JPH04243799A - バランスホイスト - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は比較的重量のある搬送物
を多数運ぶ作業等において、作業者の負担を軽くし作業
効率を高めることのできるバランスホイスト並びに搬送
物の把持装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に搬送物が小物である場合、小物を
ケース等に入れてその取扱の作業性を良くすることが行
われているが、このケースの搬送には台車やケースを積
み重ねた時に倒れないようにカゴ状にまわりを囲むよう
にしたカゴ車等に積み重ねて搬送したり、コンベヤ上に
移し換えたりすることが行われている。しかし、積み上
げたケースやカゴ車のように側面に障害物のある比較的
狭い所からの取り出し他の位置に移し変え等の積み込み
作業は、さほど重量のないものでも困難であり、増して
や重量が大きくなると作業者の負担が大きくなり、事故
などの危険性があった。

【０００３】また、比較的重量の大きい搬送物を運ぶ作
業等においては、作業者の負担を軽くし作業効率を高め
ることのできるホイストが用いられている場合がある。 しかし、従来のホイスト、例えばモータによるワイヤの
巻き上げ方法において、持ち上げる搬送物の荷重をセン
サにより電圧に変換して、この電圧の信号を制御駆動手
段であるモータの駆動速度制御を行うようにした場合、
荷重の微変動によってもモータが作動してしまうために
、ホイストによって搬送物を主に持ち上げる機能を持た
せてこの搬送物の微動調整を作業者が行うような搬送作
業にあっては、作業者の微動調整時に加える力によって
モータが作動してしまうために、搬送物が上下振動を起
こすような状態が発生する。そこで、従来においてはこ
の振動を抑えるために、モータそのものあるいはセンサ
の感度を落とすことで対応していた。

【０００４】しかしながら、このように駆動系の感度を
低下させることによって上述のような振動を抑える方法
を採用した結果、モータの性能低下につながり当該モー
タの駆動力による移動速度が落ちる問題や、また動作指
令に対する追従性の低下など作業速度を犠牲にしなけれ
ばならなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のバ
ランスホイストにおいては、作業性を高めるべく駆動手
段の回転能力を良くすると当該駆動手段の荷重センサに
よる必要以上の過敏反応により、作業者の所望する機能
を充分に発揮することができないため、上記のように極
めて消極的な対応策を採らざるを得ず作業者の負担軽減
と作業能率の向上を同時達成することに限界があった。

【０００６】本発明の目的は、上記問題点を解消するこ
とにあり、上下動もなく操作性がよくかつ作業速度の速
いバランスホイストならびに搬送物の把持装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明に係る目
的の一つは、巻き取り駆動手段に繋げられたワイヤの下
端部分にて搬送物を捕捉する把持装置を有し、当該把持
装置に駆動手段の駆動調整をする操作部が設けられたバ
ランスホイストであって、巻き取り駆動手段は負作動ブ
レーキを具備したサーボモータにて構成され、かつ回転
速度検出センサのフィードバック信号により制御され、
操作部は、手指にて一定範囲間を往復移動操作可能に弾
性的に保持された入力部材を備え、当該入力部材に対向
するように形成された作用点部分の移動経路間に遊嵌状
に位置された出力部が作用点部分の当接により、サーボ
モータの駆動信号を出力するようになされており、作用
点部分と出力部との間隙により、入力部の移動操作が一
定以上移動したときのみサーボモータの駆動信号を出力
するように構成されたことを特徴とするバランスホイス
トにより達成される。

【０００８】他の目的は、バランスホイストに用いる把
持装置であって、操作部が設けられた把持部本体が少な
くとも２箇所の部分が下方に張り出した捕捉部を備え、
各捕捉部には捕捉部下端寄りに回動支点を有し当該支点
を中心にして把持部本体内方への張り出し自在な係止部
材が設けられており、上端縁の少なくとも一部がフラン
ジ状に構成されたフランジ部を有するケースを、係合部
の下方に係止部が係合して保持するように構成されたこ
とを特徴とする把持装置によって達成される。

【０００９】すなわち、ホイストの駆動手段にサーボモ
ータを用いることにより、モータ停止時のトルクにより
吊り上げ保持力を摩擦ブレーキを使用することなく持た
せることができ、また、駆動系の操作部の構成が上記の
如く遊びを持った操作系とすることにより、不測の接触
、衝撃や振動などによる駆動系の動作を回避できかつ出
力部に敏感なセンサを用いることができると共に、高性
能な駆動系を使用することができるので、所望の動きを
容易にかつ確実にでき、作業能率の向上ならびに作業者
の負担軽減を行うことができる。

