JPH08143300A - 荷役機械の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷物の慣性があって軽々と操作している感覚
が得られ、荷物が吊り上げた後に落下してもアームの急
上昇を止めることができ、荷物の重量が途中で変化して
も速やかに調整できるようにする。 【構成】 カウンタウェイトと吊下げ具とをアームを介
してバランスさせ、流体圧シリンダの作用によって吊下
げ具に吊下げられた荷物を移動させる荷役機械におい
て、空圧源から上記流体圧シリンダに供給する流体の圧
力を制御する圧力制御弁のスプールにオペレータが把持
可能な操作グリップを結合し、該操作グリップをオペレ
ータが操作することによって前記圧力制御弁の出力圧力
を変化させ、該圧力制御弁の出力圧力を変化に応じて流
体圧シリンダの圧力を連続的に変化させて荷物を移動さ
せるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人が操作して荷物を簡
単に移動させることのできる荷役機械に係り、特に、人
が吊下げ具に吊り下げた荷物を簡単な操作で容易に移動
できる荷役機械の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の荷役装置は、図５に示す如き構成
を有している。図において、１は荷役機械、２は荷役機
械１のアーム、３はアーム２とのバランスをするための
カウンタウェイト、４はアーム２の先端に荷物６を吊下
げ、この荷物６をアーム２によって持ち上げる力を発生
させるためのシリンダ、５はアーム２の先端に設けら
れ、荷物６を吊り下げると共にシリンダ４を作動させる
操作弁を備えた吊下げ具である。７は吊下げ具５を操作
することによってシリンダ４を作動させるための流体回
路である。

【０００３】８は空圧源、９は減圧弁であり、１０は供
給管路で、１１は空圧源回路である。空圧源８は、一定
の圧力の空気を流体回路７内に供給するものである。減
圧弁９は、空圧源８からの圧力をシリンダ４の作用によ
ってアーム２が荷物６を吊り上げてバランスできるよう
な圧力に調整して供給管路１０を介してシリンダ４に供
給するものである。

【０００４】１２は無負荷指令弁で、１３は負荷指令弁
である。この無負荷指令弁１２は、吊下げ具５に荷物６
がないとき、吊下げ具５だけを持ち上げるだけの力をシ
リンダ４に発生させるためのものであり、負荷指令弁１
３は、吊下げ具５に荷物６が吊り下げられているときの
吊下げ具５と荷物６を持ち上げる力をシリンダ４に発生
させるためのものである。この無負荷指令弁１２は、吊
下げ具５に荷物６が吊り下げられていないときに、負荷
指令弁１３は、吊下げ具５に荷物６が吊り下げられてい
るときにシリンダ４によって良好にアーム２がバランス
するようシリンダ４に送出する圧力を調整する圧力調整
機構を供えている。

【０００５】１４はパイロット切換弁、１５は機械切換
弁、１６はパイロット管路である。また、１７はロジッ
ク弁、１８は減圧パイロット回路である。機械切換弁１
５は、吊下げ具５に設けられており、人が操作すること
によって、負荷と無負荷を切り換えるもので、図４の状
態は、無負荷の状態を示している。いま、人が機械切換
弁１５のプッシュロッド１４Ａを図４に図示の矢印Ｂに
示す方向に押すと、負荷状態に切り換わり、空圧源回路
１１がパイロット管路１６に繋がるので空圧源８の圧力
がパイロット切換弁１４に作用する。このパイロット切
換弁１４の作用により、負荷指令弁１３の出力圧力がロ
ジック弁１７に作用し、ロジック弁１７においては、負
荷指令弁１３からの出力圧力と無負荷指令弁１２からの
出力圧力とが競合するが、負荷指令弁１３からの出力圧
力が無負荷指令弁１２からの出力圧力に打ち勝ち、減圧
パイロット回路１８においては、負荷指令弁１３の作用
によって負荷指令弁１３の出力圧力と同じ圧力を、減圧
弁９の出口管路すなわち供給管路１０に出力する。この
供給管路１０の出力圧力は、負荷指令弁１３の圧力とほ
ぼ同じ圧力になる。この供給管路１０の出力圧力が負荷
指令弁１３の圧力と同じ圧力になるとシリンダ４の圧力
が上りアーム２が上昇して荷物６が空中に吊り上がり、
負荷指令弁１３の圧力とシリンダ４の圧力がバランスし
た位置で停止し、そのまま保持される。このように、荷
物６が空中に吊り上げられたときに、人が吊下げ具５を
わずかでも持ち上げると、人が加勢した力がシリンダロ
ッドを引上げ、その分だけシリンダ４の圧力が下がるこ
とになる。このため、減圧弁９は、人が吊下げ具５を持
ち上げた分（シリンダ４内の圧力が下がった分）だけ空
圧源８の圧力を補給する動作を行う。

