JPH02300096A - 自動ウインチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動ウィンチ装置に関し、主として海洋観測
に最適な自動ウィンチ装置に関する。

（従来の技術） 海洋の水深は数千メートルに達するところもあり、この
様な場所で海中に側基を下して観測するためには云うま
でもなく水深以上の長さを有するワイヤ並びにワイヤを
巻き付ける巻取ドラムを備えたウィンチが要る。

従来のウィンチによって側蓋な海中に下ろす場合は、ダ
ビット滑車を通したワイヤの先端に側蓋を取り付け、ゆ
っくりと側蓋な船の外に出して静かに水面まで下ろし、
その後、ワイヤを所要の速度て繰り出し、ダビット滑車
の指示値を監視しながらそのまま下ろし続け、ワイヤか
所定の長さになったときに停止させている。上記ダビッ
ト滑車は、船尾又は舷側に取り付けられた滑車で、ワイ
ヤの繰り出し、巻き上げとともに回転し、その回転量を
指示できる構成とされたものである。

これら一連の作業はダビット滑車の指示値を監視し所定
のワイヤ長に達するまで行われる。しかしながら、ｔ＆
り出すワイヤ長が長い場合は前記作業も長時間になり、
ややもするとその間に作業員の注意が散漫となって必要
以上にワイヤを繰り出し、このため先端に取り付けた高
価な測器にダメージを与えたり、場合によっては紛失し
たりすることもあった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、上記した問題を解消し安全に側蓋を海
中に下ろし、かつ、引き上げることができる自動ウィン
チ装置を提供することである。

（課題を解消するための手段） 本発明装置をクレーム対応図に基づいて説明する。

本発明は、ワイヤＷを巻き付ける巻取ドラム１にワイヤ
さばきを行うガイド滑車２か設けられガイド滑車２の回
転を検出するロータリエンコータ３をガイド滑車２に設
け、前記ロータリエンコーダ３の出力を入力としワイヤ
の巻き取り及び繰り出し速度として出力する演算回路４
と、同様にロータリエンコーダ３の出力を入力とし、そ
れを加算及び減算してその値を出力する加算減算回路５
とを設けてその出力を制御回路６へ入力させている。

一方、この制御回路６へはワイヤＷの繰り出し長さを設
定する長さ設定釦７、繰り出し及び巻き上げ速度を設定
する速度設定釦８とからの設定値をも入力させ、上記双
方の回路の出力とを比較し設定値に近づくように制御す
る。

ワイヤＷを巻き付ける巻取ドラムｌは回転手段９て回転
し、コントロールレバー１０の操作で回転手段９の回転
方向及び回転速度を調整することができるようになって
いる。

本発明は前記コントロールレバー１０に連結され、この
コントロールレバーｌＯを入力信号に応じて操作する揺
動手段１１を設け、前記制御回路６でこの揺動手段ｌｌ
を動作させるようにしたものである。

前記制御回路６は、前記演算回路４と加算減算回路５の
出力及び速度設定釦８と長さ設定釦７とて入力させられ
た速度データと長さデータを入力とし、速度データ値と
演算回路４の出力とが一致するように前記コントロール
レバーｌＯを移動させるとともに、前記加算減算回路５
の値が長さデータと一致したときに回転手段９を停止さ
せる位置へコントロールレバーｌＯを移動させるように
揺動手段１１を制御することを特徴とするものである。

なお、ワイヤの繰り出し及び巻き取りの起動時並びに停
止時には動作開始、終了に伴って発生するショックを緩
和するため、起動させる場合には徐々に加速し、又、停
止させる場合も徐々に減速して停止させるようにする。

（作用） ワイヤＷはダビット滑車１２に誘導され先端に側蓋Ｘか
取り付けられる。側蓋ＸはコントロールレバーｌＯの手
動操作でゆっくりと海面Ｙに達するまで下ろされる。し
かる後、コントロールレバー１０を揺動手段１１に連結
する。又、同時に長さ設定釦７て繰出ワイヤ長を設定し
、かつ、速度設定釦８で繰り出し速度を設定すると、こ
れらのデータか制御回路６へ送られる。図示しないスタ
ート釦を押して動作開始させる。最初は微速繰り出しを
行なう。ロータリエンコーダ３からの出力を演算回路４
て演算して制御回路６へ入力させる。微速繰り出しの場
合は速度か遅く、速度設定釦８ての設定データ以下であ
る。し、たがって制御回路６は揺動手段１１へ速度を早
める信号を出力し、揺動手段１１を回転手段（油圧モー
タ）９がより速く回転する方向へ動作させる。それとと
もに回転手段（油圧モータ）９の回転速度、すなわち、
巻取ドラム１の回転速度が速くなり、ワイヤＷの繰り出
し速度か速くなる。

