知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024148131
(43)【公開日】2024-10-17
(54)【発明の名称】荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
B66D 3/18 20060101AFI20241009BHJP
B66D 3/20 20060101ALI20241009BHJP
【ＦＩ】
B66D3/18 E
B66D3/20 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023118877
(22)【出願日】2023-07-21
(31)【優先権主張番号】P 2023060547
(32)【優先日】2023-04-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】591156799
【氏名又は名称】ユニパルス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】山本 雄
(57)【要約】 （修正有）
【課題】操作性の改善を図った荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法の提供。
【解決手段】昇降作動部と、モータ部１１と、重量検出部１２と、位置検出部１３と、記憶部１０ａと、制御部１０と、操作指令部２０とを備えた荷役助力装置であって、昇降作動部は吊索にて荷役物の昇降を行い、モータ部１１は昇降作動部を駆動し、重量検出部１２は昇降作動部に加わる重量値を検出し、位置検出部１３は係止部の繰出し値を検出し、記憶部１０ａは係止部及び荷役物の重量を登録値として記憶し、制御部１０は、操作指令部２０からの指令を受信し、バランス手段１０ｄと、荷役物リリース手段１０ｃとを有し、バランス手段１０ｄは重量値と登録値との差をゼロにする制御値を演算してバランス制御を行い、荷役物リリース手段１０ｃは、バランス制御中に荷役物リリース指令を受信して、制御値を変化させつつ係止部の昇降の制御を行う。
【選択図】図３
【解決手段】昇降作動部と、モータ部１１と、重量検出部１２と、位置検出部１３と、記憶部１０ａと、制御部１０と、操作指令部２０とを備えた荷役助力装置であって、昇降作動部は吊索にて荷役物の昇降を行い、モータ部１１は昇降作動部を駆動し、重量検出部１２は昇降作動部に加わる重量値を検出し、位置検出部１３は係止部の繰出し値を検出し、記憶部１０ａは係止部及び荷役物の重量を登録値として記憶し、制御部１０は、操作指令部２０からの指令を受信し、バランス手段１０ｄと、荷役物リリース手段１０ｃとを有し、バランス手段１０ｄは重量値と登録値との差をゼロにする制御値を演算してバランス制御を行い、荷役物リリース手段１０ｃは、バランス制御中に荷役物リリース指令を受信して、制御値を変化させつつ係止部の昇降の制御を行う。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部及び前記荷役物の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、前記操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、バランス手段と、荷役物リリース手段とを有し、
前記バランス手段は、前記重量値及び前記登録値を受信して前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を演算して前記モータ部を制御してバランス制御を行い、
前記荷役物リリース手段は、前記バランス制御の実施中に前記操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、前記制御値を変化させつつ前記係止部の昇降の制御を行う、荷役助力装置。
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部及び前記荷役物の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、前記操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、バランス手段と、荷役物リリース手段とを有し、
前記バランス手段は、前記重量値及び前記登録値を受信して前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を演算して前記モータ部を制御してバランス制御を行い、
前記荷役物リリース手段は、前記バランス制御の実施中に前記操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、前記制御値を変化させつつ前記係止部の昇降の制御を行う、荷役助力装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記荷役物リリース指令を受信すると、前記係止部を降下させ、前記係止部の下降速度が所定の値以下になった場合に前記制御値を減じ、前記制御値と前記係止部の重量の差が所定の値以下となった時、前記係止部を所定の距離降下させた後定めた時間だけ現在位置を保持する請求項１に記載の荷役助力装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記係止部を前記定めた時間だけ前記現在位置を保持した後、前記重量検出部から前記重量値を得て、前記重量値を基に前記制御値を定めて、前記係止部を上昇させ、前記係止部の上昇速度が所定の値以下になった場合に前記制御値を増加させ、前記制御値と前記係止部の重量の差が所定の値以下となった時、当該制御値を基に前記バランス制御を実行する請求項２に記載の荷役助力装置。
【請求項4】
昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、前記操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、巻上げアシスト手段とを有し、
前記巻上げアシスト手段は、前記操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して前記重量検出部から得た前記重量値が所定の値よりも小さい時、前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ前記係止部の上昇の制御を行う、荷役助力装置。
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、前記操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、巻上げアシスト手段とを有し、
前記巻上げアシスト手段は、前記操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して前記重量検出部から得た前記重量値が所定の値よりも小さい時、前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ前記係止部の上昇の制御を行う、荷役助力装置。
【請求項5】
前記巻上げアシスト手段は、前記係止部の重量を基に前記制御値を定めて、前記係止部を上昇させ、前記係止部の上昇速度が所定の値以下になった場合に前記制御値を増加させ、前記制御値と前記係止部の重量の差が所定の値となるまで若しくは所定の位置に到達するまで前記係止部の上昇を実行する請求項４に記載の荷役助力装置。
【請求項6】
昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置の制御方法であって、
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部及び前記荷役物の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、バランスステップと、荷役物リリースステップとを有し、
前記バランスステップは、前記重量値及び前記登録値を受信して前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を演算して前記モータ部を制御してバランス制御を行い、
前記荷役物リリースステップは、前記バランス制御の実施中に前記操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、前記制御値を変化させつつ前記係止部の昇降の制御を行う、荷役助力装置の制御方法。
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部及び前記荷役物の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、バランスステップと、荷役物リリースステップとを有し、
前記バランスステップは、前記重量値及び前記登録値を受信して前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を演算して前記モータ部を制御してバランス制御を行い、
