JPH09240990A - クレーンの荷重ゼロ点調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブーム起伏上限角度を実吊荷重ゼロ点調整作
業に応じて自動的に変更するようにし、これにより、実
吊荷重ゼロ点調整において、オートストップコントロー
ラの解除スイッチを使用しなくても容易にかつ正確に補
正値を求めることができるクレーンの荷重ゼロ点調整装
置を提供すること。 【解決手段】 ブーム起伏装置６はブーム１００を起伏
させ、角度検出器１はブーム起伏角度を検出し、モーメ
ントリミッタ４はブーム起伏上限角度を実吊荷重ゼロ点
調整作業に応じて設定するとともに検出されたブーム起
伏角度に基づきブームの起伏をこの設定されたブーム起
伏上限角度以下に制限するための信号を出力し、オート
ストップコントローラ５はモーメントリミッタ４からの
信号に基づきブームの起伏の上限を制限する。これによ
り、実吊荷重ゼロ点調整作業に応じたブーム起伏上限角
度を自動的に変更することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクレーンの実吊荷重
ゼロ点調整を行なう装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】クレーンの一つに図３に示すフルラッフ
ィングタワークレーンと呼ばれるものがある。このフル
ラッフィングタワークレーンのブームはタワーブーム１
００とジブブーム２００から構成され、両ブームとも起
伏させて荷吊り作業を行なうことが可能である。フルラ
ッフィングタワークレーンには、図４に示すとおり、タ
ワーブーム１００が垂直より後方へ傾くことによりクレ
ーン本体が後方へ転倒するのを防止するためのタワーバ
ックストップ３００が設けられている。このタワーバッ
クストップ３００にはバネ３０１が設けられ、このバネ
３０１はタワーブーム１００が後傾した場合にタワーブ
ーム１００をバネ力により前傾させる目的で設けられて
いる。本例では、バネ３０１はタワーブーム角度が垂直
より少し前傾した角度８７゜でたわみ始める構造になっ
ている。ここで垂直とは、フルラッフィングタワークレ
ーンの本体は水平に設置されていることを前提とし、旋
回体４００に対しても垂直であり、水平線に対しても垂
直であることを意味する。以下の説明においても同様で
ある。

【０００３】フルラッフィングタワークレーンの安全装
置の一つにタワーブーム起伏上限角度を制限するタワー
過巻防止装置（不図示）と呼ばれるものがある。フルラ
ッフィングタワークレーンは前述したとおりタワーブー
ム１００も起伏可能であるため、荷を吊ったことによる
前傾分を含んだままタワーブーム１００を垂直にまで起
こすことがある。この状態から荷を放荷するとその前傾
分だけタワーブーム１００が後方にあおってしまうた
め、そのあおり分も考慮してタワーブーム起伏上限角度
を設定する必要がある。本例ではタワーブームの角度が
垂直より少し前傾した角度の８８゜に設定されている。

