JPH0647433B2 - 重量物取扱い補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は重量物取扱い補助装置に関する。さらに詳しく
は、たとえば紡績工場におけるパッケージなどのように
20kg以下程度の重さを有する重量物などの取扱い作業を
部分的に機械力を利用して補助する装置に関する。

なお、本明細書において、パッケージなる用語は、いわ
ゆるボビン、チーズ、コーン、パーンなどを含む総称と
して用いられている。

［従来の技術］ たとえば、繊維工業、繊維工場などにおいて用いられて
いるパッケージは第１０図および第１１図に示されるご
とき形状を有し、糸の加工などの機械の所定位置に装着
されて用いられ、その装着作業は従来より一般の女性作
業者などによって人力で行なわれているのが代表的な現
状である。

しかしながら、前記パッケージは３〜20kg程度の重さを
有し、前記機械１台あたり50〜200個といった数が用い
られるため、その装着作業は作業者にとってかなりの重
労働となっている。

この装着作業をすべて機械化することは技術的には可能
であるが、多額の費用や広い設置スペースを必要とする
ため、現実にそのような設備を導入できないばあいが多
く、かりに導入したとしても操作に熟練を要するため、
従来よりかかる作業に従事している一般の作業者が操作
するのには不適切である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、前記従来の重量物取扱い作業における問題点
に鑑みてなされたものであり、作業者が手で直接重量物
を取扱うばあいと同じように操作でき、しかも操作部分
が少なく操作がきわめて簡単で、さらに、保守点検が容
易で経済的で、設置スペースや保管スペースが小さくて
すむ重量物取扱い補助装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は基部と、 基部に軸まわりに回動自在に支持された軸方向が実質的
に垂直な柱部材と、 軸方向が実質的に平行な第１梁部材と、 柱部材と第１梁部材とをそれぞれの軸方向運動を許容し
ながら結合する柱−梁結合部と、 流体圧シリンダーを有し、流体圧シリンダーの伸縮距離
の２倍の距離だけ第１梁部材を昇降せしめる昇降駆動ユ
ニットと、 第１梁部材と軸方向を同一に配置され、第１梁部材に軸
方向移動自在に支持された第２梁部材と、 第１部梁部材を柱部材に対して軸方向に移動させた距離
だけ第２梁部材を第１梁部材に対して軸方向に移動せし
める水平伸縮機構と、 重量物を保持しうる係止部と、 係止部を支持し、流体圧によって係止部の保持動作を生
じさせる係止部駆動ユニットを含み、第２梁部材の延伸
方向先端に、延伸方向と直下方向とのあいだの所定範囲
で方向変更自在に取付けられたハンドリング部と、 流体圧によってハンドリング部の方向を変更せしめるハ
ンドリング部駆動ユニットと、 昇降駆動ユニット、係止部駆動ユニットおよびハンドリ
ング部駆動ユニットを操作するための制御操作部 とからなる重量物取扱い補助装置に関する。

［作用］ 前記ボビンなどの重量物を取扱う作業には、重量物を把
持し、持ち上げ、必要に応じて姿勢を変えるといった大
きな力を要する動作と、位置決めなどの細かな調整を要
する動作とが含まれる。

本発明の装置は前述の大きな力を要する動作を機械力に
よって補助し、細かな調整を要する動作は作業者の人力
で行う構成であるので、装置が必要最小程度のものとな
り、操作が単純になる。

したがって、作業者が手で直接取扱うばあいと同じよう
に、かつ、きわめて簡単に操作でき、保守点検が容易
で、経済的で、設置スペースや保管スペースが小さくて
すむ小さい重量物取扱い補助装置が提供される。

［実施例］ つぎに、本発明の重量物取扱い補助装置を図面に基づい
てさらに詳細に説明する。

第１図は本発明の装置の一例を示す側面図、第２図は第
１図の線(A)−(A)において下方を見た断面図、第３図は
基部、柱部材下部および昇降駆動ユニット下部の一例を
示す一部断面側面図、第４図は柱−梁結合部および水平
伸縮機構の一例を水平な横断面で示す説明図、第５図は
柱−梁結合部の一例を示す側面図、第６図は係止部およ
びハンドリング部の一例を側面で示す説明図、第７図は
係止部およびハンドリング部の別な例を側面で示す説明
図、第8a〜8d図はそれぞれ係止部およびハンドリング部
の操作の一例を示す説明図、第９図は制御操作部の流体
圧回路の一例を示す説明図、第10〜11図はそれぞれパッ
ケージの異なる形状を示す側面図である。

