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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022032232
(43)【公開日】2022-02-25
(54)【発明の名称】延線機制御システム
(51)【国際特許分類】
   H04Q 9/00 20060101AFI20220217BHJP
   H02G 1/06 20060101ALI20220217BHJP
   H02M 7/48 20070101ALI20220217BHJP
【FI】
H04Q9/00 301B
H02G1/06
H02M7/48 Z
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020135809
(22)【出願日】2020-08-11
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-01-19
(71)【出願人】
【識別番号】520076233
【氏名又は名称】明和電機有限会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002435
【氏名又は名称】特許業務法人井上国際特許商標事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100077919
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 義雄
(74)【代理人】
【識別番号】100172638
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 隆治
(74)【代理人】
【識別番号】100153899
【弁理士】
【氏名又は名称】相原 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100159363
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 淳子
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 健二
【テーマコード(参考)】
5G352
5H770
5K048
【Fターム(参考)】
5G352CB08
5G352CC01
5G352CJ01
5G352CL02
5H770AA29
5H770CA02
5H770DA21
5K048AA01
5K048BA31
5K048BA32
5K048DA01
5K048DC01
5K048EB02
5K048HA01
5K048HA02
5K048HA03
(57)【要約】
【課題】インバータ同士の接続を無線化して準備作業を軽減した延線機制御システム、インバータ装置、延線機ユニットを提供する。
【解決手段】ケーブル1を延線する複数の延線機2a~2cと、複数の延線機2a~2cを駆動するための複数のインバータ装置3a~3cと、複数の延線機2a~2cを操作するための操作スイッチ4とを有し、インバータ装置3a~3cは、延線機2a~2cに電力を供給するためのインバータ11と、操作スイッチ4の無線信号を受信する受信器12と、受信器12が得た無線信号に基づきインバータ11を制御する制御部13とを有し、操作スイッチ4の無線信号を複数のインバータ装置3a~3c同士が無線通信で数珠つなぎに伝達する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーブルを延線する複数の延線機と、複数の前記延線機を駆動するための複数のインバータ装置と、複数の前記延線機を操作するための操作スイッチとを有し、
前記インバータ装置は、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、前記操作スイッチの無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有し、
前記操作スイッチの前記無線信号を複数の前記インバータ装置同士が無線通信で数珠つなぎに伝達することを特徴とする延線機制御システム。
【請求項2】
前記無線通信の規格がZIGBEE(登録商標)であることを特徴とする請求項1に記載の延線機制御システム。
【請求項3】
1台から3台の前記延線機と前記1台から3台の前記延線機を駆動する1台の前記インバータ装置とを1組として複数組有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の延線機制御システム。
【請求項4】
1台の前記延線機と前記1台の前記延線機を駆動する1台の前記インバータ装置とを1組として複数組有し、
1組の前記延線機と前記インバータ装置は共通の筐体に収納されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の延線機制御システム。
【請求項5】
前記インバータ装置の前記インバータは100vの電源の電力を変換して前記延線機に供給することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項6】
複数の前記インバータ装置同士の前記無線通信に際して前記インバータ装置から出力された無線信号を他のインバータ装置へ中継する中継器を有することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項7】
前記ケーブルが巻き付けられておりドラムジャッキで回転可能に支持されたケーブルドラムが前記ドラムジャッキの支柱に接近したことを前記ケーブルドラムの異常として検出するドラム異常検出部と、前記ドラム異常検出部で前記ケーブルドラムの異常が検出された際に、警告を出力する警告出力部とを有するドラム異常検出装置を備えたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項8】
前記ドラム異常検出装置は、前記ドラム異常検出部で前記ケーブルドラムの異常が検出された際に、複数の前記延線機の駆動を停止する無線信号を前記インバータ装置へ出力する送信器を有し、
前記送信器と前記インバータ装置との無線通信の規格がZIGBEE(登録商標)であることを特徴とする請求項7に記載の延線機制御システム。
【請求項9】
