(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態を有するクレーンについて、その作業履歴を評価する方法であって、
上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する第１工程と、
上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める第２工程と、
上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する第３工程とを備えたことを特徴とするクレーンの作業評価方法。
【請求項２】
少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態と、上記ブームに取り付けられたラッフィングジブ先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うラッフィング作業形態とを有するクレーンについて、その作業履歴を評価する方法であって、
上記吊り作業をクレーン作業形態で行うときには、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する一方、上記吊り作業をラッフィング作業形態で行うときには、上記ブームにラッフィングジブが取り付けられた状態での作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する第１工程と、
上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める第２工程と、
上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する第３工程とを備えたことを特徴とするクレーンの作業評価方法。
【請求項３】
少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態を有するとともに、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する検出手段とを備えたクレーンについて、その作業履歴を評価する装置であって、
上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める演算手段と、
上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするクレーンの作業評価装置。
【請求項４】
少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態と、上記ブームに取り付けたラッフィングジブ先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うラッフィング作業形態とを有するとともに、上記吊り作業をクレーン作業形態で行うときには、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する一方、上記吊り作業をラッフィング作業形態で行うときには、上記ブームにラッフィングジブが取り付けられた状態での作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する検出手段を備えたクレーンについて、その作業履歴を評価する装置であって、
上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める演算手段と、
上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするクレーンの作業評価装置。
【請求項５】
上記評価手段は、上記クレーンの作業履歴の評価に関する情報として、モーメント時間又はモーメントべき乗時間を所定のタイミングで報告する報告手段を備えたものであることを特徴とする請求項４記載のクレーンの作業評価装置。
【請求項６】
上記報告手段は、上記作業半径と、上記吊り荷重と、モーメント時間又はモーメントべき乗時間とを、２次元又は３次元のグラフィックで表示する表示手段を備えたものであることを特徴とする請求項５記載のクレーンの作業評価装置。
【請求項７】
クレーンと、このクレーンと通信可能な管理センタとを備え、上記管理センタに、請求項３〜６のいずれか１項に記載の作業評価装置を配置したことを特徴とするクレーン作業評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態を有するクレーンについて、その作業履歴を評価する方法、装置及びシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーンの安全管理システムが公知である。ここでは、クレーンを搭載した車両本体が転倒してしまう危険性の有無を、その転倒支点周りのモーメント（＝作業半径×吊り荷重）に基づいて予測していた。そして、転倒の危険性があれば、安全装置が働いて警報を発し、あるいは、作業を自動停止させていた。
【０００３】
ところが、オペレータによっては、安全意識にかなりの差があり、安全意識の低いオペレータは、安全装置を解除したまま、作業を続行することがあった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１では、クレーンに設けた検出手段で転倒モーメント等を検出し、この検出情報に基づいて、オペレータに帰することのできる原因を基準にして予め設定された危険項目について危険状態に達したか否かを判定するようにしていた。
