JPH0357028B2

JPH0357028B2 -

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Publication number: JPH0357028B2
Application number: JP61204812A
Authority: JP
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1991-08-29
Also published as: JPS6360895A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、クレーンによる吊荷の水平移動に
おいて吊荷のハンチンを防止するための方法に関
する。

（従来の技術とその問題点）クレーンのブームの俯仰動作と、このブームか
ら垂下された巻上下用ロープの巻取り／繰出し動
作とを同時に行なわせることによつて、この巻上
下用ロープに吊上下げられた吊荷を水平移動させ
るための制御方法が既に公知である。そして、こ
のような制御に用いられる装置としては、たとえ
ば特開昭49−71650号や特開昭58−52186号などに
開示された技術がある。

ところが、このようなブームの俯仰動作と巻上
下用ロープの巻取り／繰出し動作との関係を理想
的な状態に調整することは実際上は困難であり、
水平移動の動作時に吊荷のハンチングが生ずるこ
とも多い。このため、ハンチングを防止するため
の技術が望まれているが、ハンチングの発生要因
そのものを皆無にすることは困難である。このた
め、ハンチングの発生の兆候を早期に検出し、そ
れによつてハンチング状態への移行を防止するこ
とが、ハンチング防止のために有効と考えられて
いる。

しかしながら、このような立場に立つて有効に
ハンチングを防止するための具体的な方法は従来
存在しておらず、吊荷の水平移動におけるハンチ
ング防止は不十分なものにとどまつているという
問題があつた。

（発明の目的）この発明は従来技術における上述の問題の克服
を意図しており、ハンチング発生の兆候を早期に
検出し、それによつて吊荷のハンチグを有効に防
止することができるような、クレーンの吊荷の水
平移動におけるハンチング防止方法を提供するこ
とを目的とする。

（目的を達成するための手段）上状の目的達成するため、この発明は、ブーム
操作入力手段からの入力操作に応答して、クレー
ンのブームの俯仰駆動機構と前記ブームから垂下
された索状体の巻上下駆動機構とに駆動制御信号
を与え、それによつて前記ブームの俯仰と前記索
状体の巻上下とを同時に行なわせて前記索状体に
吊下げられた吊荷を水平移動させるにあたつての
ハンチング防止方法を対象として、前記ブームの
俯仰角度の時間的変化を検出し、その時間的変化
に逆行成分が含まれており、かつ、この逆行成分
が所定の値より大きい場合に、その逆行成分の量
に応じて前記駆動信号を変更して前記ブームおよ
び索状体の巻上下の駆動速度を低減することによ
り当該ハンチングを防止するようにしたことを特
徴とする。

ただし、この発明における「ブーム」とは、ジ
ブクレーンなどのジブも含んだ用語である。

また、上述の「駆動速度を低減する」とは、当
該駆動を完全に停止する場合も含むものである。

（実施例）以下、この発明の実施例によつてハンチングを
防止するクレーンの構成と動作を、「機構的構成
の概要」、「油圧駆動系の構成」、制御装置の構成
とハンチング防止動作」の順序で説明する。そし
て、最後に、この発明の変形例に言及する。

Ａクレーンの機械的構成の概要第１図は、この発明の一実施例によつてハン
チングを防止するクレーンの機構的構成の概要
を示す模式的外観図である。第１図において、
このクレーン１はタワークレーンとして構成さ
れており、クレーン本体２の上部にタワーTW
が取付けられている。そして、このクレーン１
は、タワーTWの先端に俯仰自在に取付けられ
たジブ（ブーム）３を備えている。このような
タワークレーンにおいては、タワーTWの存在
によつて比較的剛性が低くなつているが、この
発明はこのような低剛性のクレーンに特に有効
である。

一方、上記ジブ３の先端にはジブ俯仰用ロー
プ４の一端が固定されており、このジブ俯仰用
ロープ４の他端側は、クレーン本体２内に設け
られたジブ俯仰用ドラム５に巻回されている。
したがつて、このジブ俯仰用ドラム５を回転さ
せることによつて、ジブ俯仰用ロープ４の巻取
り／繰出しが行なわれ、それによつてジブ３は
矢印α、（−α）で示すように俯仰し、その先
端の高さＨが変化する。

一方、ジブ３の先端からは、巻上下用ロープ
６によつてフツク７が垂下されている。この巻
上下用ロープ６は、クレーン本体２内に設けら
れた巻上下用ドラム８に巻回されている。した
がつて、この巻上下用ドラム８を回転させるこ
とによつて巻上下用ロープ６の巻取り／繰出し
が行なわれ、それによつてフツク７は上下方向
（図示のＺ方向）に昇降する。そして、ジブ３
の俯仰動作とフツク７の巻上下動作とを、後述
する制御によつて同時に行なわせることによ
り、フツク７に吊下げられた吊荷９は、水平面
からの高さｈを維持しつつ水平方向（図示のＸ
方向）に移動する。

