JP6833595B2 - 吊上げ装置およびその吊上げ方法 - Google Patents

Description

本発明は、長尺ワークを吊上げる装置及びその吊上げ方法に関する。

下記特許文献１に記載のワーク吊持装置は、吊持扞の端部に、ワークを着脱自在に把持するワーク把持フレームを設け、このワーク把持フレームを備えた軸体を介して、回転可能に取付け、その軸体にバランサを回転可能に設け、バランサにこのバランサをワーク把持フレームに対して任意の角度に把持する角度設定手段を設けたことを特徴とする。

そして、ワークの吊上げと同時にワークを反転させ、任意の姿勢に変換するものである。また、ワークの把持箇所を選択する必要がなく、バランサの位置を変えるだけでワークの反転が可能となり、安全なワーク吊持装置を提供すると記載されている。そして、長尺なワークは、万力型のワーク把持フレームに把持されると、記載されている。

実開平２−２３９０号公報

上記特許文献１に記載のワーク吊持装置は、万力型のワーク把持フレームにより、ワークを把持し、その把持角度を任意の角度に変えると記載され、その任意角度で吊上げるものである。任意の角度に把持したとき、そのワークの傾斜角度が重力方向に近いと、ワークがワーク把持フレームから外れるおそれがある。また、ワークの着脱が極めて面倒である欠点があった。
そこで、本発明はワークの把持が極めて容易であると共に、狭小な場所においてもワークを確実に把持して、それを脱落させることが無い吊上げ装置及びその吊上げ方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、上方に配置される支持フレーム１と、
その支持フレーム１から垂下され、少なくとも一対の開閉する爪３によりワーク２を把持するクランプ４と、
そのクランプ４と前記支持フレーム１との間に介装され、クランプ４の姿勢を設定された角度に保持し、その姿勢でクランプ４がワーク２を把持するバランサ５と、
前記バランサ５は、前記クランプ４に把持されたワーク２の自重が加わると、前記設定角度の姿勢が解除されて、クランプ４の向きを自重方向に平行に向けて、ワーク２を水平方向に把持することを特徴とする吊上げ装置である。

請求項２に記載の本発明は、クランプ４のクランプ本体６の頂部７が前記支持フレーム１に支持されると共に、前記クランプ本体６の厚み方向に離間した一対の係止部６ａが、それぞれ出力ワイヤ８ａ、８ｂを介して一対の前記バランサ５、５に支持されて、クランプ本体６の姿勢を設定角度に保持し、
前記クランプ４は、クランプ本体６の幅方向に離間して、それぞれ湾曲する一対づつの前記爪３が配置され、各対の爪３は、クランプ本体６の厚み方向に開閉自在に駆動されて、ワーク２の長手方向に離間した２箇所を前記一対づつの爪３で把持する請求項１に記載の吊上げ装置である。

請求項３に記載の本発明は、一対の前記バランサ５、５が、そのバランサ本体５ａに内装されたゼンマイバネの付勢力により、そのバランサ本体５ａのワイヤ導出口５ｂから外部に導かれた出力ワイヤ８ａ、８ｂに、そのバランサ本体５ａ内へ引き込む方向に張力を加え、その出力ワイヤ８ａ、８ｂの外周に着脱自在に係止されるストッパ９が、バランサ本体５ａの前記ワイヤ導出口５ｂに当接して、一対の出力ワイヤ８ａ、８ｂを介して前記クランプ４の姿勢の設定角度を保持する請求項２に記載の吊上げ装置である。

請求項４に記載の本発明は、前記出力ワイヤ８ａ、８ｂに係止されるストッパ９の係止位置を変えることにより、クランプ４の姿勢の設定角度が変わるようにした請求項３に記載の吊上げ装置である。

請求項５に記載の本発明は、一対の前記バランサ５、５が、夫々前記支持フレーム１に取付られ、支持フレーム１が昇降されて、前記ワーク２を昇降自在に吊上げることとした請求項１〜請求項４のいずれかに記載の吊上げ装置である。

請求項６に記載の本発明は、前記クランプ４が、一対の前記バランサ５、５の一対の出力ワイヤ８ａ、８ｂおよび前記支持フレーム１から吊下げた吊ワイヤ１０を介して、前記支持フレーム１に夫々取付られた請求項１〜請求項５のいずれかに記載の吊上げ装置である。

