電動巻上機の運転制御装置
【課題】一般の作業者でも初心者でも更に熟練者でも、上昇・下降の地切・着床に際して衝撃を与えることがない電動巻上機の運転制御装置を提供すること。
【解決手段】巻上下用電動機１６、モータ駆動装置１５、制御装置１０を備え、吊荷の昇降を行う巻上機の運転制御装置において、負荷／無負荷センサー１３と、エンコーダ１４を備え、制御装置１０は吊荷の上昇時、巻上下用電動機１６を第１高速上昇速度で運転し、負荷／無負荷センサー１３が吊荷の荷重を検出したら吊荷の地切前に該地切時に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能と、下降時の減速位置を算出する減速位置算出機能と、吊荷の下降時、巻上下用電動機１６を第１高速下降速度で運転し、減速位置となった時、吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えた。
【解決手段】巻上下用電動機１６、モータ駆動装置１５、制御装置１０を備え、吊荷の昇降を行う巻上機の運転制御装置において、負荷／無負荷センサー１３と、エンコーダ１４を備え、制御装置１０は吊荷の上昇時、巻上下用電動機１６を第１高速上昇速度で運転し、負荷／無負荷センサー１３が吊荷の荷重を検出したら吊荷の地切前に該地切時に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能と、下降時の減速位置を算出する減速位置算出機能と、吊荷の下降時、巻上下用電動機１６を第１高速下降速度で運転し、減速位置となった時、吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ホイストや電動チェーンブロック等の電気巻上機の運転制御装置に関し、特に多数の作業者が吊荷の上昇（巻上げ）・下降（巻き下げ）の地切（吊り荷が地上から離れること）・着床（吊り荷が着地すること）に際して衝撃を与えることがない電動巻上機の運転制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動巻上機の運転制御装置としては、特許文献１及び２に記載のものがある。特許文献１に記載の巻上げロープの弛みとり装置は、巻上位置を検出する位置検出器と、この巻上位置から巻上ロープの弛み量を演算するロープ弛み量演算回路と、この演算した巻上ロープ弛み量を記憶する記憶回路、任意に設定が可能な地切量設定回路と、記憶回路の記憶量と地切量設定回路の設定量とを加算する加算回路と、巻上指令から巻上ロープの巻取量を演算する巻取量演算回路と、加算回路の加算値の設定巻取量及び巻取量演算回路の巻取量を比較する比較回路と、この比較回路で設定量の巻取りが完了したかを判別する判別回路とから構成されている。
【０００３】
巻上げロープの弛みとり装置を上記構成とすることにより、スプレッダがコンテナに着床してから、次に巻上運転を行う時、低速巻上から高速巻上に切替え時期を最適に行うことができる。
【０００４】
また、特許文献２に記載の電気巻上機の運転制御装置は、電気巻上機のワイヤロープに関連して所定の負荷が加えられたとき切換動作する負荷−無負荷検出スイッチと、この負荷−無負荷検出スイッチが負荷切換位置にあるとき上記電気巻上機の駆動用電動機を低速で運転すると共に、上記負荷−無負荷検出スイッチが無負荷切換位置にあるとき上記電気巻上機の駆動用電動機を高速度で運転する制御回路とを備えた構成である。
【０００５】
電気巻上機の運転制御装置を上記構成とすることにより、電気巻上機を運転するに当たり、負荷が有るか、無いかに応じて有る場合は巻上速度を遅くすると共に、無い場合巻上機速度を速くするよう自動的に切換えから、吊荷や機械等を損傷させるおそれがなく作業能率を高めることができる。
【特許文献１】特開昭６３−９７５９７号公報
【特許文献２】特開昭５７−３８２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の巻上げロープの弛みとり装置は、着床時の位置を記憶しているので、同高さの搬送物にしか対応できないという問題がある。ここでは搬送物がコンテナである。また、着床時には速度切換えをしていないので、作業者の操作（インチング等）で衝撃緩和をしなければならないという問題もある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の電気巻上機の運転制御装置は、地切の瞬間は高速動作なので、作業者は操作で衝撃緩和をしなければならないという問題がある。また、負荷時速度が着床時に衝撃緩和される程低速ではない場合、着床時に作業者の操作で衝撃緩和をしなければならないという問題もある。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、一般の作業者でも初心者でも更に熟練者でも、上昇・下降の地切・着床に際して衝撃を与えることがない電動巻上機の運転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、巻上下用電動機、電動機駆動装置、制御装置を備え、吊荷の昇降を行う巻上機の運転制御装置において、前記巻上機に前記吊荷の荷重が加わったか否かを検出する負荷／無負荷センサーを備え、前記制御装置は前記吊荷の上昇時、前記巻上下用電動機を第１高速上昇速度で運転し、前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出したら前記吊荷の地切前に該地切時に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記吊荷の位置を検出する位置センサーを備え、前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出した時の前記位置センサーが検出した位置検出値から所定の値をオフセットした値を下降時の減速位置として算出する減速位置算出機能と、前記吊荷の下降時、前記巻上下用電動機を第１高速下降速度で運転し、前記吊荷の位置が前記減速位置となった時、前記吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記制御装置は、前記吊荷の地切後に前記巻上下用電動機を前記第１低速上昇度から所定の加速度で第２高速上昇速度まで加速する機能と、前記吊荷の着床後に前記第１低速下降速度から所定の加速度で第２高速下降速度まで加速する機能を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記制御装置は、記憶装置に複数の昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを格納しており、作業者に応じて前記複数の昇降動作パターンから選択し、該選択した昇降動作パターンとその動作データに基づいて前記巻上下用電動機を運転する機能を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記複数の昇降動作パターンは前記巻上機の操作の熟練度に応じて備えた昇降動作パターンであり、
前記制御装置は、前記作業者の操作熟練度に応じて前記複数の昇降動作パターンから１つの昇降動作パターンとその動作データを選択する機能を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記作業者には自己の操作熟練度又は自己の使用する昇降動作パターンを表示する標識が装着されており、前記標識を読み出す読出手段を備え、前記制御装置は前記読出手段が読み出した前記標識の操作熟練度又は使用する昇降動作パターンで、前記記憶装置から昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを読み出す機能を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、制御装置は吊荷の上昇時、巻上下用電動機を第１高速上昇速度で運転し、負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出したら吊荷の地切前に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能を備えているので、吊荷の地切時に作業者が何ら格別の操作をすることなく、吊荷や巻上機に衝撃を与えることなく、スムーズに吊荷の地切ができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、上昇時に下降時の減速位置として吊荷ごとに算出する減速位置算出機能と、吊荷の下降時、巻上下用電動機を第１高速下降速度で運転し、吊荷の