JP5100064B2 - 荷役装置 - Google Patents

Description

本発明は荷役装置に係り、特に、無線によって荷役装置の荷役装置本体を制御する荷役装置に関する。

ワイヤロープを使ったホイスト、電気チェーンブロックなどの電動式巻上機では、巻上機本体に接続された有線ペンダント、無線機能を備えた無線操作ペンダントなどのボタン操作による上昇指令、下降指令によってモータを正転又は逆転させ、ロープ又はチェーンの巻き上げ／巻き下げ動作を行い、フックに吊り下げた重量物を上昇又は下降するように構成されている。

巻上機には屋外で使用するものと屋内で使用するものがあるが、屋外で使用する巻上機の場合、作業中の衝撃・振動、降雨、直射日光による温度上昇、作業者による乱暴な取扱いなど、装置にとっては劣悪な環境下で使用するため、巻上機本体部には操作ボタン類、ランプなど表示器類等は極力装備しないようにする。屋外仕様の巻上機の場合、ボタンなどの操作部及びランプなどの表示部を本体部に設けないようにした装置が理想である。

このような屋外条件の考慮し装置を設計しようとした場合、かなり大きな設計上の制約を受ける。
例えば、上記に示したような屋外条件の基で、操作ペンダント部に無線送信機能、巻上機本体部に無線受信機能を設けて、無線操作によって巻上機を操作するような装置を従来の技術で設計しようとした場合、装置は次のように設計する必要がある。無線操作ペンダント及び巻上機本体にそれぞれID番号設定回路を設け、装置固有のＩＤ番号を設定できるようにする。

ＩＤ番号の登録・設定方法には、図８に示すようなロータリSW（スイッチ）による方法、又はIC メモリにID番号を格納する方法が考えられるが、巻上機を無線で操作する場合、無線操作ペンダント及び巻上機本体のID番号は使用前に合わせておき（ID 番号のペアリング）、巻上機本体はID 番号が一致している無線操作データだけに反応するようにする必要がある。このID番号のペアリング作業は、無線操作ペンダント及び巻上機本体内制御回路の、図８に示すようなロータリスイッチ、その他のスイッチを操作して行うのだが、ID 番号設定作業は、操作ペンダント又は制御ボックス等の制御ボックスカバーなどを開けて行うため、ID 番号設定後は同カバーなどを確実に元通りに戻しておく必要がある。この装置の制御ボックスカバーを外したり装着したりする作業は、確実に行わないとその後の制御回路への水混入、誤動作等の問題が発生するため、作業に不慣れな現場の作業者（巻上機のユーザー）にこのペアリング作業をお願いすることは難しい。従って、一般的にはID 番号設定作業は、工場出荷時にメーカ側で行うようにしている。

以上のような巻上機を無線仕様で運用した場合の問題点を以下にまとめる。
1)巻上機出荷後、例えば無線操作ペンダントに不具合が生じ交換が必要になった場合、交換を行う新無線操作ペンダントのID 番号と、現在使用中の巻上機本体側のID 番号をペアリングする作業が必要になるため、巻上機本体を一旦作業現場からメーカに引き上げメーカ側でID番号のペアリング作業を行った後作業現場に戻すか、又は直接サービスマンを現場に派遣してそこで無線操作ペンダントの交換、及びペアリング作業を行う必要がある。何れの方法をとっても交換作業を行うためには、多大な人件費、修理時間を必要としている。

2)上記問題を解決するために、無線操作ペンダントと巻上機本体のID 番号のペアリング作業をユーザーにお願いした場合、不慣れな作業のため制御ボックス内への水混入、異物混入、誤操作による破壊等の問題が発生する可能性が出てくる。例えば水、油等が混入した場合、装置内の電子部品の腐食を招き、装置寿命の短命化、誤動作等の問題が発生することが考えられる。
従来のＩＤ番号設定方法は、例えば下記文献に記載されている。
特開平１０−３１６３６２

