JPH05208794A - 自動揚荷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削土等の荷物の吊り上げ搬送を自動で行う
際に、保持手段による荷物の保持状態の良否を認識し、
保持状態が不良であるときには自動で再保持動作を行わ
せて効率のよい荷物の吊り上げ搬送を自動で行えるよう
にする。 【構成】 掘削土を保持したバケット９２が吊り上げら
れたときのワイヤの張力をロードセル９５で検出し、検
出された張力を制御装置９６内に保持された所定の閾値
と比較して、該張力が前記所定の閾値を下回ったときに
制御装置９６が、ウィンチ装置９１によりワイヤを繰り
出させてバケット９２を降下させ、バケット９２を開閉
させて掘削土を再保持させ、続いてウィンチ装置９１に
よりワイヤを巻き取らせてバケット９２を上昇させるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土砂等の荷物を把持し
て吊り上げ搬送する自動揚荷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、荷物を保持して吊り上げる揚
荷装置が各種提供されており、例えばグラブバケットの
場合には、ウィンチによりワイヤを繰り出させて、該ワ
イヤによって吊り下げられたバケットを土砂等の荷物の
位置まで降下させ、降下されたバケットを開閉させて荷
物を把持し、前記ワイヤをウィンチで巻き取ることによ
り荷物を把持したバケットを上昇させて、荷物の吊り上
げを行うように構成されている。そして、この種の揚荷
装置を用いて荷物を自動搬送する場合には、あらかじめ
定められたプログラムに基づいて制御装置が前記ウィン
チやバケットの動作を制御し、バケットの昇降や開閉等
の一連の動作を自動で行わせるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バケッ
トの開閉動作により把持された土砂の量が少ない場合や
荷物を把み損なった場合、そのまま荷物の吊り上げ搬送
動作が行われると荷物の搬送効率が低下してしまう場合
があり、従来はバケットが把持した土砂の量やバケット
の把持状態の良否の認識を、作業員が監視することによ
り行っていたため、土砂等の荷物の吊り上げを自動で行
う際の障害となっていた。本発明は前記事情に鑑みてな
されたものであり、保持手段による荷物の保持状態の良
否を自動で容易に認識し、保持状態が不良であるときに
自動で再保持動作を行わせて効率のよい荷物の吊り上げ
搬送を自動で行うことができる自動揚荷装置を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、荷物を保持する保持手段と、前記保持手段
を吊り下げるワイヤと、前記ワイヤを繰り出し巻き取っ
て前記保持手段を昇降させる昇降手段と、前記保持手段
及び昇降手段の動作を制御する制御手段とを備える自動
揚荷装置において、前記荷物を保持した保持手段が吊り
上げられたときの前記ワイヤの張力を検出する検出手段
と、前記検出された張力を所定の閾値と比較する比較手
段とを設け、前記制御手段に、前記比較手段の比較結果
により前記ワイヤの張力が前記所定の閾値を下回ると判
別したときに、前記荷物の再保持動作を行うように前記
保持手段及び昇降手段の動作を制御する再保持動作制御
手段を付設する構成とした。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は本発明の一実施例による自動揚荷装置を用
いて行われる地下掘削工事の地下坑の側断面図、図３は
図２に示す地下掘削工事の地下坑の正断面図である。図
２において１は、地下に水平方向に長く形成される地下
坑Ｔの路線に沿って所定間隔おきに形成された、地上Ａ
から現在の掘削レベルＬ２までの深さの開口部（図２中
では１つのみ示している）であり、該開口部１の底部に
は掘削土シュート２が設けられていると共に、該開口部
１に沿って昇降可能なグラブリフタ３等が設けられてい
る。

【０００６】また図２及び図３において４は、前記地下
坑Ｔの開削幅（本実施例では１０ｍ）に合わせて地上Ａ
から最終掘削レベルＬ１までの深さで地盤Ｇに設けられ
た山留壁であり、地上Ａから所定深さで掘削された前記
山留壁４，４間の上部部分には切梁５と天井スラブ６と
が架設されている。そして、天井スラブ６の下面６ａに
は前記地下坑Ｔの長手方向に沿って２本のレール７，８
が並列に設けられている。さらに図２及び図３において
９は、前記山留壁４，４間にて掘削された掘削土Ｄを搬
送するための、前記レール７に沿って移動可能に設けら
れた自動揚荷装置としてのグラブバケットであり、昇降
装置としてのウィンチ装置９１と、該ウィンチ装置９１
により巻き取り繰り出しされるワイヤＷと、該ワイヤＷ
の先端に設けられてワイヤＷの巻き取り繰り出しに伴っ
て昇降される保持手段としてのバケット９２と、該バケ
ット９２を含むウィンチ装置９１をレール７に沿って走
行させるトロリ装置９３とを備えている。

