(57)【要約】【課題】本発明の目的は、クレーンを用いた機器メンテナンス作業において、作業の安全確保、作業時間の短縮及び作業精度向上を図りつつ、自動化することができるクレーンシステムを提供することにある。【解決手段】クレーンシステムは、フック９を移動するクレーン２０と、クレーン２０の動作を制御するクレーン動作制御装置１８と、クレーン動作制御装置に操作指示を送るクレーン操作装置１０とを有する。ＲＦＩＤリーダ手段１１は、メンテナンス対象機器１と、メンテナンス対象機器の構成部品３と、吊りワイヤ５と、枕木８と、位置が変化する移動体１４にそれぞれ取り付けられたＲＦＩＤ２，４，６，８，１５からメンテナンスに関する情報を読み取り、表示手段１３に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フックを移動するクレーンと、このクレーンの動作を制御するクレーン動作制御装置と、前記クレーン動作制御装置に操作指示を送るクレーン操作装置とを有し、メンテナンス対象機器のメンテナンスに用いられるクレーンシステムであって、
前記メンテナンス操作装置は、
メンテナンス対象機器と、前記メンテナンス対象機器の構成部品と、吊りワイヤと、枕木と、位置が変化する移動体にそれぞれ取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段と、
前記ＲＦＩＤリーダ手段によって読み取ったメンテナンスに関する情報を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするクレーンシステム。
【請求項２】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記メンテナンス対象機器に取り付けられたＲＦＩＤには、前記メンテナンス対象機器の機器名称と、前記メンテナンス対象機器を構成する機器構成部品の部品名称と、前記メンテナンス対象機器のメンテナンス要領と、前記メンテナンス対象機器のメンテナンス時に必要な吊りワイヤ及び枕木の情報と、メンテナンス時における前記機器構成部品の仮置き位置情報が格納されており、
前記表示手段には、これらの情報が表示されることを特徴とするクレーンシステム。
【請求項３】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記クレーンのフックは、前記メンテナンス対象機器の構成部品に取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、
前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記構成部品に取り付けられたＲＦＩＤから前記メンテナンス対象機器の分解時の前記クレーンのフックの位置情報（位置・高さ）を読み取り、前記クレーン動作制御装置に発信し、
前記クレーン動作制御装置は、受信した情報に基づいて、前記クレーンのフックを所定位置に移動させ停止することを特徴とするクレーンシステム。
【請求項４】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記クレーンのフックは、前記吊りワイヤに取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、
前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記吊りワイヤに取り付けられたＲＦＩＤから前記吊りワイヤの情報を読み取り、前記機器構成部品の吊り上げに適した吊りワイヤであるかを照合することを特徴とするクレーンシステム。
【請求項５】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記クレーンのフックは、前記枕木に取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、
前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記枕木に取り付けられたＲＦＩＤから前記吊りワイヤの情報を読み取り、前記機器構成部品の仮置きに適した枕木であるかを照合することを特徴とするクレーンシステム。
【請求項６】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記クレーンのフックは、前記移動体に取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、