位置が減速位置となった時、吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えているので、吊荷の着床時に作業者が何ら格別の操作をすることなく、吊荷に衝撃を与えることなく、スムーズに吊荷の着床ができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、制御装置は、吊荷の地切後に巻上下用電動機を第１低速上昇度から所定の加速度で第２高速上昇速度まで加速する機能と、吊荷の着床後に第１低速下降速度から所定の加速度で第２高速下降速度まで加速する機能を備えたので、吊荷の地切時や着床に衝撃を与えることなく、迅速に吊荷の昇降が可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、制御装置は、記憶装置に複数の昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを格納しており、作業者に応じて複数の昇降動作パターンから選択し、該選択した昇降動作パターンとその動作データに基づいて巻上下用電動機を運転する機能を備えているので、作業者に適した昇降動作パターンで巻上機の運転が可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、制御装置は、作業者の操作熟練度に応じて複数の昇降動作パターンから１つの昇降動作パターンとその動作データを選択する機能を備えているので、作業者の操作熟練度に応じて適した昇降動作パターンで巻上機の運転が可能となる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、制御装置は読出手段が読み出した作業者が装着している標識の操作熟練度又は使用する昇降動作パターンで、記憶装置から昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを読み出す機能を備えているので、作業者が何ら格別の操作をすることなく、自己に適した昇降動作パターンで巻上機の運転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例では電動チェーンブロックの運転制御装置を説明するが、本願発明に係る運転制御装置が対象とする電動巻上機は電動チェーンブロックに限定されるものではなく、電動ホイスト等の他の電動巻上機でもよい。
【００２２】
図１は本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の構成例を示すブロック図である。図示するように、本運転制御装置は、制御装置（シーケンサ）１０を備え、該制御装置１０によりモータ駆動装置１５を制御して、電動チェーンブロックの巻上下用電動機１６の巻上下方向制御及び巻上下速度制御をするようになっている。制御装置１０にはＩＤタグリーダー１１の読取信号、操作スイッチ１２の操作信号、負荷無負荷を検出する負荷／無負荷センサー１３の検出信号、巻上下用電動機１６の回転数を検出するエンコーダ１４の出力が入力されるようになっている。
【００２３】
また、制御装置１０には図示しない記憶装置が設けられており、該記憶装置には当該電動チェーンブロックを取り扱う作業者別の動作パターンを示す作業者別動作パターンテーブル１８等のデータが記憶されている。該作業者別動作パターンテーブル１８には、作業者が通常の作業者か、初心者、熟練者かで、基本動作パターンＡ、初心者用動作パターンＢ、初心者用動作パターンＣ、熟練者用動作パターンＤ等を用意している。また、後に詳述するように、作業者に予め動作パターンを設定したＩＤタグを装着しておき、該ＩＤタグ１７をＩＤタグリーダ１１で読み出すことにより、作業者の動作パターンを判別し、作業者別動作パターンテーブル１８に登録している当該動作パターンの動作データ（昇降速度、減速位置、減速度、加速位置、加速度等）を読み出し、該動作データで巻上下用電動機１６を駆動制御するようになっている。
【００２４】
図２は電動チェーンブロックと作業者ｍを示す図である。電動チェーンブロック２０はチェーンブロック本体２１、ロードチェーン２２、下フック２３等を備えている。チェーンブロック本体２１は図示を省略するが巻上下用電動機１６、該巻上下用電動機１６の回転速度を減速する減速機構、ロードチェーン２２を巻上巻下するためのロードシーブ、吊荷落下防止用ブレーキ等を備えている。下フック２３は支持部材２４に支持され、該支持部材２４は棒状部材２８を介してロードチェーン２２の下端に取付けられている。該棒状部材２８の外周にはグリップ２５が所定のストロークで上下動できるように配置され、該グリップ２５の上下動により、図示しない上昇下降用スイッチ（図１の操作スイッチ１２の上昇（巻上げ）用スイッチ、下降用（巻下げ）用スイッチに相当）を動作し、ロードチェーン２２が巻上・巻下げされるようになっている。２６は棒状部材２８とグリップ２５の間にゴミ等が侵入するのを防止する蛇腹状の防塵カバーである。
【００２５】
２７はロードチェーン２２の外周部に螺旋状に配置された信号ケーブルである。ＩＤタグ１７は例えば作業者ｍの手首等に装着されており、該ＩＤタグ１７を読み込むＩＤタグリーダ１１は、例えば蛇腹状の防塵カバー２６の内部等作業者ｍが装着するＩＤタグ１７を確実に読み出すことができる所に配置されている。上記上昇下降用スイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号、ＩＤカードリーダ１１のＩＤタグを読み出す信号等は信号ケーブル２７を通してチェーブロック本体２１内に配置された制御装置１０に送信されるようになっている。
【００２６】
図３は、下フック２３、支持部材２４、負荷／無負荷センサー１３等の構成を示す図で、図３（ａ）は負荷／無負荷センサー１３がＯＮした状態（空荷状態）を、図３（ｂ）は負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦした状態（実荷状態）を示す。支持部材２４は有底の下筒状部材２４−１と上筒状部材２４−２とを備えている。該下筒状部材２４−１と上筒状部材２４−２は上筒部材２４−２の下端部外周に形成されたネジ溝を下筒状部材２４−１の上端部内周に形成されたネジ溝に螺合させることにより、一体的に結合されている。
【００２７】
支持部材２４の下筒状部材２４−１の底部には下フック２３のロッド部２３ａが貫通する穴２４−１ａが形成されている。該穴２４−１ａに下フック２３のロッド部２３ａを挿入し、該ロッド部２３ａの上端部に鍔付ナット２９を螺合させることにより、下フック２３は下筒状部材２４−１に摺動自在に取り付けられる。また、下フック２３のロッド部２３ａの外周にはコイルバネ３０が配置され、下フック２３に荷重がかかっていない（空荷状態）とき図３（ａ）に示すようにコイルバネ３０は伸び下フック２３の鍔部２３ｂが下筒状部材２４−１の下面に当接し、下フック２３に荷重がかかると（実荷状態になると）コイルバネ３０は縮小し鍔付ナット２９の下面が下筒状部材２４−１の内部上面に当接する。即ち、下フック２３は空荷状態と実荷状態で所定のストローク「ｌ」で上下動するようになっている。
【００２８】
支持部材２４の上筒状部材２４−２には負荷／無負荷センサー（リミットスイッチ）１３がその感知レバー１３ａが内壁面より突出するように取り付けられている。下フック２３に荷重がかかっていない空荷状態では、図３（ａ）に示すように、負荷／無負荷センサー１３の感知レバー１３ａは鍔付ナット２９に押圧されＯＮとなり、荷重がかかると、鍔付ナット２９は下方にストロークを開始し、感知レバー１３ａは解放され、負荷／無負荷センサー１３はＯＦＦとなり、更にストローク略「ｌ」だけ巻上動作した後図３（ｂ）に示す状態で吊荷の全荷重を吊り上げることになる。
【００２９】
図４は図２において、作業者ｍが下フック２３に荷に装着されているロープ等の吊下具を引っ掛け、該吊下具が弛んでいる状態から荷を上昇下降させる基本動作パターンを示す図で、図４（ａ）は上昇（巻上げ）時の基本動作パターンを、図４（ｂ）は下降（巻下げ）時の基本動作パターンを示す。電動チェーンブロック２０は、図４（ａ）に示すように地切前は無負荷状態、地切後は負荷状態にあり、図４（ｂ）に示すように着床前は負荷状態、着床後は無負荷状態となる。
【００３０】