【特許文献１】特許第３５４８１２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、転倒モーメント等だけでクレーン個体の価値を正確に判断するのは困難である。例えば、図８に示すように、作業時間と吊り荷重と作業半径とを３次元グラフィックで描いたとする。そのときには、吊り荷重が大きくて作業半径が短い作業を行ったときと、吊り荷重が小さくて作業半径が長いときとでは、同じ転倒モーメントとなるにもかかわらず、評価項目によっては、それぞれの作業で影響が異なってくる。すなわち、構造的強度への影響は前者作業の方が大きいが、ロープ寿命などへの影響は後者作業の方が大きくなるため、指標により評価方法を変える必要がある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クレーン個体の妥当な評価が行えるクレーンの作業評価方法、装置及びシステムを提供することである。これは作業量の定量評価により各部材の適切な交換時期を設定し機械の大きなトラブル発生頻度を抑え、現場稼働中の不意の休車リスクを低減する予防保全に有効となる他、クレーン実作業を定量評価することにより現場に投入したクレーンが実際の仕事に対し、適切であるか否かとの稼動管理にも有効となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態を有するクレーンについて、その作業履歴を評価する方法であって、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する第１工程と、上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める第２工程と、上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する第３工程とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態と、上記ブームに取り付けられたラッフィングジブ先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うラッフィング作業形態とを有するクレーンについて、その作業履歴を評価する方法であって、上記吊り作業をクレーン作業形態で行うときには、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する一方、上記吊り作業をラッフィング作業形態で行うときには、上記ブームにラッフィングジブが取り付けられた状態での作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する第１工程と、上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める第２工程と、上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する第３工程とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態を有するとともに、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する検出手段とを備えたクレーンについて、その作業履歴を評価する装置であって、上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める演算手段と、上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、少なくともブーム先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うクレーン作業形態と、上記ブームに取り付けたラッフィングジブ先端から垂下された吊り部で吊り作業を行うラッフィング作業形態とを有するとともに、上記吊り作業をクレーン作業形態で行うときには、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する一方、上記吊り作業をラッフィング作業形態で行うときには、上記ブームにラッフィングジブが取り付けられた状態での作業半径と、吊り荷重と、作業時間とを検出する検出手段を備えたクレーンについて、その作業履歴を評価する装置であって、上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間を求める演算手段と、上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴を評価する評価手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５記載の発明のように、上記評価手段は、上記クレーンの作業履歴の評価に関する情報として、モーメント時間又はモーメントべき乗時間を所定のタイミングで報告する報告手段を備えたものであることが好ましい。
【００１２】
請求項６記載の発明のように、上記報告手段は、上記作業半径と、上記吊り荷重と、モーメント時間又はモーメントべき乗時間とを、２次元又は３次元のグラフィックで表示する表示手段を備えたものであることが好ましい。
【００１３】
請求項７記載の発明は、クレーンと、このクレーンと通信可能な管理センタとを備え、上記管理センタに、請求項３〜６のいずれか１項に記載の作業評価装置を配置したことを特徴とするクレーン作業評価システムとして構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１，３記載の発明によれば、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とが検出され、上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間が求められ、上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴が評価される。
【００１５】
したがって、例えば図９に示すように、モーメント時間と、吊り荷重と、作業半径とを３次元グラフィックで描いたとすると、このときには、吊り荷重が大きくて作業半径が短い作業を行ったときと、吊り荷重が小さくて作業半径が長いときとでは、モーメント時間比は前者の方が大きいため、この前者の方が後者に比べてクレーン個体の価値が低いものと評価される。これにより、クレーン個体の価値の妥当な評価が行えるようになる。
