JP2010070311A - Movement control device of crane and mobile crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーンに取り付けられてブーム先端部及びフックの移動を制御するクレーンの移動制御装置と移動式クレーンとに関するものである。 The present invention relates to a crane movement control device that is attached to a crane and controls movement of a boom tip and a hook, and a mobile crane.
従来、クレーンのブームを伸縮させたり起伏させたりすることによって、フックに吊下げた荷物を作業半径増減方向へ移動させる作業がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an operation of moving a load suspended by a hook in the direction of increasing or decreasing a working radius by extending or retracting a crane boom.
そして、この作業の際にはブームの伸縮や起伏に伴ってフックが上昇・下降して、吊荷が揺れることなどを防止するために、フックの高さを略一定に保持しつつ水平方向に移動させることが望ましい。 During this work, in order to prevent the hook from rising and falling as the boom expands and contracts and undulates and the suspended load sways, the height of the hook is kept constant and kept in a horizontal direction. It is desirable to move it.
このようなクレーンの移動制御装置として、例えば特許文献1には、フック吊下げ長さ維持機構を備えるとともに、主動側制御弁を切換制御して伸縮ブームを駆動した際に、ブーム先端部が現在の地上高さを維持して略水平方向に移動するように、従動側制御弁を連動して切換制御するクレーンの移動制御装置が開示されている。
As such a crane movement control device, for example,
この構成によれば、全体の駆動量を減らすことで制御を高速化して迅速な作業ができるうえに、高精度の制御を可能としつつワイヤ繰り出し長さ検出手段を不要にしてコストを低減することができる。
しかしながら、前記した特許文献1のクレーンの移動制御装置では、フックを水平移動させていて、ブームが全伸又は全縮などの移動限界状態になった場合に、引き続きフックの水平移動を継続しようとすると、ウインチを瞬時に逆回転することになって衝撃が生じるという問題があった。
However, in the above-described crane movement control device disclosed in
そこで、本発明は、ブームが移動限界状態になる場合にフックの水平移動を継続してもウインチの衝撃を抑制できるクレーンの移動制御装置と、このクレーンの移動制御装置を備える移動式クレーンと、を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a crane movement control device capable of suppressing the impact of the winch even when the hook is continuously moved horizontally when the boom is in a movement limit state, a mobile crane including the crane movement control device, The purpose is to provide.
前記目的を達成するために、本発明のクレーンの移動制御装置は、起伏移動自在かつ伸縮移動自在に形成されるブームと、ウインチに連繋されて前記ブームのブーム先端部から吊下げられるフックと、を備えるクレーンに設置されて、前記ブーム先端部及び前記フックを水平移動させることができるクレーンの移動制御装置であって、前記ブーム先端部及び前記フックを水平移動させていて、前記ブームが所定の姿勢位置に達した時点又はそれより前に、前記ブーム先端部の水平移動を解除し、ブーム伸縮移動操作又はブーム起伏移動操作のいずれか一方の操作とウインチ操作とを含む2つの操作でフック水平移動を継続させるとともに、ウインチの回転が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段によって抑制することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a crane movement control device according to the present invention includes a boom formed to be movable up and down and telescopically movable, and a hook connected to a winch and suspended from a tip of the boom. A crane movement control device that can horizontally move the boom tip and the hook, wherein the boom tip and the hook are horizontally moved, and the boom At the time when the posture position is reached or before, the horizontal movement of the boom tip is released, and the hook horizontal movement is performed by two operations including a boom telescopic movement operation or a boom raising / lowering movement operation and a winch operation. While the movement is continued, the impact generated by the sudden change of the winch is suppressed by the impact suppressing means.
このように、本発明のクレーンの移動制御装置は、ブーム先端部及びフックを水平移動させていて、ブームが所定の姿勢位置に達した時点又はそれより前に、ブーム先端部の水平移動を解除し、ブーム伸縮移動操作又はブーム起伏移動操作のいずれか一方の操作とウインチ操作とを含む2つの操作でフック水平移動を継続させるとともに、ウインチの回転が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段によって抑制する。 As described above, the crane movement control device according to the present invention horizontally moves the boom tip and the hook, and releases the horizontal movement of the boom tip at or before the boom reaches a predetermined posture position. Then, the hook horizontal movement is continued by two operations including the boom telescopic movement operation or the boom raising / lowering movement operation and the winch operation, and the impact generated by the sudden change in the rotation of the winch is caused by the impact suppressing means. Suppress.