【０００６】逆に、アーム２の先端の吊下げ具５に荷物
６が吊り下げられ、負荷指令弁１３の圧力とシリンダ４
の圧力がバランスした位置で停止して、保持された状態
であるときに、人が吊下げ具５を下に押し下げる動作を
行うと、人が吊下げ具５を下に押し下げた力がシリンダ
４のシリンダロッドに作用し、シリンダロッドを押し下
げる。このシリンダロッドが押し下がった分だけシリン
ダ４内の圧力が上がる。そのため、減圧弁９は、人が吊
下げ具５を下に押し下げた分（シリンダ内の圧力が下が
った分）だけ減圧弁９が動作して供給管路１０の圧力を
減圧弁９の排出ポートより排出する。このようにシリン
ダ４によって荷物６が吊り上げ状態になると図４の荷役
機械１はバランスし、人の僅かの力で上下に動くように
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の荷役
機械の制御方法における荷役機械１の動作原理は、図５
で説明した通りであり理想的には、図５に図示の如き動
作を行うことになるが、実際には、シリンダ４には、シ
リンダが摺動するときの内部摺動抵抗、減圧弁９の圧力
の変化に即応する感度、アーム２の摩擦抵抗及び移動し
ている荷物６の移動を停止する際に生じる荷物６の慣性
等があるために軽々と操作できるという訳にはいかな
い。また、従来の荷役機械の制御動作にあっては、吊下
げ具５に荷物６を吊り下げ、アーム２にシリンダ４の押
し上げ力が働いた状態でアーム２がバランスしていると
き、荷物６を吊下げ具５に括り付けたロープが何等かの
原因で切れ、荷物６が吊下げ具５から外れると、吊下げ
具５は、無負荷状態となる。すると、今まで吊下げ具５
に吊り下げた荷物６が、空中に吊り上げられた状態で停
止できるようにアーム２にシリンダ４の押し上げ力が働
き荷物６とカウンタウェイト３とがバランスしていたも
のが、荷物６を失うことによりアーム２の重量バランス
を失ってシリンダ４の荷物６の重量分の押し上げ力がア
ーム２に働き、アーム２の先端を急激に上昇させ、制御
が困難になる場合がある。また、移動している荷物６の
慣性や荷役機械１の構成要素の抵抗等で軽々と移載する
ことができないことがある。さらには、荷物６が吊下げ
具５から落下したようなときには、アーム２が急に上昇
してしまうので、別に保護装置を付ける必要があった。
またさらに、移載する荷物６の重量が途中で変化する
と、負荷指令弁１３の調整ばねを操作してシリンダ４が
正確にバランスするまで調整を続ける必要があり、多く
の弁を仲介して調整されるため必ずしも正確にいかない
場合があった。