【００１６】
また、例えば図１０に示すように、モーメント２乗時間と、吊り荷重と作業半径とを３次元グラフィックで描いたとすると、このときには、吊り荷重が大きくて作業半径が短い作業を行ったときと、吊り荷重が小さくて作業半径が長いときとでは、モーメント２乗時間比は前者の方が非常に大きいため、この前者の方が後者に比べてクレーン個体の価値が非常に低いものと判定される。これにより、クレーン個体の価値のより妥当な評価が行えるようになる。
【００１７】
このように、モーメント時間やモーメントべき乗時間を用いてのクレーンの作業履歴を把握しておけば、そのクレーン個体の価値を容易に判断できるようになる。また、例えば作業時間が短くても、疲労強度や消耗に影響が大きいと考えられる場合等は、消耗品の交換を当初予定されている交換時期より早いタイミングで交換を促すことで、クレーンの稼動時間中の不意のトラブルの発生を防止できる。
【００１８】
請求項２，４記載の発明によれば、上記吊り作業をクレーン作業形態で行うときには、上記ブームの作業半径と、吊り荷重と、作業時間とが検出される一方、上記吊り作業をラッフィング作業形態で行うときには、上記ブームにラッフィングジブが取り付けられた状態での作業半径と、吊り荷重と、作業時間とが検出され、上記作業半径と吊り荷重との積であるモーメントに作業時間がさらに乗算されたモーメント時間、又は前記モーメントのべき乗に作業時間がさらに乗算されたモーメントべき乗時間が求められ、上記モーメント時間又はモーメントべき乗時間の累積値に基づいて上記クレーンの作業履歴が評価される。
【００１９】
しがたって、この場合も、上記と同様に、クレーン個体の価値の妥当な評価が行えるようになる。そして、このようにモーメント時間やモーメントべき乗時間を用いてのクレーンの作業履歴を把握しておけば、そのクレーン個体の価値が容易に判断できるようになる。また、例えば作業時間が短くても、疲労強度や消耗に影響が大きいと考えられる場合は、消耗品の交換を当初予定されている交換時期より早いタイミングで交換を促すことで、稼動時間中の不意のトラブルの発生を防止できる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、上記クレーンの作業履歴の評価に関する情報として、モーメント時間又はモーメントべき乗時間が所定のタイミングで報告されるので、クレーン個体の妥当な評価ができるようになる。
【００２１】
請求項６記載の発明によれば、上記報告において、上記作業半径と、上記吊り荷重と、モーメント時間又はモーメントべき乗時間とが、２次元又は３次元のグラフィックで表示されるので、クレーンの作業履歴が視覚化され、そのクレーン個体の妥当な評価ができるようになる。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、クレーンと、このクレーンと通信可能な管理センタとが備えられ、上記管理センタに、請求項３〜６のいずれか１項に記載の作業評価装置が配置されているので、例えば現地作業を行っているクレーンの作業履歴が管理センタで総括的に把握でき、そのクレーン個体の妥当な評価ができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明の一実施形態に係るクレーンの作業評価システムの機能ブロック図、図２はクレーン形態におけるクレーン１０の側面図、図１３はラッフィング形態におけるクレーン１０の側面図である。図１に示すように、このシステムは、クレーン１０と、このクレーン１０と通信可能な管理センタ５に設けられている作業評価装置（詳しくは後述する。）１とで構成されている。なお、図１中のクレーン１０の制御器４５に接続されるセンサ５１は、図１３におけるクレーン１０にのみ設けられている。
【００２４】
ここで、クレーン１０の作業形態として、図２に示すように、ブーム２１だけで荷物を吊る狭義のクレーン作業形態と、図１３に示すように、ブーム２１の先端にラッフィングジブ２２を取り付けて、そのラッフィングジブ２２で荷物を吊る狭義のラッフィング作業形態について記載しているが、本発明はそれ以外のタワー作業形態他についても適用できるのはいうまでもない。
【００２５】
クレーン１０は、図２、図１３に示すように、クレーン本体１１と、このクレーン本体１１に装着されるアタッチメント１２とからなっている。クレーン本体１１は、クローラ式の下部走行体１４と、この下部走行体１４上に縦軸（旋回軸）まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体１５とを備えている。下部走行体１４には、左右のクローラ１７を個別に駆動する走行モータ１９が設けられている。
【００２６】
上記クレーン形態においては、アタッチメント１２は、上部旋回体１５に横軸（起伏軸）まわりに起伏可能に支持されたブーム２１を備えている。ブーム２１の先端部には種々のシーブ２３が取り付けられている。４７は、ブーム２１の作業角度αを検出するセンサである。
【００２７】
また、上記ラッフィング形態においては、ブーム２１の先端にラッフィングジブ２２が取り付けられている。５１は、ラッフィングジブ２２の作業角度βを検出するセンサである。これらのセンサ４７，５１としては、例えばエンコーダやポテンショメータが用いられる。
【００２８】
上部旋回体１５には、ブーム２１等を起伏動作させるためのブーム起伏用ウィンチ２４が設けられていて、このウィンチ２４からブーム起伏ロープ２５が引き出されるようになっている。このブーム起伏ロープ２５の繰り出し、引き込みによりブーム２１等を起伏動作させるようになっている。
【００２９】
