JP2009220960A

JP2009220960A - 昇降装置

Info

Publication number: JP2009220960A
Application number: JP2008067841A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ryoki; 浩史領木; Kazuhiro Mukai; 一裕向井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-10-01

Abstract

【課題】安定した昇降部を有し、高出力で且つ軽量化、小型化を図ることが可能な昇降装置を提供する。
【解決手段】昇降部である構造物２を４本の昇降脚４ａ〜４ｄで昇降自在に支持し、各昇降脚４ａ〜４ｄに、回転によって伸縮するネジ型シリンダ１０、電動モータ７ａ〜７ｄ及びエンコーダ８ａ〜８ｄを設けた。制御装置２０は、各エンコーダ８ａ〜８ｄからの信号により最も回転速度の遅い電動モータの回転速度を基準値と設定し、その他の電動モータの回転速度を基準値まで下げるように制御する。これにより、各電動モータ７ａ〜７ｄを基準値の回転速度で同期して作動させ、４本の昇降脚４ａ〜４ｄの変位量を等しくすることができ、安定した昇降動作が実現できる。また、複数の電動モータ７ａ〜７ｄを用いているため、高出力であり、装置全体としての軽量化、小型化が図られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、昇降装置に関し、特に昇降装置の軽量化及び小型化に関する。

従来、昇降部に車両を載置して昇降させるような大型構造物の昇降装置には、一般に、動力源として高出力である油圧式が用いられ、昇降方法としては１軸式が採用されていた。１軸式の昇降装置として、例えば特許文献１では、昇降部を昇降させる駆動部に連結されたエンコーダからの信号により、制御部が昇降部の位置ずれを検出するものが示されている。また、特許文献２では、昇降式プールの可動床の昇降装置として、基礎部材に立設した複数の水圧シリンダで可動床を昇降自在に支持したものが提示されている。
特開平７−２７２５２６号公報特開平８−１３３６８８号公報

大型構造物の昇降装置においては、安定した昇降部を有し、高出力で軽量、小型であることが求められている。しかしながら、従来の１軸式の昇降方法では、昇降部を安定させる装置が必要となるため大型になり、さらに動力電動機構も大型になるという問題点がある。また、油圧式（あるいは水圧式）の昇降装置は、高出力であるが重量が嵩むという問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、安定した昇降部を有し、高出力で且つ軽量化、小型化を図ることが可能な昇降装置を提供することを目的とする。

本発明に係る昇降装置は、各々の内部に回転によって伸縮するネジ型シリンダ及びこのネジ型シリンダを回転させる電動モータを有する複数の昇降脚と、複数の昇降脚により昇降自在に支持された昇降部と、各電動モータの回転数を検知する複数のエンコーダと、各電動モータを制御する制御部を備え、制御部は、各エンコーダからの信号により各電動モータの中から最も回転速度の遅い電動モータを検出し、この電動モータの回転速度を基準値としてその他の電動モータの回転速度を基準値まで下げるように制御し、各電動モータを基準値の回転速度で同期して作動させるようにしたものである。

本発明によれば、各電動モータを基準値の回転速度で同期して作動させ、複数の昇降脚の変位量を等しくすることができるため、安定した昇降部が得られ、また、複数の電動モータを用いるため高出力であり、昇降装置全体としての軽量化、小型化が図られる。

実施の形態１．
以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る昇降装置を示す模式図、図２は本実施の形態１に係る昇降装置の昇降脚内部を示す模式図である。本実施の形態１における昇降装置１は、昇降部である構造物２が支持梁３を介して複数の昇降脚４ａ〜４ｄにより昇降自在に支持されている。

昇降脚４ａ〜４ｄは、脚部６ａ〜６ｄの上部にギアボックス５ａ〜５ｄが配設されたもので、各々の内部に、スクリュー９の回転によって伸縮するネジ型シリンダ１０と、スクリュー９を回転させ、ネジ型シリンダ１０を伸縮させる電動モータ７ａ〜７ｄ、さらに各電動モータ７ａ〜７ｄの回転数を検知するエンコーダ８ａ〜８ｄを備えている。また、各電動モータ７ａ〜７ｄは、制御部である制御装置２０により制御されている。

昇降脚４ａ〜４ｄの内部構造について、図２を用いて説明する。なお、４本の昇降脚４ａ〜４ｄの内部構造はいずれも同じであるので、ここでは昇降脚４ａを例に挙げて説明する。昇降脚４ａのギアボックス５ａ内部には、昇降脚４ａを伸縮させる動力源である電動モータ７ａと、電動モータ７ａの回転数を検知するセンサであるエンコーダ８ａが配設されている。これらの電動モータ７ａ及びエンコーダ８ａは、制御装置２０（図１）に接続されている。

