JP2022061341A - Overhead power-line utilization system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、架線を利用して、架線に吊した作動装置を移動させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for moving an operating device suspended from an overhead wire by using an overhead wire.
特許文献1には、間伐材を伐採位置から荷卸し位置へ搬送する間伐材搬送システムが開示されている。この間伐材搬送システムは、作業道上の荷卸し位置の近傍に配置されているタワーヤーダと、タワーヤーダに設けられて第1ワイヤを巻く第1ウィンチと、タワーヤーダに設けられて第2ワイヤを巻く第2ウィンチと、第2ワイヤの進行経路の途中に連結され、第2ワイヤの進行方向を変換する複数の滑車と、間伐材を掛ける荷掛け具と、荷掛け具の進行経路の途中に連結され、荷掛け具の進行方向を変換する複数のジグザグ滑車とを備える。
架線利用システムでは、両端が支柱に固定された主索と、主索に支持される作業索とが用いられ、作業索に吊された作動装置が作業索の巻き上げまたは巻き下げによって移動する。この作業索にかけられる荷重が大きくなると、作業索の直径および重量の増大を招き、作業索を巻き上げる装置が高出力になり、コストがかかる。 In the overhead wire utilization system, a main rope having both ends fixed to a support and a work rope supported by the main rope are used, and an operating device suspended from the work rope is moved by winding or unwinding the work rope. When the load applied to the work rope is increased, the diameter and weight of the work rope are increased, and the device for winding the work rope becomes high output and is costly.
本発明の目的は、架線利用システムにおいて作業索にかかる荷重を低減する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for reducing a load applied to a work rope in an overhead wire utilization system.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の架線利用システムは、複数の支柱と、支柱に支持され、両端を固定された主索と、主索に沿って移動可能に設けられる移動装置と、移動装置に連結される作業索と、作業索を巻き上げ可能な巻き上げ装置と、作業索に連結され、巻き上げ装置により作業索を巻かれることで空中を移動可能な吊り下げ装置と、吊り下げ装置に吊り下げられる作動装置と、移動装置に設けられ、作動装置に電源を供給する電源装置と、を備える。 In order to solve the above problems, the overhead wire utilization system according to an aspect of the present invention includes a plurality of columns, a main rope supported by the columns and fixed at both ends, and a moving device movably provided along the main rope. A work rope connected to a mobile device, a hoisting device capable of hoisting the work rope, a hanging device connected to the work rope and being wound by the hoisting device to move in the air, and a suspension device. It includes an actuating device suspended from the device and a power supply device provided on the mobile device to supply power to the actuating device.
本発明によれば、架線利用システムにおいて作業索にかかる荷重を低減する技術を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a technique for reducing a load applied to a work rope in an overhead wire utilization system.
