JP2020200121A - 荷方向制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】フックに吊り下げられた荷物の方向を調節できる荷方向制御システムを提供する。具体的には、運搬効率の向上を実現でき、かつ荷物が周囲の建築物などに衝突するのを防ぐ荷方向制御システムを提供する。【解決手段】ブーム３１と、前記ブーム３１から垂下するワイヤロープ３２と、前記ワイヤロープ３２の巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフック３３と、を備え、前記フック３３に荷物Ｌを吊り下げた状態で当該荷物Ｌを運搬するクレーン１の荷方向制御システム７であって、前記荷物Ｌの方向を指示する操作具（回転ダイヤル７５）と、前記荷物Ｌを直接的又は間接的に掴持するマニュピュレータ４と、を具備し、前記操作具（回転ダイヤル７５）の操作態様に応じて前記マニュピュレータ４が前記荷物Ｌを回転させて当該荷物Ｌの方向を調節する、とした。【選択図】図７

Description

本発明は、荷方向制御システムに関する。

従来より、代表的な作業車両であるクレーンが知られている。クレーンは、主に走行体と旋回体で構成されている。走行体は、複数の車輪を備え、自走可能としている。旋回体は、ブームのほかにワイヤロープやフックを備え、荷物を吊り下げた状態でこれを運搬可能としている。

ところで、荷物が建築物を構成する鋼材などである場合、荷物を適切な位置に適切な方向で設置しなければ取り付けることができない。そのため、荷物に括り付けたロープを引張って荷物を回転させ、方向を調節する作業を行うことがある（特許文献１参照）。しかし、ロープを引張って荷物を回転させる作業は、特に高所で行う場合に危険であるし、運搬効率の向上を考える上で障害になってしまうという問題があった。また、運搬途中で荷物が回転すると、荷物が周囲の建築物などに衝突してしまうという問題もあった。

特許第６０８３７７６号公報

フックに吊り下げられた荷物の方向を調節できる荷方向制御システムを提供する。具体的には、運搬効率の向上を実現でき、かつ荷物が周囲の建築物などに衝突するのを防ぐ荷方向制御システムを提供する。

第一の発明は、
ブームと、
前記ブームから垂下するワイヤロープと、
前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備え、
前記フックに荷物を吊り下げた状態で当該荷物を運搬するクレーンの荷方向制御システムであって、
前記荷物の方向を指示する操作具と、
前記荷物を直接的又は間接的に掴持するマニュピュレータと、を具備し、
前記操作具の操作態様に応じて前記マニュピュレータが前記荷物を回転させて当該荷物の方向を調節する、ものである。

第二の発明は、第一の発明に係る荷方向制御システムにおいて、
前記荷物の地上高を把握し、
前記フックを通る垂線を中心とした前記荷物の回転半径を把握し、
前記マニュピュレータが同地上高で同回転半径を維持しつつ前記荷物を回転させて当該荷物の方向を調節する、ものである。

第三の発明は、第一又は第二の発明に係る荷方向制御システムにおいて、
建築物の三次元モデルを取得し、
前記三次元モデルに基づいて前記荷物が取り付けられる方向を認識し、
前記荷物の方向をオペレータに教示する或いは前記マニュピュレータに直接的に指示する、ものである。

第四の発明は、第一から第三のいずれかの発明に係る荷方向制御システムにおいて、
前記操作具の操作態様を送信する送信機を前記クレーンに設け、
前記操作具の操作態様を受信する受信機を前記マニュピュレータに設け、
前記クレーンと前記マニュピュレータを互いから離隔した位置に配置可能としている、ものである。

第一の発明に係る荷方向制御システムは、荷物の方向を指示する操作具を具備している。また、荷物を直接的又は間接的に掴持するマニュピュレータを具備している。そして、操作具の操作態様に応じてマニュピュレータが荷物を回転させて荷物の方向を調節する。かかる荷方向制御システムによれば、フックに吊り下げられた荷物の方向を調節できる。具体的には、ロープを引張って荷物を回転させる作業が不要となるので、運搬効率の向上を実現できる。また、運搬途中においても荷物の方向を調節できるので、荷物が周囲の建築物などに衝突するのを防ぐことが可能となる。