他方、クレーン本体２にはクレーンの動力源
としてのエンジンEGが設けられているほか、
後述する制御を行なうための制御装置１０やオ
ペレータが操作入力を行なうための操作パネル
１１も取付けられている。また、ジブ３のジブ
フツト付近には、ジブ３の水平面からの俯仰角
度θを検出するためのジブ俯仰角度検出器１２
が設けられている。このジブ俯仰角度検出器１
２としては、対地角を検出する傾斜計型のもの
（たとえば自由可動部とオイルダンパを備えた
もの）が使用される。さらに、ジブ３の先端付
近に設けられて巻上不用ロープ６をガイドする
アイドラシーブ（図示せず）には、ロープ巻取
り／繰出し量検出器１３が取付けられている。
このロープ巻取り／繰出し量検出器１３はロー
タリーエンコーダなどによつて構成されてお
り、アイドラシーブの回転角度から巻上下用ロ
ープ６の巻取り／繰出し量を検出するためのも
のである。

Ｂ油圧駆動系の構成第２図は、上記ジブ３の俯仰やフツク７の巻
上下を行なわせるための油圧駆動系の構成を示
す油圧回路図である。第２図において、この油
圧駆動系は、エンジンEG（第２図中には図示せ
ず）によつて回転駆動される主油圧ポンプ２１
からの油圧が、ジブ俯仰用方向制御弁２２ａを
介してジブ俯仰用油圧モータ２３ａに与えられ
ている。このジブ俯仰用油圧モータ２３ａは、
第１図のジブ俯仰用ドラム５を回転駆動するた
めのものである。また、上記主油圧ポンプ２１
からの油圧は、巻上下用方向制御弁２２ｂを介
して第１図の巻上下用ドラム８を回転駆動する
ための巻上下用油圧モータ２３ｂにも与えられ
ている。

これらの制御弁２２ａ，２２ｂのうち、ジブ
俯仰用制御弁２２ａのパイロツト部には、ジブ
上げ用電磁比例減圧弁２６ａとジブ下げ用電磁
比例減圧弁２７ａとの、それぞれの二次側回路
２４ａ，２５ａが接続されている。同様にし
て、巻上下用方向制御弁２２ｂのパイロツト部
には、巻上用電磁比例減圧弁２６ｂと巻下用電
磁比例減圧弁２７ｂとの、それぞれの二次側回
路２４ｂ，２５ｂが接続されている。

これらのうち、電磁比例減圧弁２６ａ，２７
ａの一次側は、ジブ俯仰用リモコン弁３２ａの
二次側回路３０ａ，３１ａにそれぞれ接続され
ている。このジブ俯仰用リモコン弁３２ａは、
図示しない一対の可変減圧弁を備えており、ジ
ブ操作用レバー３３ａの操作方向および操作量
に応じて、上記二次側回路３０ａまたは３１ａ
に与える二次圧力を制御する機能を有する。

また、このジブ俯仰用リモコン弁３２ａの二
次側回路３０ａ，３１ａには、それぞれの二次
圧力を検出するためのジブレバーパイロツト圧
力検出器３６，３７が設けられている。そし
て、このジブレバーパイロツト圧力検出器３
６，３７によつて、ジブ操作用レバー３３ａの
操作方向と操作量とが検出され得るようになつ
ている。

一方、巻上用および巻下用の電磁比例減圧弁
２６ｂ，２７ｂの一次側は、電磁切替弁２８，
２９の二次側にそれぞれ接続されている。そし
て、これらの電磁切替弁２８，２９の一次側に
は、巻上下用リモコン弁３２ｂの二次側回路３
０ｂ，３１ｂのうちの対応する一方と、エンジ
ンEGによつて駆動されるパイロツト油圧ポン
プ３４の二次側回路３５とが切替自在に接続さ
れている。巻上下用リモコン弁３２ｂは、上記
ジブ俯仰用リモコン弁３２ａと同様に、図示し
ない一対の可変減圧弁を備えており、巻上下用
操作レバー３３ｂの操作方向および操作量に応
じて、その二次側回路３０ｂまたは３１ｂに与
える二次圧力を制御するためのものである。な
お、図中、CVはチエツクバルブを示す。

このような構成を有する油圧駆動系の水平移
動時の駆動動作の概略は、次の通りである。す
なわち、第１図の吊荷９を水平移動させる際に
は、まず、第１図の操作パネル１１に設けられ
ているモード切替スイツチ（図示せず）を水平
移動制御モードに切替える。すると、第２図の
電磁切替弁２８，２９は図の上方へと付勢さ
れ、パイロツト油圧ポンプ３４の二次側回路３
５からの油圧が電磁比例減圧弁２６ｂ，２７ｂ
の一次側に与えられる。したがつて、このとき
には、巻上下用操作レバー３３ｂの操作は駆動
制御と無関係になる。

