JP2003104683A - ワイヤ繰出量算出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤ繰出長さ検出手段16で検出したワイヤ
繰出長さＳと初期ワイヤ繰出長さＳ0を加算して実際の
ワイヤ繰出長さＳ＋Ｓ0を算出するワイヤ繰出量算出装
置15において、低コストでワイヤ繰出長さＳの累積誤差
をリセットする。 【解決手段】 フック８をフック格納状態に格納した際
の基準ワイヤ繰出長さＳaを記憶した基準ワイヤ繰出長
さ記憶手段23と、フック格納操作手段11の操作中止時に
ワイヤ繰出長さ検出手段16で検出したワイヤ繰出長さＳ
を基準ワイヤ繰出長さ記憶手段23に記憶した基準ワイヤ
繰出長さＳaに書換えるワイヤ繰出長さリセット手段と
で構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、起伏自在な伸縮ブ
ームの先端部からワイヤロープを介してフックを巻上げ
巻下げ自在に吊下したクレーン等に用いられるワイヤ繰
出量算出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３及び図４に基づき従来のワイヤ繰出
量算出装置について説明する。図３は、ワイヤ繰出量算
出装置の取付け対象たるクレーンの構成図、図４はワイ
ヤ繰出量算出装置の構成図である。

【０００３】まず、図３に基づき車輌搭載用の小型クレ
ーンである車輌搭載型クレーンを例にクレーンの基本的
な構成を説明する。当該クレーンは、基台１上に旋回自
在に取付けた旋回ポスト２と、当該旋回ポスト２に起伏
自在に枢支され内蔵した伸縮シリンダ４によって伸縮駆
動される伸縮ブーム３、前記旋回ポスト２あるいは伸縮
ブーム３の基端部に取付けられウインチ制御弁５からの
制御油で巻上げ巻下げ駆動されるウインチ装置６、当該
ウインチ装置６のウインチドラム6aから繰出したワイヤ
ロープ７を介して伸縮ブーム先端部3aから巻上げ巻下げ
自在に吊下したフック８とで構成している。なお、９は
伸縮ブーム３を起伏駆動する起伏シリンダである。

【０００４】このように構成したクレーンは、伸縮ブー
ム先端部3aから吊下したフック８に荷物を吊持して、伸
縮ブーム３を伸縮並びに起伏駆動してブーム先端部3aを
任意な位置に移動させると共に、前記ウインチ制御弁５
を切換制御してウインチ装置６を巻上げ巻下げ駆動しフ
ック８に吊持した荷物を任意な位置まで昇降させてクレ
ーン作業を行うようになっている。

【０００５】また、近年この種のクレーンには、クレー
ン作業が終了して車輌（図示せず）を走行させる際に、
ブーム先端部3aから吊下したフック８が揺動して他の部
材を損傷するのを未然に防止するため、フック格納操作
手段11の操作で前記ウインチ制御弁５を巻上げ側に切換
えてウインチ装置６を巻上げ駆動し、前記フック８をブ
ーム先端部3aに当接させたフック格納状態（図３図示）
に格納するフック格納装置10が取付けられている。当該
フック格納装置10は、伸縮ブーム先端部3aに取付けられ
フック８がブーム先端部3aに当接したフック格納状態と
なるまで巻上げられた際にフック８を当該位置に格納保
持するフック格納保持具10aと、フック８を格納する際
にオペレータが手動操作する前記フック格納操作手段11
からの操作信号を受けて低圧リリーフ弁12を作動させる
と共に前記ウインチ制御弁５を巻上げ側に切換えてウイ
ンチ装置６を低圧で巻上げ駆動するフック格納制御手段
10bとで構成されている。このため、オペレータがフッ
ク格納操作手段11を操作すれば、低圧リリーフ弁12が作
動して回路圧が低圧に設定された状態でウインチ制御弁
５が巻上げ側に切換えられてウインチ装置６が巻上げ駆
動され、フック８がブーム先端部3aに当接したフック格
納状態で前記フック格納保持具10aにより揺動不能に保
持されるようになっている。なお、12aは前記低圧リリ
ーフ弁12を切換制御するための電磁弁、13は圧油供給用
の油圧ポンプである。