前記荷役物リリースステップは、前記バランス制御の実施中に前記操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、前記制御値を変化させつつ前記係止部の昇降の制御を行う、荷役助力装置の制御方法。
【請求項7】
昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置の制御方法であって、
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、巻上げアシストステップを有し、
前記巻上げアシストステップは、前記操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して前記重量検出部から得た前記重量値が所定の値よりも小さい時、前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ前記係止部の上昇の制御を行う、荷役助力装置の制御方法。
前記昇降作動部は、前記荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して前記荷役物の昇降を行い、
前記モータ部は、前記昇降作動部を駆動し、
前記重量検出部は、前記昇降作動部に加わる重量値を検出して前記制御部へ送信し、
前記位置検出部は前記係止部の繰出し値を検出して前記制御部へ送信し、
前記記憶部は前記係止部の重量を登録値として記憶し、
前記制御部は、巻上げアシストステップを有し、
前記巻上げアシストステップは、前記操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して前記重量検出部から得た前記重量値が所定の値よりも小さい時、前記重量値と前記登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ前記係止部の上昇の制御を行う、荷役助力装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、令和５年４月４日付けの出願を基礎とする国内優先権主張の出願である。本発明は、製造分野の製造組立てや搬送などに用いる荷役助力装置であって、例えば荷役物を昇降させる際にモータによるアシストで重量バランスさせ僅かな操作力で上下移動させる荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から工業製品の組立てを行う工場では、大きな重量を有する工具、作業用機器、製品、半完成品などを移動させる荷役装置を使用している。その荷役装置の中でも、大きな重量の荷役物に対してバランス状態を作り出し、使用者が軽い操作力で任意の高さに昇降移動できるように助力（アシスト力）を発生させる荷役助力装置が一部で使用されている。このように助力を発生させる荷役助力装置は、電動モータによって助力を行い、バランス状態を作り出し、荷役物に小さな操作力を加えることでスムーズに移動させている。したがって単に上下動作を電動モータで行うものとは異なり、荷役物の荷重やこれに加わる操作力を例えば荷重検出器で検出して、回転角検出器と繋がったＡＣサーボモータ等で外力の印加による重量変化を元に加速度を調整して細かいバランス制御を行うように構成されている場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－５２００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、操作部からの指令によって制御部がバランスを保つ技術が開示されている。このような荷役助力装置によって吊具を介して係止した荷役物を扱う際に、作業者は操作スイッチを押して操作指令を行うことが必要である。作業者が目標の位置に荷役物を降ろして吊具（係止部）から外す作業に対して、荷役助力装置の操作で改善の余地があった。
【0005】
このような問題に鑑みて、本発明は、作業者の負担を軽減して荷役作業の改善を図った荷役助力装置及び荷役助力装置の制御方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係る荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、
昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部及び荷役物の重量を登録値として記憶し、
制御部は、操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、バランス手段と、荷役物リリース手段とを有し、
バランス手段は、重量値及び登録値を受信して重量値と登録値との差をゼロにする制御値を演算してモータ部を制御してバランス制御を行い、
荷役物リリース手段は、バランス制御の実施中に操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、制御値を変化させつつ係止部の昇降の制御を行うように構成されている。
昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部及び荷役物の重量を登録値として記憶し、
制御部は、操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、バランス手段と、荷役物リリース手段とを有し、
バランス手段は、重量値及び登録値を受信して重量値と登録値との差をゼロにする制御値を演算してモータ部を制御してバランス制御を行い、
荷役物リリース手段は、バランス制御の実施中に操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、制御値を変化させつつ係止部の昇降の制御を行うように構成されている。
【0007】
また、制御部は、 制御部は、荷役物リリース指令を受信すると、係止部を降下させ、係止部の下降速度が所定の値以下になった場合に制御値を減じ、制御値と係止部の重量の差が所定の値以下となった時、係止部を所定の距離降下させた後定めた時間だけ現在位置を保持するように構成されている。
【0008】
また、制御部は、 制御部は、係止部を定めた時間だけ現在位置を保持した後、重量検出部から重量値を得て、重量値を基に制御値を定めて、係止部を上昇させ、係止部の上昇速度が所定の値以下になった場合に制御値を増加させ、制御値と係止部の重量の差が所定の値以下となった時、当該制御値を基にバランス制御を実行する。
【0009】
本発明の一態様に係る荷役助力装置は、昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部の重量を登録値として記憶し、
制御部は、操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、巻上げアシスト手段とを有し、
巻上げアシスト手段は、操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して重量検出部から得た重量値が所定の値よりも小さい時、重量値と登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ係止部の上昇の制御を行う、
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部の重量を登録値として記憶し、
制御部は、操作指令部からの指令を受信する本体装置送受信部と、巻上げアシスト手段とを有し、
巻上げアシスト手段は、操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して重量検出部から得た重量値が所定の値よりも小さい時、重量値と登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ係止部の上昇の制御を行う、
【0010】
また、巻上げアシスト手段は、係止部の重量を基に制御値を定めて、係止部を上昇させ、係止部の上昇速度が所定の値以下になった場合に制御値を増加させ、制御値と係止部の重量の差が所定の値となるまで若しくは所定の位置に到達するまで係止部の上昇を実行する
【0011】
本発明の一態様に係る荷役助力装置の制御方法は、昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置の制御方法であって、
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部及び荷役物の重量を登録値として記憶し、
制御部は、バランスステップと、荷役物リリースステップとを有し、
バランスステップは、重量値及び登録値を受信して重量値と登録値との差をゼロにする制御値を演算してモータ部を制御してバランス制御を行い、
荷役物リリースステップは、バランス制御の実施中に操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、制御値を変化させつつ係止部の昇降の制御を行う。
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部及び荷役物の重量を登録値として記憶し、