したがって、ブームが所定の姿勢位置に達する際に、ウインチの回転が急変することによる衝撃を抑制しつつ、フックの水平移動を継続させることができる。 Therefore, when the boom reaches a predetermined posture position, the horizontal movement of the hook can be continued while suppressing an impact caused by a sudden change in the rotation of the winch.
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面に示す実施例1に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.
まず、図2を用いて本実施の形態のクレーンの移動制御装置2を備える移動式クレーン1の機械的な構成を説明する。
First, the mechanical structure of the
本実施の形態の移動式クレーン1は、いわゆるカーゴクレーンであり、走行機能を有する車両10と、車両10の転倒を防止するアウトリガ11と、車両10に旋回自在に立設されたコラム12と、このコラム12に起伏自在に支持されたブーム13と、このブーム13を起伏させるためのブーム起伏シリンダ14と、巻上操作又は巻下操作されるワイヤ15によってブーム13の先端から吊り下げられるフック16と、を備えている。
The
このアウトリガ11は、フック16に荷を吊り下げる際に、車両10の側方に張り出して接地させて車両10を安定させるためのもので、車両10の前方のコラム12の左右両側に1つずつ配置されている。
The
また、ブーム13は、コラム12に起伏自在に支持される第1ブーム131と、第1ブーム131に入れ子状に挿入されて伸縮される第2ブーム132と、第2ブーム132に入れ子状に挿入されて伸縮される第3ブーム133と、を備えて構成されている。
In addition, the
さらに、この最も先端に位置する第3ブーム133の先端のブーム先端部134には、コラム12又は第1ブーム131の付け根に設置されたウインチ17のドラムに連繋されたワイヤ15が巻上操作又は巻下操作されることで、上下動自在にフック16が吊り下げられている。
Furthermore, the
加えて、図1に示すように、このブーム13にはブーム伸縮バルブ61が接続され、ブーム起伏シリンダ14にはブーム起伏バルブ62が接続され、ウインチ17にはウインチバルブ64が接続されており、油圧ポンプで発生された油圧によってブーム伸縮、ブーム起伏、ウインチ巻上・巻下などの各操作を行えるようになっている。
In addition, as shown in FIG. 1, a boom
このように構成された移動式クレーン1は、フック16に荷物を吊り下げた状態でコラム12を水平方向に旋回移動させ、入れ子状に構成されたブーム13を軸方向に伸縮移動させ、ブーム起伏シリンダ14を伸縮させてブーム13を鉛直方向に起伏移動させ、ウインチ17を回転させることでフック16を巻下又は巻上させることで、フック16及び吊荷を移動させて積み下ろしなどの作業を行うことができる。
The
次に、本実施例のクレーンの移動制御装置2の制御系のハードウェアの構成を、図3を用いて説明する。
Next, the hardware configuration of the control system of the crane
本実施例のクレーンの移動制御装置2は、ブーム13の姿勢やフック16の位置を検出するための姿勢検出器30と、荷重検出器としての起伏シリンダ圧力検出器35と、オペレータが操作盤を操作して入力される操作40と、姿勢検出器30や起伏シリンダ圧力検出器35や操作40を入力されてブーム13やフック16の移動を制御するマイクロコンピュータ80と、マイクロコンピュータ80からの司令を受けて開閉制御されるバルブ群60と、移動限界に近づいたことをオペレータに知らせる事前報知手段65と、によって構成されている。
The crane
この姿勢検出器30は、ウインチ17のウインチ回転数検出器31、ブーム長さ検出器32、ブーム起伏角度検出器33、ブーム旋回角度検出器34、などによって構成されている。
