JP5283313B2 - エアー式荷役機械 - Google Patents

Description

本発明は、荷役物を昇降して搬送するための荷役機械に関し、特にエアー式の駆動源によって昇降機構を駆動する荷役機械に関する。

工場の生産ラインあるいは倉庫などでは、比較的重量のある機材の脱着作業に伴う搬送、半製品ワークの次工程への搬送、また出荷製品の運搬など多種多様な搬送が行われている。
こうした各種負荷の搬送作業では、労力軽減化と安全化を図り、かつ小回りが利き機動性と簡便さを備えた荷役機械が使用されている。

図１２は、従来の荷役機械の概略構成図である。
図１２に示すように、荷役機械１０１の本体１０３の内部には空気圧シリンダ１２０が配設され、空気圧シリンダ１２０のピストンロッド１２０ａの先端部には昇降機構１０５のアーム１０４がリンク機構で連結されている。

このリンク機構はアーム１０４の上昇下降動作時の力点となるとともに、アーム１０４は本体１０３内部で支持されこの支持部がアーム１０４の支点となっている。
さらにアーム１０４の先端には、操作グリップ１０９Ａを備えた操作ボックス１０９とクランプ機構１０８が設けられ、これにより荷役物１０７を保持できるようになっている。

空気圧シリンダ１２０にはエアー制御系１１０が接続配管され、操作ボックス１０９からの上昇・下降指令に応じて、エアー源１２１から空気圧シリンダ１２０へエアーの給排気処理を行うように構成されている。

この場合、例えば、操作グリップ１０９Ａを上方向に操作すると、空気圧シリンダ１２０にはエアー制御系１１０を介してエアーが給気され、これにより空気圧シリンダ１２０のピストンロッド１２０ａが図中下方向に動作し、アーム１０４先端のクランプ機構１０８で把持された荷役物１０７が、てこの原理で上方向に移動する。

このような従来の荷役機械１０１において荷役物１０７の重量が未知の場合の搬送作業について図１３及び図１４を用いて説明する。
まず最初にアーム１０４先端のクランプ機構１０８を荷役物１０７の上方に移動させる。その後、操作ボックス１０９に設けられたクランプボタン１０９ａをオンにし（ステップＳ１）、クランプ機構１０８で荷役物１０７をクランプする。

荷役物１０７が確実にクランプされたのを作業者が確認した（ステップＳ２）後、操作ボックス１０９に設けられた上昇ボタン１０９ｂをオンにする（ステップＳ３）と、方向切換弁１２５が流量制御部１２３側に切り換わり、空気圧シリンダ１２０にはエアー源１２１→流量制御部１２３→方向切換弁１２５→空気圧シリンダ１２０の経路でエアーが給気され、昇降機構１０５が上昇する。

作業者は、昇降機構１０５が上昇し荷役物１０７が接地面から離れた（地切り）状態を確認した（ステップＳ４）後、上昇ボタン１０９ｂをオフにして昇降機構１０５を停止させる（ステップＳ５）。

上昇操作後、昇降機構１０５を停止させた後においても昇降機構１０５が振動している場合があるため、作業者は振動が停止したのを確認した（ステップＳ６）後、操作ボックス１０９に設けられたバランスモード設定ボタン１０９ｃをオンにして荷役機械１０１をバランスモードに設定する（ステップＳ７）。

バランスモードでは、方向切換弁１２５が圧力比例制御部１２２側に切り換えられ、空気圧シリンダ１２０内のエアー圧は常に一定（バランス圧）になるように制御される。
このバランスモードでは、作業者がアーム１０４先端のクランプ機構１０８又はクランプしている荷役物１０７に力を加えると、力を加えた方向に自在に動かすことができる。

バランスモードにおいて荷役物１０７を所定の場所に移動後、操作ボックス１０９に設けられた下降ボタン１０９ｄをオンにすると、方向切換弁１２５は流量制御部１２３側に切り換わり、空気圧シリンダ１２０内のエアーは空気圧シリンダ１２０→方向切換弁１２５→流量制御部１２３→大気の経路で排気され、昇降機構１０５は下降動作を開始する。

