JPS62174618A - Load detecting device for wining device - Google Patents
Load detecting device for wining deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はクレーン等の巻上げ装置の荷重の検出装置に係
り、特に過荷重の検出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a load detection device for a hoisting device such as a crane, and more particularly to an overload detection device.
クレーンでは、クレーン等の破損やクレーンの転倒を防
止するために、吊り荷が過荷重であるか否かを検出する
ための過荷重検出装置を備え、過荷重を検出した場合に
は荷の吊上げを停止させるようにしている。Cranes are equipped with an overload detection device to detect whether or not the load being lifted is overloaded, in order to prevent damage to the crane and the like, and to prevent the crane from overturning. I'm trying to stop it.
この過荷重検出装置は、荷を吊下げているロープに加わ
る力を直接的又は間接的に検出して、設定値以上の場合
、過荷重と判断するものである。This overload detection device directly or indirectly detects the force applied to the rope suspending the load, and determines that there is an overload if the force is greater than a set value.
ロープを１父作する巻上げ装置の運転の停止は、過荷重
検出装置の出力によって自動的に、又は警報ブザー等に
よる報知によって手動で行うようになっている。The operation of the hoisting device that produces one rope is stopped automatically by the output of an overload detection device, or manually by a notification from an alarm buzzer or the like.
この過荷重検出装置としては次のようなものがある。The following overload detection devices are available.
特公昭５８−５１８７８号公報に示されるものは、ロー
プをその半径方向にクランプで引張って弾性支持してお
き、この支持部にリミットスイッチを設置し、リミット
スイッチの作動によって過荷重を検出するものである。The device shown in Japanese Patent Publication No. 58-51878 is one in which a rope is elastically supported by pulling it in the radial direction with a clamp, a limit switch is installed on this support, and overload is detected by the operation of the limit switch. It is.
また、ロープを支えるシーブを歪計に取付け、歪計の出
力を比較回路に入力して過荷重か否かを検出するものも
ある。In addition, there is also a method in which a sheave supporting the rope is attached to a strain meter, and the output of the strain meter is input to a comparison circuit to detect whether or not there is an overload.
また、特開昭５９−１２５５９７号公報に示すものは、
巻上げ装置のモータに電流検出器を設け、電流値によっ
て過荷重を検出するものである。Moreover, what is shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 59-125597 is
A current detector is installed on the motor of the hoisting device, and overload is detected based on the current value.
第２図において、（ａ）は着地している荷の吊上げを開
始してからの荷の上昇速度の変化状態を示すものである
。（ｂ）は（ａ）と同一時期における過荷重検出装置の
歪計の検出値の変化状態を示すものである。In FIG. 2, (a) shows the state of change in the lifting speed of the load after the lifting of the load that has landed is started. (b) shows the state of change in the detected value of the strain meter of the overload detection device at the same time as (a).
これかられかるように、荷は所定の加速度で上昇を開始
し、し１時間後に定速度になる。このため、加速が行わ
れているｔ、の期間中は加速による慣性力がロープに加
わり、歪計の検出値Ｂは真の荷の重量に相当する検出値
Ａよりも大きい。この加速による慣性力は加速度に比例
している。As you will see, the load begins to rise at a predetermined acceleration, and after one hour it reaches a constant speed. Therefore, during the period t when acceleration is being performed, an inertial force due to the acceleration is applied to the rope, and the detected value B of the strain meter is larger than the detected value A corresponding to the true weight of the load. The inertial force due to this acceleration is proportional to the acceleration.
なお、巻上げ装置は定格荷重の１６０％程度の荷重を吊
上げることができるので、定格荷重の荷を容易に吊上げ
ることができる。In addition, since the hoisting device can lift a load of about 160% of the rated load, it is possible to easily lift a load with the rated load.
このため、加速の行われているし１期間中は真の吊り荷
重を検出できないものである。このことは良く知られて
いる。Therefore, the true hanging load cannot be detected during one period when acceleration is being performed. This is well known.
