JP3355930B2 - Crane deflection angle detector - Google Patents

Crane deflection angle detector

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JP3355930B2
JP3355930B2 JP13731496A JP13731496A JP3355930B2 JP 3355930 B2 JP3355930 B2 JP 3355930B2 JP 13731496 A JP13731496 A JP 13731496A JP 13731496 A JP13731496 A JP 13731496A JP 3355930 B2 JP3355930 B2 JP 3355930B2
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博 佐伯
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はクレーンの振れ角検
出装置に関し、天井走行クレーンの自動運転を容易にし
たものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a swing angle of a crane, which facilitates automatic operation of an overhead traveling crane.
【0002】[0002]
【従来の技術】クレーンのひとつに、天井走行クレーン
がある。天井走行クレーンの構造を図5に示す。天井走
行クレーンは、縦方向に沿って相互に平行に敷設された
図示しない一対のレールに沿って走行可能な一対の縦走
行台車1と、一対の縦走行台車1どうしを連結して横方
向へ長く設けられた一対の連結部材2と、連結部材2上
に設けられた図示しないレールに沿って走行可能な横走
行台車3と、横走行台車3からワイヤ4を介して昇降可
能に吊り下げられたフック5とで構成される。
2. Description of the Related Art One of the cranes is an overhead traveling crane. FIG. 5 shows the structure of the overhead traveling crane. The overhead traveling crane connects a pair of longitudinal traveling vehicles 1 and a pair of longitudinal traveling vehicles 1 that can travel along a pair of rails (not shown) laid in parallel to each other along the longitudinal direction, and connects the pair of longitudinal traveling vehicles 1 to each other in the lateral direction. A pair of long connecting members 2, a lateral traveling vehicle 3 that can travel along rails (not shown) provided on the coupling member 2, and a vertically movable suspension from the lateral traveling vehicle 3 via wires 4. And a hook 5.
【0003】天井走行クレーンを用いてワークを一の場
所から他の場所へ搬送するには、以下の手順で行われ
る。まず、フック5をワークのある一の位置まで移動さ
せ、ワークに掛けたワイヤの両端をフック5に玉掛けす
る。次に、フック5と共にワークを上昇させる。次に、
ワークを縦方向及び横方向へ走行させて他の場所の上方
で停止させる。このとき、走行によりワークが縦方向又
は横方向へ振れを生じるので、振れの度合に応じて縦方
向又は横方向へ微小移動させ、ワークの振れを止める。
次に、ワークを着床させてワイヤをフック5から取り外
す。
In order to transport a work from one place to another using an overhead traveling crane, the following procedure is performed. First, the hook 5 is moved to one position of the work, and both ends of the wire hung on the work are slung on the hook 5. Next, the workpiece is raised together with the hook 5. next,
The work is run vertically and horizontally and stopped above another location. At this time, since the work causes a run-out in the vertical or horizontal direction due to the traveling, the work is slightly moved in the vertical or horizontal direction according to the degree of the run-up to stop the run-out of the work.
Next, the work is landed and the wire is removed from the hook 5.
【0004】上記の動作を短時間でしかも変速時のショ
ックを少なく行うことが重要であり、電動機,インバー
タ等の機器の発達により性能は向上したが、運転は高度
な技術を有する熟練者の手動による運転に頼っている。
しかし、長時間の連続操作による過酷な労働環境や運転
者の高齢化等から人手不足が深刻となり、天井走行クレ
ーンの自動化が望まれている。天井走行クレーンの自動
化は、一の場所でワークに掛けたワイヤの両端をフック
に玉掛けした後から他の場所で玉掛用のワイヤをフック
から外す前までの間の範囲でなされる。
[0004] It is important to perform the above operation in a short time and to reduce the shock at the time of shifting. The performance has been improved by the development of electric motors, inverters and the like, but the operation has been performed manually by a skilled person having advanced technology. Rely on driving.
However, labor shortages due to severe working conditions and aging of drivers due to long-time continuous operation have become serious, and automation of overhead traveling cranes has been desired. Automation of an overhead traveling crane is performed in a range from after both ends of a wire hung on a work at one place are slung on a hook to before the wire for slinging is removed from the hook at another place.
【0005】天井走行クレーンの自動化を行うには、ワ
ークの振れを検出して振れを止める操作をしなければな
らず、振れを検出するセンサとしてはCCDカメラ等の
画像入力装置が用いられる。つまり、CCDカメラから
の画像信号からワイヤを識別し、ワイヤの移動距離と移
動に要した時間とから振れ角度と振れ角速度を検出して
いる。
[0005] In order to automate the overhead traveling crane, it is necessary to detect the shake of the work and to stop the shake, and an image input device such as a CCD camera is used as a sensor for detecting the shake. That is, the wire is identified from the image signal from the CCD camera, and the shake angle and the shake angular velocity are detected from the movement distance of the wire and the time required for the movement.
