JPH09208009A - スタッカクレーンの揺動低減装置 - Google Patents
スタッカクレーンの揺動低減装置Info
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- JPH09208009A JPH09208009A JP1898896A JP1898896A JPH09208009A JP H09208009 A JPH09208009 A JP H09208009A JP 1898896 A JP1898896 A JP 1898896A JP 1898896 A JP1898896 A JP 1898896A JP H09208009 A JPH09208009 A JP H09208009A
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- electrorheological fluid
- mast
- traveling
- stacker crane
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】電気粘性流体の長寿命化を図るとともに、より
信頼性の高いスタッカクレーンの揺動低減装置を提供す
る。 【解決手段】天井部のガイドレール3に当接して回転す
るローラ101の回転を電気粘性流体118によって制
御することにより走行停止時の揺動を低減するスタッカ
クレーンにおいて、マスト5の走行方向についての歪み
を検出する、マスト下部に設けられた歪み検出手段9
と、この歪み検出手段9の検出値の時間微分値の正負に
基づいて走行中に前記電気粘性流体を作動させるか否か
を判定する判定手段11と、この判定手段11によって
電気粘性流体118を作動させると判定された期間およ
びスタッカクレーンの走行停止後にのみ、電気粘性流体
を歪み検出手段9の検出値の時間微分値に応じた印加電
圧をもって作動させる制御手段11、119とを具え、
スタッカクレーンの走行中にも電気粘性流体を断続的に
作動させる。
信頼性の高いスタッカクレーンの揺動低減装置を提供す
る。 【解決手段】天井部のガイドレール3に当接して回転す
るローラ101の回転を電気粘性流体118によって制
御することにより走行停止時の揺動を低減するスタッカ
クレーンにおいて、マスト5の走行方向についての歪み
を検出する、マスト下部に設けられた歪み検出手段9
と、この歪み検出手段9の検出値の時間微分値の正負に
基づいて走行中に前記電気粘性流体を作動させるか否か
を判定する判定手段11と、この判定手段11によって
電気粘性流体118を作動させると判定された期間およ
びスタッカクレーンの走行停止後にのみ、電気粘性流体
を歪み検出手段9の検出値の時間微分値に応じた印加電
圧をもって作動させる制御手段11、119とを具え、
スタッカクレーンの走行中にも電気粘性流体を断続的に
作動させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動倉庫等に用
いられるスタッカクレーンの位置決めの際に発生するマ
ストの揺動を低減するスタッカクレーンの揺動低減装置
に関する。
いられるスタッカクレーンの位置決めの際に発生するマ
ストの揺動を低減するスタッカクレーンの揺動低減装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】自動倉庫などに用いられるスタッカクレ
ーンは、走行台車に立てられた門型のマストと、このマ
ストに沿って昇降する昇降台と、走行台車をガイドする
床面ガイドレールと、マスト上部のクレーン天井に設け
られたガイドローラと、このガイドローラをガイドする
天井ガイドレールとを有して構成されている。
ーンは、走行台車に立てられた門型のマストと、このマ
ストに沿って昇降する昇降台と、走行台車をガイドする
床面ガイドレールと、マスト上部のクレーン天井に設け
られたガイドローラと、このガイドローラをガイドする
天井ガイドレールとを有して構成されている。
【0003】このスタッカクレーンにおいて、走行停止
して位置決めをする際に発生するマストの揺動(残留振
動)は、サイクルタイムの向上の妨げとなる。そこで、
このような問題点を解決するための従来技術として、三
菱重工技報(VOL.26NO6(1989-11))に示され
た「耐震・制振型自動格納設備の開発」がある。この従
来技術によれば、クレーン天井に設けられたガイドロー
ラをバネによってガイドレールに常に押し付けられた構
成とするとともに、このガイドローラの回転軸を電磁ク
ラッチを介して粘性ダンパの軸に接続し、走行中は電磁
クラッチを解放して粘性ダンパの粘度抵抗を遮断するこ
とによりガイドローラをスムースに回転させ、クレーン
制動時に電磁クラッチを接続して粘性ダンパの粘性抵抗
をガイドローラに伝えることにより、減衰効果を得るよ
うにしている。
して位置決めをする際に発生するマストの揺動(残留振
動)は、サイクルタイムの向上の妨げとなる。そこで、
このような問題点を解決するための従来技術として、三
菱重工技報(VOL.26NO6(1989-11))に示され
た「耐震・制振型自動格納設備の開発」がある。この従
来技術によれば、クレーン天井に設けられたガイドロー
ラをバネによってガイドレールに常に押し付けられた構
成とするとともに、このガイドローラの回転軸を電磁ク
ラッチを介して粘性ダンパの軸に接続し、走行中は電磁
クラッチを解放して粘性ダンパの粘度抵抗を遮断するこ
とによりガイドローラをスムースに回転させ、クレーン
制動時に電磁クラッチを接続して粘性ダンパの粘性抵抗
をガイドローラに伝えることにより、減衰効果を得るよ
うにしている。
【0004】しかしながらこの従来技術では、電磁クラ
ッチをつないだときに生じる衝撃が制振性能に悪影響を
及ぼす場合があり、このような電磁クラッチのような制
振性能に影響を及ぼす構成要素はできるだけ省略したほ
うが望ましい。
ッチをつないだときに生じる衝撃が制振性能に悪影響を
及ぼす場合があり、このような電磁クラッチのような制
振性能に影響を及ぼす構成要素はできるだけ省略したほ
うが望ましい。
【0005】一方、電気粘性流体は印加電圧に応じて粘
度特性を変化させることができる流体であり、印加電圧
