JPH0826699A - 走行型重量物ハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 重量物特に長尺の重量物を安定して保持でき
るとともに、保持姿勢を任意に変更することができ、機
動性を高くして、特に地下空間の構築作業時に使用する
のに好適な装置を得る。 【構成】 走行台車１０に対し油圧駆動により起伏揺動
可能に取り付けられたリフトアーム１２と、リフトアー
ム１２の先端部には荷受部１６を設ける。リフトアーム
１２は荷受台を水平に保持する平行リンク機構からな
り、下面側には一端を走行台車１０に連結され、リフト
アーム１２とともに平行リンク機構を形成する油圧式バ
ランスシリンダを設ける。バランスシリンダの作動軸部
をリフトアーム１２に設けた荷重支承ストッパに当接さ
せて負荷をバランス支持させる。荷受部１６には油圧シ
リンダ手段により上部転回可能に取り付けられたチルト
フレームを取り付けし、旋回駆動部を介して床置き鋼材
等の把持手段を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走行型重量物ハンドリン
グ装置に係り、特に狭い作業空間にて重量物を無負荷状
態に保持しつつ、任意の箇所に走行移動できるようにし
て重量物のハンドリングを容易にした装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】重量物を持上げて搬送するに際して、負
荷重量に見合う反力を発生させておき、作業者の操作力
に伴う負荷変動に応じた力を発生させることにより重量
物を軽快に搬送移動できるようにしたロードバランサが
知られている（実開昭６１−１９７０７９号公報）。

【０００３】従来のこの種のロードバランサは、重量物
を載せて自由移動操作できるアームを設けておき、この
アームを通じて伝えられる負荷をバランスシリンダで受
けるようにしている。バランスシリンダは空圧シリンダ
を備えるとともに、この空圧シリンダを含む全負荷を油
圧式の重量感知シリンダで受けるようにしている。そし
て、空圧シリンダは精密減圧弁を介して空圧源に接続さ
れ、重量感知シリンダは感知負荷による初期荷重をパイ
ロット圧として精密減圧弁に伝達させ、操作変動荷重を
精密減圧弁の操作による空圧調整で行っている。

【０００４】このようなロードバランサによれば、重量
物が最初にアームに載置されたときに、これに見合う反
力を重量感知シリンダで受けるとともに、これが精密減
圧弁にパイロット圧として導入され、アーム操作を行う
ことに伴う操作変動に見合った負荷反力を精密減圧弁の
開閉により空気圧がバランスシリンダに導入され、これ
によって常時無重量に近い状態で重量物を軽快に搬送さ
せることができるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のロー
ドバランサでは操作変動を空気圧でバランスさせる方法
であるために、数トンクラスの重量物をハンドリングす
ることができず、クレーンによる吊り下げ方式が採用さ
れることが多かった。しかし、閉鎖空間や天井の高さ制
限のある場所ではクレーンの使用は不可能であり、フォ
ークリフトを使用した場合でも、微妙な位置合わせが困
難であって、より操作性の優れたハンドリング装置が望
まれていた。特に、狭い地下空間で例えば鉄骨材を搬入
移動しようとする場合には、従来の移動式ロードバラン
サを用いた場合でも、キャスタによる移動方式が多く、
コンクリート打設をしていない作業箇所での使用は制限
されてしまう欠点があった。しかも移動のための台車フ
レームが高くなってしまうため、既設建屋の地下に空間
を形成する作業の場合には、既設の梁下を通過できない
等の問題があった。

【０００６】このような観点から、本発明は、いわゆる
数トンクラスの重量物をも無負荷状態でハンドリングが
できる油圧力によるロードバランス機能を有し、特に支
持重量物を安定して保持できるとともに、機動性を高く
して、特に地下空間の構築作業時に使用するのに好適な
走行型重量物ハンドリング装置を提供しようとするもの
であるが、特に本発明では、鋼材等の取扱性を極めて容
易にし、床置き鋼材を把持して持ち上げるとともに、搬
送形態が走行台車の移動に適した形態にして搬送させる
ことができるようにした走行型重量物ハンドリング装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る走行型重量物ハンドリング装置は、走
行台車に対し油圧駆動により起伏揺動可能に取り付けら
れたリフトアームと、当該リフトアームの先端部には荷
受部を設けたハンドリング装置において、前記荷受部に
は油圧シリンダ手段により上部転回可能に取り付けられ
たチルトフレームを取り付けし、当該チルトフレームに
は旋回駆動部を介して床置き鋼材等の把持手段を取り付
けた構成としたものである。

【０００８】この場合において、前記リフトアームは前
記荷受台を水平に保持する平行リンク機構からなり、こ
のリフトアームの下面側には一端を前記走行台車に連結
され当該リフトアームとともに平行リンク機構を形成す
る油圧式バランスシリンダを有し、当該バランスシリン
ダの作動軸部をリフトアームに設けた荷重支承ストッパ
に当接させることによりリフトアームに加えられた負荷
をバランス支持可能な構成とすればよい。

