KR101921196B1

KR101921196B1 - Safety apparatus for crane and method for controlling the same

Info

Publication number: KR101921196B1
Application number: KR1020160169592A
Authority: KR
Inventors: 노수훈
Original assignee: 주식회사 수산중공업
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2019-02-13
Also published as: KR20180068035A

Abstract

본 발명은 크레인 안전 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히, 붐의 기울기 또는 붐의 길이에 따른 모멘트 변화량을 고려하는 동시에 붐의 하강 동작 중에 발생하는 연산 오차 없이 크레인의 과하중 상태를 판단함으로써, 크레인의 과하중 상태로 인해 발생되는 장비의 파손 및 인명 사고를 미연에 방지할 수 있는 크레인 안전 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a crane safety device and a control method thereof, and more particularly to a crane safety device and a control method thereof, in which, in consideration of a moment change amount depending on a tilt of a boom or a boom length, The present invention relates to a crane safety device and a control method thereof that can prevent damage to equipment and human accidents caused by an overload state of the crane.

Description

크레인 안전 장치 및 그 제어 방법 {SAFETY APPARATUS FOR CRANE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a safety device for a crane,

본 발명은 크레인의 과하중을 방지하는 크레인 안전 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 인양물 인양 후, 붐을 하강시킬 때의 모멘트 변화량을 고려하여 크레인의 과하중을 방지하는 크레인 안전 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a crane safety device for preventing an overload of a crane and a control method thereof and, more particularly, to a crane safety device for preventing an overload of a crane, taking into consideration a moment change amount when a boom is lowered after lifting a cargo, And a control method thereof.

크레인은 인양물을 들어올린 후, 인양물을 운반하는 기계장치로서, 차량에 설치되는 베이스와, 베이스에 설치되는 포스트와, 포스트에 수직 방향으로 회전가능하게 설치되는 붐과, 붐의 수직 방향 각도를 조절하는 데릭 실린더와, 붐에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐과, 텔레스코픽 붐의 단부에서 인양물을 인양하는 인양 장치와, 와이어를 통해 인양 장치를 상, 하 방향으로 승하강 시키는 윈치 드럼을 포함하여 구성되어 있다.A crane is a mechanical device for carrying a cargo after lifting a cargo and is provided with a base to be installed in a vehicle, a post to be installed on the base, a boom to be rotatable in a vertical direction to the post, A telescopic boom for pulling up the boom, a lifting device for lifting the lifting water from the end of the telescopic boom, and a winch drum for lifting the lifting device up and down through the wire, .

이러한 크레인은 인양물을 들어올리는 인양 능력에 따라 소형으로부터 대형까지 분류되며, 크레인의 인양 능력은 크레인이 들어올릴 수 있는 인양물의 허용 중량에 의해 정해지게 된다.These cranes are classified from small to large depending on the lifting ability of lifting the cargo, and the lifting capacity of the crane is determined by the allowable weight of the cargo lifted by the crane.

크레인이 허용 중량 이상의 인양물을 인양하는 것을 크레인의 과하중 상태라고 하며, 이러한 과하중 상태의 크레인은 크레인의 데릭 실린더 및 붐의 파손이 발생하거나, 차량이 전복될 수 있는 위험성을 안고 있다. 또한, 전술한 크레인의 파손에 의해, 인양물이 떨어지게 되어 작업자가 다치게 되는 인명사고로도 이어질 수 있는 문제점이 있다.It is said that a crane lifting a cargo over its allowable weight is called an overloaded state of the crane. Such overloaded crane risks the damage of the derrick cylinder and the boom of the crane, or the car may be overturned. In addition, there is a problem that, due to the breakage of the above-mentioned crane, the lifting water is dropped and the worker is injured.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 크레인의 과하중을 감지하여 장비의 파손 및 인명 사고를 방지하는 크레인 안전 장치의 개발이 중요시되고 있으며, 이러한 크레인 안전 장치로는, 한국 등록특허 제0412769호(이하, '특허문헌 1' 이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.In order to solve the above problems, it is important to develop a safety device for a crane that prevents damage to the equipment and human accidents by detecting an overload of the crane. As such a crane safety device, there is disclosed Korean Patent No. 0412769 Quot; Patent Document 1 ").

특허문헌 1의 크레인 안전 장치는 솔레노이드밸브와 압력스위치를 구비하고 있으며, 인양 작업을 하는 동안 데릭 실린더 하부에 걸리는 유압이 기설정된 압력 이상이 되면 압력스위치가 온(on)되어 솔레노이드밸브를 작동시킴으로써, 유로를 오일탱크 측으로 변환시켜 데릭 실린더 하부에 강한 압력이 걸리는 크레인의 과하중 상태를 방지한다.The crane safety device disclosed in Patent Document 1 includes a solenoid valve and a pressure switch. When the hydraulic pressure applied to the lower portion of the derrick cylinder during the lifting operation exceeds a predetermined pressure, the pressure switch is turned on to operate the solenoid valve, Converts the oil line to the oil tank side to prevent overloading of the crane, which is subjected to strong pressure under the derrick cylinder.

따라서, 크레인의 과하중 여부를 데릭 실린더의 하부에 걸리는 유압의 크기로만 판단하게 되며, 크레인의 과하중시, 솔레노이드 밸브를 작동시켜 데릭 실린더의 동작을 멈춤으로써, 크레인의 과하중 상태를 방지할 수 있다.Therefore, the overload state of the crane is judged only by the magnitude of the hydraulic pressure applied to the lower portion of the derrick cylinder, and when the overload of the crane is overloaded, the operation of the derrick cylinder is stopped by operating the solenoid valve, .

그러나, 특허문헌 1의 경우, 데릭 실린더의 하부에 걸리는 유압의 크기만으로 크레인의 과하중 여부를 판단하므로, 붐이 하강 동작을 할 때의 모멘트 증가량을 고려할 수 없다는 문제점이 있다.However, in the case of Patent Document 1, it is judged whether or not the crane is overloaded only by the magnitude of the hydraulic pressure applied to the lower portion of the derrick cylinder, so that there is a problem that the amount of increase of the moment when the boom is lowered can not be considered.

상세하게 설명하면, 붐이 하강할 경우, 붐의 회전축에서 데릭 실린더까지의 거리, 붐의 회전축에서 붐의 중심점까지의 거리 및 붐의 회전축에서 인양물까지의 거리가 모두 늘어나게 되며, 이로 인해, 모멘트가 증가하여, 크레인의 과하중 상태가 심화된다. 따라서, 데릭 실린더가 작동하여 붐이 하강할 때, 데릭 실린더의 하부 유압이 증가해야하나, 센서 등으로 데릭 실린더의 하부에 걸리는 유압을 측정할 경우, 데릭 실린더의 상부에 작동유가 공급되어 유압이 증가하고, 데릭 실린더의 하부의 작동유는 유출되어 유압이 줄어들게 되어 데릭 실린더의 하부의 유압이 감소하게 측정되는 오차가 발생하게 된다. 또한, 데릭 실린더의 상부에 걸리는 유압, 즉, 피스톤의 배압에 의해 데릭 실린더의 하부에 걸리는 유압이 크게 증가하는 오차도 발생하게 된다.More specifically, when the boom descends, both the distance from the rotation axis of the boom to the derrick cylinder, the distance from the rotation axis of the boom to the center point of the boom, and the distance from the rotation axis of the boom to the reed are all increased, And the overload state of the crane is intensified. Therefore, when the boom is lowered by operating the derrick cylinder, the lower oil pressure of the derrick cylinder must be increased. However, when the hydraulic pressure applied to the lower portion of the derrick cylinder is measured by a sensor or the like, hydraulic oil is supplied to the upper portion of the derrick cylinder, And the hydraulic fluid in the lower part of the derrick cylinder flows out to reduce the hydraulic pressure, thereby causing an error to be measured such that the hydraulic pressure in the lower part of the derrick cylinder decreases. In addition, an error occurs in the hydraulic pressure applied to the upper portion of the derrick cylinder, that is, the hydraulic pressure applied to the lower portion of the derrick cylinder greatly increases due to the back pressure of the piston.

위와 같이, 데릭 실린더의 작동에 의해 붐이 하강할 때의 데릭 실린더의 하부에 걸리는 유압의 측정은 오차가 많이 발생하게 되므로, 데릭 실린더의 하부 유압만의 크기를 비교하는 것만으로는 붐의 하강에 따른 모멘트 증가량을 고려할 수 없는 것이다.Since the measurement of the hydraulic pressure applied to the lower portion of the derrick cylinder when the boom is lowered due to the operation of the derrick cylinder causes a lot of errors, it is only necessary to compare the size of the derrick cylinder only with the lower oil pressure, It is impossible to consider the increase in moment due to the moment.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 붐의 기울기, 즉, 붐의 하강에 따른 모멘트 변화량을 고려하는 크레인 안전 장치의 개발이 이루어졌으며, 이러한 크레인 안전 장치로는, 한국 등록특허 제0416395호(이하, '특허문헌 2' 라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.In order to solve the above problems, there has been developed a safety device for a crane that takes into account the inclination of the boom, that is, the moment variation due to the falling of the boom. As such a safety device for crane, there is disclosed Korean Patent No. 0416395 Patent Document 2 ').

특허문헌 2의 크레인 안전 장치는, 다단으로 된 붐의 신축길이를 측정하는 붐길이센서와, 붐이 수평상태에서 기울어진 각을 측정하는 붐각도센서와, 기복실린더의 하부측벽과 피스톤측에 가해지는 압력을 각각 측정하는 제1, 2압력센서와, 붐길이센서, 붐각도센서, 제1, 2압력센서의 입력값을 토대로 붐의 인양하중을 연산하는 연산부와, 연산부에서 얻어진 인양하중값과 정격하중을 비교하여 인양하중값이 정격하중값보다 클 경우, 붐의 모멘트 값이 감소하는 방향으로 크레인의 동작을 제어하는 출력제어부를 포함하여 구성된다.The crane safety device disclosed in Patent Document 2 includes a boom length sensor for measuring the expansion and contraction length of the boom in multi-stages, a boom angle sensor for measuring the angle at which the boom is inclined in a horizontal state, A boom length sensor, a boom angle sensor, and an input value of the first and second pressure sensors, and an arithmetic unit for calculating a lifting load of the boom based on the input values of the boom length sensor, the boom angle sensor, And an output control unit for controlling the operation of the crane in a direction in which the moment value of the boom is decreased when the hoisting load value is larger than the rated load value by comparing the rated load.

위와 같은 구성에 의해 특허문헌 2는 붐의 기울기가 고려된 인양 하중 값을 연산할 수 있으며, 이로 인해, 붐의 하강에 따른 모멘트 증가를 고려한 크레인의 과하중 상태를 방지할 수 있다.According to the above-described structure, the patent document 2 can calculate the lifting load value in consideration of the tilt of the boom, thereby preventing the overload state of the crane considering the increase in moment due to the falling of the boom.

그러나, 특허문헌 2의 경우에도, 인양 하중 값을 연산하기 위해, 제1, 2압력센서의 차압을 연산부에 입력하여야 하므로, 특허문헌 1에서 전술한 기복 실린더의 하강 중 발생되는 측정 압력의 오차의 문제가 여전히 남아있게 된다.However, even in the case of Patent Document 2, since the differential pressure of the first and second pressure sensors must be inputted to the calculation unit in order to calculate the lifting load value, the error of the measurement pressure generated during the descent of the relief cylinder described in Patent Document 1 The problem still remains.

만약, 기복 실린더의 하강 중에 하부측벽에서 탱크로 유출되는 작동유에 의해 하부측벽의 유압이 작게 측정되어 인양 하중 값이 작게 연산될 경우, 기복 실린더에 실질적으로 걸리는 압력(즉, 부하)은 제1, 2압력센서에서 측정된 압력 값들의 차압보다 더 크므로, 크레인 안전 장치의 동작 차단이 이뤄지기 전에 크레인은 과하중 상태가 된다. 따라서, 기복 실린더가 파손됨으로써, 인명 사고까지 이어지는 문제점이 있다.If the hydraulic pressure on the lower sidewall is measured to be small by the operating oil flowing out from the lower sidewall to the tank during the descent of the relief cylinder and the lift load value is calculated to be small, the pressure (i.e., load) 2 is greater than the differential pressure of the pressure values measured at the pressure sensor, the crane becomes overloaded before the crane safety device is shut off. Therefore, there is a problem that the relief cylinders are damaged, leading to human accidents.

만약, 기복 실린더의 하강 중에 피스톤측에 가해지는 유압에 따른 배압으로 인해 하부측벽의 유압이 과도하게 크게 측정되어 인양 하중 값이 크게 연산될 경우, 기복 실린더에 실질적으로 걸리는 압력은 제1, 2압력센서에서 측정된 압력 값들의 차압보다 작으므로, 크레인의 과하중 상태가 이뤄지기 전에 크레인 안전 장치의 동작 차단이 이뤄지게 된다. 따라서, 붐을 더 하강할 수 있는데도 불구하고, 붐의 하강 동작이 차단되게 되어, 크레인 작업시 불편함을 초래하게 된다는 문제점이 있다.If the hydraulic pressure on the lower sidewall is excessively large due to the back pressure in accordance with the hydraulic pressure applied to the piston during the descent of the relief cylinder and the lifting load value is calculated to be large, the pressure substantially applied to the relief cylinder is the first and second pressure Since the differential pressure of the pressure values measured by the sensor is less than the differential pressure, the crane safety device is shut off before the crane is overloaded. Therefore, despite the fact that the boom can be further lowered, the downward movement of the boom is interrupted, resulting in inconvenience in crane operation.

또한, 기복 실린더의 하부측벽 및 피스톤측 각각에 제1, 2압력센서를 구비하고, 다단의 붐의 길이를 측정하기 위해 붐길이센서를 구비하므로, 크레인 안전 장치의 제조 비용이 상승하고, 붐의 길이라는 하나의 변수를 추가적으로 연산해야하므로, 연산부에서의 연산이 복잡하게 이루어진다는 문제점이 있다.In addition, since the first and second pressure sensors are provided on the lower sidewall and the piston side of the undulating cylinder and the boom length sensor is provided for measuring the length of the boom of the multi-stage, the manufacturing cost of the crane safety device is increased, A length of one variable must be additionally computed, so that the computation in the computation unit is complicated.

한국 등록특허 제0412769호.Korean Patent No. 0412769. 한국 등록특허 제0416395호.Korean Patent No. 0416395.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 붐의 기울기 또는 붐의 길이에 따른 모멘트 변화량을 고려하는 동시에 붐의 하강 동작 중에 발생하는 연산 오차 없이 크레인의 과하중 상태를 판단함으로써, 크레인의 과하중 상태로 인해 발생되는 장비의 파손 및 인명 사고를 미연에 방지할 수 있는 크레인 안전 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a crane which is capable of taking into consideration a moment change amount depending on a tilt of a boom or a boom length, And to provide a crane safety device and a control method thereof capable of preventing damage to equipment and human accidents caused by an overload state in advance.

본 발명의 일 특징에 따른 크레인 안전 장치는, 포스트에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐과, 상기 붐의 수직 방향 각도를 조절하는 데릭 실린더를 포함하는 크레인에 설치되는 크레인 안전 장치에 있어서, 상기 붐의 수직 방향 각도를 측정하는 각도 센서; 및 상기 각도 센서에서 측정된 상기 붐의 수직 방향 각도가 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A crane safety device according to one aspect of the present invention is a crane safety device installed in a crane including a boom that is vertically rotatably mounted on a post and a derrick cylinder that adjusts a vertical angle of the boom, An angle sensor for measuring a vertical direction angle of the boom; And a control unit for shutting down the operation in a direction in which the moment of the boom is increased when the vertical angle of the boom measured by the angle sensor is smaller than the maximum allowable angle.

또한, 상기 데릭 실린더의 하부 챔버의 압력을 측정하는 압력 센서; 붐의 수직 방향 각도 및 데릭 실린더의 하부 챔버의 압력에 따른 인양물의 하중이 매핑되어 있는 데이터베이스가 저장된 저장부; 및 상기 각도 센서에서 측정된 상기 붐의 수직 방향 각도 및 상기 압력 센서에서 측정된 상기 하부 챔버의 압력과 상기 데이터베이스를 토대로 상기 최대 허용 각도를 산정하는 산정부;를 더 포함하되, 상기 산정부는, 상기 각도 센서에서 측정된 제1측정 각도와 상기 압력 센서에서 측정된 제1측정 압력을 상기 데이터베이스에 입력하여 대응되는 인양물의 하중을 산정한 후, 상기 산정된 인양물의 하중을 상기 데이테베이스에 입력하여 대응되는 상기 최대 허용 각도를 산정하고, 상기 제어부는, 상기 제1측정 각도를 측정하고 소정의 시간이 지난 후 상기 각도센서에서 측정된 제2측정 각도와 상기 최대허용 각도를 비교하여, 상기 제2측정 각도가 상기 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 것을 특징으로 한다.A pressure sensor for measuring a pressure of the lower chamber of the derrick cylinder; A database storing a database in which a load of the lifting body is mapped according to the vertical angle of the boom and the pressure of the lower chamber of the derrick cylinder; And an arithmetic and logic unit for calculating the maximum allowable angle based on the database and the pressure of the lower chamber measured by the pressure sensor and the vertical angle of the boom measured by the angle sensor, The first measured angle measured by the angle sensor and the first measured pressure measured by the pressure sensor are input to the database to calculate the load of the corresponding lifting body, and the load of the calculated lifting body is input to the database And the controller compares the second measurement angle measured by the angle sensor with the maximum allowable angle after measuring the first measurement angle and after a predetermined time, When the measurement angle is smaller than the maximum allowable angle, the operation in the direction in which the moment of the boom is increased is blocked The.

또한, 상기 크레인은, 상기 붐에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐; 및 상기 텔레스코픽 붐을 인출시키거나 인입시킴으로써, 상기 붐의 길이를 조절하는 텔레스코픽 실린더;를 더 포함하되, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작은, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 수직방향 각도가 감소되는 방향의 동작 및 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작이며, 상기 제어부는 상기 데릭 실린더의 상부 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작을 차단시키고, 상기 제어부는 상기 텔레스코픽 실린더의 인출 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 것을 특징으로 한다.Further, the crane may include: a multi-stage telescopic boom that is drawably inserted into the boom; And a telescopic cylinder for adjusting the length of the boom by pulling or pulling the telescopic boom, wherein the operation in a direction in which the moment of the boom is increased includes an operation in a direction in which the vertical angle of the boom is reduced Or the operation in a direction in which the length of the boom is increased or in a direction in which a vertical angle of the boom is reduced and in a direction in which the length of the boom is increased, And the control unit interrupts the operation in the direction of increasing the length of the boom by blocking the operating oil supplied to the drawing chamber of the telescopic cylinder .

