JPH0512492U - クレーンのブーム起伏角検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 煩雑な演算処理等を行なわずに、ブームの正
確な起伏角を検出する。 【構成】 基端部を枢支して起伏自在とした伸縮ブーム
５を備え、この伸縮ブーム５の先端部に吊荷を吊下する
ように構成したクレーン３のブーム起伏角検出装置２１
であって、前記伸縮ブーム５の先端部に発信器２５を取
り付け、また前記伸縮ブーム５の基端部の近傍に、その
伸縮ブーム５の起伏軌跡面と略平行面内で揺動自在にそ
の中心部を枢支したアーム２２を設けるとともに、この
アーム２２の両端部で前記枢支点から等距離の位置に一
対の受信器２３ａ，２３ｂを設置し、さらに、前記双方
の受信器２３ａ，２３ｂで受信した信号が同一レベルと
なるように前記アーム２２を前記枢支点まわりに揺動変
位させる電動モータ２６と、前記アーム２２の揺動角を
検出する揺動角検出器２４とを有すること。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、起伏自在としたブームを備え、このブームの先端部から吊荷を吊 下するクレーンにおけるブーム起伏角検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のクレーンにおいては、ブームの基端部に例えば重錘とポテンシ ョメータとで構成された対地角検出用検出器を装着し、この検出値をブームの起 伏角としている。

【０００３】 しかしながら、ブームの先端に吊荷がある場合にはそのブームの先端部側には 撓みを生じるが、かかる従来の対地角検出用検出器がブームの基端部に装着され ていることから検出した起伏角に誤差が生じるものとなっている。

【０００４】 このような起伏角の誤差は、クレーン作業において重要な作業半径や揚程高さ の数値を不正確なものとし、クレーン作業の作業性を低下させるものである。

【０００５】 そのため、従来においては、起伏角の正確さを確保するためにブームの長さや 吊上げ荷重等を検出し、これらの値に基づいて演算し起伏角を補正することが行 なわれている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

すなわち、従来の技術によれば、ブームの起伏角は、煩雑な演算処理により得 ているのが現状である。

【０００７】 とくに、ブームが伸縮ブームである場合には、一体のブームとは異なり、各ブ ーム部が別体であるので、各ブーム部の繰り出し長さや各ブーム部の相互間での 支持状況により生じる撓みが影響され、その補正が極めて煩雑なものとなってい る。

【０００８】 この考案は、このような背景に基づいてなされたもので、煩雑な演算処理等を 行なわずに、ブームの正確な起伏角を検出することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、請求項１記載の考案は、基端部を枢支して起伏自 在としたブームを備え、このブームの先端部に吊荷を吊下するように構成したク レーンのブーム起伏角検出装置であって、前記ブームの先端部に発信器を取り付 け、また前記ブームの基端部の近傍に位置して、前記ブームの起伏軌跡面と略平 行面内で揺動自在にその中心部を枢支したアームを設けるとともに、このアーム の両端部で前記枢支点から等距離の位置に一対の受信器を設置し、さらに、前記 双方の受信器で受信した信号が同一レベルとなるように前記アームを前記枢支点 まわりに揺動変位させる駆動装置と、前記アームの揺動角を検出する揺動角検出 手段とを有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】

請求項１記載の考案によれば、撓みを生じるブームの先端に発信器が設置され ており、前記アームが駆動装置により駆動されて前記発信器の方向に対して直交 方向に向いて位置するので、このアームの角度を検出することにより、ブームの 撓みの如何にかかわらず、ブーム起伏角を正確に検出することができる。

【００１１】 したがって、従来のように煩雑な演算処理等を行なわずとも、ブームの正確な 起伏角を検出することができ、クレーン作業に重要な作業半径や揚程高さ等も正 確に演算することができる。

【００１２】

【実施例】

以下、図面に示すクレーン車における一実施例によりこの考案を説明する。

【００１３】 まず、図２によりクレーン車の概略を説明すると、１はクレーン車を示し、こ のクレーン車１の車体フレーム２上にクレーン３が設置されている。

【００１４】 クレーン３は、車体フレーム２上で垂直軸まわりに回動可能とした旋回台４と この旋回台４上に起伏可能に設置された伸縮ブーム５を有する。

【００１５】 伸縮ブーム５は、旋回台４に枢軸６を介して起伏可能に装着された基端側ブー ム部５ａと、この基端側ブーム部５ａの先端内側に挿入された中間ブーム部５ｂ と、この中間ブーム部５ｂの先端側内側に挿入された先端側ブーム部５ｃとの３ つのブーム部によりテレスコピックに伸縮可能としたものである。

