JPH09142776A

JPH09142776A - クレ−ンの吊り荷重算出装置

Info

Publication number: JPH09142776A
Application number: JP29679595A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kanzaki; 浩神崎
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 1997-06-03

Abstract

(57)【要約】【課題】フック掛け本数が多い場合や、フック巻上ワ
イヤの単位長さ当たりの重量が大きい場合に、吊り荷重
算出誤差としての割合が大きくなるという問題を解決す
る。【解決手段】フック巻上ワイヤ９の単位長さ当たりの
重量Ｗwを予め記憶し、荷重算出機能をもつ過負荷防止
装置６と、張力検出器１と角度検出器２と、ドラム回転
数検出器３と、フック掛け本数設定器４と、通常作業モ
−ドと調整作業モ−ドを切り換えるモ−ド設定器５とを
備え、ドラム回転と巻上ワイヤ９の単位長当りの重量と
でフック１１とブ−ムヘッドシ−ブ間の巻上ワイヤ９の
重量Ｗrを算出し、次に、このＷrを用いてブ−ム製作の
ばらつきによる自重分デ−タの補正を行う補正値Ｆo′
を算出し、そして、このＦo′を用いて、フック巻上ワ
イヤ９の重量分を考慮した吊り荷重ＷをＷ＝ｆ₁(θ,Ｆ,
Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｆo′)で算出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクレ−ンの吊り荷重
算出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、クレ−ンではクレ−ンの機械的
強度及び転倒安定度に基き、クレ−ンのブ−ム起伏角
（あるいは作業半径）に応じて定格吊上荷重（限界荷
重）が定められている。

【０００３】図１は本発明の吊り荷重算出装置が適用さ
れるクレ−ンである。上部旋回体Ａ上に下端を枢着した
ブ−ム８を有し、ブ−ム８の上端はブ−ム支持ロ−プ１
０によって支持されている。さらにブ−ム８の上端には
フック巻上ワイヤ９を介してフック１１が吊下げられて
いる。フック１１に吊り荷１２が吊り下げられ、フック
巻上ワイヤ９を巻き上げ又は巻き下げることにより、吊
り荷１２を上下させる。またブ−ム８は上部旋回体Ａの
旋回によって水平方向に回転できるとともに、支持ロ−
プ１０を巻取り、巻戻しすることによって起伏角θを変
化させることができる。従って吊り荷１２を吊っていな
い状態では、ブ−ム８の自重による起伏角θに応じた張
力（モ−メント）がブ−ム支持ロ−プ１０に加わり、又
吊り荷１２を吊っている状態ではブ−ム８の自重及び吊
り荷１２の重さによる起伏角θに応じた張力がブ−ム支
持ロ−プ１０に加わる。そして、ブ−ム支持ロ−プ１０
の基端あるいは中間位置には、ブ−ム支持ロ−プ１０の
張力を測定する張力検出器１が、又ブ−ム８側にはブ−
ム起伏角θを測定するための角度検出器２が設けられて
いる。

【０００４】従って、このようなクレ−ンにおいては、
ブ−ム８にかかるモ−メント（即ちブ−ム支持ロ−プ１
０にかかる張力）が大きすぎると、クレ−ンが転倒又は
破壊するので、ブ−ム８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吊り荷１２の定格荷重も
しくは定格総荷重が予め定められている（以下定格総荷
重として定められている場合について説明する）。しか
し従来は、この定格総荷重と、上記張力検出器１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。このためブ−ム自重が増減した場合、吊り荷重Ｗ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っ
た。

【０００５】この様なクレ−ンでは、吊り荷重Ｗは、次
のような関数Ｗ＝ｆ₁(θ,Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｆo′）・・・(１) で算出される（図２）。ただし、Ｆ：ブ−ム支持ロ−プ張力 θ ：ブ−ムの起伏角Ｒ：ブ−ムフ−トと吊り荷の距離ｈd：ブ−ムフ−トと巻上ロ−プの距離Ｎb：フック掛本数Ｈs：ブ−ムフ−トとブ−ム支持ロ−プの距離Ｆo′：調整モ−ドで自重分のデ−タ補正を行った後の
ブ−ムのみ（吊り荷なし）のブ−ム支持張力デ−タ（図
３参照）。もし自重分デ−タ補正を行わなかった場合は
Ｆo′＝Ｆo（Ｆoは理論値として記憶されているブ−ム
のみのブ−ム支持張力デ−タ）となる。図３で補正ポイ
ント（θ₁，θ₂・・・θn）以外のブ−ム角度での補正
値Ｆo′はそのブ−ム角度の前後の補正ポイントでの補
正値を使用して直線補間によって求める。とする。