に対する粘度特性変化の応答性も優れている。この電気
粘性流体を利用した振動減衰装置に関する従来技術とし
て、例えば特開昭64−78776号公報がある。この
従来技術では、電気粘性流体を内蔵した回転式ダンパを
ロボットの関節に組み込み、ロボットアーム回動時には
ダンパに内蔵される電気粘性流体への印加電圧を低く設
定してアームを滑らかに回動させ、目標位置にロボット
アームが位置決めされる直前に高めの印加電圧を電気粘
性流体に印加して粘度抵抗を上げることにより位置決め
時におけるアームの振動を低減するようにしている。
度特性を変化させることができる流体であり、印加電圧
に対する粘度特性変化の応答性も優れている。この電気
粘性流体を利用した振動減衰装置に関する従来技術とし
て、例えば特開昭64−78776号公報がある。この
従来技術では、電気粘性流体を内蔵した回転式ダンパを
ロボットの関節に組み込み、ロボットアーム回動時には
ダンパに内蔵される電気粘性流体への印加電圧を低く設
定してアームを滑らかに回動させ、目標位置にロボット
アームが位置決めされる直前に高めの印加電圧を電気粘
性流体に印加して粘度抵抗を上げることにより位置決め
時におけるアームの振動を低減するようにしている。
【0006】したがって、この特開昭64−78776
号公報の技術を先の三菱重工技報に示されたスタッカク
レーンの技術に適用すると、電磁クラッチ付き粘性流体
ダンパを電気粘性流体ダンパに置き換えることができ、
電磁クラッチを省略することができる。すなわち、この
場合、スタッカクレーンの走行中は電気粘性流体に対す
る印加電圧を零として電気粘性流体の粘度抵抗を低く
し、走行を停止させる時点で所要の電圧を電気粘性流体
に印加して揺動減衰効果を得るようにすることができ
る。
号公報の技術を先の三菱重工技報に示されたスタッカク
レーンの技術に適用すると、電磁クラッチ付き粘性流体
ダンパを電気粘性流体ダンパに置き換えることができ、
電磁クラッチを省略することができる。すなわち、この
場合、スタッカクレーンの走行中は電気粘性流体に対す
る印加電圧を零として電気粘性流体の粘度抵抗を低く
し、走行を停止させる時点で所要の電圧を電気粘性流体
に印加して揺動減衰効果を得るようにすることができ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気粘性流
体の耐久性は、近年改良されつつあるものの、高いもの
であるとはいい難い。したがって、上記技術において
は、必要とされる揺動低減効果を下げることなくかつで
きるだけ電気粘性流体に負荷をかけないような電気粘性
流体の使い方をするほうが望ましい。また、電気粘性流
体の粘度特性を変化させるためには、通常キロボルトオ
ーダーの印加電圧が必要であり、電極間などにおけるス
パークや発熱などが問題となる。すなわち、電気粘性流
体をできるだけ低い印加電圧で制御するようにしたほう
が望ましい。
体の耐久性は、近年改良されつつあるものの、高いもの
であるとはいい難い。したがって、上記技術において
は、必要とされる揺動低減効果を下げることなくかつで
きるだけ電気粘性流体に負荷をかけないような電気粘性
流体の使い方をするほうが望ましい。また、電気粘性流
体の粘度特性を変化させるためには、通常キロボルトオ
ーダーの印加電圧が必要であり、電極間などにおけるス
パークや発熱などが問題となる。すなわち、電気粘性流
体をできるだけ低い印加電圧で制御するようにしたほう
が望ましい。
【0008】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、電気粘性流体の長寿命化を図るとともにより
信頼性の高いスタッカクレーンの揺動低減装置を提供す
ることを目的とする。
たもので、電気粘性流体の長寿命化を図るとともにより
信頼性の高いスタッカクレーンの揺動低減装置を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明では、昇降台を
昇降するためのマストが立設された走行台車を床面部お
よび天井部に配設されたガイドレールにそって走行させ
るとともに、前記マストの上部に前記天井部のガイドレ
ールに当接して回転するローラを設け、このローラの回
転を電気粘性流体によって制御することにより走行停止
時の揺動を低減するスタッカクレーンの揺動低減装置に
おいて、前記マストの走行方向についての歪みを検出す
る、マスト下部に設けられた歪み検出手段と、この歪み
検出手段の検出値の時間微分値の正負に基づいて走行中
に前記電気粘性流体を作動させるか否かを判定する判定
手段と、この判定手段によって電気粘性流体を作動させ
ると判定された期間および前記スタッカクレーンの走行
停止後にのみ、前記電気粘性流体を前記歪み検出手段の
検出値の時間微分値に応じた印加電圧をもって作動させ
る制御手段とを具え、スタッカクレーンの走行中にも電
気粘性流体を断続的に作動させるようにしている。
昇降するためのマストが立設された走行台車を床面部お
よび天井部に配設されたガイドレールにそって走行させ
るとともに、前記マストの上部に前記天井部のガイドレ
ールに当接して回転するローラを設け、このローラの回
転を電気粘性流体によって制御することにより走行停止
時の揺動を低減するスタッカクレーンの揺動低減装置に
おいて、前記マストの走行方向についての歪みを検出す
る、マスト下部に設けられた歪み検出手段と、この歪み
検出手段の検出値の時間微分値の正負に基づいて走行中
に前記電気粘性流体を作動させるか否かを判定する判定
手段と、この判定手段によって電気粘性流体を作動させ
ると判定された期間および前記スタッカクレーンの走行
停止後にのみ、前記電気粘性流体を前記歪み検出手段の
検出値の時間微分値に応じた印加電圧をもって作動させ
る制御手段とを具え、スタッカクレーンの走行中にも電
気粘性流体を断続的に作動させるようにしている。
【0010】係る発明によれば、マスト上部の走行速度
の大きさがマスト下部の走行速度の大きさより大きい走
行中の期間およびスタッカクレーンの走行停止後にの
み、電気粘性流体を前記歪み検出手段の検出値の時間微
分値に応じた印加電圧をもって作動させる。
の大きさがマスト下部の走行速度の大きさより大きい走
