JPH0822719B2 - 走行台車の衝突防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ホイストやクレーン等の走行台車が他の走
行台車或は固定物体と衝突すること、或は走行台車のホ
イスト等に懸吊された物体が他の物体に衝突することを
防止する走行台車の衝突防止装置に関する。

＜従来の技術＞ ホイストやクレーン等のレール上を走行する走行台車
には、同一レール上を走行する他の走行台車との衝突や
固定物体との衝突、或は走行台車のホイスト等によつて
懸吊された物体と他の物体との衝突を防止するために、
衝突防止装置が使用され、このような装置として、従
来、光線式の衝突防止装置がある。

この種の衝突防止装置は、第５図に示すように、走行
台車41上に反射形の光電スイツチ43を他の走行台車42の
方向に対しθ度傾けて設置し、他の走行台車42上には反
射板44を光電スイツチ43に向けて取付けて構成され、走
行台車41が他の走行台車42に対し一定の距離内に接近し
たとき、光電スイツチ43の投光器から投光された光が他
の走行台車上の反射板44で反射されて光電スイツチ43の
受光器に入り、これによつて光電スイツチ43が作動して
走行台車41の停止回路を作動させ、走行台車41を停止さ
せるように動作する。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、従来のこの種の衝突防止装置は、工場
内など塵が多い場所で使用されるため、光電スイツチの
光学系や反射板の汚れがひどくなると、走行台車同志又
は走行台車と固定物体が接近した場合であつても光電ス
イツチが作動しなくなり、非常停止がかからなくなる恐
れがあつた。

また、走行台車の停止位置又は台車間の停止間距離は
光電スイツチと反射板の設置角度によつて決るため、一
度装置を設置した後に、走行台車のホイスト等により懸
吊する物体の大きさや重さに応じて停止位置や停止距離
を変更したい場合には光電スイツチと反射板の設置角度
を再調整する必要があり、容易に停止位置や停止距離の
変更ができない問題があつた。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、上記の点にかんがみなされたもので、走行
台車の停止距離の設定変更を容易に行なうことができ、
また、塵などによる光学系の汚れや回路異常においても
停止信号を出力して安全確実にクレーン、ホイスト等の
走行台車の衝突を防止し得る衝突防止装置を提供するも
のであり、以下のように構成される。

