JPS62269900A - 電動モ−タにより動作する荷重係合クランプ装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （発明の背景） 本発明は、自動的に案内される運搬装置用の電動モータ
により動作する荷重係合クランプ装置、特に、正確なり
ランプ力制御および高い信頼性、耐久性を有する荷重係
合クランプ装置に関するものである。ボール紙、ロール
ペーパー等を取扱うための材料取扱いクランプの大部分
は、アクチュエータへの高圧流体の供給を調節するバル
ブの制御状態の下で流体パワーアクチュエータによって
動作される。このような荷重取扱いクランプにおいて、
このクランプがクランプアームの摩擦的な捕捉及び荷を
損傷しない十分なりランプ力から不意に解放されないよ
うにするために、荷へ十分なりランプ力を供給すること
が大切である。両方の目的を満足するのに最適なりラン
プ力は荷のタイプによって異なり、したがって流体パワ
ークランプの制御バルブが複数の異なる流体圧つまり異
なるクランプ力を備えるために多くのセツティングを有
することは普通である。

このような流体パワーアクチュエータは、自動的に案内
される運転者のいない運搬装置に使用される場合、クラ
ンプアームの動作に十分に対応できない。なぜなら、操
作する者のいない自動ユニットに対して必要とされる高
精度なりランプアームの動作を行なうために、マイクロ
プロセッサ−と前記アクチュエータとがうまく適合する
のに困難が伴なうと共に費用がかかる。電気的に動作す
る荷重クランプは本発明に最適であり、このような電気
的に動作するクランプは１９８４年１２月４日に出願さ
れた米国特許出願第６７７．９２９号に開示されている
。

一般的に、電気的に動作する荷重係合クランプ装置は、
例えば米ｌ特許第２９５９４４５Ｍ及び第３８１５７６
１号に示されているクランプにより明らかな如く多くの
用途に通常用いられており、後者の第３８１５７６１号
に示すクランプはモータトルクを制限する電流制限装置
を有し、これによってクランプで加えられる把持力を制
限する。また、電動モータにおける電流レベルすなわち
電動モータから生じる電磁場を検知することが知られて
おり、そして、例えば米国特許第３８２４４４０号に提
案されたモータに対して最大と最小との範囲内で電流レ
ベルを制御することも知られている。しかしながら、上
記システムがもし自動的に案内される運搬装置用の荷重
クランプに適用された場合、過剰な把持を防止する一方
で確実に荷を把持するのに必要とされる正確なりランプ
力制御ができず、また、上記システムは異なるタイプの
荷に対する複数の異なった所定のクランプ力のいずれを
正確にしかも自動的に選択することができない。更に、
このようなシステムは、長期間にわたり過剰の把持をす
ることなく十分なりランプ力の連続を確実にすることが
できるにもかかわらず、荷をクランプしている間の過熱
を自動的に阻止するために、モータへのパワーを切るこ
とができない。

自動クランプシステム特有で従来技術によって処理でき
ない上記と関連した問題というのは、万一クランプ間／
閉制御システムが故障するか又は複数のクランプ用モー
タ間に電流を均一に分配しないとしたら、荷は十分に把
持されないことである。解決を要する他の問題点は、ク
ランプ用モータがスタートしたとき過渡の突入電流がク
ランプ力に及ぼす影響をいかに補償するかである。

（発明の概略） 本発明の目的は、正確なりランプ力制御を有し、これに
よって荷の不注意な解放や過剰の把持がら生じる荷の損
（具をなくし、異なるタイプの荷を収容するために異な
る所定のクランプ力を選択可能として電気作動される荷
重係合クランプ装置を設けることにある。好適にｉ！１
ｌｌ１１１システムはクランプ用モータを駆動する電流
を検知することによってクランプ力を検知すると共に、
フィードバックモードにおいて電流コントローラを調節
するコンパレータに電流検知信号を与える。（代案とし
て、クランプ力は本発明の範囲内で機械的な変換器によ
って検知される。）立ち上がり状態での突入電流は、フ
ィードバック回路の遅延された応答に対して補潰され、
並んで作動する全電動モータへの総電流は不均一なモー
タの負荷から誤った電流の読みを回避するように検知さ
れる。

本発明の更に他の目的は、クランプ用電動モータの過熱
の可能性を最小限にし、不注意な解放を保護するために
荷に加わる十分なりランプ力の保守を確実にして電気作
動される荷重係合クランプ装置を設けることにある。こ
のことは、電流制御回路によって成し遂げられ、この回
路は、所望のクランプ力が荷に加えられるまで、クラン
プ用電動モータに有効電流を分配し、その後、有２１Ｊ
電流が所定の時間切られる一方で初期に電気的に設定し
た所望のクランプ力は、機械的に維持される。

クランプ力が確実に維持され続ける再クランプモードに
おいて、クランプ力は所定のインターバルで電気的に刻
−刻と再設定される。前記クランプモードにおいて、荷
の過剰クランプを引き起こす突入電流を補償するために
減少させられた限界まで、電流は徐々に増加して供給さ
れる。

