JP3643974B2

JP3643974B2 - A sling support device and a sling method

Info

Publication number: JP3643974B2
Application number: JP29715096A
Authority: JP
Inventors: 久吉杉山; 克弘後藤; 洋也橋本
Original assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: JPH10120360A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は吊上移動装置で重量物を安全確実に吊り上げて移動するために使用される玉掛け支援装置と玉掛け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種プラントにおける機器や、いわゆるユニットハウスと称されている住宅は、生産工場で主要部分を組み立てた後、そのままの姿で建設現場に搬入されるものが多い。このような重量物は大型クレーンなどの吊上移動装置を使用して、生産工場における大型トレーラへの積み込み、および建設現場での積み下ろし作業等が行われる。
大型クレーンによる積み込みや積み下ろし作業のために、通常重量物の上部には複数の吊上掛合部が設けられ、それらの吊上掛合部と吊上移動装置の吊上部間にワイヤー等の吊上具を玉掛けする。その際、吊上部を重量物の平面上の重心位置上に移動しておくことが重要であり、さらに使用する各吊上具は吊上部と吊上掛合部の間を連結できる長さを有し、且つそれに加わる張力に十分耐えられるだけの太さのものを選定する必要がある。
【０００３】
もし吊上部の位置が該重心位置からずれていると、重量物が吊り上げ中または移動中に傾いたり、荷重アンバランスによる吊上具切断事故を起こすおそれがある。また、吊上具の長さが不適当であると玉掛けが困難になったり不可能になったりし、吊上具の太さが不足する場合には吊上具の切断事故を起こすことになる。そこで玉掛けに際しては、重量物の平面上の重心位置を知ること、吊上部と各吊上掛合部の距離を知ること、および各吊上具に加わる張力を知ること等が必要になる。
従来、重量物の平面上の重心位置を知るには、熟練者の感に頼る予測方法か、または重量物の形状等から平面上の重心位置を計算する方法が採用されている。また、吊上部と各吊上掛合部の距離は重量物の上に乗って実測する以外に手段がなく、さらに各吊上具に加わる張力は重量物の総重量と重心位置、および吊上部における吊上具間の吊り角度等から予測していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし重心位置を知る場合、熟練者の感による予測方法ではバラツキが大きく信頼性が低いという問題があり、計算による予測方法は複雑な形状や内部構造を有する重量物に対しては、その計算が極めて複雑で時間と手間がかかる上に、得られた予測重心位置の精度も極めて低いという問題があった。
また吊上部と各吊上掛合部の距離を実測する場合、それが傾斜距離の測定になるので手間がかかる上に測定精度も低いという問題があった。
さらに各吊上具に加わる張力を計算により予測する方法は、その計算が重心位置の場合以上に複雑で時間と手間が一層かかる上に、得られた各吊上具に加わる張力の精度も低いという問題があった。
そこで本発明は重心位置、吊上具の長さおよび吊上具に加わる張力を高い精度で効率良く知ることができる玉掛け支援装置と、それを用いた玉掛け方法を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の玉掛け支援装置は、複数の吊上掛合部１１が設けられた重量物２を、昇降する吊上部３０に吊上具３１で玉掛けするための玉掛け支援装置であって、
重量物２を支持するように基部３上に分散配置される４つ以上の重量検出部４と、
各重量検出部４の重量検出値が入力される演算手段５と、
基準位置に対する各重量検出部４と各吊上掛合部１１のそれぞれの座標位置、および各吊上掛合部１１から吊上部３０までの高さを前記演算手段５に入力する入力手段６とを備え、
前記演算手段５は、
（ａ）各重量検出部４の座標位置による加重平均から重心位置を演算し、
（ｂ）各吊上掛合部１１の座標位置、重心位置および重量物２より吊上部３０までの高さから、吊上部３０と各吊上掛合部１１間に必要とする吊上具３１の長さおよび、吊上部３０における該吊上具３１間の各吊り角度を演算し、
（ｃ）さらに各重量検出部４および各吊上掛合部１１の座標位置、重心位置、重量物２より吊上部３０までの高さおよび各吊上具３１の長さから各吊上具３１に加わる張力を演算して、
それらを出力するように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の玉掛け支援装置は、入力手段から基準位置に対する各重量検出部と各吊上掛合部のそれぞれの座標位置、および各吊上掛合部から吊上部までの高さを演算手段に入力することにより、重量物の重心位置、必要とする吊上具の長さ、吊上部における該吊上具間の各吊り角度、各吊上具に加わる張力を演算してそれを出力することができる。
なお本発明の玉掛け支援装置は、重量物の上方に設けられる各吊上掛合部の高さが同じである場合に好ましく適応できる。
【０００７】
上記玉掛け支援装置の好ましい実施形態によれば、演算手段がさらに各重量検出値の加算値を重量物の総重量として出力するように構成される。
上記玉掛け支援装置の他の好ましい実施形態によれば、演算手段から出力される重量物の総重量、重心位置、吊上部と各吊上掛合部間に必要とする吊上具の長さ、吊上部における吊上具間の各吊り角度、および各吊上具に加わる張力の少なくとも１つの値を表示する表示手段が設けられる。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の玉掛け方法は、上記玉掛け支援装置を使用して重量物の重心位置、吊上部と各吊上掛合部間に必要とする吊上具の長さ、吊上部における該吊上具間の各吊り角度、および各吊上具に加わる張力を演算し、重心位置上に移動した吊上移動装置の吊上部と重量物に設けられた複数の吊上掛合部の間を、前記演算値を基に選定した各吊上具でそれぞれ連結して玉掛けすることを特徴とするものである。
上記玉掛け方法の好ましい実施の形態においては、吊上具間の各吊り角度のうち最大の値が予め定められた値より大きい場合に、該最大の値が予め定められた値以下になるように演算手段に入力する各吊上掛合部から吊上部までの高さの値を修正する。
上記玉掛け方法の他の好ましい実施の形態においては、基部上の架台に支持された重量物を、昇降装置を使用して４つ以上の重量検出部にその支持を移した後、重量検出部による測定を行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明による玉掛け支援装置を使用し、主要部が組み立てられたユニットハウスのような重量物について、その重心位置、吊上部と各吊上掛合部間に必要とする吊上具の長さ、吊上部における該吊上具間の各吊り角度、各吊上具に加わる張力等を演算し、それらの演算値を基に重量物の玉掛けをする状態を示す説明図である。
