JPS6360897A - クレ−ンの吊荷の水平移動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、クレーンの吊荷の水平移動制御方法に関す
るもので、特に、ブームの長さなどに影響されずに正確
な水平移動を行なわせることのできる水平移動制御方法
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
なわせることによって、この巻上下用ロープに吊下げら
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、クレーンのブームの長さが長い場合や、ブー
ムと吊荷の間におけるロープの掛数が多い場合には、ブ
ームの俯仰速度を最大にするとロープの巻上下動作が追
いつかず、吊荷を水平に移動させることができないとい
う事情がある。そして、上記のような従来技術ではこの
ような事情を考慮していないため、必ずしも正確な水平
移動が行なえないという問題があった。

（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、クレーンのブームの長さやロープの掛数にかか
わらず、正確な吊荷の水平移動を行なわせることのでき
るクレーンの吊荷の水平移動制御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） 上述の目的を達成するため、この発明では、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、それによって前
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
せて前記索状体に品下げられた吊荷を水平移動させる水
平移動制御方法を対象として、前記ブームの長さと、前
記ブームと前記吊荷との間の前記索状体の掛数とに応じ
て、前記俯仰駆動機構に対する駆動制御信号を抑制する
。

（実施例） 以下、この発明の実施例によって制御されるクレーンの
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、クレーンの機構的構成の概・ 第１図は、この発明の一実施例によって制御されるクレ
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、クレーン本体２と、
このクレーン本体２の端部に俯仰自在に取付けられた長
さしのブーム３とを備えている。このブーム３の先端に
はブーム俯仰用ロープ４の一端が固定されており、この
ブーム俯即用ロ−７４の細端側は、クレーン本体２内に
設けられたブーム俯仰用ドラム５に巻回されている。

したがって、このブーム俯仰用ドラム５を回転させるこ
とによって、ブーム俯仰用ロープ４の巻取り／繰出しが
行なわれ、それによってブーム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、ブーム３の先端からは、巻上下用ロープ６によっ
てフック７が垂下されている。この巻上下用ロー１６は
、ブーム３の先端とフック７との間でＮ回だけ掛渡され
ている。したがって、このクレーンにおける掛数はＮと
なっている。また、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。したがって、この巻上下用ドラム８を回転させるこ
とによって巻上下用ロープ６０巻取り／繰出しが行なわ
れ、それによってフック７は上下方向（図示の７方向）
に昇降する。そして、ブーム３の俯仰動作と７７９７０
巻上下動作とを、後述する制御によって同時に行なわせ
ることにより、フック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、ブー
ム３のブームフット付近には、ブーム３の水平面からの
俯仰角度θを検出するためのブーム角度検出器１２が設
けられている。このブーム角度検出器１２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
とオイルダンパとを備えたもの）を使用する。そして、
ブーム３の先端付近に設けられて巻上下用ロー７６をガ
イドするアイドラシーブには、ローブ巻取り／繰出し量
検出器１３が取付けられている。このローブ巻取り／繰
出し量検出器１３はロータリーエンコーダなどによって
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７６の巻取り／繰出し量を検出するためのちので
ある。

Ｂ、油圧駆動系の構成 第２図は、上記ブーム３の俯仰やフック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）によって回転駆動される主油
圧ポンプ２１からの油圧が、ブーム俯仰用方向制御弁２
２ａを介してブーム俯仰用油圧モータ２３ａに与えられ
ている。

このブーム俯仰用油圧モータ２３ａは、第１図のブーム
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、ブーム俯仰用制
御弁２２ａのパイロット部には、ブーム上げ用電磁比例
減圧弁２６ａとブーム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のパイロッ
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、２
５ｂが接続されている。

これらのうち、電磁比例減圧弁２６ａ、２７ａの一次側
は、ブーム俯仰用リモコン弁３２ａの二次側回路３０ａ
、３１ａにそれぞれ接続されている。このブーム俯仰用
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、ブーム操作用レバー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、このブーム俯仰用リモコン弁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
めのブームレバーパイロット圧力検出器３６．３７が設
けられている。そして、このブームレバーパイロット圧
力検出器３６．３７によって、ブーム操作用レバー３３
ａの操作方向と操作量とが検出され得るようになってい
る。

