JPS60161894A

JPS60161894A - クレ−ン吊り荷位置計測装置

Info

Publication number: JPS60161894A
Application number: JP1449284A
Authority: JP
Inventors: 隆滝本; 五郎高橋; 克利関谷
Original assignee: Fujita Corp; Fujita Kogyo KK
Current assignee: Fujita Corp; Fujita Kogyo KK
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1985-08-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はジブクレーンの姿勢モニター技術に係るジブク
レーン吊シ荷位置計測装置に関する。

建設現場等においてジブクレーンを使用する場合、限定
された敷地内での作業範囲の制約を受けたり、複数のク
レーンや他の重機械との輻輳作業を行なう等、衝突や接
触事故の危険性を有するものであった。しかるに従来ク
レーンは過巻防止、転倒防止等の各種安全装置が旋こさ
れているが、これらはクレーン本体の設定条件逸脱事故
を防止することに主眼をおいたものであり、吊り荷の位
置についてはブーム角度計の読み値以外は操縦者の目視
や合図者との交信に頼って作業している。

したがって夜間の限られた照明の元での作業や目視でき
ない地点での吊り荷作業等では操縦者の勘に頼る作業を
余儀なくされ、危険性がきわめて高いものであった。

本発明は上述のような現状の運転操作の問題点を解消す
る目的でなされたもので、操縦者の運転操作にともなう
クレーンの旋回・ブーム起伏、・ワイヤー巻上げ巻下げ
および走行の動きを即時計測演算し、構造物の平面・軸
組等とともに、自機の現在位置、姿勢および吊り荷の平
面位置と高さを即刻的に画像表示して操縦者に情報提供
するクレーンの吊シ荷位置計測装置を提供せんとするも
のである。

以下本発明の一実施例を第１図に示すクローラ式タワー
クレーンの場合について説明する。本発明装置は、旋回
角度検出器（１）、ブーム起伏角度検出器（２）、巻上
げ巻下げワイヤー移動距離検出器（３）、検出信号変換
器（４）、演算器（５）、画像表示器（６）、初期位置
設定器（７）および平面位置検出器（８）とによって構
成される。

旋回角度検出器（１）はクレーン（ａ）のシャシ（ｂ）
に対する旋回角度を特定位置から検出するものテ、リバ
ーシブルロータリーエンコーダ等の正逆回転を含む回転
角度を、該回転角度と比例する電気パルス信号として出
力し、第２図に示す検出変換器（４）のカウンター回路
（４ａ）に蓄積したカウント量を演算器（５）の入出力
ボート（５ａ）によりて読み取り、旋回角度検出器（１
）と被計測部旋回機体の回動伝達比を考慮することによ
り角度に換算せしめられる。また旋回角度検出器（１）
としてはクレーン（ａ）に組み込まれる内部ギア回転型
や内部油圧モータ回転型や、クレーン（ａ）旋回スイン
グ（Ｃ）にローラを圧接する外付ローラ型等、種種の検
出方法が考えられる。

ブーム起伏角度検出器（２）はポテンショメータに重錘
の軸回転を伝達して電圧出力を得るもので、ブーム（ｄ
）の根元付近に取り付けて使用するものである。ブーム
（ｄ）の起伏にともなって変化する電圧出力を検出変換
器（４）のＡ−Ｄ変換回路（４ｂ）み取り角度に変換す
る。

巻上げ・巻下げワイヤー移動距離検出器（３）は吊り荷
の揚降にともなう巻上げ巻下げワイヤーの送り出しまた
は引込み長さを、該ワイヤーロープに密接して回動する
シープローラの回転量に変換し、該回転量をリバーシブ
ルロータリーエンコーダ等の回転によって、正逆を含む
回転角度と比例する電気パルス信号として出力し、検出
信号変換器（４）のカウンター回路（４Ｃ）、演算器（
５）の入出カポ−）　（５ｃ）によシワイヤー四−ブ（
ｅ）の移動距離を換算してなる。したがって吊シフツク
（ｆ）に対するワイヤーロープ（ｅ）の掛は数が２本吊
り等、複数倍になる場合には、ワイヤーロープ（ｅ）の
移動距離を上記掛は数で除する処理をマイクロコンヒ、
−タ（５ｆ）で行ない、吊シ荷の揚程をめることができ
る。

初期位置設定器（７）は調整器と設定スイッチとからな
るもので、吊り荷の種類、寸法の相異による基準高さの
変更や、長時間使用によって累積した前記旋回角度検出
器（１）や巻上げ巻下げワイヤー移動距離検出器（３）
の滑り誤差の修正を行なうものである。

旋回角度の設定は、クレーンが任意の既知旋回方向にあ
るとき、画像表示器（６）の画面内の位置スケールを既
知方向に合わせた後、該初期位置設定器（７）の設定釦
を押すことによシ、その時点の旋回方向を新たに設定し
、カウンター回路（４ａ）の値をリセットまたはプリセ
ットする。

