JP2007154546A - ゴンドラ式作業装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ゴンドラの平衡状態を自動的に保ち、保守・管理が容易である安価なゴンドラ式作業装置を提供すること。
【解決手段】本発明によるゴンドラ式作業装置10において、2台の電動機MR,MLの正転、逆転、停止を切り換えるスイッチUSR,DSR,USL,DSLと、ゴンドラ12の傾斜を検出する傾斜検出装置18と、傾斜検出装置による検出結果に応じてオン・オフされる複数のリレーRN,RR,RL等とを含む制御回路16を更に備え、制御回路は、例えば、ゴンドラの上昇時に、所定の傾斜角度だけゴンドラが傾斜した場合に、下側の電動機の駆動を続け、上側の電動機の駆動を停止するよう構成されたことを特徴とする。この場合、ゴンドラの低い側のみが上昇するために、ゴンドラの傾斜が解消される。
【選択図】図5
【解決手段】本発明によるゴンドラ式作業装置10において、2台の電動機MR,MLの正転、逆転、停止を切り換えるスイッチUSR,DSR,USL,DSLと、ゴンドラ12の傾斜を検出する傾斜検出装置18と、傾斜検出装置による検出結果に応じてオン・オフされる複数のリレーRN,RR,RL等とを含む制御回路16を更に備え、制御回路は、例えば、ゴンドラの上昇時に、所定の傾斜角度だけゴンドラが傾斜した場合に、下側の電動機の駆動を続け、上側の電動機の駆動を停止するよう構成されたことを特徴とする。この場合、ゴンドラの低い側のみが上昇するために、ゴンドラの傾斜が解消される。
【選択図】図5
Description
本発明は、建築物の外面の工事や清掃に使用されるゴンドラ式の作業装置に関し、特に、ゴンドラを平衡状態(概ね水平な状態)で昇降させるための手段に関する。
高層ビル等の外面の工事や窓ガラスの清掃・保守作業等を行う場合には、通常、ゴンドラを備える作業装置が用いられる。ゴンドラ式の作業装置には従来から種々の型式があり、例えば下記の特許文献1に記載の作業装置は、建築物の屋上から2本のワイヤによりゴンドラを吊り下げる構成となっている。この特許文献1に記載の作業装置において、各ワイヤは、ゴンドラに設置された昇降用電動機のシーブに巻き掛けられ、シードとワイヤとの間の摩擦によってゴンドラは保持され、また電動機の駆動を制御することで昇降されるようになっている。
このような作業装置においては、昇降時にゴンドラの平衡状態が損なわれることがある。すなわち、各ワイヤについて1台の昇降用電動機、計2台の電動機が用いられるが、それらが完全同一の特性を有することは希であり、昇降を繰り返すうちに、ゴンドラが傾く可能性がある。また、ワイヤや電動機のシーブ、その他の要素の摩耗によって、平衡を崩すことも考えられる。かかる場合、従来では、ゴンドラに乗った作業者が、ゴンドラを一旦停止させ、電動機の正転・反転を手動でスイッチング制御することで、ゴンドラの平衡度を調整していたが、その作業は煩わしいものであった。
このため、従来から、ゴンドラが傾斜した場合に自動的に修正するための手段が提案されている。例えば特許文献1には、傾斜センサを設けると共に、電動機にインバータ装置を接続し、これをマイクロコンピュータ等の制御装置によって制御して各電動機の速度を調整し、ゴンドラの平衡を保つという技術が開示されている。
特開平10−331416号公報
しかしながら、上述したような特許文献1に記載の手段は、インバータ装置やマイクロコンピュータ等の精密機器をゴンドラ上に配置することとなり、厳しい環境での使用を余儀なくされ、故障が多く、一度故障が生じると、その修理にも手間がかかる。また、装置コストも高価なるものとなるという問題もある。
