JP2022051892A

JP2022051892A - 荷役助力装置

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Publication number: JP2022051892A
Application number: JP2022018579A
Authority: JP
Inventors: 雄山本; Yu Yamamoto; 康之杉山; Yasuyuki Sugiyama
Original assignee: Unipulse Corp
Current assignee: Unipulse Corp
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2022-02-09
Publication date: 2022-04-01
Also published as: JP7029724B2; JP2019119550A

Abstract

【課題】荷役助力装置において、操作性と安全性の確保及び遠隔操作装置の消費電力の低減を課題としている。【解決手段】本体装置２と遠隔操作装置９とで構成されて荷役物の昇降を助力する荷役助力装置であって、遠隔操作装置９は、遠隔操作装置送受信部２５と操作手段２１～２４と遠隔操作装置制御部２０とを備え、本体装置２は、本体装置送受信部１４と複数の動作モードにて荷役物の昇降を制御する本体装置制御部１０とを備える。本体装置制御部１０は、指令信号を遠隔操作装置９から受信すると、指令信号に応じた各動作モードに本体装置２が移行するように指令し、通信間隔を各動作モードに応じた所定の通信間隔にする指令を遠隔操作装置９へ送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信した後に所定の通信間隔にて本体装置送受信部１４との通信の確立の確認をするための確認信号を本体装置送受信部１４へ送信する。【選択図】図３

Description

本発明は、製造分野の製造組立てや搬送などに用いる荷役助力装置であって、例えば荷役物を昇降させる際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上下移動させる荷役助力装置に関するものである。

従来から工業製品の組立てを行う工場では、大きな重量を有する工具、作業用機器、製品、半完成品などの荷役物を吊下げて上下移動させる荷役装置を使用している。その荷役装置の中でも、大きな重量の荷役物に対してバランス状態を作り出し、使用者が軽い操作力で任意の高さに上下移動できるように助力を発生させる荷役助力装置が一部で使用されている。このように助力を発生させる荷役助力装置は、モータによって助力を行いバランス状態を作り出し、荷役物に小さな操作力を加えることでスムーズに移動させるため、単に上下動作を電動モータで行うものとは異なり、荷役物の荷重やこれに加わる操作力を例えば荷重検出器で検出して、回転角検出器と繋がったＡＣサーボモータ等で細かいバランス制御を行うように構成されている。

このような荷役助力装置を無線遠隔の操作で行うことが要望されている。特に荷役物の昇降をリンクチェーンで行うタイプの荷役助力装置は揚程を高くすることが容易であるため、高所に取り付けられて無線で操作を行うことによって作業範囲の拡大が可能となる。そして作業を行う装置を無線遠隔操作する技術については、例えば特許文献１にて開示されている。

特開２０１７－４７９７７号公報

特許文献１では、操作部からの指令が安全に係る操作指令であるか否やによって制御部は動作を変更する技術が開示されている。しかしながら安全に係る操作指令は受信側の受信確認を必要としていることから、通信が途絶えた際において安全性の確保に改善の余地があった。

また無線遠隔操作装置いわゆるリモコンは電池駆動であることから、消費電力を下げて電池交換の頻度を少なくしたいという要望がある。

このような問題に鑑みて、本発明は無線遠隔操作装置を用いた荷役助力装置において、操作性と安全性の確保及び遠隔操作装置の消費電力の低減を目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明の荷役助力装置は、
本体装置と、本体装置を遠隔操作する遠隔操作装置と、で構成されて、本体装置に係止した荷役物の昇降を本体装置内の動力によって助力する荷役助力装置であって、
遠隔操作装置は、無線通信を行う遠隔操作装置送受信部と、本体装置を遠隔操作するための操作手段と、操作手段による操作指令を受けて指令信号を遠隔操作装置送受信部へ送信する遠隔操作装置制御部とを備え、
本体装置は、遠隔操作装置送受信部と無線通信を行う本体装置送受信部と、本体装置送受信部と通信を行うと共に複数の動作モードにて荷役物の昇降を制御する本体装置制御部とを備え、
本体装置制御部は、指令信号を遠隔操作装置から受信すると、指令信号に応じた各動作モードに本体装置が移行するように制御し、遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信間隔を各動作モードに応じた各所定の通信間隔にする指令を遠隔操作装置へ送信し、
遠隔操作装置送受信部は、当該指令を受信した後に各所定の通信間隔にて本体装置送受信部へ通信の確立の確認信号を送信するように構成されている。

そして、動作モードは、荷役物を現在の位置で保持する保持モードと、荷役物をバランス状態にするバランスモードを含み、
本体装置制御部は、
保持モードでは遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部とが第１の通信間隔で通信を行うように遠隔操作装置へ指令し、
バランスモードでは遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部とが第１の通信間隔より短い第２の通信間隔で通信を行うように遠隔操作装置へ指令し、
バランスモード中に、
本体装置送受信部は、遠隔操作装置送受信部との通信が第１の期間以上途絶えた時に通信の途絶えを本体装置制御部へ通知し、
本体装置制御部は通知を受けて本体装置を保持モードに移行させるように構成されている。