前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記移動体のＲＦＩＤから読み込まれた情報により、周囲の一定距離内に前記移動体が存在していないかを確認することを特徴とするクレーンシステム。
【請求項７】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記メンテナンス操作装置は、前記ＲＦＩＤリーダ手段により読み込んだ情報と、メンテナンス管理システムに格納されたメンテナンス情報とから、メンテナンス手順を３Ｄ−ＣＡＤによるシミュレーション画像で前記表示手段に表示することを特徴とするクレーンシステム。
【請求項８】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記メンテナンス操作装置は、前記ＲＦＩＤの情報を更新可能であるＲＦＩＤライタ手段を備えることを特徴とするクレーンシステム。
【請求項９】
請求項１記載のクレーンシステムにおいて、
前記クレーンのフックは、前記ＲＦＩＤの情報を更新可能であるＲＦＩＤライタ手段を備えることを特徴とするクレーンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンにより機器メンテナンスを行うクレーンシステムに係り、特に、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を用いてクレーンによる機器メンテナンスを行うに好適なクレーンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所などのプラントは多数の大型機器により構成されており、それらのメンテナンスにはクレーンを用いるのが一般的である。
【０００３】
機器のメンテナンスを行う際には、機器メンテナンス要領に定められている順番で機器を構成している部品を分解、所定の位置まで移動させて仮置きし、点検・補修を行った後に組立を行う。部品分解、仮置き、組立の作業毎に、クレーンフックをそれぞれ定められた位置に他の物体との干渉を避けて移動させるように操作する必要があるが、クレーンフツクの操作は難易度が高く、また、部品が重量品であった場合、重量品を吊った状態での運転ミスは重大な事故に繋がることから、クレーンフックの移動操作にはクレーン操作者の多大な精神的負担や労力及び時間を費やしていた。
【０００４】
また、部品を吊る際に使用するワイヤ及び部品を仮置きする際に下に敷く枕木には部品の特性、形状、重量等によって適切なものを選定して使用する必要があるが、ワイヤ及び枕木に記載された文字情報を目視確認するだけでは読み違え、又は、作業員個人の誤った判断による選定間違いが発生する恐れがある。不適切なものを使用した場合には吊り上げた状態においてはワイヤ切断による部品の落下、仮置き作業においては部品の転落等、重大事故につながる可能性もある。
【０００５】
仮置き位置についても、仮置きするスペース及び床面の耐荷重制限等により、予め計画された位置に正確に仮置きする必要があるが、仮置き計画の作業員への周知不徹底や、作業者個人の判断、また、決められた位置に正確にクレーンフックを移動させるのは難しいことから、計画通りの位置に正確に仮置きされていない場合も生じる。
【０００６】
一方、機器メンテナンス期間の短縮が求められている。さらに、各機器のメンテナンス作業の経験が十分でない作業員等がメンテナンス作業を行うケースもあり、機器メンテナンス作業の自動化による作業の安全確保、作業時間の短縮及び作業精度向上が大きな課題となっている。
【０００７】
ここで、熟練を要することなく位置決めを正確に、安全に、精神面の負担を軽くできる天井クレーン用位置検出装置は、例えば、特許文献１により知られている。また、天井クレーンの操作を自動化する方法は、特許文献２により知られている。さらに、フックを目的の位置に正確、迅速に移動させることができる天井クレーンのフック位置表示装置については、特許文献３により知られている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２６４５７９号公報
【特許文献２】特開平９−２７８３６０号公報
【特許文献３】特開平１１−７１０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載のものは、機器メンテナンス作業の自動化や安全の確保や作業精度向上には奇与していないものである。また、特許文献２や、特許文献３に記載のものは、共に天井クレーンの操作の自動化が図られているだけで、機器メンテナンス作業の安全確保には寄与していないものである。
【００１０】
