KR19980702711A - 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치 - Google Patents

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우에다마사미치
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안자키사토루
카부시키가이샤고마쓰세사쿠쇼
수케토모토시타카
고마쓰멕쿠카부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치로서, 신축붐 선단의 가동범위가 쉽게 파악할 수 있음과 아울러, 크레인 조작의 안전성을 확보할 수 있다. 이 때문에, 붐의 길이 검출수단(1), 붐각 검출수단(2), 선회위치 검출수단(3), 부하 검출수단(4), 작업상태 입력수단(5), 직각좌표에 의하여 표시하는 표시부(9) 및 연산 또는 기억을 실시하는 제어부(8)를 구비하며, 표시부에, 정격작업반경(23)의 화상과, 신축붐의 선단부위치(24)의 화상을 거듭하여 표시한다. 또, 신축붐 선단부의 목표점(41)을 거듭하여 표시하여도 좋다.

Description

이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치
종래부터, 이동식 크레인은, 자유자재로 달리는 하부주행체 상에 상부 선회체를 설치하고, 이 상부 선회체에 복수개의 단으로 신축하는 신축붐을 장착하고 있다. 또 신축붐 선단으로부터 와이어를 사이에 끼워 훅이 매달려 있고, 이 훅을 사용하여 크레인 작업을 실시하고 있다. 이 크레인 작업을 실시할 때, 운전자는 항상 신축붐의 상태를 파악하여 둘 필요가 있다.
이 때문에, 종래의 이동식 크레인 차량 등의 가동범위 표시장치는, 도 19에 표시하듯이, 반경방향을 작업반경 또는 부하율로 하고, 원주방향을 선회각도로 하는 극좌표를 채용하고 있다(예컨대, 일본특공평3-17759호공보, 일본특개평3-67895호공보, 일본실개평3-130291호공보참조). 이 장치에서는, 현재의 실조상 하중에 대응하는 정격작업반경을, 각 선회각도마다 산출하여, 실 작업반경으로 하고 있다. 그리고 상기한 극좌표에 있어서, 실 작업반경과 실 선회 위치로 구해지는 신축붐 선단부 위치(61)와, 각 선회각도마다의 정격작업반경(62)(한계 가동범위) 을 거듭하여 화상 표시하고 있다.
그런데, 일반적으로 운전자의 지각은, 직각좌표에 의거하여 형성되어 있으므로, 직선 운동(거리)에 대한 지각과 비교하여, 회전 운동(각도)에 대한 지각이 뒤떨어지는 일이 많다. 환언하면, 이 극좌표 표시에서는, 작업반경(전후)방향을 직각 운동으로 하고, 선회(좌우)방향을 회전 운동으로 하고 있으므로, 작업반경 방향과 비교하여, 선회 방향의 위험을 살펴서 알 수 있는 일이 쉽지 않다. 또, 크레인 작업에 있어서, 선회 중의 사고가 많은 것은, 주목 할만 하다. 즉, 종래의 기술에서는, 선회 방향이 위험한지에 대하여, 각도를 척도로서 파악하고 있는 점에, 문제가 있다.
더욱이, 상기한 종래의 장치는, 이동식 크레인 차량의 신축붐을 미리 원하는 위치에 이동시켜서 가동범위를 설정하고, 작업 중 신축붐의 선단이 가동범위의 경계에 도달했을 때에, 경보를 발하거나, 신축붐의 동작을 제한하는 작업 범위 제한 기능을 보유하는 것이 많다. 이 때문에, 표시장치로부터는, 신축 붐의 가동범위에 관한 정보가 얻을 수 없고, 운전자는, 작업반경과 선회 범위를 완전히 파악할 수 없으므로, 작업의 안전 확보에 지장을 초래하는 불편함이 있었다.
다음에, 별도의 종래기술로서, 크레인을 모의 동작시켜, 작업기를 포함하는 상부 선회체의 가동범위를 기억시켜, 이 기억 정보에 의거하여 크레인의 작동 정지 및 경보를 실시하는 것이 알려져 있다(예컨대, 일본특개소 56-75393호 공보참조). 더욱이, 실용화 되어있는 표시 장치에 의하면(예컨대, 일본특개평 5-58589호공보참조). 도 20에 표시하듯이, X좌표(a)를 작업반경, Y좌표(b)를 신축붐의 양정 한계 가동범위(63)와, 신축붐 선단부 위치(64)를 거듭하여 표시하고 있다.
그러나, 이러한 구성에 의하여 모의 동작시켜서 가동범위를 설정하는 경우, 보통 하물을 매달리게 하지 않는 상태에서 실시하지만, 조하작업에 있어서는, 정격작업반경이 조상 하중에 의하여 변화한다. 따라서, 범위 제한에 의한 가동범위내라도, 조상 하중에 의해서는, 과부하로 되는 경우가 있다. 즉, 상기한 종래 기술의 가동범위 표시 화상으로 부터는, 과부하로 되는 영역을 파악할 수 없으므로, 위험 방지를 위한 적절한 사전처리를 할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치에 관하여, 특히 이동식 크레인 차량의 신축붐 선단부의 가동범위 표시장치에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명의 제1실시예에 관한 가동범위 표시 장치의 시스템 블록도.
