ブラジルの射出成形工場向けにシングルガーダー式天井クレーンを輸出

ブラジルの射出成形工場では、金型交換や工場内での原材料と完成品のステーション間搬送に対応するため、電動式シングルガーダー天井クレーン2台が緊急に必要とされていました。しかし、担当者は昇降機器に関して全くの初心者で、スパンの測定方法、工場に最適なクレーンの種類、エンドツーエンドのサービスを提供できるサプライヤーなど、何も知りませんでした。DGCRANEはブラジルに現地オフィスを持っていませんでしたが、現地へ赴く準備ができていました。技術エンジニアをブラジルに派遣して現地調査と設計の最終決定を行い、30日以内に製造と出荷を完了させ、最後にエンジニアをブラジルに派遣して設置と試運転を監督することで、DGCRANEはカスタム仕様のHDシングルガーダー天井クレーン2台を無事納入し、現在、射出成形工場で完全に稼働しています。

プロジェクトの背景

ブラジルの射出成形製品メーカーである顧客は、複数の並行生産ラインを保有していましたが、生産能力の拡張後、いくつかの課題に直面していました。金型交換頻度の増加と部品重量の増加により、作業効率が低下し、金型の重量物取り扱いにおける安全リスクが高まっていたのです。さらに、クレーンの仕様に関する専門知識や社内設置担当者が不足していたため、実用的なターンキーソリューションが必要でした。

そこで当社は、顧客の生産施設を視察するため、技術者をブラジルに直接派遣することにしました。30時間以上かけてブラジルに到着した技術者は、到着後すぐに工場現場に向かい、スパン、有効高さ、レール高さ、柱の位置、障害物の分布などのパラメータを測定する包括的な調査を実施しました。

これまで私たちが直面してきた主な課題

ワークショップ1：傾斜した中間柱とコーナーブラケットなしの構造

技術者たちはまず、作業場の柱にある持ち送りの状態を点検した。持ち送りは幅300mm、長さ420mmであったが、表面の状態は均一ではなかった。作業場の左側では、埋め込まれた鋼板が400mm突き出ていたのに対し、右側では410mm突き出ていたものの、2～3cmの残コンクリートで覆われており、使用可能な表面積が実質的に減少していた。さらに深刻な問題は、持ち送り自体に埋め込まれた鋼板がなく、柱の側面にも埋め込まれた部材がなかったことであり、そのためクレーン走行路の梁を既存の構造物に直接取り付けることができなかった。

その後の高さ測定で、さらに深刻な問題が明らかになった。作業場中央の柱が内側に傾いており、側面測定では中央部のクリアランスが狭くなっていることが判明した。これは、標準的な端部スパンを採用した場合、クレーンが中央部の柱に衝突することを意味していた。さらに、作業場の四隅にはブラケットが取り付けられていなかった。そのため、クレーンの作業範囲を広げるには、これらの場所に溶接鋼製フレームを追加する必要があった。

さらに、作業場は片側が頑丈な壁、もう片側が露出した柱という非対称なレイアウトになっており、クレーン走行路の梁の取り付け方法も異なっていた。梁を壁に固定するには化学アンカーを使用するが、柱側への接続には埋め込みプレートを事前に準備する必要がある。

ワークショップ2：ずれた持ち送りと欠落した角持ち送り

2つ目の作業場に入ると、エンジニアは同様に困難な状況に直面した。四隅の持ち送りは適切な仕上げが施されておらず、コンクリート面は不均一で、鉄筋の端が露出していた。クレーン走行用梁を設置する前に、余分なコンクリートを削り取り、表面を平らにする必要があった。そうしないと、走行用梁が斜めになってしまうからだ。さらに、どの持ち送りにも鋼板が埋め込まれておらず、柱の側面にも埋め込み部品がなかった。これらの欠陥は、設置前に修正する必要があった。

左右の持ち送りの高さの差を計測していたところ、技術者は重大な問題点を発見しました。左側の持ち送りは床面から約6.707メートル、右側は約6.753メートルで、約5センチメートルの差がありました。しかし、設置を成功させるには、持ち送りの上面が完全に水平でなければなりません。そうでなければ、レールが傾斜し、クレーンが作業中にずれてしまうからです。技術者は各持ち送りの高さを記録し、調整が必要な箇所とずれの大きさを具体的にメモしました。これにより、クライアントは機器が到着する前に必要な土木工事の修正を完了することができました。

