JPS6224359B2

JPS6224359B2 -

Info

Publication number: JPS6224359B2
Application number: JP57058205A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Nakamura; Junichi Narisawa
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1987-05-28
Also published as: JPS58193890A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、クレーン等の作業機械に備えられ、
これを安全に操作するために用いられるモーメン
トリミツタに係り、特にその検査に好適なモーメ
ントリミツタの検査装置に関する。

作業機械、例えばクレーンにおいては、ブーム
長さ（ジブ長さを含む。以下同じ。）、作業中のブ
ームの角度およびブームが吊下げている実荷重に
よりブームに作用するモーメントが決まり、この
モーメントが一定限度を超えるとクレーンの転倒
等の事故を生ずる。このような事故を防止するた
めモーメントリミツタが使用される。

そこで、まずモーメントリミツタについて説明
する。第１図に作業機械の例としてクレーンの概
略構成を示す。図で１はクレーン本体、２はブー
ム、３は吊荷、４は吊荷巻上用ロープ、５はブー
ム２を起伏させるためのロープ、６はロープ４の
張力により吊荷３の実荷重を検出する荷重検出装
置、７はブーム２の俯仰角度を検出する角度検出
装置である。８は演算装置、表示装置等を含む装
置（以下、演算装置という。）でクレーン本体１
の運転席に設置されている。荷重検出装置６、角
度検出装置７および演算装置８でモーメントリミ
ツタを構成する。

第２図は最近のマイクロコンピユータの発達に
基づいて検討されているモーメントリミツタの一
例を示すブロツク図である。

９はマルチプレクサで、荷重検出装置６および
角度検出装置７からのデータを切換えて入力す
る。１０はＡ／Ｄ変換器で、荷重検出装置６およ
び角度検出装置７からのアナログ量のデータをそ
れに応じたデイジタル量に変換する。なお、荷重
検出器６および角度検出器７はそれ自体でＡ／Ｄ
変換器をもつものもあり、その場合、Ａ／Ｄ変換
器１０は不要である。１１はマイクロプロセツサ
ユニツト（以下、MPUという。）であり、後述す
るROM１２の制御プログラムに従つて種々の演
算、制御を行う演算制御部である。CLはMPU１
１の動作を規制するクロツクであり、一定周期の
クロツクパルスを発生している。

１２はリードオンリーメモリ（以下、ROMと
いう。）であり、MPU１１の制御プログラムが記
憶されている。MPU１１はこの制御プログラム
にしたがつて演算、必要データの取出し、その他
種々の制御を行う。１３はランダムアクセスメモ
リ（以下、RAMという。）であり、種々のデータ
や計算結果を一時収納しておくためのメモリであ
る。１４はクレーンのブーム長さと定格荷重値が
記憶されているROMである。ブーム長さは演算
の基礎となるものであり、スイツチSW１で現在
使用中のブーム長さが選択される。定格荷重値は
クレーンの機種毎にそのブームの作業半径に対応
して定められている値である。１７はMPU１１
の演算結果を表示装置１９、警報装置２０、自動
停止出力端子２１へ出力するための出力回路であ
る。

表示装置１９はクレーン本体１のパネル部に設
けられ、第３図に示すようにランプ、発光ダイオ
ード等の発光素子L₁〜L₁₁が一列に配列された構
成となつており、負荷率（実荷重と定格荷重の
比）に応じて順次点灯する。例えば、負荷率が０
〜９％のときは発光素子L₁が、負荷率10〜19％
のときは発光素子L₁およびL₂が発光する。以下
同様にして発光してゆき、負荷率90〜99％のとき
は発光素子L₁〜L₁₀が、又、負荷率が100％以上に
なると発光素子L₁〜L₁₁が全部発光する。これに
より、負荷率を棒グラフ状に表示することがで
き、作業中の負荷率を一見して感覚的にとらえる
ことができる。

警報装置２０はクレーンのオペレータにクレー
ンの危険状態を音で報知するための装置であり、
例えば負荷率が90％に達して発光素子L₁₀が点灯
するとブザーに断続音を発生させて危険を警告
し、負荷率が100％以上となり発光素子L₁₁が点灯
するとブザーに連続音を発生させて危険を報知す
る。

自動停止出力端子２１は負荷率が100％以上と
なり発光素子L₁₁が点灯すると自動停止出力信号
を発生し、これに接続されている停止装置（図示
されていない。）を駆動し、ブーム２のそれ以上
の下降及び巻上ロープ４の巻上を停止する。