玉掛け支援装置１は一点鎖線で示す重量物２を支持するように床などの基部３上に分散配置される複数（この例では４個）の重量検出部４と、各重量検出部４の重量検出値が入力される演算手段５と、基準位置に対する各重量検出部４の座標位置、各吊上掛合部１１の座標位置、および各吊上掛合部１１から吊上部３０までの高さを前記演算手段５にそれぞれ入力する入力手段６とを備えている。なお吊上掛合部１１は重量物２を吊り上げて移動するためのもので、重量物２の上部の複数箇所に設けられている。また、図中３１は玉掛けに使用するワイヤー等の吊上具で、θは吊上部３０における吊上具間の吊り角度である。
各重量検出部４と演算手段５は配線７により接続されており、またこの玉掛け支援装置１には演算手段５の出力を表示するための表示手段８として、ディスプレー装置９およびプリンター装置１０が設けられている。
【００１０】
図２は図１における重量検出部４の設置状態を示す側面図である。
重量検出部４としては、例えば磁歪阻止を利用したロードセルを使用することができる。この重量検出部４は基部３上に配置された台座１２の上に載置支持され、その上面は支持部材１３を介して重量物２の底面に接している。
なお、重量物２は４つ以上の重量検出部により支持される前には、基部３上に配置された複数の架台１４により支持され、例えば油圧ジャッキ装置のような昇降手段（図示せず）を使用することにより、４つ以上重量検出部４へその支持が移される。また、架台１４としては台木などが使用される。
【００１１】
図３は図１の重量検出部４、演算手段５、入力手段６および表示手段８としてのプリンター装置１０の部分をさらに具体的に示す電気系統図である。各重量検出部４からの出力は発信側と受信側にそれぞれ設けられたコネクタ１５，１６およびその間を接続する配線７により演算手段５の入力部に入力される。
この例における演算手段５は重心位置、吊上部と各吊上掛合部間を連結する吊上具の長さ、吊上部における該吊上具間の各吊り角度、各吊上具に加わる張力等を演算することができる。演算手段５はコンピュータ、例えばノート型のパーソナルコンピュータ２０、それにデータバスで接続された拡張ユニット２１およびセンサーインターフェイスボード２２により構成されている。そしてパーソナルコンピュータ２０は、処理ソフトおよび演算データの記憶用のフロッピーディスク２３との間でデータの授受を行うようになっている。
次に上記装置を使用して重量物の重心位置、必要とする吊上具の長さ、吊上部における該吊上具間の各吊り角度および各吊上具に加わる張力等を演算する方法を説明する。
【００１２】
（１）重心位置の演算
図４は図１に示す重量物２の底面に配置された４個の重量検出部４の平面位置を示す平面図である。４個の重量検出部４の設置位置を順にＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃、Ｌ₄とし、基準位置Ｓの座標ｘ、ｙを（０、０）とすると、各重量検出部４の座標はＬ₁＝（ｘ₁、ｙ₁）、Ｌ₂＝（ｘ₂、ｙ₂）、Ｌ₃＝（ｘ₃、ｙ₃）およびＬ₄＝（ｘ₄、ｙ₄）になる。
さらにこの重量検出部４による重量検出値を順にＷ₁、Ｗ₂、Ｗ₃、Ｗ₄とすると、重心Ｇの基準位置Ｓに対する座標（Ｇｘ、Ｇｙ）は、Ｇｘ＝（Ｗ₁・ｘ₁＋Ｗ₂・ｘ₂＋Ｗ₃・ｘ₃＋Ｗ₄・ｘ₄）／Ｗ₀、Ｇｙ＝（Ｗ₁・ｙ₁＋Ｗ₂・ｙ₂＋Ｗ₃・ｙ₃＋Ｗ₄・ｙ₄）／Ｗ₀のように重量検出値の重み付けによる加重平均演算によって算出される。ここでＷ₀は、重量物２の総重量値（Ｗ₁＋Ｗ₂＋Ｗ₃＋Ｗ₄）である。なお、重量検出部４を４個以上設ける場合も同様な加重平均演算により重心位置が算出される。
この加重平均演算は、重量検出部４からのアナログ信号をセンサーインターフェイスボード２２でデジタル信号変換された重量検出値（Ｗ₁、Ｗ₂、Ｗ₃、Ｗ₄）と、入力手段６としてのパーソナルコンピュータ２０のキーボードから入力された各重量検出部４の座標位置（Ｌ₁、Ｌ₂、Ｌ₃、Ｌ₄）を基に、フロッピーデイスク２３から読み込んだ処理ソフトによりパーソナルコンピュータ２０と拡張ユニット２１の両者で実行される。なお、この拡張ユニット２１はパーソナルコンピュータ２０の処理速度を上げる目的から、この分野で通常使用されるものであるが、場合によっては省略することもできる。
【００１３】
（２）各吊上具の長さ演算および吊上部における該吊上具間の各吊り角度演算
図５は各吊上具の長さ演算および吊上部における該吊上具間の各吊り角度演算の原理を説明する図である。
この図において、基準位置Ｓ（図示せず）の座標ｘ、ｙを（０、０）とすると、重量物の上部に設けた４つの吊上掛合部１１の座標はＭ₁＝（Ｘ₁、Ｙ₁）、Ｍ₂＝（Ｘ₂、Ｙ₂）、Ｍ₃＝（Ｘ₃、Ｙ₃）およびＭ₄＝（Ｘ₄、Ｙ₄）になる。また、重量物の重心の座標Ｇは前記のように（Ｇｘ、Ｇｙ）であるので、吊上掛合部１１から吊上部３０までの高さをＨとすると、各吊上具３１の長さＮ_i＝〔（Ｇ_X−Ｘ_i）²＋（Ｇ_Y−Ｙ_i）²＋Ｈ²〕^1/2により算出される。（ただしｉ＝１、２、３、４である。）
次に、吊上具ｉとｊ間の吊り角度θ_ij＝ｃｏｓ^-1〔Ｎ_i ²＋Ｎ_j ²−（Ｘ_j−Ｘ_i）²−（Ｙ_j−Ｙ_i）²／２Ｎ_iＮ_j〕により算出される。（ただしｉ，ｊ＝１、２、３、４で且つｉ≠ｊである。）
【００１４】
（３）吊上具の張力演算
図１に示したような重量物の重量を４つの重量検出部４で検出し４つの吊上具３１で吊り上げる場合を例に、図５における各吊上具３１の張力Ｔ_i（ただしｉ＝１、２、３、４）の演算方法を説明する。
先ず図６は４つの重量検出部と重心位置を平面的に見た図であり、４つの重量検出部を囲む方形を複数の三角形（この例では４つ）に区分する。そして重心がどの三角形部分に存在するかを２つの式でＹ座標の位置により判別する。各吊上掛合部の座標をＭ₁＝（Ｘ₁、Ｙ₁）、Ｍ₂＝（Ｘ₂、Ｙ₂）、Ｍ₃＝（Ｘ₃、Ｙ₃）およびＭ₄＝（Ｘ₄、Ｙ₄）とし、重心の座標をＧ＝（Ｇ_X、Ｇ_Y）とすると、
Ｙ＝（Ｙ₃−Ｙ₁）（Ｇ_X−Ｘ₁）／（Ｘ₃−Ｘ₁）＋Ｙ₁の式で演算し、その結果がＹ＞Ｇ_Yなら重心位置は△Ｍ₁Ｍ₃Ｍ₄内にあり、Ｙ≦Ｇ_Yなら重心位置は△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₃内にある。
また、Ｙ＝（Ｙ₄−Ｙ₂）（Ｇ_X−Ｘ₂）／（Ｘ₃−Ｘ₂）＋Ｙ₂の式で演算し、その結果がＹ＞Ｇ_Yなら重心位置は△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₄内にあり、Ｙ≦Ｇ_Yなら重心位置は△Ｍ₂Ｍ₃Ｍ₄内にある。
【００１５】
次に上記の重心位置を基に各吊上掛合部における重量Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄は、重量物の全重量をＷ₀として次のように算出される。
〔重量Ｐ₁を求める式〕
重心が△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₃内にある場合