昇降機構１０５が下降し着地した後も下降ボタン１０９ｄをオンし続けると、空気圧シリンダ１２０内のエアーはさらに排気されていき、シリンダ内圧は減圧される。

最終操作であるアンクランプ操作は、シリンダ内圧が無負荷圧まで下がった状態すなわち荷役物１０７が着地していると考えられる状態で操作が可能になるようインタロックが取られている。

この場合、作業者は空気圧シリンダ１２０内のエアー圧が無負荷状態になったことを無負荷状態ランプ１２７で確認した後に下降ボタン１０９ｄをオフにする。この状態で、操作ボックス１０９に設けられたアンクランプボタン１０９ｅをオンにすることにより荷役物１０７がアンクランプされ、荷役物１０７の搬送作業が完了する。

このような従来の荷役機械１０１では、搬送する荷役物１０７の重量が未知の場合、荷役機械１０１をバランスモードに移行させるまで作業者は荷役機械１０１の状態を見ながら複数の操作を行わなければならないため、操作が煩雑になるという問題がある。

この問題を解決するため、例えば特開平１１−１４７６９９などの特許が出願されている。この出願では、荷役機械機構部の先端部に荷重センサーを設け、荷重センサーからの荷役物の重量情報に基づき、空気圧シリンダ内のシリンダ圧を制御することにより、複雑な操作を行うことなくバランスモードに移行させることを可能にしている。

しかし、この制御方式では、高価な荷重センサーが必要になることに加え、変形した荷役物や重心位置がずれたような荷役物の重量を正確に検知できるようなセンサーを備えたクランプ機構部が必要になること、また上昇時、荷役機械機構部先端が振動した場合、その振動の影響を受けて荷役機械が振動的になり制御が難しくなるなど、コスト面、構造面、制御面における課題が考えられる。
特開２０００−１６９１００公報

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、操作が単純で作業効率を向上させることができるとともに構成が簡素で安価な荷役機械を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、上下方向に移動自在に構成され、所定の荷役物をクランプ機構によって保持して昇降させる昇降機構を、所定のエアー源に接続された空気圧シリンダからなる駆動部によって駆動するエアー式荷役機械であって、前記空気圧シリンダ内のエアーの圧力を検出する圧力センサーと、前記空気圧シリンダに給排気するエアーの流量及び圧力を、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報並びに所定の操作部からの命令のみに基づいて制御する制御回路とを備え、前記操作部に自動処理用スイッチを設け、当該自動処理用スイッチの操作による命令並びに前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて複数の処理を連続的に行うように構成されているものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記制御回路によって前記クランプ機構の動作を制御するように構成されているものである。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記自動処理用スイッチとして前記クランプ機構を動作させるためのクランプスイッチを有するとともに、前記クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーを有し、前記クランプスイッチをオンにした後、前記クランプセンサーにおいて得られた変位情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定するように構成されているものである。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３のいずれか１項記載の発明において、前記自動処理用スイッチとして前記クランプ機構を動作させるためのクランプスイッチを有し、前記クランプスイッチをオンにした後、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定するように構成されているものである。
請求項５記載の発明は、請求項２乃至４のいずれか１項記載の発明において、前記自動処理用スイッチとして前記昇降機構を下降させる下降スイッチを有し、前記下降スイッチをオンにした後、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて前記クランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されているものである。
請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記自動処理用スイッチとしての荷役物重量既知用の動作スイッチと、前記クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーとを有し、前記荷役物重量既知用の動作スイッチをオンにした後、前記クランプセンサーにおいて得られた変位情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定し、又は、前記昇降機構を下降させつつ前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて前記クランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されているものである。
請求項７記載の発明は、請求項２又は６のいずれか１項記載の発明において、前記自動処理用スイッチとしての荷役物重量未知用の動作スイッチと、前記クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーとを有し、前記荷役物重量未知用の動作スイッチをオンにした後、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定し、又は、前記昇降機構を下降させつつ前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて前記クランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されているものである。

