JPS6151486A - Method of automatically detecting length of hung load of crane - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、クレーン特に大型クレーンの吊荷長ざをワイ
ヤの長さと吊荷荷重から自動的に検出するクレーンの吊
荷長さ自動検出方法に関する。Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention provides a method for automatically detecting the length of a crane, particularly a large crane, from the length of a wire and the load. Regarding.

［従来技術］ 周知の如く、建設現場において建設作業を効率よく行う
ためにクレーンは多く用いられている。[Prior Art] As is well known, cranes are often used at construction sites to efficiently carry out construction work.

しかしながら、クレーンの作業範囲内に構造物や他のク
レーンが設胃されている場合、あるいは例えばマイクロ
ウェーブの電波域がある場合、当然のことながら任意に
クレーンを作動ざ１！ることはできない。However, if there are structures or other cranes installed within the crane's working range, or if there is a microwave radio wave range, for example, the crane cannot be operated at will. I can't.

そのためにクレーンの作動状況を分析し、衝突を防止し
電波域をよけて作動づ−る作動方法が１１？案されてい
る。しかしながら、従来技術にＪ：れば、投影により２
次元的に解析しているので、クレーンの作動の分析とし
ては不充分であり、本出願人は先に特願昭５８−１９３
３７０号として３次元的に分析できるクレーンの監視方
法を提案した。For this purpose, we analyze the operating status of the crane, and there are 11 operating methods that prevent collisions and operate outside the radio wave range. It is being proposed. However, if J: is used in the prior art, then 2
Since it is a dimensional analysis, it is insufficient for analyzing the operation of a crane, and the applicant previously filed a patent application in
No. 370, we proposed a crane monitoring method that can be analyzed three-dimensionally.

このような３次元的な監視方法はクレーンの作業上極め
て好適であるが、クレーンのフックから吊りワイヤ又は
スリングによって吊荷を吊るので、フックから吊荷の下
面までの長さは吊りワイヤの長さすなわち吊荷姿によっ
て定まる。しかしながら、この吊荷長さは、従来その都
度検出することができないために、実際の吊荷長さを均
一に揃えたり、或いは一定長さで支えると仮定して制御
データに入カゼざるを得なかった。そのためにどうして
も入力値と実際値との間に誤差が生じ、クレーンの作業
監視上好ましくなかった。This three-dimensional monitoring method is extremely suitable for crane work, but since the load is suspended from the hook of the crane by a hanging wire or sling, the length from the hook to the bottom of the suspended load is determined by the length of the hanging wire. In other words, it is determined by the appearance of the suspended load. However, since the length of the suspended load cannot be detected each time, it is necessary to input the control data based on the assumption that the actual length of the suspended load is uniform or that the load is supported at a constant length. There wasn't. Therefore, an error inevitably occurs between the input value and the actual value, which is undesirable for monitoring crane operations.

［発明の目的］ したがって本発明の目的は、フックから吊荷下面までの
吊Ｃ１１１良さを簡単に算出できるクレーンの　′吊荷
長さの自動検出方法を提供するにある。[Object of the Invention] Therefore, an object of the present invention is to provide an automatic method for detecting the length of a crane's suspended load, which can easily calculate the length of the suspended load from the hook to the lower surface of the suspended load.

ｒ発明の構成１ 本発明によれば、フックの水平面位置をクレーンの起伏
角度と旋回角度とから検出し、あらかじめ入力されてい
る作業床レベルをその検出したフックの水平面位時から
求め、ワイヤの巻出し量からフックの垂直平面位置を検
出し、吊荷作業に際してフックに印加される荷重の変化
を求め、一定荷重が一定時間継続されたときのフックの
垂直平面位置を検出し、そのどぎのフックの垂直平面位
置と作業床レベルとの間の長さを求めるようになってい
る。Arrangement 1 of the Invention According to the present invention, the horizontal position of the hook is detected from the heave angle and the turning angle of the crane, the pre-input working floor level is determined from the detected horizontal position of the hook, and the wire Detect the vertical plane position of the hook from the unwinding amount, find the change in the load applied to the hook during lifting work, detect the vertical plane position of the hook when a constant load continues for a certain period of time, and calculate the The length between the vertical plane position of the hook and the work floor level is determined.

