KR20190065383A - 하중을 결정하기 위한 방법, 이러한 유형의 방법을 수행하기 위한 유압식 리프팅 장치에 대한 컨트롤러 - Google Patents

하중을 결정하기 위한 방법, 이러한 유형의 방법을 수행하기 위한 유압식 리프팅 장치에 대한 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유압식 리프팅 장치(2), 바람직하게는 유압식 로딩 크레인에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(load; 21)을 결정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(21)을 결정하기 위한 리프팅 장치(2)는 리프팅 장치(2)의 제 1 로딩 상태에서의 기준 단계에서 기준 위치로 이동되고, 기준 위치에서, 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 1 검출이 수행되고; 측정 단계에서, 리프팅 장치(2)는 제 2 로딩 상태에서의 측정 위치로 이동되고, 그리고 측정 위치에서, 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 2 검출이 수행되고; 비교 단계에서, 리프팅된 하중(21)은, 검출된 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 각각 및 검출된 리프팅 장치의 현재 기학학적 구조 각각의 비교로 특징지어진다.

Description

하중을 결정하기 위한 방법, 이러한 유형의 방법을 수행하기 위한 유압식 리프팅 장치에 대한 컨트롤러
본 발명은 본원의 청구항 제 1 항의 전제부의 특징을 갖는, 유압식 리프팅 장치(hydraulic lifting apparatus)에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(load)을 결정하는 방법, 이러한 방법을 수행하도록 구성되는 유압식 리프팅 장치에 대한 제어 수단 및 이러한 제어 수단을 갖는 유압식 리프팅 장치에 관한 것이다.
유압식 리프팅 장치에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하기 위해 개시된 일반적인 종류의 방법은 EP 1 477 452 B1로부터 알려져 있다. 크레인의 수동 지브(jib) 요소에 장착되는 하중을 계량할(weighing) 목적으로, 수동으로 작동되거나 유압식 지브 요소를 갖는 크레인에 대한 여기에 설명된 방법에서, 먼저 크레인은 샘플링 단계에서 미리 결정된 위치로 이동된다. 그 미리 결정된 위치는 하중 픽업(pickup)에 적합할 수 있다. 그 후, 크레인에 장착된 수동 작동 지브 요소에 대해, 완전히 수축된 유압식 지브 요소와 완전히 연장된 유압식 지브 요소 사이의 유압식 지브 요소의 다양한 위치, 구체적으로는 적어도 2 개의 위치에 대해 메인 실린더 상에서 압력 측정이 수행되고, 그 미리 결정된 크레인 위치에 대한 샘플 다이어그램이 그로부터 생성된다. 그 샘플링 단계는 크레인 제조업체에서 수행된다.
추가의 단계에서, 수동으로 작동되는 지브 요소에 장착된 하중이 결정된다. 그 목적을 위해, 비-로딩된(unloaded) 크레인은 하중 픽업에 적합한 미리 결정된 위치로 이동된다. 메인 실린더의 압력을 결정하고 그 위치와 관련된 샘플 다이어그램과 비교하면 장착될 하중의 부착 지점의 캔틸레버가 제공된다(하중 아암의 길이). 하중을 부착한 후 크레인의 비-로딩된 상태와 로딩된 상태에서 검출된 압력의 차이로부터 하중이 결정될 수 있다.
이러한 종래 기술로부터 알려진 그러한 방법의 단점은 하중을 결정하는 동작이 원칙적으로 크레인의 미리 결정된 위치에서만 수행될 수 있다는 것이다. 하중이 픽업되기 전에, 크레인은 크레인 제조업체가 샘플 다이어그램을 기록한 위치로 이동되어야 한다. 하중이 픽업된 후에 크레인은 또한 하중을 결정하기 위한 적절한 위치에 있어야 한다. 하중을 결정하는 동작은 또한 샘플링 단계의 구현, 즉 샘플 다이어그램의 기록이 크레인 제조업체에 의해 수행되는 크레인의 구성(레이아웃)에서만 수행될 수 있다. 크레인 구성 또는 레이아웃이 변경되면, 크레인 제조업체가 기록한 샘플 다이어그램이 더 이상 하중을 결정하는데 사용될 수 없게 될 수 있다.
본 발명의 목적은 위에서 설명한 단점이 발생하지 않는, 유압식 리프트 장치에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본원의 청구항 제 1 항의 특징을 갖는 방법, 그러한 방법을 수행하도록 구성된 제어 수단, 및 이러한 제어 수단을 갖는 유압식 리프팅 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시예는 종속 청구항들에 정의되어 있다.
예를 들어 유압식 로딩 크레인(hydraulic loading crane)의 형태인 유압식 리프팅 장치에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하기 위한 위에서 설명된 일반적인 종류의 방법에서와 같이, 리프팅 장치는 먼저 기준 단계(reference phase)에서 기준 위치로 이동된다. 이러한 경우, 리프팅 장치는 제 1 로딩 상태에 있을 수 있다.
그러나, 당업계의 종래 기술에서 공지된 방법과는 달리, 본 발명에 따른 방법은 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 제 1 검출이 이제 기준 단계의 기준 위치에서 수행되는 것을 제공한다. 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 검출, 현재 크레인 구성 또는 크레인 레이아웃에 의해, 리프팅 장치가 배치되어 있는 현재 기하학적 구조(위치)가 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하는데 고려될 수 있다. 따라서, 리프팅 장치의 현재 (제 1) 로딩 상태조차도 또한 고려될 수 있다. 다른 말로 하면, 리프팅 장치의 현재 지배적인 작동 파라미터에 기초하여, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하는 동작이 이제 가능하게 된다. 따라서, 예를 들어 작동 중에 현재 지배적인 리프팅 장치의 작동 파라미터가 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하기 위한 시작점으로서 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 그 후 리프팅 장치가 제 2 로딩 상태에 있고 리프팅 장치가 측정 위치로 이동되는 측정 단계가 뒤따른다. 측정 위치에서, 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 제 2 검출이 수행된다. 제 1 검출 동작과 유사하게, 리프팅 장치의 현재 지배적인 작동 파라미터를 포함하여, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하기 위한 동작이 수행될 수 있다.
리프팅 장치에 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 기하학적 구조를 결정하기 위한 제 1 및 제 2 동작 다음의 비교 단계에서, 리프팅 장치에 현재 작용하는 각각의 검출된 힘 및 리프팅 장치의 각각의 검출된 현재 기하학적 구조를 비교함으로써 리프팅된 하중이 특징지어진다. 검출된 힘 및 검출된 기하학적 구조(위치)의 비교가 각각의 현재 지배적인 작동 파라미터에 기초하므로, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중은 매우 정확하게 특징지어질 수 있다. 따라서, 예를 들어 측정 단계는 기준 단계 직후에 수행될 수 있고, 이에 의해 검출된 힘에 대한 비교 단계에서 발생하는 차이는 리프팅 장치의 로딩 상태의 변화에 직접적으로 기인할 수 있으며, 이러한 경우 각각의 검출된 또는 지배적인 기하학적 구조의 변화가 하중을 특징지을 때 또한 고려될 수 있다.