行中の期間およびスタッカクレーンの走行停止後にの
み、電気粘性流体を前記歪み検出手段の検出値の時間微
分値に応じた印加電圧をもって作動させる。
【0011】またこの発明では、昇降台を昇降するため
のマストが立設された走行台車を床面部および天井部に
配設されたガイドレールにそって走行させるとともに、
前記マストの上部に前記天井部のガイドレールに当接し
て回転するローラを設け、このローラの回転を電気粘性
流体によって制御することにより走行停止時の揺動を低
減するスタッカクレーンの揺動低減装置において、前記
マストの上部と下部との相対速度およびマスト上部の速
度の方向を求める演算手段と、この演算手段によって求
められた相対速度の方向およびマスト上部の速度の方向
に基づいて走行中に前記電気粘性流体を作動させるか否
かを判定する判定手段と、この判定手段によって電気粘
性流体を作動させると判定された期間にのみ、前記電気
粘性流体を前記相対速度に応じた印加電圧をもって作動
させる制御手段とを具え、スタッカクレーンの走行中に
も電気粘性流体を断続的に作動させるようにした。
のマストが立設された走行台車を床面部および天井部に
配設されたガイドレールにそって走行させるとともに、
前記マストの上部に前記天井部のガイドレールに当接し
て回転するローラを設け、このローラの回転を電気粘性
流体によって制御することにより走行停止時の揺動を低
減するスタッカクレーンの揺動低減装置において、前記
マストの上部と下部との相対速度およびマスト上部の速
度の方向を求める演算手段と、この演算手段によって求
められた相対速度の方向およびマスト上部の速度の方向
に基づいて走行中に前記電気粘性流体を作動させるか否
かを判定する判定手段と、この判定手段によって電気粘
性流体を作動させると判定された期間にのみ、前記電気
粘性流体を前記相対速度に応じた印加電圧をもって作動
させる制御手段とを具え、スタッカクレーンの走行中に
も電気粘性流体を断続的に作動させるようにした。
【0012】係る発明によれば、マスト上部の走行速度
の方向とマスト下部の走行速度の方向とが等しい場合に
は、マスト上部の走行速度の大きさがマスト下部の走行
速度の大きさより大きいときにのみ、電気粘性流体を動
作させ、マスト上部の走行速度の大きさがマスト下部の
走行速度の大きさより小さいときは電気粘性流体を動作
させない。さらに、マスト上部の走行速度の方向とマス
ト下部の走行速度の方向とが異なる場合には、マスト上
下の走行速度差に関係なく常に電気粘性流体を動作させ
る。
の方向とマスト下部の走行速度の方向とが等しい場合に
は、マスト上部の走行速度の大きさがマスト下部の走行
速度の大きさより大きいときにのみ、電気粘性流体を動
作させ、マスト上部の走行速度の大きさがマスト下部の
走行速度の大きさより小さいときは電気粘性流体を動作
させない。さらに、マスト上部の走行速度の方向とマス
ト下部の走行速度の方向とが異なる場合には、マスト上
下の走行速度差に関係なく常に電気粘性流体を動作させ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。
に従って詳細に説明する。
【0014】図1に、この発明を適用するスタッカーク
レーンの全体構成例を示す。
レーンの全体構成例を示す。
【0015】図1において、スタッカークレーン1は床
面に敷設されたガイドレール2および天井に配設された
ガイドレール3に沿って走行する。
面に敷設されたガイドレール2および天井に配設された
ガイドレール3に沿って走行する。
【0016】スタッカークレーン1はガイドレール2に
沿って走行する走行台車4と、門型を成すマスト5と、
マスト5に沿って昇降する昇降台6を有している。マス
ト5の上部には、天井側のガイドレール3に沿って転動
する複数のガイドローラ7と、電気粘性流体によってダ
ンパ作用を実現する電気粘性流体ダンパ装置8が設けら
れている。
沿って走行する走行台車4と、門型を成すマスト5と、
マスト5に沿って昇降する昇降台6を有している。マス
ト5の上部には、天井側のガイドレール3に沿って転動
する複数のガイドローラ7と、電気粘性流体によってダ
ンパ作用を実現する電気粘性流体ダンパ装置8が設けら
れている。
【0017】マスト5の下部には、歪みセンサ9が設け
られ、この歪みセンサ9によってマストに発生する走行
方向前後の揺動歪みを検出する。この歪みセンサ9の検
出出力はアンプ10を介して演算部11に入力されてい
る。
られ、この歪みセンサ9によってマストに発生する走行
方向前後の揺動歪みを検出する。この歪みセンサ9の検
出出力はアンプ10を介して演算部11に入力されてい
る。
【0018】演算部11は、この歪みセンサ9によって
検出されたマストの歪み等に基づいて電気粘性流体ダン
パ装置8内の電気粘性流体を制御することにより電気粘
性流体の粘度を最適な減衰特性が得られるように制御す
る。その詳細は後述する。
検出されたマストの歪み等に基づいて電気粘性流体ダン
パ装置8内の電気粘性流体を制御することにより電気粘
性流体の粘度を最適な減衰特性が得られるように制御す
る。その詳細は後述する。
【0019】走行系コントローラ12は、走行台車4の
走行制御を行うもので、演算部11に対し、走行台車の
4の走行方向及び走行中であるか否かを示す信号を入力
している。
走行制御を行うもので、演算部11に対し、走行台車の
4の走行方向及び走行中であるか否かを示す信号を入力
している。
【0020】図2は電気粘性流体ダンパ装置8の内部構
成を示すもので、図1のA−A線に沿って切断した断面
図である。
成を示すもので、図1のA−A線に沿って切断した断面
図である。
【0021】図2において、ローラ101の回転軸10
2は、テーブル103に立設された支持部材104に対
して、軸受105を介して回転自在に軸支されている。
テーブル103の下面には、複数のロッド106が固着
されており、これらロッド106は、マスト5の上部か
ら延設されたテーブル107に設けられたスライド軸受
108により上下方向にスライド自在に支持されてい
る。ロッド106の周りには、バネ109が配設されて
おり、これらバネ109の付勢力によって、ローラ10
1が常にガイドレール3に対して押し付けられている。
