JP2000219482A - クレーンの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クレーンによる荷物の移動に際して振れを抑
制するためには、荷振れの状態、具体的には吊荷を吊下
しているワイヤの振れの状態を検知するためのセンサ、
たとえば加速度センサが必要であるが、そのようなセン
サは一般的にはジャイロを内蔵していて比較高価である
と共に構造も複雑であった。 【解決手段】 クレーンの吊荷の振れ周期（振角速度）
は振り子の原理により、吊荷を吊下しているワイヤの長
さのみに依存するため、停止状態から本来の定速移動に
到るまでの加速期間中においてクレーン本体１を一旦定
速移動させることにより、吊荷２はクレーン本体１に先
行してそれ以降の定速移動の間にはある周期で荷振れを
生じるが、吊荷２がクレーン本体１に対して逆行方向へ
振れている状態においてクレーン本体１を再度加速する
ことにより荷振れの振幅を打ち消すように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクレーン運転時の吊
荷の振れ（荷振れ）を抑制する制御方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】クレーンで吊荷を搬送する際に荷振れを
考慮せずに単純に制御する場合には図１のタイミングチ
ャートに示されているように制御される。まず、時点TA
においてクレーン本体が起動されて加速が開始され、最
高速度Vmaxにまで加速される時点TBまでの時間t1の間に
わたって加速される。この後は最高速度Vmaxで減速開始
時点TCまでクレーン本体は定速移動し、時点TCにおいて
減速が開始されて時間t2にわたって減速され、時点TDに
おいて停止する。

【０００３】このような単純な制御を行なった場合は、
クレーン本体の最高速度Vmax，加速度及び減速度が常時
一定であれば、加速時間t1及び減速時間t2と減速開始時
点TCもクレーン本体の現在位置と移動目標位置が判明し
ていれば容易に決定することが出来る。

【０００４】図２は上述のような単純な制御を行なった
場合のクレーン本体に対する吊荷の相対的な運動状態を
示す模式図である。上述のような単純な制御が行なわれ
た場合、クレーン本体の起動時には図２(a) に示されて
いるように、クレーン本体１の移動方向（図上で右方
向）に対して吊荷２は相対的に逆方向（図上で左方向）
へ遅れる。この状態はクレーン本体１が加速を継続して
いる間はクレーン本体１が吊荷を引きずるような状態で
一応は安定するが、クレーン本体１が加速状態から定速
移動状態に移行した時点TBにおいては、図２(b) に示さ
れているように、吊荷２はクレーン本体１の移動方向に
対して相対的に同方向へ先行し、その後はクレーン本体
１に対して前後方向に振れる。結局、停止時点TDにおい
て吊荷２はクレーン本体１に対して振れたままの状態に
なるため、振れが収まるまでは荷降ろし、即ち吊荷２を
着地させることが出来ない。

【０００５】以上のように、荷振れを考慮せずにクレー
ンを制御した場合には、荷降ろしまでのトータルの作業
終了時間が長くなり、また吊荷を正確に目標位置へ降ろ
すことができないという問題があった。更に、吊荷が振
れた状態でクレーンが移動すると周囲の作業員に対して
危険であり、また吊荷そのもの及び周囲の構造物等を破
損する虞もある。

【０００６】クレーンによる吊荷の移動及び荷降ろしに
関しては上述のような荷振れの問題が基本的に存在する
ため、荷振れを抑制するために従来種々の対策が採られ
てきた。近年では、荷振れの状態をセンサで検知し、そ
の検知結果に従ってクレーン本体の移動速度をコンピュ
ータで制御することにより、換言すればクレーン本体と
吊荷との間の相対移動速度を調節することにより、吊荷
の振れを抑制する技術が一般的である。以下にそのよう
な従来の技術の基本的な考え方を図３の模式図を参照し
て説明する。

【０００７】まず、図３(a) に示されているように、ク
レーン本体１を停止状態から起動して加速した後の定速
移動の間に、図３(b) に示されているように、吊荷２が
クレーン本体１に対して遅れている（クレーン本体１の
移動方向の逆方向に吊荷２が振れている）ことがセンサ
により検出された場合は、その時点のクレーン本体１の
速度，ワイヤの長さ等を考慮してある程度の時間にわた
ってクレーン本体１を減速させることによりクレーン本
体１と吊荷２との相対移動速度が”０”になるように調
整することにより、吊荷２の振れを抑制する。

【０００８】一方、図３(c) に示されているように、ク
レーン本体１が定速移動している間において吊荷２がク
レーン本体１に対して先行している（クレーン本体１の
移動方向の同方向に吊荷２が振れている）ことがセンサ
により検出された場合は、クレーン本体１をある程度の
時間にわたって加速させることによりクレーン本体１と
吊荷２との相対移動速度が”０”になるように調整する
ことにより、吊荷２の振れを抑制する。

【０００９】更に、クレーン本体１の減速時において
も、上述同様にクレーン本体１と吊荷２との相対速度
が”０”になるようにクレーン本体１の移動速度を制御
することにより吊荷の振れを抑制し、最後にクレーン本
体１の停止時にも微小制御を行なって所定の停止位置に
おいて荷降ろしを行なう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】クレーンによる荷物の
移動に際して従来は、上述のように荷振れの状態をセン
サで検知し、その結果に基づいてクレーン本体の移動速
度を制御して両者の相対速度を”０”にすることにより
吊荷の振れを抑制していた。しかし、そのような従来の
技術では、荷振れの状態、具体的には吊荷を吊下してい
るワイヤの振れの状態を検知するためのセンサ、たとえ
ば加速度センサが必要であるが、そのようなセンサは一
般的にはジャイロを内蔵していて比較高価であると共に
構造も複雑である。