【０００６】ところで、この種のクレーンでは、オペレ
ータの負担を軽減するため高度な操作技術が要求される
複合制御、例えば伸縮ブーム３を伸縮駆動する際にフッ
ク８の吊下げ長さＬが変化しないよう伸縮ブーム３の伸
縮操作とウインチ装置６の巻下げ巻上げ操作を連動操作
するフック平行移動や、伸縮ブーム３を伸縮あるいは起
伏駆動する際に荷物が地面等に沿って略水平に移動する
よう伸縮ブーム３の駆動操作とウインチ装置６の巻下げ
巻上げ操作を連動操作する吊荷水平移動等の複合制御を
自動化したフック自動制御装置が開発されていた。

【０００７】当該フック自動制御装置は、伸縮ブーム３
の駆動に連動してフック８の吊下げ位置を正確に自動制
御する必要があり、このためワイヤロープ７の繰出量を
正確に算出可能な高精度のワイヤ繰出量算出装置が求め
られていた。

【０００８】従来のワイヤ繰出量算出装置15は、図４に
示す如くワイヤロープ７を巻取ったウインチ装置６のウ
インチドラム6aの回転変位をロータリエンコーダ等の相
対回転変位検出手段（図５参照）を用いて検出し当該検
出信号をワイヤ繰出長さ信号Ｓとして出力するワイヤ繰
出長さ検出手段16と、初期ワイヤ繰出長さＳ0を記憶す
る初期ワイヤ繰出長さ記憶手段17、前記ワイヤ繰出長さ
検出手段16で検出したワイヤ繰出長さ信号Ｓと前記初期
ワイヤ繰出長さ記憶手段17に記憶した初期ワイヤ繰出長
さＳ0を加算して実際のワイヤ繰出長さＳ＋Ｓ0を算出す
るワイヤ繰出量算出手段18とで構成されている。なお、
実際のワイヤ繰出長さＳ＋Ｓ0の算出に際しワイヤ繰出
長さ検出手段16で検出したワイヤ繰出長さ信号Ｓに初期
ワイヤ繰出長さＳ0を加算するのは、ワイヤ繰出長さ検
出手段16がロータリエンコーダ等の相対回転変位検出手
段で構成されており検出信号が基準位置に対する相対パ
ルス信号の積算値として出力されるため、基準位置とし
ての初期パルス値を与えて絶対値に変換するための構成
である。

【０００９】このように構成したワイヤ繰出量算出装置
15は、比較的簡単な構成でありながら実際のワイヤ繰出
長さＳa＋Ｓを正確に算出することができ、クレーン等
におけるワイヤ繰出量算出装置として広く使用されてい
る。

【００１０】しかしながら、当該ワイヤ繰出量算出装置
15は、ワイヤ繰出長さ検出手段16が検出したパルス信号
を回転方向に応じて加減算カウンタで正逆両方向に積算
してワイヤ繰出長さＳを求めるよう構成されていたた
め、検出時間の経過に伴い積算値に累積誤差が生じると
いう問題があった。

【００１１】この累積誤差の問題を解決するための技術
として、例えば、特許第２７９３９０８号公報に記載さ
れた如き技術が提案されていた。当該技術は、フックが
最大揚程位置（過巻位置）にあることをフック位置セン
サで検出して、当該フック位置センサからの信号で加減
算カウンタの積算値を基準値（例えば、０）にリセット
して累積誤差をキャンセルするようになっていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、当該従
来技術のものはフックが最大揚程位置に位置したことを
検出するフック位置センサと、当該フック位置センサが
検出した検出信号をブーム基端側に伝達するためのコー
ド巻取器等の信号伝達装置を必要とし、コスト高になる
という問題があった。

【００１３】本発明は、上記従来の問題点を解決するこ
とを目的とし、既存の操作信号を利用してワイヤ繰出長
さ信号を簡単にリセット可能にした低コストのワイヤ繰
出量算出装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、次の如き構成を有している。