そして、ジブ操作レバー３３ａをオペレータ
が操作すると、その操作方向および操作量に応
じた油圧が、ジブ俯仰用リモコン弁３２ａから
電磁比例減圧弁２６ａ，２７ａの一次側に与え
られる。

電磁比例減圧弁２６ａ，２７ａおよび２６
ｂ，２７ｂは、後述する制御系からの制御信号
Ｖ，ｕ（第２図中には図示せず）に応じてそれ
ぞれ作動し、それによつて二次側回路２４ａ，
２５ａ，２４ｂ，２５ｂ内の油圧が変化する。
これらの油圧は、ジブ俯仰用方向制御弁２２ａ
および巻上下用方向制御弁２２ｂのそれぞれの
パイロツト部に与えられる。

すると、ジブ俯仰用方向制御弁２２ａがジブ
上げ（またはジブ下げ）位置に切替えられ、主
油圧ポンプ２１からの油圧がジブ俯仰用油圧モ
ータ２３ａに供給される。これによつて、油圧
モータ２３ａが回転加速し、第１図のジブ俯仰
用ドラム５が回転する。その結果、第１図のジ
ブ俯仰用ロープ４の巻取りまたは繰出しが行な
われ、ジブ３のジブ上げまたはジブ下げが行な
われる。

一方、第２図の巻上下用方向制御弁２２ｂも
また、電磁比例減圧弁２６ｂ，２７ｂの動作に
応じて巻上げ（または巻下げ）位置に切替えら
れ、それによつて主油圧ポンプ２１からの圧油
が巻上下用油圧モータ２３ｂに供給される。そ
れによつてこの油圧モータ２３ｂが回転加速
し、第１図の巻上下用ドラム８が回転して、巻
上下用ロープ６の巻取りまたは繰出しが行なわ
れる。その結果、フツク７のフツク上げまたは
フツク下げが行なわれる。

そして、上記ジブ３の俯仰動作とフツク７の
巻上下動作との関係を、後述する制御装置によ
つて調整制御することにより、吊荷９の水平移
動が実現される。ただし、これらの動作におい
て、油圧モータ２３ａ，２３ｂ（したがつてブ
ーム俯仰用ドラム５および巻上下用ドラム８）
の回転数は、電磁比例減圧弁２６ａ，２７ａお
よび２６ｂ，２７ｂに与えられる駆動制御信号
Ｖ，ｕの大きさによつて規定される。

Ｃ制御装置の構成と動作第３図は、この発明の一実施例を実現するた
めに形成された制御装置１０の構成を示すブロ
ツク図である。この制御装置１０は、ジブ俯仰
制御系と吊荷巻上下制御系とを備えており、こ
のうち、吊荷巻上下制御系は、フイードフオワ
ード制御系とフイードバツク制御系とを有して
いる。また、この制御系には、この発明の特徴
に対応して、ハンチングを防止するための手段
が設けられている。以下、これらの構成と動作
とを分説する。

(C‐1) ジブ俯仰制御系まず、ジブ俯仰制御系においては、第２図
において説明したジブレバーパイロツト圧力
検出器３６，３７の検出値D₁を制御入力と
して、この入力を第３図の乗算器４２に与え
る。この乗算器４２の他の入力としては、ジ
ブ俯仰抑制パターン記憶器４１に記憶されて
いたジブ俯仰抑制パターンデータD₂（後述す
る。）が与えられている。そして、上記検出
値D₁とこの抑制パターンデータD₂とを掛合
わせて得られるジブ俯仰信号D₃を得る。こ
のジブ俯仰信号D₄は乗算器５６に与えられ、
この乗算器５６において、後述する御パラメ
ータ設定器５５からのリミツト信号Slが掛合
わされ、ジブ駆動制御信号Ｖとなつて、ジブ
俯仰用電磁比例減圧弁４３に与えられる。た
だし、このジブ俯仰用電磁比例減圧弁４３
は、第２図に示したジブ上げ用電磁比例減圧
弁２６ａとジブ下げ用電磁例減圧弁２７ａと
に相当する。

ジブ抑制用電磁比例減圧弁４３にこのよう
なジブ駆動制御信号Ｖが与えられることによ
つて、第２図のジブ俯仰用方向制御弁２２ａ
やジブ俯仰用油圧モータ２３ａなどによつて
構成されている第３図のジブ俯仰駆動系４４
が、エンジンEGの駆動力に基いて作動する。
その結果、第２図のジブ操作用レバー３３ａ
の操作方向および操作量に応じて、ジブ３の
俯仰動作が開始される。

