JP3361193B2 - 吊り荷の吊支機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、たとえば粉体状の原材
料や成品等の貯蔵や輸送等に利用するコンテナバッグ等
を機械的に掛止及び解離可能とした吊支機構に関する。 【０００２】 【従来の技術】各種の粉体の処理設備では、粉体の貯蔵
や搬送にはコンテナバッグが広く利用されている。この
コンテナバッグを用いる作業では、粉体を装入した後に
コンテナバッグをホイスト等によって吊り上げて搬送
し、作業者が下に潜りながら紐を解いて排出口を開くこ
とになる。 【０００３】このような排出作業では、紐が解けた瞬間
に粉体が排出口から一気に飛散し、作業者がこれを浴び
る危険性がかなり高い。また、コンテナバッグに近づい
ての作業なので、コンテナバッグが開いたときの粉塵に
曝されることになり、作業環境及び衛生面での問題が大
きい。 【０００４】これに対し、本願出願人が特願平６−６３
９１１号によって提案したように、コンテナバッグの下
端を２条のロープによって挟み込み、このロープを機械
的な操作で締め付けたり弛めたりする構成とすること
で、安全で確実な作業が確保されるようになった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところが、コンテナバ
ッグの排出口の開閉操作は機械化されたものの、コンテ
ナバッグをホイストのフックに掛けたり外したりするこ
とは依然として人手によって行われている。すなわち、
従来のクレーン等の操作と同様に、作業者が直接コンテ
ナバッグの掛け具をフックに掛けたり外したりする作業
であり、機械的な操作による着脱方式は未だ開発されて
いない。 【０００６】このようにフックへの着脱を人手による作
業で行う場合では、コンテナバッグの排出口の開閉操作
が機械化できても、原料の移送までを含めて一つの作業
工程が完了することからみれば、全工程の自動化には対
応できない。 【０００７】本発明において解決すべき課題は、コンテ
ナバッグ等の吊り荷のフックへの着脱を全て機械的に操
作できるようにし吊り荷の移送までを含めて自動化への
対応を図ることにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも上
下方向に昇降する昇降機構に連接され、吊り荷を掛止及
び離脱可能に保持する吊支機構であって、上下に揺動可
能であって無負荷時ではほぼ水平の姿勢をとるフック
と、前記フックの揺動支点から離れた先端側の下面に潜
り込んで前記フックの下向きへの揺動を拘束するストッ
パと、前記ストッパを前記フックの下面側から該フック
と干渉しない位置までシフト操作可能な駆動機構とから
なることを特徴とする。 【０００９】昇降機構はレールを走行するホイストであ
って、このホイストに巻き上げ及び繰下げ操作可能に備
えたワイヤに、吊支機構の本体ブロックを連接した構成
とすることができる。 【００１０】また、本体ブロックにフックを上下に揺動
可能に連接すると共に、フックの先端側において上下に
回動可能にストッパを支軸を介して本体ブロックに連接
し、ストッパは、駆動源によって軸線方向に往復動作す
るラックと、支軸に設けられてラックに噛み合うピニオ
ンとを介して回動操作可能としてもよい。 【００１１】更に、ラックの前進のときにピニオンを介
してストッパをフックの下面側に回動させ、ラックの後
退のときにストッパをフックの下面側から離脱させる駆
動系とし、ラックの先端にはこのラックを後退させる向
きに付勢する弾性体を備えたものとしてもよい。 【００１２】そして更に、ホイストと一体に走行可能な
サポートを下向きに突き出し、このサポートに昇降可能
なリテーナブロックを設け、本体ブロックとこのリテー
ナブロックとを、ラックの往復動方向に互いに摺動し合
う摺動機構によって連接した構成とすることもできる。 【００１３】また、吊支機構のフックに対してコンテナ
バッグを自動的に掛けることができるようにするため、
コンテナバッグの上端に設ける吊り金具に対してフック
が係合できるような姿勢に保持できるセット架台をヤー
ドに多数配列した設備とすることもできる。この場合で