【0006】「ワークの振れ」つまりはフックの振れを
検出する必要があるのは、一の場所及び他の場所でフッ
クを停止させる場合と、他の場所でワークを着床させる
場合とにおけるフックの振れ止めを制御する場合であ
り、また一の場所でフックを停止させる場合と、他の場
所でワークを着床させる場合とにおけるフックの位置決
め制御を行う場合である。フックの移動経路を最小にす
るためにフックの昇降と縦横方向への走行とを同時に行
う場合や、障害物を回避したり移動時間を最短にするた
めに経路を選択する場合は振れを検出する必要はない。
It is necessary to detect the "work swing", that is, the hook swing, when the hook is stopped at one place and another place, and when the work is landed at another place. This is a case where the steadying of the hook is controlled, and a case where the positioning of the hook is controlled in a case where the hook is stopped at one place and a case where the work is landed at another place. Detect swing when lifting and lowering the hook and traveling in the horizontal and vertical directions simultaneously to minimize the travel path of the hook, or when selecting a route to avoid obstacles or minimize travel time No need.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、CCDライ
ンセンサカメラやCCDエリアセンサカメラを使用する
と以下の問題がある。最適な制御応答性を確保するため
に画像処理を高速で行う画像処理装置が必要になり、コ
スト高になる。また、塵埃や油等の影響により長時間の
うちにCCDカメラのレンズが汚れ、光信号をCCDカ
メラに入力する際にワイヤの識別ができなくなり、定期
点検のための周期が短い。更に、照明条件によりワイヤ
検出処理のパラメータを調整する必要があるため、納入
場所ごとあるいは同一工場内でも取付場所ごとにパラメ
ータの調整が必要になる。
However, the use of a CCD line sensor camera or a CCD area sensor camera has the following problems. An image processing device that performs image processing at high speed is required to secure optimal control responsiveness, which increases costs. Further, the lens of the CCD camera becomes dirty in a long time due to the influence of dust, oil, and the like, so that the wire cannot be identified when an optical signal is input to the CCD camera, and the period for the periodic inspection is short. Furthermore, since it is necessary to adjust the parameters of the wire detection processing according to the lighting conditions, it is necessary to adjust the parameters for each delivery location or for each installation location in the same factory.
【0008】そこで本発明は、斯かる課題を解決したク
レーンの振れ角検出装置を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a crane deflection angle detecting device which solves the above problem.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの請求項1に係る発明の構成は、走行台車に、回転駆
動されるドラムと該ドラムの軸心と略平行な回動軸を中
心として回動自在なシーブとを設け、クレーンのフック
を吊り下げた索条部材の固定端側を当該シーブに結合す
る一方、ドラム巻回側をドラムに巻回したクレーンの振
れ角検出装置において、前記索条部材の固定端側が前記
ドラムの軸心方向へ振れるのを検出する渦電流式の第一
変位センサを前記シーブに設け、前記ドラムの軸心方向
と略直角な水平方向へ振れるのを検出する渦電流式の第
二変位センサを設けたことを特徴とし、請求項2に係る
発明の構成は、走行台車に、回転駆動されるドラムと該
ドラムの軸心と略平行な回動軸を中心として回動自在な
シーブとを設け、クレーンのフックを吊り下げた索条部
材の固定端側を当該シーブに結合する一方、ドラム巻回
側をドラムに巻回したクレーンの振れ角検出装置におい
て、前記索条部材の固定端側が前記ドラムの軸心方向へ
振れるのを検出する渦電流式の第一変位センサと、前記
ドラムの軸心方向と略直角な水平方向へ振れるのを検出
する渦電流式の第二変位センサとを設け、前記シーブに
金属製の補助部材を結合すると共に前記第二変位センサ
を当該補助部材に臨ませたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a traveling vehicle having a rotary drive.
The drum to be moved and a rotation axis substantially parallel to the axis of the drum.
A rotatable sheave is provided as the center, and the crane hook
The fixed end side of the cable member on which the cable is suspended is connected to the sheave.
