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技術 操作入力装置

出願人 株式会社日立産機システム
発明者 立石隆
出願日 2016年4月15日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-081676
公開日 2017年10月19日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-190233
状態 特許登録済
技術分野 クレーンの細部(制御,安全)
主要キーワード ランウェイ 操作用ペン 動力制御回路 稼働回数 ペンダントスイッチ 追加機器 接触機 部品変更
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月19日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

容易に後付け可能であり、巻上機メンテナンス情報入出力が可能な操作入力装置を提供する。

解決手段

巻上機の巻上下動作の操作を行う操作入力部と、操作入力部での操作に基づき、巻上機の稼働回数および稼働時間を取得して記憶する稼働情報記憶部と、を備え、稼働情報記憶部は、稼働情報記憶部に記憶された巻上機の稼働回数および稼働時間に基づき、巻上機の残存寿命値推定する。

概要

背景

本技術分野の背景技術として、特開昭58−183586号公報(特許文献1)がある。この公報には、「クレーン等の操作用ペンダントスイッチのケース本体内電子回路及び温度センサー衝撃センサーを設け、且ケース本体外面に選択スイッチ及びデジタル表示部を設け、上記センサー、電子回路並びに外部動力制御回路押釦スイッチ等と有機的に接続し、電子回路に記憶された必要なデータを選択的に表示できるようにしたことを特徴とするクレーン等の操作用ペンダントスイッチ。」と記載されている。

概要

容易に後付け可能であり、巻上機メンテナンス情報入出力が可能な操作入力装置を提供する。 巻上機の巻上下動作の操作を行う操作入力部と、操作入力部での操作に基づき、巻上機の稼働回数および稼働時間を取得して記憶する稼働情報記憶部と、を備え、稼働情報記憶部は、稼働情報記憶部に記憶された巻上機の稼働回数および稼働時間に基づき、巻上機の残存寿命値推定する。

目的

本発明の目的は、容易に後付け可能であり、巻上機のメンテナンス情報の入出力が可能な操作入力装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

巻上機の巻上下動作の操作を行う操作入力部と、前記操作入力部での前記操作に基づき、前記巻上機の稼働回数および稼働時間を取得して記憶する稼働情報記憶部と、を備え、前記稼働情報記憶部は、前記稼働情報記憶部に記憶された前記巻上機の稼働回数および稼働時間に基づき、前記巻上機の残存寿命値推定することを特徴とする操作入力装置

請求項2

請求項1に記載の操作入力装置であって、前記操作入力部は、前記巻上機を巻上動作させるための信号を出力する巻上用押ボタンと、前記巻上機を巻下動作させるための信号を出力する巻下用押ボタンを備え、前記稼働情報記憶部は、前記巻上用押ボタン及び前記巻下用押ボタンが押された回数および押された時間に基づいて、前記巻上機の稼働回数および稼働時間を取得して記憶することを特徴とする操作入力装置。

請求項3

請求項2に記載の操作入力装置であって、前記巻上用押ボタンは、押された場合に閉じる巻上用接点を有し、前記巻下用押ボタンは、押された場合に閉じる巻下用接点を有し、前記情稼働情報記憶部は、前記巻上用接点および前記巻下用接点が閉じた回数、および、閉じている時間に基づき、前記巻上機の稼働回数および稼働時間を取得して記憶することを特徴とする操作入力装置。

請求項4

請求項1乃至3のいずれかに記載の操作入力装置であって、前記稼働回数、前記稼働時間、前記残存寿命値を表示する表示部を備えることを特徴とする操作入力装置。

請求項5

請求項1乃至4のいずれかに記載の操作入力装置であって、前記巻上機の製造番号部品交換時期の情報であるメンテナンス情報を入力する入力部を備えることを特徴とする操作入力装置。

技術分野

0001

本発明は、操作入力装置に関するものである

背景技術

0002

本技術分野の背景技術として、特開昭58−183586号公報(特許文献1)がある。この公報には、「クレーン等の操作用ペンダントスイッチのケース本体内電子回路及び温度センサー衝撃センサーを設け、且ケース本体外面に選択スイッチ及びデジタル表示部を設け、上記センサー、電子回路並びに外部動力制御回路押釦スイッチ等と有機的に接続し、電子回路に記憶された必要なデータを選択的に表示できるようにしたことを特徴とするクレーン等の操作用ペンダントスイッチ。」と記載されている。

