JP2017043482A - Crane detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーンの検出装置に関する。 The present invention relates to a crane detection apparatus.
クレーンの輸送を行う際や、ブームの長さを変更する際には、作業現場等においてブーム等の分解・組立作業が行われる(特許文献1参照)。 When transporting the crane or changing the length of the boom, the boom is disassembled and assembled at a work site or the like (see Patent Document 1).
ところで、クレーン等の建設機械では、定期的な点検が行われ、必要に応じて、修理や部品の交換等が行われる。点検では、建設機械に用いられている各種検出装置が正常に機能しているかどうかの診断も行われる。検出装置としては、たとえば、ブームの起伏角度を検出するブーム角度検出装置や、フックに吊り下げられた吊り荷の荷重を検出する吊荷重検出装置がある。これらの検出装置は、ブームに取り付けられており、通常使用状態において、検出信号をクレーン本体部の制御装置に出力している。 By the way, in construction machines such as cranes, periodic inspections are performed, and repairs and replacement of parts are performed as necessary. In the inspection, it is also diagnosed whether various detection devices used in the construction machine are functioning normally. Examples of the detection device include a boom angle detection device that detects a boom undulation angle and a suspension load detection device that detects a load of a suspended load suspended from a hook. These detection devices are attached to the boom, and output detection signals to the control device of the crane body in a normal use state.
ブームがクレーン本体部に取り付けられている状態では、ブームを起伏動させることで、ブーム角度を検出することができ、また、フックに吊り下げられた吊り荷の荷重を検出することができる。しかしながら、ブームがクレーン本体部に取り付けられている状態で検出装置の診断を行うためには、ブームに取り付けられた検出装置、すなわち高所に位置する検出装置に診断装置を接続する必要があり、診断の作業に手間がかかっていた。 In a state where the boom is attached to the crane body, the boom angle can be detected by moving the boom up and down, and the load of the suspended load suspended from the hook can be detected. However, in order to diagnose the detection device with the boom attached to the crane body, it is necessary to connect the diagnosis device to the detection device attached to the boom, that is, the detection device located at a high place, It took a lot of work to do the diagnosis.
一方、ブームが分解されている状態では、ブーム角度や吊り荷重等の状態量を検出することができない。このため、検出装置をブームから取り外してから診断を行い、診断が完了した後、再びブームに検出装置を取り付けなければならず、診断の作業に手間がかかっていた。 On the other hand, in a state where the boom is disassembled, it is impossible to detect state quantities such as a boom angle and a hanging load. For this reason, the diagnosis is performed after the detection device is removed from the boom, and after the diagnosis is completed, the detection device must be attached to the boom again.
請求項1に記載のクレーンの検出装置は、ブームに回動可能に取り付けられる回動部材と、回動部材をブームに回動可能に軸支する軸部材と、回動部材をブームに固定する固定部材と、回動部材に固着され、ブームの起伏角度を検出する角度センサと、を備え、角度センサは、さらに、軸部材を中心として、ブームに対して回動する回動部材の回動角度を検出する。
請求項2に記載のクレーンの検出装置は、吊り荷重を検出する荷重センサと、荷重センサに荷重を付与する油圧シリンダと、を備え、荷重センサの一端に油圧シリンダのシリンダチューブが固定され、荷重センサの他端に油圧シリンダのロッドが固定され、荷重センサは、さらに、油圧シリンダによって付与される荷重を検出する。
The crane detection device according to
The crane detection device according to
本発明によれば、クレーンの検出装置の診断の作業性の向上を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the workability | operativity of the diagnosis of the detection apparatus of a crane can be aimed at.