第二の発明に係る荷方向制御システムは、荷物の地上高を把握する。また、フックを通る垂線を中心とした荷物の回転半径を把握する。そして、マニュピュレータが同地上高で同回転半径を維持しつつ荷物を回転させて荷物の方向を調節する。かかる荷方向制御システムによれば、荷物の方向を調節する際に、荷物が傾いたり揺れたりすることがなくなるので、更に運搬効率の向上を実現できる。更に荷物が周囲の建築物などに衝突するのを防ぐことが可能となる。

第三の発明に係る荷方向制御システムは、建築物の三次元モデルを取得する。また、三次元モデルに基づいて荷物が取り付けられる方向を認識する。そして、荷物の方向をオペレータに教示する或いはマニュピュレータに直接的に指示する。かかる荷方向制御システムによれば、少なくともオペレータが荷物の方向を間違えないので、更に運搬効率の向上を実現できる。

第四の発明に係る荷方向制御システムは、操作具の操作態様を送信する送信機をクレーンに設けている。また、操作具の操作態様を受信する受信機をマニュピュレータに設けている。そして、クレーンとマニュピュレータを互いから離隔した位置に配置可能としている。かかる荷方向制御システムによれば、クレーンから遠く離れた位置まで荷物を運搬する場合であっても前述の効果を得られる。また、荷物が長尺であったとしても前述の効果を得られる。

クレーンを示す図。 キャビンの内部を示す図。 マニュピュレータを示す図。 クランプの構造を示す図。 荷方向制御システムの構成を示す図。 クレーンカメラが撮影した画像を示す図。 マニュピュレータカメラが撮影した画像を示す図。 建築物の三次元モデルと荷物の三次元モデルの画像を示す図。 クレーンとマニュピュレータが協調して荷物を運搬している状況を示す図。 荷物の方向を調節している状況における画像を示す図。 クレーンとマニュピュレータが協調して荷物を運搬している状況を示す図。 クレーンとマニュピュレータが協調して荷物を運搬している状況を示す図。 遠隔操縦装置を示す図。

本願に開示する技術的思想は、以下に説明する実施形態のほか、他の実施形態にも適用できる。

まず、図１及び図２を用いて、クレーン１について説明する。

クレーン１は、主に走行体２と旋回体３で構成されている。

走行体２は、左右一対の前輪２１と後輪２２を備えている。また、走行体２は、荷物Ｌの運搬作業を行う際に接地させて安定を図るアウトリガ２３を備えている。なお、走行体２は、アクチュエータによって、その上部に支持する旋回体３を旋回自在としている。

旋回体３は、その後部から前方へ突き出すようにブーム３１を備えている。そのため、ブーム３１は、アクチュエータによって旋回自在となっている（矢印Ａ参照）。また、ブーム３１は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（矢印Ｂ参照）。更に、ブーム３１は、アクチュエータによって起伏自在となっている（矢印Ｃ参照）。

加えて、ブーム３１には、ワイヤロープ３２が架け渡されている。ブーム３１の先端部分から垂下するワイヤロープ３２には、フック３３が取り付けられている。また、ブーム３１の基端側近傍には、ウインチ３４が配置されている。ウインチ３４は、アクチュエータと一体的に構成されており、ワイヤロープ３２の巻き入れ及び巻き出しを可能としている。そのため、フック３３は、昇降自在となっている（矢印Ｄ参照）。なお、旋回体３は、ブーム３１の側方にキャビン３５を備えている。キャビン３５の内部には、旋回レバー７１や伸縮レバー７２、起伏レバー７３、巻回レバー７４などが設けられている。

