(57)【要約】【課題】荷役装置の手動操作による手動運転の一部として、安全な自動運転を組み込み、安価にして手動運転を支援する。【解決手段】操作器２６への運転者Ｐによる入力に基づいて、運転者Ｐの手動により荷役部２の動作を制御する手動制御と、自動的に荷役部２の動作を制御する自動制御と、を切り替え、対象や区画が多様且つ複雑であり加えて多種多様なニーズが存在する場合であっても、手動運転の一部として安全な自動運転を適宜組み込み、運転者Ｐの負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援可能とする。【選択図】図１
2019043780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に延在し前記所定方向に直交する直交方向に走行可能なガーダーと、
前記ガーダー上を横行可能であり、荷を係止し吊り上げ可能な吊り具を有する荷役部と、
前記ガーダーに対して取り付けられ、運転者により操作に関する入力が行われる操作器と、
前記操作器への運転者による入力に基づいて、前記荷役部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記操作器への運転者による入力に基づいて、運転者の手動により前記荷役部の動作を制御する手動制御と、自動的に前記荷役部の動作を制御する自動制御と、を切替可能であることを特徴とする荷役装置。
【請求項２】
前記操作器は、手動制御と自動制御の切替を行う切替入力部を備えることを特徴とする請求項１記載の荷役装置。
【請求項３】
運転者が前記切替入力部に触れている間のみ、前記制御部は、自動制御を行うことを特徴とする請求項２記載の荷役装置。
【請求項４】
前記制御部は、自動制御に切り替えられると、目的の荷の上方へ前記荷役部を横行させて位置合わせをし、前記吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせすることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の荷役装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の荷役装置の運転方法であって、
手動運転によって、前記ガーダー上で前記荷役部を横行させて前記荷役部を目的の荷の上方へ移動させ、
手動運転から自動運転に切り替えて、前記荷役部を目的の荷の上方へ位置合わせし、前記吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせし、
自動運転から手動運転に切り替えて、前記吊り具により目的の荷を係止し、係止した荷を前記荷役部により搬送することを特徴とする荷役装置の運転方法。
【請求項６】
荷役部により荷役を行う荷役装着であって、
運転者により前記荷役部の操作に関する入力が行われる操作器と、
前記操作器への運転者による入力に基づいて、前記荷役部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記操作器への運転者による入力に基づいて、運転者の手動により前記荷役部の動作を制御する手動制御と、自動的に前記荷役部の動作を制御する自動制御と、を切替可能であることを特徴とする荷役装置。
【請求項７】
前記操作器は、手動制御と自動制御の切替を行う切替入力部を備えることを特徴とする請求項６記載の荷役装置。
【請求項８】
運転者が前記切替入力部に触れている間のみ、前記制御部は、自動制御を行うことを特徴とする請求項７記載の荷役装置。
【請求項９】
前記制御部は、自動制御に切り替えられると、目的の荷の上方へ前記荷役部を移動させて位置合わせをし、荷を係止するための吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせすることを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の荷役装置。
【請求項１０】
請求項６〜９の何れか一項に記載の荷役装置の運転方法であって、
手動運転によって、前記荷役部を移動させて前記荷役部を目的の荷の上方へ移動させ、
手動運転から自動運転に切り替えて、前記荷役部を目的の荷の上方へ位置合わせし、荷を係止するための吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせし、
