JPS58148187A - クレ−ンの実吊荷重演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクレーンの吊荷の実際の吊荷重を知るために用
いられるクレーンの実吊荷重演算装置に関する。

クレーンの吊荷の吊荷重の測定に、吊荷金量っているｐ
−プの張力又は引張力上利用して１ｉｆＥ　ｉｉ−１１
１定する手段が採用されていたが、前者にロープの摩耗
が大きいこと、又、後者にかけ渡すロープの数が偶数に
限定されること等の欠点があった。そこで、従来、直接
吊荷の荷重全計測する代りにブームの起伏作用力を検出
する荷重検出装置とブームの角度検出Ｗｃ１１１ｉとを
用いて吊荷の吊荷重を間接的に計測する手段が考えられ
ていた。この手段を第１図、第２図およびＷＸＳ図會用
いて説明する。

第１図はクレーンの概略構成の側面図で、１ａクレ一ン
本体、２にブーム、３にブーム起伏用ロープ、４は巻上
量ロープ、５に巻上用ロープ先端に吊下げられた出荷、
６にブームの角度を検出する角度検出ａ置、１にブーム
の起伏作用力會検出する荷重検出装置である。

この角度検出装ｆｌ１６および荷重検出装置１にニジ吊
荷の吊荷重を求めるため、従来、次のような演算が利用
されていた。

ここで、ＷＬ　ｕブーム２に吊荷を吊ったとき、＃重検
出装＊７に工ｐ検出されるブーム２の起伏作用力ｏＷｏ
Ｕ吊荷のないプーム２自体の起伏作用力（計算により又
は予め実測して求められる。）。

Ｗａ［クレーンの定格総荷重、即ち、各ブーム角度又に
ブームの各作業半径に対してブームが吊り得る最大の荷
重０Ｗ１ｏｏはクレーンの定格総荷重Ｗａを吊ったとき
、荷重検出＊ｆｌｌ１７に工９検出されるべき起伏作用
力（計算により又に予め実測して求められる。）。

なお、上記ブーム角度およびブーム作業手＠に、ブーム
長さ七１、ブーム角ｙｉｔｔｏ、ブーム作業半径上Ｒと
すると、概略Ｒ＝　ｊ　ｃｏｓ　ａの関係にあり、てに
、ブーム角ｆｔ−使用してもブーム作業半径を使用して
も同じである。したがって、以後、ブームの作業位置ｔ
−表す値をブーム角度で代表させて説明する。

前記（１）式におけるも値のブーム角度θに対する関係
を第２図（ａ）　、　（りに示す。第２図（ａ）に縦軸
にブーム起伏作用力Ｗｔ−１第２図（ｂ）に縦軸に定格
総荷重Ｗａをとってあり、曲線Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれブ
ーム角度θに対する値Ｗｌｏｏ、値Ｗ（、、＠　Ｗａの
関係含水す。図〃・ら明らかなように、（１）式の６値
Ｗ１．．　、　Ｗｏ。

Ｗａにブーム角度θに工９ｆ化する。したがって、（１
）式に、ある吊荷を吊ったとき、その吊荷自体のブーム
起伏作用力（ＷＬ　−Ｗｏ　）に、そのときのブーム角
度０における定格総荷重Ｗａとそれ自体が発生するブー
ム起伏作用力（Ｗｌｏｏ−Ｗｏ）との比を乗じることに
１す、吊られている吊荷の荷重を求めようとするもので
ある。

第３図に、（１）式を計算するのに必要な演算装置を示
す。

図で、６に前記角度検出装置、Ｔに前記荷重検出ｉｋ盾
であり、いずれも、ブーム角度、ブームの起伏作用力に
応じた電気的信号を発生する。

８ａに、第２図（Ｊｌ）に示す曲線Ｂにしたがい、角度
検出装置６からの各ブーム角度信号の入力に応じて値Ｗ
ｏｔ出力する関数発生器である。８ｂは、Ｎ２図（ａ）
に示す１８人および曲ＩＷＢに基づき、両曲線間の差の
値である（　Ｗｔｏｅ　−ｗ、　）を、角度検出８１１
６からの各ブーム角度信号の入力に応じて出力する関Ｉ
！発生器である。８Ｃに、第２図Φ）に示す曲線Ｃにし
たがい、角度検出装置６からの各ブーム角！ｆＬ信号の
入力に応じて、値Ｗａ？出力する関数発生器である。