本発明の目的は、クレーンを用いた機器メンテナンス作業において、作業の安全確保、作業時間の短縮及び作業精度向上を図りつつ、自動化することができるクレーンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、フックを移動するクレーンと、このクレーンの動作を制御するクレーン動作制御装置と、前記クレーン動作制御装置に操作指示を送るクレーン操作装置とを有し、メンテナンス対象機器のメンテナンスに用いられるクレーンシステムであって、前記メンテナンス操作装置は、メンテナンス対象機器と、前記メンテナンス対象機器の構成部品と、吊りワイヤと、枕木と、位置が変化する移動体にそれぞれ取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段と、前記ＲＦＩＤリーダ手段によって読み取ったメンテナンスに関する情報を表示する表示手段とを備えるようにしたものである。  
かかる構成により、クレーンを用いた機器メンテナンス作業において、作業の安全確保、作業時間の短縮及び作業精度向上を図りつつ、自動化し得るものとなる。
【００１２】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記メンテナンス対象機器に取り付けられたＲＦＩＤには、前記メンテナンス対象機器の機器名称と、前記メンテナンス対象機器を構成する機器構成部品の部品名称と、前記メンテナンス対象機器のメンテナンス要領と、前記メンテナンス対象機器のメンテナンス時に必要な吊りワイヤ及び枕木の情報と、メンテナンス時における前記機器構成部品の仮置き位置情報が格納されており、前記表示手段には、これらの情報が表示されるものである。
【００１３】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記クレーンのフックは、前記メンテナンス対象機器の構成部品に取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記構成部品に取り付けられたＲＦＩＤから前記メンテナンス対象機器の分解時の前記クレーンのフックの位置情報（位置・高さ）を読み取り、前記クレーン動作制御装置に発信し、前記クレーン動作制御装置は、受信した情報に基づいて、前記クレーンのフックを所定位置に移動させ停止するようにしたものである。
【００１４】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記クレーンのフックは、前記吊りワイヤに取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記吊りワイヤに取り付けられたＲＦＩＤから前記吊りワイヤの情報を読み取り、前記機器構成部品の吊り上げに適した吊りワイヤであるかを照合するようにしたものである。
【００１５】
（５）上記（１）において、好ましくは、前記クレーンのフックは、前記枕木に取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記枕木に取り付けられたＲＦＩＤから前記吊りワイヤの情報を読み取り、前記機器構成部品の仮置きに適した枕木であるかを照合するようにしたものである。
【００１６】
（６）上記（１）において、好ましくは、前記クレーンのフックは、前記移動体に取り付けられたＲＦＩＤからＲＦＩＤに格納されたメンテナンスに関する情報を読み取るＲＦＩＤリーダ手段を備え、前記フックのＲＦＩＤリーダ手段は、前記移動体のＲＦＩＤから読み込まれた情報により、周囲の一定距離内に前記移動体が存在していないかを確認するようにしたものである。
【００１７】
（７）上記（１）において、好ましくは、前記メンテナンス操作装置は、前記ＲＦＩＤリーダ手段により読み込んだ情報と、メンテナンス管理システムに格納されたメンテナンス情報とから、メンテナンス手順を３Ｄ−ＣＡＤによるシミュレーション画像で前記表示手段に表示するようにしたものである。
【００１８】
（８）上記（１）において、好ましくは、前記メンテナンス操作装置は、前記ＲＦＩＤの情報を更新可能であるＲＦＩＤライタ手段を備えるようにしたものである。
【００１９】
（９）上記（１）において、好ましくは、前記クレーンのフックは、前記ＲＦＩＤの情報を更新可能であるＲＦＩＤライタ手段を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、クレーンを用いた機器メンテナンス作業において、安全確保、作業時間の短縮及び精度向上を図りつつ、自動化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１を用いて、本発明の一実施形態によるクレーンシステムの構成と動作について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態によるクレーンシステムの構成を示すシステム構成図である。
