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JP7761115B2 - クレーン制御方法、クレーン - Google Patents
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JP7761115B2 - クレーン制御方法、クレーン - Google Patents

クレーン制御方法、クレーン

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Description

本発明は、ブームおよびジブを備えるクレーンの制御を実現するクレーン制御方法およびクレーンに関する。
クレーンは、ブームおよびジブを備える場合がある(例えば、特許文献1参照)。前記ブームは、本体部に起伏可能に連結される。前記ジブは、前記ブームの先端部に回動可能に連結される。フックは、前記ジブの先端部から垂下される吊りロープに接続される。前記ブームおよび前記ジブの連結は、前記クレーンの作業現場において行われる。
また、前記クレーンは、前記ジブが前記ブームに沿う状態であるときに前記ジブを前記ブームにロックするジブロック機構を備える。前記ブームおよび前記ジブの連結が完了したときに、前記ブームは地面に沿った伏せ状態である。
また、前記ブームが前記伏せ状態であるときに、前記ジブロック機構は、前記ジブを前記ブームにロックするロック状態である。
さらに、前記クレーンは、操縦者の操作を受け付ける操作部を備える。前記操作部は、それぞれ前記ブーム、前記ジブおよび前記フックの動作に対応する操作を受け付ける複数の操作レバーを含む。
前記ブームおよび前記ジブの連結が完了した後に、操縦者は、前記クレーンを所定の基準状態にするための作業前操作を前記操作部に対して行う。
前記作業前操作は、前記伏せ状態の前記ブームを概ね垂直に起立させるための操作、前記ジブロック機構のロック状態を解除するための操作、および前記ジブを前記ブームに沿う状態から所定の目標角度まで振り出すための操作を含む。
前記操縦者は、前記作業前操作を行った後、前記クレーンに各種の作業を行わせるための操作を前記操作部に対して行う。
一方、前記操縦者は、前記クレーンによる作業が終了した後に、前記ブームおよび前記ジブを前記伏せ状態にするための後処理操作を前記操作部に対して行う。
前記後処理操作は、前記ジブを前記ブームにロックされる位置へ回動させるための操作および起立状態の前記ブームを地面に沿う位置まで傾倒させるための操作を含む。
前記後処理操作が行われた後、前記ブームおよび前記ジブなどが解体される。なお、前記クレーンが作業終了後に強風などにより転倒することを防止する目的で、前記後処理操作が行われることもある。
特開2006-176242号公報
ところで、前記ジブロック機構が前記ロック状態である状況下で前記ブームが起立する動作を行っているときに、前記ジブに接続されたロープが緩むおそれがある。ロープの緩みは、ウインチにおけるロープの巻取り不良の原因となる。
また、前記ジブロック機構が前記ロック状態である状況下で前記ブームが傾倒する動作を行っているときに、前記ジブに接続されたロープに過剰な張力が加わるおそれがある。ロープに過剰な張力が加わることは、ロープの破損などのトラブルの原因となる。
前記操縦者は、ロープの緩み、または、ロープの破損を回避するために、前記ブームおよび前記ジブの状況を確認しつつ複数の操作レバーを同時に操作する必要がある。このような操作は、前記操縦者の熟練を要する。
本発明の目的は、クレーンの作業前の操作、または、クレーンの作業後の操作を簡易化できるクレーン制御方法およびクレーンを提供することにある。
本発明の一の局面に係るクレーン制御方法は、クレーンの制御を実現する方法である。前記クレーンは、ブームと、第1ロープと、第1ウインチと、ブーム角度検出部と、ジブと、第2ロープと、第2ウインチと、ジブ張力検出部と、ジブロック機構と、ロック検知部と、フックと、第3ロープと、第3ウインチと、垂下長さ計測部と、操作部と、制御装置と、を備える。前記ブームは、本体部に起伏可能に連結されている。前記第1ロープは、前記ブームに接続されている。前記第1ウインチは、前記第1ロープの巻き取り、または、前記第1ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームの角度を変化させる。前記ブーム角度検出部は、前記ブームの角度を検出する。前記ジブは、前記ブームの先端部に回動可能に連結されている。前記第2ロープは、前記ジブに接続されている。前記第2ウインチは、前記第2ロープの巻き取り、または、前記第2ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームに対する前記ジブの角度を変化させる。前記ジブ張力検出部は、前記第2ロープに加わる張力を検出する。前記ジブロック機構は、前記ジブが前記ブームに沿う状態であるときに前記ジブを前記ブームにロックし、前記ジブが前記ブームにロックされている状態を解除可能である。前記ロック検知部は、前記ジブロック機構が前記ジブを前記ブームにロックしているロック状態を検知する。前記フックは、吊荷が吊られる部分である。前記第3ロープは、前記フックに接続され、前記ジブの先端部から垂下される。前記第3ウインチは、前記第3ロープの巻き取り、または、前記第3ロープの繰り出し、を行うことにより前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さを変化させる。前記垂下長さ計測部は、前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さであるロープ垂下長さを計測する。前記操作部は、人の操作を受け付ける。前記制御装置は、前記クレーンを制御する。前記クレーン制御方法は、予め定められた複数の制御モードの1つである休止モードが設定されており、かつ、前記ブーム角度検出部の検出値が予め定められた目標起立範囲内である状況下において、前記操作部に対する予め定められた第1休止操作が行われているときに、前記制御装置が、前記ロック状態が前記ロック検知部により検知されるまでジブ畳み制御を実行することを含む。さらに前記クレーン制御方法は、前記ロック状態が前記ロック検知部により検知された後に、前記休止モードが設定されている状況下で前記操作部に対する予め定められた第2休止操作が行われているときに、前記制御装置が、前記ブーム角度検出部の検出値が予め定められた目標傾倒範囲内に達するまでブーム傾倒制御を実行することを含む。前記ジブ畳み制御は、前記制御装置が、前記第2ウインチに前記第2ロープを繰り出す動作を実行させることを含む。さらに前記ジブ畳み制御は、前記制御装置が、前記ロープ垂下長さが予め設定される基準長さ範囲から外れているときに、前記ロープ垂下長さが前記基準長さ範囲内に収まるように、前記第3ロープを巻き取る動作または前記第3ロープを繰り出す動作を前記第3ウインチに実行させることを含む。前記ブーム傾倒制御は、前記制御装置が、前記第1ウインチに前記第1ロープを繰り出す動作を実行させることを含む。さらに前記ブーム傾倒制御は、前記制御装置が、前記ジブ張力検出部の検出値が許容範囲を上回るときに前記第2ウインチに前記第2ロープを繰り出す動作を実行させることを含む。
本発明の他の局面に係るクレーンは、前記ブームと、前記第1ロープと、前記第1ウインチと、前記ブーム角度検出部と、前記ジブと、前記第2ロープと、前記第2ウインチと、前記ジブ張力検出部と、前記ジブロック機構と、前記ロック検知部と、前記フックと、前記第3ロープと、前記第3ウインチと、前記操作部と、前記クレーン制御方法を実現する前記制御装置と、を備える。
本発明によれば、クレーンの作業前の操作、または、クレーンの作業後の操作を簡易化できるクレーン制御方法およびクレーンを提供することが可能になる。
図1は、実施形態に係るクレーンの構成図である。 図2は、実施形態に係るクレーンにおける制御関連機器の構成を表すブロック図である。 図3は、実施形態に係るクレーンにおける制御装置の構成を表すブロック図である。 図4は、実施形態に係るクレーンにおけるラッチ装置の構成を示す図である。 図5は、実施形態に係るクレーンにおけるロック解除状態のラッチ装置を示す図である。 図6は、実施形態に係るクレーンのブーム伏せ状態を示す図である。 図7は、実施形態に係るクレーンのブーム起立完了状態を示す図である。 図8は、実施形態に係るクレーンの基準状態を示す図である。 図9は、実施形態に係るクレーンのジブ畳み前状態を示す図である。 図10は、実施形態に係るクレーンのジブ畳み状態を示す図である。 図11は、実施形態に係るクレーンにおける第1開始制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図12は、実施形態に係るクレーンにおけるブーム起立制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図13は、実施形態に係るクレーンにおける第2開始制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図14は、実施形態に係るクレーンにおけるジブ振出制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図15は、実施形態に係るクレーンにおける第1休止制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図16は、実施形態に係るクレーンにおけるジブ畳み制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図17は、実施形態に係るクレーンにおける第2休止制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図18は、実施形態に係るクレーンにおけるブーム傾倒制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図19は、第1応用例に係るクレーンにおけるジブ畳み制御の手順の一例を示すフローチャートである。 図20は、第2応用例に係るクレーンにおける制御装置の構成を表すブロック図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[クレーン10の構成]
実施形態に係るクレーン10は、吊り荷を吊り上げ、移動させる作業機械である。以下、クレーン10がジブクレーンである場合の例について説明する。
図1に示されるように、クレーン10は、下部走行体11、上部旋回体12、キャブ13、ガントリ15、ウインチ装置16、カウンターウェイト17、ブーム21、ガントリシーブ150、ジブ22、ジブポイントシーブ220、ストラット23、ラッチ装置8、フック30、第1ロープ31、第2ロープ32および第3ロープ33などを備える。ウインチ装置16は、第1ウインチ161、第2ウインチ162および第3ウインチ163を含む。
上部旋回体12は、下部走行体11によって旋回可能に支持された旋回体である。上部旋回体12は、キャブ13およびガントリ15と一体に構成されている。
ガントリ15は、上部旋回体12から起立する状態で上部旋回体12に固定されている。さらに、上部旋回体12は、ウインチ装置16、カウンターウェイト17およびブーム21を支持している。なお、第2ウインチ162および第3ウインチ163の一方または両方が、ブーム21の根元部に配置される場合もある。
下部走行体11は、上部旋回体12を旋回可能に支持する台座部分である。上部旋回体12は、下部走行体11に設けられた不図示の駆動源によって旋回駆動される旋回体である。
図1に示されるクレーン10は移動式クレーンである。そのため、クレーン10は、走行装置14をさらに備える。走行装置14は、下部走行体11を支持し、走行可能である。図1,4~8は、走行装置14がクローラー式の装置である例を示す。
なお、クレーン10において、下部走行体11、上部旋回体12および走行装置14は、ブーム21の根元部に対して直接または間接的に連結された本体部の一例である。
キャブ13は、操縦室である。ブーム21は、その根元部が上部旋回体12に連結されている。ブーム21は、上部旋回体12と連結された前記根元部を中心にして起伏可能である。
ジブ22は、ブーム21の先端部に回動可能に連結されている。ストラット23は、ブーム21およびジブ22の連結部分に設けられている。ガントリシーブ150は、ガントリ15の先端部に設けられている。ジブポイントシーブ220は、ジブ22の先端部に設けられている。
第1ロープ31は、ガントリシーブ150に掛けられており、第1ロープ31の両端が、それぞれブーム21および第1ウインチ161に接続されている。第1ウインチ161は、第1ロープ31を介してブーム21を支える。第1ロープ31は、例えばブーム起伏ロープと称される場合がある。
第1ウインチ161は、第1ロープ31の巻き取り、または、第1ロープ31の繰り出しを行うことにより、ブーム21の角度を変化させる。なお、ブーム21の角度は、ブーム21の仰角である。
第2ロープ32は、ストラット23に掛けられており、第2ロープ32の両端が、それぞれジブ22および第2ウインチ162に接続されている。第2ウインチ162は、第2ロープ32を介してブーム21を支える。第2ロープ32は、例えばジブ起伏ロープと称される場合がある。
第2ウインチ162は、第2ロープ32の巻き取り、または、第2ロープ32の繰り出しを行うことにより、ブーム21に対するジブ22の角度を変化させる。
第3ロープ33は、ジブポイントシーブ220に掛けられている。フック30は、第3ロープ33により吊り下げられている。即ち、第3ロープ33は、フック30に接続され、ジブ22の先端部から垂下される。第3ロープ33は、例えば吊りロープと称される場合がある。