重心が△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₄内にある場合

重心が△Ｍ₁Ｍ₃Ｍ₄内にある場合

【００１６】
〔重量Ｐ₂を求める式〕
重心が△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₃内にある場合

重心が△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₄内にある場合

重心が△Ｍ₂Ｍ₃Ｍ₄内にある場合

【００１７】
〔重量Ｐ₃を求める式〕
重心が△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₃内にある場合

重心が△Ｍ₁Ｍ₃Ｍ₄内にある場合

重心が△Ｍ₂Ｍ₃Ｍ₄内にある場合

【００１８】
〔重量Ｐ₄を求める式〕
重心が△Ｍ₁Ｍ₂Ｍ₄内にある場合

重心が△Ｍ₁Ｍ₃Ｍ₄内にある場合

重心が△Ｍ₂Ｍ₃Ｍ₄内にある場合

なお上記の演算結果において、重心位置が２つ以上に重複する場合には、安全側である大きい方の値を採用する。
【００１９】
上記のようにして求めた各吊上掛合部における重量Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃、Ｐ₄から、各吊上具に加わる張力Ｔ_iは次の式から算出される。

【００２０】
図７は上記演算等を行うためのフローチャートの例である。
演算開始指令により、先ずステップＳ₁において全ての重量検出部４（図１の例ではｎ＝４）の位置座標Ｘ_i，Ｙ_iを入力手段６によりパーソナルコンピュータ２０の記憶部に入力する。次にステップＳ₂において、ｉ番目の重量検出部４の検出値Ｗ_iをパーソナルコンピュータ２０の記憶部に読み込み、ステップＳ₃においてそれら記憶値を利用してＷ_iＸ_iおよびＷ_iＹ_iの乗算を行う。次にステップＳ₄において、それまでの乗算結果を加算してΣＷ_iＸ_iおよびΣＷ_iＹ_iを算出する。
次いでステップＳ₅において、最後の重量検出部４の検出値Ｗ_iの読み込みが行われたか否かを判断し、もし最後でなければステップＳ₂に戻り、最後であればステップＳ₆に移って総重量Ｗ_Oの演算を行う。次にステップＳ₇において、重心演算（重心位置）であるΣＷ_iＸ_i／Ｗ_OおよびΣＷ_iＹ_i／Ｗ_Oを行う。
【００２１】
次にステップＳ₈において吊上掛合部１１から吊上部３０までの高さＨを入力手段６によりパーソナルコンピュータ２０の記憶部に入力し、ステップＳ₉において全ての吊上掛合部１１の座標ＰＸ_iＰＹ_iを入力手段６によりパーソナルコンピュータ２０の記憶部に入力する。次いで、ステップＳ₁₀、ステップＳ₁₁、ステップＳ₁₂において各吊上具３１の長さＮ_i、各吊上具３１間の吊り角度θ_iおよび各吊上具３１に加わる張力Ｔ_iを前述の演算式で順次演算する。
【００２２】
次にステップＳ₁₃において、各吊上具３１間の吊り角度θ_iのいずれかが予め設定された最大角度を越えているか否かを判断する。各吊上具３１間の吊り角度θ_iが大きくなると吊上具３１加わる張力も大きくなるので、通常６０度前後になるように設定することが好ましい。各吊上具３１間の吊り角度θ_iのいずれかが上記最大角度をもし越えているときは、それが最大角度以下になるように、ステップＳ₈に戻り吊上掛合部１１から吊上部３０までの高さＨを大きい方向に修正再入力する。なお上記に加えて、各吊上具３１間の吊り角度θ_iの最小角度も設定してそれ以下にならないように、吊上掛合部１１から吊上部３０までの高さＨを大きい方向に修正再入力することも可能である。
ステップＳ₁₃において、各吊上具３１間の吊り角度θ_iのうち最大のもののみ表示手段８に表示させることもでき、さらに最大角度を越えている場合に警告灯やブザー等の警報手段により警告することもできる。
【００２３】
以上の各ステップにより、重量物２の重心位置、必要とする吊上具３１の長さ、各吊上具３１間の吊り角度θ_iおよび各吊上具３１に加わる張力が演算され、それらの値はステップＳ₁₄で表示手段８であるディスプレー装置９とプリンター装置１０により表示される。図８はディスプレー装置９の表示画面９ａの１例で、上記各数値と書誌的事項と共に、重量検出部４の位置、吊上掛合部１１の位置、重心位置が図形として左側半分に表示されている。
次にステップＳ₁₅においてディスプレー装置９に吊上具耐力表が表示される。なおこの表示はウインドウ形式として前記ステップＳ₁₄の表示に重複させることができる。表１は吊上具耐力表の１例で、吊上具３１の太さ（直径）と安全荷重の関係を表すものである。なおここで安全荷重とは、所定の安全係数を考慮して実験により求めた吊上具３１の許容荷重である。
【００２４】
各吊上具３１に加わる張力、および前記のように演算された吊上部３０における吊上具３１間の各吊り角度θ_iの演算出力を基に、必要とする吊上具３１の太さ（直径）が表１から求められる。なお表１には吊り角度が３種類示されているが、実際の吊り角度がこれらの中間にある場合は、安全のため大きい吊り角度の値を採用する。
さらに、特定の吊上具３１は表１で求めたの直径、および前記のように演算された各吊上具３１の長さの出力値から選定される。
以下、余白
【００２５】
【表１】

