JP3968582B2 - 昇降装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、載置状態、又は吊下状態の荷物を、昇降体の昇降によって昇降させることのできる昇降装置に関するものであり、更に詳しくは、モータ駆動によって昇降する昇降体の昇降制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【引用文献１】
実開平６−３５２９７号公報
米や麦等の穀類収納袋を適宜の高さまで持ち上げる昇降作業台が引用文献１に記載されている。これは、下降限に待機させた袋載せ台に穀類収納袋を載せた後、袋載せ台を上昇させて、例えば袋結びが容易な高さや運び出しが容易な高さで袋載せ台を停止させることのできるものである。袋載せ台の各停止位置は検出器により検出され、引用文献１の実施例にあっては袋載せ台背後壁に設けた検出部が支柱側のリミットスイッチをＯＮ動作させて袋載せ台を停止する構成である。
昇降装置の作業効率を上げるためには昇降速度を速くすることが有効な手段ではあるが、その場合袋載せ台の検出部がリミットスイッチをＯＮ動作させ駆動モータの停止信号が出力された後に、袋載せ台が慣性力の作用によって更に移動してしまうため完全に停止するまでの移動量が大きくなり、又、積荷状態と空荷状態とでは袋載せ台の停止する高さ位置が異なるという不都合があるものであった。この袋載せ台停止位置の誤差は、荷物を載せた状態の上昇時と下降時とを比較すると最も大きくなる。更に、検出部がリミットスイッチをＯＮ動作しても袋載せ台がすぐには停止せず、リミットスイッチの作動範囲を検出部が通過して再びリミットスイッチがＯＦＦ動作となるオーバーリミット状態を解消するため、リミットスイッチをＯＮ動作させる検出部の作動平面を長く構成しなければならず、この作動平面の途中で袋載せ台を停止させること、すなわち袋載せ台を少しだけ昇降して停止させる制御が困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記不都合を解消し、昇降条件の違いによって昇降体の停止位置に大きな誤差が生じることがない作業効率の良い昇降装置の昇降制御装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、モータ１駆動による昇降自在の昇降体２と、該モータ１の駆動制御を行う制御手段３と、前記昇降体２を所定高さに停止させる位置検知手段４と、昇降体２の荷物の有無を判断する荷物判断手段５とを備えた昇降装置において、該荷物判断手段５が荷物有りと判断した状態の昇降体２上昇中のモータ１駆動開始後、所定時間Ｔ経過後に位置検知手段４が検知状態となった場合にのみ制御手段３がモータ１への逆転制動 信号を出力せず、それ以外の状態で昇降体２昇降中に位置検知手段４が検知状態となれば、制御手段３がモータ１への逆転制動信号を出力して昇降体２を短時間で停止すべく制御することを特徴とする昇降装置の構成とする。
【０００５】
【発明の作用及び効果】
荷物判断手段５が荷物有りと判断した状態の昇降体２上昇中のモータ１駆動開始後、所定時間Ｔ経過後に位置検知手段４が検知状態となった場合にのみ制御手段３がモータ１への逆転制動信号を出力するので、下方への大きな重力が加わっている状態の昇降体２を上昇させて停止する場合には、モータ１に対する慣性力の作用が少なく、この時にモータ１を逆転制動させると、昇降体２を下降させた場合の停止位置とは異なる位置で停止するという不都合を解消できるものであり、昇降体２の昇降条件による停止位置の誤差をより少なくすることができる。
又、それ以外の状態で昇降体２昇降中に位置検知手段４が検知状態となれば、制御手段３がモータ１への逆転制動信号を出力して昇降体２を短時間で停止させることができるので、昇降体２の昇降速度を速くすることが可能であるとともに、昇降体２停止位置の誤差が少なく、又、昇降体２がオーバーリミット状態となることのない確実な停止を行うことができ、作業効率の良い昇降制御が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本件発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１、図２に示すように平面視四角形状の基台１０から上方に向けて角パイプ材の支柱１１を立設し、支柱１１に沿って昇降自在の昇降体２を設けてある。支柱１１は前方の第１支柱１１ａとその後方に並設した第２支柱１１ｂとからなり、昇降体２の昇降枠１２は第１支柱１１ａを囲う形状とし、昇降枠１２前面下方には前方に向かって突設するテーブル１３を設け、該テーブル１３上に穀粒袋やダンボール等を載置して昇降させることが可能に構成してある。
