JP2698662B2 - 自動装入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、重量物の移動作業に使用される装荷部材を
有する自動挿入装置であって、装荷部材を位置決めした
後、正確に積荷の位置調整をする自動装入装置に関す
る。本発明は、とくに電解工場において、陽極や陰極な
どの板状物体を自動的に位置決めして電解タンクに入れ
ることに関する。

背景技術 現今の多くの場所、たとえば電解工場において、積荷
の位置決めは次のように行なわれている。クレーンの操
作者は、まず目視によって決定した進路上にクレーンを
位置決めし、下にいる人の手の合図によりさらに正確に
位置を定める。積荷の正確な位置決めは最終的には、押
したり引いたりする下にいる作業者により行われる。す
なわち、積荷が下降する間、クレーンや装荷部材のワイ
ヤロープに移動可能につるされた積荷を移動する作業者
により行なわれる。この方法の欠点は、遅く不正確であ
ること、重く危険な肉体労働であること、および多くの
従業者を要することである。

西独特許出願公開公報等3508195号には、把持装置が
下降する時に、正確な位置決めを行なうだぼピンが目標
位置に備えられた装置が公開されている。これらのだぼ
ピンは高価であり、広い場所を必要とし、さらに、装荷
部材の位置に関して、適度な範囲内においては大きな誤
差を許容するということもない。西独特許出願公開公報
等3508195号による装置において、正確な位置調整の動
作は、積荷と把持装置とを支持するすべり面又はころが
り面上において行なわれる。すべり面又はころがり面を
用いて適度な範囲内において大きな軌道を得ることは不
可能であり、その上、積荷を支持しているそれらの面
は、強い歪みを受けるために、粗い寸法公差が必要であ
り、また保守を必要とし、そのため高価な物となってい
る。装荷部材の巻上げ機用の構造のため、全体の負荷
は、純粋の積荷や把持装置よりもかなり大きくなる。

フィンランド特許出願第870285号の装置には、装荷部
材に堅固な連結器が設けられ、巻上げ機によって支持さ
れた独立フレームが連結器に従って移動する。把持装置
はターンバクルによりこのフレームに吊り下げられてい
て、正確な位置決めを行うためにフレームとともに移動
する。独立しているフレームは巻上げ機に余分な負荷を
かける。ターンバクルは積荷および把持装置を支持する
ことに関与しているため、本質的に強固でなければなら
ない。このターンバクルは、ターンバクルが置かれてい
る位置の関係で短い。ターンバクルが短くなればなるほ
ど、ターンバクルによって吊り下げ位置を移動すること
により、高さを変えることや傾けることが十分には行え
なくなる。フィンランド特許出願第870285号の装置にお
いては、これらの高さを変えることや傾けることを直接
の理由として把持装置や把持装置の負荷は好ましいもの
ではない。さらに、把持装置が位置決めできる範囲は実
質的に、より短くなっており、装荷部材に実質的に、よ
り正確な位置精度が要求される。

目 的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消するととも
に、重量物の移動作業に適した、改良されたより安全な
装荷部材であって、装荷部材の巻上げ機の負荷として積
荷と把持装置のみを有する装荷部材を提供することを目
的とする。本発明の本質的な特徴は、添付の請求範囲に
示されている。

発明の開示 本発明に係わる装入装置においては、把持装置が装荷
部材の巻上げ機に取り付けられている。そのため積荷と
巻上げ機の間には、すべり面またはころがり面のように
横方向に移動する部材はない。従って装荷部材の巻上げ
機の負荷としては積荷と把持装置のみである。

また、装荷部材を有するデリックカーであって、通
常、巻上げ機も有するデリックカーや、それに相当する
ものにおいて、本発明によれば、少なくとも４つの吊り
部材により制御フレームが吊り下げられている。吊り部
材は、制御フレームの重量のみを支えている。吊り部材
は実質的に長いものが好ましい。そうすることにより、
制御フレームの平面性や垂直方向のアライメントを実質
的に変えることなく、制御フレームを位置決めするため
に制御フレームを大きく動かすことができる。少なくと
も４つの吊り部材があるから、たとえば装荷部材を加速
したり減速したりする時に起こる横方向の荷重が許容範
囲内にある限り、構造がいっそう固くなっている。吊り
部材の端部は、関節アタッチメントが設けられ、これに
より制御フレームが、その平均位置の周囲を実質的に自
由に動くことが可能である。その上、制御フレームと装
荷部材との間には、アクチュエータが備えられ、これに
より装荷部材に対して相対的に制御フレームが移動す
る。

本発明による装置において把持装置と制御フレームと
の間には、制御部材が設けられ、この制御部材によって
把持装置は上下に自由に移動できるが、制御部材は制御
フレームと協働して把持装置を横方向に拘束している。
そのため把持装置は制御フレームと共に横方向に動き、
制御フレームを移動するためのアクチュエータを用いて
制御フレームを動かすことによって、把持装置を移動し
たり回したりすることができる。把持装置と制御フレー
ムとの間の制御は、それらの間の角度を変えることがで
きるものであることが好ましい。そうすることにより、
吊り部材の移動と方向転換の動きが組合わさって引き起
こされた制御フレームの傾きは、把持装置や積荷には伝
達されない。把持装置の位置は、必要ならば、たとえば
牽引部材の互いの長さを変えることでも調整することが
できる。そうすることにより、たとえば、把持装置の位
置設定に影響する要因である、装荷部材の影響、装荷部
材のレールのそりの影響、その他の要因の影響を排除す
ることができる。