The
また、オペレータによって入力される操作40としては、ウインチ操作41、ブーム旋回操作42、ブーム起伏操作43、ブーム伸縮操作44などの単独操作の他に、フック水平操作45、フック平行操作46などの複合操作がある。
The
さらに、マイクロコンピュータ80は、演算を行うとともに入出力を管理するCPU81、ROMやRAMなどの記憶装置82、外部機器が接続される入力ポート83,84,85、出力ポート86、などを備えている。なお、図1に示した判断手段50や衝撃抑制手段70の動作はこのマイクロコンピュータ80において実行される。
The
そして、バルブ群60は、ブーム伸縮バルブ61、ブーム起伏バルブ62、ブーム旋回バルブ63、ウインチバルブ64などによって構成されており、いずれも4ポートの電磁パイロット切換弁である。
The
加えて、事前報知手段65は、操作盤の近くに配置されるスピーカなどで構成されるもので、ブーム13の長さLや起伏角度θが伸縮限界長さLLMや起伏限界角度θLMに近づくと、ブーム先端部134の水平移動を解除するより前に、「間もなくブーム先端部が上昇します」などの音声を発してオペレータに報知・警告する。
In addition, the prior notification means 65 is configured by a speaker or the like disposed near the operation panel, and the length L and the undulation angle θ of the
次に、本実施例のクレーンの移動制御装置2によるクレーンの移動制御を、図3のブロック図、図4のフローチャート及び図5の説明図に基づいて説明する。
Next, crane movement control by the crane
このクレーンの移動制御では、オペレータが操作盤のフック水平操作45を入力すると(ステップS1)、姿勢検出器30によってブーム13やフック16の姿勢検出を行い(ステップS2)、マイクロコンピュータ80においてブーム先端部134やフック16が水平移動するようにブーム13やウインチ17の作動を計算する(ステップS3)。
In this crane movement control, when the operator inputs the operation panel hook horizontal operation 45 (step S1), the
そして、計算結果を受けた判断手段50(図1参照)によって、ブーム13の長さLが所定の姿勢位置としての伸縮限界長さLLMに達するより前の伸縮緩和長さLr以下になっていると判断されれば(ステップS41のYES)、ブーム先端部134の水平移動を解除する(ステップS42)。
Then, the calculation result by the received determination means 50 (see FIG. 1), the length L of the
つづいて、ウインチ17の衝撃を抑制するために、ブーム13の起伏移動操作及びウインチ17の回転操作のみによってフック16の水平移動を継続できるように、ブーム13やウインチ17の作動を再計算する(ステップS43)。
Subsequently, in order to suppress the impact of the
つまり、後述する図5の説明図に示すように、ブーム先端部を水平移動軌跡THと起伏移動軌跡Tθとを滑らかに接続する緩和移動軌跡Trに沿って移動させながら、フック16の水平移動は継続させるように作動を計算する。 That is, as shown in the explanatory diagram of FIG. 5 to be described later, while moving along the relaxation movement track T r smoothly connecting the boom tip and the horizontal movement track T H and a relief movement track T theta, hook 16 Calculate the operation to continue the horizontal movement.
