(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
工場内では、重量物(例えば、クレーンガータ、レール材、及び鉄骨部材、並びに溶接機)が定期的に移動又は交換され、特に、工場のメンテナンス及び工場内の機材等のメンテナンスには重量物の移動や交換が欠かせない。
【0003】
例えば、工場内に設定されているクレーンガータの移動、交換については、工場外から新たなクレーンガータを工場内に事前に移動しておき、現存のクレーンガータを取り外す一方、新たなクレーンガータを取り付けることが行われる。
【0004】
このようなクレーンガータの移動、交換においては、主にレッカー車等の大型車両を用いることが一般的であるが、レッカー車等を用いる場合は、当該車両の移動スペースを工場内において予め確保しておく必要がある。
【0005】
このため、従来のクレーンガータの交換技術では、大型車両の移動スペースを確保するにあたり、生産ラインの撤去や機材の移動等を余儀なくされるという欠点があった。また、当該技術では、車両の移動スペースが確保されない場合に、工場内でのクレーンガータの移動可能領域が限られてしまうという欠点もあった。
【0006】
特に、生産ラインの撤去や機材の移動を行う場合には、工場内で本来実行すべき操業に何らかの影響が生ずることがあり、工場における製造効率が低減するおそれがある、といった問題があった。
【0007】
そこで、例えば、天井クレーンレールの交換作業に関し、トラッククレーンの進入路を確保することなく、短時間にしかも安全にレールの昇降・移動を可能とした、天井クレーン用吊荷移動装置が開示されている(特許文献1)。また、工場内に広い場所を確保せずに、ガーターの、撤去及び据え付けを効率的に可能としクレーンガータ交換技術が開示されている(特許文献2)。
【発明の概要】
【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に開示された装置は、天井クレーンレール上を移動するものであるため、当該レールに対して重量制限を考慮せねばならないことから、クレーンガータを吊ることは実質的に不可能である。
【0010】
また、特許文献2に開示されたクレーンガータ交換装置は、アップダウン昇降式ジャッキ用足場が大掛かりなものであることから、この足場の構築が煩雑であるため、よりコンパクトなクレーンガータ交換装置の開発が要請されている。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、工場での製造効率低減を防止すべく生産ラインの撤去や機材の移動を不要とすることを前提とし、軽量化かつコンパクト化を実現した、重量物の移動ユニット及び重量物の交換ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、これらのユニットを用いた重量物の移動方法及び重量物の交換方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは、使用に際し工場内の生産ラインの撤去や機材の移動を要することなく、かつ、軽量化かつコンパクト化を実現した、重量物の移動技術及び重量物の交換技術について、鋭意検討を重ねた。
【0013】
その結果、本発明者らは、まず、レッカー車等の大型車両を用いずに重量物を移動するにあたり、工場内に設備として既に存在する重量物の移動運搬機器(例えば、クラブトロリ付の天井クレーン)を用いて、既に重量物が設定されている所定位置の近傍位置まで予め搬入し、上記近傍位置から上記所定位置までの比較的近距離の移動を、特別なユニットを用いて行うことが効率的である、との知見を得た。
【0014】
また、本発明者らは、このような重量物の移動態様をさらに応用して、クレーンガータを交換するにあたり、最初に既存のクレーンガータをその設置された位置の近傍位置まで移動して待機させ、次いで新規のクレーンガータを所定位置に設置し、最後に既存のクレーンガータを、上記移動運搬機器を用いて搬出することが効率的である、との知見を得た。以上の知見に基づき、本発明者らは発明を完成した。その要旨は以下のとおりである。
【0015】
[1]支柱と、上記支柱の鉛直方向第1の位置において下部が上記支柱に対して回動自在に取り付けられているブームと、上記第1の位置よりも鉛直方向上方である鉛直方向第2の位置で上記支柱と連結されているとともに、上記第1の位置と上記第2の位置との間の鉛直方向第3の位置で上記ブームの上記上部と連結されている、ブーム回動用部材と、上記ブームの上記上部に吊着された重量物上下動用部材と、を備える、重量物の移動ユニット。
【0016】
[2] 上記[1]に記載の重量物の移動ユニットと、上記重量物の移動ユニット