一方、巻上用および巻上用の電磁比例減圧弁２６ｂ、２
７ｂ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３０ｂ、３１ｂのうちの対応する一方と、エンジ
ンＥＧによって駆動されるパイロット油圧ポンプ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、上記ブーム俯仰用リモコン弁３
２ａ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、Ｃ
■はチェックバルブを示す。

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ッチ（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、パイロッ
ト油圧ポンプ３４の二次側回路、３５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
がって、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となる。

そして、ブーム操作レバー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、ブー
ム俯仰用リモコン弁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２６ｂ。

２７ｂは、後述する制御系からの駆動制御信号■。

Ｕ（第２図中には図示せず）に応じて作動し、それによ
って二次側回路２４ａ、２５ａ、２４ｂ。

２５ｂ内の油圧が変化する。これらの油圧は、ブーム俯
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ット部に与えられる。

すると、ブーム俯仰用方向制御弁２２ａがブーム上げ（
またはブーム下げ）位置に切替えられ、主油圧ポンプ２
１からの圧油がブーム俯仰用油圧モータ２３ａに供給さ
れる。これによって、油圧モータ２３ａが回転加速し、
第１図のブーム俯仰用ドラム５が回転する。その結果、
第１図のブーム俯仰用ロープ４の巻取りまたは繰出しが
行なわれ、ブーム３のブーム上げまたはブーム下げが行
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、それによって主油圧ポン
プ２１がらの圧油が巻上下用油圧モータ２３ｂに供給さ
れる。それによってこの油圧モータ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
ック７のフック上げまたはフック下げが行なわれる。

そして、上記ブーム３の俯仰動作とフック７の巻上下動
作との関係を、後述する制御装置によって調整制御する
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　（
Ｌ、たがっ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、ｆ
ｆｉ、Ｊ［２６ｂ、２７ｂに与えられる駆動制御信号Ｖ
、Ｕの大きさによって規定される。

Ｃ０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施するのに適した制
御装置１０の構成を示すブロック図である。この制御装
置１０は、ブーム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、出荷巻上下制御系は、フィードフ
ォワード制御系とフィードバッ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、
ブーム３の長さＬと巻上下用ロー１６の掛数Ｎとに応じ
てブーム俯仰駆動系４４に対する駆動出力を抑制するた
めの手段が設けられている。以下、これらの構成と動作
とを分課する。

（Ｃ−１）ブーム俯仰制御系 まず、ブーム俯仰制御系においては、第２図において説
明したブームレバーパイロット圧力検出器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の伯の入力としては、
ブーム俯仰抑制パターン記憶器４１に記憶されていたブ
ーム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ブーム俯仰信号
Ｄ３が減算器５５に与えられ、この減算器５５において
、後述するブーム駆動抑制量演算器５４から出力された
出力抑制値Ｖ８が差引かれる。

そして、このようにして得られた俯仰駆動制御信号Ｖは
ブーム俯仰用電磁比例減圧弁４３に与えられる。ただし
、このブーム俯仰用電磁比例減圧弁４３は、第２図に示
したブーム上げ用電磁比例減圧弁２６ａとブーム下げ用
電磁比例減圧弁２７ａとに相当する。

ブーム俯仰用電磁比例減圧弁４３にこのような俯仰駆動
制御信号Ｖが与えられることによって、第２図のブーム
俯仰用方向制御弁２２ａやブーム俯仰用油圧モータ２３
ａなどによって構成されている第３図のブーム俯仰駆動
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図のブーム操作用レバー３３ａの操作方向
および操作量に応じて、ブーム３の俯仰動作が開始され
る。

ここで、前述した第３図のブーム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、ブーム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（
。すると、水平移動開始時においてオペレータがブーム
操作用レバー３３ａを急激に操作してブームレバーパイ
ロット圧力検出器３６．３７の検出値Ｄ１が大きな値と
なったとしても、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
れることによって、ブーム俯゛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１１ａ、２２ｂ
の切替えが徐々に行なわれるため、ブーム３の俯仰動作
はゆっくりとしたものとなり、水平移動開始時における
ハンチングが防止される。

そして、水平移動開始後、ある程度の時間ｔ。

（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はリミット値ＶＡとなり、ブーム操作
用レバー３３ａの操作量に応じた検出値Ｄ　に比例した
ブーム俯仰信号Ｄ３が得られる。

