JP2004284737A - 懸垂クレーンの振れ止め制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する作業状況においても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できるようにする。
【解決手段】２段階加速による加速時は、先ず移動開始点Ａでの第１吊下げ長さＬ１が変化しないままでの２段目の加速ｃを行う第１加速タイミング時間ｔＬ１を演算し、続いて、第１加速タイミング時間ｔＬ１の時の第２吊下げ長さＬ２を演算してその第２吊下げ長さＬ２による２段目の加速ｃを行う第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算し、第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速ｃを開始するようにし、２段階減速による減速時も、上記と同様にして求めた第１減速タイミング時間と、第２減速タイミング時間の和の半分の実減速タイミング時間で２段階減速の２段目の減速を開始する。
【選択図】 図３
【解決手段】２段階加速による加速時は、先ず移動開始点Ａでの第１吊下げ長さＬ１が変化しないままでの２段目の加速ｃを行う第１加速タイミング時間ｔＬ１を演算し、続いて、第１加速タイミング時間ｔＬ１の時の第２吊下げ長さＬ２を演算してその第２吊下げ長さＬ２による２段目の加速ｃを行う第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算し、第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速ｃを開始するようにし、２段階減速による減速時も、上記と同様にして求めた第１減速タイミング時間と、第２減速タイミング時間の和の半分の実減速タイミング時間で２段階減速の２段目の減速を開始する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する作業状況においても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できるようにした懸垂クレーンの振れ止め制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクレーンの振れ止め制御方法には、パターン発生装置により、吊荷の巻上げ、巻下げに関する吊索による吊荷の吊下げ長さの平均値を求め、求めた平均値に基づいて前記吊荷の振れ周期を求め、求めた吊荷の振れ周期に関連してクレーンの加減速度パターンを求めて、走行制御装置が、求めた加減速度パターンに従ってクレーンの走行速度を制御するようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５−２７０７８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した特許文献１では、吊荷の巻上げ、巻下げに関する吊下げ長さの平均値を、経時的に変化する吊下げ長さの代表値とみなして吊荷の振れ周期を求めるので振れ周期の演算が簡単に行えるとしているが、このように単に吊下げ長さの平均値を経時的に変化する吊下げ長さの代表値とする方式では、吊揚げ時と吊降ろし時の吊荷の高さ（吊下げ長さ）が同一の場合ではある程度の振れ止め効果が期待できるが、吊揚げ時と吊降ろし時の吊荷の吊下げ長さが大きく変化するような作業状況で使用される懸垂クレーンでは良好な振れ止め効果は期待できない。
【０００５】
更に、例えばごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン等の懸垂クレーンでは、ごみ運搬車からごみピット内に投入されて山になったごみを所定の場所に運搬してごみの山の高さを均一にし、またごみの質を均一にするためのばらまき作業等を行っているが、このとき、バケットを最短距離で移動させて作業能率を向上させるためには、上記した運搬作業によって刻々変化するごみの高さに応じてバケットの吊下げ長さを常時変化させる必要がある。
【０００６】
このように作業状況に応じて吊下げ長さが常時変化する懸垂クレーンに前記特許文献１に記載のものを適用しようとした場合には、膨大な数の巻上げ、巻下げパターンと加減速度パターンとを予め設定しておく必要があると共に、各巻上げ、巻下げパターンごとに吊下げ長さの平均値を求めておく必要があり、実際上、実機に適用することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記した実情に鑑みてなしたもので、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する作業状況においても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できるようにした懸垂クレーンの振れ止め制御方法を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、設定された巻出し速度と巻き込み速度で吊荷の吊下げ長さを調節しつつ懸垂クレーンを移動開始点から設定移動速度まで加速する加速時は２段階加速を行い、設定移動速度で移動する懸垂クレーンを減速開始点から減速して停止点に停止させる減速時は２段階減速を行うことにより吊荷の振れを防止する懸垂クレーンの振れ止め制御方法であって、
吊荷の吊下げ長さを計測すると共に懸垂クレーンの移動位置を計測し、
加速時は、先ず移動開始点での第１吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第１加速タイミング時間を演算し、続いて、前記２段目の加速点での第２吊下げ長さを演算して該第２吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第２加速タイミング時間を演算し、前記第１加速タイミング時間と第２加速タイミング時間の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速を開始し、
減速時は、先ず減速開始点での第３吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第１減速タイミング時間を演算し、続いて、前記２段目の減速点での第４吊下げ長さを演算して該第４吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第２減速タイミング時間を演算し、前記第１減速タイミング時間と第２減速タイミング時間の和の半分を実減速タイミング時間として求め、該実減速タイミング時間に基づいて停止点から逆算して求めた減速開始点にて減速を開始するとともに、実減速タイミング時間に基づいて２段階減速の２段目の減速を開始することを特徴とする懸垂クレーンの振れ止め制御方法、に係るものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記懸垂クレーンが、平面左右方向と前後方向の２方向の移動を合成したことによる２段階加速、設定移動速度、２段階減速での移動を行うようにしていることを特徴とする請求項１に記載の懸垂クレーンの振れ止め制御方法、に係るものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記懸垂クレーンが、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーンであることを特徴とする請求項１または２に記載の懸垂クレーンの振れ止め制御方法、に係るものである。
【００１１】