したがって、スタッカクレーンの走行中、ローラ101
はガイドレールの下面を滑ることなく回転することがで
きる。
2は、テーブル103に立設された支持部材104に対
して、軸受105を介して回転自在に軸支されている。
テーブル103の下面には、複数のロッド106が固着
されており、これらロッド106は、マスト5の上部か
ら延設されたテーブル107に設けられたスライド軸受
108により上下方向にスライド自在に支持されてい
る。ロッド106の周りには、バネ109が配設されて
おり、これらバネ109の付勢力によって、ローラ10
1が常にガイドレール3に対して押し付けられている。
したがって、スタッカクレーンの走行中、ローラ101
はガイドレールの下面を滑ることなく回転することがで
きる。
【0022】ローラ101の回転軸102は、2つの傘
歯車110、111を介してマイナス電極112の回転
軸113に接続されている。回転軸113は、軸受11
4によってケーシング116に回転自在に支持されてい
る。また、マイナス電極112の周囲には、このマイナ
ス電極112を取り囲むようにプラス電極115が配置
されており、プラス電極115は絶縁体117によって
ケーシング116と絶縁されている。これら電極11
2、115間に、電気粘性流体118が充填されてい
る。電気粘性流体118は、電極112,115間に印
加された電圧に応じて粘度特性が変化し、その粘度特性
に応じた回転抵抗をマイナス電極112に作用させ、こ
の回転抵抗がローラ101に伝達されることにより、マ
スト上部の変位を妨げる抵抗力を発生させる。
歯車110、111を介してマイナス電極112の回転
軸113に接続されている。回転軸113は、軸受11
4によってケーシング116に回転自在に支持されてい
る。また、マイナス電極112の周囲には、このマイナ
ス電極112を取り囲むようにプラス電極115が配置
されており、プラス電極115は絶縁体117によって
ケーシング116と絶縁されている。これら電極11
2、115間に、電気粘性流体118が充填されてい
る。電気粘性流体118は、電極112,115間に印
加された電圧に応じて粘度特性が変化し、その粘度特性
に応じた回転抵抗をマイナス電極112に作用させ、こ
の回転抵抗がローラ101に伝達されることにより、マ
スト上部の変位を妨げる抵抗力を発生させる。
【0023】電極112、115はそれぞれケーブルを
介して高電圧変換器119に接続されている。高電圧変
換器119は、図1の演算部11から入力された印加電
圧指令に対応する高電圧を電極112、115間に発生
させる。
介して高電圧変換器119に接続されている。高電圧変
換器119は、図1の演算部11から入力された印加電
圧指令に対応する高電圧を電極112、115間に発生
させる。
【0024】次に、スタッカクレーンの走行を妨げるこ
となく走行中より電気粘性流体ダンパ装置8を作動させ
てスタッカクレーンの走行停止後のマストの揺動を効率
的に抑制することが可能な電気粘性流体の制御の第1の
手法を説明する。
となく走行中より電気粘性流体ダンパ装置8を作動させ
てスタッカクレーンの走行停止後のマストの揺動を効率
的に抑制することが可能な電気粘性流体の制御の第1の
手法を説明する。
【0025】マスト5に発生する揺動において、1次の
モードが支配的であるとすれば、マスト上部に配置され
たローラ101の走行方向についての変位をX1(マス
ト上部の変位,図1参照)とし、走行台車4の走行方向
についての変位をX2(マスト下部の変位,図1参照)
とすれば、スタッカクレーン1の運動は次式の運動方程
式によって書き表すことができる。
モードが支配的であるとすれば、マスト上部に配置され
たローラ101の走行方向についての変位をX1(マス
ト上部の変位,図1参照)とし、走行台車4の走行方向
についての変位をX2(マスト下部の変位,図1参照)
とすれば、スタッカクレーン1の運動は次式の運動方程
式によって書き表すことができる。
【0026】 なお、上式(1)において、M,C,Kは、電気粘性流
体118へ印加電圧を0としたとき、マスト5,昇降台
6,および電気粘性流体ダンパ装置8などをマスト5の
上部に配置されたローラ101の位置でモデル化したと
きの、等価質量,等価減衰係数,等価剛性である。
体118へ印加電圧を0としたとき、マスト5,昇降台
6,および電気粘性流体ダンパ装置8などをマスト5の
上部に配置されたローラ101の位置でモデル化したと
きの、等価質量,等価減衰係数,等価剛性である。
【0027】また上式(1)の右辺において、関数Sign
(X)は、()内の変数Xの±の極性のみを選択するた
めの関数である。また、Ferは、電気粘性流体ダンパ装
置8によってマスト5が受ける抵抗力の絶対値を示す値
であり、この値Ferと電気粘性流体108への印加電圧
との間には、図3に示すような関係がある。
(X)は、()内の変数Xの±の極性のみを選択するた
めの関数である。また、Ferは、電気粘性流体ダンパ装
置8によってマスト5が受ける抵抗力の絶対値を示す値
であり、この値Ferと電気粘性流体108への印加電圧
との間には、図3に示すような関係がある。
【0028】すなわち、上式(1)の右辺は、電気粘性
流体118に電圧を印加することにより、マスト5の上
部のローラ101の位置で発生するマスト5が受ける抵
抗力に対応する。
流体118に電圧を印加することにより、マスト5の上
部のローラ101の位置で発生するマスト5が受ける抵
抗力に対応する。
【0029】そこで、いま、値Ferを、マスト上部に配
置されたローラ101と走行台車4との相対速度の絶対
値|dX1/dt−dX2/dt|に可変ゲインGを掛け
た次式(2)のような値であるとして、図4に示すよう
な手順で値Ferを求めるようにする。
置されたローラ101と走行台車4との相対速度の絶対
値|dX1/dt−dX2/dt|に可変ゲインGを掛け
た次式(2)のような値であるとして、図4に示すよう
な手順で値Ferを求めるようにする。
【0030】 Fer=G|dX1/dt−dX2/dt| …(2) すなわち、まず、下式(3)の条件を調べ(ステップ2
00)、 dX1/dt・(dX1/dt−dX2/dt)>0 …(3) この条件を満足した場合は、可変ゲインG=G1(所定
