JP2021195243A - クレーン - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイヤロープの捩れを防止し、かつ、ワイヤロープ間の絡み付きを防止するクレーンを提供する。【解決手段】少なくとも第1のフック17と、第2のフック18と、第1のフックを支持する第1のワイヤロープ13と、第2のフックを支持する第2のワイヤロープ15と、第1のワイヤロープを挿通する第1の領域と、第2のワイヤロープを挿通する第2の領域とを有し、第1のワイヤロープを用いた作業時において、第2のフックの直上に位置するワイヤロープ絡み付き防止治具100と、第1のワイヤロープを用いた作業時において、第1のフックの垂下量が所定の値以上の場合に、第2のフックの垂下量を、第1の垂下量と所定の値との差より大きくなるように、第2のウインチを制御する制御部と、を有するクレーン。【選択図】図1
Description
本発明は、移動式クレーンなどの作業車両のワイヤロープの捩れを防止するクレーンに関するものである。
従来から、移動式クレーンなどの作業車両の多くでは、主巻フックと補巻フックとの2つのフックを有しており、主巻フックには、主巻ワイヤロープを複数本掛け、補巻フックには補巻ワイヤロープを1本掛けで使用される。
しかしながら、複数本掛けの主巻フックで吊荷を吊り上げた際に、主巻ワイヤロープの自転により主巻ワイヤロープが絡みつくことがあり、この絡み付きを戻すのに工数が必要であった。また、主巻フックで吊荷を旋回させた場合に、主巻ワイヤロープは、旋回反力を受けにくく、主巻ワイヤロープが捩れて吊荷の旋回ができなくなることがあった。また、主巻ワイヤロープと補巻ワイヤロープとが絡み付き合い、この絡み付きを戻すのに工数が必要であった。
そのため、特許文献1には、ブーム先端からフックの間に垂下されている主巻ワイヤロープに巻過ブロックを取り付ける技術が開示されている。
しかしながら、上述した特許文献1の方法では、巻過ブロックがブーム先端に近いため、捩れ防止効果が少ないという問題点があった。
そこで、本発明は、ワイヤロープの捩れを防止し、かつ、ワイヤロープ間の絡み付きを防止するクレーンを提供することを目的としている。
少なくとも第1のフックと、第2のフックと、前記第1のフックを支持する第1のワイヤロープと、前記第2のフックを支持する第2のワイヤロープとを有するクレーンであって、
前記クレーンは、
起伏自在に構成されるブームと、
前記第1のワイヤロープを巻上/巻下げる第1のウインチと、
前記第2のワイヤロープを巻上/巻下げる第2のウインチと、
前記第1のワイヤロープを挿通する第1の領域と、前記第2のワイヤロープを挿通する第2の領域とを有し、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第2のフックの直上に位置するワイヤロープ絡み付き防止治具と、
前記ブーム、前記第1のウインチ及び前記第2のウインチを制御する制御部であって、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第1のフックの垂下量が所定の値以上の場合に、前記第2のフックの垂下量を、前記第1の垂下量と前記所定の値との差より大きくなるように、前記第2のウインチを制御する制御部と、
を有するクレーン。
前記クレーンは、
起伏自在に構成されるブームと、
前記第1のワイヤロープを巻上/巻下げる第1のウインチと、
前記第2のワイヤロープを巻上/巻下げる第2のウインチと、
前記第1のワイヤロープを挿通する第1の領域と、前記第2のワイヤロープを挿通する第2の領域とを有し、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第2のフックの直上に位置するワイヤロープ絡み付き防止治具と、
前記ブーム、前記第1のウインチ及び前記第2のウインチを制御する制御部であって、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第1のフックの垂下量が所定の値以上の場合に、前記第2のフックの垂下量を、前記第1の垂下量と前記所定の値との差より大きくなるように、前記第2のウインチを制御する制御部と、
を有するクレーン。
本発明の一実施形態によると、ワイヤロープの捩れを防止し、かつ、ワイヤロープ間の絡み付きを防止するクレーンを提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具を使用する作業車両としては、移動式クレーン、高所作業車等が挙げられる。移動式クレーンとしては、例えば、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン、トラッククレーン、積載形トラッククレーン等が挙げられる。
(クレーンの構成)
以下、本実施形態に係る一例としてのワイヤロープの捩れを防止可能である作業車両の全体構成について、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態に係るクレーンの一例の概略図を示す。なお、図1は、一例としてクレーン車1の主巻フック17に吊荷16が玉掛けされている様子を示している。
以下、本実施形態に係る一例としてのワイヤロープの捩れを防止可能である作業車両の全体構成について、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態に係るクレーンの一例の概略図を示す。なお、図1は、一例としてクレーン車1の主巻フック17に吊荷16が玉掛けされている様子を示している。
