JP3091319B2 - 揚重装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は揚重装置に係り、特に、
被揚重物を支持する支持部材と該支持部材を昇降移動さ
せる駆動手段とから成る揚重機構を備えた揚重装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、配管等の建設資材を揚重する
揚重ロボットが提案されている。この揚重ロボットは、
配管等の建設資材を支持する支持部材を駆動手段の駆動
力で上方へ移動させることにより前記建設資材を揚重す
る揚重機構を備えており、自走または作業者の誘導によ
って移動可能とされている。建設工事において建設資材
を揚重する必要が生じた場合、揚重ロボットは揚重する
建設資材が配置された部位まで建設現場内を移動し、支
持部材が建設資材を支持した状態で揚重機構によって支
持部材を上方へ移動させ、前記建設資材を揚重する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、建設資
材を揚重するためには、揚重すべき建設資材を揚重ロボ
ット等の揚重装置の支持部材に支持させる必要がある
が、一般に揚重装置の支持部材は支持部材を昇降移動さ
せる駆動部の上方に配設されているので、支持部材が下
限位置に位置している状態であっても、支持部材は揚重
装置の載置面から駆動部の高さ分だけ上方に位置する。
これに対し、揚重装置による揚重を必要とする建設資材
は平均的に重量及びサイズが大きいので、揚重すべき建
設資材を揚重装置の支持部材に支持されている状態とす
るために多大な労力を要する、という問題があった。

【０００４】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、揚重装置を用いて被揚重物を揚重する際の労力を軽
減することができる揚重装置を得ることが目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明に係る揚重装置は、被揚重物を支
持する支持部と該支持部を昇降移動させる第１駆動手段
とを備えた揚重機構と、被揚重物を保持するための保持
部が先端に取り付けられ、前記保持部が被揚重物の載置
部と略同じ高さとなる第１の位置と、前記保持部に保持
されている被揚重物が前記揚重機構の支持部の昇降移動
の移動軌跡上に位置する第２の位置と、の間を回動可能
とされたアームが、前記揚重機構を挟んで両側に一対設
けられたリフトアップ機構と、前記リフトアップ機構の
一対のアームを回動させる第２駆動手段と、前記揚重機
構の支持部が、前記一対のアームが第２の位置に位置し
ているときに前記保持部に保持されている被揚重物の位
置よりも下方に位置している状態で、第１の位置に位置
しているときに前記載置部上の被揚重物が前記保持部側
へ移動されることで前記保持部が被揚重物を保持してい
る状態の前記一対のアームを第２の位置へ回動させ、揚
重機構の支持部を上昇移動させることで前記被揚重物を
揚重させる第１制御手段と、を含んで構成されている。

【０００６】請求項２記載の発明に係る揚重装置は、被
揚重物を支持する支持部と該支持部を昇降移動させる第
１駆動手段とを備えた揚重機構と、回転中心軸が前記支
持部に支持された円筒状の被揚重物の軸線と略平行にな
るように前記支持部に取付けられ、前記支持部に支持さ
れた被揚重物の周面の互いに異なる箇所に接触する複数
の回転部材と、被揚重物を保持するための保持部が先端
に取り付けられ、前記保持部が被揚重物の載置部と略同
じ高さとなる第１の位置と、前記保持部に保持されてい
る被揚重物が前記揚重機構の支持部の昇降移動の移動軌
跡上に位置する第２の位置と、の間を回動可能なアーム
と、前記アームを回動させる第２駆動手段と、前記揚重
機構の支持部が、前記アームが第２の位置に位置してい
るときに前記保持部に保持されている被揚重物の位置よ
りも下方に位置している状態で、第１の位置に位置して
いるときに前記載置部上の被揚重物が前記保持部側へ移
動されることで前記保持部が被揚重物を保持している状
態のアームを第２の位置へ回動させ、揚重機構の支持部
を上昇移動させることで前記被揚重物を揚重させる第１
制御手段と、を含んで構成されている。

【０００７】請求項３記載の発明に係る揚重装置は、被
揚重物を支持する支持部と該支持部 を昇降移動させる第
１駆動手段とを備えた揚重機構と、被揚重物を保持する
ための保持部が先端に取り付けられ、前記保持部が被揚
重物の載置部と略同じ高さとなる第１の位置と、前記保
持部に保持されている被揚重物が前記揚重機構の支持部
の昇降移動の移動軌跡上に位置する第２の位置と、の間
を回動可能なアームと、前記アームを回動させる第２駆
動手段と、前記揚重機構の支持部が、前記アームが第２
の位置に位置しているときに前記保持部に保持されてい
る被揚重物の位置よりも下方に位置している状態で、第
１の位置に位置しているときに前記載置部上の被揚重物
が前記保持部側へ移動されることで前記保持部が被揚重
物を保持している状態のアームを第２の位置へ回動さ
せ、揚重機構の支持部を上昇移動させることで前記被揚
重物を揚重させる第１制御手段と、を備えた揚重装置で
あって、複数台の前記揚重装置の支持部材に各々支持さ
れて揚重されている単一の被揚重物の傾きを検出する傾
き検出手段と、複数台の前記揚重装置によって被揚重物
を揚重する場合に、複数台の前記揚重装置の支持部材に
各々支持された被揚重物が、前記傾き検出手段によって
検出された傾きが所定値未満の状態を維持して揚重され
るように、複数台の前記揚重装置のうち少なくとも１台
の揚重装置の前記第１制御手段による支持部の上昇移動
を制御する第２制御手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明に係る揚重装置は、被揚重
物を揚重するための揚重機構と別に、被揚重物を保持す
るための保持部が先端に取り付けられたアームが揚重機
構を挟んで両側に一対設けられたリフトアップ機構を備
えており、このリフトアップ機構の一対のアームは、保
持部が被揚重物の載置部と略同じ高さとなる第１の位置
と、保持部に保持されている被揚重物が揚重機構の支持
部の昇降移動の移動軌跡上に位置する第２の位置と、の
間を回動可能とされている。保持部は、一対のアームが
第１の位置に位置している状態で、被揚重物が載置され
る載置部と略同じ高さとなるので、揚重すべき被揚重物
を載置部に載置して保持部側へ移動させることにより、
被揚重物を容易に保持部に保持させることができる。

