(57)【要約】      （修正有）【課題】クレーンレールの変位を簡単且つ正確に測定することができるクレーンレール検査システムを提供する。【解決手段】天井クレーンが走行する２本のクレーンレール１２の変位を該２本のクレーンレールの全体を測定可能な位置から３次元測定機３２で測定するクレーンレール検査システムにおいて、２本のクレーンレールのそれぞれのクレーンレール上を走行する別体の走行体１０を有する。【選択図】図６
0003222202.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
天井クレーンが走行する２本のクレーンレールの変位を該２本のクレーンレールの全体を測定可能な位置から３次元測定機で測定するクレーンレール検査システムにおいて、
前記２本のクレーンレールのそれぞれのクレーンレール上を走行する別体の走行体を有し、
該走行体に前記３次元測定機のレーザー発信部から発信されたレーザー光を反射する反射器が搭載されたことを特徴とするクレーンレール検査システム。
【請求項２】
前記走行体車は、撮像手段を具備し、走行中に前記クレーンレールの少なくとも一方側の側面を撮像することを特徴とする請求項１に記載のクレーンレール検査システム。
【請求項３】
前記撮像手段は、複数設けられ、前記クレーンレールの両側の側面を撮像することを特徴とする請求項２に記載のクレーンレール検査システム。
【請求項４】
前記撮像手段は、カメラ及び／又は３次元レーザースキャナであることを特徴とする請求項２又は３に記載のクレーンレール検査システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、クレーンレールのうねり等の変位を検査するクレーンレール検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等では重量物を搬送するため天井クレーンが設置されている。天井クレーンは、建屋の天井付近の左右両側に天井クレーンの進行方向に伸長するクレーンレールがそれぞれ敷設され、この左右の２本のクレーンレールを走行する。天井クレーンには、重量物を吊り上げるための吊り上げ機等が備えられている。
【０００３】
天井クレーンのクレーンレール（以後、走行レール又はレールと称する場合もある）は、重量物を吊り上げた天井クレーンが頻繁に走行するため、クレーンレールには長期の使用により、上下又は左右のうねり等の変位が生じる。この変位は、放置すれば様々な箇所に亀裂等が入る要因となり、天井クレーンの使用が危険な状態となる。そのため、天井クレーンのクレーンレールには、変位量を検査する定期検査が安全上義務付けられている。通常、この検査のために天井クレーンの使用は数日止められることとなる。
【０００４】
図７は、特許文献１に開示されている天井クレーンに係る「レール変位及び摩耗測定装置」の測定時の概略説明図である。建屋の天井付近の左右両側にランウエイガーダ４０、４０が構築され、このランウエイガーダ４０、４０上にクレーンレール４２、４２がそれぞれ敷設されている。このクレーンレール４２上を移動するようにサドル４４が車輪等を備えて設けられており、左右のサドル４４、４４は連結部材４６、４６により連結されている。
【０００５】
天井クレーン４８は、連結部材４６、４６上に設けられ、クレーンレール４２の伸長方向と直交する方向の両方に移動可能に構成されている。
【０００６】
特許文献１では、クレールレール４２を見渡せる場所５０に３次元測定機５２が設置されている。この３次元測定機５２から発信されたレーザー光ＬＢを反射させるための反射器（図示していない）が、サドル４４の端部に取り付けられたターゲット部Ｔに設けられている。すなわち、天井クレーン４８を移動させて所定の場所で停止させ、ターゲット部Ｔの位置する場所の３次元座標が測定される。したがって、クレーンレール４２の各点で３次元座標を測定することによりクレーンレール４２のうねりや高さの変位等が計算されることとなる。
【０００７】
更に、ターゲット部Ｔには、短距離レーザー距離計（図示していない）が取り付けられており、これによりクレーンレール４２の頭部の幅を測定している。この測定によりクレーンレール４２の頭部の摩耗量を検査することができる。したがって、特許文献１の「レール変位及び摩耗測定装置」により、クレーンレールの変位と頭部の摩耗が同時に測定可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６-３２３８２９号公報公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の「レール変位及び摩耗測定装置」によれば、３次元測定機５２により左右のクレーンレール４２の変位、すなわちうねり及び高低差を測定することができる。しかし、３次元測定に必要な反射器は、サドル４４の端部に取り付けられたターゲット部Ｔに設けられており、天井クレーン４８の走行と共に移動する構成になっている。したがって、天井クレーン４８の重量によりクレーンレール４２が変位し測定誤差を生じる影響は避けられず、正確な測定にはなっていない。また、天井クレーン４８の移動中は、天井クレーン４８の移動中に発生する振動等の影響により正確な測定はできない。