따라서 리프팅 장치에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하기 위해, 종래 기술과 관련해서 크레인 제조업체에 의해 수행되어야 하는 샘플링 단계 및 여기에 링크되는, 그리고 제한적으로 사용될 수 있는 샘플 다이어그램에 의존하지 않는다. 크레인 제조업체 자체에 있어서는, 본 발명에 따른 방법은 샘플링 단계의 시간 소모적인 구현을 배제하는 것을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 방법은 또한 예를 들어 리프팅 장치에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정할 때 리프팅 장치의 노화 및 마모 현상을 용이하게 고려할 수 있게 한다.
기준 단계를 수행한 후 실질적으로 원하는 만큼 자주 측정 단계를 수행할 가능성은 배제되어서는 안 된다.
이와 관련해서 기준 위치는 리프팅 장치의 자유롭게 선택 가능한 위치에 대응하는 것이 유리할 수 있다. 따라서, 본 방법의 구현은 리프팅 장치의 실질적으로 임의의 위치로부터 시작하여 수행될 수 있다. 이는 리프팅 장치가 기준 단계를 수행하기 전에 특히 미리 결정된 위치로 이동될 필요가 없는 것을 가능하게 할 수 있다.
측정 위치가 하중 픽업 또는 하중 해제(setdown) 후에 리프트 장치의 위치에 대응하면 일반적으로 유리할 수 있다. 이 경우, 측정 위치는 하중을 픽업하거나 또는 해제한 직후의 리프팅 장치의 위치에 대응할 수 있다. 측정 위치는 또한 하중이 픽업되거나 또는 해제된 직후에 위치의 (가능하게는 약간의) 변화에 의해 발생하는 리프팅 장치의 위치에 대응할 수 있다.
측정 위치가 리프팅 장치의 기준 위치에 접근된(approximated) 리프팅 장치의 위치에 대응하는 것이 유리할 수 있다. 이로 인해, 검출된 힘에 대한 비교 단계에서 발생하는 차이는 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중에 의해 리프팅 장치의 로딩 상태의 변화에 대부분 기인할 수 있다. 예를 들어 연장의 변화에 의해 야기되는, 기하 구조의 변화에 의해 검출된 힘의 변화는 이 경우 더 작은 비율을 제공할 수 있다. 기준 위치에 대한 측정 위치의 접근은 예를 들어 하중을 픽업하거나 또는 해제하기 위한 리프팅 장치가 기준 위치로부터 이동됨으로써 그리고 그 후 리프팅 장치의 위치가 측정 단계를 수행하기 위해 기준 위치의 방향으로 다시 이동됨으로써 발생할 수 있다.
리프팅 장치의 측정 위치가 기준 위치에 실질적으로 대응하는 것이 유리할 수 있다. 이로 인해, 비교 단계에서 발생하는 검출된 힘의 차이는 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중에 의한 리프팅 장치의 로딩 상태의 변화에 실질적으로 기인할 수 있다.
기준 위치가 중간 위치에 접근된 위치에 대응하고, 여기서 중간 위치는 하중 픽업 또는 하중 해제에 적합한 리프팅 장치의 위치인 것이 더 유리할 수 있다. 이는 예를 들어 리프팅된 하중이 결정되어야 하는 리프팅 장치의 위치가 하중 픽업 또는 해제에 적합하지 않은 경우에 유리할 수 있다. 이는 또한 기준 위치 및 또한 측정 위치가 하중 픽업 또는 하중 해제에 적합한 중간 위치로부터 멀어지는 것을 가능하게 할 수 있다.
이와 관련해서 리프팅 장치를 기준 위치로부터 중간 위치로 이송하는 것 및 리프팅 장치를 중간 위치로부터 측정 위치로 이송하는 것은 허용 오차 범위(tolerance range) 내에 있는 리프팅 장치의 위치 변화에 의해 수행되는 것이 유리할 수 있다. 허용 오차 범위 내에서 리프팅 장치의 위치가 변경되면, 기준 단계에서 검출된 힘 및 검출된 기하학적 구조는 측정 단계에서 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하는데 여전히 사용될 수 있는 것이 가능할 수 있다. 따라서, 기준 단계를 수행한 후에, 허용 오차 범위 내에 있는 리프팅 장치의 위치의 실질적으로 임의의 변화가 측정 단계를 수행하기 전에 필요한 기준 단계의 새로운 구현 없이 수행될 수 있다. 이러한 경우, 측정 단계를 수행할 때, 측정 위치는 또한 허용 오차 범위 내에서 기준 위치와 상이할 수도 있다.
제 2 로딩 상태에서 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조를 검출하기 위한 측정 단계의 각각의 구현 이전에, 제 1 로딩 상태에서 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조를 검출하기 위해 기준 단계의 구현이 수행되는 것이 유리할 수 있다. 다른 말로 하면, 리프팅 장치의 임의의 하중 픽업 또는 하중 해제 이전에, 기준 단계가 수행되는 것이 제공된다. 측정 단계의 구현은 기준 단계를 수행한 후 실질적으로 원하는 만큼 자주 수행될 수 있다. 허용 오차 범위 내에 있는 리프팅 장치의 위치의 변화 후에 측정 단계의 구현이 원하는 만큼 자주 수행될 수 있는 것이 배제되어서는 안 된다.
리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 검출은 리프팅 장치의 각각의 위치 및 리프팅 장치의 각각의 로딩 상태의 특징적인 파라미터 및 계산 모델(calculation model)을 포함하여 수행되는 것이 제공될 수 있다. 이 경우의 특징적인 파라미터는 리프팅 장치에 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 기하학적 구조에 대응할 수 있다. 리프팅 장치에 관한 정보는 예를 들어 그의 가능한 그리고 또한 현재 구성 또는 레이아웃과 같이, 계산 모델에 저장될 수 있다.
리프팅 장치는 수직 회전축을 중심으로 회전 가능한 적어도 하나의 크레인 컬럼(column) 및 제 1 수평 피벗 축을 중심으로 피벗 가능하게 크레인 컬럼에 장착되는 메인 아암을 가질 수 있다. 또한 리프팅 장치는 메인 아암의 피벗 운동을 위한 적어도 하나의 유압식 메인 실린더(hydraulic main cylinder)를 가질 수 있고, 여기서 기준 단계 및 측정 단계에서, 제 1 수평 피벗 축에 대해 모멘트가 검출된다. 예를 들어 메인 아암의 피벗 각도 및 길이 및 메인 실린더에서 검출된 압력을 포함하는 단순한 경우에, 제 1 수평 피벗 축에 대한 모멘트를 결정하는 것이 가능하다.
리프팅 장치에 관해서는, 리프팅 장치는 크레인 컬럼의 회전을 위한 회전 메커니즘(rotary mechanism) 및 제 2 수평 회전축을 중심으로 피벗 가능하게 메인 아암에 장착되고 바람직하게는 적어도 하나의 크레인 연장 아암(crane extension arm)을 구비하는 관절식 아암(articulated arm)을 가지며, 여기서 리프팅 장치는 관절식 아암의 피벗 운동을 위한 제 1 유압식 관절 실린더 및 바람직하게는 적어도 하나의 크레인 연장 아암의 작동을 위한 적어도 하나의 제 1 유압식 연장 실린더를 더 갖는 것이 추가로 제공될 수 있다. 이러한 구성은 예를 들어 리프팅 장치가 관절식 아암 크레인의 형태일 때 포함될 수 있다.
