JP2003171086A - クレーンのフック水平移動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のフック水平移動制御装置は、油圧ポン
プ６からの供給油量が不足するとウインチ制御弁７を通
過する油量が当該制御弁の操作制御量と比例せず、所定
の制御が行われないという問題があり、伸縮制御弁４と
ウインチ制御弁７に圧力補償弁をもたない場合には伸縮
シリンダ５とウインチモータ８の負荷格差が大きいとき
には、所定の制御ができなくなるという問題があった。 【解決手段】 フック水平移動制御装置のコントローラ
をフィードフォワード制御を基本制御とし、さらに操作
信号入力時点から検出ブーム長さ、検出ブーム起伏角
度、および検出ワイヤ長さの関数として求められるフッ
ク算出高さの上下変化を継続的に算出し、当該上下変化
を減少させるように伸縮制御弁４とウインチ制御弁７を
制御弁絞込み側にのみフィードバック制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伸縮ブームの伸縮
駆動とウインチ装置の巻上げ巻下げ駆動を連動させてフ
ックを地面等に沿って水平方向に移動させるようにした
クレーンのフック水平移動制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】トラック搭載型クレーンは、図３に示す
如く基台１上に旋回自在に取付けた旋回ポスト２と、当
該旋回ポスト２に起伏自在に取付けられ基端側ブームセ
クション３ａ内に順次先端側ブームセクション３ｂ、３
ｃ、３ｄを伸縮自在に嵌挿した伸縮ブーム３と、当該伸
縮ブーム３の基端側ブームセクション３ａと先端側ブー
ムセクション３ｂ間および先端側ブームセクション３
ｂ、３ｃ間に夫々介装され伸縮制御弁４からの制御油で
伸縮駆動して伸縮ブーム３を伸縮させる伸縮シリンダ５
と、ウインチ制御弁７からの制御油で正逆回転駆動する
ウインチモータ８により巻上げ巻下げ駆動するウインチ
装置９と、当該ウインチ装置９から繰出されたワイヤロ
ープ１０により伸縮ブーム先端部から巻上げ巻下げ自在
に吊下げられたフック１１とで構成されている。

【０００３】また、前記伸縮制御弁４、起伏制御弁およ
びウインチ制御弁７とが共通の油圧ポンプ６からの圧油
の供給を受けるよう構成されている。

【０００４】このように構成したトラック搭載型クレー
ンは、伸縮ブーム３の先端部から吊下したフック１１に
荷物を吊持して、伸縮ブーム３を伸縮並びに起伏駆動す
ると共に、ウインチ装置９を巻上げ巻下げ駆動して荷物
を任意な位置に移動させ、クレーン作業を行うようにな
っている。

【０００５】ところで、この種のクレーンを用いた荷物
移動作業の１つに、伸縮ブーム３の伸縮動および起伏動
を用いてフック１１に吊持した荷物を半径方向に移動さ
せる荷物移動作業があるが、この荷物移動作業を行う場
合荷物の吊下げ高さＨをあまり変動させないで移動させ
るのが安全上望ましい。しかしながら、従来のクレーン
は伸縮ブーム３を伸長させればフック１１が上昇し、逆
に伸縮ブーム３を縮小させればフック１１が下降して荷
物の吊下げ高さＨが大きく変動するものであった。

【０００６】このため、ブーム起伏面内でのフックの水
平な移動方向と速度を指示する操作指令手段からの操作
信号により前記伸縮制御弁４およびウインチ制御弁７を
同時に連動して操作してフックが地面等に沿って水平方
向に移動する、いわゆるフック水平移動装置が開発され
ていた。フック水平移動装置は、フックを半径を増大す
る方向に移動させる際には、前記伸縮制御弁４を伸縮ブ
ーム３が伸長するよう操作するとともに前記ウインチ操
作弁７をフック巻下げ操作し、荷物を半径を減少する方
向に移動させる際には、前記伸縮制御弁４を伸縮ブーム
３が縮小するよう操作するとともに前記ウインチ操作弁
７をフック巻上げ操作するよう構成されている。

【０００７】図４に従来のフック水平移動制御装置の説
明図を示す。図４において、１５はフック水平移動制御
装置であり、当該フック水平移動制御装置１５は、伸縮
制御弁４の切換方向と切換量に関する伸縮操作信号ａを
出力する伸縮操作手段１６と、伸縮ブーム３の実際のブ
ーム長さＬを検出してブーム長さ検出信号Ｌａを出力す
るブーム長さ検出手段１７、伸縮ブーム３の実際のブー
ム起伏角度Θを検出して起伏角検出信号Θａを出力する
ブーム起伏角度検出手段１８、ワイヤロープ１０の実際
の繰出長さＳを検出して繰出長さ検出信号Ｓａを出力す
るワイヤ繰出長さ検出手段１９、及びこれら各手段１
６、１７、１８、１９からの操作信号ｃ、ブーム長さ検
出信号Ｌａ、起伏角検出信号Θａ、及び繰出長さ検出信
号Ｓａを受取り前記伸縮制御弁４とウインチ制御弁７を
切換制御するための弁制御信号を出力するコントローラ
２０とで構成されている。

