三次元移動装置
【課題】三次元移動装置において、手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作ができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できる。
【解決手段】三次元移動装置としての天井クレーン１では、リモコン筐体１０は通信ケーブル８に対して３６０度回転自在に回転接続部１２を介して取付けられ、リモコン筐体の正面には中央に操作スイッチ１１が設けられ、上下に上昇スイッチと下降スイッチが設けられ、操作スイッチを押すとＸ軸モータ・Ｙ軸モータが作動して、昇降機としての巻上機５がリモコン筐体１０の向いている方向、即ちリモコン筐体の正面と正反対の方向へ水平移動する。したがって、作業者は手元を見なくても操作スイッチを押しつつ、移動体としてのフック７に掛けられて移動する搬送物の移動方向を見ながらリモコン筐体の向きを調整して、所望の方向へ搬送物を平行移動させることができる。
【解決手段】三次元移動装置としての天井クレーン１では、リモコン筐体１０は通信ケーブル８に対して３６０度回転自在に回転接続部１２を介して取付けられ、リモコン筐体の正面には中央に操作スイッチ１１が設けられ、上下に上昇スイッチと下降スイッチが設けられ、操作スイッチを押すとＸ軸モータ・Ｙ軸モータが作動して、昇降機としての巻上機５がリモコン筐体１０の向いている方向、即ちリモコン筐体の正面と正反対の方向へ水平移動する。したがって、作業者は手元を見なくても操作スイッチを押しつつ、移動体としてのフック７に掛けられて移動する搬送物の移動方向を見ながらリモコン筐体の向きを調整して、所望の方向へ搬送物を平行移動させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体としてのフックを上下方向に移動させるＺ軸モータ及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備するクレーン装置を始めとする三次元移動装置に関するもので、特に、従来のクレーン装置を始めとする三次元移動装置よりも遥かに操作が容易で、初心者でも確実に操作することができる三次元移動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場等の天井に設置される天井クレーンは、例えば、特許文献１に示されるように、建物の天井近傍に平行に敷設された走行レールを車輪を介して走行する１対のサドル間に、巻上機を横行可能に備えたガーダを横架して構成されている。この巻上機としては、巻上用支持体としてワイヤロープを用いた電動ホイストや、ロードチェーンを用いた電動チェーンブロック等が使用され、巻上機から垂下されたフックブロックに設けられたフックに、搬送物に掛け回した玉掛け用具を掛けて吊り上げ、天井クレーンによって搬送物を任意の位置に移動させる。
【０００３】
かかる天井クレーンの操作は、従来、巻上機から吊り下げられた有線式のリモコン装置の６個の押しボタン（東・西・南・北・上・下）を順次押すことにより行われているが、搬送物が大きい場合には、巻上機に吊り上げられた搬送物と巻上機から吊り下げられた有線式のリモコン装置を操作する作業者とが接触する可能性があり、安全性が完璧ではないという問題があった。
【０００４】
そこで、かかる問題を解決するために、無線操縦式のリモコン装置、例えば、特許文献２に記載のクレーン用光リモコン装置が開発されている。このクレーン用光リモコン装置は、従来の無線操縦式のリモコン装置が電波を利用するものであり、コストを下げることが困難なこと、一方、光リモコン装置はコストの低減を容易に行えるが、光を遮る物体があると送受信ができないという問題点に対して、巻上機本体の下方に広角の受光特性を持つ受光器を二つ以上配置することによって、実用的なクレーン用光リモコン装置としている。
【特許文献１】特開２００４−７５２８４号公報
【特許文献２】特開平１１−１０６１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、リモコン装置が有線式の場合、無線式の場合を問わず、特に、塗装工場等において使用される天井クレーン等の場合には、塗料等でリモコン装置の押しボタンが汚れて押しボタンに刻印してある文字（東・西・南・北・上・下）が判読し難くなり、リモコン装置を注視しながら押しボタンを押して操作しなければならないため、天井クレーンで搬送される搬送物の動きを注視することができず、迅速的確な作業を行うことが困難であるばかりか、搬送物がリモコン装置を操作する作業者に接近しても気が付かない恐れがあった。
【０００６】
また、リモコン装置の汚れがひどい場合には、ベテランの作業者でも一度押しボタンを試し押ししてみて巻上機に吊り上げられた搬送物がどちらに動くか確認してから、実際の搬送作業を行うのが現実であった。さらに、初心者が操作する場合には、東・西・南・北の方向を瞬時に判断することが困難であるため、迅速的確な作業を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、フックを始めとする移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる、クレーン装置を始めとする三次元移動装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、リモコン筐体の向いている方向を検出する筐体方向判別手段、前記リモコン筐体が向けられた方向に水平に移動させるように前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータを制御する前記リモコン筐体に内蔵した操作スイッチ、前記移動体を上昇または下降させる前記リモコン筐体に内蔵した上下スイッチとを有し、前記筐体方向判別手段によって検出された前記リモコン筐体の向いている方向のデータ、前記操作スイッチ、前記上下スイッチの動作の有無データを前記モータ駆動制御回路との間で通信する操作用リモコンとを具備するものである。
【０００９】
請求項２の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１の構成において、前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路とを接続する通信ケーブルを用いて有線通信によって行われるものである。
【００１０】
請求項３の発明にかかる三次元移動装置は、請求項２の構成において、前記通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、前記筐体方向判別手段は前記ケーブルチューブの下端に前記リモコン筐体を回転自在に接続する回転接続部内にロータリエンコーダを設けてなるものである。
【００１１】
ここで、「撓みはするが捩れないケーブルチューブ」としては、具体的にはＪＩＳ−Ｃ８３０９に規定される金属製可とう電線管及びビニル被覆金属製可とう電線管があり、例えば株式会社三桂製作所製の商品名プリカチューブ或いは防水プリカチューブを用いることができる。
【００１２】
請求項４の発明にかかる三次元移動装置は、請求項３の構成において、前記ロータリエンコーダはアブソリュートエンコーダであるものである。
【００１３】
請求項５の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１の構成において、前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は、前記操作用リモコンに設けられた発信装置と前記モータ駆動制御回路に接続された受信装置とを用いて無線通信によって行われ、前記筐体方向判別手段は前記リモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段であるものである。
【００１４】
請求項６の発明にかかる三次元移動装置は、請求項５の構成において、前記無線通信は電波通信装置によるものである。
【００１５】
請求項７の発明にかかる三次元移動装置は、請求項５の構成において、前記無線通信は光通信装置によるものである。
【００１６】
請求項８の発明にかかる三次元移動装置は、請求項５乃至請求項７のいずれか１つの構成において、前記操作用リモコンの前記リモコン筐体を所定の原方向に向けた状態で前記移動機構の主電源を入れることによって、前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータ及び／または前記Ｚ軸モータが作動して前記移動体が所定の原位置に移動するものである。
【００１７】
請求項９の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの構成において、前記リモコン筐体の前記操作スイッチが設けられている面の反対側の面に第２の操作スイッチが設けられ、該第２の操作スイッチを押すことによって前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に移動するものである。
【００１８】
請求項１０の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの構成において、前記操作スイッチは十字キーであって、前記十字キーの上部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に水平面内で移動し、前記十字キーの下部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に水平面内で移動し、前記十字キーの左部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度左方向に水平面内で移動し、前記十字キーの右部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度右方向に水平面内で移動するものである。
【００１９】
請求項１１の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１乃至請求項１０のいずれか１つの構成において、前記操作スイッチは二段階に押し込めるスイッチであり、強く押し込んだ場合には前記操作スイッチが押し込まれた状態で固定され、前記リモコン筐体がその後向きを変えても、前記操作スイッチが押し込まれた時点で前記リモコン筐体が向いていた方向に前記移動体が水平面内で移動し続け、前記操作スイッチを再度強く押し込むことによって前記操作スイッチが戻って前記移動体が停止するものである。
【００２０】
請求項１２の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、前記モータ駆動制御回路と通信ケーブルで接続された操作用リモコンとを具備し、前記通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、前記操作用リモコンは、前記通信ケーブルの下端に固定された直方体のリモコン筐体と、前記リモコン筐体の４つの側面にそれぞれ設けられた操作スイッチと、前記移動体を上昇及び下降させる上下スイッチとを有し、前記操作スイッチのうち１つが押された場合に前記通信線を通じて前記モータ駆動制御回路に電気信号が伝達され、前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び前記Ｙ軸モータが駆動して前記移動体が前記操作スイッチが押された方向に水平面内で移動するものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、リモコン筐体の向いている方向を検出する筐体方向判別手段、リモコン筐体が向けられた方向に水平に移動させるようにモータ駆動制御回路によってＸ軸モータ及び／またはＹ軸モータを制御するリモコン筐体に内蔵した操作スイッチ、移動体を上昇または下降させるリモコン筐体に内蔵した上下スイッチとを有し、筐体方向判別手段によって検出されたリモコン筐体の向いている方向のデータ、操作スイッチ、上下スイッチの動作の有無データをモータ駆動制御回路との間で通信する操作用リモコンとを具備する。
【００２２】
ここで、三次元移動装置として具体的には、天井クレーン・車両搭載型クレーン・ジブクレーンを始めとするクレーン装置や、高所作業車（自走式高所作業車を含む）、さらにはラジオコントロール式の飛行機やヘリコプター、等がある。「昇降機」として具体的にはクレーン装置における巻上機を始めとして、高所作業車におけるブーム、ヘリコプターにおける主プロペラ、等がある。「移動体」として具体的にはクレーン装置におけるフックを始めとして、高所作業車におけるバケット（デッキ）、ヘリコプターにおけるヘリコプター本体、等がある。
【００２３】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００２４】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作することができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００２５】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる三次元移動装置となる。
【００２６】
請求項２の発明にかかる三次元移動装置は、操作用リモコンとモータ駆動制御回路との間の通信は操作用リモコンとモータ駆動制御回路とを接続する通信ケーブルを用いて有線通信によって行われる。このように有線操作方式とすることによって、上記特許文献２にかかるような無線通信装置を取付ける必要がなく、簡単な構成とすることができる。また、筐体方向判別手段として圧電ジャイロ、光ファイバジャイロ等のジャイロ手段を用いることによって、通信ケーブルが捩れてもリモコン筐体の向いている方向を正確に検出することができ、所望の方向に移動体を水平移動させることができる。
【００２７】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００２８】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作をすることができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００２９】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる三次元移動装置となる。
【００３０】
請求項３の発明にかかる三次元移動装置は、通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、筐体方向判別手段はケーブルチューブの下端にリモコン筐体を回転自在に接続する回転接続部内にロータリエンコーダを設けてなる。
【００３１】
ここで、「撓みはするが捩れないケーブルチューブ」としては、具体的にはＪＩＳ−Ｃ８３０９に規定される金属製可とう電線管及びビニル被覆金属製可とう電線管があり、例えば株式会社三桂製作所製の商品名プリカチューブ或いは防水プリカチューブを用いることができる。
【００３２】
これによって、ケーブルチューブを撓ませることによって操作用リモコンを移動体の真下から離れた位置で操作することができ、移動体に近づく必要がないので作業者の安全が確保される。また、ケーブルチューブは撓みはするが捩れないものであるため、操作用リモコンを移動させてもケーブルチューブは回転せず、筐体方向判別手段としてのロータリエンコーダの原点がずれることはない。
【００３３】
したがって、回転接続部内に設けられたロータリエンコーダによってリモコン筐体がどちらに何度回転したかを測定して、その測定データを通信線を通じてモータ駆動制御回路に送信し、モータ駆動制御回路は受信した測定データに基いてリモコン筐体が向いている方向に移動体を水平面内で移動させるように、Ｘ軸モータ及び／またはＹ軸モータを制御する。
【００３４】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００３５】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作をすることができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００３６】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる三次元移動装置となる。
【００３７】
請求項４の発明にかかる三次元移動装置においては、ロータリエンコーダはアブソリュートエンコーダである。ここで、「アブソリュートエンコーダ」とは、通常のロータリエンコーダのように単に回転方向と角度を測定するだけでなく、現在向いている絶対的方向を検出できるエンコーダである。
【００３８】
したがって、作業の終了・中断等によって三次元移動装置の主電源を切った場合においても、再び三次元移動装置の主電源を入れた場合に、アブソリュートエンコーダによって即座にリモコン筐体が向いている方向を検出することができるため、主電源を切断・投入する度に一々リセット操作をする必要がなく、直ちに操作を開始することができる。
【００３９】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００４０】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作をすることができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００４１】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、主電源を切断・投入する度に一々リセット操作をする必要がなく、直ちに操作を開始することができる三次元移動装置となる。
【００４２】
請求項５の発明にかかる三次元移動装置は、操作用リモコンとモータ駆動制御回路との間の通信は、操作用リモコンに設けられた発信装置とモータ駆動制御回路に接続された受信装置とを用いて無線通信によって行われ、筐体方向判別手段はリモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段である。
【００４３】
ここで、ジャイロ手段としては、例えば圧電ジャイロ、光ファイバジャイロ等を用いることができる。また、リモコン筐体は平板状・円板状・直方体・立方体等を始めとして、どのような形状をしていても良く、リモコン筐体の正面または先端となる部分に印を付けておく等によって、リモコン筐体の向いている方向が明確に分かるようになっていれば良い。また、操作スイッチもリモコン筐体のどの位置に設けられていても構わない。
【００４４】
このように、本発明にかかる三次元移動装置は、請求項２乃至請求項４にかかる三次元移動装置が有線操作方式であるのに対して、無線リモコン操作式である点に大きな特徴がある。即ち、操作用リモコンに設けられたジャイロ手段によってリモコン筐体の向いている絶対的な方角を検出し、そのデータを発信装置から受信装置へ無線信号で伝達し、モータ駆動制御回路がその信号を受け取って、リモコン筐体の向いている方向へ移動体を水平移動させるように、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを制御する。
【００４５】
したがって、有線リモコン操作式の場合のように通信ケーブルの取回しに気を使う必要もなく、また移動体の真下から大きく離れた場所から（クレーン装置、ヘリコプター、等の場合）操作することができるため、作業者にとってより安全性が向上し、操作もより容易になる。ここで、リモコン筐体の向きがジャイロ手段の取付け方向に対して垂直になった場合には、ジャイロ手段によるリモコン筐体の向きの検出ができなくなるため、このような場合には操作スイッチを押しても移動体が移動しないようにしておく必要がある。
【００４６】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、より安全性が向上して操作もより容易になる三次元移動装置となる。
【００４７】
請求項６の発明にかかる三次元移動装置は、無線通信は電波通信装置によるものである。ここで、「電波」とは、周波数が数ＴＨｚ程度以下の電磁波であり、長波、中波、短波、超短波、マイクロ波を含むものである。
【００４８】
電波による無線通信は間に障害物が存在していても確実に通信することができるため、操作用リモコンを持った作業者は、最も操作し易くかつ安全な位置から、移動体を移動操作することができる。このように、無線通信手段として電波を用いることによって、操作用リモコンを操作する場所を選ばないため、非常に使い易い三次元移動装置となる。
【００４９】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、操作用リモコンを操作する場所を選ばず非常に使い易い三次元移動装置となる。
【００５０】
請求項７の発明にかかる三次元移動装置は、無線通信は光通信装置によるものである。ここで、「光」とは、波長が約１ｎｍ〜約１ｍｍの範囲内にある電磁波であり、可視光線のみならず、赤外線、紫外線をも含むものである。
【００５１】
光は電波と異なり、発信装置（発光装置）と受信装置（受光装置）の間に障害物があると信号の伝達が妨げられるという短所はあるが、光通信装置は電波通信装置に比較して遥かに低コストであるという長所を有する。したがって、無線通信による三次元移動装置の操作システムを安価に構築することができる。
【００５２】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、無線通信による操作システムを安価に構築することができる三次元移動装置となる。
【００５３】
請求項８の発明にかかる三次元移動装置は、操作用リモコンのリモコン筐体を所定の原方向に向けた状態で主電源を入れることによって、Ｘ軸モータ及び／またはＹ軸モータ及び／またはＺ軸モータが作動して移動体が所定の原位置に移動する。
