JP6158723B2 - Suspension load calculation device - Google Patents
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Description
本発明は、吊り荷の荷重を演算する吊荷重演算装置に関する。 The present invention relates to a suspended load calculation device that calculates a load of a suspended load.
起伏シリンダの圧力を検出することでクレーンの吊荷重を検出するテレスコピックブームのクレーンが知られている（特許文献１参照）。特許文献１には、同一傾斜角における上げ方向動作時と下げ方向動作時に検出された起伏シリンダの非ロッド側シリンダ内圧力の差に相当する出力を生成し、非ロッド側シリンダ内圧力に対し、加えまたは減ずることで、油圧回路の構成に起因するヒステリシスをキャンセルする技術が記載されている。 2. Description of the Related Art A telescopic boom crane that detects the lifting load of a crane by detecting the pressure of a hoisting cylinder is known (see Patent Document 1). In Patent Document 1, an output corresponding to the difference between the non-rod side cylinder pressures of the undulating cylinders detected during the up direction operation and the down direction operation at the same inclination angle is generated. A technique for canceling hysteresis caused by the configuration of a hydraulic circuit by adding or subtracting is described.
特許文献１に記載の技術は、起伏シリンダによってブームが起伏されるテレスコピックブームを備えたクレーンにおいて、起伏シリンダの圧力を検出してクレーンの吊荷重を測定する技術である。これに対して、ラチスブームを起伏ロープによって起伏させるクレーンにおいて吊荷重を測定する技術では、起伏ロープの張力を検出し、この検出結果に基づいて吊荷重を求めている。しかしながら、起伏ロープの張力に基づいて吊荷重を求める場合、起伏ロープとシーブとの摩擦の影響や、固定シーブと移動シーブとの間の距離の変化に伴うフリートアングルの影響が、起伏ロープ張力の検出結果に表れてしまう。その結果、ブームの起伏角度の変化に応じて吊荷重の出力値が変化してしまうことがあった。 The technique described in Patent Document 1 is a technique for measuring the crane's suspension load by detecting the pressure of the hoisting cylinder in a crane having a telescopic boom in which the boom is hoisted by the hoisting cylinder. On the other hand, in the technique of measuring the hanging load in a crane that raises and lowers the lattice boom with the hoisting rope, the tension of the hoisting rope is detected, and the hoisting load is obtained based on the detection result. However, when determining the suspension load based on the tension of the hoisting rope, the influence of the friction between the hoisting rope and the sheave and the influence of the fleet angle due to the change in the distance between the fixed sheave and the moving sheave It will appear in the detection result. As a result, the output value of the suspension load may change according to the change in the boom undulation angle.
請求項１に記載の吊荷重演算装置は、ブームの起伏角度を検出する角度検出装置と、ブームを起伏させる起伏ロープに作用する張力を検出する張力検出装置と、ブームの起伏動作を検出する起伏動作検出装置と、吊り荷の荷重を演算する演算部と、起伏ロープに作用する張力の補正に用いる補正係数を記憶する記憶装置と、を備え、補正係数は、ブームの起伏角度に応じて設けられ、演算部は、起伏動作検出装置による起伏動作の検出結果と、角度検出装置で検出されたブームの起伏角度に応じた補正係数とに基づいて、張力検出装置で検出された起伏ロープに作用する張力を補正する補正部と、オペレータによって設定された起伏ロープのロープ掛け数を、補正部で補正した起伏ロープに作用する張力に乗じて演算された張力に基づいて、吊り荷の荷重を演算する荷重演算部とを有する。
請求項２に記載の吊荷重演算装置は、請求項１に記載の吊荷重演算装置において、演算部は、起伏動作検出装置で起立動作が検出されている場合に、ブームの起伏角度に応じた起伏ロープに作用する張力を検出して、検出した張力を第１基準張力として記憶装置に記憶させ、起伏動作検出装置で倒伏動作が検出されている場合に、ブームの起伏角度に応じた起伏ロープに作用する張力を検出して、検出した張力を第２基準張力として記憶装置に記憶させる基準張力設定部と、第１基準張力および第２基準張力に基づいて補正係数を算出し、記憶装置に記憶させる補正係数設定部と、を有する。
請求項３に記載の吊荷重演算装置は、請求項２に記載の吊荷重演算装置において、補正係数設定部は、補正後の張力が、第１基準張力と第２基準張力との中間値となるように、補正係数を算出する。
請求項４に記載の吊荷重演算装置は、請求項３に記載の吊荷重演算装置において、補正係数設定部は、第１基準張力と、第２基準張力とに基づいて、次式より補正係数を算出する。
請求項５に記載の吊荷重演算装置は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の吊荷重演算装置において、補正部は、起伏動作検出装置で起立動作が検出されている場合には、補正係数を張力検出装置で検出された張力に乗算して、補正後の張力とし、起伏動作検出装置で倒伏動作が検出されている場合には、補正係数の逆数を張力検出装置で検出された張力に乗算して、補正後の張力とする。
The suspension load calculating device according to claim 1 is an angle detection device that detects a boom raising / lowering angle, a tension detection device that detects a tension acting on a hoisting rope that raises or lowers the boom, and a hoisting motion that detects a boom hoisting operation. comprising a motion detection device, and a calculator for calculating a load of the suspended load, a storage device for storing correction coefficient used for correction of the tension acting on the hoist cable, a correction factor is provided in accordance with the derricking angle of the boom The computing unit acts on the hoisting rope detected by the tension detecting device based on the detection result of the hoisting motion by the hoisting motion detecting device and the correction coefficient corresponding to the boom hoisting angle detected by the angle detecting device. and correcting unit for correcting the tension, the rope hanging number of hoist cable set by the operator, on the basis of the tension which is calculated by multiplying the tensile force acting on the hoisting ropes corrected by the correction unit, Ri and a load calculating section for calculating a load of the load.
The suspension load calculation device according to claim 2 is the suspension load calculation device according to claim 1, wherein the calculation unit responds to the boom lifting angle when the standing motion is detected by the lifting motion detection device. When the tension acting on the hoisting rope is detected, the detected tension is stored in the storage device as the first reference tension, and the hoisting motion is detected by the hoisting motion detecting device, the hoisting rope according to the hoisting angle of the boom A reference tension setting unit that detects the tension acting on the storage device and stores the detected tension in the storage device as the second reference tension; calculates a correction coefficient based on the first reference tension and the second reference tension; It has a correction coefficient setting unit to be stored, the.
The suspension load calculation device according to claim 3 is the suspension load calculation device according to claim 2, wherein the correction coefficient setting unit is configured such that the corrected tension is an intermediate value between the first reference tension and the second reference tension. The correction coefficient is calculated so that
The suspension load calculation device according to claim 4 is the suspension load calculation device according to claim 3, wherein the correction coefficient setting unit is based on the first reference tension and the second reference tension, and the correction coefficient is calculated from the following equation. Is calculated.
The suspension load calculation device according to claim 5 is the suspension load calculation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the correction unit is configured to detect the standing motion by the undulation motion detection device. The correction coefficient is multiplied by the tension detected by the tension detection device to obtain the corrected tension. When the undulation motion detection device detects the overturning motion, the reciprocal of the correction coefficient is detected by the tension detection device. The corrected tension is multiplied by the tension.
本発明によれば、吊荷重の出力値の精度を高めることができる。 According to the present invention, the accuracy of the output value of the suspended load can be increased.
以下、図面を参照して、本発明に係る吊荷重演算装置の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る吊荷重演算装置を備えた建設機械の一例であるクローラクレーンの外観側面図である。以下では、図１の作業姿勢を基準にして上下前後方向を定義する。
Hereinafter, an embodiment of a suspension load calculation device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external side view of a crawler crane as an example of a construction machine provided with a suspension load calculation device according to an embodiment of the present invention. In the following, the vertical and vertical directions are defined with reference to the work posture of FIG.
クレーン１００は、走行体１０１と、旋回輪を介して走行体１０１上に旋回可能に設けられた旋回体１０２と、旋回体１０２に回動可能に軸支されたラチスブーム（以下、単にブーム１０３と記す）とを有する。旋回体１０２の前部には運転室１０５が設けられ、旋回体１０２の後部にはカウンタウエイト装置１２０が取り付けられている。 The crane 100 includes a traveling body 101, a revolving body 102 that is turnably provided on the traveling body 101 via a turning wheel, and a lattice boom (hereinafter simply referred to as a boom 103) that is pivotally supported by the revolving body 102. To be included). A driver's cab 105 is provided at the front part of the swing body 102, and a counterweight device 120 is attached to the rear part of the swing body 102.
ブーム１０３は、運転室１０５の側方において、その基端部（図示せず）が旋回体１０２のフレームに回転可能に軸支されている。旋回体１０２のハウジング１１３には、３つのドラムが配設されている。３つのドラムは、前方から後方に向かって、フロントドラム２０１、リアドラム２０２、起伏ドラム２０３の順に取り付けられている。ブーム１０３の先端部から、フックロープ１０７によりフック１０８が吊り下げられている。フックロープ１０７の一端はフロントドラム２０１に固定されており、フックロープ１０７はフロントドラム２０１の回転により、フロントドラム２０１に巻き取られまたはフロントドラム２０１から繰り出される。これにより、フックロープ１０７の他端側に保持されたフック１０８は、ブーム１０３の先端部に対して昇降する。 The boom 103 is pivotally supported by the frame of the revolving structure 102 at the base end (not shown) at the side of the cab 105. Three drums are disposed in the housing 113 of the revolving structure 102. The three drums are attached in the order of the front drum 201, the rear drum 202, and the undulating drum 203 from the front to the rear. A hook 108 is suspended from a tip of the boom 103 by a hook rope 107. One end of the hook rope 107 is fixed to the front drum 201, and the hook rope 107 is wound around the front drum 201 or fed out from the front drum 201 by the rotation of the front drum 201. As a result, the hook 108 held on the other end side of the hook rope 107 moves up and down with respect to the distal end portion of the boom 103.
旋回体１０２上には、ガントリ２００が旋回体１０２に対して起伏可能に装着されている。ガントリ２００は、前脚部材２１０と、後脚部材２２０と、前脚部材２１０の上端側に固定された下部スプレッダ２３０とを備えている。前脚部材２１０の基端部２１３は旋回体１０２の中央部に設けられたブラケット１０２ａ（図３参照）に回転可能に連結されている。後脚部材２２０の基端部は、旋回体１０２の後部側に設けられたブラケット１０２ｂ（図３参照）に回転可能に連結されている。ガントリ２００は、油圧シリンダ２０４の伸縮により起立および倒伏される。 On the revolving structure 102, the gantry 200 is mounted so as to be able to rise and fall with respect to the revolving structure 102. The gantry 200 includes a front leg member 210, a rear leg member 220, and a lower spreader 230 fixed to the upper end side of the front leg member 210. A base end portion 213 of the front leg member 210 is rotatably connected to a bracket 102 a (see FIG. 3) provided at the center of the revolving structure 102. The base end portion of the rear leg member 220 is rotatably connected to a bracket 102b (see FIG. 3) provided on the rear side of the revolving structure 102. The gantry 200 is raised and laid down by the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 204.
