JP2002080187A - 水平引込み式ジブクレーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械構造部分での付属要素をなくし、高精度
での水平引込み・引出しが可能な水平引込み式ジブクレ
ーンを提供する。 【解決手段】 ジブ３を起伏させる起伏ロープ５を操作
する起伏機６と、ジブ３の先端から吊下げられる吊り具
（フックブロック８）の巻上げロープ９を操作する巻上
機１０とを備えたジブクレーン１において、前記巻上機
１０はベクトル制御インバータによって駆動されるよう
にして、ジブ３に付設される角度検出器２５からの角度
信号を駆動制御部２０に入力して巻上機操作関数記憶手
段により演算させて、前記インバータへ角度信号に対応
した指令を出力させ、前記吊り具８が地上面に対して水
平移動するように巻上機１０を制御させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ジブを起伏させる
に伴わせて吊荷を水平な軌跡を描いて前後に移動させる
ことができる水平引込み式ジブクレーンに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ジブクレーンは、ジブの起伏を行
うとその先端から吊下げられるフックブロックの地面か
らの高さが変化する特性をもっており、ジブ起し時にフ
ックブロックが地上から見て上方へ移動し、反対にジブ
伏せ時にフックブロックが地上へ近づく方向に移動する
ように作用する。したがって、吊荷を水平に移動させる
には、ジブの起伏操作と巻上げ・巻下し操作を行う必要
がある。しかし、オペレータが目測で操作していては精
度よく吊荷を水平に移動させることは困難であり、吊荷
を水平移動させることに意識しすぎると、吊索の巻操作
の停止、起動を繰返す、いわゆるインチングを行ってし
まうことになる。このようなインチング動作を行うと、
吊荷の揺れが大きくなり危険を伴うおそれがある。

【０００３】このようなことから、吊荷を水平に保って
前後移動できるようにする水平引込み式のジブクレーン
について、例えば特開平１０−１８２０６９号公報、あ
るいは特開平９−２１６７８８号公報によって提案され
ている。

【０００４】前記特開平１０−１８２０６９号公報に開
示されているものでは、ジブを起伏させる起伏ロープを
巻付けて操作する起伏ドラムと、フックブロックを吊下
げて巻上げ巻下ろし操作する巻上げロープを巻付けるド
ラムとが一連にされ、起伏ロープと巻上げロープの巻付
け方向を逆にして、それら起伏ロープと巻上げロープを
ドラムに多層巻にされ、一方のロープ巻取り量が最大の
とき他方のドラムでは最小となるように構成されている
ことが記載されている。

【０００５】また、特開平９−２１６７８８号公報に開
示のものは、第１ブームと第２ブームとをそれぞれ油圧
シリンダによって起伏操作して第２ブーム先端から吊下
げられる吊り具を水平移動させる形式の水平引込みクレ
ーンにおける水平引込み方法で、水平移動指令に基づい
て第１の油圧シリンダおよび第２の油圧シリンダの長さ
を求め、その長さから第２のブームの先端の初期高さを
求めるとともに、第１の油圧シリンダまたは第２の油圧
シリンダの一方を動作させ、その一方の油圧シリンダの
現在高さを求め、その長さから前記初期高さを維持する
ための他方の油圧シリンダの目標長さを求め、その目標
長さに応じて他方の油圧シリンダを動作させることによ
り水平引込みができることが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
先行技術において、前者（特開平１０−１８２０６９号
公報）のものでは、起伏ドラムと巻取りロープのドラム
とを一連のものにして、その巻付け方向を逆にするもの
であるから、当然のことながら起伏ロープと巻上げロー
プとの巻取り量と繰出し量は同量である。したがって、
低揚程の場所での使用に際しては目的の達成が可能であ
っても、揚程が高くなって巻上げロープの繰出し巻取り
量が起伏ロープの巻取り繰出し量を超えると、バランス
を崩して使用できないという致命的な問題点がある。そ
のために、タワークレーンや高揚程で使用されるクレー
ンには採用できない。

【０００７】また、後者（特開平９−２１６７８８号公
報）のものでは、第１，第２ブームのそれぞれを油圧シ
リンダによって操作して、吊り具を操作するウインチは
第２ブームに搭載される形式のものであるから、巻取り
量の大きいウインチを使用する形式のクレーンとは異な
り、自ずとその吊下げ能力に限界がある。したがって、
この公報に記載のように、油圧ショベルのような低揚程
で使用される扛重機においてのみ使用できる方式であ
る。また、機械構造部が複雑化してコスト高となり、建
築用クレーンなどに適用できるものではない、という問
題がある。

