JP2008120497A

JP2008120497A - ワイヤ切れ検出装置および該検出装置を用いるバケットローダ

Info

Publication number: JP2008120497A
Application number: JP2006304312A
Authority: JP
Inventors: Yasutsugu Ono; 泰嗣大野
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-29

Abstract

【課題】ワイヤホイストのワイヤの切断を速やかに検出するワイヤ切れ検出装置を用いてワイヤの切れによるバケットの落下を防止するバケットローダを提供する。
【解決手段】有底部２ａの両側部の前後位置に回転自在に配置される車輪３を有するバケット２と、該バケット２の車輪３を回転自在にガイドする可動側フレーム４ａと固定側フレーム４ｂとからなる一対のメインフレーム４を具備するフレーム体Ｆ１と、該フレーム体Ｆ１に沿って前記バケット２を昇降するワイヤホイスト５と、ワイヤ切れ検出装置と、該ワイヤ切れ検出装置からの出力信号に基づいて前記可動側フレーム４ａを前記バケット２の幅方向に可動するバケット２の落下防止機構Ａと、前記バケット２の昇降動作および前記落下防止機構の動作を制御する制御装置Ｃとを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明はワイヤ切れ検出装置および該検出装置を用いるバケットローダに関する。さらに詳しくは、ワイヤホイストのワイヤの切断を速やかに検出するワイヤ切れ検出装置および該ワイヤ切れ検出装置を用いてワイヤの切れによるバケットの落下を防止するバケットローダに関する。

図５〜６に示されるように、従来のバケットローダ１０１は、ワイヤ１０２をホイスト１０３にて巻き上げまたは巻き戻しすることにより、バケット１０４をメインフレーム１０５ａ、１０５ｂからなるメインフレーム体１０５に沿って昇降させている。このワイヤ１０２が１本掛けの場合、ワイヤ１０２の損耗による切断が発生し、バケット１０４の落下は避けられない。そこで、バケット１０４の落下防止のために、前記ワイヤ１０２を２本掛けにする場合もあるが、バケット１０４の上昇端の反転部に取り付けられる位置検出器１０６の不良による過剰な巻き上げが発生したり、バケット１０４の下降端の位置検出器１０７の不良による乱れ巻きが発生した場合、バケット１０４の落下が全く発生しないと言い切れない。このため、通常、このように落下のおそれがあるバケットローダ１０１の周囲には安全柵１０８を設け、バケット１０４の昇降中にはバケット１０４の下部に人が立ち入らないよう、対策を施している。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、ワイヤホイストのワイヤの切断を速やかに検出するワイヤ切れ検出装置を用いてワイヤの切れによるバケットの落下を防止するバケットローダを提供することを目的とする。

本発明の請求項1記載のワイヤ切れ検出装置は、固定部材に取り付けられ、駆動モータにより駆動される巻取りドラムと、一端が該巻取りドラムに巻き回され、他端が固定部材に取り付けられたワイヤと、該ワイヤに動滑車を介して吊り下げられた連結部材とを具備するワイヤホイストにおける、前記ワイヤの切断を検出するワイヤ切れ検出装置であって、前記巻取りドラムおよびワイヤを前記固定部材に取り付けるための取付け部を絶縁させるとともに、該ワイヤに電流を流し該ワイヤの切断により電源からの電流の供給を遮断する通電回路を備えてなることを特徴としている。

また、本発明の請求項５記載のバケットローダは、有底部の両側部の前後位置に回転自在に配置される車輪を有するバケットと、上端部に該バケットを反転させる反転部を有するとともに、該バケットの車輪を回転自在にガイドする固定側メインフレームと可動側メインフレームとからなる一対のメインフレームを具備するフレーム体と、該メインフレーム体に沿って前記バケットを昇降する請求項１記載のワイヤホイストと、請求項１記載のワイヤ切れ検出装置と、該ワイヤ切れ検出装置からの出力信号に基づいて前記一対のメインフレームのうち一方のメインフレームを前記バケットの幅方向に可動するバケットの落下防止機構と、前記バケットの昇降動作および前記落下防止機構の動作を制御する制御装置とを備えてなることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、ワイヤに通電することにより、ワイヤ切れを速やかに検出することができる。
また、請求項５記載の発明によれば、バケットの落下を安価に、かつ確実に防止することができる。