【０００９】また、前記把持手段が備えられた旋回駆動
部はチルトフレームの転回軸芯と交差する軸回りに揺動
回転可能に取り付けられるとともに、チルトフレームと
の間に油圧シリンダを介して連結され、前記シリンダは
ピストンにより区画される一対の油室を相互に油路によ
り連通可能として前記把持手段のスイング動作を可能と
するものである。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、油圧駆動により起伏動作さ
れるリフトアームの先端に設けた荷受部があり、したが
ってリフトアームを下降動作して先端荷受部に取り付け
ている把持手段により床置き設置されている鋼材等の重
量物を把持させることができる。把持手段はチルトフレ
ームによって上向きに転回可能とされ、したがって、鋼
材を把持した後、油圧シリンダ手段によって鋼材を荷受
部の上部に転回させて持ち上げ移動させることができ
る。そして、旋回駆動部により把持手段がチルトフレー
ムにて回転が可能とされているため、鋼材の長手方向が
走行台車の走行方向に沿うように旋回させることができ
る。これにより、狭い地下空間内を移動するときの機動
性が鋼材によって阻害されることが防止され、もって高
い機動性をもたせることができる。

【００１１】このような構成において、前記リフトアー
ムに油圧式ロードバランス機構を設けることにより、リ
フトアームの先端に負荷が加えられると、その負荷はリ
フトアーム下面の油圧式バランスシリンダに荷重支承ス
トッパを介して伝えられ、負荷に対応するバランス反力
を発生して負荷をバランス支持する。負荷が加えられる
荷受部には旋回チルトテーブルが設けられ、これに負荷
が直接あるいは間接的に載置されるが、負荷重量物はバ
ランスアーム先端の荷受部を基準にして平面移動かつ旋
回駆動および傾斜駆動が可能となっている。したがっ
て、積載重量物をリフトアームによって所定の高さ位置
に無負荷状態で操作した後、荷受部における積載重量物
の位置を手動で任意に調整できる。前記バランスシリン
ダを含むロードバランサ手段が支持される支持架をクロ
ーラ型走行台車に搭載することにより、クローラにより
挟まれる前方の開口部分でリフトアームおよび先端荷受
部を俯仰動作させることができる。これにより積載重量
物の操作範囲を大幅に拡大することができ、狭隘な地下
等の作業箇所での重量物無負荷操作が可能となり、地盤
面が安定しない作業箇所での機動性が非常に高くなると
ともに、床置き設置された鋼材を把持手段によって掴み
持ちさせることができる。

【００１２】更に、荷受部に対してチルトフレームを上
部転回させることができることに加えて、当該チルトフ
レームに対して旋回駆動部を含む把持手段側が油圧シリ
ンダ機構により手動でスイング可能となり、したがっ
て、把持重量物の位置決め操作性が極めて高くなる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明に係る走行型重量物ハンドリン
グ装置の具体的実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１４】図１〜図２は実施例に係る走行型重量物ハ
ンドリング装置の全体を示す側面図、平面図である。こ
のハンドリング装置はクローラ型走行台車１０を有し、
この走行台車１０に搭載されハンドリングすべき重量物
に対応するバランス力を発生させながら昇降させること
ができるリフトアーム１２を具備するロードバランス部
１４を備えている。そして、ロードバランス部１４にお
けるリフトアーム１２の先端に荷受部１６を装備し、当
該荷受部１６に対してハンドリング対象である重量物と
しての鋼材１８を把持積載させるようにしている。

【００１５】まず、本発明の特徴的部分である荷受部１
６側の具体的構成を図３〜図６を参照して説明する。荷
受部１６はリフトアーム１２の先端部分に取り付けられ
るものであるが、前記リフトアーム１２に直接取り付け
られる荷受ベース１００と、当該荷受ベース１００上で
平面移動ができるように取り付けられた水平面可動テー
ブル１０２とを有している。そして、水平面可動テーブ
ル１０２には、把持した鋼材１８を持ち上げ転回させる
ためのチルトフレーム１０４とその転回駆動部１０６と
を装備させている。チルトフレーム１０４は水平面可動
テーブル１０２の前端部に配置され、テーブル側壁との
間に設けた水平軸１０８を中心として回転可能に取り付
けられている。チルトフレーム１０４を転回駆動するた
めに一対のチルトシリンダ１１０をその後方に配置して
いる。チルトシリンダ１１０はその基端が水平面可動テ
ーブル後部に枢着されて伸縮ロッド１１２をチルトフレ
ームに向けて突出可能とし、この突出駆動によりチルト
フレーム１０４をほぼ９０度転回させるようにしてい
る。

【００１６】このチルトシリンダ１１０の伸縮動作を前
記チルトフレーム１０４の回転動作として伝えるため、
両者の間にリンク機構１１４が配置されている。これは
下端をテーブル床面に枢支しシリンダ側に連結されるＴ
型の揺動レバー１１６と、この揺動先端とチルトフレー
ム１０４とを連結するベルクランク１１８とから構成さ
れ、チルトシリンダ１１０を伸張駆動することにより揺
動レバー１１６をフレーム１０４側に傾け、ベルクラン
ク１１８の先端がチルトフレーム１０４の後部を下方に
押し下げるように駆動させるようにしている。Ｔ型揺動
レバー１１６とベルクランク１１８の組合わせにより、
チルトフレーム１０４の転回操作時にリンク機構が転回
の障害にならないものとなっている。このような構成に
より、チルトフレーム１０４は、図３に示しているごと
く、最初のほぼ水平状態（図３（１））からチルトシリ
ンダ１１０のロッド伸張により、水平軸１０８を中心に
回転し（図３（２））、最大伸張状態でチルトフレーム
１０４を垂直方向まで転回させることができる（図３
（３））。

