018】
また、以上の場合において、請求項7に記載したように、電源が遮断されたことを検出する電源遮断検出手段を備え、
制御手段を、前記電源の遮断が検出されると、カウント手段のカウント値を記憶手段に記憶させ、前記電源が復帰すると前記記憶手段に記憶させたカウント値を読み出して現在位置とするように構成すると良い。
【0019】
即ち、例えば停電などにより電源が遮断された場合には、カウント手段のカウント値がクリアされ、電源が復帰した場合に電気機器の現在位置が不明となり、以降の制御に支障を来たすことになる。そこで、請求項7のように構成すれば、電源の遮断が検出された時点におけるカウント手段のカウント値が記憶手段に記憶されるので、電源が復帰した場合に記憶させたカウント値を読み出すことで現在位置を得ることができ、制御を継続することが可能となる。
【0020】
更に、以上の場合において、請求項8に記載したように、電気機器を照明器具とすると良い。即ち、例えば家屋内の天井から吊り下げられる構成の照明器具に本発明を適用すると、その照明器具の高さ位置制御を容易に行うことができる。
【0021】
加えて、請求項1乃至4の何れかにおいて、ロープの弛みを検出する弛み検出手段を備え、
制御手段を、前記電気機器を下降させている時に前記弛みが検出されると、その時点でカウント手段が示すカウント値よりも、僅かに上方側となる位置に対応するカウント値を下限位置として設定するように構成しても良い。
【0022】
例えば、電気機器を下降させている途中で、即ち、当初に設定されている下限位置に達する前に、電気機器が何らかの物体に当接することで下降を阻まれた場合は、ロープに弛みが発生することになる。そこで、弛み検出手段によりそのゆるみが検出された場合は、その時点のカウント値よりも僅かに上方側となる位置を下限位置として設定し直せば、以降に電気機器を下降させた場合に物体に当接してしまうことを確実に回避できる。
【0023】
また、以上の場合において、制御手段を、下降させている電気機器が初期値として設定されている下限位置に達する前にユーザの操作によって下降動作が停止され、その後に上昇動作に転じて電気機器が上限位置まで達した場合は、前記下降動作時における停止位置を下限位置として設定するように構成しても良い。斯様に構成すれば、上記手順を実行することにより、ユーザが所望する下限位置を設定することができる。
【0024】
そして、この場合、制御手段を、電気機器が上限位置にある状態でユーザが上昇動作を開始させるための操作を所定回数実行すると、ユーザにより設定された下限位置をクリアして当初の下限位置に設定し直すようにしても良い。斯様に構成すれば、制御手段に対して上昇,下降の指示を与える操作手段だけによって、下限位置の設定とその初期化とを行なうことが可能となる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を照明器具に適用した場合の一実施例について図面を参照して説明する。全体構成を示す図2において、複数の電動昇降装置1は、例えば家屋内の天井裏に配置されており、天井より吊り下げられた形態の複数の照明器具(電気機器)2を、ワイヤロープを介して一斉に下降,上昇させるものである。各電動昇降装置1には、商用交流電源3がブレーカ4及び昇降スイッチ5を介して供給されるようになっている。
【0026】
図3は、電動昇降装置1を中心とする構成を示すものである。電動昇降装置1は、本体ケース6の内部に、例えば誘導モータなどからなる交流モータ7、そのモータ7の回転軸に結合されてワイヤロープ8を巻取り、または巻戻しするための巻取りドラム9などを備えている。ワイヤロープ8は、複数のワイヤガード10を経由して引き回されており、その先端には照明器具2を連結支持する昇降体11が接続されてそれらを吊持するようになっている。ワイヤロープ8が巻取りドラム9により巻き戻されると照明器具2は下降し、ワイヤロープ8が巻き取られると照明器具2は上昇する。
【0027】
また、照明器具2が上昇して昇降体11の上面11aが天井面に当接する上限位置を検出するため、本体ケース6の内部にはリミットスイッチ(上限位置検出手段)12が配置されている。即ち、昇降体11の上面11aが天井面に当接すると同時に、その上面11aに立設するように形成された凸部11bが、本体ケース6の内部でリミットスイッチ12の操作子(図示せず)に接触してリミットスイッチ12がオンするようになっている。
【0028】
また、ワイヤガード9の間には、ワイヤロープ8の弛み(張力の低下)を検出するための弛み検出機構(弛み検出手段)13が配置されている。図4に示すように(図4では図3中の上方を左方としている)、弛み検出機構13は、フレーム14の両側に、支持シャフト15の変位を検出するための光電センサである投光素子16a,受光素子16bが配置されている。支持シャフト15とフレーム14との間には、支持シャフト15を反フレーム14方向に付勢するためのばね17が配置されている。2つの支持シャフト15の間には、ワイヤロープ8を受けるためのローラ18が支持されている。
【0029】
図4(a)に示すように、照明器具2及び昇降体11が吊持された状態にあり、ワイヤロープ8に一定の張力が作用している状態では、その張力によってローラ18及び支持シャフト15がばね17の付勢力に抗してフレーム方向に押し付けられる。すると、支持シャフト15の後端部によって投光素子16a,受光素子16b間の光路が遮られる。