下部スプレッダ２３０は、複数の下部シーブから構成される下部シーブ群２３１を備えている。下部スプレッダ２３０とブーム１０３の先端部との間には、上部スプレッダ１６０が介装されている。上部スプレッダ１６０は、複数の上部シーブから構成される上部シーブ群１６１を備えている。上部スプレッダ１６０の上部シーブ群１６１と下部スプレッダ２３０の下部シーブ群２３１とには、起伏ロープ１１２が複数回、掛け回されている。 The lower spreader 230 includes a lower sheave group 231 composed of a plurality of lower sheaves. An upper spreader 160 is interposed between the lower spreader 230 and the tip of the boom 103. The upper spreader 160 includes an upper sheave group 161 composed of a plurality of upper sheaves. The hoisting rope 112 is wound around the upper sheave group 161 of the upper spreader 160 and the lower sheave group 231 of the lower spreader 230 a plurality of times.
上部スプレッダ１６０には、一端がブーム１０３の先端部に固定されたペンダントロープ１１０の他端が接続されている。一端が起伏ドラム２０３に固定された起伏ロープ１１２は、他端が下部スプレッダ２３０に取り付けられたロードセル２８１に接続されている。ロードセル２８１側が起伏ロープ１１２の固定端とされている。起伏ドラム２０３の回転により、起伏ロープ１１２が巻き取りまたは繰り出されると、下部スプレッダ２３０と上部スプレッダ１６０との間隔が変化し、起伏ロープ１１２を介してブーム１０３が起伏する。 The upper spreader 160 is connected to the other end of a pendant rope 110 having one end fixed to the tip of the boom 103. The hoisting rope 112 having one end fixed to the hoisting drum 203 is connected to the load cell 281 attached to the lower spreader 230 at the other end. The load cell 281 side is the fixed end of the hoisting rope 112. When the hoisting rope 112 is wound or fed out by the rotation of the hoisting drum 203, the distance between the lower spreader 230 and the upper spreader 160 is changed, and the boom 103 is raised and lowered via the hoisting rope 112.
リアドラム２０２は、補助フックの昇降やジブブームの起伏に用いられるが、図１では使用されていない状態として例示されている。 The rear drum 202 is used for raising and lowering the auxiliary hook and raising and lowering the jib boom, but is illustrated as a state not used in FIG.
図２は図１のガントリ２００を図示Ａ方向から見た図であり、図３は図１のガントリ２００を図示Ｂ方向から見た図である。図２に示すように、ガントリ２００の前脚部材２１０は、一対の前脚フレーム２１１と、前脚フレーム２１１の上部において一対の前脚フレーム２１１を連結する上部フレーム２１２とを備えている。各前脚フレーム２１１の基端部２１３は、旋回体１０２に設けられたブラケット１０２ａ（図３参照）にピンにより連結され、前脚部材２１０は旋回体１０２に回動可能に連結される。図３に示すように、前脚部材２１０の上部フレーム２１２上には、ロードセル２８１が取り付けられている。 FIG. 2 is a view of the gantry 200 of FIG. 1 as viewed from the direction A, and FIG. 3 is a view of the gantry 200 of FIG. As shown in FIG. 2, the front leg member 210 of the gantry 200 includes a pair of front leg frames 211 and an upper frame 212 that connects the pair of front leg frames 211 at the upper part of the front leg frame 211. The base end portion 213 of each front leg frame 211 is connected to a bracket 102a (see FIG. 3) provided on the revolving body 102 by a pin, and the front leg member 210 is rotatably connected to the revolving body 102. As shown in FIG. 3, a load cell 281 is attached on the upper frame 212 of the front leg member 210.
図２に示すように、下部スプレッダ２３０は、一対の支持フレーム２３２と、一対の支持フレーム２３２の上端側において支持フレーム２３２間に架け渡された支軸２３３と、この支軸２３３に回転可能に取り付けられた下部シーブ群２３１とを備えている。一対の支持フレーム２３２の下端は、前脚部材２１０の上部フレーム２１２に固定されている。 As shown in FIG. 2, the lower spreader 230 includes a pair of support frames 232, a support shaft 233 spanned between the support frames 232 on the upper end side of the pair of support frames 232, and the support spreader 233 is rotatable. And a lower sheave group 231 attached thereto. The lower ends of the pair of support frames 232 are fixed to the upper frame 212 of the front leg member 210.
下部スプレッダ２３０の幅は、前脚部材２１０の幅よりも小さい。換言すれば、下部スプレッダ２３０の一対の支持フレーム２３２間の長さは、前脚部材２１０の一対の前脚フレーム２１１間の長さよりも小さい。 The width of the lower spreader 230 is smaller than the width of the front leg member 210. In other words, the length between the pair of support frames 232 of the lower spreader 230 is smaller than the length between the pair of front leg frames 211 of the front leg member 210.
図２および図３に示すように、下部スプレッダ２３０には、複数（本実施の形態の例では６個）の下部シーブ２３１ａ〜２３１ｆが支軸２３３に回転可能に支持されている。上部スプレッダ１６０には、複数（本実施の形態の例では５個）の上部シーブ１６１ａ〜１６１ｅ（図４参照）が支軸１６２（図１、図４参照）に回転可能に支持されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of (six in the example of the present embodiment) lower sheaves 231 a to 231 f are rotatably supported by the support shaft 233 on the lower spreader 230. A plurality (five in the example of the present embodiment) of upper sheaves 161a to 161e (see FIG. 4) are rotatably supported on the support shaft 162 (see FIGS. 1 and 4).
図１および図４に示すように、下部スプレッダ２３０の支軸２３３および上部スプレッダ１６０の支軸１６２は、起伏ドラム２０３の回転軸（図示せず）と平行に配置されている。つまり、下部シーブ２３１ａ〜２３１ｆおよび上部シーブ１６１ａ〜ｅは、いわゆる縦シーブである。 As shown in FIGS. 1 and 4, the support shaft 233 of the lower spreader 230 and the support shaft 162 of the upper spreader 160 are arranged in parallel with the rotation shaft (not shown) of the hoisting drum 203. That is, the lower sheaves 231a to 231f and the upper sheaves 161a to 161e are so-called vertical sheaves.
図４は、下部シーブ２３１ａ〜２３１ｆおよび上部シーブ１６１ａ〜１６１ｅに対する起伏ロープ１１２の掛け回し方法を説明するための模式図である。起伏ドラム２０３から繰り出された起伏ロープ１１２は、最初に、下部シーブ群２３１の一端から２番目の位置に配列された下部シーブ２３１ｂに掛け回される。下部シーブ２３１ｂに掛け回された起伏ロープ１１２は、上部シーブ群１６１における、下部シーブ群２３１の一端と同一側の一端の最初の位置に配列された上部シーブ１６１ａに掛け回される。上部シーブ１６１ａに掛け回された起伏ロープ１１２は、下部シーブ群２３１における最も一端側に配列された下部シーブ２３１ａに掛け回される。下部シーブ２３１ａに掛け回された起伏ロープ１１２は、上部シーブ群１６１における一端から２番目に配列された上部シーブ１６１ｂに掛け回される。上部シーブ１６１ｂに掛け回された起伏ロープ１１２は、下部シーブ群２３１における、一端から３番目に配列された下部シーブ２３１ｃに掛け回される。下部シーブ２３１ｃに掛け回された起伏ロープ１１２は、上部シーブ群１６１における一端から３番目に配列された上部シーブ１６１ｃに掛け回される。 FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method of hanging the hoisting rope 112 around the lower sheaves 231a to 231f and the upper sheaves 161a to 161e. The hoisting rope 112 fed out from the hoisting drum 203 is first wound around the lower sheave 231b arranged at the second position from one end of the lower sheave group 231. The hoisting rope 112 hung around the lower sheave 231b is hung around the upper sheave 161a arranged at the first position of one end of the upper sheave group 161 on the same side as one end of the lower sheave group 231. The hoisting rope 112 hung around the upper sheave 161 a is hung around the lower sheave 231 a arranged at the most end side in the lower sheave group 231. The hoisting rope 112 hung around the lower sheave 231a is hung around the upper sheave 161b arranged second from one end in the upper sheave group 161. The hoisting rope 112 hung on the upper sheave 161b is hung on the lower sheave 231c arranged third from the one end in the lower sheave group 231. The hoisting rope 112 hung around the lower sheave 231c is hung around the upper sheave 161c arranged third from the one end in the upper sheave group 161.
以下、同様に、起伏ロープ１１２は、下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１に配列された各シーブを、交互に、他端側に隣接するシーブに順に掛け回される。すなわち、起伏ロープ１１２は、上部シーブ１６１ｃに掛け回された後は、下部シーブ２３１ｄ、上部シーブ１６１ｄ、下部シーブ２３１ｅ、上部シーブ１６１ｅ、下部シーブ２３１ｆの順に掛け回される。下部シーブ２３１ｆに掛け回された起伏ロープ１１２は、ロードセル２８１に固定される。 Hereinafter, similarly, the hoisting rope 112 is wound around the sheaves arranged in the lower sheave group 231 and the upper sheave group 161 alternately in turn on the sheave adjacent to the other end side. That is, after the hoisting rope 112 is hung on the upper sheave 161c, it is hung in the order of the lower sheave 231d, the upper sheave 161d, the lower sheave 231e, the upper sheave 161e, and the lower sheave 231f. The hoisting rope 112 hung around the lower sheave 231f is fixed to the load cell 281.
図５（ａ）は下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１との間の距離が最長の状態を示す模式図であり、図５（ｂ）は下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１との間の距離が最短の状態を示す模式図である。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、下部シーブ２３１ｃ〜２３１ｆと、上部シーブ１６１ｂ〜１６１ｅとの間の起伏ロープ１１２の角度であるフリートアングルは、下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１との間の距離によって変化する。たとえば、下部シーブ２３１ｅと上部シーブ１６１ｄとの間の起伏ロープ１１２のフリートアングルαは、図５（ａ）に示す下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１との間の距離が最長のときに最小角度αｍｉｎとなり、図５（ｂ）に示す下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１との間の距離が最短のときに最大角度αｍａｘとなる。 FIG. 5A is a schematic diagram showing a state in which the distance between the lower sheave group 231 and the upper sheave group 161 is the longest, and FIG. 5B is a diagram between the lower sheave group 231 and the upper sheave group 161. It is a schematic diagram which shows a state with the shortest distance. As shown in FIGS. 5A and 5B, the fleet angle, which is the angle of the undulating rope 112 between the lower sheaves 231c to 231f and the upper sheaves 161b to 161e, is the lower sheave group 231 and the upper sheave. It changes depending on the distance between the groups 161. For example, the fleet angle α of the hoisting rope 112 between the lower sheave 231e and the upper sheave 161d is the minimum angle when the distance between the lower sheave group 231 and the upper sheave group 161 shown in FIG. αmin, and the maximum angle αmax is obtained when the distance between the lower sheave group 231 and the upper sheave group 161 shown in FIG.
つまり、ブーム１０３を起立させるときには、固定シーブである下部シーブ群２３１に移動シーブである上部シーブ群１６１が近づくにつれて、フリートアングルαが徐々に大きくなる。ブーム１０３を倒伏させるときには、下部シーブ群２３１から上部シーブ群１６１が離れるにつれて、フリートアングルαが徐々に小さくなる。 That is, when the boom 103 is raised, the fleet angle α gradually increases as the upper sheave group 161 that is the moving sheave approaches the lower sheave group 231 that is the fixed sheave. When the boom 103 is laid down, the fleet angle α gradually decreases as the upper sheave group 161 moves away from the lower sheave group 231.
図６は、クレーンに搭載される過負荷防止装置の制御系を示すブロック図である。過負荷防止装置は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されているコントローラ３００を備えている。 FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the overload prevention device mounted on the crane. The overload prevention device includes a controller 300 that includes an arithmetic processing unit having a CPU and a storage device such as ROM and RAM, and other peripheral circuits.
図７は、定格荷重曲線の一例を示す図である。コントローラ３００の記憶装置には、図７に示すような、作業半径ｒと定格総荷重Ｗａとの関係である定格荷重曲線のデータテーブルが複数記憶されている。定格総荷重Ｗａとは、その作業半径ｒにおける吊り上げ可能な荷重の限界値であり、クレーン１００の転倒や構成部材の破損を防止するために設定される。各データテーブルは、ブーム１０３の長さ（ブームの種類）ごとに設けられている。オペレータによってブーム長さが入力部３１１（図６参照）によって設定されると、入力部３１１からの信号に応じて、設定されたブーム１０３の長さに対応するデータテーブルが読み出される。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a rated load curve. The storage device of the controller 300 stores a plurality of data tables of rated load curves as shown in FIG. 7 which are the relationship between the working radius r and the rated total load Wa. The rated total load Wa is a limit value of a load that can be lifted at the working radius r, and is set to prevent the crane 100 from overturning or breakage of components. Each data table is provided for each boom 103 length (boom type). When the boom length is set by the operator using the input unit 311 (see FIG. 6), a data table corresponding to the set boom 103 length is read according to a signal from the input unit 311.
図６に示すように、コントローラ３００には、ブーム角度センサ１３１、ロードセル２８１、回転センサ３１３、入力部３１１、および、操作量センサ３１２、ならびに、警報器３２１、停止装置３２２および表示部３２３が接続されている。ブーム角度センサ１３１は、ブーム１０３の基端側に取り付けられており（図１参照）、ブーム１０３の起伏角度（以下、ブーム角度とも記す）を検出し、検出した起伏角度に対応する制御信号をコントローラ３００に出力する。ブーム角度センサ１３１は、たとえば、水平面に対する角度である対地角をブーム１０３の起伏角度（以下、ブーム角度とも記す）として検出する。 As shown in FIG. 6, a boom angle sensor 131, a load cell 281, a rotation sensor 313, an input unit 311, an operation amount sensor 312, an alarm device 321, a stop device 322, and a display unit 323 are connected to the controller 300. Has been. The boom angle sensor 131 is attached to the base end side of the boom 103 (see FIG. 1), detects the undulation angle of the boom 103 (hereinafter also referred to as a boom angle), and outputs a control signal corresponding to the detected undulation angle. Output to the controller 300. The boom angle sensor 131 detects, for example, a ground angle that is an angle with respect to a horizontal plane as an undulation angle of the boom 103 (hereinafter also referred to as a boom angle).
ロードセル２８１は、ブーム１０３を起伏させる起伏ロープ１１２に作用する張力を検出し、検出した張力に対応する制御信号をコントローラ３００に出力する。入力部３１１は、たとえば、タッチパネルであり、オペレータからの操作に対応する制御信号をコントローラ３００に出力する。オペレータは、入力部３１１を操作して起伏ロープ１１２の掛け数ＮＢ、ブーム長さやフック重量等を設定できる。 The load cell 281 detects the tension acting on the hoisting rope 112 for hoisting the boom 103 and outputs a control signal corresponding to the detected tension to the controller 300. The input unit 311 is a touch panel, for example, and outputs a control signal corresponding to an operation from the operator to the controller 300. The operator can set the multiplier NB of the hoisting rope 112, the boom length, the hook weight, and the like by operating the input unit 311.
回転センサ３１３は、たとえば、ロータリーエンコーダであり、起伏ドラム２０３の回転方向を検出し、検出した回転方向に対応する制御信号をコントローラ３００に出力する。操作量センサ３１２は、たとえば、油圧パイロット式操作レバーと方向制御弁との間の上げ操作側パイロット管路に設けられるパイロット圧センサと、油圧パイロット式操作レバーと方向制御弁との間の下げ操作側パイロット管路に設けられるパイロット圧センサにより構成される。操作量センサ３１２は、油圧パイロット式操作レバーの操作量を検出し、検出した操作量に対応する制御信号をコントローラ３００に出力する。 The rotation sensor 313 is, for example, a rotary encoder, detects the rotation direction of the undulation drum 203, and outputs a control signal corresponding to the detected rotation direction to the controller 300. The operation amount sensor 312 is, for example, a lowering operation between a pilot pressure sensor provided in a pilot line on the raising operation side between the hydraulic pilot type operation lever and the direction control valve, and between the hydraulic pilot type operation lever and the direction control valve. It is comprised by the pilot pressure sensor provided in a side pilot pipe line. The operation amount sensor 312 detects the operation amount of the hydraulic pilot type operation lever, and outputs a control signal corresponding to the detected operation amount to the controller 300.
表示部３２３は、たとえば、入力部３１１としても利用されるタッチパネル式のディスプレイであり、コントローラ３００から出力される制御信号に基づいて、表示画面に吊荷重の情報や作業姿勢の情報を表示する。警報器３２１は、コントローラ３００から出力される制御信号に基づいて、警報を発生する。 The display unit 323 is, for example, a touch panel display that is also used as the input unit 311, and displays suspension load information and work posture information on the display screen based on a control signal output from the controller 300. The alarm device 321 generates an alarm based on a control signal output from the controller 300.
停止装置３２２は、コントローラ３００から出力される制御信号に基づいて、ドラム２０１〜２０３のそれぞれに連結された油圧モータ（不図示）の駆動を停止させる。停止装置３２２は、たとえば、油圧パイロット式の操作レバーと、この操作レバーの操作量に応じて動作する方向制御弁との間のパイロット管路に設けられた電磁切換弁である。電磁切換弁が全開位置に制御されている場合、操作レバーの操作量に応じて方向制御弁が動作し、方向制御弁を介して油圧ポンプから油圧モータへ圧油が供給されることで、油圧モータが駆動する。 The stop device 322 stops driving hydraulic motors (not shown) connected to the drums 201 to 203 based on a control signal output from the controller 300. Stop device 322 is, for example, an electromagnetic switching valve provided in a pilot line between a hydraulic pilot type operation lever and a directional control valve that operates according to the operation amount of this operation lever. When the electromagnetic switching valve is controlled to the fully open position, the directional control valve operates according to the operation amount of the operation lever, and the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor via the directional control valve. The motor is driven.
コントローラ３００によって電磁切換弁が全閉位置に制御されると、操作レバーが操作されている場合であっても、方向制御弁のパイロット部に供給される圧油が遮断される。その結果、方向制御弁を介して油圧ポンプから油圧モータへ供給される圧油が遮断され、油圧モータの駆動が停止される。 When the controller 300 controls the electromagnetic switching valve to the fully closed position, the pressure oil supplied to the pilot portion of the direction control valve is shut off even when the operation lever is operated. As a result, the pressure oil supplied from the hydraulic pump to the hydraulic motor via the direction control valve is shut off, and the drive of the hydraulic motor is stopped.
コントローラ３００は、起伏判定部３０１と、補正部３０２と、荷重演算部３０３と、ウインチ制御部３０４と、表示制御部３０５と、基準張力設定部３０６と、補正係数設定部３０７と、ブーム操作方向判定部３０８とを機能的に備えている。 The controller 300 includes an undulation determination unit 301, a correction unit 302, a load calculation unit 303, a winch control unit 304, a display control unit 305, a reference tension setting unit 306, a correction coefficient setting unit 307, a boom operation direction. The determination unit 308 is functionally provided.
起伏判定部３０１は、回転センサ３１３で起伏ドラム２０３が一の方向に回転していることが検出されている場合、ブーム１０３が起立動作中である、すなわちブーム上げ操作が行われていると判定する。起伏判定部３０１は、回転センサ３１３で起伏ドラム２０３が他の方向に回転していることが検出されている場合、ブーム１０３が倒伏動作中である、すなわちブーム下げ操作が行われていると判定する。 When the rotation sensor 313 detects that the hoisting drum 203 is rotating in one direction, the hoisting determination unit 301 determines that the boom 103 is standing up, that is, a boom raising operation is being performed. To do. When the rotation sensor 313 detects that the hoisting drum 203 is rotating in the other direction, the hoisting determination unit 301 determines that the boom 103 is in a tilting operation, that is, a boom lowering operation is being performed. To do.
ブーム操作方向判定部３０８は、操作量センサ３１２で所定値以上の上げ側操作量が検出されている場合、ブーム上げ操作が行われていると判定する。ブーム操作方向判定部３０８は、操作量センサ３１２で所定値以上の下げ側操作量が検出されている場合、ブーム下げ操作が行われていると判定する。 The boom operation direction determination unit 308 determines that the boom raising operation is performed when the operation amount sensor 312 detects a raising side operation amount equal to or greater than a predetermined value. The boom operation direction determination unit 308 determines that the boom lowering operation is being performed when the operation amount sensor 312 detects a lower operation amount that is equal to or greater than a predetermined value.
図８は、ブーム角度に応じて設けられた補正係数を示す表である。図８に示すように、コントローラ３００の記憶装置には、起伏ロープ１１２に作用する張力の補正に用いる補正係数Ｈｍがブーム１０３の起伏角度θｂｍに応じて記憶されている。ここで、Ｈｍおよびθｂｍの「ｍ」は１からｎまでの整数を表しており、ｎは図８に示すテーブルの補正係数の数に対応している。 FIG. 8 is a table showing correction coefficients provided according to the boom angle. As shown in FIG. 8, the storage device of the controller 300 stores a correction coefficient H m used for correcting the tension acting on the hoisting rope 112 according to the hoisting angle θb m of the boom 103. Here, “m” in H m and θb m represents an integer from 1 to n, and n corresponds to the number of correction coefficients in the table shown in FIG.
図６に示す補正部３０２は、起伏判定部３０１による起伏動作の判定結果と、ブーム角度センサ１３１で検出されたブーム角度θｂｍに応じた補正係数Ｈｍとに基づいて、ロードセル２８１で検出された起伏ロープ１１２に作用する張力（以下、ロープ張力Ｔｒとも記す）を補正する。 The correction unit 302 illustrated in FIG. 6 is detected by the load cell 281 based on the determination result of the undulation operation by the undulation determination unit 301 and the correction coefficient H m corresponding to the boom angle θb m detected by the boom angle sensor 131. The tension acting on the hoisting rope 112 (hereinafter also referred to as rope tension Tr) is corrected.
補正部３０２は、図８のテーブルのθｂｍのうち、検出されたブーム角度θｂに最も近いθｂｍを選択し、選択されたブーム角度θｂｍに応じた補正係数Ｈｍを選択する。 The correction unit 302 selects θb m closest to the detected boom angle θb from θb m in the table of FIG. 8, and selects a correction coefficient H m corresponding to the selected boom angle θb m .
補正部３０２は、起伏判定部３０１により起立動作中であることが判定されている場合には、補正係数Ｈｍをロープ張力Ｔｒに乗算して、補正後の張力（以下、補正張力Ｔｈとも記す）とする。すなわち、補正張力Ｔｈは、次式（１）により演算される。
Ｔｈ＝Ｔｒ×Ｈｍ ・・・（１）
Correction unit 302, when it by undulating determination unit 301 is in the standing operation is determined multiplies the correction coefficient H m in rope tension Tr, the corrected tension (hereinafter, also referred to as a correction tension Th ). That is, the corrected tension Th is calculated by the following equation (1).
Th = Tr × H m (1)
補正部３０２は、起伏判定部３０１により倒伏動作中であることが判定されている場合には、補正係数の逆数１／Ｈｍをロープ張力Ｔｒに乗算して、補正張力Ｔｈとする。すなわち、補正張力Ｔｈは、次式（２）により演算される。
Ｔｈ＝Ｔｒ×１／Ｈｍ ・・・（２）
Correction unit 302, when it by undulating determination unit 301 is in lodging operation is determined multiplies the reciprocal 1 / H m of the correction coefficient in rope tension Tr, the correction tension Th. That is, the correction tension Th is calculated by the following equation (2).
Th = Tr × 1 / H m (2)
荷重演算部３０３は、ブーム角度センサ１３１で検出されたブーム角度θｂ、入力部３１１で入力されたブーム長さに基づいて作業半径ｒを演算する。荷重演算部３０３は、補正部３０２で演算された補正張力Ｔｈと、オペレータによって操作される入力部３１１により設定されたロープ掛け数ＮＢとに基づいて吊り荷の実荷重（以下、吊荷重Ｗと記す）を演算する。 The load calculation unit 303 calculates the working radius r based on the boom angle θb detected by the boom angle sensor 131 and the boom length input by the input unit 311. The load calculation unit 303 determines the actual load of the suspended load (hereinafter referred to as the suspended load W) based on the corrected tension Th calculated by the correction unit 302 and the rope multiplier NB set by the input unit 311 operated by the operator. To calculate).
ウインチ制御部３０４は、演算された吊荷重Ｗが演算された作業半径ｒにおける定格総荷重Ｗａより小さいか否かを判定する。ウインチ制御部３０４は、吊荷重Ｗが定格総荷重Ｗａ以上である場合、停止装置３２２に停止信号を出力するとともに、警報器３２１に警報信号を出力する。停止装置３２２に停止信号が入力されると、停止装置３２２は各ドラム２０１〜２０３に連結された油圧モータの駆動を停止させる。警報器３２１に警報信号が入力されると、警報器３２１は警報を発生する。 The winch control unit 304 determines whether or not the calculated suspension load W is smaller than the rated total load Wa at the calculated work radius r. The winch control unit 304 outputs a stop signal to the stop device 322 and outputs an alarm signal to the alarm device 321 when the suspended load W is equal to or greater than the rated total load Wa. When a stop signal is input to the stop device 322, the stop device 322 stops driving of the hydraulic motors connected to the drums 201 to 203. When an alarm signal is input to the alarm device 321, the alarm device 321 generates an alarm.
たとえば、クレーン作業において、ブーム１０３の倒伏動作中にウインチ制御部３０４から停止装置３２２に停止信号が出力されると、起伏ドラム２０３に連結された油圧モータ（不図示）の駆動が停止され、ブーム１０３の倒伏動作が自動的に停止する。 For example, in a crane operation, when a stop signal is output from the winch control unit 304 to the stop device 322 while the boom 103 is lying down, the drive of a hydraulic motor (not shown) coupled to the hoisting drum 203 is stopped, and the boom The lodging operation 103 stops automatically.
表示制御部３０５は、表示部３２３の表示画面に表示する画像を制御する。表示制御部３０５は、荷重演算部３０３で演算された吊荷重Ｗを表示部３２３の表示画面に表示させる。 The display control unit 305 controls an image displayed on the display screen of the display unit 323. The display control unit 305 displays the suspension load W calculated by the load calculation unit 303 on the display screen of the display unit 323.
基準張力設定部３０６は、起伏判定部３０１により起立動作中であることが判定されている場合に、ブーム角度θｂに応じたロープ張力Ｔｒを検出して、検出したロープ張力Ｔｒを第１基準張力Ｔ１として記憶装置に記憶させる。基準張力設定部３０６は、起伏判定部３０１により倒伏動作中であることが判定されている場合に、ブーム角度θｂに応じたロープ張力Ｔｒを検出して、検出したロープ張力Ｔｒを第２基準張力Ｔ２として記憶装置に記憶させる。第１基準張力Ｔ１および第２基準張力Ｔ２は、吊荷重が同一の条件、たとえば空フックの状態で起立動作と倒伏動作とが行われることで、設定される。第１基準張力Ｔ１および第２基準張力Ｔ２は、後述する補正係数の算出に用いられる。 The reference tension setting unit 306 detects the rope tension Tr corresponding to the boom angle θb and determines the detected rope tension Tr as the first reference tension when it is determined by the undulation determination unit 301 that the standing motion is being performed. It is stored in the storage device as T1. The reference tension setting unit 306 detects the rope tension Tr according to the boom angle θb and determines the detected rope tension Tr as the second reference tension when it is determined by the undulation determination unit 301 that the body is in the overturning operation. It is stored in the storage device as T2. The first reference tension T1 and the second reference tension T2 are set by performing a standing operation and a lying operation under the same suspension load, for example, an empty hook state. The first reference tension T1 and the second reference tension T2 are used for calculating a correction coefficient described later.
図９は、ロードセル２８１で検出されるロープ張力と、ブーム１０３の起伏角度との関係を示す図である。図９に示す特性ＢＵは、吊り荷がフック１０８に装着されていない空フックの状態において、ブーム上げ動作中、すなわちブーム１０３の起立動作中にロードセル２８１で検出されるロープ張力Ｔｒを示す特性である。図９に示す特性ＢＤは、吊り荷がフック１０８に装着されていない空フックの状態において、ブーム下げ動作中、すなわちブーム１０３の倒伏動作中にロードセル２８１で検出されるロープ張力Ｔｒを示す特性ある。ロードセル２８１で検出されるロープ張力Ｔｒには、図示するように、シーブ１６１ａ〜１６１ｅ，２３１ａ〜２３１ｆの摩擦に起因するヒステリシスが生じる。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the rope tension detected by the load cell 281 and the undulation angle of the boom 103. The characteristic BU shown in FIG. 9 is a characteristic indicating the rope tension Tr detected by the load cell 281 during the boom raising operation, that is, during the standing operation of the boom 103 in the state of the empty hook in which the suspended load is not attached to the hook 108. is there. A characteristic BD shown in FIG. 9 is a characteristic indicating the rope tension Tr detected by the load cell 281 during the boom lowering operation, that is, during the fall operation of the boom 103 in a state of an empty hook in which the suspended load is not attached to the hook 108. . In the rope tension Tr detected by the load cell 281, hysteresis is generated due to the friction of the sheaves 161 a to 161 e and 231 a to 231 f as shown in the figure.
図示するように、起立動作中のロープ張力Ｔｒと、倒伏動作中のロープ張力Ｔｒとは、所定のブーム角度θｂにおいて同じ値とならない。これは、起立動作時と倒伏動作時とでは、起伏ロープ１１２が掛けられるシーブ１６１ａ〜１６１ｅ，２３１ａ〜２３１ｆの回転方向が異なるため、シーブ１６１ａ〜１６１ｅ，２３１ａ〜２３１ｆと起伏ロープ１１２との間に発生する摩擦力の大きさに差が生じることが主な原因と推定される。 As shown in the figure, the rope tension Tr during the standing operation and the rope tension Tr during the falling operation do not have the same value at the predetermined boom angle θb. This is because the rotation directions of the sheaves 161a to 161e and 231a to 231f on which the hoisting rope 112 is hung are different between the standing operation and the tilting operation, so that the sheaves 161a to 161e, 231a to 231f and the hoisting rope 112 are between The main cause is estimated to be a difference in the magnitude of the generated frictional force.
さらに、ブーム角度の変化量に対するロープ張力の変化量の比率（以下、単に変化率と記す）、すなわち傾きも特性ＢＵと特性ＢＤとで異なっている。このように変化率に違いが表れるのは、起立動作時と倒伏動作時とでは、下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１との間の距離が縮まる場合、すなわちフリートアングルαが大きくなる場合（図５（ａ）→図５（ｂ）参照）と、下部シーブ群２３１と上部シーブ群１６１との間の距離が伸びる場合、すなわちフリートアングルαが小さくなる場合（図５（ｂ）→図５（ａ）参照）とで、シーブ１６１ａ〜１６１ｅ，２３１ａ〜２３１ｆと起伏ロープ１１２との間に発生する摩擦力の大きさの変化に違いがあることが主な原因と推定される。 Further, the ratio of the change amount of the rope tension to the change amount of the boom angle (hereinafter simply referred to as a change rate), that is, the inclination is also different between the characteristic BU and the characteristic BD. Thus, the difference in change rate appears when the distance between the lower sheave group 231 and the upper sheave group 161 is reduced between the standing operation and the lying operation, that is, when the fleet angle α is increased (see FIG. 5 (a) → see FIG. 5 (b)) and when the distance between the lower sheave group 231 and the upper sheave group 161 is extended, that is, when the fleet angle α is reduced (FIG. 5 (b) → FIG. 5 ( It is estimated that the main cause is that there is a difference in the magnitude of the frictional force generated between the sheaves 161a to 161e, 231a to 231f and the hoisting rope 112.
本実施の形態では、ブーム１０３の起立動作時と倒伏動作時とで、ブーム角度に応じたロープ張力の変化特性の違いの影響を抑制するために、補正係数Ｈｍを用いて、検出されたロープ張力Ｔｒを補正して、補正後の張力Ｔｈとして出力するようにした。 In this embodiment, at the time of standing operation of the boom 103 and at the time of lodging operation, in order to suppress the influence of difference in change characteristics of the rope tension in accordance with the boom angle, using the correction coefficient H m, it is detected The rope tension Tr was corrected and output as the corrected tension Th.
補正係数は、予め図６に示す補正係数設定部３０７で設定される。補正係数設定部３０７は、基準張力設定部３０６で第１基準張力Ｔ１および第２基準張力Ｔ２が設定されると、第１基準張力Ｔ１および第２基準張力Ｔ２に基づいて補正係数Ｈｍを算出する。補正係数設定部３０７は、補正後の張力が、第１基準張力Ｔ１と第２基準張力Ｔ２との中間値（図９の一点鎖線）となるように、式（３）より補正係数Ｈｍを算出し、記憶装置に記憶させる。Ｔ１（θｂｍ）およびＴ２（θｂｍ）は、それぞれブーム角度θｂｍ（ｍ＝１，２・・・，ｎ−１，ｎ）ごとに検出され、記憶された第１基準張力および第２基準張力である。Ｈｍは、所定のブーム角度θｂｍにおいて算出される補正係数である。
このように、本実施の形態では、コントローラ３００が基準張力設定部３０６と補正係数設定部３０７とを機能的に有しているため、工場出荷時や、ブーム１０３の交換時等に補正係数Ｈｍを容易に設定することができる。 As described above, in the present embodiment, the controller 300 functionally includes the reference tension setting unit 306 and the correction coefficient setting unit 307. Therefore, the correction coefficient H is set at the time of factory shipment or when the boom 103 is replaced. m can be set easily.
図１０は、コントローラ３００により実行される補正係数設定プログラムによる処理の動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば、入力部３１１に対して補正係数設定ガイダンスの実行操作がなされることにより開始される。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing operation by the correction coefficient setting program executed by the controller 300. The processing shown in this flowchart is started, for example, when an operation for executing correction coefficient setting guidance is performed on the input unit 311.
図１０に示すように、ステップＳ１０１において、コントローラ３００は、表示部３２３に「空フックにしてください」というメッセージを表示させてステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３において、コントローラ３００は、入力部３１１に対して、空フックへの作業が完了したことを指示するための作業完了操作がオペレータによってなされたか否かを判定する。ステップＳ１０３で肯定判定されるとコントローラ３００は空フック状態であると判定し、ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０３で否定判定されるとコントローラ３００は空フック状態でないと判定し、ステップＳ１０１に戻る。なお、ステップＳ１０３における空フック判定処理は、ロードセル２８１で検出された張力が予め記憶装置に記憶されている閾値未満ときには空フック状態であると判定し、ロードセル２８１で検出された張力が閾値以上のときには空フック状態でないと判定してもよい。 As shown in FIG. 10, in step S101, the controller 300 causes the display unit 323 to display a message “Please make an empty hook” and then the process proceeds to step S103. In step S103, the controller 300 determines whether or not the operator has performed a work completion operation for instructing the input unit 311 that the work on the empty hook has been completed. If an affirmative determination is made in step S103, the controller 300 determines that it is in an empty hook state and proceeds to step S106. If a negative determination is made in step S103, the controller 300 determines that it is not in an empty hook state and returns to step S101. The empty hook determination process in step S103 determines that the empty hook state is present when the tension detected by the load cell 281 is less than the threshold value stored in the storage device in advance, and the tension detected by the load cell 281 exceeds the threshold value. Sometimes it may be determined that the hook is not empty.
ステップＳ１０６において、コントローラ３００は、表示部３２３に「ブームを下限停止するまで巻き下げてください」というメッセージを出力させてステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１において、コントローラ３００は、ブーム１０３の起伏角度が下限位置に達しているか否か、すなわちブーム角度θｂが下限位置に対応する角度より小さいか否かを判定する。ステップＳ１１１で肯定判定されるとステップＳ１１３へ進み、否定判定されるとステップＳ１０６へ戻る。 In step S106, the controller 300 causes the display unit 323 to output a message “Please lower the boom until it stops at the lower limit”, and proceeds to step S111. In step S111, the controller 300 determines whether the hoisting angle of the boom 103 has reached the lower limit position, that is, whether the boom angle θb is smaller than the angle corresponding to the lower limit position. If a positive determination is made in step S111, the process proceeds to step S113, and if a negative determination is made, the process returns to step S106.
ステップＳ１１３において、コントローラ３００は、停止装置３２２に停止信号を出力して、起伏ドラム２０３の油圧モータ（不図示）の駆動を停止させ、ステップＳ１１６へ進む。 In step S113, the controller 300 outputs a stop signal to the stop device 322, stops driving of the hydraulic motor (not shown) of the hoisting drum 203, and proceeds to step S116.
ステップＳ１１６において、コントローラ３００は、表示部３２３に「微速で巻き上げてください」というメッセージを表示させてステップＳ１１８へ進む。ステップＳ１１８において、コントローラ３００は、操作レバーによってブーム上げ操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ１１８で肯定判定されるとステップＳ１２０へ進み、否定判定されるとステップＳ１１６へ戻る。 In step S116, the controller 300 causes the display unit 323 to display a message “Please roll up at a slow speed”, and then proceeds to step S118. In step S118, the controller 300 determines whether or not a boom raising operation has been performed by the operation lever. If a positive determination is made in step S118, the process proceeds to step S120, and if a negative determination is made, the process returns to step S116.
ステップＳ１２０において、コントローラ３００は、停止装置３２２に停止解除信号を出力して、起伏ドラム２０３の油圧モータ（不図示）の駆動停止を解除させ、ステップＳ１２１へ進む。 In step S120, the controller 300 outputs a stop release signal to the stop device 322 to release the drive stop of the hydraulic motor (not shown) of the hoisting drum 203, and proceeds to step S121.
ステップＳ１２１において、コントローラ３００は、ブーム１０３の起伏角度が上限位置に対応する所定角度に達しているか否か、すなわちブーム角度θｂが上限位置に対応する角度より大きいか否かを判定する。ステップＳ１２１で否定判定されるとステップＳ１２６へ進み、肯定判定されるとステップＳ１３１へ進む。 In step S121, the controller 300 determines whether or not the undulation angle of the boom 103 has reached a predetermined angle corresponding to the upper limit position, that is, whether or not the boom angle θb is larger than the angle corresponding to the upper limit position. If a negative determination is made in step S121, the process proceeds to step S126, and if a positive determination is made, the process proceeds to step S131.
ステップＳ１２６において、コントローラ３００は、ブーム角度センサ１３１で検出されたブーム角度θｂの情報とロードセル２８１で検出された起伏ロープ１１２に作用するロープ張力Ｔｒの情報とを読み込んで、記憶装置に記憶させ、ステップＳ１２１へ戻る。この記憶処理は、ブーム角度θｂがθｂ１〜θｂｎまでの範囲にある状態において、Δθごとに実行される。たとえば、θｂ１＝３０度のときのロープ張力Ｔｒを第１基準張力Ｔ１（θｂ１）として記憶装置に記憶させ、θｂ２＝３５度のときの張力Ｔｒを第１基準張力Ｔ１（θｂ２）として記憶装置に記憶させる。Δθ＝５度ごとに、θｂ３，θｂ４・・・θｂ１１＝８０度まで、検出したロープ張力Ｔｒを第１基準張力Ｔ１（θｂ３），Ｔ１（θｂ４）・・・Ｔ１（θｂ１１）として記憶装置に記憶させる。 In step S126, the controller 300 reads the information on the boom angle θb detected by the boom angle sensor 131 and the information on the rope tension Tr acting on the hoisting rope 112 detected by the load cell 281 and stores them in the storage device. The process returns to step S121. This storage process is executed for each Δθ in a state where the boom angle θb is in the range of θb 1 to θb n . For example, the rope tension Tr when θb 1 = 30 degrees is stored in the storage device as the first reference tension T1 (θb 1 ), and the tension Tr when θb 2 = 35 degrees is stored in the first reference tension T1 (θb 2 ). Is stored in the storage device. Every Δθ = 5 degrees, the detected rope tension Tr up to θb 3 , θb 4 ... Θb 11 = 80 degrees is used as the first reference tension T1 (θb 3 ), T1 (θb 4 )... T1 (θb 11 ) To be stored in the storage device.
ステップＳ１３１において、コントローラ３００は、停止装置３２２に停止信号を出力して、起伏ドラム２０３の油圧モータ（不図示）の駆動を停止させ、ステップＳ１３６へ進む。 In step S131, the controller 300 outputs a stop signal to the stop device 322, stops driving of the hydraulic motor (not shown) of the hoisting drum 203, and proceeds to step S136.
ステップＳ１３６において、コントローラ３００は、表示部３２３に「微速で巻き下げてください」というメッセージを表示させてステップＳ１３８へ進む。ステップＳ１３８において、コントローラ３００は、操作レバーによってブーム下げ操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ１３８で肯定判定されるとステップＳ１４０へ進み、否定判定されるとステップＳ１３６へ戻る。 In step S136, the controller 300 causes the display unit 323 to display a message “please roll it down at a slow speed”, and then proceeds to step S138. In step S138, the controller 300 determines whether or not a boom lowering operation has been performed by the operation lever. If a positive determination is made in step S138, the process proceeds to step S140, and if a negative determination is made, the process returns to step S136.
ステップＳ１４０において、コントローラ３００は、停止装置３２２に停止解除信号を出力して、起伏ドラム２０３の油圧モータ（不図示）の駆動停止を解除させ、ステップＳ１４１へ進む。 In step S140, the controller 300 outputs a stop release signal to the stop device 322, cancels the drive stop of the hydraulic motor (not shown) of the hoisting drum 203, and proceeds to step S141.
ステップＳ１４１において、コントローラ３００は、ブーム１０３の起伏角度が下限位置に達しているか否か、すなわちブーム角度θｂが下限位置に対応する角度より小さいか否かを判定する。ステップＳ１４１で否定判定されるとステップＳ１４６へ進み、肯定判定されるとステップＳ１５１へ進む。 In step S141, the controller 300 determines whether the hoisting angle of the boom 103 has reached the lower limit position, that is, whether the boom angle θb is smaller than the angle corresponding to the lower limit position. If a negative determination is made in step S141, the process proceeds to step S146, and if a positive determination is made, the process proceeds to step S151.
ステップＳ１４６において、コントローラ３００は、ブーム角度センサ１３１で検出されたブーム角度θｂの情報とロードセル２８１で検出された起伏ロープ１１２に作用するロープ張力Ｔｒの情報とを読み込んで、記憶装置に記憶させ、ステップＳ１４１へ戻る。この記憶処理は、ブーム角度θｂがθｂｎ〜θｂ１までの範囲にある状態において、Δθごとに実行される。たとえば、θｂ１１＝８０度のときのロープ張力Ｔｒを第２基準張力Ｔ２（θｂ１１）として記憶装置に記憶させ、θｂ１０＝７５度のときのロープ張力Ｔｒを第２基準張力Ｔ２（θｂ１０）として記憶装置に記憶させる。Δθ＝５度ごとに、θｂ９，θｂ８・・・θｂ１＝３０度まで、検出したロープ張力Ｔｒを第２基準張力Ｔ２（θｂ９），Ｔ２（θｂ８）・・・Ｔ２（θｂ１）として記憶装置に記憶させる。 In step S146, the controller 300 reads the information on the boom angle θb detected by the boom angle sensor 131 and the information on the rope tension Tr acting on the hoisting rope 112 detected by the load cell 281 and stores them in the storage device. The process returns to step S141. This storage process is executed for each Δθ in a state where the boom angle θb is in the range of θb n to θb 1 . For example, the rope tension Tr when θb 11 = 80 degrees is stored in the storage device as the second reference tension T2 (θb 11 ), and the rope tension Tr when θb 10 = 75 degrees is stored in the second reference tension T2 (θb 10 ) To be stored in the storage device. Every Δθ = 5 degrees, the detected rope tension Tr up to θb 9 , θb 8 ... Θb 1 = 30 degrees is used as the second reference tension T2 (θb 9 ), T2 (θb 8 )... T2 (θb 1 ) To be stored in the storage device.
ステップＳ１５１において、コントローラ３００は、停止装置３２２に停止信号を出力して、起伏ドラム２０３の油圧モータ（不図示）の駆動を停止させ、ステップＳ１６１へ進む。ステップＳ１６１において、コントローラ３００は、上述した式（３）より、補正係数Ｈｍ（ｍ＝１，２，・・・，ｎ−１，ｎ）を演算し、記憶装置に記憶させ、図１０に示す処理を終了する。 In step S151, the controller 300 outputs a stop signal to the stop device 322, stops driving of the hydraulic motor (not shown) of the hoisting drum 203, and proceeds to step S161. In step S161, the controller 300 calculates the correction coefficient H m (m = 1, 2,..., N−1, n) from the above-described equation (3), stores it in the storage device, and FIG. The processing shown in FIG.
この補正係数設定プログラムの処理にしたがって行われるオペレータの作業について説明する。オペレータが、入力部３１１に対して補正係数設定ガイダンスの実行操作を行うと、表示部３２３に「空フックにしてください」というメッセージが表示される（ステップＳ１０１）。 An operator's work performed in accordance with the processing of the correction coefficient setting program will be described. When the operator performs an operation for executing the correction coefficient setting guidance on the input unit 311, a message “please make an empty hook” is displayed on the display unit 323 (step S <b> 101).
オペレータは、吊り荷がフック１０８に吊り下げられている場合、メッセージにしたがって、フック１０８から吊り荷を取り外して、入力部３１１に対して作業完了操作を行う。作業完了操作が行われると、表示部３２３に「ブームを下限停止するまで巻き下げてください」というメッセージが表示される（ステップＳ１０３→Ｓ１０６）。 When the suspended load is suspended from the hook 108, the operator removes the suspended load from the hook 108 according to the message and performs an operation completion operation on the input unit 311. When the operation completion operation is performed, a message “Please lower the boom until it stops at the lower limit” is displayed on the display unit 323 (steps S103 → S106).
ブーム１０３が下限位置にない場合、オペレータは、メッセージにしたがって、ブーム操作レバーを下げ側に操作し、ブーム１０３を倒伏させる。ブーム１０３が下限位置まで倒伏すると、ブーム１０３が自動で停止して、表示部３２３に「微速で巻き上げてください」というメッセージが表示される（ステップＳ１１１→Ｓ１１３→Ｓ１１６）。 When the boom 103 is not in the lower limit position, the operator operates the boom operation lever downward according to the message to cause the boom 103 to fall down. When the boom 103 falls down to the lower limit position, the boom 103 automatically stops and a message “Please roll up at a slow speed” is displayed on the display unit 323 (steps S111 → S113 → S116).
オペレータは、メッセージにしたがって、ブーム操作レバーを上げ側に操作し、ブーム１０３をゆっくりと起立させる（ステップＳ１１８→Ｓ１２０）。ブーム１０３の起立動作中には、ロードセル２８１で検出されたロープ張力Ｔｒが所定の制御周期ごとに取得され、所定の起伏角度θｂｍ（ｍは、１からｎまでの整数）となったときのロープ張力Ｔｒが第１基準張力Ｔ１（θｂｍ）として記憶装置に記憶される（ステップＳ１２１→Ｓ１２６）。第１基準張力Ｔ１（θｂｍ）は、たとえばブーム１０３の起伏角度が３０度〜８０度まで５度変化するごとに設定される。 The operator operates the boom operation lever to the up side according to the message, and slowly raises the boom 103 (steps S118 → S120). During the standing motion of the boom 103, the rope tension Tr detected by the load cell 281 is acquired every predetermined control cycle, and when the predetermined undulation angle θb m (m is an integer from 1 to n) is reached. The rope tension Tr is stored in the storage device as the first reference tension T1 (θb m ) (steps S121 → S126). The first reference tension T1 (θb m ) is set, for example, every time the undulation angle of the boom 103 changes 5 degrees from 30 degrees to 80 degrees.
ブーム１０３が上限位置まで起立すると、ブーム１０３が自動で停止して、表示部３２３に「微速で巻き下げてください」というメッセージが表示される（ステップＳ１２１→Ｓ１３１→Ｓ１３６）。 When the boom 103 stands up to the upper limit position, the boom 103 automatically stops and a message “Please lower at a slow speed” is displayed on the display unit 323 (steps S121 → S131 → S136).
オペレータは、メッセージにしたがって、ブーム操作レバーを下げ側に操作し、ブーム１０３をゆっくりと倒伏させる（ステップＳ１３８→Ｓ１４０）。ブーム１０３の倒伏動作中には、ロードセル２８１で検出されたロープ張力Ｔｒが所定の制御周期ごとに取得され、所定の起伏角度θｂｍ（ｍは、１からｎまでの整数）となったときのロープ張力Ｔｒが第２基準張力Ｔ２（θｂｍ）として記憶装置に記憶される（ステップＳ１４１→Ｓ１４６）。第２基準張力Ｔ２は、たとえばブーム１０３の起伏角度が８０度〜３０度まで５度変化するごとに設定される。 In accordance with the message, the operator operates the boom operation lever to the lower side, and slowly lowers the boom 103 (steps S138 → S140). During the tilting operation of the boom 103, the rope tension Tr detected by the load cell 281 is acquired every predetermined control period, and when the predetermined undulation angle θb m (m is an integer from 1 to n) is reached. The rope tension Tr is stored in the storage device as the second reference tension T2 (θb m ) (steps S141 → S146). The second reference tension T2 is set, for example, every time the undulation angle of the boom 103 changes 5 degrees from 80 degrees to 30 degrees.
ブーム１０３が下限位置まで倒伏すると、ブーム１０３が自動で停止する（ステップＳ１４１→Ｓ１５１）。上述のように、ブーム１０３の起立動作中のロープ張力Ｔｒが第１基準張力Ｔ１（θｂｍ）として設定され、ブーム１０３の倒伏動作中のロープ張力Ｔｒが第２基準張力Ｔ２（θｂｍ）として設定されると、第１基準張力Ｔ１（θｂｍ）および第２基準張力Ｔ２（θｂｍ）に基づいて、補正係数Ｈｍ（ｍ＝１，２，・・・，ｎ−１，ｎ）が算出され、図８に示すテーブルが記憶装置に記憶される（ステップＳ１６１）。 When the boom 103 falls down to the lower limit position, the boom 103 automatically stops (steps S141 → S151). As described above, the rope tension Tr during the standing operation of the boom 103 is set as the first reference tension T1 (θb m ), and the rope tension Tr during the fall operation of the boom 103 is set as the second reference tension T2 (θb m ). When set, the correction coefficient H m (m = 1, 2,..., N−1, n) is based on the first reference tension T1 (θb m ) and the second reference tension T2 (θb m ). The table shown in FIG. 8 is calculated and stored in the storage device (step S161).
図１１は、コントローラ３００により実行される吊荷重演算プログラムによる処理の動作の一例を示すフローチャートである。イグニッションスイッチ（不図示）がオンされると、図１１に示す処理を行うプログラムが起動され、所定の制御周期ごとにステップＳ２００以降の処理がコントローラ３００で繰り返し実行される。 FIG. 11 is a flowchart showing an example of processing operation by the suspension load calculation program executed by the controller 300. When an ignition switch (not shown) is turned on, a program for performing the processing shown in FIG. 11 is started, and the processing after step S200 is repeatedly executed by the controller 300 at every predetermined control cycle.
ステップＳ２００において、コントローラ３００は、ロードセル２８１で検出された起伏ロープ１１２に作用するロープ張力Ｔｒ、ブーム角度センサ１３１で検出されたブーム角度θｂの情報、入力部３１１で設定された情報（ブーム長さ、フック重量、ロープ掛け数ＮＢ）、および、回転センサ３１３で検出されたブーム１０３の動作方向の情報を取得して、ステップＳ３００へ進む。 In step S <b> 200, the controller 300 detects the rope tension Tr acting on the hoisting rope 112 detected by the load cell 281, information about the boom angle θb detected by the boom angle sensor 131, and information set by the input unit 311 (boom length). , The hook weight, the number of hooks NB), and the information on the movement direction of the boom 103 detected by the rotation sensor 313, and the process proceeds to step S300.
ステップＳ３００において、コントローラ３００は、ステップＳ２００で取得したロープ張力Ｔｒを補正する、すなわち補正後の張力Ｔｈを演算して、ステップＳ３９０へ進む。ステップＳ３９０において、コントローラ３００は、ステップＳ２００で取得したロープ掛け数ＮＢを、ステップＳ３００で演算された補正張力Ｔｈに乗じて、ペンダントロープ１１１に作用する張力Ｔｐを演算してステップＳ４００へ進む。 In step S300, the controller 300 corrects the rope tension Tr acquired in step S200, that is, calculates the corrected tension Th, and proceeds to step S390. In step S390, the controller 300 calculates the tension Tp acting on the pendant rope 111 by multiplying the rope multiplication number NB acquired in step S200 by the correction tension Th calculated in step S300, and proceeds to step S400.
ステップＳ４００において、コントローラ３００は、ステップＳ３９０で演算された張力Ｔｐから、ブーム１０３やフック１０８を含むフロント作業部の荷重（吊り荷を除く荷重）に相当する張力を差し引いて、鉛直方向に作用する吊荷重Ｗを演算し、ステップＳ４１０へ進む。なお、フロント作業部の荷重に相当する張力は、ブーム角度θｂに応じた特性が予め記憶装置に記憶されている。この特性は、入力部３１１で設定されるブーム長さとフック重量に応じて、複数、記憶されている。 In step S400, the controller 300 acts in the vertical direction by subtracting a tension corresponding to the load (excluding the suspended load) of the front working unit including the boom 103 and the hook 108 from the tension Tp calculated in step S390. The suspension load W is calculated, and the process proceeds to step S410. Note that the tension corresponding to the load on the front working unit is stored in advance in the storage device in accordance with the boom angle θb. A plurality of these characteristics are stored in accordance with the boom length and hook weight set by the input unit 311.
ステップＳ４１０において、コントローラ３００は、ステップＳ２００で取得したブーム角度θｂと、ブーム長さに基づいて作業半径ｒを演算して、ステップＳ４２０へ進む。ステップＳ４２０において、コントローラ３００は、記憶装置に記憶される定格荷重曲線のデータテーブルを参照し、ステップＳ４１０で演算した作業半径ｒに基づいて定格総荷重Ｗａを演算し、ステップＳ４３０へ進む。 In step S410, the controller 300 calculates the working radius r based on the boom angle θb acquired in step S200 and the boom length, and proceeds to step S420. In step S420, the controller 300 refers to the data table of the rated load curve stored in the storage device, calculates the rated total load Wa based on the working radius r calculated in step S410, and proceeds to step S430.
ステップＳ４３０において、コントローラ３００は、ステップＳ４００で演算した吊荷重ＷとステップＳ４２０で演算した定格総荷重Ｗａとを比較し、吊荷重Ｗが定格総荷重Ｗａより小さいか否かを判定する。ステップＳ４３０で肯定判定されるとステップＳ４４０へ進み、否定判定されるとステップＳ４５０へ進む。 In step S430, the controller 300 compares the suspended load W calculated in step S400 with the rated total load Wa calculated in step S420, and determines whether the suspended load W is smaller than the rated total load Wa. If an affirmative determination is made in step S430, the process proceeds to step S440, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S450.
ステップＳ４４０において、コントローラ３００は、停止装置３２２を非作動とする制御信号を停止装置３２２に出力し、ステップＳ２００へ戻る。停止装置３２２が、たとえば、上述したように、操作レバーと、操作レバーの操作量に応じて動作する方向制御弁との間のパイロット管路に設けられた電磁切換弁である場合、ステップＳ４４０において、コントローラ３００は電磁切換弁を全開とする信号を電磁切換弁に出力する。 In step S440, the controller 300 outputs a control signal that deactivates the stop device 322 to the stop device 322, and returns to step S200. When stop device 322 is, for example, an electromagnetic switching valve provided in a pilot line between an operation lever and a direction control valve that operates in accordance with an operation amount of the operation lever, as described above, in step S440. The controller 300 outputs a signal for fully opening the electromagnetic switching valve to the electromagnetic switching valve.
ステップＳ４５０において、コントローラ３００は、停止装置３２２を作動させる制御信号を停止装置３２２に出力し、ステップＳ２００へ戻る。停止装置３２２が、たとえば、上述したように、操作レバーと、操作レバーの操作量に応じて動作する方向制御弁との間のパイロット管路に設けられた電磁切換弁である場合、ステップＳ４４０において、コントローラ３００は電磁切換弁を全閉とする信号を電磁切換弁に出力する。クレーン作業において、ブーム１０３の倒伏動作中に停止装置３２２が作動すると、油圧モータ（不図示）の駆動が停止され、ブーム１０３の倒伏動作が自動的に停止する。 In step S450, the controller 300 outputs a control signal for operating the stop device 322 to the stop device 322, and returns to step S200. When stop device 322 is, for example, an electromagnetic switching valve provided in a pilot line between an operation lever and a direction control valve that operates in accordance with an operation amount of the operation lever, as described above, in step S440. The controller 300 outputs a signal for fully closing the electromagnetic switching valve to the electromagnetic switching valve. In the crane work, when the stop device 322 is activated during the operation of lowering the boom 103, the drive of the hydraulic motor (not shown) is stopped, and the operation of lowering the boom 103 is automatically stopped.
図１２を参照して、張力Ｔｒの補正処理について説明する。ステップＳ３１０において、コントローラ３００は、ステップＳ２００で取得したブーム角度θｂと、記憶装置に記憶されている補正係数テーブル（図８参照）のブーム角度θｂｍとを比較して、検出されたブーム角度θｂに最も近い、すなわち検出値との差が最も小さいブーム角度θｂｍを選択し、ステップＳ３２０へ進む。 With reference to FIG. 12, the tension Tr correction process will be described. In step S310, the controller 300, a boom angle .theta.b acquired in step S200, by comparing the boom angle .theta.b m of the correction coefficient table stored in the storage device (see FIG. 8), the detected boom angle .theta.b The boom angle θb m that is the closest to the detected value, that is, the smallest difference from the detected value, is selected, and the process proceeds to step S320.
ステップＳ３２０において、コントローラ３００は、ステップＳ３１０で選択したブーム角度θｂｍに対応する補正係数Ｈｍを読み込んで、ステップＳ３３０へ進む。ステップＳ３３０において、コントローラ３００は、ステップＳ２００で取得したブームの動作方向の情報、すなわち回転センサ３１３で検出された起伏ドラム２０３の回転方向の情報に基づいて、ブーム１０３が起立動作中であるか否かを判定する。ステップＳ３３０で肯定判定されると、コントローラ３００はブーム１０３が起立動作中である、すなわちブーム上げ操作中である判定してステップＳ３４０へ進む。ステップＳ３３０で否定判定されると、コントローラ３００はブーム１０３が倒伏動作中である、すなわちブーム下げ操作中であると判定してステップＳ３５０へ進む。 In step S320, the controller 300 reads the correction coefficient H m which corresponds to the boom angle .theta.b m selected in step S310, the process proceeds to step S330. In step S330, the controller 300 determines whether or not the boom 103 is standing up based on the information on the movement direction of the boom acquired in step S200, that is, the information on the rotation direction of the hoisting drum 203 detected by the rotation sensor 313. Determine whether. If an affirmative determination is made in step S330, the controller 300 determines that the boom 103 is standing up, that is, a boom raising operation, and proceeds to step S340. If a negative determination is made in step S330, the controller 300 determines that the boom 103 is in a lying down state, that is, a boom lowering operation, and proceeds to step S350.
ステップＳ３４０において、コントローラ３００は、ステップＳ２００で取得したロープ張力Ｔｒに、ステップＳ３２０で読み込まれた補正係数Ｈｍを乗じて、補正張力Ｔｈを求め、図１２の補正処理を終了し、ステップＳ３９０へ進む。ステップＳ３５０において、コントローラ３００は、ステップＳ２００で取得したロープ張力Ｔｒに、ステップＳ３２０で読み込まれた補正係数の逆数１／Ｈｍを乗じて、補正張力Ｔｈを求め、図１２の補正処理を終了し、ステップＳ３９０へ進む。 In step S340, the controller 300, the rope tension Tr acquired in step S200, by multiplying the correction coefficient H m read in step S320, obtains a correction tension Th, and terminates the correction process of FIG. 12, to Step S390 move on. In step S350, the controller 300, the rope tension Tr acquired in step S200, by multiplying the reciprocal 1 / H m of the correction coefficient read in step S320, obtains a correction tension Th, and terminates the correction process of FIG. 12 The process proceeds to step S390.
このように、本実施の形態では、図１０に示す補正係数設定プログラムが実行されることで、空フック状態で設定された第１および第２基準張力を用いて式（３）により補正係数Ｈｍが演算され、記憶装置に記憶される。クレーン作業時には、図１１および図１２に示す吊荷重演算プログラムが実行されることで、記憶装置に記憶されている補正係数Ｈｍを用いて式（１）、式（２）により補正張力Ｔｈが演算され、補正張力Ｔｈに基づいて吊荷重が演算される。このため、クレーン作業時における補正張力Ｔｈは、ブーム起立動作中に検出される張力と、ブーム倒伏動作中に検出される張力との中間値となり、吊荷重の出力値の精度を高めることができる。 As described above, in the present embodiment, the correction coefficient setting program shown in FIG. 10 is executed, so that the correction coefficient H is calculated by the equation (3) using the first and second reference tensions set in the empty hook state. m is calculated and stored in the storage device. During crane operation, by hanging load computing program shown in FIG. 11 and FIG. 12 is executed, wherein using the correction coefficient H m stored in the storage device (1), the correction tension Th by formula (2) The suspension load is calculated based on the corrected tension Th. For this reason, the corrected tension Th during crane operation is an intermediate value between the tension detected during the boom standing operation and the tension detected during the boom overturning operation, and the accuracy of the output value of the suspended load can be increased. .
以上説明した本実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）起伏ロープ１１２に作用する張力Ｔｒの補正に用いる補正係数をブーム１０３の起伏角度に応じて設けるようにした。コントローラ３００は、起伏動作の検出結果と、ブームの起伏角度に応じた補正係数とに基づいて、ロープ張力Ｔｒを補正し、補正した張力Ｔｈに基づいて吊り荷の荷重Ｗを演算する。これにより、ブーム１０３の起伏角度の変化に応じた吊荷重Ｗの出力値の変化を抑制することができる。吊荷重Ｗの出力値の精度を高めることができるため、過負荷防止装置の動作の精度を高めることができる。
According to the present embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) A correction coefficient used for correcting the tension Tr acting on the hoisting rope 112 is provided according to the hoisting angle of the boom 103. The controller 300 corrects the rope tension Tr based on the detection result of the hoisting movement and the correction coefficient corresponding to the hoisting angle of the boom, and calculates the load W of the suspended load based on the corrected tension Th. Thereby, the change of the output value of the suspension load W according to the change of the raising / lowering angle of the boom 103 can be suppressed. Since the accuracy of the output value of the suspended load W can be increased, the accuracy of the operation of the overload prevention device can be increased.
（２）コントローラ３００は、起立動作が検出されている場合に、ブーム角度θｂｍに応じたロープ張力Ｔｒを検出して、検出したロープ張力Ｔｒを第１基準張力Ｔ１（θｂｍ）として記憶装置に記憶させ、倒伏動作が検出されている場合に、ブーム角度θｂｍに応じたロープ張力Ｔｒを検出して、検出した張力Ｔｒを第２基準張力Ｔ２（θｂｍ）として記憶装置に記憶させる機能を有している。また、コントローラ３００は、第１基準張力Ｔ１（θｂｍ）および第２基準張力Ｔ２（θｂｍ）に基づいて補正係数Ｈｍを算出し、記憶装置に記憶させる機能を有している。これにより、工場出荷時や、ブーム１０３の交換時等に補正係数Ｈｍを容易に設定することができる。 (2) When the standing motion is detected, the controller 300 detects the rope tension Tr according to the boom angle θb m and stores the detected rope tension Tr as the first reference tension T1 (θb m ). The function of detecting the rope tension Tr according to the boom angle θb m and storing the detected tension Tr in the storage device as the second reference tension T2 (θb m ) when the fall operation is detected. have. Further, the controller 300 has a function of calculating a correction coefficient H m based on the first reference tension T1 (θb m ) and the second reference tension T2 (θb m ) and storing it in the storage device. Thus, factory and can be easily set the correction coefficient H m replacement or the like of the boom 103.
図１３は、ブーム長さの異なるクレーン１００において、ロードセル２８１で検出される張力と、ブームの起伏角度との関係を示す図である。図１３では、３種類のブームを装着したクレーンにおける特性を示しており、いずれも空フックの状態の特性を示している。ブーム上げ特性ＢＵ１およびブーム下げ特性ＢＤ１は、３種類のブームのうちブーム長さが最も長いクレーンにおける特性である。ブーム上げ特性ＢＵ３およびブーム下げ特性ＢＤ３は、３種類のブームのうちブーム長さが最も短いクレーンにおける特性である。ブーム上げ特性ＢＵ２およびブーム下げ特性ＢＤ２は、３種類のブーム１０３のうち中間の長さを有するブームを備えたクレーンにおける特性である。図示するように、ブーム長さが異なると、所定角度におけるロープ張力の大きさが異なり、さらに、変化率（傾き）も異なっている。 FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the tension detected by the load cell 281 and the boom undulation angle in the crane 100 having different boom lengths. FIG. 13 shows the characteristics of a crane equipped with three types of booms, and all show the characteristics of an empty hook state. The boom raising characteristic BU1 and the boom lowering characteristic BD1 are characteristics in a crane having the longest boom length among the three types of booms. The boom raising characteristic BU3 and the boom lowering characteristic BD3 are characteristics in a crane having the shortest boom length among the three types of booms. The boom raising characteristic BU2 and the boom lowering characteristic BD2 are characteristics in a crane including a boom having an intermediate length among the three types of booms 103. As shown in the figure, when the boom length is different, the magnitude of the rope tension at a predetermined angle is different, and the rate of change (inclination) is also different.
本実施の形態では、ブーム１０３の交換時に補正係数Ｈｍを設定することができるため、予め記憶装置に複数種類のブームに対応する補正係数Ｈｍを記憶させる必要がない。このため、補正係数Ｈｍを記憶させる記憶装置の容量の低減を図ることができる。 In this embodiment, it is possible to set the correction coefficient H m when replacing the boom 103, it is not necessary to store the correction coefficient H m which corresponds to a plurality of types of booms in advance in the storage device. Therefore, it is possible to reduce the capacity of the storage device for storing the correction coefficient H m.
（３）コントローラ３００は、補正後の張力が、第１基準張力Ｔ１（θｂｍ）と第２基準張力Ｔ２（θｂｍ）との中間値となるように、式（３）により補正係数Ｈｍを算出する。コントローラ３００は、起立動作が検出されている場合には、式（１）のとおり、補正係数Ｈｍを検出されたロープ張力Ｔｒに乗算して、補正後の張力Ｔｈとし、倒伏動作が検出されている場合には、式（２）のとおり、補正係数の逆数１／Ｈｍを検出されたロープ張力Ｔｒに乗算して、補正後の張力Ｔｈとする。これにより、クレーン作業時の吊荷重Ｗの出力値の精度を高めることができる。 (3) The controller 300 calculates the correction coefficient H m according to Equation (3) so that the corrected tension becomes an intermediate value between the first reference tension T1 (θb m ) and the second reference tension T2 (θb m ). Is calculated. When the standing motion is detected, the controller 300 multiplies the detected rope tension Tr by the correction coefficient H m as shown in the equation (1) to obtain the corrected tension Th, and the falling motion is detected. If it is, the corrected rope tension Tr is multiplied by the reciprocal 1 / H m of the correction coefficient to obtain the corrected tension Th as shown in the equation (2). Thereby, the precision of the output value of the suspension load W at the time of crane work can be improved.
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施の形態では、ブーム１０３の起伏動作を回転センサ３１３で検出した回転方向の情報に基づいてコントローラ３００で判定するようにしたが、ブーム１０３の起伏動作の検出方法はこれに限定されない。たとえば、ブーム操作レバーによってブーム上げ操作が行われている場合にブーム１０３が起立動作中であると判定し、ブーム操作レバーによってブーム下げ操作が行われている場合にブーム１０３が倒伏動作中であると判定してもよい。ブーム１０３の起伏角度の変化を検出して、ブーム１０３が起立動作中であるのか、倒伏動作中であるのかを判定してもよい。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the controller 300 determines the undulation operation of the boom 103 based on the rotation direction information detected by the rotation sensor 313. However, the detection method of the undulation operation of the boom 103 is not limited to this. For example, it is determined that the boom 103 is standing up when the boom raising operation is performed by the boom operation lever, and the boom 103 is in the lying down operation when the boom lowering operation is performed by the boom operation lever. May be determined. A change in the raising / lowering angle of the boom 103 may be detected to determine whether the boom 103 is standing or moving.
（変形例２）
上述した実施の形態では、ブーム角度θｂｍが３０度〜８０度の範囲において、Δθ＝５度ごとに、補正係数Ｈｍが記憶されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。Δθの値は、５度未満としてもよいし、５度より大きい値としてもよい。５度ごとに等間隔で補正係数Ｈｍが設定されている例について説明したが、不等間隔で補正係数Ｈｍを設定してもよい。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the example in which the correction coefficient H m is stored every Δθ = 5 degrees in the range of the boom angle θb m of 30 degrees to 80 degrees has been described, but the present invention is not limited to this. . The value of Δθ may be less than 5 degrees or greater than 5 degrees. Although every 5 degrees correction coefficient H m at equal intervals has been described the example that has been set, it may be set the correction coefficient H m at unequal intervals.
（変形例３）
上述した実施の形態では、コントローラ３００が基準張力設定部３０６と、補正係数設定部３０７とを機能的に有している例について説明したが、本発明はこれに限定されない。予めブーム角度に応じた補正係数の特性を、ブーム１０３の種類（ブーム長）ごとに、予め記憶装置に記憶させておくことができる。なお、コントローラ３００が基準張力設定部３０６と、補正係数設定部３０７とを機能的に有していることで、クレーンの機種が異なる場合や、同一機種におけるクレーンごとのばらつきにも対応することができるため、好適である。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the example in which the controller 300 functionally includes the reference tension setting unit 306 and the correction coefficient setting unit 307 has been described, but the present invention is not limited to this. The characteristic of the correction coefficient corresponding to the boom angle can be stored in advance in the storage device for each type of boom 103 (boom length). Note that the controller 300 functionally includes the reference tension setting unit 306 and the correction coefficient setting unit 307, so that it is possible to deal with variations in crane models or variations among cranes in the same model. This is preferable because it is possible.
（変形例４）
上述した実施の形態では、クローラクレーンに搭載された過負荷防止装置における荷重演算装置を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。定置式のタワークレーンなど吊り荷の荷重を演算して用いる種々の建設機械に本発明を適用することができる。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, the load calculation device in the overload prevention device mounted on the crawler crane has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to various construction machines such as a stationary tower crane that calculates and uses the load of a suspended load.
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 As long as the characteristics of the present invention are not impaired, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .
１００ クレーン、１０１ 走行体、１０２ 旋回体、１０２ａ ブラケット、１０２ｂ ブラケット、１０３ ブーム、１０５ 運転室、１０７ フックロープ、１０８ フック、１１０ ペンダントロープ、１１１ ペンダントロープ、１１２ 起伏ロープ、１１３ ハウジング、１２０ カウンタウエイト装置、１３１ ブーム角度センサ、１６０ 上部スプレッダ、１６１ 上部シーブ群、１６２ 支軸、２００ ガントリ、２０１ フロントドラム、２０２ リアドラム、２０３ 起伏ドラム、２０４ 油圧シリンダ、２１０ 前脚部材、２１１ 前脚フレーム、２１２ 上部フレーム、２１３ 基端部、２２０ 後脚部材、２３０ 下部スプレッダ、２３１ 下部シーブ群、２３２ 支持フレーム、２３３ 支軸、２８１ ロードセル、３００ コントローラ、３０１ 起伏判定部、３０２ 補正部、３０３ 荷重演算部、３０４ ウインチ制御部、３０５ 表示制御部、３０６ 基準張力設定部、３０７ 補正係数設定部、３０８ ブーム操作方向判定部、３１１ 入力部、３１２ 操作量センサ、３１３ 回転センサ、３２１ 警報器、３２２ 停止装置、３２３ 表示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Crane, 101 traveling body, 102 revolving body, 102a bracket, 102b bracket, 103 boom, 105 cab, 107 hook rope, 108 hook, 110 pendant rope, 111 pendant rope, 112 hoisting rope, 113 housing, 120 counterweight device 131, boom angle sensor, 160 upper spreader, 161 upper sheave group, 162 support shaft, 200 gantry, 201 front drum, 202 rear drum, 203 hoisting drum, 204 hydraulic cylinder, 210 front leg member, 211 front leg frame, 212 upper frame, 213 Base end portion, 220 rear leg member, 230 lower spreader, 231 lower sheave group, 232 support frame, 233 support shaft, 281 load cell, 300 controller 301, undulation determination unit, 302 correction unit, 303 load calculation unit, 304 winch control unit, 305 display control unit, 306 reference tension setting unit, 307 correction coefficient setting unit, 308 boom operation direction determination unit, 311 input unit, 312 Operation amount sensor, 313 Rotation sensor, 321 Alarm, 322 Stop device, 323 Display unit
Claims (5)
前記ブームを起伏させる起伏ロープに作用する張力を検出する張力検出装置と、
前記ブームの起伏動作を検出する起伏動作検出装置と、
吊り荷の荷重を演算する演算部と、
前記起伏ロープに作用する張力の補正に用いる補正係数を記憶する記憶装置と、を備え、
前記補正係数は、前記ブームの起伏角度に応じて設けられ、
前記演算部は、
前記起伏動作検出装置による起伏動作の検出結果と、前記角度検出装置で検出された前記ブームの起伏角度に応じた補正係数とに基づいて、前記張力検出装置で検出された前記起伏ロープに作用する張力を補正する補正部と、
オペレータによって設定された前記起伏ロープのロープ掛け数を、前記補正部で補正した前記起伏ロープに作用する張力に乗じて演算された張力に基づいて、吊り荷の荷重を演算する荷重演算部と、を有する
吊荷重演算装置。 An angle detection device for detecting the boom undulation angle;
A tension detecting device for detecting tension acting on a hoisting rope for hoisting the boom;
A hoisting motion detecting device for detecting hoisting motion of the boom;
A calculation unit for calculating the load of the suspended load;
And a storage device for storing correction coefficient used for correction of the tension acting on the hoist cable,
The correction coefficient is provided according to the boom angle of the boom,
The computing unit is
It acts on the hoisting rope detected by the tension detecting device based on the detection result of the hoisting motion by the hoisting motion detecting device and a correction coefficient corresponding to the hoisting angle of the boom detected by the angle detecting device. A correction unit for correcting the tension;
A load calculation unit that calculates the load of the suspended load based on the tension calculated by multiplying the rope multiplier of the hoisting rope set by the operator by the tension acting on the hoisting rope corrected by the correction unit ; A suspended load calculation device.
前記演算部は、
前記起伏動作検出装置で起立動作が検出されている場合に、前記ブームの起伏角度に応じた前記起伏ロープに作用する張力を検出して、検出した張力を第１基準張力として前記記憶装置に記憶させ、
前記起伏動作検出装置で倒伏動作が検出されている場合に、前記ブームの起伏角度に応じた前記起伏ロープに作用する張力を検出して、検出した張力を第２基準張力として前記記憶装置に記憶させる基準張力設定部と、
前記第１基準張力および第２基準張力に基づいて前記補正係数を算出し、前記記憶装置に記憶させる補正係数設定部と、を有する
吊荷重演算装置。 In the hanging load calculation device according to claim 1,
The computing unit is
When a standing motion is detected by the hoisting motion detection device, a tension acting on the hoisting rope according to the hoisting angle of the boom is detected, and the detected tension is stored in the storage device as a first reference tension. Let
When a tilting motion is detected by the hoisting motion detecting device, a tension acting on the hoisting rope according to the hoisting angle of the boom is detected, and the detected tension is stored in the storage device as a second reference tension. A reference tension setting section to be
Wherein calculating the correction factor based on the first reference tension and the second reference tension, a correction coefficient setting unit to be stored in the storage device, hanging load computing device having a.
前記補正係数設定部は、
補正後の張力が、前記第１基準張力と前記第２基準張力との中間値となるように、前記補正係数を算出する
吊荷重演算装置。 In the hanging load calculation device according to claim 2,
The correction coefficient setting unit
A suspension load calculation device that calculates the correction coefficient so that the corrected tension becomes an intermediate value between the first reference tension and the second reference tension.
前記補正係数設定部は、前記第１基準張力と、前記第２基準張力とに基づいて、次式より補正係数を算出する
吊荷重演算装置。
In the hanging load calculation device according to claim 3,
The said correction coefficient setting part is a suspension load calculating apparatus which calculates a correction coefficient from following Formula based on the said 1st reference tension and the said 2nd reference tension.
前記補正部は、
前記起伏動作検出装置で起立動作が検出されている場合には、前記補正係数を前記張力検出装置で検出された張力に乗算して、補正後の張力とし、
前記起伏動作検出装置で倒伏動作が検出されている場合には、前記補正係数の逆数を前記張力検出装置で検出された張力に乗算して、補正後の張力とする
吊荷重演算装置。 In the hanging load calculating device according to any one of claims 1 to 4,
The correction unit is
When standing motion is detected by the undulation motion detection device, the tension detected by the tension detection device is multiplied by the correction coefficient to obtain a corrected tension,
A suspension load calculation device for multiplying the tension detected by the tension detection device by the reciprocal of the correction coefficient to obtain a corrected tension when a tilting motion is detected by the undulation motion detection device.
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