JP3290802B2 - クレーンの荷重算出方法および装置 - Google Patents
クレーンの荷重算出方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンに吊り上げら
れる吊り荷の実荷重を精度よく検出するための荷重算出
方法および装置に関し、特に起伏ロープ張力を用いて吊
り荷重を算出するものに関する。
れる吊り荷の実荷重を精度よく検出するための荷重算出
方法および装置に関し、特に起伏ロープ張力を用いて吊
り荷重を算出するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の過負荷防止装置として特公平４−
２２８３８号公報に開示されているものが知られてい
る。この従来の過負荷防止装置では、定格総荷重Ｗaに
対する起伏ロープの張力Ｔaと、荷を吊っていない時の
起伏ロープの張力Ｔ0とをブーム角度に応じて予め演算
して記憶しておき、荷を吊り上げた時、この荷による起
伏ロープの実張力Ｔを検出して、 Ｗ＝（Ｔ−Ｔ0）・Ｗa／（Ｔa−Ｔ0） … （１） によって荷の荷重（実荷重Ｗ）を算出し、過負荷を検出
する。ここで定格総荷重とは、タワークレーンの機体の
安定度やその構成部材の強度の問題を考慮してその転倒
や破損を防止する観点から、タワークレーンで吊り上げ
可能な吊り荷重の限界値のことをいう。なお、Ｔ0とし
て、空荷ではなく所定荷重Ｗ0の荷を吊った時のロープ
張力を使用してもよい。この場合、（１）式のＷaに代
えて、（定格総荷重Ｗa−ロープ張力Ｔ0を求める際に使
用した所定荷重Ｗ0）を用いる必要がある。
２２８３８号公報に開示されているものが知られてい
る。この従来の過負荷防止装置では、定格総荷重Ｗaに
対する起伏ロープの張力Ｔaと、荷を吊っていない時の
起伏ロープの張力Ｔ0とをブーム角度に応じて予め演算
して記憶しておき、荷を吊り上げた時、この荷による起
伏ロープの実張力Ｔを検出して、 Ｗ＝（Ｔ−Ｔ0）・Ｗa／（Ｔa−Ｔ0） … （１） によって荷の荷重（実荷重Ｗ）を算出し、過負荷を検出
する。ここで定格総荷重とは、タワークレーンの機体の
安定度やその構成部材の強度の問題を考慮してその転倒
や破損を防止する観点から、タワークレーンで吊り上げ
可能な吊り荷重の限界値のことをいう。なお、Ｔ0とし
て、空荷ではなく所定荷重Ｗ0の荷を吊った時のロープ
張力を使用してもよい。この場合、（１）式のＷaに代
えて、（定格総荷重Ｗa−ロープ張力Ｔ0を求める際に使
用した所定荷重Ｗ0）を用いる必要がある。
【０００３】起伏ロープ張力は吊り上げ荷重とブーム自
重などにより発生するが、ブーム重量の実測値と計算値
とでは誤差が生じることがある。上記の起伏ロープ張力
ＴaやＴ0を求める際のブーム重量と実測ブーム重量との
間に誤差があると、正確な実荷重Ｗの算出が難しい。そ
こで特公平４−２５１９号公報に記載された過負荷検出
装置では、ブームの自重と計算値との間の誤差を補正し
て実荷重を求め、荷重の過負荷による警報点の精度をあ
げている。しかしながら、特公平４−２５１９号公報に
開示されている過負荷防止装置では、バックストップば
ねのたわみで起伏ロープ張力値が増加して吊り荷重計測
値に誤差が生じることについては対策が施されていな
い。すなわち、バックストップばねはブームの後に倒れ
る力を吸収しており、ブーム角度がある角度以上になっ
た時からたわみ始め、ブームを前に倒す力が発生し、こ
れにより起伏ロープの張力値に影響をおよぼす。
重などにより発生するが、ブーム重量の実測値と計算値
とでは誤差が生じることがある。上記の起伏ロープ張力
ＴaやＴ0を求める際のブーム重量と実測ブーム重量との
間に誤差があると、正確な実荷重Ｗの算出が難しい。そ
こで特公平４−２５１９号公報に記載された過負荷検出
装置では、ブームの自重と計算値との間の誤差を補正し
て実荷重を求め、荷重の過負荷による警報点の精度をあ
げている。しかしながら、特公平４−２５１９号公報に
開示されている過負荷防止装置では、バックストップば
ねのたわみで起伏ロープ張力値が増加して吊り荷重計測
値に誤差が生じることについては対策が施されていな
い。すなわち、バックストップばねはブームの後に倒れ
る力を吸収しており、ブーム角度がある角度以上になっ
た時からたわみ始め、ブームを前に倒す力が発生し、こ
れにより起伏ロープの張力値に影響をおよぼす。
【０００４】このようなバックストップばねのばね力に