本実施形態に係るクレーン車1は、走行体(キャリヤ)2と旋回台3とを備える。走行体2は、走行機能を有する車両の本体部分(車体)となり、複数の車輪と、車輪及び旋回台3を駆動する駆動源と、を有する。
走行体2には、前側及び後側に各々、左右一対のアウトリガ4(図1には、走行体2の右側のみ図示している)が設けられる。各アウトリガ4は、左右に張り出しかつ格納を可能とし、適宜張り出して地面Gに接地することでブーム8を用いた作業時に走行体2を安定して支持する。
旋回台3は、走行体2の上部に水平旋回可能に設けられ、一体的に旋回可能なキャビン5とブームサポート6とを有する。キャビン5には、作業者が各種の操作を行うための操作部7が設けられる。各種の操作としては、例えば、走行体2の走行、旋回台3の旋回、ブーム8の起伏及び伸縮、ブームサポート6に設けた主巻ウインチ12や補巻ウインチ14の巻上及び巻下、各アウトリガ4の張出及び格納、エンジンの始動及び停止等が挙げられる。
ブームサポート6は、ブーム8を取り付ける箇所であり、ブーム8の基端部がブーム根本支点ピンを介して取り付けられ、そのブーム根本支点ピンを中心にしてブーム8を起伏可能とする。また、ブームサポート6には、ブーム8との間に起伏シリンダ9が設けられ、起伏シリンダ9を伸縮することでブーム8が起伏される。ブーム8は、複数のブーム部が外側から内側へと入れ子式に組み合わせて収納して構成され、各伸縮シリンダが伸縮することで伸縮する。なお、ブーム8は、箱型構造ジブとしているが、旋回台3の一端を支点とした腕となる構造体であればよく、ラチス構造ジブやブームを伸長するための補助ジブも含む。
ブーム8の先端には、ブームヘッド11が設けられている。ブームヘッド11には、主巻ウインチ12で巻き上げられる又は巻き下げられる主巻ワイヤロープ13と、補巻ウインチ14で巻き上げられる又は巻き下げられる補巻ワイヤロープ15とが巻き掛けられている。
主巻ワイヤロープ13には、吊荷16等が玉掛けされる主巻フック17が吊り下げられ、主巻ウインチ12による巻き上げ又は巻き下げにより主巻フック17と共に吊荷16が昇降される。主巻フック17は、通常、吊荷を吊ったまま任意の方向に自由に回転できるフックと、主巻ワイヤロープ13を掛けるシーブとが取り付けられたフックブロックである。また、主巻フック17は、通常、複数の巻掛け数とされている。
補巻ワイヤロープ15には、吊荷16等が玉掛けされる補巻フック18が吊り下げられ、補巻ウインチ14による巻き上げ又は巻き下げにより補巻フック18と共に吊荷16が昇降される。補巻フック18は、通常、単一の巻掛け数とされている。
主巻ワイヤロープ13及び補巻ワイヤロープ15の所定の位置には各々、主巻フック17及び補巻フック18が過度に巻き上げられるのを防止するための過巻防止装置19を備えている。なお、この過巻防止装置19は、主巻フック17又は補巻フック18が過度に巻き上げられると、主巻フック17又は補巻フック18がブーム先端部に衝突するので、それを防止するためのものである。
また、クレーン1には、主巻ワイヤロープ13と補巻ワイヤロープ15との間の絡み付きを防止する目的で、後述するワイヤロープ絡み付き防止治具100が設けられている。詳細については後述するが、主巻ワイヤロープ13及び補巻ワイヤロープ15は、このワイヤロープ絡み付き防止治具100によって拘束されている。なお、ワイヤロープ絡み付き防止治具合100は、主巻フック17を用いた作業時においては補巻フック18の直上に位置し、補巻フック18を用いた作業時においては主巻フック17の直上に位置して使用される。
ブーム8は、使用時において、適宜起伏されるとともに各ブーム部が適宜伸縮乃至旋回され、使用している主巻フック17又は補巻フック18を適宜昇降させることで吊荷16を移動させる。また、ブーム8の非使用時(例えば走行時)には、主巻フック17及び補巻フック18は最も上昇され、各ブーム部は最も後退されて収納した状態とされる。
ブーム8の伸縮、起伏及び旋回並びに主巻フック17、補巻フック18の昇降は、操作部7の操作に従って行われる。操作部7は、入力された操作に対応した操作信号を出力する。その操作信号は、油圧ポンプ、方向制御弁、流量制御弁等の駆動装置の動作を制御する。それらの動作により、旋回台3の旋回や、主巻ウインチ12または補巻ウインチ14の駆動のための油圧モータや、起伏シリンダ9や伸縮シリンダ等の油圧シリンダが作動して、ブーム8の伸縮、起伏および旋回や、主巻フック17または補巻フック18の昇降が行われる。
(ワイヤロープ絡み付き防止治具の構成例)
次に、図2及び図3を参照して、図1のワイヤロープ絡み付き防止治具100の全体構成例について説明する。図2に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の一例の概略斜視図を示し、図3に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の一例の概略上面図を示す。なお、上述したように、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具は、主巻フック17を用いた作業時においては補巻フック18の直上に位置し、補巻フック18を用いた作業時においては主巻フック17の直上に位置して使用される。
