JP5315018B2

JP5315018B2 - 荷役物運搬機の吊り具

Info

Publication number: JP5315018B2
Application number: JP2008291946A
Authority: JP
Inventors: 竜士津田
Original assignee: アイコクアルファ株式会社
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: JP2010116253A

Description

本発明は、荷役物を保持して荷役物運搬機で移載し、治具に嵌入させる吊り具に関するものである。

図２は、荷役物の斜視図であり、ロール状で中が中空となっている中空部９を有している。図１４は、従来の吊り具４５であり、図３の台１０に置いてある荷役物６を保持するには、図１４の吊り具４５で移載していた。荷役物６の重量が重いほど吊り具４５が撓み、図１４の様に荷役物４の中空部９と治具２２のクリアランスが小さい場合は、荷役物６を治具２２に嵌入しにくいという不具合点があった。また、図１５は、治具２２と荷役物６であり、一旦、治具２２の一部に嵌入にても、荷役物６を完全に嵌入させるためには人で押していた。しかし、重量が相当重い場合は、人でも荷役物６が動かず、荷役物６を治具２２へ完全に嵌入させることはできなかった。

また、反転機能付きの吊り具で、角度を可変させることは可能だが、ロールの中空部と治具の寸法の差が小さい場合は、微調整ができず、こじれた方向が作業者には判断できない為、治具と荷役物がこじてしまうという不具合があった。
特開２００７−２４５２６３号公報

重量が重い荷役物を吊った状態で、吊り具の撓み量を少なくしようとすると、吊り具を頑丈に製作する必要があり、相当重く大きくなるという不具合点があった。特に、治具と中空部のクリアランスが少ないと、吊り具の撓み量を少なくする必要があった。

解決しようとする問題点は、軽量な吊り具では治具に嵌入できない点である。

本発明は、保持機構で治具と吊り具を吸着させ、歪センサの信号を基に、昇降駆動装置の出力を補正し、押動部をスライドさせ、人の力を使わず、荷役物を治具に押し込むことを最も主要な特徴とする。

本発明の吊り具は、重量が重い荷役物で、治具と中空部のクリアランスが少ない場合でも、荷役物重量の一部を治具に載せた場合に、昇降駆動装置の出力を補正し、吊り具の撓み量を補正するので、吊り具を軽量に製作する事ができるという利点がある。

重量が重い荷役物で、治具と中空部のクリアランスが少ない場合でも、軽量の部品で、荷役物を人の力を使わず、荷役物を治具に押し込めることを実現した。

図１は、荷役物運搬機と吊り具と荷役物の総体図である。荷役物運搬機１は、ポール台座２に本体部３が取り付けられ、本体部３にはアーム４が係合されている。本体部３の内部にアーム４を昇降させる昇降駆動装置（図示せず）を備えている。アーム４の先端には、吊り具５が取り付けられ、吊り具５は荷役物６を持ち上げている。荷役物６は断面図となっている。吊り具５の操作部７を作業者８が把持して、荷役物６を三次元に移載できる。

図２は、荷役物の斜視図である。荷役物６はロール状であり、中空部９を備えており、中空部９に吊り具や治具を嵌入できる。

図３は、台の上の荷役物と台の図である。台１０の上に荷役物６が置いてある。荷役物６は断面図となっている。

図４は、吊り具と荷役物の図である。吊り具５は、支持体１１にシャフト１２とスライド駆動装置１３と操作部７が固着されている。スライド駆動装置１３は、シリンダ１４とロッド１５と押動部１６を有している。スライド駆動装置１３は、ロッド１５の位置を検出する位置センサ（図示せず）を備えている。後述する制御のフロー図でのロッド１５の原点は、図４の状態である。
押動部１６は、クランプ機構１７を有している。クランプ機構１７は、シリンダ１８を有しており荷役物６をクランプしている。シャフト１２の先端に保持機構１９を有している。押動部１６はシャフト１２に沿ってスライドして荷役物６を押動する。シャフト１２に歪センサ２０が配設され、歪センサ２０でシャフト１２の撓み方向と撓み量を検出する。操作部７には、モニター２１が配設されている。モニター２１付近に、撓み方向表示機４７が配設されている。撓み方向表示機４７は、歪センサ２０の任意の基準値に対して撓み方向を表示する。荷役物６は、一部の断面時であり、点線で示している。

図５は、吊り具と荷役物の図である。符号は、図４と同様である。図４の状態から、スライド駆動装置１３で荷役物６を押動した状態である。押動部１６はシャフト１２に沿ってスライドしている。