【０００８】前記ブーム長さ検出手段１７は、基端側ブ
ームセクション３ａに対する最先端側ブームセクション
３ｄの離隔距離を連続的に検出するものであり、例えば
基端側ブームセクション３ａにコード巻取器の本体を取
付け、当該巻取器から繰出したコードの先端部を最先端
側ブームセクション３ｄの先端部に止着して、伸縮ブー
ム３の伸縮動に連動して繰出されるコードの繰出量をポ
テンショメータ等を用いて電気的に検出する従来公知の
繰出量検出機能付きコード巻取器で構成している。

【０００９】また、前記ブーム起伏角度検出手段１８
は、前記伸縮ブーム３の対地起伏角を連続的に検出する
もので、例えば自由垂下状態の重錘に対する伸縮ブーム
３の対地起伏角をポテンショメータ等を用いて電気的に
検出する従来公知の角度検出器で構成している。

【００１０】また、前記ワイヤ繰出長さ検出手段１９
は、ウインチ装置９から繰出されるワイヤロープ１０の
繰出長さを連続的に検出するもので、例えばワイヤロー
プ１０を巻き取ったウインチ装置９のドラム回転数をロ
ータリエンコーダ等を用いて電気的に検出する回転検出
手段で構成している。

【００１１】また、前記コントローラ２０は、操作指令
手段１６からの操作信号ｃ、ブーム長さ検出手段１７か
らのブーム長さ検出信号Ｌａ、ブーム起伏角度検出手段
１８からの起伏角検出信号Θａ、及びワイヤ繰出長さ検
出手段１９からの繰出長さ検出信号Ｓａの各信号を受取
って、次の如く演算処理を行うようになっている。

【００１２】また、２１は伸縮制御弁制御信号出力部で
あり、当該伸縮制御弁制御信号出力部２１は前記伸縮操
作手段１６からの伸縮操作信号ａに基き、前記伸縮制御
弁４を伸縮操作信号ａが指示する弁切換方向と弁切換量
に切換えるための伸縮制御弁制御信号２０ａを生成し、
この信号２０ａを伸縮制御弁４の弁切換手段４ａに出力
するようになっている。これにより、伸縮制御弁４は、
伸縮操作信号ａに対応した弁切換方向と弁切換量で切換
制御され、伸縮制御弁４からの制御油が伸縮シリンダ５
に供給されて伸縮ブーム３が伸縮駆動するのである。

【００１３】２２は、基準弁切換量出力部であり、当該
基準弁切換量出力部２２は前記伸縮操作手段１６からの
伸縮操作信号ａ及びブーム起伏角度検出手段１８からの
起伏角検出信号Θａに基き、現在のブーム起伏角度Θに
おける伸縮ブーム３が、前記伸縮制御弁制御信号２０ａ
で切換制御された伸縮制御弁４からの制御油により伸縮
駆動した際に前記フック１１の吊下げ高さＨを変動させ
ないために必要なウインチ制御弁７の弁切換方向と基準
弁切換量ｆ（ａ，Θ）を算出するようになっている。具
体的には、弁切換方向は、伸縮操作信号ａの弁切換方向
がブーム伸長側であればウインチ巻下げ側の信号を出力
し、反対にブーム縮小側であればウインチ巻上げ側の信
号を出力するようになっている。

【００１４】２３は、前記ブーム長さ検出手段１７から
のブーム長さ検出信号Ｌａと前記ブーム起伏角度検出手
段１８からの起伏角検出信号Θａに基き、伸縮ブーム３
の長さ変動に関わらず、フック１１の高さを一定に維持
させるに必要なワイヤロープ１１の繰出し長さＳｗを算
出する必要ワイヤ繰出長さ算出部である。

【００１５】２４は前記操作指令信号ｃが入力された時
点における前記ワイヤ長さ算出部２３が算出した必要ワ
イヤ繰出長さＳｗ０を記憶する演算初期ワイヤ繰出長さ
記憶部であり、２５は前記操作指令信号ｃが入力された
時点におけるワイヤ繰出長さ検出手段１９が検出した繰
出長さＳ０を記憶する検出初期ワイヤ繰出長さ記憶部で
ある。

