JPH0638860Y2

JPH0638860Y2 - ウィンチの制御装置

Info

Publication number: JPH0638860Y2
Application number: JP1990014912U
Authority: JP
Inventors: 衛上島
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2004-10-12
Also published as: JPH03105190U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はクレーン、グラブ浚渫機等のような巻上作業機
械におけるウィンチの制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

巻上作業機械において、第３図に示すようにエンジン１
の出力をモジュレートクラッチ付きのトルクコンバータ
２を介してウィンチドラム3,3に伝え、このトルクコン
バータ２の結合度（動力伝達度）を調整することによっ
てウィンチドラム3,3の回転方向（巻上、巻下、宙吊り
停止）と回転速度を制御するようにしたものはよく知ら
れている。４はトルクコンバータ出力をウィンチドラム
3,3に伝える減速機である。

このタイプのウィンチの従来の制御方式を第４図に示す
制御ブロック図によって説明する。

５はドラム運転モード（回転方向と速度）を指令する運
転指令部としてのグリップで、このグリップ５の回転操
作によってポテンショメータ６の出力電圧が変化し、こ
の出力電圧（運転モード指令信号）ｖ_１が速度制御回路
７を介してトルクコンバータ２の結合度調整部としての
電磁比例弁８に送られ、これによりトルクコンバータ２
の結合度、すなわちドラム３の運転モードが設定され
る。

速度制御回路７は、グリップ５による指令速度と、速度
検出器９によって検出される実際のドラム回転速度とが
不一致のときにその偏差を０にするように指令信号_１
を増減補正して電磁比例弁８に送る。

第５図には、グリップ位置（指令結合度＝指令運転モー
ド）および負荷トルクを一定とし、エンジン回転数を変
えた場合のトルクコンバータ２のトルク−速度特性を示
している。

同図では、エンジン回転数がr₁，r₂，r₃（r₁＞r₂＞r₃）
の三通りの場合におけるトルク−速度特性を示してお
り、ウィンチドラム３は各エンジン回転数r₁，r₂，r₃ご
とに異なる特性をもって回転する。

たとえば、負荷トルクがＴで一定の場合に、ウィンチド
ラム３は、エンジン回転数がr₁では巻上運転（図のＡ
点）、r₂では宙吊り停止（同Ｂ点）、r₃では巻下運転
（同Ｃ点）を行なう。

従って、エンジン回転数を一定にしておけば、グリップ
５を特定の位置間で回転操作することによって、巻上・
宙吊り停止・巻下の各運転モードの切換え、および各モ
ードでの速度調整を行なうことができる。たとえば、あ
る特定のエンジン回転数において、第４図のグリップ位
置L₁〜L₂間を巻上範囲、L₂を宙吊り停止位置、L₂〜L₃間
を巻下範囲として特定することができ、また実際上もこ
のような制御システムが一般にとられている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、このようなウィンチ制御システムにおいて、
エンジン回転数の設定を誤った場合、あるいは運転中の
ウィンチ以外の負荷（旋回負荷、ブーム起伏負荷等）の
変動によってエンジン回転数が変化した場合に、グリッ
プ位置（指令運転モード）と実際のドラムの運転モード
とが一致しない事態が発生する。

たとえば、本来設定されるべきエンジン回転数が第５図
の高速回転数r₁である場合に、中速回転数r₂または低速
回転数r₃に誤設定されまたは運転中に低下すると、グリ
ップ５が巻上位置に設定されているにもかかわらず実際
には宙吊り停止または巻下運転が行なわれる。逆にエン
ジン回転数が、本来の低速回転数r₃から中速回転数r₂ま
たは高速回転数r₁に誤設定または増加すると、グリップ
５が巻下位置にあるのに実際には宙吊り停止または巻上
運転が行なわれる。

こうなると、運転者の意思に反した運転が行なわれるこ
とになり、とくに運転者が巻上または宙吊り停止を指令
しているつもりが巻下運転が行なわれる場合に安全上問
題となる。

従来、この点の対策として、運転者が吊り荷の動きを注
意して監視し、意思に反した動きがあるとエンジン回転
数を調整するようにしているが、それだけ運転者の負担
が大きくなっていた。また、このような異常を運転者が
見逃したり、吊り荷が高所にあって監視しにくかった
り、あるいは吊り荷が塀等の遮蔽物で目視できなかった
りする場合があるため、完全な監視は困難となってお
り、この点の改善が望まれていた。

