巻上装置の動作状況測定装置、及び巻上装置
【課題】既設の電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上装置に何らの電気的・機械的改造を行うことなく、後付けで容易に取り付けることができ、巻上装置の運転動作履歴等の作動状況を測定できる巻上装置の動作状況測定装置、及び巻上装置を提供すること。
【解決手段】ロードセル２２と、荷吊下用フック２６の加速度を検出する３Ｄ（３軸）加速度センサー２７と、ロードセル２２からの荷重検出信号、及び３Ｄ加速度センサー２７からの加速度検出信号を演算処理し、巻上機の各種動作状態を判別し、該判別結果を記憶するデータ処理部２８と、電源部２９とを備え、ロードセル２２、３Ｄ加速度センサー２７、データ処理部２８、及び電源部２９を一体ユニット化して動作状況測定部２０とし、動作状況測定部２０を巻上装置のフック１４に装着し、荷吊下用フック２６に吊り下げた荷の荷重をロードセル２２で測定するように構成した。
【解決手段】ロードセル２２と、荷吊下用フック２６の加速度を検出する３Ｄ（３軸）加速度センサー２７と、ロードセル２２からの荷重検出信号、及び３Ｄ加速度センサー２７からの加速度検出信号を演算処理し、巻上機の各種動作状態を判別し、該判別結果を記憶するデータ処理部２８と、電源部２９とを備え、ロードセル２２、３Ｄ加速度センサー２７、データ処理部２８、及び電源部２９を一体ユニット化して動作状況測定部２０とし、動作状況測定部２０を巻上装置のフック１４に装着し、荷吊下用フック２６に吊り下げた荷の荷重をロードセル２２で測定するように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上装置の動作状況を測定する巻上装置の動作状況測定装置、及び該動作状況測定装置を備えた巻上装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上機装置は、ロードチェーン、ワイヤロープ、スプロケット、駆動ギア等の各構成部品は所定の寿命を想定して設計されている。そこで各構成部品の交換時期や補修時期を知るために特許文献１及び２に示すように吊荷の荷重を検出する荷重計を設置したり、モータ電流等から吊り荷の荷重を検出し、この荷重検出信号、運転制御信号等から作業状況（運転動作状況）を測定（推測）する作業状況管理装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１に示すクレームの作業状況検出装置は、クレーンに吊荷の重量を検出する荷重計と、荷重計からの荷重検出信号に基づいて吊り上げ回数を吊荷の重量ごとに記録する積算器とを備え、積算器により集録した吊荷の重量ごとの吊り上げ回数からクレーンの作業状態を把握できるようにし、種々のクレーン構成部品（構成部材）の疲労度を判断するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に示すクレーンの稼動状況管理装置は、クレーンに設けられる吊荷部での吊荷情報に基づいて、予め設定された複数の荷重区分のうちの何れに該当するかを判別し、該判別した荷重区分毎に吊荷部の動作時間を積算し、得られた動作回数及び動作時間を荷重区分毎に保存するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６７３７９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に示すクレーンの作業状況検出装置は、荷重計が荷を吊り下げるフック部に取り付けられているため既設のクレーンでも後付で容易に取り付けることが可能であるが、積算器等の制御部本体は、最初からクレーン本体組み込んでおく必要があり、作業状況検出装置を既設のクレーンに取り付ける場合、即ち後付けで本作業状況検出装置を設ける場合、大変な労力を必要とするという問題がある。また、検出データは、荷重計で測定した吊荷の重量と、重量毎の吊り上げ回数（疲労度）であり、巻上通電時間（機械装置の等級）は考慮されていない。
【０００７】
また、上記特許文献２に示すクレーンの稼動状況管理装置は、最初からシステムに組み込んでおく必要があり、既設のクレーンに後付けで設けることが困難である。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、既設の電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上装置に電気的改造を行うことなく、後付けで容易に取り付けることができ、巻上装置の運転動作履歴等の作動状況を精度よく測定できる巻上装置の動作状況測定装置、及び該動作状況測定装置を備えた巻上装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、荷重計と、荷吊具の加速度を検出する加速度センサーと、前記荷重計からの荷重検出信号、及び前記加速度センサーからの加速度検出信号を演算処理し、巻上機の各種動作状況を判別し、該判別結果を記憶するデータ処理部と、電源部と、を備え、前記荷重計、前記加速度センサー、前記データ処理部、及び前記電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、前記動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で前記荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したことを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置にある。
【００１０】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、前記動作状況測定部の上端部に上部吊部材を設けると共に、下端部に荷吊具を設け、前記上部吊部材を巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着できる構成にしたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、加速度センサーは３軸加速度センサーであって前記データ処理部は、前記荷重検出信号及び前記加速度検出信号を演算処理し、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きを判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、振動の有無及び振動値を判別し、該振動の有無及び振動値から動作中か停止中かを判別し、前記動作中の場合前記荷重検出信号を演算処理し、前記荷重検出信号の荷重レベルを複数に区分し、各区分した荷重レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、速度を算出し、該算出した速度から巻上動作中か巻下動作中を判定すると共に、該巻上動作中と巻下動作中の速度レベルを複数に区分し、前記区分した荷重レベル毎で、且つ前記区分した速度レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、巻上機を備え、該巻上機の動作状況を測定する動作状況測定装置とを備えた巻上装置において、前記動作状況測定装置として請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動作状況測定装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、荷重計、加速度センサー、データ処理部、及び電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、該動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したので、一体ユニット化して動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着するだけで、巻上装置の動作状況を測定できる。
