JP6367088B2

JP6367088B2 - クレーン装置

Info

Publication number: JP6367088B2
Application number: JP2014230179A
Authority: JP
Inventors: 市川　智子; 智子市川; 真史森
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2018-08-01
Anticipated expiration: 2034-11-12
Also published as: JP2016094266A

Description

本発明は、クレーン装置に関する。

従来、ロール状物体（吊り上げ対象物）の巻芯に両側から挿入される一対の挿入体を備えた吊り具が昇降台に取り付けられると共に、挿入体の近傍にカメラが設置された搬送装置（クレーン装置）が知られており、この搬送装置では、カメラで撮影された巻芯部分の写像に基づいて、巻芯と挿入体との位置合わせを自動で行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１９９０５６号公報

ところで、クレーン装置においては、吊り上げ対象物と吊り具との位置ずれの有無を、吊り具に設けられたカメラで撮影された画像を見て作業者が判断する場合がある。しかしながら、位置ずれが僅かである場合、作業者が画像を一目見ただけで当該位置ずれの有無を判断することは困難である。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、吊り上げ対象物と吊り具との位置ずれの有無を容易に判断できるクレーン装置を提供することを目的とする。

本発明に係るクレーン装置は、一対の対向する爪を有し、一対の対向する爪を吊り上げ対象物の吊り孔に両側から挿入して吊り上げ対象物を吊り上げる吊り具と、一対の対向する爪の一方の爪先に、他方の爪先を向くように設けられたカメラと、吊り上げ対象物に対する吊り具の位置ずれを強調するように、カメラで撮影された画像に所定の処理を施す画像処理部と、を備える。

このクレーン装置によれば、一対の対向する爪の一方の爪先に設けられたカメラで、他方の爪先と吊り上げ対象物とを撮影し、撮影された画像に所定の処理を施すことにより、吊り上げ対象物に対する吊り具の位置ずれを強調することができる。このため、吊り上げ対象物と吊り具との位置ずれの有無を容易に判断できる。

ここで、画像処理部は、画像の上部又は下部を左右反転する処理を施してもよい。これにより、吊り上げ対象物と吊り具との位置ずれが有る場合、画像の上部と下部との境界において、吊り上げ対象物が不連続にずれて表示される。これに対し、吊り上げ対象物と吊り具との位置ずれが無い場合、画像の上部と下部との境界において、吊り上げ対象物が連続的にずれの無いように表示される。従って、作業者が画像を一目見ただけで、吊り上げ対象物と吊り具との位置ずれの有無を容易に判断できる。特に、僅かな位置ずれであってもその存在を容易に認識できるため、その位置ずれを消すように吊り具を移動させることで、吊り上げ対象物に対する吊り具の位置を高精度に決めることができる。

また、吊り具は、一対の対向する爪を複数組の一対の対向する爪に分割可能であり、カメラは、各組の一方の爪先に、同組の他方の爪先を向くように各々設けられていてもよい。これにより、１個の吊り上げ対象物に対しては、一対の対向する爪を分割せずに一体として使用することで、上述したように吊り上げ対象物に対する吊り具の位置ずれを強調することができる。このため、各吊り上げ対象物と、対応する吊り具との位置ずれの有無を容易に判断できる。また、複数個の吊り上げ対象物に対しては、一対の対向する爪を複数組の一対の対向する爪に分割して使用し、各々の爪先に設けられたカメラで撮影された画像に所定の処理を施すことにより、各吊り上げ対象物と、対応する吊り具との位置ずれを強調することができる。このため、各吊り上げ対象物と、対応する吊り具との位置ずれの有無を容易に判断できる。

本発明によれば、吊り上げ対象物と吊り具との位置ずれの有無を容易に判断できる。

第１実施形態に係るクレーン装置を示す概略正面図である。図１に示すクレーン装置の概略側面図である。クレーン装置の機能ブロック図である。吊り具及び吊り上げ対象物を示す概略斜視図である。位置ずれが有る場合の画像を示す図である。位置ずれが無い場合の画像を示す図である。第２実施形態における吊り具及び吊り上げ対象物を示す概略斜視図である。第３実施形態における吊り具及び吊り上げ対象物を示す概略斜視図である。位置ずれが有る場合の画像を示す図である。位置ずれが無い場合の画像を示す図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るクレーン装置を示す概略正面図、図２は、図１に示すクレーン装置の概略側面図である。図１及び図２に示すように、クレーン装置１は、天井クレーンであり、例えば円筒形状に巻かれた鋼板であるコイル等の吊り上げ対象物Ｃを吊り上げ及び移動するものである。クレーン装置１は、ガーダー２、トロリー３、吊り具４、カメラ５、及び運転室３０を備えている。なお、クレーン装置１は、天井クレーンに限定されず、橋形クレーン、ダブルリンク式ジブクレーン等であってもよい。