請求項７に記載の本発明は、前記支持フレーム１が長尺な天秤１ａからなり、前記天秤１ａの一端部に、平面が重力方向に直交する天秤先端アーム１２ａの端部が軸支され、その軸線の回りの任意の角度に天秤先端アーム１２ａが保持できるように構成され、その天秤先端アーム１２ａの両側に一対の前記バランサ５、５が係止された請求項１〜請求項６のいずれかに記載の吊上げ装置である。

請求項８に記載の本発明は、前記支持フレーム１が長尺な天秤１ａからなり、その天秤１ａの長手方向の一端部に、クランプ４が取付られると共に、他端部にバランスウェイト１１が取付けられ、
天秤１ａの他端部が、天秤１ａの長手方向に離間した複数本のワイヤ１３を介して天秤支持フレーム１２に平行に吊下げられる請求項１〜請求項７のいずれかに記載の吊上げ装置である。

請求項９に記載の本発明は、請求項８に記載の吊上げ装置により、ワークを吊上げる方法において、
ワーク２を含む全体の負荷重心Ｄを、複数本の前記ワイヤ１３と、前記バランスウエイト１１との間に位置させて、天秤１ａと天秤支持フレーム１２とを平行に保持するようにした吊上げ方法である。

請求項１に記載の発明は、クランプ４が支持フレーム１から垂下されて、そのクランプ４の一対の開閉する爪３によりワーク２を把持し、そのクランプ４と支持フレーム１との間にバランサ５を介装して、クランプ４を設定された角度に保持し、その姿勢でクランプ４がワーク２を把持し、ワーク２の自重がバランサ５に加わることにより、設定角度の姿勢を解除して、クランプ４の向きを自重方向に平行に向け、ワーク２を水平方向に把持するものである。そのため、ワークの把持が安定し、クランプ４からワークが脱落する危険がない。
即ち、バランサ５を介して、クランプ４の姿勢を設定角度に維持した状態で、ワーク２を把持し、次いでワーク２の自重をクランプ４に加えることで、ワーク２を水平に維持して、その水平状態のままワーク２を吊上げることができる。
このとき、ワーク２は自重を利用して設定角度から、水平位置に変化するから、ワークの揺動をなくし、クランプ４からワーク２が外れることがない。

請求項２に記載の発明は、クランプ４のクランプ本体６の頂部７を支持フレーム１に支持し、クランプ本体６一対の係止部６ａに、一対のバランサの出力ワイヤ８ａ、８ｂを取付けて、クランプ本体６の姿勢を設定角度に保持する。そのため、クランプ４の姿勢を安定よく維持し、クランプ４でワーク２を精度よく把持することができる。
また、クランプ４には湾曲する一対ずつの爪３が並列され、各対の爪３は、クランプ本体６の厚み方向に開閉自在に駆動されて、ワーク２の長手方向の２箇所を安定して把持することができる。

請求項３に記載の発明は、バランサ本体５ａに内装されたゼンマイバネの付勢力で、その出力ワイヤ８ａ、８ｂに張力を与え、ストッパ９を介してクランプ４の姿勢の設定角度に保持するものである。
そのため、極めて簡単な構造で、クランプ４の姿勢制御を行い、ワークの傾斜に合わせて、それを容易に把持することができる。

請求項４に記載の発明は、バランサ５の出力ワイヤ８ａ、８ｂに係止するストッパ９の位置を変えることにより、クランプ４の姿勢の設定角度を変えて、その姿勢をワーク２の傾きに合わせることができる。

請求項５に記載の発明は、一対の前記バランサ５、５を、支持フレーム１に取付け、支持フレーム１を昇降して、前記ワーク２を昇降自在に吊上げるものである。そのため、簡単な構成で、ワーク２を安定して吊上げることができる。

請求項６に記載の発明は、バランサ５、５の一対の出力ワイヤ８ａ、８ｂにクランプ４を取付けると共に、支持フレーム１からの吊ワイヤ１０をクランプに取付けたものである。
このように、出力ワイヤ８ａ、８ｂおよび吊ワイヤ１０によりクランプ４を吊下げることにより、ワーク２の吊上げ得る高さを、より高くすることができる。