본 발명의 일 특징에 따른 크레인 안전 장치의 제어 방법은, 포스트에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐과, 상기 붐의 수직 방향 각도를 조절하는 데릭 실린더를 포함하는 크레인에 설치되는 크레인 안전 장치의 제어 방법에 있어서, 각도 센서를 통해 측정된 상기 붐의 수직 방향 각도와 산정부에 의해 산정된 최대 허용 각도를 비교하여 상기 붐의 수직 방향 각도가 상기 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어동작 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A control method of a crane safety device according to one aspect of the present invention is a control method of a crane safety device comprising a boom installed vertically rotatably in a post and a crane safety device installed in a crane including a derrick cylinder for adjusting the vertical direction of the boom The control method comprising the steps of: comparing the vertical angle of the boom measured by the angle sensor with the maximum allowable angle calculated by the angle determining unit, and when the vertical angle of the boom is smaller than the maximum allowable angle, And a control operation step of interrupting the operation in the increasing direction.

또한, 상기 제어동작 단계는, 상기 각도 센서를 통해 상기 붐의 수직 방향 각도를 측정한 제1측정 각도와, 압력 센서를 통해 상기 데릭 실린더의 하부 챔버의 압력을 측정한 제1측정 압력을 도출하는 제1측정 단계; 상기 산정부가 상기 제1측정 각도, 상기 제1측정 압력 및 저장부에 저장된 데이터베이스를 토대로 상기 최대 허용 각도를 산정하는 산정 단계; 상기 산정 단계 후, 상기 각도 센서를 통해 상기 붐의 수직 방향 각도를 측정한 제2측정 각도를 도출하는 제2측정 단계; 상기 제2측정 각도와 상기 제1측정 각도를 비교하여 상기 붐이 하강하는지 여부를 판단하는 붐하강판단 단계; 및 상기 붐하강판단 단계에서, 상기 제2측정 각도가 상기 제1측정 각도보다 작은 경우 상기 제2측정 각도와 상기 최대 허용 각도를 비교하여 상기 제2측정 각도가 상기 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 하강붐동작차단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The controlling operation may include a first measuring angle obtained by measuring the angle in the vertical direction of the boom through the angle sensor and a first measuring pressure obtained by measuring the pressure of the lower chamber of the derrick cylinder through the pressure sensor A first measuring step; Calculating the maximum permissible angle based on the first measurement angle, the first measurement pressure, and a database stored in the storage unit; A second measuring step of deriving a second measuring angle obtained by measuring the vertical angle of the boom through the angle sensor after the calculating step; A boom descent determining step of determining whether the boom is lowered by comparing the second measurement angle and the first measurement angle; And when the second measurement angle is less than the first measurement angle, comparing the second measurement angle and the maximum allowable angle, and when the second measurement angle is smaller than the maximum allowable angle, And a lowering boom operation blocking step for blocking an operation in a direction in which the moment of the boom is increased.

또한, 상기 붐하강판단 단계에서, 상기 제2측정 각도와 상기 제1측정 각도가 같은 경우, 상기 압력 센서를 통해 상기 데릭 실린더의 상기 하부 챔버의 압력을 측정한 제2측정 압력을 도출하는 제3측정 단계; 및 상기 제2측정 압력과 기설정된 최대 허용 압력을 비교하여 상기 제2측정 압력이 상기 최대 허용 압력보다 큰 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 정지붐동작차단 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the boom-down determining step, when the second measurement angle is equal to the first measurement angle, a third measurement pressure, which is obtained by measuring the pressure of the lower chamber of the derrick cylinder through the pressure sensor, Measuring step; And stopping the operation in a direction in which the moment of the boom is increased when the second measured pressure is compared with a predetermined maximum allowable pressure and the second measured pressure is greater than the maximum allowable pressure .

또한, 상기 산정 단계는, 상기 제1측정 각도와 상기 제1측정 압력을 저장부에 저장된 데이터베이스에 입력하여 대응되는 인양물의 하중을 산정하는 인양물하중산정 단계; 및 상기 산정된 인양물의 하중을 상기 데이터베이스에 입력하여 대응되는 상기 최대 허용 각도를 산정하는 최대허용각도산정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The calculating step may include calculating a lifting load by inputting the first measurement angle and the first measurement pressure into a database stored in a storage unit, and calculating a load of the corresponding lifting body; And calculating a maximum permissible angle by inputting the calculated load of the salvage to the database.

또한, 상기 제1측정 단계 후, 상기 제1측정 압력과 기설정된 최대 허용 압력을 비교하여 상기 제1측정 압력이 상기 최대 허용 압력보다 큰 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 붐과하중판단 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.If the first measured pressure is greater than the maximum permissible pressure, the operation in the direction in which the moment of the boom is increased is blocked by comparing the first measured pressure with the preset maximum permissible pressure after the first measuring step And a boom and a load determining step.

또한, 상기 크레인은, 상기 붐에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐; 및 상기 텔레스코픽 붐을 인출시키거나 인입시킴으로써, 상기 붐의 길이를 조절하는 텔레스코픽 실린더;를 더 포함하되, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작은, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 수직방향 각도가 감소되는 방향의 동작 및 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작이며, 상기 데릭 실린더의 상부 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작을 차단시키고, 상기 텔레스코픽 실린더의 인출 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 것을 특징으로 한다.Further, the crane may include: a multi-stage telescopic boom that is drawably inserted into the boom; And a telescopic cylinder for adjusting the length of the boom by pulling or pulling the telescopic boom, wherein the operation in a direction in which the moment of the boom is increased includes an operation in a direction in which the vertical angle of the boom is reduced Or operation in a direction in which the length of the boom is increased or in a direction in which a vertical angle of the boom is reduced and in a direction in which the length of the boom is increased, by cutting off hydraulic oil supplied to the upper chamber of the derrick cylinder The operation in the direction in which the vertical angle of the boom is reduced is cut off and the operation in the direction of increasing the length of the boom is blocked by cutting off the operating oil supplied to the drawing chamber of the telescopic cylinder.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 크레인 안전 장치 및 그 제어 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the crane safety device and control method of the present invention as described above, the following effects can be obtained.

매번 실시간으로 인양물의 하중을 연산해야하는 종래기술과 달리, 저장부의 데이터베이스에 의해 최대 허용 각도가 산정되므로, 복잡한 연산 과정에 의한 오차를 방지할 수 있으며, 이로 인해, 크레인 안전 장치의 오작동을 최소화할 수 있다.Unlike the prior art in which the load of the cargo is calculated in real time every time, the maximum allowable angle is calculated by the database of the storage unit, so that errors caused by a complicated calculation process can be prevented, have.

종래기술과 달리 붐의 길이를 측정하는 길이 센서 및 데릭 실린더의 상부 챔버의 압력을 측정하는 압력 센서가 없더라도 붐의 모멘트 증가량을 고려할 수 있으며, 이로 인해, 크레인 안전 장치의 제조 비용의 절감 및 복잡한 구성에 의한 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.The increase in the moment of the boom can be taken into consideration even when there is no length sensor for measuring the length of the boom and a pressure sensor for measuring the pressure of the upper chamber of the derrick cylinder, unlike the prior art. It is possible to prevent a malfunction caused by the operation of the apparatus.

붐이 하강하는 상태에서의 데릭 실린더의 하부 챔버의 압력을 측정할 필요가 없으므로, 작동유의 배압 및 하부 챔버에서의 작동유 유출에 따라 발생하는 하부 챔버의 측정 압력의 오차를 최소화할 수 있으므로, 붐이 과하중 상태에 있는지 여부를 확실하게 측정할 수 있다. 따라서, 크레인 안전 장치의 측정 오차에 의해 발생하게 되는 크레인 안전 장치의 오작동을 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통해, 장비의 파손 및 인명사고의 위험성을 방지할 수 있다.Since it is not necessary to measure the pressure of the lower chamber of the derrick cylinder in the state where the boom is descending, the error of the measuring pressure of the lower chamber caused by the back pressure of the operating oil and the working oil outflow in the lower chamber can be minimized, It can be reliably measured whether or not it is in an overload state. Therefore, it is possible to prevent the malfunction of the safety device of the crane caused by the measurement error of the safety device of the crane beforehand, thereby preventing the damage of the equipment and the risk of human accidents.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치가 구비된 크레인을 도시한 도.
도 2는 도 1의 크레인의 유압 회로를 개략적으로 도시한 도.
도 3은 도 1의 크레인에 구비되는 크레인 안전 장치를 개략적으로 도시한 도.
도 4는 도 1의 크레인 안전 장치의 저장부에 저장되는 데이터베이스를 테이블로 구현한 인양물 하중 테이블을 도시한 도.
도 5는 도 1의 크레인 안전 장치의 저장부에 저장되는 데이터베이스를 다이어그램으로 구현한 인양물 하중 다이어그램을 도시한 도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치의 제어 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도.1 is a view illustrating a crane equipped with a crane safety device according to a preferred embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a view schematically showing a hydraulic circuit of the crane of Fig. 1; Fig.
3 is a view schematically showing a crane safety device provided in the crane of FIG.
FIG. 4 is a table showing a lifting load table in which a database stored in a storage unit of the crane safety apparatus of FIG. 1 is implemented as a table. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a lifting water load diagram in which a database stored in a storage unit of the crane safety apparatus of FIG. 1 is embodied as a diagram; FIG.
6 is a schematic diagram illustrating a flow chart of a method of controlling a crane safety apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

설명에 들어가기에 앞서, 크레인(10)의 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 크레인(10)의 붐(14)의 모멘트(M_boom)에 대해 정의한다.The vertical angle of the boom 14 of the crane 10 and the moment M _boom of the boom 14 of the crane 10 are defined.

후술할 각도 센서(110)에 의해 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)는 붐(14)이 크레인(10)의 베이스(11)와 평행한 위치에 있을 때 형성되는 수평면과 붐(14)과의 사잇각을 의미하며, 상기 사잇각의 크기는 상기 수평면을 기준점(0°)으로 한다. 따라서, 이하, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)는 상기 사잇각을 기준으로 설명한다. 또한, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)의 단위는 '°(도, degree)' 이다.The vertical angle? Of the boom 14 measured by the angle sensor 110 to be described later is a horizontal plane formed when the boom 14 is in a position parallel to the base 11 of the crane 10, 14), and the size of the angle is the reference point (0 DEG) of the horizontal plane. Therefore, the vertical angle [theta] of the boom 14 will be described based on the angle of incidence. Further, the unit of the angle? In the vertical direction of the boom 14 is '° (degree)'.

후술할 붐(14)의 모멘트(M_boom)는 (식 3)의 붐(14)의 자중에 의한 모멘트를 의미한다. 따라서, 붐(14)이 하강하거나 붐(14)의 길이가 증가할 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가하게 된다.The moment (M _boom ) of the _boom 14 to be described later means the moment due to the weight of the boom 14 of the (formula 3). Therefore, when the boom 14 descends or the length of the boom 14 increases, the moment M _boom of the boom 14 increases.

또한, 본 발명의 크레인 안전 장치 및 그 제어 방법은 다단의 텔레스코픽 붐에 의해 다단으로 신축될 수 있는 직진식 크레인과, 굴절부에 의해 하나 이상의 붐을 접을 수 있는 굴절식 크레인에 설치되는 크레인 안전 장치를 모두 포함한다.Further, the crane safety device and the control method thereof according to the present invention include a rectilinear crane that can be stretched and contracted in multiple stages by a multi-stage telescopic boom, a crane safety device installed in a refractory crane capable of folding at least one boom by the refractory, .

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치의 하나의 실시 예로서, 붐에 다단으로 신축될 수 있는 텔레스코픽 붐이 구비된 직진식 크레인에 설치되는 것을 기준으로 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, a safety device for a crane according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, which are provided in a straight type crane equipped with a telescopic boom which can be stretched and expanded in multiple stages .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치가 구비된 크레인을 도시한 도이고, 도 2는 도 1의 크레인의 유압 회로를 개략적으로 도시한 도이고, 도 3은 도 1의 크레인에 구비되는 크레인 안전 장치를 개략적으로 도시한 도이고이고, 도 4는 도 1의 크레인 안전 장치의 저장부에 저장되는 데이터베이스를 테이블로 구현한 인양물 하중 테이블을 도시한 도이고, 도 5는 도 1의 크레인 안전 장치의 저장부에 저장되는 데이터베이스를 다이어그램으로 구현한 인양물 하중 다이어그램을 도시한 도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치의 제어 방법의 흐름도를 개략적으로 도시한 도이다.FIG. 1 is a view showing a crane equipped with a crane safety device according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view schematically showing a hydraulic circuit of the crane of FIG. 1, FIG. 4 is a view showing a lifting load table in which a database stored in a storage unit of the crane safety apparatus of FIG. 1 is implemented as a table, and FIG. 5 is a view showing a lifting load table FIG. 6 is a diagram schematically showing a flowchart of a method of controlling a crane safety apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. to be.

크레인(10)Cranes (10)

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)가 구비되는 크레인(10)에 대해 설명한다.Hereinafter, a crane 10 including a crane safety device 100 according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)가 구비되는 크레인(10)은, 차량의 프레임에 고정 설치되는 베이스(11)와, 베이스(11)에 수평 방향으로 회전 가능하게 설치되는 포스트(12)와, 샤프트(13)를 힌지축으로하여 포스트(12)에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐(14)과, 붐(14)에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐(15)과, 텔레스코픽 붐(15)의 단부에서 인양물을 인양하는 인양 장치(16)와, 인양 장치(16)에 연결된 와이어(17)를 감거나 푸는 윈치 드럼(18)과, 포스트(12), 붐(14), 텔레스코픽 붐(15) 및 윈치 드럼(18)을 작동시키는 유압 시스템(20)을 포함하여 구성된다.1, a crane 10 having a crane safety device 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a base 11 fixedly mounted on a frame of a vehicle, A boom 14 installed to be rotatable in a vertical direction to the shaft 12 with the shaft 13 as a hinge axis and a boom 14 mounted to be able to be drawn out to the boom 14, A winch drum 18 for winding and unwinding the wire 17 connected to the lifting device 16 and a lifting device 16 for lifting the lifting device at the end of the telescopic boom 15, And a hydraulic system 20 for operating the post 12, the boom 14, the telescopic boom 15 and the winch drum 18.

크레인(10)의 유압 시스템(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 조절하는 데릭 실린더(21)와, 텔레스코픽 붐(15)을 인출시키거나 인입시킴으로써, 붐(14)의 길이를 조절하는 텔레스코픽 실린더(22)와, 포스트(12)를 회전시키는 스윙 모터(23)와, 윈치 드럼(18)에 설치되어 와이어(17)를 감거나 푸는 윈치 모터(24)와, 탱크(25)에 저장된 작동유를 공급하는 펌프(26)와, 펌프(26)의 작동유를 각 밸브로 선택적으로 공급하도록 제어되는 메인 밸브(27)와, 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 데릭 실린더(21)의 상부 챔버(21a) 또는 하부 챔버(21b)에 선택적으로 공급하도록 제어되는 제1전환밸브(28a)와, 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a) 또는 인입 챔버(22b)에 선택적으로 공급하도록 제어되는 제2전환밸브(28b)와, 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 스윙 모터(23)의 일측 챔버(23a) 또는 타측 챔버(23b)에 선택적으로 공급하도록 제어되는 제3전환밸브(28c)와, 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 윈치 모터(24)의 상승 챔버(24a) 또는 하강 챔버(24b)에 선택적으로 공급하도록 제어되는 제4전환밸브(28d)와, 제1전환밸브(28a)에서 공급된 작동유를 데릭 실린더(21)의 상부 챔버(21a)에 선택적으로 공급 또는 차단하도록 제어되는 제1차단 밸브(29a)와, 제2전환밸브(28b)에서 공급된 작동유를 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a)에 선택적으로 공급 또는 차단하도록 제어되는 제2차단밸브(29b)와, 제3전환밸브(28c)에서 공급된 작동유를 스윙 모터(23)의 일측 챔버(23a)에 선택적으로 공급 또는 차단하도록 제어되는 제3차단밸브(29c)와, 제3전환밸브(28c)에서 공급된 작동유를 스윙 모터(23)의 타측 챔버(23b)에 선택적으로 공급 또는 차단하도록 제어되는 제4차단밸브(29d)와, 제4전환밸브(28d)에서 공급된 작동유를 윈치 모터(24)의 상승 챔버(24a)에 선택적으로 공급 또는 차단하도록 제어되는 제5차단밸브(29e)를 포함하여 구성된다.The hydraulic system 20 of the crane 10 includes a derrick cylinder 21 for adjusting the vertical angle of the boom 14 as shown in Fig. 2, and a hydraulic system 20 for pulling the telescopic boom 15 A telescopic cylinder 22 for adjusting the length of the boom 14 by pulling the winch drum 14, a swing motor 23 for rotating the post 12, A main valve 27 controlled to selectively supply the hydraulic fluid of the pump 26 to the respective valves; a main valve 27 connected to the main valve 27; A first switch valve 28a controlled to selectively supply the operating fluid supplied from the main valve 27 to the upper chamber 21a or the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21, A second switch valve 28b controlled to selectively supply the gas to the withdrawal chamber 22a or the withdrawal chamber 22b of the valve 22, A third switching valve 28c controlled to selectively supply the operating fluid supplied from the in-line valve 27 to one of the chambers 23a and 23b of the swing motor 23, A fourth switching valve 28d controlled to selectively supply the operating fluid to the uprising chamber 24a or the downrising chamber 24b of the winch motor 24, A first shut-off valve 29a controlled to selectively supply or shut off the upper chamber 21a of the telescopic cylinder 22 and an outlet chamber 22a of the telescopic cylinder 22, And a second shutoff valve 29b controlled to selectively supply or shut off the hydraulic fluid supplied from the third switching valve 28c to the one chamber 23a of the swing motor 23 The third shut-off valve 29c, and the third switch valve 28c to the swing motor 23 A fourth shut-off valve 29d controlled to selectively supply or shut off to the chamber 23b and a fourth shut-off valve 29d selectively supplied to the up chamber 24a of the winch motor 24 And a fifth shut-off valve 29e controlled to shut off.

데릭 실린더(21)는 상부 챔버(21a) 또는 하부 챔버(21b)에 작동유가 공급됨으로써, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 조절하는 기능을 한다.The derrick cylinder 21 functions to adjust the vertical angle [theta] of the boom 14 by supplying operating oil to the upper chamber 21a or the lower chamber 21b.

텔레스코픽 실린더(22)는 인출 챔버(22a) 또는 인입 챔버(22b)에 작동유가 공급됨으로써, 텔레스코픽 붐(15)을 붐(14) 내부에 인출 또는 인입시킬 수 있으며, 이로 인해, 붐(14)의 길이를 조절하는 기능을 한다.(또는 텔레스코픽 붐(15)의 길이를 조절하는 기능을 한다)The telescopic cylinder 22 can supply or draw the telescopic boom 15 into the boom 14 by supplying the operating fluid to the draw chamber 22a or the withdrawal chamber 22b, (Or adjusts the length of the telescopic boom 15)

다시 말해, 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a)에 작동유가 공급되면, 텔레스코픽 붐(15)의 길이가 길어지게 되어 붐(14)의 길이 또한 길어지게 된다. 또한, 텔레스코픽 실린더(22)의 인입 챔버(22b)에 작동유가 공급되면 텔레스코픽 붐(15)의 길이가 짧아지게 되어 붐(14)의 길이 또한 짧아지게 된다. 즉, 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a) 또는 인입 챔버(22b)에 중 어느 한 챔버에 작동유가 공급되는지 여부에 따라, 텔레스코픽 붐(15)의 길이가 증가하여 붐(14)의 길이가 증가되거나, 텔레스코픽 붐(15)의 길이가 감소하여 붐(14)의 길이가 감소될 수 있는 것이다.In other words, when hydraulic oil is supplied to the withdrawal chamber 22a of the telescopic cylinder 22, the length of the telescopic boom 15 becomes longer, and the length of the boom 14 becomes longer. In addition, when the operating fluid is supplied to the withdrawal chamber 22b of the telescopic cylinder 22, the length of the telescopic boom 15 is shortened and the length of the boom 14 is also shortened. The length of the telescopic boom 15 is increased and the length of the boom 14 is increased depending on whether the operating oil is supplied to either the withdrawal chamber 22a of the telescopic cylinder 22 or the withdrawal chamber 22b Or the length of the telescopic boom 15 can be reduced and the length of the boom 14 can be reduced.

