JPH08282977A - クレーンの作業半径検出方法及び装置 - Google Patents
クレーンの作業半径検出方法及び装置Info
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- JPH08282977A JPH08282977A JP7089568A JP8956895A JPH08282977A JP H08282977 A JPH08282977 A JP H08282977A JP 7089568 A JP7089568 A JP 7089568A JP 8956895 A JP8956895 A JP 8956895A JP H08282977 A JPH08282977 A JP H08282977A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 17
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/88—Safety gear
- B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
- B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブームが静的状態であると動的状態であると
にかかわらず、ブーム撓み量を考慮した正確な作業半径
の検出を可能にする。 【構成】 ワイヤ変位計９等を用いてブーム３の起伏支
点Ｐから先端点Ｑまでのブーム両端距離Ｌを検出する。
このブーム両端距離Ｌとブーム長Ｒとに基づいてブーム
先端撓み量δを算出し、このブーム先端撓み量δを考慮
して作業半径を求める。
にかかわらず、ブーム撓み量を考慮した正確な作業半径
の検出を可能にする。 【構成】 ワイヤ変位計９等を用いてブーム３の起伏支
点Ｐから先端点Ｑまでのブーム両端距離Ｌを検出する。
このブーム両端距離Ｌとブーム長Ｒとに基づいてブーム
先端撓み量δを算出し、このブーム先端撓み量δを考慮
して作業半径を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンの作業半径を
検出する方法及び装置に関するものである。
検出する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、クレーンの作業半径は、ブーム
の撓みを無視すれば、基本的にブーム長とブーム起伏角
とから算出することができる。しかし、ブーム長が大き
い場合や、ブームの曲げ剛性が低い場合、吊り荷の重量
が大きい場合等には、ブームに比較的大きな撓みが発生
し、しかも、この撓み量が大きくなるほど実際の作業半
径は大きくなるので、これらの場合には作業半径の検出
に上記撓み量を無視することはできなくなる。
の撓みを無視すれば、基本的にブーム長とブーム起伏角
とから算出することができる。しかし、ブーム長が大き
い場合や、ブームの曲げ剛性が低い場合、吊り荷の重量
が大きい場合等には、ブームに比較的大きな撓みが発生
し、しかも、この撓み量が大きくなるほど実際の作業半
径は大きくなるので、これらの場合には作業半径の検出
に上記撓み量を無視することはできなくなる。
【０００３】そこで、このようなブームの撓みを考慮し
ながら正確に作業半径を検出する手段として、次のよう
なものが提案されるに至っている。
ながら正確に作業半径を検出する手段として、次のよう
なものが提案されるに至っている。
【０００４】Ａ）作業状態にあるブームに一定の基準荷
重を作用させた時の作業半径の増加量を基準作業半径増
加量として予め調べておき、実際の作業時には、この作
業中に検出される実際荷重（もしくは実際モーメント）
と上記基準荷重（もしくはこれに対応する基準モーメン
ト）との比を上記基準作業半径増加量に乗じることによ
って、実際の作業半径増加量を求め、この増加量に基づ
いて作業半径を補正する（特公昭６１−２４３１３号公
報等参照）。
重を作用させた時の作業半径の増加量を基準作業半径増
加量として予め調べておき、実際の作業時には、この作
業中に検出される実際荷重（もしくは実際モーメント）
と上記基準荷重（もしくはこれに対応する基準モーメン
ト）との比を上記基準作業半径増加量に乗じることによ
って、実際の作業半径増加量を求め、この増加量に基づ
いて作業半径を補正する（特公昭６１−２４３１３号公
報等参照）。
【０００５】Ｂ）ブームの基部と先端部とにそれぞれ傾
斜計を取付け、これらの傾斜計による検出傾斜角度の平
均値をブーム全体の傾斜角とみなし、この傾斜角とブー
ム長とに基づいて作業半径を求める（特公昭６２−１５
４７５号公報参照）。