도 2는, 제1실시예에 관하여, 작업상태 입력(또는 검출) 수단, 가동범위 설정 수단, 각 수단으로 부터의 검출치 표시기, 및 멀티디스프레이를 구비한 표시부를 일체로 한 가동범위 표시 장치의 외관도.
도 3은, 제1실시예에 관하여, 상부 선회체를 기준으로서 붐 선단부 위치 및 정격작업반경을 거듭하여 직각좌표에 의하여 표시하는 표시부의 설명도.
도 4는, 도 3에 대하여, 하부 주행체를 기준으로하는 경우의 표시부의 설명도.
도 5는, 도 3의 대응 위치에 가동범위를 거듭하여 표시하는 경우의 설명도.
도 6은, 제1실시예에 관하여, 상부 선회체를 기준으로서 붐선단부 위치 및 한계작업반경을 거듭하여 직각좌표에 의하여 표시하는 표시부의 설명도.
도 7은, 도 3의 대응 위치에 목표점을 거듭하여 표시하는 경우의 설명도.
도 8A 및 도 8B는, 도 7의 표시 화상의 일부를 확대하는 경우의 도면이고, 도 8A는 확대 대상 범위의 설명도, 도 8B는 확대 표시예의 설명도.
도 9는, 본 발명의 제2실시예에 관한 가동범위 표시 장치의 시스템 블록도.
도 10은, 제2실시예에 관하여, 가동범위, 붐선단부 위치 및 정격작업반경을 거듭하여 직각좌표에 의하여 표시하는 표시부의 설명도.
도 11은, 도 10에 대하여 훅 양정 위치를 거듭하여 표시하는 표시부의 설명도.
도 12는, 본 발명의 제3실시예에 관한 가동범위 표시 장치의 적용예로 되는 이동식 크레인 차량의 측면도.
도 13은, 제3실시예에 관하여, 하부 주행체를 기준으로서 한계작업반경 및 실 작업반경을 거듭하여 극좌표에 의하여 표시하는 표시부의 설명도.
도 14는, 도 13에 대하여 상부 선회체를 기준으로 하는 경우의 표시부의 설명도.
도 15는, 도 13에 대하여 목표점을 거듭하여 표시하는 표시부의 설명도.
도 16∼도 18은, 제 3실시예에 관하여, 달리하는 매달린 하중에 대한 가동범위의 변화를 표시하는 도면이고, 도 16은, 매달린 하중이 중정도에서의 설명도.
도 17은, 매달린 하중이 작은 경우에서의 설명도.
도 18은, 매달린 하중이 큰 경우에서의 설명도.
도 19는, 종래기술에 관하여 극좌표에 의한 가동범위 표시 장치의 표시예의 설명도.
도 20은, 별도의 종래 기술에 관하여 직각좌표에 의한 가동범위 표시 장치의 표시예의 설명도이다.
본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 이루어진 것이고, 신축붐 선단의 가동범위를 쉽게 정확하고 확실하게 파악할 수 있음과 아울러, 크레인 조작의 안정성을 확보할 수 있는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시 장치의 제1발명은, 부품의 길이 검출 수단과, 붐각 검출 수단과, 부하 검출 수단과, 선회 위치 검출 수단과, 상부 선회체와 하부 주행체의 작업상태를 입력 하는 작업상태 입력 수단 및/또는 상기한 작업상태를 검출하는 작업상태 검출 수단과, 선회 위치를 X좌표로서, 작업반경을 Y좌표로서 직각좌표에 의하여 화상 표시 가능한 표시부와, 상기한 각 수단에서의 신호를 기초로 연산을 실시하여, 연산결과를 표시부에 출력하는 제어부를 구비하고, 제어부가, 현재의 실하중과, 실하중을 매달린 상태에 있어서의 각 선회 위치 마다의 정격작업반경과, 신축붐의 선단부 위치를 각각 연산하고, 표시부가, 직각좌표상의 대응 위치에, 정격작업반경의 화상과, 신축붐의 선단부 위치의 화상을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 한다. 또, 신축붐 선단부의 목표점을 설정하는 목표점 설정 수단을 부설하고, 이 목표점의 표시부에 거듭하여 표시 하여도 좋다. 더욱이, 목표점 및 근방을, 표시부에 확대 표시하여도 좋다.
이러한 구성에 의하여, X좌표에 선회 위치를, Y좌표에 작업반경을 취한 직각좌표의 표시부에, 현재의 조상 하중에 대한 각 선회각도마다의 정격작업반경과, 현재의 신축붐 선단부 위치가 거듭하여 표시된다. 이것에 의하여, 운전자는, 정확한 판단을 할 수 있다. 또, 목표점을 거듭하여 표시하는 경우, 정격작업반경과 목표점의 위치 관계는, 지면으로부터 분리되어 매달아 올릴때(하물을 매달아 올린 직후)에 결정된다. 따라서, 지면으로부터 매달아 올릴때에, 목표점이 정격작업반경의 내측 또는 외측중 어느 측인가에 의하여, 목표점까지 과부하로 되지 않고 도달 가능 여부를 판단할 수 있다. 게다가, 목표점 도달까지의 조작 행정도, 표시 화면으로 부터 즉시 파악할 수 있다. 더욱이 목표점 근방을 확대 표시하는 경우, 부품을 고정밀도로 목표점에 일치시킬 수 있다.
