JP4060969B2 - 昇降装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク，そのワークを支持するパレット，そのパレットにおいてワークを位置決めする治具等、対象物を昇降させる昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対象物を昇降させるために、対象物を水平方向に互いに隔たった複数箇所において支持しつつその対象物を昇降させる昇降装置が使用される。この昇降装置は一般に、水平方向に互いに隔たった複数の昇降機を含み、それら複数の昇降機にそれぞれ昇降可能に設けられた複数の支持部により対象物を支持しつつ昇降させるように構成される。
【０００３】
そして、この種の昇降装置の一従来例においては、各昇降機が、(a) 基端部において静止物に固定される一方、その基端部から垂直に延びる伸縮不能なポストと、(b) そのポストに昇降可能に設けられ、対象物を支持しつつ昇降させる支持部とを含むように構成されるとともに、昇降装置が、さらに、支持部を複数の昇降機間において互いに連結する水平なバーを含むように構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果】
しかし、この従来例においては、ポストが伸縮不能とされた上で、そのポストに沿って支持部が上昇端位置と下降端位置との間において昇降させられるようになっており、よって、ポストの高さが支持部の最大高さとほぼ等しくされていた。そのため、この従来例では、支持部が最大高さより低い高さとなる状態で昇降装置を使用する場合に、ポストの一部が対象物から上方に突出することとなり、この突出部は、対象物周辺の空間を利用する際の障害となる。その結果、この従来例では、対象物周辺の空間の有効利用を図ることが困難であるという問題があった。
【０００５】
さらに、この従来例には次のような問題もあった。すなわち、この従来例においては、複数の支持部が水平なバーにより互いに連結されていた。複数の支持部が互いに機械的に同期させられて昇降させられるようになっていたのであり、そのため、この従来例では、このようなバーの存在によっても、対象物周辺の空間を有効に利用することが困難であるという問題もあったのである。
【０００６】
さらにまた、この従来例には次のような問題もあった。すなわち、この従来例においては、複数の支持部の間隔がバーの長さにより決まるが、そのバーを長くするにも限度がある。そのため、この従来例には、昇降させ得る対象物の水平方向における寸法を長くするにも限度があるという問題もあったのである。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景とし、対象物周辺の空間を有効に利用することができる昇降装置を提供することを課題として為されたものであり、本発明によって、下記各態様の昇降装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合せの幾つかの理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。
【０００８】
（１）対象物を水平方向に互いに隔たった複数箇所において支持しつつ昇降させる昇降装置であって、
水平方向に互いに隔たった複数の昇降機と、それら複数の昇降機を制御する制御装置とを含み、
各昇降機ごとに、
(a) 昇降不能な固定ポストと、
(b) 少なくとも、その固定ポストにレール部とスライダ部とにより相対的に昇降可能かつその昇降方向と交差する方向に離脱不能に連結された第１の可動ポスト、およびその第１の可動ポストにレール部とスライダ部とにより相対的に昇降可能かつその昇降方向と交差する方向に離脱不能に連結された第２の可動ポストを含み、一垂直面上に並列に配置された複数の可動ポストと、
(c)それら複数の可動ポストのうち、前記固定ポストから最も離れて位置し、最も高く上昇する可動ポストである端可動ポストの上端部に設けられ、前記固定ポストから離れる向きに水平に延び出し、前記対象物を支持して端可動ポストと一体的に昇降する支持部と、
(d) 前記複数の可動ポストのうち前記端可動ポストを除く可動ポストである中間可動ポストの各々の上端に垂直面内において回転可能に設けられた回転体と、
(e) その回転体に中間部が巻き掛けられた可撓性を有する細長い力伝達媒体であって、回転体の両側に垂下した２つの垂下部がそれぞれ前記固定ポストおよび複数の可動ポストのうちのその回転体が設けられた前記中間可動ポストの両側に隣接するポストに連結されたものと、
(f)前記第１の可動ポストを前記固定ポストに対して昇降させる電動モータと
を有し、前記複数の可動ポストも前記支持部も前記複数の昇降機間において互いに機械的に連結されておらず、かつ、
前記制御装置が、前記複数の昇降機の複数の電動モータに共通の回転量を決定し、その共通の回転量を複数の電動モータに同期して出力することにより、当該複数の昇降機を同期して昇降させる同期制御部を有する昇降装置〔請求項１〕。
この昇降装置においては、各昇降機の高さが対象物の必要高さに応じて変化させられる。したがって、この昇降装置によれば、支持部が最大高さより低い高さとなる状態で昇降装置を使用する場合でも、昇降機に、対象物から上方に突出した部分が存在しないか、または存在するにしても少なくて済むこととなり、対象物周辺の空間の有効利用を容易に図り得る。
この昇降装置において「複数の支持部」は、水平方向に互いに隔たっておりさえすればよく、同一水平面上に位置することは不可欠ではない。
また、複数の昇降機を相互に機械的に関連付けるのではなく、電気的に関連付けることにより、複数の昇降機間において可動ポストが互いに同期させられて昇降させられるのであるため、水平なバーにより複数の可動ポストおよび複数の支持部が互いに機械的に連結されておらず、対象物周辺の空間の有効利用を容易に図り得るとともに、複数の昇降機の間隔増大を阻む要因が少なくなるため、昇降させ得る対象物の水平方向における寸法を容易に長くし得る。
さらに、この昇降装置においては、可動ポストを複数の昇降機間において互いに独立して昇降させることが可能となる。したがって、例えば、昇降させるべき対象物のうち複数の支持部により支持されるべき複数の部分が一水平面上にない場合に、複数の昇降機間において可動ポストの高さに差が生じるように複数の昇降機を制御することが可能となる。
この昇降装置によれば、複数の可動ポストを同心的に配置する場合に比較して、構造簡単化を容易に図り得る。
この昇降装置によれば、対象物を支持すべき支持部が、並列した複数のポストから離れる方向に延び出させられるため、例えば、対象物が支持部の下に回り込む形状を有する場合に対象物とポストとが互いに干渉することを容易に回避することができる等、支持部を 通過する水平面より下方の空間を有効に利用することができる。
この昇降装置においては、各中間可動ポストが昇降させられると、その中間可動ポストに設けられた回転体と力伝達媒体とにより、その中間可動ポストに端可動ポストの側において隣接した前方隣接ポストが相対的に昇降させられる。回転体が動滑車として機能するのであり、それによって、その回転体が設けられた中間可動ポストに端可動ポストの側において隣接した可動ポストの昇降量あるいは昇降速度が、その回転体が設けられた可動ポストの昇降量あるいは昇降速度の２倍になる。固定ポストに隣接する可動ポスト（第１可動ポスト）が電動モータにより昇降させられる距離あるいは速度より大きな距離あるいは速度で、支持部を昇降させることができるのである。
また、この昇降装置によれば、同じ電動モータの駆動力が複数の可動ポストに、固定ポストに近いものから遠いものに向かって順に伝達され、それにより、同じ電動モータにより複数の可動ポストを昇降させることができ、その結果、電動モータの数が可動ポストの数より少なくて済む。
この昇降装置において「回転体」は例えば、スプロケットとすることができ、また、「力伝達媒体」は例えば、紐状連続体としてのローラチェーンとすることができる。
(2) 前記各昇降機が、前記複数の可動ポストの重量をみかけ上軽減するバランスウェイトをそれぞれ個別に含む(1)項に記載の昇降装置〔請求項２〕。
この昇降装置によれば、可動ポストを上昇させるのに必要な電動モータの駆動力が低減される。
(3) 前記各昇降機ごとに、さらに
(a) 前記固定ポストに垂直面内において回転可能に支持された第１回転体と、
(b) その第１回転体にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた可撓性を有する細長い第１力伝達媒体であって、
(i) 第１回転体に巻き掛けられた巻掛け部と、
