JP3827781B2 - 荷役物運搬機の力制御方法 - Google Patents
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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昇降機構を有し、エアーシリンダーや電動機などのアクチュエータを用いて荷役物を昇降する荷役物運搬機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の力制御方法を適用した荷役物運搬機においては、人間が操作部を持ち、荷役物を持ち上げようとする力に応じて荷役物運搬機の吊り上げ力を増幅させ、その力で荷役物を昇降させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前述した従来の力制御方法について、その内容と問題点を述べれば、人間が操作部を持ち、荷役物を持ち上げようとする時の持ち上げ力を操作部に設けた力センサーで検出し、その持ち上げ力を増幅させる事で荷役物を昇降させる制御方法で、上昇時の速度を規制する安全機能が十分でなかった。つまり、人間が荷役物を速く動かそうとすると、過剰な持ち上げ力が入力される場合があり、人間が機械に追従出来ない上昇速度となるため、制御できないという問題点があった。
また、荷役物を持ち上げている状態において、人間が操作部から手を放したときに力信号がなくなり自由落下に近い動きで下降してしまい、荷役物の破損や人間に危害をおよぼす恐れがあった。
【０００４】
更に、人間の動きよりも機械の方が過剰反応した場合、ハンチング（人間が意図しない昇降の繰り返し動作）という現象が起き、人間の思い通りに操縦出来ないという問題点を有していた。併せて、力信号の増幅度（Ｆ２／Ｆ１：Ｆ１は人間の持ち上げ力、Ｆ２は荷役物運搬機の吊り上げ力）の大きい時で定格荷重に対して軽い荷役物を移載する場合に、吊り上げ力で微妙な位置合わせをするのに熟練が必要であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述したそれぞれの問題点及び不具合点を解決したもので、荷役物を昇降する機構とこの昇降機構を駆動する駆動源と、この駆動源を制御する為の制御部及び操作部を有し、人間が操作部を持ち、荷役物を持ち上げようとする時に出す持ち上げ力の大きさを、操作部に設けた力センサーで検出し、その持ち上げ力の大きさに応じて荷役物運搬機の吊り上げ力を増幅させ、その持ち上げ力と吊り上げ力で荷役物を昇降させる力制御方法を有する荷役物運搬機において、昇降状態を検出器で判別し、上昇時に適宜所望以上の速度を検出した時、シリンダーへ供給するエアー流量を流量切替弁で可変する事で、上昇速度を制御する事を特徴とし、また操作部に握り検出器を配設し、握り検出器で状態を判別し、シリンダーへ供給するエアー流量を流量切替弁で可変する事で、荷役物を昇降させる速度を制御する事を特徴とする荷役物運搬機の力制御方法である。
【０００６】
次いで、本発明の実施例を図１より説明する。図１は実施例の概念図である。支柱１と旋回台２を介してつながれた本体部３の側板にＡアーム４の一端部を固定軸５に固着し、Ａアーム４の他端部は支軸６を介してＣアーム７の一端部と接続し、リンクアーム８とＢアーム９と前記Ａアーム４及びＣアーム７により平行リンク機構を形成している。また、旋回台２の回転軸と直角な向きに平行リンク機構の力点１０を支えるガイドを設け、更に旋回台２の回転軸に平行に上下動作が可能なシリンダー１１により、平行リンクの力点１０を昇降し、Ｃアーム７の他端部に力センサー１２ａ及び握り部１２ｂと握り検出器１８を組み込んだ操作部１２を配設し前記操作部１２に荷役物１６を吊るフック１３を備えている。
また、制御構成について述べれば、制御部１４は制御基板１４ａ、電空比例弁１４ｂ及び流量切替弁１４Ｃで構成されている。操作部１２に配設した力センサー１２ａと握り検出器１８及びシリンダー１１の上下ストローク部に設けた検出器１７は制御基板１４ａに信号を入力している。さらに、制御基板１４ａは電空比例弁１４ｂ及び流量切替弁１４ｃに接続され、電空比例弁１４ｂはエアー配管により流量切替弁１４Ｃを介してシリンダー１１に接続される。
【０００７】