【００２２】
メンテナンス対象機器１は、複数の機器構成部品３から構成される。ポンプ，カップリング，モータなどの機器構成部品３が結合され、メンテナンス対象機器１であるポンプ装置を構成している。
【００２３】
メンテナンス対象機器１には、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）２が取り付けられている。ＲＦＩＤ２には、メンテナンス対象機器１の機器名称と、機器構成部品３の部品名称と、メンテナンス対象機器１のメンテナンス要領と、メンテナンス対象機器１のメンテナンス時に必要な吊りワイヤ５及び枕木７の情報と、メンテナンス時における機器構成部品３の仮置き位置情報などの情報が格納されている。
【００２４】
また、機器構成部品３のそれぞれにも、ＲＦＩＤ４が取り付けられている。ＲＦＩＤ４には、それぞれ、機器構成部品３の機器名称と、機器構成部品３の分解、仮置き、組立要領と、機器構成部品３の分解時に必要な吊りワイヤ５及び枕木７の情報と、機器構成部品３の分解、仮置き、組立時のクレーンフック９の位置情報（位置・高さ）などの情報が格納されている。
【００２５】
吊りワイヤ５には、ＲＦＩＤ６が取り付けられている。ＲＦＩＤ６には、吊りワイヤ５の名称と、分解時に使用対象となる機器構成部品３の名称と、使用履歴や使用可能期間などの情報が格納されている。また、枕木７には、ＲＦＩＤ８が取り付けられている。ＲＦＩＤ８には、枕木７の名称と、分解時に使用対象となる機器構成部品３の名称と、使用履歴や使用可能期間などの情報が格納されている。
作業用ヘルメットや作業台車等の移動体１４には、ＲＦＩＤ１５が取り付けられている。ＲＦＩＤ１５には、その移動体１４の名称などの情報が格納されている。
【００２６】
クレーン操作装置１０は、クレーン２０のフック９の上下動や水平移動を指示するために用いられる。クレーン操作装置１０から入力された操作指示に従って、クレーン動作制御装置１８は、クレーン２０の動作を制御して、フック９の位置を制御する。また、クレーン操作装置１０は、ＲＦＩＤ２，４，６，８，１５などから情報を読み出すためのＲＦＩＤリーダ手段１１と、これらのＲＦＩＤ２，４，６，８，１５などに情報を書き込むためのＲＦＩＤ手段１２と、ＲＦＩＤリーダ手段１１で読み出された情報を表示する表示手段１３を備えている。
【００２７】
さらに、フック９は、ＲＦＩＤ２，４，６，８などから情報を読み出すためのＲＦＩＤリーダ手段１６と、これらのＲＦＩＤ２，４，６，８，１５などに情報を書き込むためのＲＦＩＤ手段１７とを備えている。
【００２８】
メンテナンス管理システム１９には、メンテナンス対象機器１の詳細なメンテナンス要領が保存されており、３Ｄ−ＣＡＤによるメンテナンスシミュレーション画像等をクレーン操作装置１０に備えられた表示手段１３で表示する。これによりクレーン操作者は具体的なメンテナンス要領を視覚的に確認することができ、作業効率の向上を図ることができる。
【００２９】
次に、本実施形態のクレーンシステムを用いたメンテナンス対象機器１のメンテナンス作業の概要について説明する。
【００３０】
メンテナンス対象機器１のメンテナンスを行う際、クレーン操作員はクレーン操作装置１０に備えられたＲＦＩＤリーダ手段１１を用いて、メンテナンス対象機器１のＲＦＩＤ２内の情報を読み込む。クレーン操作装置１０に備えられた表示手段１３には、機器名称と、機器構成部品名称と、メンテナンス要領と、必要な吊りワイヤ５及び枕木７の情報と、仮置き位置情報とが表示される。クレーン操作者は、表示手段１３に表示された情報により、メンテナンス対象機器の確認、分解に必要な吊りワイヤ５及び枕木７の準備、仮置きスペースが確保されているかなどの確認を予め行うことが可能であり、メンテナンス対象機器の取り違え防止、作業効率の向上を図ることができる。
【００３１】
メンテナンス管理システム１９には、メンテナンス対象機器１の詳細なメンテナンス要領が保存されており、３Ｄ−ＣＡＤによるメンテナンスシミュレーション画像等をクレーン操作装置１０に備えられた表示手段１３で表示する。これによりクレーン操作者は具体的なメンテナンス要領を視覚的に確認することができ、作業効率の向上を図ることができる。
【００３２】
作業員は、表示手段１３に表示されたメンテナンス要領に従い、所定の順序で機器構成部品３の分解を行う。機器構成部品３の分解の際には、作業員は、クレーン操作装置１０に備えられたＲＦＩＤリーダ手段１１を用いて、機器構成部品３のＲＦＩＤ４内の惰報を読み込み、分解時のクレーンフック９の位置情報（位置・高さ）をクレーン動作制御装置１７に発信する。クレーン動作制御装置１７は、所定の位置１にクレーンフック９を自動で移動させ停止する。このようにしてクレーンフック９の移動操作の自動化が可能であり、作業効率の向上を図ることができる。