上昇時、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を上動させることにより図示しない上昇用（巻上用）スイッチがＯＮとなり、下フック２３は所定の高速巻上速度（空荷高速巻上速度）Ｖ１で上昇を開始し、吊下具の弛みがなくなると下フック２３に過重がかかり、負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦになる。このＯＦＦになった位置（時点ｔ１）で減速度ｄ１で地切時衝撃が発生しない程度の低速巻上速度（空荷低速巻上速度）Ｖ２まで減速させる。該空荷低速巻上速度Ｖ２に達したら所定時間（所定距離）Ｔ１の間この速度Ｖ２で上昇運転を継続させる。この間に地切が発生し荷の全重量が下フック２３に加わる。時間Ｔ１が経過したら、加速度ａ１で高速巻上速度（実荷高速巻上速度）Ｖ３まで加速し、以後該実荷高速巻上速度Ｖ３で巻上げを行う。
【００３１】
下降時、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を下動させることにより図示しない下降用（巻下用）スイッチがＯＮとなり、下フック２３は所定の高速巻下速度（実荷高速巻下速度）Ｖ４で下降を開始し、後に詳述する減速位置（時点ｔ２）になったら、着床時衝撃が発生しない低速巻下速度（実荷低速巻下速度）Ｖ５まで減速度ｄ２で減速する。該実荷低速巻下速度Ｖ５に達したら所定時間（所定距離）Ｔ２の間この速度Ｖ５で下降運転を継続する。この間に着床が発生し下フック２３に吊荷の荷重がかからなくなる。時間Ｔ２が経過したら、加速度ａ２で高速巻下速度（空荷高速巻下速度）Ｖ６まで加速し、以後該空荷高速巻下速度Ｖ６で巻上げを行う。
【００３２】
上記上昇（巻上げ）動作を図５に基いて説明する。上昇動作は、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を上動させる（操作上）と（ステップＳＴ１）、上昇用スイッチがＯＮとなり、制御装置１０からモータ駆動装置１５に空荷高速巻上信号が出力され、巻上下用電動機１６を空荷高速巻上速度Ｖ１で運転する（ステップＳＴ２）。これにより下フック２３は所定の空荷高速巻上速度Ｖ１で上昇する。吊下具の弛みがなくなり、下フック２３に荷の荷重が加わるとコイルバネ３０は図３（ａ）の状態から収縮し、負荷／無負荷センサー１３がＯＮの状態からＯＦＦの状態となるから、負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦになったか否かを判断する（ステップＳＴ３）。
【００３３】
負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦとなったら、制御装置１０からモータ駆動装置１５に減速信号を出力し、巻上下用電動機１６を減速度ｄ１で空荷低速巻上速度Ｖ２まで減速し（ステップＳＴ４）、空荷低速巻上速度Ｖ２で運転する（ステップＳＴ５）。ここで負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦとなった位置からコイルバネ３０の収縮分（上記下フック２３の上下ストローク「ｌ」分）を巻上げた位置のエンコーダ１４のカウントを地切位置として記憶装置に記憶する（ステップＳＴ６）。続いて下降（巻下げ）時の減速位置を算出する（ステップＳＴ７）。この下降時の減速位置の算出は、負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦとなった時のエンコーダ１４のカウント値から所定の値をオフセットした値を、巻下げ時の減速位置として算出し、この減速位置を記憶装置に記憶する。
【００３４】
続いて巻上下用電動機１６を実荷低速巻上速度Ｖ２で継続して運転し（ステップＳＴ８）、負荷／無負荷センサー１３のＯＦＦから、動作パターンで設定されたエンコーダ１４のカウント分を上記実荷低速巻上速度Ｖ２で巻上げた後（時間Ｔ１が経過した後）、巻上下用電動機１６を設定された実荷高速巻上速度Ｖ３まで加速度ａ１で加速し（ステップＳＴ９）、その後巻上下用電動機１６をこの実荷高速巻上速度Ｖ３で運転する。
【００３５】
次に上記吊り上げた荷を着床位置で下降させる動作（巻下げ動作）を図６に基づいて説明する。下降動作は、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を下動させる（操作下）と（ステップＳＴ２１）、下降用スイッチがＯＮとなり、制御装置１０からモータ駆動装置１５に実荷高速巻下信号が出力され、巻上下用電動機１６を実荷高速巻下速度Ｖ４で運転する（ステップＳＴ２２）。これにより下フック２３は所定の実荷高速巻下速度Ｖ４で下降する。図５のステップＳＴ７で算出した減速位置のエンコーダ１４のカウント値と現在位置のエンコーダ１４のカウント値が一致するかを判断し（ステップＳＴ２３）、一致したら減速度ｄ２で実荷低速巻下速度Ｖ５まで減速させ（ステップＳＴ２４）、実荷低速巻下速度Ｖ５に達したら該実荷低速巻下速度Ｖ５で巻下げを続ける（ステップＳＴ２５）。
【００３６】
続いて、負荷／無負荷センサー１３はＯＮとなったか否か（着床したか否か）を判断し（ステップＳＴ２５）、負荷／無負荷センサー１３がＯＮであったら（ステップＳＴ２６）、エンコーダ１４にて一定量分巻下げるまで（時間Ｔ２が経過するまで）実荷低速巻下速度Ｖ５での低速巻下げを実行する（ステップＳＴ２７）。続いて加速度ａ２で空荷高速巻下速度Ｖ６になるまで加速し（ステップＳＴ２８）、空荷高速巻下速度Ｖ６とする（ステップＳＴ２９）。
【００３７】
上記のように上昇時には、空荷高速巻上速度Ｖ１で巻上げ、負荷／無負荷センサー１３のＯＦＦから空荷低速巻上速度Ｖ２で減速させ、地切した後加速度ａ１で実荷高速巻上速度Ｖ３で加速するので、地切時には衝撃が発生しない程度の低速である空荷低速巻上速度Ｖ２に自動的に減速されることになり、作業者の操作により衝撃緩和の処置をとることなく、スムーズな地切が可能となる。また、下降時には、実荷高速巻下速度Ｖ４で巻下げ、上昇時に算出した減速位置で実荷低速巻下速度Ｖ５まで減速させ、着床後空荷高速巻下速度Ｖ６まで加速度ａ２で加速するので、荷の高さに関係なく、着床時には衝撃が発生しない程度の低速である実荷低速巻下速度Ｖ５に自動的に減速されることになり、作業者が操作により衝撃緩和の処置をとることなく、スムーズな着床が可能となる。
【００３８】
図４（ａ）、（ｂ）に示す動作パターンは通常の作業者が電動チェーンブロックを操作する場合の基本動作パターンＡであるが、この基本動作パターンＡは作業者が初心者であるか、熟練者により、この動作パターンを変えるほうが良い場合がある。例えば、作業者が初心者である場合、上昇時は図７（ａ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＢのように、空荷高速巻上速度Ｖ１を遅く、減速度ｄ１を小さく、空荷低速巻上速度Ｖ２の運転時間Ｔ１を長く、加速度ａ１を小さく、実荷高速巻上速度Ｖ３を遅く変え、下降時は図７（ｂ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＢのように、実荷高速巻下速度Ｖ４を遅く、減速度ｄ２を小さく、実荷低速巻下速度Ｖ５の運転時間Ｔ２を長く、加速度ａ２を小さく、空荷高速巻下速度Ｖ６を遅く変える。
【００３９】
また、同じく作業者が初心者である場合、上昇時は図８（ａ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＣのように、空荷高速巻上速度Ｖ１を遅く、空荷低速巻上速度Ｖ２での運転前に一旦停止の時間を設けた運転時間Ｔ１を長く、加速度ａ１を小さく、実荷高速巻上速度Ｖ３を遅く変え、下降時は図８（ｂ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＣのように、実荷高速巻下速度Ｖ４を遅く、実荷低速巻下速度Ｖ５の運転の前に一旦停止の時間を設けた運転時間Ｔ２を長く、加速度ａ２を小さく、空荷高速巻下速度Ｖ６を遅く変える。
【００４０】
また、作業者が熟練者である場合の上昇時は図９（ａ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＤのように、空荷低速巻上速度Ｖ２を速くその運転時間Ｔ１を短くし、下降時は図９（ｂ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＤのように実荷低速巻下速度Ｖ５を速くその運転時間Ｔ１を短くする。
【００４１】
