JP2577773B2 - クレーンの旋回制御装置 - Google Patents
クレーンの旋回制御装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、旋回可能で、作業半径が変化するブームを
有するクレーンの旋回制御装置に係わり、特に大きい作
業半径で作業する場合における旋回の起動・停止の制御
に好適な旋回制御装置に関する。
有するクレーンの旋回制御装置に係わり、特に大きい作
業半径で作業する場合における旋回の起動・停止の制御
に好適な旋回制御装置に関する。
旋回可能で、作業半径が変化するブームを有するクレ
ーンは、一定位置に固定され、または一定位置に敷設さ
れたレール上を走行する定置式のクレーンと、クローラ
またはホイルマウントの移動式クレーンとに大別され
る。定置式のクレーンは、電源供給および給電設備が容
易なことからその旋回駆動機構も電動式が多く、旋回制
御は主として電動モータの２次側に抵抗器を接続し、抵
抗値の大きさを制御器によって加減して速度制御を行う
２次抵抗制御と、前記電動モータに直結した電動油圧押
上機付の緩衝停止用のブレーキとにより行われる。一
方、移動式クレーンの旋回駆動機構はディーゼルエンジ
ンを駆動源とする油圧駆動方式が多く、その旋回制御
は、通常油圧モータの流量を運転員が操作レバーを操作
して制御弁の開閉量を加減して制御する流量制御により
行われている。そして最大旋回速度、すなわち旋回の定
格回転数は、定置式クレーンの場合は一般に0.2〜1.6rp
m,移動式クレーンの場合は、３〜5rpmである。この定格
回転数は、旋回作業時に出し得る最大回転数であり、そ
のクレーンに負荷し得る荷重の範囲内であれば吊り荷
重，ブーム長および作業半径の大小に関係なく出し得る
構成になっている。
ーンは、一定位置に固定され、または一定位置に敷設さ
れたレール上を走行する定置式のクレーンと、クローラ
またはホイルマウントの移動式クレーンとに大別され
る。定置式のクレーンは、電源供給および給電設備が容
易なことからその旋回駆動機構も電動式が多く、旋回制
御は主として電動モータの２次側に抵抗器を接続し、抵
抗値の大きさを制御器によって加減して速度制御を行う
２次抵抗制御と、前記電動モータに直結した電動油圧押
上機付の緩衝停止用のブレーキとにより行われる。一
方、移動式クレーンの旋回駆動機構はディーゼルエンジ
ンを駆動源とする油圧駆動方式が多く、その旋回制御
は、通常油圧モータの流量を運転員が操作レバーを操作
して制御弁の開閉量を加減して制御する流量制御により
行われている。そして最大旋回速度、すなわち旋回の定
格回転数は、定置式クレーンの場合は一般に0.2〜1.6rp
m,移動式クレーンの場合は、３〜5rpmである。この定格
回転数は、旋回作業時に出し得る最大回転数であり、そ
のクレーンに負荷し得る荷重の範囲内であれば吊り荷
重，ブーム長および作業半径の大小に関係なく出し得る
構成になっている。
旋回作業時における旋回速度の制御は、一般に、定置
式クレーンにおいては前記２次抵抗器の抵抗値の調整に
より行われ、移動式クレーンにおいては前記操作レバー
の変位量による流量制御により行われている。従って、
旋回速度の制限は、従来運転員の操作技術または経験等
の熟練度にもとづいて行われており、旋回の最大速度の
制限を吊り荷重や作業半径の大きさに対応して自動的に
行うものはない。上記目的の制御技術とは異なるが、吊
り荷の作業半径方向の移動速度と関連して旋回方向の移
動速度を自動的に制限する技術はある。（例えば、特開
昭62−191397号公報参照）。
式クレーンにおいては前記２次抵抗器の抵抗値の調整に
より行われ、移動式クレーンにおいては前記操作レバー
の変位量による流量制御により行われている。従って、
旋回速度の制限は、従来運転員の操作技術または経験等
の熟練度にもとづいて行われており、旋回の最大速度の
制限を吊り荷重や作業半径の大きさに対応して自動的に
行うものはない。上記目的の制御技術とは異なるが、吊
り荷の作業半径方向の移動速度と関連して旋回方向の移