【０００９】また、請求項１記載の発明に係る第１制御
手段は、揚重機構の支持部が、一対のアームが第２の位
置に位置しているときに保持部に保持されている被揚重
物の位置よりも下方に位置している状態で、第１の位置
に位置しているときに載置部上の被揚重物が保持部側へ
移動されることで保持部が被揚重物を保持している状態
のアームを第２の位置へ回動させ、揚重機構の支持部を
上昇移動させる。これにより、保持部に保持されている
被揚重物が一対のアームの回動に伴って揚重機構の支持
部の上方へ移動された後に、保持部から支持部へ被揚重
物が受け渡され、支持部に支持された被揚重物が揚重さ
れることになる。

【００１０】このように、請求項１記載の発明によれ
ば、載置部上の被揚重物を人手で持ち上げたりすること
なく、単に一対のアームの先端に取り付けられている保
持部側へ被揚重物を移動させて保持部に保持させれば、
本発明に係る揚重装置によって被揚重物の揚重が行われ
るので、揚重装置を用いて被揚重物を揚重する際の労力
を軽減することができる。

【００１１】また、特に配管等のように長尺状の被揚重
物は、揚重機構が揚重する際の支持位置によってはバラ
ンスを崩すことがある。これに対して請求項１記載の発
明は、リフトアップ機構の一対のアームが揚重機構を挟
んで両側に設けられているので、リフトアップ機構の一
対のアームに各々支持されて第１の位置から第２の位置
へ揚重された被揚重物は、揚重機構の支持部の上昇移動
に伴い、一対のアームによる支持位置の中間部が揚重機
構の支持部によって支持されることになり、双方の揚重
機構による被揚重物の支持位置が大きく変化することで
被揚重物がバランスを崩すことを防止できる。従って請
求項１記載の発明は、リフトアップ機構が揚重した被揚
重物を、バランスを崩すことなく揚重機構へ受け渡すこ
とを、特別な機構を設けることなく実現でき、構成を簡
単にすることができる、という効果も有している。

【００１２】請求項２記載の発明は、被揚重物を保持す
るための保持部が先端に取り付けられたアームが、請求
項１記載の発明と同様に、保持部が被揚重物の載置部と
略同 じ高さとなる第１の位置と、保持部に保持されてい
る被揚重物が揚重機構の支持部の昇降移動の移動軌跡上
に位置する第２の位置と、の間を回動可能とされている
ので、被揚重物を容易に保持部に保持させることができ
る。また、請求項２記載の発明に係る第１制御手段は、
請求項１記載の発明と同様に、揚重機構の支持部が、ア
ームが第２の位置に位置しているときに保持部に保持さ
れている被揚重物の位置よりも下方に位置している状態
で、第１の位置に位置しているときに載置部上の被揚重
物が保持部側へ移動されることで保持部が被揚重物を保
持している状態のアームを第２の位置へ回動させ、揚重
機構の支持部を上昇移動させるので、揚重装置を用いて
被揚重物を揚重する際の労力を軽減することができる。

【００１３】また、建設物に配設される配管は、その大
部分が水平方向に延びており、配管の取付け作業は、取
付ける配管を、水平状態を維持したまま所定の取付位置
まで揚重した後に、揚重した配管の端部を既に取付けが
完了している配管の端部と連結すると共に、吊り下げ金
物によって固定することによって成されるが、配管同士
の連結はねじによって行うことが多く、配管の連結に際
しては、揚重した配管を、その軸線を中心として回転さ
せる必要がある。

【００１４】これに対して請求項２記載の発明は、複数
の回転部材が、回転中心軸が支持部に支持された円筒状
の被揚重物の軸線と略平行になるように支持部に取付け
られており、この複数の回転部材は、支持部に支持され
た被揚重物の周面の互いに異なる箇所に接触するので、
円筒状の被揚重物としての配管を揚重機構によって揚重
した後に、揚重した配管を、その軸線を中心として回転
させる場合に、配管の回転に伴って複数の回転部材も回
転することで、配管を回転させる際に生ずる摩擦力が軽
減され、配管を小さな力で回転させることができる。