［発明の作用効ｇＡ］ 吊荷の下面が作業床面から離れる地切り時点でのフック
の位置どその作業床面との間の距離が吊荷長ざである。[Effects of the Invention gA] The length of the suspended load is the distance between the position of the hook and the work floor at the time when the lower surface of the suspended load separates from the work floor.

したがってあらかじめ作業床のレベルを］ンビコータに
入力しておぎ、フックの水平面位置を起伏角、旋回角廿
ンザにより、算出１−ればよい。そして地切り時には巻
」二げ信号がオンでかつ一定荷重が一定時間継続してい
るので、その時を地切り時と定めフックの位置を揚程レ
ンザから求めればよい。Therefore, it is sufficient to input the level of the work floor into the robot coater in advance, and then calculate the horizontal position of the hook using the elevation angle and the turning angle. Then, at the time of ground cutting, the winding signal is on and the constant load continues for a certain period of time, so it is sufficient to determine that time as the ground cutting time and find the position of the hook from the lift height sensor.

一般に吊荷を吊り上げるときにフックは巻上げ、停止を
数回繰返し、吊りワイヤが張ってから吊拐げを行う。し
たがって荷重削が一定荷重を一定時間継続したどきには
吊荷が完全に吊り揚げられていることになる。Generally, when hoisting a load, the hook winds up and stops several times, and after the hoisting wire is tensioned, the hoisting is carried out. Therefore, when the load continues to be applied for a certain period of time, the suspended load will be completely lifted.

したがって、本発明によればクレーンや吊荷の作業員に
何ら格別の作業を要求することなく自動的に吊荷の長さ
を検出でき、ぞの結束、クレーンの衝突防止やその他の
クレーン作業に役立てることができる。Therefore, according to the present invention, the length of the suspended load can be automatically detected without requiring any special work from the crane or the operator of the suspended load, which is useful for bundling, crane collision prevention, and other crane operations. It can be useful.

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施の態様について説明す
る。[Example] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図においてタワークレーンＩは、マスト上に旋回自
在に設けた旋回台２を備え、その旋回台２にはジブ３が
俯仰自在に設けられている。そしてジブ３の先端には吊
りワイヤ４が、［下動自在に吊り下げられ、その先端に
はフック５が取付けられている。また旋回台２には制御
室６が設けられている。この制御室６には第１ａ図に示
すサブシステムＳが設けられている。このサブシステム
Ｓは図示の実施例において各種の検出手段として荷重検
出器１０と、ジブ３の俯仰角検出器１１と、旋回台２の
旋回角度検出器１２と、フック５の揚程検出器１３とを
備えている。荷重検出器１０と俯仰角検出器１１からの
信号はモーメントリミッタ１５を介してコンピュータ１
４に入力されている。旋回角度検出器１２は旋回台の回
転角度をパルスに変換するパルススイッチ１２ａと、旋
回台の零リセツトスイッチ１２ｂとを備え、それらの各
スイッチ１２ａ、１２ｂからの信号がコンピュータ１４
に入力されている。図中１２ｃは旋回モータ、１２ｄは
旋回環である。揚程検出器１３はシーブ１３ａの回転数
を検知する近接スイッチ１３ｂを備え、その近接スイッ
チ１３ｂからの信号がコンビコータ１４に入力されてい
る。またコンビコータ１４にはクレーンの制御装置１６
からの信号を入力し、また制御装置１６に信号を送るよ
うになっている。さらにデータ収集装置１７を設け、例
えば後述する作業床レベル又は他のクレーンと衝突しな
いようにする各種のデータを入出力できるＪ：うになっ
ている。なお、図示しないがコンピュータ１４の信号は
事務所のメインコンビコータに入出力されるようになっ
ている。In FIG. 1, a tower crane I includes a swivel base 2 rotatably provided on a mast, and a jib 3 is provided on the swivel base 2 so as to be movable up and down. A hanging wire 4 is movably suspended from the tip of the jib 3, and a hook 5 is attached to the tip. Further, the swivel base 2 is provided with a control room 6. This control room 6 is provided with a subsystem S shown in FIG. 1a. In the illustrated embodiment, this subsystem S includes a load detector 10, an elevation angle detector 11 of the jib 3, a swing angle detector 12 of the swivel base 2, and a lifting height detector 13 of the hook 5 as various detection means. It is equipped with Signals from the load detector 10 and the elevation angle detector 11 are sent to the computer 1 via a moment limiter 15.
4 is entered. The rotation angle detector 12 includes a pulse switch 12a that converts the rotation angle of the rotation base into pulses, and a zero reset switch 12b for the rotation base, and signals from each of these switches 12a and 12b are sent to the computer 14.
has been entered. In the figure, 12c is a swing motor, and 12d is a swing ring. The head detector 13 includes a proximity switch 13b that detects the rotational speed of the sheave 13a, and a signal from the proximity switch 13b is input to the combi coater 14. The combi coater 14 also has a crane control device 16.
It inputs signals from the controller and sends signals to the control device 16. Furthermore, a data collection device 17 is provided, and is capable of inputting and outputting various data to prevent collisions with, for example, the work floor level or other cranes, which will be described later. Although not shown, signals from the computer 14 are input to and output from the main combination coater in the office.

