JP2023129206A - 荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】荷役物の状態に応じた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】係止部６と、昇降作動部１６と、モータ部１１と、重量検出部１２と、制御部１０と、を有して荷役物７の昇降の助力を行う荷役助力装置１であって、係止部６は、荷役物７を係止し、昇降作動部１６は、係止部６を繋ぐスリングを巻回して係止部６を昇降させ、モータ部１１は、昇降作動部１６を駆動し、重量検出部１２は、昇降作動部１６に加わる重量値を検出して制御部１０へ送信し、制御部１０は、重量検出部１２から受信した重量値の変化量を用いて制御値を演算して、この制御値に基づいて係止部６及び荷役物７の少なくとも１つの昇降の制御を行う制御手段を有する。【選択図】図３

Description

本願は、令和４年３月４日付けの出願を基礎とする国内優先権主張の出願である。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により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（アシスト力）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スムーズに移動させている。したがって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、サーボモータ等で外力の印加による重量変化を元に制御を行うように構成されている。

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。この荷役助力装置の操作性の向上やトラブル防止のため、荷役物の吊り上げや着床などの荷役物の状態の検出を行いたいという要望がある。さらに液体や粉体を入れた容器を宙吊りとし、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と荷役物の重量が減少するので吊下げている容器の高さが変わってしまい、操作性の改善が求められている。

このような問題に鑑みて、本発明は、荷役物の状態に応じた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、重量検出部と、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、荷役物を係止し、
昇降作動部は、係止部を繋ぐスリングを巻回して係止部を昇降させ、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
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、
制御部は、重量検出部から受信した重量値の変化量を用いて制御値を演算して、当該制御値に基づいて、係止部及び荷役物の少なくとも１つの昇降の制御を行う。

また、制御部は、変化量として重量値を時間微分して得た重量微分値を基に、係止部及び荷役物の少なくとも１つの昇降の状態を判定する状態判定手段を有する。

また、制御部がモータ部への指令によって係止部を下降させている際に、
状態判定手段が、重量微分値が第１の所定値を超えたと判断した時、
制御部は、直ちに係止部を上昇させるように昇降作動部を駆動する。

また、制御部は予め荷役物重量値を記憶する予設定重量記憶部を有し、
制御部が係止部の上昇指示を操作指令部から受信してモータ部へ上昇指令を送信している際に、
状態判定手段が、重量微分値が第２の所定値を超えたと判断し、
制御部が、重量検出部から受信した重量値が予設定重量記憶部に記憶している荷役物重量値に達したと判断した時、
制御部は、上昇指令を止め、荷役物重量値を基に荷役物の昇降の助力をモータ部へ指令する。

また、制御部が、荷役物への鉛直方向の外力の印加によって荷役物の昇降をモータ部へ指令して助力している時、
状態判定手段が、重量微分値の絶対値が第３の所定値を超えたと判断し、
制御部が、重量検出部から受信した重量値が第４の所定値以下と判断した時、
制御部が、現在の重量値を登録重量値として重量記憶部に記憶して、登録重量値を基に荷役物の昇降の助力をモータ部へ指令する。

また、係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
制御部は、登録手段と、重量追従制御手段と、を有し
制御部が、操作指令を制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、
登録手段は、
現在の重量検出部から受信した重量値を登録重量値として重量記憶部へ、現在の位置検出部から受信した位置値を登録位置値として位置記憶部へ、それぞれ記憶し、
重量追従制御手段は、その後に受信した重量値を登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、登録位置値と、を加算した値を移動目標値として昇降作動部を駆動する重量追従制御を実行する。

また、制御部は、受信した重量値が登録重量値から定めた割合以下となった時、若しくは前回受信した重量値と現在受信した重量値の差が閾値を超えた時、重量追従制御を解除する。

また、制御部は、差分値の符号が前回の値から反転若しくは絶対値が減少した時に、前回の移動目標値を使用して重量追従制御を実行する。

また、制御部は、係止部が前回演算した移動目標値に未だ到達していないことを位置検出部から検出し、かつ新たに演算した差分値の絶対値が前回の値より減少して、かつ次の新移動目標値の絶対値が現在の位置値の絶対値よりも大きい時、新移動目標値を使用して重量追従制御を実行する。

また、係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
制御部は、登録手段と重量追従制御手段とを有し、
登録手段は予め、荷役物を分配する際の分配重量値を登録分配重量値として重量記憶部へ記憶し、少なくとも２つ以上の登録位置値を位置記憶部へ記憶し、
制御部が、操作指令を制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、
登録手段は、現在の重量検出部から受信した重量値を登録重量値として重量記憶部へ記憶し、
重量追従制御手段は、その後に受信した重量値が、登録重量値から登録分配重量値を減算した分配基準値に到達するまでの期間内に、重量値を登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、登録位置値と、を加算した値を移動目標値として昇降作動部を駆動し、
重量値が分配基準値に到達した時には、受信した重量値を新たな登録重量値として更新して重量記憶部へ記憶する。

また、所定の係数が、荷役物を入れて係止部に吊下げて使う容器の形状及び荷役物の状態により定められる。

本発明の一態様に係る荷役助力装置の制御方法は、
係止部と、昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、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、荷役物を係止し、
昇降作動部は、係止部を繋ぐスリングを巻回して係止部を昇降させ、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
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、
制御部は、
重量検出部から受信した重量値の変化量を用いて制御値を演算するステップと、
当該制御値に基づいて係止部及び荷役物の少なくとも１つの昇降の制御を行うステップと、を有する。

また、制御部は、変化量として重量値を時間微分して得た重量微分値を基に、係止部及び荷役物の少なくとも１つの昇降の状態を判定するステップを有する。

また、荷役助力装置は係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
制御部は、操作指令を制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、
現在の重量検出部から受信した重量値を登録重量値として重量記憶部へ、現在の位置検出部から受信した位置値を登録位置値として位置記憶部へ、それぞれ登録するステップと、
その後に受信した重量値を登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、登録位置値と、を加算した値を移動目標値として演算するステップと、
移動目標値へ昇降作動部を駆動するステップと、を含む。

また、係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
制御部は、
予め、荷役物を分配する際の分配重量値を登録分配重量値として重量記憶部へ記憶するステップと、
予め、少なくとも２つ以上の登録位置値を位置記憶部へ記憶するステップと、
制御部が、操作指令を制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、現在の重量検出部から受信した重量値を登録重量値として重量記憶部へ記憶するステップと、
その後に受信した重量値が、登録重量値から登録分配重量値を減算した分配基準値に到達するまでの期間内に、重量値を登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、登録位置値と、を加算した値を移動目標値として昇降作動部を駆動するステップと、
重量値が分配基準値に到達した時には、受信した重量値を新たな登録重量値として更新して重量記憶部へ記憶するステップと、を含む。

本発明によれば、荷役物の状態に応じた操作性の改善を図った荷役助力装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置と荷役物の斜視構成図である。 本発明の第１及び第２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操作指令部の斜視図である。 本発明の第１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。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が実施するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が実施するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が演算する荷重値と荷重微分値のグラフ例である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業のタイムチャートを模式的に表した図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業のタイムチャートを模式的に表した図である。 本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業のタイムチャートを模式的に表した図である。 本発明の第２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。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置と吊り具の斜視構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第１の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第１の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第１の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第１の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が実施するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第１の注ぎ作業のタイムチャートを模式的に表した図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第２の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第２の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第２の注ぎ作業のタイムチャートを模式的に表した図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第３の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第３の注ぎ作業を表した模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第３の注ぎ作業を表した模式図である。

