(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻上機のクレーンフックの位置を設定するための巻上機の位置設定装置であって、
前記クレーンフックの位置を制御する制御部と、
操作指示を付与するための入力装置と、を有し、
前記入力装置は、
前記制御部を動作許可状態又は動作不許可状態にするための動作指示手段と、
前記クレーンフックの上方向低速運転と上方向高速運転の切り替えを指示する上方向運転指示手段と、
前記クレーンフックの下方向低速運転と下方向高速運転の切り替えを指示する下方向運転指示手段と、を備え、
前記制御部は、
前記動作指示手段を前記動作不許可状態にすることにより、前記上方向運転指示手段又は前記下方向運転指示手段からの操作指示により位置設定モードに移行させて、前記クレーンフックの上限停止点位置、下限停止点位置、上方向変速点位置及び下方向変速点位置の内の少なくとも一つの位置を設定し、
前記制御部は、
前記動作不許可状態にすることにより、前記上方向運転指示手段、前記下方向運転指示手段及び前記巻上機への通電が遮断された状態においても、前記位置設定モードへ移行可能に構成したことを特徴とする巻上機の位置設定装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記位置設定モード中に、前記動作不許可状態における前記クレーンフックの現在位置を、前記上限停止点位置、前記下限停止点位置、前記上方向変速点位置又は前記下方向変速点位置として設定することを特徴とする請求項１に記載の巻上機の位置設定装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記動作指示手段が前記動作不許可状態において、前記下方向運転指示手段により前記下方向高速運転を指示することにより、上記下限停止点位置の設定モードに移行させ、
前記動作不許可状態において、前記下方向運転指示手段により前記下方向低速運転を指示することにより、前記下方向変速点位置の設定モードに移行させ、
前記動作不許可状態において、前記上方向運転指示手段により前記上方向低速運転を指示することにより、前記上方向変速点位置の設定モードに移行させ、
前記動作不許可状態において、前記上方向運転指示手段により前記上方向高速運転を指示することにより、前記上限停止点位置の設定モードに移行させることを特徴とする請求項２に記載の巻上機の位置設定装置。
【請求項４】
前記動作指示手段が前記動作不許可状態での前記位置設定モードへ移行は、前記巻上機に設けられたコンデンサの放電現象を利用して行うことを特徴とする請求項１に記載の巻上機の位置設定装置。
【請求項５】
前記動作指示手段が前記動作不許可状態での前記位置設定モードへ移行は、前記制御部が前記動作指示手段の前記動作不許可状態の検出タイミングを、前記上方向運転指示手段又は前記下方向運転指示手段の検出タイミングとずらして検出することにより行うことを特徴とする請求項１に記載の巻上機の位置設定装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記動作指示手段を前記動作許可状態にすることにより、前記上方向運転指示手段及び前記下方向運転指示手段への通電を行い、前記制御部を動作許可状態にして前記巻上機を動作させる通常運転モードに移行させることを特徴とする請求項１に記載の巻上機の位置設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻上機の位置設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、インバータ式の巻上機には、電子式の上下限停止機能と上下方向変速点機能が備えられている。上下限停止機能は、使用者が任意の位置を設定することにより、設定した位置を超えての運転を禁止する機能である。この上下限停止機能により、設置環境に合わせた設定をすることで、吊上げる荷物の建物構造物等への衝突を防止できる。【０００３】
また、上下方向変速点機能は、使用者が任意の位置を設定することにより、設定した位置を超えたら高速動作を禁止する機能である。この上下方向変速点機能により、荷物の着床時の衝撃緩和や操作者へ上下限位置が近いことを知らせることができる。【０００４】
上下限停止機能及び上下方向変速点機能においては、任意の位置を設定することが可能である。この場合、任意の位置を設定するためには、制御盤に搭載された基板の操作が必要である。しかし、通常、制御盤は巻上機がある建物天井に設置されている。このため、任意の位置を設定するためには、操作者がわざわざ建物天井まで行く必要がある。【０００５】
