JP3256087B2 - Crane load calculation device - Google Patents
Crane load calculation deviceInfo
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- JP3256087B2 JP3256087B2 JP14776094A JP14776094A JP3256087B2 JP 3256087 B2 JP3256087 B2 JP 3256087B2 JP 14776094 A JP14776094 A JP 14776094A JP 14776094 A JP14776094 A JP 14776094A JP 3256087 B2 JP3256087 B2 JP 3256087B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンで吊り上げる
吊り荷の実吊荷重を精度よく検出する荷重演算装置に関
し、特に起伏ロープ張力を用いて実吊荷重を演算する装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load calculating device for accurately detecting an actual suspended load of a suspended load lifted by a crane, and more particularly to a device for calculating an actual suspended load by using an up-and-down rope tension.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ブームの起伏ロープ張力を検出して吊り
荷の実吊荷重を演算する荷重演算装置が知られている
（例えば、特開昭58-148187号公報参照）。この種の荷
重演算装置は、ブームの起伏ロープ張力を検出する荷重
検出器と、ブームの起伏角度を検出する角度検出器と、
ブームの起伏角度に応じた定格総荷重を記憶する記憶部
とを備える。ここで、定格総荷重とは、クレーンの機体
の安定度やその構成部材の強度等を考慮してその転倒や
破損を防止する観点から、クレーンで吊り上げ可能な吊
り荷の限界荷重をいう。この装置によって演算される実
吊荷重Ｗは、（１）式で示される。2. Description of the Related Art There is known a load calculating device for detecting the tension of a boom hoisting rope and calculating the actual suspended load of a suspended load (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-148187). This type of load calculation device includes a load detector that detects a boom hoisting rope tension, an angle detector that detects a boom hoisting angle,
A storage unit for storing a total rated load according to the boom angle. Here, the rated total load refers to the limit load of a suspended load that can be lifted by the crane from the viewpoint of preventing the crane from falling or being damaged in consideration of the stability of the body of the crane and the strength of the components thereof. The actual suspension load W calculated by this device is expressed by equation (1).
【数１】 Ｗ＝（ＴL−Ｔ0）／（Ｔ2−Ｔ0）×ＷC ・・・（１）W = (T L −T 0 ) / (T 2 −T 0 ) × W C (1)
【０００３】（１）式のＴLは実際の作業用吊り荷を吊
ったときの起伏ロープ張力、Ｔ0は無負荷時（何も吊り
上げない状態）のブーム重量による起伏ロープ張力、Ｔ
2はクレーンの定格総荷重と等しい重量の吊り荷を吊っ
たときの起伏ロープ張力、ＷCは定格総荷重を示す。
（１）式のＴ0，Ｔ2，ＷCはいずれも記憶部に記憶され
ており、またＴLは荷重検出器によって求められる値で
ある。なお、（１）式のＴ2は、所定の既知重量の吊り
荷を吊ったときの起伏ロープ張力としてもよく、この場
合のＷCはこの所定の既知重量値になる。In equation (1), T L is the hoisting rope tension when an actual work hanging load is hung, T 0 is the hoisting rope tension due to the boom weight when there is no load (when nothing is hung up), T T
Reference numeral 2 denotes a hoisting rope tension when a suspended load having a weight equal to the rated total load of the crane is suspended, and W C denotes a rated total load.
In the equation (1), T 0 , T 2 , and W C are all stored in the storage unit, and T L is a value obtained by the load detector. Note that (1) the T 2 are also good, W C in this case is the predetermined known weight value as hoist cable tension when the hanging a predetermined known weight of the suspended load.
【０００４】ところで、ブームの起伏角度が大きくなり
すぎると、クレーン本体が後ろ側に転倒するおそれがあ
るため、通常ブームの基端部には、図４に示すバックス
トップ４が取り付けられる。このバックストップ４は、
図示のように、ブーム３の基端部に連結されるインナー
サポート４１と、不図示のクレーン本体に連結されるア
ウターサポート４２と、インナーサポート４１とアウタ
ーサポート４２の間に配設され、バックストップ４の長
さを調節するシム４３と、シム４３とインナーサポート
４１の間に配設される緩衝用バネ４４とによって構成さ
れる。バックストップ４を取り付けたクレーンでは、ブ
ーム３の起伏角度が所定角度以上になると、バックスト
ップ４内部の緩衝用バネ４４が収縮するため、この緩衝
用バネ４４の収縮によるバネ力によって、ブーム３の起
伏角度が所定角度以上にならないようにしている。ま
た、従来のクレーンは、予めバックストップ４のバネ力
を考慮して起伏ロープ張力の計算値をＲＯＭ等に記憶し
ている。[0004] If the boom angle is too large, the crane body may fall backward, so a backstop 4 shown in FIG. 4 is usually attached to the base end of the boom. This backstop 4
As shown, an inner support 41 connected to the base end of the boom 3, an outer support 42 connected to a crane body (not shown), and a backstop provided between the inner support 41 and the outer support 42. 4 includes a shim 43 for adjusting the length, and a buffer spring 44 disposed between the shim 43 and the inner support 41. In the crane to which the back stop 4 is attached, when the undulation angle of the boom 3 becomes equal to or more than a predetermined angle, the buffer spring 44 inside the back stop 4 contracts. The undulation angle is prevented from exceeding a predetermined angle. Further, in the conventional crane, the calculated value of the undulating rope tension is stored in a ROM or the like in advance in consideration of the spring force of the backstop 4.
