JPH11230820A

JPH11230820A - リフティングマグネット作業量計測器

Info

Publication number: JPH11230820A
Application number: JP3493698A
Authority: JP
Inventors: Noboru Terasawa; 登寺沢; Manabu Ito; 学伊藤
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 1999-08-27
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: JP3747424B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性にも優れ、正確に計量できる作業量計
測器を提供することを課題としている。【解決手段】リフティングマグネットを装着する建設
機械において、ブームシリンダの作用力を検出する圧力
センサと、ブーム角度を検出するブーム角度センサと、
アームの回動を自由に開放するアーム回動開放手段と、
アームの回動を自由にしたときの圧力センサ並びにブー
ム角度センサの計測値に基づいて該リフティングマグネ
ットに吸着された吸着物の重量を演算する演算表示手段
とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はリフティングマグ
ネットを装着する建設機械の技術分野に属する。さら
に、詳細にはリフティングマグネットを装着した建設機
械の作業量を計量する計量器の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄材を運搬又は移動するため
に、油圧ショベルの作業アタッチメントに換えて鉄材吸
着装置を取り付け得る建設機械が知られている。この鉄
材吸着装置は電磁石を利用するもので、リフティングマ
グネットと呼ばれている。以下、公開特許公報第平９−
３１４４９０号に開示されているリフティングマグネッ
トについて本発明を理解する上で必要な程度において概
略を説明する。図３〜図５は上記公報記載の従来装置で
ある。

【０００３】図３において、油圧ショベル１０は下部走
行体１１の上に旋回体１２が旋回自在に載置されてい
る。旋回体１２にはオペレータ席１３の他に図示されて
いないエンジン及び油圧ユニット、電装機器等が設けら
れている。また、旋回体１２のフレーム１４には作業機
１５が搭載されている。作業機１５はフレーム１４に回
動自在に連結されたブーム１６と、ブーム１６の先端に
回動自在に連結されたアーム１７と、更にアーム１７の
先端に連結されたリフティングマグネット１８から構成
されている。ブーム１６はブームシリンダ２１によって
回動角度が制御されており、アーム１７はアームシリン
ダ２２によって回動角度が制御されている。

【０００４】リフティングマグネット１８は一端１８ａ
がアーム１７の先端に回動自在に連結されると共に他端
１８ｂがリンク要素１９に回動自在に連結されている。
リンク要素１９の他端は油圧シリンダ２３のロッドの先
端及び他のリンク要素２０の一端に回動自在に連結され
ている。リンク要素要素２０の他端はアーム１７の適宜
の位置に回動自在に連結され、リンク要素１９、２０及
びリフティングマグネット１８とでリンクを構成してい
る。リフティングマグネット１８の連結点１８ａに対す
る回動角度が油圧シリンダ２３によって制御されてい
る。

【０００５】図４はリフティングマグネット１８の構成
例を示した図で、図（Ａ）は正面図、図（Ｂ）は側面図
である。リフティングマグネット１８は、内部にコイル
３４を内蔵している電磁石２５と、電磁石２５をアーム
１７、リンク要素１９に連結するための連結部２６とか
ら構成されている。なお、コイル３４は配線により電磁
石制御装置３５（図５参照）に接続されている。電磁石
２５の上面に設けた取付盤２７と連結部２６の基盤２８
とがボルトにより固定されている。基盤２８の上側面に
は２枚のブラケット２９、２９が連結固設され、ブラケ
ット２９、２９にボス３０、３０が固着されている。ボ
ス３０に固定されたピン３１、３２によりアーム１７、
リンク要素１９に連結されている。ピン３１、３２はリ
フティングマグネット１８の回動点１８ａ、１８ｂを構
成している。また、取付盤２７と基盤２８には吊下用ア
イボルト３３を挿通する貫通穴が設けられている。