よる影響を排除するため、本出願人は、起伏ロープ張力
に含まれるバックストップばね力分を考慮して、実荷重
を計算する過負荷防止装置を開発している。この過負荷
防止装置による荷重算出方法を図５を参照して説明す
る。図５は横軸にブーム角度を、縦軸に起伏ロープ張力
をとったグラフであり、無負荷状態でタワーブームを起
伏したときのブーム角度に対する起伏ロープ張力を示し
ている。図５において△印で示す線ａ１、ａ２は計算値
であり、○印で示す線ｂ１、ｂ２は実測値である。線ａ
１、ａ２においては、ブーム角度８７．２度でタワーブ
ームのバックストップばねが作用を開始し、起伏ロープ
張力はそのブーム角度から増加に転じている。これに対
して、実測値である線ｂ１、ｂ２においては、ブーム角
度８６．４度から起伏ロープ張力が増加に転じている。
よる影響を排除するため、本出願人は、起伏ロープ張力
に含まれるバックストップばね力分を考慮して、実荷重
を計算する過負荷防止装置を開発している。この過負荷
防止装置による荷重算出方法を図５を参照して説明す
る。図５は横軸にブーム角度を、縦軸に起伏ロープ張力
をとったグラフであり、無負荷状態でタワーブームを起
伏したときのブーム角度に対する起伏ロープ張力を示し
ている。図５において△印で示す線ａ１、ａ２は計算値
であり、○印で示す線ｂ１、ｂ２は実測値である。線ａ
１、ａ２においては、ブーム角度８７．２度でタワーブ
ームのバックストップばねが作用を開始し、起伏ロープ
張力はそのブーム角度から増加に転じている。これに対
して、実測値である線ｂ１、ｂ２においては、ブーム角
度８６．４度から起伏ロープ張力が増加に転じている。
【０００５】ここで、上記（１）式の張力Ｔ0、Ｔaを図
５に示すようにブーム角度に対する曲線ａ１、ａ２のよ
うに求めておけば、バックストップばね力が作用し始め
るブーム角度以上の領域ではそのばね力による影響が回
避できる。
５に示すようにブーム角度に対する曲線ａ１、ａ２のよ
うに求めておけば、バックストップばね力が作用し始め
るブーム角度以上の領域ではそのばね力による影響が回
避できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
実測値の線ｂ１、ｂ２からわかるように、バックストッ
プの各種製作公差やばねの公差などに起因して、実際に
バックストップばねがたわみ始めるブーム角度（例えば
８６．４度）は設計値（例えば８７．２度）と異なる。
そのため本来は二点鎖線に示す曲線ａ３にしたがってば
ね力が補正されるべきところ、実線ａ２にしたがって補
正されてしまい、（１）式によって求められる実荷重に
誤差が生じる。
実測値の線ｂ１、ｂ２からわかるように、バックストッ
プの各種製作公差やばねの公差などに起因して、実際に
バックストップばねがたわみ始めるブーム角度（例えば
８６．４度）は設計値（例えば８７．２度）と異なる。
そのため本来は二点鎖線に示す曲線ａ３にしたがってば
ね力が補正されるべきところ、実線ａ２にしたがって補
正されてしまい、（１）式によって求められる実荷重に
誤差が生じる。
【０００７】本発明の目的は、バックストップばねがた
わみ始めるブーム角度の計算値と実測値との差を加味し
て、起伏ロープ張力から吊り荷の荷重を精度よく求める
ことができる荷重算出方法および装置を提供することに
ある。
わみ始めるブーム角度の計算値と実測値との差を加味し
て、起伏ロープ張力から吊り荷の荷重を精度よく求める
ことができる荷重算出方法および装置を提供することに
ある。
【０００８】
【発明の概要】本発明は、任意のブーム角度における、
少なくとも、第１の荷重によって生ずる起伏ロープ張力
の第１の計算値と、第２の荷重によって生ずる起伏ロー
プ張力の第２の計算値と、検出した起伏ロープ張力とに
基づいて吊り荷重を算出する方法に適用される。そして
上記目的を達成するため、請求項１によるクレーンの荷
重算出方法は、バックストップのばね力が作用している
状態か否かを判断し、ばね力が作用していると判断され
る時は、ばね力によってブームに発生するモーメント
と、第１および第２の荷重によってブームにそれぞれ発
生するモーメントと、ブーム自重によるモーメントと、
ブーム、バックストップと起伏ロープの各点座標値とに
基づいて第１および第２の計算値を算出し、バックスト
ップのばね力が作用していないと判断された時は、第１
および第２の荷重によってブームにそれぞれ発生するモ
ーメントと、ブーム自重によるモーメントと、ブームお