そこで、従来では次のようにして検出を行っている。Therefore, conventionally, detection is performed as follows.
第１の手段は、タイマを設置し、吊上げを開始してから
ｔ２時間後、即ち定速になってから荷重を検出し、真の
荷ｆｆ１Ａを求めるものである。The first method is to install a timer, detect the load t2 hours after the start of lifting, that is, after the speed becomes constant, and determine the true load ff1A.
しかし、一般に、Ｅｌは数秒あり、また吊上げ速度は１
００ ｍ／ｗｉｎ程度であるので、荷を数ｍ吊上げた状
態で吊り荷重Ａを検出することになる。However, in general, El is several seconds and the lifting speed is 1
Since the load is approximately 0.00 m/win, the lifting load A is detected when the load is lifted several meters.
従って、実際に設定値（定格）以上の荷を吊上げた場合
には、事前に過荷重であることを検出できないものであ
る。このため、非常に危険なものであった。Therefore, when a load exceeding a set value (rated value) is actually lifted, it is not possible to detect the overload in advance. For this reason, it was extremely dangerous.
また、過荷重検出装置の過荷重か否かの基準値を定格荷
重よりも十分に大きく設け、加速期間中に過荷重検出装
置が過荷重を検出しないようにすることが行われている
。Further, a reference value for determining whether an overload is detected by the overload detection device is set sufficiently larger than the rated load so that the overload detection device does not detect an overload during the acceleration period.
この場合の問題は、定格荷重よりも大きな荷の場合であ
っても、低加速度で吊上げれば過荷重検出装置が作動し
ないことである。The problem in this case is that even if the load is larger than the rated load, the overload detection device will not operate if the load is lifted at low acceleration.
また、吊上げた荷を下降させている場合に、下降速度を
減速させた場合にも慣性力が加わり同様の問題が生ずる
。Furthermore, when a lifted load is being lowered and the lowering speed is reduced, inertial force is added and a similar problem occurs.
このように、従来の過荷重検出装置は、実質的に過荷重
を検出できないものである。As described above, the conventional overload detection device cannot substantially detect overload.
本発明の目的は、加速期間中等であっても真の吊りげ荷
重を検出できるようにすることにある。An object of the present invention is to make it possible to detect the true suspended load even during an acceleration period or the like.
Ｃ問題点を解決するための手段〕
上記目的は、荷を吊上げるロープの移動の速度の変化度
（例えば、加速度α）に相当する第１の値Ｔと、前記ロ
ープに加わった荷重に相当する第２の値Ｐとを求め、次
の式の演算を行うことにより達成される。Means for Solving Problem C] The above purpose is to obtain a first value T corresponding to the degree of change in speed of movement of a rope for hoisting a load (for example, acceleration α), and a first value T corresponding to the load applied to the rope. This is achieved by calculating the second value P and calculating the following equation.
ここで、Ｋ′は係数、Ｗは真の荷重である。Here, K' is a coefficient and W is a true load.
ロープの移動の速度の変動度（加速度α又は減速度）に
相当する値Ｔを求め、この値Ｔでロープに加わった値Ｐ
を補正しているので、加速又は減速による慣性力を除い
た値、即ち、真の吊上げ荷重Ｗを検出できるものである
。Find the value T corresponding to the degree of variation in the speed of rope movement (acceleration α or deceleration), and calculate the value P applied to the rope at this value T.
Since this is corrected, it is possible to detect the value excluding the inertial force due to acceleration or deceleration, that is, the true lifting load W.
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。吊具
２を介して荷１を吊下げた巻上げ用のロープ３はガイド
シーブ４，５を経て巻上げ装置のドラム６に巻取られて
いる。ドラム５は減速機７を介してモータ８で回転させ
られる。ガイドシーブ５は荷重検出器１０を介してクレ
ーンの本体から吊下げられている。荷重検出器１０はア
ーム１１を介してガイドシーブ５の軸を吊下げている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A hoisting rope 3 on which a load 1 is suspended via a hanging device 2 passes through guide sheaves 4 and 5 and is wound onto a drum 6 of a hoisting device. The drum 5 is rotated by a motor 8 via a speed reducer 7. The guide sheave 5 is suspended from the main body of the crane via a load detector 10. The load detector 10 suspends the shaft of the guide sheave 5 via an arm 11.