【００１０】
更に、短距離レーザー距離計によりクレーンレール４２の頭部の摩耗を測定している。ここで、レーザー光は頭部にのみ照射される構成のため、クレーンレール４２の腹部、及び底部に亀裂等が発生していても検出することができない。
【００１１】
本考案は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、クレーンレールの変位を簡単且つ正確に測定することができるクレーンレール検査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】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のクレーンレール検査システムは、
天井クレーンが走行する２本のクレーンレールの変位を該２本のクレーンレールの全体を測定可能な位置から３次元測定機で測定するクレーンレール検査システムにおいて、
前記２本のクレーンレールのそれぞれのクレーンレール上を走行する別体の走行体を有し、該走行体に前記３次元測定機のレーザー発信部から発信されたレーザー光を反射する反射器が搭載されたことを特徴とする。
【００１３】
この構成により、それぞれのクレーンレール上で走行体を走行させ、搭載された反射器で反射されたレーザー光を３次元測定機が受信して３次元座標の測定（３次元測定）が可能である。そして、反射器は、それぞれのクレーンレールを別個に走行する走行体に設置されているので、天井クレーンの重量等の影響は受けず、すなわち、天井クレーンの重さによるクレーンレールの撓みの生じていない状況での正確な３次元位置測定が可能である。また、天井クレーンが設置される前の段階での測定が可能であることは勿論、設置後においても天井クレーンをクレーンレールの端に止めて置くことで、天井クレーンの作業の合間にも測定可能である。
【００１４】
請求項２に記載のクレーンレール検査システムは、請求項１に記載のクレーンレール検査システムにおいて、
前記走行体は、撮像手段を具備し、走行中に前記クレーンレールの少なくとも一方側の側面を撮像することを特徴とする。
【００１５】
この構成により、クレーンレールの少なくとも一方側の側面、すなわち、頭部、側部及び底部の側面全体をレール全長に亘って撮像手段により撮像することができる。撮像手段は、それぞれのクレーンレールを別個に走行する走行体に取り付けられているので、撮像は、走行体が走行中においても連続で行うことが可能である。特に、クレーンレールの直近で撮像するため、これまでは見逃していた細かい亀裂等も正確に検査することができる。
【００１６】
請求項３に記載のクレーンレール検査システムは、請求項２に記載のクレーンレール検査システムにおいて、
前記撮像手段は、複数設けられ、前記クレーンレールの両側の側面を撮像することを特徴とする。
【００１７】
この構成により、クレーンレールの両側面の頭部、側部、及び底部の側面全体をクレーンレール全長に亘って撮像することができる。クレーンレールの両側面を撮像するので、亀裂の有無の他に、クレーンレールの頭部の摩耗量も計測することができる。
【００１８】
請求項４に記載のクレーンレール検査システムは、請求項２又は３に記載のクレーンレール検査システムにおいて、
前記撮像手段は、カメラ及び／又は３次元レーザースキャナであることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、クレーンレールは、カメラ及び／又は３次元レーザースキャナにより高解像度、高精度に撮像することが可能である。したがって、これまでは見逃していた細かい亀裂や傷等を見つけることができる。
【考案の効果】
【００２０】
本考案のクレーンレール検査システムによれば、それぞれのクレーンレールを単独で走行する走行体に３次元測定機で用いる反射器を設けたので、天井クレーンの重量による影響を受けることなくクレーンレールの変位を正確に測定することができる。また、作業の合間にも測定することが可能である。したがって、クレーンレールの定期点検が促進され天井クレーンの安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案のクレーンレール検査システムの走行体の斜視図である。
【図２】本考案のクレーンレール検査システムの走行体の斜視図である。ただし、図１で示した走行体の反対側を示す。
【図３】本考案のクレーンレール検査システムの走行体の上面図である。
【図４】本考案のクレーンレール検査システムの走行体の正面図である。
【図５】本考案のクレーンレール検査システムの走行体の側面図である。
【図６】本考案の本考案のクレーンレール検査システムによるクレーンレールの検査の概略説明図である。
【図７】特許文献１のレール変位及び摩耗測定装置によるクレーンレール測定の概略説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００２２】
本考案のクレーンレール検査システムの実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図１、２は、本考案のクレーンレール検査システムで用いる走行体の斜視図である。図３は、走行体の上平面図、図４は、走行体の正面図、図５は、走行体の側面図である。
