JPH07125976A - 天井走行クレーン巻上げ装置の制動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ制御の巻上装置のブレーキに対
し、ライニング表面がグレイジング状態にならないよう
に、ライニング表面に対し研削効果を与えることによ
り、制動力が降下することを防ぐブレーキ操作法と操作
装置を提供する。 【構成】 モータとブレーキとを具備し、インバータに
より速度制御を行う天井走行クレーンなどの巻上げ装置
にあつて、インバータの電流あるいは電力等の出力を検
知する検知リレーと、当該検知リレーの信号出力に応じ
て作動する電磁開閉器によつてブレーキを開閉する制御
回路を設ける。そして巻上げ下げ運転から停止する場合
に、通常運転時には先ず電気的制動により減速して所定
の低速に到達したことを検知してブレーキを作動させ
る。しかし始業時又は適時に数回を限度に、高速状態か
らブレーキ閉動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は天井走行クレーンの巻上
げ装置の制動方法にかかり、特にインバータ制御によつ
て駆動する巻上げ装置の制動に好適な制御方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電動機を直接に電源に接続して制御して
いた旧来の巻上装置では、運転の停止に際して停止信号
と同時に電源が遮断され、電磁ブレーキが瞬時に動作す
るために、慣性によって電動機の回転数がまだ高い時点
でブレーキのライニングとドラムが摺動しながら減速す
る過程を辿るため、ライニングの摩耗が激しい。クレー
ン利用の上で重要かつ頻度の高いものほどこの傾向が大
きいため、ブレーキに対する補修を頻繁に行う必要があ
り、保守上の負担が大きい。一方、近年天井クレーンに
おいて、巻上電動機をインバータによって制御する方式
が広く採用される傾向にある。その一例を図１に示す。

【０００３】図７は、巻上装置部のブレーキ部分の回路
を示し、検知リレーＲｙは、電圧、電流または周波数の
何れかあるいはこれらを複合した発生トルクとして検知
し、予め設定した値で動作するリレーである。巻上装置
を起動させるときは、インバータ出力が立ち上がってＲ
ｙの設定値に達すると電磁接触機７５Ｂが励磁され、電
磁ブレーキが開いて電動機が回転を始める。また停止の
場合はインバータ出力が低下してＲｙの設定値まで降下
したことを検知して７５Ｂが開放され、ブレーキが閉じ
る。

【０００４】一般的にはこの最終的なインバータ出力
は、停止ショックや拘束電流の小さいことを目的とし
て、あるいは微速運転の特徴を示すため、例えば３Ｈｚ
程度の低速を以て設定値としていることが多い。上記巻
上機構をインバータで駆動することは、広範囲に効率よ
く速度制御を行うことが可能であり、そのほかにもショ
ックレス運転や位置合わせ能力の向上など、クレーン機
能を大きく発展させている。インバータ制御を行う巻上
装置では、停止の指示が出たときには、まずインバータ
の出力周波数が低周波の方向に徐々に移動して、回生に
よる制動力を生じさせて電気的制動を行い、一定の低速
に達したことを検知したところでブレーキを動作させ
る。このようにするときは、停止時のショックもなく、
またブレーキライニングの摩耗が殆ど発生せず、保守上
に大きなメリットを与えることができる。一般には、こ
のブレーキを動作させる一定の低速値として、ブレーキ
動作時の拘束電流を最小とするために、定格荷重を吊っ
て充分に安全な周波数出力の限界での回転数を目標とす
ることが多い。例えばインバータの出力電圧と周波数と
を検知してブレーキ開閉を行うものは特公平２−１０６
９号公報、またインバータの出力電流を検知する方式は
同じく特公平４−５３７９９号公報など、ブレーキタイ
ミングの決定には多くの技術が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方式
で運転される巻上装置では、経年運転中にブレーキライ
ニングの表面が研磨されることがないため硬化し、光沢
のあるガラス状の表面状態（以下グレイジングという）
を呈することがあり、制動力の低下が起きる恐れがあ
る。特に、環境の上で湿気が多い現場や季節気候の影響
が大きいときにはライニングは吸湿し、表面状態がグレ
イジング状態であることと重なって摩擦係数が小さくな
り、ブレーキ作動時に滑り現象の発生が起きてくる不具
合が予想される。巻上装置において停止に際して滑りが
発生することは、作業効率が悪くなるばかりでなく、事
故につながる可能性が大きい。