図２は制御方法のブロック図である。Ｆ１は人間が操作する時に出力する持ち上げ力であり、電線１５を介して制御部１４の制御基板１４ａに入力され、演算部で演算処理した後、電空比例弁１４ｂへ出力されており、シリンダー１１へは持ち上げ力Ｆ１に比例したエアーが常時供給されるため、アーム機構を介して吊り上げ力Ｆ２を発生させている。また、制御部１４の制御基板１４ａは、シリンダー１１の上下動を検出器１７で検出し、電線１７ａを介して信号を入力し、昇降状態を演算部で判別している。併せて、操作部１２に配設した握り検出器１８の信号が演算部に入力され、その演算部からの出力でシリンダーへ供給するエアー流量を流量切替弁１４ｃで可変させている。
【０００８】
【作用】
以上の構成から、図１よりその作用について述べれば、まず握り部１２ｂを上方向に持ち上げようとすると、その反重力方向の力が力センサー１２ａに伝えられる。力センサー１２ａは受け取った力を電気信号に変換し、電線１５を通して制御部１４の制御基板１４ａへ入力され、前記制御基板１４ａで積分増幅処理される。次に、検出器１７からの信号により昇降状態を演算部で判別し、上昇の適宜所望以上の速度を検出し、流量切替弁１４ｃに出力する。流量切替弁１４ｃはシリンダーへ供給するエアー流量を可変する事でシリンダーの動きを制御する。また、握り部１２ｂを重力方向へ下げる事で、検出器１７からの信号により昇降状態を制御基板１４ａの演算部で判別し、下降の設定以上の速度になると、流量切替弁１４ｃに出力しエアー流量を可変する事で、通常の昇降動作となる。
【０００９】
人間が操作部から手を放したときに、操作部１２に配設する握り検出器１８からの信号が電線１８ａを通じて制御部１４の制御基板１４ａに出力する。この出力信号を演算部で判別し、流量切替弁１４ｃに出力することで、流量切替弁１４ｃはエアー流量を可変し、落下する速度を制御する事で荷役物の床への衝撃を緩和する。
【００１０】
力信号の増幅度（Ｆ２／Ｆ１：Ｆ１は人間の持ち上げ力、Ｆ２は荷役物運搬機の吊り上げ力）の大きい時で定格荷重に対して軽い荷役物を移載する場合に、人間の動きよりも機械の動きが過剰反応してハンチングが起きたとき、操作部１２に配設する握り検出器１８から手を放す事で、握り検出器１８からの信号が電線１８ａを通じて制御部１４の制御基板１４ａに出力する。この出力信号を演算部で判別し、流量切替弁１４ｃに出力する事で、流量切替弁１４ｃはエアー流量を可変し、昇降の速度を制御する。
また、吊り上げ力で微妙な位置合わせをする場合、握り検出器１８を使用して上記同様に流量切替弁１４ｃでエアー流量を可変する事により、昇降速度を制御する。
【００１１】
【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、従来の力制御方法に本発明である制御方法を用いる事により、人間が荷役物を速く持ち上げようとする手の力を加減する事なく、荷役物運搬機が適宜所望以上の速度にならないため、必要以上の持ち上げ力が入力されても安全な速度で荷役物を持ち上げる事が出来る。また、荷役物を持ち上げている状態において、何らかの状況下で人間が操作部から手を放したときにも、荷役物が自由落下することなく安全に下降し、荷役物の床などへの衝撃による破損を防止すると共に、荷役物による人間の足元への危害を回避出来る。
更に、力信号の増幅度（Ｆ２／Ｆ１：Ｆ１は人間の持ち上げ力、Ｆ２は荷役物運搬機の吊り上げ力）の大きい時で定格荷重に対して軽い荷役物を移載する場合に、人間の動きよりも機械の方が過剰反応してハンチングが起きたときにも、流量切替弁でエアー流量を可変する事により、昇降速度を制限出来、ハンチングを防止した。併せて、吊り上げ力で微妙な位置合わせにも容易に操作出来、従来にない操作性と安全性に多大な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す概念図。
【図２】本発明の実施例の機能説明図（ブロック図）。
【符号の説明】
１ 支柱 ２ 旋回台 ３ 本体部
４ Ａアーム ５ 固定軸 ６ 支軸
７ Ｃアーム ８ リンクアーム ９ Ｂアーム
１０ 力点 １１ シリンダー １２ 操作部
１２ａ 力センサー １２ｂ 握り部 １３ フック
１４ 制御部 １４ａ 制御基板 １４ｂ 電空比例弁
１４ｃ 流量切替弁 １５ 電線 １６ 荷役物
１７ 検出器 １７ａ 電線 １８ 握り検出器
１８ａ 電線
Ｆ１ 持ち上げ力
