JP2014073892A - Crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スイングレバーを有するクレーンに関する。 The present invention relates to a crane having a swing lever.
タワーブームの先端部にスイングレバー(ストラット)を前後方向に回動可能に取付け、スイングレバーによってジブブームを起伏するクレーンが知られている。このようなクレーンでは、組立・分解・伸長式の起立作業時において、スイングレバーをある角度以上に引き起こすと、後傾モーメントが大きくなり、スイングレバーが後方に倒れてしまうおそれがある。 A crane is known in which a swing lever (strut) is attached to the tip of a tower boom so as to be pivotable in the front-rear direction, and the jib boom is raised and lowered by the swing lever. In such a crane, when the swing lever is raised beyond a certain angle during assembly / disassembly / extension-type standing work, the backward tilting moment increases and the swing lever may fall backward.
特許文献1には、スイングレバーの後方への回動を制限するために、スイングレバーの背面側にバックストップが設けられ、タワーブーム先端部にクレーン作業時にバックストップを受ける第1バックストップ受けと、組立・分解時にバックストップを受ける第2バックストップ受けとが設けられたクレーンが記載されている。 In Patent Document 1, a back stop is provided on the back side of the swing lever in order to limit the backward rotation of the swing lever, and a first back stop receiver that receives the back stop at the time of crane operation at the tip of the tower boom. A crane provided with a second backstop receiver that receives a backstop during assembly and disassembly is described.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、後傾モーメントの増大によりスイングレバーが後方に倒れるという現象、すなわちスイングレバーの後方煽りの発生を防止できるものではなかった。このため、運転者は、スイングレバーが後方に倒れることがないように注意をしながら操作を行う必要があるため、運転者の負担が大きいという問題がある。 However, the technique described in Patent Document 1 cannot prevent the phenomenon that the swing lever tilts backward due to an increase in the backward tilting moment, that is, the occurrence of backward swing of the swing lever. For this reason, since it is necessary for the driver to perform an operation with care so that the swing lever does not fall backward, there is a problem that the burden on the driver is large.
請求項1に係る発明は、基端部がクレーン本体に回動可能に軸支された第1ブームと、第1ブームの先端部に回動可能に軸支された第2ブームと、第1ブームを起伏させる第1ブーム起伏装置と、第2ブームを起伏させる第2ブーム起伏装置と、第1ブームの先端部に回動可能に軸支され、第2ブームとはペンダントロープで連結され、第2ブーム起伏ウインチで巻き取られ、または繰り出される第2ブーム起伏ロープによって回動されることにより、第2ブームを起伏するスイングレバーと、第2ブーム起伏ロープの張力を検出する張力検出手段と、スイングレバーの回動支点まわりの後傾モーメントが、スイングレバーの回動支点まわりの前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢を検出する姿勢検出手段と、張力検出手段により検出された第2ブーム起伏ロープの張力が所定張力未満である条件と、姿勢検出手段により、後傾モーメントが前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢が検出される条件とがともに成立したとき、第1ブーム起伏装置による起立動作および倒伏動作、ならびに、第2ブーム起伏装置による起立動作を禁止する動作禁止制御手段とを有することを特徴とするクレーンである。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のクレーンにおいて、姿勢検出手段は、第1ブームとスイングレバーとの相対角が所定角度以上であることを検出する相対角検出手段と、相対角が所定角度以上である場合に後傾モーメントが前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢が検出されたと判定する姿勢判定手段とを含んで構成されることを特徴とする。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のクレーンにおいて、相対角検出手段は、第1ブームの対地角を検出する第1ブーム対地角検出手段と、スイングレバーの対地角を検出するスイングレバー対地角検出手段と、第1ブームの対地角とスイングレバーの対地角とに基づいて第1ブームとスイングレバーとの相対角を演算する演算手段とを含んで構成されることを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項1に記載のクレーンにおいて、姿勢検出手段は、スイングレバーの対地角を検出するスイングレバー対地角検出手段と、スイングレバーの対地角が所定角度以上である場合に後傾モーメントが前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢が検出されたと判定する姿勢判定手段とを含んで構成されることを特徴とする。
The invention according to claim 1 includes a first boom whose base end is pivotally supported by the crane body, a second boom pivotally supported by the distal end of the first boom, A first boom hoisting device for hoisting the boom, a second boom hoisting device for hoisting the second boom, and pivotally supported at the tip of the first boom, the second boom being connected by a pendant rope, A swing lever for raising and lowering the second boom by being rotated by a second boom raising and lowering rope wound or fed by a second boom raising and lowering winch; and tension detecting means for detecting the tension of the second boom raising and lowering rope A posture detecting means for detecting the posture of the swing lever immediately before the backward tilt moment about the swing fulcrum of the swing lever becomes larger than the forward tilt moment about the swing fulcrum of the swing lever; The condition that the tension of the second boom hoisting rope detected by the means is less than a predetermined tension, and the condition that the attitude of the swing lever immediately before the backward inclination moment becomes larger than the forward inclination moment are detected by the attitude detection means. When both are established, the crane has an upright operation and a overturning operation by the first boom hoisting device and an operation prohibiting control means for prohibiting the upright operation by the second boom hoisting device.
According to a second aspect of the present invention, in the crane according to the first aspect, the posture detecting means includes a relative angle detecting means for detecting that a relative angle between the first boom and the swing lever is equal to or greater than a predetermined angle, and a relative angle. And a posture determination means for determining that the posture of the swing lever immediately before the backward tilt moment becomes larger than the forward tilt moment is detected.
