(57)【要約】【課題】リフティングマグネットに供給される電力の大きさを操作者が効率的に調整できるリフティングマグネット制御システムを提供する。【解決手段】リフティングマグネット制御システム２は、リフティングマグネット１０に電力を供給するマグネット駆動回路３１、並びに該電力における電流及び電圧の少なくとも一方を制御する制御部３３を含むマグネット制御装置（マグネット制御盤）３と、マグネット制御装置３とは異なる場所に配置され、上記電力における電流及び電圧の少なくとも一方に関わる操作者からの入力を受け付け、該入力を制御部３３へ提供する入力装置４とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフティングマグネットに電力を供給するマグネット駆動回路、並びに該電力における電流及び電圧の少なくとも一方を制御する制御部を含むマグネット制御装置と、
前記マグネット制御装置とは異なる場所に配置され、前記電力における電流及び電圧の少なくとも一方に関わる操作者からの入力を受け付け、該入力を前記制御部へ提供する入力装置と
を備えることを特徴とする、リフティングマグネット制御システム。
【請求項２】
前記マグネット駆動回路がＨブリッジ回路部を有し、該Ｈブリッジ回路部は、複数のトランジスタを含んで構成され、前記リフティングマグネットへの前記電流の向きを制御し、
前記制御部は、前記入力装置から提供された前記入力に応じて前記複数のトランジスタへの制御電圧のデューティ比を制御するディジタル演算処理回路を含むことを特徴とする、請求項１に記載のリフティングマグネット制御システム。
【請求項３】
前記入力装置は、前記リフティングマグネットへの釈放電流の設定値を前記操作者が入力するための釈放電流設定モードを有し、
前記マグネット駆動回路は、前記釈放電流の大きさを測定する電流測定部を有し、
前記制御部は、前記電流測定部からの出力信号が前記設定値に相当する値に達すると前記釈放電流の供給を停止する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載のリフティングマグネット制御システム。
【請求項４】
前記入力装置は、前記リフティングマグネットへの励磁電流および励磁電圧のうち一方または双方の設定値を前記操作者が入力するための磁力設定モードを有し、
前記制御部は、前記設定値に基づいて前記励磁電流および前記励磁電圧のうち一方または双方を制御する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のリフティングマグネット制御システム。
【請求項５】
前記入力装置は、前記操作者が前記リフティングマグネットの大きさを入力するマグネットサイズ選択モードを有し、
前記制御部は、前記入力装置に入力された前記リフティングマグネットの大きさに基づいて励磁電流、励磁電圧、及び釈放電流のうち少なくとも一つを制御する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のリフティングマグネット制御システム。
【請求項６】
前記入力装置は、前記設定値の入力および表示を行うタッチパネルを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のリフティングマグネット制御システム。
【請求項７】
前記マグネット制御装置及び前記入力装置のそれぞれは、前記操作者からの入力を伝達するためのシリアル通信回路を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のリフティングマグネット制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフティングマグネット制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、荷役作業や建設作業等において鉄片を持ち上げるためのリフティングマグネットが知られている。リフティングマグネットとしては、工場等の設備となっているもののほか、車両に搭載されるものもある。リフティングマグネットを使用する際には、或る向きに電流を流してリフティングマグネットを励磁し、鉄片を吸着させて持ち上げる。そして、鉄片を釈放する際には、逆向きに電流を流してリフティングマグネットを消磁する。特許文献１には、このような励磁および釈放のための電流をリフティングマグネットに供給する制御装置が記載されている。また、特許文献２には、該制御装置をリフティングマグネット本体内部に配置した構成が開示されている。
【特許文献１】特開平６−１８３６８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２４０３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
励磁電流や釈放電流をリフティングマグネットに供給する制御装置は、リフティングマグネットを操作する者の位置から離れて設置されることが多い。すなわち、制御装置は、特許文献２に示された構成のようにリフティングマグネット本体に配置されるか、或いは、油圧ショベルといった車両において運転席の後方や側方に配置される。このような場合、操作者は、制御装置に接続された手元のスイッチを操作することで、励磁電流および釈放電流のオン／オフを行う。
【０００４】