次に、図３及び図４を用いて、マニュピュレータ４について説明する。

マニュピュレータ４は、主に走行体５と旋回体６で構成されている。

走行体５は、左右一対の前輪５１と後輪５２を備えている。また、走行体５は、荷物Ｌの方向を調節する際に接地させて安定を図るアウトリガ５３を備えている。なお、走行体５は、アクチュエータによって、その上部に支持する旋回体６を旋回自在としている。

旋回体６は、その後部から前方へ突き出すようにブーム６１を備えている。そのため、ブーム６１は、アクチュエータによって旋回自在となっている（矢印Ｅ参照）。また、ブーム６１は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（矢印Ｆ参照）。更に、ブーム６１は、アクチュエータによって起伏自在となっている（矢印Ｇ参照）。

加えて、ブーム６１には、その先端部分にクランプ６２が設けられている。クランプ６２は、二つのプレート６３が互いに対向しており、それらがリンクを介して連結されている。また、クランプ６２は、アクチュエータと一体的に構成されており、二つのプレート６３を近接又は離隔することを可能としている。そのため、クランプ６２は、二つのプレート６３によって荷物Ｌを掴持自在としている（矢印Ｈ参照）。また、クランプ６２は、他のアクチュエータと一体的に構成されており、ブーム６１に対して左右又は上下に揺動することを可能としている。そのため、クランプ６２は、荷物Ｌを掴持したままで揺動自在となっている（矢印Ｉ及び矢印Ｊ参照）。なお、クランプ６２が直接的に荷物Ｌを掴持するのではなく、荷物Ｌに括り付けたロープを介して間接的に掴持するとしてもよい。

次に、図５から図８を用いて、荷方向制御システム７について説明する。

荷方向制御システム７は、クレーン１に搭載されたクレーン側コントローラ（以降「第一コントローラ８」とする）を含んでいる。

第一コントローラ８は、記憶部８ａを有している。記憶部８ａは、クレーン１の制御に要する様々なプログラムが記憶されている。

また、第一コントローラ８は、送受信部８ｂを有している。送受信部８ｂは、サーバコンピュータＳ或いは後述する第二コントローラ９から様々な情報を取得できる。例えば建築物Ｂの三次元モデル（コンピュータ上に作成された三次元のデジタルモデル）Ｍ１やその鋼材である荷物Ｌの三次元モデル（コンピュータ上に作成された三次元のデジタルモデル）Ｍ２などの情報を取得することができる。なお、送受信部８ｂは、クレーン１の座標やブーム３１の姿勢などの情報を第二コントローラ９に送信できる。

更に、第一コントローラ８は、演算処理部８ｃを有している。演算処理部８ｃは、各種レバー７１〜７４の操作態様に基づいて電気信号に変換し、クレーン１のアクチュエータを稼動させる各種バルブ８１〜８４へ送信する。こうして、第一コントローラ８は、各種レバー７１〜７４の操作態様に応じたブーム３１の稼動（旋回動作・伸縮動作・起伏動作）及びウインチ３４の稼動（巻入動作・巻出動作）を実現する。

詳しく説明すると、クレーン１のブーム３１は、アクチュエータによって旋回自在となっている（図１における矢印Ａ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを旋回用モーター３６と定義する（図１参照）。旋回用モーター３６は、方向制御弁である旋回用バルブ８１によって適宜に稼動される。なお、旋回用バルブ８１は、第一コントローラ８の指示に基づいて稼動される。ブーム３１の旋回角度や旋回速度は、図示されていないセンサによって検出される。

また、クレーン１のブーム３１は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（図１における矢印Ｂ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを伸縮用シリンダ３７と定義する（図１参照）。伸縮用シリンダ３７は、方向制御弁である伸縮用バルブ８２によって適宜に稼動される。なお、伸縮用バルブ８２は、第一コントローラ８の指示に基づいて稼動される。ブーム３１の伸縮長さや伸縮速度は、図示されていないセンサによって検出される。

