JP3619593B2

JP3619593B2 - アーム式荷役物運搬機の安全装置

Info

Publication number: JP3619593B2
Application number: JP34660195A
Authority: JP
Inventors: 季由吉田; 茂坂井田
Original assignee: アイコクアルファ株式会社
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: JPH09151100A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、平行四辺形リンク式またはジブ式などの機構を有し、電動機などのアクチュエーターを用いて荷役物を昇降する荷役物運搬機において、昇降機構に反重力方向の力が加わった時にアクチュエーターの駆動力が下降方向への押し付け力として作用しない安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来例としては、たとえば、特開平５−７００９８（発明の名称：負荷平衡装置）がある。この装置は、平行四辺形リンク式の機構を電動機などのアクチュエーターを用いて荷役物を昇降させるアーム式の荷役物運搬機において、操作部に荷役物の重量を検出する荷重検出器を設け、その荷重検出信号を利用することで、下降時に荷役物が床面や他の装置に衝突して昇降機構を破壊したり、作業者に危険を及ぼさないようになっていた。具体的には、下降時に床面に荷役物を押し付けたり、付近の他の装置に衝突したような場合には、荷重検出器からの信号の極性が通常とは逆方向になることを利用し、昇降機構の下降方向への押し付け動作を停止するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の技術では次のような不具合点を有していた。まず、平行四辺形リンク式の機構をそのまま用いたこの種の荷役物運搬機においては、下降時の下降方向に対してもアクチュエーターからの駆動力が確実に作用するため、従来技術の様な保護対策が不可欠であるばかりか、特に高速での下降時においては、この種の保護対策をしたとしても、電動機及び減速機などの慣性モーメントが大きく作用するために、不十分なものとなっていた。
【０００４】
また、負荷の重量を検出する荷重検出器が荷役物運搬機の操作部に設けてあるが、この種の荷役物運搬機においては、水平方向の移動を手動により行なっているため、操作性の上では少しでも操作部の重量を軽くする必要があり、操作性の面で悪化させていたばかりか、その制御も複雑なものとなっていたため、コスト的にも高価なものとなっていた。さらに、従来例では操作部に配設した荷重検出器の信号を利用しているため、操作部先端に起因する押し付け動作は停止させていたが、実際の荷役作業においては、操作部先端よりも先に平行四辺形リンク式機構を構成しているアームなどが他の装置などに接触する事があり、このような場合には作業者が下降指令を出し続ければ、確実に下降方向への押し付けを行なうため、昇降機構のアームや他の装置を破壊するという欠点、さらにまた、この種の荷役作業時においては、補助機械としてテーブルリフター等を併用する場合があり、このテーブルリフター等の上昇力によって、荷役物運搬機及び荷役物を破壊するという欠点を有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述した不具合点を解決したもので、荷役物を昇降する荷役物運搬機において、昇降機構に反重力方向の力が加わった時に、駆動伝達部が離脱して重力方向への駆動力を伝えないことを特徴とする荷役物運搬機の安全装置である。
【０００６】
次いで、本発明の実施例を図１・図２・図３及び図４より説明すると、まず図１はジブ式のアーム機構に関するものであり、実施例１とする。１は位置検出器２及び速度検出器３を有するアクチュエーター、４は減速機などを介して前記アクチュエーター１の回転を伝達するボールネジ、５は前記ボールネジ４の回転に伴ない上下動する駆動伝達部であり、６は前記駆動伝達部５に装着した離脱検出器である。また、７は中程に支点８を有するアームで、一端部に駆動力受止部９を有すると共に、他端部にはジブ式アームを介して操作部１０と一体化している。さらに、１１は前記操作部１０に配設した操作レバーであり、１２は荷役物支持部、１３は荷役物である。