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は本発明の第１の実施形態の一例である荷役助力装置１と吊り具６及び荷役物７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、操作指令部９と、を含んで構成されている。本体装置２は、スリングであるリンクチェーン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６と、吊り具６に係止される荷役物７と、の昇降を行う。吊り具用フック５は、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の下方に設けられている。本体装置２の天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４から図１５で表される水平移動用のレール３２に沿って水平方向に移動自在な移動ブロック３１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、リンクチェーン４の一端に設けられた荷役物用のフックであって、吊り具６を係止する係止部である。吊り具６は、荷役物７を支持するものである。荷役物７は例えば軸方向で直径の大きさが変化する円柱状の物体であって、重心位置が中央では無く、偏っているものである。吊り具６は断面が略コの字状の中空角柱形状で、各先端部に対向する突部が設けられ、中空部を荷役物７の軸方向に沿って移動させる事で、荷役物７を床に置いたままで係止することができる係止部材である。

操作指令部９は、本体装置２を遠隔にて操作するため釦を配置した所謂リモコンであって、本実施形態では電波によって通信している。操作指令部９は、電池によって駆動される。

図２は本発明の第１及び第２の実施形態の荷役助力装置１の本体装置２の一部を省略した斜視構成図と操作指令部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を介して吊り具用フック５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、減速機にてモータの回転速度を減速し、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はスリングであって、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８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、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。重量検出部１２は、吊下げフック３に吊るされ、一方で昇降作動部１６を吊るす構造となっている。重量検出部１２の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。なお重量検出部１２は、ホイートストーンブリッジ回路からのアナログ出力を増幅する回路や、増幅した信号をデジタル信号に変換する回路を含んでいても良い。

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。この制御部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。

なお制御部１０は、重量検出部１２からのアナログ出力を増幅する回路や、増幅した信号をデジタル信号に変換する回路を含んでいても良い。

また、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９と無線にて通信するための電子回路を有している。

操作指令部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。操作の内容詳細については後述する。

図３は本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置１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と操作指令部９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、重量登録手段１０ａ、バランス制御手段１０ｂ、状態判定手段１０ｃ、予設定重量記憶部１０ｄ、重量記憶部１０ｅ、設定値記憶部１０ｆが含まれている。

本体装置送受信部１４は、操作指令部９の操作指令送受信部２５と無線にて通信を行う。本体装置送受信部１４及び操作指令送受信部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（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有する場合がある。

操作指令制御部２０は操作指令部９全体の制御を行っている。操作指令制御部２０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２５へ送信する。そして操作指令送受信部２５は操作指令制御部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には、操作指令部９と本体装置２のペアリングを行うための操作指令部９の識別情報が付与されている。

次いで操作指令部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２１を押すと操作指令部９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９からバランス指令を受信すると、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重量登録手段１０ａに記憶する。この後は、本体装置２の制御部１０内のバランス制御手段１０ｂは、重量検出部１２から昇降作動部１６に加わる重量値（負荷）を受信して、これが重量登録手段１０ａに記憶された登録値と等しくなるように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６及び荷役物７）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６若しくは荷役物７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、本体装置２の制御部１０は、これを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、さらにリンクチェーン４を繰り出す方向にモータ部１１を制御し、吊り具６及び荷役物７は下降する。一方、作業者がこのバランス制御中に吊り具６若しくは荷役物７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、本体装置２の制御部１０は、これを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、さらにリンクチェーン４を巻き上げる方向にモータ部１１を制御し、吊り具６及び荷役物７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すぐさま吊り具６及び荷役物７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２２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る保持制御を実行し、保持制御は吊り具用フック５及び吊り具６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２３若しくは下降釦２４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が保持状態及びバランス状態いずれにあっても、作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すと、上昇若しくは下降を行い、押した上昇釦２３若しくは下降釦２４から手を離すと保持状態に戻る。

図４から図１５は、作業者が本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置１を用い、吊り具６及び荷役物７を扱う一連の作業状態を表した模式図である。また図１６、図１７は本発明の第１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４から図１７を用いて吊り具６及び荷役物７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について説明する。

図４において、レール３２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３１はレール３２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３１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。床は、床面３０ａと床面３０ａに段差を有した床面３０ｂとを有し、本実施形態では床面３０ａに置かれた荷役物７を床面３０ｂへ移動させる作業について説明する。

図１６のフローチャートにおいて、まず荷役助力装置１の電源が入っていない状態で、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、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。

次いで図４に示すように作業者は、操作指令部９の下降釦２４を連続的に押して、吊り具６が荷役物７を装着できる鉛直方向の位置まで吊り具用フック５を下降させようとする。この時、上昇釦２３は押されていないので、図１６において制御部１０はステップＳ１０２にて上昇釦２３は押されていないと判断し（No）、ステップＳ１０３へ進む。次いで制御部１０はステップＳ１０３にて下降釦２４が押されていると判断し（Yes）、下降処理ステップＳ２００へ進む。

下降処理ステップＳ２００は、ステップＳ２０１からステップＳ２０４を含み、制御部１０は、下降処理ステップＳ２００では図１７（ａ）に示す吊り具６や荷役物７の下降処理を行う。

制御部１０はステップＳ２０１にて、モータ部１１へ下降の指令を行い、ステップＳ２０２へ進む。次いで、制御部１０はステップＳ２０２にて、荷重微分値演算を行って、ステップＳ２０３へ進む。ここで荷重微分値演算について説明する。重量検出部１２は所定の周期で、昇降作動部１６に加わる重量値を制御部１０へ送信している。したがって、制御部１０はこの重量値を受信して、所定の時間間隔で時間の微分演算を行って、荷重微分値を得ることができる。なお荷重は加速度に比例するので、荷重微分値は所謂加加速度に相当するものである。

制御部１０はステップＳ２０３にて荷重微分値の絶対値が所定の値以下であると判断すると（No）、ＲＥＴＵＲＮとなってステップＳ１０１へ進み、作業者が下降釦２４を押している限りステップＳ２０１を実行する。制御部１０はステップＳ２０３にて荷重微分値の絶対値が所定の値Ｊ１よりも大きいと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４へ進む。ここで所定の値Ｊ１は、何らかの原因でリンクチェーン４がチェーン収納部８内で絡まってしまい、リンクチェーン４の繰り出しが不能になった場合の荷重微分値である。所定の値Ｊ１は、予め実験などによって定め、制御部１０の設定値記憶部１０ｆに記憶され、さらに書き換え可能であって良い。制御部１０の設定値記憶部１０ｆへのアクセスは、有線ケーブル若しくは無線にてパーソナルコンピュータや専用端末を制御部１０へ繋いで行うことができる。後述する予設定重量記憶部１０ｄのアクセスも同じ手段で実施することが可能である。図５は、リンクチェーン４がチェーン収納部８内で絡まってしまい、リンクチェーン４の繰り出しが不能になった場合を示している。

制御部１０はステップＳ２０４にて、モータ部１１へ予め定めた所定距離だけ上昇の指令を行い、RETUＲＮによって下降処理ステップＳ２００を終了し、ステップＳ１０１へ進み、位置保持状態となる。さらに制御部１０はステップＳ２０４にて、リンクチェーン４がチェーン収納部８内で絡まってしまっている可能性があることを、本体装置２に設けられた表示機や音声発生機などで警告発信してもよい。

次に図７から図１５を参照して、床面３０ａに置かれた荷役物７を、床面３０ｂへ移動させる作業について説明する。図７の状態において、作業者が操作指令部９のバランス釦２１を押す。すると図１６のフローチャートにおいて、制御部１０はステップＳ１０４にて、バランス釦２１が押されたと判断して、ステップＳ１０５へ進む。

制御部１０はステップＳ１０５にて、現在の重量値を重量検出部１２から受信して、これを用いて演算し、重量記憶部１０ｅに登録重量値として記憶させ、ステップＳ１０６へ進む。すなわち図７において登録重量値は、荷役物７が吊るされていない吊り具６のみの重量である。