(ii) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有し、かつ、それら２個の垂下部の一方は前記可動ポストに、他方は前記バランスウェイトにそれぞれ連結されたものとを含む(2) 項に記載の昇降装置。
この昇降装置において「第１回転体」は例えば、スプロケットとすることができ、また、「第１力伝達媒体」は例えば、紐状連続体としてのローラチェーンとすることができる。
(4) 前記各昇降機ごとに、さらに、
(a) 前記固定ポストに垂直面内において回転可能に設けられ、前記電動モータにより回転させられる第２回転体と、
(b) その第２回転体にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた可撓性を有する細長い第２力伝達媒体であって、
(i) 第２回転体に巻き掛けられた巻掛け部と、
(ii) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有し、かつ、それら２個の垂下部の一方が前記可動ポストに連結されたものとを含む(1)項ないし(3) 項のいずれかに記載の昇降装置。
この昇降装置において「第２回転体」は、前項に記載の昇降装置における第１回転体と一体に設けることや、別体に設けて第１回転体と一体的に回転させることができる。また「第２回転体」は例えば、スプロケットとすることができ、また、「第２力伝達媒体」は例えば、紐状連続体としてのローラチェーンとすることができる。
(5)前記複数の昇降機の各々において、
前記固定ポストの上端部と下端部とにそれぞれ上スプロケットと下スプロケットとが垂直面内において回転可能に設けられ、それら上，下のスプロケットにローラチェーンが巻き掛けられ、前記下スプロケットが前記固定ポストの下端部近傍に取り付けられた前記電動モータにより駆動されることにより上，下のスプロケットが回転させられる一方、前記上スプロケットと一体的に回転する別のスプロケットに前記ローラチェーンとは別のローラチェーンが巻き掛けられ、そのローラチェーンの一端が前記バランスウエイトに、他端が前記第１の可動ポストにそれぞれ連結された(2)項に記載の昇降装置〔請求項３〕。
(6) 前記昇降機の数が３個であって、それら３個の昇降機が、それらを昇降方向において見た場合に一直線上に位置しないように配置された(1)ないし(5) 項のいずれかに記載の昇降装置〔請求項４〕。
(7)前記各昇降機ごとに、前記力伝達媒体の前記２つの垂下部の一方は、前記隣接するポストのうち前記端可動ポストに近いものにそれの下端部近傍において連結され、他方は、それら隣接するポストのうち前記固定ポストに近いものに連結された(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の昇降装置。
この昇降装置においては、上記隣接するポストのうち端可動ポストに近いものへの連結点がその端可動ポストに近い可動ポストの下端部近傍に位置させられることにより、連結点の初期高さができる限り低くされる。したがって、この昇降装置によれば、端可動ポストに近い可動ポストの長さを有効に利用することにより、端可動ポストに近い可動ポストの最大上昇量を十分に大きく確保することができる。
(8)前記各昇降機ごとに前記可動ポストが２本設けられた(1)ないし(7)項のいずれかに記載の昇降装置。
この昇降装置によれば、各昇降機における可動ポストの数を１本とする場合に比較して、可動ポストの上昇端位置の高さを高くすることが容易となり、また、可動ポストの数を３本以上とする場合に比較して、昇降装置の構造が複雑にならずに済む。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明の第１実施形態である昇降装置が概略的に示されている。この昇降装置は、同図において二点鎖線で示す対象物を水平方向に互いに隔たった複数箇所において支持しつつ昇降させる。この昇降装置は例えば、自動車の溶接・車体組立て工程において使用することができ、また、その工程において、仮付けされたボデーをパレットにおいて位置決めするために使用される治具を対象物として、その治具を、ボデーから上方に離れた上昇端位置とボデーに近い下降端位置との２位置に選択的に昇降させることができる。
【００１１】
この昇降装置は３個の昇降機１０を備えている。それら昇降機１０は、水平方向に互いに隔てられて配置されるとともに、機械的連結なしで互いに独立して設けられている。各昇降機１０に電動モータ１１が１個ずつ設けられており、それら３個の電動モータ１１は共通の制御装置１２に複数本のワイヤ１４を介して互いに電気的に接続されている。制御装置１２は電源１６に接続されていて、その電源１６から各電動モータ１１に供給される電力を制御する。具体的には、制御装置１２は、３個の電動モータ１１を互いに同期させて回転させることにより、３個の昇降機１０を互いに同期させて昇降させる。
【００１２】
図２には、３個の昇降機１０のうちの１個が拡大されて示されている。ただし、同図の(a) にはその昇降機１０の最下降状態が、(b) には最上昇状態がそれぞれ示されている。
【００１３】
昇降機１０は、垂直に延びる固定ポスト１８と２本の可動ポスト２０，２２とを備えている。それら３本のポスト１８，２０，２２は、一垂直面上において互いに並列して配置されている。
【００１４】
固定ポスト１８は、それの基端部において、静止物としての床２３に支持されている。固定ポスト１８の基端部は、本実施形態においては、水平に移動不能に床２３に支持されているが、移動可能に支持されるようにすることが可能である。
【００１５】
２本の可動ポスト２０，２２の一方は、１段ポストとしての固定ポスト１８に近い２段ポスト２０であり、他方は、固定ポスト１８から遠い３段ポスト２２である。２段ポスト２０は、固定ポスト１８と相対的に昇降可能に連結されている。その連結は、２段ポスト２０と固定ポスト１８との一方には、垂直に延びるレール部が、他方には、そのレール部に沿って相対移動可能かつその移動方向と交差する方向に離脱不能に連結されたスライダ部がそれぞれ設けられることにより、行われている。これに対して、３段ポスト２２は、２段ポスト２０と相対的に昇降可能に連結されている。その連結も、３段ポスト２２と２段ポスト２０との一方には上記レール部が、他方には上記スライダ部がそれぞれ設けられることにより、行われている。
【００１６】
本実施形態においては、３段ポスト２２の上端部が常に、固定ポスト１８より高い位置に位置させられる。ただし、最下降状態では固定ポスト１８の上端位置とほぼ等しいか、またはそれより低い位置に位置させられ、上昇開始後のある時期にはじめて固定ポスト１８より高い位置に位置させられるようにして本発明を実施することが可能である。
【００１７】
そして、その上端部に、対象物を支持する支持部２４が設けられている。支持部２４は、固定ポスト１８から離れる向きに水平に延び出すように構成されている。したがって、対象物の形状が支持部２４の下の空間に回り込むようなものである場合であっても、対象物が３本のポスト１８，２０，２２と干渉することを容易に避けることができる。
【００１８】
支持部２４には、さらに、対象物を位置決めするための位置決め部２６が設けられている。この位置決め部２６の形状は、本実施形態においては、支持部２４の上面から上向きに突出するものとされている。
【００１９】
以上、昇降機１０の３本のポスト１８，２０，２２の構成を説明したが、以下、それらポスト１８，２０，２２を相互に昇降させる構成を説明する。
【００２０】
固定ポスト１８の上端部には、２段ポスト２０から離れる向きに水平に延び出す延び出し部２８が形成されている。この延び出し部２８には、減速機付きの電動モータ１１と、スプロケットＡ３２とが取り付けられている。電動モータ１１は、前記電源１６と制御装置１２とに接続されている。電動モータ１１は例えば、サーボモータとすることができる。
【００２１】
電動モータ１１の回転軸にはモータスプロケット３０が一体的に回転可能に取り付けられている。このモータスプロケット３０は、それの回転面が、上記スプロケットＡ３２の回転面と共に同じ垂直面内にあるように配置されている。それらの回転面は、３本のポスト１８，２０，２２が互いに並列する一垂直面に対して平行に配置されている。ただし、直角に配置される等、交差して配置されるようにして本発明を実施することが可能である。それらモータスプロケット３０とスプロケットＡ３２とにエンドレスのローラチェーン３４が巻き掛けられている。
【００２２】