【００１６】また、２６は前記演算初期ワイヤ繰出長さ
記憶部２４に記憶した初期ワイヤ長さＳｗ０と必要ワイ
ヤ繰出長さ算出部２３が現在算出しているワイヤ長さＳ
ｗとの差Ｓｗ−Ｓｗ０を算出する演算ワイヤ繰出長さ変
動量算出部であり、２７は前記検出初期ワイヤ繰出長さ
記憶部２５に記憶した初期ワイヤ繰出長さＳ０とワイヤ
繰出長さ検出手段１９が現在検出しているワイヤ繰出長
さＳとの差Ｓ−Ｓ０を算出する検出ワイヤ繰出長さ変動
量算出部である。

【００１７】また、２８は前記演算ワイヤ繰出長さ変動
量算出部２６で求めたワイヤ長さ変動量Ｓｗ−Ｓｗ０
と、前記検出ワイヤ繰出長さ変動量算出部２７で求めた
ワイヤ繰出長さ変動量Ｓ−Ｓ０を一致させるために必要
なウインチ制御弁７の補正弁切換量δＳを求める補正弁
切換量算出部である。

【００１８】また、２９は前記基準弁切換量出力部２２
が算出した基準弁切換量ｆ（ａ，Θ）を前記補正弁切換
量算出部２８で求めた補正弁切換量δＳで補正して、修
正弁切換量ｆ（ａ，Θ）＋δＳを求める修正弁切換量算
出部である。

【００１９】また、３０は前記修正弁切換量算出部２９
が算出した修正弁切換量ｆ（ａ，Θ）＋δＳを受取り、
ウインチ制御弁７をこの受取りに係る修正弁切換量ｆ
（ａ，Θ）＋δＳで切換制御するためのウインチ制御弁
制御信号２０ｂを出力するウインチ制御弁制御信号出力
部である。

【００２０】そして、当該ウインチ制御弁制御信号出力
部３０が出力したウインチ制御弁制御信号２０ｂは、ウ
インチ制御弁７の弁切換駆動手段７ａに出力されて当該
ウインチ制御弁７をウインチ制御弁制御信号２０ｂが指
示する弁切換方向と修正弁切換量ｆ（ａ，Θ）＋δＳに
切換えるのである。そして、当該ウインチ制御弁制御信
号２０ｂで切換制御されたウインチ制御弁７からの制御
油は、ウインチモータ８に供給されてウインチ装置９を
巻上げ巻下げ駆動するのである。

【００２１】この際、当該ワイヤ駆動目標量（ワイヤ長
さ変動量Ｓｗ−Ｓｗ０）とワイヤ繰出し長さ検出手段１
９で検出した実際のワイヤ繰出し長さの変動量Ｓ−Ｓ０
を一致させる如きウインチ制御弁７の補正弁切換量δＳ
を求め、当該補正弁切換量δＳで基準弁切換量ｆ（ａ，
Θ）を補正して得られた修正弁切換量ｆ（ａ，Θ）＋δ
Ｓでウインチ制御弁７を切換制御してウインチ装置９を
巻上げ巻下げ駆動すれば、いわゆるフィードフォワード
制御とフィードバック制御の併用制御により極めて正確
にフック１１を水平移動制御できるのである。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したフ
ック水平移動制御装置においてはフィードバック制御が
行われる側の制御弁すなわちウインチ制御弁４は修正弁
切換量ｆ（ａ，Θ）＋δＳに関連して制御量が決定され
るものであり、補正弁切換量δＳは本来的に正負の値を
取りうるものである。そして、前記伸縮制御弁４とウイ
ンチ制御弁７に共通の油圧ポンプ６から並列的に作動油
が供給されるようになっているものであるため、油圧ポ
ンプ６からの供給可能な最大油量が前記基準弁切換量ｆ
（ａ，Θ）に対する前記伸縮制御弁４およびウインチ制
御弁７が必要とするトータル必要油量と同じとなる場合
がありうる。この状態で、ウインチ制御弁７に補正弁切
換量δＳが正の値を持つ修正弁切換量ｆ（ａ，Θ）＋δ
Ｓが入力されると、油圧ポンプ６からの供給油量が不足
するためウインチ制御弁７を通過する油量が当該弁の操
作制御量と比例せず、所定の制御が行われないという問
題があった。

【００２３】また、前記伸縮制御弁４とウインチ制御弁
７に圧力補償弁をもたない場合には伸縮シリンダ５とウ
インチモータ８の負荷格差が大きいときには、所定の制
御ができなくなるという問題があった。

