JP7445510B2

JP7445510B2 - Shake angle detection device

Info

Publication number: JP7445510B2
Application number: JP2020080916A
Authority: JP
Inventors: 裕彰塙; 峻一山崎; 肇坂野; 貴章西川; 紀彦水崎
Original assignee: IHI Corp; IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2020-05-01
Filing date: 2020-05-01
Publication date: 2024-03-07
Anticipated expiration: 2040-05-01
Also published as: JP2021175684A

Description

本開示は、吊り荷を保持したワイヤロープの振れ角度を検出する装置に関する。 The present disclosure relates to a device for detecting the deflection angle of a wire rope holding a suspended load.

建築現場や港湾等で使用されるクレーンに設置して、吊り荷を保持したワイヤロープの振れ角度を検出する振れ角度検出装置に関連する技術がある。振れ角度検出装置で検出された振れ角度値は、クレーンにおける振れ止め制御に用いられる。 There is a technology related to a swing angle detection device that is installed on a crane used at a construction site, a port, etc., and detects the swing angle of a wire rope holding a suspended load. The swing angle value detected by the swing angle detection device is used for steady rest control in the crane.

特許文献１は、クレーンに用いられる、ワイヤロープに取り付けられた過巻き検出リミットスイッチ用の重錘にＭＥＭＳ（Micro electro mechanical system）慣性センサを設けた振れ角度検出装置に関連する技術を開示している。このような振れ角度検出装置は、重錘に設けられた慣性センサの出力に基づいて振れ角度を求めるので、簡単な機構で、高精度かつリアルタイムで振れ止め制御を行うのに有利となる。 Patent Document 1 discloses a technology related to a deflection angle detection device used in a crane, in which a MEMS (Micro electro mechanical system) inertia sensor is provided on a weight for an overwind detection limit switch attached to a wire rope. There is. Since such a swing angle detection device determines the swing angle based on the output of an inertial sensor provided on the weight, it has a simple mechanism and is advantageous for performing steady rest control with high precision and in real time.

特開２０１３－１８６１６号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-18616

特許文献１に開示されている振れ角度検出装置に採用される慣性センサとしては、例えば、重力方向、すなわち、重力加速度がかかる方向を基準として既定の軸周りの角度を検出する加速度センサが挙げられる。しかし、加速度センサでは、クレーンの動作方向に沿って発生する加速度に起因して、基準とする重力方向の認識にずれが生じ、その結果、検出された振れ角度に、実際の振れ角度に対する誤差が含まれる場合があり得る。 Examples of the inertial sensor used in the deflection angle detection device disclosed in Patent Document 1 include an acceleration sensor that detects an angle around a predetermined axis based on the direction of gravity, that is, the direction in which gravitational acceleration is applied. . However, in the acceleration sensor, due to the acceleration that occurs along the crane's operating direction, there is a deviation in the recognition of the reference direction of gravity, and as a result, the detected swing angle has an error with respect to the actual swing angle. may be included.

そこで、本開示は、検出された振れ角度の正確性を向上させるのに有利となる振れ角度検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a shake angle detection device that is advantageous in improving the accuracy of the detected shake angle.

本開示の一態様は、ワイヤロープを用いて吊り荷を吊り上げるクレーンに設置され、ワイヤロープの振れ角度を検出する振れ角度検出装置であって、クレーンの吊り上げ部に設置される固定部と、吊り上げ部から垂らされたワイヤロープと係合するワイヤ係合部と、固定部に対する姿勢を可変として固定部とワイヤ係合部とを連結する連結部と、連結部に設置され、重力方向を基準として第１ロール角及び第１ピッチ角を検出する第１慣性センサと、固定部に設置され、重力方向を基準として第２ロール角及び第２ピッチ角を検出する第２慣性センサと、第１ロール角から第２ロール角を差し引いた角度値、及び、第１ピッチ角から第２ピッチ角を差し引いた角度値の少なくとも一方を用いて振れ角度を求める制御部と、を備える。 One aspect of the present disclosure is a swing angle detection device that is installed in a crane that lifts a suspended load using a wire rope and detects the swing angle of the wire rope, the device includes a fixed part installed in a lifting part of the crane, and a swing angle detection device that detects a swing angle of the wire rope. a wire engaging part that engages with a wire rope hanging from the fixed part; a connecting part that connects the fixed part and the wire engaging part with variable posture relative to the fixed part; a first inertial sensor that detects a first roll angle and a first pitch angle; a second inertial sensor that is installed on a fixed part and that detects a second roll angle and a second pitch angle with reference to the direction of gravity; The control unit includes a control unit that determines the deflection angle using at least one of an angle value obtained by subtracting the second roll angle from the angle, and an angle value obtained by subtracting the second pitch angle from the first pitch angle.

上記の振れ角度検出装置では、第１ロール角の検出軸である第１ロール軸と、第２ロール角の検出軸である第２ロール軸とは、重力方向視で互いに平行であり、第１ピッチ角の検出軸である第１ピッチ軸と、第２ピッチ角の検出軸である第２ピッチ軸とは、重力方向視で互いに平行であってもよい。第１慣性センサと第２慣性センサとは、互いに同一の仕様であってもよい。ワイヤ係合部は、ローラ同士でワイヤロープをクランプするクランプ部であり、連結部は、固定部に接続される固定接続部と、該固定接続部に対して２軸の連結軸を介して連結する可動接続部とを有するユニバーサルジョイントと、可動接続部に一端が接続され、クランプ部に他端が接続されるロッドと、を有してもよい。また、ロッドは、可動接続部に接触するフランジを有し、第１慣性センサは、フランジに取り付けられてもよい。 In the above-described runout angle detection device, the first roll axis that is the detection axis for the first roll angle and the second roll axis that is the detection axis for the second roll angle are parallel to each other when viewed in the direction of gravity, and the first roll axis is the detection axis for the second roll angle. The first pitch axis, which is the pitch angle detection axis, and the second pitch axis, which is the second pitch angle detection axis, may be parallel to each other when viewed in the direction of gravity. The first inertial sensor and the second inertial sensor may have the same specifications. The wire engaging part is a clamping part that clamps the wire rope between rollers, and the connecting part is a fixed connecting part connected to a fixed part and a connecting part connected to the fixed connecting part via two connecting shafts. The present invention may include a universal joint having a movable connection portion, and a rod having one end connected to the movable connection portion and the other end connected to the clamp portion. The rod may also have a flange that contacts the movable connection, and the first inertial sensor may be attached to the flange.

本開示によれば、検出された振れ角度の正確性を向上させるのに有利となる振れ角度検出装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a shake angle detection device that is advantageous in improving the accuracy of the detected shake angle.

一実施形態に係る振れ角度検出装置の構成を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing the configuration of a deflection angle detection device according to an embodiment. 一実施形態に係る振れ角度検出装置の構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing the configuration of a deflection angle detection device according to an embodiment. 一実施形態に係る振れ角度検出装置の上端部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the upper end of the deflection angle detection device according to one embodiment. 一実施形態に係る振れ角度検出装置の下端部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the lower end of the deflection angle detection device according to one embodiment. 第１慣性センサ及び第２慣性センサの取付構造等を説明するための斜視図である。FIG. 3 is a perspective view for explaining the mounting structure of the first inertial sensor and the second inertial sensor. ワイヤロープの前後方向の振れ角度を求めるための概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram for determining the deflection angle of the wire rope in the front-rear direction. ワイヤロープの左右方向の振れ角度を求めるための概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram for determining the deflection angle of the wire rope in the left-right direction.

以下、例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については図示を省略する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the drawings. Here, the dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. Furthermore, elements having substantially the same functions and configurations are designated by the same reference numerals to omit redundant explanation, and illustrations of elements not directly related to the present disclosure are omitted.

図１は、一実施形態に係る振れ角度検出装置１０の構成を示す側面図である。図２は、振れ角度検出装置１０の構成を示す正面図である。図３は、振れ角度検出装置１０の上端部を拡大した一部斜視図である。図４は、振れ角度検出装置１０の下端部を拡大した一部斜視図である。以下、各図を参照した説明では、「上」又は「下」との表現を用いる。ここで、「上」とは、おおよそ重力方向に沿った方向での上方を示す。一方、「下」とは、おおよそ重力方向に沿った方向での下方を示す。 FIG. 1 is a side view showing the configuration of a deflection angle detection device 10 according to an embodiment. FIG. 2 is a front view showing the configuration of the deflection angle detection device 10. FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the upper end of the deflection angle detection device 10. As shown in FIG. FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of the lower end of the deflection angle detection device 10. As shown in FIG. Hereinafter, in the explanation with reference to each figure, the expression "upper" or "lower" will be used. Here, "above" indicates upward in a direction roughly along the direction of gravity. On the other hand, "below" indicates downward in a direction roughly along the direction of gravity.