본 발명에 관한 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시 장치의 제2의 발명은, 붐의 길이 검출 수단과, 붐 각 검출 수단과 부하 검출 수단과, 가동범위 설정수단과, 선회 위치 검출 수단과, 상부 선회체와 하부주행체의 작업상태를 입력하는 작업상태 입력 수단 및/또는 상기한 작업상태를 검출하는 작업상태 검출 수단과, 선회각도를 X좌표로서, 작업반경을 Y좌표로서 직각좌표에 의하여 화상 표시 가능한 표시부와, 상기한 각 수단으로부터의 신호를 기초로 연산을 실시하여, 연산결과를 표시부에 출력하는 제어부를 구비하고, 제어부가, 현재의 실하중과, 실하중을 매달린 상태에 있어서의 각 선회 위치 마다의 정격작업반경과, 정격작업반경과 가동범위 설정 수단에 의거하는 작업반경 제한치를 비교하여 구해지는 한계작업반경과, 신축붐의 선단부 위치를 각각 연산하고, 표시부가, 직각좌표상의 대응위치에, 정격작업반경의 화상 또는 한계작업반경의 화상과, 신축붐의 선단부 위치의 화상을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하여, 신축붐의 선단부 위치가 표시됨과 아울러, 현재의 매달리는 하중에 의하여 결정되는 정격작업반경과 범위 제한에 의한 가동범위가, 또는 정격작업반경과 다동범위의 작은 쪽이, 전체 선회 영역에 걸쳐서 거듭하여 표시됨으로, 붐의 안전한 작업 가능 범위가 파악될 수 있다.
본 발명에 관한 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시 장치의 제3의 발명은, 붐의 길이 검출 수단과, 붐각 검출 수단과, 부하 검출 수단과, 상부 선회체 및 하부 주행체의 작업상태를 입력하는 작업상태 입력 수단 및/또는 상기한 작업상태를 검출하는 작업상태 검출 수단과, 적어도 신축붐의 양정과 작업반경과 신축붐 기복각에 대한 가동범위가 설정 가능한 가동범위 설정 수단과, 작업반경을 X좌표로서, 신축붐의 양정을 Y좌표로서 직각좌표에 의하여 화상 표시 가능한 표시부와, 상기한 각 수단으로 부터의 신호를 기초로 연산을 실시하여, 연산결과를 표시 부에 출력하는 제어부를 구비하고, 제어부가, 현재의 신축붐자열에 있어서의 실하중과, 실하중에 있어서의 정격작업반경과, 신축붐의 선단부위치를 각각 연산하여, 표시부가, 직각좌표상의 대응위치에, 신축붐의 선단부 위치의 화상과, 가동범위의 화상과, 정격작업반경의 화상을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 한다. 또, 로프의 길이 검출 수단과, 로프의 길이 검출 수단으로 부터의 신호에 의거하여 훅의 양정을 연산하는 훅 양정 연산 수단을 부설하여, 훅의 양정 위치를 표시부에 거듭하여 표시하여도 좋다.
이러한 구성에 의하여, 현 조상하중에 의한 정격작업반경, 범위 제한에 의한 가동범위 및 신축붐 선단부 위치가 직각좌표상에 거듭하여 화상 표시된다. 이것에 의하여, 운전자는, 범위 제한에 의한 크레인의 가동범위내에서 과부하로 되게 하는 경우라도, 크레인의 기복, 신축 조작에 있어서, 크레인의 가동범위를 직관적으로 또한 정확하게 파악할 수 있다. 또, 훅의 양정 위치를 거듭 표시함으로써, 가동범위와 매달린 하물의 상황이, 동시에 파악될 수 있다.
본 발명에 관한 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시 장치의 제4의 발명은, 붐의 길이 검출 수단과, 붐각 검출 수단과, 선회 위치 검출 수단과, 부하 검출 수단과, 가동범위 설정 수단과, 선회각도를 원주 방향으로, 작업반경을 반경 방향으로 채용한 극좌표에 의하여 화상 표시 가능한 표시부와, 상기한 각 수단으로 부터의 신호를 시초로 연산을 실시하여, 연산결과를 표시부에 출력하는 제어부를 구비하고, 제어부가, 현재의 실작업반경과, 현재의 실하중과, 실하중에 매달린 상태에 있어서의 각 선회 위치마다의 정격작업반경과, 정격작업반경과 가동범위 설정 수단으로 설정된 작업반경 제한치를 비교하여 구해지는 한계작업반경을 각각 연산하고, 표시부가, 극좌표상의 대응 위치에, 실작업반경과, 한계작업반경 을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 한다. 또, 신축붐 선단부의 목표점을 설정하는 목표점 설정 수단을 부설하고, 목표점이 표시부에 거듭하여 표시되는 것으로 하여도 좋다.