このため、水平移動開始時にはゆっくりとしたブーム俯
仰動作によってハンチングが防止され、時間の経過に伴
ってブーム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ブーム俯仰動作が実現され
ることになる。ただし、この実施例においては、このパ
ターンデータＤ２のリミット値Ｖ１を固定的なものとは
せず、ブーム長さＬと掛数Ｎとに応じて変化させるよう
にしている。したがって、ブーム長さＬと掛数Ｎとに応
じてブーム３の俯仰速度が変化する。これについては後
に詳述する。

（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ィードフォワード制御
系とフィードバック制御系とを有している。このうち、
フィードフォワード制御系においては、まず、第３図の
ブームレバーパイロット圧力検出器３６．３７によって
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、フィードフォワード立上パ
ターン記憶器４６に記憶されているフィードフォワード
立上パターンデータＤ４が与えられている。

このフィードフォワード立上パターンデータＤ４は、既
述したブーム俯仰抑制パターンＤ２と同様に、水平移動
開始時における急激な動作変化を防止するために準備さ
れたデータであって、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。ただし、このフィードフ
ォワード立上パターンデータＤ４のリミット値Ｇ１は１
″に固定されている。そして、乗算器４５でこれらのデ
ータＤ、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、ブーム俯仰角度検出器１２で検出
されたブーム俯仰角度θの値も入力されている。そして
、演算器４７では、所定のフィードフォワードゲインＫ
ｆｆと上記ブーム俯仰角度θとに基いて、 Ｋ　Ｆ　＝　Ｋ　ＨＣＯＳθ　　　　　　　　・・・（
１）の値を演算して求め、この値に１をデータＤ５に掛
合わせてフィードフォワードＭｕｆを求める。

なお、上記（１）式においてｌ”ｃｏｓθ」のファクタ
が入っているのは、ブーム俯仰角度θが（θ＋Δθ）へ
と変化したときのブーム３の先端の昇降量が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７６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ィードフォワード量Ｕ　は加
算器４８においてフィードバック量Ｕｂ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
御信号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４つは、第２図の巻上用電
磁比例減圧弁２６ｂ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などによって構成される第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１６の巻取り／繰出
しを行なわせる。

以上の部分がフィードフォワード制御系の構成と動作で
ある。

次に、フィードバック制御系について説明する。

このフィードバック制御系では、まず、第３図のロープ
巻取り／繰出し量検出器１３によって、巻上下用ローブ
６の実際の巻取り／繰出し量夕の検出を行なう。一方、
既述したブーム俯仰角度検出器１２によって検出された
ブーム俯仰角度θの（白は演算器５１にも与えられてい
る。

この演算器５１では、このブーム俯仰角度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： ％式％） を用いて求める。ただし、Ｌは、上述したようにブーム
３の長さであり、θ。は水平移動開始時におけるブーム
俯仰角度である。

このようにして得られた目標値Ａ′と、前述のようにし
て検出された実際の巻取り／繰出し量１とは、減筒器５
２に与えられ、この減算器５２において、これらの偏差
： Δｈ＝ｊ！’　−１・・・（３） が求められる。

この偏差△ｈは演算器５３に入力され、この演算器５３
において、比例制御成分： ＫＰΔｈ と、積分制御成分： Ｋ　ｆΔｈｄｔ＝ＫＩΔｈ／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ィードバック量ｕｂは
、前述したように加算器４８においてフィードフォワー
ド量ＩＪ（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。

すなわち、ここでは、ロープ巻取り／繰出し量の目標値
１′の実際値１との偏差に基くフィードバック制御が行
なわれ、既述したフィードフォワード制御とこのフィー
ドバック制御との組合わせによって、ブーム３の俯仰動
作に応じた巻上下用ローブ６の巻取り／繰出しが行なわ
れる、それによって吊荷９の水平移動が行なわれる。