しかしながら、励磁電流（或いは励磁電圧）や釈放電流の大きさは、リフティングマグネットのサイズ（吊り能力）や吊荷の種類によって大きく異なる。従って、リフティングマグネットのサイズや吊荷の種類を変更する場合、操作者は、励磁電流や釈放電流などの大きさを調整するために、運転席から制御装置付近へ移動して制御装置の内部回路（可変抵抗など）を調整する必要があり、非効率的であった。また、リフティングマグネットの磁力を調整する場合等には、リフティングマグネットに吊荷を吸着させながら励磁電流や励磁電圧を調整するが、運転席と制御装置とが離れているため操作者の他に制御装置を調整する者が必要となり、やはり非効率的であった。
【０００５】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、リフティングマグネットに供給される電力の大きさを操作者が効率的に調整できるリフティングマグネット制御システム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】
【０００６】
上記した課題を解決するために、本発明によるリフティングマグネット制御システムは、リフティングマグネットに電力を供給するマグネット駆動回路、並びに該電力における電流及び電圧の少なくとも一方を制御する制御部を含むマグネット制御装置と、マグネット制御装置とは異なる場所に配置され、上記電力における電流及び電圧の少なくとも一方に関わる操作者からの入力を受け付け、該入力を制御部へ提供する入力装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このリフティングマグネット制御システムにおいては、マグネット制御装置とは異なる場所に配置された入力装置によって操作者が電力（電流及び電圧の少なくとも一方）を調整できる。従って、例えばこの入力装置を運転席等に配置することにより、マグネットサイズや吊荷の種類を変更する場合に、操作者自身が運転席から離れることなく励磁電流や釈放電流などの大きさを調整することが可能となる。従って、このリフティングマグネット制御システムによれば、励磁電力や釈放電流の大きさを操作者が効率的に調整できる。
【０００８】
また、リフティングマグネット制御システムは、マグネット駆動回路がＨブリッジ回路部を有し、該Ｈブリッジ回路部は、複数のトランジスタを含んで構成され、リフティングマグネットへの電流の向きを制御し、制御部は、入力装置から提供された入力に応じて複数のトランジスタへの制御電圧のデューティ比を制御するディジタル演算処理回路を含むことを特徴としてもよい。これにより、制御部がリフティングマグネットへの電力（電圧、電流）を好適に制御できる。
【０００９】
また、リフティングマグネット制御システムは、入力装置が、リフティングマグネットへの釈放電流の設定値を操作者が入力するための釈放電流設定モードを有し、マグネット駆動回路が、釈放電流の大きさを測定する電流測定部を有し、制御部が、電流測定部からの出力信号が設定値に相当する値に達すると釈放電流の供給を停止することを特徴としてもよい。これにより、操作者が入力装置を用いて釈放電流の大きさを好適に調整できる。
【００１０】
また、リフティングマグネット制御システムは、入力装置が、リフティングマグネットへの励磁電流および励磁電圧のうち一方または双方の設定値を操作者が入力するための磁力設定モードを有し、制御部が、設定値に基づいて励磁電流および励磁電圧のうち一方または双方を制御することを特徴としてもよい。これにより、操作者が入力装置を用いて磁力の大きさを好適に調整でき、吊荷を吸着させながらの磁力調整も容易にできる。
【００１１】
また、リフティングマグネット制御システムは、入力装置が、操作者がリフティングマグネットの大きさを入力するマグネットサイズ選択モードを有し、制御部が、入力装置に入力されたリフティングマグネットの大きさに基づいて励磁電流、励磁電圧、及び釈放電流のうち少なくとも一つを制御することを特徴としてもよい。これにより、操作者は、使用するリフティングマグネットの大きさに応じて励磁電流や励磁電圧、釈放電流を個々に設定する手間を省き、励磁電力や釈放電流の大きさをより効率的に調整できる。
【００１２】
また、リフティングマグネット制御システムは、入力装置が、設定値の入力および表示を行うタッチパネルを有することを特徴としてもよい。これにより、操作者が入力作業を簡易に行える。
【００１３】
また、リフティングマグネット制御システムは、マグネット制御装置及び入力装置のそれぞれが、操作者からの入力を伝達するためのシリアル通信回路を有することを特徴としてもよい。これにより、互いに異なる場所に配置されたマグネット制御装置と入力装置との間で操作者からの入力情報を少ない配線数で確実に授受できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によるリフティングマグネット制御システムによれば、リフティングマグネットに供給される電力の大きさを操作者が効率的に調整できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明によるリフティングマグネット制御システムの実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係るリフティングマグネット制御システムの搭載対象の一例として、作業機械であるリフティングマグネット車両１の構成を示す斜視図である。図１に示すように、リフティングマグネット車両１は、油圧ショベル（ベースマシン）のアーム１２の先端に、鋼材などの吊荷Ｇを磁力により吸着して捕獲するリフティングマグネット１０を搭載して構成されている。また、リフティングマグネット車両１は、リフティングマグネット１０の位置や励磁動作および釈放動作を操作する操作者を収容する運転室１４を備えている。
【００１７】