自動運転から手動運転に切り替えて、前記吊り具により目的の荷を係止し、係止した荷を前記荷役部により搬送することを特徴とする荷役装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役装置及び荷役装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、製鋼工場で生産される円筒状の製鋼コイル（以下コイルと呼ぶ）を天井クレーンで自動搬送する技術が記載されている。この特許文献１に記載の天井クレーンは、台車上のコイルを自動的に吊り上げ搬送するものであり、具体的には、左右方向に延在し当該左右方向に直交する前後方向に走行可能なガーダーと、ガーダー上を横行可能なトロリー（クラブ）と、トロリーの回転ドラムにワイヤーロープを介して設けられて上下動しコイルを吊るためのコイル吊り具と、レーザ光をコイルへ向けて照射する投光部及びコイルから反射する反射光を受光する受光部を有するレーザ距離計と、演算装置と、上記ガーダー、トロリー、コイル吊り具等の駆動を自動制御する制御部等を備えている。演算装置は、レーザ距離計によりコイルまでの距離分布を自動演算し、演算した距離分布データに基づいてコイルの中心座標、外径、幅等を演算し、天井クレーンによりコイルを自動搬出するのに必要なデータを得る。そして、これらのデータに基づいて、人手を要することなく天井クレーンを自動制御し、コイルを自動搬送することが可能となっている。
【０００３】
このように、近年にあっては、省人化等の目的から例えばクレーン等の完全自動化の要求があり、種々の提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−０８３６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、クレーン等で取り扱う例えばコイル等の荷の形状がほぼ一定であり、搬送パターンが同じような作業であれば、自動制御（自動運転）を検討する場合がある。実際のところ、一部の大手企業では、クレーンの完全自動化の導入が試みられているが、中小企業を始めとした中小の現場では、安全対策を始めとした以下の（１）〜（８）の様々な障壁が存在し、導入には至らず断念せざるを得ないことがある。
【０００６】
すなわち、（１）関連設備との取り合い等、考慮するのに時間がかかり、手動クレーンに比べ費用が大幅にコストアップする。（２）サイクルタイムが熟練の運転者に比べれば劣るという問題点があるが、それ以上に、（３）以降の障壁が大きい。（３）自動化エリアを区画し、自動化エリア内に人が入ればそれを検知し自動運転を停止する安全対策が、クレーン安全規則上必要となる。これに関連し、（４）例えば同じ建屋にあり隣接する手動クレーンと自動クレーンとの区画割りが必要となるが難しい。（５）工場内への荷の搬入、搬出等の搬送を台車やトラック等で行うが、台車、トラックは殆ど自動化されていないため、自動化エリア進入時の詳細な取り決めが必要となる。（６）同じ建屋内に、荷としてのコイルやパイプ、線材等が複数種混在している場合があり、自動化エリアの区画割りが複雑となる。（７）自動運転中に他の作業が発生した場合、手動介入後の自動運転のリカバリー手段を詳細に決めておく必要がある。（８）種々の状況に応じた安全装置としてのインターロックが必要となるが、制御が非常に複雑となってしまう。
【０００７】
このように、中小企業で実施している作業は、上記（１）〜（８）のように、対象や区画が多様且つ複雑であり加えて多種多様なニーズがあるため、自動化をする上で様々な条件や情報を整備、確立する必要があり、殆どの中小企業はそれを乗り越えることができずに断念するケースが多く、一部の大手企業しか実現に至っていないのが現状である。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、例えばクレーン等の荷役装置の手動操作による手動運転の一部として、安全な自動運転を組み込み、安価にして手動運転を支援する荷役装置及び荷役装置の運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による荷役装置は、所定方向に延在し所定方向に直交する直交方向に走行可能なガーダーと、ガーダー上を横行可能であり、荷を係止し吊り上げ可能な吊り具を有する荷役部と、ガーダーに対して取り付けられ、運転者により操作に関する入力が行われる操作器と、操作器への運転者による入力に基づいて、荷役部の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、操作器への運転者による入力に基づいて、運転者の手動により荷役部の動作を制御する手動制御と、自動的に荷役部の動作を制御する自動制御と、を切替可能であることを特徴としている。