よび起伏ロープの各点座標値とに基づいて第１および第
２の計算値を算出する。バックストップのばね力が作用
している状態か否かを判断するにあたり、吊り荷重を計
算するに先立って、ばねがたわみ始める時のブームの角
度を検出し、この検出したブームの角度をバックストッ
プの作用開始ブーム角として記憶し、実際のブーム角度
と作用開始ブーム角とを比較し、実際のブーム角度が作
用開始ブーム角以上の時はバックストップのばね力が作
用していると判断し、そうでない時は、バックストップ
のばね力が作用していないと判断するように構成しても
よい。
少なくとも、第１の荷重によって生ずる起伏ロープ張力
の第１の計算値と、第２の荷重によって生ずる起伏ロー
プ張力の第２の計算値と、検出した起伏ロープ張力とに
基づいて吊り荷重を算出する方法に適用される。そして
上記目的を達成するため、請求項１によるクレーンの荷
重算出方法は、バックストップのばね力が作用している
状態か否かを判断し、ばね力が作用していると判断され
る時は、ばね力によってブームに発生するモーメント
と、第１および第２の荷重によってブームにそれぞれ発
生するモーメントと、ブーム自重によるモーメントと、
ブーム、バックストップと起伏ロープの各点座標値とに
基づいて第１および第２の計算値を算出し、バックスト
ップのばね力が作用していないと判断された時は、第１
および第２の荷重によってブームにそれぞれ発生するモ
ーメントと、ブーム自重によるモーメントと、ブームお
よび起伏ロープの各点座標値とに基づいて第１および第
２の計算値を算出する。バックストップのばね力が作用
している状態か否かを判断するにあたり、吊り荷重を計
算するに先立って、ばねがたわみ始める時のブームの角
度を検出し、この検出したブームの角度をバックストッ
プの作用開始ブーム角として記憶し、実際のブーム角度
と作用開始ブーム角とを比較し、実際のブーム角度が作
用開始ブーム角以上の時はバックストップのばね力が作
用していると判断し、そうでない時は、バックストップ
のばね力が作用していないと判断するように構成しても
よい。
【０００９】
【実施例】以下、図１〜図５を参照して本発明の一実施
例を説明する。まず図４を参照して本発明による荷重算
出装置が適用されるタワークレーンについて説明する。
クローラクレーンの本体１は下部走行体上に上部旋回体
を搭載して構成された自走クレーンである。タワーブー
ム３は本体１前部に俯仰可能に取り付けられ、起伏ロー
プ４の一端はタワーブーム３の頂部に連結され、他端は
Ａフレーム２を介してウインチ３２で巻き取られてタワ
ーブーム３を起立させて支持する。起伏ロープ４は説明
を簡単にするために１本の線で示しているが、実際は周
知の通り、ウインチ３２からの起伏ロープの先端を一対
のブライドル間で複数掛けに掛け回し、荷重検出器１２
を介してＡフレーム２に固定連結するとともに、上方の
ブライドルとタワーブーム３の頂部との間をペンダント
ロープで接続して構成される。
例を説明する。まず図４を参照して本発明による荷重算
出装置が適用されるタワークレーンについて説明する。
クローラクレーンの本体１は下部走行体上に上部旋回体
を搭載して構成された自走クレーンである。タワーブー
ム３は本体１前部に俯仰可能に取り付けられ、起伏ロー
プ４の一端はタワーブーム３の頂部に連結され、他端は
Ａフレーム２を介してウインチ３２で巻き取られてタワ
ーブーム３を起立させて支持する。起伏ロープ４は説明
を簡単にするために１本の線で示しているが、実際は周
知の通り、ウインチ３２からの起伏ロープの先端を一対
のブライドル間で複数掛けに掛け回し、荷重検出器１２
を介してＡフレーム２に固定連結するとともに、上方の
ブライドルとタワーブーム３の頂部との間をペンダント
ロープで接続して構成される。
【００１０】タワーブーム３の頂部には、ジブ５と三角
形のスイングレバー６とがそれぞれ揺動自在に取り付け
られている。三角形のスイングレバー６における一方の
角部はガイライン７でジブ５の頂部と連結され、スイン
グレバーの他方の角部はガイライン８を介して本体１内
のジブ起伏用ウインチ（図示せず）に連結される。スイ
ングレバー６は、ガイライン８をジブ起伏用ウインチで
巻き取ったり巻き戻したりすることによりタワーブーム
３の頂部を支点に揺動し、ガイライン７を介してジブ５
の傾斜角度θjを所望の角度に設定することができる。
巻上げロープ９の一端は巻上げ用ウインチ１５に巻取ら
れ、他端はタワーブーム３の頂部のシーブやジブ５の頂
