JPH0457596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はモータの駆動によりフレームに対し
て昇降する昇降部に物品を吊下げる吊下装置に関
するものである。

［従来の技術］ 一般にこの種のものは、モータに通電すること
により昇降部および物品を昇降させ、またモータ
の通電をオフしてモータ自体のサーボロツクによ
り昇降部および物品を所定の吊下げ高さに保持
し、この保持状態を保つて物品を荷降位置まで搬
送するようになつている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、昇降部および物品の全重量をモ
ータに負荷したのでは、大容量のモータが必要不
可欠であるし、とくに昇降の速度および頻度が大
きい場合は、充分な余裕を確保するためさらに大
容量のモータが必要である。また、たとえばエア
シリンダのエア圧を利用して昇降部の自重分をバ
ランスさせれば、モータの負荷は物品だけとなる
ため比較的小容量のモータを使用可能となるが、
取扱う物品の重量が軽いものから重いものまで大
きなばらつきがある場合は、モータの容量は取扱
う物品のうち重量が最大のものに合せなければな
らないため、軽量の物品を取扱う場合にはモータ
の容量が一部無駄になつてしまうことが避けられ
ない等の問題点があつた。

この発明は上記従来のもののもつ問題点を解決
して、モータの容量が小さくて済み、しかも取扱
う物品の重量に応じてバランス荷重を自動的に切
換えることのできる吊下装置を提供することを目
的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記目的を達成するため、モータの
駆動によりフレームに対して昇降する昇降部に物
品を吊下げる装置において、エア圧により少なく
とも前記昇降部の自重分とバランスを保つエアシ
リンダと、前記物品の重量を検出す部材と、前記
検出部材によつて検出された物品の重量に応じて
前記エアシリンダのエア圧を自動的に切換える部
材とを設けたものである。

［作 用］ この発明は上記手段を採用したことにより、エ
アシリンダのエア圧は、昇降部の自重分に加え、
吊下げる物品の重量に応じて少なともその一部と
バランスを保つエア圧に自動的に設定されること
となる。

［実施例］ 以下、図面に示すこの発明の実施例について説
明する。

第１〜６図はこの発明の一実施例を示し、１は
レール２，２に沿つて走行可能に担持されたテー
ブルであつて、第２，５図に示すように、レール
２，２と平行に固設されたボールねじ３と螺合す
るボールナツト４がテーブル１の下面に回転可能
に取付けられ、テーブル１の上面に取付けられた
サーボモータ５が駆動して、モータ５の回転軸６
に固着されたプーリ７とボールナツト４に固着さ
れたプーリ８とがベルト９を介して連動してボー
ルナツト４が回転することにより、テーブル１は
レール２，２に沿つて往復走行するようになつて
いる。１０はテーブル１を貫通して回転可能に取
付けられたボールナツトであつて、テーブル１の
上面に取付けられたサーボモータ１１が駆動する
と、モータ１１の回転軸１２に固着されたプーリ
１３とボールナツト１０に固着されたプーリ１４
とがベルト１５を介して連動してボールナツト１
０が回転するようになつている。ボールナツト１
０には垂直に延びたボールねじ１６が螺合し、ボ
ールねじ１６の下端には昇降板１７が固着され、
昇降板１７には支柱１８，１８および取付板１９
を介して回転ユニツト２０が上下に変位可能に吊
着されて、回転ユニツト２０の下端から突出した
回転軸２１に必要に応じて吊下枠２２を介して適
宜の物品が吊下げられるようになつている。テー
ブル１にまた、第４図に示すように、エアシリン
ダ２３が垂直に取付けられるとともに、エアシリ
ンダ２３と平行に延びたガイド軸２４，２４が昇
降可能に取付けられて、エアシリンダ２３の下端
から突出したピストンロツド２５およびガイド軸
２４，２４の下端が昇降板１７に固着され、それ
によりボールねじ１６とエアシリンダ２３とは平
行をなし、かつボールねじ１６とピストンロツド
２５とは昇降板１７を介して一体に結合されて、
その結果、ボールねじ１６は回転不能に保持され
てボールナツト１０の回転により昇降するように
なつている。ピストンロツド２５の下端には、回
転軸２１または吊下枠２２が物品を保持すると同
時にその物品の重量を検出して出力を発生するロ
ードセル２６が組付けられている。第６図に示す
ように、エアシリンダ２３は圧縮空気源２７に圧
力調整ユニツト２８を介して入力ポートが接続さ
れたパイロツト式リリーフレギユレータ２９の出
力ポートに接続され、パイロツト式リリーフレギ
ユレータ２９のパイロツト圧ポート３０には、圧
縮空気源２７から圧力調整ユニツト２８を介して
圧縮空気が適用される低圧用パイロツトレギユレ
ータ３１、中圧用パイロツトレギユータ３２、高
圧用パイロツトレギユレータ３３が低、中圧切換
用電磁バルブ３４および中、高圧切換用電磁バル
ブ３５を介して接続され、電磁バルブ３４，３５
はロードセル２６とともにコントローラ３６に接
続されている。コントローラ３６は、ロードセル
２６の出力が昇降部（すなわちボールねじ１６、
昇降板１７、支柱１８，１８、取付板１９、回転
ユニツト２０およびガイド軸２４，２４等）の自
重分のうちロードセル２６にかかる重量のみか
ら、この重量に比較的軽い物品の所定重量を加え
た重量までの範囲の長さを検出した場合は、電磁
バルブ３４，３５を図示の位置にしエアシリンダ
２３のエア圧を低圧用パイロツトレギユレータ３
１で制御される低圧にしてエアシリンダ２３と昇
降部の自重分のみとをバランスさせ、またロード
セル２６の出力が昇降部の自重分のうちロードセ
ル２６にかかる重量に比較的軽い物品の前記所定
重量を加えた重量から、この重量に比較的重い物
品の所定重量を加えた重量までの範囲の重さを検
出した場合は、電磁バルブ３４を図示とは反対の
位置に自動的に切換えてエアシリンダ２３のエア
圧を中圧用パイロツトレギユレータ３２で制御さ
れる中圧にしてエアシリンダ２３と昇降部の自重
分に比較的軽い物品の前記所定重量を加えた重さ
とをバランスさせ、さらにロードセル２６の出力
が昇降部の自重分のうちロードセル２６にかかる
重量に比較的重い物品の前記所定重量を加えた重
量から、この重量を上回る許容範囲内の重さを検
出した場合は、電磁バルブ３４，３５を図示とは
反対の位置に自動的に切換えてエアシリンダ２３
のエア圧を高圧用パイロツトレギユータ３３で制
御される高圧にしてエアシリンダ２３と昇降部の
自重分に比較的重い物品の前記所定重量を加えた
重さとをバランスさせるように、あらかじめ設定
されている。