振れ角度検出装置１０は、ワイヤロープ２を用いて吊り荷を吊り上げるクレーン１に設置され、吊り荷を保持したワイヤロープ２の振れ角度を検出する。振れ角度検出装置１０が適用されるクレーン１は、本実施形態では、ジブ先端部１ａからワイヤロープ２を垂らした状態で、ジブの起伏動作と旋回動作とを行うことができるジブクレーンである。振れ角度検出装置１０は、クレーンの吊り上げ部としてのジブ先端部１ａに設置される。図１では、クレーン１本体の構成の一部として、綱車（シーブ）３が設置されているジブ先端部１ａを概略的に示している。また、図１では、綱車３に掛かるワイヤロープ２のうち、綱車３から吊り下げられている部分の一部のみが描画されている。 The deflection angle detection device 10 is installed in a crane 1 that lifts a suspended load using a wire rope 2, and detects the deflection angle of the wire rope 2 holding the suspended load. In this embodiment, the crane 1 to which the deflection angle detection device 10 is applied is a jib crane that can perform hoisting and turning operations of the jib with the wire rope 2 hanging from the jib tip 1a. The deflection angle detection device 10 is installed at a jib tip portion 1a serving as a lifting portion of a crane. FIG. 1 schematically shows a jib tip 1a on which a sheave 3 is installed as part of the structure of the crane 1 main body. Moreover, in FIG. 1, only a part of the wire rope 2 hanging from the sheave 3 is drawn.

また、本実施形態では、ジブの座標系として、Ｘ_Ｃ、Ｙ_Ｃ及びＺ_Ｃの各方向を規定する。Ｚ_Ｃ方向は、重力方向（鉛直方向）に沿って下から上に向かう方向である。Ｘ_Ｃ方向とＹ_Ｃ方向とは、それぞれ水平方向であり、互いに直交する。このうち、Ｘ_Ｃ方向は、ジブの根元側からジブ先端部１ａの側に向かう方向である。以下、Ｘ_Ｃ方向を「前後方向」と表現する場合がある。Ｙ_Ｃ方向は、ジブの旋回軸周りに描かれる円軌道に接する接線方向である。つまり、Ｙ_Ｃ方向は、ジブの起伏中心軸と平行となる方向である。以下、Ｙ_Ｃ方向を「左右方向」と表現する場合がある。 Furthermore, in this embodiment, the X _C , Y _C , and Z _C directions are defined as the coordinate system of the jib. The _ZC direction is a direction from bottom to top along the direction of gravity (vertical direction). The _XC direction and the _YC direction are each horizontal directions, and are orthogonal to each other. Among these, the _XC direction is a direction from the root side of the jib toward the side of the jib tip 1a. Hereinafter, the _XC direction may be expressed as a "front-back direction." The _YC direction is a tangential direction tangent to a circular orbit drawn around the pivot axis of the jib. In other words, the _YC direction is a direction parallel to the undulation center axis of the jib. Hereinafter, the _YC direction may be expressed as the "left-right direction".

振れ角度検出装置１０は、固定部１１と、連結部１２と、ワイヤ係合部１３と、第１慣性センサ１４と、第２慣性センサ１５と、制御部１６とを備える。 The deflection angle detection device 10 includes a fixing section 11 , a connecting section 12 , a wire engaging section 13 , a first inertial sensor 14 , a second inertial sensor 15 , and a control section 16 .

固定部１１は、振れ角度検出装置１０をジブ先端部１ａに設置するに際して、ジブ先端部１ａに固定される。また、固定部１１は、連結部１２を介してワイヤ係合部１３を支持する。固定部１１は、例えば、図３に示すように、基板２０と取付枠２１とを有する。基板２０は、例えば、ジブ先端部１ａに固定部１１が固定されたときに、ジブ先端部１ａに予め設けられている歩廊の平面とおおよそ平行となる、金属製の平板部材である。この場合、基板２０は、上方に向かう表面部２０ａと、下方に向かう裏面部２０ｂとを含む。表面部２０ａには、取付枠２１が連結される。裏面部２０ｂには、連結部１２が連結される。取付枠２１は、固定部１１をジブ先端部１ａに固定するときに、直接的にジブ先端部１ａに取り付けられる、金属製の構造体である。取付枠２１は、例えば、それぞれ山形鋼で形成される２つの支持柱２２と、取付板２３とを含む。２つの支持柱２２は、互いに間隔を空けて並列に配置される。支持柱２２の一方の端部は、支持柱２２が基板２０の表面部２０ａに対して垂直方向に延伸するように、例えば溶接により表面部２０ａに連結される。支持柱２２の他方の端部は、例えば溶接により取付板２３の一表面に連結される。取付板２３には、不図示であるが、予め複数の貫通穴が形成されている。一方、ジブ先端部１ａには、不図示であるが、取付板２３に形成されている複数の貫通穴に対応する位置に複数の貫通穴が形成されている。作業者は、これらの貫通穴のそれぞれにボルト２４を貫通させてナット等を用いて締結することで、固定部１１をジブ先端部１ａに固定することができる。 The fixing part 11 is fixed to the jib tip 1a when the deflection angle detection device 10 is installed on the jib tip 1a. Further, the fixing part 11 supports the wire engaging part 13 via the connecting part 12. For example, as shown in FIG. 3, the fixed portion 11 includes a substrate 20 and a mounting frame 21. The substrate 20 is, for example, a metal flat plate member that becomes approximately parallel to the plane of a walkway provided in advance at the jib tip 1a when the fixed part 11 is fixed to the jib tip 1a. In this case, the substrate 20 includes a front surface portion 20a facing upward and a back surface portion 20b facing downward. A mounting frame 21 is connected to the surface portion 20a. The connecting portion 12 is connected to the back surface portion 20b. The attachment frame 21 is a metal structure that is directly attached to the jib tip 1a when fixing the fixing part 11 to the jib tip 1a. The mounting frame 21 includes, for example, two support columns 22 each made of angle iron and a mounting plate 23. The two support columns 22 are arranged in parallel and spaced apart from each other. One end of the support column 22 is connected to the surface portion 20a by, for example, welding, such that the support column 22 extends perpendicularly to the surface portion 20a of the substrate 20. The other end of the support column 22 is connected to one surface of the mounting plate 23 by, for example, welding. Although not shown, a plurality of through holes are formed in the mounting plate 23 in advance. On the other hand, although not shown, a plurality of through holes are formed in the jib tip portion 1a at positions corresponding to the plurality of through holes formed in the mounting plate 23. The operator can fix the fixing part 11 to the jib tip 1a by passing the bolts 24 through each of these through holes and fastening them using nuts or the like.

連結部１２は、固定部１１から吊り下げられ、固定部１１に対する姿勢を可変として、固定部１１とワイヤ係合部１３とを連結する。本実施形態では、連結部１２は、金属製のロッド３０と、ユニバーサルジョイント３３とを含む。 The connecting portion 12 is suspended from the fixed portion 11 and connects the fixed portion 11 and the wire engagement portion 13 while making its posture relative to the fixed portion 11 variable. In this embodiment, the connecting portion 12 includes a metal rod 30 and a universal joint 33.

ロッド３０の上方側にある一端には、上端フランジ３１が連結されている。一方、ロッド３０の下方側にある他端には、下端フランジ３２が連結されている。上端フランジ３１及び下端フランジ３２は、それぞれ、ロッド３０の延伸方向に対して垂直な接続面を含む金属板である。上端フランジ３１は、ユニバーサルジョイント３３の一方の接続部である可動接続部３３ｂに接続される。下端フランジ３２は、ワイヤ係合部１３の第２支持板４６に接続される。 An upper end flange 31 is connected to one end of the rod 30 on the upper side. On the other hand, a lower end flange 32 is connected to the other end of the rod 30 on the lower side. The upper end flange 31 and the lower end flange 32 are metal plates each including a connecting surface perpendicular to the extending direction of the rod 30. The upper end flange 31 is connected to a movable connecting portion 33b, which is one connecting portion of the universal joint 33. The lower end flange 32 is connected to the second support plate 46 of the wire engagement part 13.

ユニバーサルジョイント３３は、固定部１１に対してロッド３０を一定範囲内での動きを許容しながら連結する自在継手である。ユニバーサルジョイント３３は、図３に示すように、固定接続部３３ａと、可動接続部３３ｂと、連結軸３３ｃとを含む。固定接続部３３ａは、固定部１１の一部である基板２０の裏面部２０ｂ（図１参照）に接続される。可動接続部３３ｂは、上記のとおり、ロッド３０の一部である上端フランジ３１に接続される。本実施形態では、ロッド３０の姿勢は、図１に示すように、ワイヤロープ２からおおよそ一定の距離で離間している裏面部２０ｂから、ワイヤロープ２に向かって延伸する形となる。そのため、ワイヤロープ２が綱車３から重力方向に垂れ下がっているとき、可動接続部３３ｂ及び上端フランジ３１の姿勢は、基板２０の裏面部２０ｂの垂線に対して一定角度で傾斜している形となる。連結軸３３ｃは、ジブの起伏中心軸と平行である第１軸と、第１軸に直交する第２軸との２つの軸を有する。例えば、固定接続部３３ａが連結軸３３ｃの第１軸を回転自在に支持し、可動接続部３３ｂが連結軸３３ｃの第２軸を回転自在に支持することで、可動接続部３３ｂは、連結軸３３ｃが有する２つの軸を基準として振れ動くことができる。この場合、可動接続部３３ｂが、連結軸３３ｃが有する２つの軸を含む平面に対して垂直な軸周りに回転する動作、すなわち、固定接続部３３ａに対するねじれは、予め抑止される。 The universal joint 33 is a universal joint that connects the rod 30 to the fixed part 11 while allowing movement within a certain range. As shown in FIG. 3, the universal joint 33 includes a fixed connection part 33a, a movable connection part 33b, and a connection shaft 33c. The fixed connection part 33a is connected to the back surface part 20b (see FIG. 1) of the substrate 20, which is a part of the fixed part 11. The movable connecting portion 33b is connected to the upper end flange 31, which is a part of the rod 30, as described above. In this embodiment, the posture of the rod 30 is such that it extends toward the wire rope 2 from the back surface portion 20b that is spaced apart from the wire rope 2 by a roughly constant distance, as shown in FIG. Therefore, when the wire rope 2 hangs down from the sheave 3 in the direction of gravity, the positions of the movable connecting portion 33b and the upper end flange 31 are such that they are inclined at a constant angle with respect to the perpendicular to the back surface portion 20b of the board 20. Become. The connecting shaft 33c has two axes: a first axis that is parallel to the center axis of undulation of the jib, and a second axis that is orthogonal to the first axis. For example, the fixed connection part 33a rotatably supports the first shaft of the connection shaft 33c, and the movable connection part 33b rotatably supports the second shaft of the connection shaft 33c. It can swing with reference to the two axes that 33c has. In this case, the operation of rotating the movable connecting portion 33b around an axis perpendicular to the plane including the two axes of the connecting shaft 33c, that is, twisting with respect to the fixed connecting portion 33a, is inhibited in advance.

