JP2989557B2 - 物品把持装置 - Google Patents

物品把持装置

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JP2989557B2 JP8327056A JP32705696A JP2989557B2 JP 2989557 B2 JP2989557 B2 JP 2989557B2 JP 8327056 A JP8327056 A JP 8327056A JP 32705696 A JP32705696 A JP 32705696A JP 2989557 B2 JP2989557 B2 JP 2989557B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属するの技術分野】本発明は、物品移載装置等
に用いられる物品把持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、輪転機に供給する新聞紙用の巻取
紙をトラックから紙庫ヤードに下ろす場合等に用いられ
ている物品移載装置には、例えば、実公平６−２２７０
５号公報に記載されているような、対向して開閉駆動さ
れる対のクランプアームで巻取紙等の物品を両側から挟
んで把持する構造の把持装置が用いられている。
【０００３】前記公報に記載されている把持装置は、図
６に示すように、建物の天井を走行駆動される走行フレ
ームＡから昇降駆動手段Ｂによって昇降駆動される昇降
フレームＣに設けられた３組の対のクランプアームＤに
よって構成されている。
【０００４】前記把持装置は、トラックＥの荷台上に並
んで搭載されている巻取紙Ｆの両端面を、対のクランプ
アームＤで把持して持ち上げ、紙庫ヤードの脱荷床Ｇ上
に一度に最大３つの巻取紙を移載できるようになってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した実公平６−２
２７０５号公報に記載されているものでは、巻取紙の両
端を把持する対のクランプアームは、それぞれ、共通の
油圧供給源から供給される油で駆動される油圧シリンダ
によって駆動されて、巻取紙を把持するように構成され
ているが、把持動作時に油圧シリンダに加えられる油圧
の調整は、その供給源側であらかじめ行われているた
め、何らかの原因で巻取紙に対するクランプアームの把
持圧が過大になったり、減少したりした場合には、これ
に対応することができず、そのまま作業を続行すると巻
取紙を損傷したり、クランプアームから落下させる事故
が発生する恐れがあった。
【０００６】そこで、本発明は、前述したような従来技
術における問題を解消し、把持した物品を損傷したり落
下させる恐れがなく、適正な把持圧で確実に挟んで把持
することができる物品把持装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の物品把持装置は、開閉自在に対向配置され
ている対のクランプアームと、それぞれのクランプアー
ムを個別に開閉移動させる複数の開閉駆動手段と、それ
ぞれのクランプアームに設けられ、対向側に突出するプ
ランジャを有するとともに、内部に封入された液体によ
って前記プランジャの後退が阻止されている液圧ジャッ
キと、それぞれの液圧ジャッキのプランジャ先端に設け
られ、両側から物品を把持する対のクランプ体と、それ
ぞれの液圧ジャッキ内の液圧が所定圧以上に上昇したと
きに個別に検知信号を出力する複数の圧力検知手段とを
備えており、前記開閉駆動手段は、クランプ体の間で物
品を把持する際に液圧ジャッキのシリンダ室に連結され
て圧力検知手段の出力する検知信号によってクランプア
ームの移動を停止するように構成され、前記プランジャ
の先端面は、僅かに球面に形成されているとともに、先
端周縁部が鍔状に半径方向に突出してクランプ体の背面
に設けられた保持部に係合していることによって、プラ
ンジャに対してクランプ体が傾動可能に連結され、前記
シリンダ室の内部には、プランジャをシリンダ室側へ引
き込む方向に付勢する圧縮スプリングが設けられてい
る。
【０００８】さらに、前記圧力検知手段は、クランプ体
の間に物品を把持した状態で油圧ジャッキ内の圧力が所
定の範囲から外れた場合に異常検知信号を出力するよう
に構成されていることが望ましい。