この荷重検出器１０は歪計であって、ガイドシーブに加
わった荷重に比例した電気的信号を出力する。以上の構
成は公知である。This load detector 10 is a strain meter and outputs an electrical signal proportional to the load applied to the guide sheave. The above configuration is publicly known.
減速機７の入力側の軸は外部に突出している。The shaft on the input side of the reducer 7 protrudes to the outside.
この軸にはフライホイール２１を連結している。A flywheel 21 is connected to this shaft.
そして、フライホイール２１の軸の軸トルクを検出する
公知のトルク検出器２２を設置している。A known torque detector 22 for detecting the axial torque of the shaft of the flywheel 21 is installed.
トルク検出器２２は軸トルクに比例した電気的信号を出
力する。Torque detector 22 outputs an electrical signal proportional to shaft torque.
３０は制御装置であり、演算手段３１と比較手段３２と
からなる。演算手段３１は荷重検出器ｌＯの検出値Ｐと
トルク検出器２２の検出数Ｔとを入力して後述する（８
）を演算するものである。Reference numeral 30 denotes a control device, which includes a calculation means 31 and a comparison means 32. The calculation means 31 inputs the detected value P of the load detector 1O and the detected number T of the torque detector 22, and performs a process described later (8).
) is calculated.
即ち、演算手段３１は加速による慣性力を除いた真の吊
り荷重に相当する電気的信号Ｗを出力する。That is, the calculation means 31 outputs an electrical signal W corresponding to the true hanging load excluding the inertial force due to acceleration.
比較手段３２は演算手段３１の出力Ｗが定格値（即ち、
定格荷重）以上か否かを比較し、定格値以上の場合に運
転の停止を指令する信号Ｓを出力する。The comparison means 32 determines that the output W of the calculation means 31 is the rated value (i.e.
It compares whether the load is above the rated value or not, and outputs a signal S instructing to stop the operation if it is above the rated value.
かかる構成において、巻上げ装置を運転して床に置かれ
た荷１を吊上げると、荷ｌは加速度αで吊上げられる。In this configuration, when the hoisting device is operated to lift the load 1 placed on the floor, the load 1 is lifted at an acceleration α.
また、フライホイール２１が回転し、トルク検出器２２
でトルクを検出できる。また、荷重検出器１０でロープ
３に加わった吊り荷重を検出できる。このため、演算手
段３１は後述する（８）式を演算して加速による慣性力
を除いた真の吊り荷重に相当する信号Ｗを出力する。比
較手段３２は信号Ｗが定格値よりも大きい場合は運転の
停止を指令する信号Ｓを出力する。これによって自動、
又は手段で巻上げ装置の運転を停止できる。Also, the flywheel 21 rotates, and the torque detector 22
Torque can be detected with Further, the load detector 10 can detect the hanging load applied to the rope 3. Therefore, the calculating means 31 calculates the equation (8) described later and outputs a signal W corresponding to the true hanging load excluding the inertial force due to acceleration. When the signal W is larger than the rated value, the comparison means 32 outputs a signal S instructing to stop the operation. This automatically
Alternatively, the operation of the hoisting device can be stopped by other means.
さて、荷１を加速度αで上？させている時にロープ２に
働く荷ｉＰは（１）式で示される。Now, lift load 1 with acceleration α? The load iP that acts on the rope 2 while the rope is being moved is expressed by equation (1).
Ｐ ＝ Ｗ ＋□α
＝ｗ （１＋−）−−−−−−（１）
ここで、Ｗ：吊上げられる荷１の重量
ｇ：重力の加速度
このため、前記状態における真の吊り荷重Ｗ（即ち、荷
１の重ｆｆ１Ｗ）は（２）式で示される。P = W + □ α = w (1 + -) - - - (1) Here, W: Weight of the load 1 to be lifted g: Acceleration of gravity Therefore, the true lifting load W in the above state (i.e. , the weight of load 1 (ff1W) is expressed by equation (2).