ワイヤ係合部１３は、綱車３から垂らされたワイヤロープ２の一部と係合してワイヤロープ２の動きに追従し、ワイヤロープ２の姿勢の変化を連結部１２に伝達する。本実施形態におけるワイヤ係合部１３は、ローラ同士でワイヤロープ２をクランプするクランプ部である。クランプ部としてのワイヤ係合部１３は、図４に示すように、押えローラ機構４０と、ベース４１とを有する。 The wire engagement portion 13 engages with a portion of the wire rope 2 hanging from the sheave 3 to follow the movement of the wire rope 2, and transmits changes in the posture of the wire rope 2 to the connection portion 12. The wire engagement part 13 in this embodiment is a clamp part that clamps the wire rope 2 between rollers. As shown in FIG. 4, the wire engaging portion 13 serving as a clamp portion includes a presser roller mechanism 40 and a base 41.

押えローラ機構４０は、それぞれ、おおよそ水平な回転軸を中心として回転する、固定ローラ４２と、押えローラ４３とを有する。固定ローラ４２は、Ｖ溝ローラであり、ワイヤロープ２をＶ溝内でガイドしながら摺動させることができる。押えローラ４３は、スプリングユニット４４により、固定ローラ４２の側に向かって付勢力を与えることができる。ワイヤロープ２は、固定ローラ４２のＶ溝に係合しつつ、固定ローラ４２と押えローラ４３とに挟み込まれた状態に維持されるため、上下方向に摺動しても、押えローラ機構４０から脱落しづらい。 The presser roller mechanism 40 includes a fixed roller 42 and a presser roller 43, each of which rotates about a roughly horizontal axis of rotation. The fixed roller 42 is a V-groove roller, and can slide the wire rope 2 while guiding it within the V-groove. The presser roller 43 can apply a biasing force toward the fixed roller 42 by the spring unit 44 . The wire rope 2 is engaged with the V-groove of the fixed roller 42 and is maintained between the fixed roller 42 and the presser roller 43, so that even if it slides in the vertical direction, it is not removed from the presser roller mechanism 40. Hard to fall off.

ベース４１は、押えローラ機構４０を支持し、かつ、ロッド３０に支持される。ベース４１は、例えば、金属板を加工して製作される金具である。ベース４１は、押えローラ機構４０を支持する第１支持板４５と、第１支持板４５に連続し、ロッド３０の一部である下端フランジ３２と接続される第２支持板４６とを含む。第１支持板４５は、固定ローラ４２及び押えローラ４３の各回転軸を支持することから、水平面に対して垂直となる面とおおよそ平行な主平面を有する。第２支持板４６は、下端フランジ３２を接続されることから、下端フランジ３２のフランジ面とおおよそ平行な主平面を有する。なお、ワイヤ係合部１３は、ワイヤロープ２に対して安定的に接触するために、重り４７を設置してもよい。 The base 41 supports the presser roller mechanism 40 and is supported by the rod 30. The base 41 is, for example, a metal fitting manufactured by processing a metal plate. The base 41 includes a first support plate 45 that supports the presser roller mechanism 40 and a second support plate 46 that is continuous with the first support plate 45 and connected to the lower end flange 32 that is a part of the rod 30. The first support plate 45 supports the rotational shafts of the fixed roller 42 and the presser roller 43, and therefore has a main plane that is approximately parallel to a plane perpendicular to the horizontal plane. Since the second support plate 46 is connected to the lower end flange 32, it has a main plane that is approximately parallel to the flange surface of the lower end flange 32. Note that a weight 47 may be installed in the wire engagement portion 13 in order to stably contact the wire rope 2.

第１慣性センサ１４及び第２慣性センサ１５は、それぞれ、重力方向に対するピッチとロールとの２軸の角度を検出する。第１慣性センサ１４及び第２慣性センサ１５として採用し得るセンサは、例えばＭＥＭＳ加速度センサを挙げることができるが、少なくとも２軸の角度を検出することができるものであれば、特に限定するものではない。ただし、第１慣性センサ１４と第２慣性センサ１５とは、互いに同一の仕様であることが望ましく、例えば、市販の慣性センサを採用する場合には、互いに同一の製品であることが望ましい。 The first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 each detect the angle of the two axes of pitch and roll with respect to the direction of gravity. Sensors that can be used as the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 include, for example, MEMS acceleration sensors, but are not particularly limited as long as they can detect angles in at least two axes. do not have. However, it is desirable that the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 have the same specifications. For example, when commercially available inertial sensors are used, it is desirable that they be the same product.

図５は、第１慣性センサ１４及び第２慣性センサ１５の取付構造と、そのように取り付けられた場合の座標系とを説明するための斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view for explaining the mounting structure of the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15, and the coordinate system when they are mounted in this way.

第１慣性センサ１４は、連結部１２に設置される。連結部１２は、ワイヤロープ２の振れに合わせて動くので、第１慣性センサ１４は、ワイヤロープ２の振れに合わせて姿勢を変化させる。本実施形態では、第１慣性センサ１４は、連結部１２のうちロッド３０の上端フランジ３１に、第１取付金具５０を介して取り付けられる。例えば、第１慣性センサ１４が、連結部１２のうちワイヤ係合部１３の近傍に取り付けられるとすると、ワイヤロープ２の表面の凹凸に起因した振動を受けやすくなったり、ワイヤロープ２の接触に伴って第１慣性センサ１４の位置ずれが大きくなったりする。このような事象は、最終的に第１慣性センサ１４の検出に基づく角度値に誤差を生じさせやすい。これに対して、本実施形態によれば、第１慣性センサ１４は、ワイヤ係合部１３から可能な限り離間した位置に取り付けられるので、このような角度誤差を予め生じづらくさせることができる。 The first inertial sensor 14 is installed on the connecting portion 12 . Since the connecting portion 12 moves in accordance with the deflection of the wire rope 2, the first inertial sensor 14 changes its attitude in accordance with the deflection of the wire rope 2. In the present embodiment, the first inertial sensor 14 is attached to the upper end flange 31 of the rod 30 of the connecting portion 12 via the first attachment fitting 50. For example, if the first inertial sensor 14 is installed in the vicinity of the wire engaging part 13 of the connecting part 12, it may be susceptible to vibrations due to unevenness on the surface of the wire rope 2, or may be easily affected by contact with the wire rope 2. Accordingly, the positional deviation of the first inertial sensor 14 becomes large. Such an event tends to ultimately cause an error in the angle value based on the detection by the first inertial sensor 14. On the other hand, according to the present embodiment, the first inertial sensor 14 is attached at a position as far away as possible from the wire engaging portion 13, so that it is possible to prevent such an angular error from occurring in advance.

第１取付金具５０は、第１センサ設置部５０ａと、第１接続部５０ｂと、支持部５０ｃとを有する。第１センサ設置部５０ａは、第１慣性センサ１４を設置する平板部である。例えば、基板２０の表面部２０ａにおいて第２慣性センサ１５が設置される面が水平面であり、かつ、ワイヤロープ２に振れが発生していないとき、第１センサ設置部５０ａにおいて第１慣性センサ１４が設置される面は水平面となってもよい。第１接続部５０ｂは、例えば複数のボルトを用いた締結により、上端フランジ３１と接続される平板部である。支持部５０ｃは、第１接続部５０ｂに対して第１センサ設置部５０ａを支持させる平板部である。 The first mounting bracket 50 has a first sensor installation part 50a, a first connection part 50b, and a support part 50c. The first sensor installation section 50a is a flat plate section on which the first inertial sensor 14 is installed. For example, when the surface on which the second inertial sensor 15 is installed in the surface portion 20a of the substrate 20 is a horizontal surface and the wire rope 2 is not shaken, the first inertial sensor 15 is installed in the first sensor installation portion 50a. The surface on which it is installed may be a horizontal surface. The first connecting portion 50b is a flat plate portion that is connected to the upper end flange 31, for example, by fastening using a plurality of bolts. The support portion 50c is a flat plate portion that supports the first sensor installation portion 50a with respect to the first connection portion 50b.

第１慣性センサ１４の座標系は、図５に示すように、第１ロール軸Ｘ_Ｓ１と、第１ピッチ軸Ｙ_Ｓ１との２軸で規定される。 As shown in FIG. 5, the coordinate system of the first inertial sensor 14 is defined by two axes: a first roll axis X _S1 and a first pitch axis Y _S1 .