【００５４】
無線操作方式の三次元移動装置の場合には、三次元移動装置の主電源を切断・投入する場合に、上記請求項４の発明にかかる三次元移動装置におけるようにアブソリュートエンコーダを用いることができないため、リセットの手段を講じる必要がある。特に、車両搭載型クレーン等の場合に、その必要性が大きい。
【００５５】
そこで、三次元移動装置の主電源を切断した場合には、操作用リモコンのリモコン筐体を所定の原方向に向けた状態にしておいて、操作用リモコンに設けられた主電源スイッチ、または他の場所に設けられた主電源スイッチを投入するとともに、Ｘ軸モータ・Ｙ軸モータ・Ｚ軸モータを駆動させて移動体を所定の原位置に移動させることによって、リセット操作を行うことができ、その時点から操作用リモコンのリモコン筐体の向きのデータが、リモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段によって測定されて無線で送信される。
【００５６】
特に、無線操作方式の三次元移動装置の場合には、操作用リモコンも独自の電源を有する必要があることを逆に利用して、操作用リモコンの電源を充電式電池として、充電器に操作用リモコンをセットした場合にリモコン筐体が所定の原方向に向くようにしておけば、より確実にリセット操作を行うことができる。
【００５７】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、主電源を切断・投入する度に確実にリセット操作をすることができる三次元移動装置となる。
【００５８】
請求項９の発明にかかる三次元移動装置においては、リモコン筐体の操作スイッチが設けられている面の反対側の面に第２の操作スイッチが設けられ、第２の操作スイッチを押すことによって移動体がリモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に移動する。
【００５９】
これによって、請求項１乃至請求項８の発明にかかる三次元移動装置においては、移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させるためには、リモコン筐体も３６０度回転させる必要があったが、本発明にかかる三次元移動装置においては、リモコン筐体を１８０度の範囲内で回転させるのみで移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させることができる。
【００６０】
したがって、作業者が三次元移動装置を操作するのがより容易になり、楽な姿勢で移動距離も少なく操作をすることができる。また、常に移動体の方向を向いて移動体を移動させることができ、移動中の移動体に背を向けることがないため、より安全性が高くなる。
【００６１】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、より楽な姿勢で移動距離も少なくより安全性が高く操作をすることができる三次元移動装置となる。
【００６２】
請求項１０の発明にかかる三次元移動装置においては、操作スイッチが十字キーであって、十字キーの上部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向に水平面内で移動し、十字キーの下部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に水平面内で移動し、十字キーの左部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向に対して９０度左方向に水平面内で移動し、十字キーの右部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向に対して９０度右方向に水平面内で移動する。
【００６３】
これによって、移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させるためには、請求項１乃至請求項８の発明にかかる三次元移動装置においてはリモコン筐体も３６０度回転させる必要があり、請求項９の発明にかかる三次元移動装置においてはリモコン筐体を１８０度回転させる必要があったが、本発明にかかる三次元移動装置においては、リモコン筐体を９０度の範囲内で回転させるのみで移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させることができる。
【００６４】
したがって、作業者が三次元移動装置を操作するのがさらに容易になり、さらに楽な姿勢で移動距離もより少なく操作をすることができる。また、常に移動体の方向を向いて移動体を移動させることができ、移動中の移動体に背を向けることがないため、より安全性が高くなる。
【００６５】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、さらに楽な姿勢で移動距離もより少なくより安全性が高く操作をすることができる三次元移動装置となる。
【００６６】
請求項１１の発明にかかる三次元移動装置においては、操作スイッチは二段階に押し込めるスイッチであり、強く押し込んだ場合には操作スイッチが押し込まれた状態で固定され、リモコン筐体がその後向きを変えても、操作スイッチが押し込まれた時点でリモコン筐体が向いていた方向に移動体が水平面内で移動し続け、操作スイッチを再度強く押し込むことによって操作スイッチが戻って移動体が停止する。
【００６７】
操作用リモコンを手にした作業者がリモコン筐体が向いている方向を移動体を水平面内で移動させたい方向と一致させて操作スイッチを押しても、作業者がリモコン筐体をその方向に向けて保持し続けなければならないとすれば、作業者にとって負担となる。そこで、操作スイッチを二段階に押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、その後リモコン筐体の向きを変えても移動体が水平移動する方向が変わらないようにすれば、リモコン筐体を一定の向きに保持する必要がなくなり、作業者の負担は大きく軽減される。そして、移動体を停止させたい場合には、再度強く押すことによって操作スイッチが戻るようにすれば良い。
【００６８】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、作業者の負担を大きく軽減することができる三次元移動装置となる。
【００６９】
請求項１２の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、モータ駆動制御回路と通信ケーブルで接続された操作用リモコンとを具備し、通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、操作用リモコンは、通信ケーブルの下端に固定された直方体のリモコン筐体と、リモコン筐体の４つの側面にそれぞれ設けられた操作スイッチと、移動体を上昇及び下降させる上下スイッチとを有し、操作スイッチのうち１つが押された場合に通信線を通じてモータ駆動制御回路に電気信号が伝達され、モータ駆動制御回路によってＸ軸モータ及びＹ軸モータが駆動して移動体が操作スイッチが押された方向に水平面内で移動する。
【００７０】
これによって、移動体を注視しつつ、リモコン筐体の側面に設けられた４個の操作スイッチのうち、移動体を移動させたい方向の操作スイッチを押し、移動体を移動させたい方向が直方体のリモコン筐体に対して斜めである場合には、２つの操作スイッチを交互に押すことによって移動体を水平面内でジグザグに移動させることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作して移動体を下降させることによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００７１】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に三次元移動装置の操作をすることができ、またリモコン筐体には各側面に操作スイッチが１個ずつしか設けられていないため、リモコン筐体が汚れていても操作スイッチを押し間違える恐れが全くない。さらに、本発明にかかる三次元移動装置においては、請求項１乃至請求項１１の発明にかかる三次元移動装置と異なり、筐体方向判別手段（ロータリエンコーダ、ジャイロ装置等）のような高価な機器を使用しない簡単な構成であるため、低コストにすることができる。
【００７２】
さらに、本発明においては、リモコン筐体の各側面が三次元移動装置のＸ軸及びＹ軸と平行な場合に限定していないが、リモコン筐体の各側面を三次元移動装置のＸ軸及びＹ軸と平行にすることによって、移動体をＸ軸方向に水平移動させる場合には１つの操作スイッチのみを押し続ければ良く、移動体をＹ軸方向に水平移動させる場合にも１つの操作スイッチのみを押し続ければ良いので、操作がし易くなり、より好ましい。
【００７３】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、低コスト化することができる三次元移動装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００７５】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００７６】
図１は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図２は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの昇降機としての巻上機の構造を示す図である。図３（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図である。図４は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンにおける制御機構を示すブロック図である。
【００７７】
図１に示されるように、本実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーン１は、建物の天井近傍に平行に敷設された走行レール２Ａ，２Ｂを車輪を介して走行する１対のサドル３Ａ，３Ｂ間に、昇降機としての巻上機５を横行可能に備えたクレーンガーダ４を横架して、昇降機としての巻上機５により巻き上げられる支持ワイヤロープ６の先端に移動体としてのフック７を固定して構成されている。
【００７８】
このように、天井クレーン１は、走行レール２Ａ，２Ｂに対してほぼ垂直にクレーンガーダ４を横架して、このクレーンガーダ４上を先端にフック７を有する巻上機５が移動するように構成されているので、移動体としてのフック７を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構を中心とした本発明にかかる三次元移動装置として適している。
【００７９】
巻上機５からは、撓みはするが捩れない通信ケーブル８が床面近傍まで垂下しており、通信ケーブル８の下端は通信ケーブル８に対して回転自在な回転接続部１２を介してリモコン筐体１０に接続されている。ここで、撓みはするが捩れない通信ケーブル８は、撓みはするが捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、筐体方向判別手段はケーブルチューブの下端にリモコン筐体１０を回転自在に接続する回転接続部１２内にロータリエンコーダを設けてなる。「撓みはするが捩れないケーブルチューブ」としては、具体的にはＪＩＳ−Ｃ８３０９に規定される金属製可とう電線管及びビニル被覆金属製可とう電線管があり、例えば株式会社三桂製作所製の商品名プリカチューブ或いは防水プリカチューブを用いることができる。
【００８０】
直方体のリモコン筐体１０の正面には、二段押しボタン式の操作スイッチ１１が設けられており、操作スイッチ１１は軽く押すと固定されずに離すとばね力で戻り、強く押すと押し込まれた状態で保持され、再度強く押すとばね力で戻るようになっている。回転接続部１２内には、筐体方向判別手段としての光学式ロータリエンコーダが内蔵されている。本実施の形態１にかかる操作用リモコン９は、これらの操作スイッチ１１を有するリモコン筐体１０と、通信ケーブル８に対してリモコン筐体１０を回転自在に接続する回転接続部１２から構成されている。
【００８１】
更に、図２に示されるように、巻上機５はクレーンガーダ４を挟んで設けられた１対の車輪１４を有しており、これらの車輪１４が横行用モータ（Ｙ軸モータ）１３で駆動されて回転することによって、巻上機５がクレーンガーダ４に沿って横行する。これらの横行ユニットには支持部材１５によって巻上機本体１７が吊り下げ支持されており、巻上機本体１７には支持ワイヤロープ６を巻き上げ、または伸ばすための巻上用モータ（Ｚ軸モータ）１６が取付けられている。
【００８２】
そして、図１に示されるクレーンガーダ４を両端で支持して走行レール２Ａ，２Ｂの上を走行するサドル３Ａ，３Ｂには、それぞれ図示しない走行用車輪と走行用モータ（Ｘ軸モータ）が設けられている。また、図２に示される巻上機本体１７には、これらのＸ軸モータ、Ｙ軸モータ１３、Ｚ軸モータ１６を、操作用リモコン９の操作に応じて駆動させるためのモータ駆動制御回路が内蔵されている。
【００８３】
次に、本実施の形態１にかかる操作用リモコン９の構造について、図３（ａ）を参照して説明する。図３（ａ）に示されるように、リモコン筐体１０は通信ケーブル８に対して３６０度回転自在に回転接続部１２を介して取付けられており、リモコン筐体１０の正面には中央に大き目の操作スイッチ１１が設けられ、その上下に上下スイッチとしての上昇スイッチ１１Ａと下降スイッチ１１Ｂとが設けられている。
【００８４】
前述の如く、回転接続部１２の内部には筐体方向判別手段としての光学式ロータリエンコーダが設けられており、リモコン筐体１０が基準となる方向（本実施の形態１においては図１に示されるようにリモコン筐体１０がクレーンガーダ４と平行に向いた方向）に対して、どちら側に何度回転したかを測定して、この回転角度のデータを電気信号として通信ケーブル８に内蔵されている通信線を通じて、巻上機本体１７に内蔵されているモータ駆動制御回路に伝達される。
【００８５】
ここで、操作スイッチ１１を軽く押すと、操作スイッチ１１が軽く押されたという電気信号が通信ケーブル８に内蔵されている通信線を通じて、巻上機本体１７に内蔵されているモータ駆動制御回路に伝達され、モータ駆動制御回路の制御によってＸ軸モータ及び／またはＹ軸モータ１３が作動して、移動体としてのフック７がリモコン筐体１０の向いている方向、即ちリモコン筐体１０の正面と正反対の方向へ水平移動する。
【００８６】
このモータ駆動制御回路における制御について、図４を参照して説明する。
【００８７】
図４に示されるように、操作用リモコン９を構成するリモコン筐体１０には操作スイッチ１１、上昇スイッチ１１Ａ、下降スイッチ１１Ｂが設けられており、回転接続部１２には筐体方向判別手段としてのロータリエンコーダ（光学式ロータリエンコーダ）１９が内蔵されている。そして、巻上機本体１７に内蔵されているモータ駆動制御回路１８は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」ともいう。）２０、インバータ（またはコンタクタ）２１によって構成されている。
【００８８】
ここで、マイコン２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ・ＲＡＭ等のメモリ装置、入出力（Ｉ／Ｏ）装置を具備しており、リモコン筐体１０から通信ケーブル８内の通信線を通じて送信される電気信号を受信して必要な演算処理を行い、その処理結果を電気信号としてインバータ（またはコンタクタ）２１に出力する。マイコン２０は、所謂ワンチップマイコンでも良いし、複数のチップまたは素子・部品から構成されるものでも良い。
【００８９】
光学式ロータリエンコーダ１９は、リモコン筐体１０が通信ケーブル８に対して原位置からどちら側に何度回転したかを測定して、その測定値を電気信号として通信ケーブル８内の通信線を通じてマイコン２０に送信する。そして、操作スイッチ１１が押された場合には、所定の電気信号が通信ケーブル８内の通信線を通じてマイコン２０に送信され、マイコン２０はインバータ（またはコンタクタ）２１に制御信号を送信して、インバータ（またはコンタクタ）２１は制御信号にしたがってＸ軸モータ２３及び／またはＹ軸モータ１３に駆動電流を供給し、Ｘ軸モータ２３及び／またはＹ軸モータ１３を駆動させて、移動体としてのフック７をリモコン筐体１０が向いている方向に移動させる。
【００９０】
ここで、インバータ２１を用いた場合には、Ｘ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に供給する駆動電流の大きさを無段階で制御できるため、巻上機５をリモコン筐体１０が向いている方向に直線的に移動させることができるが、コンタクタ２１を用いた場合はＸ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に供給する駆動電流の大きさは常に一定値になるため、巻上機５のフック７の移動方向は走行レール２Ａ，２Ｂに平行な方向とクレーンガーダ４に平行な方向、及びそれらの中間の方向の合計８方向にしか移動させることができない。したがって、巻上機５のフック７は細かく見るとジグザグに走行してリモコン筐体１０が向いている方向に移動することになる。
【００９１】
なお、操作用リモコン９に設けられている上下スイッチとしての上昇スイッチ１１Ａ及び下降スイッチ１１Ｂが押された場合には、所定の電気信号が通信ケーブル８内の通信線を通じて、モータ駆動制御回路１８と同じく巻上機本体１７に内蔵されているコンタクタ２２に伝達され、コンタクタ２２からＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、上昇スイッチ１１Ａが押された場合にはＺ軸モータ１６が支持ケーブル６を巻き上げてフック７を上昇させるように作動し、下降スイッチ１１Ｂが押された場合にはＺ軸モータ１６が支持ケーブル６を伸ばしてフック７を下降させるように作動する。
【００９２】
したがって、図１に記される天井クレーン１を操作する作業者は、まず操作用リモコン９の下降スイッチ１１Ｂを押してＺ軸モータ１６を作動させてフック７を下降させ、床面に置かれている搬送物にフック７を掛け、上昇スイッチ１１Ａを押してＺ軸モータ１６を作動させ、支持ワイヤロープ６を巻き上げて搬送物を水平方向の移動に支障のない高さまで吊り上げる。続いて、搬送物を移動させたい方向にリモコン筐体１０を向けて、操作スイッチ１１を軽く押し、フック７に掛けられて移動する搬送物の移動方向を見ながらリモコン筐体１０の向きを微調整することによって、所望の方向へ搬送物を平行移動させることができる。
【００９３】
操作スイッチ１１を押すのを止めると操作スイッチ１１はばね力で戻って、巻上機５のフック７は停止する。また、搬送物が所望の方向に移動しているのを確認したら、操作スイッチ１１を強く押し込むことによって操作スイッチ１１は押し込んだ状態で保持され、以後リモコン筐体１０の向いている方向の電気信号は伝達されなくなり、リモコン筐体１０の向きを変えても巻上機５のフック７の移動する方向は変化しない。
【００９４】
このようにして、巻上機５のフック７に吊り下げられた搬送物を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチ１１を離して（軽く押し続けた場合）または再度強く押し込んで（操作スイッチ１１を固定させた場合）操作スイッチ１１を戻して巻上機５のフック７を停止させ、下降スイッチ１１Ｂを押すことによって、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に作動し、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【００９５】
このように、本実施の形態１にかかる天井クレーン１においては、操作スイッチ１１を押すことによってリモコン筐体１０の向いている方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながらリモコン筐体１０の向きを調整すれば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を所望の位置に移動させることができる。
【００９６】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に天井クレーン１の操作をすることができ、またリモコン筐体１０にはスイッチが３個（操作スイッチ１１，上昇スイッチ１１Ａ，下降スイッチ１１Ｂ）しかないため、塗装工場等で使用することによってリモコン筐体１０が汚れていても、スイッチを押し間違える恐れがない。
【００９７】
このようにして、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる天井クレーン１となる。
【００９８】
本実施の形態１においては、操作スイッチ１１を二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には操作スイッチ１１が押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体１０の向きを変化させても巻上機５のフック７の移動方向が変わらないものとした場合について説明したが、必ずしも二段階で押し込めるものとする必要はなく、操作スイッチ１１を押している間はリモコン筐体１０の向きに追従して巻上機５のフック７の移動方向が変化する方式としても良い。
【００９９】
次に、本実施の形態１の変形例にかかるクレーン装置における操作用リモコンについて、図３（ｂ）を参照して説明する。上述した本実施の形態１にかかる操作用リモコン９は、図３（ａ）に示されるように操作スイッチ１１が１個しかないため、巻上機５のフック７を後退させるためには、リモコン筐体１０を１８０度回転させて操作スイッチ１１を押す必要があった。即ち、巻上機５のフック７を水平面内のあらゆる方向に移動させるためには、リモコン筐体１０を３６０度回転させる必要があった。