리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 검출에 있어서, 특징적인 파라미터는 적어도 하나의 메인 실린더의 압력 및/또는 관절 실린더의 압력 및/또는 회전 메커니즘의 회전 각도 및/또는 크레인 컬럼에 대한 메인 아암의 관절 각도 및/또는 메인 아암에 대한 관절식 아암의 관절 각도 및/또는 적어도 하나의 크레인 연장 아암의 연장 위치를 적어도 포함하는 것이 제공될 수 있다. 힘 및 기하학적 구조는 특징적인 파라미터의 적절한 선택에 의해 완전하고 정밀하게 검출될 수 있다.
이와 관련해서, 리프팅 장치는 제 3 수평 피벗 축을 중심으로 피벗 가능하게 관절식 아암에 장착되고 적어도 하나의 크레인 연장 아암을 갖는 부착 관절식 아암(attachment articulated arm)을 더 가지며, 여기서 리프팅 장치는 부착 관절식 아암의 피벗 운동을 위한 적어도 하나의 제 2 유압식 관절 실린더 및 적어도 하나의 크레인 연장 아암의 작동을 위한 제 2 유압식 연장 실린더를 더 가지며, 특징적인 파라미터는 제 2 관절 실린더의 압력 및/또는 관절식 아암에 대한 부착 관절식 아암의 관절 각도 및/또는 부착 관절식 아암의 적어도 하나의 크레인 연장 아암의 연장 위치를 더 포함하는 것이 더 유리할 수 있다. 이러한 구성은 예를 들어 리프팅 장치가 부착 관절식 아암을 갖는 관절식 아암 크레인의 형태일 때 발생할 수 있다. 이와 관련해서 기준 단계 및 측정 단계에서, 제 1 수평 피벗 축에 대해 모멘트가 검출되고, 제 3 수평 피벗 축에 대해 모멘트가 검출되는 것이 추가로 제공될 수 있다. 그러나, 대응되는 기하학적 구조의 검출에 의해, 리프팅되거나 또는 리프될 하중은 또한 제 1 수평 피벗 축에 대한 모멘트의 단독 검출만으로도 결정될 수 있다. 그러나 제 3 수평 피벗 축에 대한 모멘트의 추가적인 검출의 경우, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 보다 정확하게 특징짓는 것이 가능할 수도 있다.
이와 관련해서 리프팅 장치가 적어도 하나의 플라이 지브를 더 가지며, 적어도 하나의 플라이 지브의 추가적인 변위가 계산 모델에 포함되면 더 유리할 수 있다. 플라이 지브와 관련된 데이터는 계산 모델에 저장될 수 있다. 그러한 가능하게는 수동 작동식 플라이 지브는 리프팅 장치의 크레인 아암 또는 크레인 연장 아암의 도달 거리를 증가시키는데 사용될 수 있다. 플라이 지브는 리프팅 장치의 크레인 아암 또는 크레인 연장 아암 상에서, 예를 들어 조정 장치에 의해, 미리 결정 가능한 각도로 배치될 수 있다.
이와 관련해서 리프팅 장치가 리프팅 장치, 특히 크레인 연장 아암 상에 배치된 작업 장치(working device)를 더 가지며, 작업 장치로 인한 추가적인 로딩이 계산 모델에 포함되는 경우 더 유리할 수 있다. 예를 들어, 케이블 윈치와 같은 작업 장치는 이 경우에 리프팅 장치 상의 실질적으로 임의의 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 예를 들어 그립 수단(gripping means)과 같은 작업 장치가 리프팅 장치의 크레인 연장 아암 상에 또한 배치될 수도 있다. 작업 장치와 관련된 데이터는 계산 모델에 저장될 수 있지만, 그러나 이는 반드시 필요한 것은 아니다. 제 1 로딩 상태에서 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 검출에 의해, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정할 때 작업 장치 및 가능하게는 또한 리프팅 장치에 대한 또는 리프팅 장치 상의 그 위치도 또한 고려되는 것이 가능할 수 있다.
리프팅 장치의 변형이 계산 모델에 포함되는 것이 유리할 수 있다. 고유한 중량 및/또는 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중에 의해 야기된 리프팅 장치의 변형은 그 위치 또는 로딩 상태에서 리프팅 장치의 실제 기하학적 구조에 영향을 미칠 수 있다. 리프팅 장치의 변형을 계산 모델에 포함함으로써 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중이 보다 정확하게 결정될 수 있다.
이와 관련해서 크레인 컬럼 및/또는 메인 아암 및/또는 관절식 아암 및/또는 리프팅 장치의 적어도 하나의 크레인 연장 아암의 변형이 계산 모델에 포함되어, 이에 의해 리프팅 장치의 위치 또는 로딩 상태에서 리프팅 장치의 실제 기하학적 구조가 보다 양호하게 특징지어질 수 있다. 이와 유사하게, 유압식 실린더의 밀봉 마찰(seal frictions)의 영향을 포함함으로써 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 보다 정확하게 결정할 수 있는 것이 가능할 수 있다.
이와 관련해서 계산 모델에서 변형이 검출된 관절 각도에 대한 보정의 형태로 및/또는 검출된 연장 위치에 대한 보정의 형태로 적용되고, 그리고/또는 밀봉 마찰의 영향은 검출된 압력에 대한 보정의 형태로 적용되는 것이 유리할 수 있다. 이에 따라, 예를 들어 리프팅 장치의 주어진 위치에 대해 발생하는 변형 및 주어진 로딩 상태 또는 또한 주어진 위치에 대해 발생하는 유압이 계산 모델에서 고려될 수 있다.
이와 관련해서 보정이 리프팅 장치에 현재 작용하는 검출된 힘 및/또는 검출된 관절 각도 및/또는 검출된 연장 위치에 따라 수행되는 것이 더 유리할 수 있다. 이러한 방식으로 리프팅 장치의 위치 종속적 또는 기하학적 구조 종속적 변형을 고려할 수 있을 뿐만 아니라, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중에 따라 (가능하게는 또한 조합하여) 수행될 수도 있는 것이 가능할 수도 있다. 리프팅 장치의 레이아웃 또는 구성에 의해 야기되는 변형도 또한 고려될 수 있다. 다른 말로 하면, 보정 자체의 범위는 검출된 파라미터에 대한 주어진 종속성에 따라 이루어질 수 있다.
이와 관련해서 변형에 대한 보정은 검출된 압력에 대해 선형 종속성(linear dependency)으로 및/또는 검출된 연장 위치에 대해 선형 종속성으로 수행되고 그리고/또는 밀봉 마찰에 대한 보정은 검출된 압력에 역비례(inversely proportionally)로 그리고 위치 변화의 방향에 따라 수행되는 것이 더 유리할 수 있다.