이러한 구성은, 상기한 제3의 발명에 대하여, 직각좌표 표시를 극좌표 표시로 하는 것이고, 제3발명과 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
본 발명에 관한 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시 장치에 대하여, 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라서 아래에 상술한다.
도 1은, 제1실시예의 가동범위표시장치를 표시하고, 대별하여, 검출 등을 실시하는 각 수단과, 제어부(8) 및 표시부(9)로, 구성되어 있다. 이 각 수단에는, 붐의 길이 검출 수단(1), 붐각 검출 수단(2), 선회 위치 검출 수단(3), 부하 검출 수단(4), 및 작업상태 입력 수단(또는 작업상태검출수단)(5) 등의 검출 수단 또는 입력 수단이 구비되어 있다. 또, 필요에 따라서, 가동범위 설정 수단(6), 및/또는 목표점 설정 수단(7)이 구비되어 있다.
상기한 작업상태 입력(또는 검출)수단(5)은, 크레인 작업 개시전에 작업 조건을 설정하기 위한 것이고, 상부 선회체 및 하부 주행체의 작업모우드를 입력(또는 검출)한다. 예컨대, 상부선회체에 대해서는, 붐, 싱글톱 및 지브 중 어떤것인가의 작업을 선택하여 입력한다. 이 붐작업에서는, 보통의 붐작업 이외에, 하조용 훅의 와이어로프걸이의 수를 입력하여도 좋다. 한편, 하부 주행체에 대해서는, 아우트리거, 타이어 위 및 매달아 주행하는 것 중 어떤 것인가의 작업을 선택하여 입력한다. 아우트리거 작업을 선택하는 경우, 아우트리거의 길이 검출 수단에 의하여, 아우트리거의 튀어나온 폭이, 자동적으로 입력 설정된다.
상기한 가동범위 설정 수단(6)은, 크레인 작업에서의 가동범위를 제한 하는 것이고, 장해물 등에 대응하여 가동범위를 설정한다. 이 설정은, 크레인 동작, 예컨대 붐각 상한·하한, 작업반경, 붐높이, 붐길이, 선회각도 등의 어떤 동작을 제한하는 것인가에 의하여, 선정되어서 설정 스위치에 의하여 설정된다. 이 설정 방법은, 크레인 차량을 미리 규제하고 싶은 작업 위치까지 이동시키며, 그 지점에서, 상기한 제한해야 할 동작에 대응하는 설정 스위치를 누름으로써 실시된다. 이것에 의하여, 해당하는 크레인 작업에서의 동작 제한이, 후술하는 가동범위 기억 수단(56)으로 기억된다. 또한, 가동범위 설정 수단은, 1차원 내지 3차원적으로 범위를 설정하는 수단을 포함하는 것이다.
상기한 목표점 설정 수단(7)의 설정은, 크레인 차량을 소정의 작업 위치까지 이동하고, 그 지점에서 붐을 목표점에 움직여서, 설정스위치를 누름으로써 실시된다. 설정된 항목, 예컨대, 작업반경, 선회 위치, 및 필요에 따라서 훅의 양정 또는 붐의 양정이, 후술하는 목표점 기억 수단(58)으로 기억된다.
또, 제어부(8)는, 실작업반경 연산 수단(51), 선회 위치 연산 수단(52), 실하중 연산 수단(53), 정격 총하중 곡선 수단(54) 및 정격작업반경 연산 수단(55)을 구비하고 있다. 더욱이, 필요에 따라서, 가동범위 기억 수단(56), 한계반경 연산 수단(57), 및/또는 목표점 기억 수단(58)이 구비된다.
실 작업반경연산수단(51)은, 붐의 길이 검출 수단(1) 및 붐각 검출 수단(2)으로부터 입력되는 붐길이 및 붐각에 의거하여, 실 작업반경을 연산한다. 또, 선회 위치 연산 수단(52)은, 선회 위치 검출 수단(3)의 검출치로부터 선회위치를 연산한다.
상기한 실작업반경 및 선회 위치는, 신축붐의 선단부 위치로 되는 것이고, 표시부(9)에 입력된다. 실하중 연산 수단(53)은, 붐의 길이 검출수단(1), 붐각 검출수단(2), 부하 검출 수단(4) 및 작업상태 입력(또는 검출)수단(5)으로부터 얻어지는 붐길이, 붐각, 부하 및 작업상태에 의거하여, 현재의 실하중을 연산하며, 실하중을 정격작업반경 연산 수단(55)으로 출력한다. 더욱이, 정격 총하중 곡선 기억 수단(54)은, 붐의 길이 검출 수단(1), 선회위치 검출 수단(3) 및 작업상태 입력(또는 검출)수단(5)으로 얻어지는 붐이 길이, 선회위치 및 작업상태에 의거하여, 미리 기억하고 있는 정격 총하중 곡선 중에서 해당하는 정격 총하중 곡선을 선택하고, 정격작업반경 연산 수단(55)으로 출력한다. 이 정격작업반경 연산 수단(55)은, 실하중 및 정격 총하중 곡선에서 정격작업반경을 연산하여, 표시부(9)에 출력한다.