【００１１】また、そのようなセンサの検知結果に基づ
いてクレーン本体の移動速度を制御する際には、センサ
により吊荷の振れが検出された時点からコンピュータに
よる演算が行なわれて制御出力が実際に出力されるまで
にはある程度の時間を要する。従って、センサにより吊
荷の振れが検出された時点の振れ周期において直ちにそ
の振れを抑制することは出来ず、次の振れ周期に対する
予測制御を行なわざるを得ない。このため、厳密な制御
は行なえないのが実状であった。

【００１２】本発明は上述のような事情に鑑みてなされ
たものであり、センサなどの余分なハードウェアを必要
とせずに、吊荷の振れを抑制し、正確な位置に荷降ろし
を行なうことが可能なクレーンの制御方法及び装置の提
供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】クレーンの吊荷の振れ周
期（振角速度）は振り子の原理により、吊荷を吊下して
いるワイヤの長さのみに依存する。従って、停止状態か
ら起動して加速後の定速移動に遷移した後は吊荷はクレ
ーン本体に先行してそれ以降の定速移動の間にはある周
期で荷振れを生じる。このクレーン本体１が定速移動に
遷移した直後の吊荷がクレーン本体に対して逆行方向へ
振れた時点において、クレーン本体をその時点の移動速
度及び吊荷を吊下しているワイヤの長さに対応した加速
度である程度の時間だけ再度加速することにより荷振れ
の振幅を吸収（打ち消す）することが可能である。また
この場合、クレーン本体を減速して荷振れの振幅を吸収
するのではないため、作業時間が長くなることも無い。

【００１４】従って、クレーン本体が起動して本来の定
速移動状態になるまでの加速期間において少なくとも１
回の中間的な速度での定速移動を行なった後に再加速す
ることにより、本来の定速移動の間の荷振れの振幅を小
さくすることが、または無くすことが可能である。この
ことは減速時にも当てはまり、クレーン本体が定速移動
状態から減速して停止状態になるまでの減速期間におい
て少なくとも１回の中間的な速度での定速移動を行なっ
た後に再減速することにより、停止時の荷振れの振幅を
小さくすることが、または無くすことが可能である。

【００１５】本発明に係るクレーンの制御方法は、ワイ
ヤで吊荷を吊下したクレーン本体を停止状態から起動し
て加速する加速期間と、該加速期間の後に定速移動させ
る定速移動期間と、該定速移動期間の後に減速して目標
位置に停止させる減速期間とを含むクレーンの制御方法
であって、前記加速期間に、前記クレーン本体を所定の
加速度で加速し、その後に前記クレーン本体を所定時間
にわたって定速移動させた後に前記所定の加速度で再度
加速するように制御し、前記減速期間に、前記クレーン
本体を所定の減速度で減速し、その後に前記クレーン本
体を所定時間にわたって定速移動させた後に前記所定の
減速度で再度減速するように制御し、前記加速期間中の
定速移動の間に生じる吊荷のクレーン本体に対する相対
的前進移動がその後の加速期間中に打ち消されるよう
に、前記加速期間の加速度及び前記加速期間中の定速移
動の時間を定めてあり、前記減速期間中の定速移動の間
に生じる吊荷のクレーン本体に対する相対的後進移動が
その後の減速期間中に打ち消されるように、前記減速期
間の減速度及び前記減速期間中の定速移動の時間を定め
てあることを特徴とする。

【００１６】また本発明に係るクレーンの制御装置は、
ワイヤで吊荷を吊下したクレーン本体を停止状態から起
動して加速する加速制御と、該加速期間の後に定速移動
させる定速移動制御と、該定速移動期間の後に減速して
目標位置に停止させる減速制御とを行なうクレーンの制
御装置であって、前記加速期間に、前記クレーン本体を
所定の加速度で加速し、その後に前記クレーン本体を所
定時間にわたって定速移動させた後に前記所定の加速度
で再度加速するように制御し、前記減速期間に、前記ク
レーン本体を所定の減速度で減速し、その後に前記クレ
ーン本体を所定時間にわたって定速移動させた後に前記
所定の減速度で再度減速するように制御する制御回路
と、前記加速期間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレ
ーン本体に対する相対的前進移動がその後の加速期間中
に打ち消されるように、予め定められた前記加速期間の
加速度及び前記加速期間中の定速移動の時間と、前記減
速期間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン本体に
対する相対的後進移動がその後の減速期間中に打ち消さ
れるように、予め定められた前記減速期間の減速度及び
前記減速期間中の定速移動の時間とを記憶した記憶手段
とを備え、前記制御回路は、前記記憶手段に記憶されて
いる前記加速期間の加速度及び前記加速期間中の定速移
動の時間と、前記減速期間の減速度及び前記減速期間中
の定速移動の時間とに従って前記各制御を行なうべくな
してあることを特徴とする。

