JP2005089051A

JP2005089051A - 搬送機械の遠隔操作装置

Info

Publication number: JP2005089051A
Application number: JP2003322728A
Authority: JP
Inventors: Shozo Kadomura; 省三門村
Original assignee: Navitas Co Ltd
Current assignee: Navitas Co Ltd
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】高度な熟練が不要で、容易に所望の方向へ搬送機械を移動することができる搬送機械の遠隔操作装置を提供する。
【解決手段】携帯可能な本体には、入力手段によって入力された指示方向および方角検出手段によって検出された本体の方角を用いて、搬送機械の移動方向を演算する方向演算手段、および前記搬送機械の移動方向に関する信号を送信する送信手段が設けられ、搬送機械には、前記送信手段から送信された信号を受信する受信手段、および前記受信手段に受信された信号に基づいて、前記搬送機械の移動方向を制御する制御手段が設けられた搬送機械の遠隔操作装置。
【選択図】図１

Description

本発明は搬送機械の遠隔操作装置に関する。さらに詳しくは、工場の建屋内部などに設置された天井クレーンなどの搬送機械のための遠隔操作装置に関する。

従来より、工場の建屋などで荷物を運搬する場合に天井または天井付近に設置されたレールによって案内される天井クレーンが用いられている（たとえば、特許文献１参照）。

天井クレーンは、天井クレーンの機上に設けた運転室に操作者を配置して操作するのが一般的であったが、この場合、操作者以外に地上に玉掛け作業者が必要であった。

近年、天井クレーンをより少ない人数で運転するため、地上から遠隔操作するようになってきた。

天井クレーンを、地上から操作する場合、従来より、地上に居る操作者が携帯可能な無線または有線方式のコントローラを用いて遠隔操作している。天井クレーンをコントローラで遠隔操作する場合、従来のコントローラは操作ボタンまたは操作レバーなどの入力手段によって入力される方向はコントローラに表示されている東西南北の方向は固定されている。

特開平１１−７１０８８号公報

従来の天井クレーンを遠隔操作する場合、操作者は、天井クレーンまたは天井クレーン周辺の工場の内壁などに設けられた東西南北の表示を目で確認しながらコントローラの東西南北の方向に対応する操作ボタンまたは操作レバーを倒す方向を確認して操作していた。そのため、手持ちコントローラによるクレーン操作には高度な熟練を要していた。

本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、高度な熟練が不要で、容易に所望の方向へ搬送機械を移動することができる搬送機械の遠隔操作装置を提供することを目的とする。

本発明の搬送機械のための遠隔操作装置は、（ａ）携帯可能な本体と、
（ｂ）該本体の外表面に設けられた少なくとも搬送機械の移動方向を指示する指示方向を入力する入力手段と、
（ｃ）前記本体が向いている方角を検出する方角検出手段と、
（ｄ）前記入力手段によって入力された指示方向および前記方角検出手段によって検出された前記本体の方角を用いて、または前記指示方向のみを用いて、搬送機械の移動方向を演算する方向演算手段と、
（ｅ）前記本体に設けられ、前記搬送機械の移動方向に関する信号を送信する送信手段と、
（ｆ）前記搬送機械に設けられた、前記送信手段から送信された信号を受信する受信手段と、
（ｇ）前記受信手段に受信された信号に基づいて、前記搬送機械の移動方向を制御する制御手段
とからなることを特徴とする。

前記本体の方角を表示する方角表示手段をさらに備えてなるのが好ましい。

前記本体の基準の向きを、前記天井クレーンの基準の向きと一致するように補正する方角補正手段をさらに備えてなるのが好ましい。

前記入力手段によって入力された指示方向および前記方角検出手段によって検出された前記本体の方角を用いるか、または前記指示方向のみを用いるかのいずれか一方を選択的に決定するモード切換えスイッチをさらに備えてなるのが好ましい。