【００１７】また、上述したような転回動作によって前
方および上方に向きを変えることができるチルトフレー
ム１０４には、図４（１）の平面図に示すように、ハン
ドリング対象鋼材１８を掴む把持手段１２０、およびこ
れを旋回作動させるための旋回駆動部１２２が取り付け
られている。旋回駆動部１２２は、そのハウジング１２
４からチルトフレーム１０４の上下面板を挟むようにフ
ランジ１２６を張り出させ、この上下フランジ１２６と
チルトフレーム１０４とをスイング支軸１２８によって
連結することにより、チルトフレーム１０４に取り付け
られる。この場合、スイング支軸１２８の軸芯はチルト
フレーム１０４の水平軸１０８の軸芯と直交するように
設定されている。

【００１８】このように取り付けられた旋回駆動部１２
２は、図５の断面図から明らかなように、スイング支軸
１２８を中心として水平揺動可能とされ、これはチルト
フレーム１０４の内部に装備されたスイングシリンダ１
３０によって作動させるものとしている。このため、駆
動部ハウジング１２４の背面部側にスイングシリンダ１
３０を配置するとともに、ハウジング背面からブラケッ
ト１３２を突出させ、このブラケット１３２とスイング
シリンダ１３０のロッド１３４とを連結させている。ス
イングシリンダ１３０は前記スイング支軸１２８と平行
なトラニオン１３６によりチルトフレーム１０４内に取
り付けられ、旋回駆動部１２２と同様に水平回動できる
ように構成されており、スイング動作に伴う連結位置の
変動を吸収させるようにしている。なお、スイングシリ
ンダ１３０は両ロッド構造とされている。スイングシリ
ンダ１３０への油圧配管の途中には切り換えバルブ１３
８が設けられ、ロッド１３４の伸縮駆動方向を切り換え
るようにしているが、この装置では特に一対の油圧室を
相互連通させるための短絡切り換え部１３８Ａを設け
（図４（２））、手動によって旋回駆動部１２２をスイ
ングさせることができるようにしている。

【００１９】旋回駆動部１２２のハウジング１２４の内
部には図５に示しているように、ウォームホイール１４
０が回転可能に内蔵されている。このウォームホイール
１４０の回転中心は、前記チルトフレーム１０４の転回
中心をなす水平軸１０８の中心線と、旋回駆動部１２２
のスイング中心となるスイング支軸１２８中心線とそれ
ぞれ直交し、かつこれらの交点を通る軸芯に一致してい
る。そして、このウォームホイール１４０に噛み合うウ
ォーム１４２がハウジング１２４の上部部分に配置され
ている。ハウジング１２４の上部にはウォーム１４２を
回転駆動するモータ１３４が設けられ、これによりウォ
ームホイール１４０を回転させることが可能となってい
る。旋回駆動部ハウジング１２４の前面部は開口され、
この開口部を通じて、前記ウォームホイール１４０の前
面に一体に取り付けられた旋回プレート１４６が外部に
臨まれている。これにより、旋回駆動部ハウジング１２
４の前面部分で旋回プレート１４６が回転可能とされる
とともに、旋回プレート１４６はチルトフレーム１０４
により前方に対面する位置と上方に対面する位置とを任
意にとることができ、更に、チルトフレーム１０４に対
して左右方向へのスイング動作が可能となっているので
ある。

【００２０】上記旋回プレート１４６を取付基板として
ハンドリング対象の鋼材１８を把持する手段１２０が設
けられている。この把持手段１２０は、図６に示してい
るように、前記旋回プレート１４６に固定される固定フ
レーム１４８に対して一対のフォーク１５０、１５２を
上下に対向させつつ、両フォークを接離駆動させること
により鋼材１８を挟持できるようになっている。このた
め、上フォーク１５０は一対の平行なフォーク爪１５０
Ｎと、この爪基端から直交して下方に伸びる一対の平行
な支柱部１５０Ｐとを有しており、下フォーク１５２も
同様に一対のフォーク爪１５２Ｎと、これから上方に伸
びる一対の支柱部１５２Ｐとを有している。

【００２１】前記支柱部１５０Ｐ、１５２Ｐの背面部に
は固定プレート１４８に形成されたガイド１５４を転動
するガイド輪１５６が取り付けられ、固定プレート１４
８面に沿って移動可能とし、もってフォーク１５０、１
５２同志を相互に接近させることができる。そして、各
フォーク１５０、１５２が接離動作するときに相互干渉
しないように、上支柱部１５０Ｐの間隔を下支柱部１５
２Ｐの間隔より大きく設定し、これらが平行配置となる
ようにしている。そして、各側部で対向している支柱部
１５０Ｐ、１５２Ｐの対面部分にはピッチが等しいラッ
ク１５０Ｒ、１５２Ｒが形成され、かつこれらに同時に
噛み合うピニオン１５８が固定フレーム１４８に取り付
けられている。このため、一方のフォーク１５０または
１５２の下降もしくは上昇が他方を同期して伝達され、
両者の接近と離反の動作が一方の昇降駆動によって実現
されるものとなっている。

【００２２】把持駆動をフォーク１５０、１５２に与え
るために、固定フレーム１４８の背面部側には一対の平
行な把持シリンダ１６０が配置されている。この把持シ
リンダ１６０は上端を固定フレーム１４８に連結し、伸
縮ロッド１６２を下フォーク１５２に連結した構造とさ
れ、ロッド側油圧室への圧油供給により下フォーク１５
２を持ち上げ、この動作をラック１５２Ｒ、ピニオン１
５８、ラック１５０Ｒを介して上フォーク１５０に伝え
て下降させるものとしている。これにより、上下フォー
ク１５０、１５２は同期して接近離反操作され、もって
鋼材１８などの重量物をフォーク爪１５０Ｎ、１５２Ｎ
との間で挟持することができる。

