JPS6054233B2 - 長尺物ハンドリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｈ型鋼、シートパイル、レール、パイプなぞ
の長尺物を１本から数本結束して、枕木をはさみ、かな
り密に積み重ねて、多量に保管している長尺物の保管ヤ
ードにおいて、鋼材の掴み卸し作業を行う長尺物ハンド
リング装置に関するものである。

従来、長尺物の保管ヤードにおいては、フック付天井ク
レーンの手動運転と、クレーン下における作業者のワイ
ヤロープ掛け作業とにより、長尺物の荷役運搬を行なつ
ており、効率のみならす安全上から、自動化が要望され
ている。

この種の保管ヤードでは、各種の断面形状・大きさ・束
の長尺物が、枕木を介して高積みされており、玉掛け作
業を含めて、クレーンによる運搬、フォークをもつ吊り
具による荷役作業の自動化された例はない。本願発明に
最も近い公知例として特開昭５０一Ｊ１３５７５７号公
報に示されるようなフォークハンガーがあるが、このフ
ォークハンガーは鋼材に対する吊り具の位置合せ制御機
能がなく、長尺物用の吊り具としては適切な構成である
が、自動クレーンに装設することはできない。

また特公昭４９−８７４２号公報および特公昭４９−８
７４３号公報に示されるような自動クレーン用のトング
爪位置制御装置があるが、この装置は、厚板コイル用の
トングに対する位置合せ制御論理となつており、枕木を
介して高積みされた長尺物のフォークによる掬い動作の
制御、吊持せる長尺物を枕木上に置く動作を行なわせる
ものでない。本発明は、例えば鋼材ヤード内に枕木を介
して水平方向および垂直方向に積み重ねられた鋼材を、
フォークを有する吊り具により、安全かつ確実に荷役運
搬し、この作業を省力化、自動化することができる長尺
物ハンドリング装置を提供することを目的とする。

そして本発明は走行型のクレーンのガーダに、横行用ト
ロリを設け、このトロリに対して高さ方向位置可変とし
たガイドロッドの下部に、概水平方向に吊り具支持部材
を取り付け、この主支持部材の両端に、長尺物の側面に
沿つてさし込み可能としたフォーク支持部材と、その支
持部材に対して出し入れ可能としたフォークとからなる
吊り具を取り付け、この吊り具によつて枕木を介して水
平および垂直方向に積層して保管される長尺物をハンド
リングする長尺物ハンドリング装置において、前記吊り
具における各フォーク支持部材の下面の内側部と外側部
とに下向きに設けられ、フォークの昇降可能な空間の有
無を−検出する非接触形の第１の検出器と、各フォーク
支持部材におけるフォーク上面側と下面側との側部にそ
れぞれ水平向きに枕木の高さよりも小さい寸法をもつて
設けられ、フォークの出入可能な高さおよび空間を検出
する透過形の第２の検出器！と、前記第１の検出器から
の検出信号によつてフォークおよびフォーク支持部材を
隣接する長尺物間の空間に位置決めするための動作指令
と、前記第２の検出器からの検出信号によつてフォーク
およびフォーク支持部材の下降を停止させる指令と５を
出力する制御装置とを備えたものであり、手動あるいは
自動運転により、鋼材の置かれている位置あるいは鋼材
を置こうとする位置の概その位置に対して、吊り具を巻
き下げることにより、以後自動的に、鋼材を掴み卸しす
ることができるよう４にしたものである。以下図面を参
照して本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の装置の全体構成を示すものである。

図において、天井走行型のクレーン１は、走行用原動機
２により、レール３上を走行する。このクレーン１のガ
ータ４上を横行するトロリ５は、横行用原動機６、横行
輪７により、レール４ａ上を横行する。このトロリ５内
には、旋回フレーム８が装設されている。その旋回フレ
ーム８にはテレスコガイド９ａ，９ｂおよびワイヤロー
ブ１０ａ，１０ｂが取付けられており、旋回用原動機１
１によつて旋回される。そして、その旋１回フレーム８
上に乗つている昇降用原動機１２はドラム１３ａ，１３
ｂを介してワイヤローブ１０ａ，１０ｂの巻き上げ、巻
き下げを行なう。前述したような動作に伴う、ワイヤロ
ーブ１０ａ，１０ｂの先端に取り付けられたスプレツダ
１４の振、れは、テレスコガイド９ａ，９ｂによつて防
止される。ワイヤローブ１０ａ，１０ｂの先端のスプレ
ツダ１４には、吊り具１６を取り付けた伸縮ビーム１７
ａ，１７ｂが伸縮可能に取付けられており、鋼材長手方
向に対する吊り具１６の位置をかえることができる。こ
のようにして取り付けられた２個の吊り具１６によつて
、長尺物の２ヶ所を吊持することができる。この吊り具
１６は、鋼材の下面を掬い取ることにより、掴み・卸し
をするものである。第２図は、吊り具１６の拡大詳細図
を示す。

