JPH10218569A - 建設機械の安全装置 - Google Patents

建設機械の安全装置

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JPH10218569A
JPH10218569A JP2514397A JP2514397A JPH10218569A JP H10218569 A JPH10218569 A JP H10218569A JP 2514397 A JP2514397 A JP 2514397A JP 2514397 A JP2514397 A JP 2514397A JP H10218569 A JPH10218569 A JP H10218569A
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JP
Japan
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jib
length
rope
pendant rope
tower
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JP2514397A
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English (en)
Inventor
Hideo Taguchi
英男 田口
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーン、タワークレーンなどの建設機械に
おいて、俯仰部材を俯仰させるためのペンダントロープ
長を正確に認識する。 【解決手段】 クレーンのブーム11の角度θ0に基づ
いてペンダントロープ13とブーム11との結合点の座
標P1、Aフレーム5の頂点の座標P2およびハンガ6
とブライドル7との間の距離Lbを求める。距離P1P
2の値から距離Lbを減算してペンダントロープ13の
長さLpを求める。この長さLpと予め定められたペン
ダントロープ13の長さLp′とを比較して、長さLp
が長さLp′と異なる場合には、警報器32などにより
警報を発し、運転者に警告する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンやタワー
クレーンなどの建設機械の安全装置に関する。
【0002】
【従来の技術】タワーブームとジブとを備えたタワーク
レーンやクレーンブームを備えたクレーンなどにおいて
は、ブームを組み替えて、タワーブーム、ジブあるいは
クレーンの長さを調節するようにしている。この際、こ
れらを起伏動させるためのペンダントロープの長さも、
組み替えられたタワーなどの長さに応じて変更する必要
がある。このように、ペンダントロープの長さを変更す
る際には、取扱説明書などを参照して、目視によりその
長さを確認しつつ行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、目視に
よりペンダントロープ長を確認したのでは、正確なロー
プ長を確認することができず、ペンダントロープを誤っ
て組み替えてしまうおそれがある。
【0004】本発明の目的は、ペンダントロープ長を目
視によることなく正確に認識することができる建設機械
の安全装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図1
〜図3を参照して説明すると、請求項1の発明は、本体
1と、本体1に俯仰動可能に取り付けられる俯仰部材1
1と、俯仰部材11を俯仰させる起伏ロープ14を巻き
取り繰り出すウインチ装置4と、起伏ロープ14の張力
を増大するため、起伏ロープ14をハンガ6とブライド
ル7との間で複数回掛け回すロープ張力増大手段と、一
端が俯仰部材11に連結され、他端が起伏ロープ張力増
大手段に接続されたペンダントロープ13とを備えた建
設機械の安全装置に適用され、ペンダントロープ13の
長さLpを計測して計測データを得るペンダントロープ
長計測手段30と、俯仰部材11の長さL0に応じて定
められた所定データLp′を計測データと比較し、比較
信号を出力する比較出力手段30とを備えたことにより
上記目的を達成する。
【0006】請求項2の発明は、ペンダントロープ長計
測手段は、ハンガ6とブライドル7との間の距離Lbを
算出する距離算出手段8と、俯仰部材11の俯仰角度θ
0を計測する角度計測手段12と、角度計測手段12に
より計測された俯仰部材11の俯仰角度θ0と、俯仰部
材11の長さL1とに基づいて、ペンダントロープ13
の俯仰部材11への取付位置P1を算出し、取付位置P
1とハンガ6の取付位置P2との間の距離を算出し、そ
の距離から距離算出手段8において算出されたハンガ6
とブライドル7との間の距離Lbを減算してペンダント
ロープ長Lpを演算する演算手段30とを有する。
【0007】請求項3の発明は、比較出力手段30によ
る出力結果に基づいて、警報を発生する警報手段32を
さらに備える。請求項4の発明は、比較出力手段30に
よる出力結果に基づいて、ウインチ装置4の駆動を停止
する停止手段34をさらに備える。
【0008】図8〜図13を参照して説明すると、請求