【００１０】更に、ホイストのワイヤ先端に設けられた
把持装置は、小物或いは人手では持ち難い物品をまとめ
て入れることができケースを保持するときに、ケース側
面に密着するように沿って下方に延びた捕捉部により、
ケース水平方向の広い空間を必要としないので、特に、
ケースを狭い場所から取り出しや収納する場合に作業者
の負担が軽減され、作業性の向上を行うことができる。

【００１１】

【実施態様】以下、添付図面を参照して本発明の一実施
態様を説明する。ただし本発明は本実施態様のみに限定
されない。

【００１２】本実施態様におけるバランスホイストは、
支柱２からアーム３が張り出した構成のジブクレーン１
に取りつけられている。ホイスト４はアーム３の下部に
取りつけられており、巻き取り駆動手段であるサーボモ
ータ５に繋げられた巻き取りドラム６により、ワイヤ７
が巻き取られるように構成されており、ワイヤ７の下端
部分には搬送物であるケース２０を把持する把持装置９
を有している。把持装置９には、把持装置９の上下動を
行うべくサーボモータ５の駆動指令の信号を出す操作部
１０が設けられている。

【００１３】把持装置９は第２図に示すように両端部分
が下方に張り出した捕捉部４２を備えた本体フレーム４
０により構成されている。フレーム４０のほぼ上部中央
には巻き取りドラム６に繋げられたワイヤ７の先端が接
続されており、このワイヤ７の接続された周りに、昇降
動作を行わせる指令をする操作部１０や後述するケース
２０の把持を解除すべく動作する図示しないワイヤー駆
動装置及び当該ワイヤー駆動装置を作動させるためのリ
リーススイッチ４７等が重量バランスを考慮して適宜設
けられている。

【００１４】ケース２０は矩形状の開口を有するもので
、上端縁がフランジ状に形成されたフランジ部２０ａを
有する構造であり、ケース２０はそのフランジ部２０ａ
の下方に捕捉装置９の後述する係止部４４が係合するこ
とにより持ち上げられる。

【００１５】両捕捉部４２には、捕捉部下端寄りに回動
支軸４４ａを有し当該支軸４４ａを支点にして把持装置
本体内方への張り出し及び捕捉部４２内に引っ込むよう
に回動自在な係止部材４４が設けられている。そして、
係止部材４４は図示するよに例えば、コ字状のフレーム
両端が回転支軸４４ａに貫通された構成とすることがで
き、その自由端にワイヤー駆動装置に接続された開放用
ワイヤ４５が繋げられており、開放用ワイヤ４５を引っ
張ることにより係止部４４は捕捉部４２のフレーム内に
引っ込むように動作する。なお、係止部４４は回転支軸
４４ａに巻きつけた図示しないねじりコイルバネ等によ
りその張り出し方向（開放用ワイヤの引っ張り方向に抵
抗する方向）に付勢されている。したがって、係止部４
４は開放用ワイヤ４５により引っ張らないときには、先
端が捕捉部４２のフレームから内方に突出した状態とな
る。

【００１６】サーボモータ５の駆動を制御する操作部１
０は例えば、操作つまみ部分が常にセンタに戻る機構を
備えた第３図に示したような構成を採用することができ
る。そして、この操作部１０において重要な構成は、こ
の操作部１０は操作部内に設けたセンサが極めて高感度
で高性能のものであっても、不測の衝撃やこの衝撃によ
る振動によってセンサが反応することなく駆動部の正確
な操作を可能にした所にある。

【００１７】すなわち、操作部１０の基本的構成は、第
３図に示すように、支点３３並びに弾性部材３４にて保
持されて、支点３３を中心にして一定範囲間を往復移動
操作可能（上下移動操作可能）で、かつ常にセンターに
戻るような付勢を受けるように取り付けられた入力部３
０を備えている。また、手指にて操作する力点部分３１
の反対側において上下に所定距離をあけて対向するよう
に２つの作用点部分３２が形成されており、さらに、サ
ーボモータ５の駆動信号を出力する出力部３５がこの両
作用点部分３２の間（移動経路間）に上下両方に隙間３
９を有して位置されている。そして、出力部３５は例え
ば歪みゲージ３６等のセンサを設けることにより、作用
点部分３２が当接したときに出力部３５に力が加わり歪
みゲージ３６から所望の出力信号を取り出すことができ
る。

【００１８】このように作用点部分３２と出力部３５と
の間隙３９が形成されたことにより、不測の衝撃、振動
が入力部３０に加えられ入力部３０が少し動いた場合で
も、この動きが出力部３５に作用することがなく、入力
部３０の移動操作が隙間３９を越える一定以上の移動を
したときのみ歪みゲージ３６がサーボモータ５の適宜駆
動信号を出力することができる。

【００１９】操作部１０は実際には例えば第２図に示さ
れるように、入力部３０の力点部分３１がハンドル部４
３に近接された構造とすることができ、ハンドル部４３
を手で持ちながら指先で上下に操作することができる。