【００１７】このような本発明に係るクレーンの制御方
法及び制御装置では、本来の定速移動までの加速期間中
にクレーン本体を所定時間にわたって定速移動させた後
に所定の加速度で再度加速するように制御されるが、そ
の際の加速度及び加速期間中の定速移動の時間が、加速
期間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン本体に対
する相対的前進移動がその後の加速期間中に打ち消され
るように定められている。従って、本来の定速移動の期
間の荷振れが小さくなるか、または無くなる。また、停
止するまでの減速期間中にも、クレーン本体を所定時間
にわたって定速移動させた後に所定の減速度で再度減速
するように制御されるが、その際の減速度及び減速期間
中の定速移動の時間が、減速期間中の定速移動の間に生
じる吊荷のクレーン本体に対する相対的後進移動がその
後の減速期間中に打ち消されるように定められている。
従って、停止時の荷振れが小さくなるか、または無くな
る。

【００１８】なお、停止状態から起動して加速した後の
本来の定速移動に至るまでの加速期間中及び本来の定速
移動状態から停止するまでの減速期間中に上述のような
定速移動を複数回反復すれば、より効果的に荷振れを抑
制することが可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて詳述する。

【００２０】まず、本発明が適用されるクレーンについ
て、それが設備された倉庫と共に示された図４の模式的
側面図及び図５の模式的平面図を参照して概略について
説明する。なお、ここでは薄鋼板のコイル（以下、単に
コイルと言う）を吊荷とする場合について説明する。

【００２１】参照符号１はクレーン本体を示しており、
走行桁11上を図４上で左右方向に、図５上で上下方向に
移動する。走行桁11は走行レール12，12上を図４上で奥
行き方向に、図５上で左右方向に移動する。なお以下の
説明では、クレーン本体１の走行桁11上の移動を横行と
称し、走行桁11の走行レール12，12上の移動によるクレ
ーン本体１の移動を走行と称する。従って、クレーン本
体１は直交する２方向への移動によって走行レール12，
12に挟まれた範囲を任意に移動することが可能である。

【００２２】吊荷となるべきコイル２はクレーン本体１
の移動範囲内の横行方向に４個、走行方向に６個がマト
リックス状に配列されている。各吊荷２が載置されるべ
き位置には、図５に示されているように、予めアドレス
が付与されており、吊荷を移動すべき目標位置または吊
荷を取り出すべき位置（移動開始位置）の特定が可能で
ある。

【００２３】クレーン本体１には吊荷であるコイル２を
懸吊するためのコイルハッカ13がワイヤ14により吊下さ
れている。コイルハッカ13はクレーン本体１においてワ
イヤを伸長することにより上下移動すると共に、クレー
ン本体１からの指示によって吊荷であるコイル２の把持
／解放を行なう。

【００２４】このような倉庫におけるクレーンの一般的
な動作は以下のようになる。コイル２が搬入される際
は、搬入口20から倉庫内部に台車等で搬入され、クレー
ン本体１から下ろされたコイルハッカ13により把持され
て吊り上げられ、指定されたアドレスの位置までクレー
ン本体１により移動された後にコイルハッカ13を下ろし
てコイルを解放することにより荷降ろしされる。一方、
倉庫からコイル２が搬出される際は、まず搬出されるべ
きコイル２が載置されているアドレスまでクレーン本体
１が移動してコイルハッカ13を下ろして目的のコイル２
を把持して吊り上げ、その後に搬出口20にまで移動し、
コイルハッカ13を下ろしてコイル２を解放することによ
り台車等にコイル２を荷降ろしする。

【００２５】以上のようなクレーンによるコイル２の搬
送に際して、コイル２、即ち吊荷の振れを抑制するよう
に制御することが本発明の目的であり、その手順につい
て以下に詳述する。

【００２６】図６は本発明方法によりクレーンを運転し
た場合の運転速度のパターンを示すタイミングチャート
である。なお本発明実施の形態においては、後述する加
速期間中及び減速期間中にそれぞれ２回の定速移動を行
なわせる例を示す。

【００２７】まず、時点TAにおいてクレーン本体１が起
動されて加速が開始され（第１の加速期間）、時点TBに
おいて速度VLでの定速移動に遷移して時点TCまでそのま
ま定速移動する（第１の定速移動期間）。この第１の定
速移動期間の速度VLを以下の説明では低速と言い、停止
状態から起動した時点TAから第１の定速移動期間の終了
時点TCまでを低速運転と言う。

【００２８】時点TBからTCまでの第１の定速移動期間の
後、時点TCにおいて再度加速が開始され（第２の加速期
間）、時点TDにおいて速度VMでの定速移動に遷移して時
点TEまでそのまま定速移動する（第２の定速移動期
間）。この第２の定速移動期間の速度VMを以下の説明で
は中速と言い、再加速した時点TCから第２の定速移動期
間の終了時点TEまでを中速運転と言う。

【００２９】時点TDからTEまでの第２の定速移動期間の
後、時点TEにおいて再度加速が開始され（第３の加速期
間）、時点TFにおいて速度VHでの定速移動に遷移して時
点TGまでそのまま定速移動する（第３の定速移動期
間）。この第３の定速移動期間の速度VHを以下の説明で
は高速と言い、再加速した時点TEから第３の定速移動期
間の終了時点TGまでを高速運転と言う。