項5の発明は、本体41と、本体41に俯仰動可能に設
けられるタワーブーム42と、タワーブーム頂部に回動
可能に設けられたスイングレバー52と、タワーブーム
42の先端に起伏動可能に取り付けられ、スイングレバ
ー52の回動に連動して回動するジブ43と、タワーブ
ーム42を俯仰させるタワー起伏ロープ67を巻き取り
繰り出すタワーウインチ装置44と、ジブ43を俯仰さ
せるジブ起伏ロープ60を巻き取り繰り出すジブウイン
チ装置45と、ジブ起伏ロープ張力を増大するため、ジ
ブ起伏ロープ60をハンガ58とブライドル59との間
で複数回掛け回すジブ起伏ロープ張力増大手段と、一端
がスイングレバー52に連結され、他端がジブ起伏ロー
プ張力増大手段に接続された第1のジブペンダントロー
プ55と、一端がジブ43に連結され、他端がスイング
レバー52に連結された第2のジブペンダントロープ5
4とを備えた建設機械の安全装置に適用され、第1のジ
ブペンダントロープ55および/または第2のジブペン
ダントロープ54の長さLp2,Lp3を計測して計測
データを得るジブペンダントロープ長計測手段30A
と、ジブ43の長さL7に応じて定められた所定データ
Lp2′,Lp3′を計測データLp2,Lp3と比較
し、比較信号を出力する比較出力手段30Aとを備えた
ことにより上記目的を達成する。
【0009】請求項6の発明は、第1のジブペンダント
ロープ55の長さLp2を計測するジブペンダントロー
プ長計測手段30Aは、ハンガ58とブライドル59と
の間の距離Lb2を算出する距離算出手段と、タワーブ
ーム42の俯仰角度θ1を計測するタワー角度計測手段
68と、スイングレバー52の回動角度θ2を検出する
スイングレバー回動角度計測手段70と、タワー角度計
測手段68により計測されたタワーブーム42の俯仰角
度θ1と、タワーブーム52の長さL0と、スイングレ
バー回動角度計測手段70により計測されたスイングレ
バー52の回動角度θ2とに基づいて、第1のジブペン
ダントロープ55のスイングレバー52への取付位置P
9を算出し、取付位置P9とハンガ58の取付位置との
間の距離を算出し、その距離から距離算出手段で算出さ
れたハンガ58とブライドル59との間の距離Lb2を
減算して第1のジブペンダントロープ長Lp2を演算す
る演算手段とを有する。
【0010】請求項7の発明は、第2のジブペンダント
ロープ54の長さLp3を計測するジブペンダントロー
プ長計測手段30Aは、タワーブーム42の俯仰角度θ
1を計測するタワー角度計測手段68と、ジブ43の俯
仰角度θ3を計測するジブ角度計測手段69と、スイン
グレバー52の回動角度θ2を検出するスイングレバー
回動角度計測手段70と、タワー角度計測手段68によ
り計測されたタワーブーム42の俯仰角度θ1と、ジブ
角度計測手段69により計測されたジブ43の俯仰角度
θ3と、ジブ43の長さL7と、スイングレバー52の
回動角度θ2に基づいて、ジブ43のタワー42への取
付位置P5、第2のジブペンダントロープ54のジブ4
3への取付位置P13、および第2のジブペンダントロ
ープ54のスイングレバー52への取付位置P10を算
出し、第2のジブペンダントロープ54のスイングレバ
ー52とジブ43とへの取付位置P13,P10に基づ
いて、ジブペンダントロープ長Lp3を演算する演算手
段30Aとを有する。
【0011】請求項8の発明は、比較出力手段30Aに
よる出力結果に基づいて、警報を発生する警報手段32
Aをさらに備える。請求項9の発明は、比較出力手段3
0Aによる出力結果に基づいて、ウインチ装置45の駆
動を停止する停止手段34をさらに備える。
【0012】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。 −第1の実施の形態− 図1は本発明の第1の実施の形態による建設機械の安全
装置が適用されるクレーンの構成を示す側面図、図2は
図1の要部拡大図である。図1および図2に示すように
本実施の形態によるクレーンは、クレーン本体1と、ク
レーン本体1に回動可能に軸支されるブーム11とから
なる。ブーム11はクレーン本体1の前方に取り付けら
れる下ブーム11aと、繋ぎブーム11bと、上ブーム
11cとからなり、これらはそれぞれピンなどの連結具
によって連結される。そして、繋ぎブーム11bの本数
を調整することにより、ブーム長を調節することができ
る。ブーム起伏ロープ14の一端はクレーン本体1上に
搭載されたブーム起伏ウインチ4に巻き付けられ、その
他端は、Aフレーム5に取り付けられたハンガ6とブラ
イドル7との各シーブ間に掛け回されたのち、所定の筒
所に固定されている。クレーン本体1には吊荷を巻き上
げるための主巻ウインチ2および補巻ウインチ3が設け
られている。ブライドル7とブーム11の上端(上ブー
ム11cの先端)とはペンダントロープ13により連結
されている。ペンダントロープ13は3本のペンダント
ロープ13a,13b,13cを連結してなるものであ
り、ブーム11の長さに応じてその本数および長さを調
整されるものである。また図1に示すように、下ブーム
11aにはブーム11の角度を検出するブーム角度計1
2が設けられている。
【0014】図2に示すように、ハンガ6にはロータリ