図において、各伸縮ビーム１７ａ，１７ｂに設けられた
吊り具支持部１８には、下端にフォーク１９ａ，１９ｂ
を有するフォーク支持部材２０ａ，２０ｂがシリンダ２
１ａ，２１ｂにより幅方向に調整可能に装設されており
、幅寸法の異なる鋼材に対して、同一の機構・検出器お
よび制御装置によつて、掬い・卸し動作を可能としてい
る。前記フォーク１９チ，１９ｂは、各フォーク支持部
材２０ａ，２０ｂに対して矢印で示した位置に９０２回
転するようアクチュエータ２２ａ，２２ｂによつて、駆
動される。フォーク１９ａ，１９ｂの上および下におけ
るフォーク支持部材２０ａ，２０ｂには投光器および受
光器の対からなる光電スイッチ２３ａ，２３ｂが取り付
けられている。この光電スイッチ２３ａ，２３ｂは、そ
の検出点がフォーク１９ａ，１９ｂの回転面と平行であ
り、後述するようにフォーク１９ａ，１９ｂを出し入れ
する高さを決定するため、鋼材の上面あるいは下面を検
出するように配置されている。フォーク支持部材２０ａ
，２０ｂの下部各々には、反射型の光電スイッチ２４ａ
〜２４ｄが取り付けられている。

これらの光電スイッチ２４ａ〜２４ｄの検出範囲は、後
述するように、各フォーク支持部材２０ａ，２０ｂの走
行方向の幅全体をカバーできるように取り付けてあり、
、フォーク支持部材２０ａ，２０ｂが鋼材の上面に向つ
て下降している場合には、その鋼材への衝突を事前に検
知するものてある。第３図は鋼材掬い時の位置合せ状態
を示している。

この図において、フォーク支持部材２０ａ，２０ｂが鋼
材１ｂと１ｃおよび１ｃと１ｄとの間隔に入るように、
幅が調整されており、フォークは入つた状態である。図
のように、光電スイッチ２４ａ〜２４ｄの各々の点線で
示す検出特性が、フォーク支持部材２０ａ，２０ｂの入
るべき空間をカバーしているので、検出信号が得られな
い時は、そう入可能となる。第４図は、第３図のように
位置合せをする前の吊り具と鋼材の関係と、位置合せ動
作を説明するためのものである。

第４図Ａは、両者の位置が旋回方向にＯだけずれている
場合であり、一方側の吊り具１６の光電スイッチ２４ａ
，２４ｃと他方側の吊り具１６の光電スイッチ２４ａ″
，２４ｄ″と鋼材１ｂ，１ｄを検知している。（図中、
黒丸で示す）。この場合には、旋回用電動機１２を駆動
制御して、吊り具１６全体を４方向に移動して第３図に
示す状態にする必要がある。第４図Ｂは、両者の位置が
走行方向にｘだけずれている場合であり、一方側の吊り
具１６の光電スイッチ２４ａ，２４ｃと他方側の吊り具
１６の光電スイッチ２４ａ゛，２４Ｃ″とが鋼材１ｂ，
１ｄを検知している。（図中、黒丸で示す）。この場合
には、走行用電動機２を駆動制御して、吊り具１６全体
を４方向に移動し、第３図に示す状態にする必要がある
。上記のように、説明のために、旋回方向と走行方向の
２方向の動作に分解したが、実際には、これらの動作を
同時に行うことができる。第５図は、鋼材１ｆを鋼材１
ｈ，１１間の枕木ｗ上に卸しに行く動作を説明するもの
である。