【００２３】鋼材１８の挟持状態が安定するように、こ
の装置ではフォーク１５０、１５２が前記旋回プレート
１４６の直径線に対して等間隔を保持して接離すべく、
それらの爪１５０Ｎ、１５２Ｎの初期位置が設定されて
いる。そして、前記一対の把持シリンダ１６０の作動偏
差によるコジリ等を防止するため、シリンダヘッド側油
圧室への油圧配管Ａ（図６（２）参照）には油室相互を
連通する往復同調バルブ１６４を設け、ロッド側油圧室
への油圧配管Ｂを通じて作動油を供給して把持操作を行
うときに同調が図られるようにしている。

【００２４】このような構成の荷受部１６は前述したよ
うに、走行台車１０のリフトアーム１２の先端に取り付
けられるが、このリフトアーム１２に形成されたロード
バランス部１４の主たる構成を図７を参照して説明す
る。この図に示すように、ロードバランス部１４は走行
台車１０の台車フレーム２０に立設された支柱等から構
成される支持架２２を備えており、この支持架２２に対
して俯仰動作可能に左右一対の平行なリフトアーム１２
が取り付けられている。両リフトアーム１２の先端部に
は搬送荷物を載せる荷受部１６が側部を抱えられるよう
に取り付けられているが、荷受部１６の載置面が常に水
平に維持されるように設定されている。このため、各リ
フトアーム１２の上部側にはこれと平行に配置され、当
該リフトアーム１２と同一長さをもつ補助アーム１２Ａ
を配置し、かつ補助アーム１２Ａの基端を前記支持架２
２に枢着するとともに、先端を荷受部１６の側面部分に
枢着させている。このとき、支持架２２側におけるリフ
トアーム１２と補助アーム１２Ａの回転節間長さと、荷
受部１６側における回転節長さとが等しくなるようにし
て、支持架２２、リフトアーム１２、荷受部１６、およ
び補助アーム１２Ａが平行リンク機構を構成するように
している。

【００２５】上記一対のリフトアーム１２の中間部分の
下部側には支持架２２に枢着連結され、リフトアーム１
２と平行になるようにバランスシリンダ２４が配置され
ている。そしてバランスシリンダ２４から伸縮するロッ
ド２６を前記荷受部１６側に向けて延長させている。バ
ランスシリンダ２４はリフトアーム１２と平行に俯仰動
作し得るように、補助リンク２８を介してリフトアーム
１２に連結されている。このとき補助リンク２８の長さ
を支持架２２側におけるリフトアーム１２とバランスシ
リンダ２４の回転節間長さに一致するように調整され、
これらが回転平行リンク機構を構成するようにしている
のである。

【００２６】バランスシリンダ２４から伸縮駆動される
伸縮ロッド２６の先端部で負荷を受けるようになってい
るが、リフトアーム１２からの荷重を伸縮ロッド２６に
伝達するために、前記リフトアーム１２の中間部にはロ
ッド軸芯の延長線上に直交する荷重支承ストッパ３０が
ロッド２６に対面するように横断配置して設けられてい
る。この荷重支承ストッパ３０は直角Ｌ字状に形成され
てリフトアーム１２の下面側に延在するようにして固定
され、プレート面を伸縮ロッド２６に対向させている。
そして、この荷重支承ストッパ３０にリニアガイド３２
を取り付けるとともに、前記伸縮ロッド２６の先端部に
はリニアガイド３２に嵌合するスライダ３４を取り付
け、両者の摺動によりリフトアーム１２の俯仰動作に伴
う荷重伝達位置の変位を吸収するように構成している。

【００２７】このように構成されたロードバランス部１
４では積載重量物たる鋼材１８の荷重が荷受部１６に作
用した場合のバランシング制御をなす装置構成を図８の
模式図を参照して説明する。

【００２８】バランスシリンダ２４を駆動制御する駆動
制御手段３６が設けられている。図に示すように、油圧
シリンダ装置によって構成されるバランスシリンダ２４
には内部にピストン３８が摺動自在に内挿されており、
このピストン３８には荷重を前記ストッパ３０を介して
軸力として受けるロッド２６が一体的に取付けられてい
る。前記ピストン３８によってシリンダ２４の内部は図
中上部のロッド側油圧室４０Ａと下部のヘッド側油圧室
４０Ｂとに区画されている。そして、これらの一方のロ
ッド側油圧室４０Ａには室内に一定圧力の作動油を供給
するための定圧供給管路４２が接続されており、他方の
ヘッド側油圧室４０Ｂにはサーボ弁４４を介装して作動
油を可変供給する可変供給管路４６が接続され、油圧源
としてのポンプ４８やタンク５０と接続されている。こ
れによりヘッド側油圧室４０Ｂの圧力および変化速度を
調整することにより、重量物１８を含むリフトアーム１
２側からの負荷にバランスする油圧力を発生させるとと
もに、操作力に応じた油圧力を発生させて支承するよう
にしている。

【００２９】また、このようなバランスシリンダ２４に
は、前記リフトアーム１２からの荷重受け面に荷重検出
センサとしてのロードセル５２が備えられており、バラ
ンスシリンダ２４に軸力として加わる負荷重を検出可能
としている。更に、ロッド側油圧室４０Ａとヘッド側油
圧室４０Ｂの内圧を検出する圧力センサ５４Ａ、５４Ｂ
が設けられているとともに、ピストン３８のストローク
を検出するストロークセンサ５６が備えられている。

