JP2000289978A - 天井クレーンの制御方法 - Google Patents
天井クレーンの制御方法Info
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- JP2000289978A JP2000289978A JP11100594A JP10059499A JP2000289978A JP 2000289978 A JP2000289978 A JP 2000289978A JP 11100594 A JP11100594 A JP 11100594A JP 10059499 A JP10059499 A JP 10059499A JP 2000289978 A JP2000289978 A JP 2000289978A
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 2
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振れ止め制御と位置決め制御とを両立させ、
振れ止め精度及び位置決め精度を共に向上する。 【解決手段】 ｆｒｏｍ／ｔｏデータ及びロープ長に基
づき移動体の基本速度パターンを作成する。巻き上げ開
始後に吊具の初期振れを計測し、加速度を初期振れに応
じた値に修正して加速運転を行う。等速運転中に吊具の
過渡振れを計測し、過渡振れと加速時の制御データとに
基づき減速パターン及び減速ポイントを修正する。減速
ポイントで減速運転に移行し、ここで吊具の残留振れを
計測し、減速度を残留振れに応じた値に修正する。クリ
ープ速度で低速運転に移行し、ここで減速時の制御デー
タに基づき停止ポイントを修正し、停止ポイントで停止
指令を出力する。
振れ止め精度及び位置決め精度を共に向上する。 【解決手段】 ｆｒｏｍ／ｔｏデータ及びロープ長に基
づき移動体の基本速度パターンを作成する。巻き上げ開
始後に吊具の初期振れを計測し、加速度を初期振れに応
じた値に修正して加速運転を行う。等速運転中に吊具の
過渡振れを計測し、過渡振れと加速時の制御データとに
基づき減速パターン及び減速ポイントを修正する。減速
ポイントで減速運転に移行し、ここで吊具の残留振れを
計測し、減速度を残留振れに応じた値に修正する。クリ
ープ速度で低速運転に移行し、ここで減速時の制御デー
タに基づき停止ポイントを修正し、停止ポイントで停止
指令を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、天井クレーンの制
御方法に関するものである。
御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コイルやコンテナ等を運搬する天井クレ
ーンにおいては、吊具の周期的な振れを抑制するための
制御と、吊荷を目標位置に正確に位置決めするための制
御とが必要とされる。天井クレーンの制御方法として、
従来、Ｂａｎｇ−Ｂａｎｇ制御、ファジー制御、モデル
規範型適応制御等が知られているが、何れの方法によっ
ても、振れ止め制御と位置決め制御とを両立させること
が困難で、振れ止め精度を高くすると位置決め精度が低
下し、位置決め精度を高くすると振れ止め精度が低下す
るという問題点があった。
ーンにおいては、吊具の周期的な振れを抑制するための
制御と、吊荷を目標位置に正確に位置決めするための制
御とが必要とされる。天井クレーンの制御方法として、
従来、Ｂａｎｇ−Ｂａｎｇ制御、ファジー制御、モデル
規範型適応制御等が知られているが、何れの方法によっ
ても、振れ止め制御と位置決め制御とを両立させること
が困難で、振れ止め精度を高くすると位置決め精度が低
下し、位置決め精度を高くすると振れ止め精度が低下す
るという問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、振れ止め制御と位置決め制御とを両立させ、振れ止
め精度及び位置決め精度を共に向上できる天井クレーン
の制御方法を提供することにある。
は、振れ止め制御と位置決め制御とを両立させ、振れ止
め精度及び位置決め精度を共に向上できる天井クレーン
の制御方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の制御方法は、移動体に巻上機を設置し、
巻上機にロープを介し吊具を支持した天井クレーンにお
いて、ｆｒｏｍ／ｔｏデータ及びロープ長に基づき移動
体の基本速度パターンを作成し、巻き上げ開始後に吊具
の初期振れを計測し、基本速度パターンの加速度を初期
振れに応じた値に修正し、その加速度で加速運転を行
い、目標速度で等速運転に移行し、等速運転中に吊具の
過渡振れを計測し、過渡振れと加速時の制御データとに
基づき減速パターン及び減速ポイントを修正し、減速ポ
イントで減速運転に移行し、減速運転中に吊具の残留振
れを計測し、減速パターンの減速度を残留振れに応じた
値に修正し、クリープ速度で低速運転に移行し、低速運
転中に減速時の制御データに基づき停止ポイントを修正
