JPH08277094A - 自動調芯吊具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クレーンなどで吊り揚げた吊荷の水平方向に
対する傾きを簡便、迅速、安全に水平に復元させる装置
を提供すること。 【構成】 吊り揚げた吊荷６の水平方向に対する傾きを
自動調芯吊具８の傾斜角度検出センサ１２で検出し、制
御装置１３へ伝送する。制御装置１３の指令により吊荷
６の傾斜の方向と大きさに応じて駆動装置９は時計方向
または反時計方向に回転し、吊索１１を巻き取り、また
は送り出して吊索１１の長さを自動的に調整し、吊荷６
を速やかに水平状態として、ロックされる。またリモー
トコントローラ１４には制御装置１３を通じて現状の傾
斜角度が表示されるとともに、リモートコントローラ１
４からは自動調芯機能を停止してロックする操作または
ロックを解除して自動調芯状態に復元させる操作を行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラなどの構造物の
製造・建設または補修作業における構造物構成部品の吊
り揚げ用の吊具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラなどの構造物の製造・建設または
補修作業においては、構造物の構成部品（荷）をクレー
ンで吊り揚げ、水平にして取り付ける必要がある。従来
吊荷の構造・形状が複雑であって、その重心位置の特定
が困難な場合には次のような手順で吊荷全体を水平に調
整していた。

【０００３】まず、図８（ａ）に示すようにクレーン１
のフック２へワイヤ３を掛け、ワイヤ３が接続している
天秤４の下部へ取り付けたチェーンブロック５へ予備的
に吊荷６を接続し、クレーン１により地面上の架台７か
ら吊荷６を吊り揚げる（これを試吊りという）。このと
き、チェーンブロック５と吊荷６との接続位置（吊点）
が吊荷６の重心位置とズレていると図８（ｂ）に示すよ
うに傾斜が生ずる。その場合には図８（ｃ）に示すよう
に吊荷６を再度架台７の上に降ろし、図８（ｄ）に示す
ようにチェーンブロック５による吊荷６の吊点を移動し
て再度吊り揚げる。この操作を水平になるまで繰り返す
ことにより図８（ｅ）に示すように吊荷６全体を水平に
調整する必要があった。

【０００４】このように、従来複雑な構造・形状の吊荷
６を水平に吊り揚げる調整作業は熟練と長時間を要する
ものであった。また、吊荷を水平に調整するこの種の装
置として関連するものには、例えば特開平５−１４７８
８３号公報、特開平５−１８０９７７号公報、実開平６
−２７８６８号公報などに開示されたものが挙げられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来技術に
は次のような問題点があった。すなわち、従来の図８の
例のように重心が特定されていない吊荷６を吊り揚げた
時にどの方向へ傾くか見当がつかない。また何度も試吊
りを行い吊点を変える必要があった。また、例えば特開
平５−１４７８８３号公報、特開平５−１８０９７７号
公報、実開平６−２７８６８号公報記載の発明では自動
調芯の配慮がされていないため、水平度の判断や調整操
作は全て作業員が行う必要があり、手数が掛かると共に
長時間を要するものであった。

【０００６】本発明の目的はこのような従来技術の課題
を解決するためのもので、吊荷の自動調芯ができる吊具
を提供することである。また、本発明の目的は吊荷の吊
り揚げた状態で瞬時に水平に復元させる装置を提供する
ことである。さらに、本発明の目的は、吊り揚げた吊荷
の水平方向に対する傾きを簡便、迅速、安全に水平に復
元させる装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、吊荷を吊り揚げる
ための複数の吊索を備え、吊荷を吊り揚げた状態で吊荷
を水平位置に保持する吊具において、吊り揚げた吊荷の
重心位置による水平方向に対する傾きを検出する傾斜角
度検出手段と、吊り揚げた吊荷の重心位置により個々の
吊索の長さを変更する吊索長変更手段と、前記傾斜角度
検出手段が吊り揚げた吊荷の水平位置を検出するまで前
記吊索長変更手段の吊索の長さを制御する水平制御手段
とを設けた自動調芯吊具である。

