昇降体落下防止装置とそれを装備した昇降体落下防止装置付き作業機器
【課題】昇降体の昇降停止時に、昇降体を確実に停止させる。
【解決手段】固定係止具５と係止駒１７を備えた移動係止具６と、移動係止具を前後に移動させる駆動装置８を備え、固定係止具は縦方向に間隔をあけて形成された二以上の受歯２０を備え、係止駒は縦方向に間隔をあけて形成された二以上の係止歯２１を備える。係止駒は移動係止具の保持具に昇降可能に設けられて係止駒の係止歯が固定係止具の受歯と対向する。受歯は係止歯側に先鋭な鋸歯状であって、上面が水平状態、底面が先端側から根元側に下り傾斜である。係止歯は受歯側に先鋭な鋸歯状であって、底面が水平状態、上面が根元側から先端側に向けて下り斜面である。両歯は昇降体の昇降停止時に、移動係止具が駆動装置により固定係止具側に押されると、互いに噛み合い、係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて昇降体の落下が防止される。
【解決手段】固定係止具５と係止駒１７を備えた移動係止具６と、移動係止具を前後に移動させる駆動装置８を備え、固定係止具は縦方向に間隔をあけて形成された二以上の受歯２０を備え、係止駒は縦方向に間隔をあけて形成された二以上の係止歯２１を備える。係止駒は移動係止具の保持具に昇降可能に設けられて係止駒の係止歯が固定係止具の受歯と対向する。受歯は係止歯側に先鋭な鋸歯状であって、上面が水平状態、底面が先端側から根元側に下り傾斜である。係止歯は受歯側に先鋭な鋸歯状であって、底面が水平状態、上面が根元側から先端側に向けて下り斜面である。両歯は昇降体の昇降停止時に、移動係止具が駆動装置により固定係止具側に押されると、互いに噛み合い、係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて昇降体の落下が防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は縦長の機器本体に設けた、ワーク搭載台やロボット支持アーム等の可動体を装備する昇降体の不用意な降下（落下）を防止して安全を確保するための昇降体落下防止装置と、それを装備した昇降体落下防止装置付き作業機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本件発明者は先にロボット・ワーク等の位置決め装置を開発して特許を取得した（特許文献１参照）。その後、ワーク懸架装置（ポジショナー）を開発して特許出願した（特許文献２参照）。
【０００３】
前記特許文献１のロボット・ワーク等の位置決め装置は、縦長の機器本体にワーク搭載台とロボット用アームを昇降可能に設け、ワーク搭載台を旋回、回転、昇降等させることによりワーク搭載台に搭載されたワークの高さ、向き、角度等を調整可能とし、ロボット用アームを昇降、横移動、前後移動等させることによりそのアームに取付けた多関節溶接用ロボットの高さ、横位置、前後位置等を変えて、ワーク搭載台に搭載されたワークの所望箇所を溶接できるようにしたものである。
【０００４】
前記特許文献２のポジショナーは、縦長の機器本体にワーク搭載台を昇降可能に設け、ワーク搭載台を旋回、回転、昇降等させることによりワーク搭載台に搭載されたワークの高さ、向き、角度等を調整可能として、工場内の溶接用ロボットでワークの所望箇所を溶接できるようにしたものである。
【０００５】
前記作業機器のワーク搭載台やロボット用アームは重い（数トンもある）ため不用意に降下（落下）すると危険である。そのため安全面から昇降体落下防止装置を設けるのが望ましい。
【０００６】
昇降体落下防止装置として、従来は、昇降体にディスクブレーキを設け、機器本体に固定レールを取付け、固定レールをディスクブレーキでクランプして昇降体の不用意な落下を防止し、昇降体を昇降させるときに前記クランプを解除するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０２６７９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１７６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のディスクブレーキによる落下防止手段には次のような課題がある。
（１）ディスクブレーキの制動力は最大で１４００ｋｇｆ程度である。しかし、前記作業装置のワーク搭載台にワークを載せたときに昇降体に掛かる負荷は標準製品でも３〜１０ｔｆであるため、昇降体の落下を確実に防止することはできない。
（２）前記いずれの作業機器も、構造上、ディスクブレーキの設置が困難であり、ディスクブレーキの数が多くなるとなおさら困難である。
（３）ディスクブレーキのパッドが使用により磨耗すると、ディスクブレーキの制動力が低下して確実な落下防止が困難になる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本件発明は、本件発明者が先に開発した前記作業機器のみならず、昇降体を備えた他の作業機器にも取付け可能であり、制動力が大きく、昇降体の落下を確実に防止でき、長期間使用しても制動力の低下がなく、安全性の高い落下防止装置と、それを取付けた作業機器を提供するものである。
【００１０】
本願発明の昇降体落下防止装置は、請求項１記載のように、機器本体に、昇降体が昇降可能に装備された作業機器に取り付けて、昇降停止時の昇降体を支持して、昇降体の落下を防止する昇降体落下防止装置であり、固定係止具と、係止駒を備えた移動係止具と、駆動装置を備え、固定係止具は、縦方向に嵌合空間を設けて二以上の受歯が形成され、係止駒は、縦方向に間隔をあけて二以上の係止歯が形成され、駆動装置は、前記移動係止具を固定係止具に対して前進・後退させることができ、前記固定係止具は機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具は他方に取付け可能であり、前記係止駒は移動係止具に、昇降可能に設けられて、係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と対向し、前記受歯は、係止歯側に先鋭な鋸歯状であって、上面が水平状態であり、底面が先端側から根元側に下り傾斜であり、前記係止歯は、受歯側に先鋭な鋸歯状であって、底面が水平状態であり、上面が前記受歯の傾斜とは逆に根元側から先端側に向けて下り斜面であり、昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯の嵌合空間に進入して噛み合い、前記噛み合い時に、前記昇降可能な係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止され、昇降体の昇降時には、移動係止具が固定係止具側から後退して、係止歯と受歯の前記噛み合いが解放されて昇降体が昇降可能としてある。
【００１１】
本願発明の昇降体落下防止装置は、請求項２記載のように、前記昇降体落下防止装置において、係止駒は移動係止具に、スプリングを介して昇降可能に設けられているものとしてある。請求項３記載のように、前記昇降体落下防止装置において、係止歯は受歯よりも小さなサイズであり、受歯の嵌合空間よりも狭い間隔で設けられて、受歯の一つの嵌合空間内に二以上の係止歯が嵌入可能とすることもできる。請求項４記載のように、前記昇降体落下防止装置において、固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにすることもできる。請求項５記載のように、前記昇降体落下防止装置において、移動係止具を固定係止具側に常時押す押しバネを備え、前記押しバネは駆動装置により前記移動係止具を前進させて、前記係止歯と受歯を噛み合わせるときも、前記駆動装置により移動係止具を前進させることもできないときも、前記移動係止具を固定係止具に押して、前記移動係止具の係止駒の係止歯と受歯を互いに噛み合わせて、移動係止具を固定係止具に支持させることができる強さの押し力を備えて、前記移動係止具の係止歯を固定係止具の受歯側に押して両歯の噛み合いを確保できるようにしたものである。
【００１２】
本願発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、請求項６記載のように、機器本体と、その上下方向に昇降可能に設けられた昇降体が設けられ、昇降体にワーク搭載台、ロボット支持アーム等の可動体が装備され、可動体は旋回、回転、昇降、前後移動、横移動等によって高さ、横位置、前後位置、向き、角度等を変えることができる作業機器において、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の昇降体落下防止装置の固定係止具が機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具及び駆動装置が他方に取付けられて、固定係止具の受歯と、移動係止具の係止駒の係止歯が対向され、移動係止具は駆動装置により固定係止具に対して前進・後退可能であり、昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と噛み合い、前記噛み合い時に、前記係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止されるようにしたものである。