제 1 로딩 상태는 리프팅 장치에 의해 리프팅된 하중이 없는 로딩 상태에 대응하고, 제 2 로딩 상태는 리프팅된 하중을 갖는 로딩 상태에 대응하는 것이 제공될 수 있다. 따라서 기준 단계는 리프팅된 하중 없이 수행되고, 측정 단계는 하중이 리프팅된 후에 수행된다.
그러나, 제 1 로딩 상태는 리프팅 장치에 의해 리프팅된 제 1 하중을 갖는 로딩 상태에 대응하고, 제 2 로딩 상태는 바람직하게는 제 1 하중과 상이한 제 2 리프팅된 하중을 갖는 로딩 상태에 대응하는 것이 배제되어서는 안 된다. 따라서, 기준 단계는 예를 들어 이미 리프팅된 하중에 의해 수행되고, 측정 단계는 하중이 부분적으로 해제되거나 또는 추가적으로 픽업된 후에 수행될 것이다.
본 명세서의 개시 부분에서 이미 언급한 바와 같이, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하기 위해 위에서 설명한 바와 같은 방법을 수행하도록 구성되는 유압식 리프팅 장치에 대한 제어 수단에 대한 보호가 또한 요구된다.
이러한 제어 수단은, 제 1 작동 모드에서, 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 제 1 검출을 위해 리프팅 장치의 기준 위치에서 제 1 로딩 상태에서 기준 단계를 수행할 수 있다.
제 2 작동 모드에서, 제어 수단은 리프팅 장치에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 제 2 검출을 위해 리프팅 장치의 측정 위치에서 제 2 로딩 상태에서 측정 단계를 수행할 수 있다. 제어 수단은 예를 들어 제 1 작동 모드에서 기준 단계의 구현 이후에 제 2 작동 모드로의 스위칭이 자동적으로 수행되도록 구성될 수 있다. 또한 예를 들어 제 2 작동 모드에서 리프팅 장치의 위치가 허용 오차 범위 내에서만 변경될 수 있거나 또는 허용 오차 범위를 벗어나기 전에 제어 수단에 의해 적절한 경고 신호가 출력될 수 있는 것이 제공될 수도 있다.
제 3 작동 모드에서, 제어 수단은 리프팅 장치에 현재 작용하는 각각의 검출된 힘 및 리프팅 장치의 각각의 검출된 현재 기하학적 구조의 비교에 의해 리프팅된 하중을 특징짓기 위한 비교 단계를 수행할 수 있다. 이와 관련해서, 예를 들어 측정 단계가 수행된 후에, 제 3 작동 모드로의 스위칭이 자동적으로 수행되고 비교 단계가 가능하게는 또한 자동적으로 수행되는 것이 제공될 수도 있다.
이와 관련해서 비교 단계에서 특징지어진 하중이 하중에 대응하는 단위로 제어 수단과 통신하는 디스플레이 수단에 디스플레이될 수 있는 것이 유리할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 사용자는 방법에 의해 결정된 하중에 대한 정보를, 사용자가 이해할 수 있는 단위로 제공받을 수 있다.
이미 전술한 바와 같이, 이전에 설명한 바와 같은 제어 수단을 갖는 유압식 리프팅 장치에 대한 보호가 또한 최종적으로 청구된다. 유압식 리프팅 장치는 차량에 대한 로딩 크레인의 형태일 수 있다. 특히 유리하게는, 유압식 리프팅 장치는 관절식 아암 크레인의 형태일 수 있다.
본 발명의 추가의 세부 사항 및 장점은 도면에 도시된 예를 통해 실시예를 참조하여 구체적인 설명에 의해 이하에서 더욱 완전하게 설명된다.
도 1a 내지 도 1c는 차량에 장착된 리프팅 장치의 다양한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 리프팅 장치의 다양한 실시예의 측면도를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 리프팅 장치의 상이한 실시예의 측면도 및 센서 장치를 갖는 제어 수단의 각각의 개략적인 표현을 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 리프팅 동작의 구현의 개략적인 도면을 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 리프팅 동작의 구현의 다른 개략적인 도면을 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 리프팅 동작의 구현의 다른 개략적인 도면을 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 리프팅 장치의 다양한 실시예의 개략적인 도면 및 허용 오차 범위의 각각의 표현을 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 플라이 지브를 갖는 리프팅 장치의 다양한 실시예의 개략적인 도면을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 작업 장치를 갖는 리프팅 장치의 다양한 실시예의 개략적인 도면을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 상이한 위치에 배치된 각각의 케이블 윈치를 갖는 리프팅 장치의 다양한 실시예의 개략적인 도면을 도시한다.
도 1a는 리프팅 장치(2)의 제 1 실시예를 도시하며, 여기서 리프팅 장치(2)는 로딩 크레인 또는 관절식 아암 크레인의 형태이고 차량(19) 상에 배치된다. 도시된 바와 같이, 리프팅 장치는 회전 메커니즘(18)에 의해 제 1 수직축(v1)을 중심으로 회전 가능한 크레인 컬럼(3), 제 1 수평 피벗 축(h1)을 중심으로 피벗 가능하게 크레인 컬럼(3)에 장착되는 메인 아암(4), 및 적어도 하나의 크레인 연장 아암(6)을 갖고 제 2 수평 피벗 축(h2)을 중심으로 피벗 가능하게 메인 아암(4)에 장착되는 관절식 아암(5)을 갖는다. 유압식 메인 실린더(15)는 크레인 컬럼(3)에 대한 메인 아암(4)의 피벗 운동을 위해 제공된다(관절 각도(a1)). 유압식 관절 실린더(16)는 메인 아암(4)에 대한 관절식 아암(5)의 피벗 운동을 위해 제공된다(관절 각도(a2)).
도 1b는 리프팅 장치(2)의 제 2 실시예를 도시하며, 여기서 그 안에 도시된 리프팅 장치(2)는, 도 1a에 도시된 실시예의 구성에 추가하여, 크레인 아암(10) 및 추가적인 크레인 연장 아암(11)을 갖고 제 3 수평 피벗 축(h3)을 중심으로 피벗 가능하게 크레인 연장 아암(6) 상에 배치되는 부착 관절식 아암(7)을 갖는다. 관절식 아암(5)에 대한 부착 관절식 아암(7)의 피벗 운동을 위해 관절 실린더(17)가 제공된다(관절 각도(a3)).
도 1c는 리프팅 장치(2)의 제 3 실시예를 도시하며, 여기서 도면에 도시된 리프팅 장치(2)는 도 1b에 도시된 실시예의 구성에 추가하여, 제 4 수평 피벗 축(a4)을 중심으로 피벗 가능하게 부착 관절식 아암(7)의 관절식 연장 아암(11)에 장착된 추가의 부착 관절식 아암(12)을 더 갖는다. 관절 실린더(20)는 부착 관절식 아암(7)에 대한 추가의 부착 관절식 아암(12)의 피벗 운동을 위해 제공된다(관절 각도(a4)).
