JP2019147682A - 移動式クレーン及びその玉掛け具長さ推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地切り時における玉掛け具長さを正しく推定することができる移動式クレーンの制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】荷台４と、ブーム９と、前記ブーム９の先端部９ａから巻上げ巻下げ自在に吊り下げられるワイヤロープ１７と、前記ワイヤロープ１７の下端に吊り下げられ、荷物Ｗに掛ける玉掛け用ワイヤＷＲを吊るためのフック１１と、を備える移動式クレーンの制御装置２０において、前記荷台４に載置された前記荷物Ｗの地切りであると判定された場合に、前記ブーム９の先端部９ａの地上高Ｈ１から、前記荷台４の地上高ｈ２と前記ブーム９の先端部９ａから前記フック１１までの長さとを差し引いた値を前記玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さと推定する。【選択図】図３

Description

本発明は、移動式クレーン及びその玉掛け具長さ推定方法に関する。詳しくは、荷台を備えた移動式クレーンによる荷台から荷物を吊り上げる際の玉掛け具長さを推定する技術に関する。

従来、クレーンによる荷物の地切り時における地面からフックブロックまでの高さ、及び吊り上げ時における地面から荷物までの高さなどを求める技術としては、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載のクレーンは、ブームの先端部に距離計測手段を備える。この距離計測手段は、地切り時のブーム先端から吊荷（荷物）周辺の地面までの距離及びフックブロックまでの距離と、吊り上げ時のブーム先端から吊荷周辺の地面までの距離及びフックブロックまでの距離とを計測する。このような構成の場合、地切り時のフックから地面までの距離は、（地切り時のブーム先端から吊荷が載置された地面までの距離）から（地切り時のブーム先端からフックまでの距離）を差し引くことで算出することができる。

しかしながら、例えば、荷物の荷振れを防止する荷振れ防止制御を行う際に荷物の荷振れ周期（具体的には、荷物の揺れの共振周波数）を算出することなる。荷物の吊り下げ長さから荷物の荷振れ周期を算出するためには、ブームの先端部から玉掛け具の吊具（例えばフック）までの長さと玉掛け具自体の長さが必要となるが、地切り時における玉掛け具の鉛直方向長さを推定する場合、地面の高低などの影響でワイヤ等からなる玉掛け具が緩んで緊張状態とならず、玉掛け具の鉛直方向長さを正しく推定できない場合がある。

特開２０１３−１２０１７６号公報

本発明は、荷台から荷物を吊上げる際に、荷物の地切り時における玉掛け具長さを推定することができる移動式クレーン及びその玉掛け具推定方法の提供を目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明の移動式クレーンは、荷台と、ブームと、前記ブームの先端部から巻上げ巻下げ自在に吊り下げられるワイヤロープと、前記ワイヤロープの下端に吊り下げられ、荷物に掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、を備える移動式クレーンにおいて、前記荷台に載置された前記荷物の地切りであると判定された場合に、前記ブームの先端部の地上高から、前記荷台の地上高と前記ブームの先端部から前記吊具までの長さとを差し引いた値を前記玉掛け具の鉛直方向長さと推定するものである。

また、本発明の移動式クレーンは、前記ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段と、前記吊具による吊上荷重を検出する吊上荷重検出手段と、をさらに備え、前記位置検出手段により前記ブームの先端部の位置が平面視において前記荷台と重複する範囲内にあると検出されるとともに前記吊上荷重検出手段により吊上荷重が所定値よりも増加し、かつ一定値になったと検出される場合に、前記荷台に載置された前記荷物の地切りであると判定するものである。

また、本発明の移動式クレーンは、前記吊具による吊上荷重を検出する吊上荷重検出手段と、前記荷台にかかる荷重を検出する荷台荷重検出手段と、をさらに備え、前記吊上荷重検出手段により吊上荷重が所定値よりも増加し、かつ一定値になったと検出されるとともに前記荷台荷重検出手段により前記荷台の荷重が減少し、かつ一定値になったと検出される場合に、前記荷台に載置された前記荷物の地切りであると判定するものである。