第１ロール軸Ｘ_Ｓ１は、クレーンの座標系におけるＹ_Ｃ方向に対応した方向に延伸する。第１センサ設置部５０ａにおいて第１慣性センサ１４が設置される面が水平面であり、かつ、ワイヤロープ２に振れが発生していないとき、第１ロール軸Ｘ_Ｓ１は、Ｙ_Ｃ方向と平行となってもよい。本実施形態では、第１ロール軸Ｘ_Ｓ１を検出軸とした回転方向が第１ロール方向Ｄ_１ｒである。つまり、第１慣性センサ１４は、第１ロール方向Ｄ_１ｒでの傾斜角、すなわち第１ロール角Ｓ_１ｒを検出することができる。例えば、第１慣性センサ１４は、ジブの対地角度であるジブ角度が４５°で、かつ、ワイヤロープ２に振れが発生していないときに、第１ロール角Ｓ_１ｒが０°となるように設定されていてもよい。 The first roll axis _XS1 extends in a direction corresponding to the _YC direction in the crane's coordinate system. When the surface on which the first inertial sensor 14 is installed in the first sensor installation part 50a is a horizontal surface and the wire rope 2 is not shaken, the first roll axis _XS1 is parallel to the _YC direction. It's okay to be. In this embodiment, the rotation direction with the first roll axis X _S1 as the detection axis is the first roll direction D _1r . That is, the first inertial sensor 14 can detect the inclination angle in the first roll direction D _1r , that is, the first roll angle S _1r . For example, the first inertial sensor 14 detects that the first roll angle S _1r is 0° when the jib angle, which is the angle of the jib relative to the ground, is 45° and the wire rope 2 is not swinging. May be set.

第１ピッチ軸Ｙ_Ｓ１は、クレーンの座標系におけるＸ_Ｃ方向に対応した方向に延伸する。第１センサ設置部５０ａにおいて第１慣性センサ１４が設置される面が水平面であり、かつ、ワイヤロープ２に振れが発生していないとき、第１ピッチ軸Ｙ_Ｓ１は、Ｘ_Ｃ方向と平行となってもよい。本実施形態では、第１ピッチ軸Ｙ_Ｓ１を検出軸とした回転方向が第１ピッチ方向Ｄ_１ｐである。つまり、第１慣性センサ１４は、第１ピッチ方向Ｄ_１ｐでの傾斜角、すなわち第１ピッチ角Ｓ_１ｐを検出することができる。 The first pitch axis _YS1 extends in a direction corresponding to the _XC direction in the crane's coordinate system. When the surface on which the first inertial sensor 14 is installed in the first sensor installation part 50a is a horizontal surface and the wire rope 2 is not shaken, the first pitch axis _YS1 is parallel to the _XC direction. It's okay to be. In this embodiment, the rotation direction with the first pitch axis Y _S1 as the detection axis is the first pitch direction D _1p . That is, the first inertial sensor 14 can detect the inclination angle in the first pitch direction D _1p , that is, the first pitch angle S _1p .

第２慣性センサ１５は、固定部１１に設置される。固定部１１は、ワイヤ係合部１３とは、ユニバーサルジョイント３３を含む連結部１２を介して連結されているので、ワイヤロープ２の振れを受けにくい。そのため、第２慣性センサ１５は、ワイヤロープ２の振れのみでは、姿勢を変化させにくい。本実施形態では、第２慣性センサ１５は、固定部１１のうち基板２０の表面部２０ａに、第２取付金具５１を介して取り付けられる。 The second inertial sensor 15 is installed on the fixed part 11. Since the fixed part 11 is connected to the wire engaging part 13 via the connecting part 12 including the universal joint 33, the fixed part 11 is not easily affected by the deflection of the wire rope 2. Therefore, the posture of the second inertial sensor 15 is difficult to change only due to the deflection of the wire rope 2. In this embodiment, the second inertial sensor 15 is attached to the surface portion 20a of the substrate 20 of the fixed portion 11 via the second attachment fitting 51.

第２取付金具５１は、第２センサ設置部５１ａと、第２接続部５１ｂとを有する。第２センサ設置部５１ａは、第２慣性センサ１５を設置する平板部である。例えば、第２センサ設置部５１ａにおいて第２慣性センサ１５が設置される面は、ジブ角度が４５°であるときに水平面となるように、基板２０の表面部２０ａから傾斜角θ_Ｓ分、傾斜していてもよい。一般に、ジブクレーンでは、ジブは、水平に対して１０°～８０°程度の角度範囲で起伏する。そこで、本実施形態では、制御部１６で実行される計算処理の簡易化の観点から、ジブ角度が当該角度範囲のおおよそ中間としての４５°であるときに水平面となるように、第２慣性センサ１５が設置される面を規定している。すなわち、第２慣性センサ１５が設置される面の傾斜角θ_Ｓは、ここでの例以外の角度であってもよい。第２接続部５１ｂは、例えば溶接により、基板２０の表面部２０ａと接続される平板部である。なお、第２センサ設置部５１ａと第２接続部５１ｂとは、直接的に連結されている。 The second mounting bracket 51 has a second sensor installation part 51a and a second connection part 51b. The second sensor installation part 51a is a flat plate part on which the second inertial sensor 15 is installed. For example, the surface on which the second inertial sensor 15 is installed in the second sensor installation portion 51a is inclined by an inclination angle θ _S from the surface portion 20a of the substrate 20 so that it becomes a horizontal plane when the jib angle is 45°. You may do so. Generally, in a jib crane, the jib rises and falls at an angle of about 10° to 80° with respect to the horizontal. Therefore, in this embodiment, from the viewpoint of simplifying the calculation process executed by the control unit 16, the second inertial sensor 15 defines the surface on which it is installed. That is, the inclination angle θ _S of the surface on which the second inertial sensor 15 is installed may be an angle other than the example here. The second connecting portion 51b is a flat plate portion that is connected to the surface portion 20a of the substrate 20, for example, by welding. Note that the second sensor installation section 51a and the second connection section 51b are directly connected.

第２慣性センサ１５の座標系は、図５に示すように、第２ロール軸Ｘ_Ｓ２と、第２ピッチ軸Ｙ_Ｓ２との２軸で規定される。 As shown in FIG. 5, the coordinate system of the second inertial sensor 15 is defined by two axes: a second roll axis _XS2 and a second pitch axis _YS2 .

第２ロール軸Ｘ_Ｓ２は、クレーンの座標系におけるＹ_Ｃ方向と平行である。本実施形態では、第２ロール軸Ｘ_Ｓ２を検出軸とした回転方向が第２ロール方向Ｄ_２ｒである。つまり、第２慣性センサ１５は、第２ロール方向Ｄ_２ｒでの傾斜角、すなわち第２ロール角Ｓ_２ｒを検出することができる。ここで、第２慣性センサ１５は、ジブ角度が４５°のときに、第２ロール角Ｓ_２ｒが０°となるように設定されていてもよい。 The second roll axis _XS2 is parallel to the _YC direction in the crane's coordinate system. In this embodiment, the rotation direction with the second roll axis X _S2 as the detection axis is the second roll direction D _2r . That is, the second inertial sensor 15 can detect the tilt angle in the second roll direction D _2r , that is, the second roll angle S _2r . Here, the second inertial sensor 15 may be set so that the second roll angle S _2r is 0° when the jib angle is 45°.

第２ピッチ軸Ｙ_Ｓ２は、クレーンの座標系におけるＸ_Ｃ方向に対応した方向に延伸する。例えば、ジブ角度が４５°となったとき、第２ピッチ軸Ｙ_Ｓ２は、Ｘ_Ｃ方向と平行となってもよい。本実施形態では、第２ピッチ軸Ｙ_Ｓ２を検出軸とした回転方向が第２ピッチ方向Ｄ_２ｐである。つまり、第２慣性センサ１５は、第２ピッチ方向Ｄ_２ｐでの傾斜角、すなわち第２ピッチ角Ｓ_２ｐを検出することができる。 The second pitch axis _YS2 extends in a direction corresponding to the _XC direction in the crane's coordinate system. For example, when the jib angle is 45°, the second pitch axis _YS2 may be parallel to the _XC direction. In this embodiment, the rotation direction with the second pitch axis Y _S2 as the detection axis is the second pitch direction _D2p . That is, the second inertial sensor 15 can detect the tilt angle in the second pitch direction D _2p , that is, the second pitch angle S _2p .

また、第１慣性センサ１４及び第２慣性センサ１５は、第１ロール軸Ｘ_Ｓ１と第２ロール軸Ｘ_Ｓ２とが重力方向視で互いに平行となり、かつ、第１ピッチ軸Ｙ_Ｓ１と第２ピッチ軸Ｙ_Ｓ２とが重力方向視で互いに平行となるように取り付けられている。また、第１慣性センサ１４と第２慣性センサ１５とは、Ｘ_Ｃ方向視では、図２に示すように、おおよそＺ_Ｃ方向に沿って並んでいる。 Further, the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 are arranged so that the first roll axis X _S1 and the second roll axis X _S2 are parallel to each other when viewed in the direction of gravity, and the first pitch axis Y _S1 and the second pitch axis They are attached so that the axes Y and _S2 are parallel to each other when viewed in the direction of gravity. Further, the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 are arranged approximately along the _ZC direction as shown in FIG. 2 when viewed in the _XC direction.

制御部１６は、第１慣性センサ１４及び第２慣性センサ１５から取得した検出信号を受信し、これらの検出信号に基づいて、ワイヤロープ２の振れ角度を算出する。制御部１６は、振れ角度検出装置１０ごとに備えられるものであってもよいし、又は、ジブクレーンの主制御部に含まれるものであってもよい。 The control unit 16 receives the detection signals acquired from the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15, and calculates the deflection angle of the wire rope 2 based on these detection signals. The control unit 16 may be provided for each deflection angle detection device 10, or may be included in the main control unit of the jib crane.