前記入力手段の指示する指示方向が当該指示方向から±２２．５度程度の範囲において当該指示方向として許容されるのが好ましい。

前記方角検出手段の方角分解能が１／１６であるのが好ましい。

前記入力手段が指示方向を入力を開始してから終了するまでのあいだ、当該入力開始時に前記方角検出手段によって検出された前記本体の方角を保持するのが好ましい。

前記搬送機械が天井クレーンであるのが好ましい。

本発明によれば、高度な熟練が不要であり、方位を意識することなく容易に所望の方向へ搬送機械を移動することができる。また、操作者が意図しない方向へ搬送機械が誤って移動するような誤操作のおそれがない。

つぎに図面を参照しながら本発明の搬送機械のための遠隔操作装置をさらに詳細に説明する。図１は本発明の搬送機械のための遠隔操作装置の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１の無線リモコンの操作盤のレイアウト図、図３は図１の無線リモコンが本体の方角が北向きで、かつ、レバーの倒す方向が北向きのときの天井クレーンの移動方向を示す説明図、図４は図１の無線リモコンが本体の方角が東向きで、かつ、レバーの倒す方向が北向きのときの天井クレーンの移動方向を示す説明図、図５は図１の天井クレーンの移動方向の演算方法を模式的に説明するための説明図、図６は天井クレーンの移動位置の時系列的変化を示すグラフである。

図１に示される搬送機械のための遠隔操作装置は、工場内に設置された天井クレーンのための遠隔操作装置であり、地上に居る操作者が携帯する無線リモコン１と、天井クレーンに設けられた動作部２とからなる。

無線リモコン１は、図１〜２に示されるように、手で持って操作できる程度の寸法および重量を有する携帯可能な本体３と、本体３上面の操作盤に設けられた天井クレーンの移動方向を指示する指示方向を入力する入力手段である操作レバー４と、本体３が現在向いている方角を検出するための方角検出器５と、操作レバー４によって入力された指示方向および方角検出器５によって検出された本体３の方角を用いて、または前記指示方向のみを用いて、天井クレーンの移動方向を演算する方向演算器６と、本体３に設けられ、天井クレーンの移動方向に関する信号を無線送信する無線送信器７とを備えている。

天井クレーンが設置されている工場などの建屋は、通常、工場の敷地などの条件により、建屋内の東西南北の表示と実際の東西南北の方角とが正確に一致しているとは限らない。

そこで、本実施の形態の無線リモコン１は、方角検出器５によって検出された本体３の方角を表示する方角表示器１４、本体３の基準の向きを、天井クレーンの基準の向きと一致するように手動で補正する方角補正器１５、および他の入力手段である天井クレーンのフックを昇降操作する昇降操作器１６をさらに備えている。

また、図２に示される無線リモコン１の操作盤の左端には、操作レバー４による指示方向および方角検出器５による本体３の方角を用いるか、または前記指示方向のみを用いるかのいずれか一方を選択するモード切換えスイッチ１７と、方角補正器１５による方角補正を作動・停止するスイッチ１８とが設けられている。

一方、天井クレーンの動作部２は、図１に示されるように、無線リモコン１の無線送信器７から無線送信された信号を受信する無線受信器１１と、無線受信器１１に受信された信号に基づいて、天井クレーンの移動方向を制御するための制御手段として、走行制御器１２ａ、横行制御器１２ｂおよび昇降制御器１２ｃとを備えている。

これらの走行制御器１２ａ、横行制御器１２ｂおよび昇降制御器１２ｃは、それぞれ、天井クレーン２０のクレーンガーダ２１（図３（ｂ）参照）を主方向（すなわち、レールＲに沿う方向）へ移動する走行モータ１３ａ、天井クレーン２０のトロリ２２（図３（ｂ）参照）を横方向（すなわち、前記クレーンガーダ２１に沿う方向）へ移動する横行モータ１３ｂ、および天井クレーン２０のフック２３（図３（ｂ）参照）を昇降する昇降モータ１３ｃに接続されている。

無線リモコン１の本体３は、手で持って携帯することができる寸法および重量であれば、その寸法、重量、形状および材質を任意に選択すればよく、また、操作者の負担を軽減するために本体３に肩掛け用ベルトなどを設けてもよい。

天井クレーンの移動方向を指示する指示方向を入力する入力手段は、本実施の形態では、操作レバー４を例にあげているが、他の入力手段として、たとえば東西南北の方向に対応する４個の操作ボタンを採用してもよい。

