起重机装置、股数判定方法以及程序与流程

本发明涉及能够变更在臂的前端部与带钩滑轮之间的钢缆的股数的起重机装置、股数判定方法以及程序。

背景技术：

以往，能够变更在臂的前端部与带钩滑轮之间的钢缆的股数的起重机装置是众所周知。所述起重机装置具备用于对起重机装置的动作进行限制的过负荷防止装置，从而防止额定荷重以上的荷重作用于臂的前端部。过负荷防止装置基于操作员所设定的股数计算额定荷重，以不超过额定荷重的方式，对起重机装置的动作进行控制。

在具备过负荷防止装置的起重机装置中，在设定于过负荷防止装置的钢缆的股数大于实际的钢缆的股数的情况下，即使大于实际的额定荷重的荷重作用于钢缆，过负荷防止装置也不会限制起重机装置的动作，因此存在钢缆损坏或断裂的风险。另外，在所述起重机装置中，在设定于过负荷防止装置的钢缆的股数小于实际的钢缆的股数的情况下，在使带钩滑轮上升的动作时，容易产生过卷状态，在使带钩滑轮下降的动作时，在卷扬机卷筒中存在产生钢缆的逆向卷绕的风险。

于是，在具备过负荷防止装置的起重机装置中，考虑如下发明：对实际的钢缆的股数与设定于过负荷防止装置的钢缆的股数是否一致进行判定(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009－107745号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在专利文献1等所公开的起重机装置中，为了获取实际的钢缆的股数，设置一对限位开关彼此隔开规定距离，基于从通过带钩滑轮操作一方的限位开关到操作另一方的限位开关位置的经过时间，计算钢缆的股数。

因此，由于需要专用的限位开关，起重机装置的制造成本有可能升高。

本发明的目的在于提供一种起重机装置、股数判定方法以及程序，其能够不增加部件数量，对实际的钢缆的股数与操作员所设定的钢缆的股数是否一致进行判定。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的起重机装置，

是能够设定多种在臂的前端部与带钩滑轮之间的钢缆的股数的起重机装置，具备：

转出长度检测部，对从供所述钢缆卷绕的卷扬机转出的所述钢缆的转出长度进行检测；

臂角度检测部，对所述臂的起伏角度进行检测；以及

股数判定部，基于在吊离地面状态下的所述转出长度、所述起伏角度、以及所述臂的臂长度，计算用于对所述钢缆的股数的适当与否进行判定的信息。

本发明所涉及的股数判定方法，

是在能够设定多种在臂的前端部与带钩滑轮之间的钢缆的股数的起重机装置中对所述钢缆的股数进行判定的方法，具备：

获取从供所述钢缆卷绕的卷扬机转出的所述钢缆的转出长度的工序；

获取所述臂的起伏角度的工序；

获取所述臂的臂长度的工序；以及

基于在吊离地面状态下的所述转出长度、所述起伏角度、以及所述臂长度，计算用于对所述钢缆的股数的适当与否进行判定的信息的工序。

本发明所涉及的程序，

使能够设定多种在臂的前端部与带钩滑轮之间的钢缆的股数的起重机装置的计算机执行：

获取从供所述钢缆卷绕的卷扬机转出的所述钢缆的转出长度的处理；

获取所述臂的起伏角度的处理；

获取所述臂的臂长度的处理；以及

基于在吊离地面状态下的所述转出长度、所述起伏角度、以及所述臂长度，计算用于对所述钢缆的股数的适当与否进行判定的信息的处理。

发明效果

根据本发明，因为能够不增加部件数量，通过以往的起重机装置所具有的设备，对实际的钢缆的股数与存储于股数存储部的钢缆的股数是否一致进行判定，所以能够抑制制造成本的上升。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的移动式起重机的侧视图。

图2是表示控制系统的框图。

图3是用于说明在臂头与带钩滑轮之间的钢缆的股数的概略图。

图4是表示股数判定处理的流程图。

图5是用于说明股数的判定的图。

具体实施方式

图1至图5用于表示本发明的一实施方式。在本实施方式中，对移动式起重机1的起重机装置20适用本发明。

如图1所示，移动式起重机1具备：用于在普通的道路或作业区域内行驶的车体10、用于进行起重机作业的起重机装置20、以及用于对车体10的行驶以及起重机装置20的起重机作业进行操作的驾驶室30。起重机装置20以及驾驶室30被支承于能够相对于车体10在水平方向上回转的回转台40，在回转台40的宽度方向的一方配置起重机装置20，在宽度方向的另一方配置驾驶室30。

