SE453589B

SE453589B - DEVICE AT A LOAD LIFT

Info

Publication number: SE453589B
Application number: SE8502716A
Authority: SE
Inventors: Sture Kahlman; Johan Olsson
Original assignee: Kahlman Innovation Ab
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1988-02-15
Also published as: NO870365D0; AU5961686A; SE8502716L; WO1986007042A1; NO870365L; NO163483C; SE8502716D0; DK159874B; NO163483B; EP0262134B1; DE3684321D1; DK50187D0; DK50187A; EP0262134A1; DK159874C; ATE73420T1

Abstract

Arrangement for a goods hoist (1) which comprises an operating control (3) capable of being actuated by a driving device (2) and situated between a load device (6) and driving devices (2). The arrangement is, amongst other things, simple and functions efficiently without the need for great muscle power on the part of the user. The driving device (2) is so arranged as to be controlled by electronics or by some other means which are capable of being connected to a transmitter (12, 13) contained in said operating control (3) capable of manual actuation.

Description

453 589 2 första hand att åstadkomma en anordning av ovan angivet slag, som är enkel samt som fungerar effektivt utan krav på stor muskelkraft hos användaren och som löser ovan sagda problem. 453 589 2 primarily to provide a device of the above kind, which is simple and which functions efficiently without requiring great muscle power of the user and which solves the above-mentioned problems.

Sagda ändamål uppnås medelst en anordning enligt föreliggande uppfinning, som i huvudsak kännetecknas därav, att två elektriskt verkande kraftgivare, som utgöres av piezokris- taller, och som är anordnade att fungera som kraftsensorer, förefinnes för att kunna registrera sagda manuellt pàverkbara manöverdons, av en sagda manöverdon pàverkbar operatör, åstad- komna rörelse i förhållande till lastens tvângsvisa nedàtriktade rörelse, varvid sagda kraftgivare, av vilka den ena givaren är förbunden med ett som handtag utformat manöverdon, och den andra givaren är förbunden med en förbindelse, utmed vilken handtaget är rörligt och vilken är anordnad att sträcka sig mellan lastdon och drivorgan, är anordnade att överföra signaler, som är pro- portionella mot den kraft man pàför manöverdonet i riktning uppåt resp mot den kraft, som verkar i riktning nedåt.Said object is achieved by means of a device according to the present invention, which is mainly characterized in that two electrically acting force sensors, which consist of piezo crystals, and which are arranged to function as force sensors, are present in order to be able to register said manually actuable actuators, by a said actuator actuable operator, effected movement in relation to the forcibly downward movement of the load, said force transducers, one of which transducers is connected to an actuator designed as a handle, and the other transducer is connected to a connection, along which the handle is movable and which is arranged to extend between loaders and drive means, are arranged to transmit signals which are proportional to the force applied to the actuator in the upward direction and to the force acting in the downward direction, respectively.

Uppfinningen beskrives nedan såsom ett föredraget utföringsexempel, varvid hänvisas till de bifogade ritningarna, på vilka fig l visar en sidovy av en lastlyft enligt upp- finningen, fig 2 visar ett snitt genom lyften utmed linjen II-II, och _ fig 3 visar ett parti av_i lyftanordningen ingående manöverdon.The invention is described below as a preferred embodiment, reference being made to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a side view of a load lift according to the invention, Fig. 2 shows a section through the lift along the line II-II, and Fig. 3 shows a portion of the actuator included in the lifting device.

En anordning vid en lastlyft l av sådant slag, som lämpar sig att vid ofta förekommande fall snabbt och bekvämt lyfta laster utan större kroppsansträngning och exempelvis passa in lasten i en bearbetningsmaskin, fixtur, pallstapel etc, sà att användaren upplever lyften 1, som om denna arbetade i ett S k "viktlöst" förhållande såväl när den arbetar med som utan last, innefattar en vridmagnetmotor 2, som är anordnad att styras av en med i ett manuellt pàverkbart manöverdon 3 ingående förbindbar givare. Manöverdonet 3 är beläget mellan sagda som drivorgan fungerande motor 2 och ett lastdon 6 av lämpligt slag, t ex som verkar med ett antal vakuumsugorgan, el-magneter, kläm- eller gripdon etc. Sagda manöverdon 3 är utformat som ett handtag, vilket är pàträtt en som stång 7 eller annan utformad 3 453 589 mellan lastdon 6 och drivorgan 2 till en lina B förbunden verkande förbindelse. Linan 8 är pálindbar en lintrumma 9, som via exempelvis en kuggväxel 10 är anordnad att drivas av sagda motor 2. Manöverdonet 3 är lämpligen beläget vid den fria avlindbara änden 8A av linan 8 medan linans andra ände 88 är förbindbar med trumman via en linlâsanordning ll på känt sätt.A device for a load lift 1 of this kind, which is suitable for frequently and conveniently lifting loads without much physical effort and, for example, fitting the load into a processing machine, fixture, pallet stack, etc., so that the user experiences the lift 1, as if this operated in a so-called "weightless" relationship both when working with and without load, comprises a rotary magnet motor 2, which is arranged to be controlled by a sensor which can be connected to a manually operable actuator 3. The actuator 3 is located between said motor 2 acting as drive means and a load member 6 of a suitable type, for example acting with a number of vacuum suction means, electric magnets, clamps or grippers, etc. Said actuator 3 is designed as a handle, which is a connecting connection 7 or 45 formed as a rod 7 or other between loaders 6 and drive means 2 to a line B. The rope 8 can be wound on a rope drum 9, which is arranged via, for example, a gear 10 to be driven by said motor 2. The actuator 3 is suitably located at the free unwindable end 8A of the rope 8 while the other end 88 of the rope is connectable to the drum via a rope locking device 11 in a known manner.

