JP2007091439A - Cargo handling machine and conveying method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は荷役機械及び搬送方法の技術分野にかかり、特に、作業者の労力を軽減できる荷役機械と搬送方法に関する。 The present invention relates to a technical field of a cargo handling machine and a conveyance method, and particularly relates to a cargo handling machine and a conveyance method capable of reducing labor of an operator.
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 cargo handling machine which reduces labor and is safe, has a small turn and has mobility and simplicity is used.
図1の符号101は、本発明及び従来技術の荷役機械の外観図である。
この荷役機械101の基本構造は、台車(又は底面)111から支柱112が垂直に立ち上げられており、この支柱112の上端113には、アーム115が取りつけられている。
In the basic structure of the
アーム115は、首振り動と旋回が可能に構成されている。アーム115の先端部は荷役物119を吊り上げる吊上部116となっていて、荷役物のクランプ機構117が装備されている。
The
荷役機械101には、荷役物119を持ち上げるクレーンモードの他、クランプ機構117が荷役物をクランプした状態で、作業者が荷役物119を直接把持して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。
In addition to the crane mode in which the
バランスモードにおける動作を図2の制御ブロック図を使って説明する。
荷役機械101は、同図に示すように支点Aに対して、アーム115の重量と、クランプされた荷役物119の重量による反時計回りのモーメントと、エアーシリンダ121のピストンロッド122に支持された力点Bによる時計回りのモーメントとが生じており、その二個のモーメントを一致させると停止した状態(バランス状態)になる。このバランスされた状態で作業者125が荷役物119に操作力を加えると、両モーメントのバランスが崩れ、荷役物119を自由に動かすことが可能になる。
The operation in the balance mode will be described with reference to the control block diagram of FIG.
The
例えば、荷役機械101で荷役物119をクランプし、上向きの操作力を加えて持ち上げた状態では、荷役物119の重量W1、アーム115の重量W2によって、アーム115の荷役物119側には、下降方向(図中では反時計回りの方向)の力f1(W1+W2)が加わり、荷役機械101の支点Aと荷役物119との間の有効アーム長をL1とすると、f1×L1のモーメントが働く。
For example, in a state where the
一方、エアーシリンダのピストンロッド122による下降方向の力をf2、支点Bと作用点Aとの間の距離をL2とすると、支点Bを介して時計回りの方向にはモーメントf2×L2が働く。
荷役機械101のアーム115がバランス状態を保つためには、次式を満足しなければならない。
On the other hand, if the downward force by the
In order to keep the
f1×L1=f2×L2 ……(1)
上式(1)から、バランス状態ではエアーシリンダ121による下降方向の力f2は、
f2=f1×L1/L2 ……(2)
を満足する必要がある。
f 1 × L 1 = f 2 × L 2 (1)
From the above equation (1), in the balance state, the downward force f 2 by the air cylinder 121 is
f 2 = f 1 × L 1 / L 2 (2)
Need to be satisfied.
制御回路131は、荷役物を吊り上げた状態(バランス状態)を維持するためには、f2と同じ力を発生させるようにエアーシリンダ121の内圧を昇圧する必要がある。ここでエアーシリンダ121のピストン124の受圧面積をSとするとバランス状態におけるエアーシリンダ121の内圧Pは、
P=f2/S
で求めることができる。
The
P = f 2 / S
Can be obtained.
圧力制御装置132は、大別してエアー制御によるものと電気制御によるものがあるが、基本的な回路動作は同じであり、圧力制御装置の入力圧ポートaにエアー源134を接続し、出力圧ポートcにエアーシリンダ121を接続し、制御回路131から設定ポートbにエアー圧Pを入力すると、出力圧ポートcには、入力されたエアー圧Pと同じエアー圧が発生するように構成されている。
The
圧力制御装置132の動作について、図6を用いて説明する。
先ず、時刻t1において、クランプ機構117で荷役物119をクランプする。このとき、圧力制御装置132の設定圧力は無負荷時の無負荷バランス圧P1に設定されており、シリンダ121の内圧もその圧力にされている。
The operation of the
First, at time t 1 , the
次に、時刻t2で負荷バランスボタン138をONすると、制御回路131が設定ポートbに出力する圧力信号は、予め記憶された負荷バランス圧P2に変更され、圧力制御装置132の設定圧力はその負荷バランス圧P2に変更される。
Next, when the
圧力制御装置132は、出力圧ポートcの圧力を検出する圧力センサを有しており、設定圧力が変更されると、圧力制御装置132の内部に設定された動作待機時間Δt1が経過した後(時刻t3)、エアー源134からの給気と、消音器135を介した排気とによって出力圧ポートcの圧力を昇降させ、出力ポートcの圧力、即ちシリンダ121の内圧を、設定ポートbに入力されている圧力信号の圧力(負荷バランス圧P2)にする。
The
この状態では荷役物119には、その重量を打ち消す力が加わっており、作業者125が荷役物119を把持し、僅かな操作力で上方に持ち上げることができる(地切り操作)。持ち上げられた荷役物119は、作業者が手を離しても空中で静止する。この状態は負荷バランス状態と呼ばれている。
In this state, a force to cancel the weight is applied to the
地切りした後(時刻t4)、作業者125が荷役機械101のアーム115又はアーム115下部のクランプ機構等に操作力を加え、上下方向に移動させるとエアーシリンダ121内の圧力は、アーム先端の荷役物に加えられた操作力によって僅かながら変化する。
After the ground is cut off (time t 4 ), when the
図6は、荷役物119に上向き方向の成分を有する操作力を加え、上方に移動させた場合の圧力変化を示しており、シリンダ121の内圧は僅かに低下している。逆に、荷役物119を下方に移動させればシリンダ121の内圧は僅かに上昇する。
FIG. 6 shows a pressure change when an operation force having an upward component is applied to the
荷役物119を移動させるためには、荷役物119の移動量に応じてピストン124も移動させる必要があるが、荷役物119に操作力が加えられると圧力制御装置132は、シリンダ121の内圧を設定ポートbに入力されている圧力(負荷バランス圧P2)にするために、短い遅延時間Δt2の経過後、シリンダ121内のエアーを給排気し、荷役物119の移動量に対応した移動量だけピストン124を移動させる。これにより、僅かな操作力で荷役物119を移動させることができる。
In order to move the
このように、負荷バランス状態では作業者125に求められる操作力は低減されており、僅かな操作力によって荷役物119を自由に昇降及び左右に移動させ、搬送することができる。
しかし、実際の荷役機械101では、次に挙げられる要因によって、操作力の低減にも限界がある。
Thus, in the load balance state, the operating force required for the
However, in the actual
(1)エアーシリンダ121が上下するときのピストン124の内部の摺動摩擦や、エアーシリンダ121とアーム115連結部のピストン124の外部の摺動摩擦
