JP3313976B2 - バケット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、クレーンにより
ワイヤを介して吊り下げられて運搬されるバケット装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダム工事のコンクリート打設設備
では、図４に示すように、バッチャープラント１からト
ランスファーカー２により運ばれたコンクリートをバケ
ット装置３に移した後、運搬開始位置からバケット装置
３を吊り上げ、クレーン１０のブーム５を旋回させて、
バケット装置３をダム堤体２０の打設位置まで搬送す
る。そして、上記バケット装置３のゲートを開いて、バ
ケット装置３内のコンクリートをダム堤体２０の打設位
置に打設する。このようなコンクリートの打設には、ブ
ーム５の旋回,起伏およびワイヤ４の巻上げ／巻下げの
操作に熟練を要し、熟練度の程度によって定まるクレー
ン１０のサイクルタイムの長短がダム工事の工期,コス
トに大きく影響する。

【０００３】そこで、本出願人は、オペレータなしにク
レーンの旋回／起伏,ワイヤの巻上げ／巻下げおよびバ
ケット装置のゲートの開閉の制御を自動的に行うことに
よって、バケット装置を打設位置に運搬して、バケット
装置内のコンクリートを打設するクレーンを製作した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の自動
運転を行うクレーンをダム工事のコンクリート打設設備
に用いる場合、クレーン１０のブーム５先端からワイヤ
４を介して吊り下げられたバケット装置３の運搬に際し
て、打設サイクル毎にバケット装置３の運搬開始位置の
設定や運搬中のバケット装置３の軌道のチェックするた
め、バケット装置３の現在位置の３次元座標を計測する
必要がある。

【０００５】そこで、上記バケット装置３に反射鏡を取
り付け、その反射鏡にレーザー光線を照射して、その反
射鏡からの反射光に基づいてバケット装置３の位置の３
次元座標を計測する自動追尾測量装置を利用することが
考えられている。しかしながら、上記クレーン１０によ
り運搬されるバケット装置３は、ブーム５の旋回,起伏
およびワイヤ４の巻上げ／巻下げ等によって、自動追尾
測量装置に対して向きや高さが変化するため、バケット
装置３に取り付けられた反射鏡は、自動追尾測量装置か
らのレーザー光線を常に自動追尾測量装置に向けて反射
するようにしなければならないという問題がある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、クレーンによ
り運搬されるバケット本体の向きや位置に係わらず、外
部から照射された光の反射光に基づいて位置座標を確実
に計測できるバケット装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のバケット装置は、クレーンによりワイヤ
を介して吊り下げられたハンガーとそのハンガーの下側
に吊り下げられたバケット本体とを有し、上記クレーン
により運搬されるバケット装置において、外部からの入
射光の光軸に対して平行に反射光を射出する複数のコー
ナーキューブプリズムを入射側を外方に向けて放射状に
配列したプリズム体と、上記ハンガーの上側中央に設け
られた取付台に一端が取り付けられ、上記プリズム体の
中心が上記バケット本体の中心軸と一致するように上端
に上記プリズム体が取り付けられた支柱とを備えたこと
を特徴としている。