According to a third aspect of the present invention, in the crane according to the second aspect, the relative angle detecting means includes a first boom-to-ground angle detecting means for detecting the ground angle of the first boom, and a swing for detecting the ground angle of the swing lever. A lever-to-ground angle detection unit and a calculation unit that calculates a relative angle between the first boom and the swing lever based on the ground angle of the first boom and the ground angle of the swing lever are configured. .
According to a fourth aspect of the present invention, in the crane according to the first aspect, the posture detection means includes a swing lever ground angle detection means for detecting a ground angle of the swing lever, and a ground angle of the swing lever is a predetermined angle or more. And posture determination means for determining that the posture of the swing lever immediately before the backward tilt moment becomes larger than the forward tilt moment is detected.
本発明によれば、スイングレバーの後方煽りの発生を防止できるため、運転者の疲労軽減と作業効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the swing lever from turning backward, so that it is possible to reduce driver fatigue and improve work efficiency.
以下、図面を参照して、本発明に係るクレーンの一実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るクレーン100の外観を示す側面図である。クレーン100は、走行体101と、旋回輪を介して走行体101上に旋回可能に設けられた旋回体103と、基端部が旋回体103に回動可能に軸支されたタワーブーム104(以下、単にタワーと記す。)と、タワー104の先端部に回動可能に軸支されたジブブーム108(以下、単にジブと記す。)とを有する。旋回体103の前部には運転室107が設けられ、旋回体103の後部にはカウンタウエイト109が取り付けられている。
Hereinafter, an embodiment of a crane according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing an appearance of a
旋回体103にはフック巻き上げ用のウインチドラムであるフック巻上ドラム105と、タワー起伏用のウインチドラムであるタワー起伏ドラム106と、ジブ起伏用のウインチドラムであるジブ起伏ドラム102とが搭載されている。
The revolving
フック巻上ドラム105には巻上ロープ151が巻回され、巻上ロープ151はタワー104の頂部およびジブ108の先端部を経由してフック110に接続されている。フック巻上ドラム105が駆動すると、巻上ロープ151が巻き取られ、または繰り出されることによって、フック110が昇降する。
A
タワー104の先端には第1ペンダントロープ161の一端が接続され、第1ペンダントロープ161の他端はブライドル装置162に接続されている。タワー起伏ロープ163はAフレーム164の頂部を経由してブライドル装置162とハンガ165との間に複数回掛け回されてタワー起伏ドラム106に巻回されている。タワー起伏ドラム106を駆動すると、タワー起伏ロープ163が巻き取られ、または繰り出されることによって、ハンガ165とブライドル装置162との間隔が変化し、タワー104が起伏する。
One end of the
タワー104の先端部には、スイングレバー140が回動可能に軸支されている。スイングレバー140は、第1支柱140aと、第2支柱140bと、第1支柱140aと第2支柱140bとを連結する連結部材140cとによって、三角形状に形成されている。
A
スイングレバー140の一つの頂角部、すなわち第1支柱140aの先端部は、第2ペンダントロープ141によってジブ108の先端部と連結されている。スイングレバー140の他の頂角部、すなわち第2支柱140bの先端部は、第3ペンダントロープ142、ブライドル装置144を介してジブ起伏ロープ143に連結されている。ジブ起伏ロープ143はブライドル装置144とガイドローラ145との間に複数回掛け回されてジブ起伏ドラム102に巻回されている。ジブ起伏ドラム102を駆動すると、ジブ起伏ロープ143が巻き取られ、または繰り出されることによって、スイングレバー140が前後方向に回動されることにより、ジブ108が起伏する。
One apex angle portion of the
図2は、本発明の実施の形態に係るクレーン100の構成の一例を示す図である。図2では、ジブ起伏ドラム102およびタワー起伏ドラム106の回転を制御する制御系と、ジブ108およびタワー104を起伏させるための油圧モータ132J,132Bを駆動する油圧回路を示している。図2では、フック巻上用の油圧モータや旋回用の油圧モータなどを駆動する油圧回路については省略している。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
図2に示すように、クレーン100は、メインポンプ131と、パイロットポンプ132と、ジブ108を起伏させるためのジブ起伏用油圧系130Jと、タワー104を起伏させるためのタワー起伏用油圧系130Bとを備えている。メインポンプ131およびパイロットポンプ132は、エンジンなどの原動機(不図示)によって駆動される油圧ポンプである。
As shown in FIG. 2, the
ジブ起伏用油圧系130Jは、油圧モータ132Jと、ジブ起伏ドラム102と、制御弁133Jと、操作レバー134Jと、電磁切換弁135とを備えている。タワー起伏用油圧系130Bは、油圧モータ132Bと、タワー起伏ドラム106と、制御弁133Bと、操作レバー134Bと、電磁切換弁136と、電磁切換弁137とを備えている。