上記のように作業者が通常者か、初心者か、熟練者かにより、動作パターンが異なる場合、作業者ｍは自分の熟練度に応じた動作パターンンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・の何れかを設定されたＩＤタグ１７を装着し、図１の制御装置１０の記憶装置（図示せず）、動作パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・に対応してその空荷高速速度、実荷高速速度等の動作パターンデータを登録した作業者別動作パターンテーブル１８を格納しておく。ＩＤタグリーダ１１で作業者ｍに装着されているＩＤタグ１７から当該作業者の動作パターンがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・の何れかであるかを判別し、その判別信号を制御装置１０に送信することにより、制御装置１０は作業者別動作パターンテーブル１８から当該作業者ｍの動作パターンとそれに対応した動作パターンデータを呼び出し、その動作パターンに基づいて巻上下用電動機１６を駆動制御する。なお、この場合はＩＤタグ１７を装着している作業者（使用認定者）しか本電動チェーンブロックを操作できない。
【００４２】
図１０は作業者認識動作の制御処理フローを示す図である。待機状態から、ＩＤタグリーダ１１で作業者ｍに装着されているＩＤタグ１７を認識できるか否かを判断し（ステップＳＴ３１）、認識できたら、当該作業者ｍの動作パターンが通常作業者の基本動作パターンＡであるか、初心者の動作パターンＢであるか、初心者の動作パターンＣであるか、或いは熟練者の動作パターンＤであるかを判別し（ステップＳＴ３２）、続いて作業者別動作パターンテーブル１８から当該動作パターンに対応した動作パターンデータを読み込むことにより、上記のような操作可能となる（ステップＳＴ３４）。
【００４３】
上記例では作業者に動作パターンがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・のいずれか１つの動作パターンを設定したＩＤダグ１７を装着し、ＩＤタグリーダ１１でＩＤダグ１７に設定している動作パターンを判別して制御装置１０に送信するようにしているが、例えばＩＤダグ１７には作業者の操作熟練度（例えば、通常者、初心者１、初心者２、熟練者）を設定し、ＩＤタグリーダ１１でこの操作熟練度を読み込み、制御装置１０に送信することにより、制御装置１０でその操作熟練度にあった動作パターンとその動作パターンデータを選択するようにしてもよい。
【００４４】
また、図１１に示すように、制御装置１０の記憶装置に格納された作業者別動作パターンテーブル１８には、作業者ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、・・・に応じて動作パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、・・・を登録しておき、ＩＤダグ１７には作業者ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、・・・を識別できる符号を設定しておき、ＩＤタグリーダ１１で作業者ｍを識別して制御装置１０に送信し、制御装置で作業者別に登録している動作パターンで運転するようにしてもよい。また、動作パターンや操作熟練度や作業者を設定する手段は、ＩＤタグ１１に限らず、これらを設定できる標識であれば、例えば２次元バーコードのようなものでもよい。
【００４５】
上記例ではグリップ２５を上下動させることにより、上昇下降操作できる例を示したが、上昇・下降及び速度切換え用押釦スイッチを配置してもよく、或いはチェーンブロック本体２１から吊り下げられたボックスに、上昇用押しボタンスイッチや巻下用押しボタンスイッチ等の複数の操作スイッチ備えた操作スイッチボックスを有する電動チェーンブロックでもよい。この場合、操作スイッチボックスに複数の動作パターンから作業者に合う動作パターンを選択するスイッチを設け、作業者が電動チェーンブロックの操作に際して、自己の操作熟練度にあった動作パターンを選択するようにしてもよい。但し、負荷／無負荷センサーは、下フック上部に取り付けるのが検知精度の点で最も好ましい。
【００４６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書、図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば上記実施形態例では電動巻上機として電動チェーンブロックを例に説明したが、本発明に係る巻上機はドラムでワイヤーロープを巻き取り巻き戻す電動ホイスト等でもよいことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電動チェーンブロックと作業者を示す図である。
【図３】本発明に係る電動チェーンブロックの下フックと負荷／無負荷センサ構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンを示す図である。
【図５】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の上昇動作の制御フローを示す図である。
【図６】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の下降動作の制御フローを示す図である。
【図７】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンＡと動作パターンＢの比較例を示す図である。
【図８】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンＡと動作パターンＣの比較例を示す図である。
【図９】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンＡと動作パターンＤの比較例を示す図である。
【図１０】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の作業者認識動作の制御フローを示す図である。
【図１１】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 制御装置
１１ ＩＤタグリーダー
１２ 操作スイッチ
１３ 負荷／無負荷センサー
１４ エンコーダ
１５ モータ駆動装置
１６ 巻上下用電動機
１７ ＩＤタグ
１８ 作業者別動作パターンテーブル
２０ 電動チェーンブロック
２１ チェーンブロック本体
２２ ロードチェーン
２３ 下フック
２４ 支持部材
２５ グリップ
２６ 防塵カバー
２７ 信号ケーブル
２８ 棒状部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ホイストや電動チェーンブロック等の電気巻上機の運転制御装置に関し、特に多数の作業者が吊荷の上昇（巻上げ）・下降（巻き下げ）の地切（吊り荷が地上から離れること）・着床（吊り荷が着地すること）に際して衝撃を与えることがない電動巻上機の運転制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動巻上機の運転制御装置としては、特許文献１及び２に記載のものがある。特許文献１に記載の巻上げロープの弛みとり装置は、巻上位置を検出する位置検出器と、この巻上位置から巻上ロープの弛み量を演算するロープ弛み量演算回路と、この演算した巻上ロープ弛み量を記憶する記憶回路、任意に設定が可能な地切量設定回路と、記憶回路の記憶量と地切量設定回路の設定量とを加算する加算回路と、巻上指令から巻上ロープの巻取量を演算する巻取量演算回路と、加算回路の加算値の設定巻取量及び巻取量演算回路の巻取量を比較する比較回路と、この比較回路で設定量の巻取りが完了したかを判別する判別回路とから構成されている。
【０００３】
巻上げロープの弛みとり装置を上記構成とすることにより、スプレッダがコンテナに着床してから、次に巻上運転を行う時、低速巻上から高速巻上に切替え時期を最適に行うことができる。
【０００４】
また、特許文献２に記載の電気巻上機の運転制御装置は、電気巻上機のワイヤロープに関連して所定の負荷が加えられたとき切換動作する負荷−無負荷検出スイッチと、この負荷−無負荷検出スイッチが負荷切換位置にあるとき上記電気巻上機の駆動用電動機を低速で運転すると共に、上記負荷−無負荷検出スイッチが無負荷切換位置にあるとき上記電気巻上機の駆動用電動機を高速度で運転する制御回路とを備えた構成である。
【０００５】
電気巻上機の運転制御装置を上記構成とすることにより、電気巻上機を運転するに当たり、負荷が有るか、無いかに応じて有る場合は巻上速度を遅くすると共に、無い場合巻上機速度を速くするよう自動的に切換えから、吊荷や機械等を損傷させるおそれがなく作業能率を高めることができる。
【特許文献１】特開昭６３−９７５９７号公報