本発明の移動式クレーンの玉掛け具長さ推定方法は、荷台と、ブームと、前記ブームの先端部から巻上げ巻下げ自在に吊り下げられるワイヤロープと、前記ワイヤロープの下端に吊り下げられ、荷物に掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、を備える移動式クレーンの玉掛け具長さ推定方法において、前記荷台に載置された前記荷物の地切りであるかどうかを判定する地切り判定工程と、前記地切り判定工程において前記荷物の地切りであると判定された場合に、前記ブームの先端部の地上高と前記荷台の地上高と前記ブームの先端部から前記吊具まで長さとを取得する取得工程と、前記ブームの先端部の地上高から、前記荷台の地上高と前記ブームの先端部から前記吊具まで長さとを差し引いた値を前記玉掛け具の鉛直方向長さと推定する推定工程と、を有するものである。

本発明は、以下に示すような効果を奏する。

本発明の移動式クレーンにおいては、荷台に載置された荷物の地切りであると判定された場合に、前記ブームの先端部の地上高から、前記荷台の地上高と前記ブームの先端部から前記吊具までの長さとを差し引いた値を前記玉掛け具の鉛直方向長さと推定する。これにより、玉掛け具の鉛直方向長さを推定することができる。ひいては、この推定された玉掛け具の鉛直方向長さを用いて、荷物の吊り下げ長さを求めることができるため、荷物の荷振れ周期（吊り周期）を精度よく算出することができる。

また、本発明の移動式クレーンにおいては、位置検出手段により前記ブームの先端部の位置が平面視において前記荷台と重複する範囲内にあると検出されるとともに吊上荷重検出手段により吊上荷重が所定値よりも増加し、かつ一定値になったと検出される場合に、荷台に載置された荷物の地切りであると判定する。これにより、荷台上における荷物の地切りを簡易かつ確実に捉えて、玉掛け具の鉛直方向長さを推定することができる。

また、本発明の移動式クレーンにおいては、吊上荷重検出手段により吊上荷重が所定値よりも増加し、かつ一定値になったと検出されるとともに荷台荷重検出手段により荷台の荷重が減少し、かつ一定値になったと検出される場合に、荷台に載置された荷物の地切りであると判定する。これにより、荷台上における荷物の地切りを確実に捉えて、玉掛け具の鉛直方向長さを推定することができる。

本発明の一実施形態に係る移動式クレーンの全体構成を示す側面図。 本発明の一実施形態に係る移動式クレーンの制御装置の構成を示す図。 玉掛け具長さの推定方法を説明するための説明図。 図３における移動式クレーンを示す平面図。 玉掛け具長さ推定方法の第１実施形態を表すフローチャートを示す図。 玉掛け具長さ推定方法の第１実施形態に係るフックにかかる負荷とウインチ巻き上げ量との関係を示す図。 玉掛け具長さ推定方法の第２実施形態を表すフローチャートを示す図。 玉掛け具長さ推定方法の第２実施形態に係るフックにかかる負荷とウインチ巻き上げ量と荷台荷重との関係を示す図。

以下に、図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係る移動式クレーン１の全体構成について説明する。

図１に示すように、移動式クレーン１は、キャビン３と荷台４と車両フレーム５を有するトラック等の車両２と、車両２のキャビン３と荷台４との間の車両フレーム５に搭載されている小型クレーン６と、を備えている。車両２は、前輪と後輪との左右にタイヤ１３が設けられている。

小型クレーン６は、車両フレーム５の上に固定されたベース７と、ベース７に対して旋回モータにより旋回可能に設けられたポスト８と、ポスト８の上端部に起伏可能及び伸縮可能に設けられたブーム９と、ベース７の左右両側に設けられた一対のアウトリガ１０と、制御装置２０を備えている。ポスト８にはウインチが内蔵されている。ウインチからワイヤロープ１７がブーム９の先端部９ａに導かれ、ブーム９の先端部９ａの滑車を介してフック１１に掛け回されている。吊具であるフック１１は、荷物Ｗに掛ける玉掛け具の一例である玉掛け用ワイヤＷＲを吊るためのものであり、ワイヤロープ１７の下端に吊り下げられている。ワイヤロープ１７及びフック１１は、ウインチの駆動によりブーム９の先端部９ａから巻上げ巻下げ自在に吊り下げられている。小型クレーン６及びアウトリガ１０等の作業機器は、油圧回路により油圧駆動される。小型クレーン６には、作業機器を操作するためのレバー群１２がベース７の左右両側に設けられている。また、油圧回路を電気的に制御する制御装置２０がベース７の側部に設けられている。制御装置２０は、作業者のレバー群１２の操作に応じて油圧回路を制御して小型クレーン６を動作させる。