【０００８】上記請求項１のバケット装置によれば、例
えば、上記プリズム体は、入射光の光軸に対して平行に
反射光を射出可能な入射角の範囲が±３０度(水平方向
に略±３０度、垂直方向に略±３０度)の６つのコーナ
ーキューブプリズムを入射側を外方に向けて放射状に配
列する。そして、上記プリズム体の６つのコーナーキュ
ーブプリズムを、上記入射角の範囲の中心線が水平平面
に沿うように、かつ、互いに隣接するコーナーキューブ
プリズムの上記中心線のなす角度が６０度になるように
することによって、このプリズム体は、水平方向の全方
向(垂直方向は略±３０度以内)からの入射光(レーザー
光線等)をその入射光の光軸に対して平行に反射する。
したがって、上記クレーンによりワイヤを介して吊り下
げられたバケット装置の位置の３次元座標をレーザー光
線等を用いた自動追尾測量装置で測量する場合、ブーム
式のクレーンのように、ブームの旋回,起伏やワイヤの
巻上げ／巻下げによって自動追尾測量装置に対するバケ
ット装置の向きや位置が変わっても、上記プリズム体が
自動追尾測量装置からの入射光を常にその入射光の光軸
に対して平行に反射して、その反射光が自動追尾測量装
置に戻るので、その反射光に基づいて自動追尾測量装置
によりバケット装置の位置の３次元座標を正確に測量す
ることができる。また、一般にクレーンは、バケット装
置だけでなく、他の運搬物も運ぶため、下端にフックを
有するハンガーをワイヤを介してクレーンにより吊り下
げている。そして、例えばコンクリート打設作業時に
は、そのハンガーの下側に別のワイヤを介してバケット
本体を吊り下げる。このハンガーによりバケット本体を
吊り下げたバケット装置をクレーンにより運搬すると
き、バケット本体は、ハンガーの振り子運動と異なる振
り子運動をして、ハンガーの下側で振れ回って動きが安
定しない。一方、上記ハンガーは、ワイヤの吊り長さが
長いため運搬中でも動きが安定している。したがって、
上記ハンガーの上側中央に突設された支柱にプリズム体
を取り付けることによって、上記プリズム体に 自動追尾
測量装置よりレーザー光線等を照射して、そのプリズム
体からの反射光に基づいて自動追尾測量装置によりバケ
ット装置の安定した３次元座標を得ることができ、バケ
ット装置を運搬するクレーンの制御を容易にできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明のバケット装置を
図示の実施の形態により詳細に説明する。

【００１０】図１はこの発明の実施の一形態のバケット
装置の要部の側面図を示している。このバケット装置３
は、図示しないクレーンのブーム先端から２本のワイヤ
４,４を介して両端を吊り下げられ、頂点を下側にした
略三角形状のハンガー６と、上記ハンガー６の両端から
２本のワイヤ７,７を介して吊り下げられたバケット本
体８とを備えている。上記ハンガー６の上側中央に固定
された取付台４１に支柱４０の一端を取り付けている。
上記支柱４０は、２箇所で略直角に屈曲したクランク形
状をしており、その先端近傍にプリズム体３０を取り付
けて、プリズム体３０の中心がバケット装置３の中心軸
に略一致するようにしている。

【００１１】また、図２は図１のII−II線から見た断面
図を示し、上記プリズム体３０は、支柱４０の外側に外
嵌されて固定された取付筒体３１と、上記取付筒体３１
の外周に、入射側を外方に向けて放射状に配列された６
つのコーナーキューブプリズム３２,３２,…とを有して
いる。また、上記プリズム体３０の各コーナーキューブ
プリズム３２,３２,…は、入射光の入射角の範囲の中心
線が水平平面に沿うように、かつ、互いに隣接するコー
ナーキューブプリズム３２,３２の入射角の範囲の中心
線のなす角度が６０度になるようにしている。上記コー
ナーキューブプリズム３２,３２,…は、入射光の光軸に
対して平行に反射光を射出するもので、その入射角の範
囲は中心軸に対して水平方向に略±３０度,垂直方向に
略±３０度である。したがって、上記プリズム体３０に
おいて、入射光の光軸に対して平行に射出可能な入射角
の範囲は、水平方向３６０度の全方向(垂直方向は略±
３０度)となる。

【００１２】また、図３は上記バケット装置３を用いた
コンクリート打設設備の概略平面図を示している。な
お、上記クレーン１０は、図４に示すコンクリート打設
設備に用いたクレーン１０と同一の構成をしており、同
一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。

【００１３】図３において、上記ダム堤体２０上に打設
位置Ｂを計測するための反射鏡２１を設置し、自動追尾
測量装置としてのトータルステーション２２よりレーザ
ー光線を反射鏡２１に照射して、その反射鏡２１からの
反射光に基づいてトータルステーション２２により打設
位置Ｂの３次元座標を計測する。

【００１４】一方、トランスファーカー２が走行するバ
ンカー線９上のバケット装置３のプリズム体３０(図１,
図２に示す)に、自動追尾測量装置としてのトータルス
テーション２３よりレーザー光線を照射すると、プリズ
ム体３０の６つのコーナーキューブプリズム３２,３２,
…(図２に示す)うちのいずれか１つがレーザー光線をそ
の光軸に対して平行に反射する。そして、上記プリズム
体３０からの反射光に基づいて、トータルステーション
２３によりバケット装置３の運搬開始位置Ａの３次元座
標を計測する。