本発明によれば、以下のように作用する。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、加速時は、先ず移動開始点での第１吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第１加速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の加速点での第２吊下げ長さを演算して該第２吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第２加速タイミング時間を演算し、前記第１加速タイミング時間と第２加速タイミング時間の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速を開始し、減速時は、先ず減速開始点での第３吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第１減速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の減速点での第４吊下げ長さを演算して該第４吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第２減速タイミング時間を演算し、前記第１減速タイミング時間と第２減速タイミング時間の和の半分を実減速タイミング時間として求め、該実減速タイミング時間に基づいて停止点から逆算して求めた減速開始点にて減速を開始するとともに、実減速タイミング時間に基づいて２段階減速の２段目の減速を開始するようにしたので、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する懸垂クレーンにおいても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記懸垂クレーンが、平面左右方向と前後方向の２方向の移動を合成したことによる２段階加速、設定移動速度、２段階減速を行うようにしたクレーンであることにより、吊荷の振れ止めを効果的に行いながら吊荷の運搬作業の作業能率を大幅に高められる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記懸垂クレーンが、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーンであることにより、バケットの振れ止めを効果的に行ってごみの運搬作業の作業能率を大幅に高められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の振れ止め制御方法を適用する懸垂クレーンの一例を示す側面図である。図中１はトロリ１Ａを備えた懸垂クレーンであり、該クレーン１は、トロリ１Ａに備えたウインチ２から垂下した吊索３により吊荷４を吊り下げ、トロリ１Ａに設けた駆動装置５にて駆動される車輪６によりレール７上を図中に矢印で示すように左右方向に設定移動速度Ｖで水平移動するようにしている。トロリ１Ａが設定移動速度Ｖになるように移動を開始すると、吊荷４は慣性によってトロリ１Ａの移動方向後方Ｒに振れ角θで振れを生じる。また、設定移動速度Ｖで移動しているトロリ１Ａを減速して停止させる際には、吊荷４は慣性によってトロリ１Ａの移動方向前方Ｆに振れ角θで振れを生じる。
【００１７】
上記したクレーン１から吊下げた吊荷４の振れは単振り子モデルとして下記式（１）の如く表される。
【００１８】
【数１】
Ｔ＝２π√（Ｌ／ｇ）・・・（１）
Ｔ：振れ周期
Ｌ：吊下げ長さ
ｇ：重力加速度
【００１９】
従来から行われている２段階加速法及び２段階減速法は、前記したクレーン１による吊荷４の移動時に生じる振れを単振り子モデル化し、吊荷４の振れがもつ周期性を利用して振れ止めを行うというものである。
【００２０】
即ち、図２に示すように、クレーン１の加速時には、移動開始点Ａから所定の加速度で所定時間だけ１段目の加速ａを行った後、所定の時間等速移動ｂを行い、このとき吊荷４は吊下げ長さＬに応じた周期Ｔで振れを生じるので、移動開始点Ａから吊荷４の振れの周期Ｔの１／２の時間が経過した時を２段目の加速点Ｂとして前記１段目の加速ａと同じ加速度で同じ時間２段目の加速ｃを行うことにより、吊荷４の振れを相殺して防止した後設定移動速度Ｖでの移動に移行させるものである。また、クレーン１の減速時には、所定の設定移動速度Ｖで移動しているクレーン１を減速開始点Ｃから所定の減速度で１段目の減速ｄを行った後、所定の時間等速移動ｅを行い、このとき吊荷４は吊下げ長さＬに応じた周期Ｔで振れを生じるので、減速開始点Ｃからこの吊荷の振れの周期Ｔの１／２の時間が経過した時を２段目の減速点Ｄとして前記１段目の減速ｄと同じ減速度で同じ時間２段目の減速ｆを行うことにより、吊荷４の振れを相殺して吊荷４を停止点Ｅに停止させるものである。
【００２１】
上記２段階加速法及び２段階減速法を実施するには、上記したように吊荷４の振れの周期Ｔを知る必要があり、更に、この吊荷４の振れの周期Ｔを知るためには吊荷４の吊下げ長さＬを知る必要がある。
【００２２】
このため、図１のクレーン１では、ウインチ２に吊索３の巻出し長さを検出するロータリエンコーダ等による吊下げ長さ計測装置８を設置して、例えばウインチ２の吊点２ａと吊荷４の重点４ａとの間の吊下げ長さＬを計測するようにして、計測した吊下げ長さＬの信号９を制御装置１０に入力している。このとき、前記吊下げ長さ計測装置８の計測値と実際の吊下げ長さＬの関係を予め測定しておくことにより正確な吊下げ長さＬを計測することができる。
【００２３】
制御装置１０は、前記吊下げ長さＬに基づいて前記式（１）から振れ周期Ｔを演算するようにしている。また、前記吊下げ長さＬを計測する計測装置としては図示例以外の他の方式を用いてもよい。
【００２４】
更に、クレーン１の車輪６を駆動する駆動装置５にはロータリエンコーダ等によるクレーン１の移動位置計測装置１１が設置してあり、該移動位置計測装置１１で計測したクレーン１の移動位置の信号１２が前記制御装置１０に入力されている。この場合も前記移動位置を計測する計測装置としては図示例以外の他の方式を用いてもよい。
【００２５】
更に、制御装置１０には、クレーン１を高速の一定速度で移動させる設定移動速度Ｖと、図２に示した１段目の加速ａと２段目の加速ｃの同一の加速度αと、１段目の減速ｄと２段目の減速ｆの同一の減速度βが入力されていると共に、吊索３を巻揚げ、巻降ろす一定速度の巻揚げ、巻降ろし速度Ｌｓが入力されている。
【００２６】
そして制御装置１０は、巻揚げ、巻降ろし速度Ｌｓによる制御信号１３ｂをウインチ２に出力して吊下げ長さＬを変化する制御を行い、同時に、変化する吊下げ長さＬから吊荷４の周期Ｔを演算し、その周期Ｔに基づいて、２段階加速時の２段目の加速ｃを行う実加速タイミング時間と、２段階減速時の２段目の減速ｆを行う実減速タイミング時間とを演算して、その制御信号１３ａを駆動装置５に出力してクレーン１の移動を制御する。
【００２７】
図１のクレーン１では運転の作業能率を高めるために、吊荷４の運搬と同時に吊荷４の吊下げ長さＬを一定速度で変化させる制御を同時に行っているので、吊下げ長さ計測装置８により計測する吊下げ長さＬと、移動位置計測装置１１によるクレーン１の移動位置から、次のようにして２段階加速時における２段目の加速の実加速タイミング時間と、２段階減速時における２段目の減速の実減速タイミング時間とを演算してクレーン１の移動制御を行っている。
【００２８】