と
一方、フライホイール２１の軸に働くトルクＴは、フラ
イホイール２１の回転二次モーメントを■、軸の角加速
度をδとすると、（２）式で示される。On the other hand, the torque T acting on the shaft of the flywheel 21 is expressed by equation (2), where the secondary moment of rotation of the flywheel 21 is {circle around (2)}, and the angular acceleration of the shaft is δ.
Ｔ＝Ｉδ −−−−一−−−−−−（３）フライホイー
ル２１の軸と荷ｌは減速機７とロープ３を介して連結さ
れているため、加速度αと角加速度δとの関係は（４）
式で示される。T=Iδ −−−−−−−−−−−(3) Since the shaft of the flywheel 21 and the load l are connected to the reducer 7 via the rope 3, the relationship between the acceleration α and the angular acceleration δ is is (4)
It is shown by the formula.
α≦にゐ −−−−−−、：−−−−−（４）ここで、
Ｋは減速機７のフライホイール２１の軸とドラム６の軸
との間の減速比ｉとドラム６の直径りとから決まる係数
である。α≦ni −−−−−−, :−−−−−(4) Here,
K is a coefficient determined from the reduction ratio i between the axis of the flywheel 21 of the reducer 7 and the axis of the drum 6 and the diameter of the drum 6.
（２）式、（３）式、（４）式により真の吊り荷重Ｗは
（５）式で示される。Using equations (2), (3), and (4), the true hanging load W is expressed as equation (5).
減速機７のフライホイール２１の軸とドラム６の軸との
間の減速比をｉとし、ドラム６の直径をＤとすると、フ
ライホイール２１の軸の角加速度ゐと荷１の加速度αと
の関係は（６）式で示される。If the reduction ratio between the axis of the flywheel 21 of the reducer 7 and the axis of the drum 6 is i, and the diameter of the drum 6 is D, then the angular acceleration of the axis of the flywheel 21 and the acceleration α of the load 1 are The relationship is shown by equation (6).
・＝Ｊ♀−−−−−−−−−− （６）ここで、πは円
周率である。・=J♀−−−−−−−−−− (6) Here, π is pi.
従って、（４）式のＫは（７）式となる。Therefore, K in equation (4) becomes equation (7).
πＤ
Ｋ＝、−−一−−−−−−−（７）
これを（５）式に代入し変形すると（８）式が求められ
る。πD K=, −−−−−−−−(7) By substituting this into equation (5) and transforming it, equation (8) is obtained.
Ｋ′はπＤ／Ｉ＠ｉ・ｇであり、これはフライホイール
２１、減速機７及びドラム６によって事前に求められる
係数である。よって、荷重検出器１０の検出値Ｐ、及び
トルク検出器２２の検出値Ｔから（６）式を演算すれば
、真の吊り荷重Ｗを求めることができる。K' is πD/I@i·g, which is a coefficient determined in advance by the flywheel 21, reducer 7, and drum 6. Therefore, by calculating equation (6) from the detection value P of the load detector 10 and the detection value T of the torque detector 22, the true hanging load W can be obtained.
従って、吊上げの運転を開始すれば、直ちに真の吊り荷
重を求めることができ、定格荷重以上の場合は直ちに運
転を停止でき、事故を防止できるものである。Therefore, once the lifting operation is started, the true lifting load can be determined immediately, and if the rated load is exceeded, the operation can be stopped immediately, thereby preventing accidents.
また、コンテナクレーンのように、船に固定されている
コンテナを吊上げた場はトルクの検出値は零であるので
、過荷重を検出できるものである。Further, in a case such as a container crane that lifts a container fixed to a ship, the detected torque value is zero, so overload can be detected.