【００２４】そこで本願発明は、フィードフォワード制
御を基本制御とし、さらに両方の制御弁を所定の条件で
制御弁絞込み側にのみフィードバック制御することによ
り、伸縮制御弁４とウインチ制御弁７に共通の油圧ポン
プ６から並列的に作動油が供給されるようになっている
もの、または当該両制御弁に圧力補償弁を持たないもの
であっても所定の制御が可能となるフック水平移動制御
装置を提供しようとするものである。

【００２５】以上説明した従来のフック水平移動制御装
置は伸縮制御弁４とウインチ制御弁７を制御することに
よりフック水平移動制御しようとするものであるが、起
伏制御弁１３とウインチ制御弁７を制御することによっ
ても同様にフック水平制御できるものである。

【００２６】そこで、本願第２の発明としてフィードフ
ォワード制御を基本制御とし、さらに両方の制御弁を所
定の条件で制御弁絞込み側にのみフィードバック制御す
ることにより、起伏制御弁１３とウインチ制御弁７に共
通の油圧ポンプ６から並列的に作動油が供給されるよう
になっているもの、または当該両制御弁に圧力補償弁を
持たないものであっても所定の制御が可能となるフック
水平移動制御装置をも提供しようとする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載され
たクレーンのフック水平移動制御装置は、旋回台に取付
けられて伸縮制御弁からの制御油により作動する伸縮シ
リンダでもって伸縮し、起伏制御弁からの制御油により
作動する起伏シリンダでもって起伏動作するブーム、旋
回台に取付けられてウインチ制御弁からの制御油により
作動するウインチモータでもって巻上巻下動作するウイ
ンチ、および、ウインチから引き出されたワイヤロープ
を介してブーム先端部から吊下したフックとを具備して
なり、前記伸縮制御弁、起伏制御弁およびウインチ制御
弁が共通の油圧ポンプから圧油の供給を受けるよう構成
してなるクレーンのフック水平移動制御装置であって、 ・伸縮制御弁の切換方向と切換量に関する伸縮操作信号
を出力する伸縮操作手段、 ・ブームの長さを検出するブーム長さ検出手段、 ・ブームの起伏角度を検出するブーム起伏角度検出手
段、 ・ウインチからのワイヤロープの繰出し長さを検出する
ワイヤ繰出長さ検出手段、 ・操作指令手段からの操作信号、ブーム長さ検出手段か
らの検出ブーム長さ、ブーム起伏角度検出手段からの検
出ブーム起伏角度、および、ワイヤ繰出長さ検出手段か
らの検出ワイヤ長さを受取り、操作信号が指示する移動
方向と速度で前記フックをブーム起伏軌跡面内で水平に
移動させるのに必要な、伸縮制御弁の操作方向と制御量
およびウインチ制御弁の操作方向と制御量を演算算出す
ると共に、伸縮制御弁およびウインチ制御弁を演算算出
に係る操作方向と制御量に切換えるための伸縮制御弁制
御信号およびウインチ制御弁制御信号を生成して、伸縮
制御弁およびウインチ制御弁にそれぞれ出力するよう構
成したコントローラ、とで構成し、前記コントローラ
は、前記操作信号入力時点から検出ブーム長さ、検出ブ
ーム起伏角度、および、検出ワイヤ長さの関数として求
められるフック算出高さの上下変化を継続的に算出し、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
インチ制御弁の巻下げ方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
算出された場合には、前記伸縮制御弁制御信号の生成出
力過程に介入し、伸縮制御弁制御信号による伸縮制御弁
の伸長方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
算出された場合には、前記伸縮制御弁制御信号の生成出
力過程に介入し、伸縮制御弁制御信号による伸縮制御弁
の縮小方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
インチ制御弁の巻上げ方向への切換量を低減させる、こ
とを特徴としている。

【００２８】上記構成のフック水平移動制御装置のコン
トローラは、フィードフォワード制御を基本制御とし、
さらに両方の制御弁を所定の条件で制御弁絞込み側にの
みフィードバック制御するようにしたので、伸縮制御弁
とウインチ制御弁に共通の油圧ポンプから並列的に作動
油が供給されるようになっているものであっても供給油
量不足という問題が発生せず、または当該両制御弁に圧
力補償弁を持たないものであっても上記フィードバック
制御により伸縮シリンダとウインチモータの負荷格差を
補償するので所定の制御が可能となるのである。

