JPH07237884A - Crane - Google Patents

Crane

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Publication number
JPH07237884A
JPH07237884A JP3265094A JP3265094A JPH07237884A JP H07237884 A JPH07237884 A JP H07237884A JP 3265094 A JP3265094 A JP 3265094A JP 3265094 A JP3265094 A JP 3265094A JP H07237884 A JPH07237884 A JP H07237884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manipulator
trolley
crane
platform
gripping device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3265094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaro Fukase
勇太郎 深瀬
Hiroshi Kurita
浩 栗田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP3265094A priority Critical patent/JPH07237884A/en
Publication of JPH07237884A publication Critical patent/JPH07237884A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a crane, of which posture can be controlled in the condition that a work is hoisted and which can appropriately carry a hoisted work into a carry-in position. CONSTITUTION:A crane is provided with a tower 1, a boom 2, a trolley 4 fitted to the boom 2 freely to move in the length direction of the boom 2, a hoisted work holding device 5 suspended from the trolley 4 through a wire W, a manipulator 6 provided in the trolley 4 and connected to the hoisted work holding device 5 to support it freely to be oscillated and turned, position and posture detecting units 7, 8 for detecting position and posture of a hoisted work, and a control device for controlling the operation of the trolley 4, the manipulator 6 and the hoisted work holding device 5 on the basis of the detected output. As a manipulator 6, a multi-freedom-system parallel link manipulator is desirable.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、吊り荷を適切に姿勢制
御するとともに、所定位置に精度良く搬入可能なクレー
ンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crane capable of appropriately controlling the attitude of a suspended load and accurately carrying it to a predetermined position.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、例えばビルの建築施工に
おいては、タワークレーン等の揚重機によって鉄骨等の
建築部材を揚重吊下して所定の設置位置まで搬入するこ
とでその建方を行なうようにしているが、その位置決め
等の作業は、作業員とタワークレーンの操縦者との間の
交信による人的確認によって行なわれている。
2. Description of the Related Art As is well known, for example, in building construction of a building, a building crane such as a tower crane lifts and suspends a structural member such as a steel frame to carry it to a predetermined installation position. Although the work is performed, the positioning and the like are performed by human confirmation by communication between the worker and the operator of the tower crane.

【0003】一方、近時、ビルの施工方法として、鉄骨
等の建築部材を地上で先組みしてユニット化するととも
に、このユニット化した建築部材を揚重吊下して設置位
置に搬入して建方を行なうことにより、作業効率を大幅
に高める工法が検討されている。
On the other hand, recently, as a construction method of a building, a building member such as a steel frame is pre-assembled on the ground to be unitized, and the unitized building member is hung and suspended and carried into an installation position. Construction methods are being considered for significantly improving work efficiency by performing erection.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】係る工法においては、
大掛かりでかつ大重量であるユニット化した建築部材を
精度良く位置決めする必要があり、上記のような作業員
とタワークレーンの操縦者との間の交信による人的確認
作業に頼っていたのでは、多人数の作業員を必要とする
にもかかわらず、作業効率が低いばかりか、高い精度の
位置決めが困難であり、同工法のメリットが十分に得ら
れなくなってしまう問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention]
It is necessary to accurately position a large-scale and heavy unitized building member, and relying on the human confirmation work by communication between the worker and the operator of the tower crane as described above, Although it requires a large number of workers, there is a problem that not only the work efficiency is low, but also positioning with high precision is difficult, and the merit of the construction method cannot be sufficiently obtained.

【0005】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、吊り荷を吊下した状態で姿勢制御可能で、吊り荷
を搬入位置に適切に搬入することができるクレーンを提
供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a crane which can control the posture of a suspended load while the suspended load is being hung and which can appropriately carry the suspended load to a loading position. Has an aim.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るク
レーンは、上方に突出するように設置されたタワーと、
このタワーから側方に突出するように配設されたブーム
と、このブームの長さ方向に移動自在に取付けられたト
ロリーと、そのトロリーよりワイヤーによって昇降自在
に吊下支持されるとともに吊り荷を把持する吊り荷把持
装置と、前記トロリーに設けられていて前記ワイヤーに
より上昇させた吊り荷把持装置を連結して揺動可能かつ
回転可能に支持するマニピュレーターと、前記吊り荷の
位置・姿勢を検出する位置・姿勢検出器と、この位置・
姿勢検出器の検出結果に基づいて前記トロリー、前記マ
ニピュレーター、前記吊り荷把持装置の作動をそれぞれ
制御する制御装置とを備えてなることを特徴としてい
る。
A crane according to the invention of claim 1 is a tower installed so as to project upward,
A boom arranged so as to project laterally from this tower, a trolley mounted so as to be movable in the length direction of the boom, and a trolley from which the wire is suspended and supported by a wire so that suspended loads can be loaded. Detects the position / posture of the suspended load, and a manipulator that connects the suspended load grasping device for grasping and the suspended load grasping device provided on the trolley and raised by the wire so as to be swingable and rotatable. Position / orientation detector
A control device for controlling the operations of the trolley, the manipulator, and the suspended load gripping device based on the detection result of the attitude detector is provided.

