JPH11322260A - クレーン先入れ荷の検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーン本体とクレーントングとの間の配線
を不要としたクレーン先入れ荷の検知装置を提供する。 【解決手段】 クレーン本体１０側に充電装置と無線受
信機５０とを備え、クレーントング１４側に、中空筒の
伸縮自在ロツド２１と、伸縮自在ロツド２１に取り付け
られた先入れ荷検出送信装置３０と、伸縮自在ロツド２
１の中空筒内に挿入されたバッテリとを備える。そし
て、先入れ荷検出送信装置３０から先入れ荷についての
情報を無線受信機５０に送信する。また、伸縮自在ロツ
ド２１が上昇端側ににあるときには充電装置によってバ
ッテリに対する充電を行い、伸縮自在ロツド２１が下降
端側にあるときには先入れ荷検出送信装置３０を含むク
レーントング１４の側の機器にバッテリから駆動電源を
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動クレーンシステ
ム等において吊り荷の降ろし位置に既に先入れ荷が存在
するときそれを検知するクレーン先入れ荷の検知装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、計算機在庫登録方式によるヤード
・搬送機器・台車の置き場管理を行う振れ止め機能を持
った自動クレーンシステムにおいては、吊り荷の降ろし
位置に既に先入れ荷が存在するときそれを未然に検知し
て衝突を防ぐ必要があり、このため、各種の検知装置が
採用されている。

【０００３】図６は従来の先入れ荷の検知装置の一例
（接触式）及びその関連設備の構成を示した構成図であ
る。図６において、クレーン本体１０の上部にはクレー
ンクラブ１１が移動自在に配置されており、このクレー
ンクラブ１１はワイヤ１２を介してクレーンフック１３
を吊り下げている。そして、クレーンフック１３はクレ
ーントング１４を吊り下げており、このクレーントング
１４の両腕１５の先端部は内側に突起していて吊り荷
（コイル）１６の中央の孔に係合して、吊り荷１６を吊
り下げている。そして、クレーントング１４の片方の腕
１５には伸縮自在ロッド２１が取り付けられており、そ
の先端部には回転機構２２を介して接触式の検出端２３
が取り付けられている。この検出端２３は、伸縮自在ロ
ッド２１によって上下方向の位置が調整され、且つ回転
機構２２により回転されて、例えば先入れ荷１７がある
とそれに機械的に接触する。その接触を例えばリミット
スイッチ（図示せず）等で検知することにより先入れ荷
１７の存在を把握する。

【０００４】図７は従来の先入れ荷の検知装置の他の例
（光学距離計測式）及びその関連設備の構成を示した構
成図である。この検知装置は、クレーン本体１０に光学
式距離計２４を取り付け、又はクレーンクラブ１１に光
学式距離計２５を付けて、吊り荷を降ろす目標位置まで
の距離を計測する。例えば先入れ荷１７があると、光学
式距離計２４，２５の計測距離は短くなるので、そのこ
とをもって先入れ荷１７の存在を把握する。

【０００５】図８は従来の先入れ荷の検知装置の更に他
の例（光学画像処理式）及びその関連設備の構成を示し
た構成図である。クレーン本体１０（又はクレーンクラ
ブ１１）に投光器２６及びカメラ２７を取り付け、更
に、吊り荷を降ろす目標位置に反射板２８を置いてお
く。投光器２６はその目標位置を照明し、それをカメラ
２７によって撮像して画像処理にすることにより、反射
板２８を計測したり、或いは先入れ荷１７そのものの形
状認識をすることにより、先入れ荷１７の存在を把握す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図６の従来の先入れ荷
の検知装置（接触式）においては次のような課題があ
る。 （１）回転機構２２があること、及び接触時の強度が必
要なことから、機械的機構が構造的に大きくなり、ヤー
ドに置く荷と荷の間に十分なスペースを必要とするた
め、置き場効率が悪くなる。 （２）検出端２３を回転させて計測位置にもってきたあ
と、クレーントング１４を下降させ、先入れ荷１７がな
いことを確認したあとで、検出端２３を逆回転させるな
どの処理をして退避させる必要があるので、クレーン能
率が落ちる。 （３）検出端２３の接触時の信号を、伸縮自在ロッド２
１の可動部を介した配線などでクレーントング１４側へ
伝達する必要があり、そのことが故障など信頼性のネッ
クとなる。また、仮に、機械的に伸縮の動きをリンク機
構などでクレーントング１４側へ伝達する機構を採用す
ると、さらに機械的機構が複雑となり、やはり信頼性に
問題が生じる。 （４）検知領域がクレーントング１４の吊り荷の直下の
狭い範囲となり、置き場に詰めて自由に置かれた荷の最
大先荷存在可能エリアをカバーできない。