当社のエンジニアは、既存のクレーンに、当社の標準的な分離型ユニットとは異なり、メイン／トロリー走行制御ボックスが一体化されていることを確認しました。この詳細は、新型クレーンの独立した電気系統設計のために記録されました。新型クレーンには、環境要件を満たすために低騒音モーターが選定されました。

調査からソリューションへ：お客様一人ひとりのニーズに合わせたカスタムクレーン設計

調査データの収集後、当社の構造エンジニアと電気エンジニアは、現場で特定された各問題に対する具体的な解決策の設計に着手しました。これら2基の天井クレーンの設計は、主桁の断面形状や車輪荷重の配分からリミットスイッチの配置に至るまで、測定された実際の運転条件に合わせて綿密に調整されました。

ワークショップ1：10トンHDシングルガーダー天井クレーン

傾斜した柱のため、中央部の有効幅は両端部よりも狭くなっているため、主桁は両端部で測定した標準スパンに基づいて寸法を決定することはできません。そこで、技術者たちは工場寸法に基づいて、両側の全長が異なる特注のランウェイビームの仕様を算出しました。

• 側面1：4.58m + (5m × 10セグメント) + 4.76m
• サイド2：4.9m＋（5m×10セグメント）＋4.68m

さらに、従来のLD単桁クレーン設計では、自重と車輪圧が大きくなり、既存工場のコンクリート製ブラケットの耐荷重能力を超えてしまう。そのため、有限要素解析に基づき、HD単桁クレーンモデルを選定した。このモデルは、同じ仕様で、L/800剛性基準を維持しながら、従来の設計と比較して主桁断面高さを22%削減し、最大車輪圧を約5%低減できる。

上記で概説した解決策に基づき、最終的なクレーンの図面と仕様は以下のとおりです。

• 容量: 10T
• スパン：24.13m
• 吊り上げ高さ：9.81m
• 昇降速度：0.8/5.0 m/分（2倍速）
• ホイスト移動速度：2～20m/分（可変周波数速度制御）
• 作業負荷：A5
• 電圧：交流380V 50Hz 
• デュアルモード操作：ワイヤレスリモコンと有線ハンドヘルドコントローラー
• 動作温度：-20℃～+40℃
• 同タイプのクレーン走行用ビームと同梱して出荷されます。

ワークショップ2：5トンHDシングルガーダー天井クレーン

既存の作業場構造によってレールの配置が厳しく制限され、スパン調整の余地がなく、ミリメートル単位の精度が求められました。そのため、技術者たちは支持ブラケットの実際の測定座標に基づいて主桁の両端の位置を決定し、クレーンが既存の作業場構造に衝突することなく動作するように、両端に具体的な限界位置を設定しました。

考慮すべきもう一つの要素は、作業場の垂直方向のクリアランスが限られていることです。屋根下の空間はすでに照明器具や金属トラスで密集しています。しかし、射出成形工場では大型金型の吊り上げと運搬が必要となるため、より高い吊り上げ高さが求められます。従来のLDシングルガーダークレーンは、アンダースラング式ホイストトロリーを備えたI形鋼構造を採用しているため、有効吊り上げスペースが限られています。HDシングルガーダー天井クレーンは、よりコンパクトなスペースに適しています。トロリーはボックスガーダーの側面に設置されているため、フックの高さが低くなり、吊り上げ範囲と作業範囲が最大化されます。最終的なクレーンの仕様と図面は以下のとおりです。

• 容量: 5T
• スパン：19.191m
• 持ち上げ高さ：6.12m
• 昇降速度：0.8/5.0 m/分（2倍速）
• ホイスト移動速度：2～20m/分（可変周波数速度制御）
• クレーンの走行速度：3～30m/分（可変周波数速度制御）
• 作業負荷：A5
• 電圧：交流380V 50Hz 
• デュアルモード操作：ワイヤレスリモコンと有線ハンドヘルドコントローラー
• 動作温度：-20℃～+40℃
• 同タイプのクレーン走行用ビームと同梱して出荷されます。

