JPH08301580A - ウインチのワイヤ乱巻防止装置 - Google Patents

ウインチのワイヤ乱巻防止装置

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JPH08301580A
JPH08301580A JP12749595A JP12749595A JPH08301580A JP H08301580 A JPH08301580 A JP H08301580A JP 12749595 A JP12749595 A JP 12749595A JP 12749595 A JP12749595 A JP 12749595A JP H08301580 A JPH08301580 A JP H08301580A
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JP
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wire
guide
winding
winch drum
winch
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JP12749595A
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English (en)
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Satoshi Iwaoka
聡 岩岡
Kazuhiro Funatsu
和弘 船津
Katsuhiko Kawakami
勝彦 川上
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Fujita Corp
Original Assignee
Fujita Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • B66D1/36Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains
    • B66D1/38Guiding, or otherwise ensuring winding in an orderly manner, of ropes, cables, or chains by means of guides movable relative to drum or barrel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Guides For Winding Or Rewinding, Or Guides For Filamentary Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吊り荷が着床してワイヤWの張力が解除され
ても、ワイヤドラム1におけるワイヤ巻取位置が不規則
にずれることがなく、ワイヤWを整然と巻き取るように
する。 【構成】 ウインチドラム1から水平方向に繰り出され
たワイヤWは、ワイヤガイド部4のガイドシーブ45を
経由して下垂され、ウインチドラム1におけるワイヤW
の巻取位置は巻取位置検出部2によって検出され、ガイ
ドシーブ45によるワイヤWの下垂位置がワイヤガイド
位置検出部7によって検出され、その検出データが演算
制御部8に出力され、ワイヤガイド部4は、演算制御部
8により制御される第二の送り部5によって、常にワイ
ヤWの巻取位置の変化に追随して移動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウインチでワイヤを巻
き上げる際に、ウインチドラムにワイヤが不規則に巻き
取られる乱巻の発生を防止するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ウインチによる巻上装置において
は、ワイヤを整然と巻き取るために、ウインチドラムに
少なくとも一段分だけワイヤを「捨て巻き」し、この捨
て巻きされたワイヤの巻回方向に沿って螺旋状に形成さ
れる凹部をガイドにして巻き取る方法が採用されてい
る。しかし、この方法によれば、ワイヤに吊り荷等によ
る所要の引っ張り荷重が常時作用している場合には乱巻
の防止に有効であるが、例えば吊り荷を下ろす場合に、
吊り荷が着床することによって、ウインチドラムにいっ
たん巻き取られたワイヤが弛んでガイド位置からずれる
と、その後の巻き上げの際に乱巻が発生してしまう。乱
巻が発生すると、ウインチドラムを所定回転だけ巻き上
