天井走行クレーンの自動化を実現する方法

天井走行クレーンでの制御

工場の現場では、大型の資材や製品を搬送するために天井走行クレーンが広く使用されています。
従来はクレーンに設けられた操縦室や操作盤から作業員が運転を行いますが、運転中にはさまざまな危険が伴います。

例えば、
・クレーン同士の接近や衝突
・ホイストで吊り上げた荷物と設備との接触
・吊り荷と作業員との接触
などのリスクがあります。

こうしたリスクを低減するために、クレーン間の距離を常時監視し、接近状況に応じて自動的に減速や停止を行うシステムが導入されています。

あらかじめ設定した距離に達すると減速信号や停止信号を出力することで、作業員による常時監視に頼らず、安全性を向上させることが可能です。

北陽電機のレーザ距離計

北陽電機では、レーザ距離計「PGLシリーズ」をラインアップしています。

PGLシリーズには、
・最大測定距離50mタイプ
・最大測定距離180mタイプ
の2種類があります。

50mタイプは反射板なしで測定が可能です。
また180mタイプは、100mまでは反射板なしで測定でき、100mを超える場合は反射板を使用することで長距離測定が可能です。

例えば、走行するクレーンにPGLを設置し、対向するクレーンへレーザを照射するように設置します。

クレーン同士が離れると測定距離は大きくなり、接近すると測定距離は小さくなります。
この距離情報を利用して、
〇m以下で減速
△m以下で停止
といった制御を行うことが可能です。

PGLの出力信号をクレーン制御へ取り込むことで、クレーン間の距離に応じて自動的に減速や停止を行い、衝突防止に貢献します。

距離計以外のクレーン制御方法

クレーンの衝突防止には、レーザ距離計以外の方法もあります。
北陽電機では、クレーン接近警報装置として、
・反射板タイプ（10m・20m・30m）
・マイクロ波タイプ
・測域センサタイプ
をラインアップしています。

これらの製品はクレーンの接近を検知し、その出力信号を利用して減速や停止などの制御を行います。
設置環境や必要な検知距離に応じて最適な方式を選択できます。

遠隔でクレーンの状態を把握

クレーン間の距離を利用した制御を行うことで、クレーンの接近状況を把握できるようになります。
また、距離情報や各種ステータス情報を監視システムへ送信することで、離れた場所からクレーンの状態を確認することも可能です。

例えば、
・クレーンの運転状態
・クレーン同士の接近状況
・センサ異常や装置エラー
・アラーム発生状況
などを事務所や監視室のシステムで確認できます。

異常発生時には迅速に対応できるため、設備保全や運用管理の効率化にも繋がります。
こうしたデータを伝送する際に活用できるのが、光データ伝送装置のシリアルタイプです。

光データ伝送装置シリアルタイプ

光データ伝送装置は、2台の伝送装置を向かい合わせに設置し、光通信によってデータを伝送する装置です。

光データ伝送装置には、
・パラレルタイプ
・シリアルタイプ
の2種類があります。

パラレルタイプは、ON/OFF信号などのI/O信号伝送に適しています。

一方、シリアルタイプはRS-232CやRS-422、RS-485、もしくはオープンネットワークであるEthernet、EtherCAT、CC-Linkなどを経由してシリアル通信データを伝送できるため、レーザ距離計の測定データやPLCの通信データなどを離れた場所へ送ることが可能です。

例えば、PGLから出力される距離データを事務所内の監視システムへ送信し、リアルタイムでクレーンの状態を監視できます。

シリアルタイプは50mから200mまでの伝送距離ラインアップがあり、用途に応じて選択できます。

まとめ

北陽電機のレーザ距離計「PGLシリーズ」と光データ伝送装置を組み合わせることで、クレーン間の距離監視による自動減速・自動停止を実現できます。

また、測定データや運転状態を遠隔地へ伝送することで、事務所や監視室からクレーンの状況を把握することも可能です。

これにより、オペレータの負担軽減や省人化を図るとともに、人の目だけに頼らない安全対策を実現し、クレーン運用の安全性向上と効率化に貢献します。