本発明は、前記問題点を解消するために無線操作機能を装備した巻上機において、簡単かつわかりやすい操作で無線操作ペンダント側及び巻上機本体側のID番号のペアリング作業を行うことができるようにした巻上機を提供することを目的とする。

無線操作ペンダント及び巻上機本体の側に、ID 番号設定のためのスイッチ、ボタン類を設けずにID 番号のペアリング作業を行うことができるようにする。特に巻上機本体の表面には、従来の巻上機同様操作ボタン、ランプ類は装備しないこととする。
番号のペアリング作業を行う場合に、操作ペンダント又は制御ボックス等を解体したり、また、制御ボックスカバーなど外さなくてもできるようにする。

番号のペアリング作業は、訓練を受けた巻上機のサービスマンでなくても簡単な操作でできるようにする。さらに誤ったペアリングは誤動作の原因となるため、他の巻上機の影響を極力受けないようにしてペアリングを行うことができるようにする。

上記課題を解決するため、本発明は、荷役物を持ち上げる荷役装置本体と、前記荷役物の移動方向を支持する本体操作ボタン群が配置された無線操作ペンダントとが設けられ、前記無線操作ペンダントは、前記本体操作ボタン群中で押下されたボタンを示す押下ボタンデータと、記憶されたＩＤ番号とを一緒に操作データとして無線送信し、前記荷役装置本体には、本記憶領域が設けられ、無線受信した操作データ中のＩＤ番号と、前記本記憶領域内に記憶されたＩＤ番号と照合し、一致している場合に、前記操作データ中に含まれる押下ボタンデータに対応する方向に前記荷役物を移動させる荷役装置であって、前記荷役装置本体の電源が投入された後、最初に受信した前記操作データ中に、予め設定された二個以上のボタンが一緒に押下されたことを示す押下ボタンデータが含まれている場合に、当該最初に受信した操作データ中のＩＤ番号を、仮記憶領域に記憶して前記仮記憶領域の記憶内容を有効とし、前記荷役装置本体は、前記ＩＤ番号が前記仮記憶領域に記憶された後、前記最初に受信された操作データと同じ内容の操作データが受信されなくなると、前記仮記憶領域の記憶内容を無効とし、電源が遮断され、次に電源が投入されたとき、前記仮記憶領域の記憶内容が有効か無効かを判断し、無効であると前記本記憶領域の記憶内容は変更せず、有効であると前記仮記憶領域の記憶内容を前記本記憶領域に記憶させるように構成された荷役装置である。
本発明は荷役装置であって、前記仮記憶領域の記憶内容を無効にする際には、前記仮記憶領域に無効番号を記憶させる荷役装置である。

同じ作業現場で複数の荷役装置が使用されている場合、無線操作ペンダントとの対応付けを行ないたい荷役装置本体以外の荷役装置本体(ペアリング操作の対象外の荷役装置本体)は、ペアリング作業終了まで電源の投入が禁止されるか、又は、ペアリング操作対象外の荷役装置本体の電源投入後、ペアリング操作を行なえばよいから、予期しないペアリングが発生する虞はない。

ペアリングを行ないたい荷役装置本体と同じタイミングで電源を投入してしまうことがあっても、一般的に荷役装置を使用する場合、荷役装置本体の電源を投入した後、１〜２秒後に直ぐに電源を遮断することはほとんどなく、通常は数十分、数時間継続して電源は投入された状態が維持されるのであるから、ペアリング対象の無線操作ペンダント側で、複数ボタンの同時押下を終了した時に、ペアリング対象外の荷役装置本体の電源は投入されたままであり、このとき、仮記憶領域の内容は無効にされる。

他方、ペアリング対象の荷役装置本体側では、無線操作ペンダントの操作を変更する前に電源が遮断されており、仮記憶領域の内容は無効にされないから、次に電源投入時に、本記憶領域に、ペアリング操作された無線操作ペンダントのＩＤ番号が記憶される。
このように、本発明によれば、予期しないペアリングの発生を防止することができる。