また、本体装置は本体装置に係止される重量を検出して重量値を出力する重量検出部を含み、
本体装置制御部が、重量検出部からの重量値が所定の値よりも小さいことを検出し、遠隔操作装置から荷役物をバランス状態にする指令信号を受信した時、
本体装置制御部は、遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部の通信間隔を第２の通信間隔より長い第３の通信間隔にて行うように遠隔操作装置送受信部へ指令し、
遠隔操作装置送受信部は第３の通信間隔の指令を受信して、本体装置送受信部と第３の通信間隔にて通信を行うように構成されている。

また、遠隔操作装置送受信部は、遠隔操作装置制御部から操作の指令信号を受信した後、本体装置送受信部との通信を第２の通信間隔以下の第４の通信間隔にて行うように構成されている。

また、遠隔操作装置送受信部は、遠隔操作装置制御部からの操作の指令信号がオンからオフに変化した時点から第２の期間を経過後、本体装置送受信部との通信を、本体装置制御部から指令された通信間隔にて行うように構成されている。

上記の目的を達成するために、本発明の荷役助力装置は、
本体装置と、本体装置を遠隔操作する遠隔操作装置と、で構成されて、本体装置に係止した荷役物の昇降を本体装置内の動力によって助力する荷役助力装置であって、
遠隔操作装置は、無線通信を行う遠隔操作装置送受信部と、本体装置を遠隔操作するための操作手段と、操作手段による操作指令を受けて指令信号を遠隔操作装置送受信部へ送信する遠隔操作装置制御部とを備え、
本体装置は、遠隔操作装置送受信部と無線通信を行う本体装置送受信部と、本体装置送受信部と通信を行うと共に荷役物の昇降を制御する本体装置制御部とを備え、
遠隔操作装置送受信部が、本体装置送受信部に信号を送信したが本体装置送受信部から受信確認信号を受け取れず、さらに所定の回数だけ信号を再送してもなお本体装置送受信部から受信確認信号を受け取れない場合、遠隔操作装置送受信部は本体装置送受信部との通信を休止する休止状態となるように構成されている。

また、遠隔操作装置送受信部が休止状態にあって、操作手段による操作が発生し、遠隔操作装置送受信部が遠隔操作装置制御部から操作の指令信号を受信した時、遠隔操作装置送受信部は本体装置送受信部との通信を開始するように構成されている。

本発明の荷役助力装置によれば、本体装置制御部が本体装置の動作モードに応じて遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信を適切な間隔に設定する指令を遠隔操作装置へ送信し、遠隔操作装置送受信部はこれにしたがって確認信号を送信するため、操作性を低下させずに遠隔操作装置の消費電力を低減することができる。

また、動作モードが保持モードの時は例えば荷役物が静止している状態なので、遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信間隔を比較的長くすることで、遠隔操作装置の消費電力を低減することができる。一方動作モードがバランスモードの時、遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信が途絶えた場合に、所定の時間経過後に本体装置は保持モードへの移行を行って荷役物を保持静止させることから、作業の安全性の向上を図ることができる。そして動作モードがバランスモードの時に遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信間隔を保持モードの時よりも短くすることで、遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信が途絶えた場合に、本体装置の保持モードへの移行時間を短縮できるので、本体装置の安全性の向上を図ることができる。

また、重量検出部からの重量値が所定の値よりも小さい時、例えば本体装置が荷役物を係止していない時に作業者がバランス釦を押すと、本体装置制御部は通信間隔を荷役物が係止されたバランスモードの時よりも長くするように遠隔操作装置へ指示するため、作業者が係止部材を掴んで荷役物に係止させるような作業を行う期間中、遠隔操作装置の消費電力を低減することができる。

また、遠隔操作装置の操作手段である操作釦が使用者によって押された後から、遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信間隔を通常のバランスモードの時よりも短くしていることから、例えば上昇釦／下降釦を連続的に押した時に指令の頻度が多く滑らかな操作が実現できる。

また、使用者が遠隔操作装置の操作手段である操作釦を押して離した後の所定の期間経過後に、遠隔操作装置送受信部と本体装置送受信部との通信間隔を各動作モードの所定の通信間隔にするように本体装置制御部は遠隔操作装置送受信部へ指令し、これに基づき遠隔操作装置送受信部は通信を行うことから、遠隔操作装置は各動作モードの所定の適切な通信間隔で通信を行うことから遠隔操作装置の消費電力を低減することができる。

本発明の荷役助力装置によれば、遠隔操作装置送受信部から本体装置送受信部へ信号を所定回数、再送信しても、遠隔操作装置送受信部が確認信号を遠隔操作装置送受信部から受け取れない場合、遠隔操作装置は本体装置送受信部との通信を休止し、操作手段である操作釦が押されるまで休止状態を保つことから、遠隔操作装置の消費電力を低減することができる。

