JPS6093094A - クレ−ン用制御装置 - 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】 本発明はクレーン用制御装置に関し、更に詳細に述べる
と、クレーンのウィンチのワイヤの切断事故の発生を確
実に防止して作業の安全性を向上させたクレーン用制御
装置に関する。

従来の作業用クレーンにおいては、ウィンチの過巻によ
るワイヤの切断事故を防止するため、重錘を利用した過
巻警報装置が設けられていた。第１図には、この従来の
過巻警報装置の１例が示されておシ、通巻警報装置１は
、ウィンチのワイヤ２に、Ｕ字形金具３によって昇降自
在に結合されている重錘４を有し、峠重錘４は、比較的
短かいロープ５によって、一端がフレーム６に枢支され
ている可動接点７に懸吊されている。可動接点７は、そ
の他端がはね８によって上方にばね付勢されておシ、フ
ック１４が重錘４より下方にあって重錘４の自重が全て
可動接点７に作用している図示の伏線では、ばね８のば
ね力によシ可動接点７を上方に持上げる力よシも、重錘
４によ如可動接点７を下方に引き下げる力が大きく、従
って、可動接点７は、固定接点９と非接触状態を保って
いる。このため、可動接点７と固定接点９とから成るス
イッチ１０はオフとなシ、ブザー１１に電池１２から電
流が流入せず、この警報装置は不動作状態となっている
。

一方、ワイヤ２が巻取られ、フック１４がブーム１３の
先端のワイヤ繰出し端付近にまで上昇すると、重錘４が
フック１４によυ上方に持上げられることとなり、可動
接点７にかかる力は、ばね８による力が支配的となり、
スイッチ１０がオンとなる。従って、ブザー１１が作動
し、操作者に過巻警報を与え、操作者はこれによシライ
ンチの巻上げ、又はブームの伸長操作を停止していた。

し２か１７ながら、このような構成では、ウィンチのワ
イヤが所定長以下となった場合に警報音を出力するだけ
であるから、操作者によるウィンチの巻上げ停止操作が
遅れ、成るいは、゛ウィンチの巻上げを停止してもブー
ムの伸長操作を誤って行なうことによりワイヤの切断事
故が発生する場合が生じ、必ずしも作業の安全性が確保
されているとは言えなかった。

本発明の目的は、従って、ウィンチの通巻等によるワイ
ヤの切断事故を確実に防止し、作業の安全性が向上する
ようにしたクレーン用制御装置を提供することにある。

本発明の構成は、ウィンチの巻上げ巻戻し用の第１アク
チエータと、ブームの伸縮用の第２アクチエータとを少
なくとも１１ｉ１１えたクレーン用の制御装置において
、ウィンチの巻上げ巻戻し及びブームの伸動の指示を行
なうだめの指令信号を出力する設冗器と、該設定器から
の所賛の指令信号に応答して１■１アクチエータを作動
させるだめの第１ザー７１ζユニツトと、該設定器から
の所要の指令信号に応答して第２アクチエータを作動さ
せるための第２サーダユニツトと、ウィンチが所定位置
にまで巻上げられたことを検出して所定の検出信号を出
力する横用器と、該検出信号が出力されていることに応
答してウィンチの巻上げ動作を禁止する第１制御手段と
、該検出信号が出力されていることに応答してブームの
伸長動作を禁止する第２制御手段とを備えた点に特徴を
有する。

以下、図示の実施例によシ本発明の詳細な説明する。

第２図には、本発明によるクレーン用制御装置を用いた
クレーンの一実施例の制御系統のブロック図が示されて
いる。クレーン装置２０は、第１乃至第５主アクチエー
タ３１乃至３５を有し、クレーン本体２３に含まれるブ
ーム（図示せず）の伸縮操作、該ブームに結合されてい
るウィンチ（図示せず）の巻上げ、巻戻し操作、ブーム
の起伏状態の操作、ブームの旋回操作及びジヤツキ操作
が、第１乃至第５主アクチエータ３１乃至３５によル夫
々行なわれるように構成されている。第１乃至第５主ア
クチエータ３１乃至３５によシ上述の如く操作されるよ
うに構成されたクレーン本体は公知であるから、その詳
細は省略する。