On the other hand, the vibration of the crane with the drum winding side wound around the drum
In the angle detection device, the fixed end side of the cable member is
The first of the eddy current type that detects the swing in the axial direction of the drum
A displacement sensor is provided on the sheave, and the axis direction of the drum is
Of the eddy current type that detects horizontal
Characterized by comprising two displacement sensors, the configuration of the invention according to claim 2, in the traveling vehicle, rotary driven drum and the
It is freely rotatable around a rotation axis substantially parallel to the axis of the drum.
A cable section with a sheave and a crane hook suspended
While the fixed end of the material is connected to the sheave,
In the deflection angle detection device of the crane wound on the drum side
The fixed end side of the cable member extends in the axial direction of the drum.
An eddy current type first displacement sensor for detecting a shake,
Detects swinging in the horizontal direction substantially perpendicular to the axis of the drum
And an eddy current type second displacement sensor,
A metal auxiliary member coupled to the second displacement sensor;
Facing the auxiliary member .
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例は図5に示
す従来の天井走行クレーンの一部を改良したものなの
で、従来と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. In this embodiment, a part of the conventional overhead traveling crane shown in FIG. 5 is improved.
【0011】(a)実施例1 本発明によるクレーンの振れ角検出装置の実施例として
の天井走行クレーンの構成を、図1に示す。横走行台車
3には走行用の駆動輪6が設けられている。また、フッ
ク5を昇降させるために以下のように構成されている。
紙面と直角な回動軸7を中心として回動自在にシーブ8
が設けられ、シーブ8における回転自在なプーリ9に索
条部材としてのワイヤ4の中間部が掛けられ、両端がド
ラム10に巻回されて2本吊りになっている。そして、
このワイヤ4には動滑車11を介してフック5が吊り下
げられている。
(A) Embodiment 1 FIG. 1 shows a configuration of an overhead traveling crane as an embodiment of a swing angle detecting device for a crane according to the present invention. The lateral traveling vehicle 3 is provided with driving wheels 6 for traveling. Further, it is configured as follows to raise and lower the hook 5.
A sheave 8 that is rotatable about a rotation shaft 7 that is perpendicular to the paper surface.
The intermediate portion of the wire 4 as a cord member is hung on a rotatable pulley 9 of the sheave 8, and both ends are wound around a drum 10 to hang two wires. And
A hook 5 is suspended from the wire 4 via a moving pulley 11.
【0012】このように構成された天井走行クレーンに
おけるワイヤ4の横走行台車3への固定端側の振れを検
出する手段として以下のような構成がとられている。ま
ず、紙面と直角な方向である縦方向へのワイヤ4の振れ
を検出するために、渦電流式の第一変位センサ12が一
対のステー13を介してシーブ8に取り付けられ、第一
変位センサ12は金属からなるワイヤ4と対向してい
る。また、左右方向である横方向へのワイヤ4の振れを
検出するために、渦電流式の第二変位センサ14がステ
ー15を介して横走行台車3に取り付けられ、第二変位
センサ14もワイヤ4に対向している。第一変位センサ
12はワイヤ4を両側から挟むようにして一対設けるよ
うにすることもできる。
In the overhead traveling crane constructed as described above, the following configuration is employed as a means for detecting the deflection of the wire 4 on the fixed end side of the horizontal traveling carriage 3. First, an eddy current type first displacement sensor 12 is attached to the sheave 8 via a pair of stays 13 in order to detect a deflection of the wire 4 in a vertical direction perpendicular to the paper surface. Reference numeral 12 faces the wire 4 made of metal. Further, an eddy current type second displacement sensor 14 is attached to the lateral traveling cart 3 via a stay 15 in order to detect the deflection of the wire 4 in the lateral direction which is the left and right direction. 4. The first displacement sensors 12 may be provided as a pair so as to sandwich the wire 4 from both sides.
【0013】次に、斯かる天井走行クレーンの作用を説
明する。渦電流式変位センサは内部のコイルに高周波電
流を流して高周波磁界を発生させ、この磁界内に金属が
はいってくると電磁誘導作用によって金属表面に渦電流
が発生し、この渦電流がセンサ部の発振エネルギーを減
少させるように働き、金属が接近するに従って渦電流が
大きくなり発振振幅が小さくなる。
Next, the operation of the overhead traveling crane will be described. An eddy current displacement sensor generates a high-frequency magnetic field by flowing a high-frequency current through an internal coil.When metal enters the magnetic field, an eddy current is generated on the metal surface by electromagnetic induction, and this eddy current is The eddy current increases and the oscillation amplitude decreases as the metal approaches.