【００１６】
また、本発明は、動作状況測定部の上端部に上部吊部材を設けると共に、下端部に荷吊具を設け、上部吊部材を巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着できる構成にしたので、特に動作状況測定部を既設の巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着して巻上装置に何らの変更を加えることなく動作状況を測定できる。
【００１７】
また、本発明は、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きを判別し、該判別結果を記憶するので、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きの動作状況を測定でき、荷重レベル毎に動作履歴を知ることができる。
【００１８】
また、本発明は、加速度検出信号を演算処理し、振動の有無及び振動値を判別し、該振動の有無及び振動値から動作中か停止中かを判別し、動作中の場合荷重検出信号を演算処理し、荷重検出信号の荷重レベルを複数に区分し、各区分した荷重レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶するので、荷重レベル毎に動作回数、動作時間の動作状況を測定でき、精度の良い動作履歴を知ることができる。
【００１９】
また、本発明器は、加速度検出信号を演算処理し、速度を算出し、該算出した速度から巻上動作中か巻下動作中を判定すると共に、該巻上動作中と巻下動作中の速度レベルを複数に区分し、区分した荷重レベル毎で、且つ区分した速度レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶するので、荷重レベル毎で、且つ速度レベル毎に動作回数、動作時間の動作状況を測定でき、更に精度の良い動作履歴を知ることができる。
【００２０】
また、本発明は、巻上装置において、動作状況測定装置として上記動作状況測定装置のいずれかを用いるので、上記のような巻上装置を運転することにより上記のような動作状況を測定でき、構成部品の交換時期、補修時期を容易に且つ精度良く予測できる巻上装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る動作状況測定装置を取り付けた巻上機である電気チェーンブロックの構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の機能構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の全体制御フロー図である。
【図５】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の計測部垂直判断フロー図である。
【図６】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の荷重判断フロー図である。
【図７】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の運転動作状況検知処理フロー図である。
【図８】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の運転動作状況積算処理フロー図である。
【図９】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の運転動作異常検知処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本実施形態例では巻上装置として電気チェーンブロックを例に説明するが、本発明に係る動作状況測定装置は電気チェーンブロックに限らず電気ホイスト等の巻上装置に適用できる。図１は本発明に係る動作状況測定装置を取り付けた電気チェーンブロック（巻上装置の一例）の構成例を示す図である。本電気チェーンブロック１は走行機２と巻上機３を備えている。走行機２は走行電動機４、駆動歯車機構（減速機）４−１、制御装置５、走行車輪６等を備え、走行電動機４を起動することによりその正転回転力又は逆転回転力は減速機４−１を介して走行車輪６に伝達され、該走行車輪６の正転又は逆転により、走行機２は走行レール７に沿って前進走行又は後退走行する。
【００２３】
巻上機３は連結部材８を介して走行機２の下方に連結されており、走行機２の前進走行又は後退走行に伴って前進走行又は後退走行するようになっている。巻上機３は巻上電動機１０、駆動歯車機構（減速機）１１、スプロケット（図示せず）等を備え、巻上電動機１０を起動することによりその正転回転力（巻上力）又は逆転回転力（巻下力）は駆動歯車機構１１を介してスプロケット（ロードシーブ：図示せず）に伝達され、スプロケットの正転又は逆転により、巻上機３はロードチェーン１３を巻上又は巻下（巻き戻し）するようになっている。ロードチェーン１３の下端には荷吊具としてフック１４が取り付けられ、該フック１４には上部吊部材２１を介して本発明に係る動作状況測定装置の動作状況測定部２０が取り付け（吊り下げ）られている。
【００２４】
図２は動作状況測定部２０の内部構成例を示す図である。図示するように、上部吊部材２１の下端には吊下げ部材２３を介してロードセル２２の起歪体２４の上端部が取り付け（連結）されており、該起歪体２４の下端部には下部吊部材２５を介して荷吊具としての荷吊下用フック２６が取り付けられている。また、上部吊部材２１には３Ｄ（３軸）加速度センサー２７、マイクロコンピュータを備えたデータ処理部２８、各部に電源を供給する電源部２９が取付けられている。なお、上記上部吊部材２１、ロードセル２２、吊下げ部材２３、及び下部吊部材２５は一体化されユニット化された構成となっている。ロードセル２２の起歪体２４の所定位置（荷吊下用フック２６に加わる荷重により大きく撓む部分）には歪ゲージ（図示せず）が設けられ、該歪ゲージの抵抗値の変化から荷吊下用フック２６に加わる荷の重量を検出できるようになっている。３Ｄ加速度センサー２７は上部吊部材２１の加速度を検出する。
【００２５】
図３は動作状況測定部２０の機能構成例を示す図である。動作状況測定部２０はマイクロコンピュータで構成されるデータ処理部２８、表示器３０を備えている。データ処理部２８は、荷重演算手段２８−１、運転動作状況検知（判断）手段２８−２、運転動作異常検出手段２８−３、運転動作状況積算手段２８−４、表示手段２８−５、記憶手段２８−６、及びＵＳＢ通信手段２８−７を備えている。表示手段２８−５から表示器３０に各種表示データを出力して該表示データを表示すると共に、ＵＳＢ通信手段２８−７を介してパソコン３１及び外部メモリとの間でデータの送受ができるようになっている。
【００２６】
荷重演算手段２８−１はロードセル（荷重計）２２で検出した荷重データ信号を受け、荷吊下用フック２６に加わる荷重の大きさを複数レベルに分類（区分）し、「荷重クラス」信号Ｓ１として、運転動作異常検出手段２８−３及び運転動作状況積算手段２８−４にそれぞれ出力する。
【００２７】
運転動作状況検知（判断）手段２８−２は３Ｄ加速度センサー２７からの加速度データから下記の「動作中」信号Ｓ２、「加速度レベル」信号Ｓ３、「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４を検出し、運転動作異常検出手段２８−３及び運転動作状況積算手段２８−４にそれぞれ出力する。
・「動作中」信号Ｓ２：上記加速度データから電気チェーンブロック（巻上装置）１を巻上げ下げ動作させることにより発生するロードチェーン１３の振動の有無を検知し、所定震動値の振動がある場合に「動作中」とする信号
・「加速度レベル」信号Ｓ３：上記加速度データから電気チェーンブロック（巻上装置）１のロードチェーン１３の巻上下加速度の大きさを分類し、「加速度レベル」とする信号
・「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４：上記加速度データから重力（鉛直）方向に対する電気チェーンブロックのロードチェーン１３の傾き（姿勢）角度（＝動作状況測定部２０の傾き（姿勢）角度）（垂直度）を演算して得た信号