すなわち、本発明の衝突防止装置は、第１図の全体構
成図に示すように、他方の走行台車又は固定物体に設置
された反射板に向けて投光し反射板から反射された光ス
ポツトを半導体位置検出素子で受光しこの素子からの位
置検出信号に基づき反射板までの距離を算出し、測定距
離データを出力する距離測定器１と、走行台車の停止距
離間隔を設定しその設定距離データを出力する距離設定
器２と、距離測定器１から送られた測定距離データと距
離設定器２から送られた設定距離データとを比較し、測
定距離データが設定距離データより小さくなつたとき、
又は測定距離データが異常値となつたとき、停止信号を
出力する演算処理手段３と、演算処理手段３から出力さ
れる停止信号を入力し走行台車の走行を停止制御する停
止回路４と、他方の走行台車又は固定物体に設置された
反射板に向けて投光する投光器と投光器からの投光を反
射板を介して受光する受光器とを有し、受光器が受光し
て受光信号を出力可能な距離範囲が前記距離測定器の有
効測定距離範囲と一致するように設置された光電スイッ
チ11と、距離測定器１で測定された測定距離データが距
離設定器２の設定距離データより大きく、且つ光電スイ
ッチ11の受光器から受光信号が出力されないとき、警報
を発生する警報発生手段５と、を備えて構成したもので
ある。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図のブロツク図において、10は他の走行台車との
間隔距離を測定する距離測定器であり、反射板14が他の
走行台車12に設置され、測定器本体が反射板14に対向し
て一方の走行台車13上に設置される（第３図）。この距
離測定器10は、PSD（半導体位置検出素子）を使用し三
角測量の原理を用いて距離を測定する構造であり、駆動
回路16によつて駆動され赤外光などをレンズを介して反
射板14に向けて投光するLED17、LED17から投光され反射
板14により反射された光をレンズを介して受光するPSD1
8、及びPSD18から送られた１次元の位置検出信号を入力
しこの信号に基づき測定器10から反射板14までの距離を
演算する距離演算回路19とを備えて構成され、距離演算
回路19からのアナログ出力信号はA/Dコンバータ20によ
りデジタル値に変換され、後述のマイクロコンピユータ
に入力されるように接続される。PSD18は、測定器本体
から反射板までの距離に応じて変位する光スポツトをそ
の表面で受け、その光スポツト位置から両側の出力端子
までの距離に逆比例して分割された光電流を両側出力端
子から出力する半導体素子である。11は走行台車13上に
わずかに傾斜して設置された反射形の光電スイツチで、
反射板15がこの光電スイツチ11に対向した他の走行台車
12上に設置され、所定の距離範囲内では、光電スイツチ
11の投光器21から走行台車の進行方向に対しわずかに傾
斜して投光された光は反射板15により反射されその受光
器22に受光される構造である。光電スイツチ11は投光器
21からLED等をパルス電流により駆動して変調光を投光
し、この変調光をホトダイオード等の受光器22で受光
し、受光信号を積分及び波形整形して出力する。また、
光電スイツチ11はその受光信号を出力し得る範囲を例え
ば10mとするように、走行台車13の進行方向に対し例え
ば３度傾斜するように設置され、この10mという光電ス
イツチ11の受光信号出力可能な距離範囲は前述の距離測
定器10の距離測定範囲と一致するものである。すなわ
ち、この光電スイツチ11は走行台車12と13の距離間隔が
距離測定器10の距離測定可能範囲内にあることを示す信
号を出力するように使用される。走行台車12、13の走行
範囲は例えば20m、30mと長いものもあり、走行台車間が
最大となる距離を測定器で測定することは可能である
が、最大測定距離が長くなればそれだけ測定器の構造を
高精度にする必要がある。そこで、走行台車12、13間の
衝突或は走行台車のホイスト等により懸吊した物体の衝
突防止を目的としてその間の距離を測定するのであるか
ら、距離測定器10は走行台車の最大走行距離を測定する
必要がなく、光電スイツチ11を使つて距離測定可能範囲
を監視することにより、距離測定器10の構造を簡略化す
ることができる。

距離測定器10と光電スイツチ11の出力側は演算処理手
段となるマイクロコンピユータに接続される。このマイ
クロコンピユータは、所謂ワンチツプCPUを用いて構成
されるものであり、予め記憶されたプログラムデータに
基づき各種演算処理を実行するCPU23、プログラムデー
タ等の固定情報を記憶するROM24、測定距離や設定距離
等のデータを読み出し書き込み可能に記憶するRAM25、
各種信号、データの入出力を行なう入出力回路26を備
え、各ユニツトはコモンバス27を介して相互に接続さ
れ、データや制御信号の伝達が行なわれる。

入出力回路26には、距離測定器10によつて測定された
測定距離を数値表示する７セグメント方式LCD等の表示
器28、走行台車12、13間の危険距離つまり走行を停止さ
せる距離を操作者が予め設定するための距離設定器29
（例えばデジタルスイツチ）が接続される。この距離設
定器29に設定する距離は走行台車の速度、走行台車のホ
イスト等により懸吊される物体の大きさ、重さに応じて
任意に決定される。さらに、走行台車13の図示しない走
行用モータを停止させる停止回路31が入出力回路26に接
続される。この停止回路31は入出力回路26から直接出力
される停止信号により作動すると共に、異常検出回路30
から送られる異常信号によつても停止作動を行なう。異
常検出回路30はトリガー回路から構成され、CPU23が各
ルーチン毎に出力させるチエツクパルス信号を入力し、
CPU23が正常に動作していれば一定時間毎に入力される
チエツクパルス信号を監視し、チエツクパルス信号が一
定時間経過しても入力されない場合、CPU23の異常とみ
なして異常信号を出力する。32は入出力回路26に接続さ
れた警報灯であり、走行台車12、13の間隔が距離測定器
10の測定範囲より長くなりつまり光電スイツチ11の受光
範囲外に走行台車12、13の間隔が開いた場合、点灯す
る。