(2)各アーム115リンク部の摩擦
(3)アーム115と荷役物119の慣性
(4)圧力制御装置132の給排気能力
操作力が軽ければ作業者125は長時間荷役機械101を操作できるが、操作力が重くなってくると、作業者125に疲れや筋肉痛などが生じ、荷役機械101を長時間使用することができなくなる。
(1) Sliding friction inside the
(2) Friction of each
(3) Inertia of
(4) Supply / exhaust capacity of the
特に、重い荷役物119をバランスモードにして搬送する場合、荷役物119が重いだけではなく、アーム115の剛性を上げるためアーム115全体の慣性が大きくなり、さらにそれに伴い荷役機械101の関節部における摩擦も大きくなるため、大きな操作力が必要となってしまう。
In particular, when transporting the heavy
このような荷役機械101を使った作業環境で長時間作業を行っていくと、作業者125には大きな負担がかかってくる。
When working for a long time in the work environment using such a
操作力を軽減するためには、関節部における摩擦力だけではなく、上記各要因について、それぞれ検討を行い改良していく必要があるが、荷役機械101の構造上の問題や性能上の問題等もあって簡単には操作力を軽減することはできなかった。
本発明は、安定な動作で確実に操作力を軽減できる荷役機械と搬送方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cargo handling machine and a transport method that can reliably reduce an operation force with a stable operation.
本発明は、上記課題を解決するために創作されたものであり、荷役物を持ち上げるアームと、前記アームに取りつけられたシリンダと、前記シリンダに接続され、前記シリンダ内の気体を給排気し、前記シリンダ内を入力された圧力信号に応じた圧力にする圧力制御装置と、前記圧力制御装置に前記圧力信号を出力する制御回路と、を有し、前記荷役物の重量に応じた負荷バランス圧を示す前記圧力信号を前記圧力制御装置から出力したときに、前記シリンダ内の圧力によって生成され、前記アームを介して前記荷役物に加えられる上昇力と、前記荷役物の重量によって生じる下降力とが釣り合い、前記荷役物が上下方向に静止し、前記荷役物に操作力を加えると前記荷役物を所望方向に移動できるバランス状態を形成するように構成された荷役機械であって、前記制御回路は、前記操作力が上向き方向の成分を有するか、下向き方向の成分を有するかを検出し、前記圧力信号を変更して、上向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を増加させて上向きの補助力を発生させ、下向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を減少させて下向きの補助力を発生させるように構成された荷役機械である。
また、本発明は、前記シリンダ内の圧力を測定する補助センサが設けられ、前記制御回路は、前記補助センサの測定結果から、前記シリンダ内の圧力の増減を検出し、前記操作力が上向き方向の成分を有するか下向き方向の成分を有するかを判別する荷役機械である。
また、本発明は、前記制御回路は、前記補助力を発生させた後、所定の補助力発生時間が経過すると前記補助力を消滅させるように構成された荷役機械である。
また、本発明は、前記アームと前記荷役物の間には、前記操作力の方向を検出する操作力検出センサが設けられ、前記制御回路は、前記操作力検出センサから入力される信号により、前記操作力が上向き方向の成分を有するか下向き方向の成分を有するかを判別する荷役機械である。
また、本発明は、前記操作力検出センサによって前記操作力の消滅が検出されると、前記圧力信号を負荷バランス圧に戻すように構成された荷役機械である。
また、本発明は、前記補助力の大きさは、前記上下方向の静止を維持できる大きさに設定された荷役機械である。
また、本発明は、荷役物を持ち上げるアームと、前記アームに取りつけられたシリンダとを有する荷役機械を用い、前記シリンダ内の圧力を、前記荷役物の重量に応じた負荷バランス圧に設定し、シリンダ内の圧力によって前記アームを介して前記荷役物に加えられる上昇力と、前記荷役物の重量によって生じる下降力とを釣り合わせ、前記荷役物が上下方向に静止させ、前記荷役物に操作力を加えると、前記荷役物を所望方向に移動できるバランス状態を形成する搬送方法であって、前記操作力が上向き方向の成分を有するか、下向き方向の成分を有するかを検出し、上向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を増加させ、前記荷役物に上向きの補助力を発生させ、下向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を減少させ、前記荷役物に下向きの補助力を発生させる搬送方法である。
また、本発明は、前記操作力の消滅を検出すると、前記補助力を消滅させる搬送方法である。
また、本発明は、前記シリンダ内の圧力変化から前記操作力が有する成分を検出する搬送方法である。
また、本発明は、前記補助力は、所定の補助力発生時間の経過後、消滅させる搬送方法である。
また、本発明は、前記補助力の大きさは、前記上下方向の静止が維持される大きさにする搬送方法である。
The present invention was created to solve the above-described problem, and an arm that lifts a cargo handling object, a cylinder attached to the arm, and a cylinder connected to the cylinder, for supplying and exhausting gas in the cylinder, A pressure control device that adjusts the pressure in the cylinder according to the input pressure signal; and a control circuit that outputs the pressure signal to the pressure control device, and a load balance pressure corresponding to the weight of the cargo item. When the pressure signal indicating is output from the pressure control device, an ascending force generated by the pressure in the cylinder and applied to the cargo handling object via the arm, and a descending force generated by the weight of the cargo handling object Are balanced, and the cargo handling object is stationary in the vertical direction, and when an operating force is applied to the cargo handling object, a balance state is formed in which the cargo handling object can be moved in a desired direction. When the control circuit detects whether the operating force has an upward component or a downward component and changes the pressure signal to have an upward component It is a cargo handling machine configured to generate an upward auxiliary force by increasing the pressure of the cylinder and to generate a downward auxiliary force by decreasing the pressure of the cylinder when it has a downward component.
