JPH0558600A - 負荷昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 従来の昇降装置のように定格荷重を越えた段
階ですぐに上昇動作ができなくなってしまうようなこと
を避け、負荷の重量が定格荷重付近になった場合は、序
々に上昇速度を低下させ昇降装置の安全率の範囲内（例
えば１０％オーバー）で上昇の動作を停止させ生産ライ
ンの停止をなくする。また、作業者が定格荷重付近の負
荷を扱っていることが判り操作性・安全性の向上した負
荷昇降装置を提供する。 【構成】 速度演算部からの速度の演算結果を昇降機構
に対する駆動信号とすることで、この出力信号に対応し
た速度で昇降機構は昇降動作を実施し、速度検出器から
の速度検出信号のフィードバックを受け、昇降機構は演
算された速度指令信号に対応した速度で昇降動作を実施
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、巻き上げ式あるいは平
行四辺形リンク式などの機構を電動機等のアクチュエー
タを用いて負荷を昇降し、アクチュエータを駆動する駆
動回路と、負荷の重量を検出する荷重検出器と、作業者
が速度又は位置を指令する指令器を持ち指令器を操作す
ることにより負荷を昇降できるようにした負荷昇降装置
の安全回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の負荷平衡装置の安全回路として
は、例えば特開平１−３０３２９６（平衡荷役装置の安
全回路）がある。

【０００３】この従来装置は速度指令手段にて負荷を昇
降させる場合、負荷の重量を荷重検出器により検出し、
その重量が定格荷重より大きく且つ指令信号が負荷を上
昇させる方向の時に、前記の指令手段からの指令信号を
駆動手段に伝えないように動作する安全回路を設ける。
これにより、定格荷重以上の重量の負荷を上昇させず下
降方向のみ動作可能とすることで、定格荷重以上の重さ
の負荷を誤って上昇することを防止するようになってい
る。また、さらに加速度センサを追加し負荷の重量をよ
り正確に演算し上昇中に負荷が揺れた場合においても過
負荷の誤判断を防ぐようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、昇降手段により昇降される負荷の重量が定格荷重を
越えると装置が上昇しない構造となっているが、実際の
生産ラインにおいては昇降される負荷は同一の製品であ
っても全く同じ重量ではなく多少のバラツキがある。こ
の為、定格荷重付近の負荷を連続して扱うような場合に
は、物によっては定格荷重を少し越えるといったことが
よくある。この場合、定格荷重を越えた品物がラインを
流れるてくると、その品物は扱えず生産ラインがストッ
プしてしまう事が生じる事がある。

【０００５】本発明はかかる問題点を解決する為になさ
れたもので、昇降手段には定格荷重が決められてはいる
が、実際には定格荷重を越えてもすぐに昇降機構の強度
限界になることはなく、かなりの安全率を有しているの
が普通である。そこで従来の昇降装置のように定格荷重
を越えた段階ですぐに上昇動作ができなくなってしまう
ようなことを避け、負荷の重量が定格荷重付近になった
場合には、序々に上昇速度を低下させ昇降装置の安全率
の範囲内（例えば１０％オーバー）で上昇の動作を停止
させるようにすることで、生産ラインの停止がなくな
る。また、作業者にも定格荷重付近の負荷を扱っている
ことが判る為、操作性・安全性の両方が向上した負荷昇
降装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による負荷昇降装
置は、負荷を昇降する負荷昇降機構と、この昇降機構を
駆動する駆動機構と、負荷の重量を検出する荷重検出器
と、負荷昇降機構の速度を検出する速度検出器と、作業
者が昇降機構の速度を指令する操作レバーに接続された
速度指令器と、これらの出力信号により昇降機構の最高
速度を演算する速度演算部で、負荷昇降機構の移動方向
と負荷の重量により昇降機構の速度を制御する。

【０００７】

【作用】昇降機構により負荷を吊って昇降動作をさせる
際の昇降速度は作業者による操作レバーの操作量の変化
に対応して速度指令器から速度指令信号として、また吊
られた負荷の重量は荷重検出器により検出され、それぞ
れの信号は速度演算部に入力される。

【０００８】速度演算部では昇降機構に対しての速度を
演算し、速度指令器からは操作レバーの操作量に比例し
て変化した速度指令信号が入力され、吊られた負荷の重
量に対応した速度特性となるように演算が実施され、上
昇時には定格荷重付近から昇降機構の最高速度を徐々に
低下させ定格荷重＋αの重量にて停止するように、下降
時の最高速度は荷重により変化させずに一定の値として
演算制御される。

【０００９】速度演算部からの速度の演算結果を昇降機
構に対する駆動信号とすることで、この出力信号に対応
した速度で昇降機構は昇降動作を実施し、速度検出器か
らの速度検出信号のフィードバックを受け、昇降機構は
演算された速度指令信号に対応した速度で昇降動作を実
施する。