吊り具１６は鋼材１ｆを吊持した状態で巻き下げられる
。図のように、光電スイッチ２４ａ〜２４ｄの各々の点
線で示す検出特性が、吊り具１６全体をそう入すべき空
間をカバーしているので、検出信号が得られない時には
そう入可能である。第６図は、第５図のように位置合せ
する前の吊り具と隣り合う鋼材の関係と、位置合せ動作
を説明するためのものである。第６図Ａは、両者の位置
が旋回方向にＯだけずれている場合であり、光電スイッ
チ２４ａ，２４ｄ″が鋼材１ｈ，１１を検知している（
図中、黒丸で示す）。この場合には、旋回用働動機１２
を駆動制御して、吊り具１６全体を１方向に移動し、第
５図に示す状態にする必要がある。第６図Ｂは、両者の
位置が走行方向にｘだけずれている場合であり、光電ス
イッチ２４ａ，２４ａ″が鋼材１ｈを検知している（図
中、黒丸で示す）。

この場合には、走行用電動機２を駆動制御して、吊り具
１６全体を１方向に移動し、第３図に示す状態にする必
要がある。上記のように、説明のために、旋回方向と走
行方向との２方向に位置合せ動作を分解したが、実際に
は、これらの動作を同時に行うことができる。以上に述
べたような旋回、走行位置合せ制御を行う制御回路を第
７図に示す。

各光電スイッチ２４ａ〜２４ｄ，２４ａ″〜２４ｄ″は
受光した時、即ち鋼材を検知した時に作動する常開リレ
ー接点１ｎｉ〜２４ｄ，２４ａ″〜２４ｄ″および常閉
リレー接点２４ａ〜２４ｄ，２４ａ″〜２４ｄ″を有し
ている。常閉リレー接点２４ａ〜２４ｄ，２４ａ″〜２
４ｄ″は、制御電源ｓに直列に接続されており、さらに
昇降用電動機１２の下降方向電磁接触器２５ノ（動作に
より下降を停止させる）に直列に接続されており、他の
制御電源Ｔに接がつている。従つて、吊り具１６の下降
途中において、光電スイッチが鋼材を検知した場合には
、昇降用電動機１２が停止され、吊り具１６の下降が中
断される。ま７た、第３図および第５図に示したように
、吊り具１６が正規の位置に下降している場合および、
前述したような位置合せ制御の結果、同じ状態になつた
場合には、吊り具１６の下降が続行される。第４図およ
び第６図に示したような位置合せ制御９を行うための制
御回路は、第７図に示したように、旋回用および走行用
制御回路の４回路で十分である。すなわち光電スイッチ
の常開リレー接点２３ａ，２３ｃ，２３ｂ″，２３ｄ″
の並列回路と、旋回用電動機１１１の４方向電磁接触器
（動作により当該方向に作動させるもの）２６とを、制
御電源Ｓ，Ｔ間に直列に接続する。光電スイッチの常開
リレー接点２３ａ″，２３Ｃ″，２３ｂ，２３ｄの並列
回路と、旋回用電動機１２のθ方向電磁接触器２７とを
、制御電源Ｓ，Ｔ間に直列に接続する。光電スイッチの
常開リレー接点２３ａ，′Ｍｈ，２３ａ″，２３Ｃ″の
並列回路と、走行用電動機２の１方向電磁接触器２８と
を、制御電源Ｓ，Ｔ間に直列に接続する。光電スイッチ
の常開リレー接点２３ｂ，２３ｄ，２３ｂ″，２３ｄ″
の並列回路と、走行用電動機２のｅ方向電磁接触器２９
とを、制御電源Ｓ，Ｔ間に直列に接続する。光電スイッ
チが鋼材を検知して停止した後、その検出信号の配置に
応じて、旋回方向あるいは走行方向の電動機の回転方向
が制御され、検知信号が得られなくなる位置まで移動さ
れる。第４図および第６図には吊り具と鋼材との位置関
係の代表的なものを示しているが、これ以外の場合、即
ち、全べての検出器が第３図、第５図のような状態にな
つていない場合には、制御回路により位置合せ制御が行
なわれる。以上述べた制御により、吊り具１６と鋼材と
の掴み・卸しすべき位置に対し、走行、旋回方向の位置
合せが行なわれた後、吊り具の下降により第８図に示す
状態になる。