【０００７】前記ウィンチ装置９１によるワイヤＷの繰
り出し巻き取り動作や、バケット９２の開閉動作、そし
て、トロリ装置９３の走行動作は全て、図１のブロック
図に示す、制御手段、再保持動作制御手段、及び比較手
段としての制御装置９６により制御され、この制御装置
９６には図１に示すように、ウィンチ装置９１によるワ
イヤＷの繰り出し巻き取り量を検出するエンコーダ９４
や、前記ワイヤＷの張力を検出する検出手段としてのロ
ードセル９５等が接続されている。そして、前記制御装
置９６は、掘削土Ｄを把んだバケット９２を上昇させる
にあたって、所定の高さまでバケット９２が上昇したと
きにバケット９２を一旦停止させ、この時点でロードセ
ル９５により検出された張力を制御装置９６内に保持さ
れた閾値と比較し、この閾値よりもロードセル９５が検
出したワイヤＷの張力が下回っているときには、後述す
る掘削土Ｄの際把持動作を行わせるように構成されてい
る。

【０００８】一方同図中１０は、前記レール８に沿って
移動可能に設けられた電動ホイストであり、レール８に
対して走行可能に取り付けられたトロリ装置１０１と、
該トロリ装置１０１に連結されたウインチ装置１０２
と、該ウィンチ装置１０２に昇降可能に支承された旋回
装置１０３と、該旋回装置１０３により旋回可能に保持
された吊りビーム１０４とを備えている。この電動ホイ
スト１０は、作業員等によるリモートコントローラＲ１
の操作に基づいて、掘削された地盤Ｇ部分の山留壁４，
４間に架設される切梁１１を地下坑Ｔ内に搬入するもの
であり、前記トロリ装置１０１が最上段の切梁１１と天
井スラブ６との間の空間をレール８に沿って開口部１か
ら架設箇所の上方に移動し、この状態でウインチ装置１
０２が旋回装置１０３乃至吊りビーム１０４を降下させ
ることにより、吊りビーム１０４に装着された切梁１１
が架設箇所に搬送される。

【０００９】また、図２及び図３中１２は、最下段の切
梁１１の下方で１つの開口部１から隣接する開口部（図
示せず）に向けて地盤Ｇを掘削し、掘削された掘削土Ｄ
の集土を行う小型バックホーである。

【００１０】そして、地下坑Ｔの掘削に際しては、隣接
する開口部１間の地盤Ｇを地上Ａから任意の手段で開削
して小型バックホー１２を搬入すると共に切梁５及び天
井スラブ６を架設し、開口部１を除く地上Ａの開削部分
を鉄板Ｂ等で仮修復する。続いて、小型バックホー１２
を用いて、１つの開口部１から隣接する不図示の開口部
に向けて例えば２．６ｍの深さずつ地盤Ｇを掘削しなが
ら、掘削された掘削土Ｄを前記レール７の直下位置に所
定間隔で集土し、この集土された山盛り掘削土Ｄ１を前
記グラブバケット９及びグラブリフタ３等によって地上
Ａに搬出する。

【００１１】ここで、集土された山盛り掘削土Ｄ１の移
送動作について説明する。まず、前記制御装置９６の制
御により、トロリ装置９３がレール７に沿って集土され
た山盛り掘削土Ｄ１の上方位置に移動し、ここで、既設
の切梁１１をかわしながらウィンチ装置９１がバケット
９２を降下させる。降下中のバケット９２は、前記水平
方向において対向する２つの切梁１１の間の空間Ｃを通
過し、降下したバケット９２は開閉して、集土された山
盛り掘削土Ｄ１を把む。以上の動作を行わせた制御装置
９６はウィンチ装置９１を上昇駆動させてバケット９２
を上昇させ、例えばエンコーダ９４からの出力を参酌す
る等によってバケット９２の上昇量を監視する。そし
て、バケット９２が集土位置の地盤Ｇから所定高さまで
上昇したときに制御装置９６はウィンチ装置９１の上昇
駆動を一旦停止（地切り）させ、この時点で前記ロード
セル９５が検出しているワイヤＷの張力を取り込む。