そこで、特許文献１には、操作者が建物天井まで行かなくても、任意の位置を設定することが可能な巻上機の位置設定装置が記載されている。具体的には、特許文献１では、操作者の手元にある押しボタンスイッチの非常停止ボタンをONにすることで、運転モードから設定モードに移行させ、上操作ボタン又は下操作ボタンの操作により設定位置の解除又は設定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４８２４３号公報（特許第５２３４７７９号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、非常停止ボタンのONにすると、制御基板への電源の供給や他の操作ボタンのコモンラインが遮断されてしまう。よって、非常停止ボタンのONにしても、制御基板への電源の供給や他の操作ボタンのコモンラインが遮断されないような制御構成が必要となる。また、一般的に、安全面を考慮して、非常停止ボタンをOFFにしても、制御基板への電源の供給や他の操作ボタンのコモンラインが遮断されようになっている。【０００８】
従って、特許文献１では、制御基板への電源の供給や他の操作ボタンのコモンラインが遮断されないような制御構成を採用しない限り、操作者の手元にあるスイッチを使用して、上下限停止位置又は上下方向変速点位置を任意の位置に設定することは困難である。【０００９】
本発明の目的は、複雑な制御構成を採用しなくても、操作者の手元にある入力装置を使用して、上下限停止位置又は上下方向変速点位置を任意の位置に設定することが可能な巻上機の位置設定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、巻上機のクレーンフックの位置を設定するための巻上機の位置設定装置であって、前記クレーンフックの位置を制御する制御部と、操作指示を付与するための入力装置とを有し、前記入力装置は、前記制御部を動作許可状態又は動作不許可状態にするための動作指示手段と、前記クレーンフックの上方向低速運転と上方向高速運転の切り替えを指示する上方向運転指示手段と、前記クレーンフックの下方向低速運転と下方向高速運転の切り替えを指示する下方向運転指示手段とを備え、前記制御部は、前記動作指示手段を前記動作不許可状態にすることにより、前記上方向運転指示手段又は前記下方向運転指示手段からの操作指示により位置設定モードに移行させて、前記クレーンフックの上限停止点位置、下限停止点位置、上方向変速点位置及び下方向変速点位置の内の少なくとも一つの位置を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複雑な制御構成を採用しなくても、操作者の手元にある入力装置を使用して、上下限停止位置又は上下方向変速点位置を任意の位置に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る巻上機の位置設定装置の制御構成を示すブロック図である。
【図２】インバータ式クレーン装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】インバータ式クレーン装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】上下限停止機能の動作を説明するための図である。
【図５】上下方向変速点機能の動作を説明するための図である。
【図６】位置設定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１４】
まず、図２及び図３を参照して、インバータ式クレーン装置の構成について説明する。図２及び図３に示すように、インバータ式クレーン装置は、クレーンフック１、ワイヤーロープ２、巻上誘導電動機（モータ）３、巻上用装置４、横行誘導電動機（モータ）５、横行用装置６、横行用ガーダー７、走行誘導電動機（モータ）８、走行用装置９、走行用ガーダー１０、巻上・横行インバータ装置（以下、主制御部と称す）１１、入力装置１３、走行用インバータ装置１８とから構成されている。また、巻上誘導電動機３には、誘導電動機用ブレーキ１６、エンコーダ１７が内蔵され、横行誘導電動機５及び走行誘導電動機８には、誘導電動機用ブレーキ１６が各々に内蔵される。
【００１５】