（Ｃ−３）ブーム長［と掛数Ｎとに応じた　１１次に、
第３図に示した制御装置１０において、ブーム長しと掛
数Ｎとに応じたブーム俯仰抑制制御を行なうための動作
を説明する。まず、第１図の操作パネル１１などから入
力されたブーム長１−と掛数Ｎとの値は、第３図の区域
分は回路５６に入力される。この区域分は回路１６は、
ブーム長りと掛数Ｎとのそれぞれについて想定された最
大値Ｌ　　　、Ｎ　　　と最小値Ｌ・、Ｎ１１ｌｉｏと
の間ｍａｘ　　　　　　ｍａｘ　　　　　　　　　　　
　　ｍａｎの区間： ’　ｍｉｎ≦１≦’　ｍａＸ Ｎｍｉｎ≦Ｎ≦Ｎｌｌ１ａｘ をそれぞれｍ個およびｎ個の区域に区域分けしておき、
入力されたブーム長りおよび掛数Ｎとがこれらのどの区
域に属するかを判断して、その区域を代表するブーム長
Ｌ′および掛数Ｎ′を出力する機能を有する。

すなわち、ブーム長りを例にとると、ブーム長りが第５
図に示した区域Ｃ： Ｌ　≦Ｌ≦１８＋八Ｌ に属するときには、この区域Ｃを代表するブーム長Ｌ８
１　を出力する。ただし、ΔＬは区域幅であって、 Δ　「＝くし　□ａｘ　　　　’ｍｉｎ　　）　７ｍで
与えられる。また、この区域Ｃの代表値しａ′としては
、たとえばこの区域Ｃの中央値を用いて、Ｌ’＝Ｌａ＋
八Ｌ／２ へように与えることができる。掛数Ｎについても同様で
ある。

このような区域分けを行なうのは、ブーム長りや掛数Ｎ
のすべての値の組合わせについてブーム駆動出力の抑制
量を定めようとすると、後述するリミット値記憶器５７
（第３図）としてかなりの記憶容量を持ったメモリを準
備しなければならないことに起因する。つまり、上記の
ように区分けを行なうことによって、リミット値記憶器
５７に入力される代表値の組（Ｌ’　、Ｎ’　）は（ｍ
ｘｎ）種類のみとなり、リミット値記憶器５７において
必要とされる記憶容量は著しく減少する。

このリミット値記憶器５７には、このようにして区域分
けされたブーム長Ｌ′と掛数Ｎ′との値の組（Ｌ’　、
Ｎ’　）ごとに、ブーム俯仰抑制パターン記憶器４１に
与えるべきパターンのリミット値■ｌがルックアップテ
ーブル方式であらかじめ記憶されている。このテーブル
の内容例が第６図に示されており、たとえば入力の組： （Ｌ＝　’　、　Ｎ、’　）　　　ｉ、ｊ　＝１．２．
・・・Ｊ に対しては、リミット値ＶＪ！＝Ｖ・・を読出して第Ｊ ３図の抑制パターン設定器５８に出力する。

この入力の組（Ｌ’　、Ｎ”）とリミット値Ｖ１どの対
応関係は実測等に基いて適宜室めることができるが、一
般的にはＬ’　、Ｎ’の値が大きくなるほどリミット値
■ｌとして小さな値を与えておく。それは、ブーム長が
長いほど、また、掛数が多いほど巻上下用ロー１６の巻
上下がブーム３の俯仰に追いつかなくなるという事態が
発生しやすいためである。

このリミット値Ｖｉを受取った第３図の抑制パターン設
定器５８では、このリミット値Ｖ１を超えないようなブ
ーム俯仰抑制パターンを作成する。

すなわち、たとえばｖｊｉ＝０．８のときには、第７図
にＰＴとして例示するようなパターンを発生し、このパ
ターンを第３図のブーム俯仰抑制パターン記憶器４１に
ロードする。したがって、吊荷９の実際の水平移動動作
においては、ブームレバーパイロット圧力検出器３６．
３７の検出値Ｄ１の最大値をＶ１倍した値が抑制信号Ｄ
３として与えられ、俯仰駆動制御信号■の最大値もＶｊ
！（＜１）倍となる。

次に、第３図のブーム駆動抑制量演算器５４について説
明する。このブーム駆動抑制量演算器５４は、巻上下駆
動制御信号Ｕがその最大値ｕｌｌ１８ｘに到達し、その
状態が持続している期間中において、俯仰駆動制御信号
■を順次低下させるための出力抑制信号Ｖ８を発生する
。このような出力抑制信号■８を発生して俯仰駆動制御
信号■を低下させるのは次のような理由による。