次に、上記構成の衝突防止装置の動作を、CPU23が実
行する第４図のフローチヤートに基づいて説明する。

CPU23は、電源投入により又はリセツトスイツチのオ
ンにより、先ずステツプ100を実行し、CPU23の各レジス
タ等をリセツトする等、初期化を行ない、次にステツプ
110で、光電スイツチ11から送られる受光信号を取り込
む。この時、走行台車12と13の間隔は例えば10m（これ
は距離測定器10の測定可能な最大距離）以内の有効域に
あり、光電スイツチ11は、この距離内にあつてそのレベ
ルの汚れ等が無く正常に動作していれば受光信号を出力
している。そこで、次のステツプ120では光電スイツチ1
1からの受光信号が有るか否かを測定し、受光信号が入
力されなければ、ステツプ200にジヤンプし、光電スイ
ツチ11がそのレンズの汚れなどにより正常に動作してい
ないものとして停止信号を停止回路31に出力し、走行台
車13を停止させる。一方、正常に受光信号が入力されて
いる場合、ステツプ120からステツプ130に進み、距離測
定器10のPSDにより測定され演算回路19により演算され
た走行台車間の測定距離データを取り込む。そして、ス
テツプ140にて、測定距離データが正常であるか否かつ
まり、測定距離データが現実的にありえない零であつた
り測定範囲外の例えば10mを越えた値であつたりしない
か否かを測定し、距離データが零や最大値を越えた値の
場合には、距離測定器10のレンズの汚れ等異常があるも
のとして、ステツプ200にジヤンプし、停止信号を出力
する。一方、ステツプ140で、距離データが正常と判定
されれば、次にステツプ150に進み、表示器28に走行台
車間の測定距離を表示する。

続いて、ステツプ160に進み、操作者が予め距離設定
器29によつて設定した設定距離（例えば1m）とステツプ
130で取り込んで測定距離を比較し、測定距離の方が小
さい場合、走行台車12と13との間隔が狭く危険状態とな
つたとみなして、次にステツプ200にジヤンプし、停止
信号を出力して走行台車13を停止させる。一方、ステツ
プ160にて、設定距離より測定距離の方が大きいと判断
された場合、次にステツプ170に進み、光電スイツチ11
から送られる受光信号を取り込み、ステツプ180にて、
受光信号が入力されたか否かを判定する。そして、受光
信号が入力された場合には、次にステツプ190に進み、
チエツクパルス信号を１個異常検出回路30に出力した
後、再びステツプ130に戻り、上述したようなステツプ1
30〜190の処理が繰り返し実行され、走行台車12、13間
の異常接近や距離測定器10の異常があれば、ステツプ20
0に進み、停止制御が行なわれる。一方、ステツプ180に
て、受光信号が入力されないと判定された場合、次にス
テツプ210に進み、走行台車12と13の距離が光電スイツ
チ11の有効検出範囲つまり距離測定器10の有効測定範囲
より大きく開いたものとして、信号を警報灯32に出力
し、警報灯32を点灯させて操作者に任意を与える。そし
て、ステツプ190にてチエツクパルス信号を異常検出回
路に出力した後、再びステツプ130に戻る。

なお、停止信号が出力されず、正常に装置が作動し走
行台車が衝突の危険ない状態であれば、CPU23が正常に
動作する限りステツプ190においてチエツクパルス信号
が異常検出回路30に出力されるため、異常検出回路30か
らは何の信号も出力されない。しかし、CPU23に異常が
生じてステツプ190が実行されなくなり、チエツクパル
ス信号が一定時間経過しても異常検出回路30に入力され
ないとき、この回路30から非常停止信号が停止回路31に
出力されて、停止回路31が作動し走行台車13は停止し、
CPU23の異常による衝突事故は防止される。