【００１０】
このような荷役装置によれば、操作器への運転者による入力に基づいて、運転者の手動により荷役部の動作を制御する手動制御と、自動的に荷役部の動作を制御する自動制御と、が切り替えられるため、対象や区画が多様且つ複雑であり加えて多種多様なニーズが存在する場合であっても、手動運転の一部として安全な自動運転を組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。
【００１１】
ここで、操作器は、手動制御と自動制御の切替を行う切替入力部を備えているのが好ましい。このような構成を採用した場合、自動制御中に、運転者は、操作器に対する手や握りを持ち替えることなく、操作器に備えられた切替入力部により手動制御に切り替えることができる。このため、自動制御による自動運転を、安全な手動運転に容易且つ直ちに切り替えることができる。
【００１２】
また、運転者が切替入力部に触れている間のみ、制御部は、自動制御を行うのが好ましい。ここで、切替入力部に運転者が例えば一度触ってその後触っていなくても自動制御が続行されてしまう構成では、自動運転に関する法律上の規制や制約を受ける可能性があり、この法律上の規制や制約に対処するために、多くの労力や手間がかかる。これに対し、本発明によれば、運転者が切替入力部に触れている間のみ、制御部が自動制御を行い、切替入力部に運転者が触っていなければ手動制御となるため、自動運転に関する法律上の規制や制約を直ちに受けることがなくなり、運転者の手動操作による的確な対処が可能となり安全を確保できる。
【００１３】
ここで、制御部としては、具体的には、自動制御に切り替えられると、目的の荷の上方へ荷役部を横行させて位置合わせをし、吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせする構成が挙げられる。これにより、位置合わせという安全で自動でも対処できる自動制御を、手動運転の一部として適宜組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。
【００１４】
また、本発明による荷役装置の運転方法は、手動運転によって、ガーダー上で荷役部を横行させて荷役部を目的の荷の上方へ移動させ、手動運転から自動運転に切り替えて、荷役部を目的の荷の上方へ位置合わせし、吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせし、自動運転から手動運転に切り替えて、吊り具により目的の荷を係止し、係止した荷を荷役部により搬送することを特徴としている。
【００１５】
このような荷役装置の運転方法によれば、手動運転によって、ガーダー上で荷役部が横行して荷役部が目的の荷の上方へ移動する。次いで、手動運転から自動運転に切り替えられ、自動制御による自動運転によって、荷役部を目的の荷の上方へ位置合わせし、吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせする。次いで、自動運転から手動運転に切り替えられ、手動操作によって吊り具により目的の荷が係止され、係止された荷が荷役部により搬送される。このように、位置合わせという安全で自動でも対処できる自動制御を、手動運転の一部として適宜組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。
【００１６】
また、本発明による荷役装置は、荷役部により荷役を行う荷役装着であって、運転者により荷役部の操作に関する入力が行われる操作器と、操作器への運転者による入力に基づいて、荷役部の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、操作器への運転者による入力に基づいて、運転者の手動により荷役部の動作を制御する手動制御と、自動的に荷役部の動作を制御する自動制御と、を切替可能であることを特徴としている。
【００１７】
このような荷役装置によれば、操作器への運転者による入力に基づいて、運転者の手動により荷役部の動作を制御する手動制御と、自動的に荷役部の動作を制御する自動制御と、が切り替えられるため、対象や区画が多様且つ複雑であり加えて多種多様なニーズが存在する場合であっても、手動運転の一部として安全な自動運転を組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。
【００１８】