第１〜２図に示される装置は 基部(1)と、 基部(1)に軸まわりに回動自在に支持された軸方向が実
質的に垂直な柱部材(2)と、 軸方向が実質的に平行な第１梁部材(3)と、 柱部材(2)と第１梁部材(3)とをそれぞれの軸方向運動を
許容しながら結合する柱−梁結合部（昇降ローラ(8)と
水平支持ローラ(9)との結合体）と、流体圧シリンダー
を有し、流体圧シリンダーの伸縮距離の２倍の距離だけ
第１梁部材(3)を昇降せしめる昇降駆動ユニット（昇降
シリンダー(4)、昇降ロッド(5)、昇降ガイド(6)および
昇降滑車(7)）と、 第１梁部材(3)と軸方向を同一に配置され、第１梁部材
(3)に軸方向移動自在に支持された第２梁部材(11)と、 第１部梁部材(3)を柱部材(2)に対して軸方向に移動させ
た距離だけ第２梁部材(11)を第１梁部材(3)に対して軸
方向に移動せしめる水平伸縮機構（第４図参照）と、 重量物を保持しうる係止部(14)（なお、(13)は挿入体で
ある）と、 係止部(14)を支持し、流体圧によって係止部の保持動作
を生じさせる係止部駆動ユニットを含み、第２梁部材(1
1)の延伸方向先端に、延伸方向と直下方向とのあいだの
所定範囲で方向変更自在に取付けられたハンドリング部
(12)と、 流体圧によってハンドリング部(12)の方向を変更せしめ
るハンドリング部駆動ユニット（第６〜７図参照）と、 昇降駆動ユニット、係止部駆動ユニットおよびハンドリ
ング部駆動ユニットを操作するための制御操作部（第９
図参照） とからなっている。

この装置を操作するに際し、作業者は制御操作部を操作
することによって、第１梁部材(3)および第２梁部材(1
1)の昇降動作、係止部(14)の係止および係止解除動作な
らびにハンドリング部(12)の縦方向の首振り動作を制御
する。これにより、重量物の把持、持ち上げおよび姿勢
変更といった大きな力を要する動作が機械力の補助のも
とに許容に行なわれる。

また、作業者は人力で第１梁部材(3)および第２梁部材
(11)の伸縮および水平面内の横方向首振りを行う。これ
により、ハンドリング部(12)の位置決めなどの細かな調
整を要する動作が、機械操作に不慣れな作業者によって
も容易に行われる。

なお、前記装置の据付時の上端高さは、およそ作業者の
身長とほぼ同じかまたはやや低い高さ、たとえば120〜1
70cm程度の高さである。

さらに、第１梁部材(3)の第２梁部材(11)が延伸する方
向と反対側の端部には、軸方向が実質的に垂直な操作部
材(10)が軸方向（すなわち上下方向）移動自在に取付け
られている。

この操作部材(10)を介して第１梁部材(3)および第２梁
部材(11)を操作することにより、それら梁部材が低い位
置にあるばあいでも作業者の作業姿勢がわるくなること
が防止される。

なお、(15)は流体圧シリンダー制御するための操作ハン
ドルであり、(18)は操作ペダル(19)（第９図参照）を１
回踏む毎に90度ずつカム軸を一方向に回動し、第8a図→
第8b図→第8c図→第8d図→第8a図と順次動作を繰り返し
進めるロータリアクチュエータである。また、(16)は折
りたたみ式のステップであり、前記操作部材(10)の下部
に取付けられたローラの軌道としても機能する。