车体10具备设置于前侧以及后侧的宽度方向的两侧的车轮11、以及设置于前侧的车轮11的前方以及后侧的车轮11的后方的外伸支腿12。车体10通过发动机的驱动力行驶。

起重机装置20具有：以相对于车体10起伏自如并且伸缩自如的方式构成的伸缩臂21、在沿着伸缩臂21延伸的同时从伸缩臂21的前端部垂下的钢缆22、进行钢缆22的卷取以及转出的卷扬机23、以及在从伸缩臂21的前端部垂下的钢缆22上卡止的带钩滑轮24。

伸缩臂21由形成为筒状的多个臂部件构成，具有伸缩式的伸缩机构。伸缩臂21通过液压式的未图示的伸缩油缸进行伸缩动作。另外，伸缩臂21其基端部与回转台40以在上下方向上摆动自如的方式连结。在伸缩臂21的伸长方向的大致中央部与回转台40之间，连结液压式的起伏油缸21a，并通过起伏油缸21a的伸缩动作进行伸缩臂21的起伏动作。

另外，臂头21b设置于伸缩臂21的前端部。在伸缩臂21的伸缩方向朝向水平方向的状态下的臂头21b的上侧，设置有用于将沿着伸缩臂21的上表面延伸的钢缆22朝向下方引导的导向滑轮21c。另外，在臂头21b的下侧，配置有用于在臂头21b与带钩滑轮24之间挂绕钢缆22的一个或多个顶滑轮21d，其旋转轴朝向臂头21b的宽度方向。

钢缆22是由对硬钢线加捻而构成的多个绳股进行捻合而得的钢缆、或合成纤维构成的合成纤维缆绳。

卷扬机23设置于与回转台40上的伸缩臂21的基端部相邻的位置。卷扬机23具有供钢缆22卷绕的卷扬机卷筒23a、以及用于使卷扬机卷筒23a旋转的液压式的未图示的卷扬机马达。通过切换卷扬机马达的旋转轴的驱动方向，切换在卷扬机卷筒23a上的钢缆22的卷取动作与转出动作。

带钩滑轮24具有一对侧板24a、设置于一对侧板24a的下部的钩24b、以及在一对侧板24a之间经由支轴以旋转自如的方式被支承的一个或多个钩滑轮24c。

回转台40经由滚珠轴承式或滚柱轴承式的回转圆盘，以相对于车体10回转自如的方式被设置，通过液压式的未图示的回转马达回转。

在此，用于使起重机装置20驱动的伸缩油缸、起伏油缸21a、卷扬机马达、回转马达等促动器由通过发动机的动力驱动的未图示的液压泵喷吐的工作油驱动。发动机的驱动力经由pto(动力输出)机构向液压泵传递。

另外，移动式起重机1具备用于对车体10的行驶或起重机装置20的动作进行控制的控制器50。控制器50作为股数判定部发挥功能，股数判定部计算用于对钢缆22的股数的适当与否进行判定的信息。

控制器50具有cpu、rom、ram等。在控制器50中，若cpu从连接于输入侧的装置接收输入信号，则基于输入信号对存储于rom的程序进行读出，并且将通过输入信号检测出的状态存储于ram，或者向连接于输出侧的装置发送输出信号。

如图2所示，在控制器50的输入侧，连接有设定输入部51、臂长度传感器52、臂角度传感器53、钢缆转出长度传感器54、荷重检测传感器55、以及pto开关56等。设定输入部51是输入装置，用于操作员进行在起重机装置20的动作时的设定的输入。臂长度传感器52是用于对伸缩臂21的伸缩长度lb进行检测的臂长度检测部。臂角度传感器53是用于对伸缩臂21的起伏角度θ进行检测的臂角度检测部。钢缆转出长度传感器54是用于对从卷扬机卷筒23a转出的钢缆22的转出长度lr进行检测的转出长度检测部。荷重检测传感器55是用于对带钩滑轮24以及货物等作用于伸缩臂21的前端部的荷重w进行检测的荷重检测部。pto开关56将pto机构切换为将发动机的驱动力向液压泵传递的状态(连接)与切断传递的状态(断开)。

