JP4902304B2 - 電気チェーンブロックの操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気チェーンブロックの巻上げ巻下げの切換及び巻上げ巻下げ速度の制御を行う操作装置に関するものである。

従来より電気チェーンブロックのチェーンの巻上げ、巻下げの切換及び巻上げ巻下げ速度の制御を行う操作装置として、巻上下げ用チェーンの先端と荷重吊下げ用フックとの間に係合された筒体と、該筒体の外周に嵌合し上下に所定量摺動する筒状のグリップと、前記筒体内に配置されグリップの上下動を検出する上下動検出器と、同じく筒体内に配置されグリップの上下動の移動量を検出する移動量検出器とを設け、前記上下動検出器からのグリップの「上」或いは「下」の検出出力により巻上下電動機を正転或いは逆転させると共に前記移動量検出器からのグリップの上下の移動量検出出力に応じて巻上下電動機の速度を制御する電気チェーンブロックの操作装置は公知である。(特許文献１参照)。
特公平２−４１５１６号公報

しかしながら従来の電気チェーンブロックの操作装置では、グリップの移動量に応じて電気チェーンブロックの速度と変更する場合に、ＬＥＤと調光板と受光素子等を用い、受光量の変化による抵抗値の変化、またはグリップの移動量による抵抗値の変化、及び磁石と素子との距離による出力電圧の変化など、いずれもアナログ量の変化を検知して移動速度の変更を行うため、例えば、過酷な作業環境における温度の変化などに超因して素子の特性が変化し、速度設定に異常が発生する場合があり、そのため電気チェーンブロックを使用する環境によっては、素子特性の変化を考慮した制御装置の調整を行う必要がある。また、巻上げ巻下げ方向を検知するスイッチと、速度を制御する素子が別個に設けられているため、部品点数が多くなり、さらには、巻上下げ方向を検知するスイッチが機械式であるため、接点の寿命が短く、故障を発生する要因となっていた。

上記課題を解決するため、本発明は、巻上げフックとチェーン間に取設された筒体と、前記筒体に嵌合し、上下方向に摺動する操作グリップと、操作グリップの上下方向移動により、モータの駆動方向と速度制御を行う電気チェーンブロックの操作装置であって、前記操作グリップに連動するように取設され、中間及び上部、下部に等間隔で配列された上部、下部スリットを有する検知板と、前記スリットを検知し、ＯＮ−ＯＦＦ信号を出力する中間及び上部、下部の光電スイッチと、光電スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号によりモータの駆動方向の判別と、前記ＯＮ−ＯＦＦ信号をカウントしモータの駆動速度の制御を行う演算装置を備えたことを特徴とする。

また、モータの駆動速度は、上部光電スイッチまたは下部光電スイッチと中間スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号のカウント値により、制御されることを特徴とする。

また、上部及び下部スリットは、中間スイッチが上部及び下部スイッチＯＮ−ＯＦＦ信号出力に対し、スリット幅1/2の位相差でＯＮ−ＯＦＦ信号を出力するように配列されていることを特徴とする。

また、上部及び下部光電スイッチと中間スイッチの出力信号の変化の組み合せによってカウント値を加算または減算することを特徴とする。

また、モータの正転駆動は、下部光電スイッチのＯＮ信号と上部光電スイッチ及び中間光電スイッチのＯＦＦ信号によって、逆転駆動は、上部光電スイッチのＯＮ信号と下部光電スイッチ及び中間光電スイッチのＯＦＦ信号によって判別され、停止信号は、上部、下部及び中間光電スイッチのＯＦＦ信号によって判別されることを特徴とする。

また、中間及び上部、下部に等間隔で配列された上部、下部スリットを有する検知板を吸着固定する磁石と、操作グリップに固定され、筒体を挟んで前記磁石を吸着する磁石を設け、筒体を挟んでグリップの移動に連動して検知板を上下に移動可能設けたことを特徴とする。