第８図Ａは、鋼材を掬うため巻き下げ時に光電スイッチ
２３ａ，２３ｂによつてフォーク１９ａ，１９ｂを出す
べき位置を検出して、巻き下げを停止した状態を示して
いる。

枕木Ｗの高さＬに対し、光電スイッチ２３ａ，２３ｂの
間隔１が小．さく取つてあるので、光電スイッチ２３ａ
，２３ｂの検出信号（受光した時ＯＮ信号を得る）が全
て０Ｎとなつた時、フォーク１９ａ，１９ｂが出し入れ
可能な高さに位置決めされるので、巻き下げを停止させ
ることができる。この時、光電スイッチ２３ａ，２３ｂ
に発生する信号レベルは、第９図Ａに示すようになり点
線位置において、巻下停止制御が行なわれる。

第８図Ｂは、鋼材を卸すための巻下げ時に光電スイッチ
２３ａ，２３ｂによつてフォーク１９ａ，１９ｂを引き
込む位置を検出して巻下げを停止した状態を示している
。光電スイッチ２３ａ，２３ｂの検出信号（受光した時
、ＣＮ信号を得る）が、全て０Ｎになつた時、吊んでい
た鋼材は、既に枕木Ｗ上に着床しており、フォーク１９
ａ，１９ｂの引き込みが可能な高さに位置決めされるの
で、巻き下げを停止させることができる。この時、光電
スイッチ２３ａ，２３ｂに発生する信号レベルは、第９
図Ｂに示すようになり、点線の位置において、巻下停止
制御が行なわれる。第１０図は、前述した吊り具１６の
巻下停止を行うための制御回路を示している。この制御
回路には掴み指令入力あるいは卸し指令入力が加えらフ
れている。光電スイッチ２３ａの検出信号は端子Ａに、
また光電スイッチ２３ｂの検出信号はＢ端子に加えられ
ている。３０はＴ入力端子に加えられる信号が０→１入
力によつてのみ、出力Ｑが変化するいわゆるＴ型フリッ
プフロップである。

３−３は昇降用電動機１２の下降方向電磁接触器２５（
動作により、下降を停止させる）を駆動する増幅器であ
る。

３１はＡＮＤ素子、３２はＮＡＮＤ素子、３４は０Ｒ素
子、３５はアクチュエータ２３ａ，２３ｂの出し方向増
幅器、３６はアクチユエ”一タ２３ａ，２３ｂの入れ方
向増幅器てある。

始めに、第９図Ａに従つて、掴みの場合の下降停止制御
動作について説明する。掴み指令＝１が入力され、さら
に、光電スイッチ２３ａ，２３ｂの検出信号の１の出力
がＡ，Ｂ端子に入力されると、Ｔ型フリップフロップ３
０の出力は１となり、従つて増幅器３３は入力信号０と
なるので、昇降用電動機１２が起動され、巻き下げが行
なわれる。途中、光電スイッチ２３ａ，２３ｂの入力信
号０に対して、Ｔ型フリップフロップ３０の出力は１に
保持される。再び光電スイッチ２３ａ，２３ｂからの検
出信号１が、端子Ａ，Ｂに入力されると、Ｔ型フリップ
フロップ３０の出力は０となる。従つて、増幅器３３の
入力信号は１となり、昇降用電動機１２の下降用電磁接
触器２５が動作されるので、吊り具１６の下降が停止さ
れ、フォーク１９ａ，１９ｂが第８図Ａに示す位置に位
置決めされる。次に、第９図Ｂに従つて卸しの場合の下
降停止制御動作について説明する。

卸し指令１が入力されると、増幅器３３は入力信号０と
なるので、昇降用電動機１２が起動されて巻き下げが行
なわれる。光電スイッチ２３ａ，２３ｂの検出信号１が
端子Ａ，Ｂに入力されると、増幅器３３の入力信号は１
となり、昇降用電動機１２が下降用電磁接触器２５を動
作されるので、吊り具１６の下降が停止され、フォーク
１９ａ，１９ｂは第８図Ｂに示す位置に位置決めされる
。なお上述の例においては、フォーク支持部材２０ａ，
２０ｂにそれぞれフォーク１９ａ，１９ｂを回転するよ
うに設けているが、第１１図に示すように例えば一方の
フォーク支持部材２０ａに、フォーク３７を回転可能に
取付け、このフォーク３７を電動機３８によつて回転さ
せ、その先端を他方のフォーク支持部材２０ｂに引掛け
るようにしてもよい。