以下、添付図面に基づいて本発明のバケットローダを説明する。図１〜３に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわるバケットローダ１は、バケット２と、該バケット２の車輪３を回転自在にガイドする可動側フレーム４ａと固定側フレーム４ｂとからなる一対のメインフレーム４を具備するフレーム体Ｆ１と、該フレーム体F１に沿って前記バケット２を昇降するワイヤホイスト５と、ワイヤ切れ検出装置と、該ワイヤ切れ検出装置からの出力信号に基づいて前記可動側フレーム４ａを前記バケット２の幅方向に可動にするバケット２の落下防止機構Ａと、前記バケット２の位置を検出する位置検出手段Ｂと、該位置検出手段Ｂの検出信号に基づいて前記バケット２の昇降動作および前記ワイヤ切れ検出装置によるワイヤ６の切断信号に基づいて前記落下防止機構Ａの動作を制御する制御装置Ｃとを備えている。前記バケット２は、有底形状の容器であり、有底部２ａの両側部に挿通して支持される車軸３ａに回転自在に軸支される前記車輪３を前後位置に配置している。また、このバケットローダ１の上流（図１の右側の下部）には、投入側ホッパ７およびシュート８が配置されているとともに、下流（図１の左側の上部）には、排出側ホッパ９が配置されている。

前記可動側フレーム４ａと固体側フレーム４ｂは、前記バケット２の姿勢制御および反転を行うためのガイドレールであって、図４に示されるように、前記車輪３のための２つの車輪走行面１０ａと１つの車輪案内端面１０ｂとからなるガイドレール面を有しており、それぞれ断面がコの字状を呈する溝型鋼などから作製されている。前記車輪３の形状はツバ無しとして、該車輪３の端面が前記車輪案内端面１０ｂ側に当接することによりバケット２の横ズレが防止される。なお、本実施の形態では、絶縁を図るとともに、後述するバケット２の落下防止機構Ａのブレーキライニングを兼ねる目的で、該車輪走行面１０ａと車輪案内端面１０ｂに、たとえばボルトとナッド１２により絶縁材１１が固着されているが、たとえば車輪３として樹脂ローラなどを用いることにより、該絶縁材１１を省くことができる。

また、前記可動側フレーム４ａと固体側フレーム４ｂは、前記絶縁材１１に車輪３を回転自在に嵌め込んで前記バケット２が昇降できるように下端部側が傾斜部分、所定の形状に屈曲された屈曲部分および立ち上がり部分に形成されているとともに、上端部側に該バケット２を反転させるための反転部１３を有している。この反転部１３は、たとえば固定側フレーム４ｂの最上端部を閉塞させて湾曲に成形した前輪用レール１３ａと、分岐点から傾動軌跡上に湾曲に形成した後輪用レール１３ｂとからなり、前記バケット２がメインフレーム４の上昇端まで上昇すると、前車輪３が該前輪用レール１３ａの閉塞部を支点として後車輪３を後輪用レール１３ｂに通過させてバケット２を反転させるようにしている。

前記フレーム体Ｆ１は、本実施の形態においては、剛性を保つとともに前記可動側フレーム４ａが固体側フレーム４ｂに対して可動しやすい構造に枠組みされており、所定の間隔を保って配置される前記可動側フレーム４ａおよび固定側フレーム４ｂと、両フレーム４ａ、４ｂに対向して前記所定の間隔と同じ間隔を保って配置される第２の可動側フレーム（以下、単に可動側フレームという）１４ａと第２の固体側フレーム（以下、単に固定側フレームという）１４ｂとからなる一対の第２のフレーム体１４と、これらの固定側フレーム４ｂ、１４ｂの上端部に水平方向に四角に枠組みされた対向位置の連結フレーム１５ａと他の対向位置の連結フレーム１５ｂとから構成され、前記固定側フレーム４ｂ、１４ｂの下端端を固定するベース体１６に設置されている。なお、本実施の形態では、前記可動側フレーム４ａの下端部側を補強するための補強脚部４ａ１が設けられているとともに、前記可動側フレーム４ａ、１４ａを連動して可動させるために、該可動側フレーム１４ａの下端部は前記可動側フレーム４ａの下端部分に接続させている。また、バケットローダ１の正常運転時のフレーム幅（可動側フレームと固定側フレームとのあいだの幅）の微調整用に、調整可能な外部ストッパ１７が設けられている。