The jib hoisting
ジブ起伏用油圧系130Jの油圧モータ132Jは、メインポンプ131から吐出され、制御弁133Jで流量と方向が制御された圧油によって回転駆動される。ジブ起伏ドラム102は、油圧モータ132Jの駆動によって回転する。制御弁133Jが位置(A)側に動作すると巻上方向に油圧モータ132Jが回転し、制御弁133Jが位置(B)側に動作すると巻下方向に油圧モータ132Jが回転する。
A
タワー起伏用油圧系130Bの油圧モータ132Bは、メインポンプ131から吐出され、制御弁133Bで流量と方向が制御された圧油によって回転駆動される。タワー起伏ドラム106は、油圧モータ132Bの駆動によって回転する。制御弁133Bが位置(A)側に動作すると巻上方向に油圧モータ132Bが回転し、制御弁133Bが位置(B)側に動作すると巻下方向に油圧モータ132Bが回転する。
The
ジブ108を操作するための操作レバー134Jは、ジブ108の起立(上げ)指令または倒伏(下げ)指令に相当するパイロット圧を出力するパイロット弁138Jを備えたパイロット式油圧操作レバーであって、制御弁133Jを駆動するために操作される。パイロット弁138Jは、操作レバー134Jの操作量に応じた2次圧力を発生させる。パイロット弁138Jには、パイロットポンプ132から圧油が供給され、操作レバー134Jの操作に応じたパイロット2次圧が制御弁133Jのパイロット部に入力される。
An
ジブ起伏用油圧系130Jにおいて、パイロット弁138Jと制御弁133Jの巻上側パイロット部とを接続する管路には、電磁切換弁135が介装されている。
In the jib hoisting
電磁切換弁135が位置(C)に切り換わっているとき、運転者によって操作レバー134Jがジブ上げ側に操作されると、制御弁133Jの巻上側パイロット部にパイロット圧が作用し、制御弁133Jが位置(A)側に動作して、ジブ起伏ドラム102が巻上方向に回動される。ジブ起伏ドラム102の巻上方向の回動により、ジブ起伏ロープ143が巻き取られ、ジブ108が後方に回動する。
When the
運転者によって操作レバー134Jがジブ下げ側に操作されると、制御弁133Jの巻下側パイロット部にパイロット圧が作用し、制御弁133Jが位置(B)側に動作して、ジブ起伏ドラム102が巻下方向に回動される。ジブ起伏ドラム102の巻下方向の回動により、ジブ起伏ロープ143が繰り出され、ジブ108が前方に回動する。
When the driver operates the
タワー104を操作するための操作レバー134Bは、タワー104の起立(上げ)指令または倒伏(下げ)指令に相当するパイロット圧を出力するパイロット弁138Bを備えたパイロット式油圧操作レバーであって、制御弁133Bを駆動するために操作される。パイロット弁138Bは、操作レバー134Bの操作量に応じた2次圧力を発生させる。パイロット弁138Bには、パイロットポンプ132から圧油が供給され、操作レバー134Bの操作に応じたパイロット2次圧が制御弁133Bのパイロット部に入力される。
An
タワー起伏用油圧系130Bにおいて、パイロット弁138Bと制御弁133Bの巻上側パイロット部とを接続する管路には、電磁切換弁136が介装され、パイロット弁138Bと制御弁133Bの巻下側パイロット部とを接続する管路には、電磁切換弁137が介装されている。
In the tower hoisting
電磁切換弁136が位置(C)に切り換わっているとき、運転者によって操作レバー134Bがタワー上げ側に操作されると、制御弁133Bの巻上側パイロット部にパイロット圧が作用し、制御弁133Bが位置(A)側に動作して、タワー起伏ドラム106が巻上方向に回動される。タワー起伏ドラム106の巻上方向の回動により、タワー起伏ロープ163が巻き取られ、タワー104が後方に回動する。
When the
電磁切換弁137が位置(C)に切り換わっているとき、運転者によって操作レバー134Bがタワー下げ側に操作されると、制御弁133Bの巻下側パイロット部にパイロット圧が作用し、制御弁133Bが位置(B)側に動作して、タワー起伏ドラム106が巻下方向に回動される。タワー起伏ドラム106の巻下方向の回動により、タワー起伏ロープ163が繰り出され、タワー104が前方に回動する。
When the
ジブ起伏用油圧系130Jの電磁切換弁135は、コントローラ120からの制御信号(励磁電流)が入力されると、位置(D)に切り換えられる。この状態では、操作レバー134Jを巻上側に操作しても制御弁133Jの巻上側パイロット部にパイロット圧油は供給されない。すなわち、電磁切換弁135は、ストップ弁として機能する。
When the control signal (excitation current) from the
電磁切換弁135は、制御信号(励磁電流)が入力されていないとき、すなわち励磁電流I=0のときは、位置(C)に切り換えられる。この状態では、操作レバー134Jのレバー操作量に応じたパイロット弁138Jからの2次圧力は、減圧されることなく制御弁133Jの巻上側パイロット部にそのまま作用する。すなわち、電磁切換弁135は開放弁として機能する。
The
タワー起伏用油圧系130Bの電磁切換弁136,137は、コントローラ120からの制御信号(励磁電流)が入力されると、それぞれ位置(D)に切り換えられる。この状態では、操作レバー134Bを巻上側/巻下側に操作しても制御弁133Bの巻上側/巻下側パイロット部にパイロット圧油は供給されない。すなわち、電磁切換弁136,137は、それぞれストップ弁として機能する。
When the control signal (excitation current) from the
電磁切換弁136,137は、制御信号(励磁電流)が入力されていないとき、すなわち励磁電流I=0のときは、それぞれ位置(C)に切り換えられる。この状態では、操作レバー134Bのレバー操作量に応じたパイロット弁138Bからの2次圧力は、減圧されることなく制御弁133Bの巻上側/巻下側パイロット部にそのまま作用する。すなわち、電磁切換弁136,137は、それぞれ開放弁として機能する。
The
図2に示すコントローラ120は、CPUや記憶装置であるROMおよびRAM、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されている。コントローラ120は、クレーン100のシステム全体の制御を行っており、後述する所定の条件が成立したときに電磁切換弁135,136,137をそれぞれ位置(D)に切り換えて、油圧モータ132Jの巻上げ方向の回転、ならびに、油圧モータ132Bの巻上げおよび巻下げ方向の回転を禁止する。
The
図2に示すように、コントローラ120には、タワー対地角センサ171と、スイングレバー対地角センサ172と、張力センサ173と、所定の表示画面を表示する表示装置122とが接続されている。タワー対地角センサ171は、タワー104の回動支点付近に設けられ、タワー104の地面(水平面)に対する対地角θbを検出する。スイングレバー対地角センサ172は、スイングレバー140の回動支点付近に設けられ、スイングレバー140の地面(水平面)に対する対地角を検出する。張力センサ173は、ジブ起伏ロープ143の張力を検出するロードセルである。