本発明の更に他の目的は、異なるタイプの電気的故障に
よって荷の不注意な解放に対する防弾手段を提供するこ
とにある。クランプ開／閉用の指向性制御回路の故障に
よる荷の解放は、回路の開状態に対応してクランプを閉
鎖させることによって防止する。また、複数のクランプ
用モータのいずれか一個に駆動電流が流れなくなること
により生じる不十分なりランプ力は、全てのモータの不
動作を自動的に引き起こす。

本発明に係る一実施例を以下図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は自動的に案内される運搬装置１０を示し、この
装置１０はこれに設けられ電動モータで動作する荷重係
合クランプ装置１２を有する。第１，２図に関して、荷
重係合クランプ装置１２は自動的に案内される運搬装置
１０に対して垂直方向及び横方向に延在するフレーム１
４を有する。前方に延在し開いたり閉じたりできる一対
のクランプアーム１６はフレーム１４に対して横方向に
移動するために、それぞれ対をなす摺動部１６ａ　、　
１６ｂによってフレーム１４上でそれぞれ活動可能に設
けられており、前記摺動部１６ａ　、　１６ｂは、フレ
ーム１４の前面上の対をなす横溝（図示せず）に開動可
能に取付けられている。クランプアーム１６は、それぞ
れボールねじ組立体の回転に対応して、お互いに近づい
たり離れたりして二者択一的にｉ２！動することによっ
て選択的に閉鎖させられたり開放させられたりし、前記
ボールねじ組立体は、各クランプアーム１６に取付けら
れた各追随体２０．２２と係合する各端部上に反対方向
にねじ切りされた部分をもったねじ部材１８を有する。

このねじ部材１８はこれの中央部分に取付けられかつハ
ウジング２６によって包囲された駆動ギア２４を有し、
前記ハウジング２６上に複数の回転電動モータ２８を設
け、各モータ２８は各減速ギア２５を介してギア２４と
係合するビニオンギア２．８ａをそれぞれ有する。した
がって、一方向に一致するモータ２８の回転はねじ部材
１８を回転するためのギア２８ａ　、　２５及び２４を
介してＷｊｌ　ｆ’ｌＥし、お互いの方ヘクランプアー
ムを引っばることによってこのクランプアームを閉鎖し
、一方反対方向におけるモータ２８の回転はこれらを別
々に動作することによってクランプアームを開放する。

ハウジング２６は、フレーム１４からの軸線回転を妨げ
垂直な支持を受は入れるようにフレーム１４の横部材１
４ａ　、　ｉ４ｂと係合する。しかしながら、好適には
ハウジング２６はフレーム１４に固定されるような連結
を有していない。したがって、クランプアーム１６をフ
レーム１４の中央で維持することを確実にするために、
エンドレスチェーン３０はフレーム１４の頂部に取付け
られた一対の滑車３２に設けられている。チェーン３０
は一対のリンク部３４を有し、各リンク部３４は各クラ
ンプアーム１６に連結する各ロッド１６ｃ　、　１６ｄ
で連結されている。また、リンク部３４の一つはアーム
３６を有し、このアーム３６は、後述する目的に対して
クランプアームを開放する場合、一対のリミットスイッ
チ３８．４０と接触するために設けられている。

また巻きばねタイプの有益な一方面ブレーキ４２がハウ
ジング２６に設けられてあり、前記ブレーキ４２は、ク
ランプアームを閉鎖する方向にねじ部材１８の回転を可
能にするが、ブレーキ４２はソレノイド４４の作動によ
り解放されない場合反対方向におけるねじ部材１８の回
転を妨げる。ブレーキ４２を解放するためのソレノイド
の作動は、モータ２８の動作に応じてクランプアーム１
６を開放する方向にのみ生じる。

第３図はモータ２８の電流を制御するための回路を示す
。運搬装置１０のバッテリー４８からの電流はりレース
イッヂ５２．５４へのライン５０を介して各モータ２８
に供給される。第３図における全てのリレーは作動され
ずすなわち非導通位置に示されている。図示された位置
からのリレースイッチ５２の動作（リレースイッチ５４
は作動せず）は、ライン５０からライン５６までモータ
２８を通ってクランプアームを開放する方向に電流を案
内する。反対に、図示された位置からのリレースイッチ
５４の動作（リレースイッチ５２は作動せず）は、クラ
ンプアームを閉鎖するためにライン５０からライン５６
までモータ２８を通って上記と反対方向に電流を案内す
る。