の近傍に設置するための架台であって、上記重量物上下動部材の鉛直方向下方に上記重量物の格納スペースを有する架台と、上記架台に支持され、上記格納スペースの出口直上位置で、上記重量物の上記支柱からの距離を変更するための、重量物水平動用部材と、を備える、重量物の交換ユニット。
【0017】
[3] 上記[1]に記載の重量物の移動ユニットを用いた重量物移動方法であって、上記重量物上下動用部材により、上記重量物を鉛直方向上方に移動させる工程と、上記ブーム回動用部材により上記ブームを上記支柱側から遠ざけることにより、上記重量物の水平方向位置を変化させる工程と、上記重量物上下動用部材により上記重量物を鉛直方向下方に移動させる工程と、を含む、重量物の移動方法。
【0018】
[4] 上記[2]に記載の重量物の交換ユニットを用いた重量物移動方法であって、上記重量物上下動用部材により、既存の重量物を鉛直方向上方に移動させる工程と、上記ブーム回動用部材により上記ブームを上記支柱側から遠ざけることにより、上記既存の重量物の水平方向位置を変化させる工程と、上記重量物上下動用部材により上記既存の重量物を鉛直方向下方に移動させて、上記既存の重量物を上記格納スペースに配置する工程と、上記重量物水平動用部材により、予め搬入しておいた新規の重量物を上記支柱側に移動させて上記新規の重量物を上記格納スペースの直上に配置する工程と、上記重量物上下動用部材により、上記新規の重量物を鉛直方向上方に移動させる工程と、上記ブーム回動用部材により上記ブームを上記支柱側に接近させることにより、上記新規の重量物の水平方向位置を変化させる工程と、上記重量物上下動用部材により上記新規の重量物を鉛直方向下方に移動させて、上記新規の重量物を所定位置に配置する工程と、上記格納スペースに配置された上記既存の重量物に対して、支柱側とは反対側に存在する架台の構成部材を撤去して、上記既存の重量物を上記支柱とは反対側に移動可能とするとともに、前記既存の重量物を前記重量物水平動用部材上に載置する工程と、上記重量物水平動用部材を上記支柱から遠ざけることにより、上記既存の重量物を水平方向に移動させる工程と、を含む、重量物の交換方法。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係る重量部の移動技術(移動ユニット及び移動方法)は、極めて簡易な構成要素(既設支柱、ブーム、ブーム回動用部材、及び重量物上下動用部材)のみからなるユニットを用いて、重量物の移動を、重量物の設置からその近傍位置までの比較的狭小領域内にて行うものである。従って、本発明に係る重量物の移動技術によれば、使用に際し工場内の生産ラインの撤去や機材の移動を要することなく、かつ、使用装置を軽量化かつコンパクト化することができ、その実施についても短工期で簡易に行うことができる。特に、本発明に係る重量部の移動技術(移動ユニット及び移動方法)によれば、工場内の既設柱を使用することにより、移動ユニットの組み立て工期を短縮することができ、移動ユニットに関する施工性を向上することができる。
【0020】
また、本発明に係る重量部の交換技術(交換ユニット及び交換方法)は、上記の重量物の移動技術(移動ユニット及び移動方法)を包含しつつ、極めて簡易な構成要素(架台及び重量物水平動用部材)を備えるユニットを用いて、重量物の交換を、重量物の設置からその近傍位置までの比較的狭小領域内にて行うものである。従って、本発明に係る重量物の交換技術によれば、使用に際し工場内の生産ラインの撤去や機材の移動を要することなく、かつ、使用装置を軽量化かつコンパクト化することができ、その実施についても短工期で簡易に行うことができる。特に、本発明に係る重量部の交換技術(交換ユニット及び交換方法)によれば、上述した移動ユニットに関する施工性の向上により、交換ユニットの組み立て工期も短縮することができ、交換ユニットに関する施工性を向上することができる。従って、本発明によれば、交換ユニットの組み立て、重量部の交換、及び交換ユニットの解体に至るまでの作業性を、従来に比べて格段に向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、単に「実施形態」と称する場合がある)を詳細に説明する。これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。また、上記実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記実施形態に含まれる各種形態は、当業者が自明の範囲内で任意に組み合わせることができる。
【0023】
<重量物の移動ユニット及び重量物の移動方法>
[重量物の移動ユニット]
