JP7665376B2 - クレーン - Google Patents

Description

本発明は、クレーンに関する。

従来、対象物を吊ることで保持する吊部と、吊部を水平方向に移動させる移動部と、位置の計測を行う位置計測部と、を備えるクレーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。このクレーンは、保持対象となるコイルの目標位置へ移動する際、走行中に位置計測部による位置計測を行う。クレーンは、位置計測部の計測結果に基づいて、正確に目標位置へ到達する。

特開２０１９－５２０１９号公報

上述のクレーンでは、走行中に位置計測部による位置計測を行うため、計測精度が低下する場合がある。その結果、対象物と吊部との間の位置精度、及び対象物の配置位置と吊部との間の位置精度が低下する場合がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、位置計測部による位置計測の精度を向上できるクレーンを提供することを目的とする。

本発明に係るクレーンは、対象物を吊ることで保持する吊部と、吊部を水平方向に移動させる移動部と、位置の計測を行う位置計測部と、を備え、移動部は、保持対象となる対象物が配置されている位置、又は保持している対象物を降ろす位置に対する目標位置まで吊部を移動させ、位置計測部は、吊部が停止した状態、又は吊部の移動速度が微速の状態にて、目標位置を計測する。

このクレーンによれば、移動部は、保持対象となる対象物が配置されている位置、又は保持している対象物を降ろす位置に対する目標位置まで吊部を移動させる。これに対し、位置計測部は、吊部が停止した状態、又は吊部の移動速度が微速の状態にて、目標位置を計測する。このように、吊部が停止した状態、または吊部の移動速度が微速の状態では、位置計測部は、移動しながら計測を行う場合に比して、正確な計測を行うことができる。以上より、位置計測部による位置計測の精度を向上することができる。

位置計測部は、吊部を支持するトロリに設けられてよい。この場合、位置計測部は、吊部の位置も計測することができる。そのため、目標位置と吊部の位置との間の位置合わせが行い易くなる。

位置計測部は、目標位置、及び吊部の位置を同時に計測してよい。この場合、目標位置と吊部の位置との間の位置合わせが行い易くなる。

位置計測部は、吊部が停止した状態にて、目標位置を計測してよい。この場合、吊部が微速で移動している状態で位置計測部が計測するよりも、より正確に計測を行うことができる。

位置計測部が目標位置を計測するとき、移動部は速度指令を０とすることによって吊部の移動を停止する、又は速度指令を低下させることで移動速度を微速としてよい。この場合、ブレーキを用いることなく、停止又は微速の状態とすることができる。

位置計測部が目標位置を計測するとき、移動部は、機械的なブレーキを用いることなく、吊部の移動を停止、又は移動速度を微速としてよい。この場合、位置計測部の計測結果に基づいて、吊部の位置を微調整するときに、ブレーキを解除するためのロスが無くなるため、速やかに微調整を行うことができる。

移動部は、対象物が配置されている配置領域の予め作成されたマップに基づいて、目標位置まで吊部を移動させてよい。この場合、位置計測部による計測を行う前に、移動部は、おおよその目標位置に吊部を移動させることができる。

本発明によれば、位置計測部による位置計測の精度を向上できるクレーンを提供できる。

本発明の実施形態に係るクレーンの概略正面図である。 本発明の実施形態に係るクレーンの概略側面図である。 走行装置の構成を示すブロック図である。 クレーンシステムのシステム構成を示すブロック図である。 コイルヤードの様子を示す概念図である。 速度の遷移を示すグラフである。 クレーンシステムの作業工程を示す工程図である。 ３Ｄマップを作成するときの処理内容を示すフローチャートである。 入庫作業における処理内容を示すフローチャートの前半である。 入庫作業における処理内容を示すフローチャートの後半である。 コイルヤード内のコイルの配置を替える作業における処理内容を示すフローチャートの前半である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るクレーン１の概略正面図である。図２は、本発明の実施形態に係るクレーン１の概略側面図である。図１及び図２に示すように、クレーン１は、天井クレーンであり、対象物として、例えば円筒形状に巻かれた鋼板であるコイルＣを保持して移動するものである。本実施形態では、クレーン１は、コイルヤードＹに対するコイルＣの入庫・出庫、及びコイルヤードＹ内でのコイルＣの配置替えを行うことができる（図５参照）。なお、クレーン１は、天井クレーンに限定されず、橋形クレーン、ダブルリンク式ジブクレーン等であってもよい。また、対象物もコイルに限定されず、スラブ、結束棒鋼などが採用されてもよい。

図１に示すように、クレーン１は、レール２、ガーダ３、トロリ４、吊部６、走行装置７、横行装置８、巻上装置９、旋回装置１１、開閉装置１２、位置計測部１３、監視部１４、及び電気室１５を備える。