バリスタ５８は電子回路を保護するために過渡電流のス
パイクを抑える。

電流制御システムにおける中心素子は、パワー１ｖｌＯ
８ＦＥＴ（金属酸化膜ケート電界効果形トランジスタ）
６０であり、ＭＯ８ＦＥＴ６０はライン５６とアース部
との間に介（申され、モータ２８を通る全ての電流はＭ
Ｏ８ＦＥＴ６０を通過しなければならない。ＭＯ８ＦＥ
Ｔ６０を通る電流は、ＭＯ８ＦＥＴ６０のゲート上の電
圧によって制御され、ゲートはトランジスタスイッチ６
２．６４．６６及び連結した抵抗体、ダイオード、定電
圧ダイオードによって制御されている。このようなゲー
ト電圧は、ＭＯＳＦＥＴが伝導することを妨げる零電圧
か又はＭＯＳＦＥＴに伝導を引き起こさせる所定の正電
圧のいずれか一方である。ＭＯＳＦＥＴの伝導を妨げる
零ゲート電圧はトランジスタ６２のベース上に高電圧を
与えることによって得られ、これが、トランジスタ６６
のベースに高電圧を与えそしてトランジスタ６４のベー
スから高電圧を除去するようになし、したがって、ＭＯ
８ＦＥＴ６０のゲートを接地するようになす。逆に、Ｍ
Ｏ８ＦＥＴ６０のゲート上の正伝導電圧はトランジスタ
６２のベースに低電圧を与えることによって得られ、こ
れによってトランジスタ６２とトランジスタ６６の両方
をオフに切Ｈえ、一方、同時にトランジスタ６４のベー
ス上に高電圧を与え、そしてトランジスタ６４をオンに
切替えて導通させる。したがって、トランジスタ６２の
ベースの高電圧はＭＯ３ＦＥＴ６０をオフにし、一方ト
ランジスタロ２のベースの低電圧はＭＯＳ　ＦＥＴ６０
をオンする。低電圧ダイオード６８．６８ａとダイオー
ド６８ｂはＭＯＳＦＥＴのゲートに過剰電圧が生じるの
を防ぐ。

トランジスタ６２のベースにおける高電圧と低電圧の間
の制御されたすばやい変換は、対応して制御されるＭＯ
８ＦＥＴ６０の脈動やモータを通る電流の脈動を生じ、
この脈動はモータ２８を駆動する電流の効果的な債を制
御するのに使われており、これによって、モータのトル
ク及びクランプする合力を制御する。本文中において、
効果的な電流の是は一定時間にわたる平均の脈動電流を
意味し、又は別法として電流を脈動させない本発明の他
の実施例を用いる場合には定常値を意味する。

クランプ力のＲ１１Ｉａはトランジスタ６２のベース上
での電圧の間ループ制御によって得られるが、第３図に
示された好適なシステムは閉ループ制御回路を利用して
おり、そのためにクランプ力に比例した信号はアンプ７
０の出力で生じ、このアンプ７０はＭＯ８ＦＥＴ６０と
アース部との間に介挿された電流検知用シャント抵抗７
２の前後の電位差を検知する。アンプ１０の電流検知用
（したがってクランプ力検知用）出力信号は、コンパレ
ータ７４によって、ライン７６を通ってコンパレータ７
４に供給される電流要求（したがってクランプ力要求）
信号と比較される。前記要求信号は後述するクランプ力
要求回路７８によって選択されるので、前記要求信号は
所望のクランプ力の様々に予定された大きさに対応する
様々に予定された大きさとすることができる。コンパレ
ータ７４はモータ２８を通りクランプ力を示す実際の電
流レベルをライン７６の要求信号によって示された所望
のレベルと比較する。アンプ７０からの出力のレベルが
ライン７６の信号と同じレベルになるまで、コンパレー
タ７４の出力は低く、前記出力が同じとなった時コンパ
レーク７４の出力は低出力から高出力へと変わる。コン
パレータ７４の低又は高出力は、他のコンパレータ８０
と−対のＮＯＲゲート８２．８４（ゲート８４はインバ
ータとして機能するよう連結され、２個のゲートの組合
せは単一のＯＲゲートとして動作する）とライン８６と
を通ってトランジスタ６２のベースに伝えられ、これに
よってＭＯ８ＦＥＴ６０を制御する。

閉鎖されたループ、クランプ力検知用のフィードバック
回路の制御下のＭＯ８ＦＥＴ６０の作動は、以下に述べ
る。始動時で、プルアップ抵抗８８を通ってトランジス
タ６２のベースに高い電圧がかかっている。トランジス
タ６２のベースのこの高い電圧はＭＯ８ＦＥＴ６０をオ
フする。ＭＯ８ＦＥＴ６０を通って流れる電流がないの
で、アンプ７０の出力は低くなる。そのような低出力は
コンパレータ７４゜８０を通って伝達され、ライン８６
を通って１−ランジスタロ２のベースへ戻り、ＭＯ８Ｆ
ＥＴ６０をオンする。ＭＯ８ＦＥＴ６０がオンにする場
合つまり駆動電流がモータ２８へ供給される場合、アン
プ７０の出力はライン７６の要求信号を越えるのに十分
高くなると共に、コンパレータ７４からの高出力を生じ
、この高出力はライン８６を通ってトランジスタ６２の
ベースへ戻すよう伝達され、これによってＭＯ８ＦＥＴ
６０をオフにする。更に、フィードバック回路のために
ＭＯ８ＦＥＴ６０のすばやいオン／オフ循環はモータ２
８を通る電流を脈動し有効な債の電流を達成し、この電
流は要求回路７８によって要求される電流よりも実質的
に大きくない電流と実質的に小さくない電流との両方が
あり、所望のクランプ力を達成する。