스윙 모터(23)는 일측 챔버(23a) 또는 타측 챔버(23b)에 작동유가 공급됨으로써, 포스트(12)를 수평 방향으로 회전시키는 기능을 한다. 이 경우, 포스트(12)의 회전에 따라 붐(14)도 같이 회전하게 됨은 물론이다.The swing motor 23 functions to horizontally rotate the post 12 by supplying operating fluid to the one chamber 23a or the other chamber 23b. In this case, it goes without saying that the boom 14 also rotates in accordance with the rotation of the post 12.

또한, 일측 챔버(23a)로 작동유가 공급될 때, 포스트(12)는 좌측으로 회전하고, 타측 챔버(23b)로 작동유가 공급될 때, 포스트(12)는 우측으로 회전하도록 구성될 수 있다.Further, when the working oil is supplied to the one chamber 23a, the post 12 rotates to the left, and when the operating oil is supplied to the other chamber 23b, the post 12 can be configured to rotate to the right.

윈치 모터(24)는 윈치 드럼(18)에 설치되며, 상승 챔버(24a) 또는 하강 챔버(24b)에 작동유가 공급됨으로써, 회전하게 되며 이로 인해, 와이어(17)를 감거나 풀 수 있다. 다시 말해, 윈치 모터(24)의 회전에 따라 윈치 드럼(18)이 작동하며, 이로 인해, 와이어(17)에 연결된 인양 장치(16)가 상승하거나 하강할 수 있다.The winch motor 24 is installed on the winch drum 18 and is rotated by supplying the operating oil to the uprising chamber 24a or the downrising chamber 24b so that the wire 17 can be wound or unwound. In other words, the winch drum 18 operates in accordance with the rotation of the winch motor 24, whereby the lifting device 16 connected to the wire 17 can be raised or lowered.

메인 밸브(27)는 개폐에 따라 펌프(26)에서 공급된 작동유를 제1 내지 제4전환밸브(28a ~ 28d)에 선택적으로 공급 또는 차단하는 기능을 한다. 따라서, 메인 밸브(27)가 폐쇄위치에 있을 경우, 크레인(10)의 모든 동작이 차단된다.The main valve 27 functions to selectively supply or block the operating oil supplied from the pump 26 to the first to fourth switching valves 28a to 28d according to opening and closing. Therefore, when the main valve 27 is in the closed position, all operations of the crane 10 are cut off.

제1전환밸브(28a)는 그 작동 위치에 따라 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 데릭 실린더(21)의 상부 챔버(21a) 또는 하부 챔버(21b)에 선택적으로 공급함으로써, 데릭 실린더(21)에 연결된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 조절할 수 있다.The first switching valve 28a selectively supplies the operating fluid supplied from the main valve 27 to the upper chamber 21a or the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 in accordance with the operating position thereof, ) Of the boom (14) connected to the boom (14).

제1차단 밸브(29a)는 그 작동에 따라 데릭 실린더(21)의 상부 챔버(21a)로 공급되는 유압을 차단할 수 있으며, 이로 인해, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 감소되는 방향, 즉, 붐(14)이 하강하는 방향의 동작을 쉽게 차단할 수 있다.The first shutoff valve 29a can block the hydraulic pressure supplied to the upper chamber 21a of the derrick cylinder 21 in accordance with the operation of the first shutoff valve 29a so that the direction in which the vertical angle [theta] That is, the operation in the direction in which the boom 14 descends can be easily blocked.

제2전환밸브(28b)는 그 작동 위치에 따라 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a) 또는 인입 챔버(22b)에 선택적으로 공급함으로써, 텔레스코픽 실린더(22)에 연결된 텔리스코픽 붐(14)의 길이를 조절할 수 있다.The second switching valve 28b selectively supplies the operating fluid supplied from the main valve 27 to the withdrawal chamber 22a or the withdrawal chamber 22b of the telescopic cylinder 22 in accordance with the operating position of the telescopic cylinder 22 The length of the telescopic boom 14 can be adjusted.

제2차단밸브(29b)는 그 작동에 따라 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a)로 공급되는 유압을 차단할 수 있으며, 이로 인해, 텔레스코픽 붐(15)의 길이가 길어지는는 방향, 즉, 텔레스코픽 붐(15)이 인출되는 방향의 동작을 쉽게 차단할 수 있다.The second shutoff valve 29b can interrupt the hydraulic pressure supplied to the withdrawal chamber 22a of the telescopic cylinder 22 in accordance with the operation thereof and thus the direction in which the length of the telescopic boom 15 is lengthened, The operation in the direction in which the boom 15 is drawn out can be easily blocked.

물론, 도 1 및 도 2에는 도시되지 않았으나, 텔레스코픽 붐(15) 및 텔레스코픽 실린더(22)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 이 경우, 텔레스코픽 붐(15) 및 텔레스코픽 실린더(22)의 갯수는 같고, 위의 동작 방법이 동일하게 적용될 수 있다.Although not shown in FIGS. 1 and 2, the telescopic boom 15 and the telescopic cylinder 22 may consist of a plurality of telescopic booms 15 and telescopic cylinders 22, The above operating method can be applied equally.

제3전환밸브(28c)는 그 작동 위치에 따라 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 스윙 모터(23)의 일측 챔버(23a) 또는 타측 챔버(23b)에 선택적으로 공급함으로써, 스윙 모터(23)에 연결된 포스트(12)의 수평 방향 회전을 작동시킬 수 있다.The third switching valve 28c selectively supplies the operating fluid supplied from the main valve 27 to one chamber 23a or the other chamber 23b of the swing motor 23 in accordance with the operating position of the swing motor 23 In the horizontal direction of the post 12 connected to the motor.

제3차단밸브(29c)는 그 작동에 따라 스윙 모터(23)의 일측 챔버(23a)로 공급되는 유압을 차단할 수 있으며, 이로 인해, 포스트(12)가 좌측으로 회전하는 방향의 동작을 쉽게 차단할 수 있다.The third cutoff valve 29c can block the hydraulic pressure supplied to the one chamber 23a of the swing motor 23 according to the operation so that the movement of the post 12 in the leftward direction is easily blocked .

제4차단밸브(29d)는 그 작동에 따라 스윙 모터(23)의 타측 챔버(23b)로 공급되는 유압을 차단할 수 있으며, 이로 인해, 포스트(12)가 우측으로 회전하는 방향의 동작을 쉽게 차단할 수 있다.The fourth cutoff valve 29d can block the hydraulic pressure supplied to the other chamber 23b of the swing motor 23 according to the operation so that the operation of the post 12 in the rightward rotation direction can be easily blocked .

제4전환밸브(28d)는 그 작동 위치에 따라 메인 밸브(27)에서 공급된 작동유를 윈치 모터(24)의 상승 챔버(24a) 또는 하강 챔버(24b)에 선택적으로 공급함으로써, 윈치 모터(24)에 연결된 윈치 모터(24)의 작동을 제어할 수 있다.The fourth switching valve 28d selectively supplies the operating fluid supplied from the main valve 27 to the rising chamber 24a or the falling chamber 24b of the winch motor 24 in accordance with the operating position thereof, The operation of the winch motor 24 connected to the winch motor 24 can be controlled.

이 경우, 상승 챔버(24a)로 작동유가 공급될 때, 윈치 드럼(18)은 와이어(17)를 감는 동작을 하며, 이로 인해, 와이어(17)에 연결된 인양 장치(16)가 상승한다. 또한, 하강 챔버(24b)로 작동유가 공급될 때, 윈치 드럼(18)은 와이어(17)를 푸는 동작을 하며, 이로 인해, 와이어(17)에 연결된 인양 장치(16)가 하강한다.In this case, when the operating oil is supplied to the ascent chamber 24a, the winch drum 18 is operated to wind the wire 17, thereby lifting the lifting device 16 connected to the wire 17. [ Further, when the operating oil is supplied to the lowering chamber 24b, the winch drum 18 is operated to release the wire 17, whereby the lifting device 16 connected to the wire 17 is lowered.

제5차단밸브(29e)는 그 작동에 따라 윈치 모터(24)의 상승 챔버(24a)로 공급되는 유압을 차단할 수 있으며, 이로 인해, 윈치 드럼(18)이 와이어(17)를 감는 동작, 즉, 인양 장치(16)를 상승시키는 동작을 쉽게 차단할 수 있다.The fifth shut-off valve 29e can interrupt the hydraulic pressure supplied to the lift chamber 24a of the winch motor 24 in accordance with the operation of the winch motor 24 so that the winch drum 18 can move the wire 17 , The operation of lifting the lifting device (16) can be easily blocked.

전술한 유압 시스템(20)의 각 밸브들, 즉, 메인 밸브(27), 제1 내지 제4전환밸브(28d) 및 제 1 내지 제5차단밸브(29e)는 모두 후술할 크레인 안전 장치(100)의 제어부(131)에 의해 작동될 수 있다. 또한, 전술한 크레인(10), 유압 시스템(20)은 종래의 크레인(10) 및 유압 시스템(20)과 그 구성이 대동소이하므로, 더욱 상세한 설명은 생략한다.The valves of the hydraulic system 20 described above, that is, the main valve 27, the first to fourth switch valves 28d and the first to fifth shut-off valves 29e are all connected to the crane safety device 100 (Not shown). The crane 10 and the hydraulic system 20 described above are similar to those of the conventional crane 10 and the hydraulic system 20, and thus the detailed description thereof will be omitted.

크레인 안전 장치(100)Safety equipment for cranes (100)

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)에 대해 설명한다.Hereinafter, a crane safety device 100 according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)는 전술한 바와 같이, 포스트(12)에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐(14)과, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 조절하는 데릭 실린더(21)와, 붐(14)에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐(15)과, 텔레스코픽 붐(15)을 인출시키거나 인입시킴으로써, 붐(14)의 길이를 조절하는 텔레스코픽 실린더(22)를 포함하는 크레인(10)에 설치되어 구비될 수 있다.1 to 3, a crane safety apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a boom 14 installed to be vertically rotatable in a post 12, A derrick cylinder 21 for adjusting the vertical angle? Of the boom 14, a multi-stage telescopic boom 15 which is drawably inserted into the boom 14, a telescopic boom 15 for pulling out or pulling the telescopic boom 15, And a telescopic cylinder 22 that adjusts the length of the boom 14, as shown in FIG.

또한, 크레인 안전 장치(100)는, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 측정하는 각도 센서(110)와, 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 측정하는 압력 센서(120)와, 제어 시스템(130)을 포함하여 구성될 수 있다. The crane safety device 100 further includes an angle sensor 110 for measuring the vertical angle of the boom 14 and a pressure sensor for measuring the pressure P of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 A pressure sensor 120, and a control system 130. As shown in FIG.

각도 센서(110)는 붐(14)에 설치되고, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 측정하는 기능을 한다.The angle sensor 110 is installed on the boom 14 and serves to measure the angle? Of the boom 14 in the vertical direction.

또한, 각도 센서(110)는 내부에는 추(미도시)가 구비될 수 있으며, 이 경우, 상기 추가 기울어진 정도에 따라 저항값을 측정하고, 상기 저항값을 전기적 데이타로 변환함으로써, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 측정할 수 있다. In addition, the angle sensor 110 may be provided with a weight (not shown). In this case, the resistance value is measured according to the degree of inclination, and the resistance value is converted into electrical data, Can be measured.

붐(14)의 수직 방향 각도(θ)는 측정 시기에 따라 제1측정 각도(θ₁), 제2측정 각도(θ₂), 제n측정 각도(θ_n) 등이 될 수 있다(이 경우, n은 자연수이다). 다시 말해, 각도 센서(110)는 소정의 시간 주기에 따라 계속적으로 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 측정함으로써, 전술한 제1 내지 제n측정 각도(θ₁ ~ θ_n)를 측정하여 도출해낼 수 있는 것이다.The vertical angle? Of the boom 14 may be the first measurement angle? ₁ , the second measurement angle? ₂ , the nth measurement angle? _N , or the like depending on the measurement timing , n is a natural number). In other words, the angle sensor 110 measures the above-described first to n-th measurement angles? ₁ to? _N by measuring the vertical angle? Of the boom 14 continuously in accordance with a predetermined time period It can be deduced.

압력 센서(120)는 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)에 설치되며, 하부 챔버(21b) 내의 작동유의 압력(P)을 측정하는 기능을 한다. 이렇게 압력 센서(120)에 의해 측정된 하부 챔버(21b) 내의 압력(P)을 통해, 데릭 실린더(21)에 걸리는 부하를 간접적으로 알 수 있다.The pressure sensor 120 is installed in the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 and functions to measure the pressure P of the working oil in the lower chamber 21b. The load on the derrick cylinder 21 can be indirectly known through the pressure P in the lower chamber 21b measured by the pressure sensor 120 in this way.

상세하게 설명하면, 데릭 실린더(21)의 상, 하부 챔버(21b)에는 작동유가 존재하게 되는데, 인양 장치(16)에 인양물이 인양되거나, 붐(14)을 하강시키거나, 텔레스코픽 붐(15)을 인출시키는 등 붐(14)의 모멘트(M_boom)를 증가하는 동작을 할 경우, 데릭 실린더(21)의 피스톤에 부하가 걸리게 되어, 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 상승하게 된다.In detail, the operating oil is present in the upper and lower chambers 21b of the derrick cylinder 21. When the lifting device 16 is lifted up, the boom 14 is lowered, or the telescopic boom 15 When the operation of increasing the moment (M _boom ) of the _boom 14 is performed by pulling out the pressure of the lower chamber 21b such that the pressure P of the lower chamber 21b is increased, a load is applied to the piston of the derrick cylinder 21 .

다시 말해, 인양물의 무게 등으로 인해 붐(14)에 걸리는 모멘트는 최종적으로 하부 챔버(21b)에 존재하는 작동유에 전달된다고 해석될 수 있으며, 이러한 하부 챔버(21b) 내의 작동유의 압력(P)은 붐(14)의 모멘트(M_boom)에 비례하게 된다.In other words, it can be interpreted that the moment which is caught by the boom 14 due to the weight of the cargo or the like is finally transmitted to the hydraulic fluid existing in the lower chamber 21b, and the pressure P of the hydraulic fluid in the lower chamber 21b Is proportional to the moment (M _boom ) of the boom (14).

하부 챔버(21b)의 압력(P)은 측정 시기에 따라 제1측정 압력(P₁), 제2측정 압력(P₂), 제n측정 압력(P_n) 등이 될 수 있다(이 경우, n은 자연수이다). 다시 말해, 압력 센서(120)는 소정의 시간 주기에 따라 계속적으로 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 측정함으로써, 전술한 제1 내지 제n측정 압력(P₁ ~ P_N)를 측정하여 도출해낼 수 있는 것이다.The pressure P of the lower chamber 21b may be the first measurement pressure P ₁ , the second measurement pressure P ₂ , the nth measurement pressure P _n , etc. (in this case, n is a natural number). In other words, the pressure sensor 120 is a predetermined time period continuously derrick by measuring the pressure (P) of the lower chamber (21b) of the cylinder 21, the aforementioned first to n-th measuring pressure in accordance with the (P ₁ ~ P _N ) can be measured and derived.

제어 시스템(130)은 각도 센서(110), 압력 센서(120)에서 각각 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ) 및 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 수신받아 최대 허용 각도(θ_allow) 등을 산정하여 크레인(10)의 붐(14)의 상태 등을 판단하고, 판단된 결과에 따라 제1, 2차단밸브(29a, 29b)에 신호를 보내 크레인(10)의 유압 시스템(20)을 제어하는 기능을 한다.The control system 130 receives the measured angle of the boom 14 and the pressure P of the lower chamber 21b measured by the angle sensor 110 and the pressure sensor 120, θ _allow to determine the state of the boom 14 of the crane 10 and send a signal to the first and second shutoff valves 29a and 29b according to the determined result to calculate the hydraulic system (20).

이러한 제어 시스템(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 각도 센서(110)에서 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어부(131)와, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ) 및 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)에 따른 인양물의 하중(W_load)이 매핑되어 있는 데이터베이스가 저장된 저장부(133)와, 각도 센서(110)에서 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ) 및 압력 센서(120)에서 측정된 하부 챔버(21b)의 압력(P)과 데이터베이스를 토대로 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 산정부(132) 포함하여 구성될 수 있다.3, when the vertical angle [theta] of the boom 14 measured by the angle sensor 110 is smaller than the maximum allowable angle [theta] _allow , the control system 130 controls the boom 14, in the moment of control unit 131, and a pressure (P) of the boom (14) perpendicular to the direction angle (θ) and Derek lower chamber (21b) of the cylinder (21) of which blocks the operation of the direction in which the increase in the (M _boom) a storage unit 133, lifting the database that maps the water load (W _load) are stored in accordance with the measured in the vertical direction angle (θ) and pressure sensors 120 of the boom 14 is measured from the angle sensor 110 calculation unit 132 for calculating the maximum allowable angle (θ _allow), on the basis of the pressure (P) and the database of the lower chamber (21b) can comprise.

제어부(131)는 산정부(132), 저장부(133), 제1차단밸브(29a) 및 제2차단밸브(29b)와 연결되어 있으며, 이로 인해, 산정부(132), 저장부(133), 제1차단밸브(29a) 및 제2차단밸브(29b)에 전기적 신호를 송신하거나 수신할 수 있다.The control unit 131 is connected to the acid unit 132, the storage unit 133, the first shutoff valve 29a and the second shutoff valve 29b, ), The first shut-off valve 29a and the second shut-off valve 29b.

따라서, 전술한 바와 같이, 제어부(131)는 크레인(10)의 메인 밸브(27), 제1 내지 제4전환밸브(28d) 및 제1 내지 제5차단밸브(29a ~ 29e)를 작동시키는 기능을 할 수 있다.Therefore, as described above, the control unit 131 has a function of operating the main valve 27, the first to fourth switch valves 28d and the first to fifth shut-off valves 29a to 29e of the crane 10 can do.

또한, 제어부(131)는 각도 센서(110)에서 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 기능을 한다.Further, the control unit 131 is increased when the vertical direction angle (θ) of the boom (14) measured from the angle sensor 110 is less than the maximum allowed angle (θ _allow), moments (M _boom) of the boom (14) In order to block the operation in the direction in which it is moved.

붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작이란, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 감소되는 방향의 동작과, 붐(14)의 길이가 증가되는 방향의 동작(또는 텔레스코픽 붐(15)의 길이가 증가되는 방향의 동작)을 포함하는 개념이다. The operation in the direction in which the moment _Momom of the boom 14 is increased is an operation in the direction in which the vertical angle? Of the boom 14 is decreased and an operation in the direction in which the boom 14 is increased in length Or an operation in which the length of the telescopic boom 15 is increased).

다시 말해, 데릭 실린더(21)의 상부 챔버(21a)에 작동유가 공급되어, 붐(14)이 하강하거나, 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a)에 작동유가 공급되어, 텔레스코픽 붐(15)이 인출되면, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되며, 제어부(131)는 이러한 동작을 차단함으로써, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단할 수 있는 것이다.In other words, the operating oil is supplied to the upper chamber 21a of the derrick cylinder 21 to lower the boom 14, or the operating oil is supplied to the withdrawal chamber 22a of the telescopic cylinder 22, The momentum M _boom of the boom 14 is increased and the control unit 131 can block the operation in the direction in which the moment M _boom of the boom 14 is increased .

따라서, 각도 센서(110)에서 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 감소되는 방향의 동작을 차단하기 위해, 제어부(131)는 제1차단밸브(29a)에 신호를 보내 제1차단밸브(29a)를 작동시킬 수 있으며, 이로 인해, 데릭 실린더(21)의 상부 챔버(21a)에 공급되는 작동유가 차단됨으로써, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 감소되는 방향의 동작, 즉, 붐(14)의 하강 동작이 차단될 수 있다.Therefore, when the vertical angle [theta] of the boom 14 measured by the angle sensor 110 is smaller than the maximum allowable angle [theta] _allow , the operation in the direction in which the vertical angle [theta] The control unit 131 can send a signal to the first shutoff valve 29a to operate the first shutoff valve 29a so as to supply the upper shutoff valve 29a to the upper chamber 21a of the derrick cylinder 21 The operation in the direction in which the vertical angle [theta] of the boom 14 is reduced, that is, the downward movement of the boom 14 can be cut off.

또한, 각도 센서(110)에서 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)의 길이가 증가(또는 길어지는)되는 방향의 동작을 차단하기 위해, 제어부(131)는 제2차단밸브(29b)에 신호를 보내 제2차단밸브(29b)를 작동시킬 수 있으며, 이로 인해, 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a)에 공급되는 작동유가 차단됨으로써, 붐(14)의 길이가 증가되는 방향의 동작(또는 텔레스코픽 붐(15)의 길이가 증가되는 방향의 동작), 즉, 텔레스코픽 붐(15)의 인출 동작이 차단될 수 있다.In addition, when the vertical direction angle (θ) of the boom (14) measured from the angle sensor 110 is less than the maximum allowed angle (θ _allow), increase the length of the boom 14 (or prolonged) action in the direction in which the The control section 131 can send a signal to the second shut-off valve 29b to actuate the second shut-off valve 29b so as to supply the withdrawal chamber 22a of the telescopic cylinder 22 The operation of the telescopic boom 15 in the direction in which the length of the boom 14 is increased (or in the direction in which the length of the telescopic boom 15 is increased), that is, the pulling operation of the telescopic boom 15, .

또한, 제어부(131)는 압력 센서(120)에서 측정된 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 최대 허용 압력(P_allow)보다 큰 경우에도, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 기능을 한다. 이 경우, 제1차단밸브(29a) 또는 제2차단밸브(29b)를 작동시킴으로써, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어부(131)의 기능은 전술한 설명이 적용될 수 있다.Even when the pressure P of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 measured by the pressure sensor 120 is larger than the maximum permissible pressure P _allow , the control unit 131 determines the moment of the boom 14 (M _boom ) is increased. In this case, the function of the control section 131 for blocking the operation in the direction in which the moment (M _boom ) of the _boom 14 is increased by activating the first shutoff valve 29a or the second shutoff valve 29b, Explanations can be applied.

또한, 전술한 제어부(131)가 제1차단밸브(29a) 또는 제2차단밸브(29b)를 작동시킴으로써, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 기능은 각각 이루어질 수도 있고, 동시에 이루어질 수도 있다. 다시 말해, 제어부(131)는 제1차단밸브(29a) 또는 제2차단밸브(29b) 또는 제1차단밸브(29a) 및 제2차단밸브(29b)를 작동시킴으로써, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단할 수 있는 것이다.The function of cutting off the operation in the direction in which the moment (M _boom ) of the _boom 14 is increased by activating the first shutoff valve 29a or the second shutoff valve 29b by the control unit 131 Or may be made at the same time. In other words, the control unit 131 operates the first shut-off valve 29a or the second shut-off valve 29b or the first shut-off valve 29a and the second shut-off valve 29b so that the moment of the boom 14 M _boom ) is increased.

위와 같이, 제어부(131)는 후술할 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법의 붐과하중판단 단계(S20), 하강붐동작차단 단계(S60) 및 정지붐동작차단 단계(S80)의 조건에 따라, 제1차단밸브(29a) 또는 제2차단밸브(29b) 또는 제1차단밸브 및 제2차단밸브(29b)를 작동시킴으로써, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단할 수 있으며, 이로 인해, 크레인(10)의 과하중을 해제하여 크레인(10)의 전복, 크레인(10) 부품의 파손 등을 방지할 수 있다.The controller 131 controls the boom and load of the control method of the crane safety apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention to be described later, the step S20 of shutting down the falling boom, By operating the first shut-off valve 29a or the second shut-off valve 29b or the first shut-off valve and the second shut-off valve 29b in accordance with the conditions of step S80, the moment _Mom of the boom 14 It is possible to prevent overturning of the crane 10 and breakage of the components of the crane 10 by releasing the overload of the crane 10.

저장부(133)는 산정부(132) 및 제어부(131)와 연결되어 있으며, 이로 인해, 산정부(132) 및 제어부(131)에 전기적 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. The storage unit 133 is connected to the acid unit 132 and the control unit 131 so that an electrical signal can be transmitted or received to the acid unit 132 and the control unit 131. [

또한, 저장부(133)에는 데이터베이스가 저장되어 있다. 따라서, 저장부(133)는 산정부(132) 또는 제어부(131)에 데이터베이스의 데이터를 출력해주는 기능을 할 수 있다.The storage unit 133 stores a database. Accordingly, the storage unit 133 can perform a function of outputting data of the database to the calculation unit 132 or the control unit 131. [

데이터베이스는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ) 및 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)에 따른 인양물의 하중(W_load)이 매핑되어 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The database is mapped with the _load W _load of the lifting body according to the vertical angle of the boom 14 and the pressure P of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21, do.

산정부(132)는 도 3에 도시된 바와 같이, 각도 센서(110), 압력 센서(120), 저장부(133) 및 제어부(131)와 연결되어 있으며, 이로 인해, 각도 센서(110), 압력 센서(120), 저장부(133) 및 제어부(131)에 전기적 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 3, the angle sensor 132 is connected to the angle sensor 110, the pressure sensor 120, the storage unit 133, and the control unit 131. Thus, the angle sensor 110, And can transmit or receive an electrical signal to the pressure sensor 120, the storage unit 133, and the control unit 131. [

따라서, 산정부(132)는 각도 센서(110)에서 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)들과, 압력 센서(120)에서 측정된 하부 챔버(21b)의 압력(P)들을 각도 센서(110) 및 압력 센서(120)로부터 각각 수신받아 저장부(133)의 데이터베이스에 입력하는 과정을 반복하여 수행함으로써, 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정해낼 수 있다. The angle? Of the boom 14 measured by the angle sensor 110 and the pressure P of the lower chamber 21b measured by the pressure sensor 120 are set to be angles? by receiving respectively received from the sensor 110 and pressure sensor 120 is performed by repeating the process of entering the database of the storage unit 133, may make it calculates the maximum allowable angle (θ _allow).

다시 말해, 산정부(132)는 각도 센서(110) 및 압력 센서(120)에서 각각 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P) 및 저장부(133)의 데이터베이스를 토대로 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.In other words, the angle calculation unit 132 calculates the angle of the vertical direction of the boom 14 measured by the angle sensor 110 and the pressure sensor 120 and the pressure of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 P), and it may calculate the maximum allowable angle (θ _allow), on the basis of the database of the storage section 133, and thus detailed explanation will be described later.

전술한 제어부(131), 저장부(133) 및 산정부(132)는 모두 하나의 제어 시스템(130)에 구비되어 있는 것을 기준으로 설명하였으나, 제어부(131), 저장부(133) 및 산정부(132) 중 하나가 따로 구비되도록 구성될 수도 있다.Although the control unit 131, the storage unit 133 and the calculation unit 132 are all provided in one control system 130, the control unit 131, the storage unit 133, (132) may be separately provided.

또한, 제어 시스템(130)은 전기적 신호로 데이터의 산정 및 저장, 제어가 모두 가능한 마이크로 프로세서(micro processor) 등으로 구성될 수 있다.In addition, the control system 130 may include a microprocessor capable of calculating, storing, and controlling data with an electrical signal.

저장부(133)의 데이터베이스 및 The database of the storage unit 133 and 인양물의Salvage 하중( weight( WW _loadload )을 연산하는 방법)

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 저장부(133)의 데이터베이스에 대해 설명한다.Hereinafter, the database of the storage unit 133 will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

데이터베이스는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ) 및 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)에 따른 인양물의 하중(W_load)이 매핑되어 있으며, 도 4에 도시된 바와 같은 테이블 또는 도 5에 도시된 다이어그램으로 구성될 수 있다.The database is mapped with the _load W _load of the lifting water according to the vertical angle of the boom 14 and the pressure P of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21, The same table or the diagram shown in Fig.

이 경우, 인양물의 하중(W_load)은 하기의 (식 1) 내지 (식 5.2)에 크레인(10)의 설계 값과, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 입력하여 연산할 수 있다.In this case, the load (W _load ) of the _cargo is determined by the design values of the crane (10), the vertical angle (?) Of the boom (14) And the pressure P of the lower chamber 21b of the second chamber 21b.

이하, (식 1) 내지 (식 5.2)를 이용하여, 인양물의 하중(W_load)을 연산하는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of calculating the load (W _load ) of the salvage using (Equation 1) to (Equation 5.2) will be described.

먼저, 인양물의 하중(W_load)을 구하기 위해, 모멘트 평행 방정식을 이용하여야 하며, 모멘트 평형 방정식은 (식 1)과 같다.First, to obtain the load (W _load ) of the salvage, the moment parallel equations should be used, and the moment equilibrium equation is as (Equation 1).

(식 1) M_cyl=M_boom+M_load (Equation 1) M _cyl = M _boom + M _load

상기 (식 1)에서, (M_cyl)은 데릭 실린더(21)에 의한 모멘트이고, (M_boom)은 붐(14)의 자중에 의한 모멘트이고, (M_load)는 인양물의 하중에 의한 모멘트이다.(M _cyl ) is the moment due to the derrick cylinder 21, (M _boom ) is the moment due to the self weight of the boom 14, and (M _load ) is the moment due to the load of the cargo .

데릭 실린더(21)에 의한 모멘트(M_cyl)는 모멘트 산출 각도(β)의 크기에 따라 (식 2.1) 또는 (식 2.2)와 같다.The moment (M _cyl ) by the derrick cylinder 21 is expressed by (Equation 2.1) or (Equation 2.2) according to the magnitude of the moment calculating angle _?.

(식 2.1) M_cyl=(P×A×n)-R×sin(180°-β) (단, β>90°) (Formula? 2.1) M _cyl = (P x A x n) -R x sin (180 ° -?) (Where?

(식 2.2) M_cyl=(P×A×n)-R×cos(90°-β) (단, β≤90°) (Formula? 2.2) M _cyl = (P x A x n) -R x cos (90 ° -?) (Where?

상기 (식 2.1) 및 (식 2.2)에서, (P)는 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력이고, (A)는 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 단면적이고, (n)은 데릭 실린더(21)의 갯수이고, (R)은 데릭 실린더(21)의 회전 반경이고, (β)는 모멘트 산출 각도이다.(P) is the pressure of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21, (A) is the sectional area of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21, (n) is the number of the derrick cylinders 21, (R) is the turning radius of the derrick cylinder 21, and () is the moment calculating angle.

이 경우, 모멘트 산출 각도(β)는 데릭 실린더(21)에 의한 모멘트(M_cyl)를 산출하기 위한 각도이며, (식 2.3)과 같다.In this case, the moment calculating angle? Is an angle for calculating the moment (M _cyl ) by the derrick cylinder 21, and is expressed by (Equation 2.3).

(식 2.3) β=90°-α+(arctan(L-R)×cos(α+θ))/(R×sin(α+θ)) (Formula 2.3) ? = 90? -Α + (arctan (LR) x cos (? +?)) /

상기 (식 2.3)에서, (L)은 데릭 실린더(21)의 초기 길이이고,(α)는 데릭 실린더(21)의 초기 각도이다.In (Expression 2.3), (L) is the initial length of the derrick cylinder 21, and (a) is the initial angle of the derrick cylinder 21.

붐(14)의 자중에 의한 모멘트(M_boom)는 (식 3)과 같다.The moment (M _boom ) due to the self weight of the boom 14 is expressed by (Equation 3).

(식 3) M_boom=W_boom×d_boom×cos(θ) (3) M _boom = W _boom x d _boom x cos (&thetas;

상기 (식 3)에서, (W_boom)은 붐(14)의 하중이고, (d_boom)은 샤프트(13)에서 붐(14)의 중심점까지의 거리이다.In Equation (3), (W _boom ) is the load of the boom 14, and (d _boom ) is the distance from the shaft 13 to the center point of the boom 14.

인양물의 하중에 의한 모멘트(M_load)는 (식 4)와 같다.The moment (M _load ) due to the load of the cargo is as shown in (Equation 4).

(식 4) M_load=W_load×d_load×cos(θ) (4) M _load = W _load占 d _load占 cos (?)

상기 (식 4)에서, (W_load)는 인양물의 하중이고, (d_load)는 샤프트(13)에서 인양 장치(16)가 위치하는 텔레스코픽 붐(15)의 단부까지의 거리이다.In the above equation (4), (W _load) is a lifting load of water, (d _load) is the distance to the end of the telescopic boom (15) for the lifting device 16 in the shaft 13 in position.

전술한 (식 1) 내지 (식 4)를 연립하면, 인양물의 하중(W_load)을 미지수로 하는 식, 즉, 인양물의 하중(W_load)에 대한 식을 도출해 낼 수 있다.When the above-described simultaneous equation (1) to (expression 4), expression in the unknown load _(load W) of water lift, that is, it is possible to derive an expression for the load _(load W) of water lift.

따라서, 인양물의 하중(W_load)은 모멘트 산출 각도(β)의 크기에 따라 (식 5.1) 또는 (식 5.2)와 같다.Therefore, the load (W _load ) of the cargo is as shown in (5.1) or (5.2) depending on the magnitude of moment calculation angle ().

(식 5.1)(Equation 5.1)

W_load=((P×A×n)-R×sin(180°-β))-(W_boom×d_boom×cos(θ))/(d_load×cos(θ)) _{W load = ((P × A} × n) -R × sin (180 ° -β)) - (W boom × d boom × cos (θ)) / (d load × cos (θ))

(단,β=90°-α+(arctan(L-R)×cos(α+θ))/(R×sin(α+θ))이고,β>90°)(Where? = 90 ° -? + Arctan L - R cos (? +?) / R sin (? +?

(식 5.2)(Equation 5.2)

W_load=((P×A×n)-R×cos(90°-β))-(W_boom×d_boom×cos(θ))/(d_load×cos(θ)) _{W load = ((P × A} × n) -R × cos (90 ° -β)) - (W boom × d boom × cos (θ)) / (d load × cos (θ))

(단,β=90°-α+(arctan(L-R)×cos(α+θ))/(R×sin(α+θ))이고,β≤90°)(Where? = 90 ° -α + (arctan (L-R) × cos (α + θ) / R × sin (α +

상기 (식 5.1) 및 (식 5.2)에서, 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 단면적(A)과, 데릭 실린더(21)의 갯수(n)과, 데릭 실린더(21)의 회전 반경(R)과, 붐(14)의 하중(W_boom)과, 샤프트(13)에서 붐(14)의 중심점까지의 거리(d_boom)과, 샤프트(13)에서 인양 장치(16)가 위치하는 텔레스코픽 붐(15)의 단부까지의 거리(d_load)와, 데릭 실린더(21)의 초기 길이(L)과, 데릭 실린더(21)의 초기 각도(α)는 모두 크레인(10)의 설계 값에 대한 것이다. 따라서, 전술한 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 단면적(A) 등은 크레인(10)의 기종에 따라 대응되는 설계 값들을 (식 5.1) 또는 (식 5.2)에 대입하면 되며, 일종의 상수로 취급될 수 있다.The sectional area A of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 and the number n of the derrick cylinders 21 and the radius of rotation of the derrick cylinder 21 in the equations (5.1) and (5.2) The distance d _boom from the shaft 13 to the center point of the boom 14 and the distance d _boom between the load W _boom of the boom 14 and the lifting device 16, The distance d _load to the end portion of the telescopic boom 15 and the initial length L of the derrick cylinder 21 and the initial angle alpha of the derrick cylinder 21 are both set to a design value of the crane 10 It is about. Therefore, the cross-sectional area A of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 and the like can be obtained by substituting the corresponding design values according to the model of the crane 10 into the formula 5.1 or 5.2, It can be treated as a constant.

또한, 상기 (식 5.1) 및 (식 5.2)에서, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 하부 챔버(21b)의 압력(P)은 데릭 실린더(21)가 작동함에 따라 붐(14)이 샤프트(13)를 중심으로 회전할 때, 즉, 붐(14)의 상승 또는 하강에 따라 그 값이 달라지게 되는 변수이다.In the above equations 5.1 and 5.2, the vertical angle? Of the boom 14 and the pressure P of the lower chamber 21b are set such that the derrick cylinder 21 is operated, Of the boom 14 is rotated around the shaft 13, that is, the value varies as the boom 14 rises or falls.

따라서, 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)과, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 임의적으로 (식 5.1) 또는 (식 5.2)에 대입함으로써, 하부 챔버(21b)의 압력(P)과, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)에 따른 인양물의 하중(W_load)을 연산할 수 있다. Therefore, by substituting the pressure P in the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 and the angle? In the vertical direction of the boom 14 to the equation (5.1) or (5.2) 21b) the pressure (P) and a load lifting water according to the vertical angle (θ) of the boom (14) (W _load) of a can be calculated.

위와 같이, (식 5.1) 또는 (식 5.2)에 복수 개의 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 복수 개의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 대입하여, 복수 개의 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 복수 개의 하부 챔버(21b)의 압력(P) 각각에 따른 복수 개의 인양물의 하중(W_load)을 연산해놓은 것이 전술한 저장부(133)에 저장되는 데이터베이스이다. 이러한 데이터베이스는 전술한 바와 같이, 도 4와 같은 테이블 또는 도 5와 같은 다이어그램 등으로 구현될 수 있다. As described above, a plurality of booms 14 are provided by substituting the vertical angle? Of the plurality of booms 14 and the pressure P of the plurality of lower chambers 21b into (Eq. 5.1) or (Eq. 5.2) And the loads W _load of a plurality of lifting bodies according to the respective pressures P of the plurality of lower chambers 21b are stored in the storage unit 133 described above. Such a database may be implemented as a table as shown in FIG. 4 or a diagram like FIG. 5 as described above.