更に、クレーン１のブーム３１は、アクチュエータによって起伏自在となっている（図１における矢印Ｃ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを起伏用シリンダ３８と定義する（図１参照）。起伏用シリンダ３８は、方向制御弁である起伏用バルブ８３によって適宜に稼動される。なお、起伏用バルブ８３は、第一コントローラ８の指示に基づいて稼動される。ブーム３１の起伏角度や起伏速度は、図示されていないセンサによって検出される。

更に、クレーン１のフック３３は、アクチュエータによって昇降自在となっている（図１における矢印Ｄ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを巻回用モーター３９と定義する（図１参照）。巻回用モーター３９は、方向制御弁である巻回用バルブ８４によって適宜に稼動される。なお、巻回用バルブ８４は、第一コントローラ８の指示に基づいて稼動される。フック３３の吊下長さや昇降速度は、図示されていないセンサによって検出される。

加えて、荷方向制御システム７は、マニュピュレータ４に搭載されたマニュピュレータ側コントローラ（以降「第二コントローラ９」とする）を含んでいる。

第二コントローラ９は、記憶部９ａを有している。記憶部９ａは、マニュピュレータ４の制御に要する様々なプログラムが記憶されている。

また、第二コントローラ９は、送受信部９ｂを有している。送受信部９ｂは、サーバコンピュータＳ或いは前述した第一コントローラ８から様々な情報を取得できる。例えば建築物Ｂの三次元モデル（コンピュータ上に作成された三次元のデジタルモデル）Ｍ１やその鋼材である荷物Ｌの三次元モデル（コンピュータ上に作成された三次元のデジタルモデル）Ｍ２などの情報を取得することができる。なお、送受信部９ｂは、マニュピュレータ４の座標やブーム６１の姿勢などの情報を第一コントローラ８に送信できる。

更に、第二コントローラ９は、演算処理部９ｃを有している。演算処理部９ｃは、各種レバー７１〜７４の操作態様に基づいて電気信号に変換し、マニュピュレータ４のアクチュエータを稼動させる各種バルブ９１〜９４へ送信する。こうして、第二コントローラ９は、各種レバー７１〜７４の操作態様に応じたブーム６１の稼動（旋回動作・伸縮動作・起伏動作）及びクランプ６２の稼動（掴持動作・揺動動作）を実現する。

詳しく説明すると、マニュピュレータ４のブーム６１は、アクチュエータによって旋回自在となっている（図３における矢印Ｅ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを旋回用モーター６６と定義する（図３参照）。旋回用モーター６６は、方向制御弁である旋回用バルブ９１によって適宜に稼動される。なお、旋回用バルブ９１は、第二コントローラ９の指示に基づいて稼動される。ブーム６１の旋回角度や旋回速度は、図示されていないセンサによって検出される。

また、マニュピュレータ４のブーム６１は、アクチュエータによって伸縮自在となっている（図３における矢印Ｆ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを伸縮用シリンダ６７と定義する（図３参照）。伸縮用シリンダ６７は、方向制御弁である伸縮用バルブ９２によって適宜に稼動される。なお、伸縮用バルブ９２は、第二コントローラ９の指示に基づいて稼動される。ブーム６１の伸縮長さや伸縮速度は、図示されていないセンサによって検出される。

更に、マニュピュレータ４のブーム６１は、アクチュエータによって起伏自在となっている（図３における矢印Ｇ参照）。本願においては、かかるアクチュエータを起伏用シリンダ６８と定義する（図３参照）。起伏用シリンダ６８は、方向制御弁である起伏用バルブ９３によって適宜に稼動される。なお、起伏用バルブ９３は、第二コントローラ９の指示に基づいて稼動される。ブーム６１の起伏角度や起伏速度は、図示されていないセンサによって検出される。