【特許文献２】特開昭５７−３８２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の巻上げロープの弛みとり装置は、着床時の位置を記憶しているので、同高さの搬送物にしか対応できないという問題がある。ここでは搬送物がコンテナである。また、着床時には速度切換えをしていないので、作業者の操作（インチング等）で衝撃緩和をしなければならないという問題もある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の電気巻上機の運転制御装置は、地切の瞬間は高速動作なので、作業者は操作で衝撃緩和をしなければならないという問題がある。また、負荷時速度が着床時に衝撃緩和される程低速ではない場合、着床時に作業者の操作で衝撃緩和をしなければならないという問題もある。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、一般の作業者でも初心者でも更に熟練者でも、上昇・下降の地切・着床に際して衝撃を与えることがない電動巻上機の運転制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、巻上下用電動機、電動機駆動装置、制御装置を備え、吊荷の昇降を行う巻上機の運転制御装置において、前記巻上機に前記吊荷の荷重が加わったか否かを検出する負荷／無負荷センサーを備え、前記制御装置は前記吊荷の上昇時、前記巻上下用電動機を第１高速上昇速度で運転し、前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出したら前記吊荷の地切前に該地切時に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記吊荷の位置を検出する位置センサーを備え、前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出した時の前記位置センサーが検出した位置検出値から所定の値をオフセットした値を下降時の減速位置として算出する減速位置算出機能と、前記吊荷の下降時、前記巻上下用電動機を第１高速下降速度で運転し、前記吊荷の位置が前記減速位置となった時、前記吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記制御装置は、前記吊荷の地切後に前記巻上下用電動機を前記第１低速上昇度から所定の加速度で第２高速上昇速度まで加速する機能と、前記吊荷の着床後に前記第１低速下降速度から所定の加速度で第２高速下降速度まで加速する機能を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記制御装置は、記憶装置に複数の昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを格納しており、作業者に応じて前記複数の昇降動作パターンから選択し、該選択した昇降動作パターンとその動作データに基づいて前記巻上下用電動機を運転する機能を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記複数の昇降動作パターンは前記巻上機の操作の熟練度に応じて備えた昇降動作パターンであり、
前記制御装置は、前記作業者の操作熟練度に応じて前記複数の昇降動作パターンから１つの昇降動作パターンとその動作データを選択する機能を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電動巻上機の運転制御装置において、前記作業者には自己の操作熟練度又は自己の使用する昇降動作パターンを表示する標識が装着されており、前記標識を読み出す読出手段を備え、前記制御装置は前記読出手段が読み出した前記標識の操作熟練度又は使用する昇降動作パターンで、前記記憶装置から昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを読み出す機能を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、制御装置は吊荷の上昇時、巻上下用電動機を第１高速上昇速度で運転し、負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出したら吊荷の地切前に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能を備えているので、吊荷の地切時に作業者が何ら格別の操作をすることなく、吊荷や巻上機に衝撃を与えることなく、スムーズに吊荷の地切ができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、上昇時に下降時の減速位置として吊荷ごとに算出する減速位置算出機能と、吊荷の下降時、巻上下用電動機を第１高速下降速度で運転し、吊荷の位置が減速位置となった時、吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えているので、吊荷の着床時に作業者が何ら格別の操作をすることなく、吊荷に衝撃を与えることなく、スムーズに吊荷の着床ができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、制御装置は、吊荷の地切後に巻上下用電動機を第１低速上昇度から所定の加速度で第２高速上昇速度まで加速する機能と、吊荷の着床後に第１低速下降速度から所定の加速度で第２高速下降速度まで加速する機能を備えたので、吊荷の地切時や着床に衝撃を与えることなく、迅速に吊荷の昇降が可能となる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、制御装置は、記憶装置に複数の昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを格納しており、作業者に応じて複数の昇降動作パターンから選択し、該選択した昇降動作パターンとその動作データに基づいて巻上下用電動機を運転する機能を備えているので、作業者に適した昇降動作パターンで巻上機の運転が可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、制御装置は、作業者の操作熟練度に応じて複数の昇降動作パターンから１つの昇降動作パターンとその動作データを選択する機能を備えているので、作業者の操作熟練度に応じて適した昇降動作パターンで巻上機の運転が可能となる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、制御装置は読出手段が読み出した作業者が装着している標識の操作熟練度又は使用する昇降動作パターンで、記憶装置から昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを読み出す機能を備えているので、作業者が何ら格別の操作をすることなく、自己に適した昇降動作パターンで巻上機の運転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例では電動チェーンブロックの運転制御装置を説明するが、本願発明に係る運転制御装置が対象とする電動巻上機は電動チェーンブロックに限定されるものではなく、電動ホイスト等の他の電動巻上機でもよい。
【００２２】
図１は本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の構成例を示すブロック図である。図示するように、本運転制御装置は、制御装置（シーケンサ）１０を備え、該制御装置１０によりモータ駆動装置１５を制御して、電動チェーンブロックの巻上下用電動機１６の巻上下方向制御及び巻上下速度制御をするようになっている。制御装置１０にはＩＤタグリーダー１１の読取信号、操作スイッチ１２の操作信号、負荷無負荷を検出する負荷／無負荷センサー１３の検出信号、巻上下用電動機１６の回転数を検出するエンコーダ１４の出力が入力されるようになっている。
【００２３】
また、制御装置１０には図示しない記憶装置が設けられており、該記憶装置には当該電動チェーンブロックを取り扱う作業者別の動作パターンを示す作業者別動作パターンテーブル１８等のデータが記憶されている。該作業者別動作パターンテーブル１８には、作業者が通常の作業者か、初心者、熟練者かで、基本動作パターンＡ、初心者用動作パターンＢ、初心者用動作パターンＣ、熟練者用動作パターンＤ等を用意している。また、後に詳述するように、作業者に予め動作パターンを設定したＩＤタグを装着しておき、該ＩＤタグ１７をＩＤタグリーダ１１で読み出すことにより、作業者の動作パターンを判別し、作業者別動作パターンテーブル１８に登録している当該動作パターンの動作データ（昇降速度、減速位置、減速度、加速位置、加速度等）を読み出し、該動作データで巻上下用電動機１６を駆動制御するようになっている。