１８は選択信号発生回路であり、MPU１１か
らの制御信号に応じてマルチプレクサ９、Ａ／Ｄ
変換器１０、ROM１２、RAM１３、ROM１
４、出力回路１７等のうちの１つを選択してこれ
を作動状態におくための信号を発生する。

MPU１１、クロツクCL、ROM１２、RAM１
３、ROM１４、選択信号発生回路１８でマイク
ロコンピユータを構成する。なお、図中、Ａはア
ドレスバス、Ｃはコントロールバス、Ｄはデータ
バスを示す。

次に、このモーメントリミツタの動作を第４図
に示すフローチヤートを参照しながら説明する。

電源を投入するとMPU１１が動作し、ROM１
２のブログラムにしたがつて演算、制御を行う。
まず、マルチプレクサ９、Ａ／Ｄ変換器１０を経
て角度検出装置７からの角度信号θを取入れ（第
１のステツプＳ₁₀以下、各ステツプをS₁，S₂……
で表す。）、これをRAM１３に記憶させる。次に
現在使用中のブーム長さデータｌをROM１４か
ら読出し（S₂）、RAM１３に記憶させる。MPU
１１はRAM１３から角度信号θとブーム長さデ
ータｌを取出して作業半径Ｒ（Ｒ＝ｌ cosθ）
を演算する（S₃）。この作業半径Ｒに対応する定
格荷重値ＡをROM１４から取出し（S₄）、これを
RAM１３に記憶させる。次いで、マルチプレク
サ９を切換え、Ａ／Ｄ変換器１０を経て荷重検出
装置６から実荷重Ｗを取入れ（S₅）、これをRAM
１３に記憶させる。RAM１３から定格荷重Ａと
実荷重Ｗを取出し負荷率Ｆ（Ｆ＝Ｗ×100／Ａ
％）を演算する（S₆）。次に、この負荷率Ｆが100
％以上か否かを判断し、（S₇）、100％に達してい
ない場合は対応する発光素子を発光させる信号を
出力回路１７へ出力する（S₈）。ステツプS₇にお
いて、負荷率Ｆが100％以上と判断した場合はま
ず出力回路１７へ自動停止出力信号を出力し
（S₉）、次いで全部の発光素子L₁〜L₁₁を発光させ
る信号および警報信号を出力する（S₈）。ステツ
プS₈までの動作が終了するとプログラムは再び最
初のステツプS₁から繰返される。

このように、発光素子L₁〜L₁₁により常に負荷
率Ｆが表示されるので、オペレータは作業状態を
感覚的に把握することができ、危険状態が近づい
たときは直ちに安全に必要な措置を採り得るので
ある。

ところで、このようなマイクロコンピユータを
使用しない従来のアナログ型のモーメントリミツ
タにおいては、表示装置として縦長に目盛を設
け、この目盛に沿つて動く指針を備えたメータ
や、このメータの代りに複数個のランプを配列し
たものが用いられていた。そして、これらの表示
装置を検査する場合は、メータに直接任意の波形
の電圧を加えて指針を作動させたり、又はランプ
に直接電源を接続してランプを点灯させ、これに
より指針が動くか、又はランプに断線がないかを
みるだけであつた。このような検査は、表示装置
自体の検査としては充分であるが、この表示装置
がモーメントリミツタの使用時に正しく作動する
か否かをみることはできない。

この点を、第３図に示す表示装置についてみる
と、各発光素子L₁〜L₁₁に直接電源を接続するだ
けでは、各発光素子L₁〜L₁₁が発光するか否かを
みるにとどまり、各発光素子L₁〜L₁₁を順次発光
させることができるか否かというような動作に関
連した検査は不可能である。しかし、このような
表示装置にとつては、各発光素子の発光が順序正
しく増減するか否かはモーメントリミツタの目的
からして極めて重要であり、表示装置自体の検査
のみでは満足すべき検査ということはできない。

このように、表示装置自体のみならず、それが
正しく作動するか否かを検査することは、表示装
置が複雑になる程強く要望されるものである。

本発明は、前記従来の欠点を除き、表示装置自
体およびその表示装置が正しく作動するか否かを
検査することができるモーメントリミツタの検査
装置を提供するにある。

この目的を達成するため、本発明は、モーメン
トリミツタにある任意の時間間隔で数をカウント
してゆくカウンタ回路と、検査用のスイツチとを
設け、この検査スイツチが操作されているときの
みカウンタ回路のカウント数を取入れ、このカウ
ント数に応じてモーメントリミツタの表示装置を
構成する複数の表示素子のうちの対応するものを
順次作動するようにしたことを特徴とする。

