JP2023036104A - 荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性の改善を図った荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法の提供。【解決手段】荷役助力装置であって、係止部５は容器３８を傾斜可能に係止し、昇降作動部１６はスリングを介して係止部５を昇降させ、モータ部１１は昇降作動部１６を駆動し、傾斜角度検出部６０は容器３８の傾斜角度値を送信し、重量検出部１２は昇降作動部１６に加わる重量値を送信し、位置検出部１３は昇降の位置値を送信し、操作指令部２０は操作指令を送信し、制御部１０はバランス制御の指令を受信した場合、重量値を受信して登録値として記憶する記憶手段１０ａと、昇降作動部１６からの重量値を登録値に等しくする制御値を演算してモータ部１１へ指令を行うバランス制御手段１０ｂと、傾斜角度値と位置値と重量値とから、容器の傾斜角度に応じた容器の特定箇所の鉛直方向位置を所望の位置に保つための昇降速度を演算してモータ部１１へ指令する速度調整手段１０ｃとを含む。【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助力を行い僅かな操作力で上下移動させる荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法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、半完成品などを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、使用者が軽い操作力で任意の高さに昇降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、荷役物に小さな操作力を加えることで荷役物をスムーズに移動させることができる。したがって単に上下動作を操作釦によって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サーボモータ等で外力の印加による重量変化を元に加速度を調整して細かい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使用して、液体や粉体を入れた容器を宙吊りとしてその重量値を登録しておけば、この重量値に基づいてモータによる助力を行って、作業者が容器を傾斜させて被注入容器等に移し替える作業を行うことができる。

特開２０１９－５２００７号公報

特許文献１には、荷役助力装置に関する技術が開示されている。このような荷役助力装置を使用して、液体や粉体を入れた容器を宙吊りとしてその重量値を登録しておき、この重量値に基づいてモータによって助力を行いつつ、作業者は容器を傾けて被注入設備等に移し替える作業を行うことができる。しかしながら容器の傾き角度と液体や粉体の残量によって高さが変わってしまうことから改善の余地があった。

このような問題に鑑みて、本発明は荷役作業において、操作性の改善を図った荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法の提供を目的としている。

本発明の一態様に係る荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、
係止部と、昇降作動部と、モータ部と、傾斜角度検出部と、重量検出部と、位置検出部と、操作指令部と、制御部と、を有して荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
係止部は、荷役物を収容する容器を傾斜可能に係止し、
昇降作動部は、スリングを介して係止部を昇降させ、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
傾斜角度検出部は、容器の傾斜角度を検出して傾斜角度値を制御部へ送信し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は、荷役物の昇降の位置値を検出して制御部へ送信し、
操作指令部は、操作の指令を制御部へ送信し、
制御部は、操作指令部からバランス制御の指令を受信した場合に、
重量検出部から重量値を受信して登録値として記憶する記憶手段と、
重量検出部から受信する重量値を登録値に等しくする制御値を演算してモータ部へ指令するバランス制御手段と、
バランス制御手段によるバランス制御中に受信した傾斜角度値と位置値と重量値とから、容器の傾斜角度に応じた容器の特定箇所の鉛直方向位置を所望の位置に保つための荷役物の昇降速度を演算してモータ部へ指令する速度調整手段と、を含んで構成されている。

本発明の一態様に係る荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、
制御部は、傾斜角度値が所定値を超えた時に傾斜フラグを有効にする手段と、傾斜フラグが有効中に傾斜角度値が所定値以下となった時に傾斜フラグを無効にする手段と、昇降作動部に加わる重量値を更新登録値として記憶する手段と、重量検出部から受信する重量値を更新登録値に等しくする制御値を演算してモータ部へ指令する手段と、を含んで構成されている。

本発明の一態様に係る荷役助力装置の制御方法は、上記の目的を達成するために、
係止部と、昇降作動部と、モータ部と、傾斜角度検出部と、重量検出部と、位置検出部と、操作指令部と、制御部と、を有して荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置の制御方法であって、
係止部は、荷役物を収容する容器を傾斜可能に係止し、
昇降作動部は、スリングを介して係止部を昇降させ、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
傾斜角度検出部は、容器の傾斜角度を検出して傾斜角度値を制御部へ送信し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は、荷役物の昇降の位置値を検出して制御部へ送信し、
操作指令部は、操作の指令を制御部へ送信し、
制御部は、操作指令部からバランス制御の指令を受信した場合に、
重量検出部から重量値を受信して登録値として記憶する記憶ステップと、
重量検出部から受信する重量値を登録値に等しくする制御値を演算してモータ部へ指令するバランス制御ステップと、
バランス制御ステップによるバランス制御中に受信した傾斜角度値と位置値と重量値とから、容器の傾斜角度に応じた容器の特定箇所の鉛直方向位置を所望の位置に保つための荷役物の昇降速度を演算してモータ部へ指令する速度調整ステップと、
を実行する。

本発明の一態様に係る荷役助力装置の制御方法は、上記の目的を達成するために、
制御部は、傾斜角度値が所定値を超えた時に傾斜フラグを有効にするステップと、傾斜フラグが有効中に傾斜角度値が所定値以下となった時に傾斜フラグを無効にするステップと、昇降作動部に加わる重量値を更新登録値として記憶するステップと、重量検出部から受信する重量値を更新登録値に等しくする制御値を演算してモータ部へ指令するステップと、を実行する。

本発明の荷役助力装置によれば、液体や粉体の荷役物を入れた容器を移動して荷役物を他の容器等に載せ替えする作業において、作業位置が保たれ良好な操作性を提供する荷役助力装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る荷役助力装置と吊り具と容器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拡大斜視構成図である。 本発明の実施形態に係る吊り具の部分の斜視図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置の電気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吊り具の正面図である。 本発明の実施形態に係る吊り具を傾斜させた時の正面図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が実行するフローチャートである。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１を表した例１模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例１のタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例２を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例２のタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例３を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例３を表した模式図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業例３のタイムチャートである。