【００２６】
次に上記の玉掛け支援装置を使用して行う重量物の玉掛け方法を説明する。
先ず昇降装置を使用して重量物２の支持を重量検出部４から図２に示す基部３上に配置された複数の架台１４に移し、重量検出部４を取り除く。
次に図９に示すように、重量物２の上側表面に前記のように測定された重心位置３３をマークし、図示しない大型クレーン等の吊上移動装置における吊上部３０をマークされた直上に移動する。次いで吊上部３０の高さを前記演算手段５に入力した値まで降ろし、吊上部３０と重量物２に設けた各吊上掛合部１１の間を前記選定した吊上具３１でそれぞれ連結して玉掛けする。次いで、吊上移動装置を操作して重量物２を吊り上げて移動する。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明の玉掛け支援装置は、重量物の重心位置、吊上部と各吊上掛合部間に必要とする吊上具の長さ、吊上部における該吊上具間の各吊り角度、各吊上具に加わる張力を演算して出力することができるので、それを利用して複雑な形状および構造を有する重量物であっても正確に且つ効率よく玉掛け位置と適切な吊上具を選定し玉掛けすることができる。
また、演算手段から重量物の総重量の演算結果を出力することにより、その総重量に適合する吊上移動装置等を選定して使用できる。そのため過剰な設備を用意することなく、重量物の吊り上げ移動を安全且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による玉掛け支援装置を使用して重量物の重心位置を測定している状態の説明図。
【図２】図１における重量検出部４の設置状態を示す側面図。
【図３】図１の重量検出部４、演算手段５、入力手段６および表示手段８としてのプリンター装置１０の部分をさらに具体的に示す電気系統図。
【図４】図１に示す重量物２の底面に配置された４個の重量検出部４の位置を示す平面図。
【図５】各吊上具の長さ演算および吊上部における該吊上具間の各吊り角度演算の原理を説明する図。
【図６】４つの重量検出部と重心位置を平面的に見た図。
【図７】図３における演算手段５で演算するためのフローチャート。
【図８】演算手段５により演算された結果等をデイスプレー装置９の表示画面９ａ上に表示した例。
【図９】重量物２を吊上部３０により吊り上げた状態の模式的な図。
【符号の説明】
１玉掛け支援装置
２重量物
３基部
４重量検出部
５演算手段
６入力手段
７配線
８表示手段
９ディスプレー装置
９ａ表示画面
１０プリンター装置
１１吊上掛合部
１２台座
１３支持部材
１４架台
１５コネクタ
１６コネクタ
２０パーソナルコンピュータ
２１拡張ユニット
２２センサーインターフェイスボード
２３フロッピーディスク
３０吊上部
３１吊上具
３３重心位置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a sling support device and a slinging method used for lifting and moving a heavy object safely and securely with a lifting and moving device.
[0002]
[Prior art]
Many of the equipment in various plants and the so-called unit houses are assembled at the production plant and then delivered to the construction site as they are. Such a heavy load is loaded onto a large trailer at a production plant and unloaded at a construction site using a lifting and moving device such as a large crane.
For loading and unloading work with a large crane, usually a plurality of lifting hooks are provided on the upper part of the heavy load, and a lifting tool such as a wire is provided between the lifting hooks and the lifting part of the lifting moving device. Slay. At that time, it is important to move the lifting part to the position of the center of gravity on the plane of the heavy object, and each lifting tool to be used has a length capable of connecting between the lifting part and the lifting engagement part. In addition, it is necessary to select a thickness that can sufficiently withstand the tension applied thereto.
[0003]
If the position of the lifting portion is deviated from the position of the center of gravity, there is a risk that the heavy object may be tilted during lifting or moving, or a lifting tool cutting accident due to load imbalance may occur. Also, if the length of the lifting tool is inappropriate, slinging becomes difficult or impossible, and if the lifting tool is insufficient in thickness, a lifting accident will occur. . Therefore, when slinging, it is necessary to know the position of the center of gravity of the heavy object on the plane, to know the distance between the suspension upper part and each suspension engagement part, and to know the tension applied to each suspension tool.
Conventionally, in order to know the position of the center of gravity on the plane of a heavy object, a prediction method that relies on the feeling of an expert or a method of calculating the position of the center of gravity on the plane from the shape of the heavy object or the like has been adopted. Moreover, there is no means other than measuring the distance between the suspended portion and each suspended engagement portion on the heavy object, and the tension applied to each suspended tool is the total weight and center of gravity of the heavy object, and the suspended portion. It was predicted from the hanging angle between the lifting tools.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when knowing the position of the center of gravity, there is a problem that the prediction method based on the expert's feeling has large variations and low reliability, and the calculation prediction method is difficult to calculate for heavy objects with complicated shapes and internal structures. In addition to being extremely complicated and time consuming, there is a problem that the accuracy of the obtained predicted center of gravity position is extremely low.
Further, when actually measuring the distance between the suspended portion and each suspended engagement portion, there is a problem in that it is a measurement of the inclined distance, which is troublesome and the measurement accuracy is low.
Furthermore, the method of predicting the tension applied to each lifting tool by calculation is more complicated and time-consuming than the calculation of the center of gravity, and the accuracy of the tension applied to each lifting tool is also low. There was a problem.
Therefore, the present invention aims to provide a sling support device that can efficiently and accurately know the position of the center of gravity, the length of the lifting tool, and the tension applied to the lifting tool, and a slinging method using the same. It is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Slinging support apparatus of the present invention for solving the problems is a heavy 2 in which a plurality of hoisting engaging portion 11 is provided, a slinging support device for hanging balls with hoisting device 31 in the hanging upper 30 to lift ,
Four or more