As shown in FIG. 2, a tower-to-
コントローラ120は、タワー対地角センサ171、および、スイングレバー対地角センサ172のそれぞれで検出された対地角信号、張力センサ173で検出された張力信号を受信し、これらの信号に基づいて、電磁切換弁135,136,137に制御信号を出力し、それらの動作を制御する。
The
コントローラ120は、操作レバー134Jの上げ操作、操作レバー134Bの上げ/下げ操作に応じた油圧モータ132J,132Bの駆動の禁止/許可を制御するために、相対角演算部120aと、姿勢判定部120bと、停止条件判定部120cと、作業判定部120dと、弁制御部120eとを機能的に備えている。
The
相対角演算部120aは、スイングレバー対地角センサ172で検出されたスイングレバー140の対地角θsと、タワー対地角センサ171で検出されたタワー104の対地角θbとの差分をとって、タワー104とスイングレバー140との相対角θrを演算する(θr=θs−θb)。なお、相対角θrは、タワー104に対してスイングレバー140が後方に傾いた角度であり、タワー104の対地角θbに対してスイングレバー140の対地角θsが大きくなるほど、相対角θrは大きくなる。
The relative
姿勢判定部120bは、相対角θrが所定角度θt以上である場合に、スイングレバー140の回動支点まわりの後傾モーメントMbがスイングレバー140の回動支点まわりの前傾モーメントMfよりも大きくなる直前のスイングレバー140の姿勢が検出されたと判定する。所定角度θtには、後傾モーメントMbと前傾モーメントMfとがほぼ等しくなる角度から余裕を見込んで、後傾モーメントMbに対して前傾モーメントMfの方が若干大きい値となっている姿勢のときの相対角が採用される。所定角度θtは、閾値として予め記憶装置に記憶されている。
In the
閾値である所定角度θtの決定方法について説明する。スイングレバー140が後方へ倒れる事象(以下、後方煽りと記す。)は、タワー104を起立させていく過程で、スイングレバー140の自重による前傾モーメントMfに対して、ジブ起伏ロープ143の引張力により増加する後傾モーメントMbが大きくなったときに起こる。
A method for determining the predetermined angle θt as a threshold will be described. The phenomenon in which the
後方煽りが発生する相対角θrは、タワー104の長さ、および、ジブ108の長さによって異なり、さらに、クレーン100の姿勢によっても異なる。このため、クレーン100に装着されるタワー104、ジブ108の種類、および、タワー104とジブ108の全ての組合せに応じて、第2ペンダントロープ141Mが緊張する直前の姿勢において、後方煽りが発生する相対角θrよりも小さい角度を閾値θtとしてそれぞれ決定する。このようにして決定された複数の閾値θtは、閾値テーブルとして予め記憶装置に記憶されている。タワー104の種類、ジブ108の種類は、図示しない選択スイッチにより選択できるようになっており、組立段取り時に、作業者が選択スイッチによりタワー104の種類、ジブ108の種類を選択すると、コントローラ120は、閾値テーブルを参照し、選択されたクレーン100の仕様に対応する閾値θtを設定する。
The relative angle θr at which the backward turn occurs varies depending on the length of the
図2に示す作業判定部120dは、張力センサ173で検出されたジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満であるか否かを判定し、張力Tが所定張力Tt未満である場合には、スイングレバー140の後方煽りが発生し得る作業状態にあると判定する。所定張力Ttは、第2ペンダントロープ141にジブ108の重量が作用し、第2ペンダントロープ141が緊張しているときの張力値であって、予め記憶装置に記憶されている。
The
停止条件判定部120cは、張力センサ173で検出されたジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満、かつ、相対角演算部120aで演算された相対角θrが所定角度θt以上のとき、自動停止条件が成立したと判定する。停止条件判定部120cは、張力が所定張力Tt以上のとき、または、相対角θrが所定角度θt未満のときには、自動停止条件は成立していないと判定する。
The stop
弁制御部120eは、以下の条件に応じて、油圧モータ132Jの巻下げ方向の駆動、ならびに、油圧モータ132Bの巻上げ/巻下げ方向の駆動を禁止または許可する。換言すれば、弁制御部120eは、以下の条件に応じて、電磁切換弁135,136,137の位置を切り換える。
The
(1)弁制御部120eは、ジブ起伏ドラム102の巻上げ方向の回転およびタワー起伏ドラム106の巻上げ/巻下げ方向の回転が許可されている状態のときに、停止条件判定部120cにより自動停止条件が成立したと判定されると、電磁切換弁135,136,137のそれぞれに制御信号(励磁電流)を出力して、電磁切換弁135,136,137のそれぞれを位置(D)に切り換える。つまり、自動停止条件が成立すると、弁制御部120eは、操作レバー134Jにより上げ指令が出力されていても、ジブ起伏ドラム102の巻上げ方向の回転を禁止し、操作レバー134Bにより上げ/下げ指令が出力されていても、タワー起伏ドラム106の巻上げ/巻下げ方向の回転を禁止する。
(1) The
(2)弁制御部120eは、ジブ起伏ドラム102の巻上げ方向の回転、ならびに、タワー起伏ドラム106の巻上げ/巻下げ方向の回転が禁止されている状態のときに、停止条件判定部120cにより自動停止条件が非成立になったと判定されると、電磁切換弁135,136,137のそれぞれに供給される制御信号(励磁電流)を0として、電磁切換弁135,136,137のそれぞれを位置(C)に切り換える。つまり、自動停止条件が非成立になると、弁制御部120eは、操作レバー134Jの上げ指令に応じたジブ起伏ドラム102の巻上げ方向の回転、ならびに、操作レバー134Bの上げ/下げ指令に応じたタワー起伏ドラム106の巻上げ/巻下げ方向の回転を許可する。
(2) The
以下、スイングレバー140の後方煽りの発生を防止するためのウインチ制御プログラムによる処理を図3に示すフローチャートを参照して説明する。
図3は、本発明の実施の形態に係るウインチ制御プログラムにより実行されるウインチ制御の動作を示したフローチャートである。エンジンスイッチ(不図示)がオンされると、図3に示す処理を行うプログラムが起動され、コントローラ120で繰り返し実行される。図示していないが、プログラムが起動されると、コントローラ120は、タワー対地角センサ171、スイングレバー対地角センサ172、および、張力センサ173のそれぞれからの信号の取得を開始する。
