JPS5924718B2 - クレ−ンを用いた直接倣い搬送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクレーンを用いた直接倣い搬送方法に関し、ク
レーンを用いて例えは工作機械に材料を装填するに際し
１重量物を吊った状態で、該重量物の搬送作業を見掛は
上熱重力状態での作業員の手作業による軽量物の搬送作
業となし得る方法を提供することを目的とするものであ
る。

本発明は、上記目的を達成するために、旋回および俯仰
可能なりレーンの巻上ロープ先端に重錘を懸垂して該重
錘までを見掛は上側体と見なし得るようになし、前記重
錘に重量物を懸垂してその質量を初期検出し、さらに、
該重量物に対する手荷重を前記重量物の前記重錘よりの
３次元方向移動変位量の微小検出を介して検出し、これ
を演算処理して得た手荷重の質量和光エネルギーをクレ
ーンの俯仰駆動および旋回駆動装置ならびに巻上ロープ
駆動装置に、クレーンブーム先端が前記手荷重による重
量物の移動に追随するように、分散増付加し、実際上軽
量物手作業とする構成にしたものである。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は中心軸２の周りに旋回用能なりレ
ーンで、俯仰可能に設けられたブーム３の先端のシーブ
４を介して巻上ロープ５により重錘６が懸垂されている
。

該重錘６は吊り上げられる重量物７とブーム３先端のシ
ーブ４との間に位置され、重量物７に加える横方向荷重
に対して直線とならないように該重錘６の質量を定める
。

すなわち重錘６を用いることは重量物７に加える手荷重
により重錘６と重量物７との間に微小変位角を発生させ
るようにする。

またクレーン１は前記ブーム３の俯仰によっても前記重
錘６は巻上ロープ５の操作によりまたはその他の機構に
より水平に移動するように構成されている。

重量物７は重錘６に固定された倣い用検出器８にアーム
９を介して懸垂される。

倣い用検出器８は第２図に示されるように、３次元方向
に配設されたはね１１〜１３と、その両端間に介装され
た高精度角度検出器１４〜１６と、前記アーム９が接続
されるユニバーサルジョイント１γよりなる。

すなわちばね体１１〜１３は長さ方向の変位のみを許容
し、２軸はね体１３は重錘６の懸垂状態ｔこおいて、重
錘６とユニバーサルジヨイント１７の間に鉛直方向に配
設され、ｙ軸はね体１１およびｙ軸はね体１２はそれぞ
れユニバーサルジヨイント１７の両端間に前記アーム９
に直角な方向でかつ互いが直交する方向に配設されてい
る。

ばね体１３の両端間に介装された角度検出器１６は懸垂
される重量物７の質量検出と重量物１に重荷重を加えて
微小移動した時の重荷重の２軸方向（上下方向）の成分
検出を行なう。

また、ばね体１１の両端に介装された角度検出器１４は
重荷重のＸ軸方向（水平方向）の成分を、ばね体１２の
両端間に介装された角度検出器１５は重荷重のｙ軸方向
（水平方向）の成分をそれぞれ検出する。

高精度角度検出器１４〜１６はラック１８とピニオン１
９からなり、ばね体１１〜１３の伸縮によるピニオン１
９の回転角を光学的に検出することにより、３６０度を
１０ にまで分割可能である。

従って１度に対して約３×１０４カウントの分解性能が
得られる。

よって第１図のように重量物１を懸垂したアーム９の長
さｔ。

と、シーブ４から重錘６までの長さＬｚと、重錘６の重
さが定まれば、第３図の如く重錘６と重量物７に関して
作用する重荷重Ｆを倣い用検出器６で光学的に角度検出
することから算出できる。

すなわち重量物１を吊り上げた状態において、シーブ４
から重錘６までの長さｌｚを計測し、重錘６と重量物７
のなす作用角θを検出すれば、あらかじめ重量物７の重
さを検出しておくことからかつ他はすべて固定定数であ
ることから、重量物７の位置が計算によって求まり、そ
の位置に対して重荷重を増幅し、加速エネルギーを計算
して添力目することができる。