【０００５】図５は、横軸にブーム起伏角度を、縦軸に
起伏ロープ張力Ｔ0をとった図であり、無負荷状態でタ
ワーブームを起伏したときの起伏ロープ張力の変化を示
している。図示のように、ブーム起伏角度が大きくなる
に従って起伏ロープ張力は減少するが、ブーム起伏角度
が所定角度を越えると、緩衝用バネ４４が縮み始めるた
め、この所定角度を境にブーム起伏角度に対する起伏ロ
ープ張力の変化状況が所定角度以前の変化状況とは異な
る。FIG. 5 is a diagram in which the horizontal axis represents the boom hoisting angle and the vertical axis represents the hoisting rope tension T 0 , and shows the change in the hoisting rope tension when the tower boom is hoisted without load. . As shown in the figure, the hoisting rope tension decreases as the boom hoisting angle increases, but when the boom hoisting angle exceeds a predetermined angle, the shock-absorbing spring 44 starts to contract. The changing state of the rope tension is different from the changing state before the predetermined angle.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、バックスト
ップ４の製造誤差等により、緩衝用バネ４４が縮み始め
る角度は一般に計算値とは異なった値になる。例えば、
図４の破線に示すように、計算上ではブーム起伏角度が
θ１で緩衝バネ４４が縮み始めるようになっているのに
対し、実際には破線で示すようにブーム起伏角度がＡ１
０のときに縮み始める。このため、緩衝用バネ４４が縮
み始める角度（図４のθ１またはＡ１０）を越えた領域
では、計算上の起伏ロープ張力と実測された起伏ロープ
張力との間に差が生じ、（１）式に基づいて演算される
実吊荷重Ｗは実際の吊り荷荷重と一致しなくなる。However, the angle at which the buffer spring 44 starts to contract generally differs from the calculated value due to a manufacturing error of the backstop 4 or the like. For example,
As shown by the dashed line in FIG. 4, the boom up / down angle is calculated to be θ1 and the buffer spring 44 starts to contract, whereas the boom up / down angle is actually A1 as shown by the broken line.
Start shrinking at zero. For this reason, in a region exceeding the angle (θ1 or A10 in FIG. 4) at which the buffer spring 44 starts to contract, a difference is generated between the calculated undulating rope tension and the actually measured undulating rope tension, and the equation (1) is obtained. The actual suspended load W calculated on the basis of the above does not match the actual suspended load.
【０００７】上述したバックストップは、図８に示すタ
ワークレーンにも用いられ、タワークレーン本体が後ろ
に転倒するのを防止している。また、タワークレーンで
は、タワーブームを起立させて、すなわち緩衝用バネ４
４が収縮している状態で作業を行なうことが多いため、
緩衝用バネが収縮している状態での実吊荷重を精度よく
算出する必要がある。The above-mentioned backstop is also used in the tower crane shown in FIG. 8, and prevents the tower crane main body from falling backward. In a tower crane, the tower boom is raised, that is,
Since work is often performed while 4 is contracted,
It is necessary to accurately calculate the actual suspension load in a state where the buffer spring is contracted.
【０００８】一方、緩衝用バネ４４が縮み始める角度
は、図４に示すシム４３によって組立時等に調整するこ
とができるが、このような調整は手間がかかり、また精
度よく調整を行なうこともできない。On the other hand, the angle at which the cushioning spring 44 starts to contract can be adjusted at the time of assembling or the like by the shim 43 shown in FIG. 4, but such adjustment takes time and can be performed with high accuracy. Can not.
【０００９】本発明の目的は、バックストップのバネ力
による起伏ロープ張力の変化分を検出することで、バッ
クストップのバネ力が作用している場合の実吊荷重の演
算精度を高めるようにしたクレーンの実吊荷重演算装置
を提供することにある。An object of the present invention is to improve the calculation accuracy of the actual suspension load when the spring force of the backstop is acting by detecting a change in the tension of the undulating rope due to the spring force of the backstop. An object of the present invention is to provide a crane actual suspension load calculating device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】図１のクレーム対応図に
対応づけて本発明を説明すると、本発明は、ブーム起伏
角度を検出する角度検出手段５１と、ブームを起伏させ
る起伏ロープに働く起伏ロープ張力を検出する荷重検出
手段５２と、ブーム起伏角度が所定角度以上にならない
ように、ブームを支持するバックストップと、検出され
た起伏ロープ張力に基づいて吊り荷の実吊荷重を演算す
る実吊荷重演算手段５５とを備える荷重演算装置に適用
され、バックストップのバネ力が作用し始めるブーム起
伏角度を検出するバネ作用角度検出手段５３と、このバ
ネ作用角度検出手段５３によって検出された角度以上に
ブームを起立させたときに、バックストップがない場合
の起伏ロープ張力の予測値とバックストップのバネ力が
作用しているときの起伏ロープ張力との差分を、ブーム
起伏角度に応じて演算する張力補正量演算手段５４とを
備え、差分に基づいて吊り荷の実吊荷重を演算するよう
に実吊荷重演算手段５５を構成することにより、上記目
的は達成される。請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の荷重演算装置において、作業用吊り荷を吊り上げ
た場合の起伏ロープ張力から、ブーム重量による起伏ロ
ープ張力、設計上の理論値に対するずれ量を、予め定ま
った重量ＷTCに対する比として示および差分を減算する
第１の減算手段５６と、既知重量の吊り荷を吊り上げた
場合の起伏ロープ張力から、ブーム重量による起伏ロー
プ張力を減算する第２の減算手段５７と、第１の減算手
段５６による減算結果を第２の減算手段５７による減算
結果によって除算する除算手段５８と、除算手段５８に
よる除算結果に既知重量を乗算する乗算手段５９とを備
えるように実吊荷重演算手段５５を構成し、この乗算手
段５９の乗算結果を、作業用吊り荷の実吊荷重とするも
のである。請求項３に記載の発明は、請求項１または２
に記載の荷重演算装置において、実吊荷重演算手段５５
によって演算された実吊荷重値を表示する表示手段６０
を備えるものである。請求項４に記載の発明は、請求項
３に記載の荷重演算装置において、バックストップのバ
ネ力が作用する範囲内のブーム起伏角度で既知重量の吊
り荷を吊り上げ、表示手段６０に表示される実吊荷重値
と既知重量値とが一致するようにブーム起伏角度を変化
させ、一致したときのブーム起伏角度を、バネ力が作用
し始める角度とするように、バネ作用角度検出手段５３
を構成するものである。The present invention will be described with reference to the claim correspondence diagram of FIG. 1. The present invention is directed to an angle detecting means 51 for detecting a boom up / down angle, and an up / down action acting on an up / down rope for raising / lowering the boom. A load detecting means 52 for detecting rope tension, a backstop for supporting the boom so that the boom undulation angle does not exceed a predetermined angle, and an actual device for calculating an actual suspended load of the suspended load based on the detected undulation rope tension. Applied to a load calculating device having a hanging load calculating means 55, a spring action angle detecting means 53 for detecting a boom undulation angle at which a spring force of a back stop starts to act, and an angle detected by the spring action angle detecting means 53 When the boom is raised and the backstop rope spring force is acting with the predicted value of the undulating rope tension when there is no backstop A tension correction amount