【００１３】
本願発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、請求項７記載のように、前記昇降体落下防止装置付き作業機器において、固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにしたものである。
【００１４】
本願発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、請求項８記載のように、前記昇降体落下防止装置付き作業機器において、移動係止具が取付けられた機器本体又は昇降体にスイッチを設け、移動係止具にスイッチ押し具を設け、移動係止具の後退時にスイッチ押し具によりスイッチがＯＮ或はＯＦＦされると昇降体の昇降がロックされ、移動係止具が固定係止具側に前進してスイッチ押し具によりスイッチが前回とは逆にＯＦＦ或はＯＮ操作されると前記ロックが解除されて昇降体が昇降可能になるロック機構を備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本件出願の昇降体落下防止装置は次のような効果がある。
（１）固定係止具の受歯と移動係止具の係止歯を噛み合わせて昇降体を支持するため、昇降体の支持が確実になって昇降体の不用意な落下を確実に防止でき、安全性が向上する。
（２）受歯も係止歯も磨耗しにくいため両者の噛み合いが不安定になることがなく、安全性が長期に亘って確保される。
（３）新設の作業機器に装備可能であるのは勿論のこと、既存の作業機器にも装備可能である。
（４）移動係止具に設けたスライド軸を案内体で案内して移動係止具を前後移動させれば移動係止具の前後移動が安定する。このため移動係止具の係止歯と固定係止具の受歯の噛み合いが確実になり、昇降体の不用意な落下をより一層確実に防止できる。
【００１６】
本件出願の昇降体落下防止装置は、押しバネにより移動係止具を固定係止具側に常時押して、移動係止具の係止歯を固定係止具の受歯と噛み合わせて昇降体を支持させることもできるようにしたので、係止歯と受歯の噛み合いは駆動装置による押しと押しバネによる押しの二重の押しで確保されることになり、駆動装置による押しができない緊急事態が発生しても昇降体の不用意な落下を確実に防止することができる安全性の高い昇降体落下防止装置となる。
【００１７】
本件出願の昇降体落下防止装置付き作業機器は、昇降体を備えた作業機器に前記昇降体落下防止装置が装備されているので次のような効果がある。
（１）昇降体の不用意な落下が確実に防止されるため、安全性の高い作業機器となり、組立て、溶接、修理、点検等の各種作業を安心して行うことができる。
（２）昇降体落下防止装置の構成が簡潔で小型であるため、作業機器に装備し易く、装備しても前記各種作業の邪魔にならない。
（３）移動係止具が取付けられた機器本体又は昇降体に案内体を取付け、移動係止具のスライド軸が案内体にガイドされて前後移動するようにすれば、移動係止具の前後移動がスムースになり、受歯と係止歯の噛み合いがスムースになるため、両歯の摩耗が少なく、係止が確実になり、昇降体の不用意な落下が確実に防止され、安全性の高い作業機器となり、組立て、溶接、修理、点検等の各種作業を安心して行うことができる。
【００１８】
本件出願の昇降体落下防止装置付き作業機器は、スイッチ及びスイッチ操作具を設け、スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって昇降体の昇降をロックし、又はロックを解除して昇降体を昇降可能とするロック機構を備えるので、上記各効果に加えて次のような効果がある。
（１）ロック機構によって昇降体の昇降を確実にロックできるため、昇降体の不用意な落下がより確実に防止され、安全性の高い作業機器となり、組立て、溶接、修理、点検等の各種作業を安心して行うことができる。
（２）スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって、昇降体が昇降可能か、ロックされているかを即座に判断できるため、作業中に作業員等が、昇降体の状態を即座に把握することができ、作業の安全性の向上に資する。
【００１９】
本件出願の昇降体落下防止装置付き作業機器は、前記昇降体落下防止装置における押しバネを作業機器の移動係止具に設けたので、係止歯と受歯の噛み合いが駆動装置による押しと押しバネによる押しの二重の押しで確保されることになり、駆動装置による押しができない緊急事態が発生しても昇降体の不用意な落下を確実に防止することができ、安全性の高い作業機器となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の昇降体落下防止装置とそれを備える作業機器の実施形態の一例を示す斜視図。
【図２】図１に示す昇降体落下防止装置が昇降体の支持を解除した状態を示す正面説明図。
【図３】図１に示す昇降体落下防止装置が昇降体を支持した状態を示す正面説明図。
【図４】図１に示す昇降体落下防止装置を示す部分拡大斜視図。
【図５】本発明の作業機器の実施形態の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（昇降体落下防止装置の実施形態１）
本発明の昇降体落下防止装置（以下「落下防止装置」と記す。）の実施形態の一例を図１〜図４に基づいて説明する。この落下防止装置１は図１に示すように縦長の機器本体２に昇降体３を昇降可能に設けた作業機器４に装備して、昇降体３の不用意な落下を防止するものである。
【００２２】
この落下防止装置１は図２に示すように、金属製の縦長の固定係止具５と金属製の移動係止具６と、移動係止具６を固定係止具５側に前後移動させる駆動装置８を備えている。
【００２３】
前記固定係止具５は昇降体３の昇降範囲よりも長くして、昇降体３が昇降範囲内のどの位置に停止しても昇降体３を係止して落下防止できるようにしてある。固定係止具５の前面縦方向には図２に示すように多数の受歯２０が所定間隔（嵌合空間）で形成されている。夫々の受歯２０は鋸歯状であり、移動係止具６側に尖鋭になっており、上面が水平面、底面が先端から奥に向けて下り傾斜面に形成されている。
【００２４】
前記移動係止具６は図２に示すように金属製の逆Ｌ字状の保持具７と、保持具７の前面７ｂに配置されて保持具７に吊下げられた金属製の係止駒１７と、保持具７を支持すると共にガイドする二つの案内体１０とで構成されている。保持具７の縦板の背面には二本の丸棒状のスライド軸９が突設されており、夫々のスライド軸９が案内体１０を貫通して案内体１０に支持されると共に横（図２、図３の左右）にスライド可能として固定係止具５に対して前進・後退できるようにしてある。案内体１０は前後移動するスライド軸９をガイドすると同時に負荷を支持するためのものである。
【００２５】
前記係止駒１７は固定係止具５と対向しており、前面縦方向に多数の係止歯２１が一定間隔で形成されている。夫々の係止歯２１も鋸歯状であり、固定係止具５側に尖鋭になっており、その上面は前記受歯２０の傾斜とは逆に奥から先端側に向けて下り斜面に、底面が水平面となっており、受歯２０の下斜面と係止歯２１の上斜面の斜面角度は逆向きの同じ角度としてある。また、係止歯２１の間隔は前記受歯２０の間隔の半分にして、図３に示すように受歯２０と係止歯２１とが噛み合うときに上下の受歯２０の間に係止歯２１が二本ずつ嵌入して噛み合うようにしてあり、これにより受歯２０と係止歯２１との係止が確実になるようにしてある。
【００２６】
係止駒１７の上面には吊ボルト１１が上方に向けて突設されており、その吊ボルト１１が前記保持具７の上横部７ａを下から上に貫通し、スプリング１２を挟んで二重ナット１３で止めて吊り下げてある。この場合、上横部７ａの底面と係止駒１７の上面との間にクリアランス（空間）１４が形成される。また、保持具７の前面７ｂと係止駒１７の背面１７ａのいずれかに板状の摺動金具２３を固定して、前記前面７ｂと背面１７ａの摩擦抵抗を小さくして係止駒１７がスムースに昇降できるようにしてある。この摺動金具２３には含油メタルとか滑り特性の良い他の金属等を使用することができる。
【００２７】
前記駆動装置８には油圧シリンダが使用されており、それが前記保持具７の背面に配置され、そのピストンロッド２２が保持具７の背面であって上下二本のスライド軸９の間に連結固定され、ピストンロッド２２を突出させると保持具７及び係止駒１７が固定係止具５側に前進して、係止駒１７の係止歯２１が固定係止具５の受歯２０と噛み合い、ピストンロッド２２を引き戻すと保持具７及び係止駒１７が後退して両歯の噛み合いが解放されるようにしてある。前記駆動装置８の作動は同装置の油圧ユニット及び電気回路（いずれも図示されていない）によって制御される。前記油圧ユニットはシングル電磁弁を備えたものでもダブル電磁弁を備えたものでもよい。
【００２８】