制御部１０はステップＳ１０６にて、登録重量値に基づいてバランス制御を実行する。この時、吊り具６はバランス状態にあるため、作業者が吊り具６に下向きの小さな外力を加えると吊り具６は下降し、上向きの小さな外力を加えると吊り具６は上昇し、外力を取り去ると吊り具６は停止する。図７において、作業者が吊り具６に下向きの小さな外力を加えると吊り具６は下降し、やがて図８に示すように吊り具６を床面３０ａ付近まで動かすことができる。そして作業者は、吊り具６が荷役物７を係止できる位置まで荷役助力装置１を水平移動させ（図９）、操作指令部９の上昇釦２３を押して係止部の上昇指示を行う。

すると、制御部１０はステップＳ１０７にて、上昇釦２３が押されたと判断し（Ｙｅｓ）、上昇処理ステップＳ３００へ進む。上昇処理ステップＳ３００は上昇処理であって、ステップＳ３０１からステップＳ３０９を含み、制御部１０は、上昇処理ステップＳ３００では図１７（ｂ）に示す上昇処理を行う。

制御部１０はステップＳ３０１にて、モータ部１１へ上昇指令を行い、ステップＳ３０２へ進む。次いで、制御部１０はステップＳ３０２にて、荷重微分値演算を行って、ステップＳ３０３へ進む。荷重微分値演算は、ステップＳ２０２と同様である。

制御部１０はステップＳ３０３にて荷重微分値の絶対値が所定の値Ｊ２以下と判断すると（Ｎｏ）、RETURN１にて上昇処理ステップＳ３００を終了し、ステップＳ１０１へ進み、位置保持状態となる。もちろん、作業者が上昇釦２３を押し続け、荷重微分値の絶対値が所定の値Ｊ２以下の場合は、上昇を継続する。一方制御部１０はステップＳ３０３にて荷重微分値の絶対値が所定の値Ｊ２より大きいと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４へ進む。ここで所定の値Ｊ２は、吊り具６が上昇してリンクチェーン４のテンションが急激に大きくなった場合の荷重微分値である。所定の値Ｊ２は、上昇の設定速度に対して予め実験などによって定め、制御部１０の設定値記憶部１０ｆに記憶され、さらに書き換え可能であって良い。この時の荷役物７の状態を示したものが図１０であって、この時点では荷役物７が床面３０ａから離間したとは言えない状態である。

制御部１０はステップＳ３０４にて、予設定重量記憶部１０ｄから予設定重量値を読出し、ステップＳ３０５へ進む。ここで予設定重量値とは、予め荷役物重量値を予設定重量記憶部１０ｄへ登録しておき、制御部１０は必要に応じてこの予設定の荷役物重量値を用いてバランス制御を行うものである。予設定重量記憶部１０ｄへの登録は、設定値記憶部１０ｆへのアクセスと同様に、有線ケーブル若しくは無線にてパーソナルコンピュータや専用端末を制御部１０へ繋いで行うことができる。

制御部１０はステップＳ３０５にて、予設定重量記憶部１０ｄの内容が空白（Ｎｕｌｌ）であると判断すると（Ｎｏ）、RETURN１にて上昇処理ステップＳ３００を終了し、ステップＳ１０１へ進む。ここで予設定重量記憶部１０ｄの内容が空白である場合は、制御部１０は参照するバランス制御のための予設定の荷役物重量値が存在しないことから、単なる操作指令部９からの上昇釦２３の押下による上昇のみの処理として扱う。

制御部１０はステップＳ３０５にて、予設定重量記憶部１０ｄに予設定重量値が存在すると判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６へ進む。

制御部１０はステップＳ３０６にて、吊り具６を上昇させ、ステップＳ３０７へ進んで、重量値が予設定重量値になるまでループでステップＳ３０６を実行する。

制御部１０はステップＳ３０７にて、重量値が予設定重量値になったと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０８へ進む。この時の状態が図１１に示されている。

制御部１０はステップＳ３０８にて、吊り具６を停止させ、ステップＳ３０９へ進む。制御部１０はステップＳ３０９にて、予設定重量記憶部１０ｄの予設定重量値をバランス制御に用いる設定を行い、RETURN２にて上昇処理ステップＳ３００を終了し、ステップＳ１０６へ進む。よって図１１に示すように、作業者が吊り具６または荷役物７に僅かな外力を加えることで、荷役物７を昇降できる状態となる。なおステップＳ１０５にて登録した登録重量値によるバランス制御、ステップＳ３０９にて予設定重量値をバランス制御に用いる設定を行ったバランス制御、のいずれにおいても、操作指令部９の上昇釦２３、下降釦２４、保持釦２２のいずれかを押すことでバランス制御は解除され（ステップＳ１０７からステップＳ１０９の各Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１へ戻ることになる。さらにステップＳ１０５にて登録した登録重量値によるバランス制御、ステップＳ３０９にて予設定重量値をバランス制御に用いる設定を行ったバランス制御、のいずれにおいても、操作指令部９のバランス釦２１を押すことで、制御部１０はステップＳ１１０にて、バランス釦２１が押されたと判断して（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５へ進む。よって、制御部１０はバランス釦２１が押された時の重量値を基に登録重量値として適用してバランス制御を行うことになる。

制御部１０はステップＳ１０７からステップＳ１１０の全てにおいていずれの釦も押されていないと判断すると（いずれもＮｏ）、ステップＳ１１１へ進む。

制御部１０はステップＳ１１１にて、荷重微分値を演算してステップＳ１１２へ進む。この演算の方法はステップＳ２０２、S302と同様である。

制御部１０はステップＳ１１２にて、現在の荷重微分値の絶対値が第３の所定値Ｊ３を超えているかを判断し、超えていなければ（Ｎｏ）、ステップＳ１０６へ戻って、バランス制御を継続する。一方、制御部１０はステップＳ１１３にて、現在の荷重微分値の絶対値が第３の所定値Ｊ３を超えていると判断したら（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１３へ進む。この第３の所定値Ｊ３は、荷役物７が床などに接触した場合に生じる荷重微分値であって、これも予め実験などによって定めることができる。

制御部１０はステップＳ１１３にて、所定のｎ秒後の重量値を重量検出部１２から取得して、ステップＳ１１４へ進む。この所定のｎ秒はおおむね０．５から１秒程度であって、例えば予め実験などによって決められて、設定値記憶部１０ｆに記憶しておくものである。

制御部１０はステップＳ１１４にて、ステップＳ１１３で得た重量値と登録重量値の変化が第４の所定値Ｗ４より大きいと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１へ進む。この時、制御部１０は、荷役物７が吊り具６から脱落した可能性があると判断し、保持状態となる。この第４の所定値Ｗ４は荷役物７の形状や重心位置などで設定され、予め設定値記憶部１０ｆに記憶しておくものである。

一方、制御部１０はステップＳ１１４にて、ステップＳ１１３で得た重量値と登録重量値の変化量が第４の所定値Ｗ４以下と判断すると（No）、ステップＳ１０５へ進み、この時の重量値を登録重量値として記憶する。すなわち制御部１０はステップＳ１１４にてＮｏと判断すると、荷役物７の一部が床に着地したものとして、減少した重量にてバランス制御を行うことになる。

