JPH06504512A - 油圧クレーン用負荷検知及び圧力補償制御システムのパンクチャーを防止する方法及び装置 - Google Patents

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】 本発明はクレーンの異なる機能について要求された油圧流量が、許容最大油圧流 量を超えたとき、油圧クレーン用の負荷検知及び圧力補償制御システムのバンク チャー（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）を防止する方法に関する。更に本発明は上記方法を 実施する装置に関する。

図１は従来の油圧クレーンを示し、このクレーンはボディー１、ボディー１に間 接で結合される第１腕部（ｂｏｏｍ　５ｅｃｊｉ。

ｎ）２、第１腕部２に間接で結合される外部腕３、及び外部腕３に固定される伸 長腕４を含む。第１腕部は油圧リフトシリンダー５によって動作し、外部腕３は 油圧外部腕シリンダ−６によって動作し、伸長腕４は油圧伸長腕シリンダー７に よって動作する。

異なるクレーン機能（リフトシリンダーによる上昇／下降、外部腕シリンダーに よる傾斜、及び伸長腕シリンダーによる伸長／収縮）を制御する制御システムは ポンプ１０を含む。

ポンプ１０は油圧流体をタンク９から方向制御バルブプロ・ツク１２まで汲み上 げる（ｐｕａ＋ｐ）。方向制御バルブブロック１２は各シリンダー５〜７に関す る方向制御バルブ部を含み、これらのシリンダーには各バルブ部内のスライド部 材位置の関数として、油圧流体が一般的な方法で供給される。方向制御バルブ部 は、制御手段１３を介して各クレーン機能毎に１つのレバーによって遠隔制御さ れる。制御手段１３からの信号はケーブル又はワイヤレス通信を介してマイクロ プロセッサ１６に送信される。マイクロプロセッサ１６は、方向制御バルブブロ ック１２のバルブ部内のスライド部材の位置を、制御手段からの各制御信号のバ ルブ関数として制御する。

最近のクレーンでは、制御システム、又は正確に表現すると方向制御バルブブロ ック１２は負荷を検知し、圧力を補償できる。このことは制御手段１３上のレバ ーのある位置は、その機能に関する負荷及び残りの他のクレーン機能に関する油 圧流量及び負荷に関わらず、そのクレーン機能に特定流量を与えることを意味す る。

しかし、これは制御手段１３のレバーによって要求される全油圧流の異なるクレ ーン機能への流れが、ポンプ１０の提供できる最大油圧流量以下の場合にのみ適 用できる。異なるクレーン機能部に要求される全油圧流量が、ポンプから得られ る量を超えている場合、最初その流れは最も軽い負荷を有するクレーン機能部に 向けられる。最悪の場合、最も重い負荷を有する機能部に全く油圧流が供給され ず、作業が停止する。この状態が突然発生すると、クレーンの可動機構部に非常 に不愉快なジャーク（ｊｅｒｋｓ）が発生し、クレーンが過剰負荷となることが ある。流れを奪われた１つ又は複数のクレーン機能部のこの現象はバンクチャー と呼ばれている。

従来、この問題を解決する唯一の方法は、ポンプを大型にして、制御手段を介し てオペレータにより示される動作に関わらず、バルブブロック部がらの油圧流が 常に十分流れるよにするものであった。しかし、このような大型化により、クレ ーン制御システムは更に高価になり、エネルギが余計に必要となる。移動システ ムでは、更に大型のポンプを収容するスペースを確保するのが難しい。

従って本発明の目的は、前述の問題を解決する方法及び装置を提供し、制御シス テムのバンクチャーの危険を伴わずに、低い最大流量を有するポンプの使用を可 能とすることである。

この目的は次に示す方法によって達成される。

ａ）　クレーン機能部に要求される流量を示す各制御信号の値を測定し； ｂ）　制御信号の測定値を加算し； Ｃ）　制御信号の加算値を、許容できる最大油圧流量を示す最大流量値と比較し 、油圧流を各手段に供給する前に、各制御信号にスケール係数に、（ｉ−１，・ ・・ｔＮｌ及びに、＜１）を掛けることで、クレーン機能部への油圧流を制御し 、その加算値が最大流量値より小さいとき、未修正の各制御信号を各手段に供給 し、クレーン機能部への油圧流を制御する。

これによって、油圧流は制御された全クレーン機能部に供給でき、従って制御シ ステムのバンクチャーを避け、過負荷の危険が排除される。

請求項２で示されるように、ステップＣ）はその縮小の後、反復するのが望まし い。僅かな縮小のみが生じるようにスケール係数を選択できる。なぜなら、必要 であれば縮小が繰り返し行われ、その加算値が最大油圧流値より小さいか否かの 新たなチェックが行われるからである。

請求項３に示すように、スケール係数は全ての機能について同一、あるいは特定 クレーン機能が優先されるように異なるクレーン機能について異なる値でもよい 。

本発明は又、前述の方法を実施する装置に関係し、その装置は請求項５に示され る特徴を有する。

本発明は負荷検知及び圧力補償制御システムを有する油圧クレーンに適用できる 。このようなりレーンのクレーン機能は、例えば第１腕部の上昇／下降、外部腕 の傾斜、伸長腕の伸長／収縮、ジブ（ｉｉｂ）腕の上昇／下降、及びクレーンの 回転である。