そして、事前報知手段65は、水平移動を解除されたブーム先端部134が上昇・下降することを「間もなくブームヘッドが上昇します」などの音声を発して、実際にブーム先端部134が上昇・下降する前にオペレータに事前報知する(ステップS44)。
Then, the prior notification means 65 emits a sound such as “the boom head will rise soon” that the
最後に、再計算された作動をバルブ群60に対して出力することで、ブーム13を起伏させつつ、ウインチ17を逆回転させて、フック16の水平移動を継続する(ステップS5)。
Finally, by outputting the recalculated operation to the
他方、計算結果を受けた判断手段50によってブーム13の長さLが伸縮緩和長さLrよりも長いと判断されれば(ステップS41のNO)、計算された作動をそのまま出力することで、ブーム先端部134及びフック16の水平移動を継続する(ステップS5)。
On the other hand, (NO in step S41) If the length L of the calculation result
ここにおいて、衝撃抑制制御に移行する際の境界値となるブーム13の伸縮緩和長さLrは、ブーム13の機械的構成によって制限される伸縮限界長さLLMに対して、所定の余裕を設けて設定される値であり、例えば、伸縮限界長さLLMに5%程度の所定割合の余裕を付加するものや、50cm程度の所定長さの余裕を付加するものなどが考えられる。
Here, stretching relaxation length L r of the
上述したブーム13の衝撃抑制制御において実行されるクレーンの作動再計算(ステップS43)における緩和移動軌跡Trの計算方法を図5に示す式(1)から式(3)に基づいて説明する。
A method of calculating the relaxation movement trajectory Tr in the re-calculation of the crane operation (step S43) executed in the impact suppression control of the
この衝撃抑制制御では、オペレータが操作レバーで指示するフック16の移動速度Vと、ブーム起伏角度検出器33で検出されたブーム13の起伏角度θ、ブーム13の長さLにより、式(1)から式(3)に基づいてブーム13の伸縮速度vL、起伏速度vθ、ウインチ17の回転速度vwを算出し、フック16の水平移動制御を行う。以下、式(1)から式(3)について、作業半径を小さくする方向に水平移動させていて伸縮限界長さLLMに達する場合を例として説明する。
In this impact suppression control, the equation (1) is calculated based on the moving speed V of the
まず、式(1)は、図5(a)の位置p1,p2,p3に対応するものであり、フック16の高さHfを維持しつつ(図1参照)、ブーム先端部の高さHbを維持して水平移動軌跡THに沿って移動させるための計算式である。 First, equation (1), which corresponds to the position p1, p2, p3 in FIG. 5 (a), while maintaining the height H f of the hook 16 (see FIG. 1), the height of the boom tip It maintains H b is a calculation formula for moving along the horizontal movement track T H.
この式(1)中のAは、ブーム13の長さL、ブーム13の起伏角度θ、ウインチ17の回転数wの3つの変数の関数であり、フック16の移動速度Vに基づいて、ブーム先端部134及びフック16を水平移動させるための各アクチュエータの速度vL,vθ,vwを算出することができる。
A in this equation (1) is a function of three variables: the length L of the
次に、式(2)は、図5(a)の位置p5,p6,p7に対応するものであり、ブーム先端部を起伏移動軌跡Tθに沿って起仰操作させつつ、ウインチ17の巻下操作によってフック16を水平移動させるための計算式である。
Next, equation (2), which corresponds to the position p5, p6, p7 in FIG. 5 (a), while Okoshiossha operated along the boom tip undulating movement track T theta, winding winch 17 It is a calculation formula for moving the
この式(2)中のCは、ブーム13の起伏角度θ、ウインチ17の回転数wの2つの変数の関数であり、フック16の移動速度Vに基づいて、ブーム13を起伏させつつフック16を水平移動させるための各アクチュエータの作動速度vL,vθ,vwを算出することができる。
C in this equation (2) is a function of two variables, the hoisting angle θ of the
そして、式(3)は、図5(a)の位置p4を経由しないように、ブーム先端部134を水平移動軌跡THと起伏移動軌跡Tθの交点をショートカットさせて滑らかに接続する緩和移動軌跡Trに沿って移動するようにさせるための計算式である。
Then, equation (3), as does not pass through the position p4 in FIG. 5 (a), the relaxation movement is shortcut the intersection of the
この式(3)中のC,Aは上記した式(1),(2)中のC,Aと同一の関数であり、これらにそれぞれα,βの重み係数を乗じて、この重み係数α,βの割合を徐々に変化させていくことで緩和移動軌跡Trが計算される。 C and A in the equation (3) are the same functions as C and A in the above equations (1) and (2), and these are multiplied by the weighting factors α and β, respectively. , Β is gradually changed to calculate the relaxation movement trajectory Tr .
すなわち、α+β=1を満たしつつ、αを0から1に変化させるとともに、βを1から0に変化させることで、緩和移動軌跡Trにおいて、水平移動軌跡THの終点の位置p3に近い領域では重み係数βが大きく式(1)が支配的になり、起伏移動軌跡Tθの始点の位置p5に近い領域では重み係数αが大きく式(2)が支配的になる。 That is, while satisfying the alpha + beta = 1, together with changing the alpha from 0 to 1, by changing the beta from 1 to 0, the relaxation movement track T r, the area close to the position of the end point p3 of the horizontal movement track T H in the weight coefficient β becomes large formula (1) is dominant, the weighting factor α is larger equation (2) becomes dominant in the region close to the position p5 of the start point of the undulating movement track T theta.