次に、荷重微分値を用いて吊り具６（係止部）及び荷役物７の昇降の状態を判定することの根拠について、図１８（ａ）から図１８（ｄ）を用いて説明する。図１８（ａ）は、ある荷役物をバランス状態にて吊下げた状態でこれに鉛直上向きの外力を人手で印加した時の荷重値Ｗの時間による変化を示したものである。一方、図１８（ｂ）は、ある荷役物をバランス状態にて吊下げた状態で床に荷役物を接触させた時の荷重値Ｗの時間による変化を示したものである。図１８（ｃ）は、図１８（ａ）における荷重微分値をプロットしたグラフであり、図１８（ｄ）は、図１８（ｄ）における荷重値Ｗを時間で微分した荷重微分値Ｊをプロットしたグラフである。図１８（ａ）では大きな荷重の変化は見られるものの、図１８（ｃ）に示すように荷重微分値としてはさほど大きく現れないことが分かる。一方、図１８（ｂ）では若干の荷重の変化は見られるものの、図１８（ｄ）に示すように荷重微分値としては大きく現れることが分かった。故に、荷重微分値を用いることで、係止部及び荷役物に外力の印加が起こっているか、荷役物の床などへの接触が起こっているかは容易に識別でき、したがって係止部（吊り具６）及び荷役物７の昇降の状態を判定することができる。

図１９は、作業者が下降釦２４を押して、吊り具６を下降させている際に、リンクチェーン４がチェーン収納部８で絡まったことを検出して、上昇させるまでの状態を示すタイムチャートを模式的に表したものである。すなわち図１９は、図４から図６、及び図１７（ａ）の下降処理ステップＳ２００に関するものである。

ここでは吊り具６には荷役物７を係止していない保持状態から始まり、作業者が時刻ｔａ１にて下降釦２４を押し続けると、リンクチェーン４の繰り出し量がＬ１から徐々に増加する。そしてリンクチェーン４がチェーン収納部８で絡まって動きが阻害され、荷重微分値が所定の値Ｊ１を超えた瞬間（時刻ｔａ２）、状態判定手段１０ｃが、重量微分値が第１の所定値Ｊ１を超えたと判断して（ステップＳ２０３）、直ちにステップＳ２０４を実行して、リンクチェーン４を所定量だけ巻き上げ、リンクチェーン４の繰り出し量がＬ２となって保持状態となる（時刻ｔａ３）。

図２０は、作業者が吊り具６を引っ張って下降させ、床面３０ａに置かれた荷役物７を床面３０ｂへ移動させるまでの状態を示すタイムチャートを模式的に表したものである。すなわち図７から図１５、及び図１６全般と図１７（ｂ）の上昇処理ステップＳ３００に関するものである。

ここでは吊り具６には荷役物７を係止していない保持状態から始まり、作業者が時刻ｔｂ１にてバランス釦２１を押すと、制御部１０は図１６におけるステップＳ１０４、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６を順次実行する。荷役物７を係止していない吊り具６のみの重量はＷ１であるから、制御部１０はこれを登録重量値として重量記憶部１０ｅに記憶しバランス制御を行う。したがって作業者は吊り具６に鉛直下方向の小さな外力を加えることで吊り具６をリンクチェーン４の繰り出し量Ｌ５からＬ７へ降下できる。

作業者は、時刻ｔｂ２にて吊り具６をＬ７へ降下させた後、吊り具６を荷役物７へ係止できる位置まで水平移動させる。そして作業者は、時刻ｔｂ３から上昇釦２３を押し続けて吊り具６を上昇させる。制御部１０は、図１６におけるステップＳ１０７でＹｅｓと判断するので、上昇処理ステップＳ３００を順次実行する。作業者は、上昇釦２３を押し続けているので、制御部１０は、図１７（ｂ）のステップＳ３０３において、荷重微分値が第２の所定値Ｊ２を超えるまで上昇を実行する。すると、吊り具６が上昇して、荷役物７に当接してリンクチェーン４に荷役物７によるテンションが加わった時刻ｔｂ４にて荷重微分値が第２の所定値Ｊ２を超えることになり、制御部１０は図１７（ｂ）のステップＳ３０３においてＹｅｓへ進む。

制御部１０は図１７（ｂ）のステップＳ３０４において予設定重量値を予設定重量記憶部１０ｄから読出し、ステップＳ３０５において予設定重量値にＷｐが記憶されていることからＹｅｓへ進む。その後、制御部１０は図１７（ｂ）のステップＳ３０６とステップＳ３０７のループによって、重量値が予設定重量値Ｗｐに達するまで上昇を継続する。重量値が予設定重量値Ｗｐに達した時刻ｔｂ５で、リンクチェーン４の繰り出し量はＬ６となって、制御部１０はステップＳ３０９にて予設定重量値をバランス制御に使用して、荷役物７有りのバランス状態となる。

時刻ｔｂ５から、作業者は吊り具６または荷役物７に小さな外力を加えて上昇させ、任意の所望の高さ（リンクチェーン４の繰り出し量はＬ４）に到達させる。そして、作業者は荷役物７を図１２のように、移動先の床面３０ｂの鉛直上方に水平移動させる。さらに時刻ｔｂ６にて作業者は吊り具６に鉛直下向きの外力を加えて、荷役物７を降下させる。やがて、荷役物７が床面３０ｂに当たって（図１３）、時刻ｔｂ７にて荷重微分値の絶対値が第３の所定値Ｊ３に達して、制御部１０は、図１６のステップＳ１１２にて荷重微分値の絶対値が第３の所定値Ｊ３よりも大きいと判断し、ステップＳ１１３でｎ秒間待機した後の重量値を取得して、ステップＳ１１４で重量変化がＷ４以下と判断すると、ステップＳ１０５にて現在の重量値Ｗ２を登録重量値として更新記憶し、ステップＳ１０６でバランス制御を行う。

作業者は引き続き吊り具６に鉛直下向きの外力を加えて、荷役物７を降下させる。そして、荷役物７が床面３０ｂに全て着地すると（図１４）、再度荷重微分値が第３の所定値Ｊ３に達して（時刻ｔｂ８）、制御部１０は図１６のステップＳ１１２にて、荷重微分値の絶対値がＪ３よりも大きいと判断し、ステップＳ１１３でｎ秒間待機した後の重量値を取得して、ステップＳ１１４で重量変化がＷ４以下と判断すると、時刻ｔｂ９以降でステップＳ１０５にて現在の重量値Ｗ１を登録重量値として更新記憶し、ステップＳ１０６でバランス制御を行う。

図２１は、作業者が吊り具６を引っ張って下降させ、床面３０ａに置かれた荷役物７を床面３０ｂへ移動させるものの、途中で脱落して復帰させるまでの状態を示すタイムチャートを模式的に表したものである。なお時刻ｔｃ７までは図２０と同じなので省略する。

時刻ｔｃ７にて荷重微分値の絶対値が第３の所定値Ｊ３に達して、制御部１０は、図１６のステップＳ１１２にて、荷重微分値の絶対値がＪ３よりも大きいと判断し、ステップＳ１１３でｎ秒間待機した後の重量値を取得して、ステップＳ１１４で重量変化がＷ４より大きいと判断すると、ステップＳ１０１へ進み、時刻ｔｃ８にて保持状態となる。すなわち制御部１０は、重量変化がＷ４より大きいことから、荷役物７が吊り具６から脱落した状態である可能性が高いと判断して動作を保持し、その後の作業処理を作業者ができるようにしている。図２１では、作業者が時刻ｔｃ９から時刻ｔｃ１０の期間、下降釦２４を連続的に押して吊り具６を降下させ、荷役物７を吊り具６から開放し、時刻ｔｃ１１にてバランス釦２１を押して吊り具６のみでのバランス状態にして作業を続行している。

以上説明したように本発明の荷役助力装置によれば、荷役物の状態の検出により操作性の改善を図った荷役助力装置及びその制御方法を提供できる。

図２２は本発明の第２及び第３の実施形態に係る荷役助力装置１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と操作指令部９とを含んで構成されている。基本的な構成は第１の実施形態に係る荷役助力装置１の電子回路のブロック構成と同じであるので、相違点のみ説明する。