ここで、操作器は、手動制御と自動制御の切替を行う切替入力部を備えているのが好ましい。このような構成を採用した場合、自動制御中に、運転者は、操作器に対する手や握りを持ち替えることなく、操作器に備えられた切替入力部により手動制御に切り替えることができる。このため、自動制御による自動運転を、安全な手動運転に容易且つ直ちに切り替えることができる。
【００１９】
また、運転者が切替入力部に触れている間のみ、制御部は、自動制御を行うのが好ましい。ここで、切替入力部に運転者が例えば一度触ってその後触っていなくても自動制御が続行されてしまう構成では、自動運転に関する法律上の規制や制約を受ける可能性があり、この法律上の規制や制約に対処するために、多くの労力や手間がかかる。これに対し、本発明によれば、運転者が切替入力部に触れている間のみ、制御部が自動制御を行い、切替入力部に運転者が触っていなければ手動制御となるため、自動運転に関する法律上の規制や制約を直ちに受けることがなくなり、運転者の手動操作による的確な対処が可能となり安全を確保できる。
【００２０】
ここで、制御部としては、具体的には、自動制御に切り替えられると、目的の荷の上方へ荷役部を移動させて位置合わせをし、荷役を係止するための吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせする構成が挙げられる。これにより、位置合わせという安全で自動でも対処できる自動制御を、手動運転の一部として適宜組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。
【００２１】
また、本発明による荷役装置の運転方法は、手動運転によって、荷役部を移動させて荷役部を目的の荷の上方へ移動させ、手動運転から自動運転に切り替えて、荷役部を目的の荷の上方へ位置合わせし、荷を係止するための吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせし、自動運転から手動運転に切り替えて、吊り具により目的の荷を係止し、係止した荷を荷役部により搬送することを特徴としている。
【００２２】
このような荷役装置の運転方法によれば、手動運転によって、荷役部が移動して荷役部が目的の荷の上方へ移動する。次いで、手動運転から自動運転に切り替えられ、自動制御による自動運転によって、荷役部を目的の荷の上方へ位置合わせし、吊り具を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせする。次いで、自動運転から手動運転に切り替えられ、手動操作によって吊り具により目的の荷が係止され、係止された荷が荷役部により搬送される。このように、位置合わせという安全で自動でも対処できる自動制御を、手動運転の一部として適宜組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、荷役装置の手動操作による手動運転の一部として、安全な自動運転を組み込み可能とし、安価にして手動運転を支援する荷役装置及び荷役装置の運転方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る天井クレーン及び多数のコイルを天井クレーンの走行方向から見た図である。
【図２】図１に示す天井クレーンを上方から見た斜視図である。
【図３】図１及び図２中の吊り具及びコイルをトロリーの横行方向から見た図である。
【図４】図１及び図２中の操作器を示す斜視図である。
【図５】ＴＯＦカメラにより吊り具の基部下面からコイル中心までの距離を求めるための説明図である。
【図６】透過型光電センサとコイル孔との位置合わせの状態を示す横断面図である。
【図７】透過型光電センサとコイル孔との位置合わせの状態を示す縦断面図である。
【図８】天井クレーンの制御ブロック図である。
【図９】天井クレーンの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明による荷役装置及び荷役装置の運転方法の好適な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天井クレーン及び多数のコイルを天井クレーンの走行方向から見た図、図２は、天井クレーンを上方から見た斜視図である。
【００２６】