前記落下防止機構Ａは、前記固定側フレーム４ｂの上端部から前記可動側フレーム４ａの上端部に延びる連結フレーム１５ａ側に該可動側フレーム４ａの上端部を回動自在に連結する回動部と、該可動側フレーム４ａの下端部を可動自在に支持する車輪部と、該可動側フレーム４ａを前記バケット２の幅方向に可動するアクチュエータとを備えていれば、とくに限定されるものではないが、本実施の形態では、前記固定側フレーム４ｂ、１４ｂに対向する連結フレーム１５ｂの外側面に設けられる、前記可動側フレーム４ａ、１４ａの上端部を回動自在に連結する回動部１８と、前記可動側フレーム４ａ、１４ａの下端部を連動して前記ベース体１６に対して可動自在に支持する車輪部１９と、該可動側フレーム４ａ、１４ａを前記バケット２の幅方向に可動するアクチュエータ２０とから構成されている。

前記回動部１８は、とくに限定されるものではないが、本実施の形態では、前記連結フレーム１５ｂの外側面に取り付けられるブラケットと該ブラケットに立設される一対のフランジ間に配置される前記可動側フレーム４ａ、１４ａの上端部に挿通されるピン部材とからなる構造にされている。また、前記ベース体１６は、フレームによる枠組み構造にされている。また、前記車輪部１９は、可動側フレーム４ａ、１４ａの下端面に配置される車軸ケース２１内に挿通された車軸２２ａと、該車軸２２ａの両端に回転自在に組み付けられた車輪２２と、該車輪２２のレール部２３とから構成されている。さらに、前記アクチュエータ２０としては、とくに限定されるものではなく、適宜選定することができるが、本実施の形態では、可動側フレーム４ａ、１４ａ間と固定側フレーム４ｂ、１４ｂ間に設けられる補強フレームに両端部が連結されるエアシリンダ２４と該エアシリンダ２４の制御用としての電磁弁２５とからなる装置が用いられている。また、エアシリンダ２４と電磁弁２５とはエア配管２６により接続されているとともに、該電磁弁２５の制御線２７が前記制御装置Ｃに接続されている。通常運転時は、コンプレッサー（図示せず）からエアシリンダ２４の伸び側に、圧縮空気を供給する方向に、電磁弁２５に通電されており、前記エアシリンダ２４の伸び端がバケットローダ１の正常運転時のフレーム幅となるように設定されている。そして、エアシリンダ２４を縮み方向に作動させると、バケット車輪の軸長さ方向にフレーム幅を短くして前記可動側フレーム４ａ、１４ａを、前記回動部１８のピン部材を支点として可動させることができる。

前記ワイヤホイスト５は、固定部材としての前記連結フレーム１５ａの張り出し部に取り付けられる巻取りドラム２８と、一端が該巻取りドラム２８に巻き回され、他端が固定部材としての前記張り出し部に取り付けられた前記ワイヤ６と、該ワイヤ６に動滑車を介して吊り下げられた連結部材としてのフック部２９とを具備している。また、図１における符号３１は制御装置Ｃに接続されるワイヤホイスト５の駆動制御線である。このフック部２９は前記バケット２の連結アーム２ｂに引っ掛けられており、前記巻取りドラム２８が内蔵する駆動モータの正逆駆動によりワイヤ６を巻き回したり、巻き戻したりして、バケット２を昇降させることができる。なお、後述するワイヤ切れ検出装置により、隣接機器への漏電、短絡を防止するため、前記巻取りドラム２８を連結フレーム１５ａの張り出し部に取り付けるための取付け部２８ａおよびワイヤ６を該張り出し部に取り付けるためのフック金具などの取付け部３０は絶縁材などにより絶縁しておく。