필요에 따라서 구비되는 가동범위 기억 수단(56)은, 가동범위 설정 수단(6)에 의하여 설정된 가동범위(본 실시예에서는 작업반경 및 선회각도에 대한 가동범위)를, 한계 반경 연산 수단(57)으로 출력한다. 또한, 선회 불가로 되는 선회각도 범위에서는, 작업반경의 가동범위가 없는, 즉0으로서 출력한다. 다음에, 한계 반경 연산 수단(57)은, 정격작업반경과, 가동범위를 각 선회 위치마다 비교하고, 작은 쪽을 한계 반경으로서, 표시부(9)에 출력한다.
즉, 한계 반경 연산 수단(57)은, 정격작업반경과 가동범위의 AND영역을 구하는 것이다. 이 경우, 정격작업반경연산수단(55)으로부터 표시부(9)로의 출력은, 실시되지 않는다. 또한, 한계반경연산수단(57)을 구비하지 않고(또는 연산을 실시하지 않고), 정격작업반경연산수단(55)으로부터의 정격작업반경과, 가동범위기억수단(56)으로부터의 가동범위를 표시부에 출력하여도 좋다. 더욱이, 필요에 따라서 구비되는 목표점 기억수단(58)은, 목표점설정수단(7)으로부터의 목표점을, 표시부(9)에 출력한다.
도 2는, 가동범위 표시 장치의 일예이고, 상부 선회체 및 하부 주행체의 작업 모우드를 입력(또는 검출)하는 작업상태 입력(또는 검출)수단(5), 붐길이, 붐각 상한·하한 등을 설정하는 스위치식의 가동범위설정수단(6) 및 멀티디스플레이의 표시부(9)를 구비하고 있다.
이러한 구성에 의한 가동범위의 표시예에 대하여 설명한다.
도 3은, 상부 선회체(본 실시예에서는, 운전자앞쪽)를 원점으로서, 정격작업반경(23)과, 신축붐 선단부 위치(24)를 거듭하여 표시하고 있다. 또한, 본 좌표계는, X좌표(22)를 선회 위치(선회각도), Y좌표(21)를 작업반경으로하는 직각좌표이다. 또 선회각도표시범위는, 전체둘레(-180°∼＋180°)로 한정되는 것은 아니고, 부분적, 예컨대 -90°∼＋90°라도 좋다. 본 표시는, 운전자를 기준으로 하는 것이고, 운전자가 크레인의 가동범위를 정확하게, 또한 쉽게 파악할 수 있다.
도 4는, 하부 주행체를 기준(원점)으로, 정격작업반경(23), 신축붐 선단부(24)를 거듭하여 표시하고 있다. 본 표시의 경우, 상부 선회체가, 하부 주행체에 대하여 어떤 방향인가를 쉽게 파악할 수 있다.
또, 도 3 및 도 4에 표시하듯이, 위치(P1)으로부터 위치(P2)로, 또 위치(P3)로부터 위치(P4)로, 각각 이동하는 경우, 운전자는, 오른쪽으로 선회하면서 일단 붐을 일으키며, 위험영역을 피하고, 다시 복조작(伏操作)을 하면 좋은 지가, 표시화상으로부터 일목요연하게 나타난다.
도 5는, 도 3의 직각좌표의 대응 위치에, 가동범위 기억 수단(56)으로부터의 가동범위를 거듭하여 표시하는 경우이다. 이 가동범위는, 좌선회제한(31), 우선회제한(32), 반경·선회복합제한(33), 반경제한(34)으로 표시되어 있다.
도 6은, 도 5에 표시하는 정격작업반경(23)과 상기한 가동범위와의 AND영역, 즉 한계 반경 연산 수단(57)(도 1참조)에 의하여 구해진 한계 반경(35)을 표시하는 예이다. 본 표시예에서 알 수 있듯이, 운전자는, 안전하게 신축붐 선단부위치(24)조작을 쉽게 할 수 있다.
도 7은, 목표점 기억수단(58)(도 1참조)의 작업반경, 선회각도에 의거하는 목표점(41)을, 도 3의 직각좌표의 대응 위치로 거듭하여 표시하는 예이다. 이 목표점(41)의 설정점 수는, 필요에 따라서 복수개라도 좋다. 이와 같은 표시 화상에 의하여, 현재의 신축붐 선단부(24)로부터 목표점(41)으로의 안전한 이동 행정이, 화면을 보고 즉석에서 판단될 수 있다. 즉, 화살표(24a, 24b)와 같이 조작하면 좋은 것을 알 수 있다. 또, 예컨대 조상 하중이 다른 경우, 매달린 하물을 지면으로부터 분리하여 매달아 올린 직후에, 목표점(42) 및 이동 행정중에 과부하로 되는 것을 판단할 수 있으므로, 작업 중지 등의 적절하고 신속한 처치를 할 수 있다.
도 8A 및 도 8B는, 확대 대상 범위(9a)를 확대하여 표시하는 예이다. 이 확대표시는, 벽 등의 장해물 때문에 신축붐선단부(24)가 보이지 않는 경우 등에 유용하다. 즉, 신축붐 선단부(24)가 목표점(41)에 접근할 때, 확대 대상 범위(9a)를 확대 함으로써, 상세한 위치의 파악이 가능하게 되므로, 정확한 작업이 가능하게 된다. 또한, 이러한 기능은, 극좌표 표시 방식에서는 곤란하다.