請求項７に記載の発明は、天秤１ａの一端部に、天秤先端アーム１２ａの端部を軸支し、その軸線の回りの任意の角度に天秤先端アーム１２ａが保持できるように構成したものである。そのため、ワーク２の方向および傾きにあわせて、天秤先端アーム１２ａを軸の回りに回転し、ワーク２を迅速に把持することができる。

請求項８に記載の発明は、天秤１ａの長手方向の一端部にクランプ４が取付けられると共に、他端部にバランスウェイト１１が取付けられるものである。
このような他端部のバランスウェイト１１により、一端部のクランプ４を安定して水平に維持できる。

請求項９に記載の発明は、ワーク２を含む全体の負荷重心Ｄを、天秤支持フレーム１２の複数本のワイヤ１３とバランスウエイト１１との間に位置させて、天秤１ａと天秤支持フレーム１２とを平行に保持するようにした吊上げ方法である。
このように天秤１ａと天秤支持フレーム１２とを平行に維持することにより、ワーク２を安定して吊上げることができる。

本発明の吊上げ装置の要部正面図。 同側面図。 同吊上げ装置の吊上げ方法を示す第１工程及び第２工程の正面図。 同吊上げ装置の出力ワイヤ８ａ、８ｂに取付けるストッパ９の正面図及びＢ−Ｂ断面図。 同吊上げ装置の先端に設けた天秤先端アーム１２ａの平面図。 支持フレーム１又は天秤１ａの平面図 図６の右側面図。 本発明の吊上げ装置の他の吊上げ方法を示す説明図。 本発明の吊上げ装置のさらに他の吊上げ方法を示す説明図。 図２と同方向から見た、他のワークの支持状態を示す説明図。 同装置の要部を示す斜視図であって、ワーク２を水平に維持した状態を示す。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき、説明する。
図１乃至図７は、本発明の吊上げ装置及び吊上げ方法の第１実施形態を示す。
この形態では、天秤１ａからなる支持フレーム１に一対の吊ワイヤ１０及び一対の出力ワイヤ８ａ、８ｂを介してクランプ４が吊下げられている。このクランプ４は、図１に示す正面図において、そのクランプ本体６の幅方向に互いに離間して一対ずつの爪３が配置されている。この爪３は、その側面図を示す図２において、各爪３が互いに対向する方向に湾曲し、油圧シリンダ１５の伸縮によってそれらが開閉自在に設けられている。

クランプ本体６の上端の頂部７は、支持フレーム１の下面に突設された係止部１６に吊ワイヤ１０及びリング１８を介し、吊下げられている。また、支持フレーム１の両側には図１及び図２に示す如く、一対のバランサ５、５が吊下げられ、そのバランサ５、５から延びる一対の出力ワイヤ８ａ、８ｂの先端が、クランプ本体６の夫々の係止部６ａに係止されている。バランサ本体５ａの内部には図示しないゼンマイが収納され、その付勢力により出力ワイヤ８ａ、８ｂを内部に引き込む方向に張力を加えている。出力ワイヤ８ａ、８ｂには、ストッパ９が係脱自在に取付けられ、それがバランサ本体５ａの端部に設けたワイヤ導出口５ｂに当接する。そして、図１及び図２において、クランプ４の姿勢を斜め方向に維持し、その姿勢の状態で、ワーク２を把持する。把持する直前にはクランプ４は無負荷である。

次いで、ワーク２を把持して、その自重がクランプ４に加わると、クランプ４は実線の状態から鎖線の状態に姿勢を変化する。図３（Ａ）（Ｂ）は、その変化の状態を示す説明図である。
まず、図３（Ａ）に示す如く、クランプ４は傾斜状態においてワーク２を把持する。この時、ワーク２の下端は、地面等の接地面１９に接地している。そこで、支持フレーム１を図３（Ｂ）の如く、上方に移動すると、ワーク２の自重がクランプ４に加わる。すると、出力ワイヤ８ａ、８ｂは、バランサ本体５ａ内部のゼンマイばねの張力に抗して引き下げられ、ストッパ９がバランサ本体５ａのワイヤ導出口５ｂから下方に移動して、図３（Ｂ）の位置にくる。そして、クランプ４の軸線は接地面１９に垂直になり、それに把持されたワーク２は水平に把持される（図３（Ｂ））。その側面状態は図２のようになる。