【０００７】
次に図２は、平行四辺形リンク式のアーム機構に関するものであり、実施例２とする。１’は位置検出器２’及び速度検出器３’を有するアクチュエーター、４’は減速機などを介して前記アクチュエーター１’の回転を伝達するボールネジ、５’は前記ボールネジ４’の回転に伴ない上下動する駆動伝達部であり、６’は前記駆動伝達部５’に装着した離脱検出器である。また、７’は一端部に支点８’を有するアームで、駆動力受止部９’を有した駆動力受止部１４と係合していると共に、他端部には平行四辺形リンク式アームを介して操作部１０’と一体化している。さらに、１１’は前記操作部１０’に配設した操作レバーであり、１２’は荷役物支持部、１３’は荷役物である。
【０００８】
また図３は速度制御ブロック図であり、Ａは操作レバー１１・１１’からの指令信号に基づく速度指令器、Ｂは速度指令を演算する速度指令演算部、６・６’は離脱検出器、Ｃは安全回路であり、Ｄは前記安全回路Ｃの判断部、Ｅは前記安全回路Ｃの速度記憶部、Ｆは位置検出器２・２’から位置を演算する位置演算部、Ｇはアクチュエーター１・１’に出力する駆動指令部である。
【０００９】
さらに図４は位置制御ブロック図であり、Ｈは操作レバー１１・１１’からの指令信号に基づく位置指令器、Ｉは位置指令を演算する位置指令演算部、６．６’は離脱検出器、Ｃ’は安全回路であり、Ｄ’は前記安全回路Ｃ’の判断部、Ｊは前記安全回路Ｃ’の位置記憶部、Ｋは速度検出器３・３’から速度を演算する速度演算部、Ｇ’はアクチュエーター１・１’に出力する駆動指令部である。
【００１０】
【作用】
以上の構成より、まず、図１よりジブ式のアーム機構における作用について述べれば、上昇時には操作レバー１１により上昇指令を与えれば、アクチュエーター１が回転し、減速機及びボールネジ４を介して駆動伝達部５が下方向に動くようになっているため、アーム７の駆動力受止部９に下方向の力が働き、支点８を中心としてアーム７の他端部が上昇するので、その結果荷役物１３を持ち上げる事が出来る。また、下降時には操作レバー１１により下降指令を与えれば、アクチュエーター１が回転し、減速機及びボールネジ４を介して駆動伝達部５が上方向に動くようになっているため、アーム７の駆動力受止部９に上方向の力が働き、支点８を中心としてアーム７の他端部が下降するので、その結果荷役物１３を降下させる事が出来る。この場合、荷役物１３または荷役物支持部１２が地面等に着地後、さらに操作レバー１１に下降指令を与え続けたとしても、駆動伝達部５及び離脱検出器６と駆動力受止部９とが離れるだけであり、アクチュエーター１が発生する下降方向への駆動力は伝達しないこととなる。また、荷役作業中に予期せぬ出来事として、アーム７より先端の昇降機構が下降時において何らかの形で他の装置と干渉した場合にも、前述した作用が働くため、アクチュエーター１が発生する下降方向への駆動力は伝達しないこととなる。
【００１１】
次に、図２より平行四辺形リンク式のアーム機構における作用について述べれば、上昇時には操作レバー１１’により上昇指令を与えれば、アクチュエーター１’が回転し、減速機及びボールネジ４’を介して駆動伝達部５’が上方向に動くようになっているため、駆動力受止部１４も同時に上昇することとなり、駆動力受止部１４の駆動力受止部９’に上方向の力が働くので、支点８’を中心としてアーム７’の他端部が上昇することとなり、その結果荷役物１３’を持ち上げる事が出来る。また、下降時には操作レバー１１，により下降指令を与えれば、アクチュエーター１’が回転し、減速機及びボールネジ４’を介して駆動伝達部５’が下方向に動くようになっているため、駆動力受止部１４も同時に下降することとなり、駆動力受止部１４の駆動力受止部９’に下方向の力が働くので、支点８’を中心としてアーム７’の他端部が下降することとなり、その結果荷役物１３’を降下させる事が出来る。この場合、荷役物１３’または荷役物支持部１２’が地面等に着地後、さらに操作レバー１１，に下降指令を与え続けたとしても、駆動伝達部５’及び離脱検出器６’と駆動力受止部１４とが離れるだけであり、アクチュエーター１’が発生する下降方向への駆動力は伝達しないこととなる。また、荷役作業中に予期せぬ出来事として、アーム７’より先端の昇降機構が下降時において何らかの形で他の装置と干渉した場合にも、前述した作用が働くため、アクチュエーター１’が発生する下降方向への駆動力は伝達しないこととなる。
