JPH11255475A - 荷振れ防止装置付き走行クレーン - Google Patents

荷振れ防止装置付き走行クレーン

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JPH11255475A
JPH11255475A JP7308798A JP7308798A JPH11255475A JP H11255475 A JPH11255475 A JP H11255475A JP 7308798 A JP7308798 A JP 7308798A JP 7308798 A JP7308798 A JP 7308798A JP H11255475 A JPH11255475 A JP H11255475A
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crane
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JP7308798A
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Takeshi Matsumura
豪 松村
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Railway Technical Research Institute
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 これまでクレーン操作者が行っていた操作を
クレーン自体が備える機能として組み込むことにより、
誤った操作で荷を大きく揺らすのを防止し、作業の安全
性並びに作業性の向上を図ることができる技術を提供す
ること。 【解決手段】 軌道1に沿って走行するクレーンKの走
行・停止時に吊り荷4の振れを防止する機能を備えたク
レーンであって、荷の吊り索12を巻回するドラム13
を有する巻き取り装置10と、巻き取り装置を走行させ
る走行装置20と、走行装置の走行・停止操作を行う操
作装置30と、吊り索にて吊られた荷の振れ方向を検出
し電気信号として出力する検出手段40と、その検出手
段の出力に基づいて走行装置の走行制御を行う制御手段
50とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軌道に沿って走行
するクレーンの走行・停止時における吊り荷の振れを防
止する機能を備えた荷振れ防止装置付き走行クレーンに
関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、天井走行クレーンは、建物等の
天井付近に配置した軌道に沿って走行可能であり、ワイ
ヤーやチェン等の吊り索にて荷を吊り下げて他の位置ま
で搬送するのに多用されている。
【0003】この種のクレーンは、一般に、図9に示す
ように、軌道1に沿って走行するための車輪2及び電動
モータ等からなる車輪の駆動源を備えた走行装置3と、
この走行装置3に搭載され、荷4を吊り下げる吊り索5
を巻き取るドラム及びその駆動源等を備えた巻き取り装
置6と、前記各駆動源の制御用、即ち走行開始スイッチ
及び走行停止スイッチ、巻き取りスイッチ及び巻き出し
スイッチ等を備えた操作装置7とを含む構成である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなクレーンを
用いて荷の搬送作業を行う場合に、図9に示すように、
吊り索5のフック5fにて荷4を吊り下げた状態でクレ
ーンを矢印A方向に走行させると、吊り索5、フック5
f及び荷4に働く慣性力並びに風圧等の影響により、荷
4はクレーンの走行に遅れて追従する結果、荷4は図示
のように後方(矢印B方向)に振れた状態となる。
【0005】この状態で走行し、図10に示すように搬
送位置で停止させると、荷4等に働く加速度や慣性力等
により、荷4は矢印A1で示すようにクレーンが走行し
ていた方向へ大きく振れる。そのため、荷4を吊り下ろ
す際に危険を伴う。この点は、特に荷4が重量物である
場合に顕著である。
【0006】こうした問題の対策として、クレーン操作
の熟練者は、操作装置7のスイッチ操作にてクレーンを
走行させる際にその方向に荷4が振れて反転しようとす
る瞬間にスタートさせ、止める時には一旦停止して荷4
が振れその振れが反転しようとする瞬間に再度わずかに
その方向にクレーンを動かすことにより、振れを抑える
操作を行う。
【0007】しかしながら、このような操作は、熟練者
であれば、荷4の振れを可能な限り小さくすることがで
きるものの、熟練者以外の操作者には無理な場合が多
く、誤った操作で荷を大きく揺らしてしまい、安全性、
作業性を損なう問題がある。
【0008】よって、本発明では、これまでクレーン操
作者が行っていた操作をクレーン自体が備える機能とし
て組み込むことにより、誤った操作で荷を大きく揺らす
のを防止し、作業の安全性並びに作業性の向上を図るこ
とができる技術を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、軌道に沿って走行するクレーンの走行