制御部１０は、重量記憶部１０ｅに加えて位置記憶部１０ｈを有している。登録手段１０ｇは、重量検出部１２から得た重量値と、位置検出部１３から得た位置値とを、操作指令制御部２０からの指令に基づき、重量記憶部１０ｅ及び位置記憶部１０ｈにそれぞれ登録値として記憶する。また制御部１０は、重量追従制御手段１０ｉを有している。重量追従制御手段１０ｉは、例えば吊り上げる容器４８内に入れられた液体や粉体などの荷役物５０を容器４８から被注入設備５１へ注ぐ時に有用である。

図２３は本発明の第２の実施形態の一例である荷役助力装置１と吊り具４０及び容器４８の斜視構成図である。

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用のフックであって、吊り具４０を係止する係止部である。吊り具４０は、容器４８を支持するものである。容器４８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。吊り具４０は、吊りアーム４２と、容器ホルダ４３と、容器押え板４４と、回転軸４５と、回転操作アーム４６と、ハンドル４７とを含んでいる。

吊りアーム４２は、門型の部材であって、その中心部にはアイボルト４１が取り付けられていて、アイボルト４１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となっている。アイボルト４１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４３は、容器４８の鍔の下面部分に当接して鉛直下方から容器４８を支持する。一方、容器押え板４４は、容器ホルダ４３とで容器４８の鍔を挟むように、容器４８の鍔の上面付近に設けられる。容器４８は、容器ホルダ４３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４６は回転軸４５を介して容器ホルダ４３及び容器押え板４４と結合し、容器ホルダ４３と容器押え板４４とを吊りアーム４２に対して制限された範囲で回転自在である。ハンドル４７は回転操作アーム４６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４７を握って回転操作アーム４６を操作することで、容器ホルダ４３及び容器押え板４４を制限された範囲で回転させることができる。回転操作アーム４６のハンドル４７の隣には、操作指令部９が着脱可能な領域が設けられている。よって操作指令部９が装着されている場合には作業者はハンドル４７を握りながら操作指令部９のスイッチを押して、荷役助力装置１の操作が可能である。

図２４から図２７は、作業者が本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置１を用い、吊り具４０及び容器４８内の荷役物５０を扱う一連の第１の注ぎ作業状態を表した模式図である。また図２８は本発明の第２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２４から図２８を用いて、第１の注ぎ作業における吊り具４０及び容器４８内の荷役物５０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について説明する。

図２４において、レール３２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３１はレール３２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３１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。床面３０ａには、荷役物５０が入った容器４８が置かれており、床面３０ａより高い場所に被注入設備５１が載せ置かれている。次に床面３０ａに置かれた容器４８内の荷役物５０を、被注入設備５１へ移動させる第１の注ぎ作業について説明する。

図２４は、床面３０ａに置かれて荷役物５０が入った容器４８に対して、作業者が水平方向に吊り具４０を移動させて、容器４８を容器ホルダ４３に装着した後の状態を示している。

図２８のフローチャートにおいて、まず荷役助力装置１の電源が入っていない状態で、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、制御部１０はステップＳ４０１を実行して、ステップＳ４０２へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ４０１にて、昇降作動部１６を現在位置にて保持する。

次いで作業者は、操作指令部９の下降釦２４を連続的に押して、吊り具用フック５が吊り具４０を係止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。したがって制御部１０はステップＳ４０２にて下降釦２４が押されていると判断し（Yes）、ステップＳ４０３へ進む。制御部１０はステップＳ４０３にて、昇降作動部１６を作動させて下降させ、作業者が操作指令部９の下降釦２４を押すのを止めると、その位置でステップＳ４０１へ進み位置保持状態となる。そして作業者は、吊り具用フック５を吊り具４０のアイボルト４１に係止して、図２４で示された状態となる。

次いで作業者は、操作指令部９の上昇釦２３を連続的に押して、容器４８を床面３０ａから地切する高さまで上昇させる。すなわち、制御部１０はステップＳ４０２にて上昇釦２３が押されていると判断し（Yes）、ステップＳ４０３へ進む。制御部１０はステップＳ４０３にて、昇降作動部１６を作動させて上昇させ、作業者が操作指令部９の上昇釦２３を押すのを止めると、その位置でステップＳ４０１へ進み位置保持状態となる。そして作業者は、操作指令部９のバランス釦２１を押して荷役助力装置１をバランス制御状態にする。

図２８のフローチャートにおいて、制御部１０はステップＳ４０２にて上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されていないと判断して（No）、ステップＳ４０４へ進み、ステップＳ４０４にてバランス釦２１が押されたと判断すると（Yes）、ステップＳ４０５へ進む。

制御部１０はステップＳ４０５にて、現在の重量値を重量検出部１２から受信して、これを用いて演算し、重量記憶部１０ｅに登録重量値として記憶させ、ステップＳ４０６へ進む。

制御部１０はステップＳ４０６にて、登録重量値に基づいてバランス制御を実行する。制御部１０によってバランス制御が行われている期間は、吊り具４０以下の容器４８及び荷役物５０はバランス状態にあるため、作業者が吊り具４０に下向きの小さな外力を加えると吊り具４０は下降し、上向きの小さな外力を加えると吊り具４０は上昇し、外力を取り去ると吊り具４０は停止する。したがって作業者は、容器４８が荷役物５０を被注入設備５１へ注入できる位置まで荷役助力装置１を鉛直及び水平移動（移動ブロック３１とレール３２による）させることができる（図２５）。

この状態で作業者がバランス釦２１を例えば１秒以上長押しするまでは、制御部１０は引き続きバランス制御を実行する。すなわち制御部１０はステップＳ４０７にてバランス釦２１が長押されず、重量追従制御に切り替える重量追従制御指令を受信していないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ４１７へ進む。制御部１０はステップＳ４１７にて、新たにバランス釦２１が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に進み、最新の重量値を重量検出部１２から受信して、これを用いて演算し、重量記憶部１０ｅに登録重量値として記憶させる。制御部１０はステップＳ４１７にて、バランス釦２１が押されていないと判断すると（No）、ステップＳ４１８に進む。制御部１０はステップＳ４１８にて上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されたと判断すると（Yes）、ステップＳ４１９へ進み、上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されている期間中、吊り具４０を上昇若しくは下降させる。そして作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すのをやめた時点で昇降作動部１６を停止させ、ステップＳ４０１へ進む。制御部１０はステップＳ４１８にて上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されていないと判断すると（No）、ステップＳ４２０へ進む。制御部１０はステップＳ４２０にて保持釦２２が押されていないと判断すると（No）、ステップＳ４０６へ進み、引き続きバランス制御を継続する。制御部１０はステップＳ４２０にて保持釦２２が押されたと判断すると（Yes）、ステップＳ４０１へ進み、保持制御を実行する。

制御部１０はステップＳ４０７にてバランス釦２１が長押され、重量追従制御に切り替える重量追従制御指令を操作指令部９から受信したと判断すると（Yes）、ステップＳ４０８へ進む。制御部１０はステップＳ４０８にて、直ちに登録手段１０ｇによって、重量検出部１２から得た重量値と、位置検出部１３から得た位置値とを、重量記憶部１０ｅ及び位置記憶部１０ｈにそれぞれ登録重量値及び登録位置値として記憶して、ステップＳ４０９へ進む。この登録位置値は例えばリンクチェーン４の本体装置２からの繰り出し量であって、図２５における繰り出し量ＬＢ１である。なお重量追従制御指令は、バランス釦２１の１秒以上の長押しに限らず、操作指令部９に別途設けた釦を用いたり、２つの釦の同時押しによるものであったり、などの種々の変形であってもよい。

制御部１０はステップＳ４０９にて、重量検出部１２から得た最新の重量値を取得し、続いてステップＳ４１０にて、この最新の重量値と、重量記憶部１０ｅ及び位置記憶部１０ｈに記憶された登録重量値と登録位置値とを用いて、リンクチェーン４の本体装置２からの繰り出し目標値、すなわち吊り具４０の移動目標値を演算する。