エンコーダ(不図示)を備えた検出器8が、ブライドル
7にはブラケット10がそれぞれ設けられており、検出
器8内部にはワイヤロープ9が巻回されたリール(不図
示)が設けられ、ワイヤロープ9の端部がブラケット1
0に取り付けられている。そしてワイヤロープ9の繰り
出し量、すなわちリールの回転量をハンガ6とブライド
ル7間の距離Lbとしてロータリエンコーダにより検出
するものである。
【0015】図3は第1の実施の形態における建設機械
の安全装置の構成を示すブロック図である。図3に示す
ように本実施の形態に係る建設機械の安全装置は、種々
の演算処理を行うCPU30に、上述したブーム角度計
12、検出器8、CPU30に種々の入力を行う入力装
置31、警報器32およびメモリ33が接続されてい
る。なお、警報器32はクレーン本体1の運転室に設け
られるものである。メモリ33には、ブーム11の長さ
に対応する設定ペンダントロープ長Lp′が予めテーブ
ルデータとして記憶されている。
【0016】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。図4は第1の実施の形態において行われる処理を
示すフローチャートである。まずステップS1におい
て、入力装置31よりブーム11の長さL0を入力す
る。ブーム11の長さL0はブーム11の数により定ま
るものであり、この値を作業者が入力装置31よりマニ
ュアルにて入力するものである。次のステップS2にお
いては、ブーム角度計12よりブーム11の角度θ0が
入力され、ステップS3においては検出器8よりハンガ
6とブライドル7との間の距離Lbが入力される。次の
ステップS4においては、クレーンのブームペンダント
ロープ取付位置座標P1が算出される。座標P1の算出
は以下のようにして行う。
【0017】図5はクレーンのブームとペンダントロー
プとの配置を模式的に示す図である。図5に示すよう
に、ブーム11の頂点である座標P10を原点に定め、
ブーム11の延長線をX軸とする直交座標系を考える
と、座標P1=(x0、y0)(x0、y0は既知)と
表すことができる。次にブーム11の回動中心を原点O
に定め、座標P1をブーム長さL0により表すと、P1
=(x0+L0,y0)となる。そして、原点Oを中心
として座標軸をθ0回転させることにより、座標P1は
ブーム角度θ0とブーム長さL0とにより下記のように
表すことができる。 P1=(Xp0,Yp0)=((x0+L0)cosθ0−y0sinθ0, (x0+L0)sinθ0+y0cosθ0)
【0018】そして、次のステップS5において、ペン
ダントロープ長Lpを以下のようにして算出する。図5
においてP2P4はAフレーム5の高さH10、OP4
はブーム11の回動中心からAフレーム5の下端までの
水平方向の距離L10であり、これらの値は予め分かっ
ているものである。したがって、Aフレーム5の先端の
座標P2は、(−L10,H10)となる。次いで、座
標P1,P2の値から距離P1P2(以下単にP1P2
と表す)を下記の式(1)により求める。 P1P2=√(Xp0+L10)2+(Yp0−H10)2) (1) したがって、ペンダントロープ長Lp(距離P1P3)
は、下記の式(2)により求められる。 Lp=P1P2−Lb =√((Xp0+L10)2+(Yp0−H10)2)−Lb (2)
【0019】このようにしてペンダントロープ長Lpが
算出されると、次のステップS6において、算出された
ペンダントロープ長Lpと、メモリ33に記憶された設
定ペンダントロープ長Lp′とが等しいか否かが判断さ
れる。ステップS6が肯定された場合は、実際のペンダ
ントロープ長Lpはブーム11の長さL0に対して設定
された設定ペンダントロープ長Lp′と等しいものとし
て処理を終了する。一方、ステップS6が否定された場
合は、実際のペンダントロープ長Lpはブーム11の長
さL0に対して設定された設定ペンダントロープ長L
p′と等しくないため、作業を中断するよう運転者に警
告すべく警報器32により警報を発生する。
【0020】このように第1の実施の形態においては、
実際のペンダントロープ長Lpとブーム11の長さL0
に対して設定された設定ペンダントロープ長Lp′とが
等しくない場合に警報を発するようにしたため、クレー
ンの運転者は作業を中断してペンダントロープ長を変更
するなどの処置を取ることができる。したがって、ペン
ダントロープ長がブーム11の長さL0に適合しない状
態にて作業が行われることが防止される。
【0021】−第2の実施の形態− 次いで、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図6は本発明の第2の実施の形態による建設機械の安全
装置が適用されるクレーンの構成を示す要部拡大図、図
7はロープの巻き取り状態を示す図である。本発明の第
2の実施の形態と第1の実施の形態とは、ブーム起伏ロ
ープ14の繰り出し量に基づいて、ハンガ6とブライド
ル7との間の距離Lbを算出する点が異なるものであ
る。
【0022】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。まず、起伏ウインチ4によりブーム起伏ロープ1