【０００６】（自重分デ−タ補正値Ｆo′の算出及び設
定手順）Ｆo′は自重分デ−タ補正を行うことにより求
まるブ−ム支持張力値であり、下記(２)式にて求められ
る。フック巻上ワイヤ９でフック１１を吊って（図２）
自重分デ−タの補正を行う場合、フック重量Ｗbを予め
過負荷防止装置６に記憶させることにより、前記式(１)
中の吊り荷重Ｗはフック重量Ｗbに置き換えられ、Ｆo′＝ｆ₂（θ,Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｗb）・・・(２) で算出される。但し、ｆ₂は関数

【０００７】次に、自重分デ−タ補正は次の１）〜６）
の手順によって行う。１）ブ−ム８を作業範囲内で一杯に起こす。２）調整作業モ−ド設定器５を調整モ−ドに切り換え
る。３）ブ−ム８をゆっくり巻き下げる。４）ブ−ム８を作業範囲内で一杯の位置まで倒す。５）調整作業モ−ド設定器５を通常作業モ−ドに切り換
える。６）終了。過負荷防止装置６は、上記手順中３）を実施中に、予め
決められたブ−ム角度θがθ₁，θ₂・・・θn（図３）
となったときに前記(２)式により補正値Ｆo′を算出し
て記憶する。

【０００８】（問題点）自重分デ−タ補正値Ｆo′に
は、そのＦo′を求めたときのフック巻上ワイヤ９の重
量分が含まれる。この為、過負荷防止装置６で算出され
るＷ′には、Ｆo′を求めたときのフック巻上ワイヤ９
の重量分が含まれないことになる。即ち過負荷防止装置
６は、自重分デ−タ補正値Ｆo′を求めたときのフック
巻上ワイヤ９の重量分を吊り荷重として算出していない
こととなる。特にフック掛け本数が多い場合や、フック
巻上ワイヤ９の単位長さ当たりの重量が大きい場合に、
吊り荷重算出誤差としての割合が大きくなり安全上問題
である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題
点、即ちフック掛け本数が多い場合や、フック巻上ワイ
ヤ９の単位長さ当たりの重量が大きい場合に、吊り荷重
算出誤差としての割合が大きくなるという問題を解決す
ることにより安全性をさらに向上させるクレ−ンの吊り
荷重算出装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】フック巻上ワイヤ９の単
位長さ当たりの重量Ｗwを予め記憶し、荷重算出機能を
もつ過負荷防止装置６と、ブ−ム支持ロ−プ張力Ｆを検
出する張力検出器１と、ブ−ムの起伏角θを検出する角
度検出器２と、フック巻上ドラム回転数Ｎdを検出する
ドラム回転検出器３と、フック掛け本数Ｎbを設定する
フック掛け本数設定器４と、通常作業モ−ドと調整作業
モ−ドを切り換えるモ−ド設定器５とを備え、前記過負
荷防止装置６に、前記各検出器で検出された値と巻上ワ
イヤ９の単位長当りの重量Ｗwとからフック１１とブ−
ムヘッドシ−ブ間の巻上ワイヤ９の重量Ｗrを関数Ｗr＝
ｆ(θ,Ｎd,Ｎb,Ｗw)で算出する手段と、ブ−ム製作のば
らつきによる自重分デ−タの補正を行う補正値Ｆo′
を、上記の関数で算出したフック１１とブ−ムヘッドシ
−ブ間の巻上ワイヤ９の重量Ｗrを用いて関数Ｆo′＝ｆ
₃(θ,Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｗb,Ｗr)で算出する手段と、
そして、フック巻上ワイヤ９の重量分を考慮した吊り荷
重Ｗを、上記の関数で算出した補正値Ｆo′を用いて関
数Ｗ＝ｆ₁(θ,Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｆo′)で算出する手
段とを設けた。

【００１１】

【発明の実施の形態】図を参照して説明する。なお図４
において、１はブ−ム支持張力検出用の張力検出器、２
はブ−ム角度検出用の角度検出器、３はフック巻上ドラ
ムの回転を検出する為のドラム回転検出器、４はフック
掛け本数を設定する為のフック掛本数設定器、５は通常
作業モ−ドと調整作業モ−ドを切り換える為のモ−ド設
定器、６は一般的な過負荷防止装置、たとえば荷重算出
機能を有するコントロ−ラである。

【００１２】以下自重分デ−タの補正値Ｆo′をブ−ム
角度θについて数点持つ過負荷防止装置について説明す
る。１）自重分デ−タ補正を、前記「自重分デ−タ補正値
Ｆo′の算出及び設定手順」に従って実施する。

