JPH0270694A

JPH0270694A - クレーン運転制御方法

Info

Publication number: JPH0270694A
Application number: JP22288088A
Authority: JP
Inventors: Yoshichika Tanaka; 田中　芳親
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1988-09-06
Publication date: 1990-03-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、ロープで吊上げられたワークを水平方向に移
動させるクレーンの制御方法に係り、とりわけワークの
揺れを少なくすることができるクレーンの制御方法に関
する。

（従来の′技術）工場、港湾などにおいてクレーンは一般に、駆動部分か
ら長いロープによってワークを懸垂させ、このワークを
水平方向に移動している。このため、クレーンの水平方
向の起動・停止、加減速時にワークが揺れ、作業者や他
の構造物に接触する危険を常に伴っていた。

これを防止するため、従来は起動時及び加減速時に生じ
たワークの揺れを作業員が目視しながらクレーンを水平
方向に移動させている。また自動化により制御する場合
には、ワークの重量、速度変化の時期等多くの因子を予
め制御装置に入力しておく。そして、第５図に示すよう
に、水平移動の加速時には一旦減速し、水平移動の減速
時には一旦加速を行なうような速度曲線で運転し、加速
終了時および停止時に揺れを相殺するような運転制御を
行っている。

（発明が解決しようとする課題）上記のように、従来の自動化による運転制御方法では、
ワークに揺れを生じさせ、その後この揺れを打ち消すよ
うな運転制御を行っていたので、多少の揺れが生じるこ
とは避けられない。また加速と減速を繰り返すので、移
動時間を最小に近づけることがむずかしく、さらにロー
プの長さ、移動距離、荷物の重量などの要因によって操
作が異なり、運転制御の自動化を図ることが難しいうえ
、作業者の煩雑な操作を必要としている。

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
クレーンを水平方向に移動させる場合、ワークの揺れを
最小限にとどめながら移動を短時間で行うことができる
クレーン運転制御方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、ロープで吊上げられたワークを水平移動させ
るクレーン運転制御方法であって、クレーンの水平移動
の加速時に水平方向加速度を０から最大加速度まで前記
ロープの長さから求めたりル −ンの固有周期Ｘ□以上の時間で上昇させ、その後水平
方向加速度を所定時間、最大加速度に維持した後、水平
方向加速度を最大加速度から０まで前記クレーンの固有
周期×□以上の時間で減少させることを特徴とするクレ
ーン運転制御方法、およびロープで吊上げられたワーク
を水平移動させるクレーン運転制御方法であって、クレ
ーンの水平移動の減速時に水平方向加速度をＯから最小
加速度まで、前記ロープの長さから求めたせ、その後水
平方向加速度を所定時間、最小加速度に維持した後、最
小加速度から０まで前記フレことを特徴とするクレーン
運転制御方法である。

（作　用）本発明によれば、クレーンの水平移動の加速時および減
速時において、クレーンの水平方向加速度をクレーンの
固有周期×□以上の時間で徐々に上昇または減少させる
ので、ロープとワークとからなる振子の振れを小さく押
えることができる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図乃至第４図は本発明によるクレーン運転制御方法
の一実施例を示す図である。

第４図にクレーンの概略図を示す。第４図において、ク
レーンはレール１０上を走行するホイスト１と、ホイス
ト１によって巻上げ巻下げが行なわれるロープ３とから
なり、このロープ３によりフック３ａを介してワーク２
が吊上げられている。

ホイスト１について第２ａ図、第２ｂ図および第３図に
より説明する。

第２ａ図およびｉ２ｂ図に示すように、ホイスト１はレ
ール１０上を走行する車輪９に吊設された巻上機５を備
えている。巻上機５にはロープ３が巻付けられ、巻上ｍ
５は同軸に取付けられた巻上モータ４によって回転駆動
するようになっている。また巻上機５には巻上モータ４
と反対側に、パルス発生器６が取付けられている。この
パルス発生器６はロープ３の巻上時に発生するパルスを
カウントすることによりロープ３の長さを測定するもの
である。

