JP2014019545A - クレーンの吊荷標高検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な計算式を用いたり、面倒な初期設定を行ったりすることなく、吊荷の標高を精度良く検出し得るクレーンの吊荷標高検出装置を提供する。
【解決手段】吊具７に、吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］を検出する吊具気圧計１２を設け、該吊具気圧計１２で検出される気圧Ｐ２［Ｐａ］に基づき演算器１３において吊荷の標高を求めるよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、クレーンの吊荷標高検出装置に関するものである。

一般に、建設現場でのクレーン作業においては、例えば、吊荷がマイクロ波の通過経路を遮断することを回避するために、吊荷の高さの絶対値、即ち標高を把握することが要求される場合がある。

前記吊荷の標高とは若干異なるが、吊荷の揚程を表示するための揚程計に関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特許文献１に開示されたものにおいては、ロープの巻上げ下げを行うドラムからのロープ繰り出し量と、ジブの長さ及び起伏角等の幾何学的寸法から吊荷の揚程を算出するようになっている。

特開２００１−１４６３８５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたものの場合、非常に複雑な計算式に対して、前記ロープ繰り出し量や前記ジブの幾何学的寸法の各データを代入する必要があり、吊荷の揚程を算出する過程で誤差が積算され、精度が低下してしまうという問題を有していた。

又、特許文献１に開示されたものでは、前記吊具に吊り下げられた吊荷を着地させた状態で、運転者がドラムに巻回されたロープの巻き層、巻き列を目視で確認し、ダイヤルやスイッチの操作により揚程計に入力する初期設定を行う必要があり、手間が掛かるだけでなく、前記運転者の初期設定次第で、測定される吊荷の揚程が変動し、精度が低下する虞もあった。

尚、ＧＰＳを利用して吊荷の標高を検出することも考えられているが、精度的に実現は困難となっていた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、複雑な計算式を用いたり、面倒な初期設定を行ったりすることなく、吊荷の標高を精度良く検出し得るクレーンの吊荷標高検出装置を提供しようとするものである。

本発明は、基準地表面に設置される支持部上に旋回体を旋回自在に配置し、該旋回体上にジブを起伏自在に取り付け、該ジブ先端から吊荷用の吊具を吊り下げるクレーンの吊荷標高検出装置であって、
前記吊具に設けられ且つ吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］を検出する吊具気圧計と、
該吊具気圧計で検出される気圧Ｐ２［Ｐａ］に基づき吊荷の標高ｈ［ｍ］を求める演算器と
を備えたことを特徴とするクレーンの吊荷標高検出装置にかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

クレーンの運転時には、吊具気圧計によって吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］が検出され、該吊具気圧計で検出される気圧Ｐ２［Ｐａ］に基づき演算器において吊荷の標高ｈ［ｍ］が求められる。

この結果、本発明では、吊荷の標高ｈ［ｍ］を求める過程で、特許文献１に開示されたもののように、非常に複雑な計算式に対して、ロープ繰り出し量やジブの幾何学的寸法の各データを代入する必要がなく、誤差が積算されて精度が低下してしまう心配もない。

又、特許文献１に開示されたものとは異なり、前記吊具に吊り下げられた吊荷を着地させた状態で、運転者がドラムに巻回されたロープの巻き層、巻き列を目視で確認し、ダイヤルやスイッチの操作により演算器に入力する初期設定を行う必要がなく、前記運転者の初期設定次第で、測定される吊荷の標高ｈ［ｍ］が変動するようなことがなく、精度が低下する虞もない。

前記クレーンの吊荷標高検出装置においては、前記支持部の下端に設けられ且つ基準地表面の高さ位置での気圧Ｐ１［Ｐａ］を検出する基準気圧計を備え、
該基準気圧計で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］と前記吊具気圧計で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］とに基づく演算式を用い前記演算器で吊荷の標高ｈ［ｍ］を求めるよう構成することが、天候の変化に伴う気圧の変動に対応する上で好ましい。

又、前記クレーンの吊荷標高検出装置においては、前記演算式を、
ｈ＝０．１×（Ｐ１−Ｐ２）＋ｈ１
（但し、ｈ１：地図データから取得される基準地表面標高）
とすることができる。