【０００６】図５は電磁石制御装置３５の回路構成例を
示した図である。図５において、３７は電源で、３８は
電源スイッチである。３９は電源電圧を表示する発光ダ
イオードで、４０は発光ダイオード３９のドライバであ
る。４２ａ、４３ａ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４５
ａ、４５ｂ、４５ｄは常開接点で、それぞれ対応するリ
レー４２、４３、４４、４５が励磁されると閉じ、励磁
されていないときは開いている。４２ｂ、４４ｄ、４５
ｃ、４６ａは常閉接点で対応するリレー４２、４４、４
５、４６が励磁されると開き、励磁されていないときは
閉じている。

【０００７】４２はラチェットリレー（継電リレー）
で、最初の電流が流れると励磁され、電流が遮断されて
もその状態を保持し、次回の電流が流れるとリセットさ
れ、その後電流が遮断されてもリセット状態を保持す
る。即ち、リレー４２に最初の電流が流れると接点４２
ａが閉じ、接点４２ｂを開く。電流が遮断された後もそ
の状態を保持する。次回の電流が流れると接点４２ａを
開き、接点４２ｂを閉じる。

【０００８】４３、４４、４５はリレーで電流が流れる
と励磁され、電流が遮断されると非励磁となる。４３は
補助用のリレーである。４４は励磁用リレーで電流が流
れると接点４４ａ、４４ｂを閉じ、コイル３４に電流を
流し、磁石２５を励磁状態にする。４５は消磁用リレー
で電流が流れると接点４５ａ、４５ｂを閉じ、コイル３
４に逆方向に電流を流し、磁石２５の磁性を消す。４６
はタイマーリレーで電流が流れると通電時間を計測し、
短時間（例えば１秒程度）遅れて励磁される。４８は表
示灯でコイル３４に正電流が流れると点灯する。４７は
リップル電圧を消去するための素子で、例えばコンデン
サである。

【０００９】図５の制御装置３５は以下のように機能す
る。電源スイッチ３８を閉じて、押し釦４１を押すと接
点４１は閉じ、リレー４２、４３に電流が流れ、励磁さ
れる。これにより接点４２ａ、接点４３は閉じ、接点４
２ｂは開く。リレー４５に電流が流れていないので接点
４５は閉じている。従って、リレー４４に電流が流れ、
接点４４ａ，４４ｂ、４４ｃが閉じ、接点４４ｄが開
く。接点４４ａ、４４ｂが閉じているので、コイル３４
に正方向に電流が流れ、磁石２５が励磁される。これに
よって鉄材が磁石２５に吸着される。

【００１０】押し釦４１を離すと接点４１は開き、リレ
ー４２、４３に電流は遮断されるが、リレー４２は励磁
状態を保持する。従って、接点４３ａは開くが接点４２
ａは閉じており、接点４４ｃも閉じているのでリレー４
４は励磁状態を保持し、磁石２５も励磁状態を保持す
る。この状態で鉄材を吸着したまま所定の場所に移動す
る。その後に押し釦４１を押すと、リレー４２はリセッ
トされ、接点４２は開き、接点４２ｂは閉じる。リレー
４３には電流が流れ、励磁されるので接点４３ａ、４３
ｂは閉じる。リレー４４は電流が流れないので接点４４
ａ、４４ｂは開き、接点４４ｄは閉じる。

【００１１】また、リレー４６に電流が流れるが短時間
ｔだけ遅れて励磁されるので時間ｔの間だけ接点４６ｄ
は閉じている。従って時間ｔの間だけリレー４５に電流
が流れ、リレー４５は励磁され、接点４５ａ、４５ｂ、
４５ｄが閉じる。これによってコイル３４に逆方向電流
が流れ、磁石２５は完全に消磁され、吸着していた鉄材
は脱着される。押し釦４１を離しても時間ｔの間は接点
４６ｄが閉じているので脱着動作が正常に行われる。

