JP2009286611A - Boom length detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多段伸縮ブームを有するクレーン等の作業機に係り、特に、その多段伸縮ブームの長さを検出するブーム長検出装置に関する。 The present invention relates to a working machine such as a crane having a multistage telescopic boom, and more particularly to a boom length detection device that detects the length of the multistage telescopic boom.
多段伸縮ブームを有するクレーン等の作業機では、多段伸縮ブームの長さを安全装置等でのデータとして用いるため、多段伸縮ブームの長さを検出するブーム長検出装置が装備されている。
この種のブーム長検出装置は、多段伸縮ブームの基端側に設けられる検出器本体を備えており、この検出器本体には、繰り出しおよび巻き取り可能に検出コード(ケーブル)が収容されている。この検出コードの先端部は、多段伸縮ブームの先端側に取付けられる。また、検出器本体には、検出コードの支軸に連結されたポテンショメータ等の回転角度検出器が付設され、この回転角度検出器から出力された信号がコントローラ等に入力されるようになっている(例えば特許文献1参照)。これにより、この種のブーム長検出装置は、上記検出コードの繰り出しまたは巻き取りに応じて回転角度検出器から出力された信号から、検出コードが繰り出されている長さをコントローラ等で求めて多段伸縮ブームの長さを検出することができる。
This type of boom length detection device includes a detector main body provided on the base end side of the multistage telescopic boom, and a detection cord (cable) is accommodated in the detector main body so as to be extended and wound. . The tip of this detection cord is attached to the tip of the multistage telescopic boom. The detector body is provided with a rotation angle detector such as a potentiometer connected to the support shaft of the detection code, and a signal output from the rotation angle detector is input to the controller or the like. (For example, refer to Patent Document 1). As a result, this type of boom length detection device uses a controller or the like to determine the length by which the detection code is fed from the signal output from the rotation angle detector in response to the feeding or winding of the detection code. The length of the telescopic boom can be detected.
ところで、従来のブーム長検出装置は、検出コードが断線した場合、検出コードは、検出器本体に内蔵のスプリングの牽引力によって検出器本体内に巻き取られてしまう。そして、検出コードが巻き取られた後は、回転角度検出器が例えばポテンショメータであれば、その回転が最終的に停止した位置での抵抗値を示すので、この値が変化しなくなり、これに応じた電圧を出力信号として送出し続けることになる。そのため、コントローラは、多段伸縮ブームがある一定のブーム長さに伸長した状態で停止しているものと判断してしまう。したがって、従来のブーム長検出装置では、コントローラ側では検出コードの断線の有無を知ることができないという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、検出コードの断線の有無を知ることができるブーム長検出装置を提供することを目的としている。
By the way, in the conventional boom length detection device, when the detection code is disconnected, the detection code is wound into the detector body by the pulling force of the spring built in the detector body. Then, after the detection code is wound up, if the rotation angle detector is, for example, a potentiometer, the resistance value at the position where the rotation has finally stopped is shown. Will continue to be sent as an output signal. Therefore, the controller determines that the multistage telescopic boom is stopped in a state where it is extended to a certain boom length. Therefore, the conventional boom length detection device has a problem that the controller side cannot know whether or not the detection code is disconnected.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such a problem, and an object thereof is to provide a boom length detection device capable of knowing whether or not a detection code is disconnected.
ここで、上記のように、検出コードが断線した場合、検出コードは検出器本体に内蔵のスプリングの牽引力によって巻き取られてしまうが、本願発明者は、検出コードが断線した場合の検出コードの巻回速度が、正常な多段伸縮ブームの伸縮時における検出コードの巻回速度と比較して、勢いよく巻き取られてしまう点に着目した。つまり、検出コードが断線したときは、検出コードの巻回速度が著しく速くなるのである。そこで、本願発明者は、この着眼点に基づいて鋭意検討を重ねた。その結果、通常の圧油によるアクチュエータでの多段伸縮ブームの伸縮速度に対し、所定以上の速さで多段伸縮ブームが短縮されたか否かをコントローラ側で監視し、所定を超える速さで多段伸縮ブームが短縮されたときは、検出コードが断線したものとみなすことができるという知見を得た。 Here, as described above, when the detection code is disconnected, the detection code is wound by the pulling force of the spring built in the detector body, but the inventor of the present application does not detect the detection code when the detection code is disconnected. Attention was paid to the fact that the winding speed is wound more rapidly than the winding speed of the detection cord when the normal multistage telescopic boom is expanded and contracted. That is, when the detection code is disconnected, the winding speed of the detection code is remarkably increased. Therefore, the inventor of the present application has made extensive studies based on this focus. As a result, the controller monitors whether or not the multi-stage telescopic boom has been shortened at a speed higher than a predetermined speed compared to the telescopic speed of the multi-stage telescopic boom with a normal pressure oil actuator. It was found that when the boom was shortened, the detection code could be regarded as broken.
