CN110312674A - 移动式起重机的安全装置 - Google Patents

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CN110312674A CN201880001593.XA CN201880001593A CN110312674A CN 110312674 A CN110312674 A CN 110312674A CN 201880001593 A CN201880001593 A CN 201880001593A CN 110312674 A CN110312674 A CN 110312674A
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绿川正和
市村荣治
东福寺望
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Maita Manufacture Co Ltd
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Maita Manufacture Co Ltd
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Abstract

移动式起重机(1)的安全装置(54)具有：可作业范围设定部(63)，其基于各支腿(5)的伸出角度是否为标准伸出角度、以及伸出长度是否为最大伸出长度而设定起重机动臂(4)的可作业范围、禁止作业范围；以及不同载荷作业范围设定部(64)，其基于各支腿(5)的伸出长度是否为最大伸出长度而在可作业范围内将能够以最大额定总载荷进行起重作业的范围设定为最大RTL作业范围。能够在能确保安全性的范围内最大限度地利用支承能力较高的最大伸出长度的支腿(5)侧的起重作业能力。

Description

移动式起重机的安全装置
技术领域
本发明涉及一种移动式起重机的安全装置。更具体而言，涉及如下移动式起重机的安全装置：基于在搭载有起重机动臂的移动体所安装的、能够对伸出长度和伸出角度的双方进行变更的4条支腿(outrigger)的伸出状态而限制起重作业。
背景技术
作为起重机，公知有一种移动式起重机，其具备：由履带构成的移动体；搭载于移动体的关节动臂等起重机动臂；以及安装于移动体四角的支腿。在使得支腿从移动体四角伸出而将移动体固定的状态下进行起重作业。移动式起重机中存在吊起载荷(日文：吊り上げ荷重)小于1吨的小型移动式起重机。对于小型移动式起重机，法律上并未规定必须设置力矩限制器等起重限制装置。但是，即使是小型移动式起重机，也需要防止在起重作业中翻倒等的对策。
具有能够回转的起重机动臂的移动式起重机通常都具备安全装置。在起重作业状态超出安全作业区域的情况下，安全装置强制地使起重机自动停止而预先防止翻倒等。专利文献1、2中提出有如下安全装置：基于支腿的伸出长度而限制能够以最大额定载荷进行起重作业的动臂的回转范围。
专利文献
专利文献1：日本特开平3－115091号公报
专利文献2：日本特开平8－12273号公报
发明内容
在小型移动式起重机等中，安装于移动体的4条支腿不仅能够对伸出长度进行变更，有时还能对伸出角度进行变更。小型移动式起重机大多在狭小场地等进行起重作业。在这种作业场地中，在无法使一部分支腿达到最大伸出长度的状态的情况下，若不改变伸出角度，则有时无法可靠地使支腿接地。因此，设置为能够单独对各支腿的伸出长度和伸出角度进行变更。
现有的用于防止翻倒的安全装置根据从移动体的左右侧朝宽度方向外侧平行地伸出的支腿的伸出长度而限制能够进行起重作业的作业范围。但是，现有的安全装置是以伸出角度固定的支腿为前提的。能够基于考虑了伸出长度和伸出角度的双方的支腿的伸出状态而限制能进行起重作业的作业范围的移动式起重机的安全装置尚未提出。
本发明的目的在于提供一种移动式起重机的安全装置，其能够基于能对伸出长度和伸出角度的双方进行变更的支腿的伸出状态而限制起重作业的作业范围和额定载荷。
特别地，本发明的目的在于提供一种移动式起重机的安全装置，其能够根据支腿的伸出状态进行起重作业而无需担心翻倒，能够确保较大的作业范围。
本发明所涉及的移动式起重机的安全装置根据在搭载有起重机动臂的移动体安装的、能够对伸出长度和伸出角度的双方进行变更的4条支腿各自的伸出状态而限制起重作业，其特征在于，该移动式起重机的安全装置具有：可作业范围设定部，其基于支腿的伸出角度是否分别为标准伸出角度而在以起重机动臂的回转中心为中心的最大作业半径的起重作业区域内设定能够进行起重作业的可作业范围；以及不同载荷作业范围设定部，其基于支腿的伸出长度是否分别为最大伸出长度而在可作业范围内至少设定能够以最大额定总载荷进行起重作业的范围即最大RTL作业范围。
这里，可以以起重机动臂的回转中心为中心、且与4条支腿对应地将最大作业半径的起重作业区域划分为相隔90度的4个回转角度范围。可作业范围设定部将与伸出角度为标准伸出角度的支腿对应的回转角度范围设定为可作业范围。