以下、本発明を第５図に示す実施例に基づいて
説明する。

図で第２図に示すものと同一部分には同一符号
を付して説明を省略する。８ａは本実施例の演算
装置、１２ａはROMである。ROM１２ａはモー
メントリミツタの制御プログラムを記憶している
点で第２図に示すROM１２と同じであるが、こ
の制御プログラムの他に検査用のプログラムも記
憶されている点でROM１２と異なる。２２はモ
ーメントリミツタの検査時に検査用の信号を
MPU１１に対して出力するバツフア回路、２３
は抵抗２４を介してバツフア回路２２に接続され
た電源、SW２はモーメントリミツタの検査時に
閉じられる検査スイツチである。検査スイツチ
SW２が開いているとき、即ちモーメントリミツ
タの通常の制御時にはバツフア回路２２に対し電
源２３の高電位が与えられているので、バツフア
２２はそれに応じた信号を出力する。検査スイツ
チSW２が閉じると、即ちモーメントリミツタの
検査時にはバツフア回路２２は検査スイツチSW
２を介して接地されて低電位となるので、これに
応じて前記信号とは別の信号を出力する。２５は
クロツクCLからの周波数を分周してカウントす
るカウンタ回路であり、そのカウントの間隔は任
意に設定できるようになつている。

次に、第５図に示すモーメントリミツタの動作
を、第６図に示すフローチヤートを参照しながら
説明する。

モーメントリミツタの電源を投入すると、
MPU１１は初期状態にされ、それとともにカウ
ンタ回路２５はリセツトされてその出力数を
「０」とする（S₁₀）。次に、MPU１１は選択信号
発生回路１８を駆動してバツフア回路２２を動作
状態におき、その信号を入力して検査スイツチ
SW２が閉じているか開いているかを判断する
（S₁₁）。検査スイツチSW２が開いている場合は、
ROM１２ａの通常のモーメントリミツタの制御
動作のプログラムにしたがつて第４図に示す各ス
テツプS₁〜S₉の動作を行い再びステツプS₁₁から
制御動作のプログラムを繰返す。

ステツプS₁₁において、検査スイツチSW２が閉
じている、即ちモーメントリミツタの検査が行わ
れると判断したときは、以後、制御はROM１２
ａの検査用プログラムに移される。まず、MPU
１１はカウンタ回路２５の数値を取入れ、この数
値が「０」であるか否か判断する（S₁₂）。もし、
数値が「０」であると判断するとMPU１１は出
力回路１７に発光素子L₁〜L₁₁を消すための信号
を出力し、各発光素子を全部消してしまう
（S₁₃）。そして、カウンタ回路２５の数値が
「０」の間、ステツプS₁₁、ステツプS₁₂、ステツ
プS₁₃の動作が順次繰返される。

カウンタ回路２５の数値が「１」となり、ステ
ツプS₁₂において数値が「０」でないと判断され
ると、MPU１１はカウンタ回路２５の数値が
「１」であるか否か判断する（S₁₄）。カウンタ回
路２５の数値は「１」となつているので、MPU
１１は出力回路１７に発光素子L₁を発光させる
信号、即ち、負荷率０〜10％の場合と同じ信号
（そのうちの１つ、例えば５％の信号）を出力し
て発光素子L₁を発光させる（S₁₅）。カウンタ回路
２５の数値が「１」の間、ステツプS₁₁、ステツ
プS₁₂、ステツプS₁₄、ステツプS₁₅の動作が順次
繰返される。

カウンタ回路２５の数値が「２」となり、ステ
ツプS₁₄において数値が「１」でないと判断され
ると、MPU１１はカウンタ回路２５の数値が
「２」であるか否か判断する（S₁₆）。数値は
「２」となつているので、MPU１１は出力回路１
７に発光素子L₁とL₂を発光させる信号、即ち、
負荷率10〜19％の場合と同じ信号を出力して発光
素子L₁、L₂を発光させる（S₁₇）。カウンタ回路２
５の数値が「２」の間、ステツプS₁₁、ステツプ
S₁₂、ステツプS₁₄、ステツプS₁₆、ステツプ₁₇の動
作が順次繰返される。

以下、カウンタ回路２５のカウント数にしたが
つて同様の動作が繰返され、演算装置８ａ（マル
チプレクサ９、Ａ／Ｄ変換器１０を除く部分）に
何等異常がなければ発光素子L₁、L₂……が順次
発光してゆく。こうして、カウンタ回路２５の数
値が「10」になると、MPU１１から出力回路１
７に対して負荷率90〜99％の場合と同じ信号を出
力し発光素子L₁〜L₁₀を発光させる。一方、この
MPU１１から出力回路１７への信号により警報
装置２０も作動してブザーが断続音を発生する。
次に、カウンタ回路２５の数値が「11」になりこ
れが判断される（S₁₈）と、MPU１１から出力回
路１７に対して負荷率100％以上の場合と同じ信
号を出力し、発光素子L₁〜L₁₁の全部を発光させ
（S₁₀）、このMPU１１から出力回路１７への信号
により警報装置２０はブザーの連続音を発生し、
同時に自動停止出力端子２１には自動停止出力信
号が発生する。