【０１００】
これに対して、図３（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の変形例にかかる操作用リモコン９Ａにおいては、操作スイッチ１１の裏面に第２の操作スイッチ１１Ｃを設けている。この第２の操作スイッチ１１Ｃが押された場合には、リモコン筐体１０の向いている方向と逆方向（１８０度方向）に巻上機５のフック７を移動させるように、図４のマイクロコンピュータ２０において制御が行われる。
【０１０１】
これによって、巻上機５のフック７を後退させる場合には、リモコン筐体１０を動かすことなく第２の操作スイッチ１１Ｃを押すことによって、正確に巻上機５のフック７を後退させることができる。したがって、２個の操作スイッチ１１，１１Ｃを併用することによって、巻上機５のフック７を水平面内のあらゆる方向に移動させるのに、リモコン筐体１０を１８０度の範囲内で回転させるだけで良いことになる。
【０１０２】
このようにして、本実施の形態１の変形例にかかる天井クレーンにおいては、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、作業者の移動距離が短くなり、より楽に操作することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態１の変形例においても、操作スイッチ１１及び／または第２の操作スイッチ１１Ｃを二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体１０の向きを変化させても巻上機５のフック７の移動方向が変わらないものとしても良いし、操作スイッチ１１及び／または第２の操作スイッチ１１Ｃを押している間はリモコン筐体１０の向きに追従して巻上機５のフック７の移動方向が変化する方式としても良い。
【０１０４】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図５及び図６を参照して説明する。図５は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図６は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【０１０５】
なお、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａは、操作用リモコン３５の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。また、モータ駆動制御回路の構成も操作スイッチの構造が異なる点を除けば、図４に示される実施の形態１の場合と同様であるので、適宜図４を参照して細かい説明は省略する。
【０１０６】
図５に示されるように、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａにおいては、実施の形態１で述べたように撓みはするが捩れないチューブを用いた通信ケーブル８の下端に、実施の形態１とは異なる平板形状のリモコン筐体３６を有する操作用リモコン３５が取付けられている。リモコン筐体３６は、通信ケーブル８に対して回転自在な回転接続部１２を介して取付けられており、リモコン筐体３６の正面には操作スイッチとしての十字キー３７が中央に設けられている。
【０１０７】
次に、操作用リモコン３５の構成について、図６を参照して説明する。
【０１０８】
図６に示されるように、本実施の形態２にかかる操作用リモコン３５においては、リモコン筐体３６の正面に上述の如く操作スイッチとしての十字キー３７が中央に設けられており、十字キー３７の上下には上下スイッチとしての上昇スイッチ３８Ａ，下降スイッチ３８Ｂが設けられている。ここで、十字キー３７の上部３７ａ，下部３７ｂ，左部３７ｃ，右部３７ｄは、いずれも二段階に押し込めるようになっており、軽く押した場合には離すとばね力で戻り、強く押し込んだ場合には押し込まれた状態で固定され、再度強く押すとばね力で戻る。
【０１０９】
回転接続部１２の内部には、図４に示されるようにロータリエンコーダ（光学式ロータリエンコーダ）１９が設けられており、リモコン筐体３６が通信ケーブル８に対して初期位置（本実施の形態２においては図５に示されるようにリモコン筐体３６がクレーンガーダ４と平行に向いた方向）からどちら側に何度回転したかのデータを、電気信号として通信ケーブル８内の通信線を通じて、巻上機本体１７内のマイクロコンピュータ２０に送信する。
【０１１０】
ここで、図６に示される操作スイッチとしての十字キー３７は、上部３７ａを押すとリモコン筐体３６の向いている方向に巻上機５のフック７が水平移動し、下部３７ｂを押すとリモコン筐体３６の向いている方向と逆方向（１８０度方向）に巻上機５のフック７が水平移動し、左部３７ｃを押すとリモコン筐体３６の向いている方向に対して９０度左方向に巻上機５のフック７が水平移動し、右部３７ｄを押すとリモコン筐体３６の向いている方向に対して９０度右方向に巻上機５のフック７が水平移動するように、マイクロコンピュータ２０及びインバータ（またはコンタクタ）２１によって制御される。
【０１１１】
したがって、リモコン筐体３６を初期位置から右方向または左方向に９０度の範囲内で回転させるだけで、巻上機５のフック７を水平面内で３６０度あらゆる方向に移動させることが可能となる。
【０１１２】
このようにして、巻上機５のフック７を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチとしての十字キー３７を離して（軽く押し続けた場合）、または再度強く押して（強く押し込んで固定した場合）十字キー３７を戻して巻上機５のフック７を停止させ、下降スイッチ３８Ｂを押すことによって、電気信号が通信ケーブル８内の通信線を通じて巻上機本体１７内のコンタクタ２２に送信され、コンタクタ２２によってＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に駆動され、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【０１１３】
このように、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａにおいては、操作スイッチとしての十字キー３７の上部３７ａ，下部３７ｂ，左部３７ｃ，右部３７ｄを押すことによって、リモコン筐体３６の向いている方向に対して所定の方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながらリモコン筐体３６の向きを調整すれば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を好みの位置に移動させることができる。
【０１１４】
このようにして、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａにおいては、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、さらに楽に操作することができる。
【０１１５】
本実施の形態２においては、操作スイッチとしての十字キー３７の各部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体３６の向きを変化させても巻上機５のフック７の移動方向が変わらないものとした場合について説明したが、必ずしも二段階で押し込めるものとする必要はなく、十字キー３７の各部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを押している間はリモコン筐体３６の向きに追従して巻上機５のフック７の移動方向が変化する方式としても良い。
【０１１６】
実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図７乃至図９を参照して説明する。
【０１１７】
図７は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図８は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。図９は本発明の実施の形態３の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【０１１８】
なお、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂは、操作用リモコン４０の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。また、モータ駆動制御回路の構成も操作スイッチの構造が異なる点及びロータリエンコーダがアブソリュートエンコーダである点を除けば、図４に示される実施の形態１の場合と同様であるので、適宜図４を参照して細かい説明は省略する。
【０１１９】
図７に示されるように、本実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーン１Ｂにおいては、実施の形態１で述べたように撓みはするが捩れないチューブを用いた通信ケーブル８の下端に、実施の形態１及び実施の形態２とは異なるグリップ部分の設けられた平板形状のリモコン筐体４１を有する操作用リモコン４０が取付けられている。リモコン筐体４１は、平板面に対して垂直に通信ケーブル８に対して回転自在な回転接続部１２を介して取付けられており、リモコン筐体４１の上面には操作スイッチとしての十字キー４２が中央に設けられている。
【０１２０】
次に、操作用リモコン４０の構成について、図８を参照して説明する。
【０１２１】
図８に示されるように、本実施の形態３にかかる操作用リモコン４０においては、リモコン筐体４１の上面に操作スイッチとしての十字キー４２が設けられており、リモコン筐体４１の先端には、グリップを兼ねた回転式の上下スイッチ４３が設けられている。十字キー４２の上部４２ａ，下部４２ｂ，左部４２ｃ，右部４２ｄは、いずれも押している間は所定の電気信号を通信ケーブル８内の通信線を通じてマイクロコンピュータ２０に送信し、離すとばね力で戻るようになっている。
【０１２２】
また、上下スイッチ４３は、作業者が片手でリモコン筐体４１を押さえてもう一方の手で力を入れないと回転しないようになっており、また右回りに回転させたらフック７が上昇し、左回りに回転させたらフック７が下降するが、上下スイッチ４３の表面に矢印とともに「上昇」、「下降」の文字が良く見えるように刻印されている。
【０１２３】
さらに、回転接続部１２には筐体方向判別手段としてのロータリエンコーダ（光学式アブソリュートエンコーダ）１９が内蔵されており、リモコン筐体４１が通信ケーブル８に対して初期位置から何度回転した位置にあるかの角度の絶対情報のデータを、電気信号として通信ケーブル８内の通信線を通じて、巻上機本体１７内のマイクロコンピュータ２０に送信する。そして、リモコン筐体４１は想像線と矢印で示されるように、通信ケーブル８に対して３６０度自在な方向に回すことができるが、どの方向に向けたとしても、操作スイッチとしての十字キー４２の上部４２ａを押すとその時点で操作スイッチ４２の上部４２ａが向いている方向に巻上機５のフック７が移動するように、図４に示されるマイコン２０によって制御される。
【０１２４】
即ち、ロータリエンコーダ（アブソリュートエンコーダ）１９によって現在リモコン筐体４１が向いている方向のデータがマイコン２０に常に送信されているため、操作スイッチとしての十字キー４２の上部４２ａを押されたことを示す電気信号がマイコン２０に送信された場合には、マイコン２０においてその時点でのリモコン筐体４１が向いている方向に巻上機５のフック７が前進するように、インバータ（またはコンタクタ）２１に制御信号が送信され、インバータ（またはコンタクタ）２１からはそれにしたがってＸ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に駆動電流が供給される。
【０１２５】
同様にして、操作スイッチとしての十字キー４２の下部４２ｂを押すとその時点でリモコン筐体４１が向いている方向と逆方向に巻上機５のフック７が水平移動するように制御され、十字キー４２の左部４２ｃを押すとその時点でリモコン筐体４１が向いている方向に対して９０度左方向に巻上機５のフック７が水平移動するように制御され、十字キー４２の右部４２ｄを押すとその時点でリモコン筐体４１が向いている方向に対して９０度右方向に巻上機５のフック７が水平移動するように制御される。
【０１２６】
したがって、リモコン筐体４１を初期位置から右方向または左方向に９０度の範囲内で回転させるだけで、巻上機５のフック７を水平面内で３６０度あらゆる方向に移動させることが可能となるとともに、作業者が操作し易い位置に回り込んで操作することが可能になるので、移動距離が短くなり操作が楽になる。
【０１２７】
このようにして、巻上機５のフック７を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチとしての十字キー４２を離して巻上機５のフック７を停止させ、上下スイッチ４３を左回りに回転させることによって、電気信号が通信ケーブル８を通じて巻上機本体１７内のコンタクタ２２に送信され、コンタクタ２２によってＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に駆動され、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【０１２８】
このように、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂにおいては、操作スイッチとしての十字キー４２の上部４２ａ，下部４２ｂ，左部４２ｃ，右部４２ｄを押すことによって、リモコン筐体４１の向いている方向に対して所定の方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながらリモコン筐体４１の向きを調整すれば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を好みの位置に移動させることができる。
【０１２９】
このようにして、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂにおいては、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられた搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、さらに楽に操作することができる。
【０１３０】
さらに、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂにおいては、筐体方向判別手段としてアブソリュートエンコーダ、即ち通常のロータリエンコーダのように単に回転方向と角度を測定するだけでなく、現在向いている絶対的方向を検出できるエンコーダを使用したことによって、作業の終了・中断等によって天井クレーン１Ｂの主電源を切った場合においても、再び天井クレーン１Ｂの主電源を入れた場合に、アブソリュートエンコーダによって即座にリモコン筐体４１が向いている方向を検出することができるため、天井クレーン１Ｂの主電源を切断・投入する度に一々リセット操作をする必要がなく、直ちに天井クレーン１Ｂの操作を開始することができる。
【０１３１】
次に、本実施の形態３の変形例にかかる操作用リモコン４０Ａについて、図９を参照して説明する。図９に示されるように、本実施の形態３の変形例にかかる操作用リモコン４０Ａの構造は、全体的には図８に示される操作用リモコン４０と類似している。異なるのは、リモコン筐体４１に固定されているグリップ４４は回転せず巻上機本体１７の上下スイッチを兼ねるものではなく、代わりに図９に示されるように、リモコン筐体４１の側面に上昇スイッチ４３Ａ及び下降スイッチ４３Ｂが独立して設けられている点である。
【０１３２】
これによって、図８に示されるようにグリップ（上下スイッチ）４３を回転させる場合に、どちらに回転させればフック７が下降するのかじっくり確認してから操作する必要がなくなり、フック７を上昇させる場合には図９に示される上昇スイッチ４３Ａを押せば良く、また、フック７を下降させる場合には下降スイッチ４３Ｂを押せば良いので、素早く判断ができ、巻上機本体１７によるフック７の昇降操作がより行い易くなる。
【０１３３】
このようにして、本実施の形態３の変形例にかかる天井クレーン及び操作用リモコン４０Ａにおいては、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全確実に操作することができるとともに、昇降動作についてもより確実かつ迅速に操作することができる。
【０１３４】
本実施の形態３においては、操作スイッチとしての十字キー４２の各部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを押している間はリモコン筐体３６の向きに追従して移動体としてのフック７の移動方向が変化するとした場合について説明したが、十字キー４２の各部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体４１の向きを変化させても移動体としてのフック７の移動方向が変わらないものとしても良い。
【０１３５】
実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図１０及び図１１を参照して説明する。
【０１３６】
図１０は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図１１は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【０１３７】
なお、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃは、操作用リモコン４５の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。
【０１３８】
図１０に示されるように、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃにおいては、実施の形態１で述べたように撓みはするが捩れないチューブを用いた通信ケーブル８の下端に、実施の形態１乃至実施の形態３とは異なる直方体形状のリモコン筐体４６を有する操作用リモコン４５が取付けられている。リモコン筐体４５は、通信ケーブル８に対して回転不能に固定して取付けられており、リモコン筐体４５の直方体の各側面には操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄがそれぞれ設けられている。
【０１３９】
次に、操作用リモコン４５の構成について、図１１を参照して説明する。図１１に示されるように、本実施の形態４にかかる操作用リモコン４５においては、上述の如く、通信ケーブル８の下端にリモコン筐体４６が固定されており、リモコン筐体４６の４つの側面には、それぞれ操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄが設けられている。また、操作スイッチ４７Ａの設けられている側面には、操作スイッチ４７Ａの上下に、上下スイッチとしての上昇スイッチ４８Ａ及び下降スイッチ４８Ｂが設けられている。
【０１４０】
そして、操作スイッチ４７Ａ，４７Ｃの設けられている側面は天井クレーン１Ｃの走行レール２Ａ，２Ｂに平行であり、操作スイッチ４７Ｂ，４７Ｄの設けられている側面は天井クレーン１Ｃのクレーンガーダ３Ａ，３Ｂに平行となっている。
【０１４１】
さらに、巻上機本体１７内には制御機器としてコンタクタのみが設けられており、操作スイッチ４７Ａが押されたときには、図１に示される巻上機５のフック７がクレーンガーダ４に沿ってサドル３Ａ側へ移動するように、操作スイッチ４７Ｃが押されたときには巻上機５のフック７がクレーンガーダ４に沿ってサドル３Ｂ側へ移動するように、また操作スイッチ４７Ｂが押されたときにはクレーンガーダ４が図１の右上方向に移動するように、操作スイッチ４７Ｄが押されたときにはクレーンガーダ４が図１の左下方向に移動するように、それぞれ横行用モータ（Ｙ軸モータ）１３またはサドル３Ａ，３Ｂに設けられた図示しないＸ軸モータ２３に、駆動電流が供給される。
【０１４２】
したがって、天井クレーン１Ｃを操作する作業者は、フック７に掛けられた搬送物を注視しながら、リモコン筐体４６の４つの操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄのいずれかを押すことによって、特に斜め方向に搬送物を移動させる場合には操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄのうちいずれか二つを交互に断続的に押すことによって、ジグザグに所望の方向に巻上機５のフック７を移動させて搬送物を移動させることができる。
【０１４３】
このようにして、巻上機５のフック７を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄを離して巻上機５のフック７を停止させ、下降スイッチ４８Ｂを押すことによってＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に駆動され、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【０１４４】