さらに、クレーンを南北方向と東西方向とに分けて操作する場合には、コントローラの操作レバーの倒す方向とクレーンの移動方向とを正確に一致させて操作する必要があり、操作がむずかしい。

そこで、操作レバー４などの入力手段の指示する指示方向が当該指示方向から±２２．５度程度の範囲において当該指示方向として許容されるように設定されれば、操作レバー４を所望の方向へ向かっておおよその角度で手動で倒すだけで、所望の指示方向を入力することができる。

方角検出器５は、本体３が現在向いている方角を検出するための手段であれば従来公知のあらゆる手段を採用してもよく、たとえば、方位磁石、ジャイロコンパス、またはＧＰＳなどを用いてもよい。また、検出された本体３の方角を表示する方角表示器１４は、方位磁針のような針で表示するもの、または発光ダイオードを配置した表示器、または液晶表示器などが用いられる。

方角検出器５の方角分解能は、１／４（東西南北の４方向のみ）、１／８、１／１６またはそれ以上の分解能を設定してもよいが、方角分解能が１／１６程度であれば、精度も高く、かつ、操作レバー４でクレーンを操作するときの角度のズレが小さくなる。

天井クレーンの移動方向に関する信号を送信する送信手段および天井クレーン側で受信する受信手段は、本実施の形態のように、無線発信器７および無線受信器１１のような無線方式であってもよいし、または送信器と受信器とのあいだを電線または光ファイバなどで接続した有線方式であってもよい。

以上のような構成により、本実施の形態の遠隔操作装置は、図３（ａ）に示されるように、無線リモコン１の本体３が北向きＮで、かつ操作レバー４が本体３の操作盤上の見かけ上の北向きＮのときには、図３（ｂ）に示されるように、天井クレーン２０の移動方向は北向きＮ（前方）になり、一方、図４（ａ）に示されるように、無線リモコン１の本体３が東向きＥで、かつ操作レバー４が本体３の操作盤上の見かけ上の北向きＮ（前方）のときには、図４（ｂ）に示されるように、天井クレーン２０の移動方向は東向きＥになる。すなわち、方向演算器６が、操作レバー４によって入力された指示方向および方角検出器５によって検出された本体３の方角を用いて、天井クレーンの移動方向を演算することによって、本体３がいずれの方向へ向いていても、操作レバー４をクレーンを移動させたい方向へ倒すだけで、クレーンを容易に移動させることができる。したがって、高度な熟練が不要であり、容易に所望の方向へクレーンを操作することができる。

また、無線リモコン１には、モード切換えスイッチ１７が設けられているため、操作レバー４によって入力された指示方向および方角検出器５によって検出された本体３の方角を用いるか、または前記指示方向のみを用いるかのいずれか一方を選択することができる。

さらに詳しくいえば、図５に示されるように、モード切換えスイッチ１７がＯＮのときには、天井クレーンの移動方向θ_CLは、θ_CL＝θ₁＋θ₂と表わすことができる。ここで、θ₁は操作レバー４の方向（図５（ａ）ではθ₁＝０度）、およびθ₂は本体３の方角（図５（ｂ）ではθ₂＝９０度）である。

一方、モード切換えスイッチ１７がＯＦＦのときは、方角検出器４によって検出される本体３の方角θ₂は考慮されなくなり、θ_CL＝θ₁となる。この場合、操作者は、本体３の向きに関係なく、無線リモコン２の表示通りに操作レバー４を倒せば、天井クレーン２０を所望の方向へ操作することができる。

さらに、工場の敷地などの条件により、建屋内の東西南北の表示と実際の東西南北の方角とが正確に一致していない場合には、図２に示される方角補正器１５の回転つまみ１５ａを手動で回転操作することによって、本体３の基準の向きを、天井クレーンの基準の向きと一致するように手動で補正することができる。その場合、補正後の本体３の方角θ₂’は、方角補正器１５による補正角をθ₃とすると、θ₂’＝θ₂＋θ₃によって表わされる。

