JP2023020768A

JP2023020768A - ジブクレーン用カメラ

Info

Publication number: JP2023020768A
Application number: JP2021126333A
Authority: JP
Inventors: 将司山本; Shoji Yamamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2023-02-09

Abstract

【課題】吊荷とその周囲を視認することができ、また、後付けで配設することができ、簡単な構造で容易に配設することができるジブクレーン用カメラを提供する。【解決手段】本発明に係るジブクレーン用カメラは、ジブクレーンのジブの下方部に取り付けられ、クレーン作業を支援する撮像画像を運転室に配設されたモニタに無線で電送するジブクレーン用カメラであって、前記ジブに固着される基台と、その基台に立設するカメラ支柱と、そのカメラ支柱に回動自在に軸支されるカメラとを有し、前記カメラは、静止状態で光軸方向が３０～４５度の俯角に保持されてなる。【選択図】図２

Description

本発明は、ジブクレーンにおいてクレーン作業を支援するためのジブクレーン用カメラに関する。

ジブクレーンは、張り出したジブ（腕）を有するクレーンの一種であり、ジブを傾斜又は旋回させてクレーン作業を行うことができる。このため、ジブクレーンは荷物又は作業装置（吊荷）の上げ下ろし及び水平移動を広範囲に行うことができ、ジブクレーン運転者は死角域でクレーン作業を行う場合がある。かかる場合に、クレーン作業を安全に行うためのクレーン作業支援手段が提案されている。

例えば、特許文献１に、巻き上げシーブの近傍に下向き習性を備えたテレビカメラを配設し、且つ運転室内にテレビ受像機を配設したジブクレーンが提案されている。この下向き習性を備えたテレビカメラは、おもりの重力により常に鉛直方向に向くハウジング内に収納され、また、風力などによるハウジングの揺動を防止する回転力調整付きピンが設けられているので良好な撮像画像が得られるとされるとされる。

特許文献２に、内部に水を蓄えるケーソンと、ケーソンの下部の内側に設けた走行レールと、水面下にあり、走行レールを移動する移動体と、ケーソンの上部空間に設けたジブクレーンと、ジブクレーンのジブの先端部から移動体に延びるケーブルと、移動体の上方の水面に浮く目印と、ジブの先端部に取り付けられた撮像装置とを備え、撮像装置で目印を撮像し、目印の上方にジブの先端部が位置するようにジブを駆動制御して、ケーブルがほぼ垂直状態になるようにする、ジブクレーンのジブ制御システムが提案されている。この撮像装置は、ジブ先端部からジンバルにより下方に吊り下げられ、Ｘ、Ｙ方向に自由に傾斜可能な監視カメラから構成されており、ジブ先端部の真下を撮影することができるとされる。

特許文献３に、下部走行体に運転室を備える共にこの運転室の一側に起伏自在なブームを備えた上部旋回体が搭載されたホイール式作業機械において、運転室からの視界が死角になる死角領域の視覚情報を取得するテレビカメラを、ジブ、下部走行体又は上部旋回体に電動モータにより向き、傾動又は首振り自在に取付け、前記テレビカメラにより取得された視覚情報を運転室内の前記死角が存在する部分に表示する表示手段とからなるホイール式作業機械が提案されている。このホイール式作業機械によれば、運転者は表示手段により死角領域内の状況や事物を認識し、ホイール式作業機械を安全に走行させ、また、死角領域の状況を監視しながら建築資材等の吊荷の荷下ろしをすることができるとされる。

ところで、クレーン作業支援手段は、ジブクレーンに限らず他の種類のクレーンにおいても必要である。例えば、特許文献４に、クレーン車のブーム先端に設けられた側方監視カメラの水平方向の回転角が予め定められたプログラムにより自動制御されるクレーン車の側方監視装置が提案されている。このクレーン車の側方監視装置において、側方監視カメラは、カメラの回転角を検出するポテンショメータの信号に基づいてカメラ駆動モータを駆動させることにより、所定の回転角に駆動されるようになっている。そして、この側方監視カメラは、水平面内で監視角の調節が可能であるが、これを更に水平軸を中心に鉛直面内でも回動可能なように取り付け、クレーン作業時に鉛直下方の吊荷を監視するように構成することができる。これにより、側方監視カメラとして、また吊荷監視カメラとして利用することができるとされる。

