JPS6282409A - 揺動機構の制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、クレーンのブーム起伏装置や高所作業用リフ
トなどの揺動機構の制御に関する。

（従来の技術） クレーンのブーム起伏装置や高所作業用リフトなどには
、第５図や第６図に示されるように固定部材１とこれに
一端を回転自由に取り付けたプーム２やリンク３などの
揺動部材４との間に油圧シリンダ５を介装し、この油圧
シリンダ５の伸縮により揺動部材４を上下に回動するも
のがある。このような揺動機構において揺動部材４を駆
動する油圧シリンダ５の制御は例えば第７図のような油
圧回路を通じて行なわれる。すなわち、油圧シリンダ５
は伸側配管６と圧側配管７により方向切換弁８を介して
油圧ポンプ９及びタンク１０）こ接続され、方向切換弁
８は伸側及び圧側の配管６と７に油圧ポンプ９の圧油を
選択的に供給して油圧シリンダ５を伸縮させる。この伸
縮動作に伴い配管６または７から流出する作動油は同じ
く方向切換弁８を介して接続されるタンク１０に回収さ
れる。

方向切換弁８はまたニュートラル状態では配管６と７へ
の圧油の出入りを遮断して油圧シリンダ５を一定のスト
ローク位置に保持し、同時に油圧ポンプ９をタンク１０
に接続して圧油を回収する。

なお、油圧ポンプ９とタンク１０の間には圧油の異常高
圧を防止するリリーフ弁１１が設けられ、油圧ポンプ９
の圧力が一定以上になると圧油の一部をタンク１０に逃
がして圧力を調整する。伸側配管６には、油圧シリンダ
５が揺動部材４がらの荷重を受けて収縮しないように、
方向切換弁８を収縮側に切り換えて圧側配管７が一定以
」―の高圧となった時にのみ、油圧シリンダ５がらの作
動油の流出を許容するカウンターバランス弁１２が介装
される。揺動部材４の回動はオペレータがブーム２の角
度やリフトのプラットフォーム４１の高さを目で確かめ
つつ、手動もしくは電気的手段を介して方向切換弁８を
操作することで行なう。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、クレーンの場合、特に市街地では第６図に示
されるようにブーム２の上方や下方に電線や家屋などの
障害物４０がある場所で作業するユとが少なくない。こ
の場合、オペレータはブーム２の起伏ごとに障害物４０
とのクリアランスを確認しながら、少しずつ油圧シリン
ダ５を伸縮させなければならないため作業に手間取り、
同一の起伏操作をａｒ）返す作業では障害物４０のない
場合に比べて作業効率が者しく低ドする。さらに操作の
不注意によりブーム２が障害物４０１こ接触して損傷さ
せる恐れもある。

また、高所作業用リフトの場合は上昇または下降するプ
ラットフォーム４１を所定の作業位置に停止トさせる必
要があるが、必要な高さに正確に停止させることは難し
く、場合によってはプラットフォーム４１上のオペレー
タが方向切換弁７を何度も操作して高さを調整しなけれ
ばならず、オペレータの熟練の度合により作業能力が大
ぎく異なるという問題があった。

本発明は、油圧シリンダに駆動される揺動機構の制御に
関わるこのような問題を解決すべく、揺動部材を望みの
位置で自動的に停止できる揺動機構の制御装置を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、揺動部材と固定部材との間に介装した油圧シ
リンダに圧油を選択的に供給して該揺動部材を回動する
揺動機構の制御装置において、油圧シリンダに圧油を供
給する配管に介装した遮断弁と、該油圧シリンダのスト
ローク位置を検出する手段と、該検出手段の検出したス
トローク位置をあらかじめ設定されたス）Ｇ−り範囲と
比較して前記遮断弁の開閉を行なう制御手段とを備えて
いる。

（作用） 油圧シリンダの伸張もしくは収縮駆動時に、検出手段の
検出した油圧シリンダのストローク位置を制御手段が設
定範囲と比較し、その結果、設定範囲内にあれば制御手
段は遮断弁を開いた状態に保持して伸張もしくは収縮を
続行するが、ストローク位置が設定範囲の限界に至ると
制御手段が遮断弁を閉じて油圧シリンダの伸縮を停止す
る。

（実施例） 第１図から第４図に本発明の実施例を示す。なお、前記
従来例と同一の構成部分については同一番号を付して説
明を省略する。

第１図は第７図に示された従来例の油圧回路において、
伸側配管６と圧側間？ｙ７に遮断弁として電磁弁２１と
２２とをそれぞれ介装し、油圧シリンダ５に設けたスト
ローク位置検出手段２３と、検出されたストローク位置
に基づいて電磁弁２１と２２とを開閉制御する制御手段
２４とを備えた制御装置である。

