JPH0348119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ブーム搭載車両の安全制御装置に関
する。

（従来の技術） ブーム搭載車両は、伸縮自在のブームが車体上
に搭載された旋回台に支持されて設けられ、該ブ
ームの先端に作業台が装設されており、作業台で
の作業時における車体の転倒を防止するために、
車体にはジヤツキを備えたアウトリガを側方へ張
出自在に設けられている。

かかるブーム搭載車両においては、作業台での
操作に応じて操作信号を、旋回台側に設置される
中央制御装置に送り、該操作信号と、ブームの状
態とアウトリガの状態とを検出する各検出器から
の信号とから、安全作業範囲にあるかを判断して
作業台での操作を規制するようになされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記各検出器が断線して中央制
御装置への入力電圧が浮いた状態になると、前記
安全作業範囲内に規制されないとともに作業台側
の操作が不能になつてしまうという問題があつ
た。

さらに、特開昭57−98495号公報に見られるよ
うに、各検出手段の断線を検出し、断線を検出す
ると警報表示やクレーン運転の現状以上に危険な
吊荷作業の禁止、または強制停止制御を行うよう
になされたものが提供されている。しかしなが
ら、上記のものでは断線するとすぐにクレーン作
業を規制しているため、断線しているだけでクレ
ーン作業を規制する必要がない安全な場合でもク
レーン作業が規制されることになり、断線時にお
ける作業範囲が小さくなるという問題があつた。

本発明はかかる点に鑑み、前記各検出器の断線
を検出する断線検出回路を設け、該断線検出回路
を介して断線が確認されると、異常ランプを点燈
せしめるとともに当該断線した検出器からの出力
電圧を最大の危険側に設定し、安全作業範囲内で
の規制を行わしめ、断線時においてもすぐにクレ
ーン作業を停止させることなく、安全作業範囲の
中で最大限のクレーン作業を行うことができるブ
ーム搭載車両の安全制御装置を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明のブーム搭載車両の安全制御装置は、車
体上に搭載された旋回台にブームを起伏自在に枢
支する一方、車体にはジヤツキを備えたアウトリ
ガを側方へ張出自在に配設したブーム搭載車両に
おいて、前記旋回台の旋回角度を検出する第１検
出手段と、前記アウトリガの張出長さを検出する
第２検出手段と、ブームの起伏角度を検出する第
３検出手段と、ブームに作用する負荷値を検出す
る第４検出手段とを設け、これらの各検出手段か
らの検出信号および前記ブーム関連作動を制御す
る操作部からの操作信号を、中央制御装置に送
り、前記検出信号によつて設定される安全作業範
囲において、中央制御装置を介して対応するブー
ム関連作動用油圧制御弁を切換制御可能に構成す
るとともに、前記各検出手段の断線を検出する断
線検出回路を設け、前記中央制御装置では断線検
出回路の出力信号を受けて、当該断線した検出手
段に対応する出力信号を最大の危険側に設定し、
安全作業範囲を演算するように構成されたもので
ある。

（作 用） 各検出手段の断線を検出する断線検出回路を設
け、これら断線検出回路の出力信号を中央制御装
置に入力し、中央制御装置により断線した検出手
段に対応する出力信号を最大の危険側に設定し、
安全作業範囲を演算することにより、断線時にお
いてもすぐにクレーン作業を停止させることな
く、安全作業範囲の中で最大限のクレーン作業を
可能にする。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図に示すように、ブーム搭載車両１の車体
２上には旋回台３が旋回モータ（図示省略）によ
つて旋回制御可能に搭載されており、旋回台３の
上端にブーム４が基端において起伏自在に枢着さ
れている。ブーム４は多段伸縮式であつて、伸縮
シリンダ（図示省略）によつてその長さが可変に
なつている。ブーム４と旋回台３との間には起伏
シリンダ５が介設され、この起伏シリンダ５によ
つてブーム４の起伏角度が制御されるようになつ
ており、そのブーム４の先端ブーム４ａの先端に
作業台６が連結部材７を介して回転自在に枢着さ
れている。

作業台６は、旋回台３とブーム４との間の平衡
シリンダ８（駆動側）と、ブーム４と連結部材７
との間の平衡シリンダ９（従動側）との連係によ
り、ブーム４の起伏動作にかかわりなく、ほぼ水
平状態を常時維持するように構成されている。