そうすると、ブーム先端部134は、緩和移動軌跡Trの始点(水平移動軌跡THの終点)において、水平移動軌跡THに接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Trの終点(起伏移動軌跡Tθの始点)において、起伏移動軌跡Tθに接続するように滑らかに移動することになる。
Then, the
したがって、図5(b)に示すように、ウインチバルブ64の出力(バルブ開度、バルブ切換方向)は、ブーム先端部134の水平移動に対応する巻上から、ブーム先端部134の起伏移動に対応する巻下へと、緩和曲線状に徐々に変化するようになり、正回転(巻上)から逆回転(巻下)への変化前後の出力差がきわめて小さくなる。
Therefore, as shown in FIG. 5B, the output (valve opening degree, valve switching direction) of the
次に、本実施例のクレーンの移動制御装置2の作用効果について説明する。
Next, the effect of the crane
このように、本実施例のクレーンの移動制御装置2は、ブーム先端部134及びフック16を水平移動させていて、判断手段50によってブーム13の長さLが所定の姿勢位置としての伸縮限界長さLLMに達するより前の伸縮緩和長さLrに達したと判断された時点で、自動的にブーム先端部134の水平移動を解除し、ブーム13の起伏移動操作及びウインチ17の回転操作によってフック16の水平移動を継続させるとともに、ウインチ17の回転方向が逆転することで生じる衝撃を衝撃抑制手段70によって抑制することを特徴としている。
As described above, the crane
したがって、ブーム13の長さLが伸縮移動限界としての伸縮限界長さLLMに達する際に、ブーム13の移動方向の変更に伴いワイヤ15が引き込みから送り出しに変わって、ウインチ17の回転方向が逆転することによる衝撃を抑制しつつ、フック16の水平移動を継続させることができる。
Therefore, when the length L of the
そして、このようにウインチ17の逆回転による衝撃が抑制されることで、この衝撃がブーム13やワイヤ15やフック16を介して吊荷に伝達されなくなるため、吊荷の揺れを抑制できるうえに、ブーム13やコラム12に対する衝撃荷重が減少して、全体の耐久性が向上する。
Since the impact due to the reverse rotation of the
さらに、ウインチ17による衝撃が抑制されることで、ウインチ17を回転駆動するためのウインチモータ(不図示)自体の耐久性も向上する。
Furthermore, the impact of the
加えて、このようにウインチ17による衝撃が抑制されることで、これに伴って生じるギヤー音やワイヤ15の躍り(横振れ)もなくなるため、作業者に与える不快感を低減できる。
In addition, since the impact caused by the
また、衝撃抑制手段70は、ブーム先端部134が、水平移動による水平移動軌跡THと、起伏移動による起伏移動軌跡Tθと、を滑らかに接続する緩和移動軌跡Trに沿って移動するように制御することで、ウインチバルブ64の出力を滑らかに変化させて逆回転による衝撃を抑制できる。
Further, the shock suppression means 70, so that the
つまり、ブーム先端部134を、緩和移動軌跡Trの始点において水平移動軌跡THに接続させ、緩和移動軌跡Trの終点において起伏移動軌跡Tθに接続させることで、ウインチバルブ64の出力は、水平移動に対応する巻上から起伏移動に対応する巻下へと滑らかに変化するようになるため、正回転(巻上)から逆回転(巻下)への変化前後の出力差がきわめて小さくなる。
That is, the
なお、この緩和移動軌跡Trは、実施例の中で説明したような重み係数による曲線に限定されるものではなく、水平移動軌跡THと起伏移動軌跡Tθとを滑らかに接続するものであればどのようなものでもよく、折れ線状のものであってもよいし、クロソイド曲線などであってもよい。 Incidentally, this relaxation movement track T r is embodiment is not limited to a curve by weighting factors as described in, but smoothly connecting the horizontal movement track T H undulating movement track T theta Any one may be used as long as it is a polygonal line or a clothoid curve.