4を巻き取り切った状態における起伏ウインチ4の巻層
と巻列とを検出する(図7(a))。次に、図7(d)
に示すように、ブーム起伏ロープ14をハンガ6とブラ
イドル7との間に掛け回したときの起伏ウインチ4の巻
層と巻列とを検出する(図7(b))。そして、ブーム
起伏ロープ14の繰り出し前後の巻層と巻列とに基づい
て、ブーム起伏ロープ14の繰り出し量Ltを算出す
る。このようにしてブーム起伏ロープ14の繰り出し量
Ltを算出した後、図7(c)に示すロープ繰り出し量
と距離Lbとの関係を示すテーブルを参照して、ハンガ
6とブライドル7との間の距離Lbを求める。ここで、
図7(d)に示すように、起伏ドラム4と中間シーブ6
aとの間の距離、ブライドルシーブ7a,7bの半径、
中間シーブ6aとブライドルシーブ7aとの間の距離な
どと、ロープ繰り出し量Ltとに基づいて算出すること
により、図7(c)の関係を予め記憶しておくことがで
きる。
【0023】このようにして、距離Lbを求めた後、上
記第1の実施の形態と同様に、ペンダントロープ長Lp
を求め、設定ペンダントロープ長Lp′と比較してペン
ダントロープ長Lpの適否を判断する。このように、第
2の実施の形態においても、実際のペンダントロープ長
Lpとブーム11の長さL0に対して設定されたペンダ
ントロープ長Lp′とが等しくない場合に警報を発する
ようにしたため、クレーンの運転者は作業を中断してペ
ンダントロープ長を変更するなどの処置を取ることがで
きる。したがって、ペンダントロープ長がブーム11の
長さL0に適合しない状態にて作業が行われることが防
止される。
【0024】−第3の実施の形態− 次いで、本発明による建設機械の安全装置の第3の実施
の形態について説明する。図8は本発明による建設機械
の安全装置の第3の実施の形態が適用されるタワークレ
ーンの構成を示す側面図、図9はその要部拡大図であ
る。図8および図9に示すように、本発明の第3の実施
の形態が適用されるタワークレーンは、タワークレーン
本体41と、タワークレーン本体41に回動可能に軸支
されるタワーブーム42と、タワーブーム42の先端部
に回動可能に軸支されるジブ43とからなる。タワー4
2は下タワー42aと、繋ぎタワー42bと、上タワー
42cとからなり、これらはそれぞれピンなどの連結具
によって連結される。ジブ43はタワークレーン本体4
1の前方に取り付けられる下ジブ43aと、繋ぎジブ4
3bと、上ジブ43cとからなり、これらはそれぞれピ
ンなどの連結具によって連結される。そして、繋ぎタワ
ー42bや繋ぎジブ43bの本数を調整することによ
り、タワー高さやジブ長を調節することができる。
【0025】タワークレーン本体41にはタワーブーム
起伏ウインチ44が搭載され、タワーブーム42の先端
部には第1のペンダントロープ61が連結され、第1の
ペンダントロープ61の他端は第1のブライドル57に
取り付けられる。タワーブーム起伏ウインチ44にはタ
ワー起伏ロープ67が巻き取られ、このタワー起伏ロー
プ67は、第1のブライドル57と第1のハンガ56と
の間に複数回掛け回される。タワーブーム42はタワー
ブーム起伏ウインチ44の駆動によって俯仰動する。ま
た、タワーブーム42の回動中心近傍には、タワーブー
ム42の角度を検出するタワーブーム角度計68が設け
られている。
【0026】タワーブーム42の先端部にはスイングレ
バー52が回動可能に軸支されている。このスイングレ
バー52の一の頂角は第2のペンダントロープ54を介
してジブ43の先端部に連結され、他の頂角には第3の
ペンダントロープ55の一端が取り付けられている。第
3のペンダントロープ55の他端は第2のブライドル5
9に連結されている。ジブ起伏ロープ60はタワークレ
ーン本体41に搭載されるジブ起伏ウインチ45に巻き
取られ、第2のブライドル59と第2のハンガ58との
間に複数回掛け回される。ジブ起伏ウインチ45により
スイングレバー52を時計回り、反時計回りに回動させ
てジブ43が俯仰動する。また、下ジブ43aの回動中
心近傍には、ジブ43の水平方向に対する角度を検出す
るジブ角度計69が設けられ、スイングレバー52の回
動中心近傍には、スイングレバー52のアーム52Aの
水平方向に対する角度を検出するスイングレバー角度計
70が設けられている。
【0027】図10は本実施の形態における建設機械の
安全装置の構成を示すブロック図である。図10に示す
ように本実施の形態に係る建設機械の安全装置は、種々
の演算処理を行うCPU30Aに、上述したタワーブー
ム角度計68、ジブ角度計69、スイングレバー角度計
70、CPU30Aに種々の入力を行う入力装置31
A、警報器32Aおよびメモリ33Aが接続されてい
る。なお、警報器32Aはタワークレーン本体41の運
転室に設けられるものである。メモリ33Aには、タワ
ーブーム42の長さに対応する第1の設定ペンダントロ
ープ長Lp1′および第3の設定ペンダントロープ長L
p3′と、ジブ43の長さに対応する第2の設定ペンダ
ントロープ長Lp2′が予めテーブルデータとして記憶
されている。
【0028】次いで、本実施の形態の動作について説明
する。まず、上述した第1および第2の実施の形態と同
