(57)【要約】【課題】安価で簡単な構成の傾斜計を用いたクレーンの振れ角検出方法を提供する。【解決手段】ワイヤロープ７で荷物を吊り上げて運搬するコンテナクレーン等のロープ振れ角を検出するクレーンの振れ角検出方法において、スプレッダ４に電力及び信号線の供給を可能とし、スプレッダ及びヘッドブロックに傾斜計３を設置してスプレッダの水平方向の傾斜を検出し、スプレッダに振れがある場合にロープが弛まないとすれば、スプレッダ傾斜の検出角度よりスプレッダの振れ角を算出するものである。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤロープで荷物を吊り上げて運搬するコンテナクレーン等のロープ振れ角を検出するクレーンの振れ角検出方法において、
スプレッダに電力及び信号線の供給を可能とし、該スプレッダ及びヘッドブロックに傾斜計を設置してスプレッダの水平方向の傾斜を検出し、前記スプレッダに振れがある場合にロープが弛まないとすれば、スプレッダ傾斜の検出角度よりスプレッダの振れ角を算出することを特徴とするクレーンの振れ角検出方法。
【請求項２】
トロリー横行方向に対して前後に一つずつの傾斜計をそれぞれロープに設置することによりロープの振れ角を検出して、前記ロープの振れ角から演算によりスプレッダの振れ角を算出することを特徴とする請求項１記載のクレーンの振れ角検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンテナクレーンの吊り荷の振れ角の検出方法に関するもので、特に振れ角検出精度を持ちかつクレーンシステムのコストダウンに寄与する吊り荷の振れ角検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンテナクレーンは、吊り荷となるコンテナを海上運送から陸上運送、陸上運送から海上運送、もしくは陸上運送から陸上運送するためにコンテナの積み下ろし作業を行うクレーンである。こうしたコンテナクレーンが積み下ろし作業を行う際に、吊り荷に振れが生じるとコンテナ運搬作業の時間的効率が非常に悪くなり、人件費が嵩み、物流全体に対しても時間がかかる結果となる。
このようなコンテナクレーンの吊り荷の振れに対しては、例えば、トロリー台車にＣＣＤカメラ等のビジョンセンサを設置して、撮影した画像をコンピュータにより画像処理して直接スプレッダ（又はその下に取付けるヘッドブロック）の振れ角を検出する等の方法により、吊り荷の振れを抑制していた（例えば、特開２０００−１４３１４７号公報（図２））。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ビジョンセンサシステムは価格、耐久性、メンテナンスの面を考慮すると非常にコストのかかるシステムであり、近年のクレーンシステムのコストダウンに対し徐々に適さないシステムとなっているという問題があった。
従って、本発明の目的は、スプレッダの振れ止めを行うシステムに対してビジョンセンサシステムと同程度の吊り荷の振れ角検出精度を持ち、クレーンシステムのコストダウンに適用した吊り荷の振れ角検出方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のクレーンの振れ角検出方法の発明は、ワイヤロープで荷物を吊り上げて運搬するコンテナクレーン等のロープ振れ角を検出するクレーンの振れ角検出方法において、スプレッダに電力及び信号線の供給を可能とし、スプレッダ及びヘッドブロックに傾斜計を設置して、スプレッダの水平方向の傾斜を検出し、前記スプレッダに振れがある場合にロープが弛まないとすれば、スプレッダ傾斜の検出角度よりスプレッダの振れ角を算出することを特徴としている。
このクレーンの振れ角検出方法によれば、スプレッダに傾斜計が設置できる場合には、傾斜計をスプレッダに設置して直接傾斜角δを検出し、その場合のスプレッダ吊りロープ先端の軌跡から簡単な三角関数の演算により、振れ角θを求めることができる。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクレーンの振れ角検出方法において、トロリー横行方向に対して前後に一つずつの傾斜計をそれぞれロープに設置することによりロープの振れ角を検出して、前記ロープの振れ角から演算によりスプレッダの振れ角を算出することを特徴としている。
このクレーンの振れ角検出方法によれば、スプレッダに電力線、信号線が供給できない状況で傾斜計が設置できないケースでも、前後のロープに傾斜計をそれぞれ設置して、簡単な三角関数演算により振れ角θを求めることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１の実施の形態について図を参照して詳しく説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る振れ角を検出するクレーンの斜視図である。
図２は図１に示すロープに懸吊されるスプレッダの正面図である。
図３は図２に示すスプレッダの振れ角検出法の説明図である。
図１において、１はレール５上を横行可能なトロリーであり、巻上用ドラム６によりワイヤロープ７を巻上げ、繰出すことで、懸吊しているスプレッダ４を昇降可能としている。２は後述の第３の実施の形態で使用されるロープに設置される傾斜計であり、３が本実施の形態で使用されるスプレッダ４上に設置された傾斜計である。傾斜計３には、ひずみゲージ式、差動トランス式、サーボ式、電磁センサ式などが実用化されているので、それを用いればよい。
【０００６】
つぎに動作について説明する。
図２はトロリー１の横行方向正面から見たスプレッダ４の正面図であり、スプレッダ４は上方２個のドラム６によりワイヤロープ７を介して懸吊されている状態を示している。
この図２のようなスプレッダ４の吊り方の場合は、傾斜計３の検出値から図３に示すように、スプレッダ振れ角θはスプレッダ４の水平方向との傾き角δ（傾斜計の検出角）と、トロリー１上のロープ間隔（ドラム間隔）ａ、スプレッダ４上のロープ間隔（ドラム間隔）ｂを用いて、次のように求めることができる。