本発明によれば、把持装置は実質的に自動的に目標に
位置決めされる。把持装置には、マトリクスカメラ（二
次元アレイカメラ）またはビデオカメラと光源を含む２
つの位置検知器を備えることが好ましい。制御フレーム
に接続された把持装置を方向転換する必要がないなら
ば、１つのカメラのみが使用される。位置検知器は把持
装置に備えられているため、把持装置と制御フレームの
マージンだけでなくそれらの間の制御装置のマージン
も、得られた位置の正確さに実質的に影響しない。

本発明による装入装置においては目標位置に、位置検
知器の総数に相当する数の位置標識がある。位置標識の
形状は、円、楕円および（または）、輪もしくは楕円環
などの普通の図形である。位置標識は、交通標識に使用
される反射フィルムのような材料により有利に作成され
る。この反射フィルムは、その周囲にある他の材料より
も光源の方向へ光をよく反射する。位置検知器の光源が
位置標識を照明する時、標識から検知器へ、光が非常に
強い強度で反射される。従って、検知器の視界内に他の
物体が見えないように、検知器を薄暗く照らすことが好
ましい。位置検知器の映像内に、暗い背景と共に非常に
明るい標識があり、その映像は位置標識の位置を決定す
るためにコンピュータまたは特殊な電子回路にて処理さ
れる。検知器からの画像の処理は以下のように行われ
る。位置標識の縁の線が少なくとも20個所において認識
されることが好ましい。さらに、位置標識の表面や縁の
かなりの部分が破壊されたり、ほこりに覆われたりした
時に、位置測定の誤りを起こさないように、上記認識の
結果得られた情報をコンピュータが統計的に処理する。
画像を統計的に処理する結果、検知器の視界内における
他の形状を有する明るい部分が誤りを引き起こさない限
り、標識の形を識別できるという利点がある。位置測定
は、すばやく行うことが好ましく、その結果、その位置
測定の情報にもとづいて制御フレームのアクチュエータ
を自動的に制御して、これにより積荷を上げ下げする
間、把持装置をターゲットの上部に十分な正確さで保持
できる。

本発明による装入装置の特徴は、自動的に操作され、
非常に正確で速いことであり、特に機械的に方向を管理
する機構が不必要であり、位置決めのために移動する量
が有利に大きいことである。電解工場などにおいて使わ
れるターゲットのように、数百の位置ターゲットがあ
り、その上それらのターゲットが互いに実質的に接近し
た位置にある時は、ターゲットのある場所に配置する、
機械的に方向を管理する機構は高価になり、しばしばそ
れらのためのスペースがないことがある。本発明による
装入装置は、その軌道が長いため、手動で粗く位置が設
定される装荷部材だけでなく、自動的に正確に位置が設
定される装荷部材にも適している。装荷部材が要求する
位置精度は±150から±200mmの間にある。それは、他の
公知の機構を用いた場合に装荷部材が要求する位置精度
±50mm以下よりも実質的にゆるやかである。

実施例の説明 次に添付図面を参照して本発明による自動装入装置の
実施例を詳細に説明する。図は本発明による好ましい実
施例の概略の側面図である。

図によれば、制御フレーム３がクレーンの装荷部材１
にターンバクル２によって取り付けられている。ターン
バクル２は、ボール関節４および５がその両端にある形
状であるため、制御フレーム３が、制御フレーム３の平
均の位置の周りに実質的に自由に動くことを保証してい
る。装荷部材１と制御フレーム３との間には、アクチュ
エータ６が備えられ、必要に応じてアクチュエータ６に
よって制御フレーム３を、装荷部材１に対して相対的に
動かすことができる。さらに、制御フレーム３には、牽
引ワイヤロープ９により自由に上下に把持装置８が移動
するように、把持装置８が取り付けられている。しか
し、ガイド部材７によって把持装置８の横方向の移動は
妨げられている。把持装置８には、位置測定カメラ10が
備えられ、そのカメラを用いて標識11を測定した測定値
は、コンピュータ12のメモリに蓄積される。

コンピュータ12は得られた測定値を解析し、その解析
結果に基づいて、コンピュータ12は、制御フレームを動
かすアクチュエータ６を自動的に制御する。この結果、
把持装置８の中の積荷は目標の場所に正確に位置決めさ
れる。

本発明は、重量物、特に電解タンクへ入れられる陽極
および陰極などの板状体の位置設定のための自動装入装
置に関する。本発明によれば、装荷部材１と把持装置８
の間には制御フレーム３が設けられ、位置検知器10から
の情報に基づいて制御フレーム３を動かすことにより把
持装置８の位置決めが行なわれる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す概略側面図である。 主要部分の符号の説明 １……装荷部材 ２……ターンバクル ３……制御フレーム ４、５……ボール関節 ６……アクチュエータ ８……把持装置 ９……ワイヤロープ 10……位置カメラ 11……位置標識 12……コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−226694（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−35298（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量物、特に電解タンクに装入される陽極
   や陰極などの板状物体の位置決めを行なう自動挿入装置
   であって、装荷部材と、積荷を把持する把持装置と、該
   積荷に対する該把持装置の位置決めを行うための位置検
   知器とを有する自動装入装置においては、該装置は、 前記装荷部材と前記把持装置との間に、該装荷部材に対
   して移動可能に制御フレームを設け、 前記位置検知器より得られた情報に基づいて、前記制御
   フレームを動かすことにより前記把持装置の位置決めを
   行ない、 前記制御フレームと前記把持装置は別々の吊り部材によ
   り前記装荷部材に支持されることを特徴とする自動装入
   装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記位置
   検知器は前記把持装置に取り付けられていることを特徴
   とする自動装入装置。
3. 【請求項３】請求項１または２のいずれかに記載の装置
   において、前記位置検知器にはコンピュータが接続さ
   れ、該コンピュータは、前記制御フレームを移動するア
   クチュエータに接続されて前記把持装置の位置決めを行
   うことを特徴とする自動装入装置。