calculating means for calculating a difference from the hoisting rope tension in accordance with the boom hoisting angle; and an actual hanging load calculating means 55 configured to calculate an actual hanging load of the hanging load based on the difference. Thereby, the above object is achieved. According to a second aspect of the present invention, in the load calculating device according to the first aspect, an amount of deviation from an up-and-down rope tension due to boom weight and a theoretical value in design is calculated from an up-and-down rope tension when a suspended work load is lifted. a first subtraction means 56 for subtracting the view and the difference as the ratio pre-stated weight W TC, the hoist cable tension when lifting a known weight of the suspended load, a second subtracting the hoist cable tension by boom weight , A dividing means 58 for dividing the result of the subtraction by the first subtracting means 56 by the result of the subtraction by the second subtracting means 57, and a multiplying means 59 for multiplying the result of the division by the dividing means 58 by a known weight. The actual hanging load calculating means 55 is provided so as to be provided, and the multiplication result of the multiplying means 59 is used as the actual hanging load of the working suspended load. The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2
In the load calculating device according to the above, the actual suspended load calculating means 55
Display means 60 for displaying the actual suspended load value calculated by
It is provided with. According to a fourth aspect of the present invention, in the load calculating device according to the third aspect, a suspended load having a known weight is lifted at a boom angle within a range in which the spring force of the backstop acts, and is displayed on the display means 60. The spring action angle detecting means 53 is changed so that the boom angle is changed so that the actual hanging load value and the known weight value match, and the boom angle at the time of matching is the angle at which the spring force starts to act.
It constitutes.
【００１１】[0011]
【作用】請求項１に記載の張力補正量演算手段５４は、
バネ作用角度検出手段５３によって検出された角度以上
にブームを起立させたときに、バックストップがない場
合の起伏ロープ張力と、バックストップのバネ力が作用
している場合の起伏ロープ張力との差分をブーム起伏角
度に応じて演算し、この差分に基づいて実吊演算手段は
実吊荷重を演算する。請求項２に記載の第１の減算手段
５６は、作業用吊り荷を吊り上げた場合の起伏ロープ張
力から、ブーム重量による起伏ロープ張力および補正量
を減算し、第２の減算手段５７は、既知重量の吊り荷を
吊り上げた場合の起伏ロープ張力から、ブーム重量によ
る起伏ロープ張力を減算する。そして、除算手段５８
は、第１の減算手段５６による減算結果を第２の減算手
段５７による減算結果によって除算し、その結果と既知
重量とを乗算手段５９により乗算した結果を実吊荷重演
算手段５５は実吊荷重とする。請求項３に記載の発明で
は、実吊荷重演算手段５５によって演算された実吊荷重
値を、表示手段６０に表示する。請求項４に記載のバネ
作用角度検出手段５３は、バックストップのバネ力が作
用する範囲内のブーム起伏角度で既知重量の荷物を吊り
上げ、表示手段６０に表示される実吊荷重値と既知重量
値とが一致するようにブーム起伏角度を変化させ、一致
したときのブーム起伏角度をバネ力が作用し始める角度
とする。The tension correction amount calculating means according to claim 1 is
The difference between the hoisting rope tension when there is no backstop and the hoisting rope tension when the spring force of the backstop is acting when the boom is raised up to the angle detected by the spring action angle detecting means 53 or more. Is calculated according to the boom hoisting angle, and the actual suspension calculating means calculates the actual suspension load based on this difference. The first subtracting means 56 according to claim 2 subtracts the hoisting rope tension and the correction amount due to the boom weight from the hoisting rope tension when the work load is lifted, and the second subtracting means 57 has a known function. The hoisting rope tension due to the boom weight is subtracted from the hoisting rope tension when a heavy load is lifted. Then, the dividing means 58
Is obtained by dividing the result of the subtraction by the first subtraction means 56 by the result of the subtraction by the second subtraction means 57, and multiplying the result by the multiplication means 59 by the actual suspension load calculation means 55. And According to the third aspect of the present invention, the actual suspension load value calculated by the actual suspension load calculation unit 55 is displayed on the display unit 60. The spring action angle detecting means 53 according to claim 4 lifts a load having a known weight at a boom angle within a range in which the spring force of the backstop acts, and displays the actual suspended load value and the known weight displayed on the display means 60. The boom up / down angle is changed so that the values coincide with each other, and the boom up / down angle at the time of the coincidence is defined as an angle at which the spring force starts to act.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図２〜７を参照して本発明の一実施例
を説明する。図３はクレーンの外観図である。１はクレ
ーンの下部走行体、２は下部走行体１の上部に旋回可能
に連結された上部旋回体、３は上部旋回体２の前部に起
伏可能に連結されたブームである。ブーム３の基端部に
はバックストップ４が取り付けられており、ブーム３が
後方に倒れるのを防止する。このバックストップ４は前
述した図４と同様の構造を有しており、緩衝用バネ４４
のバネ力によってブーム３が後方に倒れる力を吸収す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 is an external view of the crane. Reference numeral 1 denotes a lower traveling body of the crane, 2 denotes an upper revolving body that is rotatably connected to an upper portion of the lower traveling body 1, and 3 denotes a boom that is rotatably connected to the front of the upper revolving body 2. A back stop 4 is attached to the base end of the boom 3 to prevent the boom 3 from falling backward. The backstop 4 has a structure similar to that of FIG.