【0030】
そして、図4(b)に示すように、照明器具2及び昇降体11が例えば何らかの物体により支持されることでワイヤロープ8に作用する張力が弱まると、ローラ18及び支持シャフト15は、ばね17の付勢力によって反フレーム方向に変位する。すると、支持シャフト15の後端部も移動するので、受光素子16bは、投光素子16aからの投光を受光可能な状態となり、ワイヤロープ8の弛みが検出される。
【0031】
図1は、電動昇降装置1の電気的構成を示す機能ブロック図である。モータ7の回転軸には、外周部分が2極(n=2)に着磁された円盤状をなすマグネット(円盤状磁石)19が取付けられている。そして、その外周部分に対向するようにして、2個のホールIC20A,20Bが配置されている。
【0032】
ホールIC20A,20Bは、具体的には図示しないが、ホール素子とそのホール素子より出力される検出信号を増幅するための増幅回路などを一体として構成されている。そして、モータ7が回転するのに伴ってマグネット19が回転すると、その磁極変化に伴ってデューティが約50%となる矩形波状のパルス信号を出力する。また、ホールIC20A,20Bは、そのパルス信号の位相差が互いに90度異なるような位置関係で配置されている。即ち、マグネット19とホールIC20A,20Bとは、エンコーダ(パルス発生手段)21を構成している。
【0033】
エンコーダ21より出力される二相(A,B)パルス信号はパルス変換回路(パルス変換手段)22に与えられ、それらの位相関係の変化に応じてアップカウントパルス信号(UP),ダウンカウントパルス信号(DOWN)に変換されて、カウンタ23に出力される。
【0034】
ここで、図5には、二相パルス信号の出力状態と、それに応じてパルス変換回路22により出力されるアップ,ダウンカウントパルス信号の出力状態とを示すものである。図5(a),(b)の前半に示すように、モータ7が正回転する場合にB相信号がA相信号に対して90度遅れ位相になるとすると、それらの後半に示すように、モータ7が逆回転する場合はB相信号がA相信号に対して90度進み位相になる。
【0035】
そして、パルス変換回路22は、上記の位相関係の変化に応じてモータ7が正回転する場合はアップカウントパルス信号を生成して出力し(図5(c)参照)、モータ7が逆回転する場合はダウンカウントパルス信号を生成して出力する(図5(d)参照)。具体的には、例えば、B相信号の立上がりエッジにおいてA相信号のレベルがハイ,ロウの何れになっているかでそれらを峻別する。
【0036】
カウンタ(カウント手段)23は、パルス変換回路22がアップカウントパルス信号を出力するとアップカウント動作を行ない、ダウンカウントパルス信号を出力するとダウンカウント動作を行う(図5(e)参照)。また、カウンタ23は、リミットスイッチ12からの上限位置検出信号が与えられると、カウント値をゼロクリアするようになっている。
【0037】
カウンタ23のカウント値は、マイクロコンピュータで構成されるモータ制御回路(制御手段)24に与えられている。モータ制御回路24には、昇降スイッチ5が切り替えられることで上昇指令信号,下降指令信号が与えられていると共に、弛み検出機構13による弛み検出信号も与えられている。モータ制御回路24は、上昇指令信号,下降指令信号の出力に応じて、商用交流電源3とモータ7の巻線(図示せず)との接続関係を切り替えることでモータ7の正逆転を制御する。
【0038】
また、商用交流電源3は電源回路25に供給されている。電源回路25は、交流電源を整流平滑すると共に降圧してモータ制御回路24等に供給するための制御用電源を生成するものである。また、その電源回路25により生成出力される制御用電源は、電源遮断検出回路(電源遮断検出手段)26にも与えられている。電源遮断検出回路26は、商用交流電源3が停電した場合、若しくは、ブレーカ4が作動したことにより制御用電源が低下を開始したことを検出すると、モータ制御回路24に対して割込み信号を出力するようになっている。
【0039】
また、モータ制御回路24には、例えばEEPROMで構成される記憶回路(記憶手段)27が接続されている。記憶回路27には、照明器具2の最大下降位置、即ち下限位置(に相当するカウント値)の初期値が記憶されている。そして、モータ制御回路24は、上記割込み信号が出力された場合は、その時点におけるカウンタ23のカウント値を読み込み、記憶回路27に書き込んで記憶させるようになっている。
【0040】
次に、本実施例の作用について図6及び図7をも参照して説明する。図6は、モータ制御回路24によって実行される制御内容を示すフローチャートである。先ず、モータ制御回路24は、記憶回路27のフラグ格納領域に後述する電源遮断フラグがセットされているか否かを判断し(ステップS01)、そのフラグがセットされていなければ(「NO」)ステップS1に移行する。
【0041】
そして、モータ制御回路24は、ユーザによって昇降スイッチ5が切替えられ、下降指令または上昇指令が与えられるまで待機している(ステップS1,S15)。その状態で下降指令が与えられると(ステップS1,「YES」)、後述するリセットカウンタRCをゼロクリアしてから(ステップS2)モータ7を正転させる(ステップS3)。すると、パルス変換回路22はアップカウントパルス信号を出力するので、カウンタ23はアップカウント動作を行なう。
【0042】