【０００４】フルラッフィングタワークレーンは、タワ
ーブーム起伏ロープの張力を荷重検出器で検出し、その
値に基づき実吊荷重の算出を行う。タワーブーム起伏ロ
ープの張力から実吊荷重を算出する方法は周知であるの
で説明を省略する。フルラッフィングタワークレーン
は、前述のようにタワーブームも起伏させて荷吊り作業
をすることが可能である。そのため、長尺な重量物であ
るタワーブームの前傾等によって生じるタワーブームの
たわみなどの影響で、荷重検出器によって検出される荷
重値に測定誤差を生じることがある。そのため、測定精
度を向上させる目的で、タワーブーム１００の角度とジ
ブブーム２００の角度とを種々組み合わせた複数の姿勢
で測定ポイントを設定し、このポイントにおいて吊り荷
のない状態で荷重検出器で検出される荷重値のゼロ点を
調整することが行なわれる。このゼロ点の調整は、前記
の各ポイントにおいて、吊り荷のない状態でタワーブー
ム起伏ロープの張力を検出し、検出されたそれぞれの値
と設計理論値とを比較演算し、設計理論値に対する荷重
検出器自体のずれ量、各測定ポイントにおけるタワーブ
ームおよびジブブームの自重に起因するずれ量とを求め
る。これらの値に基づき各ポイントにおける補正量を求
め荷重ゼロ点を調整する。そして、実際に実吊荷重の測
定（算出）をする場合には、タワーブーム、ジブブーム
の姿勢が上記の測定ポイントのうちの最も近い状態にお
ける補正量を採用して実吊り荷重の算出を行なう。本例
では、図５および次に示す４点でゼロ点調整を行う。 １点目： タワーブーム角度８５゜、ジブブーム角度６
４゜ ２点目： タワーブーム角度８５゜、ジブブーム角度３
０゜ ３点目： タワーブーム角度７０゜、ジブブーム角度４
９゜ ４点目： タワーブーム角度８８゜、ジブブーム角度６
０゜ １〜３点目はブームのフロント自重のずれ分と荷重検出
器のゼロ点ずれ分の補正量を求めるゼロ点調整である
が、４点目はタワーバックストップ３００のバネ３０１
の影響がさらに付加された範囲内でのゼロ点調整であ
る。この４点目の調整は、タワーブーム１００の起伏角
度に関して、調整精度を上げるためバネ３０１によるタ
ワーブーム起伏ロープ張力への影響が作業範囲内で一番
大きくなるるポイント、すなわちバネ３０１のバネ力が
最も大きくなるポイントであるタワーブーム起伏上限角
度（８８゜）で行う必要がある。

【０００５】実吊荷重測定において、タワーブーム１０
０およびジブブーム２００の上げと下げでは荷重検出器
やブーム等の構造の関係で荷重の検出値にヒステリシス
特性が示され、同じタワーブーム１００およびジブブー
ム２００のブーム角度でもタワーブーム１００およびジ
ブブーム２００の上げ方向で測定する場合と下げ方向で
測定する場合に測定値に差が生じる。また、この実吊荷
重の測定値を演算して制御に使用するモーメントリミッ
タは、モーメントが大きくなって行くタワーブーム１０
０およびジブブーム２００の下げ方向において正確な実
吊荷重値を必要とする。このため、ゼロ点調整において
タワーブーム１００およびジブブーム２００を下げ方向
で作動させて停止させ調整を行う必要がある。

【０００６】以上説明したとおり、実吊荷重ゼロ点調整
の４点目の設定角度と、タワー過巻防止装置の作動角度
が同じ８８゜であることと、調整はタワーブーム１００
およびジブブーム２００の下げ方向で合わせる必要があ
ることのため、従来実吊荷重ゼロ点調整の４点目で行う
際はオートストップコントローラの解除スイッチにより
いったんタワー過巻防止装置の作動を解除してタワーブ
ーム１００を８８゜以上に起こしてから下げ方向で８８
゜で止め調整を行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このオートス
トップコントローラの解除スイッチは安全装置等の故障
時に使用するもので通常の操作では使用せず、操作性を
考慮した場所には配置されていない。したがって、オペ
レータは、この実吊荷重ゼロ点調整の４点目の調整にお
いて、操作性の悪いこの解除スイッチを操作しながら注
意深くブームを操作しなければいけないという面倒な作
業を行っていた。

