JP2014097867A

JP2014097867A - ジブクレーン

Info

Publication number: JP2014097867A
Application number: JP2012250094A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanigawa; 晃一谷川
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2014-05-29
Anticipated expiration: 2032-11-14
Also published as: JP5908826B2

Abstract

【課題】ジブクレーン同士の衝突防止をシンプル且つ低コストで実現可能なジブクレーンを提供する。
【解決手段】ジブクレーン１は、クレーン本体１２と、長尺状のジブ１４と、レーザスキャナ１８とを備える。クレーン本体１２は、主柱１０に対して旋回可能に取り付けられている。ジブ１４は、先端１４ｂ側が起伏可能に前記クレーン本体１２に取り付けられている。レーザスキャナ１８は、ジブ１４のうち、ジブ１４の長手方向（Ｘ方向）と、長手方向（Ｘ方向）に直交し且つ水平方向に延びる第１の方向（Ｙ方向）との双方に直交する第２の方向（Ｚ方向）における下部に取り付けられている。レーザスキャナ１８では、長手方向（Ｘ方向）に延び且つジブ１４に交差しない２次元領域であって、レーザスキャナ１８よりもジブ１４の先端１４ｂ側の領域が、他のジブクレーンのジブを検出するための検出領域Ｒとして設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジブクレーンに関する。

特許文献１は、親機のジブクレーンと子機のジブクレーンとの衝突を防止するための方法を開示している。親機のジブクレーンは、親機ジブと、親機ジブの旋回位置を検出する検出装置を備える。子機のジブクレーンは、子機ジブと、子機ジブを旋回駆動させる駆動装置と、検出装置からの信号に基づいて、子機ジブの旋回位置を親機ジブの旋回位置に合わせるように駆動装置を制御する制御装置とを備える。これにより、親機ジブと子機ジブとが同じ方向を向くようになるので、親機のジブクレーンと子機のジブクレーンとの衝突が防止される。

特開２００４−２２４５１４号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、親機のジブクレーンの検出装置と子機のジブクレーンの制御装置との間で、検出装置が検出した旋回位置の信号を送受信して制御が行われるため、システム全体として制御が複雑となり、コスト高に繋がっていた。

そこで、本発明の目的は、ジブクレーン同士の衝突防止をシンプル且つ低コストで実現可能なジブクレーンを提供することにある。

本発明の一側面に係るジブクレーンは、主柱に対して旋回可能に取り付けられた本体と、先端側が起伏可能に本体に取り付けられた長尺状のジブと、ジブのうち、ジブの長手方向と、長手方向に直交し且つ水平方向に延びる第１の方向との双方に直交する第２の方向における上部又は下部に取り付けられたレーザスキャナとを備え、レーザスキャナでは、長手方向に延び且つジブに交差しない２次元領域であって、レーザスキャナよりもジブの先端側の領域が、他のジブクレーンのジブを検出するための検出領域として設定されている。

本発明の一側面に係るジブクレーンでは、レーザスキャナが、ジブのうち第２の方向における上部又は下部に取り付けられている。そして、レーザスキャナでは、長手方向に延び且つジブに交差しない２次元領域であって、レーザセンサよりもジブの先端側の領域が、他のジブクレーンのジブを検出するための検出領域として設定されている。そのため、ジブに向けて上下左右から接近してくる他のジブクレーンのジブを、ジブクレーン自身が備えるレーザスキャナで検出できる。その結果、ジブクレーン同士の衝突防止がシンプル且つ低コストで実現可能となる。

検出領域は、長手方向に延びる直線と、第１の方向に延びる直線とを含む平面に沿うように拡がっていてもよい。

レーザスキャナは、ジブのうち、水平方向に直交し且つジブの長手方向に直交する方向における下部に取り付けられていてもよい。この場合、レーザスキャナが、ジブのうち、水平方向に直交し且つジブの長手方向に直交する方向における上部に取り付けられているときと比較して、ジブに向けて左右及び下から接近してくる他のジブクレーンのジブを検出しやすくなる。

警報を発生する警報装置と、ジブを動作させる駆動装置と、駆動装置によるジブの動作と警報装置による警報の発生とを制御する制御装置とをさらに備え、検出領域は、第１の領域と、第１の領域よりも狭い第２の領域とを有し、制御装置は、第１の領域内に他のジブクレーンのジブがあることをレーザスキャナが検出したときに警報装置を制御して警報を発生させ、第２の領域内に他のジブクレーンのジブがあることをレーザスキャナが検出したときに駆動装置を制御してジブの動作を停止させてもよい。第１の領域内に他のジブクレーンのジブがあり、ジブ同士の衝突まで比較的余裕がある場合に、制御装置が警報装置を制御して警報を発生させることで、ジブの操作者に他のジブクレーンのジブの接近を報知することができる。また、第１の領域よりも狭い第２の領域内に他のジブクレーンのジブがあり、ジブ同士が極めて近接した場合に、制御装置が駆動装置を制御してジブの動作を停止させることで、ジブ同士の衝突を緊急回避することができる。