し、停止ポイントで停止指令を出力することを特徴とす
る。
めに、本発明の制御方法は、移動体に巻上機を設置し、
巻上機にロープを介し吊具を支持した天井クレーンにお
いて、ｆｒｏｍ／ｔｏデータ及びロープ長に基づき移動
体の基本速度パターンを作成し、巻き上げ開始後に吊具
の初期振れを計測し、基本速度パターンの加速度を初期
振れに応じた値に修正し、その加速度で加速運転を行
い、目標速度で等速運転に移行し、等速運転中に吊具の
過渡振れを計測し、過渡振れと加速時の制御データとに
基づき減速パターン及び減速ポイントを修正し、減速ポ
イントで減速運転に移行し、減速運転中に吊具の残留振
れを計測し、減速パターンの減速度を残留振れに応じた
値に修正し、クリープ速度で低速運転に移行し、低速運
転中に減速時の制御データに基づき停止ポイントを修正
し、停止ポイントで停止指令を出力することを特徴とす
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態
の天井クレーンは、コイルヤードの天井部に敷設された
２本のレール１上に走行用移動体としてのトロリー２を
載せ、トロリー２上に横行用移動体としてのクラブ３を
搭載し、クラブ３上に巻上機４を設置し、巻上機４にロ
ープ５を介し吊具６を支持して構成されている。そし
て、トロリー２にはオペレータが搭乗する運転室７が設
けられ、吊具６にはコイル８を把持する一対のアーム９
が設けられている。
に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態
の天井クレーンは、コイルヤードの天井部に敷設された
２本のレール１上に走行用移動体としてのトロリー２を
載せ、トロリー２上に横行用移動体としてのクラブ３を
搭載し、クラブ３上に巻上機４を設置し、巻上機４にロ
ープ５を介し吊具６を支持して構成されている。そし
て、トロリー２にはオペレータが搭乗する運転室７が設
けられ、吊具６にはコイル８を把持する一対のアーム９
が設けられている。
【０００６】図２に示すように、コイルヤードの運転管
理室には、クレーン設備全体の運行システムを設定管理
する上位コンピュータ１１と地上制御盤１２とが設置さ
れている。地上制御盤１２には地上シーケンサ１３と光
空間伝送装置１４とが格納され、地上シーケンサ１３に
より地上操作盤１５、非常停止装置１６及び安全柵１７
等の地上設備を制御するようになっている。
理室には、クレーン設備全体の運行システムを設定管理
する上位コンピュータ１１と地上制御盤１２とが設置さ
れている。地上制御盤１２には地上シーケンサ１３と光
空間伝送装置１４とが格納され、地上シーケンサ１３に
より地上操作盤１５、非常停止装置１６及び安全柵１７
等の地上設備を制御するようになっている。
【０００７】天井クレーン側には、トロリー２の現在位
置を測定する走行レーザ距離計１９と、クラブ３の現在
位置を測定する横行レーザ距離計２０と、吊具６の振れ
角を検出するＴＶカメラ２１とが設けられている。運転
室７には、振れ止め位置決め装置２２と機上制御盤２３
とが設置され、機上制御盤２３には機上シーケンサ２
４、光空間伝送装置２５、走行インバータ２６、横行イ
ンバータ２７、巻上インバータ２８、旋回制御部２９及
び吊具制御部３０が格納されている。
置を測定する走行レーザ距離計１９と、クラブ３の現在
位置を測定する横行レーザ距離計２０と、吊具６の振れ
角を検出するＴＶカメラ２１とが設けられている。運転
室７には、振れ止め位置決め装置２２と機上制御盤２３
とが設置され、機上制御盤２３には機上シーケンサ２
４、光空間伝送装置２５、走行インバータ２６、横行イ
ンバータ２７、巻上インバータ２８、旋回制御部２９及
び吊具制御部３０が格納されている。
【０００８】そして、機上シーケンサ２４は、上位コン
ピュータ１１からの位置指令及び自動制御指令を振れ止
め位置決め装置２２に出力するとともに、該装置２２か
ら速度指令及び制御ステータス情報を入力し、各インバ
ータ２６，２７，２８及び制御部２９，３０を介し、ト
ロリー２の走行モータ３１、クラブ３の横行モータ３
２、巻上機４の巻上モータ３３、吊具６の旋回モータ３
４、及び吊具６のアーム開閉モータ３５を制御するよう
に構成されている。また、走行モータ３１、横行モータ
３２及び巻上モータ３３のモータ軸にはそれぞれパルス
発生器３６，３７，３８が取り付けられ、各モータ３
１，３２，３３の回転数に相当する信号を振れ止め位置
決め装置２２にフィードバックするようになっている。
ピュータ１１からの位置指令及び自動制御指令を振れ止
め位置決め装置２２に出力するとともに、該装置２２か
ら速度指令及び制御ステータス情報を入力し、各インバ
ータ２６，２７，２８及び制御部２９，３０を介し、ト
ロリー２の走行モータ３１、クラブ３の横行モータ３
２、巻上機４の巻上モータ３３、吊具６の旋回モータ３
４、及び吊具６のアーム開閉モータ３５を制御するよう
に構成されている。また、走行モータ３１、横行モータ
３２及び巻上モータ３３のモータ軸にはそれぞれパルス