【００２０】サーボモータ５は、その回転が停止してい
ても一定のトルクを発生することができるので、一時停
止用の保持ブレーキが無くてもワイヤ７の引っ張り力を
確保し、ケース２０を吊り下げるバランス状態を作り出
すことが容易にできる。また、モータ回転速度が零から
最高速度まで無段変速に安定したトルクと回転速度を得
ることができるだけでなく、速度フィードバックがかけ
られるので、サーボアンプからのアナログ信号の指示電
圧だけによって正確に回転数を制御でき、移動指示操作
による応答動作が素早く、荷の重量（ケース内の物品重
量）により上下動の速度が殆ど影響されない。なお、サ
ーボモータ５は停電やその他異常時等の電源断の不測の
事態が発生したときにブレーキ作用をする緊急用の負作
動ブレーキ（摩擦ブレーキ）を設けることにより、搬送
作業の安全性を確保している。

【００２１】支柱２に取りつけられた制御部１２は、作
業開始時の起動、所望する作業に適したおおまかな設定
、あるいは異常時の自動停止といった一般的な制御機能
を備えている。

【００２２】このように構成された装置を用いて、台車
あるいは一箇所に積み上げられている多数のケース２０
を、例えばコンベヤ上に順次移動するような搬送作業を
行う場合、まず、把持装置９のハンドル部４３を持ち、
操作部１０の力点部分３１を下方あるいは上方に押すよ
うに操作する（把持装置９は力点部分３１を下方に移動
させると降下し、上方に移動させると上昇する。）こと
により、ワイヤ７の長さを調節して把持装置９を所望す
る位置に移動することができる。このとき第４図に示す
ように出力部３５の方向及び速度指令信号がサーボアン
プ１４に入力され、サーボアンプ１４によりサーボモー
タ５は速度指令信号に見合った動力電源が印加されるが
、サーボモータ５には回転角度検出センサであるレゾル
バ１５あるいはエンコーダ等を取り付けて回転速度を検
出し、この検出信号をサーボアンプ１４にフィードバッ
クし、サーボアンプ１４内の比較器により速度指令電圧
と比較してその差を小さくするように動力電源は制御さ
れている。

【００２３】このように構成された操作部１０や駆動系
によって作業者の所望する手の動きに極めて近い微妙な
動きで把持装置９を移動させることができる。そして、
ケース２０を持ち上げる時は、把持装置９をケース２０
上方に位置させてから、ケース２０の上縁に本体フレー
ムの左右に設けられた位置決め部４６が当接するように
降下させることにより、係止部４４がケース２０のフラ
ンジ部２０ａを擦るように下方に移動してフランジ部２
０ａの下側に係合するように入り込む（第５図）。その
後、操作部１０を適宜操作しながら把持装置９を移動し
て、コンベヤ上に持って行った所で、リリーススイッチ
４７を押すことにより、ワイヤー駆動装置が作動して開
放用ワイヤ４５を上方に引き上げ係止部４４が引っ込む
ことにより、把持装置９によるケース２０の把持は解除
される（第６図）。

【００２４】なお、係止部４４によるケース２０の係止
は、ねじりコイルバネとケース自重により維持されてお
り、電気的な外力によりその係止を維持するように構成
されていないので、停電等の不測の事態によりケース保
持が解除されることがない。さらに、前述したように負
作動ブレーキにより、停電等によりサーボロックが解除
された際にサーボモータ５の不測の回転（把持装置を降
下させるような回転）もしないようにしているので、ケ
ース２０の落下の危険は全くない。また、緊急時以外に
おいて負作動ブレーキを作用させることにより、電気消
費の節約、モータ寿命の延命を図ることもできる。

【００２５】前記実施態様においては、操作部１０の出
力部３５におけるセンサとして歪みゲージ３６を用いた
が、本発明はこれに限るものではなく、電磁式や静電容
量式など種々のセンサを用いることができる。また出力
部３５に、ポテンショメータ（可変抵抗体）を内蔵した
ジョイスティックを用いることもできる。

【００２６】前記実施態様においては、捕捉部４２にケ
ース２０の位置決め部４６を設けたが、必ずしもこのよ
うな位置決め手段を設ける必要はなく、例えば、捕捉部
４２をケース２０の上面に適当な所で当たるように曲げ
た構成とすることもできる。また、ケース２０の捕捉形
態は捕捉部４２に設けた係合部４４のような構造に限る
ものではなく、吸着盤を用いた吸着捕捉であってもよい
。

