JPH11310388A - 懸垂式昇降装置 - Google Patents

懸垂式昇降装置

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JPH11310388A
JPH11310388A JP11752598A JP11752598A JPH11310388A JP H11310388 A JPH11310388 A JP H11310388A JP 11752598 A JP11752598 A JP 11752598A JP 11752598 A JP11752598 A JP 11752598A JP H11310388 A JPH11310388 A JP H11310388A
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一路 加藤
Takeshi Sato
雄志 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降部の相対速度を検出する光学的センサの
光路が一時的に遮られた事による位置決め手段の急激な
動作を回避する事。 【解決手段】 基台から懸垂材を介して昇降部を釣り下
げ、上記基台を移動させることにより、上記昇降部を搬
送してなる懸垂式昇降装置であって、上記基台或いは昇
降部に設けられ上記昇降部の位置を検出する光学的な位
置センサの出力に応じて上記の懸垂材の位置を調整する
事により上記昇降部の位置決めを行う懸垂式昇降装置に
おいて、上記位置センサからの出力に応じて上記懸垂材
に対する位置調整の程度を制御してなる事を特徴とする
懸垂式昇降装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,基台(例えば移動
台車)から懸垂材を介して昇降可能に吊り下げられた昇
降部を有し,上記昇降部の位置調整のために、上記昇降
部の位置を光学式位置検出器により検出する場合に、上
記光学式位置検出器の光線が、人手等により遮られた場
合のトラブルを未然に防ぐ事の出来る懸垂式昇降装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば工場内などでは,荷物の搬送装置
として懸垂式昇降装置(いわゆるクレーン)を搭載した
搬送装置が用いられることが多い。このような搬送装置
の一例を図4及び図5に示す。図4に示す搬送装置A0
は,天井51に配設されたレール52に沿って移動する
移動台車53と,上記移動台車53の下部に取り付けら
れた位置決めアクチュエータ1及び上板2と,上記上板
2から垂下された懸垂材54と,上記懸垂材54の下端
部に取り付けられ,荷物59を把持可能なハンド55a
が一体的に取り付けられた昇降部55と,該昇降部55
に設けられ、上記位置決めアクチュエータ1の位置決め
動作を制御することによって上記昇降部55の制振を行
う昇降部位置制御装置10(図5参照,詳細は後述す
る)とを具備して構成されている。上記懸垂材54は,
例えば上記上板2側に取り付けられた図外の巻き取り装
置により巻き取り/巻き出しが行われ,これにより上記
昇降部55の上昇/下降が行われる。上記位置決めアク
チュエータ1は,上記上板2を上記移動台車53に対し
て上記レール52と直角な水平方向に相対移動させるも
のであり,上記昇降部位置制御装置10からの推力指令
により動作する。上記位置決めアクチュエータ1の実位
置(実移動量)及び実速度は該位置決めアクチュエータ
1に設けられた図外のセンサにより検出される。また、
上記上板2から見た昇降部55の相対位置は、昇降部5
5に設けた投光部56からの光線を上板2に設けた受光
部57で受光する事により観測される。続いて,上記昇
降部位置制御装置10の構成及び制御動作について,図
5に示す制御ブロック図を用いて説明する。上記昇降部
位置制御装置10は,図5に示すように,上記位置決め
アクチュエータ1に対する位置指令(位置目標値)と実
変位(実位置)との偏差に基づいて位置補償部11によ
り速度指令を出力する位置制御ループと,上記位置補償
部11から出力された上記位置決めアクチュエータ1に
対する速度指令と実速度との偏差に基づいて速度補償部
12により上記位置決めアクチュエータ1に対して推力
指令を出力する速度制御ループと,上記受光部57から
の上板2に対する昇降部55の振れ相対変位を微分器5
8で微分して得た振れ相対速度に基づいて上記位置決め
アクチュエータ1に対する制振信号を出力し,上記制振