【０００８】また、本発明の自動調芯吊具において、吊
荷を吊り揚げるための天秤が吊索に連結された構成とす
ることができる。また、本発明の自動調芯吊具におい
て、吊索長変更手段は、吊荷を水平位置に保つように吊
り揚げる少なくとも一対の吊索からなり、該一対の吊索
は互いに連結され、かつ一方の吊索の長さを短縮すれば
対向する他方の吊索の長さが同期して伸長し、また逆に
一方を伸長すれば他方が短縮する機構を備えた構成とす
ることができる。 このときの一対の吊索の一方の伸長
の長さと他方の短縮の長さは同一長さとする事が吊索長
変更手段を簡略化する上で望ましい。この機構を用いれ
ば、対向する吊索同士の張力がほぼ釣り合う状態となる
ため吊索の長さを調整する駆動装置の動力を極めて小さ
くすることがでるきと共に、復元速度を２倍にすること
ができる。

【０００９】また、本発明の駆動装置は電動モータまた
油圧モータと減速装置と電磁ブレーキとリミットスイッ
チおよび動力が衰失した時に駆動装置が空転して吊荷が
落下することを防止するための動力源異常探知リレーと
が組み込まれている。本発明の自動調芯吊具における吊
索長変更手段は、吊索ごとにいわゆるホイスト式の吊索
巻取り機構を備えたものとすることもできる。

【００１０】また、本発明の自動調芯吊具の傾斜角度検
出手段は天秤または吊荷上に設けられた構成とすること
ができる。傾斜角度検出手段を天秤に設ければ、傾斜角
度検出装置を吊荷が変わるごとに吊荷へその都度取り付
ける作業を削減することができる。

【００１１】また、本発明の自動調芯吊具において、水
平制御手段には吊荷が水平になると自動的に前記吊索長
変更手段が作動する状態から作動しない状態へ移行し、
その状態で固定する機能を備えることができる。また、
本発明の水平制御手段には、傾斜角度検出値の大きさに
応じ、水平との偏差が大きければ高速であって偏差が小
さくなるに従い低速で復元する制御機能、および復元過
程における駆動装置の動作速度と傾斜角度検出値の復元
速度との変化により、水平に到達する位置をあらかじめ
予測して駆動装置を減速し、水平に復元する制御機能を
備えることができる。

【００１２】また、本発明の自動調芯吊具において、水
平制御手段は前記吊索長変更手段が作動する状態と作動
しない状態とを選択して切替えることが可能になってい
て、遠隔の無線または有線で切替える装置を備えた構成
とするこができる。この構成を用いれば、遠隔操作によ
り自動調芯機能を停止させることにより、吊荷を目的の
場所へ移動する過程での吊荷の揺れによる傾斜角度の変
動に伴う無駄な修正動作が排除され、動力も節減されて
作動能率が向上する。また、吊り揚げたら直ちに目的の
場所へ移動し、そこで水平に復元することができると共
に、完全には水平にする必要のない場合でもこの吊具を
使うことができる。

【００１３】

【作用】本発明は吊荷の重心位置を吊荷または天秤の傾
斜で検出して、吊索の長さを修正し、吊荷を自動的に水
平に復元させる装置である。自動調芯吊具の吊索により
吊り揚げた吊荷の重心位置の偏差に応じて変化する吊荷
または天秤の水平方向に対する傾きの方向と大きさを検
出すると、水平制御手段が傾きの方向と大きさに応じて
吊索長変更手段の駆動装置を正または逆転させ水平位置
を検出するまでの吊索長変更手段の動作を制御して水平
にする。このようにして吊荷の構造・形状が複雑で重心
位置の特定が困難な吊荷でも瞬時に水平に復元させるの
で芯出し作業が大幅に能率的で安全になる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面とともに説明する。 実施例１ 以下、図１〜図４に本発明の第１の実施例について詳細
に説明する。図１は構造・形状が複雑で、重心位置の特
定が困難な吊荷６を本実施例の自動調芯吊具８（傾斜角
度検出センサ１２と制御装置１３と駆動装置９と吊索１
１と組み合せ体）で吊り、クレーン１で吊り揚げる要領
を図１（ａ）から図１（ｃ）のように手順を追って示す
外観図である。