ここで、前述した第３図のジブ俯仰抑制パ
ターンデータD₂について説明しておく。吊
荷９の水平移動においてハンチングなどが最
も発生しやすいのは水平移動を開始した直後
の期間である。そこで、この実施例では、ジ
ブ俯仰抑制パターンデータD₂として、水平
移動開始からの経過時間ｔをパラメータとし
た第４図のようなパターンデータを与えてお
く。すると、水平移動開始時においてオペレ
ータがジブ操作用のレバー３３ａを急激に操
作してジブレバーパイロツト圧力検出器３
６，３７の検出値D₁が大きな値となつたと
しても、第４図の抑制パターンデータD₂の
立上り部分R₁の値（＜１）がこの検出値D₁
に掛合わされることによつて、ジブ俯仰信号
D₃は検出値D₁よりも小さな値となる。この
ため、第４図の立上り部分R₁に相当する期
間内では方向制御弁２２ａ，２２ｂの切替え
が徐々に行なわれるため、ジブ３の俯仰動作
はゆつくりとしたものとなり、水平移動開始
時におけるハンチングの防止に寄与する。

そして、水平移動開始後、ある程度の時間
t₀（第４図）が経過した以後の定常部分R₂に
おいてはパターンデータD₂は“１”となり、
ジブ操作用レバー３３ａの操作量に応じた検
出値D₁がそのままジブ駆動制御信号Ｖとな
る。ただし、ここでの説明では、リミツト信
号Slは“１”であると仮定している。

このため、水平移動開始時にはゆつくりと
したジブ俯仰動作によつてハンチングの発生
が抑制され、時間の経過に伴つてジブの俯仰
が加速されて行くとともに、定常状態ではオ
ペレータの意図通りの俯仰動作が実現される
ことになる。ただし、この構成によるハンチ
ング防止は、この発明の特徴に対応したもの
ではなく、この発明においては補助的なもの
である。この発明の特徴に応じたハンチング
防止は後述する動作によつて達成される。

(C‐2) 吊荷巻上下制御系次に、吊荷巻上下制御系について説明す
る。前述したように、この吊荷巻上下制御系
はフイードフオワード制御系とフイードバツ
ク制御系とを有している。このうち、フイー
ドフオワード制御系においては、まず、第３
図のジブレバーパイロツト圧力検出器３６，
３７によつて検出された検出値D₁を乗算器
４５に与える。この乗算器４５の他の入力と
しては、フイードフオワード立上パターン記
憶器４６に記憶されているフイードフオワー
ド立上パターンデータD₄が与えられている。

このフイードフオワード立上パターンデー
タD₄は、既述したジブ俯仰抑制パターンD₂
と同様に、水平移動開始時における急激な動
作変化を抑制するために準備されたデータで
あつて、時間ｔに対して前述した第４図のよ
うなパターンを有している。そして、乗算器
４５でこれらのデータD₁，D₄を掛合わせて
得られるデータD₅は演算器４７に与えられ
る。

この演算器４７には、ジブ俯仰角度検出器
１２で検出されたジブ俯仰角度θの値も入力
されている。そして、演算器４７では、フイ
ードフオワードゲインK_ffと上記ジブ俯仰角
度θとに基いて、 K_F＝K_ffcosθ ……(1) の値を演算して求め、この値K_FをデータD₅
に掛合わせてフイードフオワード量u_fを求め
る。

なお、上記(1)式において「cosθ」のフアク
タが入つているのは、ジブ俯仰角度θが（θ
＋Δθ）へと変化したときのジブの先端部分
の昇降量がcosθに比例するため、これを補償
して水平移動を実現するためには、巻上下用
ロープ６の巻取り／繰出し量もcosθに比例さ
せねばならないことに起因する。

このようにして得られたフイードフオワー
ド量u_fは加算器４８においてフイードバツク
量u_bと加算されて巻上下駆動制御信号ｕとな
る。そして、この巻上下駆動制御号ｕが吊荷
巻上下用電磁減圧弁４９に減圧制御信号とし
て与えられる。この吊荷巻上下用電磁減圧弁
４９は、第２図の巻上用電磁比例減圧弁２６
ｂおよび巻下用電磁比例減圧変２７ｂに相当
する。

第２図の巻上下用方向制御弁２２ｂや巻上
下用油圧モータ２３ｂなどによつて構成され
る第３図の吊荷巻上下駆動系５０は、巻上下
用電磁比例減圧弁４９における減圧率に基い
て、第１図の巻上下用ロープ６の巻取り／繰
出しを行なわせる。

以上の部分がフイードフオワード制御系の
構成と動作である。

次に、フイードバツク制御系について説明
する。このフイードバツク制御系では、ま
ず、第３図のロープ巻取り／繰出し量検出器
１３によつて、巻上下用ロープ６の巻取り／
繰出し量の実際量ｌの検出を行なう。一方、
記述したジブ俯仰角度検出器１２によつて検
出されたジブ俯仰角度θの値は演算器５１に
も与えられている。

この演算器５１では、このジブ俯仰角度θ
の値に対して、吊荷９を所定の高さｈに維持
するために要求される巻上下ロープ６の巻取
り／繰出し量の目標値l′を算出式： l′＝l_jib（sinθ−sinθ₀） ……(2) を用いて求める。ただしl_jibはジブ３の長さ
であり、θ₀は水平移動開始時におけるジブ俯
仰角度である。

