JP2014218357A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の有無にかかわらず、アームが障害物と接触したときの接触荷重を軽減することができる昇降装置を提供する。【解決手段】昇降装置１は、昇降アーム４と、昇降機構３と、ハンド５と、駆動モータとを備えている。昇降機構３は、駆動プーリ１０と、従動プーリ１１と、支持プーリ１２、１３と、ベルト８とを備えている。ハンド５で重量物２を把持したとき、ハンド５及び重量物２の重量により、ベルト８に張力が付与され、ベルト８が駆動プーリ１０に押し付けられて、ベルト８と駆動プーリ１０との間に摩擦力が生じる。ベルト８と駆動プーリ１０との間の摩擦力は、ハンド５に把持された重量物２の重量によって変化し、重量が大きくなるほど、摩擦力も大きくなる。この摩擦力よりも駆動プーリ１０からベルト８に伝達される駆動力が大きくなると、駆動プーリ１０とベルト８との間に滑りが生じて、接触荷重を軽減することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、重量物を昇降させるための昇降装置に関する。

例えば、自動車等の組立ライン等において、重量のある部品等を持ち上げるために昇降装置が用いられている。従来の昇降装置の一例について、図５〜図７を参照して説明する。図５に示すように、従来の昇降装置３０は、駆動プーリ３３と従動プーリ３４との間に巻装したベルト３１に昇降アーム３５を連結し、昇降アーム３５の先端部に取付けた把持部３６で重量物２を把持するようになっている。そして、モータにより駆動プーリ３３を駆動してベルト３１に連結された昇降アーム３５を移動させて重量物２を昇降させる。

ベルト３１は、重量物２の重量に応じて張力が調整されており、図６に示すように、昇降アーム３５が上昇中に障害物１７に接触した場合、駆動プーリ３３との間に滑りを生じて、接触荷重を軽減するようになっている。

また、ベルトを用いた昇降装置に関する先行技術として、例えば特許文献１には、駆動モータの出力軸に連結された巻回部でベルトの巻取り、巻き出しを行うことにより、昇降台を昇降させるようにした昇降装置が開示されている。

特開２００５−１４５５７１号公報

しかしながら、上述の図５及び図６に示す従来の昇降装置３０では、次のような問題がある。ベルト３１は、重量物２を持ち上げるための力と、昇降アーム３５が障害物１７に接触した際の接触荷重との和が所定の荷重に達したとき、駆動プーリ３３との間に滑りを生じて接触荷重を軽減するように張力が調整されている。このため、図７に示すように、重量物２を把持していない状態で昇降アーム３５が障害物１７に接触した場合、接触荷重が所定の荷重に達するまでベルト３１と駆動プーリ３３との間に滑りが生じず、大きな接触荷重が生じることになる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、重量物の有無にかかわらず、障害物に接触した際の接触荷重を軽減することができる昇降装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る昇降装置は、上下に配置された上部プーリ及び下部プーリと、前記上部プーリ及び前記下部プーリに巻装されたベルトと、前記上部プーリと前記下部プーリとの間に配置された昇降アームと、前記昇降アームに設けられた支持プーリと、前記上部プーリ及び前記下部プーリの少なくとも一方を駆動するモータとを備え、
前記ベルトの一端側は、前記上部プーリに巻回され下方に延ばされて前記昇降アームに連結され、他端側は、前記下部プーリに巻回されて上方に延ばされ、更に、前記支持プーリに巻回されて下方に延ばされ、その先端部に重量物を係止する係止部が設けられていることを特徴とする。

本発明は、部品の有無にかかわらず、アームが障害物と接触したときの接触荷重を軽減することができる昇降装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る昇降装置において、重量物を把持した昇降アームが下降した状態を示す概略図である。 図１に示す昇降装置において、重量物を把持した昇降アームが上昇して障害物に接触した状態を示す概略図である。 図１に示す昇降装置において、重量物を把持していない昇降アームが下降した状態を示す概略図である。 図１に示す昇降装置において、重量物を把持していない昇降アームが上昇して障害物に接触した状態を示す概略図である。 従来の昇降装置において、重量物を把持した昇降アームが下降した状態を示す概略図である。 図５に示す昇降装置において、重量物を把持した昇降アームが上昇して障害物に接触した状態を示す概略図である。 図５に示す昇降装置において、重量物を把持していない昇降アームが上昇して障害物に接触した状態を示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜４に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る昇降装置１は、重量物２を昇降させるものである。この昇降装置１は、昇降アーム４と、昇降アーム４を昇降させる昇降機構３と、重量物２を把持するハンド５（係止部）と、昇降機構３を駆動する駆動モータ（モータ）（図示せず）と、昇降機構３、昇降アーム４及び駆動モータを支持する支持柱６と、走行部７とを備えている。

走行部７は、車輪１６によって水平方向に移動可能に支持され、走行部７上に支持柱６が立設されて鉛直方向に延びている。昇降アーム４は、支持柱６から水平方向に延ばされ、支持柱６に鉛直方向に沿って移動可能に支持されている。

昇降機構３は、支持柱６の上部に設けられた駆動プーリ１０（上部プーリ）と、駆動プーリ１０に対向して支持柱６の下部に設けられた従動プーリ１１（下部プーリ）と、昇降アーム４の基端部及び先端部にそれぞれ設けられた支持プーリ１２、１３と、これらの駆動プーリ１０、従動プーリ１１及び支持プーリ１２、１３に巻装されたベルト８とを備えている。ベルト８は、駆動プーリ１０と従動プーリ１１との間に配置された昇降アーム４の基端部に一端部が連結され、上方に延びて駆動プーリ１０に巻回され、反転して下方に延ばされ、従動プーリ１１に巻回され、反転して上方に延ばされ、更に、昇降アーム４の基端部の支持プーリ１２に巻回され、昇降アーム４に沿って水平方向に延ばされ、昇降アーム４の先端部の支持プーリ１３に巻回されて下方に延ばされ、他端部にハンド５が連結されている。