すなわち、上記課題を解決するために、本発明は、検出器本体と、その検出器本体に繰り出しおよび巻き取り可能に収容される検出コードと、その検出コードが繰り出されている長さに基づいて多段伸縮ブームの伸縮した長さを求めるコントローラとを備えるブーム長検出装置であって、前記コントローラは、前記検出コードが前記検出器本体に巻回される速さに基づいて、前記検出コードの断線の有無を判定する断線判定手段を有し、該断線判定手段は、前記検出コードが所定を超える速さで巻回されたときに、前記検出コードが断線したと判定することを特徴としている。 That is, in order to solve the above-described problems, the present invention is based on a detector body, a detection cord that is housed in the detector body so as to be fed out and wound up, and a length in which the detection code is fed out. A boom length detection device comprising a controller for obtaining a length of a multistage telescopic boom, wherein the controller is based on a speed at which the detection code is wound around the detector body. A disconnection determining means for determining whether or not the detection code is present, and the disconnection determination means determines that the detection code is disconnected when the detection code is wound at a speed exceeding a predetermined value.
本発明に係るブーム長検出装置によれば、コントローラは、検出コードが検出器本体に巻回される速さに基づいて、検出コードの断線の有無を判定する断線判定手段を有しており、この断線判定手段は、検出コードが所定を超える速さで巻回されたときに、検出コードが断線したと判定するので、上記知見に述べたように、検出コードの断線の有無を知ることができる。 According to the boom length detection device of the present invention, the controller has a disconnection determining means for determining whether or not the detection code is disconnected based on the speed at which the detection code is wound around the detector body. Since the disconnection determination means determines that the detection code is disconnected when the detection code is wound at a speed exceeding a predetermined speed, as described in the above knowledge, it is possible to know whether or not the detection code is disconnected. it can.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図1は、本発明に係るブーム長検出装置を備える多段伸縮ブームの説明図であり、また、図2は本発明に係るブーム長検出装置を構成する検出器本体の説明図である。
図1に示す多段伸縮ブーム8は、クレーン(不図示)に装備されるものである。同図に示すように、この多段伸縮ブーム8は、多段化された入れ子式構造をなす4段ブームの例であって、その基端側(同図左側)から順に、基端ブーム9、第一中間ブーム10、第二中間ブーム11、および先端ブーム12を有して構成されている。ここで、上記のブーム10,11,12は、基端ブーム9に対して伸縮されるが、これらブーム10,11,12の伸縮方式は、不図示のブーム伸縮シリンダ(テレシリンダ)および伸縮ワイヤの組み合わせによって、同時に比例的に伸縮するようになっている。ここで、この多段伸縮ブーム8には、本発明に係るブーム長検出装置1が装備されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is an explanatory diagram of a multi-stage telescopic boom provided with a boom length detection device according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a detector main body constituting the boom length detection device according to the present invention.