向和标准伸出角度不同的方向伸出的支腿的那侧的起重机的稳定性较差。若使起重机动臂向这种支腿的那侧回转而进行起重作业，则起重机翻倒的危险性较高。通过仅将伸出角度为标准伸出角度的支腿的那侧设定为可作业范围，能够避免因支腿的伸出角度而引起的翻倒等的危险性。此外，在可作业范围内，根据各支腿的伸出长度而设定能够以最大额定总载荷进行起重作业的范围(最大RTL作业范围)。能够在力所能及的范围内提高支承能力较高的最大伸出长度的支腿的那侧的起重作业能力。此外，通过降低支承能力较低的伸出长度较短的支腿的那侧的起重作业能力，能够安全地进行起重作业。因此，根据本发明，能够在可安全地进行起重作业的范围内最大限度地灵活运用起重作业能力。
这里，在不满足4条支腿的伸出角度均为标准伸出角度这一条件时、或者不满足至少2条支腿的伸出角度为标准伸出角度且伸出长度为最大伸出长度且这2条支腿在移动体的前后或左右相邻配置这一条件时，可作业范围设定部不设定可作业范围，而是将整个起重作业区域设定为无法进行起重作业的禁止作业范围。
当位于移动体的对角方向的2条支腿的伸出角度和标准伸出角度不同时，起重机的稳定性极差。在该情况下，由于禁止了起重作业，因此能够确保安全性。
接下来，在移动式起重机中，基于各部分的布局关系，所述起重机动臂的回转中心通常位于比移动体的前后方向上的中心更靠后侧的位置。将移动体的右后侧的支腿称为第1支腿，将移动体的右前侧的支腿称为第2支腿，将移动体的左后侧的支腿称为第4支腿，将移动体的左前侧的支腿称为第3支腿。在该情况下，第1支腿、第4支腿的标准伸出角度是相对于移动体前后方向分别向左右侧张开小于90度的角度的第1伸出角度，第2支腿、第3支腿的标准伸出角度是相对于移动体前后方向分别向左右侧张开小于90度的角度的第2伸出角度，第2伸出角度大于第1伸出角度。例如，第1伸出角度为45°，第2伸出角度为60°。需要说明的是，在回转中心位于移动体的前后方向上的中心的情况下、前后支腿的标准伸出角度相同的情况下也能够应用本发明。
在该情况下，可以根据支腿的伸出状态以如下方式设定最大RTL作业范围。首先，以如下方式将起重作业区域划分为8个回转范围：
以从回转中心向移动体前方延伸的前方线A为中心而向左右侧张开小于90度的角度的前侧回转范围LAB；
以从回转中心向移动体右侧延伸的右侧线D为中心而向前后方张开小于90度的角度的右侧回转范围CDE；
以从回转中心向移动体后方延伸的后方线G为中心而向左右侧张开小于90度的角度的后侧回转范围FGH；
以从回转中心向移动体左侧延伸的左侧线J为中心而向前后方张开小于90度的角度的左侧回转范围IJK；
前侧回转范围和右侧回转范围之间的前方右侧回转范围BC；
后侧回转范围和右侧回转范围之间的后方右侧回转范围EF；
后侧回转范围和左侧回转范围之间的后方左侧回转范围HI；以及
左侧回转范围和前侧回转范围之间的前方左侧回转范围KL。
在右侧的前后方的第2支腿、第1支腿处于最大伸出状态MAX时(伸出角度为标准伸出角度且伸出长度为最大伸出长度时)，不同载荷作业范围设定部至少将右侧回转范围CDE设定为最大RTL作业范围；
在后侧的左右侧的第4支腿、第1支腿处于最大伸出状态MAX时(伸出角度为标准伸出角度且伸出长度为最大伸出长度时)，不同载荷作业范围设定部至少将后侧回转范围FGH设定为最大RTL作业范围；
在右侧的前后方的第4支腿、第3支腿处于最大伸出状态MAX时(伸出角度为标准伸出角度且伸出长度为最大伸出长度时)，不同载荷作业范围设定部至少将左侧回转范围IJK设定为最大RTL作业范围；
在前侧的左右侧的第3支腿、第2支腿处于最大伸出状态MAX时(伸出角度为标准伸出角度且伸出长度为最大伸出长度时)，不同载荷作业范围设定部至少将前侧回转范围LAB设定为最大RTL作业范围。
这里，有时将可作业范围中的能够以最小额定总载荷进行起重作业的最小RTL作业范围的圆形区域一律设定为最大RTL作业范围。
此外，可以将可作业范围中的最大RTL作业范围以外的范围设定为能够以最小额定总载荷进行起重作业的最小RTL作业范围。
附图说明
图1是应用了本发明的小型移动式起重机的主视图。
图2是移动式起重机的作业中的状态的一个例子的说明图。
图3(A)～图3(D)是表示移动式起重机的支腿的伸出状态的说明图。
图4是表示4条支腿的标准伸出角度的状态的说明图。
图5是表示移动式起重机的控制系统的概要框图。
图6是表示移动式起重机的控制系统的安全装置的部分的功能框图。
图7是表示支腿的伸出角度和可作业范围的关系的说明图。
图8是表示起重作业区域和各回转角度位置的说明图。
图9是表示支腿伸出状态的模式的说明图。
图10是表示支腿伸出状态的模式和起重作业的动作限制内容的关系的图表。
图11是表示各模式下的最大RTL作业范围和最小RTL作业范围的说明图。
图12是表示各模式下的最大RTL作业范围和最小RTL作业范围的说明图。
图13(A)、图13(B)、图13(C)是表示移动式起重机的显示画面的例子的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对组装有应用了本发明的安全装置的移动式起重机的实施方式进行说明。需要说明的是，以下所述的实施方式表示的是本发明的一个例子，本发明并不限定于实施方式的结构。