先行技術

0003

特開昭58−183586号公報

発明が解決しようとする課題

0004

前記特許文献1では、スイッチの操作回数及び使用頻度温度センサ衝撃センサが検出したデータが予め定めた規定値以上となった場合の回数頻度とそのデータ、動力回路電流値が、ペンダントスイッチ内に設けられた電子回路に記憶されている。

0005

しかしながら、前記特許文献1では、巻上機稼働状況を記憶しているが、巻上機を長時間安全に使用するにあたって重要となる巻上機の残存寿命等のメンテナンス情報については考慮していない。

0006

また、前記特許文献1では、スイッチの操作などの回数は記憶しているが、巻上機の稼働時間については記憶していない。稼働時間を記憶することは、保守部品交換時期を想定可能であるので、機器予防保全においても重要である。

0007

また、特許文献1のスイッチにおいては、巻上機の機器特定のための製造番号配線図番部品交換履歴などのメンテナンス情報を書き込みができない。

0008

また、前記特許文献1では、クレーン、ホイスト等側に設けられた外部機器動力制御回路から電流値のデータを取得しているので、稼働モニタリング機能を巻上機に後付けする際には巻上機本体への追加機器取付け配線変更部品変更などと大変手間のかかる作業を要することになる。

0009

そこで、本発明の目的は、容易に後付け可能であり、巻上機のメンテナンス情報の入出力が可能な操作入力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

上記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は発明を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、巻上機の巻上下動作の操作を行う操作入力部と、操作入力部での操作に基づき、巻上機の稼働回数および稼働時間を取得して記憶する稼働情報記憶部と、を備え、稼働情報記憶部は、稼働情報記憶部に記憶された巻上機の稼働回数および稼働時間に基づき、巻上機の残存寿命値推定する操作入力装置である。

発明の効果

0011

本発明によれば、容易に後付け可能であり、巻上機のメンテナンス情報の入出力が可能な操作入力装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0012

巻上機及び、天井クレーン外観図
巻上機の回路図。
本発明の一実施例を示す詳細図。
本発明の一実施例を示す回路図。

0013

以下に、本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。

0014

本実施例について、図1〜4を用いて説明する。なお、本発明は図示例に限定されるものではない。

0015

図1は巻上機及び、天井クレーンの外観図を示す図である。図2は巻上機の回路構成の一例を示す図である。

0016

まず、図1、図2に基づき本実施例による巻上機1の動作について説明する。

0017

クレーン装置は、巻上機1と、ランウェイ2と、サドル3と、ガーダ4と、ケーブル5と、操作入力装置6を備える。巻上機1は、建屋の両側の壁に設けられたランウェイ2に沿って、車輪を備えたサドル3で走行する。サドル3は、巻上機1を支持するガーダ4を支え、ガーダ4には種々用途に応じた巻上機1が設置される。巻上機1は、ケーブル5を介して押ボタンスイッチ6に接続される。押ボタンスイッチ6は、ユーザの操作入力により巻上機1を巻上下動作や走行・横行動作を行う。
つぎに、図2に基づき本実施例による巻上機1の動作について説明する。

0018

押ボタンスイッチ6は、巻上機を巻上動作させるための上ボタン13(巻上入力部)と、巻上機を巻下動作させるための下ボタン14(巻下入力部)とを有する。上ボタン13及び下ボタン14は、ユーザにより押され、押ボタンスイッチ6内の接点が閉じることで電磁接触機7の励磁コイル9を励磁する。電磁接触機7の押ボタン用接点10は、励磁した励磁コイル9により閉じられる。これにより、モータ11が通電されるとともに電磁ブレーキ12が開放され、巻上機1は巻上動作および巻下動作を開始する。

0019

巻上動作と巻下動作の切替えについては、押ボタンスイッチ6の上ボタン13及び下ボタン14を押した場合に、それぞれ電磁接触機7の出力側相回転が逆になるよう接続することで、巻上動作と巻下動作を可能にしている。

0020

後述するように、巻上機1の運転動作回数は、押ボタンスイッチ6の操作回数と、電磁接触器7の動作回数に基づき、また、巻上機1の運転時間は、押ボタンスイッチ6の通電時間と、電磁接触器7の通電時間とに基づき、押ボタンスイッチ6が有する稼働情報記憶部に取得されて保存される。