前記ドラム異常検出部は、ローラと、前記ローラの周面に備えられた目印部と、前記ドラムジャッキの前記支柱に取り付けられており前記ローラを転動可能に支持する支持体と、前記目印部を検出するセンサとを有し、
前記ケーブルドラムが回転しながら前記ドラムジャッキの前記支柱に接近することにより前記ケーブルドラムの円盤部分に当接した前記ローラが転動して前記目印部が前記センサに検出されることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の延線機制御システム。
【請求項10】
延線作業中に前記ケーブルの弛みを検出する弛み検出部と、前記弛み検出部で前記ケーブルの弛みが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部のケーブルドラム側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止させる制御部とを有する弛み除去装置を備えたことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項11】
前記弛み検出部は、延線作業中に前記ケーブルの張りをさらに検出可能であり、
前記弛み除去装置の前記制御部は、前記弛み検出部で前記ケーブルの張りが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部の前記ケーブルドラムと反対側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止させることを特徴とする請求項10に記載の延線機制御システム。
【請求項12】
前記弛み除去装置の前記制御部は、前記弛み検出部で前記ケーブルの弛みが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部の前記ケーブルドラム側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止する無線信号を、前記ケーブルドラム側に隣接する前記少なくとも1台の前記延線機を駆動する前記インバータ装置へ出力する送信器からなり、
前記弛み除去装置の前記送信器と前記インバータ装置との無線通信の規格がZIGBEE(登録商標)であることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の延線機制御システム。
【請求項13】
前記弛み除去装置の前記送信器は、前記弛み検出部で前記ケーブルの張りが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部の前記ケーブルドラムと反対側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止する無線信号を、前記ケーブルドラムと反対側に隣接する前記少なくとも1台の前記延線機を駆動する前記インバータ装置へ出力することを特徴とする請求項12に記載の延線機制御システム。
【請求項14】
前記弛み検出部は、前記ケーブルを案内する水平ローラと水平方向へ移動可能な垂直ローラとを有するガイド部材と、弛んだ前記ケーブルが当接して移動した前記垂直ローラを検出するセンサとを有することを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項15】
前記弛み検出部は、張りが生じた前記ケーブルが当接して移動した前記垂直ローラを検出するセンサを有することを特徴とする請求項14に記載の延線機制御システム。
【請求項16】
ケーブルを延線する延線機に電力を供給するためのインバータと、操作スイッチから出力された無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有するインバータ装置であって、
前記操作スイッチの前記無線信号を他のインバータ装置の受信器へ無線通信で数珠つなぎに伝達することを特徴とするインバータ装置。
【請求項17】
ケーブルを延線する延線機と、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、操作スイッチから出力された無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有する延線機ユニットであって、
前記操作スイッチの前記無線信号を他の延線機ユニットの受信器へ無線通信で数珠つなぎに伝達することを特徴とする延線機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建設現場等において電力ケーブルや通信ケーブルの延線作業に用いられる延線機制御システム、インバータ装置、延線機ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、延線路に延線機と延線機を駆動するインバータとを複数配置し、インバータ同士をケーブルで接続して一括制御することで延線作業を行う延線機制御システムが提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009-260466号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら上述のような従来の延線機制御システムは、延線路にケーブルを引き回してインバータ同士を接続する配線作業が煩雑であるという問題があった。
【0005】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、配線作業を軽減した延線機制御システム、インバータ装置、延線機ユニット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】
上記課題を解決するために本発明は、
ケーブルを延線する複数の延線機と、複数の前記延線機を駆動するための複数のインバータ装置と、複数の前記延線機を操作するための操作スイッチとを有し、
前記インバータ装置は、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、前記操作スイッチの無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有し、
前記操作スイッチの前記無線信号を複数の前記インバータ装置同士が無線通信で数珠つなぎに伝達することを特徴とする延線機制御システムを提供する。
【0007】
また本発明は、
