JP2018135167A - Electrical lifting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption of an electrical lifting device which lifts goods up and down with small force by balancing weights of the goods to be lifted up and down at an arbitrary position.SOLUTION: An electrical lifting device comprises: a holding member (a pedestal section 21) which holds goods 60 to be lifted up and down; a lifting action section 5 which lifts up and down the pedestal section 21; a motor section 6 which includes a reduction gear to drive the lifting action section 5; weight detection means 15a to 15d which outputs weight signals by detecting a weight loaded on the pedestal section 21; position detection means 19 which outputs a positional signal by detecting a lifting position of the pedestal section 21; a control section 10 which controls so as to balance the pedestal section 21 at an arbitrary position on the basis of the positional signal and the weight signals; and an operation section 13 which is connected to the control section 10 and instructs operation related to lifting the goods up and down. When lifting the pedestal section 21 vertically upward to hold the same at a desired position, the control section 10 controls in a manner that the pedestal section 21 is lifted from a desired position by a predetermined distance in a vertically upward direction and, then, the pedestal section 21 is lowered to be held at the desired position.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、製造分野の製造組立て設備、運輸分野の移送設備などに用いて、物品を鉛直上下方向にモータによるアシストで重量バランスさせ僅かな操作力で昇降移動させる電動昇降装置に関するものである。   The present invention relates to an electric lifting apparatus that is used in manufacturing assembly equipment in the manufacturing field, transfer equipment in the transportation field, and the like, and weight-balances articles in the vertical and vertical directions with the assistance of a motor and moves up and down with a slight operating force.

従来より昇降装置には、相互に噛み合って一体的に駆動される一対の噛合チェーン、を用いて重量物などの物品を昇降移動させるものがある。このような噛合チェーンを用いた昇降装置は、噛合チェーンが相互に噛み合うことによって剛直化することを利用して、物品を支持して鉛直方向に昇降させる。そしてこの昇降装置は電動方式であって、噛合チェーンと、噛合チェーンの送り動作を行うスプロケットと、噛み合いが外れた噛合チェーンをそれぞれ反対方向にて収納する収納部と、を有する昇降作動部と、昇降作動部を駆動するモータ及び減速機、モータを駆動する電気回路等で構成されていた。   2. Description of the Related Art Conventionally, some lifting devices use a pair of meshing chains that are meshed with each other and driven integrally to move an article such as a heavy object up and down. Such a lifting device using a meshing chain supports and lifts the article in the vertical direction by utilizing the fact that the meshing chains mesh with each other to be rigid. And this elevating device is an electric system, an elevating operation unit having a meshing chain, a sprocket that performs a feeding operation of the meshing chain, and a storage unit that stores the meshed chain that has been disengaged in opposite directions, and A motor and a speed reducer for driving the lifting operation unit, an electric circuit for driving the motor, and the like were included.

特開2010−001129号公報JP 2010-001129 A 特開2012−001360号公報JP 2012-001360 A

しかしながら上述した電動昇降装置は、特許文献1及び特許文献2にて開示されているように、単に置き台部上に置かれる物品の上下動を操作スイッチ等によって電動で行うものであった。したがって単なる物品の上下動を電動で行う電動昇降装置を精密な組立て作業に使用すると、所望の位置に物品を移動操作することが難しかった。そこで発明者らが開発中の電動昇降装置は、置き台部に加わる重量を検出して、同時に置き台部の昇降位置を検出して、置き台部が任意の位置でバランスするようにモータを制御する機能を有している。   However, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the above-described electric lifting device simply moves the article placed on the pedestal portion electrically by an operation switch or the like. Therefore, if an electric lifting device that simply moves the article up and down electrically is used for precise assembly work, it is difficult to move the article to a desired position. Therefore, the electric lifting device under development by the inventors detects the weight applied to the pedestal part, and simultaneously detects the raising and lowering position of the pedestal part, and the motor is installed so that the pedestal part is balanced at an arbitrary position. It has a function to control.

この構成において、まず作業者が置き台部に物品を載せて計量して重量を登録する。登録完了後、作業者は選択的に押す手動スイッチにより手動で昇降させるモードと、バランススイッチにより自動重量バランスさせるモードが選択できる。作業者は、自動重量バランスのモードでは置き台部等を掴んで物品及び置き台部を昇降範囲の任意の位置へ上下移動させることができる。   In this configuration, first, an operator places an article on the pedestal and measures it to register the weight. After the registration is completed, the operator can select a mode in which the operator manually moves up and down by a manual switch that is selectively pressed and a mode in which automatic weight balancing is performed by a balance switch. In the automatic weight balance mode, the operator can hold the pedestal portion and the like and move the article and the pedestal portion up and down to an arbitrary position in the elevation range.

この一連の動作の中で、物品を任意の位置で保持する際の消費電力の低減が課題であった。というのも物品を任意の位置で保持する時間が、電動昇降装置の使用においては大半を占めるためである。多数の電動昇降装置の使用は、電力量を増やし、経済的な難を生じさせる。また移動型であって電池を内蔵する電動昇降装置は、消費電力が大きいと作業できる時間が短いものとなる。   In this series of operations, reduction of power consumption when holding an article at an arbitrary position has been a problem. This is because the time for holding the article at an arbitrary position occupies most of the use of the electric lifting device. The use of a large number of electric lifting devices increases the amount of power and causes economic difficulties. In addition, the electric lifting device that is mobile and incorporates the battery has a short working time if the power consumption is large.

このような問題に鑑みて、本発明は、対象とする物品を任意の位置でバランスさせ、小さな力で昇降移動させる電動昇降装置の消費電力を低減することを目的としている。   In view of such a problem, an object of the present invention is to reduce power consumption of an electric lifting device that balances a target article at an arbitrary position and moves it up and down with a small force.

請求項1に記載の電動昇降装置は、上記の目的を達成するために、
昇降される物品を係止する係止部材と、
係止部材に接続されて係止部材の昇降を行う昇降作動部と、
昇降作動部と繋がっている駆動源のモータと、
モータと昇降作動部の間にあってモータの速度を減速する減速機と、
係止部材に印加される重量を検出して重量信号を出力する重量検出手段と、
係止部材の昇降位置を検出して位置信号を出力する位置検出手段と、
昇降作動部が発生させる係止部材への力と係止部材に加わる鉛直下向きの力を釣り合わせて係止部材を任意の位置にてバランスするように、位置検出手段からの位置信号と重量検出手段からの重量信号に基づいて、モータへ指令を行う制御部と、
制御部と繋がって係止部材の昇降に係る指令を行う操作部と、
を備え、
制御部は、
係止部材を鉛直上方向の所望の位置に移動させて保持させる時、係止部材を所望の位置から所定量だけ鉛直上方向へ移動させ、次いで所望の位置まで鉛直下方向へ移動させて所望の位置で保持するように制御するように構成されている。
In order to achieve the above object, the electric lifting device according to claim 1
A locking member for locking the article to be moved up and down;
A lifting / lowering operation unit connected to the locking member to raise and lower the locking member;
A drive source motor connected to the lifting and lowering operation unit;
A decelerator between the motor and the lifting and lowering unit that decelerates the speed of the motor;
Weight detection means for detecting a weight applied to the locking member and outputting a weight signal;
Position detecting means for detecting a lift position of the locking member and outputting a position signal;
Position signal and weight detection from the position detection means so that the locking member is balanced at an arbitrary position by balancing the force applied to the locking member generated by the lifting / lowering operation unit and the vertically downward force applied to the locking member. A control unit for instructing the motor based on a weight signal from the means;
An operation unit that is connected to the control unit and issues a command related to the raising and lowering of the locking member;
With
The control unit
When the locking member is moved to the desired position in the vertically upward direction and held, the locking member is moved vertically upward from the desired position by a predetermined amount, and then moved vertically downward to the desired position as desired. It is comprised so that it may control to hold | maintain in this position.

請求項2に記載の電動昇降装置は、上記の目的を達成するために、
減速機は、波動歯車減速機で構成されている。
In order to achieve the above object, the electric lifting device according to claim 2
The speed reducer is composed of a wave gear speed reducer.

請求項3に記載の電動昇降装置は、上記の目的を達成するために、
制御部が操作部からの指令によって物品の重量の検出をして物品の重量登録を完了した時、若しくは制御部が係止部材を所望の位置での保持する制御を完了した時に、制御部に繋がって、音、発光、画像表示及び振動の少なくとも1つにて完了の報知を行う報知手段を有している。
In order to achieve the above object, the electric lifting device according to claim 3 is:
When the control unit detects the weight of the article according to a command from the operation unit and completes the registration of the weight of the article, or when the control unit completes the control to hold the locking member at the desired position, the control unit It is connected and has an informing means for informing completion by at least one of sound, light emission, image display, and vibration.