Hereinafter, the process by the winch control program for preventing the
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of winch control executed by the winch control program according to the embodiment of the present invention. When an engine switch (not shown) is turned on, a program for performing the processing shown in FIG. 3 is started and repeatedly executed by the
図3に示すように、ステップS100において、コントローラ120は、張力センサ173で検出された張力センサ信号を受信し、ジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満か否かを判定する。ステップS100で肯定判定されるとステップS110へ進み、否定判定されるとステップS120へ進む。
As shown in FIG. 3, in step S100, the
ステップS110において、コントローラ120は、スイングレバー対地角センサ172で検出されたスイングレバー140の対地角θsと、タワー対地角センサ171で検出されたタワー104の対地角θbとの差分をとって、タワー104とスイングレバー140との相対角θrを演算し(θr=θs−θb)、ステップS115へ進む。
In step S110, the
ステップS115において、コントローラ120は、相対角θrが所定角度θt以上か否かを判定する。ステップS115で肯定判定されるとステップS140へ進み、否定判定されるとステップS120へ進む。
In step S115, the
上記したように、ステップS100で張力Tが所定張力Tt以上と判定され、あるいは、ステップS115で相対角θrが所定角度θt未満であると判定されると、ステップS120へ進む。ステップS120において、コントローラ120は、電磁切換弁135,136,137のそれぞれに供給される制御信号(励磁電流)を0としてソレノイドを消磁し、ステップS130へ進む。これにより電磁切換弁135,136,137は、それぞれ位置(C)に切り換えられる。この結果、操作レバー134Jの上げ操作に応じて、ジブ108の上げ(起立)動作が可能な状態であって、かつ、操作レバー134Bの上げ/下げ操作に応じて、タワー104の上げ(起立)/下げ(倒伏)動作が可能な状態となる。この状態を以下、動作許可状態とも記す。
As described above, if it is determined in step S100 that the tension T is greater than or equal to the predetermined tension Tt, or if it is determined in step S115 that the relative angle θr is less than the predetermined angle θt, the process proceeds to step S120. In step S120, the
次ステップS130において、コントローラ120は、後述のステップS150で表示装置122に警告画面を表示させる処理が実行されて、表示装置122に警告画面が表示されている場合には、表示装置122の警告画面を非表示にする処理を実行し、リターンする。
In the next step S <b> 130, the
ステップS115において、相対角θrが所定角度θt以上であると判定され、ステップS140へ進むと、コントローラ120は、電磁切換弁135,136,137のそれぞれに制御信号(励磁電流)を出力してソレノイドを励磁し、ステップS150へ進む。これにより電磁切換弁135,136,137は、それぞれ位置(D)に切り換えられる。この結果、ジブ108の起立動作、すなわちスイングレバー140をジブ起伏ロープ143を介して後方へ回動させる動作が不可能な状態となる。さらに、タワー104の起伏動作が不可能な状態となる。この状態を以下、動作禁止状態とも記す。したがって、操作レバー134Jが上げ側に操作されていれば、スイングレバー140の後方への回動動作が停止し、操作レバー134Bが上げ/下げ側に操作されていれば、タワー104の起伏動作が停止する。
In step S115, when it is determined that the relative angle θr is equal to or larger than the predetermined angle θt and the process proceeds to step S140, the
ステップS150において、コントローラ120は、運転室107に設置されている表示装置122に警告画面を表示させ、リターンする。
In step S150, the
以上の処理において、作業判定部120dは、ジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満のとき(ステップS100)、スイングレバー140の後方煽りが発生する可能性のある作業状態にあると判定する。姿勢判定部120bは、相対角演算部120aで演算された相対角θrが所定角度θt以上のとき(ステップS115)、スイングレバー140の回動支点まわりの後傾モーメントMbがスイングレバー140の回動支点まわりの前傾モーメントMfよりも大きくなる直前のスイングレバー140の姿勢が検出されたと判定する。停止条件判定部120cは、張力センサ173で検出されたジブ起伏ロープ143の張力が所定張力Tt未満(ステップS100)、かつ、相対角演算部120aで演算された相対角θrが所定角度θt以上のとき(ステップS115)、自動停止条件が成立したと判定する。弁制御部120eは、自動停止条件が成立したと判定されると、電磁切換弁135,136,137をそれぞれ位置(D)へ切り換えて動作禁止状態とする(ステップS140)。弁制御部120eは、自動停止条件の非成立が判定されると、電磁切換弁135,136,137をそれぞれ位置(C)に切り換えて動作許可状態とする(ステップS120)。
In the above processing, the
上記ウインチ制御プログラムによる電磁切換弁135,136,137の動作を図4〜図8を参照して、クレーン100の起立作業の手順に沿ってまとめると次のようになる。本実施の形態では、クレーン100のタワー104、およびジブ108は、輸送時にはクレーン本体から取り外され、分解される。作業現場に到着後、図4に示すように、タワー104とジブ108が組み立てられ、第2ペンダントロープ141がジブ108とスイングレバー140との間に取り付けられ、第3ペンダントロープ142がスイングレバー140とブライドル装置144(図1参照)との間に取り付けられ、第1ペンダントロープ161(図1参照)がタワー104とブライドル装置162(図1参照)との間に取り付けられる。
The operation of the