更に又、前記クレーンの吊荷標高検出装置においては、前記支持部周辺の気温ｔ［℃］を検出する温度検出器を備え、
前記演算式を、
ｈ＝１８４００×（１＋０．００３６６ｔ）ｌｏｇ（Ｐ０／（Ｐ２−（Ｐ１−Ｐ１´）））
（但し、Ｐ０：標準大気圧で１０１３２５［Ｐａ］
Ｐ１´：計算で求められる基準地表面標高の気圧［Ｐａ］）
とすることもできる。

本発明のクレーンの吊荷標高検出装置によれば、複雑な計算式を用いたり、面倒な初期設定を行ったりすることなく、吊荷の標高を精度良く検出し得るという優れた効果を奏し得る。

更に、基準気圧計を設けてその検出値を補正に用いることにより、天候の変化に伴う気圧の変動にも対応できるという優れた効果を奏し得る。

本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第一実施例を示す全体概要構成図である。 本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第二実施例を示す全体概要構成図である。 本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第二実施例におけるフローチャートである。 本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第三実施例を示す全体概要構成図である。 本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第三実施例におけるフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１は本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第一実施例であって、クレーンとしてクライミングクレーンに適用した例を示し、図１に示すクライミングクレーン１は、基準地表面に設置され且つ上方へマストブロック２ａを順次継ぎ足し可能な支持部としてのマスト２の頂部に、該マスト２に沿って昇降可能な昇降ユニット３を介し旋回体４を旋回自在に配置し、該旋回体４上にジブ５を起伏自在に取り付け、前記旋回体４に、後方へ延びるカウンタフレーム６を一体に設け、該カウンタフレーム６上に、前記ジブ５先端から吊荷用の吊具７を吊り下げる吊荷用ワイヤロープ８を巻上げ下げするための巻上装置９と、ジブ５の起伏用ワイヤロープ１０を巻上げ下げするための起伏装置１１とを設置してなる構成を有している。

本第一実施例の場合、前記吊具７に、吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］を検出する吊具気圧計１２を設け、該吊具気圧計１２で検出される気圧Ｐ２［Ｐａ］に基づき演算器１３において吊荷の標高ｈ［ｍ］を求めるよう構成してある。

尚、前記吊具気圧計１２と演算器１３との接続は、無線接続或いは有線接続のいずれであっても良い。

次に、上記第一実施例の作用を説明する。

クライミングクレーン１の運転時には、吊具気圧計１２によって吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］が検出され、該吊具気圧計１２で検出される気圧Ｐ２［Ｐａ］に基づき演算器１３において吊荷の標高ｈ［ｍ］が求められる。

この結果、本第一実施例では、吊荷の標高ｈ［ｍ］を求める過程で、特許文献１に開示されたもののように、非常に複雑な計算式に対して、ロープ繰り出し量やジブの幾何学的寸法の各データを代入する必要がなく、誤差が積算されて精度が低下してしまう心配もない。

又、特許文献１に開示されたものとは異なり、前記吊具７に吊り下げられた吊荷を着地させた状態で、運転者がドラムに巻回されたロープの巻き層、巻き列を目視で確認し、ダイヤルやスイッチの操作により演算器１３に入力する初期設定を行う必要がなく、前記運転者の初期設定次第で、測定される吊荷の標高ｈ［ｍ］が変動するようなことがなく、精度が低下する虞もない。

こうして、複雑な計算式を用いたり、面倒な初期設定を行ったりすることなく、吊荷の標高ｈ［ｍ］を精度良く検出し得る。

図２及び図３は本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第二実施例であって、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１に示すものと同様であるが、本第二実施例の特徴とするところは、図２及び図３に示す如く、前記支持部としてのマスト２の下端に、基準地表面の高さ位置での気圧Ｐ１［Ｐａ］を検出する基準気圧計１４を設け、該基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］と前記吊具気圧計１２で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］とに基づく演算式
ｈ＝０．１×（Ｐ１−Ｐ２）＋ｈ１
（但し、ｈ１：地図データから取得される基準地表面標高）
を用い前記演算器１３で吊荷の標高ｈ［ｍ］を求めるよう構成した点にある。

因みに、前記演算式においては、
１［Ｐａ］≒１０［ｃｍ］＝０．１［ｍ］
としている。

次に、上記第二実施例の作用を説明する。

クライミングクレーン１の運転時には、先ず、基準気圧計１４によって基準地表面の高さ位置での気圧Ｐ１［Ｐａ］が検出される（図３のステップＳ１参照）。ここで、前記気圧Ｐ１［Ｐａ］は、例えば、基準気圧計１４で検出される直近１０秒間のデータ平均値を採用することができる。

