JPH0238297A - 平衡荷役装置 - 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、任意の重量を有するワークに対して、昇降機
がその重量に見合った力を出力することによって平衡状
態を実現し、人がワークに直接力を加えて、軽い力でワ
ークを昇降させることができる平衡荷役装置に関する。

〔従来の技術］ 平衡荷役装置は、昇降機が吊り上げたワークの重量を記
憶回路に記憶させ、この記憶させた重量に見合った駆動
力を昇降機に発生させ、重いワークに軽い力を加えてた
だけで容易にワークを昇降できるようにしている。そし
て、昇降機に作用する負荷が急変した場合、ワークが落
下したり、飛び跳ねたりする危険があるため、負荷の急
、変などに対する安全回路については、各種の提案がな
されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記の平衡荷役装置は、記憶回路に記憶させ
たワーク重量に応じて駆動力を発生するようになってお
り、正確なワーク重量が記憶されていない場合には、吊
り上げたワークが落下するという危険があるにもかかわ
らず、正確なワーク重量が記憶されているか否かを確認
することなく、レバー運転モードから平衡運転モードに
移行できるようになっていた。このため、記憶回路は、
ワークが床面と接触しているときの重量を記憶する場合
があり、このような場合、記憶したワーク重量が真の重
量より軽い値であるため、平衡運転モードにするとワー
クが落下する危険がある。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、レバー運転モード時において、正確なワーク
重量を記憶した場合にのみ、平衡運転モードへ移行する
ことができる平衡荷役装置を提供することを目的として
いる。

（課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明に係る平衡荷役装置
は、ワークを昇降させる昇降機と、この昇降機に作用す
る荷重を検出する荷重検出器と、昇降する前記ワークの
加速度を検出する加速度検出器と、前記昇降機の回転速
度を検出する速度検出器と、前記昇降機の回転位置を検
出する位置検出器と、前記昇降機の回転速度指令を出力
する速度指令器と、この速度指令器と前記各検出器との
出力に基づいて、前記昇降機の駆動力を、速度指令器の
出力に基づくレバー運転モード、前記荷重の変化に応し
て駆動する平衡運転モードとして演算する速度指令演算
回路と、前記速度指令器と前記荷重検出器との出力信号
に基づき、前記速度指令演算回路が求めた運転モードを
選択する速度指令選択回路とを有する平衡荷役装置にお
いて、前記速度指令器と前記荷重検出器との出力信号を
受け、前記レバー運転モード時に、前記荷重検出器の出
力信号の変化の割合の絶対値が、予め定めた時間以上継
続して予め定めた値よりも小さいときに、平衡運転モー
ドの選択を許可する信号を、前記速度指令演算回路に出
力する安全回路を設けたことを特徴としている。

荷重検出器の出力信号は、ワークの昇降に伴う加速度成
分を補正して用いることが望ましい。即ち、昇降機にか
かるワークの重量をＷ、荷重検出器の検出信号をＦ、重
力加速度をｇ、昇降するワークの加速Ｉをａとしたとき
、 Ｗ＝Ｆ／　（（ａ／ｇ）＋　１１　　　　−一一一一−
（１）として表されるワークＭＯＷの変化が、予め定め
た時間以上、予め定めた値より小さいときに、平衡運転
モードを許可するようにするとよい。

〔作用） 床面（地上）に置かれたワークを昇降機により吊り上げ
る場合、昇ＩＩ機にかかるワークの重量は、ワークを吊
り上げるに従って増大する。このため、荷重検出器の検
出信号（出力信号）もワークの吊り上げに伴って増大し
、その変化率も大きい。従って、このような場合、ワー
クの真の重量が求められないので、平衡運転モードへの
移行を禁止すそして、ワークが完全に吊り上げられて床
面がら離れると、昇降機にはワークの全型１　ｗ　ｏが
かかり、荷重検出器の検出信号の変化率が小さくなる。

従って、ある時間以上、荷重検出器の出力信号が小さな
値の状態が継続すれば、ワークは空中に吊り上げられ、
ワークの全型１（真の重１）Ｗ。が昇降機にかかってい
るものとして、このときの荷重検出器が検出したワーク
重量を記憶回路に記憶するとともに、平衡運転モードへ
の移行を許可する。

特に、前記の（１）弐ムこ示したＷの変化率を用いれば
、荷重検出器の出力信号のうち、ワークが昇降すること
による加速度成分が補正され、純粋のワーク重量による
昇降機の負荷を検出することになり、装置の安全性を増
すことができる。