ジブに対するレーザスキャナの取り付け角度が変更可能であってもよい。この場合、ジブに対するレーザスキャナの取り付け角度を調節することで、検出領域の向きを調節できる。

本発明によれば、ジブクレーン同士の衝突防止をシンプル且つ低コストで実現可能なジブクレーンを提供できる。

図１は、本実施形態に係るジブクレーンを示す側面図である。図２は、本実施形態に係るジブクレーンのジブを示す上面図である。図３は、２台のジブクレーンが接近する様子を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１及び図２を参照して、本実施形態に係るジブクレーン１について説明する。ジブクレーン１は、主柱１０と、クレーン本体１２と、ジブ１４と、ジブ１４の駆動装置Ｄと、吊り装置１６と、レーザスキャナ１８とを備える。

主柱１０は、地面などのベース（図示せず）上に立設されている。クレーン本体１２は、主柱１０の先端に配置されている。クレーン本体１２は、主柱１０に対して旋回可能に取り付けられている。クレーン本体１２は、警報を発生する警報装置Ａと、警報装置Ａ及び駆動装置Ｄを制御する制御装置Ｃとが配置された操作室２０を内部に有する。操作者が操作室２０内で制御装置Ｃを操作することにより、ジブクレーン１の操作が行われる。

ジブ１４は、クレーン本体１２から突出する長尺状の腕部材である。ジブ１４の基端１４ａは、ジブ１４の先端１４ｂが起伏可能となるように、クレーン本体１２に取り付けられている。そのため、クレーン本体１２が主柱１０に対して旋回するのに伴い、ジブ１４も主柱１０に対して旋回する。ジブ１４の断面外形は、本実施形態において矩形状を呈するが、三角形状や五角形状などの多角形状でもよいし、円形状でもよいし、その他の異形状でもよい。ジブ１４は、長手方向（Ｘ方向）に直交し且つ水平方向に延びる第１の方向（Ｙ方向）において対向する一対の側面Ｓ１，Ｓ２と、ジブの長手方向（Ｘ方向）と第１の方向（Ｙ方向）との双方に直交する第２の方向（Ｚ方向）において対向する一対の上面Ｓ３及び下面Ｓ４とを有する。

駆動装置Ｄは、クレーン本体１２を旋回させるための駆動装置Ｄ１と、ジブ１４を起伏させるための駆動装置Ｄ２とを含む。駆動装置Ｄ１は、制御装置Ｃからの指示に基づきクレーン本体１２を主柱１０に対して回動させることで、ジブ１４を水平方向に移動させる（主柱１０を中心にジブ１４を回動させる）。駆動装置Ｄ２は、制御装置Ｃからの指示に基づきワイヤロープＷ１の繰り出し又は巻き取りを行い、ジブ１４の先端１４ｂを上下方向に移動（起伏）させる。

吊り装置１６は、取り付けられた荷を吊るための装置である。吊り装置１６は、ジブ１４の先端１４ｂにワイヤロープＷ２を介して取り付けられている。制御装置Ｃから指示に基づきワイヤロープＷ２の繰り出し又は巻き取りが行われると、吊り装置１６は上下方向に移動する。

レーザスキャナ１８は、設定された２次元の検出領域Ｒ内に物体が存在しているか否かを検出するための装置である。具体的には、レーザスキャナ１８は、検出領域Ｒ内においてレーザ光を２次元的にスキャンし、その反射光をモニタすることで、検出領域Ｒ内での物体の有無を検出することができる。レーザスキャナ１８は、検出領域Ｒ内に物体があることを検出すると、その検出信号を操作室２０内の制御装置に送信する。検出信号の送信は、有線で行われてもよいし、無線で行われてもよい。

レーザスキャナ１８は、本実施形態において、ジブ１４のうち第２の方向（Ｚ方向）における下部（下面Ｓ４）に取り付けられている。ジブ１４の下面Ｓ４へのレーザスキャナ１８の取り付けは、例えば、ジブ１４に組まれた足場に乗った作業者が、下端にレーザスキャナ１８が固定された直棒を、ジブ１４に固定された筒体内に挿通した後に、レーザスキャナ１８が所望の位置に位置するように直棒と筒体とを固定することにより、実施できる。

