JP6583900B1 - Rotation suppression device and crane work system - Google Patents
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Abstract
【課題】クレーンの吊り荷の回転を抑制でき、またその向きを容易に変えることができる等の技術を提供すること。【解決手段】クレーン10のジブ12からワイヤ29で吊り下げられたフック20に、吊り荷9の意図しない回転を抑制するための回転抑制装置を設ける。回転抑制装置は、フック20に架台50を介して取り付けられたドローン30により構成される。ドローン30は、自身の位置情報及び姿勢情報をフィードバックし、吊り荷9の回転を打ち消す方向に動作する。【選択図】図1The present invention provides a technique capable of suppressing rotation of a crane's suspended load and easily changing the direction thereof. A rotation suppression device for suppressing unintentional rotation of a suspended load 9 is provided on a hook 20 suspended from a jib 12 of a crane 10 by a wire 29. The rotation suppressing device is constituted by a drone 30 attached to the hook 20 via a gantry 50. The drone 30 feeds back its position information and posture information, and operates in a direction to cancel the rotation of the suspended load 9. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、クレーン等により物体を吊り下げて搬送等の作業をする際に用いられる技術に関連し、特に空中に吊り下げられた物体の意図しない回転を抑制する等の装置、システム及び制御方法に関する。 The present invention relates to a technique used when an object is suspended by a crane or the like and is used for work such as transportation, and in particular, an apparatus, system, and control method for suppressing unintentional rotation of an object suspended in the air. About.
高層ビル等の建設現場においては、クライミングクレーン等を使って、鋼材やパネル等の吊り荷を上空に荷揚げし、所定の場所に搬送する作業が多く行われている。そのような吊り作業は大変危険を伴うものであり、例えば風などで吊り荷が回転し始めると一般的には止める術がなく、ワイヤ破断や荷崩れ、接触等を誘発する場合がある。また、上層地点での荷下ろしの際には、現場作業員が予め付属させていたロープをたぐり寄せて位置決めするが、特に足元が悪く不安定な場合には不測の事故が発生するおそれもある。 In construction sites such as high-rise buildings, a lot of work is carried out by using a climbing crane or the like to unload a suspended load such as a steel material or a panel and transport it to a predetermined place. Such a hanging work is very dangerous. For example, when the suspended load starts to rotate due to wind or the like, there is generally no way to stop the suspended load, which may induce wire breakage, collapse of the load, contact, or the like. In addition, when unloading at an upper point, the field worker will pull the rope attached in advance and position it, but there is a possibility that an unexpected accident may occur especially when the foot is unstable and unstable. .
そのような背景を受け、従来、フックの回転を抑制する各種の技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に開示の技術では、フックを回転自在に支持する受け座とフックに止着される受け座への取付手段との間に、設定された力以下ではフックが回転せず、設定した力を超える力が加えられるとフックが回転されるようにした摩擦部材を配置している。この構成によって、移送時にクレーンフックが回転することを防止して、被吊下げ部材の回転による他物との接触により破損されたり、破損したりすることを防止している。
In response to such a background, conventionally, various techniques for suppressing the rotation of the hook have been proposed (for example, see Patent Document 1). In the technique disclosed in
しかし、例えば特許文献1に開示の技術では、フックの重量が過大になり、可搬性や操作性の観点で改善の余地があった。また、構造が複雑でコストの観点から別の技術が求められていた。また、フック自体が回転しない場合でも、風等の影響により揺れが生じることもあり、この現象についても対策が求められていた。
However, for example, in the technique disclosed in
本発明は、以上のような状況に鑑みなされたものであって、その目的は、クレーン等から吊り下げられた空中の物体の回転を抑制でき、又は向きを変えることができる等の技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the situation as described above, and its purpose is to provide a technique capable of suppressing the rotation or changing the direction of an airborne object suspended from a crane or the like. The purpose is to do.
本発明は、吊下げ装置により吊り下げられた物体に対しての相対位置を固定して当該物体に取り付けられ、当該物体の空中での回転を抑制する回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置である。
また、本発明は、クレーンのフックに対しての相対位置を固定して当該フックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置である。
回転抑制装置は、前記回転翼装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台に連結され、前記回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成されることが好ましい。
また、本発明は、クレーンにより搬送される吊り荷に対しての相対位置を固定して当該吊り荷に取り付けられ、当該吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置がマルチコプターである、回転抑制装置である。
回転抑制装置は、前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備えることが好ましい。
また、本発明は、クレーンのフックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転翼装置を含み、前記回転翼装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台に連結され、前記回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、前記架台が、前記回転翼装置の動作によって伸縮可能に構成された、回転抑制装置である。
また、回転抑制装置は、前記回転翼装置が軸流ファン又はテールロータであってもよい。
また、回転抑制装置は、周囲の状況を撮影し、撮影した画像情報を前記クレーンの運転室に送信するカメラを更に備えることが好ましい。
The present invention is fixedly attached to the relative position of for the suspended object by the suspension device to the object, comprises suppress rotary blade unit rotating in the air of the object, said rotary blade unit It is a rotation suppression device which is a multicopter.