上部旋回体１５には、フック２６を上げ下げするための巻上げ装置が搭載されている。この巻上げ装置は、巻上げウィンチ２７からの巻上げロープ２９の繰り出し、引き込みにより、フック（吊り部）２６を上げ下げするものである。なお、４９は、フック２６による吊り荷重Ｗを検出するセンサであり（検出手段）、このセンサ４９としては、例えばロードセルが用いられる。また、厳密に言えば、吊り荷重Ｗには各種自重成分が含まれているので、実荷重はこの自重成分を差し引いたものであるが、本実施形態では、説明の簡単化のために、吊り荷重Ｗを実荷重と略等しいものとしている。
【００３０】
３３は、運転室３１内でオペレータがウィンチ２４，２７を図略の制御弁等を介して操作するための操作レバーであり、この操作レバー３３に取り付けた図略のリミットスイッチの出力信号からブーム２１による作業時間を検出するようにしている（検出手段）。この作業時間は、たとえエンジンオンであったとしても、オペレータが、この操作レバー３３を操作していない時間は、ブーム２１等による作業時間に含めない場合と、操作レバー３３を操作していなくても作業時間に含める場合に分かれるが、評価の項目により、適切な計測がなされるものとする。
【００３１】
制御器４５には、センサ４７，４９，５１及び操作レバー３３からそれぞれ出力された信号が入力されている。制御器４５には、これらの入力信号を計測時刻等と関連付けて記憶する記憶部４５ｂと、これらの入力信号に基づいてクレーン１０の種々の動作に関する制御を実行する運転制御部４５ａと、ウィンチ２４，２７の過負荷を防止する過負荷防止装置４５ｅとが設けられており、運転制御部４５ａは所定の制御信号をウィンチ２４，２７の上記制御弁等にそれぞれ出力するようになっている。
【００３２】
上記クレーン形態の場合には、過負荷防止装置４５ｅは、ブーム２１の作業角度αと、予め記憶部４５ｂに記憶したおいたブーム長さＬと、下部走行体１４上における上部旋回体１５の旋回軸からブーム２１の起伏軸までの距離Ｒ０とに基づいて作業半径Ｒを演算する（作業半径の検出手段として機能）。この演算式は、以下のとおりである。
【００３３】
Ｒ＝Ｌ・ｃｏｓ（α）＋Ｒ０  ・・・（１）
一方、上記ラッフィング形態の場合には、過負荷防止装置４５ｅは、ブーム２１の作業角度α及び予め記憶部４５ｂに記憶したおいたブーム長さＬと、ラッフィングジブ２２の作業角度β及び予め記憶部４５ｂに記憶したおいたジブ長さＬ’と、予め記憶部４５ｂに記憶したおいた下部走行体１４上における上部旋回体１５の旋回軸からブーム２１の起伏軸までの距離Ｒ０に基づいて作業半径Ｒ’を演算するものである（作業半径の検出手段として機能）。この演算式は、以下のとおりである。
【００３４】
Ｒ’＝Ｌ・ｃｏｓ（α）＋Ｌ’・ｓｉｎ（β）＋Ｒ０  ・・・（１’）
また制御器４５には、通信制御部４５ｃが設けられていて、管理センタ５との通信が可能となっており、記憶部４５ｂに記憶された各種データ（現場で設定されたクレーン１０の作業形態が上記クレーン形態か、上記ラッフィング形態であるかを、例えば手入力したものを含む。）を、そのクレーン１０の号機シリアル番号（例えば１号機、２号機、・・・）や機種名称等のデータとともに、所定のタイミングで管理センタ５に送信するようになっている。
【００３５】
なお、制御器４５は、図略のＣＰＵ等を備えており、上記運転制御部４５ａと、通信制御部４５ｃと、過負荷防止装置４５ｅとは、例えば記憶部４５ｂの特定記憶領域に予め記憶された各種プログラムを、このＣＰＵに読み込んで実行することにより構築されるものである。
【００３６】
作業評価装置１は、クレーン１０の作業履歴を評価するためのものであって、本実施形態では、この作業評価装置１は管理センタ５に設けられている。管理センタ５とは、クレーンメーカのサービス部門、クレーン販売会社等、クレーンのメンテナンス等が可能な組織を有するセンタを意味している。
【００３７】
作業評価装置１は、例えば図１に示すように、通信手段５５と、記憶手段５６と、評価手段５７と、報告手段５８と、表示手段５９とを備えている。
【００３８】
なお、この作業評価装置１についても、図略のＣＰＵ等を備えており、上記通信手段５５と、評価手段５７と、報告手段５８と、表示手段５９とは、例えば記憶手段５６の特定記憶領域に予め記憶された各種プログラムを、このＣＰＵに読み込んで実行することにより構築されるものである。
【００３９】
また、この作業評価装置１は、例えばＣＲＴ等の出力手段６１のメニュー画面上に表示されるソフトスイッチである入力手段６０を用いて、そのメニュー画面上で所定の操作を行うことによって、クレーン１０の作業履歴の評価を開始するように構成されている。
【００４０】
通信手段５５は、クレーン１０の通信制御部４５ｃと通信用アンテナ４５ｄ及び通信用アンテナ５５ａを介して無線通信できるように構成されている。これにより、管理センタ５に配置された作業評価装置１は、各作業現場にあるクレーン１０の１号機、２号機、・・・とデータ授受が可能となっている。
【００４１】
記憶手段５６は、複数のクレーン１０から所定のタイミングで送信されてくる各種データを、その号機シリアル番号や機種名称のデータに基づいて、１号機、２号機・・・ごと、その機種ごとに分けて累積記憶するようになっている。この記憶手段５６には、各種初期設定値、予め入力されたユーザ登録データ、Ｍ／Ｌ（過負荷防止装置）コード、ユーザデータ等が記憶されているものとする。
【００４２】
評価手段５７は、クレーン１０の作業履歴を評価するものであって、その評価のための各種演算を行う演算手段５７ａを備えている。
【００４３】
クレーン作業形態の場合には、この演算手段５７ａは、作業半径Ｒと、吊り荷重Ｗとの積であるモーメントＭに、作業時間Ｔがさらに乗算されたモーメント時間ＭＴ、又は、上記モーメントＭのべき乗に、作業時間Ｔがさらに乗算されたモーメントべき乗時間ＭｎＴを求めるものである。この演算式は、以下のとおりである。
【００４４】
ＭＴ＝Ｒ・Ｗ・Ｔ  ・・・（２）
ＭｎＴ＝（Ｒ・Ｗ）ｎ・Ｔ  ・・・（２’）
ただし、ｎ＝１，２，・・・
一方、ラッフィング作業形態の場合には、演算手段５７ａは、上記（２）（２’）式における作業半径Ｒを、上記（１’）式で演算した作業半径Ｒ’に読み替えて演算するものとする（以下、このような置き換えを、例えば作業半径Ｒ（Ｒ’）のように表す）。