第１乃至第５主アクチエータ３１乃至３５は、対応して
設けられた方向切換弁４１乃至４５を介して油圧ポンプ
２４及び油タンク２５に連結されておシ、これらの方向
切換９Ｐ４１乃至４５の切換（５） 操作に」：す、油圧シリンダと１．で構成されている各
主アク千エータ３１乃〒３５に印加される油圧の切換が
後で詳しく述べるようにして行なわれ。

各主アクチェータ全所定の方向に移動せしめるよう操作
することができる。これらの方向切換弁４１乃至４５は
、図示しないレバーの操作によって手動で操作すること
ができるが、設定器２１がらの設定電圧信号Ｖｌ乃至ｖ
ｓに応じて操作することができるように、サーボユニッ
ト５１乃至５５が各方向切１ｅＨＰ４］乃至４５に対応
して設けられている。

サーボユニット５１について述べるト、サーボユニット
５１け、方向切換弁４］？ｉ７操作するため、該方向切
換弁４１に連結さｎている油圧シリンダから成る副アク
チェータ５６を有しており、油圧ポンプ２４及び油タン
ク２５と該副アクチェータ５６との間に設けら７１てい
る電磁弁装着５８′に構成する各電磁弁（後述）が、＠
磁弁制御回路５７によって開閉匍１仰され、これにより
副アクチェータ５６が操作される構成となっている。副
アクチ（６） エータ５６のその時々の操作位置を検出するため、副ア
クチェータ５６には位置センサ５９が連結されており、
副アクチェータ５６の操作位置を示す位置検出電圧Ｖ、
が位置センサ５９から電磁弁制御回路５７に位置フィー
ドバック信号として入力されている。

設定器２１は、図示しない複数の操作釦によって夫々独
立して操作される可変抵抗器２１ｍ乃至２１ａを有し、
これらの可変抵抗器２１ａ乃至２１ｅは、夫々両端に設
けられた抵抗器を介して直流電源（図示せず）に接続さ
れている。各可変抵抗器２１１乃至２１ｅは、対応して
設けられた操作釦を操作することによりその可動接触子
が移動し、各可変抵抗器２１ａ乃至２１ｅから、操作釦
の操作に応じたレベルの設定電圧信号Ｖ、乃至■、が出
力されるように構成されている。これらの設定電圧信号
のうちの設定電圧信号■１がサーボユニット５１の電磁
弁制御回路５７に印加されている。

この電磁弁制御回路５７は、設定電圧信号■。

と位置検出電圧ｖｐとに応答して電磁弁装置ｆ５８を構
成する電磁弁５８ａ　、５８ｂ（第３図参照）を開閉制
御し、方向切換弁４１が所望の切換状態となるように副
アクチェータ５６が操作され、これによりブームの伸縮
制御を行なうことができる。

上記では、サーボユニット５１について述べたが、他の
サーがユニット５２乃至５５も同様に構成されているの
で、これらのサーボユニット５２乃至５５の各部のうち
、サーボユニット５１の各部と対応する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。

第２図の装置においては、ウィンチが所定位置にまで巻
上げられたことを検出するだめの検出器２２が設けられ
ており、検出器２２からの検出信号Ｓは、サーポユニッ
）５１．５２の電磁弁制御回路５７．５７に夫々印加さ
れている。サーボユニット５１の電磁弁制御回路５７に
おいては、検出信号Ｓが印加されたことに応答してブー
ムの伸長のだめの制御動作が禁止され、一方、゛サーが
ユニット５２の電磁弁制御回路５７においては、検出信
号Ｓが印加されたことに応答してウィンチの巻上げのだ
めの制御動作が禁止されるように構成されている。この
結果、ウィンチが所定位置にまで巻上げられると、設定
器２１によってウィンチの巻−ヒは及びブーツ、の伸長
を行なわせることができなくなる。従って、ウィンチの
ワイヤが過巻状態となるのを確実に防止することができ
、過巻によるワイヤの切断事故を有効に防止し、作業の
安全性を図ることができる。