その後、運転者は、クレーン100を通常作業姿勢とするために、起立作業操作を行う。本実施の形態では、タワー104とジブ108とを前後方向に伸ばしている状態から徐々にタワー104を起立させる。以下、このような起立作業を伸長式の起立作業と記す。図4は、伸長式の起立作業における初期姿勢を示す図である。ジブ108の先端には、車輪190が取り付けられている。運転者は、操作レバー134Jと操作レバー134Bとを操作し、ジブ108の先端に取り付けられた車輪190を地上に接している状態を保ちつつ、タワー104を起立させる。
Thereafter, the driver performs a standing work operation in order to place the
図5は伸長式の起立作業においてタワー104を20度程度引き起こした姿勢を示す図であり、図6は伸長式の起立作業においてさらにタワー104を引き起こした姿勢であって、ジブ108の先端を地切る直前の姿勢を示す図である。図5に示すように、運転者は、操作レバー134Jと操作レバー134Bとを操作し、徐々にタワー104を起立させていき、図6に示すように地切る直前の姿勢までタワー104を起立させる。
FIG. 5 is a view showing a posture in which the
図4に示した初期姿勢から図6に示した地切る直前の姿勢まで移行する間において、第2ペンダントロープ141が撓んだ状態となっているときには、後方煽りの発生の可能性がある。この作業状態では、ジブ起伏ロープ143にはスイングレバー140を介してジブ108の自重が作用することがなく、張力センサ173には通常作業時に比べて小さい張力が検出されている(ステップS100→S110)。このとき、スイングレバー140には、スイングレバー140の自重による前傾モーメントMfと、ジブ起伏ロープ143の引張力による後傾モーメントMbとが作用している。
When the
図5に示すように、ジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満である状態、すなわち後方煽りが発生し得る状態であるときに、スイングレバー140とタワー104との相対角θrが所定角度θt以上になると(ステップS115)、電磁切換弁135,136,137がそれぞれ位置(D)へ切り換えられ(ステップS140)、動作禁止状態となる。すなわち、制御弁133Jの巻上側パイロット部に対するパイロット圧の供給が電磁切換弁135によって遮断され、制御弁133Bの巻上/巻下側パイロット部に対するパイロット圧の供給が電磁切換弁136,137のそれぞれによって遮断される。
As shown in FIG. 5, when the tension T of the
たとえば、運転者が、操作レバー134Jおよび操作レバー134Bをともに上げ側に操作している最中に、自動停止条件が成立すると、操作レバー134J,134Bが操作されていても制御弁133Jが位置(A)から位置(N)へ切り換わり、制御弁133Bが位置(A)から位置(N)へ切り換わる。このため、油圧モータ132J、132Bおよびジブ起伏ドラム102、タワー起伏ドラム106の回転が停止し、スイングレバー140およびタワー104が停止する。その結果、スイングレバー140の後方煽りの発生を未然に防ぐことができる。
For example, if the automatic stop condition is satisfied while the driver is operating both the
表示装置122には、警告画面が表示され(ステップS150)、スイングレバー140の後方煽りが発生する直前の状態になったことにより、自動で停止したことが報知される。
On the
タワー104およびジブ108の動作が自動停止した後、運転者が、操作レバー134Jを下げ操作すると、スイングレバー140が前方に回動し、相対角θrが小さくなる。相対角θrが所定角度θt未満になると(ステップS115)、電磁切換弁135,136,137がそれぞれ位置(C)へ切り換えられ(ステップS120)、動作許可状態に復帰する。すなわち、制御弁133Jの巻上側パイロット部に対してパイロット圧を供給し得る状態となり、制御弁133Bの巻上側/巻下側パイロット部に対してパイロット圧を供給し得る状態となる。
After the operations of the
なお、本実施の形態では、タワー104およびジブ108の動作が自動停止した後、操作レバー134Bの下げ操作に応じたタワー104の倒伏動作が禁止されている。このため、自動停止した後にタワー104の倒伏動作のみがなされることで、スイングレバー140が後方に回動することにより、後方煽りが発生することが防止されている。
In the present embodiment, after the operations of the
動作許可状態に復帰すると、表示装置122の警告画面が非表示となるため(ステップS130)、運転者は操作レバー134J,134Bの操作が再び可能になったことを確認できる。
When the operation permission state is restored, the warning screen of the
運転者は、操作レバー134J,134Bの操作を行って、起立作業を進めていくと、図6に示すように、第2ペンダントロープ141にジブ108の重量が作用し、第2ペンダントロープ141が緊張する。ジブ108の重量は、第2ペンダントロープ141、および、スイングレバー140を介してジブ起伏ロープ143に伝わり、ジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt以上となる(ステップS100→S120)。このとき、スイングレバー140には、ジブ108の重量による前傾モーメントMfが作用するため、後方煽りの発生の可能性がなくなる。
When the driver operates the operation levers 134J and 134B and proceeds with the standing operation, the weight of the
図7は伸長式の起立作業においてジブ108の先端を地切った後の姿勢を示す図である。図7に示すように、運転者は、地切る直前の姿勢(図6参照)からタワー104を引き起こしてジブ108を地切りする。
FIG. 7 is a view showing a posture after the tip of the
図8は伸長式の起立作業が終了した後の通常作業姿勢を示す図である。図8に示すように、運転者は、ジブ108を地切りした後は、タワー104を最大対地角まで引き起こした後、ジブ108を引き起こして通常作業姿勢を形成する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a normal working posture after the extension-type standing work is completed. As shown in FIG. 8, after the driver cuts the
