JP2000264579A - 天井クレーン用位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は簡単な装置により、クレーン操作者
により、熟練を要するこなく位置決めを正確に、安全
に、精神面の負担を軽くできる天井クレーン用位置検出
装置を提供する。 【解決手段】位置検出装置１１は位置検出器１２と支持
材１３とから構成され、位置検出器１２は回転ローラ１
４と回転ローラ１４の軸１５に取付けられるパルスエン
コーダ１６から構成されている。回転ローラが天井クレ
ーンの走行方向に傾斜されたブラケットの先端部に軸支
され、ブラケットがピンにより支持部材２０に軸支され
て支持され、位置検出器の回転ローラが天井クレーンの
レールに圧接されているので、天井クレーンの走行中に
ガーダの不明瞭な振動等が生じても、回転ローラ１４へ
の影響を軽減でき、走行距離を円滑に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は天井クレーン用位置
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】天井クレーンは建屋内の定められた複数
の荷役位置で停止して、物品を揚げ降しをする。この場
合、停止位置が正確でないと、吊荷と吊具の位置がズレ
て荷役が円滑にできなかったり、吊上物の種類によって
は危険なことがある。そのため、クレーンを予め定めた
荷役位置に正確に位置決めして、停止させる必要があ
る。

【０００３】天井クレーンはガーダとトロリーからな
り、ガーダは建屋の天井より少し低い所に設置した一対
の走行レール上を横行するようになっている。天井クレ
ーンの一例として、特開平２−２６１７９２号公報にク
レーンの停止位置検出装置が開示されている。

【０００４】上記停止位置検出装置は天井クレーンの走
行レールの近傍にラックを設置し、ラックに噛合わせた
ピニオンの回転数をロータリエンコーダで検出してクレ
ーンの走行距離あるいはトロリーの横行距離を求めるも
のである。

【０００５】また、特開平９−１６９４１０号公報には
自動倉庫を特定したクレーンの位置検出装置が開示され
ている。

【０００６】図８は上記クレーンの位置検出装置の一例
を示す要部側面図であり、図９は位置検出装置の回転ロ
ーラの一例を示す要部側面図であり、図１０は上記位置
検出装置が設けられるクレーンの一例を表わす平面図で
ある。

【０００７】位置検出装置１はクレーンの下部フレーム
２ｃに、ガイド部材３を介して可動ブラケット４を走行
レール５と直交する方向（上下方向）へスライド自在に
取付け、可動ブラケット４に、走行車輪２ｂとは別の回
転ローラ６とセンサ７とを取り付けるとともに、回転ロ
ーラ６を走行レール５に押付ける方向へ付勢するスプリ
ングやゴム等の弾性部材８を配設し、更に、回転ローラ
６の側面に、回転ローラ６の半径方向へ放射状に延び、
且つ回転ローラ６の周方向へ等ピッチで配される目盛９
を付し、目盛９をセンサ７によって読み取ることによ
り、回転ローラ６の回転をパルスとして検出し出力する
ように構成したものである。符号１０はセンサ７からの
光を回転ローラ６の目盛９へ当てるために可動ブラケッ
ト４に穿孔した通過孔である。

【０００８】上記位置検出装置は自動倉庫に使用される
クレーンに設けられる場合は、図９に示すように、自動
倉庫用のクレーン２の走行車輪２ｂとは別に設けた回転
ローラ６が、クレーン２の下部フレーム２ｃに取付け
る。自動倉庫用のクレーン１は荷が格納される棚列（図
示しない）間に敷設された走行レール５と図示しない上
部ガイドレールに沿って往復動可能に配設され、クレー
ン２の荷台１ａ上に設けられた移載装置（図示しない）
によって棚内に設けた入出庫台（図示しない）から荷を
受取った後、クレーン２を所望の位置まで走行させると
共に、荷台１ａを所望の高さ位置まで昇降させ、荷を目
的の棚に収納する。

【０００９】上記自動倉庫用クレーンの位置検出装置に
よれば、走行車輪と走行レールとの間の滑り等の影響を
受けることなく、簡単な構造でクレーンの走行位置を確
実に且つ精度よく検出できる旨が記載されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特開平２−２６１７９２号公報に開示された技術は以
下の問題がある。