げ回転させても吊り荷の吊支高さに誤差を生じるばかり
か、巻き取り形状が不安定になってワイヤが損傷しやす
くなり、危険であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明が解決し
ようとする技術的課題は、吊り荷が着床してその荷重に
よるワイヤの張力が解除されても、ワイヤドラムにおけ
るワイヤ巻き取り位置が不規則にずれることがなく、そ
の後の巻き上げの際にワイヤを整然と巻き取るようにす
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係るウインチのワイヤ乱巻防止装置は、ウイン
チドラムの外周におけるワイヤの巻取位置を検出する巻
取位置検出部と、この巻取位置検出部を前記ウインチド
ラムの軸心と平行な方向へ往復移動させる第一の送り部
と、前記ウインチドラムから非鉛直方向に繰り出された
ワイヤの下垂位置を前記ウインチドラムの軸心と平行な
軸の周りに回転可能なガイドシーブによって案内するワ
イヤガイド部と、このワイヤガイド部を前記ウインチド
ラムの軸心と平行な方向へ往復移動させる第二の送り部
と、前記ガイドシーブによる軸方向のワイヤガイド位置
を検出するワイヤガイド位置検出部と、前記各検出部か
らの検出データ及び予め設定されたワイヤ巻取位置デー
タに基づいて前記第一及び第二の送り部の送り量を演算
制御する演算制御部とを備える。この場合、前記ワイヤ
ガイド部のガイドシーブは、好ましくはウインチドラム
の軸と直交する方向へも移動可能であって、前記ウイン
チドラムとの間でワイヤに張力を与える方向へバネで付
勢される。また、更に好ましくは、前記ワイヤガイド部
は、ガイドシーブから下垂されたワイヤをこのガイドシ
ーブの真下の位置でこのガイドシーブの軸方向両側から
挟み込む一対のガイドローラを備える。
【0005】
【作用】上記構成によると、ウインチドラムから非鉛直
方向に繰り出されたワイヤは、ワイヤガイド部のガイド
シーブを通って下垂され、このガイドシーブによってウ
インチドラム外周の軸方向におけるワイヤの巻取位置が
案内される。また、このワイヤ巻取位置は巻取位置検出
部によって検出され、前記ガイドシーブによる軸方向の
ワイヤガイド位置はワイヤガイド位置検出部によって検
出される。演算制御部は、これら各センサからの検出デ
ータを入力すると共に、予め設定されたワイヤ巻取位置
データとの比較によって、ワイヤが常に適正な巻取位置
でウインチドラムへ巻き込まれるように、前記第二の送
り部によるワイヤガイド部の送り量を演算制御する。こ
のため巻き上げ回転時、ウインチドラムへ巻き取られる
ワイヤは、ワイヤガイド部の軸方向移動によって、巻き
上げに伴って徐々に変化する適正な巻き込み位置へ案内
されるので、乱巻が発生しない。
【0006】吊り荷を下ろす場合は、この吊り荷が着床
すると、吊り荷の荷重によるワイヤの張力が解除される
が、ワイヤガイド部がウインチドラムの軸と直交する方
向かつ前記ワイヤに張力を与える方向へバネで付勢され
ることによって、ワイヤの弛みが防止され、このような
ワイヤの弛みに起因する乱巻が有効に防止される。
【0007】一対のガイドローラは、ガイドシーブから
下垂されたワイヤをガイドシーブの軸方向両側から挟ん
だ状態に保持しているので、吊り荷の着床によるワイヤ
の弛みが生じても、この弛みはガイドローラの下側にの
み生じ、ガイドシーブからのワイヤの脱索を防止する機
能を有する。
【0008】万一、巻き上げの際に乱巻が発生した場合
は、巻取位置検出部によって検出されるウインチドラム
外周のワイヤ巻取位置が、予め設定された適正なワイヤ
巻取位置データと誤差を生じるので、これによって乱巻
の発生が検出される。
【0009】
【実施例】図1は本発明に係るウインチのワイヤ乱巻防
止装置の好ましい一実施例を示す説明図、図2はウイン
チドラム及びその近傍部分を示す側面図で、この図にお
いて、参照符号1はほぼ水平な軸心の周りにウインチ駆
動装置11によって正逆回転されワイヤWを巻き上げ又
は巻き下げるウインチドラム、2はこのウインチドラム
1の外周におけるワイヤWの巻取位置Pを検出する巻取
位置検出部、3はこの巻取位置検出部2をウインチドラ
ム1の軸心と平行な方向へ往復移動させる第一の送り
部、4はウインチドラム1から繰り出されたワイヤWの
下垂位置を案内するガイドシーブ45を備えるワイヤガ
イド部、5はこのワイヤガイド部4をウインチドラム1
の軸心と平行な方向へ往復移動させる第二の送り部、6
はワイヤガイド部4のガイドシーブ45の回転数を検出
するガイドシーブ回転検出部、7は前記ガイドシーブ4