【０００９】
【作用】本発明の物品把持装置では、開閉駆動手段によ
って対のクランプアームを接近方向に駆動し、プランジ
ャに対して傾動可能に連結されたクランプ体によってそ
れぞれのクランプアームに液圧ジャッキを介して設けら
れているクランプ体間に物品を確実に挟んで把持する。
【００１０】この際、それぞれのクランプ体に作用する
物品からの反力によって、液圧ジャッキ内の液圧が所定
圧以上に上昇すると、圧力検知手段がこれを検知し、そ
の液圧ジャッキが設けられているクランプアームの駆動
を停止するように開閉駆動手段を制御する。そして、液
圧ジャッキのシリンダ室内のプランジャの端面は、圧縮
スプリングの付勢力によって常に液を押しており、シリ
ンダ室内の液に気泡が混入して圧力検知手段の動作に支
障を生じることはない。
【００１１】また、それぞれの圧力検知手段が対のクラ
ンプの対向するクランプ体間に物品を把持した状態で液
圧ジャッキ内の圧力が所定の範囲から外れた場合に異常
検知信号を出力するように構成されている場合、何らか
の原因でクランプ体の把持圧が適正な把持圧の範囲より
高まったり、反対に低下すると、そのクランプ体が連結
されている液圧ジャッキ内の圧力が許容されている圧力
の範囲から外れたことを圧力検知手段が検知して異常検
知信号を出力する。
【００１２】前記異常検知信号によって、警報を発生し
て異常を作業者に報知したり、装置全体の動作を停止さ
せることができ、把持されている物品を損傷したり、落
下させる事故を未然に防ぐことができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の１実施例を説
明する。図１は、本発明の物品把持装置の１実施例を示
す正面図、図２は側面図、図３は平面図であって、これ
らの図に示す物品把持装置１は、新聞の巻取紙の移載に
用いられるものあり、建物の天井に架設された左右一対
の走行レール２，２に支持されて走行駆動される走行フ
レーム３から複数のチェーン４で吊り下げられた昇降フ
レーム５に設けられている。
【００１４】それぞれのチェーン４は、走行フレーム３
に搭載されているホイスト６の吊りフック６Ａに連結さ
れ、昇降フレーム５は前記ホイスト６によって昇降され
るように構成されている。
【００１５】昇降フレーム５は、図３に示すように矩形
の枠体で構成されていて、その下面側に走行フレーム３
の走行方向と直交方向に開閉自在な３対のクランプアー
ム７が設けられている。
【００１６】図４は、前記３対のクランプアーム７のう
ちの一対のクランプアーム７の開閉機構を示す図であっ
て、それぞれのクランプアーム７は、昇降フレーム５に
両端を支持された水平なパイプ状のガイド８に、クラン
プアーム７と一体となった受けスリーブ９を摺動自在に
外嵌して支持されている。これらの受けスリーブ９の上
面には連結腕９Ａが立設され、それぞれの連結腕９Ａの
上端は、直線作動機１０の作動ロッド１０Ａ先端に連結
されている。
【００１７】前記直線作動機１０は、その基端側が昇降
フレーム５側に支持され、モータ１１によって駆動され
るボールねじ機構で構成されていて、前記モータ１１の
正転または逆転によって、作動ロッド１０Ａが伸縮動作
を行うようになっている。これらの直線作動機１０とモ
ータ１１とは、６つのクランプアーム７をそれぞれ個別
に開閉動作させるために全部で６組設けられ、それぞれ
のモータ１１は独立して駆動停止制御ができるようにな
っている。
【００１８】なお、図３に示すように、対向する対のク
ランプアーム７をそれぞれ駆動するための直線作動機１
０とモータ１１の組どうしをガイド８の両側にずらして
配置することによって、昇降フレーム５の左右の幅を狭
くすることができ、昇降フレーム５を移動するためのス
ペースを少なくできる。
【００１９】それぞれのクランプアーム７の対向面側に
は、図１及び図２に示すように巻取紙Ｐの両端面に当接
して把持するためのクランプ体１２が設けられている。
前記クランプ体１２は、クランプアーム７に取付られて
いる液圧ジャッキ１３を介してクランプ体１２に連結さ
れている。
【００２０】前記液圧ジャッキ１３には市販されている
既製の油圧ジャッキが用いられており、図５に示すよう
に、そのプランジャ１４の先端にクランプ体１２が連結