請求項4に記載の電動昇降装置は、上記の目的を達成するために、
モータ及び制御部が、電池によって駆動されるように構成されている。
In order to achieve the above object, the electric lifting device according to claim 4 is:
The motor and the control unit are configured to be driven by a battery.

請求項5に記載の電動昇降装置は、上記の目的を達成するために、
昇降作動部が、モータの駆動により対をなして相互に噛み合って鉛直上方向に剛直化する噛合チェーンを備えている。
In order to achieve the above object, the electric lifting device according to claim 5 is:
The raising / lowering operation part is provided with the meshing chain which is paired by the drive of the motor and meshes with each other to be stiffened vertically upward.

請求項6に記載の電動昇降装置は、上記の目的を達成するために、
昇降作動部が、
半円弧部とこれに繋がる直線部からなる長円形の環が交互に連接され、片端が係止部材に連結するリンクチェーンと、
リンクチェーンを巻回し、モータの駆動により回転するロードシーブと、
を備えている。
In order to achieve the above object, the electric lifting device according to claim 6 is:
Elevating action part
A link chain in which an oval ring composed of a semicircular arc part and a straight line part connected thereto is alternately connected, and one end is connected to a locking member;
A load sheave that is wound around a link chain and rotated by driving a motor;
It has.

請求項1に記載の発明の電動昇降装置によれば、昇降させる物品を係止する係止部材を鉛直上方向の所望の位置へ移動させて保持させる際に、制御部は、所望の位置から所定量だけ鉛直上方向へ移動させ、次いで所望の位置まで鉛直下方向へ移動させて所望の位置で保持するようにモータを制御している。モータと昇降作動部の間にモータの速度を減速する減速機を設けた場合、昇降作動部側から増速してモータへトルクをかける場合の伝達効率は、モータ側から昇降作動部へ減速してトルクをかける場合の伝達効率よりも低い。したがって、所望とする係止部材の位置が現在の位置より鉛直上側にある時には、係止部材を直接所望の位置へ移動させて保持させるよりも、一度この所望の位置を越えた所定の位置まで移動させた後にこれを所望の位置へ戻すことにより、モータは小さなトルクにてその位置を保持できる。ゆえに保持時のモータの消費電力を低減できる。   According to the electric lifting device of the invention described in claim 1, when the locking member that locks the article to be moved up and down is moved to the desired position in the vertically upward direction and held, the control unit is moved from the desired position. The motor is controlled to move vertically upward by a predetermined amount and then vertically downward to a desired position and hold it at the desired position. When a speed reducer that reduces the speed of the motor is provided between the motor and the lifting / lowering operation unit, the transmission efficiency when increasing the speed from the lifting / lowering operation unit side and applying torque to the motor is reduced from the motor side to the lifting / lowering operation unit. Lower than the transmission efficiency when applying torque. Therefore, when the desired position of the locking member is vertically above the current position, it is necessary to move to the predetermined position once beyond the desired position, rather than moving the locking member directly to the desired position and holding it. By moving it back to the desired position after moving it, the motor can hold that position with a small torque. Therefore, the power consumption of the motor during holding can be reduced.

請求項2に記載の発明の電動昇降装置によれば上記効果に加えて、減速機に波動歯車減速機を使用していることから、バックラッシが極めて少ないので、所望の位置よりも鉛直上側に設定する所定の位置から所望の位置へ移動させる移動量を少なくすることができ、作業性や使用感に優れた電動昇降装置を実現することができる。   According to the electric lifting device of the invention described in claim 2, in addition to the above effect, since the wave gear speed reducer is used as the speed reducer, the backlash is extremely small, so that it is set above the desired position vertically. Therefore, the amount of movement from the predetermined position to the desired position can be reduced, and an electric lifting device excellent in workability and usability can be realized.

請求項3に記載の発明の電動昇降装置によれば上記効果に加えて、物品の重量登録を完了した時、若しくは係止部材の所望の位置での保持を完了した時に、音、発光、画像表示及び振動の少なくとも1つにて完了の報知を行うので、作業者は動作の完了を容易に判断することができるので、使用感に優れた昇降移動動作を行うことができる。   According to the electric lifting device of the invention described in claim 3, in addition to the above effect, when the registration of the weight of the article is completed, or when the holding of the locking member at the desired position is completed, the sound, light emission, image Since the completion notification is made by at least one of the display and the vibration, the operator can easily determine the completion of the operation, so that the up and down movement operation with excellent usability can be performed.

請求項4に記載の発明の電動昇降装置によれば上記効果に加えて、モータ及び制御部が、電池によって駆動されていることから、消費電力の低減によって電動昇降装置の長時間の使用が可能となる。   According to the electric lifting device of the invention described in claim 4, in addition to the above effects, since the motor and the control unit are driven by the battery, the electric lifting device can be used for a long time by reducing power consumption. It becomes.

請求項5に記載の発明の電動昇降装置によれば上記効果に加えて、昇降作動部が鉛直上方向に剛直化する噛合チェーンにて構成されているので、本発明は昇降させる物品の上方に障害物があって吊下げが困難な場合に用いる電動昇降装置に有用である。   According to the electric lifting device of the invention described in claim 5, in addition to the above effect, the lifting operation portion is constituted by a meshing chain that stiffens vertically upward. This is useful for an electric lifting device used when there is an obstacle and it is difficult to suspend it.

請求項6に記載の発明の電動昇降装置によれば上記効果に加えて、昇降させる物品がリンクチェーンによって吊下げられるように構成されているので、本発明は比較的揚程が高い作業のための電動昇降装置に有用である。
According to the electric lifting device of the invention described in claim 6, in addition to the above-described effect, since the article to be lifted / lowered is suspended by the link chain, the present invention is for work with a relatively high lift. Useful for electric lifting devices.

本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置の斜視構成図である。1 is a perspective configuration diagram of an electric lifting device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置の一部を透明化した斜視構成図である。It is a perspective lineblock diagram which transparentized a part of electric lifting and lowering device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置の左側面図である。It is a left view of the electric lifting apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置の動作説明図(a)(b)である。It is operation | movement explanatory drawing (a) (b) of the electric lifting apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置の動作説明図(c)(d)である。It is operation | movement explanatory drawing (c) (d) of the electric lifting apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る電動昇降装置の斜視外観図である。It is a perspective external view of the electric lifting apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る電動昇降装置の本体部の斜視構成図である。It is a perspective block diagram of the main-body part of the electric lifting apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る電動昇降装置の本体部の構成模式図である。It is a structure schematic diagram of the main-body part of the electric lifting apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る電動昇降装置の動作説明図(a)(b)(c)である。It is operation | movement explanatory drawing (a) (b) (c) of the electric lifting apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る電動昇降装置の動作説明図(d)(e)である。It is operation | movement explanatory drawing (d) (e) of the electric lifting apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置について、図面を基に詳細な説明を行う。図1は物品60が載った際の本発明の第1の実施形態である電動昇降装置の斜視図であって、図2は図1における物品60を取り除いて天板14を透明にして置き台部21の内部を示した構成図である。また図3は本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置の左側面図である。 Hereinafter, the electric lifting apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an electric lifting apparatus according to a first embodiment of the present invention when an article 60 is placed. FIG. 2 is a table with the top plate 14 made transparent by removing the article 60 in FIG. 3 is a configuration diagram showing the inside of a unit 21. FIG. FIG. 3 is a left side view of the electric lifting apparatus according to the first embodiment of the present invention.