The multistage telescopic boom 8 shown in FIG. 1 is mounted on a crane (not shown). As shown in the figure, this multi-stage telescopic boom 8 is an example of a four-stage boom having a multi-stage telescopic structure, and in that order from the base end side (the left side of the figure), A
詳しくは、このブーム長検出装置1は、図1に示すように、多段伸縮ブーム8の基端側である基端ブーム9側面に付設された検出器本体2を備えている。この検出器本体2には、繰り出しおよび巻き取り可能に検出コード(ケーブル)3が収容されている。そして、この検出コード3の先端部3tは、多段伸縮ブーム8の先端側である先端ブーム12に取付けられている。また、検出器本体2には、回転角度検出器としてポテンショメータ4が付設されており、このポテンショメータ4から出力された信号が、信号線4bを介してコントローラ5に入力されるようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the boom
検出器本体2内部には、図2に示すように、コードリール2aが収容されており、検出コード3は、このコードリール2aに巻回されるようになっている。上記ポテンショメータ4は、ロータリー型のポテンショメータ本体4aを有し、コードリール2aの支軸2bにポテンショメータ本体4aが連結されている。そして、検出コード3の繰り出しまたは巻き取りによってコードリール2aが回動されると、ポテンショメータ本体4a内部の抵抗部により抵抗値が変わり、その抵抗値に応じた信号が、信号線4bを介してコントローラ5に入力されるようになっている。なお、ポテンショメータ本体4aは、多段伸縮ブーム8の0m〜12mの伸縮量に対応して一回転するように、減速機構(不図示)を介してコードリール2aに連結されている。
As shown in FIG. 2, a
そして、コントローラ5は、以下不図示の、ブーム長の演算プログラム等を含む所定の制御プログラムに基づいて各部を制御するCPUと、このCPUの制御プログラム等を格納している記憶媒体であるROMおよびEEPROM(フラッシュメモリ等)と、このROMまたはEEPROMから読み出したデータやCPUの演算過程で必要な演算結果を格納するRAMと、上記ポテンショメータ4を含む外部装置に対してデータの入出力を媒介するインターフェースとを含んで構成されており、これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。そして、このコントローラ5は、図3に示すように、ポテンショメータ4から入力された信号(可動電極の電圧)に基づいて、検出器本体2から検出コード3が繰り出されている長さ(つまり、多段伸縮ブーム8の伸縮した長さ)を、0m(全短縮)から12m(全伸長)の範囲で求めるようになっている。
The
また、このコントローラ5は、多段伸縮ブーム8の0m〜12mの範囲に対応する正常な検出範囲に対して、その上下の電圧をエラー値としてそれぞれ設定しており、これらの電圧が検出された場合には、エラーが検出されるようになっている。しかし、コードリール2aには、スプリングによって初期張力が付与されているため、検出コード3の断線後に完全に停止する位置が不確定である。そのため、検出コード3の断線後に正常な検出範囲内で停止した場合には(例えば図3での符号Xの位置)、エラーが検出されず、単にその位置で多段伸縮ブーム8が停止しているものとして処理されてしまう。
そこで、このコントローラ5は、検出コード3が検出器本体2に巻回される速さに基づいて、検出コード3の断線の有無を判定する断線判定処理が実行されるようになっており、これにより、検出コード3の断線の有無を知ることができるようになっている。
In addition, the
Therefore, the
詳しくは、この断線判定処理は、上記多段伸縮ブーム8を動作可能とするために、クレーンに電源が投入されると、上記コントローラ5のCPUにおいて実行される。断線判定処理は、図4に示すように、ステップS1に移行して、「断線」の記録をEEPROMから読み込んで、ステップS2に移行する。ステップS2では、「断線」の記録の有無を判定し、「断線」の記録があれば(Yes)、ステップS7に移行し、そうでなければ(No)、ステップS3に移行する。ステップS3では、ポテンショメータ4が出力するブーム長の出力信号を読み込み、続くステップS4では、読み込んだブーム長の出力信号の変化から、ブーム長の伸縮速度VLを演算してステップS5に移行する。
Specifically, the disconnection determination process is executed by the CPU of the
そして、ステップS5では、算出された伸縮速度の絶対値|VL|(換言すれば、検出コード3が検出器本体4に巻回される速さ)と規定値とを比較する。ここで、規定値は、通常の操作で作動する多段伸縮ブーム8の最大伸縮速度の絶対値を、「所定以上の速さ」として設定している。したがって、検出コード3が巻回された速さ|VL|が規定値を超えていれば「断線」とみなすことができる。つまり、ステップS5において、|VL|<既定値であれば(Yes)、「断線」していないものと判定してステップS3に処理を戻し、そうでなければ(No)、「断線」と判定してステップS6に移行する。なお、このステップS5では、算出された伸縮速度の絶対値|VL|と規定値とを比較するので、この例では、検出コード3が巻回された速さが、多段伸縮ブーム8が規定値よりも速く伸びた場合および速く縮んだ場合のいずれであっても「断線」と判断する例である。
In step S5, the absolute value | VL | of the calculated expansion / contraction speed (in other words, the speed at which the
そして、ステップS6では、EEPROMに「断線」を記憶し、続くステップS7では「断線」に係る警報信号を出力してオペレータに報知する。この報知方法としては、例えばブザーによる警報音や、ランプの点滅、あるいはディスプレイへの表示等を適宜用いることができる。ここで、この断線判定処理でのステップS3〜S5が、上記課題を解決するための手段に記載の「断線判定手段」に対応している。 In step S6, "disconnection" is stored in the EEPROM, and in the subsequent step S7, an alarm signal related to "disconnection" is output to notify the operator. As this notification method, for example, an alarm sound by a buzzer, blinking of a lamp, display on a display, or the like can be used as appropriate. Here, steps S3 to S5 in the disconnection determination processing correspond to “disconnection determination means” described in the means for solving the above-described problem.