リフティングマグネット車両１に搭載されたリフティングマグネット制御システムは、リフティングマグネット１０に電力を供給するマグネット制御装置（マグネット制御盤）３と、該電力における電流及び電圧の少なくとも一方に関わる設定を操作者が行うための入力装置４とを備えている。マグネット制御装置３及び入力装置４はリフティングマグネット車両１において互いに異なる場所に配置されており、本実施形態では、マグネット制御装置３は運転室１４の外部に設置されており、入力装置４は運転室１４の内部に設置されている。
【００１８】
図２は、図１に示したリフティングマグネット車両１に搭載されているリフティングマグネット制御システム２の構成を示すブロック図である。図２に示すように、リフティングマグネット制御システム２は、マグネット制御装置３、入力装置４、およびマグネット操作部５を備えている。
【００１９】
マグネット制御装置３は、マグネット駆動回路３１と、ブリッジドライバ３２と、制御部３３と、シリアル通信回路３４とを有している。マグネット駆動回路３１は、リフティングマグネット１０に電力を供給する回路であり、リフティングマグネット１０を流れる電流の向きを制御するＨブリッジ回路を含む。ブリッジドライバ３２は、このＨブリッジ回路を駆動する回路である。制御部３３は、リフティングマグネット１０へ供給される電力における電流及び電圧の少なくとも一方を、ブリッジドライバ３２を介して制御する。制御部３３は、例えば、所定のプログラムを格納したメモリと、該所定のプログラムを読み出して実行するＣＰＵとを含むディジタル演算処理回路からなり、後述する設定入力情報Ｄ１に応じてブリッジドライバ３２を制御する。シリアル通信回路３４は、運転室１４（図１参照）の内外を結ぶ配線１６を介して入力装置４のシリアル通信回路４３と接続されており、シリアル通信回路４３の間で通信を行い、操作者からの設定入力情報Ｄ１を制御部３３へ送る。なお、マグネット駆動回路３１、ブリッジドライバ３２、制御部３３、及びシリアル通信回路３４は、一つの筐体（マグネット制御盤３）内に収容されている。
【００２０】
入力装置４は、タッチパネル４１と、信号処理部４２と、シリアル通信回路４３とを有している。タッチパネル４１は、リフティングマグネット１０に供給される電力における電流及び電圧の少なくとも一方に関わる設定入力を操作者から受け付けると共に、現在の設定状態を表示する。信号処理部４２は、タッチパネル４１に入力された設定情報を認識し、シリアル通信回路４３及び３４を介してマグネット制御装置３の制御部３３へ該設定情報を提供する。また、信号処理部４２は、現在の設定情報を記憶し、タッチパネル４１に表示させる。なお、信号処理部４２及びシリアル通信回路４３は、タッチパネル４１を含む一つの筐体（入力装置４）内に収容されている。
【００２１】
マグネット操作部５は、リフティングマグネット１０の励磁動作および釈放動作を操作者が操作するための装置であり、図１に示した運転室１４の内部に入力装置４と共に配置されている。マグネット操作部５は、二つのスイッチ５１，５２を有している。スイッチ５１，５２の一方の端子は互いに接続されると共に制御部３３と配線５３を介して接続され、制御部３３内部で定電位線と接続されている。また、スイッチ５１，５２の他方の端子はそれぞれ配線５４，５５を介して制御部３３と接続されている。
【００２２】
例えばスイッチ５１を操作者が押すと配線５４を介して所定電位が制御部３３へ伝わり、制御部３３は、リフティングマグネット１０へ正方向電流（励磁電流）が供給されるようにブリッジドライバ３２を制御する。また、スイッチ５２を操作者が押すと配線５５を介して所定電位が制御部３３へ伝わり、制御部３３は、リフティングマグネット１０へ逆方向電流（釈放電流）が供給されるようにブリッジドライバ３２を制御する。或いは、制御部３３が配線５４の電位のみ認識し、スイッチ５１が一度押されるとリフティングマグネット１０へ励磁電流が供給され、スイッチ５１が再度押されるとリフティングマグネット１０へ釈放電流が供給されるようにしてもよい。
【００２３】
図３は、マグネット駆動回路３１の構成を示す回路図である。図３に示すように、マグネット駆動回路３１は、直流変換部３６、Ｈブリッジ回路部３７、コンデンサ３８、及び電流測定部３９を有する。
【００２４】
直流変換部３６は、３相交流電源ＡＣＧから供給された交流電源電圧ＶＡＣ１〜ＶＡＣ３を直流電源電圧ＶＤＣへ変換するための回路部分である。本実施形態の直流変換部３６は、６個のダイオード３６ａ〜３６ｆを含むブリッジ回路によって構成されており、三相全波整流を行う。なお、直流変換部は、これ以外にも例えばサイリスタを用いた純ブリッジ回路や、ダイオード及びサイリスタを用いた混合ブリッジ回路によって構成されてもよい。直流変換部が純ブリッジ回路や混合ブリッジ回路によって構成される場合、サイリスタは、図示しない位相制御回路によって所定の制御角で位相制御される。
【００２５】
Ｈブリッジ回路部３７は、リフティングマグネット１０へ供給される電流の向きを制御するための回路部分である。Ｈブリッジ回路部３７は、４つのｎｐｎ型トランジスタ３７ａ〜３７ｄと、該４つのトランジスタ３７ａ〜３７ｄそれぞれの電流端子間（コレクタ−エミッタ間またはソース−ドレイン間）に電気的に接続された４つのダイオード（整流素子）３７ｅ〜３７ｈと、リフティングマグネット１０へ電流を供給するための配線１８ａ及び１８ｂが接続される端子３７ｉ及び３７ｊとを含むＨブリッジ回路によって構成されている。
【００２６】