전술한 (식 1) 내지 (식 5.2)는 데이터베이스를 작성하기 위한 하나의 예로써 설명된 것이며, 전술한 바와 달리, 크레인(10)의 설계 조건 등에 따라 사용자가 위의 (식 1) 내지 (식 5.2)과 다른 임의의 식(모멘트에 관한 역학적 수식 또는 경험식 등을 포함한다)을 사용하여 데이터베이스를 작성할 수 있음은 물론이다. 이 경우에도, 상기 임의의 식으로 유도된 최종식, 즉, 인양물의 하중(W_load)을 구하는 식에 붐(14)의 수직 방향 각도(θ) 및 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 대입함으로써, 인양물의 하중(W_load)을 도출해낼 수 있으며, 이를 통해, 후술할 테이블 또는 다이어그램과 같은 데이터베이스를 구현해낼 수도 있다.Unlike the above, according to the design conditions of the crane 10 and the like, when the user selects one of the above equations (1) to (5.2) 5.2) and other arbitrary equations (including mechanical equations or empirical equations for moments, etc.). In this case as well, the vertical direction? Of the boom 14 and the pressure P of the lower chamber 21b are assigned to the final equation derived in the above-described formula, that is, the formula (W _load ) The load (W _load ) of the salvage can be derived, thereby implementing a database such as a table or a diagram to be described later.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 전술한 (식 1) 내지 (식 5.2)에 의해 작성된 데이터베이스가 테이블로 구현된 인양물 하중 테이블과, 전술한 데이터베이스가 다이어그램으로 구현된 것에 대해 설명한다.Hereinafter, a lifting load table in which a database created by the above-described (Formula 1) to (Formula 5.2) with reference to FIG. 4 and FIG. 5 is implemented as a table, and the above-described database is implemented as a diagram will be described.

인양물Salvage 하중 테이블 Load table

이하, 도 4를 참조하여 인양물 하중 테이블에 대해 설명한다.Hereinafter, the lifting load table will be described with reference to FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 인양물 하중 테이블은 복수 개의 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 복수 개의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 전술한 (식 5.1) 또는 (식 5.2)에 대입하여, 복수 개의 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 복수 개의 하부 챔버(21b)의 압력(P) 각각에 대응되는 복수 개의 인양물의 하중(W_load)이 매핑되어 있는 테이블이다.As shown in Fig. 4, the lifting load table includes a vertical angle [theta] of the plurality of booms 14 and a pressure P of the plurality of lower chambers 21b in accordance with the formula (5.1) 5.2) and a _load W _{load of} a plurality of lifting bodies corresponding to each of the pressures P of the plurality of lower chambers 21b is mapped in the vertical direction? Of the plurality of booms 14 Table.

전술한 바와 같이, (식 5.1) 또는 (식 5.2)에서 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 제외한 나머지 값들은 크레인(10)의 설계 값에 대응되는 값이므로, 크레인(10)의 종류에 따라 다르게 설정하여 대입될 수 있다. 따라서, 인양물 하중 테이블을 구현할 때, 크레인(10)의 종류에 맞는 인양물 하중 테이블을 구현하여 저장부(133)에 저장해야 한다. As described above, the remaining values except for the vertical angle [theta] of the boom 14 and the pressure P of the lower chamber 21b in (Equation 5.1) or (Equation 5.2) It can be set differently depending on the type of the crane 10, and can be substituted. Therefore, when implementing the lifting load table, the lifting load table corresponding to the type of the crane 10 must be implemented and stored in the storage unit 133. [

그러나, 크레인(10)의 종류, 즉, 크레인(10)의 기종별로 한 번씩만 인양물 하중 테이블을 만들어 놓으면 되므로, 크레인(10)의 제조 측면에서 데이터베이스의 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 매번 실시간으로 인양물의 하중(W_load)을 연산해야하는 종래기술과 달리, 한번 인양물 하중 테이블이 설정되면 복잡한 연산 없이 정확한 인양물의 하중(W_load)을 산정할 수 있어 크레인 안전 장치(100)의 오작동 등을 방지할 수 있다는 효과가 있다.However, since the lifting load table must be made only once for each type of crane 10, that is, for each model of the crane 10, the manufacturing cost of the database can be reduced in terms of manufacturing of the crane 10 . Unlike the prior art in which the load (W _load ) of the cargo is calculated in real time every time, once the cargo load table is set, the load (W _load ) of the cargo can be accurately calculated without complicated calculation, And the like.

인양물 하중 테이블에 대입하는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 하부 챔버(21b)의 압력(P)은 그 갯수가 많을수록 더욱 정밀한 인양물의 하중(W_load)을 알아낼 수 있으며, 이로 인해, 최종적으로 정밀한 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정할 수 있다.The more the number of the pressure P of the lower chamber 21b is, the more accurate the load W _{load of the} salvage can be determined, It makes it possible to estimate the final precise maximum allowed angle (θ _allow).

또한, 인양물 하중 테이블에 대입되는 샤프트(13)에서 붐(14)의 중심점까지의 거리(d_boom)와, 샤프트(13)에서 인양 장치(16)가 위치하는 텔레스코픽 붐(15)의 단부까지의 거리(d_load)는 붐(14)의 텔레스코픽 붐(15)이 모두 인출되었을 때를 기준으로 산정하는 것이 바람직하다. 예컨데, 붐(14)이 7단의 텔레스코픽 붐(15)을 갖고 있을 때, 7단의 텔레스코픽 붐(15)이 모두 인출된 붐(14)의 최대 길이일 때의 거리들을 기준으로 '(d_boom), (d_load)' 를 산정하는 것이 바람직하다.The distance d _boom from the shaft 13 placed in the lifting load table to the center point of the boom 14 and the distance d _boom from the shaft 13 to the end of the telescopic boom 15 where the lifting device 16 is located It is preferable that the distance d _load of the boom 14 is calculated on the basis of when all the telescopic boom 15 of the boom 14 is taken out. For example, the boom 14 is 7 while having a telescopic boom (15) of the stage, on the basis of the distance when the maximum length of seven telescopic boom 15. The boom 14 is pulled out all of the '(d _boom ), and (d _load ) '.

이는, 붐(14)의 길이 측면에서 붐(14)이 모두 인출된 상태에서의 모멘트(M_cyl , M_boom, M_load)들이 가장 커지게 되므로, 가장 큰 모멘트를 기준으로 인양물 하중 테이블을 만들 경우, 크레인(10)의 과하중 상태가 발생할 염려가 없어 안전성 측면에서 유리하기 때문이다.This is because the moment M _cyl when the boom 14 is fully extended from the side of the length of the boom 14 , M _boom , and M _load ) are the largest. Therefore, when the lifting load table is made based on the largest moment, there is no fear of overloading the crane 10, which is advantageous in terms of safety.

또한, 인양물 하중 테이블에 입력된 하부 챔버(21b)의 압력(P) 중 가장 큰 하부 챔버(21b)의 압력(P)은 크레인(10) 설계시 산정되는 최대 허용 압력(P_allow)인 것이 바람직하다.The pressure P of the lower chamber 21b which is the largest one of the pressures P of the lower chamber 21b inputted to the lifting load table is the maximum permissible pressure P _allow estimated at the time of designing the crane 10 desirable.

따라서, 도 4의 인양물 하중 테이블의 경우, 최대 허용 압력(P_allow)은 '120㎏f/㎠' 으로 볼 수 있으며, 이러한 최대 허용 압력(P_allow)은 저장부(133)에 따로 저장, 즉, 저장부(133)에 미리 설정(기설정)되어, 후술할 크레인 안전 장치(100)의 제어의 한 요소로 이용되게 된다.(이 경우, 최대 허용 압력(P_allow)에 대응되는 인양물의 하중(W_load)들은 크레인(10)의 정격하중, 즉, 크레인(10)이 인양할 수 있는 인양물의 최대 하중으로 해석될 수 있다.)4, the maximum allowable pressure P _allow can be regarded as 120 kgf / cm 2, and the maximum allowable pressure P _allow can be stored in the storage unit 133 separately, that is, a predetermined (preset) to the storage section 133 is to be used as an element of control of a crane safety apparatus 100 to be described later (in this case, the lifting of water corresponding to the maximum allowable pressure (P _allow) load _(load W) may be interpreted as the rated load, that is, the maximum load lifting water to a lifting crane (10) of the crane (10).)

또한, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 하부 챔버(21b)의 압력(P)은 그 갯수가 많을수록 더욱 정밀한 인양물의 하중(W_load)을 알아낼 수 있으며, 이로 인해, 최종적으로 정밀한 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정할 수 있다.The load W _load of the cargo can be more accurately detected as the number of the chambers 14 in the vertical direction θ and the pressure P of the lower chamber 21b is larger, It can be calculated the maximum allowed angle (θ _allow).

그러나, 인양물 하중 테이블에 입력되는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 하부 챔버(21b)의 압력(P)의 갯수는 한정이 있을 수밖에 없으므로, 데이터베이스는 인양물 하중 다이어그램으로도 구현될 수 있다.However, since the angle (?) In the vertical direction of the boom (14) input to the lifting load table and the number of the pressure (P) in the lower chamber (21b) are limited, the database is also implemented as a lifting load diagram .

인양물Salvage 하중 다이어그램 Load diagram

이하, 도 5를 참조하여 인양물 하중 다이어그램에 대해 설명한다.Hereinafter, a lifting load diagram will be described with reference to FIG.

도 5에서 X축은 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 나타내며, 그 단위는 '㎏f/㎠' 이다.5, the X axis represents the pressure P of the lower chamber 21b, and the unit thereof is 'kgf / cm2'.

도 5에서 Y축은 인양물의 하중(W_load)을 나타내며, 그 단위는 '㎏' 이다.In FIG. 5, the Y axis represents the load (W _load ) of the cargo, and the unit is 'kg'.

도 5에서 각각의 직선들은 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)에 따른 하부 챔버(21b)의 압력(P)과 인양물의 하중(W_load)들의 좌표들을 이어놓은 압력-하중 그래프이다. 따라서, 도 5의 오른쪽의 각도들은 각 압력-하중 그래프의 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 나타낸 것이며, 그 단위는 '°' 이다.In FIG. 5, each straight line is a pressure-load graph in which coordinates of the pressure P of the lower chamber 21b and the load ( _load ) of the salvage water are plotted along the vertical angle? Of the boom 14. Therefore, the angles on the right side of Fig. 5 represent the vertical angle [theta] of the boom 14 of each pressure-load graph, and the unit is [deg.].

또한, 도 5의 인양물 하중 다이어그램은 도 4의 인양물 하중 테이블과, 하부 챔버(21b)의 압력(P), 인양물의 하중(W_load) 및 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)이 동일한 다이어그램이다.The load lifting diagram of Fig. 5 is similar to that of Fig. 4 except that the lifting load table of Fig. 4, the pressure P of the lower chamber 21b, the load W _{load of the} lifting _load and the vertical angle [theta] This is the same diagram.

도 5에 도시된 바와 같이, 인양물 하중 다이어그램은하부 챔버(21b)의 압력(P)인 X축과, 인양물의 하중(W_load)인 Y축을 갖는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)에 따른 복수 개의 압력-하중 그래프로 이루어져 있다. 따라서, 복수 개의 압력-하중 그래프의 갯수는 인양물 하중 다이어그램에 입력된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)의 갯수와 동일하고, 각각의 압력-하중 그래프에서의 X좌표는 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 나타내고, Y좌표는 인양물의 하중(W_load)을 나타내게 된다.5, the lifting load diagram is a diagram showing the vertical angle θ of the boom 14 having the X axis which is the pressure P of the lower chamber 21b and the Y axis which is the load (W _load ) And a plurality of pressure-load graphs according to FIG. Therefore, the number of the plurality of pressure-load graphs is equal to the number of the vertical angles (?) Of the boom 14 input to the lifting load diagram, and the X-coordinate in each pressure- ), And the Y coordinate represents the load (W _load ) of the salvage.

이 경우, 복수 개의 압력-하중 그래프는 하부 챔버(21b)의 압력(P)에 따라 인양물의 하중(W_load)이 커지는 양의 기울기를 갖는 직선 그래프로 볼 수 있다. 또한, 복수 개의 압력-하중 그래프 각각은 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 작아질수록 상대적으로 작은 기울기를 갖는다.In this case, a plurality of pressure-load graphs can be regarded as a straight line graph having a positive slope such that the load (W _load ) of the lifted object increases according to the pressure P of the lower chamber 21b. In addition, each of the plurality of pressure-load graphs has a relatively small slope as the vertical angle [theta] of the boom 14 decreases.

인양물 하중 다이어그램에서, 인양물의 하중(W_load)은 하부 챔버(21b)의 압력(P)에 따라 증가하며, 이는 하부 챔버(21b)에 걸리는 부하(즉, 하부 챔버(21b)의 압력(P))가 클수록 인양 장치(16)에 인양되는 인양물의 무게가 무겁다는 것을 의미한다.In the lifting load diagram, the load (W _load ) of the salvage increases in accordance with the pressure P of the lower chamber 21b, which is the load (i.e., the pressure P ) Is larger, it means that the lifting weight of the lifting device 16 is heavy.

또한, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 작아질수록 압력-하중 그래프의 기울기가 작아지며, 이는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 상대적으로 작을 때에는, 붐(14)이 하강하더라도 발생되는 붐(14)의 모멘트(M_boom) 증가량이 작다는 것을 의미한다.The smaller the vertical angle? Of the boom 14 is, the smaller the slope of the pressure-load graph is. This is because when the vertical angle? Of the boom 14 is relatively small, Which means that the amount of increase of the moment (M _boom ) of the boom 14 which is generated even when the vehicle is descending is small.

위와 같은 인양물 하중 다이어그램은 압력-하중 그래프가 연속적으로 구현되어 있으므로, 인양물 하중 테이블에 비해 정밀한 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정할 수 있다는 효과가 있다. The above load lifting diagram has the effect of calculating the maximum allowable angle (θ _allow ) as compared with the lifting load table since the pressure-load graph is continuously implemented.

즉, 인양물 하중 다이어그램에 입력되는 하부 챔버(21b)의 압력(P)의 갯수가 적더라도, 하부 챔버(21b)의 압력(P)은 압력-하중 그래프를 통해 연속적으로 구현될 수 있다. 따라서, 입력되는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)의 갯수만 많아지면(즉, 압력-하중 그래프의 갯수가 많아지면), 산정부(132)가 복수 개의 압력-하중 그래프의 좌표들을 통해 정밀한 최대 허용 각도(θ_allow)를 용이하게 산정할 수 있다.That is, even if the number of the pressures P of the lower chamber 21b inputted to the lifting load diagram is small, the pressure P of the lower chamber 21b can be continuously realized through the pressure-load graph. Therefore, when the number of the vertical angles [theta] of the input boom 14 increases (that is, when the number of pressure-load graphs increases), the angle determiner 132 calculates the pressure- the precise maximum allowed angle (θ _allow) can be easily calculated.

또한, 인양물 하중 다이어그램을 이용할 경우, 크레인 안전 장치(100)에 구비되는 압력 센서(120)와 각도 센서(110)의 성능에 따라 적합한 인양물 하중 다이어그램을 구현할 수 있다.In addition, when the lifting load diagram is used, a lifting load diagram suitable for the performance of the pressure sensor 120 and the angle sensor 110 provided in the crane safety apparatus 100 can be implemented.

상세하게 설명하면, 압력 센서(120)의 측정 정밀도가 각도 센서(110)의 측정 정밀도에 비해 떨어질 경우, 하부 챔버(21b)의 압력 값(P)을 도 5에 도시된 바와 같이, 압력-하중 그래프를 통해 연속적으로 구현하여, 최대 허용 각도(θ_allow)의 오차를 최대한으로 줄일 수 있다. 또한, 각도 센서(110)의 측정 정밀도가 압력 센서(120)의 측정 정밀도에 비해 떨어질 경우, 도 5와 달리, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 X축으로 하고, 인양물의 하중(W_load)을 Y축으로 하는 각도-하중 그래프로 구성된 인양물 하중 다이어그램을 구현함으로써, 최대 허용 각도(θ_allow)의 오차를 최대한으로 줄일 수 있다.More specifically, when the measurement accuracy of the pressure sensor 120 is lower than the measurement accuracy of the angle sensor 110, the pressure value P of the lower chamber 21b is set to a pressure-load continuously implemented in the graph, it is possible to reduce the error in the maximum allowed angle (θ _allow) as much as possible. 5, when the measurement accuracy of the angle sensor 110 is lower than the measurement accuracy of the pressure sensor 120, the vertical angle? Of the boom 14 is taken as the X axis and the load W _load ) as the Y axis, the tolerance of the maximum permissible angle (θ _allow ) can be minimized.

물론, 데릭 실린더(21)의 작동시, 작동유의 배압, 하부 챔버(21b)에서의 작동유 유출에 따라 측정되는 하부 챔버의 압력(P)에 오차가 발생할 수 있으므로, 도 5와 같이, 압력-하중 그래프로 구성된 인양물 하중 다이어그램인 것이 바람직하다.5, when the derrick cylinder 21 is operated, an error may occur in the pressure P of the lower chamber, which is measured in accordance with the back pressure of the hydraulic fluid and the hydraulic oil flowing out of the lower chamber 21b. It is desirable to be a lifting load diagram consisting of a graph.

인양물Salvage 하중 테이블을 이용하여 최대 허용 각도(θ The maximum allowable angle (θ _allowallow )를 산정하는 방법How to calculate

이하, 도 4의 인양물 하중 테이블을 참조하여 최대 허용 각도 값(θ_allow)을 산정하는 방법을 예를 들어 설명한다. Below with reference to the cargo load table of Figure 4 will be described as an example how to calculate the maximum allowable angle value (θ _allow).

물론, 후술할 방법들은 산정부(132)에서 각도 센서(110)를 통해 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)들과, 압력 센서(120)를 통해 측정된 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)들 및 인양물 하중 테이블(즉, 데이터베이스)를 토대로 산정할 수 있다.Of course, the methods to be described later are not limited to the vertical angles? Of the boom 14 measured through the angle sensor 110 and the vertical directions? Of the derrick cylinder 21 measured through the pressure sensor 120, The pressure P of the lower chamber 21b and the lifting load table (i.e., database).

만약, 크레인(10)의 인양 장치(16)에 인양물이 인양되어 있고, 붐(14)의 수직방향 각도(θ)가 '65°', 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 '100㎏f/㎠' 인 경우를 가정해보자.If the lifting device is lifted to the lifting device 16 of the crane 10 and the vertical angle? Of the boom 14 is 65 °, the pressure of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 (P) is 100 kgf / cm < 2 >.

위와 같은 크레인(10)의 상태에서, 각도 센서(110)는 붐(14)의 수직방향 각도(θ)를 측정한 제1측정 각도(θ₁)가 도출되며, 이 경우, 제1측정 각도(θ₁)는 '65°' 가 된다. In the state of the crane 10 as described above, the angle sensor 110 derives the first measurement angle? ₁ from which the vertical angle? Of the boom 14 is measured. In this case, the first measurement angle? θ ₁ ) becomes '65 °'.