Vridmagnetmotorn 2, som är en màngpolig 3-fas- motor med speciellt lindningssätt, möjliggör att "stå stilla" och avge ett konstant vridmoment under lång tid och motorns karakteristik är sådan att vridmomentet är i huvudsak konstant oberoende av varvtalet.The torque magnet motor 2, which is a multi-pole 3-phase motor with a special winding method, makes it possible to "stand still" and emit a constant torque for a long time and the motor characteristic is such that the torque is substantially constant regardless of the speed.

I handtaget 3 etc finnes ett antal kraftgivare 12 resp 13 anordnade, som möjliggör registrering av de rörelser, som en operatör påverkar handtaget med i förhållande till ifrågavarande lasts tvångsvisa nedátriktade rörelse. Den sagda manuella kraften, som åtgår till att påverka två i handtaget 3 ingbyggda piezoelektriska givare 12, 13 för att därigenom åstad- komma önskad inställning och kvarhállning av lasten är liten, vanligtvis ca 20-50 g, och denna kraft kan även vara justerbar i förhållande till motorns vridmoment.In the handle 3, etc., a number of force sensors 12 and 13, respectively, are arranged, which make it possible to register the movements with which an operator influences the handle in relation to the forced downward movement of the load in question. The said manual force, which is needed to actuate two piezoelectric sensors 12, 13 built into the handle 3 to thereby achieve the desired setting and retention of the load is small, usually about 20-50 g, and this force can also be adjustable in in relation to the engine torque.

De båda i handtaget 3 belägna piezokristall- givarna l2, 13, vilka tjänstgör som kraftsensorer, kan vara förbindbara med varandra resp med handtaget 3 och en med stången 7 förbunden del 7A genom limning och kan vara aktiverbara efter påverkning av en påverkningsknapp 14 etc.The two piezo crystal sensors 12, 13 located in the handle 3, which serve as force sensors, can be connectable to each other or to the handle 3 and a part 7A connected to the rod 7 by gluing and can be activatable after actuation of an actuating button 14 etc.

Signalen från den övre givaren 12 är anordnad att vara proportionell mot den kraft man påverkar handtaget 3 i riktning uppåt 15 medan signalen från den undre givaren 13 pá samma sätt är proportionell mot den kraft man påverkar handtaget 3 i riktning nedåt 16.The signal from the upper sensor 12 is arranged to be proportional to the force acting on the handle 3 in the upward direction 15, while the signal from the lower sensor 13 is in the same way proportional to the force acting on the handle 3 in the downward direction 16.

För att uppnå lyftens steglösa följsamhet låter man kraften på handtaget 3 styra en rampgenerator, som i sin tur är anordnad att styra motorns moment, varvid om en kraft anj_ bringas på handtaget 3 momentet ökar med en hastighet, som är proportionell mot kraften. Detta medför även att om handtaget 3 hålles stilla rampgeneratorn kommer att intaga ett sådant värde att momentet exakt motsvarar lyftens last, vilket gör att handtaget 3 i detta läge kan släppas utan att lasten tenderar att röra sig. Således utgör systemets friktion balansomràdet. 453 589 4 En säkerhetsfunktion, som gör att lastdonet för- hindras att lösgöra lasten när det finnes moment på motorn 2, kan finnas improgrammerad i elektroniken etc liksom att en fallbroms, av exempelvis typen fjäderbelastad el-magnet, kan vara monterad vid lyftanordningen 1 i syfte att stoppa lintrummans rotation vid eventuellt strömbortfall.In order to achieve the stepless compliance of the lift, the force on the handle 3 is allowed to control a ramp generator, which in turn is arranged to control the torque of the motor, whereby if a force is applied to the handle 3 the torque increases at a speed proportional to the force. This also means that if the handle 3 is kept still the ramp generator will assume such a value that the torque exactly corresponds to the load of the lift, which means that the handle 3 can be released in this position without the load tending to move. Thus, the friction of the system constitutes the balance area. 453 589 4 A safety function, which prevents the load handler from releasing the load when there is torque on the motor 2, can be programmed in the electronics, etc., as well as a fall brake, of the spring-loaded type electric magnet, can be mounted on the lifting device 1 in purpose to stop the rotation of the line drum in the event of a power failure.