９はブームに吊荷を吊つ次とき、荷重検出Ｎ１１ＩＫニ
ジ検出されたブーム起伏作用力に応じた信号を増幅する
増幅器で、信号ＷＩ、を出力する。増幅器９に、その出
力信号ＷＩ、のレベルを他の信号冑。、　Ｗｌｏ・−Ｗ
、、Ｗ、のレベルと合わせるためのものである。

１０ｍに、関数発生器８ｍの出力信号Ｗｏと増幅器９の
出力信号ｗＬとを入力として、両信号の差（ＷＬ　−Ｗ
ｏ　）の演３！會行う減算器で、吊荷自体によるブーム
起伏作用力に応じた出力信号（ＷＬ　−Ｗｏ）會得る。

１０ｂに、関数発生器８ｂの出力信号（Ｗｔｏ。

−Ｗｏ）と減算器１０ａの出力信号（ＷＬ　−Ｗｏ　）
と倉入力とし、両者の商を得る演算（ＷＬ　−Ｗｅ　）
／　（Ｗｓｏｏ　−Ｗｏ）ｔ−行う除算器である０１０
Ｃに、関数発生器８Ｃの出力信号Ｗａと除算器１０ｂの
出力毎号（ＷＬ　−Ｗｏ　）／（Ｗ！、、−Ｗｏ）とを
入力とし、両者のｍｔｒｙ算を行う乗算器であり、その
出力信号に吊荷の荷重に応じ定信号Ｗａ　Ｘ　（ＷＬ　
−Ｗｏ　）／　（Ｗｓ’ｏｏ　−Ｗｏ　）となる。

１１はメータであり、乗算器１０Ｃからの信号を入力し
て、吊荷の荷重を表示する。これにより、直接計測する
ことなく、出荷の荷重を知ることができる。

ところで、このような従来の演算ｖｃｒＩＫにおいては
、３個の関Ｉ５［発生器ａａ＋ｓｂ＊ｓｃ、　３個の演
算回路１０Ｍ　、　１０ｂ　、　１０Ｃ’を用いている
ノテ、構成か複雑で高価となる欠点があった。

不発８Ａは、構成がエリ一層簡単で、かつ、安価なりレ
ーンの実吊荷ｌ演算装ａｔ提供するにあるＯこの目的音
達成する几め、本発明に、ブームσつ角度検出装置と、
ブーム起伏作用力を検出する荷重検出装置と、各ブーム
位置即ちブーム角度又にブームの作業半径に対応するブ
ーム自体の起伏力を求める手段と、ある定められた一足
Ｑ）荷重σ〕吊荷會金量たとき、各ブーム位置に対応す
るこの出荷自体の起伏作用力１求める手段とを備え、あ
るブーム位置で任意の吊荷を吊ったとき、そσ）ブーム
起伏作用力から前記求める手段に工り求め次そのブーム
位ｒＩＬに対応するブーム自体σ）起伏作用力を減算す
る手段と、この減算にニジ得次値を前記求める手段にエ
フ求めたそのブーム位置に対応す定められた荷重上乗す
る手段とを設置’ｊたことを特徴とする０ 以下、不発８Ａｔ−第５図に示す実施例に基づいて駈明
する０ 前Ｉｋ８従来の演算装置に、前記（１）式に基づいて構
に、ある任意の吊荷を吊ったとき、その出荷の荷重は、
その吊荷自体のブーム起伏作用力（ＷＬ−ＷＯ）に、そ
のときのブーム角度θにおける定格総荷重Ｗａとその定
格総荷重自体が発生するブーム起伏作用力（ＷＯｏｏ　
−Ｗｏ　）との比Ｗａ／　（ＷＩＧＯ−Ｗｏ　）’を乗
じて得られるものであることを示している。