【００１５】次に、上記バンカー線９上のバケット装置
３の運搬開始位置Ａの３次元座標とダム堤体２０上の反
射鏡２１が示す打設位置Ｂの３次元座標に基づいて、ク
レーン１０をオペレータなしに自動的に制御して、ブー
ム５を点Ｏを中心に旋回させながら起伏させると共に、
ワイヤ４(図８に示す)の巻上げ／巻下げを行い、バケッ
ト装置３を運搬開始位置Ａから打設位置Ｂに運搬する。

【００１６】なお、上記運搬開始位置Ａから打設位置Ｂ
までバケット装置３をクレーン１０により運搬中、トー
タルステーション２３によりバケット装置３を自動的に
追尾し、トータルステーション２３よりレーザー光線を
プリズム体３０(図１,図２に示す)に照射して、そのプ
リズム体３０の６つのコーナーキューブプリズム３２,
３２,…のうちのいずれか１つがレーザー光線をその光
軸に対して平行に反射する。こうして、上記プリズム体
３０からの反射光に基づいて、トータルステーション２
３によりバケット装置３の位置の３次元座標を計測しな
がら、運搬中のバケット装置３の軌道が正しいかチェッ
クを行うとと共に、計測されたバケット装置３の位置の
３次元座標によって、バケット装置３が打設位置Ｂ上に
到着したか否かを判別して、バケット装置３が打設位置
Ｂ上に到着すると、クレーン１０の運行を停止する。

【００１７】このように、上記プリズム体３０は、入射
光の光軸に対して平行に反射光を射出可能な入射角の範
囲が略±３０度(水平方向に略±３０度、垂直方向に略
±３０度)の６つのコーナーキューブプリズム３２,３
２,…を入射側を外方に向けて放射状に配列して、各コ
ーナーキューブプリズム３２,３２,…の上記入射角の範
囲の中心線が水平方向に沿うように、かつ互いに隣接す
るコーナーキューブプリズム３２,３２の入射角の中心
線のなす角度を６０度とすることによって、水平方向の
全方向(垂直方向は略±３０度以内)からの入射光(トー
タルステーション２３からのレーザー光線)をその入射
光の光軸に対して平行に反射する。したがって、上記ク
レーン１０のブーム５の旋回,起伏やワイヤ４の巻上げ
／巻下げによって、トータルステーション２３に対する
バケット装置３の向きや位置が変わっても、バケット装
置３のプリズム体３０がトータルステーション２３から
のレーザー光線をそのレーザー光線の光軸に対して平行
に常に反射して、その反射光がトータルステーション２
３に戻るので、その反射光に基づいてトータルステーシ
ョン２３によりバケット装置３の位置の３次元座標を確
実に測量することができる。

【００１８】また、上記バケット装置３の運搬中、バケ
ット本体８は、ハンガー６の振り子運動と異なる振り子
運動をして、ハンガー６の下側で振れ回って動きが安定
しないが、ハンガー６は、ワイヤ４の吊り長さが長いた
め動きが安定している。したがって、上記ハンガー６に
プリズム体３０を取り付けたので、トータルステーショ
ン２３によりバケット装置３の安定した３次元座標を得
ることができ、クレーン１０の制御を容易に行うことが
できる。

【００１９】上記実施の形態では、ダム工事におけるコ
ンクリート打設設備に使用されるブーム式のクレーン１
０のバケット装置３について説明したが、コンクリート
打設設備以外にこの発明のバケット装置を適用してもよ
い。また、ブーム式のクレーンに限らず、テルハやケー
ブルクレーン等にこの発明を適用してもよい。

【００２０】また、上記実施の形態では、上記プリズム
体３０は、クレーン１０によりワイヤ４,４を介して吊
り下げられたハンガー６に取り付けたが、プリズム体
は、バケット本体等に取り付けてもよいのは勿論であ
る。

【００２１】また、上記実施の形態では、上記プリズム
体３０は、入射光の入射角の範囲が略±３０度の６つの
コーナーキューブプリズム３２,３２,…を入射側を外方
に向けて放射状に配列したが、コーナーキューブプリズ
ムの入射光の入射角の範囲や数は、自動追尾測量装置に
対するバケット装置の移動範囲等に応じて適宜決定すれ
ばよい。