이상 상세하게 설명한 바와 같이, 운전자는, 선회 방향에 대해서도, 작업반경 방향과 마찬가지로, 크레인의 가동범위와 신축붐 선단부 위치가, 거리 감각으로 파악될 수 있다. 또한, 화상의 신축붐 선단부가 움직이는 상하좌우 방향과, 크레인의 전후좌우 조작 방향의 관계는 대응하고 있으므로, 직감적으로 파악할 수 있음과 아울러, 크레인 조작의 안전성의 확보에 극히 좋다.
다음에, 본 발명에 관한 이동식 크레인차량의 가동범위 표시 장치의 제2실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 9에 있어서, 본 실시예의 가동범위 표시 장치는, 대별하여 각 검출수단, 제어부(107) 및 표시부(9)로 구성되며, 도 1과 마찬가지의 기본 구성이다. 각 검출수단은, 붐의 길이 검출수단(1), 붐각 검출 수단(2), 부하 검출 수단(4), 작업상태 입력(또는 검출)수단(5), 가동범위 입력수단(6) 및 필요에 따라서 로프의 길이검출 수단(108)으로 구성된다.
제어부(107)는, 상기한 각 검출 수단에서의 정보에 의거하여, 연산 또는 기억하는 수단을 구비하고 있다. 붐선단부 위치 연산수단은, 붐의 길이검출 수단, 붐각 검출수단(2) 및 작업상태 입력(또는 검출)수단(5)에서의 붐길이, 붐각 및 작업상태에 의거하여, 붐선단부 위치를 연산하여 표기부(9)에 출력한다. 실하중 연산(53)은, 실시예1과 마찬가지로 실하중을 연산한다. 정격 총하중 기억수단(112)은, 붐의 길이검출 수단(1) 및 작업상태 입력(또는 검출)수단(5)으로부터의 값에 의거하여, 미리 기억하고 있는 정격 총하중 곡선 중에서 해당하는 정격 총하중 곡선을 선택하고, 정격작업반경 연산수단(113)으로 출력한다.
상기한 정격작업반경 수단(113)은, 실하중 연산수단(53)의 실하중과, 정격총하중 기억수단(112)의 정격 총하중으로부터, 정격작업반경을 연산하여, 표시부(9)에 출력한다. 가동범위 기억 수단(56)은, 제1실시예와 마찬가지로 가동범위를 기억하고 있지만, 이 가동범위를 표시부에 직접 출력한다. 또, 필요에 따라서 구비되는 훅양정연산수단은, 로프의 길이검출수단(108)으로부터의 로프 길이에 의거하여, 훅양정위치를 연산하여 표시부에 직접 출력한다. 이상에서 구성되는 가동범위표시장치의 외관은, 도 2와 마찬가지이다.
이러한 구성에 의한, 가동범위의 표시예에 대하여 설명한다. 도 10은, 작업반경을 X좌표(121), 신축붐의 양정을 Y좌표(122)로 하는 직교좌표의 표시부(9)이다. 이 표시부(9)에는, 가동범위 기억 수단(56)으로부터 출력되는 붐각 상한 제한(132), 붐각 하한 제한(133), 양정 제한(134), 작업반경 제한(135) 및 붐의 길이제한(136)에 의하여 가동범위를 표시함과 아울러, 붐선단 위치(124) 및 현재의 조상하중에 의한 정격작업반경(123)을 거듭하여 표시하고 있다. 예컨대, 붐선단부위치(124)가, 붐의 복조작에 의하여 정격작업반경(123)을 초과하면, 과부하로 되는 것을 판단할 수 있다.
도 11은, 도 10에 대하여 훅의 양정 위치(125)를 거듭하여 표시하고 있고, 붐의 가동범위와 매달린 하물의 상황(높이등)을 동시에 파악할 수 있다. 이상에서, 본 실시예에 있어서는, 위험 상태 전의 대처가 가능하게 되고, 크레인 조작의 안전성이 확보된다.
다음에, 본 발명에 관한 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시 장치의 제3실시예에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예는, 상기한 제1실시예가 직각좌표에 의하여 화상 표시하는데 대하여, 극좌표에 의하여 화상 표시하는 예이다. 따라서, 각 검출 수단, 제어부(연산 또는 기억수단) 및 표시부(멀티디스플레이)는, 도 1 및 도 2와 마찬가지이다.
도 12에 있어서, 자유자재로 달리는 하부 주행체(201)상에, 상부 선회체(202)가 선회가 자유자재하게 설치되어 있고, 이 상부선회체(202)에는, 붐실린더(203)에 의하여 기복이 자유자재한 신축붐(204)이 장착되어 있다. 이 상기한 신축붐(204)은, 복수개의 단으로 신축이 자유자재하며, 선단부에서 와이어(205)를 사이에 끼워 훅(206)을 매달고 있다. 또, 신축붐(204)에는, 신축 길이를 검출하는 붐의 길이 검출수단(1)과, 신축붐(204)의 각도를 검출하는 붐각 검출수단(2)이 각각 설치되어 있다. 또 상부 선회체(202)의 선회부에는 선회 위치 검출 수단(3)이, 붐실린더(203)에는 부하 검출 수단(4)이, 하부 주행체(201)의 전후에는 작업상태 입력(또는 검출)수단(5)이 각각 설치되어 있다. 본 실시예의 작업상태 입력(또는 검출)수단(5)은, 제1실시예에 대하여, 아우트리거의 튀어나옴 및 설치 상태의 검출 기능이 부가되어 있다. 또한, 이 부가는, 상기한 제2실시예에 대하여, 실시하여도 좋다.