第２図は吊荷長さＬを示ず図面である。すなわちフック
５には吊りワイヤ２０を介して吊荷Ｗが吊り下げられて
いる。このフック５ど吊荷Ｗの下面との間の距離が吊荷
長さ１−である。図中２１は巻ドラムである。さて吊荷
作業に際して、第３図は荷重検出器１０の出力Ｘとフッ
ク位置Ｙを示す近接スイッチ１３ｂからの信号Ｙと、巻
ドラム２１への巻揚げ信号のオン・オフの状態７を示し
ている。FIG. 2 is a drawing without showing the hanging load length L. That is, a hanging load W is suspended from the hook 5 via a hanging wire 20. The distance between the hook 5 and the lower surface of the hanging load W is the hanging load length 1-. In the figure, 21 is a winding drum. Now, when lifting a load, FIG. 3 shows the output X of the load detector 10, the signal Y from the proximity switch 13b indicating the hook position Y, and the on/off state 7 of the hoisting signal to the hoisting drum 21. There is.

第３図に示すように、まず点ａにおいて巻き上げ信号を
出すとフック５は上昇する。しかし吊りワイヤ２０はゆ
る／υでいるので、荷重は生じない。As shown in FIG. 3, when a hoisting signal is first issued at point a, the hook 5 rises. However, since the hanging wire 20 is loose/υ, no load is generated.

そして点すにおいて、吊りワイヤ２０が張るようになる
。通常点ｃ、ｄ、ｅで示すように数回巻き上げ信号のオ
ン・オフを行い、酎りワイヤ２０が完全に張ったことを
Ｗｆ認する。その後巻上げ作業を行うが、点ｆで地切り
されるものとすると、その後荷重Ｘは↑Ｘ時間経過して
も変化しない。したがってこの点ｆを地切り点とする。Then, when it is turned on, the hanging wire 20 becomes tensioned. The winding signal is turned on and off several times as shown at normal points c, d, and e, and Wf confirms that the winding wire 20 is completely tensioned. After that, the hoisting operation is performed, but if it is assumed that the ground is cut off at point f, then the load X will not change even after ↑X time has elapsed. Therefore, this point f is set as the breaking point.