動速度を自動的に制限する技術はある。（例えば、特開
昭62−191397号公報参照）。
従来のクレーンの旋回制御装置は、前述の如く旋回作
業時に出し得る最大回転数である定格回転数を、吊り荷
重や作業半径等の大小に関係なく駆動し得る構成であ
り、しかも旋回作業時における旋回の起動・停止の制御
は、運転員の操作の熟練度に依存して行われるものであ
ったから、以下に述べるような問題点を有していた。
業時に出し得る最大回転数である定格回転数を、吊り荷
重や作業半径等の大小に関係なく駆動し得る構成であ
り、しかも旋回作業時における旋回の起動・停止の制御
は、運転員の操作の熟練度に依存して行われるものであ
ったから、以下に述べるような問題点を有していた。
（１） 前記定格回転数で旋回動作中に、運転員が、例
えばクレーンのブーム等が建造物や高圧線等に衝突しそ
うになるなどの危険状態を察知した場合は、運転員はク
レーン全体、特にブームに過大な水平荷重が作用するこ
とを承知で急停止させることになる。一方、ブームを含
むクレーン各部の強度はクレーン構造規格に基づき，
（吊り荷重＋ブーム自重）×５％の水平方向荷重がブー
ム先端部に作用するとして決められている。しかし前記
急停止させるような場合は上記規格に基づく水平方向荷
重よりかなり大きい場合があり、ブーム等の各部構成部
材にクラックを発生させたり変形を生じさせたりしてブ
ームの折損事故につながる高い危険性を有している。ま
た、この過大な水平荷重は、旋回の急激な起動の場合に
も全く同様に作用し、特にビル建設等に使用される長大
な垂直のタワーブームを有するタワークレーンにおいて
は、旋回の急激な起動および停止はその都度タワーブー
ムに水平荷重による曲げのほかに過大なねじりを作用
し、一層強度上の危険性を高めて事故ポテンシャルの高
いものとなる。
えばクレーンのブーム等が建造物や高圧線等に衝突しそ
うになるなどの危険状態を察知した場合は、運転員はク
レーン全体、特にブームに過大な水平荷重が作用するこ
とを承知で急停止させることになる。一方、ブームを含
むクレーン各部の強度はクレーン構造規格に基づき，
（吊り荷重＋ブーム自重）×５％の水平方向荷重がブー
ム先端部に作用するとして決められている。しかし前記
急停止させるような場合は上記規格に基づく水平方向荷
重よりかなり大きい場合があり、ブーム等の各部構成部
材にクラックを発生させたり変形を生じさせたりしてブ
ームの折損事故につながる高い危険性を有している。ま
た、この過大な水平荷重は、旋回の急激な起動の場合に
も全く同様に作用し、特にビル建設等に使用される長大
な垂直のタワーブームを有するタワークレーンにおいて
は、旋回の急激な起動および停止はその都度タワーブー
ムに水平荷重による曲げのほかに過大なねじりを作用
し、一層強度上の危険性を高めて事故ポテンシャルの高
いものとなる。
（２） 上記旋回の急停止・急起動による過大な水平荷
重を避けるためには、制動トルクを小さくして旋回操作
レバーを中立位置にしてから停止するまでの距離を長く
するか、旋回操作レバーの操作を小刻みにして定格回転
数に達しない回転数で加・減速を行う旋回動作をするこ
とになる。前記停止距離を長くする場合は、過大な水平
荷重の発生は避け得られても前記危険状態を察知した場
合にブーム等の建造物や高圧線等との衝突を避けること
が困難になり、一方、操作レバーの小刻みな操作は、旋
回速度を低下させるほか運転者の疲労を増加し、作業効
率を低下させる原因となる。
重を避けるためには、制動トルクを小さくして旋回操作
レバーを中立位置にしてから停止するまでの距離を長く
するか、旋回操作レバーの操作を小刻みにして定格回転
数に達しない回転数で加・減速を行う旋回動作をするこ
とになる。前記停止距離を長くする場合は、過大な水平
荷重の発生は避け得られても前記危険状態を察知した場
合にブーム等の建造物や高圧線等との衝突を避けること
が困難になり、一方、操作レバーの小刻みな操作は、旋
回速度を低下させるほか運転者の疲労を増加し、作業効
率を低下させる原因となる。
（３） 上記旋回の急停止・急起動は、過大な水平荷重