前記ワイヤ切れ検出装置は、ワイヤ６に電流を流し該ワイヤ６の切断により電源からの電流の供給を遮断する通電回路を備えていれば、本発明において、とくに限定されるものではないが、たとえばＢ接点およびコイルで構成されるリレーを用いることができる。この場合、切断したワイヤ同士が絡み、短絡による通電による誤検知を防止するため、前記リレーとしては、一旦検出したオフ信号をリレーの自己保持回路にて自己保持する自己保持形リレーであるのが好ましい。図１における符号３２はワイヤ６と制御装置Ｃ内の通電回路とを接続させるワイヤ切れ検出制御線である。
また、本発明においては、ワイヤ６の切断時、ほつれたワイヤ素線同士の短絡による作動不良を防止するため、前記通電回路に、前記ワイヤ６の切断時における、瞬間的に変化する所定の電流値、電圧値または抵抗値を検出する検出器と、該検出器により検出した所定の電流値、電圧値または抵抗値の出力信号に基づいて電源からの電流の供給を遮断する制御部とを用いて、ワイヤ６に通電する制御電源の瞬間的な変化（電流値、電圧値または抵抗値）を検出し、ワイヤ切れを判定することができる。

前記位置検出手段Ｂは、前記バケット２の上昇端の反転部１３に設けられる該バケット２の停止制御用位置検出器４１と、下降端の固定側フレーム４ｂに設けられる該バケット２の停止制御用位置検出器４２とから構成されている。また、これらの検出器４１、４２の検出信号に基づいて、ワイヤホイスト５の駆動モータを制御する。なお、図中の符号４３は過巻き検出器であり、符号４４は逆巻き（乱巻き）検出器である。この検出器４１、４２、４３、４４としては、近接スイッチまたはリミットスイッチなど用いることができる。

本実施の形態では、前記ワイヤホイスト５のワイヤ切れ検出装置にて検出したワイヤ６の切断信号に基づいて、電磁弁２５への通電を切り替え、エアシリンダ２４の縮み側に圧縮空気を供給する。ついで、該エアシリンダ２４が縮むことにより可動側フレーム４ａ、１４ａがバケット車輪の軸長さ方向にフレーム幅を短くするように可動する。これにより、フレーム幅をバケット車輪の軸長さより狭くすることができるため、車輪３の端面と車輪案内端面１０ｂに設けた樹脂材１１との摩擦力にてバケット２の落下を防止する。したがって、本実施の形態では、バケット２の落下を確実に行うことができる。

また、本実施の形態では、さらに前記バケット２の落下を配慮して、フレーム体Ｆ１の下端に、ゴムクッションストップ部材５１を設けるとともに、前記バケットローダ１の周囲を安全柵５２で囲んで本装置作動不良時の安全対策がされている。

本発明の実施の形態にかかわるバケットローダの正面図である。図１に示した本実施の形態にかかわるバケットローダの右側面図である。図１において、バケットが途中まで昇降した状態におけるＩ−Ｉ断面から見た要部断面図である。図３の要部拡大図である。従来のホイストを用いたバケットローダの正面図である。図５に示した従来のバケットローダの側面図である。

符号の説明

Ａ落下防止機構
Ｂ位置検出手段
Ｃ制御装置
Ｆ１フレーム体
１バケットローダ
２バケット
２ａ有底部
２ｂ連結アーム
３車輪
３ａ車軸
４メインフレーム
４ａ可動側フレーム
４ａ１補強脚部
４ｂ固定側フレーム
５ワイヤホイスト
６ワイヤ
７投入側ホッパ
８シュート
９排出側ホッパ
１０ａ車輪走行面
１０ｂ車輪案内端面
１１絶縁材
１２ボルトとナット
１３反転部
１３ａ前輪用レール
１３ｂ後輪用レール
１４第２のフレーム体
１４ａ第２の可動側フレーム
１４ｂ第２の固体側フレーム
１５ａ、１５ｂ連結フレーム
１６ベース体
１７外部ストッパ
１８回動部
１９車輪部
２０アクチュエータ
２１車軸ケース
２２ａ車軸
２２車輪
２３レール部
２４エアシリンダ
２５電磁弁
２６エア配管
２７制御線
２８巻取りドラム
２８ａ取付け部
２９フック部
３０取付け部
３１駆動制御線
３２ワイヤ切れ検出制御線
４１上昇端の停止制御用位置検出器
４２下降端の停止制御用位置検出器
４３過巻き検出器
４４逆巻き検出器
５１ゴムクッションストップ部材
５２安全柵