【0007】請求項2の発明に係るクレーンは、請求項
1に記載のクレーンにおいて、前記マニピュレーター
は、前記トロリー側に配設された第1プラットホーム
と、その第1プラットホームの下方の所定位置に配設さ
れた第2プラットホームと、これら第1、第2プラット
ホーム間に配設されてこれらを連結しているとともに第
2プラットホームの位置・姿勢を制御する複数のアクチ
ュエーターとを備えてなることを特徴としている。
A crane according to a second aspect of the present invention is the crane according to the first aspect, wherein the manipulator is disposed at a first platform disposed on the trolley side and at a predetermined position below the first platform. A second platform provided and a plurality of actuators arranged between the first and second platforms to connect them and control the position / posture of the second platform. There is.

【0008】請求項3の発明に係るクレーンは、請求項
2に記載のクレーンにおいて、前記マニピュレーターに
おける第2プラットホームと前記吊り荷把持装置との双
方に、吊り荷把持装置を第2プラットホームの位置まで
上昇させたときに相対回転不能な状態に互いに嵌合して
それらを連結固定するための嵌合手段が設けられている
ことを特徴としている。
A crane according to a third aspect of the present invention is the crane of the second aspect, wherein the hanging load gripping device is provided on both the second platform and the hanging load gripping device of the manipulator up to the position of the second platform. It is characterized in that fitting means is provided for fitting each other in a relatively non-rotatable state when they are raised and connecting and fixing them.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の発明のクレーンにおいては、トロリ
ーからワイヤーを介して吊下支持した吊り荷把持装置に
よって吊り荷が吊下されるが、この吊り荷の位置・姿勢
が位置・姿勢検出器により検出されるとともに、その検
出結果が制御装置に入力され、この制御装置によりトロ
リー、マニピュレーター、吊り荷把持装置の作動が制御
される。そして、特にマニピュレーターにより吊り荷の
姿勢および位置を高精度に制御し、たとえば吊り荷が揺
動するような場合にはその揺動を打ち消して速やかに減
衰させるようにマニピュレーターにより揺動と逆方向の
力を加え、また、吊り荷が回転するような場合にはその
回転を打ち消すようにマニピュレーターにより逆方向の
回転力を加える。そのようにして吊り荷の位置・姿勢を
刻々と制御して吊り荷を常に適切な姿勢に保持しつつ、
高い位置決め精度で所定位置に搬送する。
In the crane of the first aspect of the present invention, the suspended load is suspended by the suspended load gripping device which is suspended from the trolley via the wire. The position / posture of the suspended load is the position / posture detector. And the detection result is input to the control device, and the control device controls the operations of the trolley, the manipulator, and the hanging load gripping device. The posture and position of the suspended load are controlled with high precision by the manipulator, and for example, when the suspended load swings, the manipulator reverses the swinging direction so as to cancel the swing and quickly attenuate the swing. A force is applied, and in the case where the suspended load rotates, a rotational force in the opposite direction is applied by the manipulator so as to cancel the rotation. In this way, the position and posture of the suspended load are controlled moment by moment, and the suspended load is always held in an appropriate posture.
It is transported to a predetermined position with high positioning accuracy.

【0010】請求項2の発明のクレーンにおいては、吊
り荷の位置・姿勢を制御するためのマニピュレーターと
して多自由度のいわゆるパラレルリンクマニピュレータ
ー、すなわち第1、第2プラットホームを複数のアクチ
ュエーターにより連結した構成のものが採用されてお
り、吊り荷の位置・姿勢を多自由度、かつ高速、高精度
で制御する。
In the crane of the second aspect of the present invention, a so-called parallel link manipulator having multiple degrees of freedom as a manipulator for controlling the position / posture of the suspended load, that is, a structure in which the first and second platforms are connected by a plurality of actuators. Is used to control the position and orientation of the suspended load with multiple degrees of freedom, high speed, and high accuracy.

【0011】請求項3の発明のクレーンにおいては、ワ
イヤーにより吊り荷把持装置を上昇させると、マニピュ
レーターにおける第2プラットホームと吊り荷把持装置
とが嵌合手段により自ずと相対回転不能な状態に連結さ
れて固定されてしまい、かつ、嵌合手段により連結され
ることのみで吊り荷の概略的な位置決めと姿勢制御が自
ずとなされる。
In the crane of the third aspect of the present invention, when the lifting load gripping device is lifted by the wire, the second platform and the lifting load gripping device of the manipulator are connected by the fitting means in a relatively non-rotatable state. Rough positioning and attitude control of the suspended load are naturally performed only by being fixed and being connected by the fitting means.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図1ないし図4は本発明に係るクレー
ンの一実施例を示すもので、図中の符号Cは本実施例の
クレーンを示している。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 4 show one embodiment of the crane according to the present invention, and the symbol C in the drawings shows the crane of this embodiment.