本発明の第1の実施形態である電動昇降装置1は、昇降部として、物品60を係止する係止手段であって物品60を載せ置く置き台部21と、置き台部21を上下方向に昇降可能にする昇降作動部5と、昇降作動部5を支持固定する昇降支持部20と、置き台部21の昇降を案内矯正するアーム部22を構成する例えばX字型リンク機構30及び平行型リンク機構40と、昇降作動部5を駆動するモータ部6と、置き台部21に印加される重量を検出する重量検出手段15a〜15dと、モータ部6に繋がって物品60の昇降位置を検出する位置検出手段19と、置き台部21の昇降動作を制御する制御部10と、を備えている。そして電動昇降装置1は、これらの昇降部に加えて、車輪3、ハンドルグリップ12及び操作部13の付いた台車2を備えている。   The electric lifting apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention is a locking means for locking the article 60 as a lifting part, and a placing base part 21 on which the article 60 is placed, and the placing base part 21 in the vertical direction. For example, an X-shaped link mechanism 30 and a parallel structure that constitute an elevating support unit 20 that supports and fixes the elevating operation unit 5, and an arm unit 22 that guides and corrects the elevating of the pedestal unit 21. The mold link mechanism 40, the motor unit 6 that drives the elevating operation unit 5, the weight detection means 15 a to 15 d that detect the weight applied to the pedestal unit 21, and the elevating position of the article 60 connected to the motor unit 6. The position detection means 19 to detect and the control part 10 which controls the raising / lowering operation | movement of the stand part 21 are provided. The electric lifting device 1 includes a carriage 2 having wheels 3, a handle grip 12, and an operation unit 13 in addition to these lifting units.

台車2の下面側の車輪3は、自由に方向転換可能な複数の自在輪と、方向転換が不能な固定輪からなる複数の従動輪が設けられている。したがって作業者は、ハンドルグリップ12を押し引き操作することで電動昇降装置1を操舵することができる。   The wheel 3 on the lower surface side of the carriage 2 is provided with a plurality of free wheels that can freely change direction and a plurality of driven wheels that are fixed wheels that cannot change direction. Therefore, the operator can steer the electric lifting device 1 by pushing and pulling the handle grip 12.

昇降支持部20は台車2上に設けられ、置き台部21を昇降可能にする昇降作動部5が昇降支持部20に載置されている。昇降作動部5は、例えば噛合チェーン4を有した公知のものであって、対をなして相互に噛合可能なチェーンを有する。噛合チェーン4は、噛み合いが外れた方向に伸長してかつ屈曲自在な状態で昇降作動部5の噛合チェーン収容部5a、5bに収容されている。そして噛合チェーン4は、昇降作動部5に接続した駆動源を駆動することで噛み合って、剛直化した状態で鉛直上方向に繰り出されて進み、噛合チェーン4の噛み合った方の一端が接続されている置き台部21を上昇させる。より詳細には、噛合チェーン4の噛み合った方の一端部、すなわち置き台接続部53は、置き台部21の支持板18にボルト等によって接続固定され、他端部は噛み合いが外れた箇所からそれぞれ反対方向に昇降作動部5の噛合チェーン収容部5a、5b内に設けた案内部に沿って動き、自由端にて収容されている。噛合チェーン4は昇降作動部5のケース内のスプロケットによって進退することが可能であって、このスプロケットの回転軸はカップリング8を介して駆動源であるモータ部6に接続されている。   The elevating support unit 20 is provided on the carriage 2, and the elevating operation unit 5 that allows the pedestal unit 21 to elevate is placed on the elevating support unit 20. The raising / lowering operation part 5 is a well-known thing which has the meshing chain 4, for example, Comprising: It has a chain which can mesh | engage in a pair. The meshing chain 4 is accommodated in the meshing chain accommodating portions 5a and 5b of the lifting and lowering operation portion 5 in a state where the meshing chain 4 extends in the disengaged direction and can be bent. The meshing chain 4 is meshed by driving a drive source connected to the lifting / lowering operation unit 5 and is advanced in a vertically upward direction in a rigid state, and one end of the meshing chain 4 engaged is connected. The pedestal 21 that is present is raised. More specifically, one end portion of the meshing chain 4 that is meshed, that is, the cradle connection portion 53 is connected and fixed to the support plate 18 of the cradle portion 21 with a bolt or the like, and the other end portion is from a position where the mesh is disengaged. They move in opposite directions along the guide portions provided in the meshing chain accommodating portions 5a and 5b of the lifting / lowering operation portion 5, and are accommodated at the free ends. The meshing chain 4 can be moved back and forth by a sprocket in the case of the elevating operation unit 5, and the rotating shaft of the sprocket is connected to a motor unit 6 as a driving source via a coupling 8.

モータ部6は例えば減速機7を取り付けたサーボモータであって、モータによるトルクを減速機7によって重量物である物品60を昇降させるのに必要なトルクに増幅させている。本発明の実施形態では減速機7は波動歯車減速機を使用している。波動歯車減速機は、外周が楕円状のウエーブジェネレータと、外周に多数の外歯が形成されウエーブジェネレータに外嵌されてウエーブジェネレータの回転により円周方向へ撓まされる位置が変化するようにした弾性変形可能なフレクスプラインと、フレクスプラインの外周側にあってフレクスプラインの外歯と嵌合する内歯を備えたサーキュラスプラインとからなる。そして動力は、フレクスプラインを回転出力として繋げたスプロケット回転軸に取り出されて伝達する。電動昇降装置においては回転動力系のガタつきは可能な限り低減させることが望ましく、減速機のバックラッシは昇降作動部5の昇降状態に影響するので、本発明の実施形態ではバックラッシが極めて微小な波動歯車減速機を用いている。   The motor unit 6 is, for example, a servo motor to which a speed reducer 7 is attached, and a torque generated by the motor is amplified to a torque necessary for moving up and down the heavy article 60 by the speed reducer 7. In the embodiment of the present invention, the speed reducer 7 uses a wave gear speed reducer. The wave gear reducer has a wave generator whose outer periphery is elliptical, and a large number of external teeth are formed on the outer periphery. The wave gear reducer is externally fitted to the wave generator so that the position bent in the circumferential direction is changed by the rotation of the wave generator. It consists of a flexspline that can be elastically deformed, and a circular spline that is provided on the outer peripheral side of the flexspline and has internal teeth that fit with external teeth of the flexspline. The power is extracted and transmitted to a sprocket rotating shaft that connects the flexspline as a rotational output. In the electric lifting device, it is desirable to reduce the backlash of the rotational power system as much as possible, and the backlash of the speed reducer affects the lifting / lowering state of the lifting / lowering operation unit 5. Therefore, in the embodiment of the present invention, the backlash is very small. A gear reducer is used.

モータの回転位置を検出する位置検出手段19が、モータ部6の反負荷側に取り付けられている。この位置検出手段19は、本実施形態ではモータ部6の反負荷側に配置したエンコーダであるが、昇降作動部5のケース内のスプロケットやスプロケットの回転軸に設けて噛合チェーン4の繰り出し位置を位置検出としても良い。また位置検出手段19を減速機7等に設けても良い。また本実施形態では位置検出手段19は光学的な反射によるエンコーダであるがこれに限らず、光学式かつ透過式ものであっても良いし、また磁力を使用したものであっても良い。さらに位置検出手段19は昇降支持部20に設置した反射型の光センサ等であっても良く、置き台部21との距離を測定して置き台部21の上下方向位置を検出しても良い。   Position detecting means 19 for detecting the rotational position of the motor is attached to the non-load side of the motor unit 6. In this embodiment, the position detecting means 19 is an encoder disposed on the anti-load side of the motor unit 6. However, the position detecting unit 19 is provided on the sprocket and the rotating shaft of the sprocket in the case of the lifting / lowering operation unit 5 to determine the feeding position of the mesh chain 4. The position may be detected. Further, the position detection means 19 may be provided in the speed reducer 7 or the like. In the present embodiment, the position detection means 19 is an optical reflection encoder, but is not limited to this, and may be an optical and transmission type, or may use a magnetic force. Further, the position detecting means 19 may be a reflection type optical sensor or the like installed on the lifting support section 20 and may detect the vertical position of the pedestal section 21 by measuring the distance from the pedestal section 21. .

アーム部22は、鉛直方向にそれぞれ伸縮する複数のアームで構成され、昇降作動部5による置き台部21を昇降の際の姿勢を矯正保持している。そしてアーム部22は、支持板18と昇降支持部20を接続するX字型リンク機構30及び平行型リンク機構40を有し、鉛直上方向に2段組みの構造である。   The arm portion 22 is composed of a plurality of arms each extending and contracting in the vertical direction, and corrects and holds the posture of the pedestal portion 21 by the elevating operation unit 5 when elevating and lowering. The arm portion 22 has an X-shaped link mechanism 30 and a parallel link mechanism 40 that connect the support plate 18 and the lift support portion 20 and has a two-stage structure in the vertically upward direction.

昇降支持部20は金属フレームや板金等で構成され、アーム部22及び昇降作動部5を台車2上で支持固定している。   The elevating support unit 20 is composed of a metal frame, a sheet metal or the like, and supports and fixes the arm unit 22 and the elevating operation unit 5 on the carriage 2.