(整体结构)
图1是表示本实施方式所涉及的小型移动式起重机的主视图，图2是表示其起重作业中的状态的一个例子的说明图。移动式起重机1具备由履带构成的移动体2。动臂回转台3搭载于移动体2，关节动臂式的起重机动臂4安装于动臂回转台3。当然，起重机动臂4也可以是关节动臂式以外的动臂。此外，在移动体2的四角安装有4条支腿5(1)～5(4)(以下，还有时将它们统称为“支腿5”)。在移动体2的一个端部配置有该移动体2的操作杆6，在移动体2的另一端部搭载有控制面板7。
起重机动臂4具备第1动臂8和第2动臂9，第1动臂8的后端部安装为：相对于动臂回转台3能够以水平销(未图示)为中心而起伏。若使得动臂回转台3围绕回转中心进行回转，则第1动臂8在左右方向上回转。在动臂回转台3和第1动臂8之间架设有一对起伏缸10，通过起伏缸10的伸缩而使得第1动臂8进行起伏动作。第1动臂8的前端部和第2动臂9的后端部之间由关节动臂接头机构11连结。若关节动臂接头机构11的缸12伸缩，则能够使第2动臂9相对于第1动臂8而起伏。第2动臂9为多节动臂，能够沿其轴线方向进行伸缩动作。
通过使支腿5从图1所示的收纳状态向外侧回转并伸出而使得移动体2从接地面升起。如图2所示那样使得移动式起重机1以稳定状态而固定。在该状态下使起重机动臂4进行起伏、伸长而执行起重作业。
图3(A)～图3(D)是表示支腿5的动作的说明图，图3(A)表示使收纳状态的支腿5(图1参照)回转而朝向外侧的状态，图3(B)、图3(C)、图3(D)表示支腿5伸出的状态。
支腿5具备第1臂部13、第2臂部14以及支腿缸15。第2臂部14在能够以水平连结销16为中心而转动的状态下连结于第1臂部13的前端部13a。第2臂部14为两节臂部，如图3(B)、图3(C)所示，能够使内箱14B从外箱14A的前端伸长。在内箱14B的前端部14a借助摆动销17a而安装有接地板17。
在移动体2的移动体框架18的上表面的四角安装有回转轴19，回转轴19能够绕垂直轴线转动。在回转轴19安装有向其侧方和上方伸出的托架20。第1臂部13的后端部13b借助水平配置的起伏销20a而以能够在上下方向上摆动的方式与托架20的向侧方伸出的部位连结。
支腿缸15架设于回转轴19的托架20的向上方伸出的部位和安装于第1臂部13的前端部13a的支腿基座21之间。支腿缸15的缸主体部15a的后端部借助水平连结销22而与托架20连结，支腿缸15的伸缩杆15b的前端部借助水平连结销23而与支腿基座21连结。
(支腿的伸出状态)
支腿5能够对其伸出长度和伸出角度进行变更。通过定位销25相对于支腿基座21的插入位置的变更和定位销26相对于内箱14B的插入位置的变更而能够对伸出长度进行变更。支腿基座21侧的定位销25能够插入于在以水平连结销16为中心的同一圆上隔开角度间隔地排列的多个销孔27a～27d。使得定位销25将销孔27a～27d中的一个销孔和形成于外箱14A侧的销孔贯通，由此能够将第1臂部13、第2臂部14的角度从图3(A)的收纳状态切换为图3(D)所示的最大张开状态的4个阶段。除了4个阶段之外，还有时能够将角度切换为例如2个阶段、3个阶段。
外箱14A侧的定位销26能够插入于沿着内箱14B的轴线方向以规定间隔而设置的多个销孔28a～28d。通过改变供定位销26插入的销孔28a～28d，能够将第2臂部14的长度从图3(A)、图3(B)所示的最短状态切换为图3(C)、图3(D)所示的最长状态。
如图3(D)所示，支腿5的最大伸出长度的状态是：定位销25插入于销孔27d、且定位销26插入于销孔28d的状态。除此之外的图3(B)、图3(C)等所示的状态是最大伸出长度以外的状态。
对于定位销25的位置(第1臂部13、第2臂部14之间的张开角度)的检测，例如使用安装于支腿基座21的接近传感器29。对于定位销26的位置(第2臂部14的伸出长度)的检测，例如使用安装于外箱14A的限位开关30。当然，也可以使用接近传感器29和限位开关30以外的检测机构对各支腿5的伸出长度进行检测。例如，可以使用长度计、电位计对伸出长度进行检测。
此外，通过使支腿5以由回转轴19规定的回转中心5A为中心进行回转而能够对支腿5的伸出角度进行变更。在本例中，利用在回转轴19外周附近的固定位置安装的各限位开关31对各支腿5的伸出角度进行检测。当然，作为伸出角度的检测机构，也可以使用电位计等其他检测机构。
图4是表示支腿5的标准伸出角度的状态的说明图。在本例的移动式起重机1中，起重机动臂4的回转中心4A位于比移动体2的前后方向上的中心靠后侧的位置。在以下说明中设为：第1支腿5(1)和第2支腿5(2)位于移动体2的右侧，第3支腿5(3)和第4支腿5(4)位于移动体2的左侧，第1支腿5(1)和第4支腿5(4)位于移动体2的后侧，第2支腿5(2)和第3支腿5(3)位于移动体2的前侧。
在本例中，第1支腿5(1)和第4支腿5(4)的标准伸出角度设定为：相对于移动体前后方向分别向左右侧张开45度的角度(第1伸出角度)。第2支腿5(2)和第3支腿5(3)的标准伸出角度设定为：相对于移动体前后方向分别向左右侧张开60度的角度(第2伸出角度)。上述标准伸出角度的值是在支腿最大伸出长度的状态下基于起重机稳定度等而设定的最佳值。