およびねじり力を発生させるほか、同時に荷振れを伴
う。荷振れは吊り荷と付近の建造物等との衝突を起こし
易く、また作業効率を低下させる原因ともなる。
およびねじり力を発生させるほか、同時に荷振れを伴
う。荷振れは吊り荷と付近の建造物等との衝突を起こし
易く、また作業効率を低下させる原因ともなる。
（４） 上記過大な水平荷重や荷振れ等は、作業半径お
よび吊り荷重が大きいほど大きくなり、それだけ事故ポ
テンシャルを高めるとともに作業能率を低下させる。
よび吊り荷重が大きいほど大きくなり、それだけ事故ポ
テンシャルを高めるとともに作業能率を低下させる。
本発明は、上記の問題点に鑑み、作業半径およびクレ
ーンの負荷率に応じて自動的に旋回角速度の上限値を制
限し、特に大きい作業半径でしかも負荷率の大きい状態
で作業する場合に、旋回の起動・停止による過大な水平
荷重や荷振れ等の発生を防止し、一方、小さい作業半径
や軽負荷の場合は、旋回角速度を制限することなく定格
回転数で旋回することができるようにして、事故ポテン
シャルを低く、しかも作業効率を高くすることができる
クレーンの旋回制御装置を提供することを目的とする。
ーンの負荷率に応じて自動的に旋回角速度の上限値を制
限し、特に大きい作業半径でしかも負荷率の大きい状態
で作業する場合に、旋回の起動・停止による過大な水平
荷重や荷振れ等の発生を防止し、一方、小さい作業半径
や軽負荷の場合は、旋回角速度を制限することなく定格
回転数で旋回することができるようにして、事故ポテン
シャルを低く、しかも作業効率を高くすることができる
クレーンの旋回制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のクレーンの旋回制
御装置は、ブーム起伏角（以下単にブーム角という）β
を検知するブーム角検知手段と、ブーム長Ｌを検知する
ブーム長検知手段と、検知したブーム角βおよびブーム
長Ｌにより作業半径Ｒを演算する作業半径演算手段と、
ブームの自重と吊り荷重とを合算した負荷Ｗを検知する
負荷検知手段と、前記演算された作業半径Ｒと検知した
ブーム長Ｌからクレーンの定格荷重を演算し、該定格荷
重とブーム自重とを合算した定格値Waを演算する定格値
演算手段と、演算された定格値Waと検知された負荷Ｗと
の比W/Waである負荷率Ｐを演算する除算手段と、前記作
業半径に対応して決められた許容し得る最大の旋回角速
度ωmaxを演算する第１の関数発生手段と、前記演算さ
れた負荷率Ｐに対応して決められる旋回角速度減少係数
Ｋを演算する第２の関数発生手段と、前記旋回角速度ω
maxと旋回角速度減少係数Ｋとの乗算値ωmax・Ｋを演算
し、該値を旋回角速度の上限値とする制御信号として旋
回駆動機構に出力する演算手段とを備えたものである。
御装置は、ブーム起伏角（以下単にブーム角という）β
を検知するブーム角検知手段と、ブーム長Ｌを検知する
ブーム長検知手段と、検知したブーム角βおよびブーム
長Ｌにより作業半径Ｒを演算する作業半径演算手段と、
ブームの自重と吊り荷重とを合算した負荷Ｗを検知する
負荷検知手段と、前記演算された作業半径Ｒと検知した
ブーム長Ｌからクレーンの定格荷重を演算し、該定格荷
重とブーム自重とを合算した定格値Waを演算する定格値
演算手段と、演算された定格値Waと検知された負荷Ｗと
の比W/Waである負荷率Ｐを演算する除算手段と、前記作
業半径に対応して決められた許容し得る最大の旋回角速
度ωmaxを演算する第１の関数発生手段と、前記演算さ
れた負荷率Ｐに対応して決められる旋回角速度減少係数
Ｋを演算する第２の関数発生手段と、前記旋回角速度ω
maxと旋回角速度減少係数Ｋとの乗算値ωmax・Ｋを演算
し、該値を旋回角速度の上限値とする制御信号として旋
回駆動機構に出力する演算手段とを備えたものである。
そして前記ブーム角検知手段，ブーム長検知手段，作
業半径検知手段，負荷検知手段，定格値演算手段および
除算手段とを備えたモーメントリミッタに、前記第1,第
２の関数発生手段および演算手段を内設する構成にした
ものである。