更に、マニュピュレータ４のクランプ６２は、アクチュエータによって揺動自在となっている（図４における矢印Ｉ及び矢印Ｊ参照）。本願においては、左右方向へ揺動させるアクチュエータを左右揺動用シリンダ６９と定義する（図３及び図４参照）。また、上下方向へ揺動させるアクチュエータを上下揺動用シリンダ７０と定義する（図３及び図４参照）。左右揺動用シリンダ６９及び上下揺動用シリンダ７０は、方向制御弁である揺動用バルブ９４によって適宜に稼動される。なお、揺動用バルブ９４は、第二コントローラ９の指示に基づいて稼動される。クランプ６２の揺動角度や揺動速度は、図示されていないセンサによって検出される。

更に加えて、荷方向制御システム７は、クレーン１の操作具として回転ダイヤル７５を含んでいる。また、荷方向制御システム７は、クレーンカメラ７６とマニュピュレータカメラ７７とディスプレイ８５を含んでいる。

回転ダイヤル７５は、フック３３に吊り下げられた荷物Ｌの方向を指示するものである。回転ダイヤル７５は、キャビン３５の内部における運転座席の近傍に配置されている（図２参照）。なお、回転ダイヤル７５は、第一コントローラ８に接続されている。そのため、第一コントローラ８は、回転ダイヤル７５の操作態様に基づいて荷物Ｌをどのくらい回転させるべきか認識することができる。また、第二コントローラ９も、第一コントローラ８からの情報を受けて同じく認識することができる。

クレーンカメラ７６は、建築現場を上方から撮影するものである。クレーンカメラ７６は、建築物Ｂや荷物Ｌを上方から撮影できるよう、クレーン１のブーム３１に取り付けられている（図１参照）。また、クレーンカメラ７６は、第一コントローラ８に接続されている。そのため、第一コントローラ８は、建築現場における建築物Ｂやフック３３に吊り下げられた荷物Ｌの位置と方向（方位に対する角度）を把握することができる。なお、第二コントローラ９も、第一コントローラ８からの情報を受けて同じく把握することができる。

マニュピュレータカメラ７７は、建築現場を横方から撮影するものである。マニュピュレータカメラ７７は、建築物Ｂや荷物Ｌを横方から撮影できるよう、マニュピュレータ４のブーム６１或いはクランプ６２に取り付けられている（図３及び図４参照）。また、マニュピュレータカメラ７７は、第二コントローラ９に接続されている。そのため、第二コントローラ９は、建築現場における建築物Ｂやフック３３に吊り下げられた荷物Ｌの位置と方向（方位に対する角度）を把握することができる。なお、第一コントローラ８も、第二コントローラ９からの情報を受けて同じく把握することができる。

ディスプレイ８５は、クレーンカメラ７６又はマニュピュレータカメラ７７が撮影した画像を映し出すものである（図６又は図７参照）。ディスプレイ８５は、オペレータが各種レバー７１〜７４や回転ダイヤル７５を操作しながら視認できるよう、キャビン３５の内部における運転座席の前側に取り付けられている（図２参照）。また、ディスプレイ８５は、第一コントローラ８に接続されている。そのため、第一コントローラ８は、ディスプレイ８５を通じてオペレータへ情報を提供することができる。この点、第二コントローラ９も、第一コントローラ８を介してオペレータへ情報を提供することができる。なお、オペレータは、クレーンカメラ７６が撮影した画像を映し出すかマニュピュレータカメラ７７が撮影した画像を映し出すかを任意に選択できる。ディスプレイ８５に建築物Ｂの三次元モデルＭ１やその鋼材である荷物Ｌの三次元モデルＭ２を映し出した場合は、三次元モデルＭ１における三次元モデルＭ２に相当する部分がハイライトするとしてもよい（図８における※印部参照）。

次に、図９及び図１０を用いて、荷方向制御システム７の機能について説明する。

ここでは、ディスプレイ８５にクレーンカメラ７６が撮影した画像を映し出していることを前提に説明する。また、地表面から荷物Ｌまでの高さを「地上高ｈ」と定義する（図１参照）。また、フック３３を通り、かつ重力が作用する方向に対して平行となる直線を「垂線ｐ」と定義する（図１参照）。