本発明の実施形態に係る荷役助力装置全体の斜視構成図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置の本体装置の一部を省略した斜視構成図と無線遠隔操作装置の拡大斜視図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置の電子回路のブロック構成図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置の保持モードと上昇／下降モードにおける通信動作を示す図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置の保持モードと上昇／下降モードにおける通信動作を示す図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置の保持モードとバランスＡモードにおける通信動作を示す図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置のバランスＡモードと上昇／下降モードにおける通信動作を示す図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置のバランスＡモードでの再送通信と保持モードへの移行と上昇／下降モードにおける通信動作を示す図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置のバランスＡモードでの再送通信と保持モード、バランスＡモードへの移行における通信動作を示す図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置のバランスＡモードでの再送通信と上昇／下降モード、バランスＡモードへの移行における通信動作を示す図である。本発明の実施形態に係る荷役助力装置の保持モードからバランスＢモードへの移行における通信動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る荷役助力装置について、図面を基に詳細な説明を行う。図１は本発明の実施形態の一例である荷役助力装置全体の斜視構成図である。

荷役助力装置１は、荷役物７の昇降を行う本体装置２と、この本体装置２から鉛直下方向へ伸びたリンクチェーン４の下方にある荷役物吊下げフック５及び係止部材６と、本体装置２を遠隔操作する遠隔操作装置９を含んで構成されている。本体装置２の天面部には本体装置吊下げフック３が設けられて、本体装置２を建物の梁などの構造物８等に吊して使用することができる。

係止部材６は、リンクチェーン４の一端に設けられた荷役物吊下げフック５を介して荷役物７を係止する部材である。本実施形態では、荷役物７は例えば天部に鍔が設けられた容器とその中に入った部品等である。係止部材６は荷役物７を移動させるために、荷役物７の鍔に係止させる略コの字型の部材と、荷役物吊下げフック５に接続する部材で構成されている。図１において本体装置２がリンクチェーン４を繰り出してこの係止部材６を鉛直下方向に移動させて荷役物７を床面に接地させ、さらに鉛直下方向に移動させることで、係止部材６の折れ曲がった先端部は荷役物７の鍔から離れる。そして作業者がこの係止部材６を水平方向に移動させることで、荷役物７は解放される。

図２は本発明の実施形態の荷役助力装置の本体装置２の一部を省略した斜視構成図と遠隔操作装置９の拡大斜視図である。

本体装置２はカバーを備えていて、その内部には本体装置制御部１０、モータ部１１、昇降作動部１６及び重量検出部１２等が収納されている。

本体装置制御部１０はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、その他の記憶装置及び入出力装置を備えて、リンクチェーン４を介して複数の動作モードにて係止部材６の上下移動の制御等を行う。各動作モードについては後述する。

係止部材６を上下移動させるための駆動源であるモータの負荷側には減速機が取り付けられて、モータと合わせてモータ部１１を構成している。このモータは例えば交流サーボモータである。

そして減速機はモータの回転速度を所定の速度に減速している。減速機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出力軸１５に取り出されて伝達するようになっている。この装置の減速機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、モータの正逆回転切り換えを頻繁に行って上下移動を行う時に、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。

出力軸１５は減速機にて回転速度を減速されて増大させた動力を出力する回転軸であり、昇降作動部１６に連結され、昇降作動部１６を連続的に正逆に回転させるものである。

リンクチェーン４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交差して交互に連接されたものであって、一端は係止部材６に繋がっていて、他端（無負荷側）はチェーン収納部１７に収納されている。

昇降作動部１６は、駆動源のモータ部１１からの動力の伝達によって回転する回転部材を含んで構成される。本実施形態では昇降作動部１６の回転部材は中空円柱の形状であって、出力軸１５と繋がっていて、リンクチェーン４を巻回し、リンクチェーン４の巻き上げ及び繰り出しを行う。リンクチェーン４が巻回される位置は、おおよそ本体装置吊下げフック３の鉛直下付近であって、本体装置２の重心位置に近いところに設けられる。リンクチェーン４は昇降作動部１６の回転部材に設けられたポケット溝に嵌入されておおよそ１８０度ほど巻回される。本実施形態では係止部材６に繋がって昇降作動部１６に巻回されるものにリンクチェーン４を用いたが、これに限らずワイヤーロープであっても良い。ワイヤーロープを使用した時は、昇降作動部１６はドラム形状でワイヤーロープはその一端が固定されて回転部材に巻回される。

モータ部１１の反負荷側にはモータの回転角位置を検出する位置検出部１３がモータ部１１に連結されている。位置検出部１３はいわゆるアブソリュートエンコーダであって、光学式にてモータの回転角位置を検出して位置値を出力する。したがってこの位置検出部１３は、係止部材６の繰り出し位置すなわち昇降位置を検出することができる。

重量検出部１２は昇降作動部１６に巻きつけられているリンクチェーン４から伝達される力を反力として検出できるように弾性変形する起歪体と起歪体に貼られた歪みゲージを備えている。歪みゲージは重量に応じて起歪体に生ずる歪みを電気信号に変換するホイートストーンブリッジ回路に組み込まれ、重量検出部１２は昇降作動部１６に加わる重量を検出して重量値を出力する。

そして本体装置制御部１０が本体装置２内の昇降作動部１６の近傍に配置されている。本体装置制御部１０は、位置検出部１３からの位置値及び重量検出部１２からの重量値を基に、モータ部１１を制御する。本体装置制御部１０に関連した電装部は、本体装置２を粉粒や水滴のかかる場所での使用も可能にするためにカバー内に配置されている。

本実施形態では、位置検出部１３はモータ部１１の反負荷側に配置したがこれに限らず、減速機の出力である出力軸１５や昇降作動部１６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。