また、昇降脚４ａの脚部６ａ内部には、電動モータ７により回転されるスクリュー９と、スクリュー９の回転により伸縮するネジ型シリンダ１０が配設されている。スクリュー９は、電動モータ７ａの回転軸を支え、軸を正確且つ滑らかに回転させるベアリング１１を有するギア群１２を介して電動モータ７ａに連結されている。

次に、本実施の形態１における昇降装置１の動作について図３を用いて説明する。昇降装置１の操作員が、構造物２を昇降させるためのスイッチを入れると、制御装置２０の制御カード１３はサーボアンプ１４を介して、電動モータ７ａ〜７ｄに対して速度指令を送信する。この時の速度指令における速度は、構造物２の用途に応じて適切な速度に予め設定されている。

速度指令を受けて起動した電動モータ７ａ〜７ｄが速度指令に基づいた回転数で回転すると、ベアリング１１を有するギア群１２を介して電動モータ７ａ〜７ｄにそれぞれ連結された４つのスクリュー９が回転する。この回転により４本のネジ型シリンダ１０が伸縮するとともに昇降脚４ａ〜４ｄが伸縮し、構造物２が昇降される。

さらに、本実施の形態では、４本の昇降脚４ａ〜４ｄのそれぞれに電動モータ７ａ〜７ｄを配置した４軸式を採用しているため、制御装置２０は、各電動モータ７ａ〜７ｄの回転速度のばらつきを補正し、所定（基準値）の回転速度で同期して作動させる手段を備えている。各電動モータ７ａ〜７ｄに対応したエンコーダ８ａ〜８ｄは、各電動モータ７ａ〜７ｄの回転数を検知し、その結果を信号として出力し、制御装置２０の制御カード１３に送信する。

制御カード１３は、エンコーダ８ａ〜８ｄからの信号（カウント数）を読み取り、４つの電動モータ７ａ〜７ｄの単位時間当たりの回転数、すなわち回転速度を比較して、４つの電動モータ７ａ〜７ｄの中から最も回転速度の遅い電動モータを検出する。さらに、この最も回転速度の遅い電動モータの回転速度を基準値と設定し、その他の電動モータの回転速度を基準値まで下げるように速度指令を出す。

速度指令は、制御カード１３からサーボアンプ１４を介して各電動モータ７ａ〜７ｄに送信され、各電動モータ７ａ〜７ｄは基準値の回転速度となるように制御される。これらの動作により、各電動モータ７ａ〜７ｄは、回転速度のばらつきが補正され、基準値の回転速度で同期して作動するため、４本の昇降脚４ａ〜４ｄの変位量が等しくなる。

以上のように、本実施の形態１によれば、構造物２を４本の昇降脚４ａ〜４ｄで昇降自在に支持した昇降装置１において、各昇降脚４ａ〜４ｄに、回転によって伸縮するネジ型シリンダ１０、電動モータ７ａ〜７ｄ及びエンコーダ８ａ〜８ｄを設け、制御装置２０は
、各エンコーダ８ａ〜８ｄからの信号により最も回転速度の遅い電動モータの回転速度を基準値と設定し、その他の電動モータの回転速度を基準値まで下げるように制御するようにしたので、各電動モータ７ａ〜７ｄを基準値の回転速度で同期して作動させることができ、４本の昇降脚４ａ〜４ｄの変位量を等しくすることができる。

また、複数の電動モータ７ａ〜７ｄを用いているため、高出力であり、個々の電動モータ７ａ〜７ｄの小型化が図られる。さらに、多軸式を採用しているため安定した昇降動作が実現でき、１軸式を採用した時に必要となる昇降部を安定させる装置も不要である。よって、安定した昇降部（構造物）２を有し、高出力で且つ軽量化、小型化を図ることが可能な昇降装置が得られる。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る昇降装置を示す模式図である。図４中、図１と同一、相当部分には同一符号を付している。また、図４では、図１に示す支持梁３及び制御装置２０について図示を省略しているが、本実施の形態２における昇降装置１ａは、上記実施の形態１における昇降装置１の構成要素を全て備えており、昇降脚の内部構造も昇降装置１と同様であるので説明を省略する（図２参照）。

昇降装置１ａは、傾斜角θの傾きを有する設置面１５に設置され、昇降部である構造物２が４本の昇降脚４ａ、４ｂ（図４では他の２本の昇降脚４ｃ、４ｄは図示せず）により昇降自在に支持されている。昇降脚４ａ、４ｂの下部には、設置面１５に沿うように自由に可動する可動部１７が設けられている。本実施の形態２では、昇降脚４ａ、４ｂを設置面１５に垂直な方向（図中点線Ａ）に対して角度θ分だけ傾斜面上方側に傾け、且つ傾斜面上方側の昇降脚４ｂを下方側の昇降脚４ａよりも傾斜の高低差分短くすることにより、構造物２が水平を保ちながら垂直方向（図中点線Ｂ）に昇降される。

