JPH07259141A - クレーン仕様ショベルの吊り荷重量演算装置 - Google Patents

クレーン仕様ショベルの吊り荷重量演算装置

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JPH07259141A
JPH07259141A JP12164694A JP12164694A JPH07259141A JP H07259141 A JPH07259141 A JP H07259141A JP 12164694 A JP12164694 A JP 12164694A JP 12164694 A JP12164694 A JP 12164694A JP H07259141 A JPH07259141 A JP H07259141A
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JP
Japan
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boom
attachment
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alarm
pin
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JP12164694A
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English (en)
Inventor
Kenichi Hirota
賢一 廣田
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Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブームフートピン回りのモーメントの釣り合
いから吊り荷重量を演算する装置を提供することを目的
とする。 【構成】 ブーム回動角及びアーム回動角を検出する角
度センサとブームシリンダのボトム圧を検出する圧力セ
ンサを設けると共に、ブーム上げ下げのリモコン弁2次
圧を検出する圧力スイッチを設け、該リモコン弁2次圧
が零の時のブームフートピン回りのモーメント及び吊り
荷重量を演算するコントローラを設け、更に、実際の吊
り荷重量がコントローラに予め記憶されている定格荷重
を超えたときに警報を発する警報発生装置等から構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、油圧ショベルのアタ
ッチメント先端で吊り荷を吊る場合の吊り荷重量演算装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、油圧ショベルのアタッチメント先
端で吊り荷を吊る場合、バケット回動部にクレーン用リ
ンクを介して吊り具を設け、該クレーン用リンクと吊り
具の間にロードセル等の電気式荷重検出器を配設し、更
に、運転室内には検出された検出値を演算するコントロ
ーラ及び演算結果を表示するモニタが装備されていた。
しかし、該方法では、クレーン作業、掘削作業間の切り
換え時、電気式荷重検出器の取り付け取り外しの煩わし
さや、電気式荷重検出器に接続されるハーネスが掘削時
に土砂等により切断される等の欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みなされたものであり、その目的はアタッチメント先端
に設けたロードセル等の電気式荷重検出器の検出値から
吊り荷重量を演算する代わりに、ブームフートピン回り
のモーメントの釣り合いから吊り荷重量を演算する装置
を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明ではブーム回動角及びアーム回動角を検出す
る角度センサとブームシリンダのボトム圧を検出する圧
力センサを設けると共に、ブーム上げ下げのリモコン弁
2次圧を検出する圧力スイッチを設け、該リモコン弁2
次圧が零の時のブームフートピン回りのモーメントを演
算し、更に、モーメントの釣り合いより吊り荷重量を算
出するコントローラを設け、該コントローラに予め記憶
されている所定の安全率を考慮した作業範囲内での様々
なアタッチメントの姿勢に対応する定格荷重のうち、ア
タッチメントの姿勢に見合った値を常に取り出し、該吊
り荷重量が定格荷重を超えた時に警報を発する警報発生
装置等から構成される。
【0005】
【作用】本発明に係る吊り荷重量演算装置によれば、コ
ントローラに予め記憶されているブーム、アーム、バケ
ット及び各シリンダ等のアタッチメントの各ピン間距離
と角度センサにより検出されたブーム及びアームの回転
角から作業半径を演算し、また、コントローラに予め記
憶されているブーム、アーム、バケット等アタッチメン
ト構成部品の重量及び重心位置からその作業半径時姿勢
の吊り荷を除いたアタッチメント全体の重心位置も演算
し、未知の吊り荷重量のブームフートピン回りのモーメ
ントによりブームシリンダに発生するボトム圧を圧力セ
ンサで検出し、吊り荷の重量が算出される。
【0006】
【実施例】以下本発明の実施例を図1乃至3に基いて説
明する。1は油圧ショベル本体で、該油圧ショベル本体
1の前部にはブーム2がブームフートピン3回りに俯仰
動可能に枢着されている。ブーム2の略中央部にはブー
ムシリンダ4の一端が枢着され、ブームシリンダ4の他
端は油圧ショベル本体1の前部に取付られている。ブー
ム2の先端部にはアーム5がアームシリンダ6により俯
仰動可能に枢着され、アーム5の先端部にはバケット7
がバケットシリンダ8によりリンク機構9を介して回動
可能に枢着されている。ブームフートピン3近傍にはブ
ーム2の回動角を検出するブーム角度センサ10が装着
され、一方ブーム2とアーム5の枢着部近傍にはアーム
5の回動角を検出するアーム角度センサ11が装着され
ている。また、ブームシリンダ4のボトム側管路12に
ブームシリンダ4のボトム圧を検出する圧力センサ13
を配設すると共に、ブームシリンダ4のトップ側油室4
a及びボトム側油室4bをコントロールバルブ16を介
してリモコン弁17に接続する管路18、19にブーム
上げ下げのリモコン弁2次圧を検出する圧力スイッチ2
0、21を設け、更に、運転室後部には、ブーム、アー
ム、バケット及び各シリンダ等のアタッチメントの各ピ
ン間距離とブーム、アーム、バケット等アタッチメント
構成部品の各重量及び重心位置と定格荷重等を予め記憶