巻上・横行インバータ装置１１には、巻上・横行インバータ制御部１２、巻上用インバータ１４、横行用インバータ１５が内蔵される。また、走行用インバータ装置１８には、走行インバータ制御部１９及び走行用インバータ２０が内蔵される。巻上用インバータ１４、横行用インバータ１５及び走行用インバータ２０は、３相電源３０にそれぞれ接続されている。巻上・横行インバータ制御部１２と走行インバータ制御部１９は、入力装置１３に接続されている。
【００１６】
インバータ式クレーン装置は、クレーンフック１に取り付けた荷物を、巻上誘導電動機３を備えた巻上用装置４によりワイヤーロープ２を巻上・巻下することでＹ方向（Ｙ方向、−Ｙ方向の矢印で示す）即ち、上下方向に移動する。また、Ｘ方向（Ｘ方向、−Ｘ方向の矢印で示す）には、横行用装置６にある車輪を横行誘導電動機５が回転させ、横行用ガーダー７に沿ってＸ方向に移動する。また、Ｚ方向（Ｚ方向、−Ｚ方向の矢印で示す）には、走行用装置９にある車輪を走行誘導電動機８が回転させ、走行用ガーダー１０に沿ってＺ方向に移動する。
【００１７】
巻上誘導電動機３と横行誘導電動機５は、巻上・横行用インバータ装置１１に格納された図２に示す巻上・横行インバータ制御部１２により制御される。即ち、オペレータ（操作者）が入力装置１３からの所定の指示を入力すると、巻上・横行インバータ制御部１２は、巻上用インバータ１４と横行用インバータ１５を制御する。そして、巻上用インバータ１４と横行用インバータ１５から制御に必要な周波数、電圧、電流を巻上誘導電動機３と横行誘導電動機５に加え、同時に誘導電動機用ブレーキ１６を開放制御する。これにより、巻上用装置４の場合、クレーンフック１に取り付けられた荷物が、落下することなくＹ方向に移動する。一方、横行用装置６の場合、横行用ガーダー７に沿って巻上用装置４がＸ方向に移動する。
【００１８】
また、巻上・横行インバータ制御部１２は、モータ３の回転数を検出するエンコーダ１７の情報を取り込むことで、クレーンフック１の位置を判断し、運転制御に使用する。同様に、走行用装置９に取り付けてある走行誘導電動機８は、オペレータが入力装置１３からの所定の指示を入力すると、走行用インバータ装置１８に格納された図２に示す走行インバータ制御部１９が走行用インバータ２０を制御する。そして、走行用インバータ２０から制御に必要な周波数、電圧、電流を走行誘導電動機（モータ）８に加え、同時に誘導電動機用ブレーキ１６を開放制御することで、走行用ガーダー１０に沿って巻上用装置４をＺ方向に移動する。
【００１９】
ここで、図１を参照して、実施の形態に係る巻上機の位置設定装置の制御構成について説明する。操作者が操作するための入力装置１３は、巻上用装置４（巻上機）を動作させるための入ボタン２１（動作指示手段）と、上方向低速運転と上方向高速運転の切り替えを指示する上ボタン２２（上方向運転指示手段）と、下方向低速運転と下方向高速運転の切り替えを指示する下ボタン２３（下方向運転指示手段）を備える。入ボタン２１（動作指示手段）をOFF（動作不許可状態）にすることにより、上ボタン２２（上方向運転指示手段）又は下ボタン２３（下方向運転指示手段）を操作して位置設定モードに移行させる。そして、入ボタン２１（動作指示手段）をOFF（動作不許可状態）にした状態でクレーンフック１の上限停止点位置、下限停止点位置、上方向変速点位置又は下方向変速点位置を設定する。
【００２０】
図１に示すように、入力装置１３のコモンラインに入ボタン２１があり、入ボタン２１をＯＮ（動作許可状態）することで、上ボタン２２、下ボタン２３等の操作ボタンへ通電する構成になっている。また、入ボタン２１をＯＮすることで、主電源開閉器２４へ通電される。これにより、主電源開閉器２４の接点がＯＮすることで、巻上用インバータ１４等へ電源が供給される。また、入ボタン２１をＯＮすることで、巻上・横行インバータ制御部１２は、入状態であると判別し、動作許可状態となる。
【００２１】
また、上ボタン２２と下ボタン２３は、例えば、２段式の押ボタン構成となっており、１段目で低速運転指示、さらに押し込むことで、２段目の信号が出力されて高速運転指示が出力される。具体的には、上ボタン２２は、１段目の押下で上方向の低速運転指示がされ、２段目の押下で上方向の高速運転指示がされる。一方、下ボタン２２は、１段目の押下で下方向の低速運転指示がされ、２段目の押下で下方向の高速運転が指示される。
【００２２】
ここで、図４、図５を参照して、上下限停止機能、上下方向変速点機能について説明する。図４に示すように、上限停止点２５または下限停止点２６の位置を操作者が任意設定することで、上限停止点２５または下限停止点２６を超えての運転を禁止する。また、上限停止点２５または下限停止点２６の位置の手前で強制減速を開始することで、上限停止点２５または下限停止点２６の位置を超えないように停止させる。また、上限停止点２５または下限停止点２６は、両方共に設定可能であるし、一方のみの設定も可能である。