さらに、ブーム13が伸縮移動限界としての伸縮限界長さLLMに達する前に、自動的にブーム先端部134の水平移動を解除してフック16の水平移動を継続させることを知らせる事前報知手段65を備えることで、オペレータにブーム先端部134が上昇・下降することを知らせて、周囲の構造物などに接触する事故を抑止できる。
Furthermore, pre-notification means 65 for notifying that the
なお、この事前報知手段65によるオペレータに対する事前報知は、伸縮緩和長さLrに達する時点よりもさらに早い時点にされることで、ブーム13が実際に起伏するよりも所定時間だけ前に予告することが好ましい。
The advance notification to the operator by the advance notification means 65 is made at a time earlier than the time when the expansion / contraction relaxation length Lr is reached, so that the advance notification is given a predetermined time before the
そして、本実施例の移動式クレーン1は、上記したクレーンの移動制御装置2を備えることで、ウインチ17の回転方向の逆転による衝撃を抑制できるため、吊荷が揺れにくい安全な移動式クレーン1となる。
And since the
以下、前記実施例1とは別の衝撃抑制手段によるクレーンの移動制御装置2について説明する。なお、前記実施例1で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
Hereinafter, a crane
本実施例の基本となる構成については前記実施例1と略同様であるから省略する。また、本実施例のクレーンの移動制御装置2によるクレーンの移動制御は、図3,4,5で説明した実施例1と略同様である。
Since the basic configuration of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted. The crane movement control by the crane
一方、クレーンの作動再計算(図4のステップS43)における緩和移動軌跡Trの途中にウインチ停止制御を介在させる点で、前記実施例1と異なっている。 On the other hand, the present embodiment is different from the first embodiment in that winch stop control is interposed in the middle of the relaxation movement locus Tr in the recalculation of the crane operation (step S43 in FIG. 4).
以下、本実施例のブーム13の衝撃抑制制御において実行されるクレーンの作動再計算(図4のステップS43に相当)における緩和移動軌跡Trの計算方法を図6に示す式(1)から式(5)に基づいて説明する。なお、この図6では、移動軌跡をわかりやすくするため、ブーム13やワイヤ15やフック16を簡略化して描いてある。
Hereinafter, the calculation method of the relaxation movement trajectory Tr in the re-calculation of the crane operation (corresponding to step S43 in FIG. 4) executed in the impact suppression control of the
この衝撃抑制制御では、フック16の移動速度V、ブーム13の起伏角度θ、ブーム13の長さLにより、式(1)から式(5)に基づいてブーム13の伸縮速度vL、起伏速度vθ、ウインチ17の回転速度vwを算出し、フック16の水平移動制御を行う。以下、式(1)から式(5)について、作業半径を小さくする方向に水平移動させていて伸縮限界長さLLMに達する場合を例として説明する。
In this impact suppression control, the
まず、式(1)は、図6(a)の位置p1,p2,p3に対応するものであり、前記実施例1の式(1)と略同一であるから説明を省略する。 First, the expression (1) corresponds to the positions p1, p2, and p3 in FIG. 6A, and is substantially the same as the expression (1) in the first embodiment, so that the description thereof is omitted.
そして、本実施例の式(2)は、図6(a)の位置p4〜p5に対応するものであり、ブーム先端部を緩和移動軌跡Tr1〜Tr3に沿って移動させる途中において、ウインチ17の出力を停止し、ブーム13を起仰操作させつつブーム13を短縮することで、フック16を緩和移動軌跡Tr2に沿って水平移動させるための計算式である。
The expression (2) of this embodiment corresponds to the positions p4 to p5 in FIG. 6A, and the winch is moved in the middle of moving the boom tip along the relaxation movement trajectories T r1 to T r3. the output of 17 is stopped, while the
この式(2)中のBは、ブーム13の長さL、ブーム13の起伏角度θ、の2つの変数の関数であり、フック16の移動速度Vに基づいて、ウインチ17を停止した状態でブーム先端部134を緩和移動軌跡Tr2に沿ってさせ、フック16を水平移動させるための各アクチュエータの作動速度vL,vθ,vw(=0)を算出することができる。
B in this equation (2) is a function of two variables, the length L of the
さらに、式(3)は、図6(a)の位置p6,p7に対応するものであり、前記実施例1の式(2)と略同一であるから説明を省略する。 Furthermore, the expression (3) corresponds to the positions p6 and p7 in FIG. 6 (a) and is substantially the same as the expression (2) in the first embodiment, so that the description thereof is omitted.