・停止時に吊り荷の振れを防止する機能を備えた荷振れ
防止装置付き走行クレーンであって、荷の吊り索を巻回
するドラムを有する巻き取り装置と、巻き取り装置を走
行させる走行装置と、走行装置の走行・停止操作を行う
操作装置と、吊り索にて吊られた荷の振れ方向を検出し
電気信号として出力する検出手段と、その検出手段の出
力に基づいて走行装置の走行制御を行う制御手段とを備
える構成とした。ここで、検出手段は、クレーンの走行
方向に対する吊り荷の荷重方向を検出する機能を備える
構成とすることもできる。また、制御手段は、クレーン
の走行開始時において吊り荷がクレーンの走行すべき方
向と反対方向に振れているときに走行開始スイッチの操
作を無効にする機能を有する構成とすることもできる。
また、制御手段は、走行停止スイッチの操作によるクレ
ーンの走行停止時において、クレーンの一時停止動作
と、その一時停止動作により吊り荷が走行方向に振れて
反転しようとする瞬間に再度所定距離だけ走行させた後
に本停止させる機能を含む構成とすることもできる。そ
の際の所定距離は、吊り荷の振れがほぼ止まる距離であ
り、吊り荷の振れの大きさに対応して変化するように設
定するのが好適である。また、検出手段は、クレーンの
走行方向に対する吊り索の傾きに基づいて吊り荷の荷重
方向を検出する構成とすることもできる。また、巻き取
り装置を走行装置に対してヒンジ結合し、それら巻き取
り装置と走行装置との間に検出装置を設け、その検出装
置は、吊り荷の荷重による巻き取り装置の走行装置に対
する相対変位に基づいて吊り荷の荷重方向を検出する構
成とすることもできる。クレーンとしては、天井走行ク
レーンに好適に採用することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付の図1〜図8を参照して説明する。図1
は、本発明を天井走行クレーンに適用した実施の形態を
示す側面図であり、図2は荷重方向検出方法をベクトル
で示す原理説明図、図3及び図4はその天井走行クレー
ンの走行制御方法を示す説明図である。
【0011】図1において、Kは軌道1に沿って走行す
るクレーンの走行・停止時に吊り荷の振れを防止する機
能を備えた荷振れ防止装置付き走行クレーンであり、荷
4のフック11付きの吊り索12を巻回するドラム13
を有する巻き取り装置10と、その巻き取り装置10を
走行させる車輪21を備えた走行装置20と、その走行
装置20の走行・停止操作を行う操作装置30と、吊り
索12にて吊られた荷4の振れ方向を検出し電気信号と
して出力する検出手段40と、その検出手段40の出力
に基づいて走行装置20の走行制御を行う制御手段50
とを備える構成としている。走行装置20及び巻き取り
装置10は特に図示していないが、電動モータ等の駆動
源を備えている。
【0012】次いで、これらの詳細について説明する。
検出手段40は、クレーンKの走行方向に対する吊り
荷4の荷重方向を検出する機能を備える構成としてい
る。即ち、検出手段40は、ここではクレーンの走行方
向に対する吊り索の傾きに基づいて吊り荷の荷重方向を
検出するためのアーム41及びアーム41の回転角検出
器42とからなる。アーム41は、図示例ではL字形に
形成してあり、その一方の端部をクレーン本体k1に対
して軸43を中心に回転可能に取り付け、他方の端部を
自由端としている。自由端の回転方向はクレーンの走行
方向に対応する。
【0013】アーム41の自由端には吊り索12を挟む
形態で配置した一対のガイドコロ45、45を設けてい
る。この一対のガイドコロは、図2に示す吊り索12の
傾斜角θ(荷重方向)をアーム41に伝達するためのも
ので、吊り索12が傾斜するとそれに伴ってアーム41
が軸43を中心に回動するように構成している。これに
より吊り索の傾斜をアームの回転運動に変換する機能を
備える。
【0014】吊り索12がチェンの場合には、図5に示
すように、ガイドコロ45、45に代えて、リング状の
スベリ環46を配置する構成とすればよい。このスベリ
環46は、例えば図6に示すように、リング状の金属製
スベリ環本体46aをゴム等の弾性材46bで被覆した
構成とすることで、チェン12aのガイドを円滑に行え
るように配慮することができる。
【0015】回転角検出器42は、アーム41の回転角
を検出可能に装備してあり、その検出値を電気信号とし
て制御手段50に出力する。制御手段50は、クレーン
の走行開始時において吊り荷4がクレーンの走行すべき
方向と反対方向に振れているときに、操作装置30の走
行開始スイッチ操作を無効にする機能を有する。即ち、
図2に示すように、荷重方向がLであるとき、Lhの反
対方向に操作しても無効とする。また、Lhが同方向で
最大になった時にスタート操作有効とする。このLhが
最大になった時の判定は、臨界値の判定係数をαとした
とき、図7に示すようにして求めることができる。
【0016】さらに、この制御手段50は、走行停止ス
イッチの操作によるクレーンの走行停止時において、ク
レーンの一時停止動作と、その一時停止動作により吊り
