JP2528840Y2 - 荷重取扱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は水平面内で構成アームが旋回したり，折曲で
きるようにした水平引込みタイプの荷重取扱装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

水平面内で構成アームが折れ曲がったり、旋回したり
するアーム機構は組立ロボット等において公知であり、
そのようなアーム機構のアームの先端に、荷重の支持部
を設けた荷重取扱い装置は、例えば、実開昭54−42274
号公報、特開昭54−122553号公報により公知である。

構成アームが水平面内で旋回，揺動することにより折
れ曲り、巻上げ式の荷重の支持部を持つクレーン等の荷
重取扱装置においては、装置全体の傾きなどによりアー
ムの旋回軸の回りに旋回モーメントが生じると、アーム
が独り手に旋回するいわゆるアーム流れ現象が生じ易い
ため、荷重の取扱上不都合なことがある。即ち、アーム
流れ現象は、例えば、荷重取扱装置を貨物トラックの荷
台にセットして使用する場合、そのトラックを傾斜地に
停めてこの荷重取扱装置を使用すると、前記傾斜によっ
てアームに旋回モーメントが加わり、アームが独り手に
旋回し始めて、安全上、或は、荷重の取扱上好ましくな
いからである。

しかし、水平面内で構成アームが折れ曲ったり旋回す
るタイプ荷重取扱装置であって、傾斜地で使用されるも
のであっても、アーム流れ現象の生じない荷重取扱装置
があれば、上下空間が狭いため、アーム機構が垂直面内
で姿勢変化するクレーンタイプの荷重取扱装置を使用で
きない場所での荷重の取扱作業を、安全、かつ、省力的
に実行することができるので、わめて有用と考えられ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案は水平面内において折曲，旋回できるアーム機
構であっても、そのアーム機構を取付けた支柱が、傾斜
地で使用されるために多少の傾いた姿勢で使用される場
合においても、前記アーム機構の折曲，旋回方向にアー
ム流れ現象が生じることのない荷重取扱装置を提供する
ことを課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決することを目的としてなされた本考案
荷重取扱装置の構成は、支柱等の取付部に垂直軸を介し
て取付けられると共にモータ等の旋回駆動源により当該
垂直軸を中心に水平面内において旋回可能にした水平な
第１アームと、このアームの先端側に垂直軸を介して揺
動可能に接合されると共にモータ等の揺動駆動源により
当該垂直軸を中心に水平面内において揺動可能にした水
平な第２アームとから成るアーム機構と、 該アーム機構に、先端側が前記第１アーム内および第
２アーム内に挿通させられると共に、前記第１アームと
第２アームの接合部内に設けた垂直姿勢の案内ローラ対
によって支持案内され、かつ、前記第２アームの先端に
設けられた当該アームの長さ方向の軸線回りに回転可能
な取付ブラケットに支持された通常水平姿勢の案内ロー
ラ対から吊下させられていてその下端に荷重の支持部を
形成する一方、後端側は上記水平第１アームの後方にお
いて巻上機構に巻上げられるようにされた帯や索による
荷重の吊下機構と、 前記にブラケットに設けられ該ブラケットから吊下さ
れた前記帯や索の鉛直線に対する前後の傾斜を検出する
前後傾斜検出器と、前記第２アームの先端部と前記ブラ
ケットの接合部に設けられこれらの相対回転を検出する
ことより前記帯や索の鉛直線に対する左右の傾きを検出
する左右傾斜検出器を含み、これら検出器からの検出信
号によって前記第１アームおよび第２アームを駆動制御
する前記第１アームの旋回駆動源および第２アームの揺
動駆動源の制御機構とから成り、 上記第２アーム先端から吊下されている帯や索が鉛直
線に対し当該第２アームの揺動駆動源を制御するように
したことを特徴とするものである。