【００１５】本実施例は図１（ａ）に示すようにクレー
ン１の吊ワイヤ３へ自動調芯吊具８および傾斜角度検出
センサ１２を取付け、吊具８の吊索１１の先端には天秤
４および天秤４の下部にチェーンブロック５を取り付け
て架台７上の吊荷６を吊り揚げるものである。

【００１６】この構成で吊荷６をクレーン１で吊り揚げ
ると、チェーンブロック５と吊荷６との接続位置（吊
点）と吊荷６の重心がズレている時には、図１（ｂ）に
示すようにクレーン１による前記吊点の真下へ吊荷６の
重心が移動し、かつ吊荷６および天秤４が傾斜して釣り
合った状態となる。

【００１７】本実施例では天秤４へ取付けられた傾斜角
度検出センサ１２が傾斜の方向と大きさを検出し、その
情報は制御装置１３へ伝えられ、吊索長変更手段である
駆動装置９が作動して、傾斜した天秤４および吊荷６の
高さが低くなっている側の吊索１１の長さＬを図１
（ｃ）に示すように長さＬ１まで短縮させて、天秤４お
よび吊荷６が水平になるように調整する。同時に傾斜し
た天秤４および吊荷６の高さが高い側の吊索１１の長さ
Ｌは天秤４および吊荷６が水平になる長さＬ２まで伸長
される。

【００１８】２本の吊索１１を吊具８の部分で連結され
たものとすることにより、両吊索１１の張力はほぼ吊り
合う状態であるため駆動装置９の動力を極めて小さくす
ることができると共に、吊索１１の長さＬ１とＬ２の変
化量が同等で変化の方向が反対であり、かつ同時に変化
するものにできるので、２倍の復元速度となり短時間で
復元できる。このように本実施例は吊荷６を吊り揚げた
状態での傾斜角度の情報で、吊索１１の長さを自動的に
修正することにより、吊荷６を吊り揚げた状態のままで
水平に復元するものである。

【００１９】図２は図１の吊荷６と自動調芯吊具８の斜
視図であり、幅が大きな吊荷６のほぼ四隅を天秤４のチ
ェーンブロック５と吊索１１でそれぞれ吊り揚げた場合
を示す。本実施例の吊索長変更手段である駆動装置９
ｘ、９ｙ・吊索１１ｘ、１１ｙと傾斜角度検出センサ１
２ｘ、１２ｙ（図４参照）および制御装置１３は、水平
面上で交差するＸ軸用とＹ軸用との２系統を備えた構成
である。Ｘ軸用とＹ軸用とは同時に作動することができ
るので、立体的に傾斜した吊荷６であっても短時間でＸ
軸およびＹ軸に関して（即ち３６０度全体方向に対し
て）水平に復元させることができる。

【００２０】また、吊荷６が水平面的に大きな物であっ
て、多数の吊索１１で吊り揚げる場合にも、自動調芯吊
具８は、その軸数を３軸・４軸・５軸・６軸のように増
やし、軸数の２倍の吊索１１を備えた構成または本実施
例のように２本の吊索１１を吊具８の部分で連絡した場
合は軸数分の吊索１１を備えた構成とすることができ
る。

【００２１】吊荷６が水平になったら制御装置１３は自
動的に停止すると共に駆動装置９内の図示していない電
磁ブレーキによりスプロケットの回転が機械的にロック
され、リモートコントローラ１４へその情報が通信さ
れ、自動調芯中または自動調芯動作完了のいずれである
かを図示されていない作業員が認知することができる。

【００２２】また、リモートコントローラ１４には制御
装置１３を通じて、吊荷の水平に対する傾斜角度が表示
され、作業員がこれを認知することができる。また、リ
モートコントローラ１４からは制御装置１３を通じて、
駆動装置９のロックを解除し、水平の再調整を行うこ
と、駆動装置９の速度を強制的に加速または減速するこ
と、駆動装置９を強制的に微小繰返動作（インチング）
すること、および駆動装置９を強制的にロックすること
の指示を行うことができる。