まず、基部(1)と柱部材(2)との結合関係を説明する。

第３図に示されるように、基部(1)と柱部材(2)とのあい
だには第１柱摺動材(1a)および第２柱摺動材(1b)が配置
されており、柱部材(2)が軸方向に回動できるようにな
っている。柱部材(2)の下部には昇降シリンダー支持ピ
ース(1c)が設けられており、昇降シリンダー(4)を支持
している。さらに柱部材(2)の下部にはステップ支持ピ
ース(1d)も設けられている。

つぎに柱部材(2)と第１梁部材(3)との結合関係を説明す
る。

第１図に示されるように、柱部材(2)に支持された昇降
シリンダー(4)と組合せられた昇降ロッド(5)の上端には
昇降ガイド(6)および昇降滑車(7)が取付けられている。

昇降ガイド(6)は柱部材(2)の表面をころがるローラを有
し、それによって昇降ロッド(5)の伸縮方向を柱部材(2)
と平行になるように案内する。

昇降滑車(7)には、たとえばワイヤ、チェーンなどの索
(7a)が係止されており、索(7a)の一端は昇降シリンダー
(4)の頂部に固定され、他端は第１梁部材(3)に固定され
ている。

これによって、昇降シリンダー(4)と組合わされた昇降
ロッド(5)の昇降距離の２倍の距離だけ第１梁部材(3)が
昇降せしめられる。したがって、第１梁部材(3)の昇降
ストロークに対して、昇降シリンダー(4)の所要ストロ
ークは1/2となり、シリンダー(4)の長さは装置全高さに
比べておよそ半分程度でよくなるので、第１図のごとき
配置が可能になる。

前記昇降シリンダー(4)（流体圧シリンダー）として
は、空気圧シリンダーが好ましい。紡績工場などでは圧
縮空気源がえられやすいこと、電動式などに比べて構造
が簡単で扱いやすく、保守点検が容易であること、信頼
性が高く安全であることなどがその理由としてあげられ
る。

第１梁部材(3)はこのようにして索(7a)によって支持さ
れ、昇降せしめられるとともに、第２図に示されるよう
に、昇降ローラ(8)および水平支持ローラ(9)によって柱
部材(2)と摺動自在に結合されている。

第５図に側面図として示されるように、昇降ローラ(8)
は４個が四角形の各頂点のような相対位置関係を有する
ように配置されており、柱部材(2)を保持している。水
平支持ローラ(9)も４個が同様に配置されており、第１
梁部材(3)を保持している。これら昇降ローラ(8)および
水平支持ローラ(9)は柱部材(2)と第１梁部材(3)とがつ
ねに一定角度を維持するように各ローラの相互位置が堅
固に固定されている。

このようにして、昇降ローラ(8)と水平支持ローラ(9)と
からなる柱−梁結合部は、柱部材(2)と第１梁部材(3)と
をそれぞれの軸方向運動を許容しながら一定角度（すな
わち直角）が維持されるように結合する。

なお、前述のとおり柱部材(2)は昇降シリンダー(4)など
を支持したまま軸まわりに回動自在であるので、第１梁
部材(3)は作業者の人力によって柱部材(2)の軸まわりに
容易に回動する。

つぎに、第１梁部材(3)と第２梁部材(11)との結合関係
について説明する。

第４図に示されるように、第１梁部材(3)は、昇降ロー
ラ(8)と水平支持ローラ(9)とからなる柱−梁結合部によ
って、柱部材(2)に摺動自在に結合されている。第１部
梁部材(3)の両端部近くには、それぞれ水平滑車(20)が
取付けられており、この一対の水平滑車(20)には、たと
えばワイヤ、チェーン、ベルトなどの環状索(21)が張り
渡されている。該環状索(21)は第１固定点(22)において
前記柱−梁結合部に固定され、水平滑車(20)をはさんで
対向する側の第２固定点(23)において図示されていない
第２梁部材(11)に固定されている。

したがって、第１梁部材(3)が柱部材(2)に対してある距
離だけ移動せしめられると、一対の水平滑車がそれに伴
なって移動する。ところが、柱−梁結合部に固定された
第１固定点(22)は柱部材(2)に対して水平移動できない
ので、第２固定点(23)は第１梁部材(3)の移動距離の２
倍の距離だけ水平移動し、したがって第２固定点(23)に
固定された第２梁部材(11)も第１梁部材(3)の２倍の距
離だけ柱部材(2)に対して水平移動する。

