JP6707288B2 - 荷役機械 - Google Patents

Description

本発明は、荷役機械に関する。さらに詳しくは、荷役機械の基部と、その基部上で旋回する旋回部との間で無線信号の送受信を行う送受信手段が備えられている荷役機械に関する。

工場などの敷地内や港湾等の岸壁において荷役するために、レール上を走行するジブクレーンやアンローダ等の走行式荷役機械が使用される。
これらの走行式荷役機械がレール上を走行するとき、走行路上の障害物を探知するため、カメラを用いて走行路を撮像し、その撮像画面を旋回台上の運転室にあるモニターで走行路の状態を確認するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

上記の従来技術では、主に無線ＬＡＮを利用し、場合により複数の通信ユニットを利用し、走行部から旋回部へ向けて映像通信を行っている。しかしながら、複数の通信ユニットは基部と旋回部に夫々旋回中心を挟んで対角線上に配置され、旋回部が旋回すると基部と旋回部との間の通信間距離の比率が大きく変化するので、通信状態にノイズが発生したり通信強度が低下する可能性が大きくなったりするという問題があった。

特開２０１４−１９８６３０号公報

本発明は上記事情に鑑み、基部と旋回部との間で良好な通信状態を確保できる無線通信手段が備えられている荷役機械を提供することを目的とする。

第１発明の荷役機械は、荷役作業を行う荷役機械であって、該荷役機械の基部と、該基部に旋回可能に支持された旋回部と、該旋回部に設けられた荷役部と、前記基部に設置された基部側送受信手段と、前記旋回部に設置された旋回部側送受信手段と、を備え、前記基部側送受信手段または旋回部側送受信手段の少なくとも一方が、無線信号を送受信するための漏洩同軸ケーブルをアンテナとして備え、前記漏洩同軸ケーブルは、前記旋回部の旋回中心を囲むように設けられており、前記漏洩同軸ケーブルの、一方の端部と他方の端部との間に隙間が設けられていることを特徴とする。
第２発明の荷役機械は、第１発明において、前記無線信号は、少なくとも撮像信号を含むことを特徴とする。
第３発明の荷役機械は、第１発明または第２発明のいずれかにおいて、前記漏洩同軸ケーブルが、前記旋回中心を中心とした略円形状となるように配置されていることを特徴とする。
第４発明の荷役機械は、第１発明または第２発明のいずれかにおいて、前記漏洩同軸ケーブルが、全ての内角の大きさが１８０°未満である多角形を形作るように配置され、該多角形の重心が、前記旋回中心と重なることを特徴とする。
第５発明の荷役機械は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、前記基部は、走行装置と、該走行装置の上方に設けられた支柱を含んで構成され、前記旋回部は、前記支柱に回転可能に支持された旋回フレームと、運転室と、前記荷役部とを含んで構成され、前記支柱の上部に前記基部側送受信手段が設けられ、前記旋回フレームの下部に前記旋回部側送受信手段が設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、基部と旋回部とを備えた荷役機械の、基部側送受信手段または旋回部側送受信手段の少なくとも一方が、漏洩同軸ケーブルをアンテナとして備え、この漏洩同軸ケーブルが、旋回部の旋回中心を囲むように設けられていることにより、基部側送受信手段と旋回部側送受信手段との間の通信状態を良好に維持することができる。また、電波の到達範囲が必要最低限の範囲にのみ限定されるので、他の無線機器への干渉を防止することができるとともに、他の者からネットワークに侵入される可能性を少なくできる。
さらに、漏洩同軸ケーブルの一方の端部と他方の端部との間に隙間が設けられていることにより、漏洩同軸ケーブルの長さを短くでき、コストを抑えることができる。
第３発明によれば、漏洩同軸ケーブルが旋回中心を中心とした略円形状となるように配置されていることにより、漏洩同軸ケーブルと送受信を行うアンテナとの距離を一定に保つことができ、通信状態をさらに良好に維持できる。
第４発明によれば、漏洩同軸ケーブルが、全ての内角の大きさが１８０°未満である多角形を形作るように配置され、該多角形の重心が、旋回中心と重なることにより、多角形の頂点で漏洩同軸ケーブルを固定するシンプルな構成を採用できるとともに、通信状態を良好に保つことができる。
第５発明によれば、基部に設けられている支柱の上部に基部側送受信手段が設けられ、旋回部に設けられている旋回フレームの下部に旋回部側送受信手段が設けられていることにより、走行装置を有する荷役機械であっても基部側送受信手段と旋回部側送受信手段との間の通信状態を良好に維持することができる。