【００３０】時点TFからTGまでの第３の定速移動期間の
後、時点TGにおいて減速が開始され（第１の減速期
間）、時点THにおいて中速での定速移動に遷移して時点
TIまでそのまま定速移動する（第４の定速移動期間）。
減速を開始した時点TGから第４の定速移動期間の終了時
点TIまでは中速運転となる。

【００３１】時点THからTIまでの第４の定速移動期間の
後、時点TIにおいて減速が再度開始され（第２の減速期
間）、時点TJにおいて低速での定速移動期間に遷移して
時点TKまでそのまま定速移動する（第５の定速移動期
間）。再減速を開始した時点TIから第５の定速移動期間
の終了時点TKまでは低速運転となる。そして、時点TJか
らTKまでの第５の定速移動期間の後、時点TKにおいて再
度減速が開始されて時点TLにおいて停止する（第３の減
速期間）。

【００３２】クレーンの吊荷の振れ周期（振角速度）は
振り子の原理により、吊荷を吊下しているワイヤの長さ
のみに依存する。従って、停止状態から起動して加速後
の定速移動に遷移した後は吊荷はクレーン本体に先行し
てそれ以降の定速移動の間にはワイヤ長に応じた周期で
荷振れを生じる。このクレーン本体１が定速移動に遷移
した直後の吊荷がクレーン本体に対して逆行方向へ振れ
た時点において、クレーン本体をその時点の移動速度及
び吊荷を吊下しているワイヤの長さに対応した加速度で
ある程度の時間だけ再度加速することにより荷振れの振
幅を吸収することが可能である。

【００３３】従って、本来の定速移動期間である第３の
定速移動期間以外の各定速移動期間の移動速度及び時間
を吊荷の振れの振幅が打ち消されるように設定すること
により、本来の定速移動期間である第３の定速移動期間
での荷振れの振幅を小さくすることが、または無くすこ
とが可能であり、更に停止時の荷振れの振幅を小さくす
ることが、または無くすことが可能である。

【００３４】以上のような観点から加速期間の加速度及
び減速期間の減速度と、第１，第２，第４及び第５の定
速移動期間の時間を適宜に設定した場合のクレーン本体
１に対する吊荷２の相対移動の状態を図７(a) 乃至図７
(k) の模式図に示す。なお、図７(a) 乃至図７(k) にお
いては、白丸及び破線は吊荷２及びワイヤの各期間の開
始時点における位置をそれぞれ示しており、黒丸及び実
線は吊荷２及びワイヤの各期間の終了時点における位置
をそれぞれ示しており、矢符は各期間における吊荷２の
クレーン本体１に対する相対的移動方向及び相対移動量
をそれぞれ示している。

【００３５】まず、時点TAからTBまでの第１の加速期間
においては、図７(a) に示されているように、吊荷２は
クレーン本体１に対して相対的に遅れた状態になり、ク
レーン本体１から見て進行方向後方へ振れる。

【００３６】そして、時点TBにおいて速度VLでの低速で
の定速移動に遷移した後の時点TCまでの第１の定速移動
期間においては、図７(b) に示されているように、吊荷
２はクレーン本体１に対して相対的に進む方向へ移動
し、クレーン本体１から見て進行方向前方へ振れる。

【００３７】次の時点TCからTDまでの第２の加速期間に
おいては、図７(c) に示されているように、吊荷２はク
レーン本体１に対して相対的に遅れる方向へ移動し、ク
レーン本体１から見て進行方向後方へ振れるが、第１の
加速期間とは異なり、図７(b) に示されている第１の定
速移動期間においてクレーン本体１の進行方向前方へ振
れた吊荷２の振幅が打ち消される。

【００３８】次に時点TDにおいて速度VMでの中速での定
速移動に遷移した後の時点TEまでの第２の定速移動期間
においては、図７(d) に示されているように、吊荷２は
クレーン本体１に対して相対的に進む方向へ移動し、ク
レーン本体１から見て進行方向前方へ振れるが、第１の
定速期間とは異なり、図７(c) に示されている第２の加
速期間においてクレーン本体１の進行方向後方へ振れた
吊荷２の振れが減少する。

【００３９】次の時点TEからTFまでの第３の加速期間に
おいては、図７(e) に示されているように、吊荷２はク
レーン本体１に対して相対的に遅れる方向へ移動し、ク
レーン本体１から見て進行方向後方へ振れるが、図７
(d) に示されている第２の定速移動期間においてクレー
ン本体１の進行方向前方へ振れた吊荷２の振幅が再度打
ち消される。

【００４０】次に時点TFにおいて速度VHでの高速での定
速移動に遷移した後の時点TGまでの第３の定速移動期間
においては、図７(f) に示されているように、吊荷２は
クレーン本体１に対して相対的に進む方向へ移動し、ク
レーン本体１から見て進行方向前方へ振れるが、図７
(e) に示されている第３の加速期間においてクレーン本
体１の進行方向後方へ振れた吊荷２の振れが更に減少し
てクレーン本体１に対して相対的にほとんど停止した状
態になる。