以下、図面を参照して、本発明に係る検出装置を備えたクレーンの一実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るクローラクレーン(以下、クレーン100と記す)の側面模式図である。図1では、クレーン作業(荷役作業)等を行うことのできる通常使用状態でのクレーン100を示している。以下では、図示するように、図1の姿勢を基準に上下および前後方向を定義する。
Hereinafter, an embodiment of a crane provided with a detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view of a crawler crane (hereinafter referred to as a crane 100) according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
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、旋回体103に回動可能に軸支されたブーム104とを有する。
The
ブーム104は、複数のパイプ材によりラチス構造をなし、ブーム104の基端部(根元部)を構成する基端ブーム104Aと、ブーム104の先端部を構成する先端ブーム104Bとを有している。基端ブーム104Aと先端ブーム104Bとは、連結ピンにより連結され、一体となっている。
The
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。旋回体103には巻き上げ用のウインチである巻上ウインチ105と、ブーム起伏用のウインチである起伏ウインチ106が搭載されている。
A driver's
巻上ウインチ105には巻上ロープ105aが巻回されている。巻上ウインチ105から引き出された巻上ロープ105aは、ブーム先端部のシーブを介してフック110のシーブ(不図示)に至り、巻上ロープ105aの先端は後述する吊荷重検出装置111を介してブーム先端部に取り付けられている。巻上ウインチ105の回転により巻上ロープ105aが巻き取りまたは繰り出され、フック110に吊り下げられた吊り荷が昇降する。起伏ウインチ106には起伏ロープ106aが巻回され、起伏ウインチ106の駆動により起伏ロープ106aが巻き取りまたは繰り出され、ブーム104が起伏する。巻上ウインチ105は巻上用の油圧モータ(不図示)の駆動により回転し、起伏ウインチ106は起伏用の油圧モータ(不図示)の駆動により回転する。
A
クレーン100には、クレーン作業を行う通常使用の際に、クレーン100の状態量を検出するセンサを備える検出装置が複数搭載されている。各検出装置で検出されたクレーン100の状態量を表す検出信号は、信号線を介して、旋回体103に搭載されるコントローラ120に送信される。
The
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、各検出装置からの検出信号に基づいて、クレーン100の各部の動作を制御する。
The
ブーム104の先端部には、吊荷重検出装置111が取り付けられている。吊荷重検出装置111は、一端がブーム104の先端部に取り付けられ、他端が巻上ロープ105aに取り付けられている。吊荷重検出装置111は、通常使用の際に、巻上ロープ105aの張力、すなわちフック110に吊り下げられている吊り荷の荷重を検出する荷重センサ170を備えている。吊荷重検出装置111の荷重センサ170から出力された検出信号はコントローラ120に入力される。
A suspension
コントローラ120は、吊荷重検出装置111で検出された荷重や作業半径、定格荷重曲線の情報に基づき、過負荷防止条件が成立したか否かを判定する。過負荷防止条件が成立した場合、コントローラ120は、ブーム104に作用する負荷が増加するようなウインチの駆動を禁止する。たとえば、コントローラ120は、巻上用の油圧モータ(不図示)や起伏用の油圧モータ(不図示)への駆動圧油の供給を制御弁(不図示)などで遮断し、起伏ウインチ106の繰り出し動作および巻上ウインチ105の巻き上げ動作を禁止する。
The
ブーム104の先端部からは、フック過巻スイッチ112bを介して重錘112aが吊り下げられている。フック過巻スイッチ112bは、巻上ロープ105aの巻き過ぎにより重錘112aが持ち上げられるとオン信号(検出信号)を出力するリミットスイッチである。つまり、フック過巻スイッチ112bは、所定位置までフック110が巻き上げられたこと、すなわちフック110の過巻を検出する。フック過巻スイッチ112bからオン信号が出力されると、コントローラ120により巻上ウインチ105の駆動が停止される。
A
ブーム104の先端部には、風速計113が取り付けられている。風速計113は、風速を検出し、検出信号をコントローラ120に出力する。
An
ブーム104の先端部には第1中継ボックス131が取り付けられ、旋回体103には第2中継ボックス132が取り付けられている。吊荷重検出装置111の荷重センサ170、フック過巻スイッチ112b、および、風速計113は、第1中継ボックス131および第2中継ボックス132を介してコントローラ120に接続されている。
A
ブーム104の基端部には、ブーム角度検出装置114が取り付けられている。ブーム角度検出装置114は、ブーム104の起伏動に応じて変化する、水平面に対するブーム104の角度である対地角をブーム104の起伏角度として検出する角度(対地角)センサ160を備えている。ブーム角度検出装置114の角度センサ160から出力された検出信号はコントローラ120に入力される。ブーム角度検出装置114は、第2中継ボックス132を介してコントローラ120に接続されている。
A boom
図2は、各検出装置とコントローラ120との接続構成を示す図である。図中、太い実線は信号線Sを表し、破線は電力供給線Pを表している。コントローラ120には、電源が設けられ、コントローラ120の電源から各検出装置に電力が供給される。吊荷重検出装置111の荷重センサ170、フック過巻スイッチ112bおよび風速計113は、それぞれ、信号線および電力供給線を含んで構成されるケーブルを介して、第1中継ボックス131に接続されている。ブーム角度検出装置114の角度センサ160および第1中継ボックス131は、それぞれ、信号線および電力供給線を含んで構成されるケーブルを介して、第2中継ボックス132に接続されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a connection configuration between each detection device and the
