JP2006327815A - 移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動式クレーンの過負荷防止装置の実吊荷重演算方法において、シーブ効率の影響によりシーブ起伏レバー操作とシーブ起伏ロープの動きが一致しない場合でも、前記シーブ起伏ロープ張力の作用方向を実際と一致させた吊荷重を演算する方法を提供する。
【解決手段】 ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法において、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻上側にある時は演算Ａを、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻下側にある時は演算Ｂを選択して、吊荷重データを巻上用または巻下用に切り替えて吊荷重を演算する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置の改善に係り、より詳しくは、ブーム起伏操作レバーの操作方向と一致する吊荷重を演算することを可能ならしめるようにした移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置に関する。

従来より、クローラクレーン等の移動式クレーンの過負荷防止装置は、一般に、実際の吊荷重が、作業半径に対応して予め設定された定格荷重に達したときに過負荷防止装置を働かせ、通常、吊荷巻上、ブーム巻下という危険側のクレーン動作を停止させて、当該クレーンの転倒または破損を防止するように構成されている。

上記吊荷重は、ブーム起伏ロープ（以下、起伏ロープと称す）に作用する張力を検出して、ブーム起伏操作レバー（以下、起伏レバーと称す）の操作状況に応じて、予め記憶させたブーム巻上用吊荷重データとブーム巻下用吊荷重データの何れかのデータを用い、過負荷防止装置の演算機能により算出して求めている。

上記におけるブーム巻上用吊荷重データ（以下、巻上用吊荷重データと称す）またはブーム巻下用吊荷重データ（以下、巻下用吊荷重データと称す）とは、ブームが巻上または巻下状態にあったときの吊荷重と起伏ロープに作用する張力との関係を示す基礎データを言い、吊荷重を演算する数式や係数またはマップ状の諸データである。

上記過負荷防止装置の演算機能による吊荷重の算出精度は、一定の範囲に収まっている必要があるが、このようなクレーンの製造上、組立上のバラツキにより生ずる誤差のため、過負荷防止装置の吊荷重演算精度を確保するには調整が必要であった。例えば、ブーム重量や重心位置の製造上、組立上のバラツキ、ブーム撓みによるブーム重心位置のずれ、荷重検出器の特性誤差等の原因による荷重検出誤差を、当該クレーンの作業領域全般にわたって補正することが必要不可欠である。

しかしながら、個々のクレーン固有のバラツキによる荷重検出誤差を作業範囲全体にわたり調整することが困難で、未解決の課題となっており、更にこれらの調整作業は作業工数が掛かり容易でなかった。
このような問題点を解決するため提案されている従来の発明に係る過負荷防止装置の荷重検出装置につき、図１０を用いて以下に説明する。

図１０は、従来の発明に係る荷重検出装置の実施例を示すブロック図である（特許文献１参照）。図中の符号６７は、この従来の発明に係るクレーン等作業車の過負荷防止装置を示し、ブーム長検出手段７１、ブーム角検出手段７２、負荷検出手段７３を有する。

そして、この荷重検出装置は、ブームに作用する負荷がブーム自重のみの基準負荷Ｆ_０を、ブーム状態に基づいて演算する基準負荷演算部６１と、任意の荷重を吊り下げたときの実負荷Ｆａとそのときのブーム姿勢に対応する基準負荷Ｆ_０との偏差Δを用いて、吊荷重を計算する荷重演算部６２とを設けて成る。

更に必要に応じて、前記荷重検出装置は、基準負荷の実測値と設計値との偏差量δＦを計算する基準負荷偏差演算部６３と、計算した偏差量δＦを記憶する書換え可能な基準負荷偏差記憶部６４とを設けて、基準負荷偏差演算部６３や基準負荷偏差記憶部６４に、偏差量δＦの演算や記憶を指示する基準負荷偏差演算・記憶指令手段６５を設け、偏差量δＦに基づいて基準負荷演算部６１の演算値を補正する基準負荷補正演算部６６を設けている。

上記のような構成を成すことによって、吊荷重演算が簡単にできるだけでなく、荷重補正も容易に行える。また、当該クレーン等の量産段階における固有のバラツキを、実測値と設計値との偏差量から補正して、荷重演算誤差を解消させることができる。

ところが、前述した過負荷防止装置の吊荷重演算誤差を解消する上で、もう一つの課題が残っており、以下この点につき詳細に説明する。
先ず、従来のクローラクレーンとその起伏ロープのワイヤリング構成につき、図７乃至９を用いて以下に説明する。図７の従来のクローラクレーンの側面図において、符号３０はクローラクレーンを示す。