【０００８】本発明では、このような問題点を解決する
ために、機械構造部分での付属要素をなくし、高精度で
の水平引込み・引出しが可能な水平引込み式ジブクレー
ンを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用・効果】このよ
うな目的を達成するために、本発明の水平引込み式ジブ
クレーンは、ジブを起伏させる起伏ロープを操作する起
伏機と、ジブの先端から吊下げられる吊り具の巻上げロ
ープを操作する巻上機とを備えたジブクレーンにおい
て、前記巻上機はインバータによって駆動されるように
して、ジブに付設される角度検出器からの角度信号を制
御部に入力して巻上機操作関数記憶手段により演算させ
て、前記インバータへ角度信号に対応した指令を出力さ
せ、前記吊り具が地上面に対して水平移動するように巻
上機を制御させることを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、精細な速度制御が行える
インバータによって巻上機の駆動を制御するようにし
て、これにジブに付設した角度検出器が検知する角度信
号を制御部に入力して、その制御部において予め入力さ
れてあるジブの起伏角度に対応する巻上機の操作データ
を備える巻上機操作関数記憶手段によって比較演算させ
て出力し、その出力指令によって巻上機を制御して駆動
させる。その結果、巻上機を微速で駆動させてジブの起
伏に追従して巻上げロープを繰出し・巻取って、吊り具
を地上から一定の高さに保たせて水平に移動させる、言
換えると、吊荷を水平引込み・引出しさせることができ
るのである。

【００１１】前記制御部における巻上機操作関数記憶手
段は、予め設定されたジブの起伏角度に対する前記イン
バータの作動周波数を演算装置に記憶させておき、ジブ
の角度検出器からの角度信号を受けて、対応する作動周
波数に巻上機における巻上げロープの巻層数による補正
値を乗じて演算された出力信号で、巻上機を作動させ、
所要速度で巻上げロープの繰出し・巻取りを行わせるこ
とを特徴とする。

【００１２】こうすることにより、予めジブ長さと作業
揚程並びに揚重能力に応じたデータをまとめて入力され
ている演算装置において、ジブに付設された角度検出器
によるジブの起伏角度に応じた角度信号を入力させて対
応する前記データと比較演算させ、その起伏角度に対応
する作動周波数データを出力信号としてインバータを作
動させることにより、連続して巻上機がジブの起伏に応
じた所要速度で巻上げロープを所要長繰出しあるいは巻
き取ることができ、ジブ先端から吊下げられる吊り具
を、地上面からの高さを一定に保って水平に移動させる
ことができる。

【００１３】本発明において前記巻上機を駆動するイン
バータとしては、ベクトル制御インバータであるのが好
ましい。こうすると、インバータによる制御で微少速度
でもモータ出力を低下させることなく駆動できて、より
精細な速度制御によりジブの起伏角度に応じて巻上げ・
繰出し速度で巻上ロープを操作できることになり、精度
を高めて被搬送物を水平に移動させることができる効果
が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の水平引込み式ジブ
クレーンの実施の形態につき、その一実施例を図面を参
照しつつ説明する。

【００１５】図１には、本発明に係る水平引込み式ジブ
クレーンの正面図が、図２に本発明ジブクレーンの構成
概要図が、それぞれ示されている。

【００１６】この実施例のジブクレーン１は、その基本
構造において従来一般のジブクレーンと同様で、旋回フ
レーム２上に基端を枢支されて前方に突出すジブ３と、
このジブ３を起伏ロープ５によって起伏自在に支持する
支持フレーム４を備え、前記起伏ロープ５を操作する起
伏機６と、ジブ３先端に取付くシーブ７を巡って垂下す
る巻上げロープ９により吊下げられて荷を吊るためのフ
ックブロック８（本発明の吊り具に相当）を、その巻上
げロープ９を介して操作する巻上機１０とを備えてい
る。

【００１７】前記起伏ロープ５は、支持フレーム４頂部
に配される複数のシーブ１２とジブ３側に配される複数
のシーブからなる起伏シーブブロック１３との間に巻き
掛けられて、起伏機６に巻き取られるようにされてい
る。一方、巻上げロープ９は、巻上機１０のドラムから
支持フレーム４頂部の巻上げガイドシーブを経てジブ３
先端のシーブ７を巡り、フックブロック８のシーブに巻
き掛けて吊下げ、端部をジブ３先端のシーブ７’を経て
ジブ３の基端部寄りに設けられる過荷重検出器１４に尻
手を接続されている。

【００１８】このようなジブクレーン１において、巻上
機１０は、その駆動をベクトル制御インバータによって
制御される。なお、起伏機６は通常のモータ駆動によっ
て操作される。これら巻上機１０および起伏機６の駆動
制御部２０は、旋回フレーム２上に設置されており、そ
の旋回フレーム２上に設置される運転室に設けられる操
作盤２１上で運転操作される。