本発明の場合、空気圧シリンダ内のエアーの圧力を検出する圧力センサーを設けるとともに、操作部に自動処理用スイッチを設け、当該自動処理用スイッチの操作による命令並びに圧力センサーにおいて得られた空気圧シリンダ内の圧力情報のみに基づいて複数の処理を連続的に行うようにしたことから、従来技術のように、作業者が荷役機械の状態を見ながら、クランプ・アンクランプ動作、上昇・下降動作、バランスモード設定操作などについて作業者が個々の必要な操作スイッチを選択し操作を行う必要がない。
その結果、本発明によれば、操作部におけるスイッチの数を減らして操作を簡素化するとともに複数のスイッチ操作による誤操作を防止することができるので、作業効率の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、従来技術のような高価な荷重センサー、複雑なクランプ機構を用いることなくバランス時の空気圧シリンダの圧力を検出できるため、安価な装置を提供することができる。

本発明において、自動処理用スイッチとしてクランプ機構を動作させるためのクランプスイッチを有するとともに、クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーを有し、クランプスイッチをオンにした後、クランプセンサーにおいて得られた変位情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定するように構成されている場合には、荷役物の重量が既知の場合に、１ヶのスイッチ操作で荷役物のクランプ動作とバランスモードの設定を自動的に行うことができる。

本発明において、自動処理用スイッチとしてクランプ機構を動作させるためのクランプスイッチを有し、クランプスイッチをオンにした後、圧力センサーにおいて得られた空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて荷役機械をバランスモードに設定するように構成されている場合には、荷役物の重量が未知の場合に、１ヶのスイッチ操作で荷役物のクランプ動作とバランスモードの設定を自動的に行うことができる。

本発明において、自動処理用スイッチとして昇降機構を下降させる下降スイッチを有するとともに、空気圧シリンダにおけるエアーの圧力を検出する圧力センサーを有し、下降スイッチをオンにした後、当該圧力センサーにおいて得られた空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいてクランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されている場合には、１ヶのスイッチ操作で荷役物の下降とアンクランプ動作を自動的に行うことができる。

本発明において、自動処理用スイッチとしての荷役物重量既知用の動作スイッチと、クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーとを有し、荷役物重量既知用の動作スイッチをオンにした後、クランプセンサーにおいて得られた変位情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定し、又は、昇降機構を下降させつつ圧力センサーにおいて得られた空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいてクランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されている場合には、重量が既知の荷役物について、１ヶのスイッチ操作で荷役物のクランプ動作とバランスモードの設定、また荷役物の下降とアンクランプ動作を選択的にそれぞれ自動的に行うことができ、これにより作業効率を飛躍的に向上させることができる。

本発明において、自動処理用スイッチとしての荷役物重量未知用の動作スイッチと、クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーとを有し、荷役物重量未知用の動作スイッチをオンにした後、圧力センサーにおいて得られた空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定し、又は、昇降機構を下降させつつ圧力センサーにおいて得られた空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいてクランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されている場合には、重量が未知の荷役物について、１ヶのスイッチ操作で荷役物のクランプ動作とバランスモードの設定、また荷役物の下降とアンクランプ動作を選択的にそれぞれ自動的に行うことができ、これにより作業効率を飛躍的に向上させることができる。

そして、上述した本発明を適宜組み合わせることにより、種々の荷役物について、構成が簡素で、作業効率を向上させることができる荷役機械を安価に提供することができる。

本発明によれば、操作が単純で作業効率を向上させることができるとともに、構成が簡素で安価な荷役機械を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る荷役機械の実施の形態の外観構成を示す概略図、図２は、同荷役機械の動作概念を示す概略構成図である。
図１に示すように、本実施の形態の荷役機械１は、鉛直に立設された支柱２を有し、この支柱２の上部に制御ボックス３が設けられている。

図２に示すように、この制御ボックス３内には、従来技術と同様の空気圧シリンダ２０が設けられている。この空気圧シリンダ２０は、後述するエアー制御系１０を介してエアー源２１に接続されている（以下、シリンダ２０という。）。

