JP2008037535A - 移動式クレーンの過巻防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フックの過巻を防止しつつ、作業効率の向上及び信頼性の向上を図り得る移動式クレーンの過巻防止装置を提供する。
【解決手段】移動式クレーンの作業アタッチメントの先端部から複数のフックが各々ワイヤロープにより支持して吊り下げられているとともに、各フックを各々ワイヤロープを介して巻き上げ又は巻き下げる複数のドラムが上部旋回体に設けられている。過巻防止装置２０は、各フックの過巻状態を各々検出する複数の過巻検出手段２１ｂ，２２ｂと、複数のフックと各々実際にワイヤロープを介して接続された複数のドラムとの対応関係を検知する検知手段と、各過巻検出手段の信号を受け、１つのフックが過巻状態になったとき、検知手段の検知に基づいて、過巻状態のフックと接続された１つのドラムの回転を停止し、他のドラムの回転を継続するように制御する制御手段３３とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、クローラクレーンなどの移動式クレーンの過巻防止装置に関し、特に、複数のフックとこれにワイヤロープを介して接続された複数のドラムとを備えたものに係わる。

従来、移動式クレーンの過巻防止装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、上部旋回体に起伏可能に設けられたブームの先端に過巻検出器を取り付け、この過巻検出器により、ブームの先端からワイヤロープを介して吊り下げられたフックが所定値以上にブーム側に近づいた過巻状態を検出して、警報を発するとともに、上部旋回体に設けたドラムの回転を停止するように構成したものは知られている。
特開平１１−３４９２８３号公報

ところで、移動式クレーンにおいては、作業内容に応じて、ブームの先端から主フックを吊り下げるだけでなく、ブームの先端にジブ又は補助シーブを取り付け、このジブ又は補助シーブから補フックを主フックとは別のワイヤロープを介して吊り下げ、主フック及び補フックを上部旋回体に設けた２つのドラムでそれぞれ別々にワイヤロープを介して巻き上げ又は巻き下げ得るように構成することがある。この場合、２つのドラムは、必ずしも一方が主フック専用、他方が補フック専用として使用されるものではなく、機械の使用形態に応じて、一方が主フック用、他方が補フック用として使用される。

そして、このような移動式クレーンの過巻防止装置としては、主フックの過巻状態を検出する過巻検出器とは別に、補フックの過巻状態を検出する過巻検出器を装備し、いずれか一方の過巻検出器がフックの過巻状態を検出したとき、警報を発するとともに、上部旋回体に設けた２つのドラムの回転を共に停止するように構成することが考えられる。

しかし、このような構成のものでは、荷を吊っていない方のフックが風などで横振れをしたとき、そのことを過巻検出器がフックの過巻状態と誤って検出する可能性があり、その都度荷を吊っている方のフックが停止することになり、作業効率の低下及び過巻防止装置の信頼性の低下を招くなどの問題がある。

本発明はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、上述の如く複数のフックとこれにワイヤロープを介して接続された複数のドラムとを備えた移動式クレーンにおいて、予めフックとドラムの対応関係を検知しておき、１つのフックが過巻状態になったときそのフックと接続されたドラムの回転のみを停止することにより、フックの過巻を防止しつつ、作業効率の向上及び信頼性の向上を図り得る移動式クレーンの過巻防止装置を提供せんとするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、移動式クレーンとして、上部旋回体に作業アタッチメントが起伏可能に設けられ、この作業アタッチメントの先端部から複数のフックがそれぞれワイヤロープにより支持して吊り下げられているとともに、上記各フックをそれぞれワイヤロープを介して巻き上げ又は巻き下げる複数のドラムが上部旋回体に設けられてなることを前提とする。そして、この移動式クレーンの過巻防止装置として、上記各フックの過巻状態をそれぞれ検出する複数の過巻検出手段と、上記複数のフックとそれぞれ実際にワイヤロープを介して接続された複数のドラムとの対応関係を検知する検知手段と、上記各過巻検出手段の信号を受け、１つのフックが過巻状態になったとき、上記検知手段の検知に基づいて、過巻状態のフックと接続された１つのドラムの回転を停止し、他のドラムの回転を継続するように制御する制御手段とを備える構成にする。