【００１９】駆動制御部２０では、予め使用されるクレ
ーンの諸元（仕様）に基いてジブ長さ一定として、その
ジブ３の起伏角度に対する巻上げロープ９の繰出し長さ
から巻上機１０の巻上げ速度を算出した値を、クレーン
としての作業範囲、例えば伏せ角２０°から仰角７６°
までの範囲において角度１°ごとの作動周波数として、
また巻上機１０における巻胴に対するロープの巻層数に
よる補正値とともに、演算装置に記憶させておく（本発
明の巻上機操作関数記憶手段に相当）。

【００２０】これに対してジブ３にはその起伏角度を検
出するために角度検出器２５が取付けられており、この
角度検出器２５によって検出されるジブ３の起伏角度信
号を前記駆動制御部にリアルタイムで入力するように関
係付けられている。なお、運転室に設けられている操作
盤２１では、通常運転と水平引込み運転とが選択できる
ようにされ、オペレータが作業に応じていずれかを選択
する。

【００２１】次に、本実施例のジブクレーンにおける作
動の状態を図３に示すフローチャートに従って説明す
る。

【００２２】Ｓ１：操作盤上で水平引込み操作を行う
か、通常運転を行うか選択する。水平引込み操作を行う
場合は次の操作（ステップＳ２）に移行する。 Ｓ２：水平引込み操作において、ジブを起し操作（起操
作）するか否かを判別する。起し操作を行う場合、次の
操作（ステップＳ３）に移行する。

【００２３】Ｓ３：起伏機が作動して起伏ロープが巻き
取られ、ジブが起される。ジブの角度変位がジブに付設
の角度検出器によって検知され、角度信号が駆動制御部
に出力され、演算装置によって読み取られる。 Ｓ４：演算装置において入力された角度信号に対応する
速度指令信号を巻上機駆動のインバータへ出力する。 Ｓ５：演算装置からの速度指令信号によりベクトル制御
インバータが作動して巻上機を所要回転速度で駆動さ
せ、巻上げロープをジブの角度に応じて所要量繰出す。 Ｓ６：ジブの起し操作を継続させるか、否かを判断させ
る。継続する場合（ＹＥＳ）はステップＳ３に戻る。継
続しない場合（ＮＯ）は、水平引込み操作を終える。し
たがって、ジブ３を継続して起し操作すると、ステップ
Ｓ３〜Ｓ６が繰返されて、ジブ３の起し角度が大きくな
るに応じて巻上ロープ９の繰出し量が徐々に多くなり
（繰出し速度が速くなり）、その結果、図４に示される
ように、ジブ３が起きるに従い巻上げロープ９が繰出さ
れて、フック（フックブロック８）が地面に対して一定
の高さを保たれて水平に引き込まれる。

【００２４】Ｓ７：水平引込み操作において、ジブを伏
せ操作するか否かを判別する。伏せ操作を行う場合、次
の操作（ステップＳ８）に移行する。行わない場合はス
テップＳ１に戻る。 Ｓ８：起伏機が作動して起伏ロープが繰り出され、ジブ
が伏せる。ジブの角度変位がジブに付設の角度検出器に
よって検知され、角度信号が駆動制御部に出力され、演
算装置によって読み取られる。

【００２５】Ｓ９：演算装置において入力された角度信
号に対応する速度指令信号を巻上機駆動のインバータへ
出力する。 Ｓ１０：演算装置からの速度指令信号によりベクトル制
御インバータが作動して巻上機を所要回転速度で駆動さ
せ、巻上げロープをジブの角度に応じて所要量巻き取ら
せる。 Ｓ１１：ジブの伏せ操作を継続させるか、否かを判断さ
せる。継続する場合（ＹＥＳ）はステップＳ８に戻る。
継続しない場合（ＮＯ）は、水平引込み操作を終える。
したがって、ジブを継続して伏せ操作すると、ステップ
Ｓ８〜Ｓ１１が繰返されて、ジブの伏せ角度が小さくな
るに応じて巻上ロープの巻取り量が徐々に少なくなり
（巻取り速度が遅くなり）、その結果、図４に鎖線矢印
で示されるように、フック（フックブロック８）が地面
に対して一定の高さを保たれて水平に移動される（引出
される）。