【００２４】
走行体１０は、断面コの字形の２台の台車１４に、本体部１６が取り付けられている。台車１４には、クレーンレール１２上を走行可能にするために、マグネット車輪２４−１、２４−２と駆動車輪２６が取り付けられている。マグネット車輪２４−１は、クレーンレール１２の頭頂部に吸着して回転するように、マグネット車輪２４−２は、クレーンレール１２の頭部の側部に吸着して回転するように構成されている。駆動車輪２６は、クレーンレールの頭部側部であって、マグネット車輪２４−２とは反対側の側部に設けられ、電動モータ（図示してない）により駆動力が付与される。駆動力が付与されることにより、走行体１０がクレーンレール１２上を走行する。駆動力の付与は、無線により遠隔で行うことも可能である。
【００２５】
台車１４上には、本体部１６が取り付けられ、本体部１６は略正方形の形状を有しており、走行方向に略平行な両側端は、クレーンレール１２上に対応する中央部より少し垂れ下がった構成になっている。本体部１６の走行方向の進行方向前部の端部にはカメラとしてデジタルカメラが２台、進行方向後部の端部には３次元レーザースキャナとして「Ｌｉｄａｒ」が２台、それぞれ取り付けられている。
【００２６】
デジタルカメラ１８−１、１８−２は、クレーンレール１２の両側面が撮像できるようにクレーンレール１２に対してそれぞれ角度が付されて本体部１６に取り付けられている。デジタルカメラ１８−１、１８−２は、走行体１０がクレーンレール１２を走行中に又は停止中に、クレーンレール１２の両側面を撮像することにより、クレーンレール１２の亀裂の発生、継ぎ目におけるクレーンレール１２の高低差、継ぎ目の間隔等を把握することができる。撮像した画像は、無線により所定の場所に送信することも可能である。更に、記録手段にそれらの撮像したデータを記録することも可能である。クレーンレール１２の直近で撮像するので、これまでは見逃してきた細かい亀裂等を見つけることができる。
【００２７】
３次元レーザースキャナであるＬｉｄａｒ２０−１、２０−２は、「Laser Imaging Detection and Ranging」の略語であり、３次元レーザー装置による画像取得が可能な装置である。このＬｉｄａｒ２０−１、２０−２により、レーザー光を対象物であるクレーンレール１２に照射し、クレーンレール１２からの反射光を受光して所謂点群データを得ることができる。Ｌｉｄａｒ２０−１、２０−２は、クレーンレール１２に対してそれぞれ角度が付されて本体部１６に取り付けられている。
【００２８】
Ｌｉｄａｒ２０−１、２０−２は、デジタルカメラ１８−１、１８−２と同様に、走行体１０がクレーンレール１２を走行中に又は停止中に、クレーンレール１２の両側面にレーザー光を照射することにより点群データを得て、クレーンレール１２の亀裂の発生、継ぎ目におけるクレーンレールの高低差、継ぎ目の間隔等を把握することができる。得られた点群データは、無線により所定の場所に送信することも可能である。更に、記録手段にそれらの取得した点群データを記録することも可能である。クレーンレール１２の直近からレーザー光を照射するので高解像度、高精度な点群データを得ることができる。この点群データからクレーンレール１２の細かい傷や亀裂、寸法の変化や摩耗量等を知ることができる。
【００２９】
本体部１６の中央部に上方に突出して、反射器であるプリズム２２が設置されている。３次元測定機である「トータルステーション」のレーサー発信部からから発信されたレーザー光は、プリズム２２で反射されトータルステーションに戻り、トータルステーションのレーザー受光部で受光される。トータルステーションでは、戻ってきたレーザー光を受光することにより、プリズム２２が設置された場所の３次元座標（３次元位置）が測定される。具体的は、受光部（発信部）と反射器との斜距離、鉛直角、水平角の３つが測定される。場所を異にする２箇所で測定を行えば、反射器が位置する２箇所の距離、高低差が分かることとなる。この測定を、走行体１０を所定の間隔で移動させながら行うことで、クレーンレール１２の変位、すなわち、うねりや高低差を測定することができる。他のクレーンレール１２についても同様に測定することにより、クレーンレール１２間の距離（スパン）も把握することができる。
【００３０】
図６は、本発明のクレーンレール検査システムによる建屋内のクレーンレールの検査の概略説明図である。
【００３１】
建屋内の天井付近の両側にランウエイガーダ２８、２８が設置されている。このランウエイガーダ２８上にそれぞれクレーンレール１２が敷設されている。それぞれのクレーレール１２上には図１〜５に示した走行体１０が載置され、無線でクレーンレール１２の前後方向に走行可能に構成されている。また、左右の２本のクレーンレール１２を走行する吊り上げ機が備えられた天井クレーンは、クレーンレール１２のどちらか一方の端部に寄せられている。
【００３２】