【００１１】特開平２−２６１７９２号公報の技術は、
前述したように、ラック・ピニオンタイプであり、走行
レールに沿ってラックを敷設する必要があり、設備高に
なる。また、走行レールは数十メートルから数百メート
ルの間を敷設されているので、ラック・ピニオンタイプ
の場合は、その隙間の調整維持が困難であり、且つ、グ
リス給油をしてもゴミや異物が付着し易く、精度向上に
も限度があり、実用化が困難である。

【００１２】一方、特開平９−１６９４１０号公報の技
術は、自動倉庫を特定したクレーンの位置検出装置であ
り、上記した自動倉庫用クレーン２は、図１０に示すよ
うな門型クレーン２が使用され、一般に荷が格納される
棚列間に敷設された走行レール５と上部ガイドレールに
沿って往復動するので、位置検出装置１は、クレーンの
下部フレーム２ｃに、ガイド部材３を介して可動ブラケ
ット４を走行レール５と直交する方向（上下方向）にス
ライド自在に取付け、可動ブラケット４に取付けた回転
ローラ６の回転により、走行車輪と走行レールとの間の
滑り等の影響を受けることなく、パルスを発するように
することができる。

【００１３】しかしながら、特開平９−１６９４１０号
公報に開示された自動倉庫用クレーン２の位置検出装置
１を、そのまま天井クレーンの位置検出装置に適用した
場合、以下の問題がある。

【００１４】天井クレーンは、一般に知られているよう
に、ガーダとトロリーからなり、例えば、タービン建屋
の天井クレーンのように、ガーダはタービン建屋の天井
より少し低い所に設置した数十メートルから数百メート
ルの一対の走行レール上を、ロータ、ロータ部品等の重
量の異なる種々の荷を吊具により吊持して所定の位置に
精度良く荷役運搬しなければならない。

【００１５】しかし、位置検出装置１は、前述したよう
に、クレーンの下部フレーム２ｃに、ガイド部材３を介
して可動ブラケット４が走行レール５と直交する方向
（上下方向）へスライド自在に取付けられ、その可動ブ
ラケット４に回転ローラ６が取り付けているので、回転
ローラ６は、常に、走行レール５に対して鉛直方向から
押付けられる。このような位置検出装置１を天井クレー
ンのガーダに取付け、走行レール上を走行させながら走
行レールに圧接させて走行距離を検出した場合、静止し
て検出する場合と異なり、重量の異なる種々の荷を吊具
により吊持しているガーダの不明瞭な振動等によって回
転ローラ６と走行レールの間の圧接を十分に保持するこ
とができず走行距離を円滑に検出することが困難とな
る。

【００１６】天井クレーンにおいて走行距離を円滑に検
出できない場合は、天井クレーンを有する建屋内では特
に走行方向でその他の仕事が多く行われているために、
天井クレーン操作の際に、危険性を防止するためにそれ
らの仕事を停止する等の処置が必要となり、建屋内の仕
事の能率低下を生じ易い。

【００１７】また、天井クレーン付近では、粉塵等の影
響を受けやすく、保守性も重視されるために、保守が容
易な組立式構造が要求される。

【００１８】本発明は上記した天井クレーン操作による
問題点の解決を図ったものであり、簡単な装置により、
クレーン操作者により、熟練を要することなく位置決め
を正確に、安全に、精神面の負担を軽くできる天井クレ
ーン用位置検出装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】第一の発明は、ガーダと
トロリーを具備した天井クレーンの走行距離を検出する
位置検出装置であって、前記位置検出装置は回転ローラ
と該回転ローラの軸に取付けられるパルスエンコーダか
らなる位置検出器と、前記ガーダの少なくとも一方の端
部に着脱自在に取付けられた基盤と該基盤に取付けられ
た支持部材と該支持部材の端部に軸支され天井クレーン
の走行方向に傾斜されたブラケットと一端が該基盤に取
付けられ他端が該ブラケットの先端部に軸支された調整
具を有するばね機構からなる支持材とから構成され、前
記回転ローラが前記ブラケットの先端部に軸支され、位
置検出器の回転ローラが天井クレーンのレールに圧接さ
れるようにしたたことを特徴とする天井クレーン用位置
検出装置である。