【０００８】本発明の目的は、荷物の慣性があって軽々
と操作している感覚が得られ、荷物が吊り上げた後に落
下してもアームの急上昇を止めることができ、荷物の重
量が途中で変化しても速やかに調整できるようにするこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】減圧弁９のパイロット圧
力を人が吊下げ具５を上下すると同時に変化するように
構成し、それによって慣性が大きくて動き出さないとき
は、一時的にパイロット圧力を上げられ、動き出して慣
性の影響が減少すればそれに応じてパイロット圧力を下
げられるようにしたものである。しかも吊下げ具５を持
って人が操作するという荷役の感覚は従来の技術を用い
た場合と大差ないようにしたものである。また、荷物６
がアーム２から離れたときは、人が操作することで急上
昇を防止できるようにして特別の保護装置を除去できる
ようにしたものである。さらに、人が減圧弁９のパイロ
ット圧力を直接にしかも吊下げ具５の上下操作だけで調
整できるようにして、荷物６の重量が変化したときにも
簡単に調整できるようにしたものである。

【００１０】すなわち、請求項１記載の発明は、カウン
タウェイトと吊下げ具とをアームを介してバランスさ
せ、流体圧シリンダの作用によって吊下げ具に吊下げら
れた荷物を移動させる荷役機械において、空圧源から上
記流体圧シリンダに供給する流体の圧力を制御する圧力
制御弁のスプールにオペレータが把持可能な操作グリッ
プを結合し、該操作グリップをオペレータが操作するこ
とによって前記圧力制御弁の出力圧力を変化させ、該圧
力制御弁の出力圧力を変化に応じて流体圧シリンダの圧
力を連続的に変化させて荷物を移動させるようにしたも
のである。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、上記スプー
ルを、上記吊下げ具内に収納し、上記操作グリップを、
上記吊下げ具の外側に前記スプールと結合せしめて設
け、該操作グリップを操作することによって前記スプー
ルを制御するようにしたものである。

【００１２】さらに、請求項３記載の発明は、上記圧力
制御弁のスプールの位置を外部から移動させることで上
記流体圧シリンダの圧力を負荷に釣り合わせるようにし
たものである。

【００１３】

【作用】吊下げ具の内部又は吊下げ具と連結された部位
にサーボ切換弁を配置し、サーボ切換弁の移動体が上下
運動するように構成して、サーボ切換弁の移動体に人が
直接に力を与えて動かすようにする。

【００１４】移動体を軽量に製作し、ばねを介して操作
するようにすれば最小の操作力で、しかも感度が異常に
高くならないように構成でき、操作性を良くすることが
できる。

【００１５】空圧源から上記流体圧シリンダに供給する
流体の圧力を制御する圧力制御弁のスプールにオペレー
タが把持可能な操作グリップを結合し、該操作グリップ
をオペレータが操作することによって前記圧力制御弁の
出力圧力を変化させ、該圧力制御弁の出力圧力を変化に
応じて流体圧シリンダの圧力を連続的に変化させて荷物
を移動させるようにしてあるため、荷物の慣性があって
軽々と操作している感覚が得られ、荷物が吊り上げた後
に落下してもアームの急上昇を止めることができ、荷物
の重量が途中で変化しても速やかに調整できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１には、本発明に係る荷役機械の制御方法の一実施例が
示されている。図において、１は荷役機械、２は荷役機
械１のアーム、３はアーム２とのバランスをするための
カウンタウェイト、４はアーム２の先端に荷物６を吊下
げ、この荷物６をアーム２によって持ち上げる力を発生
させるためのシリンダ、５はアーム２の先端に設けら
れ、荷物６を吊り下げると共にシリンダ４を作動させる
操作弁を備えた吊下げ具である。２０は吊下げ具５の外
周面に嵌合して設けられ該吊下げ具５の外周面を上下に
摺動する操作グリップ、２１は吊下げ具５に内蔵された
スプール、２２はスプール２１に操作グリップ２０によ
って加えられた力を伝達するためのピン、２３は吊下げ
具５に設けられ空気圧を導入する空圧源ポート、２４は
出力ポートで吊下げ具５に設けられスプール２１の空気
を出力するものである。