【００１６】 そして、かかる伸縮ブーム５の下部には油圧シリンダからなる起伏シリンダ７ が設置されており、この起伏シリンダ７の伸縮により前記基端側ブーム部５ａが 前記枢軸６まわりに駆動され、伸縮ブーム５の起伏が調整できるようになってい る。

【００１７】 また、前記旋回台４上にはウインチ８が設置されており、このウインチ８から 延びるワイヤロープ１１は、前記伸縮ブーム５の上面側を経て前記先端側ブーム ５ｃの先端に配置されたシーブ１２を捲回して垂下されており、このワイヤロー プ１１の先端にはフック１３が装着され、このフック１３により不図示の吊荷を 吊下するようになっている。

【００１８】 そして、このように構成されたクレーン車１には、次のようなブーム起伏角検 出装置（以下、単に検出装置という）２１が装着されている（図１参照）。

【００１９】 この検出装置２１は、前記基端側ブーム５ａの枢軸６と同軸にその中心部を枢 支したアーム２２を有する。なお、このアーム２２は必ずしも枢軸６と厳密に同 軸に配置せずともよく、また、かかるアーム２２は前記基端側ブーム５ａの側面 に取り付け、あるいは前記旋回台４上にブラケット等を立設して同様の位置に設 置することとしてもよい。

【００２０】 したがってこのアーム２２は、前記伸縮ブーム５の起伏軌跡面と略平行面内で 揺動自在である。

【００２１】 そして、このアーム２２の両端部で前記枢軸６から等距離の位置に同一特性の 一対の受信器２３ａ，２３ｂが設置されているとともに、このアーム２２の対地 角度を検出する揺動角検出器２４が装着されている。

【００２２】 なお、この実施例における揺動角検出器２４は、いわゆる振子式角度検出器で あって、重錘と高分解能のポテンショメータとで構成されたものであるが、その 他公知の角度検出器を用いてもよい。

【００２３】 また、前記先端側ブーム部５ｃの先端部には単一の発信器２５が装着されてお り、この発信器２５から発信された信号は前記受信器２３ａ，２３ｂにより受信 されるものである。

【００２４】 この実施例においては、前記発信器２５および受信器２３ａ，２３ｂとしては 超音波発信器および超音波受信器を用いており、その周波数はおよそ97KHZより 高い周波数のものである。

【００２５】 なお、この実施例においては、前記のように超音波を用いたものであるが、レ ーザ等の光や電波を用いてもよい。

【００２６】 この検出装置２１は、前記アーム２２を前記枢軸６まわりに揺動変位させる駆 動装置としての電動モータ２６を有し、この電動モータ２６は後述の制御部２７ で制御されて前記双方の受信器２３ａ，２３ｂで受信した前記発信器２５からの 信号が同一レベルとなるように前記アーム２２が駆動されるものである。

【００２７】 すなわち、電動モータ２６は、例えば図３に示すように、受信器２３ａが受信 器２３ｂより発信器２５に近く位置している場合には、電動モータ２６はアーム ２２を図中に矢印で示すように枢軸６まわりに揺動駆動させ、同図中に仮想線で 示すように発信器２５から受信器２３ａまでの距離と受信器２３ｂまでの距離と が等しい状態にアーム２２の向きの調整を行なうものである。

【００２８】 制御部２７は、図４に示すように、前記受信器２３ａ，２３ｂのそれぞれで検 出された信号を、それぞれアンプ２８ａ，２８ｂで同様に増幅し、これらのアン プ２８ａ，２８ｂからの出力を位相差検出器３１に導き、位相差検出器３１は前 記両信号の位相差に応じて出力するものである。

【００２９】 そして、この位相差検出器３１の出力を第２のアンプ３２に入力して増幅する ことにより、前記電動モータ２６に前記受信器２３ａ，２３ｂで受信した受信信 号の位相差に応じた電力供給を行い、前記アーム２２を前記受信器２３ａ，２３ ｂの受信信号間での位相差を解消する方向に揺動駆動するものである。

【００３０】 次に、このような検出装置２１を備えたクレーン車１におけるブーム起伏角の 検出動作を吊荷の吊上げ作業の場合を想定して説明する。

【００３１】 図１において、実線は吊下げ前の無負荷状態での伸縮ブーム５を示すもので、 伸縮ブーム５の撓みは極めて小さく真直状態と考えてよく、この場合、前記発信 器２５は実線の位置にある。

【００３２】 このとき、発信器２５から前記双方の受信器２３ａ，２３ｂが受ける受信信号 が前記のように同一レベルとなるように前記アーム２２が電動モータ２６で駆動 されることにより、前記アーム２２は伸縮ブーム５の下部にほぼ直交方向となる 。