weight detectors

4 distributed on the base 3 so as to support the weight 2;
A calculation means 5 to which a weight detection value of each weight detection unit 4 is input;
Input means 6 for inputting the respective coordinate positions of the respective weight detection units 4 and the respective lifting hooks 11 with respect to the reference position and the heights from the respective lifting hooks 11 to the lifting parts 30 to the calculation means 5. ,
The computing means 5 is
(A) calculating the position of the center of gravity from the weighted average based on the coordinate position of each weight detection unit 4;
(B) The length of the lifting tool 31 required between the lifting part 30 and each lifting part 11 from the coordinate position, the center of gravity position of each lifting part 11 and the height from the weight 2 to the lifting part 30 And calculating each hanging angle between the lifting tools 31 in the hanging upper part 30;
(C) Further, the position of each weight detection unit 4 and each lifting engagement part 11, the position of the center of gravity, the height from the weight 2 to the lifting part 30, and the length of each lifting tool 31 are changed to each lifting tool 31. Calculate the applied tension ,
It is configured to output them.
[0006]
The sling support device of the present invention inputs the coordinate positions of each weight detection unit and each suspension hooking portion with respect to the reference position from the input means and the height from each lifting hooking portion to the lifting portion to the calculation means. Thus, it is possible to calculate and output the position of the center of gravity of the heavy object, the length of the necessary lifting tool, the respective hanging angles between the lifting tools at the lifting portion, and the tension applied to each lifting tool.
Note that the sling support device of the present invention can be preferably applied when the heights of the respective hanging hook portions provided above the heavy load are the same.
[0007]
According to a preferred embodiment of the staking support apparatus, the calculation means is further configured to output the added value of each weight detection value as the total weight of the weight.
According to another preferred embodiment of the above-described sling support device, the total weight of the heavy object output from the calculation means, the position of the center of gravity, the length of the lifting tool required between the suspended upper part and each suspended engaging part, Display means for displaying at least one value of each hanging angle between the lifting tools and the tension applied to each lifting tool at the upper part is provided.
[0008]
The slinging method of the present invention that solves the above-mentioned problems is the use of the sling support device, and the position of the center of gravity of the heavy load, the length of the lifting tool required between the suspended portion and each suspended engagement portion, Each suspension angle between the lifting tools and the tension applied to each lifting tool are calculated, and between the lifting upper part of the lifting device moved to the position of the center of gravity and a plurality of lifting hooks provided on the heavy object. Each of the lifting tools selected based on the calculated value is connected and slung.
In a preferred embodiment of the staking method, when the maximum value among the hanging angles between the lifting tools is larger than a predetermined value, the maximum value is equal to or less than a predetermined value. The value of the height from each lifting engagement part to the suspension upper part inputted to the calculation means is corrected.
In another preferred embodiment of the above staking method, the weight object supported by the gantry on the base is transferred to four or more weight detection parts using the lifting device, and then the weight detection part is used. Measure.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the position of the center of gravity of a heavy object such as a unit house in which the main part is assembled using the sling support apparatus according to the present invention, the length of the lifting tool required between the suspended upper part and each suspended engaging part. It is explanatory drawing which shows the state which calculates each hanging angle between this lifting tool in the lifting part, the tension | tensile_strength etc. which are added to each lifting tool, and hangs a heavy article based on those calculated values.
The sling support device 1 includes a plurality of (four in this example) weight detection units 4 distributed on a base 3 such as a floor so as to support a heavy object 2 indicated by a one-dot chain line, and the weights of the weight detection units 4. The calculation means 5 to which the detection value is input, the coordinate position of each weight detection unit 4 with respect to the reference position, the coordinate position of each lifting hook 11, and the height from each lifting hook 11 to the lifting portion 30 are described above. Input means 6 for inputting to the calculation means 5 is provided. The lifting hooks 11 are for lifting and moving the heavy object 2 and are provided at a plurality of locations above the heavy object 2. In the figure, 31 is a lifting tool such as a wire used for slinging, and θ is a hanging angle between the lifting tools in the hanging part 30.
Each weight detection unit 4 and calculation means 5 are connected by a wiring 7, and the sling support device 1 is provided with a display device 9 and a printer device 10 as display means 8 for displaying the output of the calculation means 5. It has been.
[0010]
FIG. 2 is a side view showing an installation state of the weight detection unit 4 in FIG.
As the weight detection unit 4, for example, a load cell using magnetostriction prevention can be used. The weight detection unit 4 is placed and supported on a pedestal 12 disposed on the base 3, and the upper surface thereof is in contact with the bottom surface of the heavy object 2 through the support member 13.
Before the heavy object 2 is supported by four or more weight detectors, the heavy object 2 is supported by a plurality of mounts 14 disposed on the base 3 and is, for example, a lifting means (not shown) such as a hydraulic jack device. The support is moved to four or more

