JPH07215680A - クレーンの吊荷の軌跡制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クレーンの吊荷を移動させる際に、オペレー
タの簡便な操作にて吊荷を任意の軌跡で移動する。 【構成】 クレーンの制御回路にフック巻上げ下げ用ド
ラム１６の回転数を検出する手段２９と、ブームの俯仰
角を検出する手段３０を設け、夫々の検出値から現在の
フックの揚程値を制御部３１で算出する。また、ブーム
の俯仰角の変化に対してフックの揚程補正量を所定の割
合で変化させるような制御特性を記憶させておき、この
制御特性からフックの目標揚程補正量を求める。そし
て、之等のデータからフックの目標揚程値を算出し、フ
ック巻上げ下げ用ロープの繰り出し量若しくは巻取り量
を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクレーンの吊荷の軌跡制
御装置に関するものであり、特に、吊荷移動の操作性の
改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のクレーンの吊荷の軌跡制御装置と
しては、例えば特開昭６３−６０８９７号公報記載の水
平移動制御方法が知られている。これは、ブームの長さ
と、ブームと吊荷との間のロープの掛数とに応じて、俯
仰駆動機構に対する制御信号を抑制するものであり、ブ
ームの長さとロープの掛数とについて、夫々に対して想
定された最大値と最小値との間を区域分けし、各区域ご
とに俯仰駆動機構への駆動制御信号のリミット値を定
め、巻上げ下げ駆動機構に対する駆動制御信号が最大値
に至った際には、俯仰駆動機構に対する駆動制御信号を
低下させるようにしたものである。

【０００３】また、特公平３−５３２３７号公報記載の
水平移動制御装置のように、ブーム俯仰用レバーの操作
量に基づいてブームの俯仰量及び巻上げ下げ量を制御
し、起動時の制御性を改善したものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のクレーンの吊荷
の軌跡制御装置は、前述したように、ブームの俯仰角及
びブーム俯仰レバーの操作量に基づくフィードフォワー
ド制御系と、巻上げ下げ用ロープの繰り出し若しくは巻
取り量のフィードバック制御系で構成されているが、制
御方法が煩雑であり、正確な制御を行うことが困難であ
った。

【０００５】特に、斜面に沿って吊荷を移動する場合
や、途中の障害物を回避する際に任意の軌跡で吊荷を移
動する場合等には、ブームの俯仰とフックのロープ巻上
げ下げの複合操作性が良好でなく、オペレータの疲労の
一因となっている。そこで、クレーンの吊荷を移動させ
る際に、オペレータの簡便な操作にて吊荷を任意の軌跡
で移動するために解決すべき技術的課題が生じてくるの
であり、本発明はこの課題を解決することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、ブームの俯仰角制御
機構と、吊荷用フックのロープ巻上げ下げ用制御機構と
を備え、ブームの俯仰角を検出する手段と、フック巻上
げ下げ用ドラムの回転数を検出する手段と、前記夫々の
検出手段の検出値から現在のフックの揚程値を算出する
手段と、ブームの俯仰角の変化に対してフックの揚程補
正量を所定の割合で変化させるような制御特性を記憶す
る手段とを設け、前記現在のフックの揚程値と、記憶さ
れている制御特性から求められるフックの目標揚程補正
量とからフックの目標揚程値を算出し、該目標揚程値に
基づいて前記ドラムの回転数を変化させ、フック巻上げ
下げ用ロープの繰り出し量若しくは巻取り量を調整する
ような制御部を設けたクレーンの吊荷の軌跡制御装置を
提供するものである。

【０００７】

【作用】検出手段によって検出されたブームの俯仰角と
フック巻上げ下げ用ドラムの回転数とから、制御部にて
フックの揚程値を算出する。また、ブームの俯仰角の変
化に対してフックの揚程補正量を所定の割合で変化させ
るような制御特性を、予め記憶手段に記憶させておく。
そして、前記各検出値から求められる現在のフックの揚
程値と、記憶された制御特性から求められるフックの目
標揚程補正量とから、制御部にてフックの目標揚程値を
算出する。

【０００８】制御部は該目標揚程値に基づいてドラムの
回転数を変化させ、フック巻上げ下げ用ロープの繰り出
し量若しくは先取り量を調整する。斯くして、ブームの
移動に伴って予め設定された制御特性に沿った正しい軌
跡で吊荷が移動される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１はクレーンの吊荷の軌跡制御装置の制御回路
を示し、符号１１はフック巻上げ下げドラム用の油圧ポ
ンプ、１２はブーム俯仰用の油圧ポンプであり、前記油
圧ポンプ１１の吐出油は方向制御弁１３を介してドラム
回転用の油圧モータ１４へ供給される。そして、該油圧
モータ１４の回転は伝動機構１５を介してフック巻上げ
下げ用のドラム１６へ伝達される。一方、前記油圧ポン
プ１２の吐出油は方向制御弁１７を介してブーム俯仰用
の油圧モータ１８へ供給される。

【００１０】前記フック巻上げ下げ用の方向制御弁１３
は操作レバー部１９によって操作されるが、パイロット
油路２０に電磁式切替弁２１を介装するとともにパイロ
ット油路２２に電磁式切替弁２３を介装する。また、前
記ブーム俯仰用の方向制御弁１７は操作レバー部２４に
よって操作されるが、パイロット油路２５及び２６に夫
々圧力スイッチ等のパイロット圧の検出手段２７及び２
８を介装する。更に、前記ドラム１６に近接スイッチ等
の検出手段２９を設けてドラム１６の回転数を検出する
とともに、ブーム（図示せず）にポテンショメータ等の
検出手段３０を設けてブームの俯仰角を検出する。之等
検出手段２７乃至３０の検出値は制御部３１へ入力され
る。