Absorbs the force that causes the boom 3 to fall backward due to the spring force.
【００１３】５は吊り荷の上げ下ろしを制御する巻き上
げウインチ、６はブーム３の起伏を制御する起伏ウイン
チであり、巻き上げウインチ５と起伏ウインチ６はとも
に上部旋回体２の略中央部に配設されている。巻き上げ
ウインチ５から繰り出された巻き上げロープ７は、ブー
ム３の先端部に取り付けられた滑車８，９を介してフッ
ク１０の滑車１０ａに掛け回されており、フック１０に
吊り下げられた吊り荷１１は巻き上げウインチ５の回転
に応じて上下する。起伏ウインチ６から繰り出された起
伏ロープ１２は、マスト１３の先端部に取り付けられた
ハンガー１４とブライドル１５に掛け回されており、ブ
ライドル１５の一端はペンダントロープによってブーム
３の先端部と接続されている。１６はハンガー１４に取
り付けられ、起伏ロープ１２の張力の検出を行なう荷重
検出器、１７はブーム３の基端部に取り付けられ、ブー
ム３の起伏角度の検出を行なう角度検出器である。Reference numeral 5 denotes a hoisting winch for controlling lifting and lowering of a suspended load, and reference numeral 6 denotes an hoisting winch for controlling the undulation of the boom 3. Both the hoisting winch 5 and the hoisting winch 6 are disposed substantially at the center of the upper swing body 2. ing. The hoisting rope 7 unwound from the hoisting winch 5 is wrapped around pulleys 10 a of hooks 10 via pulleys 8 and 9 attached to the end of the boom 3, and a suspended load 11 hung on the hooks 10. Moves up and down according to the rotation of the winch 5. The hoisting rope 12 extended from the hoisting winch 6 is hung around a hanger 14 attached to a tip end of a mast 13 and a bridle 15, and one end of the bridle 15 is connected to the tip end of the boom 3 by a pendant rope. I have. A load detector 16 is attached to the hanger 14 and detects the tension of the hoisting rope 12, and an angle detector 17 is attached to the base end of the boom 3 and detects the hoisting angle of the boom 3.
【００１４】図２は、本発明による荷重演算装置の一実
施例のブロック図である。この荷重演算装置は、例えば
上部旋回体２の内部に設けられる。１０１は緩衝用バネ
４４が縮み始めるブーム起伏角度（以下、バネ収縮開始
角度）を入力するための入力器であり、この入力器１０
１によって入力された角度は、バッテリバックアップさ
れたＲＡＭ１０２に記憶される。１０３は、無負荷時の
ブーム重量による起伏ロープ張力Ｔ0と、所定の既知重
量ＷCの吊り荷を吊ったときの起伏ロープ張力Ｔ2とが、
ブーム起伏角度に対応して予め記憶されているＲＯＭで
ある。すなわち、定数Ｔ0，Ｔ2の値はブーム起伏角度に
応じて変化するため、異なるブーム起伏角度ごとに定数
Ｔ0，Ｔ2がそれぞれ記憶されている。また、ＲＯＭ１０
３には、ブーム起伏角度とバネ収縮開始角度との差に応
じた補正量ＤＷが記憶されている。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the load calculating device according to the present invention. This load calculating device is provided, for example, inside the upper swing body 2. Reference numeral 101 denotes an input device for inputting a boom undulation angle at which the buffer spring 44 starts to contract (hereinafter, a spring contraction start angle).
The angle input by 1 is stored in the battery-backed RAM 102. 103 is an up-and-down rope tension T 0 due to the boom weight when there is no load, and an up-and-down rope tension T 2 when a suspended load of a predetermined known weight W C is hung.
This is a ROM stored in advance corresponding to the boom hoisting angle. That is, since the values of the constants T 0 and T 2 change according to the boom undulation angles, the constants T 0 and T 2 are stored for each different boom undulation angle. ROM10
3 stores a correction amount DW corresponding to the difference between the boom up / down angle and the spring contraction start angle.