【００４１】この図７(f) に示されているようなクレー
ン本体１に対して吊荷２が相対的にほとんど停止した状
態でしばらくクレーン本体１が速度VHで定速移動された
後、時点TGからTHまでの第１の減速期間においては、図
７(g) に示されているように、吊荷２はクレーン本体１
に対して相対的に進む方向へ移動し、クレーン本体１か
ら見て進行方向前方へ振れる。

【００４２】次に時点THにおいて速度VMでの中速での定
速移動に遷移した後の時点TIまでの第４の定速移動期間
においては、図７(h) に示されているように、吊荷２は
クレーン本体１に対して相対的に遅れる方向へ移動し、
クレーン本体１から見て進行方向後方へ振れる。

【００４３】次の時点TIからTJまでの第２の減速期間に
おいては、図７(i) に示されているように、吊荷２はク
レーン本体１に対して相対的に進む方向へ移動し、クレ
ーン本体１から見て進行方向前方へ振れるが、第１の減
速期間とは異なり、図７(h)に示されている第１の減速
運転期間においてクレーン本体１の進行方向後方へ振れ
た吊荷２の振幅が打ち消される。

【００４４】次に時点TJにおいて速度VLでの低速での定
速移動に遷移した後の時点TKまでの第５の定速移動期間
においては、図７(j) に示されているように、吊荷２は
クレーン本体１に対して相対的に遅れる方向へ移動し、
クレーン本体１から見て進行方向後方へ振れるが、第４
の定速期間とは異なり、図７(i) に示されている第２の
減速運転期間においてクレーン本体１の進行方向前方へ
振れた吊荷２の振れが減少する。

【００４５】次の時点TKからTLまでの第３の減速期間に
おいては、図７(k) に示されているように、吊荷２はク
レーン本体１に対して相対的に進む方向へ移動し、クレ
ーン本体１から見て進行方向前方へ振れるが、図７(j)
に示されている第５の定速移動期間においてクレーン本
体１の進行方向前方へ振れた吊荷２の振れが更に減少し
てクレーン本体１に対して相対的にほとんど停止した状
態になる。

【００４６】この図７(k) に示されているようなクレー
ン本体１に対して吊荷２が相対的にほとんど停止した時
点でクレーン本体１が丁度停止するように制御すること
により、最終的にはクレーン停止時の振れ止め制御を行
なうことなしに吊荷２を目標の位置に正確且つ迅速に荷
降ろしすることが可能になる。

【００４７】次に、上述のような制御を行なうための制
御回路の構成例を図８のブロック図に示す。但し、図８
のブロック図では、コイルハッカ13を上下移動させるた
めの回路及びコイルハッカ13がコイルの把持／解放を行
なうための回路は省略してある。

【００４８】CPU31 には、運転指示入力装置32から運転
指示、具体的には吊荷２の現在位置と搬送先の位置（前
述の図５に示されている吊荷２の現在位置のアドレスと
搬送先位置のアドレス）とが入力される。また、条件テ
ーブル35には吊荷（本実施の形態では薄鋼板のコイル）
の条件、たとえば重量，サイズ，吊下された場合のワイ
ヤ４の支点から重心までの長さ等のデータと共に、前述
の図７に示されているような状態が実現されるような加
速度，減速度及び各定速移動期間の時間のデータが予め
格納されている。なおこれらのデータは、空荷である場
合（この場合、コイルハッカ13が吊荷となる）、吊荷と
なるべき物体それぞれに応じて複数組を予め条件テーブ
ル35に格納しておき、実際の吊荷に応じて使い分けるこ
とも可能である。

【００４９】走行位置センサ41はクレーン本体１の走行
位置、換言すれば走行桁11の位置を、横行位置センサ42
はクレーン本体１の横行位置、換言すればクレーン本体
１の走行桁11上の位置をそれぞれ検出してCPU31 へ入力
する。

【００５０】なお、両位置センサ41，42の具体的な構成
としては種々の形式が可能であり、たとえば走行桁11及
びレール12に固定的に設置されているマークを読み取っ
て絶対位置を検出する方式と、両モータM1，M2の回転数
を計測して基準位置に対する相対位置を検出する方式と
があるが、いずれにしても任意時点においてクレーン本
体１の走行方向及び横行方向の位置が判明すれば良い。

【００５１】CPU31 は走行用モータ制御回路51及び横行
用モータ制御回路52に制御信号を与えて走行用モータM1
及び横行用モータM2を駆動させることによりクレーン本
体１を移動させる。CPU31 から走行用モータ制御回路51
及び横行用モータ制御回路52に与えられる制御信号は、
走行位置センサ41及び横行位置センサ42の検出結果に基
づいて、且つ運転指示入力装置32から与えられた運転指
示を実行すべく、図９及び図10のフローチャートに示さ
れている手順により前述した図６に示されているような
運転速度のパターンに従って生成される。

【００５２】なお、参照符号33は低速運転タイマを示し
ており、低速運転が開始された場合に所定時間の計時を
開始する。また、参照符号34は中速運転タイマを示して
おり、中速運転が開始された場合に所定時間の計時を開
始する。これらのタイマに計時として設定されるデータ
は上述の条件テーブル35から読み出される。