【００３３】 この場合に、前記アーム２２の角度を例えば鉛直線を基準として前記揺動角検 出器２４で検出すれば図１中にＡで示したブーム起伏角を正確に検出することが できる。

【００３４】 そして、伸縮ブームの長さＬは公知のクレーンと同様の長さ検出器３５により 検出されるので、前記ブーム起伏角Ａの検出値を用いれば、この場合の作業半径 と揚程とはそれぞれ作業半径Ｒ₁＝Ｌ＊CosＡ，揚程Ｈ₁＝Ｌ＊SinＡにより高い精 度で簡単に算出することができる。

【００３５】 このような状態の伸縮ブーム５に吊荷を吊下すると、図１中に仮想線で示すよ うに伸縮ブーム５の先端部が下方に撓む。

【００３６】 これにより、ブーム起伏角は図中Ｂに示すように変化したことに他ならないが 、伸縮ブーム５の下部はその角度に変化がないので従来のように伸縮ブーム５の 下部においてブーム起伏角を検出することには精度的に自ずと限界があることは 図１からも明かである。

【００３７】 かかる状態において、この実施例の検出装置２１にあっては、その撓みを生じ た伸縮ブーム５の先端に前記発信器２５が位置しているので、この撓み後の位置 にある発信器２５からの信号を、前記受信器２３ａ，２３ｂで検出して前記と同 様にアーム２２を電動モータ２６で揺動させることにより、直接的にブーム起伏 角Ｂを検出することができる。

【００３８】 この検出されたブーム起伏角Ｂは従来とは異なり、何等の補正演算をも要しな い正確な数値であるので、前記と同様に、作業半径Ｒ₂＝Ｌ＊CosＢ，揚程Ｈ₂＝ Ｌ＊SinＢによりそれぞれ高い精度で簡単に算出することができ、クレーン作業 の作業性を向上させることができる。

【００３９】 以上説明した実施例において、用いる超音波の周波数をおよそ97KHZとしたが 、これは前記揺動角検出器２４による検出分解能が0.2°である場合に、クレー ン車１に実装する便宜上前記アーム２２の中心から前記受信器２３ａ，２３ｂま での長さを概ね50cm程度以下とすることが好ましいからである。

【００４０】 このような観点で、超音波以外の光や電波の周波数を検討すると、電波を用い る場合には85GHZ以上の周波数とすることが好ましく、また光を用いる場合には その周波数が極めて高いので、周波数の下限は問題とならない。

【００４１】 なお、前記実施例のように超音波で信号の授受を行なう場合には、一般に、気 温や湿度の影響を受けるが、この実施例においては、同一種類の超音波受信器を 一対として用いており、それらの受信器の受信信号が互いに同一レベルで受信を 行なうように制御しているので、かかる影響は互いに相殺され、この種の条件に よる影響を回避して前記機能を果たすことができる。

【００４２】

【考案の効果】

以上説明したように、請求項１記載の考案によれば、撓みを生じるブームの先 端に発信器が設置されており、前記アームが駆動装置により駆動されて前記発信 器の方向に対して直交方向に向いて位置するので、このアームの角度を検出する ことにより、ブームの撓みの如何にかかわらず、ブーム起伏角を正確に検出する ことができる。

【００４３】 したがって、従来のように煩雑な演算処理等を行なわずとも、ブームの正確な 起伏角を検出することができ、クレーン作業に重要な作業半径や揚程高さ等も正 確に演算することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例によるブーム起伏角の検出装置概略説明
図である。

【図２】クレーン車の概略説明図である。

【図３】アームの動作説明図である。

【図４】制御部の回路図である。

【符号の説明】

３ クレーン ５ 伸縮ブーム（ブーム） ２１ ブーム起伏角検出装置 ２２ アーム ２３ａ，２３ｂ 受信器 ２４ 揺動角検出器 ２５ 発信器 ２６ 電動モータ（駆動装置）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端部を枢支して起伏自在としたブーム
   を備え、このブームの先端部に吊荷を吊下するように構
   成したクレーンのブーム起伏角検出装置であって、 前記ブームの先端部に発信器を取り付け、また前記ブー
   ムの基端部の近傍に位置して、前記ブームの起伏軌跡面
   と略平行面内で揺動自在にその中心部を枢支したアーム
   を設けるとともに、このアームの両端部で前記枢支点か
   ら等距離の位置に一対の受信器を設置し、 さらに、前記双方の受信器で受信した信号が同一レベル
   となるように前記アームを前記枢支点まわりに揺動変位
   させる駆動装置と、前記アームの揺動角を検出する揺動
   角検出器とを有することを特徴とするクレーンのブーム
   起伏角検出装置。