또한, 압력 센서(120)는 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 측정한 제1측정 압력(P₁)이 도출되며, 이 경우, 제1측정 압력(P₁)은 '100㎏f/㎠' 이 된다.Further, the pressure sensor 120 derrick cylinder 21, a first measurement of measuring a pressure (P) of the lower chamber (21b), a pressure of (P ₁₎ is being derived, in this case, the first measured pressure (P ₁₎ Is 100 kgf / cm < 2 >.

위와 같은 제1측정 각도(θ₁)와 제1측정 압력(P₁)은 각각 각도 센서(110) 및 압력 센서(120)를 통해 산정부(132)로 송신하게 되며, 산정부(132)는 저장부(133)의 데이터베이스인 인양물 하중 테이블에 제1측정 각도(θ₁)와 제1측정 압력(P₁)을 송신 및 입력하여 대입하게 된다.The first measurement angle? ₁ and the first measurement pressure P ₁ are transmitted to the calculation section 132 via the angle sensor 110 and the pressure sensor 120, respectively, The first measurement angle? ₁ and the first measurement pressure P ₁ are transmitted and input to the salvage load table, which is the database of the storage unit 133, to be substituted.

즉, 산정부(132)는 인양물 하중 테이블에 제1측정 각도(θ₁)인 '65°' 와, 제1측정 압력(P₁)인 '100㎏f/㎠' 를 대입하게 되며, 이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 인양물의 하중(W_load)이 '429㎏' 임을 알 수 있다.That is, the acid portion 132 is substituted with '65 °', which is the first measurement angle θ ₁ , and '100 kgf / cm 2', which is the first measurement pressure P ₁ , , It can be seen that the load (W _load ) of the salvage is '429 kg' as shown in FIG.

이는, 인양 장치(16)가 인양물을 인양한 후, 압력 센서(120)에서 측정된 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 '100㎏f/㎠' 이고, 각도 센서(110)에서 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 '65°' 일 경우, 인양물의 하중(W_load)이 약 '429㎏' 이라는 것을 의미한다. This is because the pressure P of the lower chamber 21b measured by the pressure sensor 120 is 100 kgf / cm < 2 > after the lifting device 16 lifts the lifted object, When the vertical angle? Of the boom 14 is 65 °, it means that the load (W _load ) of the salvage is about 429 kg.

위와 같이, 산정부(132)에서 인양물의 하중(W_load)을 산정한 후, 산정부(132)는 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하게 되는데, 최대 허용 각도(θ_allow)는 다음과 같은 (조건 1) 내지 (조건 3)을 갖는다.As above, an acid after the section 132 calculates the lift loads of water (W _load) in, computing section 132 there is to estimate the maximum available angle (θ _allow), the maximum allowed angle (θ _allow) are the following (Condition 1) to (Condition 3).

(조건 1) 최대 허용 각도(θ_allow) < 제1측정 각도(θ₁) (Condition 1) the maximum allowed angle (θ _allow) <first measurement angle (θ ₁₎

(조건 2) 최대 허용 각도(θ_allow)에서의 인양물의 하중 ≥ 제1측정 각도(θ₁) 및 제1측정 압력(P₁)에서의 인양물의 하중(W_load) (Condition 2), the maximum allowed angle (θ _allow) lifting the water load in the lifting force of water ≥ first measurement angle (θ ₁₎ and the first measured pressure (P ₁₎ in (W _load)

(조건 3) 최대 허용 각도(θ_allow) = 조건 1, 2를 만족하는 각도들 중 가장 작은 값 (Condition 3) Maximum allowable angle (θ _allow ) = The smallest value among the angles satisfying the conditions 1 and 2

위의 예, 즉, 도 4에서, (조건 1)의 경우, 최대 허용 각도(θ_allow)는 '62°, 59°, 56°, 53°, 50°, 45°, 35°, 25°, 15°, 5°, 0°' 중 하나가 된다.The above example, that is, in Fig. 4, (under Conditions 1), the maximum allowed angle (θ _allow) for the '62 °, 59 °, 56 ° , 53 °, 50 °, 45 °, 35 °, 25 °, 15 °, 5 °, 0 ° '.

또한, (조건 2)의 경우, 최대 허용 각도(θ_allow)는 '62°, 59°, 56°' 중 하나가 된다.In the case of (under Conditions 2), the maximum allowed angle (θ _allow) is one of the '62 °, 59 °, 56 ° '.

마지막으로 (조건 3)의 경우, 최대 허용 각도(θ_allow)는 '56°' 가 되며, 이 값이 최종적으로 구해진 최대 허용 각도(θ_allow)이다. 즉, 산정부(132)에서 (조건 1) 내지 (조건 3)을 통해 산정된 최대 허용 각도(θ_allow)는 '56°' 가 된다.Finally, the (Condition 3), the maximum allowed angle (θ _allow) the maximum allowed angle (θ _allow) becomes '56 ° ', the value finally obtained in the case of. That is, the calculation unit 132 (a condition 1) to (condition 3) the maximum allowed angle (θ _allow) calculated through in is the '56 ° '.

위와 같이, 최대 허용 각도(θ_allow)가 '56°' 인 경우, 붐(14)이 하강하여, 붐(14)의 수직방향 각도(θ)가 '56°' 가 되더라도, 인양물의 하중(W_load), 즉, 붐(14)이 인양할 수 있는 능력은 '434㎏' 임을 알 수 있다.(도 4의 인양물 하중 테이블에서, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 '56°' 이고, 하부 챔버의 압력(P)이 '120㎏f/㎠' 인 경우, 인양물의 하중(W)은 '434㎏' 이므로)As above, the '56 ° maximum allowed angle (θ _allow) even when the "when the boom 14 is lowered by a boom (14) vertically angle (θ) of the '56 ° ', the load lifting water (W it can be seen that the _{load of the} boom 14, that is, the ability of the boom 14 to lift is 434 kg. (In the lifting load table of FIG. 4, when the vertical angle? And the pressure P of the lower chamber is 120 kgf / cm 2, the load W of the cargo is 434 kg,

따라서, 붐(14)이 하강하더라도, 붐의 수직방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)인 '56°' 보다 클 경우, 데릭 실린더(21)에 과하중이 걸리지 않게 된다.Therefore, even if the boom 14 is lowered, when the vertical angle (θ) of the boom is greater than '56 ° 'is the maximum allowed angle (θ _allow), the overload on the derrick cylinder 21 is not to catch.

또한, 위의 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 '120㎏f/㎠' 이고, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 '56°' 이고, 인양물의 하중(W_load)이 '434㎏' 인 것을 통해, 인양 장치(16)에 실제로 인양되는 인양물의 하중(W_load)이 대략 '434㎏' 이라는 것을 예상할 수 있다.(실질적으로 처음에 측정된 인양물의 하중(W_load)은 '429㎏' 으로 약간의 오차가 있으나 인양 장치(16)에 실제로 인양되는 인양물의 하중(W_load)을 대략적으로 파악할 수 있다)Further, the pressure (P) of the lower chamber (21b) above the '120㎏f / ㎠', and the vertical angle (θ) of the boom 14 is '56 ° ', the load _(load W) of water lift It can be expected that the load (W _load ) of the salvage that is actually lifted to the lifting device 16 is approximately 434 kg (through a _{load of} 434 kg) (substantially the _load ) Is '429 kg', it is possible to roughly grasp the load (W _load ) of the lifting body actually lifted to the lifting device 16 although there is a slight error.

전술한 바와 같이, 최대 허용 각도(θ_allow)는 산정부(132)에 의해 산정되며, 산정부(132)는 먼저 인양물의 하중(W_load)을 산정한 후, 전술한 (조건 1) 내지 (조건 3)을 이용하여 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하게 된다.As described above, are calculated by the maximum available angle (θ _allow) the calculation unit 132, a calculation unit 132 first and then calculating the lifting force of water (W _load), the above-described (condition 1) to ( using the conditions 3) to estimate the maximum available angle (θ _allow).

다시 말해, 산정부(132)는 각도 센서(110)에서 측정한 제1측정 각도(θ₁)와, 압력 센서(120)에서 측정한 제1측정 압력(P₁)을 저장부(133)에 저장된 데이터베이스인 인양물 하중 테이블에 입력하여 제1측정 각도(θ₁) 및 제1측정 압력 값(P₁)에 대응되는 인양물의 하중(W_load)을 산정한다. 이렇게 인양물의 하중(W_load)을 산정한 후, 산정부(132)는 전술한 (조건 1) 내지 (조건 3)에 의해 최대 허용 각도(θ_allow)을 산정하게 된다.In other words, the calibrating unit 132 stores the first measurement angle? ₁ measured by the angle sensor 110 and the first measured pressure P ₁ measured by the pressure sensor 120 in the storage unit 133 The load (W _load ) of the salvage corresponding to the first measurement angle (? ₁ ) and the first measurement pressure value (P ₁ ) is calculated by inputting the salvage load table as a stored database. So after calculating the lifting force of water (W _load), calculation unit 132 is to calculate the maximum allowed angle (θ _allow) by the above-described (condition 1) to (condition 3).

위와 같은 최대 허용 각도(θ_allow)의 산정 방법은 산정부(132) 또는 제어 시스템(130)에 구비된 프로그램 등을 이용함으로써, 구현될 수 있다.By calculating the maximum allowable angle (θ _allow) the above method is used for a program or the like provided in the calculation unit 132 or the control system 130, it may be implemented.

인양물Salvage 하중 다이어그램을 이용하여 최대 허용 각도(θ Using the load diagram, the maximum allowable angle (θ _allowallow )를 산정하는 방법How to calculate

전술한 최대 허용 각도(θ_allow)를 구하는 방법은 데이터베이스가 다이어그램으로 이루어질 때 더욱 쉽게 구할 수 있다. 물론, 후술할 방법들은 산정부(132)에서 각도 센서(110)를 통해 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와, 압력 센서(120)를 통해 측정된 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P) 및 인양물 하중 다이어그램(즉, 데이터베이스)를 토대로 산정할 수 있다.The aforementioned maximum allowable angle to obtain a (θ _allow) may be more readily available when the database is made to the diagram. Of course, the methods to be described later are not limited to the vertical angle? Of the boom 14 measured through the angle sensor 110 and the vertical angle? Of the boom 14 measured by the pressure sensor 120 The pressure P of the chamber 21b and the lifting load diagram (i.e., the database).

이하, 도 5의 인양물 하중 다이어그램을 참조하여 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 방법을 예를 들어 설명한다. 하기의 설명들은 도 5의 제1교점(H), 제2교점(I), 지시선(J) 를 통해 더욱 명확하게 이해할 수 있다.Below with reference to the cargo load diagram of Figure 5 will be described, for example, a method for estimating maximum available angle (θ _allow). The following explanations can be more clearly understood through the first intersection H, the second intersection I and the leader line J in Fig.

전술한 도 4의 인양물 하중 테이블에서와 같이, 크레인(10)의 인양 장치(16)에 인양물이 인양되어 있고, 붐(14)의 수직방향 각도(θ)가 '65°', 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 '100㎏f/㎠' 인 경우를 가정해보자. 이 경우, 전술한 가정은 도 5에서 제1교점(H)로 표시되어 있다.4, the lifting device 16 of the crane 10 is lifted, the vertical angle? Of the boom 14 is set to 65 °, And the pressure P of the lower chamber 21b of the second chamber 21 is 100 kgf / cm2. In this case, the above-described assumption is indicated by the first intersection H in Fig.

제1교점(H)를 살펴보면, X 좌표는 '100', Y 좌표는 '430' 이므로, 붐(14)의 수직방향 각도(θ)가 '65°', 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 '100㎏f/㎠' 인 경우 인양물의 하중(W_load)은 대략 '430㎏' 임을 알 수 있다.Since the X coordinate is '100' and the Y coordinate is '430', the vertical angle θ of the boom 14 is '65 °', the lower chamber of the derrick cylinder 21 The load (W _load ) of the cargo is approximately 430 kg when the pressure (P) of the load 21b is '100 kgf / cm2'.

산정부(132)는 위와 같이, 인양물의 하중(W_load)을 산정한 후, 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정한다. Computing section 132, and then calculates the estimated load _(load W) of water lift, (θ _allow) the maximum allowable angle as above.

최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하기 위해, 제1교점(H)를 시작으로 X축과 평행하게 그어지는 지시선(J)을 그린다. 그 후, 지시선(J)과 접하는 압력-하중 그래프 중 가장 낮은 각도를 갖는 그래프의 각도가 최대 허용 각도(θ_allow)가 된다.In order to estimate the maximum available angle (θ _allow), the first draw the leader line (J) to start the cross point (H) to which is drawn parallel to the X axis. Then, the pressure in contact with the leader (J) - the angle of a graph having the lowest angle of the load graph is the maximum allowed angle (θ _allow).

제2교점(I)는 지시선(J)과 압력-하중 그래프 중 가장 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 '56°'인 그래프가 접하는 교점이며, 제2교점(I)의 X좌표는 약 '113' Y좌표는 '430' 이다.The second intersection I is an intersection at which the graph with the vertical line of the boom 14 at the most in the pressure-load graph of the pressure-load graph tends to be 56 degrees, and the X coordinate of the second intersection I '113' Y coordinate is '430'.

따라서, 제2교점(I)을 통해 최대 허용 각도(θ_allow)는 '56°'임을 쉽게 알 수 있으며, 이는 전술한 인양물 하중 테이블에서와 같은 값이다. Thus, the second point of intersection (I) can be easily seen that the '56 ° 'maximum allowed angle (θ _allow) through, which is the same value as in the above described cargo load table.

또한, 제2교점(I)의 X좌표가 '113'인 것을 통해, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 '56°'이고, 인양물의 하중(W_load)이 '430㎏' 일 경우, 압력 센서(120)를 통해 측정되는 하부 챔버(21b)의 압력(P)은 약 '113㎏f/㎠' 가 될 것을 예상할 수 있다.When the vertical angle? Of the boom 14 is '56 °' and the load ( _load ) of the salvage is 430 kg through the X coordinate of the second intersection I '113' It can be expected that the pressure P of the lower chamber 21b measured through the pressure sensor 120 will be about 113 kgf / cm < 2 >.

이처럼, 저장부(133)에 저장되는 데이터베이스가 인양물 하중 다이어그램인 경우, 전술한 오차를 줄이는 장점뿐만 아니라, 산정부(132)가 좌표들을 이용해 최대 허용 각도(θ_allow)를 쉽게 산정할 수 있다는 장점이 있다.As such, that when the database is stored in the storage unit 133, the cargo load diagram, as well as the advantage of reducing the above-described error, the calculation unit 132, the coordinates for the maximum allowed angle (θ _allow) can be easily calculated using the There are advantages.

위와 같은 최대 허용 각도(θallow)의 산정 방법은 산정부(132) 또는 제어 시스템(130)에 구비된 프로그램 등을 이용함으로써, 구현될 수 있다.The method of calculating the maximum allowable angle ?allow may be implemented by using a program or the like provided in the calculating section 132 or the control system 130. [

크레인 안전 장치(100)의 제어 방법Method of controlling crane safety device (100)

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of controlling the crane safety apparatus 100 according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법은 포스트(12)에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐(14)과, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 조절하는 데릭 실린더(21)와, 붐(14)에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐(15)과, 텔레스코픽 붐(15)을 인출시키거나 인입시킴으로써, 붐(14)의 길이를 조절하는 텔레스코픽 실린더(22)를 포함하는 크레인(10)에 설치되는 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법을 기준으로 한다.The control method of the crane safety apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes a boom 14 installed vertically rotatably to the post 12, A multi-stage telescopic boom 15 to be pulled out to the boom 14 and a telescopic boom 15 for pulling or pulling the telescopic boom 15 to adjust the length of the boom 14, Is based on the control method of the crane safety apparatus (100) installed in the crane (10) including the crane (22).

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법은, 각도 센서(110)를 통해 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)와 산정부에 의해 산정된 최대 허용 각도(θ_allow)를 비교하여 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어동작 단계를 포함하여 구성될 수 있다.6, the control method of the crane safety apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes the steps of: calculating the vertical angle? Of the boom 14 measured through the angle sensor 110, by comparing the maximum allowed angle (θ _allow) estimated by the case where the vertical angle (θ) of the boom (14) is less than the maximum allowed angle (θ _allow), which increases the moment of the boom 14 (M _boom) And a control operation step of interrupting the operation of the direction.

이 경우, 산정부(132)에서 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 방법은 전술한 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 방법이 적용될 수 있다. In this case, the acid method for estimating maximum available angle (θ _allow) in unit 132 can be applied to a method for estimating the above-described maximum allowable angle (θ _allow).

즉, 산정부(132)는 각도 센서(110)를 통해 측정된 붐(14)의 수직방향 각도(θ)와, 압력 센서(120)를 통해 측정된 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P) 및 저장부(133)의 데이터베이스(전술한 인양물 하중 테이블 또는 인양물 하중 다이어그램으로 구현된 데이터베이스)를 토대로 최대 허용 각도(θ_allow)을 산정할 수 있다.That is to say, the acid portion 132 measures the vertical angle? Of the boom 14 measured through the angle sensor 110 and the vertical angle? Of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 measured through the pressure sensor 120, on the basis of the pressure (P) and a storage unit 133, a database (described above cargo loading table or a database, implemented in a cargo load diagram), it is possible to estimate the maximum available angle (θ _allow).

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법의 제어동작 단계는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1측정 단계(S10)와, 붐과하중 판단 단계(S20)와, 산정 단계(S30)와, 제2측정 단계(S40)와, 붐하강판단 단계(S50)와, 하강붐동작차단 단계(S60)와, 제3측정 단계(S70)와, 정지붐동작차단 단계(S80)를 포함하여 구성될 수 있다.6, the control operation of the control method of the crane safety apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention includes a first measurement step S10, a boom and a load determination step S20, A boom descent decision step S50, a falling boom operation interruption step S60, a third measurement step S70, a stop boom operation interruption step S70, a second measurement step S40, Step S80 may be included.

이하, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법의 각 단계에 대해 설명한다.Hereinafter, each step of the control method of the crane safety apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention will be described.

먼저, 제1측정 단계(S10)에서는, 각도 센서(110)를 통해 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 측정한 제1측정 각도(θ₁)와, 압력 센서(120)를 통해 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 측정한 제1측정 압력(P₁)을 도출하는 과정이 수행된다.First, in a first measurement step S10, a first measurement angle? _{1 in which} a vertical angle? Of the boom 14 is measured through an angle sensor 110 and a first measurement angle? A process of deriving the first measurement pressure P ₁ that measures the pressure P of the lower chamber 21b of the cylinder 21 is performed.

이 경우, 각도 센서(110)를 통해 측정되는 제1측정 각도(θ₁)와, 압력 센서(120)를 통해 측정되는 제1측정 압력(P₁)은 크레인(10)의 붐(14)이 작동되지 않는 상태일 때, 즉, 정지 상태에 있을 때, 측정되는 것이 바람직하다. The boom 14 of the this case, the angle sensor 110, the first measurement angle the first measured pressure (P ₁₎ is measured through a (θ _1), and a pressure sensor 120 is measured via the crane 10 is It is preferable to measure it when it is in an inactive state, that is, when it is in a stopped state.