【００１１】ここで、制御モードに入った場合は、前記
フック巻上げ下げ用の操作レバー部１９を中立位置にし
たまま、ブーム用の操作レバー部２４を操作する。例え
ば、該操作レバー部２４をパイロット油路２５側へ操作
したときは、方向制御弁１７のパイロットポート３２ａ
にパイロット圧が掛かり、スプールが中立位置１７ａか
ら１７ｂの位置へ移動し、油圧モータ１８が正転してブ
ームの俯仰角が増大する。

【００１２】このとき、前記検出手段２９によりドラム
１６の現在の回転位置を検出するとともに、前記検出手
段３０によりブームの現在の俯仰角を検出し、之等の検
出値を制御部３１へ入力して制御開始時のフックの揚程
値Ｈ_STを算出する。そして、前記検出手段２７及び２８
によりパイロット油路２５及び２６のパイロット圧を検
出し、操作レバー部２４がブームの俯仰角を増大する側
へ操作されたことを制御部３１が認識する。

【００１３】然るときは、ブームの俯仰角変更に伴って
フックの揚程値を補正する。クレーンの作業内容によっ
てフックの揚程補正量は異なるが、例えば図２に示すよ
うに、ブームの俯仰角の変化量Δθに対してフックの揚
程補正量が比例的に増加するように制御特性を設定し、
制御部３１に設けた記憶手段に上述した制御特性を予め
記憶させておく。そして、記憶されている制御特性から
フックの目標揚程補正量Ｈ_C を求め、次式によりフック
の目標揚程値Ｈを算出する。

【００１４】 Ｈ＝Ｈ_ST＋Ｈ_C ………（１式） 而して、１式から算出したフックの目標揚程量Ｈに基づ
き、図３に示すようなフィードバック制御が行われ、油
圧ポンプ１１のレギュレータ３３へ制御信号を送って油
圧ポンプ１１の傾転角を調整し、該油圧ポンプ１１の吐
出量を変化させる。

【００１５】前述したように、操作レバー部２４をパイ
ロット油路２５側へ操作したときは、前記電磁式切替弁
２１のソレノイド３４をオンにし、スプールを２１ｂの
位置へ移動させる。然るときは、油圧ポンプ３５の吐出
油が方向制御弁１３のパイロットポート３６ａへ導出さ
れ、油圧モータ１４が正転してドラム１６に巻回したフ
ック巻上げ下げ用のロープが巻取られていき、ブームの
俯仰角の増加に比例してフックの目標揚程値Ｈが増加
し、斜面に沿って吊荷を引き上げながら移動することが
できる。

【００１６】これに対して、前記操作レバー部２４をパ
イロット油路２６側へ操作したときは、前述とは逆に前
記油圧モータ１８が逆転してブームの俯仰角が減少する
とともに、電磁式切替弁２３のソレノイド３７をオンに
して前記油圧モータ１８を逆転させ、フック巻上げ下げ
用のロープを繰り出していく。このときも、記憶されて
いる制御特性からフックの目標揚程補正量Ｈ_C を求め、
１式によりフックの目標揚程値Ｈを算出してフィードバ
ック制御を行う。

【００１７】斯くして、ブーム俯仰用の操作レバー部２
４を操作するのみで、予め設定されている制御特性に基
づいてフック巻上げ下げ用ロープの繰り出し量若しくは
巻取り量が自動制御され、操作性が著しく向上する。ま
た、図２に示した制御特性を予め作業内容によって変更
すれば、任意の軌跡で吊荷の移動を制御することが可能
である。

【００１８】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、ブームの俯仰角の変化に対してフックの揚程補正量
を所定の割合で変化させるような制御特性を予め記憶さ
せておくことにより、該制御特性に基づいてフックの揚
程値が算出される。従って、予め作業内容により該制御
特性を変更すれば、簡便な操作にて吊荷の軌跡を任意に
制御することが可能となり、操作性が向上するととも
に、オペレータの疲労を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるクレーンの吊荷の軌跡
制御装置の制御回路図。

【図２】制御特性を表すグラフ。

【図３】制御のブロック図。

【符号の説明】

１１，１２ 油圧ポンプ １４，１８ 油圧モータ １６ ドラム ２７，２８ 検出手段 ２９，３０ 検出手段 ３１ 制御部 ３３ レギュレータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブームの俯仰角制御機構と、吊荷用フッ
   クのロープ巻上げ下げ用制御機構とを備え、ブームの俯
   仰角を検出する手段と、フック巻上げ下げ用ドラムの回
   転数を検出する手段と、前記夫々の検出手段の検出値か
   ら現在のフックの揚程値を算出する手段と、ブームの俯
   仰角の変化に対してフックの揚程補正量を所定の割合で
   変化させるような制御特性を記憶する手段とを設け、前
   記現在のフックの揚程値と、記憶されている制御特性か
   ら求められるフックの目標揚程補正量とからフックの目
   標揚程値を算出し、該目標揚程値に基づいて前記ドラム
   の回転数を変化させ、フック巻上げ下げ用ロープの繰り
   出し量若しくは巻取り量を調整するような制御部を設け
   たことを特徴とするクレーンの吊荷の軌跡制御装置。