ワイヤの速度が設定した速度データに達すると制御回路
６は揺動手段ＩＩをその位置に保ち、ワイヤを一定速度
で繰り出すようにする。又、ロータリエンコーダ３の出
力は加算減算回路５へも入力され、海面からの繰り出し
長さを積算する。その値が制御回路６へ入力され、設定
釦７で設定された長さデータと比較される。そして加算
減算回路５の出力値か設定したデータと一致したときに
回転手段（油圧モータ）９が停止する位置にコントロー
ルレバーｌＯを揺動手段１１で移動させる。すなわち、
ワイヤの繰り出しを停止させる。慣性によって速く動い
ている物を急に、しかも正確に停止させることは困難な
ので、停止位置より一定距離前から減速させるようにす
ることが望ましい。

制器Ｘか所定深度に達すれば、この位置で制器による観
測を行なう。

ワイヤの巻き上げに際しては、繰り出し時と同様巻き上
げ長さを長さ設定釦７で設定し１巻き上げ速度を速度設
定釦８て設定して、図示しない巻き上げスタート類を押
して動作させる。繰り出しの場合と同様に一定の速度で
巻き上げ、設定長さて停止させる。その後は揺動手段１
１をコントロールレバーｌＯから外し、手動でコントロ
ールレバー１０を操作して制器等を水面まで引き上げる
。

（実施例） 第２図が自動ウィンチ１３の実施例の側面図で、第３図
がその正面図である。巻取ドラム１か回転手段としての
油圧モータ９に連結され、ワイヤＷはワイヤさばきを行
うガイド滑車２及び縦ローラ１４を通してダビット滑車
１２へと導かれている。コントロールレバー１０は第２
図に示すように中間点が停止位置で、上側に揺動させて
繰り出し、下側に揺動させて巻き上げる方向に油圧モー
タ９を動作せるように構成されている。このコントロー
ルレバー１０の中間点（停止位置）から離れれば離れる
ほどいずれも油圧モータ９の回転速度が速くなる。但し
、これらは本願発明特有のものではなく、従来一般的に
用いられていたものである。

前記コントロールレバー１０は第４図にも示すように揺
動中心となる枢軸１０ａと一体に設けたレバー杆１０ｂ
を有しており、このレバー杆１０ｂの揺動で枢軸１０ａ
を回転させて油圧モータ９の回転を制御している。本実
施例は上記枢軸１０ａと向い合って同軸的に回転する回
転軸１５に、これの回転によって揺動する杆体１６か取
り付けられた揺動シリンダ１７を有している。又、この
揺動シリンダ１７の杆体１６の先端にはピンなどで回動
可能に取り付けられた二叉状のフック１８が設けられて
いる。

第３図及び第４図に示すように、このフック１８は必要
に応じて杆体１６をコントロールレバー１０のレバー杆
１０ｂに連結するためのもので、図示のように係合して
コントロールレバー１０と揺動シリンダ１７とを連結し
、又はコントロールレバー１０から外してコントロール
レバーｌＯを独立して操作できる構成としている。

なお、ウィンチ１３において、１９は油タンク、２０は
油圧ポンプ、２１は前記油圧ポンプ２０な駆動する電動
モータを示し、油圧ポンプ２０は前記油圧モータ９を動
作させる。

このウィンチ１３の制御ボックス３０は第５図に示す操
作用の釦及び表示部を有している。釦３１．３２は動作
モード選択釦であり、３１が手動操作選択用、３２が自
動操作選択用である。３３は繰り出しスタート類、３４
は巻き上げスタート類、３５は緊急停止用釦である。

３δがワイヤ長さの設定表示部であり、長さ設定釦を構
成する釦３７〜４０の４個の釦で入力された数字が表示
されるようになっている。長さ設定釦の３７は子桁の数
字、３８は百桁の数字、３９は子桁の数字、４０は一桁
の数字を入力させるためのものである。釦４１はこの入
力させた数字をリセットするための釦である。