【００１５】この補正量ＤＷは以下のようにして求めら
れる。仮にブーム３にバックストップ４が取り付けられ
ていない場合には、ブーム起伏角度が９０度近くになっ
ても、実吊荷重とブーム起伏角度との関係は図５に示す
曲線ａ１を延長した線ｂ１（図示の１点鎖線）上にある
はずである。しかし、実際には、９０度の手前でバック
ストップ内部の緩衝用バネが縮み始めるため、曲線ａ２
のように変化する。そこで、この曲線ａ２とｂ１の差分
をＤＷ（図示の矢印）としている。This correction amount DW is obtained as follows. If the back stop 4 is not attached to the boom 3, the relationship between the actual suspension load and the boom undulation angle is a line b1 obtained by extending the curve a1 shown in FIG. (The dashed line in the figure). However, in practice, the buffer spring inside the backstop starts to contract before 90 degrees, so the curve a2
It changes like Therefore, the difference between the curves a2 and b1 is defined as DW (arrow shown).
【００１６】図６は、現在のブーム起伏角度Ａ１と、実
際に緩衝用バネ４４が縮み始めるバネ収縮開始角度Ａ１
０との差分（Ａ１−Ａ１０）を横軸とし、縦軸をＤＷと
している。図中のプロット点は、ＲＯＭ１０３に記憶さ
れる値を示す。このプロット間隔は図６に限定されず、
プロット間隔を細かくするほど、精度のよい測定が可能
となる。FIG. 6 shows the current boom undulation angle A1 and the spring contraction start angle A1 at which the buffer spring 44 actually starts to contract.
The horizontal axis indicates the difference (A1-A10) from 0, and the vertical axis indicates DW. The plot points in the figure indicate values stored in the ROM 103. This plot interval is not limited to FIG.
The finer the plot interval, the more accurate the measurement.
【００１７】図２に戻って、１０４は後述する（２）式
に基づいて実吊荷重を演算する演算器であり、この演算
器１０４には、荷重検出器１６で検出された起伏ロープ
張力と、角度検出器１７で検出されたブーム起伏角度
と、ＲＡＭ１０２に記憶されているバネ収縮開始角度
と、ＲＯＭ１０３に記憶された各種定数値が入力され
る。１０５は演算器１０４によって演算された実吊荷重
値を表示する表示器である。Returning to FIG. 2, reference numeral 104 denotes an arithmetic unit for calculating the actual suspended load based on the following equation (2). The arithmetic unit 104 includes the up-and-down rope tension detected by the load detector 16 and , The boom up / down angle detected by the angle detector 17, the spring contraction start angle stored in the RAM 102, and various constant values stored in the ROM 103 are input. Reference numeral 105 denotes a display for displaying the actual suspended load value calculated by the calculator 104.
【００１８】図７は実際の作業用吊り荷の実吊荷重を演
算する際の演算器１０４の動作を示すフローチャートで
あり、このフローチャートを用いて図２の荷重演算装置
の動作を説明する。実吊荷重の演算に先立って、まず、
既知重量ＷBの荷物を吊り上げ、緩衝用バネ４４が縮む
範囲内の角度にブームを傾ける。図７のステップＳ１で
は、この状態での起伏ロープ張力ＴLを荷重検出器１６
から読み込む。なお、この場合の起伏ロープ張力Ｔ
Lは、ブームの重量、荷物の重量および緩衝用バネのバ
ネ力の影響を受けている。ステップＳ２では、ステップ
Ｓ１で読み込んだ起伏ロープ張力ＴLを用いて実吊荷重
を演算し、その結果を表示器１０５に表示する。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the calculator 104 when calculating the actual suspended load of the actual suspended load for work. The operation of the load computing device of FIG. 2 will be described with reference to this flowchart. Before calculating the actual suspension load,
Lifting the luggage known weight W B, tilting the boom angle in a range in which the buffer spring 44 contracts. In step S1 of FIG. 7, the undulating rope tension TL in this state is determined by the load detector 16.
Read from. In this case, the undulating rope tension T
L is affected by the weight of the boom, the weight of the load, and the spring force of the cushioning spring. In step S2, the actual suspension load is calculated using the undulating rope tension TL read in step S1, and the result is displayed on the display 105.
【００１９】次に、表示器１０５に表示された実吊荷重
値が前述した既知重量ＷBに一致するように、ブーム起
伏角度を変化させる。この操作は入力器１０１を用いて
操作者が行ってもよく、あるいは演算器１０４等によっ
て自動的に行ってもよい。表示器１０５の表示が既知重
量ＷBに一致すると、演算器１０４はステップＳ３の処
理を行う。すなわち、一致するときの角度をバネ収縮開
始角度として定数Ａ１０に代入するとともに、ＲＡＭ１
０２に記憶する。Next, the boom hoisting angle is changed so that the actual suspension load value displayed on the display 105 matches the above-mentioned known weight WB. This operation may be performed by the operator using the input device 101, or may be automatically performed by the calculator 104 or the like. When the display of the display device 105 match the known weight W B, calculator 104 performs the process of step S3. That is, the angle at the time of coincidence is substituted into the constant A10 as the spring contraction start angle, and the RAM 1
02 is stored.