部先端のシーブを介してフック１０まで達し、フック１
０とジブ５のトップシーブとの間で複数回掛け回した後
にジブ５の先端に固定連結されている。巻上げ用ウイン
チ１５により巻上げロープ９を巻き取ったり巻き戻した
りして、フック１０を介して吊り荷１１を上下に移動す
ることができる。バックストップ３１ａと３１ｂはそれ
ぞれタワーブーム３とジブ５の後方の倒れを防止するも
ので、ばね力で後方に倒れる力を吸収することによっ
て、タワーブーム３やジブ５がある角度以上にならない
ようにする。また図４において、１３はタワーブームの
角度を検出するタワーブーム角度計、１４はジブ５の角
度を検出するジブ角度計である。
形のスイングレバー６とがそれぞれ揺動自在に取り付け
られている。三角形のスイングレバー６における一方の
角部はガイライン７でジブ５の頂部と連結され、スイン
グレバーの他方の角部はガイライン８を介して本体１内
のジブ起伏用ウインチ（図示せず）に連結される。スイ
ングレバー６は、ガイライン８をジブ起伏用ウインチで
巻き取ったり巻き戻したりすることによりタワーブーム
３の頂部を支点に揺動し、ガイライン７を介してジブ５
の傾斜角度θjを所望の角度に設定することができる。
巻上げロープ９の一端は巻上げ用ウインチ１５に巻取ら
れ、他端はタワーブーム３の頂部のシーブやジブ５の頂
部先端のシーブを介してフック１０まで達し、フック１
０とジブ５のトップシーブとの間で複数回掛け回した後
にジブ５の先端に固定連結されている。巻上げ用ウイン
チ１５により巻上げロープ９を巻き取ったり巻き戻した
りして、フック１０を介して吊り荷１１を上下に移動す
ることができる。バックストップ３１ａと３１ｂはそれ
ぞれタワーブーム３とジブ５の後方の倒れを防止するも
ので、ばね力で後方に倒れる力を吸収することによっ
て、タワーブーム３やジブ５がある角度以上にならない
ようにする。また図４において、１３はタワーブームの
角度を検出するタワーブーム角度計、１４はジブ５の角
度を検出するジブ角度計である。
【００１１】次に図１を参照して本発明による荷重算出
方法を用いた過負荷防止装置の一実施例について説明す
る。起伏ロープ張力Ｔを検出する荷重検出器１２の出力
信号は演算部１７に入力している。タワーブーム３のブ
ーム角度θTを検出する角度検出器１３の検出信号と、
ジブ５のジブ角度θJを検出する角度検出器１４の検出
信号は、定格総荷重記憶部１８と起伏ロープ張力演算用
基礎データ記憶部２１にそれぞれ入力されている。定格
総荷重記憶部１８には定格総荷重曲線のデータテーブル
が格納されている。定格総荷重は、タワーブーム３の角
度θTとジブ５の角度θJとで決定されるタワー姿勢、つ
まり作業半径に対応して記憶される。
方法を用いた過負荷防止装置の一実施例について説明す
る。起伏ロープ張力Ｔを検出する荷重検出器１２の出力
信号は演算部１７に入力している。タワーブーム３のブ
ーム角度θTを検出する角度検出器１３の検出信号と、
ジブ５のジブ角度θJを検出する角度検出器１４の検出
信号は、定格総荷重記憶部１８と起伏ロープ張力演算用
基礎データ記憶部２１にそれぞれ入力されている。定格
総荷重記憶部１８には定格総荷重曲線のデータテーブル
が格納されている。定格総荷重は、タワーブーム３の角
度θTとジブ５の角度θJとで決定されるタワー姿勢、つ
まり作業半径に対応して記憶される。
【００１２】なお、定格総荷重は、吊り荷重を加え得る
最大値を設定することにより作業の安全を図るためのも
のであって作業の安全性さえ担保されればよいのである
から、そのデータを格納するに当っては、タワー姿勢ご
とに小刻みに設定する必要がなく、ある程度の幅をもた
せて段階的に設定すればよい。起伏ロープ張力演算用基
礎データ記憶部２１は、タワークレーンの本体１の各部
の座標およびタワーブーム３，ジブ５，スイングレバー
６，ガイライン７，８あるいはバックストップ３１ａ，
３１ｂ等の重量や寸法等、（１）式に示される起伏ロー
プ張力値Ｔa，Ｔ0を演算するために必要な基礎データを
記憶している。
最大値を設定することにより作業の安全を図るためのも
のであって作業の安全性さえ担保されればよいのである
から、そのデータを格納するに当っては、タワー姿勢ご
とに小刻みに設定する必要がなく、ある程度の幅をもた
せて段階的に設定すればよい。起伏ロープ張力演算用基
礎データ記憶部２１は、タワークレーンの本体１の各部
の座標およびタワーブーム３，ジブ５，スイングレバー