吊荷重検出装置111の荷重センサ170、フック過巻スイッチ112b、風速計113およびブーム角度検出装置114の角度センサ160は、それぞれ検出したアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器(A/D)を備えている。
The
荷重センサ170、フック過巻スイッチ112b、および風速計113から延出されるケーブルのそれぞれに設けられたオスコネクタMは、第1中継ボックス131に設けられたメスコネクタFに接続されている。角度センサ160から延出されるケーブルに設けられたオスコネクタMは、第2中継ボックス132に設けられたメスコネクタFに接続されている。第1中継ボックス131に設けられたオスコネクタMと第2中継ボックス132に設けられたメスコネクタFとは、一端にメスコネクタFを有し、他端にオスコネクタMを有するコネクタ付ケーブル141によって接続されている。第2中継ボックス132に設けられたオスコネクタMとコントローラ120に設けられたメスコネクタFとは、一端にメスコネクタFを有し、他端にオスコネクタMを有するコネクタ付ケーブル142によって接続されている。コネクタ付ケーブル141,142は、それぞれ、信号線および電力供給線を含んで構成されている。
The male connector M provided in each of the cable extending from the
本実施の形態では、各検出装置がCAN(Controller Area Network)規格によるネットワークを介して信号をコントローラ120に送信する方式を採用している。荷重センサ170、フック過巻スイッチ112b、風速計113および角度センサ160は、それぞれCANの規格に対応しており、第1中継ボックス131および第2中継ボックス132のCAN通信バスBを介して、コントローラ120に接続されている。
In the present embodiment, a method is used in which each detection device transmits a signal to the
コントローラ120には、荷重センサ170、フック過巻スイッチ112b、風速計113および角度センサ160のそれぞれで検出されたクレーン100の状態量を表す検出信号が入力される。なお、クレーン100の状態量を表す検出信号には、状態量の数値情報の他、状態量の種類や発信元となる検出装置の情報も含まれている。
The
図3は、各検出装置と診断装置150との接続構成を示す図である。図3では、図2に示すコントローラ120に代えて、診断装置150を、コネクタ付ケーブル142を介して第2中継ボックス132に接続した状態を示している。診断装置150は、CPUや記憶装置であるROMおよびRAM、表示画面等を有する表示装置、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。診断装置150は、コントローラ120と同様にCAN規格に対応している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a connection configuration between each detection device and the
診断装置150には、CAN通信バスBを介して、荷重センサ170、フック過巻スイッチ112b、風速計113および角度センサ160のそれぞれで検出されたクレーン100の状態量を表す検出信号が入力される。診断装置150は、入力された検出信号に基づいて、各検出装置が正常に機能しているかどうかの診断を行う。なお、診断装置150には、電源が設けられ、診断装置150の電源から各検出装置に電力が供給される。
A detection signal representing the state quantity of the
本実施の形態では、各検出装置、コントローラ120および診断装置150の全てが同一の通信規格に対応している。このため、本実施の形態によれば、CAN規格に対応した一の診断装置150を準備し、この診断装置150を各検出装置に個別に、あるいは、第1中継ボックス131や第2中継ボックス132を介して接続して、各検出装置の診断を行うことができる。
In the present embodiment, all of the detection devices, the
たとえば、図4に示すように、角度センサ160に診断装置150を直接接続して、角度センサ160の診断を行うことができる。また、第1中継ボックス131に診断装置150を直接接続して、荷重センサ170、フック過巻スイッチ112bおよび風速計113の診断を行うことができる。
For example, as shown in FIG. 4, the
さらに、診断装置150を第1中継ボックス131に接続することに代えて、図5に示すように、診断装置150を荷重センサ170、フック過巻スイッチ112bおよび風速計113のそれぞれに個別に直接接続して、荷重センサ170、フック過巻スイッチ112bおよび風速計113のそれぞれを個別に診断することもできる。
Furthermore, instead of connecting the
図6を参照して、ブーム角度検出装置114の構成について説明する。図6はブーム104に取り付けられたブーム角度検出装置114を示す模式図であり、取付板145、回動部材165および角度センサ160の固定部161については断面を示している。図6に示すように、ブーム角度検出装置114は、基端ブーム104Aのパイプ材に溶接された平板状の取付板145に取り付けられている。取付板145は、ブーム104の起伏方向に沿って配置されている。
The configuration of the boom
ブーム角度検出装置114は、上述した角度センサ160と角度変化装置169とを含んで構成されている。角度変化装置169は、回動部材165と、一対のリーマボルト168A,168Bと、複数(たとえば、4つ)の締結部材166とを含んで構成されている。回動部材165は、一対のリーマボルト168A,168Bによって、取付板145に固定されている。回動部材165は、平板状の部材であって、取付板145と平行となるように配置されている。
The boom