【００２３】図３は図２の吊索長変更手段である駆動装
置９部分の斜視図であり、減速機構付きの駆動装置９に
はスプロケット１０が連結されていて、天秤４や吊荷６
の傾斜の方向によりスプロケット１０が時計方向または
反時計方向に回転する構成であり、スプロケット１０に
は吊索１１が噛み合っていてスプロケット１０の回転に
より吊索１１の一方を巻き上げ、他方へ送り出す機構で
ある。

【００２４】また、駆動装置９には図示しないが、電動
または油圧のモータと減速装置と電磁ブレーキと吊索１
１を一定の長さの範囲を超えては移動させないためのリ
ミットスイッチおよび動力源が衰失した時に駆動装置９
が空転して吊荷６が自重で落下することを防止するため
の動力源異常探知リレーとが組み込まれている。

【００２５】また、吊索１１の全長またスプロケット１
０にかみ合う範囲にチェーンを用いることにより、スプ
ロケット１０と吊索１１との間で生ずるスリップを確実
に防止することができる。

【００２６】本実施例では吊索長変更手段をＸ軸用とＹ
軸用との２系統備えた構成である。図４にはＸ軸傾斜角
度検出センサ１２ｘ、Ｙ軸傾斜角度検出センサ１２ｙ
と、該センサ１２ｘ、１２ｙの検出信号によって自動調
芯吊具８の駆動装置９ｘ、９ｙを時計方向または反時計
方向へ回転することを制御する制御装置１３と、該制御
装置１３へ指令を与えるリモートコントローラ１４と、
該制御装置１３の信号により駆動する駆動装置９ｘ、９
ｙと、該駆動装置９ｘ、９ｙに接続されたスプロケット
１０ｘ、１０ｙ、および該スプロケット１０ｘ、１０ｙ
に掛けられた吊索１１ｘ、１１ｙとの関係図を示す。

【００２７】Ｘ軸傾斜角度検出センサ１２ｘによりＸ軸
方向の傾斜が検出されると、その方向と傾斜値が制御装
置１３へ伝達され、その方向と量に応じて制御装置１３
が駆動装置９ｘとそれに連結されたスプロケット１０ｘ
および吊索１１ｘを連動させ、傾斜角度検出センサ１２
ｘが水平状態になる位置まで復元動作を行い、水平状態
で動作ロックして停止する。

【００２８】Ｙ軸に関しても同様にＹ軸傾斜角度検出セ
ンサ１２ｙによりＹ軸方向の傾斜が検出されると、その
方向と傾斜値が制御装置１３へ伝達され、その方向と量
に応じて制御装置１３が駆動装置９ｙとそれに連結され
たプロケット１０ｙおよび吊索１１ｙを連動させ、傾斜
角度検出センサ１２ｙが水平状態になる位置まで復元動
作を行い、水平状態で動作をロックして停止する。この
ように平面図上で交差するＸ軸とＹ軸との２方向を水平
状態にする復元動作を行うことによって吊荷全体を水平
位置に復元することができる。

【００２９】実施例２ 図５は本発明の第２の実施例を示す斜視図である。細長
い形状の吊荷６は、２本の吊索１１（吊具８の部分で連
結し１本とすることもできる）を有する自動調芯吊具８
により吊り揚げて、これを水平に復元することができ
る。本実施例では自動調芯吊具８が、図示されていない
クレーンのワイヤ（図１参照）の下端に取り付けてある
フック２に接続されていて、クレーン１の操作により自
動調芯吊具８は上下方向へ移動する。

【００３０】本発明になる自動調芯吊具８は吊荷６に取
り付けた傾斜角度検出センサ１２と、傾斜角度の情報に
より吊索長変更手段である駆動装置９を制御する制御装
置１３と、駆動装置９に連結されているスプロケット１
０と、スプロケット１０に掛けられた端部には吊荷６を
吊下げている吊索１１と、制御装置１３へ指示を与える
リモートコントローラ１４とにより構成されている。

