クレーンのフックロープ掛本数検出装置

【課題】クレーンのフックロープの掛本数を自動的に検出できるようにし、過負荷防止装置に於ける入力ミスをなくして事故の発生を防止する。
【解決手段】ブーム１１の先端に設けられた複数のヘッドシーブ１２ａ〜１２ｅ毎に、ヘッドシーブに掛け回したフックロープ１６の存在の有無を検出するセンサ２５ａ〜２５ｅを設ける。また、ブーム１１の先端左右両側に、ロープソケット１８の存在の有無を検出するセンサ２６ａ，２６ｂを設ける。予めフックロープ掛け回しの設定状態毎に、フックロープ１６が掛け回されたヘッドシーブの位置とロープソケット１８の位置のデータをメモリへ記憶しておき、前記各センサの検出結果とメモリに記憶されたデータとを照合して、制御部ではフックロープの掛本数を判定する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はクレーンに関するものであり、特に、フックを上下移動させるフックロープのシーブへの掛本数を判定するフックロープ掛本数検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、クレーンには過負荷防止装置が装着されており、ブーム俯仰ロープ張力やブーム角度などを検出して吊り荷重や作業半径を演算し、負荷が大きくなったときには警報を発して危険を知らせ、アクチュエータの動作を停止して安全を確保するようにしている。
【０００３】過負荷防止装置に於ける吊り荷重の算出方法について説明する。図１２はクローラクレーンを示し、フックに掛かる吊り荷重をＷ_W、ブーム重量をＷ_B、フックロープのテンションをＴ₁、ブームペンダントのテンションをＴ₂とすれば、ブームフートＯを中心とする左右のモーメントの釣り合いから、
【０００４】
【数１】