されている。前記プランジャ１４の先端面は僅かに球面
に形成されているとともに、先端周縁部が鍔状に半径方
向に突出してクランプ体１２の背面に設けられた保持部
１２Ｂに係合していることによって、プランジャ１４に
対してクランプ体１２が傾動可能に連結されている。
【００２１】前記プランジャ１４の基端側は、液圧ジャ
ッキ１３のシリンダ室１３Ａ内に摺動自在に差し込まれ
ている。前記シリンダ室１３Ａ内には本実施例では油１
５が封入され、プランジャ１４外周面とシリンダ室１３
Ａ内周面との間は、プランジャ１４に装着されているシ
ールリング１６によって油１５が外部に漏れないように
シールされている。シリンダ室１３Ａ側壁の底部に近い
位置には、シリンダ室１３Ａ内に外部から油を流出入さ
せるための流通孔１７が開口している。
【００２２】前記流通孔１７は、本来、液圧ジャッキ１
３を重量物を持ち上げるために使用する場合において、
重量物を支持するプランジャ１４を押し上げるためにシ
リンダ室内部１３Ａに圧油を供給する目的で設けられて
いるものであるが、本発明においては、シリンダ室１３
Ａ内に油１５を封入した状態で、流通孔１７に連通する
口金１８に連結部材１９，２０を介して圧力検知手段と
しての圧力スイッチ２１を連結している。
【００２３】また、シリンダ室１３Ａの内部にはプラン
ジャ１４をシリンダ室１３Ａ側へ引き込む方向に付勢す
る圧縮スプリング２２が設けられている。シリンダ室１
３Ａ内のプランジャ１４の端面は、前記圧縮スプリング
２２の付勢力によって常に油１５を押しており、シリン
ダ室１３Ａ内の油１５に気泡が混入して圧力スイッチ２
１の動作に支障を生じることを防止している。
【００２４】前記圧力スイッチ２１は、この実施例で
は、シリンダ室１３Ａ内の油１５の圧力が６０kg/cm2に
達すると検知信号を出力するように設定されており、前
記検知信号が出力されたときに、この液圧ジャッキ１３
が設けられているクランプアーム７を駆動するモータ１
１が停止させるようになっている。
【００２５】したがって、クランプアーム７が把持動作
を行う際に、圧力スイッチ２１から前記検知信号が発生
した場合には、クランプアーム７の移動は停止するが、
直線作動機１０の惰性によってクランプアーム７が実際
に停止するときには、シリンダ室１３Ａ内の圧力は圧力
スイッチ２１の設定圧より約５０％程度上昇し、９０kg
/cm2程度となる。
【００２６】また、前記圧力スイッチ２１は、シリンダ
室１３Ａ内の圧力が６０kg/cm2未満に低下した場合や、
１００kg/cm2を超えた場合において、走行フレーム３の
走行動作や、昇降フレーム５の昇降動作を含めて装置全
体の動作を停止するための検知信号を出力するように構
成されている。
【００２７】次に、前述したように構成されている物品
把持装置１によって、図示していないトラックの荷台に
搭載された複数の新聞の巻取紙を紙庫ヤードの脱荷床上
に移載する場合ついて説明すると、図１及び図２に示す
ように建物の天井に架設されている左右一対の走行レー
ル２，２に沿って走行フレーム３をトラックの荷台の上
方位置まで走行させ、ホイスト６を駆動して昇降フレー
ム５をトラックの荷台に向けて下降させる。それぞれの
チェーン４は、走行フレーム３に搭載されているホイス
ト６の吊りフック６Ａに連結され、昇降フレーム５は前
記ホイスト６によって昇降駆動されるように構成されて
いる。
【００２８】昇降フレーム５の下面には、図示していな
い巻取紙検知センサが各対のクランプアーム７の位置に
対応して設けられていて、前記巻取紙検知センサが巻取
紙の上端を検知すると、ホイスト６が停止されて荷台上
の巻取紙の両側の端面にそれぞれクランプアーム７のク
ランプ体１２が対向する位置に位置決めされる。
【００２９】本実施例の物品把持装置１は、最大３つの
巻取紙Ｐを同時に把持できる３対のクランプアーム７を
有しているため、トラック荷台上に搭載されている隣り
合った巻取紙の高さが異なっている場合には、各巻取紙
検知センサの検知位置の差によって、２つのホイスト６
が停止するタイミングを異ならせて昇降フレーム５を巻
取紙の配列に沿うように傾斜して停止させることがで
き、移載する複数の巻取紙の両端面に対して各クランプ
アーム７のクランプ体１２が適正に位置決めできるよう
になっている。
【００３０】こうして、移載する巻取紙の両端面にクラ