前述のごとく、この操作は作業者の人力によって行なわ
れる。

つぎにハンドリング部および係止部について説明する。

第６図に示される例では、内向きに突出した爪を有する
係止部(14)が３個設けられており、それらの中央には挿
入体(13)が設けられている。これは第１０図に示される
ようなボビン(31)の取扱いに用いられるものであり、挿
入体(13)がボビン(31)の孔(32)に挿入されてボビン(31)
の姿勢が固定され、係止部(14)の爪がボビン(31)のフラ
ンジ(33)を保持してボビン(31)が確実に保持される。

係止部(14)の保持および保持解除動作はハンドリング部
(12)内に設けられた小型の流体圧シリンダー（係止部駆
動ユニット）によって駆動される。該流体圧シリンダー
としては、前述の昇降シリンダー(4)と同様に空気圧シ
リンダーが好ましい。

ハンドリング部(12)は、第２梁部材(11)の延伸方向先端
に、延伸方向と直下方向とのあいだの所定範囲で方向変
更自在に取付けられている。

第６図の例では、一端がハンドリング部(12)に固定さ
れ、他端が図示されていないハンドリングシリンダーに
接続されたリンク機構(17)が用いられており、約90度の
範囲で方向変更可能になっている。

前記ハンドリングシリンダーは第２梁部材(11)に固定さ
れた流体圧シリンダーであり、前述の昇降シリンダー
(4)と同様、空気圧シリンダーが好適に用いられる。

このリンク機構(12)およびハンドリングシリンダーはハ
ンドリング部駆動ユニットを構成している。

第７図に示される係止部(14a)は第１１図に示されるチ
ーズ(34)の取扱いに用いられるものであり、係止部(14
a)が挿入体(13a)とともにチーズ(34)の孔(35)に挿入さ
れたのち、係止部(14a)が孔(35)の内壁を外向に押圧す
ることによって、チーズ(34)の姿勢が固定され、チーズ
(34)が確実に保持される。

第６図の例と同様に、ハンドリング部(12a)には係止部
駆動ユニットとしての流体圧シリンダーが設けられ、ハ
ンドリング部(12a)はリンク機構(17a)を介して図示され
ていないハンドリングシリンダーに接続されている。

該リンク機構(12a)およびハンドリングシリンダーは、
ハンドリング部駆動ユニットを構成している。

このように、係止部、ハンドリング部、ハンドリング部
駆動ユニットなどは取扱う重量物に合わせて適宜変更可
能である。

つぎに、本発明の補助装置の動作について説明する。

第8a図に示されるように、下向き状態の係止部(44)およ
びハンドリング部(42)は取扱われるべき重量物(40)の位
置に位置決めされる。この位置決めは昇降駆動ユニット
を利用した高さ調整と人力での第１梁部材の操作による
水平位置調整によって容易に行われる。

ついで、第8b図に示されるように、係止部(44)およびハ
ンドリング部(42)の高さが昇降駆動ユニットの操作によ
って下げられたのち、係止部駆動ユニットの操作により
係止部(44)が重量物(40)を保持し、さらに昇降駆動ユニ
ットの操作によって機械力で重量物(40)を持ち上げる。

つぎに、第8c図に示されるように、ハンドリング部駆動
ユニットの操作によりハンドリング部(12)が梁部材の延
伸方向に向かって方向を変更し、したがって機械力によ
って重量物(40)が作業者の所望する姿勢をとる。

ついで、第8d図に示されるように重量物(40)が所定の位
置に位置決めされたのち（たとえば、所定の装着位置に
装着されたのち）、係止部駆動ユニットの操作により重
量物(40)の係止が解除される。このときの位置決めも、
前述のばあいと同じく、昇降駆動ユニットを利用した機
械力による高さ調整と人力での第１梁部材の操作による
平面位置調整によって容易に行われる。

前記昇降駆動ユニット、ハンドリング部駆動ユニットお
よび係止部駆動ユニットの操作は、第１〜２図に示され
ている操作ハンドル(15)と第１〜２図には図示されてい
ない操作ペダルによって行われる。