それから、モータ制御回路24は、カウンタ23のカウント値が記憶回路27に記憶されている下限位置以上になったか否かを判断する(ステップS4)。下限位置以上になっていなければ(「NO」)、弛み検出機構13によりワイヤロープ8の弛みが検出されたか(ステップS8)、若しくは、昇降スイッチ5が停止位置に戻されたか(下降指令の出力が停止されたか)否かを判断する(ステップS9)。
【0043】
ステップS4,S8,S9のループを回っている状態で、カウンタ23のカウント値が下限位置以上になると(ステップS4,「YES」)、モータ制御回路24は、モータ7の下降を停止させる(ステップS5)。それから、例えば、制御回路24に内蔵されているRAMなどのフラグ格納領域を参照して、後述する途中停止フラグがセットされているか否かを判断する(ステップS6)。そして、途中停止フラグがセットされていなければ(「NO」)ステップS1に戻る。
【0044】
また、ステップS4,S8,S9のループを回っている状態で、照明器具2が何等かの物体に当接したり、或いは、ユーザの手が照明器具2を支えて下降が阻まれたことで、弛み検出機構13がワイヤロープ8の弛みを検出すると(ステップS8,「YES」)、モータ制御回路24は、モータ7の下降を停止させる(ステップS13)。そして、その時のカウンタ23のカウント値を読み出し、そのカウント値を新たな下限位置として記憶回路27に書き込んで記憶させる(ステップS14)。それから、ステップS1に戻る。
【0045】
即ち、この場合は、照明器具2が配置された家屋内の構造上、当初に設定された下限位置では照明器具2が下降し過ぎることとなって不適切であるか、または、ユーザが下限位置をより高い位置に設置することを希望したものと判断して照明器具2が停止した位置に下限位置を更新する。
【0046】
更に、ステップS4,S8,S9のループを回っている状態で、ユーザが昇降スイッチ5を操作して停止位置に戻すと(ステップS9,「YES」)、モータ制御回路24は、やはりモータ7の下降を停止させる(ステップS10)。そして、その時のカウンタ23のカウント値を読み出し、停止位置に対応するカウント値を暫定的に内部のRAMなどに書き込んで記憶させる(ステップS11)。そして、フラグ格納領域に途中停止フラグをセットすると(ステップS12)ステップS1に戻る。
【0047】
即ち、この時点では、ユーザが照明器具2の下降を一時的に途中停止させただけか、または、その時の停止位置を下限位置として設定する意図を持って停止させたのかが判別不能であるため、ステップS11では、停止位置に対応するカウント値を一時的に記憶させるだけに留めている。
【0048】
一方、ステップS1,S15のループを回っている状態で上昇指令が与えられると(ステップS15,「YES」)、モータ制御回路24は、カウンタ23のカウント値が「0」であるか、即ち、照明器具2が上限位置にあるか否かを判断する(ステップS16)。そして、カウント値が「0」でなければ(「NO」)、この場合もリセットカウンタRCをゼロクリアして(ステップS17)モータ7を逆転させる(ステップS18)。すると、パルス変換回路22はダウンカウントパルス信号を出力するので、カウンタ23はダウンカウント動作を行なう。
【0049】
それから、モータ制御回路24は、カウンタ23のカウント値が「0」になったか否か(ステップS19)、また、ユーザにより昇降スイッチ5が停止位置に戻されたか否かを判断する(ステップS20)。そして、カウント値が「0」に達すると(ステップS19,「YES」)ステップS5,S6へと移行する。
【0050】
ステップS6において、ステップS12が実行されたことで途中停止フラグがセットされている場合(「YES」)、モータ制御回路24は、ステップS11で仮に記憶させた途中停止位置を下限位置として記憶回路27に書き込み記憶させる(ステップS7)。それから、途中停止フラグをリセットすると(ステップS7a)ステップS1に戻る。
【0051】
即ち、ユーザが、途中停止位置を下限位置として設定する意図を以って昇降スイッチ5を操作し、照明器具2の下降を途中停止させた場合は、その後に、照明器具2を上限位置まで上昇させることを、予め設定手順として定めておくようにする。
【0052】
また、照明器具2の上昇中にユーザが昇降スイッチ5を操作し、「停止」に切り替えると(ステップS20,「YES」)、モータ制御回路24は、照明器具2の上昇を停止させる(ステップS21)。それから、途中停止フラグをリセットして(ステップS21a)ステップS1に戻る。即ち、このケースでは、照明器具2が上限位置まで上昇されなかったことから、ユーザが、途中停止位置を下限位置として設定する意図を有していないものと判断する。
【0053】
更に、ユーザが昇降スイッチ5を操作して上昇指令が与えられた際に(ステップS15,「YES」)、カウンタ23のカウント値が「0」、即ち、照明器具2が上限位置にあったとする(ステップS16,「YES」)。この場合、モータ制御回路24は、リセットカウンタRC(ソフトウエアカウンタ)をインクリメントし(ステップS22)、そのカウンタRCのカウント値が「3」(所定回数)に達したか否かを判断する(ステップS23)。そして、カウント値が「3」に達してなければ(「NO」)ステップS1に戻り、カウント値が「3」に達していれば(「YES」)、その時点で記憶回路27に記憶されている下限位置を初期化する(ステップS24)。それから、ステップS1に戻る。