【００２４】
図２は電動チェーンブロックと作業者ｍを示す図である。電動チェーンブロック２０はチェーンブロック本体２１、ロードチェーン２２、下フック２３等を備えている。チェーンブロック本体２１は図示を省略するが巻上下用電動機１６、該巻上下用電動機１６の回転速度を減速する減速機構、ロードチェーン２２を巻上巻下するためのロードシーブ、吊荷落下防止用ブレーキ等を備えている。下フック２３は支持部材２４に支持され、該支持部材２４は棒状部材２８を介してロードチェーン２２の下端に取付けられている。該棒状部材２８の外周にはグリップ２５が所定のストロークで上下動できるように配置され、該グリップ２５の上下動により、図示しない上昇下降用スイッチ（図１の操作スイッチ１２の上昇（巻上げ）用スイッチ、下降用（巻下げ）用スイッチに相当）を動作し、ロードチェーン２２が巻上・巻下げされるようになっている。２６は棒状部材２８とグリップ２５の間にゴミ等が侵入するのを防止する蛇腹状の防塵カバーである。
【００２５】
２７はロードチェーン２２の外周部に螺旋状に配置された信号ケーブルである。ＩＤタグ１７は例えば作業者ｍの手首等に装着されており、該ＩＤタグ１７を読み込むＩＤタグリーダ１１は、例えば蛇腹状の防塵カバー２６の内部等作業者ｍが装着するＩＤタグ１７を確実に読み出すことができる所に配置されている。上記上昇下降用スイッチのＯＮ・ＯＦＦ信号、ＩＤカードリーダ１１のＩＤタグを読み出す信号等は信号ケーブル２７を通してチェーブロック本体２１内に配置された制御装置１０に送信されるようになっている。
【００２６】
図３は、下フック２３、支持部材２４、負荷／無負荷センサー１３等の構成を示す図で、図３（ａ）は負荷／無負荷センサー１３がＯＮした状態（空荷状態）を、図３（ｂ）は負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦした状態（実荷状態）を示す。支持部材２４は有底の下筒状部材２４−１と上筒状部材２４−２とを備えている。該下筒状部材２４−１と上筒状部材２４−２は上筒部材２４−２の下端部外周に形成されたネジ溝を下筒状部材２４−１の上端部内周に形成されたネジ溝に螺合させることにより、一体的に結合されている。
【００２７】
支持部材２４の下筒状部材２４−１の底部には下フック２３のロッド部２３ａが貫通する穴２４−１ａが形成されている。該穴２４−１ａに下フック２３のロッド部２３ａを挿入し、該ロッド部２３ａの上端部に鍔付ナット２９を螺合させることにより、下フック２３は下筒状部材２４−１に摺動自在に取り付けられる。また、下フック２３のロッド部２３ａの外周にはコイルバネ３０が配置され、下フック２３に荷重がかかっていない（空荷状態）とき図３（ａ）に示すようにコイルバネ３０は伸び下フック２３の鍔部２３ｂが下筒状部材２４−１の下面に当接し、下フック２３に荷重がかかると（実荷状態になると）コイルバネ３０は縮小し鍔付ナット２９の下面が下筒状部材２４−１の内部上面に当接する。即ち、下フック２３は空荷状態と実荷状態で所定のストローク「ｌ」で上下動するようになっている。
【００２８】
支持部材２４の上筒状部材２４−２には負荷／無負荷センサー（リミットスイッチ）１３がその感知レバー１３ａが内壁面より突出するように取り付けられている。下フック２３に荷重がかかっていない空荷状態では、図３（ａ）に示すように、負荷／無負荷センサー１３の感知レバー１３ａは鍔付ナット２９に押圧されＯＮとなり、荷重がかかると、鍔付ナット２９は下方にストロークを開始し、感知レバー１３ａは解放され、負荷／無負荷センサー１３はＯＦＦとなり、更にストローク略「ｌ」だけ巻上動作した後図３（ｂ）に示す状態で吊荷の全荷重を吊り上げることになる。
【００２９】
図４は図２において、作業者ｍが下フック２３に荷に装着されているロープ等の吊下具を引っ掛け、該吊下具が弛んでいる状態から荷を上昇下降させる基本動作パターンを示す図で、図４（ａ）は上昇（巻上げ）時の基本動作パターンを、図４（ｂ）は下降（巻下げ）時の基本動作パターンを示す。電動チェーンブロック２０は、図４（ａ）に示すように地切前は無負荷状態、地切後は負荷状態にあり、図４（ｂ）に示すように着床前は負荷状態、着床後は無負荷状態となる。
【００３０】
上昇時、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を上動させることにより図示しない上昇用（巻上用）スイッチがＯＮとなり、下フック２３は所定の高速巻上速度（空荷高速巻上速度）Ｖ１で上昇を開始し、吊下具の弛みがなくなると下フック２３に過重がかかり、負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦになる。このＯＦＦになった位置（時点ｔ１）で減速度ｄ１で地切時衝撃が発生しない程度の低速巻上速度（空荷低速巻上速度）Ｖ２まで減速させる。該空荷低速巻上速度Ｖ２に達したら所定時間（所定距離）Ｔ１の間この速度Ｖ２で上昇運転を継続させる。この間に地切が発生し荷の全重量が下フック２３に加わる。時間Ｔ１が経過したら、加速度ａ１で高速巻上速度（実荷高速巻上速度）Ｖ３まで加速し、以後該実荷高速巻上速度Ｖ３で巻上げを行う。
【００３１】
下降時、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を下動させることにより図示しない下降用（巻下用）スイッチがＯＮとなり、下フック２３は所定の高速巻下速度（実荷高速巻下速度）Ｖ４で下降を開始し、後に詳述する減速位置（時点ｔ２）になったら、着床時衝撃が発生しない低速巻下速度（実荷低速巻下速度）Ｖ５まで減速度ｄ２で減速する。該実荷低速巻下速度Ｖ５に達したら所定時間（所定距離）Ｔ２の間この速度Ｖ５で下降運転を継続する。この間に着床が発生し下フック２３に吊荷の荷重がかからなくなる。時間Ｔ２が経過したら、加速度ａ２で高速巻下速度（空荷高速巻下速度）Ｖ６まで加速し、以後該空荷高速巻下速度Ｖ６で巻上げを行う。
【００３２】
上記上昇（巻上げ）動作を図５に基いて説明する。上昇動作は、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を上動させる（操作上）と（ステップＳＴ１）、上昇用スイッチがＯＮとなり、制御装置１０からモータ駆動装置１５に空荷高速巻上信号が出力され、巻上下用電動機１６を空荷高速巻上速度Ｖ１で運転する（ステップＳＴ２）。これにより下フック２３は所定の空荷高速巻上速度Ｖ１で上昇する。吊下具の弛みがなくなり、下フック２３に荷の荷重が加わるとコイルバネ３０は図３（ａ）の状態から収縮し、負荷／無負荷センサー１３がＯＮの状態からＯＦＦの状態となるから、負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦになったか否かを判断する（ステップＳＴ３）。
【００３３】
負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦとなったら、制御装置１０からモータ駆動装置１５に減速信号を出力し、巻上下用電動機１６を減速度ｄ１で空荷低速巻上速度Ｖ２まで減速し（ステップＳＴ４）、空荷低速巻上速度Ｖ２で運転する（ステップＳＴ５）。ここで負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦとなった位置からコイルバネ３０の収縮分（上記下フック２３の上下ストローク「ｌ」分）を巻上げた位置のエンコーダ１４のカウントを地切位置として記憶装置に記憶する（ステップＳＴ６）。続いて下降（巻下げ）時の減速位置を算出する（ステップＳＴ７）。この下降時の減速位置の算出は、負荷／無負荷センサー１３がＯＦＦとなった時のエンコーダ１４のカウント値から所定の値をオフセットした値を、巻下げ時の減速位置として算出し、この減速位置を記憶装置に記憶する。
【００３４】
続いて巻上下用電動機１６を実荷低速巻上速度Ｖ２で継続して運転し（ステップＳＴ８）、負荷／無負荷センサー１３のＯＦＦから、動作パターンで設定されたエンコーダ１４のカウント分を上記実荷低速巻上速度Ｖ２で巻上げた後（時間Ｔ１が経過した後）、巻上下用電動機１６を設定された実荷高速巻上速度Ｖ３まで加速度ａ１で加速し（ステップＳＴ９）、その後巻上下用電動機１６をこの実荷高速巻上速度Ｖ３で運転する。
【００３５】