図1は、本発明に係る重量物の移動ユニット(以下、単に「移動ユニット」と称する場合がある)を示す側面図であり、この例における重量物はクレーンガータである。また、同図(a)は支柱に比較的近い位置にあるクレーンガータを支柱から離すように移動させる例を示し、同図(b)は支柱に比較的遠い位置にある重量物を支柱に近づけるように移動させる例を示す。
【0024】
図1(a)に示すように、本実施形態の移動ユニット10は、支柱12と、ブーム14と、ブーム回動用部材16と、重量物上下動用部材18とを備える。なお、
図1中、符号Xで示される物体は重量物としてのクレーンガータである。
【0025】
図1(a)に示す支柱12は、工場の建物の一部として既に存在する支柱(既設柱)である。既設柱を用いることで、新たな支柱の搬入や建て方が不要となり、レッカー車等の大型車両が必要ないため、工場で本来製造すべき製品の製造効率低減が防止される他、移動ユニット10の施工の短工期化が図られる。但し、支柱12として、工場の建物の一部として既に存在する支柱を用いるに際し、本実施形態で想定しているクレーンガータXの移動領域が工場内の局所的な領域に限られることを考慮して、クレーンガータXの設置箇所近傍に存在する支柱を用いることが肝要である。
【0026】
ブーム14については、その形状は特に限定されないが、例えば、
図1(a)に示すように、下部14aと、下部14aに対して支柱12から遠ざかる方向に屈曲する上部14bとを含むタイプのものを使用することができる。このような屈曲状のブーム14を用いることで、部材長さが同じ直線状のブームと比較し、吊荷の可領域動(支柱12に垂直な方向における可領域動)を拡大できるため、クレーンガータXを鉛直方向下方に移動させる際に他構造物との干渉防止に効果がある。また、ブーム14の下部14aは、支柱12の鉛直方向第1の位置H1において支柱12に対し、ヒンジ部材20aを介して回動自在に取り付けられている。ブーム14の例としては、鉄骨をその一方端側でV字形に延在させた部材が挙げられる。
【0027】
ブーム回動用部材16は、ブーム14の下部14aでの上記回動を制御するための部材である。ブーム回動用部材16は、第1の位置H1よりも鉛直方向上方である第2の位置H2で、連結用部材20bを介して支柱12と連結されているとともに、第1の位置H1と第2の位置H2との間の鉛直方向第3の位置H3で、連結用部材20cを介してブーム14の上部14bと連結されている。ブーム回動用部材16の例としては、チェーンブロックが挙げられる。
【0028】
重量物上下動用部材18は、クレーンガータXを鉛直方向に移動するための部材である。重量物上下動用部材18は、連結用部材20dを介してブーム14の上部14bに吊着されており、その鉛直方向下端で重量物把持部材22を介してクレーンガータXが把持される。重量物上下動用部材18の例としては、チェーンブロックが挙げられ、重量物把持部材22の例としては、ネジ式鋼材用吊クランプが挙げられる。
【0029】
なお、
図1(b)に示す移動ユニット30は、
図1(a)に示す移動ユニットの変形例であり、移動ユニット10の構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付している。移動ユニット30は、移動ユニット10に対して、連結用部材20bをビームクランプ20b´としたこと以外は、移動ユニット10と全く同じ構成要素からなる。
【0030】
[重量物の移動方法]
本発明に係る重量物の移動方法(以下、単に「移動方法」と称する場合がある)は、上述した本発明に係る移動ユニットを使用した重量物(例えば、クレーンガータ)の移動方法である。
【0031】
図1(a)に示すように、クレーンガータXが支柱12に対して比較的近い位置にある場合は、ブーム14の上部14bに取り付けられた連結用部材20d、20d´のうち、水平方向において支柱12により近い連結用部材20dから重量物上下動用部材18を吊着する。そして、重量物上下動用部材18の鉛直方向下端から、重量物把持部材22をさらに吊着し、重量物把持部材22によってクレーンガータXを把持する(
図1(a)に示す状態A)。
【0032】
この状態Aから、重量物上下動用部材18により、クレーンガータXを鉛直方向上方に移動させる。次いでブーム回動用部材16によりブーム14の上部14bを支柱側から遠ざけることにより、クレーンガータXの水平方向位置を変化させる。そして、最後に、重量物上下動用部材18によりクレーンガータXを鉛直方向下方に移動させ、
図1(a)に示す状態A´とする。
【0033】
これに対し、
図1(b)に示すように、クレーンガータXが支柱12に対して比較的遠い位置にある場合は、ブーム14の上部14bに取り付けられた連結用部材20d、20d´のうち、水平方向において支柱12からより遠い連結用部材20d´から重量物上下動用部材18を吊着する。そして、重量物上下動用部材18の鉛直方向下端から、重量物把持部材22をさらに吊着し、重量物把持部材22によってクレーンガータXを把持する(