また、本実施の形態の遠隔操作装置は、起動時の状態保持機能、すなわち、前記操作レバー４が指示方向を入力を開始してから終了するまでのあいだ、当該入力開始時に前記方角検出器５によって検出された本体３の方角を保持する機能を有している。そのため、天井クレーンを運転中に無線リモコン１の本体３の方角が変化しても、天井クレーンの移動方向に影響を与えない。たとえば、図６に示されるように、ａ〜ｆの時点において、前記操作レバー４を倒して天井クレーンを起動させれば、天井クレーンが移動する方角は、無線リモコン１の本体３の方角が変化しても、起動時から操作レバー４を倒すのを止めて天井クレーンを停止させるまでのあいだ（図６における太実線の区間）、天井クレーンの移動方向（すなわち、図６における太実線の角度）は保持される。

以上の実施の形態では、搬送機械の一例として、工場の天井付近に設けられた天井クレーンを例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、遠隔操作し得る搬送機械、たとえば、搬送用ロボット、ハンドリングロボット、探索ロボットまたは補修ロボットなども本発明の遠隔装置を適用することができる。

本発明の搬送機械のための遠隔操作装置の一実施の形態を示すブロック図である。図１の無線リモコンの操作盤のレイアウト図である。図１の無線リモコンが本体の方角が北向きで、かつ、レバーの倒す方向が北向きのときの天井クレーンの移動方向を示す説明図である。図１の無線リモコンが本体の方角が東向きで、かつ、レバーの倒す方向が北向きのときの天井クレーンの移動方向を示す説明図である。図１の天井クレーンの移動方向の演算方法を模式的に説明するための説明図である。天井クレーンの移動位置の時系列的変化を示すグラフである。

符号の説明

１無線リモコン
２動作部
３本体
４操作レバー
５方角検出器
６方向演算器
７無線送信器
１１無線受信器
１２ａ走行制御器
１２ｂ横行制御器
１２ｃ昇降制御器
１３ａ走行モータ
１３ｂ横行モータ
１３ｃ昇降モータ
１４方角表示器
１５方角補正器
１６昇降操作器
２０天井クレーン
２１クレーンガーダ
２２トロリ

Claims

搬送機械のための遠隔操作装置であって、
（ａ）携帯可能な本体と、
（ｂ）該本体の外表面に設けられた少なくとも搬送機械の移動方向を指示する指示方向を入力する入力手段と、
（ｃ）前記本体が向いている方角を検出する方角検出手段と、
（ｄ）前記入力手段によって入力された指示方向および前記方角検出手段によって検出された前記本体の方角を用いて、または前記指示方向のみを用いて、搬送機械の移動方向を演算する方向演算手段と、
（ｅ）前記本体に設けられ、前記搬送機械の移動方向に関する信号を送信する送信手段と、
（ｆ）前記搬送機械に設けられた、前記送信手段から送信された信号を受信する受信手段と、
（ｇ）前記受信手段に受信された信号に基づいて、前記搬送機械の移動方向を制御する制御手段
とからなる搬送機械の遠隔操作装置。
前記本体の方角を表示する方角表示手段をさらに備えてなる請求項１記載の遠隔操作装置。
前記本体の基準の向きを、前記天井クレーンの基準の向きと一致するように補正する方角補正手段をさらに備えてなる請求項１または２記載の遠隔操作装置。
前記入力手段によって入力された指示方向および前記方角検出手段によって検出された前記本体の方角を用いるか、または前記指示方向のみを用いるかのいずれか一方を選択的に決定するモード切換えスイッチをさらに備えてなる請求項１、２または３記載の遠隔操作装置。
前記入力手段の指示する指示方向が当該指示方向から±２２．５度程度の範囲において当該指示方向として許容される請求項１、２、３または４記載の遠隔操作装置。
前記方角検出手段の方角分解能が１／１６である請求項１、２、３、４または５記載の遠隔操作装置。
前記入力手段が指示方向を入力を開始してから終了するまでのあいだ、当該入力開始時に前記方角検出手段によって検出された前記本体の方角を保持する請求項１、２、３、４、５または６記載の遠隔操作装置。
前記搬送機械が天井クレーンである請求項１、２、３、４、５、６または７記載の遠隔操作装置。