図２〜図４に示すように駆動装置８のピストンロッド２２の外周には押しバネ２５が配置されている。押しバネ２５は移動係止具６を固定係止具５側に常時押しており、その押し力は、移動係止具６の係止歯２１を固定係止具５の受歯２０に噛み合わせて、移動係止具６が装備されている昇降体３を固定係止具５に係止して支持できる強さにしてある。これにより、電気回路の異常発生（例えば、停電）、油圧ユニットの異常発生（例えば油圧ホースの油漏れ）、制御盤の操作による昇降体３の緊急停止といった緊急事態発生によって油圧ユニットの電磁バルブがＯＦＦとなり、前記ピストンロッド２２が自由に前後移動可能なフリー状態（ピストンロッド２２で強制的に押すことができない状態）になると、直ちに（同時に）、押しバネ２５がその押し力で移動係止具６を固定係止具５側に押して、移動係止具６の係止歯２１を固定係止具５の受歯２０に噛み合わせ、更に、固定係止具５に噛み合わされた係止駒１７の上面が保持具７の上横部７ａを係止して、昇降体３の不用意な落下を防止することができるようにしてある。
【００２９】
前記受歯２０と係止歯２１の噛み合い時には受歯２０の下斜面と係止歯２１の上斜面とが接触して係止駒１７がそれら斜面の傾斜分だけ押し下げられて両歯２０、２１がスムースに噛み合うようにしてある。この押し下げにより前記スプリング１２が圧縮されて両歯２０、２１に無理が掛からないようにしてある。また、前記噛み合い時に受歯２０の下水平面と係止歯２１の上水平面とが接触して両歯２０、２１の係止が確実になり、噛み合いが外れないようにしてある。また、前記後退時には両歯２０、２１の噛み合いが外れて昇降体３が昇降できるようにしてある。
【００３０】
前記保持具７の横向き上部にはスイッチ押し具１６が固定されており、スイッチ押し具１６は前記のように保持具７が後退するとスイッチ押し具１６の後方に配置されるスイッチ１５を押してＯＮ或はＯＦＦとし、前記のように保持具７が前進するとスイッチ１５から離れてスイッチ１５が前回とは逆にＯＦＦ或はＯＮに戻るようにしてある。スイッチ１５は保持具７が前進してスイッチ押し具１６による押しが解放され、係止駒１７の係止歯２１が固定係止具５の受歯２０と噛み合って昇降体３が支持（落下防止）されると昇降体３が昇降しないように昇降体用昇降機構をロックし、保持具７が後退して前記両歯２０、２１の噛み合いが解放されて昇降体３が昇降できるようになるとスイッチ押し具１６により押されて前記ロックを解除し、昇降体用昇降機構により昇降体３を昇降させることができるようにするロック機構を構成するものである。スイッチ１５には、リミットスイッチ、磁石式のリードスイッチや近接スイッチ等を使用することもできる。
【００３１】
（昇降体落下防止装置の実施形態２）
前記固定係止具５の受歯２０及び係止駒１７の係止歯２１は互いに噛み合い可能であれば任意の形状、大きさ、歯数、傾斜角等とすることができる。前記駆動装置８には油圧シリンダ以外のもの、例えば、エアーシリンダ等を使用することもできる。スライド軸９の本数も三本以上としたり、駆動装置８の設置台数を二台以上としたりすることもできる。
【００３２】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態１）
前記実施形態に記載の昇降体落下防止装置は図１、図４に示すように作業機器４に装備することができる。一例として図１に示す作業機器４は縦長の機器本体２に昇降体３が昇降自在に設けられている。機器本体２は縦長箱状であり、平面略コ字状に形成された台座４０の上に立設されており、その両側面に縦長の昇降ガイド４１が上下方向に設けられている。
【００３３】
前記ワーク支持用の昇降体３は旋回盤３０の先方にワーク支持アーム３１が突設され、その先端にワーク搭載用の回転盤３２が設けられ、旋回盤３０が図示されていない昇降駆動機構により機器本体の昇降ガイド４１に沿って昇降するとワーク支持アーム３１も昇降し、旋回盤３０の旋回によりワーク支持アーム３１も旋回し、ワーク搭載用の回転盤３２が回転することによりそれに搭載されたワークが回転して、ワークの高さ、向き、角度が変わるようにしてある。
【００３４】
機器本体２の上部には、横長台３４が横向きに備えられ、その横長台３４の前面には、左右方向に往復スライド可能に左右スライド体３５が取付けられている。左右スライド体３５の前面には、ロボット支持アーム３６が前方に突出して取付けられている。ロボット支持アーム３６の内部には前後スライド体３７が設けられ、この前後スライド体３７の下面には多関節型アーク溶接ロボット（以下「ロボット」と記す。）３８が下向きに取付けられている。従って、前記ロボット支持アーム３６は横長台３４に沿って横（図１の左右）に走行でき、ロボット３８がロボット支持アーム３６に沿って前後に移動して、ロボット３８を前後左右に移動して、ワーク搭載用の回転盤３２の上に搭載されたワークの所望箇所を前記ロボット３８で溶接できるようにしてある。
【００３５】
本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、前記作業機器４の機器本体２の側面に前記昇降体落下防止装置の固定係止具５を固定し、昇降体３の側面に前記昇降体落下防止装置１の移動係止具６を構成する保持具７と係止駒１７と案内体１０、及び駆動装置８、スイッチ１５を図３に示す位置関係で取付けて、保持具７が案内体１０にガイドされて固定係止具５側に前後移動させることが出来、それにより係止駒１７も前後移動するようにしてある。
【００３６】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の使用例１）
図１〜図４に示す作業機器４の昇降体３は落下防止装置１が無くとも所定位置に停止し、必要時にのみ昇降させることができるものであり、停止時に不用意に落下するものではないが、落下防止装置を装備することによって昇降体３を支持してその落下を確実に防止し、必要に応じて支持を解除して昇降体３を昇降可能にすることができる。その係止と係止解除は次のようにして行うことができる。
（１）昇降体３の停止時には図３、図４に示すように、落下防止装置１の保持具７及び係止駒１７が駆動装置８により固定係止具５側に前進させられ、受歯２０と係止歯２１が噛み合って昇降体３が支持されその落下が防止される。前記噛み合い時には係止歯２１の上斜面が受歯２０の下斜面に沿って噛み合いが進行し、進行に伴って、スプリング１２で引き上げられている係止歯２１の上斜面が受歯２０の下斜面で強制的に押し下げられて係止歯２１の下水平面が受歯２０の上水平面に押し付けられ、係止歯２１と受歯２０の間に隙間の無い確実な噛み合いとなって両歯の係止が確実になり、昇降体３が支持されその落下が確実に防止される。このとき、スプリング１２が圧縮される。また、スイッチ押し具１６がスイッチ１５から離れてスイッチ１５がＯＮとなり、前記ロック機構が作動して、制御盤を操作しても昇降体３が昇降できないロック状態になる。このとき、駆動装置８のピストンロッド２２に備えられた押しバネ２５によっても保持具７及び係止駒１７が押されているため、昇降体３の支持は駆動装置８による押しと押しバネ２５による押しの二重の押しで確保された状態となる。
（２）昇降体３を上昇或は降下させるには駆動装置８を作動させて、図２に示すように保持具７及び係止駒１７を後退させることにより受歯２０と係止歯２１の噛み合いを解放して昇降体３の支持を解除する。噛み合いが解除されると先に圧縮されたスプリング１２の復元力で移動係止具６が引き上げられる。前記のように保持具７及び係止駒１７が後退するとスイッチ押し具１６も後退してスイッチ１５が押され、スイッチ１５がＯＦＦとなって前記ロックが解除され、制御盤の操作により昇降体３を昇降操作できるフリーの状態になる。前記押しバネ２５は保持具７及び係止駒１７の後退に伴って圧縮される。この状態で制御盤を操作して昇降体３を上昇或は降下させ、所望位置で停止させることができる。
（３）前記停止状態で駆動装置８を操作して保持具７及び係止駒１７を固定係止具５側に前進させると受歯２０と係止歯２１が前記のように噛み合って昇降体３が支持されてその落下が再度防止される。同時にスイッチ１５の押しが解放されてスイッチ１５がＯＮとなりロック状態に自動復帰する。このとき、駆動装置８のピストンロッド２２に備えられた押しバネ２５によっても保持具７及び係止駒１７が押されているため、昇降体３の支持は駆動装置８による押しと押しバネ２５による押しの二重の押しで確保された状態となる。
（４）前記（１）〜（３）の操作の繰り返しにより昇降体３の昇降操作、所望位置への停止、停止時の受歯２０と係止歯２１の噛み合いによる昇降体３の支持及びロック、ロック解除と再度の昇降操作を随時行なうことができる。
【００３７】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の使用例２）
図２〜図４に示すように押しバネ２５を備えた作業機器では、昇降体３の昇降中に電気回路や油圧ユニットの異常発生（例えば停電や油圧ホースの油漏れ）、制御盤の操作による昇降体３の緊急停止といった緊急事態発生のため、駆動装置８により移動係止具６を固定係止具５側に押すことができなくなっても、自動的に押しバネ２５がその押し力によって移動係止具６を固定係止具５側に前進させる方向に押して受歯２０と係止歯２１を噛み合わせ、更に、固定係止具５に噛み合わされた係止駒１７の上面が保持具７の上横部７ａを係止して昇降体３を支持して、昇降体３の落下を防止する（図３、図４参照）。
【００３８】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の使用例３）
