JP2018095368A - クレーン - Google Patents
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Abstract
Description
図2に示すように、制御装置50は、CPUなどの演算部21とROM及びRAMなどの記憶部22を有している。演算部21は、クレーン1の性能情報を記憶部22から取得する。記憶部22には、クレーン1の性能情報が記憶されている。ここで、クレーン1の性能情報とは、クレーン1の起伏角度範囲、負荷率、作業半径に関する情報を含む。また、制御装置50には、三次元センサであるステレオカメラ18と、表示部20と、操作装置94と、位置センサ95と接続されている。ステレオカメラ18は、伸縮ブーム8の先端に配置されている。表示部20は、制御装置50によって算出された設置位置や姿勢を表示する装置であり、キャビン19の内部に配置されている。操作装置94は、表示部20に表示された複数の情報から一の情報を選択するための装置であり、例えば、タッチパネルで構成されている。位置センサ95は、クレーン1の位置を測定する装置であり、車両2に取り付けられている。位置センサ95は、例えば、GNSSアンテナを有する衛星測位装置である。
また、制御装置50は、旋回モータ71と接続されている。また、制御装置50は、図示せぬ電磁弁を介して伸縮シリンダ12、起伏シリンダ13、メイン用油圧モータ142、サブ用油圧モータ162とそれぞれ接続されている。
設置可能範囲Bとは、任意の時点における作業現場において、クレーン1を設置することができる範囲であり、より詳細には、障害物H、作業車両J、及び構造物Kに干渉することなくクレーン1を設置することができる範囲である。
まず、複数の情報を入力する(ステップS100)。複数の情報は、作業計画時におけるクレーン1の位置情報と、吊荷Wのサイズ及び重量情報と、始点位置情報と、終点位置情報と、を含む。作業計画時におけるクレーン1の位置情報はグローバル座標系に変換した情報である。始点位置情報は、吊荷Wの始点位置PS(図5参照)に関する情報であって、グローバル座標系に変換した三次元情報である。また、終点位置情報は、吊荷Wの終点位置PE(図5参照)に関する情報であってグローバル座標系に変換した三次元情報である。
詳細には、搬送作業に必要なアクチュエータ(伸縮シリンダ12、起伏シリンダ13、旋回モータ71、メイン用油圧モータ142、サブ用油圧モータ162)の動作に分解され、燃費の低い順に優先順位が決定される。また、優先順位の高いアクチュエータに関する最適な動作だけではなく、複数のアクチュエータに関する最適な動作が優先される。例えば、旋回モータ71の燃費が最も低くなる動作であっても、伸縮シリンダ12、起伏シリンダ13の燃費が非常に高くなる場合には修正設置位置P1とはならない。
次に、ステップS400において、設置可能範囲B内のエネルギー効率が最小となる修正設置位置P1が算出される。また、ステップS500において、図8に示すように、修正設置位置P1にクレーン1を設置した場合の始点位置PSでのクレーン1の搬送姿勢が算出される。
そして、ステップS500において、設置位置及び設置位置にクレーン1を設置した場合の始点位置PSでのクレーン1の搬送姿勢が表示部20に表示される。ここで、設置位置は、ステップS255において、作業計画時におけるクレーン1の位置PPにクレーン1を設置可能であると判断されたときは、作業計画時におけるクレーン1の位置PPであり、作業計画時におけるクレーン1の位置PPにクレーン1を設置可能でないと判断されたときは、修正設置位置P1が表示される。
修正設置位置P1は、作業計画時におけるクレーン1の位置PPの重心位置GPPと修正設置位置P1の重心位置GP1とが最も短くなる位置に設定される。このように構成することにより、作業計画に近い搬送作業を行うことができる。
クレーン1は、作業現場で作業を行うクレーン1であって、クレーン1は、車両2と、起伏自在かつ伸縮自在の伸縮ブーム8と、伸縮ブーム8の先端に取り付けられた三次元センサ(ステレオカメラ18)と、制御装置50とを備え、制御装置50は、クレーン1の性能情報を記憶する記憶部22を備え、作業計画時における前記クレーン1の位置情報と、吊荷Wのサイズ及び重量情報と、始点位置情報と、終点位置情報と、を入力する入力手段(記憶部22・操作装置94)と、三次元センサ(ステレオカメラ18)によって計測された作業現場の三次元情報を入力する三次元情報入力手段(ステレオカメラ18)と、作業計画時におけるクレーン1の位置情報と、三次元センサ(ステレオカメラ18)によって計測された作業現場の三次元情報とに基づいて、作業計画時におけるクレーン1の位置PPにクレーン1が設置可能か否かを判定する設置位置判定手段(演算部21)と、設置位置判定手段によって、作業計画時におけるクレーン1の位置PPにクレーン1が設置できないと判断されたとき、吊荷Wのサイズ及び重量情報と、クレーン1の性能情報とに基づいてクレーン1の作業可能範囲情報を算出する作業可能範囲算出手段(演算部21)と、クレーン1の作業可能範囲情報と、作業現場の三次元情報と、始点位置情報と、終点位置情報とに基づいて、クレーン1の設置可能範囲情報を算出する設置可能範囲算出手段(演算部21)を有するものである。