すなわち、質ＩＭのワークを昇降機で吊り上げ、加速度
ａで上昇させると、この昇降機に作用する力（荷重検出
器の出力信号）Ｆは、 Ｆ＝Ｍ（ｇ＋ａ）　　　　　　　　　　　（２）と表す
ことができる。そこで、ワーク重１ｗ。をＷ、＝Ｍｇと
おくと、 Ｍ　＝　Ｗ　ｏ　／　ｇ　　　　　　　　　　　　　（
３）、’、Ｆ＝ＷＯ＋　（ｗｏ　　−ａ／ｇ）＝　（１
＋　（ａ／ｇ）　ｌ　Ｗｏ　　　　　　（４）Ｗｅ　＝
Ｆ／　（（ａ／　ｇ）　＋　１１　　　　　（５）床面
に置かれたワークが吊り上げられる場合、ワークの昇降
機に与える重量は、ワークが完全に持ち上げられるまで
増大する。そこで、この持ち上げられる過渡時のワーク
重量をＷとして、（５）式におけるＷｏをＷとおけば先
の（１）式が得られる。

従って、レバー運転モードにおいて荷重信号Ｆを補正し
た（１）式のＷの変化率を監視して、変化率が小さい状
態が続けば、記憶回路に正確なワーク重量が記憶された
ものと見なしてよく、平衡運転モードに移行しても安全
である。

〔実施例〕

本発明に係る平衡荷役装置の好ましい実施例を、添付図
面に従って詳説する。

第１図は、本発明の実施例に係る平衡荷役装置のブロン
ク図である。

第１図において、昇降機１０は、モータ１２とこのモー
タ１２によって回転駆動され、ワイヤ１４を巻き取り、
繰り出すドラム１６とからなっている。ワイヤ１４は、
先端部にレバー１８の操作量に応じた速度指令信号Ｒを
出力する速度指令器２０と、加速度検出器２２、荷重検
出器２４とが装着してあり、これらの速度指令器２０、
加速度検出器２２、荷重検出器２４を介してワーク２６
を吊り下げ、昇降させる。

速度指令器２０が出力する速度指令信号Ｒは、制御装置
２８内のモータ１２の運転モードに対応した駆動力を演
算する速度指令演算回路３０と速度指令選択回路３２、
および詳細を後述する安全回路３４に入力するようにな
っている。加速度検出器２２は、ワーク２６が昇降する
ときのワーク２６の加速度を求め、加速度信号ａを速度
指令演算回路３０と演算記憶回路３６とに入力する。ま
た、荷重検出器２４は、ワーク２６のモータ１２に作用
する荷重を検出し、荷重信号Ｆを速度指令演算回路３０
、速度指令選択回路３２および演算記憶回路３６人力す
る。

一方、モータ１２には、モータ１２の回転速度を検出す
る速度検出器３８と、モータ１２の回転位室（回転量）
を検出する位置検出器４０とが取り付けられている。そ
して、位置検出器４０が出力する回転位置信号θは、制
御装置２日の速度指令演算回路３０に入力される。また
、速度検出器３日が出力する回転速度信号りは、速度指
令演算回路３０に入力されるとともに、モータ駆動装置
４２の加算器４４に負帰還される。モータ駆動装置４２
は、加算器４４と電流増幅器４６とからなり、加算器４
４に速度指令演算回路３０の出力信号が入力する。そし
て、電流増幅器４６は、加算器４４から入力する増幅率
で電流を増幅し、駆動電流をモータ１２に供給する。

一方、演算記憶回路３６は、加速度検出器２２からの加
速度信号ａと荷重検出器２４からの荷重信号Ｆとから、
前記した（５）式に基づき真のワーク重量Ｗ０を演算し
て記憶するとともに、真のワーク重量Ｗ０を速度指令演
算回路３０に入力する。

また、演算記憶回路３６は、（１）弐に基づくワークの
重量信号Ｗと真のワーク重ＩＷ、を記憶したことを示す
記憶完了信号ＯＫを安全回路３４に出力する。安全回路
３４は、速度指令信号Ｒ，重量信号Ｗ、記憶完了信号Ｏ
Ｋとに基づき、選択許可信号を速度指令選択回路３２に
与える。速度指令選択回路３２は、レバー運転モードま
たは平衡運転モードの選択信号を速度指令演算回路３０
に出力する。

