(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール上を走行しかつ車両と干渉しない門型フレームと、
門型フレームに連結されかつ車両の両側で上下に昇降可能な左右の昇降フレームと、
左右の昇降フレームにそれぞれ取り付けられ水平に旋回して車輪の前後を支持するそれぞれ１対の前方把持フォーク及び後方把持フォークと、
左右の昇降フレームを上下に昇降駆動する昇降用のアクチュエータと、
１対の前方把持フォークと後方把持フォークをそれぞれ水平に旋回駆動する前方旋回用のアクチュエータ及び後方旋回用のアクチュエータとを備えた搬送装置の油圧制御装置であって、
前記各アクチュエータは、それぞれの作動位置を検出する変位計を有しており、
前記油圧制御装置は、上位制御装置と左右の油圧制御ユニットとからなり、
各油圧制御ユニットは、上位制御装置に接続された下位制御装置を有し、
上位制御装置は、下位制御装置に各アクチュエータに対しそれぞれ同一の変位指令値を逐次出力し、
各下位制御装置は、各アクチュエータの変位計の検出値をフィードバック制御し、各アクチュエータの作動位置を前記変位指令値に一致させ、
各油圧制御ユニットは、サーボモータ及びエンコーダを内蔵し、エンコーダの出力に基づき下位制御装置によりサーボモータを制御し、作動油の吐出方向と吐出流量をサーボ制御するサーボモータポンプと、
各アクチュエータにそれぞれ設けられ、各アクチュエータを所望の方向に切り換える仕切り弁とを有する、ことを特徴とする搬送装置の油圧制御装置。
【請求項２】
前記サーボモータポンプは、複数のアクチュエータのうちいずれか１つと１対１で作動し、
作動させるアクチュエータに対応する仕切り弁のみを開放して、前記サーボモータポンプの吐出流量によりアクチュエータの速度を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置の油圧制御装置。
【請求項３】
複数のアクチュエータを同期動作させる場合には、前記サーボモータポンプにより各アクチュエータに対して１対１で交互に動作させる、ことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置の油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪を持ち上げて搬送する搬送装置の油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、コンテナを搭載した車両をＸ線検査する場合には、車両を搬送するための搬送装置が用いられる。
かかる搬送装置は、車両の車輪（前輪又は後輪）を持ち上げて自走可能に構成されるものであり、車両及びコンテナをＸ線が照射される遮蔽室内を通過させて、車両及びコンテナのＸ線検査を行う。この搬送装置は、例えば、以下の特許文献１，２が開示されている。
【０００３】
特許文献１の「Ｘ線検査方法」は、Ｘ線を照射する遮蔽室の下方に、台車用通路を形成し、その通路を自走する搬送台車で、車両の前輪を持ち上げて、遮蔽室を通過させるものである。
【０００４】
特許文献２の「搬送装置」は、Ｘ線を照射する遮蔽室の下方には台車用通路を形成せず、車両の前方から車両の前輪を持ち上げて自走する地上牽引式搬送台車である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２８７５０７号公報、「Ｘ線検査方法」
【特許文献２】特開２００７−３３１８５２号公報、「搬送装置」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１は、従来の搬送装置の平面図である。
この図において、１は車両、１ａは車両１の車輪（タイヤ）、２はレールである。
搬送装置３は、２本のレール２上を走行しかつ車両１と干渉しない門型フレーム４と、門型フレーム４に連結されかつ車両１の両側で上下に昇降可能な左右の昇降フレーム５と、左右の昇降フレーム５にそれぞれ取り付けられ水平に旋回して車輪１ａの前後を支持するそれぞれ１対の前方把持フォーク６ａと後方把持フォーク６ｂとを有する。
左右の昇降フレーム５は、昇降シリンダ７により上下に昇降駆動され、１対の前方把持フォーク６ａと後方把持フォーク６ｂは、それぞれ前方旋回シリンダ８ａと後方旋回シリンダ８ｂにより水平に旋回駆動される。
【０００７】
上述した構成により、前方把持フォーク６ａと後方把持フォーク６ｂが車両１の両側に退避した状態で、定位置に車両１が停止した後、１対の前方把持フォーク６ａと後方把持フォーク６ｂを車輪１ａの前後に水平に旋回させ、次いで左右の昇降フレーム５を上昇させることで、車両１の車輪１ａを走行面から持ち上げて搬送するようになっている。
【０００８】
図２は、従来の油圧制御装置の模式図である。
油圧制御装置１０は、左右に１対（２台）設けられ、この図は、そのうちの一方（左用又は右用）を示している。なお左右の油圧制御装置１０は、同一である。