【００２９】本願請求項２に記載されたクレーンのフッ
ク水平移動制御装置は、旋回台に取付けられて伸縮制御
弁からの制御油により作動する伸縮シリンダでもって伸
縮し、起伏制御弁からの制御油により作動する起伏シリ
ンダでもって起伏動作するブーム、旋回台に取付けられ
てウインチ制御弁からの制御油により作動するウインチ
モータでもって巻上巻下動作するウインチ、および、ウ
インチから引き出されたワイヤロープを介してブーム先
端部から吊下したフックとを具備してなり、前記伸縮制
御弁、起伏制御弁およびウインチ制御弁が共通の油圧ポ
ンプから圧油の供給を受けるよう構成してなるクレーン
のフック水平移動制御装置であって、 ・起伏制御弁の切換方向と切換量に関する起伏操作信号
を出力する起伏操作手段、 ・ブームの長さを検出するブーム長さ検出手段、 ・ブームの起伏角度を検出するブーム起伏角度検出手
段、 ・ウインチからのワイヤロープの繰出し長さを検出する
ワイヤ繰出長さ検出手段、 ・操作指令手段からの操作信号、ブーム長さ検出手段か
らの検出ブーム長さ、ブーム起伏角度検出手段からの検
出ブーム起伏角度、および、ワイヤ繰出長さ検出手段か
らの検出ワイヤ長さを受取り、操作信号が指示する移動
方向と速度で前記フックをブーム起伏軌跡面内で水平に
移動させるのに必要な、起伏制御弁の操作方向と制御量
およびウインチ制御弁の操作方向と制御量を演算算出す
ると共に、起伏制御弁およびウインチ制御弁を演算算出
に係る操作方向と制御量に切換えるための起伏制御弁制
御信号およびウインチ制御弁制御信号を生成して、起伏
制御弁およびウインチ制御弁にそれぞれ出力するよう構
成したコントローラ、とで構成し、前記コントローラ
は、前記操作信号入力時点から検出ブーム長さ、検出ブ
ーム起伏角度、および、検出ワイヤ長さの関数として求
められるフック算出高さの上下変化を継続的に算出し、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
インチ制御弁の巻上げ方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
算出された場合には、前記起伏制御弁制御信号の生成出
力過程に介入し、起伏制御弁制御信号による起伏制御弁
の倒伏方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
算出された場合には、前記起伏制御弁制御信号の生成出
力過程に介入し、起伏制御弁制御信号による起伏制御弁
の起仰方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
インチ制御弁の巻下げ方向への切換量を低減させる、こ
とを特徴とするものである。

【００３０】上記構成のフック水平移動制御装置のコン
トローラは、フィードフォワード制御を基本制御とし、
さらに両方の制御弁を所定の条件で制御弁絞込み側にの
みフィードバック制御するようにしたので、起伏制御弁
とウインチ制御弁に共通の油圧ポンプから並列的に作動
油が供給されるようになっているものであっても供給油
量不足という問題が発生せず、または当該両制御弁に圧
力補償弁を持たないものであっても上記フィードバック
制御により起伏シリンダとウインチモータの負荷格差を
補償するので所定の制御が可能となるのである。

【００３１】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 図１に請求項１に記載された発明に対応する第１の発明
の実施の形態にかかる具体的な構成を示す。

【００３２】なお、第１の発明の実施の形態に係るフッ
ク水平移動制御装置は、従来技術として説明したフック
水平移動制御装置を有する伸縮ブーム及びウインチ装置
の駆動油圧回路に適用したものであり、以下の説明では
クレーンの全体構成及び駆動油圧回路の共通部分の各符
号等は同義のものとして詳細な説明を省略するものとす
る。

【００３３】図１の４０はフック高さ変化算出部であ
り、演算ワイヤ繰出長さ変動量算出部２６で求めたワイ
ヤ長さ変動量Ｓｗ−Ｓｗ０と、検出ワイヤ繰出長さ変動
量算出部２７で求めたワイヤ繰出長さ変動量Ｓ−Ｓ０を
受取り、操作信号入力時点からのフック算出高さの上下
変化を継続的に算出するものである。

【００３４】４１は伸縮制御弁切換量低減信号出力部で
あって、前記フック高さ変化算出部４０で算出したフッ
ク算出高さの上下変化に基き、伸縮制御弁制御信号出力
部２１へ伸縮制御弁切換量低減信号δｔを出力するもの
である。具体的には次の２つの制御を行うものである。 前記操作信号ｃが作業半径増大側へのフックの移動を
指示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化
が算出された場合には、前記伸縮制御弁制御信号４０ａ
の生成出力過程に介入し、伸縮制御弁制御信号による伸
縮制御弁４の伸長方向への切換量を低減させる。 前記操作信号ｃが作業半径減少側へのフックの移動を
指示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化
が算出された場合には、前記伸縮制御弁制御信号４０ａ
の生成出力過程に介入し、伸縮制御弁制御信号による伸
縮制御弁４の縮小方向への切換量を低減させる。