次に上記吊り上げた荷を着床位置で下降させる動作（巻下げ動作）を図６に基づいて説明する。下降動作は、先ず作業者ｍがグリップ２５を握り、該グリップ２５を下動させる（操作下）と（ステップＳＴ２１）、下降用スイッチがＯＮとなり、制御装置１０からモータ駆動装置１５に実荷高速巻下信号が出力され、巻上下用電動機１６を実荷高速巻下速度Ｖ４で運転する（ステップＳＴ２２）。これにより下フック２３は所定の実荷高速巻下速度Ｖ４で下降する。図５のステップＳＴ７で算出した減速位置のエンコーダ１４のカウント値と現在位置のエンコーダ１４のカウント値が一致するかを判断し（ステップＳＴ２３）、一致したら減速度ｄ２で実荷低速巻下速度Ｖ５まで減速させ（ステップＳＴ２４）、実荷低速巻下速度Ｖ５に達したら該実荷低速巻下速度Ｖ５で巻下げを続ける（ステップＳＴ２５）。
【００３６】
続いて、負荷／無負荷センサー１３はＯＮとなったか否か（着床したか否か）を判断し（ステップＳＴ２５）、負荷／無負荷センサー１３がＯＮであったら（ステップＳＴ２６）、エンコーダ１４にて一定量分巻下げるまで（時間Ｔ２が経過するまで）実荷低速巻下速度Ｖ５での低速巻下げを実行する（ステップＳＴ２７）。続いて加速度ａ２で空荷高速巻下速度Ｖ６になるまで加速し（ステップＳＴ２８）、空荷高速巻下速度Ｖ６とする（ステップＳＴ２９）。
【００３７】
上記のように上昇時には、空荷高速巻上速度Ｖ１で巻上げ、負荷／無負荷センサー１３のＯＦＦから空荷低速巻上速度Ｖ２で減速させ、地切した後加速度ａ１で実荷高速巻上速度Ｖ３で加速するので、地切時には衝撃が発生しない程度の低速である空荷低速巻上速度Ｖ２に自動的に減速されることになり、作業者の操作により衝撃緩和の処置をとることなく、スムーズな地切が可能となる。また、下降時には、実荷高速巻下速度Ｖ４で巻下げ、上昇時に算出した減速位置で実荷低速巻下速度Ｖ５まで減速させ、着床後空荷高速巻下速度Ｖ６まで加速度ａ２で加速するので、荷の高さに関係なく、着床時には衝撃が発生しない程度の低速である実荷低速巻下速度Ｖ５に自動的に減速されることになり、作業者が操作により衝撃緩和の処置をとることなく、スムーズな着床が可能となる。
【００３８】
図４（ａ）、（ｂ）に示す動作パターンは通常の作業者が電動チェーンブロックを操作する場合の基本動作パターンＡであるが、この基本動作パターンＡは作業者が初心者であるか、熟練者により、この動作パターンを変えるほうが良い場合がある。例えば、作業者が初心者である場合、上昇時は図７（ａ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＢのように、空荷高速巻上速度Ｖ１を遅く、減速度ｄ１を小さく、空荷低速巻上速度Ｖ２の運転時間Ｔ１を長く、加速度ａ１を小さく、実荷高速巻上速度Ｖ３を遅く変え、下降時は図７（ｂ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＢのように、実荷高速巻下速度Ｖ４を遅く、減速度ｄ２を小さく、実荷低速巻下速度Ｖ５の運転時間Ｔ２を長く、加速度ａ２を小さく、空荷高速巻下速度Ｖ６を遅く変える。
【００３９】
また、同じく作業者が初心者である場合、上昇時は図８（ａ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＣのように、空荷高速巻上速度Ｖ１を遅く、空荷低速巻上速度Ｖ２での運転前に一旦停止の時間を設けた運転時間Ｔ１を長く、加速度ａ１を小さく、実荷高速巻上速度Ｖ３を遅く変え、下降時は図８（ｂ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＣのように、実荷高速巻下速度Ｖ４を遅く、実荷低速巻下速度Ｖ５の運転の前に一旦停止の時間を設けた運転時間Ｔ２を長く、加速度ａ２を小さく、空荷高速巻下速度Ｖ６を遅く変える。
【００４０】
また、作業者が熟練者である場合の上昇時は図９（ａ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＤのように、空荷低速巻上速度Ｖ２を速くその運転時間Ｔ１を短くし、下降時は図９（ｂ）に示すように、基本動作パターンＡに対して動作パターンＤのように実荷低速巻下速度Ｖ５を速くその運転時間Ｔ１を短くする。
【００４１】
上記のように作業者が通常者か、初心者か、熟練者かにより、動作パターンが異なる場合、作業者ｍは自分の熟練度に応じた動作パターンンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・の何れかを設定されたＩＤタグ１７を装着し、図１の制御装置１０の記憶装置（図示せず）、動作パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・に対応してその空荷高速速度、実荷高速速度等の動作パターンデータを登録した作業者別動作パターンテーブル１８を格納しておく。ＩＤタグリーダ１１で作業者ｍに装着されているＩＤタグ１７から当該作業者の動作パターンがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・の何れかであるかを判別し、その判別信号を制御装置１０に送信することにより、制御装置１０は作業者別動作パターンテーブル１８から当該作業者ｍの動作パターンとそれに対応した動作パターンデータを呼び出し、その動作パターンに基づいて巻上下用電動機１６を駆動制御する。なお、この場合はＩＤタグ１７を装着している作業者（使用認定者）しか本電動チェーンブロックを操作できない。
【００４２】
図１０は作業者認識動作の制御処理フローを示す図である。待機状態から、ＩＤタグリーダ１１で作業者ｍに装着されているＩＤタグ１７を認識できるか否かを判断し（ステップＳＴ３１）、認識できたら、当該作業者ｍの動作パターンが通常作業者の基本動作パターンＡであるか、初心者の動作パターンＢであるか、初心者の動作パターンＣであるか、或いは熟練者の動作パターンＤであるかを判別し（ステップＳＴ３２）、続いて作業者別動作パターンテーブル１８から当該動作パターンに対応した動作パターンデータを読み込むことにより、上記のような操作可能となる（ステップＳＴ３４）。
【００４３】
上記例では作業者に動作パターンがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・のいずれか１つの動作パターンを設定したＩＤダグ１７を装着し、ＩＤタグリーダ１１でＩＤダグ１７に設定している動作パターンを判別して制御装置１０に送信するようにしているが、例えばＩＤダグ１７には作業者の操作熟練度（例えば、通常者、初心者１、初心者２、熟練者）を設定し、ＩＤタグリーダ１１でこの操作熟練度を読み込み、制御装置１０に送信することにより、制御装置１０でその操作熟練度にあった動作パターンとその動作パターンデータを選択するようにしてもよい。
【００４４】
また、図１１に示すように、制御装置１０の記憶装置に格納された作業者別動作パターンテーブル１８には、作業者ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、・・・に応じて動作パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、・・・を登録しておき、ＩＤダグ１７には作業者ｍ１、ｍ２、ｍ３、ｍ４、・・・を識別できる符号を設定しておき、ＩＤタグリーダ１１で作業者ｍを識別して制御装置１０に送信し、制御装置で作業者別に登録している動作パターンで運転するようにしてもよい。また、動作パターンや操作熟練度や作業者を設定する手段は、ＩＤタグ１１に限らず、これらを設定できる標識であれば、例えば２次元バーコードのようなものでもよい。
【００４５】
上記例ではグリップ２５を上下動させることにより、上昇下降操作できる例を示したが、上昇・下降及び速度切換え用押釦スイッチを配置してもよく、或いはチェーンブロック本体２１から吊り下げられたボックスに、上昇用押しボタンスイッチや巻下用押しボタンスイッチ等の複数の操作スイッチ備えた操作スイッチボックスを有する電動チェーンブロックでもよい。この場合、操作スイッチボックスに複数の動作パターンから作業者に合う動作パターンを選択するスイッチを設け、作業者が電動チェーンブロックの操作に際して、自己の操作熟練度にあった動作パターンを選択するようにしてもよい。但し、負荷／無負荷センサーは、下フック上部に取り付けるのが検知精度の点で最も好ましい。
【００４６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書、図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば上記実施形態例では電動巻上機として電動チェーンブロックを例に説明したが、本発明に係る巻上機はドラムでワイヤーロープを巻き取り巻き戻す電動ホイスト等でもよいことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電動チェーンブロックと作業者を示す図である。