このように、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃにおいては、操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄを押すことによって、それぞれのスイッチの押された方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながら操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄのいずれかを押せば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を好みの位置に移動させることができる。
【０１４５】
さらに、本実施の形態４の天井クレーン１Ｃにおいては、実施の形態１乃至実施の形態３と異なり、光学式ロータリエンコーダやマイクロコンピュータ等の高価な装置を使用しない簡単な構造であるため、装置として安価になり、小型工場等でも設置し易いものとなっている。
【０１４６】
このようにして、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃにおいては、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、より低コストにすることができる。
【０１４７】
実施の形態５
次に、本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図１２乃至図１４を参照して説明する。図１２は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図１３（ａ）は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体の全体構成を示す正面図、（ｂ）は左側面図である。図１４は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンの制御の仕組みを示すブロック図である。
【０１４８】
なお、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄは、通信ケーブル８がない点、巻上機内のモータ駆動制御回路の構成、及び操作用リモコン５０の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。
【０１４９】
図１２に示されるように、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄは、上記実施の形態１乃至実施の形態４にかかる天井クレーンがいずれも通信ケーブル８を用いた有線操作式であったのに対して、無線操作式である点が大きく異なっている。
【０１５０】
即ち、本実施の形態５においては、図１４に示されるようにリモコン筐体５１内には電波の発信装置３０が内蔵されており、巻上機２９内には電波の受信装置３１が内蔵されていて、リモコン筐体５１の操作スイッチとしての十字キー５２等を押すことによって、そのデータが無線信号に変換されて発信装置３０から電波として発信され、受信装置３１がその電波を受信して電気信号に変換し、モータ駆動制御回路２８内のマイクロコンピュータ２０の入出力（Ｉ／Ｏ）ポートに入力させて移動体としてのフック７の移動制御が行われる。
【０１５１】
したがって、多少高価にはなるが、天井クレーン１Ｄが設置された建屋内の何処からでもフック７の移動制御を行うことができるので、より安全であり、かつ非常に使い易い天井クレーン１Ｄとなる。
【０１５２】
まず、リモコン筐体５１及び巻上機２９の内部構成について、図１４を参照して説明する。図１４に示されるように、本実施の形態５においてはリモコン筐体５１内にもマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」ともいう。）２７が内蔵されており、このマイコン２７はマイコン２０と同様に、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ・ＲＡＭ等のメモリ装置、入出力（Ｉ／Ｏ）装置を具備している。さらに、リモコン筐体５１内には、圧電ジャイロ２５及び地磁気センサ２６が内蔵されており、圧電ジャイロ２５によってリモコン筐体５１の向いている方角がリモコン筐体５１の回転によって検出される。
【０１５３】
また、操作スイッチ５２、上昇スイッチ５３Ａ、下降スイッチ５３Ｂの他に、リセットボタン５５が設けられており、このリセットボタン５５は圧電ジャイロ２５による方角の検出にずれが生じてきた場合に押すことによって、地磁気センサ２６で正確に測定される真北の方角を圧電ジャイロ２５の基準方向（方角０度の方向）としてセットし直すことができる。
【０１５４】
これらの圧電ジャイロ２５、地磁気センサ２６、操作スイッチ５２、上昇スイッチ５３Ａ、下降スイッチ５３Ｂ、リセットボタン５５からの電気信号は、マイコン２７に入力され、マイコン２７のメモリ装置に記憶されたプログラムにしたがって演算処理された後に、制御信号として発信装置３０に送信され、発信装置３０から電波として発信される。
【０１５５】
一方、巻上機２９の内部には、図４と同様にマイクロコンピュータ２０が内蔵されており、発信装置３０から発信された電波を受信する受信装置３１からの電気信号が入力されて、マイコン２０のメモリ装置に記憶されたプログラムにしたがって演算処理された後に、制御信号がインバータ（またはコンタクタ）２１及びコンタクタ２２に電気信号として送信され、インバータ（またはコンタクタ）２１からはＸ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に制御信号に応じた駆動電流が供給され、コンタクタ２２からはＺ軸モータ１６に駆動電流が供給される。
【０１５６】
次に、本実施の形態５における移動体としてのフック７の移動方向の制御の具体的内容について、図１３（ａ）及び図１４を参照して説明する。図１３（ａ）においては、リモコン筐体５０はほぼ水平に保持されているものとする。図１３（ａ）に示されるように、リモコン筐体５０の先端が圧電ジャイロ２５の０度方向（真北方向）に対して角度θだけ西方向に向いている場合に、操作スイッチとしての十字キー５２の上部を押すと、圧電ジャイロ２５が真北方向に対して角度θだけ西方向に向いていることを検出して、そのデータ信号をマイコン２７に送信する。
【０１５７】
すると、マイコン２７においては、リモコン筐体５０が真北方向に対して角度θ西方向に向いていること、及び十字キー５２の上部が押されたことが判定されて、フック７を真北方向に対して角度θ西方向に移動させるように、制御信号が発信装置３０に送信される。発信装置３０から無線電波として発信された制御信号を受信した受信装置３１から送信された制御信号は、マイコン２０によって電気信号としてインバータ２１に送信され、インバータ２１からは巻上機２９を真北方向に対して角度θ西方向に移動させるように、Ｘ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３にそれぞれ必要な駆動電流が供給される。
【０１５８】
また、図１３（ａ）において、操作スイッチとしての十字キー５２の右部５２ａが押された場合には、マイコン２７において、リモコン筐体５０が真北方向に対して角度θ西方向に向いていること、及び十字キー５２の右部５２ａが押されたことが判定されて、フック７を真北方向に対して角度（θ−９０）度だけ西方向に、即ち角度（９０−θ）度だけ東方向に移動させるように、制御信号が発信装置３０に送信される。制御信号を受信したマイコン２０によって、インバータ２１が制御されて、フック７を真北方向に対して角度（９０−θ）度だけ東方向に移動させるように、Ｘ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３にそれぞれ必要な駆動電流が供給される。
【０１５９】
なお、図１３（ａ）においてリモコン筐体５０はほぼ水平に保持されているものとしたが、リモコン筐体５０が前後方向或いは左右方向に傾いていても、圧電ジャイロ２５によってリモコン筐体５０が水平面内においてどの方向を向いているかが検出されて、同様に移動体としてのフック７を移動させる制御が行われる。但し、リモコン筐体５０が前後方向或いは左右方向にほぼ９０度以上傾いている場合には、圧電ジャイロ２５による方角の検出ができないため、十字キー５２を押しても移動体としてのフック７は移動しないようになっている。
【０１６０】
したがって、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄを操作する作業者は、まず床面に置かれた搬送物及び巻上機２９のフック７から離れた場所において、操作用リモコン５０の十字キー５２の上部・下部・左部・右部のいずれかを押して、かつリモコン筐体５１を適切な方向に向けることによって、巻上機２９のフック７を搬送物の真上に移動させる。続いて、図１３（ｂ）に示されるようにリモコン筐体５１の左側面に設けられた下降スイッチ５３Ｂを押すことによって、Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を搬送物に届くまで下降させる。
【０１６１】
それから、作業者は搬送物に近づいて、フック７を搬送物に掛け、再び搬送物から離れた位置に移動して、図１３（ｂ）に示されるようにリモコン筐体５１の左側面に設けられた上昇スイッチ５３Ａを押すことによって、Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を上昇させ、搬送物を水平移動に支障がない高さまで吊り上げる。そして、操作用リモコン５０の十字キー５２の上部・下部・左部・右部のいずれかを押して、かつリモコン筐体５１を適切な方向に向けることによって、巻上機２９のフック７を搬送場所の真上に向けて水平移動させる。巻上機２９のフック７が搬送場所の真上まで移動したら、操作用リモコン５０の十字キー５２を離して巻上機２９のフック７を停止させ、下降スイッチ５３Ｂを押すことによって、Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を下降させて搬送物を所定の搬送場所に荷降ろしする。
【０１６２】
このように、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄにおいては、無線電波によって巻上機２９のフック７を移動させるために、作業者は天井クレーン１Ｄが設置された建屋内のどの位置からでも天井クレーン１Ｄを操作することができ、しかも手元を注視する必要がなく搬送物の動きを注視しながら操作できるため、初心者でも容易に、かつ安全・確実・迅速に天井クレーン１Ｄを操作することができる。
【０１６３】
ここで、圧電ジャイロ２５については、時間とともに方角の検出にずれが生じてくる場合が多いため、作業者が方角の検出にずれが生じたと判断した場合には、図１３（ｂ）に示されるようにリモコン筐体５１の左側面に設けられたリセットボタン５５を押すことによって、地磁気センサ２６で正確に測定される真北の方角を圧電ジャイロ２５の基準方向（方角０度の方向）としてセットし直すことができる。
【０１６４】
なお、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄにおいては、方角検出のずれを補正するために地磁気センサ２６を用いる場合について説明したが、天井クレーン１Ｄが設置されている建屋において東西南北が正確に分かっている場合には、地磁気センサ２６を用いる必要はなく、操作用リモコン５０のリモコン筐体５１を真北に向けた状態でリセットボタン５５を押すことによって、正確な真北の方角を圧電ジャイロ２５の基準方向（方角０度の方向）としてセットし直すことができる。
【０１６５】
また、本実施の形態５においては、操作スイッチとしての十字キー５２の各部５２ａ等を押している間はリモコン筐体５１の向きに追従して移動体としてのフック７の移動方向が変化するとした場合について説明したが、十字キー５２の各部５２ａ等を二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体５１の向きを変化させても巻上機２９のフック７の移動方向が変わらないものとしても良い。
【０１６６】
さらに、本実施の形態５においては、無線通信の方法として電波通信装置を用いた場合について説明したが、電波の代わりに光を用いることもできる。光は電波と異なり、発信装置（発光装置）と受信装置（受光装置）の間に障害物があると信号の伝達が妨げられるという短所はあるが、光通信装置は電波通信装置に比較して遥かに低コストであるという長所を有する。したがって、無線通信による天井クレーンの操作システムを安価に構築することができる。
【０１６７】
また、本実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーン１Ｄにおいては、無線操作式であるため、操作用リモコン５０も電源を独自に有する必要があるが、操作用リモコン５０の電源を充電式電池として、その充電器に操作用リモコン５０をセットした場合に、リモコン筐体５１の向きが天井クレーン１Ｄの走行レール２Ａ，２Ｂと平行（または垂直）になるように、充電器を建屋内に固定しても良い。
【０１６８】
これによって、作業の終了・中断等によって天井クレーン１Ｄの主電源を切断した場合には、操作用リモコン５０が充電器にセットされることによってリモコン筐体５１が所定の原方向に向けられた状態となり、操作用リモコン５０に設けられた主電源スイッチ、または他の場所に設けられた主電源スイッチを投入するとともに、Ｘ軸モータ２３・Ｙ軸モータ１３・Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を所定の原位置に移動させることによって、リセット操作を行うことができ、天井クレーン１Ｄの主電源の切断・投入の操作を繰り返しても確実にリセット操作が行われる。
【０１６９】
上記各実施の形態においては、本発明にかかる三次元移動装置として天井クレーンの例についてのみ説明したが、本発明にかかる三次元移動装置は天井クレーンに限られるものではなく、モバイルハーバクレーン・車両搭載型クレーン・ジブクレーン等の種々のクレーン装置を始めとして、高所作業車（自走式高所作業車を含む）、さらにはラジオコントロール式の飛行機やヘリコプター等に幅広く使用することができる。
【０１７０】
また、上記各実施の形態においては、モータ駆動制御回路を巻上機内に配置した例について説明したが、モータ駆動制御回路は巻上機内に配置される場合に限られず、巻上機の近傍に筐体に入れて配置されていても良い。
【０１７１】
本発明を実施する際には、三次元移動装置のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、上記各実施の形態に限定されるものではなく、任意の形態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの昇降機としての巻上機の構造を示す図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンにおける制御機構を示すブロック図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態３の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体の全体構成を示す正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンの制御の仕組みを示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 三次元移動装置（天井クレーン）
２Ａ，２Ｂ 走行レール
３Ａ，３Ｂ サドル
４ クレーンガーダ
５，２９ 昇降機（巻上機）
６ 支持ワイヤ
７ 移動体（フック）
８ 通信ケーブル
９，９Ａ，３５，４０，４０Ａ，４５，５０ 操作用リモコン
１０，３６，４１，４６，５１ リモコン筐体
１１，４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄ 操作スイッチ
１１Ａ，３８Ａ，４３Ａ，４８Ａ，５３Ａ 上昇スイッチ
１１Ｂ，３８Ｂ，４３Ｂ，４８Ｂ，５３Ｂ 下降スイッチ
１１Ｃ 第２の操作スイッチ
１２ 回転接続部
１３ 横行用モータ（Ｙ軸モータ）
１６ 巻上用モータ（Ｚ軸モータ）
３７，４２，５２ 操作スイッチ（十字キー）
４３ 上下スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体としてのフックを上下方向に移動させるＺ軸モータ及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備するクレーン装置を始めとする三次元移動装置に関するもので、特に、従来のクレーン装置を始めとする三次元移動装置よりも遥かに操作が容易で、初心者でも確実に操作することができる三次元移動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工場等の天井に設置される天井クレーンは、例えば、特許文献１に示されるように、建物の天井近傍に平行に敷設された走行レールを車輪を介して走行する１対のサドル間に、巻上機を横行可能に備えたガーダを横架して構成されている。この巻上機としては、巻上用支持体としてワイヤロープを用いた電動ホイストや、ロードチェーンを用いた電動チェーンブロック等が使用され、巻上機から垂下されたフックブロックに設けられたフックに、搬送物に掛け回した玉掛け用具を掛けて吊り上げ、天井クレーンによって搬送物を任意の位置に移動させる。
【０００３】
かかる天井クレーンの操作は、従来、巻上機から吊り下げられた有線式のリモコン装置の６個の押しボタン（東・西・南・北・上・下）を順次押すことにより行われているが、搬送物が大きい場合には、巻上機に吊り上げられた搬送物と巻上機から吊り下げられた有線式のリモコン装置を操作する作業者とが接触する可能性があり、安全性が完璧ではないという問題があった。
【０００４】
そこで、かかる問題を解決するために、無線操縦式のリモコン装置、例えば、特許文献２に記載のクレーン用光リモコン装置が開発されている。このクレーン用光リモコン装置は、従来の無線操縦式のリモコン装置が電波を利用するものであり、コストを下げることが困難なこと、一方、光リモコン装置はコストの低減を容易に行えるが、光を遮る物体があると送受信ができないという問題点に対して、巻上機本体の下方に広角の受光特性を持つ受光器を二つ以上配置することによって、実用的なクレーン用光リモコン装置としている。
【特許文献１】特開２００４−７５２８４号公報
【特許文献２】特開平１１−１０６１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、リモコン装置が有線式の場合、無線式の場合を問わず、特に、塗装工場等において使用される天井クレーン等の場合には、塗料等でリモコン装置の押しボタンが汚れて押しボタンに刻印してある文字（東・西・南・北・上・下）が判読し難くなり、リモコン装置を注視しながら押しボタンを押して操作しなければならないため、天井クレーンで搬送される搬送物の動きを注視することができず、迅速的確な作業を行うことが困難であるばかりか、搬送物がリモコン装置を操作する作業者に接近しても気が付かない恐れがあった。
【０００６】
また、リモコン装置の汚れがひどい場合には、ベテランの作業者でも一度押しボタンを試し押ししてみて巻上機に吊り上げられた搬送物がどちらに動くか確認してから、実際の搬送作業を行うのが現実であった。さらに、初心者が操作する場合には、東・西・南・北の方向を瞬時に判断することが困難であるため、迅速的確な作業を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、フックを始めとする移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる、クレーン装置を始めとする三次元移動装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、リモコン筐体の向いている方向を検出する筐体方向判別手段、前記リモコン筐体が向けられた方向に水平に移動させるように前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータを制御する前記リモコン筐体に内蔵した操作スイッチ、前記移動体を上昇または下降させる前記リモコン筐体に内蔵した上下スイッチとを有し、前記筐体方向判別手段によって検出された前記リモコン筐体の向いている方向のデータ、前記操作スイッチ、前記上下スイッチの動作の有無データを前記モータ駆動制御回路との間で通信する操作用リモコンとを具備するものである。
【０００９】
請求項２の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１の構成において、前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路とを接続する通信ケーブルを用いて有線通信によって行われるものである。
【００１０】
請求項３の発明にかかる三次元移動装置は、請求項２の構成において、前記通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、前記筐体方向判別手段は前記ケーブルチューブの下端に前記リモコン筐体を回転自在に接続する回転接続部内にロータリエンコーダを設けてなるものである。
【００１１】
ここで、「撓みはするが捩れないケーブルチューブ」としては、具体的にはＪＩＳ−Ｃ８３０９に規定される金属製可とう電線管及びビニル被覆金属製可とう電線管があり、例えば株式会社三桂製作所製の商品名プリカチューブ或いは防水プリカチューブを用いることができる。
【００１２】
請求項４の発明にかかる三次元移動装置は、請求項３の構成において、前記ロータリエンコーダはアブソリュートエンコーダであるものである。
【００１３】