【００２０】このように、緩衝用バネ４４が縮んでいる
状態で既知重量ＷBの荷物を吊り上げ、徐々にブーム起
伏角度を変化させ、表示器１０５の表示が実際の吊り荷
の重量値に一致するときのブーム起伏角度を、緩衝用バ
ネ４４が縮み始める角度として設定する。これにより、
実際に緩衝用バネ４４が縮み始める角度を正確かつ迅速
に求めることができる。[0020] Thus, lifting the luggage known weight W B in a state where the buffer spring 44 is contracted, gradually changed boom hoisting angle, matching the weight value of the display the actual suspended load indicator 105 Is set as the angle at which the cushioning spring 44 starts to contract. This allows
The angle at which the buffer spring 44 starts to contract can be accurately and quickly obtained.
【００２１】次に、実際の作業用吊り荷を吊り上げ、ブ
ーム３を作業に応じた角度に設定する。ステップＳ４で
は、この作業姿勢でのブーム起伏角度Ａ１を角度検出器
１７から読み込むとともに、起伏ロープ張力ＴLを荷重
検出器１６から読み込む。次に、ステップＳ５では、既
知重量値ＷCと、現在のブーム起伏角度Ａ１に応じた定
数Ｔ0，Ｔ2をＲＯＭ１０３から読み込む。ステップＳ６
では、現在のブーム起伏角度Ａ１とバネ収縮開始角度Ａ
１０との差分Ａ１−Ａ１０を演算し、この差分値に応じ
た補正量ＤＷをＲＯＭ１０３から読み込む。Next, the actual work load is lifted, and the boom 3 is set at an angle corresponding to the work. In step S4, the boom hoist angle A1 in this working posture is read from the angle detector 17, and the hoist rope tension TL is read from the load detector 16. Next, in step S5, the known weight value W C and constants T 0 and T 2 corresponding to the current boom angle A1 are read from the ROM 103. Step S6
Now, the current boom undulation angle A1 and the spring contraction start angle A
Then, a difference A1-A10 with respect to 10 is calculated, and a correction amount DW corresponding to the difference value is read from the ROM 103.
【００２２】ステップＳ７では、（２）式に基づいて実
吊荷重Ｗを演算する。In step S7, the actual suspension load W is calculated based on the equation (2).
【数２】 Ｗ＝（ＴL−Ｔ0−ＤＷ）／（Ｔ2−Ｔ0）×ＷC ・・・（２） この（２）式では、ブーム起伏角度がバネ収縮開始角度
以上になると、緩衝用バネ４４の収縮によって生じた張
力を差し引いて実吊荷重を求める。一方、ブーム起伏角
度がバネ収縮開始角度未満の場合には、ＤＷ＝０として
実吊荷重を求める。すなわち、ブーム起伏角度がバネ収
縮開始角度未満のときは、（２）式は（１）式と等しく
なり、従来と同様の演算式で実吊荷重を求めることがで
きる。次に、ステップＳ８では、ステップＳ７で演算し
た実吊荷重Ｗを表示器１０５に表示させる。W = (T L −T 0 −DW) / (T 2 −T 0 ) × W C (2) In the equation (2), when the boom undulation angle is equal to or larger than the spring contraction start angle. The actual suspension load is obtained by subtracting the tension generated by the contraction of the buffer spring 44. On the other hand, when the boom undulation angle is less than the spring contraction start angle, the actual suspension load is determined with DW = 0. That is, when the boom undulation angle is less than the spring contraction start angle, Expression (2) becomes equal to Expression (1), and the actual suspension load can be obtained by the same arithmetic expression as that of the related art. Next, in step S8, the actual hanging load W calculated in step S7 is displayed on the display 105.
【００２３】以上、本実施例の荷重演算装置の動作をま
とめると、まず、既知重量の吊り荷を吊り上げた状態で
緩衝用バネ４４が収縮し始める角度Ａ１０を検出する。
次に、実際の作業用吊り荷を吊り上げてブーム起伏角度
を作業に応じた角度に設定し、ブーム起伏角度に応じた
補正量ＤＷをＲＯＭ１０３から読み込み、（２）式に基
づいて起伏ロープにかかる実吊荷重を演算する。これに
より、バックストップ内部の緩衝用バネ４４の収縮を考
慮に入れた実吊荷重の演算が可能となる。As described above, the operation of the load calculating device according to the present embodiment is summarized as follows. First, an angle A10 at which the shock absorbing spring 44 starts to contract while a suspended load having a known weight is lifted is detected.
Next, the actual work load is lifted, the boom undulation angle is set to an angle corresponding to the operation, a correction amount DW corresponding to the boom undulation angle is read from the ROM 103, and the correction amount DW is applied to the undulation rope based on the equation (2). Calculate the actual suspension load. Thus, it is possible to calculate the actual suspension load in consideration of the contraction of the buffer spring 44 inside the backstop.
【００２４】一方、図８に示すタワークレーンの場合、
前述したブーム重量による起伏ロープ張力Ｔ0と、既知
重量ＷCと等しい重量の荷物を吊ったときの起伏ロープ
張力Ｔ2とはいずれもタワージブ起伏角度の影響を受け
る点で、図３のクレーンと異なる。しかし、補正量ＤＷ
はタワーブーム起伏角度Ａ１と入力器１０１により設定
された起伏角度Ａ１０とによって定まる点では変わりは
ない。したがって、上述したクレーンと同様の（２）式
に基づいて実吊荷重を演算できる。On the other hand, in the case of the tower crane shown in FIG.
The hoisting rope tension T 0 due to the boom weight and the hoisting rope tension T 2 when a load having the same weight as the known weight W C are hung are both affected by the tower jib hoisting angle. different. However, the correction amount DW
Remains unchanged in that it is determined by the tower boom hoisting angle A1 and the hoisting angle A10 set by the input device 101. Therefore, the actual suspended load can be calculated based on the same equation (2) as that of the crane described above.