ＭＯ８ＦＥＴ６０は電動モータ２８を駆動する電流の有
効な量を制御するが、特定の電流が脈動している間ＭＯ
８ＦＥＴを通る電流の８は、モータの機能やＭＯ８ＦＥ
Ｔ自身の機能に左右される。ＭＯＳＦＥＴがオンしてい
る間、ＭＯＳＦＥＴは外部回路（すなわちモータ）が要
求しているよりも大きな電流の流れを可能としそれ自身
の電気的制限を受ける。

クランプ力要求回路７８は、ライン７６を通って数個の
異なる所定の信号レベルのうちの一つをコンパレータ７
４に与えることによって、数個の異なる所定の大きさの
クランプ力のいずれも選択することを可能とし、異なる
所望のモータ電流レベルに対応する異なる面記信号レベ
ルは異なる所望のクランプ力に対応する。前記要求回路
７８は異なる所定の信号レベルを３つ備えるが、これよ
りも多くしたり少なくしたりしてもよい。信号レベルの
選択は４０１６シリーズの両方向性スイッチ９６（ＲＣ
Ａ及び多くの他の工場によって基準部品として製造され
ている）の３ｆｌｌｉｉｌの出力部９０．９２．９４の
いずれかを選択することに依存する。この選択は運搬装
置１０に設けた３つのクランプ力選択用のリレースイッ
チ９８．　１００．　１０２のうちの一つを開放し、対
応する入力部４０４．　１０６又は１０８を絶縁するこ
とによって行なわれ、前記各スイッチ９８．　１００．
又は１０２を対応する入力部１．０４．　１０６．　１
０８にアース部から接続し、これによって前記入力部内
に高い信号を生じる。

ライン７６を通って伝達するのに用いる３つの異なる要
求信号のうちの個々の大きさは、各可変抵抗１１０．　
７１２．　　Ｎ４によって調整可能にセットすることが
できる。各信号の大きさは、可変抵抗１１０、　１１２
又は１１４を変え、一方で機械力変換器によって測定さ
れたクランプ力を通用することによって本文冒頭に示し
た特定のクランプ力に対して校正することができる。所
望のクランプ力に対応してセラ１−する各抵抗が得られ
た後、クランプ力に対応するライン７６内での信号の大
きさは、メータ　１１６の読みから記録される。その後
、メータ１１６は、クランプ力のセツティングが当初の
調整からはずれたかどうかを決定すべきチェックを定期
的に行なうことができる。

第３図の電流制御回路は、荷がクランプされている間、
モータ２８への有効電流の連続供給を行なわない。なぜ
なら、電流のこのような連続供給はモータを加熱したり
損傷したり、同様に運Ｗ１装置のバッテリーから過剰な
パワーを引き出したりするからである。したがって電流
制御回路はモータ２８を駆動する電流の有効な吊を妨げ
るよう設計されており、一方、必要なりランプ力を除く
ことなく荷をクランプする。

上述されたように、従来のまきばねタイプの−方向ブレ
ーキ４２はクランプアーム１６を閉鎖する方向へ、モー
タ駆動されるねじ部材１８の回転を可能にし、一方、ブ
レーキ４２はソレノイド４４の作動によって解放されな
い限り反対方向へのねじ部材１８の回転を妨げる。した
がって、モータ２８が荷へ必要なりランプ力を与えた後
、モータへの有効電流の供給は、少なくとも一時的には
クランプ力を損失することなく中断させることができる
。なぜなら、ブレーキ４２がクランプ力の開放を妨げて
いるからである。しかしながら、荷への増加する圧迫、
機械的スリップ等の理由により、ブレーキ４２による必
要なりランプ力の維持をいつまでも頼りにするわけには
ゆかない。

したがって、第３図の回路は、断続的な再クランプによ
り切り離されるモータ２８を駆動する有効電流の期間的
な中断を与えるために備えられている。ここで、モータ
２８への有効電流の中断は、所望の有効電流レベルを得
るためのＭＯ３ＦＥＴ６０の脈動制御の状態下での電流
の個々のすばやい脈動の継続期間中に適用される。むし
ろ、このような中断は、ＭＯ８ＦＥＴ６０の脈動が全て
停止し一方でＭＯＳＦＥＴを作動しない状態で荷がクラ
ンプされている長い期間に適用される。

断続的な再クランプの連続動作及びモータ２８への有効
電流の中断はマイクロプロセッサ−１１８によって制御
され、このマイクロプロセッサ−１１８はモトロラ（Ｍ
　ｏｔｏｒｏｌａ　）形６８０２のような好適なタイプ
からなっている。このマイクロプロセッサ−１１８は第
４図のフローチャートに従って作動するようにプログラ
ムされている。前記マイクロプロセッサ−１１８はクラ
ンプの開放／閉鎖を指令するリレースイッチ１２０の位
置を感知し出力　１２２及び１２４によって方向制御リ
レースイッチ５２及び５４を動作する。前記リレースイ
ッチ１２０は常開スイッチであり、このスイッチは開状
態でクランプ閉鎖指令を指示するものとしてマイクロプ
ロセッサ−で読み取られる。これは安全な特性である。