如图2所示，在控制器50的输出侧，连接有显示部57以及扬声器58。显示部57以及扬声器58作为通知部发挥功能，用于向驾驶室30内的操作员通知包含钢缆22的股数适当与否的起重机装置20的状态。

设定输入部51是例如液晶面板等，具有显示部57的功能与作为输入装置的功能的触控面板。在对在伸缩臂21的臂头21b与带钩滑轮24之间卷绕的钢缆22的设定股数r进行设定时，设定输入部51由操作员操作。与通过设定输入部51设定的设定股数r有关的信息存储于控制器50的存储部50a。

例如，臂长度传感器52设置于伸缩臂21的基端侧，具有将转出的线的前端部连结于最前端侧的臂部件的卷线盘、以及连结于卷线盘的旋转轴的旋转编码器。臂长度传感器52基于旋转编码器的旋转数的检测结果获取伸缩臂21的臂长度lb。

例如，臂角度传感器53具有安装于伸缩臂21的最基端侧的臂部件的侧面的电位计。臂角度传感器53基于电位计的检测结果，获取伸缩臂21的起伏角度θ。

例如，钢缆转出长度传感器54具有用于对卷扬机23的卷扬机卷筒23a的旋转数进行检测的旋转编码器。钢缆转出长度传感器54基于旋转编码器的旋转数的检测结果获取从卷扬机23转出的钢缆22的转出长度lr。

例如，荷重检测传感器55具有用于对起伏油缸21a内的压力进行检测的压力传感器。荷重检测传感器55基于压力传感器的检测压力获取作用于伸缩臂21的前端部的荷重。

在如上构成的移动式起重机1中，根据在臂头21b与带钩滑轮24之间的钢缆22的卷绕方法(股数)，带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出速度的移动速度、带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出量的移动量、用于提升带钩滑轮24以及货物所需的钢缆22的拉伸张力发生变化。

例如，在将从顶滑轮21d向下方延伸的钢缆22经钩滑轮24c折返并在臂头21b处固定端部的情况下，即，在钢缆22的股数为2根的情况下，与股数为1根的情况相比，带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出速度的移动速度、带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出量的移动量、用于提升带钩滑轮24以及货物所需的钢缆22的拉伸张力分别变为2分之1。

另外，在将从顶滑轮21d向下方延伸的钢缆22按照钩滑轮24c、顶滑轮21d的顺序折返并在带钩滑轮24处固定端部的情况下，即，在钢缆22的股数为3根的情况下，与股数为1根的情况下相比，带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出速度的移动速度、带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出量的移动量、用于提升带钩滑轮24以及货物所需的钢缆22的拉伸张力分别变为3分之1。

另外，如图3所示，在将从顶滑轮21d向下方延伸的钢缆22按照钩滑轮24c、顶滑轮21d、钩滑轮24c的顺序折返并在臂头21b处固定端部的情况下，即，在钢缆22的股数为4根的情况下，与股数为1根的情况下相比，带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出速度的移动速度、带钩滑轮24相对于钢缆22的卷取/转出量的移动量、用于提升带钩滑轮24以及货物所需的钢缆22的拉伸张力分别变为4分之1。

操作员在通过起重机装置20开始起重机作业之前，进行在臂头21b与带钩滑轮24之间挂绕钢缆22的作业，并且经由设定输入部51对钢缆22的设定股数r进行设定。经由设定输入部51输入的钢缆22的设定股数r的信息存储于控制器50的存储部50a。控制器50基于存储于存储部50a的钢缆22的设定股数r，以防止额定荷重以上的荷重作用于伸缩臂21的前端部的方式，对伸缩臂21的动作进行控制。