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１と吊り具３０及び容器３８の斜視構成図である。

荷役助力装置１は、本体装置２と、吊下げフック３と、リンクチェーン４と、吊り具用フック５と、吊り具３０と、操作指令部２０と、を含んでいる。本体装置２は、リンクチェーン４を介して、吊り具用フック５と、吊り具用フック５に係止された吊り具３０と、吊り具３０に支持された容器３８と、の昇降を行う。

本体装置２の上面部には吊下げフック３が設けられている。したがって本体装置２は建物の梁や、図８以降で表される水平移動用のレール４２に沿って水平方向に移動自在な移動ブロック４１などに吊して使用することができる。

吊り具用フック５は、本体装置２から鉛直下方向へ伸びたリンクチェーン４の下方に設けられている。吊り具用フック５は、リンクチェーン４の一端に設けられた荷役物吊下げ用のフックであって、吊り具３０を係止する係止部である。吊り具３０は、容器３８を支持するものである。容器３８は、有底の円筒型で、円筒側面の上端部に鍔が設けられたものである。容器３８は、本実施形態では浅胴な有底円筒型であるがこれに限らず、深胴型であっても良い。吊り具３０は、アイボルト３１と、吊りアーム３２と、容器ホルダ３３と、容器押え板３４と、回転軸３５と、回転操作アーム３６と、ハンドル３７とを含んでいる。

吊りアーム３２は、門型の部材であって、その中心部にはアイボルト３１が取り付けられていて、アイボルト３１を介して吊り具用フック５によって係止され、荷役助力装置１に吊り下げ可能な構成である。アイボルト３１はボルトの頭部がリング状になっているものである。

容器ホルダ３３は、容器３８の鍔の下面部分に当接して鉛直下方から容器３８を支持する。一方、容器押え板３４は、容器ホルダ３３とで容器３８の鍔を挟むように、容器３８の鍔の上面付近に設けられる。容器３８は、容器ホルダ３３に矢印Ａ方向から挿入することで装着される。回転操作アーム３６は回転軸３５を介して容器ホルダ３３及び容器押え板３４と接続され、容器ホルダ３３と容器押え板３４とを吊りアーム３２に対して制限された範囲で回転自在である。ハンドル３７は回転操作アーム３６の端部に取り付けられている。したがって作業者はハンドル３７を握って回転操作アーム３６を操作することで、容器ホルダ３３及び容器押え板３４を制限された範囲で回転させ、容器３８を傾斜させることができる。回転操作アーム３６のハンドル３７の隣には、操作指令部２０が着脱可能な領域が設けられている。よって操作指令部２０がこの領域に装着されている場合には作業者はハンドル３７を握りながら操作指令部２０のスイッチを指で押して、荷役助力装置１の操作が可能である。

図２は本発明の実施形態の荷役助力装置１の本体装置２の一部を省略した拡大斜視構成図である。

本体装置２はカバーを備えていて、その内部には制御部１０、モータ部１１、昇降作動部１６、重量検出部１２、位置検出部１３等が収納されている。

本体装置２の制御部１０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、その他の記憶部及び入出力装置を備えて、モータ部１１を駆動し昇降作動部１６を作動させてリンクチェーン４を巻き上げ若しくは繰出し、吊り具用フック５以下の吊り具３０及び容器３８の上下移動の制御等を行う。また制御部１０は本体装置２を構成する電気電子部品等に電気を供給する回路を含んでいる。

モータ部１１は、昇降作動部１６を作動させてリンクチェーン４によって吊り具用フック５を上下移動させるための駆動源である。モータ部１１のモータの負荷側には減速機が取り付けられている。このモータは例えば交流サーボモータである。

この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、ウェーブジェネレータと、フレクスプラインと、サーキュラスプラインとを有している。ウェーブジェネレータは、楕円状のカムの外周に薄肉のボールベアリングが嵌め込まれ、全体が楕円形状をしている。ベアリングの内輪は楕円カムに固定されていて、外輪はボールを介して弾性変形する。フレクスプラインは、外周に多数の外歯が形成されウェーブジェネレータに外嵌されてウェ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ものである。サーキュラスプラインは、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ている。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される。このモータ部１１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。なお減速機は波動歯車減速機に限るものではない。

出力軸１５は、減速機にて回転速度を減速し、増大させたトルク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スリングである。リンクチェーン４の一端は吊り具用フック５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、中空部で出力軸１５と繋がっていて、外側円柱面でリンクチェーン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の外側円柱面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。本実施形態では吊り具用フック５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。

位置検出部１３は、モータ部１１の反負荷側に連結されている。位置検出部１３は、モータの回転角位置を検出する。位置検出部１３は例えば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、吊り具用フック５のリンクチェーン４による繰り出し位置すなわち吊り具用フック５の昇降位置を検出することができる。

重量検出部１２は、起歪体と起歪体に貼られた歪みゲージを備えている。起歪体は昇降作動部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検出できるように弾性変形する形状を有している。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２の制御部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２の制御部１０は、位置検出部１３から位置値を、重量検出部１２から重量値をそれぞれ受信し、これらを基に演算を行い、モータ部１１を制御する。本体装置２の制御部１０を含む電装部は、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フランジ型や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磁歪式や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２の制御部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、操作指令部２０と無線にて通信するための電子回路を有している。

図３は本発明の実施形態に係る吊り具３０を鉛直上方向から見おろした斜視図である。まず回転操作アーム３６付近の構造について説明する。ハンドル３７が取り付けられた回転操作アーム３６の面の反対面には、ポテンショメータ６１（可変受動素子）及び傾斜角度演算部６２が、ブラケット６６を介して取り付けられている。ポテンショメータ６１はブラケット６６に固定され、ポテンショメータ６１の軸にプーリ６３が取り付けられている。一方で吊りアーム３２側にはプーリ６４が固定されている。プーリ６４は、回転軸３５を回転自在に保持する軸受部６７と同軸で、回転軸３５と一緒には回らないものである。そしてプーリ６３とプーリ６４とは巻き掛けされたベルト６５で伝動されている。プーリ６３とプーリ６４とは例えば歯付きプーリであって、この場合ベルト６５は歯付きベルトである。ポテンショメータ６１はこれに限らず、様々な可変受動素子や、その他の回転位置を検出するものであっても良い。またポテンショメータ６１はプーリ６３とプーリ６４との直径の比によって多回転型を用いる場合がある。そしてポテンショメータ６１はアナログタイプに限らずCMOSを用いたデジタルタイプであっても良い。