この図において、油圧制御装置１０は、電動機付き可変容量ポンプ１１、４方電磁弁１２、流量調節弁１３（絞り弁）、チェック弁１４、等を備え、昇降シリンダ７、前方旋回シリンダ８ａ、及び後方旋回シリンダ８ｂに供給する作動油の流量と圧力を制御するようになっている。
なお、可変容量ポンプ１１の流量変化のみでは速度制御が困難なため、各アクチュエータ（昇降シリンダ７、前方旋回シリンダ８ａ、及び後方旋回シリンダ８ｂ）に対し、４方電磁弁１２、流量調節弁１３（絞り弁）、チェック弁１４を並列に設け、４方電磁弁１２を切り換えて速度制御を行う場合もある。
【０００９】
図２の油圧制御装置１０において、左右のアクチュエータ（昇降シリンダ７、前方旋回シリンダ８ａ、及び後方旋回シリンダ８ｂ）の同期は、流量調節弁１３（絞り弁）で行い、左右のアクチュエータ７，８ａ，８ｂの停止は、それぞれリミットスイッチで行っていた。
しかし、この場合、最終位置に向かう左右のアクチュエータ７，８ａ，８ｂが、最終位置のリミットスイッチをオンするまでの移動時間を一致させるのが困難である問題点があった。
すなわち、左右のアクチュエータ７，８ａ，８ｂの速度は、それぞれの絞り弁１３で調節されるが、実際には温度差などで左右で異なった動きをする。そのため車両１の車輪１ａ（タイヤ）に到達する時間が一致しないため、タイヤ１ａが把持フォーク６ａ，６ｂで押されて破損する可能性があった。
また、左右の昇降シリンダ７が同期しない場合には、車両１が大きく揺れ、搭載物が破損する可能性があった。
【００１０】
また、従来の油圧制御装置１０は、４方電磁弁１２に漏れがあるため、チェック弁１４の設置が不可欠であり、４方電磁弁１２、流量調節弁１３（絞り弁）、チェック弁１４を並列に設けて速度制御する場合に、構成機器が多数となり、大型の油圧ユニットを搭載せざるを得ない問題点があった。
【００１１】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、車両の車輪を持ち上げて搬送する搬送装置を作動させ、左右のアクチュエータ（昇降用、前方旋回用、及び後方旋回用）の速度と位置を正確に同期させることができ、かつ小型化が可能である搬送装置の油圧制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、レール上を走行しかつ車両と干渉しない門型フレームと、
門型フレームに連結されかつ車両の両側で上下に昇降可能な左右の昇降フレームと、
左右の昇降フレームにそれぞれ取り付けられ水平に旋回して車輪の前後を支持するそれぞれ１対の前方把持フォーク及び後方把持フォークと、
左右の昇降フレームを上下に昇降駆動する昇降用のアクチュエータと、
１対の前方把持フォークと後方把持フォークをそれぞれ水平に旋回駆動する前方旋回用のアクチュエータ及び後方旋回用のアクチュエータとを備えた搬送装置の油圧制御装置であって、
前記各アクチュエータは、それぞれの作動位置を検出する変位計を有しており、
前記油圧制御装置は、上位制御装置と左右の油圧制御ユニットとからなり、
各油圧制御ユニットは、上位制御装置に接続された下位制御装置を有し、
上位制御装置は、下位制御装置に各アクチュエータに対しそれぞれ同一の変位指令値を逐次出力し、
各下位制御装置は、各アクチュエータの変位計の検出値をフィードバック制御し、各アクチュエータの作動位置を前記変位指令値に一致させ、
各油圧制御ユニットは、サーボモータ及びエンコーダを内蔵し、エンコーダの出力に基づき下位制御装置によりサーボモータを制御し、作動油の吐出方向と吐出流量をサーボ制御するサーボモータポンプと、
各アクチュエータにそれぞれ設けられ、各アクチュエータを所望の方向に切り換える仕切り弁とを有する、ことを特徴とする搬送装置の油圧制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明の構成によれば、上位制御装置が、左右の下位制御装置に各アクチュエータに対する同一の変位指令値を逐次出力し、各下位制御装置が、各アクチュエータの変位計の検出値をフィードバック制御して、各アクチュエータの作動位置を前記変位指令値に一致させるので、左右の各アクチュエータ（昇降用、前方旋回用、後方旋回用）の位置は同一の変位指令値にリアルタイムで一致する。
また、各アクチュエータの速度は、同一の変位指令値の変化にそれぞれ同期するので、左右のアクチュエータの速度を正確に同期させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の搬送装置の平面図である。
【図２】従来の油圧制御装置の模式図である。
【図３】本発明を適用する搬送装置の側面図である。
【図４】図３の装置の平面図である。
【図５】本発明の油圧制御装置の全体図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】別の搬送装置の図４と同様の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１６】