そこで本考案は、運転指令部からの指令運転モードと実
際の運転モードとが不一致となった場合に運転者に向け
て警報を発することができるウィンチの制御装置を提供
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、エンジン出力をモジュレートクラッチ付きト
ルクコンバータを介してウィンチドラムに伝え、運転指
令部からの指令信号に基づき上記モジュレートクラッチ
付きトルクコンバータの結合度を変化させてウィンチド
ラムの運転モードを巻上、宙吊り停止、巻下の間で制御
するように構成されるウィンチの制御装置において、ウ
ィンチドラムの実際の運転モードを検出する運転モード
検出手段と、警報器と、上記運転モード検出手段によっ
て検出されたウィンチドラムの実際の運転モードと上記
運転指令部によって指令された指令運転モードとが不一
致となる下記（イ）（ロ）（ハ）の状況のいずれかのと
きに上記警報器を作動させる警報回路とを具備してなる
ものである。

（イ）指令運転モードが「巻上」であって、実際の運転
モードが「宙吊り停止」または「巻下」のとき。

（ロ）指令運転モードが「宙吊り停止」であって、実際
の運転モードが「巻上」または「巻下」のとき。

（ハ）指令運転モードが「巻下」であって、実際の運転
モードが「巻上」または「宙吊り停止」のとき。

〔作用〕

上記構成により、指令運転モードと実際の運転モードと
が不一致のとき、すなわち、運転者の意思に反した運転
が行われたときに警報を発することができるため、従来
のように運転者が吊り荷の動きを監視する必要がなくな
る。

とくに、指令運転モードが巻上または宙吊り停止の場合
に、実際の運転が巻下という最も危険な状態にいち早く
対処できることで安全性が向上する。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１図および第２図によって説明す
る。

第１図に示す制御ブロック構成において、第４図との相
違点のみを説明すると、速度制御回路７と並列に警報回
路10が設けられ、この警報回路10によってブザー等の警
報器11が制御されるように構成されている。

警報回路10には、グリップ５の回転操作によって変化す
るポテンションメータ６の出力電圧（運転指令信号）ｖ
_１と、速度検出器９からの速度信号とが入力される。

この警報回路10には、第２図に示すように、グリップ５
によって指令された運転モードを運転指令信号ｖ_１によ
って判別する指令モード判別回路12と、速度検出器９か
らの速度信号に基づいて実際の運転モードを判別する運
転モード判別回路13と、この両判別回路12,13からの出
力信号に基づいて指令運転モードと実際の運転モードと
が不一致か否かを判別する排他的論理和回路14と、指令
モード判別回路12の出力信号とこの排他的論理和回路14
からの出力信号とに基づいて警報を発すべき特定の組合
せを選別する（この点の作用は後述する）論理積回路15
と、この論理積回路15から「Ｈ」信号が出力されたとき
に警報器11に駆動信号を出力する警報器制御回路16とか
ら成っている。

速度検出器９としては、通常、ウィンチドラム３の回転
速度を検出するものが用いられ、具体的には、２相パル
スを発生するエンコーダや速度発電機等公知の検出器が
用いられる。運転モード判別回路13は、たとえばエンコ
ーダの場合には２相パルスの位相差により、また速度発
電機の場合には電圧極性により、ドラム３の実際の回転
方向、すなわち、巻上・宙吊り停止・巻下の各運転モー
ドを判別し、巻上または宙吊り停止を判別したときに
「Ｈ」信号、巻下を判別したときには「Ｌ」信号をそれ
ぞれ出力する。

一方、指令モード判別回路12は、運転指令信号ｖ_１の大
小から巻上または宙吊り停止モードを判別したときに
「Ｈ」信号、巻下モードを判別したときに「Ｌ」信号を
それぞれ出力する。

従って、排他的論理和回路14では、次表に示すように両
判別回路12,13からの出力信号が不一致のとき（表の
ロ，ハのケース）にのみ「Ｈ」信号を出力する。

一方、論理積回路15では、次表に示す通り、指令モード
判別回路12からの出力、および上記排他的論理和回路14
の出力がともに「Ｈ」の場合（表のケースIIの場合）に
限って、警報信号である「Ｈ」信号を出力する。

すなわち、論理積回路15からは、指令モードが巻上また
は宙吊り停止の場合に、指令モードと実際の運転モード
とが不一致のケースに限って「Ｈ」信号が出力される。
このようなケースは、巻上または宙吊り停止の指令モー
ドに対して実際の運転モードが巻下の場合という最も危
険な事態であり、このような事態が発生したときのみ
に、警報器制御回路16からの駆動信号により警報器11が
作動して運転者に警報を発する。