本発明の実施形態に係る荷役機械の１つである走行式ジブクレーンの部分斜視図である。 図１の荷役機械の点検足場の高さでの平面断面図である。 図１の荷役機械の、漏洩同軸ケーブルの配置の説明図である。 図１の荷役機械において、漏洩同軸ケーブルの配置が真円形状である場合の旋回角度とアンテナ間距離との関係を示すグラフである。 図１の荷役機械において、漏洩同軸ケーブルの配置が楕円形状である場合の旋回角度とアンテナ間距離との関係を示すグラフである。 図１の荷役機械において、漏洩同軸ケーブルの配置が多角形状である場合の旋回角度とアンテナ間距離との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る荷役機械の１つである走行式ジブクレーンの全体斜視図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明が適用される対象は、荷役機械の基部と該基部に旋回可能に支持された旋回部とを備え、かつ基部と旋回部との間で無線通信が必要とされる荷役機械であり、この条件を満たすものであれば、どのような荷役機械にも応用できる。したがって、走行できない固定式のあらゆる荷役機械にも適用できる。

また、本発明が適用される荷役機械は、走行式であれば、走行中の安全確保のためのカメラ画像等を転送してモニターで確認する用途にも利用できるので好ましい。このような例としては、工場等の敷地内や港湾等の岸壁で使用される走行式ジブクレーンや走行式アンローダ、などを挙げることができる。

以下の実施形態では、工場等の敷地内で使用される走行式ジブクレーンを例にとって説明する。
図７において、Ａは走行式ジブクレーン(走行部の支柱がパイプで形成されたタワー型ジブクレーン)であって、基部１と、基部１に旋回可能に支持された旋回部１０を備えている。基部１には、その構成部材として門型の門型フレーム３の下面に左右一対の走行装置２が取付けられており、さらに門型フレーム３の上方には円筒状の支柱４が立設されている。支柱４の上部には、支柱４の外周に沿って点検足場５が設けられている。
旋回部１０は、基部１の上部に旋回可能に支持された旋回フレーム１１を備えている。この旋回フレーム１１には、その前部に設けられた運転室１２、ジブ１３と旋回フレーム１１の後部に設けられた巻上げ装置や電気品を収納した機械室１４等が設けられ、ジブ１３の先端からワイヤロープを介してフック（荷役部）が設けられている。特許請求の範囲に言う荷役部とは、ここにいうフックとか、アンローダのバケットなどが該当する。

上記のごときジブクレーンＡにおいて、基部１の下部に、基部１の周辺(基部の下部や走行路上や走行路周辺)の状況を確認するためのカメラやレーザー検出器や超音波等の送情報確認手段が設けられ、運転室１２に、荷役機械の運転装置のほか各種運転情報を認識するためのモニターや音声装置等の受情報確認手段が設けられ、基部１の上部と旋回部１０の下部に、撮像信号を送信する送信器および送信用アンテナからなる送信手段や受信器および受信用アンテナからなる受信手段が設けられている。また、基部１と旋回部１０に、送情報確認手段・受情報確認手段等を制御する制御部が設けられている。
前記した送情報確認手段と受情報確認手段と送信手段と受信手段と通信ケーブルと制御部とで監視装置が構成されている。

特許請求の範囲にいう「送受信手段」は、送信手段の機能をもつものと、受信手段の機能をもつものと、送受信双方の機能をもつものの３つを含んでいるが、以下の説明では「送信手段」には送信器本体と送信用アンテナが含まれ、「受信手段」には受信器本体と受信用アンテナが含まれるものとして説明する。
送信手段を構成する送信用アンテナは基部１の適所に取付けられ、受信手段を構成する受信用アンテナは旋回部１０の適所に取付けられて、旋回部１０の旋回中でも送・受信アンテナを介して撮像信号の無線交信が可能とされている。

図１、２に基づき、本発明の一実施形態に係る塔型の走行型ジブクレーンＡの概略説明と、その中で用いられている無線通信手段について説明する。なお無線通信手段とは、無線信号の送受信を行う送受信手段を言う。

図１は、支柱をパイプでトラス構造にした走行式ジブクレーン（塔型ジブクレーン）Ａを示しており、図７で示した走行式ジブクレーンＡと概略の構成は同じである。１ａは基部で、これには走行装置２ａ、門型フレーム３ａ、支柱４ａ、点検足場５ａ、欄干（手すり）５ｂが含まれている。１０ａは旋回部で、これは旋回フレーム１１ａを用いて構成されている。旋回フレーム１１ａには、運転室１２ａが搭載されている。なお、図１からジブと機械室は省略している。

図２は、図１の点検足場５ａの少し上方位置からの平面断面図で、点検足場５ａおよび旋回フレーム１１ａ（図中網掛け図示している）に、無線信号の送受信を行う送受信手段を設置した例を示している。