本発明の一実施例を図面を参照しながら以下に説明する。

図１は前述した従来の油圧クレーン及びその制御システムを示す。

図２は当該方法を実施するためのフローチャート。

オペレータによって異なるクレーン機能部に対して要求された油圧流が最大許容 油圧流を超えたとき、図１に示すタイプの負荷検知及び圧力補償クレーン制御シ ステムがバンクチャーするのを回避するため、制御手段からの制御信号は以下に 示すような方法（図２のフローチャート参照）で処理される。最初のステップ２ ０では、クレーン機能部に要求された油圧流量を示す各制御信号Ｑ１〜ＱＮは制 御手段１３からマイクロプロセッサ１６に送出され、その値が測定される。次の ステップ２１では、このようにして得られた制御信号Ｑ１〜ＱＮの値が加算され 、加算値Ｑ、が得られる。そしてステップ２２では、加算値Ｑ、はそのポンプで 使用できる最大油圧流を示す値ＱＩＩ１．工と比較される。加算値ＱＰが最大流 値Ｑ□工を超えている場合、制御信号Ｑ１〜ＱＮが方向制御バルブ１２に送出さ れる前に修正されなければ、システムはバンクチャーする可能性がある。このよ うなバンクチャーを回避するために、各制御信号Ｑ、は、ステップ２３で、スケ ール゛係数に、と乗算される。ここでｉ　ｗ　ｌ、・・・Ｎ、で、スケール係数 に、は全制御信号について同一でもよい。その後、制御信号Ｑ、はステップ２４ では、ｑｉに縮小され、ステップ２１の加算及びステップ２２の比較が反復され る。要求された油圧流に関する加算値Ｑ、が最大流値Ｑ□工を依然として超えて いる場合、制御信号の縮小が更に行われる。一方、加算値Ｑ、が最大流値Ｑ１． １．１以下であれば、制御信号はステップ２５で、方向制御バルブブロック１２ 内の各方向制御バルブ部に送出される。このプログラムは適当な間隔で反復され 、それによりシステムのバンクチャーが防止される。

尚、制御信号値は制御手段１３の直後に測定する必要はなく、その信号によって バルブ１２内のスライド部材の変位を設定することによっても測定できる。この ようにして得られた値は前述の方法を実施するマイクロプロセッサ−６に戻され る。この変形形態は遠隔制御システムばかりでなく、手動レバー制御のバルブ、 負荷検知及び圧力補償バルブにも使用できる。

最後に、図２に示すフローチャートを使用して、当業者はマイクロプロセッサ− ６内に本発明をプログラム形式で容易に実施できる。

ＦＩＧ、２ 国際調査報告 Ｉｎｌｅｍｍｌｉｅｎ＊ｌＡ＃ｐＨｃｍ１．Ｎｌ１ＰＣＴ／ＳＥ　９１１００７ ７３国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．クレーンの異なる機能部に要求される油圧流量が許容最大油圧流量を超えた とき、油圧クレーン用の負荷検知及び圧力補償制御システムのパンクチャーを防 止する方法において、ａ）クレーン機能部に要求される流量を示す各制御信号Ｑ １〜ＱＭの値を設定し、 ｂ）設定された前記制御信号Ｑ１〜ＱＭの値を加算し、及びｃ）前記制御信号値 の加算値ＱＰを、許容最大油圧流量を示す最大流量値Ｑｍａｘと比較し、前記加 算値ＱＰが前記最大流量値Ｑｍａｘを超える場合、油圧流を各手段（１２）に供 給する前に、各制御信号にスケール係数ｋｉ（ｉ＝１，・・・，Ｎ，及びｋｉ＜ １）を掛けることで、前記クレーン機能部への油圧流を制御し、前記加算値が最 大流量値より小さいとき、前記クレーン機能部への油圧流を制御する各手段（１ ２）に未修正の各制御信号を供給し、 以上のステップを有することを特徴とする方法。
2. ２．請求項１記載の方法において、前記ステップｃ）は前記スケール係数ｋｉに よる乗算の後、反復されることを特徴とする方法。
3. ３．請求項１又は２記載の方法において、前記スケール係数ｋｉには、異なる機 能部に対する前記制御信号について、各々異なる値が用いられることを特徴とす る方法。
4. ４．請求項１乃至３の中の１項記載の方法において、前記クレーン機能部への前 記油圧流を制御する各手段（１２）に与えられる制御要素からの前記信号によっ て生じた変位を測定することにより、前記制御信号Ｑ１〜ＱＮの各値を設定する ことを特徴とする方法。
5. ５．油圧クレーン用の負荷検知及び圧力補償制御システムのパンクチャーを防止 する装置において、前記制御システムは異なるクレーン機能部への油圧流を制御 する負荷検知及び圧力補償バルブ手段（１２）、及び制御信号によって前記バル ブ手段（１２）を制御する手段（１３）を具備し、前記装置は、 端制御信号Ｑ１〜ＱＮの値を設定する手段と、設定された前記制御信号Ｑ１〜Ｑ Ｍの値を加算する手段と、前記制御信号値の加算値ＱＰを、許容最大油圧流量を 示す最大流量値Ｑｍａｘと比較する手段と、前記加算値ＱＰが前記最大流量値Ｑ ｍａｘを超える場合、前記制御信号にスケール係数ｋｉ（ｉ＝１，・・・，Ｎ， 及びｋｉ＜１）を乗算する手段、 を具備することを特徴とする装置。
6. ６．請求項５記載の装置において、前記制御信号値を設定する手段は、前記バル ブ手段（１２）内に設けられたスライド部材の変位を設定する手段を含むことを 特徴とする装置。