weight detectors

4 by using. Further, as the gantry 14, a rootstock or the like is used.
[0011]
FIG. 3 is an electrical system diagram more specifically showing a part of the printer device 10 as the weight detection unit 4, the calculation means 5, the input means 6 and the display means 8 of FIG. The output from each weight detection unit 4 is input to the input unit of the computing means 5 through the

connectors

15 and 16 provided on the transmission side and the reception side and the wiring 7 connecting between them.
The calculation means 5 in this example includes the position of the center of gravity, the length of the lifting tool that connects between the lifting part and each lifting engagement part, each hanging angle between the lifting parts in the lifting part, the tension applied to each lifting tool, etc. Can be calculated. The computing means 5 is constituted by a computer, for example, a notebook personal computer 20, an expansion unit 21 and a sensor interface board 22 connected to the computer via a data bus. The personal computer 20 exchanges data with the processing software and the floppy disk 23 for storing calculation data.
Next, a method for calculating the position of the center of gravity of the heavy object, the length of the required lifting tool, the angle between the lifting tools at the lifting portion, the tension applied to each lifting tool, etc. using the above apparatus. explain.
[0012]
(1) Calculation of Center of Gravity FIG. 4 is a plan view showing the plane positions of the four weight detectors 4 arranged on the bottom surface of the heavy object 2 shown in FIG. If the installation positions of the four weight detectors 4 are L ₁ , L ₂ , L ₃ , L ₄ in this order, and the coordinates x, y of the reference position S are (0, 0), the coordinates of each weight detector 4 are L ₁ = (x ₁ , y ₁ ), L ₂ = (x ₂ , y ₂ ), L ₃ = (x ₃ , y ₃ ) and L ₄ = (x ₄ , y ₄ ).
Further, assuming that the weight detection values by the weight detection unit 4 are W ₁ , W ₂ , W ₃ , and W ₄ in order, the coordinates (Gx, Gy) of the center of gravity G with respect to the reference position S are Gx = (W ₁ · x ₁ + W ₂ · x ₂ + W ₃ · x ₃ + W ₄ · x ₄ ) / W ₀ , Gy = (W ₁ · y ₁ + W ₂ · y ₂ + W ₃ · y ₃ + W ₄ · y ₄ ) / W ₀ It is calculated by a weighted average calculation by weighting the detected value. Here, W ₀ is the total weight value of the weight 2 (W ₁ + W ₂ + W ₃ + W ₄ ). In the case where four or more weight detectors 4 are provided, the position of the center of gravity is calculated by the same weighted average calculation.
In this weighted average calculation, the weight detection value (W ₁ , W ₂ , W ₃ , W ₄ ) obtained by converting the analog signal from the weight detection unit 4 into a digital signal by the sensor interface board 22 and the personal computer as the input means 6 are used. Both the personal computer 20 and the expansion unit 21 are processed by the processing software read from the floppy disk 23 based on the coordinate positions (L ₁ , L ₂ , L ₃ , L ₄ ) of the respective weight detectors 4 input from the 20 keyboards. Is executed. The expansion unit 21 is normally used in this field for the purpose of increasing the processing speed of the personal computer 20, but may be omitted depending on circumstances.
[0013]
(2) Calculation of the length of each lifting tool and calculation of each hanging angle between the lifting tools at the lifting part Fig. 5 shows calculation of the length of each lifting tool and calculation of each hanging angle between the lifting tools at the lifting part. It is a figure explaining the principle of.
In this figure, if the coordinates x and y of the reference position S (not shown) are (0, 0), the coordinates of the four hanging hooks 11 provided on the upper part of the heavy load are M ₁ = (X ₁ , Y ₁ ), M ₂ = (X ₂ , Y ₂ ), M ₃ = (X ₃ , Y ₃ ) and M ₄ = (X ₄ , Y ₄ ). Moreover, since the coordinate G of the center of gravity of the heavy object is (Gx, Gy) as described above, if the height from the hanging hook part 11 to the hanging upper part 30 is H, the length N of each lifting tool 31 _i = [(G _X −X _i ) ² + (G _Y −Y _i ) ² + H ² ] ^1/2 (However, i = 1, 2, 3, 4)
Then, the hanging angle theta _ij between Tsuuegu i and j = cos ^-1 _{^{_{^{[N i 2 + N j 2 -}}}} (X j -X i) 2 - (Y j -Y i) 2 / 2N i N j ] Is calculated by (However, i, j = 1, 2, 3, 4 and i ≠ j.)
[0014]
(3) Tension calculation of lifting tool Each lifting tool in FIG. 5 is exemplified by the case where the weight of the heavy object as shown in FIG. 1 is detected by the four weight detection units 4 and lifted by the four lifting tools 31. A method of calculating the tension T _{i of} 31 (where i = 1, 2, 3, 4) will be described.
First, FIG. 6 is a plan view of the four weight detection units and the position of the center of gravity. A square surrounding the four weight detection units is divided into a plurality of triangles (four in this example). Then, the triangular portion where the center of gravity exists is determined by the position of the Y coordinate by two equations. The coordinates of each hanging hook are M ₁ = (X ₁ , Y ₁ ), M ₂ = (X ₂ , Y ₂ ), M ₃ = (X ₃ , Y ₃ ) and M ₄ = (X ₄ , Y _4). ) And the coordinates of the center of gravity are G = (G _X , G _Y )
Y = (Y ₃ −Y ₁ ) (G _X −X ₁ ) / (X ₃ −X ₁ ) + Y ₁ , and if the result is Y> G _{Y, the} center of gravity position is ΔM ₁ M ₃ M ₄ If Y ≦ G _{Y, the} position of the center of gravity is within ΔM ₁ M ₂ M ₃ .
Further, if the result of calculation is Y = (Y ₄ −Y ₂ ) (G _X −X ₂ ) / (X ₃ −X ₂ ) + Y ₂ and the result is Y> G _{Y, the} center of gravity position is ΔM ₁ M ₂ If it is within M ₄ and Y ≦ G _{Y, the} position of the center of gravity is within ΔM ₂ M ₃ M ₄ .
[0015]
Next, the weights P ₁ , P ₂ , P ₃ , and P ₄ at each suspension hook are calculated as follows based on the total weight W ₀ based on the position of the center of gravity.
[Formula for obtaining weight P ₁ ]
When the center of gravity is within △ M ₁ M ₂ M ₃