【０００７】図７の従来の先入れ荷の検知装置（光学距
離計測式）においては次のような課題がある。 （１）吊り荷１６、クレーントング１４又は周辺の置き
荷などが障害物となり、先入れ荷が計測できない範囲が
大きい。それを避けるために、クレーントング１４を巻
き上げた状態において計測するとクレーン能率が落ち、
置き荷間のスペースを開けると置き場効率が落ちる。 （２）距離計の計測距離が大きくなり、高額な計測器を
使用しなければならず製作コストの増大を招く。

【０００８】図８の先入れ荷の検知装置（光学画像処理
式）においては、次のような課題がある。 （１）置き場の荷は反射板２８の中央に置かなければな
らないため、これによって、置き場が固定置き場とな
り、荷の間隔を自由に詰めて置くようなことができず、
置き場効率が悪くなる。 （２）荷を直接計測する場合でも、吊り荷、クレーント
ング又は周辺の置き荷などが障害物となり先入れ荷が計
測できない範囲が大きい。それを避けるために、クレー
ントングを巻き上げた状態で計測するとクレーン能率が
落ち、置き荷間のスペースを開けると置き場効率が落ち
る。

【０００９】また、図６の伸縮自在ロッド２１の先端に
超音波などの無接触型の距離検出器を取り付けて予め設
定された計測領域を走査することにより先入れ荷を検出
することも考えられる。しかしながら、仮にそのように
した場合には、クレーントング１４とクレーンフック１
３とを、また、クレーンフック１３とクレーンクラブ１
１とをケーブルで繋ぐ必要があり、このため、配線量が
増大する。ひいては、製作費用の増大を招く。

【００１０】このようなことから、上記の課題を解決し
たクレーン先入れ荷検知装置、即ち、吊り荷、クレーン
トング及び自由に置かれた置き荷の影響を受けず、クレ
ーンの能率を低下させず、荷の最大先入れ荷存在可能領
域を計測することができ、計測距離が短くて済み、ま
た、計測時間が短くて済み、そして、クレーン本体とク
レーントングとの間の配線を不要としたクレーン先入れ
荷の検知装置の開発が望まれていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクレーン先
入れ荷の検知装置は、クレーン本体側に充電装置と受信
機とを備え、クレーントング側に、中空筒の伸縮自在ロ
ツドと、伸縮自在ロツドに取り付けられた先入れ荷検出
送信装置と、伸縮自在ロツドの中空筒内に挿入されたバ
ッテリとを備える。そして、先入れ荷検出送信装置から
先入れ荷についての情報を受信機に無線又は光にて送信
する。また、伸縮自在ロツドが上昇端側にあるときには
充電装置によってバッテリに対する充電を行い、伸縮自
在ロツドが下降端側にあるときには先入れ荷検出送信装
置を含むクレーントングの側の機器にバッテリから駆動
電源を供給するための接続端子を、先入れ荷検出送信装
置と充電装置とにそれぞれ設ける。このように、クレー
ントングとクレーン本体との間での信号の授受を無線又
は光にて行うようにしたので、信号の授受のための配線
を必要としない。また、伸縮自在ロツドの中空筒内に挿
入されたバッテリは、伸縮自在ロツドが上昇端側にある
とき（退避時）には自動的に充電装置によって充電さ
れ、伸縮自在ロツドが下降端側にあるとき（計測時）に
はクレーントングの側の機器に駆動電源を供給するよう
にしたことから、クレーントングの側の機器に駆動電源
を供給するための配線を必要としない。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態に係る
クレーン先入れ検知装置及びその関連設備の構成を示し
た図である。図１において、クレーン本体１０の上部に
配置されているクレーンクラブ１１は、ワイヤ１２を介
してクレーンフック１３を吊り下げており、そして、ク
レーンフック１３はクレーントング１４を吊り下げてお
り、このクレーントング１４の両腕１５の先端部は内側
に突起していて吊り荷（コイル）１６の中央の孔に係合
して吊り荷１６を吊り下げている。クレーントング１４
の片方の腕１５には伸縮自在ロッド２１が取り付けられ
ており、その先端部には先入れ荷検出送信装置３０が取
り付けられている。そして、クレーン本体１０には無線
受信機５０が装備されており、先入れ荷検出送信装置３
０からの無線信号を受信する。

【００１３】図２は図１の先入れ荷検出送信装置３０の
詳細を示した概要図である。先入れ荷検出送信装置３０
は、先入れ荷検出センサ３１、先入れ荷判定計算機３２
及び無線送信機３３から構成されている。また、伸縮自
在ロッド２１は中空筒３４を含んでおり、その中空筒３
４には先入れ荷検出送信装置３０の上記の機器を駆動す
るための電源バッテリ３５（図３参照）が内蔵されてい
る。