吊り上げ対象物Ｃは、略円筒形状の軸心位置に、一端から他端へ略円筒形状に貫通した巻芯等の吊り孔Ｈを備えている。なお、吊り上げ対象物Ｃとしては、このような吊り孔Ｈを備えていれば、コイルに限定されず、例えば製紙ロール等であってもよい。また、吊り上げ対象物Ｃの外形の形状及び大きさも特に限定されるものではなく、例えば、後述する一対の対向する爪９Ａ，９Ｂを挿入可能な大きさを有する吊り孔Ｈを有していればよい。

ガーダー２は、トロリー３及び吊り具４の荷重を支持するものであり、建屋の天井付近に、両壁に亘って略水平に横架される。このガーダー２は、ガーダー２の延在方向に対し直交する水平方向に移動可能となっており、この方向にトロリー３及び吊り具４を移動させることができる。

トロリー３は、ガーダー２の上を、ガーダー２の延在方向に沿って横行する。これにより、トロリー３は、ガーダー２の延在方向に沿って吊り具４の位置を移動させることができる。また、トロリー３は、垂下されたワイヤーロープ７を巻き上げ／巻き下げする巻上装置（不図示）を有している。

吊り具４は、吊り上げ対象物Ｃを保持／解放するものであり、トロリー３から垂下されたワイヤーロープ７に吊り下げられている。吊り具４は、トロリー３の巻上装置によりワイヤーロープ７が巻き上げられることで上方へ移動し、一方、巻上装置によりワイヤーロープ７が巻き下げられることで下方へ移動する。吊り具４は、基部８と、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂと、を有している。基部８は、その上面側にワイヤーロープ７が接続されると共に、その下面側に一対の対向する爪９Ａ，９Ｂが設けられている。

一対の対向する爪９Ａ，９Ｂは、基部８に近い上部側の回動中心軸線（不図示）を中心として各々回動して爪同士を開閉できるものであっても、爪同士の間隔が広がり、また狭まるようにして、爪９Ａ，９Ｂの少なくとも一方が水平移動して開閉できるものであってもよい。

一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの各爪先９ａ，９ｂは、互いに向き合い正対するように突設されている。そして、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂが閉じることにより、爪先９ａ，９ｂを有する突出部９ｅ，９ｆ（図２参照）が吊り上げ対象物Ｃの吊り孔Ｈにそれぞれ両側から挿入される。これにより、吊り具４は、吊り上げ対象物Ｃを保持できる。なお、ここでいう「保持」とは、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの互いに対向する内側の面９ｃ，９ｄ（図２参照）が吊り上げ対象物Ｃに当接していても、当接していなくてもよい。当接している場合、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂから吊り上げ対象物Ｃに対し、挟み込むように力を加えて把持することで、保持することになる。一方、当接していない場合、巻上装置によるワイヤーロープ７の巻き上げ／巻き下げに際し、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの突出部９ｅ，９ｆが吊り孔Ｈに引っ掛けられることで、保持することになる。

カメラ５は、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの一方の爪先９ａに、他方の爪先９ｂを向くように設けられている。従って、カメラ５で撮影された画像は、その画面中央に他方の爪先９ｂが映ることになる。また、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの間に吊り上げ対象物Ｃが位置している場合、カメラ５で撮影された画像において、他方の爪先９ｂは、吊り上げ対象物Ｃの吊り孔Ｈを介して映ることになる（図５（ａ）、図６（ａ）参照）。なお、カメラ５としては、特に限定されず、あらゆるカメラを適用することができる。例えば、カメラ５は、動画で撮影できるカメラであってもよく、また、所定のタイミングで静止画を撮影できるカメラであってもよい。

図３は、クレーン装置の機能ブロック図である。図３に示すように、運転室３０は、作業者によって行われる各種入力操作を受け付ける操作部３１、当該入力操作等に基づきクレーン装置１を制御する制御部３２、及び画像を表示する表示部３３を備えている。