作業床レベルＦは例えば第４図において１１ないし１−
９で示すＪ：うにこのレベルが異なるものとする。この
場合はこのデータをクレーンＩの起伏角おにび旋回角か
ら予め求めておき、データ収集装＠１７に入力しておく
、しかしながら、このレベルＥが一定の場合はクレーン
の起伏角度および旋回角に無関係に一定であることを入
力しておけばよい。そして前記の地切り点ｆにお（）る
フック位置Ｙと前記の作業床レベルＦとのＶＤ　＃Ｉ　
１を求めれば、吊荷長さを算出することができる。The working floor level F is, for example, 11 to 1- in FIG.
J shown with 9: Sea urchin This level is different. In this case, this data is obtained in advance from the heave angle, slewing angle, and slewing angle of the crane I, and input into the data collection device @17. It is sufficient to input that it is constant regardless of . Then, VD #I between the hook position Y at the above-mentioned grounding point f () and the above-mentioned working floor level F
1, the length of the hanging load can be calculated.

次に主として第５図を参照して吊荷作業を説明する。Next, the load lifting work will be explained mainly with reference to FIG.

まず、スタートし、次いで地切り済みであるか否かを判
断する（ステップＳｌ）。地切り済みの場合（ＹＦＳ）
は吊荷Ｗは吊り−１−げた状態にあるから、巻ドラムの
回転方向によって巻下げ中であるか否かを判断する（ス
テップ８２）。巻−にげ中の場合（Ｎｏ＞は本発明と関
係がないのでステップＳ１に戻る。巻下げ中の場合（Ｙ
ＩＥＳ）は荷重検出器１０からの信号が最低荷重以下で
あるか否かを判ｌＦｉ′？ｌ−る（ステップＳ３）。最
低荷重でない゛場合（Ｎｏ）はまだ着地していないので
ステップＳ１に戻る。最低荷重以下であれば（ＹＥＳ）
は、着地しているので、前にセットした地切り済みプラ
グをクリアする（ステップＳ４）。以上は着地に関する
判断機能である。First, it starts, and then it is determined whether or not the ground has been cut (step Sl). If the ground has been cut (YFS)
Since the suspended load W is in a suspended state, it is determined whether or not it is being lowered based on the rotating direction of the winding drum (step 82). If winding is in progress (No> is unrelated to the present invention, return to step S1. If winding is in progress (Y
IES) determines whether the signal from the load detector 10 is below the minimum load or not. l-ru (step S3). If the load is not the minimum load (No), the process returns to step S1 since the robot has not landed yet. If the load is below the minimum load (YES)
has landed, so the previously set ground-cut plug is cleared (step S4). The above is a judgment function regarding landing.

さてステップＳ１において地切り済みでない場合（Ｎｏ
）、これから吊荷を巻上げることになる。Now, if the ground has not been cut in step S1 (No.
), the suspended load will now be hoisted.

そこでシーブ１３のスイッチ１３ｂからの信号によって
フック５の位置を検出する（ステップ８５）。次いで巻
上げ中であるか否かを判断しくステップＳ６）、巻下げ
中である場合（ＮＯ）は、例えば吊荷作業に不都合があ
ったとき等であるからステップＳ２に戻る。しかしなが
らステップＳ６において巻上げ中であることを判断した
場合（ＹＥＳ）、荷重が最低荷重以下であるか否かを判
断する（ステップ３７）。すなわち荷を吊っているか否
かを判断する。荷を吊っていない場合（ステップＳ７の
ＮＯ）は、ステップＳ１に戻る。荷を吊っている場合（
ステップＳ７のＹＥＳ）は、次にその荷重がｔｘ時間継
続しているか否かを判断する（ステップ８８）。この判
断は前記のコンピュータ１４が前記の第３図に基づいて
判断する。ステップＳ８のＮｏの場合は、まだ点ずまで
きていないのでステップＳ１に戻る。５ｆまできた場合
（ステップＳ８のＹＥＳ）は、地切りが行われたので、
地切り済みプラグをセットする（ステップ８９）。それ
からジブ３の起伏角度および旋回角度を求め（ステップ
５１０）、フック５の水平面位置の座標を計算する（ス
テップ５１１）。そして第４図に示す作業床レベルを求
め（ステップ５１２）、フック位置から作業床レベルを
引算して吊荷長さを算出する（ステップ５１３）。Then, the position of the hook 5 is detected based on the signal from the switch 13b of the sheave 13 (step 85). Next, it is determined whether or not the load is being hoisted (step S6). If the hoist is being hoisted down (NO), for example, there is an inconvenience in the hoisting operation, and the process returns to step S2. However, if it is determined in step S6 that winding is in progress (YES), it is determined whether the load is less than or equal to the minimum load (step 37). In other words, it is determined whether or not a load is being suspended. If no load is being hung (NO in step S7), the process returns to step S1. When lifting a load (
If YES in step S7), then it is determined whether the load continues for tx time (step 88). This determination is made by the computer 14 based on FIG. 3 described above. In the case of No in step S8, the process returns to step S1 since the light has not yet been reached. If it has reached 5f (YES in step S8), the ground cutting has been carried out, so
The ground-cut plug is set (step 89). Then, the elevation angle and turning angle of the jib 3 are determined (step 510), and the coordinates of the horizontal position of the hook 5 are calculated (step 511). Then, the work floor level shown in FIG. 4 is determined (step 512), and the length of the suspended load is calculated by subtracting the work floor level from the hook position (step 513).