斜計を取付け、これらの傾斜計による検出傾斜角度の平
均値をブーム全体の傾斜角とみなし、この傾斜角とブー
ム長とに基づいて作業半径を求める（特公昭６２−１５
４７５号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】Ａ）の装置において、
実際に荷重を検出するには、ワイヤロープを３点シーブ
に通し、中間シーブ軸受のひずみをゲージで測定して荷
重に変換する手段や、起伏シリンダの油圧の圧力差を荷
重に変換する手段等が用いられる。この場合、クレーン
が静的な状態にあるうちは問題ないが、クレーンが動的
状態にある時、特に、急発進や急停止が行われる作業時
には、実際の作業半径の変動よりも大きな度合いで荷重
が変動するため、この荷重に基づいて作業半径を算出す
ると、この算出半径が実際の作業半径を大きく上回る可
能性がある。従って、この装置を例えば過負荷防止装置
に応用した場合、定格モーメントよりもかなり余裕があ
る作業半径での作業にもかかわらず、上記のような動的
な荷重変動に起因して実際よりも大きな作業半径信号が
上記過負荷防止装置に入力され、これによりクレーンが
不本意に自動停止されてしまうおそれがある。
実際に荷重を検出するには、ワイヤロープを３点シーブ
に通し、中間シーブ軸受のひずみをゲージで測定して荷
重に変換する手段や、起伏シリンダの油圧の圧力差を荷
重に変換する手段等が用いられる。この場合、クレーン
が静的な状態にあるうちは問題ないが、クレーンが動的
状態にある時、特に、急発進や急停止が行われる作業時
には、実際の作業半径の変動よりも大きな度合いで荷重
が変動するため、この荷重に基づいて作業半径を算出す
ると、この算出半径が実際の作業半径を大きく上回る可
能性がある。従って、この装置を例えば過負荷防止装置
に応用した場合、定格モーメントよりもかなり余裕があ
る作業半径での作業にもかかわらず、上記のような動的
な荷重変動に起因して実際よりも大きな作業半径信号が
上記過負荷防止装置に入力され、これによりクレーンが
不本意に自動停止されてしまうおそれがある。
【０００７】また、Ｂ）の装置では、ブーム傾斜角を検
出する手段として、錘振り子を垂下させ、この錘振り子
により与えられる鉛直方向とブーム長手方向とのなす角
度を求めるといったことが行われるが、この場合も、静
的な特性は問題ないものの、クレーンの作動中に上記錘
振り子が共振したり、水平方向の加速度に起因して錘振
り子が鉛直方向から傾いたりすることによって、傾斜角
の検出結果に大きな誤差が生じ、正確な作業半径を算出
できなくなるおそれがある。
出する手段として、錘振り子を垂下させ、この錘振り子
により与えられる鉛直方向とブーム長手方向とのなす角
度を求めるといったことが行われるが、この場合も、静
的な特性は問題ないものの、クレーンの作動中に上記錘
振り子が共振したり、水平方向の加速度に起因して錘振
り子が鉛直方向から傾いたりすることによって、傾斜角
の検出結果に大きな誤差が生じ、正確な作業半径を算出
できなくなるおそれがある。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、クレー
ンが静的状態にあると動的状態にあるとにかかわらず、
ブームの撓みを適正に考慮して常に正確に作業半径を検
出できる方法及び装置を提供することを目的とする。
ンが静的状態にあると動的状態にあるとにかかわらず、
ブームの撓みを適正に考慮して常に正確に作業半径を検
出できる方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、少なくともブーム長とブーム
起伏角とを取り込んでクレーンの作業半径を検出するク
レーンの作業半径検出方法において、ブームの起伏支点
から先端までのブーム両端距離を検出し、このブーム両
端距離とブーム長とに基づいて上記ブームの撓み量を算
出し、この撓み算出手段により算出されたブーム撓み量
と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を
算出するものである（請求項１）。
の手段として、本発明は、少なくともブーム長とブーム
起伏角とを取り込んでクレーンの作業半径を検出するク
レーンの作業半径検出方法において、ブームの起伏支点
から先端までのブーム両端距離を検出し、このブーム両
端距離とブーム長とに基づいて上記ブームの撓み量を算
出し、この撓み算出手段により算出されたブーム撓み量
と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を
算出するものである（請求項１）。
【００１０】また本発明は、少なくともブーム長とブー