(控制系统)
图5是表示移动式起重机1的控制系统的概要框图。控制系统通常具备：搭载于移动体2的下部控制器40；搭载于动臂回转台3侧的上部控制器41；发动机箱42；以及操作、显示用的控制面板7。基于操作输入等并借助下部控制器40和发动机箱42而对移动体2的驱动进行控制。
动臂状态检测部43由对起重机动臂4的状态进行检测的各种传感器构成，来自该动臂状态检测部43的检测信号经由上部控制器41而输入到下部控制器40。此外，支腿状态检测部44由对各支腿5的伸出状态进行检测的各种传感器构成，来自该支腿状态检测部44的检测信号等输入到下部控制器40。下部控制器40基于这些检测信号等而控制用于驱动各部分的液压回路的起重机控制阀45等。包括起重机动臂4、支腿5等的动作状态在内的各种信息显示于控制面板7的显示装置46的显示画面上。
下部控制器40包括：移动体2的移动控制部51；对支腿5的动作进行控制的支腿控制部52；以及对起重机动臂4的动作进行控制的起重机动臂控制部53。此外，下部控制器40还包括安全装置54，该安全装置54基于起重机动臂4和支腿5的伸出状态、悬吊负荷(日文：吊り下げ負荷)等而进行用于防止移动式起重机1翻倒等的动作限制。在安全装置54的限制下，利用移动控制部51、支腿控制部52以及起重机动臂控制部53对各部分的动作进行控制。此外，下部控制器40还包括对显示装置46进行显示控制的显示控制部55。移动控制部51、支腿控制部52以及起重机动臂控制部53的控制动作与通常的起重机的情况一样，因此省略它们的说明。
图6是以下部控制器40的安全装置54为中心而构成的移动式起重机1的功能框图。为了防止翻倒、防止超载等，安全装置54基于能够对伸出长度和伸出角度的双方进行变更的4条支腿即第1支腿5(1)～第4支腿5(4)的伸出状态而设定起重机动臂4的作业条件，并基于该作业条件而进行起重作业的动作限制。
从支腿状态检测部44向安全装置54的输入侧供给表示第1支腿5(1)～第4支腿5(4)各自的伸出状态的检测信号，从动臂状态检测部43向安全装置54的输入侧供给表示起重机动臂4的动作状态的检测信号等。支腿状态检测部44包括：作为第1支腿5(1)～第4支腿5(4)各自的支腿(OR)伸出长度检测部的4组接近传感器29和限位开关30；以及作为对第1支腿5(1)～第4支腿5(4)各自的伸出角度进行检测的第1伸出角度检测部～第4伸出角度检测部的限位开关31。动臂状态检测部43包括对起重机动臂4的回转角度位置进行检测的动臂回转角度检测部56、动臂长度检测部57以及负荷检测部58等。
安全装置54包括OR伸出状态判断部61、起重状态判断部62、可作业范围设定部63(禁止作业范围设定部)、不同载荷作业范围设定部64以及动作限制部65等功能部分。OR伸出状态判断部61基于来自支腿状态检测部44的检测信号而判断第1支腿5(1)～第4支腿5(4)的伸出状态(是否为最大伸出长度的状态、是否为标准伸出角度的状态)。起重状态判断部62基于动臂回转角度检测部56的检测信号而判别起重机动臂4的回转角度位置。此外，基于动臂长度检测部57、负荷检测部58等各种检测部的检测结果而对起重机动臂4的动臂长度、动臂角度、施加的实际负荷等进行检测。
可作业范围设定部63根据各支腿5的伸出角度是否分别为标准伸出角度而在以起重机动臂4的回转中心4A为中心的最大作业半径的起重作业区域内设定能够进行起重作业的可作业范围。不同载荷作业范围设定部64根据第1支腿5(1)～第4支腿5(4)是否分别处于最大伸出长度的状态而在所设定的可作业范围内将能够以最大额定总载荷进行起重作业的范围设定为最大RTL作业范围，并将除此之外的范围设定为能够以最小额定总载荷进行起重作业的最小RTL作业范围。
动作限制部65允许起重机在所设定的最大RTL作业范围内以不超出最大额定总载荷的状态而进行起重作业，若接收到超出该范围的起重操作的指示，则防止超载功能发挥作用，将强制地使起重操作停止的停止指令输出至起重机动臂控制部53。若起重机动臂控制部53接收到停止指令，则强制地使起重机动臂4的回转动作等危险动作停止。在此，虽然起重机动臂控制部53还能够使起重机动臂4的回转等动作紧急停止，但优选进行使回转速度逐渐减速而停止的缓停控制。需要说明的是，最小RTL作业范围内的起重作业能够通过将额定总载荷的值切换为最小额定总载荷的值而以不超出最小额定总载荷的状态来进行。
此外，检测出的各支腿5的伸出状态、动作限制部65的限制状态等借助显示控制部55而显示于控制面板7的显示装置46。
需要说明的是，为了容易理解，作为独立的功能模块而对可作业范围设定部63、不同载荷作业范围设定部64等进行了说明。在实际的控制器中，上述功能作为一种控制功能通过软件而得以实现。例如，在内置存储器或外接存储器内预先存储并保有后述的图10所示那样的支腿伸出状态的模式、和可作业范围、最大RTL作业范围以及最小RTL作业范围之间的对应关系。只要根据检测出的各支腿5的伸出状态的模式并参照对应关系而计算出各范围即可。
(起重机可作业范围、禁止作业范围)