即ち、前記２段階加速を行う加速時には、図３に示すように、先ず移動開始点Ａでの吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ１であるとき、この第１吊下げ長さＬ１を一定のままで実線矢印で示すように２段階加速を行う場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の加速ｃを行う加速点Ｂ１の、前記移動開始点Ａからの最適な第１加速タイミング時間ｔＬ１を演算する。一方、移動開始点Ａでの吊下げ長さＬ１は、実際には２段階加速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の加速点Ｂ１における第２吊下げ長さＬ２を演算し、該第２吊下げ長さＬ２の場合における２段目の加速点Ｂ２の、前記移動開始点Ａからの最適な第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算する。
【００２９】
そして、図４に示すように、前記第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２の和の半分の実加速タイミング時間ｔ１を演算して、この実加速タイミング時間ｔ１による実移動開始点Ｂ’で２段階加速の２段目の加速ｃを開始させる。
【００３０】
また、２段階減速を行う減速時には、図５に示すように、設定移動速度Ｖで移動しているクレーン１が減速開始点Ｃに来たときに吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ３であるとき、この第３吊下げ長さＬ３を一定のままで実線矢印で示すように２段階減速させる場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の減速ｆを行う減速点Ｄ１の、前記減速開始点Ｃからの好適な第１減速タイミング時間ｔＬ３を演算する。一方、減速開始点Ｃでの吊下げ長さＬ３は、実際には２段階減速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の減速点Ｄ１における第４吊下げ長さＬ４を演算し、該第４吊下げ長さＬ４の場合における２段目の減速点Ｄ２の、前記減速開始点Ｃからの好適な第２減速タイミング時間ｔＬ４を演算する。
【００３１】
そして、図６に示すように、前記第１減速タイミング時間ｔＬ３と第２減速タイミング時間ｔＬ４の和の半分の実減速タイミング時間ｔ２を演算する。
【００３２】
次に、前記実減速タイミング時間ｔ２に基づいて停止点Ｅから逆算して減速開始点Ｃを求め、移動位置計測装置１１の検出によるクレーン１の移動位置が減速開始点Ｃに来たときに２段階減速の１段目の減速ｄを開始し、更に、実減速タイミング時間ｔ２が経過したときに２段階減速の２段目の減速ｆを開始させる。
【００３３】
以下に上記形態例の作用を説明する。
【００３４】
図１に示すように、制御装置１０には、設定移動速度Ｖ、２段階加速の加速度α、２段階減速の減速度β、一定速度の吊荷の巻揚げ、巻降ろし速度Ｌｓ、吊下げ長さ計測装置８からの信号９、移動位置計測装置１１からの信号１３ａが入力されており、制御装置１０は、クレーン１の移動と同時に吊荷４の吊下げ長さＬを変化させて作業能率を高めるようにしており、同時に、変化する吊下げ長さＬから演算した吊荷４の周期Ｔに基づいて、２段階加速時の２段目の加速ｃを行う実加速タイミング時間と、２段階減速時の２段目の減速ｆを行う実減速タイミング時間とを演算して、その制御信号１３ａによる２段階加速と２段階減速とを行うことによって吊荷４の振れを防止している。
【００３５】
前記２段階加速を行う加速時には、図３に示すように、先ず移動開始点Ａでの吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ１であるとき、この第１吊下げ長さＬ１を一定のままで実線矢印で示すように２段階加速を行う場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の加速ｃを行う加速点Ｂ１の、前記移動開始点Ａからの最適な第１加速タイミング時間ｔＬ１を演算する。一方、移動開始点Ａでの吊下げ長さＬ１は、実際には２段階加速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の加速点Ｂ１における第２吊下げ長さＬ２を演算し、該第２吊下げ長さＬ２の場合における２段目の加速点Ｂ２の、前記移動開始点Ａからの最適な第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算する。
【００３６】
そして、図４に示すように、前記第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２の和の半分の実加速タイミング時間ｔ１を演算して、この実加速タイミング時間ｔ１による実移動開始点Ｂ’で２段階加速の２段目の加速ｃを開始させる。
【００３７】
上記したように２段階加速時に吊荷４の吊下げ長さＬが変化する場合に、変化しない場合のときの第１加速タイミング時間ｔＬ１と、吊下げ長さＬが変化したときの第２加速タイミング時間ｔＬ２との和の半分の実加速タイミング時間ｔ１によって２段階加速の２段目の加速ｃを開始すると、吊荷４の振れを防止した状態でクレーン１を設定移動速度Ｖに移行させることができる。
【００３８】
また、２段階減速を行う減速時には、図５に示すように、設定移動速度Ｖで移動しているクレーン１が減速開始点Ｃに来たときに吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ３であるとき、この第３吊下げ長さＬ３を一定のままで実線矢印で示すように２段階減速させる場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の減速ｆを行う減速点Ｄ１の、前記減速開始点Ｃからの好適な第１減速タイミング時間ｔＬ３を演算する。一方、減速開始点Ｃでの吊下げ長さＬ３は、実際には２段階減速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の減速点Ｄ１における第４吊下げ長さＬ４を演算し、該第４吊下げ長さＬ４の場合における２段目の減速点Ｄ２の、前記減速開始点Ｃからの好適な第２減速タイミング時間ｔＬ４を演算する。
【００３９】
更に、図６に示すように、前記第１減速タイミング時間ｔＬ３と第２減速タイミング時間ｔＬ４の和の半分の実減速タイミング時間ｔ２を演算する。
【００４０】
そして、前記実減速タイミング時間ｔ２に基づいて停止点Ｅから逆算して減速開始点Ｃを求め、移動位置計測装置１１の検出によるクレーン１の移動位置が減速開始点Ｃに来たときに２段階減速の１段目の減速ｄを開始する。更に、実減速タイミング時間ｔ２が経過したときに２段階減速の２段目の減速ｆを開始する。これにより、吊荷４の振れを防止してクレーン１を停止点Ｅに精度良く停止させることができる。
【００４１】
本発明者等は、移動開始点Ａでの吊下げ長さＬを種々変化させて一定の設定移動速度Ｖまで２段階加速させた場合の好適な２段目の加速タイミング時間を実測する試験を実施した。表１にその実測値と、計算値と、適用値を示した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
図７には実測値と計算値をグラフで示した。図７では吊下げ長さＬを複数の点で大まかに変化させた場合について示しているが、線形補完またはファジイ演算を用いることによって連続して変化する吊下げ長さＬに対する２段目の加速タイミング時間を求めることができる。更に、上記図７では２段階加速における２段目の加速タイミング時間について示したが、２段階減速する場合における２段目の減速タイミング時間についても全く同様にして求めることができる。
【００４４】