Further, the present invention is provided with an auxiliary sensor for measuring the pressure in the cylinder, and the control circuit detects increase / decrease in pressure in the cylinder from the measurement result of the auxiliary sensor, and the operating force is directed upward. It is a cargo handling machine which discriminate | determines whether it has a component of this or a component of a downward direction.
Further, the present invention is the cargo handling machine configured such that the control circuit causes the auxiliary force to disappear when a predetermined auxiliary force generation time elapses after the auxiliary force is generated.
Further, according to the present invention, an operation force detection sensor that detects a direction of the operation force is provided between the arm and the cargo handling material, and the control circuit is configured to receive a signal input from the operation force detection sensor, It is a cargo handling machine that determines whether the operating force has an upward component or a downward component.
The present invention is also a cargo handling machine configured to return the pressure signal to a load balance pressure when the operation force detection sensor detects the disappearance of the operation force.
Further, the present invention is the cargo handling machine in which the magnitude of the auxiliary force is set to a magnitude that can maintain the stationaryness in the vertical direction.
Further, the present invention uses a cargo handling machine having an arm for lifting a cargo handling article and a cylinder attached to the arm, and sets the pressure in the cylinder to a load balance pressure corresponding to the weight of the cargo handling article, The lifting force applied to the cargo handling object via the arm due to the pressure in the cylinder is balanced with the descending force generated by the weight of the cargo handling material, the cargo handling object is made to stand up and down, and the handling force is applied to the cargo handling object. Is added, the load handling method forms a balanced state in which the load can be moved in a desired direction, and detects whether the operating force has an upward component or a downward component, and detects the upward direction. When it has a component, it increases the pressure of the cylinder, and generates an upward auxiliary force on the cargo, and when it has a component in the downward direction, it reduces the pressure of the cylinder. A conveyance method for generating a downward assist force to the handling thereof.
Moreover, this invention is a conveying method which erase | eliminates the said auxiliary force, if the disappearance of the said operation force is detected.
Moreover, this invention is a conveying method which detects the component which the said operating force has from the pressure change in the said cylinder.
Further, the present invention is a transport method in which the auxiliary force disappears after a predetermined auxiliary force generation time has elapsed.
Moreover, this invention is a conveying method which makes the magnitude | size of the said auxiliary | assistant force the magnitude | size which the said up-down direction stillness is maintained.
本発明の荷役機械、搬送方法を用いれば、操作力が有する上向き又は下向き方向の成分と同じ方向の補助力が生成され、荷役物に加えられるので、特に重い重量物の搬送作業において操作力が軽減され、作業者の負担が軽くなり、長時間の作業も可能になる。 By using the cargo handling machine and transport method of the present invention, an auxiliary force in the same direction as the upward or downward component of the operating force is generated and applied to the cargo handling material. As a result, the burden on the operator is lightened and the work can be performed for a long time.
本発明の実施例について説明する。
本発明の第一例、及び後述する第二例の荷役機械11、12の外観は図1に示した通りであり、台車(又は底面)111から支柱112が垂直に立ち上げられており、その上端113には、アーム115が首振り動と旋回動が可能に取りつけられている。また、アーム115の先端側は根本側に対して回転可能に取りつけられている。
Examples of the present invention will be described.