電磁弁２１と２２はいずれも上下流を連通する１ｍ放側
セクション２５と、油圧シリンダ５への圧油供給を遮断
して油圧シリンダ５がらの作動油の流出のみを許容する
閉鎖側セクション２６とを有し、これらのセクション２
５と２６を制御手段２４からの信号により切り換える。

ストローク位置検出手段２３は第２図〜第４図に示され
るように、油圧シリンダ５のピストンロッド５Ａの内部
に縦設された磁気スケール２７と、シリンダ本体５Ｂの
ピストンロッド５Ａとの摺動面に臨んで取り付けられた
磁気センサ２８がらなり、磁気センサ２８は磁気スケー
ル２７の発する磁気を感知してピストンロッド５Ａのス
）Ｏ−１位置を検出し、信号として制御子ｐ！ｉ２４に
出力する。

制御手段２４はセンサアンプ２９、イ３号設定アンブ３
０、微分回路３１、比較回路３２、及び選択回路３３か
らなる。センサアンプ２９は磁気センサ２８から出力さ
れた４Ｍ号を電気的に変換し、ストローク信号として微
分回路３１と比較回路３２に入力する。また信号設定ア
ンプ３０は比較回路３２において比較の基準となるスト
ローク範囲の限界値を設定信号として比較回路３２に出
力する。この限界値の設定は方向切換弁８を操作して揺
動部材４を、クレーンの場合は例えば第５図に示された
障害物４０に接触しない上限及び下限位置に目視により
それぞれ回動し、回動位置における磁気センサ２８の出
力信号に対応した値を信号設定アンプ３０を通じて比較
回路３２に比較基準設定値として入力する。また高所作
業用リフトの場合はプラットフォーム４１を所定の上昇
及び下降位置に停めて、クレーンの場合と同様にその位
置における磁気センサ２８の出力信号に対応した設定値
を入力させる。微分回路３１は入力された）　　　　　
　　ストローク信号からピストンロッド５Ａのストロー
ク方向を判断して選択回路３３に伸張または収縮を示す
信号を出力する。また、比較回路３２はストローク信号
を信号設定アンプ３０の設定値と比較ｔす断じて、その
結果を選択回路３３に信号出力する。選択回路３３はこ
の比較回路３２からの信号によりストローク信号が設定
値に等しくない場合は電磁弁２１と２２をともに開放側
セクション２５に保持する一方、ストローク信号が設定
値に等しい時は、微分回路３１の出力が伸張を示す場合
には電磁弁２１を、また収縮を示す場合には電磁弁２２
を、それぞれ閉鎖側セクション２６に切り換える。

以上のように構成された揺ｆ！機構の制御装置の作用を
次に説明する。

揺動部材４を所定の範囲で反復的に回動して作業を行な
う時は、まず上述の方法で方向切換弁８を操作しながら
目視により揺動部材４を所定位置に回動し、信号設定ア
ンプ３０を通じて、油圧シリンダ５の上限側と下限側の
ストローク限界値をそれぞれ設定した後に作業を開始す
る。

作業中、揺動部材４が設定された上限及び下限位置の内
側に位置している時は、油圧シリンダ５に設けた磁気セ
ンサ２８からのストローク信号はいずれの設定値にも等
しくないため、制御手段２４は電磁弁２１と２２をとも
１こ開放側セクンシン２５に保持する。したがって、例
えば方向切換弁８が伸側であれば、油圧ポンプ９の圧油
は伸側配管６を通って油圧シリンダ５を伸張させて揺動
部材４を上方へ回動し、油圧シリンダ５の圧側作動油は
圧側配管７からタンク１０に流入する。揺動部材４が設
定された上限位置まで回動されると、油圧シリンダ５の
ストロークも設定位置まで伸張し、磁気センサ２８がセ
ンサアンプ２９を介して出力するストローク信号が比較
回路３２の上限側設定値に等しくなり、この時微分回路
３１の出力信号は伸張を示しているので、選択回路３２
は伸側配管６に介装した電磁弁２１を閉鎖側セクション
２６に切り換える。その結果、方向切換弁８が伸側のま
まであっても、伸側配管６への圧油供給が遮断され、油
圧シリンダ５の伸張がストップして揺動部材４はそれ以
上には回動せず、そのままの位置に保持される。