そこで、本発明の目的は、ゴンドラの平衡状態を自動的に保ち、保守・管理が容易である安価なコンドラ式作業装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、2本のワイヤにより吊り下げられるゴンドラと、ゴンドラに設置され、対応のワイヤを巻き取ってゴンドラの昇降を行わせる2台の電動機とを備えるゴンドラ式作業装置において、電動機の正転、逆転、停止を切り換えるスイッチと、ゴンドラの傾斜を検出する傾斜検出装置と、傾斜検出装置による検出結果に応じてオン・オフされる複数のリレーとを含む制御回路を更に備え、制御回路におけるスイッチ、傾斜検出装置及びリレーが、次のような条件を満たすよう、配置構成されていることを特徴としている。条件とは、
(1)ゴンドラの上昇時に、所定の傾斜角度だけゴンドラが傾斜したことを傾斜検出装置が検出した場合に、電動機のうち下となる側のものの駆動を続け、電動機のうち上となる側のものの駆動を停止するようにすること、
(2)ゴンドラの下降時に、所定の傾斜角度だけゴンドラが傾斜したことを傾斜検出装置が検出した場合に、電動機のうち上となる側のものの駆動を続け、電動機のうち下となる側のものの駆動を停止するようにすること、
(3)傾斜検出装置がゴンドラの傾斜が所定の傾斜角度よりも小さくなったことを検出した場合に、停止していた側の電動機の駆動を再開するようにすること、
である。
(1)ゴンドラの上昇時に、所定の傾斜角度だけゴンドラが傾斜したことを傾斜検出装置が検出した場合に、電動機のうち下となる側のものの駆動を続け、電動機のうち上となる側のものの駆動を停止するようにすること、
(2)ゴンドラの下降時に、所定の傾斜角度だけゴンドラが傾斜したことを傾斜検出装置が検出した場合に、電動機のうち上となる側のものの駆動を続け、電動機のうち下となる側のものの駆動を停止するようにすること、
(3)傾斜検出装置がゴンドラの傾斜が所定の傾斜角度よりも小さくなったことを検出した場合に、停止していた側の電動機の駆動を再開するようにすること、
である。
上述したような構成においては、ゴンドラの上昇時又は下降時に一方の電動機を停止させることで、ゴンドラを停止させることなく、ゴンドラの傾斜を自動的に解消させることが可能となる。すなわち、例えば、上昇時にゴンドラの一方の側が低い場合、その低い側のみが上昇するためゴンドラの傾斜は小さくなり、やがて解消する。従って、ゴンドラの傾斜を解消するための作業者の手間がなく、本来の作業を効率よく行うことができる。
また、制御回路がアナログ機器であるリレーやスイッチから構成されるため、悪環境にも強く、安価で、保守・管理も容易である。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書でいう「右」、「左」については、図1に示す状態での「右」、「左」を指すものとする。
〔第1の実施形態〕
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明が適用されたゴンドラ式作業装置10を示している。図示の作業装置10は、基本的には従来構成と同様であり、作業者の足場となるゴンドラ12を備え、このゴンドラ12は建築物の屋上から吊り下げられた2本のワイヤ14で保持されるようになっている。ゴンドラ12の左右各側には電動機MR,MLが設置されている。図面では明示していないが、各電動機MR,MLのシーブには対応のワイヤ14が巻き掛けられ、シーブとワイヤ14との間の摩擦によりゴンドラ12はワイヤ14により吊り下げられた状態で保持される。また、電動機MR,MLの駆動を制御することで、ゴンドラ12はワイヤ14に沿って昇降可能となる。
電動機MR,MLは固定子が永久磁石の三相誘導電動機であることが好ましい。三相誘導電動機MR,MLにおいては、電力供給が停止した場合、永久磁石の磁力によって回転子が停止する。これは、何らかの原因で偶発的に電力供給が停止した際にゴンドラ12の落下を防止することができ、有効である。
本第1の実施形態において、ゴンドラ12を昇降させる昇降装置は、前記の電動機MR,MLと、これらの電動機MR,MLの駆動を制御する図2に示すような制御回路16と、ゴンドラ12の傾斜を検出する傾斜検出装置18とを備えている。