また重量検出部１２は昇降作動部１６に加わる重量を検出できれば良く、減速機と昇降作動部１６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構造や、モータ部１１が受ける反力を検出する鼓型の構造のものであっても良い。さらに歪みゲージ式に限らず静電容量式等であっても良い。

本体装置送受信部１４が、本体装置制御部１０の回路基板と並んで配置されている。本体装置送受信部１４は、遠隔操作装置９と無線にて通信するための電子回路を有している。

遠隔操作装置９は、本体装置２を遠隔にて操作するための装置であって、本実施形態では電波によって通信している。遠隔操作装置９は、電池によって駆動される。遠隔操作装置９は、操作手段として例えばバランス釦２１、保持釦２２、上昇釦２３及び下降釦２４を有している。

図３は本発明の実施形態に係る荷役助力装置の電子回路のブロック構成図である。荷役助力装置１は、本体装置２と遠隔操作装置９とを含んで構成されている。

本体装置制御部１０は本体装置２全体の制御を行っている。本体装置制御部１０は、モータ部１１を駆動する駆動回路を含んでいる。そして本体装置制御部１０は、重量検出部１２から昇降作動部１６に加わる重量値を受信し、位置検出部１３からモータ部１１の回転角の位置値を受信し、本体装置送受信部１４と信号の送受信を行う。本体装置送受信部１４と本体装置制御部１０とは有線で繋がっていて、極めて短い時間間隔で高速に信号の送受信を行う。

本体装置送受信部１４は、遠隔操作装置９の遠隔操作装置送受信部２５と無線にて通信を行う。本体装置送受信部１４及び遠隔操作装置送受信部２５は無線通信を行う電子回路で構成され、電波による送信器と受信器を有する他、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などを有する場合がある。

遠隔操作装置制御部２０は遠隔操作装置９全体の制御を行っている。遠隔操作装置制御部２０は操作手段による操作指令を受けて、操作の指令信号を遠隔操作装置送受信部２５へ送信する。そして遠隔操作装置送受信部２５は遠隔操作装置制御部２０から受信した操作の指令を、本体装置送受信部１４へ無線にて送信する。この指令を含んだ信号は、遠隔操作装置９と本体装置２のペアリングを行う遠隔操作装置９の識別情報が付与されている。なお遠隔操作装置送受信部２５から送信する信号は、操作の指令を含んだ信号の他に、本体装置送受信部１４との通信が確立されているかの確認をするために送信する確認信号がある。

次いで遠隔操作装置９に設けられている操作手段である各操作釦の役割について説明する。各操作釦は例えばモーメンタリスイッチである。作業者がバランス釦２１を押すと、本体装置制御部１０はこれを受けて本体装置２をバランスモードへ移行を開始する。本体装置制御部１０は、重量検出部１２が昇降作動部１６に加わる重量を検出して出力した重量値を基に演算を行って、昇降作動部１６に加わる重量をキャンセルしてバランス状態となるようにモータ部１１を制御する。したがってバランス状態となった時から本体装置２はバランスモードとなる。

一方で、作業者が保持釦２２を押すと、本体装置制御部１０はこれを受けて演算を行って、昇降作動部１６を現在位置にて保持すなわち係止部材６及び荷役物７の昇降位置を一定に保つようにモータ部１１を制御する。したがってこの時から本体装置２は保持モードとなる。

作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すと、本体装置制御部１０はこれを受けてモータ部１１を制御して、係止部材６を上昇若しくは下降させる。上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されている間、本体装置２は上昇／下降モードであって、作業者は上昇釦２３若しくは下降釦２４を連続的に押すことで、モータ部１１により係止部材６及び荷役物７を連続的に上下昇降させることができる。本体装置２が保持モード及びバランスモードいずれにあっても、作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すと、上昇／下降モードへ切り替わり、押した上昇釦２３若しくは下降釦２４から手を離すとその直前の動作モードに戻る。

図４から図１１は本発明の実施形態に係る荷役助力装置の通信動作を示す図であって、遠隔操作装置制御部２０、遠隔操作装置送受信部２５、本体装置送受信部１４、本体装置制御部１０での通信の流れを示すものである。

図４は、例えば本体装置２の電源が投入され起動した初期の状態を表している。本体装置２の電源が入って本体装置送受信部１４と本体装置制御部１０とは通信を開始する。この時、本体装置２の動作モードは保持モードであって、本体装置２の起動は保持モードから開始する。

本体装置送受信部１４が本体装置制御部１０へ情報を送信して、本体装置制御部１０がこれを受信すると即座に受信したことの受信確認信号ＡＣＫを本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は所定の通信間隔にて引き続き情報を送信する。本体装置送受信部１４が送信する情報は遠隔操作装置９との通信状態などが含まれている。本実施形態ではこの所定の通信間隔ｔ０を例えば０．０１秒としているが、これに限るものではない。

本体装置２は保持モードであって、本体装置制御部１０は昇降作動部１６を現在位置にて保持している。一方、本体装置２と無線通信が可能な所定のエリア内にて、遠隔操作装置９のいずれかの操作釦が作業者によって押されると、遠隔操作装置制御部２０は遠隔操作装置送受信部２５へ指令信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置制御部２０から受信した指令を本体装置送受信部１４へ送信する。したがって遠隔操作装置９と本体装置２は通信を開始する。遠隔操作装置９のいずれかの操作釦が作業者によって押されるまでは、遠隔操作装置送受信部２５は休止状態であって本体装置送受信部１４との通信は行わない。