図1(b)に示す状態B)。
【0034】
この状態Bから、重量物上下動用部材18により、クレーンガータXを鉛直方向上方に移動させる。次いでブーム回動用部材16によりブーム14の上部14bを支柱側に近づけることにより、クレーンガータXの水平方向位置を変化させる。そして、最後に、重量物上下動用部材18によりクレーンガータXを鉛直方向下方に移動させ、
図1(b)に示す状態B´とする。
【0035】
[重量物の移動ユニット及び重量物の移動方法、に関する作用効果]
以上に示す構成の移動ユニット10、30は、以上に示す方法に従い用いることで、以下のような作用効果を奏するものである。
【0036】
即ち、
図1(a)に示す移動ユニット10及び
図1(b)に示す移動ユニット30は、いずれも、極めて簡易な構成要素(支柱12、ブーム14、ブーム回動用部材16、及び重量物上下動用部材18)のみから構成されている。また、移動ユニット10、30を用いたクレーンガータXの移動は、その設置からその近傍位置までの比較的狭小領域内にて行うものである。
【0037】
特に、このような極めて簡易な構成要素によって、クレーンガータXを吊ることができるのは、支柱12、ブーム14、及びブーム回動用部材16の3つの部材により、トラス機構が形成されるためである。このトラスト機構により、ブーム14の上部14bから重量物上下動用部材18を介して吊り下げたクレーンガータXの重量を、ブーム14の下部14a側とブーム回動用部材16側とに分散して支持することができる。
【0038】
従って、本実施形態の重量物の移動技術(移動ユニット及び移動方法)によれば、使用に際し工場内の生産ラインの撤去や機材の移動を要することなく、かつ、使用装置(移動ユニット10、30)を軽量化かつコンパクト化することができ、その実施についても短工期で簡易に行うことができる。特に、本実施形態の重量部の移動技術(移動ユニット及び移動方法)によれば、工場内の既設柱を使用することにより、移動ユニットの組み立て工期を短縮することができ、移動ユニットに関する施工性を向上することができる。
【0039】
<重量物の交換ユニット及び重量物の交換方法>
[重量物の交換ユニット]
図2は、本発明に係る重量物の交換ユニット(以下、単に「交換ユニット」と称する場合がある)を示す側面図であり、この例における重量物はクレーンガータである。また、同図(a)は新規の重量物(クレーンガータ)の搬入例を示し、(b)は既存の重量物の格納スペースへの移動例を示し、(c)は新規の重量物の設置例を示し、(d)は既存の重量物の搬出例を示す。
【0040】
図2(a)に示すように、本実施形態の交換ユニット40は、移動ユニット10と、架台42と、重量物水平動用部材44a、44b(同図では部材44aのみを示す)とを備える。なお、
図2中、符号X11〜X17で示される物体は新規のクレーンガータであり、符号X21〜X27で示される物体は工場内の所定場所に設定されている既存のクレーンガータである。
【0041】
図2(a)に示す例では、交換ユニット40は、
図1(a)に示す移動ユニット10を備えているが、
図1(b)に示す移動ユニット30を備えることもできる。移動ユニット10、30については上述したとおりである。
【0042】
架台42は、移動ユニット10
の近傍に設置するための部材であり、規則的に並べて連結組立された複数の鉄骨からなる。
図2に示す例では4段の鉄骨が規則的に整列されている。架台42は、
図1に示す重量物上下動部材18の鉛直方向下方にクレーンガータの格納スペースSを有する。この格納スペースSは
図2に示す例では鉄骨1段分の高さに相当する深さを有している。
【0043】
重量物水平動用部材44a、44bは、クレーンガータを支柱12に対して接近させるように、或いは遠ざけるようにするための部材である。重量物水平動用部材44a、44bは、架台42の少なくとも一部の鉄骨により支持され、格納スペースSの出口直上位置で、クレーンガータの支柱12からの距離を変更する。重量物水平動用部材44a、44bの例としては、大引ジャッキが挙げられる。
【0044】
なお、本実施形態の交換ユニットにおける直接の構成要素ではないが、
図2(a)には、 天井クレーン本体46a及び天井クレーンクラブトロリ46bが示されている。天井クレーンクラブトロリ46bは、後述するように、新規のクレーンガータX11を所定位置に搬入するための装置であり、工場における既存の装置である。
【0045】
[重量物の交換方法]
本発明に係る重量物の交換方法(以下、単に「交換方法」と称する場合がある)は、上述した本発明に係る交換ユニットを使用した重量物(例えば、クレーンガータ)の交換方法である。
【0046】