【0013】図1に示すように、本実施例のクレーンC
は、上方に突出して設置されたタワー1に水平方向に延
びるブーム2が取付けられてなるクレーン本体3と、ブ
ーム2の下面側にその長さ方向に移動自在に配設された
トロリー4と、このトロリー4からワイヤーWを介して
吊下支持されている吊り荷把持装置5と、前記トロリー
4に設けられていて前記吊り荷把持装置5を連結して揺
動可能かつ回転可能に支持することにより吊り荷の姿勢
や位置を制御するためのマニピュレーター6とを有して
構成されている。なお、トロリー4をブーム2の長さ方
向に移動させるのみならず、ブーム2自体もタワー1に
対して水平方向に移動自在としてトロリー4の移動範囲
を拡大させるように構成しても良い。
As shown in FIG. 1, the crane C according to the present embodiment.
Is a crane main body 3 in which a horizontally extending boom 2 is attached to a tower 1 projecting upward, and a trolley 4 arranged on the lower surface side of the boom 2 so as to be movable in the longitudinal direction thereof. To connect the hanging load gripping device 5 suspended from the trolley 4 via the wire W and the hanging load gripping device 5 provided on the trolley 4 so as to be swingable and rotatably supported. And a manipulator 6 for controlling the posture and position of the suspended load. The trolley 4 may be moved not only in the longitudinal direction of the boom 2 but also in the horizontal direction with respect to the tower 1, so that the trolley 4 can be moved in a wider range.

【0014】さらに、このクレーンCには、前記吊り荷
の高さを検出するレーザー式の距離計7(位置検出器)
と、吊り荷の画像を撮影して画像処理を行なうことでそ
の姿勢を検出するためのカメラ8(姿勢検出器)と、ト
ロリー4の位置を検出するべくブーム2の基部に設置さ
れている距離計30 と、それら距離計7、カメラ8、
距離計30の検出出力に基づいて、トロリー4とマニピ
ュレーター6の作動および吊り荷把持装置5の作動(す
なわちワイヤーWの巻き上げ巻下げを行うウィンチ9
(図4参照)と後述するフック10(図3参照)の作
動)を制御するための制御装置11(図4参照)とが備
えられている。なお、マニピュレーター6に対する制御
信号の送信は後述するように光通信方式により行なわれ
るようになっており、図1における符号31,32,3
3はそのためのデータ送信装置、光通信ユニット、光受
光器である。
Further, the crane C has a laser range finder 7 (position detector) for detecting the height of the suspended load.
And a camera 8 (posture detector) for detecting the posture of the suspended load by performing image processing by taking an image of the suspended load, and a distance installed at the base of the boom 2 for detecting the position of the trolley 4. 30 in total, these rangefinders 7, cameras 8,
Based on the detection output of the distance meter 30, the operation of the trolley 4 and the manipulator 6 and the operation of the hanging load gripping device 5 (that is, the winch 9 that winds and lowers the wire W).
(See FIG. 4) and a control device 11 (see FIG. 4) for controlling a hook 10 (see FIG. 3), which will be described later, are provided. The control signal is transmitted to the manipulator 6 by an optical communication system as will be described later, and reference numerals 31, 32, 3 in FIG.
Reference numeral 3 is a data transmitter, an optical communication unit, and an optical receiver for that purpose.

【0015】前記トロリー4は、ブーム2の水平方向に
移動自在かつ任意の位置で位置決めできる構成とされて
おり、その下端面にはマニピュレーター6が取り付けら
れている。また、このトロリー4には前記ワイヤーWを
垂下させるプーリー(図示せず)が配設されている。
The trolley 4 is constructed so that it can be moved in the horizontal direction of the boom 2 and can be positioned at any position, and a manipulator 6 is attached to the lower end surface thereof. Further, the trolley 4 is provided with a pulley (not shown) for suspending the wire W.

【0016】前記マニピュレーター6はパラレルリンク
マニピュレーターと称される型式の多自由度のものであ
って、トロリー4の下端面に固定された平面視円形の板
状部材からなる第1プラットホーム12と、この第1プ
ラットホーム12の下方の所定位置に配設された同様の
板状部材からなる第2プラットホーム13と、これら第
1、第2プラットホーム12、13を連結する軸線方向
に伸縮自在の6基の油圧シリンダー14…とを備えた構
成とされている。
The manipulator 6 is of a type having multiple degrees of freedom called a parallel link manipulator, and has a first platform 12 which is fixed to the lower end surface of the trolley 4 and which is a plate-like member having a circular shape in plan view. A second platform 13 made of a similar plate-like member disposed at a predetermined position below the first platform 12, and six hydraulic oils that connect the first and second platforms 12 and 13 and can extend and contract in the axial direction. And a cylinder 14 ...