【００１４】図３〜図５は伸縮自在ロッド２１の中空筒
内の電源バッテリの状態を示す説明図である。図３は伸
縮自在ロッド２１の上昇よりその中空筒３４が上昇端部
側にあるときの状態を示している。電源バッテリ３５に
はその上部に充電用のコンタクタ３６，３７が設けられ
ており、また、クレーン本体１０には充電器５１が設け
られている。この充電器５１にも下部にコンタクタ５
２，５３が設けられている。そして、中空筒３４が上昇
端部にあるとき（退避時）には、電源バッテリ３５のコ
ンタクタ３６，３７と充電器５１のコンタクタ５２，５
３とが接続されて、電源バッテリ３５は充電器５１によ
り充電される。

【００１５】図４は伸縮自在ロッド２１の上昇途中又は
下降途中の状態を示している。電源バッテリ３５のコン
タクタ３６，３７と充電器５１のコンタクタ５２，５３
とは接続されておらず、電源バッテリ３５は充電装置５
１及び負荷（後述）のいずれからも切り離された状態に
なる。

【００１６】図５は伸縮自在ロッド２１が下降してその
中空筒３４が下降端側にあるとき（計測時）の状態を示
している。電源バッテリ３５には負荷に駆動電源を供給
するためのコンタクタ３８，３９が設けられており、ま
た、先入れ荷検出送信装置３０にもその機器に駆動電源
を供給するためのコンタクタ４０，４１が設けられてい
る。中空筒３４が下降端側にあるときには、電源バッテ
リ３５のコンタクタ３８，３９と先入れ荷検出送信機構
３０のコンタクタ４０，４１とが接続されて、電源バッ
テリ３５は中空筒３４内の先入れ荷検出センサ３１、先
入れ荷判定計算機３２及び無線送信機３３に駆動電源を
供給する。

【００１７】本実施形態に係るクレーン先入れ荷の検知
装置は、上記のように、中空筒３４の電源バッテリ３５
は伸縮自在ロッド２１が上昇して中空筒３４が上昇端側
に到達する度に電源バッテリ３５が充電され、そして、
伸縮自在ロッド２１が下降してその中空筒３４が下降端
側に到達すると、電源バッテリ３５は先入れ荷検出セン
サ３１、先入れ荷判定計算機３２及び無線送信機３３の
駆動電源を供給する。また、先入れ荷検出センサ３１
は、超音波又はレーザー光により目標位置の周辺を走査
してその距離を計測し、先入れ荷判定計算機３２はその
計測された距離に基づいて先入れ荷１７があるかどうか
を判断する。無線送信機３３はその判断結果を無線にて
送信する。クレーン本体１０側の無線機受信機５０はそ
の判断結果を受信する。そして、先入れ荷１７があると
いう判断が示されている場合には荷降ろしの場所を変更
する。

【００１８】なお、計測領域を走査するには、先入れ荷
検出センサ３１により単独で行うことは元論のこと、伸
縮自在ロツド２１の動作又はクレーントング１４の動作
の組み合わせなどにより走査することもできる。また、
入れ荷検出センサ３１の位置は例えば目標位置（荷下ろ
し位置）との関係で予め設定しておいて、クレーン本体
１０、クレーンクラブ１１及びクレーンフック１３の位
置、並びに伸縮自在ロッド２１の移動量又は伸縮量を制
御して、その設定位置にもってくる。また、無線送信機
３３は、無線により判定結果さえ通信すればよいのであ
るから、データ転送型でなくともよく、無線電波キャリ
ア有り・無しなど、簡易な方式でも実現できる。また、
無線送信機３３からは距離計測信号を送信させて、無線
受信機５０にマイクロプロセッサなどを内蔵させて先入
れ荷判定計算機３２の機能を持たせて、先入れ荷の判定
をクレーン本体１０側において行ってもよい。

【００１９】また、上記の実施形態においては、クレー
ントング１４とクレーン本体１０との間の信号の授受を
無線にて行う例について説明したが、これを光に置き換
えてもよい。その場合には、無線送信機３３及び無線受
信機５０を光の送受信をするものに置き換えればよい。