は、ホイストが走行する方向に多数のセット架台を配列
してこれに合わせてコンテナバッグを予め並べて待機さ
せておき、それぞれのコンテナバッグの吊り金具をセッ
ト架台によってフックに係合可能な姿勢としておけば、
ホイストの走行及び吊支機構の昇降動作の合成によっ
て、吊り金具をフックに自動的に掛けることが可能とな
る。したがって、コンテナバッグをヤードに配列して予
めセット架台によって吊り金具の姿勢を設定する作業を
しておけば、以降のコンテナバッグの搬送は全て自動的
に行えるようになる。 【００１４】 【作用】無負荷のときにはほぼ水平な姿勢のフックであ
れば、吊支機構を水平移動させることで、吊り荷の金具
等の中に挿し込むことができ、この後ストッパをフック
の下面側に潜らせた配置とすれば、ストッパが吊り荷の
負荷の一部を受け持ってこれを保持できる。 【００１５】昇降機構としてホイストを用いれば、上下
方向だけでなく水平移動も可能なので、吊り荷を吊り上
げて目的の場所に搬送できる。 【００１６】ラックとピニオンとによってストッパを回
動操作させることで、ストッパを機械的に動作させるこ
とが可能となる。 【００１７】ラックが後退する向きに付勢する弾性体を
備えることで、負荷が加わっているフックの下面側から
ストッパを抜くときのラックの後退動作に弾性体の復元
力を加えることができる。 【００１８】更に、サポートを設けてラックの移動方向
と同じ向きに本体ブロックとの間での摺動構造を持たせ
ることで、本体ブロックの不要な揺動が防止される。 【００１９】 【実施例】図１は本発明の吊支機構を備えたホイスト設
備を示す図、図２はホイストをその走行方向に見た図で
あって吊り荷との位置関係を示す図である。なお、実施
例では、粉体運搬用のコンテナバッグを吊り荷の対象と
した例として説明する。 【００２０】図において、コンテナバッグ２０のセット
位置から粉体排出を終えて空のコンテナバッグを釈放す
る位置まで搬送するためのレール１を所定のレベルに設
け、このレール１にホイスト２が走行可能に設備されて
いる。 【００２１】図２に示すように、コンテナバッグ２０の
上端にはシャックル２１を予め取り付けると共に、この
シャックル２１にはホイスト２のフック（後述）が入り
込んでこれを保持する吊り金具２２を装着している。そ
して、吊り金具２２に対してフックが機械的にこれを取
り上げる操作ができるように、吊り金具２２のセット架
台３０を設ける。 【００２２】セット架台３０はコンテナバッグ２０を予
め配列して搬送に備えるヤードに設置されるものであ
り、たとえば図２において図面と直交する方向すなわち
レール１が走る方向に一定のピッチで配列され、各セッ
ト架台３０毎にコンテナバッグ２０が１個ずつ予め置か
れている。 【００２３】セット架台３０は、ヤードに固定した支柱
３１に保持アーム３２を上下に回動自在に備え、保持ア
ーム３２の一端にはウエイト３２ａを取り付けている。
保持アーム３２は無負荷のときにはウエイト３２ａによ
って図中の２点鎖線で示す姿勢をとり、コンテナバッグ
２０の上昇には干渉しない。そして、吊り金具２２を図
２に示すように立ち上げた姿勢に保持するため、保持ア
ーム３２の先端がほぼ水平姿勢となるようにストッパ３
１ａを支柱３１の上端部に設ける。 【００２４】このようなセット架台３０を備えた場合で
は、コンテナバッグ２０を所定の位置に置いた後、保持
アーム３２を図中の二点鎖線の姿勢から実線で示す位置
に作業者が回転させ、保持アーム３２の先端に吊り金具
２２を載せるとウエイト３２ａより吊り金具２２の重力
の方が強く保持アーム３２に作用するため、保持アーム
３２は下方に回動しストッパ３１ａに支えられる。 【００２５】このように吊り金具２２を立てた姿勢に保
持できるので、ホイスト２による吊り上げ搬送では、作
業者は吊り金具２２の設定だけを行えばよく、後は全て
機械的に行うことができる。 【００２６】ホイスト２は、駆動モータ（図示せず）に
よって回転するホイール２ａを備えると共に、昇降用モ
ータ２ｂの出力軸に減速機を介してワイヤ２ｃをループ
状に連接し、このワイヤ２ｃのループの中にシーブ２ｄ
を配置したものである。そして、このシーブ２ｄにはロ