荷4が走行方向に振れて反転しようとする瞬間に再度所
定距離だけ走行させた後に本停止させる機能を有する。
即ち、図2において、停止操作の後、Lhが最大になっ
た時再度所定距離S(図4参照)だけ微動させ、本停止
させる機能を有する。その際の所定距離Sについては、
吊り荷4の振れがほぼ止まる距離であり、吊り荷4の振
れの大きさに対応して変化するように設定される。即
ち、移動距離Sは吊り荷4の振れ幅にほぼ等しく設定さ
れる。
【0017】ここで、吊り索12の長さをrとした場
合、S=ξ・r・sinθの式が成り立つ。移動に要す
る時間を考えると、ξ=0.5〜0.9程度となる。な
お、当然のことながら、吊り索の長さrも検出する必要
がある。この検出は巻き取り装置側でも検出可能であ
る。例えば、ドラム13の回転数などから容易に算出で
きる。走行・停止時にrをほぼ一定にして使用する場合
には検出不要である。
【0018】制御手段50のこれらの機能は、マイコン
等を利用した制御方法を採用し、走行装置の駆動源(図
示せず)である電動モータ等の回転制御を行うようにす
るのが大変好適である。なぜなら、マイコン利用の制御
方法では、種々の条件に対応可能なようにモータの回転
微調整や回転始動速度、回転停止速度等の制御プログラ
ムを容易にしかも複数種類組み込むことができるからで
ある。
【0019】勿論、吊り索12のある範囲以上の傾斜を
オン・オフにて検出するスイッチ素子を用い、そのスイ
ッチ素子の出力に基づいて走行駆動用モータの回転制御
を行う方法を採用することもできる。こうすることで、
検出手段及び制御手段を極めて単純化、並びに安価にす
ることができる。
【0020】このような機能を備えたクレーンKにおい
ては、操作装置30の走行開始スイッチをオンにしたと
き、吊り荷4がクレーンKの走行方向と反対方向に振れ
ている時には無効となるので、クレーンKは走行しな
い。即ち、制御手段50から、走行装置20の駆動用モ
ータを駆動するための信号を無効にする制御信号が出力
される。
【0021】吊り荷4が振れているときに走行しようと
する場合には、吊り荷4が図3に示すように走行方向に
振れて最大となったときに走行開始スイッチ操作が有効
となり、クレーンKは走行を開始する。したがって、吊
り荷4はあまり振れることなくクレーンKと共に安定し
て走行移動する。
【0022】なお、吊り荷4が停止状態のときには、二
度スタートの動作を行わせることにより走行中の振れを
防止できる。即ち、吊り荷4が停止状態では走行開始ス
イッチ操作は有効であるが、例えば上記所定距離S程度
だけ最初にスタートして停止し、次に、上記と同様に、
吊り荷4が走行方向に振れて最大となったときに走行開
始スイッチ操作が有効となるように制御することで、吊
り荷4の振れを少なくすることができる。
【0023】次に、目的とする搬送位置付近でクレーン
Kの停止操作を行うと、図4に示すようにクレーンKは
実線で示す位置に一時停止する。すると、吊り荷4は走
行方向へ大きく振れるが、その振れが最大になった時
に、検出手段40の出力に基づいて制御手段50が走行
装置20の駆動用モータの駆動制御を行い、クレーンK
を所定距離Sだけ再度走行させてそこへ本停止させる。
この結果、吊り荷4の振れが止まる。
【0024】図8は、本発明の他の実施の形態を示すも
ので、この例では巻き取り装置10を走行装置20に対
して支持材15及びヒンジ25を介して吊り下げる形態
で連結し、それら巻き取り装置10と走行装置20との
間に検出手段60を設け、吊り荷4の荷重による巻き取
り装置10の走行装置20に対する相対変位に基づいて
吊り荷4の荷重方向を検出する構成としたものである。
【0025】この例による検出手段60は、ヒンジ25
を中心として回動する支持材15の回転角を検出するこ
とができるように装備している。なお、この検出手段に
ついては、走行装置20と巻き取り装置10との間に直
接配置して、両者の相対変位を検出することにより吊り
荷4の荷重方向を検出可能な検出器を構成することもで
きる。
【0026】ヒンジ25については、1軸回りに回動可
能なものの他、自在継手のよに任意の方向へ回動可能な
機能を有する構成のものが好適である。また、天井走行
クレーンなどでは、クラブまたはホイスト部にわざと剛
性をもたせていない構成のものもある。その場合には、
ガーダー(軌道1)などのように剛性のあるところに固
定側センサを付ける構成とすればよい。
【0027】また、天井クレーンは、東西(X)、南北
(Y)の両方向に走行し、同時(XY方向)に走行させ
ることができるものも多く、その場合には吊り荷の振れ
方向も二次元的ではない。そうした天井クレーンに対応
させるには、吊り荷の三次元的な傾斜を検出可能な検出
手段を装備させる構成とすればよい。
【0028】なお、以上の実施の形態では、本発明を天
井走行クレーンに適用した例を示したが、同様に走行す
る他の種類のクレーンに対しても適用できることは言う
までもない。
【0029】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、これま
でクレーン操作者が行っていた操作をクレーン自体が備