番号のペアリング作業を行う場合は、操作ペンダント又は制御ボックス等の制御器カバーを外したり、一部解体作業が必要になったが、本発明ではそのような作業が必要なく、装置の信頼性、品質を確保することができる。

特に、特殊な技能、知識がなくても簡単な操作でID 番号のペアリング作業ができるため、装置が故障した場合でも交換品を送るだけで現場の作業者（巻上機のユーザー）がID番号のペアリングを行うことができるようになり、メンテナンス性の大幅向上、故障品の交換作業時間の短縮が図れるようになる。

番号のペアリング作業が簡単なため、複数台の巻上機（荷役装置）を使用している場合は簡単に無線操作ペンダントと巻上機本体の組み合わせを変えることができるため、特定の装置に不具合等の発生した場合でも迅速な対応が可能である。
無線操作ペンダント及び巻上機本体の側にID 番号設定のためのスイッチ、ボタン類が必要なく、低コストであるし、誤操作も防止できる。

無線を使った制御方式では巻上機本体に登録可能なID 番号を複数持たせることにより、複数台の無線操作ペンダントで１台の巻上機本体を制御することも可能であるが、仮に誤って他の複数の操作ペンダントとペアリングされてしまった場合、作業者が気づかないところで巻上機が動いてしまうことになり大変危険である。

本発明の場合、読み込まれたID 番号が有効になるのは、次の電源投入時であるから、誤ったID 番号設定が仮記憶領域に記憶された場合であっても仮記憶領域の内容は無効番号に書き換えられ、電源の再投入時に、謝ってペアリングされたり、不正確なペアリング操作が行なわれた無線操作ペンダントでは操作できなくなる。従って、作業者は装置の異常に容易に気がつくことができる。このような場合は、その場で再度ID 設定操作を行うことにより、作業者自身が持っている無線操作ペンダントと正しくペアリングすることができる。

図１は本発明の荷役装置の本体（荷役装置本体）の一例の外観写真を示しており、図２、図３は、荷役装置の無線操作ペンダント２、３を示している。
この無線操作ペンダント２、３は、小型可搬であり、その表面に、電源操作ボタン群１０と、本体操作ボタン群２０とを有している。

図２、図３の無線操作ペンダント２、３の電源操作ボタン群１０には、電源投入ボタン１２と電源遮断ボタン１３の二個が設けられており、図２の無線操作ペンダント２では、本体操作ボタン群２０は上昇ボタン２２と下降ボタン２３が設けられ、図３の無線操作ペンダント３では、本体操作ボタン群２０は、上昇ボタン２２と下降ボタン２３に加え、左方移動ボタン２６と、右方移動ボタン２７と、移動速度を変更する高速ボタン２８と低速ボタン２９とが設けられている。

図４は、無線操作ペンダント２、３の内部回路である。
無線操作ペンダント２、３は、ペンダント側制御回路３１と、記憶回路３２と、バッテリ３５と、ペンダント側無線回路３６と、アンテナ３７とを有しており、電源操作ボタン群１０と、本体操作ボタン群２０はペンダント側制御回路３１に接続され、電源投入ボタン１２が押下されると、上記各回路３１、３２、３６はバッテリ３５から電力が供給され、動作を開始する。

この無線操作ペンダント２、３では、無線操作ペンダント２、３毎に固有のＩＤ番号が賦されており、各無線操作ペンダント２、３のＩＤ番号は、記憶回路３２に記憶されている。この固有のＩＤ番号の記憶は、無線操作ペンダント２、３の電源が遮断されたり、バッテリ３５が消耗したりしても維持される。

本体操作ボタン群２０内のボタン２２、２３、２６〜２９が押下されると、押下されたボタン２２、２３、２６〜２９はペンダント側制御回路３１によって特定され、押下されたボタン２２、２３、２６〜２９を示す押下ボタンデータが作成される。