図１及び図２に示すように、荷役装置は、ここでは、工場又は倉庫等の建屋内の上部に配設された天井クレーン１００である。荷となる例えば円筒形状に巻かれた鋼板であるコイルＣは、コイル孔Ｈの軸心が、天井クレーン１００の走行方向（図１の紙面垂直方向）と平行となるように、建屋内のコイルヤード（敷地）上に多数が並設・積載され管理されている。天井クレーン１００は、コイルＣを対象物として吊り上げ、搬送移動するものである。なお、図１及び図２においては、実際には多数のコイルＣが並設・積載されているが、図が煩雑になるのを避けるために一部のコイルＣのみが描かれている。また、コイルヤード上には、コイルＣを位置決めし転がらないように並設するためのスキッド（不図示）等が設けられている。
【００２７】
天井クレーン１００は、ガーダー１、荷役部２等を主体として備える。荷役部２は、詳しくは後述するが、トロリー３を主体として備え、ワイヤーロープ４、吊り具５、回転ドラム９等を含む。
【００２８】
ガーダー１は、荷役部２及び荷となるコイルＣの荷重を支持するものであり、図１の所定方向としての左右方向に延在し建屋内の天井付近の左右両壁に亘って略水平に横架される。ガーダー１は、所定方向に直交する直交方向としての前後方向（図１の紙面垂直方向）に離間する直線状の剛体部同士の左右両端部を連結し一体化したものである。ガーダー１の左右両端部に対しては、前後方向に延び走行レーンとなるランウェイ７がそれぞれ設けられ、ガーダー１は、ランウェイ７上を前後方向に沿って走行する。ガーダー１には、例えばモータ等の走行駆動部１１（図８参照）が設けられ、その走行が制御される。
【００２９】
図２に示すように、ガーダー１の平面視長方形枠状の左右端部を除く部分は開口８となっており、ガーダー１上に当該開口８を跨ぐようにトロリー３が配置される。トロリー３は、ガーダー１上を左右方向（ガーダー１の延在方向）に沿って横行する。トロリー３には、例えばモータ等の横行駆動部１２（図８参照）が設けられ、その横行が制御される。
【００３０】
トロリー３上には、ワイヤーロープ４を介して吊り具５を吊り上げ／吊り下げるための回転ドラム９が設けられる。回転ドラム９は、開口８に対向するように配置され、開口８を通してワイヤーロープ４が通されている。吊り具５は、回転ドラム９からのワイヤーロープ４が掛け回されたシーブ１０を介して吊り下げられる。そして、回転ドラム９には、例えばモータ等の巻き上げ下げ駆動部１３（図８参照）が設けられ、その回転が制御されることで、吊り具５の上下方向の吊り上げ／吊り下げ位置（高さ位置）が制御される。
【００３１】
吊り具５は、コイルＣを係止し吊り上げるためのものであり、基部２０と、基部２０の前後両端部からそれぞれ反対方向へ突出する一対のアーム２１ａ，２１ｂと、を備える。
【００３２】
基部２０の上部には、上記シーブ１０が回転可能に連結されている。また、図３に示すように、基部２０の略中央下面には、画像センサとしてのＴＯＦ（Time Of Flight）カメラ３０が下方を映し出せるように設置されている。
【００３３】
アーム２１ａ，２１ｂは、それぞれ逆さ状のＬ字状を呈し、基部２０の前後両端部からＬ字がそれぞれ下方へ向くように突出している。アーム２１ａ，２１ｂの下端には、それぞれ内側に突出してコイル孔Ｈに進入しコイルＣを係止するための吊り具爪２２ａ，２２ｂが設けられている。
【００３４】
また、図６に示すように、アーム２１ａにおいて吊り具爪２２ａの先端側の下部で図示左側及びこれより下方位置には、透過型光電センサ２３の発光部２３ｅ，２３ｆがそれぞれ設けられ、さらに、アーム２１ａにおいて吊り具爪２２ａの先端側の下部で図示右側及びこれより下方位置には、透過型光電センサ２３の発光部２３ｇ，２３ｈがそれぞれ設けられている。
【００３５】
これに対応し、図７に示すように、アーム２１ｂ側においても、透過型光電センサ２３の発光部２３ｅ，２３ｆに対向する位置には、透過型光電センサ２３の受光部２３ｉ，２３ｊがそれぞれ設けられ、透過型光電センサ２３の発光部２３ｇ，２３ｈに対向する位置には、透過型光電センサ２３の受光部２３ｋ，２３ｍがそれぞれ設けられている。なお、アーム２１ａ側に発光部２３ｅ，２３ｆ，２３ｇ，２３ｈの全てを設け、アーム２１ｂ側に受光部２３ｉ，２３ｊ，２３ｋ，２３ｍの全てを設けるのではなく、アーム２１ａ側に一部の発光部及び一部の受光部を設け、アーム２１ｂ側に残りの発光部及び残りの受光部を設けるようにしても良い。この際、発光部及び受光部を交互に並べて設けると、隣接する発光部・受光部間での光の誤検知を抑制することができる。
【００３６】