例えば作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すと、遠隔操作装置制御部２０はこれを検出して、上昇若しくは下降の指令信号を遠隔操作装置送受信部２５へ送信する。遠隔操作装置送受信部２５は即座にこの指令を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返す。一方で遠隔操作装置送受信部２５は本体装置送受信部１４からの受信確認信号ＡＣＫを受け、自主的に本体装置送受信部１４と、比較的短い間隔の第４の通信間隔ｔ４にて通信を行う。本実施形態ではこの第４の通信間隔ｔ４を例えば０．１秒程度としているが、これに限るものではない。

本体装置制御部１０は指令を受けて、本体装置２を上昇／下降モードに移行させ、昇降作動部１６を回転させてリンクチェーン４の巻き上げ若しくは繰り出しを行う。その後、本体装置制御部１０は上昇釦２３若しくは下降釦２４による上昇若しくは下降の指令を受信していないので、元の保持モードへ戻り、遠隔操作装置送受信部２５へ比較的長い第１の通信間隔ｔ１にて確認信号の通信を行うように指令する。本実施形態ではこの第１の通信間隔ｔ１を例えば約１０秒としているが、これに限るものではない。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信する。

図４は上昇釦２３若しくは下降釦２４がごく短時間押された場合を示し、この第４の通信間隔ｔ４の開始以降における遠隔操作装置送受信部２５からの信号は動作の指令を含まない確認信号である。そして遠隔操作装置送受信部２５は、第２の期間ｐ２経過後には、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、本体装置制御部１０からの指令である第１の通信間隔ｔ１の確認通信に変更する。本実施形態ではこの、第２の期間ｐ２を例えば５秒としているが、これに限るものではない。

図５は本体装置２が保持モードにあって、作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を持続的に押した時の例である。作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を持続的に押すと、遠隔操作装置制御部２０はこれを検出して、上昇若しくは下降の指令信号を遠隔操作装置送受信部２５へ送信する。遠隔操作装置送受信部２５は第１の通信間隔ｔ１を待たずして即座にこの指令の信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返す。

遠隔操作装置送受信部２５は本体装置送受信部１４からの受信確認信号ＡＣＫを受信し、本体装置送受信部１４との通信間隔を比較的短い間隔の第４の通信間隔ｔ４に自主的に変更する。なおこの自主的な変更は遠隔操作装置９内で行われるものであって、遠隔操作装置制御部２０からの指示によるものであっても良いし、遠隔操作装置送受信部２５で判断して行うものであっても良い。第４の通信間隔ｔ４が開始された以降の遠隔操作装置送受信部２５からの信号は、上昇若しくは下降の指令を含んで送信される。本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返す。

本体装置制御部１０は本体装置２を上昇／下降モードにして昇降作動部１６を回転させてリンクチェーン４の巻き上げ若しくは繰り出しを行う。その後、本体装置制御部１０は上昇釦２３若しくは下降釦２４による上昇若しくは下降の指令の信号を連続的に受信して、リンクチェーン４の巻き上げ若しくは繰り出しを持続させる。そして本体装置制御部１０は上昇若しくは下降の指令の信号が終了した時点で保持モードへ戻し、遠隔操作装置送受信部２５へ第１の通信間隔ｔ１にて確認信号の通信を行うように指令する。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

そして遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置制御部２０から受信していた上昇釦２３若しくは下降釦２４の指令信号がオフとなった時点から第２の期間ｐ２経過後に、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、記憶してあった本体装置制御部１０からの指令である第１の通信間隔ｔ１に変更して確認信号の通信を継続する。

図６は本体装置２が保持モードにある時、作業者がバランス釦２１を押した際の通信状態の例を示している。バランス釦２１は作業者が押し続けても、遠隔操作装置制御部２０からの指令の信号は１度であるように設定されている。遠隔操作装置制御部２０はバランス釦２１が押されたことを検出して、遠隔操作装置送受信部２５へバランスモードへの指令信号を送信する。遠隔操作装置送受信部２５は第１の通信間隔ｔ１を待たずして即座にこの指令の信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信する。

さらに本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを送信すると共に、本体装置２をバランスＡモードに移行させる。そして本体装置２は荷役物７をバランスさせるバランスＡモードにて動作を行う。なお本体装置２は荷役物７を係止していない状態でバランスさせるバランスＢモードもあって、これについては後述する。本体装置２がバランスＡモードに移行した後、本体装置制御部１０は通信間隔を第２の通信間隔ｔ２に変更するように本体装置送受信部１４へ変更指令の信号を送信する。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

一方で、遠隔操作装置制御部２０は、遠隔操作装置９の操作釦が押されたので、通信間隔を第４の通信間隔ｔ４に自主的に変更する。遠隔操作装置送受信部２５は第４の通信間隔ｔ４にて本体装置送受信部１４へ確認信号を送信する。本体装置送受信部１４はこれを受信して、遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを送信する。