ローラチェーン３４とスプロケット３０，３２との構成は、よく知られたものであるため、簡単に説明する。ローラチェーン３４は、外周側にローラが回転自在に嵌合されたブシュにより２枚のリンクプレートが互いに連結されて成るローラリンクと、ピンにより２枚のリンクプレートが互いに連結されて成るピンリンクとが、ブシュの内周側にピンが挿通されることにより、交互につながれて構成されている。一方、スプロケット３０，３２は、歯溝の断面形状が、それと噛み合わせられるローラチェーン３４のローラの半径よりわずかに大きい半径を有する円弧とされた歯車である。歯形はローラが歯溝に対して出入りするとき、ローラの動きを制限することがないように設計されている。
【００２３】
延び出し部２８には、さらに、互いに同軸である２重のスプロケットＢ３６が回転可能に取り付けられている。それらスプロケットＢ３６は、共通の回転軸によりスプロケットＡ３２と同軸に連結されており、両者は一体的に回転させられる。
【００２４】
本実施形態においては、スプロケットＢ３６のピッチ円半径がスプロケットＡ３２より大きいものとされている。ただし、スプロケットＢ３６のピッチ円半径は、スプロケットＡ３２と同じものとしたり、それより小さいものとすることができる。スプロケットＢ３６のピッチ円半径をスプロケットＡ３２より小さいものとした場合には、両スプロケット３６，３２が互いに共同して減速機として機能し、その結果、スプロケットＢ３６の回転力がスプロケットＡ３２より大きくなり、スプロケットＡ３２を回転させるための電動モータ１１の回転力が小さくて済む。
【００２５】
２重のスプロケットＢ３６には、端部を有するローラチェーン３８がそれぞれ巻き掛けられている。各ローラチェーン３８の一端部は、２段ポスト２０の下端部近傍に、他端部はバランスウェイト４０にそれぞれ連結されている。各ローラチェーン３８は、(a) 各スプロケットＢ３６にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた巻掛け部と、(b) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有しており、それら２個の垂下部の一方の先端部は２段ポスト２０の下端部近傍に、他方の先端部はバランスウェイト４０にそれぞれ連結されているのである。バランスウェイト４０は固定ポスト１８の外側であって、２段ポスト２０とは反対側に配置されている。すなわち、本実施形態においては、電動モータ１１の回転力が、２重のスプロケットＢ３６と２本のローラチェーン３８とにより、２段ポスト２０に伝達されるようになっているのである。
【００２６】
ところで、ローラチェーン３８ごとにバランスウェイト４０を設けることは本発明を実施する際に不可欠なことではなく、２本のローラチェーン３８の一方についてのみバランスウェイト４０を設けることが可能である。ただし、本実施形態におけるように、ローラチェーン３８ごとにバランスウェイト４０を設ける場合には、２本のローラチェーン３８の一方のみについてバランスウェイト４０を設ける場合に比較して、１個当たりのバランスウェイト４０の重量を軽くすることができ、バランスウェイト４０の取扱いが容易となる。
【００２７】
２段ポスト２０の上端部には、互いに同軸である２重のスプロケットＣ４２が、スプロケットＢ３６の回転面に対して平行な垂直面内において回転可能に取り付けられている。それら２重のスプロケットＣ４２の間隔は、スプロケットＢ３６より小さいものとされており、それにより、２重のスプロケットＣ４２が、２重のスプロケットＢ３６の中間部に対向させられるように配置されている。
【００２８】
２重のスプロケットＣ４２にも、端部を有するローラチェーン４４がそれぞれ巻き掛けられている。それら２本のローラチェーン４４はいずれも、一端部において３段ポスト２２の下端部近傍に連結されるとともに、他端部において固定ポスト１８の上端部近傍に連結されている。各ローラチェーン４４は、(a) 各スプロケットＣ４２にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた巻掛け部と、(b) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有しており、それら２個の垂下部の一方の先端部は３段ポスト２２の下端部近傍に、他方の先端部は固定ポスト１８の上端部近傍にそれぞれ連結されているのである。
【００２９】
以上、昇降機１０の構成を説明したが、次に、その作動を図２を参照しつつ説明する。
【００３０】
図２の(a) には、前述のように、昇降機１０の最下降状態、すなわち、支持部２４が最も低い位置にある状態が示されている。この最下降状態において、制御装置１２に、対象物を上昇させることを指令する上昇指令信号が入力されると、制御装置１２が３個の電動モータ１１に一斉に上昇駆動信号を供給し、その結果、３個の電動モータ１１が一斉に一回転方向（同図に示す例では、反時計方向）に回転させられる。
【００３１】
各昇降機１０においては、電動モータ１１の回転力がローラチェーン３４を介してスプロケットＡ３２およびスプロケットＢ３６に伝達され、両スプロケット３２，３６が共に、電動モータ１１と同じ回転方向に回転させられる。スプロケットＢ３６の回転により、ローラチェーン３８の２個の垂下部のうち２段ポスト２０に連結された前方垂下部は上昇させられる一方、バランスウェイト４０に連結された後方垂下部は下降させられる。そのため、２段ポスト２０が上昇させられる一方、バランスウェイト４０が下降させられる。スプロケットＢ３６が定滑車として機能するのであり、そのため、２段ポスト２０の上昇量Ｌ1 は電動モータ１１の回転量に比例する。なお、同図において「Ｌ1 MAX 」は、上昇量Ｌ1 が最上昇状態で取り得る最大上昇量を示している。
【００３２】
２段ポスト２０が上昇させられると、スプロケットＣ４２が一体的に上昇させられる。一方、ローラチェーン４４の２個の垂下部のうち固定ポスト１８に連結された後方垂下部は、その固定ポスト１８により上昇も下降も阻止されている。そのため、それら２個の垂下部のうち３段ポスト２２に連結された前方垂下部のみが上昇させられ、その結果、３段ポスト２２も上昇させられる。このとき、スプロケットＣ４２は動滑車として機能するので、３段ポスト２２の上昇量Ｌ2 は、２段ポスト２０の上昇量Ｌ1 の２倍となる。なお、同図において「Ｌ2 MAX 」は、上昇量Ｌ2 が最上昇状態で取り得る最大上昇量を示している。
【００３３】
３段ポスト２２の上昇に伴い、それの上端部に設けられた支持部２４が上昇させられ、それに伴い、その支持部２４により支持された対象物も上昇させられる。支持部２４の上昇量Ｌ3 すなわち対象物の上昇量は３段ポスト２２の上昇量Ｌ2 と同じである。なお、同図において「Ｌ3 MAX 」は、上昇量Ｌ3 が最上昇状態で取り得る最大上昇量を示している。
【００３４】
以上、昇降機１０が対象物を上昇させる作動を説明したが、下降させる作動は上昇させる作動と基本的に同じであるため、説明を省略する。
【００３５】
以上説明した昇降機１０の作動は、制御装置１２がそれのコンピュータにより昇降制御ルーチンを実行することにより行われ、図３には、その昇降制御ルーチンがフローチャートで表されている。
【００３６】
この昇降制御ルーチンは、制御装置１２の作動中一定時間毎に繰り返し実行される。各回の実行時には、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で示す。他のステップについても同じとする。）において、対象物を上昇または下降させる昇降量が入力される。昇降量は、符号と数値とで表現され、正の昇降量は、それの絶対値と等しい距離だけ対象物を上昇させる指令に相当する一方、負の昇降量は、それの絶対値と等しい距離だけ対象物を下降させる指令に相当する。なお、０である昇降量は、対象物を保持する指令に相当する。
【００３７】
次に、Ｓ２において、昇降量が上昇指令に相当するか否かが判定される。上昇指令に相当する場合は、Ｓ２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３に進む。このステップにおいては、昇降量に対応して電動モータ１１の回転量が決定され、その回転量に対応した上昇駆動信号が制御装置１２から３個の電動モータ１１にそれぞれ互いに同期して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００３８】
これに対して、昇降量が下降指令を意味する場合は、Ｓ２の判定がＮＯとなり、Ｓ４に進む。このステップの判定はＹＥＳとなり、Ｓ５に進む。このステップにおいては、昇降量に対応して電動モータ１１の回転量が決定され、その回転量に対応した下降駆動信号が制御装置１２から３個の電動モータ１１にそれぞれ互いに同期して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００３９】