【図３】本発明に係る電動チェーンブロックの下フックと負荷／無負荷センサ構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンを示す図である。
【図５】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の上昇動作の制御フローを示す図である。
【図６】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の下降動作の制御フローを示す図である。
【図７】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンＡと動作パターンＢの比較例を示す図である。
【図８】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンＡと動作パターンＣの比較例を示す図である。
【図９】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の基本動作パターンＡと動作パターンＤの比較例を示す図である。
【図１０】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の作業者認識動作の制御フローを示す図である。
【図１１】本発明に係る電動チェーンブロックの運転制御装置の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０ 制御装置
１１ ＩＤタグリーダー
１２ 操作スイッチ
１３ 負荷／無負荷センサー
１４ エンコーダ
１５ モータ駆動装置
１６ 巻上下用電動機
１７ ＩＤタグ
１８ 作業者別動作パターンテーブル
２０ 電動チェーンブロック
２１ チェーンブロック本体
２２ ロードチェーン
２３ 下フック
２４ 支持部材
２５ グリップ
２６ 防塵カバー
２７ 信号ケーブル
２８ 棒状部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻上下用電動機、電動機駆動装置、制御装置を備え、吊荷の昇降を行う巻上機の運転制御装置において、
前記巻上機に前記吊荷の荷重が加わったか否かを検出する負荷／無負荷センサーを備え、
前記制御装置は前記吊荷の上昇時、前記巻上下用電動機を第１高速上昇速度で運転し、前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出したら前記吊荷の地切前に該地切時に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記吊荷の位置を検出する位置センサーを備え、
前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出した時の前記位置センサーが検出した位置検出値から所定の値をオフセットした値を下降時の減速位置として算出する減速位置算出機能と、前記吊荷の下降時、前記巻上下用電動機を第１高速下降速度で運転し、前記吊荷の位置が前記減速位置となった時、前記吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記制御装置は、前記吊荷の地切後に前記巻上下用電動機を前記第１低速上昇度から所定の加速度で第２高速上昇速度まで加速する機能と、前記吊荷の着床後に前記第１低速下降速度から所定の加速度で第２高速下降速度まで加速する機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記制御装置は、記憶装置に複数の昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを格納しており、
作業者に応じて前記複数の昇降動作パターンから選択し、該選択した昇降動作パターンとその動作データに基づいて前記巻上下用電動機を運転する機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記複数の昇降動作パターンは前記巻上機の操作の熟練度に応じて備えた昇降動作パターンであり、
前記制御装置は、前記作業者の操作熟練度に応じて前記複数の昇降動作パターンから１つの昇降動作パターンとその動作データを選択する機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記作業者には自己の操作熟練度又は自己の使用する昇降動作パターンを表示する標識が装着されており、
前記標識を読み出す読出手段を備え、
前記制御装置は前記読出手段が読み出した前記標識の操作熟練度又は使用する昇降動作パターンで、前記記憶装置から昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを読み出す機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項１】
巻上下用電動機、電動機駆動装置、制御装置を備え、吊荷の昇降を行う巻上機の運転制御装置において、
前記巻上機に前記吊荷の荷重が加わったか否かを検出する負荷／無負荷センサーを備え、
前記制御装置は前記吊荷の上昇時、前記巻上下用電動機を第１高速上昇速度で運転し、前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出したら前記吊荷の地切前に該地切時に衝撃が発生しない第１低速上昇速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記吊荷の位置を検出する位置センサーを備え、
前記負荷／無負荷センサーが前記吊荷の荷重を検出した時の前記位置センサーが検出した位置検出値から所定の値をオフセットした値を下降時の減速位置として算出する減速位置算出機能と、前記吊荷の下降時、前記巻上下用電動機を第１高速下降速度で運転し、前記吊荷の位置が前記減速位置となった時、前記吊荷の着床前に該着床時に衝撃が発生しない第１低速下降速度に減速させる機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記制御装置は、前記吊荷の地切後に前記巻上下用電動機を前記第１低速上昇度から所定の加速度で第２高速上昇速度まで加速する機能と、前記吊荷の着床後に前記第１低速下降速度から所定の加速度で第２高速下降速度まで加速する機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記制御装置は、記憶装置に複数の昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを格納しており、
作業者に応じて前記複数の昇降動作パターンから選択し、該選択した昇降動作パターンとその動作データに基づいて前記巻上下用電動機を運転する機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記複数の昇降動作パターンは前記巻上機の操作の熟練度に応じて備えた昇降動作パターンであり、
前記制御装置は、前記作業者の操作熟練度に応じて前記複数の昇降動作パターンから１つの昇降動作パターンとその動作データを選択する機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電動巻上機の運転制御装置において、
前記作業者には自己の操作熟練度又は自己の使用する昇降動作パターンを表示する標識が装着されており、
前記標識を読み出す読出手段を備え、
前記制御装置は前記読出手段が読み出した前記標識の操作熟練度又は使用する昇降動作パターンで、前記記憶装置から昇降動作パターンと該昇降動作パターンに対応する動作データを読み出す機能を備えたことを特徴とする電動巻上機の運転制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２３９２５８（Ｐ２００８−２３９２５８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７７８４８（Ｐ２００７−７７８４８）
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００１２９３６７）株式会社キトー (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２３日（２００７．３．２３）
【出願人】（０００１２９３６７）株式会社キトー (101)
【Ｆターム（参考）】
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