第3ウインチ163は、第3ロープ33の巻き取り、または、第3ロープ33の繰り出しを行うことにより、第3ロープ33の垂下部の長さを変化させる。前記垂下部は、第3ロープ33におけるジブ22の先端部から垂下する部分である。
前記垂下部の長さの変化により、フック30が昇降する。前記吊り荷は、フック30に吊される。
カウンターウェイト17は、ブーム21と、ジブ22と、フック30に吊られた前記吊り荷の荷重とのバランスをとる。
ラッチ装置8は、ブーム21に設けられている。ラッチ装置8は、ジブ22がブーム21に沿う状態であるときに、ジブ22をブーム21にロックする(図4,5,8参照)。以下の説明において、ジブ22がラッチ装置8によってブーム21にロックされている状態のことをロック状態と称する。
さらに、ラッチ装置8は、入力されるロック解除指令に従って前記ロック状態を解除可能である。前記ロック解除指令は、後述する制御装置6からラッチ装置8へ伝送される。ジブ22は、クレーン10による作業が終了した場合などに、ラッチ装置8によってブーム21にロックされる。
ラッチ装置8は、ジブ22をブーム21にロックし、前記ロック状態を解除可能なジブロック機構の一例である。
ブーム21が起立した状態で、第2ロープ32の繰り出しによってジブ22がブーム21に沿う位置まで下方へ回動されときに、ラッチ装置8がジブ22をブーム21にロックする(図7,8参照)。その後、ジブ22を保持したブーム21が、第1ロープ31の繰り出しによって地面に沿う位置まで降下される(図8参照)。
例えば、ラッチ装置8は、係合部材81、スライド支持部材82、被係合部材83、第1バネ84、保持部材85、第2バネ86および駆動装置87を備える(図4,5参照)。
被係合部材83は、ジブ22に固定されている。スライド支持部材82は、ブーム21に固定されている。係合部材81は、ロック位置と解除位置との間で移動可能に支持されている。スライド支持部材82は、係合部材81を移動可能に支持する。
図4は、係合部材81が前記ロック位置に存在する状態を示し、図5は、係合部材81が前記解除位置に存在する状態を示す。
係合部材81は、前記ロック位置において被係合部材83と係合する。係合部材81は、被係合部材83と係合することによりジブ22をブーム21にロックする(図4参照)。即ち、係合部材81が被係合部材83と係合する状態が前記ロック状態である。
第1バネ84は、係合部材81を前記ロック位置へ向けて付勢する。即ち、ジブ22がブーム21に沿う位置に存在するときに、係合部材81が被係合部材83と係合し、第1バネ84が前記ロック状態を保持する。
駆動装置87は、前記ロック解除指令が入力されたときに、第1バネ84の付勢力に抗して係合部材81を前記ロック位置から前記解除位置へ移動させる。これにより、ラッチ装置8は、前記ロック状態からロック解除状態へ変化する(図5参照)。
前記ロック解除状態は、ジブ22がブーム21にロックされていない状態である。本実施形態において、前記ロック解除状態は、係合部材81が被係合部材83と係合していない状態である。
前記ロック解除指令が駆動装置87に入力されていないときには、駆動装置87は係合部材81の移動を制限せず、第1バネ84の付勢力が係合部材81に作用する。
保持部材85は、ブーム21において係止位置と退避位置との間で移動可能に支持されている。保持部材85は、ブーム21に設けられた不図示の支持部によって移動可能に支持されている。
図5は、保持部材85が前記係止位置に存在する状態を示し、図4は、保持部材85が前記退避位置に存在する状態を示す。
保持部材85は、前記係止位置において、係合部材81を係止することにより、係合部材81を前記解除位置に保持する(図5参照)。第2バネ86は、保持部材85を前記係止位置へ向けて付勢する。
ジブ22がブーム21に沿う位置へ回動したときに、被係合部材83は、保持部材85に当接する。被係合部材83は、保持部材85に当接することにより、第2バネ86の付勢力に抗して、保持部材85を前記係止位置から前記退避位置へ移動させる(図4参照)。
保持部材85が前記係止位置から前記退避位置へ移動することにより、保持部材85による係合部材81の係止が解除される(図4参照)。従って、保持部材85が前記退避位置へ移動したときに、係合部材81が第1バネ84の付勢力によって前記解除位置から前記ロック位置へ移動し、ラッチ装置8は前記ロック状態となる(図4参照)。
図3に示されるように、クレーン10は、エンジン41、油圧ポンプ42、油圧制御弁43およびアクチュエータ44などの駆動系の機器と、操作装置5と、制御装置6と、表示装置7とを備える。アクチュエータ44は油圧アクチュエータである。制御装置6はクレーン10を制御する。
操作装置5および表示装置7などのヒューマンインターフェースのための装置は、キャブ13内に設けられている。さらに、クレーン10は、クレーン10が備える各種の機器の状態を検出する状態検出装置45も備える。
操作装置5は、操縦者の操作を受け付ける装置である。操作装置5は、人の操作を受け付ける操作部の一例である。表示装置7は情報を表示する装置である。
例えば、表示装置7は、液晶表示ユニットなどのパネル表示装置である。操作装置5は、レバー操作装置51、操作ボタン52および入力装置53などを含む。
レバー操作装置51は、それぞれ変位可能な複数の操作レバー511,512,513を備える。さらに、レバー操作装置51は、複数の操作レバー511,512,513それぞれの変位状態を表す操作信号Sx1を出力する変位検出装置510を備える。
操作信号Sx1は、複数の操作レバー511,512,513それぞれのホームポジションからの変位方向および前記ホームポジションからの変位量を表す。
複数の操作レバー511,512,513は、ブーム操作レバー511、ジブ操作レバー512および吊り操作レバー513を含む。
ブーム操作レバー511は、第1ウインチ161の動作を指示する操作を受け付ける。ジブ操作レバー512は、第2ウインチ162の動作を指示する操作を受け付ける。吊り操作レバー513は、第3ウインチ163の動作を指示する操作を受け付ける。
複数の操作レバー511,512,513の変位方向は、それぞれ対応する複数のウインチ161,162,163の巻取り動作または繰り出し動作の指示を表す。複数の操作レバー511,512,513の変位量は、それぞれ対応する複数のウインチ161,162,163の動作速度の指示を表す。
入力装置53は、前記操縦者による情報入力を受け付ける。例えば、入力装置53は、表示装置7と一体に構成されたタッチパネルなどである。また、入力装置53が、前記操縦者の音声操作による情報入力を受け付ける装置であってもよい。
状態検出装置45は、荷重計451、ジブ張力センサー452、ロックセンサー453、ブーム角度計454およびジブ角度計455などを含む。各種の状態検出装置45の検出結果は、制御装置6へ入力される。
荷重計451は、フック30に吊された吊荷の重さを検出する。ジブ張力センサー452は、第2ロープ32に作用する張力を検出する。ジブ張力センサー452は、ジブ張力検出部の一例である。
例えば、ジブ張力センサー452が、ジブ22と第2ロープ32とを接続する連結部材に取り付けられたロードセルなどの荷重センサーである。
ロックセンサー453は、前記ロック状態を検知するロック検知部の一例である。例えば、ロックセンサー453は、ラッチ装置8の係合部材81が前記ロック位置に存在するときに係合部材81を検出する近接スイッチまたはリミットスイッチなどである(図4,5参照)。
ブーム角度計454は、ブーム21の角度を検出するブーム角度検出部の一例である。ジブ角度計455は、ジブ22の角度を検出するジブ角度検出部の一例である。
例えば、ブーム角度計454が、ブーム21に取り付けられた傾斜計であることが考えられる。この場合、ブーム角度計454は、ブーム21の長手方向が水平方向に対して成す角度を検出する。
同様に、ジブ角度計455が、ジブ22に取り付けられた傾斜計であることが考えられる。この場合、ジブ角度計455は、ジブ22の長手方向が水平方向に対して成す角度を検出する。
さらに、状態検出装置45は、繰り出し長さ計測装置456を含む。繰り出し長さ計測装置456は、第3ロープ33の繰り出し長さを計測する装置である。
例えば、繰り出し長さ計測装置456は、第3ロープ33に接触して従動回転する回転体の回転数をカウントすることによって第3ロープ33の繰り出し長さを計測する。
エンジン41は、油圧ポンプ42を駆動する。例えば、エンジン41はディーゼルエンジンである。油圧制御弁43は、制御装置6から出力される制御信号に従ってアクチュエータ44へ圧縮油を供給する。
アクチュエータ44は、それぞれ油圧モーターである第1ウインチモーター441、第2ウインチモーター442および第3ウインチモーター443を含む。さらに、アクチュエータ44は、第1ネガティブブレーキ444、第2ネガティブブレーキ445および第3ネガティブブレーキ446を含む。
第1ウインチモーター441は、第1ウインチ161の駆動部である。第1ネガティブブレーキ444は、第1ウインチ161のブレーキでる。制御装置6は、第1ネガティブブレーキ444を解除させ、さらに第1ウインチモーター441を動作させることにより、第1ウインチ161を動作させる。
第2ウインチモーター442は、第2ウインチ162の駆動部である。第2ネガティブブレーキ445は、第2ウインチ162のブレーキでる。制御装置6は、第2ネガティブブレーキ445を解除させ、さらに第2ウインチモーター442を動作させることにより、第2ウインチ162を動作させる。
第3ウインチモーター443は、第3ウインチ163の駆動部である。第3ネガティブブレーキ446は、第3ウインチ163のブレーキである。制御装置6は、第3ネガティブブレーキ446を解除させ、さらに第3ウインチモーター443を動作させることにより、第3ウインチ163を動作させる。
さらに、アクチュエータ44は、上部旋回体12を回転駆動する不図示の旋回モーターなども含む。前記旋回モーターも油圧モーターである。
制御装置6は、操作装置5に対する操作または各種の状態検出装置45の検出結果に応じて、油圧制御弁43などの制御対象へ制御信号を出力する。さらに、制御装置6は、操作装置5に対して始動操作が行われることによりエンジン41を始動させる。また、制御装置6は、表示装置7を制御する。
図3に示されるように、制御装置6は、MPU(Micro Processing Unit)601、RAM(Random Access Memory)602、不揮発性メモリー603および信号インターフェイス604などを備える。なお、RAM602および不揮発性メモリー603は、コンピューター読み取り可能な記憶装置である。
MPU601は、予め不揮発性メモリー603に記憶されたプログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーの一例である。
RAM602は、MPU601によって実行される前記プログラムおよびMPU601が導出もしくは参照するデータを一時記憶する揮発性のメモリーである。
不揮発性メモリー603は、MPU601によって実行される前記プログラムおよびMPU601が参照するデータを予め記憶する。例えば、不揮発性メモリー603がEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)またはフラッシュメモリーなどであることが考えられる。
信号インターフェイス604は、状態検出装置45の検出信号をデジタルデータへ変換してMPU601へ伝送する。さらに、信号インターフェイス604は、MPU601が出力する制御指令を電流信号または電圧信号などの制御信号へ変換し、制御対象の機器へ出力する。
なお、クレーン10が、第1ロープ31に作用する張力を検出するブーム張力センサーを備えていてもよい(不図示)。この場合、荷重計451が、前記ブーム張力センサー、ジブ張力センサー452および荷重導出処理を実行するMPU601により構成されてもよい。
MPU601は、前記荷重導出処理において、前記ブーム張力センサー、ジブ張力センサー452、ブーム角度計454およびジブ角度計455の検出値に基づいて前記吊荷の重さを導出する。
また、制御装置6は、MPU601が予め定められた演算プログラムを実行することにより、垂下長さ導出部60として動作する(図2参照)。
垂下長さ導出部60は、繰り出し長さ計測装置456の計測結果と予め設定されるブーム21およびジブ22それぞれの長さとに基づいて、ロープ垂下長さを導出する。前記ロープ垂下長さは、第3ロープ33の垂下部の長さである。前記垂下部は、第3ロープ33におけるジブ22の先端部から垂下する部分である。
また、垂下長さ導出部60は、ブーム角度計454およびジブ角度計455の検出角度に基づいて前記ロープ垂下長さを補正してもよい。
繰り出し長さ計測装置456および垂下長さ導出部60は、前記ロープ垂下長さを計測する垂下長さ計測部の一例である。
なお、前記垂下長さ計測部が、カメラと、前記カメラにより得られる画像を処理する画像処理装置とによって構成されてもよい。前記カメラは、上部旋回体12に配置され、第3ロープ33の前記垂下部を撮影する。
前記画像処理装置は、前記カメラにより得られる画像から第3ロープ33の前記垂下部の画像を抽出する。さらに、前記画像処理装置は、ブーム21およびジブ22それぞれの長さと、ブーム角度計454およびジブ角度計455の検出角度とに基づいて、第3ロープ33の前記垂下部までの距離を導出する。
前記画像処理装置は、第3ロープ33の前記垂下部の画像の長さと、第3ロープ33の前記垂下部までの距離とに基づいて、前記ロープ垂下長さを導出する。
上部旋回体12へのブーム21の連結、および、ブーム21へのジブ22の連結は、クレーン10の作業現場において行われる。