ケーブルを延線する延線機に電力を供給するためのインバータと、操作スイッチから出力された無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有するインバータ装置であって、
前記操作スイッチの前記無線信号を他のインバータ装置の受信器へ無線通信で数珠つなぎに伝達することを特徴とするインバータ装置を提供する。
【0008】
また本発明は、
ケーブルを延線する延線機と、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、操作スイッチから出力された無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有する延線機ユニットであって、
前記操作スイッチの前記無線信号を他の延線機ユニットの受信器へ無線通信で数珠つなぎに伝達することを特徴とする延線機ユニットを提供する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、配線作業を軽減した延線機制御システム、インバータ装置、延線機ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は本発明の第1実施形態に係る延線機制御システムの構成を示す図である。
図2図2は本発明の第2実施形態に係る延線機制御システムの構成を示す図である。
図3図3は第2実施形態における異常検出部の構成を示す図である。
図4図4は本発明の第3実施形態に係る延線機制御システムの構成を示す図である。
図5図5(a)、図5(b)、図5(c)及び図5(d)は第3実施形態における弛み検出部の構成を示す上面図、側面図、正面図及び斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の各実施形態に係る延線機制御システムを添付図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1に示す第1実施形態に係る延線機制御システム100は、建設現場等において電力ケーブルや通信ケーブル等の延線作業を行うものであり、ケーブル1を送り出して敷設する9台の延線機2a~2c、延線機2a~2cを給電、制御する3台のインバータ装置3a~3c、延線機制御システム100を操作するための操作スイッチ(ワイヤレススイッチ)4を有する。
【0012】
ケーブル1はケーブルドラム5に巻き付けられており、ケーブルドラム5は一対の略T字状のドラムジャッキ6、6により回転可能に支持されている。
【0013】
延線機2aは、一対の弾性ローラからなるローラ部8と、ローラ部8を駆動するモータ9とを有する。延線機2aにおいてケーブル1を挟持したローラ部8がモータ9により正転することでケーブル1の送り出し、反転することでケーブル1の引き戻しがなされる。ローラ部8の回転速度は変更可能であり、ケーブル1の送り出し、引き戻し速度を変更することができる。なお、延線機2aには延線機2aを直接操作するための不図示の操作部(例えば、延線機2aの筐体に設けられたスイッチ、延線機2aに有線接続されたリモコン)も備えられている。延線機2b、2cの構成は延線機2aと同様である。
【0014】
操作スイッチ4は、延線機制御システム100を操作するためにインバータ装置3a、3b、3cへ無線信号を送信する送信器である。操作スイッチ4には、延線機2a~2cのローラ部8を正転させるためのボタン、ローラ部8を反転させるためのボタン、ローラ部8の回転速度を変更するための速度変更ダイヤルが設けられている。
【0015】
インバータ装置3aは、3台の延線機2a、2a、2aに接続されており、延線機2a、2a、2aに電力を供給して駆動するインバータ11と、操作スイッチ4からの無線信号を受信する受信器12と、受信器12が得た無線信号に基づきインバータ11を制御するリレー回路13とを筐体14内に備えてなる。インバータ装置3aは電圧100vの電源コンセント15に接続されている。なお、インバータ装置3aにはインバータ装置3aを直接操作するための不図示の操作部(例えば、インバータ装置3aの筐体に設けられたスイッチ、インバータ装置3aに有線接続されたリモコン)も備えられている。
【0016】
受信器12は、操作スイッチ4からの無線信号を受信するものであり、受信した無線信号を他のインバータ装置3b、3cの受信器12へ中継する中継機能も備えている。
リレー回路13は、受信器12が受信した無線信号に基づき、延線機2a、2a、2aのローラ部8の正転、反転、回転速度変更の指示をインバータ11へ入力する制御部である。
インバータ11は、リレー回路13の指示に基づき、電源コンセント15からの電力を変換して延線機2a、2a、2aへ供給する電力変換器である。本実施形態においてインバータ11には、通常の電源コンセント即ち100vの電源の電力で使用可能なインバータが採用されている。
なお、インバータ装置3b、3cの構成はインバータ装置3aと同様である。
【0017】
延線機制御システム100において、操作スイッチ4とインバータ装置3a~3cの受信器12の無線通信規格にはZIGBEE(登録商標)を採用している。より詳しくは、延線機制御システム100において、インバータ装置3a~3c同士は延線路に沿って離れて配置される。このため、インバータ装置3a~3c同士の無線通信は、無線通信エリアを全方位的に拡大するよりも延線路に沿って数珠つなぎに拡張することが好ましく、これを実現するためにZIGBEE(登録商標)による無線通信を採用している。
【0018】
以上に述べた構成の延線機制御システム100において、使用者により操作スイッチ4の正転ボタンが押されると、操作スイッチ4から出力された無線信号は、インバータ装置3aの受信器12、インバータ装置3bの受信器12、インバータ装置3cの受信器12の順でデイジーチェーン、所謂数珠つなぎ式に受信及び中継される。これにより各インバータ装置3a~3cでは受信器12が受信した信号に基づいてリレー回路13がインバータ11をそれぞれ制御し、インバータ11から各延線機2a、2b、2cへ電力が供給される。これにより、延線機2a~2cのモータ9が回転してローラ部8が正転し、ケーブル1の送り出しを行うことができる。これと同様に、使用者によって操作スイッチ4の逆転ボタン、速度変更ダイヤルが操作されると、ケーブルの引き戻し、ローラ部8の回転速度の変更を行うことができる。
【0019】