値)とし(ステップ220)、この条件を満足しない場
合には、G=0とする(ステップ210)。
00)、 dX1/dt・(dX1/dt−dX2/dt)>0 …(3) この条件を満足した場合は、可変ゲインG=G1(所定
値)とし(ステップ220)、この条件を満足しない場
合には、G=0とする(ステップ210)。
【0031】このようにして可変ゲインGが決定される
と、次に、値Ferを先の(2)式にしたがって決定し
(ステップ230)、さらに該決定したFerに対応する
印加電圧値Vを先の図3の関係から求め、この印加電圧
値を高電圧変換器119に与えて走行中にも電気粘性流
体ダンパ装置8を制御する。
と、次に、値Ferを先の(2)式にしたがって決定し
(ステップ230)、さらに該決定したFerに対応する
印加電圧値Vを先の図3の関係から求め、この印加電圧
値を高電圧変換器119に与えて走行中にも電気粘性流
体ダンパ装置8を制御する。
【0032】すなわち、上記図4の制御手順によれば、
マスト上部の走行速度の方向Sign(dX1/dt)とマス
ト下部の走行速度の方向Sign(dX2/dt)とが等しい
場合には、マスト上部の走行速度の大きさ|dX1/dt
|がマスト下部の走行速度の大きさ|dX2/dt|より
大きい(|dX1/dt|>|dX1/dt|)ときにの
み、電気粘性流体ダンパ装置8を動作させ、|dX1/d
t|≦|dX1/dt|のときは電気粘性流体ダンパ装置
8を動作させない。さらに上記図4の制御手順によれ
ば、マスト上部の走行速度の方向Sign(dX1/dt)と
マスト下部の走行速度の方向Sign(dX2/dt)とが異
なる場合には、マスト上下の走行速度差に関係なく常に
電気粘性流体ダンパ装置8を動作させる。
マスト上部の走行速度の方向Sign(dX1/dt)とマス
ト下部の走行速度の方向Sign(dX2/dt)とが等しい
場合には、マスト上部の走行速度の大きさ|dX1/dt
|がマスト下部の走行速度の大きさ|dX2/dt|より
大きい(|dX1/dt|>|dX1/dt|)ときにの
み、電気粘性流体ダンパ装置8を動作させ、|dX1/d
t|≦|dX1/dt|のときは電気粘性流体ダンパ装置
8を動作させない。さらに上記図4の制御手順によれ
ば、マスト上部の走行速度の方向Sign(dX1/dt)と
マスト下部の走行速度の方向Sign(dX2/dt)とが異
なる場合には、マスト上下の走行速度差に関係なく常に
電気粘性流体ダンパ装置8を動作させる。
【0033】このように電気粘性流体ダンパ装置8を動
作させることにより、走行台車4の走行速度パターンの
如何によらず、走行を妨げることなくマスト上部の速度
dX1/dtをマスト下部の速度dX2/dtに追従させる
ように電気粘性流体ダンパ装置8は作用する。
作させることにより、走行台車4の走行速度パターンの
如何によらず、走行を妨げることなくマスト上部の速度
dX1/dtをマスト下部の速度dX2/dtに追従させる
ように電気粘性流体ダンパ装置8は作用する。
【0034】次に、図1の実施例装置では、図4の手順
のようにマスト上部と下部の相対走行速度を検出する代
わりに、マスト5の下部に取り付けられた歪みセンサ9
によってマスト5の歪みεを検出するようにしている。
のようにマスト上部と下部の相対走行速度を検出する代
わりに、マスト5の下部に取り付けられた歪みセンサ9
によってマスト5の歪みεを検出するようにしている。
【0035】すなわち、マスト5に発生する揺動におい
て、1次のモードが支配的であるとすれば、マスト5の
根元に取り付けられる歪みセンサ9により検出される歪
みεは、マスト5の上部と下部の相対変位(X1−X2)
に比例するため、この歪みεの微分値dε/dtも、マ
スト5の上部と下部の速度差(dX1/dt−dX2/d
t)に比例することになる。
て、1次のモードが支配的であるとすれば、マスト5の
根元に取り付けられる歪みセンサ9により検出される歪
みεは、マスト5の上部と下部の相対変位(X1−X2)
に比例するため、この歪みεの微分値dε/dtも、マ
スト5の上部と下部の速度差(dX1/dt−dX2/d
t)に比例することになる。
【0036】また、一般的に、スタッカクレーンの走行
速度パターンは台形波形を示すが、このような台形速度
パターンが与えられる場合には、走行中のマスト上部の
走行速度dX1/dtの方向は、停止直前のみに負にな
ることが希にあるが、殆どが正である。また、上記のよ
うに停止直前にマスト上部の走行速度dX1/dtの方
向が負になるときには、走行台車の走行方向は正のまま
であるが、これ以外のときには走行中のマスト上部の走
行速度dX1/dtの方向は、走行台車の走行方向と一
致することが確かめられており、図5の実施例では、先
の図4のステップ200の判断で用いた走行中のマスト
上部の走行速度dX1/dtの方向を、走行台車の走行
方向で代用するようにしている。なお、マスト上部の走
行速度dX1/dtの方向を走行台車の走行方向で代用
するようにしても、揺動抑制制御に大きな悪影響を与え
ることはなく、先の図4の実施例と同様の揺動低減効果
を得ることができる。
速度パターンは台形波形を示すが、このような台形速度
パターンが与えられる場合には、走行中のマスト上部の
走行速度dX1/dtの方向は、停止直前のみに負にな
ることが希にあるが、殆どが正である。また、上記のよ
うに停止直前にマスト上部の走行速度dX1/dtの方
向が負になるときには、走行台車の走行方向は正のまま
であるが、これ以外のときには走行中のマスト上部の走
行速度dX1/dtの方向は、走行台車の走行方向と一
致することが確かめられており、図5の実施例では、先
の図4のステップ200の判断で用いた走行中のマスト
上部の走行速度dX1/dtの方向を、走行台車の走行
方向で代用するようにしている。なお、マスト上部の走
行速度dX1/dtの方向を走行台車の走行方向で代用
するようにしても、揺動抑制制御に大きな悪影響を与え
ることはなく、先の図4の実施例と同様の揺動低減効果
を得ることができる。
【0037】すなわち、走行中、走行台車の走行速度d
X2/dtは、先の図4のステップ200の判断で用いた