なぜなら、仮にリレースイッチ１２０がこれの動作を行
なう回路と不意に接続されなくなると、リレースイッチ
１２０は、動作されないスイッチの通常状態つまりクラ
ンプの閉鎖を指令する開状態を呈し、これによってクラ
ンプが荷を解放せず、不意に接続されなくなったとして
もクランプが常時荷を支持することができる。

クランプ閉鎖指令がリレースイッチ１２０によって与え
られた場合、電流制御装置としてのＭＯ３ＦＥＴ６０は
脈動されるフィードバックモード（上述されている）で
まず動作する。しかしながら、ライン７６の信号により
要求される電流と対応する所望の有効電流の量が、突入
電流から一時的に誤った読みをなくすのに十分長い所定
時間、保たれると直ちに、マイクロプロセッサ−はこの
事実を入力１２６を通る高い信号の形で検知する。これ
に応答して、マイクロプロセッサ−１１８は出力　１２
８を通る連続的な高い信号を出し、トランジスタ６２へ
のライン８６を通って戻されるように伝達されるべき高
い信号を生じ、そしてマイクロプロセッサ−は回路の電
流感知部分によって感知されモータ２８を通る有効電流
の切断とは関係なくＭＯ８ＦＥＴ６０を作動不能状態に
する。したがって、ＭＯ８ＦＥＴ６０はこれの電流を制
御する脈動機能を遂行しないように作動不能状態にされ
、そしてマイクロプロセッサ−が出力　１２８を通る高
い出力信号を生じている間、有効電流は中断される。

回路の電流感知部分によって決定された所望のクランプ
力の達成に応答して、マイクロプロセッサーの出力によ
る電流制御用ＭＯ３ＦＥＴを作動不能状態にすることは
、マイクロプロセッサ−のタイマーの予めのセットによ
って決定された所定の時間続けられる。その後、マイク
ロプロセッサ−は出力　１２８を通る高い信号を中止し
、したがって、所望のクランプ力が再び得られ、ＭＯＳ
ＦＥＴが再び作動不能状態となるまで、ＭＯＳ　Ｆ　Ｅ
　Ｔ２Ｏは、脈動される電流制′ｎ殿能を再開すること
ができる。ＭＯ８ＦＥＴ６０の断続的な作動可能状態及
び作動不能状態によってモータ２８への確立する有効電
流及び中断する有効電流の前記循環作動はリレー　１２
０がクランプ閉鎖を指令している間は際限なく続く。Ｍ
Ｏ３ＦＥＴ６０を作動不能状態にする時間は変えること
ができる。好適には、最初の荷をクランプした後、第１
期間は荷の初期のクランプが所望のクランプ力で実際に
生じているかを確かめるのに１．２秒もかからない。そ
の後、ＭＯ３ＦＥＴ６０の作動不能状態は１分から数分
の門生じる。

モータが始動するとき、モータのインピーダンスの初期
の低い反動成分によって、全モータは突入電流と呼ばれ
る状態を生じるので、一時的な高い初期電流によって生
じる問題を処理しなければならない。初期のクランプに
おいて、根本的な問題というのは、所望のクランプ力が
実際に）ヱ成される前に、誤作動を生じる高い電流を電
流制御回路により検知されその結果生じたＭＯＳＦＥＴ
の早計な作動不能状態である。このような問題は前述の
ヒステリシス又はコンパレータ８０内へ組み込まれる遅
延によって部分的に回避されると共に、マクロプロセッ
サーの要求によって部分的に回避され、ライン１２６の
高い入力が所定の期間検知されてマイクロプロセッサ−
が出力　１２８を通って作動不能信号を出す。また、回
路の電流検知部分は全モータより少ないモータへ流れる
電流をサンプリングするよりむしろ全電動モータ２８に
同時に与えられる全有効電流を検知するという事実がモ
ータの不均一な負荷から生じるかも知れない。クランプ
力を表わさない電流の読みを防止する。

突入電流の問題の第２のタイプのものは、すでにクラン
プされた荷を再クランプする間に処理されなければなら
ない。突入電流のため、及び荷を再クランプするために
与える初期電流に応答してモータは動作する傾向にある
ため、仮に、電流レベルが初期のクランプに対すると同
じようにしてＭＯ８ＦＥＴ６０により制御されると、連
続する再クランプの間、過剰なりランプ力を与える傾向
になるだろう。目的は再クランプにおいて大きなりラン
プ力を得ることではなく、むしろ、予め与えられたクラ
ンプ力を確実に維持することであるので、再クランプ作
業すイク、ルの間、ライン７６を通ってコンパレータ７
４に与える信号を変えるために要求回路７８が設けられ
ている。出力　１３０．　１３２を通ってマイクロプロ
セッサ−１１８から出る信号は、第２の４０１６シリー
ズの両方向性スイッチ１３４を、両方向性スイッチ９６
の出力とライン７６との間を普通に接続することを中断
させ、一方で代用の再クランプ電流要求信号（この信号
は可変抵抗１３６のセツティングによって予定された割
合の通常の要求信号である。）はスイッチ１３４を通っ
てライン１３８からライン７６まで伝達されるようにな
される。