まず、第一コントローラ８は、ブーム３１の姿勢（伸縮長さ・起伏角度）及びウインチ３４の状態（巻き出し量＝吊下長さ）に基づいて荷物Ｌの地上高ｈを認識する。同時に、第一コントローラ８は、クレーンカメラ７６が撮影した画像に基づいて荷物Ｌの方向を認識する。そして、第一コントローラ８は、これらの情報を第二コントローラ９と共有する。こうすることで、クレーン１とマニュピュレータ４は、協調しながら荷物Ｌを運搬することができる。なお、荷物Ｌの地上高ｈを認識する方法並びに荷物Ｌの方向を認識する方法については限定しない。例えばブーム３１やフック３３にＧＮＳＳ（全球測位衛星システム）を設けて位置を測定し、その位置を利用する方法が考えられる。ブーム３１にレーザ走査機を設けて点群データを作成し、その点群データを利用する方法も考えられる。

また、第一コントローラ８は、建築物Ｂに三次元モデルＭ１を重ね合わせ、荷物Ｌを設置する位置と方向を認識する。同時に、荷物Ｌにも三次元モデルＭ２を重ね合わせ、これら三次元モデルＭ１・Ｍ２が存在している仮想空間上で設置する位置に対する相対距離と相対角度を認識する。こうすることで、第一コントローラ８は、設置する位置までの残りの距離と適切な方向をディスプレイ８５に表示することができる。具体的には、荷物Ｌを適切な方向とするためのカーソルＫをディスプレイ８５に表示することができる。なお、荷物Ｌを設置する位置と方向を認識する方法並びに設置する位置に対する相対距離と相対角度を認識する方法については限定しない。例えばクレーンカメラ７６或いはマニュピュレータカメラ７７が撮影した画像に基づいて建築物Ｂや荷物Ｌの形状を認識し、その形状を利用する方法が考えられる。ブーム３１にレーザ走査機を設けて点群データを作成し、その点群データを利用する方法も考えられる。

その後、荷方向制御システム７においては、オペレータが回転ダイヤル７５を操作してカーソルＫに収まるように荷物Ｌの方向を調節する必要がある。第一コントローラ８は、オペレータによる回転ダイヤル７５の操作態様を第二コントローラ９に送信する。こうすることで、マニュピュレータ４は、荷物Ｌを回転させて荷物Ｌの方向を調節することができる（図１０における矢印Ｒ参照）。このとき、マニュピュレータ４は、荷物Ｌの地上高ｈを維持するように荷物Ｌを回転させる。また、垂線ｐを中心とした荷物Ｌの回転半径ｒを維持するように荷物Ｌを回転させる。つまり、クレーンカメラ７６が撮影した画像上に垂線ｐを中心とする回転半径ｒの円弧を描き、この円弧に沿うように荷物Ｌを回転させる。なお、オペレータが手動で回転ダイヤル７５を操作するのではなく、プログラム上の回転ダイヤル７５を通じて自動的に操作されるとしてもよい。

ところで、このような荷方向制御システム７の機能について端的に説明すれば、オペレータが荷物Ｌの方向を調節できるということである。そうすると、荷物Ｌの方向を積極的に調節することで、例えば建築物Ｂと建築物Ｂの狭い隙間を縫うように荷物Ｌを運搬することも可能となる。少なくとも運搬途中においても荷物Ｌの方向を調節できるので、荷物Ｌが周囲の建築物Ｂなどに衝突するのを防ぐことが可能となる。

以上のように、荷方向制御システム７は、荷物Ｌの方向を指示する操作具（回転ダイヤル７５）を具備している。また、荷物Ｌを直接的又は間接的に掴持するマニュピュレータ４を具備している。そして、操作具（回転ダイヤル７５）の操作態様に応じてマニュピュレータ４が荷物Ｌを回転させて荷物Ｌの方向を調節する。かかる荷方向制御システム７によれば、フック３３に吊り下げられた荷物Ｌの方向を調節できる。具体的には、ロープを引張って荷物Ｌを回転させる作業が不要となるので、運搬効率の向上を実現できる。また、運搬途中においても荷物Ｌの方向を調節できるので、荷物Ｌが周囲の建築物Ｂなどに衝突するのを防ぐことが可能となる。