【００１０】以上のようにすることで、定格荷重付近に
おいて昇降機構の昇降特性が改善され、上昇時には定格
荷重を越えた場合においても昇降機構が即停止すること
もなく、また下降時には負荷の重量には無関係となるた
め上昇動作が停止するような重量の時においても正常に
下降するため非常に扱いやすくなる。

【００１１】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１乃至図３を用い
て説明する。

【００１２】平行リンク式の昇降機構１は昇降駆動用の
モータ２と歯車機構３により昇降駆動され、昇降機構１
の先端には負荷４を吊る吊り具５が設けられ、負荷４が
吊られている。さらに昇降機構１の昇降速度を指令する
速度指令器６の操作レバー７が設けられており、速度指
令器６からの速度指令信号Ｓは速度演算部８に入力され
ている。負荷４を吊る吊り具５は負荷４の重量Ｗを検出
する荷重検出器９に取付けられており、荷重検出器９か
らの荷重信号ＷＡは速度指令信号Ｓと同様に速度演算部
８に入力されている。

【００１３】また、前記昇降機構１に吊られた負荷４の
重量Ｗは荷重検出器９で検出され、荷重信号ＷＡとして
速度演算部８に現在の重量として入力される。また、こ
の荷重信号ＷＡは、速度指令器６からの速度指令Ｓと共
に速度演算部８において前記昇降機構１の昇降速度を演
算する為の入力として使用される。さらに、この速度演
算部８には前記昇降機構１の定格重量ＷＴが設定されて
おり、負荷４の重量Ｗと速度指令信号Ｓとが常時比較演
算されている。

【００１４】この速度演算部８からの出力となる速度演
算信号ＳＳは昇降機構１を昇降駆動する駆動モータ２の
駆動装置１１に駆動信号Ｘとして入力される。さらに前
記、昇降駆動用のモータ２には昇降機構１の速度を検出
する為に速度検出器１０が設けられ、速度検出信号ＳＲ
は駆動装置１１に帰還入力される。次に本発明による負
荷昇降装置の安全回路の動作について説明する。

【００１５】作業者が操作レバー７を操作することによ
り速度指令器６から速度指令信号Ｓが出力され、速度演
算部８により演算を実施し駆動信号Ｘを駆動モータ２の
駆動装置１１に出力することで、昇降機構１は操作レバ
ー７の操作量に比例した速度で昇降動作を実行する。こ
の時、速度演算部８には操作レバー７に接続された速度
指令器６から速度指令信号Ｓと、昇降機構１に吊られた
負荷４の重量Ｗを荷重検出器９により検出した荷重信号
ＷＡがそれぞれ入力される。

【００１６】速度演算部８では内部に設定された昇降機
構１の定格重量ＷＴの値により図３のような速度特性が
演算設定されており、昇降機構１の上昇時における最高
速度が昇降機構１に吊られた負荷４の重量Ｗによって決
定される。この結果、昇降機構１は定格重量ＷＴを越え
る重量の負荷４を吊って上昇動作をするまでは昇降装置
本来の最高速度で動作を実施し、負荷４の重量が定格重
量ＷＴを越えると昇降機構１の上昇における最高速度は
序々に低下して行き定格荷重ＷＴ＋αの重量（昇降機構
１の安全率により決定された重量で例えばＷＴ×１１０
％の値）にて停止してしまうように設定されている。こ
の時、昇降機構１の下降時の速度特性は負荷４を安全に
下降させる必要がある為、荷重により変化させずに一定
の値として制御される。

【００１７】この結果、定格荷重付近の重量の負荷４を
連続的に昇降操作した場合においても、負荷４の重量が
定格荷重を越えた瞬間に昇降機構１が停止することがな
いので作業の中断がなく、定格荷重を越えた負荷４の場
合には上昇速度を下げることで昇降機構１に無理な力が
加わることも避けられる。

【００１８】以上本実施例によれば、昇降機構は負荷の
重量が定格荷重に達したところから序々に上昇速度を制
限して行く為、さらに加速度センサ等を用いて正確な負
荷の荷重を測定しなくてもよい。又、定格荷重付近の負
荷を連続的に吊って作業を行なっている場合、重量のバ
ラツキにより定格荷重を越えた製品が生産ラインを流れ
てきても作業が中断することもなく作業性の向上がはか
れると共に、昇降機構の安全率を越えるような重量の製
品については動作しない為安全性も向上する。