吊荷は、フック４０により巻上ロープ４１を介してブーム３６の先端に吊り下げられ、このフック４０の昇降と、上部スプレッダ３１と下部スプレッダ３２間にワイヤリングされた起伏ロープ３３をブーム起伏ウインチ（以下、起伏ウインチと称す）３４の巻上、巻下により、上部旋回体３５に起伏可能に設けられたブーム３６を、ガイケーブル３７を介して起伏することにより、ブーム角度が調整される構成を成している。

前記下部スプレッダ３２は、テンションメンバー３８ａ、コンブレッションメンバー３８ｂと前記両メンバーを連結するガントリ軸４３とから構成されるガントリ３８の前記ガントリ軸４３に連結して支持されている。そして、上記した起伏ロープ３３の上部スプレッダ３１と下部スプレッダ３２間のワイヤリング構成は、ワイヤリング斜視図である図８に示す通りである。

図８において、上部スプレッダ３１は、上部シーブ群３１ａとこれらを軸支する上部シーブ軸３１ｂとから成り、下部スプレッダ３２は、下部シーブ群３２ａ，５０ａおよび５１ａとこれらを軸支する下部シーブ軸３２ｂ，５０ｂおよび５１ｂとから成る。

更に、起伏ロープ３３は、その先端が図７に示した起伏ウインチ３４を起点として止着され、端部３３ａから上部スプレッダ３１を構成するシーブ群３１ａと下部スプレッダ３２を構成する複数個のシーブ群３２ａ，５０ａおよび５１ａとの間を、順次Ｇ１，Ｒ２，Ｇ３，Ｒ４…………というように何往復も掛け渡され、最終的には……Ｒ３６，Ｇ３７，Ｒ３８を経て起伏ロープの端部３３ｂに至り、その先端が上部旋回体３５の一部に止着されている。

そして、前記起伏ウインチ３４により起伏ロープ３３を巻き上げることにより、ガイケーブル３７を介して前記ブーム３６を起こしたり、起伏ウインチ３４により起伏ロープ３３を繰り出すことにより、前記ブーム３６を倒したりする構成となっている。

次に、図９は、図７の下部スプレッダ３２のＡ−Ａ矢視を示す矢視図である。図８に示す通り、下部スプレッダ３２のシーブ群の内、２組のシーブ群５０，５１は、数個のシーブ５０ａおよび５１ａとこれらを軸支するシーブ軸５０ｂおよび５１ｂとから成り、シーブ軸３２ｂに軸支されたシーブ群３２ａとは独立して構成されている。

この様なクレーンの場合、起伏ロープ張力は、図９に示す通り、荷重検出器１２を組み込んだガントリシーブ（起伏ロープ先端３３ａを起伏ウインチ３４に導く際、その屈曲部に介在するシーブ）に作用する力として検出される。そして、これに張力検出用シーブ５０ａ，５１ａの起伏ロープ掛数と、下部スプレッダ３２全シーブ３２ａ，５０ａ，５１ａの起伏ロープ掛数の比から定まるロードファクターを考慮して、起伏ロープ張力を演算している。

即ち、図８に示したワイヤリング構成例においては、荷重検出器用シーブ５０ａ，５１ａの掛数６回に対し下部スプレッダ３２の全シーブへの起伏ロープ掛数は１８回であるから、ロードファクターは６／１８＝０．３３３ということになる。従って、起伏ロープ３３に掛かっている荷重は、荷重検出器１２の検出した張力を、このロードファクター０．３３３で除した値として演算される。

この場合、同一のブーム角度で同一の吊荷を吊っていても、シーブとその支持軸間の摩擦の作用によって決まるシーブ効率により、ブーム巻上時とブーム巻下時では起伏ロープ張力が異なってくる。即ち、同一のブーム角度で同一の吊荷を吊った場合、図７に示すガイケーブル３７には、ブーム巻上時とブーム巻下時とも同一の張力が発生する。しかしながら、起伏ロープ３３に作用する張力は、前述したシーブ効率によりブーム巻上時の作用力より、ブーム巻下時の作用力の方が大きくなるのである。

このため、吊荷重演算用のデータを、巻上用吊荷重データと巻下用吊荷重データとで切り替えて正確な吊荷重計算を行う必要があり、この場合、当該クレーンが、ブーム巻上側とブーム巻下側の何れの状態にあるかは、起伏レバーの操作状態を検出している。
特開平８−５９１８７号公報

上記従来例に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における荷重演算方法およびその過負荷防止装置においては、起伏ロープに作用する張力状態と、起伏レバー操作の状態とが一致している場合は問題ないが、前記両者が一致していない場合は演算された荷重計算結果に誤差が生じる。

前者は、起伏レバー操作をしてから充分時間が経過した時が該当し、後者は、起伏レバー操作後、ガントリシーブや上部スプレッダが動き始め定常状態になるまでの間や、起伏レバーを瞬間操作して、シーブが動き始めるか否かの内にこの起伏レバーを戻したときが該当する。

例えば、起伏レバーを巻上方向に操作して充分時間が経過したときは、ガントリシーブや上部スプレッダのシーブ効率はブーム巻上側になっているため、起伏ロープの張力はブーム巻上側のものとなり、起伏レバー操作の状態と一致しているため問題は起こらない。

ところが、ブーム巻上にて起伏停止後、起伏レバーを巻き下げ方向に瞬間操作したときは、起伏ウインチは巻き下げ方向に若干回転する（回転しかかる）ものの、ガントリシーブや上部スプレッダは充分回転しないため、これらのシーブ効率はブーム巻上側のままで、起伏ロープ張力もブーム巻上側のものとなる。

しかし、起伏レバー操作がブーム巻下側のため、過負荷防止装置は前記起伏ロープ張力をブーム巻下側方向のものと判断する。結果として、同一のブーム角度で同一の荷重を吊っていても、ブーム巻下側の作用力の方がブーム巻上側の作用力より大きいため、計算される荷重は小さくなる。同様に、起伏レバー操作がブーム巻下側にて停止の後、起伏レバーを巻上方向に瞬間操作したときは、計算される吊荷重は大きくなり、何れも誤差を生ずる結果となる。

従って、本発明の目的とする所は、起伏ロープの張力を検出し、起伏レバー操作位置により、予め記憶させた巻上用吊荷重データと巻下用吊荷重データとを切り替えて荷重計算する移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置において、シーブ効率の影響により起伏レバー操作と起伏ロープの動きが一致しない場合でも、前記起伏ロープ張力の作用方向を実際と一致させた吊荷重を演算する方法および装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法が採用した手段は、ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法において、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻上側にあるときは下記演算Ａを、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻下側にあるときは下記演算Ｂを選択して、吊荷重を演算することを特徴とするものである。
・演算Ａ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側もしくは巻上停止状態であるときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ前記ブーム起伏ロープが停止しているときは、巻上用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつブーム起伏ロープが巻下方向に移動しているときは、巻下用吊荷重データに切り替える。
・演算Ｂ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側または巻下停止状態であ
るときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ前記ブーム起伏ロープが停止しているときは、巻下用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつブーム起伏ロープが巻上方向に移動しているときは、巻上用吊荷重データに切り替える。

本発明の請求項２に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法が採用した手段は、請求項１に記載の移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法において、前記ブーム起伏ロープの移動を起伏シーブの回転で判別することを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る移動式クレーンの過負荷防止装置が採用した手段は、ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置において、
・前記ブーム起伏操作レバーの操作位置を検出する操作レバー位置検出手段と、
・前記ブーム起伏ロープの動きを判別する起伏ロープ動作判別手段と、
・前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前および現時点の位置信号と、前記起伏ロープ動作判別手段からの信号とに基づいて、予め記憶された巻上用または巻下用の吊荷重データから適合する吊荷重データを選択し、これに基づいて吊荷重を演算する吊荷重演算手段
とを備えて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る移動式クレーンの過負荷防止装置が採用した手段は、請求項３に記載の移動式クレーンの過負荷防止装置において、起伏ロープ動作判別手段を、起伏ロープの移動方向を検出する起伏ロープ移動方向検出器で構成したことを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係る移動式クレーンの過負荷防止装置が採用した手段は、請求項３に記載の移動式クレーンの過負荷防止装置において、起伏ロープ動作判別手段を、起伏シーブの回転方向を検出する起伏シーブ回転方向検出器で構成したことを特徴とするものである。

本発明の請求項６に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法が採用した手段は、ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法において、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻上側にあるときは下記演算Ｅを、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻下側にあるときは下記演算Ｆを選択して、吊荷重を演算することを特徴とするものである。
・演算Ｅ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側または巻上停止状態であるときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限未満であるときは、巻上用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限以上のときは、巻下用吊荷重データに切り替える。
・演算Ｆ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側または巻下停止状態であるときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限未満であるときは、巻下用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限以上のときは、巻上用吊荷重データに切り替える。

本発明の請求項７に係る移動式クレーンの過負荷防止装置が採用した手段は、ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置において、
・前記ブーム起伏操作レバーの操作位置を検出する操作レバー位置検出手段と、
・前記ブーム起伏ロープの巻上側または巻下側への操作と同時に始動するタイマーと、
・前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前および現在の位置信号と、前記タイマーに
よる経過時間の信号とに基づいて、予め記憶された巻上用または巻下用の吊荷重データから適合する吊荷重データを選択し、これに基づいて吊荷重を演算する吊荷重演算手段
とを備えて成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項１，２，６に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法によれば、前記起伏ロープに作用する力と吊荷重演算に使用する吊荷重データにおける起伏ロープの巻上、巻下方向が常に一致するので、瞬間的な巻上、巻下を行った後でも、誤差のない吊荷重の演算結果を得ることができる。

本発明の請求項３，７に係る移動式クレーンの過負荷防止装置によれば、予め記憶された巻上用または巻下用の吊荷重データから適合する吊荷重データを選択できるよう、適切な検出手段を配設するか、または、前記検出手段と起伏レバー操作後の経過時間Ｔを計測するタイマーとを配設したのである。

上記により、これらの検出手段とタイマーからの情報によって、演算に使用する吊荷重データを常に作用力に適合するよう選択できるので、瞬間的な巻上、巻下を行った後でも、実吊重量に合致するような吊荷重の演算結果を得ることができる。

また、本発明の請求項４および５に係る移動式クレーンの過負荷防止装置によれば、請求項３に記載の移動式クレーンの過負荷防止装置において、起伏ロープ動作判別手段を、起伏ロープの移動方向を検出する起伏ロープ移動方向検出器、または起伏シーブの回転方向を検出する起伏シーブ回転方向検出器で構成したので、起伏ロープの動作方向を確実に判別することができる。

次に、本発明の形態１に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置について、その信号構成を示す図１およびフローチャートを示す図２を用いて以下に説明する。
先ず、図１の信号構成図について、従来のクローラクレーンの側面図である図７も用いながら説明する。符号１は過負荷防止装置であって、設定装置２、表示装置３、警報装置４、演算装置５を内蔵して構成されている。

そして、この過負荷防止装置１へ入力される入力信号１０は、ブーム３６に取り付けられてブーム３６の水平面からの傾斜角度を検出するブーム角検出器１１により検出されるブーム角度信号１１ａ、下部スプレッダ３２に設置された荷重検出器１２により検出される起伏ロープ荷重信号１２ａ、フック４１およびブーム３６に設置されたリミットスイッチ１３により検出されるリミットスイッチ信号１３ａ、起伏操作レバー位置検出手段１４により検出される起伏レバー操作位置信号１４ａ、起伏ロープ動作判別手段１５により検出される起伏ロープ動作信号１５ａの５種類から成る。

上記入力信号１０に関して更に補足すると、リミットスイッチ信号１３ａは、フック４１やブーム３６に設置されたリミットスイッチ１３により、フック過巻上やブーム過巻上を検出する信号である。

前記起伏レバー操作位置信号１４ａは、前記レバー操作位置が巻上、巻下、停止の何れの位置になっているかを検出する起伏レバー位置検出手段１４によって検出される信号である。前記起伏レバー位置検出手段１４は、近接スイッチやリミットスイッチにより、レバーが巻上、巻下、停止の位置に操作されたとき、その位置を検出して信号を送信するよう配置されて成る。

また、起伏ロープ動作信号１５ａは、荷重検出器１２近傍の起伏ロープ３３の動きが、巻上、巻下、停止の何れの方向になっているかを検出する起伏ロープ動作判別手段１５によって検出される信号である。前記起伏ロープ動作判別手段１５の具体例としては、起伏ロープ移動方向検出器１５ｂや、後述する本発明に係る形態２で説明する起伏シーブ回転方向検出器１６を挙げることができる。

前記起伏ロープ移動方向検出器１５ｂは、例えば、近接スイッチが感知可能なマーカを当該ロープ３３長手方向に複数個所取り付けておき、これを近接スイッチにて検出させる構成や、当該ロープ３３に接触させた回転体の回転方向を、例えばエンコーダによって検出する構成等によって成る。これらの起伏ロープ移動方向検出器１５ｂによって、起伏ロープ３３が巻上、巻下、停止の何れの状態にあるかを検出し、起伏ロープ動作信号１５ａとして過負荷防止装置１に送信するように構成されて成る。

そして、この過負荷防止装置１の演算装置５は、前記起伏レバーの記憶されている操作停止直前の位置信号および現時点の位置信号１４ａと、前記起伏ロープ動作判別手段からの信号１５ａとに基づいて、後述するフローチャートに基づく演算方法によって、予め記憶された巻上用または巻下用の吊荷重データから適合する吊荷重データを選択し、これに基づいて吊荷重を演算する吊荷重演算手段を備えて成るのである。

そして、上記吊荷重の演算の結果、過負荷防止装置１からは、制御信号Ｘと警報信号Ｙから成る出力信号２０が出力される。この制御信号Ｘは、演算の結果算出された吊荷重が、作業半径に対応して予め設定された定格荷重に達した時に、過負荷防止装置１を働かせ、通常、吊荷巻上、ブーム巻下という危険側のクレーン動作を停止させるような制御を指令する信号である。また、警報信号Ｙは、算出した前記吊荷重が定格吊荷重を上回るような場合、警告器に報知指令を出すような出力信号である。

次に、本発明の形態１に係る移動式クレーンの過負荷防止装置１が内蔵する演算装置５における吊荷重演算方法を、そのフローチャートである図２を用いて以下に説明する。
先ず、演算開始とともに、起伏レバーの操作停止直前の状態が、巻上側か巻下側かをステップＳ１「停止直前レバー状態」で確認する。そして、この起伏レバーの操作停止直前の状態が巻上状態にあった場合は演算Ａの演算を、また前記起伏レバーの操作停止直前の状態が巻下状態にあった場合は演算Ｂの演算を選択する。

先ず、起伏レバーの操作停止直前の状態が巻上状態にあった場合の、演算Ａの吊荷重演算方法について以下説明する。次ステップＳ２「起伏レバー操作位置」において、起伏レバーの現在の操作状況が巻上側か巻下側か停止かを、入力信号である起伏レバー操作位置信号１４ａから確認する。

この起伏レバーの現在の操作状態が巻上側または停止状態であるときと、この起伏レバーの現在の操作状態が巻下側で、かつステップＳ３「起伏ロープの動き」で確認される入力信号の起伏ロープ動作信号１５ａが停止状態のときは、停止状態を挟んで起伏動作が巻上側のままで変化していないので、シーブ効率による作用力の変化はない。

従って、この場合は、ステップＳ４「使用データ＝巻上」にて巻上用吊荷重データを採用し、ステップＳ１４「吊荷重計算〜表示」において、吊荷重を演算処理し演算結果を表示装置３に表示する。また、ステップＳ２「起伏操作レバー操作位置」が巻下側で、かつステップＳ３「起伏ロープの動き」が巻下方向にあるときは、シーブ効率による作用力が変化するため、巻下用吊荷重データに切り替え（ステップＳ６）て演算表示する（ステップＳ１４）。

次に、前記ステップＳ１「停止直前レバー状態」が巻下側にあった場合（演算Ｂ）の演算方法について説明する。この場合は、次ステップＳ８「起伏レバー操作位置」で、この起伏レバーの現在の操作状態が巻下側または停止状態であるときと、この起伏レバーの現在の操作状態が巻上側で、かつステップＳ９「起伏ロープの動き」で判定される起伏ロープの動きが停止しているときは、停止状態を挟んで起伏動作が巻下側のままで変化していないので、シーブ効率による作用力の変化はない。

従って、ステップＳ１０において巻下用吊荷重データを用い、演算処理して結果を表示する（ステップＳ１４）。また、ステップＳ８「起伏レバー操作位置」が巻上側で、かつステップＳ９「起伏ロープの動き」が巻上側のときは、巻上用吊荷重データに切り替え（ステップＳ１２）て吊荷重を演算表示する（ステップＳ１４）。

尚、ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ１１，Ｓ１３では、次回演算時のステップＳ１「停止直前レバー状態」を演算回路に記憶させておくため、停止前の起伏レバーの状態が巻上側か巻下側かを上書保存して次回演算に備える。
最後に、ステップＳ１５において、記憶された定格総荷重とステップＳ１４にて計算された吊荷重とを比較し、後者が前者を超えた場合は過負荷警報または過負荷停止の制御指令を出す等の後処理を実行する。

次に、本発明の形態２に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置を、その信号構成を示す図３とフローチャート示す図４を用いて以下に説明する。

先ず、図３の信号構成図について説明する。本発明の形態２に係る信号構成図３が、前記形態１に係る信号構成図１と相違する所は、起伏ロープ動作判別手段１５によって検出される入力信号が、本発明の形態１では起伏ロープ移動方向検出器１５ｂによって検出される起伏ロープ動作信号１５ａであったが、本発明の形態２では、起伏シーブ回転方向検出器１６によって検出される起伏シーブ回転信号１６ａを採用した点に相違があり、その他は全く同構成であるから、この入力信号についての説明に止めるものとする。

前記起伏シーブ回転信号１６ａは、起伏ロープ動作判別手段１５の他の形態として、起伏ロープ荷重検出器１２近傍のシーブの回転方向が、巻上側、巻下側、停止の何れの状態にあるかを、起伏シーブ回転方向検出器１６によって検出するものである。

この起伏シーブ回転方向検出器１６は、例えば、前記シーブ側面に貼り付けられた複数のマーカを、近接スイッチにより検出させる構成から成る。このような起伏シーブ回転方向検出器１６によって、起伏ロープが巻上、巻下、停止の何れの状態にあるかを検出し、起伏シーブ回転信号１６ａとして過負荷防止装置１に送信される。

本発明の形態２に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置は、前記起伏シーブ回転方向検出器１６によって検出される起伏シーブ回転信号１６ａにより、前記形態１の起伏ロープ移動方向検出器１５ｂによって検出される起伏ロープ動作信号１５ａと同等の機能を成すことができるから、前記形態１に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置と同効である。

次に、本発明の形態２に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法を、そのフローチャートである図４を用いて以下に説明する。

本発明の実施の形態２に係るフローチャート図４が、前記形態１に係るフローチャート図２と相違するところは、ステップＳ３およびＳ９で確認される「起伏ロープの動き」の代わりに、図４において、ステップＳ１６およびステップＳ１７で確認される「起伏シーブの動き」を採用した点のみに相違があり、その他は全く同構成であるから、この入力信号についての説明に止めるものとする。

即ち、演算開始とともに、本発明の形態１と同様、起伏レバーの操作停止直前の状態が巻上側か巻下側かを、ステップＳ１「停止直前レバー状態」で確認する。このステップＳ１「停止直前レバー状態」が巻上側にあった場合（演算Ｃ）、次ステップＳ２「起伏レバー操作位置」において、現在の起伏レバー操作状態が巻上側または停止状態であるときと、このステップＳ２「起伏レバー操作位置」が巻下側で、かつ入力信号である上述の起伏シーブ回転信号１６ａによって確認されるステップＳ１６「起伏シーブの動き」が停止状態のときは、停止状態を挟んで起伏動作が巻上側のままで変化していないので、シーブ効率による作用力の変化はない。

従って、この場合は、形態１の場合と同様、ステップＳ４にて巻上用吊荷重データを採用して、ステップＳ１４において吊荷重を演算処理し、演算結果を表示装置３に表示する。また、ステップＳ２「起伏レバー操作位置」が巻下側で、かつステップＳ１６の「起伏シーブの動き」も巻下方向にあるときは、シーブ効率による作用力が変化するため、巻下用吊荷重データに切り替え（ステップＳ６）て演算表示する（ステップＳ１４）。

同様に、ステップＳ１「停止直前レバー状態」が巻下側にあった場合（演算Ｄ）も、前述した図２のステップＳ９「起伏ロープの動き」をステップＳ１７「起伏シーブの動き」に置き換えて、巻上用または巻下用吊荷重データを選択して、吊荷重を演算表示する（ステップＳ１４）。

本発明の形態２に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法は、前記ステップＳ１６，Ｓ１７の「起伏シーブの動き」により、前記形態１のステップＳ３，Ｓ９の「起伏ロープの動き」と同等の機能を成すことができるから、本発明の形態１に係る前記吊荷重演算方法と同効である。

次に、本発明の形態３に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置を、その信号構成図を示す図５とそのフローチャートを示す図６を用いて、以下に説明する。

本発明の形態３においては、起伏レバー操作後の経過時間によって、吊荷重演算用の巻上用または巻下用吊荷重データを選択するものである。従って、本発明の形態３に係る信号構成図５が、前記形態１に係る信号構成図１と相違する所は、起伏ロープ動作判別手段１５およびこの判別手段によって検出され、過負荷防止装置１に入力信号として送信される起伏ロープ動作信号１５ａが不要となるためこれらを削除した点に相違があり、その他は全く同構成である。

本発明の形態３に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法は、後述するように起伏レバー操作後の経過時間Ｔにより、前記形態１の起伏ロープ移動方向検出器１５ｂによって検出される起伏ロープ動作信号１５ａと同等の機能を成すことができるから、本発明の形態１に係る前記吊荷重演算方法と同効である。

そして、この過負荷防止装置１の演算装置５は、起伏レバーの操作停止直前および現在の位置信号と、前記タイマーによる経過時間Ｔとに基づいて、予め記憶された巻上用または巻下用の吊荷重データから適合する吊荷重データを選択し、これに基づいて吊荷重を演算する吊荷重演算手段とを備えて成る。

次に、本発明の形態３に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法を、そのフローチャートである図６を用いて以下に説明する。

本発明の実施の形態３に係るフローチャートを示す図６が、前記形態１に係るフローチャートを示す図２と相違するところは、ステップＳ３およびＳ９で確認される「起伏ロープの動き」の代わりに、ステップＳ１８およびステップＳ１９で確認される「レバー操作後Ｔ秒経過」を採用した点のみに相違があり、その他は全く同構成であるから、この点についての説明に止めるものとする。

即ち、ステップＳ１「停止直前レバー状態」が巻上側の場合（演算Ｅ）、次ステップＳ２「起伏レバー操作位置」が巻上側または停止状態であるときと、このステップＳ２が巻下側で、かつステップＳ１８「レバー操作後Ｔ秒経過」において起伏レバー操作後の経過時間がＴ未満のときは、停止状態を挟んで起伏動作が巻上側のままで変化していないので、シーブ効率による作用力の変化はない。

従って、この場合は、形態１の場合と同様、ステップＳ４にて巻上用吊荷重データを採用して、ステップＳ１４において吊荷重を演算処理し、演算結果を表示装置３に表示する。また、ステップＳ２「起伏レバー操作位置」が巻下側で、かつステップＳ１８「レバー操作後Ｔ秒経過」において起伏レバー操作後の経過時間がＴ秒を越えているときは、シーブ効率による作用力が変化するため、巻下用吊荷重データに切り替え（ステップＳ６）て演算表示する（ステップＳ１４）。

同様に、ステップＳ１「停止直前レバー状態」が巻下側にあった場合（演算Ｆ）も、前述した形態１のステップＳ９「起伏ロープの動き」をステップＳ１９「レバー操作後Ｔ秒経過」に置き換えて、巻下用または巻上用吊荷重データを選択（ステップＳ１０またはＳ１２）して、吊荷重を演算表示する（ステップＳ１４）。

前記の時限Ｔは、実験的に求められる値であって、起伏レバー操作後Ｔ秒経過すれば、起伏ロープ荷重検出器近傍の起伏シーブか起伏ロープが、レバー操作の方向に動いていることを示す。時限Ｔは一定でも良いし、起伏レバー操作量との関数関係（起伏レバー操作量が大きくなるほど短くなる）を、マップ形式で過負荷防止装置１内の設定装置２に記憶させても良い。

本発明の形態３に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置は、前記ステップＳ１８，Ｓ１９の「レバー操作後Ｔ秒経過」により、形態１のステップＳ３，Ｓ９の「起伏ロープの動き」と同等の機能を成すことができるから、本発明の形態１または２の入力信号構成１０で入力していた起伏ロープ動作信号１５ａまたは起伏シーブ回転信号１６ａが不要となり、入力信号構成１０が簡潔な構成となる上、前記の形態１または２に係る前記過負荷防止装置１とその吊荷重演算方法と同効である。

以上のように、本発明に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置によれば、起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻上側にある時は下記演算Ａを、前記起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻下側にある時は下記演算Ｂを選択して、吊荷重データを巻上用または巻下用に切り替えて、吊荷重を演算する構成にするとともに、そのような演算回路を過負荷防止装置に備えて成るので、演算に使用する吊荷重データを常に作用力に適合するよう選択でき、瞬間的な巻上、巻下を行った後でも、吊荷重量に合致するような演算結果を得ることができる。

ここで、演算Ａとは、前記起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側または巻上停止状態であるときと、この起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ前記起伏ロープが停止しているときは、巻上用吊荷重データを用い、前記起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ起伏ロープが巻下方向に移動している時は、巻下用吊荷重データに切り替える演算方法を言う。

一方、演算Ｂとは、前記起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側または巻下停止状態であるときと、この起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ前記起伏ロープが停止しているときは、巻下用吊荷重データを用い、前記起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ起伏ロープが巻上方向に移動している時は、巻上用吊荷重データに切り替える演算方法である。

更に、本発明に係る移動式クレーンの過負荷防止装置によれば、前記記載の移動式クレーンの過負荷防止装置において、起伏ロープ動作判別手段を、起伏ロープの移動方向を検出する起伏ロープ移動方向検出器、または起伏シーブの回転方向を検出する起伏シーブ回転方向検出器で構成したので、起伏ロープの動作方向を確実に判別することができる。

尚、本発明に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法およびその過負荷防止装置は、クローラクレーン等の移動式クレーンを例に説明したが、クレーンが可動式ジブ（ラフティングジブ）であっても、ジブの起伏操作において適用可能なことは言うまでもない。