具体的には、トランジスタ３７ａの一方の電流端子は直流変換部３６の正側出力端３６ｇに電気的に接続されており、トランジスタ３７ａの他方の電流端子は端子３７ｉに電気的に接続されている。トランジスタ３７ｂの一方の電流端子は端子３７ｉに電気的に接続されており、トランジスタ３７ｂの他方の電流端子は直流変換部３６の負側出力端３６ｈに電気的に接続されている。トランジスタ３７ｃの一方の電流端子は直流変換部３６の正側出力端３６ｇに電気的に接続されており、トランジスタ３７ｃの他方の電流端子は端子３７ｊに電気的に接続されている。トランジスタ３７ｄの一方の電流端子は端子３７ｊに電気的に接続されており、トランジスタ３７ｄの他方の電流端子は直流変換部３６の負側出力端３６ｈに電気的に接続されている。また、ダイオード３７ｅ〜３７ｈのアノードは、それぞれトランジスタ３７ａ〜３７ｄの他方の電流端子に電気的に接続されており、ダイオード３７ｅ〜３７ｈのカソードは、それぞれトランジスタ３７ａ〜３７ｄの一方の電流端子に電気的に接続されている。
【００２７】
各トランジスタ３７ａ〜３７ｄの制御端子（ベースまたはゲート）はブリッジドライバ３２と電気的に接続されており、各トランジスタ３７ａ〜３７ｄにおける電流端子間の導通状態は、ブリッジドライバ３２から提供される制御電流（または制御電圧）によって制御される。例えば、トランジスタ３７ａ及び３７ｄの制御端子に制御電流が提供されると、正方向の励磁電流Ｉ１が、トランジスタ３７ａ、端子３７ｉ、リフティングマグネット１０、端子３７ｊ、及びトランジスタ３７ｄの順に流れる。また、トランジスタ３７ｂ及び３７ｃの制御端子に制御電流が提供されると、逆方向の釈放電流（消磁電流）Ｉ２が、トランジスタ３７ｃ、端子３７ｊ、リフティングマグネット１０、端子３７ｉ、及びトランジスタ３７ｂの順に（すなわち、励磁電流Ｉ１とは逆向きに）流れる。
【００２８】
ブリッジドライバ３２は、制御部３３の出力信号に応じてトランジスタ３７ａ〜３７ｄの何れかを導通させる。制御部３３は、図２に示したマグネット操作部５から提供される信号に基づいて、トランジスタ３７ａ〜３７ｄの何れを導通させるかを決定する。また、ブリッジドライバ３２は、トランジスタ３７ａ〜３７ｄを必要に応じて断続的に導通させ、リフティングマグネット１０へ供給される電圧をパルス幅変調(ＰＷＭ：Pulse Width Modulation)により調整する。このＰＷＭのパルス幅は制御部３３によって制御され、制御部３３は、入力装置４（図２参照）からの設定入力情報Ｄ１に基づいてＰＷＭのパルス幅を決定する。
【００２９】
コンデンサ３８は、リフティングマグネット１０への励磁電流Ｉ１が釈放電流Ｉ２へ切り替わる際にリフティングマグネット１０に蓄積されたエネルギを吸収し、回生するために設けられている。コンデンサ３８は、直流変換部３６の正側出力端３６ｇと負側出力端３６ｈとの間に電気的に接続されている。なお、コンデンサ３８に代えて或いはコンデンサ３８と並列に、エネルギ放出用の抵抗器６１を設けてもよい。この場合、トランジスタ等のスイッチ手段６２を抵抗器６１と直列に設けることが更に好ましい。
【００３０】
電流測定部３９は、リフティングマグネット１０を流れる電流の大きさを測定するための回路部分である。本実施形態の電流測定部３９は、配線１８ｂに対して直列に設けられたシャント抵抗３９ａからなり、シャント抵抗３９ａの両端電圧をＡ／Ｄ変換器３９ｂへ出力する。Ａ／Ｄ変換器３９ｂは、この両端電圧値をディジタル信号に変換し、該ディジタル信号を制御部３３へ提供する。制御部３３は、例えば釈放電流Ｉ２が所定値に達した際に釈放動作を終了するといった処理の際に、このディジタル信号を参照する。なお、電流測定部は、シャント抵抗３９ａに代えて電流センサを有してもよい。
【００３１】
次に、上記したマグネット制御装置（マグネット制御盤）３の動作（励磁動作および釈放動作）について説明する。図４（ａ），（ｂ）は、リフティングマグネット１０の両端に印加される電圧（図４（ａ））、及びリフティングマグネット１０に供給される電流（図４（ｂ））の、それぞれ時間波形を示すグラフである。なお、上述したようにリフティングマグネット１０への印加電圧はＰＷＭによって調整されるが、図４（ａ）においては、ＰＷＭにおける電圧変化を時間的に平均化して得られる実効電圧の値を示している。また、図４（ａ），（ｂ）における電圧及び電流の符号については、図３に示した励磁電流Ｉ１の向きを正としている。
【００３２】
まず、或る時刻ｔ０において、３相交流電源ＡＣＧが駆動されることにより、直流変換部３６に３相の交流電源電圧ＶＡＣ１〜ＶＡＣ３が提供される。交流電源電圧ＶＡＣ１〜ＶＡＣ３は、直流変換部３６によって直流電源電圧ＶＤＣに変換される。続いて、マグネット操作部５のスイッチ５１（または５２）を操作者が押すと（時刻ｔ１）、制御部３３はリフティングマグネット１０の励磁を開始する。すなわち、制御部３３の指示を受けたブリッジドライバ３２は、Ｈブリッジ回路部３７のトランジスタ３７ａ及び３７ｄを導通させる。これにより、リフティングマグネット１０に励磁電流Ｉ１が流れる。
【００３３】
制御部３３は、最初の期間Ｔ１において、ＰＷＭのデューティ比を最大の１００％として励磁電圧（実効値）を最大値ＶＯＳとする。この期間Ｔ１をオーバーシュート期間（ＯＳ期間）と称し、リフティングマグネット１０への励磁電流Ｉ１を短時間で立ち上げるための期間である。また、制御部３３は、期間Ｔ１の次の期間Ｔ２において、ＰＷＭのデューティ比を最大より低下させて（例えば９０％）、励磁電圧（実効値）をＶＯＥ（＜ＶＯＳ）とする。この期間Ｔ２をオーバーエキサイト期間（ＯＥ期間）と称し、吊荷を容易に捕捉できるようにリフティングマグネット１０の磁力を一時的に高める期間である。また、制御部３３は、期間Ｔ２の次の期間Ｔ３において、ＰＷＭのデューティ比を更に低下させて、励磁電圧（実効値）をＶＲＡ（＜ＶＯＥ）とする。この期間Ｔ３を定格励磁期間と称し、リフティングマグネット１０の定格電力付近の電力を供給しつつ励磁状態を維持する期間である。なお、定格励磁期間Ｔ３は、次の釈放動作へ移行するまで継続される。