図１では、左右方向の一方向のみに移動するクレーン１の場合の懸垂クレーンについて例示したが、図８、図９はごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン１４による懸垂クレーンの場合を示しており、バケットクレーン１４に備えたバケット１５によってごみの運搬を行うようにしている。
【００４５】
ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン１４では、図９に示すごみピットＰの上部に、走行駆動装置１６によって図８の紙面を突き抜ける方向のレール１７に沿って平面前後方向Ｙに走行するガーダ１８を備え、該ガーダ１８のレール７上に横行駆動装置５ａによって平面左右方向Ｘに横行するトロリ１４Ａを備えている。そして、前記トロリ１４Ａの横行駆動装置５ａにはロータリエンコーダ等によるクレーンの横行位置計測装置１１ａが設置してあり、該横行位置計測装置１１ａで計測したトロリ１４Ａの横行位置の信号１２ａが前記制御装置１０に入力されている。また、前記ガーダ１８の走行を駆動する走行駆動装置１６にはロータリエンコーダ等によるクレーンの走行位置計測装置１１ｂが設置してあり、該走行位置計測装置１１ｂで計測したガーダ１８の走行位置の信号１２ｂが前記制御装置１０に入力されている。
【００４６】
上記図８、図９の形態では、横行駆動装置５ａによる平面左右方向Ｘの移動と、走行駆動装置１６による平面前後方向Ｙの移動とを同時に行うことによって、吊荷であるバケット１５は左右と前後に合成された方向に設定移動速度Ｖで移動される。従ってこの場合には、図９の平面の作業範囲においてバケット１５を図２の移動開始点Ａから停止点Ｅまでを直線的に移動させて作業能率を高めることができる。更に、この場合は、設定移動速度Ｖは左右方向Ｘの移動速度と前後方向Ｙの移動速度の合成速度であるので、２段階加速時における１段目の加速ａ及び２段目の加速ｃと、２段階減速時における１段目の減速ｄと２段目の減速ｆも、前記設定移動速度Ｖでの横行駆動装置５ａによる左右方向Ｘの駆動速度と走行駆動装置１６による前後方向Ｙの駆動速度の比と同一の移動速度比になるように制御する。
【００４７】
このようにすると、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン１４或いはその他の左右方向Ｘと前後方向Ｙの２方向移動を同時に行う種々の懸垂クレーンにおいても、簡単な制御により容易に振れ止めを行い、且つ最短距離での移動によって作業能率を大幅に高めることができる。
【００４８】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、加速時は、先ず移動開始点での第１吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第１加速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の加速点での第２吊下げ長さを演算して該第２吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第２加速タイミング時間を演算し、前記第１加速タイミング時間と第２加速タイミング時間の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速を開始し、減速時は、先ず減速開始点での第３吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第１減速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の減速点での第４吊下げ長さを演算して該第４吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第２減速タイミング時間を演算し、前記第１減速タイミング時間と第２減速タイミング時間の和の半分を実減速タイミング時間として求め、該実減速タイミング時間に基づいて停止点から逆算して求めた減速開始点にて減速を開始するとともに、実減速タイミング時間に基づいて２段階減速の２段目の減速を開始するようにしたので、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する懸垂クレーンにおいても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できる効果がある。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、前記懸垂クレーンが、平面左右方向と前後方向の２方向の移動を合成したことによる２段階加速、設定移動速度、２段階減速を行うようにしたクレーンであることにより、吊荷の振れ止めを効果的に行いながら吊荷の運搬作業の作業能率を大幅に高められる効果がある。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、前記懸垂クレーンが、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーンであることにより、バケットの振れ止めを効果的に行ってごみの運搬作業の作業能率を大幅に高められる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振れ止め制御方法を適用する懸垂クレーンの一例を示す側面図である。
【図２】２段階加速法及び２段階減速法による振れ止め方法の原理を説明するための線図である。
【図３】２段階加速時における第１吊下げ長さＬ１での第１加速タイミング時間ｔＬ１と、第２吊下げ長さＬ２での第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算する方法を示す線図である。
【図４】図３の第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２から実加速タイミング時間ｔ１を求める方法を示す線図である。
【図５】２段階減速における第３吊下げ長さＬ３での第１減速タイミング時間ｔＬ３と、第４吊下げ長さＬ４での第２減速タイミング時間ｔＬ４を演算する方法を示す線図である。
【図６】図５の第１減速タイミング時間ｔＬ３と、第２減速タイミング時間ｔＬ４から実減速タイミング時間ｔ２を演算す方法を示す線図である。
【図７】吊下げ長さを種々変化させて一定の設定移動速度まで２段階加速させる試験を実施した際の好適な２段目の加速タイミング時間の実測値と、計算値とを示したグラフである。
【図８】本発明の振れ止め制御方法を適用する懸垂クレーンがバケットクレーンである場合の一例を示す側面図である。
【図９】図８のバケットクレーンの平面図である。
【符号の説明】
１ 懸垂クレーン（クレーン）
４ 吊荷
８ 吊下げ長さ計測装置
１０ 制御装置
１１ 移動位置計測装置
１２ 信号
１４ バケットクレーン
１５ バケット
Ａ 移動開始点
Ｂ ２段目の加速点
Ｂ１ ２段目の加速点
Ｂ２ ２段目の加速点
Ｂ’ 実移動開始点
Ｃ 減速開始点
Ｄ ２段目の減速点
Ｄ１ ２段目の減速点
Ｄ２ ２段目の減速点
Ｅ 停止点
Ｌ 吊下げ長さ
Ｌ１ 第１吊下げ長さ
Ｌ２ 第２吊下げ長さ
Ｌ３ 第３吊下げ長さ
Ｌ４ 第４吊下げ長さ
Ｌｓ 巻揚げ、巻降ろし速度
Ｔ 周期
Ｖ 設定移動速度
Ｘ 平面左右方向
Ｙ 平面前後方向
ｃ ２段目の加速
ｆ ２段目の減速
ｔＬ１ 第１加速タイミング時間
ｔＬ２ 第２加速タイミング時間
ｔＬ３ 第１減速タイミング時間
ｔＬ４ 第２減速タイミング時間
ｔ１ 実加速タイミング時間
ｔ２ 実減速タイミング時間
【発明の属する技術分野】