【００２０】第一の発明によれば、回転ローラが天井ク
レーンの走行方向に傾斜されたブラケットの先端部に軸
支され、ブラケットがピンにより支持部材に軸支されて
支持されており、更に、位置検出器の回転ローラが天井
クレーンのレールに圧接されるようにしたので、、天井
クレーンの走行中にガーダの不明瞭な振動等が生じて
も、回転ローラへの影響を軽減でき、走行距離を円滑に
検出することができる。

【００２１】第二の発明は第一の発明の天井クレーン用
位置検出装置にリセット装置を付設したことを特徴とす
る天井クレーン用位置検出装置である。

【００２２】第二の発明によれば、後述する図３に示す
ように、ガーダの走行レールに基準点３２ａと基準原点
３２ｂからなるリセット装置を付設したので、天井クレ
ーンが走行するたびに、基準点３２ａと走行原点３２ｂ
及び基準長さ（Ｌ）により位置調整を自動で実施でき
る。従って、位置検出用回転ローラ部の経年劣化や付着
物による検出誤差を最小に抑えることができる。

【００２３】第三の発明は第一の発明または第二の発明
の天井クレーン用位置検出装置に、任意の場所を記憶可
能なシステム機能を持たせ、記憶位置と現在位置の相関
関係を表示するシステム機構を設けたことを特徴とする
天井クレーン用位置検出装置である。

【００２４】第三の発明によれば、走行位置システム機
構により、天井クレーン用位置検出機構に複数のポイン
ト（Ｘ−Ｙ座標）を記憶することで天井クレーンの現在
位置との相関関係及び記憶ポイントへの操作指示が表示
されるので、操作員に対する操作支援が可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
より詳述する。

【００２６】図１は本発明の一実施の形態を示す側断面
であり、図２は本発明の位置検出器と支持材の接合状態
を示す平面図である。

【００２７】位置検出装置１１は位置検出器１２と支持
材１３とから構成されている。位置検出器１２は回転ロ
ーラ１４と回転ローラ１４の軸１５に取付けられるパル
スエンコーダ１６（図１では影になって見えない）から
構成されている。

【００２８】位置検出装置１１は、後述するように、ガ
ーダとトロリーを具備した天井クレーンの走行距離を検
出するものであり、その際に回転ローラ１４はガーダの
両端部に取付けられた走行車輪とは別個に、走行車輪が
走行する走行レール３０上を圧接されて走行する。回転
ローラ１４はウレタンゴム等のゴム類１７で被覆し、走
行レールに対する摩擦係数を大きくして滑り等を防止し
ている。符号１８ａはガーダの端部を示す。

【００２９】回転ローラ１４の回転で発するパルスは回
転ローラ１４の軸１５に取付けられたパルスエンコーダ
１６で検出され、出力され、出力されるパルス数によっ
て、クレーンの走行基準からの現在の走行位置が演算さ
れる。演算された現在の走行位置は天井クレーンの運転
室等に設けた走行位置表示盤に表示される。パルスエン
コーダ１６は市販のものが使用される。

【００３０】一方、支持材１３は、ガーダ１８ａの少な
くとも一方の端部に着脱自在に取付けられた基盤１９
と、基盤１９に取付けられた支持部材２０と、支持部材
２０の端部にピン２２ａにより軸支され図示しない天井
クレーンの走行方向に傾斜されたブラケット２１と、一
端が基盤１９に取付けられ他端がブラケット２１の先端
部にピン２２ｂにより軸支されたばね機構２４から構成
されている。ばね機構２４は調整具２３を有している。

【００３１】基盤１９は位置検出装置１１をセットにし
て、天井クレーンのガーダに着脱自在に取付けられるよ
うにし、位置検出装置１１の交換等を迅速に行い、天井
クレーンの操業に影響を与えないようにする。位置検出
装置１１のセットにより交換等できるようにしたので、
点検、修理等も容易に行うことができる。