旋回角度の誤差修正は、上記方法によるほか。

旋回角度検出器（１）に−または複数の定点検出器を併
設し、各各の定点を検出したとき、該旋回方向を設定し
て、カウンター回路（４ａ）の値を自動的にリセットま
たはプリセットする方法を用いてもよい。吊シ荷の高さ
の設定は次のように行なう。

任意の既知高さにあるとき、画像表示器（６）の画面内
の揚程スケールを既知数値に合わせた後、該初期位置設
定器（７）の設定釦を押すことによシ、その時点の起伏
角度θＫｍと吊シ荷高さｈａ　とを新たに設定し、カウ
ンター回路（４Ｃ）の値をリセットする。上記設定値θ
Ｋｍ、ｈａはつぎの設定動作が行なわれるまで記憶され
る。

平面位置検出器（８）は、クレーン（ａ）自体の位置を
検出するもので、第３図に示すようにクレーン（ａ）が
−次直線上の走行経路範囲（２１）を往復するだけの作
業の場合、走行経路範囲（２１）のいずれかの端部に伸
縮性の無いワイヤー等の糸を結紮し、シャシ（ｂ）に設
けた巻取り装置のリールに、該糸を捲回するとともに、
該リールの回動をリバーシブルロータリーエンコーダ等
の回転に伝達し、正逆を含む回転数と比例する電気パル
ス信号として出力するもので検出変換器（４）のカウン
ター回路（４ｄ）および演算器（５）の入出カポ−）　
（５ｄ）によってクレーン（ａ）の位置情報を連続的に
得ることができる。

またクレーン（ａ）の走行経路範囲（２１）が二次元的
である場合は、平面上の複数位置をあらかじめ特定場所
に定め、スイッチまたは数字人力キーボードによる座標
入力を行なう。

演算器（５）は各検出器および変換器からの入力および
計測制御を行なう入出カポ−）　（５ａ）（５ｂ）・・
・（５ｅ）と、汎用演算を行なうマイクロコンピュータ
（ＣＰＵ、メモリ、画像出力コントローラ等を含む）（
５ｆ）から構成され、カウンター回路等を読み取り、ま
た必要に応じてカウンター回路にリセット信号を出力し
、データを設定された定数および変数によって、クレー
ン（ａ）の位置および墨り荷の座標を計算し、画像出力
をなす。これらの演算処理はソフトウェアによって実行
され、構成物の寸法、機械のデータ等、現場に応じて異
なるデータはプログラムの変更によって行なうことがで
きる。

画像表示器（６）はＣＲＴモニターディスプレイ装置ま
たは液晶モニターディスプレイ装置がらなり、前記演算
器（５）によりコントロールされるものである。

本発明計測装置は第４図（イ）（ロ）（ハ）に示すよう
な入力データの計算処理により、吊り荷平面位置の絶対
座標（Ｘｅ、Ｙｅ）と／７３り荷高さの絶対位置（Ｚ）
を得るもので図中の記号はＸｏ、Ｙｏ：停止位置旋回中心点 θＩ【１：初期高さ設定時のブーム角度ｈ８：初期高さ
設定時のωり荷高さ θＫｂ：計測入計測入力−ム角度ｈｂ：計測入力時の耶り荷の高さくＸｅ、Ｙｅ）：地上座標軸（ｘ、ｙ）：ポスト上端レベル座標軸２：鉛直軸ｔＢ：ブーム長さｔＰ：旋回中心からブーム支点までの平面距離 θＳ：Ｙ軸方向からの角度 θに：水平からのブーム起伏角度である。

上述の方法により自機クレーンの吊り荷位置は操縦者が
常時画像表示器（６）によって間接的に確認することが
できるため、操縦者は畢り荷が目視範囲を超えた場合で
も正確に位置を知ることができるので、不安感を減少さ
せ安全作業をすることができる。

つぎに前記第５図にしたがって本発明計測装置を搭載し
たクレーン輻輳作業システムについて説明すると、第６
図は同作業状態を示す正面図である。

すなわち輻輳作業システムにおいては自機クレーン（ａ
）の位置と相手機クレーン（ａ′）の位置を互いに確認
できる構造としたもので、それぞれのクレーン（ａ）（
ａ’）の位置データを送信システムによって相手側のク
レーンのマイクロコンピュータ（５ｆ）に入力し、交錯
範囲を算出するようになる。

したがって両マイクロコンピュータ（５ｆ）にそれぞれ
他機クレーン（ａ）のデータを出入力するだめの無線送
受信機（９）を接続し、アンテナ（１０）を介して無線
で伝達するようになるとともに近接警報装置（１１）と
停止制御装置（１２）を付加したものである。