また吊り具１６全体をアクチュエータ３９によつて回転
させることも可能である。更にこの実施例においては、
鋼材の上面検出手段として、反射形の光電スイッチ２４
ａ〜２４ｄを用いているが、超音波スイッチ、近接スイ
ッチあるいは機械的に接触したことを検知する部材とリ
ミットスイッチとを組合せたものに置き換えることも可
能である。また光電スイッチ２３ａ，２３ｂの代りに超
音波スイッチを使用するようにしてもよい。以上述べた
ように、本発明によれば、枕木を介して水平および垂直
方向に積層される長尺物間の空間およびその下方の空間
を通して、フォークを所定の長尺物の下方に正確に位置
決めすることができるので、長尺物の積み卸し作業の安
全性および作業性を向上させることができる。

また長尺物との衝突も防止することができるので、装置
自体に関する安全性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の装置の一実施例を示すもので、第１図は
装置全体構成を示す斜視図、第２図は吊り具部分の斜視
図、第３図は鋼材掬い時における鋼材上面検出用の光電
スイッチによる位置合せ状態を示す吊り具部分の側面図
、第４図Ａ，Ｂは鋼材掬い時の吊り具と鋼材との位置合
せ動作を説明するための平面図、第５図は鋼材卸し時に
おける鋼材上面検出用の光電スイッチによる位置合せ状
態を示す吊り具部分の側面図、第６図Ａ，Ｂは鋼材卸し
時の吊り具と鋼材との位置合せ動作を説明するための平
面図、第７図は鋼材上面検出制御に使用する制御回路図
、第８図Ａ，Ｂは鋼材掬い卸し時における高さ検出用の
光電スイッチによる位置合せ状態を示す吊り具部分の側
面図、第９図Ａ，Ｂは第８図に示す位置合せ状態時の検
出器の信号レベルを示す図、第１０図は吊り具の高さ制
御に使用する制御回路図、第１１図は吊り具部分）の他
の例を示す斜視図である。 １・・・・・・クレーン、４・・・・・・ガーダ、５・
・・・・・トロリ、９ａ，９ｂ・・・・・・ガイドロッ
ド、１６・・・・吊り具、１８・・・・・・吊り具支持
部、１９ａ，１９ｂ・・・・フォーク、２０ａ，２０ｂ
・・・・・・フォーク支持部７材、２３ａ，２３ｂ・・
・・・・高さ検出用の光電スイッチ、２４ａ〜２４ｄ，
２４ａ″〜２４ｄ″・・・・・・鋼材上面検出用の光電
スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 走行型のクレーンのガーダに、横行用トロリを設け
   、このトロリに対して高さ方向位置可変としたガイドロ
   ッドの下部に、概水平方向に吊り具支持部を取り付け、
   この主支持部材の両端に、長尺物の側面に沿つてさし込
   み可能としたフォーク支持部材と、その支持部材に対し
   て出し入れ可能としたフォークとからなる吊り具を取り
   付け、この吊り具によつて枕木を介して水平および垂直
   方向に積層して保管される長尺物をハンドリングする長
   尺物ハンドリング装置において、前記吊り具における各
   フォーク支持部材の下面の内側部と外側部とに下向きに
   設けられ、フォークの昇降可能な空間の有無を検出する
   非接触形の第１の検出器と、各フォーク支持部材におけ
   るフォーク上面側と下面側との側部にそれぞれ水平向き
   に枕木の高さよりも小さい寸法をもつて設けられ、フォ
   ークの出入可能な高さおよび空間を検出する透過形の第
   ２の検出器と、上記第１の検出器からの検出信号によつ
   てフォークおよびフォーク支持部材を隣接する長尺物間
   の空間に位置決めするための動作指令と、上記第２の検
   出器からの検出信号によつてフォークおよびフォーク支
   持部材の下降を停止させる指令とを出力する制御装置と
   を備えたことを特徴とする長尺物ハンドリング装置。