制御部３２は、駆動機構制御部３４、カメラ制御部３５、及び画像処理部３６を有している。駆動機構制御部３４は、ガーダー２の移動、トロリー３の横行、吊り具４の上下方向への移動、及び一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの開閉といったクレーン装置１の駆動を制御する。カメラ制御部３５は、カメラ５による画像の撮影を制御すると共に、カメラ５で撮影された画像データをカメラ５から入力し、画像処理部３６へ出力する。画像処理部３６は、吊り上げ対象物Ｃに対する吊り具４の位置ずれを強調するように、カメラ制御部３５から入力された画像データに所定の処理を施す。具体的には、画像処理部３６は、カメラ５で撮影された画像を上部と下部とに分割して、画像の上部を左右反転し、反転画像を画像の下部と合成する。

続いて、第１実施形態に係るクレーン装置１の作用について説明する。図４は、吊り具及び吊り上げ対象物を示す概略斜視図、図５は、位置ずれが有る場合の画像を示す図であり、図５（ａ）は、位置ずれが有る場合のカメラ画像を示す図、図５（ｂ）は、位置ずれが有る場合のカメラ画像に対し画像処理された画像を示す図である。また、図６は、位置ずれが無い場合の画像を示す図であり、図６（ａ）は、位置ずれが無い場合のカメラ画像を示す図、図６（ｂ）は、位置ずれが無い場合のカメラ画像に対し画像処理された画像を示す図である。なお、この第１実施形態は、１個の吊り上げ対象物Ｃを吊り上げる場合に適用されるものである。

まず、作業者の操作によって、図２に示すように、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂが開かれると共に、ガーダー２、トロリー３、及び吊り具４がそれぞれ駆動され、図４に示すように、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの間に吊り上げ対象物Ｃが位置する状態にされる。このとき、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との正確な位置合わせはまだ行われていない。

吊り上げ対象物Ｃは、吊り孔Ｈが一端から他端へ略円筒形状に貫通しているため、図５（ａ）では、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２が円形状に画像に映っている。なお、図５、図６中において、カメラ５に近い側の開口端Ｅ１を示す円の内側に、カメラ５から遠い側の開口端Ｅ２を示す円が映っている。ここで、図５（ａ）においては、カメラ５が設けられた爪先９ａ側から見て、吊り上げ対象物Ｃに対して吊り具４が右側へ寄るように位置ずれが有る。この場合、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２は、画像中では左側へ寄ることになる。

ここで、画像処理部３６は、図５（ａ）に示す画像に対し、画像を上部と下部とに分割して、画像の上部を左右反転し、反転画像を図５（ａ）の画像の下部と合成する。すると、画像は図５（ｂ）に示すように表示される。すなわち、図５（ｂ）に示すように、画像の上部と下部との境界において、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２が不連続にずれて表示され、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との位置ずれが強調される。図５（ｂ）に示す画像処理された画像は、表示部３３に表示される。

次に、作業者は、図５（ｂ）に示す画像を見ながらクレーン装置１を操作することで、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との位置合わせを行う。

そして、作業者の位置合わせにより、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との位置ずれが無くなると、図６（ａ）に示すように、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２は、画像中では左右の中央に位置することになる。

画像処理部３６は、図６（ａ）に示す画像に対し、画像を上部と下部とに分割して、画像の上部を左右反転し、反転画像を図６（ａ）の画像の下部と合成する。すると、画像は図６（ｂ）に示すように表示される。すなわち、図６（ｂ）に示すように、画像の上部と下部との境界において、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２が連続的にずれの無いように表示される。

以上説明したように、第１実施形態に係るクレーン装置１によれば、一対の対向する爪９Ａ，９Ｂの一方の爪先９ａに設けられたカメラ５で、他方の爪先９ｂと、吊り上げ対象物Ｃの吊り孔Ｈの開口端Ｅ１及びＥ２とを撮影し、撮影された画像に所定の処理を施すことにより、吊り上げ対象物Ｃに対する吊り具４の位置ずれを強調することができるため、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との位置ずれの有無を容易に判断できる。

また、画像処理部３６は、画像の上部を左右反転する処理を施し、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との位置ずれが有る場合、画像の上部と下部との境界において、吊り上げ対象物Ｃが不連続にずれて表示させる一方で、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との位置ずれが無い場合、画像の上部と下部との境界において、吊り上げ対象物Ｃが連続的にずれの無いように表示させるため、作業者が画像を一目見ただけで、吊り上げ対象物Ｃと吊り具４との位置ずれの有無を容易に判断できる。