Ｆ２ 荷役物運搬機の吊り上げ力
Ｗ 荷役物の重量
【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昇降機構を有し、エアーシリンダーや電動機などのアクチュエータを用いて荷役物を昇降する荷役物運搬機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の力制御方法を適用した荷役物運搬機においては、人間が操作部を持ち、荷役物を持ち上げようとする力に応じて荷役物運搬機の吊り上げ力を増幅させ、その力で荷役物を昇降させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、前述した従来の力制御方法について、その内容と問題点を述べれば、人間が操作部を持ち、荷役物を持ち上げようとする時の持ち上げ力を操作部に設けた力センサーで検出し、その持ち上げ力を増幅させる事で荷役物を昇降させる制御方法で、上昇時の速度を規制する安全機能が十分でなかった。つまり、人間が荷役物を速く動かそうとすると、過剰な持ち上げ力が入力される場合があり、人間が機械に追従出来ない上昇速度となるため、制御できないという問題点があった。
また、荷役物を持ち上げている状態において、人間が操作部から手を放したときに力信号がなくなり自由落下に近い動きで下降してしまい、荷役物の破損や人間に危害をおよぼす恐れがあった。
【０００４】
更に、人間の動きよりも機械の方が過剰反応した場合、ハンチング（人間が意図しない昇降の繰り返し動作）という現象が起き、人間の思い通りに操縦出来ないという問題点を有していた。併せて、力信号の増幅度（Ｆ２／Ｆ１：Ｆ１は人間の持ち上げ力、Ｆ２は荷役物運搬機の吊り上げ力）の大きい時で定格荷重に対して軽い荷役物を移載する場合に、吊り上げ力で微妙な位置合わせをするのに熟練が必要であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述したそれぞれの問題点及び不具合点を解決したもので、荷役物を昇降する機構とこの昇降機構を駆動する駆動源と、この駆動源を制御する為の制御部及び操作部を有し、人間が操作部を持ち、荷役物を持ち上げようとする時に出す持ち上げ力の大きさを、操作部に設けた力センサーで検出し、その持ち上げ力の大きさに応じて荷役物運搬機の吊り上げ力を増幅させ、その持ち上げ力と吊り上げ力で荷役物を昇降させる力制御方法を有する荷役物運搬機において、昇降状態を検出器で判別し、上昇時に適宜所望以上の速度を検出した時、シリンダーへ供給するエアー流量を流量切替弁で可変する事で、上昇速度を制御する事を特徴とし、また操作部に握り検出器を配設し、握り検出器で状態を判別し、シリンダーへ供給するエアー流量を流量切替弁で可変する事で、荷役物を昇降させる速度を制御する事を特徴とする荷役物運搬機の力制御方法である。
【０００６】
次いで、本発明の実施例を図１より説明する。図１は実施例の概念図である。支柱１と旋回台２を介してつながれた本体部３の側板にＡアーム４の一端部を固定軸５に固着し、Ａアーム４の他端部は支軸６を介してＣアーム７の一端部と接続し、リンクアーム８とＢアーム９と前記Ａアーム４及びＣアーム７により平行リンク機構を形成している。また、旋回台２の回転軸と直角な向きに平行リンク機構の力点１０を支えるガイドを設け、更に旋回台２の回転軸に平行に上下動作が可能なシリンダー１１により、平行リンクの力点１０を昇降し、Ｃアーム７の他端部に力センサー１２ａ及び握り部１２ｂと握り検出器１８を組み込んだ操作部１２を配設し前記操作部１２に荷役物１６を吊るフック１３を備えている。
また、制御構成について述べれば、制御部１４は制御基板１４ａ、電空比例弁１４ｂ及び流量切替弁１４Ｃで構成されている。操作部１２に配設した力センサー１２ａと握り検出器１８及びシリンダー１１の上下ストローク部に設けた検出器１７は制御基板１４ａに信号を入力している。さらに、制御基板１４ａは電空比例弁１４ｂ及び流量切替弁１４ｃに接続され、電空比例弁１４ｂはエアー配管により流量切替弁１４Ｃを介してシリンダー１１に接続される。
【０００７】