６，ガイライン７，８あるいはバックストップ３１ａ，
３１ｂ等の重量や寸法等、（１）式に示される起伏ロー
プ張力値Ｔa，Ｔ0を演算するために必要な基礎データを
記憶している。
【００１３】定格総荷重記憶部１８から読み出された各
種データは演算部１７へ、起伏ロープ張力演算用基礎デ
ータ記憶部２１から読み出された各種データは起伏ロー
プ張力演算部２２へ、さらに起伏ロープ張力演算部２２
で演算されたデータは演算部１７へそれぞれ入力され
る。起伏ロープ張力演算部２２は、起伏ロープ張力演算
用基礎データ記憶部２１から入力された基礎データから
定まる現タワー姿勢において、定格総荷重Ｗaの吊り荷
を吊った場合の起伏ロープ張力Ｔa、および無負荷の場
合の起伏ロープ張力値Ｔ0をそれぞれ演算する。演算部
１７は、荷重検出器１２で検出された起伏ロープ張力Ｔ
ならびに起伏ロープ張力演算部２２で演算された各起伏
張力Ｔa、Ｔ0に関するデータに基づいて（１）式にした
がって吊り荷重Ｗを演算する。演算部１７は、演算され
た吊り荷１１の荷重を表示部１９に出力する。一方、吊
り荷重が予め定めた値よりも越えた危険領域にある時、
警報部２０へ警報信号を出力する。
種データは演算部１７へ、起伏ロープ張力演算用基礎デ
ータ記憶部２１から読み出された各種データは起伏ロー
プ張力演算部２２へ、さらに起伏ロープ張力演算部２２
で演算されたデータは演算部１７へそれぞれ入力され
る。起伏ロープ張力演算部２２は、起伏ロープ張力演算
用基礎データ記憶部２１から入力された基礎データから
定まる現タワー姿勢において、定格総荷重Ｗaの吊り荷
を吊った場合の起伏ロープ張力Ｔa、および無負荷の場
合の起伏ロープ張力値Ｔ0をそれぞれ演算する。演算部
１７は、荷重検出器１２で検出された起伏ロープ張力Ｔ
ならびに起伏ロープ張力演算部２２で演算された各起伏
張力Ｔa、Ｔ0に関するデータに基づいて（１）式にした
がって吊り荷重Ｗを演算する。演算部１７は、演算され
た吊り荷１１の荷重を表示部１９に出力する。一方、吊
り荷重が予め定めた値よりも越えた危険領域にある時、
警報部２０へ警報信号を出力する。
【００１４】（１）式による演算を行うとき、バックス
トップが作用を開始するブーム角度に誤差があると
（１）式によって求める実荷重に誤差を生じることにな
る。そこで、バックストップが作用を開始する点を実測
データから求めるため、図２に示す処理を行う。この処
理は角度検出器１３で検出されるブーム角度θTを演算
部１７に入力し、また荷重検出部１２で検出されるロー
プ張力Ｔを演算部１７に入力し、以下のような処理を演
算部１７のマイコン上にて演算し求める。
トップが作用を開始するブーム角度に誤差があると
（１）式によって求める実荷重に誤差を生じることにな
る。そこで、バックストップが作用を開始する点を実測
データから求めるため、図２に示す処理を行う。この処
理は角度検出器１３で検出されるブーム角度θTを演算
部１７に入力し、また荷重検出部１２で検出されるロー
プ張力Ｔを演算部１７に入力し、以下のような処理を演
算部１７のマイコン上にて演算し求める。
【００１５】まず、ステップＳ１でサンプリング回数ｎ
を入力し、ステップＳ２で変数ｉをゼロクリアする。ス
テップＳ３において角度検出器１３からブーム角度θTi
を読み込み、ステップＳ４で荷重検出部１２からブーム
角度θi時の起伏ロープ張力Ｔiを検出する。ステップＳ
５においてブーム角度θTiとロープ張力Ｔiを対応付け
て記憶する。ステップＳ６ではｉがｎ以上か判定し、否
定されるとステップＳ７でｉに１を加算してステップＳ
３に戻る。ステップＳ６が肯定されるとステップＳ８に
進む。従って、ステップＳ３〜ステップＳ７の処理をｎ
回行ってｎ組の（θTi，Ｔi）のデータを蓄積する。ス
テップＳ８ではこれらの起伏ロープ張力のデータに基づ
いて図５に示すような傾きの異なる２つの直線ｂ１、ｂ
２を求め、それら直線ｂ１、ｂ２の交点を張力の最小値
Ｔminとして求める。そしてステップＳ９でその交点の
ブーム角度θminをバックストップの作用開始ブーム角
θminとして記憶する。
を入力し、ステップＳ２で変数ｉをゼロクリアする。ス
テップＳ３において角度検出器１３からブーム角度θTi
を読み込み、ステップＳ４で荷重検出部１２からブーム
角度θi時の起伏ロープ張力Ｔiを検出する。ステップＳ
５においてブーム角度θTiとロープ張力Ｔiを対応付け
て記憶する。ステップＳ６ではｉがｎ以上か判定し、否