5によるワイヤWの下垂位置を検出するワイヤガイド位
置検出部、7は前記巻取位置検出部2、ガイドシーブ回
転検出部6及びワイヤガイド位置検出部7による検出デ
ータを入力して各種演算処理を行うと共に、制御信号を
前記ウインチ駆動装置11、第一の送り部3及び第二の
送り部5へ出力する演算制御部である。
【0010】巻取位置検出部2はウインチドラム1の軸
心と平行な方向に移動自在なスライダ23上に、ウイン
チドラム1の軸心と平行な方向に互いにワイヤWの直径
に相当する間隔で並んで配置された一対のレーザ変位セ
ンサ21,22と、このレーザ変位センサ21,22の
位置を検出するロータリエンコーダ24からなる。ま
た、第一の送り部3は、ウインチドラム1の軸心と平行
な方向に延在され前記スライダ23と螺合したボール螺
子31と、このボール螺子31を回転させるサーボモー
タ32とからなり、前記レーザ変位センサ21,22
は、ボール螺子31の正逆回転によってその長手方向す
なわちウインチドラム1の軸心と平行な方向に往復移動
されるようになっている。
【0011】レーザ変位センサ21,22は、ウインチ
ドラム1の外周に巻回されたワイヤWの巻き径を光学的
三角測距法によって検出するものであって、図1から明
らかなように、ワイヤWの巻取位置Pでは、一方のレー
ザ変位センサ21による距離検出データと他方のレーザ
変位センサ22による距離検出値にワイヤWの太さに基
づく一定の差が生じ、それ以外の位置ではレーザ変位セ
ンサ21,22の距離検出値は互いにほぼ等しくなる。
また、ロータリエンコーダ24は、サーボモータ32に
よるボール螺子31の回転量及び回転方向を検出するこ
とによって、ボール螺子31上におけるレーザ変位セン
サ21,22の軸方向位置を計測するものである。した
がって、レーザ変位センサ21,22の距離検出データ
に一定の差を生じた時のロータリエンコーダ24による
位置検出データから、軸方向におけるワイヤWの巻取位
置Pを検出することができる。
【0012】ワイヤガイド部4は、ウインチドラム1の
軸心と直交しかつ水平な方向に延在された一対の巻き込
み方向スライドレール41と、この巻き込み方向スライ
ドレール41に長手方向摺動自在に嵌合された一対の巻
き込み方向スライダ42と、この巻き込み方向スライダ
42を前記巻き込み方向スライドレール41に沿ってウ
インチドラム1と反対側へ向けて付勢するバネ43と、
前記巻き込み方向スライダ42に前記ウインチドラム1
の軸心と平行に架設された回転軸44に軸着されたガイ
ドシーブ45と、ガイドシーブ45の下側に配置された
一対のガイドローラ46とを備える。ガイドシーブ45
の外周にはワイヤWを通すことが可能な環状溝が形成さ
れている。また、巻き込み方向スライドレール41の先
端部には、ウインチドラム1側への巻き込み方向スライ
ダ42の移動量を規制するストッパ41aが設けられて
いる。
【0013】一対のガイドローラ46は、それぞれブラ
ケット48に前記回転軸44と直交方向かつ水平に架設
された回転軸47の周りに回転可能に設けられており、
図3にも示すように、ガイドシーブ45の環状溝を通っ
て下垂されたワイヤWを、このガイドシーブ45の真下
の位置で、ガイドシーブ45の軸方向両側から挟み込ん
だ状態に配置されている。また、このガイドローラ46
は、巻き込み方向スライドレール41上でのガイドシー
ブ45の移動によるウインチドラム1の軸心と直交する
方向へのワイヤWの下垂位置の変化に対応可能な長さを
有する。
【0014】第二の送り部5は、ウインチドラム1の軸
心と平行な方向に延在された送り方向スライドレール5
1と、この送り方向スライドレール51に長手方向摺動
自在に嵌合された送り方向スライダ52と、この送り方
向スライダ52を前記送り方向スライドレール51の長
手方向へ移動させる流体圧ジャッキ53と、この流体圧
ジャッキ53への圧力回路の開閉及びその圧力の方向を
制御する制御弁54と、図示されていない圧力源とを備
えており、ワイヤガイド部4における巻き込み方向スラ
イドレール41は、前記送り方向スライダ52に固定さ
れている。また、ガイドローラ46を支持するブラケッ
ト48は、前記巻き込み方向スライドレール41及び送
り方向スライダ52に固定されている。
【0015】ガイドシーブ45の回転数を検出するガイ
ドシーブ回転検出部6は、例えばワイヤガイド部4にお
けるガイドシーブ45の回転軸44に連結されたロータ
リエンコーダからなるものであるが、ガイドローラ46
の回転数を検出する検出手段を設けても良い。また、ワ
イヤガイド部4の軸方向位置を検出するワイヤガイド位