業半径検知手段，負荷検知手段，定格値演算手段および
除算手段とを備えたモーメントリミッタに、前記第1,第
２の関数発生手段および演算手段を内設する構成にした
ものである。
検出されたブーム角βとブーム長Ｌからその状態にお
ける作業半径Ｒが演算され、演算された作業半径Ｒから
第１の関数発生手段により許容し得る最大の旋回角速度
ωmaxが演算される。一方、検出されたクレーンの負荷
Ｗと、作業半径R,ブーム長Ｌから演算されたクレーンの
定格値Waとから負荷率Ｐが演算され、負荷率Ｐから第２
の関数発生手段により旋回角速度減少係数Ｋが演算され
る。そして演算された旋回角速度ωmaxと旋回角速度減
少係数Ｋとを乗じた値ωmax・Ｋを旋回角速度の上限値
とすを制御信号として旋回駆動機構に出力することによ
り、各種の作業半径および負荷率に応じた旋回角度速度
が得られ、作業条件に応じてクレーンの最大旋回速度を
制限する。
ける作業半径Ｒが演算され、演算された作業半径Ｒから
第１の関数発生手段により許容し得る最大の旋回角速度
ωmaxが演算される。一方、検出されたクレーンの負荷
Ｗと、作業半径R,ブーム長Ｌから演算されたクレーンの
定格値Waとから負荷率Ｐが演算され、負荷率Ｐから第２
の関数発生手段により旋回角速度減少係数Ｋが演算され
る。そして演算された旋回角速度ωmaxと旋回角速度減
少係数Ｋとを乗じた値ωmax・Ｋを旋回角速度の上限値
とすを制御信号として旋回駆動機構に出力することによ
り、各種の作業半径および負荷率に応じた旋回角度速度
が得られ、作業条件に応じてクレーンの最大旋回速度を
制限する。
以下本発明の一実施例を第１図ないし第５図を参照し
て説明する。第１図において、１はブームの基端部に取
付けられブーム角βを検出するブーム角検出器で、例え
ば慣用の振り子機構とポテンショメータとを組み合わせ
て構成され、ブーム角βに対応する信号を出力するよう
になっている。２はブーム長Ｌを検出するブーム長検出
器で、例えばブームの非伸長部にケーブルリールを取り
付け、該ケーブルリールとブーム先端部との間に張り渡
されたワイヤロープをブームの伸縮に応じてケーブルリ
ールで巻取りまたは巻戻し、そのときのケーブルリール
の回転角をポテンショメータで検出してブーム長Ｌに対
応する信号を出力する。３はブーム角βの余弦値とブー
ム長Ｌとの積より作業半径Ｒを演算する作業半径演算
器、４はブームの自重と吊り荷重とを合算した負荷Ｗを
検知する負荷検出器で、通常ブーム起伏シリンダへの作
用力より検出する構成になっている。５は作業半径Ｒと
ブーム長Ｌからクレーンに許容し得る最大の荷重、つま
り定格荷重を演算し、該定格荷重とブーム自重とを合算
した定格値Waを演算する定格値演算器、６は定格値Waと
負荷Ｗとの比W/Waの負荷率Ｐを演算する除算器、７は作
業半径Ｒに対応して決められた許容し得る最大の旋回角
速度ωmaxを演算する第１の関数発生器、８は負荷率Ｐ
に対応して決められる旋回角速度減少係数Ｋを演算する
第２の関数発生器、９は第１の関数発生器７より出力さ
れる旋回角速度ωmaxと第２の関数発生器８より出力さ
れる旋回角速度減少係数Ｋとの乗算値ωmax・Ｋを演算
する乗算器で、演算された乗算値は、そのときの作業条
件、すなわちそのときの作業半径Ｒおよび負荷率Ｐに対
応した旋回角速度の上限値となる制御信号として旋回駆
動機構Ａに出力される。第１図に示す旋回駆動機構Ａは
移動式クレーンの油圧駆動方式の例で、10は図示しない
エンジンで駆動される定容量形の油圧ポンプ、11は乗算
器９より出力された旋回角速度の制御信号にもとづいて
油圧ポンプ10の叶出流量を制御する電磁流量制御弁、12
は運転室に設置され電磁流量制御弁11からの流量を手動
操作で制御する制御弁、13は制御弁12により流量制御さ
れ旋回体を回動させる油圧モータである。
て説明する。第１図において、１はブームの基端部に取
付けられブーム角βを検出するブーム角検出器で、例え
ば慣用の振り子機構とポテンショメータとを組み合わせ
て構成され、ブーム角βに対応する信号を出力するよう