このようにして得られた目標値l′と、前述
のようにして検出された実際の巻取り／繰出
し量ｌとは、減算器５２に与えられ、この減
算器５２において、これらの偏差： Δh＝l′−ｌ ……(3) が求められる。

この偏差Δhは演算器５３に入力され、こ
の演算器５３において、比較制御成分： KpΔh と、積分制御成分： K_I∫Δhdt＝K_IΔh／ｓとの和が求められる。ただし、ｓはラプラス
演算子を示す。このようにして求められたフ
イードバツク量u_bは、前述したように加算器
４８においてフイードフオワード量u_fに加算
され、これらの和ｕに基いて巻上下制御が実
行される。

なお、演算器５３は、ブームレバー圧力検
出値D₁に基いて水平引込（ベーム上げ）で
あるか水平押出（ブーム下げ）であるかを判
断し、水平押出の場合には上記ブイードバツ
ク信号u_bの符号を反転させて出力する機能を
も有している。これは、水平押出のときには
吊荷巻上用電磁比例減圧弁２６ｂを、また、
水平引込のときには吊荷巻下用電磁比例減圧
弁２７ｂを、それぞれ動作させていることに
関係する。すなわち、たとえば吊荷９の高さ
が目標値よりも高くなつたときには、水平引
込では巻上下用ロープ９の「巻下量」を増加
させる必要があるが、水平押出のときには
「巻上量」を減少させねばならないからであ
る。このように水平引込と水平押出とで逆動
作となるのは、周知の通りである。

すなわち、ここでは、ロープ巻取り／繰出
し量の目標値l′の実際値ｌとの偏差に基くフ
イードバツク制御が行なわれ、既述したフイ
ードフオワード制御とこのフイードバツク制
御との組合わせによつて、ブーム３の俯仰動
作に応じた巻上下用ロープ６の巻取り／繰出
しが行なわれる。それによつて吊荷９の水平
移動が行なわれる。

(C‐3) ハンチング防止制御系次に、この発明の特徴に対応して設けられ
たハンチング防止制御系について説明する。
このハンチング防止制御系の中のひとつの構
成要素は第３図のハンチング検出器５４であ
る。このハンチング検出器５４は、ジブ俯仰
角度検出器１２によつて検出されたジブ俯仰
角度θを入力し、その時間的変化に基いてハ
ンチング発生の兆候を検出する。

すなわち、まずハンチングが生じない理想
的な状況を考えると、このときには、ジブ俯
仰角度θは時間ｔに対して第５図ａのように
直線的に変化する。また、このジブ俯仰角度
θから求められる角速度ω（＝dθ／dt）は、
第５図ｂのように一定値ω₀となる。

ところが、クレーンにハンチングが発生す
ると、ジブ俯仰角度θは、第６図ａに角度θ₁
として示すように、時間的に振動しつつ変化
するようになる。また、ここで考えているタ
ワークレーンなどのように剛性が低いクレー
ンの場合には、タワーTWなどの曲がり振動
などが加わるため、対地角度に基いてジア俯
仰角度θを求めているジブ俯仰角度検出器１
２の検出値は、第６図ａにθ₂として示すよう
に、より大きな振動振幅を有することにな
る。

そして、ハンチングが発生し始めて、この
振幅が次第に大きくなつて行くと、ついに
は、検出値としてのジブ俯仰角度θ₂の時間的
変化の方向（符号）が逆転してしまう部分が
生じるようになる。第６図ａの例で言えば、
時間ｔの経過に伴つて俯仰角度θを増加する
ような方向にジブ３を俯仰させようとしてい
るにもかかわらず、図示の部分RVでは、接
線CLで示すように、時間ｔに対して俯仰角
度検出値θ₂が減少してしまうのである。した
がつて、このような俯仰角度検出値θ₂の変化
の逆行を検出すれば、ハンチングの発生の兆
候をとらえることができることになる。

この状況を角速度ωの時間的変化から観察
した場合の例を第６図ｂに示す。この第６図
ｂでは実際の俯仰角速度がω₁で、また、検
出値として得られる俯仰角速度ω₂で、それ
ぞれ表現されている。この第６図ａからわか
るように、角速度ωによる観察を行なつた場
合には、検出値としての角速度ω₂が、逆行
部分RVにおいて負の値となつている。した
がつて、ω₂＜０となるような部分が存在す
れば、ハンチング発生の兆候があると判定す
ることができる。

もつとも、この実施例では、上記のように
ω₂＜０の条件を基礎としているが、一般に
は、第６図ｂに示すような基準値（しきい
値）ω_thを任意に設定し、角速度検出値ω₂が
このような基準値ω_thに達するような振動成
分を有するかどうかによつてハンチング発生
の兆候をとらえることができる。この実施例
は、ω_thとして“０”を設定した場合に相当
する。