【００１５】すなわち、本発明のワイヤ繰出量算出装置
は、旋回ポストの上部に起伏自在に枢支した伸縮ブー
ム、当該伸縮ブームの基端側に設けたウインチ装置から
繰出したワイヤロープを介して伸縮ブーム先端部から巻
上げ巻下げ自在に吊下したフック、当該フックをフック
格納操作手段の操作で巻上げ駆動して伸縮ブーム先端部
に当接したフック格納状態に格納させるフック格納装
置、前記ウインチ装置から繰出されるワイヤロープのワ
イヤ繰出長さＳを検出するワイヤ繰出長さ検出手段、当
該ワイヤ繰出長さ検出手段が検出したワイヤ繰出長さＳ
に初期ワイヤ繰出長さＳ0を加算して実際のワイヤ繰出
長さＳ0＋Ｓを算出するワイヤ繰出量算出手段とで構成
したワイヤ繰出量算出装置を対象にしている。

【００１６】そして、本発明の請求項１記載のワイヤ繰
出量算出装置は、フックをフック格納状態に格納した際
の基準ワイヤ繰出長さＳaを記憶した基準ワイヤ繰出長
さ記憶手段と、前記フック格納操作手段の操作あるいは
操作中止時に前記ワイヤ繰出長さ検出手段で検出したワ
イヤ繰出長さＳを基準ワイヤ繰出長さ記憶手段に記憶し
た基準ワイヤ繰出長さＳaに書換えるよう構成したワイ
ヤ繰出長さリセット手段とを設けて構成している。

【００１７】このように構成した請求項１記載のワイヤ
繰出量算出装置は、クレーン作業が終了してフックを格
納するためオペレータがフック格納操作手段を操作した
時、あるいはフック格納操作手段を操作してフックを格
納した後に格納操作を中止した時に、この信号を受けて
ワイヤ繰出長さリセット手段がワイヤ繰出長さ検出手段
が検出したワイヤ繰出長さ信号Ｓを基準ワイヤ繰出長さ
記憶手段に記憶されている基準ワイヤ繰出長さＳaに書
換えることでリセットするようになっている。このた
め、クレーン作業が終了してオペレータがフック格納関
連操作を行えば、自動的にワイヤ繰出長さ信号Ｓが基準
値（基準ワイヤ繰出長さＳa）にリセットされ、累積誤
差がキャンセルされるのである。これにより、累積誤差
が長期間に渡って蓄積されることがなく、正確なワイヤ
繰出長さＳの検出が可能になるのである。

【００１８】また、リセット開始信号としてフック格納
操作手段の操作関連信号を用いたため、フック位置セン
サ等の検出手段やコード巻取器等の信号伝達装置を別途
設ける必要がなく、低コストに構成することができるの
である。

【００１９】なお、ワイヤ繰出長さ信号Ｓをフック格納
操作手段の操作時にリセットするよう構成した場合に
は、リセット後にフック位置が変動し検出精度が多少低
下する恐れがあるが、ワイヤ繰出長さ信号Ｓをフック格
納操作手段の操作中止時にリセットするよう構成した場
合には、通常フックが格納されたことを確認してフック
格納操作手段の操作中止が行われるので、リセット後に
フックが移動することがなく正確な位置でのリセットが
可能になるのである。

【００２０】また、請求項２記載のワイヤ繰出量算出装
置は、ワイヤ繰出長さリセット手段によるワイヤ繰出長
さＳのリセット開始条件として、フック格納操作手段の
操作あるいは操作解除に加え伸縮ブームの所定長以下へ
の縮小と所定角以下への倒伏を付加して構成している。

【００２１】このように構成した請求項２記載のワイヤ
繰出量算出装置は、ワイヤ繰出長さＳのリセットが、伸
縮ブームを所定長以下に縮小し、かつ所定角以下に倒伏
した所定のブーム姿勢位置でのみ可能になるので、より
正確なワイヤ繰出長さＳのリセットが行えるのである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に基づき本発
明の具体的な構成について説明する。図１は、本発明の
ワイヤ繰出量算出装置の構成を説明する説明図、図２は
ワイヤ繰出量算出手段の処理フローチャートである。