荷役機械１は、第１〜第３のアーム４ａ〜４ｃから構成されるアーム４を有する昇降機構５を備えている。ここで、第１のアーム４ａは、上下方向に所定の角度回動可能な状態で、てこを構成するように支持されシリンダ２０のピストンロッド２０ａによって駆動されるようになっている。
また、第１のアーム４ａは、支柱２の中心軸を中心にして水平方向に旋回するように支持されている。

第１のアーム４ａの先端部には、第２のアーム４ｂが、関節部６を介して常に水平状態を保持する状態で連結され、さらに、第２のアーム４ｂの先端部（下端部）には、鉛直方向に延びる第３のアーム４ｃが水平方向に回転可能な状態で連結されている。

第３のアーム４ｃの下端部には、例えば把持によって荷役物７を保持するクランプ機構８が取り付けられている。また、第３のアーム４ｃの下部には、操作グリップ９ａを有する操作ボックス（操作部）９が取り付けられている。

図３は、本実施の形態のエアー制御系の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、本実施の形態においては、エアー源２１の後段に、圧力比例制御部２２と流量制御部２３が設けられ、これら圧力比例制御部２２と流量制御部２３は、方向切換弁２５によってその流路を切り換えてシリンダ２０との間でエアーの給排気を行うように構成されている。

圧力比例制御部２２は、公知の圧力比例制御弁を有するもので、マイクロコンピュータ、メモリ等を有する制御回路２４に接続され、制御回路２４からの命令により出力圧力を調整して所定の値に設定するように構成されている。

また、流量制御部２３は、上記制御回路２４に接続され、制御回路２４からの命令により、エアー源２１から供給されるエアーの流量を所定の値に調整してシリンダ２０に出力するようになっている。
さらに、方向切換弁２５は、上述した制御回路２４に接続され、制御回路２４からの命令によって入出力ポートを切り換えるように構成されている。

一方、シリンダ２０には、その内部のエアー圧、即ち負荷バランス圧を検出するためのエアー圧力センサー（以下、「圧力センサー」という）２６が設けられており、この圧力センサー２６は、上記制御回路２４に接続されている。

クランプ機構８は、上記制御回路２４に接続され、制御回路２４からの命令により、荷役物７をクランプし又はクランプを解除するように構成されている。
このクランプ機構８には、荷役物７が確実にクランプされたことを確認するクランプ確認センサー（クランプセンサー）２７が設けられ、このクランプ確認センサー２７は、制御回路２４に接続されている。

本実施の形態の場合、このクランプ確認センサー２７としては、クランプ機構８の変位を検出して電気的信号に変換するリミットスイッチ等を好適に用いることができる。

また、操作ボックス９には、自動処理用スイッチとして、荷役物７の重量が既知の場合にクランプ処理からバランスモード移行までの一連の処理を実行するクランプ−既知負荷バランスボタン９１、荷役物７の重量が未知の場合にクランプ処理からバランスモード移行までの一連の処理を実行するクランプ−未知負荷バランスボタン９２、下降処理からアンクランプ処理までの一連の処理を実行する下降−アンクランプボタン９３が設けられている。

これらクランプ−既知負荷バランスボタン９１、クランプ−未知負荷バランスボタン９２、下降−アンクランプボタン９３は、作業者による押下によってオンするように構成され、それぞれ制御回路２４に接続されている。

図４は、本実施の形態において重量が既知の荷役物を搬送する場合の操作方法を示すフローチャートであり、以下、図３及び図４を用いて本方法を説明する。
まず、荷役機械１のクランプ機構８を荷役物７に上方に移動し、作業者が操作ボックス９のクランプ−既知負荷バランスボタン９１をオンにする（ステップＳ１）。
これにより、制御回路２４は、クランプ−既知負荷バランスボタン９１のオン情報を読み込み、クランプ機構８を動作させて荷役物７をクランプする（ステップＳ２）。

次に、クランプ確認センサー２７からの信号により、荷役物７が確実にクランプされたことを確認した（ステップＳ３）後、制御回路２４からの命令により、圧力比例制御部２２の入力設定圧を、クランプしている荷役物７の重量とバランスが取れる負荷バランス圧に設定し、荷役機械１をバランスモードにする（ステップＳ４）。