図６は、クランプ機構の図である。クランプ機構１７は、シリンダ１８を有しており、図６（ａ）が荷役物６の中空部９をクランプした状態で、図６（ｂ）が荷役物６の中空部９をアンクランプした状態である。

図７は、吊り具と荷役物と治具の図である。荷役物６は断面図となっている。荷役物６に吊り具５が嵌入されている。荷役物６に治具２２の一部が嵌入されている。

図８は、吊り具と荷役物と治具の図である。荷役物６は断面図となっている。荷役物６に吊り具５が嵌入されている。荷役物６に治具２２の一部が嵌入されている。

図９は、吊り具と荷役物と治具の図である。荷役物６は断面図となっている。荷役物６に吊り具５が嵌入されている。スライド駆動装置１３で荷役物６を押動した状態で、荷役物６に治具２２が嵌入されている。

図１０は、吊り具と荷役物と治具の図である。荷役物は断面図となっている。荷役物６に治具２２が嵌入されている。荷役物６から吊り具５が抜かれている。

図１１は、保持機構と治具の先端の断面図である。シャフト１２の先端の保持機構１９と治具２２の先端である。保持機構１９には、パッキン２３と、エアを負圧して吸着できる吸着装置２４と、カメラ２５を配設している。カメラ２５で撮影した画像をモニター２１に映し出し、位置合わせの作業がしやすいようにしている。

図１２は、保持機構と治具の先端の断面図である。符号は、図１１と同様である。治具２２の先端に保持機構１９のパッキン２３が触れている状態である。吸着装置２４で、負圧にすることにより、治具２２と保持機構１９が、密着して固着される。

図１３は、制御のフロー図である。昇降駆動装置に制御部を有している。ＳＴＡＲＴ２６から始まり、撓み補正スイッチオフ２７で撓み補正スイッチがオフになっているか確認を行う。撓み補正スイッチ２８でスイッチが、オンかオフかの確認を行う。撓み補正スイッチ２８がオフの場合は、歪センサの信号が無関係な昇降モードへ２９で荷役物運搬機１が昇降する。撓み補正スイッチ２８がオンの場合は、記憶フラグ３０へ移行する。記憶フラグ３０で、荷役物６を吊った状態の歪センサ２０の撓み量の信号を記憶していたらロッド位置３１へ、歪センサ２０の撓み量の信号を記憶していなかったら撓み記憶４４へ移行する。撓み記憶４４で、記憶撓みを決定し、記憶フラグをＬからＨへ４６で記憶フラグ３０をＬからＨに切替わる。記憶フラグ３０がＨとなり、ロッド位置３１へ移行する。

ロッド位置３１では、ロッド１５の原点からの移動量を判断する。ロッド１５の原点からの移動量は、押動部１６のスライド量と同じである。１５０ｍｍ未満の場合は中立撓みＡ３２に移行する。ロッド１５の移動量が１５０ｍｍ以上の場合は、更に、ロッド位置３３に移行する。ロッド１５の位置が、１５０ｍｍ以上２５０ｍｍ未満の場合は、中立撓みＢ３４に移行する。中立撓みＢ３４では、記憶撓みに補正量Ｂが加算され、中立撓みＢとなる。ロッド１５の位置が、２５０ｍｍ以上の場合は、中立撓みＣ３５に移行する。中立撓みＣ３５では、記憶撓みに補正量Ｃが加算され、中立撓みＣとなる。中立撓みＡ３２又は中立撓みＢ３４又は中立撓みＣ３５は、変化量３６に移行する。

変化量３６では、現在の撓みから中立撓みＡ又は中立撓みＢ又は中立撓みＣが引かれる。変化量３６から撓み方向３７へ移行される。

撓み方向３７では、変化量がゼロより大きいなら、中立撓みＡ又は中立撓みＢ又は中立撓みＣより上に撓んでいると判断し、モータ出力下げ３８へ移行する。モータ出力下げ３８では、基準モータ出力に補正値Ｄを加算する。補正値Ｄは、負の数値である。撓み方向３７では、変化量がゼロ以下なら、撓み方向３９へ移行する。撓み方向で３９は、変化量がゼロより小さいなら、中立撓みＡ又は中立撓みＢ又は中立撓みＣより下に撓んでいると判断し、モータ出力上げ４０へ移行する。モータ出力の上げ４０では、基準モータ出力に補正値Ｅを加算する。撓み方向３９では、変化量がゼロなら、中立撓みＡ又は中立撓みＢ又は中立撓みＣは撓んでいないと判断し、モータ出力維持４１へ移行する。モータ出力下げ３８とモータ出力上げ４０とモータ出力維持４１の夫々は、モータ出力４２に移行される。モータ出力４２では、昇降駆動装置のモータの出力を指示する。モータ出力４２は、ＥＮＤ４３へ移行する。このＳＴＡＲＴ２６からＥＮＤ４３の一連の演算は、8/1000秒間隔で演算を繰り返し、作業の間連続して制御される。