【００２８】
運転動作異常検出手段２８−３は、荷重演算手段２８−１からの「荷重クラス」信号Ｓ１、運転動作状況検知（判断）手段２８−２からの「動作中」信号Ｓ２、「加速度レベル」信号Ｓ３、「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４から、
・異常振動（加速）の有無（所定振動値以上の振動の有無）
・過荷重の有無
・斜め引きの有無
を検知し、それぞれ異常信号データとして記憶手段２８−６に出力して、それぞれ記憶する。
【００２９】
運転動作状況積算手段２８−４は、荷重演算手段２８−１からの「荷重クラス」信号Ｓ１、運転動作状況検知（判断）手段２８−２からの「動作中」信号Ｓ２、「加速度レベル」信号Ｓ３、「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４の組み合せ時間及び回数を計数・積算し、該計数・積算データを記憶手段２８−６に出力して記憶する。
【００３０】
次に本発明の運転動作判別手段の仕組みとしての下記の方法１と方法２を説明する。
〔方法１〕
（１）電気チェーンブロック１のロードチェーン１３を巻上げ、又は巻下げる動作中は、ロードチェーン１３とともフック１４も振動する。特にローラーチェーンやリンクチェーンからなるロードチェーン１３においては、駆動用の多角形のスプロケット（ロードシーブ）が回転することにより、ロードチェーン１３が上下に振動（脈動）する。この振動の有無（所定振動値の振動の有無）を３Ｄ加速度センサー２７の出力から検知し、電気チェーンブロック１が「動作中」か「停止中」かを判断する。
【００３１】
（２）ロードセル２２で測定した測定荷重を、複数レベル（例えば５段階：「無負荷」、「軽負荷」、「中負荷」、「重負荷」、「超重負荷」）に区分する。
（３）上記（１）の「動作中」の時間を上記（２）の区分毎に時間を計数し積算する。
（４）上記積算結果を記憶手段２８−６に下記のように記憶する。
・「無負荷」 ：５時間４０分
・「軽負荷」 ：３時間２０分
・「中負荷」 ：２時間４０分
・「重負荷」 ：１時間０分
・「超重負荷」 ：０時間２０分
・「起動回数」 ：３９０回
なお、上記記憶手段２８−６への記憶はカレンダ機能を内蔵し、起動毎に運転時間ログとして記憶することが好ましい。
【００３２】
〔方法２〕
（１）電気チェーンブロック１の動作をロードチェーン１３に取付けたフック１４の速度を３Ｄ加速度センサー２７で計測した加速度を使って算出し（加速度を積分して速度を算出）し、該算出した速度から「巻上動作中」、「巻下動作中」、「停止中」を判別する。「巻上動作中」、「巻下動作中」を更に細分して、「高速巻上動作中」、「高速巻下動作中」、「低速巻上動作中」、「低速巻下動作中」の判別することが好ましい。
【００３３】
（２）ロードセル２２で測定した測定荷重を、複数レベル（例えば５段階：「無負荷」、「軽負荷」、「中負荷」、「重負荷」、「超重負荷」）に区分する。
（３）上記（１）の各「動作中」の時間を上記（２）の区分毎に時間を計数し積算する。
（４）上記積算結果を記憶手段２８−６に下記のように記憶する。
巻上高速 巻上低速 巻下高速 巻下低速
・「無負荷」 ：１時間４０分 １時間１０分 １時間４０分 １時間１０分
・「軽負荷」 ：１時間０分 ０時間４０分 １時間０分 ０時間４０分
・「中負荷」 ：０時間５０分 ０時間３０分 ０時間５０分 ０時間３０分
・「重負荷」 ：０時間２０分 ０時間１０分 ０時間２０分 ０時間１０分
・「超重負荷」 ：０時間６分 ０時間４分 ０時間６分 ０時間４分
・「巻上起動回数」：１８０回
・「巻下起動回数」:２１０回
なお、上記記憶手段２８−６への記憶はカレンダ機能を内蔵し、起動毎に運転時間ログとして記憶することが好ましい。
【００３４】
本発明に係る動作状況測定装置の動作を図４乃至図９の処理フロー図に基づいて説明する。図４は動作状況測定装置の全体制御処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ１において運転時間ログを読み込み全体運転時間マトリクスにセットする。続いてステップＳＴ２において起動回数ログを読み込み全体起動回数マトリクスにセットする。続いてステップＳＴ３において運転異常ログを読み込んで全体運転異常マトリクスにセットする。続いてステップＳＴ４において今回計測用運転時間積算結果マトリクスを初期化する。続いてステップＳＴ５において今回計測用起動回数積算結果マトリクスを初期化する。続いてステップＳＴ６において今回計測用運転異常マトリクスを初期化する。
【００３５】
続いてステップＳＴ７において動作状況の計測継続かを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ８において動作状況測定装置垂直判断、即ち動作状況測定部２０が垂直かの判断処理を行い、続くステップＳＴ９において動作状況測定部２０が垂直かの判断を行いイエス（Ｙ）であったら、続くステップＳＴ１０において荷重判断処理、ステップＳＴ１１において運転動作状況検知処理、ステップＳＴ１２において運転動作状況積算処理、ステップＳＴ１３において運転動作異常検知処理、ステップＳＴ１４において運転動作状況表示処理を行う。前記ステップＳＴ９において動作状況測定部２０が垂直でないノー（Ｎ）場合、続くステップＳＴ１５において動作状況測定部２０が垂直状態でない旨の警告を出す。また、前記ステップＳＴ７において計測継続でないノー（Ｎ）場合、続くステップＳＴ１６において全体運転時間マトリクスに更新し、保存し、ステップＳＴ１７において全体起動回数マトリクスに更新し、保存し、ステップＳＴ１８において全体運転異常マトリクスに更新し、保存し、計測終了とする。
【００３６】
図５は前記ステップＳＴ８（図４参照）の動作状況測定装置垂直判断処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ２１において、動作状況測定装置、即ち動作状況測定部２０の垂直方向と角度算出を行う。これは３Ｄ加速度センサー２７の計測原理で測定できる。続いてステップＳＴ２２において測定した角度が１０度以下かを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ２３で動作状況測定部２０の状態（姿勢）が垂直にあるとし、ノー（Ｎ）であったらステップＳＴ２４で動作状況測定部２０の状態（姿勢）が非垂直であるとする。また、動作状況測定部２０が、玉掛け作業によって横倒し又は揺動しているかを３Ｄ加速度センサーを用いて識別するようにすることが好ましい。
【００３７】
図６は前記ステップＳＴ１０（図４参照）の荷重判断処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ３１において測定荷重値が所定の基準値１を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３２において無負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３３に移行する。ステップＳＴ３３においては測定荷重値が所定の基準値２を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３４において軽負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３５に移行する。ステップＳＴ３５においては測定荷重値が所定の基準値３を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３６において中負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３７に移行する。ステップＳＴ３７においては測定荷重値が所定の基準値４を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３８において重負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３９において超重負荷とする。