모든 예시된 실시예들은 회전 메커니즘(18)를 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 2a 내지 도 2c는 각각 도 1a 내지 도 1c에 도시된 구성의 리프팅 장치(2)의 상세도를 도시한다.
도 3a는 각각 도 1a 및 도 2a에 도시된 리프팅 장치(2)의 실시예를 도시한다. 또한, 리프팅 장치(2)에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(21)을 결정하는 방법을 수행하도록 구성된 제어 수단(1)의 개략도가 도시되어 있다(이는 여기서는 도시되지 않았으며, 이와 관련해서는 예를 들어 도 4, 도 5 또는 도 6 참조). 제어 수단(1)은 리프팅 장치(2) 상에 설치된 센서 장치의 신호가 공급될 수 있는 복수의 신호 입력부를 갖는다. 제어 수단(1)은 또한 예를 들어 제어 수단(1)의 작동 모드 및 계산 모델에 관한 프로그램 데이터 및 입력 신호가 저장될 수 있는 저장 수단(9), 및 저장 수단(9)에 저장된 입력 신호 및 데이터가 처리될 수 있는 컴퓨팅 유닛(8)을 더 갖는다. 제어 수단(1)은 또한 디스플레이(22)와 통신할 수 있다. 제어 수단(1)과 디스플레이(22)의 통신은 유선 및/또는 무선일 수 있다. 도 3a에 도시된 구조에서, 리프팅 장치(2)의 기하학적 구조를 검출하기 위한 센서 수단은 각각의 회전 각도(d1a)를 검출하기 위한 회전 각도 센서(d1), 크레인 컬럼(3)에 대한 메인 아암(4)의 관절 각도(a1)를 검출하기 위한 관절 각도 센서(k1), 메인 아암(4)에 대한 관절식 아암(5)의 관절 각도(a2)를 검출하기 위한 관절 각도 센서(k2), 및 크레인 연장 아암(6)의 연장 위치를 검출하기 위한 연장 위치 센서(s1)를 포함하고 있다. 리프팅 장치(2)에 작용하는 힘을 검출하기 위해, 메인 실린더(15) 내의 유압(p1a)을 검출하기 위한 압력 센서(p1) 및 관절 실린더(16) 내의 유압(p2a)을 검출하기 위한 압력 센서(p2)가 제공된다.
도 3b는 도 3a와 유사하게 각각 도 1b 및 도 2b에 도시된 리프팅 장치(2)의 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 리프팅 장치(2)의 구성은 관절식 아암(5)의 크레인 연장 아암(6) 상에 배치된 부착 관절식 아암(7)을 포함한다. 리프팅 장치의 로딩 상태의 특징적인 파라미터를 검출하기 위한 추가의 센서 장치로서, 관절식 아암(5)에 대한 부착 관절식 아암(7)의 관절 각도(a3)를 검출하기 위한 관절 각도 센서(k3), 추가의 크레인 연장 아암(11)의 연장 위치를 검출하기 위한 연장 위치 센서(s2), 및 관절 실린더(17) 내의 유압(p3b)을 검출하기 위한 압력 센서(p3)가 제공된다.
도 1c 또는 도 2c에 각각 도시된 바와 같은 리프팅 장치(2) 및 제어 수단(1)을 포함하는 도 3a 및 도 3b에 도시된 구성과 유사한 구성이 또한 고려될 수 있다.
리프팅 장치(2)에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(21)을 결정하기 위한 이전에 전술한 바와 같은 방법에서, 도 3a와 관련하여 추가적인 그러한 센서 장치는, 부착 관절식 아암(7)을 갖는 리프팅 장치(2)의 설계 구성에서, 그러나 반드시 필요하지는 않은데, (가능하게는 부착 관절식 아암(7)의 공지된 연장부와 함께) 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(21)은 원칙적으로 제 1 수평 피벗 축(h1)에 대한 모멘트를 결정함으로써 결정될 수 있기 때문이다. 추가적인 센서 장치 및 그것에 의해 공급되는 측정 값 또는 파라미터, 특히 그것과 함께 가능한, 제 3 수평 피벗 축(h3)에 대한 모멘트의, 추가적인 결정을 고려하는 사실은 그러나 결정 결과의 정확도(측정 정확도) 향상에 기여할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 리프팅 장치(2)에 의한 하중 픽업의 구현(또는 역순으로 하중 해제의 구성)을 도시한다. 리프팅 장치(2)의 도 4a에 도시된 위치는 이 경우에는 기준 위치에 대응할 수 있고, 여기서 리프팅 장치(2)의 실질적으로 자유롭게 선택 가능한 위치가 기준 위치로서 사용될 수 있다. 리프팅 장치(2)의 로딩 상태의 특징적인 파라미터 중에서, 도시된 하중 픽업 동작의 구성에서, 연장 위치 센서(s1)에 의해 측정되는 관절식 아암(5)의 연장 위치, 및 압력 센서(p1)에 의해 측정되는 메인 실린더(15)의 유압만이 고려된다. 기준 위치에서, 크레인 연장 아암(6)의 제 1 연장 위치(x1a) 및 제 1 유압(p1a)이 측정되고 제어 수단(1)(도시되지 않음)의 저장 수단(8)에 저장된다. 그 목적을 위해, 제어 수단(1)은 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 1 검출을 위한 제 1 작동 모드를 갖는다.
기준 위치로부터, 리프팅 장치는 이제 여기에서 관절식 아암(5)의 크레인 연장 아암(6)이 제 2 연장 위치(x1b)로 연장됨으로써, 기하학적 구조의 변화에 의해 중간 위치로 이동된다. 중간 위치는 하중(21)을 픽업하기 위해 도시된 바와 같이 적합하다. 원칙적으로도 4b에 도시된 (하중(21)을 리프팅하기 전에) 리프팅 장치(2)의 위치가 기준 위치로 작용할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 중간 위치에서, 크레인 연장 아암(6)의 제 2 연장 위치(x1b) 및 제 2 유압(p1b)이 측정되고 또한 제어 수단(1)(도시되지 않음)의 저장 수단(8)에 저장된다. 이는 일반적으로 제어 수단(1)이 이를 위해 적합한 작동 모드에 있는 중간 단계에서 모든 리프팅 작동에 대해 수행될 수 있다. 중간 위치에서, 하중(21)은 이제 리프팅 장치(2)에 부착되고 가능하게 또한 리프팅된다. 원칙적으로, 리프팅된 하중(21)은 이미 결정될 수 있다.
중간 위치에서, 리프팅 장치(2)는, 여기서 하중(21)을 리프팅한 후에, 크레인 연장 아암(6)을 제 3 연장 위치(x1c)로 후퇴시킴으로써 기하학적 구조의 변화에 의해 측정 위치로 이동된다. 도시된 바와 같이, 측정 위치는 기준 위치에 접근한다. 이러한 관점에서, 리프팅된 하중(21)을 결정하기 위한, 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조 및 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘에 대해 기준 단계에서 검출된 특징적인 파라미터를 사용할 수 있도록 리프팅 장치(2)의 위치 또는 기하학적 구조의 변화가 허용 오차 범위 내에 있어야 한다는 것이 제공될 수 있다. 이러한 점에서 허용 오차 범위는 연장 위치의 최대 허용 가능한 변화 및/또는 관절 각도의 최대 허용 가능한 변화에 적용될 수 있다(예를 들어 도 7a 및 도 7b 참조).