【００１５】従って、請求項２記載の発明は、円筒状の
被揚重物としての配管を揚重機構によって揚重し、その
軸線に沿って回転させて他の配管と連結することを容易
に行うことができ、配管の取付け作業の労力を軽減する
ことができる、という効果も有している。

【００１６】請求項３記載の発明は、被揚重物を保持す
るための保持部が先端に取り付けられたアームが、請求
項１及び請求項２記載の発明と同様に、保持部が被揚重
物の載置部と略同じ高さとなる第１の位置と、保持部に
保持されている被揚重物が揚重機構の支持部の昇降移動
の移動軌跡上に位置する第２の位置と、の間を回動可能
とされているので、被揚重物を容易に保持部に保持させ
ることができる。また、請求項２記載の発明に係る第１
制御手段は、請求項１及び請求項２記載の発明と同様
に、揚重機構の支持部が、アームが第２の位置に位置し
ているときに保持部に保持されている被揚重物の位置よ
りも下方に位置している状態で、第１の位置に位置して
いるときに載置部上の被揚重物が保持部側へ移動される
ことで保持部が被揚重物を保持している状態のアームを
第２の位置へ回動させ、揚重機構の支持部を上昇移動さ
せるので、揚重装置を用いて被揚重物を揚重する際の労
力を軽減することができる。

【００１７】また、請求項３記載の発明は、複数台の揚
重装置の支持部材に各々支持されて揚重されている単一
の被揚重物の傾きを検出する傾き検出手段を備えてお
り、請求項３記載の発明に係る第２制御手段は、複数台
の揚重装置によって被揚重物を揚重する場合に、複数台
の揚重装置の支持部材に各々支持された被揚重物が、傾
き検出手段によって検出された傾きが所定値未満の状態
を維持して揚重されるように、複数台の揚重装置のうち
少なくとも１台の揚重装置の第１制御手段による支持部
の上昇移動を制御する。

【００１８】これにより、単一の揚重装置の揚重能力に
比して被揚重物の重量が大きい場合や、単一の揚重装置
のサイズに比して被揚重物のサイズが大きい等の場合
に、複数台の揚重装置を連動させ、単一の被揚重物を複
数台の揚重装置によって安全に揚重することが可能とな
り、特に被揚重物として例えば水道管やガス管等の長尺
状の配管等を建設物の取付け部位まで揚重する等の場合
にも、被揚重物が支持部材から脱落して落下する等の危
険が生ずることはない。従って、請求項３記載の発明
は、個々の揚重装置の揚重性能を、最大重量の建設資材
を単一の揚重装置で揚重可能なように定める必要がな
く、個々の揚重装置を安価に構成することができる、と
いう効果も有している。

【００１９】なお、前記第２制御手段による制御は、前
記連動させる複数台の揚重装置のいずれかに搭載された
制御回路等によって実現することができる。また、前記
複数台の揚重装置に搭載された複数の制御回路を相互に
関連させることにより、前記制御を実現するよう構成し
てもよい。さらに、第２制御手段に相当する制御回路を
揚重装置と別体として前記制御を実現することも可能で
ある。また、前記傾き検出手段としては、単一の揚重装
置に設けられたセンサ等で構成することができ、さら
に、複数台の揚重装置に設けられた複数のセンサによっ
て傾きを検出するよう構成することも可能である。

【００２０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１には本実施例に係る配管揚重ロボット１
０が示されている。この配管揚重ロボット１０は建設工
事において水道管やガス管等の配管を、配管の取付け作
業を行う高所まで揚重するものである。

【００２１】揚重ロボット１０は、フレーム１２と、フ
レーム１２に取付けられた２個のリフトアップ装置１４
及び単一の揚重機構１６と、を備えている。フレーム１
２は下部フレーム１２Ａと上部フレーム１２Ｂとで構成
されており、下部フレーム１２Ａには下方に移動手段と
しての４個のキャスター１８が取付けられており、配管
揚重ロボット１０はキャスター１８によって建設現場内
等を移動可能とされている。また、前記リフトアップ装
置１４はフレーム１２の側方に取付けられており、前記
揚重機構１６はフレーム１２の中央に設置されている。

【００２２】図２にも示すように、リフトアップ装置１
４はアーム２０を備えている。アーム２０は長手方向一
端側に固着された回転軸２２を介してフレーム１２に軸
支されており、回転軸２２を中心として回動可能とされ
ている。アーム２０の他端には図２に示すように配管Ａ
を保持する配管保持部２４が取付られている。また、ア
ーム２０の長手方向中間部にはブラケット２６（図２参
照）を介して油圧シリンダ２８のロッド２８Ａが取付け
られている。油圧シリンダ２８はシリンダ本体２８Ｂの
長手方向中間部が下部フレーム１２Ａに回動可能に支持
されている。油圧シリンダ２８は駆動装置３０（図４参
照）に接続されており、駆動装置３０から油圧が供給さ
れるとロッド２８Ａをシリンダ本体からの突出量が大き
くなる方向へ移動させ、これに伴って全長が伸長され
る。これにより、アーム２０は図２に想像線で示す位置
まで回動される。