【0014】例えば、図4(a)に示すようにフック5
がA点,B点にあるときにフック5を手で押してワイヤ
4に横方向の振れを生じさせ、そのときの変位センサ1
4の出力信号を見ると、図4(b)に(イ),(ロ)で
示すように、A点,B点の振れの量と対応する振幅α,
βになる。この振幅α,βが小さいほどワイヤ4が変位
センサ14に接近したことになり、ワイヤ4の振れが大
きいことを示す。図4は横方向のワイヤ4の振れについ
て示すものであるが、縦方向についても同様なので、説
明を省略する。なお、A点,B点にフック5が位置する
ときのワイヤ4の角度差θは図4(b)にθとして示す
ように表されるが、吊り角度変化によるものであってワ
イヤ4の振れによるものではない。
For example, as shown in FIG.
Is at points A and B, the hook 5 is pushed by hand to cause the wire 4 to oscillate in the lateral direction.
Looking at the output signal of FIG. 4, as shown in FIGS. 4A and 4B, the amplitudes α,
Becomes β. The smaller the amplitudes α and β are, the closer the wire 4 is to the displacement sensor 14, indicating that the deflection of the wire 4 is large. FIG. 4 shows the deflection of the wire 4 in the horizontal direction, but the same applies to the vertical direction, so that the description will be omitted. The angle difference θ of the wire 4 when the hook 5 is located at the point A and the point B is represented as θ in FIG. It is not.
【0015】(b)実施例2 次に、天井走行クレーンの実施例2を図2に示す。この
実施例は、横方向のワイヤ4の振れを直接にワイヤ4か
ら検出するのではなく、シーブ8の振れとして間接的に
検出するようにしたものである。図のように回動軸7を
中心として回動自在なシーブ8と対向した状態で第二変
位センサ14が配置されている。ここで、シーブ8は金
属で形成されている。
(B) Second Embodiment Next, FIG. 2 shows a second embodiment of an overhead traveling crane. In this embodiment, the deflection of the wire 4 in the lateral direction is not detected directly from the wire 4 but is detected indirectly as the deflection of the sheave 8. As shown in the figure, the second displacement sensor 14 is arranged in a state of facing the sheave 8 that is rotatable about the rotation shaft 7. Here, the sheave 8 is formed of metal.
【0016】その他の構成と作用は実施例1と同じなの
で、説明を省略する。
The other configuration and operation are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
【0017】(c)実施例3 最後に、天井走行クレーンの実施例3を図3に示す。こ
の実施例は、横方向のワイヤ4の振れをシーブ8に取り
付けた補助部材の振れとして間接的に検出するようにし
たものである。図に示すように軸心が回動軸7を通る補
助部材としての金属棒16の基端部がシーブ8に固着さ
れ、金属棒16と対向する状態に第二変位センサ14が
配置されている。
(C) Third Embodiment FIG. 3 shows a third embodiment of an overhead traveling crane. In this embodiment, the deflection of the wire 4 in the horizontal direction is indirectly detected as the deflection of the auxiliary member attached to the sheave 8. As shown in the figure, the base end of a metal rod 16 as an auxiliary member whose axis passes through the rotation shaft 7 is fixed to the sheave 8, and the second displacement sensor 14 is arranged in a state facing the metal rod 16. .
【0018】その他の構成と作用は実施例1と同じなの
で、説明を省略する。
The other configuration and operation are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted.
【0019】なお、実施例1〜3では天井走行クレーン
に本発明を適用した場合を示したが、天井走行クレーン
に限らず他の形式のクレーンであってもよい。
In the first to third embodiments, the present invention is applied to an overhead traveling crane. However, the present invention is not limited to the overhead traveling crane but may be another type of crane.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項1
〜3によるクレーンの振れ角検出装置によればフックの
振れの検出に渦電流式の変位センサを用いるので、画像
処理を高速で行うための画像処理装置が不要でイニシャ
ルコストが少なく、しかも保守,点検がほとんど不要で
あり、カメラ方式に比べてコストがかからない。また、
塵埃,油等の測定環境条件の影響が少ないだけでなく、
照明条件によりワイヤ検出処理のパラメータを調整する
必要もなく、汎用化が容易である。
As can be seen from the above description, claim 1
According to the crane deflection angle detectors of (3) to (3), an eddy current type displacement sensor is used for detecting the deflection of the hook, so an image processing device for performing image processing at a high speed is unnecessary, the initial cost is small, and the maintenance and Inspection is almost unnecessary, and costs are lower than the camera system. Also,
In addition to being less affected by measurement environment conditions such as dust and oil,
There is no need to adjust the parameters of the wire detection processing according to the lighting conditions, and generalization is easy.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明によるクレーンの振れ角検出装置を用い
た天井走行クレーンの実施例1に係り、(a)は構成
図,(b)は要部の拡大図。
FIG. 1A is a configuration diagram of an overhead traveling crane using a crane deflection angle detection device according to the present invention, in which FIG. 1A is a configuration diagram and FIG.