続いて、地図データから基準地表面標高ｈ１［ｍ］が取得される（図３のステップＳ２参照）。

更に、吊具気圧計１２によって吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］が検出される（図３のステップＳ３参照）。

そして、前記基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］と前記吊具気圧計１２で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］とに基づく演算式
ｈ＝０．１×（Ｐ１−Ｐ２）＋ｈ１
を用い前記演算器１３で吊荷の標高ｈ［ｍ］が求められる（図３のステップＳ４参照）。

この結果、本第二実施例では、吊荷の標高ｈ［ｍ］を求める過程で、特許文献１に開示されたもののように、非常に複雑な計算式に対して、ロープ繰り出し量やジブの幾何学的寸法の各データを代入する必要がなく、誤差が積算されて精度が低下してしまう心配もない。

又、特許文献１に開示されたものとは異なり、前記吊具７に吊り下げられた吊荷を着地させた状態で、運転者がドラムに巻回されたロープの巻き層、巻き列を目視で確認し、ダイヤルやスイッチの操作により演算器１３に入力する初期設定を行う必要がなく、前記運転者の初期設定次第で、測定される吊荷の標高ｈ［ｍ］が変動するようなことがなく、精度が低下する虞もない。

しかも、本第二実施例の場合、地図データから基準地表面標高ｈ１を取得し、前記基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］と前記吊具気圧計１２で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］との差を用いているため、仮に台風等の接近により気圧の変化があったとしても、吊荷の標高ｈ［ｍ］を正確に割り出すことが可能となる。

尚、本第二実施例の場合、基準気圧計１４を複数個設けて、該各基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］の平均値を用いるようにすることもでき、このようにすれば、部分的に吹き付ける風による気圧Ｐ１［Ｐａ］の変動を緩和することが可能となり、更に精度を向上させる上で有効となる。

こうして、第二実施例においても、第一実施例と同様、複雑な計算式を用いたり、面倒な初期設定を行ったりすることなく、吊荷の標高ｈ［ｍ］を精度良く検出し得、更に、基準気圧計１４を設けてその検出値を補正に用いることにより、天候の変化に伴う気圧の変動にも対応できる。

図４及び図５は本発明のクレーンの吊荷標高検出装置の第三実施例であって、図中、図２及び図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図２及び図３に示すものと同様であるが、本第三実施例の特徴とするところは、図４及び図５に示す如く、前記支持部としてのマスト２の下端に、周辺の気温ｔ［℃］を検出する温度検出器１５を設け、前記基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］と前記吊具気圧計１２で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］とに基づく演算式
ｈ＝１８４００×（１＋０．００３６６ｔ）ｌｏｇ（Ｐ０／（Ｐ２−（Ｐ１−Ｐ１´）））
（但し、Ｐ０：標準大気圧で１０１３２５［Ｐａ］
Ｐ１´：計算で求められる基準地表面標高の気圧［Ｐａ］）
を用い前記演算器１３で吊荷の標高ｈ［ｍ］を求めるよう構成した点にある。

尚、本第三実施例の演算式は、測高公式と称される気圧と高さの関係を表す式で、静力学から導かれるものであり、水蒸気の寄与を無視し、重力加速度を９．８［ｍ／ｓ²］としたときのものである。

次に、上記第三実施例の作用を説明する。

クライミングクレーン１の運転時には、先ず、演算器１３によって基準地表面標高の気圧Ｐ１´［Ｐａ］が計算により求められると共に、温度検出器１５によって周辺の気温ｔ［℃］が検出される。（図５のステップＳ１´参照）

続いて、基準気圧計１４によって基準地表面の高さ位置での気圧Ｐ１［Ｐａ］が検出される（図５のステップＳ２´参照）。ここで、前記気圧Ｐ１［Ｐａ］は、例えば、基準気圧計１４で検出される直近１０秒間のデータ平均値を採用することができる。

更に、吊具気圧計１２によって吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］が検出される（図５のステップＳ３´参照）。