制御部は、バランスステップと、荷役物リリースステップとを有し、
バランスステップは、重量値及び登録値を受信して重量値と登録値との差をゼロにする制御値を演算してモータ部を制御してバランス制御を行い、
荷役物リリースステップは、バランス制御の実施中に操作指令部から荷役物リリース指令を受信すると、制御値を変化させつつ係止部の昇降の制御を行う。
【0012】
本発明の一態様に係る荷役助力装置の制御方法は、昇降作動部と、モータ部と、重量検出部と、位置検出部と、記憶部と、制御部と、操作指令部とを備えて荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置の制御方法であって、
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部の重量を登録値として記憶し、
制御部は、巻上げアシストステップを有し、
巻上げアシストステップは、操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して重量検出部から得た重量値が所定の値よりも小さい時、重量値と登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ係止部の上昇の制御を行う。
昇降作動部は、荷役物を係止する係止部を吊索で繰り出して荷役物の昇降を行い、
モータ部は、昇降作動部を駆動し、
重量検出部は、昇降作動部に加わる重量値を検出して制御部へ送信し、
位置検出部は係止部の繰出し値を検出して制御部へ送信し、
記憶部は係止部の重量を登録値として記憶し、
制御部は、巻上げアシストステップを有し、
巻上げアシストステップは、操作指令部から巻上げアシスト指令を受信して重量検出部から得た重量値が所定の値よりも小さい時、重量値と登録値との差をゼロにする制御値を変化させつつ係止部の上昇の制御を行う。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置と係止部との斜視構成図である。
【図2】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の本体装置の一部を省略した斜視構成図と操作指令部の斜視図である。
【図3】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の電子回路のブロック構成図である。
【図4】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図5】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図6】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図7】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図8】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図9】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図10】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図11】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図12】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が実行するステップのフローチャートである。
【図13】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が実行するステップのフローチャートである。
【図14】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置のタイムチャートの例である。
【図15】本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置と係止部との斜視構成図である。
【図16】本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置の電子回路のブロック構成図である。
【図17】本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置の制御部が実行するステップのフローチャートである。
【図18】本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図19】本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【図20】本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置を用いた作業を表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態に係る荷役助力装置について、図面を基に詳細な説明を行う。図１は本発明の第１の実施形態の一例である荷役助力装置１の斜視構成図である。
【0015】
荷役助力装置１は、本体装置２と、吊下げフック３と、リンクチェーン４と、吊り具用フック５（係止部Ａ）と、グリップ６と、操作指令部２０と、を含んで構成されている。本体装置２は、リンクチェーン４を介して、係止部Ｂ７に荷役物３１を係止させて、荷役物３１の昇降を行う。吊り具用フック５は、この本体装置２から鉛直下方向へ伸びたリンクチェーン４の下方端部に設けられている。本体装置２の天面部には吊下げフック３が設けられている。したがって本体装置２は建物の梁や、図４以降で表されるような水平移動用のレール４２に沿って水平方向に移動自在な移動ブロック４１などに吊して使用することができる。
【0016】
吊り具用フック５は、リンクチェーン４の一端に設けられた荷役物用のフックであって、本実施形態では係止部Ｂ７を吊下げる部材で、汎用性のある形状である。
【0017】
係止部Ｂ７は、荷役物３１を係止するものである。係止部Ｂ７は、アイボルト７ａと、ハンドル７ｂと、爪７ｃと、ガイド板７ｄと、を有している。アイボルト７ａは、吊り具用フック５と係止部Ｂ７とを連結する。爪７ｃは、荷役物３１の側面に設けられた段差部３１ａに係止部Ｂ７を係止するための部材で、ハンドル７ｂによって制限された角度範囲で回転して荷役物３１を係止または開放することができる。ガイド板７ｄは、鉛直下向きに係止部Ｂ７を移動させる際に、係止部Ｂ７と荷役物３１の相対位置を規制して、荷役物３１の段差部３１ａと爪７ｃとの係止を容易にするものである。なお吊り具用フック５に直接的に荷役物３１を係止する場合もあり、この時には吊り具用フック５が係止部に相当する。また吊り具用フック５と係止部Ｂ７を合わせて係止部としても良い。
【0018】
グリップ６は、吊り具用フック５とリンクチェーン４との接続部を覆って設けられた中空円筒状の部材である。作業者はグリップ６を握って、吊り具用フック５及び係止部Ｂ７を目的の場所に移動させて荷役作業を行うことができる。
【0019】
図２は本発明の第１の実施形態の荷役助力装置１の本体装置２の一部を省略した斜視構成図と操作指令部２０の拡大斜視図である。本体装置２はカバーを備えていて、その内部には制御部１０、モータ部１１、昇降作動部１６、重量検出部１２、位置検出部１３等が収納されている。
【0020】
本体装置２の制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、その他の記憶装置及び入出力装置を備えて、リンクチェーン４及び昇降作動部１６を介して吊り具用フック５の上下移動の制御等を行う。また制御部１０は、本体装置２を構成する電気電子部品等に電気を供給する回路を含んでいる。
【0021】
モータ部１１は、吊り具用フック５及び係止部Ｂ７を上下移動させるための駆動源である。モータ部１１のモータの負荷側には減速機が取り付けられている。このモータは例えば交流サーボモータである。
【0022】
この減速機はモータの回転速度を所定の速度に減速している。減速機は例えば波動歯車減速機である。波動歯車減速機は、ウェーブジェネレータと、フレクスプラインと、サーキュラスプラインとを有している。ウェーブジェネレータは、楕円状のカムの外周に薄肉のボールベアリングが嵌め込まれ、全体が楕円形状をしている。ベアリングの内輪は楕円カムに固定されていて、外輪はボールを介して弾性変形する。フレクスプラインは、外周に多数の外歯が形成され、ウェーブジェネレータに外嵌されて、ウェーブジェネレータの回転により円周方向へ撓まされる位置が変化するようにした弾性変形可能なものである。サーキュラスプラインは、フレクスプラインの外周側にあってフレクスプラインの外歯と嵌合する内歯を備えている。そして動力は、モータと連結したウェーブジェネレータからフレクスプラインに回転出力として繋げた出力軸１５へ取り出されて伝達される。このモータ部１１の減速機に例えば波動歯車減速機のようなバックラッシが微小なものを使用することで、モータの正逆回転切り換えを頻繁に行って上下移動を行う時に、切り換え時の制御不能な領域をなくし、スムーズな操作感を実現できる。なお減速機は波動歯車減速機に限るものではない。