異なるボタン２２、２３、２６〜２９が同時に二個以上押下された場合、その二個以上のボタン２２、２３、２６〜２９が一緒に押下されたことを示す押下ボタンデータが作成される。

記憶回路３２はペンダント側制御回路３１に接続されており、記憶回路３２内の記憶データは、ペンダント側制御回路３１によって読み取られ、押下ボタンデータにＩＤ番号が付されて構成された操作データが作成され、この操作データが、ペンダント側無線回路３６を介してアンテナ３７から無線送信されるように構成されている。

図５は、無線送信される操作データの内容であり、ここでは操作データには、受信時の誤りを検出し、訂正できる誤り訂正符号が付されている。
操作が終了し、電源遮断ボタンが押下されると、無線操作ペンダント内の各回路はバッテリから切り離され、バッテリの消耗が防止される。

次に、図６を参照し、荷役装置本体１の構成を説明する。
荷役装置本体１は、巻取ドラム５と、巻取ドラム５に巻き回されたワイヤー７と、巻取ドラム５を回転させるモータ６を有しており、操作回路４０によってモータ６が制御され、巻取ドラム５が回転させられると、ワイヤー７の先端に取り付けられたフック８が昇降移動するように構成されている。

操作回路４０は、本体側制御回路４１と、本体側無線回路４６と、ＩＤ番号設定回路４２と、駆動回路４５と、電源回路４４と、アンテナ４７とを有している。
本体側制御回路４１は本体側無線回路４６を介してアンテナ４７に接続されており、無線操作ペンダント２、３が送信したデータは、アンテナ４７と本体側無線回路４６を介して、本体側制御回路４１で受信される。

ＩＤ番号設定回路４２は、本記憶領域と仮記憶領域を有しており、後述するペアリング作業が終了している場合、ＩＤ番号設定回路４２の本記憶領域には、当該荷役装置本体１と対応付けられた無線操作ペンダント２、３のＩＤ番号が記憶されており、受信された操作データは、先ず、ＩＤ番号が抽出され、そのＩＤ番号と本記憶領域内のＩＤ番とが照合される。本記憶領域と仮記憶領域の記憶内容は、荷役装置本体１の電源が遮断されても維持される。

ＩＤ番号が不一致の場合、受信データは無視される。
ＩＤ番号が一致していた場合、操作データ中に含まれる押下ボタンデータに従った動作が行なわれる。押下ボタンデータが、二個のボタン２２、２３、２６〜２９が同時に押下されたことを示している場合、荷役装置本体１は、押下ボタンデータを無効とし、動作しない。

次に、荷役装置本体１と無線操作ペンダント２、３を一対一に対応付けるペアリング作業について説明する。
本発明では、当該荷役装置本体１を動作させる無線操作ペンダント２、３の本体操作ボタン群２０に含まれるボタン２２、２３、２６〜２９のうち、二個以上のボタンが予め特定ボタンとして設定され、特定ボタンを示すデータが、予め荷役装置本体１に記憶されている。

先ず、図７に示すように、無線操作ペンダント２、３側でその特定ボタンが押下された状態で(Ｓ₁)、荷役装置本体１の電源が投入されると(Ｓ₂)、後述するように、本体側制御回路４１は仮記憶領域の内容を読み取り、無効ＩＤ番号であるか、有効ＩＤ番号であるか判断し(Ｓ₃)、有効であれば、仮記憶領域の内容を本記憶領域に記憶させる(Ｓ₄)。無効の場合、記憶内容の操作をせずに、処理を次の判断ステップ(Ｓ₅)に移行する。