定されるとステップＳ７でｉに１を加算してステップＳ
３に戻る。ステップＳ６が肯定されるとステップＳ８に
進む。従って、ステップＳ３〜ステップＳ７の処理をｎ
回行ってｎ組の（θTi，Ｔi）のデータを蓄積する。ス
テップＳ８ではこれらの起伏ロープ張力のデータに基づ
いて図５に示すような傾きの異なる２つの直線ｂ１、ｂ
２を求め、それら直線ｂ１、ｂ２の交点を張力の最小値
Ｔminとして求める。そしてステップＳ９でその交点の
ブーム角度θminをバックストップの作用開始ブーム角
θminとして記憶する。
【００１６】このように記憶したブーム角θminの値を
バックストップの作用開始実ブーム角として、図３に示
すように実荷重Ｗを算出する。まず、ステップＳ１１で
角度検出器１３からブーム角度θTを検出し、ステップ
Ｓ１２でこのブーム角度とバックストップ作用開始角θ
minとを比較する。θmin＞θTの時は、ステップＳ１３
において、 Ｔk＝（Ｍt1＋Ｍt2＋Ｍt4）／Ｌk …（２） Ｔk ： 起伏ロープ張力 Ｍt1： スイングレバーペンダント張力（ガイライン７
の張力）Ｆ３によるタワーフット回りモーメント Ｍt2： 巻上ロープ張力Ｗ／ｎによるタワーフット回り
モーメント Ｍt4： 各部重量および荷重によるタワーフット回りモ
ーメント Ｌk ： タワーフットに対するタワー起伏力のモーメン
トアーム を用いて起伏ロープ張力Ｔ0、Ｔaを求め、ステップＳ１
５で（１）式により実荷重を算出する。
バックストップの作用開始実ブーム角として、図３に示
すように実荷重Ｗを算出する。まず、ステップＳ１１で
角度検出器１３からブーム角度θTを検出し、ステップ
Ｓ１２でこのブーム角度とバックストップ作用開始角θ
minとを比較する。θmin＞θTの時は、ステップＳ１３
において、 Ｔk＝（Ｍt1＋Ｍt2＋Ｍt4）／Ｌk …（２） Ｔk ： 起伏ロープ張力 Ｍt1： スイングレバーペンダント張力（ガイライン７
の張力）Ｆ３によるタワーフット回りモーメント Ｍt2： 巻上ロープ張力Ｗ／ｎによるタワーフット回り
モーメント Ｍt4： 各部重量および荷重によるタワーフット回りモ
ーメント Ｌk ： タワーフットに対するタワー起伏力のモーメン
トアーム を用いて起伏ロープ張力Ｔ0、Ｔaを求め、ステップＳ１
５で（１）式により実荷重を算出する。
【００１７】θmin≦θTの時は、ステップＳ１４におい
て、 Ｔk＝（Ｍt1＋Ｍt2＋Ｍt3＋Ｍt4）／Ｌk …（３） Ｍt3： タワーバックストップのばね力によるタワーフ
ット回りモーメント を用いて起伏ロープ張力Ｔ0、Ｔaを求め、ステップ１５
で（１）式により実荷重の算出する。
て、 Ｔk＝（Ｍt1＋Ｍt2＋Ｍt3＋Ｍt4）／Ｌk …（３） Ｍt3： タワーバックストップのばね力によるタワーフ
ット回りモーメント を用いて起伏ロープ張力Ｔ0、Ｔaを求め、ステップ１５
で（１）式により実荷重の算出する。
【００１８】このような実施例では、バックストップの
作用開始角度を実測し、この作用開始角度以上では、バ
ックストップのばね力もブームに働くモーメントとして
（３）式を用いて実荷重を算出し、またバックストップ
が作用し始める角度未満では、バックストップのばね力
を零として、（２）式を用いて実荷重を算出するように
したので、バックストップが作用し始めるブーム角度以
上の領域で求められる上記ロープ張力計算値Ｔ0、Ｔ
aは、図５に二点鎖線で示す曲線ａ３のような値となる
から、製作公差などによりバックストップが作用を開始
する角度が設計値と実測値とで異なっていても、全ての
ブーム角度で精度のよい実荷重を算出することができ
る。
作用開始角度を実測し、この作用開始角度以上では、バ
ックストップのばね力もブームに働くモーメントとして
（３）式を用いて実荷重を算出し、またバックストップ
が作用し始める角度未満では、バックストップのばね力
を零として、（２）式を用いて実荷重を算出するように
したので、バックストップが作用し始めるブーム角度以
上の領域で求められる上記ロープ張力計算値Ｔ0、Ｔ
aは、図５に二点鎖線で示す曲線ａ３のような値となる
から、製作公差などによりバックストップが作用を開始
する角度が設計値と実測値とで異なっていても、全ての
ブーム角度で精度のよい実荷重を算出することができ
る。
【００１９】以上では、タワークレーンを一例として説
明したが、バックストップの作用開始角度を実測し、そ
の角度を作用開始ブーム角として補正して吊り荷重を算