傾斜検出装置18は、本第1の実施形態においては、2つの傾斜センサSR,SLからなり、各傾斜センサSR,SLはゴンドラ12の左右の端部近傍に取り付けられている(中央の傾斜センサSCは、以下で述べる第2の実施形態における傾斜検出装置の構成要素である)。本第1の実施形態で使用される傾斜センサSR,SLは、水平面から傾斜角が±13度となった時にオンとなる周知構成のものである。この13度という角度は、ゴンドラ12の底面が水平から13度を超えて傾斜した場合、例えばバケツが倒れたり、工具が滑って移動したりするおそれがあるため、作業の便宜を考慮して定めたものであるが、検出傾斜角度については13度である必要はなく、適宜変更可能である。なお、傾斜センサSR,SLは、ゴンドラ12の使用場所を考慮した場合、外部環境の影響を受けることが少ない密閉型が好ましい。
右側の傾斜センサSRは、ゴンドラ12を水平とした時にオンとなり、ゴンドラ12が左に(ゴンドラ12の左端が下がる方向)13度傾斜した時にオフとなるよう取り付けられている。左側の傾斜センサSLは、ゴンドラ12を水平とした時にオンとなり、ゴンドラ12が右に(ゴンドラ12の右端が下がる方向)13度傾斜した時にオフとなるよう取り付けられている。このように傾斜センサSR,SLが取り付けられた状態では、ゴンドラ12の傾斜状態と各傾斜センサSR,SLのオン・オフは次表の関係となる。
制御回路16は、上述の傾斜センサSR,SLのオン・オフの状態に応じて電動機MR,MLの正転、逆転、停止を制御するよう構成されており、ゴンドラ12に設置された制御ボックス20内に配置されている。
制御回路16は、図2に示すように、外部の三相交流電源に接続されると共に、左右の電動機MR,MLの入力端子に接続される。また、制御回路16は、三相交流電源の出力端子と電動機の入力端子との接続状態を切り換えるためのリレー式のスイッチUSR,DSR,USL,DSLを備えており、電動機MR,MLの正転と逆転とを切り換えることができる。なお、本第1の実施形態では、電動機MR,MLが正転した場合、ゴンドラ12は上昇し、電動機MR,MLが逆転した場合には、ゴンドラ12は下降するものとする。また、図2の制御回路16において、符号MSはメインスイッチを示している。
制御回路16の第一相ラインRと第二相ラインSは、スイッチUSR,DSR,USL,DSLの制御する第1の副制御回路22に導かれている。第1の副制御回路22は、図3に示す通りであり、メインスイッチMSと連動するサブスイッチSSと、このサブスイッチSSがオンとされた場合に接点部R11C,R12C,R13C(接点部R13Cについては図4に示す)がオンとなるリレーR1とを有している。なお、図中、リレーのソレノイド部には添字「S」、接点部には添字「C」を付すこととする(以下で述べる他のリレーについても同様)。また、図3において、符号S1は上昇時に手動でオンとされるスイッチ、符号S2は下降時に手動でオンとされるスイッチを示している。更に、符号S3,S4,S5,S6はそれぞれ、通電時に図1のスイッチUSL,USR,DSL,DSRをオンとするソレノイドを示している。これらのソレノイドS3,S4,S5,S6への通電は、スイッチS1,S2のオン・オフと、リレーR1,RN,RR,RLの接点部R11C,R12C,RN1C〜RN4C,RR1C,RR2C,RL1C,RL2Cのオン・オフにより制御される。なお、リレーRR,RLは、そのソレノイド部RRS,RLS(図4参照)に通電されることでオフとなる常閉型であり、他のリレーR1,RNは、ソレノイド部R1S,RNS(図4参照)に通電されることでオンとなる常開型である。リレーRN,RR,RLは、図4に示す第2の副制御回路24によって制御される。