【００３５】４２はウインチ制御弁切換量低減信号出力
部であって、前記フック高さ変化算出部４０で算出した
フック算出高さの上下変化に基き、ウインチ制御弁制御
信号出力部３０へウインチ制御弁切換量低減信号δｕを
出力するものである。具体的には次の２つの制御を行う
ものである。 前記操作信号ｃが作業半径増大側へのフックの移動を
指示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化
が算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号４
０ｂの生成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号
によるウインチ制御弁の巻下げ方向への切換量を低減さ
せる。 前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
インチ制御弁の巻上げ方向への切換量を低減させる。

【００３６】上述したフック水平移動制御装置４５のコ
ントローラ５０の作用は以下のとおりである。前記伸縮
制御弁切換量低減信号出力部４１とウインチ制御弁切換
量低減信号出力部４２は前記フック高さ変化算出部４０
でのフック高さ変化が所定値を越えると、上述したよう
にその切換量を減少させるとフック高さ変化量を減少さ
せることができる方の制御弁切換量低減信号出力部が対
応する制御弁制御信号出力部に制御弁切換量低減信号を
出力するのである。それにより、フック高さの上下方向
変化が少なくなるようにフィードバック制御されるので
ある。

【００３７】第２の実施の形態 図２に請求項２に記載された発明に対応する第２の発明
の実施の形態にかかる具体的な構成を示す。

【００３８】図２の４０はフック高さ変化算出部であ
り、演算ワイヤ繰出長さ変動量算出部２６で求めたワイ
ヤ長さ変動量Ｓｗ−Ｓｗ０と、検出ワイヤ繰出長さ変動
量算出部２７で求めたワイヤ繰出長さ変動量Ｓ−Ｓ０を
受取り、操作信号入力時点からのフック算出高さの上下
変化を継続的に算出するものである。また、５３は起伏
操作手段であり、起伏制御弁１３の弁切換方向と切換量
に関する起伏操作信号ｂを出力するものである。

【００３９】５１は起伏制御弁切換量低減信号出力部で
あって、前記フック高さ変化算出部４０で算出したフッ
ク算出高さの上下変化に基き、起伏制御弁制御信号出力
部５４へ起伏制御弁切換量低減信号δｖを出力するもの
である。具体的には次の２つの制御を行うものである。 前記操作信号ｃが作業半径増大側へのフックの移動を
指示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化
が算出された場合には、前記起伏制御弁制御信号５０ａ
の生成出力過程に介入し、起伏制御弁制御信号による起
伏制御弁１３の倒伏方向への切換量を低減させる。 前記操作信号ｃが作業半径減少側へのフックの移動を
指示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化
が算出された場合には、前記起伏制御弁制御信号５０ａ
の生成出力過程に介入し、起伏制御弁制御信号による起
伏制御弁１３の起仰方向への切換量を低減させる。

【００４０】４２はウインチ制御弁切換量低減信号出力
部であって、前記フック高さ変化算出部４０で算出した
フック算出高さの上下変化に基き、ウインチ制御弁制御
信号出力部３０へウインチ制御弁切換量低減信号δｕを
出力するものである。具体的には次の２つの制御を行う
ものである。 前記操作信号ｃが作業半径増大側へのフックの移動を
指示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化
が算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号４
０ｂの生成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号
によるウインチ制御弁７の巻上げ方向への切換量を低減
させる。 前記操作信号ｃが作業半径減少側へのフックの移動を
指示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化
が算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号４
０ｂの生成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号
によるウインチ制御弁７の巻下げ方向への切換量を低減
させる。

【００４１】上述したフック水平移動制御装置５５のコ
ントローラ６０の作用は以下のとおりである。前記起伏
制御弁切換量低減信号出力部５１とウインチ制御弁切換
量低減信号出力部４２は前記フック高さ変化算出部４０
でのフック高さ変化が所定値を越えると、上述したよう
にその切換量を減少させるとフック高さ変化量を減少さ
せることができる方の制御弁切換量低減信号出力部が対
応する制御弁制御信号出力部に制御弁切換量低減信号を
出力するのである。それにより、フック高さの上下方向
変化が少なくなるようにフィードバック制御されるので
ある。