そして、式(4)は、ブーム先端部134を、水平移動軌跡THと緩和移動軌跡Tr2を滑らかに接続する緩和移動軌跡Tr1に沿って移動するようにさせるための計算式であり、式(5)は、ブーム先端部134を、緩和移動軌跡Tr2と起伏移動軌跡Tθを滑らかに接続する緩和移動軌跡Tr3に沿って移動するようにさせるための計算式である。
Then, equation (4), the
この式(4),(5)中の関数A,B,Cは、上記した式(1),(2),(3)中の関数A,B,Cと同一の関数であり、これらにそれぞれα,βの重み係数を乗じて、この重み係数α,βの割合を徐々に変化させていくことで緩和移動軌跡Tr1,Tr3が計算される。 The functions A, B, and C in the expressions (4) and (5) are the same functions as the functions A, B, and C in the expressions (1), (2), and (3) described above. The relaxation movement trajectories T r1 and T r3 are calculated by multiplying the weight coefficients α and β, respectively, and gradually changing the ratio of the weight coefficients α and β.
そうすると、ブーム先端部134は、緩和移動軌跡Tr1の始点(水平移動軌跡THの終点)において、水平移動軌跡THに接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Tr1の終点(緩和移動軌跡Tr2の始点)において、緩和移動軌跡Tr2に接続するように滑らかに移動する。
Then, the
同様に、ブーム先端部134は、緩和移動軌跡Tr3の始点(緩和移動軌跡Tr2の終点)において、緩和移動軌跡Tr2に接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Tr3の終点(起伏移動軌跡Tθの始点)において、起伏移動軌跡Tθに接続するように滑らかに移動する。
Similarly, the
したがって、図6(d)に示すように、ウインチバルブ64の出力は、ブーム先端部134の水平移動に対応する巻上から、ブーム先端部134の起伏移動に対応する巻下へと、滑らかに変化するようになり、正回転(巻上)から逆回転(巻下)への変化の途中で出力が一時的に停止される状態を経由することになる。
Therefore, as shown in FIG. 6 (d), the output of the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
このように、本実施例の衝撃抑制手段70は、ブーム先端部134が緩和移動軌跡Trに沿って移動する途中に、ウインチ17を停止させてブーム13の起伏移動及びブーム13の伸縮移動のみによってフック16の水平移動を継続させるウインチ停止制御を介在させることで、ウインチバルブ64の出力をいっそう滑らかに変化させて逆回転による衝撃を抑制できる。
As described above, the impact suppressing means 70 of the present embodiment only stops the
すなわち、正回転から逆回転にウインチ17の回転方向が変化する際の変化前後のウインチバルブ64の出力差を、前記実施例1の場合よりもいっそう小さくすることができるうえに、ウインチバルブ64は停止した状態からの再移動となるため反動が小さくなる。
That is, the output difference of the
さらに、このように緩和移動軌跡Trの途中でウインチ17を一時的に停止させれば、ウインチバルブ64が一旦中立位置に戻ることとなり、逆回転させる際にウインチバルブ64の1動作あたりのストロークが小さくなって、ウインチバルブ64の動作遅れに伴うフック16の水平移動軌跡THからの逸脱を抑制できる。
Further, if the
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例1と略同様であるため説明を省略する。 In addition, since it is substantially the same as that of the said Example 1 about another structure and an effect, description is abbreviate | omitted.
以下、前記実施例1,2とは別の衝撃抑制手段によるクレーンの移動制御装置2について説明する。なお、前記実施例1,2で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
Hereinafter, the crane
本実施例の基本となる構成については前記実施例1と略同様であるから省略する。 Since the basic configuration of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.