置検出部7は、例えば前記流体圧ジャッキ53に内蔵さ
れた差動トランス等からなる。
【0016】演算制御部8は、ウインチドラム1の両端
鍔部1a,1b間の巻取部の幅及び半径やワイヤWの太
さ等によって求められる巻取位置Pの適正な移動データ
が予め入力設定されており、この設定データと、巻取位
置検出部2からの位置検出データあるいはワイヤガイド
位置検出部7からの位置検出データとの偏差から、巻取
位置検出部2のレーザ変位センサ21,22に対する第
一の送り部3の送り方向及び送り量と、ワイヤガイド部
4に対する第二の送り部3,5の送り方向及び送り量を
演算し、その演算による制御信号をサーボモータ32の
駆動回路及び制御弁54へ出力する。また、この演算制
御部8は、ガイドシーブ回転検出部6からの回転検出デ
ータを入力し、その検出値が一定となるように、ウイン
チ駆動装置11の駆動を制御する。
【0017】すなわち、この実施例のワイヤ乱巻防止装
置によれば、ウインチドラム1からはワイヤWがほぼ水
平方向に繰り出され、ワイヤガイド部4におけるガイド
シーブ45の外周の溝45aに掛けられた状態で、前記
ガイドシーブ45と送り方向スライダ52との間からそ
の下の一対のガイドローラ46,46間を通って下垂さ
れる。ウインチドラム1の回転によるワイヤWの巻き上
げ又は巻き下げが行われると、ワイヤガイド部4を通る
ワイヤWの移動に伴ってガイドシーブ45が回転し、そ
の回転速度がガイドシーブ回転検出部6により検出され
る。このため、演算制御部8により制御されたウインチ
駆動装置11によって、ウインチドラム1の外周におけ
るワイヤWの巻き径(巻き数)の如何に拘らず、ガイド
シーブ45の回転速度すなわちワイヤWの移動速度は、
常に一定となっている。
【0018】巻き上げ動作の場合、ウインチドラム1の
外周におけるワイヤWの巻取位置Pはレーザ変位センサ
21,22及びロータリエンコーダ24からなる巻取位
置検出部2によって常に検出され、その検出データが演
算制御部8に取り込まれる。レーザ変位センサ21,2
2を移動させる第一の送り部3は前記ロータリエンコー
ダ24からの位置検出データによってフィードバック制
御されているので、レーザ変位センサ21,22はワイ
ヤWの巻き取りに伴ってウインチドラム1の外周を軸方
向に徐々に移動する巻取位置Pに追随するように移動す
る。
【0019】一方、ワイヤガイド部4を移動させる第二
の送り部5は、前記巻取位置検出部2からの位置検出デ
ータと、予め記憶された巻取位置Pの適正な移動データ
に基づいて、演算制御部8によって制御されており、そ
の制御量は流体圧ジャッキ53に内蔵されたワイヤガイ
ド位置検出部7によってフィードバックされているの
で、ワイヤガイド部4は、ガイドシーブ45が常に前記
巻取位置Pと対応するように、その巻き取りに伴ってウ
インチドラム1の外周を軸方向に徐々に移動する巻取位
置Pに追随して移動する。このため、ワイヤWはワイヤ
ガイド部4を介して常に適正な巻取位置に案内されなが
らウインチドラム1に整然と巻き取られることになるの
で、乱巻が生じない。
【0020】ワイヤガイド部4を通って下垂されたワイ
ヤWの下端のフックHに、図示されていない吊り荷の重
量による引っ張り荷重が作用している時は、ワイヤガイ
ド部4におけるガイドシーブ45は、前記引っ張り荷重
によって、巻き込み方向スライドレール41上をバネ4
3の付勢力に抗してウインチドラム1側へ偏位し、巻き
込み方向スライダ42がストッパ41aに衝合した状態
にある。そして、巻き下げ動作において、前記吊り荷が
地面等に着床することによって、前記ワイヤWに作用し
ていた引っ張り荷重が解消すると、前記ガイドシーブ4
5はバネ43の付勢力によって、巻き込み方向スライダ
42と共に巻き込み方向スライドレール41上をウイン
チドラム1から遠ざかる方向へ移動し、これによってワ
イヤWに張力を与えるので、乱巻の原因となるワイヤW
の弛みを有効に防止することができる。
【0021】また、上述のようなバネ43の付勢力によ
るワイヤWへの張力付与に対処できないほどワイヤWが
弛んでも、このワイヤWは、ガイドシーブ45の下側で
一対のガイドローラ46,46によって挟まれた状態に
保持されているため、図3に一点鎖線で示すように、弛
みW’はこの部分よりも下側にのみ生じ、ガイドローラ
46の上側では弛みが殆ど生じない。したがって、前記
弛みによるガイドシーブ45からのワイヤWの脱索が防
止される。しかも、ガイドローラ46の上側では弛みが
殆ど生じないので、ウインチドラム1の外周におけるワ
イヤWのずれも防止され、これによっても乱巻の発生が
有効に防止される。