【００４２】

【発明の効果】請求項１に記載されたフック水平移動制
御装置のコントローラは、フィードフォワード制御を基
本制御とし、さらに対象とする制御弁を所定の条件で制
御弁絞込み側にのみフィードバック制御するようにした
ので、伸縮制御弁とウインチ制御弁に共通の油圧ポンプ
から並列的に作動油が供給されるようになっているもの
であっても供給油量不足という問題が発生せず、または
当該両制御弁に圧力補償弁を持たないものであっても上
記フィードバック制御により伸縮シリンダとウインチモ
ータの負荷格差を補償するので所定の制御が可能となる
のである。

【００４３】また、請求項２に記載されたフック水平移
動制御装置のコントローラは、フィードフォワード制御
を基本制御とし、さらに対象とする制御弁を所定の条件
で制御弁絞込み側にのみフィードバック制御するように
したので、起伏制御弁とウインチ制御弁に共通の油圧ポ
ンプから並列的に作動油が供給されるようになっている
ものであっても供給油量不足という問題が発生せず、ま
たは当該両制御弁に圧力補償弁を持たないものであって
も上記フィードバック制御により起伏シリンダとウイン
チモータの負荷格差を補償するので所定の制御が可能と
なるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１におけるフック水平移動制御装置の
説明図である。