吊上げた荷を下降させている途中で減速させると、該減
速による慣性力によって荷重検出器１０の検出値Ｐは大
きくなる。しかし、トルク検出器′ ２２の検出値Ｔ
も零でなくなるので、運転の停止を指令する信号Ｓが出
力されることはない、この場合、検出値Ｔは負であるの
で、例えば、絶対値とすることが必要である。If the hoisted load is decelerated while being lowered, the detected value P of the load detector 10 will increase due to the inertial force caused by the deceleration. However, the detected value T of the torque detector' 22
Since the value T is no longer zero, the signal S instructing to stop the operation is not outputted. In this case, the detected value T is negative, so it is necessary to set it as an absolute value, for example.
上記実施例では、加速による慣性力の大きさの算出手段
として、フライホイール２１とその軸トルクを検出する
トルク検出器２２とを用いている。In the embodiment described above, the flywheel 21 and the torque detector 22 that detects the shaft torque of the flywheel 21 are used as means for calculating the magnitude of inertial force due to acceleration.
このため、第２図の（Ｃ）に示す如く、その軸トルクは
加速による軸トルクのみを検出でき、即ち、加速期間中
のみトルクを出力する。そして、その検出値は加速度に
比例する。このため、加速による慣性力を正確に検出で
きるものである。また、その出力は比較的安定している
ので、正確に検出できるものである。Therefore, as shown in FIG. 2C, only the shaft torque due to acceleration can be detected, that is, torque is output only during the acceleration period. The detected value is proportional to the acceleration. Therefore, the inertial force due to acceleration can be detected accurately. Moreover, since its output is relatively stable, it can be detected accurately.
なお、実際には検出値に振れがあり、フィルタ等の設置
が必要であろう。Note that in reality, there will be fluctuations in the detected values, and it may be necessary to install a filter or the like.
また、フライホイール２１は減速機７の入力軸側に設置
しているので、回転数が犬きく、正確に検出できるもの
である。Further, since the flywheel 21 is installed on the input shaft side of the speed reducer 7, the number of revolutions is high and can be detected accurately.
上記実施例では、荷１からドラム６までのロープ３を一
本で示している。ロープの数やロープの掛は方等、及び
荷重検出器ｌＯの位置と数と荷重検出器１０の検出値と
の関係は公知であるので、上記実施例では省略して示し
ており、実際は上記公知の関係に基づき検出値Ｐを補正
する。In the above embodiment, only one rope 3 is used from the load 1 to the drum 6. The number of ropes, the way the ropes are hung, etc., and the relationship between the position and number of load detectors 10 and the detected value of the load detector 10 are well known, so they are omitted in the above example, and in reality, the above The detected value P is corrected based on a known relationship.
また、荷重検出器１０の出力は吊具２等の重量を含んだ
ものであるが、上記説明ではこれを無視して説明してい
る。Further, although the output of the load detector 10 includes the weight of the hanging tool 2, etc., this is ignored in the above description.
フライホイール２１は、例えばガイドシーブによって回
転するようにしてもよい。The flywheel 21 may be rotated by a guide sheave, for example.
フライホイール式のトルク検出装置２０を用いない場合
は、次のようにすることができる。軸の回転によってパ
ルスを出力するパルス発信器の軸を例えばガイドシーブ
に連結し、ガイドシーブ４の回転によってパルスを発信
するようにする。演算手段３１はパルスの間隔によって
ロープ３の移動の加速度α又は減速度αを求め、そして
（２）式を演算させて真の吊り荷重を求める。αをＴと
し、１／ｇをに′とすれば、（２）式と（８）式は同一
である。When the flywheel type torque detection device 20 is not used, the following can be done. The shaft of a pulse transmitter that outputs pulses by rotating the shaft is connected to, for example, a guide sheave, and pulses are transmitted by rotating the guide sheave 4. The calculating means 31 calculates the acceleration α or deceleration α of the movement of the rope 3 based on the pulse interval, and calculates the true hanging load by calculating the equation (2). If α is T and 1/g is , then equations (2) and (8) are the same.