先ず、図３に示すように、図２に対応するロープ間隔をａ、その中点のｘｙ座標を（０，０）として両端のｘｙ座標を（−ａ／２，０）、（＋ａ／２、０）、スプレッダ４のロープ間隔をｂ、ｘｙ座標を（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、ロープ長をｌ、傾斜計３の検出角δ、求めるスプレッダ振れ角θとすると、
スプレッダ４の軌跡を定式化すれば、（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）点の軌跡は、それぞれ点線で示す半径ｌとする円軌跡となるので、次のような連立式が得られる。
【０００７】
【数１】
2004091062.tif 000003
次に、スプレッダ４が傾斜して傾斜計３の検出値δの場合、その角δ、斜辺をｂとする三角形を想定すれば、三角関数の性質から次式が成立する。
【０００８】
【数２】
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【０００９】
スプレッダ吊りロープ先端の軌跡より、
【数３】
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【００１０】
以上の式（１）〜（４）より、スプレッダ４の振れ角θは、
【数４】
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この求めたスプレッダ４の振れ角θをフィードバックして、振れ角θが０になるようにトロリー速度等を制御する。
【００１１】
次に、本発明の第２の実施の形態について図を参照して説明する。
図４は本発明の第２の実施の形態に係るロープに懸吊されるスプレッダの正面図である。
図５は図４に示すスプレッダの振れ角検出法の説明図である。
第１と第２の実施の形態は、共に、請求項１に相当するものであるが、第２の実施の形態は図４に示すようにドラム８を増設して、より安定にスプレッダ４を保持するようにしたものであり、図５に示すように、ドラム６間の間隔を２ａ、ドラム８径は２ｃとなるので、この場合の座標は、それぞれ（−ａ、０）、（＋ａ，０）に、（−ｃ，０）、（＋ｃ，０）が加わり、ワイヤー長はｌ１、ｌ２となる。
また、ｙ軸の方向が図３とは逆になっている。その他の前実施の形態と同一構成には同一符号を付して重複する説明は省略する。
前実施の形態と同様に、スプレッダ４の軌跡を定式化すると、
【数５】
2004091062.tif 000007
【００１２】
更に、傾斜計３による検出角δで形成され斜辺ｂとする三角形に着目すると、次式が成立する。
【数６】
2004091062.tif 000008
【００１３】
スプレッダ４の吊りロープ先端の軌跡より、
【数７】
2004091062.tif 000009
【００１４】
以上の（６）〜（１０）式より、スプレッダの振れ角は、
【数８】
2004091062.tif 000010
この求めたスプレッダ４の振れ角θをフィードバックして、振れ角θが０になるようにトロリー速度等を制御する。
【００１５】
次に、本発明の第３の実施の形態について図を参照して説明する。
図６は本発明の第３の実施の形態に係るスプレッダの振れ角検出法の説明図である。
図６に示す第３の実施の形態は請求項２に相当し、スプレッダ４上に電力線、信号出力線が配置できない状況で、スプレッダ４上に傾斜計が配置できない場合であって、図１に示すように傾斜計２ａ、２ｂを、所定のロープ位置７ａ、７ｂのように、横行方向の正面から見て前後の対角線のロープ位置に設置する例であり、ワイヤロープの振れに伴ってロープの振れα、βを検出するようになっている。
なお、図１、図２、図４については前実施の形態と共通使用となる。
更に、スプレッダ４の吊り方について、本実施の形態では図２の吊り方と、図４の吊り方の双方に適用されるものである。
【００１６】
つぎに動作について説明する。
図５に示すように、同様にしてスプレッダ４の軌跡を定式化すれば、
【数９】
2004091062.tif 000011
【００１７】
スプレッダ吊りロープ先端の軌跡より、
【数１０】
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【００１８】
以上の（１２）、（１３）式よりスプレッダ振れ角θは、
【数１１】
2004091062.tif 000013
この求めたスプレッダ４の振れ角θをフィードバックしてロープを調整し、振れ角θが０になるようにトロリー速度等を制御する。
【００１９】
このように本発明はビジョンセンサを用いること無く、傾斜計を用いてスプレッダの振れ角θを傾斜計の検出値δ、若しくはα、βより簡単で迅速な演算により求めることができるので、確実で実用性の高い振れ角検出システムを構成できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、傾斜計を用いた安価な構成により、スプレッダの傾斜角を検出して簡単な演算で吊り荷の振れ角を求めることができるので、従来のビジョンセンサ・システムに比較して、価格、耐久性、メンテナンスの面で優れたクレーンの振れ角検出システムを構成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る振れ角を検出するクレーンの斜視図である。
【図２】図１に示すロープに懸吊されるスプレッダの正面図である。
【図３】図２に示すスプレッダの振れ角検出法の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るロープに懸吊されるスプレッダの正面図である。
【図５】図４に示すスプレッダの振れ角検出法の説明図である。
【図６】第３の実施の形態に係るスプレッダの振れ角検出法の説明図である。
【符号の説明】
１　トロリー
２、３　傾斜計
４　スプレッダ
５　レール
６、８　巻上げドラム
７　ロープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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