本実施形態の延線機制御システム100は、上述のように通信方式をZIGBEE(登録商標)としてインバータ装置3a~3cに中継機能を有する受信器12を配置したことにより、インバータ装置3a~3c同士で数珠つなぎ式に無線信号を伝達することができる。このため、インバータ装置3a~3c同士をケーブルで有線接続する必要がないため、当該ケーブルを延線路にわたって長距離引き回す必要がなく、配線作業を大幅に軽減できる。
【0020】
従来、200v(3相200v)の電源に接続して用いられるインバータは最大十数台の延線機を稼働できるため長距離の延線作業が可能であったが、200vの電源を確保できる環境は大きな工場等の電源コンセントや発電機を用意した場合等に限られていた。
また、通常の電源コンセント即ち100vの電源に接続して用いられるインバータは、電源を確保しやすいものの稼働できる延線機は最大3台であった。このため、長距離の延線作業を行う際には延線機3台毎にインバータを1台配置し、複数のインバータを個別に操作しなければならず、長距離の延線作業に不向きであった。
これらに対して本実施形態の延線機制御システム100は、100vの電源に接続して使用可能であり、操作スイッチ4の無線信号によりインバータ装置3a~3c同士を連動させて全ての延線機2a~2cを同時に稼働できるため、短距離だけでなく長距離の延線作業にも好適である。
【0021】
また、本実施形態の延線機制御システム100では、使用者が操作スイッチ4で9台全ての延線機2a~2cを一度に操作できる、即ち1人で延線機制御システム100を操作することができるため、延線作業時の人員を大幅に削減することができる。例えば、使用者は延線機2a~2cを稼働させながら1台目の延線機2aのローラ部8にケーブル1の先端をガイドし、ケーブル1の先端とともに移動して2台目以降の延線機2b、2cのローラ部8に順にケーブル1の先端をガイドすることでケーブルの延線作業を1人で行うことができる。
【0022】
ここで、本実施形態の延線機制御システム100は3台の延線機と1台のインバータ装置とを1組として計3組即ち計9台の延線機2a~2cと計3台のインバータ装置3a~3cを有している。しかしながら延線機とインバータ装置の台数や組数はこれに限られず、例えば100vの電源に接続して用いられるインバータを備えた1台のインバータ装置と2台又は1台の延線機とを1組として複数組有する延線機制御システムを構成してもよい。
インバータ装置3a~3cにおけるインバータ11、受信器12、リレー回路13は筐体14内に収納せずに別体としてもよい。
延線機制御システム100では無線通信規格にZIGBEE(登録商標)を採用しているがこれに限られず、操作スイッチ4からの無線信号をインバータ装置3a~3c同士で数珠つなぎ式に伝達できればよい。
【0023】
本実施形態の延線機制御システム100はインバータ装置3a~3cを電圧100vの電源コンセント15に接続して用いられているが、電源コンセント15の代わりにバッテリに接続して用いることもできる。即ち電源コンセント15が確保できない場所でも使用環境の制約を受けずに所望の場所で延線機制御システム100を使用することができる。またこの場合、バッテリをインバータ装置3a~3cの筐体14内に収納する構成とすることで、インバータ装置3a~3cと電源コンセント15を接続するためのケーブルが不要となり配線作業もさらに軽減できる。
なお、延線機制御システム100は、インバータ装置3a~3cのインバータ11として200vの電源の電力で使用可能なインバータを採用し、インバータ装置3a~3cを200vの電源コンセントに接続して使用するようにしてもよい。
【0024】
(第2実施形態)
図2に示す第2実施形態に係る延線機制御システム200について、上記第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
図2に示す延線機制御システム200は、3台の延線機ユニット20a~20c、操作スイッチ4、操作スイッチ4からの無線信号を中継する2台の中継器16a、16b、ケーブルドラム5の異常を検出するドラム異常検出装置17を有する。
【0025】
延線機ユニット20a~20cは、上記第1実施形態における延線機2a~2cとインバータ装置3a~3cとを1台ずつ筐体21に収納してなる。なお、延線機ユニット20a~20cには延線機ユニット20a~20cを直接操作するための不図示の操作部(例えば、延線機ユニット20a~20cの筐体21に設けられたスイッチ、延線機ユニット20a~20cに有線接続されたリモコン)もそれぞれ備えられている。
中継器16a、16bは、操作スイッチ4からの無線信号や延線機ユニット20a~20cの受信器12から中継された無線信号を他の延線機ユニット20a~20cへ中継するものである。中継器16a、16bを作動するための電力は、中継器16a、16bに充電式のバッテリを備える又はモバイルバッテリを接続して確保する構成とすることが好ましい。
なお、延線機制御システム200において延線機ユニット20a~20cや中継器16a、16bの台数は上述に限られない。
【0026】
ドラム異常検出装置17は、延線作業中にケーブルドラム5がドラムジャッキ6、6に接触して回転できなくなったりドラムジャッキ6、6が転倒することでケーブルドラム5からケーブル1を送り出すことができなくなってしまうことを事前に検出して防止するものである。
ドラム異常検出装置17は、ケーブルドラム5がドラムジャッキ6、6に接近したことをケーブルドラム5の異常として検出する異常検出部22、22と、ケーブルドラム5の異常を使用者へ警告するランプ23及びブザー24、送信器25とからなる。
【0027】
異常検出部22、22は、図3に示すように金属を検出するセンサ26と、キャスター部材27とからなる。
キャスター部材27は、略コ字状の支持体27aと、支持体27aに回転可能に保持されたローラ27bとからなる。支持体27aの底部には、ローラ27bの周面に対向するようにセンサ26が配置されている。ローラ27bの周面には、窪みが設けられておりセンサ26で検出可能な金属28が嵌め込まれている。異常検出部22、22は、ローラ27bの回転軸がケーブルドラム5の円盤部5aの径方向へ延在しつつローラ27bがケーブルドラム5の円盤部5aと対向するようにドラムジャッキ6、6に取り付けられている。
【0028】
ランプ23、ブザー24は、異常検出部22、22でケーブルドラム5の異常が検出された際に点灯、警告音の出力を行うものである。