置き台部21は支持板18と天板14を有しており、支持板18の上には天板14が配置され、支持板18は天板14を支持している。さらに重量検出手段15a〜15dが、支持板18の上面部付近に、天板14との間に挟み込まれて配置されている。重量検出手段15a〜15dは例えば歪みゲージを有したロードセルである。重量検出手段15a〜15dは起歪部を有して起歪部に歪みゲージが添着されていて、起歪部に加わる歪みを検出できるようになっている。そして歪みゲージはホイートストーンブリッジ回路を構成して歪み量に応じたアナログ信号を出力し、さらに検出したアナログ信号を増幅して演算を行って天板14に加わる重量を求め重量信号として出力するものである。そしてこの重量信号は、配線ケーブル(不図示)等によって制御部10へ送信されている。なお配線ケーブルは伸縮するスパイラルコードであっても良いし、アーム部22に沿うようにして配線及び固定されていても良い。   The table 21 has a support plate 18 and a top plate 14. The top plate 14 is disposed on the support plate 18, and the support plate 18 supports the top plate 14. Further, weight detection means 15 a to 15 d are arranged between the top plate 14 and the vicinity of the upper surface of the support plate 18. The weight detectors 15a to 15d are load cells having strain gauges, for example. The weight detection means 15a to 15d have a strain generating portion, and a strain gauge is attached to the strain generating portion, so that the strain applied to the strain generating portion can be detected. The strain gauge constitutes a Wheatstone bridge circuit and outputs an analog signal corresponding to the amount of strain. Further, the detected analog signal is amplified and calculated to obtain the weight applied to the top plate 14 and output it as a weight signal. Is. The weight signal is transmitted to the control unit 10 by a wiring cable (not shown) or the like. The wiring cable may be a spiral cord that expands and contracts, or may be wired and fixed along the arm portion 22.

なお本実施形態では、重量検出手段は置き台部21に4つ設けてあるがこれに限るものではない。重量検出手段を複数配置することで、物品60が天板14に置かれる位置の自由度が上がり、フレキシブルな作業の向上を図ることができる。   In the present embodiment, four weight detecting means are provided in the pedestal 21 but the present invention is not limited to this. By arranging a plurality of weight detection means, the degree of freedom of the position where the article 60 is placed on the top plate 14 is increased, and the flexible work can be improved.

また一方で重量検出手段は、昇降作動部5内のスプロケット軸に起歪部を設けて歪みゲージを添着して同様にトルク値を求め重量を演算して求めるような構成にしても良いし、減速機7と一体で設けて減速機7の出力軸を起歪部として歪みゲージを添着したものであっても良い。そしてこの場合重量検出は、歪みゲージ式に限らず、磁歪式や静電容量式等によるものであっても良い。   On the other hand, the weight detection means may be configured to provide a strain generating portion on the sprocket shaft in the elevating operation portion 5 and attach a strain gauge to similarly obtain the torque value and calculate the weight, It may be provided integrally with the speed reducer 7 and a strain gauge attached thereto with the output shaft of the speed reducer 7 as a strain generating portion. In this case, the weight detection is not limited to the strain gauge type, but may be based on a magnetostriction type or a capacitance type.

制御部10は昇降支持部20にブラケット等で固定されていて、重量検出手段15a〜15dは制御部10にケーブル等で接続されている。また制御部10はモータ部6を駆動する回路を有してモータ部6とケーブルで接続されている。   The control unit 10 is fixed to the elevating support unit 20 with a bracket or the like, and the weight detection means 15a to 15d are connected to the control unit 10 with a cable or the like. The control unit 10 has a circuit for driving the motor unit 6 and is connected to the motor unit 6 by a cable.

電源11は昇降支持部20にブラケット等で固定されていて、 例えば電池とインバータで構成され、制御部10とモータ部6等へ電源供給を行うものである。   The power source 11 is fixed to the elevating support unit 20 with a bracket or the like, and is constituted by a battery and an inverter, for example, and supplies power to the control unit 10 and the motor unit 6.

操作部13は台車2のハンドル部等にあって、制御部10とケーブル等で繋がって、作業モードの切り換えや手動操作を行うものである。なお操作部13は台車2のハンドル部から着脱可能であっても良いし、制御部10と無線で繋がっていても良い。   The operation unit 13 is located on the handle unit of the carriage 2 and is connected to the control unit 10 with a cable or the like to perform switching of the operation mode or manual operation. The operation unit 13 may be detachable from the handle unit of the carriage 2 or may be wirelessly connected to the control unit 10.

この構成で制御部10は、置き台部21に設けられた重量検出手段15a〜15dから重量信号を、モータ部6の反負荷側の位置検出手段19から位置信号をそれぞれ受信し、これに基き、置き台部21の鉛直方向の位置を保ちつつ、置き台部21が受ける重量を相殺してバランスするように指令するための指令信号を演算する。そして制御部10は、この指令信号によってモータ部6の駆動を行い、置き台部21に置かれた物品60は任意の位置にて留まらせ、バランス状態を保ちその位置を保持する。そして作業者は置き台部21若しくは物品60に手を添えて僅かな外力を加えるという直接的な操作で、置き台部21を上下方向に昇降移動させることができる。その後作業者が外力を止めると、置き台部21はその位置でバランス状態となって保持される。すなわち制御部10は、昇降作動部5が発生させる置き台部21(係止部材)への力と置き台部21(係止部材)に加わる鉛直下向きの力を釣り合わせ、置き台部21(係止部材)を任意の位置にてバランスさせる。   With this configuration, the control unit 10 receives weight signals from the weight detection units 15a to 15d provided on the pedestal unit 21, and receives position signals from the position detection unit 19 on the non-load side of the motor unit 6, respectively. Then, a command signal for instructing to balance the weight received by the cradle unit 21 is calculated while maintaining the vertical position of the cradle unit 21. Then, the control unit 10 drives the motor unit 6 in response to this command signal, and the article 60 placed on the pedestal unit 21 stays at an arbitrary position, maintains a balanced state, and holds the position. Then, the operator can move the cradle unit 21 up and down in a vertical direction by a direct operation of applying a slight external force while placing a hand on the cradle unit 21 or the article 60. Thereafter, when the operator stops the external force, the cradle unit 21 is held in a balanced state at that position. That is, the control part 10 balances the force to the stand 21 (locking member) which the raising / lowering operation part 5 generate | occur | produces, and the perpendicular downward force added to the stand 21 (locking member), and the stand 21 ( The locking member is balanced at an arbitrary position.

図4及び図5は本発明の第1の実施形態に係る電動昇降装置の動作説明図である。作業者は初期の状態において図4(a)のように置き台部21を下端側H0に移動させておき、次いで物品60を置き台部21に載せ、操作部13にてバランス状態を保つモードの指令を行う。この指令を受けた制御部10は、置き台部21に設けられた重量検出手段15a〜15dから重量信号を得て、物品60の正確な重量を算出する。算出した結果、この電動昇降装置1の許容重量範囲であれば、制御部10は重量登録が完了したことを制御部10に繋がっている報知手段を用いて作業者へ報知する。報知手段は音、発光、画像表示及び振動の少なくとも1つであって、例えばブザー、LED等の発光、表示器による画像や文字表示、小型モータによる振動など、この電動昇降装置が使用される環境に応じて選択されるものであって、複数の組合せであっても良い。物品60の重量登録はこの報知手段の報知によって完了となる。なおこの報知手段は制御部10、操作部13の他この電動昇降装置1のいずれの場所に配置しても良く、また着脱可能なもので構成しても良い。   4 and 5 are operation explanatory views of the electric lifting device according to the first embodiment of the present invention. In the initial state, the operator moves the cradle unit 21 to the lower end side H0 as shown in FIG. 4A, and then places the article 60 on the cradle unit 21 and keeps the balance state at the operation unit 13. Command. Upon receiving this command, the control unit 10 obtains a weight signal from the weight detection means 15 a to 15 d provided on the pedestal unit 21 and calculates an accurate weight of the article 60. As a result of the calculation, if it is within the allowable weight range of the electric lifting device 1, the control unit 10 notifies the operator that the weight registration is completed using a notification unit connected to the control unit 10. The notification means is at least one of sound, light emission, image display, and vibration. For example, an environment in which this electric lifting device is used, such as light emission of a buzzer, LED, etc., image or character display by a display, vibration by a small motor, etc. It is selected according to the above, and a plurality of combinations may be used. The registration of the weight of the article 60 is completed by notification from the notification means. In addition, this alerting | reporting means may be arrange | positioned in any place of this electric raising / lowering apparatus 1 other than the control part 10 and the operation part 13, and may be comprised by what can be attached or detached.