以上の構成で、作業者がハンドル３７を操作して回転軸３５周りに回転操作アーム３６を回転させると、プーリ６３はプーリ６４の周りを公転しつつ回転する。そしてプーリ６３と連結されているポテンショメータ６１の軸が回転し、ポテンショメータ６１は回転操作アーム３６の回転位置を出力する。ポテンショメータ６１の出力はブラケット６６によって保護された傾斜角度演算部６２に送られ、傾斜角度演算部６２は操作指令部２０へ傾斜角度値を演算して送信する。なお傾斜角度演算部６２と操作指令部２０とは図には現れないケーブルで接続されている。

図４は本発明の実施形態に係る荷役助力装置１の電気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、操作指令部２０、傾斜角度検出部６０とを含んで構成されている。

本体装置２の制御部１０は本体装置２全体の制御を行っている。本体装置２の制御部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２の制御部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２の制御部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。なお制御部１０内には、記憶手段１０ａ、バランス制御手段１０ｂ、速度調整手段１０ｃが含まれている。

本体装置送受信部１４は、操作指令部２０の操作指令送受信部２６と無線にて通信を行う。本体装置送受信部１４及び操作指令送受信部２６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（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有する場合がある。

操作指令部２０は、本体装置２を遠隔にて操作するためのものであって、本実施形態では電波によって通信している。操作指令部２０は、電池部２７によって電源が供給される。操作指令部２０は、操作手段として例えばバランス釦２２、保持釦２３、上昇釦２４及び下降釦２５を有している。操作の内容詳細については後述する。そして操作指令部２０には傾斜角度検出部６０への電源を供給する電線と傾斜角度演算部６２からの信号線を接続するためのコネクタが設けられている。

操作指令制御部２１は操作指令部２０全体の制御を行っている。操作指令制御部２１は各操作手段（操作釦）による操作指令を受けて、操作の指令信号を操作指令送受信部２６へ送信する。そして操作指令送受信部２６は操作指令制御部２１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には、操作指令部２０と本体装置２のペアリングを行う操作指令部２０の識別情報が付与されている。

次いで操作指令部２０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動作のプッシュスイッチであって、押している期間中はＯＮとなって離すと自己復帰でＯＦＦになる。作業者がバランス釦２２を押すと操作指令部２０からバランス指令が送信され、本体装置２の制御部１０はこれを受信してバランス制御を開始する。本体装置２の制御部１０は操作指令部２０からバランス指令を受信すると、この時に重量検出部１２が昇降作動部１６に加わる重量値を検出して出力した重量値を登録値として記憶手段１０ａに記憶する。この後は、本体装置２の制御部１０はリンクチェーン４によって昇降作動部１６に加わる重量値（負荷）を受信して、これが記憶手段１０ａに記憶された登録値と等しくなるように制御部１０内のバランス制御手段１０ｂは制御値の演算を行って、モータ部１１を制御する。この制御を本発明ではバランス制御と言い、本体装置２の制御部１０がバランス制御を行っている期間中、吊り具用フック５以下の部材（吊り具３０、容器３８、注入物５０など）はバランス状態にあると言う。換言すると、本体装置２の制御部１０は、登録した重量で生じるリンクチェーン４のテンションと、重量検出部１２が検出した重量で生じるリンクチェーン４のテンションとが同じになるように演算してモータ部１１を制御し、この制御がバランス制御である。そして作業者がこのバランス制御中に吊り具３０に鉛直下向きの外力を加えると、昇降作動部１６に加わる重量が大きくなることから、これを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、リンクチェーン４を繰り出す方向にモータ部１１を制御し、吊り具３０以下は下降する。一方、作業者がこのバランス制御中に吊り具３０に鉛直上向きの外力を加えると、昇降作動部１６に加わる重量が小さくなることから、これを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、リンクチェーン４を巻き上げる方向にモータ部１１を制御し、吊り具３０以下は上昇する。そして作業者が外力の印加をやめると、重量検出部１２が検出する重量が登録重量と等しくなるので吊り具３０以下は静止した状態となる。この制御値は例えば加速度などを含んでいる。

一方で、作業者が保持釦２３を押すと、本体装置２の制御部１０は保持指令を受信し、昇降作動部１６を現在位置にて保持、すなわち吊り具用フック５及び吊り具３０の昇降位置を保つようにモータ部１１を制御する。

作業者が上昇釦２４若しくは下降釦２５を押すと、本体装置２の制御部１０はこれを受けてモータ部１１を制御して、吊り具用フック５を上昇若しくは下降させる。作業者は上昇釦２４若しくは下降釦２５を連続的に押すことで、モータ部１１により吊り具用フック５及び吊り具３０を連続的に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２４若しくは下降釦２５を押すと、上昇若しくは下降を行い、押した上昇釦２４若しくは下降釦２５から手を離すと元の状態に戻る。

傾斜角度検出部６０は、ポテンショメータ６１と傾斜角度演算部６２とを含んでいる。傾斜角度演算部６２は操作指令部２０の電池部２７から電源を得ている。ポテンショメータ６１は回転操作アーム３６即ち容器３８の回転角度を検出して、傾斜角度演算部６２から定電圧を印加し、回転角度に応じて変動する電圧を出力し傾斜角度演算部６２へ送信する。そして傾斜角度演算部６２は、ポテンショメータ６１から出力された電圧を基にして回転操作アーム３６の傾斜角度値を演算してデジタル信号に変換し、操作指令送受信部２６へ送信する。もちろん傾斜角度検出部６０内に電池と無線送信回路を搭載して、直接的に本体装置送受信部１４へ傾斜角度値をデジタル信号で送信する変形の構成であっても良い。