本発明の電気チェーンブロックの操作装置は、操作グリップに連動するように取設された検知板に中間及び上部、下部に等間隔で配列された上部、下部スリットを設け、中間及び上部、下部の光電スイッチが前記スリットを検知し、ＯＮ−ＯＦＦ信号を出力し、光電スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号によりモータの駆動方向を判別し、さらにＯＮ−ＯＦＦ信号をカウントし、モータの駆動速度を制御するようにし、温度条件による素子の特性変化が生じない光電素子を用い、かつモータの駆動速度の制御をグリップの移動量に伴う検知板のスリット数をカウントすることにより決定するようにしたので、従来装置のように使用環境による素子の特性変化に起因するトラブルの発生を防止でき、さらに使用環境に応じて素子の特性変化を考慮した制御装置の調整を行う必要がない操作装置を提供することができる。

また、中間位置、移動方向及び移動量を光電スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号により検知できるので、従来装置のように中間用センサーを設置する必要がなく、さらにはスイッチを非接触式としたので故障の発生を低減することができる。

また、モータの駆動速度を、上部または下部光電スイッチと中間光電スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号をカウントし、カウント量に応じて制御するようにしたので、従来装置に比して要求される速度を正確かつ容易に制御することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１（ａ）は本発明の電気チェーンブロックの操作装置を示す全体概要図、（ｂ）は光電スイッチと検知板の平面図及び側面図、図２（ａ）（ｂ）は光電スイッチの信号レベル変化とカウント動作の説明図、図３は光電スイッチ信号と演算装置によるモータ制御の動作説明図、図４（ａ）（ｂ）は検知板のスリット位置と光電スイッチ信号の変化状態を示す説明図、図５は光電スイッチ信号のカウント説明図、図６は検知板とスリットの構成説明図、図7（ａ）（ｂ）は磁石によるグリップと可動検知板の結合状態説明図である。

図において、１は巻上げフックとチェーン間に取設された操作装置の筒状シリンダ、２はシリンダ１の外周に嵌合し上下に摺動するグリップ、３はシリンダ１の上部に固設され上端がチェーンに係着されるブラケット、４はグリップ２上部とブラケット３間に伸縮可能に張設された折畳み式伸縮部材、５はシリンダ内部に固定され、内部に検知板が上下摺動可能に挿通される馬蹄形光電スイッチ、５ａは上部光電スイッチ、５ｂは下部光電スイッチ、５ｃは中間光電スイッチである。６はシリンダ１の内部でグリップ２の移動に追従して上下移動可能に設けられた検知板である。検知板６は図７に示すように、シリンダ１の筒体内で検知板６を吸着固定する磁石７ａとグリップ２に固定されシリンダ１を挟んで前記磁石７ａを吸着する磁石７ｂによりグリップ２に吸着され、シリンダ１を挟んでグリップ２の移動に連動して、上下に移動可能に設けられている。

図において、Ａは上部光電スイッチ位置、Ｂは下部光電スイッチ位置、Ｃは中間光電スイッチ位置である。検知板６は図６に示すように、中間位置Ｃを中心に上部スリット６ａ１〜６ａ５と下部スリット６ｂ１〜６ｂ５を有し、光電スイッチは中間光電スイッチ４ｃを中心として、上部位置Ａ、下部位置Ｂにｄ間隔で上部光電スイッチ５ａ、下部光電スイッチ５ｂが等間隔で配置されている。また、検知板６に設けたスリット６ａ、６ｂの幅とスリット間の間隔はそれぞれｅ、中間位置Ｃから最初のスリット６ａ１、６ｂ１までの距離はｆ、最上部スリット６ａ５と最下部スリット６ｂ５と上部、下部スイッチ位置Ａ、Ｂまでの距離はｆ＋1/2ｅ（1/2ｅだけ長い）、最上部スリット６ａ５、最下部スリット６ｂ５と検知板端部までの距離はｄ＋1/2ｆである。従って、検知板６を上方または下方に移動すると、移動距離1/2ｆで下部光電スイッチ５ｂまたは上部光電スイッチ５ａが最初にＯＮ信号を出力する。次に上方移動の場合は、中間光電スイッチ５ｃが下部スリット６ｂ１を検出し、次に1/2ｅ位相が遅れて上部光電スイッチ５ａが上部スリット６ａ５を検出する。検知板が下方移動の場合は、同様に中間光電スイッチ５ｃが上部スリット６ａ１を検出し、次に1/2ｅ位相が遅れて下部光電スイッチ５ｂが下部スリット６ｂ５を検出する。