【0023】
出力軸１５は、減速機にて回転速度を減速し、増大させたトルクを出力する回転軸であり、昇降作動部１６と連結し、昇降作動部１６を連続的に正逆に回転させるものである。
【0024】
リンクチェーン４は吊索であって、半円弧部とこれに繋がる直線部からなる長円形の環が交差して交互に連接されたものである。リンクチェーン４の一端は吊り具用フック５に繋がっていて、他端（無負荷側）はチェーン収納部１７に収納されている。
【0025】
昇降作動部１６は、駆動源のモータ部１１からの動力の伝達によって回転する回転部材を含んで構成される。本実施形態では昇降作動部１６の回転部材は中空円柱の形状であって、中空部で出力軸１５と繋がっていて、リンクチェーン４を巻回し、リンクチェーン４の巻き上げ及び繰り出しを行う。リンクチェーン４が巻回される位置は、おおよそ吊下げフック３の鉛直下付近であって、本体装置２の重心位置に近いところに設けられる。リンクチェーン４は昇降作動部１６の外側円柱面に設けられたポケット溝に嵌入されておおよそ１８０度ほど巻回される。本実施形態では吊索は、吊り具用フック５に繋がって昇降作動部１６に巻回されるものにリンクチェーン４を用いたが、これに限らずワイヤーロープであっても良い。ワイヤーロープを使用した時は、昇降作動部１６はドラム形状で、ワイヤーロープはその一端が固定されて回転部材に巻回される。
【0026】
位置検出部１３はモータ部１１の反負荷側に連結されている。位置検出部１３はモータの回転角位置を検出する。位置検出部１３は例えばアブソリュートエンコーダであって、光学式にてモータの回転角位置を検出して位置値を本体装置２の制御部１０へ送信する。したがってこの位置検出部１３は、係止部Ｂ７の本体装置２からの繰出し値Ｌすなわち係止部Ｂ７の昇降位置を検出することができる。
【0027】
重量検出部１２は、起歪体と起歪体に貼られた歪みゲージを備えている。起歪体は昇降作動部１６に巻きつけられているリンクチェーン４から伝達される力を検出できるように弾性変形する形状を有している。歪みゲージは重量に応じて起歪体に生ずる歪みを電気信号に変換するホイートストーンブリッジ回路に組み込まれ、重量検出部１２は昇降作動部１６に加わる重量を検出して、重量値を本体装置２の制御部１０へ送信する。
【0028】
そして本体装置２の制御部１０が本体装置２内の昇降作動部１６の近傍に配置されている。本体装置２の制御部１０は、位置検出部１３から位置値（繰出し値Ｌ）を、重量検出部１２から重量値をそれぞれ受信し、これらを基に演算を行い、モータ部１１を制御する。本体装置２の制御部１０を含む電装部は、本体装置２を粉粒や水滴のかかる場所での使用も可能にするためにカバー内に配置されている。
【0029】
本実施形態では、位置検出部１３はモータ部１１の反負荷側に配置したがこれに限らず、減速機の出力である出力軸１５や昇降作動部１６に設けられても良く、また両方に設けられても良い。さらに光学式に限らず磁気式や静電容量式等であっても良い。
【0030】
また重量検出部１２は昇降作動部１６に加わる重量を検出できれば良く、減速機と昇降作動部１６との間に設けた回転軸の捻れからトルクを検出するような回転型の構造や、モータ部１１が受ける反力を検出するフランジ型や鼓型の構造のものであっても良い。さらに歪みゲージ式に限らず磁歪式や静電容量式等であっても良い。
【0031】
本体装置送受信部１４が、本体装置２の制御部１０の回路基板の一部に配置されている。本体装置送受信部１４は、操作指令部２０と無線にて通信するための電子回路を有している。
【0032】
操作指令部２０は、本体装置２を遠隔にて操作するためのものであって、本実施形態では電波によって通信している。操作指令部２０は、内蔵されている電池によって駆動される。操作指令部２０は、操作手段として例えばバランス釦２２、保持釦２３、上昇釦２４及び下降釦２５を有している。操作の内容詳細については後述する。
【0033】
図３は本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置１の電子回路のブロック構成図である。荷役助力装置１は、本体装置２と操作指令部２０とを含んで構成されている。
【0034】
本体装置２の制御部１０は本体装置２全体の制御を行っている。本体装置２の制御部１０は、モータ部１１を駆動する駆動回路を含んでいる。そして本体装置２の制御部１０は、重量検出部１２から昇降作動部１６に加わる重量値を受信し、位置検出部１３からモータ部１１の回転角の位置値を受信し、本体装置送受信部１４と信号の送受信を行う。本体装置送受信部１４と本体装置２の制御部１０とは有線で繋がっていて、極めて短い時間間隔で高速に信号の送受信を行う。なお制御部１０内には、記憶部１０ａと、演算部１０ｂとが含まれていて、演算部１０ｂは、荷役物リリース手段１０ｃと、バランス手段１０ｄとを含んでいる。また記憶部１０ａは、制御部１０内にあってもよいが、制御部１０外であっても良い。
【0035】
本体装置送受信部１４は、操作指令部２０の操作指令送受信部２６と無線にて通信を行う。本体装置送受信部１４及び操作指令送受信部２６は無線通信を行う電子回路で構成され、電波による送信器と受信器を有する他、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有する場合がある。
【0036】
操作指令制御部２１は操作指令部２０全体の制御を行っている。操作指令制御部２１は各操作手段（操作釦）による操作指令を受けて、操作の指令信号を操作指令送受信部２６へ送信する。そして操作指令送受信部２６は操作指令制御部２１から受信した操作の指令を、本体装置送受信部１４へ無線にて送信する。この指令を含んだ信号には、操作指令部２０と本体装置２のペアリングを行う操作指令部２０の識別情報が付与されている。
【0037】
次いで操作指令部２０に設けられている操作手段である各操作釦の役割について説明する。各操作釦は例えばモーメンタリ動作のプッシュスイッチであって、押している期間中はＯＮとなって離すと自己復帰でＯＦＦになる。作業者がバランス釦２２を押すと操作指令部２０からバランス指令が送信され、本体装置２の制御部１０はこれを受信してバランス制御へ移行する。すなわち本体装置２の制御部１０は、バランス釦２２が押された時、重量検出部１２が昇降作動部１６に加わる重量値を検出して出力した重量値を記憶部１０ａにより登録重量として記憶し、その後バランス手段１０ｄによって登録重量と昇降作動部１６に加わる重量との差をゼロにする制御値を演算して、モータ部１１を制御する。この制御を本発明ではバランス制御と言い、このバランス制御中の係止部Ｂ７及び荷役物３１の状態をバランス状態と言う。換言すると、本体装置２の制御部１０は、登録した重量で生じるリンクチェーン４のテンションと、昇降作動部１６検出した重量で生じるリンクチェーン４のテンションとが同じになるように制御値を演算してモータ部１１を制御することがバランス制御である。そして作業者がこのバランス制御中に係止部Ｂ７や荷役物３１に鉛直下向きの外力を加えると、昇降作動部１６に加わる重量が大きくなることから、本体装置２の制御部１０はこれを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、リンクチェーン４を繰り出す方向にモータ部１１を制御し、係止部Ｂ７及び荷役物３１は下降する。一方、作業者がこのバランス制御中に係止部Ｂ７や荷役物３１に鉛直上向きの外力を加えると、昇降作動部１６に加わる重量が小さくなることから、本体装置２の制御部１０はこれを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、リンクチェーン４を巻き上げる方向にモータ部１１を制御し、係止部Ｂ７及び荷役物３１は上昇する。そして作業者が外力の印加をやめると、重量検出部１２が検出する重量が登録重量と等しくなるので係止部Ｂ７及び荷役物３１は静止した状態となる。なおこの制御値は例えば加速度を含むものである。
【0038】
一方で、作業者が保持釦２３を押すと、本体装置２の制御部１０は保持指令を受信し、昇降作動部１６を現在位置にて保持、すなわち吊り具用フック５及び係止部Ｂ７の昇降位置を保つようにモータ部１１を制御する。
【0039】
作業者が上昇釦２４若しくは下降釦２５を押すと、本体装置２の制御部１０はこれを受けてモータ部１１を制御して、吊り具用フック５を上昇若しくは下降させる。作業者は上昇釦２４若しくは下降釦２５を連続的に押すことで、モータ部１１により吊り具用フック５及び係止部Ｂ７を連続的に昇降させることができる。本体装置２が保持状態及びバランス状態いずれにあっても、作業者が上昇釦２４若しくは下降釦２５を押すと、上昇若しくは下降を行い、押した上昇釦２４若しくは下降釦２５から手を離すと保持状態に戻る。
【0040】