【００３０】駆動制御手段３６はこれらの各センサから
の検出信号を入力するものとなっており、各々のセンサ
５２、５４Ａ、５４Ｂ、５６をアンプ５８によって増幅
して制御手段３６に入力するようにしている。制御手段
３６は入力信号をＡ／Ｄ変換器６０を介して演算器６２
に入力させ、ここで必要な演算処理を行って前記サーボ
弁４４に駆動信号を出力するものである。

【００３１】演算器６２での演算処理は次のように行わ
せるようにしている。すなわち、ロードセル５２からの
検出信号によりバランスシリンダ２４に加わる軸荷重Ｆ
wが求められ、荷重信号として演算器６２に取込まれ
る。また、ストロークセンサ５６からの検出信号により
ピストン３８の位置信号を取込むことができる。更に、
圧力センサ５４Ａ、５４Ｂからの検出信号により、油圧
室４０Ａ、４０Ｂの油圧力を取込むことができる。演算
器では最初に取込んだ軸荷重Ｆwを内部メモリに格納
し、初期設定荷重として記憶させておくようにしてい
る。そして、演算器６２では連続してロードセル５２か
らの荷重信号Ｆを取込んでおり、バランス操作モードで
あるときに初期設定荷重Ｆwとの偏差を算出するように
している。この偏差を予め設定されあるいは初期値との
関係で自動設定される上下閾値±ｒと比較され、逐次検
出されているロードセル出力信号Ｆとの判別をなすよう
にしている。これは次のような態様となる。

【００３２】

【数１】 Ｆ＞Ｆw＋ｒ このときは、荷受部１６に下げ操作力が加わったとして
判定し、前記ヘッド側油圧室４０Ｂの必要油圧をロッド
側油圧室４０Ａとの関係で算出し、この算出油圧となる
ように減圧信号を前記サーボ弁４４に出力させる。

【００３３】

【数２】 Ｆw＋ｒ≧Ｆ≧Ｆw−ｒ このときは、荷受部１６に上下操作力が加わっていない
と判定し、サーボ弁４４への駆動信号を出力せず、現状
状態を維持させる。

【００３４】

【数３】 Ｆw−ｒ＞Ｆ このときは、荷受部１６に上昇操作力が加わったとして
判定し、前記ヘッド側油圧室４０Ｂの必要油圧をロッド
側油圧室４０Ａとの関係で算出し、この算出油圧となる
ように増圧信号を前記サーボ弁４４に出力させる。

【００３５】ところで、前記ヘッド側油圧室４０Ｂの制
御圧は、実施例の場合には荷重初期値Ｆwを基準として
基準圧力Ｐwを算定し、この基準圧力から上げ操作の場
合には一定圧力αを加算し、下げ操作の場合には一定圧
力βを減算した、圧力信号Ｐw＋αまたはＰw−βを出力
するようにしている。これにより上げ操作信号を検出し
ている間はヘッド側油圧室４０Ｂの内圧は一定割合で増
圧し続け、逆に下げ信号を検出している間は一定割合で
減圧し続けるようにサーボ弁３２を制御駆動するのであ
る。演算器６２によって算出された駆動信号はＤ／Ａ変
換器６４を介してサーボコントロールモジュール６６に
出力され、これからサーボドライバ６８を介してサーボ
弁４４を駆動するようにしている。

【００３６】ここで、前記調整圧力α、βの設定は、バ
ランスシリンダ２４のピストン摺動抵抗や当該バランス
シリンダ２４までの荷重伝達経路での機械損失などを考
慮し、一定割合で上下操作方向にしたがってリフトアー
ム１２が上下するように設定するもので、例えば実験的
にピストン３８が上昇または下降するに適正な調整圧力
α、βを求めておき、これをメモリに格納しておいて適
宜基準圧力に対しての加減算処理を行ってサーボコント
ロールモジュール６６に出力するようにしてもよい。も
ちろん、操作力の大きさを算出し、これに比例する調整
圧力α1、α2、……、β1、β2、……を加減処理して出
力させ、操作力に応じた荷受部１６の上下動作を発生さ
せるようにすることも可能である。

【００３７】このようにロードバランス部１４では、油
圧シリンダからなるバランスシリンダ２４を手による上
下操作の有無と方向をロードセル５２によって検出し、
操作力が継続して加わっている場合に、バランスシリン
ダ２４をピストンリング等による摺動抵抗や機械ロスを
加味して適正移動量あるいは速度で上下操作されるよう
に制御駆動するようにしているので、荷物の重量が数ト
ンクラスである場合にも容易にハンドリングすることが
可能となる。

【００３８】なお、リフトアーム１２の先端部には前述
した荷受部１６が設けられているが、この荷受部１６に
おける荷受ベース１００と水平面可動テーブル１０２と
は次のように構成されている。荷受ベース１００上には
横行ガイドレール７０が敷設され、これをガイドとする
横行フレーム７２を搭載している。また、水平面可動テ
ーブル１０２の下面に前後移動ガイドレール７４を形成
し、前記横行フレーム７２の上部に設けたスライダをこ
れに嵌合させ、横行フレーム７２上で前記水平面可動テ
ーブル１０２が前後移動できるようになっている。した
がって、水平面可動テーブル１０２は荷受ベース１００
上の可動範囲で水平面の任意の位置をとることができる
ものとなっている。