本発明は、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する作業状況においても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できるようにした懸垂クレーンの振れ止め制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクレーンの振れ止め制御方法には、パターン発生装置により、吊荷の巻上げ、巻下げに関する吊索による吊荷の吊下げ長さの平均値を求め、求めた平均値に基づいて前記吊荷の振れ周期を求め、求めた吊荷の振れ周期に関連してクレーンの加減速度パターンを求めて、走行制御装置が、求めた加減速度パターンに従ってクレーンの走行速度を制御するようにしたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５−２７０７８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した特許文献１では、吊荷の巻上げ、巻下げに関する吊下げ長さの平均値を、経時的に変化する吊下げ長さの代表値とみなして吊荷の振れ周期を求めるので振れ周期の演算が簡単に行えるとしているが、このように単に吊下げ長さの平均値を経時的に変化する吊下げ長さの代表値とする方式では、吊揚げ時と吊降ろし時の吊荷の高さ（吊下げ長さ）が同一の場合ではある程度の振れ止め効果が期待できるが、吊揚げ時と吊降ろし時の吊荷の吊下げ長さが大きく変化するような作業状況で使用される懸垂クレーンでは良好な振れ止め効果は期待できない。
【０００５】
更に、例えばごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン等の懸垂クレーンでは、ごみ運搬車からごみピット内に投入されて山になったごみを所定の場所に運搬してごみの山の高さを均一にし、またごみの質を均一にするためのばらまき作業等を行っているが、このとき、バケットを最短距離で移動させて作業能率を向上させるためには、上記した運搬作業によって刻々変化するごみの高さに応じてバケットの吊下げ長さを常時変化させる必要がある。
【０００６】
このように作業状況に応じて吊下げ長さが常時変化する懸垂クレーンに前記特許文献１に記載のものを適用しようとした場合には、膨大な数の巻上げ、巻下げパターンと加減速度パターンとを予め設定しておく必要があると共に、各巻上げ、巻下げパターンごとに吊下げ長さの平均値を求めておく必要があり、実際上、実機に適用することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記した実情に鑑みてなしたもので、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する作業状況においても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できるようにした懸垂クレーンの振れ止め制御方法を提供することを目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、設定された巻出し速度と巻き込み速度で吊荷の吊下げ長さを調節しつつ懸垂クレーンを移動開始点から設定移動速度まで加速する加速時は２段階加速を行い、設定移動速度で移動する懸垂クレーンを減速開始点から減速して停止点に停止させる減速時は２段階減速を行うことにより吊荷の振れを防止する懸垂クレーンの振れ止め制御方法であって、
吊荷の吊下げ長さを計測すると共に懸垂クレーンの移動位置を計測し、
加速時は、先ず移動開始点での第１吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第１加速タイミング時間を演算し、続いて、前記２段目の加速点での第２吊下げ長さを演算して該第２吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第２加速タイミング時間を演算し、前記第１加速タイミング時間と第２加速タイミング時間の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速を開始し、
減速時は、先ず減速開始点での第３吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第１減速タイミング時間を演算し、続いて、前記２段目の減速点での第４吊下げ長さを演算して該第４吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第２減速タイミング時間を演算し、前記第１減速タイミング時間と第２減速タイミング時間の和の半分を実減速タイミング時間として求め、該実減速タイミング時間に基づいて停止点から逆算して求めた減速開始点にて減速を開始するとともに、実減速タイミング時間に基づいて２段階減速の２段目の減速を開始することを特徴とする懸垂クレーンの振れ止め制御方法、に係るものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記懸垂クレーンが、平面左右方向と前後方向の２方向の移動を合成したことによる２段階加速、設定移動速度、２段階減速での移動を行うようにしていることを特徴とする請求項１に記載の懸垂クレーンの振れ止め制御方法、に係るものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記懸垂クレーンが、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーンであることを特徴とする請求項１または２に記載の懸垂クレーンの振れ止め制御方法、に係るものである。
【００１１】
本発明によれば、以下のように作用する。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、加速時は、先ず移動開始点での第１吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第１加速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の加速点での第２吊下げ長さを演算して該第２吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第２加速タイミング時間を演算し、前記第１加速タイミング時間と第２加速タイミング時間の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速を開始し、減速時は、先ず減速開始点での第３吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第１減速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の減速点での第４吊下げ長さを演算して該第４吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第２減速タイミング時間を演算し、前記第１減速タイミング時間と第２減速タイミング時間の和の半分を実減速タイミング時間として求め、該実減速タイミング時間に基づいて停止点から逆算して求めた減速開始点にて減速を開始するとともに、実減速タイミング時間に基づいて２段階減速の２段目の減速を開始するようにしたので、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する懸垂クレーンにおいても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記懸垂クレーンが、平面左右方向と前後方向の２方向の移動を合成したことによる２段階加速、設定移動速度、２段階減速を行うようにしたクレーンであることにより、吊荷の振れ止めを効果的に行いながら吊荷の運搬作業の作業能率を大幅に高められる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記懸垂クレーンが、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーンであることにより、バケットの振れ止めを効果的に行ってごみの運搬作業の作業能率を大幅に高められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の振れ止め制御方法を適用する懸垂クレーンの一例を示す側面図である。