作業者はこの重量登録完了を確認した後、置き台部21を僅かな力で手によって持ち上げることができる。そして作業者は置き台部21を所望の位置Htまで上昇させたら、その位置で手を離す(図4(b))。制御部10は、置き台部21から作業者が手を離したために外力に変化がなくなったことを重量検出手段15a〜15dからの重量信号から検出して、図5(c)に示すように所望の位置Htより所定量δhだけ高い位置H1へ置き台部21を移動させる。そして制御部10は、置き台部21が位置H1へ到達後、モータ部6を逆転させて置き台部21を再度所望の位置Htまで鉛直下方向へ移動させて保持する(図5(d))。   After confirming the completion of the weight registration, the operator can lift the cradle unit 21 with a slight force. Then, when the operator raises the pedestal 21 to the desired position Ht, the operator releases his / her hand at that position (FIG. 4B). The control unit 10 detects from the weight signals from the weight detection means 15a to 15d that the external force no longer changes because the operator releases his / her hand from the pedestal unit 21, and as shown in FIG. 5 (c). The pedestal 21 is moved to a position H1 that is higher than the desired position Ht by a predetermined amount δh. Then, after the cradle unit 21 reaches the position H1, the control unit 10 reverses the motor unit 6 to move the cradle unit 21 to the desired position Ht again vertically downward (FIG. 5D). ).

この時、制御部10は所望の位置への移動及び保持が完了したことを、制御部10に繋がっている報知手段にて作業者へ報知する。前述の物品60の重量登録同様に、報知手段は音、発光、画像表示及び振動の少なくとも1つであって、例えばブザー、LED等の発光、表示器による画像や文字表示、振動モータによって起こす振動など、この電動昇降装置が使用される環境に応じて選択されるものであって、複数の組合せであっても良い。また報知手段は、物品60の重量登録の完了と区別するために、重量登録時とは異るブザー音、LED等の発光色、画像や文字表示などを行っても良い。さらに報知手段は制御部10、操作部13の他、この電動昇降装置1のいずれの場所に配置しても良い。   At this time, the control unit 10 notifies the operator that the movement and holding to the desired position has been completed by a notification unit connected to the control unit 10. Similar to the weight registration of the article 60 described above, the notification means is at least one of sound, light emission, image display, and vibration, for example, light emission of a buzzer, LED, etc., image or character display by a display, vibration caused by a vibration motor. For example, it may be selected according to the environment in which the electric lifting device is used, and may be a plurality of combinations. Further, the notification means may perform a buzzer sound different from that at the time of weight registration, a light emission color such as an LED, an image or a character display, etc. in order to distinguish from the completion of the weight registration of the article 60. Further, the notification means may be arranged at any location of the electric lifting device 1 in addition to the control unit 10 and the operation unit 13.

そして本実施形態では減速機7に波動歯車減速機が使用されていてバックラッシが微小であるため、所定量δhも非常に小さなもので実現できるので、オーバーストロークによって作業に支障をきたすものではない。   In this embodiment, a wave gear speed reducer is used as the speed reducer 7 and the backlash is very small. Therefore, the predetermined amount δh can be realized with a very small size, and the work is not hindered by the overstroke.

もしこの後に、作業者が現在保持している所望の位置Htよりも高い位置へ置き台部21を移動させる場合は、作業者は再度置き台部21を手によって持ち上げ、新たな所望の位置へ移動させると、制御部10は同様な動作を行うことになる。もし作業者が現在保持されている現在位置よりも低い位置へ置き台部21を移動させたい場合は、作業者が押し下げて置き台部21を新たな所望の位置へ移動させて手を離すと、制御部10はその所望の位置をそのまま保持するように制御を行う。   If the operator then moves the cradle 21 to a position higher than the desired position Ht currently held by the worker, the worker lifts the cradle 21 again by hand to a new desired position. When moved, the control unit 10 performs the same operation. If the operator wants to move the pedestal unit 21 to a position lower than the current position currently held, the operator depresses it, moves the pedestal unit 21 to a new desired position, and releases the hand. The control unit 10 performs control so as to keep the desired position as it is.

上記の制御によりモータ部6が保持状態に消費する電力を低減できる理由を以下に説明する。モータと昇降作動部の間にモータの速度を減速する減速機を設けた場合、昇降作動部側から増速してモータへトルクをかける場合の伝達効率は、モータ側から昇降作動部へ減速してトルクをかける場合の伝達効率よりも低い。したがって置き台部21及び物品60の自重で置き台部21を下降させて所望の位置で保持させるのに必要なモータのトルクは、モータ側から昇降作動部5へ減速して置き台部21を鉛直上方向へ持ち上げて置き台部21を所望の位置で保持するのに必要なモータのトルクより小さくて済む。例えば減速効率が0.9の波動歯車減速機を使用した時、出力側(昇降作動部側)からの増速効率は約0.89である。モータ側から昇降作動部へ減速して鉛直上方向へ持ち上げて置き台部21を所望の位置で保持するのに必要なモータのトルクTm1は、Tm1=T/0.9Rで表される。
ここでRは減速比、Tは置き台部21及び物品60の荷重をトルクに換算したものである。
The reason why the power consumed by the motor unit 6 in the holding state can be reduced by the above control will be described below. When a speed reducer that reduces the speed of the motor is provided between the motor and the lifting / lowering operation unit, the transmission efficiency when increasing the speed from the lifting / lowering operation unit side and applying torque to the motor decreases from the motor side to the lifting / lowering operation unit Lower than the transmission efficiency when applying torque. Therefore, the torque of the motor necessary for lowering the table 21 by its own weight of the table 21 and the article 60 and holding it at a desired position is decelerated from the motor side to the lifting / lowering operation unit 5 to cause the table 21 to move. It may be smaller than the torque of the motor required to lift the stand 21 in a desired position by lifting it vertically upward. For example, when a wave gear reducer with a deceleration efficiency of 0.9 is used, the speed increasing efficiency from the output side (lifting operation unit side) is about 0.89. The motor torque T m1 required to decelerate the motor from the motor side to the lifting operation unit and lift it vertically upward to hold the cradle unit 21 at a desired position is represented by T m1 = T / 0.9R. .
Here, R is a reduction ratio, and T is a value obtained by converting the loads of the table 21 and the article 60 into torque.

一方で置き台部21及び物品60の自重で置き台部21を下降させて所望の位置で保持させるのに必要なモータのトルクTm2は、Tm2=0.88T/Rで表される。したがってTm2とTm1の比は、Tm2/Tm1=0.79で表される。 On the other hand, the torque T m2 of the motor necessary for lowering the table 21 by its own weight of the table 21 and the article 60 and holding it at a desired position is represented by T m2 = 0.88 T / R. Therefore, the ratio between T m2 and T m1 is represented by T m2 / T m1 = 0.79.

ゆえに置き台部21及び物品60の自重で下降させて所望の位置で保持させる方法ではおおよそ80%程度のトルクで保持が可能となり、トルクはモータの電流と比例関係にあることから、約20%消費電力の低減が可能となる。   Therefore, in the method in which the table 21 and the article 60 are lowered by their own weights and held at a desired position, the holding can be performed with a torque of about 80%, and the torque is proportional to the motor current. The power consumption can be reduced.

そしてバランス状態で保持される場合のみならず、操作部13の手動操作にて置き台部21を上昇させる際、すなわち置き台部21に人の手による外力を加えず間接的に上昇させる際も同様の実施が可能であって同様の効果が得られる。すなわち、操作部13の手動上昇釦を押して置き台部21を上昇させ、所望の位置で停止させた後、制御部10は置き台部21を鉛直上方向に所定量δhだけ移動させ、次いでモータを逆転させて所望の位置に戻すという方法で行うことができる。   And not only when it is held in a balanced state, but also when raising the pedestal part 21 by manual operation of the operation part 13, that is, when raising it indirectly without applying external force to the pedestal part 21 by a human hand. The same implementation is possible and the same effect can be obtained. That is, after the manual raising button of the operation unit 13 is pressed to raise the cradle unit 21 and stop at a desired position, the control unit 10 moves the cradle unit 21 vertically by a predetermined amount δh, and then the motor Can be performed by reversing and returning to a desired position.