图7是表示由可作业范围设定部63设定的可作业范围、禁止作业范围的说明图。该图中示出了9种可作业范围、禁止作业范围的模式，这9种模式是根据第1支腿5(1)～第4支腿5(4)这4条支腿是否分别处于最大伸出长度的状态以及其伸出角度是否分别为标准伸出角度的状态而设定的。以回转中心4A为中心的圆表示最大作业半径的起重作业范围R。起重作业范围R与第1支腿5(1)～第4支腿5(4)对应地划分为各自相差90度的4个范围即第1回转范围～第4回转范围。在各模式下，圆内的空白部分表示可作业范围，圆内的斜线部分表示禁止作业范围。
可作业范围设定部63判别是否满足如下条件：第1支腿5(1)～第4支腿5(4)中至少2条支腿的伸出角度为标准伸出角度、且所述2条支腿是在移动体2的前后方或左右侧相邻的2条支腿。在不满足该条件的情况下，将起重机动臂4的整个起重作业范围R设定为禁止作业范围。
换言之，在3条以上的支腿的伸出角度并非标准伸出角度的情况下、以及位于移动体2的对角方向的一对支腿的伸出角度并非标准伸出角度的状态的情况下，将整个起重作业范围R设定为禁止作业范围。在该情况下，无法将移动式起重机1切换为起重模式。需要使移动式起重机1移动等而重新设定各支腿5的伸出状态，由此确保稳定的起重机支承状态。
在满足上述条件的情况下，在检测出的支腿5的伸出角度为标准伸出角度的情况下，可作业范围设定部63将分配给该支腿5的回转角度范围设定为能够进行起重作业的可作业范围，否则，将该回转角度范围设定为禁止作业范围。
(不同载荷作业范围)
接下来，对不同载荷作业范围设定部64的功能进行说明。不同载荷作业范围设定部64根据各支腿5的伸出状态，将可作业范围划分为能够以最大额定总载荷进行起重作业的最大RTL作业范围、以及能够以最小额定总载荷进行起重作业的最小RTL作业范围。
图8是表示成为划分出的各范围的边界的回转角度位置的例子的说明图。例如基于将回转中心4A和最大伸出状态(最大伸出长度、标准伸出角度的伸出状态)下的各支腿5的接地点连结的线段在不会翻倒的范围内设定成为边界的回转角度位置。此外，例如基于支腿5处于最大伸出状态时的稳定度的计算而将回转角度范围设定为比计算所得的回转角度范围更安全的缩小的回转角度范围，并基于该缩小的回转角度范围来设定该成为边界的回转角度位置。需要说明的是，将支腿5的最大伸出长度以外的伸出长度、标准伸出角度的伸出状态称为最小伸出状态。
在本例中，在以起重机动臂4的回转中心4A为中心的最大作业半径R的起重作业范围内，如下所述那样将回转角度范围划分为8个回转范围。该起重作业范围呈同心状地包含作业半径(通用作业半径)r的起重作业范围，作业半径(通用作业半径)r是使得最小伸出状态时的额定总载荷和最大伸出状态时的额定总载荷相等的作业半径。
(1)前侧回转范围LAB：以从回转中心向移动体前方延伸的前方线A为中心向左右侧张开小于90度的角度的范围
(2)右侧回转范围CDE：以从回转中心向移动体右侧延伸的右侧线D为中心向前后方张开小于90度的角度的范围
(3)后侧回转范围FGH：以从回转中心向移动体后方延伸的后方线G为中心向左右侧张开小于90度的角度的范围
(4)左侧回转范围IJK：以从回转中心向移动体左侧延伸的左侧线J为中心向前后方张开小于90度的角度的范围
(5)前方右侧回转范围BC：前侧回转范围和右侧回转范围之间的范围
(6)后方右侧回转范围EF：后侧回6转范围和右侧回转范围之间的范围
(7)后方左侧回转范围HI：后侧回转范围和左侧回转范围之间的范围
(8)前方左侧回转范围KL：左侧回转范围和前侧回转范围之间的范围
在右侧的前后支腿即第2支腿5(2)、第1支腿5(1)处于最大伸出状态(伸出长度为最大伸出长度且伸出角度为标准伸出角度)的情况下，不同载荷作业范围设定部64将右侧回转范围CDE设定为最大RTL作业范围。同样地，在后侧的左右支腿即第4支腿5(4)、第1支腿5(1)处于最大伸出状态(伸出长度为最大伸出长度且伸出角度为标准伸出角度)的情况下，将后侧回转范围FGH设定为最大RTL作业范围。在左侧的前后支腿即第4支腿5(4)、第3支腿5(3)处于最大伸出状态(伸出长度为最大伸出长度且伸出角度为标准伸出角度)的情况下，将左侧回转范围IJK设定为最大RTL作业范围。在前侧的左右支腿即第3支腿5(3)、第2支腿5(2)处于最大伸出状态(伸出长度为最大伸出长度且伸出角度为标准伸出角度)的情况下，将前侧回转范围LAB设定为最大RTL作业范围。
需要说明的是，对于最小伸出状态时的额定总载荷和最大伸出状态时的额定总载荷相等的起重作业范围(通用作业半径r的起重作业范围)，有时能够基于对安全度的计算等而确保安全性。在该情况下，无论各支腿5的伸出长度如何，都可以将该通用作业半径r的起重作业范围设定为最大RTL作业范围。
图9是表示第1支腿5(1)～第4支腿5(4)的伸出状态的组合的说明图。图10是表示各模式下的最大RTL作业范围和最小RTL作业范围的一览表。
图9中由四方框包围的数字表示模式编号。在各模式下，当4条支腿即支腿5(1)～5(4)由圆圈符号表示时，伸出状态为最大伸出状态(伸出长度为最大伸出长度的状态、且伸出角度为标准伸出角度的状态)。在由方块符号表示的情况下，伸出长度为最大伸出长度以外的状态、且伸出角度为标准伸出角度的状态。在由方块内带x的符号表示的情况下，无论伸出长度如何，伸出角度都处于标准伸出角度以外的状态。