〔作用〕

アームが水平面内での旋回乃至は揺動運動することに
より、荷重取扱装置のアーム機構は水平面内において旋
回移動し、荷重の支持部を平面内で移動させる。

アームの先端から吊下されて下端に荷重の支持部を設
けた帯等とこのアームとがなす前後，左右の相対角の変
化を検出して、その検出に基づいてアームの旋回乃至は
揺動の駆動源の制御をする。

〔実施例〕

次に、本考案の実施の一例を図に拠り説明する。

第１図は本考案装置の一例の平面図、第２図は第１図
のII−II線断面図、第３図は本考案における第２アーム
先端部の断面図、第４図はそのＡ−Ａ線断面図、第５図
は第３図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は荷重の支持部の平
面内での移動方向とモータの回転方向の関係を説明する
ための平面図である。

図に於て、１は水平な第１アームでその後端部がこの
部に固着した垂直な軸２により、ここでは取付部として
の支柱３に旋回可能に取付けられている。上記軸２は支
柱３の内部に挿装されたモータ４を旋回駆動源とし、減
速機５を介して当該モータ４に連結されている。尚、上
記アーム１は鋼板を断面ボックス状に成形したもので、
内部は中空である。また、取付部は、上記支柱３のほか
に、天井、壁であってもよい。

６は上記第１アーム１の先端に垂直な向きの回転軸を
有する連結軸７を以て後端部を枢着し連結した水平な第
２アームで、連結軸７は第２アーム６の後端に形成した
上下二又状をなす連結部材８に設けたリング状の軸7aと
軸受7bにより形成され、これにより第２アーム６の後端
が第１アーム１の先端に連結される。尚、第２アーム６
も内部は中空である。

９は第１アーム１の軸２と同軸上に於て、当該第１ア
ームに設けた巻上機構で、モータ9a,減速機9b、巻胴9c
から成り、巻胴9cは第１アーム１の内部空間内に位置付
けられている。

而して、上記巻胴9cには、ベルト10がその後端側を巻
取られており、このベルト10の先端側は第１アーム１及
び第２アームの内部を挿通させられて、当該第２アーム
６の先端から吊下がるように繰出されている。

11,12は、第１アームと第２アーム６との連結部の連
結部材８の内部において、前記連結軸７の回転中心を挟
んで該回転中心と平行な垂直姿勢で対峙するように配設
した第１案内ローラ対である。これらローラ11,12の回
転軸は連結軸７の回転軸と平行な垂直姿勢であるので、
両ローラ11,12の間に前記ベルト10が垂直姿勢で挟持案
内されている。

13は、第２アーム６の先端に取付けられた後述する水
平姿勢の第２案内ローラ対14,15の取付ブラケットで、
このブラケット13は第２アーム６の中心軸と同軸上に回
転中心を有する軸受13aを介して第２アーム６の先端に
旋回自在に取付けられている。

14,15は上記第２アーム６の先端に設けた取付ブラケ
ット13において、水平な向きの軸を以て上，下に配設し
た第２案内ローラ対で、これら両ローラ14,15の間に
は、上記ベルト10が水平な姿勢で挟持案内され、このア
ーム６の先端から吊りおろされている。

この結果、上記ベルト10は第２アーム６の内部におい
て、その面が90度向きを変え、当該アーム６の先端から
吊り下がることとなる。

尚、この吊り下がったベルト10の下端には、図示しな
いが、適宜掴み具等による荷重の支持部が形成されてい
る。

16は第２アーム６の先端部と第２案内ローラ対14,15
の取付ブラケット13との相対回転を検出するようにして
おくことにより、前記ベルト10の鉛直線に対する左右の
傾きを検出する左右傾斜検出器で、触子16aと検出部16b
とを相対させて第２アーム側と取付ブラケット13側に取
付け、このブラケット13に相対旋回角が生じると、その
旋回方向ごとに旋回方向と角度を検出するようになって
いる。この左右傾斜検出器としては、例えば、エンコー
ダやポテンシオメータを用いる。