【0017】油圧シリンダー14は、前記各プラットホ
ーム12、13間において、二本のシリンダーを一対と
してこれらが正面視してハ字状を形成するように配設さ
れるとともに、これらが当該プラットホーム12、13
間において均等に配設されている。また、油圧シリンダ
ー14と各プラットホーム12、13とは、ロータリー
ジョイント15により連結されている。そして、前記制
御装置11からの制御信号により各油圧シリンダー14
を駆動させることにより、第2プラットホーム13に6
自由度の高速、高精度の姿勢制御が可能な構成とされて
いる。なお、各シリンダー14の伸縮状態およびこれに
作用する荷重は、エンコーダーおよびロードセル(とも
に図示せず)により計測されて制御装置11にフィード
バックされるようになっている。また、本実施例におけ
るマニピュレーター6は、重力補償された吊り荷の水平
姿勢を制御できる出力に設定されている。
The hydraulic cylinder 14 is arranged between each of the platforms 12 and 13 so that two cylinders form a pair and are formed in a V shape when viewed from the front. Thirteen
They are evenly arranged in the space. The hydraulic cylinder 14 and the platforms 12 and 13 are connected by a rotary joint 15. Then, each hydraulic cylinder 14 is controlled by a control signal from the control device 11.
Drive the second platform 13
It has a structure that enables high-speed and highly accurate posture control with a degree of freedom. The expansion / contraction state of each cylinder 14 and the load acting on it are measured by an encoder and a load cell (both not shown) and fed back to the control device 11. Further, the manipulator 6 in this embodiment is set to an output capable of controlling the horizontal posture of the gravity-compensated suspended load.

【0018】各プラットホーム12、13の略中央部に
は前記ワイヤーWが挿通可能な孔が形成されているが、
図2(c)に示すように、第2プラットホーム13に形
成された孔13aには、下方に向けて拡開する偏心楕円
錐状の嵌合凹部13bが形成されている。この嵌合凹部
13bには後述する吊り荷把持装置5における嵌合部材
18が嵌まり込んで装着されるようになっており、それ
ら嵌合凹部13bと嵌合部材18とにより吊り荷把持装
置5をマニピュレーター6に対して相対回転不能な状態
に連結固定するための嵌合手段が構成されている。
A hole through which the wire W can be inserted is formed at a substantially central portion of each of the platforms 12 and 13.
As shown in FIG. 2 (c), a hole 13 a formed in the second platform 13 is formed with an eccentric elliptical cone-shaped fitting recess 13 b that widens downward. A fitting member 18 of a hanging load gripping device 5 described later is fitted and mounted in the fitting recess 13b, and the hanging load gripping device 5 is fitted by the fitting recess 13b and the fitting member 18. Fitting means for connecting and fixing the above in a state of being unable to rotate relative to the manipulator 6 is configured.

【0019】一方、トロリー4からワイヤーWにより吊
下支持されているとともに前記ウインチ9により昇降可
能とている前記吊り荷把持装置5は、平面視矩形状に組
み立てられた枠体16に、その角部16aから当該枠体
16の上方中央部にむけて収束するように高剛性の斜材
17が組み立てられ、さらに枠体16の各角部16aの
下端部に吊り荷を把持固定するフック10が取付けられ
た構成とされている。さらに、各斜材17の上端部に
は、図2(a),(b)に示すように、前記第2プラッ
トホーム13の孔13aに形成されている前記嵌合凹部
13bに嵌合し得る偏心楕円錐形状の嵌合部材18が固
定されている。
On the other hand, the suspended load gripping device 5, which is suspended and supported by the wire W from the trolley 4 and can be moved up and down by the winch 9, is mounted on a frame body 16 assembled in a rectangular shape in plan view, and its corners. A high-rigidity diagonal member 17 is assembled so as to converge toward the upper center of the frame 16 from the portion 16a, and the hook 10 for gripping and fixing the suspended load is further attached to the lower end of each corner 16a of the frame 16. It is configured to be installed. Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, an eccentricity that can be fitted to the fitting recess 13b formed in the hole 13a of the second platform 13 is provided at the upper end of each diagonal member 17. An elliptic cone-shaped fitting member 18 is fixed.

【0020】前記フック10は、図3(a)ないし
(c)に示すように、側面視してコ字状でかつ水平方向
に挿通孔10aを有するクランプ部10bを有すると共
に、前記挿通孔10aに挿通されるピン10cと、この
ピン10cの一端部に連結され、当該ピン10cを挿通
孔10aに挿通したときに、その引き抜けを防止するリ
ンク機構10dと、ピン10cを挿通孔10aに挿通し
た状態で上方よりロックする(図3(b)参照)ピンロ
ック10e機構とを具備した構成とされており、前記制
御装置11からの制御信号によりこれらリンク機構10
d、ピンロック機構10eの遠隔操作が可能な構成とさ
れている。そして、吊り荷Uに、前記クランプ部10b
に対応して嵌合される被把持部Vおよびピン10cが挿
通可能な孔Xを設けることにより、吊り荷と当該吊り荷
把持装置5とが一体的に連結できるように構成されてい
る(図3(a)参照)。
As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), the hook 10 has a clamp portion 10b which is U-shaped in a side view and has an insertion hole 10a in the horizontal direction, and the insertion hole 10a. A pin 10c that is inserted into the insertion hole 10a and a link mechanism 10d that is connected to one end of the pin 10c and prevents the pin 10c from being pulled out when the pin 10c is inserted into the insertion hole 10a. In this state, it is configured to have a pin lock 10e mechanism that locks from above (see FIG. 3B), and these link mechanisms 10 are controlled by a control signal from the control device 11.
d, the pin lock mechanism 10e can be remotely operated. Then, the suspended load U is attached to the clamp portion 10b.
By providing a hole X through which the grasped portion V and the pin 10c, which are fitted to each other, can be inserted, the hanging load and the hanging load gripping device 5 can be integrally connected (FIG. 3 (a)).