図４から図１１は、作業者が本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置１を用い、荷役物３１を扱う一連の作業状態を表した模式図である。また図１２及び図１３は本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置１の本体装置２の制御部１０が実行するフローチャートである。図４から図１３を用いて係止部Ｂ７及び荷役物３１の動きとその時の本体装置２の制御部１０が実行する制御の各ステップについて説明する。
【0041】
図４において、レール４２は作業構内の天井等に水平方向に設けられた軌道レールである。移動ブロック４１はレール４２に沿って略水平方向に移動可能な部材であって、吊下げフック３と連結して本体装置２を吊している。したがって移動ブロック４１は吊下げフック３以下を水平方向に移動自在にしている。
【0042】
荷役助力装置１の鉛直下方向には、構造物３０がある。構造物３０は、第１の面３０ａと第２の面３０ｂを有している。第１の面３０ａは鉛直方向において第２の面３０ｂよりも低い位置にある。第１の面３０ａには、荷役物３１が置かれている。ここでは第１の面３０ａに置かれた荷役物３１を、第２の面３０ｂへ移動させる作業と制御部１０との関連について説明する。
【0043】
図１２において、まず荷役助力装置１の電源が入っていない状態にて、作業者が、本体装置２の不図示の電源スイッチをＯＮにすると、本体装置２の制御部１０が起動して、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０１を実行して、ステップＳ１０２へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０１にて、昇降作動部１６を現在位置にて保持する（保持モード）。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０２にて、上昇釦２４若しくは下降釦２５が押されたと判断した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０３を実行する。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０３にて、昇降作動部１６を作動させて係止部Ｂ７を上昇若しくは下降させステップＳ１０１へ戻って、その位置での保持状態となる。作業者が操作指令部２０の上昇釦２４若しくは下降釦２５を連続的に押し続けると、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０３を継続して吊り具用フック５及び係止部Ｂ７を上昇若しくは下降させる。
【0044】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１０２にて、上昇釦２４若しくは下降釦２５が押されていないと判断した場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０４へ進む。
【0045】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１０４にて、バランス釦２２が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ戻って保持状態を保つ。本体装置２の制御部１０はステップＳ１０４にて、バランス釦２２が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５へ進む。すなわち作業者が、荷役物３１が吊下げられていない状態、すなわち荷役物無し状態で、バランス釦２２を押すと、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０５にて、重量検出部１２に加わる重量値Ｗ１を受信して、これを登録値として記憶し、ステップＳ１０６へ進む。この重量値Ｗ１が荷役物無しの重量値であって、係止部Ｂ７に荷役物３１が係止されていない時に重量検出部１２が検出する重量、すなわち係止部Ｂ７の重量である。
【0046】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１０６にて、記憶部１０ａにて記憶されている荷役物無しの登録値を基に荷役物無しバランス制御を開始し（バランスステップ）、ステップＳ１０７へ進む。すなわち制御部１０内のバランス手段１０ｄが、このバランスステップを実行する。この状態では、作業者がグリップ６を掴んで係止部Ｂ７を自在に昇降できる。この時の状態が図４である。なお繰出し値Ｌとは、本体装置２の底面Ｂから係止部Ｂ７の先端までの鉛直方向の距離を指す。そして作業者は、荷役物３１を係止部Ｂ７へ係止するまでは、係止部Ｂ７の爪７ｃを開放の状態としておく。
【0047】
本体装置２の制御部１０のステップＳ１０７は、バランス釦２２が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、新たな重量値を重量検出部１２から受信して記憶するステップＳ１０５へ戻る。一方本体装置２の制御部１０のステップＳ１０７は、バランス釦２２が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１０８へ進む。
【0048】
本体装置２の制御部１０のステップＳ１０８は、保持釦２３が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１へ戻って保持状態になる。一方本体装置２の制御部１０のステップＳ１０８は、保持釦２３が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１０９へ進む。
【0049】
本体装置２の制御部１０のステップＳ１０９は、上昇釦２４が押されたと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０へ進み係止部Ｂ７の上昇を行い、ステップＳ１０１へ戻って保持状態になる。一方本体装置２の制御部１０のステップＳ１０９は、上昇釦２４が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１１１へ進む。
【0050】
本体装置２の制御部１０のステップＳ１１１は、下降釦２５が押されていないと判断すると（Ｎｏ）、ステップＳ１０６へ戻って引き続きバランス制御を継続する。
【0051】
図５は、本体装置２の制御部１０のステップＳ１０６の実行中を示しており、作業者はグリップ６を掴んで係止部Ｂ７を荷役物３１の上方近傍まで下降させた時の状態である。
【0052】
次いで図６に示すように、作業者はハンドル７ｂを回して爪７ｃを荷役物３１の段差部３１ａへ係止させることで係止部Ｂ７と荷役物３１とを連結する。
【0053】
そして作業者は、上昇釦２４を押し続け係止部Ｂ７と荷役物３１とを上昇させる。この時、本体装置２の制御部１０は、ステップＳ１０９のＹｅｓの判断からステップＳ１１０を実行して、ステップＳ１０１へ進み、位置保持状態になる。そこで作業者は、バランス釦２２を押すと、本体装置２の制御部１０は、ステップＳ１０５にて係止部Ｂ７と荷役物３１との重量の総和を記憶部１０ａに登録し、ステップＳ１０６を実行する。したがって係止部Ｂ７と荷役物３１とは本体装置２に吊下げられてバランス状態となるため、作業者は係止部Ｂ７又は荷役物３１に軽微な鉛直方向の外力を印加することで自在に昇降させることができる（図７参照）。
【0054】
作業者は、例えばグリップ６を掴んで、図８に示すように荷役物３１を移動先の第２の面３０ｂの鉛直上方に移動することができる。そして作業者が、下降釦２５を押すと、本体装置２の制御部１０はステップＳ１１１で、下降釦２５が押されたと判断するので（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１２へ進む。なおこの下降釦２５の押下による指令が、荷役物リリース指令に該当する。また荷役物リリース指令は、下降釦２５の押下に限らず、別途釦を設けても良いし、他の釦との同時押下などの変形であっても良い。
【0055】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１１２で、アシスト下降制御を開始する。アシスト下降制御は、通常の下降釦２５による下降動作を行うのではなく、係止部Ｂ７や荷役物３１に鉛直上向きの外力が加わると、下降速度が減少することから、本体装置２の制御部１０はこの時、係止部Ｂ７及び荷役物３１へのアシスト量を減少させて、係止部Ｂ７及び荷役物３１を持ち上げる力を減少させる。ここで係止部Ｂ７や荷役物３１に鉛直上向きの外力が加わるという現象は荷役物３１が第２の面３０ｂに当接し始める、すなわち着地し始めることを意味している。
【0056】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１１２で、予め定めた速度で係止部Ｂ７及び荷役物３１を下降させている時に、ステップＳ１１３で、係止部Ｂ７及び荷役物３１の下降速度が所定の速度以下になったと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ１１４へ進み、係止部Ｂ７及び荷役物３１を引き上げるアシスト量を減少させ、ステップＳ１１５へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１３で、係止部Ｂ７及び荷役物３１の下降速度が所定の速度を超えている場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１１５へ進む。