ブーム21およびジブ22の連結が完了したときに、ブーム21は地面に沿った伏せ状態である(図6参照)。ブーム21が前記伏せ状態であるときに、ラッチ装置8は前記ロック状態である。
ブーム21およびジブ22の連結が完了した後に、クレーン10は、所定の基準状態にされる(図8参照)。前記基準状態において、ブーム21は概ね垂直に起立し、ジブ22は、所定の目標角度まで振り出された状態である。
一方、クレーン10による作業が終了した後に、ブーム21は、前記伏せ状態にされる(図6参照)。ブーム21が前記伏せ状態にされた後に、ブーム21およびジブ22などが解体される。
ところで、ラッチ装置8が前記ロック状態である状況下でブーム21が起立する動作を行っているときに、ジブ22に接続された第2ロープ32が緩むおそれがある。第2ロープ32の緩みは、第2ウインチ162における第2ロープ32の巻取り不良の原因となる。
また、ラッチ装置8が前記ロック状態である状況下でブーム21が傾倒する動作を行っているときに、ジブ22に接続された第2ロープ32に過剰な張力が加わるおそれがある。第2ロープ32に過剰な張力が加わることは、第2ロープ32の破損などのトラブルの原因となる。
前記操縦者は、第2ロープ32の緩み、または、第2ロープ32の破損を回避するために、ブーム21およびジブ22の状況を確認しつつブーム操作レバー511およびジブ操作レバー512を同時に操作する必要がある。このような操作は、前記操縦者の熟練を要する。
クレーン10において、制御装置6は、後述する開始制御を実行する(図11~図14参照)。これにより、クレーン10は、操作装置5に対する簡易な操作が行われるだけで、クレーン10の作業開始の準備が完了する。
前記開始制御の処理は、クレーン制御方法の一例である。このクレーン制御方法は、制御装置6のMPU601によって実現される。後述するように、前記開始制御は、第1開始制御(図11)および第2開始制御(図13)を含む。
さらに制御装置6は、後述する休止制御を実行する(図15~図18)。これにより、クレーン10は、操作装置5に対する簡易な操作が行われるだけで、クレーン10を前記伏せ状態で休止させることができる。
前記休止制御の処理は、クレーン制御方法の一例である。このクレーン制御方法は、制御装置6のMPU601によって実現される。後述するように、前記休止制御は、第1休止制御(図15)および第2休止制御(図17)を含む。
制御装置6は、予め定められた複数の制御モードのうちの1つを選択し、選択されたモードに対応する制御を実行する。前記複数の制御モードは、通常モード、開始モードおよび休止モードを含む。前記開始モードおよび前記休止モードは、それぞれ予め定められた特別モードの一例である。
また、制御装置6は、MPU601が予め定められた制御プログラムを実行することにより、通常制御部61、開始制御部62または休止制御部63として動作する(図2参照)。
前記通常モードが選択されているときに通常制御部61が動作する。前記開始モードが選択されているときに開始制御部62が動作する。前記休止モードが選択されているときに休止制御部63が動作する。
制御装置6は、起動したときに前記通常モードを選択する。これにより、制御装置6が起動したときに通常制御部61が動作する。
通常制御部61は、操作装置5に対する操作に従ってアクチュエータ44に対する通常の制御を実行する。
具体的には、通常制御部61は、ブーム操作レバー511に対する操作が行われたときに、ブーム操作レバー511の変位方向および変位量に従って第1ウインチ161を制御する。ブーム操作レバー511は、前記通常モードが設定されているときに第1ウインチ161の動作を指示する操作を受け付ける。
同様に、通常制御部61は、ジブ操作レバー512に対する操作が行われたときに、ジブ操作レバー512の変位方向および変位量に従って第2ウインチ162を制御する。ジブ操作レバー512は、前記通常モードが設定されているときに第2ウインチ162の動作を指示する操作を受け付ける。
同様に、通常制御部61は、吊り操作レバー513に対する操作が行われたときに、吊り操作レバー513の変位方向および変位量に従って第3ウインチ163を制御する。吊り操作レバー513は、前記通常モードが設定されているときに、第3ウインチ163の動作を指示する操作を受け付ける。
通常制御部61は、予め定められた第1モード設定操作が操作装置5に行われたときに前記開始モードを選択する。これにより、開始制御部62が動作する。開始制御部62は、前記第1開始制御を実行し、続いて前記第2開始制御を実行する。
また、開始制御部62は、前記第2開始制御を終了したときに前記通常モードを選択する。これにより、通常制御部61が動作する。
通常制御部61は、予め定められた第2モード設定操作が操作装置5に行われたときに前記休止モードを選択する。これにより、休止制御部63が動作する。休止制御部63は、前記第1休止制御を実行し、続いて前記第2休止制御を実行する。
また、休止制御部63は、前記第2休止制御を終了したときに前記通常モードを選択する。これにより、通常制御部61が動作する。
例えば、前記第1モード設定操作および前記第2モード設定操作は、操作ボタン52に対する操作、または、入力装置53に対する操作である。
前記第2モード設定操作は、前記第1モード設定操作と同じであってもよい。例えば、制御装置6は、ロックセンサー453による前記ロック状態の検知状況に応じて、ある1つの操作が前記開始モードおよび前記休止モードのいずれに対応するかを判別することができる。
なお、垂下長さ導出部60は、前記複数の制御モードのいずれが選択されている場合でも、前記ロープ垂下長さを導出する処理を実行する。
[第1開始制御]
次に、図11に示されるフローチャートを参照しつつ、前記第1開始制御の手順の一例について説明する。
開始制御部62は、前記開始モードが設定されており、かつ、ラッチ装置8の前記ロック状態がロックセンサー453により検知されている状況下において、前記第1開始制御を実行する。
前記開始モードは、ブーム21が前記伏せ状態であるときに設定される(図6参照)。開始制御部62は、前記開始モードが設定されているときに、前記開始モードが設定されていることを表す情報を表示装置7に表示させる。前記開始モードが設定されていることを表す情報は、画像および文字列の一方または両方である。
以下の説明において、S101,S102,…は、前記第1開始制御における複数の工程の識別符号を表す。開始制御部62は、前記第1開始制御において、工程S101の処理から開始する。
<工程S101>
工程S101および後述する工程S102において、開始制御部62は、操作装置5に対する操作をチェックする。開始制御部62は、操作装置5に対する予め定められた第1開始操作が行われているときに、工程S103の処理を実行する。
例えば、前記第1開始操作は、ブーム操作レバー511およびジブ操作レバー512の一方に対する操作である。
本実施形態において、前記第1開始操作は、ブーム操作レバー511に対する引き操作である。ブーム操作レバー511に対する引き操作は、前記通常モードが設定されている場合に第1ロープ31を巻取る動作が指示されるときのブーム操作レバー511に対する操作である。
一方、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第1開始操作が行われていないときに、工程S102の処理を実行する。
<工程S102>
工程S102において、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第1開始操作以外の操作の有無をチェックする。開始制御部62は、操作装置5に対する前記第1開始操作以外の操作が行われているときに、工程S105の処理を実行する。
一方、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第1開始操作およびその他の操作が行われていないときに、処理を工程S101へ移行させる。
<工程S103>
工程S103において、開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1が予め定められた目標起立角度θ11以上に達しているか否かを判定する。ブーム角度検出値θ1は、ブーム角度計454の検出値である。
ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達することは、ブーム角度検出値θ1が予め定められた目標起立範囲内に達することの一例である。
図7は、ブーム21の起立状態を示す。前記起立状態は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達したときのブーム21の状態である。例えば、目標起立角度θ11は、85度から89度までの範囲内で設定される。
開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達していないと判定する場合に工程S104の処理を実行する。
一方、開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達していると判定する場合に工程S106の処理を実行する。
<工程S104>
工程S104において、開始制御部62は、後述するブーム起立制御を実行する(図12参照)。
開始制御部62は、前記ブーム起立制御において、ブーム21を図6に示される前記伏せ状態から図7に示される前記起立状態へ向けて起立させるための制御を実行する。
開始制御部62は、前記ブーム起立制御を実行した後、処理を工程S101へ移行させる。開始制御部62は、前記第1開始操作が操作装置5に行われているときに、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達するまで前記ブーム起立制御を実行する(工程S104)。
<工程S105>
工程S105において、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第1開始操作以外の操作に応じた通常制御を実行する。前記通常制御は、通常制御部61が前記通常モードにおいて実行する制御である。
例えば、ブーム21が前記伏せ状態から前記起立状態へ向かって起立する途中で、前記操縦者は、前記第1開始操作を止めて、フック30の地切りのための操作を行う場合がある。
前記地切りは、フック30を地面よりも高い位置へ上昇させることである。前記地切りのための操作は、吊り操作レバー513に対する操作である。
従って、工程S102において、吊り操作レバー513に対する操作が検出される場合がある。この場合、開始制御部62は、工程S105において、吊り操作レバー513の変位方向および変位量に応じて、第3ウインチ163の動作方向および動作速度を制御する。
開始制御部62は、工程S105の処理を実行した後、処理を工程S101へ移行させる。例えば、開始制御部62は、予め定められた周期で工程S101~S105の処理を実行する。
前記ブーム起立制御は、前記開始モードが設定されており、かつ、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されている状況下において、前記第1開始操作が操作装置5に行われているときに実行される。
また、開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達するまで、前記ブーム起立制御を含む工程S101~S105の処理を実行する。即ち、開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達したときに、前記ブーム起立制御を含む工程S101~S105の処理を終了する。
<工程S106>
工程S106において、開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達したことを前記操縦者に通知するためのフェーズ移行通知を実行する。
例えば、前記フェーズ移行通知は、表示装置7にメッセージを表示させるメッセージ表示処理を含む。
また、クレーン10が、前記第1開始操作の対象となる操作レバーを振動させる振動装置を備える場合がある。この場合、前記フェーズ移行通知が、前記振動装置に操作レバーを振動させる処理を含んでもよい。
表示装置7および前記振動装置の各々は、操作装置5を操作する人に対する通知処理を実行する通知部の一例である。
開始制御部62は、工程S106の前記フェーズ移行通知を実行した後、工程S107の処理を実行する。工程S107の処理は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達したときに実行される。
<工程S107>
工程S107において、開始制御部62は、ラッチ装置8に前記ロック状態を解除する動作を実行させる。具体的には、開始制御部62は、ラッチ装置8に対して前記ロック解除指令を出力する。これにより、ラッチ装置8、前記ロック状態から前記ロック解除状態へ変化する。
さらに開始制御部62は、工程S108の処理を実行する。なお、工程S107の処理は、ロック解除制御の一例である。
<工程S108>
工程S108において、開始制御部62は、ロックセンサー453の検知状態をチェックする。
開始制御部62は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されていない場合に工程S109の処理を実行する。一方、開始制御部62は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されている場合に工程S110の処理を実行する。
<工程S109>
工程S109において、開始制御部62は、前記ロック状態が解除されたことを前記操縦者に通知するための前記フェーズ移行通知を実行する。工程S109の処理は、工程S106の処理と同様である。