【００３８】
図７は前記ステップＳＴ１１（図４参照）の運転動作状況検知処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ４１において垂直方向の加速度値が静止時の加速度値と同等レベルかを判断し、イエス（Ｙ）の場合は後述するステップＳＴ５２に移行し、ノー（Ｎ）の場合は続くステップＳＴ４２において加速度値が異常レベルを超えているかを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ４３において異常振動とし、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ４４において加速度値を積分し速度を算出する。続いてステップＳＴ４５において速度方向は重力加速度方向と同じかを判断し、イエス（Ｙ）の場合は後述するステップＳＴ４９に移行し、ノー（Ｎ）の場合は続いてステップＳＴ４６において速度値は高速値と同等レベルかを判断する。イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ４７において高速巻上動作中の処理を行い、ノー（Ｎ）の場合は低速巻上動作中の処理を行う。
【００３９】
前記ステップＳＴ４９において速度値が高速値と同等レベルか否かを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ５０で高速巻下動作中の処理を行い、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ５１で低速巻下動作中の処理を行う。前記ステップＳＴ５２においては起動からの停止か否かを判断し、イエス（Ｙ）の場合は続くステップＳＴ５３で一回の運転終了とし、ノー（Ｎ）の場合は続くステップＳＴ５４で停止中とする。
【００４０】
図８は前記ステップＳＴ１２（図４参照）の運転動作状況積算処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ６１において前記ステップＳＴ１０（図４参照）の荷重判断結果と前記ステップＳＴ１１（図４参照）の運転動作状況検知結果を照合し、運転時間積算結果マトリクスの対象項目を決定する。続いてステップＳＴ６２において運転時間積算結果マトリクスの対象項目に１サイクル時間を加算し、続くステップＳＴ６３において１回の運転終了かを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ６４において起動回数マトリクスの対象項目を１回加算し終了し、ノー（Ｎ）の場合はそのまま終了する。
【００４１】
図９は前記ステップＳＴ１３（図４参照）の運転動作異常検知処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ７１において異常振動かを判断しイエス（Ｙ）の場合は続くステップＳＴ７２において運転異常マトリクスの異常振動項目を１回加算し、ステップＳＴ７３に移行する。前記ステップＳＴ７１においてノー（Ｎ）の場合もステップＳＴ７３に移行する。ステップＳＴ７３においては過負荷かを判断しイエス（Ｙ）の場合は続くステップＳＴ７４において運転異常マトリクスの異常振動項目を１回加算して終了する。ステップＳＴ７３においてノー（Ｎ）の場合も終了する。
【００４２】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態例では、巻上機３が走行レール７に沿って前進走行及び後退走行する例を示しているが、更に横行レールを備え、巻上機３が横行レールに沿って前進横行及び後退横行でき、巻上機３が横行レールごと走行レール７に沿って前進走行及び後退走行できるようにしたものでもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、動作状況測定部２０は上部吊部材２１を介してフック１４に吊り下げるようにした構成例を示したが、例えば動作状況測定部２０の上部吊部材２１をフック１４を介さずに直接ロードチェーンの下端に取り付ける構成としてもよい。また、荷重計として使用されるロードセルも図２に示す構成のものに限定されることなく、吊荷荷重を計測できるものであれば、どのような構成の荷重計又はロードセルであってもよい。
【００４４】
また、動作状況測定部２０の下端に荷吊下用フックを設けているが、フックに限定されるものではなくどのような構成の荷吊部材でもよい。また、巻上中、巻下中の動作を３Ｄ加速度センサーを用いて検出するようにしているが、精度を上げる為に巻上装置の制御信号を通信手段を介して入力するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、荷重計、加速度センサー、データ処理部、及び電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、該動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したので、一体ユニット化した動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着するだけで、特に動作状況測定部を既設の巻上装置のフック等の荷吊具に装着して動作状況を測定できる動作状況測定装置として利用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 電気チェーンブロック
２ 走行機
３ 巻上機
４ 走行電動機
４−１ 駆動歯車機構（減速機）
５ 制御装置
６ 走行車輪
７ 走行レール
８ 連結部材
１０ 巻上電動機
１１ 駆動歯車機構
１３ ロードチェーン
１４ フック
２０ 動作状況測定部
２１ 上部吊部材
２２ ロードセル
２３ 吊下げ部材
２４ 起歪体
２５ 下部吊部材
２６ 荷吊下用フック
２７ ３Ｄ（３軸）加速度センサー
２８ データ処理部
２９ 電源部
３０ 表示器
３１ パソコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上装置の動作状況を測定する巻上装置の動作状況測定装置、及び該動作状況測定装置を備えた巻上装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上機装置は、ロードチェーン、ワイヤロープ、スプロケット、駆動ギア等の各構成部品は所定の寿命を想定して設計されている。そこで各構成部品の交換時期や補修時期を知るために特許文献１及び２に示すように吊荷の荷重を検出する荷重計を設置したり、モータ電流等から吊り荷の荷重を検出し、この荷重検出信号、運転制御信号等から作業状況（運転動作状況）を測定（推測）する作業状況管理装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１に示すクレームの作業状況検出装置は、クレーンに吊荷の重量を検出する荷重計と、荷重計からの荷重検出信号に基づいて吊り上げ回数を吊荷の重量ごとに記録する積算器とを備え、積算器により集録した吊荷の重量ごとの吊り上げ回数からクレーンの作業状態を把握できるようにし、種々のクレーン構成部品（構成部材）の疲労度を判断するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に示すクレーンの稼動状況管理装置は、クレーンに設けられる吊荷部での吊荷情報に基づいて、予め設定された複数の荷重区分のうちの何れに該当するかを判別し、該判別した荷重区分毎に吊荷部の動作時間を積算し、得られた動作回数及び動作時間を荷重区分毎に保存するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６７３７９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８０００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に示すクレーンの作業状況検出装置は、荷重計が荷を吊り下げるフック部に取り付けられているため既設のクレーンでも後付で容易に取り付けることが可能であるが、積算器等の制御部本体は、最初からクレーン本体組み込んでおく必要があり、作業状況検出装置を既設のクレーンに取り付ける場合、即ち後付けで本作業状況検出装置を設ける場合、大変な労力を必要とするという問題がある。また、検出データは、荷重計で測定した吊荷の重量と、重量毎の吊り上げ回数（疲労度）であり、巻上通電時間（機械装置の等級）は考慮されていない。