【０００５】（２式）によりフックに掛かる吊り荷重Ｗ_Wを算出し、吊り荷重が基準値を超えないように管理する。各変数については、クローラクレーンの最初の機械仕様に応じて、ブーム角度センサやブーム俯仰ロープの張力センサなどの検出値に基づき、ブームフートＯから各モーメントの作用点までの距離Ｒ_W，Ｒ_B，Ｈ_W，Ｈ_B及びブーム俯仰ロープの張力Ｔ_Bが過負荷防止装置に自動入力される。
【０００６】フックロープの掛本数Ｎ₁やブーム俯仰ロープの掛本数Ｎ₂は、作業内容によって変更することがあり、その都度オペレータが過負荷防止装置に手動で入力している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のクレーンに於ける過負荷防止装置では、フックロープの掛本数Ｎ₁やブーム俯仰ロープの掛本数Ｎ₂を手動入力するため、オペレータの入力ミスにより実際の掛本数とは異なった数値を入力することがある。ここで、フックロープの掛本数Ｎ₁が実際の掛本数より大きい数値に入力された場合は、（２式）から分かるように、フックに掛かる吊り荷重Ｗ_Wが実際より小さく演算される。
【０００８】従って、実際には吊り荷重が危険荷重に達した場合であっても、演算された吊り荷重Ｗ_Wは危険荷重に至っていないので過負荷に対する警報が遅れ、事故を発生する虞があった。
【０００９】そこで、クレーンのフックロープの掛本数を自動的に検出できるようにし、過負荷防止装置に於ける入力ミスをなくして事故の発生を防止するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、ブームの先端に複数のヘッドシーブを同軸に並設するとともに、フックに複数のフックシーブを同軸に並設し、ウインチドラムから繰り出したフックロープを前記ヘッドシーブとフックシーブとの間に順次掛け回し、更に、フックロープの先端にロープソケットを固着してブームまたはフックへ固定し、フックロープの巻上げ下げによりフックを上下移動させるクレーンに於いて、ブーム先端の左側に固定したロープソケットの存在の有無を検出するセンサと、ブーム先端の右側に固定したロープソケットの存在の有無を検出するセンサを設けるとともに、ヘッドシーブに掛け回したフックロープの存在の有無を検出するセンサを各ヘッドシーブ毎に設置し、予めフックロープ掛け回しの設定状態毎に、フックロープが掛け回されたヘッドシーブの位置とロープソケットの位置のデータをメモリへ記憶しておき、前記各センサの検出結果とメモリに記憶されたデータとを照合して、制御部にてフックロープのシーブへの掛本数を判定するクレーンのフックロープ掛本数検出装置を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳述する。図１はクローラクレーンを示し、ブーム１１の先端に複数のヘッドシーブ１２を同軸に並設するとともに、フック１３に複数のフックシーブ１４を並設してある。ウインチドラム１５から繰り出したフックロープ１６をガイドシーブ１７を経由してヘッドシーブ１２とフックシーブ１４との間に順次掛け回す。また、フックロープ１６の先端にロープソケット１８を固着し、ロープソケット１８をブーム１１の先端またはフック１３の上部に固定する。
【００１２】更に、ブーム１１の先端後部にブームペンダント１９の一端を係止し、該ブームペンダント１９の他端にブライドル２０を連結するとともに、ハイマスト２１の上端部にベイル２２を設ける。そして、ウインチドラム２３から繰り出したブーム俯仰ロープ２４を、ベイル２２のシーブとブライドル２０のシーブとの間に順次掛け回してロープ先端を固定する。
【００１３】図２はブーム１１の先端を示し、本実施の形態では小型のクローラクレーンであるので、５連のヘッドシーブ１２が同軸に枢着されている。ガイドシーブ１７を経由したフックロープ１６は、最初の機械仕様に応じて予め定められた順番にて、ヘッドシーブ１２とフックシーブ１４との間に順次掛け回され、フックロープ１６の先端のロープソケット１８は、設定された掛本数によりブーム１１の先端左側または先端右側、或いはフック１３の上部に固定される。
【００１４】同図に示すように、ヘッドシーブ１２に掛け回したフックロープ１６の存在の有無を検出するセンサ２５を各ヘッドシーブ１２毎に設置し、どのヘッドシーブにフックロープ１６が掛け回されているかを検出する。また、ブーム１１の先端左側に固定したロープソケット１８の存在の有無を検出するセンサ２６ａと、ブーム１１の先端右側に固定したロープソケット１８の存在の有無を検出するセンサ２６ｂとを設置する。
【００１５】図３乃至図１０は、ヘッドシーブ１２とフックシーブ１４とに対するフックロープ１６の掛け回しの状態を示し、本実施の形態では５連のヘッドシーブ１２ａ〜１２ｅと、５連のフックシーブ１４ａ〜１４ｅを備えているので、各ヘッドシーブ１２ａ〜１２ｅ毎にフックロープ１６の存在の有無を検出するセンサ２５ａ〜２５ｅを設置してある。
【００１６】図３はガイドシーブ１７を経由したフックロープ１６が、５つのヘッドシーブ１２ａ〜１２ｅと５つのフックシーブ１４ａ〜１４ｅの全てに掛け回された１０本掛けの状態を示し、このときは、前記センサ２５ａ〜２５ｅが夫々フックロープ１６の存在を検出してオン信号を出力する。また、ロープソケット１８はブーム１１の先端左側に固定されるので、前記センサ２６ａがロープソケット１８の存在を検出してオン信号を出力し、センサ２６ｂはオフとなる。
【００１７】次に、図４はガイドシーブ１７を経由したフックロープ１６が、５つのヘッドシーブ１２ａ〜１２ｅと４つのフックシーブ１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅに掛け回された９本掛けの状態を示し、このときも、前記センサ２５ａ〜２５ｅが夫々フックロープ１６の存在を検出してオン信号を出力する。しかし、ロープソケット１８はフック１３の上部に固定されるので、前記センサ２６ａ，２６ｂはオフとなる。
【００１８】一方、図５はフックロープ１６の掛本数が８の場合であり、中央のヘッドシーブ１２ｃとフックシーブ１４ｃにはフックロープ１６が掛け回されないので、２５ａ，２５ｂ，２５ｄ，２５ｅの４つのセンサがオンとなって２５ｃがオフとなり、ブーム１１の先端左側のセンサ２６ａがオンとなりセンサ２６ｂがオフとなる。また、図６はフックロープ１６の掛本数が７の場合であり、左端のヘッドシーブ１２ａと左右両端のフックシーブ１４ａ，１４ｅにはフックロープ１６が掛け回されないので、２５ｂ〜２５ｅの４つのセンサがオンとなって２５ａがオフとなり、ロープソケット１８はフック１３の上部に固定されるので、前記センサ２６ａ，２６ｂはオフとなる。
【００１９】以下、図７はフックロープ１６の掛本数が６の場合であり、センサ２５ｃ〜２５ｅとセンサ２６ｂがオンとなり、図８はフックロープ１６の掛本数が５の場合であり、センサ２５ｃ〜２５ｅがオンとなる。更に、図９はフックロープ１６の掛本数が４の場合であり、センサ２５ｃ，２５ｅとセンサ２６ｂがオンとなり、図１０はフックロープ１６の掛本数が３の場合であり、センサ２５ｃ，２５ｅがオンとなる。
【００２０】このように、フックロープ１６の掛本数に応じて各センサ２５ａ〜２５ｅ及び２６ａ，２６ｂのオン・オフの組合わせが決まっているので、これを表１のようにして予めメモリに記憶しておく。
【００２１】
【表１】