また、今回の昇降量が０である場合には、Ｓ２の判定もＳ４の判定もＮＯとなり、Ｓ３およびＳ５がスキップされ、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００４０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、各昇降機１０ごとの１個の電動モータ１１により、２段ポスト２０と３段ポスト２２とが固定ポスト１８に対して上昇させられる。固定ポスト１８は、３段ポスト２２に設けられた支持部２４より低い位置に位置させられているため、対象物の昇降時に固定ポスト１８が邪魔にならずに済む。
【００４１】
さらに、本実施形態によれば、対象物の高さの如何を問わず、対象物の高さと電動モータ１１の回転角度との間に正比例関係が成立し、よって、対象物の高さが一定時間当たりに変化する量である昇降速度と、電動モータ１１の回転角度が一定時間当たりに変化する量である回転速度との間にも正比例関係が成立する。すなわち、対象物の高さが電動モータ１１の回転角度の変化に敏感に応答するか鈍感に応答するかを意味する高さ応答性が対象物の高さによって変化せずに済むのである。したがって、本実施形態によれば、昇降可能領域内におけるすべての位置において対象物の高さを精度よく制御可能となる。よって、例えば、対象物の実際の高さをセンサ等により検出して電動モータ１１をフィードバック制御することが不可欠ではなくなり、昇降装置の構造を単純化することが容易となる。
【００４２】
本実施形態においては、前述のように、スプロケットＢ３６とスプロケットＣ４２とがそれぞれ、固定ポスト１８の上端部近傍と２段ポスト２０の上端部近傍とに配置され、さらに、ローラチェーン３８と２段ポスト２０との連結点がその２段ポスト２０の下端部近傍に配置され、さらにまた、ローラチェーン４４と３段ポスト２２との連結点がその３段ポスト２２の下端部近傍に配置されている。したがって、本実施形態によれば、スプロケットＢ３６とスプロケットＣ４２とがそれぞれ、固定ポスト１８の上端部近傍以外の部分と２段ポスト２０の上端部近傍以外の部分とに配置され、また、ローラチェーン３８と２段ポスト２０との連結点がその２段ポスト２０の下端部近傍以外の部分に配置され、また、ローラチェーン４４と３段ポスト２２との連結点がその３段ポスト２２の下端部近傍以外の部分に配置される場合に比較して、各ポスト１８，２０，２２の長さが有効に利用されて対象物の最大上昇量Ｌ3 MAX を大きく確保し得る。
【００４３】
さらにまた、本実施形態によれば、対象物の最大高さに対して各ポスト１８，２０，２２の長さを短くすることができ、最下降状態とすれば、作業者が梯子等を使用せずに床２３から各ポスト１８，２０，２２に触れることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、前記従来例に比較して、それらポスト１８，２０，２２の設置，メンテナンス，解体等を容易に行い得る。
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、２段ポスト２０と３段ポスト２２とがそれぞれ「可動ポスト」を構成し、スプロケットＢ３６が「第１回転体」および「第２回転体」を構成し、スプロケットＣ４２が「第３回転体」を構成し、ローラチェーン３８が「第１力伝達媒体」および「第２力伝達媒体」を構成し、ローラチェーン４４が「第３力伝達媒体」を構成しているのである。また、制御装置１２のうち図３の昇降制御ルーチンを実行する部分が「同期制御部」を構成しているのである。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と各昇降機の機械的構成の一部についてのみ異なり、昇降機の数，昇降機の配置，制御装置の構成等、他の部分については共通であるため、異なる部分についてのみ詳細に説明し、共通している部分については詳細な説明を省略する。
【００４６】
第１実施形態における各昇降機１０においては、固定ポスト１８の上端部近傍に電動モータ１１が取り付けられているが、本実施形態における各昇降機５０おいては、固定ポスト５２のうち床２３に近い部分、すなわち、固定ポスト５２の下端部近傍に取り付けられている。また、第１実施形態においては、電動モータ１１のモータスプロケット３０とスプロケットＡ３２とがローラチェーン３８により互いに連結されているが、本実施形態においては、電動モータ５４のモータスプロケット５６とスプロケットＤ６０とがローラチェーン６２により互いに連結されるとともに、そのスプロケットＤ６０と同軸にかつ一体的に回転するスプロケットＥ６４とスプロケットＡ３２とがローラチェーン６６により互いに連結されている。すなわち、第１実施形態においては、モータスプロケット３０とスプロケットＡ３２とが、別のスプロケットを介することなく互いに連結されているが、本実施形態においては、別のスプロケットＤ６０およびスプロケットＥ６４を介して互いに連結されているのである。
【００４７】
具体的には、本実施形態においては、固定ポスト５２の基端部に、固定ポスト５４から離れる向きに水平に延び出す延び出し部６８が形成されている。この延び出し部６８の下面は床２３の表面に接触させられている。この延び出し部６８に電動モータ５４が取り付けられている。
【００４８】
固定ポスト５２の基端部には、電動モータ５４に近接した位置において、スプロケットＤ６０が回転可能に取り付けられている。スプロケットＤ６０の回転面は、モータスプロケット５６と共に同じ垂直面内に配置されている。固定ポスト５２の基端部には、さらに、スプロケットＥ６４も回転可能に取り付けられている。それらスプロケットＤ６０とスプロケットＥ６４とは、共通の回転軸により互いに同軸に連結されて一体的に回転させられる。スプロケットＥ６４の回転面は、スプロケットＡ３２と共に同じ垂直面内に配置されている。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、電動モータ５４が床２３の表面付近に設けられているので、第１実施形態に比較して電動モータ５４のメンテナンスが容易となる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態のいくつかを詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を施した形態で実施することができる。
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である昇降装置を示す斜視図である。
【図２】図１における３個の昇降機のうちの１個を最下降状態と最上昇状態とで示す側面図である。
【図３】図１における制御装置のコンピュータにより実行される昇降制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態である昇降装置における３個の昇降機のうちの１個を示す側面図である。
【符号の説明】
１０，５０ 昇降機
１２ 制御装置
１８，５２ 固定ポスト
２０ ２段ポスト
２２ ３段ポスト
３０，５４ 電動モータ
４０ バランスウェイト
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク，そのワークを支持するパレット，そのパレットにおいてワークを位置決めする治具等、対象物を昇降させる昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対象物を昇降させるために、対象物を水平方向に互いに隔たった複数箇所において支持しつつその対象物を昇降させる昇降装置が使用される。この昇降装置は一般に、水平方向に互いに隔たった複数の昇降機を含み、それら複数の昇降機にそれぞれ昇降可能に設けられた複数の支持部により対象物を支持しつつ昇降させるように構成される。
【０００３】
そして、この種の昇降装置の一従来例においては、各昇降機が、(a) 基端部において静止物に固定される一方、その基端部から垂直に延びる伸縮不能なポストと、(b) そのポストに昇降可能に設けられ、対象物を支持しつつ昇降させる支持部とを含むように構成されるとともに、昇降装置が、さらに、支持部を複数の昇降機間において互いに連結する水平なバーを含むように構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果】
しかし、この従来例においては、ポストが伸縮不能とされた上で、そのポストに沿って支持部が上昇端位置と下降端位置との間において昇降させられるようになっており、よって、ポストの高さが支持部の最大高さとほぼ等しくされていた。そのため、この従来例では、支持部が最大高さより低い高さとなる状態で昇降装置を使用する場合に、ポストの一部が対象物から上方に突出することとなり、この突出部は、対象物周辺の空間を利用する際の障害となる。その結果、この従来例では、対象物周辺の空間の有効利用を図ることが困難であるという問題があった。