【０００６】本発明は、インバータ制御の巻上装置のブ
レーキに対し、ライニング表面がグレイジング状態にな
らないように維持するためのブレーキ操作法と操作装置
を提供することを目的とする。詳しくは本発明は、ライ
ニング表面がグレイジング状態になることを防ぐため
に、時に応じライニング表面に対し研削効果を与えるこ
とにより、制動力が降下することを防ぐことを目的とす
る方法である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の天井走行クレーン巻上げ装置の制動方法は、
モータとブレーキとを具備し、インバータにより速度制
御を行う天井走行クレーンなどの巻上げ装置にあつて、
インバータの電流あるいは電力等の出力を検知する検知
リレーと、当該検知リレーの信号出力に応じて作動する
電磁開閉器によつてブレーキを開閉する制御回路を設
け、巻上げ下げ運転から停止する場合に、通常運転時に
は先ず電気的制動により減速して所定の低速に到達した
ことを検知してブレーキを作動させる方式の巻上装置に
おいて、始業時又は適時に数回を限度に、高速状態から
ブレーキ閉動作を行うことを要旨とするものである。

【０００８】また第２の発明は上記制動方法は、始動ボ
タンスイツチをｏｎさせて動作状態とした自動操作回路
により、無負荷でフツクを巻上げ上限リミツトスイツチ
位置まで吊り上げた後、巻下げ及び巻上げ運転を行い、
何れも定格速度に達したとき急制動をかけ、予め設定し
た所定パターンで所定回数繰返し行つた後当該自動操作
回路は不動作状態に戻ることを要旨とするものである。

【０００９】

【作 用】手動操作によつてこの効果を得るために
は、通常では電動機が殆ど停止に近い状態までインバー
タの出力周波数が低下した時点でブレーキを作動させる
ように設定してあるものを、例えば毎朝の始動時、ある
いはブレーキの滑りを感じた時とかに、まだ電動機の回
転が高速状態にあるときに任意にブレーキを作動させ、
ブレーキドラムとライニングとの間が若干滑ることを利
用してライニング表面を研削し、又同時に滑りによる発
熱によつてライニングに吸収された湿気を放散させるこ
とによつて、ブレーキの制動力を確保し、安定した巻上
下運転を可能とすることが出来る。又、始動時或いは必
要とするときに始動ボタンをｏｎすることによつて、予
めこれら一連の動作を設定した一定手順に基づくブレー
キの開閉動作を行わせる自動操作回路を設けることによ
つて同様の効果を得ることが出来る。

【００１０】

【実施例】以下本発明天井走行クレーン巻上装置の制動
方法を図示の実施例にもとづいて説明する。インバータ
制御によって駆動される天井クレーンの巻上装置につい
ては図１に、またシステム構成は図２のような構成であ
る。この図１における巻上げ用インバータによるブレー
キ制御回路を図４に示す。この図４において、検知リレ
ーＦは周波数を検知する方式とし、インバータの周波数
モニター端子ＦｍとＬ間に接続すると共に、ブレーキ用
電磁接触器７５Ｂに直列に切替スイツチＣＳを設け、図
の如く常閉の開閉器Ｓ１を置く。このとき、ＣＳをＡ側
にいれると制御は通常のまゝであるが、ＣＳをＢ側にい
れると、Ｆの設定値に関係なくブレーキを閉じることが
できる。

【００１１】従来の制御法ではインバータクレーンの巻
上げ装置のブレーキライニングがグレイジング状態にな
る恐れがあり、更に湿気を吸収している場合、制動時の
滑りが予想される。このため、例えば朝の始業時などに
手動操作によりＣＳをＢ側にいれて運転し、任意の高速
状態でＳ１によつて制動させ、若干の滑りを起させて、
適度の摩擦と発熱によつて摩擦係数の低下を防ぎ、制動
力を確保することが出来る。ここでＳ１は単に手動押ス
イツチに限らず、遠隔操作スイツチや、繰返し動作を組
合せたタイマーなどを使用することも可能である。

【００１２】この様な制動法ではインバータ出力が大き
いため、ブレーキ動作時の拘束電流が大きく、インバー
タ端子の焼損を招きやすい。そのため、インバータのフ
リーラン制御端子ＦＲとＬとの間にＳ１と同様に常閉の
スイツチＳ２を設け、高速状態でブレーキを作動させる
ときは、スイツチＳ１と共にＳ２を同時に開放するよう
にしている。Ｓ１とＳ２は２回路用の１個のスイツチで
あることが望ましい。更にＣＳスイツチも同様に２回路
用としてＦＲーＬ間も切替る方が誤操作を防ぐ上からも
望ましい。

【００１３】上記はクレーン操作員の手動操作による制
動法について述べたが、一定の制動パターンを予め設定
することにより、操作員はただ始動ボタンスイツチを押
すだけで上記の効果を得る自動操作法も可能である。例
えば毎朝の始動時に定格速度から急制動を３回行つてラ
イニング表面を適度の摩擦力を保持できる状態に置くと
した場合について説明をすれば、下記のようになる。