４２がワイヤ速度の設定ｋｌ　（速度データ）を表示す
る表示部であり、それを設定するための釦が４３、４４
である。この数字は秒速のメートル単位で、釦４３が一
桁、釦４４が小数点−桁の数字を入力する。ためのもの
である。釦４・５は入力させた数字をリセットさせるた
めのものである。

表示部４６はロータリエンコーダ３て積算又は減算され
たワイヤ長さを表示するもので、もう一方の表示部４７
は同様にロータリエンコーダ３からの出力を速度に換算
した値を表示するものである。

また、４８はこれらの表示をリセットするためのもので
ある。

本実施例の電気的回路は、第４図に示すようにＣＰＵ５
０を用いて各種入力から揺動シリンダ１７を動作させる
ように制御している。揺動シリンダ１７の回転軸１５に
はポテンショメータ５１が接続され、角度データをＡ／
Ｄ変換回路５２でデジタルに変換して入力している。演
算回路４及び加算減算回路５は前述したそれぞれのもの
と同一のものである。揺動シリンダ１７はソレノイドバ
ルブ５３〜５５によって動作させられる。ソレノイドバ
ルブ５３〜５５はそれぞれに接続されたソレノイドドラ
イバ５６〜５８で駆動される。ソレノイドバルブ５４の
動作で揺動シリンダ１７をその杆体１６がコントロール
レバー１０を停止位置に保持し、ソレノイドバルブ５３
は繰り出し方向に移動させるように揺動シリンダ１７を
動作させ、ソレノイドバルブ５５は逆に巻き上げ方向に
揺動させる。

上記実施例の動作を第６図〜第１０図のフローチャート
により以下説明する。

電源をオンとすると、表示器のチェックをし、ＲＯＭ、
ＲＡＭのメモリをチェックする。これらにエラーがあれ
ばそれを表示器に表示してプログラムを停止させ、停止
サブルーチンを行なう。

停止サブルーチンは第７図の通りであり、ソレノイドハ
ルツ５４をオンとして、揺動シリンダ１７の杆体Ｉ６を
コントロールレバー１０の停止位置に戻し、ブザーを一
定時間鳴らして止め、ソレノイドバルブ５４をオフとし
てそのときポテンショメータ５１の位置を読み込んで記
憶する。

次に、タイマー割り込みを０．５秒に設定し、８釦その
他による入力を待つ。入力がない場合そのままである。

以下、自動運転を行なう場合について説明するか、この
場合でも自動運転を行なわせる前に釦３１を押して手動
運転とする。そのときはフック１８は外す。フック１８
を外せばコントロールレバー１０は自由に操作すること
ができる。コントロールレバー１０を繰り出しにしてワ
イヤＷを巻取ドラムｌから引き出し、ガイド滑車２．縦
ローラ１４を通しダビット滑車１２に導く。このダビッ
ト滑車１２を通したワイヤＷの先端に側蓋Ｘを取り付け
た後、側蓋Ｘを海面Ｙ水面まて下ろし停止させる。

釦４１．４５．４８を押して各表示部の表示をリセット
する。

次にコントロールレバーｌＯにフック１８を掛け、釦３
２を押して自動モートに設定する。

第１０図のフローチャートでは手動モードでの動作も記
載されているが、これは本回路を用いて手動操作で動作
させること、いわゆるマニアル操作を意味するものでフ
ック１８を外してコントロールレバーｌＯを自由に操作
する手動操作を意味するものではない、すなわち、この
マニアル操作ではワイヤを繰り出すときには釦３３を押
すことによって揺動シリンダ１７を動作させ、その後そ
れを一回押すごとに速度を速くし、釦３４を押すことに
よって減速てきるようにしである。

本実施例は自動運転、手動運転のほかにこのようなマニ
アル運転も可能となっている。

自動運転の場合、釦３２を押す前に又は後に長さ設定釦
３７〜４０て長さデータを設定し、かつ、釦４３．４４
で速度データを設定し１次いでこれらのデータをチェッ
クし表示する。