【0054】
即ち、照明器具2が既に上限位置にあるにもかかわらず、ユーザによって昇降スイッチ5が連続して3回「上昇」に操作された場合は、途中停止位置により更新された下限位置を初期化するための手順として定めておく。
【0055】
また、図7は、商用交流電源3が遮断されたことを電源遮断検出回路26が検出した場合に、モータ制御回路24によって行われる割込み処理内容を示すフローチャートである。この場合、モータ制御回路24は、モータ7の駆動中であればその駆動を停止させる(ステップS31)。それから、その時点におけるカウンタ23のカウント値を読み出すと、記憶回路27に書き込んで記憶させる(ステップS32)。そして、記憶回路27に電源遮断フラグをセットする(ステップS33)。
【0056】
この様にして記憶回路27に電源遮断フラグがセットされると、商用交流電源3が復帰し、モータ制御回路24が図6に示すフローチャートの実行を開始した場合(スタート)、モータ制御回路24はステップS01で「YES」と判断し、ステップS32で現在位置として記憶されたカウンタ23のカウント値を読み出す(ステップS02)。そして、電源遮断フラグをリセットすると(ステップS03)、ステップS1に移行する。
【0057】
即ち、商用交流電源3が遮断された場合でも、その時点における照明器具2の現在位置に対応するカウンタ23のカウント値を記憶回路27に記憶させ、電源復帰時に読み出すことで、モータ制御回路24は現在位置を把握することができるようになっている。
【0058】
以上のように本実施例によれば、電動昇降装置1のモータ制御回路24は、モータ7を駆動して巻取りドラム9を回転させ、ワイヤロープ8により吊持されている照明器具2を下降させている場合に、エンコーダ21が出力するパルス信号をカウントするカウンタ23のカウント値が下限位置を示す所定値に達すると、モータ7の駆動を停止させるようにした。
【0059】
従って、モータ制御回路24は、エンコーダ21が出力するパルス信号に基づいて照明器具2の下降位置を把握することができ、照明器具2を下限位置で正確に停止させることができる。特に、図2に示すように複数の照明器具2を一斉に制御する場合には、それらの停止位置が極力揃うようにすることが可能となる。そして、家屋内の天井から吊り下げられる構成の照明器具2の高さ位置制御を行うことができ、また、天井の高さがかなり高い家屋の場合(例えば、工場や体育館など)であっても、例えば照明器具2の電球が切れた際にその電球の交換を容易に行なうことができる。
【0060】
また、エンコーダ21を、モータ7の回転軸に取付けられたマグネット19に対して出力される二相パルス信号の位相差が90度となるように配置される2つのホールIC20A,20Bによって、モータ7の正逆転に応じて位相関係が異なる二相パルス信号を出力するように構成し、パルス変換回路22によりそれらの位相関係に応じてアップ,ダウンカウントパルス信号を生成出力するように構成した。
【0061】
従って、パルス変換回路22は、二相パルス信号間における90度の位相差について進み,遅れの変化を検出することで、モータ7の回転方向、即ち、照明器具2の上昇,下降を判別してアップカウントパルス信号,ダウンカウントパルス信号を出力することができる。そして、モータ制御回路24は、巻取りドラム9によりワイヤロープ8が巻取られ照明器具2が上昇する場合についても、その位置を把握することができ、下降動作,上昇動作が断続的に繰り返された場合でも照明器具2の位置を正確に把握することができる。
【0062】
更に、照明器具2が上限位置に達したことをリミットスイッチ12により検出し、カウンタ23を、その検出信号が出力されるとカウント値が初期値にセットされるようにしたので、制御に誤差が発生する可能性をより小さくすることができる。
【0063】
また、モータ制御回路24は、照明器具2を下降させている時に弛み検出機構13によってワイヤロープ8の弛みが検出されると、その時点でカウンタ23が示すカウント値を下限位置として設定するようにした。従って、照明器具2が何らかの物体に当接することで下降を阻まれた場合や、ユーザが当初に設定されている下限位置よりも上方に下限を設定したい、という意図を以って下降中の照明器具2を手によって制した場合などに、その位置を下限位置として設定させることも可能となる。
【0064】
また、モータ制御回路24は、電源遮断検出回路26により商用交流電源3の遮断が検出されると、カウンタ23のカウント値を記憶回路27に記憶させ、前記電源が復帰すると記憶させたカウント値を読み出して現在位置とするようにした。従って、電源が遮断された後復帰した場合に、モータ制御回路24は照明器具2の現在位置を把握して、昇降制御を継続することが可能となる。
【0065】
更に、モータ制御回路24は、下降させている照明器具2が初期値として設定されている下限位置に達する前に、ユーザが昇降スイッチ5を操作することで下降動作が停止され、その後に上昇動作に転じて照明器具2が上限位置まで達した場合は、下降動作時における停止位置を下限位置として設定するので、ユーザは、上記手順を実行することにより所望する下限位置を設定することができる。
【0066】
また、モータ制御回路24は、照明器具2が上限位置にある状態でユーザが昇降スイッチ5を操作して「上昇」操作を3回実行すると、ユーザにより設定された下限位置をクリアして当初の下限位置に設定し直すようにしたので、昇降スイッチ5だけによって下限位置の設定とその初期化とを行なうことが可能となる。