特開昭52-66256号公報特開平10-120358号公報特開2000-247572号公報特開平8-81176号公報

特許文献１～４に示すように、死角域の吊荷を視認又は監視するために、カメラがクレーン作業支援手段として用いられている。かかるカメラは、特許文献１～２、４に示すように、吊荷を見下ろすジブ先端部に配設される。しかし、特許文献３に示すホイール式作業機械においては、カメラがジブの中央部より下方部に配設されており（図８）、吊荷とその周囲を視認することができるようになっている。

また、ジブに配設されるカメラは、ジブの傾斜に応じてカメラの光軸方向を傾斜させる駆動手段が必要である。かかる駆動手段として、特許文献２～４に示すように一般的にモータが用いられている。一方、特許文献１には、おもりの重力を利用した機械的な駆動手段が用いられており、カメラを簡単な構造にすることができる。ジブクレーンのクレーン作業支援としては、吊荷とともにその作業域が視認できる装置・手段が好ましい。また、かかる視認装置・手段は、安価、容易に配設することができ、さらに後付けで配設可能なものが好ましい。

本発明は、このような従来の問題点又は要請に鑑み、ジブクレーンに配設するクレーン作業支援のためのカメラであって、吊荷とその周囲を視認することができ、また、後付けで配設することができ、簡単な構造で容易に配設することができるジブクレーン用カメラを提供することを目的とする。

本発明に係るジブクレーン用カメラは、ジブクレーンのジブの下方部に取り付けられ、クレーン作業を支援する撮像画像を運転室に配設されたモニタに無線で電送するジブクレーン用カメラであって、前記ジブに固着される基台と、その基台に立設するカメラ支柱と、そのカメラ支柱に回動自在に軸支されるカメラとを有し、前記カメラは、静止状態で光軸方向が３０～４５度の俯角に保持されてなる。

上記発明において、カメラは、一端の軸支点Pにおいてカメラ支柱に回動自在に軸支され、他端の軸支点Kにおいて前記カメラを回動自在に軸支するリンクを介して前記カメラ支柱に軸支され、前記軸支点P部に、前記リンクの揺動を規制する減速部材が設けられてなるのがよい。

また、カメラは、静止状態の光軸方向を仰角方向に－５度から１５度ほど傾斜させるカメラ本体傾斜手段を有するのがよい。また、カメラは、静止状態の光軸方向を仰角方向に－１０度から４５度ほど傾斜させるカメラ傾斜手段を有するものとすることができる。

上記発明において、カメラ支柱は、基台に固着されるベース支柱と、そのベース支柱に脱着可能に嵌装されるカメラ支柱本体とを有してなるものとすることができる。

また、カメラは、ケースと、そのケース内に保持されるカメラ本体と、そのカメラ本体にバッテリーから電力を供給するケーブルと、前記カメラ本体により撮影された撮像画像を無線で電送するためのアンテナと、そのアンテナをカバーする電波反射板とを有し、前記ケース側面に視野範囲を示す模式図が設けられてなるものとすることができる。

本発明に係るジブクレーン用カメラは、吊荷とその周囲を視認することができ、後付け可能な簡単な構造で容易に配設することができ、死角域でのクレーン作業が安全に行われるように支援することができる。