様に、タワーブーム角度計68によりタワーブーム角度
θ1を検出し、第1のハンガ56と第1のブライドル5
7との間の距離Lb1を求め、これらの値に基づいて第
1のペンダントロープ長Lp1を算出する。
【0029】図11はタワーブーム42と第1のペンダ
ントロープ61との配置を模式的に示す図である。図1
1に示すように、タワーブーム42の頂点である座標P
20を原点に定め、タワーブーム42の延長線をX軸と
する直交座標系を考えると、第1のペンダントロープ6
1のタワーブーム42への取付位置座標P5=(x1、
y1)(x1、y1は既知)と表すことができる。次に
タワーブーム42の回動中心を原点Oに定め、座標P5
をタワーブーム長さL1により表すと、P5=(x1+
L1,y1)となる。そして、原点Oを中心として座標
軸をθ1回転させることにより、座標P5はタワーブー
ム角度θ1とタワーブーム長さL1とにより下記のよう
に表すことができる。 P5=(Xp1,Yp1)=((x1+L1)cosθ1−y1sinθ1, (x1+L1)sinθ1+y1cosθ1)
【0030】また、P6P7はAフレームの高さH3、
OP6はタワーブーム42の回動中心である原点Oから
Aフレームの下端までの水平方向の距離L3であり、こ
れらの値は予め分かっているものである。したがって、
Aフレーム5の先端の座標P7は、(−L3,H3)と
なる。次いで、座標P5,P7の値からP5P7を下記
の式(3)により求める。 P5P7=√((Xp1+L3)2+(Yp1−H3)2) (3)
【0031】したがって、第1のペンダントロープ長L
p1(P5P8)は、下記の式(4)により求められ
る。 Lp1=P5P7−Lb1 =√((Xp1+L3)2+(Yp1−H3)2)−Lb1 (4 )
【0032】次に、第2のハンガ58と第2のブライド
ル59との間の距離Lb2を上記第1あるいは第2の実
施の形態と同様にして求める。一方、CPU30Aに
は、ジブ角度計69およびスイングレバー角度計70よ
りジブ角度θ3およびスイングレバー角度θ2が入力さ
れるとともに、ジブ43の長さL7が入力される。
【0033】図12はタワーブーム42と第3のペンダ
ントロープ55との配置を模式的に示す図である。図1
2に示すように、タワーブーム42の頂点である座標P
20を原点に定め、タワーブーム42の延長線をX軸と
する直交座標系を考えると、スイングレバー52のタワ
ーブーム42への取付位置座標P50=(x2、y2)
(x2、y2は既知)と表すことができる。次にタワー
ブーム42の回動中心を原点Oに定め、座標P50をタ
ワーブーム長さL1により表すと、P50=(x2+L
1,y2)となる。そして、原点Oを中心として座標軸
をθ1回転させることにより、座標P50はタワーブー
ム角度θ1とタワーブーム長さL1とにより下記のよう
に表すことができる。 P50=(Xp2,Yp2)=((x2+L1)cosθ1−y2sinθ1, (x2+L1)sinθ1+y2cosθ1) また、図12において、P11P12は第2のハンガ5
8の高さH4、OP12はタワーブーム42の回動中心
から第2のハンガ58までの水平方向の距離L4であ
り、これらの値は予めわかっているものである。したが
って、第2のハンガ58の座標P11は、(−L4,H
4)となる。
【0034】一方、第3のペンダントロープ55のスイ
ングレバー52への取付位置座標P9は下記のようにし
て求められる。すなわち、座標P50を原点と考える
と、P9=(L5cosθ2,L5sinθ2)とな
る。したがって、原点Oを基準とした場合の座標P9は
(Xp2+L5cosθ2,Yp2+L5sinθ2)
により表される。
【0035】次いで、座標P9,P11の値からP9P
11を下記の式(5)により求める。 P9P11=√((Xp2+L5cosθ2+L4)2 +(Yp2−L5sinθ2−H4)2) (5) したがって、第3のペンダントロープ長Lp3は、下記
の式(6)により求められる。 Lp3=P9P11−Lb2 =√((Xp2+L5cosθ2+L4)2 +(Yp2−L5sinθ2−H4)2)−Lb2 (6)
【0036】図13はタワーブーム42とジブ43と第
2のペンダントロープ54との配置を模式的に示す図で
ある。図13に示すように、タワーブーム42の頂点で
ある座標P20を原点に定め、タワーブーム42の延長
線をX軸とする直交座標系を考えると、ジブ43のタワ
ーブーム42への取付位置座標P45=(x3、y3)
(x3、y3は既知)と表すことができる。次にタワー
ブーム42の回動中心を原点Oに定め、座標P45をタ
ワーブーム長さL1により表すと、P45=(x3+L
1,y3)となる。そして、原点Oを中心として座標軸
をθ1回転させることにより、座標P45はタワーブー
ム角度θ1とタワーブーム長さL1とにより下記のよう
に表すことができる。 P45=(Xp3,Yp3)=((x3+L1)cosθ1−y3sinθ1, (x3+L1)sinθ1+y3cosθ1)
【0037】一方、図13において、座標40を原点に
定め、ジブ43の延長線をX軸とする直交座標系を考え
ると、第3のペンダントロープ54のジブ43への取付
位置座標P13=(x4、y4)(x4、y4は既知)