作業台６の連結部材７には吊上装置１０が取り
付けられ、この吊上装置１０は、連結部材７に施
回可能に支持された旋回ポスト１１と、施回ポス
ト１１に回転可能に支持された作業用ブーム１２
と、ウインチ手段１３とを備え、施回ポスト１１
が作業台６の施回用首振シリンダ（図示省略）に
よつて選択的に施回できるようになされている。
なお、ウインチ手段１３において、１４にウイン
チモータ、１５はワイヤ、１６はフツクである。

また、車体２前後の左右両側の計４個所にはア
ウトリガ１７が車体側方へ張出可能に設けられ、
該アウトリガ１７はジヤツキ１８を備えている。

上記ブーム搭載車両１において、施回台３の車
体２への取付部にはブーム４の基準位置に対する
施回角度を検出するブーム施回角度検出器２１
（倒えば、ポテンシヨメータ）が、また、ブーム
４にはブーム４の起伏角度を検出するブーム角度
検出器２２（倒えば、ポテンシヨメータ）が、さ
らに、起伏シリンダ５とブーム４との連結部には
起伏シリンダ５にかかる負荷を検出するブーム負
荷検出器２３（倒えば、ロードセル）がそれぞれ
設けられ、また、車体２にはアウトリガ１７の張
出長さを検出する４個のアウトリガ張出長検出器
２４ａ〜２４ｄ（倒えば、ポテンシヨメータ）が
設けられている。

また、作業台６には、ブーム関連作業すなわち
ブーム４の施回、起伏および伸縮の各動作を行う
作業台側操作部２５と、各操作信号を出力するた
めの作業台側制御装置２６とが設けられている。
一方、施回台側には、ブーム関連作動を制御する
中央制御装置２７と、作業台側操作部２５と同様
の施回台側操作部２８と、ブーム関連作動用油圧
制御弁２９とが設けられている。この油圧制御弁
２９はブーム４の伸縮シリンダ、起伏シリンダ５
および施回モータ（アクチユエータ）へ供給する
油圧を制御するものである。

上記各検出器２１〜２４、各操作部２５，２
８、各制御装置２６，２７およびブーム関連作動
用油圧制御弁２９の関係は第２図に示されてい
る。

まず、作業台側操作部２５および施回台側操作
部２８はブーム４の施回、起伏および伸縮の各操
作を行う操作レバーを備え、各操作レバーにはポ
テンシヨメータが取り付けられている。そして作
業台側操作部２５からの操作用の電気信号は、作
業台側制御装置２６にて光信号に変換され、ブー
ム４に沿つて配設した光フアイバケーブル群３０
を介して光信号として中央制御装置２７へ入力す
るようになされている。一方、施回台側操作部２
８からの操作用の電気信号は、中央制御装置２７
へ直接入力するようになされている。中央制御装
置２７は、各操作用の信号に応じブーム関連作動
用油圧制御弁２９へ作動信号を送る一方、ブーム
施回角度検出器２１、ブーム角度検出器２２およ
びブーム負荷検出器２３からの各検出信号と、各
アウトリガ張出長検出器２４ａ〜２４ｄからの検
出信号とに応じ、作業の安全限界を越える方向の
ブーム関連作動を規制するようになされている。

前記中央制御装置２７は、第３図に示すよう
に、ハードウエアとしてCPU３１、メモリ３２、
ペリフエラル・インターフエース・アダプタ３
３、アナログ・デジタル・ユニツト３４、油圧制
御弁作動用アンプ３５を備えている。

CPU３１は、メモリ３２に書き込まれている
プログラムに従つて、アナログ・デジタル・ユニ
ツト３４からの各種データを読み取り、演算処理
した後ペリフエラル・インターフエース・アダプ
タ３３から油圧制御作動用アンプ３５を介してブ
ーム関連作動用油圧制御弁２９へ作動信号が送ら
れる。その際、各検出器が断線すると、ペリフエ
ラル・インターフエース・アダプタ３３を介して
異常ランプ４５を点燈せしめる。

ここで、アナログ・デジタル・ユニツト３４へ
入力される信号は、施回台側操作部２８からの操
作信号、ブーム角度検出器２２，ブーム施回角度
検出器２１およびブーム負荷検出器２３からの検
出信号、各アウトリガ張出長検出器２４ａ〜２４
ｄからの検出信号である。

次に、中央制御装置２７における処理の流れを
第４図に示すブロツク図に基づいて説明する。

ブロツク３６において、アウトリガ張出長検出
器２４ａ〜２４ｂで検出された信号からアウトリ
ガ張出長を算出し、また断線時にはアウトリガ張
出長を最小値に設定して、安全側モーメントを演
算する。