図２に示すように、小型クレーン６には、ブーム９の姿勢を検出する各種の姿勢検出器が設けられている。姿勢検出器としては、ブーム９の伸縮長さを検出する伸縮用センサ３１、ブーム９の起伏角度θを検出する起伏用センサ３２、フック１１を吊り下げ、ウインチに巻回されたワイヤロープ１７の繰り出し長さを検出する巻回用センサ３３、ブーム９の旋回角度を検出する旋回用センサ３４が挙げられる。

伸縮用センサ３１の構成は特に限定されないが、例えばブーム９の先端部９ａにコードの端部が固定されたコードリールの回転角度をポテンショメータで読み取る構成が挙げられる。起伏用センサ３２の構成は特に限定されないが、例えばポテンショメータに振り子を取り付けた振子式の角度測定器が挙げられる。巻回用センサ３３の構成は特に限定されないが、例えばウインチの回転数を検出するポテンショメータと、ワイヤロープ１７の巻層を補正する機構とからなる構成が挙げられる。旋回用センサ３４の構成は特に限定されないが、例えばポテンショメータやロータリエンコーダが挙げられる。

また、小型クレーン６は、フック１１による吊上荷重を検出する吊上荷重検出手段４０を備えている。この吊上荷重検出手段４０は、ブーム９に作用するブーム倒伏方向モーメントおよびブーム９の作業半径Ｒを介して吊上荷重を検出するもので構成されている。この場合、吊上荷重検出手段４０は、ブーム９の起伏シリンダに作用する軸力を検出する起伏シリンダ軸力検出手段と、ブーム９の作業半径Ｒを検出する後述する作業半径検出手段と、これら検出手段の検出値を用いて吊上荷重を演算算出する図示せぬ演算部とで構成し、演算部において、ブーム９の起伏支点まわりに生じるブーム倒伏方向モーメントの吊上荷重成分を求めこれを作業半径Ｒで除算して吊上荷重を求めるようにしたもので構成する。
吊上荷重検出手段４０は、上記以外の例として、例えばブーム９の先端部９ａからフック９を巻き上げ巻き下げ自在に吊下するワイヤロープ１７の張力を介して吊上荷重を検出するもので構成してもよい。この場合、吊上荷重検出手段４０は、例えば、ワイヤロープ１７の索端のブーム９の先端部９ａへの止着部に介装したロードセルで構成される。

また、荷台４には、荷台４にかかる荷重（荷台４に載置された荷物Ｗなどの積載物の荷重）を検出する荷台荷重検出手段５０が設けられている。荷台荷重検出手段５０は、例えば、ロードセルにより構成され、その検出信号は制御装置２０に送られる。
なお、荷台荷重検出手段５０は、例えば荷台４かかる圧力を検出する圧力センサであってもよい。

アウトリガ１０は、ブーム９による荷物Ｗの吊上作業時等に張り出して地面に接地し車両を安定させるものである。アウトリガ１０は、ベース７に設けられたスライドビーム１４と、スライドビーム１４の先端部に固定されたジャッキ装置であるジャッキ１５とから構成される。移動式クレーン１は、作業開始時にスライドビーム１４を張出させ、ジャッキ１５を伸長させて下端のフロート１６を接地させ、荷物Ｗの吊り上げによる荷重をアウトリガ１０で支えることにより、車両２を安定させる。

次に、図２を用いて小型クレーン６が具備する制御装置２０について説明する。

制御装置２０は、小型クレーン６を制御する機能と、小型クレーン６の各種情報を取得して演算する機能を有する。具体的には、制御装置２０は、車両２の荷台４に載置された荷物Ｗを吊り上げる際の地切りの判定を行うとともに、地切り時の玉掛け具長さｈ３を推定するものである。制御装置２０は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置２０の記憶部には、小型クレーン６の動作を制御するために種々のプログラムや玉掛け具長さを推定する際の演算に用いるデータ（荷台４の地上高ｈ２、フック１１の長さ等）が格納されている。制御装置２０は、小型クレーン６に設けられている。