図２は制御方法のブロック図である。Ｆ１は人間が操作する時に出力する持ち上げ力であり、電線１５を介して制御部１４の制御基板１４ａに入力され、演算部で演算処理した後、電空比例弁１４ｂへ出力されており、シリンダー１１へは持ち上げ力Ｆ１に比例したエアーが常時供給されるため、アーム機構を介して吊り上げ力Ｆ２を発生させている。また、制御部１４の制御基板１４ａは、シリンダー１１の上下動を検出器１７で検出し、電線１７ａを介して信号を入力し、昇降状態を演算部で判別している。併せて、操作部１２に配設した握り検出器１８の信号が演算部に入力され、その演算部からの出力でシリンダーへ供給するエアー流量を流量切替弁１４ｃで可変させている。
【０００８】
【作用】
以上の構成から、図１よりその作用について述べれば、まず握り部１２ｂを上方向に持ち上げようとすると、その反重力方向の力が力センサー１２ａに伝えられる。力センサー１２ａは受け取った力を電気信号に変換し、電線１５を通して制御部１４の制御基板１４ａへ入力され、前記制御基板１４ａで積分増幅処理される。次に、検出器１７からの信号により昇降状態を演算部で判別し、上昇の適宜所望以上の速度を検出し、流量切替弁１４ｃに出力する。流量切替弁１４ｃはシリンダーへ供給するエアー流量を可変する事でシリンダーの動きを制御する。また、握り部１２ｂを重力方向へ下げる事で、検出器１７からの信号により昇降状態を制御基板１４ａの演算部で判別し、下降の設定以上の速度になると、流量切替弁１４ｃに出力しエアー流量を可変する事で、通常の昇降動作となる。
【０００９】
人間が操作部から手を放したときに、操作部１２に配設する握り検出器１８からの信号が電線１８ａを通じて制御部１４の制御基板１４ａに出力する。この出力信号を演算部で判別し、流量切替弁１４ｃに出力することで、流量切替弁１４ｃはエアー流量を可変し、落下する速度を制御する事で荷役物の床への衝撃を緩和する。
【００１０】
力信号の増幅度（Ｆ２／Ｆ１：Ｆ１は人間の持ち上げ力、Ｆ２は荷役物運搬機の吊り上げ力）の大きい時で定格荷重に対して軽い荷役物を移載する場合に、人間の動きよりも機械の動きが過剰反応してハンチングが起きたとき、操作部１２に配設する握り検出器１８から手を放す事で、握り検出器１８からの信号が電線１８ａを通じて制御部１４の制御基板１４ａに出力する。この出力信号を演算部で判別し、流量切替弁１４ｃに出力する事で、流量切替弁１４ｃはエアー流量を可変し、昇降の速度を制御する。
また、吊り上げ力で微妙な位置合わせをする場合、握り検出器１８を使用して上記同様に流量切替弁１４ｃでエアー流量を可変する事により、昇降速度を制御する。
【００１１】
【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、従来の力制御方法に本発明である制御方法を用いる事により、人間が荷役物を速く持ち上げようとする手の力を加減する事なく、荷役物運搬機が適宜所望以上の速度にならないため、必要以上の持ち上げ力が入力されても安全な速度で荷役物を持ち上げる事が出来る。また、荷役物を持ち上げている状態において、何らかの状況下で人間が操作部から手を放したときにも、荷役物が自由落下することなく安全に下降し、荷役物の床などへの衝撃による破損を防止すると共に、荷役物による人間の足元への危害を回避出来る。
更に、力信号の増幅度（Ｆ２／Ｆ１：Ｆ１は人間の持ち上げ力、Ｆ２は荷役物運搬機の吊り上げ力）の大きい時で定格荷重に対して軽い荷役物を移載する場合に、人間の動きよりも機械の方が過剰反応してハンチングが起きたときにも、流量切替弁でエアー流量を可変する事により、昇降速度を制限出来、ハンチングを防止した。併せて、吊り上げ力で微妙な位置合わせにも容易に操作出来、従来にない操作性と安全性に多大な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す概念図。
【図２】本発明の実施例の機能説明図（ブロック図）。
【符号の説明】
１ 支柱 ２ 旋回台 ３ 本体部
４ Ａアーム ５ 固定軸 ６ 支軸
７ Ｃアーム ８ リンクアーム ９ Ｂアーム
１０ 力点 １１ シリンダー １２ 操作部
１２ａ 力センサー １２ｂ 握り部 １３ フック
１４ 制御部 １４ａ 制御基板 １４ｂ 電空比例弁
１４ｃ 流量切替弁 １５ 電線 １６ 荷役物
１７ 検出器 １７ａ 電線 １８ 握り検出器
１８ａ 電線
Ｆ１ 持ち上げ力
Ｆ２ 荷役物運搬機の吊り上げ力
Ｗ 荷役物の重量
Claims (1)