［まとめ］ 以上の如く本発明によれば、地切り時のフック位置と作
業床レベルとを求めることによって簡単に吊荷長さＬを
算出することかでき、したがってクレーンの作業監視を
好適に行うことができ、衝突等の事故の防止に役立つも
のである。[Summary] As described above, according to the present invention, the hanging load length L can be easily calculated by determining the hook position and the work floor level at the time of ground cutting, and therefore the crane work can be suitably monitored. This is useful in preventing accidents such as collisions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明を実施するクレーンの側面図、第１ａ図
は本発明に実施されるサブシステムの説明図、第２図は
出荷長さを示す説明図、第３図は地切り時の説明図、第
４図は作業床レベルが異なる場合の説明図、第５図は本
発明による作業を示すフローチャートの図である。 Ｉ・・・タワークレーン　　２・・・旋回台３・・・ジ
ブ　　４・・・ワイヤ　　５・・・フック　　６・・・
制御室　　Ｓ・・・号ブシステム　　１０・・・荷重検
出器　　１１・・・起伏角度検出器　　１２・・・旋回
角度検出器　１３・・・揚程検出器　　１４・・・コン
ビコータ１７・・・データ収集装置Fig. 1 is a side view of a crane implementing the present invention, Fig. 1a is an explanatory diagram of a subsystem implemented in the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the shipping length, and Fig. 3 is an explanatory diagram at the time of ground cutting. An explanatory diagram, FIG. 4 is an explanatory diagram when the working floor level is different, and FIG. 5 is a flowchart showing the work according to the present invention. I...Tower crane 2...Swivel base 3...Jib 4...Wire 5...Hook 6...
Control room S... System 10... Load detector 11... Luffing angle detector 12... Turning angle detector 13... Lifting head detector 14... Combi coater 17... Data collection device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] フックの水平面位置をクレーンの起伏角度と旋回角度と
から検出し、あらかじめ入力されている作業床レベルを
その検出したフックの水平面位置から求め、ワイヤの巻
出し量からフックの垂直平面位置を検出し、吊荷作業に
際してフックに印加される荷重の変化を求め、一定荷重
が一定時間継続されたときのフックの垂直平面位置を検
出し、そのときのフックの垂直平面位置と作業床レベル
との間の長さを求めることを特徴とするクレーンの吊荷
長さ自動検出方法。The horizontal position of the hook is detected from the crane's heave angle and turning angle, the pre-input work floor level is determined from the detected horizontal position of the hook, and the vertical position of the hook is detected from the amount of wire unwinding. , find the change in the load applied to the hook during lifting work, detect the vertical plane position of the hook when the constant load continues for a certain period of time, and calculate the distance between the hook's vertical plane position and the work floor level at that time. A method for automatically detecting the length of a crane's suspended load, characterized by determining the length of the crane.