上記クレーン輻輳作業システムは相手側のクレーン（ａ
′）位置データが自機クレーン（ａ）のマイクロコンピ
ュータ（５ｆ）に入力され、画像表示器（６）に可動範
囲が表示されるから他機（ａ′）と交錯することがない
。また上記可動範囲から外れた場合には近接警報装置（
１１）を作動させ、さらに衝突前でさせるものである。

なお図中（１３）はクレーン（ａ）（ａ’）のブーム先
端に設げたＩＴＶカメラであり操縦室に設けたＩＴＶモ
ニター画像表示器（１４）にクレーンのブーム端下方を
写像するようになるもので、（１５）は電源である。

以上述べたように本発明によればクレーンの各部の動作
を総合的に把握し、吊り荷位置を正確に判別することが
できるだけでなく、個個のクレーンのデータを自機クレ
ーンのマイクロコンビエータに入力し、自機クレーンの
作業範囲を刻時的に知ることができるため、輻輳作業に
おいても安心して作業することができる特徴を有するも
のである。また上記自機クレーンの可動範囲を近接警告
装置によって警告するとともに、停止制御装置によって
他機および構造物との接触前に自動的に停止するように
なるため、衝突等の事故がまったくなく、安全にクレー
ンを操作することができる特徴を有するもので、本発明
の実用的効果はきわめて太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明計測装置を設けたクレーンの略正面図、
第２図は同計測装置のシステムを示すブロック線図、第
３図はモニターの画面出力例を示す説明図、第４図（イ
）はそれぞれ入力データの計算処理を示すブロック図、
第４図（ロ）および（ハ）は同原理図、第５図は輻輳作
業システムを示すブロック線図、第６図は同作業状態を
示す略正面図である。（１）旋回角度検出器　（２）プーム起伏角度検出器（
３）巻上げ巻下げワイヤー移動距離検出器（４）検出信
号変換器　（５）演算器（５ｆ）マイクロコンピュータ　（６）画像表示器（７
）初期位置設定器　（８）平面位置検出器（９）無線送
受信機　（１１）近接警報装置（１２）停止制御装置　
（ａ）（ａ’）クレーン第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固定式または移動式クレーンの所要可動部に、ク
レーンの旋回角度を検知する旋回角度検出器と、クレー
ンのブームの角度を検知するブーム起伏角度検出器とワ
イヤーロープの移動距離を検出する巻上げ巻下げワイヤ
ー移動距離検出器、さらに移動式クレーンの場合は平面
位置検出器を設けるとともに、各検出器の出力をクレー
ンの操作部近傍に設けた検出信号変換器ならびに演算器
に入力するとともに、初期位置設定器からの入力によシ
フレーンの姿勢および吊り荷の位置を三次元的に計出す
るとともに、該出力を画像表示器に刻時的に表示するよ
うになることを特徴とするクレーン吊り荷位置計測装置
。
（２）固定式または移動式クレーンの所要可動部に、ク
レーンの旋回角度を検知する旋回角度検出器と、クレー
ンのブームの角度を検知するブーム起伏角度検出器と、
ワイヤーロープの移動距離を検出する巻上げ巻下げワイ
ヤー移動距離検出器、さらに移動式クレーンの場合は平
面位置検出器を設けるとともに、各検出器の出力をクレ
ーンの操作部近傍に設けた検出信号変換器ならびに演算
器に入力するとともに、初期位置設定器からの入力によ
りクレーンの姿勢および吊シ荷の位置を三次元的に計出
するとともに、該出力を画像表示器に刻時的に表示する
ようになシ、上記演算器のデータを他機クレーンに出入
力する無線送受信機と、該演算器に対する自機クレーン
と他機クレーンまだは構造物の位置入力の近接を警告す
る近接警告装置を具備してなるクレーン吊り荷位置計測
装置。
（３）固定式または移動式クレーンの所要可動部に、ク
レーンの旋回角度を検知する旋回角度検出器と、クレー
ンのブームの角度を検知するブーム起伏角度検出器と、
ワイヤーロープの移動距離を検出する巻上げ巻下げワイ
ヤー移動距離検出器、さらに移動式クレーンの場合は平
面位置検出器を設けるとともに、各検出器の出力をクレ
ーンの操作部近傍に設けた検出信号変換器ならびに演算
器に入力するとともに、初期位置設定器からの入力によ
りクレーンの姿勢および吊シ荷の位置を三次元的に針山
するとともに、該出力を画像表示器に刻時的に表示する
ようになシ、上記演算器のデータを他機クレーンに出入
力する無線送受信機と、該演算器に対する自機クレーン
と他機クレーンまたは構造物の位置入力の近接を警告す
る近接警告装置を具備し、該警告後他機クレーンまたは
構造物との接触前に自機クレーンを停止する停止制御装
置を設けてなることを特徴とするクレーン吊シ荷位置計
測装置。