Further, the present invention is mounted to the hook to fix the relative positions of for a crane hook, it comprises a rotary blade device configured to suppress rotation of the suspended load hung on the hook, the rotating It is a rotation suppression device in which the wing device is a multicopter.
Rotation suppressing device, the rotary blade device, is connected to the frame extending outwardly from the mounting portion to the hook, that the are by operation of the rotary blade unit is configured to produce a rotational moment on the hook preferable.
Further, the present invention is to fix the relative position of for the suspended load carried by the crane attached to the suspended load, comprising a rotary blade device configured to suppress rotation of the suspended load, the rotary It is a rotation suppression device in which the wing device is a multicopter.
The rotation suppressing device controls the rotating blade so that the rotating blade device suppresses rotation of the suspended load based on the positioning unit that acquires its own position information and posture information and the position information and the posture information. It is preferable to include a rotating blade control unit.
The present invention also includes a rotating blade device attached to a hook of a crane and configured to suppress rotation of a suspended load hung on the hook, and the rotating blade device is removed from an attachment portion to the hook. A rotation suppressing device connected to a gantry extending in a direction, configured to generate a rotational moment in the hook by the operation of the rotary wing device, and configured to extend and contract by the operation of the rotary wing device. It is.
In the rotation suppressing device, the rotary blade device may be an axial fan or a tail rotor.
Moreover, it is preferable that a rotation suppression apparatus is further equipped with the camera which image | photographs the surrounding condition and transmits the image | photographed image information to the cab of the said crane.
また、本発明は、クレーンと、当該クレーンにより搬送される吊り荷に対しての相対位置を固定して当該吊り荷に取り付けられ、当該吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システムである。
また、本発明は、クレーンと、当該クレーンのフックに対しての相対位置を固定して当該フックに取り付けられ、当該フックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システムである。
また、本発明は、クレーンと、当該クレーンのフックに掛けられた吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、前記回転抑制装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台を備え、前記回転翼装置が前記架台に連結され、当該回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システムである。
クレーン作業システムは、前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備えることが好ましい。その場合、前記回転翼制御部が、前記吊り荷の移動先の位置情報及び前記移動先で要求される姿勢情報とから当該吊り荷の回転を制御することが好ましい。
また、クレーン作業システムは、前記クレーンのブーム先端部にその位置情報を取得する測位装置を更に備え、前記回転翼制御部が、前記測位装置が計測した位置情報を前記吊り荷の姿勢制御に反映させることが好ましい。その場合、前記クレーンが、前記ブーム先端部の位置及び前記回転翼装置の位置の差を縮小するように前記ブームの動きを制御する機能を備えることが好ましい。
また、本発明は、クレーンと、当該クレーンにより搬送される吊り荷の回転を抑制するよう構成された回転抑制装置とを備え、前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備え、前記クレーンのブーム先端部にその位置情報を取得する測位装置を更に備え、前記回転翼制御部が、前記測位装置が計測した位置情報を前記吊り荷の姿勢制御に反映させる、クレーン作業システムである。
また、クレーン作業システムは、前記クレーンが、前記ブーム先端部の位置及び前記回転翼装置の位置の差を縮小するように前記ブームの動きを制御する機能を備えることが好ましい。
また、クレーン作業システムは、前記回転抑制装置が、周囲の状況を撮影し、撮影した画像情報を前記クレーンの運転室に送信するカメラを更に備えることが好ましい。
Further, the present invention is a crane and, by fixing the relative position of for the suspended load to be carried by a person the crane attached to the suspended load, the rotation suppression device configured to suppress rotation of the suspended load with the door, said include rotation suppression device rotary blade unit is configured to suppress the rotation of the suspended load by the action of those the rotary blade unit, the rotary blade unit is multirotor is the crane work system .