即ち、図３において、（Ａ）の如くワーク２をクランプ４が把持する直前においては、全体の重心は図３（Ａ）のＣ点に位置する。そして、支持フレーム１を上方に移動し、ワーク２を（Ｂ）の如く吊上げた時には、負荷重心Ｄは（Ｂ）の如く、左方に移動する。このとき、ワーク２を含むクランプ４、支持フレーム１はバランスウェイト１１につり合い、それら全体の荷重は複数のワイヤ１３によって天秤支持フレーム１２に支持される。そして、天秤支持フレーム１２及び支持フレーム１は、水平に維持される。そこで、昇降機ワイヤ１７を介して天秤支持フレーム１２を上昇させれば、ワーク２は水平を維持したまま吊上げられて、移動する。
この時、ワーク２とクランプ４、及び支持フレーム１の荷重は、バランスウェイト１１にバランスする。そのバランス荷重は、複数本のワイヤ１３に支持される。その負荷重心Ｄは複数（４本）のワイヤ１３の内側にあるため、天秤１ａは水平に維持される。そして４本のワイヤ１３の先端部で形成された平面内（図６）に負荷重心Ｄがあるとき、天秤１ａは水平状態を維持してバランスする。また、無負荷になると、図３のＣ点に重心が移動する。

次に、図８は、本発明のワーク２の他の吊上げ方法を示す説明図である。
この例では、クランプ４の頂部７が、リング１８を介して支持フレーム１の端部に支持され、バランサ５の出力ワイヤ８ａ、８ｂの先端がクランプ４の係止部６ａに係止されるものである。ワーク２のない無負荷状態において、クランプ４の軸線は同図に示す如く、４５度に維持される。そこで、ワーク２を爪３により把持するとともに、支持フレーム１を上方に吊上げると、ワーク２の自重がクランプ４に加わり、クランプ４は斜め４５度の角度から水平になる。そして、そのまま支持フレーム１を上昇することにより、ワーク２を水平状態で吊上げることができる。
図８において、ワーク２を水平にしたとき、ワーク２の自重がバランサ５の出力ワイヤ８ａ、８ｂに加わるため、ストッパ９はバランサ本体５ａのワイヤ導出口５ｂから離れて、下方に移動する。

次に、図９はクランプ４の軸線を６０度に傾けた例である。
このように、クランプ４の角度を６０度にするには、出力ワイヤ８ａ、８ｂに係止するストッパ９の位置を変えればよい。即ち、図８の場合に比べて、ストッパ９と出力ワイヤ８ａ、８ｂとの係止位置を、より下方に取付ければよい。すると、ストッパ９はより下方位置でバランサ５のワイヤ導出口５ｂの端面に位置決めされる。すると、クランプ４の姿勢は水平面に対して６０度の角度に保持される。従って、任意にクランプ４の姿勢を変えるには、ストッパ９の位置を適宜変えることにより、変更させることができる。即ち、ワーク２の傾斜に合わせて、クランプ４および爪３の把持姿勢を変化することができる。

このストッパ９は、図４に示す如く、一対のブロック９ａ、９ｂを一対のボルト９ｃで挟持したものである。そして、両ブロック９ａ、９ｂ間に出力ワイヤ８ａ、８ｂを着脱自在に挟持する。そのストッパ９は、図１の如く、バランサ本体５ａのワイヤ導出口５ｂに接離自在に着座されるものである。
図１１は、同装置の要部を示す斜視図であって、クランプ４にワーク２の荷重を加えて、ワーク２を水平に保持した状態を示す。
次に、図１０は図２と同方向から見た他のワークの支持状態を示す説明図である。この図では、ワーク２が細長いアングル材である。

１ 支持フレーム
１ａ 天秤
２ ワーク
３ 爪
４ クランプ
５ バランサ
５ａ バランサ本体
５ｂ ワイヤ導出口
６ クランプ本体
６ａ 係止部
７ 頂部
８ａ 出力ワイヤ
８ｂ 出力ワイヤ
９ ストッパ
９ａ，９ｂ ブロック
９ｃ ボルト
１０ 吊ワイヤ
１１ バランスウェイト
１２ 天秤支持フレーム
１２ａ 天秤先端アーム
１２ｂ 軸
１３ ワイヤ
１４ 油圧ホース
１５ 油圧シリンダ
１６ 係止部
１７ 昇降機ワイヤ
１８ リング
１９ 接地面
Ｃ 無負荷重心
Ｄ 負荷重心

Claims (9)