走行中のマスト上部の走行速度dX1/dtの方向と一
致し、かつ走行停止後においては走行台車の速度dX2/
dtは零であることから、走行台車の走行方向とマスト
5の歪み速度dε/dtとを掛けた値は、上記(3)式
の左辺と殆ど等価になる。なお、図1においては、X1
−X2が正であるとき、歪みセンサ9によって得られる
歪みεも正であるように、歪みセンサ9の設定が行われ
ているとする。
X2/dtは、先の図4のステップ200の判断で用いた
走行中のマスト上部の走行速度dX1/dtの方向と一
致し、かつ走行停止後においては走行台車の速度dX2/
dtは零であることから、走行台車の走行方向とマスト
5の歪み速度dε/dtとを掛けた値は、上記(3)式
の左辺と殆ど等価になる。なお、図1においては、X1
−X2が正であるとき、歪みセンサ9によって得られる
歪みεも正であるように、歪みセンサ9の設定が行われ
ているとする。
【0038】以下歪みセンサ9を用いた場合の制御手順
を図5のフローチャートに従って説明する。
を図5のフローチャートに従って説明する。
【0039】まず、演算部11では、走行系コントロー
ラ12からの信号によりスタッカクレーンが走行中か否
かを判断し(ステップ300)、走行停止の場合には、
可変ゲインG=G2(所定値)として値Ferを求め(ス
テップ330,340)、このFerに対応する印加電圧
値Vを図3の関係から求め、この電圧値Vを高電圧変換
器119に出力する。
ラ12からの信号によりスタッカクレーンが走行中か否
かを判断し(ステップ300)、走行停止の場合には、
可変ゲインG=G2(所定値)として値Ferを求め(ス
テップ330,340)、このFerに対応する印加電圧
値Vを図3の関係から求め、この電圧値Vを高電圧変換
器119に出力する。
【0040】一方、演算部11では、走行系コントロー
ラ12からの信号によりスタッカクレーンが走行中であ
ると判断された場合は(ステップ300)、アンプ10
を介して取り込んだ歪みセンサ9の検出値εをー階微分
し、このー階微分値dε/dtと走行台車の走行方向の
符号(±)を掛け合わせた値を求め(ステップ31
0)、この値が正である場合には、可変ゲインG=G2
(所定値)とし(ステップ330)、零または負である
場合には、G=0とする(ステップ320)。
ラ12からの信号によりスタッカクレーンが走行中であ
ると判断された場合は(ステップ300)、アンプ10
を介して取り込んだ歪みセンサ9の検出値εをー階微分
し、このー階微分値dε/dtと走行台車の走行方向の
符号(±)を掛け合わせた値を求め(ステップ31
0)、この値が正である場合には、可変ゲインG=G2
(所定値)とし(ステップ330)、零または負である
場合には、G=0とする(ステップ320)。
【0041】このようにして0またはG2の可変ゲイン
Gが決定されると、次に、値Ferを次式(4)に従って
決定し(ステップ340)、 Fer=G|dε/dt| …(4) さらに該決定したFerに対応する印加電圧値Vを先の図
3の関係から求め、この印加電圧値を高電圧変換器11
9に与えて電気粘性流体ダンパ装置8を制御する。
Gが決定されると、次に、値Ferを次式(4)に従って
決定し(ステップ340)、 Fer=G|dε/dt| …(4) さらに該決定したFerに対応する印加電圧値Vを先の図
3の関係から求め、この印加電圧値を高電圧変換器11
9に与えて電気粘性流体ダンパ装置8を制御する。
【0042】なお、この場合、印加電圧値Vに所定の上
限値Vcを設定し、先の(4)式に基づいて求められた
印加電圧値Vが上限値Vcを超える場合は、電圧値Vを
この上限値Vcで制限するようにしている。勿論、この
際、先の(4)式に基づいて求められた印加電圧値Vが
上限値Vcより小さい場合には、その値Vがそのまま採
用される。
限値Vcを設定し、先の(4)式に基づいて求められた
印加電圧値Vが上限値Vcを超える場合は、電圧値Vを
この上限値Vcで制限するようにしている。勿論、この
際、先の(4)式に基づいて求められた印加電圧値Vが
上限値Vcより小さい場合には、その値Vがそのまま採
用される。
【0043】このように、図5に示す制御手順によれ
ば、マスト上部の走行速度の大きさ|dX1/dt|が
マスト下部の走行速度の大きさ|dX2/dt|より大
きい走行中の期間およびスタッカクレーンの走行停止後
にのみ、所定のゲインG2とマストの歪み値εの微分値
|dε/dt|の積として得られたFer値に基づいて決
定された印加電圧値Vを電気粘性流体に加えるようにし
た。すなわち、走行中に揺動が発生した場合には、電気
粘性流体を断続的に駆動し、これに加えて走行停止後に
電気粘性流体を駆動するようにしたので、電気粘性流体
に加える印加電圧Vを従来より低く設定しても、従来と
同様、又はそれ以上の揺動低減効果を得ることができ、
ひいては電気粘性流体の長寿命化および電気粘性流体ダ
ンパ装置8の信頼性の向上に大きく寄与する。
ば、マスト上部の走行速度の大きさ|dX1/dt|が
マスト下部の走行速度の大きさ|dX2/dt|より大
きい走行中の期間およびスタッカクレーンの走行停止後
にのみ、所定のゲインG2とマストの歪み値εの微分値
|dε/dt|の積として得られたFer値に基づいて決
定された印加電圧値Vを電気粘性流体に加えるようにし
た。すなわち、走行中に揺動が発生した場合には、電気
粘性流体を断続的に駆動し、これに加えて走行停止後に
電気粘性流体を駆動するようにしたので、電気粘性流体
に加える印加電圧Vを従来より低く設定しても、従来と
同様、又はそれ以上の揺動低減効果を得ることができ、
ひいては電気粘性流体の長寿命化および電気粘性流体ダ
ンパ装置8の信頼性の向上に大きく寄与する。
【0044】図6(a)(b)(C)はスタッカクレーンを台形
速度パターンで駆動したときに電気粘性流体ダンパ装置
8を全く駆動しない従来技術の場合の走行速度パター
ン、電気粘性流体への印加電圧パターン、揺動波形(正
確にはマスト上部のマスト下部に対する相対変位)をそ
れぞれ示すもので、図7(a)(b)(C)は走行中は電気粘性
流体に対する印加電圧を0として走行停止後にのみ一定
電圧を電気粘性流体に加える従来技術の場合の走行速度
パターン、電気粘性流体への印加電圧パターン、揺動波