になっている。２はブーム長Ｌを検出するブーム長検出
器で、例えばブームの非伸長部にケーブルリールを取り
付け、該ケーブルリールとブーム先端部との間に張り渡
されたワイヤロープをブームの伸縮に応じてケーブルリ
ールで巻取りまたは巻戻し、そのときのケーブルリール
の回転角をポテンショメータで検出してブーム長Ｌに対
応する信号を出力する。３はブーム角βの余弦値とブー
ム長Ｌとの積より作業半径Ｒを演算する作業半径演算
器、４はブームの自重と吊り荷重とを合算した負荷Ｗを
検知する負荷検出器で、通常ブーム起伏シリンダへの作
用力より検出する構成になっている。５は作業半径Ｒと
ブーム長Ｌからクレーンに許容し得る最大の荷重、つま
り定格荷重を演算し、該定格荷重とブーム自重とを合算
した定格値Waを演算する定格値演算器、６は定格値Waと
負荷Ｗとの比W/Waの負荷率Ｐを演算する除算器、７は作
業半径Ｒに対応して決められた許容し得る最大の旋回角
速度ωmaxを演算する第１の関数発生器、８は負荷率Ｐ
に対応して決められる旋回角速度減少係数Ｋを演算する
第２の関数発生器、９は第１の関数発生器７より出力さ
れる旋回角速度ωmaxと第２の関数発生器８より出力さ
れる旋回角速度減少係数Ｋとの乗算値ωmax・Ｋを演算
する乗算器で、演算された乗算値は、そのときの作業条
件、すなわちそのときの作業半径Ｒおよび負荷率Ｐに対
応した旋回角速度の上限値となる制御信号として旋回駆
動機構Ａに出力される。第１図に示す旋回駆動機構Ａは
移動式クレーンの油圧駆動方式の例で、10は図示しない
エンジンで駆動される定容量形の油圧ポンプ、11は乗算
器９より出力された旋回角速度の制御信号にもとづいて
油圧ポンプ10の叶出流量を制御する電磁流量制御弁、12
は運転室に設置され電磁流量制御弁11からの流量を手動
操作で制御する制御弁、13は制御弁12により流量制御さ
れ旋回体を回動させる油圧モータである。
いま、旋回動作中の旋回角速度ωとすれば、吊り荷の
移動速度Ｖは次式で表される。（第２図参照） Ｖ＝Ｒ・ω ……（１） ∴＝Ｒ・ ……（２） ここでＲは作業半径である。この場合（ブーム自重＋
吊り荷重）＝Ｗの負荷が作用しているとすると、ブーム
にかかる水平荷重Ｆは、 で表わされる。この水平荷重Ｆを前述のクレーン構造規
格に基づき（ブーム自重＋定格荷重）＝Waの定格値の５
％に制限すると、Ｆは次式のように表わせる。
移動速度Ｖは次式で表される。（第２図参照） Ｖ＝Ｒ・ω ……（１） ∴＝Ｒ・ ……（２） ここでＲは作業半径である。この場合（ブーム自重＋
吊り荷重）＝Ｗの負荷が作用しているとすると、ブーム
にかかる水平荷重Ｆは、 で表わされる。この水平荷重Ｆを前述のクレーン構造規
格に基づき（ブーム自重＋定格荷重）＝Waの定格値の５
％に制限すると、Ｆは次式のように表わせる。
Ｆ＝0.05×Wa ……（４） 式（３），（４）より次式（５）が得られる。
ところで、負荷率Ｐ＝W/Waであるから式（５）は、 となる。
一方、初速角速度ω０よりの等角加速度で減速する
場合の旋回停止までの距離ｌを求めてみる。第３図にお
いて時間ｔにおける角速度ωは、 ω＝ｔ＋ω０ ……（７） となり、旋回停止までの時間をＴとすると、 となる。時間Ｔの間に回転して角変位する旋回角θは、 となり、式（８），（９）より次式（10）が得られる。
場合の旋回停止までの距離ｌを求めてみる。第３図にお
いて時間ｔにおける角速度ωは、 ω＝ｔ＋ω０ ……（７） となり、旋回停止までの時間をＴとすると、 となる。時間Ｔの間に回転して角変位する旋回角θは、 となり、式（８），（９）より次式（10）が得られる。
そして停止までの距離ｌは、 で求められる。式（11）を初速角速度ω０について解く
と、 となる。式（12）に式（６）を代入すると、 ただし、ここで K1 2・K2＝0.1g・ｌ ……（14） である。上記一連の式より分かるように、旋回角速度ω
の最大値を、式（13）におけるK1/R＝ωmaxなる1/Rに比
例した関数と、 に比例した関数との積とし、該ω値を上限とする制御信
号として旋回駆動機構Ａに出力することにより、任意の