When the center of gravity is within △ M ₁ M ₂ M ₄

When the center of gravity is within △ M ₁ M ₃ M ₄

[0016]
[Formula for obtaining weight P ₂ ]
When the center of gravity is within △ M ₁ M ₂ M ₃

When the center of gravity is within △ M ₁ M ₂ M ₄

When the center of gravity is within △ M ₂ M ₃ M ₄

[0017]
[Formula for obtaining weight P ₃ ]
When the center of gravity is within △ M ₁ M ₂ M ₃

When the center of gravity is within △ M ₁ M ₃ M ₄

When the center of gravity is within △ M ₂ M ₃ M ₄

[0018]
[Formula for obtaining weight P ₄ ]
When the center of gravity is within △ M ₁ M ₂ M ₄

When the center of gravity is within △ M ₁ M ₃ M ₄

When the center of gravity is within △ M ₂ M ₃ M ₄

In the above calculation result, when the position of the center of gravity overlaps two or more, the larger value on the safe side is adopted.
[0019]
From the weight _{_{_{P 1, P 2, P 3}}} , P 4 at each lifting engagement portion obtained as described above, the tension T _i applied to each hanger upper tool is calculated from the following equation.

[0020]
FIG. 7 is an example of a flowchart for performing the above calculation and the like.
In response to the calculation start command, first, in step S ₁ , the position coordinates X _i and Y _i of all the weight detection units 4 (n = 4 in the example of FIG. 1) are input to the storage unit of the personal computer 20 by the input means 6. Next, in step S ₂ , the detection value W _i of the i- th weight detection unit 4 is read into the storage unit of the personal computer 20, and in step S ₃ , the stored values are used to determine the values of W _i X _i and W _i Y _i . Perform multiplication. In step S _4, by adding the multiplication results so far calculates the .SIGMA.W _i X _i and ΣW _{_i} Y _i.
Then, in step S _5, it is determined whether reading of the detected values W _i of the last weight detector 4 is performed, if not the last process returns to step S _2, the process shifts to a step S ₆ if the last The total weight W _O is calculated. Next, in step S ₇ , ΣW _i X _i / W _O and ΣW _i Y _i / W _O which are centroid calculations (centroid positions) are performed.
[0021]
Then input by the input unit 6 the height H to the upper 30 suspended from the lifting fitting part 11 in step S ₈ in the storage unit of the personal computer 20, the coordinates PX _i of all the lifting engaging portion 11 in step S ₉ PY _i is input to the storage unit of the personal computer 20 by the input means 6. Next, in step S ₁₀ , step S ₁₁ , and step S ₁₂ , the length N _i of each lifting tool 31, the hanging angle θ _i between each lifting tool 31, and the tension T _i applied to each lifting tool 31 are described above. Sequentially calculate with the formula.
[0022]
In step S _13, it is determined whether any of the hanging angle theta _i between the upper tool 31 each hanging exceeds the maximum angle which is set in advance. Since the tension applied to the lifting tool 31 increases as the suspension angle θ _i between the lifting tools 31 increases, it is usually preferable to set the lifting tool 31 so as to be approximately 60 degrees. When any of the hanging angle theta _i between the upper tool 31 each hanging exceeds if the maximum angle, so that it becomes less than or equal to the maximum angle, the top 30 suspended from hoisting engaging portion 11 returns to Step S ₈ Re-input the height H up to In addition to the above, the height H from the hanging hook portion 11 to the hanging upper portion 30 is corrected in a larger direction so that the minimum angle of the hanging angle θ _i between the lifting tools 31 is also set and does not become smaller than that. It is also possible to re-enter.
In step S _13, the largest of which only can be displayed on the display unit 8, further alarm means warning light or buzzer if it exceeds the maximum angle of the suspension angle theta _i between the upper tool 31 each hanging You can also warn.
[0023]
By performing the processes above, the center of gravity of the heavy 2, the length of the lifting device 31 which requires, hanging angle theta _i and tension applied to the upper tool 31 each hanging between the upper tool 31 each hanging are calculated, their the value is displayed by the display device 9 and the printer unit 10 is a display unit 8 in step S _14. FIG. 8 is an example of the display screen 9a of the display device 9, and the position of the weight detector 4, the position of the lifting hook 11 and the position of the center of gravity are displayed on the left half as a figure together with the above numerical values and bibliographic items. Yes.
Next, in step S ₁₅ , the lifting tool strength table is displayed on the display device 9. Incidentally, this display can be overlapped on the display of the step S ₁₄ as a window format. Table 1 is an example of the lifting tool strength table, and represents the relationship between the thickness (diameter) of the lifting tool 31 and the safety load. Here, the safety load is an allowable load of the lifting tool 31 obtained by an experiment in consideration of a predetermined safety factor.
[0024]
Based on the tension applied to each lifting tool 31 and the calculated output of each lifting angle θ _i between the lifting tools 31 in the lifting part 30 calculated as described above, the required thickness of the lifting tool 31 ( Diameter) is obtained from Table 1. Table 1 shows three types of suspending angles, but when the actual suspending angle is between these values, a large suspending angle value is adopted for safety.
Furthermore, the specific lifting tool 31 is selected from the diameters obtained in Table 1 and the output value of the length of each lifting tool 31 calculated as described above.
Below, the margin [0025]
[Table 1]