ブロツク３７において、ブーム角度検出器２
２、ブーム負荷検出器２３およびブーム施回角度
検出器２１からの各検出信号により、施回角度、
ブーム角度、ブーム負荷を算出し、また断線時に
は当該検出値が危険側最大となるように設定して
危険側モーメントを演算する。

ブロツク３８において、操作部の操作レバーに
取り付けらえたポテンシヨメータの電圧を受け
て、どのブームをどの位のスピードで動作させる
かのバルブ動作情報を発生する。ブロツク３９に
おいて、前記ブロツク３６で求められた安全側モ
ーメントとブロツク３７で求められた危険側モー
メントとの比較、この比較に基づく、ブーム伸
長、ブーム倒伏およびブーム施回に関する各規制
条件の演算を行う。

ブロツク４０において、該規制条件と前記バル
ブ動作情報とを比較して、適当な規制条件を有す
るソレノイドバルブ駆動信号を発生する。

ブロツク４１において、前記ブロツク３６およ
びブロツク３７から断線時の異常信号を受けて異
常ランプ４５を点燈させるための信号を発生す
る。

ところで、上記各検出器および操作部からの信
号は、ポテンシヨメータもしくはロードセルを介
して電圧信号として得られるが、その際第５図に
示す断線検出回路４２を経て前記アナログ・デジ
タル・ユニツト３４に入力されて断線状態である
かどうかの判定をすることができる。前記断線検
出回路４２は抵抗R1，R2，R3と摺動抵抗R4お
よびボルテイジフオロワを形成するオペアンプ４
３とで構成される。

すなわち、第５図の断線検出回路４２の出力電
圧のスイング幅Es〔最大出力電圧（Emax）と最
少出力電圧（Emin）との差は、摺動部４４がイ
にある時とロにある時の出力電圧の大きさを求め
ればよい。

つまり、摺動部４４がイにある時の出力電圧
Emaxは以下の様になる。

Emax＝R4＋R2／R1×R3／R1＋R3＋（R4＋R2）×Eo また、摺動部４４がロにある時の出力電圧
Eminは次の様になる。

Emin＝R2／（R1＋R4）R3／（R1＋R4）＋R3＋R2×Eo この時、R1，R2，R4にくらべてR3を十分大
きい値の抵抗を用いると、出力電圧のスイング幅
Esは実質的に以下に示す範囲に収まる。

R2／R1＋R4＋R2×Eo≦Es≦R4＋R2／R1＋R4＋R2 ×Eo ところで、上式の左辺に示すR2／R1＋R4＋R2× Eoより若干小さい電圧をEdとし、左辺に示す
R4＋R2／R1＋R4＋R2×Eoより若干大きい電圧をEuとす ると等号がとれてスイング幅Esは以下に示す範
囲になる。

Ed＜Es＜Eu ……（条件１） 該条件１は前記検出器が断線していない場合の
スイング幅Esであり、次に断線した時の出力電
圧の変化について述べる。

第５図において、Ａ，Ｂ，Ｃ部分での断線が想
定できる。Ａ部分が断線した時は、R3がR4にく
らべて十分大きいのでEs≒０となり、上記条件
１の範囲に入らなくなる。

また、Ｂ部分が断線した時は、Es＝Eoとなり
上記条件１の範囲に入らなくなる。次に、Ｃ部分
が断線した時は、Es≒Eoとなりこの時も上記条
件１の範囲に入らない。

つまり、断線した時と断線していない時の判定
は上記条件１を満たすかどうかの判定を行えばよ
いことになる。

次に、上記断線検出回路４２の出力信号を受け
て異常ランプを点燈せしめるまでの作用を第６図
に示す流れ図に沿つて説明する。

ステツプで各アウトリガ張出長検出器２４ａ
〜２４ｄ（第２図参照）で検出された電圧を読み
込み、その際検出器２４ａ〜２４ｄには前記断線
検出回路を有しているのでステツプで断線時の
信号かそれとも非断線時の信号かが判断される。
つまり、前記条件１に示すスイング幅Esに入つ
ているかどうかが判断される。その際、断線状態
であることが判断されると、ステツプでアウト
リガ張出長を０として張出長を最も危険側に設定
するとともに、ステツプでアウトリガ張出長に
係るポテンシヨメータが断線状態にあることを示
すアウトリガ張出長異常ランプを点燈せしめステ
ツプへ移る。一方、ステツプで非断線状態で
あると判断されるとステツプでアウトリガ張出
長を算出し、ステツプへ移る。