さらに開始制御部62は、前記第1開始制御を終了し、前記第2開始制御を実行する(図13参照)。前記第2開始制御については後述する。
<工程S110>
工程S110において、開始制御部62は、エラー通知処理を実行する。例えば、開始制御部62は、予め定められたエラーメッセージを表示装置7に表示させる。その後、開始制御部62は、処理を工程S108へ移行させる。
[ブーム起立制御]
次に、図12に示されるフローチャートを参照しつつ、前記ブーム起立制御の手順の一例について説明する。
以下の説明において、S201,S202,…は、前記ブーム起立制御における複数の工程の識別符号を表す。開始制御部62は、前記ブーム起立制御において、工程S201の処理から開始する。
<工程S201>
工程S201において、開始制御部62は、第1ウインチ161に第1ロープ31の巻取り動作を実行させる。その際、開始制御部62は、前記第1開始操作の対象となる操作レバーの変位量に応じた速度で第1ウインチ161を動作させる。
工程S201において、開始制御部62は、第1ウインチ161による第1ロープ31の巻き取りの加速度を予め定められた第1上限加速度を超えない範囲に制限してもよい。この場合、開始制御部62は、前記第1開始操作の対象となる操作レバーの変位の加速度が既定の加速度を超えるときに、前記第1上限加速度で第1ウインチ161の動作を加速させる。
さらに開始制御部62は、工程S202の処理を実行する。
<工程S202>
工程S202および後述する工程S203において、開始制御部62は、ジブ張力センサー452の検出値であるジブ張力検出値F2をチェックする。
開始制御部62は、ジブ張力検出値F2が予め定められた許容下限値F21を下回っている場合に工程S204の処理を実行する。一方、開始制御部62は、ジブ張力検出値F2が許容下限値F21を下回っていない場合に工程S203の処理を実行する。
<工程S203>
工程S203において、開始制御部62は、ジブ張力検出値F2が予め定められた許容上限値F22を上回っているか否かをチェックする。
許容下限値F21から許容上限値F22までの範囲は、第2ロープ32に加わる張力の許容範囲である。
開始制御部62は、ジブ張力検出値F2が許容上限値F22を上回っている場合に工程S205の処理を実行する。一方、開始制御部62は、ジブ張力検出値F2が許容上限値F22を上回っていない場合に工程S206の処理を実行する。
<工程S204>
工程S204において、開始制御部62は、第2ウインチ162に第2ロープ32の巻取り動作を実行させる。
例えば、工程S204において、開始制御部62は、予め定められた速度で第2ウインチ162を動作させる。また、工程S204において、開始制御部62は、許容下限値F21とジブ張力検出値F2との差に応じた速度で第2ウインチ162を動作させてもよい。
また、工程S204において、開始制御部62は、許容下限値F21とジブ張力検出値F2との差に応じた時間だけ第2ウインチ162を動作させてもよい。さらに開始制御部62は、工程S206の処理を実行する。
工程S202および工程S204の処理により、ブーム21が起立する過程で第2ロープ32が緩むことが回避される。ここで、工程S202および工程S204の処理は、前記第1開始操作が行われるだけで実行される。即ち、工程S202および工程S204の処理は、複数の操作が同時に行われなくても実行される。
<工程S205>
工程S205において、開始制御部62は、第2ウインチ162に第2ロープ32の繰り出し動作を実行させる。
例えば、工程S205において、開始制御部62は、予め定められた速度で第2ウインチ162を動作させる。また、工程S205において、開始制御部62は、許容下限値F21とジブ張力検出値F2との差に応じた速度で第2ウインチ162を動作させてもよい。
また、工程S205において、開始制御部62は、ジブ張力検出値F2と許容上限値F22との差に応じた時間だけ第2ウインチ162を動作させてもよい。さらに開始制御部62は、工程S206の処理を実行する。
工程S202~工程S205の処理が実行されることにより、前記ブーム起立制御が実行されているときに、第2ロープ32が緩むこと、および、第2ロープ32に過剰な張力が加わることが回避される。
従って、第2ウインチ162における第2ロープ32の巻取り不良、または、第2ロープ32の破損などのトラブルが回避される。
なお、工程S205の処理は、前記ブーム起立制御が行われているときには通常実行されない例外処理である。
<工程S206>
工程S206において、開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1に基づいて、第1ウインチ161の動作により変化するジブポイント位置を導出する。前記ジブポイント位置は、ジブ22の先端部の位置である。
開始制御部62は、ブーム21およびジブ22の寸法情報とブーム角度検出値θ1とに基づいて、前記本体部を基準としたジブ22の先端部の位置を導出する。ブーム21およびジブ22の寸法情報は既知の情報である。
前記ジブポイント位置は、ジブ22の先端部の水平位置の情報と、ジブ22の先端部の鉛直位置の情報とを含む。従って、前記ジブポイント位置を導出する処理は、ジブ22の先端部の上下方向の位置であるジブポイント高さを導出する処理を含む。
さらに開始制御部62は、工程S207の処理を実行する。
<工程S207>
工程S207において、開始制御部62は、前記ジブポイント位置とフック位置との距離の変化量である距離変化量を導出する。前記フック位置は、予め設定されるフック30の位置である。
例えば、前記フック位置は、ブーム21が前記伏せ状態であるときのジブ22の先端部の位置を基準に設定される。開始制御部62は、さらに工程S208の処理を実行する。
<工程S208>
工程S208において、開始制御部62は、予め定められた地切り条件が成立しているか否かを判定する。
前記地切り条件は、第3ウインチ163による第3ロープ33の巻き取りによりフック30の前記地切りが行われことを表す条件である。一般に、フック30の前記地切りは、ブーム21が70度から85度程度まで起立した状態で行われる。
例えば、前記地切り条件は、第1地切り条件または第2地切り条件である。また、前記地切り条件が、前記第1地切り条件および前記第2地切り条件の論理積または論理和であってもよい。
前記第1地切り条件は、前記開始モードが設定されており、かつ、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されている状況下において、前記第1開始操作が行われていないときに吊り操作レバー513に対する引き操作が行われたという条件である。
操作レバー513に対する引き操作は、第3ロープ33を巻き取る動作を第3ウインチ163に指示する操作の一例である。前記第1地切り条件は、図11の工程S102において吊り操作レバー513に対する引き操作が検出されたときに成立する。
前記第2地切り条件は、操作ボタン52または入力装置53に対して予め定められた確認操作が行われたという条件である。前記操縦者は、フック30の前記地切りが行われたときに前記確認操作を行う。
一方、開始制御部62は、前記地切り条件が成立していないと判定する場合に工程S209の処理を実行する。
一方、開始制御部62は、前記地切り条件が成立していると判定する場合に前記ブーム起立制御を終了する。これにより、開始制御部62は、処理を図11の工程S101へ移行させる。
<工程S209>
工程S209において、開始制御部62は、前記距離変化量に対応する長さ分だけ第3ロープ33を繰り出す動作を第3ウインチ163に実行させる。
開始制御部62は、工程S209の処理を実行した後、前記ブーム起立制御を終了する。これにより、開始制御部62は、処理を図11の工程S101へ移行させる。
工程S206、工程S207および工程S209の処理は、フック30が地面に接した状態で移動することを防ぐためのフック移動防止制御の一例である。開始制御部62は、前記地切り条件が成立するまでは前記フック移動防止制御を実行する(工程S209参照)。一方、開始制御部62は、前記地切り条件が成立した後は前記フック移動防止制御における第3ウインチ163の制御を実行しない(工程S208参照)。
[第2開始制御]
次に、図13に示されるフローチャートを参照しつつ、前記第2開始制御の手順の一例について説明する。
開始制御部62は、前記開始モードが設定されている状況下でラッチ装置8の前記ロック状態がロックセンサー453により検知されなくなった後に、前記第2開始制御を実行する。
以下の説明において、S301,S302,…は、前記第2開始制御における複数の工程の識別符号を表す。開始制御部62は、前記第2開始制御において、工程S301の処理から開始する。
<工程S301>
工程S301および後述する工程S302において、開始制御部62は、操作装置5に対する操作をチェックする。開始制御部62は、操作装置5に対する予め定められた第2開始操作が行われているときに、工程S303の処理を実行する。
例えば、前記第2開始操作は、ブーム操作レバー511およびジブ操作レバー512の一方に対する操作である。前記第2開始操作は、前記第1開始操作と同じであってもよい。
例えば、前記第2開始操作は、ブーム操作レバー511に対する引き操作である。ブーム操作レバー511に対する引き操作は、前記通常モードが設定されている場合に第1ロープ31を巻取る動作が指示されるときのブーム操作レバー511に対する操作である。
また、前記第2開始操作は、ジブ操作レバー512に対する引き操作であってもよい。ジブ操作レバー512に対する引き操作は、前記通常モードが設定されている場合に第2ロープ32を巻取る動作が指示されるときのジブ操作レバー512に対する操作である。
一方、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第2開始操作が行われていないときに、工程S302の処理を実行する。
<工程S302>
工程S302において、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第2開始操作以外の操作の有無をチェックする。開始制御部62は、操作装置5に対する前記第2開始操作以外の操作が行われているときに、工程S305の処理を実行する。
一方、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第2開始操作およびその他の操作が行われていないときに、処理を工程S301へ移行させる。
<工程S303>
工程S303において、開始制御部62は、ジブ角度検出値θ2が予め設定される目標作業角度θ21以上に達しているか否かを判定する。ジブ角度検出値θ2は、ジブ角度計455の検出値である。
図8は、ジブ角度検出値θ2が目標作業角度θ21に達したときのクレーン10の状態である基準状態の一例を示す。
開始制御部62は、ジブ角度検出値θ2が目標作業角度θ21以上に達していないと判定する場合に工程S304の処理を実行する。
一方、開始制御部62は、ジブ角度検出値θ2が目標作業角度θ21以上に達していると判定する場合に、工程S306の処理を実行する。
<工程S304>
工程S304において、開始制御部62は、後述するジブ振出制御を実行する(図14参照)。開始制御部62は、前記ジブ振出制御において、ジブ22を図7に示される折り畳み状態から図8に示される伸張状態へ向けて回動させるための制御を実行する。
開始制御部62は、前記開始モードが設定されている状況下で前記第2開始操作が操作装置5に行われているときに前記ジブ振出制御を実行する(工程S304)。開始制御部62は、ジブ角度検出値θ2が目標作業角度θ21以上に達するまで前記ジブ振出制御を実行する。開始制御部62は、前記ジブ振出制御を実行した後、処理を工程S301へ移行させる。
<工程S305>
工程S305において、開始制御部62は、操作装置5に対する前記第2開始操作以外の操作に応じた通常制御を実行する。工程S302および工程S305の処理は、図11の工程S102および工程S105の処理と同じである。
開始制御部62は、工程S305の処理を実行した後、処理を工程S301へ移行させる。例えば、開始制御部62は、予め定められた周期で工程S301~S305の処理を実行する。
<工程S306>
工程S306において、開始制御部62は、ジブ角度検出値θ2が目標作業角度θ21以上に達したことを前記操縦者に通知するための前記フェーズ移行通知を実行する。工程S306の処理は、工程S106の処理と同様である。
開始制御部62は、工程S306の処理を実行した後、前記第2開始制御を終了する。これにより、前記開始制御が終了する。
[ジブ振出制御]
次に、図14に示されるフローチャートを参照しつつ、前記ジブ振出制御の手順の一例について説明する。前記ジブ振出制御は、ブーム21が前記起立状態である状況下でラッチ装置8の前記ロック状態が解除されたときに実行される。
以下の説明において、S401,S402,…は、前記ジブ振出制御における複数の工程の識別符号を表す。開始制御部62は、前記ジブ振出制御において、工程S401の処理から開始する。
<工程S401>
工程S401において、開始制御部62は、第2ウインチ162に第2ロープ32の巻取り動作を実行させる。その際、開始制御部62は、前記第2開始操作の対象となる操作レバーの変位量に応じた速度で第2ウインチ162を動作させる。
工程S401において、開始制御部62は、第2ウインチ162による第2ロープ32の巻き取りの加速度を予め定められた第2上限加速度を超えない範囲に制限してもよい。この場合、開始制御部62は、前記第2開始操作の対象となる操作レバーの変位の加速度が既定の加速度を超えるときに、前記第2上限加速度で第2ウインチ162の動作を加速させる。