以下、本発明の電気チェーンブロックの操作装置の動作について説明する。

常時はグリップ２はシリンダ１の中央位置にセットされており、図１（ｂ）、図４（ａ）に示すように、光電スイッチ５ａ、５ｂ、５ｃはいずれもＯＦＦの状態にある。最初にグリップ２を上昇させ、検知板６が上昇すると、図４（ａ）の2)に示すように、下部光電スイッチ５ｂが検知板６の下端を検知し、出力レベルＨのＯＮ信号を出力する。次に1/2ｅ位相が遅れて、3)に示すように、中間光電スイッチ５ｃが下部スリット６ｂ１を検知し、出力信号レベルＨのＯＮ信号を出力し、さらに上昇すると、上部光電スイッチ５ａが1/2ｅ位相が遅れて、上部スリット６ａ５を検出し、4)に示す出力レベルＨのＯＮ信号を出力し、次に、中間光電スイッチ５ｃが下部スリット６ｂ１の通過を検知すると、5)に示す出力レベルＬのＯＦＦ信号を出力し、次に、上部光電スイッチ５ａが上部スリット６ａ５の通過を検知すると、6)に示す出力レベルＬのＯＦＦ信号を出力する。以降3)〜6)まで同じ出力を繰り返す。

同様にグリップ２を下降すると、図２（ｂ）に示すように、上部光電スイッチ５ａが検知板の上端を検知し、ＯＮ信号を出力し、次に1/2ｅ位相が遅れて、中間光電スイッチ５ｃが上部スリット６ａ１を検知し、ＯＮ信号を出力し、さらに下降すると、下部光電スイッチ５ｂが、1/2ｅ位相が遅れて下部スリット６ｂ５を検知し、ＯＮ信号を出力し、次に中間光電スイッチ５ｃが上部スリット６ｂ１の通過を検知し、ＯＦＦ信号を出力し、次に下部光電スイッチ５ｂが下部スリット６ｂ５の通過を検知し、ＯＦＦ信号を出力する。以降同様の出力を繰り返す。

上記動作において、モータの駆動方向は、表１に示すように、上部光電スイッチ５ａ、下部光電スイッチ５ｂ、中間光電スイッチ５ｃが信号レベルＬのＯＦＦの信号を出力すると動作は停止状態であり、停止状態から最初に下部光電スイッチｂがＨのＯＮ信号、上部光電スイッチ５ａ、中間光電スイッチ５ｃがＬのＯＦＦ信号を出力すると上昇と判断し、同じく、停止状態から最初に上部光電スイッチ５ａがＨのＯＮ信号、下部光電スイッチ５ｂ、中間光電スイッチ５ｃがＬのＯＦＦ信号を出力すると下降と判断し、それぞれ次に上記停止状態を検知するまで、その状態を保持する。

また、上昇移動時には、上部光電スイッチ５ａと中間光電スイッチ５ｃ、下降移動時には、下部光電スイッチ５ｂと中間光電スイッチ５ｃのそれぞれ２個の光電スイッチでパルスをカウントし、カウント値の増加によりモータの回転速度を増加するようにモータ制御が行われる。さらに、上昇操作時の出力信号のカウントは図５に示すように、上部光電スイッチ５ａがＯＮ信号を出力する時に、中間光電スイッチ５ｃがＯＦＦ信号を出力する場合、上部光電スイッチ５ａがＯＦＦ信号を出力する時に、中間光電スイッチ５ｃがＯＮ信号を出力する場合、すなわち、上部光電スイッチ５ａの出力信号と中間スイッチ５ｃの出力信号が異なれば加算する。上部光電スイッチ５ａと中間スイッチ５ｃの出力信号が同じであれば減算される。出力信号のカウントは上記の形態に限定されず、出力信号の組み合せにより、他の形態によりカウントすることもできる。