The present invention also relates to a crane and a rotation restraint device that is fixed to the crane relative to the hook and attached to the hook, and is configured to restrain rotation of a suspended load hung on the hook. wherein the rotation control device comprises a rotary blade unit, configured to suppress the rotation of the suspended load by the operation of the rotary blade unit, the rotary blade unit is multirotor a crane operation system.
The present invention also includes a crane and a rotation suppression device configured to suppress rotation of a suspended load hung on a hook of the crane, the rotation suppression device including a rotary blade device, and the rotation suppression device Comprises a pedestal extending outward from the hook mounting portion, the rotary wing device is connected to the gantry, and configured to generate a rotational moment in the hook by the operation of the rotary wing device, It is a crane working system in which the rotary blade device is a multicopter.
The crane work system controls the rotor blade so that the rotor device suppresses rotation of the suspended load based on the positioning unit that acquires its own position information and posture information, and the position information and the posture information. It is preferable to include a rotating blade control unit. In that case, it is preferable that the rotary blade control unit controls the rotation of the suspended load from the position information of the destination of the suspended load and the posture information required at the destination.
The crane work system further includes a positioning device that acquires position information at a boom tip of the crane, and the rotary blade control unit reflects the position information measured by the positioning device in the posture control of the suspended load. It is preferable to make it. In that case, it is preferable that the crane has a function of controlling the movement of the boom so as to reduce the difference between the position of the tip of the boom and the position of the rotary blade device.
Further, the present invention comprises a crane, and a rotation control device that is configured to inhibit rotation of the suspended load carried by the person the crane, the rotation restraining device includes a rotary blade unit, those the rotary blade unit The rotating blade device is configured to suppress rotation of the suspended load by the operation of the positioning unit, the positioning unit that acquires its own position information and posture information, and the suspension load of the suspended load based on the position information and the posture information A rotary blade control unit that controls the rotary blade so as to suppress rotation, and further includes a positioning device that acquires position information at a boom tip portion of the crane, wherein the rotary blade control unit includes the positioning device. It is a crane work system which reflects the measured position information on the attitude control of the suspended load.