さらに開始制御部62は、工程S402の処理を実行する。
<工程S402>
工程S402において、開始制御部62は、ブーム角度検出値θ1およびジブ角度検出値θ2に基づいて、第2ウインチ162の動作により変化する前記ジブポイント位置を導出する。
開始制御部62は、ブーム21およびジブ22の寸法情報とブーム角度検出値θ1とジブ角度検出値θ2とに基づいて、前記ジブポイント位置を導出する。ブーム21およびジブ22の寸法情報は既知の情報である。
前述したように、前記ジブポイント位置は、前記ジブポイント高さの情報を含む。さらに開始制御部62は、工程S403の処理を実行する。
<工程S403>
工程S403において、開始制御部62は、ポイント上昇量を導出する。前記ポイント上昇量は、工程S401の処理により上昇するジブ22の先端部の上昇量である。即ち、前記ポイント上昇量は、前記ジブポイント高さの変化量である。
開始制御部62は、さらに工程S404の処理を実行する。
<工程S404>
工程S404において、開始制御部62は、前記ポイント上昇量に対応する長さ分だけ第3ロープ33を繰り出す動作を第3ウインチ163に実行させる。
開始制御部62は、工程S404の処理を実行した後、前記ジブ振出制御を終了する。これにより、開始制御部62は、処理を図13の工程S301へ移行させる。
工程S402~S404の処理は、地面からフック30までの間隔を、前記地切りが行われたときの間隔に維持するための処理である(図8参照)。工程S402~S404の処理により、クレーン10が前記基準状態になったときに、作業者は、地面付近での玉掛け作業を速やかに行うことができる。
また、開始制御部62は、前記開始モードが設定されている状況下において予め定められた通知条件が成立したときに前記通知部に前記フェーズ移行通知を実行させる(図11の工程S106、工程S109および図13の工程S306参照)。前記フェーズ移行通知の処理は、通知処理の一例である。
前記通知条件は、工程S106に対応する第1通知条件と、工程S109に対応する第2通知条件と、工程S306に対応する第3通知条件とを含む。
前記第1通知条件は、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上に達したという条件である(図11の工程S103参照)。
前記第2通知条件は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されなくなったという条件である(図11の工程S108参照)。
前記第3通知条件は、ジブ角度検出値θ2が目標作業角度θ21に達したという条件である(図13の工程S303参照)。
前記フェーズ移行通知が行われることにより、前記操縦者は、クレーン10における制御のフェーズが変化したことを認識することができる。なお、前記第1通知条件、前記第2通知条件および前記第3通知条件のうちの一部のみが前記通常件として採用されてもよい。
なお、前記振出制御において、開始制御部62は、予め定められた解除終了条件が成立したときに、ラッチ装置8に対する前記ロック解除指令の出力を停止する。前述したように、開始制御部62は、図11の工程S107において、前記ロック解除指令をラッチ装置8へ出力する。
例えば、前記解除終了条件は、第1解除条件、第1解除条件または第2解除条件を含む。
前記第1解除条件は、ジブ角度検出値θ2が予め定められた目標経由角度に達したという条件である。前記目標経由角度は、前記折り畳み状態のジブ22の角度と目標作業角度θ21との間の角度である。
前記第2解除条件は、前記ロック解除指令が出力されてからジブ角度検出値θ2が予め定められた目標変化角度だけ変化したという条件である。
前記第3解除条件は、前記ロック解除指令が出力された後、第2ウインチ162による第2ロープ32の巻き取り動作が予め定められた時間実行されたという条件である。
[第1休止制御]
次に、図15に示されるフローチャートを参照しつつ、前記第1休止制御の手順の一例について説明する。
休止制御部63は、前記休止モードが設定されており、かつ、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上である状況下において、前記第1休止制御を実行する。
前記休止モードは、ブーム21が前記起立状態であるときに設定される(図9参照)。休止制御部63は、前記休止モードが設定されているときに、前記休止モードが設定されていることを表す情報を表示装置7に表示させる。前記休止モードが設定されていることを表す情報は、画像および文字列の一方または両方である。
以下の説明において、S501,S502,…は、前記第2開始制御における複数の工程の識別符号を表す。休止制御部63は、前記第2開始制御において、工程S501の処理から開始する。
<工程S501>
工程S501および後述する工程S502において、休止制御部63は、操作装置5に対する操作をチェックする。休止制御部63は、操作装置5に対する予め定められた第1休止操作が行われているときに、工程S503の処理を実行する。
例えば、前記第1休止操作は、ブーム操作レバー511およびジブ操作レバー512の一方に対する操作である。
本実施形態において、前記第1休止操作は、ジブ操作レバー512に対する押し操作である。ジブ操作レバー512に対する押し操作は、前記通常モードが設定されている場合に第2ロープ32を繰り出す動作が指示されるときのジブ操作レバー512に対する操作である。
一方、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第1休止操作が行われていないときに、工程S502の処理を実行する。
<工程S502>
工程S502において、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第1休止操作以外の操作の有無をチェックする。休止制御部63は、操作装置5に対する前記第1休止操作以外の操作が行われているときに、工程S505の処理を実行する。
一方、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第1休止操作およびその他の操作が行われていないときに、処理を工程S501へ移行させる。
<工程S503>
工程S503において、休止制御部63は、ロックセンサー453の状態をチェックする。休止制御部63は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されていないときに工程S504の処理を実行する。
一方、休止制御部63は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されたときに工程S506の処理を実行する。
<工程S504>
工程S504において、休止制御部63は、後述するジブ畳み制御を実行する(図16参照)。
休止制御部63は、前記ジブ制御において、ジブ22を図9に示される前記伸張状態から図10に示される前記折り畳み状態へ向けて倒すための制御を実行する。
休止制御部63は、前記ジブ畳み制御を実行した後、処理を工程S501へ移行させる。休止制御部63は、前記第1休止操作が操作装置5に行われているときに、前記ロック状態が検知されるまで前記ジブ畳み制御を実行する(工程S504)。
<工程S505>
工程S505において、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第1休止操作以外の操作に応じた前記通常制御を実行する。工程S502および工程S505の処理は、図11の工程S102および工程S105の処理と同じである。
休止制御部63は、工程S505の処理を実行した後、処理を工程S501へ移行させる。例えば、休止制御部63は、予め定められた周期で工程S501~S505の処理を実行する。
前記休止モードが設定されており、かつ、ブーム角度検出値θ1が目標起立角度θ11以上である状況下において、休止制御部63は、前記第1休止操作が操作装置5に行われているときに、前記ジブ畳み制御を実行する。
また、休止制御部63は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されるまで、前記ジブ畳み制御を含む工程S501~S505の処理を実行する。即ち、休止制御部63は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されたときに、前記ジブ畳み制御を含む工程S501~S505の処理を終了する。
<工程S506>
工程S506において、休止制御部63は、前記ロック状態が検知されたことを前記操縦者に通知するための前記フェーズ移行通知を実行する。工程S506の処理は、図11の工程S106または工程S108の処理と同様である。
さらに休止制御部63は、前記第1休止制御を終了し、前記第2休止制御を実行する(図17参照)。前記第2休止制御については後述する。
[ジブ畳み制御]
次に、図16に示されるフローチャートを参照しつつ、前記ジブ畳み制御の手順の一例について説明する。
以下の説明において、S601,S602,…は、前記ジブ畳み制御における複数の工程の識別符号を表す。休止制御部63は、前記ジブ畳み制御において、工程S601の処理から開始する。
<工程S601>
工程S601において、休止制御部63は、第2ウインチ162に第2ロープ32の繰り出し動作を実行させる。その際、休止制御部63は、前記第1休止操作の対象となる操作レバーの変位量に応じた速度で第2ウインチ162を動作させる。
工程S601において、休止制御部63は、第2ウインチ162による第2ロープ32の繰り出しの加速度を予め定められた第3上限加速度を超えない範囲に制限してもよい。この場合、休止制御部63は、前記第2休止操作の対象となる操作レバーの変位の加速度が既定の加速度を超えるときに、前記第3上限加速度で第2ウインチ162を動作を加速させる。
さらに休止制御部63は、工程S602の処理を実行する。
<工程S602>
工程S602において、休止制御部63は、ブーム角度検出値θ1およびジブ角度検出値θ2に基づいて、第2ウインチ162の動作により変化する前記ジブポイント位置を導出する。
工程S602の処理は、図14の工程S402の処理と同じである。前記ジブポイント位置は、前記ジブポイント高さの情報を含む。さらに開始制御部62は、工程S603の処理を実行する。
<工程S603>
工程S603において、休止制御部63は、フック30の上下方向の位置であるフック高さH1を導出する。
休止制御部63は、ブーム角度検出値θ1とジブ角度検出値θ2と前記ロープ垂下長さとに基づいてフック高さH1を導出する。その際、休止制御部63は、ブーム21およびジブ22の寸法情報を用いてフック高さH1を導出する。ブーム21およびジブ22の寸法情報は既知の情報である。
休止制御部63は、さらに工程S604の処理を実行する。
<工程S604>
工程S604において、休止制御部63は、フック高さH1が予め設定された第1許容高さH11を下回るか否かを判定する。
休止制御部63は、フック高さH1が第1許容高さH11を下回ると判定するときに工程S605の処理を実行する。
一方、休止制御部63は、フック高さH1が第1許容高さH11を下回らないと判定するときに前記ジブ畳み制御を終了する。これにより、休止制御部63は、処理を工程S501へ移行させる。
<工程S605>
工程S605において、休止制御部63は、第3ロープ33を巻き取る動作を第3ウインチ163に実行させる。
例えば、工程S605において、休止制御部63は、予め定められた速度で第3ウインチ163を動作させる。また、工程S605において、休止制御部63は、第1許容高さH11とフック高さH1との差に応じた速度で第3ウインチ163を動作させてもよい。
また、工程S605において、休止制御部63は、第1許容高さH11とフック高さH1との差に応じた時間だけ第3ウインチ163を動作させてもよい。
休止制御部63は、工程S605の処理を実行した後、前記ジブ畳み制御を終了する。これにより、休止制御部63は、処理を工程S501へ移行させる。
工程S602~工程S605の処理により、前記ジブ畳み制御が実行されているときに、フック30が着地すること、または、フック30が上部旋回体12に接近することが回避される。
[第2休止制御]
次に、図17に示されるフローチャートを参照しつつ、前記第2休止制御の手順の一例について説明する。
休止制御部63は、前記休止モードが設定されている状況下でラッチ装置8の前記ロック状態がロックセンサー453により検知された後に、前記第2休止制御を実行する。
以下の説明において、S701,S702,…は、前記第2休止制御における複数の工程の識別符号を表す。休止制御部63は、前記第2休止制御において、工程S701の処理から開始する。
<工程S701>
工程S701および後述する工程S702において、休止制御部63は、操作装置5に対する操作をチェックする。休止制御部63は、操作装置5に対する予め定められた第2休止操作が行われているときに、工程S703の処理を実行する。
例えば、前記第2休止操作は、ブーム操作レバー511およびジブ操作レバー512の一方に対する操作である。前記第2休止操作は、前記第1休止操作と同じであってもよい。
例えば、前記第2休止操作は、ブーム操作レバー511に対する押し操作である。ブーム操作レバー511に対する押し操作は、前記通常モードが設定されている場合に第1ロープ31を繰り出す動作が指示されるときのブーム操作レバー511に対する操作である。
また、前記第2休止操作は、ジブ操作レバー512に対する押し操作であってもよい。ジブ操作レバー512に対する押し操作は、前記通常モードが設定されている場合に第2ロープ32を繰り出す動作が指示されるときのジブ操作レバー512に対する操作である。