ードセル２ｅを連接し、このロードセル２ｅの下に設け
る吊支機構（後述）によって吊り荷を保持し、昇降用モ
ータ２ｂの作動によってワイヤ２ｃの巻き上げ及び繰り
出しによってシーブ２ｄのレベルを変えることで、吊り
荷の昇降操作を行う。なお、ワイヤ２ｃに代えて、チェ
ーン等の連鎖材であってもよい。 【００２７】ホイスト２が走行するときの吊り荷の横揺
れを防止するため、ホイスト２にはこれと一体になって
移動するサポート３を連結する。このサポート３はレー
ル１を走行するホイール３ａを上端に備え、剛性の高い
素材を用いて鉛直姿勢で下方に突き出したものである。
そして、サポート３の側面にはラック３ｂを上下方向に
設け、サポート３に対して昇降可能なリテーナブロック
３ｃを連接する。 【００２８】リテーナブロック３ｃは、ラック３ｂに噛
み合うピニオン３ｄを備えると共に、サポート３の対向
する両面にガイドされながら転動するローラ３ｅを設け
たものであり、サポート３の周りを囲む中空の四角形の
横断面を持つものである。そして、ピニオン３ｄに対し
て同軸上にエンコーダ３ｆを配置すると共にフック機構
を連接するためのスライドスリーブ３ｇを水平の軸線と
して連結している。 【００２９】ホイスト２の下端に配置したロードセル２
ｅには、吊り荷を機械的に着脱可能な吊支機構４を連接
する。この吊支機構４は吊り荷の位置を独自に検出して
拘束及び解離を可能としたものであり、図３に要部の縦
断面図を示す。 【００３０】吊支機構４は、その本体ブロック５をピン
５ａ接合によって上端をロードセル２ｅに連接すると共
に、水平方向に突き出したロッド５ｂをリテーナブロッ
ク３ｃのスライドスリーブ３ｇに摺動可能に差し込むこ
とによってサポート３側にも連接したものである。この
ようにスライドスリーブ３ｇにロッド５ｂを摺動可能に
連設することによって、ホイスト２の走行起動時及び停
止時の衝撃を伝えることなくホイスト２走行時の横振れ
をリテーナブロック３ｃにより規制することができる。 【００３１】なお、ホイスト２の走行時に横振れが発生
すると、吊支機構４がコンテナバッグ２０の吊り金具２
２を取りに行く際にフック６がこの吊り金具２２に衝突
してしまう。 【００３２】本体ブロック５の下端にはブラケット５ｃ
を突き出して設け、ピン５ｄによってフック６を上下に
揺動可能に連接する。このフック６は、図３において右
端側の下面を少し凹ませた係合部６ａとすると共に、左
端側は下に斜めに傾斜させた形状を持ちその端部にはウ
エイト６ｂを一体に備えたものである。そして、ピン５
ｄ周りに相当する部分には円弧状のスリット６ｃを切開
し、このスリット６ｃの中に本体ブロック５に一体に設
けたストッパピン５ｅを緩く差し込んでいる。フック６
に負荷が加わらないときには、ウエイト６ｂによってス
リット６ｃの左端がストッパピン５ｅに突き当たるまで
回動し、フック６は図中の一点鎖線で示す姿勢をとる。 【００３３】本体ブロック５には、フック６に吊り荷を
掛けたときにフック６の姿勢をほぼ水平姿勢に拘束する
ためのストッパ７を連接する。このストッパ７はほぼＵ
字状の形状を持ち、フック６の係合部６ａのほぼ真上に
位置して本体ブロック５に対して回転自在な支軸７ａに
上端を連結したものである。そして、図示のようにスト
ッパ７が鉛直姿勢に本体ブロック５から吊り下がってい
るときには、その下端部がフック６の係合部６ａの下面
を受けてこれを保持する。 【００３４】フック６はストッパ７による保持及びその
解除によって荷の吊り上げ及び解放を可能とするもの
で、この操作のためにストッパ７を図中の実線で示す姿
勢から二点鎖線の位置まで回動できる構成とする。そし
て、このストッパ７の回動操作のための駆動機構を本体
ブロック５に設ける。 【００３５】この駆動機構は、モータ８とジャッキ９と
を駆動源とするものであり、モータ８の出力軸の回転を
チェーン８ａによってジャッキ９に伝達し、このジャッ
キ９は、モータ８からの回転力をスラストロッド部９ａ
の往復直線運動に変換可能とするものである。なお、チ
ェーン８ａに代えて、タイミングベルトを用いてもよ
い。 【００３６】ジャッキ９のスラストロッド部９ａの先端