The external appearance of the first example of the present invention and the second example of the
アーム115の一端部は荷役物119を吊り上げる吊上部116となっており、吊上部116の下端には荷役物のクランプ機構117が装備されている。
アーム115の反対側の部分はシリンダ121のピストン124に接続されている。
One end portion of the
The opposite side of the
図3は、第一例の荷役機械11の制御ブロック図であり、図4は、第二例の荷役機械12の制御ブロック図である。
図3、4を参照し、第一例、第二例の荷役機械11、12でも、圧力制御装置132の出力圧ポートcにシリンダ121が接続され、入力圧ポートaにはエアー源134が接続されており、圧力制御装置132内の給気側の弁を制御すると、エアー源134からシリンダ121内にエアーを供給できるように構成されている。
FIG. 3 is a control block diagram of the
Referring to FIGS. 3 and 4, in the
また、圧力制御装置132の排気ポートdは消音器135を介して大気に接続されており、排気側の弁を制御することでシリンダ121内のエアーを大気中に排出可能に構成されている。
Further, the exhaust port d of the
このような給排気によって、シリンダ121内の圧力を昇降させることができる。シリンダ121内の圧力が上昇すると荷役物に加わる上向きの力は増加し、圧力が低下すると減少する。 By such supply and exhaust, the pressure in the cylinder 121 can be raised and lowered. When the pressure in the cylinder 121 increases, the upward force applied to the cargo handling object increases, and decreases when the pressure decreases.
圧力制御装置132の設定ポートbは、D/A変換器23を介して制御回路131に接続されており、制御回路131が出力するディジタルの圧力信号は、D/A変換器23によってアナログの信号に変換された後、設定ポートbに入力されるように構成されている。
The setting port b of the
圧力制御装置132は、出力圧ポートcの圧力を測定する不図示のセンサを有しており、圧力制御装置132は、そのセンサが測定した圧力と、圧力信号が示す圧力とが等しくなるように給排気の弁を制御し、シリンダ121内を給排気している。
The
本発明の荷役機械11を用いた荷役物119の搬送方法について説明する。
ここでは荷役物119の重量は既知であり、(2)式を満足させ、荷役物119の重量を打ち消すための負荷バランス圧P2(P2>0)は予め制御回路131に記憶されているものとする。
A method for transporting the
Here, the weight of the
先ず、クランプ機構117によって荷役物119をクランプし、負荷バランスボタン138を押下すと、制御回路131から圧力制御装置132に負荷バランス圧P2を示す圧力信号が出力される。
First, when the
初期状態ではシリンダ121内は無負荷バランス圧P1(P1<P2)に設定されており、圧力制御装置132が負荷バランス圧P2に設定されるとシリンダ121内はエアーの供給によって昇圧される。
In the initial state, the cylinder 121 is set to the no-load balance pressure P 1 (P 1 <P 2 ), and when the
シリンダ内の圧力が上昇し、負荷バランス圧P2になると、荷役物119には、その荷重を打ち消す上向き方向の力が加わり、空中で上昇も下降もしないバランス状態が維持できようになる。バランス状態では僅かな操作力で移動させることが可能になる。
When the pressure in the cylinder rises and becomes the load balance pressure P 2 , an upward force that cancels the load is applied to the
バランス状態での動作を、先ず、第一例の荷役機械11について、図3を用いて説明する。
第一例の荷役機械11は、シリンダ121には補助センサ21が接続されており、シリンダ121内の圧力は、補助センサ21によって測定されている。
The operation in the balanced state will be described first with reference to FIG. 3 for the
In the
補助センサ21は、A/D変換器22を介して制御回路131に接続されており、補助センサ21が測定結果をアナログ信号として出力すると、A/D変換器22によってディジタルの信号に変換されて制御回路131に入力される。
The
バランス状態でアーム115や荷役物119等に上向き方向の成分を有する操作力が加わると、シリンダ121のピストン124は下方向に動くため、シリンダ121内の圧力は僅かながら低下し、逆に、下向き方向の成分を有する操作力が加わると、シリンダ121のピストン124は上方向に動くため、シリンダ121の内圧は僅かながら上昇する。
補助センサ21はシリンダ121内の圧力を制御回路131に常時出力しており、制御回路131は、補助センサ21から入力された圧力値を記憶している。
When an operating force having an upward component is applied to the
The
従って、制御回路131は、補助センサ21から入力された圧力値と、記憶している圧力値とを比較し、比較結果から、シリンダ121内の圧力が低下しか上昇したかを検出し、操作力が上向き方向の成分を有するか、下向き方向の成分を有するかを判別することができる。
Therefore, the
制御回路131は、シリンダ121内の圧力変化が所定値以上であった場合に、圧力制御装置132の遅延時間Δt2が経過する前に、圧力制御装置132に出力する圧力信号の値を、変更する。
The
即ち、上向き方向の成分を有している場合には、負荷バランス圧P2よりも所定の補助圧ΔP1(ΔP1>0)だけ高圧にし(P2+ΔP1)、下向き方向の成分を有している場合には、負荷バランス圧P2よりも所定の補助圧ΔP2(ΔP2>0)だけ降圧させる(P2−ΔP2)。
圧力制御装置132は、遅延時間Δt2の経過後給排気を開始し、シリンダ121内の圧力を、圧力信号が示すP2+ΔP1、又はP2−ΔP2にする。
That is, when it has a component in the upward direction, it is made higher than the load balance pressure P 2 by a predetermined auxiliary pressure ΔP 1 (ΔP 1 > 0) (P 2 + ΔP 1 ) and has a component in the downward direction. In this case, the pressure is lowered by a predetermined auxiliary pressure ΔP 2 (ΔP 2 > 0) from the load balance pressure P 2 (P 2 −ΔP 2 ).