発生器３６，３７，３８が取り付けられ、各モータ３
１，３２，３３の回転数に相当する信号を振れ止め位置
決め装置２２にフィードバックするようになっている。
【０００９】図３に示すように、振れ止め位置決め装置
２２には、トロリー２及びクラブ３の移動距離に応じた
台形の基本速度パターンを作成する速度パターン作成部
４１と、レーザ距離計１９，２０及びパルス発生器３
６，３７，３８の出力に基づいてトロリー２及びクラブ
３の位置データを補正する位置データ補正部４２と、ロ
ープ５の繰り出し長さを検出するロープ長検出部４３
と、ＴＶカメラ２１の信号から吊具６の振れ角を検出す
る振れ角検出部４４と、振れ止め制御及び位置決め制御
を両立させて処理する振れ止め位置決め制御部４５とが
設けられている。なお、補正部４２では、振れ止め制御
の外乱とならないように、補正値を急変させないデータ
処理が行われる。
２２には、トロリー２及びクラブ３の移動距離に応じた
台形の基本速度パターンを作成する速度パターン作成部
４１と、レーザ距離計１９，２０及びパルス発生器３
６，３７，３８の出力に基づいてトロリー２及びクラブ
３の位置データを補正する位置データ補正部４２と、ロ
ープ５の繰り出し長さを検出するロープ長検出部４３
と、ＴＶカメラ２１の信号から吊具６の振れ角を検出す
る振れ角検出部４４と、振れ止め制御及び位置決め制御
を両立させて処理する振れ止め位置決め制御部４５とが
設けられている。なお、補正部４２では、振れ止め制御
の外乱とならないように、補正値を急変させないデータ
処理が行われる。
【００１０】この実施形態の天井クレーンによれば、位
置データ補正部４２において、レーザ距離計１９，２０
からの位置データとパルス発生器３６，３７，３８の信
号を積分して得た位置データとの偏差が求められ、これ
に比例ゲインを掛けることで、トロリー２及びクラブ３
の位置データが補正される。従って、トロリー２及びク
ラブ３の車輪がスリップしたりレールの継目で浮き上が
ったりした場合でも、これらの現在位置を正確に検出し
て、高精度の振れ止め用データ及び位置決め用データを
得ることができる。また、レーザ距離計１９，２０は分
解能及び応答性が優れているため、誘導無線やエンコー
ダ等の位置検出器と比較し、検出遅れによる誤差の影響
を軽微にして、振れ止め及び位置決め精度を向上するこ
とができる。
置データ補正部４２において、レーザ距離計１９，２０
からの位置データとパルス発生器３６，３７，３８の信
号を積分して得た位置データとの偏差が求められ、これ
に比例ゲインを掛けることで、トロリー２及びクラブ３
の位置データが補正される。従って、トロリー２及びク
ラブ３の車輪がスリップしたりレールの継目で浮き上が
ったりした場合でも、これらの現在位置を正確に検出し
て、高精度の振れ止め用データ及び位置決め用データを
得ることができる。また、レーザ距離計１９，２０は分
解能及び応答性が優れているため、誘導無線やエンコー
ダ等の位置検出器と比較し、検出遅れによる誤差の影響
を軽微にして、振れ止め及び位置決め精度を向上するこ
とができる。
【００１１】次に、上記のように構成された天井クレー
ンの制御方法を図４及び図５に従って説明する。振れ止
め位置決め装置２２が起動すると、まず、プログラム上
の初期値をセットし（ステップＳ１）、システムを自己
診断し周辺機器の異常の有無をチェックする（ステップ
Ｓ２）。次いで、地上又は機上で入力されたｆｒｏｍ／
ｔｏデータを受け取り（ステップＳ３）、ロープ長を検
出する（ステップＳ４）。そして、これらのデータに基
づき制御パラメータを算出し（ステップＳ５）、トロリ
ー２及びクラブ３の基本速度パターン（図５参照）を作
成する（ステップＳ６）。
ンの制御方法を図４及び図５に従って説明する。振れ止
め位置決め装置２２が起動すると、まず、プログラム上
の初期値をセットし（ステップＳ１）、システムを自己
診断し周辺機器の異常の有無をチェックする（ステップ
Ｓ２）。次いで、地上又は機上で入力されたｆｒｏｍ／
ｔｏデータを受け取り（ステップＳ３）、ロープ長を検
出する（ステップＳ４）。そして、これらのデータに基
づき制御パラメータを算出し（ステップＳ５）、トロリ
ー２及びクラブ３の基本速度パターン（図５参照）を作
成する（ステップＳ６）。
【００１２】続いて、巻き上げを開始し（ステップＳ
７）、ＴＶカメラ２１で吊具６の初期振れを計測する
（ステップＳ８）。初期振れがある場合には（ステップ
Ｓ９）、基本速度パターンに設定された加速度を振れ角
に応じた値に修正する（ステップＳ１０）。そして、所
定の運搬高さに達した時点で（ステップＳ１１）、振れ
止め用加速度を出力して加速運転に移行し（ステップＳ
１２）、この加速運転区間で吊具６の初期振れを抑制す
る。
７）、ＴＶカメラ２１で吊具６の初期振れを計測する
（ステップＳ８）。初期振れがある場合には（ステップ
Ｓ９）、基本速度パターンに設定された加速度を振れ角
に応じた値に修正する（ステップＳ１０）。そして、所
定の運搬高さに達した時点で（ステップＳ１１）、振れ