另外，控制器50在起重机作业的开始前起重机装置20动作时，进行对在臂头21b与带钩滑轮24之间的实际的钢缆22的股数同操作员所设定的钢缆22的设定股数r是否一致进行判定的股数判定处理。例如，通过控制器50的cpu执行保存于rom的股数判定程序来实现该处理。使用图4的流程图说明此时的cpu的动作。

(步骤s1)

在步骤s1中，cpu对pto开关56是否处于导通的状态进行判定。在判定为pto开关56处于导通的状态的情况下向步骤s2转移处理，在没有判定为pto开关56处于导通的状态的情况下结束股数误设定判定处理。

(步骤s2)

在步骤s2中，cpu对起重机装置20是否处于用于开始钢缆22的转出长度lr的累积的规定的状态进行判定。在判定为起重机装置20处于规定的状态的情况下向步骤s3转移处理，在没有判定为起重机装置20处于规定的状态的情况下结束股数判定处理。

在此，规定的状态是指，例如，在带钩滑轮24在伸缩臂21的前端部成为收容姿态即所谓钩入式的起重机装置20中，带钩滑轮24的姿态从收容姿态变更为作业姿态后，输入了伸缩臂21的起伏动作或卷扬机23的动作以外的起重机装置20的操作的状态。另外，例如，在带钩滑轮24被卡止在位于驾驶室30的旁边的框架上的状态下车体10进行行驶的起重机装置20中，规定的状态是指，输入了伸缩臂21的起伏动作或卷扬机23的动作以外的起重机装置20的操作的状态。

(步骤s3)

在步骤s3中，cpu开始从卷扬机23转出的钢缆22的转出长度lr的积分，并向步骤s4转移处理。

(步骤s4)

在步骤s4中，cpu通过荷重检测传感器55获取作用于伸缩臂21的前端部的荷重w，对荷重w是否大于零进行判定。在判定为通过荷重检测传感器55检测出的荷重w大于零的情况下，向步骤s5转移处理，在没有判定为通过荷重检测传感器55检测出的荷重w大于零的情况下，重复步骤s4的处理。

在此，荷重w大于零的情况表示如下状态，针对移动式起重机1的设置面设定实际的钢缆22的股数后，带钩滑轮24位于设置面上，如：带钩滑轮24通过卷扬机23的驱动在移动式起重机1的设置面上移动等。

(步骤s5)

在步骤s5中，cpu对通过荷重检测传感器55检测出的荷重w是否为带钩滑轮24的重量wf以上进行判定。在判定为通过荷重检测传感器55检测出的荷重w是带钩滑轮24的重量wf以上的情况下向步骤s6转移处理，在没有判定为通过荷重检测传感器55检测出的荷重w是带钩滑轮24的重量wf以上的情况下返回处理至步骤s4。

在此，通过荷重检测传感器55检测出的荷重w成为带钩滑轮24的重量wf以上的状态是从移动式起重机1的设置面提升带钩滑轮24的吊离地面状态。此时的带钩滑轮24能够视为位于伸缩臂21的臂头21b的正下方，并且位于移动式起重机1的设置面的稍上方。

(步骤s6)

在步骤s6中，cpu通过钢缆转出长度传感器54获取钢缆22的转出长度lr，并向步骤s7转移处理。

(步骤s7)

在步骤s7中，cpu通过臂长度传感器52获取伸缩臂21的伸缩长度lb，并向步骤s8转移处理。

(步骤s8)

在步骤s8中，cpu通过臂角度传感器53获取伸缩臂21的起伏角度θ，并向步骤s9转移处理。

(步骤s9)

在步骤s9中，cpu获取从伸缩臂21的前端部转出的钢缆22的推算钢缆长le，并向步骤s10转移处理。

如图5所示，在吊离地面时，从伸缩臂21的前端到带钩滑轮24为止的钢缆22的吊下长度能够视为相当于基于伸缩臂21的伸缩长度lb以及起伏角度θ计算的在伸缩臂21的前端部与基端部之间的铅直方向的距离(lb×sinθ)。通过将计算出的在伸缩臂21的前端部与基端部之间的铅直方向的距离(lb×sinθ)乘以操作员所设定的设定股数r，计算钢缆22的推算钢缆长le(＝lb×sinθ×r)。其中，推算钢缆长le包含相当于伸缩臂21的基端部与移动式起重机的设置面的高度的差量δl的误差。另外，也可以考虑差量δl来计算推算钢缆长le(＝(lb×sinθ+δl)×r)，在该情况下，推算钢缆长le的推算精度提高。