一方、車輪９の一側には車輪９を走行させる可変速駆動
のサーボモータ８が取付けられ、車輪９の他側に取付け
られたドライバ７によりサーボモータ８を制御するよう
になっている。また、サーボモータ８には速度検出する
レゾルバ１１が取付けられている。

第３図はホイストの制御装置を示す図である。

第３図において、サーボモータ８およびレゾルバ１１は
ドライバ７に接続され、ドライバ７は入力インタフェー
ス１４および出力インタフェース１５に接続されている
。

また、人力インタフェース１４には、パルス発生器６、
巻上スイッチ１７、オーバーラン検出スイッチ１８、お
よびその他各種スイッチ１９が接続されている。さらに
、出力インタフェース１５には巻上モータ４が接続され
ている。

また、入力インタフェース１４および出力インタフェー
ス１５はマイクロコンピュータ１３に接続されており、
これらマイクロコンピュータ１３、入力インタフェース
１４および出力インタフエース１５はコントローラ１２
内に収納されている。

次にこのような構成からなる本実施例の作用について説
明する。

まずロープ３を下方へ巻下げて、ロープ３下端のフック
３ａにワーク２を取付ける。そして、ワーク２からフッ
ク３ａまでの距離を予め入力器１６により、インタフェ
ース１４を介してマイクロコンピュータ１３に入力する
。

続いて巻上スイッチ１７を入力すると、巻上スイッチ１
７からの操作信号が入力インタフェース１４を経て、マ
イクロコンピュータ１３に入力される。その後、マイク
ロコンピュータ１３から出力インタフェース１５を経て
巻上モータ４に操作信号が人力され、巻上機５が始動し
てワーク２が任意の高さに吊上げられる。このとき、パ
ルス発生器６によりロープ３の巻上距離が測定され、こ
の巻上距離は入力インタフェース１４からマイクロコン
ピュータ１３に入力される。

続いてマイクロコンピュータ１３内で、ロープ３とワー
ク２とからなる振子の固有周期をクレーンの固有周期と
して演算する。

すなわち、ロープ３の巻上距離によって求めたロープ長
に、フック３ａからワーク２までの距離を加算して、こ
れをｇとする。

する。

ここで、ｇ−重力加速度ｇ−振子長さ　　である。

続いて運転信号が、マイクロコンピュータ１３から出力
インタフェース１５を経てドライバ７に入力される。そ
の後この運転信号は、ドライバ７からサーボモータ８に
人力される。そしてサーボモータ８が駆動することによ
り車輪９がレール１０上を走行し、クレーンの水平移動
が行なわれる。

サーボモータ８の回転速度は可変となっており、マイク
ロコンピュータ１３からの運転信号により所定の値に定
められる。また、サーボモータ８の回転速度はレゾルバ
１１により検出され、このレゾルバ１１によりフィード
バック制御が行なわれる。

次に第１図により、マイクロコンピュータ１３からの運
転信号により行なわれるサーボモータ８の回転速度制御
、すなわちクレーンの水平移動速度制御について説明す
る。

第１図に示すように、クレーンの水平移動の加速時にお
いては、まず水平方向加速度ａを０から最大加速度ａ１
までクレーンの固有周期ＴＸＩｈ時間で直線的に上昇さ
せる。この固有周期Ｔは、前述のように予めマイクロコ
ンピュータ１３内で演算されている。続いて水平方向加
速度を最大加速度ａ１で所定時間維持した後、最大加速
度ａ１からＯまで固有周期Ｔ×１八時開時間線的に減少
させる。

理論的には、水平方向加速度ａをＯから最大加速度ａ１
まで無限時間で上昇させた場合、ロープ３は最大加速度
ａ１における傾き角（最大傾き角）で傾斜するのみであ
り揺れることはない。