図３は、本発明を適用する搬送装置の側面図であり、図４は、図３の装置の平面図である。
図３、図４において、１は車両、１ａは車両１の車輪（タイヤ）、２はレールである。
【００１７】
本発明を適用する搬送装置２０は、門型フレーム２４、左右の昇降フレーム２５、１対の前方把持フォーク２６ａ及び後方把持フォーク２６ｂ、昇降用のアクチュエータ２７、１対の前方旋回用のアクチュエータ２８ａ及び後方旋回用のアクチュエータ２８ｂを備える。
【００１８】
門型フレーム２４は、駆動車輪２４ａと従動車輪２４ｂを有し、レール２上を走行する。また、門型フレーム２４は、車両１と干渉しないように門型になっている。
【００１９】
左右の昇降フレーム２５は、門型フレーム２４の後方（図で右側）に連結され、かつ車両１の両側で上下に昇降可能にガイドロッド２５ａにより案内されている。
【００２０】
１対の前方把持フォーク２６ａ及び後方把持フォーク２６ｂは、左右の昇降フレーム２５にそれぞれ取り付けられ、水平に旋回して車輪１ａの前後を支持するようになっている。
前方把持フォーク２６ａ及び後方把持フォーク２６ｂは、それぞれ一端部が昇降フレーム２５の下部に鉛直な回転軸を中心に旋回可能に取り付けられ、水平に延び、他端部が車両１と干渉しない退避位置（昇降フレーム２５の近傍）から、車輪１ａの前後に位置する支持位置まで水平に旋回できるようになっている。
【００２１】
昇降用のアクチュエータ２７は、左右の昇降フレーム２５を上下に昇降駆動する。
この例において、左右の昇降用アクチュエータ２７は、それぞれ２本の油圧シリンダであり、昇降フレーム２５より下方に位置する門型フレーム２４の支持部材２４ｃと昇降フレーム２５との間に鉛直に挿入されている。
【００２２】
１対の前方旋回用のアクチュエータ２８ａ及び後方旋回用のアクチュエータ２８ｂは、１対の前方把持フォーク２６ａ及び後方把持フォーク２６ｂをそれぞれ水平に旋回駆動する。
この例において、前方旋回用のアクチュエータ２８ａ及び後方旋回用のアクチュエータ２８ｂは、それぞれ油圧シリンダであり、その一端部が昇降フレーム２５の下部に鉛直な回転軸を中心に回転可能に取り付けられ、他端部が前方把持フォーク２６ａ及び後方把持フォーク２６ｂに鉛直な回転軸を中心に回転可能に取り付けられている。
【００２３】
上述した構成により、前方把持フォーク２６ａと後方把持フォーク２６ｂが車両１の両側に退避した状態で、定位置に車両１が停止した後、１対の前方把持フォーク２６ａと後方把持フォーク２６ｂを車輪１ａの前後に水平に旋回させ、次いで左右の昇降フレーム２５を上昇させることで、車両１の車輪１ａを走行面から持ち上げて搬送することができる。
【００２４】
図５は、本発明の油圧制御装置の全体図である。
この図に示すように本発明の油圧制御装置３０は、上位制御装置３２と、左右の油圧制御ユニット３４Ａ，３４Ｂとからなる。また、左右の油圧制御ユニット３４Ａ，３４Ｂは、それぞれ上位制御装置３２に接続された下位制御装置３５を有する。下位制御装置３５は、例えばコンピュータである。
【００２５】
上位制御装置３２は、例えばコンピュータであり、下位制御装置３５に各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂに対し、それぞれ同一の変位指令値Ａ，Ｂ，Ｃを逐次出力する。
昇降用アクチュエータ２７に対する変位指令値Ａは、例えば下限からの高さであり、前方旋回用アクチュエータ２８ａに対する変位指令値Ｂは、例えば退避位置からの前方旋回角度であり、後方旋回用アクチュエータ２８ｂに対する変位指令値Ｃは、例えば退避位置からの後方旋回角度である。
【００２６】
各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂは、それぞれの作動位置を検出する変位計２９ａ，２９ｂ，２９ｃを有している。変位計２９ａ，２９ｂ，２９ｃは、この例では、磁歪式リニア変位センサである。
各下位制御装置３５は、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの変位計２９ａ，２９ｂ，２９ｃの検出値ａ，ｂ，ｃをフィードバック制御し、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの作動位置をそれぞれ変位指令値Ａ，Ｂ，Ｃに一致させるようになっている。
【００２７】
図６は、図５の部分拡大図である。この図は、左右の油圧制御ユニット３４Ａ，３４Ｂの一方のみを示している。
各油圧制御ユニット３４Ａ，３４Ｂは、サーボモータポンプ３６、仕切り弁３７、カウンターバランス弁３８、及び圧力センサ３９を有する。
【００２８】