【００１４】インバータ制御の巻上げ機構は一般に図４
のような構成である。即ち、電動機Ｍは減速機Ａを介し
て巻き上げドラムＤを駆動し、その電動機Ｍには電磁ブ
レーキＢｒと回転計Ｒが組み込まれている。クレーンの
始動時に無負荷の状態において、先ず電磁ブレーキに若
干の滑りを与える運転の自動操作手順の一例を図５に示
す。

【００１５】先ず操作員が始動ボタンスイツチを押すこ
とにより自動操作回路がｏｎする。この時点からインバ
ータは出力を開始し、始動のトルク発生の時点でブレー
キが開き、電動機は回転を始める。自動操作の最初の回
転方向は巻上げ方向に設定されてあり、やがてフツクＨ
が上限リミツトスイツチＬｓを蹴り、インバータ出力を
停止させ、フリーラン回路がｏｆｆされ、同時に制動回
路ＣＳはブレーキ回路をｏｎとし、電動機を停止する。
この位置からタイマに設定した一定時間の後、インバー
タが巻下げ方向に出力を開始し、定格速度まで加速す
る。回転計により定格速度を確認するとインバータを停
止、フリーラン回路をｏｆｆさせてブレーキ回路を閉
じ、急制動を行う。この際にブレーキライニングの表面
は、若干の滑りからの摩擦によりグレージング状態への
進行を防ぐことが出来る。予め３回の繰返しを設定して
あれば、動作回数と設定値とを比較してこの動作を３回
繰り返して指定された一連の動作を終了して自動操作回
路をｏｆｆし、通常の制御回路に移行する。

【００１６】この時の巻上げ装置の時間と速度との関係
は図６のようになる。ここで、巻上げ時と巻下げ時とは
時間ー回転数の関係に若干の相違があるが、本図は急制
動の説明図であるため細部の相違については触れない。
また、急制動を行う回転数を定格回転数以外の任意の値
に設定することが可能であることも勿論である。なお、
この場合でも手動操作の説明に述べたように、インバー
タ停止の際にはフリーラン回路の開放を同時に行うこと
が必要である。又、この様な自動制御回路の構成は公知
の技術によつて可能であり、本願発明の重要な目的では
ない。

【００１７】

【発明の効果】以上の如く本発明によるときは、全般的
にはブレーキ動作のタイミングは充分な低速に達したこ
とを検知して行うため、シヨツクレス且つ保守上の利点
は確保された上で、間歇的にライニングとブレーキドラ
ムとを滑らせることによつて、ライニング表面は適度の
摩擦力が保持され、簡単な構成の制御回路によつて充分
な制動力が保持され、不具合の可能性を未然に防ぐこと
が出来、作業性と安全の確保に資するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】インバータ制御による巻上げ装置の制動操作回
路説明図である。

【図２】インバータ制御によつて駆動される天井クレー
ンの操作説明図である。

【図３】本願発明のブレーキ部分の制御回路説明図であ
る。

【図４】インバータ制御の巻上げ機構の概略説明図であ
る。

【図５】電磁ブレーキに滑りを付与する自動操作手順の
フローチヤートである。

【図６】巻上げ装置の急制動時の時間と速度との関係説
明図である。

【図７】従来例のインバータ制御巻上げ装置のブレーキ
制御回路説明図である。

【符号の説明】

Ｆ 検知リレー ＣＳ 制動回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータとブレーキとを具備し、インバー
   タにより速度制御を行う天井走行クレーンなどの巻上げ
   装置にあつて、インバータの電流あるいは電力等の出力
   を検知する検知リレーと、当該検知リレーの信号出力に
   応じて作動する電磁開閉器によつてブレーキを開閉する
   制御回路を設け、巻上げ下げ運転から停止する場合に、
   通常運転時には先ず電気的制動により減速して所定の低
   速に到達したことを検知してブレーキを作動させる方式
   の巻上装置において、始業時又は適時に数回を限度に、
   高速状態からブレーキ閉動作を行うことを特徴とする天
   井走行クレーン巻上げ装置の制動方法。
2. 【請求項２】 上記制動方法は、始動ボタンスイツチを
   ｏｎさせて動作状態とした自動操作回路により、無負荷
   でフツクを巻上げ上限リミツトスイツチ位置まで吊り上
   げた後、巻下げ及び巻上げ運転を行い、何れも定格速度
   に達したとき急制動をかけ、予め設定した所定パターン
   で所定回数繰返し行つた後当該自動操作回路は不動作状
   態に戻ることを特徴とする請求項１記載の天井走行クレ
   ーン巻上げ装置の制動方法。