と表すことができる。次にジブ43の回動中心(P4
5)を原点に定め、座標P13をジブ長さL7により表
すと、P13=(x4+L7,y4)となる。そして、
座標P45を中心として座標軸をθ3回転させることに
より、座標13はジブ角度θ3とジブ長さL7とにより
下記のように表すことができる。 P13=(Xp4,Yp4)=((x4+L7)cosθ3−y4sinθ3, (x4+L7)sinθ3+y4cosθ3) よって、タワーブーム42の回動中心を原点Oと定めた
場合の座標P13は下記に示すものとなる。 P13=(Xp3+Xp4,Yp3+Yp4)
【0038】一方、スイングレバー52の一の頂角の座
標P10は、座標P50を原点と考えると、P10=
(L6cos(θ2+θ4),L6sin(θ2+θ
4))(θ4はスイングレバー52の角度)となる。し
たがって、原点Oを基準とした場合の座標P10は、 P10=(Xp5,Yp5)=(Xp2+L6cos(θ2+θ4), Yp2+L6sin(θ2+θ4)) により表される。
【0039】次いで、座標P10,P13の値からP1
0P13、すなわち第2のペンダントロープ長Lp2を
下記の式(7)により求める。 Lp2=√((Xp5−Xp3−Xp4)2+(Yp5−Yp3−Yp4)2) (7)
【0040】このようにして第1、第2および第3のペ
ンダントロープ長Lp1,Lp2,Lp3が算出される
と、算出されたペンダントロープ長Lp1,Lp2,L
p3と、メモリ33Aに記憶された設定ペンダントロー
プ長Lp1′,Lp2′,Lp3′とが等しいか否かが
判断される。そして、これらのすべてが設定されたペン
ダントロープ長Lp1′,Lp2′,Lp3′と等しい
場合は処理を終了し、いずれか1つのペンダントロープ
長が設定されたペンダントロープ長Lp1′,Lp
2′,Lp3′と等しくない場合には、作業を中断する
よう運転者に警告すべく警報器32により警報を発生す
る。
【0041】このように第3の実施の形態においては、
実際のペンダントロープ長Lp1,Lp2,Lp3がタ
ワーブーム42あるいはジブ43の長さに対して設定さ
れたペンダントロープ長Lp1′,Lp2′,Lp3′
とが等しくない場合に警報を発するようにしたため、ク
レーンの運転者は作業を中断してペンダントロープ長を
変更するなどの処置を取ることができる。したがって、
ペンダントロープ長がタワーブーム42あるいはジブ4
3の長さに適合しない状態にて作業が行われることが防
止される。
【0042】なお、上記第1〜第3の実施の形態におい
ては、計測されたペンダントロープ長が設定されたペン
ダントロープ長と等しくない場合に警報を発するように
しているが、ウインチの駆動を停止するようにしてもよ
い。以下この実施の形態を第4の実施の形態として説明
する。
【0043】−第4の実施の形態− 図14は第4の実施の形態の動作を説明するための回路
図、図15は第4の実施の形態の動作を説明するための
油圧回路図である。なお、図14は上記第1の実施の形
態に第4の実施の形態を適用したものである。図15に
示すように第4の実施の形態に係る建設機械の安全装置
は、上記第1の実施の形態における安全装置において、
警報器32の代わりに、検出されたペンダントロープ長
が設定ペンダントロープ長と異なる場合に図15に示す
b位置に切り換えられるソレノイドバルブ34がCPU
30に接続されてなるものである。
【0044】図15に示すように、第4の実施の形態の
油圧回路は、ブーム起伏ロープ14を巻き取りあるいは
繰り出すための起伏ウインチ4を回転させるための油圧
モータ72と、油圧モータ72に圧油を供給する油圧源
73と、油圧源73から油圧モータ72に供給される圧
油を切り換える切換弁74とを備え、ソレノイドバルブ
34は切換弁74を切り換えるためのパイロットポート
74aに圧油を供給するリモコン弁を有する油圧源75
と、パイロットポート74aとの間に設けられている。
そして、ソレノイドバルブ34は通常はa位置に切り換
えられているものである。
【0045】次いで、第4の実施の形態の動作について
説明する。検出されたペンダントロープ長が設定ペンダ
ントロープ長と等しい場合は、ソレノイドバルブ34は
a位置に切り換えられた状態にある。このため、油圧モ
ータ72は切換弁74の位置に応じて回転し、ブーム起
伏ウインチ4は起伏ロープ14を巻き取りあるいは繰り
出す作業を行う。一方、検出されたペンダントロープ長
Lbと設定ペンダントロープ長Lb′とが等しくない場
合は、ソレノイドバルブ34はb位置に切り換えられ、
切換弁74のパイロットポート74aの圧油の供給が停
止する。これにより、切換弁74は中立位置に切り換え
られて油圧モータ72への圧油の供給が停止され、起伏
ウインチ4の回転が停止して吊荷の吊り上げ作業が中断
する。これにより、クレーンの運転者は作業を中断して
ペンダントロープ長を変更するなどの処置を取ることが
できる。したがって、ペンダントロープ長がブーム11
の長さに適合しない状態にて作業が行われることが防止
される。
【0046】なお、第4の実施の形態においては、検出
されたペンダントロープ長Lbと設定ペンダントロープ
長Lb′とが等しくない場合に、起伏ウインチ4の駆動