図５は本発明の実施形態に係る吊り具３０の正面図である。図５において、点Ｏは回転軸３５の中心である。吊り具３０の回転軸３５の中心点Ｏを通り鉛直方向に垂直な線を基準線ＲＬとして、反時計回りに回転操作アーム３６のアームの伸びる方向と基準線ＲＬとのなす角度を傾斜角度値θと定義する。したがって図５は傾斜角度値θ＝０°の状態を示している。点P₀は容器３８の注ぎ口側の注出部３８ａの位置である。本実施形態では、注出部３８ａを容器３８の特定箇所と定めている。寸法ｒは容器３８の半径寸法である。寸法ｈ_０は傾斜角度値θ＝０°の時の点P₀と点Ｏの鉛直方向の距離である。したがって線分ＯＰ_０の距離Ｒが、回転軸３５を中心とした注出部３８ａの回転半径となる。したがってこの距離Ｒは幾何学的に吊り具３０と容器３８の形状から求めることができる。

図６は傾斜角度値θにおける吊り具３０の正面図である。回転操作アーム３６は回転軸３５を中心として反時計回りに傾斜角度値θ傾いている。この時、注出部３８ａの位置はＰに変化し、鉛直下方向に距離ｈ＝Ｒｓｉｎθ降下することになる。なお傾斜角度値θ＝０°においては、ハンドル３７を持った時、回転操作アーム３６が吊りアーム３２に対して容易に回転しないようにロック機構を設ける場合がある。また傾斜角度値θによって幾つかのポイントで回転操作にクリック感を持つように構成しても良いし、任意の傾斜角度値θにてロックできる機構を有していても良い。

図７は本発明の実施形態に係る荷役助力装置１の本体装置２の制御部１０が実行するフローチャートである。図８から図１４は、作業者が本発明の実施形態に係る荷役助力装置１を用い、吊り具３０及び容器３８を扱う一連の作業例１の状態を表した模式図である。図７から図１４を用いて吊り具用フック５及び吊り具３０及び容器３８の動きとその時の本体装置２の制御部１０が実行する制御方法の各ステップとその時の各部位の状態について説明する。

図８において、レール４２は作業構内の天井等に水平方向に設けられた軌道レールである。移動ブロック４１はレール４２に沿って略水平方向に移動可能な部材であって、吊下げフック３と連結して本体装置２を吊している。したがって移動ブロック４１は吊下げフック３以下を水平方向に移動自在にしている。床４０には台を介して被注入容器４３が載せ置かれている。

ここでは床４０に置かれた容器３８の中に入れた注入物５０を被注入容器４３へ注ぎ込む手順について説明する。まず荷役助力装置１の電源が入っていない状態にて、作業者が、本体装置２の不図示の電源スイッチをＯＮにすると、本体装置２の制御部１０が起動して、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０１を実行して、ステップＳ１０２へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０１にて、昇降作動部１６を現在位置にて保持する（保持モード）。この状態ではリンクチェーン４はロックされた状態で、作業者がリンクチェーン４を引っ張ってもリンクチェーン４の繰り出しを行うことができない。次いで作業者は、操作指令部２０の下降釦２５を押して吊り具用フック５を下降させ、吊り具３０が容器３８を装着できる鉛直方向の位置まで吊り具用フック５を下降させる。したがってリンクチェーン４が鉛直方向に弛んだ状態となっていて、作業者が吊り具３０を水平方向に移動させて容器３８を吊り具３０に装着することで図８の状態となる。容器３８に入れられた注入物５０は例えば液体、粉体、液体と粉体の混合物などである。なお作業としては、注入物５０は予め容器３８に入れられてあって、その後容器３８を吊り具３０に装着する場合もあるが、空の容器３８が吊り具３０に予め装着してあって、容器３８が床４０に置かれた時に注入物５０が様々な手段によって容器３８に注ぎ込まれる場合もある。

次いで、作業者が操作指令部２０の上昇釦２４を押して吊り具用フック５、吊り具３０及び容器３８を上昇させた状態が図９に示されている。作業者が操作指令部２０の上昇釦２４を押すと、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０２にて、上昇釦２４が押されたと判断して、ステップＳ１０３を実行する。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０３にて、昇降作動部１６を作動させて吊り具用フック５及び吊り具３０及び容器３８を上昇させステップＳ１０１へ戻って、その位置での保持モードとなる。作業者が操作指令部２０の上昇釦２４を連続的に押し続けると、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０３を継続して吊り具用フック５及び吊り具３０及び容器３８を上昇させる。