【００５３】以下、図９及び図10に示されているフロー
チャートを参照して本発明のクレーンの制御方法につい
て説明するが、横行制御、即ちクレーン本体１が走行桁
11上を移動する場合の制御と走行制御、即ち走行桁11が
レール12，12上を移動する場合の制御とは基本的に同一
であり、いずれか一方のみが単独で行なわれる場合と、
両者が同時に行なわれる場合とがある。以下では走行桁
11がレール12，12上を移動する場合の走行制御について
のみ説明する。

【００５４】また、加速度，減速度及び第１，第２，第
４及び第５の定速移動期間の時間、更に各定速移動期間
の移動速度VL，VM，VHは条件テーブル35に予め格納され
ているデータに基づいて設定される。これらの内、第１
及び第２の定速移動期間の時間は低速運転タイマ33及び
中速運転タイマ34の計時値と加速度と第１の定速移動期
間の速度VL及び第２の定速移動期間の速度VMとによって
定まる。また第４及び第５の定速移動期間の時間はそれ
ぞれ第１及び第２の減速期間の開始時点として設定され
ている走行位置センサ41及び横行位置センサ42によって
検出される目標位置までの相対位置データと減速度と第
４及び第５の定速移動期間の移動速度VM，VLとによって
定まる。

【００５５】まず、CPU31 は走行桁11のレール12，12上
での現在位置データを取得する (ステップS11)。具体的
には、CPU31 は走行位置センサ41の検出値を入力して走
行桁11の走行レール12上での絶対位置（走行位置）を取
得する。但し、横行位置の現在位置データの取得は、横
行位置センサ42の検出値を入力してクレーン本体１の走
行桁11上での絶対位置（横行位置）を取得することによ
り行なわれる。

【００５６】次にCPU31 は運転指示入力装置32に入力さ
れている運転指示のデータから走行桁11が移動すべき走
行位置の目標位置のデータを取得し (ステップS12)、ス
テップS11 で取得した現在位置のデータとの差を求める
ことにより相対位置データを取得する (ステップS13)。
但し、横行位置の目標位置も同時に取得される。

【００５７】そしてCPU31 はまず加速のための低速運
転、即ち低速である速度VLでの定速移動を行なうための
運転を起動する (ステップS14)。具体的には、低速であ
る速度VLでクレーン本体１を定速移動させるべく、CPU3
1 は走行用モータ制御回路51に制御信号を与えて走行用
モータM1を起動する。これにより、走行桁11が走行レー
ル12上で停止状態から起動して所定の加速度で加速を開
始する（第１の加速期間）。この際、同時に低速運転タ
イマ33が計時を開始する (ステップS15)。

【００５８】この後、CPU31 は走行位置センサ41の検出
値から走行桁11が相対位置データD0の位置（低速である
速度VLで定速走行中に目標位置に停止できる位置）に到
着したか否か、相対位置データが第１の所定値D1以下に
なったか否か、及び低速運転タイマ33が所定時間T1の計
時を終了したか否かをそれぞれ判断する (ステップS16
、ステップS17 、ステップS18)。但し、ステップS16
及びS17 の制御は通常は減速時に行なわれる制御であ
り、加速時にはステップS18 の処理のみが関係する。

【００５９】この低速運転が起動された後の第１の加速
期間において、走行桁11の移動速度がやがて低速である
速度VLにまで加速するとその後は低速運転タイマ33が所
定時間T1の計時を終了するまで (ステップS18 で”N
O")、走行桁11は速度VLで定速移動する（第１の定速移
動期間）。そして、低速運転タイマ33が所定時間T1の計
時を終了すると (ステップS18 で”YES"）、CPU31 は加
速のための中速運転、即ち中速である速度VMでの定速移
動を行なうための運転を起動する (ステップS19)。具体
的には、中速である速度VMでクレーン本体１を定速移動
させるべく、CPU31は走行用モータ制御回路51に制御信
号を与えて走行用モータM1を加速する。これにより、走
行桁11が速度VLでの定速移動状態から更に所定の加速度
で加速を開始する（第２の加速期間）。この際、同時に
中速運転タイマ34が計時を開始する (ステップS20)。

【００６０】この後、CPU31 は走行位置センサ41の検出
値から相対位置データが第１の所定値D1以下になったか
否か、及び中速運転タイマ34が所定時間T2の計時を終了
したか否かをそれぞれ判断する (ステップS21 、ステッ
プS22)。但し、ステップS21の制御は通常は減速時に行
なわれる制御であり、加速時にはステップS22 の処理の
みが関係する。

【００６１】この中速運転が起動された後の第２の加速
期間において、走行桁11の移動速度がやがて中速である
速度VMにまで加速するとその後は中速運転タイマ34が所
定時間T2の計時を終了するまで (ステップS22 で”N
O")、走行桁11は速度VMで定速移動する（第２の定速移
動期間）。そして、中速運転タイマ34が所定時間T2の計
時を終了すると (ステップS22 で”YES"）、CPU31 は相
対位置データが第１の所定値D1以上で第２の所定値D2未
満の範囲内になったか否かを判断する (ステップS23)。
但し、このステップS23 の制御は通常は減速時に行なわ
れる制御であり、加速時には関係しない。

【００６２】次に、CPU31 は加速のための高速運転、即
ち高速である速度VHでの定速移動を行なうための運転を
起動する (ステップS24)。具体的には、高速である速度
VHでクレーン本体１を移動させるべく、CPU31 は走行用
モータ制御回路51に制御信号を与えて走行用モータM1を
加速する。これにより、走行桁11が速度VMでの定速移動
状態から更に所定の加速度で加速を開始する（第３の加
速期間）。