【００２３】なお、本発明のワイヤ繰出量算出装置は、
図４に基づき従来技術として説明したワイヤ繰出量算出
装置15に比し、基準ワイヤ繰出長さ記憶手段、ブーム縮
小状態検出手段及びブーム倒伏状態検出手段を付加する
と共に、前記フック格納操作手段11からの操作関連信号
を入力し、ワイヤ繰出量算出手段18における演算処理方
法を変更したものであり、以下の説明ではこの差異点を
中心に説明するものとする。このため、従来技術の説明
で用いた１〜18の符号は以下の説明でも同義のものとし
て援用して用いるものとする。

【００２４】11は、フック８を格納する際にオペレータ
が手動操作するフック格納操作手段である。当該フック
格納操作手段は、従来のクレーンにも装備されており、
フック８をフック格納位置に格納する際にウインチ装置
６を低圧で巻上げ駆動してブーム先端部3aに当接したフ
ック格納状態に格納するためのものであるが、この実施
形態の場合には操作中止時（操作を止めた時）に操作中
止信号をワイヤ繰出量算出手段18に出力するよう構成さ
れている。なお、当該フック格納操作手段11は、操作開
始時に操作開始信号をワイヤ繰出量算出手段18に出力す
るよう構成してもよく、この場合には例えばフック８が
予め設定した基準位置近傍になった時に操作してフック
８を格納する等の人為的配慮により、ワイヤ繰出長さリ
セット時のフック位置が基準位置から大きく変動しない
よう構成する必要がある。また、当該フック格納操作手
段11は、フック格納用の専用手動制御弁（図示せず）を
備えたクレーンにおいては、当該手動制御弁が巻上げ位
置から中立復帰位置に操作（あるいは巻上げ位置への操
作）を検出して検出信号をワイヤ繰出量算出手段18に出
力するよう構成すればよい。

【００２５】19は、伸縮ブーム３が所定長さ以下に縮小
したことを検出するブーム縮小状態検出手段である。当
該ブーム縮小状態検出手段19は、伸縮ブーム３のブーム
長さを検出するブーム長さ検出手段20からの検出信号が
所定ブーム長さ以下（例えば、最縮小状態）になった時
にワイヤ繰出量算出手段18に検出信号を出力するよう構
成している。なお、クレーンに過負荷防止装置等（図示
せず）のためすでにブーム長さ検出手段20が装備されて
いる場合には、このブーム長さ検出手段20からの検出信
号を流用すれば、比較的低コストで構成できるものであ
る。なお、当該ブーム縮小状態検出手段19は、伸縮ブー
ム３が最縮小状態になった時に作動する近接スイッチや
リミットスイッチ等で構成することも可能である。

【００２６】21は、伸縮ブーム３が所定角以下に倒伏し
たことを検出するブーム倒伏状態検出手段である。当該
ブーム倒伏状態検出手段21は、伸縮ブーム３のブーム起
伏角を検出するブーム起伏角検出手段22からの検出信号
が所定ブーム角以下（例えば、最倒伏状態）になった時
にワイヤ繰出量算出手段18に検出信号を出力するよう構
成している。なお、クレーンに過負荷防止装置等のため
すでにブーム起伏角検出手段22が装備されている場合に
は、このブーム起伏角検出手段22からの検出信号を流用
すれば、比較的低コストで構成できるものである。な
お、当該ブーム倒伏状態検出手段21は、伸縮ブーム３が
最倒伏状態になった時に作動する近接スイッチやリミッ
トスイッチ等で構成することも可能である。

【００２７】23は、フック格納状態における基準ワイヤ
繰出長さＳaを記憶した基準ワイヤ繰出長さ記憶手段で
あり、予め実測した実測データを書込んだＲＯＭや、後
でデータを変更可能に実測データを書込んだＥＥＰＲＯ
Ｍ等の不揮発性メモリで構成されている。

【００２８】18は、ワイヤ繰出量算出手段であり、前記
ワイヤ繰出長さ検出手段16、初期ワイヤ繰出長さ検出手
段17、フック格納操作手段11、ブーム縮小状態検出手段
19、ブーム倒伏状態検出手段21、及び基準ワイヤ繰出長
さ記憶手段23からの各信号を受取り、図２に示す如きフ
ローチャートに基づき演算処理を行うようになってい
る。