加えて、荷方向制御システム７は、荷物Ｌの地上高ｈを把握する。また、フック３３を通る垂線ｐを中心とした荷物Ｌの回転半径ｒを把握する。そして、マニュピュレータ４が同地上高ｈで同回転半径ｒを維持しつつ荷物Ｌを回転させて荷物Ｌの方向を調節する。かかる荷方向制御システム７によれば、荷物Ｌの方向を調節する際に、荷物Ｌが傾いたり揺れたりすることがなくなるので、更に運搬効率の向上を実現できる。更に荷物Ｌが周囲の建築物Ｂなどに衝突するのを防ぐことが可能となる。

加えて、荷方向制御システム７は、建築物Ｂの三次元モデルＭ１を取得する。また、三次元モデルＭ１に基づいて荷物Ｌが取り付けられる方向を認識する。そして、荷物Ｌの方向をオペレータに教示する或いはマニュピュレータ４に直接的に指示する。かかる荷方向制御システム７によれば、少なくともオペレータが荷物Ｌの方向を間違えないので、更に運搬効率の向上を実現できる。

加えて、荷方向制御システム７は、操作具（回転ダイヤル７５）の操作態様を送信する送信機（送受信機８ｂ）をクレーン１に設けている。また、操作具（回転ダイヤル７５）の操作態様を受信する受信機（送受信機９ｂ）をマニュピュレータ４に設けている。そして、クレーン１とマニュピュレータ４を互いから離隔した位置に配置可能としている。かかる荷方向制御システム７によれば、クレーン１から遠く離れた位置まで荷物Ｌを運搬する場合であっても前述の効果を得られる。また、荷物Ｌが長尺であったとしても前述の効果を得られる。

本実施形態に係る荷方向制御システム７においては、クレーンカメラ７６が建築現場における建築物Ｂやフック３３に吊り下げられた荷物Ｌを撮影することで、設置する位置までの残りの距離と適切な方向を計測することができる。同様に、マニュピュレータカメラ７７が建築現場における建築物Ｂやフック３３に吊り下げられた荷物Ｌを撮影することでも、設置する位置までの残りの距離と適切な方向を計測することができる。このような画像による計測においては、三次元モデルＭ１・Ｍ２に表れた形状を参照してキャリブレーションを図ることが考えられる。つまり、画像上における所定箇所の長さと三次元モデルＭ１・Ｍ２上における所定箇所の長さを比較してズレの修正を図ることが考えられる。

次に、図１１を用いて、他の実施形態に係る荷方向制御システム７について説明する。

本実施形態に係る荷方向制御システム７は、マニュピュレータ４が場所を問わずに設置された支持台に取り付けられる。かかる荷方向制御システム７において、マニュピュレータ４は、地表面はもちろん建築物Ｂのフロアなどに設置された支持台に取り付けられるとしてもよい。このような荷方向制御システム７であったとしても、本願に開示する技術的思想が及ぶものである。

次に、図１２を用いて、他の実施形態に係る荷方向制御システム７について説明する。

本実施形態に係る荷方向制御システム７は、クレーン１とマニュピュレータ４が融合している。かかる荷方向制御システム７において、マニュピュレータ４は、脱着自在であって、他のクレーン１に取り付けられるとしてもよい。また、別途設置された支持台などに取り付けられるとしてもよい。この場合、地表面はもちろん建築物Ｂのフロアなどに設置された支持台に取り付けられるとしてもよい。このような荷方向制御システム７であったとしても、本願に開示する技術的思想が及ぶものである。