レール２は、ガーダ３及びトロリ４を介した吊部６の走行方向Ｄ１の移動をガイドする部材である。レール２は、横行方向Ｄ２に互いに離間すると共に、走行方向Ｄ１に平行に延びる一対のガイド部材である。レール２は、コイルヤードＹの建屋の天井に固定されている。ガーダ３は、トロリ４を介した吊部６の横行方向Ｄ２の移動をガイドする部材である。ガーダ３は、走行方向Ｄ１に互いに離間すると共に（図２参照）、一対のレール２に架け渡されるように横行方向Ｄ２に平行に延びる一対のガイド部材である。ガーダ３は、後述の走行装置７によって、レール２に沿って走行方向Ｄ１へ走行可能である。トロリ４は、ガーダ３に支持された状態で、吊部６を吊り下げる。トロリ４は、後述の横行装置８によって、ガーダ３に沿って横行方向Ｄ２へ横行可能である。

走行装置７は、ガーダ３をレール２に沿って走行させるための装置である。走行装置７は、ガーダ３の横行方向Ｄ２の両端側に設けられた車輪３６を有する。また、図３に示すように、車輪３６には、当該車輪３６に駆動力を付与するモータ３７と、制動力を付与するブレーキ３８と、が設けられている。モータ３７は、インバータ３９と接続されている。インバータ３９は、速度指令の信号に対応した速度でガーダ３が走行するように、モータ３７に指令信号を送る。ブレーキ３８は、ブレーキ制御部４０と接続されている。ブレーキ制御部４０が信号を送信することで、ブレーキ３８が車輪３６から離間した状態となる。ブレーキ制御部４０が信号を停止すると、ブレーキ３８に設けられたバネの弾性力により、ブレーキ３８が車輪３６に押し当てられる。

図１に示すように、横行装置８は、トロリ４をガーダ３に沿って横行させるための装置である。横行装置８は、トロリ４に設けられた車輪４５を有する。また、横行装置８も、走行装置７と同趣旨のモータ、ブレーキ、インバータ、ブレーキ制御部を有している。走行装置７及び横行装置８によって、吊部６を水平方向に移動させる移動部が構成される。

吊部６は、保持の対象物であるコイルＣを吊ることによって保持する。本実施形態では、吊部６は、一対のアーム部３１と、各アーム部３１に設けられた爪部３２を有する（図２参照）。また、吊部６は、ワイヤ３３によってトロリ４から吊り下げられている。吊部６は、トロリ４に設けられた巻上装置９とワイヤ３３を介して接続されている。従って、巻上装置９は、ワイヤ３３を巻き上げることで、吊部６を上昇させることができる。アーム部３１は、コイルＣを両端側から挟み込むように設けられている。また、一対の爪部３２は、各アーム部３１の下端部に、互いに近づくように延びた状態で、それぞれ設けられる。爪部３２は、コイルＣを保持するときはアーム部３１から突出するように出てくることが可能であり、コイルＣの保持を解除することはアーム部３１に収納されるように入ることが可能である。

アーム部３１は、開閉装置１２の両端側に設けられており、開閉装置１２の駆動によって開閉される。吊部６は、旋回装置１１を介してワイヤ３３と接続されている。従って、吊部６は、ワイヤ３３周りに旋回可能である。吊部６がコイルＣを保持するときは、巻上装置９及び旋回装置１１が吊部６を移動させることで、爪部３２をコイルＣの貫通孔の位置まで降ろす。当該状態で、開閉装置１２がアーム部３１を閉じることで、爪部３２をコイルＣの貫通孔に挿入する。その状態で、吊部６は、ワイヤ３３を介して巻上装置９に巻上げられる。これにより、吊部６は、コイルＣを吊り下げて保持することができる。

位置計測部１３は、コイルヤードＹ内における各種物体の位置を計測する機器である。位置計測部１３は、計測可能な機器であれば特に限定されないが、例えば、３Ｄライダーによって構成される。その他、位置計測部１３は、画像認識用カメラ、２Ｄライダーなどによって構成されてもよい。位置計測部１３は、トロリ４の下方を向いた状態にて、トロリ４に設けられている。図１及び図２において、位置計測部１３の計測範囲ＤＥは、ハッチングがふされた領域範囲で示されている。位置計測部１３の計測範囲ＤＥは、コイルＣ及び吊部６の両方を含む。そのため、位置計測部１３は、コイルＣを吊部６で保持するときに、コイルＣの位置、及び吊部６の位置を同時に計測することができる。また、位置計測部１３は、保持したコイルＣを降ろすときに、コイルＣを降ろす位置、及び吊部６の位置を同時に計測することができる。位置計測部１３は、コイルヤードＹ及びトレーラＴ上に存在するスキッド８０（図１及び図２参照）の位置も計測することができる。スキッド８０は、床面にコイルＣを配置するときに、コイルＣの転がりを防止する部材である。これにより、３Ｄマップを作成するときには、スキッド８０の位置も反映させることができる。