【0057】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１１５で、係止部Ｂ７及び荷役物３１の下降距離が制限値を超えた（Ｙｅｓ）と判断した場合は、ステップＳ１０１へ戻って位置保持となる。この制限値は、例えば荷役助力装置１のリンクチェーン４の繰り出しのリミット値や、装置管理者によって予め定める値である。係止部Ｂ７及び荷役物３１の下降距離は、本体装置２の制御部１０が逐次位置検出部１３からの位置値の信号を受信して容易に演算して得ることができる。
【0058】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１１５で、係止部Ｂ７及び荷役物３１の下降距離が制限値を超えていないと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップＳ１１６へ進む。
【0059】
本体装置２の制御部１０はステップＳ１１６で、アシスト量と係止部Ｂ７重量との差が所定値よりも大きいと判断すると（No）、アシスト下降を継続する。本体装置２の制御部１０はステップＳ１１６で、アシスト量と係止部Ｂ７の重量との差が所定値以下と判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ２００へ進む。このステップＳ１１６での判断ための所定値は、係止部Ｂ７の形状や重量によって管理者などによって決めることができるが、例えば係止部Ｂ７の重量の１％からゼロに近い値であることが好ましい。
【0060】
図１３は、ステップＳ２００の詳細を示したフローチャートである。本体装置２の制御部１０はステップＳ２０１で、現在のリンクチェーン（吊索）４の繰り出し位置すなわち係止部Ｂ７及び荷役物３１の位置を、位置検出部１３から受信して記憶部１０ａに記憶して、ステップＳ２０２へ進む。
【0061】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０２で、昇降作動部１６を駆動してリンクチェーン４を所定の量繰り出しを行い、ステップＳ２０３へ進む。
【0062】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０３で、現在のリンクチェーン４の位置を所定時間ｎ保持し、ステップＳ２０４へ進む。この保持時間は、作業内容に合わせて作業者や荷役助力装置１の管理者が任意に設定できる。
【0063】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０４で、重量検出部１２から受信した重量値を基にしてバランス制御を開始し、ステップＳ２０５へ進む。なお本実施形態では、本体装置２の制御部１０はステップＳ２０３に続いて所定時間ｎ経過後、ステップＳ２０４へ進むが、この期間に保持釦２３の割り込み処理を許可して保持時間の延長を行っても良い。これは例えば何かしらのトラブルで、所定時間ｎ内に係止部Ｂ７から荷役物３１を開放することが間に合わないなどに対応するためである。
【0064】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０５で、アシスト上昇制御を開始する。アシスト上昇制御は、通常の上昇釦２４による上昇動作を行うのではなく、係止部Ｂ７に鉛直下向きの外力が加わると、上昇速度が減少することから、本体装置２の制御部１０はこの時、係止部Ｂ７に対するアシスト量を増加させて、係止部Ｂ７を持ち上げる力を増加させる。ここで係止部Ｂ７に鉛直下向きの外力が加わるという現象は、リンクチェーン４の緩みがなくなり、リンクチェーン４が係止部Ｂ７を吊り上げ始めることを意味している。
【0065】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０５で、予め定めた速度で係止部Ｂ７を上昇させている時に、ステップＳ２０６で、係止部Ｂ７の上昇速度が所定の速度以下になったと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７へ進み、係止部Ｂ７を引き上げるアシスト量を増加させ、ステップＳ２０８へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ２０６で、係止部Ｂ７の上昇速度が所定の速度を超えている場合には（Ｎｏ）、ステップＳ２０８へ進む。
【0066】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０８で、リンクチェーン４の繰り出し位置が所定の位置に到達したと判断したら（Ｙｅｓ）、ステップＳ２１０へ進む。
【0067】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０８で、リンクチェーン４の繰り出し位置が所定の位置に未だ到達していないと判断したら（Ｎｏ）、ステップＳ２０９へ進む。
【0068】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２０９で、アシスト量と係止部Ｂ７重量との差が所定値よりも大きいと判断すると（Ｎｏ）、アシスト上昇を継続する。本体装置２の制御部１０はステップＳ２０９で、アシスト量と係止部Ｂ７の重量との差が所定値以下と判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ２１０へ進む。このステップＳ２０９での判断ための所定値は、係止部Ｂ７の形状や重量によって管理者などによって決めることができるが、例えば係止部Ｂ７の重量の１％からゼロに近い値であることが好ましい。
【0069】
本体装置２の制御部１０はステップＳ２１０で、係止部Ｂ７の重量をバランス制御に適用してステップＳ２００を終了し、ステップＳ１０６へ進む。
【0070】
なお本体装置２の制御部１０が実行するバランスステップとは、ステップＳ１０４のＹｅｓ判断によって開始されたステップＳ１０５からステップＳ１０６までを指す。また本体装置２の制御部１０が実行する荷役物リリースステップとは、ステップＳ１１１のＹｅｓ判断によって開始されたステップＳ１１２からステップＳ２００を指す。
【0071】
図１４は本発明の第１の実施形態に係る荷役助力装置１において、横軸を時間軸として、荷役助力装置１の制御モードと、係止部Ｂ７の繰出し値、制御に使用する登録重量及び検出重量の遷移との関係を模式的に示したチャートの例である。図１４は、上からバランス釦２２、上昇釦２４、下降釦２５の押下状態、制御部１０の制御モード、係止部Ｂ７の繰出し値（図４～図１１に合わせ縦軸下向きをプラスとしている。）、記憶部１０ａが登録記憶している登録値、重量検出部１２が検出して制御部１０が受信した検出重量をそれぞれ示している。
【0072】
【0073】
まず荷役助力装置１の電源が入っていない状態にて、作業者が、本体装置２の不図示の電源スイッチをＯＮにすると、本体装置２の制御部１０が起動して、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０１を実行して、位置保持を実行する。したがって荷役助力装置１のモードは保持モードとなる。この時、係止部Ｂ７には何も係止されていない状態であるので、作業者が外力を加えなければ重量検出部１２が重量値Ｗ１を検出する。
【0074】
次いで作業者がバランス釦２２を押すと（時刻ｔ１）、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０４でＹｅｓへ進み、ステップＳ１０５で重量検出部１２が検出する重量値Ｗ１を登録値として記憶部１０ａは記憶する。なお本実施形態では、荷役助力装置１の電源が切れた時の登録値が再起動時の登録値として引き継がれるため、起動時から登録値がＷ１となっている。
【0075】
本体装置２の制御部１０は時刻ｔ１から荷物無しバランスモードとなる。作業者はグリップ６を持って、係止部Ｂ７の繰出し値Ｌが、繰出し値Ｌ１からＬ７まで係止部Ｂ７を下降させようとする。すると重量検出部１２に加わる重量値は増加するので、本体装置２の制御部１０は、重量検出部１２が検出する重量値がＷ１になるように係止部Ｂ７を鉛直下方向に送り出すので、検出重量はおおよそＷ１となる。
【0076】
作業者は、係止部Ｂ７を繰り出し値Ｌ７まで降下させ、係止部Ｂ７を荷役物３１の鉛直上付近に移動させる（時刻ｔ２）(図５)。そして作業者はハンドル７ｂを操作して、荷役物３１を係止部Ｂ７に係止させる（図６）。さらにそして作業者は上昇釦２４を連続的に押し始めて（時刻ｔ３）、係止部Ｂ７及び荷役物３１が第１の面３０ａから離れるまで上昇させ、上昇釦２４を押すのをやめると、本体装置２の制御部１０はその繰出し値Ｌ６で保持状態となる。
【0077】