次に、図2及び図3を参照して、図1のワイヤロープ絡み付き防止治具100の全体構成例について説明する。図2に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の一例の概略斜視図を示し、図3に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の一例の概略上面図を示す。なお、上述したように、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具は、主巻フック17を用いた作業時においては補巻フック18の直上に位置し、補巻フック18を用いた作業時においては主巻フック17の直上に位置して使用される。
図2に示すように、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具100aは、例えば、断面が好ましくは略矩形の第1の領域110と、断面が好ましくは略矩形の第2の領域120と、を有する枠状の構造部材(枠状部材)で全体が構成されている。第1の領域110は、主として、主巻ワイヤロープ13を挿通させる(拘束する)領域であり、第2の領域120は、補巻ワイヤロープ15を挿通させる(拘束する)領域である。
前述したようにワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第1の領域110は、主巻ワイヤロープ13を挿通させる領域である。しかしながら、クレーンの構成等によって、主巻ワイヤロープ13は、複数巻掛、例えば、2本掛、3本掛、4本掛、6本掛される場合がある。その場合、主巻ワイヤロープ13は、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)と、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)とに分類される。そのため、第1の領域110は、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)を挿通させる第3の領域110aと、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)を挿通させる第4の領域110bと、に分類される。
第3の領域110aには、枠状の前記ワイヤロープ絡み付き防止治具100aが形成する面(枠状の構造部材の断面)の第1の軸方向(図2、図3ではY軸方向)に伸長する第1の主巻側ガイド部材102aと、前記第1の主巻側ガイド部材102aと平行に伸長する第2の主巻側ガイド部材102bと、前記ワイヤロープ絡み付き防止治具100aが形成する面の第2の軸方向(図2、図3ではX軸方向)に伸長する第1の主巻側ピン104aと、前記第1の主巻側ピン104aと平行に伸長する第2の主巻側ピン104bと、が設けられている。通常、第1の軸方向と、第2の軸方向とは、直交するが、直交していなくても良い。
そして、第1のワイヤロープとして主巻ワイヤロープ13における、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)は、第1の主巻側ガイド部材102aと、第2の主巻側ガイド部材102bと、第1の主巻側ピン104aと、第2の主巻側ピン304bとで囲まれる領域(空間)に挿通される。別の言い方をすると、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)は、第1の主巻側ガイド部材102aと、第2の主巻側ガイド部材102bと、第1の主巻側ピン104aと、第2の主巻側ピン104bとで拘束される。
一方、第4の領域110bには、前記ワイヤロープ絡み付き防止治具100aが形成する面の前記第1の軸方向に伸長する第3の主巻側ガイド部材102cと、前記第3の主巻側ガイド部材102cと平行に伸長する第4の主巻側ガイド部材102dと、が設けられる。また、第4の領域110bには、前記ワイヤロープ絡み付き防止治具100aが形成する面の前記第2の軸方向に伸長する第3の主巻側ピン104cと、前記第3の主巻側ピン104cと平行に伸長する第4の主巻側ピン104dと、が設けられる。この場合、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)が、第3の主巻側ガイド部材102cと、第4の主巻側ガイド部材102dと、第3の主巻側ピン104cと、第4の主巻側ピン104dとで囲まれる領域(空間)に挿通される。
第3の領域110aにおける、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域と、第4の領域110bにおける、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域との間の距離D1(図3参照)は、主巻フックブロックを構成するシーブ径と同一か、該シーブ径よりも大きいことが好ましい。距離D1を上記のように構成する理由については後述する。
なお、第1の主巻側ガイド部材102a、第2の主巻側ガイド部材102b、第3の主巻側ガイド部材102c及び第4の主巻側ガイド部材102dは、例えばガイドローラなどを好ましく使用することができる。