【００３１】傾斜角度検出センサ１２により吊荷６の傾
斜が検出されると、その方向と傾斜角度が制御装置１３
へ伝達され、その方向と大きさに応じて制御装置１３が
駆動装置９とそれに連結されたスプロケット１０を回転
させ、吊索１１の一方を巻取り他方へ送り出すことによ
り吊索１１の長さＬ１とＬ２とを修正して、吊荷６が水
平状態になる位置まで復元動作を行うものである。

【００３２】実施例３ 図６は本発明の第３の実施例を示す外観図である。製品
の製造・建設または補修作業においては、天井クレーン
１５を用いて吊荷６を吊り揚げることがある。本実施例
では天井クレーン１５から吊り下げられたワイヤ３の下
端のフック２へ自動調芯吊具８が取り付けられている。
自動調芯吊具８は、吊荷６に取り付けた傾斜角度検出セ
ンサ１２と、傾斜角度の情報により吊索長変更手段であ
る駆動装置９を制御する制御装置１３と、駆動装置９に
連結されていて端部には天秤４を吊下げている吊索１１
と、天秤４から吊荷６を吊り下げているチェーンブロッ
ク５と、制御装置１３と天井クレーン１５の操作室に設
置されたリモートコントローラ１４とを結ぶケーブル１
７と、該ケーブル１７を巻き取るケーブルリール１８と
により構成されている。

【００３３】ケーブルリール１８はフック２の揚げ降ろ
しに連動してケーブル１７を巻き取る構成であり、ワイ
ヤ３の巻取装置（図示ぜす）に搭載されていて水平方向
には必ずフック２と同位置へ移動するようになってい
る。また、ケーブル１７は制装置１３をリモートコント
ローラ１４で操作するための制御ケーブル１７ａと駆動
装置９へ動力を供給するための動力ケーブル１７ｂとを
平行して収納した構成である。

【００３４】傾斜角度検出センサ１２により吊荷６の傾
斜が検出されると、その方向と傾斜角度が制御装置１３
へ伝達され、その方向と量に応じて制御装置１３が駆動
装置９を駆動させ、吊索１１の一方を巻取り、他方へ送
り出すことにより吊索１１の長さＬ１とＬ２とを修正し
て、吊荷６が水平状態になる位置まで復元動作を行うも
のである。

【００３５】実施例４ 図７は本発明の第４の実施例を示す外観図である。本実
施例では天秤４に連結される吊索１１の先端が、図示さ
れていないクレーン（図１または図６参照）の図７に図
示されたワイヤ３の下端に取付けてあるフック２に接続
されていて、クレーン１の操作によりフック２は上下方
向に移動する。

【００３６】本実施例の自動調芯吊具８は、吊荷６に取
付けた傾斜角度検出センサ１２と、吊荷６を吊る天秤４
と、天秤４上に搭載された吊索長変更手段である駆動装
置９と、同じく天秤４上に搭載された傾斜角度の情報に
より駆動装置９を制御する制御装置１３と、吊荷６を吊
る天秤４と、駆動装置９に連結されていて、かつ天秤４
に距離を隔てて取付けてある複数の滑車２１を経て、か
つ両端部はフック２に掛けられている吊索１１と、制御
装置１３へ指示を与えるリモートコントローラ１４とに
より構成されている。なお、吊荷６はチェーンブロック
５により天秤４から吊り下げられている。

【００３７】傾斜角度検出センサ１２により吊荷６の傾
斜が検出されると、その方向と傾斜角度が制御装置１３
へ伝達され、その方向と大きさに応じて制御装置１３が
駆動装置９とそれに連結された図示されていないスプロ
ケット（図３、図４または図５参照）を回転させ、吊索
１１の一方を巻取り他方へ送り出すことにより吊索１１
のフック２と滑車２１間の各々の長さＬ１とＬ２とを修
正して、吊荷６が水平状態になる位置まで復元動作を行
うものである。