さらに、昇降装置１ａは、構造物２の傾き（傾斜角）を測定する２つの傾斜計１６ａ、１６ｂを備えている。傾斜計１６ａ、１６ｂは、構造物２の水平面上の垂直な２方向の傾きを測定し、測定結果を制御装置（図示せず）に送信する。制御装置は、傾斜計１６ａ、１６ｂによる測定値をもとに構造物２の傾きの有無を検知し、構造物２が水平を保ちながら、垂直方向に昇降するように各電動モータ７ａ〜７ｄの位置補正を行う手段を備えている。なお、本実施の形態２では、傾斜計１６ａ、１６ｂをギアボックス５ａ上面に設けたが、構造物２の傾きが測定可能であればその他の場所でもよく、例えば構造物２の内部または外部に設置してもよい。

次に、本実施の形態２における昇降装置１ａの動作について図５を用いて説明する。制御装置２０は、上記実施の形態１と同様に、各エンコーダ８ａ〜８ｄからの信号（カウント数）を読み取り、最も回転速度の遅い電動モータの回転速度を基準値と設定してその他の電動モータの回転速度を基準値まで下げるように制御することにより、各電動モータ７ａ〜７ｄを基準値の回転速度で同期して作動させる。

さらに、本実施の形態２では、制御装置２０の制御カード１３は、傾斜計１６ａ、１６ｂによる測定値を読み取り、構造物２の傾きの有無を検知する。傾きが検知された場合には、傾斜計１６ａ、１６ｂによる測定値が「０」、すなわち構造物２の傾きが無い状態となるように、サーボアンプ１４を介して各電動モータ７ａ〜７ｄに位置指令を出し、位置補正を行う。これにより、同期して作動している４本の昇降脚４ａ〜４ｄの変位量が調整され、垂直方向及び水平方向に傾きのない安定した昇降が得られる。

以上のように、本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、制御装置２０が、傾斜計１６ａ、１６ｂによる測定値をもとに、構造物２の傾きが無い状態と
なるように各電動モータ７ａ〜７ｄの位置補正を行うようにしたので、設置面１５が傾斜面である場合でも、構造物２は水平を保ちながら垂直方向に安定して昇降することが可能である。

なお、上記実施の形態１及び実施の形態２では、構造物２を４本の昇降脚４ａ〜４ｄにより支持したが、昇降脚の本数はこれに限定されるものではなく、構造物２の形状または昇降装置が設置される場所の形状等の種々の事情により適宜決定すればよいものである。

本発明に係る昇降装置は、昇降部に車両を載置して昇降させるような大型構造物の昇降装置として利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る昇降装置を示す模式図である。本発明の実施の形態１に係る昇降装置の昇降脚内部の構成を示す模式図である。本発明の実施の形態１に係る昇降装置の動作を説明するブロック図である。本発明の実施の形態２に係る昇降装置を示す模式図である。本発明の実施の形態２に係る昇降装置の動作を説明するブロック図である。

符号の説明

１、１ａ昇降装置、２昇降部（構造物）、３支持梁、
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ昇降脚、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄギアボックス、
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ脚部、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ電動モータ、
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄエンコーダ、９スクリュー、１０ネジ型シリンダ、
１１ベアリング、１２ギア群、１３制御カード、１４サーボアンプ、
１５設置面、１６ａ、１６ｂ傾斜計、１７可動部、２０制御装置。

Claims

各々の内部に回転によって伸縮するネジ型シリンダ及びこのネジ型シリンダを伸縮させる電動モータを有する複数の昇降脚と、前記複数の昇降脚により昇降自在に支持された昇降部と、前記各電動モータの回転数を検知する複数のエンコーダと、前記各電動モータを制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記各エンコーダからの信号により前記各電動モータの中から最も回転速度の遅い電動モータを検出し、この電動モータの回転速度を基準値としてその他の前記電動モータの回転速度を前記基準値まで下げるように制御し、前記各電動モータを前記基準値の回転速度で同期して作動させるようにしたことを特徴とする昇降装置。
請求項１に記載の昇降装置であって、前記昇降部の傾きを測定する傾斜計をさらに備え、前記制御部は、前記傾斜計による測定値をもとに前記昇降部の傾きの有無を検知し、傾きが検知された場合には、前記昇降部の傾きが無い状態となるように前記各電動モータの位置補正を行う手段を含むことを特徴とする昇降装置。