なお、本実施形態では、送信手段は、基部１ａの点検足場５の欄干５ｂの上部に設けられ、受信手段は点検足場近傍の旋回部１０ａに設けられている。また、送信用アンテナの上下位置は、基部１ａの上部である旋回部１０ａに近い位置に、受信用アンテナの上下位置は、旋回部の下部である基部１ａに近い位置に設けることが望ましい。

本発明に係る荷役機械の無線通信手段は、基部１上に設置された基部側送受信手段、または旋回部１０上に設置された旋回部側送受信手段の少なくとも一方が、無線信号を送受信するための漏洩同軸ケーブルＲをアンテナとして備えており、この漏洩同軸ケーブルＲが旋回部の旋回中心を囲むように設けられていることを特徴とする。漏洩同軸ケーブルＲは、同軸ケーブルの外部導体部分にスロットと呼ばれる多数の小孔が設けられたものであり、このスロットが送受信用のアンテナとして機能するため、ケーブル全体がある放射方向を持つ一つのアンテナとなる。また、漏洩同軸ケーブルＲは、同軸ケーブルからの漏洩電力によって通信するため長距離配線が可能であるし、電波を不必要に広範なエリアに放射しないという特徴も有する。

基部１と旋回部１０とを備えた荷役機械の、基部側送受信手段または旋回部側送受信手段の少なくとも一方が、漏洩同軸ケーブルＲをアンテナとして備え、この漏洩同軸ケーブルＲが、旋回部の旋回中心を囲むように設けられていることにより、基部側送受信手段と旋回部側送受信手段との間の通信状態を良好に維持することができる。また、電波の到達範囲が必要最低限の範囲にのみ限定されるので、他の無線機器への干渉を防止することができるとともに、他の者からネットワークに侵入される可能性を少なくできる。

本実施形態では、支柱４ａの上部に設けられた点検足場５ａの欄干５ｂに沿って漏洩同軸ケーブルＲが備えられ、旋回フレーム１１ａに受信用アンテナＳが備えられている。すなわち、漏洩同軸ケーブルＲは、旋回部１０ａの旋回中心Ｏを囲むように設けられている。そして、旋回中心Ｏを中心とした円形状となるように配置されている。これらの配置の例を、図３を用いて説明する。図３は、図２と同様、無線通信手段の平面図であり、網かけがされている部分は、支柱４ａや旋回フレーム１１ａなど、通信の障害となる障害物を表している。受信用アンテナＳと、この受信用アンテナＳからの信号を受ける受信手段は、漏洩同軸ケーブルＲの内側にある一点を中心として旋回する。なお、漏洩同軸ケーブルＲは通常、一重で使用されるので、図３においては、これを前提に説明を行う。

図３（Ａ）では、１本の漏洩同軸ケーブルＲで障害物である旋回フレーム１１ａの周囲を囲み、１本の漏洩同軸ケーブルＲの一方の端部のみが、送信器に接続している。図３（Ｂ）では、同じ長さの２本の漏洩同軸ケーブルＲにより、障害物である旋回台５の周囲を囲み、２本の漏洩同軸ケーブルＲのそれぞれが、一方の端部で送信器に接続している。図３（Ｃ）では、１本の漏洩同軸ケーブルＲの両端、すなわち一方の端部と他方の端部とが送信器に接続している。図３では、漏洩同軸ケーブルＲの一方の端部と他方の端部との間に隙間があるように記載しているが、このように隙間がある場合と、漏洩同軸ケーブルＲの端部同士が接触せずに、重なり合うように配置する場合とがある。重なり合う場合とは、漏洩同軸ケーブルＲの端部同士が上下に位置する場合と、横方向に位置する場合がある。重なり合うように配置する場合、前記隙間（少し広めに隙間がある場合）がある場合に比べ、その付近の受信用アンテナＳと送信用アンテナである漏洩同軸ケーブルＲとの距離が変わる部分がなく、全周に亘って通信状態を良好に維持できる。

図４には、本実施形態の荷役機械で採用している無線通信手段において、漏洩同軸ケーブルＲの配置が真円形状である場合の、旋回角度とアンテナ間距離との関係を表したグラフを示す。また、図５には、漏洩同軸ケーブルＲの配置が楕円形状である場合のグラフを示す。ここでアンテナ間距離とは、平面視で、受信用アンテナＳと、送信用アンテナである漏洩同軸ケーブルＲとの距離がもっとも短くなるときの距離を言う。