次に、第３図の制御パラメータ設定装置５
５が、上述のハンチング検出結果に基いて駆
動制御信号を変更する動作を、第７図と第３
図とを参照しつつ説明する。ただし、ここで
は、この制御パラメータ設定装置５５をマイ
クロコンピユータなどによつて構成した場合
を想定する。

まず、第７図のステツプS1では、制御パ
ラメータ設定装置５５内に設けられたカウン
タ（図示せず）のカウント値Ｉとして、所定
の正の整数Ｎよりも１だけ多い値（Ｎ＋１）
をロードする。この整数Ｎは、後述する動作
からわかるように、ハンチング防止のために
ジブ３や巻上下ロープ６の駆動をいつたん停
止させた場合において、再び駆動を開始させ
るまでの時間を指定するという役割を有して
いる。このステツプS1ではまた、第３図の
演算器５３におけるフイードバツクゲイン
K_Pとして、あらかじめ定められた定常値K_P0
を設定し、この定常値K_P0を演算器５３に転
送する。さらに、乗算器５６に与えるリミツ
ト信号Slとして、非抑制に相当する最大値
“１”を出力する。これによつて、演算器５
３は定常状態におけるフイードバツク演算を
行なうことになり、また、俯仰駆動制御指令
信号Ｖはジブ俯仰信号D₃と一致した状態と
なる。

第７図の次のステツプS2においては、ジ
ブ俯仰角度検出器１２で検出した角度θ（正
確にはθ₂）を、上述したハンチング検出器５
４に入力させる。そして、ステツプS3にお
いては、既述した基準に基いて、角度θの変
化に逆行が生じているかどうかを判定する。

逆行が生じていなければステツプS4に進
み、カウンタのカウント値Ｉをインクリメン
トさせた後、ステツプS5においてカウント
値Ｉと上記整数Ｎとの比較を行なう。水平移
動開始後、一度もハンチングが生じていなけ
れば上記ステツプS1〜S4をそのまま通つて
いるため、カウント値Ｉは（Ｎ＋１）のまま
である。したがつてステツプS5の判定は
“NO”となり、ステツプS2へと戻る。

このような動作を繰返している間に、クレ
ーンにハンチングの兆候が現われ始め、俯仰
角度の時間的変化に逆行が生じたものとす
る。すると、ステツプS3からステツプS7へ
と移り、このステツプS7でカウンタがクリ
アされ、Ｉ＝０となる。

そして、次のステツプS8では、第６図ｂ
に示した角速度ω₂の逆行量A_iが、その時点
から起算して１制御周期Ｔ（第６図）だけ以
前に生じた逆行における逆行量A_i-1よりも大
きいかどうかが判断される。ここで、制御周
期Ｔを時間単位として考えるのは、この制御
周期Ｔを振動周期としてハンチングが生ずる
ためである。また、このステツプS8におけ
る比較のために、前回の逆行量A_i-1は、制御
パラメータ設定装置５５内のメモリ（図示せ
ず）にストアされている。

このステツプS8において、逆行が初めて
生じたときや、逆行が続けて発生していても
その逆行量Ａが次第に減少しているときに
は、ここでの判断は“NO”となつて、ステ
ツプS2へと戻る。

逆に、逆行量が増大中であるときには、ス
テツプS8からステツプS9へと進み、フイー
ドバツクゲインK_Pとリミツト信号Slとをそ
の時点における逆行量Ａに応じた値に変更す
る。この変更のためのパターン例が第８図に
示されており、このうち、(a)はフイードバツ
クゲインK_Pの変更パターンを、また、(b)は
リミツト信号Slの変更パターンを、それぞれ
示す。これらは、制御パラメータ設定装置５
５内のメモリ（図示せず）の中に、ルツクア
ツプテーブル方式でストアされている。もつ
とも、テーブル方式ではなく、この関数形に
応じた演算をその都度行なうようにしてもよ
い。この図からわかるように、これらの変更
パターンは、全体として、逆行量Ａに対する
減少関数となつている。したがつて、たとえ
ば逆行量ＡがA_iであるとすると、フイードバ
ツクゲインK_PとしてK_Piが、リミツト信号Sl
としてS_iが、それぞれ与えられる。

したがつて、フイードバツクゲインK_Pと
リミツト信号Slとはこれらの値K_Pi、S_iへと
変更されるが、第８図から明らかなように、 K_Pi＜K_P0，S_i＜１である。このため、第３図の俯仰駆動制御信
号Ｖと巻上下駆動制御信号ｕとは、ともに定
常値よりも減少し、ジブ俯仰駆動系４４と吊
荷巻上下駆動系５０とにおける駆動出力は低
下する。このため、第１図のジブ３と巻上下
用ロープ６との動作速度は減少し、発生し始
めたハンチングは鎮静化することになる。