[0026]
Next, a method of staking heavy objects performed using the above staking support apparatus will be described.
First, the lifting device is used to move the support of the heavy object 2 from the weight detection unit 4 to the plurality of mounts 14 arranged on the base 3 shown in FIG. 2, and the weight detection unit 4 is removed.
Next, as shown in FIG. 9, the center of gravity position 33 measured as described above is marked on the upper surface of the heavy load 2, and the suspended portion 30 in the lifting movement device such as a large crane (not shown) is directly above the marked position. Moving. Next, the height of the lifting portion 30 is lowered to the value input to the computing means 5, and the suspension portion 31 provided on the heavy load 2 is connected to the suspension portion 30 by the selected lifting tool 31. Scramble. Next, the lifting and moving device is operated to lift and move the heavy load 2.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, the sling support device of the present invention includes the position of the center of gravity of the heavy object, the length of the lifting tool required between the lifting part and each lifting hook part, and each hanging angle between the lifting tools in the lifting part. Since the tension applied to each lifting tool can be calculated and output, the slinging position and the appropriate lifting tool can be accurately and efficiently used even for a heavy object having a complicated shape and structure. Can be selected and slung.
Further, by outputting the calculation result of the total weight of the heavy object from the calculation means, it is possible to select and use a lifting and moving device that matches the total weight. For this reason, it is possible to safely and reliably perform lifting and lifting of heavy objects without preparing excessive facilities.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a state in which the position of the center of gravity of a heavy object is measured using a sling support device according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing an installation state of a weight detection unit 4 in FIG.
3 is an electrical system diagram showing more specifically a part of the printer device 10 as the weight detection unit 4, the calculation unit 5, the input unit 6 and the display unit 8 of FIG. 1;
4 is a plan view showing the positions of four weight detectors 4 arranged on the bottom surface of the heavy object 2 shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of calculating the length of each lifting tool and calculating each hanging angle between the lifting tools at the upper part of the suspension;
FIG. 6 is a plan view of four weight detection units and the position of the center of gravity.
FIG. 7 is a flowchart for calculation by the calculation means 5 in FIG. 3;
FIG. 8 shows an example in which the result calculated by the calculation means 5 is displayed on the display screen 9a of the display device 9.
FIG. 9 is a schematic view of a state in which a heavy object 2 is lifted by a hanging portion 30.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Climbing support apparatus 2 Heavy article 3 Base part 4 Weight detection part 5 Calculation means 6 Input means 7 Wiring 8 Display means 9 Display apparatus 9a Display screen 10 Printer apparatus 11 Lifting engagement part 12 Base 13 Support member 14 Base 15 Connector 16 Connector 20 Personal computer 21 Expansion unit 22 Sensor interface board 23 Floppy disk 30 Hanging upper part 31 Lifting tool 33 Center of gravity position

Claims

A staking support device for staking a heavy load 2 provided with a plurality of lifting engagement portions 11 with a lifting tool 31 on a lifting portion 30 that moves up and down,
Four or more weight detectors 4 distributed on the base 3 so as to support the weight 2;
A calculation means 5 to which a weight detection value of each weight detection unit 4 is input;
Input means 6 for inputting the respective coordinate positions of the respective weight detection units 4 and the respective lifting hooks 11 with respect to the reference position and the heights from the respective lifting hooks 11 to the lifting parts 30 to the calculation means 5. ,
The computing means 5 is
(A) calculating the position of the center of gravity from the weighted average based on the coordinate position of each weight detection unit 4;
(B) The length of the lifting tool 31 required between the lifting part 30 and each lifting part 11 from the coordinate position, the center of gravity position of each lifting part 11 and the height from the weight 2 to the lifting part 30 And calculating each hanging angle between the lifting tools 31 in the hanging upper part 30;
(C) Further, the position of each weight detection unit 4 and each lifting engagement part 11, the position of the center of gravity, the height from the weight 2 to the lifting part 30, and the length of each lifting tool 31 are changed to each lifting tool 31. Calculate the applied tension,
A slinging support device characterized by being configured to output them.

The sling support apparatus according to claim 1, wherein the calculating means 5 is further configured to output an added value of each weight detection value as a total weight of the weight 2.

The total weight of the heavy object 2 output from the calculation means 5, the position of the center of gravity, the length of the lifting tool 31 required between the lifting portion 30 and each lifting hook 11, and between the lifting tools 31 in the lifting portion 30 The sling support apparatus according to claim 2, wherein display means 8 is provided for displaying at least one value of each suspension angle and tension applied to each lifting tool 31.

The position of the center of gravity of the heavy load 2 using the sling support device according to any one of claims 1 to 3, the length of the lifting tool 31 required between the hanging portion 30 and each hanging portion 11, A plurality of suspension angles between the lifting tools 31 and the tension applied to each lifting tool 31 in the lifting section 30 are calculated, and a plurality of the lifting sections 30 provided on the lifting device 30 and the heavy object 2 are moved to the position of the center of gravity. A slinging method in which each slinging engagement part 11 is coupled with each slinging tool 31 selected based on the calculated value.

When the maximum value among the suspension angles between the lifting tools 31 is larger than a predetermined value, each lifting engagement input to the calculation means 5 so that the maximum value is equal to or less than a predetermined value. The slinging method according to claim 4, wherein the height value from the portion 11 to the suspended portion 30 is corrected.

The weight object 2 supported by the gantry 14 on the base 3 is transferred to four or more weight detectors 4 by using an elevating device and then measured by the weight detector 4. Item 6. The slinging method according to item 5.