【0021】そして、図4に示すように、前記距離計7
により検出される吊り荷の高さデータ、前記カメラ8に
よるマーカーの画像データ、距離計30により検出され
るトロリー4の位置はそれぞれ制御装置11に入力さ
れ、制御装置11はそれらのデータを演算処理し、トロ
リー4、マニピュレーター6、ウィンチ9、吊り荷把持
装置5のフック10に対して制御信号を出力してこれら
を駆動させ、トロリー4の位置および積み荷の高さ・水
平姿勢を適宜制御して、適切な位置決めを行なうものと
されている。この場合、マニピュレーター6に対する制
御信号の送信は光通信方式により行なわれるようになっ
ており、図1に示すようにその制御信号はデータ送信装
置31からブーム2の基部に設けられた光通信ユニット
32を介してマニピュレーター6に取り付けられた光受
光器33に向けて送信されるようになっている。
Then, as shown in FIG.
The height data of the suspended load detected by the camera, the image data of the marker by the camera 8, and the position of the trolley 4 detected by the distance meter 30 are input to the control device 11, respectively, and the control device 11 performs arithmetic processing on these data. Then, a control signal is output to the trolley 4, the manipulator 6, the winch 9, and the hook 10 of the hanging load gripping device 5 to drive them, and the position of the trolley 4 and the height / horizontal posture of the load are appropriately controlled. It is said that proper positioning is performed. In this case, the control signal is transmitted to the manipulator 6 by an optical communication system, and the control signal is transmitted from the data transmission device 31 to the optical communication unit 32 provided at the base of the boom 2 as shown in FIG. The signal is transmitted to the optical receiver 33 attached to the manipulator 6 via.

【0022】以上の構成からなる本実施例のクレーンC
においては、ブーム2に配設されたトロリー4の位置か
らワイヤーWを介して吊下支持した吊り荷把持装置5の
下方に吊り荷が吊下されるが、トロリー4には上記構成
のマニピュレーター6が設けられており、特にそのマニ
ピュレーター6としていわゆるパラレルリンクマニピュ
レーターを採用したので、これにより高速、高精度で吊
り荷の位置・水平姿勢の制御を確実に行なうことができ
るものである。たとえば、吊り荷が揺動するような場合
にはマニピュレーター6がその揺動を打ち消して速やか
に減衰させるように吊り荷把持装置5に揺動と逆方向の
力を加えることができる。また、吊り荷が回転するよう
な場合にはマニピュレーター6がその回転を打ち消すよ
うに吊り荷把持装置5に速やかに逆方向の回転力を作用
させることができる。また、マニピュレーター6の第2
プラットホーム13と吊り荷把持装置5の双方に嵌合手
段としての嵌合凹部13bおよび嵌合部材18を設けて
いるので、吊り荷把持手段5を第2プラットホーム13
の位置まで上昇させるとそれらが自ずと相対回転不能な
状態に連結固定されてしまい、上記のようなマニピュレ
ーター6による吊り荷の位置・姿勢が可能となるととも
に、嵌合手段により連結されることのみで吊り荷の概略
的な位置決めと姿勢制御が自ずとなされることになる。
Crane C of this embodiment having the above construction
In the above, the suspended load is suspended from the position of the trolley 4 arranged on the boom 2 below the suspended load gripping device 5 which is suspended and supported via the wire W. The trolley 4 has the manipulator 6 having the above configuration. Since a so-called parallel link manipulator is used as the manipulator 6, the position and horizontal posture of the suspended load can be surely controlled at high speed and with high accuracy. For example, when the suspended load swings, the manipulator 6 can apply a force in the direction opposite to the swing to the suspended load gripping device 5 so that the manipulator 6 cancels the swing and quickly attenuates it. Further, when the suspended load rotates, the manipulator 6 can quickly apply a rotational force in the opposite direction to the suspended load gripping device 5 so as to cancel the rotation. Also, the second manipulator 6
Since both the platform 13 and the hanging load gripping device 5 are provided with the fitting recess 13b and the fitting member 18 as the fitting means, the hanging load gripping means 5 can be installed in the second platform 13 as well.
When they are raised to the position, they are naturally connected and fixed in a state in which they cannot rotate relative to each other, and the position / posture of the suspended load by the manipulator 6 as described above becomes possible, and only by being connected by the fitting means. The rough positioning and attitude control of the suspended load are naturally performed.