図1は、架線利用システム1について説明するための図である。架線利用システム1は、第1支柱10a、第2支柱10b、第3支柱10c、第4支柱10d(これらを区別しない場合「支柱10」という)、第1主索12a、第2主索12b(これらを区別しない場合「主索12」という)、第1作業索14a、第2作業索14b、第3作業索14c、第4作業索14d(これらを区別しない場合「作業索14」という)、第1移動装置16a、第2移動装置16b(これらを区別しない場合「移動装置16」という)、吊り下げ装置18、把持装置19、ガイド滑車22、巻き上げ装置24および電源装置28を備える。
FIG. 1 is a diagram for explaining an overhead
架線利用システム1は、いわゆるH型の架線利用システムであって、森林にて伐採された樹木20を、空中に張った主索12および作業索14(架線)で吊り上げ、集材場所26付近に搬送することが可能である。これにより、道路を作成しなくても、森林から樹木20を搬送できる。
The overhead
4つの支柱10は、立木の配置や集材場所26の位置をもとに定められた架設に適した位置に立設される。支柱10は、架線利用システム1の大きさ等に応じて5メートルから10メートル程度の大きさに設定される。
The four columns 10 are erected at positions suitable for erection determined based on the arrangement of standing trees and the position of the collecting
主索12および作業索14は、架線として支柱10に固定され、または支柱10の滑車に掛けられる。第1主索12aは、第1支柱10aおよび第2支柱10bに固定され、第2主索12bは、第3支柱10cおよび第4支柱10dに固定され、空中でのレールとして機能する。第1主索12aおよび第2主索12bは交差しないように設けられる。主索12の長さは、300メートルから2000メートル程度である。
The main rope 12 and the work rope 14 are fixed to the support column 10 as overhead lines or hung on the pulleys of the support column 10. The first
作業索14は、巻き上げ装置24により巻き上げられる動索として機能し、移動装置16および吊り下げ装置18を移動させる。第1作業索14a、第2作業索14b、第3作業索14cおよび第4作業索14dは、支柱10に設けられた滑車に掛けられ、一端が移動装置16に連結され、他端が巻き上げ装置24に連結される。第1作業索14aは、巻き上げ装置24から、第2支柱10bと第1支柱10aと第1移動装置16aと吊り下げ装置18とを介して、第1移動装置16aに連結される。第2作業索14bは、巻き上げ装置24から第2支柱10bを介して第1移動装置16aに連結される。第3作業索14cは、巻き上げ装置24から、第4支柱10dと第3支柱10cと第2移動装置16bと吊り下げ装置18とを介して、第2移動装置16bに連結される。第4作業索14dは、巻き上げ装置24から第4支柱10dを介して第2移動装置16bに連結される。
The work line 14 functions as a moving line to be wound up by the hoisting
一対の移動装置16は、一対の主索12にそれぞれ支持され、主索12に沿って移動可能である。第1移動装置16aには、第1作業索14aおよび第2作業索14bが連結され、第2移動装置16bには、第3作業索14cおよび第4作業索14dが連結される。
The pair of moving devices 16 are supported by the pair of main ropes 12, respectively, and can move along the main ropes 12. The
吊り下げ装置18は、昇降用のワイヤによって把持装置19に連結し、把持装置19を吊り下げる。吊り下げ装置18には、衛星測位システムを用いて吊り下げ装置18の位置情報を検出する位置検出装置が設けられてよい。把持装置19は、樹木20を把持可能である。ガイド滑車22は、掛けられた作業索14の方向を変える。
The suspending
電源装置28は、吊り下げ装置18および把持装置19に電力を供給する。電源装置28は、移動装置16に取り付けられ、移動装置16を介して主索12に移動可能に吊り下げられ、作業索14の巻き上げにともなって移動する。
The
巻き上げ装置24は、作業索14をそれぞれ巻き上げるウインチとして機能し、それぞれの作業索14を巻き上げまたは巻き下げるドラムと駆動源を有する。
The hoisting
架線利用システム1の動作について説明する。巻き上げ装置24は、第1作業索14aおよび第2作業索14bの一方を巻き上げて他方を巻き下げることで、第1移動装置16aを第1主索12aに沿って移動させる。また、巻き上げ装置24は、第3作業索14cおよび第4作業索14dの一方を巻き上げて他方を巻き下げることで、第2移動装置16bを第2主索12bに沿って移動させる。これにより、吊り下げ装置18が主索12に沿って変位する。