在图10的一览表中，各符号的含义如下。
OR1：第1支腿
OR2：第2支腿
OR3：第3支腿
OR4：第4支腿
MAX：最大伸出状态(伸出状态为最大伸出长度且标准伸出角度)的支腿
min：伸出状态为最大伸出长度以外且标准伸出角度的支腿
multi：伸出状态为无论伸出长度如何而伸出角度都为标准伸出角度以外的角度的支腿
LAB：以从所述回转中心向移动体前方延伸的前方线A为中心向左右侧张开小于90度的角度的前侧回转范围
CDE：以从所述回转中心向移动体右侧延伸的右侧线D为中心向前后方张开小于90度的角度的右侧回转范围
FGH：以从所述回转中心向移动体后方延伸的后方线G为中心向左右侧张开小于90度的角度的后侧回转范围
IJK：以从所述回转中心向移动体左侧延伸的左侧线J为中心向前后方张开小于90度的角度的左侧回转范围
BC：所述前侧回转范围和所述右侧回转范围之间的前方右侧回转范围
EF：所述后侧回转范围和所述右侧回转范围之间的后方右侧回转范围
HI：所述后侧回转范围和所述左侧回转范围之间的后方左侧回转范围
KL：所述左侧回转范围和所述前侧回转范围之间的前方左侧回转范围
最大RTL作业范围：能够以最大额定总载荷进行起重作业的范围
最小RTL作业范围：能够以最小额定总载荷进行起重作业的范围
图11中示出了图9、图10中的模式1、2、3、4、7的情况下的可作业范围、最大RTL作业范围、最小RTL作业范围以及禁止作业范围。此外，
图12中示出了图9、图10中的模式8、9、13、21、25的情况下的可作业范围、最大RTL作业范围、最小RTL作业范围以及禁止作业范围。
(显示画面例)
接下来，在显示控制部55的控制下将支腿5的伸出状态显示于控制面板7的显示装置46的显示画面。此外，在利用动作限制部65强制地使起重操作停止的情况下，在显示画面上进行表示相应内容的显示。此外，例如在显示画面上对用于解除强制停止的恢复操作进行显示。当操作者进行恢复操作时，恢复为通常的待机状态。
图13是表示显示画面的显示形式的说明图。图13(A)是表示移动式起重机1启动时的画面例的说明图。在启动时的显示画面81中，在画面的左右侧分别显示5个开关71～75、76～80，在这些开关之间的长方形的显示画面81中显示制造公司的LOGO标志等。当支腿5(1)～5(4)中的任意1条以上的支腿脱离收纳状态时，启动时的显示画面81切换为图13(B)所示的主画面82。
如图13(B)、图13(C)所示，主画面82中包含对移动式起重机1的平面形状进行显示的显示区域90。例如，如图13(C)所示，显示以规定颜色例如绿色来表示移动式起重机1的移动体2、4条支腿5(1)～5(4)以及起重机动臂4的轮廓形状的起重机图像。若如前所述那样设定了可作业范围，且4条支腿5(1)～5(4)均正确地接地，则图13(C)所示的灯101～104从红色切换为例如绿色，从而形成为能够进入起重模式的状态。若检测出支腿5(1)～5(4)离地的状态，则将针对该起重机图像上的相应的支腿所显示的灯101～104从绿色切换为例如红色。
此外，在支腿5的回转中心的部分也分别对支腿伸出灯91～94进行显示。第1支腿伸出灯91～第4支腿伸出灯94分别能够以第1方式、第2方式和第3方式而点亮。第1方式表示对象支腿5处于最大伸出状态(最大伸出长度且标准伸出角度的伸出状态)，第2方式表示对象支腿5处于伸出角度为标准伸出角度且伸出长度并非最大伸出长度的伸出状态，第3方式表示对象支腿5处于伸出角度为标准伸出角度以外的伸出状态。在本例中，第1方式(最大伸出状态)是以第1颜色例如绿色而连续点亮的方式，第2方式是以第2颜色例如黄色而连续点亮的方式，第3方式是以第3颜色例如红色而连续点亮的方式。由此，操作者能够大致掌握起重机的可作业范围和不同载荷作业范围。
除此之外，利用这些灯还能对起重作业的状态进行显示。例如，对于显示为黄色的支腿5，通过黄色的闪烁来表示在该支腿5的方向上受到动作限制部65对回转的限制而使得起重机动臂4的回转停止，对于显示为红色的支腿5，通过红色的闪烁来表示在该支腿5的方向上受到动作限制部65对回转的限制而使得起重机动臂4的回转停止。
此外，在本例中，如图13(C)所示，在画面上围绕起重机动臂4的回转中心对表示起重机动臂4的方向的回转方向灯95进行显示。回转方向灯95例如是四分之一圆形状的灯，在起重机回转时，相隔90°而切换其显示位置。操作者一边对起重机进行回转操作、一边目视观察回转方向灯95的显示，由此能够简单地确认起重机回转方向的检测功能是否发生故障。
(动臂回转角度的检测机构的例子)
需要说明的是，在本例的移动式起重机1中，为了使对起重机动臂4的回转角度位置进行检测的动臂回转角度检测部56形成为廉价的结构，例如由对起重机动臂4的180度范围内的旋转角度位置进行检测的第1电位计、以及对剩余的180度范围内的旋转角度位置进行检测的第2电位计构成。下部控制器40的起重状态判断部62具有基于第1电位计、第2电位计的检测信号而对起重机动臂4的回转角度位置进行运算的回转角度运算功能。