Claims

固定部材に取り付けられ、駆動モータにより駆動される巻取りドラムと、一端が該巻取りドラムに巻き回され、他端が固定部材に取り付けられたワイヤと、該ワイヤに動滑車を介して吊り下げられた連結部材とを具備するワイヤホイストにおける、前記ワイヤの切断を検出するワイヤ切れ検出装置であって、
前記巻取りドラムおよびワイヤを前記固定部材に取り付けるための取付け部を絶縁させるとともに、該ワイヤに電流を流し該ワイヤの切断により電源からの電流の供給を遮断する通電回路を備えてなるワイヤ切れ検出装置。
前記通電回路にリレーが用いられている請求項1記載のワイヤ切れ検出装置。
前記リレーが自己保持形リレーである請求項２記載のワイヤ切れ検出装置。
前記通電回路に、前記ワイヤの切断時における、瞬間的に変化する所定の電流値、電圧値または抵抗値を検出する検出器と、該検出器により検出した所定の電流値、電圧値または抵抗値の出力信号に基づいて電源からの電流の供給を遮断する制御部とが用いられている請求項1記載のワイヤ切れ検出装置。
有底部の両側部の前後位置に回転自在に配置される車輪を有するバケットと、
該バケットの車輪を回転自在にガイドする可動側フレームと固定側フレームとからなる一対のメインフレームを具備するフレーム体と、
該フレーム体に沿って前記バケットを昇降する請求項１記載のワイヤホイストと、
請求項１、２、３または４記載のワイヤ切れ検出装置と、
該ワイヤ切れ検出装置からの出力信号に基づいて前記可動側フレームを前記バケットの幅方向に可動するバケットの落下防止機構と、
前記バケットの昇降動作および前記落下防止機構の動作を制御する制御装置
とを備えてなるバケットローダ。
前記バケットの車輪を回転自在にガイドする一対のメインフレームにおける車輪のガイドレール面が２つの車輪走行面と１つの車輪案内端面とからなり、前記落下防止機構の動作により各メインフレームの車輪案内端面で前記バケットの両側車輪を挟持してバケットの落下を防止する請求項５記載のバケットローダ。
前記メインフレームの車輪走行面と車輪案内端面に絶縁材が設けられている請求項６記載のバケットローダ。
前記落下防止機構が、前記固定側フレームの上端部から前記可動側フレームの上端部に延びる連結フレーム側に該可動側フレームを回動自在にする連結する回動部と、該可動側フレームの下端部を可動自在に支持する車輪部と、該可動側フレームを該可動側フレームの上端部を支点として前記バケットの幅方向に可動するアクチュエータとを備えてなる請求項５、６または７記載のバケットローダ。
前記フレーム体が、前記一対のメインフレームと、該一対のメインフレームの可動側フレームと固定側フレームにそれぞれ対向して配置される第２の可動側フレームと第２の固定側フレームとからなる第２フレーム体と、該固定側フレームと第２の固定側フレームの上端部に水平方向に四角に枠組みされた４本の連結フレームとから構成されているとともに、
前記落下防止機構が、前記固定側フレームと第２の固定側フレームに対向する連結フレームの外側面に設けられる、前記可動側フレームと第２の可動側フレームの上端部を回動自在に連結する回動部と、前記可動側フレームと第２の可動側フレームの下端部を連動して可動自在に支持する車輪部と、該可動側フレームと第２の可動側フレームを前記バケットの幅方向に可動するアクチュエータとを備えてなる請求項５、６または７記載のバケットローダ。