【００１７】２５は空圧源であり、一定の圧力の空気を
空圧源ポート２３に供給するものである。２６は吊下げ
具５に設けられた排出ポートであり、２７は減圧弁、２
８は供給管路である。この減圧弁２７は、空圧源２５か
らの空気圧をシリンダ４の作用によってアーム２が荷物
６を吊り上げてバランスできるような圧力（荷物６を吊
り上げるために必要な圧力）に調整して供給管路２８か
らシリンダ４に供給するものである。２９は空圧源回路
で、減圧弁２７の空圧源となる。３０はパイロット回路
で、スプール２１の位置によって変化する出力ポート２
４からの出力圧力を減圧弁２７に作用させ、供給管路２
８の圧力を制御するものである。３１は減圧弁２７のフ
ィードバック回路である。

【００１８】次に、本実施例の作用について説明する。
荷役機械１のアーム２を動かすときには、人が操作グリ
ップ２０を手で握って吊下げ具５の外周面を上に少し持
上げるようにスライドさせる。すると、操作グリップ２
０の摺動によって伝達ピン２２が上方に移動する方向の
力が加えられる。そして、伝達ピン２２を介してスプー
ル２１が上に動かされ、空圧源ポート２３と出力ポート
２４との間のスプール２１のランド部の長さが短くな
り、出力ポート２４から出力される圧力が高くなり、パ
イロット回路３０の圧力が高くなる。したがって、減圧
弁２７に作用する力が大きくなり、減圧弁２７からシリ
ンダ４内に空気を圧送する供給管路２８の圧力が高くな
る。その結果、シリンダ４の圧力が高くなって、アーム
２を上方に動かす。

【００１９】アーム２の上方への動きが操作する人の予
想していた速度より速ければ、グリップ２０の上げ速度
を超えて吊下げ具５の上昇が速くなり、吊下げ具５に対
してグリップ２０が取り残される形となって、結果的に
グリップ２０を吊下げ具５に対して押し下げたことにな
る。このため、操作グリップ２０の下方への摺動によっ
て伝達ピン２２が下方に移動する方向の力が加えられ
る。そして、伝達ピン２２を介してスプール２１が下に
動かされ、空圧源ポート２３と出力ポート２４との間の
スプール２１のランド部の長さが長くなり、出力ポート
２４から出力される圧力が低くなり、パイロット回路３
０の圧力が低くなる。このパイロット回路３０の圧力が
低下すると、減圧弁２７に作用する力が小さくなり、減
圧弁２７からシリンダ４内に空気を圧送する供給管路２
８の圧力が低くなる。その結果、シリンダ４の圧力を調
整することになる。逆に、人が操作グリップ２０を手で
握って吊下げ具５の外周面を下に少し持上げるようにス
ライドさせる。すると、操作グリップ２０の摺動によっ
て伝達ピン２２が下方に移動する方向の力が加えられ
る。そして、伝達ピン２２を介してスプール２１が下に
動かされ、空圧源ポート２３と出力ポート２４との間の
スプール２１のランド部の長さが長くなり、出力ポート
２４と空圧源ポート２３との間の抵抗が高まって出力ポ
ート２４及びパイロット回路３０の圧力が低くなる。

【００２０】したがって、減圧弁２７に作用する力が小
さくなり、減圧弁２７からシリンダ４内に空気を圧送す
る供給管路２８の圧力が低くなる。その結果、シリンダ
４の圧力が低くなって、今まで荷物６と釣り合っていた
シリンダの発生力が下がってアーム２、吊下げ具５、荷
物６が一体となって下降する。したがって、本実施例に
よれば、荷物６の慣性があってもその分だけ操作グリッ
プ２０を大きく動かせば、荷物６を動かすことができ、
人がそのまま操作グリップ２０を掴んでいれば、荷物６
の移動加速が速くなければ吊下げ具５に対して操作グリ
ップ２０が取り残されるようになり、荷物６の移動を軽
々と操作している感覚を得ることができる。