【００３３】
クレーンフック９を所定の位置１に移動させた後、作業者が機器構成部品４に吊りワイヤ５を掛け、クレーンフック９で吊りワイヤ５を引上げて機器構成部品４を吊り上げ、所定の仮置き位置２まで移動させる。吊り上げる際には、クレーン操作装置１０に備えられたＲＦＩＤリーダ手段１１を用いて吊りワイヤ５のＲＦＩＤ６内の情報を読み込み、機器構成部品４に適した吊りワイヤ５であるかを照合し、適合している場合には引上げ動作をクレーン動作制御装置１７に発信し、適合しない場合にはその旨の警告をクレーン操作装置１０に備えられた表示手段１３に表示する。クレーンフック９を所定の位置２に移動させた後、作業者が仮置き位置の床面に枕木７を設置し、クレーンフック９を引下げて機器構成部品４の仮置きを行う。引下げる際には、クレーン操作装置１０に備えられたＲＦＩＤリーダ手段１１を用いて枕木７のＲＦＩＤ８内の情報を読み込み、機器構成部品４の仮置きに適した枕木７であるかを照合し、適合している場合には引下げ動作をクレーン動作制御装置１７に発信し、適合しない場合にはその旨の警告をクレーン操作装置１０に備えられた表示手段１３に表示する。このようにして吊りワイヤ５及び枕木７の適合性確認の自動化が可能であり、安全の確保と作業効率の向上を図ることができる。
【００３４】
仮置きした機器構成部品４に対して必要な保守・点検作業を実施した後、組立を行う際にも、前記同様にクレーン操作装置１０に備えられたＲＦＩＤリーダ手段１１を用いて機器構成部品３のＲＦＩＤ４内の情報を読み込み、クレーンフック９の所定の位置への移動と、吊りワイヤ５の適合性確認とを自動で行うことが可能である。
【００３５】
クレーンフック９の所定の位置への移動、引き上げ及び引き下げ動作の際には、クレーンフック９に備えられたＲＦＩＤリーダ手段１６を用いて、周囲のある一定距離内に位置が変化する作業用ヘルメットや作業台車等の移動体１４のＲＦＩＤ１５が存在していないか常に確認し、有る場合にはクレーンフック９の停止動作をクレーン動作制御装置１７に発信する。ある一定距離はクレーンフックが吊り上げている機器構成部品３の大きさや形状によって決定され、機器構成部品３と作業用ヘルメットを被っている作業者や作業台車との干渉を防止し、安全の確保が可能である。
【００３６】
メンテナンス対象機器１の周囲環境の変更等により、メンテナンス計画が変更となり機器構成部品４の仮置き位置等が変更となった際には、メンテナンス管理システム１９内の惰報を変更し、クレーン操作装置１０に備えられたＲＦＩＤライタ手段１２を用いて機器構成部品３のＲＦＩＤ４に書き込む。機器構成部品３の位置がクレーン操作装置１０を持ったクレーン操作者からＲＦＩＤの通信可能距離以上に離れていて、クレーン操作装置１０に備えられたＲＦＩＤライタ手段１２を用いてＲＦＩＤ４の書き込みを行うことが困難である場合には、クレーンフック９をＲＦＩＤの通信可能距離内となる位置に移動させた後、クレーンフック９に備えられたＲＦＩＤライタ手段１７を用いてＲＦＩＤ４に書き込むこともできる。このようにしてメンテナンス計画の変更が容易に反映でき、状況に応じて柔軟に運用することが可能であり、作業効率の向上を図ることができる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態によれば、クレーンを用いた機器メンテナンス作業において、作業の安全確保、作業時間の短縮及び作業精度向上を図りつつ、自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態によるクレーンシステムの構成を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…メンテナンス対象機器
２…ンテナンス対象機器付ＲＦＩＤ
３…機器構成部品
４…機器構成部品付ＲＦＩＤ
５…吊りワイヤ
６…吊りワイヤ付ＲＦＩＤ
７…枕木
８…枕木付ＲＦＩＤ
９…クレーン
１０…フッククレーン操作装置
１１…ＲＦＩＤリーダ手段（クレーン操作装置）
１２…ＲＦＩＤライタ手段（クレーン操作装置）
１３…表示手段
１４…作業用ヘルメットや作業台車等
１５…作業用ヘルメットや作業台車等付ＲＦＩＤ
１６…ＲＦＩＤリーダ手段（クレーンフック）
１７…ＲＦＩＤライタ手段（クレーンフック）
１８…クレーン動作制御部
１９…メンテナンス管理システム
２０…クレーン
【図１】
2008120536.tif 000003