【００２７】さらに、前記実施態様においてはジブクレ
ーン１を用いた構造としたが、本発明のバランスホイス
トは当然このような使用形態に限るものではなく、第７
図に示すように２本の固定レール７１に架けられた移動
レール７２を有した天井クレーン７０にも適用できる。 この場合、コンベヤ６０とカゴ車５０との間においてケ
ース２０を搬送する作業を図示している。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、巻き取り駆動手段が負作動ブ
レーキを具備したサーボモータにて構成され、このサー
ボモータが回転速度検出センサのフィードバック信号に
より制御され、サーボモータの駆動を指令する操作部は
、手指にて一定範囲を往復移動操作可能に保持された入
力部材を備え、当該入力部材に形成された２つの作用点
部分の移動経路間に遊嵌状に位置された出力部によりサ
ーボモータの駆動信号を出力するようになっており、作
用点部分と出力部との間隙により、入力部の移動操作が
一定以上移動したときのみサーボモータの駆動信号を出
力するように構成されたので、モータ停止時のトルクに
より吊り上げ保持力を摩擦ブレーキを使用することなく
持たせることができ、また、駆動系の操作部の構成が上
記のように遊びを持った操作系とすることにより、不測
の接触、衝撃や振動などによる駆動系の動作を回避でき
かつ出力部に敏感なセンサを用いることができると共に
、高性能な駆動系を使用することができるので、所望の
動きを容易にかつ確実にでき、作業能率の向上ならびに
作業者の負担軽減を行うことができる。

【００２９】また、把持装置は、操作部が設けられ少な
くとも２箇所の部分が下方に張り出した捕捉部を備えた
把持部本体に、各捕捉部の下端寄りに回動支点を有しこ
の支点を中心にして把持部本体内方への張り出し自在に
係止部材が設けられており、上端縁の少なくとも一部が
フランジ状に形成されたフランジ部を有するケースを、
係合部の下方に係止部が係合して保持するように構成さ
れたので、ホイストのワイヤ先端に設けられた把持装置
は、小物或いは人手では持ち難い物品をまとめて入れる
ことができケースを保持するときに、ケース側面に密着
するように沿って下方に延びた捕捉部により、ケース水
平方向の広い空間を必要としないので、特に、ケースを
狭い場所から取り出しや収納する場合に作業者の負担が
軽減され、作業性の向上を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバランスホイストをジブクレーンに取
りつけた実施態様を示す概略図である。

【図２】把持装置の斜視図である。

【図３】操作部の基本構造を示した概略図である。

【図４】本発明のバランスホイストの制御のフローチャ
ートである。

【図５】把持装置がケースを保持している状態を示す概
略図である。

【図６】把持装置がケースの保持を解除した状態を示す
概略図である。

【図７】本発明のバランスホイストを天井クレーンに取
りつけた状態を示す概略図である。

【符号の説明】

１　　ジブクレーン ２　　支柱 ３　　アーム ４　　バランスホイスト ５　　サーボモータ ６　　巻き取りドラム ７　　ワイヤ ８　　制御線 ９　　把持装置 １０　　操作部 １１　　動力制御線 １２　　制御盤 １４　　サーボアンプ １５　　レゾルバ ２０　　ケース ２０ａ　　フランジ部 ３０　　入力部材 ３１　　力点部分 ３２　　作用点部分 ３３　　支点 ３４　　弾性部材 ３５　　出力部 ３６　　歪みゲージ ３９　　隙間 ４０　　本体フレーム ４２　　捕捉部 ４３　　ハンドル部 ４４　　係止部 ４４ａ　　回転支軸 ４５　　開放用ワイヤ ４６　　位置決め部 ４７　　リリーススイッチ ５０　　カゴ車 ６０　　コンベヤ ７０　　天井クレーン ７１　　固定レール ７２　　可動レール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　巻き取り駆動手段に繋げられたワイヤ
   の下端部分にて搬送物を捕捉する把持装置を有し、当該
   把持装置に駆動手段の駆動調整をする操作部が設けられ
   たバランスホイストであって、巻き取り駆動手段は負作
   動ブレーキを具備したサーボモータにて構成され、かつ
   回転速度検出センサのフィードバック信号により制御さ
   れ、操作部は、手指にて一定範囲間を往復移動操作可能
   に弾性的に保持された入力部材を備え、サーボモータの
   駆動信号を出力するように構成されたことを特徴とする
   バランスホイスト。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載のバランスホイストに
   用いる前記把持装置であって、その操作部が設けられた
   把持部本体が少なくとも２箇所の部分が下方に張り出し
   た捕捉部を備え、当該捕捉部のそれぞれには捕捉部下端
   寄りに回動支点を有し当該支点を中心にして把持部本体
   内方への張り出し自在な係止部材が設けられており、上
   端縁の少なくとも一部がフランジ状に構成されたフラン
   ジ部を有するケースを、係合部の下方に前記係止部が係
   合して保持するように構成されたことを特徴とする把持
   装置。