【００２３】
ここで、強制減速を開始する位置２７は、その時々の運転速度に応じて、巻上・横行インバータ制御部１２が自動演算を実施する。上限停止点２５または下限停止点２６の位置の初期設定は、巻上・横行インバータ制御部１２に設けられたキースイッチ（図示せず）の操作で行う。具体的は、巻上・横行インバータ制御部１２に設けられたキースイッチの操作で、設定モードに移行後、クレーンフック１を実際に停止させたい位置まで移動させ、その後、巻上・横行インバータ制御部１２のキースイッチの操作で位置を決定する。
【００２４】
また、図５に示すように、上方向変速点２８または下方向変速点２９の位置を操作者が任意設定することで、上方向変速点２８または下方向変速点２９を超えての高速運転を禁止する。また、上方向変速点２８または下方向変速点２９は、両方共に設定可能であるし、一方のみの設定も可能である。上方向変速点２８または下方向変速点２９の初期設定は、巻上・横行インバータ制御部１２に設けられたキースイッチの操作で行う。具体的は、巻上・横行インバータ制御部１２に設けられたキースイッチの操作で、設定モードに移行後、クレーンフック１を実際に停止させたい位置まで移動させ、その後、巻上・横行インバータ制御部１２の操作で位置を決定する。
【００２５】
ここで、上方向変速点２８または下方向変速点２９には二つの動作パターンがあり、上方向変速点２８または下方向変速点２９の設定時に動作パターンを設定することができる。図５に示すように、パターン１は運転方向に該当する変速点が動作する。例えば、上方向動作時は、上方向変速点２８のみ動作するので、下方向変速点２９の設定位置よりクレーンフック１が下方向にある時、上方向高速運転指示をしても低速運転にはならずに高速運転する。パターン２は運転方向に関係なく、変速点の設定位置に基づき低速動作させる。例えば、下方向変速点２９の設定位置より、クレーンフック１が下方向にある時、上方向高速運転指示を実施すると低速運転になる。
【００２６】
次に、図６を参照して、入力装置１３を使用して、上限停止点２５、下限停止点２６、上方向変速点２８、下方向変速点２９の位置を設定する方法について説明する。この位置設定処理は、巻上・横行インバータ制御部１２で実施する。また、位置設定処理は周期的に例えば、1ms毎に実行されるものとする。ここで、上述のように、上限停止点２５、下限停止点２６、上方向変速点２８、下方向変速点２９の位置の初期設定は、巻上・横行インバータ制御部１２に設けられたキースイッチ（図示せず）の操作で行われる。しかし、本実施の形態では、入力装置１３を使用して、上限停止点２５、下限停止点２６、上方向変速点２８、下方向変速点２９の位置を任意に設定する。
【００２７】
以下、図６を参照して、入力装置１３を使用して、上限停止点２５、下限停止点２６、上方向変速点２８、下方向変速点２９の位置を任意に設定する方法について詳細に説明する。
【００２８】
最初に、設定モード中であるか判別する(Ｓ１０１)。設定モード中でなければ、上限停止点位置または下限停止点位置で停止中であるか判別する(Ｓ１０２)。上限停止点位置または下限停止点位置で停止中ならば、操作入力を判定して（Ｓ１０３）、操作入力状態により各設定モードのいずれかに移行する(Ｓ１０４〜Ｓ１０７)。
【００２９】
具体的には、入ボタン２１の入信号がＯＦＦ（動作不許可状態）の状態で、上ボタン２２を操作して上低速運転を指示することにより、上方向変速点位置設定モードに移行する（Ｓ１０４）。また、入ボタン２１の入信号がＯＦＦの状態で、下ボタン２３を操作して下低速運転を指示することにより、下方向変速点位置設定モードに移行する（Ｓ１０５）。また、入ボタン２１の入信号がＯＦＦの状態で、上ボタン２２を操作して上高速運転を指示することにより、上限停止点位置設定モードに移行する（Ｓ１０６）。また、入ボタン２１の入信号がＯＦＦの状態で、下ボタン２３を操作して下高速運転を指示することにより、下限停止点位置設定モードに移行する（Ｓ１０７）。
【００３０】
停止点位置で停止中ではなく、上方向変速点位置または下方向変速点位置で変速中であれば(Ｓ１０８)、操作入力状態により(Ｓ１０９)、上方向変速点位置設定モード(Ｓ１１０)もしくは上方向変速点位置設定モード(Ｓ１１１)へ移行する。これは、上下限停止機能を未使用で、上下方向変速点機能のみ使用している場合に設定モードへ移行するためである。
【００３１】