図２〜図４に示す押しバネ２５を備えない作業機器では、受歯２０と係止歯２１が噛み合って昇降体３が支持されているときに、前記緊急事態が発生すると、駆動装置８による移動係止具６の押し付けが解放されるため、場合によっては受歯２０と係止歯２１の噛み合いが外れて昇降体３の係止が外れ、昇降体３が不用意に落下する危険性があるが、図２〜図４に示す押しバネ２５を備えた作業機器４では前記解放時に移動係止具６が押しバネの押し力で強制的に押されて受歯２０と係止歯２１の噛み合いが保持され、更に、固定係止具５に噛み合わされた係止駒１７の上面が保持具７の上横部７ａを係止するため昇降体３が不用意に落下することは無い。
【００３９】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態２）
本発明の落下防止装置は図５に示す作業機器（ポジショナー）に同図に示すように装備することもできる。図５に示す作業機器４は縦長の機器本体２にワーク支持用の昇降体３が昇降自在に設けられている。機器本体２は縦長箱状であり、平面略コ字状に形成された台座４０の上に立設されており、その両側面に縦長の昇降ガイド４１が上下方向に設けられている。図５に示す作業機器４は、機器本体２に横長台３４、左右スライド体３５、ロボット支持アーム３６、前後スライド体３７、ロボット３８を備えず、また、回転盤３２がリング状に形成され、回転盤３２の下側からも溶接等の作業が可能としてあるものである。
【００４０】
前記ワーク支持用の昇降体３は旋回盤３０の先方にワーク支持アーム３１が突設され、その先端にワーク搭載用の回転盤３２が設けられており、旋回盤３０が図示されていない昇降駆動機構により機器本体２の昇降ガイド４１に沿って昇降するとワーク支持アーム３１が昇降し、旋回盤３０が旋回するとワーク支持アーム３１が旋回し、ワーク搭載用の回転盤３２が回転するとそれに搭載されたワークが回転してワークの高さ、向き、角度が変わるようにしてある。
【００４１】
図５の昇降体落下防止装置付き作業機器は、図５の作業機器４の機器本体２の側面に前記落下防止装置の固定受具５を固定し、昇降体３の側面に前記昇降体落下防止装置の保持具７、係止駒１７、駆動装置８、案内体１０、スイッチ１５を図３に示す位置関係で取付けて、図１の駆動装置８により保持具７及び係止駒１７を固定係止具５側に前後移動させることが出来、それにより昇降体落下防止装置付き作業機器と同様に作動して、昇降体３の支持、支持解除ができるようにしてある。
【００４２】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態３）
前記昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態１、２では固定係止具５を機器本体２に、保持具７、係止駒１７、駆動装置８、案内体１０、スイッチ１５を昇降体３に取付けてあるが、本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器ではそれとは逆に、固定係止具５を昇降体３に、保持具７、係止駒１７、駆動装置８、案内体１０、スイッチ１５を機器本体２に取り付けることもできる。
【００４３】
（昇降体落下防止装置付き作業機器のその他の実施形態）
本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器では、図１の作業機器４のように機器本体２に、ワーク搭載用の昇降体３が一つのみ備えられたものに限られず、機器本体２に、ワーク搭載用、ロボット支持アーム取り付け用等、二以上の昇降体３が夫々昇降可能に備えられている場合であっても、そのいずれにも落下防止装置を装備することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は前記実施形態の作業機器に限らず、機器本体に昇降体を昇降可能に設けた作業機器であって、本発明の落下防止装置を装備可能なものであれば、どのような構造、機能、形態等の作業機器にも応用することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 落下防止装置
２ 機器本体
３ 昇降体
４ 作業機器
５ 固定係止具
６ 移動係止具
７ 保持具
８ 駆動装置
９ 支持体
１０ 案内体
１４ クリアランス
１５ スイッチ
１６ スイッチ押し具
１７ 係止駒
２０ 受歯
２１ 係止歯
２３ 摺動金具
２５ 押しバネ
３０ 旋回盤
３１ ワーク支持アーム
３２ 回転盤
３４ 横長台
３５ 左右スライド体
３６ ロボット支持アーム
３７ 前後スライド体
３８ ロボット
４０ 台座
４１ 昇降ガイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は縦長の機器本体に設けた、ワーク搭載台やロボット支持アーム等の可動体を装備する昇降体の不用意な降下（落下）を防止して安全を確保するための昇降体落下防止装置と、それを装備した昇降体落下防止装置付き作業機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本件発明者は先にロボット・ワーク等の位置決め装置を開発して特許を取得した（特許文献１参照）。その後、ワーク懸架装置（ポジショナー）を開発して特許出願した（特許文献２参照）。
【０００３】
前記特許文献１のロボット・ワーク等の位置決め装置は、縦長の機器本体にワーク搭載台とロボット用アームを昇降可能に設け、ワーク搭載台を旋回、回転、昇降等させることによりワーク搭載台に搭載されたワークの高さ、向き、角度等を調整可能とし、ロボット用アームを昇降、横移動、前後移動等させることによりそのアームに取付けた多関節溶接用ロボットの高さ、横位置、前後位置等を変えて、ワーク搭載台に搭載されたワークの所望箇所を溶接できるようにしたものである。
【０００４】
前記特許文献２のポジショナーは、縦長の機器本体にワーク搭載台を昇降可能に設け、ワーク搭載台を旋回、回転、昇降等させることによりワーク搭載台に搭載されたワークの高さ、向き、角度等を調整可能として、工場内の溶接用ロボットでワークの所望箇所を溶接できるようにしたものである。
【０００５】
前記作業機器のワーク搭載台やロボット用アームは重い（数トンもある）ため不用意に降下（落下）すると危険である。そのため安全面から昇降体落下防止装置を設けるのが望ましい。
【０００６】
昇降体落下防止装置として、従来は、昇降体にディスクブレーキを設け、機器本体に固定レールを取付け、固定レールをディスクブレーキでクランプして昇降体の不用意な落下を防止し、昇降体を昇降させるときに前記クランプを解除するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３０２６７９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１７６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のディスクブレーキによる落下防止手段には次のような課題がある。
（１）ディスクブレーキの制動力は最大で１４００ｋｇｆ程度である。しかし、前記作業装置のワーク搭載台にワークを載せたときに昇降体に掛かる負荷は標準製品でも３〜１０ｔｆであるため、昇降体の落下を確実に防止することはできない。
（２）前記いずれの作業機器も、構造上、ディスクブレーキの設置が困難であり、ディスクブレーキの数が多くなるとなおさら困難である。
（３）ディスクブレーキのパッドが使用により磨耗すると、ディスクブレーキの制動力が低下して確実な落下防止が困難になる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本件発明は、本件発明者が先に開発した前記作業機器のみならず、昇降体を備えた他の作業機器にも取付け可能であり、制動力が大きく、昇降体の落下を確実に防止でき、長期間使用しても制動力の低下がなく、安全性の高い落下防止装置と、それを取付けた作業機器を提供するものである。
【００１０】
本願発明の昇降体落下防止装置は、請求項１記載のように、機器本体に、昇降体が昇降可能に装備された作業機器に取り付けて、昇降停止時の昇降体を支持して、昇降体の落下を防止する昇降体落下防止装置であり、固定係止具と、係止駒を備えた移動係止具と、駆動装置を備え、固定係止具は、縦方向に嵌合空間を設けて二以上の受歯が形成され、係止駒は、縦方向に間隔をあけて二以上の係止歯が形成され、駆動装置は、前記移動係止具を固定係止具に対して前進・後退させることができ、前記固定係止具は機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具は他方に取付け可能であり、前記係止駒は移動係止具に、昇降可能に設けられて、係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と対向し、前記受歯は、係止歯側に先鋭な鋸歯状であって、上面が水平状態であり、底面が先端側から根元側に下り傾斜であり、前記係止歯は、受歯側に先鋭な鋸歯状であって、底面が水平状態であり、上面が前記受歯の傾斜とは逆に根元側から先端側に向けて下り斜面であり、昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯の嵌合空間に進入して噛み合い、前記噛み合い時に、前記昇降可能な係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止され、昇降体の昇降時には、移動係止具が固定係止具側から後退して、係止歯と受歯の前記噛み合いが解放されて昇降体が昇降可能としてある。