以上説明した実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)張力センサ173により検出されたジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満である条件と、タワー104とスイングレバー140との相対角θrが所定角度θt以上である条件、すなわち後傾モーメントMbが前傾モーメントMfよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢が検出される条件とがともに成立したとき、自動停止条件が成立したと判定するようにした。自動停止条件が成立したと判定されると、タワー起伏ドラム106の巻上げ/巻下げ方向の回転、ならびに、ジブ起伏ドラム102の巻上げ方向の回転を禁止するようにした。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The condition that the tension T of the
これにより、伸長式の起立作業中に、スイングレバー140の後方煽りの発生を防止することができる。したがって、運転者は、スイングレバー140の後方煽りが発生しないように注意を払いつつ操作をする必要がなくなる。つまり、本実施の形態によれば、運転者の負担を軽減することができ、作業効率の向上を図ることができる。また、経験の少ない運転者であっても、容易にクレーン100の起立作業を行うことができる。
Thereby, it is possible to prevent the
(2)後方煽りの発生を防止する構成を有していないクレーンでは、起立作業中に、スイングレバー140の後方煽りが発生した場合、第2ペンダントロープ141が緊張するまで、スイングレバー140が後方に倒れることになり、第2ペンダントロープ141の接続部が損傷してしまうおそれがある。これに対して、本実施の形態によれば、後方煽りを未然に防止できるので、第2ペンダントロープ141の接続部の損傷を防止することができる。
(2) In a crane that does not have a configuration for preventing the occurrence of backward turning, when the backward turning of the
(3)特許文献1に記載の技術のように、タワー先端部にバックストップ機構を設ける場合、重量が増加してしまう。これに対して、本実施の形態によれば、特許文献1に記載の技術に比べて、タワー104の重量を軽減することができる。その結果、吊り上げ性能の向上を図ることができる。
(3) When the back stop mechanism is provided at the tip of the tower as in the technique described in Patent Document 1, the weight increases. On the other hand, according to the present embodiment, the weight of the
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
[変形例]
(1)上記した実施の形態では、伸長式の起立作業時における後方煽りを防止する点について説明したが、本発明はこれに限定されず、ジブ108の分解・組立作業時におけるスイングレバー140の後方煽りの発生を防止することができる。図9に示すように、ジブ108の組立・分解時において、スイングレバー140を所定の高さまで引き起こすとともに、タワー104を少し引き起こす際、スイングレバー140の後傾モーメントが増大するため、後方煽りが発生するおそれがある。しかしながら、相対角θrがθt以上になると、自動でスイングレバー140およびタワー104の回動動作が停止して、後方煽りの発生が防止されるので、スイングレバー140とタワー104とが接触して損傷するといったおそれがない。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
[Modification]
(1) In the above-described embodiment, the description has been given of the point of preventing the rearward tilting at the time of the extension-type standing work. However, the present invention is not limited to this, and the
(2)上記した実施の形態では、ジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満であり、かつ、相対角θrが所定角度θt以上であるときに自動停止条件が成立する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ジブ起伏ロープ143の張力Tが所定張力Tt未満であり、かつ、スイングレバー140の対地角θsが所定角度θst以上であるときに自動停止条件が成立したと判定してもよい。なお、クレーン100の各構成の起立作業姿勢にて、第2ペンダントロープ141が緊張するまでの間にスイングレバー140がとり得る最大の対地角θs、すなわち後方煽りが発生する直前の対地角θsがそれぞれの閾値θstとして採用される。なお、上記した実施の形態のように、相対角θrと所定角度θtとを対比する場合の方が、より早い段階で自動停止条件が成立するため、好ましい。
(2) In the above-described embodiment, the example in which the automatic stop condition is satisfied when the tension T of the
(3)上記した実施の形態では、タワーブーム104と、ジブブーム108とを備えるタワークレーンに本発明を適用した例について説明したが、これに限定されない。たとえば、テレスコピックブームと、テレスコピックブームの先端部にジブブームを有するテレスコピッククレーンに本発明を適用してもよい。
(3) In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to a tower crane including the
(4)上記した実施の形態では、電磁切換弁135,136,137を用いて油圧モータ132B,132Jの回転を制限するようにしたが、電磁切換弁135,136,137に代えて、電磁比例弁を採用してもよい。
(4) In the above-described embodiment, the rotation of the
(5)本発明は、張力センサ173としてロードセルを用いる場合に限定されない。
(5) The present invention is not limited to the case where a load cell is used as the
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention.
