JPH042519B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクレーンに吊り上げられる荷物の過負
荷を検出する装置、特にクレーンのジブの自重の
バラツキを考慮した過負荷検出装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、クレーンなどでは、クレーンの機械的
強度と転倒安定度とに基づいて、クレーンのジブ
の起伏角（あるいは作業半径）に応じて、定格吊
上荷重が定められている。

ところで、従来のクレーン用過負荷検出装置に
おいては、ジブの起伏角を検出して、このジブの
起伏角に対応した定格荷重信号（ジブと荷物によ
る荷重）を所謂定格荷重曲線記憶部から発生さ
せ、この定格荷重信号と実測された吊上荷重に対
応した信号とを比較することによつて過負荷状態
を検出し、警報装置等を作動させている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、クレーンは吊荷重とジブ自重によ
り、ジブを支えるロープに張力が発生するが、ジ
ブは作業条件に応じてジブの長さを変える場合、
あるいは耐用年限などによつてジブを交換する場
合、ジブを構成するパイプ材の重量公差あるいは
パイプの溶接量のバラツキなどによつてジブの自
重が変化する場合がある。従つてジブと荷物両者
により予め計算された定格荷重と実測荷重とによ
り過負荷であるか否かを検出するようにした過負
荷検出装置では、実際の荷物による荷重の警報点
の精度が極めて悪いという問題点がある。

本発明の目的はクレーンのジブの予め計算され
た計算値と実測値とのバラツキを補正して、実際
の荷物による荷重の過負荷による警報点の精度が
極めて良い過負荷検出装置を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はクレーンの過負荷荷重を検出するため
の過負荷検出装置において、予め定められたジブ
自重並びに定格荷重によつてジブの起伏角又は作
業半径毎に定まる第１の張力と、実測によつて求
められた実測ジブ自重並びに実測荷重によつてジ
ブの起伏角又は作業半径毎に定まる第２の張力と
を比較する際に、上記の予め定められたジブ自重
によつてジブの起伏角又は作業半径毎に定まる第
３の張力と上記の実測されたジブ自重のみによつ
て起伏角又は作業半径毎に定まる第４の張力との
間の差を正規化して、この正規化された差を用い
て、第１の張力または第２の張力のいずれか一方
を補正して、この補正後において、第２の張力が
第１の張力よりも大きくなると過負荷状態を検知
して警報を発するようにしたことを特徴とするク
レーンの過負荷検出装置である。

〔実施例〕

以下本発明について実施例に基づいて説明す
る。まず、第１図を参照して本発明による過負荷
検出装置が適用されるクレーン１について説明す
ると、上部旋回体２に一端が枢着されたジブ３を
有し、ジブ３の他端はワイヤロープ４に支持され
ている。さらにジブ３にはワイヤロープ５を介し
てフツクを装置した滑車５′が吊下されている。
この滑車５′には荷物６が吊り下げられ、ワイヤ
ロープ５を巻き上げ又は巻き下げることによつて
荷物６を上下させることができる。またジブ３は
上部旋回体２の旋回によつて水平方向へ回転でき
るとともに、ジブ３はワイヤロープ４を巻取り、
巻戻しすることによつて起伏角θを変化させるこ
とができる。従つて荷物が吊るされていない状態
では、ジブ３の自重による起伏角θに応じた張力
（モーメント）がワイヤロープ４に加わり、荷物
６が吊るされている状態ではジブ３の自重及び荷
物６の重さによる起伏角θに応じた張力がワイヤ
ロープ４に加わることになる。そして、ワイヤロ
ープ４の基端あるいは中間にはワイヤロープ４の
張力を測定する荷重検出器（図示せず）が取り付
けられ、ジブ３にはジブ３の起伏角θを測定する
ための角度測定器（図示せず）が設けられてい
る。

