JP2891123B2 - クレーンの自動運転方法 - Google Patents

クレーンの自動運転方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動運転機能を備え
たクレーンにおいて、ストック位置と部材据付位置間の
移動を自動運転で行ない、微細な操作を必要とする玉掛
け作業と着荷および据付作業を玉掛け作業員の無線操縦
で行なえるようにしたクレーンの自動運転方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般にタワークレーン等のクレーン作業
では、ブーム先端に設けたテレビカメラで撮像された画
像を運転席近房に設けたモニタTVに表示させるほか、
吊荷の玉掛け作業員とクレーンオペレータとの間で無線
通話を行ない、その指示に基づきクレーンオペレータが
運転操作を行なっている。ところが、最近では自動操縦
技術の発展にともない運転の自動化が可能となりつつあ
るが、自動化にあたっては次の問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】まず、作業の流れから
言えば、どこからどこまで何を運ぶか決まらなければ機
械そのものを動作させることはできない。また、人手に
おいても微細な制御はストック位置と部材据付位置に待
機する玉掛け作業員の誘導によって行なわれており、自
動操縦ではことさら作業員による誘導操作が必要とな
る。
【0004】しかしながら、前者の問題については、据
付部材のストック位置を確定しておくとともに、工程管
理データを活用することにより、部材据付場所さえ特定
されれば、どの部材をどこから運べば良いかが判断でき
る。また後者の問題については、玉掛け作業員自体が遠
隔操縦を行なえば良いものとなる。
【0005】この発明は以上の着眼点に基づきなされた
ものであって、その目的は、どの据付位置から発信され
ているかを検出することによって、必要部材とその据付
位置を認識し、これに基づき必要部材をそのストック位
置から据付位置まで自動的に移送できるとともに、スト
ック位置及び据付位置において、玉掛け作業員の遠隔操
縦により微調整操作を行なえるようにしたクレーンの自
動運転方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明方法は、部材据付位置に位置する玉掛け作
業員からの信号発信により部材据付位置を検知する検知
手段と、該検知手段の検知により該当する位置に必要と
する部材を検索する手段と、必要部材のストック場所を
検索する手段と、該各検索手段の検索結果に基づきクレ
ーン先端を現在のクレーン位置から前記指定されたスト
ック場所および据付位置まで移動させるための自動運転
手段と、該自動運転手段と無線による遠隔制御とを切り
替える切替手段とを備え、前記ストック場所に位置する
玉掛け作業員の無線操縦操作により必要部材を玉掛けを
完了した時点で、前記部材据付位置までクレーンを自動
的に移動させた後、玉掛け作業員の無線操縦操作により
前記部材を着荷,据付を行なうことを特徴とするもので
ある。
【0007】
【作用】以上の構成によれば、信号発信により部材据付
位置が判定されると、該当する部材及びストック位置が
検索され、この結果に基づきクレーンは自動運転により
ストック位置まで移動し、この位置に停止後玉掛け作業
者の遠隔操縦によって部材の玉掛けがなされ、玉掛け終
了後自動的に移動して部材据付位置で停止後、玉掛け作
業員の遠隔操縦により着荷,据え付けさせられる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。
【0009】図1はこの発明によるクレーンの自動運転
方法を示す概念図であり、建物の部材据付位置1と地上
部の部材ストック位置2との間にクレーン3が位置して
おり、部材据付位置1に位置する作業員Aが携帯する無
線操縦装置4によりクレーン3のブーム3a及びワイヤ
3bの遠隔調整が行なわれる。無線操縦装置4はクレー
ン3が部材据付位置1を検索するための発信装置を兼用
し、この発信電波をクレーン3の周囲に設けた無線電界
強度検出用のアンテナ5aによって検出することにより
部材据付位置1が特定される。
【0010】またストック位置2には玉掛け作業員Bが
位置し、携帯する無線操縦装置6により前記と同様にク
レーン3の遠隔操縦操作を行なえるようにしてある。
【0011】図2は前記クレーン3の自動操縦システム
の電気的構成を示すブロック図であり、前記アンテナ5
aによって受けた電界強度に応じて電波発信位置を検索
する電波発信位置確認装置5と、工程管理データを記憶
した第一記憶部7と、部材ストック位置を記憶した第二
記憶部8と、これらのデータを取り込むとともに必要と
住め移動量を演算し、切替え装置9を介して比例制御装
置10,11,12を駆動し、それぞれに連繋する前記
クレーン3の旋回駆動部14,傾動駆動部15及びワイ
ヤ繰出し駆動部16を自動的に操作するCPU18を備
えている。
【0012】なお、切替え装置9には前記無線操縦装置
4,6からの電波を受信する受信機19が接続され、C
PU18からの切替え指令により受信電波に応じて各比
例制御装置10〜12を駆動する。
【0013】また無線操縦装置4,6は微弱電波により
駆動する多チャンネル制御装置であってステック操作に
より受信機19を通じて比例制御装置10,11,12
を比例制御して旋回駆動部14,傾動駆動部15及びワ
イヤ繰出し駆動部16を微調整操作する機能に加え、前
述の呼び出し発信や作業終了を発信する機能を備えてい
る。
【0014】図3は、以上の自動操縦システムの動作手
順を示すフローチャートであり、最初はクレーン3のブ