또, 상기한 검출수단1∼5이외에, 가동범위 설정 수단(6) 및 필요에 따라서, 목표점 설정수단(7)이 구비되어 있다. 이들 각 수단 1∼7의 정보는, 도 1에 표시하는 제어부(8)에 입력되어서 연산 또는 기억되며, 표시부(9)에 출력된다. 이 표시부(9)에서, 상술하듯이, 극좌표에 의하여 표시된다.
이러한 구성에 의한 가동범위의 표시예에 대하여 설명한다.
도 13은, 작업반경을 반경 방향으로, 선회각도를 원주 방향으로 채용한 극좌표이고, 기준으로되는 하부 주행체(201)가, 항상, 화면의 상측을 향하도록 표시되어 있다. 참조부호 230은 실작업반경(및 실 선회 위치), 참조부호 231은 현재의 하중에 대한 한계작업반경이다.
한편, 도 14는, 기준으로되는 상부 선회체(202)가, 항상 화면의 상측을 향하도록 표시되어 있다. 참조부호 232는 아우트리거가 튀어나온 상태, 참조부호 233은 아우트리거 설치 상태를 표시한다. 또, 선단에 표시하는 둥근표에 관하여, 예컨대 흑동그라니가 접지상태, 백동그라미가 떠있는 상태이다. 반경 및 선회의 복합범위제한(234)과 아울러, 아우트리거가 튀어나온 상태 및 접지상태를 거듭하여 표시함으로써, 신축붐(204)의 가동범위를 직시적으로 파악할 수 있다.
도 15는, 목표점(236, 237)이 거듭되어서 표시된 경우이다. 이것에 의하여, 매달린 하중을 지명으로부터 분리하여 매달아 올린 직후에, 목표점은, 신축붐(204)의 가동범위 여부를 판정할 수 있으므로, 크레인 조작이 고효율훌륭로 실시된다. 목표점(236)은 가동범위지만, 목표점(237)은, 과부하로 되는 것을 표시하며, 작업중지 등의 적절한 처리가 실시된다. 이와 같은 표시는, 특히, 블라인드 작업, 반복하는 작업 등에 중요하다.
도 16∼도 18은, 매달린 하중이 다른 경우에서의 가동범위 변화를 표시하고, 참조부호 240은 선회제한, 참조부호 241은 현조하중에 의한 정격작업반경, 참조부호 242(사선부)는 가동범위이다. 또한, 선회제한(240) 및 정격작업반경(241)의 점선부는 가동범위(242)외에 있는 제한을 의미하고 있다. 따라서, 운전자가, 매달린 하중에 의하여 변화하는 가동범위(242)에 대응하는 작업이 쉽게 된다. 또, 장해물의 간섭을, 미연에 대처하여 방지할 수 있다.
본 발명은, 직각좌표상 혹은 극좌표상으로, 신축붐 선단부 위치, 정격작업반경 또는 소정의 가동범위 및 필요에 따라서 목표점을 거듭하여 표시하므로, 정확하고 신속한 판단이 가능하게 되고, 쉽게 또한 안전하게 조작할 수 있는 이동식 크레인 차량의 가동범위표시 장치로서 유용하다.