【００３９】このような水平面可動テーブル１０２を駆
動する油圧シリンダ手段が設けられており、これは荷受
ベース１００に搭載された下部シリンダ８８と、横行フ
レーム７２に搭載された上部シリンダ９０とによって構
成されている。すなわち、下部シリンダ８８は荷受ベー
ス１００にシリンダ部を連結するとともに、伸縮方向が
横行ガイドレール７０の方向に一致するようにロッド部
を横行フレーム７２と連結している。また、同様に、上
部シリンダ９０は横行フレーム７２にシリンダ部を連結
するとともに、伸縮方向が上部ガイドレール７４の方向
に一致するようにロッド部を水平面可動テーブル１０２
と連結することにより、横行フレーム７２に対して水平
面可動テーブル１０２を移動可能にしている。

【００４０】ところで、上記下部シリンダ８８および上
部シリンダ９０は前記したバランスシリンダ２４と同一
の機能をなすように駆動制御手段３６によって制御され
るものとなっている。これを図８を参照して説明する。

【００４１】油圧シリンダ装置によって構成される両シ
リンダ８８、９０には図示しないが、前記バランスシリ
ンダ２４と同様に内部にピストンが摺動自在に内挿され
ており、このピストンによって各シリンダ８８、９０の
内部はロッド側油圧室とヘッド側油圧室とに区画されて
いる。そして、これらの一方のロッド側油圧室には室内
に一定圧力の作動油を供給するための定圧供給管路４２
Ｘ、４２Ｙが接続されており、他方のヘッド側油圧室に
はサーボ弁４４Ｘ、４４Ｙを介装して作動油を可変供給
する可変供給管路４６Ｘ、４６Ｙが接続され、油圧源と
してのポンプ４８やタンク５０と接続されている。これ
によりヘッド側油圧室の圧力および変化速度を調整する
ことにより、水平面可動テーブル１０２の操作力に応じ
た油圧力を発生させるようにしている。

【００４２】各シリンダ８８、９０には、水平面可動テ
ーブル１０２を平面移動操作したときにシリンダ８８、
９０のロッドに作用する操作分力を検出するロードセル
５２Ｘ、５２Ｙが各々備えられており、シリンダ８８、
９０に軸力として加わる負荷重を検出可能としている。
更に、各シリンダ８８、９０のロッド移動速度を検出す
る速度センサ９２Ｘ、９２Ｙが設けられている。

【００４３】前述した駆動制御手段３６はこれらの各セ
ンサからの検出信号を入力するものとなっており、各々
のセンサ５２Ｘ、５２Ｙ、９２Ｘ、９２Ｙをアンプによ
って増幅して制御手段３６に入力するようにしている。
制御手段３６は入力信号をＡ／Ｄ変換器６０を介して演
算器６２に入力させ、演算器６２で必要な演算処理を行
って、算出された駆動信号をＤ／Ａ変換器６４を介して
サーボコントロールモジュール６６Ｘ、６６Ｙに出力さ
せ、これからサーボドライバ６８Ｘ、６８Ｙを介してサ
ーボ弁４４Ｘ、４４Ｙを駆動するようにしている。この
実施例ではシリンダ８８、９０の操作速度を制御するよ
うにしており、操作方向の判定をロードセル５２Ｘ、５
２Ｙによって行い、判定によって行われるシリンダ８
８、９０に対する制御操作の出力をサーボ弁４４Ｘ、４
４Ｙによる流量制御によって行うようにしている。制御
量は速度センサ９２Ｘ、９２Ｙによって検出し、操作力
を検出している間は一定速度で操作方向力を発生するよ
うに各シリンダ８８、９０を駆動させる。もちろん、前
述したバランスシリンダ２４と同様に圧力制御によって
行うようにしてもよい。

【００４４】このような実施例では、荷受部１６にハン
ドリング対象の鋼材１８を積載するに当たって、リフト
アーム１２を下降させ、荷受ベース１００が床面に接地
するようにする。予め床面上に置かれている鋼材１８の
下面に下フォーク１５２を差込むように把持手段１２０
を前進させ、フォーク爪１５２Ｎ上に鋼材１８を載せ
る。そして、把持シリンダ１６０を駆動し、上下フォー
ク１５０、１５２を把持操作させ、鋼材１８を旋回プレ
ート１４６の中心部分に保持させる。次いで、チルトシ
リンダ１１０を伸張駆動し、チルトフレーム１０４を転
回させて把持手段１２０が上向きとなるように調整して
油圧ロックする。この作業形態は図３のようになる。こ
れによって、鋼材１８は把持手段１２０によって挟持さ
れたまま、荷受部１６の上面部に載置することになる。

【００４５】かかる状態からリフトアーム１２を上昇さ
せ、荷受部１６を走行台車１０の上方まで持ち上げ、旋
回駆動部１２２を作動させ、台車１０に対して横向きと
なっている鋼材１８を９０度回転させるのである。これ
は旋回駆動部１２２のウォーム１４２を回転駆動し、ウ
ォームホイール１４０を旋回させればよい。これによ
り、鋼材１８はその長手方向を台車１０の走行方向に合
せることができる。この状態となったら、鋼材１８を運
搬するのに良好な状態までリフトアーム１２を下降さ
せ、台車１０上の保持位置に収容させる。しかる後、台
車１０を任意の方向に走行移動させ、作業箇所まで移送
するのである。