Moreover, it is preferable that the crane working system has a function of controlling the movement of the boom so that the crane reduces the difference between the position of the boom tip and the position of the rotary blade device.
In the crane work system, it is preferable that the rotation suppression device further includes a camera that images a surrounding situation and transmits the captured image information to a cab of the crane.
本発明によれば、クレーン等から空中に吊り下げられた物体に回転翼装置を導入することで、その意図しない回転を抑制することができる。 According to the present invention, unintended rotation can be suppressed by introducing the rotary blade device to an object suspended in the air from a crane or the like.
図1は本発明の一実施形態によるクレーン作業システム(建設システム)1の概略構成を示す図である。このクレーン作業システム1において、クレーン10は、本発明に係る吊下げ装置に該当する。ここではクライミング式ジブクレーンを例に説明する。また、クレーン10のフック20には、回転翼無人航空機(マルチコプター)である、いわゆるドローン30が設けられている。ドローン30は、本発明に係る回転翼装置に該当する。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a crane work system (construction system) 1 according to an embodiment of the present invention. In this
クレーン10は、一般的な構造として、ジブ(ブーム)12、巻上装置、起伏装置、バランスウェイトなどを備えた旋回体と、ジブ工事の進行に伴い、必要に応じてマストを継ぎ足し、旋回体をせり上げる装置を備える。クレーン10は、旋回体上部の運転室11のオペレータ93の操作によって巻上げ、起伏、旋回の運動を行う。
The
ジブ12の先端部分には、ワイヤ29によりフック20が吊り下げられている。フック20には例えばH形鋼である吊り荷9が玉掛けされており、巻上装置(図示略)によってワイヤ29を巻き上げ及び巻き下げすることで、フック20の昇降が行われる。また、ジブ12の先端部分にはクレーン測位装置19が設けられており、ジブ12の先端部分の位置情報を取得する。
A
またフック20には、本発明に係る回転抑制装置が取り付けられている。本実施形態の回転抑制装置は、フック20から外方向に延出する架台50と、架台50の先端部に取り付けたドローン30とにより構成される。本実施形態によるドローン30は、フック20が意図せず回転してしまうことを抑制する機能や所望の向きに変更する機能を有する。なお、ドローン30の仕様(大きさや出力)は、フック20の重量や吊り荷9の重量に応じて、適宜選択されうる。また、ドローン30は、一般的には、固定ピッチプロペラで回転数と回転方向を変化させるものだが、より素早い対応するために、可変ピッチでもよい。
The
フック20は、従来の構成と同じであるため、フック20自体を新しく改造等する必要は無い。そのため、導入コストを抑えることができる。また、架台50を介して固定する構成であるので、取り付け及び取り外しが容易で、フック20の可搬性や操作性を悪化させることはない。
Since the
図2は、図1の領域A1を拡大した図であって、架台50を介してフック20に取り付けられたドローン30を示した図である。フック20は、一般的な構造を呈しており、シーブベース21と、シーブベース21の上部に設けられたシーブ(滑車)24と、シーブベース21の下部にフック連結部23で回転自在に取り付けられたフック本体22とを備える。
FIG. 2 is an enlarged view of the area A <b> 1 of FIG. 1, and shows the
フック本体22のフック首部22aには、架台50が外方向に延出するように取り付けられている。具体的には、架台50は、フック首部22aに取り付けられる取付部51と、取付部51から水平方向に延びるアームベース部52と、アームベース部52から斜め上方外側に延びるアーム部53と、アーム部53の先端部で水平外側に延びる架台本体54とを備える。
A
架台本体54の上部には、ユニバーサルジョイント等で構成されるドローン連結部55が設けられており、非稼働時にフリクションによるドローン30のボディ下部30aを位置固定させる。
A
なお、架台本体54の下部に吊り下げ方式でドローン30が設けられてもよい。何れの態様においても、ドローン30は、ドローン連結部55を支点として、所定の角度まで自在に傾くことができ、かつ、傾いた場合でも架台50に回転翼が接触しないように構成される。また、図示のように、架台50を斜め上方に向けて延出させることで、ドローン30の設置場所をフック本体22より上部にすることができ、安全性を確保できる。
In addition, the
取付部51の上面には、ドローン30に駆動電力を供給するためのバッテリ60が設けられている。
A
ドローン30は、自身の位置情報及び姿勢情報を把握する手段(例えば図3に示すドローン測位部35)を有している。ここで、取得される位置情報は、ドローン30の緯度、経度、高度の情報を含む。また、姿勢情報は、ドローン30の3軸方向の加速度、3軸周りの角速度、方位の各情報と、そしてそれらの情報から演算される傾き、方位の情報を含む。なお、架台50(又は吊り荷9でもよい)に方位計56を設けて、ドローン30又は吊り荷9が向く方向の情報を取得してもよい。
The
詳細は後述するが、ドローン30は、それら位置情報及び姿勢情報をもとに、フック20又は吊り荷9に意図しない動き(回転や揺動)が生じた場合にフック20に回転モーメントを生じさせ、そのような動きを打ち消し・抑制するように動作する(回転抑制機能)。また、ドローン30は、それらの情報を飛行制御部33にフィードバックし、ドローン操縦装置80又は自動プログラミング等から指示された向きにフック20を回転させ、例えば荷下ろしが容易になるよう吊り荷9の向きを変えることもできる(回転位置決め機能)。