漏洩同軸ケーブルＲは、欄干５ｂに固定されており、受信用アンテナＳは、漏洩同軸ケーブルＲの内側にある一点を中心として旋回する。ここで、漏洩同軸ケーブルＲが図５に示すように楕円形状に配置されている場合、受信用アンテナＳとの距離は、図５のグラフで示すように、受信用アンテナＳの回転角度により変化する。この変化量が大きくなると、基部側送受信手段に含まれる漏洩同軸ケーブルＲと、旋回部側送受信手段に含まれる受信用アンテナＳとの間の通信状態を良好に保つことができなくなるので、漏洩同軸ケーブルＲと受信用アンテナＳとの間の距離は、あらかじめ定められた距離の間である必要がある。特許請求の範囲での「略円形状」とは、漏洩同軸ケーブルＲの形作る形状が、通信状態を良好に保つことができる程度の円であることを意味する。すなわち、図５のような楕円形状であっても、通信状態を良好に保つことができる程度の扁平率であれば、「略円形状」に含まれる。

図４に示したように、漏洩同軸ケーブルＲが、漏洩同軸ケーブルＲの内側にある旋回中心を中心とした真円形状である場合、漏洩同軸ケーブルＲと受信用アンテナＳとの間の距離は、ほぼ一定となる。なお、このように漏洩同軸ケーブルＲを真円形状にするには、本実施形態で示すように、欄干５ｂなどに固定することに加えて、例えば、図４の障害物の外周よりも大きな円筒形状物を配置し、その円筒形状物の外周に漏洩同軸ケーブルＲを固定することにより、漏洩同軸ケーブルＲを真円形状に配置できる。

漏洩同軸ケーブルＲが旋回中心を中心とした円形状となるように配置されていることにより、固定側送受信手段との距離を一定に保つことができ、通信状態をさらに良好に維持できる。

図６には、本実施形態の無線通信手段において、漏洩同軸ケーブルＲの配置が多角形状である場合の旋回角度とアンテナ間距離との関係を表したグラフを示す。この多角形状は、全ての内角の大きさが１８０°未満である、いわゆる凸多角形である。この場合、漏洩同軸ケーブルＲは、多角形の各頂点で欄干５ｂと固定されていれば足りる。

漏洩同軸ケーブルＲが、全ての内角の大きさが１８０°未満である多角形を形作るように配置され、該多角形の重心が、旋回中心と重なることにより、多角形の頂点で漏洩同軸ケーブルＲを固定するシンプルな構成を採用するとともに、通信状態を良好に保つことができる。

上記各実施形態では、漏洩同軸ケーブルＲを欄干５ｂに設けた例を示したが、支柱４にブラケットなどを介して設けてもよく、また図１に示す走行クレーン１の場合、旋回フレーム１１ａの下端部を指示している門型フレーム３ａの上面に設けてもよい。その際、受信手段は旋回フレーム１１ａの下端部に設けられる。

また、基部１側の送信手段から送信して旋回部１０側の受信手段で受信するという構成であったが、旋回部１０側の送信手段から送信し、基部１側の受信手段で受信する構成にも本発明は適用することができる。そのような適用例としては、運転室内の映像撮影する送信確認手段を設け、その情報を地上側で確認する場合などが考えられる。

１ 基部
４ 支柱
１０ 旋回部
１１ 旋回フレーム
１２ 運転室
Ｓ 受信用アンテナ
Ｒ 漏洩同軸ケーブル

Claims (5)

1. 荷役作業を行う荷役機械であって、
   該荷役機械の基部と、
   該基部に旋回可能に支持された旋回部と、
   該旋回部に設けられた荷役部と、
   前記基部に設置された基部側送受信手段と、
   前記旋回部に設置された旋回部側送受信手段と、を備え、
   前記基部側送受信手段または旋回部側送受信手段の少なくとも一方が、無線信号を送受信するための漏洩同軸ケーブルをアンテナとして備え、
   前記漏洩同軸ケーブルは、前記旋回部の旋回中心を囲むように設けられており、
   前記漏洩同軸ケーブルの、一方の端部と他方の端部との間に隙間が設けられている、
   ことを特徴とする荷役機械。
2. 前記無線信号は、少なくとも撮像信号を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載の荷役機械。
3. 前記漏洩同軸ケーブルが、
   前記旋回中心を中心とした略円形状となるように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の荷役機械。
4. 前記漏洩同軸ケーブルが、
   全ての内角の大きさが１８０°未満である多角形を形作るように配置され、
   該多角形の重心が、前記旋回中心と重なる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の荷役機械。
5. 前記基部は、走行装置と、該走行装置の上方に設けられた支柱を含んで構成され、
   前記旋回部は、前記支柱に回転可能に支持された旋回フレームと、運転室と、前記荷役部とを含んで構成され、
   前記支柱の上部に前記基部側送受信手段が設けられ、
   前記旋回フレームの下部に前記旋回部側送受信手段が設けられている、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の荷役機械。