吊り具用フック５が、昇降作動部１６によるリンクチェーン４の巻き上げにより上昇して、吊り具３０及び容器３８が床４０から離れ、吊り具３０及び容器３８が宙吊り状態となった時、作業者は上昇釦２４を押すのを止めると本体装置２の制御部１０は保持モードとなる。次いで作業者がバランス釦２２を押すと、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０４にてバランス釦２２が押されたことを検出して（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５へ進む。作業者がバランス釦２２を押していなければ、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０４にてバランス釦２２が押されていないことを検出して（Ｎｏ）ステップＳ１０１へ戻って保持モードを保つ。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１０５（記憶ステップ）にて、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登録値として記憶手段１０ａに記憶し、ステップＳ１０６へ進む。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１０６（バランス制御ステップ）にて、この記憶手段１０ａに記憶した登録値を読み出して、吊り具用フック５及び吊り具３０及び容器３８をバランス状態に保つバランス制御を実行する。この状態で作業者が吊り具用フック５、吊り具３０、容器３８のいずれかに外力を加えることで吊り具３０及び容器３８を昇降させることができる。作業者は吊り具３０のハンドル３７を握って吊り具３０及び容器３８に鉛直上向きの外力を加え続けることで吊り具３０及び容器３８を上昇させると共に、注出部３８ａが被注入容器４３の中央で鉛直上方に位置するように本体装置２を水平方向にも移動させる。この時、注出部３８ａの床４０からの鉛直方向の高さは例えばＨ１である。そして本体装置２の底面から回転軸３５の中心までの鉛直方向の距離をリンクチェーン４の繰り出し長さとして、これがＬ１である。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１０６にて、バランス制御を実行しつつステップＳ１０７へ進む。このバランス制御は、吊りアーム３２、ハンドル３７、容器３８などに外力が加わった時に、ステップＳ１０５にて登録した重量値と、重量検出部１２で検出した重量値とを比較して、重量検出部１２で検出する重量値が登録した重量値に達するようにモータ部１１へ制御を行うものである。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１０７にて、傾斜角度検出部６０から傾斜角度を受信して、ステップＳ１０８へ進む。図８から図１０までの期間においては傾斜角度値θ＝０°である。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０８にて、傾斜フラグがＯＮになっているかどうかを判断する。傾斜フラグとは、本体装置２の制御部１０が傾斜角度検出部６０から傾斜角度を受信して、容器３８の傾斜角度が所定値を超えているか否を判別するフラグである。すなわち傾斜フラグは記憶手段１０ａに記憶され、本体装置２の制御部１０は必要に応じて読み出して容器３８の傾斜状態の判別に用いるものである。本実施形態では傾斜フラグをＯＮにする傾斜角度の所定値はゼロであるが、これに限るものではない。すなわち容器３８内に入れられた注入物５０がこぼれない程度に容器３８が傾いたときの傾斜角度を所定値としてもよく、作業者や作業管理者等が本体装置２の制御部１０に不図示の端末などを接続して設定できる。なお初期の状態では傾斜フラグはＯＦＦである。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０８にて、傾斜フラグがＯＮではないと判断すると（No）、ステップＳ１０９へ進む。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１０９にて、傾斜角度検出部６０から傾斜角度を受信して、容器３８の傾斜角が所定値以下と判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１５へ進む。すなわち本体装置２の制御部１０は、通常のバランス制御を継続する。一方、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０９にて、容器３８の傾斜角が所定値よりも大きい判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１１２へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１２にて、傾斜フラグをＯＮとして、ステップＳ１１３へ進む。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１１３にて、容器３８の傾斜角度値θに応じた昇降の速度を演算し、ステップＳ１１４へ進む。この傾斜角度値θに応じた昇降の調整速度の演算は以下のようにして行うことができる。容器３８の傾斜角度値θが時間ｄｔでｄθだけ変化することによって生じることになる注出部３８ａの高さ変化ｄｈ＝Ｒｓｉｎｄθを、注出部３８ａの鉛直方向位置を所望の鉛直位置に保つためのリンクチェーン４の繰り出し長さの補正値とし、ｄｈ／ｄｔを昇降の調整速度として得る。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１４にて、ステップＳ１１３にて演算した昇降速度にしたがって調整した速度をモータ部１１に指令し、ステップＳ１１５へ進む。このステップＳ１１３とステップＳ１１４が速度調整ステップである。

もし仮にバランス制御中に作業者が上昇釦２４又は下降釦２５を押すと、本体装置２の制御部１０はステップＳ１１５にて、上昇釦２４又は下降釦２５が押されたと判断して（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１６へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１６にて、昇降作動部１６を作動させて吊り具用フック５及び吊り具３０及び容器３８を上昇又は下降させステップＳ１０６へ戻って、その位置でバランス制御を開始する。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１１５にて、上昇釦２４又は下降釦２５が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１１７へ進む。次いで本体装置２の制御部１０はステップＳ１１７にて、バランス釦２２が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１１８へ進む。一方、本体装置２の制御部１０はステップＳ１１７にて、バランス釦２２が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５へ進んで、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新たな登録値として記憶し、ステップＳ１０６へ進んでバランス制御を実行する。

次いで本体装置２の制御部１０はステップＳ１１８にて、保持釦２３が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、バランス制御を解除してステップＳ１０１に進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１１にて、保持釦２３が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１０６へ戻って、バランス制御を継続する。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１０８にて、傾斜フラグがＯＮであると判断すると（Yes）、ステップＳ１１０へ進む。この場合、既に傾斜フラグがＯＮであることから、一度はステップＳ１０８にてＮｏ、ステップＳ１０９にてＮｏを経てステップＳ１１２を実行していることになる。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１０にて、傾斜角がゼロでない（No）と判断するとステップＳ１１２に進む。この時既に傾斜フラグがＯＮであるからこれを上書きしても良い。一方、本体装置２の制御部１０はステップＳ１１０にて、傾斜角が所定値以下（Ｙｅｓ）と判断するとステップＳ１１１へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１１にて、傾斜フラグをＯＦＦにしてステップＳ１０５へ進む。即ち、本体装置２の制御部１０は、作業者が一度容器３８を傾けて傾斜フラグをＯＮにした後、容器３８の角度を所定値以下に戻した際には、傾斜フラグをＯＦＦにし、重量検出部１２から新たな重量値を得てこの重量値を更新登録値として記憶手段１０ａに記憶し、これを基にバランス制御を開始する。よって本体装置２の制御部１０は、作業者が一度容器３８を傾けた後容器３８の角度を所定値以下に戻した際には、これをトリガとして新しい更新登録値を基にバランス制御を行うので、作業者が都度バランス釦２２を押す手間を省くことができる。

図１０の状態から、次に作業者がハンドル３７を操作して容器３８を傾け始めた状態を図１１に示す。図１１の状態では、容器３８内の注入物５０はまだ注出されていないが、容器３８は傾き、傾斜角度がゼロから増加している。図１１では回転操作アーム３６を操作することで容器３８が傾き、傾斜角度値θ１となっている。よって本体装置２の制御部１０はステップＳ１０７にて、傾斜角度検出部６０から傾斜角度値θ１を受信して、ステップＳ１０８へ進む。この時、傾斜フラグはＯＦＦの状態であるから、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０８にてＮｏで進み、ステップＳ１０９において傾斜角はゼロではないのでステップＳ１１２からステップＳ１１４を順次実行する。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１３にて、傾斜角度値θ１に応じた昇降の速度を演算し、ステップＳ１１４へ進む。この時、容器３８内の注入物５０はまだ注出されていないことから、重量検出部１２からの重量値が減少しておらず重量変化がない。そこで本体装置２の制御部１０は、容器３８を傾けることによって降下する注出部３８ａの鉛直方向の高さを演算し、注出部３８ａの床４０からの鉛直方向の高さＨ１を目標値とするリンクチェーン４の繰り出し長さＬ２を演算し、これに追随する移動速度を演算する。実際には傾斜角度値θの値が連続的に変化するので、予め定めたサンプリングタイムで傾斜角度値θに追従するフィードバックループで演算を行う。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１１４にて、ステップＳ１１３にて演算した昇降速度にしたがってモータ部１１に指令を行い、ステップＳ１１５へ進む。ステップＳ１１５、ステップＳ１１７、ステップＳ１１８がすべてＮｏであれば、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０６に戻ってバランス制御を継続する。