【００１１】
本願発明の昇降体落下防止装置は、請求項２記載のように、前記昇降体落下防止装置において、係止駒は移動係止具に、スプリングを介して昇降可能に設けられているものとしてある。請求項３記載のように、前記昇降体落下防止装置において、係止歯は受歯よりも小さなサイズであり、受歯の嵌合空間よりも狭い間隔で設けられて、受歯の一つの嵌合空間内に二以上の係止歯が嵌入可能とすることもできる。請求項４記載のように、前記昇降体落下防止装置において、固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにすることもできる。請求項５記載のように、前記昇降体落下防止装置において、移動係止具を固定係止具側に常時押す押しバネを備え、前記押しバネは駆動装置により前記移動係止具を前進させて、前記係止歯と受歯を噛み合わせるときも、前記駆動装置により移動係止具を前進させることもできないときも、前記移動係止具を固定係止具に押して、前記移動係止具の係止駒の係止歯と受歯を互いに噛み合わせて、移動係止具を固定係止具に支持させることができる強さの押し力を備えて、前記移動係止具の係止歯を固定係止具の受歯側に押して両歯の噛み合いを確保できるようにしたものである。
【００１２】
本願発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、請求項６記載のように、機器本体と、その上下方向に昇降可能に設けられた昇降体が設けられ、昇降体にワーク搭載台、ロボット支持アーム等の可動体が装備され、可動体は旋回、回転、昇降、前後移動、横移動等によって高さ、横位置、前後位置、向き、角度等を変えることができる作業機器において、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の昇降体落下防止装置の固定係止具が機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具及び駆動装置が他方に取付けられて、固定係止具の受歯と、移動係止具の係止駒の係止歯が対向され、移動係止具は駆動装置により固定係止具に対して前進・後退可能であり、昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と噛み合い、前記噛み合い時に、前記係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止されるようにしたものである。
【００１３】
本願発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、請求項７記載のように、前記昇降体落下防止装置付き作業機器において、固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにしたものである。
【００１４】
本願発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、請求項８記載のように、前記昇降体落下防止装置付き作業機器において、移動係止具が取付けられた機器本体又は昇降体にスイッチを設け、移動係止具にスイッチ押し具を設け、移動係止具の後退時にスイッチ押し具によりスイッチがＯＮ或はＯＦＦされると昇降体の昇降がロックされ、移動係止具が固定係止具側に前進してスイッチ押し具によりスイッチが前回とは逆にＯＦＦ或はＯＮ操作されると前記ロックが解除されて昇降体が昇降可能になるロック機構を備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本件出願の昇降体落下防止装置は次のような効果がある。
（１）固定係止具の受歯と移動係止具の係止歯を噛み合わせて昇降体を支持するため、昇降体の支持が確実になって昇降体の不用意な落下を確実に防止でき、安全性が向上する。
（２）受歯も係止歯も磨耗しにくいため両者の噛み合いが不安定になることがなく、安全性が長期に亘って確保される。
（３）新設の作業機器に装備可能であるのは勿論のこと、既存の作業機器にも装備可能である。
（４）移動係止具に設けたスライド軸を案内体で案内して移動係止具を前後移動させれば移動係止具の前後移動が安定する。このため移動係止具の係止歯と固定係止具の受歯の噛み合いが確実になり、昇降体の不用意な落下をより一層確実に防止できる。
【００１６】
本件出願の昇降体落下防止装置は、押しバネにより移動係止具を固定係止具側に常時押して、移動係止具の係止歯を固定係止具の受歯と噛み合わせて昇降体を支持させることもできるようにしたので、係止歯と受歯の噛み合いは駆動装置による押しと押しバネによる押しの二重の押しで確保されることになり、駆動装置による押しができない緊急事態が発生しても昇降体の不用意な落下を確実に防止することができる安全性の高い昇降体落下防止装置となる。
【００１７】
本件出願の昇降体落下防止装置付き作業機器は、昇降体を備えた作業機器に前記昇降体落下防止装置が装備されているので次のような効果がある。
（１）昇降体の不用意な落下が確実に防止されるため、安全性の高い作業機器となり、組立て、溶接、修理、点検等の各種作業を安心して行うことができる。
（２）昇降体落下防止装置の構成が簡潔で小型であるため、作業機器に装備し易く、装備しても前記各種作業の邪魔にならない。
（３）移動係止具が取付けられた機器本体又は昇降体に案内体を取付け、移動係止具のスライド軸が案内体にガイドされて前後移動するようにすれば、移動係止具の前後移動がスムースになり、受歯と係止歯の噛み合いがスムースになるため、両歯の摩耗が少なく、係止が確実になり、昇降体の不用意な落下が確実に防止され、安全性の高い作業機器となり、組立て、溶接、修理、点検等の各種作業を安心して行うことができる。
【００１８】
本件出願の昇降体落下防止装置付き作業機器は、スイッチ及びスイッチ操作具を設け、スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって昇降体の昇降をロックし、又はロックを解除して昇降体を昇降可能とするロック機構を備えるので、上記各効果に加えて次のような効果がある。
（１）ロック機構によって昇降体の昇降を確実にロックできるため、昇降体の不用意な落下がより確実に防止され、安全性の高い作業機器となり、組立て、溶接、修理、点検等の各種作業を安心して行うことができる。
（２）スイッチのＯＮ／ＯＦＦによって、昇降体が昇降可能か、ロックされているかを即座に判断できるため、作業中に作業員等が、昇降体の状態を即座に把握することができ、作業の安全性の向上に資する。
【００１９】
本件出願の昇降体落下防止装置付き作業機器は、前記昇降体落下防止装置における押しバネを作業機器の移動係止具に設けたので、係止歯と受歯の噛み合いが駆動装置による押しと押しバネによる押しの二重の押しで確保されることになり、駆動装置による押しができない緊急事態が発生しても昇降体の不用意な落下を確実に防止することができ、安全性の高い作業機器となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の昇降体落下防止装置とそれを備える作業機器の実施形態の一例を示す斜視図。
【図２】図１に示す昇降体落下防止装置が昇降体の支持を解除した状態を示す正面説明図。
【図３】図１に示す昇降体落下防止装置が昇降体を支持した状態を示す正面説明図。
【図４】図１に示す昇降体落下防止装置を示す部分拡大斜視図。
【図５】本発明の作業機器の実施形態の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（昇降体落下防止装置の実施形態１）
本発明の昇降体落下防止装置（以下「落下防止装置」と記す。）の実施形態の一例を図１〜図４に基づいて説明する。この落下防止装置１は図１に示すように縦長の機器本体２に昇降体３を昇降可能に設けた作業機器４に装備して、昇降体３の不用意な落下を防止するものである。
【００２２】
この落下防止装置１は図２に示すように、金属製の縦長の固定係止具５と金属製の移動係止具６と、移動係止具６を固定係止具５側に前後移動させる駆動装置８を備えている。
【００２３】
前記固定係止具５は昇降体３の昇降範囲よりも長くして、昇降体３が昇降範囲内のどの位置に停止しても昇降体３を係止して落下防止できるようにしてある。固定係止具５の前面縦方向には図２に示すように多数の受歯２０が所定間隔（嵌合空間）で形成されている。夫々の受歯２０は鋸歯状であり、移動係止具６側に尖鋭になっており、上面が水平面、底面が先端から奥に向けて下り傾斜面に形成されている。
【００２４】
前記移動係止具６は図２に示すように金属製の逆Ｌ字状の保持具７と、保持具７の前面７ｂに配置されて保持具７に吊下げられた金属製の係止駒１７と、保持具７を支持すると共にガイドする二つの案内体１０とで構成されている。保持具７の縦板の背面には二本の丸棒状のスライド軸９が突設されており、夫々のスライド軸９が案内体１０を貫通して案内体１０に支持されると共に横（図２、図３の左右）にスライド可能として固定係止具５に対して前進・後退できるようにしてある。案内体１０は前後移動するスライド軸９をガイドすると同時に負荷を支持するためのものである。
【００２５】