第１支柱１１ａ後方に並設の第２支柱１１ｂの各々上端部は連結材１４で連結してある。第２支柱１１ｂの下端部と基台１０との間には昇降体２を昇降駆動するモータ１の出力部を配置し、第２支柱１１ｂ下端部の左右両側には湾曲形状の連結杆１５を溶着し、その後端部を基台１０に、その前端部を第１支柱１１ａ下部に溶着してある。
【０００７】
支柱１１下側に位置したモータ１の出力軸１６には駆動スプロケット１７を取着し、支柱１１上端部の連結材１４には従動スプロケット１８を軸支し、該駆動スプロケット１７と従動スプロケット１８の外周後端部は、角パイプ形状の第２支柱１１ｂ内部中央に位置させ、駆動スプロケット１７と従動スプロケット１８との間にチェン１９を巻き掛けてある。すなわち、チェン１９が第２支柱１１ｂの内部を挿通した形態にして、チェン１９にゴミやほこりが付着することを防止してある。該チェン１９両端は昇降体２の後側に連結して、モータ１が回転することで昇降体２が上下方向に可動するよう構成してある。本実施の形態では、モータ１の駆動電源に交流を使用しているが、バッテリ等からの直流電源で駆動しても良い。２０はチェン１９の緩み側を弾発するスプリングであり、２１はスプリング２０の弾発力を調整する調整ネジである。支柱１１の中間高さ位置には、左右に突出した昇降スイッチ２２を設け、該昇降スイッチ２２を操作することにより、昇降体２の昇降操作が可能である。制御手段３は第２支柱１１ｂ後方下部に取着のコントロールボックス２３内に設けてあり、モータ１の駆動制御やその他昇降装置全体の制御を行うことができる。コントロールボックス２３上方の３３は電源スイッチである。
【０００８】
第２支柱１１ｂの左右一側には昇降体２の位置を検知する位置検知手段４を設けてあり、本実施の形態ではリミットスイッチ２４,２５,２６,２７で各々の位置を検知するよう構成してある。各リミットスイッチ２４,２５,２６,２７は、昇降体２を人の肩高さに上昇させる上限設定位置Ｈのリミットスイッチ２４と、腰高さまで上昇させて搬出するに適した中間作業位置Ｍのリミットスイッチ２５と、穀粒袋等の袋口を結ぶのに適した袋結び位置Ｆのリミットスイッチ２６と、最下端となる下限設定位置Ｌのリミットスイッチ２７とからなり、昇降枠１２後部から突出するカム板２８が昇降することによってリミットスイッチ２４,２５,２６,２７を作動させる。これら各リミットスイッチ２４,２５,２６,２７は、作業条件に応じて上下取付高さ位置を変更可能に構成してある。２９はカバーであり、箱状に形成され、第１支柱１１ａ及び第２支柱１１ｂの左右両外側を覆ってある。
【０００９】
支柱１１上下中間部の昇降スイッチ２２を操作するとモータ１が駆動して昇降体２を昇降させる。尚、昇降スイッチ２２の操作方法や昇降体２の停止位置については作業形態に応じて適宜選択できるようにしても良い。又、昇降スイッチ２２は他の任意の位置に設けても良く、足踏み式のスイッチ等に変更も可能である。
次に米の選別機における作業を例に昇降装置の制御について図１,図６を参照に説明する。最初昇降体３は下限設定位置Ｌで停止している。この時、下側のリミットスイッチ２７はＯＮの状態であり、物品を載せる前の待機状態である。選別機で所定量（略３０ｋｇ）の米が袋に入ると、作業者は米袋を昇降体２のテーブル１３上に載せて、昇降スイッチ２２をＯＮ操作する。昇降スイッチ２２は、下方に１回だけ倒せばＯＮとなり、昇降スイッチ２２が元の水平状態に復帰してもＯＮ動作は保持されてモータ１が駆動する。昇降体２が米袋と共に上昇し始めると、下限のリミットスイッチ２０がＯＦＦとなり、昇降体２が上昇して袋結び位置Ｆに到達すると、すなわち、昇降体２後部のカム板２８がリミットスイッチ２６をＯＮにするとモータ１の駆動が停止する。この位置で作業者は袋の口にあるひもを結び、米袋をテーブル１３上で倒した後、再び昇降スイッチ２２をＯＮ操作する。すると昇降体２は再び上昇し、リミットスイッチ２５がＯＮとなる腰高さの中間作業位置Ｍ、又は、リミットスイッチ２４がＯＮとなる肩高さの上限設定位置Ｈで停止する。本実施例では中間作業位置Ｍと上限設定位置Ｈは切替スイッチ３１で選択が可能であるが、各々の位置で停止させても良い。その後、昇降スイッチ２２をＯＮ操作すると、昇降体２は一気に下限設定位置Ｌまで下降する。
【００１０】