【図２】実施形態２におけるフック水平移動制御装置の
説明図である。

【図３】本発明のフック水平移動制御装置を取付けるク
レーンの説明図である。

【図４】従来のフック水平移動制御装置の説明図であ
る。

【符号の説明】

１；基台 ２；旋回ポスト ３；伸縮ブーム ４；伸縮制御弁 ５；伸縮シリンダ ６；油圧ポンプ ７；ウインチ制御弁 ８；ウインチモータ ９；ウインチ装置 １０；ワイヤロープ １１；フック １２；起伏シリンダ １３；起伏制御弁 １５、４５、５５；フック水平移動制御装置 １６；伸縮操作手段 １７；ブーム長さ検出手段 １８；ブーム起伏角度検出手段 １９；ワイヤ繰出長さ検出手段 ２０、５０、６０；コントローラ ２１；伸縮制御弁制御信号出力部 ２２；基準弁切換量出力部 ２３；必要ワイヤ繰出長さ算出部 ２４；演算初期ワイヤ繰出長さ記憶部 ２５；検出初期ワイヤ繰出長さ記憶部 ２６；演算ワイヤ繰出長さ変動量算出部 ２７；検出ワイヤ繰出長さ変動量算出部 ２８；補正弁切換量算出部 ２９；修正弁切換量算出部 ３０；ウインチ制御弁制御信号出力部 ３２；伸縮操作信号出力部 ４０；フック高さ変化算出部 ４１；伸縮制御弁切換量低減信号出力部 ４２；ウインチ制御弁切換量低減信号出力部 ５１；起伏制御弁切換量低減信号出力部 ５３；起伏操作手段 ５４；起伏制御弁制御信号出力部 ２０ａ、４０ａ；伸縮制御弁制御信号 ２０ｂ、４０ｂ；ウインチ制御弁制御信号 ５０ａ；起伏制御弁制御信号 ａ；伸縮操作信号 ｂ；起伏操作信号 Ｌａ；ブーム長さ検出信号 Θａ；起伏角検出信号 Ｓａ；ワイヤ繰出長さ検出信号 Ｓｗ；必要ワイヤ繰出長さ δｓ；補正弁切換量 δｔ；伸縮制御弁切換量低減信号 δｕ；ウインチ制御弁切換量低減信号 δｖ；起伏制御弁切換量低減信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F204 AA04 BA02 CA07 GA01 3F205 AA01 AC02 BA06 CA03 CB02 DA04 HA01 HA02 HA10 HC02 3H089 AA71 BB17 CC01 CC08 DA02 DB47 DB49 DB55 EE36 FF03 FF12 GG02 JJ08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回台に取付けられて伸縮制御弁からの
   制御油により作動する伸縮シリンダでもって伸縮し、起
   伏制御弁からの制御油により作動する起伏シリンダでも
   って起伏動作するブーム、旋回台に取付けられてウイン
   チ制御弁からの制御油により作動するウインチモータで
   もって巻上巻下動作するウインチ、および、ウインチか
   ら引き出されたワイヤロープを介してブーム先端部から
   吊下したフックとを具備してなり、前記伸縮制御弁、起
   伏制御弁およびウインチ制御弁が共通の油圧ポンプから
   圧油の供給を受けるよう構成してなるクレーンのフック
   水平移動制御装置であって、 ・伸縮制御弁の切換方向と切換量に関する伸縮操作信号
   を出力する伸縮操作手段、 ・ブームの長さを検出するブーム長さ検出手段、 ・ブームの起伏角度を検出するブーム起伏角度検出手
   段、 ・ウインチからのワイヤロープの繰出し長さを検出する
   ワイヤ繰出長さ検出手段、 ・操作指令手段からの操作信号、ブーム長さ検出手段か
   らの検出ブーム長さ、ブーム起伏角度検出手段からの検
   出ブーム起伏角度、および、ワイヤ繰出長さ検出手段か
   らの検出ワイヤ長さを受取り、操作信号が指示する移動
   方向と速度で前記フックをブーム起伏軌跡面内で水平に
   移動させるのに必要な、伸縮制御弁の操作方向と制御量
   およびウインチ制御弁の操作方向と制御量を演算算出す
   ると共に、伸縮制御弁およびウインチ制御弁を演算算出
   に係る操作方向と制御量に切換えるための伸縮制御弁制
   御信号およびウインチ制御弁制御信号を生成して、伸縮
   制御弁およびウインチ制御弁にそれぞれ出力するよう構
   成したコントローラ、とで構成し、 前記コントローラは、前記操作信号入力時点から検出ブ
   ーム長さ、検出ブーム起伏角度、および、検出ワイヤ長
   さの関数として求められるフック算出高さの上下変化を
   継続的に算出し、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
   算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
   成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
   インチ制御弁の巻下げ方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
   算出された場合には、前記伸縮制御弁制御信号の生成出
   力過程に介入し、伸縮制御弁制御信号による伸縮制御弁
   の伸長方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
   算出された場合には、前記伸縮制御弁制御信号の生成出
   力過程に介入し、伸縮制御弁制御信号による伸縮制御弁
   の縮小方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
   算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
   成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
   インチ制御弁の巻上げ方向への切換量を低減させる、こ
   とを特徴とするクレーンのフック水平移動制御装置。
2. 【請求項２】 旋回台に取付けられて伸縮制御弁からの
   制御油により作動する伸縮シリンダでもって伸縮し、起
   伏制御弁からの制御油により作動する起伏シリンダでも
   って起伏動作するブーム、旋回台に取付けられてウイン
   チ制御弁からの制御油により作動するウインチモータで
   もって巻上巻下動作するウインチ、および、ウインチか
   ら引き出されたワイヤロープを介してブーム先端部から
   吊下したフックとを具備してなり、前記伸縮制御弁、起
   伏制御弁およびウインチ制御弁が共通の油圧ポンプから
   圧油の供給を受けるよう構成してなるクレーンのフック
   水平移動制御装置であって、 ・起伏制御弁の切換方向と切換量に関する起伏操作信号
   を出力する起伏操作手段、 ・ブームの長さを検出するブーム長さ検出手段、 ・ブームの起伏角度を検出するブーム起伏角度検出手
   段、 ・ウインチからのワイヤロープの繰出し長さを検出する
   ワイヤ繰出長さ検出手段、 ・操作指令手段からの操作信号、ブーム長さ検出手段か
   らの検出ブーム長さ、ブーム起伏角度検出手段からの検
   出ブーム起伏角度、および、ワイヤ繰出長さ検出手段か
   らの検出ワイヤ長さを受取り、操作信号が指示する移動
   方向と速度で前記フックをブーム起伏軌跡面内で水平に
   移動させるのに必要な、起伏制御弁の操作方向と制御量
   およびウインチ制御弁の操作方向と制御量を演算算出す
   ると共に、起伏制御弁およびウインチ制御弁を演算算出
   に係る操作方向と制御量に切換えるための起伏制御弁制
   御信号およびウインチ制御弁制御信号を生成して、起伏
   制御弁およびウインチ制御弁にそれぞれ出力するよう構
   成したコントローラ、とで構成し、前記コントローラ
   は、前記操作信号入力時点から検出ブーム長さ、検出ブ
   ーム起伏角度、および、検出ワイヤ長さの関数として求
   められるフック算出高さの上下変化を継続的に算出し、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
   算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
   成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
   インチ制御弁の巻上げ方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径増大側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
   算出された場合には、前記起伏制御弁制御信号の生成出
   力過程に介入し、起伏制御弁制御信号による起伏制御弁
   の倒伏方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの上方への変化が
   算出された場合には、前記起伏制御弁制御信号の生成出
   力過程に介入し、起伏制御弁制御信号による起伏制御弁
   の起仰方向への切換量を低減させ、 ・前記操作信号が作業半径減少側へのフックの移動を指
   示しており且つ、前記フック算出高さの下方への変化が
   算出された場合には、前記ウインチ制御弁制御信号の生
   成出力過程に介入し、ウインチ制御弁制御信号によるウ
   インチ制御弁の巻下げ方向への切換量を低減させる、こ
   とを特徴とするクレーンのフック水平移動制御装置。