【０００７】
また、上記特許文献２に示すクレーンの稼動状況管理装置は、最初からシステムに組み込んでおく必要があり、既設のクレーンに後付けで設けることが困難である。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、既設の電気チェーンブロックや電気ホイスト等の巻上装置に電気的改造を行うことなく、後付けで容易に取り付けることができ、巻上装置の運転動作履歴等の作動状況を精度よく測定できる巻上装置の動作状況測定装置、及び該動作状況測定装置を備えた巻上装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、荷重計と、荷吊具の加速度を検出する加速度センサーと、前記荷重計からの荷重検出信号、及び前記加速度センサーからの加速度検出信号を演算処理し、巻上機の各種動作状況を判別し、該判別結果を記憶するデータ処理部と、電源部と、を備え、前記荷重計、前記加速度センサー、前記データ処理部、及び前記電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、前記動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で前記荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したことを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置にある。
【００１０】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、前記動作状況測定部の上端部に上部吊部材を設けると共に、下端部に荷吊具を設け、前記上部吊部材を巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着できる構成にしたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、加速度センサーは３軸加速度センサーであって前記データ処理部は、前記荷重検出信号及び前記加速度検出信号を演算処理し、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きを判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、振動の有無及び振動値を判別し、該振動の有無及び振動値から動作中か停止中かを判別し、前記動作中の場合前記荷重検出信号を演算処理し、前記荷重検出信号の荷重レベルを複数に区分し、各区分した荷重レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記巻上装置の動作状況測定装置において、前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、速度を算出し、該算出した速度から巻上動作中か巻下動作中を判定すると共に、該巻上動作中と巻下動作中の速度レベルを複数に区分し、前記区分した荷重レベル毎で、且つ前記区分した速度レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、巻上機を備え、該巻上機の動作状況を測定する動作状況測定装置とを備えた巻上装置において、前記動作状況測定装置として請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動作状況測定装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、荷重計、加速度センサー、データ処理部、及び電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、該動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したので、一体ユニット化して動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着するだけで、巻上装置の動作状況を測定できる。
【００１６】
また、本発明は、動作状況測定部の上端部に上部吊部材を設けると共に、下端部に荷吊具を設け、上部吊部材を巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着できる構成にしたので、特に動作状況測定部を既設の巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着して巻上装置に何らの変更を加えることなく動作状況を測定できる。
【００１７】
また、本発明は、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きを判別し、該判別結果を記憶するので、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きの動作状況を測定でき、荷重レベル毎に動作履歴を知ることができる。
【００１８】
また、本発明は、加速度検出信号を演算処理し、振動の有無及び振動値を判別し、該振動の有無及び振動値から動作中か停止中かを判別し、動作中の場合荷重検出信号を演算処理し、荷重検出信号の荷重レベルを複数に区分し、各区分した荷重レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶するので、荷重レベル毎に動作回数、動作時間の動作状況を測定でき、精度の良い動作履歴を知ることができる。
【００１９】
また、本発明器は、加速度検出信号を演算処理し、速度を算出し、該算出した速度から巻上動作中か巻下動作中を判定すると共に、該巻上動作中と巻下動作中の速度レベルを複数に区分し、区分した荷重レベル毎で、且つ区分した速度レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶するので、荷重レベル毎で、且つ速度レベル毎に動作回数、動作時間の動作状況を測定でき、更に精度の良い動作履歴を知ることができる。
【００２０】
また、本発明は、巻上装置において、動作状況測定装置として上記動作状況測定装置のいずれかを用いるので、上記のような巻上装置を運転することにより上記のような動作状況を測定でき、構成部品の交換時期、補修時期を容易に且つ精度良く予測できる巻上装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る動作状況測定装置を取り付けた巻上機である電気チェーンブロックの構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の機能構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の全体制御フロー図である。
【図５】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の計測部垂直判断フロー図である。
【図６】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の荷重判断フロー図である。
【図７】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の運転動作状況検知処理フロー図である。
【図８】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の運転動作状況積算処理フロー図である。