【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
ため、ブーム起伏上限角度を実吊荷重ゼロ点調整を行な
うときに自動的に変更するようにし、これにより、実吊
荷重ゼロ点調整においては、オートストップコントロー
ラの解除スイッチを使用しなくても容易にかつ正確に補
正値を求めることができるクレーンの荷重ゼロ点調整装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】実施の形態の図１に対応
づけて本発明を説明する。上記目的を達成するために、
請求項１のクレーンの荷重ゼロ点調整装置は、ブーム１
００を起伏させるブーム起伏手段６と、水平線と成すブ
ーム起伏角度を検出する角度検出手段１と、水平線と成
すブーム起伏上限角度を実吊荷重ゼロ点調整作業に応じ
て設定するブーム起伏上限角度設定手段４と、検出され
たブーム起伏角度に基づきブームの起伏を設定されたブ
ーム起伏上限角度以下に制限するブーム起伏制限手段
４、５とを備えるものである。これにより、実吊荷重ゼ
ロ点調整のときにブーム起伏上限角度を自動的に変更す
ることができ、その変更されたブーム起伏上限角度と検
出されるブーム起伏角度を比較しながら、変更されたブ
ーム起伏上限角度を上限とした起伏動作がなされる。請
求項２のクレーンの荷重ゼロ点調整装置は、吊り荷の実
吊荷重に相関する値を検出し実吊荷重を算出する荷重検
出手段３、４と、ブーム１００が所定の位置にあるとき
に検出されたブーム起伏角度および検出された実吊荷重
に相関する値に基づいて実吊荷重の補正値をもとめる補
正値演算手段４をさらに備え、ブーム起伏上限角度設定
手段４は、ブーム起伏上限角度を、吊り荷を吊り上げ移
動させる通常作業状態のとき第１の上限角度に設定し、
補正値をもとめる補正値検出作業状態のとき第１の上限
角度より大きな値を持つ第２の上限角度に設定し、所定
の位置はブーム１００が第１の上限角度にあるときの位
置を含むものである。これにより、実吊荷重の補正値を
もとめるときに、ブーム１００をいったん通常作業の第
１の上限角度を越して起立させ、次にブーム１００を下
げ方向に作動させて通常作業の第１の上限角度に止めて
実吊荷重の補正値をもとめるという作業が、通常作業の
上限角度を解除するという煩雑で神経を使う操作をオペ
レータにさせることなしに可能となる。請求項３の発明
は、請求項２のクレーンの荷重ゼロ点調整装置におい
て、補正値演算手段４は、吊り荷がない状態で補正値を
もとめるものである。請求項４の発明は、請求項２のク
レーンの荷重ゼロ点調整装置において、ブームはフルラ
ッフィングタワークレーンのタワーブーム１００であ
り、第１の上限角度より小さい値の角度からタワーブー
ムに作用するバネを有するタワーバックストップ手段３
００をさらに備えるものである。

【００１０】なお、本発明の構成を説明している上記課
題を解決するための手段の項では、分かりやすく説明す
るため実施の形態の図に対応づけて説明したが、これに
より本発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１１】

【発明の実施の形態】

−実施の形態− 図１〜図５を用いて実施の形態を説明する。本実施の形
態は、図３および図４のフルラッフィングタワークレー
ンに適用され、従来技術で説明した場合と同様の次に述
べる前提条件を有する。タワーバックストップ３００に
おけるバネ３０１はタワーブーム角度が垂直より少し前
傾した角度８７゜でたわみ始める構造になっている。通
常作業におけるタワー過巻防止の作動角度はタワーブー
ム１００の角度８８゜に設定されている。吊り荷がない
状態でのゼロ点調整は以下の４点で行い（図５）、各ポ
イントでの実吊荷重の補正量を求める。 １点目： タワーブーム角度８５゜、ジブブーム角度６
４゜ ２点目： タワーブーム角度８５゜、ジブブーム角度３
０゜ ３点目： タワーブーム角度７０゜、ジブブーム角度４
９゜ ４点目： タワーブーム角度８８゜、ジブブーム角度６
０゜ ４点目はタワーバックストップ３００のバネ３０１によ
るタワーブーム起伏ロープ張力への影響が一番大きくな
っているポイント、すなわちタワーブーム起伏上限角度
（８８゜）でのポイントである。この補正量をもとめる
内容は、従来技術で説明した内容と同様であるので説明
を省略する。

【００１２】図１は本実施の形態のブロック図である。
１はタワーブーム１００に取り付けられタワーブーム１
００の対地角度を検出するタワーブーム角度検出器であ
る。２はジブブーム２００に取り付けられジブブーム２
００の対地角度を検出するジブブーム角度検出器であ
る。３はタワーブーム起伏ロープの張力を検出して実吊
荷重の測定を行う荷重検出器である。この荷重検出器３
は、例えばタワーブーム起伏ロープの一端がタワーブー
ムハンガー（不図示）に固定される部分に取り付けられ
タワーブーム起伏ロープ張力を検出する。４はタワーブ
ーム角度検出器１、ジブブーム角度検出器２および荷重
検出器３からの入力信号を処理して実吊荷重演算および
作業範囲制限等を行うモーメントリミッタである。モー
メントリミッタ４の演算部は不図示のＣＰＵおよびその
周辺回路等で構成されている。５はモーメントリミッタ
４からの出力信号に基づいてタワーブーム１００および
ジブブーム２００の上げや下げ等を自動停止させるオー
トストップコントローラである。このオートストップコ
ントローラ５には、タワーブーム１００およびジブブー
ム２００の上げや下げの自動停止の機能を解除すること
ができるスイッチ（不図示）が備えられている。６はタ
ワーブーム１００を起伏させるタワーブーム起伏装置で
あり、７はジブブーム２００を起伏させるジブブーム起
伏装置である。タワーブーム起伏装置６およびジブブー
ム起伏装置７は、オートストップコントローラ５からの
信号を受け、それぞれの起伏ウインチ（不図示）等を駆
動させてタワーブーム１００およびジブブーム２００を
起伏させ、また停止させる。なお、起伏ウインチには油
圧ウインチや電動ウインチを使用することができ、停止
方式は周知の各種方式が採用可能である。