次に、この第一実施形態のブーム長検出装置1の作用・効果について説明する。
上述のように、このブーム長検出装置1は、検出コード3が繰り出されている長さに基づいて多段伸縮ブーム8の伸縮した長さを求めるコントローラ5を備えており、このコントローラ5は、検出コード3が検出器本体2に巻回される速さに基づいて、検出コード3の断線の有無を判定し、検出コード3が所定を超える速さで巻回されたときに、検出コード3が断線したと判定することができるので、検出コード3の断線の有無を知ることができる。
Next, the operation and effect of the boom
As described above, the boom
また、このブーム長検出装置1によれば、断線判定処理では、算出された伸縮速度の絶対値|VL|と規定値とを比較するので、検出コード3が巻回された速さが、多段伸縮ブーム8が規定値よりも速く伸びた場合および速く縮んだ場合のいずれであっても「断線」と判断することができる。つまり、検出コード3が断線した場合、コードリール2aには拘束力が働かなくなる。そのため、コードリール2aが慣性によって暴走し、これにより、ポテンショメータ4も過回転することが想定される。この際、ポテンショメータ4の出力信号(電圧)は、図5に示すように、サイクリック(循環的)に変わるが、本実施形態のように、算出された伸縮速度の絶対値|VL|と規定値とを比較することで、断線時にこのようなポテンショメータの出力信号(電圧)がサイクリックに変動する場合が生じても、「断線」の判断をより確実に行うことができるという効果がある。
Further, according to the boom
ここで、多段伸縮ブーム8が速く伸びた場合とは、例えば図5において、符号XAにおいて断線し、ポテンショメータ4の出力信号(電圧)が循環し、符号XBで停止したとき、その出力変化の過程で、ポテンショメータ4の出力信号(電圧)が、最小から最大に変化する部分が存在するため、この例の場合は、多段伸縮ブーム8が規定値よりも速く伸びたと判断し得ることが想定できるからである。
Here, the case where the multistage telescopic boom 8 is extended quickly means that, for example, in FIG. 5, when the wire breaks at the symbol XA, the output signal (voltage) of the
特に、このブーム長検出装置1によれば、上述した断線判定処理のプログラムをコントローラ5に追加するだけでよい。そのため、例えば断線を判断するために特段のセンサを付加する必要がない。したがって、安価に実施可能であり、また、従来のブーム長検出装置に対してもプログラムを書き換えれば採用することができるから、利便性にも優れている。
In particular, according to the boom
また、このブーム長検出装置1は、「断線」の記録がEEPROMに記憶されるので、電源を入れ直した場合であっても、一度「断線」記録がなされた後は、直ちに「断線」に係る警報信号を出力してオペレータに報知することができる。したがって、例えばオペレータが「断線」に係る警報信号に万一気付かずに他のオペレータと入れ替わったような場合でも、「断線」状態のまま運転されることが防止される。なお、EEPROMに記憶される「断線」の記録は、検出コード3の修理や交換等を行った後に、リセットボタン等によって初期設定がなされて「断線」の記録を消去する。
In addition, since the record of “break” is stored in the EEPROM, the boom
以上説明したように、このブーム長検出装置1によれば、検出コードの断線の有無を知ることができる。なお、本発明に係るブーム長検出装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、回転角度検出器としてポテンショメータ4が付設されている例で説明したが、これに限らず、例えば回転角度検出器としてロータリーエンコーダを用いてもよい。
As described above, according to the boom
For example, in the above-described embodiment, the example in which the
1 ブーム長検出装置
2 検出器本体
3 検出コード
4 ポテンショメータ
5 コントローラ
8 多段伸縮ブーム
9 基端ブーム
10、11 中間ブーム
12 先端ブーム
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記コントローラは、前記検出コードが前記検出器本体に巻回される速さに基づいて、前記検出コードの断線の有無を判定する断線判定手段を有し、該断線判定手段は、前記検出コードが所定を超える速さで巻回されたときに、前記検出コードが断線したと判定することを特徴とするブーム長検出装置。 A detector main body, a detection cord that is housed in the detector main body so as to be able to be drawn out and wound up, and a controller that obtains the length of expansion and contraction of the multistage telescopic boom based on the length of the detection cord being fed out. A boom length detection device,
The controller has disconnection determining means for determining the presence or absence of disconnection of the detection code based on the speed at which the detection code is wound around the detector main body, and the disconnection determination means includes the detection code A boom length detection device that determines that the detection cord is disconnected when wound at a speed exceeding a predetermined speed.
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