以上の処理により、荷役機械１をバランスモードに設定する処理が完了し、この状態で作業者は荷役物の搬送作業を行う。

図５は、本実施の形態において重量が未知の荷役物を搬送する場合の操作方法を示すフローチャートであり、以下、図３及び図５を用いて本方法を説明する。
まず、荷役機械１のクランプ機構８を荷役物７に上方に移動し、作業者が操作ボックス９のクランプ−未知負荷バランスボタン９２をオンにする（ステップＳ１）。
これにより、制御回路２４は、このクランプ−未知負荷バランスボタン９２のオン情報を読み込み、クランプ機構８を動作させて荷役物７をクランプする（ステップＳ２）。

次に、クランプ確認センサー２７からの信号により、荷役物７が確実にクランプされたことを確認した（ステップＳ３）後、制御回路２４からの命令により、方向切換弁２５を流量制御部２３側に切り換え、シリンダ２０に対してエアー源→流量制御部２３→シリンダ２０の経路でエアーを給気し、昇降機構５を上昇させる（ステップＳ４）。

図６は、昇降機構を上昇させる際のシリンダ２０内のエアー圧の変化を示すグラフである。
図６に示すように、シリンダ２０にエアーを給気する場合、シリンダ２０内のエアー圧が荷役物７を吊り上げたときのシリンダ圧（以下、「負荷圧」という。）に達していない状態（着地状態）では、シリンダ２０内のエアー圧は給気されるエアー流量に応じて昇圧されていくが、シリンダ２０の内圧が負荷圧に達すると地切りが始まり、地切り後は給気されたエアー量に応じて昇降機構５が上昇していく。
昇降機構５が上昇中はシリンダ２０内のエアー圧は一定圧（＝負荷圧）となる。

シリンダ２０にエアーを給気している状態では、制御回路２４は、圧力センサー２６からの信号によりシリンダ２０内の圧力を逐次モニターし、シリンダ２０の内圧が昇圧から一定圧に変化する肩の部分（地切り直後）を捉えた時点で荷役物７が地切りされたと判断し（ステップＳ５）、シリンダ２０内へのエアー給気を停止する（ステップＳ６）。

シリンダ２０内へのエアー給気の停止後、しばらくの間昇降機構５が振動している場合がある。このような場合には、シリンダ２０の内圧をモニターしている圧力センサー２６の出力は図７に示すように変化している。

昇降機構５が振動している状態、すなわちシリンダ２０の内圧が変化している場合は、正確な負荷圧（バランス圧）を検出することができないため、本実施の形態では、制御回路２４はシリンダ２０の内圧が一定になるまで待機する。

そして、圧力センサー２６からの信号によってシリンダ２０内のエアー圧が所定の時間一定になったことを確認した場合には、制御回路２４は昇降機構５の振動が停止したと判断し（ステップＳ６）、このときのシリンダ２０の内圧の値を読み込み制御回路２４内に記憶する。

その後、制御回路２４からの命令により、方向切換弁２５を圧力比例制御部２２側に切り換え、先に読み込み記憶したシリンダ２０の内圧値を圧力比例制御部２２の出力圧となるように設定し、荷役機械１をバランスモードに設定する（ステップＳ７）。

以上の処理により、荷役機械１をバランスモードに設定する処理が完了し、この状態で作業者は荷役物の搬送作業を行う。

図８は、本実施の形態において荷役物７を下降させる場合の操作方法を示すフローチャートであり、以下、図３及び図８を用いて本方法を説明する。
まず、作業者が操作ボックス９の下降−アンクランプボタン９３をオンにし（ステップＳ１）、制御回路２４からの命令によって方向切換弁２５を流量制御部２３側に切り換える。

これにより、シリンダ２０内のエアーがシリンダ２０→方向切換弁２５→流量制御部２３→大気の経路で排気され、昇降機構５は下降動作を開始する（ステップＳ２）。
昇降機構５が下降し着地した後もさらに下降−アンクランプボタン９３を押し続けると、シリンダ２０内のエアーはさらに排気され、シリンダ２０の内圧も減圧されていく。