本発明に係るジブクレーン用カメラがジブクレーンのジブに取り付けられてクレーン作業をするときの様子を示す説明図である。本発明に係るジブクレーン用カメラの構成を示す説明図である。図２（ａ）は、ジブクレーン用カメラの側面を示し、図2（ｂ）はカメラ部分の正面を示す。図２の軸支点Pの回りの構成を示す説明図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の一部拡大断面図を示す。カメラの光軸方向を調整するカメラ傾斜手段の例を示す説明図である。カメラ支柱が分解型の例を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を基に説明する。本発明に係るジブクレーン用カメラは、ジブクレーンのジブの下方部に取り付けられ、クレーン作業を支援する撮像画像を運転室に配設されたモニタに無線で電送するジブクレーン用カメラである。本発明に係るジブクレーン用カメラ100は、図１に示すように、ジブクレーン1のジブ3に取り付けられてクレーン作業をするときに使用される。ジブクレーン1により作業建築物６の上部でクレーン作業が行われるとき、運転室5のクレーン作業者は、所定長さの伸縮ブーム2の先端に取り付けられたジブ3を傾斜し、フック4に吊り下げられた吊荷の上げ下ろし又は水平移動を行ってクレーン作業を行う。このとき、ジブ3は、最大でも図１に示すように水平状態まで傾斜させることができれば足りる。本発明に係るジブクレーン用カメラ100は、ジブ3の下方部に取り付けられる。例えば、ジブ3の基端部（揺動軸）から0～100cmの範囲に取り付けられる。このため、アンテナ115からモニタ側のアンテナへの電波が届きやすい。そして、ジブ傾斜角が小さい通常使用時においては、カメラをジブ先端に取り付ける場合に比較して大きい撮像画像を得ることができる。なお、ジブの傾斜角とは、図１に示すように、鉛直線（垂直線）に対するジブの傾斜角（ジブ傾斜角γ）を示し、伸縮ブーム2の傾斜角α、ジブ3の伸縮ブームに対する傾斜角βとすると、γ＝α＋βである。ジブ傾斜角γが90度のとき、ジブ3は水平状態にあり、ジブ傾斜角γが0度のとき、ジブ3は垂直状態にある。

本発明に係るジブクレーン用カメラは、ジブに固着される基台と、その基台に立設するカメラ支柱と、そのカメラ支柱に回動自在に軸支されるカメラとを有し、前記カメラは、静止状態で光軸方向が３０～４５度の俯角に保持されてなることを特徴とする。図２に、
本発明に係るジブクレーン用カメラの例を示す。図２に示すジブクレーン用カメラ100は、カメラ10が基台11から立設するカメラ支柱12にリンク15を介して回動自在に軸支されている。このジブクレーン用カメラ100は、リンク15の長さを適当にすることにより、カメラ10の視野がジブ３に遮られるのを防止することができる。また、以下に説明するように、カメラの光軸方向を所定角度に保持するとともに、カメラの振れを効果的に減衰させる構成にすることができる。

このジブクレーン用カメラ100の構成を図２、３に示す。カメラ10は、基台11から立設するカメラ支柱12に回動自在に軸支され、静止状態で光軸方向が３０～４５度の俯角に保持されている。すなわち、カメラ10は、カメラ支柱12にリンク15A及び15Bを介して軸支されており、リンク15（15A、15B）のカメラ支柱側が軸支点P、カメラ側が軸支点Kとなっている。カメラ10は、ケース111と、そのケース内に保持されるカメラ本体110と、そのカメラ本体110にバッテリー30からの電力を供給するケーブル118と、カメラ本体110により撮影された撮像画像を無線で電送するためのアンテナ115と、そのアンテナをカバーする電波反射板116とを有している。そして、このカメラ10は、ケース側面に視野範囲を示す模式図114が設けられている。

カメラ本体110は、ケース内に支持ピン113で保持されている。この支持ピン113により、カメラ本体110を水平軸の回り仰角方向に-５度（俯角）から１５度ほど回転してカメラ10を固定することがきる。すなわち、このカメラ本体傾斜手段により、静止状態で光軸方向が３０～４５度の俯角に保持されているカメラ本体110の光軸方向を、さらに仰角方向に－５度から１５度ほど調整することができる。これによりカメラ10の視野を拡大することができる。

カメラ本体110は、レンズ110a、LEDライト110bを有している。レンズ110aは広角レンズが好ましい。例えば、視野角が水平方向45度、垂直方向85度（ジブ3の長手方向）の広角レンズを使用することができる。ジブクレーン用カメラ10は、上述のように、ジブ3の基端部近辺に取り付けられる。アンテナ115は、水平方向に伸びているのが良い。そして運転室5に設置されたモニタ側のアンテナも同様に水平方向に伸びるように配設されているのがよい。また、アンテナ115は、電波反射板116によりカバーされているのがよい。かかる構成により、作業建築物６による無線妨害を少なくすることができ、良好な撮像画像を得ることができる。