本実施形態の交換方法を実施するにあたり、
図2(a)に示すように、天井クレーンクラブトロリ46bにより新規のクレーンガータX11を工場内の遠方から搬入して、架台42の所定位置に載置された重量物水平動用部材44a上で、クレーンガータX12を待機させる。以下、本実施形態の交換方法を段階ごとに説明する。
【0047】
(既存のクレーンガータを格納スペースに配置する段階(
図2(b)))
図1に示す重量物上下動用部材18により、既存のクレーンガータX22を鉛直方向上方に移動させ、次いで
図1に示すブーム回動用部材16によりブーム16を支柱12側から遠ざけることにより、既存のクレーンガータX23の水平方向位置を変化させる。さらに、
図1に示す重量物上下動用部材18により既存のクレーンガータX23を鉛直方向下方に移動させて、既存のクレーンガータX24を格納スペースSに配置する。このとき、クレーンガータX24は重量物水平動用部材44b上に待機させる。
【0048】
(新規のクレーンガータを所定位置に配置する段階(
図2(c))
次に、重量物水平動用部材44aにより、予め搬入しておいた新規のクレーンガータX14を支柱12側に移動させて、クレーンガータX15を格納スペースS(既存のクレーンガータX25が格納されている)の直上に配置する。次いで、
図1に示す重量物上下動用部材18により、新規のクレーンガータX15を鉛直方向上方に移動させる。さらに、
図1に示すブーム回動用部材16により
図1に示すブーム14を支柱12側に接近させることにより、新規のクレーンガータX16の水平方向位置を変化させる。そして、
図1に示す重量物上下動用部材18により新規のクレーンガータX16を鉛直方向下方に移動させて、新規のクレーンガータX17を所定位置に配置する。
【0049】
(既存のクレーンガータを所定位置に移動させる段階(
図2(d)))
さらに、格納スペースSに配置された既存のクレーンガータX26に対して、支柱12側とは反対側に存在する架台42の構成部材(鉄骨)を撤去して、既存のクレーンガータX26を支柱12とは反対側に移動可能とする。次いで、既存のクレーンガータX26が載置された重量物水平動用部材44b上を支柱12から遠ざけることにより、既存のクレーンガータX26を水平方向に移動させ、クレーンガータX27を所定位置に配置する。
【0050】
なお、
図2(d)に示すように所定位置に配置されたクレーンガータX27は、
図2(a)に示す天井クレーンクラブトロリ46bにより、工場内の遠方に搬出される。
【0051】
[重量物の交換ユニット及び重量物の交換方法、に関する作用効果]
以上に示す構成の交換ユニット40は、以上に示す方法に従い用いることで、以下のような作用効果を奏するものである。
【0052】
即ち、
図2に示す交換ユニット40は、極めて簡易な構成要素(
図1に示す支柱12、ブーム14、ブーム回動用部材16、及び重量物上下動用部材18、並びに
図2に示す架台42、及び重量物水平動用部材44a、44b)のみから構成されている。また、交換ユニット40を用いたクレーンガータの交換は、その設置からその近傍位置までの比較的狭小領域内にて行うものであり、事前の搬入及び事後の搬出については既存の天井クレーン等により行うものである。
【0053】
特に、このような極めて簡易な構成要素によって、クレーンガータを簡易に交換できるのは、複数の鉄骨を組み合わせて架台42を組み立てる際に、既存のクレーンガータを一時的に格納しておく格納スペースSを区画形成しているからである。これにより、この格納スペースSを利用して既存のクレーンガータの搬出と、新規のクレーンガータの設置と、を効率よく行うことができる。また、このような簡易な交換は、格納スペースSからの既存のクレーンガータの搬出時には、架台42を構成する鉄骨の一部を撤去することで当該クレーンガータを水平方向に移動可能としているからである。これにより、移動ユニット10、30を用いて格納スペースSから当該クレーンガータを脱出させることが不要となり、既存のクレーンガータの搬出を効率よく行うことができる。
【0054】
従って、本実施形態の重量物の交換技術(交換ユニット及び交換方法)によれば、使用に際し工場内の生産ラインの撤去や機材の移動を要することなく、かつ、使用装置(交換ユニット40)を軽量化かつコンパクト化することができ、その実施についても短工期で簡易に行うことができる。特に、本実施形態の重量部の交換技術(交換ユニット及び交換方法)によれば、上述した移動ユニットに関する施工性の向上により、交換ユニットの組み立て工期も短縮することができ、交換ユニットに関する施工性を向上することができる。従って、本実施形態によれば、交換ユニットの組み立て、重量部の交換、及び交換ユニットの解体に至るまでの作業性を、従来に比べて格段に向上させることができる。