도 4c에서, 리프팅 장치(2)는 하중(21)을 리프팅한 후에 측정 위치에 있다. 측정 위치에서, 이제 크레인 연장 아암(6)의 제 3 연장 위치(x1c) 및 제 3 유압(p1c)이 측정되고, 제어 수단(1)(도시되지 않음)의 저장 수단(8)에 저장된다. 그 목적을 위해, 제어 수단(1)은 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 2 검출을 위한 제 2 작동 모드를 갖는다.
제어 수단(1)이 제 3 작동 모드에 있는 비교 단계에서, 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 각각의 검출된 힘 및 리프팅 장치(2)의 각각의 검출된 현재 기하학적 구조의 비교에 의해 리프팅된 하중(21)을 특징짓는 것이 수행된다. 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치의 현재 기하학적 구조의 검출은 일반적으로 유리하게는 각각의 경우 리프팅 장치(2)의 각각의 위치 및 리프팅 장치(2)의 각각의 로딩 상태(예를 들어 압력, 연장 위치, 관절 각도 및 구성과 관련된 가능한 추가 데이터)의 특징적인 파라미터 및 제어 수단(1)의 저장 수단(8)에 저장된 계산 모델을 포함하여 수행된다.
도 5a 내지 도 5c는 리프팅 장치(2)에 의한 하중 픽업의 또 다른 구현예(또는 역순으로는 하중 해제의 구현예)를 도시한다. 리프팅 장치(2)에 의한 하중(21)의 하중 픽업은 메인 아암(4)에 대한 관절식 아암(5)의 피벗 운동에 의해 도시된 바와 같이 수행된다. 리프팅 장치(2)의 로딩 상태의 특징적인 파라미터 중에서, 관절 각도 센서(k2)에 의해 측정되는 관절식 아암(5)의 관절 각도 및 압력 센서(p1)에 의해 측정되는 메인 실린더(15) 내의 유압만이 하중 픽업의 도시된 실시예에서 고려된다.
도 5a에 도시된 기준 위치에서, 관절식 아암(5)의 제 1 관절 각도 위치(a21) 및 제 1 유압(p1a)이 측정되고 제어 수단(1)(도시되지 않음)의 저장 수단(8)에 저장된다(기준 단계, 제 1 작동 모드에서 제어 수단(1)). 리프팅 장치(2)는 기하학적 구조의 변경, 여기서는 관절식 아암(5)의 피벗 운동에 의해 도 5b에 도시된 중간 위치로 이동된다. 중간 위치에서, 관절식 아암(5)의 제 2 관절 각도 위치(a22) 및 제 2 유압(p1b)이 측정되고 또한 제어 수단(1)(도시되지 않음)의 저장 수단(8)에 저장된다. 이전에 이 경우에도 도 5b에 도시된 리프팅 장치(2)의 위치가 기준 위치로서 작용할 수 있다. 기하학적 구조의 추가의 변화에 의해, 여기서 다시 말하면 관절식 아암(5)의 피벗 운동에 의해, 리프팅 장치(2)는 도 5c에 도시된 측정 위치로 이동되고, 이로써 하중(21)의 리프팅이 또한 수행된다. 측정 위치에서, 관절식 아암(5)의 제 3 관절 각도 위치(a23) 및 제 3 유압(p1c)이 이제 측정되고 제어 수단(1)(도시되지 않음)의 저장 수단(8)에 저장된다(측정 단계, 제 2 작동 모드에서 제어 수단(1)). 후속하는 비교 단계(제 3 작동 모드에서 제어 수단(1))에서, 리프팅된 하중(21)은 제어 수단(1)에 의해 다시 특징지어질 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 리프팅 장치(2)에 의한 하중 픽업의 또 다른 구현예(또는 역순으로 하중 해제의 구현예)를 나타내며, 여기서 리프팅 장치(2)는 케이블 윈치의 형태로 관절식 아암(5) 상에 배치된 추가적인 작업 장치(14)를 갖는다. 리프팅 장치(2)에 의한 하중(21)의 픽업은 케이블 윈치 형태의 작업 장치(14)에 의해 수행된다. 리프팅 장치(2)의 로딩 상태의 특징적인 파라미터 중에서, 압력 센서(p1)에 의해 측정되는 메인 실린더(15)의 유압 및 압력 센서(p3)에 의해 측정되는 관절 실린더(17)의 유압만이 하중 픽업의 예시된 구현예에서 고려된다. 도 6a에서, 리프팅 장치(2)는 이미 하중 픽업에 적합한 기준 위치에 있다. 도 6b에서, 리프팅 장치(2)는, 하중이 픽업된 후에, 도시된 상황에서 기준 위치에 실질적으로 대응하는 측정 위치에 있다. 기준 단계에서 기록된 압력(p1a, p3a)과 측정 단계에 기록된 압력(p1b, p3b)의 비교에 의해, (적절하게 결정된 기하학적 구조에 의해) 리프팅 장치(2)의 하중 변화에 관한 결론에 도달하는 것이 가능하고, 따라서 리프팅된 하중(21)이 특징지어질 수 있다.
원칙적으로는 위에서 설명한 방법에 의해, 기하학적 구조의 변화의 임의의 조합으로 - 특히 설명된 도면에 도시된 기하학적 구조의 변화의 임의의 조합으로 - 리프팅 장치(2)에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하는 것이 가능하다.
도 4, 도 5 및 도 6에서, 리프팅 장치(2)의 도시된 위치에 대해, 현재 기하학적 구조의 검출 - 따라서 구체적으로 현재 기하학적 구조와 관련된 특징적인 파라미터의 검출(예를 들어, 회전 각도, 관절 각도 및 연장 위치)이 각각 수행되는 것이 각각 자명하다. 부착 관절식 아암(7)(흔히 지브라고 지칭함)을 갖는 리프팅 장치(2)의 구성에서, 부착 관절식 아암(7)에 대해 검출된 특징적인 파라미터는 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(21)을 결정하기 위해 또한 포함될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 수동으로 작동 가능한 정적 플라이 지브(13)가 그 위에 배치되어 있는 리프팅 장치(2)의 개략적인 구성을 각각 도시한다.
도 7a에 도시된 구조에서, 플라이 지브(13)는 관절식 아암(5) 상에 배치된다. 이 경우, 플라이 지브(13)는 관절식 아암(5) 상에 피벗 가능하게 배치될 수 있으며, 여기서 플라이 지브(13)의 관절 각도는 관절 각도 센서(k3)에 의해 검출될 수 있다. 플라이 지브(13)의 추가적인 변위에 관한 정보는 제어 수단(1)의 저장 수단(8)에 저장될 수 있고, 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(21)을 결정하는 동작에 포함될 수 있다. 또한, 도 7a는 관절식 아암(5)의 연장 위치의 변화 그리고 플라이 지브(13)의 관절 각도의 변화에 대한 각각의 허용 오차 범위를 파선으로 도시한다.