を停止するようにしているが、起伏ウインチ4の停止に
加えて警報を発するようにしてもよい。
【0047】以上の実施の形態と請求項との対応におい
て、ブーム11、タワーブーム42が俯仰部材を、CP
U30,30Aが比較出力手段、ペンダントロープ長計
測手段および演算手段を、ソレノイドバルブ34が停止
手段を構成する。
【0048】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項1の
発明によれば、ペンダントロープ長を計測し、この計測
結果と所定データとを比較して比較信号を出力するよう
にしたため、この比較結果に基づいて、警報などを発生
させることにより、ペンダントロープ長が予め定められ
た所定のロープ長と等しいか否かを判断することができ
る。したがって、運転者は、ペンダントロープ長が所定
のロープ長と異なる場合には、操作を止めてペンダント
ロープ長を変更するなどの処置を取ることができ、誤っ
たロープ長により作業を行うことを防止することができ
る。
【0049】請求項5の発明によれば、第1および第2
のジブペンダントロープ長を計測し、この計測結果と所
定データとを比較して比較信号を出力するようにしたた
め、この比較結果に基づいて、警報などを発生させるこ
とにより、第1および/または第2のジブペンダントロ
ープ長が予め定められた所定のロープ長と等しいか否か
を判断することができる。したがって、運転者は、第
1、第2のジブペンダントロープ長が所定のロープ長と
異なる場合には、操作を止めてジブペンダントロープ長
を変更するなどの処置を取ることができ、誤ったロープ
長により作業を行うことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による建設機械の安
全装置が適用されるクレーンの構成を示す側面図
【図2】図1の要部拡大図
【図3】第1の実施の形態における建設機械の安全装置
の構成を示すブロック図
【図4】第1の実施の形態において行われる処理を示す
フローチャート
【図5】クレーンのブームとペンダントロープとの配置
を模式的に示す図
【図6】本発明の第2の実施の形態による建設機械の安
全装置が適用されるクレーンの構成を示す要部拡大図
【図7】ロープの巻き取り状態を示す図
【図8】本発明による建設機械の安全装置の第3の実施
の形態が適用されるタワークレーンの構成を示す側面図
【図9】図8の要部拡大図
【図10】本実施の形態における建設機械の安全装置の
構成を示すブロック図
【図11】タワーブームと第1のペンダントロープとの
配置を模式的に示す図
【図12】タワーブームと第3のペンダントロープとの
配置を模式的に示す図
【図13】タワーブームとジブと第2のペンダントロー
プとの配置を模式的に示す図
【図14】第4の実施の形態の動作を説明するための回
路図
【図15】第4の実施の形態の動作を説明するための油
圧回路図
【符号の説明】
1 クレーン本体 4 起伏ウインチ 6,56,58 ハンガ 7,57,59 ブライドル 8 検出器 11 ブーム 12 ブーム角度計 13,54,55,61 ペンダントロープ 14 ブーム起伏ロープ 30,30A CPU 31,31A 入力手段 32,32A 警報器 33,33A メモリ 41 タワークレーン本体 42 タワーブーム 43 ジブ 44 タワーブーム起伏ウインチ 45 ジブ起伏ウインチ 52 スイングレバー 68 タワーブーム角度計 69 ジブ角度計 70 スイングレバー角度計

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体と、 本体に俯仰動可能に取り付けられる俯仰部材と、 該俯仰部材を俯仰させる起伏ロープを巻き取り繰り出す
    ウインチ装置と、 前記起伏ロープの張力を増大するため、該起伏ロープを
    ハンガとブライドルとの間で複数回掛け回す起伏ロープ
    張力増大手段と、 一端が前記俯仰部材に連結され、他端が前記起伏ロープ
    張力増大手段に接続されたペンダントロープとを備えた
    建設機械の安全装置において、 前記ペンダントロープの長さを計測して計測データを得
    るペンダントロープ長計測手段と、 前記俯仰部材の長さに応じて定められた所定データを前
    記計測データと比較し、比較信号を出力する比較出力手
    段とを備えたことを特徴とする建設機械の安全装置。
  2. 【請求項2】 前記ペンダントロープ長計測手段は、 前記ハンガと前記ブライドルとの間の距離を算出する距
    離算出手段と、 前記俯仰部材の俯仰角度を計測する角度計測手段と、 該角度計測手段により計測された前記俯仰部材の俯仰角
    度と、該俯仰部材の長さとに基づいて、前記ペンダント
    ロープの前記俯仰部材への取付位置を算出し、該取付位
    置と前記ハンガの取付位置との間の距離を算出し、その
    距離から前記距離算出手段において算出された前記ハン
    ガと前記ブライドルとの間の距離を減算してペンダント
    ロープ長を演算する演算手段とを有することを特徴とす
    る請求項1記載の建設機械の安全装置。
  3. 【請求項3】 前記比較出力手段による出力結果に基づ