【００３２】支持部材２０はブラケット２１を傾斜させ
てピン２２ａにより軸支させるものであり、一点鎖線で
囲んだ長さ調節具２８を設けることによって、適正なブ
ラケット２１を保持することができる。長さ調節具２８
は支持部材２０を上下方向に２分割してフランジ接合
し、フランジ間に調整盤を挟んで支持部材２０を所定の
長さにすることができる。しかしこれに限定されない。

【００３３】ブラケット２１は、ピン２２ａにより支持
部材２０に軸支して傾斜させ、後述するばね機構２４と
の相乗効果によって、ブラケット２１の先端部に取付け
られた位置検出器１２の回転ローラ１４を、走行するガ
ーダの振動等の影響等に関係なく、走行レール３０上に
常に圧接できる。

【００３４】調整具２３を有するばね機構２４は一端を
基盤１９に取付け、ブラケット２１の先端部にピン２２
ｂにより軸支させる。ばね機構２４は回転ローラ１４は
ばね機構２４により走行レール３０上に常に圧接させ
る。また、ばね機構２４は調整具２３により適正な状態
に維持される。調整具２３には調整ナットを用いてい
る。位置検出装置１１を構成する位置検出器１２と支持
材１３は、図２に示すように、回転ローラ１４の軸１５
がブラケット２１の先端部に軸支される。符号２５は軸
受である。ブラケット２１の先端部には前述したよう
に、ばね機構２４をピン２２ｂにより軸支させるため
に、長孔２７を設けて、ブラケット２１の傾斜角度に関
係なく、常にブラケット２１を介して回転ローラ１４を
走行レール３０に圧接できるようにしている。

【００３５】回転ローラ１４の軸１５にはカップリング
２６を介してパルスエンコーダ１６が接続されている。
これによって、位置検出器１２と支持材１３は一体的に
構成されて、基盤１９をベースとしてセットされ、位置
検出装置１１は天井クレーンのガーダ１８ａに着脱自在
に取付けられる。

【００３６】上述した回転ローラ１４の回転はパルスエ
ンコーダ１６により正確に検出され、天井クレーンの現
行の走行距離を演算することができるので、吊荷を走行
方向の所定の位置に確実に精度良く搬送できる。

【００３７】また、位置検出装置１１の保守を行う場合
には、天井クレーンのガーダ１８ａと基準１９が容易に
脱着でき、位置検出装置１２及び支持材１３が簡易組立
構造になっているため、回転ローラ１４及びパルスエン
コーダ１６の保守もカップリング２６、軸受２５をはず
すだけて容易に保守が可能である。

【００３８】また、天井クレーンでは走行方向の距離に
比べて、横行方向の距離が非常に短く、天井クレーンの
トロリーによるガーダ上の横行距離の位置検出による精
度は横行距離の位置検出による精度よりも緩和できるの
で、上述した位置検出装置の外に、一般に知られている
ワイヤー式エンコーダー等の位置検出装置を使用するこ
ともできる。

【００３９】図１、図２による実施の形態によれば、次
の効果を得ることができる。回転ローラが天井クレーン
の走行方向に傾斜されたブラケットの先端部に軸支さ
れ、ブラケットがピンにより支持部材２０に軸支されて
支持されており、更に、位置検出器の回転ローラが天井
クレーンのレールに圧接されるようにしたので、天井ク
レーンの走行中にガーダの不明瞭な振動等が生じても、
回転ローラ１４への影響を軽減でき、走行距離を円滑に
検出することができる。

【００４０】また、位置検出器１２は回転ローラ１４と
回転ローラ１４の軸１５に取付けられるパルスエンコー
ダ１６から構成され、回転ローラ１４が走行車輪と独立
しているので、走行車輪と走行レールとのギャップによ
る滑り等の影響を受けず、上記支持材１３との一体的な
構成により、常に走行レールに圧接されているので、天
井クレーンの走行距離の位置を精度良く、確実に検出で
きる。

【００４１】また、位置検出装置１１は基盤に位置検出
器１２と支持材１３とを一体的に取付けてセットとして
いるので、天井クレーンのガーダ１８ａへの取付け、取
外しが容易で、位置検出器１２の精度低下等を生じた時
は、迅速に交換することができ、また、簡単な修理等は
外して直ぐにできるので、その復帰が速く、天井クレー
ンの操業に影響を与えない。