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態における吊り具及び吊り上げ対象物を示す概略斜視図である。図７に示すように、第２実施形態に係るクレーン装置の吊り具１４にあっては、基部１８に、一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、及び一対の対向する爪２９Ａ，２９Ｂを二組有し、各組の一方の爪先１９ａ，２９ａに、同組の他方の爪先１９ｂ，２９ｂを向くように各々カメラ１５，１６が設けられ、更に、基部１８には、一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂと一対の対向する爪２９Ａ，２９Ｂとの間隔（ガーダー２の延在方向の間隔）を調節できる機構（不図示）が設けられている。そして、この第２実施形態では、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂを各組に分割した状態とすることで、２個の吊り上げ対象物Ｃ，Ｃを各組の爪により同時に吊り上げることができる。

具体的には、作業者の操作によって、一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂが開かれ、ガーダー２、トロリー３、及び吊り具１４がそれぞれ駆動され、一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂの間に吊り上げ対象物Ｃが位置すると共に、一対の対向する爪２９Ａ，２９Ｂが開かれ、更に、一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂに対する間隔が調節され、吊り上げ対象物Ｃの近くに並置された別の吊り上げ対象物Ｃが一対の対向する爪２９Ａ，２９Ｂの間に位置する状態にされる。

そして、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂの各組において、図５及び図６に示すように、第１実施形態と同様にして吊り上げ対象物Ｃと、吊り具１４の爪との位置合わせを各々の組で行う。これにより、２個の吊り上げ対象物Ｃ，Ｃを同時に吊り上げることができる。

以上説明したように、第２実施形態に係るクレーン装置の吊り具１４にあっては、一組の一対の対向する爪を、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂに分割可能であり、カメラ１５，１６は、各組の一方の爪先２９ａ，１９ａに、同組の他方の爪先２９ｂ，１９ｂを向くように各々設けられているため、２個の吊り上げ対象物Ｃ，Ｃに対して、一組の一対の対向する爪を二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂに分割して使用し、各組の一方の爪先２９ａ，１９ａに設けられたカメラ１５，１６で撮影された画像に所定の処理をそれぞれ施すことにより、各吊り上げ対象物Ｃ，Ｃと、対応する爪との位置ずれを強調することができ、各吊り上げ対象物Ｃ，Ｃと、対応する爪との位置ずれの有無を容易に判断できる。なお、所定の処理としては、カメラ１５で撮影した画像に対し、画像を上部と下部とに分割して、画像の上部を左右反転し、反転画像を画像の下部と合成しており、また、カメラ１６で撮影した画像に対しても同様に、画像を上部と下部とに分割して、画像の上部を左右反転し、反転画像を画像の下部と合成している。

［第３実施形態］
図８は、第３実施形態における吊り具及び吊り上げ対象物を示す概略斜視図である。図８に示すように、第３実施形態に係るクレーン装置の吊り具１４にあっては、第２実施形態における二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂを合わせて一体化し、一組の爪部となっている。そして、この第３実施形態では、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂを一体化した状態とすることで、１個の吊り上げ対象物Ｃを吊り上げることができる。

ここで、前述したように、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂについて、各組の一方の爪先１９ａ，２９ａには、それぞれ各組の他方の爪先１９ｂ，２９ｂを向くように各々カメラ１５，１６が設けられている。従って、ここでは、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂが一体化した後の爪先において、カメラ１５，１６は、爪先の左右に多少離れて配置されることとなる。

図９は、位置ずれが有る場合の画像を示す図であり、図９（ａ）は、位置ずれが有る場合のカメラ１６によるカメラ画像を示す図、図９（ｂ）は、位置ずれが有る場合のカメラ１５によるカメラ画像を示す図、図９（ｃ）は、位置ずれが有る場合のカメラ画像に対し画像処理された画像を示す図である。また、図１０は、位置ずれが無い場合の画像を示す図であり、図１０（ａ）は、位置ずれが無い場合のカメラ１６によるカメラ画像を示す図、図１０（ｂ）は、位置ずれが無い場合のカメラ１５によるカメラ画像を示す図、図１０（ｃ）は、位置ずれが無い場合のカメラ画像に対し画像処理された画像を示す図である。