【００４６】作業箇所においては、旋回駆動部１２２や
チルトシリンダ１１０の駆動によって対象物を設置箇所
に向ける。ここで、鋼材１８の積載による荷重はロード
バランス部１４のリフトアーム１２を介してバランスシ
リンダ２４に伝達される。鋼材１８が載せられると、バ
ランスシリンダ２４に付帯したロードセル５２または圧
力センサ５４Ａ、５４Ｂによって積載物の重量が検知さ
れ、初期荷重Ｆwとしてメモリに格納される。これによ
って初期荷重に見合った油圧反力がヘッド側油圧室４０
Ｂに発生するようにサーボ弁４４に出力され、鋼材１８
を一定高さに保持する。

【００４７】次いで、作業者の手動操作を受入れるバラ
ンスモードの判定がなされ、バランスモードに設定され
た場合には制御手段３６は逐次ロードセル５２などのセ
ンサからの検出信号を入力する。そして、特にロードセ
ル５２からの入力信号により初期設定荷重Ｆwと検出荷
重Ｆの偏差を算出し、これが閾値±ｒと比較され、前記
「数１」〜「数３」式に基づいて操作力の有無を判定す
るようにしている。そして、操作方向が上げ方向である
場合には演算器６２はヘッド側油圧室４０Ｂの圧力がＰ
w＋αとなるようにサーボ弁４４の駆動信号を出力し、
逆に操作方向が下げ方向である場合にはヘッド側油圧室
４０Ｂの圧力がＰw−βとなるような駆動信号を出力す
る。そして、停止指令の有無を判定し、停止指令がある
まで前記処理を繰り返すのである。このような油圧式ロ
ードバランス部１４では、バランスシリンダ２４によっ
て初期荷重に対向する油圧反力を発生させて所定の高さ
に荷受部１６を位置させつつ、作業者が荷受部１６を手
により上下操作した場合には、操作が継続している限
り、バランスシリンダ２４は操作方向に継続的に一定圧
力が加圧あるいは減圧され、鋼材１８を所望の方向に無
負荷状態で移動させることができる。

【００４８】この状態で設置箇所に対しての微小な位置
合わせ作業を必要とするが、これは旋回駆動部１２２が
スイング支軸１２８を中心として可動となっていること
を利用して調整できる。すなわち、スイングシリンダ１
３０の配管に設けた切り換えバルブ１３８を操作して油
圧室相互を連通状態とする。これにより、把持手段１２
０を含む旋回駆動部１２２はスイング支軸１２８を中心
としてほぼ３０度の回転角の範囲で自由に手動でスイン
グさせることができる。

【００４９】また、荷受部１６に設けた水平面可動テー
ブル１０２による平面移動操作にて上下左右の位置合わ
せを行うことができる。すなわち、水平面可動テーブル
１０２を所望の方向に手で操作すると、この操作力に応
じて直交配置されている上下シリンダ８８、９０に操作
分力が与えられ、これが各シリンダ８８、９０の軸力と
して作用する。これはロードセル５２Ｘ、５２Ｙにて検
出され、制御手段３６は、操作方向の判定をロードセル
５２Ｘ、５２Ｙによって行い、判定によって行われるシ
リンダ８８、９０に対する制御操作の出力をサーボ弁４
４Ｘ、４４Ｙに対する流量制御によって行わせる。制御
量は速度センサ９２Ｘ、９２Ｙによって検出し、操作力
を検出している間は一定速度で操作方向力を発生するよ
うに各シリンダ８８、９０を駆動させる。これによって
荷受部１６上の重量物１８を任意の方向に平面移動させ
ることができるのである。

【００５０】このような各操作によってハンドリング対
象の鋼材１８は任意の据え付け姿勢に無負荷状態で操作
することができ、例えば既設建屋の下部に新たに地下構
造物を構築するような場合に使用される筋介用の鉄骨材
を取り付けるような作業に適用することにより作業性を
大幅に向上することができる。

【００５１】ところで、上述したハンドリング装置はク
ローラ型走行台車１０に搭載され、任意の作業箇所に移
動できるようにされているが、この走行台車１０は、平
面Ｕ字形状となるように構成されている。すなわち、左
右のクローラ１２０とそのガイドフレーム１２２は平行
に配置されており、台車フレーム２０は前記ガイドフレ
ーム１２２の後端部分を相互に連結するように構成され
ている。台車フレーム２０には左方側にエンジン搭載部
１２６を設け、右方にロードバランス部１４側の操作の
ためのバルブユニット搭載部１２８並びに前記駆動制御
手段３６を含む制御パネル１３０の搭載部が設けられて
いる。そして、台車フレーム２０のセンター部分にはリ
フトアーム１２の取り付け部分を構成する支持架２２が
立設固定されているのである。支持架２２は平行に一対
設けられて各々にリフトアーム１２を枢着するととも
に、支持架２２の中央部下面側に位置して傾動するバラ
ンスシリンダ２４と干渉しないようにアーチ型フレーム
１３２に取り付けられている。