도 7b에 도시된 구조에서, 플라이 지브(13)는 관절식 아암(5) 상에 배치된 부착 관절식 아암(7) 상에 배치된다. 이러한 경우에, 플라이 지브(13)는 부착 관절식 아암(7) 상에 피벗 가능하게 배치될 수 있으며, 여기서 플라이 지브(13)의 관절 각도는 관절 각도 센서(k4)에 의해 검출될 수 있다. 도 7b는 또한 관절식 아암(5), 부착 관절식 아암(7)의 연장 위치의 변화 및 플라이 지브(13)의 관절 각도의 변화에 대한 각각의 허용 오차 범위를 파선으로 나타낸다.
리프팅 장치(2)의 특히 바람직한 구성에서, 허용 오차 범위는 리프팅 장치(2)의 전체 이동 범위를 실질적으로 포함할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a 및 도 7b와 유사한 리프팅 장치(2)의 실시예를 도시하지만, 여기서 플라이 지브(13)는 각각 미리 결정된 변하지 않는 관절 각도로 관절식 아암(5) 및 부착 관절식 아암(7)에 장착된다.
도 9a 및 도 9b는 예를 들어 그립 수단 또는 그랩(grab)의 형태로, 그 위에 배치된 작업 장치(14)를 갖는 리프팅 장치(2)의 일 실시예를 각각 도시한다. 도 9a에서, 작업 장치(14)는 관절식 아암(5) 상에 배치되고, 도 9b에서는 작업 장치(14)는 부착 관절식 아암(7) 상에 배치된다. 선택적으로, 이를 보유하는 크레인 아암과 관련된 작업 장치(14)의 각도 위치가 검출될 수 있고, 리프팅된 하중(21)을 결정할 때 또한 고려될 수 있다. 상술한 방법의 경우와 같이, 기준 단계 및 측정 단계에서, 작업 장치(14)에 의해 야기되는 리프팅 장치(2)의 로딩이 검출되고, 이는 계산 모델에 포함될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 여기서 케이블 윈치의 형태의 작업 장치(14)가 그 위에 배치되어 있는 리프팅 장치(2), 및 리프팅 장치(2)에 의해 리프팅된 하중(21)의 실시예를 각각 도시한다. 도 10a에서, 작업 장치(14)는 관절식 아암(5) 상에 배치되고, 도 10b에서는 작업 장치(14)가 메인 아암(4) 상에 배치된다. 위에서 설명한 방법에서와 같이, 기준 단계 및 측정 단계에서 작업 장치(14)에 의해 발생된 리프팅 장치(2)의 로딩은 실질적으로 리프팅 장치(2) 상의 그 위치와 무관하게 검출되고, 이는 계산에 포함될 수 있다.
그러므로, 리프팅 장치(2)에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(21)을 결정하는 기능성은 리프팅 장치(2)의 레이아웃 또는 구성에 의해 제한되지 않는다.
1 제어 수단
2 리프팅 장치
3 크레인 컬럼
4 메인 아암
a1, a2, a3, a4 관절 각도
5 관절식 아암
6 크레인 연장 아암
7 부착 관절식 아암
s1, s2 연장 위치 센서
x1a, x2b, x3c 연장 위치
p1, p2, p3 압력 센서
p1a, p1b, p1c 압력
p3a, p3b 압력
8 저장 수단
9 컴퓨팅 유닛
k1, k2, k3, k4 관절 각도 센서
d1 회전 각도 센서
a21, a22, a23 관절 각도
d1a 회전 각도
10 크레인 아암
11 크레인 연장 아암
12 부착 연장 아암
13 플라이 지브
14 작업 장치
15 메인 실린더
16, 17, 20 관절 실린더
18 회전 메커니즘
19 차량
22 디스플레이 장치
h1, h2, h3 수평 피벗 축
v1 수직 피벗 축
21 하중

Claims (25)

  1. 유압식 리프팅 장치(hydraulic lifting apparatus; 2), 바람직하게는 유압식 로딩 크레인(hydraulic loading crane)에 의해 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중(load; 21)을 결정하는 방법으로서, 리프팅되거나 또는 리프팅될 상기 하중(21)을 결정하기 위한 리프팅 장치(2)는 리프팅 장치(2)의 제 1 로딩 상태에서의 기준 단계(reference phase)에서 기준 위치로 이동되는, 방법에 있어서,
    - 상기 기준 위치에서, 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 1 검출이 수행되고,
    - 측정 단계에서, 리프팅 장치(2)는 제 2 로딩 상태에서의 측정 위치로 이동되고, 상기 측정 위치에서, 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 2 검출이 수행되고,
    - 비교 단계에서, 리프팅된 하중(21)은, 검출된 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 각각 및 검출된 리프팅 장치의 현재 기학학적 구조 각각의 비교로 특징지어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 위치는 리프팅 장치(2)의 자유롭게 선택 가능한 위치에 대응하는 것인, 방법.
  3. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 측정 위치는 하중 픽업(pickup) 또는 하중 해제(setdown) 후의 리프팅 장치(2)의 위치에 대응하는 것인, 방법.
  4. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 측정 위치는, 리프팅 장치(2)의 상기 기준 위치에 접근된(approximated), 리프팅 장치(2)의 위치에 대응하는 것인, 방법.
  5. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)의 상기 측정 위치는 상기 기준 위치에 실질적으로 대응하는 것인, 방법.
  6. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 기준 위치는 중간 위치에 접근된 위치에 대응하고, 상기 중간 위치는 하중 픽업 또는 하중 해제에 적합한 리프팅 장치(2)의 위치인 것인, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)를 상기 기준 위치로부터 상기 중간 위치로 이송하는 것 및 리프팅 장치(2)를 상기 중간 위치로부터 상기 측정 위치로 이송하는 것은 허용 오차 범위(tolerance range) 내에 있는 리프팅 장치(2)의 위치 변화에 의해 수행되는 것인, 방법.
  8. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 제 2 로딩 상태에서 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조를 검출하기 위한 상기 측정 단계 각각의 구현 이전에, 상기 제 1 로딩 상태에서 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조를 검출하기 위한 상기 기준 단계의 구현이 수행되는 것인, 방법.
  9. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 검출은 리프팅 장치(2)의 각각의 위치 및 리프팅 장치(2)의 각각의 로딩 상태의 특징적인 파라미터와, 그리고 계산 모델(calculation model)을 고려하여 수행되는 것인, 방법.