ーム3aは任意の待機位置(x0 ,y0 ,z0 )に停止
しており、玉掛け作業員Aによる無線操縦装置4からの
信号の発信により、アンテナ5aを介してその電波が確
認装置5に受信され、その電界強度及び発射方向から、
部材据付位置1の位置が建物の何階のどの位置かを検出
する(ステップ1〜3)。
【0015】CPU18はこの検出された部材据付位置
1と第一記憶部7の工程管理データの内容を取り込んで
部材据付位置1に供給する部材(図1においては梁)を
検索し、これを確定した後、第二記憶部8に内蔵するス
トック位置データを照合して該当する部材がどこにスト
ックされているかを検索し、確定する(ステップ4〜
6)。
【0016】この結果に基づき、CPU18は、現在の
ビーム3aの座標位置からストック位置2の座標(x1,
y1,z1 )との差に応じて、ビーム3aの旋回量,傾動
量を演算し、その演算結果に応じた制御量を比例制御装
置10,11,12に与え、これにより旋回装置14,
傾動装置15及びワイヤ繰出し装置16を駆動し、ビー
ム3aの座標値がストック位置2一致したならば各装置
を停止させ、切替え装置9を受信機19側に切り替える
(ステップ7〜11)。
【0017】受信機19に切り替わった後はストック位
置2に待機している玉掛け作業員Bの携帯している無線
操縦装置6による遠隔操縦操作により微調整操作が行な
われ、人手による玉掛けがなされる(ステップ12)。
【0018】次いで玉掛け終了の合図が発信されると、
CPU18は切替え装置9を自動運転側に切り替えると
ともに、その終了時点でのビーム3aの座標から部材据
付位置1の座標(x2,y2,z2)との差に応じて、ビーム
3aの旋回量,傾動量を演算し、前記と同様にその演算
結果に応じた制御量を比例制御装置10,11,12に
与え、これにより旋回装置14,傾動装置15及びワイ
ヤ繰出し装置16を駆動し、ビーム3aの座標値が部材
据付位置1と一致したならば各装置を停止させ、切替え
装置9を再度受信機19側に切り替える(ステップ13
〜19)。
【0019】この状態で今度は作業員Aの携帯する無線
操縦装置4による遠隔操縦操作により微調整操作による
着荷,据付がなされ、この終了の合図が発信されると、
CPU18は既に行なった作業内容に基づき第一記憶部
7に内蔵されている工程管理データの書き替えを行なう
とともに、再び切替え装置を自動運転側に戻し、元の待
機位置にクレーンビーム4を移動させ(ステップ20〜
24)て再びステップ1に示すように発信がある迄この
位置に停止する。
【0020】なお、以上の作業をさらに簡略化するため
に、玉掛け作業員Aが部材据付位置1を発振すると同時
にストック位置に位置している玉掛け作業員Bに必要部
材名や寸法等を連絡しておくことが望ましい。
【0021】また、自動運転モード時には、最適旋回速
度や最適傾動速度、移動経路、ワイヤの振れ防止のため
のプログラムを内蔵しておくことによって最も安全かつ
効率的な運転を行なうことができる。
【0022】
【発明の効果】以上実施例により詳細に説明したよう
に、この発明にかかるクレーンの自動運転方法にあって
は、信号発信により部材据付位置が判定されると、該当
する部材及びそのストック位置が検索され、この結果に
基づきクレーンは自動運転によりストック位置まで移動
し、この位置に停止後玉掛け作業者の遠隔操縦によって
部材の玉掛けがなされ、玉掛け終了後自動的に移動して
部材据付位置で停止後、玉掛け作業員の遠隔操縦により
着荷,据え付けさせられるため、移動の大部分を自動運
転で行なえ、その運転速度や移動経路を最適化できる利
点があり、しかもストック位置あるいは部材据付位置に
おいては、従来のようにクレーンオペレータとの意思伝
達に頼ることなく、位置調整を最も必要とする玉掛け作
業員の手によって直接クレーンの微調整ができるため玉
掛け位置における作業能率も大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるクレーンの自動運転方法を示
す概念図である。
【図2】同クレーンの自動操縦システムの電気的構成を
示すブロック図である。
【図3】同自動操縦システムの動作手順を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 部材取付位置 2 ストック位置 3 クレーン 3a ビーム 3b ワイヤ 4,6 無線操縦装置 5 電波発信位置確認装置(部材据付位置の検知手段) 7 工程管理データ記憶部 8 ストック位置記憶部 9 切替え装置 18 CPU(自動運転手段) 19 受信機 A,B 玉掛け作業員

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 部材据付位置に位置する玉掛け作業員か
    らの信号発信により部材据付位置を検知する検知手段
    と、該検知手段の検知により該当する位置に必要とする
    部材を検索する手段と、必要部材のストック場所を検索
    する手段と、該各検索手段の検索結果に基づきクレーン
    先端を現在のクレーン位置から前記指定されたストック
    場所および据付位置まで自動的に移動させるための自動
    運転手段と、該自動運転手段と無線による遠隔制御とを
    切り替える切替手段とを備え、前記ストック場所に位置
    する玉掛け作業員の無線操縦操作により必要部材を玉掛
    けを完了した時点で、前記部材据付位置までクレーンを
    自動的に移動させた後、玉掛け作業員の無線操縦操作に
    より前記部材を着荷,据付を行なうことを特徴とするク
    レーンの自動運転方法。
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