前記係止駒１７は固定係止具５と対向しており、前面縦方向に多数の係止歯２１が一定間隔で形成されている。夫々の係止歯２１も鋸歯状であり、固定係止具５側に尖鋭になっており、その上面は前記受歯２０の傾斜とは逆に奥から先端側に向けて下り斜面に、底面が水平面となっており、受歯２０の下斜面と係止歯２１の上斜面の斜面角度は逆向きの同じ角度としてある。また、係止歯２１の間隔は前記受歯２０の間隔の半分にして、図３に示すように受歯２０と係止歯２１とが噛み合うときに上下の受歯２０の間に係止歯２１が二本ずつ嵌入して噛み合うようにしてあり、これにより受歯２０と係止歯２１との係止が確実になるようにしてある。
【００２６】
係止駒１７の上面には吊ボルト１１が上方に向けて突設されており、その吊ボルト１１が前記保持具７の上横部７ａを下から上に貫通し、スプリング１２を挟んで二重ナット１３で止めて吊り下げてある。この場合、上横部７ａの底面と係止駒１７の上面との間にクリアランス（空間）１４が形成される。また、保持具７の前面７ｂと係止駒１７の背面１７ａのいずれかに板状の摺動金具２３を固定して、前記前面７ｂと背面１７ａの摩擦抵抗を小さくして係止駒１７がスムースに昇降できるようにしてある。この摺動金具２３には含油メタルとか滑り特性の良い他の金属等を使用することができる。
【００２７】
前記駆動装置８には油圧シリンダが使用されており、それが前記保持具７の背面に配置され、そのピストンロッド２２が保持具７の背面であって上下二本のスライド軸９の間に連結固定され、ピストンロッド２２を突出させると保持具７及び係止駒１７が固定係止具５側に前進して、係止駒１７の係止歯２１が固定係止具５の受歯２０と噛み合い、ピストンロッド２２を引き戻すと保持具７及び係止駒１７が後退して両歯の噛み合いが解放されるようにしてある。前記駆動装置８の作動は同装置の油圧ユニット及び電気回路（いずれも図示されていない）によって制御される。前記油圧ユニットはシングル電磁弁を備えたものでもダブル電磁弁を備えたものでもよい。
【００２８】
図２〜図４に示すように駆動装置８のピストンロッド２２の外周には押しバネ２５が配置されている。押しバネ２５は移動係止具６を固定係止具５側に常時押しており、その押し力は、移動係止具６の係止歯２１を固定係止具５の受歯２０に噛み合わせて、移動係止具６が装備されている昇降体３を固定係止具５に係止して支持できる強さにしてある。これにより、電気回路の異常発生（例えば、停電）、油圧ユニットの異常発生（例えば油圧ホースの油漏れ）、制御盤の操作による昇降体３の緊急停止といった緊急事態発生によって油圧ユニットの電磁バルブがＯＦＦとなり、前記ピストンロッド２２が自由に前後移動可能なフリー状態（ピストンロッド２２で強制的に押すことができない状態）になると、直ちに（同時に）、押しバネ２５がその押し力で移動係止具６を固定係止具５側に押して、移動係止具６の係止歯２１を固定係止具５の受歯２０に噛み合わせ、更に、固定係止具５に噛み合わされた係止駒１７の上面が保持具７の上横部７ａを係止して、昇降体３の不用意な落下を防止することができるようにしてある。
【００２９】
前記受歯２０と係止歯２１の噛み合い時には受歯２０の下斜面と係止歯２１の上斜面とが接触して係止駒１７がそれら斜面の傾斜分だけ押し下げられて両歯２０、２１がスムースに噛み合うようにしてある。この押し下げにより前記スプリング１２が圧縮されて両歯２０、２１に無理が掛からないようにしてある。また、前記噛み合い時に受歯２０の下水平面と係止歯２１の上水平面とが接触して両歯２０、２１の係止が確実になり、噛み合いが外れないようにしてある。また、前記後退時には両歯２０、２１の噛み合いが外れて昇降体３が昇降できるようにしてある。
【００３０】
前記保持具７の横向き上部にはスイッチ押し具１６が固定されており、スイッチ押し具１６は前記のように保持具７が後退するとスイッチ押し具１６の後方に配置されるスイッチ１５を押してＯＮ或はＯＦＦとし、前記のように保持具７が前進するとスイッチ１５から離れてスイッチ１５が前回とは逆にＯＦＦ或はＯＮに戻るようにしてある。スイッチ１５は保持具７が前進してスイッチ押し具１６による押しが解放され、係止駒１７の係止歯２１が固定係止具５の受歯２０と噛み合って昇降体３が支持（落下防止）されると昇降体３が昇降しないように昇降体用昇降機構をロックし、保持具７が後退して前記両歯２０、２１の噛み合いが解放されて昇降体３が昇降できるようになるとスイッチ押し具１６により押されて前記ロックを解除し、昇降体用昇降機構により昇降体３を昇降させることができるようにするロック機構を構成するものである。スイッチ１５には、リミットスイッチ、磁石式のリードスイッチや近接スイッチ等を使用することもできる。
【００３１】
（昇降体落下防止装置の実施形態２）
前記固定係止具５の受歯２０及び係止駒１７の係止歯２１は互いに噛み合い可能であれば任意の形状、大きさ、歯数、傾斜角等とすることができる。前記駆動装置８には油圧シリンダ以外のもの、例えば、エアーシリンダ等を使用することもできる。スライド軸９の本数も三本以上としたり、駆動装置８の設置台数を二台以上としたりすることもできる。
【００３２】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態１）
前記実施形態に記載の昇降体落下防止装置は図１、図４に示すように作業機器４に装備することができる。一例として図１に示す作業機器４は縦長の機器本体２に昇降体３が昇降自在に設けられている。機器本体２は縦長箱状であり、平面略コ字状に形成された台座４０の上に立設されており、その両側面に縦長の昇降ガイド４１が上下方向に設けられている。
【００３３】
前記ワーク支持用の昇降体３は旋回盤３０の先方にワーク支持アーム３１が突設され、その先端にワーク搭載用の回転盤３２が設けられ、旋回盤３０が図示されていない昇降駆動機構により機器本体の昇降ガイド４１に沿って昇降するとワーク支持アーム３１も昇降し、旋回盤３０の旋回によりワーク支持アーム３１も旋回し、ワーク搭載用の回転盤３２が回転することによりそれに搭載されたワークが回転して、ワークの高さ、向き、角度が変わるようにしてある。
【００３４】
機器本体２の上部には、横長台３４が横向きに備えられ、その横長台３４の前面には、左右方向に往復スライド可能に左右スライド体３５が取付けられている。左右スライド体３５の前面には、ロボット支持アーム３６が前方に突出して取付けられている。ロボット支持アーム３６の内部には前後スライド体３７が設けられ、この前後スライド体３７の下面には多関節型アーク溶接ロボット（以下「ロボット」と記す。）３８が下向きに取付けられている。従って、前記ロボット支持アーム３６は横長台３４に沿って横（図１の左右）に走行でき、ロボット３８がロボット支持アーム３６に沿って前後に移動して、ロボット３８を前後左右に移動して、ワーク搭載用の回転盤３２の上に搭載されたワークの所望箇所を前記ロボット３８で溶接できるようにしてある。
【００３５】
本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は、前記作業機器４の機器本体２の側面に前記昇降体落下防止装置の固定係止具５を固定し、昇降体３の側面に前記昇降体落下防止装置１の移動係止具６を構成する保持具７と係止駒１７と案内体１０、及び駆動装置８、スイッチ１５を図３に示す位置関係で取付けて、保持具７が案内体１０にガイドされて固定係止具５側に前後移動させることが出来、それにより係止駒１７も前後移動するようにしてある。
【００３６】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の使用例１）
図１〜図４に示す作業機器４の昇降体３は落下防止装置１が無くとも所定位置に停止し、必要時にのみ昇降させることができるものであり、停止時に不用意に落下するものではないが、落下防止装置を装備することによって昇降体３を支持してその落下を確実に防止し、必要に応じて支持を解除して昇降体３を昇降可能にすることができる。その係止と係止解除は次のようにして行うことができる。
（１）昇降体３の停止時には図３、図４に示すように、落下防止装置１の保持具７及び係止駒１７が駆動装置８により固定係止具５側に前進させられ、受歯２０と係止歯２１が噛み合って昇降体３が支持されその落下が防止される。前記噛み合い時には係止歯２１の上斜面が受歯２０の下斜面に沿って噛み合いが進行し、進行に伴って、スプリング１２で引き上げられている係止歯２１の上斜面が受歯２０の下斜面で強制的に押し下げられて係止歯２１の下水平面が受歯２０の上水平面に押し付けられ、係止歯２１と受歯２０の間に隙間の無い確実な噛み合いとなって両歯の係止が確実になり、昇降体３が支持されその落下が確実に防止される。このとき、スプリング１２が圧縮される。また、スイッチ押し具１６がスイッチ１５から離れてスイッチ１５がＯＮとなり、前記ロック機構が作動して、制御盤を操作しても昇降体３が昇降できないロック状態になる。このとき、駆動装置８のピストンロッド２２に備えられた押しバネ２５によっても保持具７及び係止駒１７が押されているため、昇降体３の支持は駆動装置８による押しと押しバネ２５による押しの二重の押しで確保された状態となる。