ジブ１４の幅方向、すなわち第１の方向（Ｙ方向）において、レーザスキャナ１８の取り付け位置は、中央部分でもよいし、端側に寄っていてもよい。ジブ１４の長手方向（Ｘ方向）において、レーザスキャナ１８の取り付け位置は特に制限されないが、ジブ同士の衝突を防ぐべく、第２の方向（Ｚ方向）から見て検出領域Ｒのうちできる限り広い範囲がジブ１４と重なるように、レーザスキャナ１８のジブ１４に対する取り付け位置を設定すると好ましい。例えば、レーザスキャナ１８を、長手方向（Ｘ方向）におけるジブ１４の中央よりも基端１４ａ側に取り付けることができる。ただし、レーザスキャナ１８の検出領域Ｒにも限りがあることと、上側から他のジブクレーンのジブが接近してくる場合があることとを考慮して、検出領域Ｒの前縁がジブ１４の先端１４ｂよりも外方にある状態を維持しつつ、レーザスキャナ１８をできる限りジブ１４の基端１４ａ側に取り付けると好ましい。

レーザスキャナ１８では、長手方向（Ｘ方向）に延び且つジブ１４に交差しない２次元領域であって、レーザスキャナ１８よりもジブ１４の先端１４ｂ側の領域が、他のジブクレーンのジブを検出するための検出領域Ｒとして設定されている。本実施形態では、検出領域Ｒは、長手方向（Ｘ方向）に延びる直線と、第１の方向（Ｙ方向）に延びる直線とを含む仮想平面で、レーザスキャナ１８を中心として所定の角度に拡がる扇形となっている。

検出領域Ｒは、検出領域Ｒがジブ１４に交差しなければ、当該仮想平面に対して傾いていてもよい。より具体的には、検出領域Ｒは、長手方向（Ｘ方向）に延びる直線に関して傾いていてもよいし、第１の方向（Ｙ方向）に延びる直線に関して傾いていてもよいし、両者に関して傾いていてもよい。この検出領域Ｒの向きの調節は、ジブ１４に対するレーザスキャナ１８の取り付け角度を調節することで実現される。ジブ１４に対するレーザスキャナ１８の取り付け角度の変更は、人手で行ってもよいし、レーザスキャナ１８にモータ（図示せず）を接続し、当該モータを制御装置Ｃで制御することによって行ってもよい。

本実施形態においては、検出領域Ｒのうち吊り装置１６が存在する領域が、非検出領域Ｈとして設定されている（図２参照）。レーザスキャナ１８が他のジブクレーンのジブ以外の物体（例えば、鳥、雪、雨、ワイヤロープ）を誤検出しないよう、検出領域Ｒを通過する物体の通過時間や大きさに閾値が設定されていてもよい。

ジブ１４は長尺状を呈するので、検出領域Ｒは、検出領域Ｒ内で且つジブ１４の形状に沿った細長い第１の領域Ｒ１（図２の斜線部参照）を有していてもよい。この場合、レーザスキャナ１８は、第１の領域Ｒ１内に他のジブクレーンのジブがあるか否かを検出する。図２では、第１の領域Ｒ１は五角形状を呈しているが、他の形状（例えば、四角形や楕円形等）であってもよい。

検出領域Ｒは、第１の領域Ｒ１よりも狭い第２の領域Ｒ２（図２の格子状部参照）を有していてもよい。この場合、制御装置Ｃは、第１の領域Ｒ１内に他のジブクレーンのジブがあることをレーザスキャナ１８が検出したときに警報装置Ａを制御して警報を発生させ、第２の領域Ｒ２内に他のジブクレーンのジブがあることをレーザスキャナ１８が検出したときに駆動装置Ｄを制御してジブ１４の動作を停止させると好ましい。第１の領域Ｒ１内に他のジブクレーンのジブがあり、ジブ同士の衝突まで比較的余裕がある場合に、制御装置Ｃが警報装置Ａを制御して警報を発生させることで、ジブ１４の操作者に他のジブクレーンのジブの接近を報知することができる。第１の領域Ｒ１よりも狭い第２の領域Ｒ２内に他のジブクレーンのジブがあり、ジブ同士が極めて近接した場合に、制御装置Ｃが駆動装置Ｄを制御してジブ１４の動作を停止させることで、ジブ同士の衝突を緊急回避することができる。図２では、第２の領域Ｒ２は五角形状を呈しているが、他の形状（例えば、四角形や楕円形等）であってもよい。