そして、前記基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］と前記吊具気圧計１２で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］とに基づく演算式
ｈ＝１８４００×（１＋０．００３６６ｔ）ｌｏｇ（Ｐ０／（Ｐ２−（Ｐ１−Ｐ１´）））
を用い前記演算器１３で吊荷の標高ｈ［ｍ］が求められる（図５のステップＳ４´参照）。

この結果、本第三実施例では、吊荷の標高ｈ［ｍ］を求める過程で、特許文献１に開示されたもののように、非常に複雑な計算式に対して、ロープ繰り出し量やジブの幾何学的寸法の各データを代入する必要がなく、誤差が積算されて精度が低下してしまう心配もない。

又、特許文献１に開示されたものとは異なり、前記吊具７に吊り下げられた吊荷を着地させた状態で、運転者がドラムに巻回されたロープの巻き層、巻き列を目視で確認し、ダイヤルやスイッチの操作により演算器１３に入力する初期設定を行う必要がなく、前記運転者の初期設定次第で、測定される吊荷の標高ｈ［ｍ］が変動するようなことがなく、精度が低下する虞もない。

しかも、本第三実施例の場合、前記基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］（実測値）と計算によって求められた基準地表面標高の気圧Ｐ１´［Ｐａ］（理論値）との差を前記吊具気圧計１２で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］から差し引いた値を、演算式（測高公式）に代入する形で用いているため、仮に台風等の接近により気圧の変化があったとしても、吊荷の標高ｈ［ｍ］を正確に割り出すことが可能となる。

尚、本第三実施例の場合も、基準気圧計１４を複数個設けて、該各基準気圧計１４で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］の平均値を用いるようにすることもでき、このようにすれば、部分的に吹き付ける風による気圧Ｐ１［Ｐａ］の変動を緩和することが可能となり、更に精度を向上させる上で有効となる。

こうして、第三実施例においても、第一実施例と同様、複雑な計算式を用いたり、面倒な初期設定を行ったりすることなく、吊荷の標高ｈ［ｍ］を精度良く検出し得、更に第二実施例と同様、基準気圧計１４を設けてその検出値を補正に用いることにより、天候の変化に伴う気圧の変動にも対応できる。

尚、本発明のクレーンの吊荷標高検出装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、クライミングクレーンに限らず様々な形式のクレーンに適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ クライミングクレーン（クレーン）
２ マスト（支持部）
４ 旋回体
５ ジブ
７ 吊具
１２ 吊具気圧計
１３ 演算器
１４ 基準気圧計
１５ 温度検出器

Claims (4)

1. 基準地表面に設置される支持部上に旋回体を旋回自在に配置し、該旋回体上にジブを起伏自在に取り付け、該ジブ先端から吊荷用の吊具を吊り下げるクレーンの吊荷標高検出装置であって、
   前記吊具に設けられ且つ吊荷の高さ位置での気圧Ｐ２［Ｐａ］を検出する吊具気圧計と、
   該吊具気圧計で検出される気圧Ｐ２［Ｐａ］に基づき吊荷の標高ｈ［ｍ］を求める演算器と
   を備えたことを特徴とするクレーンの吊荷標高検出装置。
2. 前記支持部の下端に設けられ且つ基準地表面の高さ位置での気圧Ｐ１［Ｐａ］を検出する基準気圧計を備え、
   該基準気圧計で検出された気圧Ｐ１［Ｐａ］と前記吊具気圧計で検出された気圧Ｐ２［Ｐａ］とに基づく演算式を用い前記演算器で吊荷の標高ｈ［ｍ］を求めるよう構成した請求項１記載のクレーンの吊荷標高検出装置。
3. 前記演算式を、
   ｈ＝０．１×（Ｐ１−Ｐ２）＋ｈ１
   （但し、ｈ１：地図データから取得される基準地表面標高）
   とした請求項２記載のクレーンの吊荷標高検出装置。
4. 前記支持部周辺の気温ｔ［℃］を検出する温度検出器を備え、
   前記演算式を、
   ｈ＝１８４００×（１＋０．００３６６ｔ）ｌｏｇ（Ｐ０／（Ｐ２−（Ｐ１−Ｐ１´）））
   （但し、Ｐ０：標準大気圧で１０１３２５［Ｐａ］
   Ｐ１´：計算で求められる基準地表面標高の気圧［Ｐａ］）
   とした請求項２記載のクレーンの吊荷標高検出装置。

Images