そして遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置制御部２０から受信していたバランス釦２１の指令信号がオフとなった時点から第２の期間ｐ２経過後に、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、記憶してあった本体装置制御部１０からの指令である第２の通信間隔ｔ２に変更して確認信号の通信を継続する。

本体装置２は荷役物７をバランスさせるバランスＡモードにて動作を行う期間、遠隔操作装置送受信部２５と本体装置送受信部１４とは第２の通信間隔ｔ２にて確認信号の通信を行っている。本実施形態ではこの第２の通信間隔ｔ２を例えば０．１秒から０．１５秒程度としているが、これに限るものではない。

次いでバランスＡモード中に、作業者が保持釦２２を押すと、遠隔操作装置制御部２０は保持釦２２が押されたことを検出して、遠隔操作装置送受信部２５へ保持モードへの指令信号を送信する。遠隔操作装置送受信部２５は第２の通信間隔ｔ２を待たずして即座にこの指令の信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信する。

一方本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置２を保持モードへ移行させる。本体装置２が保持モードに移行した後、本体装置制御部１０は通信間隔を第１の通信間隔ｔ１に変更するように本体装置送受信部１４へ変更指令の信号を送信する。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

そして遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置制御部２０から受信していた保持釦２２の指令信号がオフとなった時点から第２の期間ｐ２経過後に、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、記憶してあった本体装置制御部１０からの指令である第１の通信間隔ｔ１に変更して確認信号の通信を継続する。

図７は本体装置２がバランスＡモードにある時に、作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押した時の通信状態の例を示している。遠隔操作装置送受信部２５と本体装置送受信部１４とは、第２の通信間隔ｔ２にて確認信号の通信を行っている。この時、作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すと、遠隔操作装置制御部２０はこれを検出して、上昇若しくは下降の指令信号を遠隔操作装置送受信部２５へ送信する。遠隔操作装置送受信部２５は第２の通信間隔ｔ２を待たずして即座にこの指令の信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返す。遠隔操作装置送受信部２５は本体装置送受信部１４からの受信確認信号ＡＣＫを受け、本体装置送受信部１４との通信間隔を第４の通信間隔ｔ４に自主的に変更する。

作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押し続けていると、その後の遠隔操作装置送受信部２５から本体装置送受信部１４への信号も操作の指令を含んでいる。本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に本体装置２を上昇／下降モードに移行させ、昇降作動部１６を回転させてリンクチェーン４の巻き上げ若しくは繰り出しを行う。そして本体装置制御部１０は上昇若しくは下降の指令の信号が終了した時点でバランスＡモードへ戻し、通信間隔を第２の通信間隔ｔ２に変更するように本体装置送受信部１４へ変更指令の信号を送信する。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

そして遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置制御部２０から来ていた上昇釦２３若しくは下降釦２４のオンの指令信号がオフとなった時点から第２の期間ｐ２経過後に、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、記憶してあった本体装置制御部１０からの指令である第２の通信間隔ｔ２に変更して確認信号の通信を継続する。

図８は本体装置２がバランスＡモードにある時、遠隔操作装置９と本体装置２との間に通信障害が起こった際の通信例を示したものである。通信障害が起こる以前には遠隔操作装置送受信部２５と本体装置送受信部１４とは第２の通信間隔ｔ２にて確認信号の通信を行って成功している。しかしある時点から遠隔操作装置送受信部２５は送信した確認信号に対する受信確認信号ＡＣＫを本体装置送受信部１４から受け取れないため、第２の通信間隔ｔ２にて確認信号を再送する。確認信号の再送が所定の回数に達しても受信確認信号ＡＣＫを本体装置送受信部１４から受け取れない時、遠隔操作装置送受信部２５は再送を終了し、無線通信を止めて休止状態となる。本実施形態ではこの再送の所定回数を例えば５回としているが、これに限るものではない。

一方、本体装置送受信部１４が遠隔操作装置送受信部２５からの通信が第１の期間ｐ１以上途絶えたことを検出すると、本体装置送受信部１４は本体装置制御部１０へ通信途絶していることを通知する。本体装置制御部１０はこれを受けて本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを送信する。さらに本体装置制御部１０は直ちに本体装置２を保持モードに移行させる。本実施形態ではこの第１の期間ｐ１を例えば、ｐ１＝（第２の通信間隔ｔ２）ｘ（再送の所定回数＋１）としているが、これに限るものではない。

その後、遠隔操作装置送受信部２５と本体装置送受信部１４との通信は、遠隔操作装置９のいずれかの釦を作業者が押した時点で再開される。図８は上昇釦２３若しくは下降釦２４がごく短時間押されて通信が成功した例であって、遠隔操作装置送受信部２５はこの指令信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返す。

本体装置制御部１０は本体装置２を上昇／下降モードにして昇降作動部１６を回転させてリンクチェーン４の巻き上げ若しくは繰り出しを行う。その後、本体装置制御部１０は上昇釦２３若しくは下降釦２４による上昇若しくは下降の指令の信号を受信していないので元の保持モードへ戻し、遠隔操作装置送受信部２５へ第１の通信間隔ｔ１にて確認信号の通信を行うように指令する。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