また、製造装置２０は、ＣＰＵ等の処理部で実行される演算・指令処理手段である、ブーム９の先端部９ａもしくはフック１１の平面座標上における位置を検出する位置検出部６０を備えている。吊上荷重検出手段４０は、制御装置２０に内蔵され、吊上荷重が所定値よりも増加したかどうかを判定する吊上荷重判定部４１に接続されている。荷台荷重検出手段５０は、制御装置２０に内蔵され、荷台荷重が所定条件よりも増加したか減少したかを判定する荷台荷重判定部５１に接続されている。

位置検出部６０は、例えば、伸縮用センサ３１からのブーム長さＬの入力と、起伏用センサ３２からのブーム９の起伏角度θの入力と、旋回用センサ３４からのブーム９の旋回角度の入力とによって、平面座標上における現在のブーム９の先端部９ａの位置を検出する。これにより、位置検出部６０は、ブーム９の先端部９ａの位置が荷台４の平面視において荷台４と重複する範囲内（図４の網掛け部分参照）にあるかどうかを検出することができる。すなわち、位置検出部６０は、ブーム９の先端部９ａの位置が荷台４上（図３の網掛け部分参照）にあるかどうかを検出することができる。位置検出部６０は、ブーム９の先端部９ａの平面座標上の位置が、例えば、予め制御装置２０の記憶部に記憶された荷台４の平面座標上の領域の範囲内にあるかどうかを判定する。
なお、平面座標上から見た現在のフック１１の位置を検出する場合は、上記の各値の入力に加えて、巻回用センサ３３からのワイヤ繰り出し長さｍが入力されて、フック１１の位置が検出可能となる。

姿勢検出器（伸縮用センサ３１、起伏用センサ３２、巻回用センサ３３、旋回用センサ３４）が制御装置２０の位置検出部６０に接続されている。姿勢検出器（伸縮用センサ３１、起伏用センサ３２、巻回用センサ３３、旋回用センサ３４）で検出された各検出値は位置検出部６０に入力される。制御装置２０は、位置検出部６０により伸縮用センサ３１、起伏用センサ３２、巻回用センサ３３、旋回用センサ３４で検出されたブームの姿勢（ブーム長さＬ、ブーム９の起伏角度θ、ワイヤ繰り出し長さｍ、ブーム９の旋回角度）を取得することができる。また、吊上荷重検出手段４０及び荷台荷重検出手段５０は制御装置２０の吊上荷重判定部４１及び荷台荷重判定部５１のそれぞれに接続されている。吊上荷重検出手段４０で検出されたフック１１の吊上荷重及び荷台荷重検出手段５０で検出された荷台荷重は制御装置２０の吊上荷重判定部４１及び荷台荷重判定部５１のそれぞれに入力される。

伸縮用センサ３１によりブーム長さＬを検出でき、起伏用センサ３２によりブーム９の起伏角度θを検出できる。また、制御装置２０は、ブーム長さＬと起伏角度θとから作業半径Ｒを求めることができる（Ｒ＝Ｌｃｏｓθ）。すなわち、制御装置２０、伸縮用センサ３１及び起伏用センサ３２により、作業半径Ｒを検出する作業半径検出手段が構成される。作業半径Ｒとは、ブーム９の旋回中心とブーム９の先端部９ａとの水平距離を意味する。

また、制御装置２０は、ブーム長さＬと起伏角度θとブーム９の起伏中心の地上高ｈ１とからブーム先端部高さＨ１を求めることができる（Ｈ１＝Ｌｓｉｎθ＋ｈ１）。ブーム先端部高さＨ１とは、ブーム９の先端部９ａの地上高を意味する。ここで、車両２の荷台４の地上高（荷台４における荷物Ｗの載置面高さ）をｈ２とする。
なお、ブーム９の先端部９ａに配置されるトップシーブ（図示せず）を考慮した場合は、トップシーブの根本支点からの高さをａ、根本支点と旋回中心の距離をbとすると、上記Rは、Ｒ＝Ｌｃｏｓθ＋ａ×ｓｉｎθ−ｂ、上記Ｈ１は、Ｈ１＝Ｌｓｉｎθ−ａ×ｃｏｓθ＋ｈ１となる。