一方、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第2休止操作が行われていないときに、工程S702の処理を実行する。
<工程S702>
工程S702において、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第2休止操作以外の操作の有無をチェックする。休止制御部63は、操作装置5に対する前記第2休止操作以外の操作が行われているときに、工程S705の処理を実行する。
一方、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第2休止操作およびその他の操作が行われていないときに、処理を工程S701へ移行させる。
<工程S703>
工程S703において、休止制御部63は、ブーム角度検出値θ1が予め設定される目標傾倒角度θ12以下に達しているか否かを判定する。ブーム角度検出値θ1が目標傾倒角度θ12以下であることは、ブーム角度検出値θ1が目標傾倒範囲内であることの一例である。
図6は、ジブ角度検出値θ2が目標傾倒角度θ12以下に達したときのクレーン10の状態である前記伏せ状態の一例を示す。
休止制御部63は、ジブ角度検出値θ2が目標傾倒角度θ12以下に達していないと判定する場合に工程S704の処理を実行する。
一方、休止制御部63は、ブーム角度検出値θ1が目標傾倒角度θ12以下に達していると判定する場合に、工程S706の処理を実行する。
ブーム角度検出値θ1が目標傾倒角度θ12以下に達することは、ブーム角度検出値θ1が予め定められた目標傾斜範囲内に達することの一例である。
<工程S704>
工程S704において、休止制御部63は、後述するブーム傾倒制御を実行する(図18参照)。休止制御部63は、前記ブーム傾倒制御において、ブーム21を図10に示される前記起立状態から図6に示される前記伏せ状態へ向けて回動させるための制御を実行する。
休止制御部63は、前記ブーム傾倒制御を実行した後、処理を工程S701へ移行させる。休止制御部63は、前記第2休止操作が操作装置5に行われているときに、ブーム角度検出値θ1が目標傾倒角度θ12以下に達するまで前記ブーム傾倒制御を実行する(工程S704)。
<工程S705>
工程S705において、休止制御部63は、操作装置5に対する前記第2休止操作以外の操作に応じた前記通常制御を実行する。工程S702および工程S705の処理は、図11の工程S102および工程S105の処理と同じである。
休止制御部63は、工程S705の処理を実行した後、処理を工程S701へ移行させる。例えば、休止制御部63は、予め定められた周期で工程S701~S705の処理を実行する。
<工程S706>
工程S706において、休止制御部63は、ブーム角度検出値θ1が目標傾倒角度θ12以下に達したことを前記操縦者に通知するための前記フェーズ移行通知を実行する。工程S706の処理は、工程S106の処理と同様である。
休止制御部63は、工程S706の処理を実行した後、前記第2休止制御を終了する。これにより、前記休止制御が終了する。
[ブーム傾倒制御]
次に、図18に示されるフローチャートを参照しつつ、前記ブーム傾倒制御の手順の一例について説明する。
以下の説明において、S801,S802,…は、前記ブーム傾倒制御における複数の工程の識別符号を表す。休止制御部63は、前記ブーム傾倒制御において、工程S801の処理から開始する。
<工程S801>
工程S801において、休止制御部63は、第1ウインチ161に第1ロープ31の繰り出しを実行させる。その際、休止制御部63は、前記第2休止操作の対象となる操作レバーの変位量に応じた速度で第1ウインチ161を動作させる。
工程S801において、休止制御部63は、第1ウインチ161による第1ロープ31の繰り出しの加速度を予め定められた第4上限加速度を超えない範囲に制限してもよい。この場合、休止制御部63は、前記第2休止操作の対象となる操作レバーの変位の加速度が既定の加速度を超えるときに、前記第4上限加速度で第1ウインチ161の動作を加速させる。
さらに休止制御部63は、工程S802の処理を実行する。
<工程S802>
工程S802および後述する工程S803において、休止制御部63は、ジブ張力センサー452の検出値であるジブ張力検出値F2をチェックする。
休止制御部63は、ジブ張力検出値F2が予め定められた許容上限値F22を上回っている場合に工程S804の処理を実行する。一方、休止制御部63は、ジブ張力検出値F2が許容上限値F22を上回っていない場合に工程S803の処理を実行する。
<工程S803>
工程S803において、休止制御部63は、ジブ張力検出値F2が予め定められた許容下限値F21を下回っているか否かをチェックする。
許容下限値F21から許容上限値F22までの範囲は、第2ロープ32に加わる張力の許容範囲である。
休止制御部63は、ジブ張力検出値F2が許容下限値F21を下回っている場合に工程S805の処理を実行する。一方、休止制御部63は、ジブ張力検出値F2が許容下限値F21を下回っていない場合に工程S806の処理を実行する。
<工程S804>
工程S804において、休止制御部63は、第2ウインチ162に第2ロープ32の繰り出し動作を実行させる。工程S804の処理は、図12の工程S205の処理と同じである。
工程S802および工程S804の処理により、ブーム21が倒される過程で第2ロープ32に過剰な張力が加わることが回避される。ここで、工程S802および工程S804の処理は、前記第2休止操作が行われるだけで実行される。即ち、工程S802および工程S804の処理は、複数の操作が同時に行われなくても実行される。
<工程S805>
工程S805において、休止制御部63は、第2ウインチ162に第2ロープ32の巻き取り動作を実行させる。工程S805の処理は、図12の工程S204の処理と同じである。
さらに休止制御部63は、工程S806の処理を実行する。
工程S802~工程S805の処理が実行されることにより、前記ブーム傾倒制御が実行されているときに、第2ロープ32が緩むこと、および、第2ロープ32に過剰な張力が加わることが回避される。
従って、第2ウインチ162における第2ロープ32の巻取り不良、または、第2ロープ32の破損などのトラブルが回避される。
なお、工程S805の処理は、前記傾倒制御が行われているときには通常実行されない例外処理である。
工程S802~工程S805の処理が実行されることにより、前記ブーム起立制御が実行されているときに、第2ロープ32が緩むこと、および、第2ロープ32に過剰な張力が加わることが回避される。
従って、第2ウインチ162における第2ロープ32の巻取り不良、または、第2ロープ32の破損などのトラブルが回避される。
<工程S806>
工程S806において、休止制御部63は、ブーム角度検出値θ1に基づいて、第1ウインチ161の動作により変化する前記ジブポイント位置を導出する。工程S806の処理は、図12の工程S206の処理と同じである。
前述したように、前記ジブポイント位置を導出する処理は、前記ジブポイント高さを導出する処理を含む。さらに休止制御部63は、工程S807の処理を実行する。
<工程S807>
工程S807において、休止制御部63は、ブーム角度検出値θ1とジブ角度検出値θ2と前記ロープ垂下長さとに基づいてフック高さH1を導出する。工程S807の処理は、図16の工程S603の処理と同じである。
休止制御部63は、さらに工程S808の処理を実行する。
<工程S808>
工程S808において、休止制御部63は、予め定められた着地条件が成立しているか否かを判定する。
前記着地条件は、第3ウインチ163による第3ロープ33の繰り出しによりフック30が着地されることを表す条件である。例えば、フック30の着地は、ブーム21が20度から30度程度まで傾けられた状態で行われる。
例えば、前記着地条件は、第1着地条件または第2着地条件である。また、前記着地条件が、前記第1着地条件および前記第2着地条件の論理積または論理和であってもよい。
前記第1着地条件は、前記休止モードが設定されており、かつ、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されている状況下において、前記第2休止操作が行われていないときに吊り操作レバー513に対する押し操作が行われたという条件である。
操作レバー513に対する押し操作は、第3ロープ33を繰り出す動作を第3ウインチ163に指示する操作の一例である。前記第1着地条件は、図17の工程S702において吊り操作レバー513に対する押し操作が検出されたときに成立する。
前記第2着地条件は、操作ボタン52または入力装置53に対して予め定められた確認操作が行われたという条件である。前記操縦者は、フック30が着地されたときに前記確認操作を行う。
一方、休止制御部63は、前記着地条件が成立していないと判定する場合に工程S809の処理を実行する。
一方、休止制御部63は、前記着地条件が成立していると判定する場合に前記ブーム傾倒制御を終了する。これにより、休止制御部63は、処理を図17の工程S701へ移行させる。
<工程S809>
工程S809において、休止制御部63は、フック高さH1が予め設定された第2許容高さH12を下回るか否かを判定する。
休止制御部63は、フック高さH1が第2許容高さH12を下回ると判定するときに工程S810の処理を実行する。
一方、休止制御部63は、フック高さH1が第2許容高さH12を下回らないと判定するときに前記ブーム傾倒制御を終了する。これにより、休止制御部63は、処理を工程S701へ移行させる。
<工程S810>
工程S810において、休止制御部63は、第3ロープ33を巻き取る動作を第3ウインチ163に実行させる。
例えば、工程S810において、休止制御部63は、予め定められた速度で第3ウインチ163を動作させる。また、工程S810において、休止制御部63は、第2許容高さH12とフック高さH1との差に応じた速度で第3ウインチ163を動作させてもよい。
また、工程S810において、休止制御部63は、第2許容高さH12とフック高さH1との差に応じた時間だけ第3ウインチ163を動作させてもよい。
休止制御部63は、工程S810の処理を実行した後、前記ブーム傾倒制御を終了する。これにより、休止制御部63は、処理を工程S701へ移行させる。
工程S806~工程S810の処理は、前記操縦者の意図に反してフック30が着地することを防ぐための処理である。工程S809および工程S810の処理は、フック高さH1に基づく第3ウインチ163の制御である。
休止制御部63は、前記着地条件が成立するまでは工程S809および工程S810の処理を実行する。一方、休止制御部63は、前記着地条件が成立した後は工程S809および工程S810の処理を実行しない。
また、休止制御部63は、前記休止モードが設定されている状況下において予め定められた通知条件が成立したときに、前記通知部に前記フェーズ移行通知を実行させる(図15の工程S506および図17の工程S706参照)。
前記通知条件は、工程S506に対応する第4通知条件と、工程S706に対応する第5通知条件とを含む。
前記第4通知条件は、前記ロック状態がロックセンサー453により検知されたという条件である(図15の工程S503参照)。
前記第5通知条件は、ブーム角度検出値θ1が目標傾倒角度θ12以下に達したという条件である(図17の工程S703参照)。
前記フェーズ移行通知が行われることにより、前記操縦者は、クレーン10における制御のフェーズが変化したことを認識することができる。なお、前記第4通知条件および前記第5通知条件の一方のみが前記通知条件として採用されてもよい。
[第1応用例]
次に、図19を参照しつつ、クレーン10の第1応用例について説明する。
本応用例において、休止制御部63は、図16に示される手順での前記ジブ畳み制御の代わりに、図18に示される手順での前記ジブ畳み制御を実行する。
以下、図18に示されるフローチャートを参照しつつ、本応用例における前記ジブ畳み制御の手順の一例について説明する。
以下の説明において、S901,S902,…は、前記ジブ畳み制御における複数の工程の識別符号を表す。休止制御部63は、前記ジブ畳み制御において、工程S901の処理から開始する。
<工程S901>
工程S901において、休止制御部63は、垂下長さ導出部60により導出されるロープ垂下長さL1を予め設定される基準下限長さL11と比較する。
休止制御部63は、ロープ垂下長さL1が基準下限長さL11を下回る場合に、工程S903の処理を実行する。一方、休止制御部63は、ロープ垂下長さL1が基準下限長さL11を下回らない場合に、工程S902の処理を実行する。
<工程S902>
工程S902において、休止制御部63は、ロープ垂下長さL1を予め設定される基準上限長さL12と比較する。
休止制御部63は、ロープ垂下長さL1が基準上限長さL12を上回る場合に、工程S904の処理を実行する。一方、休止制御部63は、ロープ垂下長さL1が基準下限長さL11から基準上限長さL12までの範囲内である場合に、工程S905の処理を実行する。
基準下限長さL11から基準上限長さL12までの範囲は、ロープ垂下長さL1の基準長さ範囲を表す。前記基準長さ範囲は、前記ブーム傾倒制御が行われるときにフック30を着地させるために適したロープ垂下長さL1の範囲である。
<工程S903>
工程S903において、休止制御部63は、第3ロープ33を繰り出す動作を第3ウインチ163に実行させる。
例えば、工程S903において、休止制御部63は、予め定められた速度で第3ウインチ163を動作させる。また、工程S903において、休止制御部63は、基準下限長さL11とロープ垂下長さL1との差に応じた速度で第3ウインチ163を動作させてもよい。