ここでは無効であり、本記憶領域の内容は変化せずに、判断ステップＳ₅に移行したものとする。判断ステップＳ₅では、最初に受信した操作データを読み取り、その操作データ中の押下ボタンデータが、特定の二個以上のボタンが一緒に押下されたことを示しているか否か判断し、特定の二個以上のボタンが一緒に押下されていることを示していない場合は、通常の作業に移行するために、初期作業を終了する(Ｓ₉)。通常の作業では、押下ボタンが示すとおりの方向に、その押下ボタンが押下されている時間に応じた時間だけ、荷役物を移動させる。
特定の二個以上のボタンが一緒に押下されている場合は、ペアリング作業に移行し、先ず、その操作データに含まれるＩＤ番号を仮記憶領域に記憶させる。

実際の作業では、例えば特定の二個のボタンとして、上昇ボタン２２と下降ボタン２３が設定されている場合、無線操作ペンダント２、３の電源投入ボタン１２を押下し、無線操作ペンダント２、３を起動した後、上昇ボタン２２と下降ボタン２３の両方を同時に押下し、その状態を維持しながら、荷役装置本体１の電源を投入する。電源投入は、荷役装置本体１の電源ボタンを操作しても良いし、荷役装置本体１の電源コード４９を商用電源に接続することで行なっても良い。

操作ボタン群に含まれるボタン中の複数個のボタンが同時に押下された場合、一緒に押下されているボタンを示す押下ボタンデータと、その無線操作ペンダントのＩＤ番号とから成る操作データが作成され、無線送信される。

本体操作ボタン群２０に含まれる複数個のボタンが押下された状態が維持されると、無線操作ペンダント２、３は、所定間隔(例えば１０ｍ秒)で、押下された複数個のボタンを示す押下ボタンデータと、ＩＤ番号を含む操作データを送信し続ける。

電源が投入された荷役装置本体１は、最初に受信した操作データ中に含まれる押下ボタンデータが示すボタンと、荷役装置本体１に記憶されたボタンとを照合し、押下ボタンデータに含まれる複数個のボタンが、記憶された複数個のボタンと一致した場合、その操作データ中のＩＤ番号を仮記憶装置に記憶する。

無線操作ペンダント２、３側で、本体操作ボタン群２０に含まれる複数個のボタンが押下された状態で荷役装置本体１の電源が投入されると、最初に受信する操作データの押下ボタンデータは、複数個のボタンの押下を示しているから、それが記憶されたボタンと一致した場合にＩＤ番号が仮記憶装置に記憶する(Ｓ₆)。
荷役装置本体１は、特定の複数のボタンが押下され続けている間、操作データを受信し、それに含まれる押下ボタンデータの内容を判断する作業を無限に続行する(Ｓ₇)。

受信した操作データに含まれる押下データが、特定の複数のボタンが押下されていることを示さなくなった場合、無限ループを脱出し、仮記憶領域の内容を、予め決められた無効番号に書き換える(Ｓ₈)。例えば、無効番号がゼロに決められており、ＩＤ番号はそれ以外の数(例えば自然数)に設定されている場合、仮記憶領域の記憶内容はゼロに書き換えられる。

従って、受信した操作データ中の押下データが、特定の複数のボタンが押下されていることを示している場合、無限ループが実行され、その間に荷役装置本体１の電源が遮断された場合、仮記憶領域の内容は無効番号に書き換えられず、その内容は、受信した操作データのＩＤ番号が維持される。

無効番号に書き換えられるのは、無線操作ペンダント２、３側で押下していた特定の複数ボタンの押下が中断されたり、無線操作ペンダント２、３の電源が遮断されたような場合であり、例えば、ペアリング対象外の荷役装置本体１は、電源が投入されたままになるから、他の荷役装置本体のペアリング作業が終了すると、仮記憶領域の内容は無効番号に書き換えられることになる。

従って、ペアリング作業を有効に終了するためには、無線操作ペンダント２、３側の操作を変更したり、電源を遮断したりする前に、荷役装置本体１の電源を遮断する必要がある。