【００２１】図２、図３は、吊下げ具５及びスプール２
１、操作グリップ２０の関係を示した他の実施例であ
る。図において、３２はボルト、２３は空圧源ポート、
２４は出力ポート、２６は排出ポート、２６Ａは排出口
である。３３は遮断弁で、排出ポート２６の管路を遮断
したり、大気に解放したりして排出させるものである。
３４は連結パイプであり、３５は結合ボルト、３６は下
ブロック、３７は結合ピン、３８は上部ばね、３９は下
部ばね、４０は吊りボルトであり、４１はフックを入れ
るスペースである。４２は移動ブロック、４３、４４は
取付ボルト、４５は調整ねじ、４６はピニオン、４７は
シャフト、４８はラックである。４９はスプール２１の
上部ランドであり、５０はステム、５１は下部ランドで
ある。ボルト３２は、スプール２１の下端に設けたメネ
ジに捩じ込まれ、スプール２１はラック４８の内部の空
穴に挿入され、ボルト３２はラック４８とスプール２１
を結合するようになっている。

【００２２】一方、ラック４８はピニオン４６と噛み合
い、ピニオン４７はシャフト４７によって移動ブロック
４２に回転自由に固定され、移動ブロック４２は取付ボ
ルト４３、４４によって操作グリップ２０と結合され
る。したがって、操作グリップ２０を動かすと、取付ボ
ルト４３、４４、移動ブロック４２、シャフト４７、ピ
ニオン４６、ラック４８、ボルト３２、スプール２１が
一体となって動くことになる。出力ポート２４の圧力
は、上部ランドの下端からのシール長さにより変化する
のでスプール２１の移動により敏感に変わる。移動ブロ
ック４２の中立位置は、上部ばね３８、下部ばね３９の
バランス及びピニオン４６の回転位置によって定まる。
したがって、吊りボルト４０に作用する荷物６の重量が
変わったときには、ピニオン４６の調整によりバランス
を取ることになる。吊りボルト４０の荷物６がなくなっ
たときには、ピニオン４６の調整では難しい場合がある
ので排出ポート２６を遮断弁３３を操作して大気に解放
する。排出ポート２６と出力ポート２４の軸方向寸法は
短いので、出力ポート２４の圧力は十分低くなる。

【００２３】図５は、操作グリップ２０、スプール２１
を吊下げ具５と切り離して設置した他の実施例である。
本発明の構造、動作は図１で示した場合と主要な点では
変わらない。すなわち、２は図１に示したと同様のアー
ムであるが、荷役機械１に良くあるダブルリンク構造で
吊り金具が常に下向きになる。５は図１と同様の目的を
持った吊下げ具であるが、荷物６が大型のダンボールで
あるため、それに応じた構造になっている。２０は図２
の操作グリップであり、３３は図２の遮断弁であり、３
４は図２の連結パイプ、５２は大型ダンボールの吸着パ
ッド、４６は図２のピニオンである。

【００２４】図２、３と図４の相違は、連結パイプ３４
の下部に荷物６を吊下げない点であり、本発明の主目的
である操作グリップ２０でアーム２を上下させる点は全
く変わらない。したがって、本実施例によれば、荷物６
が吸着パッド５２の吊り落とし等によって落下しても操
作グリップ２０を掴んでいることでアーム２の急上昇を
止めることができ、また、移載する荷物６の重量が移載
途中で変化したとしても、操作グリップ２０を掴んだま
ま図２、図３に示したピニオン４６を回転させて荷物６
の動きを感じながら速やかに調整することができる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、カウンタ
ウェイトと吊下げ具とをアームを介してバランスさせ、
流体圧シリンダの作用によって吊下げ具に吊下げられた
荷物を移動させる荷役機械において、空圧源から上記流
体圧シリンダに供給する流体の圧力を制御する圧力制御
弁のスプールにオペレータが把持可能な操作グリップを
結合し、該操作グリップをオペレータが操作することに
よって前記圧力制御弁の出力圧力を変化させ、該圧力制
御弁の出力圧力を変化に応じて流体圧シリンダの圧力を
連続的に変化させて荷物を移動させるようにしてあるた
め、荷物の慣性があって軽々と操作している感覚が得ら
れ、荷物が吊り上げた後に落下してもアームの急上昇を
止めることができ、荷物の重量が途中で変化しても速や
かに調整することができる。