しかる後、釦３３を押して動作開始させ、揺動シリンダ
起動サブルーチンがコールされる。

このサブルーチンは第８図のように、まず揺動シリンダ
の初期動作時間を計測し、ソレノイドバルブ５３をオン
とさせ、ポテンショメータ５１のデータを読み込む、そ
のデータが事前に設定しである角度を越えたときに初期
動作時間の計測を終了し、ソレノイドバルブ５３をオフ
としてその時間を記憶させる。このソレノイドバルブ５
３に応じて揺動シリンダ１７か動作し、コントロールレ
バー１０をその角度移動させて微速運転する。

ワイヤ繰り出しとともにロータリエンコーダ３からの出
力か長さ及び速度として入力され、表示部４６．４７に
表示される。

次に長さデータと等しいか否かが判定され、さらにその
前の減速長さか否かも判断されこれらがいずれも「ＮＯ
」の場合、揺動シリンタ起動後２秒以内か否かが判断さ
れる（第９図）。これがｒＹＥＳＪの場合、設定された
速度データと起動後２秒間の加速アルゴリズムに従って
ソレノイドバルブ５４の通電時間を計算し、その時間た
け通電してソレノイドバルブ５４を動作させ、揺動シリ
ンダ１７を移動させる。

２秒後の場合、入力されている速度データになるように
ソレノイドドライバ５６を動作させ、ソレノイドバルブ
５３を介して揺動シリンダ１７を動作させて一定の速度
とする。

一定速度で繰り出し中、減速長さに達したか否かを判断
し、ｒＹＥＳＪの場合速度データと停止５秒間の減速ア
ルゴリズムに従って、停止させるためのソレノイドバル
ブ５４の通電時間を計算する。

上記計算時間だけ通電し、揺動シリンダ１７を停止位置
にする。減速長さを通過したときから５秒以上かどうか
を判断し１以上の場合は停止サブルーチンをコールする
。同時に設定長さデータに達したか否かを判断し、これ
がｒＹＥｓＪの場合も停止サブルーチンをコールして停
止する。

ｆｌｕ　；ａｌｌが終了してワイヤを巻き上げる場合も
同様にして動作させ、自動的に側基が水面に達するまで
巻き上げる。その後は手動に切り換えて巻き上げる。

（発明の効果） 以上のように、本発明の自動ウィンチは、ワイヤの繰り
出し速度、繰り出し長さを予じめ設定てき、ワイヤの繰
り出し及び巻き上げを設定値に基づいて自動的に行うも
のであるから、海況ないしは［０目的に合ったウィンチ
操作が可能となるばかりでなく、従来のように作業者が
あやまって操作してΔＩ−器を破損させたり又は側基を
紛失したりする恐れがなく安全性か高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、 第２図は本発明の実施例ウィンチの側面図、第３図は同
正面図、 第４図は電気的回路構成図、 第５図は制ｕ４盤の正面図、 第６図から第１Ｏ図は動作フローチャート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻取ドラムを回転させる回転手段をコントロール
   レバーの操作で動作させることにより巻取ドラムに巻か
   れたワイヤの繰り出し及び巻き取りを行う自動ウインチ
   において、ワイヤの巻き取り及び繰り出し時にワイヤの
   巻き取り及び繰り出しに伴って回転するガイド滑車と、
   前記ガイド滑車の回転を検出するロータリエンコーダと
   、前記ロータリエンコーダの出力を入力としワイヤの巻
   き取り及び繰り出し速度として出力する演算回路と、前
   記ロータリエンコーダの出力を入力としその回転積算値
   を出力する加算減算回路と、ワイヤの繰り出し長さを設
   定する長さ設定釦と、繰り出し及び巻き上げ速度を設定
   する速度設定釦と、前記コントロールレバーに連結自在
   でありコントロールレバーを移動させる揺動手段と、前
   記演算回路、加算減算回路の出力及び速度設定釦、長さ
   設定釦で入力させられた速度データ、長さデータを入力
   とし、出力を前記揺動手段に与えるものであって、速度
   データと演算回路の出力とが一致する方向に前記コント
   ロールレバーを移動させ、かつ、前記加算減算回路の出
   力が長さデータと一致したときに前記コントロールレバ
   ーを回転手段が停止する位置へ移動させるように揺動手
   段を制御する制御回路とを有することを特徴とする自動
   ウインチ装置。