このように構成することにより、設置可能範囲情報を算出することで、作業現場の経時的な変化に対応して、作業計画時におけるクレーン1の位置PPから設置可能範囲Bへクレーン1を移動させて効率よく搬送作業を行うことができる。
また、制御装置50は、更に、算出された前記設置可能範囲情報と、クレーン1の性能情報とに基づいて設置可能範囲B内でエネルギー効率が最小となる修正設置位置情報を算出する修正設置位置算出手段(演算部21)を有するものである。
このように構成することにより、設置可能範囲B内でエネルギー効率が最小となる修正設置位置P1へクレーン1を移動させて更に効率よく搬送作業を行うことができる。
また、制御装置50は、更に、算出された設置可能範囲情報と、作業計画時におけるクレーン1の位置情報とに基づいて設置可能範囲B内で作業計画時におけるクレーン1の位置PPに最も近い修正設置位置情報を算出する修正設置位置算出手段(演算部21)を有するものである。
このように構成することにより、設置可能範囲B内で作業計画時におけるクレーン1の位置PPに最も近い修正設置位置P1へクレーン1を移動させることで、作業計画に近い搬送作業を行うことができる。
前記制御装置50は、更に、設置可能範囲情報と、始点位置情報とに基づいて、設置可能範囲B内の任意の位置にクレーン1を設置した場合における始点位置PSで吊荷Wを吊る際のクレーン1の姿勢情報を算出する姿勢情報算出手段(演算部21)を有するものである。
このように構成することにより、始点位置PSで吊荷Wを吊る際のクレーン1の姿勢を算出することで、始点位置PSでの搬送作業が容易となる。
2 車両
3 車輪
4 エンジン
5 アウトリガ
6 クレーン装置
7 旋回台
8 伸縮ブーム
8a ベースブーム部材
8b セカンドブーム部材
8c サードブーム部材
8d フォースブーム部材
8e フィフスブーム部材
8f トップブーム部材
8g ジブ支持部
9 ジブ
10 メインフックブロック
10a メインフック
11 サブフックブロック
11a サブフック
12 伸縮シリンダ
13 起伏シリンダ
14 メインウインチ
15 メインワイヤロープ
16 サブウインチ
17 サブワイヤロープ
18 カメラ(三次元センサ)
19 キャビン
20 表示部
21 演算部
22 記憶部
50 制御装置
71 旋回モータ
94 操作装置
95 位置センサ
141 メインドラム
142 メイン用油圧モータ
161 サブ用ドラム
162 サブ用油圧モータ
W 吊荷
Claims (4)
- 作業現場で作業を行うクレーンであって、
前記クレーンは、走行体と、起伏自在かつ伸縮自在のブームと、前記ブームの先端に取り付けられた三次元センサと、前記クレーンの設置可能範囲を算出する制御装置とを備え、
前記制御装置は、クレーンの性能情報を記憶する記憶部を備え、
作業計画時における前記クレーンの位置情報と、吊荷のサイズ及び重量情報と、始点位置情報と、終点位置情報と、を入力する入力手段と、
前記三次元センサによって計測された作業現場の三次元情報を入力する三次元情報入力手段と、
前記作業計画時における前記クレーンの位置情報と、前記三次元センサによって計測された作業現場の三次元情報とに基づいて、作業計画時における前記クレーンの位置にクレーンが設置可能か否かを判定する設置位置判定手段と、
前記設置位置判定手段によって、作業計画時における前記クレーンの位置にクレーンが設置できないと判断されたとき、前記吊荷のサイズ及び重量情報と、クレーンの性能情報とに基づいて前記クレーンの作業可能範囲情報を算出する作業可能範囲算出手段と、
前記クレーンの作業可能範囲情報と、前記作業現場の三次元情報と、前記始点位置情報と、前記終点位置情報とに基づいて、前記クレーンの適切な設置可能範囲情報を算出する設置可能範囲算出手段を有することを特徴とするクレーン。 - 前記制御装置は、更に、算出された前記設置可能範囲情報と、前記クレーンの性能情報とに基づいて前記設置可能範囲内でエネルギー効率が最小となる修正設置位置情報を算出する修正設置位置算出手段を有することを特徴とする請求項1に記載のクレーン。
- 前記制御装置は、更に、算出された前記設置可能範囲情報と、作業計画時における前記クレーンの位置情報とに基づいて前記設置可能範囲内で作業計画時における前記クレーンの位置に最も近い修正設置位置情報を算出する第一修正設置の設置位置算出手段を有することを特徴とする請求項1に記載のクレーン。
- 前記制御装置は、更に、前記設置可能範囲情報と、始点位置情報とに基づいて、設置可能範囲内の任意の位置にクレーンを設置した場合における始点位置で吊荷を吊る際のクレーンの姿勢情報を算出する姿勢情報算出手段を有する請求項1から3のいずれか一項に記載のクレーン。
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JP2013145497A (ja) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Hitachi Ltd | 搬入経路計画システム |
JP2014151979A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Tadano Ltd | 作業車用の地図作成装置 |
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