これにより、運転者は危険事態の発生を確実に知ること
ができ、適切な対応（通常はエンジン回転数を増加させ
る操作）をとることができる。

ところで、巻下指令に対して実際の運転モードが宙吊り
停止となった場合には、吊り荷は動かないため、上記巻
上または宙吊り停止指令に対して巻下運転が行なわれた
場合のような危険事態は発生しない。また、巻下指令に
対して巻上運転が行なわれた場合は、クレーン等に標準
装備された過巻防止装置が働くため、危険事態は殆ど起
こらない。

ただし、いずれも運転者の意思に反した異常運転状態で
あることに変わりはないため、このようなケースをも含
めて、指令モードと実際の運転モードとが不一致の場
合、すなわち、排他的論理和回路14から「Ｈ」信号が出
力された場合には一律に警報を発するように構成しても
よい。

また、上記実施例では巻上と宙吊り停止とをとくに区別
しない構成をとったが、運転モードを巻上、宙吊り停
止、巻下の三通りに区別し、宙吊り停止指令に対して巻
上運転が行なわれた場合、および巻上指令にもかかわら
ず宙吊り停止状態となった場合にも警報を発するように
警報回路10を構成してもよい。

一方、上記実施例では、速度制御回路７用として元々装
備された速度検出器９を利用し、これからの速度信号に
基づいて実際の運転モードを検出する構成をとったが、
別途、ウィンチドラムの回転方向またはロープの移動方
向等を検出する検出器を設け、これらの信号に基づいて
運転モードを検出する構成をとってもよい。

さらに、上記実施例では、グリップ５の回転操作によっ
てモード指令を出す構成をとったが、このグリップ５を
レバー等の他の操作形式のものに変えてもよい。

〔考案の効果〕

上記のように本考案によるときは、指令運転モードと実
際の運転モードとが不一致のとき、すなわち、運転者の
意思に反した運転が行なわれたときに警報を発すること
ができるため、従来のように運転者が吊り荷の動きを絶
えず注意して監視する必要がなくなる。このため、運転
者の負担を軽減することができるとともに、吊り荷の動
きを目視できない場合等でも運転者に異常事態発生を確
実に認識させて適切な事後処理を促すことができる。

とくに、指令モードが巻上または宙吊り停止の場合に、
実際の運転が巻下という最も危険な状態にいち早く対処
できることで、作業の安全性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】第１図は本考案の実施例を示す制御ブロック構成図、第
２図は同実施例における警報回路の内部構成を示すブロ
ック図、第３図は巻上作業機械の駆動系の構成を示す
図、第４図は従来装置の制御ブロック構成図、第５図は
従来装置の問題点を説明するためのトルクコンバータの
トルク−速度特性図である。１…エンジン、２…モジュレートクラッチ付きトルクコ
ンバータ、３…ウィンチドラム、５…運転指令部を構成
するグリップ、６…同ポテンショメータ、10…警報回
路、11…警報器、12…警報回路の指令モード判別回路、
13…同運転モード検出手段を構成する運転モード判別回
路、９…同速度検出器、14…指令モードと実際の運転モ
ードの不一致を判別する排他的論理和回路、15…巻上ま
たは宙吊り停止指令に対して巻下運転が行なわれたこと
を判別する論理積回路、16…警報器制御回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジン出力をモジュレートクラッチ付き
トルクコンバータを介してウィンチドラムに伝え、運転
指令部からの指令信号に基づき上記モジュレートクラッ
チ付きトルクコンバータの結合度を変化させてウィンチ
ドラムの運転モードを巻上、宙吊り停止、巻下の間で制
御するように構成されるウィンチの制御装置において、
ウィンチドラムの実際の運転モードを検出する運転モー
ド検出手段と、警報器と、上記運転モード検出手段によ
って検出されたウィンチドラムの実際の運転モードと上
記運転指令部によって指令された指令運転モードとが不
一致となる下記（イ）（ロ）（ハ）の状況のいずれかの
ときに上記警報器を作動させる警報回路とを具備してな
ることを特徴とするウィンチの制御装置。（イ）指令運転モードが「巻上」であって、実際の運転
モードが「宙吊り停止」または「巻下」のとき。（ロ）指令運転モードが「宙吊り停止」であって、実際
の運転モードが「巻上」または「巻下」のとき。（ハ）指令運転モードが「巻下」であって、実際の運転
モードが「巻上」または「宙吊り停止」のとき。