請求項５の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１の構成において、前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は、前記操作用リモコンに設けられた発信装置と前記モータ駆動制御回路に接続された受信装置とを用いて無線通信によって行われ、前記筐体方向判別手段は前記リモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段であるものである。
【００１４】
請求項６の発明にかかる三次元移動装置は、請求項５の構成において、前記無線通信は電波通信装置によるものである。
【００１５】
請求項７の発明にかかる三次元移動装置は、請求項５の構成において、前記無線通信は光通信装置によるものである。
【００１６】
請求項８の発明にかかる三次元移動装置は、請求項５乃至請求項７のいずれか１つの構成において、前記操作用リモコンの前記リモコン筐体を所定の原方向に向けた状態で前記移動機構の主電源を入れることによって、前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータ及び／または前記Ｚ軸モータが作動して前記移動体が所定の原位置に移動するものである。
【００１７】
請求項９の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの構成において、前記リモコン筐体の前記操作スイッチが設けられている面の反対側の面に第２の操作スイッチが設けられ、該第２の操作スイッチを押すことによって前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に移動するものである。
【００１８】
請求項１０の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの構成において、前記操作スイッチは十字キーであって、前記十字キーの上部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に水平面内で移動し、前記十字キーの下部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に水平面内で移動し、前記十字キーの左部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度左方向に水平面内で移動し、前記十字キーの右部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度右方向に水平面内で移動するものである。
【００１９】
請求項１１の発明にかかる三次元移動装置は、請求項１乃至請求項１０のいずれか１つの構成において、前記操作スイッチは二段階に押し込めるスイッチであり、強く押し込んだ場合には前記操作スイッチが押し込まれた状態で固定され、前記リモコン筐体がその後向きを変えても、前記操作スイッチが押し込まれた時点で前記リモコン筐体が向いていた方向に前記移動体が水平面内で移動し続け、前記操作スイッチを再度強く押し込むことによって前記操作スイッチが戻って前記移動体が停止するものである。
【００２０】
請求項１２の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、前記モータ駆動制御回路と通信ケーブルで接続された操作用リモコンとを具備し、前記通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、前記操作用リモコンは、前記通信ケーブルの下端に固定された直方体のリモコン筐体と、前記リモコン筐体の４つの側面にそれぞれ設けられた操作スイッチと、前記移動体を上昇及び下降させる上下スイッチとを有し、前記操作スイッチのうち１つが押された場合に前記通信線を通じて前記モータ駆動制御回路に電気信号が伝達され、前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び前記Ｙ軸モータが駆動して前記移動体が前記操作スイッチが押された方向に水平面内で移動するものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、リモコン筐体の向いている方向を検出する筐体方向判別手段、リモコン筐体が向けられた方向に水平に移動させるようにモータ駆動制御回路によってＸ軸モータ及び／またはＹ軸モータを制御するリモコン筐体に内蔵した操作スイッチ、移動体を上昇または下降させるリモコン筐体に内蔵した上下スイッチとを有し、筐体方向判別手段によって検出されたリモコン筐体の向いている方向のデータ、操作スイッチ、上下スイッチの動作の有無データをモータ駆動制御回路との間で通信する操作用リモコンとを具備する。
【００２２】
ここで、三次元移動装置として具体的には、天井クレーン・車両搭載型クレーン・ジブクレーンを始めとするクレーン装置や、高所作業車（自走式高所作業車を含む）、さらにはラジオコントロール式の飛行機やヘリコプター、等がある。「昇降機」として具体的にはクレーン装置における巻上機を始めとして、高所作業車におけるブーム、ヘリコプターにおける主プロペラ、等がある。「移動体」として具体的にはクレーン装置におけるフックを始めとして、高所作業車におけるバケット（デッキ）、ヘリコプターにおけるヘリコプター本体、等がある。
【００２３】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００２４】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作することができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００２５】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる三次元移動装置となる。
【００２６】
請求項２の発明にかかる三次元移動装置は、操作用リモコンとモータ駆動制御回路との間の通信は操作用リモコンとモータ駆動制御回路とを接続する通信ケーブルを用いて有線通信によって行われる。このように有線操作方式とすることによって、上記特許文献２にかかるような無線通信装置を取付ける必要がなく、簡単な構成とすることができる。また、筐体方向判別手段として圧電ジャイロ、光ファイバジャイロ等のジャイロ手段を用いることによって、通信ケーブルが捩れてもリモコン筐体の向いている方向を正確に検出することができ、所望の方向に移動体を水平移動させることができる。
【００２７】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００２８】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作をすることができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００２９】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる三次元移動装置となる。
【００３０】
請求項３の発明にかかる三次元移動装置は、通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、筐体方向判別手段はケーブルチューブの下端にリモコン筐体を回転自在に接続する回転接続部内にロータリエンコーダを設けてなる。
【００３１】
ここで、「撓みはするが捩れないケーブルチューブ」としては、具体的にはＪＩＳ−Ｃ８３０９に規定される金属製可とう電線管及びビニル被覆金属製可とう電線管があり、例えば株式会社三桂製作所製の商品名プリカチューブ或いは防水プリカチューブを用いることができる。
【００３２】
これによって、ケーブルチューブを撓ませることによって操作用リモコンを移動体の真下から離れた位置で操作することができ、移動体に近づく必要がないので作業者の安全が確保される。また、ケーブルチューブは撓みはするが捩れないものであるため、操作用リモコンを移動させてもケーブルチューブは回転せず、筐体方向判別手段としてのロータリエンコーダの原点がずれることはない。
【００３３】
したがって、回転接続部内に設けられたロータリエンコーダによってリモコン筐体がどちらに何度回転したかを測定して、その測定データを通信線を通じてモータ駆動制御回路に送信し、モータ駆動制御回路は受信した測定データに基いてリモコン筐体が向いている方向に移動体を水平面内で移動させるように、Ｘ軸モータ及び／またはＹ軸モータを制御する。
【００３４】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００３５】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作をすることができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００３６】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる三次元移動装置となる。
【００３７】
請求項４の発明にかかる三次元移動装置においては、ロータリエンコーダはアブソリュートエンコーダである。ここで、「アブソリュートエンコーダ」とは、通常のロータリエンコーダのように単に回転方向と角度を測定するだけでなく、現在向いている絶対的方向を検出できるエンコーダである。
【００３８】
したがって、作業の終了・中断等によって三次元移動装置の主電源を切った場合においても、再び三次元移動装置の主電源を入れた場合に、アブソリュートエンコーダによって即座にリモコン筐体が向いている方向を検出することができるため、主電源を切断・投入する度に一々リセット操作をする必要がなく、直ちに操作を開始することができる。
【００３９】
これによって、作業者は操作用リモコンを手にして、移動体を注視しつつ、移動体を水平面内で移動させたい方向にリモコン筐体を向けながら操作スイッチを押し続けることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に水平移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作することによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００４０】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に操作をすることができ、またリモコン筐体にはスイッチが２個（上下スイッチが一体の場合）若しくは３個（上下スイッチにおいて上昇スイッチと下降スイッチが別々の場合）しかないため、リモコン筐体表面が汚れていてもスイッチを押し間違える恐れがない。
【００４１】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、主電源を切断・投入する度に一々リセット操作をする必要がなく、直ちに操作を開始することができる三次元移動装置となる。
【００４２】
請求項５の発明にかかる三次元移動装置は、操作用リモコンとモータ駆動制御回路との間の通信は、操作用リモコンに設けられた発信装置とモータ駆動制御回路に接続された受信装置とを用いて無線通信によって行われ、筐体方向判別手段はリモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段である。
【００４３】
ここで、ジャイロ手段としては、例えば圧電ジャイロ、光ファイバジャイロ等を用いることができる。また、リモコン筐体は平板状・円板状・直方体・立方体等を始めとして、どのような形状をしていても良く、リモコン筐体の正面または先端となる部分に印を付けておく等によって、リモコン筐体の向いている方向が明確に分かるようになっていれば良い。また、操作スイッチもリモコン筐体のどの位置に設けられていても構わない。
【００４４】
このように、本発明にかかる三次元移動装置は、請求項２乃至請求項４にかかる三次元移動装置が有線操作方式であるのに対して、無線リモコン操作式である点に大きな特徴がある。即ち、操作用リモコンに設けられたジャイロ手段によってリモコン筐体の向いている絶対的な方角を検出し、そのデータを発信装置から受信装置へ無線信号で伝達し、モータ駆動制御回路がその信号を受け取って、リモコン筐体の向いている方向へ移動体を水平移動させるように、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータを制御する。
【００４５】
したがって、有線リモコン操作式の場合のように通信ケーブルの取回しに気を使う必要もなく、また移動体の真下から大きく離れた場所から（クレーン装置、ヘリコプター、等の場合）操作することができるため、作業者にとってより安全性が向上し、操作もより容易になる。ここで、リモコン筐体の向きがジャイロ手段の取付け方向に対して垂直になった場合には、ジャイロ手段によるリモコン筐体の向きの検出ができなくなるため、このような場合には操作スイッチを押しても移動体が移動しないようにしておく必要がある。
【００４６】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、より安全性が向上して操作もより容易になる三次元移動装置となる。
【００４７】
請求項６の発明にかかる三次元移動装置は、無線通信は電波通信装置によるものである。ここで、「電波」とは、周波数が数ＴＨｚ程度以下の電磁波であり、長波、中波、短波、超短波、マイクロ波を含むものである。
【００４８】
電波による無線通信は間に障害物が存在していても確実に通信することができるため、操作用リモコンを持った作業者は、最も操作し易くかつ安全な位置から、移動体を移動操作することができる。このように、無線通信手段として電波を用いることによって、操作用リモコンを操作する場所を選ばないため、非常に使い易い三次元移動装置となる。
【００４９】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、操作用リモコンを操作する場所を選ばず非常に使い易い三次元移動装置となる。
【００５０】
請求項７の発明にかかる三次元移動装置は、無線通信は光通信装置によるものである。ここで、「光」とは、波長が約１ｎｍ〜約１ｍｍの範囲内にある電磁波であり、可視光線のみならず、赤外線、紫外線をも含むものである。
【００５１】
光は電波と異なり、発信装置（発光装置）と受信装置（受光装置）の間に障害物があると信号の伝達が妨げられるという短所はあるが、光通信装置は電波通信装置に比較して遥かに低コストであるという長所を有する。したがって、無線通信による三次元移動装置の操作システムを安価に構築することができる。
【００５２】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、無線通信による操作システムを安価に構築することができる三次元移動装置となる。
【００５３】
請求項８の発明にかかる三次元移動装置は、操作用リモコンのリモコン筐体を所定の原方向に向けた状態で主電源を入れることによって、Ｘ軸モータ及び／またはＹ軸モータ及び／またはＺ軸モータが作動して移動体が所定の原位置に移動する。
【００５４】
無線操作方式の三次元移動装置の場合には、三次元移動装置の主電源を切断・投入する場合に、上記請求項４の発明にかかる三次元移動装置におけるようにアブソリュートエンコーダを用いることができないため、リセットの手段を講じる必要がある。特に、車両搭載型クレーン等の場合に、その必要性が大きい。
【００５５】
そこで、三次元移動装置の主電源を切断した場合には、操作用リモコンのリモコン筐体を所定の原方向に向けた状態にしておいて、操作用リモコンに設けられた主電源スイッチ、または他の場所に設けられた主電源スイッチを投入するとともに、Ｘ軸モータ・Ｙ軸モータ・Ｚ軸モータを駆動させて移動体を所定の原位置に移動させることによって、リセット操作を行うことができ、その時点から操作用リモコンのリモコン筐体の向きのデータが、リモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段によって測定されて無線で送信される。
【００５６】
特に、無線操作方式の三次元移動装置の場合には、操作用リモコンも独自の電源を有する必要があることを逆に利用して、操作用リモコンの電源を充電式電池として、充電器に操作用リモコンをセットした場合にリモコン筐体が所定の原方向に向くようにしておけば、より確実にリセット操作を行うことができる。
【００５７】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、主電源を切断・投入する度に確実にリセット操作をすることができる三次元移動装置となる。
【００５８】
請求項９の発明にかかる三次元移動装置においては、リモコン筐体の操作スイッチが設けられている面の反対側の面に第２の操作スイッチが設けられ、第２の操作スイッチを押すことによって移動体がリモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に移動する。
【００５９】
これによって、請求項１乃至請求項８の発明にかかる三次元移動装置においては、移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させるためには、リモコン筐体も３６０度回転させる必要があったが、本発明にかかる三次元移動装置においては、リモコン筐体を１８０度の範囲内で回転させるのみで移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させることができる。
【００６０】
したがって、作業者が三次元移動装置を操作するのがより容易になり、楽な姿勢で移動距離も少なく操作をすることができる。また、常に移動体の方向を向いて移動体を移動させることができ、移動中の移動体に背を向けることがないため、より安全性が高くなる。
【００６１】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、より楽な姿勢で移動距離も少なくより安全性が高く操作をすることができる三次元移動装置となる。
【００６２】
請求項１０の発明にかかる三次元移動装置においては、操作スイッチが十字キーであって、十字キーの上部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向に水平面内で移動し、十字キーの下部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に水平面内で移動し、十字キーの左部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向に対して９０度左方向に水平面内で移動し、十字キーの右部を押すと移動体がリモコン筐体が向けられた方向に対して９０度右方向に水平面内で移動する。
【００６３】
これによって、移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させるためには、請求項１乃至請求項８の発明にかかる三次元移動装置においてはリモコン筐体も３６０度回転させる必要があり、請求項９の発明にかかる三次元移動装置においてはリモコン筐体を１８０度回転させる必要があったが、本発明にかかる三次元移動装置においては、リモコン筐体を９０度の範囲内で回転させるのみで移動体を水平面内の３６０度いずれの方向へも移動させることができる。
【００６４】
したがって、作業者が三次元移動装置を操作するのがさらに容易になり、さらに楽な姿勢で移動距離もより少なく操作をすることができる。また、常に移動体の方向を向いて移動体を移動させることができ、移動中の移動体に背を向けることがないため、より安全性が高くなる。
【００６５】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、さらに楽な姿勢で移動距離もより少なくより安全性が高く操作をすることができる三次元移動装置となる。
【００６６】
請求項１１の発明にかかる三次元移動装置においては、操作スイッチは二段階に押し込めるスイッチであり、強く押し込んだ場合には操作スイッチが押し込まれた状態で固定され、リモコン筐体がその後向きを変えても、操作スイッチが押し込まれた時点でリモコン筐体が向いていた方向に移動体が水平面内で移動し続け、操作スイッチを再度強く押し込むことによって操作スイッチが戻って移動体が停止する。
【００６７】
操作用リモコンを手にした作業者がリモコン筐体が向いている方向を移動体を水平面内で移動させたい方向と一致させて操作スイッチを押しても、作業者がリモコン筐体をその方向に向けて保持し続けなければならないとすれば、作業者にとって負担となる。そこで、操作スイッチを二段階に押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、その後リモコン筐体の向きを変えても移動体が水平移動する方向が変わらないようにすれば、リモコン筐体を一定の向きに保持する必要がなくなり、作業者の負担は大きく軽減される。そして、移動体を停止させたい場合には、再度強く押すことによって操作スイッチが戻るようにすれば良い。
【００６８】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、作業者の負担を大きく軽減することができる三次元移動装置となる。
【００６９】
請求項１２の発明にかかる三次元移動装置は、昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、モータ駆動制御回路と通信ケーブルで接続された操作用リモコンとを具備し、通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、操作用リモコンは、通信ケーブルの下端に固定された直方体のリモコン筐体と、リモコン筐体の４つの側面にそれぞれ設けられた操作スイッチと、移動体を上昇及び下降させる上下スイッチとを有し、操作スイッチのうち１つが押された場合に通信線を通じてモータ駆動制御回路に電気信号が伝達され、モータ駆動制御回路によってＸ軸モータ及びＹ軸モータが駆動して移動体が操作スイッチが押された方向に水平面内で移動する。