次に、振れ角度検出装置１０の作用について説明する。 Next, the operation of the deflection angle detection device 10 will be explained.

図６は、Ｘ_Ｃ方向に相当する前後方向の振れに関して、重力方向に対するワイヤロープ２の振れ角度θを求めるための概念図である。図６は、図１に示す振れ角度検出装置１０の構成を示す側面図に対応している。また、図６では、ワイヤロープ２の一部と綱車３とが、二点鎖線で概略的に描画されている。図６（ａ）は、ワイヤロープ２に振れが生じていないときの振れ角度検出装置１０の状態を示す。図６（ｂ）は、ワイヤロープ２に振れ角度θで表される振れが生じているときの振れ角度検出装置１０の状態を示す。制御部１６は、例えば、以下のような計算処理により、前後方向に関するワイヤロープ２の振れ角度θを求める。 FIG. 6 is a conceptual diagram for determining the deflection angle θ of the wire rope 2 with respect to the direction of gravity with respect to deflection in the front-rear direction corresponding to the _XC direction. FIG. 6 corresponds to a side view showing the configuration of the deflection angle detection device 10 shown in FIG. Moreover, in FIG. 6, a part of the wire rope 2 and the sheave 3 are schematically drawn with two-dot chain lines. FIG. 6(a) shows the state of the deflection angle detection device 10 when the wire rope 2 does not deflect. FIG. 6(b) shows the state of the deflection angle detection device 10 when the wire rope 2 is deflecting as represented by the deflection angle θ. The control unit 16 calculates the deflection angle θ of the wire rope 2 in the longitudinal direction by, for example, the following calculation process.

この計算処理の例では、図１及び図６に示すように、振れ角度θを求めるための系を構成する３つの点が以下のように規定される。点Ｐ_Ａは、ワイヤ係合部１３の固定ローラ４２とワイヤロープ２との接触点である。点Ｐ_Ｂは、綱車３上のワイヤロープ２の揺動支点である。点Ｐ_Ｃは、振れ角度検出装置１０の回転中心に相当する、ユニバーサルジョイント３３の連結軸３３ｃの回動中心点である。また、本実施形態では、振れ角度θを求める際の基準位置となる原点Ｏは、綱車３の回転中心に設定されるものとする。 In this calculation processing example, as shown in FIGS. 1 and 6, three points constituting a system for determining the deflection angle θ are defined as follows. Point _PA is the point of contact between the fixed roller 42 of the wire engaging portion 13 and the wire rope 2. Point _PB is the swinging fulcrum of the wire rope 2 on the sheave 3. Point P _C is the center of rotation of the connecting shaft 33c of the universal joint 33, which corresponds to the center of rotation of the deflection angle detection device 10. Further, in this embodiment, the origin O, which is the reference position when determining the deflection angle θ, is set at the rotation center of the sheave 3.

まず、制御部１６は、原点Ｏに対する点Ｐ_ＢのＸ_Ｃ座標と、点Ｐ_ＣのＸ_Ｃ座標及びＹ_Ｃ座標とを求める。本実施形態では、第２慣性センサ１５は、ジブ角度が４５°のときに第２ロール角Ｓ_２ｒが０°となるように設定されている。この場合、制御部１６は、ジブ角度が４５°のときを基準として、第２慣性センサ１５の出力値である第２ロール角Ｓ_２ｒに基づいて、検出時点でのジブ角度を算出する。そして、制御部１６は、算出されたジブ角度に基づいて、点Ｐ_ＢのＸ_Ｃ座標を算出することができる。一方、制御部１６は、原点Ｏを基準として、点Ｐ_Ｃまでの長さと、ジブ角度及び幾何配置を参照して求められた原点Ｏを通る水平面に対する点Ｐ_Ｃの傾斜角度とに基づいて、点Ｐ_ＣのＸ_Ｃ座標及びＹ_Ｃ座標を算出することができる。 First, the control unit 16 determines the XC coordinate _of point P _B and the X _C coordinate and Y _C coordinate of point P _C with respect to the origin O. In this embodiment, the second inertial sensor 15 is set so that the second roll angle S _2r is 0° when the jib angle is 45°. In this case, the control unit 16 calculates the jib angle at the time of detection based on the second roll angle S _2r , which is the output value of the second inertial sensor 15, with the jib angle of 45° as a reference. The control unit 16 can then calculate the _XC coordinates of the point P _B based on the calculated jib angle. On the other hand, the control unit 16 uses the origin O as a reference, the length up to the point _PC , and the inclination angle of the point _PC with respect to the horizontal plane passing through the origin O, which is determined with reference to the jib angle and the geometrical arrangement. The _XC coordinate and _YC coordinate of point P _C can be calculated.

次に、制御部１６は、点Ｐ_Ｂと点Ｐ_Ｃとの間の直線Ｌ_ａ１と、点Ｐ_Ａと点Ｐ_Ｃとの間の直線Ｌ_ｂ１とのなす角度α_Ｃを求める。制御部１６は、算出された点Ｐ_ＢのＸ_Ｃ座標並びに点Ｐ_ＣのＸ_Ｃ座標及びＹ_Ｃ座標と、第１慣性センサ１４の出力値である第１ロール角Ｓ_１ｒに基づいて、角度α_Ｃを算出することができる。 Next, the control unit 16 determines the angle _αC between the straight line L _a1 between the point P _B and the point _PC and the straight line L _b1 between the point P _A and the point _PC . The control unit 16 calculates the angle based on the calculated XC coordinate of the point P _B , the X _C coordinate and the _{Y C} _coordinate of the point P _C , and the first roll angle S _1r which is the output value of the first inertial sensor 14. α _C can be calculated.

次に、制御部１６は、直線Ｌ_ａ１と、点Ｐ_Ａと点Ｐ_Ｂとの間の直線Ｌ_ｃ１との角度α_Ｂを求める。直線Ｌ_ａ１の長さは、点Ｐ_ＢのＸ_Ｃ座標並びに点Ｐ_ＣのＸ_Ｃ座標及びＹ_Ｃ座標を三平方の定理に適用することで求められる。直線Ｌ_ｂ１の長さは、既定である。そこで、制御部１６は、直線Ｌ_ａ１の長さ、直線Ｌ_ｂ１の長さ、及び、算出された角度α_Ｃを余弦定理に適用することで、直線Ｌ_ｃ１の長さを算出することができる。そして、制御部１６は、直線Ｌ_ａ１、直線Ｌ_ｂ１及び直線Ｌ_ｃ１のそれぞれの長さをさらに余弦定理に適用することで、角度α_Ｂを算出することができる。 Next, the control unit 16 determines the angle α _B between the straight line L _a1 and _{the straight line L c1} _between the points _PA and PB. The length of straight line L _a1 is determined by applying the X _C coordinate of point P _B and _{the X C} _coordinate and Y _C coordinate of point P C to the Pythagorean theorem. The length of the straight line L _b1 is a default. Therefore, the control unit 16 can calculate the length of the straight line L c1 by applying the length of the straight line L _a1 , the length of _the straight line L _b1 , and the calculated angle α _C to the cosine law. . Then, the control unit 16 can calculate the angle α _B by further applying the lengths of the straight line L _a1 , the straight line L _b1 , and the straight line L _c1 to the cosine theorem.

そして、制御部１６は、算出された角度α_Ｂと、点Ｐ_ＢのＸ_Ｃ座標並びに点Ｐ_ＣのＸ_Ｃ座標及びＹ_Ｃ座標とに基づいて、重力方向に対する振れ角度θを算出することができる。 Then, the control unit 16 can calculate the deflection angle θ with respect to the direction of gravity based on the calculated angle α _B , the X _C coordinate of point P _B , and the _{X C} _coordinate and Y _C coordinate of point P C. can.

図７は、Ｙ_Ｃ方向に相当する左右方向の振れに関して、重力方向に対するワイヤロープ２の振れ角度ψを求めるための概念図である。図７は、図２に示す振れ角度検出装置１０の構成を示す側面図に対応している。また、図７では、ワイヤロープ２の一部と綱車３とが、二点鎖線で概略的に描画されている。図７（ａ）は、ワイヤロープ２に振れが生じていないときの振れ角度検出装置１０の状態を示す。図７（ｂ）は、ワイヤロープ２に振れ角度ψで表される振れが生じているときの振れ角度検出装置１０の状態を示す。制御部１６は、例えば、以下のような計算処理により、ジブの左右方向に関するワイヤロープ２の振れ角度ψを求める。 FIG. 7 is a conceptual diagram for determining the deflection angle ψ of the wire rope 2 with respect to the direction of gravity with respect to deflection in the left-right direction corresponding to the _YC direction. FIG. 7 corresponds to a side view showing the configuration of the deflection angle detection device 10 shown in FIG. 2. As shown in FIG. Moreover, in FIG. 7, a part of the wire rope 2 and the sheave 3 are schematically drawn with two-dot chain lines. FIG. 7(a) shows the state of the deflection angle detection device 10 when the wire rope 2 does not deflect. FIG. 7(b) shows the state of the deflection angle detection device 10 when the wire rope 2 has deflection represented by a deflection angle ψ. The control unit 16 calculates the deflection angle ψ of the wire rope 2 in the left-right direction of the jib, for example, by the following calculation process.