【００２３】揚重機構１６は、リフトシリンダ３２及び
本発明の支持部を構成する配管支持部３４から構成され
ている。図３に示すように、リフトシリンダ３２はロッ
ド３２Ａを備え、駆動装置３６（図４参照）に接続され
ている。駆動装置３６から油圧が供給されると、図３に
示すようにリフトシリンダ３２はロッド３２Ａを本体か
らの突出量が大きくなる方向（上方）へ移動させる。配
管支持部３４はロッド３２Ａの先端に図示しないユニバ
ーサルジョイントを介して連結されている。配管支持部
３４は、図示しない水平維持機構により上面３４Ａが略
水平な状態を維持するようになっている。これにより、
配管支持部３４は上方へ移動される。

【００２４】配管支持部３４の上面３４Ａには、支持ブ
ロック３８、４０の対（図２参照）が２組、各々対向配
置されている。支持ブロック３８は１個のローラ４２を
回転可能に軸支しており、支持ブロック４０は２個のロ
ーラ４４、４６を回転可能に軸支している。支持ブロッ
ク３８、４０の対はハンドル４８が回転されると、この
回転力が伝達されて間隔が変更される。支持ブロック３
８、４０の対の間に配管Ａが存在している場合、支持ブ
ロック３８、４０の間隔が小さくされると配管Ａの外周
にローラ４２、４４、４６が接触し、配管Ａが配管支持
部３４に一体的に支持される。

【００２５】また、配管支持部３４には傾き検出手段と
しての傾斜センサ５０（図１参照）が取付られている。
傾斜センサ５０としては、一例として可変抵抗器の摺動
軸に振子を取付けた構造の傾斜センサを採用することが
できる。この傾斜センサでは配管支持部３４が水平に対
して傾くと可変抵抗器の接点が移動し、配管支持部３４
の傾斜角に対応する電圧レベルの信号が得られる。傾斜
センサ５０は制御装置５２に接続されており（図４参
照）、制御装置５２へ前記信号を出力する。この信号は
電圧レベルが傾斜角に対応しているので、制御装置５２
では配管支持部３４の傾きの大きさ及び傾きの方向（例
えば図１に示す正面を基準として左上がりか右上がり
か）を判断できる。

【００２６】なお、傾き検出手段は上記の構成の傾斜セ
ンサに限定されるものではなく、例として図９に示す一
対の圧力センサ８０Ａ、８０Ｂによって配管Ａの傾きを
検出するようにしてもよい。圧力センサ８０Ａ、８０Ｂ
は配管Ａに接触するように配置されており、配管Ａが水
平の場合には圧力センサ８０Ａ、８０Ｂに加わる圧力は
等しいが、配管Ａが傾斜すると圧力に差が生ずる。この
圧力の差に基づいて配管Ａの傾きを検出することができ
る。

【００２７】図４に示すように、制御装置５２には前述
の駆動装置３０、３６が接続されている。制御装置５２
は駆動装置３６、油圧シリンダ２８を介してリフトアッ
プ装置１４のアーム２０の回動を制御し、駆動装置３
６、リフトシリンダ３２を介して揚重機構１６の配管支
持部３４の昇降を制御する。制御装置５２は本発明の第
１制御手段に対応しており、後述する連動制御処理を行
う連動制御部６０（本発明の第２制御手段に対応）が設
けられている。

【００２８】また、制御装置５２には操作盤５４が接続
されている。操作盤５４には、リフトアップ装置１４の
アーム２０の回動を指示するスイッチと、揚重機構１６
の配管支持部３４の昇降を指示するスイッチと、被揚重
物としての配管を複数台の配管揚重ロボット１０を連動
させて揚重するか否かを指示するスイッチと、が設けら
れている。また、他の配管揚重ロボット１０と連動して
揚重を行う場合には、操作盤５４を介し、連動する配管
揚重ロボット１０の位置情報、例えば図１に示す正面を
基準として、向かって右側に位置しているか左側に位置
しているかを表す情報が入力される。

【００２９】なお、本実施例では後述するように、操作
盤５４の操作に応じて配管を揚重するようにしている
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
予め設定された揚重目標位置まで自動的に揚重させるよ
うに構成してもよく、センサ等により例えば揚重してい
る配管に接続する配管を検出して揚重目標位置となった
か否かを判断するようにしてもよい。

【００３０】制御装置５２には他の配管揚重ロボット１
０の制御装置５２と電気的に接続するためのコネクタ５
６が、ハーネス５８を介して接続されている。制御装置
５２は、このコネクタ５６が他の配管揚重ロボット１０
のコネクタ５６と連結されることにより、前記他の配管
揚重ロボット１０の制御装置５２と通信を行うことが可
能となり、後述するように連動して配管Ａを揚重するこ
とができる。

【００３１】次に図５及び図６のフローチャートを参照
して本実施例の作用を説明する。最初に図５のフローチ
ャートを参照し、単一の配管揚重ロボット１０で配管を
揚重する場合の処理を説明する。なお、図５のフローチ
ャートは制御装置５２の電源が投入されると実行され
る。

