(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波検出器を用いたクレーンの巻過検出装置であって、
前記超音波検出器には、超音波の出力を下げて近距離の測定を行う近距離測定モードと、超音波の出力を上げると共に所定の下限距離以遠からの反射波のみを有効として遠距離の測定を行う遠距離測定モードとが設定されており、
さらに、該超音波検出器は、巻過検出出力をｏｆｆにした状態で、まず近距離測定モードで超音波を出力後、該超音波の反射波を検出できないときは遠距離測定モードに切り換わり出力を上げることを特徴とするクレーンの巻過検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波検出器を用いたクレーンの巻過検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クレーンは、ブームの先端部からワイヤロープでフックを吊下し、荷を掛けたフックを巻上げ、巻下げして荷役作業を行うものであり、フックが上昇したときブームの先端部に衝突してフック、ブーム、ワイヤロープ等の損傷を生ずるのを防止するため、フック上昇側への操作中に、フックとブームの先端部との間隔が巻過設定距離以下となる所謂巻過状態を検出する巻過検出装置を備えている。巻過検出装置は、巻過状態を検出すると警報を発し、フック上昇側への作動を停止させる。
【０００３】
なお、フック格納機構を備えたクレーンでは、フックを格納するときには、巻過状態になってもウインチを低圧にしてさらにフックを巻上げる。フックがブームの先端部に設けられたフック案内部材に当接した後も巻上げを続けると、フックがフック案内部材に案内されて横向きに格納される。
従来の巻過検出装置は、図４に示すように、ブーム５０の先端部５１に巻過検出スイッチ５４を設け、そのスイッチレバー５５から巻過ワイヤロープ５６を介して巻過ウエイト５７を吊下している。巻過検出スイッチ５４は、通常状態ではスイッチレバー５５が巻過ウエイト５７で下方へ引下げられてoff となっている。フック５３が上昇して巻過ウエイト５７に当接し、巻過ウエイト５７を持上げると、スイッチレバー５５が上方（図上時計方向）へ回動して巻過検出スイッチ５４がonとなり、巻過状態が検出される。
【０００４】
フック格納機構を備えたクレーンでフック格納を行うときには、巻過状態になっても、フック５３をブーム５０の先端部５１に当接するまで巻上げるので、巻過ワイヤロープ５６が弛み、フック５３やブーム５０の先端部５１の滑車やフック案内部材６３などの間に噛み込まれることがある。
そこで、巻過検出装置とフック格納機構との干渉を回避するため、図５に示すように、フック５３とブーム５０の先端部５１との間の距離を検出する超音波センサ等の非接触式の距離検出器９１を設けて巻過状態を検出すると共に、フック５３をブーム先端部に格納する際にフック５３の位置が距離検出器９１の検出範囲からはずれても巻過検出信号の出力状態を保持するコントローラ９２を備えることにより、フック５３が格納された状態でフック５３の上昇側への誤操作が行われた場合でも、フック５３、ブーム５０、ワイヤロープ５２等の損傷を防止できるようにした巻過検出装置（特開平１０−１０９８９０号参照）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この巻過検出装置において距離検出器９１として使用される超音波検出器は、図６に示すように、左右の板状のフック案内部材６３の間に取付ける構造となっているので、検出対象であるフック５３に対する反応をよくするために超音波の出力を上げると、測定範囲Ｒが拡大してフック案内部材６３にまで超音波が反応してしまい、誤動作を起こすおそれがある。
【０００６】
一方、誤動作を起こさないレベルまで超音波の出力を下げると、図７に示すように測定範囲Ｒが狭くなり、フック５３までの距離が遠い場合巻過状態の検出ができなくなる。
本発明は、クレーンの巻過検出装置における上記問題を解決するものであって、フックまでの距離が遠い場合でも巻過状態を確実に検出することができ、フック案内部材等周辺の構造物に対して誤動作するおそれのないクレーンの巻過検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、超音波検出器を用いたクレーンの巻過検出装置において、超音波検出器に、超音波の出力を下げて近距離の測定を行う近距離測定モードと、超音波の出力を上げると共に所定の下限距離以遠からの反射波のみを有効として遠距離の測定を行う遠距離測定モードとを設定することにより上記課題を解決している。
【０００８】
本発明のクレーンの巻過検出装置では、フック上昇側への操作中にフックとブームの先端部との間隔が巻過設定距離以下になると超音波検出器が巻過状態を検出し、巻過検出信号を出力する。
フック格納機構を備えたクレーンでは、フックを格納する場合、巻過状態になってもウインチを低圧にしてさらにフックを巻上げる。このような場合には、超音波検出器は、フックとブームの先端部との間の距離を、近距離領域では近距離測定モード、遠距離領域では遠距離測定モードで適宜分担して測定する。
【０００９】
近距離測定モードでは、超音波の出力を下げて測定を行うため、測定範囲が狭くなり、フック案内部材等にまで超音波が反応して誤動作を起こすおそれはない。遠距離測定モードでは、超音波の出力を上げて測定を行うため、測定範囲が拡大してフックとブームの先端部との間の距離が遠い場合でも巻過状態を確実に検出することができる。また、遠距離測定モードでは、所定の下限距離以遠からの反射波のみを有効として測定を行うため、フック案内部材等周辺の構造物に対し超音波が反応して誤動作するおそれもない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施の一形態である巻過検出装置を備えたクレーンのブームの先端部の側面図、図２は超音波検出器の検出範囲の説明図、図３は超音波検出器の検出制御の流れを示す流れ図である。