Although details will be described later, the
図3は、本実施形態によるクレーン作業システム1の機能ブロック図であり、クレーン10、ドローン30及びドローン操縦装置80について、主にドローン30によるフック20の回転抑制機能に着目して示している。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
クレーン10は、ドローン30との連動機能に関して、クレーン制御部13と、表示部14と、クレーン通信部15とを備える。
The
クレーン制御部13は、ジブ12、巻上装置、起伏装置の動作制御を行う。これら動作は、一般には運転室11のオペレータ93の操作によってなされるが、地上作業員91や現場作業員92の遠隔操作によってなされる場合もある。さらに、ドローン30との連動によって、所定の制御値(目標値)になるように自動制御を行うこともできる。
The
表示部14は、クレーン10の各種状態を表示するとともに、ドローン30との連動状態や、ドローン30から送信される画像データ等の各種情報を表示する。すなわち、実際の吊り荷9の情報をオペレータ93も他の作業員(地上作業員91や現場作業員92)と同じように共有できる。クレーン通信部15は、ドローン30のドローン通信部34や、ドローン操縦装置80の端末通信部82と、無線LAN又はその他の無線通信方式(例えばBluetooth(登録商標)等)で通信する。クレーン測位装置19は、GPSセンサや高度計を備え、クレーン測位装置19の取付位置の位置情報を取得する。
The
ドローン30は、主制御部31と、駆動部32と、飛行制御部33と、ドローン通信部34と、ドローン測位部35と、カメラ36と、クレーン連動部37とを備える。
The
主制御部31は、ドローン30の各構成要素を統括的に制御する。駆動部32は、バッテリ60又は外部電源から電力を取得し、ドローン30の回転翼を駆動させる。飛行制御部33は、ドローン操縦装置80からの指示や所定のプログラムに基づいて、駆動部32を制御する。すなわち、ドローン30の動作を制御することで、ドローン30と連結するフック20の動きを制御する。
The
ドローン通信部34は、クレーン10のクレーン通信部15や、ドローン操縦装置80の端末通信部82と相互に通信する。すなわち、ドローン30は、ドローン操縦装置80によって無線にて遠隔操作が可能であり、かつ、ドローン30の各種情報をクレーン10やドローン操縦装置80に送信することができる。
The
ドローン測位部35は、ドローン30の位置情報や姿勢情報を取得する。具体的には、ドローン測位部35は、GPS装置35aと、慣性計測装置35bと、高度計測装置35cとを備える。
The
GPS装置35aは、GPS衛星から発射した信号を基に、設置位置を3次元測位し、位置情報を取得する。慣性計測装置35bは、3軸加速度センサや3軸ジャイロセンサを備えており、ドローン30の飛行状態(速度情報、加速度情報、姿勢情報)を取得する。高度計測装置35cは、例えば、気圧式、GPS式、レーザ式、レーダ式等の高度計を備える。
The
カメラ36は、ドローン30の周囲の状況を撮影し、ドローン操縦装置80やクレーン10に撮影した画像データを送信する。カメラ36は、固定タイプの広角レンズにより広い画角(領域)を撮影可能なものでもよいし、ドローン操縦装置80等から向きの制御が可能な旋回タイプであってもよい。
The
クレーン連動部37は、ドローン測位部35の計測結果をもとに、フック20の動きに対応した制御を行い、フック20が意図しない動き(回転や揺動)をしないように、飛行制御部33を制御する。そのため、クレーン連動部37は、ドローン測位部35から位置情報や姿勢情報を取得し、適切な位置や姿勢になるように飛行制御部33を指示する。飛行制御部33はその指示に基づき駆動部32を制御する。それによって、フック20の意図しない動きを打ち消し・抑制することができる。
The
ドローン操縦装置80は、専用のプロポ送信器として構成されてもよいし、操縦用のアプリケーションが導入されたタブレット端末として構成されてもよい。ここでは、タブレット端末について例示する。このドローン操縦装置80は主制御部81と、端末通信部82と、表示部83と、操作部84と、ドローン制御部85とを備える。
The
主制御部81は、ドローン操縦装置80の各構成要素を統括的に制御する。端末通信部82は、ドローン30のドローン通信部34や、クレーン10のクレーン通信部15と通信する。表示部83は、アプリケーションで実現する各種機能のオブジェクトを表示させたり、ドローン30のカメラ36が撮影した画像を表示させたりする。
The
操作部84は、地上作業員91等の操作を受け付ける。ドローン制御部85は、ドローン30の飛行モードの設定、吊り荷9の目標値(位置情報、姿勢情報)の入力等を取得し記録したり、手動運転時の地上作業員91等からの操作をドローン30の制御量に変換してドローン30に無線にて通知する。
The
このような構成のクレーン作業システム1による具体的な動作・作業を説明する。まず、ドローン30のドローン測位部35の情報を用い、クレーン測位装置19の情報は用いない例について説明する。
A specific operation / work by the
地上3にて地上作業員91は、クレーン10のフック20に吊り荷9をワイヤで玉掛けし、吊り荷9を吊り上げ地切したタイミングで、ドローン30を稼働させる。
On the
ドローン30では、クレーン連動部37がその時点での向きをホームポジションとし、垂直軸に対しての角度位置を記憶する。姿勢情報としては、ドローン30を水平に保たせ、GPS装置35aの検出結果から地上3での座標(位置情報)を記憶する。
In the
ワイヤ29が巻き取られて吊り荷9が上昇し、それに伴ってドローン30も上昇する。このとき、クレーン連動部37は、高度計測装置35cによる高度情報を取得し、自身の位置の高度の変化を把握する。
The
上昇途中で、風等の影響で吊り荷9が回転しようとすると、クレーン連動部37は、ドローン30の慣性計測装置35bが検出する加速度情報から、回転の発生を判断し、もとに戻る様に飛行制御部33に指示する。飛行制御部33は、その指示に基づき駆動部32を駆動させる。これにより、ドローン30は、吊り荷9の意図しない回転を打ち消す方向に、フック20に対し回転モーメントを生じさせる。吊り荷9は、ドローン30のフィードバック制御によって、指定高度までは全自動で初期方向を維持することができる。
When the suspended
クレーン10の旋回体が旋回して吊り荷9を所定の場所近くに近づけようとする際に、方向を変える必要が生じた際には、例えば、建設物2の上層部(屋上)にいる現場作業員92が、ドローン操縦装置80を用いて手動操作で吊り荷9の向きを変えることができる。なお、運転室11にドローン操縦装置80(又は同等の機能)が設定されている場合には、運転室11内のオペレータ93が操作してもよい。