【図９】本発明に係る巻上機の動作状況測定装置の運転動作異常検知処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本実施形態例では巻上装置として電気チェーンブロックを例に説明するが、本発明に係る動作状況測定装置は電気チェーンブロックに限らず電気ホイスト等の巻上装置に適用できる。図１は本発明に係る動作状況測定装置を取り付けた電気チェーンブロック（巻上装置の一例）の構成例を示す図である。本電気チェーンブロック１は走行機２と巻上機３を備えている。走行機２は走行電動機４、駆動歯車機構（減速機）４−１、制御装置５、走行車輪６等を備え、走行電動機４を起動することによりその正転回転力又は逆転回転力は減速機４−１を介して走行車輪６に伝達され、該走行車輪６の正転又は逆転により、走行機２は走行レール７に沿って前進走行又は後退走行する。
【００２３】
巻上機３は連結部材８を介して走行機２の下方に連結されており、走行機２の前進走行又は後退走行に伴って前進走行又は後退走行するようになっている。巻上機３は巻上電動機１０、駆動歯車機構（減速機）１１、スプロケット（図示せず）等を備え、巻上電動機１０を起動することによりその正転回転力（巻上力）又は逆転回転力（巻下力）は駆動歯車機構１１を介してスプロケット（ロードシーブ：図示せず）に伝達され、スプロケットの正転又は逆転により、巻上機３はロードチェーン１３を巻上又は巻下（巻き戻し）するようになっている。ロードチェーン１３の下端には荷吊具としてフック１４が取り付けられ、該フック１４には上部吊部材２１を介して本発明に係る動作状況測定装置の動作状況測定部２０が取り付け（吊り下げ）られている。
【００２４】
図２は動作状況測定部２０の内部構成例を示す図である。図示するように、上部吊部材２１の下端には吊下げ部材２３を介してロードセル２２の起歪体２４の上端部が取り付け（連結）されており、該起歪体２４の下端部には下部吊部材２５を介して荷吊具としての荷吊下用フック２６が取り付けられている。また、上部吊部材２１には３Ｄ（３軸）加速度センサー２７、マイクロコンピュータを備えたデータ処理部２８、各部に電源を供給する電源部２９が取付けられている。なお、上記上部吊部材２１、ロードセル２２、吊下げ部材２３、及び下部吊部材２５は一体化されユニット化された構成となっている。ロードセル２２の起歪体２４の所定位置（荷吊下用フック２６に加わる荷重により大きく撓む部分）には歪ゲージ（図示せず）が設けられ、該歪ゲージの抵抗値の変化から荷吊下用フック２６に加わる荷の重量を検出できるようになっている。３Ｄ加速度センサー２７は上部吊部材２１の加速度を検出する。
【００２５】
図３は動作状況測定部２０の機能構成例を示す図である。動作状況測定部２０はマイクロコンピュータで構成されるデータ処理部２８、表示器３０を備えている。データ処理部２８は、荷重演算手段２８−１、運転動作状況検知（判断）手段２８−２、運転動作異常検出手段２８−３、運転動作状況積算手段２８−４、表示手段２８−５、記憶手段２８−６、及びＵＳＢ通信手段２８−７を備えている。表示手段２８−５から表示器３０に各種表示データを出力して該表示データを表示すると共に、ＵＳＢ通信手段２８−７を介してパソコン３１及び外部メモリとの間でデータの送受ができるようになっている。
【００２６】
荷重演算手段２８−１はロードセル（荷重計）２２で検出した荷重データ信号を受け、荷吊下用フック２６に加わる荷重の大きさを複数レベルに分類（区分）し、「荷重クラス」信号Ｓ１として、運転動作異常検出手段２８−３及び運転動作状況積算手段２８−４にそれぞれ出力する。
【００２７】
運転動作状況検知（判断）手段２８−２は３Ｄ加速度センサー２７からの加速度データから下記の「動作中」信号Ｓ２、「加速度レベル」信号Ｓ３、「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４を検出し、運転動作異常検出手段２８−３及び運転動作状況積算手段２８−４にそれぞれ出力する。
・「動作中」信号Ｓ２：上記加速度データから電気チェーンブロック（巻上装置）１を巻上げ下げ動作させることにより発生するロードチェーン１３の振動の有無を検知し、所定震動値の振動がある場合に「動作中」とする信号
・「加速度レベル」信号Ｓ３：上記加速度データから電気チェーンブロック（巻上装置）１のロードチェーン１３の巻上下加速度の大きさを分類し、「加速度レベル」とする信号
・「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４：上記加速度データから重力（鉛直）方向に対する電気チェーンブロックのロードチェーン１３の傾き（姿勢）角度（＝動作状況測定部２０の傾き（姿勢）角度）（垂直度）を演算して得た信号
【００２８】
運転動作異常検出手段２８−３は、荷重演算手段２８−１からの「荷重クラス」信号Ｓ１、運転動作状況検知（判断）手段２８−２からの「動作中」信号Ｓ２、「加速度レベル」信号Ｓ３、「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４から、
・異常振動（加速）の有無（所定振動値以上の振動の有無）
・過荷重の有無
・斜め引きの有無
を検知し、それぞれ異常信号データとして記憶手段２８−６に出力して、それぞれ記憶する。
【００２９】
運転動作状況積算手段２８−４は、荷重演算手段２８−１からの「荷重クラス」信号Ｓ１、運転動作状況検知（判断）手段２８−２からの「動作中」信号Ｓ２、「加速度レベル」信号Ｓ３、「姿勢角度（垂直度）信号Ｓ４の組み合せ時間及び回数を計数・積算し、該計数・積算データを記憶手段２８−６に出力して記憶する。
【００３０】
次に本発明の運転動作判別手段の仕組みとしての下記の方法１と方法２を説明する。
〔方法１〕
（１）電気チェーンブロック１のロードチェーン１３を巻上げ、又は巻下げる動作中は、ロードチェーン１３とともフック１４も振動する。特にローラーチェーンやリンクチェーンからなるロードチェーン１３においては、駆動用の多角形のスプロケット（ロードシーブ）が回転することにより、ロードチェーン１３が上下に振動（脈動）する。この振動の有無（所定振動値の振動の有無）を３Ｄ加速度センサー２７の出力から検知し、電気チェーンブロック１が「動作中」か「停止中」かを判断する。
【００３１】
（２）ロードセル２２で測定した測定荷重を、複数レベル（例えば５段階：「無負荷」、「軽負荷」、「中負荷」、「重負荷」、「超重負荷」）に区分する。
（３）上記（１）の「動作中」の時間を上記（２）の区分毎に時間を計数し積算する。
（４）上記積算結果を記憶手段２８−６に下記のように記憶する。
・「無負荷」 ：５時間４０分
・「軽負荷」 ：３時間２０分
・「中負荷」 ：２時間４０分
・「重負荷」 ：１時間０分
・「超重負荷」 ：０時間２０分
・「起動回数」 ：３９０回
なお、上記記憶手段２８−６への記憶はカレンダ機能を内蔵し、起動毎に運転時間ログとして記憶することが好ましい。
【００３２】
〔方法２〕
（１）電気チェーンブロック１の動作をロードチェーン１３に取付けたフック１４の速度を３Ｄ加速度センサー２７で計測した加速度を使って算出し（加速度を積分して速度を算出）し、該算出した速度から「巻上動作中」、「巻下動作中」、「停止中」を判別する。「巻上動作中」、「巻下動作中」を更に細分して、「高速巻上動作中」、「高速巻下動作中」、「低速巻上動作中」、「低速巻下動作中」の判別することが好ましい。
【００３３】
（２）ロードセル２２で測定した測定荷重を、複数レベル（例えば５段階：「無負荷」、「軽負荷」、「中負荷」、「重負荷」、「超重負荷」）に区分する。
（３）上記（１）の各「動作中」の時間を上記（２）の区分毎に時間を計数し積算する。
（４）上記積算結果を記憶手段２８−６に下記のように記憶する。
巻上高速 巻上低速 巻下高速 巻下低速
・「無負荷」 ：１時間４０分 １時間１０分 １時間４０分 １時間１０分
・「軽負荷」 ：１時間０分 ０時間４０分 １時間０分 ０時間４０分
・「中負荷」 ：０時間５０分 ０時間３０分 ０時間５０分 ０時間３０分
・「重負荷」 ：０時間２０分 ０時間１０分 ０時間２０分 ０時間１０分
・「超重負荷」 ：０時間６分 ０時間４分 ０時間６分 ０時間４分