ここで移動目標値は、以下のように演算され、その演算の周期は、例えば１ｍｓ～１０ｍｓで行われて、その度に更新される。
移動目標値＝登録位置値＋（登録重量値―最新重量）×変化勾配（mm/kg） （式１）
そしてここでの「登録重量値―最新重量」が重量値の変化量を示す減算値であって、この減算値に変化勾配を乗算したものを差分値と定義する。

変化勾配は、容器４８の形状、寸法や荷役物５０の状態などから、計算若しくは予め測定した値から近似式を得るなどして決定される。すなわち容器４８が回転軸４５によって傾いた角度と、容器４８に残留する荷役物５０の重量との関係を、近似式若しくはテーブル等で設定値記憶部１０ｆに記憶しておき、これらを読み出し用いて演算を行う。

また移動目標値の演算において、差分値の符号が前回の値から反転若しくは絶対値が減少した時には、移動目標値は前回の値を使用して、制御部１０は重量追従制御を実行する。これは、検出重量が上下することで移動目標の位置も上下してしまうことから、結果として大きく振動してしまうのを避けるためのものである。

さらに、検出した重量変化が大きく差分値が比較的大きくなって、移動目標値の変化量が比較的大きい場合で、前回設定された移動目標位置へ吊り具４０が到達する前であれば、新たな差分値が前回のものより小さく、かつこの新たな差分値を基にした新たな新移動目標値の絶対値が現在の位置値の絶対値より大きければ、新移動目標値を用いて重量追従制御を行う。すなわち制御部１０の行う重量追従制御は、吊り具４０が移動する方向は一方向で、逆戻りはさせない制御を行っている。この制御は、例えば作業者が鉛直方向の外力を吊り具４０や容器４８へ意図せずに加えてしまい、検出した重量変化が大きくなってしまった場合で、その後直ぐに外力の鉛直成分が無くなって本来の荷役物５０の重量に復帰した場合などに有用である。

制御部１０は、ステップＳ４１０にて演算した移動目標値を基に、昇降作動部１６を作動して、ステップＳ４１１にて吊り具４０の移動を実行し、ステップＳ４１２へ進む。

制御部１０はステップＳ４１２にて、バランス釦２１が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１３に進む。制御部１０はステップＳ４１３にて、重量追従制御を終了してステップＳ４０５に進んで、再度現在の重量値を重量検出部１２から受信して、これを用いて演算し、重量記憶部１０ｅに登録重量値として記憶させ（ステップＳ４０５）、その後バランス制御（ステップＳ４０６）を実行する。

制御部１０はステップＳ４１２にて、バランス釦２１が押されていないと判断すると（No）、ステップＳ４１４に進む。制御部１０はステップＳ４１４にて上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されたと判断すると（Yes）、ステップＳ４１５へ進み、上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されている期間中、吊り具４０を上昇若しくは下降させる。そして作業者が上昇釦２３若しくは下降釦２４を押すのをやめた時点で昇降作動部１６を停止させ、ステップＳ４０１へ進み、保持制御を実行する。制御部１０はステップＳ４１４にて上昇釦２３若しくは下降釦２４が押されていないと判断すると（No）、ステップＳ４１６へ進む。制御部１０はステップＳ４１６にて保持釦２２が押されていないと判断すると（No）、ステップＳ４０９へ進み、引き続き重量追従制御を継続する。制御部１０はステップＳ４１６にて保持釦２２が押されたと判断すると（Yes）、ステップＳ４０１へ進み、保持制御を実行する。

図２５は、作業者がバランス釦２１を長押しして制御部１０に重量追従制御を実行させ、作業者はハンドル４７を持って回転操作アーム４６を操作して容器４８を傾け始めて、荷役物５０を被注入設備５１へ注ぎ始める直前の状態を示す。注ぎ開始時の容器４８の容器鍔端部４８ａの位置は床面３０ａから高さＨの状態であって、吊り具４０の繰り出し位置値はＬｂ１である。

そして作業者が容器４８を角度θ１ほど傾けた状態が図２６である。制御部１０は常に重量検出部１２から重量値を得て重量追従制御の演算を行っているので、容器鍔端部４８ａの位置は床面３０ａから高さＨの状態で保たれ、この時の吊り具４０の繰り出し位置値はＬｂ２である。

さらに作業者は容器４８を傾けて荷役物５０を被注入設備５１へ注ぎ、角度θ３＝９０度ほど傾けた状態が図２７である。制御部１０は継続的に重量追従制御の演算を行っているので、容器鍔端部４８ａの位置は床面３０ａから高さＨの状態が保たれ、この時の吊り具４０の繰り出し位置値はＬｂ３である。この状態で容器４８内の荷役物５０は被注入設備５１へ注ぎ終わると、作業者はバランス釦２１を押して重量追従制御を解除してバランス制御に切り替えて、ハンドル４７を用いて容器４８の開口部が鉛直上方向に向くように戻す。さらに作業者は容器４８を床面３０ａへ着地させ、容器ホルダ４３から容器４８を開放して第１の注ぎ作業を終える。

図２９は、本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第１の注ぎ作業のタイムチャートを模式的に表した図である。

時刻ｔ０で電源が投入され、制御部１０は保持制御で開始する。時刻ｔ１で上昇釦２３が押されたことから、制御部１０はリンクチェーン４を巻き上げる方向に昇降作動部１６を作動させる。時刻ｔ２で、上昇釦２３が押されなくなると、保持状態となる。この時、容器４８が地切りとなり検出重量がＷｂ２に収束し、バランス制御のための重量を登録できる状態である。次いで時刻ｔ３でバランス釦２１が押されると、制御部１０はこの時の重量値Ｗｂ２を登録重量値として記憶する。そして制御部１０は、登録重量値Ｗｂ２を基にバランス制御を実行するので、作業者はハンドル４７を持って荷役物５０の入った容器４８を軽微な力で昇降できるようになる。

作業者が容器４８を被注入設備５１の鉛直上に位置させて、バランス釦２１を長押しすると、時刻ｔ４から制御部１０は重量追従制御を開始する。すなわち制御部１０は登録位置をＬｂ１として記憶し、吊下げられた重量は変化しないのでＷｂ２のままである。作業者は徐々に容器４８を傾けて荷役物５０を被注入設備５１へ注ぎ入れる。容器４８の傾斜角度が増加するにつれて、検出重量は減少し、一方リンクチェーン４の繰り出し位置は重量追従制御により鉛直方向の注ぎ位置を保つため減少する。すなわち制御部１０が重量追従制御を行っている期間では、制御部１０はリンクチェーン４の繰り出し長さをＬｂ１からＬｂ４へ連続的に変化させる。作業者は容器４８を傾けて荷役物５０を被注入設備５１へ注ぎ入れ終わると、バランス釦２１を押してバランス制御に切り替える（時刻ｔ５）。

時刻ｔ５から、制御部１０は吊り具４０と空の容器４８の重量Ｗｂ１を登録重量としてバランス制御を行う。作業者は時刻ｔ６で下降釦２４を時刻ｔ７まで押し続けることで、容器４８を床面３０ａに着地させ、第１の注ぎ作業は終了となる。

図３０と図３１は、作業者が本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置１を用い、吊り具４０及び容器４８内の荷役物５０を扱う第２の注ぎ作業状態の一部を表した模式図である。そして、図３２は、本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた第２の注ぎ作業のタイムチャートを模式的に表した図である。