図を用いて作用の説明する。図３の様に、台１０に荷役物６が置いてある。撓みスイッチオフにしてある状態で、荷役物６の中空部９に吊り具５を嵌入させ、クランプ機構１７で荷役物６をクランプして、図１の状態する。荷役物６の重みで、空荷の状態よりシャフト１２が図に向かって左側に撓む。次に、操作部７の撓みスイッチ（図示せず）をオンにすると、撓みスイッチ２８が記憶フラグ３０に移行される。記憶フラグ３０には、歪センサ２０の信号が記憶されていないので、撓み記憶４４に移行される。ここで、基準となる歪センサ２０の撓みの記憶を行う。歪センサ２０の撓み量の数値が、記憶フラグ３０に記憶される。次に、図７の状態になるように、治具２２の位置をカメラ２５で映し、その映像をモニター２１で確認して荷役物運搬機１を操作して治具２２に荷役物６の中空部９を嵌入させる。図１や図７の状態では、ロッド１５が伸長していないので、ロッド位置３１は１５０ｍｍ未満であり、中立撓みＡ３２に移行される。図７の状態で、治具２２に中空部９が触れてこじれると、シャフト１２が上又は下に撓み、基準の記憶撓みに変化が起こる。変化量３６では、現在の撓みから中立撓みを引く。現在の撓みから中立撓みを引いて、ゼロより大きいならモータ出力下げ３８に移行して、基準のモータ出力に補正値Ｄを足し、モータ出力を下げる信号を出す。変化量３６が、ゼロより大きい場合は、吊り具５が治具２２より上の位置の状態でこじている。よって、モータ出力下げ３８からモータ出力４２に移行して、昇降駆動装置のモータの出力を下げる事により、治具２２と吊り具５の位置が適正となる。また、吊り具５が下がり過ぎて、吊り具５が治具２２より下の位置の状態でこじたら、変化量はゼロ未満となり、撓み方向３９からモータ出力上げ４０に移行して、基準のモータ出力に補正値Ｅを加算し、モータの出力を上げる信号を出す。変化量が、ゼロより小さい場合は、吊り具５が治具２２より下の位置の状態でこじている。よって、モータ出力上げ４０からモータ出力４２に移行して、モータの出力を上げる事により、治具２２と吊り具５の位置が適正となる。また、変化量がゼロの場合は、治具２２と吊り具５の位置が適正であり、モータ出力４２に移行して、基準のモータ出力を維持する信号を出す。8/1000秒に１度の割合で瞬時に演算しているので、上にこじても補正し、下にこじても補正するので、スムースに中空部９が治具２２に嵌入できる。撓み方向表示機４７では、上にこじているか、下にこじているか、こじていないかが表示により作業者８が分かる。

次に、更に図８の状態まで荷役物６を嵌入させる。保持機構１９の吸着装置２４で、治具２２の先端を吸着させる。次にスライド駆動装置１３の押動部１６で、荷役物６を治具２２に押し込み図９の状態する。保持機構１９で治具２２の先端を吸着しているので、治具２２と吊り具５は離れない。荷役物６を押動する途中で、吊り具５のシャフト１２の先端に移動するにつれ、シャフト１２の撓み量が変化するので、ロッド１５の位置に従い制御され、モータ出力を制御し、治具２２と荷役物５と吊り具５のこじれが無くなる様に補正される。撓み方向表示機４７では、上にこじているか、下にこじているか、こじていないかが表示により作業者８が分かる。