作戦戦略：精密測位

現場調査中に、クライアントの工場では金型の反転が頻繁に必要であり、最も重い金型は最大 7 トンにもなることがわかりました。反転プロセスでは、金型を水平位置から垂直位置に移動させ、再び水平位置に戻します。このため、クレーンは作業全体を通して、低速で安定した正確な「インチング」機能を維持する必要があります。速度が速すぎると金型が揺れ、速度が遅すぎると金型交換サイクル全体が長くなります。従来の LD シングル ガーダー オーバーヘッド クレーンは、通常、単一の巻き上げ速度を備え、トロリーとブリッジ用の可変周波数ドライブ (VFD) がないため、オペレーターの「インチング」と手動感覚に頼っており、位置合わせの精度は完全に経験に依存します。

クライアントはクレーンの速度制御システムに精通していませんでしたが、その必要もありませんでした。私たちの役割は、クライアントの運用要件を機器仕様に落とし込むことでした。私たちは2段階の昇降システムを導入しました。金型を安全な高さまで素早く持ち上げるための高速モードと、金型の位置合わせや反転時にスムーズに移動するための低速モード（0.8m/分）です。速度比は6.25:1で、速度切り替え時に金型が安定した状態を保つように設計されています。ブリッジ駆動部にはシュナイダー製のVFDを採用し、無負荷時には自動的に高速運転、全負荷時には自動的に速度制限を行うようにしました。これにより、オペレーターはリモコンを押し続けるだけで済み、速度設定を手動で管理する手間が省けます。

電気制御：効率的で省力化を実現

クレーン（長距離移動）とトロリー（横移動）機構の既存の電気制御ボックスは一体型設計であったため、ケーブルの引きずりによる故障率の高さ、メンテナンスの困難さ、クレーン全体の重量増加といったリスクを抱えていました。そこで、当社のエンジニアは、ホイストトロリーの制御ボックスと電動ホイストユニット全体を交換し、クレーンの電気系統とは独立して動作するように構成することを推奨しました。すべての接続には、確実な嵌合と迅速かつ簡単な組み立てを可能にするため、航空機グレードの高耐久性コネクタを使用しました。さらに、接続箇所は絶縁プラスチックスリーブで保護しました。制御ボックス内部では、回路の安全性を確保し、耐用年数を延ばすため、配線は保護ダクトを通して配線しました。

現地設置および試運転：完全な現地サービス

クライアントには設置チームがなかったため、契約に基づき、機器の到着と通関手続き完了後、設置および試運転プロセス全体を通して現場監督を行うため、エンジニアをブラジルに派遣しました。工場到着後、エンジニアはまずクライアントのプロジェクトリーダーと設置計画を調整し、日々の作業マイルストーン、必要な人員と工具リスト、安全手順、および受入基準を明確にしました。その後、現場での作業が開始されました。当社は以下の問題に対処しました。

クレーン走行路梁の設置およびレール基準面の位置合わせ

最初の調査では、技術者たちは両作業場のすべての持ち送りについて、高さ、埋め込みプレートの位置、壁の状態を記録しました。機器が到着する前に、クライアントは当社が提供した図面に基づいて埋め込みプレートの設置を完了しました。過度のずれがある持ち送りは、削り取るか、グラウトで水平に調整され、これらはすべて技術者の2回目の訪問前に完了しました。

クレーン走行路の梁を設置した後、技術者はレールを設置する前に光学レベルを使用して高さを校正しました。軌道間隔のミリメートル単位の精度が最大の課題でした。トータルステーションで2メートルごとに測定を行い、すべての測定値が基準を満たすまで微調整を行いました。コンクリート工場では、クレーン走行路の梁は持ち送りに固定され、化学アンカーボルトで壁に横方向に固定されました。技術者は、穴あけ、清掃、グラウト注入、ボルト設置を監督し、工程全体を通して穴の寸法、清掃作業、養生時間を検査しました。