また、工程S903において、開始制御部62は、基準下限長さL11とロープ垂下長さL1との差に応じた時間だけ第3ウインチ163を動作させてもよい。休止制御部63は、工程S903の処理に続いて工程S905の処理を実行する。
<工程S904>
工程S904において、休止制御部63は、第3ロープ33を巻き取る動作を第3ウインチ163に実行させる。
例えば、工程S904において、休止制御部63は、予め定められた速度で第3ウインチ163を動作させる。また、工程S904において、休止制御部63は、ロープ垂下長さL1と基準上限長さL12との差に応じた速度で第3ウインチ163を動作させてもよい。
また、工程S904において、開始制御部62は、ロープ垂下長さL1と基準上限長さL12との差に応じた時間だけ第3ウインチ163を動作させてもよい。休止制御部63は、工程S904の処理に続いて工程S905の処理を実行する。
<工程S905>
工程S905において、休止制御部63は、第2ウインチ162に第2ロープ32の繰り出し動作を実行させる。その際、休止制御部63は、前記第1休止操作の対象となる操作レバーの変位量に応じた速度で第2ウインチ162を動作させる。
休止制御部63は、工程S905の処理を実行した後、前記ジブ畳み制御を終了する。これにより、休止制御部63は、処理を工程S501へ移行させる。
本応用例において、休止制御部63は、ロープ垂下長さL1が前記基準長さ範囲から外れているときに、工程S903または工程S904の処理を実行する。休止制御部63は、工程S903または工程S904において、ロープ垂下長さL1が前記基準長さ範囲内に収まるように、第3ロープ33を巻き取る動作または第3ロープ33を繰り出す動作を第3ウインチ163に実行させる。
工程S901~工程S904の処理により、前記ジブ畳み制御が実行されているときに、フック30が着地すること、または、フック30が上部旋回体12に接近することが回避される。
さらに、工程S901~工程S904の処理により、前記ブーム傾倒制御が実行されているときに、前記操縦者の意図に反してフック30が着地すること、および、フック30が地面に接した状態で移動することが回避される。
[第2応用例]
次に、クレーン10の第2応用例について説明する。
本応用例において、開始制御部62は、前記開始モードが設定されているときに、操作装置5に対する予め定められた特定操作に対応する駆動部の動作を禁止する操作制限処理を実行する。
具体的には、開始制御部62は、前記第1開始制御の工程S102、および、前記第2開始制御の工程S302において、前記操作制限処理を実行する(図11,13参照)。
即ち、開始制御部62は、工程S102において操作装置5に対する前記特定操作を検出したときに、工程S105の処理をスキップする。同様に、開始制御部62は、工程S302において操作装置5に対する前記特定操作を検出したときに、工程S305の処理をスキップする。
また、開始制御部62は、前記開始モードが設定されている状況下で前記特定操作が操作装置5に行われたときに、予め定められたエラーメッセージを表示装置7に表示させてもよい。
例えば、前記特定操作は、旋回レバーに対する旋回操作および走行ペダルに対する走行操作の一方または両方を含む。前記旋回レバーおよび前記走行ペダルは、操作装置5の一部である。
前記旋回レバーは、上部旋回体12を旋回させる旋回モーターの動作を指示する前記旋回操作を受け付ける。前記走行ペダルは、走行装置14の動作を指示する前記走行操作を受け付ける。前記旋回モーターは、アクチュエータ44の一部である。
前記通常モードが設定されているときに、通常制御部61は、前記旋回操作に応じて前記旋回モーターを動作させる。同様に、前記通常モードが設定されているときに、通常制御部61は、前記走行操作に応じて走行装置14を動作させる。
また、本応用例において、休止制御部63は、前記休止モードが設定されているときに前記操作制限処理を実行してもよい。
具体的には、休止制御部63は、前記第1休止制御の工程S502、および、前記第2休止制御の工程S702において、前記操作制限処理を実行する(図15,17参照)。
前記操作制限処理が実行されることにより、前記開始モードまたは前記休止モードにおいて、動作すべきでない駆動部が動作してしまうことが回避される。その結果、前記開始モードまたは前記休止モードが設定されているときのクレーン10の安全性が高まる。
[第3応用例]
次に、クレーン10の第3応用例について説明する。
本応用例において、前記第1開始制御における工程S108および工程S110の処理が省略される。
本応用例において、開始制御部62は、工程S107において前記ロック解除制御を実行する(図11参照)。その後、開始制御部62は、前記ジブ振出制御において、前記解除終了条件が成立したときに、ラッチ装置8に対する前記ロック解除指令の出力を停止する。
[第4応用例]
次に、図20を参照しつつ、クレーン10の第4応用例について説明する。
本応用例において、制御装置6は、MPU601が予め定められた演算プログラムを実行することにより、判別部64としても動作する(図20参照)。
判別部64は、ブーム角度検出値θ1およびジブ角度検出値θ2に基づいてブーム21に対するジブ22の相対角度を導出する。さらに判別部64は、ロックセンサー453の検知結果と前記相対角度とに基づいてロック判別処理を実行する。
前記ロック判別処理は、前記ロック状態と、前記ロック解除状態と、異常状態と、を判別する処理である。前記異常状態は、ロックセンサー453、ブーム角度計454およびジブ角度計455のうちの少なくとも1つが異常である可能性がある状態である。
具体的には、判別部64は、ロックセンサー453が前記ロック状態を検知しており、かつ、前記相対角度が予め定められた基準角度を下回っている場合に、ラッチ装置8が前記ロック状態であると判別する。
また、判別部64は、ロックセンサー453が前記ロック状態を検知していない場合に、ラッチ装置8が前記ロック解除状態であると判別する。
また、判別部64は、ロックセンサー453が前記ロック状態を検知しており、かつ、前記相対角度が前記基準角度を上回っている場合に、クレーン10が前記異常状態であると判別する。
ロックセンサー453は、係合部材81が被係合部材83と係合している状態を、前記ロック状態として検知する。ロックセンサー453は、ラッチ装置8に設けられ、ラッチ装置8の状態を検知する検知センサーの一例である。
本応用例において、ロックセンサー453および判別部64は、前記ロック状態を検知するロック検知部の一例である。
また、判別部64は、クレーン10が前記異常状態であると判別した場合に、例えば表示装置7などの情報出力装置を通じて異常通知を出力する。
さらに判別部64は、前記開始モードが設定されている状況下でクレーン10が前記異常状態であると判別した場合に、前記開始モードの設定を解除する。例えば、判別部64は、前記開始モードの設定を解除する場合、前記制御モードを前記開始モードから前記通常モードへ変更する。
また、判別部64は、前記休止モードが設定されている状況下でクレーン10が前記異常状態であると判別した場合に、前記休止モードの設定を解除する。例えば、判別部64は、前記休止モードの設定を解除する場合、前記制御モードを前記休止モードから前記通常モードへ変更する。
前記開始制御が開始される前に前記開始モードの設定が解除された場合、前記開始制御は実行されない。また、前記開始制御が実行されているときに前記開始モードの設定が解除された場合、前記開始制御は中断される。
同様に、前記休止制御が開始される前に前記休止モードの設定が解除された場合、前記休止制御は実行されない。また、前記休止制御が実行されているときに前記休止モードの設定が解除された場合、前記休止制御は中断される。
本応用例において、開始制御部62および休止制御部63は、判別部64の判別結果をラッチ装置8の状態の検知結果として用いる。
また、判別部64は、前記開始モードにおいて、開始制御部62が図14に示される前記ジブ振出制御を開始した後に、ジブ状態判別処理を実行する。
判別部64は、前記ジブ状態判別処理において、ジブ角度検出値θ2が適正条件を満たすか満たさないかを判別する。例えば、判別部64は、第2ウインチ162の動作時間が予め定められた基準時間に達するごとに、ジブ角度検出値θ2の変化量の許容範囲である許容角度範囲を導出する。
さらに判別部64は、前記ジブ状態判別処理において、第2ウインチ162の動作時間が前記基準時間に達するごとのジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲内であるか前記許容角度範囲から外れているかを判別する。
なお、第2ウインチ162の動作時間が前記基準時間に達するごとのジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲内であるという条件は、前記適正条件の一例である。
また、判別部64は、前記ジブ状態判別処理において、ジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別したときに、例えば表示装置7などの情報出力装置を通じて異常通知を出力する。
さらに判別部64は、前記開始モードにおける前記ジブ状態判別処理において、ジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別したときに、前記開始モードの設定を解除する。例えば、判別部64は、前記開始モードの設定を解除する場合、前記制御モードを前記開始モードから前記通常モードへ変更する。
開始制御部62は、ジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲内であると判別されることを条件に、図14に示される前記ジブ振出制御を継続する。
一方、開始制御部62は、前記開始モードの設定が解除されたときに、前記ジブ振出制御を中断する。即ち、開始制御部62は、ジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別されたときに、前記ジブ振出制御を中断する。
また、判別部64は、前記休止モードにおいて、休止制御部63が図16に示される前記ジブ畳み制御を開始した後にも、前記ジブ状態判別処理を実行する。
判別部64は、前記休止モードにおける前記ジブ状態判別処理において、ジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別したときに、前記休止モードの設定を解除する。例えば、判別部64は、前記休止モードの設定を解除する場合、前記制御モードを前記休止モードから前記通常モードへ変更する。
休止制御部63は、ジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲内であると判別されることを条件に、図16に示される前記ジブ畳み制御を継続する。
一方、休止制御部63は、前記休止モードの設定が解除されたときに、前記ジブ畳み制御を中断する。即ち、休止制御部63は、ジブ角度検出値θ2の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別されたときに、前記ジブ畳み制御を中断する。
前記開始制御または前記休止制御が、ロックセンサー453などの機器の異常が発生している状況下で実行された場合、意図しない危険な事態が発生し得る。
本応用例が採用されることにより、ロックセンサー453、ブーム角度計454およびジブ角度計455のうちの少なくとも1つの異常が発生したときに、前記開始制御は、実行されない、または、中断される。前記休止制御も同様である。
従って、本応用例が採用されることにより、機器の異常に起因する危険な事態の発生が回避される。
また、本応用例において、判別部64は、前記開始モードまたは前記休止モードにおいて、前記ジブ状態判別処理と同様のブーム状態判別処理を実行してもよい。
例えば、判別部64は、前記ブーム状態判別処理において、ブーム角度検出値θ1が前記ジブ状態判定処理と同様に適正条件を満たすか満たさないかを判別する。
さらに判別部64は、前記ブーム状態判別処理において、ブーム角度検出値θ1の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別したときに、例えば表示装置7などの情報出力装置を通じて異常通知を出力する。
さらに判別部64は、前記開始モードにおける前記ブーム状態判別処理において、ブーム角度検出値θ1の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別したときに、前記開始モードの設定を解除する。
さらに判別部64は、前記休止モードにおける前記ブーム状態判別処理において、ブーム角度検出値θ1の変化量が前記許容角度範囲から外れたと判別したときに、前記休止モードの設定を解除する。
[第5応用例]
次に、クレーン10の第5応用例について説明する。
本応用例において、制御装置6は、判別部64を含む(図20参照)。
本応用例において、判別部64は、ブーム角度検出値θ1およびジブ角度検出値θ2に基づいて前記相対角度を導出する。さらに判別部64は、前記相対角度に基づいてラッチ装置8の状態を判別する。
例えば、判別部64は、前記相対角度が予め定められた基準角度を下回っている場合に、ラッチ装置8が前記ロック状態であると判別する。また、判別部64は、前記相対角度が前記基準角度を上回っている場合に、ラッチ装置8が前記ロック解除状態であると判別する。
本応用例において、ブーム角度計454、ジブ角度計455および判別部64は、前記ロック状態を検知するロック検知部の一例である。この場合、ブーム角度計454は、前記ブーム角度検出部と前記ロック検知部とを兼ねる。同様に、ジブ角度計455は、前記ジブ角度検出部と前記ロック検知部とを兼ねる。
本応用例が採用されることにより、ロックセンサー453を省くことが可能である。