（２）昇降体３を上昇或は降下させるには駆動装置８を作動させて、図２に示すように保持具７及び係止駒１７を後退させることにより受歯２０と係止歯２１の噛み合いを解放して昇降体３の支持を解除する。噛み合いが解除されると先に圧縮されたスプリング１２の復元力で移動係止具６が引き上げられる。前記のように保持具７及び係止駒１７が後退するとスイッチ押し具１６も後退してスイッチ１５が押され、スイッチ１５がＯＦＦとなって前記ロックが解除され、制御盤の操作により昇降体３を昇降操作できるフリーの状態になる。前記押しバネ２５は保持具７及び係止駒１７の後退に伴って圧縮される。この状態で制御盤を操作して昇降体３を上昇或は降下させ、所望位置で停止させることができる。
（３）前記停止状態で駆動装置８を操作して保持具７及び係止駒１７を固定係止具５側に前進させると受歯２０と係止歯２１が前記のように噛み合って昇降体３が支持されてその落下が再度防止される。同時にスイッチ１５の押しが解放されてスイッチ１５がＯＮとなりロック状態に自動復帰する。このとき、駆動装置８のピストンロッド２２に備えられた押しバネ２５によっても保持具７及び係止駒１７が押されているため、昇降体３の支持は駆動装置８による押しと押しバネ２５による押しの二重の押しで確保された状態となる。
（４）前記（１）〜（３）の操作の繰り返しにより昇降体３の昇降操作、所望位置への停止、停止時の受歯２０と係止歯２１の噛み合いによる昇降体３の支持及びロック、ロック解除と再度の昇降操作を随時行なうことができる。
【００３７】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の使用例２）
図２〜図４に示すように押しバネ２５を備えた作業機器では、昇降体３の昇降中に電気回路や油圧ユニットの異常発生（例えば停電や油圧ホースの油漏れ）、制御盤の操作による昇降体３の緊急停止といった緊急事態発生のため、駆動装置８により移動係止具６を固定係止具５側に押すことができなくなっても、自動的に押しバネ２５がその押し力によって移動係止具６を固定係止具５側に前進させる方向に押して受歯２０と係止歯２１を噛み合わせ、更に、固定係止具５に噛み合わされた係止駒１７の上面が保持具７の上横部７ａを係止して昇降体３を支持して、昇降体３の落下を防止する（図３、図４参照）。
【００３８】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の使用例３）
図２〜図４に示す押しバネ２５を備えない作業機器では、受歯２０と係止歯２１が噛み合って昇降体３が支持されているときに、前記緊急事態が発生すると、駆動装置８による移動係止具６の押し付けが解放されるため、場合によっては受歯２０と係止歯２１の噛み合いが外れて昇降体３の係止が外れ、昇降体３が不用意に落下する危険性があるが、図２〜図４に示す押しバネ２５を備えた作業機器４では前記解放時に移動係止具６が押しバネの押し力で強制的に押されて受歯２０と係止歯２１の噛み合いが保持され、更に、固定係止具５に噛み合わされた係止駒１７の上面が保持具７の上横部７ａを係止するため昇降体３が不用意に落下することは無い。
【００３９】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態２）
本発明の落下防止装置は図５に示す作業機器（ポジショナー）に同図に示すように装備することもできる。図５に示す作業機器４は縦長の機器本体２にワーク支持用の昇降体３が昇降自在に設けられている。機器本体２は縦長箱状であり、平面略コ字状に形成された台座４０の上に立設されており、その両側面に縦長の昇降ガイド４１が上下方向に設けられている。図５に示す作業機器４は、機器本体２に横長台３４、左右スライド体３５、ロボット支持アーム３６、前後スライド体３７、ロボット３８を備えず、また、回転盤３２がリング状に形成され、回転盤３２の下側からも溶接等の作業が可能としてあるものである。
【００４０】
前記ワーク支持用の昇降体３は旋回盤３０の先方にワーク支持アーム３１が突設され、その先端にワーク搭載用の回転盤３２が設けられており、旋回盤３０が図示されていない昇降駆動機構により機器本体２の昇降ガイド４１に沿って昇降するとワーク支持アーム３１が昇降し、旋回盤３０が旋回するとワーク支持アーム３１が旋回し、ワーク搭載用の回転盤３２が回転するとそれに搭載されたワークが回転してワークの高さ、向き、角度が変わるようにしてある。
【００４１】
図５の昇降体落下防止装置付き作業機器は、図５の作業機器４の機器本体２の側面に前記落下防止装置の固定受具５を固定し、昇降体３の側面に前記昇降体落下防止装置の保持具７、係止駒１７、駆動装置８、案内体１０、スイッチ１５を図３に示す位置関係で取付けて、図１の駆動装置８により保持具７及び係止駒１７を固定係止具５側に前後移動させることが出来、それにより昇降体落下防止装置付き作業機器と同様に作動して、昇降体３の支持、支持解除ができるようにしてある。
【００４２】
（昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態３）
前記昇降体落下防止装置付き作業機器の実施形態１、２では固定係止具５を機器本体２に、保持具７、係止駒１７、駆動装置８、案内体１０、スイッチ１５を昇降体３に取付けてあるが、本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器ではそれとは逆に、固定係止具５を昇降体３に、保持具７、係止駒１７、駆動装置８、案内体１０、スイッチ１５を機器本体２に取り付けることもできる。
【００４３】
（昇降体落下防止装置付き作業機器のその他の実施形態）
本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器では、図１の作業機器４のように機器本体２に、ワーク搭載用の昇降体３が一つのみ備えられたものに限られず、機器本体２に、ワーク搭載用、ロボット支持アーム取り付け用等、二以上の昇降体３が夫々昇降可能に備えられている場合であっても、そのいずれにも落下防止装置を装備することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の昇降体落下防止装置付き作業機器は前記実施形態の作業機器に限らず、機器本体に昇降体を昇降可能に設けた作業機器であって、本発明の落下防止装置を装備可能なものであれば、どのような構造、機能、形態等の作業機器にも応用することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１ 落下防止装置
２ 機器本体
３ 昇降体
４ 作業機器
５ 固定係止具
６ 移動係止具
７ 保持具
８ 駆動装置
９ 支持体
１０ 案内体
１４ クリアランス
１５ スイッチ
１６ スイッチ押し具
１７ 係止駒
２０ 受歯
２１ 係止歯
２３ 摺動金具
２５ 押しバネ
３０ 旋回盤
３１ ワーク支持アーム
３２ 回転盤
３４ 横長台
３５ 左右スライド体
３６ ロボット支持アーム
３７ 前後スライド体
３８ ロボット
４０ 台座
４１ 昇降ガイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器本体に、昇降体が昇降可能に装備された作業機器に取り付けて、昇降停止時の昇降体を支持して、昇降体の落下を防止する昇降体落下防止装置であり、
固定係止具と、係止駒を備えた移動係止具と、駆動装置を備え、
固定係止具は、縦方向に嵌合空間を設けて二以上の受歯が形成され、
係止駒は、縦方向に間隔をあけて二以上の係止歯が形成され、
駆動装置は、前記移動係止具を固定係止具に対して前進・後退させることができ、
前記固定係止具は機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具は他方に取付け可能であり、
前記係止駒は移動係止具に、昇降可能に設けられて、係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と対向し、
前記受歯は、係止歯側に先鋭な鋸歯状であって、上面が水平状態であり、底面が先端側から根元側に下り傾斜であり、
前記係止歯は、受歯側に先鋭な鋸歯状であって、底面が水平状態であり、上面が前記受歯の傾斜とは逆に根元側から先端側に向けて下り斜面であり、
昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯の嵌合空間に進入して噛み合い、
前記噛み合い時に、前記昇降可能な係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止され、
昇降体の昇降時には、移動係止具が固定係止具側から後退して、係止歯と受歯の前記噛み合いが解放されて昇降体が昇降可能となることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の昇降体落下防止装置において、
係止駒は移動係止具に、スプリングを介して昇降可能に設けられていることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の昇降体落下防止装置において、
係止歯は受歯よりも小さなサイズであり、受歯の嵌合空間よりも狭い間隔で設けられて、受歯の一つの嵌合空間内に二以上の係止歯が嵌入可能であることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の昇降体落下防止において、