次いで図１１の状態から、作業者がハンドル３７を操作して容器３８をさらに傾けて、注入物５０を被注入容器４３に注ぎ入れている状態を図１２に示す。図１２では作業者が回転操作アーム３６を操作することで容器３８が傾き、傾斜角度値θ２となっている。よって本体装置２の制御部１０はステップＳ１０７にて、傾斜角度検出部６０から傾斜角度値θ２を受信して、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９、ステップＳ１１２を経てステップＳ１１３へ進む。

本体装置２の制御部１０はステップＳ１１３にて、昇降の速度を演算する。この場合、容器３８内の注入物５０が被注入容器４３へ注がれていることから、重量検出部１２からの重量値が減少する。本体装置２の制御部１０が行うバランス制御では、この重量値減少が吊り具３０以下を外力によって持ち上げた操作と等価であるから、吊り具３０を上昇させる方向に動く。そこで本体装置２の制御部１０は、ステップＳ１１３にて容器３８を傾けることによって生じる注出部３８ａの鉛直方向の高さの降下値を演算すると同時に、重量検出部１２からの重量値の減少に伴う注出部３８ａの鉛直方向の高さの上昇値を演算して、これを合算した補正値を演算し、最終的には注出部３８ａの床４０からの鉛直方向の高さＨ１を保つリンクチェーン４の繰り出し長さＬ３を目標値にして調整する速度を得て、モータ部１１へ指令を行う。

作業者は図１２の状態からさらに回転操作アーム３６を操作することで容器３８が傾き、注入物５０を全て被注入容器４３へ注入する（図１３）。この時にはリンクチェーン４の繰り出し長さはＬ４となっている。作業者は注入物５０を全て被注入容器４３へ注入した後、回転操作アーム３６を操作して傾斜角度がゼロとなる位置へ戻す（図１４）。本体装置２の制御部１０は、容器３８の傾きを戻すことによって生じる注出部３８ａの鉛直方向の高さの上昇値を演算して、最終的には当初のリンクチェーン４の繰出し長さＬ１を目標値として速度を調整する制御を行う。

図１５は本発明の実施形態に係る荷役助力装置１を用いた作業例１のタイムチャートである。図１５は、上から各釦（バランス釦２２、上昇釦２４、下降釦２５、保持釦２３）の押下状態、本体装置２の制御部１０の制御モード、記憶手段１０ａに記憶されている傾斜フラグ、傾斜角度検出部６０が検出した傾斜角度値θ、記憶手段１０ａに登録記憶されている登録値ｗ、昇降作動部１６に加わる正味重量、吊り荷の速度ｖ（上向き速度を正、下向き速度を負としている。）、リンクチェーン４の繰出し長Ｌをそれぞれ示している。なお作業者が行う実作業においては、例えば速度を一定に保って行われるものではないので、直線で表されないものもあり、図１５は模式的に表したものである。

先に示した作業例１に沿って、図１５を用いて荷役助力装置１の状態を説明する。本体装置２の制御部１０は電源がＯＮとなった時点で保持モードから開始となる。この例においては、登録値は前回の電源ＯＦＦ時のものが残っていて登録重量値がＷ１となっている。Ｗ１は、ここでは吊り具用フック５に係止された吊り具３０と容器３８の重量に相当し、注入物５０が入っていない状態の時のものである。なお最初の時点で検出重量Ｗはゼロとなっているが、実際にはリンクチェーン４と吊り具用フック５の重量が検出され、この分をオフセットしてゼロとしている。図８に示された状態から、作業者が上昇釦２４を押すと（時刻ｔ１）、吊り荷の速度は速度Ｖｍに達し、作業者が上昇釦２４を押すのをやめると（時刻ｔ２）、吊り荷の速度は速度０となる。この期間中にて、検出重量は、当初のリンクチェーン４が弛んでいる際は変わらないが、リンクチェーン４が張って来ると同時に上昇し、やがて重量Ｗ２へ達した時、吊り荷は宙吊り状態となっている。

次いで作業者はバランス釦２２を押すと（時刻ｔ３）、制御部１０はバランスモード（Ｗ２）に遷移する。したがって本体装置２の制御部１０は、この時の重量検出部１２が検出した重量Ｗ２を登録値として記憶手段１０ａへ記憶し、この重量Ｗ２を基に吊り荷をバランス状態に保つように制御する。

次に作業者は、ハンドル３７を持って吊り荷を上昇させると、制御部１０は速度Ｖｂを最大として吊り荷を上昇させる。この時作業者によって吊り荷には上向きの外力が加わることから、正味重量は一時的に減少する。なお検出重量の線図において、破線は正味重量を表している仮想の線である。制御部１０は検出重量が登録値の重量Ｗ２となるように制御するので、検出重量はミクロ的には変動するがほぼ一定のＷ２に保たれる。

次に作業者は、図１０の状態からハンドル３７を操作して、容器３８を回転させ始める（時刻ｔ４）。この時のリンクチェーン４の繰出長はＬ１であり、傾斜フラグはＯＮとなる。図１１に示すように最初の期間では注入物５０は注出されないので、リンクチェーン４の上昇速度はＶａ１である。やがて注入物５０は被注入容器４３へ注入されると、重量は徐々に重量Ｗ１へと減少して、容器３８をさらに回転させると上昇速度はＶａ２となる。この期間においても制御部１０は検出重量が登録値の重量Ｗ２となるように制御するものの、速度はＶａ２に制限されるのでこちらが支配的となり、検出重量はほぼ注入物５０の残重量で推移する。