【００１２】以上説明した従来装置では作業量を計測し
たいときは別の計測装置を必要とし、作業と同時に計測
できないという課題があった。この課題を解決するため
に、別の従来装置では、リフティングマグネット１８の
ピン３０又は３１に荷重を検出するセンサ、例えば金属
又は半導体などのストレンゲージを備えたピン型ロード
セルを設けたものが知られている。しかし、上記ストレ
ンゲージはその取付の費用が高い上に、耐久性に問題が
あり、経済上、メンテナンス上、又は安全上に課題があ
った。

【００１３】また、吊り荷重を計測する装置として、ク
レーン兼用油圧ショベルの吊り荷重装置が知られてい
る。この計測装置は、例えば公開特許公報第平５ー３２
１３０５号に開示されている。図６に示すように、車体
のフロント部にブーム１６、アーム１７をそれぞれ前後
方向に回動可能に順次連結し、該アームの先端部付近に
吊り具５１を取り付け、アーム姿勢検出手段と負荷作用
時の作用力検出手段を備えたクレーン作業を行うように
した油圧ショベルに利用されるものである。

【００１４】この計測装置は、ブームシリンダ２１のボ
トム側に圧力センサ（図示省略）を設け、吊り具５１に
荷重Ｗを作用させたときのブームシリンダの圧力センサ
からの計測値と、ブーム基端部Ｐに設けられたブーム角
度センサ５２からの計測値と、アーム回動ピンに設けら
れたアーム角度センサ５３からの計測値に基づきブーム
シリンダのシリンダ保持力Ｆと、そのシリンダ保持力の
ブーム基端部ピンＰの回りの保持力モーメントＭ1を演
算し、またブーム１６の基端部ピンＰの回りのモーメン
トＭ2、バケット取付状態のアーム２３の各々の基端部
ピンＰの回りのモーメントＭ3を演算し、モーメントＭ1
と合成モーメント（Ｍ2＋Ｍ3）を比較演算することによ
り吊り荷重Ｗを算出するものである。

【００１５】上記したクレーンの吊り荷重の計測装置で
は荷重Ｗの重心位置が常に吊り具５１の真下にある。し
かし、リフティングマグネット１８を使用する場合は、
図３、４に示すように２本のピン３１、３２で支持され
ており、ブーム基端部ピン回りのモーメントを演算する
ことは困難である。また、長い鉄材を吸着した場合やリ
フティングマグネットを傾けて吸着させた場合等のよう
に吸着された鉄材の荷重Ｗの中心位置がどこにくるかは
解らない場合がある。従って、クレーンの吊り荷重計測
装置をそのままリフティングマグネットの作業量計測器
に適用すると誤差が生じるという課題が起こる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
ピン型ロードセルを利用した計測装置では取付の費用が
高く、耐久性にも問題があり、課題であった。また、ク
レーンの吊り荷重計測装置をそのままリフティングマグ
ネットの作業量計測器に適用した場合は誤差が生じると
いう課題があった。この発明は、上述のような背景の下
になされたもので、コストも安く、耐久性にも優れ、正
確に計量できる作業量計測器を提供することを課題とし
ている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の構成を採用している。即ち、請求項
１記載の装置は、リフティングマグネットを装着する建
設機械において、ブームシリンダの作用力を検出する圧
力センサと、ブーム角度を検出するブーム角度センサ
と、アームの回動を自由に開放するアーム回動開放手段
と、アームの回動を自由にしたときの圧力センサ並びに
ブーム角度センサの計測値に基づいて該リフティングマ
グネットに吸着された吸着物の重量を演算する演算表示
手段とを具備したことを特徴としている。請求項１記載
の発明はアームの回動を自由に開放して計量を行う点に
主たる特徴がある。

【００１８】請求項２記載の装置は、リフティングマグ
ネットを装着する建設機械において、ブームシリンダの
作用力を検出する圧力センサと、ブーム角度を検出する
ブーム角度センサと、アーム角度を検出するアーム角度
センサと、リフティングマグネットを装着するブラケッ
トの回動を自由に開放するブラケット回動開放手段と、
ブラケットの回動を自由にしたときの圧力センサ、ブー
ム角度センサ並びにアーム角度センサの計測値に基づい
て該リフティングマグネットに吸着された吸着物の重量
を演算する演算表示手段とを具備したことを特徴として
いる。請求項２記載の発明はリフティングマグネットの
ブラケットの回動を自由に開放して計量を行う点に主た
る特徴がある。