形をそれぞれ示すもので、図8(a)(b)(C)は走行中は電
気粘性流体を断続的に駆動しかつ走行停止後に電気粘性
流体を駆動する本発明の手法を用いた場合の走行速度パ
ターン、電気粘性流体への印加電圧パターン、揺動波形
をそれぞれ示すシュミレーション結果である。
速度パターンで駆動したときに電気粘性流体ダンパ装置
8を全く駆動しない従来技術の場合の走行速度パター
ン、電気粘性流体への印加電圧パターン、揺動波形(正
確にはマスト上部のマスト下部に対する相対変位)をそ
れぞれ示すもので、図7(a)(b)(C)は走行中は電気粘性
流体に対する印加電圧を0として走行停止後にのみ一定
電圧を電気粘性流体に加える従来技術の場合の走行速度
パターン、電気粘性流体への印加電圧パターン、揺動波
形をそれぞれ示すもので、図8(a)(b)(C)は走行中は電
気粘性流体を断続的に駆動しかつ走行停止後に電気粘性
流体を駆動する本発明の手法を用いた場合の走行速度パ
ターン、電気粘性流体への印加電圧パターン、揺動波形
をそれぞれ示すシュミレーション結果である。
【0045】これら図6〜図8の比較からも判るよう
に、本発明による図8の制御によれば、図7に示した走
行停止後に一定電圧を電気粘性流体に加える従来技術に
比べ、ほぼ同等またはそれ以上の揺動低減効果を得るこ
とができる。しかし、両者の電気粘性流体への最大印加
電圧に着目すれば(図7(b)と図8(b)との比較)、本発
明による図8の制御による最大印加電圧は、図7の従来
技術による最大印加電圧のほぼ6割程度の値に下げられ
ていることがわかる。すなわち、本発明による制御によ
れば、電気粘性流体に加える印加電圧Vを従来より低く
設定しても、従来と同様、又はそれ以上の揺動低減効果
を得ることができ、これにより電気粘性流体の長寿命化
および電気粘性流体ダンパ装置8の信頼性の向上に大き
く寄与する。
に、本発明による図8の制御によれば、図7に示した走
行停止後に一定電圧を電気粘性流体に加える従来技術に
比べ、ほぼ同等またはそれ以上の揺動低減効果を得るこ
とができる。しかし、両者の電気粘性流体への最大印加
電圧に着目すれば(図7(b)と図8(b)との比較)、本発
明による図8の制御による最大印加電圧は、図7の従来
技術による最大印加電圧のほぼ6割程度の値に下げられ
ていることがわかる。すなわち、本発明による制御によ
れば、電気粘性流体に加える印加電圧Vを従来より低く
設定しても、従来と同様、又はそれ以上の揺動低減効果
を得ることができ、これにより電気粘性流体の長寿命化
および電気粘性流体ダンパ装置8の信頼性の向上に大き
く寄与する。
【0046】なお、図5のステップ310の判断におい
て、走行台車の走行方向dX2/dtの代わりにマスト
上部の走行速度の方向dX1/dtを用い、dX1/dt
の方向とマスト5の歪み速度dε/dtの方向との積の
符号によって電気粘性流体ダンパ装置8を動作させるか
否かを判断するようにしてもよい。
て、走行台車の走行方向dX2/dtの代わりにマスト
上部の走行速度の方向dX1/dtを用い、dX1/dt
の方向とマスト5の歪み速度dε/dtの方向との積の
符号によって電気粘性流体ダンパ装置8を動作させるか
否かを判断するようにしてもよい。
【0047】なお、本発明において、電気粘性流体を用
いたダンパ装置の構成は、図2に示したものに限るわけ
でなく、他の任意の構成を採用することができる。
いたダンパ装置の構成は、図2に示したものに限るわけ
でなく、他の任意の構成を採用することができる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
スタッカクレーンの走行中から電気粘性流体を断続的に
作動するようにしたので、電気粘性流体に加える印加電
圧を従来に比べ低く設定して所要の揺動低減効果を得る
ことができるようになり、これにより電気粘性流体の寿
命を格段にのばすことができ、またダンパのサイズ、消
費電力、発熱を低く抑えることも可能になる。
スタッカクレーンの走行中から電気粘性流体を断続的に
作動するようにしたので、電気粘性流体に加える印加電
圧を従来に比べ低く設定して所要の揺動低減効果を得る
ことができるようになり、これにより電気粘性流体の寿
命を格段にのばすことができ、またダンパのサイズ、消
費電力、発熱を低く抑えることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるスタッカクレーンの全体構成
図。
図。
【図2】電気粘性流体ダンパ装置の内部構成を示す図。
【図3】Ferと電気粘性流体への印加電圧の関係を示す
図。
図。
【図4】電気粘性流体の作動手順を示すフローチャー
ト。
ト。
【図5】電気粘性流体の他の作動手順を示すフローチャ
ート。
ート。
【図6】従来技術による走行速度パターン、電気粘性流
体への印加電圧パターン、揺動波形を示す図。
体への印加電圧パターン、揺動波形を示す図。
【図7】他の従来技術による走行速度パターン、電気粘
性流体への印加電圧パターン、揺動波形を示す図。
性流体への印加電圧パターン、揺動波形を示す図。
【図8】本発明による走行速度パターン、電気粘性流体
への印加電圧パターン、揺動波形を示す図。
への印加電圧パターン、揺動波形を示す図。
1…スタッカクレーン 2…床面ガイドレール 3…天井ガイドレール 4…走行台車 5…マスト 6…昇降台 7…ガイドローラ 8…電気粘性流体ダンパ装置 9…歪みセンサ 10…アンプ 11…演算部 12…走行系コントローラ 101…ガイドローラ 118…電気粘性流体
Claims (2)
- 【請求項1】昇降台を昇降するためのマストが立設され
た走行台車を床面部および天井部に配設されたガイドレ
ールにそって走行させるとともに、前記マストの上部に
前記天井部のガイドレールに当接して回転するローラを
設け、このローラの回転を電気粘性流体によって制御す
ることにより走行停止時の揺動を低減するスタッカクレ
ーンの揺動低減装置において、 前記マストの走行方向についての歪みを検出する、マス
ト下部に設けられた歪み検出手段と、 この歪み検出手段の検出値の時間微分値の正負に基づい
て走行中に前記電気粘性流体を作動させるか否かを判定
する判定手段と、 この判定手段によって電気粘性流体を作動させると判定