예컨데, 인양 장치(16)에 인양물을 적재하고, 윈치 드럼(18)을 통해 인양물을 상승시킨 상태에서, 붐(14)의 데릭 실린더(21) 또는 텔레스코픽 실린더(22) 등이 작동하지 않는 상태일 때, 각도 센서(110) 및 압력 센서(120)를 통해 제1측정 각도(θ₁) 및 제1측정 압력(P₁)이 측정되는 경우가 가장 바람직하다.The derrick cylinder 21 of the boom 14 or the telescopic cylinder 22 and the like are not operated in a state where the lifting device is loaded on the lifting device 16 and the lifted water is raised through the winch drum 18. [ It is most preferable that the first measurement angle? ₁ and the first measurement pressure P ₁ are measured through the angle sensor 110 and the pressure sensor 120 when the first measurement angle?

붐과하중판단 단계(S20)에서는, 산정부(132)가 제1측정 압력(P₁)과 기설정된 최대 허용 압력(P_allow)을 비교하여 제1측정 압력(P₁)이 최대 허용 압력(P_allow)보다 큰 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 과정이 수행된다.In the boom and load determining step S20, the calculating unit 132 compares the first measured pressure P ₁ with a predetermined maximum permissible pressure P _allow to determine whether the first measured pressure P ₁ is _equal to or greater than the maximum permissible pressure P _allow ), a process of blocking the operation in the direction in which the moment (M _boom ) of the _boom 14 is increased is performed.

붐과하중판단 단계(S20)는 인양 장치(16)에 인양된 인양물의 하중이 크레인(10)의 정격하중을 초과하는지 여부를 판단하여, 인양물의 하중이 정격하중을 초과할 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 단계이다.The boom and load determination step S20 determines whether or not the lifting load on the lifting device 16 exceeds the rated load of the crane 10 and when the load of the lifting load exceeds the rated load, In the direction of increasing the moment (M _boom )

전술한 바와 같이, 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 통해 붐(14)에 걸리는 부하를 간접적으로 파악할 수 있으므로, 제1측정 압력(P₁)과 기설정된 최대 허용 압력(P_allow)을 비교함으로써, 붐(14)의 과하중 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 산정부(132)에서 제1측정 압력(P₁)과 기설정된 최대 허용 압력(P_allow)을 비교하여, '제1측정 압력(P₁) > 최대 허용 압력(P_allow)' 인 경우, 붐(14)이 과하중 상태에 있게 되므로, 제어부(131)가 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단함으로써, 붐(14)의 과하중 상태를 벗어날 수 있다.The load applied to the boom 14 through the pressure P of the lower chamber 21b can be indirectly grasped so that the first measured pressure P ₁ and the predetermined maximum permissible pressure P _allow It is possible to determine whether or not the boom 14 is overloaded. Accordingly, the calculation unit 132 when in the first measured pressure (P ₁₎ and the group to set compared to the maximum allowable pressure (P _allow), 'the first measured pressure (P _1)> the maximum allowable pressure (P _allow)' , The boom 14 is in an overloaded state and thus the control unit 131 can stop the operation in the direction in which the moment M _boom of the boom 14 is increased so that the boom 14 can be released from the overload state .

최대 허용 압력(P_allow)은 제어 시스템(130) 또는 산정부(132) 또는 저장부(133)에 미리 입력되어 저장됨으로써, 기설정될 수 있으며, 크레인(10)의 설계 값들에 따라 다르게 설정될 수 있다. 또한, 최대 허용 압력(P_allow)은 전술한 바와 같이, 크레인(10)의 정격하중에 대한 값으로 설정될 수도 있다.The maximum permissible pressure P _allow may be preset by being previously stored in the control system 130 or the acid portion 132 or the storage portion 133 and may be set differently according to the design values of the crane 10 . Further, the maximum allowable pressure P _allow may be set to a value with respect to the rated load of the crane 10, as described above.

산정 단계(S30)에서는, 산정부(132)가 제1측정 각도(θ₁), 제1측정 압력(P₁) 및 저장부(133)에 저장된 데이터베이스를 토대로 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 과정이 수행된다.In the calculation step (S30), estimate calculation unit 132, a first measurement angle (θ _1), the first measured pressure maximum allowed angle (θ _allow), on the basis of the database stored in the (P ₁₎ and a storage unit (133) Is performed.

또한, 산정 단계(S30)는, 제1측정 각도(θ₁)와 제1측정 압력(P₁)을 저장부(133)에 저장된 데이터베이스에 입력하여 대응되는 인양물의 하중(W_load)을 산정하는 인양물하중산정 단계(S31)와, 산정된 인양물의 하중(W_load)을 데이터베이스에 입력하여 대응되는 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 최대허용각도산정 단계(S32)를 포함하여 구성될 수 있다.The calculation step S30 is a step of calculating the load W _{load of} the corresponding salvage by inputting the first measurement angle? ₁ and the first measurement pressure P ₁ into the database stored in the storage unit 133 and the cargo load estimating step (S31), a load of water estimated lift (W _load) to be configured to include a maximum allowable angle estimating maximum available angle step (S32) for estimating (θ _allow) corresponding to the input to the database have.

산정 단계(S30)에서 이용되는 데이터베이스는 도 4의 인양물 하중 테이블 또는 도 5의 인양물 하중 다이어그램으로 구현될 수 있으며, 산정부(132) 또는 저장부(133) 또는 제어 시스템(130)에 구비된 프로그램 등을 통해 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 과정이 수행될 수 있다.The database used in the calculating step S30 may be embodied as a salvage load table of FIG. 4 or a salvage load diagram of FIG. 5 and may be stored in the accumulation unit 132 or the storage unit 133 or the control system 130 through a program such as may be the step of estimating the maximum available angle (θ _allow) performed.

또한, 산정 단계(S30)에서, 인양물하중산정 단계(S31), 최대허용각도산정 단계(S32)의 수행을 통해 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 과정은 전술한 최대 허용 각도(θ_allow)를 산정하는 방법이 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.Further, in the calculation step (S30), the process of estimating the maximum available angle (θ _allow) with the performance of the cargo load estimating step (S31), estimating the maximum allowable angle step (S32) is described above the maximum allowable angle (θ _allow ) May be applied, and redundant description will be omitted.

제2측정 단계(S40)에서는, 산정 단계(S30) 후, 각도 센서(110)를 통해 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 측정한 제2측정 각도(θ₂)를 도출하는 과정이 수행된다.In the second measurement step S40, the process of deriving the second measurement angle? ₂ after the calculation step S30, which measures the angle? In the vertical direction of the boom 14 through the angle sensor 110 .

제2측정 단계(S40)는 붐(14)의 하강 여부를 판단하기 위한 붐하강판단 단계(S50)에서 사용할 제2측정 각도(θ₂)를 각도 센서(110)를 통해 측정하는 단계이다.The second measurement step S40 is a step of measuring the second measurement angle? ₂ to be used in the boom descent decision step S50 for determining whether the boom 14 has descended through the angle sensor 110. [

이러한 제2측정 단계(S40)는 제1측정 단계(S10)가 수행된 후 수행된다. 다시 말해, 제2측정 각도(θ₂)는 제1측정 각도(θ₁)가 측정되고, 소정의 시간이 지난 후 측정된다. 따라서, 제2측정 각도(θ₂)는 제1측정 각도(θ₁)에 비해 상대적으로 가장 최근에 측정된 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)라고 볼 수 있다.The second measurement step S40 is performed after the first measurement step S10 is performed. In other words, the second measurement angle? ₂ is measured after the first measurement angle? ₁ is measured and a predetermined time has passed. Therefore, the second measurement angle? ₂ can be regarded as the most recently measured vertical angle? Of the boom 14 relative to the first measurement angle? ₁ .

붐하강판단 단계(S50)에서는, 제2측정 각도(θ₂)와 제1측정 각도(θ₁)를 비교하여 붐(14)이 하강하는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다.In the boom descent decision step S50, a process of determining whether the boom 14 descends by comparing the second measurement angle? ₂ with the first measurement angle? ₁ is performed.

이러한 붐하강판단 단계(S50)는 제1측정 각도(θ₁)가 측정되고, 소정의 시간이 지난 후 측정된 제2측정 각도(θ₂)를 이용하여 붐(14)이 하강하는지 여부를 판단하는 단계이다. 따라서, 산정부(132)는 각도 센서(110)에서 수신받은 제1측정 각도(θ₁)와 제2측정 각도(θ₂)를 비교하게 된다.The boom descent determining step S50 determines whether or not the boom 14 descends using the second measurement angle? ₂ measured after the first measurement angle? ₁ is measured and a predetermined time elapses . Accordingly, the angle calculation unit 132 compares the first measurement angle? ₁ received by the angle sensor 110 with the second measurement angle? ₂ .

하강붐동작차단 단계(S60)에서는, 붐하강판단 단계(S50)에서, 제2측정 각도(θ₂)가 제1측정 각도(θ₁)보다 작은 경우 제2측정 각도(θ₂)와 최대 허용 각도(θ_allow)를 비교하여 제2측정 각도(θ₂)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 과정이 수행된다.The falling boom operation blocking step (S60), in the boom lowering determination step (S50), the second measurement angle (θ ₂₎ The second case is smaller than the first measurement angle (θ ₁₎ second measuring angle (θ ₂₎ with the maximum allowable angle (θ _allow) the second measurement angle when (θ ₂₎ is less than the maximum allowed angle (θ _allow), the step of blocking the operation of the direction that increases the moment (M _boom) of the boom 14 is done by comparing do.

하강붐동작차단 단계(S60)는 붐하강판단 단계(S50)에서 '제2측정 각도(θ₂) < 제1측정 각도(θ₁)' 인 경우, 산정부(132)는 붐(14)이 하강하는 것으로 판단하게 된다. 위와 같은 붐(14)의 하강에 따라 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 붐(14)의 하강전보다 증가하게 되므로, 산정부(132)는 현재 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은지 여부를 비교하여, 현재 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단하게 된다.Lowering the boom operation blocking step (S60) is a case of "the second measured angle (θ ₂₎ <the first measurement angle (θ _1), in step determines boom lowered (S50), calculation unit (132) is a boom (14) It is judged to descend. The momentum M _boom of the boom 14 is increased more than the moment before the boom 14 descends as the boom 14 descends as described above so that the angle portion 132 is positioned at an angle? the maximum allowed angle as compared to whether or not less than (θ _allow), present if the vertical angle (θ) of the boom (14) is less than the maximum allowed angle (θ _allow), the moment of the boom 14 (M _boom) The operation in the direction in which the voltage is increased is interrupted.

다시 말해, 붐(14)이 하강하는 상태에서, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 최대 허용 각도(θ_allow)보다 작은 경우, 붐(14)은 과하중 상태에 있게 된다.In other words, when the vertical angle [theta] of the boom 14 is smaller than the maximum allowable angle [theta] _allow in a state where the boom 14 is descending, the boom 14 is in an overload state.

따라서, 위와 같은 붐(14)의 과하중 상태를 그대로 방치할 경우, 크레인(10)의 전복 또는 크레인(10)의 부품들의 파손 등이 발생할 수 있게 되므로, 이를 차단하기 위해, 하강붐동작차단 단계(S60)에서는, 산정부(132)에서 '제2측정 각도(θ₂) < 최대 허용 각도(θ_allow)' 인 것이 판단된 경우, 제어부(131)가 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단함으로써, 전술한 크레인(10)의 전복 또는 크레인(10)의 부품들의 파손 등을 방지할 수 있는 것이다.Therefore, when the overload state of the boom 14 is left as it is, the overturning of the crane 10 or the breakage of the components of the crane 10 may occur. Therefore, (S60) in, computing section 132, a second measuring angle (θ ₂₎ <the maximum allowed angle (θ _allow), when it is determined that the controller 131, the moment of the boom (14) (M _boom) in It is possible to prevent the overturning of the crane 10 or the breakage of the components of the crane 10 described above.

제3측정 단계(S70)에서는, 붐하강판단 단계(S50)에서, 제2측정 각도(θ₂)와 제1측정 각도(θ₁)가 같은 경우, 압력 센서(120)를 통해 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 측정한 제2측정 압력(θ₂)을 도출하는 과정이 수행된다.In the third measurement step S70, when the second measurement angle? ₂ and the first measurement angle? ₁ are equal to each other in the boom descending decision step S50, the derrick cylinder 21 The second measuring pressure? ₂ is measured by measuring the pressure P in the lower chamber 21b.

제3측정 단계(S70)는 붐하강판단 단계(S50)에서 붐(14)이 상승 또는 하강을 하지 않는 경우, 즉, 데릭 실린더(21)가 동작하지 않아 붐(14)이 정지 상태에 있는 경우, 정지붐동작차단 단계(S80)에서 사용할 제2측정 압력(P₂)을 측정하는 단계이다.The third measurement step S70 is performed when the boom 14 does not ascend or descend in the boom descent decision step S50, that is, when the derrick cylinder 21 does not operate and the boom 14 is stopped , And the second measurement pressure P ₂ to be used in the step S80 for stopping the boom operation.

이러한 제3측정 단계(S70)는 제1측정 단계(S10)가 수행된 후 수행된다. 다시 말해, 제2측정 압력(P₂)은 제1측정 압력(P₁)이 측정되고, 소정의 시간이 지난 후 측정된다. 따라서, 제2측정 압력(P₂)은 제1측정 압력(P₁)에 비해 상대적으로 가장 최근에 측정된 하부 챔버(21b)의 압력(P)이라고 볼 수 있다.The third measurement step S70 is performed after the first measurement step S10 is performed. In other words, the second measured pressure P ₂ is measured after the first measured pressure P ₁ has been measured and a predetermined time has passed. Therefore, the second measurement pressure P ₂ can be regarded as the pressure P of the lower chamber 21b most recently measured relative to the first measurement pressure P ₁ .

정지붐동작차단 단계(S80)에서는, 제2측정 압력(θ₂)과 기설정된 최대 허용 압력(P_allow)을 비교하여 제2측정 압력(θ₂)이 최대 허용 압력(P_allow)보다 큰 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 과정이 수행된다.When the second measured pressure? ₂ is larger than the maximum allowable pressure P _{allow in the} step S80, the second measured pressure? ₂ is compared with the predetermined maximum allowable pressure P _allow , And the operation in the direction in which the moment (M _boom ) of the _boom 14 is increased is performed.

정지붐동작차단 단계(S80)는 붐하강판단 단계(S50)에서 붐(14)이 상승 또는 하강을 하지 않는 경우, 즉, 데릭 실린더(21)가 동작하지 않아 붐(14)이 정지 상태에 있는 경우, 제3측정 단계(S70)에서 측정된 제2측정 압력(θ₂)을 이용하여, 현재 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)이 최대 허용 압력(P_allow)을 초과하는지 여부를 판단하는 단계이다.The stopping step S80 of stopping the stoppage of the boom operation is performed when the boom 14 does not move up or down in the boom descent decision step S50, The pressure P in the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 is set to the maximum allowable pressure P _allow by using the second measured pressure? ₂ measured in the third measuring step S70 Or not is exceeded.

상세하게 설명하면, 붐하강판단 단계(S50)에서 붐(14)이 상승 또는 하강을 하지 않아 정지 상태에 있는 것이 판단된 경우라도, 텔레스코픽 실린더(22)의 작동에 의해 붐(14)의 길이가 증가될 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되어 붐(14)이 과하중 상태가 될 수 있다. 따라서, 붐(14)이 정지 상태에 있더라도, 다시 한번 현재의 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)과 최대 허용 압력(P_allow)을 비교할 필요가 있으며, 정지붐동작차단 단계(S80)에서는 이러한 과정을 수행하는 것이다.More specifically, even when it is determined that the boom 14 does not rise or fall due to the rise or fall of the boom 14 in the boom fall determination step S50, the length of the boom 14 The moment M _{boom of the} boom 14 is increased and the boom 14 can be overloaded. Therefore, it is necessary to compare the pressure P of the lower chamber 21b of the current derrick cylinder 21 with the maximum permissible pressure P _allow again even if the boom 14 is in the stopped state, In step S80, this process is performed.

따라서, 산정부(132)에서 제2측정 압력(P₂)과 기설정된 최대 허용 압력(P_allow)을 비교하여, '제2측정 압력(P₂) > 최대 허용 압력(P_allow)' 인 경우, 제어부(131)가 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단함으로써, 붐(14)의 과하중 상태를 벗어날 수 있다.Accordingly, when the second measuring pressure P ₂ is compared with the predetermined maximum permissible pressure P _allow in the determining unit 132 and the second measuring pressure P ₂ is the maximum permissible pressure P _allow , The control unit 131 can stop the operation in the direction in which the moment (M _boom ) of the _boom 14 is increased, and thus the boom 14 can be released from the overload state.

전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법에 있어서, 붐하강판단 단계(S50)에서 붐(14)이 상승되는 것으로 판단, 즉, '제2측정 각도(θ₂) > 제1측정 각도(θ₁)' 인 경우, 붐(14)의 모멘트(M_boom)는 당연히 감소하게 되므로, 제어부(131)는 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단하지 않아도 됨은 물론이다.A method of controlling a crane safety apparatus 100 in accordance with a preferred embodiment of the present invention described above, determines that the boom 14 is raised in the boom lowering determination step (S50), that is, "the second measured angle (θ ₂ )> of the direction 1 for measuring the angle (θ ₁₎ 'which, since the decrease of course moment (M _boom) of the boom 14, a control unit 131 that increases the moment of the boom 14 (M _boom) Of course, it is not necessary to interrupt the operation.

전술한 붐과하중판단 단계(S20), 하강붐동작차단 단계(S60) 및 정지붐동작차단 단계(S80)에서 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작은 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 감소하는 방향의 동작 및 붐(14)의 길이가 증가되는 방향의 동작을 포함하는 개념이다.The operation in the direction in which the moment M _boom of the boom 14 is increased in the above-described boom and load determination step S20, the descending boom operation blocking step S60 and the stopping boom operation step S80 is performed by the boom 14, The operation in the direction in which the vertical angle [theta] of the boom 14 decreases and the operation in the direction in which the length of the boom 14 is increased.

따라서, 붐과하중판단 단계(S20)에서 '제1측정 압력(P₁) > 최대 허용 압력(P_allow)' 의 조건을 달성할 경우, 하강붐동작차단 단계(S60)에서 '제2측정 각도(θ₂) < 최대 허용 각도(θ_allow)' 의 조건을 달성할 경우 및 정지붐동작차단 단계(S80) '제2측정 압력(P₂) > 최대 허용 압력(P_allow)' 의 조건을 달성할 경우, 산정부(132)는 제어부(131)에 신호를 송신하게 된다.Accordingly, when the condition of 'the first measured pressure P ₁ ' and the maximum allowable pressure 'P _allow ' is reached in the boom and load determination step S 20, in the step S60, (θ ₂₎ <the maximum allowable angle, if the achieved condition and stop the boom operation blocking step (S80) '(θ _allow) a second measured pressure (P _2)> the maximum allowable pressure (P _allow) to achieve the condition of " The calculation unit 132 transmits a signal to the control unit 131. In this case,

위와 같이, 산정부(132)에서 송신된 신호를 수신한 제어부(131)는 제1차단밸브(29a)를 작동시켜 데릭 실린더(21)의 상부 챔버(21a)에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)가 감소되는 방향의 동작을 차단시킬 수 있다.The control unit 131 receiving the signal transmitted from the acidifying unit 132 operates the first shutoff valve 29a to shut off the hydraulic fluid supplied to the upper chamber 21a of the derrick cylinder 21, It is possible to cut off the operation in the direction in which the vertical angle?