【００１２】
次いで、実施例１及び実施例２について、その速度制御方法を図３より説明すれば、速度指令器Ａからの信号は速度指令演算部Ｂで演算し駆動指令部Ｇにより速度指令を出力し、アクチュエーター１・１’を駆動し昇降機構を昇降させる。位置演算部Ｆと速度指令演算部Ｂはアクチュエーター１・１’に取り付けられた位置検出器２・２’の位置と速度検出器３・３’の速度をフィードバックし、昇降機構を速度指令器Ａの信号変化量に比例した昇降速度に制御している。
【００１３】
安全回路Ｃの判断部Ｄは、速度指令器Ａの信号、速度検出器３・３’からの速度信号と離脱検出器６・６’の離脱信号を受け判断をしている。なお、安全回路Ｃの判断部Ｄは、速度検出器３・３’の速度信号が下降中または停止と判断し、かつ離脱検出器６・６’の離脱信号を受けたときに速度指令演算部Ｂ、速度記憶部Ｅへ異常信号を出力する。安全回路Ｃの速度記憶部Ｅは、判断部Ｄからの異常信号を受けるとその時の速度検出器３・３’からの速度信号に係数を乗じかつ定数を加え、極性を逆にした速度を記憶速度として記憶する。
【００１４】
ここで、速度制御方法の作用について述べれば、通常作業は、作業者が操作レバー１１・１１’を操作することで速度指令器Ａより操作レバー１１・１１’の変化量を速度指令演算部Ｂで演算し、駆動指令部Ｇより駆動信号を出力することでアクチュエーター１・１’が速度指令器Ａに比例した速度で昇降する。この時、安全回路Ｃの判断部Ｄは異常と判断すると異常信号を速度指令演算部Ｂと安全回路Ｃの速度記憶部Ｅに出力し、異常信号を受けた速度記憶部Ｅは、記憶速度を速度指令演算部Ｂに出力する。これに伴ない、異常信号を受けた速度指令演算部Ｂは、速度指令器Ａからの速度信号を遮断し、速度記憶部Ｅからの記憶速度を駆動指令部Ｇに出力することでアクチュエーター１・１’が停止、逆転駆動し、離脱検出器６・６’の離脱信号が正常になり、判断部Ｄから正常信号が速度指令演算部Ｂと安全回路Ｃの速度記憶部Ｅに出力され、速度指令演算部Ｂは速度指令器Ａの信号に比例した動作をする通常操作に戻る。
【００１５】
また、実施例１及び実施例２について、その位置制御方法を図４より説明すれば、位置指令器Ｈからの信号は位置指令演算部Ｉで演算し駆動指令部Ｇ’により位置指令を出力し、アクチュエーター１・１’を駆動し昇降機構を昇降させる。速度演算部Ｋと位置指令演算部Ｉは、アクチュエーター１・１’に取り付けられた位置検出器２・２’の位置と速度検出器３・３’の速度をフィードバックし、昇降機構を位置指令器Ｈの信号変化量に比例した昇降速度に制御している。
【００１６】
安全回路Ｃ’の判断部Ｄ’は、位置指令器Ｈの信号、位置検出器２・２’からの位置信号と離脱検出器６・６’の離脱信号を受け判断をしている。なお、安全回路Ｃ’の判断部Ｄ’は、位置検出器２・２’の位置信号の変化量で下降中または停止と判断し、かつ離脱検出器６・６’の離脱信号を受けたときに位置指令演算部Ｉ、位置記憶部Ｊに異常信号を出力する。安全回路Ｃ’の位置記憶部Ｊは、判断部Ｄ’からの異常信号を受けるとその時の位置検出器２・２’からの位置信号に定数を加え、極性を逆にした位置を記憶位置として記憶する。
【００１７】
ここで、位置制御方法の作用について述べれば、通常操作は、作業者が操作レバー１１・１１’を操作することで位置指令器Ｈより操作レバー１１・１１’の変化量を位置指令演算部Ｉで演算し、駆動指令部Ｇ’より駆動信号を出力することでアクチュエーター１・１’が位置指令器Ｈに比例した位置変化量で昇降する。この時、安全回路Ｃ’の判断部Ｄ’は、異常と判断すると異常信号を位置指令演算部Ｉと安全回路Ｃ’の位置記憶部Ｊに出力し、異常信号を受けた位置記憶部Ｊは、記憶位置を位置指令演算部Ｉに出力する。これに伴ない、異常信号を受けた位置指令演算部Ｉは、位置指令器Ｈからの位置信号を遮断し、位置記憶部Ｊからの記憶位置を駆動指令部Ｇ’に出力することでアクチュエーター１・１’が停止、逆転駆動し、離脱検出器６・６’の離脱信号が正常になり、判断部Ｄ’から正常信号が位置指令演算部Ｉと安全回路Ｃ’の位置記憶部Ｊに出力され、位置指令演算部Ｉは位置指令器Ｈの信号に比例した動作をする通常操作に戻る。