ここで、図９（ａ）、図９（ｂ）においては、カメラ１５，１６がそれぞれ設けられた爪先２９ａ，１９ａ側から見て、吊り上げ対象物Ｃに対して吊り具１４が左側へ寄るように位置ずれがある。

画像処理部３６は、図９（ａ）に示すカメラ画像を上部と下部とに分割した下部側の画像と、図９（ｂ）に示すカメラ画像を上部と下部とに分割した上部側の画像を更に左右反転した画像と、を合成する。この場合、合成した画像は図９（ｃ）に示すように表示される。図９（ｃ）では、画像の上部と下部との境界において、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２が不連続にずれて表示され、位置ずれが強調される。図９（ｃ）に示す画像処理された画像は、表示部３３に表示される。

次に、作業者は、図９（ｃ）に示す画像を見ながらクレーン装置を操作することで、吊り上げ対象物Ｃと吊り具１４との位置合わせを行う。

そして、作業者の位置合わせにより、吊り上げ対象物Ｃと吊り具１４との位置ずれが無くなると、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２は、図１０（ａ）に示すように、カメラ１６による画像では図９（ａ）に比して多少左に移動し、また、図１０（ｂ）に示すように、カメラ１５による画像では図９（ｂ）に比して多少左に移動し、その結果、図１０（ｃ）に示すように、画像処理された画像の上部と下部との境界において、吊り孔Ｈの開口端Ｅ１，Ｅ２が連続的にずれの無いように表示される。

以上説明したように、第３実施形態に係るクレーン装置の吊り具１４にあっては、一組の一対の対向する爪を、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂに分割せずに一体として使用することで、１個の吊り上げ対象物Ｃに対して、吊り上げ対象物Ｃに対する吊り具１４の位置ずれを強調することができ、吊り上げ対象物Ｃと吊り具１４との位置ずれの有無を容易に判断できる。

また、図７、図８で説明したように、吊り具１４は、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂを一体化して一組の一対の対向する爪とすることができる一方で、吊り具１４は、一体化した一組の一対の対向する爪を、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂに分割可能であり、従って、クレーン装置は、吊り上げ対象物Ｃを１個ずつ吊り上げるか、或いは２個ずつ吊り上げるかを適宜選択して使用できる。

なお、本発明に係るクレーン装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第１実施形態及び第２実施形態において、画像処理部３６は、カメラ５で撮影された画像を上部と下部とに分割して、画像の上部を左右反転し、反転画像を画像の下部と合成しているが、画像処理部３６は、画像の下部を左右反転し、反転画像を画像の上部と合成してもよい。また、第３実施形態でも同様に、左右反転を上下逆にして行ってもよい。

また、第２実施形態において、吊り具１４は、一組の一対の対向する爪を、二組の一対の対向する爪１９Ａ，１９Ｂ、２９Ａ，２９Ｂに分割可能であったが、三組以上の一対の対向する爪に分割できてもよい。この場合も、各組の一方の爪先に、同組の他方の爪先を向くように各々カメラが設けられ、各カメラで撮影された画像に所定の処理を施すことによって、各吊り上げ対象物と、対応する吊り具の位置ずれを強調することができる。このため、３個以上の各吊り上げ対象物と、対応する吊り具の爪との位置ずれの有無を容易に判断できる。

１…クレーン装置、４…吊り具、５…カメラ、９Ａ，９Ｂ…爪、９ａ，９ｂ…爪先、３６…画像処理部、Ｃ…吊り上げ対象物、Ｈ…吊り孔。

Claims

一対の対向する爪を有し、前記一対の対向する爪を吊り上げ対象物の吊り孔に両側から挿入して前記吊り上げ対象物を吊り上げる吊り具と、
前記一対の対向する爪の一方の爪先に、他方の爪先を向くように設けられたカメラと、
前記吊り上げ対象物に対する前記吊り具の位置ずれを強調するように、前記カメラで撮影された画像に所定の処理を施す画像処理部と、を備え、
前記画像処理部は、前記画像の上部又は下部を左右反転する処理を施すクレーン装置。
前記吊り具は、前記一対の対向する爪を複数組の一対の対向する爪に分割可能であり、
前記カメラは、各組の一方の爪先に、同組の他方の爪先を向くように各々設けられている請求項１に記載のクレーン装置。