【００３４】
このような励磁電力をリフティングマグネット１０へ供給することにより、リフティングマグネット１０が励磁され、鉄片等の吊荷を吸着して持ち上げることが可能となる。
【００３５】
続いて、リフティングマグネット１０から鉄片等を釈放（解放）するための動作に移る。マグネット操作部５の他方のスイッチ５２（または５１）を操作者が押すと（時刻ｔ２）、制御部３３はリフティングマグネット１０の消磁を開始する。すなわち、制御部３３の指示を受けたブリッジドライバ３２は、Ｈブリッジ回路部３７のトランジスタ３７ａ及び３７ｄを非導通とし、トランジスタ３７ｂ及び３７ｃを導通させる。これにより、リフティングマグネット１０の電流の向きが反転し、釈放電流Ｉ２が流れる（期間Ｔ４）。この釈放電流Ｉ２は、リフティングマグネット１０のインダクタンスの影響から或る時定数でもって所定値に近づく。これにより、リフティングマグネット１０および吊荷が消磁され、吊荷が開放される。制御部３３は、釈放電流Ｉ２の大きさが設定値ＩＬＭ（入力装置４において操作者により設定入力される）に達すると、Ｈブリッジ回路部３７のトランジスタ３７ｂ及び３７ｃを非導通とし、電力回生のためトランジスタ３７ａ及び３７ｄを一定時間だけ導通させた後（期間Ｔ５）、全てのトランジスタ３７ａ〜３７ｄを非導通として電力供給を停止する。
【００３６】
次に、上記した入力装置４の動作について説明する。図５〜図８は、入力装置４のタッチパネル４１における表示画面の階層構造を示す図である。また、図９〜図１６は、各階層における表示画面の例を示す図である。
【００３７】
図５に示すように、タッチパネル４１は、まず電源投入直後に立ち上げ画面１０１（図９（ａ））を表示する。そして、タッチパネル４１は、自動的に起動画面１０２（図９（ｂ）の起動画面１０２Ａまたは図９（ｃ）の起動画面１０２Ｂ）を表示する。図９（ｂ），（ｃ）に示す起動画面１０２Ａ，１０２Ｂのパネル１０２ｓ（「マグネット」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は運転画面１０３を表示する。運転画面１０３はマグネット操作部５の状態に応じて変化し、励磁動作及び釈放動作の何れも行われていない場合には図９（ｄ）に示す待機画面１０３Ａまたは図９（ｅ）に示す待機画面１０３Ｂを表示し、励磁動作の実行中は図９（ｆ）に示す吸引中画面１０３Ｃまたは図１０（ａ）に示す吸引中画面１０３Ｄを表示し、釈放動作の実行中は図１０（ｂ）に示す釈放中画面１０３Ｅまたは図１０（ｃ）に示す釈放中画面１０３Ｆを表示する。なお、待機画面１０３Ａにおいては、パネル１０３ｕ（「釈放調整」）に操作者が触れるか、もしくはタッチパネル４１の外部に設けられた調整つまみを操作者が操作することによって、釈放電流の大きさを調整できる。また、吸引中画面１０３Ｃにおいては、パネル１０３ｖ（「磁力調整」）に操作者が触れるか、もしくはタッチパネル４１の外部に設けられた調整つまみを操作者が操作することによって、励磁電流の大きさを調整できる。
【００３８】
図９（ｄ），（ｅ）に示す待機画面１０３Ａ，１０３Ｂのパネル１０３ｓ（「消灯」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は消灯画面１０４（図１０（ｄ））を表示する。また、この消灯画面１０４のパネル１０４ｓ（「点灯」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は待機画面１０３Ａ（図９（ｄ））または待機画面１０３Ｂ（図９（ｅ））を表示する。
【００３９】
運転画面１０３を表示中にリフティングマグネット制御システム２に異常が発生すると、マグネット制御装置３の制御部３３がその異常を検知し、入力装置４へ異常に関する情報を送る。このとき、タッチパネル４１は、まず注意画面１０５（図１０（ｅ））を表示する。この注意画面１０５で表示される故障項目としては、例えば発電機回転低下、マグネット電流超過、マグネット電圧上昇、マグネット過熱、制御盤（マグネット制御盤３）過熱、及びバッテリー電圧低下（短絡）などがある。また、このとき、入力装置４は同時にブザーを鳴らして操作者に異常を知らせるとよい。
【００４０】
また、異常によりリフティングマグネット制御システム２が停止した場合、タッチパネル４１は、警告画面１０６（図１０（ｆ））を表示する。なお、この警告画面１０６で表示される故障項目は、注意画面１０５（図１０（ｅ））と同様である。更に、この警告画面１０６のパネル１０６ｓ（「詳細」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は警告詳細画面１０７を表示して停止要因を表示し、修理及び復旧を素早く行える情報を提供する。警告詳細画面１０７は異常の種類によって異なり、発電機回転低下の場合には図１１（ａ）に示す警告詳細画面１０７Ａ、マグネット電流超過の場合には図１１（ｂ）に示す警告詳細画面１０７Ｂ、マグネット電圧上昇の場合には図１１（ｃ）に示す警告詳細画面１０７Ｃ、制御盤（マグネット制御装置３）過熱の場合には図１１（ｄ）に示す警告詳細画面１０７Ｄ、バッテリー電圧低下（短絡）の場合には図１１（ｅ）に示す警告詳細画面１０７Ｅをそれぞれ表示する。そして、各警告詳細画面１０７Ａ〜１０７Ｅのパネル１０７ｓ（「前項」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は警告画面１０６（図１０（ｆ））を再び表示する。また、警告画面１０６及び各警告詳細画面１０７Ａ〜１０７Ｅのパネル１０６ｕ，１０７ｕ（「リセット」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は起動画面１０２Ａ（図９（ｂ））または１０２Ｂ（図９（ｃ））を再び表示する。