第3の領域110aの一方の側面側には、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)をワイヤロープ絡み付き防止治具100a内に挿通するための第1の窓部106aが設けられており、第4の領域110bの一方の側面側には、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)をワイヤロープ絡み付き防止治具100a内に挿通するための第2の窓部106bが設けられている。そのため、第1の主巻側ガイド部材102a、第2の主巻側ガイド部材102b、第3の主巻側ガイド部材102c、第4の主巻側ガイド部材102d、第1の主巻側ピン104a、第2の主巻側ピン104b、第3の主巻側ピン104c及び第4の主巻側ピン104dは、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aに対して、着脱可能に構成されていることが好ましい。
主巻フック17の上面にワイヤロープ絡み付き防止治具100aの底面を載置できるように、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第1の領域110の面の少なくとも一部には、板状部材108を設けることが好ましい。
また、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第1の領域110の底面側には、主巻フック17の上面にワイヤロープ絡み付き防止治具100aの底面を載置した際に、主巻フック17の外周形状に追従するように、図示しない傘状部材を設けても良い。
ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第2の領域120は、補巻ワイヤロープ15を挿通させる領域である。第2の領域120には、枠状の前記ワイヤロープ絡み付き防止治具100aが形成する面の第3の軸方向に伸長する第1の補巻側ガイド部材122aと、前記第1の補巻側ガイド部材122aと平行に伸長する第2の補巻側ガイド部材122bと、枠状の前記ワイヤロープ絡み付き防止治具100aが形成する面の第4の軸方向に伸長する第1の補巻側ピン124aと、前記第1の補巻側ピン124aと平行に伸長する第2の補巻側ピン124bと、が設けられている。限定されないが、第3の軸方向は、第1の軸方向と同じ方向にし、第4の軸方向は第2の軸方向と同じ方向にすることが好ましい。
そして、補巻ワイヤロープ15は、第1の補巻側ガイド部材122aと、第2の補巻側ガイド部材122bと、第1の補巻側ピン124aと、第2の補巻側ピン124bとで囲まれる領域(空間)に挿通される。別の言い方をすると、補巻ワイヤロープ15は、第1の補巻側ガイド部材122aと、第2の補巻側ガイド部材122bと、第1の補巻側ピン124aと、第2の補巻側ピン124bとで拘束される。
ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第2の領域120の少なくとも一方の側面側には、補巻ワイヤロープをワイヤロープ絡み付き防止治具100a内に挿通するための第3の窓部126が設けられている。なお、第1の窓部106a、第2の窓部106b及び第3の窓部126は、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの同じ側面側に設けられていても良いし、各々別の側面側に設けられていても良い。そのため、第1の補巻側ガイド部材122a、第2の補巻側ガイド部材122b、第1の補巻側ピン124a及び第2の補巻側ピン124bは、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aに対して、着脱可能に構成されていることが好ましい。
補巻フック18の上面にワイヤロープ絡み付き防止治具100aの底面を載置できるように、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第2の領域120の底面の少なくとも一部にも、第2の板状部材128を設けることが好ましい。
また、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第2の領域120の底面側には、補巻フック18の上面にワイヤロープ絡み付き防止治具100aの底面を載置した際に、補巻フック18の外周形状に追従するように、図示しない傘状部材が設けても良い。ワイヤロープ絡み付き防止治具100aの第2の領域120の底面側に傘状部材を設ける場合、補巻フック18の外周全体の形状に追従するように傘状部材を設けても良いが、補巻フック18の外周の主巻フック17側だけといったように、一部だけに傘状部材を設けても良い。
なお、本実施形態においては、第1の領域110と、第2の領域120との水平位置は(地面から距離)、同じであることが好ましい。使用するクレーンの仕様によって、主巻ワイヤロープ13側の過巻防止装置の地面からの距離と、補巻ワイヤロープ15側の過巻防止装置の地面からの距離とが、異なる場合がある。主巻ワイヤロープ13側の過巻防止装置の地面からの距離が補巻ワイヤロープ15側の過巻防止装置の地面からの距離より長い場合であっても、その逆の場合であっても、全ての起伏角度で揚程の損失が少なくなるように、第1の領域110と、第2の領域120との水平位置は、同じであることが好ましい。
また、補巻ワイヤロープ15側の第2の領域120には、高さ方向に複数のガイド部材を設けても良い。これにより、補巻フック18の直上にワイヤロープ絡み付き防止治具100aを載置した場合に、補巻フック18の傾きを抑制できるため、見栄えが良くなる。
(ワイヤロープ絡み付き防止治具の他の構成例)
次に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の他の構成例について、図4乃至図6を参照して説明する。図4及び図5に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の他の例の概略上面図を示す。また、図6に、図5のワイヤロープ絡み付き防止治具を装着したクレーンの様子を説明する概略図を示す。