また、走行方向Ｄ１からみた状態では、位置計測部１３の中心線ＣＬ２は、吊部６の中心線ＣＬ１から横行方向Ｄ２にシフトした位置に設けられている（図１参照）。また、横行方向Ｄ２からみた状態では、位置計測部１３の中心線ＣＬ２は、吊部６の中心線ＣＬ１と同位置に設けられている。これにより、コイルＣと吊部６との位置合わせを行うときには、横行方向Ｄ２のずれ量だけを考慮すればよい。

監視部１４は、クレーン１周辺の状況を監視するための機器である。監視部１４は、遠隔監視用カメラなどによって構成される。監視部１４は、トロリ４に設けられている。電気室１５は、クレーン１を動作させるための各種電気機器を収納する。電気室１５には、走行装置７及び横行装置８のインバータ、ブレーキ制御部、後述の機上制御盤４１、コイル位置認識装置４２、及び無線通信装置４３などが配置される。

次に、上述のようなクレーン１を制御するクレーンシステム１００全体のシステム構成について説明する。図４は、クレーンシステム１００のシステム構成を示すブロック図である。図４に示すように、クレーンシステム１００は、クレーン１と、当該クレーン１を操作する地上操作室５０と、を備える。地上操作室５０は、地上操作盤５１と、在庫管理計算機５２と、上位システムＰＣ５３と、遠隔監視用モニタ５４と、を備える。地上操作室５０は、クレーン１から離れた位置に設けられ、コイルヤードＹの建屋の所定の位置に設けられる。

地上操作盤５１は、クレーン１の操作を行うための各種情報をクレーン１へ送信する機器である。地上操作盤５１は、無線通信部５６を介してクレーン１へ情報を伝達する。在庫管理計算機５２は、コイルヤードＹ内のコイルＣの在庫管理を行うための計算を行う機器である。例えば、在庫管理計算機５２は、上位システムＰＣ５３からコイル搬送指示に基づいて、最適な搬送ルートの計算を行う。上位システムＰＣ５３は、工場の操業状態に応じたコイルの供給などのコイル搬送指示を行う機器である。遠隔監視用モニタ５４は、監視部１４で撮影された映像を映し出すことで、クレーン１周辺の様子を監視する機器である。

クレーン１は、機上制御盤４１と、コイル位置認識装置４２と、無線通信装置４３と、を備える。機上制御盤４１は、クレーン１の運転に必要な各種情報をクレーン１内の各機器に出力する。機上制御盤４１は、走行装置７、横行装置８、巻上装置９、旋回装置１１、及び開閉装置１２へ、所望の動作を行うように指令信号を出力する。コイル位置認識装置４２は、位置計測部１３による計測結果に基づいて、コイルＣの位置を認識するための装置である。コイル位置認識装置４２は、認識したコイルＣの位置を機上制御盤４１へ出力する。無線通信装置４３は、地上操作室５０との間で無線通信によって情報の送受信を行う機器である。

次に、クレーン１の動作の内容について説明する。走行装置７及び横行装置８は、機上制御盤４１からの指令信号に基づき、保持対象となるコイルＣが配置されている位置、又は保持しているコイルＣを降ろす位置に対する目標位置まで吊部６を移動させる。このとき、走行装置７及び横行装置８は、コイルＣが配置されているコイルヤードＹ（配置領域）の予め作成された３Ｄマップに基づいて、目標位置まで吊部６を移動させる。すなわち、機上制御盤４１は、予め作成した３Ｄマップを参照し、保持対象となるコイルＣがコイルヤードＹ中のどこに配置されているか、または保持しているコイルＣをコイルヤードＹ中のどこに配置するかを演算する。そして、機上制御盤４１は、３Ｄマップに基づいて演算した目標位置へ移動するように、走行装置７及び横行装置８に指令信号を出力する。３Ｄマップは、クレーン１が、位置計測部１３で計測を行いながらコイルヤードＹ全体を移動することで、コイルヤードＹ内の各コイルＣの位置（例えば図５参照）を把握することによって作成される。なお、３Ｄマップは、例えば、コイルヤードＹでの一日の作業の開始前や、作業後などのタイミングで行われる。これにより、３Ｄマップは定期的に更新される。