カウンタ回路２５の数値が「11」を超えて
「12」になると、ステツプ１８では数値が「11」
ではないと判断される。そうすると、MPU１１
はカウンタ回路２５へリセツト信号を出力し、カ
ウンタ回路２５の数値は「０」となる（S₂₀）。そ
して、再び動作はステツプS₁₁へ戻り検査スイツ
チSW２が開かれるまで同じ動作を繰返す。

もし、演算装置８ａ（マルチプレクサ９、Ａ／
Ｄ変換器１０を除く部分）に異常があれば発光素
子L₁〜L₁₁は所期の発光動作をしないので、これ
を確認することができる。

なお、本実施例ではカウンタ回路の数値が増す
毎に発光素子の発光が増すようにしたが、カウン
タ回路の数値の判断の仕方を変えることにより、
特定の発光素子を長い時間発光させておくことも
可能である。したがつて、例えば、警報装置も同
時に作動する場合の発光素子および自動停止出力
信号も同時に発生する場合の発光素子の各発光持
続時間を長くしておけば、これらの動作の検査を
充分に行うことができる。

このように、本実施例では、検査スイツチ及び
カウンタ回路を設け、検査スイツチ操作時にカウ
ンタ回路の数値に応じて表示装置の対応する発光
素子を順次発光する信号を発生するようにしたの
で、表示装置自体の検査のみならず、それが正し
く作動するか否かを検査することもできる。又、
表示装置とともに警報装置の動作、自動停止出力
信号の発生も検査することができる。

又、表示装置は発光素子を配列したものに限る
ことはなく、デジタル表示装置であつてもよい。
その場合、カウンタの内容にしたがつて適宜数値
を表示させるようにすれば、発光素子の場合と同
様にその検査を行うことができる。

さらに、表示装置における表示素子は発光素子
ばかりでなく、液晶、反転板等であつても何等差
支えない。

さらに又、検査用プログラムを制御用プログラ
ムとは別個のROMに記憶させることもできる。

以上述べたように、本発明では、検査スイツチ
およびカウンタ回路を設け、検査スイツチ操作時
カウンタ回路の数値に応じて表示装置の対応する
表示素子を順次駆動するようにしたので、表示装
置自体の検査および表示装置が正しく作動するか
否かの検査をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーンの概略構成の側面図、第２図
はモーメントリミツタのブロツク図、第３図は第
２図に示す表示装置の正面図、第４図は第２図に
示すモーメントリミツタの動作を説明するための
フローチヤート、第５図は検査装置を備えたモー
メントリミツタのブロツク図、第６図は第５図に
示すモーメントリミツタの動作を説明するための
フローチヤート、８ａ…演算装置、１１…MPU、１２ａ，１４
…ROM、１３…RAM、１７…出力回路、１８…
選択信号発生回路、１９…表示装置、２２…バツ
フア回路、２５…カウンタ回路、CL…クロツ
ク、SW２…検査スイツチ、L₁〜L₁₁…発光素子。

Claims

【特許請求の範囲】

１作業機械の作業腕の角度および前記作業腕に
かかる負荷を検出する検出部と、前記作業腕長さ
と前記角度に応じて設定された作業腕にかかる負
荷の定格荷重値を記憶した記憶手段と、前記検出
部からのデータと前記定格荷重値に基づき前記作
業腕にかかる負荷の荷重の程度を表す値を求める
手段と、複数の表示素子よりなる表示装置と、前
記負荷の荷重の程度を表す値に応じて前記表示装
置における所定の表示素子を駆動する表示装置駆
動手段とを備えたモーメントリミツタにおいて、
任意の時間間隔を定めるカウンタ回路と、前記モ
ーメントリミツタの検査スイツチと、この検査ス
イツチが操作されているとき前記カウンタ回路の
数値を順次入力するカウンタ値入力手段と、前記
負荷の荷重の程度を表す値を所定の大きさの範囲
毎に区分し前記カウンタ値入力手段の入力値に対
応して前記区分内の代表値を前記表示装置駆動手
段に出力する代表値出力手段とを設けたことを特
徴とするモーメントリミツタの検査装置。