The
シリンダ121の内圧が補助圧ΔP1だけ昇圧されると、荷役物119には上向きの補助力Δf1(=ΔP1×S×(L2/L1)、S:シリンダ121の受圧面積)が加わるから、荷役物119は、上向きの操作力fと補助力Δf1の合計の力f+Δf1によって上方向に搬送される。
When the internal pressure of the cylinder 121 is increased by the auxiliary pressure ΔP 1 , the
補助圧ΔP2だけ降圧されると、荷役物119には下向きの補助力Δf2(=ΔP2×S×(L2/L1)が加わり、荷役物119は、下向きの操作力fと補助力Δf2の合計の力f+Δf2によって下方向に搬送される。
When the step-down by the auxiliary pressure [Delta] P 2, downward assist force Δf 2 (= ΔP 2 × S × (
制御回路131には、予め補助力発生時間ΔTが設定されており、圧力信号を変更した時刻から補助力発生時間ΔTが経過した後、圧力信号は、負荷バランス圧P2を示す元の値に戻され、その後、待機時間Δt1が経過すると、シリンダ121の内圧は、負荷バランス圧P2に復帰する。
The
図7は、作業者125が、先ず、荷役物119を上方に移動させ、次いで、下方に移動させた場合の回路動作を示すタイミングチャートである。図7の横軸は経過時間を示しており、縦軸はシリンダ121内の圧力(上側)と圧力信号の値(下側)である。
FIG. 7 is a timing chart showing the circuit operation when the
最初、荷役物119のクランプ前は無負荷バランスボタン139が押下されており、圧力信号の値は無負荷バランス圧P1に設定され、シリンダ121の内圧も無負荷バランス圧P1にされている。無負荷バランス圧P1<負荷バランス圧P2である。
First, before the clamping of the
時刻t1〜t13では、下記の操作が行われている。
t1:荷役物119をクランプした時刻
t2:負荷バランスボタン138を押下し、圧力信号が負荷バランス圧P2に設定された時刻
t3:動作待機時間Δt1を経過し、シリンダ121内の圧力が負荷バランス圧に設定された時刻
t4:荷役物119に上向き方向の成分を有する操作力が加わったことが検出され、圧力信号がP2+ΔP1に設定された時刻
t5:遅れ時間Δt2が経過し、圧力制御装置132がシリンダ121内の圧力を上昇させ始めた時刻
t6:シリンダ121内の圧力が、P2+ΔP1になった時刻
t7:圧力信号が負荷バランス圧P2に戻された時刻
t8:遅れ時間Δt1が経過し、圧力制御装置132の圧力が負荷バランス圧P2に復帰した時刻
t9:荷役物119に下向き方向の成分を有する操作力が加わったことが検出され、圧力信号がP2−ΔP2に設定された時刻
t10:遅れ時間Δt2が経過し、圧力制御装置132がシリンダ121内の圧力を低下させ始めた時刻
t11:シリンダ121内の圧力がP2−ΔP2になった時刻
t12:圧力信号が負荷バランス圧P2に戻された時刻
t13:遅れ時間Δt1が経過し、圧力制御装置132の圧力が負荷バランス圧P2に復帰した時刻
時刻t13の経過後、負荷バランス状態を維持しながら荷役物119を所定の場所に搬送し、荷役物119を着地させる。
At time t 1 ~t 13, the following operation is being performed.
t 1 : Time when the load 119 is clamped t 2 : Time when the load balance button 138 is pressed and the pressure signal is set to the load balance pressure P 2 t 3 : The operation waiting time Δt 1 has passed, and the cylinder 121 Time t 4 when the pressure is set to the load balance pressure t 4 : Time when it is detected that an operating force having an upward component is applied to the cargo handling material 119 and the pressure signal is set to P 2 + ΔP 1 t 5 : Delay time The time when Δt 2 has elapsed and the pressure control device 132 starts to increase the pressure in the cylinder 121 t 6 : The time when the pressure in the cylinder 121 becomes P 2 + ΔP 1 t 7 : The pressure signal is the load balance pressure P 2 the returned time t 8: delay time Delta] t 1 has elapsed, the time t 9 the pressure of the pressure control device 132 has returned to the load balancing pressure P 2: operation force to the cargo compound 119 having a downward directional component is added Was it There is detected, the pressure signal P 2 -ΔP 2 which is set to the time t 10: delay time Delta] t 2 has elapsed, the pressure control device 132 is a time t 11 which begins to lower the pressure in the cylinder 121: a cylinder 121 T 12 : Time when the pressure signal becomes P 2 −ΔP 2 t 12 : Time when the pressure signal is returned to the load balance pressure P 2 t 13 : Delay time Δt 1 has passed, and the pressure of the pressure control device 132 becomes the load balance pressure P after a time the time t 13 which has returned to 2, while maintaining a load balancing state to convey the cargo was 119 in place, thereby landing the handling thereof 119.