サーボモータポンプ３６は、サーボモータ３６ａ、エンコーダ３６ｂ、及びタンク３６ｃを内蔵しており、エンコーダ３６ｂの出力に基づき下位制御装置３５によりサーボモータ３６ａをサーボ制御し、作動油の吐出方向と吐出流量を正確に制御できる。
なお、この例で、サーボモータポンプ３６は、経済性を考慮し、アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂのうちいずれか１つのみを作動させる吐出流量を有し、サーボモータポンプ３６の小型化を図っている。
【００２９】
仕切り弁３７は、この例では電磁式の２方シート弁であり、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂ（油圧シリンダ）のシリンダ側とロッド側にそれぞれ設けられ、シリンダ側とロッド側の仕切り弁３７を同時に切り換えることで、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂを所望の方向に駆動する。
また、仕切り弁３７（電磁式の２方シート弁）は、漏れの非常に少ないチェック弁を内蔵しており、非作動時における作動油の漏れを実質的に皆無にしている。
【００３０】
カウンターバランス弁３８は、昇降フレーム２５の重量が作用する側のアクチュエータ２７の配管ラインに設けられ、昇降フレーム２５の重量による落下を防止している。
圧力センサ３９は、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの作動時における圧力を検出し、異常圧（例えば過大な圧力）が各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂに作用しないようになっている。
【００３１】
図７は、別の搬送装置の図４と同様の平面図である。
この例において、左右の前方旋回用のアクチュエータ２８ａと、左右の後方旋回用のアクチュエータ２８ｂはそれぞれ配置、作動方向、ストロークが相違している。従って、左右の把持フォーク２６ａ，２６ｂをそれぞれ同期させるには、左右のアクチュエータ２８ａ，２８ｂの作動方向、ストロークをそれぞれ独立して制御する必要がある。
その他の構成は、図３，４と同様である。
【００３２】
図７に示したように、左右のアクチュエータ２８ａ，２８ｂは、昇降フレーム２５の内側でも外側でもよく、左右の把持フォーク２６ａ，２６ｂが異なった形状であってもよい。
【００３３】
上述した構成により、上位制御装置３２が、左右の下位制御装置３５に各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂに対する同一の変位指令値Ａ，Ｂ，Ｃを逐次出力し、各下位制御装置３５が、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの変位計２９ａ，２９ｂ，２９ｃの検出値ａ，ｂ，ｃをフィードバック制御して、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの作動位置を変位指令値Ａ，Ｂ，Ｃに一致させるので、左右の各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂ（昇降用、前方旋回用、後方旋回用）の位置は同一の変位指令値Ａ，Ｂ，Ｃにリアルタイムで一致する。
また、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの速度は、同一の変位指令値Ａ，Ｂ，Ｃの変化にそれぞれ同期するので、左右のアクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの速度を正確に同期させることができる。
【００３４】
さらに１対の前方把持フォーク２６ａ及び後方把持フォーク２６ｂの左右の動作を確認し、左右に差があるときは、先行している前方旋回用のアクチュエータ２８ａ及び後方旋回用のアクチュエータ２８ｂを一時遅らせ、許容範囲の差になるように変位指令値Ｂ，Ｃに差を与えて指令し、把持フォーク２６ａ，２６ｂが車輪１ａ（タイヤ）に対し同時に接触するように制御する。
また、前輪１ａが２輪の車両１に対しては、搬送台車１の前後動作と把持フォーク２６ａ，２６ｂの同期移動を組み合わせて、前輪２輪の中間に把持フォーク２６ａ（又は２６ｂ）を同時に差し込んで、把持動作をさせることも上位制御装置３２の指令で動作させるようにソフトウェアを構成する。
【００３５】
上述したように、サーボモータポンプ３６は小型であり、アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂのうちいずれか１つのみを作動させるだけの流量しか吐出できない。これに対し、各油圧制御ユニット３４Ａ，３４Ｂには、３台のアクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂに対し、サーボモータポンプ３６は１台のみである。