【００４５】
この評価手段５７は、この作業時間Ｔ、モーメント時間ＭＴ又はモーメントべき乗時間ＭｎＴに基づいてクレーン１０の作業履歴を評価することができる。
【００４６】
報告手段５８は、上記クレーン１０の作業履歴の評価に関する情報を所定のタイミングで報告するものである。この所定のタイミングには、日ごと（日報帳票の場合）、週ごと（週報帳票の場合）、任意の期間ごと（期間帳票の場合）などが含まれる。
【００４７】
表示手段５９は、作業半径Ｒ（Ｒ’）と吊り荷重Ｗとを、クレーン１０の作業形態ごとに２次元グラフィックで表示し、この２次元グラフィックでの表示に、さらに作業時間Ｔ、モーメント時間ＭＴ又はモーメントべき乗時間ＭｎＴの表示を加えたものであって、クレーン１０の機種ごと、個体ごとの他、顧客ごと、サービス範囲ごと、期間ごとなどの集計もできるようになっている。
【００４８】
図３は日報帳票のイメージ図である。この日報帳票は、前日のデータが、クレーン１０から管理センタ５内の作業評価装置１に送信された後に作成され、次の日の朝までに作成することができる。例えば作業評価装置１の入力手段６０にて１ボタンで出力手段６１の画面上に表示された表計算テンプレートファイルにデータを貼り付け、日報帳票を自動的に作成する。
【００４９】
日報帳票は、例えば図３に示すように、上段（１）と中段（２）と下段（３）の３段構成であり、上段（１）は機械プロパティを表示する。例えば（１−１）欄に、当日最終状態での所在位置、お客様名称等（ユーザ登録データ）、代理店名称等（ユーザ登録データ）、機種名称（ユーザ登録データ）、号機シリアル番号（ユーザ登録データ）を表示する。（１−２）欄に、現在Ｍ／Ｌコード、作業形態及び作業モード、各ウィンチの各掛数、エンジン種類（ユーザデータ）、エンジン号機番号（ユーザデータ）を表示する。（１−３）欄に、Ｍ／Ｌコードに基づいたブーム長さとジブ長さ、主巻ウィンチ（Ｍ）、補巻ウィンチ（Ａ）、副巻ウィンチ（Ｒ）、ブームウィンチ（Ｂ）及びジブウィンチ（Ｊ）のラインプル定格値、納入期日（ユーザデータ）、主要所在地（ユーザデータ）、ＩＴ通信端末Ｎｏ．を表示する。
【００５０】
中段（２）は本日の各種稼動時間記録であって、例えば（２−１）欄に、各種時間の分別表示（分単位）及びパーセント数値表示、グラフ表示、終了時アワメータ（時間）と本日の総稼働時間（時間、分）とを表示する。（２−２）欄に、エンジンオン、オフ状況の帯グラフ表示を行う。なお、この帯グラフ中の黒色部分がエンジンオンであることを示している。
【００５１】
下段（３）は本日のクレーン作業記録であって、Ｍ／Ｌ及びＴ／Ｃ（制御用コントローラ）分布表示で使用状態が一括把握できるものである。ウィンチ負荷分布も表示し、安全作業状態の把握のために、過負荷回数等で作業の安全性を表示する。警報・故障状態の把握のために、機械状態で異常がないか、現在消えている故障・警報を含めてその発生状況を表示する。例えば（３−１）欄に、クレーン１０としての作業量を評価するための表示、すなわち、吊り作業回数、モーメント時間、最大負荷率、最大実荷重を表示する。（３−２）欄に、本日の過負荷防止装置記録（回数／時間関係）の表示、すなわち、当日の過負荷防止装置関係の作動回数と解除に関する記録を表示する。（３−３）欄に、本日のＭ／Ｌ及びＴ／Ｃ関係の故障と警報の発生と解除状態を分別して表示する。（３−４）欄に、現在のＭ／Ｌ及びＴ／Ｃの警報・故障発生数の表示、すなわち、最新状態での故障、警報の発生状況を分けて表示する。（３−５）欄に、本日の通信状況確認と、最新通信状態等の表示、すなわち、本日のＧＳＭ／ＤＯＰＡ（デジタル携帯電話）通信状況を表示する。（３−６）欄に、本日の位置情報と、制限範囲状況等を表示、すなわち、本日のＧＰＳ（全地球測位システム）信号の取得状況を表示する。（３−７）欄には、お客様事由記入事項等を表示する。
【００５２】
また、（３−８）欄は、本発明の特徴の１つをなすものであり、この欄に、作業半径−実荷重モニタすべてのクレーンの使用状況を横並べして確認可能なグラフ表示を行う。図３では、作業形態がラッフィング状態であるときを示し、縦軸が実荷重、横軸が作業半径を示す２次元グラフィックで表示するとともに、さらに色別と、その領域に存在した時間（作業時間）等とを用いて頻度表示をも行う。また、この表示の他に、各種作業を分布敷居値の中心値を用いて１つの数値データに集約したものを記載してもよい。詳しくは後述するが、この作業時間に代えて、モーメント時間又はその２乗を用いることが好ましい。
【００５３】
週報帳票は、例えば図４に示すように、上段（１）と中段（２）と下段（３）の３段構成であり、上段（１）は、上記日報帳票と同様の機械プロパティを表示する。
【００５４】
中段（２）は週間の各種稼動時間記録であって、例えば（２−１）欄に、各種時間の分別表示（時間・分単位）及びパーセント数値表示、グラフ表示、終了時アワメータ（時間）と今週の総稼働時間（時間、分）とを表示する。（２−２）欄に、週間のエンジン稼動状況の表示、すなわち、１週間分のエンジンオン、オフ状況の帯グラフ表示を行う。なお、この帯グラフ中の黒色部分がエンジンオンであることを示している。
【００５５】
下段（３）は週間のクレーン作業記録であって、例えば（３−１）欄に、１週間のクレーン１０としての作業量を評価するための表示、すなわち、吊り作業回数、モーメント時間、最大負荷率、最大実荷重、ＧＰＳ信号通信状態、最新通信状態、毎回定時送信回数、都度送信回数を表示する。（３−２）欄に、現在Ｍ／Ｌコード、Ｍ／Ｌコード変更回数、組立分解モード回数、最新作業形態変更、作業形態変更回数を表示する。（３−３）欄に、過負荷履歴セットを表示する。（３−４）欄に、週間過負荷防止装置記録の表示、すなわち、１週間の過負荷防止装置関係の作動回数と解除に関する記録の表示を行う。（３−５）欄に、週間Ｍ／Ｌ及びＴ／Ｃ関係の故障と警報の発生と解除状態を分別して表示する。（３−６）欄に、現在のＭ／Ｌ及びＴ／Ｃの警報・故障発生数の表示、すなわち、最新状態での故障、警報の発生状況を分別して表示する。