【００１８】
【発明の効果】
以上の構成並びに作用から、その効果について述べれば、本発明では昇降機構に反重力方向の力が加わった時に、駆動伝達部が離脱して重力方向への駆動力を伝えない構造となっていることにより、どんな状態においても駆動源の力が下降方向へ加わる事がないため、荷役物運搬機の昇降機構、荷役物及び他の装置等を破損することがなく、安全性を著しく向上させる事が出来る。また、本発明では、従来の操作部の荷重検出器が不要になるため、操作部を軽量化する事が出来、操作性が向上するぱかりか、制御装置においても簡素化が出来、コスト的にも安価なものとなり、多大な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ジブ式機構を有する荷役物運搬機の実施例１の説明図。
【図２】平行四辺形式機構を有する荷役物運搬機の実施例２の説明図。
【図３】速度制御方法における実施例の制御ブロック図。
【図４】位置制御方法における実施例の制御ブロック図。
【符号の説明】
１，１’ アクチュエーター
２，２’ 位置検出器
３，３’ 速度検出器
４，４’ ボールネジ
５，５’ 駆動伝達部
６，６’ 離脱検出器
７，７’ アーム
８，８’ 支点
９，９’ 駆動力受止部
１０，１０’ 操作部
１１，１１’ 操作レバー
１２，１２’ 荷役物支持部
１３，１３’ 荷役物
１４駆動力受止部
Ａ速度指令器
Ｂ速度指令演算部
Ｃ，Ｃ’ 安全回路
Ｄ，Ｄ’ 判断部
Ｅ速度記憶部
Ｆ位置演算部
Ｇ，Ｇ’ 駆動指令部
Ｈ位置指令器
Ｉ位置指令演算部
Ｊ位置記憶部

Claims

アクチュエーターを用いて荷役物を昇降させるアーム式荷役物運搬機において、前記アクチュエーター（１）の動作に応じて移動する駆動伝達部（５）と、昇降機構のアームの上下移動に応じて移動する駆動力受止部（９，１４）と、前記駆動伝達部と前記駆動力受止部との接触部分に設けられた離脱検出器（６，６’）とを備え、前記昇降機構の荷役物支持部（１２，１２’）に下降方向の力が作用しているときは、前記駆動伝達部と前記駆動力受止部とが接触して前記アクチュエーターからの駆動力を伝達可能とするとともに、前記昇降機構の荷役物支持部に上昇方向の力が作用しているときには、前記駆動力受止部が前記駆動伝達部から離脱して前記アクチュエーターからの駆動力を伝達不能とするように前記駆動力受止部の移動方向が定められていることを特徴とするアーム式荷役物運搬機の安全装置。
前記離脱検出器（６，６’）からの離脱信号と前記アクチュエータ（１）の速度検出器（３，３’）からの速度信号とを入力し、速度が下降又は停止で、かつ、離脱状態である場合には異常信号を出力する判断部（Ｄ）と、前記異常信号を受け取るとその時の速度信号に定数を加え極性を逆にした信号を記憶信号として記憶する速度記憶部（Ｅ）と、通常時は速度指令器（Ａ）からの信号に基づいて速度指令を作成する速度指令演算部（Ｂ）とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のアーム式荷役物運搬機の安全装置。
前記離脱検出器（６，６’）からの離脱信号と前記アクチュエータ（１）の位置検出器（２，２’）からの位置信号とを入力し、前記位置信号の変化量から下降又は停止と判断し、かつ、離脱状態である場合に異常信号を出力する判断部（Ｄ’）と、前記異常信号を受け取るとその時の位置信号に定数を加えた極性を逆にした信号を記憶位置として記憶する位置記憶部（Ｊ）と、通常時は位置指令器（Ｈ）からの信号に基づいて位置指令を演算し、前記異常信号を受け取ると位置指令器からの信号を遮断して前記記憶位置に基づいて位置指令を作成する位置指令演算部（Ｉ）とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のアーム式荷役物運搬機の安全装置。