吊り上げと電源投入

クレーンを吊り上げる前に、技術者が吊り上げポイントを確認し、重心をマークします。メインガーダーとエンドビームは地上で組み立てられ、位置決めボルトがしっかりと締め付けられます。ホイストトロリーはメインガーダーフランジの両側に取り付けられ、続いて緩衝器、リミットスイッチ、特殊鋼製ブラケットが順次取り付けられます。次に、ホイストトロリー用のトレーリングケーブルと導体支持フレーム、クレーンの電気キャビネット、集電ブラケットが取り付けられます。すべてのコンポーネントの取り付けが完了したら、機器の状態を包括的に検査し、その後、電源投入による試運転を行います。最後に、トラッククレーンがアセンブリ全体をクレーンレール上の所定の位置に吊り上げます。

負荷試験および静的負荷試験

荷重試験段階は、工程の中で最も重要な日でした。まず、技術者は無負荷運転を3回実施し、異常な騒音、振動、レールの固着がないことを確認しました。次に、定格荷重試験を実施しました。2台のHDシングルガーダー天井クレーンがそれぞれ5tと10tのカウンターウェイトを持ち上げ、高速と低速の両方でトロリーとブリッジの昇降および全行程動作を実行しました。最後に、静的荷重試験を実施しました。5tと10tのHDシングルガーダー天井クレーンは、それぞれの荷重を地上100mmの高さに10分間吊り下げ、その間、技術者は主桁の中央スパンにおける下向きのたわみを測定および記録しました。荷重解除後、桁は残留変形なく元の状態に戻りました。荷重試験と静的荷重試験はどちらも初回で合格しました。

2025年の最初の問い合わせから、エンジニアによる現地調査のためのブラジルへの最初の出張、30日以内の生産完了、海上輸送と通関手続き、そして設置と試運転を完了するための2026年のエンジニアの2回目の出張に至るまで、2台のHDシングルガーダー天井クレーンは現在、顧客の射出成形工場で安定して稼働しています。

カスタマイズされたソリューションを入手

今回の依頼主は射出成形工場の経営者で、クレーン業界に関する知識はほとんどありませんでした。正直なところ、当社のお客様のほとんどはクレーンの専門家ではありません。それはごく普通のことです。クレーンの仕組みを隅々まで知る必要はありません。知っておくべきことはただ一つ、作業場で何を吊り上げる必要があるのか、そしてそれがどれくらいの重さで、どれくらいの高さまで吊り上げる必要があるのか、ということです。

残りは私たちにお任せください。

DGCRANEでできること：

• カスタマイズされた運用分析お客様の作業場レイアウト、材料の種類、取り扱い頻度、既存のインフラに基づいて、カスタマイズされた昇降ソリューションを提供します。スパン、昇降高さ、動作速度、電源供給方式、制御ロジックなど、あらゆるパラメータをお客様のニーズに合わせて調整します。また、極端な温度、防爆要件、クリーンルーム環境といった特殊な動作条件にも対応いたします。
• グローバルなオンサイト体験当社のエンジニアは、調査、設置監督、運用トレーニングの提供のため、世界中のプロジェクト現場に頻繁に出張しています。ブラジル、東南アジア、中東、アフリカなど、様々な地域でプロジェクトを成功裏に完了させてきました。
• 包括的な文書化と承認負荷試験報告書、静的負荷試験報告書、操作マニュアル（多言語対応）、および定期保守手順を提供し、受領日から完全なトレーサビリティを確保します。
• 総合的な鉄骨構造物供給クレーンの走行路梁、レール、導体バーブラケットなどの鋼製部品は、クレーン本体と一体で設計、製造、出荷されるため、クレーン本体と鋼構造物について別々のサプライヤーと調整する必要がなくなります。

作業場のレイアウトや吊り上げに関するご要望をお送りいただければ、DGCRANEのエンジニアリングチームが24時間以内に個別のカスタマイズソリューションと技術的な見積もりをご提供いたします。

ゾラ・ジャオ

天井クレーン/ガントリークレーン/ジブクレーン/クレーン部品ソリューションのエキスパート

クレーン海外輸出業界で 10 年以上の経験があり、10,000 人以上の顧客の販売前の質問や懸念事項を解決してきました。関連するニーズがございましたら、お気軽にご連絡ください。

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