された期間および前記スタッカクレーンの走行停止後に
のみ、前記電気粘性流体を前記歪み検出手段の検出値の
時間微分値に応じた印加電圧をもって作動させる制御手
段と、 を具え、スタッカクレーンの走行中にも電気粘性流体を
断続的に作動させるようにしたスタッカクレーンの揺動
低減装置。 - 【請求項2】昇降台を昇降するためのマストが立設され
た走行台車を床面部および天井部に配設されたガイドレ
ールにそって走行させるとともに、前記マストの上部に
前記天井部のガイドレールに当接して回転するローラを
設け、このローラの回転を電気粘性流体によって制御す
ることにより走行停止時の揺動を低減するスタッカクレ
ーンの揺動低減装置において、 前記マストの上部と下部との相対速度およびマスト上部
の速度の方向を求める演算手段と、 この演算手段によって求められた相対速度の方向および
マスト上部の速度の方向に基づいて走行中に前記電気粘
性流体を作動させるか否かを判定する判定手段と、 この判定手段によって電気粘性流体を作動させると判定
された期間にのみ、前記電気粘性流体を前記相対速度に
応じた印加電圧をもって作動させる制御手段と、 を具え、スタッカクレーンの走行中にも電気粘性流体を
断続的に作動させるようにしたスタッカクレーンの揺動
低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1898896A JPH09208009A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | スタッカクレーンの揺動低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1898896A JPH09208009A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | スタッカクレーンの揺動低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208009A true JPH09208009A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11986971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1898896A Pending JPH09208009A (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | スタッカクレーンの揺動低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09208009A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009082774A1 (de) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Tgw Mechanics Gmbh | Fahrzeug, insbesondere regalbediengerät, sowie verfahren zur antriebsregelung eines derartigen fahrzeugs |
| US7729797B2 (en) | 2005-09-09 | 2010-06-01 | Daifuku Co., Ltd. | Article transport apparatus for an article storage system, and a method of operating the apparatus |
| EP2327651A1 (de) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | Siemens Aktiengesellschaft | System zur Dämpfung einer Schwingung an einem Containerkran |
| CN103332548A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-02 | 嘉兴市华东建设机械有限公司 | 升降机 |
-
1996
- 1996-02-05 JP JP1898896A patent/JPH09208009A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7729797B2 (en) | 2005-09-09 | 2010-06-01 | Daifuku Co., Ltd. | Article transport apparatus for an article storage system, and a method of operating the apparatus |
| WO2009082774A1 (de) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Tgw Mechanics Gmbh | Fahrzeug, insbesondere regalbediengerät, sowie verfahren zur antriebsregelung eines derartigen fahrzeugs |
| EP2327651A1 (de) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | Siemens Aktiengesellschaft | System zur Dämpfung einer Schwingung an einem Containerkran |
| CN103332548A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-02 | 嘉兴市华东建设机械有限公司 | 升降机 |
| CN103332548B (zh) * | 2013-07-10 | 2015-07-08 | 嘉兴市华东建设机械有限公司 | 升降机 |
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