ンプアーム７のクランプ体１２が位置決めされた後、そ
れぞれのクランプアーム７を開閉するモータ１１が一斉
に駆動され、直線作動機１０を介して対のクランプアー
ム７が接近方向に移動して、図１に示すように対のクラ
ンプ体１２間に巻取紙Ｐが把持される。
【００３１】この際、巻取紙Ｐの端面にクランプ体１２
が押し付けられると、その反力によって図５に示す液圧
ジャッキ１３のプランジャ１４が押されて、シリンダ室
１３Ａ内の油１５の圧力が上昇する。
【００３２】そして、前記圧力が前述したように６０kg
/cm2に達すると圧力スイッチ２１が動作し、その検知信
号によって対応するモータ１１を停止させ、クランプア
ーム７の移動が停止する。
【００３３】図２に示すように巻取紙Ｐを３つ同時に把
持する場合、それぞれのクランプアーム７毎に圧力スイ
ッチ２１が動作してモータ１１の停止制御を行うため、
３つの巻取紙Ｐは全て適正な把持力で把持される。各モ
ータ１１が全て停止した後、昇降フレーム５は前後のホ
イスト６によって走行フレーム３に向けて上昇し、上限
位置で昇降フレーム５は水平の状態となるように停止さ
れる。
【００３４】次いで、走行フレーム３は、図示していな
い紙庫ヤードの脱荷床側へ走行移動して停止し、ホイス
ト６が駆動されて昇降フレーム５が下降する。前記脱荷
床には、各対のクランプアーム７に把持されている巻取
紙Ｐの着床をそれぞれ検知する着床検知センサが設けら
れていて、これらの着床検知センサの検出信号によっ
て、２つのホイスト６の停止位置が制御され、昇降フレ
ーム５は脱荷床の傾斜に沿って傾斜して下降位置で停止
する。全ての巻取紙Ｐが脱荷床上に着床した後、昇降フ
レーム５上の全てのモータ１１は、それぞれのクランプ
アーム７を開放する方向に駆動され、巻取紙Ｐを脱荷床
上に開放する。
【００３５】なお、トラックの荷台から脱荷床上へ巻取
紙を移載している途中で、何らかの原因によって、クラ
ンプアーム７の把持圧が異常に増加あるいは低下した場
合には、各クランプアーム７毎に設けられている液圧ジ
ャッキ１３内に生じる油圧の変動を圧力スイッチ２１が
検知して異常検知信号を出力し、前記異常検知信号によ
って全ての装置の動作が停止される。
【００３６】既に述べたように、本実施例においては、
圧力スイッチ２１は、シリンダ室１３Ａ内の圧力が６０
kg/cm2未満に低下した場合や、１００kg/cm2を超えた場
合に前記異常検知信号を出力するように構成されている
が、これらの圧力の値は、取り扱う巻取紙Ｐの重量やサ
イズに応じて最適な値に設定すればよい。
【００３７】また、本実施例においては、物品把持装置
１の一連の移載動作は、圧力スイッチ２１やその他の各
センサからの信号を図示していない制御装置へ送ること
によって自動的に行われるが、前記異常検知信号が出力
されて装置全体が停止した場合には、作業員が昇降フレ
ーム５から吊り下げられているペンダントスイッチＳを
操作することによって、走行フレーム３を安全な場所に
移動させて昇降フレーム５を降ろし、クランプアーム７
から巻取紙Ｐを解除できるように構成されている。
【００３８】以上に説明した実施例では、物品把持装置
を新聞の巻取紙の移載に用いる例を示したが、これに限
定するものではなく、クランプアームのクランプ体間に
把持可能な物品であれば同様に実施可能である。また、
圧力スイッチを動作させるための液圧ジャッキとして
は、水その他の液体を封入した液圧ジャッキを使用して
もよい。
【００３９】また、本実施例では、クランプアームを個
別に開閉移動させる開閉駆動手段として、モータで駆動
されるボールねじ機構で構成された直線作動機を用いて
いるが、これに限定するものではなく、確実に駆動停止
を制御できるものであれば、例えば、油圧シリンダ等を
開閉駆動手段として用いてもよい。
【００４０】さらに、本発明の物品把持装置において
は、クランプアームの数は一対以上、用途に応じた数だ
け設けることができ、また、アームクレーンやロボット
の腕の先端に取り付けて、把持可能な物品の移載や運搬
に使用することもできる。
【００４１】
【発明の効果】前述したように、本発明の物品把持装置
によれば、物品を把持するそれぞれのクランプ体とクラ
ンプアームとの間に液圧ジャッキを介在させて、物品を
把持したときに、クランプ体が物品に及ぼす把持圧を液