える機能として組み込むことにより、クレーン操作に熟
練していなくても吊り荷が大きく揺れないようにするこ
とができ、これにより作業の安全性並びに作業性の向上
等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るクレーン構成を示す
側面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る荷重方向検出方法を
ベクトルで示す原理説明図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るクレーンの走行制御
方法を示す説明図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るクレーンの走行制御
方法を示す説明図である。
【図5】本発明の他の実施の形態に係る検出手段の例を
示す斜視図である。
【図6】本発明の他の実施の形態に係るスベリ環の断面
図である。
【図7】本発明の実施の形態に係る制御手段の制御方法
を示す説明図である。
【図8】本発明に係る天井走行クレーンの他の実施の形
態を示す側面図である。
【図9】従来の天井走行クレーンがスタート時に荷振れ
する態様を示す説明図である。
【図10】従来の天井走行クレーンが停止時に荷振れす
る態様を示す説明図である。
【符号の説明】
1 軌道 4 荷 10 巻き取り装置 11 フック 12 吊り索 12a チェン(吊り索) 13 ドラム 15 支持部材 20 走行装置 21 車輪 25 ヒンジ 30 操作装置 40 検出手段 41 アーム 42 回転角検出器 43 軸 45 ガイドコロ 46 スベリ環 46a スベリ環本体 46b 弾性材 50 制御手段 60 検出手段 K クレーン K1 クレーン本体

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軌道に沿って走行するクレーンの走行・
    停止時に吊り荷の振れを防止する機能を備えた荷振れ防
    止装置付き走行クレーンであって、荷の吊り索を巻回す
    るドラムを有する巻き取り装置と、巻き取り装置を走行
    させる走行装置と、走行装置の走行・停止操作を行う操
    作装置と、吊り索にて吊られた荷の振れ方向を検出し電
    気信号として出力する検出手段と、その検出手段の出力
    に基づいて走行装置の走行制御を行う制御手段とを備え
    た、荷振れ防止装置付き走行クレーン。
  2. 【請求項2】 前記検出手段は、クレーンの走行方向に
    対する吊り荷の荷重方向を検出する機能を備えているこ
    とを特徴とする、請求項1に記載の荷振れ防止装置付き
    走行クレーン。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、クレーンの走行開始時
    において吊り荷がクレーンの走行すべき方向と反対方向
    に振れているときに走行開始スイッチの操作を無効にす
    る機能を有することを特徴とする、請求項1又は2に記
    載の荷振れ防止装置付き走行クレーン。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、走行停止スイッチの操
    作によるクレーンの走行停止時において、クレーンの一
    時停止動作と、その一時停止動作により吊り荷が走行方
    向に振れて反転しようとする瞬間に再度所定距離だけ走
    行させた後に本停止させる機能を含むことを特徴とす
    る、請求項1〜3の何れかに記載の荷振れ防止装置付き
    走行クレーン。
  5. 【請求項5】 前記所定距離は、吊り荷の振れがほぼ止
    まる距離であり、吊り荷の振れの大きさに対応して変化
    するように設定されていることを特徴とする、請求項4
    に記載の荷振れ防止装置付き走行クレーン。
  6. 【請求項6】 前記検出手段は、クレーンの走行方向に
    対する吊り索の傾きに基づいて吊り荷の荷重方向を検出
    する構成としたことを特徴とする、請求項1〜5の何れ
    かに記載の荷振れ防止付き走行クレーン。
  7. 【請求項7】 前記巻き取り装置を前記走行装置に対し
    てヒンジ結合し、それら巻き取り装置と走行装置との間
    に前記検出装置を設け、その検出装置は、吊り荷の荷重
    による巻き取り装置の走行装置に対する相対変位に基づ
    いて吊り荷の荷重方向を検出する構成としたことを特徴
    とする、請求項1〜6の何れかに記載の荷振れ防止装置
    付き走行クレーン。
  8. 【請求項8】 前記クレーンが天井走行クレーンである
    ことを特徴とする、請求項1〜7の何れかに記載の荷振
    れ防止装置付き走行クレーン。
JP7308798A 1998-03-09 1998-03-09 荷振れ防止装置付き走行クレーン Pending JPH11255475A (ja)

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