上記の吊下装置は、回転軸２１または吊下枠２
２が物品を保持していい限り、コントローラ３６
は電磁バルブ３４，３５を図示の位置にしてエア
シリンダ２３と昇降部の自重分とをバランスさせ
るためボールねじ１６には下向きの力が実質的に
加わらず、そのためモータ１１はわずかな電流で
サーボロツクされてボールねじ１６は任意の高さ
に静止したままに保たれる。モータ１１を駆動し
ボールナツト１０を回転してボールねじ１６を所
定高さまで下降させ、モータ１１の駆動を停止し
たうえ回転軸２１または吊下枠２２が物品を保持
すると、ロードセル２６がその物品の重量を検出
して、その物品が比較的軽い前記所定重量以下の
ものであればコントローラ３６が電磁バルブ３
４，３５を図示の位置のままにしておき、また物
品が比較的軽い前記所定重量以上比較的重い前記
所定重量以下のものであればコントローラ３６が
電磁バルブ３４を図示とは反対の位置に自動的に
切換え、さらに物品が比較的重い前記所定重量以
上許容範囲内のものであればコントローラ３６が
電磁バルブ３４，３５を図示とは反対の位置に自
動的に切換える。続いてモータ１１を駆動してボ
ールナツト１０を逆方向に回転させると、ボール
ねじ１６には吊下げる物品の重量からエアシリン
ダ２３でバランスされる重量を引いた残りの重量
のみが負荷され、そのためモータ１１はわずかな
容量で昇降部および物品を上昇させることができ
ることとなり、ボールねじ１６を所定高さまで上
昇させたらモータ１１の駆動を停止する。すると
モータ１１自体のサーボロツクにより昇降部は物
品を含めて所定高さに確実に保持され。この状態
でモータ５を駆動すれば、物品をテーブル１ごと
レール２，２に沿つて所望の位置へ搬送すること
ができる。そして所望の位置に到達したらモータ
５の駆動を停止する一方、モータ１１を駆動しボ
ールナツト１０を回転してボールねじ１６を所定
高さまで下降させ、モータ１１の駆動を停止した
うえ回転軸２１または吊下枠２２から物品を降す
と、ロードセル２６がそれを検出てコントローラ
３６が電磁バルブ３４，３５を図示の位置に自動
的に切換える。続いてモータ１１を駆動してボー
ルナツト１０を逆方向に回転させると、ボールね
じ１６は下向きの力が実質将的に加わらないまま
上昇し、ボールナツト１６が所定高さまで上昇し
たらモータ１１の駆動を停止すると、昇降部はエ
アシリンダ２３によりバランスされてその高さに
静止するから、この状態のままモータ５を駆動し
て元の位置へ搬送する。そして、回転軸２１また
は吊下枠２２が物品を保持する際も降す際も、回
転ユニツト２０を回転させることにより、物品が
どのような角度にあつても所定角度に保持するこ
とができるし、所望の角度に降すことができ、ま
た回転ユニツト２０が上向きの力を受けると支柱
１８，１８とともに昇降板１７に対して上方へ変
位することにより、物品（たとえば陰極線管）に
衝撃を与えずに保持することができるし、降すこ
とができる。