【００７０】
これによって、移動体を注視しつつ、リモコン筐体の側面に設けられた４個の操作スイッチのうち、移動体を移動させたい方向の操作スイッチを押し、移動体を移動させたい方向が直方体のリモコン筐体に対して斜めである場合には、２つの操作スイッチを交互に押すことによって移動体を水平面内でジグザグに移動させることによって、移動体から目を離すことなく、移動体を所望の位置に移動させることができる。そして、リモコン筐体の上下スイッチを操作して移動体を下降させることによって、移動体を所望の位置に降ろすことができる。
【００７１】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に三次元移動装置の操作をすることができ、またリモコン筐体には各側面に操作スイッチが１個ずつしか設けられていないため、リモコン筐体が汚れていても操作スイッチを押し間違える恐れが全くない。さらに、本発明にかかる三次元移動装置においては、請求項１乃至請求項１１の発明にかかる三次元移動装置と異なり、筐体方向判別手段（ロータリエンコーダ、ジャイロ装置等）のような高価な機器を使用しない簡単な構成であるため、低コストにすることができる。
【００７２】
さらに、本発明においては、リモコン筐体の各側面が三次元移動装置のＸ軸及びＹ軸と平行な場合に限定していないが、リモコン筐体の各側面を三次元移動装置のＸ軸及びＹ軸と平行にすることによって、移動体をＸ軸方向に水平移動させる場合には１つの操作スイッチのみを押し続ければ良く、移動体をＹ軸方向に水平移動させる場合にも１つの操作スイッチのみを押し続ければ良いので、操作がし易くなり、より好ましい。
【００７３】
このようにして、操作用リモコンの手元を注視する必要がなく、移動体の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作できるとともに、低コスト化することができる三次元移動装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００７５】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００７６】
図１は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図２は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの昇降機としての巻上機の構造を示す図である。図３（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図である。図４は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンにおける制御機構を示すブロック図である。
【００７７】
図１に示されるように、本実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーン１は、建物の天井近傍に平行に敷設された走行レール２Ａ，２Ｂを車輪を介して走行する１対のサドル３Ａ，３Ｂ間に、昇降機としての巻上機５を横行可能に備えたクレーンガーダ４を横架して、昇降機としての巻上機５により巻き上げられる支持ワイヤロープ６の先端に移動体としてのフック７を固定して構成されている。
【００７８】
このように、天井クレーン１は、走行レール２Ａ，２Ｂに対してほぼ垂直にクレーンガーダ４を横架して、このクレーンガーダ４上を先端にフック７を有する巻上機５が移動するように構成されているので、移動体としてのフック７を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構を中心とした本発明にかかる三次元移動装置として適している。
【００７９】
巻上機５からは、撓みはするが捩れない通信ケーブル８が床面近傍まで垂下しており、通信ケーブル８の下端は通信ケーブル８に対して回転自在な回転接続部１２を介してリモコン筐体１０に接続されている。ここで、撓みはするが捩れない通信ケーブル８は、撓みはするが捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、筐体方向判別手段はケーブルチューブの下端にリモコン筐体１０を回転自在に接続する回転接続部１２内にロータリエンコーダを設けてなる。「撓みはするが捩れないケーブルチューブ」としては、具体的にはＪＩＳ−Ｃ８３０９に規定される金属製可とう電線管及びビニル被覆金属製可とう電線管があり、例えば株式会社三桂製作所製の商品名プリカチューブ或いは防水プリカチューブを用いることができる。
【００８０】
直方体のリモコン筐体１０の正面には、二段押しボタン式の操作スイッチ１１が設けられており、操作スイッチ１１は軽く押すと固定されずに離すとばね力で戻り、強く押すと押し込まれた状態で保持され、再度強く押すとばね力で戻るようになっている。回転接続部１２内には、筐体方向判別手段としての光学式ロータリエンコーダが内蔵されている。本実施の形態１にかかる操作用リモコン９は、これらの操作スイッチ１１を有するリモコン筐体１０と、通信ケーブル８に対してリモコン筐体１０を回転自在に接続する回転接続部１２から構成されている。
【００８１】
更に、図２に示されるように、巻上機５はクレーンガーダ４を挟んで設けられた１対の車輪１４を有しており、これらの車輪１４が横行用モータ（Ｙ軸モータ）１３で駆動されて回転することによって、巻上機５がクレーンガーダ４に沿って横行する。これらの横行ユニットには支持部材１５によって巻上機本体１７が吊り下げ支持されており、巻上機本体１７には支持ワイヤロープ６を巻き上げ、または伸ばすための巻上用モータ（Ｚ軸モータ）１６が取付けられている。
【００８２】
そして、図１に示されるクレーンガーダ４を両端で支持して走行レール２Ａ，２Ｂの上を走行するサドル３Ａ，３Ｂには、それぞれ図示しない走行用車輪と走行用モータ（Ｘ軸モータ）が設けられている。また、図２に示される巻上機本体１７には、これらのＸ軸モータ、Ｙ軸モータ１３、Ｚ軸モータ１６を、操作用リモコン９の操作に応じて駆動させるためのモータ駆動制御回路が内蔵されている。
【００８３】
次に、本実施の形態１にかかる操作用リモコン９の構造について、図３（ａ）を参照して説明する。図３（ａ）に示されるように、リモコン筐体１０は通信ケーブル８に対して３６０度回転自在に回転接続部１２を介して取付けられており、リモコン筐体１０の正面には中央に大き目の操作スイッチ１１が設けられ、その上下に上下スイッチとしての上昇スイッチ１１Ａと下降スイッチ１１Ｂとが設けられている。
【００８４】
前述の如く、回転接続部１２の内部には筐体方向判別手段としての光学式ロータリエンコーダが設けられており、リモコン筐体１０が基準となる方向（本実施の形態１においては図１に示されるようにリモコン筐体１０がクレーンガーダ４と平行に向いた方向）に対して、どちら側に何度回転したかを測定して、この回転角度のデータを電気信号として通信ケーブル８に内蔵されている通信線を通じて、巻上機本体１７に内蔵されているモータ駆動制御回路に伝達される。
【００８５】
ここで、操作スイッチ１１を軽く押すと、操作スイッチ１１が軽く押されたという電気信号が通信ケーブル８に内蔵されている通信線を通じて、巻上機本体１７に内蔵されているモータ駆動制御回路に伝達され、モータ駆動制御回路の制御によってＸ軸モータ及び／またはＹ軸モータ１３が作動して、移動体としてのフック７がリモコン筐体１０の向いている方向、即ちリモコン筐体１０の正面と正反対の方向へ水平移動する。
【００８６】
このモータ駆動制御回路における制御について、図４を参照して説明する。
【００８７】
図４に示されるように、操作用リモコン９を構成するリモコン筐体１０には操作スイッチ１１、上昇スイッチ１１Ａ、下降スイッチ１１Ｂが設けられており、回転接続部１２には筐体方向判別手段としてのロータリエンコーダ（光学式ロータリエンコーダ）１９が内蔵されている。そして、巻上機本体１７に内蔵されているモータ駆動制御回路１８は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」ともいう。）２０、インバータ（またはコンタクタ）２１によって構成されている。
【００８８】
ここで、マイコン２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ・ＲＡＭ等のメモリ装置、入出力（Ｉ／Ｏ）装置を具備しており、リモコン筐体１０から通信ケーブル８内の通信線を通じて送信される電気信号を受信して必要な演算処理を行い、その処理結果を電気信号としてインバータ（またはコンタクタ）２１に出力する。マイコン２０は、所謂ワンチップマイコンでも良いし、複数のチップまたは素子・部品から構成されるものでも良い。
【００８９】
光学式ロータリエンコーダ１９は、リモコン筐体１０が通信ケーブル８に対して原位置からどちら側に何度回転したかを測定して、その測定値を電気信号として通信ケーブル８内の通信線を通じてマイコン２０に送信する。そして、操作スイッチ１１が押された場合には、所定の電気信号が通信ケーブル８内の通信線を通じてマイコン２０に送信され、マイコン２０はインバータ（またはコンタクタ）２１に制御信号を送信して、インバータ（またはコンタクタ）２１は制御信号にしたがってＸ軸モータ２３及び／またはＹ軸モータ１３に駆動電流を供給し、Ｘ軸モータ２３及び／またはＹ軸モータ１３を駆動させて、移動体としてのフック７をリモコン筐体１０が向いている方向に移動させる。
【００９０】
ここで、インバータ２１を用いた場合には、Ｘ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に供給する駆動電流の大きさを無段階で制御できるため、巻上機５をリモコン筐体１０が向いている方向に直線的に移動させることができるが、コンタクタ２１を用いた場合はＸ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に供給する駆動電流の大きさは常に一定値になるため、巻上機５のフック７の移動方向は走行レール２Ａ，２Ｂに平行な方向とクレーンガーダ４に平行な方向、及びそれらの中間の方向の合計８方向にしか移動させることができない。したがって、巻上機５のフック７は細かく見るとジグザグに走行してリモコン筐体１０が向いている方向に移動することになる。
【００９１】
なお、操作用リモコン９に設けられている上下スイッチとしての上昇スイッチ１１Ａ及び下降スイッチ１１Ｂが押された場合には、所定の電気信号が通信ケーブル８内の通信線を通じて、モータ駆動制御回路１８と同じく巻上機本体１７に内蔵されているコンタクタ２２に伝達され、コンタクタ２２からＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、上昇スイッチ１１Ａが押された場合にはＺ軸モータ１６が支持ケーブル６を巻き上げてフック７を上昇させるように作動し、下降スイッチ１１Ｂが押された場合にはＺ軸モータ１６が支持ケーブル６を伸ばしてフック７を下降させるように作動する。
【００９２】
したがって、図１に記される天井クレーン１を操作する作業者は、まず操作用リモコン９の下降スイッチ１１Ｂを押してＺ軸モータ１６を作動させてフック７を下降させ、床面に置かれている搬送物にフック７を掛け、上昇スイッチ１１Ａを押してＺ軸モータ１６を作動させ、支持ワイヤロープ６を巻き上げて搬送物を水平方向の移動に支障のない高さまで吊り上げる。続いて、搬送物を移動させたい方向にリモコン筐体１０を向けて、操作スイッチ１１を軽く押し、フック７に掛けられて移動する搬送物の移動方向を見ながらリモコン筐体１０の向きを微調整することによって、所望の方向へ搬送物を平行移動させることができる。
【００９３】
操作スイッチ１１を押すのを止めると操作スイッチ１１はばね力で戻って、巻上機５のフック７は停止する。また、搬送物が所望の方向に移動しているのを確認したら、操作スイッチ１１を強く押し込むことによって操作スイッチ１１は押し込んだ状態で保持され、以後リモコン筐体１０の向いている方向の電気信号は伝達されなくなり、リモコン筐体１０の向きを変えても巻上機５のフック７の移動する方向は変化しない。
【００９４】
このようにして、巻上機５のフック７に吊り下げられた搬送物を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチ１１を離して（軽く押し続けた場合）または再度強く押し込んで（操作スイッチ１１を固定させた場合）操作スイッチ１１を戻して巻上機５のフック７を停止させ、下降スイッチ１１Ｂを押すことによって、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に作動し、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【００９５】
このように、本実施の形態１にかかる天井クレーン１においては、操作スイッチ１１を押すことによってリモコン筐体１０の向いている方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながらリモコン筐体１０の向きを調整すれば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を所望の位置に移動させることができる。
【００９６】
したがって、初心者でも迅速かつ安全確実に天井クレーン１の操作をすることができ、またリモコン筐体１０にはスイッチが３個（操作スイッチ１１，上昇スイッチ１１Ａ，下降スイッチ１１Ｂ）しかないため、塗装工場等で使用することによってリモコン筐体１０が汚れていても、スイッチを押し間違える恐れがない。
【００９７】
このようにして、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができる天井クレーン１となる。
【００９８】
本実施の形態１においては、操作スイッチ１１を二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には操作スイッチ１１が押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体１０の向きを変化させても巻上機５のフック７の移動方向が変わらないものとした場合について説明したが、必ずしも二段階で押し込めるものとする必要はなく、操作スイッチ１１を押している間はリモコン筐体１０の向きに追従して巻上機５のフック７の移動方向が変化する方式としても良い。
【００９９】
次に、本実施の形態１の変形例にかかるクレーン装置における操作用リモコンについて、図３（ｂ）を参照して説明する。上述した本実施の形態１にかかる操作用リモコン９は、図３（ａ）に示されるように操作スイッチ１１が１個しかないため、巻上機５のフック７を後退させるためには、リモコン筐体１０を１８０度回転させて操作スイッチ１１を押す必要があった。即ち、巻上機５のフック７を水平面内のあらゆる方向に移動させるためには、リモコン筐体１０を３６０度回転させる必要があった。
【０１００】
これに対して、図３（ｂ）に示されるように、本実施の形態１の変形例にかかる操作用リモコン９Ａにおいては、操作スイッチ１１の裏面に第２の操作スイッチ１１Ｃを設けている。この第２の操作スイッチ１１Ｃが押された場合には、リモコン筐体１０の向いている方向と逆方向（１８０度方向）に巻上機５のフック７を移動させるように、図４のマイクロコンピュータ２０において制御が行われる。
【０１０１】
これによって、巻上機５のフック７を後退させる場合には、リモコン筐体１０を動かすことなく第２の操作スイッチ１１Ｃを押すことによって、正確に巻上機５のフック７を後退させることができる。したがって、２個の操作スイッチ１１，１１Ｃを併用することによって、巻上機５のフック７を水平面内のあらゆる方向に移動させるのに、リモコン筐体１０を１８０度の範囲内で回転させるだけで良いことになる。
【０１０２】
このようにして、本実施の形態１の変形例にかかる天井クレーンにおいては、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、作業者の移動距離が短くなり、より楽に操作することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態１の変形例においても、操作スイッチ１１及び／または第２の操作スイッチ１１Ｃを二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体１０の向きを変化させても巻上機５のフック７の移動方向が変わらないものとしても良いし、操作スイッチ１１及び／または第２の操作スイッチ１１Ｃを押している間はリモコン筐体１０の向きに追従して巻上機５のフック７の移動方向が変化する方式としても良い。
【０１０４】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図５及び図６を参照して説明する。図５は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図６は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【０１０５】
なお、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａは、操作用リモコン３５の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。また、モータ駆動制御回路の構成も操作スイッチの構造が異なる点を除けば、図４に示される実施の形態１の場合と同様であるので、適宜図４を参照して細かい説明は省略する。
【０１０６】
図５に示されるように、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａにおいては、実施の形態１で述べたように撓みはするが捩れないチューブを用いた通信ケーブル８の下端に、実施の形態１とは異なる平板形状のリモコン筐体３６を有する操作用リモコン３５が取付けられている。リモコン筐体３６は、通信ケーブル８に対して回転自在な回転接続部１２を介して取付けられており、リモコン筐体３６の正面には操作スイッチとしての十字キー３７が中央に設けられている。
【０１０７】
次に、操作用リモコン３５の構成について、図６を参照して説明する。
【０１０８】
図６に示されるように、本実施の形態２にかかる操作用リモコン３５においては、リモコン筐体３６の正面に上述の如く操作スイッチとしての十字キー３７が中央に設けられており、十字キー３７の上下には上下スイッチとしての上昇スイッチ３８Ａ，下降スイッチ３８Ｂが設けられている。ここで、十字キー３７の上部３７ａ，下部３７ｂ，左部３７ｃ，右部３７ｄは、いずれも二段階に押し込めるようになっており、軽く押した場合には離すとばね力で戻り、強く押し込んだ場合には押し込まれた状態で固定され、再度強く押すとばね力で戻る。
【０１０９】
回転接続部１２の内部には、図４に示されるようにロータリエンコーダ（光学式ロータリエンコーダ）１９が設けられており、リモコン筐体３６が通信ケーブル８に対して初期位置（本実施の形態２においては図５に示されるようにリモコン筐体３６がクレーンガーダ４と平行に向いた方向）からどちら側に何度回転したかのデータを、電気信号として通信ケーブル８内の通信線を通じて、巻上機本体１７内のマイクロコンピュータ２０に送信する。
【０１１０】
ここで、図６に示される操作スイッチとしての十字キー３７は、上部３７ａを押すとリモコン筐体３６の向いている方向に巻上機５のフック７が水平移動し、下部３７ｂを押すとリモコン筐体３６の向いている方向と逆方向（１８０度方向）に巻上機５のフック７が水平移動し、左部３７ｃを押すとリモコン筐体３６の向いている方向に対して９０度左方向に巻上機５のフック７が水平移動し、右部３７ｄを押すとリモコン筐体３６の向いている方向に対して９０度右方向に巻上機５のフック７が水平移動するように、マイクロコンピュータ２０及びインバータ（またはコンタクタ）２１によって制御される。
【０１１１】
したがって、リモコン筐体３６を初期位置から右方向または左方向に９０度の範囲内で回転させるだけで、巻上機５のフック７を水平面内で３６０度あらゆる方向に移動させることが可能となる。
【０１１２】
このようにして、巻上機５のフック７を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチとしての十字キー３７を離して（軽く押し続けた場合）、または再度強く押して（強く押し込んで固定した場合）十字キー３７を戻して巻上機５のフック７を停止させ、下降スイッチ３８Ｂを押すことによって、電気信号が通信ケーブル８内の通信線を通じて巻上機本体１７内のコンタクタ２２に送信され、コンタクタ２２によってＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に駆動され、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【０１１３】
このように、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａにおいては、操作スイッチとしての十字キー３７の上部３７ａ，下部３７ｂ，左部３７ｃ，右部３７ｄを押すことによって、リモコン筐体３６の向いている方向に対して所定の方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながらリモコン筐体３６の向きを調整すれば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を好みの位置に移動させることができる。
【０１１４】
このようにして、本実施の形態２にかかる天井クレーン１Ａにおいては、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、さらに楽に操作することができる。