作業半径Ｒ、特に大きい作業半径Ｒおよび負荷率Ｐにお
けるブームの水平荷重を前記規格内の安全な範囲に保
ち、同時に、急激な起動・停止をすることなく定められ
た停止距離ｌ以内で旋回停止操作の可能な旋回角速度の
上限値を設定することができる。
と、 となる。式（12）に式（６）を代入すると、 ただし、ここで K1 2・K2＝0.1g・ｌ ……（14） である。上記一連の式より分かるように、旋回角速度ω
の最大値を、式（13）におけるK1/R＝ωmaxなる1/Rに比
例した関数と、 に比例した関数との積とし、該ω値を上限とする制御信
号として旋回駆動機構Ａに出力することにより、任意の
作業半径Ｒ、特に大きい作業半径Ｒおよび負荷率Ｐにお
けるブームの水平荷重を前記規格内の安全な範囲に保
ち、同時に、急激な起動・停止をすることなく定められ
た停止距離ｌ以内で旋回停止操作の可能な旋回角速度の
上限値を設定することができる。
第４図に作業半径Ｒに対応して許容し得る最大の旋回
角速度ωmax＝K1/Rの関数関係を示す。また、第５図に
負荷率Ｐに対応する旋回角速度減少係数 の関数関係を示す。関係K2は旋回角速度減少係数Ｋ＝１
とする負荷率P2に決めればよい。そして負荷率P2以下の
低い負荷率ではＫ＝１とする。一方、関数K1は式（14）
より求められる。そして旋回角速度ωmaxはクレーンの
定格旋回速度以下の値でなければならないから小半径側
の一定の作業半径以下では一定値になっている。このよ
うに小半径で低負荷率の場合は上記ωmax・Ｋの値を大
きくし、作業半径Ｒおよび負荷率Ｐが大きくなるにつれ
てωmax・Ｋの値を小さくして旋回角速度を自動的に制
限して制御することになるので、吊り荷の移動速度を常
に過大にならないように制御することが可能になり、高
圧線等の障害物を察知して旋回停止するときにもブーム
および吊り荷の停止までの移動距離を短縮して安全を確
保することができる。
角速度ωmax＝K1/Rの関数関係を示す。また、第５図に
負荷率Ｐに対応する旋回角速度減少係数 の関数関係を示す。関係K2は旋回角速度減少係数Ｋ＝１
とする負荷率P2に決めればよい。そして負荷率P2以下の
低い負荷率ではＫ＝１とする。一方、関数K1は式（14）
より求められる。そして旋回角速度ωmaxはクレーンの
定格旋回速度以下の値でなければならないから小半径側
の一定の作業半径以下では一定値になっている。このよ
うに小半径で低負荷率の場合は上記ωmax・Ｋの値を大
きくし、作業半径Ｒおよび負荷率Ｐが大きくなるにつれ
てωmax・Ｋの値を小さくして旋回角速度を自動的に制
限して制御することになるので、吊り荷の移動速度を常
に過大にならないように制御することが可能になり、高
圧線等の障害物を察知して旋回停止するときにもブーム
および吊り荷の停止までの移動距離を短縮して安全を確
保することができる。
前記実施例におけるブーム長検出器２の構成例は、ブ
ームが伸縮ブームの場合に好適であるが、ブーム長が段
階的に変更されるラチスブームの場合は、ブーム長検出
器２にブーム長選択スイッチを使用するとよい。また負
荷検出器４による負荷の検出を前記ブーム起伏シリンダ
への作用力からでなく、起伏ロープ等の起伏装置にかか
る荷重から検出するようにしてもよい。さらに旋回駆動
機構Ａのうち油圧ポンプ10を定容量形から可変容量形に
変更するとともに、電磁流量制御弁11を電気油圧変換弁
に変え、該電気油圧変換弁により乗算器９より出力され
る制御信号を圧力に変換し、その圧力値を前記可変容量
形の油圧ポンプの制御入力部に入力して旋回の速度制御
をするようにしてもよい。
ームが伸縮ブームの場合に好適であるが、ブーム長が段
階的に変更されるラチスブームの場合は、ブーム長検出
器２にブーム長選択スイッチを使用するとよい。また負
荷検出器４による負荷の検出を前記ブーム起伏シリンダ
への作用力からでなく、起伏ロープ等の起伏装置にかか
る荷重から検出するようにしてもよい。さらに旋回駆動
機構Ａのうち油圧ポンプ10を定容量形から可変容量形に
変更するとともに、電磁流量制御弁11を電気油圧変換弁