したがって、再クランプにおける電流要求信号は、過剰
にクランプする傾向を補償するために、初期のクランプ
における電流要求信号よりも小さい。

また、付加的補償として、出力　１３０．　１３２を通
って両方向性スイッチ１３４へ出力するマイクロプロセ
ッサ−１１８は、ライン信号７６を可変抵抗１３６のセ
ツティングによって指示される減少レベルへと徐々に増
加させる。前述のように、減少した再クランプ電流用の
要求レベルは校正中機械的りランブ力変換器によって示
されるように、もとのクランプ力と等しい再クランプ力
を達成するレベルで可変抵抗１３６をセツティングする
ことによって必要とされる再クランプ力を得るように校
正させることができる。

クランプアーム１６の開放は、開閉制御スイッチ１２０
の閉鎖によって指令され、このスイッチ１２０に対応し
て、マイクロプロセッサ−１１８はリレー５２を作動し
、一方において同時に一方面ブレーキ４２を解放するり
レースイッチ１３９によってソレノイド４４を作動する
。２個のリミットスイッチ３８゜４０（セレクタ　１４
０によって設定された制限に依存する）のいずれか−個
が、クランプを均一にするチェーンに設けたアーム３６
によって接触される時まで、前記モータはＭＯ８ＦＥＴ
６０の電流制御状態のもとてアームを開放する方向に駆
動される。

このような接触は常閉リミットスイッチを間放し、これ
によってクランプアームが開放の限界まで移動してきた
ことを指示する常開リレースイッチ１４２を動作させな
い。リレースイッチ１４２の開放はマイクロプロセッサ
−１１８にライン１２８を通る高出力を生じさじ、これ
によってＭＯ８ＦＥＴ６０を作動不能状態とする。

方向性をもってスイッチ作用するりレースイッチ５２．
５４の寿命をかなり伸ばすには、故障がなく、ＭＯ３Ｆ
ＥＴ６０が予め作動不能状態となっていない限りマイク
ロプロセッサ−１１８がリレーをこれらのオフ位置又は
反対方向の位置のいずれかにスイッチしないことである
。したがってシステムが故障しない限り、リレースイッ
チ５２．５４は負荷状態ではスイッチしない。

第３図の回路は起こり得るシステム故障をチェック及び
保護するために設けられたものであり、ここで前記故障
というのは、 第１．低電圧のバッテリー； 第２．１個以上のモータに電流が流れない；第３９期間
が超過してもＭＯ８ＦＥＴ６０が作動可能状態となる場
合である。

これらの故障又はエラーの多くは検知されて、回路がＭ
ＯＳＦＥＴを作動不能状態とする。上記場合の２つにお
いて、マイクロプロセッサ−はまたリレースイッチ５２
．５４を開にする。

第１の故障の状態すなわちバッテリーが低電圧を供給す
る場合は、第３図の検出回路１４４によって検知される
。通常の状態で、トランジスタ　１４６は゛定電圧ダイ
オード１４８の伝導によって導通状態に保持され、前記
定電圧ダイオード１４８はこれが受ける電圧よりも低い
降伏電圧を有する。トランジスタ　１４６のベースにか
かる高電位の結果、ライン１５０をアース部と導通し、
そこに低い信号を生じる。しかしながら、バッテリー電
圧がこれの定格値の所定の割合（８）に落ちた場合、定
電圧ダイオードが受ける電圧はこれに比例して落ち、そ
してトランジスタ　１４６のベースに低電圧を受けるの
で定電圧ダイオードは導通を中止し、ライン１５０を地
面から絶縁することによって高い信号がライン１５０に
生じる。ライン１２８に高い信号を生じた場合、ライン
１５０の高い信号はフィードバック回路と同じ効果を有
し、ＭＯ８ＦＥＴ６０を作動不能状態にする。また、ラ
イン１５０の高い信号はエラー用発光ダイオード１５２
を発光させ、修理工は問題となる低バッテリーボルトを
簡単に認知することができ、そして前記低バッテリーボ
ルトを修正することができる。

第２の故障状態に関して、１個以上のモータ２８が駆動
電流を受けない場合、不十分なりランプ力及び／又はク
ランプ様構への損傷が生じる。したがって、第３図の回
路は各モータ２８を駆動する有効電流のａをそれぞれ検
知し、モータ２８のうちのどれでも一個を通る十分な電
流の欠如に応答するために設けられている。個々のモー
タ２８の回路においては逆阻止３端子サイリスタ（以下
ＳＣＲという）１５４がある。各モータを通って流れる
有効電流がある限り、５ＣＲ１５４の両端で電圧降下が
存在する。５ＣＲ１５４の両端の電位差は各オプチカル
カブラ　１５６の内蔵発光ダイオードの導通を生じる。

発光ダイオードが導通する場合、オプチカルカブラ　１
５６のトランジスタの部分を導通させ、発光ダイオード
は各ライン１５８を通る低い信号を生じ、発光ダイオー
ドの対応するモータ２８を通る有効電流の存在を示す。