第９図には、この操作ハンドル(15)および操作ペダル(1
9)を含む制御操作部が概略的に示される。

本発明の装置の好適な実施例としては、前述のごとく、
扱いやすさ、保守点検の容易さ、信頼性、安全性などの
点ですぐれた空気圧シリンダーを流体圧シリンダーとし
て用いたもの、さらに完全な機械化がかならずしも好ま
しくないボビンの取扱い作業のための補助装置として構
成されたものがあげられる。

そのように、空気圧シリンダーを用い、ボビンの取扱い
に適するように仕様決めされたばあい、たとえば0.4〜
1.0m²程度の広さがあれば充分に使用できるようなコン
パクトな装置となり、その利用価値はきわめて高いもの
になる。

なお、本発明の補助装置は、耐火レンガ施工など、他の
重量物取扱い作業にも好適に適用しうる。

［発明の効果］ 本発明の装置は大きな力を要する動作を機械力によって
補助し、細かな調整を要する動作は作業者の人力で行う
構成であるので、装置が必要最小程度のものとなり、操
作が単純になる。

したがって、作業者が手で直接取扱うばあいと同じよう
に、かつきわめて簡単に操作でき、保守点検が容易で、
経済的で、設置スペースや保管スペースの小さい重量物
取扱い補助装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一例を示す側面図、第２図は第
１図の線(A)−(A)において下方を見た断面図、第３図は
基部、柱部材下部および昇降駆動ユニット下部の一例を
示す一部断面側面図、第４図は柱−梁結合部および水平
伸縮機構の一例を水平な横断面で示す説明図、第５図は
柱−梁結合部の一例を示す側面図、第６図は係止部およ
びハンドリング部の一例を側面で示す説明図、第７図は
係止部およびハンドリング部の別な例を側面で示す説明
図、第8a〜8d図はそれぞれ係止部およびハンドリング部
の動作の一例を示す説明図、第９図は制御操作部の流体
圧回路の一例を示す説明図、第10〜11図はそれぞれパッ
ケージの異なる形状を示す側面図である。 （図面の主要符号） (1)：基部 (2)：柱部材 (3)：第１梁部材 (11)：第１梁部材 (12)：ハンドリング部 (14)：係止部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a)基部と、 (b)基部に軸まわりに回動自在に支持された軸方向が実
   質的に垂直な柱部材と、 (c)軸方向が実質的に平行な第１梁部材と、 (d)柱部材と第１梁部材とをそれぞれの軸方向運動を許
   容しながら結合する柱−梁結合部と、 (e)流体圧シリンダーを有し、流体圧シリンダーの伸縮
   距離の２倍の距離だけ第１梁部材を昇降せしめる昇降駆
   動ユニットと、 (f)第１梁部材と軸方向を同一に配置され、第１梁部材
   に軸方向移動自在に支持された第２梁部材と、 (g)第１部梁部材を柱部材に対して軸方向に移動させた
   距離だけ第２梁部材を第１梁部材に対して軸方向に移動
   せしめる水平伸縮機構と、 (h)重量物を保持しうる係止部と、 (i)係止部を支持し、流体圧によって係止部の保持動作
   を生じさせる係止部駆動ユニットを含み、第２梁部材の
   延伸方向先端に、延伸方向と直下方向とのあいだの所定
   範囲で方向変更自在に取付けられたハンドリング部と、 (j)流体圧によってハンドリング部の方向を変更せしめ
   るハンドリング部駆動ユニットと、 (k)昇降駆動ユニット、係止部駆動ユニットおよびハン
   ドリング部駆動ユニットを操作するための制御操作部 とからなる重量物取扱い補助装置。
2. 【請求項２】重量物が繊維工業で用いるパッケージであ
   る請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】流体圧が空気圧であり請求項２記載の装
   置。
4. 【請求項４】第１梁部材の第２梁部材が延伸する方向と
   反対側の端部に軸方向が実質的に垂直な操作部材が軸方
   向移動自在に取付けられてなる請求項１、２または３記
   載の装置。