次に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の他の構成例について、図4乃至図6を参照して説明する。図4及び図5に、本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具の他の例の概略上面図を示す。また、図6に、図5のワイヤロープ絡み付き防止治具を装着したクレーンの様子を説明する概略図を示す。
本実施形態に係るワイヤロープ絡み付き防止治具100bは、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)を挿通させる第3の領域110aと、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)を挿通させる第4の領域110bとが、長さが可変である接続部130を介して接続されている点で、ワイヤロープ絡み付き防止治具100aとは異なる。
図4及び図5に示す例では、接続部130は、1組の板状部材132a、132bと、板状部材同士を固定可能なピン134とで構成されている。そして、図4に示す例では、板状部材132a、132bはオーバーラップしており、第3の領域110aにおける、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域と、第4の領域110bにおける、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域との間の距離D1は、主巻フックブロックを構成するシーブ径と同一となっている。
一方、図5に示す例では、板状部材132a、132bは間隔を広げた状態となっている。具体的には、第3の領域110aにおける、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域と、第4の領域110bにおける、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域との間の距離D1は、図6に示すように、主巻フックブロックを構成するシーブ17aのシーブ径dよりも広くなっている。なお、図4及び図5では、その他の構成については、図2及び図3を参照して説明したワイヤロープ絡み付き防止治具100aと同様の構成を有するため、同様の構成については説明及び符号について省略している。
(制御系の構成)
次に、図7を参照して、本実施形態に係るクレーン1の制御系の構成について説明する。図7に、本実施形態に係るクレーンの制御装置のブロック図を示す。本実施形態に係るクレーンの制御装置は、演算装置などを有するマイクロコンピュータとしての演算部80を中心として構成されている。
次に、図7を参照して、本実施形態に係るクレーン1の制御系の構成について説明する。図7に、本実施形態に係るクレーンの制御装置のブロック図を示す。本実施形態に係るクレーンの制御装置は、演算装置などを有するマイクロコンピュータとしての演算部80を中心として構成されている。
本実施形態に係る演算部80は、ブーム8の姿勢を検出する計測機器と接続されており、具体的には、ブーム8の起伏角度を計測するブーム起伏角度センサ30、ブーム8のブーム長さを計測するブーム長さセンサ40と接続されている。
また、演算部80は、主巻ウインチ12及び補巻ウインチ14のドラムの回転角(速度)を検出する主巻ウインチドラム回転角センサ50、補巻ウインチドラム回転角センサ60と接続されている。
さらに、演算部80は、入力部70と接続されており、入力部70には主巻ワイヤロープの巻掛け数や、主巻フックの状態に関する他のパラメータが入力されるよう構成されている。
演算部80は、少なくともフック垂下量算出手段80a、判定手段80b及び目標補巻フック垂下算出手段80cを有する。また、演算部80は、主巻ワイヤロープが捩れる条件の参照値Hを格納する記憶部82を有する。参照値Hの詳細については後述する。
フック垂下量算出手段80aは、上述されたブーム起伏角度センサ30、ブーム長さセンサ40、主巻ウインチドラム回転角センサ50、補巻ウインチドラム回転角センサ60及び入力部70の出力信号に基づき、主巻フックの垂下量及び補巻フックの垂下量を算出する。算出結果は、判定手段80bへと送信される。
判定手段80bは、送信された主巻フックの垂下量と参照値Hとを比較して、補巻フックを巻き下げる又は巻き上げる制御を実施するか否かを判定する。判定方法については後述する。そして、制御を実施する場合には、目標補巻フック垂下量算出手段80cへ制御信号を送信する。
目標補巻フック垂下量算出手段80cは、後述する方法により目標補巻フック垂下量HS’を算出すると共に、算出された目標補巻フック垂下量HS’となるように、図示しない制御バルブを介して、補巻フックの垂下量HSから目標補巻フック垂下量HS’となるように、補巻ウインチドラム90へと制御信号を送信する。
(制御のフロー)
次に、図8を参照して、本実施形態に係るクレーン1の制御のフローについて説明する。図8に、本実施形態に係るクレーンの制御のフロー図を示す。
次に、図8を参照して、本実施形態に係るクレーン1の制御のフローについて説明する。図8に、本実施形態に係るクレーンの制御のフロー図を示す。