送信器25は、異常検出部22、22でケーブルドラム5の異常が検出された際に延線機2a~2cの稼働を停止する無線信号を延線機ユニット20a~20cや中継器16a、16bへ送信するものである。
送信器25及び中継器16a、16bの無線通信規格は、操作スイッチ4、延線機ユニット20a~20cの受信器12と同様にZIGBEE(登録商標)を採用している。
【0029】
本実施形態の延線機制御システム200において、使用者により操作スイッチ4の正転ボタンが押されると、操作スイッチ4から出力された無線信号は、延線機ユニット20aの受信器12、中継器16a、延線機ユニット20bの受信器12、中継器16b、延線機ユニット20cの受信器12の順で数珠つなぎ式に受信及び中継される。これにより各延線機ユニット20a~20cでは受信器12が受信した信号に基づいてリレー回路13がインバータ11をそれぞれ制御し、インバータ11からモータ9へ電力が供給される。これにより、各延線機ユニット20a~20cのモータ9が回転してローラ部8が正転し、ケーブル1の送り出しを行うことができる。これと同様に、使用者によって操作スイッチ4の逆転ボタン、速度変更ダイヤルが操作されると、ケーブル1の引き戻し、ローラ部8の回転速度の変更を行うことができる。
【0030】
本実施形態の延線機制御システム200では、延線機ユニット20a~20cの間に障害物がある等の理由によって延線機ユニット20a~20cの受信器12同士で無線信号を直接中継できない場合でも、中継器16a、16bを介して中継することができる。
【0031】
本実施形態の延線機制御システム200では、上記第1実施形態における延線機2a~2cとインバータ装置3a~3cとを延線機ユニット20a~20cとして一体化したことにより、持ち運びが容易であり、上記第1実施形態のような延線機2a~2cとインバータ装置3a~3cを接続するケーブルが不要となるため配線作業をより軽減することができる。
【0032】
本実施形態の延線機制御システム200において、延線作業中にドラムジャッキ6、6の傾き等によりケーブルドラム5が回転しながらドラムジャッキ6、6の一方へ向かって移動しケーブルドラム5の円盤部分5aが異常検出部22のローラ27bに接触した際には、ローラ27bが回転し周面の金属28が支持体27aのセンサ26に接近して検出されることにより、ランプ23が点灯し、ブザー24から警告音が出力される。これにより使用者はケーブルドラム5の異常を迅速に認識することができる。
【0033】
またこれとともに、送信器25から延線機2a~2cの稼働を停止する無線信号が出力される。この無線信号は、操作スイッチ4の無線信号と同様、延線機ユニット20aの受信器12、中継器16a、延線機ユニット20bの受信器12、中継器16b、延線機ユニット20cの受信器12の順で数珠つなぎ式に受信及び中継される。これにより各延線機ユニット20a~20cでは受信器12が受信した信号に基づいてリレー回路13がインバータ11からの電力供給を停止させ、これによって延線機2a~2cの稼働が停止する。このようにして延線機2a~2cが自動的に停止することにより、ドラムジャッキ6、6の転倒事故や延線機ユニット20a~20cの故障を未然に防ぐことができる。なお、上述のように送信器25の無線信号を延線機ユニット20aから延線機ユニット20cまで数珠つなぎ式に伝達する構成としたことにより、これらをケーブルで有線接続する必要がないため配線作業を軽減することができる。
【0034】
なお、センサ26と金属28の代わりに距離センサをドラムジャッキ6、6にそれぞれ配置してケーブルドラム5の円盤部分5aとドラムジャッキ6、6との距離を検出し、ケーブルドラム5の円盤部分5aがドラムジャッキ6、6に第1の所定距離まで近づいた際にランプ23の点灯及びブザー24の警告音出力を行い、第1の所定距離より短い第2の所定距離まで近づいた際に送信器25から延線機2a~2cの停止信号の出力を行う構成としてもよい。
【0035】
(第3実施形態)
図4に示す第3実施形態に係る延線機制御システム300について、上記第1、第2実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
図4に示す延線機制御システム300は、8台の延線機ユニット20a~20h、操作スイッチ4、延線作業中にケーブル1の弛みを除去する3台の弛み除去装置31a~31cを有する。なお、延線機制御システム300において延線機ユニット20a~20h及び弛み除去装置31a~31cの台数はこれに限られない。
【0036】
弛み除去装置31aは、延線作業中にケーブル1の弛みとケーブル1の張り(ケーブル1が弛んだ状態とは逆にケーブル1が張った状態)を検出する弛み検出部32と、送信器33とからなる。
【0037】
弛み除去装置31aの弛み検出部32は、図5(a)~図5(d)に示すようにケーブル1を案内するガイド部材34と、距離を検出するセンサ35、35とからなり、ケーブル1の延線路の湾曲部分に配置されている。
ガイド部材34は、平行な一対の下側水平ローラ34a、34a、下側水平ローラ34a、34aの上方に平行に配置された一対の上側水平ローラ34b、34b、下側水平ローラ34a、34aの間に配置された平行な一対の垂直ローラ34c、34c、下側水平ローラ34a、34aの外側に配置された平行な二対の垂直ローラ34d、34d、34e、34e、これらのローラ34a~34eを回転可能に支持する略U字状の薄板部材からなる支持枠36とからなる。垂直ローラ34c、34cは互いに離れる方向(外側方向)へ移動可能に支持枠36に支持されており、不図示のバネによって互いに向かい合う方向(内側方向)へ付勢されている。支持枠36には垂直ローラ34c、34cが外側方向へ移動した際にこれを検出するセンサ35、35が備えられている。
【0038】
弛み除去装置31aの送信器33は、弛み検出部32でケーブル1の弛みが検出された際に、ケーブル1の延線路において弛み除去装置31aのケーブルドラム5側(延線路の進行方向側)に隣接する延線機2a、2bの稼働を停止する無線信号を延線機ユニット20a、20bに対して送信するものである。また、弛み除去装置31aの送信器33は、弛み検出部32でケーブル1の張りが検出された際に、ケーブル1の延線路において弛み除去装置31aのケーブルドラム5と反対側に隣接する延線機2c、2dの稼働を停止する無線信号を延線機ユニット20c、20dに対して送信するものである。