【0067】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
マグネット19の着磁数を2極としたが、2の倍数となる極数に着磁しても良い。
パルス発生手段を、エンコーダ21に代えて、その他、スリット円盤とフォトインタラプタとの組み合わせや、歯車とMR素子との組み合わせなどで構成しても良い。
電源回路25に、商用交流電源3に代えて、ブレーカ4及び昇降スイッチ5を介した後の電源を供給しても良い。
下限位置を初期化する場合の所定回数は「3」に限ることなく適宜設定すれば良い。
パルス変換回路22,カウンタ23,電源遮断検出回路26,記憶回路27などを、モータ制御回路24と一体となるマイクロコンピュータとして構成しても良い。
【0068】
モータ制御回路24を、カウンタ23のカウント値が下限位置を示している場合にワイヤロープ8の弛みが検出されると、ユーザにより設定された下限位置をクリアして初期値に戻すように構成しても良い。斯様に構成すれば、ユーザは、下限位置にある照明器具2を、例えば手で僅かに持ち上げるようにすれば、ワイヤロープ8に弛みが発生して下限位置を初期化することができる。
モータ制御回路24を、照明器具2を下降させている時にワイヤロープ8の弛みが検出されると、その時点でカウンタ23が示すカウント値よりも、僅かに上方側となる位置に対応するカウント値を下限位置として設定するように構成しても良い。例えば、照明器具2を下降させている途中で、即ち、当初に設定されている下限位置に達する前に、照明器具2が何らかの物体に当接することで下降を阻まれた場合は、その時点のカウント値よりも僅かに上方側となる位置を下限位置として設定し直せば、以降に照明器具2を下降させた場合に物体に当接してしまうことを回避できる。
【0069】
パルス発生手段は、必ずしも二相パルス信号を出力する構成に限らず、パルス変換手段も必要に応じて設ければ良い。例えば、照明器具2の下降位置だけを制御するようにしても良い。その場合、カウント手段は、アップカウント,ダウンカウントの何れか一方のみを行なうもので良い。
ロープはワイヤロープ8に限ることなく、電気機器を吊持した場合にその重量による伸びが許容範囲内に収まるような引張り強さと、巻取りドラムによって巻取りを行なうことに支障がない弾性とを備えているものであれば、その他の材質でも良い。
弛み検出手段も、必要に応じて設ければ良い。
電源遮断検出手段も、必要に応じて設ければ良い。
電動昇降装置1と照明器具2とが1組しかない場合でも良い。
電気機器は照明器具2に限ることなく、その他、スピーカなどでも良い。
【0070】
【発明の効果】
本発明の電気機器の電動昇降装置によれば、制御手段は、モータを駆動して巻取りドラムを回転させ、ロープにより吊持されている電気機器を下降させている場合に、モータの回転に伴いパルス発生手段が発生したパルス信号に基づいてカウント動作を行なうカウント手段のカウント値が、下限位置を示す所定値に達するとモータの駆動を停止させるようにした。従って、制御手段は、前記パルス信号に基づいて電気機器の下降位置を把握することができ、カウント手段のカウント値が所定値に達した時点でモータの駆動を停止することで、電気機器を下限位置で正確に停止させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を照明器具に適用した場合の一実施例であり、昇降装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図2】全体構成を示す図
【図3】電動昇降装置を中心とする構成を示す図
【図4】(a)は、ワイヤロープに一定の張力が作用している状態における弛み検出機構の状態を示し、(b)同張力が弱まった状態における弛み検出機構の状態を示す図
【図5】エンコーダによる二相パルス信号の出力状態と、それに応じてパルス変換回路により出力されるアップ,ダウンカウントパルス信号の出力状態とを示す図
【図6】モータ制御回路によって実行される制御内容を示すフローチャート
【図7】商用交流電源が遮断されたことを電源遮断検出回路が検出した場合に、モータ制御回路によって行われる割込み処理内容を示すフローチャート
【符号の説明】
1は電動昇降装置、2は照明器具(電気機器)、3は商用交流電源、5は昇降スイッチ、7は交流モータ、8はワイヤロープ、9は巻取りドラム、12はリミットスイッチ(上限位置検出手段)、13は弛み検出機構(弛み検出手段)、19はマグネット(円盤状磁石)、20A,20BはホールIC(ホール素子)、21はエンコーダ(パルス発生手段)、22はパルス変換回路(パルス変換手段)、23はカウンタ(カウント手段)、24はモータ制御回路(制御手段)、26は電源遮断検出回路(電源遮断検出手段)、27は記憶回路(記憶手段)を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric hoisting device that raises and lowers an electric device by rotating a winding drum by a motor and winding and rewinding a rope to which an electric device is connected at a distal end.