本実施形態に係るクレーンの制御装置は、先ず、フック垂下量算出手段80aがブーム起伏角度センサ30、ブーム長さセンサ40、主巻ウインチドラム回転角センサ50、補巻ウインチドラム回転角センサ60及び入力部70の出力信号に基づき、現在の主巻フックの垂下量HM及び補巻フックの垂下量HSを算出する(ステップS1)。
次に、判定手段80bは、主巻フックの垂下量HMと、記憶部82に格納された主巻ワイヤロープが捩れる条件の参照値Hとを比較し、補巻フックを制御するかどうかを判定する(ステップS2)。具体的には、主巻フックの垂下量HMが参照値H未満の場合(No)、補巻フックの位置に関わらず主巻フックは捩れることはないため、補巻フックの制御を行う必要はない。
一方、主巻フックの垂下量HMが参照値H以上の場合(Yes)、目標補巻フック垂下量算出手段80cは、補巻フックの目標とする垂下量(目標補巻フック垂下量HS’)を算出する(ステップS3)。なお、目標補巻フック垂下量HS’は、下記式1に示すように、主巻フックの垂下量HMと参照値Hとの差を超える量とする。図1に示すように、主巻フックの作業時においては、ワイヤロープ絡み付き防止治具100は、補巻フックの直上に位置する。そのため、主巻フックと補巻フックとの間の距離が、参照値H未満とすることにより、主巻フックの実質的な垂下量が小さくなるため、主巻ワイヤロープが捩れることを防止することができる。即ち、式1に示すように、補巻フックの垂下量を、主巻フックの垂下量HMと参照値Hとの差を超える量とすることで、主巻ワイヤロープが捩れることを防止することができる。
HS’>HM−H・・・式1
そして、補巻フックは、目標補巻フック垂下量HS’と補巻フック垂下量HSとを用いて、下記式2に基づいて、巻き下げ量WS分だけ巻き下げられ(WSが負の場合、巻き上げられる)(ステップS4)、制御を終了する。
そして、補巻フックは、目標補巻フック垂下量HS’と補巻フック垂下量HSとを用いて、下記式2に基づいて、巻き下げ量WS分だけ巻き下げられ(WSが負の場合、巻き上げられる)(ステップS4)、制御を終了する。
WS=HS’−HS・・・式2
なお、上記においては、演算部80が自動で補巻フックの巻き下げ(巻き上げ)を制御する場合について説明したが、上記の補巻フックの巻き下げをオペレータの制御により手動で行っても良い。
なお、上記においては、演算部80が自動で補巻フックの巻き下げ(巻き上げ)を制御する場合について説明したが、上記の補巻フックの巻き下げをオペレータの制御により手動で行っても良い。
また、別の実施形態として、目標補巻フック垂下量HS’は、下記式1’に示すように、主巻フックの垂下量HMの半分となるように制御する構成であってもよい。
HS’=HM/2・・・式1’
この実施形態においては、補巻フックの垂下量HSを、主巻フック垂下量HMの半分となるように目標補巻フック垂下量HS’を算出して制御している。図1に示すように、主巻フックを用いた作業においては、補巻フックの直上にワイヤロープ絡み付き防止治具100が位置するため、主巻フックの実質的な垂下量はおおよそ半分と小さくなるため、これによっても主巻ワイヤロープの絡み付きを低減することができる。
この実施形態においては、補巻フックの垂下量HSを、主巻フック垂下量HMの半分となるように目標補巻フック垂下量HS’を算出して制御している。図1に示すように、主巻フックを用いた作業においては、補巻フックの直上にワイヤロープ絡み付き防止治具100が位置するため、主巻フックの実質的な垂下量はおおよそ半分と小さくなるため、これによっても主巻ワイヤロープの絡み付きを低減することができる。
(参照値Hの算出方法及び効果)
上述したように、従来、主巻ワイヤロープを複数本掛けで使用した場合、主巻ワイヤロープが絡みつくことがあった。主巻ワイヤロープが絡み付かない条件としては、既に知られており、主巻ワイヤロープの垂下量HMが、主巻フックのシーブ径D(=主巻ワイヤロープ間の距離DM)、対角するシーブ溝間距離D1(≒D)、主巻ワイヤロープの径d及び定数Kを用いて、所定の条件を満たす場合に、主巻ワイヤロープが絡みつかないことが知られている。なお、定数Kは、主巻ワイヤロープの種類(3ストランドモノロープ、4ストランドモノロープ、ナフレックスロープ、ヘルクレスロープ等)及び主巻ワイヤロープの掛数(例えば、2本掛け、3本掛け・・・10本掛け)に依存する変数である。
上述したように、従来、主巻ワイヤロープを複数本掛けで使用した場合、主巻ワイヤロープが絡みつくことがあった。主巻ワイヤロープが絡み付かない条件としては、既に知られており、主巻ワイヤロープの垂下量HMが、主巻フックのシーブ径D(=主巻ワイヤロープ間の距離DM)、対角するシーブ溝間距離D1(≒D)、主巻ワイヤロープの径d及び定数Kを用いて、所定の条件を満たす場合に、主巻ワイヤロープが絡みつかないことが知られている。なお、定数Kは、主巻ワイヤロープの種類(3ストランドモノロープ、4ストランドモノロープ、ナフレックスロープ、ヘルクレスロープ等)及び主巻ワイヤロープの掛数(例えば、2本掛け、3本掛け・・・10本掛け)に依存する変数である。
一例として、2本掛け、4本掛け、6本掛けの場合の所定の条件について、下記式3〜式5に示す。
2本掛け時・・・HM<D2/4dK・・・式3
4本掛け時・・・HM<D1 2/4dK・・・式4
6本掛け時・・・HM<D2/12dK+D1 2/6dK・・・式5
即ち、本実施形態に係るクレーンの制御は、この主巻ワイヤロープの垂下量HMを、主巻ワイヤロープが捩れる条件の参照値Hとして利用して、主巻ワイヤロープの垂下量HMが参照値H以上となる場合に、主巻ワイヤロープの実質的な垂下量が小さくなるように、ワイヤロープ絡み付き防止治具を有する補巻フックの垂下量を制御する方法である。