【００６３】この後、CPU31 は走行位置センサ41の検出
値から相対位置データが第２の所定値D2以下になったか
否かを判断する (ステップS25)。

【００６４】この高速運転が起動された後の第３の加速
期間において、走行桁11の移動速度がやがて高速である
速度VHにまで加速するとその後は相対位置データが第２
の所定値D2未満になるまで (ステップS25 で”YES"）、
走行桁11は速度VHで定速移動する（第３の定速移動期
間）。

【００６５】このようにして高速である速度VHでの定速
移動がしばらく行なわれると、やがて相対位置データが
第２の所定値D2未満になる (ステップS25 で”NO" ）。
この時点でCPU31 はステップS19 へ処理を戻して減速の
ための中速運転、即ち中速である速度VMでの定速移動を
行なうための運転を起動する。具体的には、中速である
速度VMでクレーン本体１を移動させるべく、CPU31 は走
行用モータ制御回路51に制御信号を与えて走行用モータ
M1を減速させる。これにより、走行桁11が速度VHでの定
速移動状態から所定の減速度で減速を開始する（第１の
減速運転期間）。この際、同時に中速運転タイマ34が所
定時間T2の計時を開始する (ステップS20)。

【００６６】この後、CPU31 は走行位置センサ41の検出
値から相対位置データが第１の所定値D1以下になったか
否か、及び中速運転タイマ34が所定時間T2の計時を終了
したか否かをそれぞれ判断する (ステップS21 、ステッ
プS22)。中速運転タイマ34が所定時間T2の計時を終了し
た場合 (ステップS22 で”YES"）、CPU31 はステップS2
3 へ処理を進めて相対値データが第１の所定値D1以上で
あり且つ第２の所定値D2未満であるかの判断を行なう
が、既にS25 において相対値データが第２の所定値D2以
上ではない（未満である）と判断されているため、CPU3
1 はステップS23からステップS21 へ処理を戻して中速
運転を継続する。このため、この第１の減速運転に際し
てはステップS21 での相対位置データが第１の所定値D1
以下であるか否かの判断のみが意味を有する。

【００６７】このように、減速のための中速運転が起動
された後の第１の減速期間において、走行桁11の移動速
度がやがて中速である速度VMにまで減速するとその後は
上述のように相対位置データが第１の所定値D1以下にな
るまで走行桁11は中速である速度VMで定速移動する（第
２の定速移動期間）。そして、相対値データが第１の所
定値D1以下になると (ステップS21 で”YES"）、CPU31
はステップS14 へ処理を戻す。

【００６８】ステップS14 へ処理が戻されると、CPU31
は減速のための低速運転、即ち低速である速度VLでの定
速移動を行なうための運転を起動する。具体的には、低
速である速度VLでクレーン本体１を移動させるべく、CP
U31 は走行用モータ制御回路51に制御信号を与えて走行
用モータM1を更に減速させる。これにより、走行桁11が
速度VMでの定速移動状態から所定の減速度で減速を開始
する（第２の減速運転期間）。この際、同時に低速運転
タイマ33が所定時間T1の計時を開始する (ステップS1
5)。

【００６９】この後、CPU31 は走行位置センサ41の検出
値から相対位置データD0の位置（低速である速度VLで定
速走行中に目標位置に停止できる位置）に到着したか否
か、及び相対位置データが第１の所定値D1以下になった
か否かをそれぞれ判断する (ステップS16 、ステップS1
7)。但しこの場合、既にステップS21 において相対位置
データは第１の所定値D1以下になっていると判断されて
いるため、ステップS17 での判断結果は必ず”YES"にな
るため、このステップS17 から必ずステップS16 へ処理
が戻されて低速運転が継続される。このため、この第２
の減速運転に際してはステップS16 での相対位置D0の位
置に到着したか否かの判断のみが意味を有する。

【００７０】このように、減速のための低速運転が起動
された後の第２の減速期間において、走行桁11の移動速
度がやがて低速である速度VLにまで減速するとその後は
上述のように目標位置の手前の相対値データD0の位置に
到着するまで走行桁11は低速である速度VLで定速移動す
る（第５の定速移動期間）。そして、相対位置D0の位置
に到着すると (ステップS16 で”YES"）、CPU31 は停止
のための制御を行なう(ステップS26)。具体的には、低
速である速度VLで定速移動している状態で、CPU31 は走
行用モータ制御回路51に制御信号を与えて走行用モータ
M1を更に減速させる。これにより、走行桁11が速度VLで
の定速移動状態から所定の減速度で減速を開始し（第３
の減速運転期間）、減速しつつ所定の距離を移動した後
に停止する。

【００７１】なお上述の実施の形態においては、加速期
間中及び減速期間中の定速移動をそれぞれ２回反復して
いるが、１回のみでもよく、また３回以上でもよい。更
に、加速期間中の定速移動の回数と減速期間中の定速移
動の回数とは同一でなくともよく、加速期間中または減
速期間中のいずれかにおいてのみ定速移動を行なうよう
にしてもよい。