このような加速エネルギーにより、前記吊り上げ状態に
あるクレーン１を現位置より更に駆動すれは、ブーム３
の先端を重量物７に追随さぜることができる。

第１図において、１０は例えはコンピュータからなる中
央制御装置であり、前記巻上ロープ５の繰り出し状態か
らクレーン１のブーム３の先端より重錘６までの長さｔ
ｚを記憶し、前記倣い用検出器８の検出結果に基づき、
前記ブーム３の先端より重錘６までの長さＡｚと、既に
記憶されているアーム９の長さｔ。

および重錘６と重量物７の重さとから前記ブーム３の先
端を重量物１の位動に追随させる演算処理を実施すると
ともに、前記ｔｚの記憶内容を常に更新している。

この時角度検出器１６で検出された変位分はブームの俯
仰駆動に関連し、角度検出器１４．１５で検出された変
位分はブームの俯仰駆動およびブームの旋回駆動に関連
する。

次にその動作について説明する。

初期に手作業により重量物７をアーム９に吊り下げ、そ
の重さを角度検出器１６の変位量として検出し１重錘６
の重さとアーム９の長さｔ。

とその時のブーム３の先端より重錘６までの長さｔｚと
ともに中央制御装置１０に記憶する。

爾後重量物７を常にバランス状態で作動させろ。

次に適宜オートスイッチを入れ、作業員が重量物７を所
望位置に向って移動すべく押すと、中央制御装置１０は
各角度検出器１４〜１６が検出する重量物７の変位量か
ら前記記憶されている重錘６および重量物７の重さとア
ーム長さｔ。

および重錘吊下げ位置までの長さ７ｚを考慮に入れて作
業員の重荷重Ｆによる作業力を検出し、その増作業力の
質量相当分エネルギーを演算処理して得、該エネルギー
をクレーン１の俯仰駆動および旋回駆動装置ならびに巻
上ロープ駆動装置に、前記ブーム３の先端が作業員の重
荷重Ｆによる重量物７の移動（こ追随するように、分散
供給する。

すなわち重量物７を吊り下げた状態で、中央制御装置１
０に記憶されている各部の剛性、振動数、重量、長さな
どのクレーン固有の定数を考慮に入れ、重荷重を見掛は
上手作業荷重に相当する軽荷重にするために、重量物７
の変位置の微小検出による質量相当エネルギーを添力目
するのである。

以上本発明によれは、重量物を見掛は上熱重力状態とな
るように、作業員の手作業に応じて十分な追随性をもっ
てクレーンを駆動できるので、重量物であっても軽量物
として取扱うことが可能となる。

さらに既設のクレーンに重錘を懸垂して、簡単にクレー
ンに直接倣い搬送をさせることができ、クレーンを有効
に使用できるものである。

またこの方法を実施することにより、吊上げた重量物の
移動作業後の静止コントロールを自然（こ発生する位置
エネルギーからくる微小角と重荷重からくる微小角を修
正計算することにより同時に簡単に得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はそれ（こ用い
るクンーンの概略構成図、第２図は倣い用検出器の概略
構成図、第３図は動作状態を示す説明図である。 １・・・・・・クレーン、３・・・・・・ブーム、５・
・・・・・巻上ロープ、６・・・・・・重錘、７・・・
・・・重量物、８・・・・・・倣い用検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 旋回および俯仰可能なりレーンの巻上ロープ先端に
   重錘を懸垂して該重錘までを見掛は上側体と見なし得る
   ようになし、＠記重錘に重量物を懸垂してその質量を初
   期検出し、さらに、該重量物に対する手荷重を前記重量
   物の前記重錘よりの３次元方向移動変位量の微少検出を
   介して検出し１これを演算処理して得た手荷重の質量相
   当エネルギーをクレーンの俯仰駆動および旋回駆動装置
   ならびに巻上ロープ駆動装置に、クレーンブーム先端が
   前記手荷重による重量物の移動に追随するように、分散
   増付加し、実際上軽量物手作業とすることを特徴とする
   クレーンを用いた直接倣い搬送方法。