The operation of the overhead
次に、第1主索12aおよび第2主索12bの対向方向における、吊り下げ装置18の移動について説明する。巻き上げ装置24が、第2作業索14bおよび第4作業索14dを固定し、第1作業索14aおよび第2作業索14bの一方を巻き上げて他方を巻き下げると、第1移動装置16aから吊り下げ装置18までの距離、および第2移動装置16bから吊り下げ装置18までの距離が変化し、吊り下げ装置18が第1移動装置16aおよび第2移動装置16bの間を変位する。これにより、吊り下げ装置18が、4つの支柱10に囲まれた領域内を水平方向に移動できる。このように、巻き上げ装置24は、作業索14を巻くことで、吊り下げ装置18を空中で水平方向に移動可能にする。
Next, the movement of the suspending
なお、図1に示す架線利用システム1の態様では、4本の作業索14がまとめられて巻き上げ装置24によって巻き上げているが、この態様に限られない。例えば、各支柱10毎に1本の作業索14を巻き上げる巻き上げ装置が設けられてよい。これにより、作業索14を折り返して巻き上げ装置24まで延在させなくてよいため、作業索14の全長を短くでき、支柱10にかかる荷重を小さくできる。このように、巻き上げ装置は、一体でもよく、別体であってもよい。
In the aspect of the overhead
電源装置28が、第1主索12aに支持されるため、電源装置28の荷重を吊り下げ装置18に持たせることを避けることができ、作業索14にかかる荷重を低減できる。
Since the
図2は、吊り下げ装置18に吊り下げられる把持装置19について説明するための図である。把持装置19は、第1ワイヤ36により吊り下げ装置18に吊り下げられている。
FIG. 2 is a diagram for explaining a
把持装置19は、アクチュエータ30、第1把持部32、第2把持部34、第1ワイヤ36、第2ワイヤ40、第1モータ38および第2モータ42を有する。アクチュエータ30、第1把持部32、第2把持部34、第1モータ38および第2モータ42は、遠隔で制御可能であり、後述する制御装置によって制御される。
The
第1ワイヤ36の一端は、アクチュエータ30に固定され、第1ワイヤ36の他端側は、巻き上げおよび巻き下げ可能にアクチュエータ30に連結されている。第1ワイヤ36は吊り下げ装置18に滑車を介して連結される。第1モータ38は、アクチュエータ30に設けられ、第1ワイヤ36を巻き上げおよび巻き下げることが可能である。第1モータ38の駆動により、把持装置19が吊り下げ装置18に対して上下方向に移動する。
One end of the
第1把持部32および第2把持部34は、アクチュエータ30から第2ワイヤ40により吊り下げられる。第2ワイヤ40の一端は、アクチュエータ30に固定され、第2ワイヤ40の中途部分が第1把持部32に設けられた滑車32bを介して連結され、第2ワイヤ40の他端側は、巻き上げおよび巻き下げ可能にアクチュエータ30に連結される。第2モータ42は、アクチュエータ30に設けられ、第2ワイヤ40を巻き上げおよび巻き下げることが可能である。第2モータ42の駆動により、第1把持部32がアクチュエータ30に対して上下方向に移動する。
The
第1把持部32は、一対の挟持部32aおよび滑車32bを有する。一対の挟持部32aは、狭閉および拡開するように駆動可能であり、樹木の外周面を挟持する。一対の挟持部32aは、拡開した状態で樹木に向かって接近し、狭閉して樹木を挟持する。
The
第2把持部34は、マニピュレータであって、第2ワイヤ40に固定される。第2把持部34は、アクチュエータ30と第1把持部32の間に設けられ、第1把持部32より上方に離れて位置する。第2把持部34は、グリップ部34aおよびアーム部34bを有する。グリップ部34aは、第2把持部34の先端部に位置し、樹木の外周面を掴む。アーム部34bは、複数の関節を有し、第2ワイヤ40から離れる方向に移動して、グリップ部34aを樹木に接近させることが可能である。グリップ部34aが樹木を把持した後、アーム部34bは縮んで、グリップ部34aを第2ワイヤ40に近づける。これにより、第1把持部32が樹木に接近する。第1把持部32および第2把持部34は、伐採された樹木を把持し、巻き上げ装置の巻き上げにより樹木を空中で搬送することができる。
The
把持装置19は、第1モータ38の駆動でアクチュエータ30を上下に移動させることができ、第2モータ42の駆動で第1把持部32を上下に移動させることができる。これにより、第1把持部32および第2把持部34を樹木の適当な位置でそれぞれ把持させることができる。
The
吊り下げ装置18および把持装置19の少なくともいずれか一方には、電源装置28から延びる電線56が接続され、電力が供給される。電線56は、吊り下げ装置18に設けられた挿通部70に挿通され、吊り下げ装置18から垂下して把持装置19に掛け渡されている。挿通部70は、電線56を把持装置19に配線するためのガイドとして機能する。把持装置19の第1把持部32および第2把持部34は、アクチュエータ30と電線で接続される。