なお、上記実施例ではサーボモータ１１の駆動
によりボールナツト１０が回転してボールねじ１
６を昇降させるようにしたが、ボールねじ１６と
ボールナツト１０に代えてラツクとピニオンを使
用してもよく、またボールねじ３とボールナツト
４についても同様にそれらに代えてラツクとピニ
オンを使用してもよく、また上記実施例では物品
の重量を検出する部材としてロードセル２６を使
用したが、たとえばストレインゲージその他適宜
のものを使用することができ、また上記実施例で
はパイロツト式リリーフレギユレータ２９のパイ
ロツト圧ポート３０に適用される圧力を低圧、中
圧、高圧の３段階としたがこれに限定するもので
なく、さらにコントローラ３６としてはたとえば
コンピユータを利用することができるが、これに
限定するものでなく、その他この発明は上記実施
例の種々の変更、修正が可能であることはいうま
でもない。

［発明の効果］ この発明は上記のように構成したので、エアシ
リンダのエア圧を、昇降部の自重分に加え、吊下
げる物品の重量に応じて少なくともその一部とバ
ランスを保つエア圧に自動的に設定することがで
き、そのためモータの容量は、吊下げる物品の重
量からエアシリンダでバランスされる重量を引い
た残りの重量を昇降させることができる容量があ
れば充分であるため小さくて済み、したがつて、
モータの容量が小容量であることから慣性モーメ
ントが低減し、高速応答制御を実現することがで
きる等のすぐれた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す平面図、第
２図は第１図の−線に沿つた縦断正面図、第
３図は第１図の−線に沿つた縦断側面図、第
４図は第１図の−線に沿つた縦断側面図、第
５図は第１図の−線に沿つた縦断側面図、第
６図はエアシリンダのエア系統図である。 １…テーブル、２…レール、３…ボールねじ、
４…ボールナツト、５…サーボモータ、６…回転
軸、７，８…プーリ、９…ベルト、１０…ボール
ナツト、１１…サーボモータ、１２…回転軸、１
３，１４…プーリ、１５…ベルト、１６…ボール
ねじ、１７…昇降板、１８…支柱、１９…取付
板、２０…回転ユニツト、２１…回転軸、２２…
吊下枠、２３…エアシリンダ、２４…ガイド軸、
２５…ピストンロツド、２６…ロードセル、２７
…圧縮空気源、２８…圧力調整ユニツト、２９…
パイロツト式リリーフレギユレータ、３０…パイ
ロツト圧ポート、３１…低圧用パイロツトレギユ
レータ、３２…中圧用パイロツトレギユレータ、
３３…高圧用パイロツトレギユータ、３４…低、
中圧切換用電磁バルブ、３５…中、高圧切換用電
磁バルブ、３６…コントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータの駆動によりフレームに対して昇降す
   る昇降部に物品を吊下げる装置において、エア圧
   により少なくとも前記昇降部の自重分とバランス
   を保つエアシリンダと、前記物品の重量を検出す
   る部材と、前記検出部材によつて検出された物品
   の重量に応じて前記エアシリンダのエア圧を自動
   的に切換える部材とを設けたことを特徴とする吊
   下装置。 ２ 前記昇降部は前記フレームに回転可能に設け
   られたボールナツトと螺合してボールナツトの回
   転により昇降するボールねじを具えている特許請
   求の範囲第１項記載の吊下装置。 ３ 前記エアシリンダは前記ボールねじと平行に
   配置されている特許請求の範囲第２項記載の吊下
   装置。 ４ 前記エアシリンダは前記フレームに取付けら
   れ、ピストンロツドが前記ボールねじと一体に結
   合されている特許請求の範囲第２項記載の吊下装
   置。 ５ 前記検出部材は前記ピストンロツドに組付け
   られたロードセルからなる特許請求の範囲第４項
   記載の吊下装置。