すなわち、まず、第８図（ａ）に示すように俯仰駆動制
御信号■が増加すると、ブーム俯仰速度が増加し、フィ
ードバック制御系の効果によって巻上下駆動制御信号Ｕ
もまた第８図（ｂ）に示すように増加する。そして、俯
仰駆動制御信号Ｖは、リミット値■Ｌ１Ｈでクランプさ
れ、巻上下駆動制御信号Ｕはその最大値ｕｍａｘでクラ
ンプされる。ただし、リミット値Ｖ１．８は、俯仰抑制
パターン記憶器４１中にストアされた俯仰抑制パターン
のリミット値Ｖ１そのものではなく、ブーム俯仰用電磁
比例減圧弁４３に与えられるべき俯仰駆動制御信号Ｖの
リミット値である。

ところが、このリミット値■１１Ｍは、上述したブーム
長りおよび掛数Ｎを区域分けして近似的に求めたリミッ
ト値■１に基いて決定されているため、リミット値Ｖ、
１Ｈと最大値ｕｍａｘとは、平行移動において要求され
る関係を満足しているとは限らない。このため、俯仰駆
動制御信号■の値がリミット値Ｖ１１□でクランプされ
、また、巻上下駆動制御信号Ｕの値が最大値ｕｍａｘで
クランプされている状態を維持すると、必ずしも正確な
水平移動を行なうことができないとことになる。

そこで、巻上下駆動制御信＠Ｕが最大値ｕ［ｌ１８ｘに
到達したとき、換言すれば吊荷巻上下駆動系５０の駆動
出力がその最大値に到達したときには、俯仰駆動制御信
号Ｖを低下させてこのようなりランプ状態を解除しよう
としているのである。これは、上記のような区域分けに
よる誤差のみならず、吊荷重量の大小や作業半径の大小
によるリミット値の変化にも効果がある。もつとも、こ
の制御は時間的遅れを伴うため、上述したリミット値の
設定と併用することによって、より確実な制御となる。

以上の準備のもとで、ブーム駆動抑制量演算器５４の動
作を、第９図に示したフローチャートと、第１０図に示
したタイミングチャートとを参照しつつ説明する。ただ
し、これらの制御はブーム駆動抑制量演算器５４をマイ
クロコンピュータを用いて構成した場合を想定している
。また、第１０図のＶＩＩ１８ｘは、リミット値Ｖ　Ｌ
ＴＨが取り得る値の最大値を示す。

まず、第９図のステップＳ１では水平移動制御がオン状
態となっているか否かが判断される。そして、水平移動
制御状態ではない場合には、前述した方法によってブー
ム俯仰抑制パターン記憶器４１に記憶されていたパター
ンに基いて制御が行なわれる。つまり、俯仰駆動制御信
号Ｖのリミット値■ＬＩＨとしては、現時点のブーム長
りおよび掛数Ｎの値に基いて定まるリミット値Ｖ。が設
定されたままとなる（ステップ８２）。

一方、上記ステップＳ１において水平移動制御がオン状
態となっていると判断されたときには、ステップＳ３へ
と進み、巻上下駆動制御信＠Ｕがその最大値ｕｍａｘに
到達しているかどうかが判定される。最大値ｕｍａｘに
到達していないとき、つまり第１０図（ｂ）の期間Ｔ８
では新たな処理は行なわずに、ステップＳ１へと戻る。

したがって、この期間Ｔ　では、リミット値ＶＬＩＨは
、当初設定されたリミット値Ｖ。を維持する。

巻上下駆動制御信号Ｕが最大値ｕｍａｘに到達すると、
第９図のステップＳ３から８４へと移り、元のリミット
値ＶＬＩＨから所定微小量Δ■だけ減算して得られる値
を新たなリミット値とする。換言すれば、第３図の出力
抑制値Ｖ８としてＶ８＝八Ｖを設定する。