図７を用いて説明する計算処理の例においても、振れ角度ψを求めるための系を構成する３つの点として、図１及び図６で示したものと同じく、点Ｐ_Ａ、点Ｐ_Ｂ及び点Ｐ_Ｃを規定する。また、ここでも、振れ角度ψを求める際の基準位置となる原点Ｏは、綱車３の回転中心に設定される。 In the calculation process example explained using FIG. 7, the three points constituting the system for determining the deflection angle ψ are the points P _A , P _B and the same as shown in FIGS. 1 and 6 . Define point _PC . Also, here as well, the origin O, which is the reference position when determining the deflection angle ψ, is set at the rotation center of the sheave 3.

まず、制御部１６は、点Ｐ_Ａと点Ｐ_Ｃとの間の直線Ｌ_ｂ２の長さを求める。直線Ｌ_ｂ２の長さは、前後方向の振れ角度θを算出する際に参照した直線Ｌ_ｂ１をＸ_Ｃ方向に沿って投影した長さに相当する。そこで、制御部１６は、直線Ｌ_ｂ１の長さと、前後方向の振れ角度θを算出する際に参照した特定箇所の角度とに基づいて、直線Ｌ_ｂ２の長さを算出することができる。 First, the control unit 16 determines the length of the straight line L _b2 between the point _PA and the point _PC . The length of the straight line L _b2 corresponds to the length of the straight line L _b1 referred to when calculating the deflection angle θ in the front-back direction, projected along the _XC direction. Therefore, the control unit 16 can calculate the length of the straight line L _b2 based on the length of the straight line L _b1 and the angle of the specific location referred to when calculating the swing angle θ in the front-back direction.

次に、制御部１６は、算出された直線Ｌ_ｂ２と重力方向とのなす角度βを求める。角度βは、ジブが旋回していない状態では、第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐに相当する。ここで、重力方向を基準として検出値を特定する第１慣性センサ１４及び第２慣性センサ１５は、重力方向とは異なる方向の加速度を受けると、重力方向を正確に認識することができない場合がある。このような重力方向の誤認は、例えば、ジブが旋回している状態では、第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐに、旋回移動に係る「加速度×時間」に比例した角度誤差を含ませる場合もあり得る。そこで、本実施形態では、制御部１６は、第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐから、第２慣性センサ１５が検出した第２ピッチ角Ｓ_２ｐを差し引いた角度値を、ここでの角度βと推定する。 Next, the control unit 16 determines the angle β between the calculated straight line L _b2 and the direction of gravity. The angle β corresponds to the first pitch angle S _1p detected by the first inertial sensor 14 when the jib is not turning. Here, the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15, which specify detection values based on the direction of gravity, may not be able to accurately recognize the direction of gravity if they receive acceleration in a direction different from the direction of gravity. be. Such misperception of the direction of gravity can be caused by, for example, when the jib is turning, the first pitch angle _S1p detected by the first inertial sensor 14 has an angular error proportional to "acceleration x time" related to the turning movement. It may also include. Therefore, in the present embodiment, the control unit 16 calculates the angle value obtained by subtracting the second pitch angle S _2p detected by the second inertial sensor 15 from the first pitch angle S _1p detected by the first inertial sensor 14. The angle β is estimated at

ここで、第２慣性センサ１５は、ワイヤロープ２の振れの影響を受けない又は受けづらい固定部１１に設置されている。したがって、ジブが旋回していない状態では、ワイヤロープ２に振れが発生したとしても、第２ロール角Ｓ_２ｒ及び第２ピッチ角Ｓ_２ｐは、基本的には変化しない。そのため、ジブが旋回している状態で第２ピッチ角Ｓ_２ｐに変化が生じたとすれば、第２ピッチ角Ｓ_２ｐの変化分の角度値は、旋回移動に係る「加速度×時間」に比例した誤差値であると推定される。 Here, the second inertial sensor 15 is installed at the fixed part 11 which is not or hardly affected by the swing of the wire rope 2. Therefore, when the jib is not turning, the second roll angle S _2r and the second pitch angle S _2p basically do not change even if the wire rope 2 swings. Therefore, if a change occurs in the second pitch angle S _2p while the jib is turning, the angular value of the change in the second pitch angle S _2p is proportional to "acceleration x time" related to the turning movement. Estimated to be an error value.

一方で、第２慣性センサ１５は、ジブの旋回動作に合わせて、第１慣性センサ１４とともに同一方向に旋回移動する。ここで、第１慣性センサ１４と第２慣性センサ１５とは、互いに同一の仕様であるので、同一の外的要因を受ければ、基本的には同一の検出値を出力する。すなわち、ジブが旋回している状態で第２慣性センサ１５が検出した第２ピッチ角Ｓ_２ｐは、ジブが旋回している状態で第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐに含まれる角度誤差分の角度値と同じである。つまり、第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐから、第２慣性センサ１５が検出した第２ピッチ角Ｓ_２ｐを差し引いた角度値は、ジブの旋回動作に伴う角度誤差が排除された、より実際の値に近い角度βである。 On the other hand, the second inertial sensor 15 pivots in the same direction as the first inertial sensor 14 in accordance with the pivoting motion of the jib. Here, since the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 have the same specifications, they basically output the same detected value when subjected to the same external factor. That is, the second pitch angle S _2p detected by the second inertial sensor 15 while the jib is turning is included in the first pitch angle S _1p detected by the first inertial sensor 14 while the jib is turning. It is the same as the angle value of the angle error. In other words, the angle value obtained by subtracting the second pitch angle S _2p detected by the second inertial sensor 15 from the first pitch angle S _1p detected by the first inertial sensor 14 is obtained by eliminating the angular error caused by the turning operation of the jib. In addition, the angle β is closer to the actual value.

次に、制御部１６は、点Ｐ_ＡのＹ_Ｃ座標とＺ_Ｃ座標とを求める。制御部１６は、算出された直線Ｌ_ｂ２の長さ、角度β、及び、点Ｐ_ＣのＹ_Ｃ座標に基づいて、点Ｐ_ＡのＹ_Ｃ座標を算出することができる。また、制御部１６は、算出された直線Ｌ_ｂ２の長さ及び角度βに基づいて、点Ｐ_ＡのＺ_Ｃ座標を算出することができる。 Next, the control unit 16 determines the _YC coordinate and _ZC coordinate of the point _PA . The control unit 16 can calculate the YC coordinate of the point P A based on the calculated length _of the straight line L _b2 , _the angle β, and the Y _C coordinate of the point P _C. Further, the control unit 16 can calculate the Z _C coordinate of the point P _A based on the calculated length of the straight line L _b2 and the angle β.

そして、制御部１６は、算出された点Ｐ_ＡのＹ_Ｃ座標及びＺ_Ｃ座標に基づいて、重力方向に対する振れ角度ψを算出することができる。 Then, the control unit 16 can calculate the deflection angle ψ with respect to the direction of gravity based on the calculated _YC coordinate and _ZC coordinate of the point _PA .

なお、実際には、ワイヤロープ２の振れ方に伴って、例えば、上記規定した点Ｐ_Ａや点Ｐ_Ｂの位置にずれが生じる場合もあり得る。しかし、これらの位置ずれは、実際のジブクレーンの規模と比較すれば微小である。したがって、制御部１６は、実際の計算処理においては、簡単化のために、これらの位置ずれを考慮しなくてもよい。 In reality, depending on how the wire rope 2 swings, for example, the positions of the defined points P _A and P _B may be shifted. However, these positional deviations are minute compared to the scale of an actual jib crane. Therefore, in the actual calculation process, the control unit 16 does not need to take these positional deviations into consideration for the sake of simplicity.

次に、振れ角度検出装置１０の効果について説明する。 Next, the effects of the shake angle detection device 10 will be explained.

本実施形態に係る振れ角度検出装置１０は、ワイヤロープ２を用いて吊り荷を吊り上げるクレーンに設置され、ワイヤロープ２の振れ角度ψを検出する。振れ角度検出装置１０は、クレーンの吊り上げ部に設置される固定部１１と、吊り上げ部から垂らされたワイヤロープ２と係合するワイヤ係合部１３と、固定部１１に対する姿勢を可変として固定部１１とワイヤ係合部１３とを連結する連結部１２とを備える。振れ角度検出装置１０は、連結部１２に設置され、重力方向を基準として第１ロール角Ｓ_１ｒ及び第１ピッチ角Ｓ_１ｐを検出する第１慣性センサ１４を備える。振れ角度検出装置１０は、固定部１１に設置され、重力方向を基準として第２ロール角Ｓ_２ｒ及び第２ピッチ角Ｓ_２ｐを検出する第２慣性センサ１５を備える。また、振れ角度検出装置１０は、第１ロール角Ｓ_１ｒから第２ロール角Ｓ_２ｒを差し引いた角度値を用いて振れ角度ψを求める制御部１６を備える。 The deflection angle detection device 10 according to the present embodiment is installed in a crane that lifts a load using a wire rope 2, and detects the deflection angle ψ of the wire rope 2. The deflection angle detection device 10 includes a fixed part 11 installed on a lifting part of a crane, a wire engaging part 13 that engages with a wire rope 2 hanging from the lifted part, and a fixed part whose attitude with respect to the fixed part 11 is variable. 11 and a connecting portion 12 that connects the wire engaging portion 13. The deflection angle detection device 10 includes a first inertial sensor 14 that is installed in the connecting portion 12 and detects a first roll angle S _1r and a first pitch angle S _1p based on the direction of gravity. The deflection angle detection device 10 includes a second inertial sensor 15 that is installed on the fixed part 11 and detects a second roll angle S _2r and a second pitch angle S _2p based on the direction of gravity. The deflection angle detection device 10 also includes a control unit 16 that determines the deflection angle ψ using an angle value obtained by subtracting the second roll angle S _2r from the first roll angle S _1r .