取付板145および回動部材165のそれぞれには、リーマボルト168A,168Bが挿通される挿通孔145b,165bが形成されている。挿通孔145b,165bは、それぞれリーマ仕上げが施されている。リーマボルト168A,168Bは、ブーム104の起伏方向と直交するように配置されている。
Insertion holes 145b and 165b through which the
リーマボルト168A,168Bは、孔径よりもボルト径が僅かに大きく形成されている。リーマボルト168A,168Bが挿通孔145b,165bに挿通され、締結されることで、高い精度で回動部材165を取付板145に取り付けることができる。一対のリーマボルト168A,168Bのうちの一方を取り外すことで、回動部材165は他方のリーマボルトを回転中心として回動可能とされている。
The
角度センサ160は、固定部161を備えており、ボルト、ナットなどの締結部材166によって、固定部161が回動部材165に締結されることで、角度センサ160が回動部材165に固着される。
The
固定部161および回動部材165のそれぞれには、締結部材166のボルトが挿通される挿通孔161aおよび挿通孔165aが形成されている。挿通孔161a,165aは、それぞれ締結部材166のボルトの径よりも大きい孔径を有する、いわゆるバカ穴である。角度センサ160は、挿通孔161a,165aとボルトとの間の調整代の範囲で取り付け位置が決定される。
An
角度センサ160を回動部材165に精度よく取り付けることで、角度センサ160によりブーム104の起伏角度を精度よく検出することができる。
By attaching the
図7を参照して、吊荷重検出装置111の構成について説明する。図7はブーム104に取り付けられた吊荷重検出装置111を示す模式図である。図7に示すように、吊荷重検出装置111は、上端が取付金具146を介して先端ブーム104B(図1参照)に取り付けられている。吊荷重検出装置111は、下端が取付金具147を介して巻上ロープ105a(図1参照)の端部に取り付けられている。
With reference to FIG. 7, the structure of the suspended
吊荷重検出装置111は、上述した荷重センサ170と荷重変化装置179とを含んで構成されている。荷重変化装置179は、荷重センサ170に荷重を付与するものであり、一対の油圧シリンダ175と、一対のピン176とを含んで構成されている。荷重センサ170は、一対の油圧シリンダ175間に配置されている。一対の油圧シリンダ175は、それぞれ同様の構成とされている。油圧シリンダ175は、シリンダチューブ173と、シリンダチューブ173内に配置されるピストン部を有するロッド174とを備えている。
The suspended
ロッド174は、シリンダチューブ173の上端面から突出するように設けられている。シリンダチューブ173の下端面には、下方に突出する突出板177が設けられている。シリンダチューブ173の内側の空間は、ロッド174のピストン部によって、ボトム室173bとロッド室173rとに仕切られている。
The
シリンダチューブ173のボトム室173bおよびロッド室173rは、それぞれ後述する油圧ユニット(図9参照)に接続される接続部を有している。油圧シリンダ175は、油圧ユニットから吐出された圧油がボトム室173bに供給されるとロッド174が伸長し、油圧ユニットから吐出された圧油がロッド室173rに供給されるとロッド174が収縮する構成とされている。
The
荷重センサ170の上端部および下端部のそれぞれには、ピン176が挿通されるピン孔170hが形成されている。シリンダチューブ173の突出板177には、ピン176が挿通されるピン孔177hが形成されている。シリンダチューブ173から外方に延出されたロッド174のロッドヘッドには、ピン176が挿通されるピン孔174hが形成されている。
A
荷重センサ170の上端部のピン孔170hと、一対の油圧シリンダ175のそれぞれのロッド174のピン孔174hに、ピン176が挿着されることで、荷重センサ170の上端部がロッド174に固定される。荷重センサ170の下端部のピン孔177hと、一対の油圧シリンダ175のそれぞれの突出板177のピン孔176hに、ピン176が挿着されることで、荷重センサ170の下端部がシリンダチューブ173に固定される。なお、ピン176は、止めピン(松葉ピン)等により、脱落が防止されている。
By inserting a
ところで、クレーン100の輸送を行う際や、ブーム104の長さを変更する際には、作業現場等においてブーム等の分解・組立作業が行われる。そのため、作業現場等において、ブーム104がクレーン本体部を構成する旋回体103から取り外され、先端ブーム104Bと基端ブーム104Aとが分離した状態(以下、分解状態と記す)で、一時的に保管される場合がある。以下、分解状態で検出装置を診断(検査)する方法について説明する。
By the way, when the
図8を参照して、ブーム角度検出装置114の診断方法(検査方法)について説明する。なお、分解状態では、角度センサ160は第2中継ボックス132から取り外されている。
−準備工程−
比較用(校正用)の角度センサ(以下、比較用センサ961と記す)、および、診断装置150等を準備する。比較用センサ961をボルト、ナット等の締結部材(不図示)を用いて回動部材165に取り付ける。比較用センサ961は、水平面に対する角度である対地角を検出する角度センサであって、角度センサ160の校正に用いられる標準器としての機能を有している。
A diagnosis method (inspection method) of the boom
-Preparation process-
A comparison (calibration) angle sensor (hereinafter referred to as a comparison sensor 961), a
診断装置150を、ケーブルを介して角度センサ160および比較用センサ961のそれぞれに接続する。一対のリーマボルト168A,168Bのうちの一方(168B)を取り外す。このとき、リーマボルト168Aは、回動部材165をブーム104に対して回動可能に軸支している。
The
−状態変化工程−
一対のリーマボルト168A,168Bのうちの他方(168A)を回動支点として、回動部材165を基端ブーム104Aに対して回動させる。
-State change process-
The