なお、荷台４の地上高ｈ２は、荷物Ｗの吊上げ時の条件によって異なる。例えば、荷物Ｗの吊上げの際には、図３に示すように、アウトリガ１０を使用するが、その場合には、アウトリガ１０によりスライドビーム１４を張出させ、ジャッキ１５を所定長伸長させて小型クレーン６を支持するため、通常の荷台４の地上高ではなく、ジャッキ１５を所定長伸長させた時の地上高となる。このジャッキ１５を所定長伸長させた時の地上高は、予め後述する制御装置２０の記憶部に記憶されている地上高、もしくは、地上高を検出するセンサによる検出値が適用される。

さらに、制御装置２０は、巻回用センサ３３で検出されたワイヤロープ１７の繰り出し長さとブーム先端部高さＨ１と荷台４の地上高ｈ２とフック１１の長さｆｈから地切り時における玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３（以下、単に玉掛け具長さｈ３ともいう）を推定することができる。玉掛け具長さｈ３とは、地切り時に玉掛け具（本実施形態では玉掛け用ワイヤＷＲ）が最も伸びた際の鉛直方向の距離（荷台４からの高さ）を意味する。例えば、数式ｈ３＝Ｈ１−ｈ２−（ｍ＋ｆｈ）により玉掛け具長さｈ３を求めることができる。なお、当該数式におけるｍは、ブーム９の先端部９ａとフック１１との距離であり、ワイヤロープ１７の繰り出し長さとワイヤロープ１７のフック１１への巻き掛け数から算出される。
なお、玉掛け具は、本実施形態の玉掛け用ワイヤＷＲの形状に限定するものではない。

なお、「ブームの姿勢」とは、ブーム長さＬ、ブーム９の起伏角度θ、ブーム１１の旋回角度に加えて、作業半径Ｒ、ブーム先端部高さＨ１、フック１１の長さｆｈを含む概念である。「姿勢検出器」とは、これらブーム９の姿勢を直接的または間接的に検出する検出器である。

以上のように構成された移動式クレーン１は、左右両側のアウトリガ１０をジャッキアップして小型クレーン６を安定して支持した状態で、ブーム９の先端部９ａに吊下げたフック１１に玉掛け用ワイヤＷＲを掛けて荷物Ｗを吊上げ可能とし、旋回モータを駆動してポスト８を旋回駆動するとともに、ブーム９を起伏駆動、並びに伸縮駆動することでブーム９の先端部９ａを任意な位置に移動させ、ウインチの駆動によりフック１１を巻上げ巻下げ駆動することで荷物Ｗを昇降させてクレーン作業を行うことができる。

［（第１実施形態）地切り時における玉掛け具長さの推定］
次に、図５、図６を用いて、制御装置２０で実行される荷物Ｗの地切り時における玉掛け具長さｈ３を推定するための推定方法の第１実施形態について具体的に説明する。
なお、以下のステップは、玉掛け作業者が荷物Ｗ上に位置しているフック１１に、玉掛け具の一例である玉掛け用ワイヤＷＲを用いて荷物Ｗを掛けた後に実行されるものである。

まず、ステップＳ１０において、制御装置２０は、位置検出手段６０によりブーム９の先端部９ａの位置が平面視において荷台４と重複する範囲内（図４参照）にあるかどうかを検出して、ブーム９の先端部９ａが荷台４の上空（図３参照）に位置しているかどうかを判定する。具体的には、制御装置２０は、位置算出手段６０によりブーム９の先端部９ａの平面座標上の位置が荷台４の平面座標上の領域の範囲内にあるかどうかを検出することで、ブーム９の先端部９ａが荷台４の上空に位置しているかどうかを判定する。
その結果、ブーム９の先端部９ａが荷台４の上空に位置していると判定された場合、制御装置２０はステップをステップＳ２０に移行させる。
一方、ブーム９の先端部９ａが荷台４上空に位置していないと判定された場合、制御装置２０はステップをステップＳ１０に移行させる。
なお、ステップＳ１０においては、位置算出手段６０によりブーム９の先端部９ａの平面座標上の位置を検出する構成としているが、例えば、フック１１の平面座標上の位置を検出する検出手段をフック１１に設けて、当該フック１１の平面座標上の位置を検出することでブーム９の先端部９ａの平面座標上の位置を検出する構成としてもよい。