次いで作業者はバランス釦２２を押すと（時刻ｔ４）、本体装置２の制御部１０はステップＳ１０４でＹｅｓへ進み、ステップＳ１０５で重量検出部１２が検出する重量値Ｗ２を登録値として記憶部１０ａは記憶する。そして本体装置２の制御部１０はステップＳ１０６でこの登録値を制御値として用いて係止部Ｂ７及び荷役物３１に対してバランス制御を実行する。
【0078】
作業者は、係止部Ｂ７及び荷役物３１の上下移動及び水平方向の移動が自在となるので図８に示すように、係止部Ｂ７及び荷役物３１を移動目標位置である第２の面３０ｂの鉛直上方へ移動することができる。
【0079】
次いで作業者は下降釦２５を押すと（時刻ｔ５）、本体装置２の制御部１０はステップＳ１１１でＹｅｓへ進み、ステップＳ１１２のアシスト下降動作を開始する。すると徐々に係止部Ｂ７及び荷役物３１は下降していくが、やがて荷役物３１が第２の面３０ｂに接し始める（時刻ｔ６）ので、本体装置２の制御部１０はアシスト量を減少させ、ステップＳ１１６のアシスト量と係止部重量の差が所定値以下になるまで下降を継続する。そして本体装置２の制御部１０はステップＳ１１６でアシスト量と係止部重量の差が所定値以下になった時刻ｔ７で、ステップＳ２０１、S202を実行して、所定の量だけ係止部Ｂ７及び荷役物３１を下降させる。次いで本体装置２の制御部１０はステップＳ２０３で、現在位置を所定時間ｎ保持する（時刻ｔ７からｔ８）。作業者はこの所定時間ｎ内にハンドル７ｂを操作して、荷役物３１を係止部Ｂ７から開放する（図１０）。
【0080】
本体装置２の制御部１０は所定時間ｎ経過後に自動的にステップＳ２０４を実行し、アシスト量と係止部重量の差が所定値以下になった時点で（ステップＳ２０９でＹｅｓ）、係止部Ｂ７の重量値Ｗ１をバランス制御の制御値として用いて（ステップＳ２１０）、以後荷役物なしバランス制御を実行する。
【0081】
以上説明したように本発明の荷役助力装置を制御の一つの手段である荷役物リリース手段によって、操作釦を押す頻度を低減し、作業者の操作性の向上を図った荷役助力装置及びその制御方法を提供できる。
【0082】
図１５は、本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置と係止部との斜視構成図である。第２の実施形態に係る荷役助力装置は第１の実施形態に係る荷役助力装置とハードウエアではほぼ同じものである。一方係止部は、吊り具用フック（係止部Ａ）５と係止部Ｃ８とで構成されている。係止部Ｃ８は、荷役物３１を係止するものである。係止部Ｃ８は、吊下げ軸８ａと、軸８ｂと、アーム８ｃと、レバー８ｄと、板８ｅとを有している。吊下げ軸８ａと、軸８ｂとで、アーム８ｃは制限された範囲で回転自在となっている。吊下げ軸８ａは、吊り具用フック（係止部Ａ）５に吊下げられる軸である。アーム８ｃは略Ｌ字型で、その先端部には板８ｅが制限された範囲で回転自在となっている。板８ｅは、荷役物３２の側面に当接して、荷役物３２を保持することができる。板８ｅの荷役物３２が当たる面には、滑り止め処理が施されている。レバー８ｄは、アーム８ｃの回転を止めて、２つの板８ｅの間隔を一定に保つための部材である。
【0083】
したがって、係止部Ｃ８によって荷役物３２を係止する手順は以下のようにして行うことができる。まず作業者はレバー８ｄの切り込み部をアーム８ｃのピンにはめ込んで、２つの板８ｅが荷役物３２の幅よりも広い状態でロックしておく。次いで係止部Ｃ８を荷役物３２の上方から降ろして行き、２つの板８ｅが荷役物３２に当接できる状態でレバー８ｄによるアーム８ｃのロックを外す。そして吊下げ軸８ａを本体装置２によって上昇させると、次第に２つの板８ｅが荷役物３２を挟持し、係止部Ｃ８は荷役物３２を堅く係止することができる。この状態では荷役物３２の自重により荷役物３２は係止部Ｃ８から外すことは困難となる。なお吊り具用フック５に直接的に荷役物３２を係止する場合もあり、この時には吊り具用フック５が係止部に相当する。また吊り具用フック５と係止部Ｃ８を合わせて係止部としても良い。
【0084】
一方、係止部Ｃ８から荷役物３２を開放する手順は以下のようにして行うことができる。作業者は荷役物３２を床に接地させ、次いでアーム８ｃが荷役物３２から離れる位置まで係止部Ｃ８を降下させる。そして作業者はさらに、レバー８ｄの切り込み部がアーム８ｃのピンにはめ込める位置まで係止部Ｃ８を降下させて、レバー８ｄの切り込み部をアーム８ｃのピンにはめ込む。そして作業者は２つの板８ｅが荷役物３２の幅よりも広くした状態でロックしたまま係止部Ｃ８全体を上昇させて、係止部Ｃ８から荷役物３２を外す作業は完了となる。
【0085】
ここで荷役助力装置１の使用において作業を円滑にするため、作業者がバランス釦２２を押した時に、制御部（本体装置制御部）１０は、重量検出部１２から得た重量値が設定値以上の場合にはその時の重量値を基にバランス制御を行うが、設定値未満であった場合は係止部Ｃ８を含めた係止部の重量を基にバランス制御を行うという方法がある。
【0086】
というのも作業者が扱うのは、基本的に本体装置２に吊下げられているのが係止部Ｃ８のみか、係止部Ｃ８と荷役物３２とであるかである。よって作業者が係止部Ｃ８に鉛直方向の成分の外力を印加した状態や、リンクチェーン（吊索）４が係止部Ｃ８を吊っておらず弛んでいる状態で作業者がバランス釦２２を押すと、重量値を基に制御部（本体装置制御部）１０がバランス制御を実行するため、その後バランス制御が作業者の思い通りに行われないことになる。ゆえに制御部（本体装置制御部）１０は、重量検出部１２から得た重量値が設定値以上の場合にはその時の重量値を基にバランス制御を行うが、予め設定登録してある設定値未満であった場合は係止部の重量を基にバランス制御を行うものである。
【0087】
そこでこの制御が適用されている場合、この係止部Ｃ８から荷役物３２を開放する作業においては注意すべき点がある。制御部（本体装置制御部）１０のバランス制御中に作業者が荷役物３２を単に床に接地させた状態では、上述のように係止部Ｃ８から荷役物３２を開放することができないので、係止部Ｃ８をさらに降下させなければならない。しかしながら本体装置２の制御部１０は、荷役物３２と係止部Ｃ８との重量の和でバランス制御を行っているので、荷役物３２が既に床に接地していてさらに係止部Ｃ８を降下させようとすると、荷役物３２を通して伝わってくる床からの抗力によって相当量の力が必要となる。そこで作業者は、一度保持釦２３を押して制御部１０を保持状態にした後、下降釦２５によって係止部Ｃ８を荷役物３２が開放できる位置まで手動操作で下降させる。この時降下させる距離によってはリンクチェーン（吊索）４が弛んだ状態にもなる。そして作業者がバランス釦２２を押して、係止部Ｃ８のみでの昇降動作をさせようとすると、重量検出部１２から得た重量値が設定値未満であるため、制御部１０は係止部Ｃ８の重量を基にバランス制御を行うので、実際にリンクチェーン（吊索）４に加わっている重量との乖離が生じ、係止部Ｃ８は急上昇してしまう。特に係止部Ｃ８の重量が大きい場合にはこの急上昇が顕著なものとなり、以下に説明する本発明はこれを解決するものである。
【0088】
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置１の電子回路のブロック構成図である。基本第２の実施形態は、第１の実施形態と同じ構成であるが、制御部（本体装置制御部）１０の演算部は、巻上げアシスト手段１０ｅを含んでいる。
【0089】
【0090】
図１７において、本体装置２の制御部１０の実行するステップＳ３０１からステップＳ３０５までと、ステップＳ３０６からステップＳ３０９は、第１の実施形態と同様である。ただし、本体装置２の制御部１０の実行するステップＳ３０４は、作業者が押すバランス釦２２によってＹｅｓへ進むものの、その後のステップＳ４０１の判断によって異なる動作を行う。本体装置２の制御部１０は、ステップＳ３０５を行った後に、ステップＳ４０１を実行する。本体装置２の制御部１０は、ステップＳ４０１にて、ステップＳ３０５で記憶した重量値が、予め作業者若しくは管理者などによって設定された設定値以上であれば（No）、ステップＳ３０６へ進む。この設定値は、荷役物３２の重量と、係止部Ｃ８の重量を勘案して設定される。例えば荷役物３２の重量が８０ｋｇ、係止部Ｃ８の重量が２０ｋｇの場合は、設定値を２３ｋｇとすることができる。したがって本体装置２の制御部１０が実施するステップＳ４０１は、作業者がステップＳ３０４でバランス釦２２を押した時に、本体装置２が吊るしているのが、係止部Ｃ８とこれに係止されている荷役物３２なのか、係止部Ｃ８のみなのかを判断している。すなわち本体装置２の制御部１０の実行するステップＳ３０６は、荷役物が吊下げられていて、係止部と荷役物の和の重量でのバランス制御を実行する。
【0091】
本体装置２の制御部１０は、ステップＳ４０１にて、ステップＳ３０５で記憶した重量値が、予め作業者若しくは管理者などによって設定された設定値未満であれば（Yes）、ステップＳ４０２へ進む。
【0092】