出する方法は、タワークレーン以外の各種のクレーンに
適用することができる。また以上では、バックストップ
の作用開始点を実測して求め、バックストップによるモ
ーメント力を考慮して実荷重Ｗを求める方式について説
明したが、バックストップの作用開始点を求めて計算す
る方法ではなく、バックストップ自体に、例えば図１に
示すように歪計４１を取り付け、バックストップに作用
する荷重を歪計４１で検出し、その荷重によるモーメン
トを考慮して実荷重Ｗを求めるようにしてもよい。
明したが、バックストップの作用開始角度を実測し、そ
の角度を作用開始ブーム角として補正して吊り荷重を算
出する方法は、タワークレーン以外の各種のクレーンに
適用することができる。また以上では、バックストップ
の作用開始点を実測して求め、バックストップによるモ
ーメント力を考慮して実荷重Ｗを求める方式について説
明したが、バックストップの作用開始点を求めて計算す
る方法ではなく、バックストップ自体に、例えば図１に
示すように歪計４１を取り付け、バックストップに作用
する荷重を歪計４１で検出し、その荷重によるモーメン
トを考慮して実荷重Ｗを求めるようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ックストップばねがたわみ始める時のブーム角度を作用
開始ブーム角とし、実際のブーム角度が作用開始ブーム
角以上であれば、バックストップのばね力もブームに働
くモーメントとして実荷重を算出し、ブーム角度が作用
開始ブーム角未満であれば、バックストップのばね力を
無視して実荷重を算出することによって、すべてのブー
ム角度で精度よく吊り荷の荷重を算出することができ
る。
ックストップばねがたわみ始める時のブーム角度を作用
開始ブーム角とし、実際のブーム角度が作用開始ブーム
角以上であれば、バックストップのばね力もブームに働
くモーメントとして実荷重を算出し、ブーム角度が作用
開始ブーム角未満であれば、バックストップのばね力を
無視して実荷重を算出することによって、すべてのブー
ム角度で精度よく吊り荷の荷重を算出することができ
る。
【００２１】
【図１】本発明をタワークレーンにおける過負荷防止装
置に適用した一実施例のブロック図。
置に適用した一実施例のブロック図。
【図２】バックストップの作用開始点を求める処理手順
例を示すフローチャート。
例を示すフローチャート。
【図３】図２で求めたバックストップ作用開始点を用い
て実荷重を求める処理手順例を示すフローチャート。
て実荷重を求める処理手順例を示すフローチャート。
【図４】スイングレバー式タワークレーンの一実施例の
側面図。
側面図。
【図５】バックストップの作用開始点を求めるための実
測値および計算値のグラフ。
測値および計算値のグラフ。
１ クローラクレーンの本体 ３ タワーブーム ４ 起伏ロープ ５ ジブ １１ 吊り荷 １２ 荷重検出器 １３ 角度検出器 １４ 角度検出器 １７ 演算部 １８ 定格総荷重記憶部 １９ 表示部 ２０ 警報部 ２１ 起伏ロープ張力演算用基礎データ記憶部 ２２ 起伏ロープ張力演算部 ３１ａ ブーム用バックストップ ３１ｂ ジブ用バックストップ ４１ 歪計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B66C 13/16 B66C 23/88 - 23/94
Claims (4)
- 【請求項１】任意のブーム角度における、少なくとも、
第１の荷重によって生ずる起伏ロープ張力の第１の計算
値と、第２の荷重によって生ずる起伏ロープ張力の第２
の計算値と、検出した起伏ロープ張力とに基づいて吊り
荷重を算出する方法において、 バックストップのばね力が作用している状態か否かを判
断し、前記ばね力が作用していると判断される時は、前
記ばね力によってブームに発生するモーメントと、前記
第１および第２の荷重によってブームにそれぞれ発生す
るモーメントと、ブーム自重によるモーメントと、前記
ブーム、前記バックストップ、および起伏ロープの各点
座標値とに基づいて前記第１および第２の計算値を算出
し、 前記バックストップの前記ばね力が作用していないと判
断された時は、前記第１および第２の荷重によってブー
ムにそれぞれ発生するモーメントと、ブーム自重による
モーメントと、前記ブーム、および起伏ロープの前記各
点座標値とに基づいて前記第１および第２の計算値を算
出することを特徴とするクレーンの荷重算出方法。 - 【請求項２】請求項１記載のクレーンの荷重算出方法に