【００４１】
図９（ｄ），（ｅ）に示した待機画面１０３Ａ，１０３Ｂにおいて、パネル１０３ｔ（「サービスモード」）に操作者が触れると、図６に示すように、タッチパネル４１はサービスメニュー画面１０８（図１１（ｆ））を表示する。このサービスメニュー画面１０８において、パネル１０８ｓ（「モニタリング」）、パネル１０８ｔ（「注意故障」）、及びパネル１０８ｕ（「警告故障」）のそれぞれに操作者が触れると、タッチパネル４１は、モニタリング全表示画面１０９（図１２（ａ））、注意故障履歴画面１１０（図１２（ｂ））、及び警告故障履歴画面１１１（図１２（ｃ））のそれぞれを表示する。モニタリング全表示画面１０９は、例えば現在の発電機回転数、発電機電圧、マグネット電圧、及びマグネット電流等を表示する。注意故障履歴画面１１０には、過去に注意が発生した時刻、注意の種類などが表示される。警告故障履歴画面１１１には、過去に警告が発生した時刻、警告の種類などが表示される。なお、モニタリング全表示画面１０９、注意故障履歴画面１１０、及び警告故障履歴画面１１１のパネル１０９ｓ，１１０ｓ，及び１１１ｓ（「前項」）に操作者が触れると、タッチパネル４１はサービスメニュー画面１０８（図１１（ｆ））を再び表示する。
【００４２】
サービスメニュー画面１０８において、２つのパネル１０８ｖに操作者が順に触れると、パネル１０８ｗ（「メンテナンス」）が表示される。そして、パネル１０８ｗ（「メンテナンス」）に操作者が触れると、タッチパネル４１はパスワード画面１１２（図１２（ｄ））を表示する。そして、操作者が入力したパスワードが所定のパスワードと合致しない場合、タッチパネル４１は再びサービスメニュー画面１０８を表示する。操作者が入力したパスワードが所定のパスワードと合致した場合には、タッチパネル４１は図７に示すようにメンテナンスメニュー画面１１３（図１２（ｅ））を表示する。
【００４３】
このメンテナンスメニュー画面１１３において、パネル１１３ｓ（「モニタリング」）、パネル１１３ｔ（「カウンター」）、パネル１１３ｕ（「放電」）、及びパネル１１３ｖ（「運転」）のそれぞれに操作者が触れると、タッチパネル４１は、モニタリング画面１１４（図１２（ｆ））、カウンター・アワメータ画面１１５（図１３（ｃ））、コンデンサ放電画面１１７（画面例は省略）、及び運転パターン選択画面１１９（画面例は省略）のそれぞれを表示する。
【００４４】
モニタリング画面１１４の項目選択パネル１１４ｓ〜１１４ｗ（「発電機回転数」、「発電機電圧」、「マグネット電圧」、「マグネット電流」、及び「全表示」）の各々に操作者が触れると、タッチパネル４１は、発電機回転数グラフ表示画面１１４Ａ（図１３（ａ））、発電機電圧グラフ表示画面１１４Ｂ、マグネット電圧グラフ表示画面１１４Ｃ、マグネット電流グラフ表示画面１１４Ｄ（いずれも図１３（ａ）と同様）、及び全表示画面１１４Ｅ（図１３（ｂ））のうち対応する画面を表示する。カウンター・アワメータ画面１１５には、リフティングマグネット１０の使用時間および吸引回数が表示される。カウンター・アワメータ画面１１５のパネル１１５ｓ（「吸引回数リセット」）に操作者が触れると、タッチパネル４１はカウンターリセット画面１１６でリセットの有無を操作者に確認したのち、吸引回数がリセットされる。コンデンサ放電画面１１７では、マグネット駆動回路３１のコンデンサ３８（図３参照）に蓄電されている電荷を放電するか否かを操作者が入力する。操作者が電荷を放電する選択を行うと、タッチパネル４１はコンデンサ放電完了画面１１８（画面例は省略）を表示する。運転パターン選択画面１１９では、現場の作業環境にあわせて複数の運転パターンから一つを操作者が選択する。
【００４５】
また、メンテナンスメニュー画面１１３（図１２（ｅ））において、パネル１１３ｗ（「設定」）に操作者が触れると、図８に示すように、タッチパネル４１は設定メニュー画面１２０（図１３（ｄ））、１２１（図１３（ｅ））を表示する。設定メニュー画面１２０と設定メニュー画面１２１とは対になっており、各画面においてパネル１２０ｓ（「＞＞」）、パネル１２１ｓ（「＜＜」）に操作者が触れると、他方の設定メニュー画面が表示される。
【００４６】
設定メニュー画面１２０において、パネル１２０ｔ（「基本」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は基本設定メニュー画面１２２（図１３（ｆ））を表示する。この基本設定メニュー画面１２２において、パネル１２２ｓ（「マニュアル設定」）に操作者が触れると、タッチパネル４１はマニュアル設定画面１２３を表示する。マニュアル設定画面１２３は複数の画面を含んでおり、様々な数値を操作者がテンキー画面１３１を使って自由に設定できる。例えば、図１４（ａ）に示すマニュアル設定画面１２３ＡでＯＳ期間の電流量およびＯＳ期間の長さを設定し、図１４（ｂ）に示すマニュアル設定画面１２３ＢでＯＥ期間の電圧およびＯＥ期間の長さを設定し、図１４（ｃ）に示すマニュアル設定画面１２３Ｃで定格励磁期間の電圧および電流を設定し、図１４（ｄ）に示すマニュアル設定画面１２３Ｄで釈放電流を設定する。
【００４７】
マニュアル設定画面１２３ＢにおけるＯＥ期間の電圧設定、およびマニュアル設定画面１２３Ｃにおける定格励磁期間の電圧及び電流の設定は、入力装置４における磁力設定モードの一例である。すなわち、この磁力設定モードにおいては、操作者が、リフティングマグネット１０への励磁電流および励磁電圧のうち一方または双方の設定値を入力する。制御部３３は、この設定値に関する情報を入力装置４から受けると、該設定値に従って、ブリッジドライバ３２のデューティ比などを調整することにより励磁電流および励磁電圧を制御する。
【００４８】
また、マニュアル設定画面１２３Ｄにおける釈放電流の設定は、入力装置４における釈放電流設定モードの一例である。すなわち、この釈放電流設定モードにおいては、操作者が、リフティングマグネット１０への釈放電流Ｉ２の設定値ＩＬＭ（図４（ｂ）参照）を入力する。制御部３３は、この設定値ＩＬＭに関する情報を入力装置４から受け、図３に示した電流測定部３９からの出力信号がこの設定値ＩＬＭに相当する値に達すると、釈放電流Ｉ２の供給が停止されるようにブリッジドライバ３２を制御する。なお、一般的に、吊荷が大きいほど、より大きな釈放電流Ｉ２が必要となる。
【００４９】
基本設定メニュー画面１２２（図１３（ｆ））において、パネル１２２ｔ（「発電機選択」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は発電機選択画面１２４（図１４（ｅ））を表示する。発電機選択画面１２４では、組み合わせる発電機の種類を操作者が選択する。また、基本設定メニュー画面１２２において、パネル１２２ｕ（「標準設定」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は標準設定画面１２５（図１４（ｆ））を表示する。標準設定画面１２５では、使用するリフティングマグネット１０の大きさ（定格電力など）を操作者が選択する（マグネットサイズ選択モード）。
【００５０】
標準設定画面１２５は、入力装置４におけるマグネットサイズ選択モードの一例である。このマグネットサイズ選択モードにおいては、リフティングマグネット１０の大きさに関する選択情報を受けた制御部３３が、該大きさに基づいて励磁電流Ｉ１、励磁電圧（図４（ａ）のＶＯＥまたはＶＲＡ）、及び釈放電流Ｉ２のうち少なくとも一つを制御する。ここで、図１７は、制御部３３が記憶しているテーブルの一例を示す図である。図１７に示すように、テーブル３３ａは、定格励磁期間Ｔ３の励磁電流Ｉ１（定格電流）および励磁電圧ＶＲＡ（定格電圧）、ＯＳ期間Ｔ１およびＯＥ期間Ｔ２の長さ、ＯＳ期間Ｔ１の励磁電流Ｉ１（ＯＳ電流）、ＯＥ期間Ｔ２の励磁電圧ＶＯＥ（ＯＥ電圧）、過電流の設定値、並びに釈放電流Ｉ２を、リフティングマグネット１０の寸法（直径）毎に格納している。制御部３３は、入力装置４からリフティングマグネット１０の大きさに関する選択情報を受けると、その大きさに応じたこれらの数値に従って、ブリッジドライバ３２のデューティ比などを決定する。なお、このテーブル３３ａにおける定格電流などの各項目は一例であり、何れかの項目が欠けてもよく、新たな項目が追加されてもよい。
【００５１】
また、基本設定メニュー画面１２２（図１３（ｆ））において、パネル１２２ｖ（「設定状況」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は設定状況確認画面１２６を表示する。なお、設定状況確認画面１２６の表示内容は、図１４（ａ）〜（ｄ）に示したマニュアル設定画面１２３Ａ〜１２３Ｄと同様である。
【００５２】
設定メニュー画面１２０（図１３（ｄ））において、パネル１２０ｕ（「操作」）、パネル１２０ｖ（「言語」）、パネル１２０ｗ（「メンテ」）、及びパネル１２０ｘ（「時計」）のそれぞれに操作者が触れると、タッチパネル４１は、操作設定画面１２７（図１５（ａ））、言語設定画面１２８（図１５（ｂ））、メンテ画面１２９（図１５（ｃ））、及び時計設定画面１３０（画面例は省略）のそれぞれを表示する。操作設定画面１２７では、複数の操作方式から操作者の好みの操作方式を選択できる。言語設定画面１２８では、操作者が複数の言語（例えば日本語、英語、及び中国語）の中から一つの言語を選択すると、タッチパネル４１の表示が当該言語に切り替わる。メンテ画面１２９では、操作者がタッチパネル４１を用いてリフティングマグネット１０の吸引・釈放を操作できる。時計設定画面１３０では、テンキー画面１３１を使って操作者が現在時刻を設定する。
【００５３】
設定メニュー画面１２１（図１３（ｅ））において、パネル１２１ｔ（「表示」）、パネル１２１ｕ（「音」）、パネル１２１ｖ（「釈放」）、パネル１２１ｗ（「起動」）、及びパネル１２１ｘ（「警告解除」）のそれぞれに操作者が触れると、タッチパネル４１は、表示設定画面１３２（図１５（ｄ））、音設定画面１３３（図１５（ｅ））、釈放設定画面１３５（図１５（ｆ））、起動設定画面１３６（図１６（ａ））、及び警報解除画面１３７（図１６（ｂ））のそれぞれを表示する。表示設定画面１３２では、アニメーションや通常表示といったタッチパネル４１の表示方法を操作者が選択できる。音設定画面１３３では、ブザーの種類を操作者の好みに応じて選択でき、選択したブザーの音を音設定確認画面１３４（画面例は省略）によって確認できる。釈放設定画面１３５では、釈放電流の調整方式として、タッチパネル４１を用いる方式及び調整つまみを用いる方式の何れかを操作者が選択できる。起動設定画面１３６（画面例は省略）では、起動画面１０２として、図９（ｂ）に示した起動画面１０２Ａ及び図９（ｃ）に示した起動画面１０２Ｂの何れを表示するかを操作者が選択できる。警報解除画面１３７では、注意画面１０５が必要な注意情報のみを表示するように操作者が注意内容を選択できる。選択された注意内容は、警報解除確認画面１３８（図１６（ｃ））で確認できる。
【００５４】