作業者が、容器３８内の注入物５０を注ぎ終わった時点でリンクチェーン４の繰出長はＬ４となっている。そして作業者は容器３８を元の位置すなわち傾斜角度０°へ戻す（時刻ｔ５）と傾斜フラグはＯＦＦとなる。そしてリンクチェーン４の繰出長はＬ１に戻る。さらに本体装置２の制御部１０は現時点の重量検出部１２の検出した重量Ｗ１を記憶手段１０ａへ登録値として記憶及び更新し、この重量Ｗ１を基に吊り具３０と容器３８をバランスさせ、バランスモード（Ｗ1）となる。この時刻ｔ５からの一連のステップが、図７におけるステップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６である。

作業者は、ハンドル３７を操作して容器３８を下降させると、鉛直下向きの外力が加わるので正味重量（破線）は一時的に増加する。制御部１０は検出重量が登録値の重量Ｗ１となるように制御するので、検出重量はミクロ的には変動するがほぼ一定のＷ１に保たれる。この時のリンクチェーン４の下降速度は速度Ｖｃをリミットとする。そして作業者が容器３８を床４０付近まで降ろしたところで、下降釦２５を押して（時刻ｔ６）容器３８を速度Ｖｎでさらに下降させて床４０に着地させ、リンクチェーン４が撓んだ状態で下降釦２５を押すのをやめる（時刻ｔ７）。その後作業者が保持釦２３を押すことで、本体装置２の制御部１０は保持モードに切り替わる（時刻ｔ８）。

図１７は本発明の実施形態に係る荷役助力装置１を用いた作業例２のタイムチャートである。作業例２は、作業例１における時刻ｔ０から時刻ｔ４まで、及び時刻ｔ５以降は同じであるので、時刻ｔ０から時刻ｔ４までと時刻ｔ５以降の説明は省略する。図１２、図１６、図１７を参照して作業例２について説明する。なお作業者が行う実作業においては、例えば速度を一定に保って行われるものではないので、直線で表されないものもあり、図１７は模式的に表したものである。

作業例２において、図１２に示す状態の次に作業者は注入物５０を分けて注入し、被注入容器４３内の物を都度撹拌する必要があって、一度ハンドル３７から手を離して作業を行うため、容器３８を傾斜角度ゼロに戻す場合である。図１６は、作業者が図１２の状態から一度容器の傾斜角度値θをゼロ度に戻した時のものである（時刻ｔ４ａ）。この時、容器３８内の注入物５０の量は時刻ｔ４の時よりも減っているので、正味重量はＷ３からＷ４へ減少している。この時、制御部１０は検出重量が登録値の重量Ｗ３となるように制御するが、作業例１と同様に速度はＶａ２に制限されるのでこちらが支配的となり、検出重量はほぼ注入物５０の残重量で推移する。
制御部１０は、時刻ｔ４で傾斜フラグをＯＮとし（ステップＳ１１２）、時刻ｔ４ａにて傾斜角度がゼロとなったので、傾斜フラグをＯＦＦとする（ステップＳ１１１）。そして、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０５（記憶ステップ）にて、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Ｗ４を新たな登録値として記憶手段１０ａへ更新して記憶する。そして本体装置２の制御部１０はステップＳ１０６にて更新して記憶した登録値であるＷ４を基にバランス制御を行う。したがって作業者は、バランス釦２２を押さなくても容器３８の傾斜角度値θをゼロ度に戻すことで、その時の重量を基に登録重量を更新してバランス状態にて作業を行うことができる。

作業者は撹拌作業を終えて、再びハンドル３７を用いて容器３８を傾斜させ始める（時刻ｔ４ｂ）。最初の期間では注入物５０は注出されないので、リンクチェーン４の上昇速度はＶａ１である。やがて注入物５０が被注入容器４３へ注入されると、正味重量は徐々に重量Ｗ１へと減少して、容器３８をさらに傾けると上昇速度はＶａ２となる。この時、制御部１０は検出重量が登録値の重量Ｗ４となるように制御するが、速度はＶａ２に制限されるのでこちらが支配的となり、検出重量はほぼ注入物５０の残重量で推移する。

作業者が、容器３８内の注入物５０を注ぎ終わった時点で、容器３８を元の位置すなわち傾斜角度０°へ戻す（時刻ｔ５）。この時傾斜フラグはＯＦＦとなる。この時、リンクチェーン４の繰出長はＬ１に戻る。さらに本体装置２の制御部１０は現時点の重量検出部１２の検出した重量値Ｗ１を記憶手段１０ａへ登録値として記憶及び更新しこれを基にバランスモード（W1）となって、吊り具３０と容器３８をバランス状態にする。

図２０は本発明の実施形態に係る荷役助力装置１を用いた作業例３のタイムチャートである。作業例３は、作業例１における時刻ｔ０から時刻ｔ４まで、時刻ｔ５以降は同じであるので、時刻ｔ０から時刻ｔ４までと時刻ｔ５以降の説明は省略する。次いで図１８、図１９、図２０を参照して作業例３について説明する。なお作業者が行う実作業においては、例えば速度を一定に保って行われるものではないので、直線で表されないものもあり、図２０は模式的に表したものである。

作業例３は、登録重量がＷ５であって、作業者が図１２の状態から容器３８の傾斜角度値θ２は変えること無しに、容器３８の鉛直高さを変えて、注出部３８ａの鉛直高さを変えたい場合である。図１８は作業者が図１２の状態から下降釦２５を押して（時刻ｔ４ｃ）、容器３８を床４０からの高さＨ２まで下降させた時（時刻ｔ４ｄ）の状態を示したものである。作業者が下降釦２５を押している期間は、速度は下向きでＶｎであり、リンクチェーン４の繰出し長がＬ５へと変化する。作業者は再びハンドル３７を用いて容器３８を傾斜させ始め（時刻ｔ４ｄ）、図１９に示すように容器３８の傾斜角度値を増大させて行くにつれて、容器３８内の注入物５０は減少するが、本体装置２の制御部１０は注出部３８ａの鉛直方向の高さＨ２を保つように制御する。