【００２５】上記実施例では、バネ収縮開始角度の設定
に入力器１０１を用いたが、これらの代わりに可変抵抗
器の抵抗値を変えることによってバネ収縮開始角度を設
定してもよい。すなわち、ブーム起伏角度に応じて可変
抵抗器の抵抗値を変えるようにしておき、この抵抗値に
よってバネ収縮開始角度を設定してもよい。また、図２
に示す荷重検出器１６に警報器を接続し、演算器１０４
によって演算された実吊荷重と定格総荷重ＷAとを比較
し、Ｗ≧ＷAのときに過負荷と判断して警告を発するよ
うにしてもよい。In the above embodiment, the input device 101 is used to set the spring contraction start angle. However, instead of these, the spring contraction start angle may be set by changing the resistance value of the variable resistor. That is, the resistance value of the variable resistor may be changed according to the boom undulation angle, and the spring contraction start angle may be set based on this resistance value. FIG.
An alarm device is connected to the load detector 16 shown in FIG.
May be compared with the rated total load W A, and when W ≧ W A , an overload may be determined and a warning may be issued.
【００２６】上記実施例では、角度差（Ａ１−Ａ１０）
と補正量ＤＷとの関係をＲＯＭ１０３に記憶している
が、（３）式に基づいて補正量ＤＷを求めてもよい。In the above embodiment, the angle difference (A1-A10)
Although the relationship between the correction amount DW and the correction amount DW is stored in the ROM 103, the correction amount DW may be obtained based on the equation (3).
【数３】 ＤＷ＝（Ａ１−Ａ１０）×Ｋsp ・・・（３） （３）式の係数Ｋspは、図６の直線の傾きに相当する。
この係数Ｋspを実験等により予め求めておけば、図７の
ステップＳ６で、角度差（Ａ１−Ａ１０）を求めた後
に、即座に補正量ＤＷを求めることができ、ＲＯＭ容量
の削減と演算速度の高速化が図れる。また、（３）式に
基づいて実吊演算を行なう場合は、Ａ１−Ａ１０≦０の
ときにはＤＷ＝０とするのが望ましい。DW = (A1−A10) × Ksp (3) The coefficient Ksp in the equation (3) corresponds to the slope of the straight line in FIG.
If the coefficient K sp is obtained in advance by experiments or the like, the correction amount DW can be obtained immediately after the angle difference (A1-A10) is obtained in step S6 in FIG. Speed can be increased. When the actual suspension calculation is performed based on the equation (3), it is preferable that DW = 0 when A1−A10 ≦ 0.
【００２７】このように構成した実施例にあっては、角
度検出器１７が角度検出手段に、荷重検出器１６が荷重
検出手段に、図７のステップＳ７が実吊荷重演算手段
に、図７のステップＳ３がバネ作用角度検出手段に、ス
テップＳ６が張力補正量演算手段に、図７のステップＳ
７が第１の減算手段、第２の減算手段、除算手段および
乗算手段に、表示器１０５が表示手段に、それぞれ対応
する。In the embodiment thus constructed, the angle detector 17 is used as the angle detecting means, the load detector 16 is used as the load detecting means, and step S7 in FIG. Step S3 of FIG. 7 corresponds to the spring action angle detecting means, and step S6 corresponds to the tension correction amount calculating means.
7 corresponds to the first subtraction unit, the second subtraction unit, the division unit and the multiplication unit, and the display unit 105 corresponds to the display unit.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、バックストップがない場合の起伏ロープ張力と、
バックストップが作用している場合の起伏ロープ張力と
の差分に応じて起伏ロープ張力を補正して実吊荷重を演
算するようにしたため、バックストップが作用している
場合の実吊荷重を精度よく求めることができる。請求項
３に記載の発明によれば、演算した実吊荷重値を表示手
段に表示するようにしたため、表示手段に表示された値
を実吊荷重値に一致させることができる。請求項４に記
載の発明によれば、既知重量の吊り荷をバックストップ
のバネ力が作用する範囲内の角度で吊り上げて、表示手
段に表示される実吊荷重値と既知重量値とを一致させる
ようにしたため、これにより、バックストップのバネ力
が作用し始める角度を正確かつ簡易に求めることができ
る。As described in detail above, according to the present invention, the undulating rope tension without the backstop,
Since the actual lifting load is calculated by correcting the lifting rope tension according to the difference from the lifting rope tension when the backstop is acting, the actual suspension load when the backstop is acting is accurately calculated. You can ask. According to the third aspect of the present invention, the calculated actual suspension load value is displayed on the display unit, so that the value displayed on the display unit can be made to match the actual suspension load value. According to the fourth aspect of the present invention, a suspended load having a known weight is lifted at an angle within a range in which the spring force of the backstop acts, and the actual suspended load value displayed on the display means matches the known weight value. As a result, the angle at which the spring force of the backstop begins to act can be accurately and easily obtained.
【図１】クレーム対応図。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims.
【図２】本発明によるクレーンの荷重演算装置の一実施
例のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of a load calculating device for a crane according to the present invention.
【図３】図２の荷重演算装置が取り付けられるクレーン
の外観図。FIG. 3 is an external view of a crane to which the load calculation device of FIG. 2 is attached.
【図４】バックストップの構造を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a structure of a backstop.
【図５】ブーム起伏角度と起伏ロープ張力との関係を示
す図。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a boom hoist angle and an hoist rope tension.