[0002]
[Prior art]
As an electric lifting device for raising and lowering an electric device attached to the tip of a wire rope, for example,
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-272527
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technology disclosed in
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a motor-driven elevating device for an electric device that can more accurately control a stop position of the electric device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electric lifting device for electric equipment according to
Pulse generating means attached to the motor, for outputting a pulse signal with rotation of the motor,
Counting means for performing a counting operation based on the output state of the pulse signal;
Control means for controlling so as to stop driving the motor when the count value of the count means reaches a predetermined value indicating a lower limit position when the electric device is lowered by driving the motor. It is characterized by having.
[0007]
With such a configuration, when the control unit drives the motor to rotate the winding drum, the rope is sent out and the electric device connected to the tip of the rope descends. At this time, the pulse generation means outputs a pulse signal in accordance with the rotation of the motor, so that the control means can grasp the descending position of the electric device from the count value based on the output of the pulse signal. Then, if the driving of the motor is stopped when the count value of the counting means reaches a predetermined value, the electric device can be stopped accurately at the lower limit position.
[0008]
In this case, as described in claim 2, the pulse generating means is configured to output a two-phase pulse signal having a different phase relationship according to the forward / reverse rotation of the motor,
Pulse conversion means for converting the two-phase pulse signal into an up-count pulse signal and a down-count pulse signal according to the phase relationship and outputting the converted signal;
The counting means may be configured to perform an up / down counting operation based on the output state of the up-count pulse signal and the down-count pulse signal.
[0009]
With such a configuration, the control unit can grasp the position of the electric device even when the rope is wound by the winding drum and the electric device rises. Therefore, even when the descending operation and the ascending operation are intermittently repeated, the control means can accurately grasp the position of the electric device.
[0010]
Further, as described in
[0011]
With this configuration, the 90-degree phase difference between the two-phase pulse signals advances with reference to the phase of one of the signals and changes with a delay in accordance with the rotation direction of the motor. By detecting the change in the delay, it is possible to determine the rotation direction of the motor, that is, determine whether the electric device is moving up or down, and output an up-count pulse signal and a down-count pulse signal.
[0012]
In the above case, as described in claim 4, an upper limit position detecting unit that detects that the electric device has reached the upper limit position and outputs a detection signal,
The counting means may be configured so that the count value is set to an initial value when the detection signal is output. That is, since the upper limit position is a reference for control, if the upper limit position detecting means detects that the upper limit position has been reached and the count value of the counting means is set to the initial value, there is a possibility that an error occurs in the control. Can be smaller.
[0013]
Further, as described in
The control means may be configured to set the count value indicated by the count means as the lower limit position when the slack is detected while the electric device is being lowered.
[0014]
For example, if the electric device is stopped by lowering the electric device by contacting any object before reaching the lower limit position set initially, that is, the rope is slackened. Will do. Therefore, when the looseness is detected by the looseness detecting means, the count value at that time is reset as the lower limit position, so that the unnecessary descending operation can be prevented from continuing.
[0015]
Further, with such a configuration, for example, even when the user wants to reset the lower limit above the lower limit position that was initially set, with the intention that the user wants to reset the lower limit by hand, for example, , Can be set as the lower limit position.
[0016]
In this case, as described in
[0017]
With such a configuration, when the user wants to clear and initialize the lower limit position reset by the user, if the user lifts the electric device at the lower limit position slightly with a hand, for example, the slackness of the rope is reduced. This can clear the lower limit position.
[0018]
In addition, in the above case, as described in claim 7, a power supply cutoff detecting unit that detects that the power supply has been cut off is provided,
The control means is configured to store the count value of the counting means in the storage means when the interruption of the power supply is detected, read out the count value stored in the storage means when the power supply is restored, and set the count value as the current position. Good.
[0019]
That is, for example, when the power is cut off due to a power failure or the like, the count value of the counting means is cleared, and when the power is restored, the current position of the electric device becomes unknown, which hinders subsequent control. Therefore, according to the present invention, the count value of the counting means at the time when the power supply is detected to be shut off is stored in the storage means, so that the stored count value is read out when the power supply is restored. The current position can be obtained, and control can be continued.
[0020]
Further, in the above case, the electric device may be a lighting device. That is, for example, when the present invention is applied to a lighting fixture configured to be hung from a ceiling in a house, the height position of the lighting fixture can be easily controlled.
[0021]
In addition, any one of
When the slack is detected while the electric device is being lowered, the control means sets a count value corresponding to a position slightly above the count value indicated by the count means at that time as a lower limit position. May be configured.
[0022]
For example, if the electric device is stopped by lowering the electric device by contacting any object before reaching the lower limit position set initially, that is, the rope is slackened. Will do. Therefore, if the looseness is detected by the looseness detecting means, the position slightly higher than the count value at that time is reset as the lower limit position, and when the electric device is subsequently lowered, the object is detected. Contact can be reliably avoided.