しかし、このように無限時間で上昇させれば水平移動の
時間に長時間を要するので、上述のように固有周期Ｔ　
Ｘ　１／４時間で上昇させることにする。

固有周期Ｔ　Ｘ　ｌ／４時間は、ロープ３とワーク２と
からなる振子が振動した場合、垂直に吊下げられた状態
から最大傾き角に達するまでの時間である。

実験によれば、この固有周期ＴＸｌハ時間で水平方向加
速度ａを０から最大加速度ａ１まで上昇させた場合、ロ
ープ３とワーク２とからなる振子を最大傾き角に維持し
、かつ振子の振れを小さく押えることができた。同様に
固有周期ＴＸＩ八時開時間平方向加速度ａを最大加速度
ａ１から０まで減少させた場合も、ロープ３とワーク２
とからなる振子を垂直方向に維持しかつ振子の振れを小
さく押えることができた。

次にクレーンの水平移動の減速時においては、水平方向
加速度ａを０から最小加速度ａ２までクレーンの固有周
期ＴＸＩハ時間で直線的に減少させる。続いて水平方向
加速度ａを最小加速度ａ２で所定時間維持した後、最小
加速度ａ２から０まで固有周期ＴＸＩハ時間で上昇させ
る。

実験によれば、水平方向加速度ａを０から最小加速度ａ
２までクレーンの固有周期ＴＸＩ八時開時間線的に減少
させた場合、ロープ３とワーク２とからなる振子の振れ
を小さくすることができた。

同様に固有周期ＴＸＩ八時開時間平方向加速度ａを最小
加速度ａ２から０まで上昇させた場合も、ロープ３とワ
ーク２とからなる振子の振れを小さくすることができた
。

本実施例によれば、クレーンの水平移動を比較的短時間
で行なうことができるとともに、加速時および減速時に
おいて、ロープ３とワーク２とからなる振子の振れを小
さく押えることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、クレーンの水゛１
４移動を比較的短時間で行なうことができるとともに、
加速時および減速時において、ロープとワークとからな
る振子の振れを小さく押えることができる。このためワ
ークが作業者や他の構造物に接触する危険性を回避する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明によるクレーン運転制御方法
の一実施例を示す図であり、第１図はクレーンの水平方
向速度および水平方向加速度を示す図、第２ａ図はクレ
ーンのホイストの側面図、第２ｂ図は第２ａ図■線矢視
図、第３図はクレーンの＄１ａ！置を示す概略図、第４
図はクレーンの概略図、第５図は従来のクレーン運転制
御方法におけるクレーンの水平方向速度を示す図である
。１・・・ホイスト、２・・・ワーク、３・・・ロープ、
４・・・巻上モータ、５・・・巻上機、６・・・パルス
発生器、７・・・ドライバ、８・・・サーボモータ、９
・・・車輪、１０・・・レール、１１・・・レゾルバ、
１２・・・コントローラ、１３・・・マイクロコンピュ
ータ、１４・・・入力インタフェース、１５・・・出力
インタフェース、１６・・・入力器。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄第２ａ　図易図１′ｔ８２４図ゝ１２第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】１、ロープで吊上げられたワークを水平移動させるクレ
ーン運転制御方法において、クレーンの水平移動の加速
時に水平方向加速度を０から最大加速度まで、前記ロー
プの長さから求めたクレーンの固有周期×１／４以上の
時間で上昇させ、その後水平方向加速度を所定時間、最
大加速度に維持した後、水平方向加速度を最大加速度か
ら０まで前記クレーンの固有周期×１／４以上の時間で
減少させることを特徴とするクレーン運転制御方法。２、ロープで吊上げられたワークを水平移動させるクレ
ーン運転制御方法において、クレーンの水平移動の減速
時に水平方向加速度を０から最小加速度まで、前記ロー
プの長さから求めたクレーンの固有周期×１／４以上の
時間で減少させ、その後水平方向加速度を所定時間、最
小加速度に維持した後、水平方向加速度を最小加速度か
ら０まで前記クレーンの固有周期×１／４以上の時間で
上昇させることを特徴とするクレーン運転制御方法。