【００２２】而して、当該クローラクレーンの機械仕様によるフックロープの掛本数を判定する場合は、図１１に示すように、前記センサ２５ａ〜２５ｅ及びセンサ２６ａ，２６ｂの検出値を制御部２７へ入力し、これらセンサの検出結果とメモリ２８に記憶された表１のデータとを照合させる。例えば、センサ２５ａ，２５ｂ，２５ｄ，２５ｅがオンでセンサ２５ｃがオフとなり、且つセンサ２６ａがオンであるときは、図５に示した８本掛の状態であることが判明する。
【００２３】同様にして、センサ２５ｃ，２５ｄ，２５ｅがオンでセンサ２５ａ，２５ｂがオフとなり、且つセンサ２６ｂがオンであるときは、図７に示した６本掛の状態であることが判明する。
【００２４】このように、各センサ２５ａ〜２５ｅ及び２６ａ，２６ｂの検出結果に基づいて、制御部ではフックロープ１６の掛本数を自動的に判定できるので、クレーンの過負荷防止装置に於けるフックロープの掛本数Ｎ₁が自動入力可能となり、オペレータの入力ミスを防止することができる。
【００２５】尚、ヘッドシーブ１２及びフックシーブ１４の数量が本実施の形態より増減した場合であっても、各ヘッドシーブ１２ごとにセンサ２５を設置し、予め掛本数に応じた掛け回しの状態を記憶しておくことにより、前述と同様にして、フックロープ１６の掛本数を判定することができる。
【００２６】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では予めフックロープ掛け回しの設定状態毎に、フックロープが掛け回されたヘッドシーブの位置とロープソケットの位置のデータをメモリへ記憶しておき、ヘッドシーブに掛け回したフックロープの存在を検出するセンサと、ロープソケットの存在を検出するセンサの各センサの検出結果とメモリに記憶されたデータとを照合してフックロープの掛本数が自動的に判定されるので、クレーンの過負荷防止装置に於けるフックロープの掛本数が自動入力可能となり、オペレータの操作性が向上し且つ入力ミスを防止することができる。
【００２８】斯くして、クレーンの過負荷防止装置に於ける吊り荷重が正確に演算され、過負荷に対する警報の遅れがなくなって、事故の発生を未然に防止できるなど、安全性の向上にも寄与できる発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示し、クローラクレーンの側面図。
【図２】ブーム先端の側面図。
【図３】フックロープが１０本掛けの状態を示す解説図。
【図４】フックロープが９本掛けの状態を示す解説図。
【図５】フックロープが８本掛けの状態を示す解説図。
【図６】フックロープが７本掛けの状態を示す解説図。
【図７】フックロープが６本掛けの状態を示す解説図。
【図８】フックロープが５本掛けの状態を示す解説図。
【図９】フックロープが４本掛けの状態を示す解説図。
【図１０】フックロープが３本掛けの状態を示す解説図。
【図１１】フックロープ掛本数検出装置のブロック図。
【図１２】クレーンの吊り荷重やブーム重量など各モーメントの釣り合いを示す解説図。
【符号の説明】
１１ブーム
１２ヘッドシーブ
１２ａ〜１２ｅヘッドシーブ
１３フック
１４フックシーブ
１４ａ〜１４ｅフックシーブ
１５ウインチドラム
１６フックロープ
１８ロープソケット
２５ａ〜２５ｅセンサ
２６ａ，２６ｂセンサ
２７制御部
２８メモリ

【特許請求の範囲】
【請求項１】ブームの先端に複数のヘッドシーブを同軸に並設するとともに、フックに複数のフックシーブを同軸に並設し、ウインチドラムから繰り出したフックロープを前記ヘッドシーブとフックシーブとの間に順次掛け回し、更に、フックロープの先端にロープソケットを固着してブームまたはフックへ固定し、フックロープの巻上げ下げによりフックを上下移動させるクレーンに於いて、ブーム先端の左側に固定したロープソケットの存在の有無を検出するセンサと、ブーム先端の右側に固定したロープソケットの存在の有無を検出するセンサを設けるとともに、ヘッドシーブに掛け回したフックロープの存在の有無を検出するセンサを各ヘッドシーブ毎に設置し、予めフックロープ掛け回しの設定状態毎に、フックロープが掛け回されたヘッドシーブの位置とロープソケットの位置のデータをメモリへ記憶しておき、前記各センサの検出結果とメモリに記憶されたデータとを照合して、制御部にてフックロープのシーブへの掛本数を判定することを特徴とするクレーンのフックロープ掛本数検出装置。

【図１】