[0023]
Further, in the above case, the lowering operation is stopped by the user's operation before the electric device being lowered reaches the lower limit position set as the initial value, and thereafter, the electric device is switched to the ascending operation to change the electric device. May reach the upper limit position, the stop position during the lowering operation may be set as the lower limit position. With this configuration, by executing the above procedure, the lower limit position desired by the user can be set.
[0024]
In this case, when the user performs an operation for starting the ascent operation a predetermined number of times in a state where the electric device is at the upper limit position, the control unit clears the lower limit position set by the user and returns to the initial lower limit position. You may make it reset. With such a configuration, it is possible to set the lower limit position and initialize the lower limit position only by the operation means for giving the ascending and descending instructions to the control means.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a lighting fixture will be described with reference to the drawings. In FIG. 2 showing the overall configuration, a plurality of
[0026]
FIG. 3 shows a configuration centered on the
[0027]
Further, a limit switch (upper limit position detecting means) 12 is disposed inside the
[0028]
Further, between the wire guards 9, a slack detection mechanism (slack detection means) 13 for detecting slack (reduction in tension) of the wire rope 8 is arranged. As shown in FIG. 4 (in FIG. 4, the upper side in FIG. 3 is set to the left), the
[0029]
As shown in FIG. 4A, in a state where the lighting fixture 2 and the lifting / lowering
[0030]
Then, as shown in FIG. 4B, when the lighting fixture 2 and the elevating
[0031]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an electric configuration of the
[0032]
Although not specifically shown, the
[0033]
The two-phase (A, B) pulse signal output from the encoder 21 is supplied to a pulse conversion circuit (pulse conversion means) 22 and an up-count pulse signal (UP) and a down-count pulse signal according to a change in their phase relationship. (DOWN) and output to the counter 23.
[0034]
Here, FIG. 5 shows the output state of the two-phase pulse signal and the output state of the up / down count pulse signal output from the
[0035]
When the motor 7 rotates forward according to the change in the phase relationship, the
[0036]
The counter (counting means) 23 performs an up-count operation when the
[0037]
The count value of the counter 23 is given to a motor control circuit (control means) 24 composed of a microcomputer. The
[0038]
The commercial
[0039]
The
[0040]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the control executed by the
[0041]
Then, the
[0042]
Then, the
[0043]
If the count value of the counter 23 is equal to or greater than the lower limit position (step S4, "YES") while the loop of steps S4, S8, and S9 is being performed, the
[0044]
In addition, in the state where the lighting fixture 2 is in contact with some object while the loop of steps S4, S8, and S9 is being rotated, or when the user's hand supports the lighting fixture 2 and is prevented from descending, When the
[0045]
That is, in this case, due to the structure of the house where the lighting fixture 2 is disposed, the lighting fixture 2 is excessively lowered at the initially set lower limit position, which is inappropriate, or the user sets the lower limit position. Is determined to be desired to be installed at a higher position, and the lower limit position is updated to the position where the lighting fixture 2 has stopped.
[0046]
Further, if the user operates the up / down
[0047]
That is, at this time, it is impossible to determine whether the user has temporarily stopped the descent of the lighting fixture 2 halfway or stopped with the intention of setting the stop position at that time as the lower limit position. In step S11, only the count value corresponding to the stop position is temporarily stored.
[0048]
On the other hand, when the ascending command is given while the loop of steps S1 and S15 is running (step S15, “YES”), the
[0049]
Then, the
[0050]
In step S6, if the halfway stop flag is set due to execution of step S12 ("YES"), the
[0051]
That is, when the user operates the elevating
[0052]
Also, when the user operates the elevating
[0053]
Further, when the user operates the elevating
[0054]
That is, even if the lighting device 2 is already at the upper limit position, if the elevating
[0055]
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of an interrupt process performed by the
[0056]
When the power cutoff flag is set in the storage circuit 27 in this way, the commercial
[0057]
That is, even when the commercial
[0058]
As described above, according to the present embodiment, the
[0059]
Therefore, the
[0060]
Further, the encoder 21 is connected to the motor 7 by two
[0061]
Therefore, the
[0062]
Furthermore, the
[0063]
Further, when the
[0064]
When the power cutoff detection circuit 26 detects that the commercial
[0065]
Further, before the lighting fixture 2 being lowered reaches the lower limit position set as the initial value, the
[0066]
In addition, when the user operates the elevating
[0067]
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and the following modifications or extensions are possible.
Although the number of magnetizations of the magnet 19 is two poles, the number of poles may be a multiple of two.
Instead of the encoder 21, the pulse generating means may be constituted by a combination of a slit disk and a photo interrupter, or a combination of a gear and an MR element.
Instead of the commercial
The predetermined number of times for initializing the lower limit position is not limited to “3” and may be set as appropriate.
The
[0068]
The
When the slack of the wire rope 8 is detected while the lighting apparatus 2 is being lowered, the
[0069]
The pulse generation means is not necessarily limited to a configuration for outputting a two-phase pulse signal, and a pulse conversion means may be provided as needed. For example, only the lowering position of the lighting fixture 2 may be controlled. In that case, the counting means may perform only one of up-counting and down-counting.