その状態で無負荷バランスボタン139を押し、荷役機械101が無負荷バランス状態に設定した後、アンクランプボタンを押下すると、荷役物119はアンクランプされる。
このとき、荷役機械101は無負荷バランス状態に設定されているため、アームは上昇することなく静止状態が維持される。
In this state, when the unload
At this time, since the
なお、バランス状態において、補助圧ΔP1、ΔP2によって生成される補助力Δf1、Δf2は、機械内部の摩擦等によって生じる抗力よりも小さく、補助力Δf1、Δf2が生じていても、操作力fがゼロの時は荷役物119は移動せず空中で静止できる。
In the balanced state, the auxiliary forces Δf 1 and Δf 2 generated by the auxiliary pressures ΔP 1 and ΔP 2 are smaller than the drag force caused by friction inside the machine, and even if the auxiliary forces Δf 1 and Δf 2 are generated. When the operation force f is zero, the
次に、本発明の第二例の荷役機械12について図4を用いて説明する。
この荷役機械12では、アーム115とクランプ機構117の間に、操作力の方向を検出する操作力検出センサ18が設けられており、クランプ機構117にクランプされた荷役物119に操作力が加わると、操作力検出センサ18によって操作力が上向き方向の成分を有するか下向き方向の成分を有するかを検出できるように構成されている。
操作力検出センサ18は制御回路131に接続されており、操作力検出センサ18の検出結果は、制御回路131に常時入力されている。
Next, the
In the
The operation force detection sensor 18 is connected to the
第一例の荷役機械11と同様に、バランス状態で、作業者125が荷役物119やクランプ機構117を把持して操作力を加え、制御回路131が荷役物119に上向きの操作力が加わったことを検出するとシリンダ121内の圧力を補助圧ΔP1だけ昇圧させ、P2+ΔP1の大きさにする。
Similar to the
他方、下向きの操作力が加わったことを検出するとシリンダ121内の圧力を補助圧ΔP2だけ減圧し、P2−ΔP2の大きさにする。
これにより、補助力Δf1、Δf2が発生し、作業者125が荷役物を搬送する労力が軽減される。
On the other hand, when it is detected that the downward operation force is applied to reduce the pressure in the cylinder 121 by the auxiliary pressure [Delta] P 2, to the size of P 2 -ΔP 2.
Thus, the auxiliary force Delta] f 1, Delta] f 2 is generated, the effort the
図8の符号t1〜t13は、第一例の荷役機械11と同じ動作に対応する時刻を示している。
Reference numerals t 1 to t 13 in FIG. 8 indicate times corresponding to the same operations as those of the
操作力検出センサ18は、操作力が上向き方向の成分を有することを検出するとプラスの信号を出力し、下向き方向の成分を有することを検出するとマイナスの信号を出力するように構成されており、時刻t4、t9で、荷役物119に操作力が加わると直ちにその成分の方向が検出され、制御回路131に出力されている。
The operating force detection sensor 18 is configured to output a positive signal when detecting that the operating force has an upward component, and to output a negative signal when detecting that the operating force has a downward component, at time t 4, t 9, when the operation force is applied to the
第一例の荷役機械11では、補助力発生時間ΔTの間、シリンダ121内の圧力がP2+ΔP1又はP2−ΔP2の一定圧力に維持されており、補助力発生時間ΔTの間に操作力がゼロになっても、それを検出して補助力を消滅させることができない。従って、第一例の荷役機械11では、補助力Δf1、Δf2は、タイマー等によって予め設定された補助力発生時間ΔTの間、操作力の有無に拘わらず発生させる必要がある。
In the
第二例の荷役機械12でも、一定の補助力発生時間ΔTが経過した後、負荷バランス圧P2に戻すようにしてもよいが、操作力検出センサ18によれば、操作力の方向の他、操作力の有無も検出できる。
Even in the
従って、操作力が消滅したことが検出されたら、一定期間補助力を維持することなく、圧力信号の値を負荷バランス圧P2に戻すことができ、これにより、短い遅れ時間Δt2の後、シリンダ121内の圧力が負荷バランス圧P2に復帰させることができる。 Therefore, if it is detected that the operating force has disappeared, the value of the pressure signal can be returned to the load balance pressure P 2 without maintaining the auxiliary force for a certain period of time, so that after a short delay time Δt 2 , the pressure in the cylinder 121 can be returned to the load balancing pressure P 2.
荷役物119に加わる操作力の方向が変わった場合、生成する補助力の方向を直ちに変更できるので、操作力の変化に対する補助力の追随性に優れている。
When the direction of the operating force applied to the
操作力検出センサ18の配置例を図5に示す。
第二例の荷役機械12は、鉤状のフックで構成されたクランプ機構117と、円筒形の操作グリップ142とを有している。
An arrangement example of the operation force detection sensor 18 is shown in FIG.
The
操作グリップ142には軸141が鉛直に挿入されており、その上端はアーム115の先端に取りつけられ、下端には、フック117が取りつけられており、バランス状態で作業者125が操作グリップ142を把持し、操作力を加えると、フック117に懸吊した荷役物119を搬送できるように構成されている。
A
軸141の上端と下端には、ストッパ部材144a、144bが設けられている。操作グリップ142とストッパ部材144a、144bの間にはバネ143a、143bが配置されており、操作グリップ142に操作力が加わっていない状態では、操作グリップ142の上端と下端はストッパ部材144a、144bの表面からバネ143a、143bの厚み分だけ離間するように構成されている。
操作グリップ142の上端とストッパ部材144aの間と、操作グリップ142の下端とストッパ部材144bの間には検出スイッチ18a、18bが配置されている。操作力検出センサ18は、この二個の検出スイッチ18a、18bで構成されている。
検出スイッチ18a、18bは、力が加わっていないときはOFFであり、力が加わるとONするように構成されている。
Detection switches 18a and 18b are arranged between the upper end of the
The detection switches 18a and 18b are configured to be OFF when no force is applied and to be turned ON when the force is applied.