4本掛け時・・・HM<D1 2/4dK・・・式4
6本掛け時・・・HM<D2/12dK+D1 2/6dK・・・式5
即ち、本実施形態に係るクレーンの制御は、この主巻ワイヤロープの垂下量HMを、主巻ワイヤロープが捩れる条件の参照値Hとして利用して、主巻ワイヤロープの垂下量HMが参照値H以上となる場合に、主巻ワイヤロープの実質的な垂下量が小さくなるように、ワイヤロープ絡み付き防止治具を有する補巻フックの垂下量を制御する方法である。
また、式3乃至式5は、主巻ワイヤロープ間の距離DMが大きくなると、主巻ワイヤロープが絡み付かない主巻ワイヤロープ垂下量の許容範囲が大きくなることを意味している。本実施形態に係るクレーンは、上述したワイヤロープ絡み付き防止治具100a、100bを使用している。ワイヤロープ絡み付き防止治具100a、100bにおいて、第3の領域110aにおける、ブーム側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域と、第4の領域110bにおける、補巻フック側の主巻ワイヤロープ(群)が挿通される領域との間の距離D1は、主巻フックブロックを構成するシーブ径と同一か、該シーブ径よりも大きくすることができるよう構成されている。即ち、主巻ワイヤロープ間の距離DMを大きくすることができるため、主巻ワイヤロープの絡み付きの発生を低減することができる。特に、主巻ワイヤロープの絡み付きが発生しやすい高揚程作業時においては、主巻ワイヤロープ間の距離DMを大きくし、主巻フックがブームに接触しやすい高起伏作業時や格納時においては主巻ワイヤロープ間を小さくすることで、作業性も損なわれない。
さらに、本実施形態に係るクレーンは、別の実施形態において、補巻フックの垂下量HSを、主巻フック垂下量HMの半分となるように目標補巻フック垂下量HS’を算出して制御している。主巻フックを用いた作業においては、補巻フックの直上にワイヤロープ絡み付き防止治具100a、100bが位置するため、主巻フックの実質的な垂下量はおおよそ半分と小さくなるため、これによっても主巻ワイヤロープの絡み付きを低減することができる。
以上のように、本実施形態に係るクレーンを使用することで、主巻ワイヤロープの絡み付きを低減することができるため、絡み付きを戻す工数が低減される上に、吊荷の旋回制御が容易となる。
以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
1:クレーン車
2:走行体
3:旋回台
4:アウトリガ
5:キャビン
6:ブームサポート
8:ブーム
9:起伏シリンダ
11:ブームヘッド
12:主巻ウインチ
13:主巻ワイヤロープ
14:補巻ウインチ
15:補巻ワイヤロープ
16:吊荷
17:主巻フック
18:補巻フック
19:過巻防止装置
30:ブーム起伏角度センサ
40:ブーム長さセンサ
50:主巻ウインチドラム回転角センサ
60:補巻ウインチドラム回転角センサ
70:入力部
80:演算部
82:記憶部
100:ワイヤロープ絡み付き防止治具
102a:第1の主巻側ガイド部材
102b:第2の主巻側ガイド部材
102c:第3の主巻側ガイド部材
102d:第4の主巻側ガイド部材
104a:第1の主巻側ピン
104b:第2の主巻側ピン
104c:第3の主巻側ピン
104d:第4の主巻側ピン
106a:第1の窓部
106b:第2の窓部
108:第1の板状部材
110:第1の領域
120:第2の領域
122a:第1の補巻側ガイド部材
122b:第2の補巻側ガイド部材
124a:第1の補巻側ピン
124b:第2の補巻側ピン
126:第3の窓部
128:第2の板状部材
130:接続部
132:板状部材
134:ピン
2:走行体
3:旋回台
4:アウトリガ
5:キャビン
6:ブームサポート
8:ブーム
9:起伏シリンダ
11:ブームヘッド
12:主巻ウインチ
13:主巻ワイヤロープ
14:補巻ウインチ
15:補巻ワイヤロープ
16:吊荷
17:主巻フック
18:補巻フック
19:過巻防止装置
30:ブーム起伏角度センサ
40:ブーム長さセンサ
50:主巻ウインチドラム回転角センサ
60:補巻ウインチドラム回転角センサ
70:入力部
80:演算部
82:記憶部
100:ワイヤロープ絡み付き防止治具
102a:第1の主巻側ガイド部材
102b:第2の主巻側ガイド部材
102c:第3の主巻側ガイド部材
102d:第4の主巻側ガイド部材
104a:第1の主巻側ピン
104b:第2の主巻側ピン
104c:第3の主巻側ピン
104d:第4の主巻側ピン
106a:第1の窓部
106b:第2の窓部
108:第1の板状部材
110:第1の領域
120:第2の領域
122a:第1の補巻側ガイド部材
122b:第2の補巻側ガイド部材
124a:第1の補巻側ピン
124b:第2の補巻側ピン
126:第3の窓部
128:第2の板状部材
130:接続部
132:板状部材
134:ピン
Claims (6)
- 少なくとも第1のフックと、第2のフックと、前記第1のフックを支持する第1のワイヤロープと、前記第2のフックを支持する第2のワイヤロープとを有するクレーンであって、
前記クレーンは、
起伏自在に構成されるブームと、
前記第1のワイヤロープを巻上/巻下げる第1のウインチと、
前記第2のワイヤロープを巻上/巻下げる第2のウインチと、