すると、第１０図（ａ）に示すように、リミット値Ｖ　
　は、Ｖｏから（ＶＬＩＨ−八Ｖ）へと低下ＩＨ する。ただし、この第１０図において王は制御周期を示
す。そして、このような動作を繰返してリミット値■Ｌ
ＩＨが、 （■　　−ΔＶ）、（Ｖ、１Ｈ−２ΔＶ）、・・・ＩＮ のように低下して行き、ある程度だけ低下が生ずると、
巻上下駆動制御信号Ｕも最大値ｕｍａｘより小さな値と
なる。すると、リミット値ＶＬＩＨの低下も停止する。

この状態では、巻上下駆動制御信号Ｕがクランプ状態か
ら解除されており、上記のようなりランプによる影響は
解消する。

したがって、この実施例では、ブーム長［と掛数Ｎとに
応じてブーム俯仰抑制パターン記憶器４１中の俯仰抑制
パターンのリミット値Ｖｊ２が設定されるだけではなく
、巻上下駆動制御信号Ｕが最大値ｕｍａｘに至ると、上
記リミット値Ｖ１から定まる俯仰駆動制御信号■のリミ
ット値ＶＬｔＨが実質的に再設定されて、より正確な水
平移動制御が行なわれることになる。

ところで、このようにしてリミット値ＶＬＩＭ（したが
ってブーム俯仰指令信号Ｖ）を低下させて行った場合に
おいて、このリミット値ＶＬＴ）ｌがあまり小さな値で
固定されてしまったのでは駆動出力の利用効率が減少す
る。そこで、以下では、第３図のブーム駆動抑制量演算
器５４に加良を加えて、この点についても改善を図った
場合の動作を第１１図および第１２図を参照して説明す
る。

まず、第１１図のステップ３１１〜Ｓ１４は、第９図の
ステップ８１〜Ｓ４とほぼ同一であり、これによってリ
ミット値■ＬＩＨは当初のリミット値■。から低下する
とともに、巻上下駆動制御信号Ｕも最大値ｕｍａｘにお
けるクランプ状態から解除される。ただし、この場合に
おけるブーム駆動抑制量演算器５４は、上記制御周期Ｔ
をクロック周期とするカウンタ（図示せず）を内蔵して
おり、ステップ８１４においては、このカウンタをリセ
ットして、このカウント値Ｉを０″にしている。

ステップ８１３の判断によって巻上下駆動制御信号Ｕが
最大値ｕｍａｘより小さいと判断されたときにはステッ
プ８１５へと移り、カウンタをインクリメントする。そ
して、ステップ８１６において、新たなカウント値■が
所定の整数値Ｍと比較される。カウント値■が整数値Ｍ
以下であればステップＳ１に戻るが、Ｉ＞Ｍとなるとス
テップＳ１７に移り、リミット値Ｖ、ＩＨと、あらかじ
め定められた下限基準値Ｖ□１．との大小関係を判定す
る。ただし、第３図の制御装置１０では、出力抑制値Ｖ
　によってリミット値■１□□の変更を行なっているた
め、上記ステップＳ１７における判定は、出力抑制値■
８が所定値以上になっているかどうかの判断によって行
なわれる。そして、Ｖｌ−１８≧Ｖｍｉｎならばステッ
プ８１８でカウンタをクリアしてステップＳ１に戻る。

一方、ＶＬＩＨ〈■ｍｉｎとなると、ステップＳ１９に
おいてリミット値■　　を所定微小量へＶ′ＬＩ）Ｉ だけ増加させる。これは、出力抑制値Ｖ８を微小量へＶ
′だけ減少させることによって実用できる。

この動作はステップ８２０の判断によってリミット値■
ＬＩＨが初期のリミット値■。を超えるまで行なわれ、
■、１Ｈ〉ＶｏとなるとステップＳ２１において■ＬＩ
Ｍ＝■ｏとする。

すなわち、このルーチンにおいては、リミット値■１．
８が下限基準値Ｖｍｉ、よりも小さくなっている状態が
（ＭＴ）時間以上連続すると、リミット値■ＬＩＨが八
Ｖ′ずつ増加し、■、１ＨがＶ。を超えると、Ｖ　　−
Ｖｏにするという動作が行なＬＩＨ われることになる。第１２図においては期間Ｔｂにおい
てＶＬＩＨ＜ＶＩＩｌｉ、の状態が（ＭＴ）時間だけ持
続し、それによって、リミット値ＶＬＩＨがＶＯへと戻
されている。