The rope is not limited to the wire rope 8, but has a tensile strength such that the elongation due to its weight falls within an allowable range when the electric device is hung, and an elasticity that does not hinder winding by the winding drum. Other materials may be used as long as they are provided.
The slack detecting means may be provided as needed.
The power cutoff detecting means may be provided as needed.
The case where there is only one set of the
The electric device is not limited to the lighting device 2 and may be a speaker or the like.
[0070]
【The invention's effect】
According to the electric lifting device for electric equipment of the present invention, the control means drives the motor to rotate the winding drum, and when the electric equipment suspended by the rope is lowered, the control means controls the rotation of the motor. When the count value of the counting means that performs a counting operation based on the pulse signal generated by the pulse generating means reaches a predetermined value indicating the lower limit position, the driving of the motor is stopped. Therefore, the control means can grasp the descending position of the electric equipment based on the pulse signal, and stop the driving of the motor when the count value of the counting means reaches the predetermined value, thereby lowering the electric equipment at the lower limit. It is possible to stop accurately at the position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an example in which the present invention is applied to a lighting fixture, and is a functional block diagram showing an electrical configuration of a lifting device.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration centered on an electric lifting device.
FIG. 4A shows a state of the slack detection mechanism when a constant tension is acting on the wire rope, and FIG. 4B shows a state of the slack detection mechanism when the tension is weakened.
FIG. 5 is a diagram illustrating an output state of a two-phase pulse signal by an encoder and an output state of an up / down count pulse signal output by a pulse conversion circuit in response thereto.
FIG. 6 is a flowchart illustrating control executed by a motor control circuit;
FIG. 7 is a flowchart showing the contents of an interrupt process performed by the motor control circuit when the power cutoff detection circuit detects that the commercial AC power has been cut off;
[Explanation of symbols]
1 is an electric lifting device, 2 is a lighting device (electric device), 3 is a commercial AC power supply, 5 is a lifting switch, 7 is an AC motor, 8 is a wire rope, 9 is a winding drum, and 12 is a limit switch (upper limit position detection). Means, 13 is a slack detecting mechanism (loose detecting means), 19 is a magnet (disc magnet), 20A and 20B are Hall ICs (Hall elements), 21 is an encoder (pulse generating means), 22 is a pulse conversion circuit (pulse). Conversion means), 23 a counter (counting means), 24 a motor control circuit (control means), 26 a power cutoff detection circuit (power cutoff detection means), and 27 a storage circuit (storage means).
Claims (8)
前記モータに取付けられ、当該モータの回転に伴ってパルス信号を出力するパルス発生手段と、
前記パルス信号の出力状態に基づいてカウント動作を行なうカウント手段と、前記モータを駆動して前記電気機器を下降させている場合に、前記カウント手段のカウント値が下限位置を示す所定値に達すると、前記モータの駆動を停止するように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電気機器の電動昇降装置。A rope connected to an electric device at a tip thereof, a winding drum for winding the rope, and a motor for rotating the winding drum.
Pulse generating means attached to the motor, for outputting a pulse signal with rotation of the motor,
Counting means for performing a counting operation based on the output state of the pulse signal, and when the electric device is lowered by driving the motor, when a count value of the counting means reaches a predetermined value indicating a lower limit position. Control means for controlling so as to stop the driving of the motor.
前記二相パルス信号を、前記位相関係に応じてアップカウントパルス信号,ダウンカウントパルス信号に変換して出力するパルス変換手段を備え、
カウント手段は、前記アップカウントパルス信号,ダウンカウントパルス信号の出力状態に基づいてアップ/ダウンカウント動作を行なうように構成されていことを特徴とする請求項1記載の電気機器の電動昇降装置。The pulse generating means is configured to output a two-phase pulse signal having a different phase relationship according to the forward / reverse rotation of the motor,
Pulse conversion means for converting the two-phase pulse signal into an up-count pulse signal and a down-count pulse signal according to the phase relationship and outputting the converted signal;
2. The electric lifting and lowering device for electric equipment according to claim 1, wherein the counting means is configured to perform an up / down counting operation based on an output state of the up count pulse signal and the down count pulse signal.
カウント手段は、前記検出信号が出力されるとカウント値が初期値にセットされるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電気機器の電動昇降装置。An upper limit position detecting unit that detects that the electric device has reached the upper limit position and outputs a detection signal,
4. The electric lifting and lowering device for an electric device according to claim 1, wherein the counting unit is configured to set a count value to an initial value when the detection signal is output.
制御手段は、前記電気機器を下降させている時に前記弛みが検出されると、その時点でカウント手段が示すカウント値を下限位置として設定することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の電気機器の電動昇降装置。Equipped with slack detection means for detecting slack of the rope,
5. The control device according to claim 1, wherein when the slack is detected while the electric device is being lowered, the count value indicated by the counting device at that time is set as a lower limit position. 6. An electric hoisting and lowering device for an electric device according to claim 1.
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