【００１３】図２は、本実施の形態のモーメントリミッ
タ４における制御フローチャートである。このルーチン
はフルラッフィングタワークレーンが動作状態のときに
常に実行されるルーチンである。ステップＳ１では、タ
ワーブーム角度検出器１からの信号に基づきタワーブー
ム１００の対地角度を検出する。ステップＳ２では、ジ
ブブーム角度検出器２からの信号に基づきジブブーム２
００の対地角度を検出する。ステップＳ３では、荷重検
出器３からの信号に基づき実吊荷重を検出する。ステッ
プＳ４では、ステップＳ１とＳ２で検出されたタワーブ
ーム１００およびジブブーム２００の角度により、それ
らのブームの姿勢において吊り上げることが可能な吊り
荷の限界荷重を演算する。ステップＳ５では、実吊荷重
と限界荷重を比較演算し、実吊荷重がオーバーロードか
否かを判定する。オーバーロードの場合はステップＳ６
に進みオーバーロード信号をオートストップコントロー
ラ５に出力し、その後ステップＳ７へ進む。オートスト
ップコントローラ５はオーバーロード信号をモーメント
リミッタ４より受け取ると、タワーブーム１００および
ジブブーム２００の起伏動作を停止させるようタワーブ
ーム起伏装置６およびジブブーム起伏装置７を制御す
る。オーバーロードでない場合はステップＳ６をスキッ
プしてステップＳ７へ進む。

【００１４】ステップＳ７では、ゼロ点調整中かどうか
を判定する。ゼロ点調整中の場合はステップＳ８に進
み、ゼロ点調整が４点目か否かを判定する。ゼロ点調整
が４点目の場合はステップＳ９に進み、タワー過巻作動
角度を８８．５゜に設定し、ステップＳ１１へ進む。ス
テップＳ７においてゼロ点調整中でないと判定された場
合およびステップＳ８で４点目のゼロ点調整でないと判
定された場合はステップＳ１０に進み、タワー過巻作動
角度を８８゜に設定し、次にステップＳ１１へ進む。こ
こで、ゼロ点調整中かどうかあるいは４点目のゼロ点調
整かどうかは、モーメントリミッタ４のオペレータが操
作する不図示の操作パネルからの指令内容により判定さ
れる。ステップＳ１１では、タワーブーム角度がステッ
プＳ９あるいはＳ１０で設定されたタワー過巻作動角度
に到達しているかどうかを判定する。タワー過巻作動角
度に到達している場合は、ステップＳ１２でタワー過巻
信号をオートストップコントローラ５に出力し、再びス
テップＳ１に戻り処理を繰り返す。タワー過巻作動角度
に到達していない場合はステップＳ１２の処理を行わず
ステップＳ１に戻り処理を繰り返す。オートストップコ
ントローラ５はタワー過巻信号をモーメントリミッタ４
より受け取ると、タワーブーム１００の起伏動作を停止
させるようタワーブーム起伏装置６を制御する。

【００１５】前述のとおり本実施の形態では、タワーブ
ーム１００のタワー過巻作動角度への到達をタワーブー
ム角度検出器１によるタワーブーム１００の角度を判定
することにより検出している。従って、この判定値を変
えるだけで自由にタワー過巻作動角度を変更することが
でき、ステップＳ９でゼロ点調整中のタワー過巻作動角
度を８８．５゜に変更している。