従つて、このようなクレーン１においては、ジ
ブ３にかかるモーメント（即ちワイヤロープ４に
かかる張力）が大きすぎるとクレーンが転倒又は
破壊することになるので、ジブ３の起伏角θ（又
は作業半径）に対して吊り上げることのできる荷
物６の定格荷重が予め定められているが、従来、
この定格荷重と、上記の荷重検出器による測定値
とを比較して、過負荷であるか否かを判断してい
るため、ジブ自重が増減した場合、実際の荷物に
よる荷重が過負荷であるか否かの判断が不正確と
なるきらいがあつた。

次に第２図も参照して、本発明による過負荷検
出装置について説明する。

前述の荷重検出器７は演算比較部９に接続され
る。また、角度検出器８は第１の記憶部１０、第
２の記憶部１１、及び第３の記憶部１２に連結さ
れており、これら第１、第２及び第３の記憶部１
０，１１及び１２は演算比較部９に接続されてい
る。そして、この演算比較部９にはモード設定器
１３及び警報器１４が連結されている。

第２の記憶部１１には、標準的なジブ３の起伏
角θに応じた自重による張力の標準値が予じめ計
算され入力されている。即ち、クレーン設計条件
におけるジブ自重による張力（F₂、第３の張力）
とジブの起伏角との関係が入力されている。（以
下この張力を標準値という。例えば第３図ｂに示
す情報が入力される）。

また、第３の記憶部１２には前記の標準値及び
クレーン１のジブ３の起伏角θ（又は作業半径）
に対応して吊り上げることのできる許容最大荷重
（以下定格荷重という。）による張力（F₃）の合
計値（以下単に第１の張力＝定格張力という。）
が入力記憶されている（例えば第３図ｃに示す情
報が入力される。） モード設定器１３は演算比較部９に読み込みモ
ードと通常モードを設定するものである。モード
設定器１３から読み込みモードを設定し、第１図
に示すクレーン１のジブ３に荷物６が吊り上げら
れていない状態で、ジブ３の起伏角（θ）を変化
させて、ジブ３の自重と起伏角θとの関係でワイ
ヤロープ４に加わる張力（F₁、第４の張力）を
荷重検出器７で測定する。そして、この張力F₁
は演算比較部９に入力される（例えば、第３図ａ
に示すような起伏角θと張力F₁との関係が入力
される。）。一方、この時角度検出器８で検出され
た起伏角（θ）に応じて第２の記憶部１１から第
３の張力（F₂）が読み出され、演算比較部９に
入力される。演算比較部９では第３の張力（F₂）
と第４の張力（F₁）とから起伏角（θ）に対応
させて第(1)式に示す補正値（α）を算出し、この
補正値（α）を第１の記憶部１０に記憶する。

α＝１F₁／F₂ ……(1) 次に、モード設定器１３から通常モードを設定
し、クレーン１のジブ３に荷物６を吊り上げる。
荷重検出器７ではジブ３の起伏角θ（又は作業半
径）に対応して、ワイヤロープ４にかかる張力
（F₄）（第２の張力）が測定されて、演算比較部
９に入力される。

この時、ジブ３の起伏角θは角度検出器８によ
つて測定され、この角度検出器８の角度信号
（θ）が図示のように第１、第２及び第３の記憶
部１０，１１及び１２に加えられ、各記憶部１
０，１１及び１２からはそれぞれこの角度信号に
対応して、即ちジブ３の起伏角θに対応した補正
値α、張力F₂及びF₃が演算比較部９に入力され
る。

まず演算比較部９では、ジブ３の標準値で表わ
される張力（F₂）と補正値（α）との乗算が行
われ、補正張力（αF₂）が求められる。さらに、
第(2)式で示すように、定格張力（F₃）と補正張
力（αF₂）との減算が行われ、張力（F₅）が求め
られる。

F₅＝F₃−αF₂ ……(2) 第(1)式及び第(2)式から明らかなように、F₁＝
F₂であれば、このクレーンには定格張力（F₃）
を加えることができる。F₁＜F₂であれば、定格
張力（F₃）より小さい張力しか加えることがで
きない。また、F₁＞F₂であれば、定格張力（F₃）
よりも大きな張力を加えることができることにな
る。