駆動プーリ１０は、駆動モータの出力軸９に連結され、駆動モータによって正方向及び逆方向に回転させることができる。駆動プーリ１０と駆動モータとの間に、適宜減速機構を設けてもよい。

ハンド５は、重量物２を把持してベルト８の他端部に吊下げる機構であるが、重量物２を吊下げられるものであればよく、フック等の係止手段としてもよい。

ハンド５で重量物２を把持したとき、ハンド５及び重量物２の重量により、ベルト８に張力が付与され、ベルト８が駆動プーリ１０に押し付けられて、ベルト８と駆動プーリ１０との間に摩擦力が生じる。そして、駆動モータによって駆動プーリ１０を図において時計回りに回転させてベルト８を送ることにより、昇降アーム４が上昇し、反時計回りに回転させてベルト８を送ることにより、昇降アーム４が下降する。このとき、ハンド５（すなわち、ベルト８の他端部）と昇降アーム４との相対位置は変化しない。ベルト８の張力、したがって、ベルト８と駆動プーリ１０との間の摩擦力は、ハンド５に把持された重量物２の重量によって変化し、重量が大きくなるほど、摩擦力も大きくなる。そして、この摩擦力よりも駆動プーリ１０からベルト８に伝達される駆動力が大きくなると、駆動プーリ１０とベルト８との間に滑りが生じてベルト８が停止する。駆動プーリ１０とベルト８との間の摩擦は、これらの間で伝達される駆動力が過度に大きくならないように調整されている。

以上のように構成した昇降装置１の作動について次に説明する。
図１に示すように、ハンド５で重量物２を把持し、駆動モータにより駆動プーリ１０を時計回りに回転させて、昇降アーム４に連結されたベルト８の一端部を上方に送る。これにより、昇降アーム４が上昇し、昇降アーム４と共に、ベルト８の他端部に連結されたハンド５が上昇して重量物２を持ち上げることができる。このとき、重量物２の重量により、ベルト８に張力が付与されるので、駆動プーリ１０とベルト８との間には、重量物２の重量に応じて必要な摩擦力が生じることになり、駆動プーリ１０とベルト８との間で滑りを生じることなく、効率よく駆動力を伝達することができる。駆動モータにより駆動プーリ１０を反時計回りに回転させて、昇降アーム４に連結されたベルト８の一端部を下方に送ることにより、昇降アーム４が下降し、重量物２を下降させることができる。

図２に示すように、ハンド５で重量物２を把持した状態で、昇降アーム４が上昇中に障害物１７に接触して停止した場合、駆動プーリ１０からベルト８に伝達される駆動力がこれらの間の摩擦力よりも大きくなり、駆動プーリ１０とベルト８との間に滑りが生じて接触荷重を軽減する。このとき、重量物２の重量により、駆動プーリ１０とベルト８との間の摩擦力は、相当に大きくなっており、駆動プーリ１０からベルト８に伝達される駆動力も大きくなっているが、この駆動力は重量物２を持ち上げるために使用されているので、接触荷重が過度に大きくなることはない。

これに対して、図４に示すように、ハンド５が重量物２を把持していない状態で、昇降アーム４が上昇中に障害物１７に接触した場合、重量物２を把持していない分、ベルト８の張力が小さいため、ベルト８と駆動プーリ１０との間の摩擦力が小さく、ベルト８が滑りやすくなっている。これにより、小さな接触荷重でも駆動プーリ１０とベルト８との間に滑りが生じるので、接触荷重が過度に増大することがない。

このようにして、昇降装置１は、重量物２の重さ応じてベルト８の張力が増減し、ベルト８と駆動プーリ１０との間の摩擦力を調整することができるので、重量物２の有無にかかわらず、昇降アーム４が障害物１７に接触した際、駆動プーリ１０とベルト８との間に適切に滑りを生じさせることができ、接触荷重を軽減することができる。

なお、上記実施形態において、支持柱の下部に駆動プーリを配置し、上部に従動プーリを配置し、あるいは、上下両方のプーリを駆動プーリとしてもよく、これにより、上記と同様の作用効果を奏することができる。

１…昇降装置、２…重量物、３…昇降アーム、４…アーム、５…ハンド（係止部）、８…ベルト、１０…駆動プーリ（上部プーリ）、１１…従動プーリ（下部プーリ）、１２…支持プーリ、１３…支持プーリ

Claims (1)

1. 上下に配置された上部プーリ及び下部プーリと、前記上部プーリ及び前記下部プーリに巻装されたベルトと、前記上部プーリと前記下部プーリとの間に配置された昇降アームと、前記昇降アームに設けられた支持プーリと、前記上部プーリ及び前記下部プーリの少なくとも一方を駆動するモータとを備え、
   前記ベルトの一端側は、前記上部プーリに巻回され下方に延ばされて前記昇降アームに連結され、他端側は、前記下部プーリに巻回されて上方に延ばされ、更に、前記支持プーリに巻回されて下方に延ばされ、その先端部に重量物を係止する係止部が設けられていることを特徴とする昇降装置。

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