作業者は、容器３８内の注入物５０を注ぎ終わった後、容器３８を元の位置すなわち傾斜角度０°へ戻す（時刻ｔ５）と、傾斜フラグはＯＦＦとなる。この時のリンクチェーン４の繰出し長は、傾斜フラグがＯＮとなった当初の長さＬ１であっても良いし、作業者が下降釦２５を押すことによって降下した鉛直距離を加算した長さであっても良い。鉛直距離は位置検出部１３によって容易に検出できる。変形として、作業者が上昇釦２４を押してリンクチェーン４の繰出し長を小さくする場合もあり、その時は減算処理される。さらに本体装置２の制御部１０は、時刻ｔ５に重量検出部１２が検出した重量Ｗ１を記憶手段１０ａへ登録値として記憶及び更新し、この重量Ｗ１を基に吊り具３０及び容器３８をバランス状態にさせ、バランスモード（W1）となる。

以上説明したように本発明の荷役助力装置によれば、荷役物である液体や粉体を入れた容器を傾斜させて荷役物を移載する作業において、良好な操作性を有する荷役助力装置を提供できる。

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機械への適用が可能である。

１ ：荷役助力装置
２ ：本体装置
３ ：吊下げフック
４ ：リンクチェーン（スリング）
５ ：吊り具用フック（係止部）
１０ ：制御部
１０ａ ：記憶手段
１０ｂ ：バランス制御手段
１０ｃ ：速度調整手段
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 ：操作指令部
２１ ：操作指令制御部
２２ ：バランス釦
２３ ：保持釦
２４ ：上昇釦
２５ ：下降釦
２６ ：操作指令送受信部
２７ ：電池部
３０ ：吊り具
３１ ：アイボルト
３２ ：吊りアーム
３３ ：容器ホルダ
３４ ：容器押え板
３５ ：回転軸
３６ ：回転操作アーム
３７ ：ハンドル
３８ ：容器
３８ａ ：注出部（特定箇所）
４０ ：床
４１ ：移動ブロック
４２ ：レール
４３ ：被注入容器
５０ ：注入物
６０ ：傾斜角度検出部
６１ ：ポテンショメータ（可変受動素子）
６２ ：傾斜角度演算部
６３ ：プーリ
６４ ：プーリ
６５ ：ベルト
６６ ：ブラケット
６７ ：軸受部

Claims (4)

1. 係止部と、昇降作動部と、モータ部と、傾斜角度検出部と、重量検出部と、位置検出部と、操作指令部と、制御部と、を有して荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
   前記係止部は、前記荷役物を収容する容器を傾斜可能に係止し、
   前記昇降作動部は、スリングを介して前記係止部を昇降させ、
   前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
   前記傾斜角度検出部は、前記容器の傾斜角度を検出して傾斜角度値を前記制御部へ送信し、
   前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
   前記位置検出部は、前記荷役物の昇降の位置値を検出して前記制御部へ送信し、
   前記操作指令部は、操作の指令を前記制御部へ送信し、
   前記制御部は、前記操作指令部からバランス制御の指令を受信した場合に、
   前記重量検出部から前記重量値を受信して登録値として記憶する記憶手段と、
   前記重量検出部から受信する前記重量値を前記登録値に等しくする制御値を演算して前記モータ部へ指令するバランス制御手段と、
   前記バランス制御手段による前記バランス制御中に受信した前記傾斜角度値と前記位置値と前記重量値とから、前記容器の傾斜角度に応じた前記容器の特定箇所の鉛直方向位置を所望の位置に保つための前記荷役物の昇降速度を演算して前記モータ部へ指令する速度調整手段と、を含む荷役助力装置。
2. 前記制御部は、前記傾斜角度値が所定値を超えた時に傾斜フラグを有効にする手段と、前記傾斜フラグが有効中に前記傾斜角度値が前記所定値以下となった時に前記傾斜フラグを無効にする手段と、前記昇降作動部に加わる前記重量値を更新登録値として記憶する手段と、前記重量検出部から受信する前記重量値を前記更新登録値に等しくする前記制御値を演算して前記モータ部へ指令する手段と、を含む請求項１に記載の荷役助力装置。
3. 係止部と、昇降作動部と、モータ部と、傾斜角度検出部と、重量検出部と、位置検出部と、操作指令部と、制御部と、を有して荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置の制御方法であって、
   前記係止部は、前記荷役物を収容する容器を傾斜可能に係止し、
   前記昇降作動部は、スリングを介して前記係止部を昇降させ、
   前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
   前記傾斜角度検出部は、前記容器の傾斜角度を検出して傾斜角度値を前記制御部へ送信し、
   前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
   前記位置検出部は、前記荷役物の昇降の位置値を検出して前記制御部へ送信し、
   前記操作指令部は、操作の指令を前記制御部へ送信し、
   前記制御部は、前記操作指令部からバランス制御の指令を受信した場合に、
   前記重量検出部から前記重量値を受信して登録値として記憶する記憶ステップと、
   前記重量検出部から受信する前記重量値を前記登録値に等しくする制御値を演算して前記モータ部へ指令するバランス制御ステップと、
   前記バランス制御ステップによる前記バランス制御中に受信した前記傾斜角度値と前記位置値と前記重量値とから、前記容器の傾斜角度に応じた前記容器の特定箇所の鉛直方向位置を所望の位置に保つための前記荷役物の昇降速度を演算して前記モータ部へ指令する速度調整ステップと、
   を実行する荷役助力装置の制御方法。
4. 前記制御部は、前記傾斜角度値が所定値を超えた時に傾斜フラグを有効にするステップと、前記傾斜フラグが有効中に前記傾斜角度値が前記所定値以下となった時に前記傾斜フラグを無効にするステップと、前記昇降作動部に加わる前記重量値を更新登録値として記憶するステップと、前記重量検出部から受信する前記重量値を前記更新登録値に等しくする前記制御値を演算して前記モータ部へ指令するステップと、を実行する請求項３に記載の荷役助力装置の制御方法。

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