には同軸上に円柱状のラック１０を連結する。このラッ
ク１０は、本体ブロック５内に組み込んだスライドリン
グ５ｆによって軸線方向に摺動自在に保持されたもので
ある。そして、本体ブロック５から突き出る部分に同軸
上に設けたプラグ５ｇの中にはスプリング１０ａを収納
し、ラック１０をその軸線方向であってジャッキ９側に
付勢している。 【００３７】更に、ストッパ７を固定している支軸７ａ
の周りにはラック１０と噛み合うピニオン７ｂをキー接
合にって一体に固定する。これにより、ラック１０が図
２において左側に移動するときには、ピン７ｂは反時計
方向に回転し、ストッパ７を二点鎖線の方向へ回動さ
せ、右側に移動するときにはこの二点鎖線の位置から実
線の位置へとストッパ７を回動させることができる。 【００３８】本体ブロック５には、その所定位置にセッ
トされた吊り荷を取りに行く場合の進行方向の先端にた
とえば光学式または磁気式等のセンサ１１を設ける。こ
のセンサ１１は、図３に示すようにコンテナバッグ２０
の吊り紐２０ａを掛けるシャックル２１付きの吊り金具
２２の上面を捉えてその位置を検出する機能を持つ。な
お、吊り金具２２は、フック６が入り込む矩形，円また
は長円状の環状体であり、シャックル２１と共に予めコ
ンテナバッグ２０の吊り紐２０ａに取り付けたものであ
り、所定の位置にセットされている。 【００３９】以上の構成において、図４に示すように吊
支機構４によってコンテナバッグ２０にセットした吊り
金具２２をフック６に掛ける要領は次のとおりである。
なお、コンテナバッグ２０は図２で説明したように、レ
ール１の走行方向に予め配置されており、それぞれの吊
り金具２２はセット架台３０の保持アーム３２によって
立ち上げた姿勢に保持され、フック６のほぼ水平移動に
よってこれを受け入れ可能に設定されている。 【００４０】まず、サポート３側に組み込んだエンコー
ダ３ｆによるピニオン３ｄの回転を検出し、吊り金具２
２のレベルより少し上となるように吊支機構４をワイヤ
２ｃの繰下げによってレベル調整し、ホイスト２を吊り
金具２２側に移動させる。このとき、センサ１１によっ
て先行して吊り金具２２の位置が検出され、図４に示す
ようにフック６が環状の吊り金具２２に干渉せずにその
中に入り込んで適正位置で停止できる。 【００４１】吊り金具２２を受け取るときには、図４に
示すように、ストッパ７は上に回動した位置にあり、フ
ック６はそのウエイト６ｂによるバランスによって、図
２で説明した一点鎖線の姿勢をとっている。ここで、ホ
イスト２をコンテナバッグ２０側に移動させてフック６
を図４の矢印方向に移動させて吊り金具２２の中に入っ
たところで停止する。 【００４２】次いで、モータ８を駆動すると共にジャッ
キ９を介してラック１０を図２において右側に移動させ
る。これにより、ピニオン７ｂは時計方向に回転し、支
軸７ａと一体のストッパ７を図２に示すように下向きの
姿勢となるまで回動させる。このとき、フック６の係合
部６ａ側はストッパ７の下端部が係合するレベルよりも
少し浮いた姿勢なので、ストッパ７はフック６と干渉す
ることなく係合部６ａの下面側に潜り込む。 【００４３】この状態でホイスト２のワイヤ２ｃを巻き
上げると、コンテナバッグ２０の負荷が吊り金具２２を
介してフック６に伝わり、このフック６を引き下げる。
これに対し、フック６はその係合部６ａがストッパ７に
よって図２に示すように拘束されているので、フック６
は図示（実線）の姿勢のまま吊り金具２２を保持するこ
とができ、これによってコンテナバッグ２０の搬送が可
能となる。 【００４４】コンテナバッグ２０を搬送した後にこれを
ホイスト２から外して降ろすときには、モータ８を駆動
してラック１０を図２において左側に移動させる。この
とき、コンテナバッグ２０を吊り下げている期間ではラ
ック１０は右側に移動していてスプリング１０ａを圧縮
していたが、ラック１０の左側への移動の際にはこのス
プリング１０ａの復元力がラック１０の移動を助ける。
したがって、フック６に下向きの大きな力が掛かってい
てこれがストッパ７の下端に負荷となって作用しても、
モータ８の駆動力とスプリング１０ａの復元力との合成