在该情况下，在包含第1电位计、第2电位计之间的检测信号的切换角度位置在内的规定角度范围内，检测信号会变得不稳定，因此，虽然通过起重状态判断部62的控制在检测信号变得不稳定之前对检测电位计进行切换，但有时角度在切换前后也会出现偏差。在本例中，根据起重机动臂4的回转角度位置而规定了限制以最大额定总载荷进行起重作业的范围。若回转角度的检测出现误差，则无法适当地进行起重作业的限制。
在本例中，将第1电位计、第2电位计之间的检测信号的切换角度位置设定为：与规定由可作业范围设定部63设定的可作业范围的回转角度位置、以及规定由不同载荷作业范围设定部64设定的最大RTL作业范围的回转角度位置均不一致(以实现这种切换角度位置的方式而配置第1电位计、第2电位计)。由此，利用廉价结构的回转角度检测机构而确保准确地进行控制。
需要说明的是，作为动臂回转角度(回转方向)的检测机构，当然也可以使用电位计以外的检测机构。例如，可以使用机械式开关(限位开关)、接近式开关等检测机构。
(其他实施方式)
在上述实施方式中，限制起重机动臂的最大RTL范围等的回转限制角度设为恒定的角度。也可以取而代之地进行根据起重机动臂4的长度来改变回转限制角度的可变控制。
例如，利用限位开关、长度计等动臂长度检测部57对动臂长度进行检测，并基于检测出的动臂长度而对例如限制最大RTL范围的回转限制角度的幅度进行可变控制。若起重机动臂4的长度小于设定长度，则增大回转限制角度的幅度而扩大最大RTL范围。反之，缩小回转限制角度的幅度。这样一来，在能够确保安全的回转范围内能够更好地发挥起重能力。

Claims (13)

1.一种移动式起重机的安全装置，其根据在搭载有起重机动臂的移动体安装的、能够对伸出长度和伸出角度的双方进行变更的4条支腿各自的伸出状态而限制起重作业，其中，
所述移动式起重机的安全装置具有：
可作业范围设定部，其基于所述支腿的伸出角度是否分别为标准伸出角度、以及所述支腿的伸出长度是否为最大伸出长度，而在以所述起重机动臂的回转中心为中心的最大作业半径的起重作业区域内设定能够进行所述起重作业的可作业范围；以及
不同载荷作业范围设定部，其基于所述支腿的伸出长度是否分别为最大伸出长度而在所述可作业范围内至少将能够以最大额定总载荷进行所述起重作业的范围设定为最大RTL作业范围。
2.根据权利要求1所述的移动式起重机的安全装置，其中，
以所述回转中心为中心、且与4条所述支腿对应地将所述起重作业区域划分为相隔90度的4个回转角度范围，
所述可作业范围设定部将与所述伸出角度为所述标准伸出角度的所述支腿对应的所述回转角度范围设定为所述可作业范围。
3.根据权利要求1所述的移动式起重机的安全装置，其中，
在不满足4条所述支腿的伸出角度均为所述标准伸出角度这一条件时、或者不满足至少2条所述支腿的伸出角度为所述标准伸出角度且这2条所述支腿的伸出长度为最大伸出长度、且这2条所述支腿在所述移动体的前后方或左右侧相邻配置这一条件时，所述可作业范围设定部不设定所述可作业范围，而是将整个所述起重作业区域设定为无法进行所述起重作业的禁止作业范围。
4.根据权利要求3所述的移动式起重机的安全装置，其中，
当将所述移动体的右后侧的所述支腿设为第1支腿、将所述移动体的右前侧的所述支腿设为第2支腿、将所述移动体的左后侧的所述支腿设为第4支腿、将所述移动体的左前侧的所述支腿设为第3支腿时，
所述第1支腿、第4支腿的所述标准伸出角度是相对于移动体前后方向分别向左右侧张开小于90度的角度的第1伸出角度，
所述第2支腿、第3支腿的所述标准伸出角度是相对于所述移动体前后方向分别向左右侧张开小于90度的角度的第2伸出角度。
5.根据权利要求4所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述起重作业区域分为以下8个回转范围：
以从所述起重机动臂的回转中心向移动体前方延伸的前方线A为中心而向左右侧张开小于90度的角度的前侧回转范围；
以从所述回转中心向移动体右侧延伸的右侧线D为中心而向前后方张开小于90度的角度的右侧回转范围；
以从所述回转中心向移动体后方延伸的后方线G为中心而向左右侧张开小于90度的角度的后侧回转范围；
以从所述回转中心向移动体左侧延伸的左侧线J为中心而向前后方张开小于90度的角度的左侧回转范围；
所述前侧回转范围和所述右侧回转范围之间的前方右侧回转范围；
所述后侧回转范围和所述右侧回转范围之间的后方右侧回转范围；
所述后侧回转范围和所述左侧回转范围之间的后方左侧回转范围；以及
所述左侧回转范围和所述前侧回转范围之间的前方左侧回转范围，
在右侧的前后方的第2支腿、第1支腿的伸出长度为所述最大伸出长度时，所述不同载荷作业范围设定部至少将所述右侧回转范围设定为所述最大RTL作业范围，
在后侧的左右侧的第4支腿、第1支腿的伸出长度为所述最大伸出长度时，所述不同载荷作业范围设定部至少将所述后侧回转范围设定为所述最大RTL作业范围，
在左侧的前后方的第4支腿、第3支腿的伸出长度为所述最大伸出长度时，所述不同载荷作业范围设定部至少将所述左侧回转范围设定为所述最大RTL作业范围，