第2の副制御回路24は、図2に示す制御回路16の第一相ラインRと第二相ラインSから整流回路26を介して取り出されたDC電流によって作動する。第2の副制御回路24は、前述した傾斜センサSR,SLの出力端子に接続され、各傾斜センサSR,SLにそれぞれリレーR3,R2のソレノイド部R3S,R2Sが直列に接続されている。各リレーR2,R3には3つの接点部があり、それぞれの第1の接点部R21C,R31CはリレーRNのソレノイド部RNSに直列に接続され、第2の接点部R22C,R32CはリレーRRのソレノイド部RRSに直列に接続され、第3の接点部R23C,R33CはリレーRLのソレノイド部RLSに直列に接続されている。なお、リレーR2の第2の接点部R22C,リレーR3の第3の接点部R33Cは、各リレーR2,R3のソレノイド部R2S,R3Sに通電されることでオフとなる常閉型である。それ以外は常開型である。
図4に示す第2の副制御回路24において、ゴンドラ12の傾斜状態、各リレーR2,R3の接点部のオン・オフ状態及び各リレーRN,RR,RLのソレノイド部への通電状態は、上記の表1から次の表2に示す如くなる。なお、制御回路16,22のメインスイッチMS、サブスイッチSSは投入され、リレーR1の接点部R13Cは閉じているものとする。
更に、表1及び表2から、図3に示す第1の副制御回路22において、ゴンドラ12の傾斜状態、リレーRN,RR,RLの接点部のオン・オフ状態、並びに、ソレノイドS3〜S6の通電状態、更には、電動機MR,MLの回転状態は、次の表3及び表4の通りとなる。この場合も、メインスイッチMSとサブスイッチSSは投入され、リレーR1の接点部R11C,R12Cは閉じているものとする。
なお、表3は、ゴンドラ12が上昇している場合、すなわち上昇用のスイッチS1がオンとされ、スイッチS2がオフとされている場合である。このとき、スイッチS2がオフであるので、S5,S6には通電されず、よって電動機MR,MLは共に逆転することはない。
表4は、ゴンドラ12が下降している場合、すなわち下降用のスイッチS2がオンとされ、スイッチS1がオフとされている場合である。このとき、スイッチS1がオフであるので、S3,S4には通電されず、よって電動機MR,MLは共に正転することはない。
表3及び表4から、制御回路16により電動機MR,MLの正転、逆転、停止はゴンドラ12の傾斜状態によって切り換えられることが理解されよう。このような態様により電動機MR,MLが制御されるため、ゴンドラ12が13度を超えて傾斜した場合でも、上昇中又は下降中に自動的に修正される。図5を参照して具体的に説明する。なお、図5は誇張して描いてあるため、傾斜角度は正確ではない。
図5の(a)は、ゴンドラ12が上昇している間に右側が下がり、傾斜角度が13度を超えた瞬間を示している。この時、表3から分かるように、下側となる右の電動機MRは正転を続け、上側となる左の電動機MLが停止する。その結果、ゴンドラ12の左端の位置は実質的に変化せず、ゴンドラ12の右端が上昇することとなる。これにより、直ぐにゴンドラ12の傾斜角度は13度未満となり、傾斜検出装置18はゴンドラ12が平衡状態となったことを検出する。そして、電動機MLは再度正転を開始する。
ところで、この電動機MLの回転速度はスイッチUSLのオンと同時に電動機MRの回転速度と同等となることはなく、徐々に加速していく。従って、ゴンドラ12の姿勢は、例えば傾斜角度13度未満となった瞬間のままで終わらず、更に水平に近いところまで回復し、実質的に傾斜状態が解消されることとなる(図5の(b))。
上昇時、左側に傾いた場合、ゴンドラ12の右端が停止し、左端が上昇して平衡状態に戻ることは容易に理解されよう。
下降時、右側に傾いた場合も、上昇の場合と基本的には同様であり、ゴンドラ12の右端が停止したまま、左端が下降していくこととなる。左側に傾いた場合は、ゴンドラ12の左端が停止したまま、右端が下降していくこととなる。