制御回路２４は、シリンダ２０の内圧をモニターしている圧力センサー２６の出力値が無負荷圧まで下がったことを確認した（ステップＳ３）後、シリンダ２０内のエアーの排気処理を停止し、クランプしている荷役物７のアンクランプ処理を実行し、荷役物７を開放する（ステップＳ４）。
上述した下降−アンクランプ時の処理は、荷役物７の重量が既知でも未知であっても同一の処理を行う。

ところで、上述した一連の下降−アンクランプ制御を下降−アンクランプボタン９３の１ヶの操作で実行するようにした場合、下降−アンクランプボタン９３を誤ってオンしてしまうと、操作者の意志とは関係なく下降−アンクランプ処理が実行されてしまうことになる。

このような誤動作を避けるため、下降−アンクランプボタン９３について、押下継続中のみ処理を実行するように制御することも可能である。この場合、処理中に下降−アンクランプボタン９３を離すと、昇降機構５はその場で停止することになる。

以上述べたように本実施の形態によれば、操作ボックス９に、クランプ−既知負荷バランスボタン９１、クランプ−未知負荷バランスボタン９２、下降−アンクランプボタン９３を設け、これらスイッチの操作による命令に基づいて複数の処理を連続的に行うようにしたことから、従来技術のように、作業者が荷役機械１の状態を見ながら、クランプ・アンクランプ動作、上昇・下降動作、バランスモード設定操作などについて作業者が個々の操作用スイッチを選択してそれぞれ操作を行う必要がない。

その結果、本実施の形態によれば、操作ボックス９におけるスイッチの数を減らして操作を簡素化するとともに複数のスイッチ操作による誤操作を防止することができるので、作業効率の向上を図ることができる。

また、本実施の形態においては、従来技術のような高価な荷重センサー、複雑なクランプ機構を用いることなくバランス時のシリンダ２０の圧力を検出することができるため、安価な装置を提供することができる。

図９は、本発明の他の実施の形態のエアー制御系の構成を示すブロック図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

図９に示すように、本実施の形態においては、操作ボックスには荷役物７の重量が既知の場合に使用する第１の自動処理ボタン９４と、荷役物７の重量が未知の場合に使用する第２の自動処理ボタン９５が設けられている。
これら第１及び第２の自動処理ボタン９４、９５は、作業者による押下によってオンするように構成され、それぞれ制御回路２４に接続されている。

図１０は、本実施の形態において重量が既知の荷役物７を搬送する場合の操作方法を示すフローチャートであり、以下、図９及び図１０を用いて本実施の形態を説明する。
まず、作業者が操作ボックス９の第１の自動処理ボタン９４をオンにする（ステップＳ１）。

本実施の形態では、制御回路２４は、クランプ確認センサー２７からの信号に基づき、荷役機械１が現在クランプ状態にあるのか、またはアンクランプ状態にあるのか常に管理・監視している（ステップＳ２）。

そして、荷役機械１がアンクランプ状態にあると判断した場合には、図４で説明したクランプ−既知負荷バランス処理を実行する（ステップＳ３）。すなわち、制御回路２４からの命令により、クランプ機構８を動作させて荷役物７をクランプする。

次に、クランプ確認センサー２７からの信号により、荷役物７が確実にクランプされたことを確認した後、制御回路２４からの命令により、圧力比例制御部２２の入力設定圧を、クランプしている荷役物７の重量とバランスが取れる負荷バランス圧に設定し、荷役機械１をバランスモードにする。
これにより荷役機械１をバランスモードに設定する処理が完了し、この状態で作業者は所定の作業を行う。

一方、ステップＳ２において荷役機械１がクランプ状態にあると判断した場合には、図８で説明した下降−アンクランプ処理を実行する（ステップＳ４）。
すなわち、制御回路２４からの命令によって方向切換弁２５を流量制御部２３側に切り換え、昇降機構５を下降させる。

そして、圧力センサー２６の出力値が無負荷圧まで下がったことを制御回路２４が確認した後、シリンダ２０内のエアーの排気処理を停止し、クランプしている荷役物７のアンクランプ処理を実行し、荷役物７を開放する。