・「巻上起動回数」：１８０回
・「巻下起動回数」:２１０回
なお、上記記憶手段２８−６への記憶はカレンダ機能を内蔵し、起動毎に運転時間ログとして記憶することが好ましい。
【００３４】
本発明に係る動作状況測定装置の動作を図４乃至図９の処理フロー図に基づいて説明する。図４は動作状況測定装置の全体制御処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ１において運転時間ログを読み込み全体運転時間マトリクスにセットする。続いてステップＳＴ２において起動回数ログを読み込み全体起動回数マトリクスにセットする。続いてステップＳＴ３において運転異常ログを読み込んで全体運転異常マトリクスにセットする。続いてステップＳＴ４において今回計測用運転時間積算結果マトリクスを初期化する。続いてステップＳＴ５において今回計測用起動回数積算結果マトリクスを初期化する。続いてステップＳＴ６において今回計測用運転異常マトリクスを初期化する。
【００３５】
続いてステップＳＴ７において動作状況の計測継続かを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ８において動作状況測定装置垂直判断、即ち動作状況測定部２０が垂直かの判断処理を行い、続くステップＳＴ９において動作状況測定部２０が垂直かの判断を行いイエス（Ｙ）であったら、続くステップＳＴ１０において荷重判断処理、ステップＳＴ１１において運転動作状況検知処理、ステップＳＴ１２において運転動作状況積算処理、ステップＳＴ１３において運転動作異常検知処理、ステップＳＴ１４において運転動作状況表示処理を行う。前記ステップＳＴ９において動作状況測定部２０が垂直でないノー（Ｎ）場合、続くステップＳＴ１５において動作状況測定部２０が垂直状態でない旨の警告を出す。また、前記ステップＳＴ７において計測継続でないノー（Ｎ）場合、続くステップＳＴ１６において全体運転時間マトリクスに更新し、保存し、ステップＳＴ１７において全体起動回数マトリクスに更新し、保存し、ステップＳＴ１８において全体運転異常マトリクスに更新し、保存し、計測終了とする。
【００３６】
図５は前記ステップＳＴ８（図４参照）の動作状況測定装置垂直判断処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ２１において、動作状況測定装置、即ち動作状況測定部２０の垂直方向と角度算出を行う。これは３Ｄ加速度センサー２７の計測原理で測定できる。続いてステップＳＴ２２において測定した角度が１０度以下かを判断し、イエス（Ｙ）であったらステップＳＴ２３で動作状況測定部２０の状態（姿勢）が垂直にあるとし、ノー（Ｎ）であったらステップＳＴ２４で動作状況測定部２０の状態（姿勢）が非垂直であるとする。また、動作状況測定部２０が、玉掛け作業によって横倒し又は揺動しているかを３Ｄ加速度センサーを用いて識別するようにすることが好ましい。
【００３７】
図６は前記ステップＳＴ１０（図４参照）の荷重判断処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ３１において測定荷重値が所定の基準値１を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３２において無負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３３に移行する。ステップＳＴ３３においては測定荷重値が所定の基準値２を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３４において軽負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３５に移行する。ステップＳＴ３５においては測定荷重値が所定の基準値３を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３６において中負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３７に移行する。ステップＳＴ３７においては測定荷重値が所定の基準値４を超えるか否かを判断し、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ３８において重負荷とし、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ３９において超重負荷とする。
【００３８】
図７は前記ステップＳＴ１１（図４参照）の運転動作状況検知処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ４１において垂直方向の加速度値が静止時の加速度値と同等レベルかを判断し、イエス（Ｙ）の場合は後述するステップＳＴ５２に移行し、ノー（Ｎ）の場合は続くステップＳＴ４２において加速度値が異常レベルを超えているかを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ４３において異常振動とし、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ４４において加速度値を積分し速度を算出する。続いてステップＳＴ４５において速度方向は重力加速度方向と同じかを判断し、イエス（Ｙ）の場合は後述するステップＳＴ４９に移行し、ノー（Ｎ）の場合は続いてステップＳＴ４６において速度値は高速値と同等レベルかを判断する。イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ４７において高速巻上動作中の処理を行い、ノー（Ｎ）の場合は低速巻上動作中の処理を行う。
【００３９】
前記ステップＳＴ４９において速度値が高速値と同等レベルか否かを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ５０で高速巻下動作中の処理を行い、ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ５１で低速巻下動作中の処理を行う。前記ステップＳＴ５２においては起動からの停止か否かを判断し、イエス（Ｙ）の場合は続くステップＳＴ５３で一回の運転終了とし、ノー（Ｎ）の場合は続くステップＳＴ５４で停止中とする。
【００４０】
図８は前記ステップＳＴ１２（図４参照）の運転動作状況積算処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ６１において前記ステップＳＴ１０（図４参照）の荷重判断結果と前記ステップＳＴ１１（図４参照）の運転動作状況検知結果を照合し、運転時間積算結果マトリクスの対象項目を決定する。続いてステップＳＴ６２において運転時間積算結果マトリクスの対象項目に１サイクル時間を加算し、続くステップＳＴ６３において１回の運転終了かを判断し、イエス（Ｙ）の場合はステップＳＴ６４において起動回数マトリクスの対象項目を１回加算し終了し、ノー（Ｎ）の場合はそのまま終了する。
【００４１】
図９は前記ステップＳＴ１３（図４参照）の運転動作異常検知処理フローを示す図である。先ずステップＳＴ７１において異常振動かを判断しイエス（Ｙ）の場合は続くステップＳＴ７２において運転異常マトリクスの異常振動項目を１回加算し、ステップＳＴ７３に移行する。前記ステップＳＴ７１においてノー（Ｎ）の場合もステップＳＴ７３に移行する。ステップＳＴ７３においては過負荷かを判断しイエス（Ｙ）の場合は続くステップＳＴ７４において運転異常マトリクスの異常振動項目を１回加算して終了する。ステップＳＴ７３においてノー（Ｎ）の場合も終了する。