クレーン作業者は、カメラ10の視野範囲がどの程度であるか予め了解しているのが好ましい。本例のカメラ10は、ケース111の側面に模式図114が設けられており、光軸方向が３０～４５度の俯角に保持されたカメラの視野範囲が示されている。これにより、クレーン作業者は、ジブクレーンを効率的に操作することができる。バッテリー30は、収納箱に収めてカメラ10の近辺のジブ3又は伸縮ブーム2の先端部に磁着又は／及び結束バンドで縛着することができる。

図３は、本ジブクレーン用カメラ100の軸支点Pのまわりの構成を示す。リンク15（15A、15B）は、カメラ支柱12の上部の軸支点Pにおいてカメラ支柱120に軸支されている。本例においては、カメラ支柱12の外周にカラー123が設けられ、リンク15はカラー123を介してカメラ支柱12に支持されている。これによりリンク15はカメラ支柱12に回動自在に支持される。カラー123は、例えば、アルミパイプとされる。さらに、そのカラー123の外周部は、リンク15A、15Bの内側に幅決め外筒124、外側に留めリング126（126A、126B）が設けられている。留めリング126は、割ピン25（25A、25B）により外幅が規定されている。幅決め外筒124及び留めリング126は、例えば、塩ビパイプを使用することができる。そして、留めリング126とリンク15の間に押圧リング125が設けられている。押圧リング125は、ゴム等の弾性体を使用することができる。留めリング126の端面を次第に縮径するように傾斜させた形状にすると、押圧リング125の外径が小さいほど押圧リング部分の隙間が狭くなるので、リンク15（15A、15B）は幅決め外筒124と留めリング126（126A、126B）によってより強く押圧されるようになる。この押圧リング125により、リンク15の軸支点Pのまわりの回動を規制することができ、カメラ10の振れを治めることができる。すなわち、押圧リング125は減速部材として機能する。押圧リング125の厚さ又は外径を調整することによってカメラ10の振れを適宜調整することができる。なお、減速部材は、いわゆるブレーキ作用を有する摩擦リングであってもよい。

本ジブクレーン用カメラ100の軸支点Kのまわりの構成は、軸支点Pのまわりの構成と類似の構成にすることができる。例えば、図２に示すように、軸支点Kにおいてカラー162とこれを貫通するボルト161からなるケース支持軸16が設けられ、ケース111はカラー162を介してボルト161に支持されている。これにより、カメラ10は軸支点Kのまわりを自在に回動する。

軸支点Kのまわりの構成を、上記軸支点Pの回りの構成と同一の構成にすることも可能である。この場合、リンク15を削除し、カメラ10をカメラ支柱12で直接軸支する形態になり、ジブクレーン用カメラの構成を簡単にすることができる利点がある。

上述のように、カメラ10は静止状態で光軸方向が３０～４５度の俯角に保持される。これはカメラ10の光軸方向が３０～４５度の俯角にあるときのカメラ10の重心が、軸支点Kの位置と一致するからである。このため、図２（ａ）に示されるように、カメラ支柱12の中心、ケース支持軸16の中心及び支持ピン113の中心は鉛直方向に並ぶようになる。なお、上述のように視野を拡大するためにカメラ本体110を傾動させる場合があり、その空間を確保するため、軸支点Kはできるだけケース111の天面に近い位置が選択される。

カメラは軸支点Kで支持すればカメラ10の光軸方向が３０～４５度の俯角になる。このため、カメラ10は小さな力で軸支点Kの回りに回動（カメラ傾斜）させることができ、視野範囲を拡大することができる。図４に、チェーンを用いたカメラ傾斜手段の例を示す。チェーン20は、一端がケース110に固定され、他端がカメラ支柱12に固定されたピン205に係着される。チェーン20の係着位置によりチェーン長さを調整し、カメラ10を軸支点Kの回りに回動させることができる。カメラ10の前方側のチェーン20Aにより軸支点Kの回り仰角方向に０～４５度回動させることができ、後方側のチェーン20Bにより仰角方向に０～－１０度回動させることができる。チェーン20は、チェーン20A又は20Bのいずれか一方とすることができるが、チェーン20A及び20Bを設ける場合は、チェーン20はカメラ傾斜手段として、また、振れ止め手段として機能する。チェーン20は、チェーン20Aと20Bが連続しているもの、また、分離しているものとすることができる。なお、チェーン20の代わりにモータで長さを制御することができるケーブルを用いれば、カメラ傾斜手段を遠隔操作することができる。

