JP2017056527A - 移動体転倒防止装置 - Google Patents
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Abstract
Description
天井クレーン部3は、走行レール5、クレーンサドル7、クレーンガーダ9及び電動トロリ11を含むクレーン部(水平方向移動手段)4と、電気チェーンブロック(巻上機)13を含む巻上機構部6とを備えている。天井クレーン部3は、転倒を防止する対象の移動体の移動範囲によっては、水平移動手段を必要とせず、巻上機構部のみで構成する対応とすることができる。
<クレーン部>
I形鋼によって形成された一対の走行レール5,5には、I形鋼によって形成された左右方向に延びるクレーンガーダ9が架け渡され、該クレーンガーダ9の両側部分が、各走行レール5,5を走行可能な各クレーンサドル7,7によって支持されている。一対の走行レール5,5は、移動ロボット29の頭上において所定間隔をおいて互いに平行に配置されている。クレーンガーダ9は、一対の走行レール5,5に架け渡されるとともに一対の走行レール5,5の下面をスライド移動可能に構成されている。なお、走行レール5,5の形状はI形に限定されることはなく例えばH型のもであってもよい。
巻上機構部6は、一対の走行レール5,5の長手方向(便宜上「X軸方向」と呼ぶ。)とクレーンガーダ9の長手方向(便宜上「Y軸方向」と呼ぶ。)をクレーン部4によって二次元的(X-Y平面上)に移動可能に設置されており、巻上機構部6は、電気チェーンブロック13と、ターンテーブル装置16と、移動ロボット29の位置を検出するためのワイヤエンコーダ(第1検出器)21と、カメラ19を有する。
操作装置30は、クレーン部4と巻上機構部6の動作を制御する操作部32とカメラ19で撮影される移動ロボット29を表示するモニター34を有する。操作部32は、図6に示すように、電源投入スイッチ60、非常停止ボタン61、クレーン部のX−Y軸(東西南北)走行の操作を行うプッシュボタン付きジョイスティック(PB付ジョイスティック)63、方位(東西南北)表示灯65、電気チェーンブロック13の巻上げ下げ(移動ロボット29の上下動への追従)の操作を行う上下操作ボタン67,68、巻上げ下げの低速度変更ボリューム(レンジ:ロー(L:低速)〜ハイ(H:高速))70、巻上げ下げの高速度変更ボリューム(レンジ:ロー(L:低速)〜ハイ(H:高速))71、クレーン部4のX−Y軸(東西南北)走行の速度変更ボリューム(ロー(L:低速)〜ハイ(H:高速))73、ターンテーブル18の旋回操作を行う旋回操作ボタン(カメラポジションボタン)75,76、移動ロボットの上下動作にロードチェーン23の巻き上げ下げを自動追従させる昇降自動追従ボタン81,82、走行、巻上げ下げ及び旋回の動作の詳細設定が可能な動作設定表示部84、及び電気チェーンブロックの巻上げ下げ速度、クレーン部4の走行速度、ターンテーブル18の旋回速度等の制御や後述する自動追従制御を行う図示しないクレーン制御部(制御部)等を有して構成されている。クレーン制御部は、天井クレーン部3と操作装置30に分散して配置することが好ましい構成である
以下、クレーン部4の操作について図面を参照して説明する。
<方位選択操作>
方位選択は,以下の手順で操作される。
まず、操作部32の方位表示灯65で東/西を確認し、ジョイスティック63のプッシュボタンを押しながらジョイスティック63を東側に傾けて東方向における走行操作を行うと巻上機構部6はクレーン部4によって東方向に移動する。巻上機構部6が東側端部(東端位置)に到達する前に前記クレーン制御部はクレーン部4の走行駆動を強制的に減速させ東端位置で停止させる。ジョイスティック63のプッシュボタンを押しながらジョイスティックを西側に傾けて西方向における走行操作を行うと巻上機構部6はクレーン部4によって西方向に移動する。巻上機構部6が西側端部(西端位置)に到達する前に前記クレーン制御部はクレーン部4の走行駆動を強制的に減速させ西端位置で停止させる。なお、操作部32の東西南北走行の速度変更ボリューム73を用いて速度変更ができる。