全オプチカルカブラ　１５６のライン１５８は多入力の
ＮＯＲゲート　１６０に連結される。ＮＯＲゲート　１
６０への全入力信号が低い間は、全モータ２８へ有効電
流が流れていることを示し、グー１〜１６０の出ノ〕が
高いと全てのモータに電流が有効に流れているというこ
とをマイクロプロセッサ−へ示す。しかしながら、仮に
、モータのいずれか一つに有効電流が流れていない場合
、高い出力信号が、モータに関連する各ライン１５８に
生じ、ＮＯＲゲート　１６０の出力が低くなる。マイク
ロプロセッサ−１１８は、有効電流がモータに有効に流
れているかどうかを決定するために、ライン１２８を通
るマイクロプロセッサ−自身の出力とＮＯＲゲート　１
６０の低出力とを比較する。仮にライン１２８の出力が
低い場合はＭＯ８ＦＥＴ６０が作動可能状態にあること
を示し、マイクロプロセッサ−はライン　１２８の低い
信号とＮＯＲゲート１６０の低い出力との間の不適合を
検知すると共に、ＭＯ８ＦＥＴ６０を作動不能状態にし
かつリレースイッチ５２．５４を間することにより応答
する。上記したエラー状態は、システムに接続したパワ
ーを遮断し、そしてパワーを元のオン状態に戻すだけで
避けることができる。

モータが過剰な期間駆動する第３の故障を防止するため
に、マイクロプロセッサ−はＭＯ３ＦＥＴ６０が作動可
能状態となる各時期を時間設定する。

仮に、クランプアームの開放又は閉鎖のいずれかの作動
中に期間が超過した場合、マイクロプロセッサ−はＭＯ
８ＦＥＴ６０を作動不能状態にすると共に、前段に述べ
られたリレースイッチ５２．５４を開にする。要求電流
レベル及び所定のクランプ力が荷をクランプしている間
に目的を速成しない場合又はリミットスイッチ３８．４
０のいずれか一方がクランプアームを開放している間に
開状態とならなかった場合にのみ、ＭＯ８ＦＥＴ６０の
有効電流の供給超過が一般的に起こる。

上述した故障に対して、マイクロプロセッサ−は、停止
の理由を修理工に示すために適切な発光ダイオードを発
光させ、エラー信号を運搬装置１０に出し、続いて運搬
装置を止める。

第３図の回路の機能に影響を及ぼす上述した種々の期間
や遅延や他のパラメータはモータや荷重係合クランプ装
置の構造によって変わる。しかしながら、いかに特別な
構造であっても、最適なパラメータは荷重係合クランプ
装置の試運転によって簡単に得ることができ、一方りラ
ンプ礪能を最適化するパラメータに適切な調整を与える
。