３次元測定機であるトータルステーション３２は、建屋のクレーンレールが見渡せる場所３０に設置される。言い換えれば、クレーンレール１２の全長を測定可能な場所である。クレーンレール１２の検査は１本ずつ行われる。まず、クレーンレール１２のスタート地点とエンド地点を決め測定座標を定める。そして走行体１０をスタート地点に配置する。スタート地点から所定間隔毎に、トータルステーション３２による測定とデジタルカメラによる撮像及び／又はＬｉｄａｒによる点群データの採取を行う。トータルステーション３２による測定は、トータルステーション３２を設置した場所で、作業者が操作を行うことにより実行される。デジタルカメラによる撮像、及び／又はＬｉｄａｒによる点群データの採取は、スタート地点からエンド地点まで連続、又は所定間隔で行うことができる。
【００３３】
トータルステーション３２を操作する作業者は、デジタルカメラの映像及び／又はＬｉｄａｒの点群データを見ながら操作することも可能であり、またデジタルカメラの映像及び／又はＬｉｄａｒの点群データを無線で別の場所に集計することも可能である。
【００３４】
走行体１０がクレーンレール１２のエンド地点に到達したら、他のクレーンレール１２についても同様にトータルステーション３２による測定とデジタルカメラによる撮像及び／又はＬｉｄａｒによる点群データの採取を行う。トータルステーション３２と走行体１０をそれぞれ２台準備すれば、一度に２本のクレーンレール１２を測定することも可能である。また、一方と他方のクレーンレール１２のスタート地点にそれぞれ配置しておき、一方のクレーンレール１２の検査が終了したら連続で他方のクレーンレール１２の検査を連続で行うことも可能である。
【００３５】
トータルステーション３２による測定やデジタルカメラの撮像及び／又はＬｉｄａｒによる点群データの採取が終了したらデータを取り纏める。トータルステーション３２による測定から、左右のクレーンレール１２の間隔、クレーンレール１２のうねり、高低差が分かる。この測定結果を基にして、クレーンレール１２の３次元表示図を作成することができる。３次元表示図を見ることで直ぐにクレーンレール１２のうねり、高低差が分かる。基準値を超えている箇所を赤で表示する等により注意を喚起することもできる。
【００３６】
また、デジタルカメラによる画像及び／又はＬｉｄａｒによる点群データにより、クレーンレール１２の側面の様子が詳細に分かる。例えば、亀裂が発生していれば即座にその位置や程度を把握することができる。また、クレーンレール１２に継ぎ目がある場合には、継ぎ目の間隔、継ぎ目におけるクレーンレール１２の高低差がわかる。トータルステーション３２による測定は、所定の間隔毎に行われるため、この間隔内にクレーンレール１２の継ぎ目が存在する場合に、デジタルカメラ及び／又はＬｉｄａｒにより検査は有効である。
【００３７】
更に、クレーンレール１２の両面を撮像することから、頭部における摩耗量も把握することができる。
【００３８】
本発明のクレーンレール検査システムによれば、ランウエイガーダに作業者が入ることなく、トータルステーションを設置した場所から、例えば一人の作業者により、安全に行うことが可能である。また、３次元測定機に必要な反射器は、１本のクレーンレールを単独で走行する走行体１０に設けたので、これまでのように天井クレーンの重量による測定誤差の影響はなく、正確に測定することができる。更に、検査時間も短いので、作業の空き時間に行うことも可能である。したがって、これまで天井クレーンの運転を止めて、手作業で時間とコストを掛けていたクレーンレールの検査を、短時間で且つ低コストで安全に行うことが可能になった。
【００３９】
なお、本件考案は、上記実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、本件考案の要旨の範囲内で種々変更が可能である。例えば、カメラや３次元レーザースキャナはそれぞれ２台設けた例を示したが、それぞれ３台であっても良い。この場合、３台目のカメラや３次元レーザースキャナは、クレーンレール１２の頭頂部を撮像することができる。
【００４０】
また、走行体１０の形状は、上面視で略正方形を例示したが、その他の形状、例えば、長方形、楕円形であっても良く、適切に反射器、カメラ、３次元レーザースキャナが搭載できれは良い。更に、走行体１０は、断面コの字形の２台の台車１４に、本体部１６が取り付けられ、台車１４には、マグネット車輪２４−１、２４−２と駆動車輪２６が取り付けられている構成を示したが、これは例示であって、走行体１０がクレーンレール１２上を走行できる構成であればこれに拘らない。
【符号の説明】
【００４１】
１０  走行体
１２、４２  クレーンレール
１４  台車
１６  本体部
１８−１、１８−２  デジタルカメラ（カメラ）
２０−１、２０−２  Ｌｉｄａｒ（３次元レーザースキャナ）
２２  プリズム（反射器）
２４−１、２４−２  マグネット車輪
２６  駆動車輪
２８、４０  ランウエイガーダ
３０、５０  ３次元測定機の設置場所
３２、５２  ３次元測定機（トータルステーション）
４４  サドル
４６  連結部材
４８  天井クレーン
ＬＢ  レーザービーム
Ｔ    ターゲット部  
【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】
0003222202.tif 000008
【図７】
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