信号を位相反転した後に上記速度補償部12から出力さ
れた推力指令に加算する振れ止め補償部4(振れ止め補
償手段に相当)とで構成されている。上記振れ止め補償
部4は,比例要素4aとフィルタ4bとで構成されてい
る。上記比例要素4aは上記昇降部55の停止高さに応
じて設定されている。また,上記フィルタ4bは,観測
ノイズを除去して上記観測ノイズによるサーボ系の発振
を防ぐために設けられたローパスフィルタである。
【0003】以上のような昇降部位置制御装置10で
は、上記移動台車53が目的位置に停止すると,上記昇
降部位置制御装置10に対して,上記位置決めアクチュ
エータ1を例えば所定の原点位置(上記移動台車53と
上記上板2との相対位置関係から決まる)に制御するた
めの位置指令が与えられる。上記位置指令は,上記位置
決めアクチュエータ1の実変位との偏差(位置偏差)が
とられ,上記位置補償部11に入力される。上記位置補
償部11からは,上記位置偏差を0にするような速度指
令が出力され,更に上記速度指令は上記位置決めアクチ
ュエータ1の実速度との偏差(速度偏差)がとられ,上
記速度補償部12に入力される。上記速度補償部12か
らは,上記速度偏差を0にするような推力指令が出力さ
れる。また,それと同時に,上記振れ止め補償部4に
は,上記受光部57からの振れ相対変位の微分値からな
る振れ相対速度が入力される。上記振れ止め補償部4で
は,上記比例要素4aにより上記昇降部55の振れ速度
に応じた推力が出力され,更に上記フィルタ4bを介し
て制振信号として出力される。上記振れ止め補償部4か
ら出力された上記制振信号は,位相反転した後で上記速
度補償部12から出力された推力指令に加算され,該推
力指令は上記位置決めアクチュエータ1に入力され,所
定の動作が行われる。以上の制御により,上記昇降部5
5に振れがある場合には,上記位置決めアクチュエータ
1は,振れの周波数が速度制御周波数に比べて十分低い
場合に,等価的に上記昇降部55の振れ速度に比例して
変位する。ここで,上板2と昇降部55との間に相対変
位が生じると昇降部55にはそれに比例した力が働くた
め,上記昇降部55には自分自身の振れ速度に比例した
力が減衰力として与えられることになり,上記昇降部5
5の振動は短時間で減衰する。また,上記振れ止め補償
部4から出力された上記制振信号は上記速度補償部12
から出力された推力指令に外乱の形で加算されるため,
上記位置決めアクチュエータ1は,上記位置制御ループ
により,上記昇降部55の振動の減衰と共に正確に目標
位置に位置決めされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の懸垂式
昇降装置では、昇降部55の振れ変位の測定に光学的位
置センサを用いるため、位置決めアクチュエータ1の上
板2と、上記昇降部55との間に人の手等が一時的に誤
って入ってしまった場合、検出光線が遮られて、受光部
57による検出値が急激に変動する。そのため、上記変
位値の微分値である振れ相対速度も急変し、これを受け
て位置決めアクチュエータ1が、急激に作動し、荷物5
9にショックを与えるという不都合があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術の問題点を解決する事を目的としてなされたも
ので、請求項1記載の発明は、その要旨とするところ
が、基台から懸垂材を介して昇降部を釣り下げ、上記基
台を移動させることにより、上記昇降部を搬送してなる
懸垂式昇降装置であって、上記基台或いは昇降部に設け
られ上記昇降部の位置を検出する光学的な位置センサの
出力に応じて上記の懸垂材の位置を調整する事により上
記昇降部の位置決めを行う懸垂式昇降装置において、上
記位置センサからの出力に応じて上記懸垂材に対する位
置調整の程度を制御してなる事を特徴とする懸垂式昇降
装置である。また、請求項2の発明は、上記位置センサ
からの出力が急激に変化した時に、上記懸垂材の位置調
整制御を中止してなる請求項1記載の懸垂式昇降装置で
ある。位置制御を中止するのが最も手っ取り早い手法で
ある。但し、中止した制御を回復する手法を明らかに出
来ない場合は、作業効率の低下を招く。そのため、次の
請求項3の発明では、上記懸垂材の位置調整制御の中止
後における上記位置センサからの出力の変化に応じて、
上記懸垂材の位置制御動作を復帰させてなる請求項2記
載の懸垂式昇降装置として把握されている。また、請求
項4に記載のように、上記位置センサからの出力の内、