ム起伏角とを取り込んでクレーンの作業半径を検出する
クレーンの作業半径検出装置において、ブームの起伏支
点からブーム先端までのブーム両端距離を検出する距離
検出手段と、この検出されたブーム両端距離とブーム長
とに基づいて上記ブームの撓み量を算出する撓み算出手
段と、この撓み算出手段により算出されたブーム撓み量
と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を
算出する作業半径算出手段とを備えたことを特徴とする
ものである（請求項２）。
ム起伏角とを取り込んでクレーンの作業半径を検出する
クレーンの作業半径検出装置において、ブームの起伏支
点からブーム先端までのブーム両端距離を検出する距離
検出手段と、この検出されたブーム両端距離とブーム長
とに基づいて上記ブームの撓み量を算出する撓み算出手
段と、この撓み算出手段により算出されたブーム撓み量
と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を
算出する作業半径算出手段とを備えたことを特徴とする
ものである（請求項２）。
【００１１】上記距離検出手段としては、巻回された検
出用ワイヤの引出量を検出しかつこの検出用ワイヤに張
力を与えるワイヤ変位計をブームの基部に設け、このワ
イヤ変位計から引き出した検出用ワイヤの先端を上記ブ
ームの先端に固定したものが好適である（請求項３）。
出用ワイヤの引出量を検出しかつこの検出用ワイヤに張
力を与えるワイヤ変位計をブームの基部に設け、このワ
イヤ変位計から引き出した検出用ワイヤの先端を上記ブ
ームの先端に固定したものが好適である（請求項３）。
【００１２】上記ブームを起伏可能に構成する場合、こ
のブームの起伏角を検出する起伏角検出手段を備え、こ
の起伏角検出手段により検出された起伏角に基づいて作
業半径を算出するように上記作業半径算出手段を構成す
ればよい（請求項４）。
のブームの起伏角を検出する起伏角検出手段を備え、こ
の起伏角検出手段により検出された起伏角に基づいて作
業半径を算出するように上記作業半径算出手段を構成す
ればよい（請求項４）。
【００１３】また、上記ブームをその撓み方向に投影し
たブーム長に基づいてブーム撓み量を算出するように上
記撓み算出手段を構成すれば、より好ましいものとなる
（請求項５）。
たブーム長に基づいてブーム撓み量を算出するように上
記撓み算出手段を構成すれば、より好ましいものとなる
（請求項５）。
【００１４】
【作用】請求項１，２記載の方法及び装置では、ブーム
の撓み量と、ブーム起伏支点からブーム先端までのブー
ム両端距離との間には相関関係があり、上記撓み量が大
きくなるほど、実際のブーム長と上記ブーム両端距離と
の差が大きくなる。従って、これらブーム長とブーム両
端距離とに基づいてブーム撓み量を割り出すことがで
き、この撓み量から正確な作業半径を算出することがで
きる。また、ブーム荷重や傾斜計の検出ブーム傾斜角と
異なり、上記ブーム両端距離はクレーンが静的状態にあ
ると動的状態にあるとにかかわらずブーム撓み量に即対
応するので、このブーム両端距離から常に適正にブーム
撓み量を把握できる。
の撓み量と、ブーム起伏支点からブーム先端までのブー
ム両端距離との間には相関関係があり、上記撓み量が大
きくなるほど、実際のブーム長と上記ブーム両端距離と
の差が大きくなる。従って、これらブーム長とブーム両
端距離とに基づいてブーム撓み量を割り出すことがで
き、この撓み量から正確な作業半径を算出することがで
きる。また、ブーム荷重や傾斜計の検出ブーム傾斜角と
異なり、上記ブーム両端距離はクレーンが静的状態にあ
ると動的状態にあるとにかかわらずブーム撓み量に即対
応するので、このブーム両端距離から常に適正にブーム
撓み量を把握できる。
【００１５】より具体的に、請求項３記載の装置では、
上記ブーム両端距離の変化に伴ってワイヤ変位計からの
検出用ワイヤの引出量が変化するので、このワイヤ引出
量からブーム両端距離を求めることができる。
上記ブーム両端距離の変化に伴ってワイヤ変位計からの
検出用ワイヤの引出量が変化するので、このワイヤ引出
量からブーム両端距離を求めることができる。
【００１６】ここで、請求項４記載の装置では、作業中
にブーム起伏角が変動しても、これを起伏角検出手段が
検出するため、その検出結果に基づいて常に正確な作業
半径を算出できる。
にブーム起伏角が変動しても、これを起伏角検出手段が
検出するため、その検出結果に基づいて常に正確な作業
半径を算出できる。
【００１７】上記作業半径を算出するに際し、ブーム長
をそのまま用いてもよいが、上記ブーム両端距離から、
上記ブームをその撓み方向に投影したブーム長が導き出