【００２９】すなわち、当該ワイヤ繰出量算出手段18で
行う演算処理は、まず電源投入時に内蔵した演算用メモ
リに初期ワイヤ繰出長さＳ0を取込むようになっている
（ステップＳ1）。当該初期ワイヤ繰出長さＳ0は、前回
の作業終了時に当該ワイヤ繰出量算出手段18が算出して
いたワイヤ繰出量Ｓ＋Ｓ0をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性
メモリ17に記憶していたデータであり、このデータを演
算用メモリに書込むことでワイヤ繰出量算出手段18の演
算処理を前回の作業終了時と同じ状態に復元するために
使用している。なお、当該初期ワイヤ繰出長さＳ0は、
作業開始時に必ずフックを所定位置に格納するよう構成
しているクレーンにおいては、予め実測等により求めた
設定値としてもよい。

【００３０】次に、ワイヤ繰出長さ検出手段16が検出し
たワイヤ繰出長さＳを取込み（ステップＳ２）、当該ワ
イヤ繰出長さＳと演算用メモリに記憶されている初期ワ
イヤ繰出長さＳ0を加算してワイヤ繰出量Ｓ＋Ｓ0を算出
（ステップＳ３）するようになっている。

【００３１】次に、ブーム縮小状態検出手段19からの
検出信号に基づき伸縮ブーム３が所定ブーム長さ以下に
縮小（例えば、最縮小状態）しているか否か、ブーム
倒伏状態検出手段21からの検出信号に基づき伸縮ブーム
３が所定ブーム角以下に倒伏（例えば、最倒伏状態）し
ているか否か、フック格納操作手段11からの操作中止
信号に基づきフック格納操作が終了したか否かを判断
（ステップＳ４）するようになっている。そして判断結
果が全てＹＥＳであれば、「伸縮ブーム３が所定の格納
状態にあり、フック格納操作が終了したリセット開始状
態である」と判断して、ステップＳ２で取込んだワイヤ
繰出長さＳを基準ワイヤ繰出長さ記憶手段23に記憶した
基準ワイヤ繰出長さＳaに書換える（ステップＳ５）よ
うになっている。これにより、ワイヤ繰出長さＳは、伸
縮ブーム３が所定の格納状態でフック８がブーム先端部
3aのフック格納状態に格納された時に基準ワイヤ繰出長
さＳaに書換えられて、累積誤差がキャンセルされ正確
なワイヤ繰出長さＳが検出可能になるのである。

【００３２】一方、ステップＳ４の判断結果が１つでも
ＮＯであれば、「伸縮ブーム３が非格納状態にあるか、
あるいはフック格納操作が終了しておらずリセット開始
状態ではない」と判断して、ステップＳ２に戻り再びワ
イヤ繰出長さＳを取込むようになっている。

【００３３】本実施形態のワイヤ繰出量算出手段は、以
上の如く構成されているので、長時間の稼働によりワイ
ヤ繰出長さ検出手段16が検出したワイヤ繰出長さＳに累
積誤差が生じても、伸縮ブーム３が所定の格納状態にあ
りフック格納操作が終了したことを条件に自動的に基準
ワイヤ繰出長さＳaにリセットされ、累積誤差のない正
確なワイヤ繰出長さＳを算出することが可能になるので
ある。

【００３４】なお、本実施形態では、ステップＳ４で３
項目の判断、すなわち伸縮ブーム３が所定ブーム長さ
以下か、伸縮ブーム３が所定ブーム角以下か、フッ
ク格納操作が終了したかを夫々判断するように構成して
いるが、少なくともの「フック格納操作が終了したか
否か」を判断するよう構成すれば、及びの判断を省
略することも可能である（請求項１に対応した構成）。
このように構成した場合も、通常フック格納操作は伸縮
ブーム３を所定の格納位置に格納した状態で操作される
ので実用上問題なくリセットが可能になるのである。