したがって、長期的に見るとリミット値ＶＬＩＨはＶ。

とＶｍｉｎとの区間をほぼ周期的に往復する。

このため、リミット値■　　が初期値Ｖ。側に存ＩＨ 在する場合の利点と、より小さな値に設定した場合との
利点を兼ね備えていることになる。

Ｄ、変形例 なお、上記の説明では、第３図の制御装置１０のように
、データＤ３から出力抑制値ＶＳを減算することによっ
て俯仰駆動側信号Ｖのリミット値■ＬＩＨを低下させる
場合の説明を行なったが、リミット値■ＬＩＨを低下さ
せるということは俯仰駆動制御値Ｖの上限を低下させて
いることと等価であるから、ブーム俯仰抑制パターン記
憶器４１内にストアしておくブーム俯仰抑制パターンの
リミット値Ｖｊ！そのものを低下させてもかまわない。

つまり、上記実施例ではリミット値Ｖ１とリミット値■
ＬＴＨとを区別しているが、これらは駆動制御信号をど
の段階で抑制するかの相違があるだけであり、実質的に
はこれらは同一の意義を有する。

また、上記実施例ではブーム長しおよび掛数Ｎについて
区域分けを行なったが、ブーム長しが数種類程度の範囲
内で選択されるような場合には、区域分けを行なわず、
実際のブーム長に基いてリミット値Ｖｌを決定してもよ
い。上記区域分けは、テレスコピッククレーンなどのよ
うに、ブーム長が連続的に変わる場合には特に有効であ
る。掛数Ｎについても同様である。

なお、ロープやワイヤなどによって形成される巻上下用
索状体は、主巻用であるか補間用であるかを問わない。

また、この発明における「吊荷」とは、パケットによっ
て保持された荷なども含んでいる。さらに、この明細書
における「ブーム」とは、ジブクレーンにおけるジブな
どをも含んだ用語である。

＝　　３１　− （発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、ブームの長さ
と掛数に応じて俯仰駆動機構に対する駆動制御信号を抑
制しているため、ブームの長さや索状体の掛数にかかわ
らず、クレーンの吊荷の水平移動を正確に行なわせるこ
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制御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ック図、第４図は抑制パ
ターンの説明図、 第５図は区域分けの説明図、 第６図はリミット値記憶器に記憶させたテーブルの説明
図、 第７図はブーム俯仰抑制パターンにおけるリミッ１〜値
Ｖｌを示す図、 第８図は俯仰駆動制御信号値Ｖと巻上下駆動制御信号値
Ｕとの変化を示す図、 第９図および第１１図は実施例におけるブーム駆動抑制
量演算器の動作を示すフローチャート、第１０図および
第１２図は実施例にお【プるリミット値ＶＬＩＨの変化
を示すタイミングチャートである。 １・・・クレーン、　　　　２・・・クレーン本体、３
・・・ブーム、　　　　４・・・ブーム俯仰用ロープ、
６・・・巻上下用ロープ、９・・・吊荷、１２・・・ブ
ーム俯仰角度検出器、　　［３１・・・主油圧ポンプ、 ２２ａ・・・ブーム俯仰用方向制御弁、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・・・ブーム操作レバー、 ３３ｂ・・・巻上下用操作レバー、 ３６．３７・・・ ブームレバーパイロット圧力検出器、 ５４・・・ブーム駆動抑制量演算器、 ５６・・・区域分は回路、 ５７・・・リミット値記憶器、 ５８・・・抑制パターン設定器 ｖｌ・・・ブーム俯仰抑制パターンにおけるリミット値

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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
   水平移動させる水平移動制御方法において、 前記ブームの長さと、前記ブームと前記吊荷との間の前
   記索状体の掛数とに応じて、前記俯仰駆動機構に対する
   駆動制御信号を抑制することを特徴とする、クレーンの
   吊荷の水平移動制御方法。
2. （２）前記ブームの長さと前記掛数とについて、それぞ
   れに対して想定された最大値と最小値との間の区間を区
   域分けし、各区域ごとに前記俯仰駆動機構への駆動制御
   信号のリミット値を定めておくとともに、 前記巻上下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、前記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、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制御方法。