When it is necessary to change the direction when the swiveling body of the
吊り荷9の向きを所望に変えた後、ドローン操縦装置80を操作した現場作業員92等がドローン操縦装置80から手を離すと、ドローン30はその方向を次のホーム角位置として記録し保持する。このような動作によって、従来であれば現場作業員92がロープによって牽引して吊り荷9を近づけ向きを所望にする作業が不要又は容易になる。
After the direction of the suspended
なお、ワイヤ29の上下での振り止め追随動作は、ドローン30のカメラ36を上向きとして、撮影した画像から追随対象(例えばジブ12の先端部分)を選択してそれを画像処理にて追従させる機能(例えばアクティブトラックモードと称される機能)により実現できる。
Note that the follow-up operation of swinging up and down the
また、吊り荷9の平行移動(旋回移動)に連動させて、ドローン30のドローン測位部35の情報(位置情報や高度情報)をクレーン1に反映させることで、ジブ12の先端(ワイヤ29の上部)が下部に追随して、振れ止めを実現できる。すなわち、クレーン10は、ホームポジションからの旋回量を把握しているので、ドローン30の位置情報との差がゼロとなるように旋回量をフィードバック制御することで、振れ止めを実現できる。
In addition, by reflecting the information (position information and altitude information) of the
また、クレーン10のジブ12の先端にクレーン測位装置19が設置されている場合、クレーン測位装置19の計測結果とドローン30のドローン測位部35の計測結果をもとに、それらのホームポジションからの変位量が等しくなるようにフィードバック制御することで、振れ止めを実現できる。つまり、ジブ12の先端部の位置及びドローン30の位置の差を縮小するように、ジブ12の動きを制御するとよい。また、ドローン30のドローン測位部35を用いず、クレーン測位装置19を用いてもよい。
Further, when the
さらに、吊り荷9の上下方向の変化(傾き)の抑制できる。一般的には、吊り荷9が振動するような場面は想定されないが、気象や地震等を起因として上下に振動することも考えられる。そこで、クレーン10が自身の装置(クレーン測位装置19や巻上装置の操作量)で把握しているドローン30の設置位置の高度情報とドローン30から得られる高度情報の差がゼロになるようにドローン30を制御することで上下方向の振れ止めを実現できる。
Furthermore, the vertical change (inclination) of the suspended
これらの操作は、運転室11内のオペレータ93等がドローン操縦装置80を用いてドローン30を制御してもよいし、クレーン10のクレーン制御部13が自動プログラムによって行ってもよい。
These operations may be performed by the
ジブ12の旋回により吊り荷9が所望の位置に達すると、ドローン30は、吊り荷9の向きを目標となる向きに制御する。目標の向きに回転させると、ドローン30はその向きを維持するように制御する。したがって、吊り荷9に取り付けられる荷下ろし用のロープも最小の量ですみ、ロープによって作業性が低下することを防止できる。
When the suspended
図4は図2に示した架台150の変形例を示している。この架台150は、フック20に取りつた際にはモーメントを大きくとれるように、テレスコ架台(伸縮式架台)となっている。
FIG. 4 shows a modification of the
すなわち、架台150は、フック首部22aに取り付けられる取付部151と、取付部151から水平に所定長延びるアームベース部152と、アームベース部152から水平外方向に延びる伸縮式アーム部153と、伸縮式アーム部153の先端部でさらに水平外側に延びる架台本体154とを備える。
That is, the
架台本体154の上部には、ユニバーサルジョイント等で構成されるドローン連結部155が設けられておりドローン30のボディ下部30aを位置固定させる。
A
伸縮式アーム部153は、ドローン30の動作によって伸縮させることができる。ロック機構として例えば電磁式ロック装置を用いることができる。また、バッテリ60からの電力で伸縮式アーム部153が伸縮してもよい。
The
以上、本発明に関し代表的な一実施形態を説明したが、本発明の実施にあたり様々な変形が可能である。例えば上記実施形態では、架台50に設置されるドローン30は1機であったが、複数とすることで、安定した強力な効果を実現できる。また、その場合、複数のドローン30を均等に配置し単一のドローン操縦装置80で操作することで、協調した安定動作が得られる。
While a typical embodiment has been described with respect to the present invention, various modifications can be made in implementing the present invention. For example, in the above embodiment, the number of
また、ドローン30は、クレーン10により搬送される吊り荷9に設けられてもよい。吊り荷9が鋼材のような場合、架台50を取り付け固定することが容易であるので、吊り荷9の端部に架台50を介して取り付けたドローン30による回転抑制機能を実現できる。また、フック20や吊り荷9以外にも様々な被吊下げ物を、ドローン30による回転制御の対象とすることができる。
The
例えば図5に示すような1本のワイヤ311で吊り下げられるリーチバランサー300にドローン30を取り付けてもよい。この実施形態において、リーチバランサー300は、ワイヤ311が固定されるアイボルト301を中心に、互いに反対方向に延びるバランスアーム302、303を有している。一方のバランスアーム302の先端部にはウエイト304が固定され、他方のバランスアーム303の先端部に吊り荷90が吊り下げられる。この実施形態の場合、ウエイト304の上部に、リーチバランサー300全体の回転を抑制し、及び意図する向きに吊り荷90を位置決めするよう動作するドローン30を設けている。これにより、リーチバランサー300の意図しない回転を抑制しつつ、建造中の建物の外から内部に吊り荷90を安全に搬送することができる。
For example, the
また、本発明に係る回転翼装置としてマルチロータのドローン30以外にも、例えばシングルロータタイプの軸流ファン又はテールロータ等を使用することもできる。