本発明の電気チェーンブロックの操作装置は、操作グリップに連動するように取設された検知板に中間及び上部、下部に等間隔で配列された上部、下部スリットを設け、中間及び上部、下部の光電スイッチが前記スリットを検知し、ＯＮ−ＯＦＦ信号を出力し、光電スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号によりモータの駆動方向を判別し、また、ＯＮ−ＯＦＦ信号をカウントし、モータの駆動速度を制御するようにしたので、温度条件による素子の特性変化が生じない光電素子を用い、かつモータの駆動速度の制御を、グリップの移動量に伴う検知板のスリット数をカウントすることにより制御できるので、使用環境の影響を受けずかつ速度を正確に制御することができる操作装置として好適である。

（ａ）は本発明の電気チェーンブロックの操作装置を示す全体概要図、（ｂ）は 光電スイッチと検知板の平面図及び側面図。 （ａ）（ｂ）は光電スイッチ信号レベル変化によるカウント動作の説明図。 光電スイッチ信号と演算装置によるモータ制御装置の動作説明図。 （ａ）（ｂ）は検知板のスリット位置と光電スイッチ信号変化の説明図。 光電スイッチ信号のカウント説明図。 検知板のスリットの構成説明図。 磁石によるグリップと検知板の結合状態を示す説明図。

符号の説明

１ シリンダ
２ グリップ
３ ブラケット
４ 伸縮部材
５ａ 上部光電スイッチ
５ｂ 下部光電スイッチ
５ｃ 中間光電スイッチ
６ 検知板
６ａ 上部スリット
６ｂ 下部スリット
７ａ、７ｂ 磁石

Claims (6)

1. 巻上げフックとチェーン間に取設された筒体と、前記筒体に嵌合し、上下方向に摺動する操作グリップと、操作グリップの上下方向移動により、モータの駆動方向と速度制御を行う電気チェーンブロックの操作装置であって、前記操作グリップに連動するように取設され、中間及び上部、下部に等間隔で配列された上部、下部スリットを有する検知板と、前記スリットを検知し、ＯＮ−ＯＦＦ信号を出力する中間及び上部、下部の光電スイッチと、光電スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号によりモータの駆動方向の判別と、前記ＯＮ−ＯＦＦ信号をカウントしモータの駆動速度の制御を行う演算装置を備えたことを特徴とする電気チェーンブロックの操作装置。
2. モータの駆動速度は、上部光電スイッチまたは下部光電スイッチと中間スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号のカウント値により制御されることを特徴とする請求項１記載の電気チェーンブロックの操作装置。
3. 上部及び下部スリットは、中間スイッチが上部及び下部スイッチのＯＮ−ＯＦＦ信号出力に対し、スリットとスリット幅1/2の位相差でＯＮ−ＯＦＦ信号を出力するように配列されていることを特徴とする請求項１記載の電気チェーンブロックの操作装置。
4. 上部及び下部光電スイッチと中間スイッチの出力信号の変化の組み合わせによってカウント値を加算または減算することを特徴とする請求項２記載の電気チェーンブロックの操作装置。
5. モータの正転駆動は、下部光電スイッチのＯＮ信号と上部光電スイッチ及び中間光電スイッチのＯＦＦ信号によって判別され、逆転駆動は、上部光電スイッチのＯＮ信号と下部光電スイッチ及び中間光電スイッチのＯＦＦ信号によって判別され、停止信号は、上部、下部及び中間光電スイッチのＯＦＦ信号によって判別されることを特徴とする請求項１記載の電気チェーンブロックの操作装置。
6. 巻上げフックとチェーン間に取設された筒体と、前記筒体に嵌合し、上下方向に摺動する操作グリップと、操作グリップの上下方向移動により、モータの駆動方向と速度制御を行う電気チェーンブロックの操作装置であって、中間及び上部、下部に等間隔で配列された上部、下部スリットを有する検知板を吸着固定する磁石と、操作グリップに固定され、筒体を挟んで前記磁石を吸着する磁石を設け、筒体を挟んでグリップの移動に連動して検知板を上下に移動可能に設けたことを特徴とする電気チェーンブロックの操作装置。