アーム２１ａ，２１ｂは、図３に示すように、それぞれ基部２０側の部分が、前後方向に沿って（図３の左右方向）に沿ってスライド移動可能であり、実線で示すアーム２１ａ，２１ｂの位置がアーム開位置に位置し，仮想線で示すアーム２１ａ，２１ｂの位置がアーム閉位置に位置している。アーム開位置とは、アーム２１ａ，２１ｂが外側へスライド移動し、吊り具爪２２ａ，２２ｂがコイルＣの端面から離間して対向している位置であり、アーム閉位置とは、アーム２１ａ，２１ｂが内側へスライド移動し、吊り具爪２２ａ，２２ｂが、コイル孔Ｈに進入し、その後、吊り具５の吊り上げ時に、吊り具爪２２ａ，２２ｂがコイル孔Ｈの上部内周面に係止し得る位置である。
【００３７】
アーム２１ａ，２１ｂには、例えばモータ等のアーム開閉駆動部１４（図８参照）が設けられ、その駆動が制御されることで、アーム２１ａ，２１ｂの開閉が制御される。
【００３８】
なお、アーム２１ａ，２１ｂは、スライド移動するものに限定されるものではなく、基部２０側に近い上部側の回動中心軸線（不図示）を中心として各々アームが回動して吊り具爪同士を開閉できるものであっても、吊り具爪の一方のみがスライド移動するもの等であってもよい。
【００３９】
また、図１及び図２に示すように、ガーダー１の一方側の端部の下面には、運転者Ｐが運転するための運転室２５が固定して設けられている。運転者Ｐは、運転室２５内の運転席に着席し、図１、図２及び図４に示す操作器２６を手で握り所定のクレーン操作を行う。運転室２５内には、ＴＯＦカメラ３０や透過型光電センサ２３を含む画像情報センサ１５（図８参照）からの情報を映し出すモニタ２７が設置されている。
【００４０】
操作器２６は、操作に関する入力が行われるもので、具体的には、図４に示すように、運転者が握ることが可能に立設されると共に基部側がジャバラとされ、操作器２６の上面には、各種クレーン動作を司るための手動スイッチ２８（図８参照）が配置されている。
【００４１】
また、操作器２６の上部の側部には、操作器２６の握りを変えることなく親指で押すことができる押ボタン式の切替入力部２９が設けられている。この切替入力部２９は、手動制御と自動制御の切替を行うものであり、運転者が切替入力部２９に触れている間のみ、自動制御を行い、切替入力部２９に触れていなければ手動制御を行うようになっている。ここでいう触れているとは、押ボタン式であれば、押し込み続けていることである。また、例えば、タッチパネルのように触れていることを検知できるボタン等であれば、押し込まずに当該部位を触れている状態のことをいう。なお、切替入力部は、ボタンに限定されず、入力できるものであれば、他の入力手段であっても良い。
【００４２】
そして、本実施形態の天井クレーン１００では、操作器２６の手動スイッチ２８からの入力に基づいて、ガーダー１を走行させるための走行駆動部１１、トロリー３を横行させるための横行駆動部１２、吊り具５の高さ位置を調整すべく回転ドラム９を正逆回転させるための巻き上げ下げ駆動部１３、アーム２１ａ，２１ｂを開閉するためのアーム開閉駆動部１４を手動制御する手動制御部５０ａと、操作器２６の切替入力部２９の押しっぱなしの入力、及び、ＴＯＦカメラ３０や透過型光電センサ２３を含む画像情報センサ１５に基づいて、上記走行駆動部１１、横行駆動部１２、巻き上げ下げ駆動部１３を自動制御する自動制御部５０ｂと、が設けられた制御部５０を具備している。
【００４３】
図９は、天井クレーン１００の動作を示すフローチャートである。先ず、ステップ１において、運転者は、操作器２６を握り手動操作し手動制御部５０ａによる手動制御でトロリー（荷役部）３を、目的の荷（コイルＣ）の上方へ移動する。この場合、必要に応じ、走行駆動部１１によりガーダー１を走行方向へ走行させ、横行駆動部１２によりガーダー１を横行方向へ横行させる。
【００４４】
次いで、ステップ２において、操作器２６を握りながら親指で押ボタンである切替入力部２９を押し、手動制御部５０ａによる手動運転から自動制御部５０ｂによる自動運転へ切り替える。
【００４５】
ステップ３では、自動制御モードであり、ＴＯＦカメラ３０により上方からコイルＣの形状を画像認識できたかを判断する。
【００４６】
ステップ３において、コイルＣの形状を画像認識できない場合には、手動運転で、目的の荷の上方からかなり離れた位置にトロリー３が位置していると判断してステップ１に戻り、手動操作によりトロリー３を、目的の荷の上方へ再度移動する。
【００４７】
一方、ステップ３において、コイルＣの形状を画像認識できた場合には、手動操作により概ね目的の荷の上方に位置しているとしてステップ４へ進む。
【００４８】
ステップ４では、操作器２６の切替入力部２９を押し続けて自動制御部５０ｂにより走行駆動部１１及び横行駆動部１２を自動制御し、上方から見たコイルＣの中心と荷役部２（トロリー３）中心を位置合わせする。
【００４９】