【００３２】ステップ１００では操作盤５４を介して複
数台の配管揚重ロボット１０を連動させる指示が有った
か否か判定する。ステップ１００の判定が否定された場
合にはステップ１０２へ移行し、リフトアップ装置１４
のアーム２０の下方への回動が指示されたか否か判定す
る。ステップ１０２の判定も否定された場合にはステッ
プ１００へ戻り、上記判定を繰り返す。

【００３３】建設工事等において配管を揚重させる場
合、作業者は揚重を行う配管の重量を考慮し、揚重を行
わせる配管揚重ロボット１０の台数を決定する。すなわ
ち、配管の重量が小さい場合には前記台数を１台とし、
配管の重量が大きい場合には前記台数を複数台（本実施
例では２台）とする。１台の配管揚重ロボット１０で揚
重させる場合、作業者は単一の配管揚重ロボット１０
を、揚重される配管が配置された位置まで建設現場内を
移動させ、揚重する配管に対して配管揚重ロボット１０
の位置合わせを行った後に、操作盤５４を操作してアー
ム２０の下方への回動を指示する。これにより、前記ス
テップ１０２の判定が肯定される。

【００３４】次のステップ１０４では駆動装置３０を介
して油圧シリンダ２８を駆動し、アーム２０を配管保持
部２４が接地する下限位置（図２に実線で示す位置：本
発明に係る第１の位置に相当）まで下方へ回動させる。
ステップ１０６ではアーム２０が上方へ回動させる指示
が有ったか否か判定する。作業者はアーム２０が下限位
置まで回動した状態で配管（載置部としての地面に載置
されている配管）を移動させ、接地している配管保持部
２４に配管を保持させる。そして操作盤５４を操作し、
アーム２０の上方への回動を指示する。これにより、ス
テップ１０６の判定が肯定されてステップ１０７へ移行
し、油圧シリンダ２８を駆動してアームを上限位置（図
２に想像線で示す位置：本発明に係る第２の位置に相
当）まで上方へ回動させる。

【００３５】ステップ１０８では駆動装置３６を介して
リフトシリンダ３２を駆動し、配管支持部３４を、図３
に示すように支持ブロック３８、４０のローラ４２、４
４、４６が配管に接触する所定位置まで上昇させる。こ
れにより、配管はアーム２０の先端に取付けられた配管
保持部２４から配管支持部３４へ受渡されたことにな
る。

【００３６】次のステップ１１０では、配管の揚重が指
示されたか否か判定する。配管が配管支持部３４に受渡
されると作業者は操作盤５４を操作し、配管支持部３４
の上昇を指示する。これにより、ステップ１１０の判定
が肯定され、ステップ１１２で再びリフトシリンダ３２
を駆動して配管支持部３４を上昇させ、ステップ１１４
で揚重の指示が停止されたか否かを判定し、ステップ１
１４の判定が否定されている間はステップ１１２の処理
を繰り返す。作業者は配管の取付作業を行う部位まで揚
重されたことを確認すると揚重の指示を停止する。これ
によりステップ１１４の判定が肯定され、ステップ１１
６へ移行する。

【００３７】ステップ１１６では配管支持部３４の下降
が指示されたか否か判定する。この間、作業者は配管揚
重ロボット１０によって揚重された配管の取付けを行
う。作業中配管は配管支持部３４によって支持されてい
るので、配管の取付け作業を容易に行うことができる。
取付け作業が終了すると作業者は操作盤５４を操作して
配管支持部３４の下降を指示する。これによりステップ
１１６の判定が肯定され、ステップ１１８で配管支持部
３４を下限位置（図１及び図２に実線で示す位置）まで
下降させて処理を終了する。

【００３８】一方、配管を複数台で揚重させる場合、作
業者は例として図７（Ａ）に示すように、複数台の配管
揚重ロボット１０Ａ、１０Ｂを揚重位置まで移動させて
各々位置合わせを行い、各々のコネクタ５６を連結し、
一方の配管揚重ロボットの操作盤５４を操作して２台の
連動を指示する。本実施例では操作盤５４が操作された
側の配管揚重ロボットを「主」、他方の配管揚重ロボッ
トを「従」とし、「主」側の配管揚重ロボット１０の連
動制御部６０により、所謂マスタースレーブ制御によっ
て連動制御処理を行う。

【００３９】以下では、配管揚重ロボット１０Ａの操作
盤５４が操作されたものとして、配管揚重ロボット１０
Ａの処理を中心に、配管揚重ロボット１０Ａを「自
機」、配管揚重ロボット１０Ｂを「他機」として、自機
の連動制御部６０の処理を説明する。

【００４０】前記指示により、配管揚重ロボット１０Ａ
ではステップ１００の判定が肯定されてステップ１２０
へ移行し、ハーネス５８、コネクタ５６を介して接続さ
れた他機と通信等を行い、他機との連動が可能か否か判
定する。例えば作業者がコネクタ５６の連結を忘れたり
他機の電源を投入していない等の場合には通信等を行う
ことができずステップ１２０の判定が否定され、ステッ
プ１２２でアラームを発してステップ１００へ戻る。