【００５２】このような構成のクローラ型走行台車１０
ではクローラ１２０により挟まれる前方の開口部分を前
記リフトアーム１２の俯仰動作領域とされている。そし
て、リフトアーム１２の下面は荷重支承ストッパ３０を
最下部として傾斜が付けられ、特に前半部は荷受ベース
７０を接地させることができるように傾斜角度が設定さ
れている。これにより積載重量物１８の操作範囲を大幅
に拡大することができ、狭隘な地下等の作業箇所での重
量物無負荷操作が可能となっている。走行台車１０はク
ローラ１２０による移動であるので、地盤面が安定しな
い作業箇所での機動性が非常に高くなる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
走行台車に対し油圧駆動により起伏揺動可能に取り付け
られたリフトアームと、当該リフトアームの先端部には
荷受部を設けたハンドリング装置において、前記荷受部
には油圧シリンダ手段により上部転回可能に取り付けら
れたチルトフレームを取り付けし、当該チルトフレーム
には旋回駆動部を介して床置き鋼材等の把持手段を取り
付た構成としたので、床置きされた鋼材等の長尺重量物
を搬送形態に合せて任意の方向に向けることができる。
特に前記リフトアームを前記荷受台を水平に保持する平
行リンク機構から構成し、このリフトアームの下面側に
は一端を前記走行台車に連結され当該リフトアームとと
もに平行リンク機構を形成する油圧式バランスシリンダ
を有し、当該バランスシリンダの作動軸部をリフトアー
ムに設けた荷重支承ストッパに当接させることによりリ
フトアームに加えられた負荷をバランス支持可能とする
ことにより、把持した長尺重量物を作業形態に合せて無
負荷状態で位置合せすることができるとともに、位置調
整が非常に簡易に行うことができる。そして、本発明で
はロードバランス部をクローラ型走行台車に搭載し、ク
ローラにより挟まれる前方の開口部分でリフトアームお
よび先端荷受部を俯仰動作させることができるようにし
ているので、積載重量物の操作範囲を大幅に拡大するこ
とができ、狭隘な地下等の作業箇所での重量物無負荷操
作が可能となり、地盤面が安定しない作業箇所での機動
性が非常に高くなるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る走行型重量物ハンドリング装置の
側面図である。

【図２】同装置の平面図である。

【図３】チルトフレームの作動形態の説明図である。

【図４】荷受部分の平面図および部分拡大平面図であ
る。

【図５】チルトフレーム部分の平面断面図および縦断面
図である。

【図６】把持手段の正面図および側面図である。

【図７】同装置のロードバランス部の側面構成図であ
る。

【図８】同装置の制御システム構成図である。

【符号の説明】

１０ クローラ型走行台車 １２ リフトアーム １２Ａ 補助アーム １４ ロードバランス部 １６ 荷受部 １８ 重量物 ２０ 台車フレーム ２２ 支持架 ２４ バランスシリンダ ２６ 伸縮ロッド ２８ 補助リンク ３０ 荷重支承ストッパ ３２ リニアガイド ３４ スライダ ３６ 駆動制御手段 ３８ ピストン ４０Ａ ロッド側油圧室 ４０Ｂ ヘッド側油圧室 ４２ 定圧供給管路 ４４ サーボ弁 ４６ 可変供給管路 ４８ ポンプ ５０ タンク ５２ ロードセル ５４Ａ、５４Ｂ 圧力センサ ５６ ストロークセンサ ５８ アンプ ６０ Ａ／Ｄ変換器 ６２ 演算器 ６４ Ｄ／Ａ変換器 ６６ サーボコントロールモジュール ６８ サーボドライバ ７０ 横行ガイドレール ７２ 横行フレーム ７４ 前後移動ガイドレール ８８ 下部シリンダ ９０ 上部シリンダ １００ 荷受ベース １０２ 水平面可動テーブル １０４ チルトテーブル １０６ 転回駆動部 １０８ 水平軸 １１０ チルトシリンダ １１２ 伸縮ロッド １１４ リンク機構 １１６ 揺動レバー １１８ ベルクランク １２０ 把持手段 １２２ 旋回駆動部 １２４ ハウジング １２６ フランジ １２８ スイング支軸 １３０ スイングシリンダ １３２ ブラケット １３４ ロッド １３６ トラニオン １３８ 切り換えバルブ １３８Ａ 短絡切り換え部 １４０ ウォームホイール １４２ ウォーム １４４ モータ １４６ 旋回プレート １４８ 固定フレーム １５０ 上フォーク １５２ 下フォーク １５４ ガイド １５６ ガイド輪 １５８ ピニオン １６０ 把持シリンダ １６２ 伸縮ロッド １６４ 往復同調バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪川 仁 東京都中央区築地５丁目６番４号 三井造 船株式会社内 (72)発明者 山崎 忍 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 柳田 隆一 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 吉田 浩次 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行台車に対し油圧駆動により起伏揺動
   可能に取り付けられたリフトアームと、当該リフトアー
   ムの先端部には荷受部を設けたハンドリング装置におい
   て、 前記荷受部には油圧シリンダ手段により上部転回可能に
   取り付けられたチルトフレームを取り付けし、当該チル
   トフレームには旋回駆動部を介して床置き鋼材等の把持
   手段を取り付けたことを特徴とする重量物ハンドリング
   装置。
2. 【請求項２】 前記リフトアームは前記荷受台を水平に
   保持する平行リンク機構からなり、このリフトアームの
   下面側には一端を前記走行台車に連結され当該リフトア
   ームとともに平行リンク機構を形成する油圧式バランス
   シリンダを有し、当該バランスシリンダの作動軸部をリ
   フトアームに設けた荷重支承ストッパに当接させること
   によりリフトアームに加えられた負荷をバランス支持可
   能としてなることを特徴とする請求項１に記載のハンド
   リング装置。
3. 【請求項３】 前記把持手段が備えられた旋回駆動部は
   チルトフレームの転回軸芯と交差する軸回りに揺動回転
   可能に取り付けられるとともに、チルトフレームとの間
   に油圧シリンダを介して連結され、前記シリンダはピス
   トンにより区画される一対の油室を相互に油路により連
   通可能として前記把持手段のスイング動作を可能とした
   ことを特徴とする請求項１に記載の走行型重量物ハンド
   リング装置。