しかしながら、このような駆動出力の低下
作用によつても逆行量Ａの増大が続く場合に
は、第７図のステツプS9からステツプS2へ
戻り、再びステツプS9へと進んで、新たな
逆行量A_i+1に基いてゲインK_Pおよびリミツ
ト信号Slの変更を再度行なう。この場合、ス
テツプS8において逆行量A_i+1が前回の逆行量
A_iよりも大きくなつていると判定されたので
あるから、第８図に示すように、再度変更し
て得られるゲインK_P(i+1)およびリミツト信号
S_i+1は、前回のゲインK_Piおよびリミツト信
号S_iよりもさらに小さくなる。したがつて、
ハンチング防止のための駆動制御信号Ｖ，ｕ
はさらに低下し、このような動作を繰返すこ
とによつて、発生し始めたハンチングは減衰
して行く。

もつとも、ジブ駆動系４４や吊荷巻上下駆
動系５０の駆動出力を次々と低下させてもハ
ンチングが減衰しないという場合も考えられ
る。このため、この実施例では、第８図ａ，
ｂに示したそれぞれの変更特性線が、所定の
逆行量A₀において“０”になるようにして
いる。したがつて、ハンチングが容易に減衰
しない場合には、逆行量ＡがA₀以上に増大
することにより、ゲインK_Pおよびリミツト
信号Slは“０”になる。すると、ジブ３の駆
動は停止し、それに伴つて巻上下用ロープ６
の巻上下動作も停止する。つまり、ハンチン
グの減衰が困難であるときには、一旦、水平
移動動作を停止させて、ハンチングを強制的
に止めてしまうのである。

このようにして、ゲインK_Pおよびリミツ
ト信号Slを有限値または“０”まで低下させ
てハンチングが減衰するようになると、第７
図の処理ループはステツプS8からステツプ
S2に戻るようになる。さらに、逆行が生じ
ない程度にまで振動が減衰すると、ステツプ
S3からステツプS4に移行するようになる。
すると、ステツプS4を通るごとにカウント
値Ｉは“０”から順次インクリメントして行
き、ついにはＩ＝（Ｎ＋１）となる。

この時点でステツプS5からステツプS6に
移るようになり、ここで、ゲインK_Pとして
定常値K_P0が、またリミツト信号Slとして最
大値“１”が、それぞれ与えられる。つま
り、逆行が生じなくなつた後、制御周期Ｔの
Ｎ倍である期間（NT）だけ逆行が生じない
状態が持続すると、初期状態（ステツプS1
で規定される状態）へと戻ることになる。

このような動作による各量の時間的変化の
例を第９図に示す。この例の場合には、ま
ず、ゲインK_Pおよびリミツト信号Slがそれ
ぞれ定常値K_P0および最大値“１”へと設定
されている（時刻t₁）。その後、この状態が
しばらく続くが、時刻t₂においてジブの角速
度検出値ω₂の逆行量Ａが有限の値へと立上
り（同図ａ）、時刻：（t₂＋Ｔ）では逆行量Ａ
がさらに増大する。すると、ゲインK_P（同図
ｂ）およびリミツト信号Sl（同図ｃ）は低下
を始める。

ところが、時刻（t₂＋2T）では逆行量Ａ
が減少し始めるため、ゲインK_Pおよびリミ
ツト信号Slの低下は止まり、しばらくはこの
状態が維持される。その後、時刻t₃において
再び逆行量Ａが増加し始めるが、この場合は
ゲインK_Pおよびリミツト信号Slを“０”に
低下させて、駆動を一旦停止させている。こ
の状態もまたしばらく持続し、上述したカウ
ント値Ｉは順次インクリメントして行くが、
時刻t₄で再び逆行量Ａが有限値をとつたた
め、このカウント値Ｉは再度クリアされる。
この時刻t₄の逆行は、吊荷９の振れやタワー
TWの振動が完全に減衰していないために、
生じたものである。

そして、時刻（t₄＋Ｔ）以後、カウント値
Ｉは“０”から再びインクリメントして行
き、Ｉ＝（Ｎ＋１）となつた時点で、ゲイン
K_Pおよびリミツト信号Slは、それぞれ初期
値K_P0、“１”へと復帰している。

このような動作を繰返すことによつて、ハ
ンチングの発生の兆候が早期に発見され、か
つそれに基いてハンチングの成長を防止する
ことができる。

第１０図はハンチング防止動作の他の例を
示すフローチヤートである。この第１０図に
示した動作と、前述した第７図の動作とは、
次の点で異なつている。すなわち、第１０図
の動作では、制御開始後の最大逆行量A′を
記憶しておき、現時点における逆行量Ａと比
較するようにしている（ステツプS18）。そ
して、最大逆行量A′よりも現時点における
逆行量Ａの方が大きいときには、ゲインK_P
やリセツト信号Slを変更するとともに、現時
点における逆行量Ａを新たな最大逆行量
A′とする（ステツプS19）。なお、この最大
逆行量A′は、制御開始時に“０”へとリセ
ツトされており（ステツプS11）、復帰時に
もリセツトされる（ステツプS16）。他のス
テツプS12〜S15、およびS17は、第７図のス
テツプS2〜S5およびS7とそれぞれ同一であ
る。