走行装置７及び横行装置８は、３Ｄマップに基づく目標位置まで到着（到着直前の位置まで来たら）したら、吊部６の移動を停止する、または吊部６を微速な状態とする。ここで、停止とは、速度が０の状態の事である。また、微速な状態とは、定格速度を１００％とした場合に、０％～１０％の速度で移動する状態の事である。

位置計測部１３は、吊部６が停止した状態、又は吊部６の移動速度が微速の状態にて、目標位置を計測する。すなわち、走行装置７及び横行装置８は、３Ｄマップに基づく目標位置まで到着した場合、実際の吊部６の位置と、実際に搬送対象のコイルＣが存在するコイル存在位置又は保持しているコイルＣを着床させる着床位置（コイルＣの着床の目標位置）との間で水平方向の位置ずれが生じる場合がある。従って、位置計測部１３が、実際の吊部６及び目標位置を計測することで、当該ずれを解消した状態で、コイルＣの保持（コイルＣの着床）を行うことができる。目標位置を計測することは、位置計測部１３が搬送対象のコイルＣが存在する又は保持しているコイルＣを着床させる空間を上方から計測することである。目標位置にコイルＣが存在する場合、位置計測部１３は、コイルＣの外径や幅などの情報を取得し、それをもとにコイル位置認識装置４２によりコイルＣの中心位置が算出される。目標位置にコイルＣが存在しない場合、位置計測部１３は、コイルＣを載置する載置台の形状を取得し、それをもとにコイル位置認識装置４２により載置台の中心位置が算出される。載置台は、例えばスキッド８０（図１及び図２参照）であり、トレーラＴ上およびコイルヤードＹのすべての番地に設けられる。なお、目標位置は、コイルＣが存在するコイル存在位置、及びコイルＣを着床する着床位置を把握可能であれば、具体的にどこに設定するかは特に限定されない。例えば、コイル位置認識装置４２は、前述のコイルＣの中心位置、及び載置台の中心位置を目標位置として取り扱ってもよいが、これらの中心位置に基づいて算出される点、線、二次元領域、三次元領域などを目標位置として取り扱ってもよい。

なお、水平方向における実際の吊部６の中心位置と搬送対象のコイルＣの中心位置との間にずれが生じている場合、機上制御盤４１は、吊部６の中心位置とコイルＣの中心位置との間のずれを解消するように、吊部６の位置を微調整する制御を行う。水平方向における実際の吊部６の中心位置とコイルＣを着床する対象となる載置台の中心位置との間にずれが生じている場合、機上制御盤４１は、吊部６の中心位置と載置台の中心位置との間のずれを解消するように、吊部６の位置を微調整する制御を行う。このように、機上制御盤４１が、走行装置７、横行装置８、旋回装置１１、及び開閉装置１２を制御して３Ｄマップに基づいて目標位置に到達して、吊部６が停止又は微速になった後に、吊部６の微調整を行うことを目標位置補完と称する場合がある。ただし、吊部６とコイルＣとのずれ、及び吊部６と載置台とのずれを解消するための制御内容は特に限定されず、任意の制御方法を適宜採用してもよい。

位置計測部１３が吊部６の停止状態で目標位置を計測するとき、走行装置７及び横行装置８は速度指令を０とすることによって吊部６の移動を停止する。また、位置計測部１３が吊部６が微速の状態で目標位置を計測するとき、速度指令を低下させることで吊部６を微速な状態とする。このとき、走行装置７及び横行装置８は、機械的なブレーキ（図３のブレーキ３８）を用いることなく、吊部６の移動を停止、又は移動速度を微速とする。

具体的に、機上制御盤４１は、３Ｄマップに基づいて、吊部６を移動させる目標位置を設定し、当該目標位置まで吊部６が移動できるように、走行装置７及び横行装置８の移動量、及び移動速度を設定する。機上制御盤４１は、目標位置へ向かうときは、通常速度で移動するような速度指令を行う（例えば、図６のＡを参照）。吊部６が目標位置に近づいたら、機上制御盤４１は、減速するような速度指令を行い（図６のＢを参照）、微速にて移動するような速度指令を行う（図６のＣを参照）。目標位置まで到達したら、機上制御盤４１は、速度指令を０とする（図６のＤ参照）。位置計測部１３は、図６のＣ、またはＤの何れかの状態にて、位置検出を行う。なお、位置計測部１３がＤの状態で位置計測を行う場合、Ｃの領域は設けずに、Ｂの状態から直接Ｄの状態にしてもよい。このとき、機上制御盤４１は、走行装置７及び横行装置８に対する減速は、速度指令の減少のみによって行い、走行装置７及び横行装置８の両方においてブレーキが作動しないように制御する。これにより、位置計測部１３の計測のために吊部６が停止または微速で移動しているとき、走行装置７及び横行装置８の両方においてブレーキが作動していない状態となっている。