本発明は上記実施例に限定されず種々の変更を加えるこ
とができることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動的に案内される運搬装置上に設けられた本
発明に係る荷重係合クランプ装置の一実施例を示す斜視
図、 第２図は第１図の荷重係合クランプ装置の拡大正面図、 第３図は第１，２図の荷重係合クランプ装置の電動モー
タを制御する回路の一実施例、第４図は第３図に示され
たマイクロプロセッサ−内のプログラムを示すフローチ
ャートである。 １０・・・運搬装置 １２・・・荷重係合クランプ装置 １４・・・フレーム　　　　　１６・・・クランプアー
ム１６ａ　、　１６ｂ−＠動部　　１６ｃ　、　１６ｄ
−ｏ　ラド１８・・・ねじ部材　　　　　２０．２２・
・・追随体２４・・・駆動ギア　　　　　２５・・・減
速ギア２６・・・ハウジング　　　　２８・・・電動モ
ータ３４・・・リンク部　　　　　３６・・・アーム３
８、４０・・・リミットスイッチ ４２・・・一方向ブレーキ　　４４・・・ソレノイド４
８・・・バッテリー ５０、５６．７６、８６．　１２６．　１２８．　１３
８．　１５８・・・ライン ５２、５４．９８．　１００．　１０２．　１２０．　
１５０・・・リレースイッチ ５８・・・バリスタ　　　　　６０・・・ＭＯ３ＦＥＴ
６２、６４．６６、　１４６・・・トランジスタ６８、
６８ａ　、　　１４８・・・定電圧ダイオード６８ｂ・
・・ダイオード　　　７０・・・アンプ７４、８０・・
・コンパレータ　７８・・・クランプ力要求回路８２、
８４・・・ＮＯＲゲート　９０．９２．９４・・・出力
部９６、　１３４・・・両方向性スイッチ１０４、　１
０６．　１０８・・・入力部７１０、　１１２．　１１
４．　１３６・・・可変抵抗１１６・・・メータ １１８・・・マイクロプロセッサ− １２２、１２４，１２８，１３０，１３２・・・出力１
５２・・・発光ダイオード １５４・・・逆阻止３端子サイリスタ（ＳＣＲ）１５６
・・・オプチカルカブラ １６０・・・ＮＯＲゲート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、材料取扱い機械に対して垂直方向及び横方向に延在
   するフレームと、このフレームに対しておよびお互いに
   対して相対的に横方向に移動するように設けられて前記
   フレームから前方に延在する選択的に開閉可能な一対の
   クランプアームと、このクランプアームをお互いの方へ
   前記フレームと相対的に横方向に移動させることによっ
   て前記クランプアームを選択的に閉鎖するために及び有
   効電流の量に可変的に依存するクランプ力を前記クラン
   プアームに負わせるために前記クランプアームに連結さ
   れ前記有効電流の量によって駆動される電動モータ手段
   と、この電動モータ手段を駆動する有効電流の量を可変
   的に制御するために前記電動モータ手段に連結された電
   流制御手段とを備えた、前記機械に取付けられる電動モ
   ータにより動作する荷重係合クランプ装置において、前
   記電動モータ手段によって前記クランプアームに負わさ
   れるクランプ力の大きさを検知する力検知手段と、複数
   の異なる所定の有効電流の量の一つを前記電動モータ手
   段に与えることによって前記電動モータ手段が複数の異
   なる所定のクランプ力の大きさのうちの選ばれた一つを
   前記クランプアームに負わせるようになすため前記電流
   制御手段を選択的に指令する力要求手段と、を備え、前
   記各所定の有効電流の量は所定のクランプ力の大きさの
   いずれか一つに対応し、更に前記力要求手段によって指
   令されたクランプ力の大きさと前記力検知手段によって
   検知されたクランプ力の大きさとを比較するために及び
   、前記電流制御手段が前記電流要求手段によって指令さ
   れるクランプ力の大きさに対応する有効電流量と実質的
   に等しい有効電流量で前記電動モータ手段に与えられる
   有効電流の量を制御するようになすために、前記電流制
   御手段と前記力検知手段と前記力要求手段とに夫々接続
   された比較手段を備えたことを特徴とする電動モータに
   より動作する荷重係合クランプ装置。 ２、前記電動モータ手段は複数の電動モータを備え、前
   記力検知手段は前記複数の電動モータに同時に与えられ
   る有効電流の総量を検知する手段を備えたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の荷重係合クランプ装置
   。 ３、前記力検知手段は前記電動モータ手段を駆動する有
   効電流の量を検知する手段を備えると共に、前記モータ
   手段の始動時に前記電動モータ手段へ与える初期電流か
   ら生じ、力検知手段によって検知される一時的な有効電
   流の量に対して前記電流制御手段による応答を妨げるの
   に十分な期間前記力検知手段に対する前記電流制御手段
   の応答を遅延する手段を有したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の荷重係合クランプ装置。 ４、選択された所定の大きさ以上のクランプ力の大きさ
   に応答して前記電動モータ手段を駆動する有効電流の量
   を前記電流制御手段が中断するために、前記電流制御手
   段と前記力検知手段に接続された手段を有し、前記電流
   制御手段が前記有効電流の量を中断する一方で前記クラ
   ンプ力を維持するために、前記クランプアームに接続さ
   れた保持手段を有し、前記電動モータ手段を駆動する有
   効電流の量を中断する所定の期間経過後前記電動モータ
   手段を駆動する有効電流の量を前記電流制御手段が達成
   するために、前記電流制御手段に接続されたタイマー手
   段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の荷重係合クランプ装置。 ５、前記電流制御手段と前記力検知手段とに接続された
   前記手段は、前記クランプ力の大きさが前記選択された
   所定の大きさ以上になっている期間を検知し、この期間
   が所定の長さになったとき前記電流制御手段が有効電流
   の量を中断するための手段を有したことを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の荷重係合クランプ装置。 ６、前記所定の期間経過後、前記電流制御手段が、前記
   電動モータ手段を駆動する有効電流の量を、前記選択さ
   れた所定の大きさよりも実質的に大きなクランプ力を前
   記クランプアームに負わせるのに十分でない量に制限す
   るために、前記電流制御手段に接続された手段を有した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の荷重係合
   クランプ装置。 ７、前記所定の期間経過後、前記選択された所定の大き
   さと実質的に等しい大きさで前記クランプアームに加わ
   るクランプ力に対応するところの前記電動モータ手段を
   駆動する有効電流の量を前記電流制御手段が確立するた
   めに、前記電流制御手段に接続された手段を有したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の荷重係合クラ
   ンプ装置。 ８、前記所定の期間経過後、前記電流制御手段が、前記
   電動モータ手段を駆動する有効電流の量を、前記所定の
   期間に先だって前記電動モータ手段を駆動する有効電流
   の量よりも少ない量に制限するために、前記電流制御手
   段に接続された手段を有したことを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の荷重係合クランプ装置。 ９、前記所定の期間経過後、前記電流制御手段が、前記
   電動モータ手段を駆動する有効電流の量を、前記所定の
   期間に先だって前記電動モータ手段を駆動する有効電流
   の量よりも少なく徐々に増加する量に制限するために、
   前記電流制御手段に接続された手段を有したことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の荷重係合クランプ装
   置。 １０、前記クランプ力を複数の異なる前記所定の大きさ
   に可変的に調整するために、前記力要求手段に接続され
   た調整手段を有したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の荷重係合クランプ装置。