弛み除去装置31aの送信器33の無線通信規格は、操作スイッチ4、延線機ユニット20a~20hの受信器12と同様にZIGBEE(登録商標)を採用している。そして、弛み除去装置31aの送信器33と延線機ユニット20a、20bの受信器12には、送信器33が送信した延線機2a、2bの稼働を停止する無線信号が当該受信器12でのみ受信されるように固有のチャンネルが設けられている。また、弛み除去装置31aの送信器33と延線機ユニット20c、20dの受信器12には、送信器33が送信した延線機2c、2dの稼働を停止する無線信号が当該受信器12でのみ受信されるように固有のチャンネルが設けられている。
なお、弛み除去装置31b、31cの構成は弛み除去装置31aと同様である。
【0039】
本実施形態の延線機制御システム300において、使用者により操作スイッチ4の正転ボタンが押されると、操作スイッチ4から出力された無線信号は、延線機ユニット20aの受信器12から延線機ユニット20hの受信器12まで順に受信器12同士で数珠つなぎ式に受信及び中継される。これにより各延線機ユニット20a~20hでは受信器12が受信した信号に基づいてリレー回路13がインバータ11をそれぞれ制御し、インバータ11からモータ9へ電力が供給される。これにより、各延線機ユニット20a~20hのモータ9が回転してローラ部8が正転し、ケーブル1の送り出しを行うことができる。これと同様に、使用者によって操作スイッチ4の逆転ボタン、速度変更ダイヤルが操作されると、ケーブル1の引き戻し、ローラ部8の回転速度の変更を行うことができる。
【0040】
本実施形態の延線機制御システム300では、延線作業中に例えば弛み除去装置31cを配置した地点でケーブル1に弛みが生じると、弛み除去装置31cの弛み検出部32においてガイド部材34の垂直ローラ34cに弛んだケーブル1が当接し該垂直ローラ34cを外側方向へ移動させる(図5(a)において弛みが生じたケーブル1を一点鎖線で示す)。これをセンサ35が検出することにより、送信器33から延線機2e、2fの稼働を停止する無線信号が出力される。この無線信号は延線機ユニット20fの受信器12、延線機ユニット20eの受信器12の順で数珠つなぎ式に受信及び中継される。これにより各延線機ユニット20e、20fでは受信器12が受信した信号に基づいてリレー回路13がインバータ11からの電力供給を停止させ、延線機2e、2fの稼働が停止する。これにより、延線機ユニット20e、20fが停止したまま延線機ユニット20g、20hでケーブル1を送り出すことができ、当該地点のケーブル1の弛みを解消することができる。そしてケーブル1の弛みが解消されると、上述の垂直ローラ34cが元の位置に復帰しこれをセンサ35が検出することにより、送信器33は延線機2e、2fの稼働を停止する無線信号の出力を終了するため、延線機2e、2fが再稼働して延線作業を続行することができる。なお、上述のように送信器33の無線信号を延線機ユニット20f、延線機ユニット20eへ数珠つなぎ式に伝達する構成としたことにより、これらをケーブルで有線接続する必要がないため配線作業を軽減することができる。
【0041】
ここで、延線機2e、2fの停止により弛み除去装置31bを配置した地点でケーブル1に弛みが生じた際には、弛み除去装置31cと同様、弛み除去装置31bが延線機2c、2dを停止させ、上述の再稼働した延線機2e、2fがケーブル1を送り出すことにより当該地点のケーブル1の弛みを解消することができる。これは延線機2c、2dの停止により弛み除去装置31aを配置した地点でケーブル1に弛みが生じた際にも同様である。このようにして延線路のある地点でケーブル1に弛みが生じた際には、当該地点からケーブルドラム5側へ向かって順に弛み除去装置31a~31cが連鎖的に稼働することによりケーブル1全体の弛みを解消することができる。したがって、ケーブル1に弛みが生じやすい延線路の各湾曲部分に監視員を配置したり使用者が駆け付けて弛みを解消する必要がないため、人員と作業を大幅に軽減することができる。
【0042】
また、本実施形態の延線機制御システム300では、延線作業中に例えば弛み除去装置31aを配置した地点でケーブル1に張りが生じると、弛み除去装置31aの弛み検出部33においてガイド部材34の垂直ローラ34cに張ったケーブル1が当接し該垂直ローラ34cを外側方向へ移動させる(張りが生じたケーブル1は図5(a)において一点鎖線で示したケーブル1と反対側の垂直ローラ34cに当接する)。これをセンサ35が検出することにより、送信器33から延線機2c、2dの稼働を停止する無線信号が出力される。この無線信号は延線機ユニット20cの受信器12、延線機ユニット20dの受信器12の順で数珠つなぎ式に受信及び中継される。これにより各延線機ユニット20c、20dでは受信器12が受信した信号に基づいてリレー回路13がインバータ11からの電力供給を停止させ、これによって延線機2c、2dの稼働が停止する。これにより、延線機2c、2dが停止したまま延線機2a、2bでケーブル1を送り出すことができ、当該地点のケーブル1の張りを解消することができる。そしてケーブル1の張りが解消されると、上述の垂直ローラ34cが元の位置に復帰しこれをセンサ35が検出することにより、送信器33は延線機2c、2dの稼働を停止する無線信号の出力を終了するため、延線機2c、2dが再稼働して延線作業を続行することができる。
【0043】
ここで、延線機2c、2dの停止により弛み除去装置31bを配置した地点でケーブル1に張りが生じた際には、弛み除去装置31aと同様、弛み除去装置31bが延線機2e、2fを停止させ、上述の再稼働した延線機2c、2dがケーブル1を送り出すことにより当該地点のケーブル1の張りを解消することができる。これは延線機2e、2fの停止により弛み除去装置31cを配置した地点でケーブル1に張りが生じた際にも同様である。このようにして延線路のある地点でケーブル1に張りが生じた際には、当該地点からケーブルドラム5と反対側へ向かって順に弛み除去装置31a~31cが連鎖的に稼働することによりケーブル1全体の張りを解消することができる。
以上のように本実施形態の延線機制御システム300では、弛み除去装置31a~31cによってケーブル1の弛みと張りの両方を効果的に解消することができる。
【0044】