圧ジャッキで液圧に変換して圧力スイッチに伝達し、前
記液圧が所定圧以上に上昇したことを前記圧力スイッチ
検知してクランプアームの開閉駆動手段を停止するよう
にしているため、物品が個々のクランプ体から受ける把
持圧の上昇を敏感に検知することができ、適正な把持圧
で物品を確実に挟んで把持することができる。
【００４２】しかも、市販されている既製の液圧ジャッ
キ等の液圧ジャッキと圧力スイッチとを組み合わせて物
品の把持圧の上昇を検出しているため、構造が簡単で高
い信頼性が得られるとともに、物品把持装置の製作コス
トを安くできる。そして、液圧ジャッキのシリンダ室内
におけるプランジャの端面が圧縮スプリングの付勢力に
よって常に液を押しているため、シリンダ室内の液に気
泡が混入して圧力スイッチの動作に支障を生じるような
ことが防止できるので、適正な把持圧で把持できる。
【００４３】さらに、前記圧力スイッチを対のクランプ
の対向するクランプ体間に物品を把持した状態で液圧ジ
ャッキ内の圧力が所定の範囲から外れた場合に異常検知
信号を出力するように構成している場合には、前記異常
検知信号によって、警報を発生して異常を作業者に報知
したり、装置全体の動作を停止することができるため、
物品を損傷したり落下させる事故を未然に防止すること
ができ、安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の物品把持装置の１実施例を示す正面
図である。
【図２】 本発明の物品把持装置の１実施例を示す側面
図である。
【図３】 本発明の物品把持装置の１実施例を示す昇降
フレーム上方から見た平面図である。
【図４】 本発明の物品把持装置の１実施例におけるク
ランプアームの開閉機構を示す図である。
【図５】 本発明の物品把持装置の１実施例における液
圧ジャッキの断面図である。
【図６】 従来の物品把持装置の一例を示す側面図であ
る。
【符号の説明】
１ 物品把持装置 ２ 走行レール ３ 走行フレーム ４ チェーン ５ 昇降フレーム ６ ホイスト ７ クランプアーム ８ ガイド ９ 受けスリーブ １０ 直線作動機（開閉駆動手段） １０Ａ 作動ロッド １１ モータ １２ クランプ体 １３ 液圧ジャッキ １４ プランジャ １５ 油 １６ シールリング １７ 流通孔 １８ 口金 １９，２０ 連結部材 ２１ 圧力スイッチ（圧力検知手段） ２２ 圧縮スプリング

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 開閉自在に対向配置されている対のクラ
    ンプアームと、 それぞれのクランプアームを個別に開閉移動させる複数
    の開閉駆動手段と、 それぞれのクランプアームに設けられ、対向側に突出す
    るプランジャを有するとともに、内部に封入された液体
    によって前記プランジャの後退が阻止されている液圧ジ
    ャッキと、 それぞれの液圧ジャッキのプランジャ先端に設けられ、
    両側から物品を把持する対のクランプ体と、 それぞれの液圧ジャッキ内の液圧が所定圧以上に上昇し
    たときに個別に検知信号を出力する複数の圧力検知手段
    とを備えた物品把持装置において、 前記開閉駆動手段は、クランプ体の間で物品を把持する
    際に液圧ジャッキのシリンダ室に連結されて圧力検知手
    段の出力する検知信号によってクランプアームの移動を
    停止するように構成され、 前記プランジャの先端面は、僅かに球面に形成されてい
    るとともに、先端周縁部が鍔状に半径方向に突出してク
    ランプ体の背面に設けられた保持部に係合していること
    によって、プランジャに対してクランプ体が傾動可能に
    連結され、 前記シリンダ室の内部には、プランジャをシリンダ室側
    へ引き込む方向に付勢する圧縮スプリングが設けられて
    いること を特徴とする物品把持装置。
  2. 【請求項２】 前記圧力検知手段は、クランプ体の間に
    物品を把持した状態で液圧ジャッキ内の圧力が所定の範
    囲から外れた場合に異常検知信号を出力することを特徴
    とする請求項１記載の物品把持装置。
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