【００４１】ステップ１２０の判定が肯定された場合に
は、ステップ１２４で他機を連動させる制御を行う。こ
の連動制御処理について図６のフローチャートを参照し
て説明すると、ステップ１５０ではアーム２０の下方へ
の回動が指示されたか否か判定し、ステップ１５０の判
定が肯定された場合にはステップ１５２で、他機のアー
ム２０の下方への回動を指示する信号をハーネス５８、
コネクタ５６を介して他機へ出力すると共に、自機のア
ーム２０を下限位置まで下方へ回動させる。なお、他機
は入力された指示信号により前記ステップ１０４の処理
が実行され、以下、入力された指示信号に応じて先に説
明したステップ１０６乃至ステップ１１８の処理が行わ
れる。

【００４２】次のステップ１５６ではアーム２０の上方
への回動が指示されたか否か判定する。作業者は揚重す
る配管を２台の配管揚重ロボット１０Ａ、１０Ｂの各々
の配管保持部２４に保持させ、アーム２０の上方への回
動を指示する。ステップ１５４の判定が肯定されるとス
テップ１５６へ移行し、他機へアーム２０の上方への回
動を指示する信号を出力すると共に、自機のアーム２０
を上限位置まで上方へ回動させる。次のステップ１５８
では他機の配管支持部３４の所定位置への移動を指示す
る信号を出力すると共に、自機の配管支持部３４を所定
位置へ移動させる。

【００４３】ステップ１６０では配管の揚重が指示され
たか否か判定する。ステップ１６０の判定が肯定された
場合には、次のステップ１６２以降で配管揚重ロボット
１０Ａ、１０Ｂによる配管の揚重制御を行う。すなわ
ち、ステップ６２では揚重の指示が停止されたか否か判
定する。ステップ１６２の判定が否定された場合にはス
テップ１６４で他機の配管支持部３４の上昇を指示する
と共に自機の配管支持部３４を上昇させる。ステップ１
６６では傾斜センサ５０から出力される信号を取込み、
自機の配管支持部３４の傾きが所定値以上か否か判定す
る。ステップ１６６の判定が否定された場合にはステッ
プ１６２へ戻り、ステップ１６２乃至ステップ１６６の
処理を繰り返す。

【００４４】自機の配管支持部３４の傾きが所定値以上
になるとステップ１６６の判定が肯定され、ステップ１
６８では傾斜センサ５０からの信号に基づいて自機の配
管支持部３４が他機の配管支持部３４よりも下方に位置
しているか否か、すなわち図７（Ｂ）に示す状態か図７
（Ｃ）に示す状態か判定する。この判定を行うにあたっ
ては、まず傾斜センサ５０からの信号により、自機の配
管支持部３４の傾斜方向、例えば図１に示す正面を基準
として左上がりか右上がりかを判断する。次に制御盤５
４を介して入力された他機の位置情報、例えば図１に示
す正面を基準として向かって右側に位置しているか左側
に位置しているかと、前記判断した傾斜方向とに基づい
て前記判定を行う。

【００４５】例えば、配管支持部３４の傾斜方向が右上
がりで、かつ他機が向かって左側に位置している場合に
は自機の配管支持部３４が上方に位置していると判定さ
れ、ステップ１６８の判定が肯定される。この場合はス
テップ１７０へ移行し、他機の配管支持部３４の上昇を
停止させる。これにより、配管支持部３４の上面３４Ａ
が水平に近づくように、すなわち図７（Ｂ）に示すθ１
が「０」に近づくように、自機の配管支持部３４のみ
が上昇されることになる。

【００４６】また、例えば配管支持部３４の傾斜方向が
左上がりで、かつ他機が向かって左側に位置している場
合には自機の配管支持部３４が下方に位置していると判
定され、ステップ１６８の判定が否定される。この場合
はステップ１７２へ移行し、自機の配管支持部３４の上
昇を停止させる。これにより、配管支持部３４の上面３
４Ａが水平に近づくように、すなわち図７（Ｃ）に示す
θ２ が「０」に近づくように、他機の配管支持部３４
のみが上昇される。

【００４７】ステップ１７０またはステップ１７２の処
理はステップ１６６の判定が肯定されるまで行われ、こ
れにより、配管が傾きが所定値未満の状態を維持して揚
重されるように、２台の配管揚重ロボット１０Ａ、１０
Ｂの揚重機構１６の作動が制御される。

【００４８】配管が取付作業を行う部位まで揚重されて
揚重の指示が停止されるとステップ１６２の判定が肯定
され、ステップ１７４で配管支持部３４の下降が指示さ
れたか否か判定する。配管の取付作業が終了して配管支
持部３４の下降が指示されるとステップ１７４の判定が
肯定され、ステップ１７６で他機へ配管支持部３４の下
降を指示すると共に自機の配管支持部３４を下降させて
処理を終了する。