次に、図７を参照して、クレーンシステム１００の作業工程について説明する。図７は、クレーンシステム１００の作業工程を示す工程図である。まず、クレーンシステム１００は、コイルヤードＹの３Ｄマップを作成する（ステップＳ１０）。次に、コイルＣを積んだトレーラＴがトレーラ停車エリアＴＥに到着したら（図５参照）、クレーンシステムは、トレーラＴからコイルヤードＹへコイルＣの入庫を行う入庫作業を行う（ステップＳ２０）。コイルＣを入庫したら、必要に応じて、クレーンシステム１００は、コイルヤードＹ内で、コイルＣの配置替え作業を行う（ステップＳ３０）。次に、クレーンシステム１００は、コイルヤードＹから出庫対象となるコイルＣを取り出して、トレーラＴへ積載する出庫作業を行う（ステップＳ４０）。

次に、図８を参照して、３Ｄマップを作成するときの処理内容を説明する。図８に示すように、３Ｄマップ作成のフローが開始した場合、クレーンシステム１００は、始動処理を実行する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０では、地上操作盤５１にて、自動運転の起動の押し操作がなされ、機上制御盤４１が地上操作盤５１から搬送指令を受信したか否かの判定を行う。機上制御盤４１は、搬送指令を受信したら、自動運転を開始する。また、機上制御盤４１は、吊部６の高さが３Ｄマップの作成を行える高さであるかを判定し、低い場合は、巻上装置９を制御して吊部６を巻き上げる。

次に、クレーンシステム１００は、３Ｄマップを作成するための初期位置へ吊部６を移動させる（ステップＳ１２０）。ステップＳ１２０では、機上制御盤４１は、走行装置７、横行装置８、旋回装置１１、及び開閉装置１２のそれぞれに対して目標値を初期位置に対応する値に設定すると共に、目標値に達するまで各動作を繰り返させる。なお、機上制御盤４１は、各装置が目標値に達したら、初期位置への移動が完了した旨を地上操作盤５１へ送信する。

次に、クレーンシステム１００は、位置計測部１３でコイルヤードＹを計測することで３Ｄマップの作成を開始すると共に、吊部６を移動させる（ステップＳ１３０）。ステップＳ１３０では、機上制御盤４１は、吊部６が３Ｄマップを作成するのに必要な経路を移動して、目標位置まで到達させる。経路は、コイルヤードＹの全ての番地を通るように設定され、位置計測部１３は、各番地において上述の目標位置の計測と同様の測定を行う。コイル位置認識装置４２は、各番地におけるコイルＣの中心位置またはスキッド８０の中心位置を算出してもよい。機上制御盤４１は、目標位置まで到達するまで、走行装置７及び横行装置８による動作を繰り返させる。このようにして、コイルヤードＹの各番地の空間情報が取得される。

次に、クレーンシステム１００は、３Ｄマップが完成したかの確認を行う（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０において、機上制御盤４１は、３Ｄマップに問題が無いか否かを判定する。すべての番地の測定結果を取得できていないなどの場合、ステップＳ１２０へ戻り、走行装置７及び横行装置８の動作によって、再び初期位置へ戻る。ステップＳ１４０において、３Ｄデータに問題がないと判定された場合、クレーンシステム１００は、完了した旨を地上操作盤５１へ送信し、３Ｄマップ作成の終了処理を行う（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０では、機上制御盤４１が自動運転を終了するか否かの判定を行う。機上制御盤４１にて自動運転停止の押し操作が行われたら、機上制御盤４１は、自動運転を終了する。以上により、図８に示す３Ｄマップ作成のフローが完了する。

次に、図９及び図１０を参照して、トレーラＴからコイルＣをコイルヤードＹへ入庫するときの入庫作業における処理内容を説明する。図９に示すように、クレーンシステム１００は、始動処理を実行する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０では、ステップＳ１１０と同趣旨の処理が行われる。次に、クレーンシステム１００は、吊部６をトレーラＴへ移動させる（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０では、機上制御盤４１は、予め定められたトレーラ停車エリアＴＥに停止したトレーラＴ上に載置された搬送対象のコイルＣの位置を目標位置として設定する。トレーラＴ上に複数のコイルＣが搭載される場合には、トレーラＴ上における搬送対象のコイルＣの載置位置情報を上位システムＰＣ５３から取得してもよい。機上制御盤４１は、走行装置７、横行装置８、旋回装置１１、及び開閉装置１２のそれぞれに対して目標位置に対応する目標値に達するまで各動作を繰り返させて吊部６を移動させる。なお、機上制御盤４１は、各装置が目標値に達したら、目標位置への移動が完了した旨を地上操作盤５１へ送信する。