図中１はトロリ１Ａを備えた懸垂クレーンであり、該クレーン１は、トロリ１Ａに備えたウインチ２から垂下した吊索３により吊荷４を吊り下げ、トロリ１Ａに設けた駆動装置５にて駆動される車輪６によりレール７上を図中に矢印で示すように左右方向に設定移動速度Ｖで水平移動するようにしている。トロリ１Ａが設定移動速度Ｖになるように移動を開始すると、吊荷４は慣性によってトロリ１Ａの移動方向後方Ｒに振れ角θで振れを生じる。また、設定移動速度Ｖで移動しているトロリ１Ａを減速して停止させる際には、吊荷４は慣性によってトロリ１Ａの移動方向前方Ｆに振れ角θで振れを生じる。
【００１７】
上記したクレーン１から吊下げた吊荷４の振れは単振り子モデルとして下記式（１）の如く表される。
【００１８】
【数１】
Ｔ＝２π√（Ｌ／ｇ）・・・（１）
Ｔ：振れ周期
Ｌ：吊下げ長さ
ｇ：重力加速度
【００１９】
従来から行われている２段階加速法及び２段階減速法は、前記したクレーン１による吊荷４の移動時に生じる振れを単振り子モデル化し、吊荷４の振れがもつ周期性を利用して振れ止めを行うというものである。
【００２０】
即ち、図２に示すように、クレーン１の加速時には、移動開始点Ａから所定の加速度で所定時間だけ１段目の加速ａを行った後、所定の時間等速移動ｂを行い、このとき吊荷４は吊下げ長さＬに応じた周期Ｔで振れを生じるので、移動開始点Ａから吊荷４の振れの周期Ｔの１／２の時間が経過した時を２段目の加速点Ｂとして前記１段目の加速ａと同じ加速度で同じ時間２段目の加速ｃを行うことにより、吊荷４の振れを相殺して防止した後設定移動速度Ｖでの移動に移行させるものである。また、クレーン１の減速時には、所定の設定移動速度Ｖで移動しているクレーン１を減速開始点Ｃから所定の減速度で１段目の減速ｄを行った後、所定の時間等速移動ｅを行い、このとき吊荷４は吊下げ長さＬに応じた周期Ｔで振れを生じるので、減速開始点Ｃからこの吊荷の振れの周期Ｔの１／２の時間が経過した時を２段目の減速点Ｄとして前記１段目の減速ｄと同じ減速度で同じ時間２段目の減速ｆを行うことにより、吊荷４の振れを相殺して吊荷４を停止点Ｅに停止させるものである。
【００２１】
上記２段階加速法及び２段階減速法を実施するには、上記したように吊荷４の振れの周期Ｔを知る必要があり、更に、この吊荷４の振れの周期Ｔを知るためには吊荷４の吊下げ長さＬを知る必要がある。
【００２２】
このため、図１のクレーン１では、ウインチ２に吊索３の巻出し長さを検出するロータリエンコーダ等による吊下げ長さ計測装置８を設置して、例えばウインチ２の吊点２ａと吊荷４の重点４ａとの間の吊下げ長さＬを計測するようにして、計測した吊下げ長さＬの信号９を制御装置１０に入力している。このとき、前記吊下げ長さ計測装置８の計測値と実際の吊下げ長さＬの関係を予め測定しておくことにより正確な吊下げ長さＬを計測することができる。
【００２３】
制御装置１０は、前記吊下げ長さＬに基づいて前記式（１）から振れ周期Ｔを演算するようにしている。また、前記吊下げ長さＬを計測する計測装置としては図示例以外の他の方式を用いてもよい。
【００２４】
更に、クレーン１の車輪６を駆動する駆動装置５にはロータリエンコーダ等によるクレーン１の移動位置計測装置１１が設置してあり、該移動位置計測装置１１で計測したクレーン１の移動位置の信号１２が前記制御装置１０に入力されている。この場合も前記移動位置を計測する計測装置としては図示例以外の他の方式を用いてもよい。
【００２５】
更に、制御装置１０には、クレーン１を高速の一定速度で移動させる設定移動速度Ｖと、図２に示した１段目の加速ａと２段目の加速ｃの同一の加速度αと、１段目の減速ｄと２段目の減速ｆの同一の減速度βが入力されていると共に、吊索３を巻揚げ、巻降ろす一定速度の巻揚げ、巻降ろし速度Ｌｓが入力されている。
【００２６】
そして制御装置１０は、巻揚げ、巻降ろし速度Ｌｓによる制御信号１３ｂをウインチ２に出力して吊下げ長さＬを変化する制御を行い、同時に、変化する吊下げ長さＬから吊荷４の周期Ｔを演算し、その周期Ｔに基づいて、２段階加速時の２段目の加速ｃを行う実加速タイミング時間と、２段階減速時の２段目の減速ｆを行う実減速タイミング時間とを演算して、その制御信号１３ａを駆動装置５に出力してクレーン１の移動を制御する。
【００２７】
図１のクレーン１では運転の作業能率を高めるために、吊荷４の運搬と同時に吊荷４の吊下げ長さＬを一定速度で変化させる制御を同時に行っているので、吊下げ長さ計測装置８により計測する吊下げ長さＬと、移動位置計測装置１１によるクレーン１の移動位置から、次のようにして２段階加速時における２段目の加速の実加速タイミング時間と、２段階減速時における２段目の減速の実減速タイミング時間とを演算してクレーン１の移動制御を行っている。
【００２８】
即ち、前記２段階加速を行う加速時には、図３に示すように、先ず移動開始点Ａでの吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ１であるとき、この第１吊下げ長さＬ１を一定のままで実線矢印で示すように２段階加速を行う場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の加速ｃを行う加速点Ｂ１の、前記移動開始点Ａからの最適な第１加速タイミング時間ｔＬ１を演算する。一方、移動開始点Ａでの吊下げ長さＬ１は、実際には２段階加速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の加速点Ｂ１における第２吊下げ長さＬ２を演算し、該第２吊下げ長さＬ２の場合における２段目の加速点Ｂ２の、前記移動開始点Ａからの最適な第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算する。
【００２９】
そして、図４に示すように、前記第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２の和の半分の実加速タイミング時間ｔ１を演算して、この実加速タイミング時間ｔ１による実移動開始点Ｂ’で２段階加速の２段目の加速ｃを開始させる。
【００３０】
また、２段階減速を行う減速時には、図５に示すように、設定移動速度Ｖで移動しているクレーン１が減速開始点Ｃに来たときに吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ３であるとき、この第３吊下げ長さＬ３を一定のままで実線矢印で示すように２段階減速させる場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の減速ｆを行う減速点Ｄ１の、前記減速開始点Ｃからの好適な第１減速タイミング時間ｔＬ３を演算する。一方、減速開始点Ｃでの吊下げ長さＬ３は、実際には２段階減速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の減速点Ｄ１における第４吊下げ長さＬ４を演算し、該第４吊下げ長さＬ４の場合における２段目の減速点Ｄ２の、前記減速開始点Ｃからの好適な第２減速タイミング時間ｔＬ４を演算する。
【００３１】