【００４９】このように、本実施例では２台の配管揚重
ロボット１０Ａ、１０Ｂによって揚重される配管が、傾
きが所定値未満の状態を維持して揚重されるように制御
したので、配管が脱落する等の危険が生ずることはな
い。従って、配管を２台の配管揚重ロボット１０Ａ、１
０Ｂによって安全に揚重することが可能となるので、各
配管揚重ロボット１０Ａ、１０Ｂの揚重性能を、最大重
量の配管を単一の配管揚重ロボットで揚重可能なように
定める必要がなく、各配管揚重ロボットを安価に構成す
ることができる。

【００５０】なお、上記では配管揚重ロボット１０のコ
ネクタ５６を連結することによって通信を行って複数台
の配管揚重ロボットを連動させるようにしていたが、こ
れに限定されるものではなく、無線で通信を行うことに
よって複数台の配管揚重ロボットを連動させるようにし
てもよい。

【００５１】また、上記では操作盤５４が操作された側
の配管揚重ロボットを「主」、他方の配管揚重ロボット
を「従」とし、「主」側の配管揚重ロボットの連動制御
部６０Ａにより「主」側のシリンダ３２Ａ及び「従」側
のシリンダ３２Ｂを制御して連動を行う制御形態（図８
（Ａ）参照）を例に説明したが、これに限定されるもの
ではない。例えば図８（Ｂ）に示すように、一方の配管
揚重ロボット１０Ｂは操作盤５４からの指示によって一
定速度で配管を揚重し、他方の配管揚重ロボット１０Ａ
の連動制御部６０Ａでは、配管を揚重させながら自機の
配管支持部３４の傾きが所定値以上か否かを判定し、該
判定が肯定された場合、他機の配管支持部３４よりも上
方に位置しているときには揚重速度を減少させ、下方に
位置しているときには揚重速度を増加させるようにして
もよい。

【００５２】また、図８（Ｃ）に示す例では、連動させ
る配管揚重ロボットに他機の位置情報を各々与えてお
き、各連動制御部６０Ａ、６０Ｂで配管を揚重させなが
ら、自機の配管支持部３４の傾きが所定値以上でかつ他
機の配管支持部３４よりも上方に位置しているか否かの
判定を繰り返し、前記判定が否定されているときには揚
重を継続し、前記判定が肯定された場合には判定が否定
されるまで揚重を停止させるようにしてもよい。これに
より、互いに通信を行わなくても配管の傾きを所定値未
満にすることが可能となる。また、図８（Ｄ）に示すよ
うに、連動制御部６０を別体とし、シリンダ３２Ａ、３
２Ｂを制御して連動させるようにしてもよい。さらに、
図８（Ａ）に示す例で、配管揚重ロボット１０Ｂの連動
制御部６０Ｂを省略することも可能である。この場合、
配管揚重ロボット１０Ｂを他の配管揚重ロボットと連動
させる際には連動制御部が搭載された配管揚重ロボット
と連動させればよい。

【００５３】また、上記では２台の配管揚重ロボット１
０Ａ、１０Ｂを連動させる例を説明したが、３台以上の
配管揚重ロボットを連動させるようにしてもよい。図１
０に示す例では、配管揚重ロボット１０Ａ、１０Ｂ、１
０Ｃの各配管支持部３４に圧縮コイルばね８２Ａ、８２
Ｂ、８２Ｃが設けられており、配管Ａを前記ばねによっ
て支持するよう構成されている。また、各配管支持部３
４には圧縮コイルばね８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃに対向す
る位置に、配管Ａに接触するように圧力センサ８４Ａ、
８４Ｂ、８４Ｃが設けられている。３台の配管揚重ロボ
ット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによって配管Ａを揚重する
と、配管支持部３４の上昇速度が速いロボットでは配管
Ａに対して配管支持部３４が上方へ相対移動し、圧力セ
ンサ８４によって検出される圧力値が低くなる。また、
上昇速度の低いロボットでは配管Ａに対して配管支持部
３４が下方へ相対移動し、検出される圧力値が高くな
る。従って、図示しない連動制御部により圧力センサ８
４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃで検出される圧力値が一定となる
ように制御すれば、配管Ａを略水平な状態を維持して揚
重することができる。

【００５４】また、上記では本発明の揚重装置を配管揚
重ロボット１０に適用した例を示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、揚重装置として揚重クレー
ン等に適用してもよい。この場合にも個々の揚重クレー
ンの揚重性能を小さくすることができる、という効果が
得られる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、被揚重物
を保持するための保持部が先端に取り付けられ、保持部
が被揚重物の載置部と略同じ高さとなる第１の位置と、
保持部に保持されている被揚重物が揚重機構の支持部の
昇降移動の移動軌跡上に位置する第２の位置と、の間を
回動可能なアームを設け、揚重機構の支持部が、アーム
が第２の位置に位置しているときに保持部に保持されて
いる被揚重物の位置よりも下方に位置している状態で、
第１の位置に位置しているときに載置部上の被揚重物が
保持部側へ移動されることで保持部が被揚重物を保持し
ている状態のアームを第２の位置へ回動させ、揚重機構
の支持部を上昇移動させることで被揚重物を揚重させる
ので、揚重装置を用いて被揚重物を揚重する際の労力を
軽減することができる、という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る配管揚重ロボットの正面図であ
る。