【００１９】（他の実施例）次にその他の実施例につい
て図４乃至図７を用いて説明する。

【００２０】昇降機構１は第１の実施例と同様に昇降駆
動用のモータ２と歯車機構３により昇降駆動され、先端
には吊り具５により負荷４が吊られている。さらに昇降
機構１の昇降位置を指令する位置指令器１２の操作レバ
ー７が設けられており、位置指令器１２からの位置指令
信号ＳＡはデジタル変換され位置演算部１３に入力され
昇降機構１の昇降位置の目標位置を指令する目標カウン
タ１４のカウント値を増減する。

【００２１】前記昇降機構１に吊られた負荷４の重量Ｗ
は荷重検出器９にて検出され、この荷重検出器９からの
荷重信号ＷＡも同様にデジタル変換され位置指令信号Ｓ
と同様に位置演算部１３に現在の重量として入力されて
いる。

【００２２】位置演算部１３の演算部１５からの信号
は、アナログ変換され昇降機構１を昇降駆動する駆動信
号Ｘとして駆動モータ２の駆動装置１１に出力すること
で、昇降機構１は操作レバー７の操作量に比例した位置
の変化速度で昇降動作を実行する。この昇降機構１の位
置は位置検出器１６にて検出され位置演算部１３の現在
カウンタ１７に入力され前記目標カウンタ１４の値と常
時比較され位置の偏差として演算に使用される。

【００２３】位置演算部１３では、デジタル変換された
荷重信号ＷＡと内部に設定された定格荷重ＷＴとを基に
して昇降機構１の位置の移動速度を演算し、定格荷重以
上の負荷４が吊られた場合には上昇特性を第１の実施例
と同様に図３のようにすることで同様の効果を得る事が
できる。

【００２４】また、図６に示すように負荷４の重量によ
る速度の上昇特性を定格荷重から変化させるのでなく、
定格荷重をはさんで定格荷重に達する前から序々に低下
させ定格荷重を越えたところで停止するような特性（例
えば定格荷重の±５％の幅で変化させる）にすることで
も同様の効果を得る事ができる。

【００２５】さらに、図７のように定格荷重に達する前
（例えば定格荷重の９０％の重量）から序々に低下させ
定格荷重に達したところで停止するようにしても同様の
効果が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明を実施するこ
とで、昇降機構は負荷の重量が定格荷重付近に達したと
ころから序々に上昇速度が低下してゆくように制御され
ることから、正確に負荷の重量を測定する必要もなく昇
降機構の安全率を考慮した荷重のところで停止するよう
な特性を有する。

【００２７】この為、実際の生産ラインで昇降装置を使
用する場合、特に組立てラインのように部品を組合わせ
てゆくような場合には製品の重量は同一ではなく多少の
バラツキがあるのが普通であり、このような場合でも製
品によっては吊れないといったことはない。このため、
生産ラインを停止させることもなく作業性も良く、また
定格荷重を越えるような重量の負荷の場合には速度が低
下してゆく為作業者にも重量物を扱っていることが判
り、操作性・安全性の両方が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の機構構成図、

【図２】その制御ブロック図、

【図３】本発明の第１の実施例における速度特性の説明
図、

【図４】本発明の第２の実施例の機構構成図、

【図５】その制御ブロック図、

【図６】本発明における他の実施例の速度特性の説明
図、

【図７】本発明における他の実施例の速度特性の説明
図。

【符号の説明】

１…昇降機構、 ２…昇降駆動用モータ、 ４…負
荷、６…速度指令器、 ７…操作レバー、 ８…速度
演算部、９…荷重検出器、 １０…速度検出器、
１２…位置指令器、１３…位置演算部、 １４…目標
カウンタ、 １６…位置検出器、１７…現在値カウン
タ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷を昇降する機構と、この荷の昇降機構
   を駆動するモータと、昇降機構の昇降速度を検出する手
   段と、荷の重量を検出する手段と、作業者が昇降機構の
   速度を指令する手段を持った負荷昇降装置において、前
   記の荷の重量を検出する検出器からの荷重信号が昇降機
   構の定格荷重付近になった時点から、昇降機構が荷を上
   昇させる方向に動作する時の速度を暫減させるように制
   御する演算部を持った安全回路を有することを特徴とす
   る負荷昇降装置。
2. 【請求項２】 荷を昇降する機構と、この荷の昇降機構
   を駆動するモータと、昇降機構の昇降位置を検出する手
   段と、荷の重量を検出する手段と、作業者が昇降機構の
   位置を指令する手段を持った負荷昇降装置において、前
   記の荷の重量を検出する検出器からの荷重信号が昇降機
   構の定格荷重付近になった時点から、昇降機構が荷を上
   昇させる方向に動作する時の位置の変化速度を暫減させ
   るように制御する演算部を持った安全回路を有すること
   を特徴とする負荷昇降装置。