【０００５】
さらに、この従来例には次のような問題もあった。すなわち、この従来例においては、複数の支持部が水平なバーにより互いに連結されていた。複数の支持部が互いに機械的に同期させられて昇降させられるようになっていたのであり、そのため、この従来例では、このようなバーの存在によっても、対象物周辺の空間を有効に利用することが困難であるという問題もあったのである。
【０００６】
さらにまた、この従来例には次のような問題もあった。すなわち、この従来例においては、複数の支持部の間隔がバーの長さにより決まるが、そのバーを長くするにも限度がある。そのため、この従来例には、昇降させ得る対象物の水平方向における寸法を長くするにも限度があるという問題もあったのである。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景とし、対象物周辺の空間を有効に利用することができる昇降装置を提供することを課題として為されたものであり、本発明によって、下記各態様の昇降装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合せの幾つかの理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。
【０００８】
（１）対象物を水平方向に互いに隔たった複数箇所において支持しつつ昇降させる昇降装置であって、
水平方向に互いに隔たった複数の昇降機と、それら複数の昇降機を制御する制御装置とを含み、
各昇降機ごとに、
(a) 昇降不能な固定ポストと、
(b) 少なくとも、その固定ポストにレール部とスライダ部とにより相対的に昇降可能かつその昇降方向と交差する方向に離脱不能に連結された第１の可動ポスト、およびその第１の可動ポストにレール部とスライダ部とにより相対的に昇降可能かつその昇降方向と交差する方向に離脱不能に連結された第２の可動ポストを含み、一垂直面上に並列に配置された複数の可動ポストと、
(c)それら複数の可動ポストのうち、前記固定ポストから最も離れて位置し、最も高く上昇する可動ポストである端可動ポストの上端部に設けられ、前記固定ポストから離れる向きに水平に延び出し、前記対象物を支持して端可動ポストと一体的に昇降する支持部と、
(d) 前記複数の可動ポストのうち前記端可動ポストを除く可動ポストである中間可動ポストの各々の上端に垂直面内において回転可能に設けられた回転体と、
(e) その回転体に中間部が巻き掛けられた可撓性を有する細長い力伝達媒体であって、回転体の両側に垂下した２つの垂下部がそれぞれ前記固定ポストおよび複数の可動ポストのうちのその回転体が設けられた前記中間可動ポストの両側に隣接するポストに連結されたものと、
(f)前記第１の可動ポストを前記固定ポストに対して昇降させる電動モータと
を有し、前記複数の可動ポストも前記支持部も前記複数の昇降機間において互いに機械的に連結されておらず、かつ、
前記制御装置が、前記複数の昇降機の複数の電動モータに共通の回転量を決定し、その共通の回転量を複数の電動モータに同期して出力することにより、当該複数の昇降機を同期して昇降させる同期制御部を有する昇降装置〔請求項１〕。
この昇降装置においては、各昇降機の高さが対象物の必要高さに応じて変化させられる。したがって、この昇降装置によれば、支持部が最大高さより低い高さとなる状態で昇降装置を使用する場合でも、昇降機に、対象物から上方に突出した部分が存在しないか、または存在するにしても少なくて済むこととなり、対象物周辺の空間の有効利用を容易に図り得る。
この昇降装置において「複数の支持部」は、水平方向に互いに隔たっておりさえすればよく、同一水平面上に位置することは不可欠ではない。
また、複数の昇降機を相互に機械的に関連付けるのではなく、電気的に関連付けることにより、複数の昇降機間において可動ポストが互いに同期させられて昇降させられるのであるため、水平なバーにより複数の可動ポストおよび複数の支持部が互いに機械的に連結されておらず、対象物周辺の空間の有効利用を容易に図り得るとともに、複数の昇降機の間隔増大を阻む要因が少なくなるため、昇降させ得る対象物の水平方向における寸法を容易に長くし得る。
さらに、この昇降装置においては、可動ポストを複数の昇降機間において互いに独立して昇降させることが可能となる。したがって、例えば、昇降させるべき対象物のうち複数の支持部により支持されるべき複数の部分が一水平面上にない場合に、複数の昇降機間において可動ポストの高さに差が生じるように複数の昇降機を制御することが可能となる。
この昇降装置によれば、複数の可動ポストを同心的に配置する場合に比較して、構造簡単化を容易に図り得る。
この昇降装置によれば、対象物を支持すべき支持部が、並列した複数のポストから離れる方向に延び出させられるため、例えば、対象物が支持部の下に回り込む形状を有する場合に対象物とポストとが互いに干渉することを容易に回避することができる等、支持部を 通過する水平面より下方の空間を有効に利用することができる。
この昇降装置においては、各中間可動ポストが昇降させられると、その中間可動ポストに設けられた回転体と力伝達媒体とにより、その中間可動ポストに端可動ポストの側において隣接した前方隣接ポストが相対的に昇降させられる。回転体が動滑車として機能するのであり、それによって、その回転体が設けられた中間可動ポストに端可動ポストの側において隣接した可動ポストの昇降量あるいは昇降速度が、その回転体が設けられた可動ポストの昇降量あるいは昇降速度の２倍になる。固定ポストに隣接する可動ポスト（第１可動ポスト）が電動モータにより昇降させられる距離あるいは速度より大きな距離あるいは速度で、支持部を昇降させることができるのである。
また、この昇降装置によれば、同じ電動モータの駆動力が複数の可動ポストに、固定ポストに近いものから遠いものに向かって順に伝達され、それにより、同じ電動モータにより複数の可動ポストを昇降させることができ、その結果、電動モータの数が可動ポストの数より少なくて済む。
この昇降装置において「回転体」は例えば、スプロケットとすることができ、また、「力伝達媒体」は例えば、紐状連続体としてのローラチェーンとすることができる。
(2) 前記各昇降機が、前記複数の可動ポストの重量をみかけ上軽減するバランスウェイトをそれぞれ個別に含む(1)項に記載の昇降装置〔請求項２〕。
この昇降装置によれば、可動ポストを上昇させるのに必要な電動モータの駆動力が低減される。
(3) 前記各昇降機ごとに、さらに
(a) 前記固定ポストに垂直面内において回転可能に支持された第１回転体と、
(b) その第１回転体にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた可撓性を有する細長い第１力伝達媒体であって、
(i) 第１回転体に巻き掛けられた巻掛け部と、
(ii) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有し、かつ、それら２個の垂下部の一方は前記可動ポストに、他方は前記バランスウェイトにそれぞれ連結されたものとを含む(2) 項に記載の昇降装置。
この昇降装置において「第１回転体」は例えば、スプロケットとすることができ、また、「第１力伝達媒体」は例えば、紐状連続体としてのローラチェーンとすることができる。
(4) 前記各昇降機ごとに、さらに、
(a) 前記固定ポストに垂直面内において回転可能に設けられ、前記電動モータにより回転させられる第２回転体と、
(b) その第２回転体にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた可撓性を有する細長い第２力伝達媒体であって、
(i) 第２回転体に巻き掛けられた巻掛け部と、
(ii) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有し、かつ、それら２個の垂下部の一方が前記可動ポストに連結されたものとを含む(1)項ないし(3) 項のいずれかに記載の昇降装置。
この昇降装置において「第２回転体」は、前項に記載の昇降装置における第１回転体と一体に設けることや、別体に設けて第１回転体と一体的に回転させることができる。また「第２回転体」は例えば、スプロケットとすることができ、また、「第２力伝達媒体」は例えば、紐状連続体としてのローラチェーンとすることができる。
(5)前記複数の昇降機の各々において、