  10. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)는 수직 회전축(v1)을 중심으로 회전 가능한 적어도 하나의 크레인 컬럼 및 제 1 수평 피벗 축(h1)을 중심으로 피벗 가능하게 상기 크레인 컬럼(3)에 장착되는 메인 아암(4)을 가지며, 리프팅 장치(2)는 상기 메인 아암(4)의 피벗 운동을 위한 적어도 하나의 유압식 메인 실린더(hydraulic main cylinder; 15)를 더 가지며, 상기 기준 단계 및 상기 측정 단계에서, 상기 제 1 수평 피벗 축(h1)에 대해 모멘트가 검출되는 것인, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)는 상기 크레인 컬럼(3)의 회전을 위한 회전 메커니즘(rotary mechanism; 18) 및 제 2 수평 회전축(h2)을 중심으로 피벗 가능하게 상기 메인 아암(4)에 장착되고 바람직하게는 적어도 하나의 크레인 연장 아암(crane extension arm; 6)을 구비하는 관절식 아암(articulated arm; 5)을 가지며, 리프팅 장치(2)는 상기 관절식 아암(5)의 피벗 운동을 위한 제 1 유압식 관절 실린더(16) 및 바람직하게는 상기 적어도 하나의 크레인 연장 아암(6)의 작동을 위한 적어도 하나의 제 1 유압식 연장 실린더를 더 갖는 것인, 방법.
  12. 제 9 항, 그리고 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특징적인 파라미터는 상기 적어도 하나의 메인 실린더(15)에서의 압력 및/또는 상기 관절 실린더(16)에서의 압력 및/또는 상기 회전 메커니즘(18)의 회전 각도 및/또는 상기 크레인 컬럼(3)에 대한 상기 메인 아암(4)의 관절 각도(a1) 및/또는 상기 메인 아암(4)에 대한 상기 관절식 아암(5)의 관절 각도(a2) 및/또는 상기 적어도 하나의 크레인 연장 아암(6)의 연장 위치를 적어도 포함하는 것인, 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)는 제 3 수평 피벗 축(h3)을 중심으로 피벗 가능하게 상기 관절식 아암(5)에 장착되고 적어도 하나의 크레인 연장 아암(11)을 갖는 부착 관절식 아암(attachment articulated arm; 7)을 더 가지며, 리프팅 장치(2)는 상기 부착 관절식 아암(7)의 피벗 운동을 위한 적어도 하나의 제 2 유압식 관절 실린더(17)를 더 가지며, 상기 특징적인 파라미터는 상기 제 2 관절 실린더(17)의 압력 및/또는 상기 관절식 아암(5)에 대한 상기 부착 관절식 아암(7)의 관절 각도(a3) 및/또는 상기 부착 관절식 아암(7)의 상기 적어도 하나의 크레인 연장 아암(11)의 연장 위치를 더 포함하고, 상기 기준 단계 및 상기 측정 단계에서, 상기 제 1 수평 피벗 축(h3)에 대해 모멘트가 검출되고, 상기 제 3 수평 피벗 축(h3)에 대해 모멘트가 검출되는 것인, 방법.
  14. 선행하는 제 9 항 내지 제 13 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)는 - 바람직하게는 미리 결정된 각도로 - 크레인 연장 아암(6, 11) 상에 배치되는 적어도 하나의 플라이 지브(fly jib; 13)를 더 가지며, 상기 적어도 하나의 플라이 지브(13)의 추가적인 변위가 상기 계산 모델에 포함되는 것인, 방법.
  15. 선행하는 제 9 항 내지 제 14 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)는 리프팅 장치(2) 상에, 특히 크레인 연장 아암(6, 11) 상에 배치되는 작업 장치(working device; 14)를 더 가지며, 상기 작업 장치(14)로 인한 추가적인 로딩이 상기 계산 모델에 포함되는 것인, 방법.
  16. 선행하는 제 9 항 내지 제 15 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)의 변형이 상기 계산 모델에 포함되는 것인, 방법.
  17. 제 16 항, 그리고 제 10 항 내지 제 16 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    리프팅 장치(2)의 상기 크레인 컬럼(3) 및/또는 상기 메인 아암(4) 및/또는 상기 관절식 아암(5) 및/또는 상기 부착 관절식 아암(7) 및/또는 상기 적어도 하나의 크레인 연장 아암(6, 11) 및/또는 상기 적어도 하나의 플라이 지브(13)의 변형 및/또는 상기 유압식 실린더(15, 16, 17, 20)의 밀봉 마찰(seal frictions)의 영향이 상기 계산 모델에 포함되는 것인, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 계산 모델에서, 상기 변형은 검출된 관절 각도에 대한 보정의 형태로 및/또는 검출된 연장 위치에 대한 보정의 형태로 적용되고, 그리고/또는 상기 밀봉 마찰의 영향은 검출된 압력에 대한 보정의 형태로 적용되는 것인, 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 보정은 검출된 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및/또는 검출된 관절 각도 및/또는 상기 검출된 연장 위치에 따라 수행되는 것인, 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 변형에 대한 상기 보정은 상기 검출된 압력에 대해 선형 종속성(linear dependency)으로 및/또는 상기 검출된 연장 위치에 대해 선형 종속성으로 수행되고, 그리고/또는 상기 밀봉 마찰에 대한 상기 보정은 상기 검출된 압력에 역비례(inversely proportionally)로 그리고 위치 변화의 방향에 따라 수행되는 것인, 방법.
  21. 선행하는 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 제 1 로딩 상태는 리프팅 장치(2)에 의해 리프팅된 하중(21)이 없는 로딩 상태에 대응하고, 상기 제 2 로딩 상태는 리프팅된 하중(21)을 갖는 로딩 상태에 대응하는 것인, 방법.
  22. 제 1 항 내지 제 20 항 중 적어도 한 항에 있어서,
    상기 제 1 로딩 상태는 리프팅 장치(2)에 의해 리프팅된 제 1 하중(21)을 갖는 로딩 상태에 대응하고, 상기 제 2 로딩 상태는 바람직하게는 상기 제 1 하중과 상이한 제 2 리프팅된 하중(21)을 갖는 로딩 상태에 대응하는 것인, 방법.
  23. 리프팅되거나 또는 리프팅될 하중을 결정하기 위한 선행하는 항 중 적어도 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성되는 유압식 리프팅 장치(2), 바람직하게는 유압식 로딩 크레인에 대한 제어 수단(1)에 있어서,
    상기 제어 수단(1)에 의해,
    - 제 1 작동 모드에서, 상기 기준 단계가, 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 1 검출을 위해 제 1 로딩 상태에서의 리프팅 장치(2)의 상기 기준 위치에서 수행될 수 있고,
    - 제 2 작동 모드에서, 상기 측정 단계가, 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 및 리프팅 장치(2)의 현재 기하학적 구조의 제 2 검출을 위해 제 2 로딩 상태에서의 리프팅 장치(2)의 상기 측정 위치에서 수행될 수 있고,
    - 제 3 작동 모드에서, 상기 비교 단계가, 검출된 리프팅 장치(2)에 현재 작용하는 힘 각각 및 검출된 리프팅 장치(2)의 현재 기학학적 구조 각각의 비교로 리프팅된 하중(21)을 특징짓기 위해 수행될 수 있는, 제어 수단.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 비교 단계에서 특징지어진 상기 하중(21)은 상기 하중(21)에 대응하는 단위로 상기 제어 수단과 통신하는 디스플레이 수단에 디스플레이될 수 있는 것인, 제어 수단.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 따른 제어 수단(1)을 갖는 유압식 리프팅 장치(2) - 바람직하게는 차량(19)용 로딩 크레인, 특히 바람직하게는 관절식 아암 크레인.
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