【００２０】本実施形態は、上述のように構成されてい
ることから、次のような効果が得られる。 （１）クレーントング１４の腕１５に取り付けた伸縮自
在のロツド２１の先端に先入れ荷検出センサ３１を取り
付ける構成を採用したことから、吊り荷１６及びクレー
ントング１４の影響を受けずに測定できる。（クレーン
本体・クレーンクラブから計測する光学距離計方式及び
画像処理方式に対して有利） （２）計測範囲を狭く最適に設定できることから、詰め
て自由に置かれた置き荷の影響も回避できる。（クレー
ン本体・クレーンクラブから計測する光学距離計方式及
び画像処理方式並びに接触式に対して有利） （３）伸縮自在ロツド２１の先端を吊り荷１６の吊り下
寸法より少し突出させればよいので、このロツド２１を
予め伸張させておいて、走行完了時に先入れ荷１７の有
無を計測し、無い場合には吊り荷１６を吊り降ろし始め
ると同時に伸縮自在ロツド２１を縮小させる、という操
作ができる。このため、クレーンの能率低下を防止でき
る。（接触式に対して有利）

【００２１】（４）計測領域を先入れ荷検出センサ３１
又は伸縮自在ロツド２１の動作若しくはクレーンの動作
の組み合わせなどにより走査して、置き場に詰めて自由
に置かれた荷の最大先荷存在可能エリアを計測すること
が可能である。（クレーン本体・クレーンクラブがら計
測する光学距離計方式及び画像処理方式並びに接触式に
対して有利） （５）伸縮自在ロッド２１によって上下方向の位置が調
整できることから、計測距離は短くて済み、低額の測定
器を使用でき製作コストが安価である。（クレーン本体
・クレーンクラブから計測する光学距離計方式に対して
有利） （６）クレーンクラブ１１とクレーントング１４との間
に配線ケーブルを設ける必要が無く、製作費用が安価と
なる。また、伸縮自在ロツド２１の伸縮機構に伴うケー
ブル可動部が不要となり、信頼性が向上する。（図６の
伸縮自在ロッド２１の先端に無接触型の距離検出器等を
取り付けた方法に比べて優位）

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、クレーン
本体側に充電装置と受信機とを備え、クレーントング側
に、中空筒の伸縮自在ロツドと伸縮自在ロツドに取り付
けられた先入れ荷検出送信装置と、伸縮自在ロツドの中
空筒内に挿入されたバッテリとを備え、そして、先入れ
荷検出送信装置から先入れ荷についての情報を受信機に
無線又は光にて送信し、また、伸縮自在ロツドが上昇端
側にあるときには充電装置によってバッテリに対する充
電を行い、伸縮自在ロツドが下降端側にあるときには先
入れ荷検出送信装置を含むクレーントングの側の機器に
前記バッテリから駆動電源を供給するようにしたので、
上述のように、吊り荷、クレーントング及び自由に置か
れた置き荷の影響を受けず、クレーンの能率を低下させ
ず、荷の最大先入れ荷存在可能領域を計測することがで
き、計測距離が短くて済み、また、計測時間が短くて済
み、そして、クレーン本体とクレーントングとの間の配
線が不要になっており、信頼性が向上する、という効果
が得られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るクレーン先入れ荷の
検知装置及びその関連設備の構成を示した図である。

【図２】図１の先入れ荷検出送信装置の詳細を示した説
明図である。

【図３】図２の伸縮自在ロッドに内蔵したバッテリの状
態を示した説明図（その１）である。

【図４】図２の伸縮自在ロッドに内蔵したバッテリの状
態を示した説明図（その２）である。

【図５】図２の伸縮自在ロッドに内蔵したバッテリの状
態を示した説明図（その３）である。

【図６】従来の先入れ荷の検知装置の一例（接触式）及
びその関連設備の構成を示した構成図である。

【図７】従来の先入れ荷の検知装置の他の例（光学距離
計測式）及びその関連設備の構成を示した構成図であ
る。

【図８】従来の先入れ荷の検知装置の更に他の例（光学
画像処理式）及びその関連設備の構成を示した構成図で
ある。

フロントページの続き (72)発明者 尾高 治男 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 八重本 豊宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 穂垣 薫 広島県福山市鋼管町一番地 福山共同機工 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クレーン本体側に充電装置と受信機とを
   備え、クレーントング側に、中空筒の伸縮自在ロツド
   と、該伸縮自在ロツドに取り付けられた先入れ荷検出送
   信装置と、前記伸縮自在ロツドの中空筒内に挿入された
   バッテリとを備え、前記先入れ荷検出送信装置から先入
   れ荷についての情報を前記受信機に無線又は光にて送信
   し、また、前記伸縮自在ロツドが上昇端側にあるときに
   は前記充電装置によって前記バッテリに対する充電を行
   い、前記伸縮自在ロツドが下降端側にあるときには前記
   先入れ荷検出送信装置を含むクレーントングの側の機器
   に前記バッテリから駆動電源を供給するための接続端子
   を、前記先入れ荷検出送信装置と前記充電装置とにそれ
   ぞれ設けたことを特徴とするクレーン先入れ荷の検知装
   置。