まず、操作部32の方位表示灯65で南/北を確認し、ジョイスティック63のプッシュボタンを押しながらジョイスティック63を南側に傾けて南方向における走行操作を行うと巻上機構部6はクレーン部4によって南方向に移動する。巻上機構部6が南側端部(南端位置)に到達する前に前記クレーン制御部はクレーン部4の走行駆動を強制的に減速させ南端位置で停止させる。ジョイスティック63のプッシュボタンを押しながらジョイスティック63を北側に傾けて北方向における走行操作を行うと巻上機構部6はクレーン部4によって北方向に移動する。巻上機構部6が北側端部(北端位置)に到達する前に前記クレーン制御部はクレーン部4の走行駆動を強制的に減速させ北端位置で停止させる。なお、操作部32の東西南北走行の速度変更ボリューム73を用いて速度変更ができる
<巻上げ下げ(昇降)操作>
巻上機構部6の電気チェーンブロック13の巻上げ(移動ロボット29の上動作)操作は、操作部32の上下操作ボタンの「上」ボタン(2段押込式)67によって行われる。なお、ロードチェーン23の下端が予め定められた上限位置に到達する前に前記クレーン制御部は昇降速度を強制的に減速させ前記上限位置で停止させる。また、操作部32の上下操作ボタンの「下」ボタン(2段押込式)68で巻下げ操作が行われる。なお、ロードチェーン23の下端が予め定められた下限位置に到達する前に前記クレーン制御部は昇降速度を強制的に減速させ前記下限位置で停止させる。また、昇降の低速度変更ボリューム70で低速速度を変更でき、高速度変更ボリューム71で高速速度を変更できる。
ターンテーブル18が、ワイヤエンコーダ21やカメラ19等の信号ケーブルの取り回しの関係で、0度から360度を超えない範囲までしか旋回できないターンテーブル18の構成の場合を例にして説明する。操作部32のカメラポジションボタンの「←」ボタン75を押下するとターンテーブル18が左(反時計回り)に旋回する。「←」ボタン75を押下し続けても旋回位置が0度となる直前に前記クレーン制御部はターンテーブル18を強制的に減速させ、0度位置で停止する。操作部32のカメラポジションボタンの「→」ボタン76を押下するとターンテーブル18が右(時計回り)に旋回する。「→」ボタン76を押下し続けても旋回位置が360度の直前に前記クレーン制御部はターンテーブル18を強制的に減速させ、旋回可能範囲の端部、例えば359度の位置で停止させる。左右回りに旋回範囲のそれぞれの端部に位置するときには、操作者が認識できるように「旋回左端」「旋回右端」の表示を運転画面に表示する。
或いは、ワイヤエンコーダ21やカメラ19の信号を無線でクレーン制御部に出力するようにして、旋回角度の制限が無いようすることも可能である。
以下、昇降自動追従操作について説明する。
上下方向の動作とは、移動ロボット29に転倒防止のために懸吊部材を連結する部位の巻上機構部6に対する上下方向の移動を伴う動作をいう。換言すると、懸吊部材を構成するロードチェーン23をスリング27を介して移動ロボット29に連結した場合、移動ロボット29が動作してもスリング27が一定範囲のたるみを維持するように、移動ロボット29の動作に合わせて電気チェーンブロック13の巻上げ下げの制御を行うことをいう。
(2)追従開始後にロードセル55で検出される荷重が予め定められた荷重を超えたと判定した場合には追従を停止する。さらに荷重の大きさ、荷重の増加率によって、「減速停止」、「緊急停止」、「吊り上げ」の動作を選択し実行するようにしてもよい。
(3)追従開始後に追従速度が予め定められた追従速度上限値を超えていると判定された場合には追従を停止する。なお、追従速度はワイヤエンコーダ21、または電気チェーンブロック13内の速度検出手段(図示せず)で検出される。
(4)追従開始後にワイヤエンコーダ21で検出された移動ロボット29の位置(距離)が予め定められた範囲を超えた場合には追従を停止する。