本実施例においては、任意の出荷自体のブーム起伏作用
力に乗する比全考慮するものである。即ち、この比を定
格総荷重と定格総荷重自体が発生するブーム起伏作用力
からに導かず、ある足められた一定の荷重とその荷１自
体が発生するブーム起伏作用力から導くものである。こ
れｔ式で表すと次式のようになる０ ここで、ｗＬとＷｆ、に（１）式におけるものと同じで
あるＯＷＣはある一定の荷重、Ｗｇはその一足の荷重Ｗ
ｃを吊ったときのブーム角度θにおけるブームの起伏作
用力を表す。

この（２）式における６値のブーム角度に対する関係を
第４図（ａ）　、　（ｂ）に示す。８４図（ａ）ｔ！横
軸ニフーム角度０、縦軸にブーム起伏作用力Ｗがとって
あり、第４図中）に横軸にブーム角度θ、縦軸に荷重Ｗ
ｘがとっである。

一定荷重Ｗｃ’を吊ったときのブーム起伏作用力Ｗ２お
よびブーム自体のブーム起伏作用力ＷＯニそれぞれ第４
因（ａ）の曲線り、Ｅに示すようにブーム角度０に工す
変化する０そして、あるブーム角度における曲線り上の
値と曲線Ｅ上の値との差が値（Ｗｚ−Ｗｅ）となる。一
方、荷重ＷＣは一定であって、第４図中）に示す工うに
、ブーム角［θに１って変化することにない０ これｔ−８１ｇ２図（ａ）　−（ｂ）に示す従来のもの
と対比してみると、従来のものに（１）式の演算を遂行
するために、曲１１Ｂ（ブーム自体の起伏作用力Ｗ、　
）に対応する関数発生器１１ｍ、曲線Ａと曲線Ｂとの差
（定格総荷重自体のブーム起伏力ｗｌＯ，−Ｗ、　）に
対応する関数発生器Ｂｂ、お工び曲＃Ｃ（定格総荷重Ｗ
ａ）に対応する関数発生器８Ｃの３個の関数発生器を必
要とするが、本実施例においてに、（２）式σ）演算を
遂行するために、曲ＩＭＢに対応する関数発生器および
曲線りと曲線Ｂとの差（一定荷重ＷＣ自体σｊプーム起
伏力Ｗｘ　−Ｗｏ　）に対応する関数発生器の２個の関
数発生碍管必要とするのみである。即ち、一定荷重Ｗｃ
の値にブーム角度に関係なく一定であるので単なる係数
として扱うことができ心０そこで、ｓｌ！５図に示す本
実施例に係る演算［ＩＩｔｉｇ明する。

角度検出袈１１１１６、荷重検出袈ｒ１ｔ１、関数発生
器８！１１増幅器９、減算器１０ａ１除算器１０ｂＫつ
いてに第３図に示す従来装置におけるものと岡じである
。

８ｄに一定荷重Ｗｃ自体のブーム起伏作用力（Ｗ！−Ｗ
ｅ）を発生する関数発生器であり、角度検出装置６から
の信号に応じて、その角度に対するブーム起伏作用力に
応じた信号（Ｗｇ−Ｗｏ）を発生する１、１０ｄは入力
信号に対して一定値ＷＣを乗する係数器でＩＤる○ 今、あるブーム角度である荷重の吊荷を吊つ几とき、荷
重検出装置１はそのときのブーム起伏作用力に対応する
信号を発生し、この信号に増幅器９にＬｐ増幅され（レ
ベル合せされ）、出力信号ＷＬ＝ｉ発生する。角度検出
装ａＳに、そのブーム角度に対応する信号管発生し、関
数発生器８ａお工び関数発生器８ｄにそれぞれその信号
に応じた信号Ｗ、　、　（Ｗ、　−Ｗｏ）＠出力する。