せるので、この投影ブーム長に基づいてより正確な作業
半径を算出することが可能となる（請求項５）。
をそのまま用いてもよいが、上記ブーム両端距離から、
上記ブームをその撓み方向に投影したブーム長が導き出
せるので、この投影ブーム長に基づいてより正確な作業
半径を算出することが可能となる（請求項５）。
【００１８】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【００１９】図２は本発明が適用されるクレーンの一例
（ラフテレーン）を示したものである。このクレーンの
下部走行体１上には、垂直軸回りに旋回可能に上部旋回
体２が設置され、この上部旋回体２には、フートピンを
支点Ｐとして起伏可能にブーム３が取付けられている。
このブーム３は、多段のブーム筒がテレスコープ状に嵌
装されたものであり、図略の駆動装置によって伸縮駆動
されるようになっている。
（ラフテレーン）を示したものである。このクレーンの
下部走行体１上には、垂直軸回りに旋回可能に上部旋回
体２が設置され、この上部旋回体２には、フートピンを
支点Ｐとして起伏可能にブーム３が取付けられている。
このブーム３は、多段のブーム筒がテレスコープ状に嵌
装されたものであり、図略の駆動装置によって伸縮駆動
されるようになっている。
【００２０】上部ブーム３の基部にはウインチドラム４
が搭載され、このウインチドラム４からロープ７が引き
出されている。このロープ７はブーム３先端のプーリ装
置６に掛けられた状態でこのブーム３先端から垂れ下が
っており、このロープ７の先端（下端）に設けられたフ
ックブロックに、吊り荷５が吊下げられるようになって
いる。また、ブーム３自体は起伏シリンダ８の伸縮によ
って起伏駆動されるようになっている。
が搭載され、このウインチドラム４からロープ７が引き
出されている。このロープ７はブーム３先端のプーリ装
置６に掛けられた状態でこのブーム３先端から垂れ下が
っており、このロープ７の先端（下端）に設けられたフ
ックブロックに、吊り荷５が吊下げられるようになって
いる。また、ブーム３自体は起伏シリンダ８の伸縮によ
って起伏駆動されるようになっている。
【００２１】この装置の特徴として、上記ブーム３の基
部側面には、ワイヤ変位計９が取付けられている。この
ワイヤ変位計９は、検出用ワイヤ１０を巻取るリール
と、このリールをワイヤ巻取り方向に付勢するばね手段
と、上記リールの回転量すなわち検出用ワイヤ１０の引
出量を検出するポテンショメータ等の回転計を内蔵して
おり、上記リールから引き出された検出用ワイヤ１０の
先端がブーム先端に固定され、かつ、この検出用ワイヤ
１０に上記ばね手段によって常時張力が与えられる状態
となっている。
部側面には、ワイヤ変位計９が取付けられている。この
ワイヤ変位計９は、検出用ワイヤ１０を巻取るリール
と、このリールをワイヤ巻取り方向に付勢するばね手段
と、上記リールの回転量すなわち検出用ワイヤ１０の引
出量を検出するポテンショメータ等の回転計を内蔵して
おり、上記リールから引き出された検出用ワイヤ１０の
先端がブーム先端に固定され、かつ、この検出用ワイヤ
１０に上記ばね手段によって常時張力が与えられる状態
となっている。
【００２２】このクレーンには、上記ワイヤ変位計９の
他、図３に示すように、ブーム長Ｒを検出するブーム長
センサ１５やブーム起伏角θを検出する起伏角センサ１
６等の各種センサ類が設けられており、これらの検出信
号が、コンピュータからなるコントローラ１２に入力さ
れるようになっている。
他、図３に示すように、ブーム長Ｒを検出するブーム長
センサ１５やブーム起伏角θを検出する起伏角センサ１
６等の各種センサ類が設けられており、これらの検出信
号が、コンピュータからなるコントローラ１２に入力さ
れるようになっている。
【００２３】このコントローラ１２は、撓み算出手段１
３と、作業半径算出手段１４とを備えている。
３と、作業半径算出手段１４とを備えている。
【００２４】撓み算出手段１３は、上記ブーム長Ｒと、
ワイヤ変位計９の検出結果から求められる、ブーム起伏
支点Ｐからブーム先端点Ｑまでのブーム両端距離Ｌ（線
分ＰＱの長さ）とに基づき、ブーム先端の撓み量δを算
出するものである。
ワイヤ変位計９の検出結果から求められる、ブーム起伏
支点Ｐからブーム先端点Ｑまでのブーム両端距離Ｌ（線
分ＰＱの長さ）とに基づき、ブーム先端の撓み量δを算
出するものである。
【００２５】その算出原理を説明する。いま、図５のよ
うにブームの長手方向にＸ軸、これに直交する方向にＹ
軸をとって、任意の座標を（ｘ，ｙ）とし、ブーム３を
その撓み方向に投影した（すなわちＸ軸上に投影した）