Claims (8)

  1. 차량상에 선회가 자유자재로 설치된 선회체에, 기복이 자유자재하게 신축하는 붐을 설치하여 이루어진 이동식 크레인 차량에 있어서,
    신축붐의 길이를 검출하는 붐의 길이 검출수단과, 신축붐의 기복각을 검출하는 붐각 검출수단과, 상기한 신축붐에 작용하는 부하를 검출하는 부하 검출수단과, 신축붐의 선회위치를 검출하는 선회위치 검출수단과, 상부 선회체와 하부 주행체의 작업상태를 입력하는 작업상태 입력수단 및/또는 상기한 작업상태를 검출하는 작업상태 검출수단과, 상기한 선회위치를 X좌표로서, 작업반경을 Y좌표로서 직각좌표에 의하여 화상표시가능한 표시부와, 상기한 각 수단으로부터의 신호를 기초로 연산을 실시하여, 상기한 연산결과를 상기한 표시부에 출력하는 제어부를 구비하고,
    상기한 제어부가, 현재의 실하중과, 상기한 실하중을 매달린 상태에 있어서의 각 선회위치마다의 정격작업반경과, 신축붐의 선단부위치를 각각 연산하고, 상기한 표시부가, 상기한 직각좌표상의 대응위치에, 상기한 정격작업반경의 화상과, 상기한 신축붐의 선단부 위치의 화상을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 신축붐 선단부의 목표점을 설정하는 목표점 설정수단을 부설하고, 상기한 목표점이 상기한 표시부에 거듭하여 표시되는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기한 목표점 및 근방이, 상기한 표시부에 확대되어서 표시되는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
  4. 차량상의 선회가 자유자재로 설치된 선회체에, 기복이 자유자재하게 신축하는 붐을 설치하여 이루어진 이동식 크레인 차량에 있어서,
    신축붐의 길이를 검출하는 붐의 길이 검출수단과, 신축붐의 기복각을 검출하는 붐각 검출수단과, 상기한 신축붐에 작용하는 부하를 검출하는 부하 검출수단과, 가동범위 설정수단과, 신축붐의 선회위치를 검출하는 선회위치 검출수단과, 상부 선회체와 하부 주행체의 작업상태를 입력하는 작업상태 입력수단 및/또는 상기한 작업상태를 검출하는 작업상태 검출수단과, 선회각도를 X좌표로서, 작업반경을 Y좌표로서 직각좌표에 의하여 화상표시가능한 표시부와, 상기한 각 수단으로부터의 신호를 기초로 연산을 실시하여, 상기한 연산결과를 상기한 표시부에 출력하는 제어부를 구비하고, 상기한 제어부가, 현재의 실하중과, 상기한 실하중을 매달린 상태에 있어서의 선회위치 마다의 정격작업반경과, 상기한 정격작업반경과 상기한 가동범위 설정수단에 의거하는 작업반경 제한치를 비교하여 구해지는 한계작업반경과, 신축붐의 선단부 위치를 각각 연산하고,
    상기한 표시부가, 상기한 직각좌표상의 대응위치에, 상기한 정격작업반경의 화상 또는 전기의 한계작업반경의 화상과, 상기한 신축붐의 선단부위치의 화상을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
  5. 차량상에 선회가 자유자재하게 설치된 선회체에, 기복이 자유자재하게 신축하는 붐을 설치하여 이루어진 이동식 크레인 차량에 있어서,
    신축붐의 길이를 검출하는 붐의 길이 검출수단과, 신축붐의 기복각을 검출하는 붐각 검출수단과, 상기한 신축붐에 작용하는 부하를 검출하는 부하 검출수단과, 상부 선회체 및 하부 주행체의 작업상태를 입력하는 작업상태 입력수단 및/또는 상기한 작업상태를 검출하는 작업상태 검출수단과, 적어도 신축붐의 양정과 작업반경 및 상기한 신축붐의 기복각에 대한 가동범위가 설정가능한 가동범위 설정수단과, 상기한 작업반경을 X좌표로서, 상기한 신축붐의 양정을 Y좌표로서 직각좌표에 의하여 화상표시가능한 표시부와 상기한 각 수단으로부터의 신호를 기초로 연산을 실시하여, 상기한 연산결과를 상기한 표시부에 출력하는 제어부를 구비하고, 상기한 제어부가, 현재의 신축붐 자세에 있어서의 실하중과, 상기한 실하중에 있어서의 정격작업반경과, 신축붐의 선단부위치를 각각 연산하며,
    상기한 표시부가, 상기한 직각좌표상의 대응위치에, 상기한 신축붐의 선단부위치의 화상과, 상기한 가동범위의 화상 및 상기한 정격작업반경의 화상을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 로프의 길이 검출수단과, 상기한 로프의 길이 검출수단으로부터의 신호에 의거하여 훅의 양정을 연산하는 훅의 양정 연산수단을 부설하고, 상기한 훅의 양정위치가 상기한 표시부에 거듭하여 표시되는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
  7. 차량상에 선회가 자유자재하게 설치된 선회체에, 기복이 자유자재하게 신축하는 붐을 설치하여 이루어진 이동식 크레인 차량에 있어서,
    신축붐의 길이를 검출하는 붐의 길이 검출수단과, 신축붐의 기복각을 검출하는 붐각 검출수단과, 선회위치를 검출하는 선회위치 검출수단과, 상기한 신축붐에 작용하는 부하를 검출하는 부하 검출수단과, 가동범위 설정수단 및 선회각도를 원주방향으로 작업반경을 반경방향에 채용한 극좌표에 의하여 화상표시가능한 표시부와, 상기한 각 수단으로부터의 신호를 기초로 연산을 실시하여, 상기한 연산결과를 상기한 표시부에 출력하는 제어부를 구비하고,
    상기한 제어부가, 현재의 실작업반경과, 현재의 실하중과, 상기한 실하중을 매달린 상태에 있어서의 각 선회위치마다의 정격작업반경과, 상기한 정격작업반경과 상기한 가동범위 설정수단으로 설정된 작업반경 제한치를 비교하여 구해지는 한계작업반경 등을 각각 연산하고,
    상기한 표시부가, 상기한 극좌표상의 대응위치에, 상기한 실작업반경과, 상기한 한계작업반경을 거듭하여 표시하는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 신축붐 선단부의 목표점을 설정하는 목표점 설정수단을 부설하고, 상기한 목표점이 상기한 표시부에 거듭하여 표시되는 것을 특징으로 하는 이동식 크레인 차량의 가동범위 표시장치.
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