に変え、該電気油圧変換弁により乗算器９より出力され
る制御信号を圧力に変換し、その圧力値を前記可変容量
形の油圧ポンプの制御入力部に入力して旋回の速度制御
をするようにしてもよい。
なお、前記実施例における作業半径演算器3,定格値演
算器５および除算器６は慣用されているモーメントリミ
ッタの演算構成要素であり、また、これらの演算構成要
素の演算諸元を検出するブーム角検出器1,ブーム長検出
器２および負荷検出器４は、前記演算構成要素とともに
モーメントリミッタの構成要素であるから、モーメント
リミッタに第1,第２の関数発生器7,8および乗算器９を
内蔵させる構成とすることにより、クレーンの旋回制御
演算部をコンパクトにしかも安価に構成することができ
る。
算器５および除算器６は慣用されているモーメントリミ
ッタの演算構成要素であり、また、これらの演算構成要
素の演算諸元を検出するブーム角検出器1,ブーム長検出
器２および負荷検出器４は、前記演算構成要素とともに
モーメントリミッタの構成要素であるから、モーメント
リミッタに第1,第２の関数発生器7,8および乗算器９を
内蔵させる構成とすることにより、クレーンの旋回制御
演算部をコンパクトにしかも安価に構成することができ
る。
本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載するような効果を奏する。
以下に記載するような効果を奏する。
作業半径およびクレーンの負荷率に応じて自動的に旋
回角速度の上限値を制限し、特に大きい作業半径でしか
も負荷率の大きい状態で作業する場合に、旋回の起動・
停止による過大な水平荷重や荷振れ等の発生を防止する
ことができる。そしてその一方で小さい作業半径や軽負
荷の場合は、旋回角速度を制限することなく定格の回転
数で作業能率を低下させることなく作業することができ
るから、クレーンの旋回制御を運転員の操作の熟練度に
頼ることなく行うことができ、事故ポテンシャルの低い
安全でしかも作業効率の高い制御を行うことができる。
回角速度の上限値を制限し、特に大きい作業半径でしか
も負荷率の大きい状態で作業する場合に、旋回の起動・
停止による過大な水平荷重や荷振れ等の発生を防止する
ことができる。そしてその一方で小さい作業半径や軽負
荷の場合は、旋回角速度を制限することなく定格の回転
数で作業能率を低下させることなく作業することができ
るから、クレーンの旋回制御を運転員の操作の熟練度に
頼ることなく行うことができ、事故ポテンシャルの低い
安全でしかも作業効率の高い制御を行うことができる。
そして、前述したクレーンの旋回制御演算部をモーメ
ントリミッタに内蔵させる構成とすることにより、該制
御演算部をコンパクトにしかも安価に構成することがで
きるだけでなく、旋回制御装置全体の構成を簡素化する
こともできる。
ントリミッタに内蔵させる構成とすることにより、該制
御演算部をコンパクトにしかも安価に構成することがで
きるだけでなく、旋回制御装置全体の構成を簡素化する
こともできる。
図面はいずれも本発明の実施例の説明図で、第１図は装
置全体のブロック図、第２図は旋回角速度と吊り荷の移
動速度との関係を示す図、第３図は旋回停止時の旋回角
速度のタイムチャート、第４図は許容旋回角速度と作業
半径との関係を示す図、第５図は旋回角速度減少係数と
負荷率との関係を示す図である。
置全体のブロック図、第２図は旋回角速度と吊り荷の移
動速度との関係を示す図、第３図は旋回停止時の旋回角
速度のタイムチャート、第４図は許容旋回角速度と作業
半径との関係を示す図、第５図は旋回角速度減少係数と
負荷率との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】旋回可能で、作業半径が変化するブームを
有するクレーンの旋回制御装置において、 ブーム起伏角（β）を検知するブーム角検知手段と、 ブーム長（Ｌ）を検知するブーム長検知手段と、 検知したブーム角およびブーム長により作業半径（Ｒ）
を演算する作業半径演算手段と、 ブームの自重と吊り荷重とを合算した負荷（Ｗ）を検知