ブーム長（以下、投影ブーム長と称する。）をＲ´とす
ると、線形弾性理論に基づき、ブーム先端撓み量は次式
で表される。
うにブームの長手方向にＸ軸、これに直交する方向にＹ
軸をとって、任意の座標を（ｘ，ｙ）とし、ブーム３を
その撓み方向に投影した（すなわちＸ軸上に投影した）
ブーム長（以下、投影ブーム長と称する。）をＲ´とす
ると、線形弾性理論に基づき、ブーム先端撓み量は次式
で表される。
【００２６】
【数１】δ＝ｆ（Ｒ´，Ｔ） ここで、Ｔはブーム先端に作用する曲げ荷重、ｆはＲ´
とＴの関数である。
とＴの関数である。
【００２７】一方、実際のブーム長Ｒ（曲線ＰＱの長
さ）は、次式で与えられる。
さ）は、次式で与えられる。
【００２８】
【数２】
【００２９】ここで、∂ｙ／∂ｘはｘとＴの関数である
ため、ブーム長Ｒは次式で表される。
ため、ブーム長Ｒは次式で表される。
【００３０】
【数３】Ｒ＝ｇ（Ｒ´，Ｔ） ここで、ｇはＲ´とＴの関数である。
【００３１】（数１）と（数３）とからＴを消去するこ
とが可能であり、これによって次式を得ることができ
る。
とが可能であり、これによって次式を得ることができ
る。
【００３２】
【数４】δ＝ｈ（Ｒ，Ｒ´） ここで、ｈはＲとＲ´の関数である。
【００３３】一方、ピタゴラスの定理により、Ｌ，Ｒ
´，δとの間には次の関係がある。
´，δとの間には次の関係がある。
【００３４】
【数５】δ2＋Ｒ´2＝Ｌ2 従って、（数４）と（数５）とをＲ´とδの連立方程式
として解くことにより、ブーム先端撓み量δとブーム長
Ｒ及びブーム両端距離Ｌとの関係式、並びに投影ブーム
長Ｒ´とブーム長Ｒ及びブーム両端距離Ｌとの関係式を
得ることができる。そして、撓み算出手段１３は、前者
の関係式に基づいてブーム先端撓み量δを算出する。
として解くことにより、ブーム先端撓み量δとブーム長
Ｒ及びブーム両端距離Ｌとの関係式、並びに投影ブーム
長Ｒ´とブーム長Ｒ及びブーム両端距離Ｌとの関係式を
得ることができる。そして、撓み算出手段１３は、前者
の関係式に基づいてブーム先端撓み量δを算出する。
【００３５】作業半径算出手段１４は、後者の関係式に
基づいて上記投影ブーム長Ｒ´を算出し、この投影ブー
ム長Ｒ´と、上記ブーム先端撓み量δと、ブーム起伏角
θとに基づいて作業半径Ｈを算出し、これを図略の表示
装置や作業制御手段等に出力する。この作業半径Ｈは、
図４から明らかなように、次式に基づいて求めることが
できる。
基づいて上記投影ブーム長Ｒ´を算出し、この投影ブー
ム長Ｒ´と、上記ブーム先端撓み量δと、ブーム起伏角
θとに基づいて作業半径Ｈを算出し、これを図略の表示
装置や作業制御手段等に出力する。この作業半径Ｈは、
図４から明らかなように、次式に基づいて求めることが
できる。
【００３６】
【数６】Ｈ＝Ｒ´cosθ＋δsinθ なお、ブーム３の撓みが小さく、上記投影ブーム長Ｒ´
と実際のブーム長Ｒとの差が微小である場合には、（数
６）における投影ブーム長Ｒ´の代わりに実際のブーム
長Ｒを用いて近似算出を行うようにしてもよい。
と実際のブーム長Ｒとの差が微小である場合には、（数
６）における投影ブーム長Ｒ´の代わりに実際のブーム
長Ｒを用いて近似算出を行うようにしてもよい。
【００３７】以上のような方法及び装置によれば、ブー
ム両端距離Ｌとブーム長Ｒとから算出されるブーム先端
撓み量δを考慮して、より正確な作業半径Ｈを求めるこ
とができる。しかも、従来のようにブーム荷重計やブー
ム傾斜計を用いて作業半径を補正する場合と異なり、静
的状態であると動的状態であるとにかかわらず実際のブ
ーム撓み状態に即対応するブーム両端距離Ｌをパラメー
タとしてブーム先端撓み量δを算出しているので、常に
正確な作業半径の検出を行うことが可能となっている。
ム両端距離Ｌとブーム長Ｒとから算出されるブーム先端
撓み量δを考慮して、より正確な作業半径Ｈを求めるこ
とができる。しかも、従来のようにブーム荷重計やブー
ム傾斜計を用いて作業半径を補正する場合と異なり、静
的状態であると動的状態であるとにかかわらず実際のブ
ーム撓み状態に即対応するブーム両端距離Ｌをパラメー
タとしてブーム先端撓み量δを算出しているので、常に
正確な作業半径の検出を行うことが可能となっている。
【００３８】この方法及び装置は、例えば直地切り制御
を行う場合、すなわち、吊り荷５を吊り上げる作業にお
いてその吊り上げ前と吊上げた後の作業半径を同等に保
つ（ロープ５を作業中常に鉛直に保つ）ようにブーム３
の起伏動作を制御する場合等に好適である。
を行う場合、すなわち、吊り荷５を吊り上げる作業にお
いてその吊り上げ前と吊上げた後の作業半径を同等に保
つ（ロープ５を作業中常に鉛直に保つ）ようにブーム３