時刻ｔ４までは、第１の注ぎ作業と同じであるため説明を省略する。作業者は、図３０に示すように容器４８の傾き角度θ２になった時に、バランス釦２１を押して重量追従制御を終了させ、バランス制御に切り替える（時刻ｔ４ａ）。重量追従制御では、容器鍔端部４８ａの鉛直方向位置を一定に保つことから、作業者は容器４８の傾き角度を一定に保ちつつ注ぎ口である容器鍔端部４８ａの高さを自在に変えることができない。ここでは作業者が容器鍔端部４８ａの鉛直方向位置をＨからＨ２へ移動する場合について説明する。時刻ｔ４ａから、制御部１０はバランス制御に切り替わっているので、作業者はハンドル４７を用いて容器４８を自在に昇降できる。この動きは図２８に示した、制御部１０が行うステップＳ４１２においてバランス釦２１が押されたと判断して重量追従制御を解除するステップＳ４１３、その後重量値を記憶して（ステップＳ４０５）、バランス制御を実行（ステップＳ４０６）、に沿ったものである。

作業者は容器鍔端部４８ａの鉛直方向高さを所望のＨ２にしたところで、再度バランス釦２１を長押しすると、時刻ｔ４ｂから制御部１０は重量追従制御を開始する。この時、リンクチェーン４の繰り出し位置値はＬｂ５、重量値はＷｂ３であるので、制御部１０はこれらを基に重量追従制御を再度実行する。作業者は徐々に容器４８を傾けて荷役物５０を被注入設備５１へ注ぎ終わると、リンクチェーン４の繰り出し位置値はＬｂ６に達する。そして制御部１０は、重量検出部１２から受信した重量値が所定の値以下Ｗｂ１となると、重量追従制御を解除し、バランス制御に切り替える。すなわち制御部１０は、重量検出部１２から受信した重量値が、登録重量値Ｗｂ３の所定の割合以下となった際には、重量追従制御はこれ以上行わず自動的にバランス制御に切り替える。これによって、作業者はバランス釦２１を押さずに次の作業を行うことができる。また制御部１０は、重量追従制御を解除した後に、保持制御に切り替えという変形であっても良い。

また制御部１０は、前回受信した重量値と現在受信した重量値の差が予め定めた閾値を超えた時にも、重量追従制御を解除し、バランス制御若しくは保持制御に切り替える。すなわち急激な重量値変化があった場合には、制御部１０は安全性等を考慮して自動的に昇降する重量追従制御は中止させるようにしている。

図３３から図３５は、作業者が本発明の第３の実施形態に係る荷役助力装置１を用い、容器４８内の荷役物５０を扱う第３の注ぎ作業状態の一部を表した模式図である。

図２２において、基本的な構成は第２の実施形態に係る荷役助力装置１の電子回路のブロック構成と同じであるが、位置記憶部１０ｈには複数の重量追従制御用の登録位置値が記憶されている。すなわち、第２の実施形態に係る荷役助力装置１において、位置記憶部１０ｈに記憶されている重量追従制御に用いられる登録値は基本１つであるが、第３の実施形態の位置記憶部１０ｈには複数の重量追従制御用の登録位置値が記憶され、各登録位置値を起点とした重量追従制御がシーケンスで実行される。

第３の注ぎ作業は、図３３から図３５に示すように、鉛直方向で３段階の高さにある被注入設備５１ａ～被注入設備５１ｃへ荷役物５０を注ぎ入れるものである。図３３における、被注入設備５１ａへの登録位置値Ｈａ（繰り出し位置はＬｂａ）、被注入設備５１ｂへの登録位置値Ｈｂ（繰り出し位置はＬｂｂ）、被注入設備５１ｃへの登録位置値Ｈｃが（繰り出し位置はＬｂｃ）、予めそれぞれ位置記憶部１０ｈに記憶されている。そして重量記憶部１０ｅには、荷役物５０を各被注入設備５１ａ～被注入設備５１ｃへ分配する際の分配重量値が登録分配重量値として、予め記憶されている。例えば総重量３０ｋｇの荷役物５０に対し、被注入設備５１ａ～被注入設備５１ｃへそれぞれ等分で分配する場合の分配重量値は１０ｋｇとなる。なお、第１の実施形態の荷役助力装置に設けられた予設定重量記憶部１０ｄに、分配する際の分配重量値が登録分配重量値として記憶される構成であっても良い。

作業者がハンドル４７を操作して、容器４８を被注入設備５１ａの付近に移動させて、バランス釦２１を１秒以上長押しして重量追従制御に切り替えると、制御部１０は現在の重量値３０ｋｇを登録重量値として（吊り具などの風袋重量は予め差し引いている）重量記憶部１０ｅに記憶する。そして、制御部１０はリンクチェーン４の繰り出し位置値（吊り具４０の位置）をＬｂａに設定して、昇降作動部１６に指令をして移動を開始する（図３３）。

作業者はハンドル４７を操作して荷役物５０を被注入設備５１ａに注ぎ込み始めると、荷役物５０の減少に伴って、移動目標値が刻々変化する重量追従制御が行われる。やがて、重量検出部１２から受信した重量値が、（登録重量値３０ｋｇ―分配重量値１０ｋｇ＝）２０ｋｇとなるので、制御部１０は、注ぎ量が１つ目の分配基準値に達したことを本体装置２若しくは操作指令部９から発する音や光などで作業者に報知し、現在の重量値２０ｋｇを登録重量値として重量記憶部１０ｅに記憶してこれを基にバランス制御へ移行する。

作業者はバランス制御にてハンドル４７を操作して、容器４８を被注入設備５１ｂの付近に移動させて、バランス釦２１を１秒以上長押しして再度重量追従制御に切り替えると、制御部１０は、リンクチェーン４の繰り出し位置値（吊り具４０の位置）をＬｂｂに設定して、昇降作動部１６に指令をして移動を開始する。

作業者はハンドル４７を操作して荷役物５０を被注入設備５１ｂに注ぎ込み始めると、荷役物５０のさらなる減少に伴って、移動目標値が刻々変化する重量追従制御が行われる（図３４）。やがて重量検出部１２から受信した重量値が、（登録重量値２０ｋｇ―分配重量値１０ｋｇ＝）１０ｋｇとなるので、制御部１０は、注ぎ量が２つ目の分配基準値に達したことを音や光などで作業者に報知し、現在の重量値１０ｋｇを登録重量値として重量記憶部１０ｅに記憶してこれを基にバランス制御へ移行する。

作業者はバランス制御にてハンドル４７を操作して、容器４８を被注入設備５１ｃの付近に移動させて、バランス釦２１を１秒以上長押しして再度重量追従制御に切り替えると、制御部１０は、リンクチェーン４の繰り出し位置値（吊り具４０の位置）をＬｂｃに設定して、昇降作動部１６に指令をして移動を開始する。

作業者はハンドル４７を操作して荷役物５０を被注入設備５１ｃに注ぎ込み始めると、荷役物５０のさらなる減少に伴って、移動目標値が刻々変化する重量追従制御が行われる。やがて重量検出部１２から受信した重量値が、（登録重量値１０ｋｇ―分配重量値１０ｋｇ＝）０ｋｇとなるので（図３５）、制御部１０は、注ぎ量が３つ目の分配基準値に達したことを音や光などで作業者に報知し、現在の重量値０ｋｇを登録重量値として重量記憶部１０ｅに記憶してこれを基にバランス制御へ移行する。これ以降は図３２における時刻ｔ５以降と同様である。

以上本発明によれば、重量追従制御により注ぎ口の鉛直方向高さを所望の位置で略一定に保って、荷役物５０を移動することができるので、作業性の向上を図ることができる。また重量追従制御とバランス制御を切り替え可能な構成にしていることから、途中で注ぎ口の高さを変更したい場合においても柔軟な対応ができ、作業性に優れる。