- 荷役物を昇降する機構と、この昇降機構を駆動する駆動源と、この駆動源を制御する為の制御部及び操作部を有し、人間が操作部を持ち、荷役物を持ち上げようとする時に出す反重力方向への人間の持ち上げ力を操作部に設けた力センサーで検出し、常にその人間の持ち上げ力の大きさに応じて荷役物運搬機の吊り上げ力を増幅させ、荷役物の上昇及び下降及び停止の全てに反重力方向への人間の持ち上げ力を使用し、その反重力方向への人間の持ち上げ力と荷役物運搬機の吊り上げ力を加算して荷役物を上昇又は下降又は停止させる力制御方法を有する荷役物運搬機において、該操作部に握り検出器を配設し、該握り検出器で人間が該操作部を把持しているか把持していないかを判別し、該操作部から手を放した時にシリンダーへ供給するエアー流量を流量切替弁で可変する事で、荷役物を下降させる速度を制御する事を特徴とする荷役物運搬機の力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29101896A JP3827781B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 荷役物運搬機の力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29101896A JP3827781B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 荷役物運搬機の力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1095600A JPH1095600A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3827781B2 true JP3827781B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=17763396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29101896A Expired - Fee Related JP3827781B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 荷役物運搬機の力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3827781B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008247488A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Aikoku Alpha Corp | 荷役物運搬機 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6370970B1 (en) | 1998-03-18 | 2002-04-16 | Satoshi Hosokawa | Cargo handling machine including force control |
| JP6599275B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2019-10-30 | シンテック株式会社 | 搬送補助装置 |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP29101896A patent/JP3827781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008247488A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Aikoku Alpha Corp | 荷役物運搬機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1095600A (ja) | 1998-04-14 |
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| A521 | Written amendment |
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