する負荷検知手段と、 前記演算された作業半径および検知したブーム長からク
レーンの定格荷重を演算し、該定格荷重とブーム自重と
を合算した定格値（Wa）を演算する定格値演算手段と、 前記演算された定格値と、検知された負荷との比（W/W
a）の負荷率（Ｐ）を演算する除算手段と、 前記作業半径に対応して決められた許容し得る最大の旋
回角速度（ωmax）を演算する第１の関数発生手段と、 前記演算された負荷率に対応して決められる旋回角速度
減少係数（Ｋ）を演算する第２の関数発生手段と、 前記旋回角速度（ωmax）と旋回角速度減少係数（Ｋ）
との乗算値を演算し、該乗算値を旋回角速度の上限値の
制御信号として旋回駆動機構に出力する演算手段とを備
えてなるクレーンの旋回制御装置。 - 【請求項２】前記ブーム角検知手段，ブーム長検知手
段，作業半径検知手段，負荷検知手段，定格値演算手段
および除算手段とを備えたモーメントリミッタに、前記
第1,第２の関数発生手段および演算手段を内設してなる
請求項１のクレーンの旋回制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11356788A JP2577773B2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | クレーンの旋回制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11356788A JP2577773B2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | クレーンの旋回制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01285592A JPH01285592A (ja) | 1989-11-16 |
| JP2577773B2 true JP2577773B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=14615529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11356788A Expired - Fee Related JP2577773B2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | クレーンの旋回制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577773B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007137589A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Kobelco Cranes Co Ltd | 作業機械の旋回制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2625775A (en) * | 2022-12-23 | 2024-07-03 | Caterpillar Sarl | A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed |
-
1988
- 1988-05-12 JP JP11356788A patent/JP2577773B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007137589A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Kobelco Cranes Co Ltd | 作業機械の旋回制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01285592A (ja) | 1989-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |