JPH08282977A - Method and device for detecting work radius of crane - Google Patents
Method and device for detecting work radius of craneInfo
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、クレーンの作業半径を
検出する方法及び装置に関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for detecting the working radius of a crane.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、クレーンの作業半径は、ブーム
の撓みを無視すれば、基本的にブーム長とブーム起伏角
とから算出することができる。しかし、ブーム長が大き
い場合や、ブームの曲げ剛性が低い場合、吊り荷の重量
が大きい場合等には、ブームに比較的大きな撓みが発生
し、しかも、この撓み量が大きくなるほど実際の作業半
径は大きくなるので、これらの場合には作業半径の検出
に上記撓み量を無視することはできなくなる。2. Description of the Related Art In general, the working radius of a crane can be basically calculated from the boom length and the boom hoisting angle, ignoring the bending of the boom. However, when the boom length is large, the bending rigidity of the boom is low, the weight of the suspended load is large, etc., a relatively large amount of bending occurs in the boom. Becomes larger, the deflection amount cannot be ignored in detecting the working radius in these cases.
【０００３】そこで、このようなブームの撓みを考慮し
ながら正確に作業半径を検出する手段として、次のよう
なものが提案されるに至っている。Therefore, the following means have been proposed as means for accurately detecting the working radius in consideration of such bending of the boom.
【０００４】Ａ）作業状態にあるブームに一定の基準荷
重を作用させた時の作業半径の増加量を基準作業半径増
加量として予め調べておき、実際の作業時には、この作
業中に検出される実際荷重（もしくは実際モーメント）
と上記基準荷重（もしくはこれに対応する基準モーメン
ト）との比を上記基準作業半径増加量に乗じることによ
って、実際の作業半径増加量を求め、この増加量に基づ
いて作業半径を補正する（特公昭６１−２４３１３号公
報等参照）。A) The amount of increase in the working radius when a constant reference load is applied to the boom in the working state is investigated in advance as the amount of increase in the reference working radius, and is detected during the actual work during the actual work. Actual load (or actual moment)
By multiplying the reference work radius increase amount by the ratio of the reference load (or the corresponding reference moment) to the reference work radius increase amount, the actual work radius increase amount is obtained, and the work radius is corrected based on this increase amount. (See Japanese Patent Publication No. 61-24313, etc.).
【０００５】Ｂ）ブームの基部と先端部とにそれぞれ傾
斜計を取付け、これらの傾斜計による検出傾斜角度の平
均値をブーム全体の傾斜角とみなし、この傾斜角とブー
ム長とに基づいて作業半径を求める（特公昭６２−１５
４７５号公報参照）。B) An inclinometer is attached to each of the base portion and the tip portion of the boom, the average value of the inclination angles detected by these inclinometers is regarded as the inclination angle of the entire boom, and work is performed based on this inclination angle and the boom length. Find the radius (Japanese Patent Publication No. 62-15)
475).
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】Ａ）の装置において、
実際に荷重を検出するには、ワイヤロープを３点シーブ
に通し、中間シーブ軸受のひずみをゲージで測定して荷
重に変換する手段や、起伏シリンダの油圧の圧力差を荷
重に変換する手段等が用いられる。この場合、クレーン
が静的な状態にあるうちは問題ないが、クレーンが動的
状態にある時、特に、急発進や急停止が行われる作業時
には、実際の作業半径の変動よりも大きな度合いで荷重
が変動するため、この荷重に基づいて作業半径を算出す
ると、この算出半径が実際の作業半径を大きく上回る可
能性がある。従って、この装置を例えば過負荷防止装置
に応用した場合、定格モーメントよりもかなり余裕があ
る作業半径での作業にもかかわらず、上記のような動的
な荷重変動に起因して実際よりも大きな作業半径信号が
上記過負荷防止装置に入力され、これによりクレーンが
不本意に自動停止されてしまうおそれがある。In the device of A),
To actually detect the load, pass the wire rope through a three-point sheave and measure the strain of the intermediate sheave bearing with a gauge to convert it into a load, or convert the hydraulic pressure difference of the undulating cylinder into a load. Is used. In this case, there is no problem as long as the crane is in a static state, but when the crane is in a dynamic state, especially during work in which a sudden start or a sudden stop is performed, it is greater than the fluctuation of the actual working radius. Since the load varies, if the working radius is calculated based on this load, the calculated radius may greatly exceed the actual working radius. Therefore, when this device is applied, for example, to an overload prevention device, it will be larger than it actually is due to the dynamic load fluctuations as described above, despite the work with a working radius that is considerably larger than the rated moment. A work radius signal is input to the overload prevention device, which may cause the crane to be involuntarily stopped automatically.
【０００７】また、Ｂ）の装置では、ブーム傾斜角を検
出する手段として、錘振り子を垂下させ、この錘振り子
により与えられる鉛直方向とブーム長手方向とのなす角
度を求めるといったことが行われるが、この場合も、静
的な特性は問題ないものの、クレーンの作動中に上記錘
振り子が共振したり、水平方向の加速度に起因して錘振
り子が鉛直方向から傾いたりすることによって、傾斜角
の検出結果に大きな誤差が生じ、正確な作業半径を算出
できなくなるおそれがある。In the device B), as means for detecting the boom tilt angle, the weight pendulum is hung and the angle between the vertical direction given by the weight pendulum and the boom longitudinal direction is obtained. , Even in this case, although the static characteristics are not a problem, the weight pendulum resonates during the operation of the crane, or the weight pendulum tilts from the vertical direction due to the acceleration in the horizontal direction. There is a possibility that a large error will occur in the detection result, and an accurate working radius cannot be calculated.
【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、クレー
ンが静的状態にあると動的状態にあるとにかかわらず、
ブームの撓みを適正に考慮して常に正確に作業半径を検
出できる方法及び装置を提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention has made it possible, regardless of whether the crane is in a static state or a dynamic state, to
It is an object of the present invention to provide a method and a device that can always accurately and accurately detect the working radius in consideration of the bending of the boom.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、少なくともブーム長とブーム
起伏角とを取り込んでクレーンの作業半径を検出するク
レーンの作業半径検出方法において、ブームの起伏支点
から先端までのブーム両端距離を検出し、このブーム両
端距離とブーム長とに基づいて上記ブームの撓み量を算
出し、この撓み算出手段により算出されたブーム撓み量
と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を
算出するものである（請求項１）。As a means for solving the above problems, the present invention provides a crane working radius detection method for detecting a crane working radius by taking in at least a boom length and a boom hoisting angle. Detecting the boom both-end distance from the undulation fulcrum to the tip, calculating the amount of flexure of the boom based on the boom both-end distance and the boom length, and calculating the amount of boom flexure and the boom length calculated by the flexure calculation means. The working radius is calculated based on the boom hoisting angle (Claim 1).
【００１０】また本発明は、少なくともブーム長とブー
ム起伏角とを取り込んでクレーンの作業半径を検出する
クレーンの作業半径検出装置において、ブームの起伏支
点からブーム先端までのブーム両端距離を検出する距離
検出手段と、この検出されたブーム両端距離とブーム長
とに基づいて上記ブームの撓み量を算出する撓み算出手
段と、この撓み算出手段により算出されたブーム撓み量
と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を
算出する作業半径算出手段とを備えたことを特徴とする
ものである（請求項２）。Further, according to the present invention, in a working radius detecting device for a crane, which takes in at least a boom length and a boom hoisting angle to detect a working radius of a crane, a distance for detecting a distance between both ends of the boom from a hoisting fulcrum of the boom to a tip of the boom. Detecting means, flexure calculating means for calculating the flexure amount of the boom based on the detected boom both-end distance and boom length, and the boom flexure amount, the boom length, and the boom hoisting angle calculated by the flexure calculating means. And a work radius calculating means for calculating the work radius based on the above (claim 2).
【００１１】上記距離検出手段としては、巻回された検
出用ワイヤの引出量を検出しかつこの検出用ワイヤに張
力を与えるワイヤ変位計をブームの基部に設け、このワ
イヤ変位計から引き出した検出用ワイヤの先端を上記ブ
ームの先端に固定したものが好適である（請求項３）。As the distance detecting means, a wire displacement gauge for detecting the pulled-out amount of the wound detection wire and applying tension to the detection wire is provided at the base of the boom, and the detection is carried out from the wire displacement gauge. It is preferable that the tip of the working wire is fixed to the tip of the boom (claim 3).
【００１２】上記ブームを起伏可能に構成する場合、こ
のブームの起伏角を検出する起伏角検出手段を備え、こ
の起伏角検出手段により検出された起伏角に基づいて作
業半径を算出するように上記作業半径算出手段を構成す
ればよい（請求項４）。When the boom is constructed so as to be capable of hoisting, the hoisting angle detecting means for detecting the hoisting angle of the boom is provided, and the working radius is calculated based on the hoisting angle detected by the hoisting angle detecting means. The working radius calculation means may be configured (claim 4).
【００１３】また、上記ブームをその撓み方向に投影し
たブーム長に基づいてブーム撓み量を算出するように上
記撓み算出手段を構成すれば、より好ましいものとなる
（請求項５）。Further, it is more preferable if the deflection calculating means is constructed so as to calculate the boom deflection amount based on the boom length obtained by projecting the boom in the deflection direction (claim 5).
【００１４】[0014]
【作用】請求項１，２記載の方法及び装置では、ブーム
の撓み量と、ブーム起伏支点からブーム先端までのブー
ム両端距離との間には相関関係があり、上記撓み量が大
きくなるほど、実際のブーム長と上記ブーム両端距離と
の差が大きくなる。従って、これらブーム長とブーム両
端距離とに基づいてブーム撓み量を割り出すことがで
き、この撓み量から正確な作業半径を算出することがで
きる。また、ブーム荷重や傾斜計の検出ブーム傾斜角と
異なり、上記ブーム両端距離はクレーンが静的状態にあ
ると動的状態にあるとにかかわらずブーム撓み量に即対
応するので、このブーム両端距離から常に適正にブーム
撓み量を把握できる。In the method and apparatus according to the first and second aspects, there is a correlation between the amount of flexure of the boom and the distance between both ends of the boom from the boom hoisting fulcrum to the tip of the boom. The difference between the boom length and the both end distances of the boom becomes large. Therefore, the amount of bending of the boom can be calculated based on the boom length and the distance between both ends of the boom, and an accurate working radius can be calculated from the amount of bending. In addition, unlike the boom load and the boom tilt angle detected by the inclinometer, the boom both ends distance immediately corresponds to the boom deflection amount regardless of whether the crane is in a static state or in a dynamic state. Therefore, the amount of flexure of the boom can always be properly grasped.
【００１５】より具体的に、請求項３記載の装置では、
上記ブーム両端距離の変化に伴ってワイヤ変位計からの
検出用ワイヤの引出量が変化するので、このワイヤ引出
量からブーム両端距離を求めることができる。More specifically, in the apparatus according to claim 3,
Since the withdrawal amount of the detection wire from the wire displacement meter changes with the change in the boom both-end distance, the boom both-end distance can be obtained from the wire withdrawal amount.
【００１６】ここで、請求項４記載の装置では、作業中
にブーム起伏角が変動しても、これを起伏角検出手段が
検出するため、その検出結果に基づいて常に正確な作業
半径を算出できる。Here, in the apparatus according to the fourth aspect, even if the boom hoisting angle fluctuates during work, the hoisting angle detecting means detects this, and therefore an accurate working radius is always calculated based on the detection result. it can.
【００１７】上記作業半径を算出するに際し、ブーム長
をそのまま用いてもよいが、上記ブーム両端距離から、
上記ブームをその撓み方向に投影したブーム長が導き出
せるので、この投影ブーム長に基づいてより正確な作業
半径を算出することが可能となる（請求項５）。When calculating the working radius, the boom length may be used as it is.
Since the boom length obtained by projecting the boom in the bending direction can be derived, a more accurate working radius can be calculated based on the projected boom length (claim 5).
【００１８】[0018]
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１９】図２は本発明が適用されるクレーンの一例
（ラフテレーン）を示したものである。このクレーンの
下部走行体１上には、垂直軸回りに旋回可能に上部旋回
体２が設置され、この上部旋回体２には、フートピンを
支点Ｐとして起伏可能にブーム３が取付けられている。
このブーム３は、多段のブーム筒がテレスコープ状に嵌
装されたものであり、図略の駆動装置によって伸縮駆動
されるようになっている。FIG. 2 shows an example of a crane (rough terrain) to which the present invention is applied. An upper revolving structure 2 is installed on a lower traveling structure 1 of the crane so as to be rotatable about a vertical axis, and a boom 3 is mounted on the upper revolving structure 2 so as to be capable of undulating with a foot pin as a fulcrum P.
The boom 3 has a multi-stage boom tube fitted in a telescope shape, and is telescopically driven by a drive device (not shown).
【００２０】上部ブーム３の基部にはウインチドラム４
が搭載され、このウインチドラム４からロープ７が引き
出されている。このロープ７はブーム３先端のプーリ装
置６に掛けられた状態でこのブーム３先端から垂れ下が
っており、このロープ７の先端（下端）に設けられたフ
ックブロックに、吊り荷５が吊下げられるようになって
いる。また、ブーム３自体は起伏シリンダ８の伸縮によ
って起伏駆動されるようになっている。A winch drum 4 is provided at the base of the upper boom 3.
Is mounted, and the rope 7 is pulled out from the winch drum 4. The rope 7 hangs down from the tip of the boom 3 in a state of being hung on the pulley device 6 at the tip of the boom 3, so that the hanging load 5 can be hung on the hook block provided at the tip (lower end) of the rope 7. It has become. Further, the boom 3 itself is driven up and down by the extension and contraction of the up-and-down cylinder 8.
【００２１】この装置の特徴として、上記ブーム３の基
部側面には、ワイヤ変位計９が取付けられている。この
ワイヤ変位計９は、検出用ワイヤ１０を巻取るリール
と、このリールをワイヤ巻取り方向に付勢するばね手段
と、上記リールの回転量すなわち検出用ワイヤ１０の引
出量を検出するポテンショメータ等の回転計を内蔵して
おり、上記リールから引き出された検出用ワイヤ１０の
先端がブーム先端に固定され、かつ、この検出用ワイヤ
１０に上記ばね手段によって常時張力が与えられる状態
となっている。A characteristic of this device is that a wire displacement gauge 9 is attached to the side surface of the base of the boom 3. The wire displacement meter 9 includes a reel for winding the detection wire 10, spring means for urging the reel in the wire winding direction, a potentiometer for detecting the amount of rotation of the reel, that is, the amount of the detection wire 10 pulled out, and the like. Of the detection wire 10 pulled out from the reel is fixed to the tip of the boom, and tension is constantly applied to the detection wire 10 by the spring means. .
【００２２】このクレーンには、上記ワイヤ変位計９の
他、図３に示すように、ブーム長Ｒを検出するブーム長
センサ１５やブーム起伏角θを検出する起伏角センサ１
６等の各種センサ類が設けられており、これらの検出信
号が、コンピュータからなるコントローラ１２に入力さ
れるようになっている。In this crane, in addition to the wire displacement gauge 9, as shown in FIG. 3, a boom length sensor 15 for detecting the boom length R and a hoisting angle sensor 1 for detecting the boom hoisting angle θ.
Various sensors such as 6 are provided, and these detection signals are input to the controller 12 including a computer.
【００２３】このコントローラ１２は、撓み算出手段１
３と、作業半径算出手段１４とを備えている。The controller 12 has a deflection calculation means 1
3 and a work radius calculation means 14.
【００２４】撓み算出手段１３は、上記ブーム長Ｒと、
ワイヤ変位計９の検出結果から求められる、ブーム起伏
支点Ｐからブーム先端点Ｑまでのブーム両端距離Ｌ（線
分ＰＱの長さ）とに基づき、ブーム先端の撓み量δを算
出するものである。Deflection calculation means 13 calculates the boom length R and
The deflection amount δ of the boom tip is calculated based on the boom both-end distance L from the boom hoisting fulcrum P to the boom tip point Q (the length of the line segment PQ), which is obtained from the detection result of the wire displacement meter 9. .
【００２５】その算出原理を説明する。いま、図５のよ
うにブームの長手方向にＸ軸、これに直交する方向にＹ
軸をとって、任意の座標を（ｘ，ｙ）とし、ブーム３を
その撓み方向に投影した（すなわちＸ軸上に投影した）
ブーム長（以下、投影ブーム長と称する。）をＲ´とす
ると、線形弾性理論に基づき、ブーム先端撓み量は次式
で表される。The calculation principle will be described. Now, as shown in Fig. 5, the X axis is in the longitudinal direction of the boom, and the Y axis is in the direction orthogonal to this.
With the axis taken as an arbitrary coordinate (x, y), the boom 3 is projected in its bending direction (that is, projected on the X axis).
When the boom length (hereinafter referred to as the projection boom length) is R ′, the boom tip deflection amount is expressed by the following equation based on the linear elasticity theory.
【００２６】[0026]
【数１】δ＝ｆ（Ｒ´，Ｔ） ここで、Ｔはブーム先端に作用する曲げ荷重、ｆはＲ´
とＴの関数である。## EQU1 ## δ = f (R ', T) where T is the bending load acting on the boom tip and f is R'
And a function of T.
【００２７】一方、実際のブーム長Ｒ（曲線ＰＱの長
さ）は、次式で与えられる。On the other hand, the actual boom length R (the length of the curve PQ) is given by the following equation.
【００２８】[0028]
【数２】 [Equation 2]
【００２９】ここで、∂ｙ／∂ｘはｘとＴの関数である
ため、ブーム長Ｒは次式で表される。Since ∂y / ∂x is a function of x and T, the boom length R is represented by the following equation.
【００３０】[0030]
【数３】Ｒ＝ｇ（Ｒ´，Ｔ） ここで、ｇはＲ´とＴの関数である。## EQU00003 ## R = g (R ', T) where g is a function of R'and T.
【００３１】（数１）と（数３）とからＴを消去するこ
とが可能であり、これによって次式を得ることができ
る。It is possible to eliminate T from (Equation 1) and (Equation 3), and the following equation can be obtained.
【００３２】[0032]
【数４】δ＝ｈ（Ｒ，Ｒ´） ここで、ｈはＲとＲ´の関数である。## EQU00004 ## .delta. = H (R, R ') where h is a function of R and R'.
【００３３】一方、ピタゴラスの定理により、Ｌ，Ｒ
´，δとの間には次の関係がある。On the other hand, according to Pythagorean theorem, L, R
There is the following relationship between ´ and δ.
【００３４】[0034]
【数５】δ2＋Ｒ´2＝Ｌ2 従って、（数４）と（数５）とをＲ´とδの連立方程式
として解くことにより、ブーム先端撓み量δとブーム長
Ｒ及びブーム両端距離Ｌとの関係式、並びに投影ブーム
長Ｒ´とブーム長Ｒ及びブーム両端距離Ｌとの関係式を
得ることができる。そして、撓み算出手段１３は、前者
の関係式に基づいてブーム先端撓み量δを算出する。Δ 2 + R ′ 2 = L 2 Therefore, by solving (Equation 4) and (Equation 5) as simultaneous equations of R ′ and δ, the boom tip deflection amount δ, the boom length R, and the boom both-end distance It is possible to obtain a relational expression with respect to L and a relational expression with respect to the projection boom length R ′, the boom length R and the boom both-end distance L. Then, the deflection calculation means 13 calculates the boom tip deflection amount δ based on the former relational expression.
【００３５】作業半径算出手段１４は、後者の関係式に
基づいて上記投影ブーム長Ｒ´を算出し、この投影ブー
ム長Ｒ´と、上記ブーム先端撓み量δと、ブーム起伏角
θとに基づいて作業半径Ｈを算出し、これを図略の表示
装置や作業制御手段等に出力する。この作業半径Ｈは、
図４から明らかなように、次式に基づいて求めることが
できる。The working radius calculating means 14 calculates the projection boom length R ′ based on the latter relational expression, and based on the projection boom length R ′, the boom tip deflection amount δ, and the boom hoisting angle θ. Then, the work radius H is calculated, and this is output to a display device (not shown), work control means, or the like. This working radius H is
As is clear from FIG. 4, it can be obtained based on the following equation.
【００３６】[0036]
【数６】Ｈ＝Ｒ´cosθ＋δsinθ なお、ブーム３の撓みが小さく、上記投影ブーム長Ｒ´
と実際のブーム長Ｒとの差が微小である場合には、（数
６）における投影ブーム長Ｒ´の代わりに実際のブーム
長Ｒを用いて近似算出を行うようにしてもよい。## EQU00006 ## H = R 'cos .theta. +. Delta.sin .theta.
When the difference between the actual boom length R and the actual boom length R is small, the actual boom length R may be used instead of the projection boom length R ′ in (Equation 6) to perform the approximate calculation.
【００３７】以上のような方法及び装置によれば、ブー
ム両端距離Ｌとブーム長Ｒとから算出されるブーム先端
撓み量δを考慮して、より正確な作業半径Ｈを求めるこ
とができる。しかも、従来のようにブーム荷重計やブー
ム傾斜計を用いて作業半径を補正する場合と異なり、静
的状態であると動的状態であるとにかかわらず実際のブ
ーム撓み状態に即対応するブーム両端距離Ｌをパラメー
タとしてブーム先端撓み量δを算出しているので、常に
正確な作業半径の検出を行うことが可能となっている。According to the method and apparatus described above, a more accurate working radius H can be obtained in consideration of the boom tip deflection amount δ calculated from the boom both-end distance L and the boom length R. Moreover, unlike the conventional case where the working radius is corrected using a boom load meter or a boom inclinometer, a boom that immediately responds to the actual boom bending state regardless of whether it is in a static state or a dynamic state Since the boom tip deflection amount δ is calculated using the both-end distance L as a parameter, it is possible to always detect the working radius accurately.
【００３８】この方法及び装置は、例えば直地切り制御
を行う場合、すなわち、吊り荷５を吊り上げる作業にお
いてその吊り上げ前と吊上げた後の作業半径を同等に保
つ（ロープ５を作業中常に鉛直に保つ）ようにブーム３
の起伏動作を制御する場合等に好適である。This method and apparatus, for example, when performing straight ground cutting control, that is, in the operation of hoisting the hoisted load 5, keep the working radii before and after hoisting (the rope 5 is always vertical during the operation). Boom 3 to keep)
It is suitable for controlling the undulating motion of the.
【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例として次のような態様をとることも可能である。The present invention is not limited to the above embodiment,
For example, the following modes can be adopted.
【００４０】(1) 本発明において、ブーム両端距離Ｌを
検出する手段は特に問わない。また、上記実施例で示し
たワイヤ変位計９をブーム３の先端に設け、このワイヤ
変位計９から引き出した検出用ワイヤ１０の先端をブー
ム基端に固定してもよい。ただし、上記実施例のように
ワイヤ変位計９をブーム基端部に設け、検出用ワイヤ１
０の先端をブーム先端に固定するようにすれば、配線の
取り回しが大幅に容易になり、またブーム３の先端重量
を軽減できる利点がある。(1) In the present invention, the means for detecting the distance L at both ends of the boom is not particularly limited. Further, the wire displacement meter 9 shown in the above embodiment may be provided at the tip of the boom 3, and the tip of the detection wire 10 drawn out from the wire displacement meter 9 may be fixed to the boom base end. However, as in the above embodiment, the wire displacement gauge 9 is provided at the boom base end, and the detection wire 1
If the tip of 0 is fixed to the tip of the boom, there is an advantage that the routing of the wiring is greatly facilitated and the weight of the tip of the boom 3 can be reduced.
【００４１】(2) 本発明は、ブーム３の起伏角θが固定
されているクレーン、すなわちブーム３が起伏しないク
レーンについても勿論適用が可能である。この場合は、
上記ブーム起伏角θが定数としてコントローラ１２に予
めインプットされることになる。(2) The present invention can of course be applied to a crane in which the hoisting angle θ of the boom 3 is fixed, that is, a crane in which the boom 3 does not hoist. in this case,
The boom hoisting angle θ is previously input to the controller 12 as a constant.
【００４２】(3) 上記実施例では、ブーム長Ｒとブーム
両端距離Ｌとに基づいて投影ブーム長Ｒ´を一旦求め、
この投影ブーム長Ｒ´とブーム起伏角θとに基づいて基
本作業半径を算出しているが、ブームの撓みが微小であ
る場合には、第２実施例として図６に示すように、実際
のブーム長Ｒと上記投影ブーム長とが等しいとみなし、
このブーム長Ｒを斜辺として同ブーム長Ｒとブーム両端
距離Ｒとブーム先端撓み量δとで直角三角形が形成され
ると仮定し、この仮定の下にブーム先端撓み量δ及び比
作業半径Ｈを近似計算で求めるようにしてもよい。この
場合、ブーム先端撓み量δ及び作業半径Ｈは次式で与え
られる。(3) In the above embodiment, the projection boom length R'is once obtained based on the boom length R and the boom end length L.
Although the basic working radius is calculated based on the projected boom length R ′ and the boom hoisting angle θ, when the flexure of the boom is minute, as shown in FIG. 6 as the second embodiment, the actual working radius is calculated. Assuming that the boom length R and the projection boom length are equal,
It is assumed that the boom length R is a hypotenuse and a right triangle is formed by the boom length R, the boom both-end distance R, and the boom tip deflection amount δ. Under this assumption, the boom tip deflection amount δ and the specific working radius H are set as follows. You may make it calculate | require by approximate calculation. In this case, the boom tip deflection amount δ and the working radius H are given by the following equations.
【００４３】[0043]
【数７】δ＝√（Ｒ2−Ｌ2） Ｈ＝Ｒcosθ＋δsinα α＝θ−sin-1(Ｌ／Ｒ） なお、αは線分ＰＱと水平線とのなす角度である。## EQU7 ## δ = √ (R 2 −L 2 ) H = R cos θ + δ sin α α = θ−sin −1 (L / R) α is the angle between the line segment PQ and the horizontal line.