減算器１０８においてに、増幅器９の出力信号ｗＬから
関数発生器８ａの出力信号Ｗｏ’を減する演Ｊｌｔ−行
い、信号（ＷＬ−Ｗ（＋）を出力する。この減算器ｔＯ
ａの出力信号に除算器１０ｂに入力され、除算器１０ｂ
ではこれを関数発生器８ｄの出力信号（ＷＯ−Ｗｏ　）
で除する演算を行い、信号（ＷＬ　−Ｗｏ　）／　（Ｗ
ｚ　−Ｗｏ）　’に出力する。係数器１０ｄはこの出力
信号に一足値Ｗｃｔ−乗する演算を行い、出力信号Ｗｃ
Ｘ　（ＷＬ　−Ｗｏ　）／　（Ｗｇ　−Ｗｏ　）’を出
力する。メータ１１はこの出力信号に応じ比値である吊
荷の荷重會表示する０ この↓うに、本実施例においては、従来０３つの関数発
生器の数ｔ−２つに減少することができるので、演算装
ａｔ簡単かつ安価に構成することができる。しかも、従
来装置で使用されていた乗算器に代えて、単に１個の抵
抗のみで構成される係数器管用いることができるので、
さらに演ｊ！装置會簡単、安価に構成することができ心
０又、第４ＩＪ　（ａ）の曲＠Ｄ　、　Ｅからも推量で
きるように、ブーム角度に対する両曲線の差（Ｗｇ　−
Ｗｏ　）に、はぼ直線状を示すので、この直線状を折線
近似させて構成する関数発生器は、第２図（ａ）に示す
複雑な曲線Ａと曲ｌｆ！ｊＢの差（Ｗｌｏｏ　−ｖｖｏ
　）　を出力する関数発生器よりも安価に構成すること
ができるＯなお、第５図に示す実施例の演算装［は、各
ブーム角度に対する各関数発生器の出力値（Ｗｇ−ＷＯ
）およびＷｏｔ’リードオンリメモリに記憶させること
によシ、マイクロコンピュータで構成′ｊることもでき
心〇 以上述べたように、本発明においては、定められた荷重
を有する出荷自体の各ブーム位置に対応する起伏作用力
を求める手段？設けたので、クレーンの実吊荷重演１／
Ｅ装置［を簡単、安価に構成することがで事る。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図はクレーンの概略構成の側面図、第２図（尋、（
ｂ）は、従来の演算装置におけるブーム角度に対するブ
ーム起伏作用力および定格総荷重の特性図、第３図に従
来の演算装置のブロック図、第４図（ａ）　、　（ｂ）
に本発明の実施例に係る演算装置におけるブーム角度に
対するブーム起伏作用力および荷重の特性図、第５図は
本発明の実施例に係る演算装置のブロック図である０ ６・・・・・・角度検出装置、Ｔ・・・・・・荷重検出
装置、８ａ・・・・・・関数発生器、８ｄ・・・・・・
関数発生器、９・・・・・・増幅器、１０ｍ・・・・・
・減算器、１０ｂ・・・・・・除算器、１０ｄ・・・・
・・係数器、１１・・・・・・メータ。 第１図 第４図 （ａ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クレーンのブームの起伏角ｆを検出する角度検出装置と
   、クレーンのブーム起伏作用力を検出する荷重検出装置
   と、前記角度検出装置にエフ検出し次僅に１９得られる
   各ブーム位置に対応するブーム自体の起伏作用力１求め
   る手段と、前記各ブーム位置に対応するある定められた
   一定の荷重含有する吊荷自体の起伏作用力を求める手段
   と、あるブーム位置で任意の吊荷を吊ったとき前記荷重
   検出装置に工す検出した起伏作用力からそのブーム位置
   における前記ブーム自体の起伏作用力を求める手段に工
   す得た起伏作用力を減算する手段と、この減算手段で得
   た値をそのブーム位置における前記ある定められた一定
   の荷重の出荷自体の起伏作用力上京める手段により得た
   起伏作用力で除算する手段と、この除算手段で得た値に
   前記ある足められた一定の荷重を乗する手段とを設ｒｊ
   たことｔ特徴とするクレーンの実出荷夏演算＃Ｃ宵。