【0023】次に、本実施例に係るクレーンCにより鉄
骨躯体を構築する際の一例として、図1、図5、図6を
参照して説明すれば、まず、地上若しくは作業床上で予
め柱19および梁20からなる鉄骨ユニットUを、梁2
0の下面にマーカー21(図1参照)を少なくとも3箇
所に付して組み立てるとともに、この鉄骨ユニットUの
所定の建方位置に距離計7およびカメラ8を設置してお
く(図6参照)。なお、鉄骨ユニットUには、前記フッ
ク10のクランプ部10bに対応した被把持部(図示せ
ず)および前記ピン10cに対応した孔(図示せず)を
設けておく。
Next, as an example of constructing a steel frame body by the crane C according to the present embodiment, it will be described with reference to FIGS. 1, 5 and 6. First, the pillars 19 are previously set on the ground or on the work floor. The steel unit U composed of
Markers 21 (see FIG. 1) are attached to at least three places on the lower surface of 0, and the rangefinder 7 and the camera 8 are installed at predetermined erection positions of this steel frame unit U (see FIG. 6). The steel frame unit U is provided with a gripped portion (not shown) corresponding to the clamp portion 10b of the hook 10 and a hole (not shown) corresponding to the pin 10c.

【0024】そして、図5に示すように前記鉄骨ユニッ
トUを揚重吊下し、図6に示すように距離計7およびカ
メラ8の上方まで搬入したら、カメラ8により撮影を行
なってその画像データを制御装置11(図4参照)に入
力し、また、距離計7で鉄骨ユニットUの高さを測定す
るとともに距離計30でトロリー4の位置を測定し、そ
れらのデータを制御装置11に入力する。制御装置11
はそれらのデータを演算処理し、特に画像データ中のマ
ーカー21の位置情報から鉄骨ユニットUの位置・姿勢
を検知するとともに、制御信号を前記トロリー4、マニ
ピュレータ6、およびウィンチ9に対して出力して鉄骨
ユニットUの位置・水平姿勢が最適となるように制御し
つつ鉄骨躯体Sに固定する。鉄骨ユニットUの位置決め
および接合が終了した後に、前フック10を制御して吊
り荷把持装置5を鉄骨ユニットUから離脱させる。
Then, as shown in FIG. 5, the steel frame unit U is hoisted and suspended, and as shown in FIG. 6, when the steel frame unit U is carried over to above the rangefinder 7 and the camera 8, the camera 8 shoots the image data. To the control device 11 (see FIG. 4), the height of the steel frame unit U is measured by the distance meter 7, the position of the trolley 4 is measured by the distance meter 30, and those data are input to the control device 11. To do. Control device 11
Calculates the data, detects the position / orientation of the steel frame unit U from the position information of the marker 21 in the image data, and outputs a control signal to the trolley 4, the manipulator 6, and the winch 9. The steel frame unit U is fixed to the steel frame body S while controlling the position and horizontal posture of the steel frame unit U to be optimum. After the positioning and joining of the steel frame unit U is completed, the front hook 10 is controlled to separate the suspended load gripping device 5 from the steel frame unit U.

【0025】係る作業を、搬入する鉄骨ユニットU、お
よびその設置位置に応じて適宜行うことにより、目的と
する鉄骨躯体を効率良く構築することができる。
By carrying out the above work appropriately according to the steel frame unit U to be carried in and the installation position thereof, the target steel frame body can be efficiently constructed.

【0026】このように、本実施例に係るクレーンCに
よれば、カメラ8、距離計7,30によるデータに基づ
いて鉄骨ユニットUの位置・姿勢が常に最適となるよう
に制御することにより、鉄骨ユニットUを目的とする鉄
骨躯体に合わせた姿勢で搬入することができるので、従
来のように多人数の作業員による人的作業を不要とし、
作業効率を大幅に高めることができるほか、作業員を危
険作業から解放することができる。また、上記マニピュ
レーター6は高速かつ高精度で鉄骨ユニットUの位置・
姿勢制御を行なうことができるものであるし、しかも、
吊り荷把持装置5をマニピュレーター6の位置まで上昇
させることのみでそれらが嵌合手段により自ずと連結固
定されるので、複雑な構造の格別な連結手段は不要であ
る。
As described above, according to the crane C of this embodiment, the position and the posture of the steel frame unit U are controlled to be always optimum on the basis of the data from the camera 8 and the rangefinders 7 and 30. Since it is possible to carry in the steel frame unit U in a posture matched to the intended steel frame body, it is not necessary to perform human work by a large number of workers as in the conventional case,
Not only can work efficiency be greatly improved, but workers can be free from dangerous work. Further, the manipulator 6 is fast and highly accurate in position of the steel frame unit U.
Attitude control is possible, and moreover,
Since the hanging load gripping device 5 is automatically connected and fixed by the fitting means only by raising the hanging load gripping device 5 to the position of the manipulator 6, no special connecting means having a complicated structure is required.

【0027】なお、上記の実施例においては、マニピュ
レーター6のアクチュエーターとして油圧シリンダーを
採用したが、吊り荷の荷重、応答速度等を考慮して、空
気、電気粘性流体等の各種の作動媒体により作動するシ
リンダーを採用することができることは勿論であり、ま
た、ボールねじと電動モーターからなる直動型のアクチ
ュエーターを採用しても良いことは勿論である。
In the above embodiment, the hydraulic cylinder is used as the actuator of the manipulator 6, but it is operated by various working media such as air and electrorheological fluid in consideration of the load of the suspended load and the response speed. Needless to say, it is possible to adopt a cylinder that operates, and it is also possible to adopt a direct-acting type actuator composed of a ball screw and an electric motor.