そして、図６に示すように、前記第１減速タイミング時間ｔＬ３と第２減速タイミング時間ｔＬ４の和の半分の実減速タイミング時間ｔ２を演算する。
【００３２】
次に、前記実減速タイミング時間ｔ２に基づいて停止点Ｅから逆算して減速開始点Ｃを求め、移動位置計測装置１１の検出によるクレーン１の移動位置が減速開始点Ｃに来たときに２段階減速の１段目の減速ｄを開始し、更に、実減速タイミング時間ｔ２が経過したときに２段階減速の２段目の減速ｆを開始させる。
【００３３】
以下に上記形態例の作用を説明する。
【００３４】
図１に示すように、制御装置１０には、設定移動速度Ｖ、２段階加速の加速度α、２段階減速の減速度β、一定速度の吊荷の巻揚げ、巻降ろし速度Ｌｓ、吊下げ長さ計測装置８からの信号９、移動位置計測装置１１からの信号１３ａが入力されており、制御装置１０は、クレーン１の移動と同時に吊荷４の吊下げ長さＬを変化させて作業能率を高めるようにしており、同時に、変化する吊下げ長さＬから演算した吊荷４の周期Ｔに基づいて、２段階加速時の２段目の加速ｃを行う実加速タイミング時間と、２段階減速時の２段目の減速ｆを行う実減速タイミング時間とを演算して、その制御信号１３ａによる２段階加速と２段階減速とを行うことによって吊荷４の振れを防止している。
【００３５】
前記２段階加速を行う加速時には、図３に示すように、先ず移動開始点Ａでの吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ１であるとき、この第１吊下げ長さＬ１を一定のままで実線矢印で示すように２段階加速を行う場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の加速ｃを行う加速点Ｂ１の、前記移動開始点Ａからの最適な第１加速タイミング時間ｔＬ１を演算する。一方、移動開始点Ａでの吊下げ長さＬ１は、実際には２段階加速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の加速点Ｂ１における第２吊下げ長さＬ２を演算し、該第２吊下げ長さＬ２の場合における２段目の加速点Ｂ２の、前記移動開始点Ａからの最適な第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算する。
【００３６】
そして、図４に示すように、前記第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２の和の半分の実加速タイミング時間ｔ１を演算して、この実加速タイミング時間ｔ１による実移動開始点Ｂ’で２段階加速の２段目の加速ｃを開始させる。
【００３７】
上記したように２段階加速時に吊荷４の吊下げ長さＬが変化する場合に、変化しない場合のときの第１加速タイミング時間ｔＬ１と、吊下げ長さＬが変化したときの第２加速タイミング時間ｔＬ２との和の半分の実加速タイミング時間ｔ１によって２段階加速の２段目の加速ｃを開始すると、吊荷４の振れを防止した状態でクレーン１を設定移動速度Ｖに移行させることができる。
【００３８】
また、２段階減速を行う減速時には、図５に示すように、設定移動速度Ｖで移動しているクレーン１が減速開始点Ｃに来たときに吊下げ長さ計測装置８により計測した長さがＬ３であるとき、この第３吊下げ長さＬ３を一定のままで実線矢印で示すように２段階減速させる場合に、吊荷４の周期Ｔの１／２の時間経過時に２段目の減速ｆを行う減速点Ｄ１の、前記減速開始点Ｃからの好適な第１減速タイミング時間ｔＬ３を演算する。一方、減速開始点Ｃでの吊下げ長さＬ３は、実際には２段階減速の開始と共に破線矢印で示すように一定速度での吊降ろしを行うことによって変化しているので、前記２段目の減速点Ｄ１における第４吊下げ長さＬ４を演算し、該第４吊下げ長さＬ４の場合における２段目の減速点Ｄ２の、前記減速開始点Ｃからの好適な第２減速タイミング時間ｔＬ４を演算する。
【００３９】
更に、図６に示すように、前記第１減速タイミング時間ｔＬ３と第２減速タイミング時間ｔＬ４の和の半分の実減速タイミング時間ｔ２を演算する。
【００４０】
そして、前記実減速タイミング時間ｔ２に基づいて停止点Ｅから逆算して減速開始点Ｃを求め、移動位置計測装置１１の検出によるクレーン１の移動位置が減速開始点Ｃに来たときに２段階減速の１段目の減速ｄを開始する。更に、実減速タイミング時間ｔ２が経過したときに２段階減速の２段目の減速ｆを開始する。これにより、吊荷４の振れを防止してクレーン１を停止点Ｅに精度良く停止させることができる。
【００４１】
本発明者等は、移動開始点Ａでの吊下げ長さＬを種々変化させて一定の設定移動速度Ｖまで２段階加速させた場合の好適な２段目の加速タイミング時間を実測する試験を実施した。表１にその実測値と、計算値と、適用値を示した。
【００４２】
【表１】
図７には実測値と計算値をグラフで示した。図７では吊下げ長さＬを複数の点で大まかに変化させた場合について示しているが、線形補完またはファジイ演算を用いることによって連続して変化する吊下げ長さＬに対する２段目の加速タイミング時間を求めることができる。更に、上記図７では２段階加速における２段目の加速タイミング時間について示したが、２段階減速する場合における２段目の減速タイミング時間についても全く同様にして求めることができる。
【００４４】
図１では、左右方向の一方向のみに移動するクレーン１の場合の懸垂クレーンについて例示したが、図８、図９はごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン１４による懸垂クレーンの場合を示しており、バケットクレーン１４に備えたバケット１５によってごみの運搬を行うようにしている。
【００４５】
ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン１４では、図９に示すごみピットＰの上部に、走行駆動装置１６によって図８の紙面を突き抜ける方向のレール１７に沿って平面前後方向Ｙに走行するガーダ１８を備え、該ガーダ１８のレール７上に横行駆動装置５ａによって平面左右方向Ｘに横行するトロリ１４Ａを備えている。そして、前記トロリ１４Ａの横行駆動装置５ａにはロータリエンコーダ等によるクレーンの横行位置計測装置１１ａが設置してあり、該横行位置計測装置１１ａで計測したトロリ１４Ａの横行位置の信号１２ａが前記制御装置１０に入力されている。また、前記ガーダ１８の走行を駆動する走行駆動装置１６にはロータリエンコーダ等によるクレーンの走行位置計測装置１１ｂが設置してあり、該走行位置計測装置１１ｂで計測したガーダ１８の走行位置の信号１２ｂが前記制御装置１０に入力されている。
【００４６】
上記図８、図９の形態では、横行駆動装置５ａによる平面左右方向Ｘの移動と、走行駆動装置１６による平面前後方向Ｙの移動とを同時に行うことによって、吊荷であるバケット１５は左右と前後に合成された方向に設定移動速度Ｖで移動される。従ってこの場合には、図９の平面の作業範囲においてバケット１５を図２の移動開始点Ａから停止点Ｅまでを直線的に移動させて作業能率を高めることができる。更に、この場合は、設定移動速度Ｖは左右方向Ｘの移動速度と前後方向Ｙの移動速度の合成速度であるので、２段階加速時における１段目の加速ａ及び２段目の加速ｃと、２段階減速時における１段目の減速ｄと２段目の減速ｆも、前記設定移動速度Ｖでの横行駆動装置５ａによる左右方向Ｘの駆動速度と走行駆動装置１６による前後方向Ｙの駆動速度の比と同一の移動速度比になるように制御する。
【００４７】
このようにすると、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーン１４或いはその他の左右方向Ｘと前後方向Ｙの２方向移動を同時に行う種々の懸垂クレーンにおいても、簡単な制御により容易に振れ止めを行い、且つ最短距離での移動によって作業能率を大幅に高めることができる。