まず、オペレータは、レバー群１２等を操作してウインチを駆動し、ワイヤロープ１７の巻き上げを開始する（ステップＳ２０）。

ここで、図６に示すように、ウインチを巻き上げて荷物Ｗを吊り上げていくと、フック１１にかかる負荷は、最初は（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量のみであり、玉掛け用ワイヤＷＲに張力が発生するとフック１１を吊上げるにつれて徐々に負荷が増し、完全に地切りした後は負荷が一定となる。これに伴い、吊上荷重検出手段４０の出力も、ウインチ巻き上げ時の最初は一定（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の荷重であり、徐々に増加した後に、再び一定（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の荷重となる。（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量よりも荷重が増加した場合は、玉掛け用ワイヤＷＲが緩みなく張られた状態（図３で示す玉掛け用ワイヤＷＲの状態）となる。

ステップＳ３０において、制御装置２０は、吊上荷重検出手段４０により吊上荷重が所定値（（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量）よりも増加し、かつ一定値（（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の重量）になったかどうかを判定する。
その結果、吊上荷重が（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量よりも荷重が増加し、かつ（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の重量になったと判定された場合は荷台４上に載置された荷物Ｗの地切りであると判定され、制御装置２０はステップをステップＳ４０に移行させる。
一方、吊上荷重が（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量よりも荷重が増加し、かつ（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の重量になっていないと判定された場合、制御装置２０はステップをステップＳ３０に移行させる。
このように、ステップＳ３０は、荷台４に載置された荷物Ｗの地切りであるかどうかを判定する地切り判定工程を構成している。

ステップＳ４０において、制御装置２０は、ブーム９の先端部９ａの地上高Ｈ１と荷台４の地上高ｈ２とブーム９の先端部９ａからフック１１まで長さとなる（ｍ＋ｆｈ）とを取得する。

ステップＳ５０において、制御装置２０は、上述した数式ｈ３＝Ｈ１−ｈ２−（ｍ＋ｆｈ）により玉掛け用ワイヤＷＲの玉掛け具長さｈ３を推定する。

［（第２実施形態）地切り時における玉掛け具長さの推定］
次に、図７、図８を用いて、制御装置２０で実行される荷物Ｗの地切り時における玉掛け具長さｈ３を推定するための推定方法の第２実施形態について具体的に説明する。
なお、以下のステップは、玉掛け作業者が荷物Ｗ上に位置しているフック１１に、玉掛け具の一例である玉掛け用ワイヤＷＲを用いて荷物Ｗを掛けた後に実行されるものである。

ここで、図８に示すように、ウインチを巻き上げて荷物Ｗを吊り上げていくと、フック１１にかかる負荷は、最初は（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量のみであり、玉掛け用ワイヤＷＲに張力が発生するとフック１１を吊上げるにつれて徐々に負荷が増し、完全に地切りした後は負荷が一定となる。これに伴い、吊上荷重検出手段４０の出力も、ウインチ巻き上げ時の最初は一定（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の荷重であり、徐々に増加した後に、再び一定（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の荷重となる。（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量よりも荷重が増加した場合は、玉掛け用ワイヤＷＲが緩みなく張られた状態（図３で示す玉掛け用ワイヤＷＲの状態）となる。これに対して、荷台荷重はウインチを巻き上げて荷物Ｗを吊り上げていくと、最初一定値であるが、玉掛け用ワイヤＷＲに張力が発生するとフック１１を吊上げるにつれて徐々に荷台荷重が減少し、完全に地切りした後は荷台荷重が一定となる。

まず、オペレータは、レバー群１２等を操作してウインチを駆動し、ワイヤロープ１７の巻き上げを開始する（ステップＳ１００）。

ステップＳ２００において、上述した第１実施形態のステップＳ３０と同様に、制御装置２０は、吊上荷重検出手段４０により吊上荷重を検出して所定値（（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量）よりも増加し、かつ一定値（（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の重量）になったかどうかを判定する。
その結果、吊上荷重が（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量よりも荷重が増加し、かつ（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の重量になったと判定された場合は、制御装置２０はステップをステップＳ３００に移行させる。
一方、吊上荷重が（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ）の重量よりも荷重が増加し、かつ（フック１１＋玉掛け用ワイヤＷＲ＋荷物Ｗ）の重量になっていないと判定された場合、制御装置２０はステップをステップＳ２００に移行させる。