前記固定ポストの上端部と下端部とにそれぞれ上スプロケットと下スプロケットとが垂直面内において回転可能に設けられ、それら上，下のスプロケットにローラチェーンが巻き掛けられ、前記下スプロケットが前記固定ポストの下端部近傍に取り付けられた前記電動モータにより駆動されることにより上，下のスプロケットが回転させられる一方、前記上スプロケットと一体的に回転する別のスプロケットに前記ローラチェーンとは別のローラチェーンが巻き掛けられ、そのローラチェーンの一端が前記バランスウエイトに、他端が前記第１の可動ポストにそれぞれ連結された(2)項に記載の昇降装置〔請求項３〕。
(6) 前記昇降機の数が３個であって、それら３個の昇降機が、それらを昇降方向において見た場合に一直線上に位置しないように配置された(1)ないし(5) 項のいずれかに記載の昇降装置〔請求項４〕。
(7)前記各昇降機ごとに、前記力伝達媒体の前記２つの垂下部の一方は、前記隣接するポストのうち前記端可動ポストに近いものにそれの下端部近傍において連結され、他方は、それら隣接するポストのうち前記固定ポストに近いものに連結された(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の昇降装置。
この昇降装置においては、上記隣接するポストのうち端可動ポストに近いものへの連結点がその端可動ポストに近い可動ポストの下端部近傍に位置させられることにより、連結点の初期高さができる限り低くされる。したがって、この昇降装置によれば、端可動ポストに近い可動ポストの長さを有効に利用することにより、端可動ポストに近い可動ポストの最大上昇量を十分に大きく確保することができる。
(8)前記各昇降機ごとに前記可動ポストが２本設けられた(1)ないし(7)項のいずれかに記載の昇降装置。
この昇降装置によれば、各昇降機における可動ポストの数を１本とする場合に比較して、可動ポストの上昇端位置の高さを高くすることが容易となり、また、可動ポストの数を３本以上とする場合に比較して、昇降装置の構造が複雑にならずに済む。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明の第１実施形態である昇降装置が概略的に示されている。この昇降装置は、同図において二点鎖線で示す対象物を水平方向に互いに隔たった複数箇所において支持しつつ昇降させる。この昇降装置は例えば、自動車の溶接・車体組立て工程において使用することができ、また、その工程において、仮付けされたボデーをパレットにおいて位置決めするために使用される治具を対象物として、その治具を、ボデーから上方に離れた上昇端位置とボデーに近い下降端位置との２位置に選択的に昇降させることができる。
【００１１】
この昇降装置は３個の昇降機１０を備えている。それら昇降機１０は、水平方向に互いに隔てられて配置されるとともに、機械的連結なしで互いに独立して設けられている。各昇降機１０に電動モータ１１が１個ずつ設けられており、それら３個の電動モータ１１は共通の制御装置１２に複数本のワイヤ１４を介して互いに電気的に接続されている。制御装置１２は電源１６に接続されていて、その電源１６から各電動モータ１１に供給される電力を制御する。具体的には、制御装置１２は、３個の電動モータ１１を互いに同期させて回転させることにより、３個の昇降機１０を互いに同期させて昇降させる。
【００１２】
図２には、３個の昇降機１０のうちの１個が拡大されて示されている。ただし、同図の(a) にはその昇降機１０の最下降状態が、(b) には最上昇状態がそれぞれ示されている。
【００１３】
昇降機１０は、垂直に延びる固定ポスト１８と２本の可動ポスト２０，２２とを備えている。それら３本のポスト１８，２０，２２は、一垂直面上において互いに並列して配置されている。
【００１４】
固定ポスト１８は、それの基端部において、静止物としての床２３に支持されている。固定ポスト１８の基端部は、本実施形態においては、水平に移動不能に床２３に支持されているが、移動可能に支持されるようにすることが可能である。
【００１５】
２本の可動ポスト２０，２２の一方は、１段ポストとしての固定ポスト１８に近い２段ポスト２０であり、他方は、固定ポスト１８から遠い３段ポスト２２である。２段ポスト２０は、固定ポスト１８と相対的に昇降可能に連結されている。その連結は、２段ポスト２０と固定ポスト１８との一方には、垂直に延びるレール部が、他方には、そのレール部に沿って相対移動可能かつその移動方向と交差する方向に離脱不能に連結されたスライダ部がそれぞれ設けられることにより、行われている。これに対して、３段ポスト２２は、２段ポスト２０と相対的に昇降可能に連結されている。その連結も、３段ポスト２２と２段ポスト２０との一方には上記レール部が、他方には上記スライダ部がそれぞれ設けられることにより、行われている。
【００１６】
本実施形態においては、３段ポスト２２の上端部が常に、固定ポスト１８より高い位置に位置させられる。ただし、最下降状態では固定ポスト１８の上端位置とほぼ等しいか、またはそれより低い位置に位置させられ、上昇開始後のある時期にはじめて固定ポスト１８より高い位置に位置させられるようにして本発明を実施することが可能である。
【００１７】
そして、その上端部に、対象物を支持する支持部２４が設けられている。支持部２４は、固定ポスト１８から離れる向きに水平に延び出すように構成されている。したがって、対象物の形状が支持部２４の下の空間に回り込むようなものである場合であっても、対象物が３本のポスト１８，２０，２２と干渉することを容易に避けることができる。
【００１８】
支持部２４には、さらに、対象物を位置決めするための位置決め部２６が設けられている。この位置決め部２６の形状は、本実施形態においては、支持部２４の上面から上向きに突出するものとされている。
【００１９】
以上、昇降機１０の３本のポスト１８，２０，２２の構成を説明したが、以下、それらポスト１８，２０，２２を相互に昇降させる構成を説明する。
【００２０】
固定ポスト１８の上端部には、２段ポスト２０から離れる向きに水平に延び出す延び出し部２８が形成されている。この延び出し部２８には、減速機付きの電動モータ１１と、スプロケットＡ３２とが取り付けられている。電動モータ１１は、前記電源１６と制御装置１２とに接続されている。電動モータ１１は例えば、サーボモータとすることができる。
【００２１】
電動モータ１１の回転軸にはモータスプロケット３０が一体的に回転可能に取り付けられている。このモータスプロケット３０は、それの回転面が、上記スプロケットＡ３２の回転面と共に同じ垂直面内にあるように配置されている。それらの回転面は、３本のポスト１８，２０，２２が互いに並列する一垂直面に対して平行に配置されている。ただし、直角に配置される等、交差して配置されるようにして本発明を実施することが可能である。それらモータスプロケット３０とスプロケットＡ３２とにエンドレスのローラチェーン３４が巻き掛けられている。
【００２２】
ローラチェーン３４とスプロケット３０，３２との構成は、よく知られたものであるため、簡単に説明する。ローラチェーン３４は、外周側にローラが回転自在に嵌合されたブシュにより２枚のリンクプレートが互いに連結されて成るローラリンクと、ピンにより２枚のリンクプレートが互いに連結されて成るピンリンクとが、ブシュの内周側にピンが挿通されることにより、交互につながれて構成されている。一方、スプロケット３０，３２は、歯溝の断面形状が、それと噛み合わせられるローラチェーン３４のローラの半径よりわずかに大きい半径を有する円弧とされた歯車である。歯形はローラが歯溝に対して出入りするとき、ローラの動きを制限することがないように設計されている。
【００２３】
延び出し部２８には、さらに、互いに同軸である２重のスプロケットＢ３６が回転可能に取り付けられている。それらスプロケットＢ３６は、共通の回転軸によりスプロケットＡ３２と同軸に連結されており、両者は一体的に回転させられる。
【００２４】
本実施形態においては、スプロケットＢ３６のピッチ円半径がスプロケットＡ３２より大きいものとされている。ただし、スプロケットＢ３６のピッチ円半径は、スプロケットＡ３２と同じものとしたり、それより小さいものとすることができる。スプロケットＢ３６のピッチ円半径をスプロケットＡ３２より小さいものとした場合には、両スプロケット３６，３２が互いに共同して減速機として機能し、その結果、スプロケットＢ３６の回転力がスプロケットＡ３２より大きくなり、スプロケットＡ３２を回転させるための電動モータ１１の回転力が小さくて済む。
【００２５】