長周期の変化のみを検出することによって、ノイズによ
って復帰するような不都合が回避される。更に、上記位
置センサからの出力を2乗処理したものをもとに判断す
るようにしてもよい。
【0006】
【実施の形態】続いて本発明を具体化した実施の形態に
ついて説明し、本発明の理解に供する。ここに図1は、
本発明の一実施の形態に用いる懸垂式昇降装置の制御ハ
ードブロック図、図2は、その一部を示すハードブロッ
ク図、図3は、位置センサからの信号、その微分値、位
置制御出力の有無及び上記微分値の2乗をローパスフィ
ルターに通した時の信号波形を示すタイムチャートであ
る。この実施形態が前記従来技術に示した懸垂式昇降装
置と異なるところは、図1に示すように、振れ止め補償
部4からの制振信号を、速度補償部12の出力に伝える
経路に開閉スイッチSWを設けて、外乱としての制振信
号の挿入を必要に応じて停止できるようにした点、及び
前記受光部57からの昇降部55の振れ相対変位の微分
器58による微分値及び該微分値をローパスフィルタ6
0を通した信号を、過大判定器61に入力し、過大判定
器60が過大な振れが生じたと判定した時に出される判
定信号により上記開閉スイッチSWを切るように構成し
た点である。上記の構成により、振れ止め補償部からの
制振信号が導入されて通常の位置決め動作を行っている
状態で、例えば、受光部57と、投光部56の間に突然
人手が差し込まれて投光部56からの光線が遮られた場
合、微分器58からは大きい変動を含む波形が過大判定
器61に導入される。同時に上記微分器58からの信号
はローパスフィルタ60に導入され、変動を押さえられ
た信号として、過大判定器61に導入される。過大判定
器61は、比較器であり、上記微分器58からの振れ相
対速度信号と、ローパスフィルタ61からの変動を抑制
された信号とを比較し、その差が予め定めた所定の値を
超える場合は、変動が過大である、即ち何らかの原因で
投光部58からの光線が遮られる等のトラブルが発生し
たものとして、過大判定信号を出力し、開閉スイッチS
Wを開にする。これによって、急激な変動を伴う制振信
号の導入が防がれ、位置決めアクチュエータ1の急激な
動作が抑制され、投光部57からの光線が手等によって
遮られる事で荷物に過大な衝撃が掛るといった問題が解
消される。当然ながら、微分器58からの速度信号の変
動があまり大きくない場合には、過大判定信号は出力さ
れないので、制振信号の導入は継続される。
【0007】
【実施例】上の実施形態に、復帰機能を追加したのが、
図2に示す回路である。この場合、微分器58から出た
振れ相対速度信号Vは、2乗回路62で2乗された後、
過大検出回路63に導入される。同時に2乗回路62か
ら出た信号は、ローパスフィルタ64で平滑化された後
過小検出回路65に導入される。上記過大検出回路63
及び過小検出回路65の出力はいずれもリレー回路に伝
達される。リレー回路66の出力は、前記開閉スイッチ
SWを駆動する。この回路に、投光部56からの光線を
遮る事による大きい変動を伴う相対速度信号が入力され
た場合を考える。その場合、相対速度信号は、変位信号
が不定となるため図3に示すように大きく変動する信号
となる。この信号が2乗回路63を通る事によって正数
化され、過大検出回路63で過大な変動を含むものか否
かの判定を受ける。上記のように、速度信号を2乗処理
する事により、正方向の過大値の判断だけで済み、回路
が簡素化されるとともに、出力のレンジが大きくなるの
で、過大か否かの判定精度が向上する。ここで変動が過
大であると判定されると、リレー回路66が駆動され、
開閉スイッチSWが開かれ、制振信号の導入が停止さ
れ、位置決めアクチュエータ1の急激な動きが抑えられ
る。この状態で、挿入された手が光線を遮らない領域ま
で脱出すると、速度の変動が急激に減少する。そこでそ
の変動をローパスフィルタ64を通した後、過小検出回
路65を通す事で、十分に変動の小さい値となった事が
判定されると、リレー回路66に判定信号が送られ、リ
レー回路66が開閉スイッチSWを閉じる方向に駆動
し、制振信号が導入される状態に復帰する。このように
して、投光部56からの光線が一時的に遮られた場合
に、上記光線の急激な変動により大きく変動する制振信
号が、制御ループに導入されなくなるので、位置決めア
クチュエータ1の急激な動きによる荷物の損傷などが回
避されるとともに、光線が遮られる事による大きい変動
が無くなると、制振信号の導入が自動的に復帰される。
尚、上記例では、いずれも投光部56を昇降部55側に