安全回路３４は、第２図に示したように、演算記憶回路
３６からの重量信号Ｗを微分する微分回路５０と、微分
回路５０が微分した専の絶対値を予め定めた値ε、と比
較する絶対値比較回路５２とを存している。この絶対値
比較回路５２の出力信号は、インバータ５６とＡＮＤ回
路５８の一方の入力端子に入力する。ＡＮＤ回路５８の
他方の入力端子は、ＯＲ回路６０の出力端子に接続しで
ある。このＯＲ回路６０の入力端子には、演算記憶回路
３６が出力する記憶完了信号ＯＫと、速度指令器２０が
出力する速度指令信号Ｒを予め定めた値ε８と比較する
絶対値比較回路６２の出力信号とが入力するようになっ
ている。

ＡＮＤ回路５８の出力信号はタイマ６４のスタート端子
にタート信号として与えられ、インバータ５６の出力信
号はタイマ６４のリセント端子にリセント信号として与
えられる。タイマ６４は、予め定められた時間まで計数
すると、出力端子からタイムアツプ信号「１」をラッチ
回路６６に入力する。また、このランチ回路６６は、演
算記憶回路３６から記憶完了信号ＯＫがランチタイミン
グ信号として入力しており、出力信号を速度指令選択回
路３２に出力する。速度指令選択回路３２は、モータ回
転速度指令部６８が切り替え部７０を介して、速度指令
演算回路３０の平衡運転モード（バランスモード）演算
部７２または速度指令器による運転モード（レバー運転
モード）演算部７４を選択し、これらの演算部７２．７
４の出力信号をモータ駆動装置４２に人力する。

上記の如く構成した実施例の作用は、次のおとりである
。

速度指令演算回路３０は、本願出願人の出願に係る特願
昭６２−２８３１５９号に記載のモード切換回路を除く
演算回路、または特願昭６３−２０３９８号に記載のモ
ード選択演算部を除く演算回路に相当し、速度指令選択
回路３２は上記した特願昭６２−２８３１５９号に記載
のモード切換回路と判断回路とを合わせたものに相当し
ている。

そして、これらの動作の詳細は、特願昭６２−２８３１
５９号、特願昭６３−２０３９８号に記載されおり、本
願発明の要旨に直接関係しないため、その説明を省略す
る。

安全回路３４は、速度指令選択回路３２と連動して動作
するようになっており、平衡運転モードが選択されてい
る時のみ作動する。

安全回路３４は、速度指令器２０からの速度指令信号Ｒ
を読み込み、速度指令信号Ｒの絶対値Ｒ１を絶対値比較
回路６２において予め定めた値ε５と比較する。このε
、は、零に近い値であり、絶対値比較回路６２は、ＩＲ
ｌ〈ε、ならばレバー１８が操作されていないことを示
す「０」をＯＲ回路６０に送出し、ＩＲｌ〉ε８ならば
レバー１８が操作されていることを示す「１」をＯＲ回
路６０に送出する。

ＯＲ回路６０には、また演算記憶回路３６が出力する真
のワーク重量Ｗ０を記憶したことを示す記憶完了信号Ｏ
Ｋが入力するようになっており、絶対値比較回路６２か
らのｒｌ、または記憶完了信号ＯＫの少なくとも何れか
一方が人力してくると、ＡＮＤ回路５８に「１」を出力
する。なお、演算記憶回路３６が、真のワーク重量Ｗ。

を記憶するタイミングは、前記した特願昭６３−２０３
９８号に詳述しである。

安全回路３４に入力した演算記憶回路３６からの重量信
号Ｗは、微分回路５０で微分された後、絶対値比較回路
５２に入力する。絶対値比較回路５２は、１古１を予め
定めた値ε、と比較する。

床面にあるワークを吊り上げる場合、昇降機１０、すな
わちモータ１２に作用するワーク重量（荷重検出器２４
の出力信号に基づき（］）弐から得られた重量信号Ｗ）
とモータ１２の回転量（回転位置信号θ）との間には、
第３図に示したような関係があり、モータ１２がワーク
２６を完全に吊り上げるまで（領域Ｉ）は、重量信号Ｗ
がモータ１２の回転量に比例して増加する。そして、ワ
ークが完全に床面から離れると（領域■）、重量信号Ｗ
は真のワーク重Ｎ　ｗ　ｏに等しい値となって一定とな
る。そこで、絶対値比較回路５２は、１専Ｉ〈ε、のと
きにワーク２６が床面を離れたことを示す「１」をＡ　
Ｎ　Ｄ回路５８に出力し、Ｉ専１〉ε。