【００１３】２）上記１）に於いて、過負荷防止装置
６はブ−ムの角度検出器２の信号から算出したブ−ム角
度θが予め決められた補正値ポイントの角度θ₁，θ₂，
・・・θnとなったとき、Ｆo′を下記により算出する。Ｆo′＝ｆ₃（θ,Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｗb,Ｗr）・・・(３）但しｆ₃は関数Ｗrはフック１１とブ−ムヘッドシ−ブ７間の巻上ワイ
ヤの重量を表し、Ｗr＝ｆ（θ,Ｎd,Ｎb,Ｗw）で求められる。但しｆ：関数Ｎb：フック掛本数Ｎd：フック巻上ドラム回転数（ドラム回転検出器３に
て検出される）Ｗw：フック巻上ワイヤ９の単位長さ当たりの重量とし
て、予め過負荷防止装置６に記憶されている（ワイヤ種
類の変更を想定して調整モ−ドによりＷwは変更可能で
ある）。上記(３)式により、(２)式で補正値Ｆo′に含んでいた
フック巻上ワイヤの重量分を取り除くことができる。

【００１４】３）通常作業モ−ドに於いて、過負荷防
止装置６は、前記式(１)で吊り荷重Ｗを算出する。ここ
で、フック巻上ワイヤ重量分が取り除かれた自重分デ−
タＦo′を使用して、吊り荷重を算出するので、算出精
度が向上する。また、吊り荷重算出に於いて、フック巻
上ワイヤの重量を含まないで算出する必要が生じたとき
には、Ｗ＝ｆ₄（θ,Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｆo′,Ｗr）・・・(４) にて算出可能である。ただし、ｆ₄は関数である。

【００１５】

【効果】自重分デ−タの補正を行う補正値Ｆo′をフッ
ク巻上ワイヤ９の重量分を考慮して算出するようにした
ので、吊り荷重Ｗの算出精度を一段と向上させることが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が実施されるクレ−ン。

【図２】図１に示すクレ−ンの模式図。

【図３】複数のポイント起伏角θと補正値Ｆo′の関係
を示す図。

【図４】本発明のクレ−ンの吊り荷重算出装置のブロッ
ク図。

【符号の説明】

Ａ上部旋回体１張力検出器２角度検出器３ドラム回転検出器４掛本数設定器５調整作業モ−ド設定器６過負荷防止装置７ブ−ムヘッドシ−ブ８ブ−ム９フック巻上ワイヤ 10 ブ−ム支持ロ−
プ 11 フック 12 吊り荷

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フック巻上ワイヤ(９)の単位長さ当たり
の重量(Ｗw）を予め記憶し、荷重算出機能をもつ過負荷
防止装置(６)と、ブ−ム支持ロ−プ張力(Ｆ)を検出する
張力検出器(１)と、ブ−ムの起伏角(θ)を検出する角度
検出器(２)と、フック巻上ドラム回転数(Ｎd）を検出す
るドラム回転検出器(３)と、フック掛け本数(Ｎb）を設
定するフック掛け本数設定器(４)と、通常作業モ−ドと
調整作業モ−ドを切り換えるモ−ド設定器(５)とを備
え、前記過負荷防止装置(６)に、前記各検出器で検出さ
れた値と巻上ワイヤ(９)の単位長当りの重量(Ｗw）とか
らフック(11)とブ−ムヘッドシ−ブ間の巻上ワイヤ(９)
の重量(Ｗr）を関数Ｗr＝ｆ(θ,Ｎd,Ｎb,Ｗw)で算出す
る手段と、ブ−ム製作のばらつきによる自重分デ−タの
補正を行う補正値(Ｆo′）を、上記の関数で算出したフ
ック(11)と、ブ−ムヘッドシ−ブ間の巻上ワイヤ(９)の
重量(Ｗr）を用いて関数Ｆo′＝ｆ₃(θ,Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,
Ｈs,Ｗb,Ｗr)で算出する手段と、そして、フック巻上ワ
イヤ(９)の重量分を考慮した吊り荷重(Ｗ)を、上記の関
数で算出した補正値(Ｆo′)を用いて関数Ｗ＝ｆ₁(θ,
Ｆ,Ｒ,ｈd,Ｎb,Ｈs,Ｆo′)で算出する手段とを設けたこ
とを特徴とするクレ−ンの吊り荷重算出装置。ただし、Ｗr：フックとブ−ムヘッドシ−ブ間の巻上ワ
イヤの重量 θ ：ブ−ムの起伏角Ｎb：フック掛本数Ｎd：フック巻上ドラム回転数Ｗw：フック巻上ワイヤの単位長さ当たりの重量Ｆ：ブ−ム支持ロ−プ張力Ｒ：ブ−ムフ−トと吊り荷の距離ｈd：ブ−ムフ−トと巻上ロ−プの距離Ｈs：ブ−ムフ−トとブ−ム支持ロ−プの距離Ｗb：フック重量とする。