２重のスプロケットＢ３６には、端部を有するローラチェーン３８がそれぞれ巻き掛けられている。各ローラチェーン３８の一端部は、２段ポスト２０の下端部近傍に、他端部はバランスウェイト４０にそれぞれ連結されている。各ローラチェーン３８は、(a) 各スプロケットＢ３６にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた巻掛け部と、(b) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有しており、それら２個の垂下部の一方の先端部は２段ポスト２０の下端部近傍に、他方の先端部はバランスウェイト４０にそれぞれ連結されているのである。バランスウェイト４０は固定ポスト１８の外側であって、２段ポスト２０とは反対側に配置されている。すなわち、本実施形態においては、電動モータ１１の回転力が、２重のスプロケットＢ３６と２本のローラチェーン３８とにより、２段ポスト２０に伝達されるようになっているのである。
【００２６】
ところで、ローラチェーン３８ごとにバランスウェイト４０を設けることは本発明を実施する際に不可欠なことではなく、２本のローラチェーン３８の一方についてのみバランスウェイト４０を設けることが可能である。ただし、本実施形態におけるように、ローラチェーン３８ごとにバランスウェイト４０を設ける場合には、２本のローラチェーン３８の一方のみについてバランスウェイト４０を設ける場合に比較して、１個当たりのバランスウェイト４０の重量を軽くすることができ、バランスウェイト４０の取扱いが容易となる。
【００２７】
２段ポスト２０の上端部には、互いに同軸である２重のスプロケットＣ４２が、スプロケットＢ３６の回転面に対して平行な垂直面内において回転可能に取り付けられている。それら２重のスプロケットＣ４２の間隔は、スプロケットＢ３６より小さいものとされており、それにより、２重のスプロケットＣ４２が、２重のスプロケットＢ３６の中間部に対向させられるように配置されている。
【００２８】
２重のスプロケットＣ４２にも、端部を有するローラチェーン４４がそれぞれ巻き掛けられている。それら２本のローラチェーン４４はいずれも、一端部において３段ポスト２２の下端部近傍に連結されるとともに、他端部において固定ポスト１８の上端部近傍に連結されている。各ローラチェーン４４は、(a) 各スプロケットＣ４２にそれと一緒に運動可能に巻き掛けられた巻掛け部と、(b) その巻掛け部の両端からそれぞれ垂下した２個の垂下部とを有しており、それら２個の垂下部の一方の先端部は３段ポスト２２の下端部近傍に、他方の先端部は固定ポスト１８の上端部近傍にそれぞれ連結されているのである。
【００２９】
以上、昇降機１０の構成を説明したが、次に、その作動を図２を参照しつつ説明する。
【００３０】
図２の(a) には、前述のように、昇降機１０の最下降状態、すなわち、支持部２４が最も低い位置にある状態が示されている。この最下降状態において、制御装置１２に、対象物を上昇させることを指令する上昇指令信号が入力されると、制御装置１２が３個の電動モータ１１に一斉に上昇駆動信号を供給し、その結果、３個の電動モータ１１が一斉に一回転方向（同図に示す例では、反時計方向）に回転させられる。
【００３１】
各昇降機１０においては、電動モータ１１の回転力がローラチェーン３４を介してスプロケットＡ３２およびスプロケットＢ３６に伝達され、両スプロケット３２，３６が共に、電動モータ１１と同じ回転方向に回転させられる。スプロケットＢ３６の回転により、ローラチェーン３８の２個の垂下部のうち２段ポスト２０に連結された前方垂下部は上昇させられる一方、バランスウェイト４０に連結された後方垂下部は下降させられる。そのため、２段ポスト２０が上昇させられる一方、バランスウェイト４０が下降させられる。スプロケットＢ３６が定滑車として機能するのであり、そのため、２段ポスト２０の上昇量Ｌ1 は電動モータ１１の回転量に比例する。なお、同図において「Ｌ1 MAX 」は、上昇量Ｌ1 が最上昇状態で取り得る最大上昇量を示している。
【００３２】
２段ポスト２０が上昇させられると、スプロケットＣ４２が一体的に上昇させられる。一方、ローラチェーン４４の２個の垂下部のうち固定ポスト１８に連結された後方垂下部は、その固定ポスト１８により上昇も下降も阻止されている。そのため、それら２個の垂下部のうち３段ポスト２２に連結された前方垂下部のみが上昇させられ、その結果、３段ポスト２２も上昇させられる。このとき、スプロケットＣ４２は動滑車として機能するので、３段ポスト２２の上昇量Ｌ2 は、２段ポスト２０の上昇量Ｌ1 の２倍となる。なお、同図において「Ｌ2 MAX 」は、上昇量Ｌ2 が最上昇状態で取り得る最大上昇量を示している。
【００３３】
３段ポスト２２の上昇に伴い、それの上端部に設けられた支持部２４が上昇させられ、それに伴い、その支持部２４により支持された対象物も上昇させられる。支持部２４の上昇量Ｌ3 すなわち対象物の上昇量は３段ポスト２２の上昇量Ｌ2 と同じである。なお、同図において「Ｌ3 MAX 」は、上昇量Ｌ3 が最上昇状態で取り得る最大上昇量を示している。
【００３４】
以上、昇降機１０が対象物を上昇させる作動を説明したが、下降させる作動は上昇させる作動と基本的に同じであるため、説明を省略する。
【００３５】
以上説明した昇降機１０の作動は、制御装置１２がそれのコンピュータにより昇降制御ルーチンを実行することにより行われ、図３には、その昇降制御ルーチンがフローチャートで表されている。
【００３６】
この昇降制御ルーチンは、制御装置１２の作動中一定時間毎に繰り返し実行される。各回の実行時には、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で示す。他のステップについても同じとする。）において、対象物を上昇または下降させる昇降量が入力される。昇降量は、符号と数値とで表現され、正の昇降量は、それの絶対値と等しい距離だけ対象物を上昇させる指令に相当する一方、負の昇降量は、それの絶対値と等しい距離だけ対象物を下降させる指令に相当する。なお、０である昇降量は、対象物を保持する指令に相当する。
【００３７】
次に、Ｓ２において、昇降量が上昇指令に相当するか否かが判定される。上昇指令に相当する場合は、Ｓ２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３に進む。このステップにおいては、昇降量に対応して電動モータ１１の回転量が決定され、その回転量に対応した上昇駆動信号が制御装置１２から３個の電動モータ１１にそれぞれ互いに同期して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００３８】
これに対して、昇降量が下降指令を意味する場合は、Ｓ２の判定がＮＯとなり、Ｓ４に進む。このステップの判定はＹＥＳとなり、Ｓ５に進む。このステップにおいては、昇降量に対応して電動モータ１１の回転量が決定され、その回転量に対応した下降駆動信号が制御装置１２から３個の電動モータ１１にそれぞれ互いに同期して出力される。以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００３９】
また、今回の昇降量が０である場合には、Ｓ２の判定もＳ４の判定もＮＯとなり、Ｓ３およびＳ５がスキップされ、以上で本ルーチンの一回の実行が終了する。
【００４０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、各昇降機１０ごとの１個の電動モータ１１により、２段ポスト２０と３段ポスト２２とが固定ポスト１８に対して上昇させられる。固定ポスト１８は、３段ポスト２２に設けられた支持部２４より低い位置に位置させられているため、対象物の昇降時に固定ポスト１８が邪魔にならずに済む。
【００４１】
さらに、本実施形態によれば、対象物の高さの如何を問わず、対象物の高さと電動モータ１１の回転角度との間に正比例関係が成立し、よって、対象物の高さが一定時間当たりに変化する量である昇降速度と、電動モータ１１の回転角度が一定時間当たりに変化する量である回転速度との間にも正比例関係が成立する。すなわち、対象物の高さが電動モータ１１の回転角度の変化に敏感に応答するか鈍感に応答するかを意味する高さ応答性が対象物の高さによって変化せずに済むのである。したがって、本実施形態によれば、昇降可能領域内におけるすべての位置において対象物の高さを精度よく制御可能となる。よって、例えば、対象物の実際の高さをセンサ等により検出して電動モータ１１をフィードバック制御することが不可欠ではなくなり、昇降装置の構造を単純化することが容易となる。
【００４２】