【００４２】図３は本発明の位置検出装置を天井クレー
ンに取付けた状態を示す概略図である。図１、図２と共
通する個所は同じ符号を付けて説明の一部を省略した。
天井クレーン１８はタービン建屋２９に設置されてい
る。建屋環境は温度が４０〜５０℃で点検等による場合
には常温に下がり、温度差が大きい場所である。

【００４３】天井クレーン１８を構成するガーダ１８ａ
は両端部に取付けた図示しない走行車輪がダビン建屋２
９の天井より少し低い所に設置した一対の走行レール３
０上を、ロータ、ロータ部品等の重量の異なる種々の荷
を図示しない吊具により吊持して所定の位置に荷役運搬
している。この種のタービン建屋２９では走行レール３
０は一般に２００ｍから８００ｍの長距離に亙って敷設
されている。また、ガーダ１８ａ上を横行するトロリー
１８ｂは横行距離が一般に２５ｍから４０ｍである。

【００４４】本発明の位置検出装置１１はガーダ１８ａ
の一方の端部の下部に取付けられている。また、横行距
離の位置検出を同時に行うために、トロリー１８ｂにも
位置検出装置１１を取付けた。タービン建屋２９内には
タービンロータがユニットとして複数組設けられてい
る。

【００４５】ユニットは発電機ＧＥＮ、低圧ロータＬＰ
１、低圧ロータＬＰ２、高圧ロータＨＰで構成されてお
り、発電機ＧＥＮ、低圧ロータＬＰ１、低圧ロータＬＰ
２、高圧ロータＨＰが所定の走行位置に吊持されて搬送
される。

【００４６】位置検出装置１１の回転ローラの回転で発
するパルスは回転ローラの軸に取付けられたパルスエン
コーダで検出及び出力され、出力されたパルス数によっ
て、クレーンの走行基準点３２ａから現在の走行位置が
演算される。演算された現在の走行位置は天井クレーン
１８の運転室３１に設けた走行位置システム機構３３の
走行位置表示盤に表示される。走行位置表示盤では後述
するように走行方向をＸ軸、横行方向をＹ軸としたＸ軸
・Ｙ軸座標上に現在の走行位置が表示され、瞬時に現在
の走行位置を知ることができる。符号３２ｂは走行基準
原点である。

【００４７】図４は本発明によるリセット装置を付設し
た天井クレーン用位置検出装置の一実施の形態を示す説
明図である。

【００４８】リセット装置を付設した天井クレーン用位
置検出装置は、図１、図２に示した位置検出装置１１を
そのまま用い、それにリセット装置を付設したしたもの
である。リセット装置は、図３に示すように、ガーダ１
８ａが走行する走行レールに基準点３２ａと基準原点３
２ｂを設けて構成されている。図４から明らかなよう
に、基準原点３２ｂは常に零点を表示しており、位置検
出装置１１は天井クレーン１８が走行するたびに、走行
原点３２ｂ及び基準長さ（Ｌ）により発生する信号か
ら、基準点計測信号を得て、基準長さ（Ｌ）の位置調整
を自動で実施する。従って、位置検出用回転ローラ部の
経年劣化や付着物による検出誤差を最小に抑えることが
できる。

【００４９】図５〜図７は本発明の位置検出装置をター
ビン建屋内の天井クレーンに取付けた場合の走行距離位
置表示の一例を示す図であり、図５は建屋全体の状態を
示す図、図６はタービン建屋内の搬送対象のタービンロ
ータの号機毎の状態を示す図、図７は棒グラフ表示によ
る状態を示す図である。

【００５０】図５ではタービン建屋内の搬送対象の全タ
ービンロータ１号ユニット〜６号ユニット（以降ユニッ
トをＵで示す）を示している。下部の「１Ｕ〜６Ｕ」ボ
タンの「３Ｕ」ボタンを押すと図６が表示される。

【００５１】図６は吊荷の記憶位置（登録）並びに現在
のクレーン位置を表示している。吊荷の表示の所を押す
と現在位置から記憶位置までのベクトル（距離・方向）
が表示され、規定範囲内に侵入すると図７が表示され
る。規定範囲は任意に設定することができる。