このように、ゴンドラ12が傾斜しても自動的に平衡に復帰するため、作業者に負担を掛けることがなく、窓清掃等の本来の作業の効率向上に寄与することとなる。
また、本実施形態では、制御回路16はスイッチUSL,DSL,USR,DSR、傾斜センサSR,SL、リレーR2〜R4,RN,RR,RL等のアナログ機器から構成されるため、マイクロコンピュータ等を用いた制御装置に比して保守・管理が容易であり、悪環境においても故障の発生率が極めて低いという利点がある。また、装置コストも安価である。
〔第2の実施形態〕
〔第2の実施形態〕
次に、本発明による第2の実施形態に係るゴンドラ式作業装置について説明する。この第2の実施形態に係るゴンドラ式作業装置は、上述したように、傾斜検出装置として3つの傾斜センサを用い、それにより制御回路の構成が変更となっている点で、第1の実施形態に係る作業装置と異なっている。従って、以下の説明において、第1の実施形態に係るものと同一又は相当部分には同一符号を用い、重複する説明は省略ないしは簡略化することとする。
本第2の実施形態に係るゴンドラ式作業装置10は、図1に示すものと実質的に同様な構成を有しているが、傾斜検出装置18は、左右の傾斜センサSR,SLの間の中央部に取り付けられた傾斜センサSCもその構成要素として備えている。この中央の傾斜センサSCは、ゴンドラ(底面)12を水平とした時にオフとなり、ゴンドラ12が右又は左に13度傾斜した時にオンとなるように取り付けられている。左右の傾斜センサとSR,SLは第1の実施形態のものと同様である。
制御回路16の主回路については図2と同様であり、制御回路16におけるスイッチUSR,DSR,USL,DSLを制御する第1の副制御回路22は図6に示す通りである。図6に示す第1の副制御回路22は、リレーR5の接点部R51C,R52CがそれぞれスイッチS1,S2に続くライン上に設けられている点で、図3に示す第1の副制御回路22と異なっている。リレーR5は、そのソレノイド部R5S(図7参照)に通電されることでオフとなる常閉型である。このリレーR5も、図7に示す第2の副制御回路24によって制御される。
第2の副制御回路24は、図7に示すように、傾斜センサSC,SR,SLの出力端子に接続され、各傾斜センサSC,SR,SLにそれぞれリレーR3,R2,R4のソレノイド部R3S,R2S,R4Sが直列に接続されている。各リレーR2,R3,R4には4つの接点部があり、それぞれの第1の接点部R21C,R31C,R41CはリレーRNのソレノイド部RNSに直列に接続され、第2の接点部R22C,R32C,R42CはリレーRRのソレノイド部RRSに直列に接続され、第3の接点部R23C,R33C,R43CはリレーRLのソレノイド部RLSに直列に接続され、第4の接点部R24C,R34C,R44CはリレーR5のソレノイド部R5Sに直列に接続されている。なお、リレーR2の第2の接点部R22C、リレーR3の第1の接点部R31C、リレーR4の第3の接点部R43Cは、各リレーR2〜R4のソレノイド部R2S〜R4Sに通電されることでオフとなる常閉型である。それ以外は常開型である。
図7に示す第2の副制御回路24において、ゴンドラ12の傾斜状態、各リレーR2〜R4の接点部のオン・オフ状態及び各リレーR5,RN,RR,RLのソレノイド部への通電状態は、上記の表5から次の表6に示す如くなる。なお、制御回路16,22のメインスイッチMS、サブスイッチSSは投入され、リレーR1の接点部R13Cは閉じているものとする。
更に、表1及び表2から、図3に示す第1の副制御回路22において、ゴンドラ12の傾斜状態、リレーR5,RN,RR,RLの接点部のオン・オフ状態、並びに、ソレノイドS3〜S6の通電状態、更には、電動機MR,MLの回転状態は、次の表7及び表8の通りとなる。この場合も、メインスイッチMSとサブスイッチSSは投入され、リレーR1の接点部R11C,R12Cは閉じているものとする。