ステップ５では、操作器２６の切替入力部２９を押し続け、例えば図５に示すように、ＴＯＦカメラ３０により、概ねＴＯＦカメラ３０が位置する基部２０の下面とコイルＣの最上端までの距離Ｌ１が分かり、コイルＣの外径Ｌが既知のため、基部２０の下面からコイルＣ（コイル孔Ｈ）の中心までの距離Ｌ１＋（Ｌ／２）が計算される。これにより、吊り具爪２２ａ，２２ｂをコイル孔Ｈへ位置合わせるための吊り具５の下降量を予め算出できる。そして、操作器２６の切替入力部２９を押し続けて自動制御部５０ｂにより巻き上げ下げ駆動部１３を自動制御し、吊り具５を計算位置へ下げる。
【００５０】
次いで、ステップ６において、透過型光電センサ２３に基づき自動制御し、吊り具爪２２ａ，２２ｂがコイル孔Ｈに進入できるように、吊り具爪２２ａ，２２ｂをコイル孔Ｈの位置へ合わせる。
【００５１】
ステップ７では、透過型光電センサ２３の受光部が、対応する透過型光電センサ２３の発光部の光を全て受光すれば、吊り具爪２２ａ，２２ｂがコイル孔Ｈに進入可能であると判断し、ステップ８へ進む。一方、ステップ７において、一部の受光部で光を受光できない場合には、ステップ６へ戻り、再度位置合わせを行う。
【００５２】
ステップ８では、運転者は、操作器２６を握りながら親指を押ボタンである切替入力部２９から離し、自動制御部５０ｂによる自動運転から手動制御部５０ａによる手動運転へ移行する。
【００５３】
これと同時に、ステップ９では、吊り具爪２２ａ，２２ｂによるコイルＣの係止が可能であるとして、吊り具５上に設置されたコイル係止ランプを点灯してステップ１０へ進む。
【００５４】
ステップ１０では、運転者は、操作器２６による手動操作により、アーム２１ａ，２１ｂをスライド移動させてアーム閉位置に位置させ、吊り具爪２２ａ，２２ｂをコイル孔Ｈに進入させ、その状態で、回転ドラム９を回転駆動し吊り具爪２２ａ，２２ｂをコイル孔Ｈの上部内周面に係止させてコイルＣを吊り上げ、手動搬送を行う。
【００５５】
なお、運転者は、一連の手動、自動運転中、運転席前のモニタ２７を監視することで、正常に動作しているか、安全に作業が行われているかを確認することができる。
【００５６】
このように、本実施形態によれば、操作器２６への運転者による入力に基づいて、運転者の手動により荷役部２の動作を制御する手動制御と、自動的に荷役部２の動作を制御する自動制御と、が切り替えられる。このため、対象や区画が多様且つ複雑であり加えて多種多様なニーズが存在する場合であっても、手動運転の一部として安全な自動運転を組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、操作器２６は、手動制御と自動制御の切替を行う切替入力部２９を備えているため、自動制御中に、運転者は、操作器２６に対する手や握りを持ち替えることなく、操作器２６に備えられた切替入力部２９により手動制御に切り替えることができる。このため、自動制御による自動運転を、安全な手動運転に容易且つ直ちに切り替えることができる。
【００５８】
ここで、切替入力部２９に運転者が例えば一度触ってその後触っていなくても自動制御が続行されてしまう構成では、自動運転に関する法律上の規制や制約を受ける可能性があり、この法律上の規制や制約に対処するために、多くの労力や手間がかかる。これに対し、本実施形態によれば、運転者が切替入力部２９に触れている間のみ、制御部５０が自動制御を行い、切替入力部２９に運転者が触っていなければ手動制御となるため、自動運転に関する法律上の規制や制約を直ちに受けることがなくなり、運転者の手動操作による的確な対処が可能となり安全を確保できる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、制御部５０は、自動制御に切り替えられると、目的の荷の上方へ荷役部２を横行させて位置合わせをし、吊り具５を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせするようにしている。このため、位置合わせという安全で自動でも対処できる自動制御を、手動運転の一部として適宜組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。その結果、例えば、地上に人員配置され、吊り具５と荷との位置合わせの合図を運転者に送る合図マンが不要となり、省人化を図ることができる。
【００６０】
