JPH01308393A - クレーンの安全装置 - Google Patents

クレーンの安全装置

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JPH01308393A
JPH01308393A JP13988088A JP13988088A JPH01308393A JP H01308393 A JPH01308393 A JP H01308393A JP 13988088 A JP13988088 A JP 13988088A JP 13988088 A JP13988088 A JP 13988088A JP H01308393 A JPH01308393 A JP H01308393A
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JP
Japan
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crane
rated load
working radius
load
operating
Prior art date
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Pending
Application number
JP13988088A
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English (en)
Inventor
Kazuo Nose
能勢 和夫
Makoto Kakuzen
覚前 誠
Koichi Fukushima
福島 弘一
Koji Morita
孝司 森田
Koji Sawai
沢井 浩次
Mitsuo Kakeya
光男 掛谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はクレーンの転倒や構造的破壊等の危険事態の発
生を防止するためのクレーンの安全装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来、クレーンの安全装置として、特公昭56−471
17号公報に示されているように、クレーンの動作状態
下で実際に作用している実荷重が、クレーンの転倒等の
危険事態の発生に至る限界荷重値として予め設定された
定格荷重値に到達または接近したときに、警報手段によ
り警報を発し、また必要に応じてクレーンの危険方向の
動作を停止させるようにしたものは公知である。
この場合、従来の安全装置においては、クレーンの実際
の動作状態)でそのときの定格荷重を割出す方式として
、この定格荷重値を作業半径と対応さ廿て記憶部に記憶
しておき、実際の作業半径が、記憶された作業半径と一
致する場合にはその作業半径に対応する定格狗重値をそ
のまま用い、一致しない場合は補間演算によって定格荷
重値を求めるようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、この補間演算によって定格荷重値を求める従
来装置によると、誤差を少なくして精度を上げるために
は、膨大な昂の記!!値を必要とするため、記憶部の記
憶容量がきわめて大ぎくなる。
このため、搭載スペース等の点で実際のクレーンには適
用困難となり、現実には記憶量が制限されるところから
精度が悪くなるという欠点があった。
とくに、ブームの先端にジブを装着し、ブームのメイン
フックによるクレーン作業(以下、メイン吊り作業とい
う)と、このジブのジブフックによるクレーン作業(以
下、ジブ吊り作業という)のいずれかを選択できるよう
にした所謂ラッフィングクレーンの場合、定格荷重を決
定する要素としてジブ角度が追加されるため、益々記憶
Rが増加し、−層粘度が悪くなることとなっていた。
そこで本発明は、記憶部の記憶量が少なくてすみ、しか
も定格荷重値のaiIII′wI度を高めることができ
るクレーンの安全装置提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、クレーンの動作状態下でクレーンに実際に作
用している実向重が、クレーンの転倒、IIA造的破壊
等の危険事態に至る限界荷重として作業半径に対応して
設定さ机る定格荷重に到達または接近したときに、警報
手段により警報を発するようにしたクレーンの安全装置
であって、クレーンの実際の動作状態下においてブーム
角度茗のクレーンの作業半径を決定する動作パラメータ
を示す信号を発生するセンサと、クレーンに実際に作用
している実荷重の大きさを検出する荷重検出手段と、ク
レーンの作業半径に対応する定格荷重(0をあらわす定
格荷重カーブを数式で記憶し、かつこの数式中の係数値
を作業半径に対応させて記憶しておく記憶手段と、上記
センサからの信号に基づいて作業半径を算出するととも
に、この算出された作業半径と上記記憶手段から読出さ
れた数式およびその数式の係数値とに基づいてその作業
半径に対応する定格荷重値を演算する演口手段と、この
演算により得られた定格荷重値と上記荷重検出手段によ
り検出された突筒haとを比較し、その差に応じて上記
警報手段に対する信号を出力する比較出力手段とを具備
してなるものである。
〔作用〕
このように、定格荷重を従来のようにいくつかの点で記
憶するのではなく、点の集合である定格荷重カーブをあ
られ1数式で記憶し、センサ信号に基づいて得られた作
業半径ごとに、この数式に係数値を代入して定格荷重を
割出すため、記憶部の記憶量が遥かに少なくてすむとと
もに、補間演算でなく、プログラム演算であるため、演