昇降体２の昇降速度Ｖは、テーブル１３上の荷物の有無や重量、又は昇降体２が上昇中か下降中かの条件によって異なり、昇降速度Ｖは、荷物有りの下降時、空荷の下降時、空荷の上昇時、荷物有りの上昇時の順に遅くなるので、リミットスイッチ２４,２５,２６,２７のカムローラ３０位置に対する昇降枠１２のカム板２８の停止位置が荷物の有無や上昇、下降の条件によって昇降体２の高さに誤差が生じる。これは、位置検知手段４であるリミットスイッチ２４,２５,２６,２７が検知後も、モータ１への慣性力によって昇降体２が完全に停止するまでの移動量が大きくなり、特に荷物が有る状態で昇降体２下降中に、この昇降体２を停止させる場合の移動量が最も多くなる。そこでリミットスイッチ２４,２５,２６,２７が検知状態になるとモータ１を逆転制動させて、昇降体２を短時間で確実に停止させるよう構成してある。この構成により、リミットスイッチ２４,２５,２６,２７を作動させるカム板２８の上下長さを短くすることができるとともに、昇降体２の昇降速度Ｖを高速にしても昇降条件により発生する昇降体２停止位置の誤差を少なくすることが可能である。
【００１１】
昇降体２の荷物の有無はモータ１駆動電流Ｉの大小を検出し所定電流値Ｉａと比較することで判断してある。すなわち、モータ１の駆動電流Ｉが所定電流値Ｉａ以上の場合には荷物有りと判断し、所定電流値Ｉａ未満の場合には空荷と判断する荷物判断手段５を設けてある。
荷物が有る状態で昇降体２を上昇させて停止する場合は、昇降体２に加わる重力が大きいため、モータ１への慣性力は少なくなり、位置検知手段４が作動してから昇降体２が停止するまでの時間は自ずと短いので、この時はモータ１への逆転制動信号を出力しないようにしてある。ただし、モータ１の駆動電流Ｉで荷物の有無を判断すると、モータ１の駆動開始時の駆動電流Ｉは高く、図７、図８に示すように空荷状態であっても荷物が有る状態と略同程度の駆動電流Ｉが流れることから、モータ１駆動開始直後は、例えば昇降体２が空荷状態であったとしても荷物判断手段５が荷物有りという誤った判断を行うこととなる。駆動電流Ｉが所定電流値Ｉａよりも低くなった後に昇降体２を停止させる場合には荷物判断手段５が空荷状態であるという正しい判断を行うことが可能であるが、例えば図３に示すようにモータ１駆動開始直後に昇降体２を停止させたい場合、すなわち昇降体２を少しだけ上昇して停止させたい場合に、実際は空荷でありながらも荷物判断手段５が荷物有りの誤った判断を行い、モータ１が逆転制動を行わず、昇降体２が停止させたい高さ位置よりも上方で停止することとなり、オーバーリミット状態（図４）に至ることもある。そこでモータ１駆動電流Ｉの大小によって荷物の有無を判断する荷物判断手段５の構成では、モータ１駆動開始後、所定時間Ｔ経過前に次のリミットスイッチが作動するという場合は、荷物判断手段５の判断結果にかかわらず、モータ１への逆転制動信号を出力して昇降体２を短時間で停止すべく制御してある。これにより荷物判断手段５の誤認による昇降体２停止位置の誤差が少なくなり、オーバーリミット状態の回避が可能である。
尚、昇降体２にリミットスイッチ等を設け、荷物の有無をリミットスイッチのＯＮ,ＯＦＦで判断する構成や、荷物重量を計測して荷物の有無を判断する構成等により、モータ１駆動前に荷物の有無が判断可能な荷物判断手段５を用いた場合には、荷物有りの状態で昇降体２上昇後、停止させる条件の時にのみモータ１の逆転制動を行わない制御をすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一部断面側面図。
【図２】 本発明の一部断面正面図。
【図３】 本発明の要部の側面図。
【図４】 本発明の要部の側面図。
【図５】 本発明の実施例を示すブロック図。
【図６】 本発明の実施例を示すフロー図。
【図７】 本発明のモータ駆動電流を示すタイムチャート
【図８】 本発明のモータ駆動電流を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１ モータ
２ 昇降体
３ 制御手段
４ 位置検知手段
５ 荷物判断手段
Ｉ 駆動電流

Claims (1)

1. モータ（１）駆動による昇降自在の昇降体（２）と、該モータ（１）の駆動制御を行う制御手段（３）と、前記昇降体（２）を所定高さに停止させる位置検知手段（４）と、昇降体（２）の荷物の有無を判断する荷物判断手段（５）とを備えた昇降装置において、該荷物判断手段（５）が荷物有りと判断した状態の昇降体（２）上昇中のモータ（１）駆動開始後、所定時間（Ｔ）経過後に位置検知手段（４）が検知状態となった場合にのみ制御手段（３）がモータ（１）への逆転制動信号を出力せず、それ以外の状態で昇降体（２）昇降中に位置検知手段（４）が検知状態となれば、制御手段（３）がモータ（１）への逆転制動信号を出力して昇降体（２）を短時間で停止すべく制御することを特徴とする昇降装置。

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