【００１９】請求項３に記載の装置は、請求項１又は２
に記載の装置において、前記演算表示手段は、さらに、
吸着物の吸着及び脱着を制御する制御器の信号から作業
回数を算出し、作業量合計を演算し、表示することを特
徴としている。

【００２０】請求項４に記載の装置は、請求項１〜３に
記載の装置において、前記回動開放手段は前記油圧シリ
ンダのボトム側油圧並びにロッド側の油圧をゼロ圧とす
ることを特徴としている。

【００２１】請求項５に記載の装置はリフティングマグ
ネットを装着する建設機械において、ブームシリンダの
油圧を検出する圧力センサと、ブーム角度を検出するブ
ーム角度検出センサと、アーム角度を検出するアーム角
度センサと、リフティングマグネット角度を検出するリ
フティングマグネット角度センサと、前記センサで検出
された圧力、ブーム角度並びにアーム角度のデータに基
づいて該リフティングマグネットに吸着された吸着物の
重量を演算し、表示する演算表示手段とを具備したこと
を特徴としている。請求項５に記載の発明はクレーン兼
用油圧ショベルの吊り荷重計測装置を一部改良してリフ
ティングマグネットに適用するに特に適したものであ
る。

【００２２】請求項６に記載の方法は、リフティングマ
グネットを装着した建設機械の作業量を計測する方法に
おいて、ブームやアームの姿勢を任意にし、ブームシリ
ンダの油圧、並びに、ブーム角度又はブーム角度とアー
ム角度を計測し、該計測データから該リフティングマグ
ネットに吸着された吸着物の重量を演算する方法を含む
ことを特徴としている。

【００２３】

【発明の実施形態】以下、図面を参照してこの発明の２
つの実施形態について説明する。＜実施形態１＞図１は本発明の実施形態１の構成全体の
概略を示す。図２はアーム回動開放手段の実施例を示す
ものである。これらの図において従来装置で説明したと
同じ構成要素又は部品については同じ参照番号を付し、
詳細な説明は省略する。

【００２４】図１において、ブームシリンダ２１のロッ
ド側油圧センサ６１及びボトム側の油圧センサ６２から
油圧が検出され、検出された信号がコントローラ６０に
送信される。ブーム１６の基端ピンＰに設けたブーム角
度センサ６３によりブーム角度信号が検出され、コント
ローラ６０に送られる。また、電磁石制御装置３５から
吸着及び脱着作業の信号がコントローラ６０に送信され
る。

【００２５】コントローラ６０には演算部６０ａと制御
部６０ｂが設けられており、演算部６０ａはロッド側油
圧センサ６１及びボトム側油圧センサ６２からの油圧信
号、ブーム角度センサ６３からの角度信号に基づいて吸
着されている鉄材の重量Ｗを演算する。鉄材の重量Ｗは
ブーム１６の基端ピンＰの回りのモーメントＭ1と、リ
フティングマグネット１８及びアーム１７の基端ピンＰ
回りの合成モーメントＭ2と、油圧シリンダ２１に作用
している作用力Ｆの基端ピンＰ回りのモーメントＭ3と
から求められる。

【００２６】ブーム１６の重量Ｗｂとブーム１６の幾何
学的重心位置７０（ブームの形状により定まる重心位
置）は既知であり、基端ピンＰからの重心６７までの水
平距離Ｓｂはブーム角度から演算により求められる。従
って、ブームのモーメントＭ1は、Ｍ1＝Ｗｂ＊Ｓｂであ
り、演算により求められる。なお、記号「＊」は乗算を
示す。また、アームシリンダ２２の回動を開放した場合
は、合成重量Ｗｘの重心６８はアーム１７の回動点Ｑの
真下にあり、基端ピンＰからの水平距離Ｓａはアーム１
７の回動ピン（又は回動点）Ｑの水平距離と同じであ
る。ＰＱの距離Ｓ1は既知であるからＳａはブームの回
動角度から演算により求められる。従って、モーメント
Ｍ2は、Ｍ2＝Ｗｘ＊Ｓａでとなり、演算により求められ
る。