【００５６】
期間帳票は、例えば図５に示すように、上段（１）と中段（２）と下段（３）の３段構成であり、上段（１）は、上記日報帳票と同様の機械プロパティを表示する。
【００５７】
中段（２）は任意期間中の各種稼動時間記録であって、各種時間の分別表示（時間・分単位）及びパーセント数値表示、グラフ表示、終了時アワメータ（時間）と期間中の総稼働時間（時間、分）とを表示する。
【００５８】
下段（３）は任意期間中のクレーン作業記録であって、例えば（３−１）欄に、過負荷防止装置関係の表示を行っている。この過負荷防止装置関係の安全指標評価数が少ないほど、安全に運転していると評価できる。また、警報・故障発生頻度の表示、すなわち、Ｍ／Ｌ関係とＴ／Ｃ関係の故障と警報の発生と解除状態を分けて表示する。さらに、通信／ＧＰＳ関係の表示、すなわち、ＧＰＳ通信状態とＧＳＭ通信状態の異常発生数、異常発生頻度等を表示する。（３−２）欄に、上記週報帳票と同様の現在Ｍ／Ｌコードを表示する。また、稼動日数を表示する。さらに、各ウィンチの負荷率定義のためにラインプル定格値を表示する。
【００５９】
また、（３−３）、（３−４）欄も、本発明の特徴の１つをなすものであり、これらの欄に、各種作業形態別での作業量等を評価するための表示を行う。例えば（３−３）欄に、クレーン形態での走行時間、吊荷走行時間、旋回時間、クレーン操作時間、無操作時間、総時間、最大実荷重、吊り作業回数、モーメント時間、平均モーメント及び上記日報帳票と同様の作業半径−実荷重モニタすべてのクレーン１０の使用状況を横並べして確認可能なグラフ表示を行う。（３−４）欄に、ラッフィング形態での走行時間、吊荷走行時間、旋回時間、クレーン操作時間、無操作時間、総時間、最大実荷重、吊り作業回数、モーメント時間、平均モーメント及び上記日報帳票と同様の作業半径−実荷重モニタすべてのクレーン１０の使用状況を横並べして確認可能なグラフ表示を行う。
【００６０】
以下、このシステムを構成する、クレーン１０と、作業評価装置１との作業履歴の評価に関する動作をそれぞれ説明する。図１１はクレーン１０の関連動作を示すフローチャート、図１２は管理センタ５内の作業評価装置の評価動作を示すフローチャートである。
【００６１】
図１１において、クレーン１０を例えばクレーン形態で動作中、各種動作は操作レバー３３の操作信号が、制御器４５に入力され（ステップＳＴ１１）、図略の制御弁等を動かすことで、ウィンチ２４，２７等を駆動する。
【００６２】
一方、動作によってクレーン１０のブーム２１が動くことで、そのブーム２１に取り付けられたセンサ４７で作業角度αを検出して、制御器４５の過負荷防止装置４５ｅに入力される。すると、この過負荷防止装置４５ｅで、ブーム２１の作業角度αと、ブーム長さＬとを、上記（１）式に代入することにより、作業半径Ｒを演算する。この作業半径Ｒが運転制御部４５ａに入力される。また、負荷を吊っているワイヤの張力の変化等をセンサ４９で計測することで吊り荷重Ｗを検出し、操作レバー３３の操作状況からブーム２１による吊り作業の時間Ｔを検出して、制御器４５の運転制御部４５ａにそれらの検出データを含む各種データが入力される（ステップＳＴ１２）。
【００６３】
このとき、運転制御部４５ａ内には、ブーム２１の構成（クレーン形態）と、作業半径Ｒと、作業時間Ｔの各データが存在している。さらに、センサ４９による吊り荷重Ｗから各種自重成分を差し引いた負荷実荷重のデータも存在している。
【００６４】
これらのデータをサンプリングタイムごとに関連付けて制御器４５の記憶部４５ｂ内に蓄積して（ステップＳＴ１３）、一定時間ごとに通信制御部４５ｃへ送信する（ステップＳＴ１４）。この通信制御部４５ｃは、決められた時刻等にブーム２１の作業半径Ｒと、作業時間Ｔとの組み合わせのまま、通信用アンテナ４５ｄを介して管理センタ５側にデータを送信する。
【００６５】
各クレーン１０から送信されたデータは、図１２に示すように、通信用アンテナ５５ａを介して、管理センタ５内に設けられた作業評価装置１の通信手段５５で受信される（ステップＳＴ５１）。この受信データは、記憶手段５６に一旦蓄積される（ステップＳＴ５２）。その蓄積時において、受信データは、クレーン１０の１号機、２号機、・・・ごと、機種ごとに分けて記憶される。
【００６６】
この蓄積されたデータは、評価手段５７に送信されて、クレーン１０の作業履歴についての評価に供される（ステップＳＴ５３）。すなわち、演算手段５７ａで、上記（２）（２’）式を用いて、作業半径Ｒと、吊り荷重Ｗとの積であるモーメントＭに、作業時間Ｔがさらに乗算されたモーメント時間ＭＴ、又はモーメントＭのべき乗に、作業時間Ｔがさらに乗算されたモーメントべき乗時間ＭｎＴを求める。ここでは、後述の理由からｎ＝２が採用されるものとする。そして、報告手段５８及び表示手段５９を用いて、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔに基づくクレーン１０の作業履歴の評価がなされる。
【００６７】
すなわち、報告手段５８により、上記クレーン１０の作業履歴の評価に関する情報として、上記した作業時間Ｔ、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔを所定のタイミングで報告するような日報帳票等を作成する（ステップＳＴ５４）。
【００６８】
その際に、表示手段５９により、作業半径Ｒと、吊り荷重Ｗとを、クレーン１０の作業形態ごとに２次元グラフィックで表示し、上記２次元グラフィックの表示に、さらに作業時間Ｔ、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔの表示を加える（ステップＳＴ５５）。
【００６９】
引き続き、本実施形態において、クレーン１０の作業履歴の評価基準に、作業時間Ｔではなく、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔを採用した理由について説明するが、便宜上、ここでは、上記日報帳票等とは異なり、作業半径Ｒと吊り荷重Ｗと、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔとを３次元グラフィックで描いた場合で説明する。