図6は本発明の第2の実施形態に係る電動昇降装置101の外観を示したものである。電動昇降装置101は、カバー121にて覆われた本体部127と、この本体部127からリンクチェーン108に沿って下方に伸びた位置にある操作部125と、リンクチェーン108の片端に繋がって係止部材である荷役用フック115、リンクチェーン108の他端側(無負荷側)に設けられたリンクチェーン収納部126とで構成されている。   FIG. 6 shows the appearance of the electric lifting apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention. The electric lifting device 101 is connected to a main body 127 covered with a cover 121, an operation part 125 at a position extending downward from the main body 127 along the link chain 108, and one end of the link chain 108. The cargo handling hook 115 is a stop member, and the link chain storage portion 126 is provided on the other end side (no load side) of the link chain 108.

図7は本発明の実施形態による電動昇降装置101の本体部127の内部構造を示したものであって、図6におけるカバー121の一部を省略し、幾つかの部材を半透明化して表したものである。そして図8はこれに対応した電動昇降装置101の内部の構成を模式図で示したものである。   FIG. 7 shows the internal structure of the main body 127 of the electric lifting apparatus 101 according to the embodiment of the present invention. A part of the cover 121 in FIG. 6 is omitted, and some members are made translucent. It is a thing. FIG. 8 is a schematic diagram showing the internal configuration of the electric lifting apparatus 101 corresponding to this.

モータ102aの負荷側には減速機107が取り付けられてモータ部102を構成している。そして減速機107はモータ102aの回転速度を所定の速度に減速している。減速機107は例えば波動歯車減速機である。波動歯車減速機は外周が楕円状のウエーブジェネレータと、外周に多数の外歯が形成されウエーブジェネレータに外嵌されてウエーブジェネレータの回転により円周方向へ撓まされる位置が変化するようにした弾性変形可能なフレクスプラインと、フレクスプラインの外周側にあってフレクスプラインの外歯と嵌合する内歯を備えたサーキュラスプラインとからなる。そして動力は、フレクスプラインを回転出力として繋げた回転出力軸103に取り出されて伝達するようになっている。   A reduction gear 107 is attached to the load side of the motor 102 a to constitute the motor unit 102. The speed reducer 107 decelerates the rotational speed of the motor 102a to a predetermined speed. The speed reducer 107 is, for example, a wave gear speed reducer. The wave gear reducer has a wave generator with an elliptical outer periphery, and a large number of external teeth formed on the outer periphery, which are externally fitted to the wave generator so that the position bent in the circumferential direction is changed by the rotation of the wave generator. The flexspline includes a deformable flexspline and a circular spline having an inner tooth that fits with an outer tooth of the flexspline on the outer peripheral side of the flexspline. The power is extracted and transmitted to a rotation output shaft 103 that connects the flexspline as a rotation output.

減速機107に例えば波動歯車減速機のようなバックラッシが微小なものを使用することで、モータ102aの正逆回転切り換えを頻繁に行って助力動作を行う時に、切り換え時の制御不能な領域をなくし、スムーズな操作感を実現できる。回転出力軸103は減速機107にて減速された回転軸であり、ロードシーブ113に連結され、ロードシーブ113を連続的に正逆に回転させるものである。そして回転出力軸103はフレーム119に固定されている回転出力軸軸受部118によって回転自在に支持されている。回転出力軸軸受部118はベアリング118aとこれを固定するベアリング押え118bと軸受カバー118cにより構成されていて、ベアリング118aを粉塵などから保護する構造になっている。   By using a small backlash such as a wave gear reducer as the speed reducer 107, an uncontrollable area at the time of switching is eliminated when the assisting operation is performed by frequently switching the forward / reverse rotation of the motor 102a. Smooth operation feeling can be realized. The rotation output shaft 103 is a rotation shaft decelerated by the speed reducer 107, is connected to the load sheave 113, and continuously rotates the load sheave 113 forward and backward. The rotation output shaft 103 is rotatably supported by a rotation output shaft bearing portion 118 fixed to the frame 119. The rotary output shaft bearing portion 118 includes a bearing 118a, a bearing retainer 118b for fixing the bearing 118a, and a bearing cover 118c, and has a structure for protecting the bearing 118a from dust and the like.

天部のフレーム119にはこの電動昇降装置1を吊下げるための吊下げ用フック116が固定されている。この吊下げ用フック116は水平方向の位置で電動昇降装置101の重心位置に近いところに設けられる。   A suspension hook 116 for suspending the electric lifting device 1 is fixed to the top frame 119. The hanging hook 116 is provided at a position close to the center of gravity of the electric lift device 101 in the horizontal position.

リンクチェーン108は、半円弧部とこれに繋がる直線部からなる長円形の環が90度の角度にて交互に連接されたものであって、一端は荷役用フック115に繋がっていて、他端(無負荷側)はリンクチェーン収納部126に収納されている。   The link chain 108 has an oval ring composed of a semicircular arc part and a straight part connected to the semicircular arc part alternately connected at an angle of 90 degrees, one end connected to the cargo handling hook 115 and the other end. (No load side) is stored in the link chain storage portion 126.

ロードシーブ113は、回転出力軸103からの駆動によって回転してリンクチェーン108の繰り出し、巻付けを行う。第2の実施形態ではロードシーブ113は円筒の有底の外形をしていて、助力駆動源であるモータ部102の外周を覆うように配置され、その底部は回転出力軸103と繋がっている。リンクチェーン108が巻回される位置は、おおよそ吊下げ用フック116の下であって、電動昇降装置101本体の重心位置に近いところに設けられる。リンクチェーン108はロードシーブ113に設けられたポケットに嵌入されておおよそ180度ほど巻回される。   The load sheave 113 is rotated by driving from the rotation output shaft 103 to feed out and wind the link chain 108. In the second embodiment, the load sheave 113 has a cylindrical bottomed outer shape, is arranged so as to cover the outer periphery of the motor unit 102 that is an assisting drive source, and the bottom is connected to the rotation output shaft 103. The position where the link chain 108 is wound is approximately below the hanging hook 116 and provided near the center of gravity of the electric lifting apparatus 101 main body. The link chain 108 is inserted into a pocket provided in the load sheave 113 and wound about 180 degrees.

一方リンクチェーンガイド120は、リンクチェーン108をロードシーブ113へ巻きつける姿勢を保つために設けられている。リンクチェーンガイド120はリンクチェーン108が姿勢を保って通過するように十字状の貫通穴が設けてあって、ロードシーブ113の外周の接線方向にあってフレーム119に固定されている。   On the other hand, the link chain guide 120 is provided to maintain a posture in which the link chain 108 is wound around the load sheave 113. The link chain guide 120 is provided with a cross-shaped through hole so that the link chain 108 passes through in a posture, and is fixed to the frame 119 in the tangential direction of the outer periphery of the load sheave 113.

ブレーキ106は、モータ部102の反負荷側にあって、さらにモータ部102の回転角を検出する回転角検出部104に繋がっている。一方ブレーキ106と回転角検出部104の接合部から分岐してトルク検出部105があって、トルク検出部105はフレーム119に固定されている。トルク検出部105はロードシーブ113に巻きつけられているリンクチェーン108から伝達される力を反力として検出できるように歪みゲージ(不図示)を備えている。そしてモータ部102、ブレーキ106、回転角検出部104、トルク検出部105を制御する制御部117がこの近傍に配置されている。電動昇降装置101を粉粒や水滴のかかる場所での使用も可能にするため、制御部117をはじめとする各電装部はカバー121内に配置されている。なおブレーキ106は過大な荷重が加わった時の非常時の保持用若しくは電源を切った際の保持として使用されるものであって、通常作業時のリンクチェーン108の位置の保持に使用されるものではない。   The brake 106 is on the non-load side of the motor unit 102 and is further connected to a rotation angle detection unit 104 that detects the rotation angle of the motor unit 102. On the other hand, there is a torque detector 105 that branches off from the joint between the brake 106 and the rotation angle detector 104, and the torque detector 105 is fixed to the frame 119. The torque detection unit 105 includes a strain gauge (not shown) so that the force transmitted from the link chain 108 wound around the load sheave 113 can be detected as a reaction force. And the control part 117 which controls the motor part 102, the brake 106, the rotation angle detection part 104, and the torque detection part 105 is arrange | positioned in the vicinity. In order to enable the electric lifting device 101 to be used in a place where powder particles or water droplets are applied, each electrical component including the control unit 117 is disposed in the cover 121. The brake 106 is used for holding in an emergency when an excessive load is applied, or holding when the power is turned off, and is used for holding the position of the link chain 108 during normal operation. is not.