おいて、前記バックストップのばね力が作用している状
態か否かを判断するにあたり、前記吊り荷重を計算する
に先立って、前記ばねがたわみ始める時の前記ブームの
角度を検出し、この検出したブームの角度を前記バック
ストップの作用開始ブーム角として記憶し、実際のブー
ム角度と前記作用開始ブーム角とを比較し、前記実際の
ブーム角度が前記作用開始ブーム角以上の時は前記バッ
クストップのばね力が作用していると判断し、そうでな
い時は、前記バックストップのばね力が作用していない
と判断することを特徴とするクレーンの荷重算出方法。 - 【請求項３】任意のブーム角度における、少なくとも、
第１の荷重によって生ずる起伏ロープ張力の第１の計算
値と、第２の荷重によって生ずる起伏ロープ張力の第２
の計算値と、検出した起伏ロープ張力とに基づいて吊り
荷重を算出するクレーンの吊り荷重算出装置において、 バックストップのばね力が作用している状態か否かを判
断する判断手段と、 前記ばね力が作用していると判断される時は、前記ばね
力によってブームに発生するモーメントと、前記第１お
よび第２の荷重によってブームにそれぞれ発生するモー
メントと、ブーム自重によるモーメントと、前記ブー
ム、前記バックストップ、および起伏ロープの各点座標
値とに基づいて前記第１および第２の計算値を算出し、
前記バックストップの前記ばね力が作用していないと判
断された時は、前記第１および第２の荷重によってブー
ムにそれぞれ発生する前記モーメントと、前記ブーム自
重による前記モーメントと、前記ブーム、および起伏ロ
ープの前記各点座標値とに基づいて前記第１および第２
の計算値を算出する計算手段とを具備することを特徴と
するクレーンの荷重算出装置。 - 【請求項４】請求項３記載のクレーンの荷重算出装置に
おいて、前記判断手段は、予め入力されているバックス
トップの作用開始ブーム角と、実際のブーム角度とを比
較し、前記実際のブーム角度が前記作用開始ブーム角以
上の時は前記バックストップのばね力が作用していると
判断し、そうでない時は、前記バックストップのばね力
が作用していないと判断することを特徴とするクレーン
の荷重算出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10303094A JP3290802B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | クレーンの荷重算出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10303094A JP3290802B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | クレーンの荷重算出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07309581A JPH07309581A (ja) | 1995-11-28 |
| JP3290802B2 true JP3290802B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=14343261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10303094A Expired - Fee Related JP3290802B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | クレーンの荷重算出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3290802B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6519382B2 (ja) * | 2015-07-28 | 2019-05-29 | コベルコ建機株式会社 | 吊荷重検出装置、クレーンおよび演算装置 |
-
1994
- 1994-05-17 JP JP10303094A patent/JP3290802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07309581A (ja) | 1995-11-28 |
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