この構成では、作業アタッチメントの先端部（ブーム又はジブの先端など）から吊り下げられた複数のフックのうち、荷を吊っている１つのフックが過巻状態になったときには、対応する過巻検出手段がその過巻状態を検出し、制御手段において、この過巻状態のフックと接続されたドラムの回転を停止するように制御が行われるため、フックの過巻ひいてはそれに起因する故障や事故を防止することができる。

一方、クレーン作業中に荷を吊っていないフックが風などにより横振れをし、そのことを対応する過巻検出手段がフックの過巻状態と誤って検出したときには、制御手段において、荷を吊っていないフックと接続されたドラムの回転（通常は回転が停止した状態にある。）を停止し、他のドラムの回転を継続するように制御が行われるため、クレーン作業が中断することはなく、作業を継続して行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の移動式クレーンの過巻防止装置において、上記検知手段の好ましい形態を提供するものである。すなわち、この検知手段は、各ドラムの回転をそれぞれ検出する複数のドラム回転センサを有し、作業開始時に予め作業者により複数のドラムのうちの１つを巻き上げ方向に回転させて１つのフックを過巻状態にし、それを検出する過巻検出手段の信号とドラム回転センサの信号を基にフックとドラムの対応関係を検知するように構成されている。

この構成では、複数のフックとドラムとの対応関係を検知する検知手段が、複数のドラムのうちの１つを巻き上げ方向に回転させて１つのフックを過巻状態にし、それを検出する過巻検出手段の信号とドラム回転センサの信号を基にフックとドラムの対応関係を検知する構成になっているため、フックとドラムの対応関係を精度良く感知することができる。しかも、ドラム回転センサは、移動式クレーンでは既設のものであるため、実施化が図り易くなる。

以上のように、本発明における移動式クレーンの過巻防止装置によれば、作業アタッチメントの先端部から吊り下げられた複数のフックのうち、１つのフックの過巻状態が検出されたときには、過巻状態のフックと接続された１つのドラムの回転のみを停止し、他のドラムの回転を継続するようになっているため、フックの過巻に起因する故障や事故を未然に防止することができる上、荷を吊っていないフックの横振れによる過巻状態の誤検出に起因してクレーン作業が中断されることはなく、その分作業の効率を高めることができるとともに、装置の信頼性を高めることができる。

特に、請求項２に係る発明では、既設のドラム回転センサを利用して、複数のフックとドラムの対応関係を精度良く検知することができるので、実施化を図る上で有効なものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態である実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る過巻防止装置を装備する移動式クレーンとしてのクローラクレーンを示し、１はクローラ式の下部走行体、２はこの下部走行体１上に旋回可能に搭載された上部旋回体であって、この上部旋回体２の前部には作業アタッチメントとしてのブーム３の基端が起伏可能に取り付けられている。

上記ブーム３の先端部にはブームガイライン４の一端が取り付けられ、このブームガイライン４の他端は、上部スプレッダ５に取り付けられている。この上部スプレッダ５と、上部旋回体２の後部に設けたガントリ６の上端に取り付けた下部スプレッダ７との間にはブーム起伏ワイヤロープ８が巻き掛けられており、このブーム起伏ワイヤロープ８の一端はガントリ６に固定され、他端は、上部旋回体２の後部に設けたブーム起伏ドラム９に巻き付けられている。そして、このブーム起伏ドラム９によりブーム起伏ワイヤロープ８を繰り出し又は巻き取ることにより、下部スプレッダ７と上部スプレッダ５との間の距離を短く又は長く変更してブーム３を起伏させるようになっている。

また、上記ブーム３の先端部には、図２に拡大詳示するように、ブームポイントシーブ１１、アイドラシーブ１２及び補助シーブ１３が取り付けられ、このブームポイントシーブ１１からは主フック１４が主巻上ワイヤロープ１５により支持して吊り下げられているとともに、補助シーブ１３からは補フック１６が補巻上ワイヤロープ１７により支持して吊り下げられている。主巻上ワイヤロープ１５の一端は、ブーム３の先端部に取り付けられている一方、主巻上ワイヤロープ１５の他端部は、ブームポイントシーブ１１からアイドラシーブ１２を通して、上部旋回体２に設けた第１ドラム１８に巻き付けられており、この第１ドラム１８により主フック１４が主巻上ワイヤロープ１５を介して巻き上げ又は巻き下げられるようになっている。また、補巻上ワイヤロープ１７の一端は、補フック１６に取り付けられている一方、補巻上ワイヤロープ１７の他端部は、補助シーブ１３からアイドラシーブ１２を通して、上部旋回体２に設けた第２ドラム１９に巻き付けられており、この第２ドラム１９により補フック１６が補巻上ワイヤロープ１７を介して巻き上げ又は巻き下げられるようになっている。

ここで、図１及び図３（ａ）に示す場合、主巻上ワイヤロープ１５は第１ドラム１８に、補巻上ワイヤロープ１７は第２ドラム１９にそれぞれ巻き付けられているが、作業内容や機械の状態によっては、図３（ｂ）に示すように、主巻上ワイヤロープ１５が後側の第２ドラム１９に、補巻上ワイヤロープ１７が前側の第１ドラム１８にそれぞれ巻き付けられ、第２ドラム１９により主フック１４が巻き上げ又は巻き下げられ、あるいは第１ドラム１８により補フック１６が巻き上げ又は巻き下げられることもある。

さらに、上記ブーム３の先端部には、図２に示すように、主フック１４の過巻状態を検出する第１の過巻検出手段２１と、補フック１６の過巻状態を検出する第２の過巻検出手段２２とが設けられている。各過巻検出手段２１，２２は、背景技術で例示した特許文献１に開示する過巻検出器と同一構成のもので、ワイヤロープ１５，１７に沿って上下移動可能に設けられた重錘２１ａ，２２ａと、ブーム３に固定されたリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂと、このリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂと上記重錘２１ａ，２２ａとを連結するワイヤロープ２１ｃ，２２ｃとを有し、主フック１４又は補フック１６の巻き上げ時にそのフック１４，１６が重錘２１ａ，２２ａに接触するとリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂがそれを感知するようになっている。尚、第２の過巻検出手段２２の場合、補フック１６の巻き上げ速度が主フック１４の巻き上げ速度よりも速いことに対応して、補フック１６の過巻状態位置としての重錘２２ａの支持位置は、主フック１４のそれよりもブーム３の先端から大きく下がった位置に設定されている。

図４はクローラクレーンに装備された過巻防止装置２０のブロック構成を示し、３１は第１ドラム１８の回転を検出する第１のドラム回転センサ、３２は第２ドラム１９の回転を検出する第２のドラム回転センサであり、この両ドラム回転センサ３１，３２の信号は、第１の過巻検出手段２１のリミットスイッチ（第１リミットスイッチ）２１ｂ及び第２の過巻検出手段２２のリミットスイッチ（第２リミットスイッチ）２２ｂの信号と共に、コントローラ３３に入力される。また、３４は電源スイッチであり、この電源スイッチ３４の信号（ＯＮ・ＯＦＦ信号）もコントローラ３３に入力される。

上記コントローラ３３は、入力信号に基づいて、上部旋回体２のキャブ２ａ内に配置したＬＥＤなどからなる表示装置３５の画面表示を制御するとともに、第１ドラム停止用ソレノイド３６及び第２ドラム停止用ソレノイド３７のオンオフ切換を制御するようになっている。このコントローラ３３の制御は、図５に示すフローチャートに従って行われる。

すなわち、図５において、電源スイッチ３４のオン切換に基づいてスタートした後、先ず始めに、ステップＳ１でドラム１８，１９とフック１４，１６の接続状態の判定処理を行う。

続いて、ステップＳ２で第１リミットスイッチ２１ｂの信号に基づいて主フック１４が過巻状態である否かを判定し、その判定がＹＥＳの過巻状態のときには、ステップＳ３で主フック１４に接続されたドラム１８又は１９の巻上側の駆動を停止すべく第１ドラム停止用ソレノイド３６又は第２ドラム停止用ソレノイド３７をオフ（非励磁）に切り換え、ステップＳ４へ移行する一方、判定がＮＯのときには、ステップＳ３をスキップしてステップＳ４へ移行する。ステップＳ４では第２リミットスイッチ２２ｂの信号に基づいて補フック１６が過巻状態であるか否かを判定する。

そして、上記ステップＳ４の判定がＹＥＳの過巻状態のときには、ステップＳ５で補フック１６に接続されたドラム１８又は１９の巻上側の駆動を停止すべく第１ドラム停止用ソレノイド３６又は第２ドラム停止用ソレノイド３７をオフに切り換え、ステップＳ６へ移行する一方、判定がＮＯのときには、ステップＳ５をスキップしてステップＳ６へ移行する。ステップＳ６では電源スイッチ３４がオフに切り換えられ、作業終了であるか否かを判定し、その判定がＮＯのときにはステップＳ２に戻る一方、判定がＹＥＳの作業終了のときには、制御を終了する。

上記ステップＳ１におけるドラム１８，１９とフック１４，１６の接続状態の判定処理は、図６に示すフローチャートに従って行われる。

すなわち、図６において、先ず、ステップＳ１１で表示装置３５の画面上に「ドラムを単独で巻き上げる」旨のメッセージを表示する。続いて、ステップＳ１２で第１ドラム１８及び第２ドラム１９の片方が巻き上げ方向に回転操作されるのを待った後、ステップＳ１３でドラム回転センサ３１，３２の信号に基づいて第１ドラム１８及び第２ドラム１９のどちらかが作動しているかを確認する。

しかる後、ステップＳ１４でリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂの信号に基づいてフックの過巻状態が発生するのを待ち、ステップＳ１４へ移行する。ステップＳ１４では、過巻状態を検知したリミットスイッチ２１ｂ又は２２ｂ側のフック（つまり主フック１４又は補フック１６）と巻上作動をしたドラム（つまり第１ドラム１８又は第２ドラム１９）とが接続状態であると判定するとともに、過巻状態を検知しないリミットスイッチ側のフックと停止していたドラムとが接続状態であると判定し、リターンする。

以上のような判定処理及びこの処理に使用するドラム回転センサ３１，３２などによって、２つのフック１４，１５とそれぞれ実際にワイヤロープ１５，１７を介して接続された２つのドラム１８，１９との対応関係ないし接続状態を検知する検知手段４０が構成されている。また、この判定処理を一部に含む図５のフローチャートを実行するコントローラ３３は、本発明にいう制御手段に該当するものである。

次に、上記過巻防止装置２０の作用効果を説明するに、クレーン作業中にブーム３の先端部から吊り下げられた主フック１４及び補フック１６のうち、荷を吊っている１つのフックが過巻状態になったときには、対応する第１又は第２の過巻検出手段２１，２２のリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂがその過巻状態を検出し、その検出信号を受けるコントローラ３３の制御の下に、この過巻状態のフックと接続されたドラム１８又は１９の巻上側の駆動を停止すべく第１ドラム停止用ソレノイド３６又は第２ドラム停止用ソレノイド３７がオフに切り換えられる（図５のステップＳ３，Ｓ５）。このため、主フック１４又は補フック１６の過巻を防止することができるとともに、過巻に起因する故障や事故を確実に防止することができる。

一方、クレーン作業中に荷を吊っていない主フック１４又は補フック１６が風や振動などにより横振れをし、そのことを対応する第１又は第２の過巻検出手段２１，２２のリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂがフックの過巻状態として誤って検出したときには、コントローラ３３の制御の下に、荷を吊っていない主フック１４又は補フック１６と接続されたドラム１８又は１９の巻上側の駆動のみが停止され、他のドラム１９又は１８の巻上側の駆動は継続して行われる。このため、クレーン作業が中断することはなく、作業を継続して行うことができるので、作業の効率を高めることができるとともに、過巻防止装置２０の信頼性を高めることができる。

その上、上記主フック１４及び補フック１６と、これらと実際にワイヤロープ１５，１７を介して接続された２つのドラム１８，１９との対応関係は、検知手段４０により検知されるが、この検知手段４０は、本実施形態の場合、２つのドラム１８，１９のうちの１つを巻き上げ方向に回転させて１つのフックを過巻状態にし、それを検出する過巻検出手段２１，２２のリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂの信号とドラム回転センサ３１，３２の信号を基に２つずつのフック１４，１６とドラム１８，１９の対応関係を検知するようになっているため、その対応関係を簡単にかつ精度良く感知することができる。しかも、ドラム回転センサ３１，３２は、移動式クレーンでは既設のものであるため、実施化を図る上で有利なものである。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の形態を包含するものである。例えば上記実施形態では、主フック１４及び補フック１６とこれらに接続された２つのドラム１８，１９との対応関係を検知する検知手段４０としては、２つのドラム１８，１９のうちの１つを巻き上げ方向に回転させて１つのフックを過巻状態にし、それを検出する過巻検出手段２１，２２のリミットスイッチ２１ｂ，２２ｂの信号とドラム回転センサ３１，３２の信号を基に対応関係を検知するように構成したが、本発明は、これ以外に、例えば図７（ａ）に示すように、各ドラム１８，１９の回転を検出するドラム回転センサ３１，３２の信号と、ブームポイントシーブ１１及び補助シーブ１３の回転をそれぞれ検出するシーブ回転センサ５１の信号とを比較して回転速度の一致に基づいて対応関係を検知するように構成し、あるいは図７（ｂ）に示すように、ブームポイントシーブ１１側及び補助シーブ１３側でのロープ張力をそれぞれ検出するシール側ロードセル５２の信号と、各ドラム１８，１９側でのロープ張力をそれぞれ検出するドラム側ロードセル５３の信号とを比較してロープ張力の一致に基づいて対応関係を検知するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、上部旋回体２に作業アタッチメントとしてのブーム３が起伏可能に設けられ、このブーム３の先端部から２つのフック、つまり主フック１４及び補フック１６がそれぞれ別々にワイヤロープ１５，１７により支持して吊り下げられた移動式クレーンの過巻防止装置に適用した場合について述べたが、本発明は、上部旋回体にブームとジブとからなる作業アタッチメントが起伏可能に設けられ、この作業アタッチメントの先端部であるブームの先端及びジブの先端から２つのフックがそれぞれ別々にワイヤロープにより支持して吊り下げられた移動式クレーンなどの過巻防止装置としても同様に適用することができるのは勿論である。

本発明の実施形態に係るクローラクレーンの外観を示す側面図である。 上記クローラクレーンのブーム先端部の拡大図である。 主巻上ワイヤロープ及び補巻上ワイヤロープの２種類の配線状態を示す模式図である。 上記クローラクレーンに装備された過巻防止装置のブロック構成図である。 上記過巻防止装置のコントローラによる制御内容を示すフローチャート図である。 ドラムとフックの接続状態の判定処理を示すフローチャート図である。 フックとドラムの対応関係を検知する検知手段の別の形態を説明するための模式図である。

符号の説明

２ 上部旋回体
３ ブーム
１４ 主フック
１５ 主巻上ワイヤロープ
１６ 補フック
１７ 補巻上ワイヤロープ
１８ 第１ドラム
１９ 第２ドラム
２０ 過巻防止装置
２１ 第１の過巻検出手段
２２ 第２の過巻検出手段
２１ｂ，２２ｂ リミットスイッチ
３１ 第１のドラム回転センサ
３２ 第２のドラム回転センサ
３３ コントローラ（制御手段）
３５ 表示装置
３６ 第１ドラム停止用ソレノイド
３７ 第２ドラム停止用ソレノイド
４０ 検知手段

Claims (2)

1. 上部旋回体に作業アタッチメントが起伏可能に設けられ、この作業アタッチメントの先端部から複数のフックがそれぞれワイヤロープにより支持して吊り下げられているとともに、上記各フックをそれぞれワイヤロープを介して巻き上げ又は巻き下げる複数のドラムが上部旋回体に設けられてなる移動式クレーンにおいて、
   上記各フックの過巻状態をそれぞれ検出する複数の過巻検出手段と、
   上記複数のフックとそれぞれ実際にワイヤロープを介して接続された複数のドラムとの対応関係を検知する検知手段と、
   上記各過巻検出手段の信号を受け、１つのフックが過巻状態になったとき、上記検知手段の検知に基づいて、過巻状態のフックと接続された１つのドラムの回転を停止し、他のドラムの回転を継続するように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする移動式クレーンの過巻防止装置。
2. 上記検知手段は、各ドラムの回転をそれぞれ検出する複数のドラム回転センサを有し、作業開始時に予め作業者により複数のドラムのうちの１つを巻き上げ方向に回転させて１つのフックを過巻状態にし、それを検出する過巻検出手段の信号とドラム回転センサの信号を基にフックとドラムの対応関係を検知するように構成されている請求項１記載の移動式クレーンの過巻防止装置。