1. 上方に配置される支持フレーム（１）と、
   その支持フレーム（１）から垂下され、少なくとも一対の開閉する爪（３）によりワーク（２）を把持するクランプ（４）と、
   そのクランプ（４）と前記支持フレーム（１）との間に介装され、クランプ（４）の姿勢を設定された角度に保持し、その姿勢でクランプ（４）がワーク（２）を把持するバランサ（５）と、
   前記バランサ（５）は、前記クランプ（４）に把持されたワーク（２）の自重が加わると、前記設定角度の姿勢が解除されて、クランプ（４）の向きを自重方向に平行に向けて、ワーク（２）を水平方向に把持することを特徴とする吊上げ装置。
2. クランプ（４）のクランプ本体（６）の頂部（７）が前記支持フレーム（１）に支持されると共に、前記クランプ本体（６）の厚み方向に離間した一対の係止部（６ａ）が、それぞれ出力ワイヤ（８ａ）（８ｂ）を介して一対の前記バランサ（５）（５）に支持されて、クランプ本体（６）の姿勢を設定角度に保持し、
   前記クランプ（４）は、クランプ本体（６）の幅方向に離間して、それぞれ湾曲する一対づつの前記爪（３）が配置され、各対の爪（３）は、クランプ本体（６）の厚み方向に開閉自在に駆動されて、ワーク（２）の長手方向に離間した２箇所を前記一対づつの爪（３）で把持する請求項１に記載の吊上げ装置。
3. 一対の前記バランサ（５）（５）は、そのバランサ本体（５ａ）に内装されたゼンマイバネの付勢力により、そのバランサ本体（５ａ）のワイヤ導出口（５ｂ）から外部に導かれた出力ワイヤ（８ａ）（８ｂ）に、そのバランサ本体（５ａ）内へ引き込む方向に張力を加え、その出力ワイヤ（８ａ）（８ｂ）の外周に着脱自在に係止されるストッパ（９）が、バランサ本体（５ａ）の前記導出口（５ｂ）に当接して、一対の出力ワイヤ（８ａ）（８ｂ）を介して前記クランプ（４）の姿勢の設定角度を保持する請求項２に記載の吊上げ装置。
4. 前記出力ワイヤ（８ａ）（８ｂ）に係止されるストッパ（９）の係止位置を変えることにより、クランプ（４）の姿勢の設定角度が変わるようにした請求項３に記載の吊上げ装置。
5. 一対の前記バランサ（５）（５）が、夫々前記支持フレーム（１）に取付られ、支持フレーム（１）が昇降されて、前記ワーク（２）を昇降自在に吊上げることとした請求項１〜請求項４のいずれかに記載の吊上げ装置。
6. 前記クランプ（４）は、一対の前記バランサ（５）（５）の一対の出力ワイヤ（８ａ）（８ｂ）および前記支持フレーム（１）からの吊下げた吊ワイヤ（１０）を介して、前記支持フレーム（１）に夫々取付られた請求項１〜請求項５のいずれかに記載の吊上げ装置。
7. 前記支持フレーム（１）が長尺な天秤（１ａ）からなり、その天秤（１ａ）の一端部に、平面が重力方向に直交する天秤先端アーム（１２ａ）の端部が軸支され、その軸線の回りの任意の角度に天秤先端アーム（１２ａ）が保持できるように構成され、その天秤先端アーム（１２ａ）の両側に一対の前記バランサ（５）（５）が係止された請求項１〜請求項６のいずれかに記載の吊上げ装置。
8. 前記支持フレーム（１）が長尺な天秤（１ａ）からなり、その天秤（１ａ）の長手方向の一端部に、クランプ（４）が取付られると共に、他端部にバランスウェイト（１１）が取付られ、
   天秤（１ａ）の他端部が、天秤（１ａ）の長手方向に離間した複数本のワイヤ（１３）を介して天秤支持フレーム（１２）に平行に吊下げられる請求項１〜請求項７のいずれかに記載の吊上げ装置。
9. 請求項８に記載の吊上げ装置により、ワークを吊上げる方法において、
   ワーク（２）を含む全体の負荷重心Ｄを、複数本の前記ワイヤ（１３）と、前記バランスウエイト（１１）との間に位置させて、天秤（１ａ）と天秤支持フレーム（１２）とを平行に保持するようにした吊上げ方法。
   

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