0021

ここで、巻上機1において、インバータ駆動方式による電子化がなされた新型機種の普及が進む一方、巻上機1の耐久性の長さなどから従来の非インバータ駆動方式である巻上機1は未だ多く市場取引され、現場で使用されている。非インバータ駆動方式の巻上機1は、モータ11、電磁ブレーキ12、電磁接触器7、押ボタンスイッチ6、リミットスイッチ15にて電気部品を有している。本実施例では、これらの構成により、押ボタンスイッチ6内に巻上機の稼働回数および稼働時間などの稼働状況を記憶させることができる。

0022

このため、本構成による稼働状況確認方法は、巻上機1本体の電子化に依存することなく、押ボタンスイッチ6内接点の開閉回数及び通電時間を電気的に記憶することで可能である。従って、本実施例における押ボタンスイッチ6は、非インバータ駆動方式の巻上機に対しても、容易に後付けし、巻上機の稼働状況を記憶することができる。

0023

次に本実施例における押ボタンスイッチ6及び、アワーメータユニット16の構成について、図3と、図4を用いて説明する。

0024

図3は、本実施例における押ボタンスイッチ6の内部構成及び外観の一例を示す図である。図4は、本実施例における押ボタンスイッチ6と巻上機1の回路構成の一例を示す図である。

0025

上ボタン13及び下ボタン14を押すと、押ボタンスイッチ6内の押ボタン用接点10が閉じる。これにより、電磁接触器7の励磁コイル9は励磁され、電磁接触器7の電磁接触器用接点8が閉じる。電磁接触器用接点8が閉じると、アワーメータユニット16内にある入力回路部が通電され、入力回路部(信号検出部)で入力信号に置き換わる。

0026

入力回路部は、稼働情報記憶部20に入力信号を出力し、これにより通電時間と始動回数の測定を開始する。 また、アワーメータユニット16へ電気的信号が入力される場所は、上ボタン13と下ボタン14とからの2つあり、稼働情報記憶部20は、どちらかの入力があった場合に測定を行う。

0027

入力回路部は、それぞれ押ボタンスイッチ6の上ボタン13用接点10と下ボタン14用接点10とに接続されている。入力回路部は、入力された電気的信号に基づき、巻上機1の稼働時間と稼働回数として、押ボタンスイッチ6の上ボタン13または下ボタン14が押されることによりアワーメータユニット16が通電されている通電時間と、それにより巻上機1が始動した始動回数を検出する。

0028

入力回路部は、検出した通電時間と始動回数は稼働情報記憶部20に出力する。稼働情報記憶部20は、出力されて取得した通電時間と始動回数に基づき、稼働時間と稼働回数を記憶する。稼働情報記憶部20では、通電時間と始動回数が入力され都度、前回の通電時間と始動回数に入力された通電時間と始動回数を積算し、トータルの稼働時間と稼働回数を算出していく。

0029

稼働情報記憶部20は、記憶している巻上機1のトータルの稼働時間と稼働回数とに基づいて、巻上機1の残存寿命値を推定する。押ボタンスイッチ6に設けられた表示部19は、稼働時間や稼働回数に加え、推定した残存寿命値を表示する。これらの表示は、全て同時に表示されるようにしてもよいし、一つ一つ表示してユーザが所望の表示に切り替えるようにしてもよい。

0030

これにより、ユーザは、押ボタンスイッチ6を参照するだけで、巻上機1の稼働情報やメンテナンス時期を知ることができる。

0031

表示部19は、押ボタン列と同一のケース面や異なる面に設けられた開口部に配置されている。また、表示部19は、保護キャップ18を有し、必要に応じて保護キャップ18を取外すことで、ユーザが通電時間や始動回数等を参照できる。保護キャップ18を設けることで、表示部19への傷を防止することができる。

0032

なお、保護キャップ18は、必ず必要ではなく設けなくてもよい。

0033

アワーメータユニット16は、USB端子やmicro USB端子に代表される外部記憶媒体接続可能な入出力部17が設けている。入出力部17では、必要に応じて押ボタンスイッチ6に通電させた状態、例えば巻上機1に荷物を吊っていない状態にて押ボタンスイッチ6を操作することにより、外部記憶媒体に直接もしくはデータ転送ケーブルを介して間接的に、稼働情報記憶部20に記憶された稼働時間と稼働回数などの稼働情報を取り出すことが可能である。
このように、アワーメータユニット16は、入力回路部、稼働情報記憶部20、入出力部17と、を有し、それらの動作を実現するための必要最低限の電子部品により非常にコンパクト一体構成されている。アワーメータユニット16は、押ボタンスイッチ6のケース内に設けられる。入出力部17は、押ボタンが設けられている面と同じケース面に設けられるようになっている。