なお、以上に示した各画面において、パネル（「終了」）に操作者が触れると、タッチパネル４１は起動画面１０２（図５）を表示する。
【００５５】
以上説明した本実施形態によるリフティングマグネット制御システム２が有する効果について説明する。このリフティングマグネット制御システム２においては、マグネット制御装置３とは異なる場所に配置された入力装置４によって操作者がマグネット電力（励磁電流Ｉ１、釈放電流Ｉ２、及び励磁電圧）を調整できる。従って、例えばこの入力装置４を運転席等に配置することにより、リフティングマグネット１０のサイズや吊荷の種類を変更する場合に、操作者自身が運転席から離れることなく励磁電流Ｉ１や釈放電流Ｉ２などの大きさを遠隔操作でもって調整することが可能となる。従って、このリフティングマグネット制御システム２によれば、励磁電流Ｉ１や釈放電流Ｉ２の大きさを操作者が効率的に調整できる。また、吊荷を吸着させながらの磁力調整なども容易にできる。
【００５６】
また、本実施形態のように、入力装置４がマグネットサイズ選択モードを有し、制御部３３が、入力装置４に入力されたリフティングマグネット１０の大きさに基づいて励磁電流Ｉ１、励磁電圧、及び釈放電流Ｉ２を制御することが好ましい。これにより、操作者は、使用するリフティングマグネット１０の大きさに応じて励磁電流Ｉ１や励磁電圧、釈放電流Ｉ２を個々に設定する手間を省き、励磁電力や釈放電流の大きさをより効率的に調整できる。
【００５７】
また、本実施形態のように、入力装置４は、設定値の入力および表示を行うタッチパネル４１を有することが好ましい。これにより、操作者が入力作業を簡易に行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態のように、マグネット制御装置３及び入力装置４のそれぞれは、操作者からの設定入力情報を伝達するためのシリアル通信回路３４，４３を有することが好ましい。これにより、互いに異なる場所に配置されたマグネット制御装置３と入力装置４との間で操作者からの設定入力情報を少ない配線数で確実に授受できる。
【００５９】
本発明によるリフティングマグネット制御システムは、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では入力装置とマグネット制御装置との通信手段として有線によるシリアル通信回路を例示したが、通信手段は無線でもよく、或いは伝達情報を電圧等で示すアナログ信号線でもよい。また、入力装置としては、上述したタッチパネル以外にも、例えば調整つまみやスイッチ、或いは各設定値を記憶したメモリカードの読み取り装置など、様々な手段を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】リフティングマグネット制御システムの搭載対象の一例として、作業機械であるリフティングマグネット車両の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したリフティングマグネット車両に搭載されているリフティングマグネット制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】マグネット駆動回路の構成を示す回路図である。
【図４】（ａ）リフティングマグネットの両端に印加される電圧の時間波形を示すグラフである。（ｂ）リフティングマグネットに供給される電流の時間波形を示すグラフである。
【図５】入力装置のタッチパネルにおける表示画面の階層構造を示す図である。
【図６】入力装置のタッチパネルにおける表示画面の階層構造を示す図である。
【図７】入力装置のタッチパネルにおける表示画面の階層構造を示す図である。
【図８】入力装置のタッチパネルにおける表示画面の階層構造を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｆ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１１】（ａ）〜（ｆ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１２】（ａ）〜（ｆ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｆ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｆ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１５】（ａ）〜（ｆ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）各階層における表示画面の例を示す図である。
【図１７】制御部が記憶しているテーブルの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…リフティングマグネット車両、２…リフティングマグネット制御システム、３…マグネット制御装置（マグネット制御盤）、４…入力装置、５…マグネット操作部、１０…リフティングマグネット、１２…アーム、１４…運転室、３１…マグネット駆動回路、３２…ブリッジドライバ、３３…制御部、３４，４３…シリアル通信回路、３６…直流変換部、３７…ブリッジ回路部、３９…電流測定部、４１…タッチパネル、４２…信号処理部、ＡＣＧ…三相交流電源、Ｇ…吊荷、Ｉ１…励磁電流、Ｉ２…釈放電流。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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