An
巻き上げ装置24、吊り下げ装置18および把持装置19を遠隔で制御可能にする制御装置(不図示)は、制御室に設けられる。巻き上げ装置24、吊り下げ装置18および把持装置19は、制御装置と通信可能である。把持装置19において、アクチュエータ30、第1把持部32および第2把持部34のいずれかが通信機能を有し、アクチュエータ30、第1把持部32および第2把持部34が有線または近距離無線通信で接続されていてもよい。いずれにしても、把持装置19の各装置は、制御装置と情報のやり取りが可能である。
A control device (not shown) that enables remote control of the
制御装置には、作業員の操作を受け付けるタッチパネルや機械式のコントローラーなどの入力部が設けられる。吊り下げ装置18を移動させる制御、把持装置19を下降させる制御、第2把持部34を樹木20に把持させる制御は、予め設けられたプログラムによって実行されてよく、作業員が制御装置を操作して実行されてよい。また、架線利用システム1の制御は、プログラムと、作業員の操作との組み合わせであってもよい。例えば、吊り下げ装置18を移動させる制御は、プログラムによって実行され、把持装置19を下降させる制御、第2把持部34を樹木20に把持させる制御は、作業員の操作によって実行されてよい。作業員は、吊り下げ装置18およびアクチュエータ30などに設けられたカメラから送信された画像を見ながら制御する。
The control device is provided with an input unit such as a touch panel or a mechanical controller that accepts the operation of a worker. The control for moving the suspending
図3は、第1移動装置16aおよび電源装置28を説明するための図である。第1移動装置16aは、第1主索12aに移動可能に設けられ、電源装置28は、第1移動装置16aを介して第1主索12aに吊り下げられている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the first
第1移動装置16aは、第1固定部60、第2固定部62、第1滑車64、第2滑車66、第1枠部68a、第2枠部68b、第3枠部68cおよび第4枠部68dを有する。電源装置28は、支持部50、本体部52、巻き取り装置54および電線56を有する。
The first moving
第1移動装置16aは、複数の第1滑車64によって第1主索12aに移動可能に設けられている。第1主索12aは、第1移動装置16aを移動させるためのレールとして機能する。第1枠部68aは、複数の第1滑車64を水平に連結し、第1滑車64を介して第1主索12aに載置される。第1滑車64および第1枠部68aは、第1主索12aに載って移動する。
The first moving
第2枠部68bおよび第3枠部68cは、第1枠部68aに結合され、第4枠部68dは、第2枠部68bおよび第3枠部68cに結合する。第1枠部68a、第2枠部68b、第3枠部68cおよび第4枠部68dにより、矩形の枠体が形成される。
The
第2滑車66は、第3枠部68cに支持され、第1作業索14aに係合して、第1作業索14aの向きを変える。第3滑車67は、吊り下げ装置18に設けられ、第1作業索14aに係合して第1作業索14aの向きを変える。
The
第1作業索14aは、第1主索12aに沿う向きから第2滑車66によって曲がって吊り下げ装置18に向かって延び、第3滑車67によって吊り下げ装置18から折り返して第1移動装置16aに向かって延び、第1固定部60にて第1移動装置16aに固定される。第2作業索14bは、第2固定部62にて第1移動装置16aに固定される。第1固定部60は、第1作業索14aの固定端であり、第2固定部62は、第2作業索14bの固定端である。これにより、第2作業索14bが固定された状態で、第1作業索14aが巻き上げまたは巻き下げられると、吊り下げ装置18が第1移動装置16aに接近または離間する。なお、第2移動装置16bは、第1移動装置16aと同様の構成を有する。
The first working
支持部50は、第1移動装置16aの第1枠部68aと、本体部52とを連結する。本体部52は、電池を含み、大きな重量を有する。本体部52が第1主索12aに支持されるため、作業索14にかかる荷重を低減できる。作業索14が高張力に耐えられるよう太くすると、支柱10を大きくしたり、巻き上げ装置24の出力を高くしたりするなど処置がいるため、架線利用システム1のコストがかかる。作業索14にかかる荷重を低減することで、架線利用システム1のコストを抑えることが可能である。
The
本体部52から電線56が吊り下げ装置18に向かって延出する。電線56は、第1作業索14aに固定された挿通部72に挿通され、第1作業索14aに沿って延在する。挿通部72は、第3滑車67から第1固定部60までの第1作業索14aに設けられる。つまり、電線56は、固定端側の第1作業索14aに沿って配線される。
An