17は取付ブラケット13の先端側においてベルト10が通
る側に設けたベルト10の鉛直線に対する前後傾斜検出器
で、ここでは、ベルト10自体がその中を挿通させられて
触子として作用し、前後のいずれかに傾いたベルト10が
近接乃至は接触することにより、その旨の信号を出す接
触型乃至は近接型の検出器により形成しているが、この
部の検出器としてエンコーダやポテンシオメータを用い
ることもできる。

18は第１アーム１の後端寄りのアーム外面に設けた第
２アーム６の揺動駆動源で、モータ18a、減速機18b、出
力スプロケット18cから成り、上記連結軸７に出力スプ
ロケット18cの出力を伝達し、第２アーム６を揺動させ
るためのものである。

ここでは、第２アーム６側の軸7aの外周に入力スプロ
ケット7cを形成し、上記スプロケット18cとの間にチェ
ーン18dを掛回して構成されている。

以上により、本考案装置の機械的構造部分を形成する
が、本考案装置には３個のモータが使用されているの
で、次にこれらのモータ4,9a,18aの駆動制御について説
明する。

モータ４は第１アーム１をその軸２を中心に左右に旋
回又はロックする。モータ9aは巻胴9cをベルト10の巻込
み側及び巻戻し側に回転又はロックし、そして、モータ
18aは第２アーム６を左右に揺動又はロックする。各モ
ータ4,9a,18aのロックは、一例としてサーボロックによ
り行う。

一方、本考案装置の使用時、取付ブラケット13の回転
を検出してベルト10の鉛直線に対する左右傾斜を検出す
る左右傾斜検出器16と、ベルト10の鉛直線に対する前後
傾斜検出器17は、それらの検出信号によって、上記各モ
ータの回転並びにその方向と、このモータの停止、例え
ばサーボロックとを制御する。

例えば、いま第６図の平面図に示すように、アーム１
とアーム６とが平面略くの字状の姿勢にあるとき、上記
検出器16又は同17により、第２アーム６の先端において
平面上のN,S,W,Eのいずれかの方向へのベルト10の変位
が検出されると、一例として次の表−１の関係によって
モータ4,18aの回転とその方向が制御される。ここで、
前記ベルト10の変位は、その下端の荷重支持部に荷物を
支持し、この荷物又はベルト10を作業者が荷物を移動さ
せたい側に押す又は引くことにより形成される。

尚、各アーム1,6が平面逆くの字状の姿勢にあるとき
は、図の上下方向（Ｎ又はＳ方向）についてモータ4,18
aの回転方向は上記例とは逆になる。

上記例はアーム1,6を取付けた支柱３が鉛直に維持さ
れ、従って前記アーム1,6が完全に水平に維持されてい
る場合の動作例である。

本考案装置は、それが傾いた面などに配置された場
合、例えば、貨物車輌の荷台に設置し、この車輌が傾斜
地に停止することによって、支柱３が鉛直姿勢にない状
態において荷重を吊下支持すると、アーム１又は６が支
柱３の傾いた方向に独り手に旋回乃至は揺動するいわゆ
るアーム流れが生じることがある。

この場合においても、本考案装置では、ベルト10が鉛
直線に対して傾いていないことを上記検出器16,17によ
り検出し、駆動モータ4,18aのサーボロックをかけてい
るので、アーム1,6にアーム流れ現象が生じない。

本考案装置において、荷重の吊上げ、或は、吊下しは
ベルト10の巻上機構９による巻上げ動作、或は、巻戻し
動作による。この動作は、アーム機構の姿勢を問わず、
いずれのときにおいてにも任意になし得、また、アーム
1,6が折れ曲った状態での荷重の吊下げであっても、ベ
ルト10にかかる張力によりアーム1,6にそれらを旋回又
は揺動させるモーメントを生じることはない。これは、
ベルト10が各アーム1,6内の中心線乃至は中心線に近似
した位置に配置され、また、アーム1,6が折れ曲った状
態でも、前記ベルト10の配設位置が殆んど変位しないか
らである。