また、上限位置に停止した揺動部材４を下方へ回動する
時は方向切換弁８を圧側に切り換える。

この時点では電磁弁２１は閉鎖側セクション２６、電磁
弁２２は開放側セクション２５に保持されている。方向
切換弁８の切り換えにより油圧ポンプ９の圧油は開放状
態の電磁弁１２及び圧側配管７を通って油圧シリンダ５
【こ供給されるが、その結果圧側配管７が高圧となり、
伸側配管６のカウンターバランス弁２２が開き、また閉
鎖側セクション２６となっている電磁弁２１も作動油の
流出を妨げないため、油圧シリンダ５を伸張させていた
伸側の作動油は伸側配管６からタンク１０に流出して、
油圧シリンダ５を収縮させ、揺動部材４は下方への回動
を開始する。なお、油圧シリンダ５が収縮を始めるとス
トローク信号が上限側設定値を下回るため、選択回路３
２が電磁弁２１を開放側セクション２５に切り換え、以
後伸側配管６からの作動油は開放側セクション２５を通
ってタンク１０に流入する。そして、“揺動部材４が下
限位置まで回動されるとストローク信号が下限側設定値
に等しくなり、この時微分回路３１は収縮を示す信号を
出力しているので、選択回路３３は圧側配管７の電磁弁
２２を開鎖側セクション２６に切り換える。その結果、
方向切換弁８が圧側のままであっても、圧側配管７への
圧油供給が遮断され、同時に圧側配管７の油圧の低下に
よりカウンターバランス弁１２が閉じて伸側配管６から
の作動油流出を遮断するため、揺動部材４は下限位置に
停止する。

この位置から、揺動部材４を再び」三方へ回動する場合
は方向切換０８を伸側に切り換えれば、圧油は開放側セ
クション２５となっている電磁弁２１を通って伸側配管
６から油圧シリンダ５に供給される。この時、圧側配管
７の電磁弁２２は閉鎖側セクション２６となっているが
、油圧シリンダ５からの作動油の流出は妨げないので、
油圧シリンダ５が伸張して、揺動部材４は上方へ回動し
、同時に電磁弁２２も開放側セクション２５に切り換わ
る。

このようにして、揺動部材４は設定された位置間で何回
でも起伏させることができる。その間、オペレータの操
作は方向切換弁８を切り換えて揺動部材４の上方または
一ド方への回動を開始させるだけであり、停＋ｈ操作を
行なわなくても回動した揺動部材４は設定された位置に
自動的に停止する。

したがって、揺動部材４が設定範囲外の障害物等に接触
する恐れはなく、また所定位置を通り過ぎたため再度方
向切換弁８を切り換えるといった面倒な繰作も必要ない
。

なお、揺動部材４は設定範囲内では方向切換弁８の操作
により自由に回動と停止を行なうことができる。したが
って、クレーンなどにおいてはプーム２の下限位置をク
レーンの転倒限界に設定しておけば、この制御装置を転
倒防止装置として利用することも可能である。

また、高所作業用９７トにおいては、制御装置において
ストローク信号をプラットフォームの現在高に換算し、
設定信号をプラットフォームの指示尚に換算して、これ
らの値をプラットフォーム上に表示するようにすれば、
設定高さ以外で停止する必要がある場合でも、これらの
数値を目安に方向切換弁８を操作することができる。

（発明の効果） 以上のように本発明は、揺動部材を回動する油圧シリン
ダのストローク位置を検出し、設定されたストローク範
囲と比較することにより油圧シリンダへの圧油供給を制
御するため、回動された揺動部材は停止繰作なしで所定
の位置に停止する。

そのため、操作時の不注意から回動された揺動部材が所
定位置を通り過ぎて障害物に接触するなどの危険を防止
できるとともに、停止繰作が不要なため繰作労力も軽減
される。

したがって、油圧シリンダに駆動される揺動機構を備え
たクレーンや高所作業用り７トなどの作業機械に本発明
を適用すれば、作業の安全性及び作業効率が大幅に向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す揺動機構の全体構成図、
第２図は同実施例中の磁気センサの配置を示す油圧シリ
ンダの側面図、第３図は同じく断面図、第４図は磁気ス
ケールの配置を示すピストンロッドの要部断面図である
。 また、第５図はクレーンのブーム起伏装置の概略側面図
、第６図は高所作業用り７トの概略側面図、第７図はこ
れらの作業機械に使用される揺動機構の制御方法の従来
例を示す油圧シリンダの油圧回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 揺動部材と固定部材との間に介装した油圧シリンダに圧
   油を選択的に供給して該揺動部材を回動する揺動機構の
   制御装置において、油圧シリンダに圧油を供給する配管
   に介装した遮断弁と、該油圧シリンダのストローク位置
   を検出する手段と、該検出手段の検出したストローク位
   置をあらかじめ設定されたストローク範囲と比較して前
   記遮断弁の開閉を行なう制御手段とを備えたことを特徴
   とする揺動機構の制御装置。