カメラ支柱12は、分割型にすることができる。この場合は、カメラ10のジブ3への脱着を容易にすることができ、ジブクレーン用カメラ100を効率的に使用することができる。かかる分割型のカメラ支柱12の例を図５に示す。本カメラ支柱12は、基台11に立設するベース支柱120とこれに嵌装されるカメラ支柱本体121からなる。ベース支柱120は、ピン溝120aとピン穴120bを有する。カメラ支柱本体121は、先端部にピン穴121b、中間部にロックピン121aを有する。先ずカメラ支柱本体121をベース支柱120に挿入すると、ロックピン121aがピン溝120aに近づくので、ロックピン121aをピン溝120aに沿ってカメラ支柱本体121をさらにベース支柱120に挿入する。ロックピン121aがピン溝120aの先端部に達すると、ベース支柱120のピン穴120bとカメラ支柱本体121のピン穴121bが合致する（図５（ｂ））。そのピン穴120bとピン穴121bが合致した穴にピン付きスナップ24のピン部分を貫通させる。ベース支柱120とカメラ支柱本体121とはピン付きスナップ24により固定される。なお、ロックピン121aとピン溝120aの係合関係も安全装置として機能する

基台11は、磁石21（21A、21B）を有し、ジブクレーン用カメラ100をジブ3に強固に固着することができる。磁石21は市販のネオジム磁石を使用することができる。また、本基台11は、基台11に設けられたバンド穴11aに結束バンド23を通し、これによりジブクレーン用カメラ100をジブ3に固着することができる。また、基台11がジブ3に溶接により固着できる場合は、磁石21及び結束バンド23を削除することができる。

1 ジブクレーン
2 伸縮ブーム
3 ジブ
4 フック
5 運転室
6 作業建築物
10 カメラ
110 カメラ本体
111 ケース
113 支持ピン
114 模式図
115 アンテナ
116 電波反射板
118 ケーブル
11 基台
12 カメラ支柱
120 ベース支柱
121 カメラ支柱本体
123 カラー
124 幅決め外筒
125 押圧リング
126 留めリング
15、15A、15B リンク
16 ケース支持軸
161 ボルト
162 カラー
20、20A、20B チェーン
205 ピン
21、21A、21B 磁石
23 結束バンド
24 ピン付きスナップ
25、25A、25B 割ピン
30 バッテリー
100 ジブクレーン用カメラ

Claims

ジブクレーンのジブの下方部に取り付けられ、クレーン作業を支援する撮像画像を運転室に配設されたモニタに無線で電送するジブクレーン用カメラであって、
前記ジブに固着される基台と、その基台に立設するカメラ支柱と、そのカメラ支柱に回動自在に軸支されるカメラとを有し、
前記カメラは、静止状態で光軸方向が３０～４５度の俯角に保持されてなるジブクレーン用カメラ。
カメラは、一端の軸支点Pにおいてカメラ支柱に回動自在に軸支され、他端の軸支点Kにおいて前記カメラを回動自在に軸支するリンクを介して前記カメラ支柱に軸支され、
前記軸支点P部に、前記リンクの揺動を規制する減速部材が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載のジブクレーン用カメラ。
カメラは、静止状態の光軸方向を仰角方向に－５度から１５度ほど傾斜させるカメラ本体傾斜手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のジブクレーン用カメラ。
カメラは、静止状態の光軸方向を仰角方向に－１０度から４５度ほど傾斜させるカメラ傾斜手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のジブクレーン用カメラ。
カメラ支柱は、基台に固着されるベース支柱と、そのベース支柱に脱着可能に嵌装されるカメラ支柱本体とを有してなることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載のジブクレーン用カメラ。
カメラは、ケースと、そのケース内に保持されるカメラ本体と、そのカメラ本体にバッテリーから電力を供給するケーブルと、前記カメラ本体により撮影された撮像画像を無線で電送するためのアンテナと、そのアンテナをカバーする電波反射板とを有し、前記ケース側面に視野範囲を示す模式図が設けられてなることを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載のジブクレーン用カメラ。