その後、演算比較部９では、実測張力（F₄）
と張力（F₅）とを比較し、第(3)式で示される関
係の時、警報器１４に対して警報信号を送出す
る。

F₄≧F₃−αF₂ ……(3) このように、どのようなジブが取り付けられた
としても、ジブの自重による張力（F₁）と標準
値（F₂）との差を正規化して、この正規化され
た差を用いて、クレーンに加わる許容最大荷重即
ち合計値（ジブ自重及び荷物による最大荷重）を
補正しているため、ジブの構成を変えた場合であ
つても、再補正する必要がなく、さらにジブ自重
のバラツキ等による警報点（警報を発する吊荷重
量）のバラツキをおさえることができ、警報点の
精度を良くすることができる。

ところで、演算比較部９はまず、第(4)式に示す
ように補正張力（αF₂）と実測張力（F₄）との加
算を行い、張力（F₆）を求めて、定格張力（F₃） F₆＝F₄＋αF₂ ……(4) と張力（F₆）とを比較して、第５式で示す関係
の時、警報器１４に対して警報信号を送出するよ
うにしてもよい。

F₃≦F₄＋αF₂ ……(5) 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明ではクレーン等に
取り付けられるジブの自重による張力と予じめ定
められたジブ自重による張力（標準値）との差を
正規化して、この正規化された差を用いて、クレ
ーンに加わる予じめ定められたジブ自重及び荷物
による張力（定格張力）を補正し、この補正され
たジブ自重及び荷物による張力を基準として警報
を発するようにしたことにより、警報点を極めて
精度よく決定することができ、しかも、ジブの構
成を変えた場合であつても、定格張力の再補正を
する必要がなく、再補正のわずらわしさがなくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による過負荷検出器が用いられ
るクレーンの一例の概略を示すための図、第２図
は本発明による過負荷検出器を示すためのブロツ
ク図、第３図ａはジブ自重と起伏角との関係でワ
イヤロープに加わる張力を起伏角との関係で示す
図、第３図ｂ及びｃはそれぞれ第２図に示す第２
及び第３の記憶部に記憶される起伏角と張力との
関係を示す図である。 １……クレーン、２……上部旋回体、３……ジ
ブ、４，５……ワイヤロープ、６……荷物、７…
…荷重検出器、８……角度検出器、９……演算比
較部、１０……第１記憶部、１１……第２記憶
部、１２……第３記憶部、１３……モード設定
器、１４……警報器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 旋回体に一端が枢着されたジブと、該ジブの
   他端を支持するワイヤーロープとを有し、該ワイ
   ヤーロープを巻取巻戻することによつて前記ジブ
   の起伏角を変化させるクレーンに用いられ、前記
   ワイヤーロープにかかる張力に応じて前記クレー
   ンの過負荷荷重を検出する過負荷検出装置におい
   て、予め定められたジブ自重並びに定格荷重によ
   つてジブの起伏角又は作業半径毎に前記ワイヤー
   ロープに作用する第１の張力（F₃）と、実測に
   よつて求められた実測ジブ自重並びに実測荷重に
   よつてジブの起伏角又は作業半径毎に定まる前記
   ワイヤーロープに作用する第２の張力（F₄）と
   を比較する際に、前記予め定められたジブ自重に
   よつてジブの起伏角又は作業半径毎に定まる前記
   ワイヤーロープに作用する第３の張力（F₂）と
   前記実測されたジブ自重のみによつてジブの起伏
   角又は作業半径毎に定まる前記ワイヤーロープに
   作用する第４の張力（F₁）とを用いて補正値
   （α＝１−（F₁／F₂））を求め、前記第１の張力又
   は前記第２の張力のいずれか一方に前記補正値を
   乗算することによつて補正演算を行い、該補正演
   算後において、前記第２の張力が前記第１の張力
   よりも大きくなると過負荷状態を検出して警報を
   発するようにしたことを特徴とするクレーンの過
   負荷検出装置。