【図2】本発明によるクレーンの振れ角検出装置を用い
た天井走行クレーンの実施例2の要部の拡大図。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a second embodiment of the overhead traveling crane using the crane deflection angle detecting device according to the present invention.
【図3】本発明によるクレーンの振れ角検出装置を用い
た天井走行クレーンの実施例3の要部の拡大図。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of a third embodiment of an overhead traveling crane using the crane deflection angle detecting device according to the present invention.
【図4】本発明によるクレーンの振れ角検出装置を用い
た天井走行クレーンの実施例1の作用説明図。
FIG. 4 is an operation explanatory view of Embodiment 1 of the overhead traveling crane using the crane deflection angle detecting device according to the present invention.
【図5】従来の天井走行クレーンの全体構成を示す斜視
図。
FIG. 5 is a perspective view showing the overall configuration of a conventional overhead traveling crane.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
3…横走行台車 4…ワイヤ 5…フック 7…回動軸 8…シーブ 10…ドラム 12…第一変位センサ 14…第二変位センサ 16…金属棒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Transverse trolley 4 ... Wire 5 ... Hook 7 ... Rotating shaft 8 ... Sheave 10 ... Drum 12 ... First displacement sensor 14 ... Second displacement sensor 16 ... Metal rod
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−81878(JP,A) 特開 平8−192989(JP,A) 実開 平2−133604(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66C 13/22 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-81878 (JP, A) JP-A-8-192889 (JP, A) JP-A-2-133604 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) B66C 13/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 走行台車に、回転駆動されるドラムと該
    ドラムの軸心と略平行な回動軸を中心として回動自在な
    シーブとを設け、クレーンのフックを吊り下げた索条部
    材の固定端側を当該シーブに結合する一方、ドラム巻回
    側をドラムに巻回したクレーンの振れ角検出装置におい
    て、 前記索条部材の固定端側が前記ドラムの軸心方向へ振れ
    るのを検出する渦電流式の第一変位センサを前記シーブ
    に設け、前記ドラムの軸心方向と略直角な水平方向へ振
    れるのを検出する渦電流式の第二変位センサを設けた
    とを特徴とするクレーンの振れ角検出装置。
    A traveling truck has a rotating drum and a drum.
    It is freely rotatable around a rotation axis substantially parallel to the axis of the drum.
    A cable section with a sheave and a crane hook suspended
    While the fixed end of the material is connected to the sheave,
    In the deflection angle detection device of the crane wound on the drum side
    Te, fixed end of the rope member shake the axial direction of the drum
    An eddy current type first displacement sensor for detecting
    And swing in a horizontal direction substantially perpendicular to the axial direction of the drum.
    An eddy-current type second displacement sensor for detecting the displacement is provided .
  2. 【請求項2】 走行台車に、回転駆動されるドラムと該
    ドラムの軸心と略平行な回動軸を中心として回動自在な
    シーブとを設け、クレーンのフックを吊り下げた索条部
    材の固定端側を当該シーブに結合する一方、ドラム巻回
    側をドラムに巻回したクレーンの振れ角検出装置におい
    て、 前記索条部材の固定端側が前記ドラムの軸心方向へ振れ
    るのを検出する渦電流式の第一変位センサと、前記ドラ
    ムの軸心方向と略直角な水平方向へ振れるのを検出する
    渦電流式の第二変位センサとを設け、前記シーブに金属
    製の補助部材を結合すると共に前記第二変位センサを当
    該補助部材に臨ませた ことを特徴とするクレーンの振れ
    角検出装置。
    2. A drum which is driven to rotate by a traveling carriage and said drum.
    It is freely rotatable around a rotation axis substantially parallel to the axis of the drum.
    A cable section with a sheave and a crane hook suspended
    While the fixed end of the material is connected to the sheave,
    In the deflection angle detection device of the crane wound on the drum side
    Te, fixed end of the rope member shake the axial direction of the drum
    An eddy current type first displacement sensor for detecting
    To detect horizontal swing approximately perpendicular to the axis of the system
    An eddy current type second displacement sensor is provided, and the sheave is made of metal.
    And a second displacement sensor.
    A deflection angle detection device for a crane, wherein the deflection angle detection device faces the auxiliary member .
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