算の精度が格段に向上することとなる。
(実施例〕 本発明の実施例を図によって説明する。
第3図に通常クレーン、第4図にラッフィングクレーン
を示している。
通常クレーンの場合は、クレーン本体の上部旋回体1に
装着されたブーム2の先端に主巻ローフ3が通され、同
日−13に装着されたメインフック4にて吊り作業(以
下、通常吊り作業という)が行なわれる。 この通常吊
り作業の場合、クレーンの転倒、構造的破壊等を防止す
るための定格荷重Wは、ひとつのブーム長さについて、
作業半径r(ブーム角度θ1によって決定)との関係に
おいて、第5図に示すような一本のカーブ、すなわち、
複数種類の曲線、または曲線と直線が連続するカーブ(
以下、通常吊り作業時定格荷重カーブという)Aであら
れされる。
一方、ラッフィングクレーンの場合は、上記ブーム2の
先端に装着されたジブ5の先端に補巻ロー16が通され
、この補巻ロー16に装着されたジブフック7によるジ
ブ吊り作業、またはメインフック4によるメイン吊り作
業が選択的に行なわれる。
このラッフイングクレーンの場合、一種類のブームおよ
びジブ長さの組合せについて、作業半径との関係におい
て、第5図(ジブ吊り作業の場合)または第6図(メイ
ン吊り作業の場合)に示すようなカーブ(以下、ジブ吊
り作業時定格荷重カーブ、メイン吊り作業時定格荷重カ
ーブという)であられされる。ここで、両吊り作業時定
格荷重カーブは、ジブ吊り作業においては設定ブーム角
度、メイン吊り作業においては設定ジブ角度(対地角度
)によって異なる。第6図および第7図には、設定ブー
ム角度、同ジブ角度がそれぞれ大、中、小の三種類(θ
11.θセ、θ口およびB21.θ22゜B23)に設
定された場合の定格荷重カーブB1゜B2 、B3およ
びC1,C2、C3を示している。
通常クレーンにおいては、ブーム角度θ1を検出するた
めのポテンショメータ等によるブーム角度センサ8と、
実際の吊り荷重(実荷重)Woを検出する歪みゲージ等
による荷重センサ9とが設けられる。一方、ラッフィン
グクレーンにおいては、上記ブーム角度センサ8および
メイン吊り作業用荷重センサ9のほか、ジブ角度θ2を
検出するジブ角度センサ10およびジブ吊り作業用荷重
センサ11が設番プられる。
これら各センサ8〜11の検出信号は、第1図の制御装
置(マイクロコンピュータ)12におけるCPU13に
A/Dコンバータ14を介して入力される。
このCPU13は、演算手段と比較出力手段とを具備し
ている。
演算手段には、制御装@12内の記憶部であるプログラ
ムROM15、および外部記憶部であるデータROM1
6に記憶された情報が選択的に取込まれる。なお、デー
タROM16は、通常、上記作業条件ごとにカートリッ
ジ式に分けられ、作業条件に応じて選択使用される。
そして、これらの情報と、センサ信号と、操作員により
入力部17に入力される作業条件に関する設定データと
に基づいて、そのときの作業半径、その作業半径に対応
する定格荷重Wが演算される。
これを詳述すると、プログラムROM14には、ラッフ
イングクレーンによるジブ吊りおよびメイン吊り作業時
における定格荷重カーブ81〜B3を W=b/  (r−a)  +d/  (r−c)+e
r+’t’ の数式で、 また、通常吊り作業時における定格荷重カーブ八を W=b/ (r−a)+er+f の数式でそれぞれ記憶させておく。
ここに、係数a、b、c、d、e、fは、それぞれ作業
半径rと対応させて、すなわち作業半径を複数の1リア
(ro≦r<rl 、r1≦r<r2、r2≦r<r3
・・・rn−1≦rくrn)に区分けして各エリア別に
設定する。この場合、係数a。
Cはあるエリアでの定数とし、他の係数はそれぞれブー
ム角度θ1またはジブ角度θ2の関数として b=bo+b1 B1 (またはB2 ) −式1d=
do +d1θ1 (またはB2)・・・式2e=eo
 +13t B1 (またはB2)・・・式3f=fo
+f1 B1 (またはB2 ) −式4なる一次式で
与え、これら係数群a、bo、b1、 C,do 、 
dl、 eo 、 el、 fn 、 flを各作業条
件において、またジブ吊りまたはメイン吊りの場合は設
定された各ブーム角度またはジブ角度について、複数の
作業半径のエリアごとに、定格荷重を算出するためのデ
ータとしてデータROM16に記憶させておく。
一方、CPU13の比較出力手段は、上記演算手段で求
められた定格向ff1Wと、荷重センサ9゜11によっ
て検出された実荷重Weとを比較し、この比較結果に基
づいて警報部18または動作停止部19に信号を出力す
る。具体的にいうと、たとえば実荷重Woが定格荷重W
の90%に達した時点で警報部18に信号が送られて、
予報メツセージが音声等で出され、100%になったと
きに警報メツセージが発せられるとともに、動作停止部
19に作動信号を出力する。
動作停止部19からは、ドラム制御部20に危険方向の
動作である吊り荷の巻上方向動作、またはブームもしく
はジブの倒伏方向の動作を停止させる信号が出力される
つぎに全体の作用を第2図のフローチャートによって説
明する。第2図は、ラツフイングクレーンによるジブ吊
り作業の場合を例示している。
まず、作業開始に際して、操作員が作業条件、すなわち
ブームおよびジブ長さの組合せと、吊り作業の種別(こ
の場合はジブ吊り作業)に対応するデータナンバーを入
力部17に入力する(ステップS1)。なお、通常吊り
作業時にはこのときジブ長さが零として人力される。
この作業条件の入力に基づいて、データROM16から
その条件に対応する定格荷重カーブ(この場合はジブ吊