【００２６】本実施例によれば、このように駆動制御部
において、水平引込み・引出し操作を行う場合、ジブの
起伏角度を角度検出器による検出で、その角度信号を演
算装置にリアルタイムで出力することで、演算装置にお
いて角度に応じた巻上機による巻上げロープの繰出しあ
るいは巻取り速度指令をインバータに与えるようにして
変化に応じた速度制御を行わせ、結果的にジブ先端から
垂下されたフック（吊り具）の位置を地上面から一定に
保たせることができる。したがって、吊荷を水平に保っ
て搬送させることが可能になり、建設現場などでの資材
の建屋内への取り込み作業に際して取扱いが容易にな
る。あるいは、カーテンウオールの取付作業のように位
置合わせが要求されるような場合の資材・機器の水平引
込みと位置調整などに偉効を発揮できるものである。

【００２７】上記操作は、オペレータが操作盤２１でジ
ブ３の起伏レバー（図示せず）のみの操作で水平引込み
あるいは引出しを行うことについて説明している。この
ジブの起伏操作に加えて、巻き操作レバーによって吊荷
の巻上げ・巻下げを行ない、所要高さ位置でその操作を
止めれば、吊荷は変更された高さ位置でそのまま水平に
移動できる。したがって、水平引込み動作を行いながら
必要に応じて吊荷の高さ位置を変更することが容易に行
い得るのである。

【００２８】このようなジブクレーンは、タワー式ジブ
クレーンや低床式の高揚程ジブクレーンに採用でき、優
れた効果を発揮できる。

【００２９】上記説明においては、巻上機の巻速度を制
御する手段として、予め算出したジブ角度に対応するイ
ンバータの作動周波数を記憶させておいて、ジブの動作
時における角度信号によって演算装置で記憶されている
データと比較演算させて巻上機に速度指令を与えるもの
であり、ジブ長さが変更されるときには、予め変更され
るジブ長さに対応するデータを用意することにより、前
記同様にして目的を達成することができる。

【００３０】また、前記実施例では巻上機の駆動を制御
するのに、ベクトル制御インバータを使用するものにつ
いて記載したが、これに代えて汎用インバータを使用す
ることもできる。この汎用インバータを使用した場合
は、前述のベクトル制御インバータのように許容最低速
度における実用上のモータ出力を確保できないので、巻
上ロープの巻上げ・繰出しに際して、ジブの起伏角度に
対して僅かに上下の変位が生じるも、ほぼ水平を保って
被搬送物を引込み・引出す操作を行うことができる。し
たがって、精細な水平引込み操作を要しない場合の制御
方式として採用することができる。

【００３１】また、本発明の趣旨によれば、直流電動機
を駆動機として用いられる巻上機においても、前述の巻
上機操作関数記憶手段と組合わせることで目的を達成す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る水平引込み式ジブクレー
ンの正面図である。

【図２】図２は、本発明ジブクレーンの構成概要図であ
る。

【図３】図３は、本実施例のジブクレーンにおける作動
の状態を示すフローチャートである。

【図４】図４は、本実施例ジブクレーンの作動態様を表
わす図である。

【符号の説明】 １ ジブクレーン ２ 旋回フレーム ３ ジブ ５ 起伏ロープ ６ 起伏機 ７ ジブ先端のシーブ ８ フックブロック ９ 巻上げロープ １０ 巻上機 ２０ 駆動制御部 ２１ 操作盤 ２５ 角度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F204 AA04 CA01 CA07 DB03 DB06 DC03 DD03 DD09 GA03 3F205 AA03 CA09 DA03 KA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジブを起伏させる起伏ロープを操作する
   起伏機と、ジブの先端から吊下げられる吊り具の巻上げ
   ロープを操作する巻上機とを備えたジブクレーンにおい
   て、前記巻上機はインバータによって駆動されるように
   して、ジブに付設される角度検出器からの角度信号を制
   御部に入力して巻上機操作関数記憶手段により演算させ
   て、前記インバータへ角度信号に対応した指令を出力さ
   せ、前記吊り具が地上面に対して水平移動するように巻
   上機を制御させることを特徴とする水平引込み式ジブク
   レーン。
2. 【請求項２】 前記制御部における巻上機操作関数記憶
   手段は、予め設定されたジブの起伏角度に対する前記イ
   ンバータの作動周波数を演算装置に記憶させておき、ジ
   ブの角度検出器からの角度信号を受けて、対応する作動
   周波数に巻上機における巻上げロープの巻層数による補
   正値を乗じて演算された出力信号で、巻上機を作動さ
   せ、所要速度で巻上げロープの繰出し・巻取りを行わせ
   ることを特徴とする請求項１に記載の水平引込み式ジブ
   クレーン。
3. 【請求項３】 前記巻上機を駆動するインバータとして
   は、ベクトル制御インバータである請求項１または２に
   記載の水平引込み式ジブクレーン。