以下、ステツプ〜ステツプの流れは、旋回
角度検出器からの出力を得て断線かどうかを判断
し、断線ならアウトリガ張出長を最大の危険側に
設定する流れを示し、ステツプ〜ステツプは
ブーム角度検出器からの入力による判断であり、
ステツプ〜ステツプはブーム負荷検出器から
の入力による判断がある。

次に、ステツプで操作部からの操作信号が読
み込まれ、ステツプで断線かどうか判断され該
操作信号が断線状態であるとステツプ〓〓でバルブ
停止情報をセツトしてバルブを停止せしめるとと
もに、ステツプで操作部異常ランプを点燈せし
める。

一方、ステツプで前記操作信号が断線状態に
ない場合は、ステツプ〓〓のバルブ出力情報セツト
を経て、どのブームをどの位のスピードで動作さ
せるかを決定しステツプ〓〓へ移る。

ステツプ〓〓では、上記ステツプで読み
込まれた入力情報をもとに、当該ブーム搭載車両
の各種定数を加味して安全側モーメントを計算
し、一方ステツプ〓〓では危険側モーメントを計算
し、ステツプ〓〓で安全側モーメントと危険側モー
メントとを比較し、危険側モーメントの方が大き
ければステツプ〓〓でバルブ出力情報の中で規制が
必要なバルブの停止情報をセツトし、ステツプ〓〓
へ移る。反対に安全側モーメントの方が大きけれ
ば、そのままステツプ〓〓へ移る。

ステツプ〓〓では、バルブ出力情報およびバルブ
停止情報よりバルブの出力信号を出力する。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、各種検出
器からの信号および操作部からの信号は、断線検
出回路を経て中央制御装置に出力され、中央制御
装置によつて安全側モーメントおよび危険側モー
メントを計算し、安全作業範囲を設定するととも
に、断線状態が検出されると当該断線した検出手
段に対応する出力信号を最大の危険側に設定し、
安全作業範囲を演算するため、断線時においても
すぐにクレーン作業を停止させることなく、安全
作業範囲の中で最大限のクレーン作業を行うこと
ができる。また、断線時には異常ランプを点燈せ
しめるので、状況を容易に把握することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示し、第１図はブ
ーム搭載車両の側面図、第２図は中央制御装置と
作業台側操作部、検出器等との関係を示すブロツ
ク図、第３図は中央制御装置の構成を示すブロツ
ク図、第４図は中央制御装置における処理の流れ
を示すブロツク図、第５図は断線検出回路を示す
電気回路図、第６図は異常ランプを点燈せしめる
までのプログラムを示す流れ図である。 １……ブーム搭載車両、２……車体、３……旋
回台、４……ブーム、６……作業台、１７……ア
ウトリガ、１８……ジヤツキ、２５……操作部、
２６……作業台側制御装置、２７……中央制御装
置、２９……油圧制御弁、４２……断線検出回
路、４５……異常ランプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車体上に搭載された旋回台にブームを起伏自
   在に枢支する一方、車体にはジヤツキを備えたア
   ウトリガを側方へ張出自在に配設したブーム搭載
   車両において、前期旋回台の旋回角度を検出する
   第１検出手段と、前記アウトリガの張出長さを検
   出する第２検出手段と、ブームの起伏角度を検出
   する第３検出手段と、ブームに作用する負荷値を
   検出する第４検出手段とを設け、これらの各検出
   手段からの検出信号および前記ブーム関連作動を
   制御する操作部からの操作信号を、中央制御装置
   に送り、前記検出信号によつて設定される安全作
   業範囲において、中央制御装置を介して対応する
   ブーム関連作動用油圧制御弁を切換制御可能に構
   成するとともに、前記各検出手段の断線を検出す
   る断線検出回路を設け、前記中央制御装置では断
   線検出回路の出力信号を受けて、当該断線した検
   出手段に対応する出力信号を最大の危険側に設定
   し、安全作業範囲を演算するように構成されたこ
   とを特徴とするブーム搭載車両の安全制御装置。 ２ 前記断線検出回路で断線が検出されると中央
   制御装置を介して、異常ランプを点燈せしめる特
   許請求の範囲第１項記載のブーム搭載車両の安全
   制御装置。