荷役装置本体１の電源が一旦遮断された後、再投入されると(Ｓ₂)、本体側制御回路４１によって仮記憶領域の内容が読み出され、仮記憶領域内の記憶内容と無効番号とが照合される(Ｓ₃)。

照合結果が、仮記憶領域に無効番号が記憶されていることを示した場合は、有効なペアリング操作は行なわれなかったのであるから、本記憶領域の記憶内容は変更されず、元のＩＤ番号が有効となる。

照合結果が、仮記憶領域に無効番号が記憶されていないことを示す場合、即ち、仮記憶領域に有効なＩＤ番号が記憶されていることを示す場合は、今回の電源投入前に有効なペアリング操作が行なわれているから、その操作を反映させるために、仮記憶領域の記憶内容を本記憶領域に記憶させる(Ｓ₄)。

電源再投入後は、特定の複数ボタンが押下されていないから、ペアリングを終了し(Ｓ₉)、通常動作に移行する。
通常動作では、種々のＩＤ番号を有する操作データのうち、本記憶領域に記憶されたＩＤ番号を有する操作データの押下ボタンデータだけが有効になり、その操作データ中の押下ボタンデータ通りの方向と、押圧時間から、フック８先端に懸下された荷役物を移動させる。

ＩＤ番号と本記憶領域中のＩＤ番号とが一致しない操作データは無視される。
なお、上記実施例では、二個のボタン(上昇ボタンと下降ボタン)が一緒に押下された場合にペアリング操作に移行するように、荷役装置本体に記憶されていたが、三個以上のボタン(例えば、上昇ボタンと左方移動ボタンと右方移動ボタン)が一緒に押下された場合にペアリング操作に移行するようにした場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。

荷役装置本体の外観写真 無線操作ペンダントの一例を示す平面図 無線操作ペンダントの他の例を示す平面図 無線操作ペンダントの内部回路を説明する模式図 操作データの内容を説明する模式図 荷役装置本体を説明する模式図 ペアリング作業の工程を説明するフローチャート 従来技術に用いられるロータリースイッチを説明する平面図

符号の説明

１……荷役装置本体 ２，３……無線操作ペンダント ２０……本体操作ボタン群

Claims (2)

1. 荷役物を持ち上げる荷役装置本体と、
   前記荷役物の移動方向を支持する本体操作ボタン群が配置された無線操作ペンダントとが設けられ、
   前記無線操作ペンダントは、前記本体操作ボタン群中で押下されたボタンを示す押下ボタンデータと、記憶されたＩＤ番号とを一緒に操作データとして無線送信し、
   前記荷役装置本体には、本記憶領域が設けられ、無線受信した操作データ中のＩＤ番号と、前記本記憶領域内に記憶されたＩＤ番号と照合し、一致している場合に、前記操作データ中に含まれる押下ボタンデータに対応する方向に前記荷役物を移動させる荷役装置であって、
   前記荷役装置本体の電源が投入された後、最初に受信した前記操作データ中に、予め設定された二個以上のボタンが一緒に押下されたことを示す押下ボタンデータが含まれている場合に、当該最初に受信した操作データ中のＩＤ番号を、仮記憶領域に記憶して前記仮記憶領域の記憶内容を有効とし、
   前記荷役装置本体は、前記ＩＤ番号が前記仮記憶領域に記憶された後、前記最初に受信された操作データと同じ内容の操作データが受信されなくなると、前記仮記憶領域の記憶内容を無効とし、
   電源が遮断され、次に電源が投入されたとき、前記仮記憶領域の記憶内容が有効か無効かを判断し、
   無効であると前記本記憶領域の記憶内容は変更せず、有効であると前記仮記憶領域の記憶内容を前記本記憶領域に記憶させるように構成された荷役装置。
2. 前記仮記憶領域の記憶内容を無効にする際には、前記仮記憶領域に無効番号を記憶させる請求項１記載の荷役装置。