り作業定格MWカーブ)の係数群を読出す(ステップ8
2 )。また、プログラムROM15からは入力データ
に対応した数式を読出す(ステップ83 )。
つぎに、各センサ8〜10の検出信号をΔ/Dコンバー
タ14を介してCPU13に読込み(ステップS4)、
このうちのブーム角度θ1とジブ角度θ2、それに入力
されたブーム長さ桑1およびジブ長さC2と、旋回中心
からブーム取付は点までの距111tQ3とからそのと
きの作業半径を演算手段により r=Q1cosθ1+12cosθ2 +u3で計算す
る(ステップ85)。
こうして作業半径が算出されると、この作業゛ト径に対
応する係数a、bo 、bl 、c、d(1、dl、e
o 、el、fo 、flを選1t’+ シ(ス・デツ
プS6)、さらにそのときのブーム角度θ1から前記−
次式1,2,3.4で係数す、d、e、fを決定する(
ステップ87)。′ こうして求められた係数を、ジブ吊り作業時の数式であ
る W=b/ (r−a)+d/ (r−c)+er+f に代入して定格荷重Wを演算しくステップSa)、この
演算により求められたそのときの定格荷重WをCPU 
13の比較出力手段によって実荷重WOと比較して前記
のように処理する(ステップS9)。
この後、作業条件の設定に変更があるかないかを判別し
くステップ510)、変更があればステップS1に、な
ければステップS4に移る。
(発明の効果) 上記のように本発明によるときは、定格荷重カーブを、
従来のようにいくつかの点で記憶するのではなく、カー
ブをあらわす数式で記憶し、作業半径に対応させて記憶
した係数をこの数式に代入して特定の点の定格荷重をw
A算するようにしたから、従来装置と比較して、記憶部
の必要記憶邑が少な(ですみ、しかも演算の精度がよい
ものとなる。とくに、ラツフイングクレーンにおいて、
設定されたブーム角度またはジブ角度の中門角度での定
格荷重を演算する場合でも、−度の演算で直接定格荷重
が割出されるため、記憶部の低容昂化および演算精度の
向上が顕著なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例にかかる安全装置のブロック構
成図、第2図は同装置の作用を説明するためのフローチ
ャート、第3図は本発明が適用される通常クレーン、第
4図は同うツフィングクレーンの概略側面図、第5図は
通常クレーンによる吊り作業時の定格荷重カーブ、第6
図はラツフイングクレーンによるジブ吊り作業時の定格
荷重カーブ、第7図は同メイン吊り作業時の定格荷重カ
ーブをそれぞれ示す図である。 2・・・ブーム、5・・・ジブ、8・・・ブーム角度セ
ンサ、10・・・ジブ角度センサ、9.11・・・荷重
センサ(荷重検出手段)C1・・・ブーム角度、B2・
・・ジブ角度、A、B1.B2 、B3 、C1,C2
、C3・・・定格荷重カーブ、12・・・制御装置、1
3・・・演算手段と比較出力手段を備えたCPU、15
・・・記憶手段としてのプログラムROM、16・・・
同データROM、17・・・入力部、18・・・警報部
、19・・・動作停止部。 第  1   図 第  3  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、クレーンの動作状態下でクレーンに実際に作用して
    いる実荷重が、クレーンの転倒、構造的破壊等の危険事
    態に至る限界荷重として作業半径に対応して設定される
    定格荷重に到達または接近したときに、警報手段により
    警報を発するようにしたクレーンの安全装置であって、
    クレーンの実際の動作状態下においてブーム角度等のク
    レーンの作業半径を決定する動作パラメータを示す信号
    を発生するセンサと、クレーンに実際に作用している実
    荷重の大きさを検出する荷重検出手段と、クレーンの作
    業半径に対応する定格荷重値をあらわす定格荷重カーブ
    を数式で記憶し、かつこの数式中の係数値を作業半径に
    対応させて記憶しておく記憶手段と、上記センサからの
    信号に基づいて作業半径を算出するとともに、この算出
    された作業半径と上記記憶手段から読出された数式およ
    びその数式の係数値とに基づいてその作業半径に対応す
    る定格荷重値を演算する演算手段と、この演算により得
    られた定格荷重値と上記荷重検出手段により検出された
    実荷重値とを比較し、その差に応じて上記警報手段に対
    する信号を出力する比較出力手段とを具備してなること
    を特徴とするクレーンの安全装置。
JP13988088A 1988-06-06 1988-06-06 クレーンの安全装置 Pending JPH01308393A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002003176A (ja) * 2000-05-12 2002-01-09 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh 移動式クレーンの過負荷防止方法
JP2022160572A (ja) * 2018-12-20 2022-10-19 住友重機械建機クレーン株式会社 クレーン

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62153089A (ja) * 1985-12-24 1987-07-08 住友重機械工業株式会社 クレ−ンの過負荷防止装置

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