【００２７】また、作用力Ｆは油圧シリンダ２１のロッ
ド側の受圧面積及びボトム側の受圧面積は既知であるか
ら、ロッド側油圧ｐ1とボトム側油圧ｐ2により作用力Ｆ
が演算により求められる。作用力Ｆと基端ピンＰの距離
Ｓｄはブームの回動角度の関数であり、ブーム角度から
演算により求められる。従って、作用力Ｆの基端ピンＰ
の回りのモーメントＭ3は、Ｍ3＝Ｆ＊Ｓｄであり、演算
により求められる。一方、モーメントの釣合からＭ3＝
Ｍ1＋Ｍ2であり、これより合成重量Ｗｘが演算で求めら
れる。ところで、合成重量Ｗｘは吸着された鉄材の重量
Ｗとアーム７、油圧シリンダ２３及びリフティングマグ
ネット１８の合計重量Ｗａとの和に等しい。即ち、Ｗｘ
＝Ｗ＋Ｗａであり、これより鉄材の重量Ｗが演算で求め
られる。

【００２８】演算部６０ａは電磁石制御装置３５からの
吸着及び脱着信号により作業回数を求め、作業量の合計
重量を算出し、重量Ｗの演算結果と共に表示器６５に表
示する。制御部６０ｂは計量開始釦６６により開始信号
を受けるとアーム回動開放手段６４に開放信号を送信
し、アーム１７の回動を開放させる。アーム１７の回動
が制御されている状態から開放されると合成重量Ｗｘの
重心位置は回動点Ｑの鉛直線上に移動する。なお、計量
開始は開始釦６６によらず、コントローラ６０の制御部
６０ｂが電磁石制御装置３５から吸着信号を受取った後
適宜の時間経過後に自動的に開始するようにしてもよ
い。

【００２９】図２はアーム回動開放手段の１実施例を示
す図である。アーム１７の回動を自由に開放するにはア
ームシリンダのロッド側の作用力とボトム側の作用力を
等しくすればよい。これは両者の油圧を等しい圧力にし
ただけでは達成できない。両者の油圧をゼロにすれば作
用力は等しくゼロになる。図２において、油圧ポンプ７
０は油路７２を介して油圧シリンダ２２の方向切換制御
弁７１に接続されている。方向切換制御弁７１の出力側
油路７３、７４はアームシリンダ２２の入力ポートに接
続されている。油路７３、７４は、また分岐油路７５、
７６により電磁切換弁７７の入力側ポートに接続されて
おり、出力側油路７８、７９は開放タンク８０に接続さ
れている。

【００３０】開放タンク８０は上側が大気圧に開放され
ており、オーバフローしたオイルは油タンクＴに戻され
る。電磁切換弁７７のソレノイドに開放信号電流が流れ
ると電磁切換弁７７はイ状態に切り換わり、油路７５、
７６の油圧は徐々にゼロ（大気圧）になり、油圧シリン
ダ２２に作用する力がなくなる。開放信号電流が遮断さ
れると電磁切換弁７７はロ状態に切り換わり、油路７
５、７６は閉鎖される。この状態で方向切換制御弁７１
を作動させると油圧シリンダ２２はゆっくりと作動す
る。この様にゆっくり作動させるのは急激な動作による
吸着物の落下を防止するためである。

【００３１】本実施形態は以上のように構成されてお
り、以下のように作動する。計量を開始するときは開始
釦６６を押す。開始信号がコントローラ６０の制御部６
０ｂに送られ、制御部６０ｂはアーム回動開放手段６４
に開放信号を送出する。アーム回動開放手段６４は開放
信号を受けるとアームシリンダ２２の入力ポートに接続
されている油路７３、７４の油圧を徐々にゼロ（大気
圧）にする。これによってアームシリンダ２２はゆっく
りと伸長又は縮小し、合成重量Ｗｘの重心位置６８がピ
ンＱの真下に来る。