固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにしたことを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の昇降体落下防止装置において、
移動係止具を固定係止具側に常時押す押しバネを備え、
前記押しバネは駆動装置により前記移動係止具を前進させて、前記係止歯と受歯を噛み合わせるときも、前記駆動装置により移動係止具を前進させることもできないときも、前記移動係止具を固定係止具に押して、前記移動係止具の係止駒の係止歯と受歯を互いに噛み合わせて、移動係止具を固定係止具に支持させることができる強さの押し力を備えて、前記移動係止具の係止歯を固定係止具の受歯側に押して両歯の噛み合いを確保できることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項６】
機器本体と、その上下方向に昇降可能に設けられた昇降体が設けられ、昇降体にワーク搭載台、ロボット支持アーム等の可動体が装備され、可動体は旋回、回転、昇降、前後移動、横移動等によって高さ、横位置、前後位置、向き、角度等を変えることができる作業機器において、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の昇降体落下防止装置の固定係止具が機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具及び駆動装置が他方に取付けられて、固定係止具の受歯と、移動係止具の係止駒の係止歯が対向され、
移動係止具は駆動装置により固定係止具に対して前進・後退可能であり、
昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と噛み合い、
前記噛み合い時に、前記係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止されることを特徴とする昇降体落下防止装置付き作業機器。
【請求項７】
請求項６記載の昇降体落下防止装置付き作業機器において、
固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにしたことを特徴とする昇降体落下防止装置付き作業機器。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の昇降体落下防止装置付き作業機器において、
移動係止具が取付けられた機器本体又は昇降体にスイッチを設け、
移動係止具にスイッチ押し具を設け、
移動係止具の後退時にスイッチ押し具によりスイッチがＯＮ或はＯＦＦされると昇降体の昇降がロックされ、移動係止具が固定係止具側に前進してスイッチ押し具によりスイッチが前回とは逆にＯＦＦ或はＯＮ操作されると前記ロックが解除されて昇降体が昇降可能になるロック機構を備えたことを特徴とする昇降体落下防止装置付き作業機器。
【請求項１】
機器本体に、昇降体が昇降可能に装備された作業機器に取り付けて、昇降停止時の昇降体を支持して、昇降体の落下を防止する昇降体落下防止装置であり、
固定係止具と、係止駒を備えた移動係止具と、駆動装置を備え、
固定係止具は、縦方向に嵌合空間を設けて二以上の受歯が形成され、
係止駒は、縦方向に間隔をあけて二以上の係止歯が形成され、
駆動装置は、前記移動係止具を固定係止具に対して前進・後退させることができ、
前記固定係止具は機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具は他方に取付け可能であり、
前記係止駒は移動係止具に、昇降可能に設けられて、係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と対向し、
前記受歯は、係止歯側に先鋭な鋸歯状であって、上面が水平状態であり、底面が先端側から根元側に下り傾斜であり、
前記係止歯は、受歯側に先鋭な鋸歯状であって、底面が水平状態であり、上面が前記受歯の傾斜とは逆に根元側から先端側に向けて下り斜面であり、
昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯の嵌合空間に進入して噛み合い、
前記噛み合い時に、前記昇降可能な係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止され、
昇降体の昇降時には、移動係止具が固定係止具側から後退して、係止歯と受歯の前記噛み合いが解放されて昇降体が昇降可能となることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項２】
請求項１記載の昇降体落下防止装置において、
係止駒は移動係止具に、スプリングを介して昇降可能に設けられていることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の昇降体落下防止装置において、
係止歯は受歯よりも小さなサイズであり、受歯の嵌合空間よりも狭い間隔で設けられて、受歯の一つの嵌合空間内に二以上の係止歯が嵌入可能であることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の昇降体落下防止において、
固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにしたことを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の昇降体落下防止装置において、
移動係止具を固定係止具側に常時押す押しバネを備え、
前記押しバネは駆動装置により前記移動係止具を前進させて、前記係止歯と受歯を噛み合わせるときも、前記駆動装置により移動係止具を前進させることもできないときも、前記移動係止具を固定係止具に押して、前記移動係止具の係止駒の係止歯と受歯を互いに噛み合わせて、移動係止具を固定係止具に支持させることができる強さの押し力を備えて、前記移動係止具の係止歯を固定係止具の受歯側に押して両歯の噛み合いを確保できることを特徴とする昇降体落下防止装置。
【請求項６】
機器本体と、その上下方向に昇降可能に設けられた昇降体が設けられ、昇降体にワーク搭載台、ロボット支持アーム等の可動体が装備され、可動体は旋回、回転、昇降、前後移動、横移動等によって高さ、横位置、前後位置、向き、角度等を変えることができる作業機器において、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の昇降体落下防止装置の固定係止具が機器本体と昇降体のいずれか一方に、移動係止具及び駆動装置が他方に取付けられて、固定係止具の受歯と、移動係止具の係止駒の係止歯が対向され、
移動係止具は駆動装置により固定係止具に対して前進・後退可能であり、
昇降体の昇降停止時に、前記移動係止具が前記駆動装置により固定係止具側に押されて、前記係止駒の係止歯が前記固定係止具の受歯と噛み合い、
前記噛み合い時に、前記係止駒の係止歯が受歯により強制的に押し下げられて、係止歯の下水平面が受歯の上水平面に押し付けられて噛み合って昇降体が支持されて昇降体の落下が防止されることを特徴とする昇降体落下防止装置付き作業機器。
【請求項７】
請求項６記載の昇降体落下防止装置付き作業機器において、
固定係止具が機器本体の昇降体の昇降範囲よりも長く、その略全長に受歯が設けられ、昇降体の昇降停止時に、移動係止具の係止歯が前記受歯のいずれかに係止されるようにしたことを特徴とする昇降体落下防止装置付き作業機器。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の昇降体落下防止装置付き作業機器において、
移動係止具が取付けられた機器本体又は昇降体にスイッチを設け、
移動係止具にスイッチ押し具を設け、
移動係止具の後退時にスイッチ押し具によりスイッチがＯＮ或はＯＦＦされると昇降体の昇降がロックされ、移動係止具が固定係止具側に前進してスイッチ押し具によりスイッチが前回とは逆にＯＦＦ或はＯＮ操作されると前記ロックが解除されて昇降体が昇降可能になるロック機構を備えたことを特徴とする昇降体落下防止装置付き作業機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１５９８６（Ｐ２０１２−１１５９８６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９９７９（Ｐ２０１２−１９９７９）
【出願日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【分割の表示】特願２００６−１８０８６３（Ｐ２００６−１８０８６３）の分割
【原出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（３９３０２５７２５）株式会社ラインワークス (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１日（２０１２．２．１）
【分割の表示】特願２００６−１８０８６３（Ｐ２００６−１８０８６３）の分割
【原出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（３９３０２５７２５）株式会社ラインワークス (5)
【Ｆターム（参考）】
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