止め用加速度を出力して加速運転に移行し（ステップＳ
１２）、この加速運転区間で吊具６の初期振れを抑制す
る。
【００１３】目標速度に達すると（ステップＳ１３）、
出力を加速制御から等速制御に切り換えて、等速運転に
移行する（ステップＳ１４）。等速運転中には、吊具６
の過渡振れを計測し（ステップＳ１５）、その振れ角が
目標値を超える場合には（ステップＳ１６）、次サイク
ルの基本速度パターンに反映させるために制御パラメー
タ中の加速度補正係数を修正する（ステップＳ１７）。
こうすれば、ロープ５の掛け方等の機械的要因による振
れを未然に抑制することができる。
出力を加速制御から等速制御に切り換えて、等速運転に
移行する（ステップＳ１４）。等速運転中には、吊具６
の過渡振れを計測し（ステップＳ１５）、その振れ角が
目標値を超える場合には（ステップＳ１６）、次サイク
ルの基本速度パターンに反映させるために制御パラメー
タ中の加速度補正係数を修正する（ステップＳ１７）。
こうすれば、ロープ５の掛け方等の機械的要因による振
れを未然に抑制することができる。
【００１４】また、等速運転中には、過渡振れと加速時
の制御データとに基づき、基本速度パターンに設定され
た減速度及び減速時間を更新して、減速パターンを修正
する（ステップＳ１８）。そして、この減速パターンで
振れ量及び最終的な停止位置をシミュレーションし（ス
テップＳ１９）、その結果に従って減速ポイントを修正
する（ステップＳ２０）。こうすれば、加速時の振れ止
め制御によって発生した位置偏差を算入して、減速ポイ
ントを正確に決定することができる。
の制御データとに基づき、基本速度パターンに設定され
た減速度及び減速時間を更新して、減速パターンを修正
する（ステップＳ１８）。そして、この減速パターンで
振れ量及び最終的な停止位置をシミュレーションし（ス
テップＳ１９）、その結果に従って減速ポイントを修正
する（ステップＳ２０）。こうすれば、加速時の振れ止
め制御によって発生した位置偏差を算入して、減速ポイ
ントを正確に決定することができる。
【００１５】減速ポイントに達すると（ステップＳ２
１）、更新した振れ止め用減速度を出力して減速運転に
移行する（ステップＳ２２）。この減速運転中には、吊
具６の残留振れを計測し（ステップＳ２３）、その振れ
角が目標値を超える場合には（ステップＳ２４）、減速
度を残留振れに応じた値に再修正して（ステップＳ２
５）、吊具６の残留振れを抑制する。
１）、更新した振れ止め用減速度を出力して減速運転に
移行する（ステップＳ２２）。この減速運転中には、吊
具６の残留振れを計測し（ステップＳ２３）、その振れ
角が目標値を超える場合には（ステップＳ２４）、減速
度を残留振れに応じた値に再修正して（ステップＳ２
５）、吊具６の残留振れを抑制する。
【００１６】その後、クリープ速度に達すると（ステッ
プＳ２６）、出力を減速制御から低速制御に切り換え
て、低速運転に移行する（ステップＳ２７）。この低速
運転中には、減速時の制御データに基づき、基本速度パ
ターンに設定された停止ポイントを修正する（ステップ
Ｓ２８）。こうすれば、減速時の振れ止め制御によって
発生した位置偏差を算入して、停止ポイントを正確に決
定することができる。従って、この停止ポイントに達し
た時点で（ステップＳ２９）、停止指令を出力すれば
（ステップＳ３０）、吊具６をほぼ静止させた状態で、
吊荷８を目標位置に精度よく停止させることができる。
プＳ２６）、出力を減速制御から低速制御に切り換え
て、低速運転に移行する（ステップＳ２７）。この低速
運転中には、減速時の制御データに基づき、基本速度パ
ターンに設定された停止ポイントを修正する（ステップ
Ｓ２８）。こうすれば、減速時の振れ止め制御によって
発生した位置偏差を算入して、停止ポイントを正確に決
定することができる。従って、この停止ポイントに達し
た時点で（ステップＳ２９）、停止指令を出力すれば
（ステップＳ３０）、吊具６をほぼ静止させた状態で、
吊荷８を目標位置に精度よく停止させることができる。
【００１７】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、コンテナクレーンやビレット搬送用クレ
ーン等に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で各部の形状並びに構成を適宜に変更して具体化するこ
とも可能である。
ものではなく、コンテナクレーンやビレット搬送用クレ
ーン等に適用するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で各部の形状並びに構成を適宜に変更して具体化するこ
とも可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
移動体の基本速度パターンを作成し、初期振れに応じて
加速度を修正し、加速時の制御データに基づいて減速パ
ターン及び減速ポイントを修正し、残留振れに応じて減
速度を修正し、減速時の制御データに基づいて停止ポイ