【0022】万一、吊り荷の着床時のワイヤWの弛みに
よって、その後の巻き上げの際に乱巻が生じた場合は、
巻取位置検出部2によって検出されるウインチドラム1
外周のワイヤWの巻取位置データが、予め記憶された適
正な位置データ及びワイヤガイド位置検出部7によって
検出されるワイヤガイド部4の軸方向位置検出データと
の差異を生じ、ガイドシーブ回転検出部6によって検出
されるワイヤガイド部4のガイドシーブ45の回転速度
も上昇するため、これによって乱巻の発生が判定され
る。乱巻が発生した場合は、演算制御部8からウインチ
の駆動装置11に停止指令が出力されることによって、
ウインチドラム1の巻き上げ動作を直ちに停止し、危険
を回避することができる。
【0023】なお本発明は、上述の一実施例によって限
定的に解釈されるものではない。例えば、巻取位置検出
部2におけるレーザ変位センサ21,22は、これを超
音波センサ等による距離センサに代えることもでき、そ
の他細部の構造等も適宜変更可能である。
【0024】
【発明の効果】本発明に係るワイヤ乱巻防止装置によれ
ば、次のような効果が実現される。 (1) ウインチドラム外周に巻き取られるワイヤが軸方向
位置を制御されたワイヤガイド部によって、常に適正な
巻き込み位置へ案内されるので、巻き上げ過程で乱巻が
発生しない。 (2) 吊り荷が着床することによるワイヤの弛みを吸収し
て張力を与えることができるので、ワイヤの弛みに起因
する乱巻が有効に防止される。 (3) 吊り荷が着床することによるワイヤの弛みはガイド
ローラの下側に生じ、ガイドシーブにおけるワイヤの脱
索やウインチドラム外周におけるワイヤのずれが生じな
いので、乱巻が有効に防止される。 (4) 乱巻の発生を検出することができるので、このよう
な乱巻による危険を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るウインチのワイヤ乱巻防止装置の
好適な一実施例を示す説明図である。
【図2】上記実施例におけるウインチドラム及びその近
傍部分を示す側面図である。
【図3】上記実施例におけるガイドローラ及びその近傍
部分を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ウインチドラム 2 巻取位置検出部 3 第一の送り部 4 ワイヤガイド部 43 バネ 45 ガイドシーブ 46 ガイドローラ 5 第二の送り部 6 ガイドシーブ回転検出部 7 ワイヤガイド位置検出部 8 演算制御部 W ワイヤ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウインチドラムの外周におけるワイヤの
    巻取位置を検出する巻取位置検出部と、 この巻取位置検出部を前記ウインチドラムの軸心と平行
    な方向へ往復移動させる第一の送り部と、 前記ウインチドラムから非鉛直方向に繰り出されたワイ
    ヤの下垂位置を前記ウインチドラムの軸心と平行な軸の
    周りに回転可能なガイドシーブによって案内するワイヤ
    ガイド部と、 このワイヤガイド部を前記ウインチドラムの軸心と平行
    な方向へ往復移動させる第二の送り部と、 前記ガイドシーブによる軸方向のワイヤガイド位置を検
    出するワイヤガイド位置検出部と、 前記各検出部からの検出データと予め設定されたワイヤ
    巻取位置データに基づいて前記第一及び第二の送り部の
    送り量を演算制御する演算制御部と、を備えることを特
    徴とするウインチのワイヤ乱巻防止装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の記載において、 ワイヤガイド部のガイドシーブがウインチドラムの軸と
    直交する方向へ移動可能であって、前記ウインチドラム
    との間でワイヤに張力を与える方向へバネで付勢されて
    いることを特徴とするウインチのワイヤ乱巻防止装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2の記載において、 ワイヤガイド部は、ガイドシーブから下垂されたワイヤ
    をこのガイドシーブの真下の位置でこのガイドシーブの
    軸方向両側から挟み込む一対のガイドローラを備えるこ
    とを特徴とするウインチのワイヤ乱巻防止装置。
JP12749595A 1995-04-28 1995-04-28 ウインチのワイヤ乱巻防止装置 Pending JPH08301580A (ja)

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