【００５２】図７では吊荷位置までを棒グラフでベクト
ル表示している。吊荷位置の周囲には任意の目標接近警
告音発生範囲（例えば５ｍ）を設けている。グラフでは
走行方向をＸ軸、横行方向をＹ軸としたＸ軸・Ｙ軸座標
を用いている。

【００５３】図５〜図７の画面、その他位置検出に伴う
種々の画面は、システム機構３３により運転室内の位置
検出表示盤に表示されるものであり、これは複数のポイ
ント（Ｘ−Ｙ座標）を記憶することで天井クレーンの現
在位置との相関関係及び記憶ポイントへの操作指示の機
能により、操作員に対する操作支援が可能となる。これ
によって、天井クレーンの操作者は、熟練を要すること
なく天井クレーンの走行距離の位置決めを正確に、安全
に、また精神面の負担を軽くして行うことができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、以上のように、簡単な装置に
より、天井クレーン操作者により、熟練を要することな
く走行距離の位置決めを正確に、安全に、精神面の負担
を軽くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す側断面である。

【図２】本発明の位置検出器と支持材の接合状態を示す
平面図である。

【図３】本発明の位置検出装置を天井クレーンに取付け
た状態を示す概略図である。

【図４】本発明によるリセット装置を付設した天井クレ
ーン用位置検出装置の一実施の形態を示す説明図であ
る。

【図５】本発明による走行距離の位置表示のタービン建
屋全体の状態を示す図である。

【図６】本発明による走行距離の位置表示のタービン建
屋内の搬送対象のタービンロータの号機毎の状態を示す
図である。

【図７】本発明による走行距離の位置表示の棒グラフ表
示による状態を示す図である。

【図８】従来のクレーンの位置検出装置の一例を示す要
部側面図である。

【図９】図８に示す位置検出装置の回転ローラの一例を
示す要部側面図である。

【図１０】図８に示す位置検出装置が設けられるクレー
ンの一例を表わす平面図である。

【符号の説明】

１１：位置検出装置 １２：位置検出器 １３：支持材 １４：回転ローラ １５：軸 １６：パルスエンコーダ １７：ゴム類 １８：天井クレーン １８ａ：ガーダ １８ｂ：トロリー １９：基盤 ２０：支持部材 ２１：ブラケット ２２ａ、２２ｂ：ピン ２３：調整具 ２４：ばね機構 ２５：軸受 ２６：カップリング ２７：長孔 ２８：長さ調節具 ２９：タービン建屋 ３０：走行レール ３１：運転室 ３２ａ：基準点 ３２ｂ：基準原点 ３３：システム機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F202 AA05 BA02 3F204 AA02 BA02 CA01 DA01 DA08 DB09 DC03 DC10 DD14 DE03 DE08 FA02 FB01 FC03 FC05 FC07 FD01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガーダとトロリーを具備した天井クレー
   ンの走行距離を検出する位置検出装置であって、前記位
   置検出装置は回転ローラと該回転ローラの軸に取付けら
   れるパルスエンコーダからなる位置検出器と、前記ガー
   ダの少なくとも一方の端部に着脱自在に取付けられた基
   盤と該基盤に取付けられた支持部材と該支持部材の端部
   に軸支され天井クレーンの走行方向に傾斜されたブラケ
   ットと一端が該基盤に取付けられ他端が該ブラケットの
   先端部に軸支された調整具を有するばね機構からなる支
   持材とから構成され、前記回転ローラが前記ブラケット
   の先端部に軸支され、位置検出器の回転ローラが天井ク
   レーンのレールに圧接されるようにしたたことを特徴と
   する天井クレーン用位置検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の天井クレーン用位置検出
   装置にリセット装置を付設したしたことを特徴とする天
   井クレーン用位置検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の天井クレ
   ーン用位置検出装置に、任意の場所を記憶できるシステ
   ム機能を持たせ、記憶位置と現在位置の相関関係を表示
   するシステム機構を設けたことを特徴とする天井クレー
   ン用位置検出装。