のとき「０」をＡＮＤ回路５日に出力する。ＡＮＤ回路
５８は、ＯＲ回路６０と絶対値比較回路５２とから同時
に「１」が入力してくると、「１」をタイマ６４のスタ
ート端子に入力する。従って、タイマ６４は、速度指令
器２０のレバー１８が操作されているレバー運転モード
のとき、または演算記憶回路３６が真のワーク重量Ｗ０
を記憶した後、重量信号Ｗの変化率がε、より小さいと
、計数を開始する。そして、タイマ６４は、重量信号Ｗ
の変化率がε、より大きくなると、絶対値比較回路５２
の出力したｒＯ」がインバータ５Ｇで反転され、「１」
となってリセット端子に入力し、リセットされる。

タイマ６４は、リセット端子にリセット信号が入力して
こない状態が所定時間継続すると、タイムアツプ信号「
１」をラッチ回路６６に入力する。

このラッチ回路６６には、記憶完了信号ＯＫがラッチタ
イミング信号として入力してくる。そして、ラッチ回路
６６は、記憶完了信号ＯＫが入力してこない間は「０」
を出力し、速度指令選択回路３２に平衡運転モードの選
択を禁止させる。一方、演算記憶回路３６が真のワーク
重量Ｗ０を記憶して記憶完了信号ＯＫを出力すると、こ
の出力信号がランチ回路６６にラッチタイミング信号と
して入力し、ラッチ回路６６はタイマ６４から入力した
「１」をラッチし、平衡運転モードの選択を許可する信
号「１」を速度指令選択回路３２に出力する。

なお、前記実施例においては、重量信号Ｗがε、より小
さいときに、平衡運転モードを許可する場合について説
明したが、重量信号Ｗの代わりに荷重信号Ｆを用いても
よい。また、前記実施例においては、１専１〈ε、が所
定時間継続したときに、平衡運転モードの選択を許可す
る場合について説明したが、１１／ｌ＜ε、になった後
、モータ１２の回転量が所定値以上増加したときに、平
衡運転モードの選択を許可するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く、本発明によれば、真のワーク重量
を記憶したときのみ平衡運転モードの選択を許可するよ
うにしたことにより、平衡運転モード時にワークが落下
する、といった危険を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る平衡荷役装置のブロック
図、第２図は前記実施例の安全回路のブロック図、第３
図は床面に置かれたワークを吊り上げるときのモータの
回転位置と、モータに作用するワーク重量との関係を示
す図である。 １０−−−−一昇降機、１２−−−−モータ、２０　−
一−−速度Ｉ指令器、２２−一一−−加速度検出器、２
４−・−荷重検出器、２６−−−−−−ワーク、２８−
−一制御装置、３０　−一一一−速度指令演算回路、３
２　−一一一一一速度指令選択回路、３４−−−−−一
安全回路、３６−　演算記憶回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークを昇降させる昇降機と、この昇降機に作用
   する荷重を検出する荷重検出器と、昇降する前記ワーク
   の加速度を検出する加速度検出器と、前記昇降機の回転
   速度を検出する速度検出器と、前記昇降機の回転位置を
   検出する位置検出器と、前記昇降機の回転速度指令を出
   力する速度指令器と、この速度指令器と前記各検出器と
   の出力に基づいて、前記昇降機の駆動力を、速度指令器
   の出力に基づくレバー運転モード、前記荷重の変化に応
   じて駆動する平衡運転モードとして演算する速度指令演
   算回路と、前記速度指令器と前記荷重検出器との出力信
   号に基づき、前記速度指令演算回路が求めた運転モード
   を選択する速度指令選択回路とを有する平衡荷役装置に
   おいて、前記速度指令器と前記荷重検出器との出力信号
   を受け、前記レバー運転モード時に、前記荷重検出器の
   出力信号の変化の割合の絶対値が、予め定めた時間以上
   継続して予め定めた値よりも小さいときに、平衡運転モ
   ードの選択を許可する信号を、前記速度指令演算回路に
   出力する安全回路を設けたことを特徴とする平衡荷役装
   置。