【０１１５】
本実施の形態２においては、操作スイッチとしての十字キー３７の各部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体３６の向きを変化させても巻上機５のフック７の移動方向が変わらないものとした場合について説明したが、必ずしも二段階で押し込めるものとする必要はなく、十字キー３７の各部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを押している間はリモコン筐体３６の向きに追従して巻上機５のフック７の移動方向が変化する方式としても良い。
【０１１６】
実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図７乃至図９を参照して説明する。
【０１１７】
図７は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図８は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。図９は本発明の実施の形態３の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【０１１８】
なお、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂは、操作用リモコン４０の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。また、モータ駆動制御回路の構成も操作スイッチの構造が異なる点及びロータリエンコーダがアブソリュートエンコーダである点を除けば、図４に示される実施の形態１の場合と同様であるので、適宜図４を参照して細かい説明は省略する。
【０１１９】
図７に示されるように、本実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーン１Ｂにおいては、実施の形態１で述べたように撓みはするが捩れないチューブを用いた通信ケーブル８の下端に、実施の形態１及び実施の形態２とは異なるグリップ部分の設けられた平板形状のリモコン筐体４１を有する操作用リモコン４０が取付けられている。リモコン筐体４１は、平板面に対して垂直に通信ケーブル８に対して回転自在な回転接続部１２を介して取付けられており、リモコン筐体４１の上面には操作スイッチとしての十字キー４２が中央に設けられている。
【０１２０】
次に、操作用リモコン４０の構成について、図８を参照して説明する。
【０１２１】
図８に示されるように、本実施の形態３にかかる操作用リモコン４０においては、リモコン筐体４１の上面に操作スイッチとしての十字キー４２が設けられており、リモコン筐体４１の先端には、グリップを兼ねた回転式の上下スイッチ４３が設けられている。十字キー４２の上部４２ａ，下部４２ｂ，左部４２ｃ，右部４２ｄは、いずれも押している間は所定の電気信号を通信ケーブル８内の通信線を通じてマイクロコンピュータ２０に送信し、離すとばね力で戻るようになっている。
【０１２２】
また、上下スイッチ４３は、作業者が片手でリモコン筐体４１を押さえてもう一方の手で力を入れないと回転しないようになっており、また右回りに回転させたらフック７が上昇し、左回りに回転させたらフック７が下降するが、上下スイッチ４３の表面に矢印とともに「上昇」、「下降」の文字が良く見えるように刻印されている。
【０１２３】
さらに、回転接続部１２には筐体方向判別手段としてのロータリエンコーダ（光学式アブソリュートエンコーダ）１９が内蔵されており、リモコン筐体４１が通信ケーブル８に対して初期位置から何度回転した位置にあるかの角度の絶対情報のデータを、電気信号として通信ケーブル８内の通信線を通じて、巻上機本体１７内のマイクロコンピュータ２０に送信する。そして、リモコン筐体４１は想像線と矢印で示されるように、通信ケーブル８に対して３６０度自在な方向に回すことができるが、どの方向に向けたとしても、操作スイッチとしての十字キー４２の上部４２ａを押すとその時点で操作スイッチ４２の上部４２ａが向いている方向に巻上機５のフック７が移動するように、図４に示されるマイコン２０によって制御される。
【０１２４】
即ち、ロータリエンコーダ（アブソリュートエンコーダ）１９によって現在リモコン筐体４１が向いている方向のデータがマイコン２０に常に送信されているため、操作スイッチとしての十字キー４２の上部４２ａを押されたことを示す電気信号がマイコン２０に送信された場合には、マイコン２０においてその時点でのリモコン筐体４１が向いている方向に巻上機５のフック７が前進するように、インバータ（またはコンタクタ）２１に制御信号が送信され、インバータ（またはコンタクタ）２１からはそれにしたがってＸ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に駆動電流が供給される。
【０１２５】
同様にして、操作スイッチとしての十字キー４２の下部４２ｂを押すとその時点でリモコン筐体４１が向いている方向と逆方向に巻上機５のフック７が水平移動するように制御され、十字キー４２の左部４２ｃを押すとその時点でリモコン筐体４１が向いている方向に対して９０度左方向に巻上機５のフック７が水平移動するように制御され、十字キー４２の右部４２ｄを押すとその時点でリモコン筐体４１が向いている方向に対して９０度右方向に巻上機５のフック７が水平移動するように制御される。
【０１２６】
したがって、リモコン筐体４１を初期位置から右方向または左方向に９０度の範囲内で回転させるだけで、巻上機５のフック７を水平面内で３６０度あらゆる方向に移動させることが可能となるとともに、作業者が操作し易い位置に回り込んで操作することが可能になるので、移動距離が短くなり操作が楽になる。
【０１２７】
このようにして、巻上機５のフック７を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチとしての十字キー４２を離して巻上機５のフック７を停止させ、上下スイッチ４３を左回りに回転させることによって、電気信号が通信ケーブル８を通じて巻上機本体１７内のコンタクタ２２に送信され、コンタクタ２２によってＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に駆動され、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【０１２８】
このように、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂにおいては、操作スイッチとしての十字キー４２の上部４２ａ，下部４２ｂ，左部４２ｃ，右部４２ｄを押すことによって、リモコン筐体４１の向いている方向に対して所定の方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながらリモコン筐体４１の向きを調整すれば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を好みの位置に移動させることができる。
【０１２９】
このようにして、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂにおいては、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられた搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、さらに楽に操作することができる。
【０１３０】
さらに、本実施の形態３にかかる天井クレーン１Ｂにおいては、筐体方向判別手段としてアブソリュートエンコーダ、即ち通常のロータリエンコーダのように単に回転方向と角度を測定するだけでなく、現在向いている絶対的方向を検出できるエンコーダを使用したことによって、作業の終了・中断等によって天井クレーン１Ｂの主電源を切った場合においても、再び天井クレーン１Ｂの主電源を入れた場合に、アブソリュートエンコーダによって即座にリモコン筐体４１が向いている方向を検出することができるため、天井クレーン１Ｂの主電源を切断・投入する度に一々リセット操作をする必要がなく、直ちに天井クレーン１Ｂの操作を開始することができる。
【０１３１】
次に、本実施の形態３の変形例にかかる操作用リモコン４０Ａについて、図９を参照して説明する。図９に示されるように、本実施の形態３の変形例にかかる操作用リモコン４０Ａの構造は、全体的には図８に示される操作用リモコン４０と類似している。異なるのは、リモコン筐体４１に固定されているグリップ４４は回転せず巻上機本体１７の上下スイッチを兼ねるものではなく、代わりに図９に示されるように、リモコン筐体４１の側面に上昇スイッチ４３Ａ及び下降スイッチ４３Ｂが独立して設けられている点である。
【０１３２】
これによって、図８に示されるようにグリップ（上下スイッチ）４３を回転させる場合に、どちらに回転させればフック７が下降するのかじっくり確認してから操作する必要がなくなり、フック７を上昇させる場合には図９に示される上昇スイッチ４３Ａを押せば良く、また、フック７を下降させる場合には下降スイッチ４３Ｂを押せば良いので、素早く判断ができ、巻上機本体１７によるフック７の昇降操作がより行い易くなる。
【０１３３】
このようにして、本実施の形態３の変形例にかかる天井クレーン及び操作用リモコン４０Ａにおいては、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全確実に操作することができるとともに、昇降動作についてもより確実かつ迅速に操作することができる。
【０１３４】
本実施の形態３においては、操作スイッチとしての十字キー４２の各部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを押している間はリモコン筐体３６の向きに追従して移動体としてのフック７の移動方向が変化するとした場合について説明したが、十字キー４２の各部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体４１の向きを変化させても移動体としてのフック７の移動方向が変わらないものとしても良い。
【０１３５】
実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図１０及び図１１を参照して説明する。
【０１３６】
図１０は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図１１は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【０１３７】
なお、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃは、操作用リモコン４５の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。
【０１３８】
図１０に示されるように、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃにおいては、実施の形態１で述べたように撓みはするが捩れないチューブを用いた通信ケーブル８の下端に、実施の形態１乃至実施の形態３とは異なる直方体形状のリモコン筐体４６を有する操作用リモコン４５が取付けられている。リモコン筐体４５は、通信ケーブル８に対して回転不能に固定して取付けられており、リモコン筐体４５の直方体の各側面には操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄがそれぞれ設けられている。
【０１３９】
次に、操作用リモコン４５の構成について、図１１を参照して説明する。図１１に示されるように、本実施の形態４にかかる操作用リモコン４５においては、上述の如く、通信ケーブル８の下端にリモコン筐体４６が固定されており、リモコン筐体４６の４つの側面には、それぞれ操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄが設けられている。また、操作スイッチ４７Ａの設けられている側面には、操作スイッチ４７Ａの上下に、上下スイッチとしての上昇スイッチ４８Ａ及び下降スイッチ４８Ｂが設けられている。
【０１４０】
そして、操作スイッチ４７Ａ，４７Ｃの設けられている側面は天井クレーン１Ｃの走行レール２Ａ，２Ｂに平行であり、操作スイッチ４７Ｂ，４７Ｄの設けられている側面は天井クレーン１Ｃのクレーンガーダ３Ａ，３Ｂに平行となっている。
【０１４１】
さらに、巻上機本体１７内には制御機器としてコンタクタのみが設けられており、操作スイッチ４７Ａが押されたときには、図１に示される巻上機５のフック７がクレーンガーダ４に沿ってサドル３Ａ側へ移動するように、操作スイッチ４７Ｃが押されたときには巻上機５のフック７がクレーンガーダ４に沿ってサドル３Ｂ側へ移動するように、また操作スイッチ４７Ｂが押されたときにはクレーンガーダ４が図１の右上方向に移動するように、操作スイッチ４７Ｄが押されたときにはクレーンガーダ４が図１の左下方向に移動するように、それぞれ横行用モータ（Ｙ軸モータ）１３またはサドル３Ａ，３Ｂに設けられた図示しないＸ軸モータ２３に、駆動電流が供給される。
【０１４２】
したがって、天井クレーン１Ｃを操作する作業者は、フック７に掛けられた搬送物を注視しながら、リモコン筐体４６の４つの操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄのいずれかを押すことによって、特に斜め方向に搬送物を移動させる場合には操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄのうちいずれか二つを交互に断続的に押すことによって、ジグザグに所望の方向に巻上機５のフック７を移動させて搬送物を移動させることができる。
【０１４３】
このようにして、巻上機５のフック７を所望の位置まで水平移動させたら、操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄを離して巻上機５のフック７を停止させ、下降スイッチ４８Ｂを押すことによってＺ軸モータ１６に駆動電流が供給されて、Ｚ軸モータ１６がフック７を下降させる方向に駆動され、支持ワイヤロープ６が伸ばされて搬送物が自重で下降して所定の位置に降ろされる。
【０１４４】
このように、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃにおいては、操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄを押すことによって、それぞれのスイッチの押された方向に巻上機５のフック７が移動するので、手元を注視する必要がなく、搬送物の移動方向を注視しながら操作スイッチ４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄのいずれかを押せば良いため、巻上機５のフック７に掛けられている搬送物から目を離すことなく、搬送物を好みの位置に移動させることができる。
【０１４５】
さらに、本実施の形態４の天井クレーン１Ｃにおいては、実施の形態１乃至実施の形態３と異なり、光学式ロータリエンコーダやマイクロコンピュータ等の高価な装置を使用しない簡単な構造であるため、装置として安価になり、小型工場等でも設置し易いものとなっている。
【０１４６】
このようにして、本実施の形態４にかかる天井クレーン１Ｃにおいては、手元を注視する必要がなく、巻上機５のフック７に掛けられて搬送される搬送物の動きを注視しながら操作することができ、初心者でも容易にかつ安全・確実・迅速に操作することができるとともに、より低コストにすることができる。
【０１４７】
実施の形態５
次に、本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーンについて、図１２乃至図１４を参照して説明する。図１２は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。図１３（ａ）は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体の全体構成を示す正面図、（ｂ）は左側面図である。図１４は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンの制御の仕組みを示すブロック図である。
【０１４８】
なお、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄは、通信ケーブル８がない点、巻上機内のモータ駆動制御回路の構成、及び操作用リモコン５０の部分を除いて、図１に示される実施の形態１の天井クレーン１と外観上は同じであるため、同一部分には図１と同一の符号を付して細かい説明は省略する。
【０１４９】
図１２に示されるように、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄは、上記実施の形態１乃至実施の形態４にかかる天井クレーンがいずれも通信ケーブル８を用いた有線操作式であったのに対して、無線操作式である点が大きく異なっている。
【０１５０】
即ち、本実施の形態５においては、図１４に示されるようにリモコン筐体５１内には電波の発信装置３０が内蔵されており、巻上機２９内には電波の受信装置３１が内蔵されていて、リモコン筐体５１の操作スイッチとしての十字キー５２等を押すことによって、そのデータが無線信号に変換されて発信装置３０から電波として発信され、受信装置３１がその電波を受信して電気信号に変換し、モータ駆動制御回路２８内のマイクロコンピュータ２０の入出力（Ｉ／Ｏ）ポートに入力させて移動体としてのフック７の移動制御が行われる。
【０１５１】
したがって、多少高価にはなるが、天井クレーン１Ｄが設置された建屋内の何処からでもフック７の移動制御を行うことができるので、より安全であり、かつ非常に使い易い天井クレーン１Ｄとなる。
【０１５２】
まず、リモコン筐体５１及び巻上機２９の内部構成について、図１４を参照して説明する。図１４に示されるように、本実施の形態５においてはリモコン筐体５１内にもマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」ともいう。）２７が内蔵されており、このマイコン２７はマイコン２０と同様に、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ・ＲＡＭ等のメモリ装置、入出力（Ｉ／Ｏ）装置を具備している。さらに、リモコン筐体５１内には、圧電ジャイロ２５及び地磁気センサ２６が内蔵されており、圧電ジャイロ２５によってリモコン筐体５１の向いている方角がリモコン筐体５１の回転によって検出される。
【０１５３】
また、操作スイッチ５２、上昇スイッチ５３Ａ、下降スイッチ５３Ｂの他に、リセットボタン５５が設けられており、このリセットボタン５５は圧電ジャイロ２５による方角の検出にずれが生じてきた場合に押すことによって、地磁気センサ２６で正確に測定される真北の方角を圧電ジャイロ２５の基準方向（方角０度の方向）としてセットし直すことができる。
【０１５４】
これらの圧電ジャイロ２５、地磁気センサ２６、操作スイッチ５２、上昇スイッチ５３Ａ、下降スイッチ５３Ｂ、リセットボタン５５からの電気信号は、マイコン２７に入力され、マイコン２７のメモリ装置に記憶されたプログラムにしたがって演算処理された後に、制御信号として発信装置３０に送信され、発信装置３０から電波として発信される。
【０１５５】
一方、巻上機２９の内部には、図４と同様にマイクロコンピュータ２０が内蔵されており、発信装置３０から発信された電波を受信する受信装置３１からの電気信号が入力されて、マイコン２０のメモリ装置に記憶されたプログラムにしたがって演算処理された後に、制御信号がインバータ（またはコンタクタ）２１及びコンタクタ２２に電気信号として送信され、インバータ（またはコンタクタ）２１からはＸ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３に制御信号に応じた駆動電流が供給され、コンタクタ２２からはＺ軸モータ１６に駆動電流が供給される。
【０１５６】
次に、本実施の形態５における移動体としてのフック７の移動方向の制御の具体的内容について、図１３（ａ）及び図１４を参照して説明する。図１３（ａ）においては、リモコン筐体５０はほぼ水平に保持されているものとする。図１３（ａ）に示されるように、リモコン筐体５０の先端が圧電ジャイロ２５の０度方向（真北方向）に対して角度θだけ西方向に向いている場合に、操作スイッチとしての十字キー５２の上部を押すと、圧電ジャイロ２５が真北方向に対して角度θだけ西方向に向いていることを検出して、そのデータ信号をマイコン２７に送信する。
【０１５７】
すると、マイコン２７においては、リモコン筐体５０が真北方向に対して角度θ西方向に向いていること、及び十字キー５２の上部が押されたことが判定されて、フック７を真北方向に対して角度θ西方向に移動させるように、制御信号が発信装置３０に送信される。発信装置３０から無線電波として発信された制御信号を受信した受信装置３１から送信された制御信号は、マイコン２０によって電気信号としてインバータ２１に送信され、インバータ２１からは巻上機２９を真北方向に対して角度θ西方向に移動させるように、Ｘ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３にそれぞれ必要な駆動電流が供給される。
【０１５８】
また、図１３（ａ）において、操作スイッチとしての十字キー５２の右部５２ａが押された場合には、マイコン２７において、リモコン筐体５０が真北方向に対して角度θ西方向に向いていること、及び十字キー５２の右部５２ａが押されたことが判定されて、フック７を真北方向に対して角度（θ−９０）度だけ西方向に、即ち角度（９０−θ）度だけ東方向に移動させるように、制御信号が発信装置３０に送信される。制御信号を受信したマイコン２０によって、インバータ２１が制御されて、フック７を真北方向に対して角度（９０−θ）度だけ東方向に移動させるように、Ｘ軸モータ２３及びＹ軸モータ１３にそれぞれ必要な駆動電流が供給される。