(步骤s10)

在步骤s10中，cpu对从伸缩臂21的前端部实际转出的钢缆22的钢缆实长(lr－lb)与在步骤s9获取了的钢缆22的推算钢缆长le是否一致进行判定。基于在步骤s6中获取了的钢缆22的转出长度lr、以及在步骤s7中获取了的伸缩臂21的伸缩长度lb，计算钢缆实长。在判定为钢缆实长(lr－lb)与推算钢缆长le一致的情况下结束股数判定处理，在没有判定为钢缆实长(lr－lb)与推算钢缆长le一致的情况下向步骤s11转移处理。

在此，在钢缆实长(lr－lb)与推算钢缆长le是否一致的判定中，不必判定是否严格地一致，例如，在钢缆实长(lr－lb)与推算钢缆长le的差量在规定的范围内的情况下，判定为一致。例如，规定的范围设定为，包含因伸缩臂21的基端部与移动式起重机1的设置面的高度的差异而产生的推算钢缆长le所包含的误差。

(步骤s11)

在步骤s11中，cpu将操作员所设定的设定股数r与实际的股数不一致的情况显示于显示部57，并且通过扬声器58以声音的方式输出，并结束股数判定处理。

如此地，本实施方式所涉及的起重机装置20是能够设定多种在伸缩臂21的前端部与带钩滑轮24之间的钢缆22的股数的起重机装置，具备：钢缆转出长度传感器54(转出长度检测部)，对从供钢缆22卷绕的卷扬机23转出的钢缆22的转出长度lr进行检测；臂角度传感器53(臂角度检测部)，对伸缩臂21的起伏角度θ进行检测；以及控制器50(股数判定部)，基于在吊离地面状态下的转出长度lr、起伏角度θ、以及伸缩臂21的伸缩长度lb，计算用于对钢缆22的股数的适当与否进行判定的信息。

具体而言，在起重机装置20中，控制器50基于从卷扬机23转出的钢缆22的转出长度lr、以及伸缩臂21的伸缩长度lb，计算钢缆实长(lr－lb)。另外，控制器50基于根据伸缩臂21的起伏角度θ以及伸缩长度lb计算出的在伸缩臂21的前端部与基端部之间的铅直方向的距离(lb×sinθ)以及存储于存储部50a的钢缆22的设定股数r，计算推算钢缆长(lb×sinθ×r)。并且，控制器50基于钢缆实长(lr－lb)与推算钢缆长(lb×sinθ×r)，对在伸缩臂21的前端部与带钩滑轮24之间挂绕的实际的钢缆22的股数与存储于存储部50a的钢缆22的设定股数r是否一致进行判定。

另外，实施方式所涉及的股数判定方法是在能够设定多种在伸缩臂21的前端部与带钩滑轮24之间的钢缆22的股数的起重机装置20中对钢缆22的股数进行判定的方法，具备：获取从供钢缆22卷绕的卷扬机23转出的钢缆22的转出长度lr的工序(图4的步骤s6)；获取伸缩臂21的起伏角度θ的工序(图4的步骤s8)；获取伸缩臂21的伸缩长度lb(臂长度)的工序(图4的步骤s7)；以及基于在吊离地面状态下的转出长度lr、起伏角度θ、以及伸缩长度lb，计算用于对钢缆22的股数的适当与否进行判定的信息的工序(图4的步骤s9、s10)。

另外，在实施方式中，通过cpu执行保存于rom的股数判定程序，实现本发明所涉及的起重机装置。也就是说，实施方式所涉及的程序，使能够设定多种在伸缩臂21的前端部与带钩滑轮24之间的钢缆22的股数的起重机装置20的cpu(计算机)，执行：获取从供钢缆22卷绕的卷扬机23转出的钢缆22的转出长度lr的处理(图4的步骤s6)；获取伸缩臂21的起伏角度θ的处理(图4的步骤s8)；获取伸缩臂21的伸缩长度lb(臂长度)的处理(图4的步骤s7)；以及基于在吊离地面状态下的转出长度lr、起伏角度θ、以及伸缩长度lb，计算用于对钢缆22的股数的适当与否进行判定的信息的处理(图4的步骤s9、s10)。