In addition to the
図6は、より小型化した回転抑制装置の変形例であり、回転翼送風機として2つの軸流ファン70を備えている。軸流ファン70を設ける架台250は、全体を小型化し、かつ、回転抑制のモーメントを大きくとれるように、回動伸縮式を採用している。
FIG. 6 is a modified example of the rotation suppression device that is further miniaturized, and includes two
すなわち、架台250は、フックの首部に取り付けられる取付部251と、取付部251の前後(又は左右)に設けられる回動ブラケット252、252と、回動ブラケット252、252に回動可能に取り付けられ、外方向に延びるアームベース部253、253と、アームベース部153、253において伸縮可能なテレスコアーム部254、254とを備える。そして、2つのテレスコアーム部254、254の先端部に軸流ファン70、70がそれぞれ設けられる。
That is, the
以上、本発明に係る吊下げ装置としてジブクレーンを例に挙げて実施形態を説明したが、その他のクレーン、例えば、天井クレーン、橋形クレーン、テルハ、スタッカ式クレーン等にも本発明を適用することができる。更にいえば、本発明に用いられる吊下げ装置はクレーンに限定されない。例えば図7及び8に示すように、吊下げ装置をヘリコプター400又はそれに搭載するウインチとし、例えば災害時等にヘリコプター400から下ろしたワイヤロープ402を介して搬送又は救助される物体又は人間においても回転抑制制御の対象とすることができる。
As described above, the embodiment has been described by taking the jib crane as an example of the suspension device according to the present invention. However, the present invention is also applied to other cranes such as an overhead crane, a bridge crane, a Telha, a stacker crane, and the like. Can do. Furthermore, the suspension device used in the present invention is not limited to a crane. For example, as shown in FIGS. 7 and 8, the suspension device is a
例えば図7には、要救助者を載せたストレッチャー401の前後に、軸流ファン410、410と、固定翼411、411、412とからなる回転抑制装置を設けた実施形態が例示される。2つの軸流ファン410は、ストレッチャー401に対し互いに逆方向にモーメントを発生させる回転翼送風機からなる。すなわち、上空のヘリコプター400に、被災者を載せたストレッチャー401を吊り上げる際に、ストレッチャー401の意図しない回転を抑制するよう軸流ファン410、410を動作させることができる。また、垂直の固定翼411、411、412が、ヘリコプター400のメインロータからの風圧を左右に均等に分散させることによってもストレッチャー401の姿勢をより安定させることができる。
For example, FIG. 7 illustrates an embodiment in which rotation suppression devices including
また、図8には、レスキュー隊員491に背負われた回転抑制装置の実施形態が示される。この回転抑制装置は、可変ピッチの軸流ファン(回転翼送風機)であるテールロータ420と固定翼421とからなる。レスキュー隊員491及び要救助者492が着用するそれぞれの胴衣ハーネスに、ヘリコプター400から吊り下ろされたワイヤロープ402を繋ぎ、ワイヤロープ402を巻き上げることで、ヘリコプター400内に要救助者492が救助される。救助の際に、空中で要救助者492を抱えるレスキュー隊員491に意図しない回転が生じた場合でも、テールロータ420がその回転を打ち消すように動作することにより、その回転を抑えることができる。また、垂直の固定翼421によっても、ヘリコプター400からの風圧を利用して姿勢を安定させることができる。
Moreover, FIG. 8 shows an embodiment of a rotation restraint device that is carried by a
1 クレーン作業システム
9、90 吊り荷
10 クレーン
11 運転室
12 ジブ(ブーム)
13 クレーン制御部
14 表示部
15 クレーン通信部
19 クレーン測位装置
20 フック
29 ワイヤ
30 ドローン(回転翼装置)
31 主制御部
32 駆動部
33 飛行制御部
34 ドローン通信部
35 ドローン測位部
36 カメラ
37 クレーン連動部
50、150、250 架台
55、155 ドローン連結部
56 方位計
70、410 軸流ファン(回転翼装置)
153 伸縮式アーム部
300 リーチバランサー
302、303 バランスアーム
304 ウエイト
401 ストレッチャー
411、412、421 固定翼
420 テールロータ(回転翼装置)
DESCRIPTION OF
13
31
153
Claims (18)
前記回転翼装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台に連結され、前記回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、
前記架台が、前記回転翼装置の動作によって伸縮可能に構成された、回転抑制装置。 A rotating blade device attached to a crane hook and configured to inhibit rotation of a suspended load hung on the hook;
The rotary blade device is connected to a pedestal extending outward from an attachment portion to the hook, and is configured to generate a rotational moment in the hook by operation of the rotary blade device;
The rotation suppressing device, wherein the gantry is configured to be extendable and contractable by the operation of the rotary blade device.