このため、逆行量Ａが増加して過去の最大
逆行量A′を越えるごとにゲインK_Pやリミツ
ト信号Slの値が変更され、それによつて所望
のハンチング防止効果を得ることができる。

Ｄ変形例以上、この発明の実施例について説明した
が、この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、たとえば次のような変形も可能であ
る。

上記実施例では、ジブ俯仰角速度ω₂が固
定された基準値ω_th（上記実施例では“０”）
に達するか否かによつてハンチング発生を検
出したが、上記基準値ω_thを指令角速度ω₀
（第６図ｂ）の大きさに応じて可変としても
よい。この場合、たとえば、Δωをあらかじ
め定めておいた値として、 ω_th＝ω₀−Δω となるようにω_thを決定するようにすれば、
角速度ωがΔω以上の振幅で振動し始めた状
態を「ハンチング発生」と判定することがで
きる。

上記実施例では、実際の角速度ω₁と検出
値ω₂とが異なる値を有し、後者が前者より
も大きな振幅になるという性質を利用して、
検出値ω₂に基くハンチング防止を行なつて
いる。そして、これによつて早期にハンチン
グ発生を検出している。しかしながら、クレ
ーンの剛性がそれほど低くなく、ω₁とω₂が
あまり相違しなくとも、この発明は適用可能
である。この場合には、たとえば基準値ω_th
として“０”ではなく、プラスの値とするこ
とによつて同様の検出が可能となる。

ハンチング検出後の対処の方法としては上
記のようにゲインK_Pやリミツト信号Slを低
下させる方法に限らない。他の制御パラメー
タを変更してもよいし、ハンチングの位相と
逆位相の駆動成分を付加してもよい。ただ
し、上記実施例によれば、簡単な構成で有効
にハンチング防止を行なうことができる。

ロープやワイヤなどによつて形成される巻
上下用索状体は、主巻用であるか補巻用であ
るかを問わない。また、この発明における
「吊荷」とは、バケツトによつて保持された
荷なども含んでいる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、ブー
ム（ジブ）の俯仰角度の時間的変化に、所定の基
準以上の振動成分が含まれているか否かを判定
し、このような振動成分が含まれているときに
は、その振動の程度に応じてクレーンの駆動信号
を変更するようにしているため、ハンチング発生
の兆候を早期に検出し、それによつて吊荷のハン
チングを有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の適用対象となる
クレーンの模式的外観図、第２図は第１図のクレ
ーンの油圧駆動系の油圧回路図、第３図は実施例
の制御系のブロツク図、第４図は抑制パターンの
説明図、第５図および第６図はハンチング検出原
理の説明図、第７図は実施例の動作を示すフロー
チヤート、第８図はフイードバツクゲインと抑制
信号との逆行量による変更パターンの例を示す
図、第９図は実施例による諸量の時間的変化を示
すタイムチヤートである。第１０図はこの発明の
他のハンチング防止動作例を示すフローチヤート
である。１……クレーン、２……クレーン本体、３……
ジブ、４……ジブ俯仰用ロープ、６……巻上下用
ロープ、９……吊荷、１２……ジブ俯仰角度検出
器、３１……主油圧ポンプ、２２ａ……ジブ俯仰
用方向制御弁、２２ｂ……巻上下用方向制御弁、
２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ……電磁比例減
圧弁、３２ａ，３２ｂ……リモコン弁、３３ａ…
…ジブ操作レバー、３３ｂ……巻上下用操作レバ
ー、３６，３７……ジブレバーパイロツト圧力検
出器、５４……ハンチング検出器、５５……制御
パラメータ設定装置、TW……タワー。

Claims

【特許請求の範囲】１ブーム操作入力手段からの入力操作に応答し
て、クレーンのブームの俯仰駆動機構と前記ブー
ムから垂下された索状体の巻上下駆動機構とに駆
動制御信号を与え、それによつて前記ブームの俯
仰と前記索状体の巻上下とを同時に行なわせて前
記索状体に吊下げられた吊荷を水平移動させるに
あたつてのハンチング防止方法であつて、前記ブームの俯仰角度の時間的変化を検出し、
その時間的変化に逆行成分が含まれており、か
つ、この逆行成分が所定の値より大きい場合に、
その逆行成分の量に応じて前記駆動信号を変更し
て前記ブームおよび索状体の巻上下の駆動速度を
低減することにより当該ハンチングを防止するよ
うにしたことを特徴とするクレーンの吊荷の水平
移動におけるハンチング防止方法。２前記基準は、前記俯仰角度の時間的変化に逆
行成分が含まれているか否かという基準である、
特許請求の範囲第１項記載のクレーンの吊荷の水
平移動におけるハンチング防止方法。３前記駆動制御信号の変更は、前記水平移動の
制御における制御パラメータを変化させることに
よつて行なわれる、特許請求の範囲第１項または
第２項記載のクレーンの吊荷の水平移動における
ハンチング防止方法。