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）
６ ：吊り具（係止部）
７ ：荷役物
８ ：チェーン収納部
９ ：操作指令部
１０ ：制御部（本体装置制御部）
１０ａ ：重量登録手段
１０ｂ ：バランス制御手段
１０ｃ ：状態判定手段
１０ｄ ：予設定重量記憶部
１０ｅ ：重量記憶部
１０ｆ ：設定値記憶部
１０ｇ ：登録手段
１０ｈ ：位置記憶部
１０ｉ ：重量追従制御手段
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
２０ ：操作指令制御部
２１ ：バランス釦
２２ ：保持釦
２３ ：上昇釦
２４ ：下降釦
２５ ：操作指令送受信部
３０ａ ：床面
３０ｂ ：床面
３１ ：移動ブロック
３２ ：レール
４０ ：吊り具（係止部）
４１ ：アイボルト
４２ ：吊りアーム
４３ ：容器ホルダ
４４ ：容器押え板
４５ ：回転軸
４６ ：回転操作アーム
４７ ：ハンドル
４８ ：容器
４８ａ ：容器鍔端部
５０ ：荷役物
５１ ：被注入設備

Claims (15)

1. 係止部と、昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、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、前記荷役物を係止し、
   前記昇降作動部は、前記係止部を繋ぐスリングを巻回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、
   前記制御部は、前記重量検出部から受信した前記重量値の変化量を用いて制御値を演算して、当該制御値に基づいて、前記係止部及び前記荷役物の少なくとも１つの昇降の制御を行う、荷役助力装置。
2. 前記制御部は、前記変化量として前記重量値を時間微分して得た重量微分値を基に、前記係止部及び前記荷役物の少なくとも１つの昇降の状態を判定する状態判定手段を有する請求項１に記載の荷役助力装置。
3. 前記制御部が前記モータ部への指令によって前記係止部を下降させている際に、
   前記状態判定手段が、前記重量微分値が第１の所定値を超えたと判断した時、
   前記制御部は、直ちに前記係止部を上昇させるように前記昇降作動部を駆動する請求項２に記載の荷役助力装置。
4. 前記制御部は予め荷役物重量値を記憶する予設定重量記憶部を有し、
   前記制御部が前記係止部の上昇指示を操作指令部から受信して前記モータ部へ上昇指令を送信している際に、
   前記状態判定手段が、前記重量微分値が第２の所定値を超えたと判断し、
   前記制御部が、前記重量検出部から受信した前記重量値が前記予設定重量記憶部に記憶している前記荷役物重量値に達したと判断した時、
   前記制御部は、前記上昇指令を止め、前記荷役物重量値を基に前記荷役物の昇降の助力を前記モータ部へ指令する請求項２に記載の荷役助力装置。
5. 前記制御部が、前記荷役物への鉛直方向の外力の印加によって前記荷役物の昇降を前記モータ部へ指令して助力している時、
   前記状態判定手段が、前記重量微分値の絶対値が第３の所定値を超えたと判断し、
   前記制御部が、前記重量検出部から受信した前記重量値が第４の所定値以下と判断した時、
   前記制御部が、現在の前記重量値を登録重量値として重量記憶部に記憶して、前記登録重量値を基に前記荷役物の昇降の助力を前記モータ部へ指令する請求項２に記載の荷役助力装置。
6. 前記係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
   前記制御部は、登録手段と、重量追従制御手段と、を有し
   前記制御部が、操作指令を前記制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、
   前記登録手段は、
   現在の前記重量検出部から受信した前記重量値を登録重量値として重量記憶部へ、現在の前記位置検出部から受信した前記位置値を登録位置値として位置記憶部へ、それぞれ記憶し、
   前記重量追従制御手段は、その後に受信した前記重量値を前記登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、前記登録位置値と、を加算した値を移動目標値として前記昇降作動部を駆動する重量追従制御を実行する請求項１に記載の荷役助力装置。
7. 前記制御部は、受信した前記重量値が前記登録重量値から定めた割合以下となった時、若しくは前回受信した前記重量値と現在受信した前記重量値の差が閾値を超えた時、前記重量追従制御を解除する請求項６に記載の荷役助力装置。
8. 前記制御部は、前記差分値の符号が前回の値から反転若しくは絶対値が減少した時に、前回の前記移動目標値を使用して前記重量追従制御を実行する請求項６に記載の荷役助力装置。
9. 前記制御部は、前記係止部が前回演算した前記移動目標値に未だ到達していないことを前記位置検出部から検出し、かつ新たに演算した前記差分値の絶対値が前回の値より減少して、かつ次の新移動目標値の絶対値が現在の前記位置値の絶対値よりも大きい時、前記新移動目標値を使用して前記重量追従制御を実行する請求項６に記載の荷役助力装置。
10. 前記係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
    前記制御部は、登録手段と重量追従制御手段とを有し、
    前記登録手段は予め、前記荷役物を分配する際の分配重量値を登録分配重量値として重量記憶部へ記憶し、少なくとも２つ以上の登録位置値を位置記憶部へ記憶し、
    前記制御部が、操作指令を前記制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、
    前記登録手段は、現在の前記重量検出部から受信した前記重量値を登録重量値として前記重量記憶部へ記憶し、
    前記重量追従制御手段は、その後に受信した前記重量値が、前記登録重量値から前記登録分配重量値を減算した分配基準値に到達するまでの期間内に、前記重量値を前記登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、前記登録位置値と、を加算した値を移動目標値として前記昇降作動部を駆動し、
    前記重量値が前記分配基準値に到達した時には、受信した前記重量値を新たな登録重量値として更新して前記重量記憶部へ記憶する、請求項１に記載の荷役助力装置。
11. 前記所定の係数が、前記荷役物を入れて前記係止部に吊下げて使う容器の形状及び前記荷役物の状態により定められる請求項６から１０のいずれか１項に記載の荷役助力装置。
12. 係止部と、昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、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、前記荷役物を係止し、
    前記昇降作動部は、前記係止部を繋ぐスリングを巻回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、
    前記制御部は、
    前記重量検出部から受信した前記重量値の変化量を用いて制御値を演算するステップと、
    当該制御値に基づいて前記係止部及び前記荷役物の少なくとも１つの昇降の制御を行うステップと、を有する荷役助力装置の制御方法。
13. （重量微分）
    前記制御部は、前記変化量として前記重量値を時間微分して得た重量微分値を基に、前記係止部及び前記荷役物の少なくとも１つの昇降の状態を判定するステップを有する請求項１２に記載の荷役助力装置の制御方法。
14. 前記荷役助力装置は前記係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
    前記制御部は、操作指令を前記制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、
    現在の前記重量検出部から受信した前記重量値を登録重量値として重量記憶部へ、現在の前記位置検出部から受信した前記位置値を登録位置値として位置記憶部へ、それぞれ登録するステップと、
    その後に受信した前記重量値を前記登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、前記登録位置値と、を加算した値を移動目標値として演算するステップと、
    前記移動目標値へ前記昇降作動部を駆動するステップと、を含む請求項１２に記載の荷役助力装置の制御方法。
15. 前記係止部の位置を検出して位置値を送信する位置検出部をさらに備え、
    前記制御部は、
    予め、前記荷役物を分配する際の分配重量値を登録分配重量値として重量記憶部へ記憶するステップと、
    予め、少なくとも２つ以上の登録位置値を位置記憶部へ記憶するステップと、
    前記制御部が、操作指令を前記制御部へ送信する操作指令部から重量追従制御指令を受信した時、現在の前記重量検出部から受信した前記重量値を登録重量値として前記重量記憶部へ記憶するステップと、
    その後に受信した前記重量値が、前記登録重量値から前記登録分配重量値を減算した分配基準値に到達するまでの期間内に、前記重量値を前記登録重量値から減算した減算値に所定の係数を乗算して得られた差分値と、前記登録位置値と、を加算した値を移動目標値として前記昇降作動部を駆動するステップと、
    前記重量値が前記分配基準値に到達した時には、受信した前記重量値を新たな登録重量値として更新して前記重量記憶部へ記憶するステップと、を含む請求項１２に記載の荷役助力装置の制御方法。
    

Images