【００２６】請求項２記載の発明によれば、スプール
を、吊下げ具内に収納し、操作グリップを、吊下げ具の
外側にスプールと結合せしめて設け、この操作グリップ
を操作することによってスプールを制御するようにして
あるため、荷物の慣性があって軽々と操作している感覚
を得ることができる。

【００２７】請求項３記載の発明によれば、圧力制御弁
のスプールの位置を外部から移動させることで流体圧シ
リンダの圧力を負荷に釣り合わせるようにしてあるた
め、容易に操作することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る荷役機械の制御方法の実施例を示
すもので、荷役機械の主要要素及び回路との関係を示し
た図である。

【図２】本発明に係る荷役機械の制御方法の他の実施例
を示すもので、吊下げ具とスプールと操作グリップの関
係を示す図である。

【図３】図２に図示の実施例の断面図である。

【図４】本発明に係る荷役機械の制御方法の別な実施例
を示すもので、荷役機械の主要要素である操作グリップ
が吊下げ具とは離れて設置した場合を示している。

【図５】従来の荷役機械の制御方法を示した図である。

【符号の説明】

１…………………………………………荷役機械 ２…………………………………………アーム ３…………………………………………カウンターウェイ
ト ４…………………………………………シリンダ ５…………………………………………吊下げ具 ６…………………………………………荷物 ２０………………………………………操作グリップ ２１………………………………………スプール ２２………………………………………ピン ２３………………………………………空圧源ポート ２４………………………………………出力ポート ２５………………………………………空圧源 ２６………………………………………排出ポート ２７………………………………………減圧弁 ２８………………………………………供給管路 ２９………………………………………空圧源回路 ３０………………………………………パイロット回路 ３１………………………………………フィードバック回
路 ３２………………………………………ボルト ３３………………………………………遮断弁 ３４………………………………………連結パイプ ３５………………………………………結合ボルト ３６………………………………………下ブロック ３７………………………………………結合ピン ３８………………………………………上部ばね ３９………………………………………下部ばね ４０………………………………………吊りボルト ４１………………………………………スペース ４２………………………………………移動ブロック ４３，４４………………………………取付ボルト ４５………………………………………調整ねじ ４６………………………………………ピニオン ４７………………………………………シャフト ４８………………………………………ラック ４９………………………………………上部ランド ５０………………………………………ステム ５１………………………………………下部ランド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カウンタウェイトと吊下げ具とをアーム
   を介してバランスさせ、流体圧シリンダの作用によって
   吊下げ具に吊下げられた荷物を移動させる荷役機械にお
   いて、空圧源から上記流体圧シリンダに供給する流体の
   圧力を制御する圧力制御弁のスプールにオペレータが把
   持可能な操作グリップを結合し、該操作グリップをオペ
   レータが操作することによって前記圧力制御弁の出力圧
   力を変化させ、該圧力制御弁の出力圧力を変化に応じて
   流体圧シリンダの圧力を連続的に変化させて荷物を移動
   させるようにしたことを特徴とする荷役機械の制御方
   法。
2. 【請求項２】 上記スプールは、上記吊下げ具内に収納
   し、上記操作グリップは、上記吊下げ具の外側に前記ス
   プールと結合せしめて設け、該操作グリップを操作する
   ことによって前記スプールを制御するものである請求項
   １記載の荷役機械の制御方法。
3. 【請求項３】 上記圧力制御弁のスプールの位置を外部
   から移動させることで上記流体圧シリンダの圧力を負荷
   に釣り合わせるようにしたことを特徴とする請求項１又
   は２記載の荷役機械の制御方法。