ここで、クレーンが上記例示したようなジブクレーンである場合、クレーンの吊り上げ部は、ジブ先端部１ａに相当する。この場合、ワイヤロープ２がジブの起伏動作に伴って前後方向に振れたとする。まず、振れ角度検出装置１０によれば、連結部１２は、固定部１１を基準として、ワイヤロープ２の振れに合わせて姿勢を変化させる。連結部１２には、第１慣性センサ１４が設置されているので、制御部１６は、第１慣性センサ１４が検出した第１ロール角Ｓ_１ｒに基づいて、前後方向に関しての重力方向に対する振れ角度θを求めることができる。同様に、ワイヤロープ２がジブの旋回動作に伴って左右方向に振れたときには、制御部１６は、第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐに基づいて、左右方向に関しての重力方向に対する振れ角度ψを求めることができる。 Here, when the crane is a jib crane as exemplified above, the lifting portion of the crane corresponds to the jib tip portion 1a. In this case, it is assumed that the wire rope 2 swings in the front-back direction as the jib moves up and down. First, according to the deflection angle detection device 10, the connecting portion 12 changes its posture with respect to the fixed portion 11 in accordance with the deflection of the wire rope 2. Since the first inertial sensor 14 is installed in the connecting part 12, the control part 16 determines the deflection angle with respect to the direction of gravity in the longitudinal direction based on the first roll angle _S1r detected by the first inertial sensor 14. θ can be found. Similarly, when the wire rope 2 swings in the left-right direction due to the turning operation of the jib, the control unit 16 controls the direction of gravity in the left-right direction based on the first pitch angle _S1p detected by the first inertial sensor 14. It is possible to find the deflection angle ψ.

しかし、第１慣性センサ１４が重力方向を基準として検出値を特定するセンサである場合、重力方向とは異なる例えば旋回方向の加速度を受けたときには、上記のとおり、正確な検出値を出力することができないこともあり得る。つまり、制御部１６は、第１慣性センサ１４からの出力値のみを参照したのでは、正確な振れ角度ψを求めることが難しい場合もあり得る。 However, if the first inertial sensor 14 is a sensor that specifies a detected value based on the direction of gravity, when it receives acceleration in a direction different from the direction of gravity, for example in a turning direction, it cannot output an accurate detected value as described above. It may not be possible to do so. That is, if the control unit 16 refers only to the output value from the first inertial sensor 14, it may be difficult to obtain an accurate deflection angle ψ.

これに対して、振れ角度検出装置１０は、連結部１２に設置される第１慣性センサ１４とは別に、固定部１１に設置される第２慣性センサ１５を備える。第２慣性センサ１５は、ジブの旋回動作に合わせて、第１慣性センサ１４とともに同一方向に旋回移動することができる。また、第２慣性センサ１５は、固定部１１に設置されているので、ジブが旋回していない状態では、ワイヤロープ２に振れが発生したとしても、第２ロール角Ｓ_２ｒ及び第２ピッチ角Ｓ_２ｐには、基本的には変化が生じない。これらの条件に基づけば、ジブが旋回している状態で第２ピッチ角Ｓ_２ｐに変化が生じたとすれば、第２ピッチ角Ｓ_２ｐの変化分の角度値は、旋回移動に係る「加速度×時間」に比例した誤差値であると推定することができる。そして、制御部１６は、第１ピッチ角Ｓ_１ｐから第２ピッチ角Ｓ_２ｐを差し引いた角度値を用いて振れ角度ψを求めるので、特定された振れ角度ψは、予めジブの旋回動作に伴う角度誤差が排除された、より実際の振れ角度に近い値となる。 On the other hand, the deflection angle detection device 10 includes a second inertial sensor 15 installed on the fixed part 11 in addition to the first inertial sensor 14 installed on the connecting part 12 . The second inertial sensor 15 can pivot in the same direction as the first inertial sensor 14 in accordance with the pivoting motion of the jib. Further, since the second inertial sensor 15 is installed on the fixed part 11, when the jib is not turning, even if the wire rope 2 swings, the second roll angle _S2r and the second pitch angle Basically, no change occurs in S _2p . Based on these conditions, if a change occurs in the second pitch angle S _2p while the jib is turning, the angular value of the change in the second pitch angle S _2p is calculated by "acceleration × It can be estimated that the error value is proportional to "time". Then, the control unit 16 determines the deflection angle ψ using the angle value obtained by subtracting the second pitch _angle S _2p from the first pitch angle S 1p. This is a value closer to the actual deflection angle, with angle errors eliminated.

このように、本実施形態によれば、検出された振れ角度ψの正確性を向上させるのに有利となる振れ角度検出装置１０を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the shake angle detection device 10 that is advantageous in improving the accuracy of the detected shake angle ψ.

なお、振れ角度検出装置１０が適用されるクレーンは、上記の説明ではジブクレーンであるものとしたが、ワイヤロープを用いて荷を吊り上げて移動させるものであれば、ジブクレーンに限らず、他の駆動方式のクレーンであってもよい。例えば、旋回動作に代えて、水平面に対して２軸方向に平行移動するような、いわゆる天井クレーン等においても、本開示に係る振れ角度検出装置を適用することができる。 Although the crane to which the swing angle detection device 10 is applied is a jib crane in the above explanation, it is not limited to a jib crane and may be any other type of crane as long as it lifts and moves a load using a wire rope. It may be a type of crane. For example, the deflection angle detection device according to the present disclosure can be applied to a so-called overhead crane that moves in parallel in two axial directions with respect to a horizontal plane instead of turning.

例えば、本開示に係る振れ角度検出装置が適用されるクレーンが、クレーンの吊り上げ部が水平面上で互いに直交するＸ軸とＹ軸との２軸方向に移動する天井クレーンであるとする。この場合、例えば、Ｘ軸に沿った方向をロール軸、Ｙ軸に沿った方向をピッチ軸と規定すると、制御部１６は、第１ピッチ角から第２ピッチ角を差し引いた角度値を用いて、Ｘ軸方向に沿って振れるワイヤロープの振れ角度を求めることができる。同様に、制御部１６は、第１ロール角から第２ロール角を差し引いた角度値を用いて、Ｙ軸方向に沿って振れるワイヤロープの振れ角度を求めることができる。このように求められた振れ角度は、上記説明したジブクレーンに適用される振れ角度検出装置１０により求められた振れ角度と同様に、より実際の振れ角度に近い値となる。 For example, assume that the crane to which the swing angle detection device according to the present disclosure is applied is an overhead crane in which the lifting part of the crane moves in two axes, the X-axis and the Y-axis, which are orthogonal to each other on a horizontal plane. In this case, for example, if the direction along the X-axis is defined as the roll axis and the direction along the Y-axis is defined as the pitch axis, the control unit 16 uses the angle value obtained by subtracting the second pitch angle from the first pitch angle. , the swing angle of the wire rope swinging along the X-axis direction can be determined. Similarly, the control unit 16 can determine the swing angle of the wire rope swinging along the Y-axis direction using the angle value obtained by subtracting the second roll angle from the first roll angle. The deflection angle determined in this manner has a value closer to the actual deflection angle, similar to the deflection angle determined by the deflection angle detection device 10 applied to the jib crane described above.

また、振れ角度検出装置１０では、第１ロール角Ｓ_１ｒの検出軸である第１ロール軸Ｘ_Ｓ１と、第２ロール角Ｓ_２ｒの検出軸である第２ロール軸Ｘ_Ｓ２とは、重力方向視で互いに平行であってもよい。また、第１ピッチ角Ｓ_１ｐの検出軸である第１ピッチ軸Ｙ_Ｓ１と、第２ピッチ角Ｓ_２ｐの検出軸である第２ピッチ軸Ｙ_Ｓ２とは、重力方向視で互いに平行であってもよい。 In addition, in the deflection angle detection device 10, the first roll axis X _S1 , which is the detection axis for the first roll angle S _1r , and the second roll axis X _S2 , which is the detection axis for the second roll angle S _2r , are in the direction of gravity. They may be parallel to each other when viewed. Further, the first pitch axis Y _S1 , which is the detection axis of the first pitch angle S _1p , and the second pitch axis Y _S2 , which is the detection axis of the second pitch angle S _2p , are parallel to each other when viewed in the direction of gravity. Good too.

例えば、第１慣性センサ１４の座標系と第２慣性センサ１５の座標系とで互いにずれがあったとしても、制御部１６での計算処理において座標のずれ分を考慮することで、制御部１６は、所望の振れ角度を求めることができる。これに対して、このような振れ角度検出装置１０によれば、第１慣性センサ１４の連結部１２への取付姿勢と、第２慣性センサ１５の固定部１１への取付姿勢とが合う。したがって、第１慣性センサ１４の出力値と第２慣性センサ１５の出力値との比較が容易となることから、制御部１６での計算処理の負担を軽減させることができ、又は、最終的に求められる振れ角度の正確性をより向上させることができる。 For example, even if there is a deviation between the coordinate system of the first inertial sensor 14 and the coordinate system of the second inertial sensor 15, the control unit 16 can can determine the desired deflection angle. On the other hand, according to such a deflection angle detection device 10, the attachment posture of the first inertial sensor 14 to the connecting portion 12 and the attachment posture of the second inertial sensor 15 to the fixed portion 11 match. Therefore, since it becomes easy to compare the output value of the first inertial sensor 14 and the output value of the second inertial sensor 15, it is possible to reduce the burden of calculation processing on the control unit 16, or finally The accuracy of the required deflection angle can be further improved.