第2の実施形態では回転角検出部104はモータ部102の反負荷側に配置したがこれに限らず、減速機107の出力である回転出力軸103やロードシーブ113に設けられても良く、また両方に設けられても良い。さらに光学式に限らず磁気式や静電容量式等であっても良い。またトルク検出部105はこれに限らず、ロードシーブ113に加わる荷重を検出できれば良く、フレーム等に固定されたロードセルで反力を受ける構造や、減速機107とロードシーブ113との間に設けた回転軸の捻れからトルクを検出するような回転型のトルク検出器でも良い。   In the second embodiment, the rotation angle detection unit 104 is disposed on the anti-load side of the motor unit 102. However, the rotation angle detection unit 104 is not limited thereto, and may be provided on the rotation output shaft 103 or the load sheave 113 that is the output of the speed reducer 107. Moreover, you may provide in both. Furthermore, not only an optical type but a magnetic type or a capacitance type may be used. The torque detection unit 105 is not limited to this, and only needs to be able to detect the load applied to the load sheave 113. The torque detection unit 105 is provided between the speed reducer 107 and the load sheave 113. A rotary type torque detector that detects torque from twisting of the rotary shaft may be used.

以上の構成にて、荷役用フック115に物品160が吊るされると、物品160の重量によってリンクチェーン108が引っ張られるため、荷役用フック115、リンクチェーン108、ロードシーブ113、回転出力軸103、減速機107、モータ102a、ブレーキ106を介してトルク検出部105も下方に引張られる。そしてトルク検出部105の起歪部が変形し、制御部117は、ロードシーブ113に加わるトルクを起歪部に添着された歪みゲージにて検出したトルク信号と、回転角検出部104にて検出した回転角信号を基に演算して、物品160がバランスするようにモータ部102に対して助力する制御を行う。もちろん作業者が物品160若しくは荷役用フック115に僅かな外力を印加することで、物品160を上下動させつつバランスするような動作を行うことも可能である。   With the above configuration, when the article 160 is hung on the cargo handling hook 115, the link chain 108 is pulled by the weight of the article 160. Therefore, the cargo handling hook 115, the link chain 108, the load sheave 113, the rotation output shaft 103, the deceleration The torque detector 105 is also pulled downward via the machine 107, the motor 102a, and the brake 106. Then, the strain generating portion of the torque detecting unit 105 is deformed, and the control unit 117 detects the torque signal detected by the strain gauge attached to the strain generating unit and the rotation angle detecting unit 104 for the torque applied to the load sheave 113. Control based on the rotation angle signal thus performed is performed to assist the motor unit 102 so that the article 160 is balanced. Of course, the operator can apply a slight external force to the article 160 or the cargo handling hook 115 to perform an operation of balancing the article 160 while moving the article 160 up and down.

図9及び図10は本発明の第2の実施形態に係る電動昇降装置の動作説明図である。作業者は、初期の状態は図9(a)のように下端側H0に置かれている物品160に、荷役用フック115を近づけ、物品160の被係止部に係止させる。そして作業者は、操作部125の登録釦を押して物品160の重量の登録を指示する。物品160の重量の登録は、制御部117がモータ102aを駆動してロードシーブ113を回転させてリンクチェーン108を巻き上げる。制御部117は、重量検出手段であるトルク検出部105から重量信号を得て、この信号の値が収束した時点で、物品160の重量を算出する。算出した結果、この電動昇降装置101の許容重量範囲であれば、制御部117は重量登録が完了したことを、制御部117に繋がっている報知手段にて作業者へ報知する。重量登録完了時の物品160の底面の位置がHrである(図9(b))。報知手段は音、発光、画像表示及び振動の少なくとも1つであって、例えばブザー、LED等の発光、表示器による画像や文字表示、小型モータによる振動など、この電動昇降装置が使用される環境に応じて選択されるものであって、複数の組合せであっても良い。この報知手段からの報知によって物品160の重量登録が完了となる。なおこの報知手段は制御部117、操作部125の他この電動昇降装置101のいずれの場所に配置しても良く、また着脱可能なもので構成しても良い。   9 and 10 are operation explanatory views of the electric lifting device according to the second embodiment of the present invention. In an initial state, the operator brings the cargo handling hook 115 close to the article 160 placed on the lower end side H0 as shown in FIG. Then, the worker presses the registration button of the operation unit 125 to instruct registration of the weight of the article 160. To register the weight of the article 160, the control unit 117 drives the motor 102a to rotate the load sheave 113 and winds up the link chain 108. The control unit 117 obtains a weight signal from the torque detection unit 105 serving as a weight detection unit, and calculates the weight of the article 160 when the value of this signal converges. As a result of the calculation, if it is within the allowable weight range of the electric lifting and lowering apparatus 101, the control unit 117 notifies the operator that the weight registration has been completed by a notification unit connected to the control unit 117. The position of the bottom surface of the article 160 when the weight registration is completed is Hr (FIG. 9B). The notification means is at least one of sound, light emission, image display, and vibration. For example, an environment in which this electric lifting device is used, such as light emission of a buzzer, LED, etc., image or character display by a display, vibration by a small motor, etc. It is selected according to the above, and a plurality of combinations may be used. The weight registration of the article 160 is completed by the notification from the notification means. In addition, this alerting | reporting means may be arrange | positioned in any place of this electric raising / lowering apparatus 101 other than the control part 117 and the operation part 125, and may be comprised with a detachable thing.

作業者がこの重量登録完了を確認した時点で、電動昇降装置101は自動バランス状態になっていて、作業者は物品160を僅かな力で手によって持ち上げることができる。そして作業者は物品160を所望の位置Htまで上昇させたら、その位置で手を離す(図9(c))。制御部117は、物品160若しくは荷役用フック115から手を離したために外力印加がなくなったことを重量検出手段であるトルク検出部105からの重量信号から検出して、次いで図10(d)に示すように所望の位置Htより所定量δhだけ高い位置H1へ物品160をまず移動させる。制御部117は、物品160が位置H1へ到達後、モータ部102を逆転させて物品160を再度所望の位置Htまで移動させて保持する(図10(e))。   When the worker confirms the completion of the weight registration, the electric lifting device 101 is in an automatic balance state, and the worker can lift the article 160 with a slight force by hand. Then, when the operator raises the article 160 to the desired position Ht, the worker releases the hand at that position (FIG. 9C). The control unit 117 detects from the weight signal from the torque detection unit 105 that is the weight detection means that the external force is no longer applied because the hand is released from the article 160 or the cargo handling hook 115, and then, FIG. As shown, the article 160 is first moved to a position H1 that is higher than the desired position Ht by a predetermined amount δh. After the article 160 reaches the position H1, the control unit 117 reverses the motor unit 102 to move the article 160 to the desired position Ht again and hold it (FIG. 10 (e)).

次いで制御部117は、物品160が所望の位置への移動及び保持が完了したことを、制御部117に繋がっている報知手段にて作業者へ報知する。前述の物品160の重量登録同様に、報知手段は音、発光、画像表示及び振動の少なくとも1つであって、例えばブザー、LED等の発光、表示器による画像や文字表示、振動モータによって起こす振動など、この電動昇降装置101が使用される環境に応じて選択されるものであって、複数の組合せであっても良い。また報知手段は、物品160の重量登録の完了と区別するために、重量登録の完了時とは異るブザー音、LED等の発光色、画像や文字表示などを行っても良い。さらに報知手段は、制御部117、操作部125の他、この電動昇降装置101のいずれの場所に配置しても良く、また着脱可能なもので構成しても良い。   Next, the control unit 117 notifies the operator that the article 160 has been moved to and held at a desired position and has been notified by the notification means connected to the control unit 117. Similar to the weight registration of the article 160 described above, the notification means is at least one of sound, light emission, image display, and vibration, for example, light emission from a buzzer, LED, etc., image or character display by a display, vibration caused by a vibration motor. The electric lifting device 101 is selected according to the environment in which it is used, and a plurality of combinations may be used. In order to distinguish from the completion of the weight registration of the article 160, the notification means may perform a buzzer sound different from that at the completion of the weight registration, a light emission color such as an LED, an image or a character display. Further, the notification means may be arranged at any location of the electric lifting device 101 in addition to the control unit 117 and the operation unit 125, or may be configured to be detachable.