【0028】また、上記の実施例においては、距離計7
およびカメラ8を構築する躯体側に配設するようにした
が、例えば、クレーン本体3のタワー1あるいはブーム
2、またはトロリー4等に固定して設けることも可能で
あり、係る場合にも上記の作業効率の向上などの効果を
得ることができる。
In the above embodiment, the rangefinder 7
The camera 8 and the camera 8 are arranged on the side of the skeleton. However, for example, the camera 1 may be fixed to the tower 1 or the boom 2 of the crane body 3, the trolley 4, or the like. It is possible to obtain effects such as improvement of work efficiency.

【0029】さらに、吊り荷把持装置5をマニピュレー
ター6に対して連結固定するための嵌合手段の構造につ
いても、マニピュレーター6と吊り荷把持装置5とを自
ずと連結でき、かつそれらの相対回転を規制することが
できる構造であれば、他の形態を採用してもよいことは
勿論である。
Further, with respect to the structure of the fitting means for connecting and fixing the hanging load gripping device 5 to the manipulator 6, the manipulator 6 and the hanging load gripping device 5 can be naturally connected, and their relative rotation is restricted. As a matter of course, other structures may be adopted as long as the structure can be achieved.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明に係るクレーンによれば、以下の
効果を奏する。請求項1に記載のクレーンによれば、位
置・姿勢検出器の出力に基づいて制御装置によりトロリ
ー、マニピュレーター、吊り荷把持装置の作動を制御す
ることにより吊り荷の位置・姿勢の制御を行なうように
したので、吊り荷を常に適切な姿勢に保持しつつ高い位
置決め精度で確実に搬入することができる。したがっ
て、従来のように、吊り荷の搬入位置に作業員を多人数
配置させる必要がなく、作業効率を大幅に高めることが
でき、しかも、作業員を危険作業から解放することがで
きる。
The crane according to the present invention has the following effects. According to the crane of claim 1, the control device controls the operation of the trolley, the manipulator, and the suspended load gripping device based on the output of the position / posture detector, thereby controlling the position / posture of the suspended load. Therefore, the suspended load can be reliably carried in with high positioning accuracy while always holding the suspended load in an appropriate posture. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to arrange a large number of workers at the position where the suspended load is carried in, the work efficiency can be significantly improved, and the workers can be released from dangerous work.

【0031】請求項2に記載のクレーンによれば、前記
マニピュレーターを、前記トローリ側に配設された第1
プラットホームと、該第1プラットホームの下方の所定
位置に配設された第2プラットホームと、これら第1、
第2プラットホーム間を連結する複数のアクチュエータ
ーとを備えた構成のいわゆるマルチパラレルリンクマニ
ピュレーターを採用したので、上記の効果に加えて、吊
り荷の姿勢制御を十分に高速かつ高精度で行なうことが
できる。
According to the crane of the second aspect, the manipulator is provided with the first manipulator arranged on the trolley side.
A platform, a second platform disposed at a predetermined position below the first platform, and the first and second platforms.
Since a so-called multi-parallel link manipulator having a configuration including a plurality of actuators that connect the second platforms is used, in addition to the above effects, the attitude control of the suspended load can be performed at sufficiently high speed and with high accuracy. .

【0032】請求項3に記載のクレーンによれば、マニ
ピュレーターと吊り荷把持装置の双方に嵌合手段を設け
たので、吊り荷把持手段を吊り上げることのみでそれを
マニピュレーターに対して自ずと相対回転不能な状態に
連結固定することができ、上記のようなマニピュレータ
ーによる吊り荷の位置・姿勢が可能となるとともに、嵌
合手段により連結固定することのみで吊り荷の概略的な
位置決めと姿勢制御を自ずと行なうことができる。
According to the third aspect of the present invention, since the fitting means is provided on both the manipulator and the hanging load gripping device, it is not possible to rotate the hanging gripping means relative to the manipulator. It is possible to connect and fix in such a state that the position and posture of the suspended load can be adjusted by the manipulator as described above, and by simply connecting and fixing by the fitting means, the positioning and posture control of the suspended load can be performed naturally. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るクレーンの一実施例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a crane according to the present invention.

【図2】同実施例に係るクレーンのマニピュレーターと
吊り荷把持装置とに設けられた嵌合手段を示す図であ
り、(a)は嵌合部材を示す側面図、(b)は(a)の
平面図、(c)は第2プラットホームの要部側断面図で
ある。
2A and 2B are views showing fitting means provided in the manipulator and the suspended load gripping device of the crane according to the embodiment, FIG. 2A is a side view showing a fitting member, and FIG. And (c) is a side sectional view of a main part of the second platform.