〔考案の効果〕

本考案は以上の通りであって、アーム機構を平面内で
旋回乃至は揺動、及び、固定自在にすることにより、荷
重の支持部を平面内で自由に移動させ、また、荷重の支
持部の上下動は巻上機構の作動により行うようにしたの
で、天井が低い場所や、上下空間が狭く垂直面内でアー
ム機構が変形作動するようになった荷重の取扱装置が設
置できない場所での荷重取扱装置としてきわめて有用で
ある。

また、アームの動作は、荷重を吊下支持しているベル
ト等の鉛直線に対する傾きにより、アームの旋回乃至は
揺動をさせるモータの回転並びにその方向、及びロック
を制御するようにしたので、荷重を動かしたい方向に押
して荷重を吊下しているベルト等の索体を傾けることに
より、任意の方向に各アームをモータにより揺動，旋回
させることができるので、きわめて省力的に操作するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の一例の平面図、第２図は第１図の
II−II線断面図、第３図は上記本考案装置における第２
アーム先端部の断面図、第４図はそのＡ−Ａ線断面図、
第５図は第３図のＢ−Ｂ線断面図、第６図は荷重の支持
部を移動させたい方向とモータの回転方向の関係を示す
平面図である。１…第１アーム、２…取付軸、３…支
柱、４…旋回モータ、５…減速機、６…第２アーム、７
…連結軸、８…連結ブラケット、９…巻上機構、10…ベ
ルト、11,12…第１案内ローラ、13…ブラケット、14,15
…第２案内ローラ、16…左右傾斜検出器、17…前後傾斜
検出器、18…揺動駆動源

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】支柱等の取付部に垂直軸を介して取付けら
   れると共にモータ等の旋回駆動源により当該垂直軸を中
   心に水平面内において旋回可能にした水平な第１アーム
   と、このアームの先端側に垂直軸を介して揺動可能に接
   合されると共にモータ等の揺動駆動源により当該垂直軸
   を中心に水平面内において揺動可能にした水平な第２ア
   ームとから成るアーム機構と、 該アーム機構に、先端側が前記第１アーム内および第２
   アーム内に挿通させられると共に、前記第１アームと第
   ２アームの接合部内に設けた垂直姿勢の案内ローラ対に
   よって支持案内され、かつ、前記第２アームの先端に設
   けられた当該アームの長さ方向の軸線回りに回転可能な
   取付ブラケットに支持された通常水平姿勢の案内ローラ
   対から吊下させられていてその下端に荷重の支持部を形
   成する一方、後端側は上記水平第１アームの後方におい
   て巻上機構に巻上げるようにされた帯や索による荷重の
   吊下機構と、 前記にブラケットに設けられ該ブラケットから吊下され
   た前記帯や索の鉛直線に対する前後の傾斜を検出する前
   後傾斜検出器と、前記第２アームの先端部と前記ブラケ
   ットの接合部に設けられこれらの相対回転を検出するこ
   とより前記帯や索の鉛直線に対する左右の傾きを検出す
   る左右傾斜検出器を含み、これら検出器からの検出信号
   によって前記第１アームおよび第２アームを駆動制御す
   る前記第１アームの旋回駆動源および第２アームの揺動
   駆動源の制御機構とから成り、 上記第２アーム先端から吊下されている帯や索が鉛直線
   に対し当該第２アームの前後乃至は左右に傾いたとき、
   これを検出して前記第１アームの旋回駆動源および第２
   アームの揺動駆動源を制御するようにしたことを特徴と
   する荷重取扱装置。
2. 【請求項２】第２アーム先端から吊下されている帯や索
   が、当該第２アームの前後乃至は左右に傾いたことを検
   出して前記第１アームの旋回駆動源及び第２アームの揺
   動駆動源を駆動して前記傾きを修正すると共に、前記帯
   や索に傾きがなければ前記旋回駆動源及び揺動駆動源を
   ロックするようにした実用新案登録請求の範囲第１項に
   記載の荷重取扱装置。