100 クレーン、101 走行体、102 ジブ起伏ドラム、103 旋回体、104 タワー(タワーブーム)、105 フック巻上ドラム、106 タワー起伏ドラム、107 運転室、108 ジブ(ジブブーム)、109 カウンタウエイト、110 フック、120 コントローラ、120a 相対角演算部、120b 姿勢判定部、120c 停止条件判定部、120d 作業判定部、120e 弁制御部、122 表示装置、130B タワー起伏用油圧系、130J ジブ起伏用油圧系、131 メインポンプ、132 パイロットポンプ、132B 油圧モータ、132J 油圧モータ、133B 制御弁、133J 制御弁、134B 操作レバー、134J 操作レバー、135 電磁切換弁、136 電磁切換弁、137 電磁切換弁、140 スイングレバー、140a 第1支柱、140b 第2支柱、140c 連結部材、141 第2ペンダントロープ、142 第3ペンダントロープ、143 ジブ起伏ロープ、144 ブライドル装置、145 ガイドローラ、151 巻上ロープ、161 第1ペンダントロープ、162 ブライドル装置、163 タワー起伏ロープ、164 Aフレーム、165 ハンガ、171 タワー対地角センサ、172 スイングレバー対地角センサ、173 張力センサ、190 車輪
100 crane, 101 traveling body, 102 jib hoisting drum, 103 revolving body, 104 tower (tower boom), 105 hook hoisting drum, 106 tower hoisting drum, 107 cab, 108 jib (jib boom), 109 counterweight, 110 hook , 120 controller, 120a relative angle calculation unit, 120b attitude determination unit, 120c stop condition determination unit, 120d work determination unit, 120e valve control unit, 122 display device, 130B tower undulation hydraulic system, 130J jib undulation hydraulic system, 131 Main pump, 132 pilot pump, 132B hydraulic motor, 132J hydraulic motor, 133B control valve, 133J control valve, 134B operation lever, 134J operation lever, 135 electromagnetic switching valve, 136 electromagnetic switching valve, 137 electromagnetic switching valve, 140
Claims (4)
前記第1ブームの先端部に回動可能に軸支された第2ブームと、
前記第1ブームを起伏させる第1ブーム起伏装置と、
前記第2ブームを起伏させる第2ブーム起伏装置と、
前記第1ブームの先端部に回動可能に軸支され、前記第2ブームとはペンダントロープで連結され、第2ブーム起伏ウインチで巻き取られ、または繰り出される第2ブーム起伏ロープによって回動されることにより、前記第2ブームを起伏するスイングレバーと、
前記第2ブーム起伏ロープの張力を検出する張力検出手段と、
前記スイングレバーの回動支点まわりの後傾モーメントが、前記スイングレバーの回動支点まわりの前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記張力検出手段により検出された前記第2ブーム起伏ロープの張力が所定張力未満である条件と、前記姿勢検出手段により、前記後傾モーメントが前記前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢が検出される条件とがともに成立したとき、前記第1ブーム起伏装置による起立動作および倒伏動作、ならびに、前記第2ブーム起伏装置による起立動作を禁止する動作禁止制御手段とを有することを特徴とするクレーン。 A first boom whose base end is pivotally supported by the crane body;
A second boom pivotally supported at the tip of the first boom;
A first boom hoisting device for hoisting the first boom;
A second boom hoisting device for hoisting the second boom;
The second boom is pivotally supported at the tip of the first boom, is connected to the second boom by a pendant rope, is wound by a second boom hoisting winch, and is turned by a second boom hoisting rope that is fed out. A swing lever for raising and lowering the second boom,
Tension detecting means for detecting the tension of the second boom hoisting rope;
Posture detecting means for detecting the posture of the swing lever immediately before the backward tilt moment about the swing fulcrum of the swing lever becomes larger than the forward tilt moment about the swing fulcrum of the swing lever;
The condition that the tension of the second boom hoisting rope detected by the tension detecting means is less than a predetermined tension, and the attitude of the swing lever immediately before the rearward moment becomes larger than the forward moment by the attitude detecting means. And a motion prohibition control means for prohibiting a standing motion and a tilting motion by the first boom hoisting device and a standing motion by the second boom hoisting device when both of the conditions are detected. Crane to do.
前記姿勢検出手段は、前記第1ブームと前記スイングレバーとの相対角が所定角度以上であることを検出する相対角検出手段と、前記相対角が所定角度以上である場合に前記後傾モーメントが前記前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢が検出されたと判定する姿勢判定手段とを含んで構成されることを特徴とするクレーン。 The crane according to claim 1,
The posture detection means includes: a relative angle detection means for detecting that a relative angle between the first boom and the swing lever is equal to or greater than a predetermined angle; and the rearward moment when the relative angle is equal to or greater than a predetermined angle. A crane comprising: posture determination means for determining that the posture of the swing lever immediately before the moment of forward tilt is detected is detected.
前記相対角検出手段は、前記第1ブームの対地角を検出する第1ブーム対地角検出手段と、前記スイングレバーの対地角を検出するスイングレバー対地角検出手段と、前記第1ブームの対地角と前記スイングレバーの対地角とに基づいて前記第1ブームと前記スイングレバーとの相対角を演算する演算手段とを含んで構成されることを特徴とするクレーン。 The crane according to claim 2,
The relative angle detection means includes first boom ground angle detection means for detecting the ground angle of the first boom, swing lever ground angle detection means for detecting the ground angle of the swing lever, and ground angle of the first boom. And a calculating means for calculating a relative angle between the first boom and the swing lever based on the ground angle of the swing lever.
前記姿勢検出手段は、前記スイングレバーの対地角を検出するスイングレバー対地角検出手段と、前記スイングレバーの対地角が所定角度以上である場合に前記後傾モーメントが前記前傾モーメントよりも大きくなる直前のスイングレバーの姿勢が検出されたと判定する姿勢判定手段とを含んで構成されることを特徴とするクレーン。 The crane according to claim 1,
The posture detection means includes a swing lever ground angle detection means for detecting a ground angle of the swing lever, and the backward tilt moment is greater than the forward tilt moment when the ground angle of the swing lever is equal to or greater than a predetermined angle. A crane comprising posture determination means for determining that the posture of the immediately preceding swing lever has been detected.
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