基端ブーム104Aに取り付けられた状態の回動部材165をリーマボルト168Aを中心として回動させると、診断装置150には、角度センサ160および比較用センサ961のそれぞれにより検出された回動部材165の回動角度(対地角)の情報が入力される。診断装置150は、角度センサ160で検出された回動角度θ1と、比較用センサ961で検出された回動角度θ0とを比較し、回動角度θ1と回動角度θ0との差の絶対値が閾値Δθ以下であるか否かを判定する。閾値Δθは、角度センサ160が正常であるか否かを判定するために用いられる閾値であり、予め診断装置150の記憶装置に記憶されている。
When the rotating
回動角度θ1と回動角度θ0との差の絶対値が閾値Δθ以下と判定された場合、診断装置150は、角度センサ160が正常に機能していると判定し、その旨を表す表示画像を表示画面に表示する。回動角度θ1と回動角度θ0との差の絶対値が閾値Δθよりも大きいと判定された場合、診断装置150は、角度センサ160が正常に機能していない、すなわち異常であると判定し、その旨を表す表示画像を表示画面に表示する。
When it is determined that the absolute value of the difference between the rotation angle θ1 and the rotation angle θ0 is equal to or less than the threshold value Δθ, the
−メンテナンス工程−
異常であると判定された場合、作業者は、角度センサ160が正常に機能するように角度センサ160の点検、調整、修理、交換(部品あるいは角度センサ全体の交換)等のメンテナンス作業を行う。
-Maintenance process-
When it is determined that there is an abnormality, the worker performs maintenance work such as inspection, adjustment, repair, and replacement (replacement of parts or the entire angle sensor) of the
−復帰工程−
取り外していたリーマボルト168Bを回動部材165の挿通孔165bおよび取付板145の挿通孔145bに挿通させ、締結することで、回動部材165を基端ブーム104Aの取付板145に固定する。
-Return process-
The removed
診断装置150を角度センサ160および比較用センサ961から取り外し、比較用センサ961を回動部材165から取り外し、角度センサ160の診断を終了する。
The
図9を参照して、吊荷重検出装置111の診断方法(検査方法)について説明する。なお、荷重センサ170は第1中継ボックス131から取り外されている例について説明する。
−準備工程−
油圧ユニット980、圧力センサ981、および、油圧ホースHr,Hb、診断装置150等を準備する。油圧ユニット980は、油が貯留されたタンク(不図示)と、タンク内の油を吐出する電動式の油圧ポンプ(不図示)と、油の供給先(ロッド室173rまたはボトム室173b)を切り替える切替弁(不図示)とを含んで構成される。
With reference to FIG. 9, the diagnostic method (inspection method) of the suspended
-Preparation process-
A
油圧ユニット980を、一方の油圧シリンダ175のロッド室173rの接続部、および、一方の油圧シリンダ175のボトム室173bの接続部のそれぞれに油圧ホースを介して接続する。
The
一対の油圧シリンダ175のロッド室173r同士を油圧ホースHrで接続し、連通させる。同様に、一対の油圧シリンダ175のボトム室173b同士を油圧ホースHbで接続し、連通させる。
The
一方の油圧シリンダ175のボトム室173bに油圧ホースを介して圧力センサ981を接続する。診断装置150を、ケーブルを介して荷重センサ170に接続する。同様に、圧力センサ981と診断装置150とをケーブルで接続する。圧力センサ981は、ボトム室173b内の圧力を検出し、検出信号を診断装置150に出力する。
A
−状態変化工程−
先端ブーム104Bに取り付けられた状態の油圧シリンダ175のボトム室173bに、油圧ユニット980から圧油を供給する。油圧シリンダ175のボトム室173bに圧油が供給されると、ロッド174が伸長するとともに、荷重センサ170に引張荷重が作用することで歪が生じ、荷重センサ170から引張荷重に応じた検出信号が出力される。なお、ロッド室173r内の油は油圧ユニット980内のタンク(不図示)に回収される。
-State change process-
Pressure oil is supplied from the
診断装置150には、荷重センサ170により検出された引張荷重の情報が入力される。また、診断装置150には、圧力センサ981により検出されたボトム室173b内の圧力の情報が入力される。診断装置150の記憶装置には、油圧シリンダ175の個数および油圧シリンダ175の受圧面積が予め記憶されている。油圧シリンダ175の個数および油圧シリンダ175の受圧面積の情報は、作業者が診断装置150の操作部を操作することで変更できるようになっている。
Information on the tensile load detected by the
診断装置150は、圧力センサ981で検出されたボトム室173b内の圧力、ならびに、記憶装置に記憶されている受圧面積および油圧シリンダ175の個数に基づいて、油圧シリンダ175の荷重(出力)を演算する。診断装置150は、荷重センサ170で検出された荷重L1と、圧力センサ981で検出された圧力から演算により得られた油圧シリンダ175の荷重L0とを比較し、荷重L1と荷重L0との差の絶対値が閾値ΔL以下であるか否かを判定する。閾値ΔLは、荷重センサ170が正常であるか否かを判定するために用いられる閾値であり、予め診断装置150の記憶装置に記憶されている。
The
荷重L1と荷重L0との差の絶対値が閾値ΔL以下と判定された場合、診断装置150は、荷重センサ170が正常に機能していると判定し、その旨を表す表示画像を表示画面に表示する。荷重L1と荷重L0との差の絶対値が閾値ΔLよりも大きいと判定された場合、診断装置150は、荷重センサ170が正常に機能していない、すなわち異常であると判定し、その旨を表す表示画像を表示画面に表示する。