【００４２】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態例では、巻上機３が走行レール７に沿って前進走行及び後退走行する例を示しているが、更に横行レールを備え、巻上機３が横行レールに沿って前進横行及び後退横行でき、巻上機３が横行レールごと走行レール７に沿って前進走行及び後退走行できるようにしたものでもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、動作状況測定部２０は上部吊部材２１を介してフック１４に吊り下げるようにした構成例を示したが、例えば動作状況測定部２０の上部吊部材２１をフック１４を介さずに直接ロードチェーンの下端に取り付ける構成としてもよい。また、荷重計として使用されるロードセルも図２に示す構成のものに限定されることなく、吊荷荷重を計測できるものであれば、どのような構成の荷重計又はロードセルであってもよい。
【００４４】
また、動作状況測定部２０の下端に荷吊下用フックを設けているが、フックに限定されるものではなくどのような構成の荷吊部材でもよい。また、巻上中、巻下中の動作を３Ｄ加速度センサーを用いて検出するようにしているが、精度を上げる為に巻上装置の制御信号を通信手段を介して入力するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、荷重計、加速度センサー、データ処理部、及び電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、該動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したので、一体ユニット化した動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着するだけで、特に動作状況測定部を既設の巻上装置のフック等の荷吊具に装着して動作状況を測定できる動作状況測定装置として利用できる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 電気チェーンブロック
２ 走行機
３ 巻上機
４ 走行電動機
４−１ 駆動歯車機構（減速機）
５ 制御装置
６ 走行車輪
７ 走行レール
８ 連結部材
１０ 巻上電動機
１１ 駆動歯車機構
１３ ロードチェーン
１４ フック
２０ 動作状況測定部
２１ 上部吊部材
２２ ロードセル
２３ 吊下げ部材
２４ 起歪体
２５ 下部吊部材
２６ 荷吊下用フック
２７ ３Ｄ（３軸）加速度センサー
２８ データ処理部
２９ 電源部
３０ 表示器
３１ パソコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重計と、
荷吊具の加速度を検出する加速度センサーと、
前記荷重計からの荷重検出信号、及び前記加速度センサーからの加速度検出信号を演算処理し、巻上機の各種動作状況を判別し、該判別結果を記憶するデータ処理部と、
電源部と、を備え、
前記荷重計、前記加速度センサー、前記データ処理部、及び前記電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、
前記動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で前記荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したことを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記動作状況測定部の上端部に上部吊部材を設けると共に、下端部に荷吊具を設け、前記上部吊部材を巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着できる構成にしたことを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記加速度センサーは３軸加速度センサーであって、
前記データ処理部は、前記荷重検出信号及び前記加速度検出信号を演算処理し、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きを判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、振動の有無及び振動値を判別し、該振動の有無及び振動値から動作中か停止中かを判別し、前記動作中の場合前記荷重検出信号を演算処理し、前記荷重検出信号の荷重レベルを複数に区分し、各区分した荷重レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、速度を算出し、該算出した速度から巻上動作中か巻下動作中を判定すると共に、該巻上動作中と巻下動作中の速度レベルを複数に区分し、
前記区分した荷重レベル毎で、且つ前記区分した速度レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項６】
巻上機を備え、該巻上機の動作状況を測定する動作状況測定装置とを備えた巻上装置において、
前記動作状況測定装置として請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動作状況測定装置を用いることを特徴とする巻上装置。
【請求項１】
荷重計と、
荷吊具の加速度を検出する加速度センサーと、
前記荷重計からの荷重検出信号、及び前記加速度センサーからの加速度検出信号を演算処理し、巻上機の各種動作状況を判別し、該判別結果を記憶するデータ処理部と、
電源部と、を備え、
前記荷重計、前記加速度センサー、前記データ処理部、及び前記電源部を一体ユニット化して動作状況測定部とし、
前記動作状況測定部を巻上装置の所定位置に装着し、該動作状況測定部の荷重計で前記荷吊具に吊り下げた荷の荷重を測定するように構成したことを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記動作状況測定部の上端部に上部吊部材を設けると共に、下端部に荷吊具を設け、前記上部吊部材を巻上装置の荷吊具にワンタッチで装着できる構成にしたことを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記加速度センサーは３軸加速度センサーであって、
前記データ処理部は、前記荷重検出信号及び前記加速度検出信号を演算処理し、荷重レベル毎の動作回数、動作時間、異常振動の有無、荷の斜め引きを判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、振動の有無及び振動値を判別し、該振動の有無及び振動値から動作中か停止中かを判別し、前記動作中の場合前記荷重検出信号を演算処理し、前記荷重検出信号の荷重レベルを複数に区分し、各区分した荷重レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の巻上装置の動作状況測定装置において、
前記データ処理部は、前記加速度検出信号を演算処理し、速度を算出し、該算出した速度から巻上動作中か巻下動作中を判定すると共に、該巻上動作中と巻下動作中の速度レベルを複数に区分し、
前記区分した荷重レベル毎で、且つ前記区分した速度レベル毎に動作回数、動作時間を判別し、該判別結果を記憶することを特徴とする巻上装置の動作状況測定装置。
【請求項６】
巻上機を備え、該巻上機の動作状況を測定する動作状況測定装置とを備えた巻上装置において、
前記動作状況測定装置として請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動作状況測定装置を用いることを特徴とする巻上装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１１６１７（Ｐ２０１２−１１１６１７Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３６５６（Ｐ２０１０−２６３６５６）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００１２９３６７）株式会社キトー (101)
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００１２９３６７）株式会社キトー (101)
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