【図3】把持装置のフック部の構成を示す概略図であ
り、(a)はピンロック機構およびリンクロック機構に
より把持した状態を示す概略側面図、(b)はリンクロ
ック機構を解除した状態を示す概略側面図、(c)はピ
ンロック、リンクロック機構を解除した状態を示すが略
側面図である。
3A and 3B are schematic views showing a configuration of a hook portion of a gripping device, FIG. 3A is a schematic side view showing a state of being gripped by a pin lock mechanism and a link lock mechanism, and FIG. 3B is a state in which the link lock mechanism is released. And (c) is a schematic side view showing a state in which the pin lock and the link lock mechanism are released.

【図4】同実施例のクレーンの姿勢・位置検出器、制御
装置、および制御装置の出力先を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a posture / position detector of the crane, a control device, and an output destination of the control device in the embodiment.

【図5】同クレーンにより鉄骨ユニットを吊下している
状態を示す該略図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a state where the steel frame unit is suspended by the crane.

【図6】同クレーンにより鉄骨ユニットを所定位置に搬
入して鉄骨躯体を構築している状態を示す該略図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view showing a state where the steel frame unit is carried into a predetermined position by the crane and a steel frame body is constructed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タワー 2 ブーム 4 トロリー 5 吊り荷把持装置 6 マニピュレーター 7 距離計(位置検出器) 8 カメラ(姿勢検出器) 11 制御装置 12 第1プラットホーム 13 第2プラットホーム 13b 嵌合凹部(嵌合手段) 14 油圧シリンダー(アクチュエーター) 18 嵌合部材(嵌合手段) 30 距離計 C クレーン W ワイヤー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 tower 2 boom 4 trolley 5 suspended load gripping device 6 manipulator 7 range finder (position detector) 8 camera (posture detector) 11 controller 12 first platform 13 second platform 13b fitting recess (fitting means) 14 hydraulic pressure Cylinder (actuator) 18 Fitting member (fitting means) 30 Distance meter C Crane W Wire

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上方に突出するように設置されたタワー
と、このタワーから側方に突出するように配設されたブ
ームと、このブームの長さ方向に移動自在に取付けられ
たトロリーと、そのトロリーよりワイヤーによって昇降
自在に吊下支持されるとともに吊り荷を把持する吊り荷
把持装置と、前記トロリーに設けられていて前記ワイヤ
ーにより上昇させた吊り荷把持装置を連結して揺動可能
かつ回転可能に支持するマニピュレーターと、前記吊り
荷の位置・姿勢を検出する位置・姿勢検出器と、この位
置・姿勢検出器の検出結果に基づいて前記トロリー、前
記マニピュレーター、前記吊り荷把持装置の作動をそれ
ぞれ制御する制御装置とを備えてなることを特徴とする
クレーン。
1. A tower installed so as to project upward, a boom arranged so as to project laterally from the tower, and a trolley mounted movably in the longitudinal direction of the boom. A hanging load gripping device that is hung and supported by a wire from the trolley so as to be lifted up and down and that holds a hanging load is connected to a hanging load gripping device that is provided on the trolley and that is lifted by the wire, and can swing. Manipulator rotatably supported, position / posture detector for detecting the position / posture of the suspended load, and operation of the trolley, the manipulator, and the suspended load gripping device based on the detection result of the position / posture detector. A crane characterized by comprising a control device for controlling each of the.
【請求項2】 請求項1に記載のクレーンにおいて、前
記マニピュレーターは、前記トロリー側に配設された第
1プラットホームと、その第1プラットホームの下方の
所定位置に配設された第2プラットホームと、これら第
1、第2プラットホーム間に配設されてこれらを連結し
ているとともに第2プラットホームの位置・姿勢を制御
する複数のアクチュエーターとを備えてなることを特徴
とするクレーン。
2. The crane according to claim 1, wherein the manipulator includes a first platform arranged on the trolley side and a second platform arranged at a predetermined position below the first platform. A crane comprising: a plurality of actuators arranged between the first and second platforms to connect the first and second platforms and control the position and orientation of the second platform.
【請求項3】 請求項2に記載のクレーンにおいて、前
記マニピュレーターにおける第2プラットホームと前記
吊り荷把持装置との双方に、吊り荷把持装置を第2プラ
ットホームの位置まで上昇させたときに相対回転不能な
状態に互いに嵌合してそれらを連結固定するための嵌合
手段が設けられていることを特徴とするクレーン。
3. The crane according to claim 2, wherein both the second platform of the manipulator and the hanging load gripping device cannot rotate relative to each other when the hanging load gripping device is raised to a position of the second platform. The crane is characterized in that it is provided with a fitting means for fitting each other in such a state and connecting and fixing them.
JP3265094A 1994-03-02 1994-03-02 Crane Withdrawn JPH07237884A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102730560A (en) * 2012-07-06 2012-10-17 武桥重工集团股份有限公司 Diagonal draw bar mechanism used for rotating cantilever type gantry crane
CN104261259A (en) * 2014-09-30 2015-01-07 中国能源建设集团湖南省火电建设公司 Secondary hook accelerating method for cylindrical cranes and attached cranes

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