Anordningen 1 är företrädesvis anordnad att styras av en speciellt utvecklad elektronik, vilken kontrollerar tre stycken triac medan motormomentet automatiskt regleras genom s k switchad spänningsreglering efter aktivering av sagda givare 12, 13. När handtaget 3 påverkas uppåt 15 stegras momentet tills driften börjar rotera vilket registreras genom att givaren 12 avlastas då operatören strävar efter att hålla handtaget 3 stilla. Då operatören önskar få en nedåtgående rörelse 16 pà- verkar han handtaget 3 nedåt, givaren 13 registrerar detta och motormomentet reduceras så att lasten faller. Faller lasten 1 fortare än handens rörelse fås en kraft i givaren 13, som snabbt via elektroniken ökar motorns vridmoment igen. Genom att givaren 12, 13 hela tiden registrerar operatörens handkraft (-rörelse) och söker genom att öka eller minska motormomentet att fâ denna kraft till noll så erhåller man den önskade “viktlösa" funk- tionen.The device 1 is preferably arranged to be controlled by a specially developed electronics, which controls three triac while the motor torque is automatically regulated by so-called switched voltage regulation after activation of said sensors 12, 13. When the handle 3 is actuated upwards the torque is increased until the operation begins to rotate. that the sensor 12 is relieved when the operator strives to keep the handle 3 still. When the operator wishes to have a downward movement 16, he acts on the handle 3 downwards, the sensor 13 registers this and the motor torque is reduced so that the load falls. If the load 1 falls faster than the movement of the hand, a force is obtained in the sensor 13, which quickly increases the engine torque again via the electronics. By the sensor 12, 13 constantly registering the operator's hand force (movement) and by increasing or decreasing the motor torque to obtain this force to zero, the desired "weightless" function is obtained.

Den elektriska funktionsbeskrivningen för reg- lering av anordningen är enligt följande: Givarsignalerna buffras först med en högimpediv operationsförstärkare, eftersom givaren är kapacitiv. Därefter blandas signalerna till en signal med polaritet, som motsvarar kraftens riktning. Polariteten på denna signal styr även två analoga switchar pà ett sådant sätt att den givare som icke är aktiv är "kortsluten“. Detta hindrar att givaren "driver".The electrical function description for controlling the device is as follows: The sensor signals are first buffered with a high-impedance operational amplifier, since the sensor is capacitive. Then the signals are mixed into a signal with polarity, which corresponds to the direction of the force. The polarity of this signal also controls two analog switches in such a way that the sensor that is not active is "short-circuited", which prevents the sensor from "operating".

Signalen matar sedan ett P-I steg som ger ramp- funktionen, och P-delen är nödvändig för att elimnera själv- svängningar. Utsignalen från P-I steget styr tre faskontroll- kretsar, en för varje fas, som kontrollerar momentet. __ Uppfinningen är ej begränsad till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexemplet utan kan varieras fritt inom ramen för patentkraven utan att uppfinnings- tanken fràngàs. 14The signal then feeds a P-I stage which provides the ramp function, and the P-part is necessary to eliminate self-oscillations. The output signal from the P-I stage controls three phase control circuits, one for each phase, which controls the torque. The invention is not limited to the exemplary embodiment described above and shown in the drawings, but can be varied freely within the scope of the claims without departing from the spirit of the invention. 14

Claims

5 453 589 P a t e n t k r a v

1. 1. Device in the case of a load lift (1), which comprises a drive means (2) which can be controlled by an electronics or other means, can be actuated between an actuator (6) and the drive means (2), characterized in that rav, that two electrically acting force sensors (12, 13), which are made of piezocrystals, and which are arranged to function as force sensors, are present in order to be able to register said manually actuable actuators (3), of an actuator (3) actuatable operator, achieved movement in relation to the forcibly downward movement of the load, said power sensors (12, 13), one of which sensor (13) is connected to an actuator designed as a handle (3), and the other sensor (12) are connected to a connection (7), along which the handle (3) is movable and which is arranged to extend between loaders (6) and drive means (2), are arranged to transmit signals which are proportional to the force applied to the actuator (3) in the upward direction (15) resp mo t the force acting in the downward direction (16).

Device according to claim 1, characterized in that a ramp generator is arranged to be controlled by the force acting on the actuator (3).

Device according to claim 2, characterized in that a drive means acting as a motor (2) is arranged to be controlled by said ramp generator.