検出スイッチ18a、18bの厚みは、操作グリップ142とストッパ部材144a、144bの間の距離よりも小さく、操作グリップ142に操作力が加わっていないときは、ストッパ部材144a、144bと操作グリップ142のいずれか一方には接触せず、力が加わらないようにされている。従って、操作力が加わっていない場合、二個の検出スイッチ18a、18bは両方ともOFFである。
The thickness of the detection switches 18a and 18b is smaller than the distance between the
操作グリップ142は軸141に対して上下方向に移動可能に取りつけられており、上向き方向の成分を有する操作力が加わると操作グリップ142は上方向に移動し、上側のバネ143aを圧縮し、操作グリップ142の上方に位置する検出スイッチ18bを押圧する。これにより、その検出スイッチ18aがONする。
The
逆に下向き方向の成分を有する操作力が加わると、操作グリップ142下方向に移動し、下側のバネ143bを圧縮し、操作グリップ142の下方に位置する検出スイッチ18bをONさせる。
Conversely, when an operating force having a downward component is applied, the
検出スイッチ18a、18bは制御回路131に接続されており、操作グリップ142の上方の検出スイッチ18aがONすると、制御回路131には正電圧が入力され、逆に、操作グリップ142の下方の検出スイッチ18bがONすると負電圧が入力されるようになっている(図7のタイミングチャート)。
The detection switches 18a and 18b are connected to the
制御回路131は、入力された電圧の極性から操作力が上向き方向の成分を有するか下向き方向の成分を有するかを判別し、シリンダ121内の圧力を補助圧ΔP1だけ昇圧、又は補助圧ΔP2だけ減圧し、操作力と同方向に補助力を発生させることができる。
なお、検出スイッチ18a、18bではなく、高価ではあるが、荷重を検出する荷重センサをクランプ機構117とアーム115の間に配置し、制御回路131が操作力の方向を検出するようにしてもよい。
In addition, although not the detection switches 18a and 18b, although expensive, a load sensor for detecting a load may be disposed between the
この場合、バランス状態で作業者125が荷役物119を把持して操作力を加えたとき、操作力が上向き方向の成分を有すればクランプ機構117に加わる荷重は減少し、下向き方向の成分を有すれば増大する。従って、操作力の方向により、荷重センサから制御回路131に入力される荷重値も変化する。
In this case, when the
制御回路131は、入力された荷重力その変化を求め、第一、第二例の荷役機械11、12と同様に、荷役物119に加わった操作力と同方向の補助力を発生させることができる。
The
この例でも、第一例の荷役機械11と同様、一定の補助力発生時間ΔTが経過した後、負荷バランス圧P2に戻すようにしてもよいが、荷重センサによって操作力の消滅を検出できるので、第二例の荷役機械12と同様に、操作力の消滅を検出すると補助力を消滅させるようにしてもよい。
In this example as well, as with the
なお、第一例の荷役機械11のように、圧力センサーを使った操作力軽減機能は構造的には易しく比較的低コストで実現することができるが、制御回路131−D/A変換器23−圧力制御装置132−補助センサ21−A/D変換器22−制御回路131の閉ループが構成されるため、制御は難しくなる。
As in the first example of the
一方、第二例の荷役機械12のように、操作方向検出センサーを用いた方式では閉ループが存在しないため、動作は安定するが、アーム115先端の操作グリップの形状、クランプ機構等によって操作力検出センサ18の検出方式・構造を変更する必要がある。
On the other hand, as in the
なお、操作力検出センサ18や荷重センサから出力される数値がアナログ値の場合、制御回路131はA/D変換器を介して読み込む必要があるが、操作力の方向さえ分かればよいから、必ずしもアナログ値である必要はない。
In addition, when the numerical value output from the operation force detection sensor 18 or the load sensor is an analog value, the
以上は操作力を軽減させる動作、及びそのための構造を説明したが、本発明の荷役機械11、12はそれだけではなく、例えば上昇スイッチと下降スイッチを有しており、上昇スイッチを押下すれば、シリンダ121の内圧が負荷バランス圧P2を超える圧力にされ、荷役物119が持ち上げられ、下降スイッチを押下すれば、シリンダ121の内圧が、負荷バランス圧P2未満の大きさにされ、荷役物119を降ろすことができる。
Although the above has described the operation for reducing the operating force and the structure for the operation, the
11、12……荷役機械
18……操作力検出センサ
21……補助センサ
115……アーム
119……荷役物
121……シリンダ
131……制御回路
132……圧力制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記アームに取りつけられたシリンダと、
前記シリンダに接続され、前記シリンダ内の気体を給排気し、前記シリンダ内を入力された圧力信号に応じた圧力にする圧力制御装置と、
前記圧力制御装置に前記圧力信号を出力する制御回路と、
を有し、
前記荷役物の重量に応じた負荷バランス圧を示す前記圧力信号を前記圧力制御装置から出力したときに、前記シリンダ内の圧力によって生成され、前記アームを介して前記荷役物に加えられる上昇力と、前記荷役物の重量によって生じる下降力とが釣り合い、前記荷役物が上下方向に静止し、前記荷役物に操作力を加えると前記荷役物を所望方向に移動できるバランス状態を形成するように構成された荷役機械であって、
前記制御回路は、前記操作力が上向き方向の成分を有するか、下向き方向の成分を有するかを検出し、前記圧力信号を変更して、上向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を増加させて上向きの補助力を発生させ、下向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を減少させて下向きの補助力を発生させるように構成された荷役機械。 An arm that lifts the cargo,
A cylinder attached to the arm;
A pressure control device connected to the cylinder, supplying and exhausting gas in the cylinder, and setting the pressure in the cylinder according to an input pressure signal;
A control circuit for outputting the pressure signal to the pressure control device;
Have
When the pressure signal indicating the load balance pressure corresponding to the weight of the cargo handling object is output from the pressure control device, the ascending force generated by the pressure in the cylinder and applied to the cargo handling object via the arm; And a descending force generated by the weight of the cargo handling material, the cargo handling material is stationary in the vertical direction, and when the operation force is applied to the cargo handling material, a balance state is formed in which the cargo handling material can be moved in a desired direction. A cargo handling machine,
The control circuit detects whether the operating force has an upward component or a downward component, and changes the pressure signal to increase the cylinder pressure if it has an upward component. A cargo handling machine configured to generate an upward assisting force and to generate a downward assisting force by reducing the pressure of the cylinder when it has a downward component.