このように、走行台車12、13が予め設定した安全限界
範囲内に接近した場合には走行台車13が停止し衝突は防
止され、また光電スイツチ11や距離測定器10のレンズが
汚れたりなどして正常に動作しなくなつた場合には自己
診断を行なうことにより異常を検出し、停止信号を出力
して走行台車13を停止させ、衝突を未然に防止する。

ホイストを搭載した走行台車の場合、ホイストが吊り
上げる物体の大きさが大きくなる程、他の走行台車との
安全距離間隔を大きくした方がよいが、距離設定器29に
よりこの安全距離つまり走行台車を停止させる停止距離
を自由に設定できるため、ホイスト等の操作性を良くし
ながら衝突を防止できる。

なお、上記実施例では一方の走行台車に反射板を設置
し、他の走行台車に光電スイツチと距離測定器を搭載
し、他の走行台車の駆動用モータを停止させてこれを停
止させたが、反射板を設置した走行台車を停止させるよ
うにすることも可能であり、また、反射板又は光電スイ
ツチと距離測定器のどちらか一方を固定物体上に設置
し、この固定物体に対し走行台車を所定距離間隔で停止
させるようにすることもできる。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の走行台車の衝突防止装
置によれば、他の走行台車又は固定物体との間隔距離を
測定する距離測定器を設け、停止距離を設定する距離設
定器を設けたから、例えば走行台車のホイスト等により
懸吊する物体の大きさや重さなどに応じて台車の安全停
止距離を容易に設定変更することができる。また、距離
測定器から出力される測定距離データは演算処理手段に
より正常か否かをチエツクされるため、距離測定器の光
学系の汚れなどに起因した異常時には走行台車を停止さ
せて衝突を未然に防止することができる。さらに、他方
の走行台車又は固定物体に設置された反射板に向けて投
光する投光器と投光器からの投光を反射板を介して受光
する受光器とを有し、受光器が受光して受光信号を出力
可能な距離範囲が前記距離測定器の有効測定距離範囲と
一致するように設置された光電スイッチと、距離測定器
で測定された測定距離データが距離設定器の設定距離デ
ータより大きく、且つ光電スイッチの受光器から受光信
号が出力されないとき、警報を発生する警報発生手段
と、を備えて構成したから、走行台車間又は走行台車と
固定物体間の距離が距離測定器の有効測定距離範囲を越
えた場合、警報を発して使用者に注意を与えることがで
き、これによって、距離測定器の測定可能範囲を有効に
監視し、距離測定器の最大測定距離をそれ程長くしたり
性能を高精度にする必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の実施例
の衝突防止装置のブロツク図、第３図は同装置の配置
図、第４図は同装置の動作を示すフローチヤート、第５
図は従来の装置の配置図である。 １……距離測定器、 ２……距離設定器、 ３……演算処理手段、 ４……停止回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】他方の走行台車又は固定物体に設置された
   反射板に向けて投光し、該反射板から反射された光スポ
   ットを半導体位置検出素子で受光し、該半導体位置検出
   素子からの位置検出信号に基づき反射板までの距離を算
   出し、測定距離データを出力する距離測定器と、 走行台車の停止距離間隔を設定しその設定距離データを
   出力する距離設定器と、 前記距離測定器から送られた測定距離データと前記距離
   設定器から送られた設定距離データとを比較し、該測定
   距離データが設定距離データより小さくなったとき、又
   は該測定距離データが異常値となったとき、停止信号を
   出力する演算処理手段と、 前記演算処理手段から出力された停止信号を入力し走行
   台車の走行を停止制御する停止回路と、 他方の走行台車又は固定物体に設置された反射板に向け
   て投光する投光器と該投光器からの投光を該反射板を介
   して受光する受光器とを有し、該受光器が受光して受光
   信号を出力可能な距離範囲が前記距離測定器の有効測定
   距離範囲と一致するように設置された光電スイッチと、 前記距離測定器で測定された測定距離データが距離設定
   器の設定距離データより大きく且つ前記光電スイッチの
   受光器から受光信号が出力されないとき、警報を発生す
   る警報発生手段と、 を備えたことを特徴とする走行台車の衝突防止装置。