第３図には、ザーがユニット５１の構成を詳細に示す回
路図が示されている。

第１主アクチエータ３１及び副アクチェータ５６は、い
ずれも、シリンダチューブ内にピストンが設けられて成
る公知の油圧シリンダとして構成されておシ、副アクチ
ェータ５６の第１受圧室６１線、油圧源である油圧ポン
プ２４に直接連通されており、副アクチェータ５６の第
２受圧室６２は、電磁弁装置５８を構成する一方の常開
型の電磁弁５８ａを介して油圧ポンプ２４に連通される
と共に、電磁弁装［５８を構成する他方の常開型の電磁
弁５８ｂを介して油タンク２５に連通（９） されるように構成されている。

第３図から判るように、副アクチェータ５６のピストン
６３の受圧面６３ｍの面積は、反対側の受圧面６３ｂの
面積よシも小さくなるように定められておシ、従って、
電磁弁５８ｂのみが閉じられた場合に、油圧ポンプ２４
からの油圧が第１及び第２受圧室６１．６２に等しく作
用し、ピストン６３の受圧面積の差によりピストン６３
は第３図で右手方向に移動する。副アクチェータ５６の
ピストンロッド６４は、油圧ボンｆ２４に接続されてい
るポート４１ａ及び油タンク２５に接続されているポー
ト４１ｂと、第１主アクチエータ３１と接続されている
ポート４１ｃ、４１ｄとの間の切換えを行なう方向切換
弁４１に連結されている。

次に、第３図に示した油圧回路の動作について説明する
。電磁弁５８ｂのみが閉じられて、ピストン６３が右手
方向に移動し、ボー）４１ｍ−４１ａ間と、４１　ｂ　
４１　ｃ間とが夫々連通状態となると、第１主アクチエ
ータ３１のピストン６５は第３図で左手方向に移動し、
そのピストンロッド（１０） ６６に連結されている図示しないブームが伸長する。一
方電磁弁５８ａのみが閉じらヵてピストン６３が第３図
で左手方向に移動し、方向切換弁４１のポー）４１ａ、
４１ｂが夫々ポート４１　ｃ、４１ｄと連通すると、第
１主アクチエータ３１のピストン６５は第３図で右手方
向に移動し、ブームが縮められる。

電磁弁５８ａ、５８ｂが共に開状態であると、副アクチ
ェータ５６には、油圧が作用しないので方向切換弁４１
に設けられている圧縮ばね４】ｅ。

４１ｆにより、方向切換弁４１は図示の中立位置に位置
決めされることになる。また、を磁弁５８ａ。

５８ｂが共に閉じられると、副アクチェータ５６はこの
時の位置決め状態に保持される。

上述の如く、＠１主アクチェータ３１は、そのピストン
６５が第３図で右手方向に移動することによりブームヶ
縮め、ピストン６５が左手方向に移動することによりブ
ームケ伸ばすようになっており、電磁弁５８ｂのみが閉
じると、ブームが伸ばされ、電磁弁５８ａのみが閉じる
とブームが稲められる。

次に、これらの電磁弁５８ａ　、５８ｂの開閉を制御す
る、電磁弁制ｕｌ１１回路５７について説明する。

電磁弁制御回路５７　ｉｊ：　、位１角センサ５９から
の位ｆ侠出電圧Ｖ、と設定器２１からの設定電圧信号ｖ
１とが入力されている偏差増１ｉｉ’ｉ器７１を有して
いる。偏差晴幅器７】の出力電圧Ｖｏｕｔは、その−入
力端子に電圧ＩＣＩが印加されている比較器７２の＋入
力端子に印加されておシ、ｖｏｕｔ＞ＥＩの場合に比較
器７２の出力レベルが「Ｈ」となシ、Ｖｏｕｔ≦Ｅ８の
場合に比較器７２の出力レベルがｒＬＪとなる。比較器
７２からの出力電圧はアンドダート７３の入力端子の１
つに印加されておシ、アンドケ゛−ドア３の出力は、電
磁弁駆動用の電力増幅器７４に入力されている。