ここで、吊部６がトレーラＴの目標位置まで到達したら（あるいは、目標位置直前まで到達したら）、クレーンシステム１００は、吊部６の停止処理を行う（ステップＳ２３０）。ステップＳ２３０では、機上制御盤４１が、走行装置７及び横行装置８へ速度指令を０とした信号を送信することで、吊部６を停止させる。吊部６が停止したら、位置計測部１３は、トレーラＴ上のコイルの位置計測を行い、水平方向における実際の搬送対象のコイルＣの中心位置と吊部６の位置との間のずれ量を取得する。（ステップＳ２４０）。クレーンシステム１００は、コイル位置計測結果を参照して、コイルＣの位置計測に問題が無いか否かを判定する（ステップＳ２５０）。ステップＳ２５０においてコイルＣの位置計測に問題があると判定された場合、自動運転が停止する（ステップＳ２６０）。一方、ステップＳ２５０においてコイルＣの位置計測に問題が無いと判定された場合、クレーンシステム１００は、目標位置補完を行う（ステップ２７０）。ステップ２７０では、クレーンシステム１００は、ステップ２４０で取得した吊部６と搬送対象のコイルＣの中心位置との間のずれを解消するように吊部６の位置を微調整し、目標位置補完が完了したか否かを判定する。目標位置補完が完了すると、水平方向における搬送対象のコイルＣの中心位置と吊部６が一致する。ステップＳ２７０において、目標位置補完が完了していないと判定された場合、ステップＳ２２０へ戻り、走行装置７及び横行装置８の動作によって、水平方向における搬送対象のコイルＣの中心位置と吊部６の位置が一致するように吊部６の微小な移動を行う。

ステップＳ２７０において目標位置補完が完了したと判定されたら、クレーンシステム１００は、トレーラＴ上のコイルＣを保持する処理を実行する（ステップＳ２８０）。ステップＳ２８０では、機上制御盤４１は、巻上装置９を制御して、吊部６の巻き下げを行う。また、機上制御盤４１は、吊部６の乗り上げを検出したか否かの判定を行う。当該判定で乗り上げが発生していると判定されたら、自動運転を停止する。次に、機上制御盤４１は、吊部６の爪部３２と、保持対象となるコイルＣの貫通孔の位置との芯合わせを行う。当該芯があったら、吊部６は、爪部３２を出すことによって、コイルＣの貫通孔に対して挿入可能な状態とする。そして、機上制御盤４１は、開閉装置１２を制御してアーム部３１を閉じる動作を行わせる。機上制御盤４１は、吊部６によるコイルＣの掴みを検出したら、巻上装置９を制御して、吊部６をコイルＣと共に巻き上げて、搬送高さの位置まで上げる。

図１０に示すように、次に、クレーンシステム１００は、コイルＣの搬送先情報を上位システムＰＣ５３から受信し、目標位置として設定することで搬送先を決定すると共に、目標位置を３Ｄマップと照合する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０において、コイルヤードＹでの、保持したコイルＣの着床の目標位置に、既に別のコイルが３Ｄマップ上で存在している場合、自動運転が終了する。

次に、クレーンシステム１００は、コイルＣを保持した吊部６をステップＳ３１０で設定した目標位置まで移動させる（ステップＳ３２０）。ステップＳ３２０では、機上制御盤４１は、走行装置７、横行装置８のそれぞれに対して目標位置に対応する目標値を設定すると共に、目標値に達するまで各動作を繰り返させる。次に、吊部６がコイルヤードＹの目標位置まで到達したら（あるいは、目標位置直前まで到達したら）、クレーンシステム１００は、吊部６の停止処理を行う（ステップＳ３３０）。ステップＳ３３０では、ステップＳ２３０と同様の処理が行われる。吊部６が停止したら、位置計測部１３は、保持しているコイルＣを着床させる着床位置を上方から計測し、コイル位置認識装置４２は計測結果からスキッド８０の中心位置を算出する（ステップＳ３４０）。クレーンシステム１００は、吊部６とスキッド８０の中心位置との間のずれを解消するように吊部６の位置を微調整する目標位置補完が完了したか否かを判定する（ステップＳ３５０）。位置計測部１３の計測によりコイル形状が検出され、着床位置に別のコイルＣが保管されていると判断される場合には、自動運転の停止処理がなされる。