【００４４】(4) 本発明では、上記各式をそのまま用い
てブーム先端撓み量δや作業半径Ｒを算出するようにし
てもよいが、予め実測でブーム両端距離Ｌもしくはその
変化量ΔＬとブーム先端撓み量δとの関係を求めてマッ
プを作成しておき、このマップに基づいて補間算出によ
りブーム先端撓み量δを算出するようにしてもよい。(4) In the present invention, the above equations may be used as they are to calculate the boom tip deflection amount δ and the working radius R, but the boom both end distance L or its variation ΔL and the boom can be measured beforehand. A map may be created by obtaining the relationship with the tip deflection amount δ, and the boom tip deflection amount δ may be calculated by interpolation calculation based on this map.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上のように本発明は、ブームの起伏支
点から先端までのブーム両端距離を検出し、この検出さ
れたブーム両端距離とブーム長とに基づいて上記ブーム
の撓み量を算出し、この撓み算出手段により算出された
ブーム撓み量と上記ブーム長とブーム起伏角とに基づい
て作業半径を算出するものであるので、ブーム撓み量を
考慮した正確な作業半径の検出を行うことができる。し
かも、ブーム荷重や傾斜計による検出ブーム傾斜角と異
なり、上記ブーム両端距離はブームが静的状態であると
動的状態にあるとにかかわらず実際のブーム撓み量に即
対応するパラメータであるので、ブーム撓み量を常に適
正に把握できる。As described above, the present invention detects the boom both-end distance from the undulating fulcrum of the boom to the tip, and calculates the amount of flexure of the boom based on the detected boom both-end distance and the boom length. Since the working radius is calculated based on the boom flexure amount calculated by the flexure calculation means, the boom length and the boom hoisting angle, it is possible to accurately detect the working radius in consideration of the boom flexure amount. it can. Moreover, unlike the boom load and the boom tilt angle detected by the inclinometer, the above-described boom both-end distance is a parameter that immediately corresponds to the actual amount of flexure of the boom regardless of whether the boom is in a static state or in a dynamic state. , The amount of flexure of the boom can always be properly grasped.
【００４６】ここで、請求項３記載の装置では、ブーム
基端部に設けたワイヤ変位計から引き出した検出用ワイ
ヤをブーム先端に固定するだけの簡単な構造で、上記ブ
ーム両端距離を正確に検出できる効果がある。Here, in the apparatus according to the third aspect of the present invention, the distance between both ends of the boom can be accurately determined by a simple structure in which the detection wire pulled out from the wire displacement meter provided at the boom base end is fixed to the tip of the boom. There is a detectable effect.
【００４７】また本発明では、作業中にブーム起伏角が
変動する場合にも、請求項４記載のように起伏角検出手
段を備えることにより、その検出結果に基づいて常に正
確な作業半径の算出が可能である。Further, according to the present invention, even when the boom hoisting angle fluctuates during the work, the hoisting angle detecting means is provided as described in claim 4, so that the work radius is always accurately calculated based on the detection result. Is possible.
【００４８】また、請求項５記載の装置では、ブーム長
をそのまま用いるのではなく、上記ブーム両端距離から
導き出せる投影ブーム長に基づいて作業半径を算出する
ようにしているので、比較的ブーム撓み量が大きい場合
にも作業半径を高精度で検出できる効果がある。Further, in the apparatus according to the fifth aspect, the boom radius is not used as it is, but the working radius is calculated based on the projected boom length which can be derived from the both end distances of the boom. Even if is large, the working radius can be detected with high accuracy.
【図１】本発明の第１実施例におけるブームの概略側面
図である。FIG. 1 is a schematic side view of a boom according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記ブームを備えたラフテレーンクレーンの全
体側面図である。FIG. 2 is an overall side view of a rough terrain crane including the boom.
【図３】上記クレーンに設けられた作業半径検出装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a working radius detection device provided in the crane.
【図４】上記作業半径検出装置での作業半径算出原理を
示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a working radius calculation principle in the working radius detection device.
【図５】上記作業半径検出装置でのブーム先端撓み量の
算出原理を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a principle of calculating a boom tip deflection amount in the working radius detection device.
【図６】本発明の第２実施例での作業半径算出原理を示
す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a working radius calculation principle in the second embodiment of the present invention.
３ ブーム ９ ワイヤ変位計 １０ 検出用ワイヤ １２ コントローラ １３ 撓み算出手段 １４ 作業半径算出手段 １５ ブーム長センサ １６ 起伏角センサ Ｌ ブーム両端距離 Ｐ ブーム起伏支点 Ｑ ブーム先端点 Ｒ ブーム長 Ｒ´ 投影ブーム長 δ ブーム先端撓み量 θ ブーム起伏角 3 Boom 9 Wire displacement meter 10 Detection wire 12 Controller 13 Deflection calculation means 14 Working radius calculation means 15 Boom length sensor 16 Hoisting angle sensor L Boom end distance P Boom hoisting fulcrum Q Boom tip point R Boom length R'Projected boom length δ Boom tip deflection θ Boom hoisting angle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 將司 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor, Masashi Kawabata 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe City Kobe Steel Research Institute, Kobe Steel Research Institute
Claims (5)
取り込んでクレーンの作業半径を検出するクレーンの作
業半径検出方法において、ブームの起伏支点から先端ま
でのブーム両端距離を検出し、このブーム両端距離とブ
ーム長とに基づいて上記ブームの撓み量を算出し、この
撓み算出手段により算出されたブーム撓み量と上記ブー
ム長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を算出するこ
とを特徴とするクレーンの作業半径検出方法。1. A method for detecting a working radius of a crane, which incorporates at least a boom length and a boom hoisting angle to detect a working radius of a crane. The boom both ends distance from a hoisting fulcrum to a tip of the boom is detected, and the boom both ends distance is detected. And a boom length, the amount of bending of the boom is calculated, and the working radius is calculated based on the amount of bending of the boom calculated by the bending calculation means, the boom length, and the boom hoisting angle. Working radius detection method.