し、上記各センサからの信号に基づいて作業半径及びア
タッチメントの重心位置及びブームフートピン3中心か
らブームシリンダ軸線におろした垂線の長さを演算して
ブームフートピン3回りのモーメントを演算し、吊り荷
重量を算出し、該吊り荷重量と定格荷重を比較演算する
コントローラ14が取り付けられ、運転室前部で視認可
能な位置に、コントローラ14からの吊り荷荷重信号、
定格荷重信号及び負荷率(吊り荷重量/定格荷重)の信
号を受信し、選択表示するモニタ15が装着されてい
る。そして、運転室内にはオペレータに安全を知らせる
警報音発生装置(図示せず)が、また、油圧ショベル本
体1の外周面には外部の作業者に安全を知らせる点滅乃
至回転燈(図示せず)が取り付けられている。
【0007】次に本発明の作用を説明する。先ず、図1
に示す状態、すなわち吊り荷を地切りさせた状態(地切
り直後でアタッチメントが静止している状態、この時リ
モコン弁2次圧側に設置した圧力スイッチの状態は圧力
零を示す)ではブームフートピン3回りのモーメントの
釣りり合いより下記の計算式が成り立つ。 W(0)*R(0)=F(1)*L(1)………………………………(a) W(0)*R(0)=W(x)*R(x)+W(1)*
R(1)なので W(x)*R(x)+W(1)*R(1)=F(1)*L(1)……(b) ∴W(x)={F(1)*L(1)−W(1)*R(1)}/R(x)…( c) となり吊り荷重量が(c)式により算出されるここで、 R(x);ブームフートピン3中心〜吊り荷重心までの
水平距離であり、ブーム、アームの各角度センサ出力値
とアタッチメント連結部のピン間距離より演算される値 R(0);(吊り荷+アタッチメント)の重心位置〜ブ
ームフートピン3中心までの水平距離 R(1);アタッチメントの重心位置〜ブームフートピ
ン3までの水平距離でブーム、アームの各角度センサ出
力値とアタッチメント連結部のピン間距離及びアタッチ
メント構成部品の各重心位置より演算される L(1);ブームフートピン3中心からブームシリンダ
軸線におろした垂線の長さで各ピン間距離、ブーム角度
センサ検出値より演算される値 F(1);ブームシリンダ保持力 (ブームシリンダボトム側受圧面積)*(圧力センサ検
出値)*(ブームシリンダ本数)により演算される値 W(x);吊り荷の重量 W(1);アタッチメントの重量(予めコントローラに
記憶されているブーム、アーム、バケット等アタッチメ
ント構成部品の各々の重量を加算して求められた値) W(0);W(0)=W(x)+W(1) 吊り荷の重量+アタッチメントの重量 コントローラ14にはブーム、アーム、バケット及び各
シリンダ等アタッチメントの各ピン間距離とブーム、ア
ーム、バケット等アタッチメント構成部品の各重量及び
重心位置が予め記憶されているのでこの記憶されている
各ピン間距離とブーム、アームの角度センサからの検出
値により作業半径R(x)とブームフートピン3からブ
ームシリンダ軸線におろした垂線の長さが演算して求め
られる。又、吊り荷を地切りさせた状態(地切り直後で
アタッチメントが静止している状態)で、リモコン弁2
次圧が零の時(即ちブームが静止している状態)のブー
ムフートピン回りのモーメントの釣り合いより吊り荷重
量W(x)を演算し、該吊り荷重量とコントローラ14
に予め記憶されている定格荷重を比較し、吊り荷重量が
定格荷重を超えたときに、その信号を警報発生装置に導
出し、警報が発せられる。
【0008】
【発明の効果】この発明は、上記一実施例に於いて詳述
した構成により、ブームフートピン回りのモーメントの
釣り合い条件から吊り荷重量を算出できるため、クレー
ン作業、掘削作業間の切り換え時における電気式荷重検
出器の取り付け、取り外しの煩わしさや、電気式荷重検
出器に接続されるハーネスが掘削時に土砂等により切断
されることがない等顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る地切り直後の作業状態を示す全体
側面図
【図2】本発明に係る吊り荷重量演算装置を装備した油
圧ショベル全体側面図
【図3】本発明に係る油圧回路図
【符号の説明】
1 油圧ショベル本体 2 ブーム 3 ブームフートピン 4 ブームシリンダ 5 アーム 7 バケット 10 ブーム角度センサ 11 アーム角度センサ 13 圧力センサ 14 コントローラ 15 モニタ 16 コントロールバルブ 17 リモコン弁 20 圧力スイッチ 21 圧力スイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部走行体と該下部走行体上に旋回可能
    に装架される上部旋回体と該上部旋回体前部に俯仰動可
    能に枢着されたブーム、アーム及びバケット等より成る
    アタッチメントを備えた油圧ショベルにおいて、前記ブ
    ーム及びアームの回動角を検出する角度センサと前記ブ
    ームを駆動するブームシリンダのボトム圧を検出する圧
    力センサを設けると共に、ブーム上げ下げのリモコン弁
    2次圧を検出する圧力スイッチを設け、該リモコン弁2
    次圧が零の時(即ちブームが静止している状態)のブー
    ムフートピン回りのモーメントを演算し、更に、モーメ
    ントの釣り合いより吊り荷重量を算出するコントローラ
    を設け、該コントローラに予め記憶されている所定の安
    全率を考慮した作業範囲内での様々なアタッチメントの
    姿勢に対応する定格荷重のうち、アタッチメントの姿勢
    に見合った値(以下定格荷重という)を常に取り出し、
    該吊り荷重量が定格荷重を超えた時に警報を発する警報
    発生装置を設けたことを特徴とする油圧ショベルの吊り
    荷重量演算装置。
  2. 【請求項2】 前記警報発生装置がオペレータに対して
    は警報音発生装置、ショベルの周囲にいる作業者に対し
    ては点滅乃至回転燈であることを特徴とする請求項1記
    載の油圧ショベルの吊り荷重量演算装置。
  3. 【請求項3】 前記吊り荷重、定格荷重の視認可能な表
    示部を設けたことを特徴とする請求項1乃至2記載の油
    圧ショベルの吊り荷重量演算装置。
JP12164694A 1994-03-15 1994-03-15 クレーン仕様ショベルの吊り荷重量演算装置 Pending JPH07259141A (ja)

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