ステップＳ３００において、制御装置２０は、荷台荷重検出手段５０により荷台荷重を検出して荷台荷重が減少し、かつ一定値になったかどうかを判定する。
その結果、荷台荷重が減少し、かつ一定値になったと判定された場合は荷台４上に載置された荷物Ｗの地切りであると判定され、制御装置２０はステップをステップＳ４００に移行させる。
一方、荷台荷重が減少し、かつ一定値になっていないと判定された場合は荷台４上に載置された荷物Ｗの地切りではないと判定され、制御装置２０はステップをステップＳ３００に移行させる。

ステップＳ４００において、制御装置２０は、ブーム９の先端部９ａの地上高Ｈ１と荷台４の地上高ｈ２とブーム９の先端部９ａからフック１１まで長さとなる（ｍ＋ｆｈ）とを取得する。

ステップＳ５００において、制御装置２０は、上述した数式ｈ３＝Ｈ１−ｈ２−（ｍ＋ｆｈ）により玉掛け用ワイヤＷＲの玉掛け具長さｈ３を推定する。

上記の如く、第１実施形態及び第２実施形態に係る推定方法で推定された地切り時における玉掛け具長さｈ３は、ブーム９の先端部９ａからの荷物Ｗの吊り下げ長さから荷物Ｗの荷振れ周期（吊り周期）を公知の方法に基づいて算出する際に、使用することができる。このように本実施形態の制御装置２０は、車両２の荷台４の範囲内における荷物Ｗの地切りの際に、荷台４の地上高ｈ２を地切りの基準高さとして、玉掛け具である玉掛け用ワイヤＷＲの長さの推定をすることを特徴としている。

このように構成される移動式クレーン１においては、荷台４に載置された荷物Ｗの地切りであると判定された場合に、ブーム９の先端部９ａの地上高Ｈ１から、荷台４の地上高ｈ２とブーム９の先端部９ａからフック１１までの長さ（ｍ＋ｆｈ）とを差し引いた値を玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３と推定する。これにより、玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を推定することができる。ひいては、この推定された玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を用いて、荷物Ｗの吊り下げ長さを求めることができるため、荷物Ｗの荷振れ周期（吊り周期）を精度よく算出することができる。

また、移動式クレーン１においては、位置検出手段６０によりブーム９の先端部９ａの位置が平面視において荷台４と重複する範囲内にあると検出されるとともに吊上荷重検出手段４０により吊上荷重が所定値よりも増加したと検出される場合に、荷台４に載置された荷物Ｗの地切りであると判定する。具体的には、位置検出手段６０によりブーム９の先端部９ａの平面座標上の位置が荷台４の平面座標上の領域の範囲内にあると検出されるとともに吊上荷重検出手段４０により荷物Ｗの荷重が増加し、かつ一定値になったと検出された場合に、荷台４に載置された荷物Ｗの地切りであると判定する。これにより、荷台４上における荷物Ｗの地切りを簡易かつ確実に捉えて、玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を推定することができる。

また、移動式クレーン１においては、吊上荷重検出手段４０により吊上荷重が所定値よりも増加し、かつ一定値になったと検出されるとともに荷台荷重検出手段５０により荷台４の荷重が減少し、かつ一定値になったと検出される場合に、荷台４に載置された荷物Ｗの地切りであると判定する。これにより、荷台４上における荷物Ｗの地切りをより確実に捉えて、玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を推定することができる。

また、移動式クレーン１においては、上述したように既知の寸法である荷台４上の範囲内で荷物Ｗの地切り判定をするものであり、例えば、地面の高低などの影響を受けずに玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を推定することができる。