0034

なお、入出力部17を設ける場所は、これに限定されるものではなく、押ボタンが設けられている面と異なる面に設けた開口部であってもよい。

0035

入出力部17は、必要に応じて開口部に設けられた保護キャップ18を取外すことで、外部記憶媒体やデータ転送ケーブルを挿入可能とする構成にしてもよい。これにより、入出力部17への粉塵侵入を防止し、アワーメータユニット16の故障を予防することができる。

0036

アワーメータユニット16は、外部記憶媒体やデータ転送ケーブルの挿入を検知すると、稼働情報の転送を行い外部記憶媒体に書込みを行う。なお、稼働情報の転送の開始は、外部記憶媒体等の挿入を検知するとただちに行うようにしてもよい。また、押ボタンスイッチ6に転送を開始する転送開始入力部を設け、この転送開始入力部がユーザから入力を受けた場合に転送を開始するようにしてもよい。

0037

アワーメータユニット16には、入出力部17を介して情報の書き込みも可能である。書き込む情報としては、巻上機1本体情報である製造番号や特殊仕様注記などの初期情報や、配線図番号交換部品履歴などのメンテナンス情報などがあり、これらの情報を稼働情報記憶部20に記憶させることが可能である。

0038

なお、稼働情報記憶部20は、記憶している巻上機1の稼働時間と稼働情報とに加え、入力された初期情報やメンテナンス情報等に基づいて、巻上機1の残存寿命値を推定するようにするとよい。これにより、巻上機を使用するユーザの使用状況や巻上機の種類に応じて、精度よく巻上機の残存寿命値を推定することができる。
また、アワーメータユニット16は、コンパクトなサイズであるため巻上機1本体に取付け、バックアップ用として使用することができる。例えば、電磁接触器7に接続することで万が一押ボタンスイッチ6側のアワーメータユニット16が破損した場合のバックアップ用として利用可能である。

0039

また、巻上機1はJISB8815及びクレーン構造規格製品等級常態としてつる荷重に応じて総運転時間寿命時間)が設定されている。
巻上機の等級は,本体銘板製品仕様書製品カタログなどに記載されており、巻上機もこの等級に対応して設計されている。

0040

通常は専門家が巻上機1の操作時間と常態としてつる荷重をサンプリングすることで残存寿命を推定しているが、本発明によれば比較的想定容易な負荷のみを想定するだけで巻上機1の残存寿命が推定可能である。この場合に、入出力部17を介して、予め状態としてつる荷重の値を稼働情報記憶部20に設定しておき、この情報を含めて残存寿命値を推定すればよい。これにより、荷重の値を入力しない場合に比べ、より精度良く残存寿命値を推定することができる。

0041

また、押ボタンスイッチ6及び、電磁接触器7の部品寿命は、始動回数により定められているため、始動回数を把握することで押ボタンスイッチ6及び、電磁接触器7の残存寿命値が推定可能である。

0042

このように、本実施例によれば、巻上機1本体の制御部を確認するために高所に上ることなく手元で容易に、稼働情報やメンテナンス情報などの巻上機1に関する情報を取り出したり、入力したりすることが可能である。また、すでに市場にあり、使用されている非インバータ方式の巻上機1の押ボタンスイッチを本実施例における押ボタンスイッチ6に交換することで、稼働情報の記憶や機器情報の取り出し等が可能となる。これにより、ユーザが行うメンテナンスの一助とすることができる。

0043

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

実施例

0044

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラム解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスクSSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカードSDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

0045

1・・・巻上機、2・・・ランウェイ、3・・・サドル、4・・・ガーダ、5・・・ケーブル、6・・・押ボタンスイッチ、7・・・電磁接触機、8・・・電磁接触機用接点、 9・・・励磁コイル、10・・・押ボタン用接点、11・・・モータ、12・・・電磁ブレーキ、13・・・上ボタン、14・・・下ボタン、15・・・リミットスイッチ、16・・・アワーメータユニット、17・・・外部記憶媒体ポート、18・・・保護キャップ、19・・・表示部、 20・・・マイコン

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