【図２】配管揚重ロボットの、アームの回動を併せて示
す側面図である。

【図３】配管揚重ロボットの、配管支持部の昇降を併せ
て示す側面図である。

【図４】配管揚重ロボットの制御装置周辺の概略構成を
示すブロック図である。

【図５】本実施例の作用として、単一の配管揚重ロボッ
トで揚重する場合の処理を説明するフローチャートであ
る。

【図６】本実施例の作用として、２台の配管揚重ロボッ
トで揚重する場合の処理を説明するフローチャートであ
る。

【図７】（Ａ）は２台の配管揚重ロボットで揚重する場
合の概念図、（Ｂ）及び（Ｃ）は配管の傾きが大きくな
った場合を示す概念図である。

【図８】（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明の制御形態のバリエ
ーションを説明する概念図である。

【図９】傾き検出手段の他の例を示す概略図である。

【図１０】３台の配管揚重ロボットで揚重する場合の例
を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ 配管揚重ロボット １６ 揚重機構 ３２ リフトシリンダ ３４ 配管支持部 ３６ 駆動装置 ５０ 傾斜センサ ５２ 制御装置 ５４ 操作盤 ５６ コネクタ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被揚重物を支持する支持部と該支持部を
   昇降移動させる第１駆動手段とを備えた揚重機構と、 被揚重物を保持するための保持部が先端に取り付けら
   れ、前記保持部が被揚重物の載置部と略同じ高さとなる
   第１の位置と、前記保持部に保持されている被揚重物が
   前記揚重機構の支持部の昇降移動の移動軌跡上に位置す
   る第２の位置と、の間を回動可能とされたアームが、前
   記揚重機構を挟んで両側に一対設けられたリフトアップ
   機構と、 前記リフトアップ機構の一対のアームを回動させる第２
   駆動手段と、 前記揚重機構の支持部が、前記一対のアームが第２の位
   置に位置しているときに前記保持部に保持されている被
   揚重物の位置よりも下方に位置している状態で、第１の
   位置に位置しているときに前記載置部上の被揚重物が前
   記保持部側へ移動されることで前記保持部が被揚重物を
   保持している状態の前記一対のアームを第２の位置へ回
   動させ、揚重機構の支持部を上昇移動させることで前記
   被揚重物を揚重させる第１制御手段と、 を含む揚重装置。
2. 【請求項２】 被揚重物を支持する支持部と該支持部を
   昇降移動させる第１駆動手段とを備えた揚重機構と、 回転中心軸が前記支持部に支持された円筒状の被揚重物
   の軸線と略平行になるように前記支持部に取付けられ、
   前記支持部に支持された被揚重物の周面の互いに異なる
   箇所に接触する複数の回転部材と、 被揚重物を保持するための保持部が先端に取り付けら
   れ、前記保持部が被揚重物の載置部と略同じ高さとなる
   第１の位置と、前記保持部に保持されている被揚重物が
   前記揚重機構の支持部の昇降移動の移動軌跡上に位置す
   る第２の位置と、の間を回動可能なアームと、 前記アームを回動させる第２駆動手段と、 前記揚重機構の支持部が、前記アームが第２の位置に位
   置しているときに前記 保持部に保持されている被揚重物
   の位置よりも下方に位置している状態で、第１の位置に
   位置しているときに前記載置部上の被揚重物が前記保持
   部側へ移動されることで前記保持部が被揚重物を保持し
   ている状態のアームを第２の位置へ回動させ、揚重機構
   の支持部を上昇移動させることで前記被揚重物を揚重さ
   せる第１制御手段と、 を含む揚重装置。
3. 【請求項３】 被揚重物を支持する支持部と該支持部を
   昇降移動させる第１駆動手段とを備えた揚重機構と、 被揚重物を保持するための保持部が先端に取り付けら
   れ、前記保持部が被揚重物の載置部と略同じ高さとなる
   第１の位置と、前記保持部に保持されている被揚重物が
   前記揚重機構の支持部の昇降移動の移動軌跡上に位置す
   る第２の位置と、の間を回動可能なアームと、 前記アームを回動させる第２駆動手段と、 前記揚重機構の支持部が、前記アームが第２の位置に位
   置しているときに前記保持部に保持されている被揚重物
   の位置よりも下方に位置している状態で、第１の位置に
   位置しているときに前記載置部上の被揚重物が前記保持
   部側へ移動されることで前記保持部が被揚重物を保持し
   ている状態のアームを第２の位置へ回動させ、揚重機構
   の支持部を上昇移動させることで前記被揚重物を揚重さ
   せる第１制御手段と、 を備えた揚重装置であって、 複数台の前記揚重装置の支持部材に各々支持されて揚重
   されている単一の被揚重物の傾きを検出する傾き検出手
   段と、 複数台の前記揚重装置によって被揚重物を揚重する場合
   に、複数台の前記揚重装置の支持部材に各々支持された
   被揚重物が、前記傾き検出手段によって検出された傾き
   が所定値未満の状態を維持して揚重されるように、複数
   台の前記揚重装置のうち少なくとも１台の揚重装置の前
   記第１制御手段による支持部の上昇移動を制御する第２
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする揚重装置。