本体装置２の制御部１０は、ステップＳ４０２にて、巻上げアシスト制御を実行する。このステップＳ４０２、ステップＳ４０７からステップＳ４１０までが、巻上げアシストステップである。この巻上げアシスト制御とは、登録してある係止部Ｃ８の重量に若干の値を加算したものを用いたものである。係止部Ｃ８に外力が印加されず、本体装置２に吊下げられた状態では、重量検出部１２が検出する重量は係止部Ｃ８の正味の重量であるから、巻上げアシスト制御を行うとその差分で係止部Ｃ８は巻上げられる。すなわち本体装置２の制御部１０は、作業者がバランス釦２２を押した事に対して、ステップＳ３０５で記憶した重量値が予め作業者若しくは管理者などによって設定された設定値未満であれば、これは巻上げアシスト指令を受けたと解釈し、巻上げアシスト制御を実行する。本実施形態では、巻上げアシスト制御を行う巻上げアシスト指令が、バランス釦２２によって予め設定された条件により行うことができるが、これに限らず専用の釦を設けても良いし、バランス釦２２と上昇釦２４との同時押しなど、種々の変形によって行われても良い。なお本体装置２の制御部１０が実行するステップＳ４０３からステップＳ４０６はいわゆる割り込み処理であって、それぞれの釦の指令を基に各ステップへ移行する。
【0093】
本体装置２の制御部１０は、巻上げアシスト制御を実行中において、予め定めた速度で係止部Ｃ８を上昇させている時に、ステップＳ４０７で、係止部Ｃ８の上昇速度が所定の速度以下になったと判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０８へ進み、係止部Ｃ８を引き上げるアシスト量を増加させ、ステップＳ４０９へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ４０７で、係止部Ｃ８の上昇速度が所定の速度を超えている場合には（Ｎｏ）、ステップＳ４０９へ進む。
【0094】
本体装置２の制御部１０はステップＳ４０９で、リンクチェーン４の繰り出し位置が所定の位置に到達したと判断したら（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１へ進む。
【0095】
本体装置２の制御部１０はステップＳ４０９で、リンクチェーン４の繰り出し位置が所定の位置に未だ到達していないと判断したら（Ｎｏ）、ステップＳ４１０へ進む。
【0096】
本体装置２の制御部１０はステップＳ４１０で、アシスト量と係止部Ｃ８の重量との差が所定値よりも大きいと判断すると（Ｎｏ）、巻上げアシスト制御を継続する。本体装置２の制御部１０はステップＳ４１０で、アシスト量と係止部Ｃ８の重量との差が所定値以下と判断すると（Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１へ進む。このステップＳ４０９での判断ための所定値は、係止部Ｃ８の形状や重量によって管理者などによって決めることができる。
【0097】
本体装置２の制御部１０はステップＳ４１１で、係止部Ｃ８の重量をバランス制御に適用して、ステップＳ４１２へ進む。本体装置２の制御部１０が実行するステップＳ４１２からステップＳ４１４はいわゆる割り込み処理であって、それぞれの釦の指令を基に各ステップへ移行する。
【0098】
図１８から図２０は、本発明の第２の実施形態に係る荷役助力装置１を用い、作業者が荷役物３１を扱う一部の作業状態を表した模式図である。図１８から図２０では、図１５に示した係止部Ｃ８を用いた作業を対象としている。
【0099】
図１８は、荷役物３２が係止部Ｃ８に保持されて、リンクチェーン（吊索）４を介して本体装置２に吊下げられた状態である。そして本体装置２は、作業者が係止部Ｃ８若しくは荷役物３２に軽微な鉛直方向の外力を加えることで鉛直方向に移動ができるバランス制御を実行中である（図１７のステップＳ３０６）。この時の係止部Ｃ８の繰り出し値は例えばＬ８である。
【0100】
図１９は、荷役物３２が係止部Ｃ８に保持されたまま、リンクチェーン（吊索）４を介して本体装置２に吊下げられた状態ではあるが、荷役物３２が第１の面３０ａに接地した状態である。この時の係止部Ｃ８の繰り出し値は例えばＬ９であってＬ９＞Ｌ８の関係である。この状態では荷役物３２を係止部Ｃ８から開放することができないので、例えば作業者は、保持釦２３を押して係止部Ｃ８を保持状態にして、さらに下降釦２５を押し続けて係止部Ｃ８を下降させた状態が図２０である。係止部Ｃ８は荷役物３２の上面にアーム８ｃの部分で接していて、板８ｅは荷役物３２から離れている。この時、リンクチェーン（吊索）４は弛んだ状態で、係止部Ｃ８の繰り出し値は例えばＬ１０＞Ｌ９である。この時、アーム８ｃはレバー８ｄによって回転が規制できる位置にあるため、作業者はレバー８ｄによってアーム８ｃを開放状態に固定することができる。
【0101】
そして作業者は、バランス釦２２を押すと（ステップＳ３０４でＹｅｓ）、本体装置２の制御部１０はステップＳ３０５で、現在の重量値を記憶し、ステップＳ４０１へ進む。本体装置２の制御部１０はステップＳ４０１で、現在の重量値が登録済みの係止部Ｃ８の重量よりも小さいと判断して（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２へ進む。そして本体装置２の制御部１０は、巻上げアシスト制御を実行するので、次第に係止部Ｃ８はリンクチェーン（吊索）４に引っ張り上げられて、吊り具用フック（係止部Ａ）５に吊下げられる状態に達する。この時、本体装置２の制御部１０はステップＳ４１０で、実行しているアシスト量が、係止部Ｃ８と略同じになったと判断して、この係止部Ｃ８の登録重量でバランス制御を実行する（ステップＳ４１１）。なおこのステップＳ４１１の係止部の登録重量でバランス制御の実行はこれに限らず、係止部の重量に若干の重量を加算して制御を実行しても良い。その場合は、作業者が係止部に外力を印加しなければ係止部は設定された速度で上昇する。そして、本体装置２の制御部１０が、リンクチェーン（吊索）４の繰り出し値が所定の値に到達した場合に係止部重量でバランス制御を開始するようにしても良い。この時、作業者が係止部に外力を印加しなければ係止部は静止した状態となる。
【0102】
なお第２の実施形態では、係止部Ｃ８を用いて説明したがこれに限らず、荷役物に吊下げられる部位があって、直接吊り具用フック（係止部Ａ）５によって吊下げられる場合においても適用が可能である。その際は吊り具用フック（係止部Ａ）５の重量を基に演算が行われ巻上げアシスト制御が実行される。
【0103】
以上説明したように本発明の荷役助力装置を制御の一つの手段である巻上げアシスト手段によって、円滑な操作を可能にしている。例えば作業者が、荷役物を着地させ、さらに係止部を下降させ、一度その位置を保持させた後下降釦などで係止部を下降させてリンクチェーンが弛んだ状態で荷役物を係止部から外し、持ち上げる作業を開始する際に効果的である。特に係止部の重量が大きい場合には係止部の急上昇を抑制できる。
【0104】
本発明を好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0105】
本発明の活用例として、荷役物の移動を助力して行う荷役機械への適用が可能である。
【符号の説明】
【0106】
１ ：荷役助力装置
２ ：本体装置
３ ：吊下げフック
４ ：リンクチェーン（吊索）
５ ：吊り具用フック（係止部Ａ）
６ ：グリップ
７ ：係止部Ｂ
７ａ ：アイボルト
７ｂ ：ハンドル
７ｃ ：爪
７ｄ ：ガイド板
8 ：係止部Ｃ
８ａ ：吊下げ軸
８ｂ ：軸
８ｃ ：アーム
８ｄ ：レバー
８ｅ ：板
１０ ：制御部（本体装置制御部）
１０ａ ：記憶部
１０ｂ ：演算部
１０ｃ ：荷役物リリース手段
１０ｄ ：バランス手段
１０ｅ ：巻上げアシスト手段
１１ ：モータ部
１２ ：重量検出部
１３ ：位置検出部
１４ ：本体装置送受信部
１５ ：出力軸
１６ ：昇降作動部
１７ ：チェーン収納部
２０ ：操作指令部
２１ ：操作指令制御部
２２ ：バランス釦
２３ ：保持釦
２４ ：上昇釦
２５ ：下降釦
２６ ：操作指令送受信部
３０ ：構造物
３０ａ ：第１の面
３０ｂ ：第２の面
３１ ：荷役物
３１ａ ：段差部
３２ ：荷役物
４１ ：移動ブロック
４２ ：レール
２ ：本体装置
３ ：吊下げフック
４ ：リンクチェーン（吊索）
５ ：吊り具用フック（係止部Ａ）
６ ：グリップ
７ ：係止部Ｂ
７ａ ：アイボルト
７ｂ ：ハンドル
７ｃ ：爪
７ｄ ：ガイド板
8 ：係止部Ｃ
８ａ ：吊下げ軸
８ｂ ：軸
８ｃ ：アーム
８ｄ ：レバー
８ｅ ：板
１０ ：制御部（本体装置制御部）
１０ａ ：記憶部
１０ｂ ：演算部
１０ｃ ：荷役物リリース手段
１０ｄ ：バランス手段
１０ｅ ：巻上げアシスト手段
１１ ：モータ部
１２ ：重量検出部
１３ ：位置検出部
１４ ：本体装置送受信部
１５ ：出力軸
１６ ：昇降作動部
１７ ：チェーン収納部
２０ ：操作指令部
２１ ：操作指令制御部
２２ ：バランス釦
２３ ：保持釦
２４ ：上昇釦
２５ ：下降釦
２６ ：操作指令送受信部
３０ ：構造物
３０ａ ：第１の面
３０ｂ ：第２の面
３１ ：荷役物
３１ａ ：段差部
３２ ：荷役物
４１ ：移動ブロック
４２ ：レール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】