ントを修正し、停止ポイントで停止指令を出力するとい
う方法を採用したので、振れ止め制御と位置決め制御と
を両立させ、振れ止め精度及び位置決め精度を共に向上
きるという優れた効果を奏する。
移動体の基本速度パターンを作成し、初期振れに応じて
加速度を修正し、加速時の制御データに基づいて減速パ
ターン及び減速ポイントを修正し、残留振れに応じて減
速度を修正し、減速時の制御データに基づいて停止ポイ
ントを修正し、停止ポイントで停止指令を出力するとい
う方法を採用したので、振れ止め制御と位置決め制御と
を両立させ、振れ止め精度及び位置決め精度を共に向上
きるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態を示す天井クレーンの正面
図である。
図である。
【図２】図１の天井クレーンの制御システムを示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図２の振れ止め位置決め装置を詳細に示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】本発明による天井クレーンの制御方法を説明す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【図５】基本速度パターンを示すタイムチャートであ
る。
る。
２・・トロリー、３・・クラブ、４・・巻上機、５・・
ロープ、６・・吊具、１９・・走行レーザ距離計、２０
・・横行レーザ距離計、２２・・振れ止め位置決め装
置、２６，３７，３８・・パルス発生器、４１・・速度
パターン作成部、４２・・位置データ補正部、４５・・
振れ止め位置決め制御部。
ロープ、６・・吊具、１９・・走行レーザ距離計、２０
・・横行レーザ距離計、２２・・振れ止め位置決め装
置、２６，３７，３８・・パルス発生器、４１・・速度
パターン作成部、４２・・位置データ補正部、４５・・
振れ止め位置決め制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F204 AA02 BA05 CA01 CA03 DA03 DA08 DB09 DB10 DC07 DC08 DD03 DD07 DD13 DD14 EA03 EA07 EA11 EA15 EA17 EB04 EB09
Claims (1)
- 【請求項１】 移動体に巻上機を設置し、巻上機にロー
プを介し吊具を支持した天井クレーンにおいて、ｆｒｏ
ｍ／ｔｏデータ及びロープ長に基づき移動体の基本速度
パターンを作成し、巻き上げ開始後に吊具の初期振れを
計測し、基本速度パターンの加速度を初期振れに応じた
値に修正し、その加速度で加速運転を行い、目標速度で
等速運転に移行し、等速運転中に吊具の過渡振れを計測
し、過渡振れと加速時の制御データとに基づき減速パタ
ーン及び減速ポイントを修正し、減速ポイントで減速運
転に移行し、減速運転中に吊具の残留振れを計測し、減
速パターンの減速度を残留振れに応じた値に修正し、ク
リープ速度で低速運転に移行し、低速運転中に減速時の
制御データに基づき停止ポイントを修正し、停止ポイン
トで停止指令を出力することを特徴とする制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100594A JP2000289978A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 天井クレーンの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100594A JP2000289978A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 天井クレーンの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000289978A true JP2000289978A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14278207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11100594A Pending JP2000289978A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 天井クレーンの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000289978A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018150158A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | コイル吊下ろし方法 |
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