本実施形態においては、前述のように、スプロケットＢ３６とスプロケットＣ４２とがそれぞれ、固定ポスト１８の上端部近傍と２段ポスト２０の上端部近傍とに配置され、さらに、ローラチェーン３８と２段ポスト２０との連結点がその２段ポスト２０の下端部近傍に配置され、さらにまた、ローラチェーン４４と３段ポスト２２との連結点がその３段ポスト２２の下端部近傍に配置されている。したがって、本実施形態によれば、スプロケットＢ３６とスプロケットＣ４２とがそれぞれ、固定ポスト１８の上端部近傍以外の部分と２段ポスト２０の上端部近傍以外の部分とに配置され、また、ローラチェーン３８と２段ポスト２０との連結点がその２段ポスト２０の下端部近傍以外の部分に配置され、また、ローラチェーン４４と３段ポスト２２との連結点がその３段ポスト２２の下端部近傍以外の部分に配置される場合に比較して、各ポスト１８，２０，２２の長さが有効に利用されて対象物の最大上昇量Ｌ3 MAX を大きく確保し得る。
【００４３】
さらにまた、本実施形態によれば、対象物の最大高さに対して各ポスト１８，２０，２２の長さを短くすることができ、最下降状態とすれば、作業者が梯子等を使用せずに床２３から各ポスト１８，２０，２２に触れることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、前記従来例に比較して、それらポスト１８，２０，２２の設置，メンテナンス，解体等を容易に行い得る。
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、２段ポスト２０と３段ポスト２２とがそれぞれ「可動ポスト」を構成し、スプロケットＢ３６が「第１回転体」および「第２回転体」を構成し、スプロケットＣ４２が「第３回転体」を構成し、ローラチェーン３８が「第１力伝達媒体」および「第２力伝達媒体」を構成し、ローラチェーン４４が「第３力伝達媒体」を構成しているのである。また、制御装置１２のうち図３の昇降制御ルーチンを実行する部分が「同期制御部」を構成しているのである。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と各昇降機の機械的構成の一部についてのみ異なり、昇降機の数，昇降機の配置，制御装置の構成等、他の部分については共通であるため、異なる部分についてのみ詳細に説明し、共通している部分については詳細な説明を省略する。
【００４６】
第１実施形態における各昇降機１０においては、固定ポスト１８の上端部近傍に電動モータ１１が取り付けられているが、本実施形態における各昇降機５０おいては、固定ポスト５２のうち床２３に近い部分、すなわち、固定ポスト５２の下端部近傍に取り付けられている。また、第１実施形態においては、電動モータ１１のモータスプロケット３０とスプロケットＡ３２とがローラチェーン３８により互いに連結されているが、本実施形態においては、電動モータ５４のモータスプロケット５６とスプロケットＤ６０とがローラチェーン６２により互いに連結されるとともに、そのスプロケットＤ６０と同軸にかつ一体的に回転するスプロケットＥ６４とスプロケットＡ３２とがローラチェーン６６により互いに連結されている。すなわち、第１実施形態においては、モータスプロケット３０とスプロケットＡ３２とが、別のスプロケットを介することなく互いに連結されているが、本実施形態においては、別のスプロケットＤ６０およびスプロケットＥ６４を介して互いに連結されているのである。
【００４７】
具体的には、本実施形態においては、固定ポスト５２の基端部に、固定ポスト５４から離れる向きに水平に延び出す延び出し部６８が形成されている。この延び出し部６８の下面は床２３の表面に接触させられている。この延び出し部６８に電動モータ５４が取り付けられている。
【００４８】
固定ポスト５２の基端部には、電動モータ５４に近接した位置において、スプロケットＤ６０が回転可能に取り付けられている。スプロケットＤ６０の回転面は、モータスプロケット５６と共に同じ垂直面内に配置されている。固定ポスト５２の基端部には、さらに、スプロケットＥ６４も回転可能に取り付けられている。それらスプロケットＤ６０とスプロケットＥ６４とは、共通の回転軸により互いに同軸に連結されて一体的に回転させられる。スプロケットＥ６４の回転面は、スプロケットＡ３２と共に同じ垂直面内に配置されている。
【００４９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、電動モータ５４が床２３の表面付近に設けられているので、第１実施形態に比較して電動モータ５４のメンテナンスが容易となる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態のいくつかを詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および発明の効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を施した形態で実施することができる。
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である昇降装置を示す斜視図である。
【図２】図１における３個の昇降機のうちの１個を最下降状態と最上昇状態とで示す側面図である。
【図３】図１における制御装置のコンピュータにより実行される昇降制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態である昇降装置における３個の昇降機のうちの１個を示す側面図である。
【符号の説明】
１０，５０ 昇降機
１２ 制御装置
１８，５２ 固定ポスト
２０ ２段ポスト
２２ ３段ポスト
３０，５４ 電動モータ
４０ バランスウェイト
Claims (4)
- 対象物を水平方向に互いに隔たった複数箇所において支持しつつ昇降させる昇降装置であって、
水平方向に互いに隔たった複数の昇降機と、それら複数の昇降機を制御する制御装置とを含み、
各昇降機ごとに、
(a) 昇降不能な固定ポストと、
(b) 少なくとも、その固定ポストにレール部とスライダ部とにより相対的に昇降可能かつその昇降方向と交差する方向に離脱不能に連結された第１の可動ポスト、およびその第１の可動ポストにレール部とスライダ部とにより相対的に昇降可能かつその昇降方向と交差する方向に離脱不能に連結された第２の可動ポストを含み、一垂直面上に並列に配置された複数の可動ポストと、
(c)それら複数の可動ポストのうち、前記固定ポストから最も離れて位置し、最も高く上昇する可動ポストである端可動ポストの上端部に設けられ、前記固定ポストから離れる向きに水平に延び出し、前記対象物を支持して端可動ポストと一体的に昇降する支持部と、
(d) 前記複数の可動ポストのうち前記端可動ポストを除く可動ポストである中間可動ポストの各々の上端に垂直面内において回転可能に設けられた回転体と、
(e) その回転体に中間部が巻き掛けられた可撓性を有する細長い力伝達媒体であって、回転体の両側に垂下した２つの垂下部がそれぞれ前記固定ポストおよび複数の可動ポストのうちのその回転体が設けられた前記中間可動ポストの両側に隣接するポストに連結されたものと、
(f)前記第１の可動ポストを前記固定ポストに対して昇降させる電動モータと
を有し、前記複数の可動ポストも前記支持部も前記複数の昇降機間において互いに機械的に連結されておらず、かつ、
前記制御装置が、前記複数の昇降機の複数の電動モータに共通の回転量を決定し、その共通の回転量を複数の電動モータに同期して出力することにより、当該複数の昇降機を同期して昇降させる同期制御部を有する昇降装置。 - 前記各昇降機が、前記複数の可動ポストの重量をみかけ上軽減するバランスウェイトをそれぞれ個別に含む請求項１に記載の昇降装置。
- 前記複数の昇降機の各々において、
前記固定ポストの上端部と下端部とにそれぞれ上スプロケットと下スプロケットとが垂直面内において回転可能に設けられ、それら上，下のスプロケットにローラチェーンが巻き掛けられ、前記下スプロケットが前記固定ポストの下端部近傍に取り付けられた前記電動モータにより駆動されることにより上，下のスプロケットが回転させられる一方、前記上スプロケットと一体的に回転する別のスプロケットに前記ローラチェーンとは別のローラチェーンが巻き掛けられ、そのローラチェーンの一端が前記バランスウエイトに、他端が前記第１の可動ポストにそれぞれ連結された請求項２に記載の昇降装置。 - 前記昇降機の数が３個であって、それら３個の昇降機が、それらを昇降方向において見た場合に一直線上に位置しないように配置された請求項１ないし３のいずれかに記載の昇降装置。
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Family Applications (1)
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-
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