設け、受光部57を基台の一例である上板2に設けてい
るが、投光部56を上板2側に設け、受光部57を昇降
部55に設けても良い事は当然である。
【0008】
【発明の効果】以上説明したように,本発明は,基台か
ら懸垂材を介して昇降部を釣り下げ、上記基台を移動さ
せることにより、上記昇降部を搬送してなる懸垂式昇降
装置であって、上記基台或いは上記昇降部に設けられ上
記昇降部の位置を検出する光学的な位置センサの出力に
応じて上記の懸垂材の位置を調整する事により上記昇降
部の位置決めを行う懸垂式昇降装置において、上記位置
センサからの出力に応じて上記懸垂材に対する位置調整
の程度を制御してなる事を特徴とする懸垂式昇降装置で
あるから、昇降部の位置を検出する光学センサの光線が
何らかの理由により一時的に遮られたり、光量が減少し
た場合に、昇降部の位置調整の程度を加減するものであ
るから、上記、光線が遮られた場合に生じる位置決めア
クチュエータの急激な作動が防がれて、釣り下げた荷物
に損傷が生じるような問題が回避される。また、上記位
置センサからの出力が急激に変化した場合には特に大き
い変動が生じる可能性があるが、この場合には、上記懸
垂材の位置調整制御を中止する事で急激な衝撃を未然に
回避できる事になる。上記懸垂材の位置調整制御の中止
後における上記位置センサからの出力の変化に応じて、
上記懸垂材の位置制御動作を復帰させるようにすれば、
一時的に光線を遮っていた障害物が光線を遮らなくなれ
ばすぐに正常な制振動作に復帰できるものである。更
に、上記位置センサからの出力の内、長周期の変化のみ
を検出するようにする事で、平滑化された信号をもとに
判断しうるようになり、瞬間的な速度低下によっては復
帰しないようにできるものである。更にまた、速度信号
を2乗処理するようにすれば、正方向の過大値の判断だ
けで済み、回路が簡素化されるとともに、出力のレンジ
が大きくなるので、相対速度の変動が過大か否かの判定
精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る懸垂式昇降装置の
概略構成を示す模式図。
【図2】 上記懸垂式昇降装置の制御回路の一部の変形
例ブロック図。
【図3】 図2に示した例における信号波形を示すタイ
ムチャート。
【図4】 従来の懸垂式昇降装置A0の概略構成を示す
模式図。
【図5】 従来の懸垂式昇降装置A0の制御回路の概略
構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1…位置決めアクチュエータ 4…振れ止め補償部 4a…比例要素 4b…フィルタ 10…昇降部位置制御装置 11…位置補償部 12…速度補償部 53…移動台車(基台) 54…懸垂材 55…昇降部 56…投光部 57…受光部 58…微分器 60…ローパスフィルタ 61…過大判定回路 62…2乗回路 63…過大検出回路 64…ローパスフィルタ 65…過小検出回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基台から懸垂材を介して昇降部を釣り下
    げ、上記基台を移動させることにより、上記昇降部を搬
    送してなる懸垂式昇降装置であって、 上記基台或いは昇降部に設けられ上記昇降部の位置を検
    出する光学的な位置センサの出力に応じて上記の懸垂材
    の位置を調整する事により上記昇降部の位置決めを行う
    懸垂式昇降装置において、 上記位置センサからの出力に応じて上記懸垂材に対する
    位置調整の程度を制御してなる事を特徴とする懸垂式昇
    降装置。
  2. 【請求項2】 上記位置センサからの出力が急激に変化
    した時に、上記懸垂材の位置調整制御を中止してなる請
    求項1記載の懸垂式昇降装置。
  3. 【請求項3】 上記懸垂材の位置調整制御の中止後にお
    ける上記位置センサからの出力の変化に応じて、上記懸
    垂材の位置制御動作を復帰させてなる請求項2記載の懸
    垂式昇降装置。
  4. 【請求項4】 上記位置センサからの出力の内、長周期
    の変化のみを検出する請求項3記載の懸垂式昇降装置。
  5. 【請求項5】 上記位置センサからの出力を2乗処理し
    たものをもとに判断するようにした請求項1、2、3及
    び4のいずれか1つに記載の懸垂式昇降装置。
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