When the absolute value of the difference between the load L1 and the load L0 is determined to be equal to or less than the threshold value ΔL, the
−メンテナンス工程−
異常であると判定された場合、作業者は、荷重センサ170が正常に機能するように荷重センサ170の点検、調整、修理、交換(部品あるいは荷重センサ全体の交換)等のメンテナンス作業を行う。
-Maintenance process-
If it is determined that there is an abnormality, the worker performs maintenance work such as inspection, adjustment, repair, and replacement (replacement of parts or the entire load sensor) of the
−復帰工程−
診断装置150を荷重センサ170および圧力センサ981から取り外し、圧力センサ981を油圧シリンダ175から取り外す。油圧シリンダ175から油を排出して、一対の油圧シリンダ175のボトム室173b同士を接続する油圧ホースHbおよびロッド室173r同士を接続する油圧ホースHrを取り外す。一方の油圧シリンダ175のロッド室173rおよびボトム室173bのそれぞれと油圧ユニット980とを接続する油圧ホースを取り外し、荷重センサ170の診断を終了する。
-Return process-
The
上述した本実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)ブーム104には、ブーム角度検出装置114と、吊荷重検出装置111とを含む、複数の検出装置が取り付けられている。ブーム角度検出装置114は、クレーン作業等の際、ブーム104の起伏動に応じて、ブーム104の起伏角度を検出する角度センサ160と、角度センサ160の診断の際に用いる角度変化装置169とを含んで構成されている。吊荷重検出装置111は、クレーン作業等の際、吊り荷重を検出する荷重センサ170と、荷重センサ170の診断の際に用いる荷重変化装置179とを含んで構成されている。
According to this embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) A plurality of detection devices including a boom
本実施の形態では、ブーム104がクレーン100の本体部である旋回体103から分解された分解状態での検査の際に、ブーム角度検出装置114および吊荷重検出装置111をそれぞれ、ブーム104に取り付けた状態で、角度センサ160および荷重センサ170で検出される状態量(角度および引張荷重)を変化させ、診断装置150により各検出装置の診断を行うことができる構成とされている。
In the present embodiment, the boom
角度変化装置169は、ブーム104に取り付けられる回動部材165と、回動部材165をブーム104に回動可能に軸支する軸部材(リーマボルト168Aまたはリーマボルト168B)と、回動部材165をブーム104に固定する固定部材(リーマボルト168Bまたはリーマボルト168A)とを備えている。回動部材165を回動させることで、角度センサ160は、軸部材(リーマボルト168Aまたはリーマボルト168B)を中心として、ブーム104に対して回動する回動部材165の回動角度を検出する。回動部材165を回動させることで、診断装置150が角度センサ160で検出された角度と、比較用センサ961で検出された角度とに基づいて、角度センサ160の診断を行う。
The
荷重変化装置179は、荷重センサ170に荷重を付与する油圧シリンダ175を備えている。荷重センサ170の一端には、油圧シリンダ175のシリンダチューブ173が固定され、荷重センサ170の他端には、油圧シリンダ175のロッド174が固定されている。荷重センサ170は、油圧シリンダ175によって付与される引張荷重を検出する。油圧シリンダ175によって引張荷重を荷重センサ170に付与することで、診断装置150が荷重センサ170で検出された荷重と、圧力センサ981で検出された油圧シリンダ175の圧力から演算された荷重とに基づいて、荷重センサ170の診断を行う。
The
このように、本実施の形態によれば、角度センサ160および荷重センサ170をブーム104から完全に取り外して診断作業を行う必要がない。つまり、ブーム104から角度センサ160および荷重センサ170を取り外す作業、および、角度センサ160および荷重センサ170をブーム104へ取り付ける作業を行う必要が無い。このため、クレーン100の検出装置の診断の作業性の向上を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is not necessary to completely remove the
図10および図11の比較例と比較して説明する。図10は、図8に示すブーム角度検出装置114の比較例を示す図である。図10に示すように、比較例では角度センサ160が直接、締結部材166によって基端ブーム104Aの取付板145に固定されている。分解状態では、起伏ウインチ106によりブーム104を起伏動させることができない。このため、図10に示す比較例では、角度センサ160を取付板145から取り外してから角度センサ160の診断を行い、その後、作業者は目視で正確な取付位置を確認しながら、取付板145に角度センサ160を精度よく取り付けなければならない。なお、角度センサ160の取付板145に対する取り外し、取り付け方法は、取り外す前に診断装置150を角度センサ160に接続して角度センサ160で検出された角度を記録しておき、取り付けの際に記録した角度が検出されるように角度センサ160の取付位置を決定してもよい。
This will be described in comparison with the comparative example of FIGS. FIG. 10 is a diagram showing a comparative example of the boom
これに対して、本実施の形態では、リーマボルト168A,168Bのうちの一方(168B)を取り外し、他方(168A)を回動支点として回動部材165を回動させることで角度センサ160の診断を行うことができる。その後、取り外したリーマボルト168Bによって回動部材165を取付板145に固定することで、精度の高い位置決めがなされる。このように本実施の形態によれば、比較例(図10参照)に比べて、診断の作業性がよい。