もしこの後に、作業者が現在保持している所望の位置Htよりも高い位置へ物品160を移動させる場合は、再度物品160を手によって持ち上げ、新たな所望の位置へ移動させることで、制御部117は同様な動作を行うことになる。もし作業者が現在保持している現在位置よりも鉛直下の低い位置へ物品160を移動させる場合は、作業者は物品160を新たな所望の位置へ移動させて手を離すと、制御部117はその位置をそのまま保持するように制御を行う。   Thereafter, when the article 160 is moved to a position higher than the desired position Ht currently held by the operator, the article 160 is lifted by hand again and moved to a new desired position, thereby the control unit. 117 performs the same operation. If the worker moves the article 160 to a position that is vertically lower than the current position currently held by the operator, the worker moves the article 160 to a new desired position and releases the control unit 117. Controls to keep the position as it is.

上記の制御によりモータ102aが保持状態に消費する電力を低減できる理由は第1の実施形態と同じである。   The reason why the power consumed by the motor 102a in the holding state can be reduced by the above control is the same as in the first embodiment.

ここで第2の実施形態において、例えば従来の物品を上下させる機能のみの単純な電動昇降装置のように保持用ブレーキで物品の位置の保持を行うものでは、制御部にて保持用ブレーキのオンオフ制御を行う必要がある。この場合物品の移動の都度、保持用ブレーキのオフとオンが繰り返されて時間を要することから滑らかさに欠けるものとなる。したがって重量バランスをとりつつ行う昇降作業時の位置の保持はモータで行うようにするのが望ましい。この電動昇降装置を用いた通常の作業では保持時間が作業の大部分を占める場合が多く、モータ保持の電流を下げることで消費電力を低減する効果は大きなものとなる。   Here, in the second embodiment, for example, in the case where the position of the article is held by the holding brake as in the case of a simple electric lifting device having only the function of moving the article up and down, the holding brake is turned on / off by the control unit. It is necessary to control. In this case, each time the article is moved, the holding brake is repeatedly turned off and on, and time is required. Therefore, it is desirable that the position is maintained by the motor during the lifting / lowering operation while maintaining the weight balance. In normal work using this electric lifting device, the holding time often occupies most of the work, and the effect of reducing power consumption by reducing the motor holding current is significant.

以上、本発明を好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on preferable embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary.

本発明の活用例として、台車及び移動できる車両等に搭載される電動昇降装置への適用が可能である。   As an application example of the present invention, the present invention can be applied to an electric lifting device mounted on a carriage and a movable vehicle.

1 :電動昇降装置
2 :台車
3 :車輪
4 :噛合チェーン
5 :昇降作動部
5a、5b :噛合チェーン収容部
6 :モータ部
7 :減速機
8 :カップリング
10 :制御部
11 :電源
12 :ハンドルグリップ
13 :操作部
14 :天板
15a、15b、15c、15d 重量検出手段(歪みゲージ式ロードセル)
18 :支持板
19 :位置検出手段
20 :昇降支持部
21 :置き台部(係止部材)
22 :アーム部
30 :X字型リンク機構
40 :平行型リンク機構
53 :置き台接続部
60 :物品

101 :電動昇降装置
102 :モータ部
102a :モータ
103 :回転出力軸
104 :回転角検出部
105 :トルク検出部(重量検出手段)
106 :ブレーキ
107 :減速機
108 :リンクチェーン
113 :ロードシーブ
115 :荷役用フック(係止部材)
116 :吊下げ用フック
117 :制御部
118 :回転出力軸軸受部
118a :ベアリング
118b :ベアリング押え
118c :軸受カバー
119 :フレーム
120 :リンクチェーンガイド
121 :カバー
125 :操作部
126 :リンクチェーン収納部
127 :本体部








1: Electric lifting device 2: Bogie 3: Wheel 4: Engagement chain 5: Elevating operation part 5a, 5b: Engagement chain accommodating part 6: Motor part 7: Reducer 8: Coupling 10: Control part 11: Power supply 12: Handle Grip 13: Operation unit 14: Top plates 15a, 15b, 15c, 15d Weight detection means (strain gauge type load cell)
18: Support plate 19: Position detecting means 20: Elevating support portion 21: Stand (locking member)
22: Arm part 30: X-shaped link mechanism 40: Parallel type link mechanism 53: Stand connection part 60: Article

DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: Electric lifting device 102: Motor part 102a: Motor 103: Rotation output shaft 104: Rotation angle detection part 105: Torque detection part (weight detection means)
106: Brake 107: Reduction gear 108: Link chain 113: Load sheave 115: Hook for cargo handling (locking member)
116: Hanging hook 117: Control unit 118: Rotating output shaft bearing 118a: Bearing 118b: Bearing press 118c: Bearing cover 119: Frame 120: Link chain guide 121: Cover 125: Operation unit 126: Link chain storage unit 127 : Main unit








Claims (6)

昇降される物品を係止する係止部材と、
前記係止部材に接続されて前記係止部材の昇降を行う昇降作動部と、
前記昇降作動部と繋がっている駆動源のモータと、
前記モータと前記昇降作動部の間にあって前記モータの速度を減速する減速機と、
前記係止部材に印加される重量を検出して重量信号を出力する重量検出手段と、
前記係止部材の昇降位置を検出して位置信号を出力する位置検出手段と、
前記昇降作動部が発生させる前記係止部材への力と前記係止部材に加わる鉛直下向きの力を釣り合わせて前記係止部材を任意の位置にてバランスするように、前記位置検出手段からの前記位置信号と前記重量検出手段からの前記重量信号に基づいて、前記モータへ指令を行う制御部と、
前記制御部と繋がって前記係止部材の昇降に係る指令を行う操作部と、
を備え、
前記制御部は、
前記係止部材を鉛直上方向の所望の位置に移動させて保持させる時、前記係止部材を前記所望の位置から所定量だけ鉛直上方向へ移動させ、次いで前記所望の位置まで鉛直下方向へ移動させて前記所望の位置で保持するように制御することを特徴とする電動昇降装置。
A locking member for locking the article to be moved up and down;
An elevating operation unit that is connected to the locking member to raise and lower the locking member;
A drive source motor connected to the elevating operation unit;
A decelerator between the motor and the lifting and lowering operation unit for reducing the speed of the motor;
Weight detection means for detecting a weight applied to the locking member and outputting a weight signal;
Position detecting means for detecting a lift position of the locking member and outputting a position signal;
From the position detection means, the balance member is balanced at an arbitrary position by balancing the force applied to the locking member generated by the lifting / lowering operation unit and the vertically downward force applied to the locking member. Based on the position signal and the weight signal from the weight detection means, a control unit that commands the motor;
An operation unit that is connected to the control unit and issues a command for raising and lowering the locking member;
With
The controller is
When the locking member is moved to a desired position in the vertically upward direction and held, the locking member is moved vertically upward from the desired position by a predetermined amount, and then vertically downward to the desired position. An electric lifting device that is controlled so as to be moved and held at the desired position.
前記減速機は、波動歯車減速機であることを特徴とする請求項1に記載の電動昇降装置。     The electric lifting device according to claim 1, wherein the speed reducer is a wave gear speed reducer. 前記制御部が前記操作部からの指令によって前記物品の重量の検出をして前記物品の重量登録を完了した時、若しくは前記制御部が前記係止部材を前記所望の位置での保持する制御を完了した時に、前記制御部に繋がって、音、発光、画像表示及び振動の少なくとも1つにて完了の報知を行う報知手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電動昇降装置。   When the control unit detects the weight of the article according to a command from the operation unit and completes the registration of the weight of the article, or the control unit performs control to hold the locking member at the desired position. 3. The electric lifting device according to claim 1, further comprising a notifying unit that, when completed, is connected to the control unit and notifies completion by at least one of sound, light emission, image display, and vibration. . 前記モータ及び前記制御部が、電池によって駆動されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電動昇降装置。   The electric lifting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the motor and the control unit are driven by a battery. 前記昇降作動部が、前記モータの駆動により対をなして相互に噛み合って鉛直上方向に剛直化する噛合チェーンを備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電動昇降装置。   5. The electric lifting / lowering unit according to claim 1, wherein the lifting / lowering operation unit includes a meshing chain that meshes with each other by being driven by the motor and stiffens vertically. apparatus. 前記昇降作動部が、
半円弧部とこれに繋がる直線部からなる長円形の環が交互に連接され、片端が前記係止部材に連結するリンクチェーンと、
前記リンクチェーンを巻回し、前記モータの駆動により回転するロードシーブと、
を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電動昇降装置。










The elevating operation unit is
A link chain in which an oval ring composed of a semicircular arc part and a linear part connected thereto is alternately connected, and one end is connected to the locking member;
A load sheave wound around the link chain and rotated by driving the motor;
The electric lifting device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:










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