出力電圧Ｖｏｕｔは、また、＋入力端子に電圧Ｅ。

の印加されている比較器７５の一入力端子にも印加され
ておす、Ｖｏｕｔ（Ｅ２の場合に比較器７５の出力レベ
ルがｒ　ｎ　ＪとなＩｐ、Ｖｏｕｔ≧Ｅ２の場合に比較
器７５の出力レベルがｒＬＪとなる。比較器７５からの
出力電圧は、アンドケ゛−ドア６に印加されてお郵、ア
ンドｒ−）７６の出力は、電磁弁駆動用の電力増幅器７
７に入力されている。

符号７８で示されるのは、設定器２１における釦操作が
行なわれず、設定器２１内の可変抵抗器２１ａ（第２図
参照）が中立状態となって、出力電圧ｖ１のレベルが、
該可変抵抗器２１ａの中立状態に相応する値ｖ１゜とな
ったことを検出するだめの停止信号発生回路であシ、ウ
ィンド型コンパレータを構成する２つの比較器７９．８
０と、ナントゲート８１とから成っている。比較器７９
の＋入力端子には電圧値ｖ１゜よシ若干レベルの高い電
圧Ｅ３が印加され、一方、比較器８０の一入力端子には
、電圧値ｖ８゜よシ若干レベルの低い電圧Ｅ４が印加さ
れている。そして、比猷器７９の一入力端子及び比較器
８０の＋入力端子には、電圧Ｖ、が印加されている。従
って、電圧■、のレベルがＥ、とＥ４との間のレベルに
るる場合には、両比較器７９．８０の出力レベルは共に
「Ｈ」レベルとなり、従ってナンドダート８１の出力レ
ベルは「Ｌ」となる。一方、押釦の操作によって出（１
３） 力電圧■、のレベルが、Ｅ３とＥ４とにより定まるレベ
ル範囲を越えると、比較器７９．８０のうちのいずれか
一方の比較器の出力レベルがｒＬＪとなり、従って、ナ
ントゲート８１の出力レベルは「Ｈ」となる。

この結果、操作釦によシブームの伸縮が何も指示されて
おらず、ｖｌ−■、。の状態にある場合には、ナンドダ
ート８１の出力レベルは「Ｌ」となり、ナンドｆ−）８
１の出力が入力されているアンドグー）７３．７６は、
これによシ閉状態とされる。従って、この場合には、比
較器７２．’１５の作動状態に拘らず電磁弁５４ａ、５
４ｂは共に消勢状態に保たれ、開状態となっている。

検出器２２によりウィンチが所定位置にまで巻上げられ
たことが検出された場合にブームの伸長動作を強制的に
禁止するため、検出器２２からの検出踏力信号Ｓがアン
ドゲート７３に印加されており、ウィンチがＰ９［定位
置にまで巻上げられると、信号Ｓのレベルが「Ｉ・」と
なり、電磁弁５８ａの付勢が阻止される。従って、ブー
ムを縮めること（１４） はできるが、ブームを伸長することができなくなる。

次に、この電磁弁制御回路５７の動作について説明する
。

位置センサ５９は、副アクチェータ５６により駆動され
る方向切換弁４１の切換位１はに応じてレベルの変化す
る位置検出電圧Ｖ、を出力する構成となっており、一方
、設定器２１は、ブームを伸ばす旨の指令の際には、電
圧■１のレベルがｖｌ。

よシ大きくなシ、ズームを縮める旨の指令の際には、電
圧Ｖ、のレベルはｖｌ。より小さくなるように定められ
ている。

従って設定器２１からの設定電圧信号ＶｌＯ値がＥ３よ
シ大きい所定の値となってブームの伸長が指示され、Ｖ
ｏｕｔＯ値がＥ２より低くなると、比較器７５の出力レ
ベルは「Ｈ」レベルとなる。このとき、ナンドダート８
１の出力レベルは「Ｈ」レベルであるから、信号Ｓのレ
ベルがｒＬＪでない限す、アンドゲート７６の出力レベ
ルはｒＨＪとなり、電磁弁５８ｂが閉じられる。この結
果、シームは伸長動作を行ない、操作釦をはなすと、電
圧Ｖ、の値が■、。となり、停止信号発生回路７８が作
動ｉ〜て、アンドク゛−１・７３が泊ちに閉じられ、を
磁弁５８ｂが開かわる。従って、ブームの伸長はそこで
停止し、ブー、ムを所望の長さに改定することができる
。