On the other hand, in this embodiment, one of the
図11は、図9に示す吊荷重検出装置111の比較例を示す図である。図11に示すように、比較例では荷重センサ170に油圧シリンダが装着されていない。このため、図11に示す比較例では、荷重センサ170をブーム104の先端部および巻上ロープ105aから取り外し、引張試験機(不図示)等に装着して、荷重センサ170の診断を行い、その後、試験機(不図示)から荷重センサ170を取り外し、ブーム104の先端部および巻上ロープ105aに取り付ける。
FIG. 11 is a diagram illustrating a comparative example of the suspended
これに対して、本実施の形態では、荷重センサ170に荷重を作用させることのできる油圧シリンダ175が予め荷重センサ170に装着されている。このため、作業現場等に常備してあることが多い油圧ユニットを利用して圧油を供給し、荷重センサ170に引張荷重を作用させることで荷重センサ170の診断を行うことができる。このように、本実施の形態では、ブーム104から荷重センサ170を取り外すことなく荷重センサ170の診断の作業を行うことができ、比較例(図11参照)に比べて、診断の作業性がよい。
On the other hand, in the present embodiment, a
(2)複数の検出装置が同一の通信規格に対応しているため、診断の作業性をより向上させることができる。図12の比較例と比較して説明する。図12は、図2に示す各検出装置とコントローラとの接続構成の比較例を示す図である。図12に示すように、比較例では、各検出装置がA/D変換器を備えておらず、たとえば、以下に示すように、複数の検出装置から出力される信号の性質が異なっている。 (2) Since a plurality of detection devices support the same communication standard, the workability of diagnosis can be further improved. This will be described in comparison with the comparative example of FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a comparative example of a connection configuration between each detection device illustrated in FIG. 2 and a controller. As shown in FIG. 12, in the comparative example, each detection device does not include an A / D converter, and, for example, the characteristics of signals output from a plurality of detection devices are different as shown below.
吊荷重検出装置911の荷重センサ970から出力される吊り荷重を表す信号は、10Vのアナログ信号である。フック過巻スイッチ912bから出力される過巻を表す信号は、24Vのオンオフ信号である。風速計913から出力される風速を表す信号は、12Vのパルス信号である。ブーム角度検出装置914の角度センサ960から出力されるブーム104の起伏角度を表す信号は、5Vのアナログ信号である。
The signal representing the suspension load output from the load sensor 970 of the suspension load detection device 911 is an analog signal of 10V. The signal representing the overwinding output from the
このように、比較例では複数の検出装置から出力される信号の性質が異なっているため、誤接続を防止するべく、各検出装置911,912b,913,914のコネクタ91M,92M,93M,94Mを異なる仕様としている。中継ボックス931には各検出装置のコネクタ91M,92M,93Mに個別に対応するコネクタ91F,92F,93Fが設けられ、コントローラ920にはブーム角度検出装置914のコネクタ94Mに対応するコネクタ94Fが設けられている。中継ボックス931とコントローラ920とは、専用のケーブル940を介して接続されている。ケーブル940は、一端に中継ボックス931のメスコネクタ95Fに接続されるオスコネクタ95Mが設けられ、他端にコントローラ920のメスコネクタ96Fに接続されるオスコネクタ96Mが設けられたコネクタ付のケーブルである。
As described above, since the characteristics of the signals output from the plurality of detection devices are different in the comparative example, the
図12の比較例において、分解状態で各検出装置の診断を行うためには、各検出装置に対応するコネクタや、各検出装置から出力される信号に対応した診断装置を個別に準備しなくてはならない。このため、診断の作業が煩雑となってしまう。 In the comparative example of FIG. 12, in order to diagnose each detection device in the disassembled state, a connector corresponding to each detection device and a diagnosis device corresponding to a signal output from each detection device must be prepared separately. Must not. For this reason, the work of diagnosis becomes complicated.