モータ８として直流モータを用い、その電流値からロー
プ３に加わる荷重を算出することができる。但し、この
場合は、直流モータの個有の特性を加えて演算する必要
である。A DC motor is used as the motor 8, and the load applied to the rope 3 can be calculated from its current value. However, in this case, it is necessary to add the unique characteristics of the DC motor to the calculation.
以」二の如く本発明によれば、荷の移動の速度が変動し
ている時、例えば荷の吊上げを開始した着後においても
前記速度の変動度、例えば加速度から吊上げ荷重の検出
値を補正しているので、真の吊上げ荷重を求めることが
できるものである。そして、過荷動検出装置として用い
れば、吊上げ開始着後に過荷重か否かを判定でき、過荷
重の場合には直ちに運転を停止することができ、事故を
防止することができるものである。As described above, according to the present invention, when the speed of movement of the load fluctuates, for example, even after lifting of the load has started, the detected value of the lifted load can be corrected based on the degree of fluctuation in the speed, for example, acceleration. Therefore, the true lifting load can be determined. When used as an overload movement detection device, it is possible to determine whether or not there is an overload after the start of lifting, and if there is an overload, the operation can be immediately stopped, thereby preventing accidents.
第１図は本発明の一実施例の荷重検出装置の構成図、第
２図は、荷を吊上げ開始後の荷の吊上げ速度、荷重の検
出値、及びトルクの検出値の関係を示す図である。
ｉ、−−−−一一荷、３−一一一ロープ、４．５−−−
−−ガイドシーブ、ｅ −−−−−ドラム、？−−−−
−減速機、８−−−−−モータ、２１−−−−フライホ
イール、２２−−−−、−）ルク検出器、３１−−−−
−一演算手段、第１図
寸２図Fig. 1 is a configuration diagram of a load detection device according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the load lifting speed, the detected load value, and the detected torque value after the start of lifting the load. be. i, ----11 load, 3-111 rope, 4.5---
--Guide sheave, e -----Drum, ? ------
-Reducer, 8-----Motor, 21-----Flywheel, 22----, -) Lux detector, 31-----
-1 calculation means, 1st dimension, 2nd figure
Claims (1)
第１の値Ｔを検出する第１の検出器と、前記ロープに加
わった荷重に相当する第２の値Ｐを検出する第２の検出
器と、 前記第１の値Ｔと第２の値Ｐとを入力して次の演算を行
って真の荷重Ｗを求める演算手段と、Ｗ＝Ｐ［１／（１
＋Ｋ′Ｔ）］ ここで、Ｋ′は係数である。 からなる巻上げ装置の荷重検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記第１の検出器
はロープの移動速度の変動度そのものを検出するように
設けてなる巻上げ装置の荷重検出装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記第１の検出器
は、前記ロープを移動させる巻上げ装置又はロープの移
動によって回転する回転体によって回転させられるフラ
イホイールとその軸トルクを検出するトルク検出器であ
る巻上げ装置の荷重検出装置。[Claims] 1. A first detector that detects a first value T that corresponds to the degree of variation in the moving speed of a rope that lifts a load, and a second value that corresponds to the load applied to the rope. a second detector for detecting P; a calculation means for inputting the first value T and the second value P and performing the following calculation to obtain the true load W; (1
+K'T)] Here, K' is a coefficient. A load detection device for a hoisting device consisting of: 2. The load detection device for a hoisting device according to claim 1, wherein the first detector is provided to detect the degree of fluctuation in the moving speed of the rope itself. 3. In claim 1, the first detector is a flywheel rotated by a hoisting device that moves the rope or a rotating body that rotates due to the movement of the rope, and a torque detector that detects the shaft torque of the flywheel. A load detection device for a hoisting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1569286A JPS62174618A (en) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | Load detecting device for wining device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1569286A JPS62174618A (en) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | Load detecting device for wining device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174618A true JPS62174618A (en) | 1987-07-31 |
Family
ID=11895814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1569286A Pending JPS62174618A (en) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | Load detecting device for wining device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62174618A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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