一方、設定器２１％・もの設定電圧信号Ｖ１の（＋Ｍ　
カＥ４よシ小さい所定の値とｔってブームの伸長が指示
される、ＶｏｕｔのレベルがＥｌ　より大きくなると、
アンドケ゛−１・７３の出力レベルが［Ｉ］」となシ、
電磁弁ＦｉＦ３ａのみが付勢され、該電磁弁５８ａが閉
状態と力る。これにより方向切換弁４１が左手方向に移
動１、ブーム長が縮小されることになる。

ぞ［７て、十炙出器２２　ｆｆ　、１．って、ウィンチ
が所定位置に−まで巷」二げられたことが検出さねＺ）
と、信号Ｓによリアン］゛ケ゛−）　７３が閉じられ、
ブームの伸長動作が禁止される。この検出器２２は、例
えば、第１図に示した構成の重錘を利用したスイッチを
用いて構成ｌ〜でもよいし、その他の検出装置を用いて
もよい。

第２サー？ユニツト５２の電磁弁制御回路５７も第３図
に示す装置と同様に構成されておυ、第２サーがユニッ
トにおいては、信号Ｓによりウィンチの巻上げ動作が禁
止されるように構成されている。

この結果、ウィンチが所定位置にまで巻上げられると、
ブームの伸長及びウィンチの巻上の各動作が禁止され、
従って、操作者がブームの伸長及び又はウィンチの巻上
の指令を出しても、各サーデュニッ）５１．５２はこれ
に応答せず、ウィンチのワイヤの切断事故を確実に防ぐ
ことができ、作業の安全を確保することができる。

上記実施例では、検出器２２からの検出信号Ｓによシ、
ブームの伸長動作及びウィンチの巻上げ動作を禁止する
ように構成したが、更に、検出信号Ｓに応答して、ブザ
ー、ランプ等による警報を同時に出すように構成しても
よい。

本発明によれば、上述の如く、ウィンチが所定位置にま
で巻上げられた場合には、これを検出しく１７） て、ウィンチの巻−ヒげ動作及びブームの伸長動作全禁
市する回路構成としたので、ウィンチの禍巻状態による
ワイヤの切断事故ケ確実に防止することができ、作業の
安全ケ確保することができる。

安全性に極めて晴ノまたクレーンＪ’１ＩＨｉｌｌ　１
ｌ１４１装置ケ礎供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鍋巻警報装首の−ｌ＋ｌＪを示す概略構
成図、・君２図は本発明の一実施し１１の概略構成ブロ
ック図、第３図は第２図に示したブーム伸縮制御部の詳
細回路図である。 ２０・・・クレーン装置、２１・・・設定器、２２・・
・検出器、２３・・・クレーン本体、２４・・・油圧ポ
ンプ、２５・・・ｌ出タンク、３１・・・似１主アクチ
ェータ、３２・・・第２主アクチエータ、４１乃至４５
・・・方向切換弁、５１乃至５５・・・サーボユニット
、５６・・・副アクチェータ、５７・・パ屯磁弁制（財
）［Ｌ′ｌ！回路、５８・−・電磁弁装置、５９・・・
位置センサ、Ｖ、乃至ｖｌｌ・・・設定電圧信号、Ｖｐ
・・・位置検出電圧、Ｓ・・・検出信号。 （１８）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ウィンチの舎上げ巻戻し用の第１アクチエータ
   と、ブームの伸縮用の第２アクチエータとを少なくとも
   備えたクレーン用の制御装置において、クレーンの各種
   操作を行なうだめの指令信号を出力する設定器と、該設
   定器からの第１指令信号に応答して前記第１アクチエー
   タを作動させるための第１ザーデユニツトと、該設定器
   からの第２指令信号に応答して前記第２アクチエータを
   作動させるだめの第２サー？ユニツ）と、ウィンチが所
   定位置にまでも上げられたことを検出して検出信号を出
   力する検出器と、該検出信号が出力されていることに応
   答してウィンチの巻上げ動作を禁止する第１制御手段と
   、該検出信号が出力されていることに応答してブームの
   伸長動作を禁止する第２制御手段を備えたことを特徴と
   するクレーン用制御装置。