【０１５９】
なお、図１３（ａ）においてリモコン筐体５０はほぼ水平に保持されているものとしたが、リモコン筐体５０が前後方向或いは左右方向に傾いていても、圧電ジャイロ２５によってリモコン筐体５０が水平面内においてどの方向を向いているかが検出されて、同様に移動体としてのフック７を移動させる制御が行われる。但し、リモコン筐体５０が前後方向或いは左右方向にほぼ９０度以上傾いている場合には、圧電ジャイロ２５による方角の検出ができないため、十字キー５２を押しても移動体としてのフック７は移動しないようになっている。
【０１６０】
したがって、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄを操作する作業者は、まず床面に置かれた搬送物及び巻上機２９のフック７から離れた場所において、操作用リモコン５０の十字キー５２の上部・下部・左部・右部のいずれかを押して、かつリモコン筐体５１を適切な方向に向けることによって、巻上機２９のフック７を搬送物の真上に移動させる。続いて、図１３（ｂ）に示されるようにリモコン筐体５１の左側面に設けられた下降スイッチ５３Ｂを押すことによって、Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を搬送物に届くまで下降させる。
【０１６１】
それから、作業者は搬送物に近づいて、フック７を搬送物に掛け、再び搬送物から離れた位置に移動して、図１３（ｂ）に示されるようにリモコン筐体５１の左側面に設けられた上昇スイッチ５３Ａを押すことによって、Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を上昇させ、搬送物を水平移動に支障がない高さまで吊り上げる。そして、操作用リモコン５０の十字キー５２の上部・下部・左部・右部のいずれかを押して、かつリモコン筐体５１を適切な方向に向けることによって、巻上機２９のフック７を搬送場所の真上に向けて水平移動させる。巻上機２９のフック７が搬送場所の真上まで移動したら、操作用リモコン５０の十字キー５２を離して巻上機２９のフック７を停止させ、下降スイッチ５３Ｂを押すことによって、Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を下降させて搬送物を所定の搬送場所に荷降ろしする。
【０１６２】
このように、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄにおいては、無線電波によって巻上機２９のフック７を移動させるために、作業者は天井クレーン１Ｄが設置された建屋内のどの位置からでも天井クレーン１Ｄを操作することができ、しかも手元を注視する必要がなく搬送物の動きを注視しながら操作できるため、初心者でも容易に、かつ安全・確実・迅速に天井クレーン１Ｄを操作することができる。
【０１６３】
ここで、圧電ジャイロ２５については、時間とともに方角の検出にずれが生じてくる場合が多いため、作業者が方角の検出にずれが生じたと判断した場合には、図１３（ｂ）に示されるようにリモコン筐体５１の左側面に設けられたリセットボタン５５を押すことによって、地磁気センサ２６で正確に測定される真北の方角を圧電ジャイロ２５の基準方向（方角０度の方向）としてセットし直すことができる。
【０１６４】
なお、本実施の形態５にかかる天井クレーン１Ｄにおいては、方角検出のずれを補正するために地磁気センサ２６を用いる場合について説明したが、天井クレーン１Ｄが設置されている建屋において東西南北が正確に分かっている場合には、地磁気センサ２６を用いる必要はなく、操作用リモコン５０のリモコン筐体５１を真北に向けた状態でリセットボタン５５を押すことによって、正確な真北の方角を圧電ジャイロ２５の基準方向（方角０度の方向）としてセットし直すことができる。
【０１６５】
また、本実施の形態５においては、操作スイッチとしての十字キー５２の各部５２ａ等を押している間はリモコン筐体５１の向きに追従して移動体としてのフック７の移動方向が変化するとした場合について説明したが、十字キー５２の各部５２ａ等を二段階で押し込めるものとして、強く押し込んだ場合には押し込んだ状態で固定されて、以後リモコン筐体５１の向きを変化させても巻上機２９のフック７の移動方向が変わらないものとしても良い。
【０１６６】
さらに、本実施の形態５においては、無線通信の方法として電波通信装置を用いた場合について説明したが、電波の代わりに光を用いることもできる。光は電波と異なり、発信装置（発光装置）と受信装置（受光装置）の間に障害物があると信号の伝達が妨げられるという短所はあるが、光通信装置は電波通信装置に比較して遥かに低コストであるという長所を有する。したがって、無線通信による天井クレーンの操作システムを安価に構築することができる。
【０１６７】
また、本実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーン１Ｄにおいては、無線操作式であるため、操作用リモコン５０も電源を独自に有する必要があるが、操作用リモコン５０の電源を充電式電池として、その充電器に操作用リモコン５０をセットした場合に、リモコン筐体５１の向きが天井クレーン１Ｄの走行レール２Ａ，２Ｂと平行（または垂直）になるように、充電器を建屋内に固定しても良い。
【０１６８】
これによって、作業の終了・中断等によって天井クレーン１Ｄの主電源を切断した場合には、操作用リモコン５０が充電器にセットされることによってリモコン筐体５１が所定の原方向に向けられた状態となり、操作用リモコン５０に設けられた主電源スイッチ、または他の場所に設けられた主電源スイッチを投入するとともに、Ｘ軸モータ２３・Ｙ軸モータ１３・Ｚ軸モータ１６を駆動させてフック７を所定の原位置に移動させることによって、リセット操作を行うことができ、天井クレーン１Ｄの主電源の切断・投入の操作を繰り返しても確実にリセット操作が行われる。
【０１６９】
上記各実施の形態においては、本発明にかかる三次元移動装置として天井クレーンの例についてのみ説明したが、本発明にかかる三次元移動装置は天井クレーンに限られるものではなく、モバイルハーバクレーン・車両搭載型クレーン・ジブクレーン等の種々のクレーン装置を始めとして、高所作業車（自走式高所作業車を含む）、さらにはラジオコントロール式の飛行機やヘリコプター等に幅広く使用することができる。
【０１７０】
また、上記各実施の形態においては、モータ駆動制御回路を巻上機内に配置した例について説明したが、モータ駆動制御回路は巻上機内に配置される場合に限られず、巻上機の近傍に筐体に入れて配置されていても良い。
【０１７１】
本発明を実施する際には、三次元移動装置のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、上記各実施の形態に限定されるものではなく、任意の形態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの昇降機としての巻上機の構造を示す図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態１の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体部分を示す斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１にかかる三次元移動装置としての天井クレーンにおける制御機構を示すブロック図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態２にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態３にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態３の変形例にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態４にかかる三次元移動装置における操作用リモコンを示す斜視図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置としての天井クレーンの全体構成を示す斜視図である。
【図１３】図１３（ａ）は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンのリモコン筐体の全体構成を示す正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態５にかかる三次元移動装置における操作用リモコンの制御の仕組みを示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１７３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 三次元移動装置（天井クレーン）
２Ａ，２Ｂ 走行レール
３Ａ，３Ｂ サドル
４ クレーンガーダ
５，２９ 昇降機（巻上機）
６ 支持ワイヤ
７ 移動体（フック）
８ 通信ケーブル
９，９Ａ，３５，４０，４０Ａ，４５，５０ 操作用リモコン
１０，３６，４１，４６，５１ リモコン筐体
１１，４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄ 操作スイッチ
１１Ａ，３８Ａ，４３Ａ，４８Ａ，５３Ａ 上昇スイッチ
１１Ｂ，３８Ｂ，４３Ｂ，４８Ｂ，５３Ｂ 下降スイッチ
１１Ｃ 第２の操作スイッチ
１２ 回転接続部
１３ 横行用モータ（Ｙ軸モータ）
１６ 巻上用モータ（Ｚ軸モータ）
３７，４２，５２ 操作スイッチ（十字キー）
４３ 上下スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、
前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、
リモコン筐体の向いている方向を検出する筐体方向判別手段、前記リモコン筐体が向けられた方向に水平に移動させるように前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータを制御する前記リモコン筐体に内蔵した操作スイッチ、前記移動体を上昇または下降させる前記リモコン筐体に内蔵した上下スイッチとを有し、前記筐体方向判別手段によって検出された前記リモコン筐体の向いている方向のデータ、前記操作スイッチ、前記上下スイッチの動作の有無データを前記モータ駆動制御回路との間で通信する操作用リモコンと
を具備することを特徴とする三次元移動装置。
【請求項２】
前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路とを接続する通信ケーブルを用いて有線通信によって行われることを特徴とする請求項１に記載の三次元移動装置。
【請求項３】
前記通信ケーブルは、撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、前記筐体方向判別手段は前記ケーブルチューブの下端に前記リモコン筐体を回転自在に接続する回転接続部内にロータリエンコーダを設けてなることを特徴とする請求項２に記載の三次元移動装置。
【請求項４】
前記ロータリエンコーダは、アブソリュートエンコーダであることを特徴とする請求項３に記載の三次元移動装置。
【請求項５】
前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は、前記操作用リモコンに設けられた発信装置と前記モータ駆動制御回路に接続された受信装置とを用いて無線通信によって行われ、前記筐体方向判別手段は前記リモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段であることを特徴とする請求項１に記載の三次元移動装置。
【請求項６】
前記無線通信は、電波通信装置によることを特徴とする請求項５に記載の三次元移動装置。
【請求項７】
前記無線通信は、光通信装置によることを特徴とする請求項５に記載の三次元移動装置。
【請求項８】
前記操作用リモコンの前記リモコン筐体を所定の原方向に向けた状態で前記移動機構の主電源を入れることによって、前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータ及び／または前記Ｚ軸モータが作動して前記移動体が所定の原位置に移動することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項９】
前記リモコン筐体の前記操作スイッチが設けられている面の反対側の面に第２の操作スイッチが設けられ、該第２の操作スイッチを押すことによって前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に移動することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項１０】
前記操作スイッチは十字キーであって、
前記十字キーの上部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に水平面内で移動し、前記十字キーの下部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に水平面内で移動し、前記十字キーの左部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度左方向に水平面内で移動し、前記十字キーの右部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度右方向に水平面内で移動することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項１１】
前記操作スイッチは二段階に押し込めるスイッチであり、強く押し込んだ場合には前記操作スイッチが押し込まれた状態で固定され、前記リモコン筐体がその後向きを変えても、前記操作スイッチが押し込まれた時点で前記リモコン筐体が向いていた方向に前記移動体が水平面内で移動し続け、前記操作スイッチを再度強く押し込むことによって前記操作スイッチが戻って前記移動体が停止することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項１２】
昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、
前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、
前記モータ駆動制御回路と通信ケーブルで接続された操作用リモコンとを具備し、
前記通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、
前記操作用リモコンは、前記通信ケーブルの下端に固定された直方体のリモコン筐体と、前記リモコン筐体の４つの側面にそれぞれ設けられた操作スイッチと、前記移動体を上昇及び下降させる上下スイッチとを有し、
前記操作スイッチのうち１つが押された場合に前記通信線を通じて前記モータ駆動制御回路に電気信号が伝達され、前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び前記Ｙ軸モータが駆動して前記移動体が前記操作スイッチが押された方向に水平面内で移動することを特徴とする三次元移動装置。
【請求項１】
昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、
前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、
リモコン筐体の向いている方向を検出する筐体方向判別手段、前記リモコン筐体が向けられた方向に水平に移動させるように前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータを制御する前記リモコン筐体に内蔵した操作スイッチ、前記移動体を上昇または下降させる前記リモコン筐体に内蔵した上下スイッチとを有し、前記筐体方向判別手段によって検出された前記リモコン筐体の向いている方向のデータ、前記操作スイッチ、前記上下スイッチの動作の有無データを前記モータ駆動制御回路との間で通信する操作用リモコンと
を具備することを特徴とする三次元移動装置。
【請求項２】
前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路とを接続する通信ケーブルを用いて有線通信によって行われることを特徴とする請求項１に記載の三次元移動装置。
【請求項３】
前記通信ケーブルは、撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、前記筐体方向判別手段は前記ケーブルチューブの下端に前記リモコン筐体を回転自在に接続する回転接続部内にロータリエンコーダを設けてなることを特徴とする請求項２に記載の三次元移動装置。
【請求項４】
前記ロータリエンコーダは、アブソリュートエンコーダであることを特徴とする請求項３に記載の三次元移動装置。
【請求項５】
前記操作用リモコンと前記モータ駆動制御回路との間の通信は、前記操作用リモコンに設けられた発信装置と前記モータ駆動制御回路に接続された受信装置とを用いて無線通信によって行われ、前記筐体方向判別手段は前記リモコン筐体に内蔵されたジャイロ手段であることを特徴とする請求項１に記載の三次元移動装置。
【請求項６】
前記無線通信は、電波通信装置によることを特徴とする請求項５に記載の三次元移動装置。
【請求項７】
前記無線通信は、光通信装置によることを特徴とする請求項５に記載の三次元移動装置。
【請求項８】
前記操作用リモコンの前記リモコン筐体を所定の原方向に向けた状態で前記移動機構の主電源を入れることによって、前記Ｘ軸モータ及び／または前記Ｙ軸モータ及び／または前記Ｚ軸モータが作動して前記移動体が所定の原位置に移動することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項９】
前記リモコン筐体の前記操作スイッチが設けられている面の反対側の面に第２の操作スイッチが設けられ、該第２の操作スイッチを押すことによって前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に移動することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項１０】
前記操作スイッチは十字キーであって、
前記十字キーの上部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に水平面内で移動し、前記十字キーの下部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向と正反対の方向に水平面内で移動し、前記十字キーの左部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度左方向に水平面内で移動し、前記十字キーの右部を押すと前記移動体が前記リモコン筐体が向けられた方向に対して９０度右方向に水平面内で移動することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項１１】
前記操作スイッチは二段階に押し込めるスイッチであり、強く押し込んだ場合には前記操作スイッチが押し込まれた状態で固定され、前記リモコン筐体がその後向きを変えても、前記操作スイッチが押し込まれた時点で前記リモコン筐体が向いていた方向に前記移動体が水平面内で移動し続け、前記操作スイッチを再度強く押し込むことによって前記操作スイッチが戻って前記移動体が停止することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の三次元移動装置。
【請求項１２】
昇降機によって移動体を上下方向に移動させるＺ軸モータ、及び水平面内で移動させるＸ軸モータ及びＹ軸モータとを具備する移動機構と、
前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、前記Ｚ軸モータを駆動し、所望の位置に前記移動体を移動させるモータ駆動制御回路と、
前記モータ駆動制御回路と通信ケーブルで接続された操作用リモコンとを具備し、
前記通信ケーブルは撓みが自在で、捩れないケーブルチューブ内に通信線を内蔵してなり、
前記操作用リモコンは、前記通信ケーブルの下端に固定された直方体のリモコン筐体と、前記リモコン筐体の４つの側面にそれぞれ設けられた操作スイッチと、前記移動体を上昇及び下降させる上下スイッチとを有し、
前記操作スイッチのうち１つが押された場合に前記通信線を通じて前記モータ駆動制御回路に電気信号が伝達され、前記モータ駆動制御回路によって前記Ｘ軸モータ及び前記Ｙ軸モータが駆動して前記移動体が前記操作スイッチが押された方向に水平面内で移動することを特徴とする三次元移動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−３９２３２（Ｐ２００７−３９２３２Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２８０２４（Ｐ２００５−２２８０２４）
【出願日】平成１７年８月５日（２００５．８．５）
【出願人】（５０５２９７９１０）有限会社ペイントスタッフ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月５日（２００５．８．５）
【出願人】（５０５２９７９１０）有限会社ペイントスタッフ (3)
【Ｆターム（参考）】
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