図８から図９で、ロッド１５の位置が１５０ｍｍ以上〜２５０ｍｍ未満の場合は、中立撓みＢ３４に移行し、基準となる歪センサの記憶撓みに補正量Ｂが加算され、中立撓みＢとなる。ロッド１５の位置が２５０ｍｍ以上の場合は、中立撓みＣ３５に移行し、基準となる歪センサ２０の記憶撓みに補正量Ｃが加算され、中立撓みＣとなる。その中立撓みＢ３４又は中立撓みＣ３５は、変化量３６に移行される。変化量３６では、現在の撓みから中立撓みＢ又は中立撓みＣを引く。現在の撓みから中立撓みを引いて、ゼロより大きいならモータ出力下げ３８に移行して、基準のモータ出力に補正値Ｄを足し、モータ出力を下げる信号を出す。変化量が、ゼロより大きい場合は、吊り具５が治具２２より上の位置の状態でこじている。よって、モータ出力下げ３８からモータ出力４２に移行して、モータの出力を下げる事により、治具２２と吊り具５の位置が適正となる。また、吊り具５が下がり過ぎて、吊り具５が治具２２より下の位置の状態でこじたら、変化量はゼロ未満となり、撓み方向３９からモータ出力上げ４０に移行して、基準のモータ出力に補正値Ｅを加算し、モータの出力を上げる信号を出す。変化量が、ゼロより小さい場合は、吊り具５が治具２２より下の位置の状態でこじている。よって、モータ出力上げ４０からモータ出力４２に移行して、モータの出力を上げる事により、治具２２と吊り具５の位置が適正となる。また、変化量がゼロの場合は、治具２２と吊り具５の位置が適正であり、モータ出力４２に移行して、基準のモータ出力を維持する信号を出す。撓み方向表示機４７では、上にこじているか、下にこじているか、こじていないかが表示により作業者８が分かる。

次に、クランプ機構１７で荷役物６をアンクランプし、治具２２から保持機構１９を離脱させ、図１０の状態にする。アンクランプすると撓み補正スイッチ（図示せず）がオフとなる。そして、次の荷役物６を移載させる。治具２２に荷役物６を嵌入する時に、一瞬こじても、瞬時にモータ出力を上げる又は下げて、こじれが無い様に補正するので、治具に荷役物をスムースに嵌入する事ができる。

円筒状のロールの実施例だが、治具と荷役物の中空部のクリアランスが小さいものであれば本発明が適用できる。

荷役物運搬機と吊り具と荷役物の総体図である。荷役物の斜視図である。台の上の荷役物と台の図である。吊り具と荷役物の図である。吊り具と荷役物の図である。クランプ機構の図である。吊り具と荷役物と治具の図である。吊り具と荷役物と治具の図である。吊り具と荷役物と治具の図である。吊り具と荷役物と治具の図である。保持機構と治具の先端の断面図である。保持機構と治具の先端の断面図である。制御のフロー図である。従来の吊り具である。治具と荷役物である。

符号の説明

１荷役物運搬機
２ポール台座
３本体部
４アーム
５吊り具
６荷役物
７操作部
８作業者
９中空部
１０台
１１支持体
１２シャフト
１３スライド駆動装置
１４シリンダ
１５ロッド
１６押動部
１７クランプ機構
１８シリンダ
１９保持機構
２０歪センサ
２１モニター
２２治具
２３パッキン
２４吸着装置
２５カメラ
２６ＳＴＡＲＴ
２７撓み補正スイッチオフ
２８撓み補正スイッチ
２９昇降モードへ
３０記憶フラグ
３１ロッド位置
３２中立撓みＡ
３３ロッド位置
３４中立撓みＢ
３５中立撓みＣ
３６変化量
３７撓み方向
３８モータ出力下げ
３９撓み方向
４０モータ出力上げ
４１モータ出力維持
４２モータ出力
４３ＥＮＤ
４４撓み記憶
４５吊り具
４６記憶フラグをＬからＨへ
４７撓み方向表示機

Claims

荷役物の中空部を保持して荷役物運搬機で移載する吊り具において、支持体にシャフトとスライド駆動装置が固着され、該シャフトの先端に保持機構を有し、該スライド駆動装置に押動部を有し、該押動部はクランプ機構を有し、該クランプ機構で該荷役物をクランプし、
該押動部は該シャフトに沿ってスライドして該荷役物を押動し、該シャフトに歪センサが配設され、該歪センサで該シャフトの撓み方向と撓み量を検出し、該歪センサの信号を基に該荷役物運搬機の昇降駆動装置の出力を補正する制御部を有し、該昇降駆動装置の出力を補正し、該荷役物を治具に嵌入させることを特徴とする荷役物運搬機の吊り具。
該押動部のスライド量に応じて、該昇降駆動装置の出力の補正量を制御することを特徴とする請求項１記載の荷役物運搬機の吊り具。
該保持機構は、エアを負圧にして吸着することを特徴とする請求項１記載の荷役物運搬機の吊り具。
該保持機構にカメラを配設し、操作部にモニターを配設したことを特徴とする請求項１記載の荷役物運搬機の吊り具。
該歪センサの任意の基準値に対して撓み方向を表示する撓み方向表示機を配設することを特徴とする請求項１記載の荷役物運搬機の吊り具。