【００１２】この取り込まれた張力は制御装置９６内に
保持された閾値と比較され、この閾値よりもロードセル
９５が検出したワイヤＷの張力が下回っているときに
は、前記ウィンチ装置９１によりワイヤＷを繰り出させ
てバケット９２を山盛り掘削土Ｄ１の位置まで降下さ
せ、ここでバケット９２を開閉させて山盛り掘削土Ｄ１
の再保持動作を行わせる。この再保持動作後に前記制御
装置９６はウィンチ装置９１を上昇駆動させてバケット
９２を上昇させ、所定の上昇高さでウィンチ装置９１の
上昇駆動を一旦停止（地切り）させ、ここで再びワイヤ
Ｗの張力と閾値との比較を行う。

【００１３】そして、前記ワイヤＷの張力と閾値との比
較において張力が閾値を上回ったときには、制御装置９
６がウィンチ装置９１の巻き取り動作を再開させてワイ
ヤＷの巻き取りを行わせ、地切り状態のバケット９２を
天井スラブ６と最上段の切梁１１との間の空間Ｕに吊り
上げ、以後、トロリ装置９３に走行駆動を行わせてバケ
ット９２をレール７に沿って開口部１に移動させ、該開
口部１の上部位置でバケット９２を開かせて内部の掘削
土Ｄを掘削土シュート２に排出させる。この掘削土シュ
ート２に排出された掘削土Ｄは、グラブリフタ３等によ
り開口部１を介して地上Ａに搬出され、ダンプトラック
等に積み込まれて所定の廃棄場所に移送される。

【００１４】そして以後、最終掘削レベルＬ１まで地盤
Ｇが掘削されるまで、該地盤Ｇの掘削と切梁１１の架設
とを繰り返して行い、所望の地下坑Ｔを得る。

【００１５】このように本実施例では、山盛り掘削土Ｄ
１を把んだ後のバケット９２が集土位置から上昇して所
定の高さ位置に達すると、ワイヤＷの張力を所定の閾値
と比較されてバケット９２による山盛り掘削土Ｄ１の把
持状態の良否が確認され、把持状態が不良であるときに
は再度山盛り掘削土Ｄ１の把持動作が自動で行われるの
で、人手を介することなく自動で効率のよい山盛り掘削
土Ｄ１の吊り上げ搬送を行うことができ、搬送効率を向
上させることができる。

【００１６】尚、本実施例では、本発明による自動揚荷
装置をグラブバケット９に適用した場合について説明し
たが、グラブリフタ３や電動ホイスト１０にも本発明を
適用することが可能であり、保持手段はバケットに限定
されるものではない。また、本発明による自動揚荷装置
は上述した地下坑掘削工事における荷物の搬送装置にの
み適用されるものではなく、例えば敷地内を所定深さで
掘削する造成工事やその他の工事、荷揚げ作業等に使用
される、荷物の吊り上げ搬送を自動で行う各種装置にも
適用可能であることは言うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、荷
物を保持した保持手段が吊り上げられたときの前記ワイ
ヤの張力を検出手段で検出し、前記検出された張力を所
定の閾値と比較して該張力が前記所定の閾値を下回った
ときに、制御手段に付設された再保持動作制御手段が、
前記荷物の再保持動作を行うように前記保持手段及び昇
降手段の動作を制御するようにしたので、保持手段によ
る荷物の保持状態の良否を自動で容易に認識し、保持状
態が不良であるときに自動で再保持動作を行わせて効率
のよい荷物の吊り上げ搬送を自動で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自動揚荷装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す自動揚荷装置を用いて行われる地下
掘削工事の地下坑の側断面図である。

【図３】図２に示す地下掘削工事の地下坑の正断面図で
ある。

【符号の説明】

９ グラブバケット（自動揚荷装置） ９１ ウィンチ装置（昇降手段） ９２ バケット（保持手段） ９５ ロードセル（検出手段） ９６ 制御装置（制御手段、比較手段、再保持動作制御
手段） Ｄ 掘削土（荷物） Ｗ ワイヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷物を保持する保持手段と、 前記保持手段を吊り下げるワイヤと、 前記ワイヤを繰り出し巻き取って前記保持手段を昇降さ
   せる昇降手段と、 前記保持手段及び昇降手段の動作を制御する制御手段と
   を備える自動揚荷装置において、 前記荷物を保持した保持手段が吊り上げられたときの前
   記ワイヤの張力を検出する検出手段と、 前記検出された張力を所定の閾値と比較する比較手段と
   を設け、 前記制御手段に、前記比較手段の比較結果により前記ワ
   イヤの張力が前記所定の閾値を下回ると判別したとき
   に、前記荷物の再保持動作を行うように前記保持手段及
   び昇降手段の動作を制御する再把持動作制御手段を付設
   した、 ことを特徴とする自動揚荷装置。