【００７２】また、上記実施の形態においてはクレーン
本体１の走行制御について説明したが、横行制御に関し
ても基本的には同一の制御が行なわれる。

【００７３】

【発明の効果】以上に詳述したように本発明に係るクレ
ーンの制御方法及び制御装置によれば、停止状態から起
動した後の本来の定速移動期間に至るまでの加速期間中
に、クレーン本体を所定時間にわたって定速移動させた
後に所定の加速度で再度加速するように制御されるが、
その際の加速度及び加速期間中の定速移動の時間が、加
速期間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン本体に
対する相対的前進移動がその後の加速期間中に打ち消さ
れるように定められている。従って、本来の定速移動の
期間の荷振れが小さくなるか、または無くなる。また、
本来の定速移動期間から停止に到る減速期間中に、クレ
ーン本体を所定時間にわたって定速移動させた後に所定
の減速度で再度減速するように制御されるが、その際の
減速度及び減速期間中の定速移動の時間が、減速期間中
の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン本体に対する相
対的後進移動がその後の減速期間中に打ち消されるよう
に定められている。従って、停止時の荷振れが小さくな
るか、または無くなる。

【００７４】このように本発明によれば、加速度センサ
等の余分なハードウェアを使用することなしに、クレー
ンの荷振れを実用上充分に抑制可能なクレーンの制御方
法及び制御装置が実現される。

【００７５】なお、加速期間中及び減速期間中の定速移
動を複数回反復すれば、より荷振れの振幅を減少させる
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーンで吊荷を搬送する際に荷振れを考慮せ
ずに単純に制御した場合の状態を示すタイミングチャー
トである。

【図２】図１に示されているような単純な制御を行なっ
た場合のクレーン本体に対する吊荷の相対的な運動状態
を示す模式図である。

【図３】従来の吊荷の振れを抑制する技術の基本的な考
え方を説明するための模式図である。

【図４】本発明が適用されるクレーンをそれが設備され
た倉庫と共に示す模式的側面図である。

【図５】本発明が適用されるクレーンをそれが設備され
た倉庫と共に示す模式的平面図である。

【図６】本発明方法によりクレーンを運転した場合の運
転速度のパターンを示すタイミングチャートである。

【図７】本発明方法によりクレーンを運転した場合のク
レーン本体に対する吊荷の相対移動の状態を示す模式図
である。

【図８】本発明のクレーンの制御回路の構成例を示すブ
ロック図である。

【図９】本発明のクレーンの制御回路による制御手順を
示すフローチャートである。

【図１０】本発明のクレーンの制御回路による制御手順
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ クレーン本体 ２ 吊荷 31 CPU 35 条件テーブル 41 走行位置センサ 42 横行位置センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤで吊荷を吊下したクレーン本体を
   停止状態から起動して加速する加速期間と、該加速期間
   の後に定速移動させる定速移動期間と、該定速移動期間
   の後に減速して目標位置に停止させる減速期間とを含む
   クレーンの制御方法において、 前記加速期間に、前記クレーン本体を所定の加速度で加
   速し、その後に前記クレーン本体を所定時間にわたって
   定速移動させた後に前記所定の加速度で再度加速するよ
   うに制御し、 前記減速期間に、前記クレーン本体を所定の減速度で減
   速し、その後に前記クレーン本体を所定時間にわたって
   定速移動させた後に前記所定の減速度で再度減速するよ
   うに制御し、 前記加速期間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン
   本体に対する相対的前進移動がその後の加速期間中に打
   ち消されるように、前記加速期間の加速度及び前記加速
   期間中の定速移動の時間を定めてあり、 前記減速期間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン
   本体に対する相対的後進移動がその後の減速期間中に打
   ち消されるように、前記減速期間の減速度及び前記減速
   期間中の定速移動の時間を定めてあることを特徴とする
   クレーンの制御方法。
2. 【請求項２】 ワイヤで吊荷を吊下したクレーン本体を
   停止状態から起動して加速する加速制御と、該加速期間
   の後に定速移動させる定速移動制御と、該定速移動期間
   の後に減速して目標位置に停止させる減速制御とを行な
   うクレーンの制御装置において、 前記加速期間に、前記クレーン本体を所定の加速度で加
   速し、その後に前記クレーン本体を所定時間にわたって
   定速移動させた後に前記所定の加速度で再度加速するよ
   うに制御し、前記減速期間に、前記クレーン本体を所定
   の減速度で減速し、その後に前記クレーン本体を所定時
   間にわたって定速移動させた後に前記所定の減速度で再
   度減速するように制御する制御回路と、 前記加速期間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン
   本体に対する相対的前進移動がその後の加速期間中に打
   ち消されるように、予め定められた前記加速期間の加速
   度及び前記加速期間中の定速移動の時間と、前記減速期
   間中の定速移動の間に生じる吊荷のクレーン本体に対す
   る相対的後進移動がその後の減速期間中に打ち消される
   ように、予め定められた前記減速期間の減速度及び前記
   減速期間中の定速移動の時間とを記憶した記憶手段とを
   備え、 前記制御回路は、前記記憶手段に記憶されている前記加
   速期間の加速度及び前記加速期間中の定速移動の時間
   と、前記減速期間の減速度及び前記減速期間中の定速移
   動の時間とに従って前記各制御を行なうべくなしてある
   ことを特徴とするクレーンの制御装置。