【００４８】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、加速時は、先ず移動開始点での第１吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第１加速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の加速点での第２吊下げ長さを演算して該第２吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第２加速タイミング時間を演算し、前記第１加速タイミング時間と第２加速タイミング時間の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速を開始し、減速時は、先ず減速開始点での第３吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第１減速タイミング時間を演算し、続いて、２段目の減速点での第４吊下げ長さを演算して該第４吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第２減速タイミング時間を演算し、前記第１減速タイミング時間と第２減速タイミング時間の和の半分を実減速タイミング時間として求め、該実減速タイミング時間に基づいて停止点から逆算して求めた減速開始点にて減速を開始するとともに、実減速タイミング時間に基づいて２段階減速の２段目の減速を開始するようにしたので、吊荷の吊揚げ時と吊降ろし時の吊下げ長さが種々変化する懸垂クレーンにおいても簡略な制御によって吊荷の振れを効果的に防止できる効果がある。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、前記懸垂クレーンが、平面左右方向と前後方向の２方向の移動を合成したことによる２段階加速、設定移動速度、２段階減速を行うようにしたクレーンであることにより、吊荷の振れ止めを効果的に行いながら吊荷の運搬作業の作業能率を大幅に高められる効果がある。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、前記懸垂クレーンが、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーンであることにより、バケットの振れ止めを効果的に行ってごみの運搬作業の作業能率を大幅に高められる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振れ止め制御方法を適用する懸垂クレーンの一例を示す側面図である。
【図２】２段階加速法及び２段階減速法による振れ止め方法の原理を説明するための線図である。
【図３】２段階加速時における第１吊下げ長さＬ１での第１加速タイミング時間ｔＬ１と、第２吊下げ長さＬ２での第２加速タイミング時間ｔＬ２を演算する方法を示す線図である。
【図４】図３の第１加速タイミング時間ｔＬ１と第２加速タイミング時間ｔＬ２から実加速タイミング時間ｔ１を求める方法を示す線図である。
【図５】２段階減速における第３吊下げ長さＬ３での第１減速タイミング時間ｔＬ３と、第４吊下げ長さＬ４での第２減速タイミング時間ｔＬ４を演算する方法を示す線図である。
【図６】図５の第１減速タイミング時間ｔＬ３と、第２減速タイミング時間ｔＬ４から実減速タイミング時間ｔ２を演算す方法を示す線図である。
【図７】吊下げ長さを種々変化させて一定の設定移動速度まで２段階加速させる試験を実施した際の好適な２段目の加速タイミング時間の実測値と、計算値とを示したグラフである。
【図８】本発明の振れ止め制御方法を適用する懸垂クレーンがバケットクレーンである場合の一例を示す側面図である。
【図９】図８のバケットクレーンの平面図である。
【符号の説明】
１ 懸垂クレーン（クレーン）
４ 吊荷
８ 吊下げ長さ計測装置
１０ 制御装置
１１ 移動位置計測装置
１２ 信号
１４ バケットクレーン
１５ バケット
Ａ 移動開始点
Ｂ ２段目の加速点
Ｂ１ ２段目の加速点
Ｂ２ ２段目の加速点
Ｂ’ 実移動開始点
Ｃ 減速開始点
Ｄ ２段目の減速点
Ｄ１ ２段目の減速点
Ｄ２ ２段目の減速点
Ｅ 停止点
Ｌ 吊下げ長さ
Ｌ１ 第１吊下げ長さ
Ｌ２ 第２吊下げ長さ
Ｌ３ 第３吊下げ長さ
Ｌ４ 第４吊下げ長さ
Ｌｓ 巻揚げ、巻降ろし速度
Ｔ 周期
Ｖ 設定移動速度
Ｘ 平面左右方向
Ｙ 平面前後方向
ｃ ２段目の加速
ｆ ２段目の減速
ｔＬ１ 第１加速タイミング時間
ｔＬ２ 第２加速タイミング時間
ｔＬ３ 第１減速タイミング時間
ｔＬ４ 第２減速タイミング時間
ｔ１ 実加速タイミング時間
ｔ２ 実減速タイミング時間
Claims (3)
- 設定された巻出し速度と巻き込み速度で吊荷の吊下げ長さを調節しつつ懸垂クレーンを移動開始点から設定移動速度まで加速する加速時は２段階加速を行い、設定移動速度で移動する懸垂クレーンを減速開始点から減速して停止点に停止させる減速時は２段階減速を行うことにより吊荷の振れを防止する懸垂クレーンの振れ止め制御方法であって、
吊荷の吊下げ長さを計測すると共に懸垂クレーンの移動位置を計測し、
加速時は、先ず移動開始点での第１吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第１加速タイミング時間を演算し、続いて、前記２段目の加速点での第２吊下げ長さを演算して該第２吊下げ長さによる移動開始点から２段目の加速点までの第２加速タイミング時間を演算し、前記第１加速タイミング時間と第２加速タイミング時間の和の半分の実加速タイミング時間で２段階加速の２段目の加速を開始し、
減速時は、先ず減速開始点での第３吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第１減速タイミング時間を演算し、続いて、前記２段目の減速点での第４吊下げ長さを演算して該第４吊下げ長さによる減速開始点から２段目の減速点までの第２減速タイミング時間を演算し、前記第１減速タイミング時間と第２減速タイミング時間の和の半分を実減速タイミング時間として求め、該実減速タイミング時間に基づいて停止点から逆算して求めた減速開始点にて減速を開始するとともに、実減速タイミング時間に基づいて２段階減速の２段目の減速を開始することを特徴とする懸垂クレーンの振れ止め制御方法。 - 前記懸垂クレーンが、平面左右方向と前後方向の２方向の移動を合成したことによる２段階加速、設定移動速度、２段階減速での移動を行うようにしていることを特徴とする請求項１に記載の懸垂クレーンの振れ止め制御方法。
- 前記懸垂クレーンが、ごみ焼却設備に備えられるバケットクレーンであることを特徴とする請求項１または２に記載の懸垂クレーンの振れ止め制御方法。
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| JP2003078621A Pending JP2004284737A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 懸垂クレーンの振れ止め制御方法 |
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-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003078621A patent/JP2004284737A/ja active Pending
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