取り込んでクレーンの作業半径を検出するクレーンの作
業半径検出装置において、ブームの起伏支点からブーム
先端までのブーム両端距離を検出する距離検出手段と、
この検出されたブーム両端距離とブーム長とに基づいて
上記ブームの撓み量を算出する撓み算出手段と、この撓
み算出手段により算出されたブーム撓み量と上記ブーム
長とブーム起伏角とに基づいて作業半径を算出する作業
半径算出手段とを備えたことを特徴とするクレーンの作
業半径検出装置。2. A working radius detection device for a crane, which takes in at least a boom length and a boom hoisting angle to detect a working radius of a crane, and a distance detecting means for detecting a distance between both ends of the boom from a boom hoisting fulcrum to a boom tip. ,
Deflection calculation means for calculating the deflection amount of the boom based on the detected boom both-end distance and boom length, and the boom deflection amount calculated by the deflection calculation means, the boom length, and the boom hoisting angle. A working radius detecting device for a crane, comprising: a working radius calculating means for calculating a working radius.
装置において、上記距離検出手段として、巻回された検
出用ワイヤの引出量を検出しかつこの検出用ワイヤに張
力を与えるワイヤ変位計をブームの基部に設け、このワ
イヤ変位計から引き出した検出用ワイヤの先端を上記ブ
ームの先端に固定したことを特徴とするクレーンの作業
半径検出装置。3. The working radius detection device for a crane according to claim 2, wherein the distance detection means is a wire displacement meter that detects a pulled-out amount of the wound detection wire and applies tension to the detection wire. A working radius detection device for a crane, characterized in that the tip of a detection wire provided from the wire displacement meter is fixed to the tip of the boom provided at the base of the boom.
半径検出装置において、上記ブームを起伏可能に構成す
るとともに、このブームの起伏角を検出する起伏角検出
手段を備え、この起伏角検出手段により検出された起伏
角に基づいて作業半径を算出するように上記作業半径算
出手段を構成したことを特徴とするクレーンの作業半径
検出装置。4. The crane working radius detection device according to claim 2, wherein the boom is configured to be capable of hoisting, and a hoisting angle detecting means for detecting a hoisting angle of the boom is provided. A working radius detecting device for a crane, wherein the working radius calculating means is configured to calculate the working radius based on the undulation angle detected by.
ンの作業半径検出装置において、上記ブームをその撓み
方向に投影したブーム長に基づいてブーム撓み量を演算
するように上記撓み算出手段を構成したことを特徴とす
るクレーンの作業半径検出装置。5. The working radius detection device for a crane according to claim 2, wherein the bending calculation means is configured to calculate a boom bending amount based on a boom length obtained by projecting the boom in a bending direction thereof. A working radius detection device for a crane, which is characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7089568A JPH08282977A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Method and device for detecting work radius of crane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7089568A JPH08282977A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Method and device for detecting work radius of crane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08282977A true JPH08282977A (en) | 1996-10-29 |
Family
ID=13974421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7089568A Pending JPH08282977A (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Method and device for detecting work radius of crane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08282977A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102502405A (en) * | 2011-10-31 | 2012-06-20 | 徐州重型机械有限公司 | Boom angle detecting device, detection method and crane comprising detecting device |
| US20130253759A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-09-26 | Tadano Ltd. | Work machine |
-
1995
- 1995-04-14 JP JP7089568A patent/JPH08282977A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102502405A (en) * | 2011-10-31 | 2012-06-20 | 徐州重型机械有限公司 | Boom angle detecting device, detection method and crane comprising detecting device |
| US20130253759A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-09-26 | Tadano Ltd. | Work machine |
| US8768562B2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-07-01 | Tadano Ltd. | Work machine |
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