    いて、警報を発生する警報手段をさらに備えたことを特
    徴とする請求項1または2記載の建設機械の安全装置。
  4. 【請求項4】 前記比較出力手段による出力結果に基づ
    いて、前記ウインチ装置の駆動を停止する停止手段をさ
    らに備えたことを特徴とする請求項1または2記載の建
    設機械の安全装置。
  5. 【請求項5】 本体と、 前記本体に俯仰動可能に設けられるタワーブームと、 該タワーブーム頂部に回動可能に設けられたスイングレ
    バーと、 該タワーブームの先端に起伏動可能に取り付けられ、前
    記スイングレバーの回動に連動して回動するジブと、 前記タワーブームを俯仰させるタワー起伏ロープを巻き
    取り繰り出すタワーウインチ装置と、 前記ジブを俯仰させるジブ起伏ロープを巻き取り繰り出
    すジブウインチ装置と、 前記ジブ起伏ロープ張力を増大するため、該ジブ起伏ロ
    ープをハンガとブライドルとの間で複数回掛け回すジブ
    起伏ロープ張力増大手段と、 一端が前記スイングレバーに連結され、他端が前記ジブ
    起伏ロープ張力増大手段に接続された第1のジブペンダ
    ントロープと、 一端が前記ジブに連結され、他端が前記スイングレバー
    に連結された第2のジブペンダントロープとを備えた建
    設機械の安全装置において、 前記第1のジブペンダントロープおよび/または前記第
    2のジブペンダントロープの長さを計測して計測データ
    を得るジブペンダントロープ長計測手段と、 前記ジブの長さに応じて定められた所定データを前記計
    測データと比較し、比較信号を出力する比較出力手段と
    を備えたことを特徴とする建設機械の安全装置。
  6. 【請求項6】 前記第1のジブペンダントロープの長さ
    を計測するジブペンダントロープ長計測手段は、 前記ハンガと前記ブライドルとの間の距離を算出する距
    離算出手段と、 前記タワーブームの俯仰角度を計測するタワー角度計測
    手段と、 前記スイングレバーの回動角度を検出するスイングレバ
    ー回動角度計測手段と、 前記タワー角度計測手段により計測された前記タワーブ
    ームの俯仰角度と、該タワーブームの長さと、前記スイ
    ングレバー回動角度計測手段により計測された前記スイ
    ングレバーの回動角度とに基づいて、前記第1のジブペ
    ンダントロープの前記スイングレバーへの取付位置を算
    出し、該取付位置と前記ハンガの取付位置との間の距離
    を算出し、その距離から前記距離算出手段で算出された
    前記ハンガと前記ブライドルとの間の距離を減算して前
    記第1のジブペンダントロープ長を演算する演算手段と
    を有することを特徴とする請求項5記載の建設機械の安
    全装置。
  7. 【請求項7】 前記第2のジブペンダントロープの長さ
    を計測するジブペンダントロープ長計測手段は、 前記タワーブームの俯仰角度を計測するタワー角度計測
    手段と、 前記ジブの俯仰角度を計測するジブ角度計測手段と、 前記スイングレバーの回動角度を検出するスイングレバ
    ー回動角度計測手段と、 前記タワー角度計測手段により計測された前記タワーブ
    ームの俯仰角度と、前記ジブ角度計測手段により計測さ
    れた前記ジブの俯仰角度と、前記タワーブームの長さ
    と、前記ジブの長さと、前記スイングレバーの回動角度
    とに基づいて、前記ジブの前記タワーへの取付位置、前
    記第2のジブペンダントロープの前記ジブへの取付位
    置、および前記第2のジブペンダントロープの前記スイ
    ングレバーへの取付位置を算出し、該第2のジブペンダ
    ントロープの前記スイングレバーと前記ジブとへの取付
    位置に基づいて、ジブペンダントロープ長を演算する演
    算手段とを有することを特徴とする請求項5記載の建設
    機械の安全装置。
  8. 【請求項8】 前記比較出力手段による出力結果に基づ
    いて、警報を発生する警報手段をさらに備えたことを特
    徴とする請求項5、6または7記載の建設機械の安全装
    置。
  9. 【請求項9】 前記比較出力手段による出力結果に基づ
    いて、前記ウインチ装置の駆動を停止する停止手段をさ
    らに備えたことを特徴とする請求項5、6または7記載
    の建設機械の安全装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103569885A (zh) * 2012-07-24 2014-02-12 包尔机械有限公司 建造机械

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103569885A (zh) * 2012-07-24 2014-02-12 包尔机械有限公司 建造机械
US9045315B2 (en) 2012-07-24 2015-06-02 Bauer Maschinen Gmbh Construction machine

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