【００３８】本実施例になる自動調芯吊具８は、吊荷６
が平面的に大きな物であって吊索１１の本数が多数にな
る場合であっても、例えば、図３、図４に示すように軸
数を吊索１１の数の半数に増やすことによって適用する
ことができる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、吊
具の位置と吊荷の重心位置との偏差を吊荷の傾斜で検出
し、吊具の吊索の長さを自動的に調整して水平に復元で
きるので、従来吊り揚げ時に行っていた吊荷を水平にす
るための試吊りの繰り返しや、チェーンブロックの掛け
替えおよび操作の繰り返しなどが不要となり、簡便で能
率良く、しかも吊荷が大きく揺れたり、傾斜したりしな
いので安全の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１の自動調芯吊具の外観図で
ある。

【図２】 本発明の実施例１の自動調芯吊具の斜視図で
ある。

【図３】 本発明の実施例１の自動調芯吊具の駆動部の
斜視図である。

【図４】 本発明の実施例１の自動調芯吊具の制御の概
念図である。

【図５】 本発明の実施例２の自動調芯吊具の斜視図で
ある。

【図６】 本発明の実施例３の自動調芯吊具の外観図で
ある。

【図７】 本発明の実施例４の自動調芯吊具の外観図で
ある。

【図８】 吊荷を水平に吊揚げる従来の要領を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…クレーン、２…フック、３…ワイヤ、４…天秤、５
…チェーンブロック、６…吊荷、７…架台、８…自動調
芯吊具、９、９ｘ、９ｙ…駆動装置、１０、１０ｘ、１
０ｙ…スプロケット、１１、１１ｘ、１１ｙ…吊索、１
２、１２ｘ、１２ｙ…傾斜角度検出センサ、１３…制御
装置、１４…リモートコントローラ、１５…天井クレー
ン、１７…ケーブル、１８…ケーブルリール、２１…滑
車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永島 利治 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吊荷を吊り揚げるための複数の吊索を備
   え、吊荷を吊り揚げた状態で吊荷を水平位置に保持する
   吊具において、 吊り揚げた吊荷の重心位置による水平方向に対する傾き
   を検出する傾斜角度検出手段と、 吊り揚げた吊荷の重心位置により個々の吊索の長さを変
   更する吊索長変更手段と、 前記傾斜角度検出手段が吊り揚げた吊荷の水平位置を検
   出するまで前記吊索長変更手段の吊索の長さを制御する
   水平制御手段とを設けたことを特徴とする自動調芯吊
   具。
2. 【請求項２】 吊荷を吊り揚げるための天秤が吊索に連
   結されていることを特徴とする請求項１記載の自動調芯
   吊具。
3. 【請求項３】 吊索長変更手段は、吊荷を水平位置に保
   つように吊り揚げる少なくとも一対の吊索からなり、該
   一対の吊索は互いに連結され、かつ一方の吊索の長さを
   短縮すれば対向する他方の吊索の長さが同期して伸長
   し、また逆に一方を伸長すれば他方が短縮する機構を備
   えていることを特徴とする請求項１または２記載の自動
   調芯吊具。
4. 【請求項４】 一対の吊索の一方の伸長の長さと他方の
   短縮の長さは同一長さとすることを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれかに記載の自動調芯吊具。
5. 【請求項５】 傾斜角度検出手段は、天秤または吊荷上
   に設けられことを特徴とする請求項２ないし４のいずれ
   かに記載の自動調芯吊具。
6. 【請求項６】 水平制御手段は、吊荷が水平になれば自
   動的に前記吊索長変更手段が作動する状態から作動しな
   い状態へ移行し、その状態で固定する機能を備えている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
   自動調芯吊具。
7. 【請求項７】 水平制御手段は、傾斜角度検出値の大き
   さに応じ、水平との偏差が大きければ高速であって、偏
   差が小さくなるに従い低速で復元する制御機能、および
   復元過程における駆動装置の動作速度と傾斜角度検出値
   の復元速度との変化により、水平に到達する位置をあら
   かじめ予測して駆動装置を減速し、水平に復元する制御
   機能を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいず
   れかに記載の自動調芯吊具。
8. 【請求項８】 水平制御手段は、前記吊索長変更手段が
   作動する状態と作動しない状態とを選択して切替えるこ
   とが可能になっていて、遠隔の無線または有線操作によ
   り該作動状態を切替える装置を備えたことを特徴とする
   請求項１ないし７のいずれかに記載の自動調芯吊具。