【００３２】アームシリンダ２２が停止したときに、制
御部６０ｂはブームシリンダ２１のロッド側油圧とボト
ム側油圧及びブーム角度を計測して計測データを演算部
６０ａに送る。計測が終了したら制御部６０ｂは開放信
号を停止し、同時に演算部６０ａは演算を実行する。演
算部６０ａは、また電磁石制御部３５からのデータに基
づいて作業回数と作業量合計を算出し、演算結果（現在
の作業量）並びに算出結果（作業回数と作業量合計）を
表示器６５に送出し、表示する。

【００３３】本実施形態は上記した構成及び機能を有
し、以下の効果を有する。即ち、合成重量Ｗｘの重心位
置６８が回動点Ｑの鉛直線上にあるため正確な計量が可
能であるという効果が得られる。更に、ブームシリンダ
２１のロッド側油圧とボトム側油圧を計測しているので
一層正確な計量が可能である。また、アームシリンダ２
２のロッド側油圧とボトム側油圧を開放するだけでよく
構成も簡単であり、故障も少なく、製作コストも安いと
いう効果も得られる。さらに、アームの回動角度やバケ
ットの回動角度を利用していないので、計測装置が簡単
になり、演算も容易になるという効果が得られる。

【００３４】この実施形態ではアームシリンダ２２の作
用力をゼロにしてアーム２３の回動を開放しているが、
この代わりに油圧シリンダ２３の作用力をゼロにしてリ
フティングマグネット１８の回動を開放するようにして
もよい。また、本実施形態ではブームシリンダ２１のロ
ッド側油圧とボトム側油圧を計測しているが、ロッド側
油圧をゼロにしてボトム側油圧のみを計測するようにし
てもよい。

【００３５】＜実施形態２＞次に、別の実施形態（請求
項５の発明の実施形態）を説明する。図７はリフティン
グマグネット１８に鉄材等の吸着物８０が吸着された状
態を示す。なお、図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は側
面図、図７（Ｃ）はリフティングマグネットが傾いて吸
着操作をした場合の重心の位置関係を示す。図７
（Ａ）、（Ｂ）に示すように吸着物８０の重量Ｗの重心
とリフティングマグネットの吸着面中心８２とは一致し
ない。また、図（Ｃ）に示すようにリフティングマグネ
ットが傾いて吸着した場合は吸着面中心８２とブーム１
６の基端ピンＰとの水平距離Ｓｍと吸着物８０の重量Ｗ
の重心と基端ピンＰとの水平距離Ｓｗとには、差ｄＳ＝
Ｓｗ−Ｓｍが生じる。しかし、この場合でも、差ｄＳは
距離Ｓｍに比べて小さく、省略できる程度であるのが実
際である。なお、差ｄＳはリフティングマグネットの傾
きが垂直に近いほど小さくなる。

【００３６】以上の考察に基づき、この実施形態では距
離Ｓｗの代わりに距離Ｓｍを用いて吸着物の重量Ｗを計
測する。図８はこの計測器の構成を示す。なお、図１で
述べたと同じ構成要素については同じ参照番号を付して
説明を省略する。図８において、アーム１７の角度を検
出するアーム角度センサ８５がアーム回動ピンの適宜の
位置に設けられている。アーム角度センサ８５の出力端
はコントローラ６０に接続されている。また、リフティ
ングマグネットの角度を検出するリフティングマグネッ
ト角度センサ８６がリフティングマグネットの回動ピン
８７の適宜の位置に設けられている（図７（Ｃ）参
照）。リフティングマグネット角度センサ８６の出力端
はコントローラ６０に接続されている。