本発明の形態１に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における信号構成図である。 本発明の形態１に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法のフローチャートである。 本発明の形態２に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における信号構成図である。 本発明の形態２に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法のフローチャートである。 本発明の形態３に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における信号構成図である。 本発明の形態３に係る移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法のフローチャートである。 従来のクローラクレーンの側面図である。 図７のガントリ部のＡ−Ａ矢視図である。 従来のクローラクレーンのブーム起伏ロープのワイヤリング構成図である。 従来の発明に係る荷重検出装置の実施例を示すブロック図である。

符号の説明

Ｘ…制御信号，Ｙ…警報信号，
１…過負荷防止装置，２…設定装置，３…表示装置，４…警報装置，５…演算装置，
１０…入力信号，
１１…ブーム角度検出器，１１ａ…ブーム角度信号，
１２…起伏ロープ荷重検出器，１２ａ…起伏ロープ荷重信号，
１３…リミットスイッチ，１３ａ…リミットスイッチ信号，
１４…起伏レバー操作位置検出手段，１４ａ…起伏レバー操作位置信号，
１５…起伏ロープ動作判別手段，１５ａ…起伏ロープ動作信号，１５ｂ…起伏ロープ移
動方向検出器，
１６…起伏シーブ回転方向検出器，１６ａ…起伏シーブ回転信号，
２０…出力信号

Claims (7)

1. ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法において、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻上側にあるときは下記演算Ａを、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻下側にあるときは下記演算Ｂを選択して、吊荷重を演算することを特徴とする移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法。
   ・演算Ａ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側もしくは巻上停止状態であるときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ前記ブーム起伏ロープが停止しているときは、巻上用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつブーム起伏ロープが巻下方向に移動しているときは、巻下用吊荷重データに切り替える。
   ・演算Ｂ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側または巻下停止状態であ
   るときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ前記ブーム起伏ロープが停止しているときは、巻下用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつブーム起伏ロープが巻上方向に移動しているときは、巻上用吊荷重データに切り替える。
2. 請求項１に記載の移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法において、前記ブーム起伏ロープの移動を起伏シーブの回転で判別することを特徴とする移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法。
3. ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置において、
   ・前記ブーム起伏操作レバーの操作位置を検出する操作レバー位置検出手段と、
   ・前記ブーム起伏ロープの動きを判別する起伏ロープ動作判別手段と、
   ・前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前および現時点の位置信号と、前記起伏ロープ動作判別手段からの信号とに基づいて、予め記憶された巻上用または巻下用の吊荷重データから適合する吊荷重データを選択し、これに基づいて吊荷重を演算する吊荷重演算手段
   とを備えて成ることを特徴とする移動式クレーンの過負荷防止装置。
4. 請求項３に記載の移動式クレーンの過負荷防止装置において、前記起伏ロープ動作判別手段を、ブーム起伏ロープの移動方向を検出する起伏ロープ移動方向検出器で構成したことを特徴とする移動式クレーンの過負荷防止装置。
5. 請求項３に記載の移動式クレーンの過負荷防止装置において、起伏ロープ動作判別手段を、起伏シーブの回転方向を検出する起伏シーブ回転方向検出器で構成したことを特徴とする移動式クレーンの過負荷防止装置。
6. ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法において、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻上側にあるときは下記演算Ｅを、前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前の状態が巻下側にあるときは下記演算Ｆを選択して、吊荷重を演算することを特徴とする移動式クレーンの過負荷防止装置における吊荷重演算方法。
   ・演算Ｅ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側または巻上停止状態であるときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限未満であるときは、巻上用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限以上のときは、巻下用吊荷重データに切り替える。
   ・演算Ｆ：前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻下側または巻下停止状態であるときと、このブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限未満であるときは、巻下用吊荷重データを用い、前記ブーム起伏操作レバーの現在の操作状態が巻上側でかつ前記ブーム起伏レバー操作後の経過時間が予め設定された時限以上のときは、巻上用吊荷重データに切り替える。
7. ブーム起伏ウインチによるブーム起伏ロープの繰出し、巻込みによりブームが起伏される移動式クレーンの過負荷防止装置において、
   ・前記ブーム起伏操作レバーの操作位置を検出する操作レバー位置検出手段と、
   ・前記ブーム起伏ロープの巻上側または巻下側への操作と同時に始動するタイマーと、
   ・前記ブーム起伏操作レバーの操作停止直前および現在の位置信号と、前記タイマーに
   よる経過時間の信号とに基づいて、予め記憶された巻上用または巻下用の吊荷重データから適合する吊荷重データを選択し、これに基づいて吊荷重を演算する吊荷重演算手段
   とを備えて成ることを特徴とする移動式クレーンの過負荷防止装置。
   
   
   

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