또한, 산정부(132)에서 송신된 신호를 수신한 제어부(131)는 제2차단밸브(29b)를 작동시켜 텔레스코픽 실린더(22)의 인출 챔버(22a)에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 붐(14)의 길이가 증가되는 방향의 동작을 차단시킬 수 있다.The control section 131 receiving the signal transmitted from the acid section 132 operates the second shutoff valve 29b to shut off the operating oil supplied to the withdrawal chamber 22a of the telescopic cylinder 22, 14 can be cut off in the direction in which the lengths of the first, second,

물론, 산정부(132)에서 송신된 신호를 수신한 제어부(131)는 전술한 제1차단밸브(29a)와 제2차단밸브(29b)를 동시에 또는 각각 작동시킬 수도 있다.Of course, the control unit 131 receiving the signal transmitted from the acid portion 132 may simultaneously or separately operate the first shutoff valve 29a and the second shutoff valve 29b.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법은 크레인(10)이 작동하는 동안에 계속적으로 수행될 수 있다.The control method of the crane safety apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention can be continuously performed while the crane 10 is operating.

따라서, 하강붐동작차단 단계(S60) 및 정지붐동작차단 단계(S80)의 조건을 달성하지 못하여 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시키지 않은 경우 다시 제2측정 단계(S40)로 돌아가서 각 단계가 수행될 수 있다. Therefore, if the operation in the direction in which the moment (M _boom ) of the _boom 14 is increased is not blocked because the condition of the step of shutting down the boom operation S60 and the step of interrupting the operation of stopping the boom operation S80 is not achieved, Returning to step S40, each step may be performed.

다시 말해, 하강붐동작차단 단계(S60) 및 정지붐동작차단 단계(S80)에서 조건을 달성하여 붐(14)의 모멘트(M_boom)가 증가되는 방향의 동작을 차단시킬 때까지, '제2측정 단계(S40) → 붐하강판단 단계(S50) → 하강붐동작차단 단계(S60)' 또는 '제2측정 단계(S40) → 붐하강판단 단계(S50) → 제3측정 단계(S70) → 정지붐동작차단 단계(S80)' 의 단계가 반복적으로 수행될 수 있는 것이다.In other words, until the condition is reached and the operation in the direction in which the moment (M _boom ) of the boom 14 is increased is achieved in the step S60 for cutting down the boom operation and the step S80 for stopping the operation for stopping the boom, The measurement step S40 → the boom descent decision step S50 → the descending boom operation interruption step S60 or the second measurement step S40 → the boom descent decision step S50 → the third measurement step S70 → stop The boom operation cutoff step S80 'may be repeatedly performed.

이 경우, 제2측정 단계(S40)에서 측정되는 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)는 그반복 횟수에 따라 제n측정 각도(θ_n)가 될 수 있으며, 제3측정 단계(S70)에서 측정되는 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P) 또한 그 반복 횟수에 따라 제n측정 압력(P_n)이 될 수 있다.In this case, the vertical angle [theta] of the boom 14 measured in the second measurement step S40 may be the nth measurement angle [theta] _n according to the repetition times, and in the third measurement step S70, The pressure P of the lower chamber 21b of the derrick cylinder 21 measured at the nth measuring pressure Pn may be the nth measuring pressure P _n according to the repetition times.

또한, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법과 달리, 제2측정 단계(S40)와 제3측정 단계(S70)가 동시에 이루어질 수도 있다. 다시 말해, 각도 센서(110)가 붐(14)의 수직 방향 각도(θ)를 측정하여 제2측정 각도(θ₂)를 도출해낼 때, 압력 센서(120)도 데릭 실린더(21)의 하부 챔버(21b)의 압력(P)을 측정하여 제2측정 압력(P₂)를 도출해낼 수 있으며, 이로 인해, 한 번의 측정 단계를 통해 추후 사용할 제2측정 각도(θ₂)를 제2측정 압력(P₂)를 동시에 도출하여 크레인 안전 장치(100)의 제어 방법의 단계가 단순화된다는 효과가 있다.Unlike the control method of the crane safety apparatus 100 according to the preferred embodiment of the present invention, the second measurement step S40 and the third measurement step S70 may be simultaneously performed. In other words, when the angle sensor 110 measures the vertical angle [theta] of the boom 14 to derive the second measurement angle [theta] ₂ , the pressure sensor 120 also detects the pressure in the lower chamber of the derrick cylinder 21. [ second measurement pressure can derive the (P _2), Thus, a single second measurement angle (θ ₂₎ for later through the measuring step a second pressure measured by measuring the pressure (P) of (21b) ( P ₂ ) at the same time to simplify the steps of the control method of the crane safety apparatus 100.

전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims Or modified.

10: 크레인 11: 베이스
12: 포스트 13: 샤프트
14: 붐 15: 텔레스코픽 붐
16: 인양 장치 17: 와이어
18: 윈치 드럼
20: 유압 시스템 21: 데릭 실린더
21a: 상부 챔버 21b: 하부 챔버
22: 텔레스코픽 실린더 22a: 인출 챔버
22b: 인입 챔버 23: 스윙 모터
23a: 일측 챔버 23b: 타측 챔버
24: 윈치 모터 24a: 상승 챔버
24b: 하강 챔버 25: 탱크
26: 펌프 27: 메인 밸브
28a: 제1전환밸브 28b: 제2전환밸브
28c: 제3전환밸브 28d: 제4전환밸브
29a: 제1차단밸브 29b: 제2차단밸브
29c: 제3차단밸브 29d: 제4차단밸브
29e: 제5차단밸브
100: 크레인 안전 장치 110: 각도 센서
120: 압력 센서 130: 제어 시스템
131: 제어부 132: 산정부
133: 저장부 H: 제1교점
I: 제2교점 J: 지시선
S10: 제1측정 단계 S20: 붐과하중판단 단계
S30: 산정 단계 S31: 인양물하중산정 단계
S32: 최대허용각도산정 단계 S40: 제2측정 단계
S50: 붐하강판단 단계 S60: 하강붐동작차단 단계
S70: 제3측정 단계 S80: 정지붐동작차단 단계10: Crane 11: Base
12: Post 13: Shaft
14: Boom 15: Telescopic Boom
16: lifting device 17: wire
18: winch drum
20: Hydraulic system 21: Derrick cylinder
21a: upper chamber 21b: lower chamber
22: telescopic cylinder 22a: withdrawal chamber
22b: incoming chamber 23: swing motor
23a: one chamber 23b: the other chamber
24: Winch motor 24a: Ascent chamber
24b: descending chamber 25: tank
26: Pump 27: Main valve
28a: first switch valve 28b: second switch valve
28c: third switch valve 28d: fourth switch valve
29a: first shutoff valve 29b: second shutoff valve
29c: third shut-off valve 29d: fourth shut-off valve
29e: the fifth shut-off valve
100: Crane safety device 110: Angle sensor
120: pressure sensor 130: control system
131: control unit 132:
133: Storage part H: First intersection
I: 2nd intersection J: Leader
S10: First measurement step S20: Boom and load determination step
S30: Estimation step S31: Calculation step of lifting water load
S32: Maximum allowable angle calculation step S40: Second measurement step
S50: Boom descent judgment step S60: Falling boom operation interruption step
S70: Third measuring step S80: Stop boom operation blocking step

Claims

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포스트에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐과, 상기 붐의 수직 방향 각도를 조절하는 데릭 실린더를 포함하는 크레인에 설치되는 크레인 안전 장치에 있어서,
상기 붐의 수직 방향 각도를 측정하는 각도 센서; 및
상기 각도 센서에서 측정된 상기 붐의 수직 방향 각도가 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어부;를 포함하되;
상기 데릭 실린더의 하부 챔버의 압력을 측정하는 압력 센서;
붐의 수직 방향 각도 및 데릭 실린더의 하부 챔버의 압력에 따른 인양물의 하중이 매핑되어 있는 데이터베이스가 저장된 저장부; 및
상기 각도 센서에서 측정된 상기 붐의 수직 방향 각도 및 상기 압력 센서에서 측정된 상기 하부 챔버의 압력과 상기 데이터베이스를 토대로 상기 최대 허용 각도를 산정하는 산정부;를 더 포함하되,
상기 산정부는, 상기 각도 센서에서 측정된 제1측정 각도와 상기 압력 센서에서 측정된 제1측정 압력을 상기 데이터베이스에 입력하여 대응되는 인양물의 하중을 산정한 후, 상기 산정된 인양물의 하중을 상기 데이터베이스에 입력하여 대응되는 상기 최대 허용 각도를 산정하고,
상기 제어부는, 상기 제1측정 각도를 측정하고 소정의 시간이 지난 후 상기 각도센서에서 측정된 제2측정 각도와 상기 최대허용 각도를 비교하여, 상기 제2측정 각도가 상기 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 것을 특징으로 하는 크레인 안전 장치.A crane safety device installed in a crane including a boom rotatably installed in a post and a derrick cylinder for adjusting a vertical angle of the boom,
An angle sensor for measuring an angle in the vertical direction of the boom; And
And a control unit for blocking operation in a direction in which the moment of the boom is increased when the vertical angle of the boom measured by the angle sensor is smaller than the maximum allowable angle,
A pressure sensor for measuring a pressure of the lower chamber of the derrick cylinder;
A database storing a database in which a load of the lifting body is mapped according to the vertical angle of the boom and the pressure of the lower chamber of the derrick cylinder; And
Further comprising: an angle unit for calculating the maximum allowable angle based on the database and the pressure of the lower chamber measured by the pressure sensor and the vertical angle of the boom measured by the angle sensor,
The calculation unit may calculate a load of the corresponding salvage by inputting the first measurement angle measured by the angle sensor and the first measured pressure measured by the pressure sensor into the database, And calculates the corresponding maximum permissible angle,
Wherein the controller measures the first measurement angle and compares the second measurement angle measured by the angle sensor with the maximum allowable angle after a predetermined time elapses and if the second measured angle is smaller than the maximum allowable angle , And the operation in the direction in which the moment of the boom is increased is cut off.

포스트에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐과, 상기 붐의 수직 방향 각도를 조절하는 데릭 실린더를 포함하는 크레인에 설치되는 크레인 안전 장치에 있어서,
상기 붐의 수직 방향 각도를 측정하는 각도 센서; 및
상기 각도 센서에서 측정된 상기 붐의 수직 방향 각도가 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어부;를 포함하되;
상기 크레인은, 상기 붐에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐; 및 상기 텔레스코픽 붐을 인출시키거나 인입시킴으로써, 상기 붐의 길이를 조절하는 텔레스코픽 실린더;를 더 포함하되,
상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작은, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 수직방향 각도가 감소되는 방향의 동작 및 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작이며,
상기 제어부는 상기 데릭 실린더의 상부 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작을 차단시키고,
상기 제어부는 상기 텔레스코픽 실린더의 인출 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 것을 특징으로 하는 크레인 안전 장치.
A crane safety device installed in a crane including a boom rotatably installed in a post and a derrick cylinder for adjusting a vertical angle of the boom,
An angle sensor for measuring an angle in the vertical direction of the boom; And
And a control unit for blocking operation in a direction in which the moment of the boom is increased when the vertical angle of the boom measured by the angle sensor is smaller than the maximum allowable angle,
The crane includes: a multi-stage telescopic boom that is drawably inserted into the boom; And a telescopic cylinder for adjusting the length of the boom by withdrawing or retracting the telescopic boom,
Wherein the operation in the direction in which the moment of the boom is increased includes an operation in a direction in which the vertical angle of the boom is reduced or an operation in a direction in which the length of the boom is increased or a direction in which a vertical angle of the boom is reduced, The operation in the direction in which the length of the boom is increased,
The control unit interrupts the operation in the direction in which the vertical angle of the boom is reduced by shutting off the operating oil supplied to the upper chamber of the derrick cylinder,
Wherein the control unit cuts off the operating oil supplied to the drawing chamber of the telescopic cylinder so as to cut off the operation in the direction of increasing the length of the boom.

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포스트에 수직 방향으로 회전 가능하게 설치되는 붐과, 상기 붐의 수직 방향 각도를 조절하는 데릭 실린더를 포함하는 크레인에 설치되는 크레인 안전 장치의 제어 방법에 있어서,
각도 센서를 통해 측정된 상기 붐의 수직 방향 각도와 산정부에 의해 산정된 최대 허용 각도를 비교하여 상기 붐의 수직 방향 각도가 상기 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 제어동작 단계;를 포함하되;
상기 제어동작 단계는,
상기 각도 센서를 통해 상기 붐의 수직 방향 각도를 측정한 제1측정 각도와, 압력 센서를 통해 상기 데릭 실린더의 하부 챔버의 압력을 측정한 제1측정 압력을 도출하는 제1측정 단계;
상기 산정부가 상기 제1측정 각도, 상기 제1측정 압력 및 저장부에 저장된 데이터베이스를 토대로 상기 최대 허용 각도를 산정하는 산정 단계;
상기 산정 단계 후, 상기 각도 센서를 통해 상기 붐의 수직 방향 각도를 측정한 제2측정 각도를 도출하는 제2측정 단계;
상기 제2측정 각도와 상기 제1측정 각도를 비교하여 상기 붐이 하강하는지 여부를 판단하는 붐하강판단 단계; 및
상기 붐하강판단 단계에서, 상기 제2측정 각도가 상기 제1측정 각도보다 작은 경우 상기 제2측정 각도와 상기 최대 허용 각도를 비교하여 상기 제2측정 각도가 상기 최대 허용 각도보다 작은 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 하강붐동작차단 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 안전 장치의 제어 방법.A control method for a crane safety device installed on a crane including a boom rotatably installed in a post and a derrick cylinder for adjusting a vertical angle of the boom,
When the vertical angle of the boom measured by the angle sensor is compared with the maximum allowable angle calculated by the angle section and the vertical direction angle of the boom is smaller than the maximum allowable angle, And a control operation step of interrupting the operation of the control unit.
The control operation step includes:
A first measurement step of deriving a first measurement angle obtained by measuring the angle of the boom in the vertical direction through the angle sensor and a first measurement pressure obtained by measuring a pressure of the lower chamber of the derrick cylinder through the pressure sensor;
Calculating the maximum permissible angle based on the first measurement angle, the first measurement pressure, and a database stored in the storage unit;
A second measuring step of deriving a second measuring angle obtained by measuring the vertical angle of the boom through the angle sensor after the calculating step;
A boom descent determining step of determining whether the boom is lowered by comparing the second measurement angle and the first measurement angle; And
Wherein when the second measurement angle is smaller than the first measurement angle, the second measurement angle is compared with the maximum allowable angle, and if the second measurement angle is smaller than the maximum allowable angle, And a lowering boom operation blocking step for blocking an operation in a direction in which the moment of the crane is increased.

제5항에 있어서,
상기 제어동작 단계는,
상기 붐하강판단 단계에서, 상기 제2측정 각도와 상기 제1측정 각도가 같은 경우, 상기 압력 센서를 통해 상기 데릭 실린더의 상기 하부 챔버의 압력을 측정한 제2측정 압력을 도출하는 제3측정 단계; 및
상기 제2측정 압력과 기설정된 최대 허용 압력을 비교하여 상기 제2측정 압력이 상기 최대 허용 압력보다 큰 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 정지붐동작차단 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 안전 장치의 제어 방법.6. The method of claim 5,
The control operation step includes:
A third measuring step of deriving a second measuring pressure, which is a pressure of the lower chamber of the derrick cylinder through the pressure sensor, when the second measuring angle and the first measuring angle are the same, ; And
And stopping the operation in the direction in which the moment of the boom is increased when the second measured pressure is compared with the predetermined maximum allowable pressure and the second measured pressure is greater than the maximum allowable pressure Wherein said control means controls said crane.

제5항에 있어서,
상기 산정 단계는,
상기 제1측정 각도와 상기 제1측정 압력을 저장부에 저장된 데이터베이스에 입력하여 대응되는 인양물의 하중을 산정하는 인양물하중산정 단계; 및
상기 산정된 인양물의 하중을 상기 데이터베이스에 입력하여 대응되는 상기 최대 허용 각도를 산정하는 최대허용각도산정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 안전 장치의 제어 방법.6. The method of claim 5,
In the calculating step,
Calculating a lifting load to calculate a load of a corresponding lifting body by inputting the first measurement angle and the first measured pressure into a database stored in a storage unit; And
And calculating a maximum allowable angle by inputting a load of the calculated salvage to the database to calculate a corresponding maximum allowable angle.

제5항에 있어서,
상기 제어동작 단계는,
상기 제1측정 단계 후, 상기 제1측정 압력과 기설정된 최대 허용 압력을 비교하여 상기 제1측정 압력이 상기 최대 허용 압력보다 큰 경우, 상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작을 차단하는 붐과하중판단 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 안전 장치의 제어 방법.6. The method of claim 5,
The control operation step includes:
A boom for blocking operation in a direction in which the moment of the boom is increased when the first measured pressure is greater than the maximum permissible pressure by comparing the first measured pressure with a predetermined maximum allowable pressure after the first measuring step; And a load determining step of determining a load of the crane.

제5항, 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 크레인은, 상기 붐에 인출가능하게 삽입되는 다단의 텔레스코픽 붐; 및 상기 텔레스코픽 붐을 인출시키거나 인입시킴으로써, 상기 붐의 길이를 조절하는 텔레스코픽 실린더;를 더 포함하되,
상기 붐의 모멘트가 증가되는 방향의 동작은, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작 또는 상기 붐의 수직방향 각도가 감소되는 방향의 동작 및 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작이며,
상기 데릭 실린더의 상부 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 수직 방향 각도가 감소되는 방향의 동작을 차단시키고,
상기 텔레스코픽 실린더의 인출 챔버에 공급되는 작동유를 차단시킴으로써, 상기 붐의 길이가 증가되는 방향의 동작을 차단시키는 것을 특징으로 하는 크레인 안전 장치의 제어 방법.9. A method according to any one of claims 5, 6 and 8,
The crane includes: a multi-stage telescopic boom that is drawably inserted into the boom; And a telescopic cylinder for adjusting the length of the boom by withdrawing or retracting the telescopic boom,
Wherein the operation in the direction in which the moment of the boom is increased includes an operation in a direction in which the vertical angle of the boom is reduced or an operation in a direction in which the length of the boom is increased or a direction in which a vertical angle of the boom is reduced, The operation in the direction in which the length of the boom is increased,
The operating oil supplied to the upper chamber of the derrick cylinder is cut off to block the operation in the direction in which the vertical angle of the boom is reduced,
And shutting off operation oil supplied to the withdrawal chamber of the telescopic cylinder to block operation in a direction of increasing the length of the boom.