前記制御回路は、前記補助センサの測定結果から、前記シリンダ内の圧力の増減を検出し、前記操作力が上向き方向の成分を有するか下向き方向の成分を有するかを判別する請求項1記載の荷役機械。 An auxiliary sensor for measuring the pressure in the cylinder is provided;
2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit detects increase / decrease in pressure in the cylinder from a measurement result of the auxiliary sensor, and determines whether the operation force has an upward component or a downward component. Cargo handling machine.
前記制御回路は、前記操作力検出センサから入力される信号により、前記操作力が上向き方向の成分を有するか下向き方向の成分を有するかを判別する請求項1記載の荷役機械。 An operation force detection sensor for detecting a direction of the operation force is provided between the arm and the cargo handling material,
The cargo handling machine according to claim 1, wherein the control circuit determines whether the operation force has an upward component or a downward component based on a signal input from the operation force detection sensor.
前記アームに取りつけられたシリンダとを有する荷役機械を用い、
前記シリンダ内の圧力を、前記荷役物の重量に応じた負荷バランス圧に設定し、シリンダ内の圧力によって前記アームを介して前記荷役物に加えられる上昇力と、前記荷役物の重量によって生じる下降力とを釣り合わせ、前記荷役物が上下方向に静止させ、前記荷役物に操作力を加えると、前記荷役物を所望方向に移動できるバランス状態を形成する搬送方法であって、
前記操作力が上向き方向の成分を有するか、下向き方向の成分を有するかを検出し、上向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を増加させ、前記荷役物に上向きの補助力を発生させ、下向き方向の成分を有する場合は前記シリンダの圧力を減少させ、前記荷役物に下向きの補助力を発生させる搬送方法。 An arm that lifts the cargo,
Using a cargo handling machine having a cylinder attached to the arm,
The pressure in the cylinder is set to a load balance pressure corresponding to the weight of the cargo handling material, and the lifting force applied to the cargo handling material via the arm by the pressure in the cylinder and the descent caused by the weight of the cargo handling material Balancing the force, the loading material is stationary in the vertical direction, and when an operating force is applied to the loading material, the conveying method forms a balanced state in which the loading material can be moved in a desired direction,
It is detected whether the operating force has an upward component or a downward component, and if it has an upward component, the pressure of the cylinder is increased to generate an upward assisting force on the cargo item. In the case of having a component in the downward direction, the conveying method of reducing the pressure of the cylinder and generating a downward auxiliary force on the cargo item.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010241518A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toyo Koken Kk | Cargo handling machine and method of controlling the same |
JP2019172443A (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 新明和工業株式会社 | Power assist type lifting device and method of using the same |
JP2021100875A (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 遠藤工業株式会社 | Air-type balancer |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0469175A (en) * | 1990-07-05 | 1992-03-04 | Nippon Roudou Kenkyu Kiko | Auxiliary robot for heavy equipment precise assembly and the like |
JPH05163000A (en) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Hydraulic load balancer |
JPH08143300A (en) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Nitto Kohki Co Ltd | Control method of cargo handling machine |
JPH10182100A (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Aikoku Alpha Kk | Electric control method for air type cargo carrier |
JPH1111898A (en) * | 1997-06-17 | 1999-01-19 | Motoda Electron Co Ltd | Method and device for inertialess operation of burden supporting part of load handling device |
JPH11147699A (en) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Aikoku Alpha Corp | Control method cargo transportation machine |
-
2005
- 2005-09-30 JP JP2005285975A patent/JP2007091439A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0469175A (en) * | 1990-07-05 | 1992-03-04 | Nippon Roudou Kenkyu Kiko | Auxiliary robot for heavy equipment precise assembly and the like |
JPH05163000A (en) * | 1991-12-18 | 1993-06-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Hydraulic load balancer |
JPH08143300A (en) * | 1994-11-18 | 1996-06-04 | Nitto Kohki Co Ltd | Control method of cargo handling machine |
JPH10182100A (en) * | 1996-12-25 | 1998-07-07 | Aikoku Alpha Kk | Electric control method for air type cargo carrier |
JPH1111898A (en) * | 1997-06-17 | 1999-01-19 | Motoda Electron Co Ltd | Method and device for inertialess operation of burden supporting part of load handling device |
JPH11147699A (en) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Aikoku Alpha Corp | Control method cargo transportation machine |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010241518A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toyo Koken Kk | Cargo handling machine and method of controlling the same |
JP2019172443A (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 新明和工業株式会社 | Power assist type lifting device and method of using the same |
JP7030596B2 (en) | 2018-03-29 | 2022-03-07 | 新明和工業株式会社 | Power-assisted elevating device and how to use it |
JP2021100875A (en) * | 2019-12-24 | 2021-07-08 | 遠藤工業株式会社 | Air-type balancer |
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