また、本応用例において、判別部64が、前記開始モードおよび前記休止モードにおいて前記ジブ状態判別処理を実行してもよい。同様に、判別部64が、前記開始モードおよび前記休止モードにおいて前記ブーム状態判別処理を実行してもよい。
5 :操作装置
6 :制御装置
7 :表示装置
8 :ラッチ装置(ジブロック機構)
10 :クレーン
21 :ブーム
22 :ジブ
30 :フック
31 :第1ロープ
32 :第2ロープ
33 :第3ロープ
161 :第1ウインチ
162 :第2ウインチ
163 :第3ウインチ
511 :ブーム操作レバー
512 :ジブ操作レバー
513 :吊り操作レバー

Claims (14)

  1. クレーンの制御を実現するクレーン制御方法であって、
    前記クレーンが、
    本体部に起伏可能に連結されたブームと、
    前記ブームに接続された第1ロープと、
    前記第1ロープの巻き取り、または、前記第1ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームの角度を変化させる第1ウインチと、
    前記ブームの角度を検出するブーム角度検出部と、
    前記ブームの先端部に回動可能に連結されたジブと、
    前記ジブに接続された第2ロープと、
    前記第2ロープの巻き取り、または、前記第2ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームに対する前記ジブの角度を変化させる第2ウインチと、
    前記第2ロープに加わる張力を検出するジブ張力検出部と、
    前記ジブが前記ブームに沿う状態であるときに前記ジブを前記ブームにロックし、前記ジブが前記ブームにロックされている状態を解除可能なジブロック機構と、
    前記ジブロック機構が前記ジブを前記ブームにロックしているロック状態を検知するロック検知部と、
    吊荷が吊られるフックと、
    前記フックに接続され、前記ジブの先端部から垂下される第3ロープと、
    前記第3ロープの巻き取り、または、前記第3ロープの繰り出し、を行うことにより前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さを変化させる第3ウインチと、
    前記ジブの角度を検出するジブ角度検出部と、
    前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さであるロープ垂下長さを計測する垂下長さ計測部と、
    人の操作を受け付ける操作部と、
    前記クレーンを制御する制御装置と、を備える場合に、
    前記制御装置が、前記ブーム角度検出部の検出値と前記ジブ角度検出部の検出値と前記ロープ垂下長さとに基づいて、前記フックの上下方向の位置であるフック高さを導出することと、
    予め定められた複数の制御モードの1つである休止モードが設定されており、かつ、前記ブーム角度検出部の検出値が予め定められた目標起立範囲内である状況下において、前記操作部に対する予め定められた第1休止操作が行われているときに、前記制御装置が、前記ロック状態が前記ロック検知部により検知されるまでジブ畳み制御を実行することと、
    前記ロック状態が前記ロック検知部により検知された後に、前記休止モードが設定されている状況下で前記操作部に対する予め定められた第2休止操作が行われているときに、前記制御装置が、前記ブーム角度検出部の検出値が予め定められた目標傾倒範囲内に達するまでブーム傾倒制御を実行することと、を含み、
    前記ジブ畳み制御は、
    前記制御装置が、前記第2ウインチに前記第2ロープを繰り出す動作を実行させることと、
    前記制御装置が、前記フック高さが予め設定される第1許容高さを下回るときに、前記第3ロープを巻き取る動作を前記第3ウインチに実行させることと、を含み、
    前記ブーム傾倒制御は、
    前記制御装置が、前記第1ウインチに前記第1ロープを繰り出す動作を実行させることと、
    前記制御装置が、前記ジブ張力検出部の検出値が許容範囲を上回るときに前記第2ウインチに前記第2ロープを繰り出す動作を実行させることと、を含む、クレーン制御方法。
  2. クレーンの制御を実現するクレーン制御方法であって、
    前記クレーンが、
    本体部に起伏可能に連結されたブームと、
    前記ブームに接続された第1ロープと、
    前記第1ロープの巻き取り、または、前記第1ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームの角度を変化させる第1ウインチと、
    前記ブームの角度を検出するブーム角度検出部と、
    前記ブームの先端部に回動可能に連結されたジブと、
    前記ジブに接続された第2ロープと、
    前記第2ロープの巻き取り、または、前記第2ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームに対する前記ジブの角度を変化させる第2ウインチと、
    前記第2ロープに加わる張力を検出するジブ張力検出部と、
    前記ジブが前記ブームに沿う状態であるときに前記ジブを前記ブームにロックし、前記ジブが前記ブームにロックされている状態を解除可能なジブロック機構と、
    前記ジブロック機構が前記ジブを前記ブームにロックしているロック状態を検知するロック検知部と、
    吊荷が吊られるフックと、
    前記フックに接続され、前記ジブの先端部から垂下される第3ロープと、
    前記第3ロープの巻き取り、または、前記第3ロープの繰り出し、を行うことにより前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さを変化させる第3ウインチと、
    前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さであるロープ垂下長さを計測する垂下長さ計測部と、
    人の操作を受け付ける操作部と、
    前記クレーンを制御する制御装置と、を備える場合に、
    予め定められた複数の制御モードの1つである休止モードが設定されており、かつ、前記ブーム角度検出部の検出値が予め定められた目標起立範囲内である状況下において、前記操作部に対する予め定められた第1休止操作が行われているときに、前記制御装置が、前記ロック状態が前記ロック検知部により検知されるまでジブ畳み制御を実行することと、
    前記ロック状態が前記ロック検知部により検知された後に、前記休止モードが設定されている状況下で前記操作部に対する予め定められた第2休止操作が行われているときに、前記制御装置が、前記ブーム角度検出部の検出値が予め定められた目標傾倒範囲内に達するまでブーム傾倒制御を実行することと、を含み、
    前記ジブ畳み制御は、
    前記制御装置が、前記第2ウインチに前記第2ロープを繰り出す動作を実行させることと、
    前記制御装置が、前記ロープ垂下長さが予め設定される基準長さ範囲から外れているときに、前記ロープ垂下長さが前記基準長さ範囲内に収まるように、前記第3ロープを巻き取る動作または前記第3ロープを繰り出す動作を前記第3ウインチに実行させること、を含み、
    前記ブーム傾倒制御は、
    前記制御装置が、前記第1ウインチに前記第1ロープを繰り出す動作を実行させることと、
    前記制御装置が、前記ジブ張力検出部の検出値が許容範囲を上回るときに前記第2ウインチに前記第2ロープを繰り出す動作を実行させることと、を含む、クレーン制御方法。
  3. 前記クレーンが、
    前記ジブの角度を検出するジブ角度検出部と、
    前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さであるロープ垂下長さを計測する垂下長さ計測部と、を備える場合に、
    前記制御装置が、前記ブーム角度検出部の検出値と前記ジブ角度検出部の検出値と前記ロープ垂下長さとに基づいて、前記フックの上下方向の位置であるフック高さを導出すること、を含み、
    前記ブーム傾倒制御は、
    前記制御装置が、前記フック高さが予め設定される第2許容高さを下回るときに、前記第3ロープを巻き取る動作を前記第3ウインチに実行させること、をさらに含む、請求項1または請求項2に記載のクレーン制御方法。
  4. 前記制御装置は、前記ブーム傾倒制御において、予め定められた着地条件が成立するまでは前記フック高さに基づく前記第3ウインチの制御を実行し、前記着地条件が成立した後は前記フック高さに基づく前記第3ウインチの制御を実行しない、請求項3に記載のクレーン制御方法。
  5. 前記着地条件は、前記休止モードが設定されており、かつ、前記ロック状態が前記ロック検知部により検知されている状況下において、前記第2休止操作が行われていないときに前記操作部に対して前記第3ロープを繰り出す動作を前記第3ウインチに実行させる操作が行われたという条件を含む、請求項4に記載のクレーン制御方法。
  6. 前記着地条件は、前記操作部に対して予め定められた確認操作が行われたという条件を含む、請求項4に記載のクレーン制御方法。
  7. 前記クレーンが、前記操作部を操作する人に対する通知処理を実行する通知部を備える場合に、
    前記制御装置が、前記休止モードが設定されている状況下において通知条件が成立したときに前記通知部に前記通知処理を実行させること、をさらに含み、
    前記通知条件は、第4通知条件および第5通知条件の一方または両方を含み、
    前記第4通知条件は、前記ロック状態が前記ロック検知部により検知されたという条件であり、
    前記第5通知条件は、前記ブーム角度検出部の検出値が前記目標傾倒範囲内に達したという条件である、請求項1または請求項2に記載のクレーン制御方法。
  8. 前記操作部が、変位可能に支持された複数の操作レバーを含む場合に、
    前記第1休止操作および前記第2休止操作は、それぞれ前記複数の操作レバーの1つに対する操作であり、
    前記制御装置は、前記ジブ畳み制御において、前記操作レバーの変位量に応じた速度で前記第2ロープを繰り出す動作を前記第2ウインチに実行させ、
    さらに前記制御装置は、前記ブーム傾倒制御において、前記操作レバーの変位量に応じた速度で前記第1ロープを繰り出す動作を前記第1ウインチに実行させる、請求項1または請求項2に記載のクレーン制御方法。
  9. 前記制御装置は、前記ジブ畳み制御において、前記第2ウインチによる前記第2ロープの繰り出しの加速度を予め定められた第3上限加速度を超えない範囲に制限し、
    前記制御装置は、前記ブーム傾倒制御において、前記第1ウインチによる前記第1ロープの繰り出しの加速度を予め定められた第4上限加速度を超えない範囲に制限する、請求項8に記載のクレーン制御方法。
  10. 前記クレーンが、前記ジブの角度を検出するジブ角度検出部を備える場合に、
    前記制御装置が、前記ジブ畳み制御を開始した後に前記ジブ角度検出部の検出値が適正条件を満たすか満たさないかを判別し、前記ジブ角度検出部の検出値が前記適正条件を満たさないと判別したときに、前記ジブ畳み制御を中断することをさらに含む、請求項1または請求項2に記載のクレーン制御方法。
  11. 前記制御装置が、前記ジブ角度検出部の検出値が前記適正条件を満たさないと判別したときに、前記休止モードの設定を解除することをさらに含む、請求項10に記載のクレーン制御方法。
  12. 前記第2休止操作は、前記第1休止操作と同じ操作である、請求項8に記載のクレーン制御方法。
  13. 本体部に起伏可能に連結されたブームと、
    前記ブームに接続された第1ロープと、
    前記第1ロープの巻き取り、または、前記第1ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームの角度を変化させる第1ウインチと、
    前記ブームの角度を検出するブーム角度検出部と、
    前記ブームの先端部に回動可能に連結されたジブと、
    前記ジブに接続された第2ロープと、
    前記第2ロープの巻き取り、または、前記第2ロープの繰り出し、を行うことにより前記ブームに対する前記ジブの角度を変化させる第2ウインチと、
    前記第2ロープに加わる張力を検出するジブ張力検出部と、
    前記ジブが前記ブームに沿う位置まで回動したときに前記ジブを前記ブームに沿う状態で前記ブームにロックする機構および前記ジブを前記ブームにロックしている状態を解除する機構を含むジブロック機構と、
    前記ジブロック機構が前記ジブを前記ブームにロックしているロック状態を検知するロック検知部と、
    吊荷が吊られるフックと、
    前記フックに接続され、前記ジブの先端部から垂下される第3ロープと、
    前記第3ロープの巻き取り、または、前記第3ロープの繰り出し、を行うことにより前記第3ロープにおける前記ジブの先端部から垂下する部分の長さを変化させる第3ウインチと、
    人の操作を受け付ける操作部と、
    請求項1または請求項2に記載のクレーン制御方法を実現する制御装置と、を備えるクレーン。
  14. 前記ジブの角度を検出するジブ角度検出部を備え、
    前記ロック検知部は、
    前記ジブロック機構に設けられ、前記ジブロック機構の状態を検知する検知センサーと、
    前記検知センサーの検知結果と、前記ブーム角度検出部および前記ジブ角度検出部それぞれの検出値に基づく前記ブームに対する前記ジブの相対角度と、に基づいて、前記ロック状態と、前記ジブが前記ブームにロックされていないロック解除状態と、異常状態と、を判別する判別部と、を含む、請求項13に記載のクレーン。
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