具体的には、入ボタン２１の入信号がＯＦＦの状態で、上ボタン２２を操作して上低速運転を指示することにより、上方向変速点位置設定モードに移行する（Ｓ１１０）。また、入ボタン２１の入信号がＯＦＦの状態で、下ボタン２３を操作して下低速運転を指示することにより、下方向変速点位置設定モードに移行する（Ｓ１１１）。
【００３２】
次に、設定モード中であれば(Ｓ１０１)、まず、上下限停止機能及び上下方向変速点機能の動作を停止する(Ｓ１１２)。これは、例えば、上限停止点が設定されている場合、上限停止点より上方向に移動できない問題が発生するため、任意の位置を設定できるように前記機能の動作を停止させる。
【００３３】
次に、入ボタン２１の入信号の状態を判別する(Ｓ１１３)。入信号がＯＮ（動作許可状態）であれば上下運転が可能なので、例えば、現在の設定モードが上方向変速点位置設定モードの場合は、上方向変速点を設定したい位置まで上ボタン２２または下ボタン２３を操作してクレーンフック１を移動させる(Ｓ１１４)。設定したい位置になったら、入信号をＯＦＦにすることで(Ｓ１１５)、設定モードを判定し(Ｓ１１６)、現在の位置が各設定モードに対応した位置として設定されて記憶される(Ｓ１１７〜Ｓ１２０)。
【００３４】
具体的には、上方向変速点位置設定モードにおいては、現在の位置を上方向変速点位置として設定する（Ｓ１１７）。下方向変速点位置設定モードにおいては、現在の位置を下方向変速点位置として設定する（Ｓ１１８）。上限停止点位置設定モードにおいては、現在の位置を上限停止点位置として設定する（Ｓ１１９）。下限停止点位置設定モードにおいては、現在の位置を下限停止点位置として設定する（Ｓ１２０）。尚、上記記憶する設定位置は、電源遮断されても、消去されないように不揮発性のＲＡＭに記憶させる。前記位置を記憶したら、通常モードに移行させる(Ｓ１２１)。
【００３５】
ここで、入ボタン２１をＯＦＦすることで、主電源開閉器２４がＯＦＦされるので、電源の供給が停止することになる。しかし、一般的に、運転情報等の記憶のタイミングは入ボタン２１の入信号ＯＦＦ時になる。よって、記憶処理時間の確保のため巻上・横行インバータ制御部１２への電源供給は、例えば、コンデンサの放電現象を利用して実施される。そのため、電源が遮断されても、一定時間巻上・横行インバータ制御部１２へ電源が供給されるので、処理が停止することはない。
【００３６】
また、入力装置１３は、入ボタン２１をＯＦＦすることで、上ボタン２２、下ボタン２３等の操作ボタンへの通電を停止する構成になっているが、入ボタン２１のＯＦＦ検出タイミングを、上ボタン２２、下ボタン２３のＯＦＦ検出タイミングとずらせば、上ボタン２２、下ボタン２３等の操作ボタンがＯＮ状態で、入ボタン２１の入信号のみＯＦＦの状態が作れる。もしくは、特定条件下による上操作または下操作の状態を入力検出とは別に管理しておいても良い。例えば、上限停止状態で上操作有の場合、位置変更用の上操作状態がＯＮであると管理すれば、上ボタン２２、下ボタン２３の操作ＯＮ状態で、入ボタン２１の入信号のみＯＦＦの状態が作れる。
【００３７】
上記実施の形態により、入ボタン２１をOFFすることで、クレーンへの電源供給が遮断されても、また、入ボタン２１をOFFすることで、他操作ボタン回路への電源供給が遮断される構成になっていても、入力装置１３で電子式の上下限停止位置設定及び上下方向変速点位置設定の解除または設定を実施できる。これにより、操作者がその時々の作業に合わせて、最適な設定をすることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  クレーンフック
２  ワイヤーロープ
３  巻上誘導電動機
４  巻上用装置
５  横行誘導電動機
６  横行用装置
７  横行用ガーダー
８  走行誘導電動機
９  走行用装置
１０  走行用ガーダー
１１  巻上・横行インバータ装置
１２  巻上・横行インバータ制御部
１３  操作入力装置
１４  巻上用インバータ
１５  横行用インバータ
１６  誘導電動機用ブレーキ
１７  エンコーダ
１８  走行用インバータ装置
１９  走行インバータ制御部
２０  走行用インバータ
２１  入ボタン
２２  上ボタン
２３  下ボタン
２４  主電源開閉器
２５  上限停止点
２６  下限停止点
２７  強制減速を開始する位置
２８  上方向変速点
２９  下方向変速点
３０  ３相電源
【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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