例如，能够经由保存有该程序的计算机可读取的可移动型存储介质(例如，包括光盘、磁光盘以及存储卡)，提供该股数判定程序。另外，例如，能够从保有该程序的服务器，经由网络通过下载提供股数判定程序。

据此，因为通过以往的起重机装置所具有的设备，能够对实际的钢缆22的股数与存储于股数存储部的钢缆22的设定股数r是否一致进行判定，所以能够抑制起重机装置20的制造成本的上升。

另外，在通过荷重检测传感器55检测出带钩滑轮24的重量wf以上的荷重的情况下，控制器50判定为处于吊离地面状态，对实际的钢缆22的股数与存储于存储部50a的钢缆22的设定股数r是否一致进行判定。

据此，因为在股数变更后的起重机装置20的通常的动作中，在通过伸缩臂21悬挂带钩滑轮24的时点，所谓带钩滑轮24被吊离地面的时点，对实际的钢缆22的股数与存储于存储部50a的钢缆22的设定股数r是否一致进行判定，所以能够防止起重机作业中作业效率的低下。

另外，在实际的钢缆22的股数与存储于存储部50a的钢缆22的设定股数r不一致的情况下，通过显示部57以及扬声器58通知该状态。

据此，能够在实际的钢缆22的股数与存储于存储部50a的钢缆22的设定股数r不一致的情况下，提醒操作员中止起重机作业，所以能够使起重机作业时的安全性提高。

另外，在实施方式中，示出了具有伸缩自如的伸缩臂21的起重机装置20，但并不限于此，具有固定长度的臂的起重机装置也能够适用本发明。在该情况下，将臂的长度lb作为常数计算钢缆实长(lr－lb)与推算钢缆长(lb×sinθ×r)。

另外，在实施方式中，示出了在股数判定处理中，按照钢缆22的转出长度lr的获取(步骤s6)、伸缩臂21的伸缩长度lb的获取(步骤s7)以及伸缩臂21的起伏角度θ的获取(步骤s8)的顺序来进行，但并不限于此。在股数判定处理中，钢缆22的转出长度lr的获取、伸缩臂21的伸缩长度lb的获取、伸缩臂21的起伏角度θ的获取的顺序可以彼此替换。另外，钢缆22的转出长度lr的获取可以在推算钢缆长le的获取后进行。

另外，在实施方式中，在钢缆22的实际的股数与设定股数r不一致的情况下，通过显示部57以及扬声器58通知操作员，但也可以通过显示部57以及扬声器58的一方通知。另外，在钢缆22的实际的股数与设定股数r不一致的情况下，可以对起重机装置20的动作进行限制。

另外，在实施方式中，通过钢缆实长(lr－lb)与推算钢缆长le是否一致来对钢缆22的股数的适当与否进行判定，但也可以基于钢缆22的吊下长度(lb×sinθ)与钢缆22的钢缆实长(lr－lb)推算钢缆22的股数，从而通过对设定股数r与推算股数进行比较来对股数的适当与否进行判定。

另外，可以计算用于对钢缆22的股数的适当与否进行判定的信息(例如，钢缆实长(lr－lb)以及推算钢缆长le、或推算股数)并向操作员提供，并由操作员进行股数的适当与否的判定。

应该考虑到此次公开的实施方式其全部内容仅是例示而非限制性的内容。本发明的范围不是上述的说明而是由权利要求书所示，包括与权利要求书等同的意义及范围内的所有变更。

另外，2018年10月22日申请的日本特愿2018－198454的日本申请中包含的说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部被引用至本申请。

附图标记说明

1移动式起重机

20起重机装置

21伸缩臂

22钢缆

23卷扬机

24带钩滑轮

50控制器

50a存储部

51设定输入部

52臂长度传感器(臂长度检测部)

53臂角度传感器(臂角度检测部)

54钢缆转出长度传感器(转出长度检测部)

55荷重检测传感器(荷重检测部)

57显示部(通知部)

58扬声器(通知部)