次に、図１３を用いて、遠隔操縦装置１００について説明する。但し、遠隔操縦装置１００は、遠隔操縦装置の一例であり、これに限定するものではない。

遠隔操縦装置１００には、旋回スティック１７１や伸縮スティック１７２、起伏スティック１７３、巻回スティック１７４が設けられている。また、遠隔操縦装置１００には、回転ダイヤル１７５が設けられている。更に、遠隔操縦装置１００には、ディスプレイ１８５が設けられている。

クレーン１及びマニュピュレータ４は、オペレータが各種スティック１７１〜１７４を操作すると、上述した各種レバー７１〜７４を操作したときと同様に稼動する。また、クレーン１及びマニュピュレータ４は、オペレータが回転ダイヤル１７５を操作すると、上述した回転ダイヤル７５を操作したときと同様に稼動する。このとき、ディスプレイ１８５には、クレーンカメラ７６による画像が映し出される。従って、かかる遠隔操縦装置１００を用いても、本願に開示する技術的思想を実現できる。

最後に、本願に開示したクレーン１は、油圧式のアクチュエータ（旋回用モーター３６・伸縮用シリンダ３７・起伏用シリンダ３８・巻回用モーター３９）を備えている。しかし、油圧式のアクチュエータ（３６・３７・３８・３９）ではなく、電動式のアクチュエータであってもよい。同様に、本願に開示したマニュピュレータ４も、油圧式のアクチュエータ（旋回用モーター６６・伸縮用シリンダ６７・起伏用シリンダ６８・左右揺動用シリンダ６９・上下揺動用シリンダ７０）を備えている。しかし、油圧式のアクチュエータ（６６・６７・６８・６９・７０）ではなく、電動式のアクチュエータであってもよい。

１ クレーン
２ 走行体
３ 旋回体
３１ ブーム
３２ ワイヤロープ
３３ フック
４ マニュピュレータ
５ 走行体
６ 旋回体
６１ ブーム
６２ クランプ
６３ プレート
７ 荷方向制御システム
７５ 操作具（回転ダイヤル）
８ クレーン側コントローラ（第一コントローラ）
８ａ 記憶部
８ｂ 送受信部
８ｃ 演算処理部
９ マニュピュレータ側コントローラ（第二コントローラ）
９ａ 記憶部
９ｂ 送受信部
９ｃ 演算処理部
Ｂ 建築物
Ｌ 荷物
Ｍ１ 建築物の三次元モデル
Ｍ２ 荷物の三次元モデル
ｈ 地上高
ｐ 垂線
ｒ 回転半径

Claims (4)

1. ブームと、
   前記ブームから垂下するワイヤロープと、
   前記ワイヤロープの巻き入れ及び巻き出しによって昇降するフックと、を備え、
   前記フックに荷物を吊り下げた状態で当該荷物を運搬するクレーンの荷方向制御システムであって、
   前記荷物の方向を指示する操作具と、
   前記荷物を直接的又は間接的に掴持するマニュピュレータと、を具備し、
   前記操作具の操作態様に応じて前記マニュピュレータが前記荷物を回転させて当該荷物の方向を調節する、ことを特徴とした荷方向制御システム。
2. 前記荷物の地上高を把握し、
   前記フックを通る垂線を中心とした前記荷物の回転半径を把握し、
   前記マニュピュレータが同地上高で同回転半径を維持しつつ前記荷物を回転させて当該荷物の方向を調節する、ことを特徴とした請求項１に記載の荷方向制御システム。
3. 建築物の三次元モデルを取得し、
   前記三次元モデルに基づいて前記荷物が取り付けられる方向を認識し、
   前記荷物の方向をオペレータに教示する或いは前記マニュピュレータに直接的に指示する、ことを特徴とした請求項１又は請求項２に記載の荷方向制御システム。
4. 前記操作具の操作態様を送信する送信機を前記クレーンに設け、
   前記操作具の操作態様を受信する受信機を前記マニュピュレータに設け、
   前記クレーンと前記マニュピュレータを互いから離隔した位置に配置可能としている、ことを特徴とした請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の荷方向制御システム。

Images