また、本実施形態の運転方法によれば、手動運転によって、ガーダー１上で荷役部２（トロリー３）が横行して荷役部２が目的の荷の上方へ移動し、次いで、手動運転から自動運転に切り替え、荷役部２を目的の荷の上方へ位置合わせし、吊り具５を目的の荷に対して係止可能とする高さ位置へ位置合わせし、次いで、自動運転から手動運転に切り替え、手動操作によって吊り具５により目的の荷を係止し、係止した荷を荷役部２により搬送するようになっている。このように、位置合わせという安全で自動でも対処できる自動制御を、手動運転の一部として適宜組み込むことができ、運転者の負担を軽減しつつ且つ周囲に負担や影響を及ぼさない支援の範囲内で、安価にして手動操作を支援できる。その結果、例えば、地上に人員配置され、吊り具５と荷との位置合わせの合図を運転者に送る合図マンが不要となり、省人化を図ることができる。
【００６１】
斯くの如く述べたように、本発明によれば、諸般の種々な理由により導入を断念していた中小企業に対して、全自動ではないが、安全な自動運転を手動運転の支援として導入でき、多大に貢献できるようになる。
【００６２】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態では、運転室２５を備えているが、運転室２５がなく、運転者が天井クレーンに接続された操作器２６によって操作を行っても良い。
【００６３】
また、図９に示すフローチャートでは、ステップ２において手動運転から自動運転に切り替えているが、吊り具爪２２ａ，２２ｂを、コイルＣの外径以内に位置するように吊り下げるまで手動操作し、それ以降を自動運転としても良い。
【００６４】
また、アーム２１ａ，２１ｂが横行方向へ複数（２連、３連）並設されて複数個のコイルＣを同時に吊り上げる場合には、運転室２５がガーダー１に固定され、運転者から遠い側のコイルＣ（特にコイル孔Ｈ）が視認し難いので、本実施形態を適用するのは、特に有効である。
【００６５】
また、透過型光電センサ２３の発光・受光部の組は、一組以上であれば良く、反射型光電センサであれば１個以上であれば良い。また、カメラ等の撮像手段を用いることもできる。また、ＴＯＦカメラに代えて、３Ｄスキャナや２Ｄスキャナ等を用いても良い。
【００６６】
また、例えば、コイル孔Ｈの軸心が横行方向に平行となるようにコイルＣが配置されている場合には、鉛直軸周りに９０°回転した吊り具を用いれば良い。
【００６７】
また、上記実施形態においては、荷役装置を天井クレーン１００とし、荷をコイルＣとしているが、例えば製紙ロール等であっても良い。また、天井クレーン１００以外の例えばトングによりスラブを係止して（掴んで）搬送するアンローダー等に対しても適用可能であり、また、屋内に限定されず、屋外のガーダー付き門形クレーンやガーダー付き橋形クレーンに対しても適用できる。
【００６８】
また、ガーダーを有する荷役装置に限定されず、ガーダーを有さない荷役装置に対しても適用できる。例えば、走行式ジブクレーン、走行せずに土台に旋回可能に取り付けられた旋回式ジブクレーン、タワー型ジブクレーン、引込クレーン等にも適用できる。これらのクレーンの場合には、ジブ、ワイヤーロープ、回転ドラム等が荷役部に該当する。また、運転者により荷役部の操作に関する入力が行われる操作器は、ジブが設けられた旋回体に取り付けられる。旋回体に運転室を設けて、運転室内に操作器を収容しても良い。なお、旋回体とは、走行式ジブクレーンや走行式引込クレーンの場合には、地上を走行する走行体に対して垂直軸線を中心に旋回可能に設けられたものであり、旋回体が旋回することで、ジブを任意の方向へ旋回（移動）させることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…ガーダー、２…荷役部、３…トロリー、４…ワイヤーロープ、５…吊り具、１１…走行駆動部、１２…横行駆動部、１３…巻き上げ下げ駆動部、１４…アーム開閉駆動部、１５…画像情報センサ、２２ａ，２２ｂ…吊り具爪、２３…透過型光電センサ、２６…操作器、２８…手動スイッチ、２９…切替入力部、３０…ＴＯＦカメラ、５０…制御部、５０ａ…手動制御部、５０ｂ…自動制御部、１００…荷役装置、Ｃ…コイル（荷）、Ｐ…運転者。
【図１】
2019043780.tif 000003
【図２】
2019043780.tif 000004
【図３】
2019043780.tif 000005
【図４】
2019043780.tif 000006
【図５】
2019043780.tif 000007
【図６】
2019043780.tif 000008
【図７】
2019043780.tif 000009
【図８】
2019043780.tif 000010
【図９】
2019043780.tif 000011