これに比べて、本実施の形態では、複数の検出装置が同一の通信規格(CAN規格)に対応している。このため、CAN規格に対応した一の診断装置150を準備し、この診断装置150を各検出装置に個別に、あるいは、第1中継ボックス131や第2中継ボックス132を介して接続して、各検出装置の診断を行うことができ、比較例に比べて、診断の作業性がよい。
(3)診断装置150およびコントローラ120に電源を設ける構成としたので、各検出装置に電源を設ける必要がない。
In comparison with this, in the present embodiment, a plurality of detection devices correspond to the same communication standard (CAN standard). Therefore, one
(3) Since 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)
上述した実施の形態では、各検出装置の通信規格の一例としてCAN規格について説明したが本発明はこれに限定されない。イーサネット(登録商標)等のLANを介して各検出装置をコントローラや診断装置に接続してもよい。各検出装置およびコントローラ、診断装置をRS−422規格によるネットワークを介して信号を送受信する構成としてもよい。
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 CAN standard has been described as an example of the communication standard of each detection apparatus, but the present invention is not limited to this. You may connect each detection apparatus to a controller or a diagnostic apparatus via LAN, such as Ethernet (trademark). Each detection device, controller, and diagnosis device may be configured to transmit and receive signals via a network based on the RS-422 standard.
(変形例2)
上述した実施の形態では、各検出装置を同一の通信規格で対応させた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。複数の検出装置のいくつかを同一の通信規格で対応させることで、全ての検出装置が異なる信号を出力する場合(図12参照)に比べて、診断作業の効率の向上を図ることができる。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, an example in which each detection device is made to correspond to the same communication standard has been described. However, the present invention is not limited to this. By associating some of the plurality of detection devices with the same communication standard, it is possible to improve the efficiency of the diagnostic work as compared with a case where all the detection devices output different signals (see FIG. 12).
(変形例3)
上述した実施の形態では、電動式の油圧ポンプが搭載された油圧ユニット980の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。足踏み式等の手動式油圧ポンプを利用して、圧油を油圧シリンダ175に供給してもよい。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the example of the
(変形例4)
上述した実施の形態では、第1中継ボックス131および第2中継ボックス132を介して、各検出装置をコントローラ120に接続した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第2中継ボックス132に代えて、一端がコントローラ120に接続され、他端が二股に分かれて角度センサ160および第1中継ボックス131のそれぞれに接続されるケーブルを用いるようにしてもよい。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, the example in which each detection device is connected to the
(変形例5)
上述した実施の形態では、本発明をクローラクレーンに適用する例について説明したが、その他の移動式クレーンや、固定式クレーンにも本発明を適用することができる。
(Modification 5)
In the embodiment described above, an example in which the present invention is applied to a crawler crane has been described. However, the present invention can also be applied to other mobile cranes and fixed cranes.
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 As long as the characteristics of the present invention are not impaired, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .
100 クレーン、104 ブーム、111 荷重検出装置(クレーンの検出装置)、112b フック過巻スイッチ(検出装置)、113 風速計(検出装置)、114 ブーム角度検出装置(クレーンの検出装置)、160 角度センサ、165 回動部材、168A リーマボルト(軸部材または固定部材)、168B リーマボルト(固定部材または軸部材)、170 荷重センサ、173 シリンダチューブ、174 ロッド、175 油圧シリンダ 100 crane, 104 boom, 111 load detection device (crane detection device), 112b hook overwind switch (detection device), 113 anemometer (detection device), 114 boom angle detection device (crane detection device), 160 angle sensor , 165 Rotating member, 168A Reamer bolt (shaft member or fixed member), 168B Reamer bolt (fixed member or shaft member), 170 Load sensor, 173 Cylinder tube, 174 Rod, 175 Hydraulic cylinder
Claims (2)
前記回動部材を前記ブームに回動可能に軸支する軸部材と、
前記回動部材を前記ブームに固定する固定部材と、
前記回動部材に固着され、前記ブームの起伏角度を検出する角度センサと、を備え、
前記角度センサは、さらに、前記軸部材を中心として、前記ブームに対して回動する前記回動部材の回動角度を検出する、クレーンの検出装置。 A pivot member pivotably attached to the boom;
A shaft member for pivotally supporting the pivot member on the boom;
A fixing member for fixing the rotating member to the boom;
An angle sensor fixed to the rotating member and detecting a undulation angle of the boom,
The angle sensor further detects a rotation angle of the rotating member that rotates with respect to the boom around the shaft member.
前記荷重センサに荷重を付与する油圧シリンダと、を備え、
前記荷重センサの一端に前記油圧シリンダのシリンダチューブが固定され、前記荷重センサの他端に前記油圧シリンダのロッドが固定され、
前記荷重センサは、さらに、前記油圧シリンダによって付与される荷重を検出する、クレーンの検出装置。 A load sensor for detecting a suspended load;
A hydraulic cylinder for applying a load to the load sensor,
A cylinder tube of the hydraulic cylinder is fixed to one end of the load sensor, and a rod of the hydraulic cylinder is fixed to the other end of the load sensor,
The load sensor is a crane detection device that further detects a load applied by the hydraulic cylinder.
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