【００２２】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のバ
ケット装置は、クレーンによりワイヤを介して吊り下げ
られたハンガーとそのハンガーの下側に吊り下げられた
バケット本体とを有し、上記クレーンにより運搬される
バケット装置において、外部からの入射光の光軸に対し
て平行に反射光を射出する複数のコーナーキューブプリ
ズムを入射側を外方に向けて放射状に配列したプリズム
体と、上記ハンガーの上側中央に設けられた取付台に一
端が取り付けられ、上記プリズム体の中心がバケット本
体の中心軸と一致するように上端にプリズム体が取り付
けられた支柱とを備えたものである。

【００２３】したがって、この発明のバケット装置によ
れば、例えば、上記プリズム体は、入射光の入射角の範
囲が略±３０度(水平方向に略±３０度、垂直方向に略
±３０度)の６つのコーナーキューブプリズムを入射側
を外方に向けて放射状に配列し、各コーナーキューブプ
リズムの入射光の入射角の中心線が水平平面に沿うよう
に、かつ、互いに隣接するコーナーキューブプリズムの
上記中心線のなす角度を６０度とすることによって、プ
リズム体は、水平方向の全方向(垂直方向は略±３０度
以内)からの入射光をその入射光の光軸に対して平行に
反射する。したがって、上記クレーンによりワイヤを介
して吊り下げられたバケット装置の位置の３次元座標を
レーザー光線等を用いた自動追尾測量装置で測量する場
合、ブーム式のクレーンのように、ブームの旋回,起伏
やワイヤの巻上げ／巻下げによって自動追尾測量装置に
対するバケット装置の向きや位置が変わっても、上記プ
リズム体が自動追尾測量装置からの入射光を常にその入
射光の光軸に対して平行に反射して、その反射光が自動
追尾測量装置に戻るので、その反射光に基づいて自動追
尾測量装置によりバケット装置の位置の３次元座標を測
量することができる。また、例えばコンクリート打設作
業時、上記ハンガーの下側に別のワイヤを介してバケッ
ト本体を吊り下げたバケット装置をクレーンにより運搬
するとき、バケット本体は、ハンガーの振り子運動と異
なる振り子運動をして、ハンガーの下側で振れ回って動
きが安定しない。これに対して、上記ハンガーは、運搬
中でもワイヤの吊り長さが長いため動きが安定してい
る。したがって、上記ハンガーの上側中央に突設された
支柱にプリズム体を取り付けることによって、自動追尾
測量装置によりプリズム体にレーザー光線等を照射し
て、そのプリズム体からの反射光に基づいて自動追尾測
量装置によりバケット装置の安定した３次元座標を得る
ことができ、バケット装置を運搬するクレーンの制御を
容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の一形態のバケット装
置の要部の側面図である。

【図２】 図２は図１のII−II線から見た断面図であ
る。

【図３】 図３は上記バケット装置を用いたコンクリー
ト打設設備の概略平面図である。

【図４】 図４はダム工事におけるコンクリート打設設
備の概略図である。

【符号の説明】

１…バッチャープラント、２…トランスファーカー、３
…バケット装置、４,７…ワイヤ、５…ブーム、６…ハ
ンガー８…バケット本体、９…バンカー線、１０…クレ
ーン、２０…ダム堤体、２１…反射鏡、２２,２３…ト
ータルステーション、３０…プリズム体、３１…取付筒
体、３２…コーナーキューブプリズム４０…支柱、４１
…取付台。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 敏之 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番 ２号 株式会社奥村組内 (72)発明者 荒谷 義夫 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番 ２号 株式会社奥村組内 (56)参考文献 特開 平７−117983（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−103761（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−144883（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 13/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クレーンによりワイヤを介して吊り下げ
   られたハンガーとそのハンガーの下側に吊り下げられた
   バケット本体とを有し、上記クレーンにより運搬される
   バケット装置において、 外部からの入射光の光軸に対して平行に反射光を射出す
   る複数のコーナーキューブプリズムを入射側を外方に向
   けて放射状に配列したプリズム体と、 上記ハンガーの上側中央に設けられた取付台に一端が取
   り付けられ、上記プリズム体の中心が上記バケット本体
   の中心軸と一致するように上端に上記プリズム体が取り
   付けられた支柱とを備えたことを特徴とするバケット装
   置。