在前侧的左右侧的第3支腿、第2支腿的伸出长度为所述最大伸出长度时，所述不同载荷作业范围设定部至少将所述前侧回转范围设定为所述最大RTL作业范围。
6.根据权利要求5所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述不同载荷作业范围设定部将能够以最小额定总载荷进行所述起重作业的最小RTL作业范围设定于所述最大RTL作业范围中。
7.根据权利要求5所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述不同载荷作业范围设定部将所述可作业范围中的所述最大RTL作业范围以外的范围设定为能够以最小额定总载荷进行所述起重作业的最小RTL作业范围。
8.根据权利要求7所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述第1支腿～第4支腿的伸出长度至少能切换为所述最大伸出长度和最小伸出长度，
所述可作业范围设定部如下表A所示那样设定所述可作业范围，所述不同载荷作业范围设定部如下表A所示那样设定所述最大RTL作业范围和所述最小RTL作业范围，
[表A]
在表A中，
OR1：第1支腿；
OR2：第2支腿；
OR3：第3支腿；
OR4：第4支腿；
MAX：伸出长度达到最大伸出长度且伸出角度为标准伸出角度的伸出状态的支腿；
min：伸出长度为最大伸出长度以外且伸出角度为标准伸出角度的伸出状态的支腿；
multi：未考虑伸出长度且伸出角度为标准伸出角度以外的角度的伸出状态的支腿；
LAB：以从所述回转中心向移动体前方延伸的前方线A为中心而向左右侧张开小于90度的角度的前侧回转范围；
CDE：以从所述回转中心向移动体右侧延伸的右侧线D为中心而向前后方张开小于90度的角度的右侧回转范围；
FGH：以从所述回转中心向移动体后方延伸的后方线G为中心而向左右侧张开小于90度的角度的后侧回转范围；
IJK：以从所述回转中心向移动体左侧延伸的左侧线J为中心而向前后方张开小于90度的角度的左侧回转范围；
BC：所述前侧回转范围和所述右侧回转范围之间的前方右侧回转范围；
EF：所述后侧回转范围和所述右侧回转范围之间的后方右侧回转范围；
HI：所述后侧回转范围和所述左侧回转范围之间的后方左侧回转范围；
KL：所述左侧回转范围和所述前侧回转范围之间的前方左侧回转范围
最大RTL作业范围：能够以最大额定总载荷进行起重作业的范围；
最小RTL作业范围：能够以最小额定总载荷进行起重作业的范围。
9.根据权利要求1所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述移动式起重机的安全装置具有：
伸出长度检测部，其对所述支腿各自的所述伸出长度进行检测；
伸出角度检测部，其对所述支腿各自的所述伸出角度进行检测；以及
回转角度检测部，其对所述起重机动臂的回转角度位置进行检测。
10.根据权利要求9所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述移动式起重机的安全装置具有：
动作限制部，其基于所述可作业范围设定部和所述不同载荷作业范围设定部的设定内容而限制所述起重机动臂的动作；以及
显示部，其具备对所述支腿各自的伸出状态和所述动作限制部的动作限制内容进行显示的显示画面。
11.根据权利要求10所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述显示部在所述显示画面上具有对所述第1支腿～第4支腿的伸出状态进行显示的第1支腿伸出灯～第4支腿伸出灯，
所述第1支腿伸出灯～第4支腿伸出灯分别能够以第1方式、第2方式和第3方式而点亮，
所述第1方式表示对象支腿处于最大伸出长度且标准伸出角度的伸出状态，
所述第2方式表示对象支腿处于标准伸出角度且伸出长度并非所述最大伸出长度的伸出状态，
所述第3方式表示对象支腿处于伸出角度为所述标准伸出角度以外的角度的伸出状态。
12.根据权利要求11所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述第1方式以第1颜色而连续点亮，
所述第2方式以第2颜色而连续点亮，
所述第3方式以第3颜色而连续点亮，
在所述第2方式下，通过所述第2颜色的闪烁而表示在该支腿的方向上通过对回转的限制而使得所述起重机动臂的回转停止，
在所述第3方式下，通过所述第3颜色的闪烁而表示在该支腿的方向上通过对回转的限制而使得所述起重机动臂的回转停止。
13.根据权利要求9所述的移动式起重机的安全装置，其中，
所述回转角度检测部具备：对所述起重机动臂的180度范围内的旋转角度位置进行检测的第1电位计；以及对剩余的180度范围内的旋转角度位置进行检测的第2电位计，
所述第1电位计、第2电位计之间的检测信号的切换角度位置设定为：与规定由所述可作业范围设定部设定的所述可作业范围的回转角度位置、以及规定由所述不同载荷作业范围设定部设定的所述最大RTL作业范围的回转角度位置均不一致。
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