【００１６】このように、タワー過巻作動角度を通常作
業における８８゜からゼロ点調整中における８８．５゜
に自動的に変更するようにしたので、オペレータはオー
トストップコントローラ５の解除スイッチを操作するこ
となく、タワーブーム１００をいったん８８．５゜まで
起こし、次に８８゜まで下げて４点目でのゼロ点調整を
行うことができる。

【００１７】以上の実施の形態では、実吊荷重の４点目
のゼロ点調整においてタワー過巻作動角度を変更する説
明をしたが、本発明は、ゼロ点調整におけるタワー過巻
作動角度の変更に限定する必要はない。その他、フルラ
ッフィングタワークレーンに限らず、作業内容に応じて
ブームの過巻作動角度を変更する必要がある場合のどの
ような場合にも適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明によれば、実吊荷重ゼロ点調整作業に応じてブーム
起伏の上限角度が設定されるので、実吊荷重ゼロ点調整
作業のとき自動的に上限角度が変更され効率のよいブー
ム操作作業が可能となる。請求項２の発明によれば、実
吊荷重の補正値をもとめるときにブーム起伏の上限角度
を通常作業の上限角度より大きな値を設定しているの
で、ブームをいったん通常作業の上限角度を越して起立
させ、次にブームを下げ方向に作動させて通常作業の上
限角度に止めて実吊荷重値の補正値をもとめるという作
業が、通常作業の上限角度を解除するという煩雑で神経
を使う操作をオペレータにさせることなくできる。これ
により、正確なゼロ点調整を効率よく行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のブロック図である。

【図２】本実施の形態の制御を示すフローチャートであ
る。

【図３】フルラッフィングタワークレーンの全体を示す
側面図である。

【図４】タワーバックストップ取り付け位置を示す図で
ある。

【図５】実吊荷重ゼロ点調整のブームの姿勢を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ タワーブーム角度検出器 ２ ジブブーム角度検出器 ３ 荷重検出器 ４ モーメントリミッタ ５ オートストップコントローラ ６ タワーブーム起伏装置 ７ ジブブーム起伏装置 １００ タワーブーム ２００ ジブブーム ３００ タワーバックストップ ３０１ バネ ４００ 旋回体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームを起伏させるブーム起伏手段と、 水平線と成すブーム起伏角度を検出する角度検出手段
   と、 水平線と成すブーム起伏上限角度を実吊荷重ゼロ点調整
   作業に応じて設定するブーム起伏上限角度設定手段と、 前記検出されたブーム起伏角度に基づき、前記ブームの
   起伏を前記設定されたブーム起伏上限角度以下に制限す
   るブーム起伏制限手段とを備えることを特徴とするクレ
   ーンの荷重ゼロ点調整装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のクレーンの荷重ゼロ点調
   整装置において、 吊り荷の実吊荷重に相関する値を検出して実吊荷重を算
   出する荷重検出手段と、 ブームが所定の位置にあるときに前記検出されたブーム
   起伏角度および前記検出された実吊荷重に相関する値に
   基づいて実吊荷重の補正値をもとめる補正値演算手段を
   さらに備え、 前記ブーム起伏上限角度設定手段は、前記ブーム起伏上
   限角度を、吊り荷を吊り上げ移動させる通常作業状態の
   とき第１の上限角度に設定し、前記補正値をもとめる補
   正値検出作業状態のとき前記第１の上限角度より大きい
   値の第２の上限角度に設定し、 前記所定の位置は前記ブームが前記第１の上限角度にあ
   るときの位置を含むことを特徴とするクレーンの荷重ゼ
   ロ点調整装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のクレーンの荷重ゼロ点調
   整装置において、 前記補正値演算手段は、吊り荷がない状態で前記補正値
   をもとめることを特徴とするクレーンの荷重ゼロ点調整
   装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のクレーンの荷重ゼロ点調
   整装置において、 前記ブームはフルラッフィングタワークレーンのタワー
   ブームであり、 前記第１の上限角度より小さい値の角度から前記タワー
   ブームに作用するバネを有するタワーバックストップ手
   段をさらに備えることを特徴とするクレーンの荷重ゼロ
   点調整装置。