次に、クレーンシステム１００は、コイルヤードＹへのコイルＣの着床を行う（ステップＳ３６０）。ステップＳ３６０では、機上制御盤４１は、巻上装置９を制御して、吊部６の巻き下げを行う。また、機上制御盤４１は、爪部３２に設けられるリミットスイッチや荷重計などにより、吊部６の乗り上げを検出したか否かの判定を行う。当該判定で乗り上げが発生していると判定されたら、自動運転を停止する。また、機上制御盤４１は、コイルＣの着床が検出されたか否かを判定し、着床していないと判定されたら、巻き下げの動作を繰り返す。着床が検出されたら、機上制御盤４１は、開閉装置１２を制御してアーム部３１を開く動作を行わせる。そして、機上制御盤４１は、吊部６の爪部３２をアーム部３１内に収納する動作を行わせる。爪部３２がアーム部３１に入ったら、機上制御盤４１は、巻上装置９を制御して、吊部６を巻き上げて、搬送高さの位置まで上げる。次に、クレーンシステム１００は、入庫作業の終了処理を行う（ステップＳ３７０）。ステップＳ３７０では、ステップＳ１５０と同趣旨の処理が行われる。以上により、図９及び図１０に示す入庫作業のフローが完了する。

次に、図１１を参照して、コイルヤードＹ内のコイルＣの配置を替える作業における処理内容を説明する。図１１に示すように、クレーンシステム１００は、始動処理を実行する（ステップＳ４００）。ステップＳ４００では、ステップＳ１１０と同趣旨の処理が行われる。クレーンシステム１００は、配置替えの対象となるコイルＣを決定すると共に、目標位置を３Ｄマップと照合する（ステップＳ４１０）。次に、クレーンシステム１００は、吊部６を対象のコイルＣへ移動させる（ステップＳ４２０）。ステップＳ４２０では、 機上制御盤４１は、走行装置７、横行装置８、旋回装置１１、及び開閉装置１２のそれぞれに対して目標位置に対応する目標値に達するまで各動作を繰り返させる。なお、機上制御盤４１は、各装置が目標値に達したら、目標位置への移動が完了した旨を地上操作盤５１へ送信する。

ここで、吊部６が対象のコイルＣの目標位置まで到達したら（あるいは、目標位置直前まで到達したら）、クレーンシステム１００は、吊部６の停止処理を行う（ステップＳ４３０）。ステップＳ４３０では、ステップＳ２３０と同趣旨の処理が行われる。吊部６が停止したら、位置計測部１３は、対象のコイルＣの位置計測を行い、水平方向における実際の対象のコイルＣの中心位置と吊部６の位置との間のずれ量を取得する。（ステップＳ４４０）。クレーンシステム１００は、コイル位置計測結果を参照して、コイルの位置計測に問題が無いか否かを判定する（ステップＳ４５０）。ステップＳ４５０においてコイルＣの位置計測に問題があると判定された場合、自動運転が停止する（ステップＳ４６０）。一方、ステップＳ４５０においてコイルＣの位置計測に問題が無いと判定された場合、クレーンシステム１００は、目標位置補完を行う（ステップＳ４７０）。ステップＳ４７０では、クレーンシステム１００は、ステップＳ４４０で取得した吊部６と搬送対象のコイルＣの中心位置との間のずれを解消するように吊部６の位置を微調整し、目標位置補完が完了したか否かを判定する。目標位置補完が完了すると、水平方向における搬送対象のコイルＣの中心位置と吊部６が一致する。ステップＳ４７０において、目標位置補完が完了していないと判定された場合、ステップＳ４２０へ戻り、走行装置７及び横行装置８の動作によって、水平方向における搬送対象のコイルＣの中心位置と吊部６の位置が一致するように吊部６の微小な移動を行う。

ステップＳ４７０において目標位置補完が完了したと判定されたら、クレーンシステム１００は、対象のコイルＣを保持する処理を実行する（ステップＳ４８０）。ステップＳ４８０では、ステップＳ２８０と同趣旨の処理が行われる。そして、クレーンシステム１００は、保持したコイルＣをコイルヤードＹの搬送先の位置まで搬送する。なお、以降の処理は、図１０に示す処理と同様の処理がなされる。

コイルヤードＹのコイルＣを保持してトレーラＴへ積載する出庫作業については、コイルヤードＹのコイルＣを保持する際には、図１１と同様な制御処理が実行される。また、保持したコイルＣをトレーラＴへ積載する際には、目標位置がコイルヤードＹの着床位置に替えて、トレーラＴの位置である点を除き、図１０と同様な制御処理が実行される。