なお、弛み除去装置31aにおいて、送信器33の代わりにスイッチ回路(マグネットスイッチ)を用い、スイッチ回路と延線機ユニット20a、20b、20c、20dとをそれぞれ通信ケーブルで接続する構成としてもよい。スイッチ回路は弛み検出部32でケーブル1の弛みが検出された際に延線機ユニット20a、20bのインバータ11から延線機2a、2bへの電力供給を遮断して延線機2a、2bを停止させ、弛み検出部32でケーブル1の張りが検出された際に延線機ユニット20c、20dのインバータ11から延線機2c、2dへの電力供給を遮断して延線機2c、2dを停止させる制御部である。そして同様に、弛み除去装置31b、31cでも送信器33の代わりにスイッチ回路を用いる構成としてもよい。これにより、上述の送信器33を備えた弛み除去装置31a~31cと同様の効果を奏することができる。
【0045】
なお、弛み除去装置31a~31cにおける弛み検出部32のガイド部材34は、上述のように略U字状の薄板部材からなる支持枠36でローラ34a~34eを支持してなり全体として略直方体形状の外形をしているがこれに限られない。弛み除去装置31a~31cの弛み検出部32はケーブル1の延線路の湾曲部分に配置されるため、ガイド部材34の外形が例えば断面扇形の柱体形状となるように支持枠36の形状及び各ローラ34a~34eの配置を変更してもよい。これにより、延線路の湾曲部分においてケーブル1をガイド部材34でよりスムーズに案内することができる。
【0046】
従来、複数台の延線機を用いた一般的な延線作業では、ケーブルの先端とともに移動しながら各延線機のローラ部にケーブルの先端をガイドする作業員、延線機間で生じるケーブルの弛みや蛇行等を監視するために延線路に数十メートル毎に配置される監視員、及び延線機の操作員が必要とされ、作業員や監視員がトランシーバ等で操作員に指示を出し、各延線機を操作員が操作してケーブルの弛みを解消しながら目標地点までケーブルを敷設するという方法が採られていた。
これに対して本実施形態の延線機制御システム300は、ケーブル1の先端をガイドする作業員が無線操作で延線機2a~2hのスイッチング(ケーブル1の送り出し/引き戻し切り替え)及び速度変更を行いながら延線路の目標地点までケーブル1の先端と並走することができ、延線路の途中に設置した弛み除去装置31a~31cでケーブル1の弛みと張りを機械的に解消することもできる。このため、延線路に監視員や延線機2a~2hの操作員を配置することなく長距離の延線作業が可能となり、大幅に人員を削減してより効率的に延線作業を行うことができる。
【0047】
なお、第2実施形態における中継器16a、16bやドラム異常検出装置17を第1、第3実施形態の延線機制御システム100、300に適用したり、第3実施形態における弛み除去装置31a~31dを第1、第2実施形態の延線機制御システム100、200に適用することが当然可能である。
【符号の説明】
【0048】
1 ケーブル
2a~2e 延線機
3a~3e インバータ装置
4 操作スイッチ
5 ケーブルドラム
6、6 ドラムジャッキ
8 ローラ部
9 モータ
11 インバータ
12 受信器
13 リレー回路
15 電源コンセント
16a、16b 中継器
17 ドラム異常検出装置
20a~20e 延線機ユニット
22 異常検出部
25 送信器
31a~31d 弛み除去装置
32 弛み検出部
33 送信器
100、200、300 延線機制御システム
図1
図2
図3
図4
図5
【手続補正書】
【提出日】2021-10-01
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーブルを延線する複数の延線機と、複数の前記延線機を駆動するための複数のインバータ装置と、複数の前記延線機を操作するための操作スイッチとを有し、
前記インバータ装置は、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、前記操作スイッチの無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有し、
前記操作スイッチの前記無線信号を複数の前記インバータ装置同士が無線通信で数珠つなぎに伝達し、
延線作業中に前記ケーブルの弛みを検出する弛み検出部と、前記弛み検出部で前記ケーブルの弛みが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部のケーブルドラム側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止させる制御部とを有する弛み除去装置を備え、
前記弛み検出部は、前記ケーブルを案内する水平ローラと水平方向へ移動可能な垂直ローラとを有するガイド部材と、弛んだ前記ケーブルが当接して移動した前記垂直ローラを検出するセンサとを有することを特徴とする延線機制御システム。
【請求項2】
前記弛み検出部は、張りが生じた前記ケーブルが当接して移動した前記垂直ローラを検出するセンサを有することを特徴とする請求項に記載の延線機制御システム。
【請求項3】
前記弛み検出部は、延線作業中に前記ケーブルの張りをさらに検出可能であり、
前記弛み除去装置の前記制御部は、前記弛み検出部で前記ケーブルの張りが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部の前記ケーブルドラムと反対側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の延線機制御システム。
【請求項4】
前記弛み除去装置の前記制御部は、前記弛み検出部で前記ケーブルの弛みが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部の前記ケーブルドラム側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止する無線信号を、前記ケーブルドラム側に隣接する前記少なくとも1台の前記延線機を駆動する前記インバータ装置へ出力する送信器からなり、
前記弛み除去装置の前記送信器と前記インバータ装置との無線通信の規格がZIGBEE(登録商標)であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項5】
前記弛み除去装置の前記送信器は、前記弛み検出部で前記ケーブルの張りが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部の前記ケーブルドラムと反対側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止する無線信号を、前記ケーブルドラムと反対側に隣接する前記少なくとも1台の前記延線機を駆動する前記インバータ装置へ出力することを特徴とする請求項に記載の延線機制御システム。