表7及び表8の電動機MR,MLの状態を表3及び表4の電動機MR,MLの状態と比較すれば理解される通り、第1の実施形態の場合と全く同様な態様で制御回路16により電動機MR,MLの正転、逆転、停止はゴンドラ12の傾斜状態によって切り換えられる。従って、本第2実施形態においても、ゴンドラ12が13度を超えて傾斜した場合、第1の実施形態と同様に上昇中又は下降中に自動的に修正される。
なお、第1の実施形態では、傾斜検出装置18の構成要素として2個の傾斜センサSR,SLを用いることで、制御回路16の構成を簡略化し、装置全体を安価なものとすることができるが、本第2の実施形態では、傾斜検出装置18に3個の傾斜センサSC,SR,SLを用いているため、より確実に傾斜を検出できるという効果を奏する。例えば、3個の傾斜センサうち2個が傾斜を検出した場合に初めて傾斜と判断するため、風で揺れただけの際に傾斜と判断することが少なくなり、電動機MR,MLの回転と停止の繰り返し、いわゆるチャタリングを抑制することができる。
また、本第2の実施形態では、ゴンドラ12が右又は左に26度以上傾斜するような異常時には、表7及び表8から明らかなように、両電動機MR,MLが緊急停止し、より一層の安全性が確保されている。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
例えば、停止した電動機の回転速度の回復が速い場合には、ゴンドラの傾斜軽減の割合は低くなるが、その場合には電動機に通じるラインに遅延回路を配置すること等により是正を図ることができる。
また、上記実施形態では13度傾斜した場合に傾斜解除を開始することとしているが、その角度については適宜設定可能である。
更に、上述の動作が確保されるならば、制御回路におけるスイッチやリレー等の配置構成も適宜変更可能である。
10…ゴンドラ式作業装置、12…ゴンドラ、14…ワイヤ、16…制御回路、18…傾斜検出装置、20…制御ボックス、22…第1の副制御回路、24…第2の副制御回路、26…整流回路、MR,ML…電動機、R1〜R5,RN,RR,RL…リレー、USR,DSR,USL,DSL…スイッチ、SC,SR,SL…傾斜センサ。
Claims (1)
- 2本のワイヤ(14)により吊り下げられるゴンドラ(12)と、前記ゴンドラ(12)に設置され、対応の前記ワイヤ(14)を巻き取って前記ゴンドラ(12)の昇降を行わせる2台の電動機(MR,ML)とを備えるゴンドラ式作業装置(10)において、
前記電動機(MR,ML)の正転、逆転、停止を切り換えるスイッチ(USR,DSR,USL,DSL)と、前記ゴンドラ(12)の傾斜を検出する傾斜検出装置(18)と、前記傾斜検出装置(18)による検出結果に応じてオン・オフされる複数のリレー(RN,RR,RL等)とを含む制御回路(16)を更に備え、
前記制御回路(16)における前記スイッチ(USR,DSR,USL,DSL)、前記傾斜検出装置(18)及び前記リレー(RN,RR,RL等)が、
前記ゴンドラ(12)の上昇時に、所定の傾斜角度だけ前記ゴンドラ(12)が傾斜したことを前記傾斜検出装置(18)が検出した場合に、前記電動機(MR,ML)のうち下となる側のものの駆動を続け、前記電動機(MR,ML)のうち上となる側のものの駆動を停止するように、
前記ゴンドラ(12)の下降時に、所定の傾斜角度だけ前記ゴンドラ(12)が傾斜したことを前記傾斜検出装置(18)が検出した場合に、前記電動機(MR,ML)のうち上となる側のものの駆動を続け、前記電動機(MR,ML)のうち下となる側のものの駆動を停止するように、且つ、
前記傾斜検出装置(18)が前記ゴンドラ(12)の傾斜の所定の傾斜角度よりも小さくなったことを検出した場合に、停止していた側の前記電動機(MR,ML)の駆動を再開するように、
配置構成されていることを特徴とするゴンドラ式作業装置。
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