前記第1のワイヤロープを挿通する第1の領域と、前記第2のワイヤロープを挿通する第2の領域とを有し、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第2のフックの直上に位置するワイヤロープ絡み付き防止治具と、
前記ブーム、前記第1のウインチ及び前記第2のウインチを制御する制御部であって、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第1のフックの垂下量が所定の値以上の場合に、前記第2のフックの垂下量を、前記第1の垂下量と前記所定の値との差より大きくなるように、前記第2のウインチを制御する制御部と、
を有するクレーン。 - 少なくとも第1のフックと、第2のフックと、前記第1のフックを支持する第1のワイヤロープと、前記第2のフックを支持する第2のワイヤロープとを有するクレーンであって、
前記クレーンは、
起伏自在に構成されるブームと、
前記第1のワイヤロープを巻上/巻下げる第1のウインチと、
前記第2のワイヤロープを巻上/巻下げる第2のウインチと、
前記第1のワイヤロープを挿通する第1の領域と、前記第2のワイヤロープを挿通する第2の領域とを有し、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第2のフックの直上に位置するワイヤロープ絡み付き防止治具と、
前記ブーム、前記第1のウインチ及び前記第2のウインチを制御する制御部であって、前記第1のワイヤロープを用いた作業時において、前記第2のフックの垂下量を、前記第1の垂下量の半分となるように、前記第2のウインチを制御する制御部と、
を有するクレーン。 - 前記ワイヤロープ絡み付き防止治具は、外形が枠状部材で構成されており、前記第1の領域には、
前記枠状部材が形成する面の第1の軸方向に伸長する第1のガイド部材と、前記第1のガイド部材と平行に伸長する第2のガイド部材と、前記枠状部材が形成する面の第2の軸方向に伸長する第1のピンと、前記第1のピンと平行に伸長する第2のピンと、
前記第1の軸方向に伸長する第3のガイド部材と、前記第3のガイド部材と平行に伸長する第4のガイド部材と、前記第2の軸方向に伸長する第3のピンと、前記第3のピンと平行に伸長する第4のピンと、
が設けられており、
前記第1のガイド部材、前記第2のガイド部材、前記第1のピン及び前記第2のピンで囲まれる領域と、前記第3のガイド部材、前記第4のガイド部材、前記第3のピン及び前記第4のピンで囲まれる領域との間の距離が可変に構成されている、
請求項1又は2に記載のクレーン。 - 前記第1のフックは、吊荷を吊ったまま任意の方向に自由に回転できるフックと、前記第1のワイヤロープを掛けるシーブとを備え、
前記距離は、前記シーブのシーブ径と同一の長さと、前記シーブ径よりも大きい長さとの間で可変に構成されている、
請求項3に記載のクレーン。 - 前記クレーンは、更に、
前記ブームの起伏角度を計測するブーム起伏角センサと、
前記ブームの長さを計測するブーム長さセンサと、
前記第1のウインチの回転角速度を計測する第1の回転角センサと、
前記第2のウインチの回転角速度を計測する第2の回転角センサと、
前記第1のワイヤロープの巻掛数を入力する入力部と、
を有し、
前記制御部は、前記ブーム起伏角センサ、前記ブーム長さセンサ、前記第1の回転角センサ及び前記第2の回転角センサの出力値、並びに、前記巻掛数に基づいて前記第2のウインチを制御する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクレーン。 - 前記制御部は、前記ブーム起伏角センサ、前記ブーム長さセンサ、前記第1の回転角センサ及び前記第2の回転角センサの出力値、並びに、前記巻掛数に基づいて、前記第1のフックの垂下量及び前記第2のフックの垂下量を算出し、前記第2のフックの垂下量を前記第1のフックの垂下量の半分となるように前記第2のウインチを制御する、
請求項5に記載のクレーン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020104464A JP2021195243A (ja) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | クレーン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020104464A JP2021195243A (ja) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | クレーン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021195243A true JP2021195243A (ja) | 2021-12-27 |
Family
ID=79197146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020104464A Pending JP2021195243A (ja) | 2020-06-17 | 2020-06-17 | クレーン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021195243A (ja) |
-
2020
- 2020-06-17 JP JP2020104464A patent/JP2021195243A/ja active Pending
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