また、振れ角度検出装置１０では、第１慣性センサ１４と第２慣性センサ１５とは、互いに同一の仕様であってもよい。 Further, in the shake angle detection device 10, the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 may have the same specifications.

第１慣性センサ１４と第２慣性センサ１５とは、少なくとも、互いに類似する仕様であれば、同一の外的要因を受けたときには類似の検出値を出力する。そのため、ジブが旋回している状態で第２慣性センサ１５が検出した第２ピッチ角Ｓ_２ｐは、ジブが旋回している状態で第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐに含まれる角度誤差分の角度値と類似である推定することができる。つまり、このような場合であっても、振れ角度検出装置１０は、最終的に求められる振れ角度の正確性を向上させることができる。 At least, if the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 have similar specifications, they will output similar detection values when subjected to the same external factor. Therefore, the second pitch angle S _2p detected by the second inertial sensor 15 while the jib is turning is included in the first pitch angle S _1p detected by the first inertial sensor 14 while the jib is turning. The angle value can be estimated to be similar to the angle value corresponding to the angle error. In other words, even in such a case, the shake angle detection device 10 can improve the accuracy of the finally determined shake angle.

これに対して、第１慣性センサ１４と第２慣性センサ１５とが互いに同一の仕様であれば、同一の外的要因を受けたとき、基本的には同一の検出値を出力する。すなわち、この場合には、ジブが旋回している状態で第２慣性センサ１５が検出した第２ピッチ角Ｓ_２ｐは、ジブが旋回している状態で第１慣性センサ１４が検出した第１ピッチ角Ｓ_１ｐに含まれる角度誤差分の角度値と同じであると推定することができる。したがって、最終的に求められる振れ角度の正確性をより向上させることができる。 On the other hand, if the first inertial sensor 14 and the second inertial sensor 15 have the same specifications, they will basically output the same detected value when receiving the same external factor. That is, in this case, the second pitch angle _S2p detected by the second inertial sensor 15 while the jib is turning is equal to the first pitch detected by the first inertial sensor 14 while the jib is turning. It can be estimated that the angle value is the same as the angular error included in the angle _S1p . Therefore, the accuracy of the finally determined deflection angle can be further improved.

また、振れ角度検出装置１０では、ワイヤ係合部１３は、ローラ同士でワイヤロープ２をクランプするクランプ部であってもよい。この場合、連結部１２は、固定部１１に接続される固定接続部３３ａと、該固定接続部３３ａに対して２軸の連結軸３３ｃを介して連結する可動接続部３３ｂとを有するユニバーサルジョイント３３を有してもよい。また、連結部１２は、可動接続部３３ｂに一端が接続され、クランプ部に他端が接続されるロッド３０を有してもよい。 Further, in the deflection angle detection device 10, the wire engaging portion 13 may be a clamp portion that clamps the wire rope 2 between rollers. In this case, the connecting part 12 is a universal joint 33 having a fixed connecting part 33a connected to the fixed part 11 and a movable connecting part 33b connected to the fixed connecting part 33a via two connecting shafts 33c. It may have. Further, the connecting portion 12 may include a rod 30 having one end connected to the movable connecting portion 33b and the other end connected to the clamp portion.

このような振れ角度検出装置１０によれば、上記のように、検出された振れ角度の正確性を向上させることができる構成の例として、より簡易的な構成で実現させることができる。 According to such a shake angle detection device 10, as described above, it can be realized with a simpler configuration as an example of a configuration that can improve the accuracy of the detected shake angle.

また、振れ角度検出装置１０では、ロッド３０は、可動接続部３３ｂに接触するフランジを有してもよい。この場合、第１慣性センサ１４は、フランジに取り付けられてもよい。例えば、可動接続部３３ｂに接触するフランジは、上記説明した上端フランジ３１に相当する。 Further, in the deflection angle detection device 10, the rod 30 may have a flange that contacts the movable connecting portion 33b. In this case, the first inertial sensor 14 may be attached to the flange. For example, the flange that contacts the movable connection portion 33b corresponds to the upper end flange 31 described above.

上記のとおり、仮に、第１慣性センサ１４がワイヤ係合部１３の近傍に取り付けられるとすると、ワイヤロープ２の表面の凹凸に起因した振動を受けやすくなるなど、最終的に第１慣性センサ１４の検出に基づく角度値に誤差を生じさせやすい原因となり得る。これに対して、このような振れ角度検出装置１０によれば、第１慣性センサ１４は、ワイヤ係合部１３から可能な限り離間した位置に取り付けられることになるので、このような原因に基づく角度誤差を予め生じづらくさせることができる。 As mentioned above, if the first inertial sensor 14 is attached near the wire engagement part 13, the first inertial sensor This can easily cause an error in the angle value based on the detection of the angle. On the other hand, according to such a deflection angle detection device 10, the first inertial sensor 14 is installed at a position as far away as possible from the wire engaging portion 13, so It is possible to prevent angular errors from occurring in advance.

なお、他の実施形態として、ワイヤ係合部１３は、上記説明したようなローラ同士でワイヤロープ２をクランプするクランプ部に代えて、不図示であるが、例えば、２本の非自転性ワイヤロープを用いたものであってもよい。非自転性ワイヤロープの上端は、固定部１１に支持され、下端は、重錘を介してワイヤロープ２に係合する。この場合、第１慣性センサ１４は、少なくとも一方の非自転性ワイヤロープの上方に設置され、第２慣性センサ１５は、固定部１１に設置される。このような振れ角度検出装置によっても、上記説明した振れ角度検出装置１０による効果と同様の効果を奏することができる場合がある。 In addition, as another embodiment, the wire engagement part 13 is replaced with a clamp part that clamps the wire rope 2 between rollers as described above, and, although not shown, for example, two non-rotating wires are used. A rope may also be used. The upper end of the non-rotating wire rope is supported by the fixed part 11, and the lower end is engaged with the wire rope 2 via a weight. In this case, the first inertial sensor 14 is installed above at least one non-rotating wire rope, and the second inertial sensor 15 is installed on the fixed part 11. Such a deflection angle detection device may also provide the same effects as the deflection angle detection device 10 described above.

いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正又は変形をすることが可能である。 Although several embodiments have been described, it is possible to modify or transform the embodiments based on the content disclosed above.

１ａジブ先端部
２ワイヤロープ
１０振れ角度検出装置
１１固定部
１２連結部
１３ワイヤ係合部
１４第１慣性センサ
１５第２慣性センサ
１６制御部
３０ロッド
３３ユニバーサルジョイント
３３ａ固定接続部
３３ｂ可動接続部
３３ｃ連結軸
Ｓ_１ｒ第１ロール角
Ｓ_１ｐ第１ピッチ角
Ｓ_２ｒ第２ロール角
Ｓ_２ｐ第２ピッチ角
Ｘ_Ｓ１第１ロール軸
Ｘ_Ｓ２第２ロール軸
Ｙ_Ｓ１第１ピッチ軸
Ｙ_Ｓ２第２ピッチ軸
ψ 振れ角度 1a Jib tip 2 Wire rope 10 Deflection angle detection device 11 Fixed part 12 Connecting part 13 Wire engaging part 14 First inertial sensor 15 Second inertial sensor 16 Control part 30 Rod 33 Universal joint 33a Fixed connecting part 33b Movable connecting part 33c Connection shaft S _1r first roll angle S _1p first pitch angle S _2r second roll angle S _2p second pitch angle X _S1 first roll axis X _S2 second roll axis Y _S1 first pitch axis Y _S2 second pitch axis ψ Runout angle

Claims

A deflection angle detection device that is installed on a crane that lifts a suspended load using a wire rope and detects a deflection angle of the wire rope,
a fixed part installed in the lifting part of the crane;
a wire engaging part that engages with the wire rope hanging from the lifting part;
a connecting part that connects the fixed part and the wire engagement part by changing its posture with respect to the fixed part;
a first inertial sensor that is installed in the connecting portion and detects a first roll angle and a first pitch angle with respect to the direction of gravity;
a second inertial sensor that is installed on the fixed part and detects a second roll angle and a second pitch angle with respect to the direction of gravity;
a control unit that calculates the deflection angle using at least one of an angle value obtained by subtracting the second roll angle from the first roll angle and an angle value obtained by subtracting the second pitch angle from the first pitch angle;
A deflection angle detection device comprising:

The first roll axis that is the detection axis of the first roll angle and the second roll axis that is the detection axis of the second roll angle are parallel to each other when viewed in the direction of gravity,
The deflection angle according to claim 1, wherein a first pitch axis that is a detection axis for the first pitch angle and a second pitch axis that is a detection axis for the second pitch angle are parallel to each other when viewed in the direction of gravity. Detection device.

The deflection angle detection device according to claim 1 or 2, wherein the first inertial sensor and the second inertial sensor have the same specifications.

The wire engagement part is a clamp part that clamps the wire rope between rollers,
The connecting portion is
a universal joint having a fixed connection part connected to the fixed part and a movable connection part connected to the fixed connection part via two connection shafts;
a rod having one end connected to the movable connection part and the other end connected to the clamp part;
The deflection angle detection device according to any one of claims 1 to 3, comprising:

the rod has a flange that contacts the movable connection;
The deflection angle detection device according to claim 4, wherein the first inertial sensor is attached to the flange.