そのため、３台のアクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂを同時に動作させると制御不能となる。そこで、本発明では、サーボモータポンプ３６は、複数のアクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂのうちいずれか１つと１対１で作動し、作動させるアクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂに対応する仕切り弁３７のみを開放して、サーボモータポンプ３６の吐出流量によりアクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの速度を制御する。
【００３６】
この構成により、従来のように、速度制御のために複数の機器（４方電磁弁１２、流量調節弁１３（絞り弁）、チェック弁１４、等）を並列に設ける必要がなく、油圧ユニットを小型化できる。
【００３７】
例えば、左右の前方旋回用のアクチュエータ２８ａを動作させるときは、作動させるアクチュエータ２８ａに対応する仕切り弁３７を開放して、サーボモータポンプ３６で制御し位置が決まったら仕切り弁３７を閉じる。その他のアクチュエータ２７，２８ｂを作動させる場合も同様である。
【００３８】
また、２台のアクチュエータ２８ａ，２８ｂを同期動作させる場合には、サーボモータポンプ３６により各アクチュエータ２８ａ，２８ｂに対して１対１で交互に動作させて、実質的に同時に動作させる。
この構成により、複数のアクチュエータを同時に動作させる場合でも、サーボモータポンプ３６を小型のままにできる。
【００３９】
従来の装置（図１，２参照）では、各アクチュエータ７，８ａ，８ｂが変位計を備えないので、仮にサーボモータポンプ３６で一定の送り速度で油圧を送っても、左右のアクチュエータ７，８ａ，８ｂの摩擦抵抗や温度が異なる場合、移動速度が一致せず、到達点に達する時間がことなる。従って、左右のアクチュエータ８ａ，８ｂで左右の把持フォーク６ａ，６ｂを旋回させるとき、車両１の車輪１ａ（タイヤ）が把持フォーク６ａ，６ｂに接触するタイミングが合わずに車両１に無理な力がかかり損傷を与える可能性があった。
【００４０】
これに対し、本発明（図３〜図７）では、各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂに変位計２９ａ，２９ｂ，２９ｃを備え、変位計２９ａ，２９ｂ，２９ｃの検出値ａ，ｂ，ｃが左右一致するように、サーボモータポンプ３６の回転速度を左右の下位制御装置３５で調整することで、昇降フレーム２５及び前方把持フォーク２６ａ及び後方把持フォーク２６ｂの移動速度が一致し、互いに同期した動きをさせることができる。
【００４１】
また、従来の装置では、大型の油圧ユニットを搭載せざるを得ず、経済的に不利な構成となるが、本発明では搭載機器及びサーボモータポンプ３６を小型化でき、動作するときのみ動作するアクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂにつながる仕切り弁３７を１対１で開放し動作させるので、車両１の運搬中にサーボモータポンプ３６は停止しており、非常に省エネルギーとなる。
さらに、仕切り弁３７（電磁式の２方シート弁）が、非作動時における作動油の漏れが実質的に皆無であるので、チェック弁を別に設ける必要がなく、サーボモータポンプ３６の停止中における各アクチュエータ２７，２８ａ，２８ｂの位置変動を防止することができる。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００４３】
１  車両、１ａ  車輪（タイヤ）、２  レール、
２０  搬送装置、２４  門型フレーム、
２４ａ  駆動車輪、２４ｂ  従動車輪、２４ｃ  支持部材、
２５  昇降フレーム、２５ａ  ガイドロッド、
２６ａ  前方把持フォーク、２６ｂ  後方把持フォーク、
２７  昇降用アクチュエータ（油圧シリンダ）、
２８ａ  前方旋回用アクチュエータ（油圧シリンダ）、
２８ｂ  後方旋回用アクチュエータ（油圧シリンダ）、
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ  変位計（磁歪式リニア変位センサ）、
３０  油圧制御装置、３２  上位制御装置（コンピュータ）、
３４Ａ，３４Ｂ  油圧制御ユニット、３５  下位制御装置（コンピュータ）、
３６  サーボモータポンプ、３６ａ  サーボモータ、
３６ｂ  エンコーダ、３６ｃ  タンク、３７  仕切り弁（電磁式２方シート弁）、
３８  カウンターバランス弁、３９  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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