【００３７】ブーム１６の重量Ｗｂとその重心６７の幾
何学的位置はブームの形状等によって定まるものであ
り、既知である。従って、ブームの回動角度（θｂ）が
ブーム角度センサ６３により検出されると、重心６７と
基端ピンＰまでの水平距離Ｓｂは演算により、算出でき
る。また、アーム１７の重量Ｗａとその重心の幾何学的
位置も既知であり、アームの回動ピンと基端ピンＰまで
の距離Ｓ1も既知である。従って、アーム角度センサ８
５によりアーム１７の回動角度（θａ）が検出される
と、アームの重心と基端ピンＰとの水平距離Ｓａは角度
θａ、θｂから演算により算出できる。

【００３８】同様に、リフティングマグネットの重量Ｗ
ｆとその重心の幾何学的位置並びに吸着面の中心８２の
幾何学的位置も既知である。従って、リフティングマグ
ネット角度センサ８６によりリフティングマグネット回
動角度（θｆ）が検出されると、リフティングマグネッ
ト１８の重心から基端ピンＰまでの水平距離Ｓｆ並びに
吸着面中心８２から基端ピンＰまでの水平距離Ｓｍも演
算により算出できる。

【００３９】基端ピンＰの回りの時計方向のモーメント
Ｍｃは前記した実施形態１で説明したようにモーメント
Ｍ3で与えられており、Ｍｃ＝Ｆ＊Ｓｄである。また、
基端ピンＰの回りの反時計方向のモーメントＭｕは、Ｍ
ｕ＝Ｗｂ＊Ｓｂ＋Ｗａ＊Ｓａ＋Ｗｆ＊Ｓｆ＋Ｗ＊Ｓｍと
なる。また、モーメントの釣合から、Ｍｃ＝Ｍｕであ
り、吸着物の重量Ｗは、アーム回動角度θａ、ブーム回
動角度θｂ、リフティングマグネット回動角度θｆ並び
にブームシリンダの油圧ｐ1及びｐ2が検出されると演算
により求められる。

【００４０】コントローラ６０の演算部は６０ｂは検知
データに基づいて上記した演算を実行し、その結果をメ
モリに記録する。コントローラ６０の制御部６０ａは電
磁石制御装置３５からの吸着信号に基づき、適当な時間
経過後に検知データを取り込んで演算部６０ａに計量開
始の実行命令を出し、演算結果を表示器６５に表示す
る。また、電磁石制御装置３５から脱着信号に基づき演
算結果を正式にメモリに格納する。同時に演算部６０ａ
は作業回数と合計作業量を演算し、表示器６５に併せて
表示する。なお、脱着信号を受信しないうちに新たな吸
着信号がきたときは前回の演算データは放棄する。

【００４１】実施形態２は以上述べたような構成であ
り、機能を有することから以下の作用効果がる。すなわ
ち、リフティングマグネットの回動角度を検出するリフ
ティングマグネット角度センサ８６を取付け、クレーン
の吊り荷重計量に使用していたソフトの一部を変更追加
するのみでリフティングマグネット作業量の計測が可能
となる。従って、本実施形態ではクレーン兼用油圧ショ
ベル機に使用する場合は低コストで実施できるという効
果がある。しかも特定の場合を除き、計測結果の誤差も
少なく、故障し易い要素を使用していないので実用的で
あるという効果もある。

【００４２】以上、この発明の実施形態、実施例を図面
により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限
られるがものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範
囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例え
ば、回動開放手段は実施形態１で説明したものに限られ
ず、ロッド側作用力とボトム側作用力を等しくするもの
であればよい。また、実施形態２で説明した吸着物の重
心位置を吸着面中心位置とみなしているが、適宜適当な
点に変更してもよいし、吸着される吸着物の性質、例え
ば、鉄砂、小さな鉄屑等によって変更するようにしても
よい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、合成重量の重心位置が回動点の鉛直線上にある
ため正確な計量が可能であるという効果が得られる。ま
た油圧シリンダのロッド側油圧とボトム側油圧を開放す
るだけでよく構成も簡単であり、故障も少なく、製作コ
ストも安いという効果も得られる。また、請求項５に記
載の発明は従来装置を一部改良するだけでよいのでコス
トが安く実用的な計測器が構成可能であるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】回動開放手段の実施例を示す。