次に、本実施形態に係るクレーン１の作用・効果について説明する。

本実施形態に係るクレーン１によれば、走行装置７及び横行装置８は、保持対象となるコイルＣが配置されている位置、又は保持しているコイルＣを降ろす位置に対する目標位置まで吊部６を移動させる。これに対し、位置計測部１３は、吊部６が停止した状態、又は吊部６の移動速度が微速の状態にて、目標位置を計測する。このように、吊部６が停止した状態、または吊部６の移動速度が微速の状態では、位置計測部１３は、移動しながら計測を行う場合に比して、正確な計測を行うことができる。以上より、位置計測部１３による位置計測の精度を向上することができる。

位置計測部１３は、吊部６を支持するトロリ４に設けられてよい。この場合、位置計測部１３は、吊部６の位置も計測することができる。この場合、目標位置と吊部６の位置との間の位置合わせが行い易くなる。

位置計測部１３は、目標位置、及び吊部６の位置を同時に計測してよい。この場合、目標位置と吊部６の位置との間の位置合わせが行い易くなる。

位置計測部１３は、吊部６が停止した状態にて、目標位置を計測してよい。この場合、吊部６が微速で移動している状態で位置計測部１３が計測するよりも、より正確に計測を行うことができる。

位置計測部１３が目標位置を計測するとき、走行装置７及び横行装置８は速度指令を０とすることによって吊部６の移動を停止する、又は速度指令を低下させることで移動速度を微速としてよい。この場合、機械的なブレーキを用いることなく、停止又は微速の状態とすることができる。

位置計測部１３が目標位置を計測するとき、走行装置７及び横行装置８は、機械的なブレーキを用いることなく、吊部６の移動を停止、又は移動速度を微速としてよい。この場合、位置計測部１３の計測結果に基づいて、吊部６の位置を微調整するときに、ブレーキを解除するためのロスが無くなるため、速やかに微調整を行うことができる。

走行装置７及び横行装置８は、コイルＣが配置されているコイルヤードＹの予め作成されたマップに基づいて、目標位置まで吊部６を移動させてよい。この場合、位置計測部１３による計測を行う前に、走行装置７及び横行装置８は、おおよその目標位置に吊部６を移動させることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述のクレーン及びクレーンシステムの構成は一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。

位置計測部はトロリに取り付けられていたが、取付位置は特に限定されず、トロリ以外の箇所に取り付けられてもよい。

１…クレーン、４…トロリ、６…吊部、７…走行装置（移動部）、８…横行装置（移動部）、１３…位置計測部。

Claims (8)

1. 対象物を吊ることで保持する吊部と、
   前記吊部を水平方向に移動させる移動部と、
   位置の計測を行う位置計測部と、を備え、
   前記移動部は、走行装置及び横行装置を有し、保持対象となる前記対象物が配置されている位置、又は保持している前記対象物を降ろす位置に対する目標位置まで前記吊部を移動させ、
   前記位置計測部は、前記吊部が停止した状態にて、前記目標位置を計測し、
   前記走行装置及び前記横行装置は、機械的なブレーキを用いることなく、前記吊部の移動を停止し、
   前記位置計測部の計測のために前記吊部が停止しているとき、前記走行装置及び前記横行装置において機械的なブレーキが作動していない状態とする、クレーン。
2. 前記位置計測部は、前記吊部を支持するトロリに設けられる、請求項１に記載のクレーン。
3. 前記位置計測部は、前記目標位置、及び前記吊部の位置を同時に計測する、請求項１又は２に記載のクレーン。
4. 前記位置計測部が前記目標位置を計測するとき、前記移動部は速度指令を０とすることによって前記吊部の移動を停止する、請求項１～３の何れか一項に記載のクレーン。
5. 前記移動部は、前記対象物が配置されている配置領域の予め作成されたマップに基づいて、前記目標位置まで前記吊部を移動させる、請求項１～４の何れか一項に記載のクレーン。
6. 前記位置計測部の計測後、前記対象物の位置と前記吊部の位置との間のずれ又は前記目標位置と前記吊部の位置との間のずれを解消するように前記吊部の位置を調整する、請求項１～５の何れか一項に記載のクレーン。
7. 前記対象物は、コイルであり、
   前記位置計測部の計測結果に基づいて、前記コイルの中心位置と前記吊部の位置との間のずれ量を取得し、
   前記コイルの中心位置と前記吊部の位置との間のずれを解消するように前記吊部の位置を調整する、請求項６に記載のクレーン。
8. 前記位置計測部の計測結果に基づいて、前記コイルの転がりを防止する部材であるスキッドの中心位置を算出し、
   前記吊部と前記スキッドの中心位置との間のずれを解消するように前記吊部の位置を調整する、請求項７に記載のクレーン。

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