巻き取り装置54は、本体部52に設けられ、電線56を巻き取り可能である。吊り下げ装置18が第1移動装置16aに接近すると、電線56が弛むため、巻き取り装置54が電線56を巻き取ることで電線56の弛むことを抑えることができる。巻き取り装置54は、電線56を所定の張力で巻き取るドラムおよび動力源を有してよい。巻き取り装置54の動力源はバネ部材であってよい。バネ部材により電線56を巻き取ることで、モータで巻き取る場合と比べて、簡素化できる。
The take-up
支持部50は、本体部52を上下方向に移動させる機構を有してよい。例えば、支持部50はワイヤとモータで構成され、モータ駆動によりワイヤを巻き下げることで、本体部52を地面に下ろすことが可能であってよい。
The
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that the embodiments are merely examples, and that various modifications are possible for each component and combination of each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present invention.
実施例では、把持装置19が樹木を把持する態様を示したが、この態様に限られない。例えば、吊り下げ装置18に樹木の状態を検出する検査装置が吊り下げられてよい。また、吊り下げ装置18に樹木を切断する切断装置が吊り下げられてもよい。このように、吊り下げ装置に吊り下げられる作動装置は、把持装置19に限られず、電源装置28により供給された電力をもとに所定の動作を実行する装置である。
In the embodiment, the mode in which the
また、実施例では、第1ワイヤ36を巻き上げる第1モータ38が把持装置19側に設けられる態様を示したが、この態様に限られない。例えば、吊り下げ装置18が第1ワイヤ36を巻き上げるモータを有してよい。
Further, in the embodiment, the mode in which the
1 架線利用システム、 10 支柱、 12 主索、 14 作業索、 16 移動装置、 18 吊り下げ装置、 19 把持装置、 22 ガイド滑車、 24 巻き上げ装置、 28 電源装置、 30 アクチュエータ、 32 第1把持部、 34 第2把持部、 36 第1ワイヤ、 38 第1モータ、 40 第2ワイヤ、 42 第2モータ。 1 overhead wire utilization system, 10 stanchions, 12 main ropes, 14 work ropes, 16 moving devices, 18 hanging devices, 19 gripping devices, 22 guide pulleys, 24 hoisting devices, 28 power supply devices, 30 actuators, 32 first gripping parts, 34 2nd grip, 36 1st wire, 38 1st motor, 40 2nd wire, 42 2nd motor.
Claims (1)
前記支柱に支持され、両端を固定された主索と、
前記主索に沿って移動可能に設けられる移動装置と、
前記移動装置に連結される作業索と、
前記作業索を巻き上げ可能な巻き上げ装置と、
前記作業索に連結され、前記巻き上げ装置により前記作業索を巻かれることで空中を移動可能な吊り下げ装置と、
前記吊り下げ装置に吊り下げられる作動装置と、
前記移動装置に設けられ、前記作動装置に電源を供給する電源装置と、を備えることを特徴とする架線利用システム。 With multiple stanchions
A main rope supported by the support and fixed at both ends,
A moving device provided so as to be movable along the main rope,
The work rope connected to the moving device and
A hoisting device capable of hoisting the work rope and
A hanging device that is connected to the work rope and can move in the air by winding the work rope by the hoisting device.
An actuating device suspended from the suspending device and
An overhead wire utilization system provided in the mobile device and comprising a power supply device for supplying power to the operating device.
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