の起伏動作を制御する場合等に好適である。
【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例として次のような態様をとることも可能である。
例として次のような態様をとることも可能である。
【００４０】(1) 本発明において、ブーム両端距離Ｌを
検出する手段は特に問わない。また、上記実施例で示し
たワイヤ変位計９をブーム３の先端に設け、このワイヤ
変位計９から引き出した検出用ワイヤ１０の先端をブー
ム基端に固定してもよい。ただし、上記実施例のように
ワイヤ変位計９をブーム基端部に設け、検出用ワイヤ１
０の先端をブーム先端に固定するようにすれば、配線の
取り回しが大幅に容易になり、またブーム３の先端重量
を軽減できる利点がある。
検出する手段は特に問わない。また、上記実施例で示し
たワイヤ変位計９をブーム３の先端に設け、このワイヤ
変位計９から引き出した検出用ワイヤ１０の先端をブー
ム基端に固定してもよい。ただし、上記実施例のように
ワイヤ変位計９をブーム基端部に設け、検出用ワイヤ１
０の先端をブーム先端に固定するようにすれば、配線の
取り回しが大幅に容易になり、またブーム３の先端重量
を軽減できる利点がある。
【００４１】(2) 本発明は、ブーム３の起伏角θが固定
されているクレーン、すなわちブーム３が起伏しないク
レーンについても勿論適用が可能である。この場合は、
上記ブーム起伏角θが定数としてコントローラ１２に予
めインプットされることになる。
されているクレーン、すなわちブーム３が起伏しないク
レーンについても勿論適用が可能である。この場合は、
上記ブーム起伏角θが定数としてコントローラ１２に予
めインプットされることになる。
【００４２】(3) 上記実施例では、ブーム長Ｒとブーム
両端距離Ｌとに基づいて投影ブーム長Ｒ´を一旦求め、
この投影ブーム長Ｒ´とブーム起伏角θとに基づいて基
本作業半径を算出しているが、ブームの撓みが微小であ
る場合には、第２実施例として図６に示すように、実際
のブーム長Ｒと上記投影ブーム長とが等しいとみなし、
このブーム長Ｒを斜辺として同ブーム長Ｒとブーム両端
距離Ｒとブーム先端撓み量δとで直角三角形が形成され
ると仮定し、この仮定の下にブーム先端撓み量δ及び比
作業半径Ｈを近似計算で求めるようにしてもよい。この
場合、ブーム先端撓み量δ及び作業半径Ｈは次式で与え
られる。
両端距離Ｌとに基づいて投影ブーム長Ｒ´を一旦求め、
この投影ブーム長Ｒ´とブーム起伏角θとに基づいて基
本作業半径を算出しているが、ブームの撓みが微小であ
る場合には、第２実施例として図６に示すように、実際
のブーム長Ｒと上記投影ブーム長とが等しいとみなし、
このブーム長Ｒを斜辺として同ブーム長Ｒとブーム両端
距離Ｒとブーム先端撓み量δとで直角三角形が形成され
ると仮定し、この仮定の下にブーム先端撓み量δ及び比
作業半径Ｈを近似計算で求めるようにしてもよい。この
場合、ブーム先端撓み量δ及び作業半径Ｈは次式で与え
られる。
【００４３】
【数７】δ＝√（Ｒ2−Ｌ2） Ｈ＝Ｒcosθ＋δsinα α＝θ−sin-1(Ｌ／Ｒ） なお、αは線分ＰＱと水平線とのなす角度である。
【００４４】(4) 本発明では、上記各式をそのまま用い
てブーム先端撓み量δや作業半径Ｒを算出するようにし
てもよいが、予め実測でブーム両端距離Ｌもしくはその
変化量ΔＬとブーム先端撓み量δとの関係を求めてマッ
プを作成しておき、このマップに基づいて補間算出によ
りブーム先端撓み量δを算出するようにしてもよい。
てブーム先端撓み量δや作業半径Ｒを算出するようにし
てもよいが、予め実測でブーム両端距離Ｌもしくはその
変化量ΔＬとブーム先端撓み量δとの関係を求めてマッ
プを作成しておき、このマップに基づいて補間算出によ
りブーム先端撓み量δを算出するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上のように本発明は、ブームの起伏支
点から先端までのブーム両端距離を検出し、この検出さ
れたブーム両端距離とブーム長とに基づいて上記ブーム
の撓み量を算出し、この撓み算出手段により算出された
ブーム撓み量と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づい
て作業半径を算出するものであるので、ブーム撓み量を
考慮した正確な作業半径の検出を行うことができる。し
かも、ブーム荷重や傾斜計による検出ブーム傾斜角と異
なり、上記ブーム両端距離はブームが静的状態であると
動的状態にあるとにかかわらず実際のブーム撓み量に即
対応するパラメータであるので、ブーム撓み量を常に適
正に把握できる。
点から先端までのブーム両端距離を検出し、この検出さ