前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、
前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システム。 Comprising a crane, by fixing the relative position of for the suspended load to be carried by a person the crane attached to the suspended load, and a rotation control device that is configured to inhibit rotation of the suspended load,
The rotation inhibiting device comprises a rotary blade unit, configured to suppress the rotation of the suspended load by the action of those said rotary blade device,
A crane working system, wherein the rotary blade device is a multicopter.
前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、
前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システム。 A crane and a rotation suppression device fixed to the crane relative to the hook and attached to the hook, and configured to suppress rotation of a suspended load hung on the hook;
The rotation suppression device includes a rotary blade device, and is configured to suppress rotation of the suspended load by an operation of the rotary blade device.
A crane working system , wherein the rotary blade device is a multicopter .
前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、
前記回転抑制装置が、前記フックへの取付部から外方向に延出する架台を備え、前記回転翼装置が前記架台に連結され、当該回転翼装置の動作によって前記フックに回転モーメントを生じさせるよう構成され、
前記回転翼装置がマルチコプターである、クレーン作業システム。 A crane, and a rotation suppressing device configured to suppress rotation of a suspended load hung on a hook of the crane,
The rotation suppression device includes a rotor device;
The rotation suppressing device includes a pedestal extending outward from an attachment portion to the hook, the rotary wing device is connected to the gantry, and a rotational moment is generated in the hook by the operation of the rotary wing device. Configured and
A crane working system , wherein the rotary blade device is a multicopter .
前記回転抑制装置が回転翼装置を含み、当該回転翼装置の動作によって前記吊り荷の回転を抑制するよう構成され、
前記回転翼装置が、自身の位置情報及び姿勢情報を取得する測位部と、前記位置情報及び前記姿勢情報をもとに前記吊り荷の回転を抑制するように回転翼を制御する回転翼制御部と、を備え、
前記クレーンのブーム先端部にその位置情報を取得する測位装置を更に備え、前記回転翼制御部が、前記測位装置が計測した位置情報を前記吊り荷の姿勢制御に反映させる、クレーン作業システム。 Crane, and a rotation control device that is configured to inhibit rotation of the suspended load carried by the person the crane,
The rotation inhibiting device comprises a rotary blade unit, configured to suppress the rotation of the suspended load by the action of those said rotary blade device,
A positioning unit that acquires the position information and attitude information of the rotor unit, and a rotor control unit that controls the rotor so as to suppress the rotation of the suspended load based on the position information and the attitude information. And comprising
A crane operation system further comprising a positioning device that acquires position information at a boom tip portion of the crane, wherein the rotary blade control unit reflects position information measured by the positioning device in posture control of the suspended load.
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