また、上述した従来技術（特許文献１）は、カメラの撮像画像から荷物の吊り下げ長さを推定するものであるが、障害物などで荷物の接地部の映像が取得できない場合には荷物の吊り下げ長さの推定が行えない。また、カメラをブームの先端部に設けた構成となる。一方、本実施形態に係る移動式クレーン１においては、クレーン作業の際に必要となる予め搭載された各種検出手段（伸縮用センサ３１、起伏用センサ３２、巻回用センサ３３、旋回用センサ３４等）を用いて玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を推定することができるため、カメラ等の追加の装置を設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。

本発明は、推定された玉掛け具の鉛直方向長さを用いて、荷物の吊り下げ長さを求めることができるため、玉掛け具によって生じる荷振れ周期の誤差を低減して、荷物の荷振れ周期を精度よく算出することができる。ひいては、荷振れ周期に基づいて荷振れ防止制御を行うクレーン等に本発明を適用することで、より高い荷振れ防止の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を推定する際に、基準高さとして荷台４の地上高ｈ２を用いる構成としているが、例えば、基準高さとして荷台４の地上高ｈ２の代わりに、小型クレーン６の取り付け面（車両フレーム５の上面）の高さを設定して構成してもよい。このような構成の場合、ジャッキ１５の伸長量（突き上げ量）を考慮する必要が無くなり、より正確に玉掛け用ワイヤＷＲの鉛直方向長さｈ３を推定することができる。

上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、及び範囲内のすべての変更を含む。

１ 移動式クレーン
４ 荷台
９ ブーム
９ａ 先端部
１１ フック（吊具）
１７ ワイヤロープ
２０ 制御装置
Ｗ 荷物
ＷＲ 玉掛け用ワイヤ（玉掛け具）
ｆｈ フックの長さ
Ｈ１ ブーム先端部の地上高
ｈ２ 荷台の地上高
ｈ３ 玉掛け具の鉛直方向長さ
ｍ ワイヤ繰り出し長さ

Claims (4)

1. 荷台と、
   ブームと、
   前記ブームの先端部から巻上げ巻下げ自在に吊り下げられるワイヤロープと、
   前記ワイヤロープの下端に吊り下げられ、荷物に掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、を備える移動式クレーンにおいて、
   前記荷台に載置された前記荷物の地切りであると判定された場合に、
   前記ブームの先端部の地上高から、前記荷台の地上高と前記ブームの先端部から前記吊具までの長さとを差し引いた値を前記玉掛け具の鉛直方向長さと推定する移動式クレーン。
2. 前記ブームの先端部の位置を検出する位置検出手段と、
   前記吊具による吊上荷重を検出する吊上荷重検出手段と、をさらに備え、
   前記位置検出手段により前記ブームの先端部の位置が平面視において前記荷台と重複する範囲内にあると検出されるとともに前記吊上荷重検出手段により吊上荷重が所定値よりも増加し、かつ一定値になったと検出される場合に、
   前記荷台に載置された前記荷物の地切りであると判定する請求項１に記載の移動式クレーン。
3. 前記吊具による吊上荷重を検出する吊上荷重検出手段と、
   前記荷台にかかる荷重を検出する荷台荷重検出手段と、をさらに備え、
   前記吊上荷重検出手段により吊上荷重が所定値よりも増加し、かつ一定値になったと検出されるとともに前記荷台荷重検出手段により前記荷台の荷重が減少し、かつ一定値になったと検出される場合に、
   前記荷台に載置された前記荷物の地切りであると判定する請求項１に記載の移動式クレーン。
4. 荷台と、
   ブームと、
   前記ブームの先端部から巻上げ巻下げ自在に吊り下げられるワイヤロープと、
   前記ワイヤロープの下端に吊り下げられ、荷物に掛ける玉掛け具を吊るための吊具と、を備える移動式クレーンの玉掛け具長さ推定方法において、
   前記荷台に載置された前記荷物の地切りであるかどうかを判定する地切り判定工程と、
   前記地切り判定工程において前記荷物の地切りであると判定された場合に、前記ブームの先端部の地上高と前記荷台の地上高と前記ブームの先端部から前記吊具まで長さとを取得する取得工程と、
   前記ブームの先端部の地上高から、前記荷台の地上高と前記ブームの先端部から前記吊具まで長さとを差し引いた値を前記玉掛け具の鉛直方向長さと推定する推定工程と、を有する移動式クレーンの玉掛け具長さ推定方法。

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