【図６】角度差Ａ１−Ａ１０と補正量ＤＷとの関係を示
す図。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an angle difference A1-A10 and a correction amount DW.
【図７】荷重演算装置内の演算器の動作を示すフローチ
ャート。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of a calculator in the load calculator.
【図８】荷重演算装置が取り付けられるタワークレーン
の外観図。FIG. 8 is an external view of a tower crane to which the load calculation device is attached.
１６ 荷重検出器 １７ 角度検出器 １０１ 入力器 １０２ ＲＡＭ １０３ ＲＯＭ １０４ 演算器 １０５表示器 Reference Signs List 16 load detector 17 angle detector 101 input device 102 RAM 103 ROM 104 calculator 105 display
Claims (4)
と、 ブームを起伏させる起伏ロープに働く起伏ロープ張力を
検出する荷重検出手段と、 前記ブーム起伏角度が所定角度以上にならないように、
ブームを支持するバックストップと、 前記検出された起伏ロープ張力に基づいて吊り荷の実吊
荷重を演算する実吊荷重演算手段とを備える荷重演算装
置において、 前記バックストップのバネ力が作用し始めるブーム起伏
角度を検出するバネ作用角度検出手段と、 このバネ作用角度検出手段によって検出された角度以上
にブームを起立させたときに、前記バックストップがな
い場合の起伏ロープ張力の予測値と前記バックストップ
のバネ力が作用しているときの起伏ロープ張力との差分
を、ブーム起伏角度に応じて演算する張力補正量演算手
段とを備え、 前記実吊荷重演算手段は、前記差分に基づいて吊り荷の
実吊荷重を演算することを特徴とするクレーンの荷重演
算装置。1. An angle detecting means for detecting a boom hoisting angle, a load detecting means for detecting an hoisting rope tension acting on an hoisting rope for raising and lowering a boom, and the boom hoisting angle does not exceed a predetermined angle.
In a load calculating device including a backstop supporting a boom, and an actual hanging load calculating unit that calculates an actual hanging load of the hanging load based on the detected undulating rope tension, a spring force of the backstop starts to act. A spring action angle detecting means for detecting a boom undulation angle; and a predicted value of the undulation rope tension without the backstop and the bucks when the boom is raised up to an angle detected by the spring action angle detecting means or more. A tension correction amount calculating means for calculating a difference between the hoisting rope tension when the top spring force is acting and the boom hoisting angle, wherein the actual suspension load calculating means is configured to suspend based on the difference. A load calculating device for a crane, which calculates an actual suspended load of a load.
算装置において、 前記実吊荷重演算手段は、 作業用吊り荷を吊り上げた場合の起伏ロープ張力から、
ブーム重量による起伏ロープ張力および前記差分を減算
する第１の減算手段と、 既知重量の吊り荷を吊り上げた場合の起伏ロープ張力か
ら、ブーム重量による起伏ロープ張力を減算する第２の
減算手段と、 前記第１の減算手段による減算結果を前記第２の減算手
段による減算結果によって除算する除算手段と、 前記除算手段による除算結果に前記既知重量を乗算する
乗算手段とを備え、 この乗算手段の乗算結果を、前記作業用吊り荷の実吊荷
重とすることを特徴とするクレーンの荷重演算装置。2. The load calculating device for a crane according to claim 1, wherein the actual lifting load calculating means calculates a lifting rope tension when a working load is lifted.
First subtraction means for subtracting the up-and-down rope tension due to the boom weight and the difference, and second subtraction means for subtracting the up-and-down rope tension due to the boom weight from the up-and-down rope tension when a known weight is lifted. Division means for dividing the result of subtraction by the first subtraction means by the result of subtraction by the second subtraction means; and multiplication means for multiplying the result of division by the division means by the known weight. A load calculating device for a crane, wherein a result is an actual hanging load of the working hanging load.
の荷重演算装置において、 前記実吊荷重演算手段によって演算された実吊荷重値を
表示する表示手段を備えることを特徴とするクレーンの
荷重演算装置。3. The load calculating device for a crane according to claim 1, further comprising a display unit that displays an actual hanging load value calculated by the actual hanging load calculating unit. Arithmetic unit.
算装置において、 前記バネ作用角度検出手段は、前記バックストップのバ
ネ力が作用する範囲内のブーム起伏角度で既知重量の吊
り荷を吊り上げ、前記表示手段に表示される実吊荷重値
と前記既知重量値とが一致するようにブーム起伏角度を
変化させ、一致したときのブーム起伏角度を、前記バネ
力が作用し始める角度とすることを特徴とするクレーン
の荷重演算装置。4. The load calculating device for a crane according to claim 3, wherein the spring action angle detecting means lifts a suspended load having a known weight at a boom hoisting angle within a range in which the spring force of the backstop acts. Changing the boom angle so that the actual suspension load value displayed on the display means matches the known weight value, and setting the boom angle at the time of the coincidence as the angle at which the spring force starts to act. A crane load calculating device.
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|---|---|---|---|
| JP14776094A JP3256087B2 (en) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | Crane load calculation device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH0812256A JPH0812256A (en) | 1996-01-16 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1994
- 1994-06-29 JP JP14776094A patent/JP3256087B2/en not_active Expired - Fee Related
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| EP3670422A1 (en) | 2018-12-21 | 2020-06-24 | Sumitomo Heavy Industries Construction Cranes Co., Ltd. | Mobile crane |
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| JPH0812256A (en) | 1996-01-16 |
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