(5)ロードセル55で検出した荷重、ワイヤエンコーダ21の出力から求められた移動ロボット29の位置と速度から危険転倒と判断された時には、追従を停止させるだけでなく、電気チェーンブロック13で移動ロボット29を吊り上げて転倒による移動ロボット29の損傷を防止する。
超音波センサ45は、超音波センサ45の検出エリア内から反射する超音波を検出して検出物までの距離を測定するもので、クレーン制御部は、超音波センサ45で検出した巻上機構部6から検出エリア内にある移動ロボット29までの距離とロードチェーン23の繰り出し長さを比較して、その差が所定値を超えている場合には、図7で示された超音波ガイド89の表示部でロードチェーンを巻き上げるか巻き下げるかを△▽で表示し操作者に案内するようになっている。また、超音波センサ45で移動ロボット29を検出できない場合、又は、検出しても異常と判断される場合にも、運転画面によって、又は図示しないブザーによって警告するようになっている。ワイヤエンコーダ21によって移動ロボット29の上下方向の動作を検出し、超音波センサ45で移動ロボット29が巻上機構部6下方の所定の水平方向範囲内に位置するかどうかを検出することで、ワイヤエンコーダ21だけでは判断できない異常を判断できる。巻上機構部6の下部所定の範囲内に移動ロボットが位置しない理由には、オペレータが適切にクレーン部を操作していないことが含まれ、その際にオペレータに警告することができる。このように第1検出器たるワイヤエンコーダ21と、第2検出器たる超音波センサ45を併用し、それらの検出信号から移動ロボット29の動作異常を判断することで、いずれか一方のみで動作異常を判断するよりも、移動ロボット29の複雑で多様な動作に対しても正しく正常・異常の判断ができる。
以下、旋回自動追従操作について説明する。
Claims (5)
- 移動体の上部に配置され、該移動体を懸吊部材で連結し、該懸吊部材を巻き上げまたは巻き下げする巻上機を備えた巻上機構部を有する移動体転倒防止装置であって、
該巻上機の下方に取り付けた旋回部を旋回させる旋回装置と、
前記旋回部に設けられ、前記移動体の前記巻上機構部に対する相対距離を検出するための第1検出器と、
前記旋回部に設けられ、前記移動体を撮影する撮像装置と、
前記撮像装置で撮影された画像を表示する表示部、前記巻上機及び前記旋回装置を操作する操作部、前記巻上機及び前記旋回装置の動作を制御する制御部を備えた操作装置と、を有し、
前記制御部は、前記第1検出器の検出出力から、前記巻上機構部に対する前記移動体の相対位置によって巻上機を巻き上げまたは巻き下げさせる上下位置追従巻上制御を行い、かつ、前記移動体の向きに合わせて前記旋回部を旋回させる、
ことを特徴とする移動体転倒防止装置。 - 前記第1検出器はワイヤの繰り出し量を計測するワイヤエンコーダであり、
該ワイヤエンコーダは、前記旋回部の下面に設けられ、該ワイヤを介して移動体に連結されている、
ことを特徴とする請求項1記載の移動体転倒防止装置。 - 前記巻上機構部に設けられ、前記巻上機構部と前記移動体との距離を検出するための超音波式距離センサからなる第2検出器を有し、
前記第1検出器と前記第2検出器の検出結果によって、前記移動体の異常を判断する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の移動体転倒防止装置。 - 前記懸吊部材にかかる荷重を検出するための荷重検出部を備え、
前記制御部は、前記荷重検出部により検出された荷重が、所定の荷重を超えた場合に前記移動体を吊り上げるように制御する、
ことを特徴とする請求項1、2又は3記載の移動体転倒防止装置。 - 前記巻上機構部は、前記移動体の上方に配置された水平方向移動手段によって水平方向に移動可能に取り付けられ、
前記制御部は、前記水平方向移動手段の移動方向の変化から、前記旋回装置の旋回の要否及び旋回角度を判断する、
ことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の移動体転倒防止装置。
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