【００７０】
例えば図６は、基礎土木作業を中心に稼動しているクレーン１０の１号機のデータを３次元グラフィックで描いたものである。同図中のＸ軸は作業半径Ｒ、Ｙ軸は実荷重Ｗ、Ｚ軸は作業時間Ｔをそれぞれ示しており、その上に作業時間Ｔの累積を行っている。一方、図７は、建て方作業中心に稼動しているクレーン１０の２号機のデータを、上記と同様に３次元グラフィックで描いたものである。
【００７１】
図６、図７を比較すると、モーメントＭを作業時間Ｔで累積した値としては、両者は略同様であるが、このように３次元グラフィックで描くことで、作業形態ごとのクレーン１０の作業履歴が視覚化され、その評価が容易となる。
【００７２】
すなわち、図６の作業形態では、比較的短い作業半径Ｒで比較的重い負荷Ｗの繰り返し作業が中心となっており、図７の作業形態では、比較的長い作業半径Ｒで比較的軽い負荷Ｗの繰り返し作業が中心となっているものと評価できる。
【００７３】
引き続き、管理センタ５側の作業評価装置１でのデータ集積後の加工による評価分析手法について説明する。その前提として、作業用途が異なる２台のクレーン１０のデータ比較を行うように、（１）重負荷中心低頻度の場合と、（２）軽負荷中心高頻度の場合とについて説明することとした。図８は作業時間Ｔでの比較例、図９はモーメント時間ＭＴでの比較例、図１０はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔでの比較例であって、（ａ）は重負荷中心の場合、（ｂ）は軽負荷中心の場合をそれぞれ示している。
【００７４】
図８に示すように、作業時間Ｔでは、軽負荷高頻度の場合の時間が圧倒的に多い場合においても、図９、図１０に示すように、モーメント時間ＭＴやモーメント２乗時間Ｍ２Ｔの演算を入れると、大小関係が逆転する。これにより、単純な作業時間Ｔで評価することは妥当ではなく、モーメント時間ＭＴやモーメント２乗時間Ｍ２Ｔで評価することが妥当であると理解できる。したがって、モーメント時間ＭＴやモーメント２乗時間Ｍ２Ｔを用いてのクレーン１０の作業履歴を把握しておけば、そのクレーン１０の個体の価値が容易に判断できるようになる。このとき、頻度の指標は作業時間Ｔ、モーメント時間ＭＴやモーメント２乗時間Ｍ２Ｔのみでなく、評価目的に応じた適切なものを使用する。また、例えば作業時間Ｔが短くても、疲労強度や消耗に影響が大きいと考えられる場合は、消耗品の交換を当初予定されている交換時期より早いタイミングで交換を促すことで、そのクレーン１０の稼動時間中の不意のトラブルの発生を防止できる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態によれば、吊り作業がクレーン形態で行われるときには、ブーム２１の作業半径Ｒと、吊り荷重Ｗと、作業時間Ｔとが検出される一方、上記吊り作業がラッフィング形態で行われるときには、上記ブーム２１をラッフィングジブ２２に取り付けた状態での作業半径Ｒ’と、吊り荷重Ｗと、作業時間Ｔとが検出され、上記作業半径Ｒ（Ｒ’）と上記吊り荷重Ｗと積であるモーメントＭに、上記作業時間Ｔがさらに乗算されたモーメント時間ＭＴ、又はモーメントＭの２乗に、上記作業時間Ｔがさらに乗算されたモーメント２乗時間Ｍ２Ｔが求められ、上記モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔに基づいて上記クレーン１０の作業履歴が評価される。
【００７６】
したがって、例えば図９に示すように、モーメント時間ＭＴと吊り荷重Ｗと作業半径Ｒ（Ｒ’）とを３次元グラフィックで描いたとすると、このときには、吊り荷重Ｗが大きくて作業半径Ｒ（Ｒ’）が短い作業を行ったときと、吊り荷重Ｗが小さくて作業半径Ｒ（Ｒ’）が長いときとでは、モーメント時間ＭＴの比は前者の方が大きいため、この前者の方が後者に比べてクレーン１０の個体の価値が低いものと判定される。これにより、クレーン１０の作業履歴の妥当な評価が行えるようになる。
【００７７】
また、例えば図１０に示すように、モーメント２乗時間Ｍ２Ｔと吊り荷重Ｗと作業半径Ｒ（Ｒ’）とを３次元グラフィックで描いたとすると、このときには、吊り荷重Ｗが大きくて作業半径Ｒ（Ｒ’）が短い作業を行ったときと、吊り荷重Ｗが小さくて作業半径Ｒ（Ｒ’）が長いときとでは、モーメント２乗時間Ｍ２Ｔの比は前者の方が非常に大きいため、前者の方が後者よりクレーン１０の固体の価値が非常に低いものと判定される。これにより、クレーン１０の作業履歴のより妥当な評価が行えるようになる。
【００７８】
したがって、モーメント時間ＭＴやモーメント２乗時間Ｍ２Ｔを用いてのクレーン１０の作業履歴を把握しておけば、そのクレーン１０の個体での価値が容易に判断できるようになる。また、例えば作業時間Ｔが短くても、疲労強度や消耗に影響が大きいと考えられる場合は、消耗品の交換を当初予定されている交換時期より早いタイミングで交換を促すことで、クレーン１０の稼動時間中の不意のトラブルの発生を防止できる。
【００７９】
また、本実施形態では、クレーン１０の作業履歴の評価に関する情報として、作業時間Ｔ、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔが所定のタイミングで報告されるので、クレーン１０の作業履歴の評価が容易となる。
【００８０】
また、上記報告において、作業半径Ｒ（Ｒ’）と、吊り荷重Ｗと、作業時間Ｔ、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔとが、２次元又は３次元のグラフィックで表示されるので、クレーン１０の作業履歴が可視化され、その評価がさらに容易となる。
【００８１】
また、クレーン１０と通信可能な管理センタ５が備えられ、この管理センタ５に作業評価装置１が配設されているので、例えば現地作業を行っている複数のクレーン１０の作業履歴が管理センタ５で総括的に把握でき、その評価が容易となる。