れたブーム両端距離とブーム長とに基づいて上記ブーム
の撓み量を算出し、この撓み算出手段により算出された
ブーム撓み量と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づい
て作業半径を算出するものであるので、ブーム撓み量を
考慮した正確な作業半径の検出を行うことができる。し
かも、ブーム荷重や傾斜計による検出ブーム傾斜角と異
なり、上記ブーム両端距離はブームが静的状態であると
動的状態にあるとにかかわらず実際のブーム撓み量に即
対応するパラメータであるので、ブーム撓み量を常に適
正に把握できる。
【００４６】ここで、請求項３記載の装置では、ブーム
基端部に設けたワイヤ変位計から引き出した検出用ワイ
ヤをブーム先端に固定するだけの簡単な構造で、上記ブ
ーム両端距離を正確に検出できる効果がある。
基端部に設けたワイヤ変位計から引き出した検出用ワイ
ヤをブーム先端に固定するだけの簡単な構造で、上記ブ
ーム両端距離を正確に検出できる効果がある。
【００４７】また本発明では、作業中にブーム起伏角が
変動する場合にも、請求項４記載のように起伏角検出手
段を備えることにより、その検出結果に基づいて常に正
確な作業半径の算出が可能である。
変動する場合にも、請求項４記載のように起伏角検出手
段を備えることにより、その検出結果に基づいて常に正
確な作業半径の算出が可能である。
【００４８】また、請求項５記載の装置では、ブーム長
をそのまま用いるのではなく、上記ブーム両端距離から
導き出せる投影ブーム長に基づいて作業半径を算出する
ようにしているので、比較的ブーム撓み量が大きい場合
にも作業半径を高精度で検出できる効果がある。
をそのまま用いるのではなく、上記ブーム両端距離から
導き出せる投影ブーム長に基づいて作業半径を算出する
ようにしているので、比較的ブーム撓み量が大きい場合
にも作業半径を高精度で検出できる効果がある。
【図１】本発明の第１実施例におけるブームの概略側面
図である。
図である。
【図２】上記ブームを備えたラフテレーンクレーンの全
体側面図である。
体側面図である。
【図３】上記クレーンに設けられた作業半径検出装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図４】上記作業半径検出装置での作業半径算出原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】上記作業半径検出装置でのブーム先端撓み量の
算出原理を示す説明図である。
算出原理を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施例での作業半径算出原理を示
す説明図である。
す説明図である。
３ ブーム ９ ワイヤ変位計 １０ 検出用ワイヤ １２ コントローラ １３ 撓み算出手段 １４ 作業半径算出手段 １５ ブーム長センサ １６ 起伏角センサ Ｌ ブーム両端距離 Ｐ ブーム起伏支点 Ｑ ブーム先端点 Ｒ ブーム長 Ｒ´ 投影ブーム長 δ ブーム先端撓み量 θ ブーム起伏角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 將司 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくともブーム長とブーム起伏角とを
取り込んでクレーンの作業半径を検出するクレーンの作
業半径検出方法において、ブームの起伏支点から先端ま
でのブーム両端距離を検出し、このブーム両端距離とブ
ーム長とに基づいて上記ブームの撓み量を算出し、この
撓み算出手段により算出されたブーム撓み量と上記ブー
ム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を算出するこ
とを特徴とするクレーンの作業半径検出方法。 - 【請求項２】 少なくともブーム長とブーム起伏角とを
取り込んでクレーンの作業半径を検出するクレーンの作
業半径検出装置において、ブームの起伏支点からブーム
先端までのブーム両端距離を検出する距離検出手段と、
この検出されたブーム両端距離とブーム長とに基づいて
上記ブームの撓み量を算出する撓み算出手段と、この撓
み算出手段により算出されたブーム撓み量と上記ブーム
長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を算出する作業
半径算出手段とを備えたことを特徴とするクレーンの作
業半径検出装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のクレーンの作業半径検出