図１１は、本実施の形態において重量が未知の荷役物を搬送する場合の操作方法を示すフローチャートであり、以下、図９及び図１１を用いて本実施の形態を説明する。
まず、作業者が操作ボックス９の第２の自動処理ボタン９５をオンにする（ステップＳ１）。

この場合も、制御回路２４は、クランプ確認センサー２７からの信号に基づき、荷役機械１が現在クランプ状態にあるのか、またはアンクランプ状態にあるのか常に管理・監視している（ステップＳ２）。

そして、荷役機械１がアンクランプ状態にあると判断した場合には、図５で説明したクランプ−未知負荷バランス処理を実行する（ステップＳ３）。すなわち、制御回路２４からの命令により、クランプ機構８を動作させて荷役物７をクランプする。

次に、クランプ確認センサー２７からの信号により、荷役物７が確実にクランプされたことを確認した後、制御回路２４からの命令により、方向切換弁２５を流量制御部２３側に切り換え、昇降機構５を上昇させる。

そして、上述したように、荷役物７が地切りされたと判断した後、シリンダ２０内へのエアー給気を停止し、さらに、シリンダ２０内のエアー圧が所定の時間一定になったことを確認した後、このときのシリンダ２０の内圧の値を読み込み制御回路２４内に記憶する。

その後、制御回路２４からの命令により、方向切換弁２５を圧力比例制御部２２側に切り換え、先に読み込み記憶したシリンダ２０の内圧値を圧力比例制御部２２の出力圧となるように設定し、荷役機械１をバランスモードに設定する。
これにより荷役機械１をバランスモードに設定する処理が完了し、この状態で作業者は所定の作業を行う。

一方、ステップＳ２において、荷役機械１がクランプ状態にあると判断した場合には、上述した下降−アンクランプ処理を実行する（ステップＳ４）。

以上述べたように本実施の形態によれば、重量が既知及び未知の荷役物７について、１ヶのスイッチ操作で荷役物７のクランプ動作とバランスモードの設定を自動的に行うことができるとともに、荷役物７の下降とアンクランプ動作を自動的に行うことができるので、作業効率を飛躍的に向上させることができる。

その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。

例えば、本発明において使用するクランプ機構としては、フック（引っ掛け）構造などの把持機構を有しないものもあるが、その場合には、フック部分にリミットスイッチ等の荷役物在荷検出用センサーを設けることによって荷役物の保持の有無を確認することができる。

このようなフック構造の保持機構では、荷役物の保持の有無を目視で容易に確認することができるので、クランプ確認センサーは設けず、自動負荷検出ボタン（クランプなし）を設け、荷役物の保持後に自動負荷検出ボタンをオンしてシリンダ内圧を検出するように構成することも可能である。

また、クランプ機構によってはクランプ確認情報、荷役物在荷情報などが得られない構成のものもあるが、そのような場合には、クランプ動作命令後、タイマー等によって待ち時間を持たせることにより対応することができる。

さらに、上記実施の形態では、地切り確認を低コストで実現可能なシリンダ内圧検出用の圧力センサーを用いて行ったが、シリンダのロッドの移動量を検出して地切り確認を行う構成、昇降機構先端に速度又は加速度センサーを用いて地切り確認を行う構成を採用することも可能である。

また、上記実施の形態では、昇降機構の振動検出は圧力センサーを用いて行ったが、昇降機構上昇後一定時間経過した後に振動が停止していると仮定し、強制的にバランスモードに移行させることも可能である。

上記他の実施の形態では、荷役物重量が既知の場合に使用する第１の自動処理ボタンを一つ設けた例を説明したが、搬送する荷役物の種類が複数ある場合、それぞれの荷役物の重量に対して負荷バランス圧を予め設定した自動処理ボタンを複数設けることも可能である。

また、上記実施の形態では、アーム式の荷役機械を例にとって説明したが、本発明はベルト式タイプやアームとベルトを組み合わせたタイプの荷役機械、またホイストタイプの荷役機械にも容易に適用することができる。