【図３】従来装置のリフティングマグネットを装着し
た油圧ショベルを示す。

【図４】従来装置のリフティングマグネットの構成を
示す。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。

【図５】従来装置のリフティングマグネットの電磁石
を制御する回路図を示す。

【図６】従来のクレーン兼用油圧ショベルの吊り荷重
計測装置を示す。

【図７】リフマグと吸着物の位置関係を示す。（Ａ）
は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は傾いて吸着した状
態を示す。

【図８】本発明の実施形態２の構成を示す。

【符号の説明】

１６ブーム１７アーム１８リフティングマグネット２１ブームシリンダ２２アームシリンダ２３油圧シリンダ３５電磁石制御装置６０コントローラ６０ａ演算部（演算手段）６１ブームシリンダロッド側圧力センサ６２ブームシリンダボトム側圧力センサ６３ブーム角度センサ６４回動開放手段（アーム回動開放手段、ブラケ
ット回動開放手段）６５表示装置（表示手段）６７ブーム重量重心６８合成重量重心８５アーム角度センサ８６リフティングマグネット角度センサ８７リフティングマグネット回動ピンＰブーム回動点Ｑアーム回動点Ｗ吸着物重量Ｗｘ合成重量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リフティングマグネットを装着する建設
機械において、ブームシリンダの作用力を検出する圧力
センサと、ブーム角度を検出するブーム角度センサと、
アームの回動を自由に開放するアーム回動開放手段と、
アームの回動を自由にしたときの圧力センサ並びにブー
ム角度センサの計測値に基づいて該リフティングマグネ
ットに吸着された吸着物の重量を演算する演算表示手段
とを具備したことを特徴とするリフティングマグネット
の作業量計測器。
【請求項２】リフティングマグネットを装着する建設
機械において、ブームシリンダの作用力を検出する圧力
センサと、ブーム角度を検出するブーム角度センサと、
アーム角度を検出するアーム角度センサと、リフティン
グマグネットを装着するブラケットの回動を自由に開放
するブラケット回動開放手段と、ブラケットの回動を自
由にしたときの圧力センサ、ブーム角度センサ並びにア
ーム角度センサの計測値に基づいて該リフティングマグ
ネットに吸着された吸着物の重量を演算する演算表示手
段とを具備したことを特徴とするリフティングマグネッ
ト作業量計測器。
【請求項３】前記演算表示手段は、さらに、吸着物の
吸着及び脱着を制御する制御器の信号から作業回数を算
出し、作業量合計を演算し、表示することを特徴とする
請求項１又は２の何れか１に記載のリフティングマグネ
ット作業量計測器。
【請求項４】前記回動開放手段は前記油圧シリンダの
ボトム側油圧並びにロッド側の油圧をゼロ圧とすること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載のリフテ
ィングマグネット作業量計測器。
【請求項５】リフティングマグネットを装着する建設
機械において、ブームシリンダの油圧を検出する圧力セ
ンサと、ブーム角度を検出するブーム角度検出センサ
と、アーム角度を検出するアーム角度検出センサと、リ
フティングマグネット角度を検出するリフティングマグ
ネット角度センサと、前記センサで検出された圧力、ブ
ーム角度、アーム角度、リフティングマグネット角度の
データに基づいて該リフティングマグネットに吸着され
た吸着物の重量を演算し、表示する演算表示手段とを具
備したことを特徴とするリフティングマグネット作業量
計測器。
【請求項６】リフティングマグネットを装着した建設
機械の作業量を計測する方法において、ブームやアーム
を任意の姿勢にし、ブームシリンダの油圧、並びに、ブ
ーム角度又はブーム角度とアーム角度を計測し、該計測
データから該リフティングマグネットに吸着された吸着
物の重量を演算する方法を含むことを特徴とするリフテ
ィングマグネットの作業量計測方法。