装置において、上記距離検出手段として、巻回された検
出用ワイヤの引出量を検出しかつこの検出用ワイヤに張
力を与えるワイヤ変位計をブームの基部に設け、このワ
イヤ変位計から引き出した検出用ワイヤの先端を上記ブ
ームの先端に固定したことを特徴とするクレーンの作業
半径検出装置。 - 【請求項４】 請求項２または３記載のクレーンの作業
半径検出装置において、上記ブームを起伏可能に構成す
るとともに、このブームの起伏角を検出する起伏角検出
手段を備え、この起伏角検出手段により検出された起伏
角に基づいて作業半径を算出するように上記作業半径算
出手段を構成したことを特徴とするクレーンの作業半径
検出装置。 - 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかに記載のクレー
ンの作業半径検出装置において、上記ブームをその撓み
方向に投影したブーム長に基づいてブーム撓み量を演算
するように上記撓み算出手段を構成したことを特徴とす
るクレーンの作業半径検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7089568A JPH08282977A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | クレーンの作業半径検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7089568A JPH08282977A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | クレーンの作業半径検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08282977A true JPH08282977A (ja) | 1996-10-29 |
Family
ID=13974421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7089568A Pending JPH08282977A (ja) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | クレーンの作業半径検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08282977A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102502405A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-06-20 | 徐州重型机械有限公司 | 臂架角度检测装置、检测方法及具有该检测装置的起重机 |
| US20130253759A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-09-26 | Tadano Ltd. | Work machine |
| CN115417311A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-02 | 三一汽车起重机械有限公司 | 起重臂幅度检测方法、装置和起重机 |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP7089568A patent/JPH08282977A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102502405A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-06-20 | 徐州重型机械有限公司 | 臂架角度检测装置、检测方法及具有该检测装置的起重机 |
| US20130253759A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-09-26 | Tadano Ltd. | Work machine |
| US8768562B2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-07-01 | Tadano Ltd. | Work machine |
| CN115417311A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-02 | 三一汽车起重机械有限公司 | 起重臂幅度检测方法、装置和起重机 |
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