一方、遠隔操作装置送受信部２５は本体装置送受信部１４からの受信確認信号ＡＣＫを受け、本体装置送受信部１４との通信間隔を第４の通信間隔ｔ４に自主的に変更する。そして遠隔操作装置送受信部２５は、第２の期間ｐ２経過後には、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、記憶してあった本体装置制御部１０からの指令である第１の通信間隔ｔ１に変更する。

図９は本体装置２がバランスＡモードにある時、遠隔操作装置９と本体装置２との間に通信障害が起こり本体装置２は保持モードとなり、遠隔操作装置９は休止状態となり、作業者によりバランス釦２１が押されて再び本体装置２がバランスＡモードになる変遷の通信例を示したものである。

本体装置２が保持モードとなって、遠隔操作装置９は休止状態となるまでは図８と同じであるので省略する。

遠隔操作装置９は休止状態であって、作業者によりバランス釦２１が押されると、遠隔操作装置制御部２０はバランス釦２１が押されたことを検出して、遠隔操作装置送受信部２５へバランスモードへ移行させる指令信号を送信する。遠隔操作装置送受信部２５はこの指令の信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返す。

さらに本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを送信すると共に、本体装置２をバランスＡモードに移行させる。本体装置２は荷役物７をバランスさせるバランスＡモードにて動作を行う。本体装置２がバランスＡモードに移行した後、本体装置制御部１０は通信間隔を第２の通信間隔ｔ２に変更するように本体装置送受信部１４へ変更指令の信号を送信する。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

一方で、遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置９の操作釦が押されたので、第４の通信間隔ｔ４にて本体装置送受信部１４へ確認信号を送信する。本体装置送受信部１４はこれを受信して、遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを送信する。

図１０は本体装置２がバランスＡモードにある時、作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を継続的に押した際に、遠隔操作装置９と本体装置２との間に通信障害が起こったが再送によって復帰し、本体装置２が上昇／下降モードを経てバランスＡモードになる変遷の通信例を示したものである。

遠隔操作装置送受信部２５と本体装置送受信部１４とは第２の通信間隔ｔ２にて確認信号の通信を行っている。この時、作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すと、遠隔操作装置制御部２０はこれを検出して、上昇若しくは下降の指令信号を遠隔操作装置送受信部２５へ送信する。遠隔操作装置送受信部２５は第２の通信間隔ｔ２を待たずして即座にこの指令の信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は、遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に本体装置制御部１０へ指令信号を送信し、本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを返す。遠隔操作装置送受信部２５は継続的に遠隔操作装置制御部２０から上昇若しくは下降の指令の信号を受信するので、第４の通信間隔ｔ４にてこの指令信号を本体装置送受信部１４へ送信する。

しかしある時点から遠隔操作装置送受信部２５は送信した指令の信号に対する受信確認信号ＡＣＫを本体装置送受信部１４から受け取れず、第４の通信間隔ｔ４にて信号を再送する。図１０では再送を２回行った後、再送３回目で通信が復帰して、上昇若しくは下降の動作が継続する。この時、本体装置制御部１０は上昇／下降モードにして本体装置２を制御している。

その後本体装置制御部１０は、遠隔操作装置制御部２０から受信していた上昇釦２３若しくは下降釦２４のオン信号が、オフとなった時点から、バランスＡモードへ移行を始め、バランスＡモードとなり次第、本体装置送受信部１４と遠隔操作装置送受信部２５との通信間隔を第２の通信間隔ｔ２に変更するように本体装置送受信部１４へ変更指令の信号を送信する。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

そして遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置制御部２０から来ていた上昇釦２３若しくは下降釦２４の指令信号がオフとなった時点から第２の期間ｐ２経過後に、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、記憶してあった本体装置制御部１０からの指令である第２の通信間隔ｔ２に変更して確認信号の通信を継続する。

図１１は本体装置２が保持モードになっていて、本体装置送受信部１４と遠隔操作装置送受信部２５との通信間隔が第１の通信間隔ｔ１にて通信している時から、作業者がバランス釦２１を押してバランスＢモードにした時の通信例を示している。ここでバランスＡモードとバランスＢモードの違いについて説明する。

バランスＡモードは、図１に示すように荷役物７が係止部材６にて係止されて本体装置２に吊下げられた状態であって、重量検出部１２には昇降作動部１６、リンクチェーン４、荷役物吊下げフック５、係止部材６及び荷役物７の総重量が加わっている。したがって、作業者が本体装置２をバランスＡモードにするには、例えば上昇／下降モードを使用して係止部材６を移動させて荷役物７を係止部材６に係止させた後、上昇釦２３によって荷役物７を宙に浮かせた状態でバランス釦２１を押すことで実行できる。

これに対してバランスＢモードは、荷役物７が係止部材６にて係止されていない状態でのバランスモードであって、重量検出部１２には昇降作動部１６、リンクチェーン４、荷役物吊下げフック５及び係止部材６の総重量が加わっている状態であって、所定の重量よりも小さい値として規定される。したがってバランスＢモードでは作業者は荷役物吊下げフック５及び係止部材６等を鉛直上下方向へ極めて小さな力で移動できる。