以上のような本実施形態では、レーザスキャナ１８が、ジブ１４のうち第２の方向（Ｚ方向）における下部（下面Ｓ４）に取り付けられている。そして、レーザスキャナ１８では、長手方向（Ｘ方向）に延び且つジブ１４に交差しない２次元領域であって、レーザスキャナ１８よりもジブ１４の先端１４ｂ側の領域が、他のジブクレーンのジブを検出するための検出領域Ｒとして設定されている。そのため、ジブ１４に向けて上下から接近してくる他のジブクレーンのジブ（例えば、図３（ａ）参照）や、ジブ１４に向けて左右から接近してくる他のジブクレーンのジブ（例えば、図３（ｂ）参照）を、ジブクレーン１自身が備えるレーザスキャナ１８で検出できる。その結果、ジブクレーン同士の衝突防止がシンプル且つ低コストで実現可能となる。

本実施形態では、レーザスキャナ１８が、ジブ１４のうち第２の方向（Ｚ方向）における下部（下面Ｓ４）に取り付けられている。そのため、レーザスキャナ１８が、ジブ１４のうち第２の方向（Ｚ方向）における上部（上面Ｓ３）に取り付けられている場合と比較して、ジブ１４に向けて左右及び下から接近してくる他のジブクレーンのジブを検出しやすくなる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、レーザスキャナ１８が、ジブ１４のうち第２の方向（Ｚ方向）における上部（上面Ｓ３）に取り付けられていてもよい。この場合、ジブ１４に向けて上から接近してくる他のジブクレーンのジブを検出しやすくなる。

レーザスキャナ１８が、ジブ１４のうち第２の方向（Ｚ方向）における上部（上面Ｓ３）及び下部（下面Ｓ４）のそれぞれに取り付けられていてもよい。

上記実施形態では、検出領域Ｒが第１及び第２の領域Ｒ１，Ｒ２を有し、第２の領域Ｒ２が第１の領域Ｒ１に含まれていたが、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２とが互いに部分的に重なり合っていてもよいし、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２とが重なり合っておらず互いに独立した領域であってもよい。検出領域Ｒが３つ以上の領域を有していてもよく、その場合も各領域の包含関係を任意に設定することができる。

上記実施形態ではレーザスキャナ１８を用いたが、２次元領域を検出領域として設定可能な他の物体検出装置を用いてもよい。

上記実施形態ではレーザスキャナ１８で他のジブクレーンのジブを検出していたが、他の物体（例えば、柱）も検出するようにしてもよい。

１…ジブクレーン、１２…クレーン本体、１４…ジブ、１４ａ…基端、１４ｂ…先端、１８…レーザスキャナ、Ｒ…検出領域、Ｓ３…上面、Ｓ４…下面。

Claims

主柱に対して旋回可能に取り付けられた本体と、
先端側が起伏可能に前記本体に取り付けられた長尺状のジブと、
前記ジブのうち、前記ジブの長手方向と、前記長手方向に直交し且つ水平方向に延びる第１の方向との双方に直交する第２の方向における上部又は下部に取り付けられたレーザスキャナとを備え、
前記レーザスキャナでは、前記レーザスキャナよりも前記ジブの先端側の領域が、物体を検出するための検出領域として設定されている、ジブクレーン。
前記レーザスキャナは、前記ジブのうち、水平方向に直交し且つ前記ジブの長手方向に直交する方向における下部に取り付けられている、請求項１に記載のジブクレーン。
前記レーザスキャナでは、前記長手方向に延び且つ前記ジブに交差しない２次元領域であって、前記レーザスキャナよりも前記ジブの先端側の領域が、物体を検出するための検出領域として設定されている、請求項１又は２に記載のジブクレーン。
前記検出領域は、前記長手方向に延びる直線と、前記第１の方向に延びる直線とを含む平面に沿うように拡がっている、請求項３に記載のジブクレーン。
警報を発生する警報装置と、
前記ジブを動作させる駆動装置と、
前記駆動装置による前記ジブの動作と前記警報装置による警報の発生とを制御する制御装置とをさらに備え、
前記検出領域は、第１の領域と、前記第１の領域よりも狭い第２の領域とを有し、
前記制御装置は、前記第１の領域内に他のジブクレーンのジブがあることを前記レーザスキャナが検出したときに前記警報装置を制御して警報を発生させ、前記第２の領域内に他のジブクレーンのジブがあることを前記レーザスキャナが検出したときに前記駆動装置を制御して前記ジブの動作を停止させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のジブクレーン。
前記ジブに対する前記レーザスキャナの取り付け角度が変更可能である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のジブクレーン。