【請求項6】
前記無線通信の規格がZIGBEE(登録商標)であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項7】
1台から3台の前記延線機と前記1台から3台の前記延線機を駆動する1台の前記インバータ装置とを1組として複数組有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項8】
1台の前記延線機と前記1台の前記延線機を駆動する1台の前記インバータ装置とを1組として複数組有し、
1組の前記延線機と前記インバータ装置は共通の筐体に収納されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項9】
前記インバータ装置の前記インバータは100vの電源の電力を変換して前記延線機に供給することを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項10】
複数の前記インバータ装置同士の前記無線通信に際して前記インバータ装置から出力された無線信号を他のインバータ装置へ中継する中継器を有することを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項11】
前記ケーブルが巻き付けられておりドラムジャッキで回転可能に支持されたケーブルドラムが前記ドラムジャッキの支柱に接近したことを前記ケーブルドラムの異常として検出するドラム異常検出部と、前記ドラム異常検出部で前記ケーブルドラムの異常が検出された際に、警告を出力する警告出力部とを有するドラム異常検出装置を備えたことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の延線機制御システム。
【請求項12】
前記ドラム異常検出装置は、前記ドラム異常検出部で前記ケーブルドラムの異常が検出された際に、複数の前記延線機の駆動を停止する無線信号を前記インバータ装置へ出力する送信器を有し、
前記送信器と前記インバータ装置との無線通信の規格がZIGBEE(登録商標)であることを特徴とする請求項11に記載の延線機制御システム。
【請求項13】
前記ドラム異常検出部は、ローラと、前記ローラの周面に備えられた目印部と、前記ドラムジャッキの前記支柱に取り付けられており前記ローラを転動可能に支持する支持体と、前記目印部を検出するセンサとを有し、
前記ケーブルドラムが回転しながら前記ドラムジャッキの前記支柱に接近することにより前記ケーブルドラムの円盤部分に当接した前記ローラが転動して前記目印部が前記センサに検出されることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の延線機制御システム。
【請求項14】
ケーブルを延線する複数の延線機と、複数の前記延線機を駆動するための複数のインバータ装置と、複数の前記延線機を操作するための操作スイッチとを有し、
前記インバータ装置は、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、前記操作スイッチの無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有し、
前記操作スイッチの前記無線信号を複数の前記インバータ装置同士が無線通信で数珠つなぎに伝達し、
前記ケーブルが巻き付けられておりドラムジャッキで回転可能に支持されたケーブルドラムが前記ドラムジャッキの支柱に接近したことを前記ケーブルドラムの異常として検出するドラム異常検出部と、前記ドラム異常検出部で前記ケーブルドラムの異常が検出された際に、警告を出力する警告出力部とを有するドラム異常検出装置を備えたことを特徴とする延線機制御システム。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
上記課題を解決するために本発明は、
ケーブルを延線する複数の延線機と、複数の前記延線機を駆動するための複数のインバータ装置と、複数の前記延線機を操作するための操作スイッチとを有し、
前記インバータ装置は、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、前記操作スイッチの無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有し、
前記操作スイッチの前記無線信号を複数の前記インバータ装置同士が無線通信で数珠つなぎに伝達し、
延線作業中に前記ケーブルの弛みを検出する弛み検出部と、前記弛み検出部で前記ケーブルの弛みが検出された際に、前記ケーブルの延線路において前記弛み検出部のケーブルドラム側に隣接する少なくとも1台の前記延線機の駆動を停止させる制御部とを有する弛み除去装置を備え、
前記弛み検出部は、前記ケーブルを案内する水平ローラと水平方向へ移動可能な垂直ローラとを有するガイド部材と、弛んだ前記ケーブルが当接して移動した前記垂直ローラを検出するセンサとを有することを特徴とする延線機制御システムを提供する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
また本発明は、
ケーブルを延線する複数の延線機と、複数の前記延線機を駆動するための複数のインバータ装置と、複数の前記延線機を操作するための操作スイッチとを有し、
前記インバータ装置は、前記延線機に電力を供給するためのインバータと、前記操作スイッチの無線信号を受信する受信器と、前記受信器が得た前記無線信号に基づき前記インバータを制御する制御部とを有し、
前記操作スイッチの前記無線信号を複数の前記インバータ装置同士が無線通信で数珠つなぎに伝達し、
前記ケーブルが巻き付けられておりドラムジャッキで回転可能に支持されたケーブルドラムが前記ドラムジャッキの支柱に接近したことを前記ケーブルドラムの異常として検出するドラム異常検出部と、前記ドラム異常検出部で前記ケーブルドラムの異常が検出された際に、警告を出力する警告出力部とを有するドラム異常検出装置を備えたことを特徴とする延線機制御システムを提供する。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】削除
【補正の内容】