本体装置送受信部１４と遠隔操作装置送受信部２５との通信間隔が第１の通信間隔ｔ１にて確認信号の通信が行われている時、作業者がバランス釦２１を押すと、遠隔操作装置制御部２０はバランス釦２１が押されたことを検出して、遠隔操作装置送受信部２５へバランスモードへの指令信号を送信する。遠隔操作装置送受信部２５は第１の通信間隔ｔ１を待たずして即座にこの指令の信号を本体装置送受信部１４へ送信する。そして本体装置送受信部１４は遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを返すと共に、本体装置制御部１０へ指令の信号を送信する。

さらに本体装置制御部１０は本体装置送受信部１４へ受信確認信号ＡＣＫを送信すると共に、重量検出部１２からの重量値が所定の重量値よりも小さい場合には、本体装置２をバランスＢモードに移行させる。所定の重量値とは本実施形態では、荷役物７が係止部材６にて係止されていない状態で重量検出部１２に加わる重量値である。すなわち本体装置２は荷役物７が係止させていない状態でバランスさせるバランスＢモードにて動作を行う。本体装置２がバランスＢモードに移行した後、本体装置制御部１０は通信間隔を第３の通信間隔ｔ３に変更するように本体装置送受信部１４へ変更指令の信号を送信する。第３の通信間隔ｔ３は第２の通信間隔ｔ２より長く設定される。なお本実施形態では、第３の通信間隔ｔ３を例えば１０秒に設定しているが、これに限るものではない。本体装置送受信部１４はこの指令を受けて、遠隔操作装置送受信部２５へ指令の信号を送信し、遠隔操作装置送受信部２５はこれを受信して記憶する。

一方で、遠隔操作装置制御部２０は、遠隔操作装置９の操作釦が押されたので、通信間隔を第４の通信間隔ｔ４にするように遠隔操作装置制御部２０から指令を受けて実行する。遠隔操作装置送受信部２５は第４の通信間隔ｔ４にて本体装置送受信部１４へ確認信号を送信する。本体装置送受信部１４これを受信して、遠隔操作装置送受信部２５へ受信確認信号ＡＣＫを送信する。

そして遠隔操作装置送受信部２５は、遠隔操作装置制御部２０から受信していたバランス釦２１の指令信号がオフとなった時点から第２の期間ｐ２経過後に、第４の通信間隔ｔ４による確認通信を終了させ、記憶してあった本体装置制御部１０からの指令である第３の通信間隔ｔ３に変更して確認信号の通信を継続する。

ゆえに本実施形態によれば、遠隔操作装置９の操作釦を押した時若しくは押し続けて離した時から所定の期間、遠隔操作装置送受信部２５は本体装置送受信部１４との通信間隔を短くして通信を行うので操作性を損なわずに操作ができる。また本体装置２の動作モードに適した通信間隔で通信を行うため、例えば上昇／下降モードやバランスＡモードのように荷役物７が移動するような即時性が求められるモードでは、遠隔操作装置送受信部２５と本体装置送受信部１４との通信間隔を短くして通信を行うことで安全性や操作性を確保している。一方保持モードやバランスＢモードのように荷役物７が静止若しくは係止されていないモードでは、遠隔操作装置送受信部２５と本体装置送受信部１４との通信間隔を長くすることで遠隔操作装置９の消費電力を低減できる。

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。

本発明の活用例として、荷役物の移動を助力して行う荷役助力装置への適用が可能である。

１：荷役助力装置
２：本体装置
３：本体装置吊下げフック
４：リンクチェーン
５：荷役物吊下げフック
６：係止部材
７：荷役物
８：構造物
９：遠隔操作装置
１０：本体装置制御部
１１：モータ部
１２：重量検出部
１３：位置検出部
１４：本体装置送受信部
１５：出力軸
１６：昇降作動部
１７：チェーン収納部
２０：遠隔操作装置制御部
２１：バランス釦
２２：保持釦
２３：上昇釦
２４：下降釦
２５：遠隔操作装置送受信部

Claims

本体装置と、前記本体装置を遠隔操作する遠隔操作装置と、で構成されて、前記本体装置に係止した荷役物の昇降を前記本体装置内の動力によって助力する荷役助力装置であって、
前記遠隔操作装置は、無線通信を行う遠隔操作装置送受信部と、前記本体装置を遠隔操作するための操作手段と、前記操作手段による操作指令を受けて指令信号を前記遠隔操作装置送受信部へ送信する遠隔操作装置制御部とを備え、
前記本体装置は、前記遠隔操作装置送受信部と無線通信を行う本体装置送受信部と、前記本体装置送受信部と通信を行うと共に前記荷役物の昇降を制御する本体装置制御部とを備え、
前記遠隔操作装置送受信部が、前記本体装置送受信部に信号を送信したが前記本体装置送受信部から受信確認信号を受け取れず、さらに所定の回数だけ前記信号を再送してもなお前記本体装置送受信部から前記受信確認信号を受け取れない場合、前記遠隔操作装置送受信部は前記本体装置送受信部との通信を休止する休止状態となることを特徴とする荷役助力装置。
前記遠隔操作装置送受信部が前記休止状態にあって、前記操作手段による操作が発生し、前記遠隔操作装置送受信部が前記遠隔操作装置制御部から操作の指令信号を受信した時、前記遠隔操作装置送受信部は前記本体装置送受信部との通信を開始することを特徴とする請求項１に記載の荷役助力装置。