【００８２】
なお、上記実施形態では、クレーン１０の制御器４５にデータを記憶部４５ｂに一時的に蓄積し、それを作業評価装置１に所定のタイミングで送信する構成としたが、例えば警報、故障、過負荷履歴といった、安全に関するデータについては、クレーン１０の制御器４５から管理センタ５の作業評価装置１にリアルタイムで送信されるようにすることが望ましい。これにより、管理センタ５側でのタイムリな対処が期待できるからである。
【００８３】
また、上記実施形態では、クレーン１０側にセンサ４７，４９，５１及び操作レバー３３を設けており、管理センタ５側に作業評価装置１を設けている場合について説明したが、作業評価装置１の全部又は一部をクレーン１０側に設けてもよい。作業評価装置１の全部をクレーン１０側に設けた場合には、クレーン１０と、作業評価装置１との間の通信手段が不要となり、クレーン１０側でのタイムリな対処が期待できる。また、作業評価装置１の一部として、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔの演算を行う演算手段５７ａをクレーン１０側に設けた場合には、通信データ量が少なくなり、その分だけ通信費用を節約することができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、クレーン１０として、いわゆるラチス構造のブーム２１と、ラッフィングジブ２２とを備えたクローラクレーン（ＬＢＣＣ）について説明したが、この発明の適用範囲はこれに限定されず、本発明を、例えばボックス構造の伸縮ブームを備えたホイールクレーンについても、上記と同様に適用できるのはもちろんである。ただし、ホイールクレーンの場合には、特にアウトリガを使用する作業形態をも考慮する必要がある。
【００８５】
また、上記実施形態では、クレーン１０と、管理センタ５との間を無線で通信可能としているが、これは移動速度が遅いために現地から管理センタ５に帰ってくることの少ないクローラクレーンなどを想定しているからであり、移動速度の速いホイールクレーンなどでは、現地から管理センタ５に帰ってくる都度にデータの授受をカード等で行ってもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、クレーン１０の作業履歴の評価基準に、モーメント時間ＭＴ又はモーメント２乗時間Ｍ２Ｔを採用したが、モーメントＭの３乗以上に作業時間Ｔが乗算されたモーメントべき乗時間ＭｎＴを採用してもよい。その場合でも、クレーン１０の作業履歴の評価基準に、作業時間Ｔだけを採用した場合と比べて高い評価精度が得られるのは上述したとおりである。
【００８７】
また、上記実施形態では、日報帳票、週報帳票、期間帳票について説明したが、必要に応じて、月報帳票、年報帳票等を出力してもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態に係るクレーンの作業評価システムの機能ブロック図である。
【図２】クレーン形態におけるクレーンの全体構成を示す側面図である。
【図３】日報帳票のイメージ図である。
【図４】週報帳票のイメージ図である。
【図５】期間帳票のイメージ図である。
【図６】基礎土木作業を中心に稼動しているクレーンの１号機のデータを３次元グラフィックで表示したものである。
【図７】建て方作業中心に稼動しているクレーンの２号機のデータを３次元グラフィックで表示したものである。
【図８】作業時間での比較例を示す説明図であって、（ａ）は重負荷中心の場合、（ｂ）は軽負荷中心の場合をそれぞれ示す。
【図９】モーメント時間での比較例を示す説明図であって、（ａ）は重負荷中心の場合、（ｂ）は軽負荷中心の場合をそれぞれ示す。
【図１０】モーメント２乗時間での比較例を示す説明図であって、（ａ）は重負荷中心の場合、（ｂ）は軽負荷中心の場合をそれぞれ示す。
【図１１】クレーン側の作業履歴評価に関する動作を示すフローチャートである。
【図１２】管理センタ内の作業評価装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】ラッフィング形態におけるクレーンの全体構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１４    下部走行体
１５    上部旋回体
２１    ブーム
２２    ラッフィングジブ
２４    ブーム起伏用ウィンチ
２６    フック（吊り部）
２７    巻上げウィンチ
３３    操作レバー（検出手段）
４５    制御器
４５ａ    運転制御部
４５ｂ    記憶部
４５ｃ    通信制御部
４５ｄ    通信用アンテナ
４５ｅ    過負荷防止装置（検出手段）
４７，５１  センサ
４９    センサ（検出手段）
５５ａ    通信用アンテナ
５５    通信手段
５６    記憶手段
５７    評価手段
５７ａ    演算手段
５８    報告手段
５９    表示手段
α，β    作業角度
Ｌ    ブーム長さ
Ｌ’  ジブ長さ
Ｒ，Ｒ’    作業半径
Ｗ    吊り荷重
【図１】
0004640196.tif 000002
【図２】
0004640196.tif 000003
【図３】
0004640196.tif 000004
【図４】
0004640196.tif 000005
【図５】
0004640196.tif 000006
【図６】
0004640196.tif 000007
【図７】
0004640196.tif 000008
【図８】
0004640196.tif 000009
【図９】
0004640196.tif 000010
【図１０】
0004640196.tif 000011
【図１１】
0004640196.tif 000012
【図１２】
0004640196.tif 000013
【図１３】
0004640196.tif 000014