【００３５】なお、本実施形態の場合、ワイヤ繰出長さ
検出手段16からのワイヤ繰出長さＳを基準ワイヤ繰出長
さＳaに書換えるワイヤ繰出長さリセット手段を、ワイ
ヤ繰出量算出手段18の演算処理で行うよう構成している
が、これを装置として構成することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上の如く構成した本発明のワイヤ繰出
量算出手段は、ワイヤ繰出長さ検出手段が検出するワイ
ヤ繰出長さＳの累積誤差を、クレーンに従来から装備さ
れているフック格納操作手段の操作関連信号を用いて基
準ワイヤ繰出長さＳaにリセットするようになっている
ので、低コストで累積誤差の少ない高精度のワイヤ繰出
量算出装置が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワイヤ繰出量算出装置の説明図であ
る。

【図２】同、ワイヤ繰出量算出手段における演算処理の
フローチャートである。

【図３】クレーンの構成図である。

【図４】従来のワイヤ繰出量算出装置の説明図である。

【図５】ワイヤ繰出長さ検出手段の説明図である。

【符号の説明】

１；基台、 ２；旋回台、 ３；伸縮ブーム、 3a；ブーム先端部、 ４；伸縮シリンダ、 ５；ウインチ制御弁、 ６；ウインチ装置、 6a；ウインチドラム、 ７；ワイヤーロープ、 ８；フック、 ９；起伏シリンダ、 10；フック格納装置、 10a；フック格納保持具、 10b；フック格納制御手段、 11；フック格納操作手段、 12；低圧リリーフ弁、 12a；電磁弁、 13；油圧ポンプ、 15；ワイヤ繰出量算出装置、 16；ワイヤ繰出長さ検出手段、 17；初期ワイヤ繰出長さ記憶手段、 18；ワイヤ繰出量算出手段、 19；ブーム縮小状態検出手段、 20；ブーム長さ検出手段、 21；ブーム倒伏状態検出手段、 22；ブーム起伏角検出手段、 23；基準ワイヤ繰出長さ記憶手段、 Ｓ；ワイヤ繰出長さ、 Ｓ0；初期ワイヤ繰出長さ、 Ｓa；基準ワイヤ繰出長さ、 Ｓ＋Ｓ0；実際のワイヤ繰出長さ、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回ポストの上部に起伏自在に枢支した
   伸縮ブーム、当該伸縮ブームの基端側に設けたウインチ
   装置から繰出したワイヤロープを介して伸縮ブーム先端
   部から巻上げ巻下げ自在に吊下したフック、当該フック
   をフック格納操作手段の操作で巻上げ駆動して伸縮ブー
   ム先端部に当接したフック格納状態に格納させるフック
   格納装置、前記ウインチ装置から繰出されるワイヤロー
   プのワイヤ繰出長さＳを検出するワイヤ繰出長さ検出手
   段、当該ワイヤ繰出長さ検出手段が検出したワイヤ繰出
   長さＳに初期ワイヤ繰出長さＳ0を加算して実際のワイ
   ヤ繰出長さＳ0＋Ｓを算出するワイヤ繰出量算出手段と
   で構成したワイヤ繰出量算出装置において、 前記フックをフック格納状態に格納した際の基準ワイヤ
   繰出長さＳaを記憶した基準ワイヤ繰出長さ記憶手段
   と、前記フック格納操作手段の操作あるいは操作中止時
   に前記ワイヤ繰出長さ検出手段で検出したワイヤ繰出長
   さＳを当該基準ワイヤ繰出長さ記憶手段に記憶した基準
   ワイヤ繰出長さＳaに書換えるよう構成したワイヤ繰出
   長さリセット手段とを設けたことを特徴とするワイヤ繰
   出量算出装置。
2. 【請求項２】 前記ワイヤ繰出長さリセット手段による
   ワイヤ繰出長さＳの書換え開始条件として、フック格納
   操作手段の操作あるいは操作解除に加え伸縮ブームの所
   定長以下への縮小と所定角以下への倒伏を付加したこと
   を特徴とする請求項１記載のワイヤ繰出量算出装置。