このクレーンは、フック格納機構を備えたクレーンであって、ブーム１０の先端部１１にはフック案内部材１２が設けられている。フック１３を格納するときには、巻過状態になってもウインチを低圧にしてさらにフック１３を巻上げる。フック１３がフック案内部材１２に当接した後も巻上げを続けると、フック１３がフック案内部材１２に案内されて図１に示すように横向きに格納される。
【００１１】
ブーム１０の先端部１１の左右のフック案内部材１２の間には、超音波検出器１４が取付けられている。この超音波検出器１４には、近距離測定モードと遠距離測定モードとが設定されている。
近距離測定モードは、超音波検出器１４からの超音波の出力を下げて、測定視野を狭くし、且つ近距離のみを測定可能とする測定モードであって、図２に示す近距離モード測定範囲Ｒl 内にある対象物までの距離が測定できる。従って、近距離測定モードではフック案内部材１２等にまで超音波が反応して誤動作を起こすおそれがない。
【００１２】
遠距離測定モードは、超音波の出力を上げて測定視野を広くし、且つ遠距離まで測定可能とする測定モードであるが、所定の下限距離Ｌl より近距離からの反射波は無効とし、下限距離Ｌl 以遠からの反射波のみを有効として測定を行うようになっているので、図２に示す遠距離モード測定範囲Ｒ2 内にある対象物までの距離が測定できる。
【００１３】
検出対象と超音波検出器１４間の距離は、超音波検出器１４から出力された超音波が検出対象で反射されて超音波検出器１４に戻るまでの往復に要する時間ｔに基づいて求められる。
従って、下限距離Ｌl 以遠からの反射波のみを有効とするためには、超音波が下限距離Ｌl を往復する時間をｔl とすれば、ｔ＜ｔl の場合にはそのデータを無効とし、ｔ≧ｔl の場合のみデータを有効として距離の測定を行う。
【００１４】
具体的には、超音波の出力と入力とにタイムラグを設け、超音波を出力してから時間ｔl が経過したのち超音波の入力を開始する方法、あるいは超音波を出力してから、時間ｔl が経過するまでの入力データは無視し、時間ｔl が経過したのちの超音波の入力データのみに基づいて測定対象の距離を算出する方法などがある。
【００１５】
いま、下方遠方にあるフック１３を上昇させるよう操作したとき、クレーンの巻過検出装置は、超音波検出器１４から超音波を出力し、図３に示すような流れでフック１３までの距離を測定する。
即ち、超音波検出器１４は、巻過検出出力をoff にした状態で、まず近距離測定モードで超音波を出力する。フック１３が下限距離Ｌl より遠い位置にあれば、近距離測定モードでは検出できないので、超音波検出器１４は遠距離測定モードに切り換わり出力を上げる。フック１３が巻過設定距離Ｌ2 より遠い位置にあれば、巻過状態は検出されないので、巻過検出出力はoff の状態で保持される。フック１３が巻過設定距離Ｌ2 まで巻き上げられると、超音波検出器１４は、巻過状態に達したと判断して巻過検出出力をonとし、巻過検出装置がフック１３の巻き上げを停止するようフック１３を巻き上げるアクチュエータ（図示略）に停止信号を送り、フック１３の上昇側への作動を停止させる。
【００１６】
なお、フック格納機構を備えたクレーンでは、フック１３を格納するときには、巻過状態になってもウインチを低圧にしてさらにフック１３を巻上げる。この間も常にフック１３が巻過状態であることを検出しなければならない。
フック１３が遠距離測定モードで測定できる下限距離Ｌl を越えて超音波検出器１４に近づくと、遠距離測定モードで検出できなくなるので、近距離測定モードに切り換わり出力を下げ、フック１３がフック案内部材１２に当接するまで近距離測定モードによる測定が継続され、巻過検出出力onの状態が保持される。
【００１７】
当接後も巻上げを続けると、フック１３がフック案内部材１２に案内されて横向きに格納されるので、フック１３は超音波検出器１４の測定視野から外れ巻過状態が検出できなくなる。このときは、別途フック案内部材１２とフックの当接により作動するスイッチ（図示略）で巻過状態の検出を保持するようにする。
このクレーンの巻過検出装置は、近距離測定モードでは、超音波の出力を下げて測定を行うため、測定範囲が狭くなり、フック案内部材１２等にまで超音波が反応して誤動作を起こすおそれはない。遠距離測定モードでは、超音波の出力を上げて測定を行うため、測定範囲が拡大してフック１３とブーム１０の先端部１１との間の距離が遠い場合でも巻過状態を確実に検出することができる。また、遠距離測定モードでは、所定の下限距離Ｌl 以遠からの反射波のみを有効として測定を行うため、フック案内部材１２等周辺の構造物に対し超音波が反応して誤動作するおそれもない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のクレーンの巻過検出装置は、フックまでの距離が遠い場合でも巻過状態を確実に検出することができ、フック案内部材等周辺の構造物に対して誤動作するおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である巻過検出装置を備えたクレーンのブームの先端部の側面図である。
【図２】超音波検出器の検出範囲の説明図である。
【図３】超音波検出器の検出制御の流れを示す流れ図である。
【図４】従来の巻過検出装置の構成図である。
【図５】従来の巻過検出装置の構成図である。
【図６】従来の巻過検出装置において超音波の出力を上げた場合の測定範囲の説明図である。
【図７】従来の巻過検出装置において超音波の出力を下げた場合の測定範囲の説明図である。
【符号の説明】
１０    ブーム
１１    先端部
１２    フック案内部材
１３    フック
１４    超音波検出器
Ｌl     下限距離
Ｌ2     巻過設定距離
Ｒl     近距離モード測定範囲
Ｒ2     遠距離モード測定範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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