によって、ストッパ７をフック６の係合部６ａから滑り
出させるようにして抜き取ることができる。 【００４５】フック６からストッパ７が離脱してしまう
と、コンテナバッグ２０の重量によってフック６は図３
の二点鎖線で示すように係合部６ａ側が下向きに傾斜す
るようになり、これによって吊り金具２２は滑り落ちて
コンテナバッグ２０を降ろすことができる。 【００４６】このようにホイスト２による吊支機構４の
位置の設定を適正にしておけば、コンテナバッグ２０の
吊り金具２２に対してフック６を機械的な操作のみで係
合及び離脱を行わせることができ、セット架台３０によ
る吊り金具２２の姿勢の設定以外は人為的な作業は全く
不要となる。そして、処理するコンテナバッグ２０を予
めヤードに配列しておけば、これらを順に搬送処理して
いく作業が効率的に行えるほか、その間無人での連続自
動運転が可能となり、悪環境下での作業が短縮される。 【００４７】また、重量検出のためのロードセル２ｅに
より吊り荷の検出が可能となり、吊り荷を吊っているこ
とが確認でき、コンテナバッグ２０内の粉体の排出時の
排出量の検出ができるようになり、排出量に応じた吊り
位置の制御を行うことも可能となる。 【００４８】なお、昇降機構としては、実施例で説明し
たレールを走行するホイストの他にも、油圧シリンダ，
電動シリンダ，パンタグラフ，ラック昇降式等の機構と
してもよい。 【００４９】 【発明の効果】本発明では、コンテナバッグ等の吊り荷
を全て機械的な操作のみで吊り上げて搬送することがで
き、従来のように吊り金具とフックとを手作業で掛止及
び解離する必要がなくなり、予め複数のコンテナバッグ
をセットしておくと、以後搬送のために作業者が介在す
る必要はなくなり、無人運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の吊支機構を備えたホイストによる搬送
装置の例を示す正面図である。 【図２】ホイストの走行方向に見た図であってセット架
台による吊り金具の姿勢の設定を説明するための図であ
る。 【図３】吊支機構の詳細を示す要部の縦断面図である。 【図４】吊り金具を引っ掛ける前の吊支機構の概要を示
す図である。 【符号の説明】 １ レール ７ ストッパ ２ ホイスト ７ａ 支軸 ２ｃ ワイヤ ７ｂ ピニオン ２ｄ シーブ ９ ジャッキ ２ｅ ロードセル ９ａ スラスト
ロッド部 ３ サポート １０ ラック ４ 吊支機構 １０ａ スプリン
グ ５ 本体ブロック １１ センサ ６ フック ２０ コンテナ
バッグ ６ａ 係合部 ２１ シャック
ル ６ｂ ウエイト ２２ 吊り金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−267294（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247295（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−170373（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−161195（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−61885（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−54682（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 1/24,1/26

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも上下方向に昇降する昇降機構
   に連接され、吊り荷を掛止及び離脱可能に保持する吊支
   機構であって、上下に揺動可能であって無負荷時ではほ
   ぼ水平の姿勢をとるフックと、前記フックの揺動支点か
   ら離れた先端側の下面に潜り込んで前記フックの下向き
   への揺動を拘束するストッパと、前記ストッパを前記フ
   ックの下面側から該フックと干渉しない位置までシフト
   操作可能な駆動機構とからなる吊り荷の吊支機構。