本発明に係る荷役機械の実施の形態の外観構成を示す概略図 同荷役機械の動作概念を示す概略構成図 同実施の形態のエアー制御系の構成を示すブロック図 同実施の形態において重量が既知の荷役物を搬送する場合の操作方法を示すフローチャート 同実施の形態において重量が未知の荷役物を搬送する場合の操作方法を示すフローチャート 昇降機構を上昇させる際のシリンダ内のエアー圧の変化を示すグラフ シリンダの内圧をモニターしている圧力センサーの出力を示すグラフ 同実施の形態において荷役物を下降させる場合の操作方法を示すフローチャート 本発明の他の実施の形態のエアー制御系の構成を示すブロック図 同実施の形態において重量が既知の荷役物を搬送する場合の操作方法を示すフローチャート 同実施の形態において重量が未知の荷役物を搬送する場合の操作方法を示すフローチャート 従来の荷役機械の概略構成図 従来の荷役機械のエアー制御系の構成を示すブロック図 従来の荷役機械において荷役物の重量が未知の場合の搬送作業を示すフローチャート

１…荷役機械 ４…アーム ５…昇降機構 ７…荷役物 ８…クランプ機構 ９…操作ボックス（操作部） １０…エアー制御系 ２０…空気圧シリンダ ２１…エアー源 ２２…圧力比例制御部 ２４…制御回路 ２３…流量制御弁 ２６…エアー圧力センサー（圧力センサー） ２７…クランプ確認センサ（クランプセンサー） ９１…クランプ−既知負荷バランスボタン（自動処理用スイッチ） ９２…クランプ−未知負荷バランスボタン（自動処理用スイッチ） ９３…下降−アンクランプボタン（自動処理用スイッチ）

Claims (7)

1. 上下方向に移動自在に構成され、所定の荷役物をクランプ機構によって保持して昇降させる昇降機構を、所定のエアー源に接続された空気圧シリンダからなる駆動部によって駆動するエアー式荷役機械であって、
   前記空気圧シリンダ内のエアーの圧力を検出する圧力センサーと、
   前記空気圧シリンダに給排気するエアーの流量及び圧力を、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報並びに所定の操作部からの命令のみに基づいて制御する制御回路とを備え、
   前記操作部に自動処理用スイッチを設け、当該自動処理用スイッチの操作による命令並びに前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて複数の処理を連続的に行うように構成されているエアー式荷役機械。
2. 前記制御回路によって前記クランプ機構の動作を制御するように構成されている請求項１記載のエアー式荷役機械。
3. 前記自動処理用スイッチとして前記クランプ機構を動作させるためのクランプスイッチを有するとともに、前記クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーを有し、前記クランプスイッチをオンにした後、前記クランプセンサーにおいて得られた変位情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定するように構成されている請求項２記載のエアー式荷役機械。
4. 前記自動処理用スイッチとして前記クランプ機構を動作させるためのクランプスイッチを有し、前記クランプスイッチをオンにした後、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定するように構成されている請求項２又は３のいずれか１項記載のエアー式荷役機械。
5. 前記自動処理用スイッチとして前記昇降機構を下降させる下降スイッチを有し、前記下降スイッチをオンにした後、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて前記クランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されている請求項２乃至４のいずれか１項記載のエアー式荷役機械。
6. 前記自動処理用スイッチとしての荷役物重量既知用の動作スイッチと、前記クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーとを有し、前記荷役物重量既知用の動作スイッチをオンにした後、前記クランプセンサーにおいて得られた変位情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定し、又は、前記昇降機構を下降させつつ前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて前記クランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されている請求項２記載のエアー式荷役機械。
7. 前記自動処理用スイッチとしての荷役物重量未知用の動作スイッチと、前記クランプ機構の動作を検出するクランプセンサーとを有し、前記荷役物重量未知用の動作スイッチをオンにした後、前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて当該荷役機械をバランスモードに設定し、又は、前記昇降機構を下降させつつ前記圧力センサーにおいて得られた前記空気圧シリンダ内の圧力情報に基づいて前記クランプ機構のアンクランプ動作を行うように構成されている請求項２又は６のいずれか１項記載のエアー式荷役機械。

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