また、本実施例のクレーンの移動制御装置2によるクレーンの移動制御は、実施例1と略同様であるが、ブーム13やフック16の移動を完全に停止した上で操作手段が操作されたことによって再開させる点で、実施例1と異なっている。
Further, the crane movement control by the crane
以下、本実施例のクレーンの移動制御装置2によるクレーンの移動制御を、図7のフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップS1,S2,S3については前記実施例1と略同様であるから説明を省略する。
Hereinafter, the crane movement control by the crane
本実施例では、計算結果を受けた判断手段50(図1参照)によって、ブーム13の長さLが所定の姿勢位置としての伸縮限界長さLLMに達するより前の伸縮緩和長さLr以下になっていると判断されれば(ステップS41のYES)、ブーム先端部134及びフック16の水平移動を一旦停止する(ステップS42)。なお、この際には、ウインチ17の出力を徐々に小さくする緩停止させることが好ましい。
In this embodiment, the determination means 50 (see FIG. 1) that receives the calculation result causes the expansion / contraction relaxation length L r before the boom length L reaches the expansion / contraction limit length L LM as a predetermined posture position. If it is determined that the following is true (YES in step S41), the horizontal movement of the
そして、水平移動が停止された後、オペレータが操作盤の操作レバーを操作するなどして、ブーム13の操作手段を再び操作したかどうか判定する(ステップS43)。
Then, after the horizontal movement is stopped, it is determined whether or not the operator has operated the operation means of the
操作されたと判断されると(ステップS43のYES)、ブーム先端部134の水平移動は停止させたままで、ブーム13の起伏移動操作及びウインチ17の回転操作のみによってフック16の水平移動を継続できるように、ブーム13やウインチ17の作動を再計算する(ステップS44)。
If it is determined that it has been operated (YES in step S43), the horizontal movement of the
つづいて、事前報知手段65は、水平移動を解除されたブーム先端部134が上昇・下降することを、オペレータに事前報知する(ステップS45)。
Subsequently, the advance notification means 65 notifies the operator in advance that the
最後に、再計算された作動をバルブ群60に対して出力することで、ブーム13を起伏させつつ、ウインチ17を逆回転させて、フック16の水平移動を継続する(ステップS5)。なお、この際には、ウインチ17の出力を徐々に大きくする緩起動させることが好ましい。
Finally, by outputting the recalculated operation to the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
このように、本実施例の衝撃抑制手段70は、ブーム先端部134及びフック16を水平移動させていて、ブーム13が伸縮移動限界としての伸縮限界長さLLM又は起伏移動限界としての起伏限界角度θLMに達した時点で、ブーム先端部134及びフック16の水平移動を一旦停止させ、ブーム13の操作手段が再び操作されたことによってフック16の水平移動を再開させることで、ウインチバルブ64の出力を滑らかに変化させて逆回転による衝撃を抑制できる。
Thus, shock suppression means 70 of this embodiment, the
つまり、前記実施例1,2と異なり、本実施例では、ウインチ17だけでなくブーム13も停止させることで、緩和移動軌跡Trを計算してこれに沿って移動させる必要がなくなるため、より簡単な制御方法によってウインチ17の回転方向が変化する際の変化前後のウインチバルブ64の出力差を小さくすることができる。
That is, unlike the first and second embodiments, in this embodiment, not only the
すなわち、前記実施例1,2では、ブーム先端部134の水平移動は解除する一方でフック16の水平移動は継続させつつ、緩和移動軌跡Trに沿って移動させることでウインチバルブ64の出力変化を滑らかにしている。
That is, in the first and second embodiments, the output of the
これに対して、本実施例ではフック16の水平移動も一旦停止させて、ウインチバルブ64の出力を一旦停止させる停止時間を設けることで、再起動時のウインチバルブ64の出力変化を滑らかにしている。
In contrast, in the present embodiment, the horizontal movement of the
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例1,2と略同様であるため説明を省略する。 In addition, since it is substantially the same as that of the said Example 1, 2 about another structure and an effect, description is abbreviate | omitted.
以下、前記実施例1,2,3とは別の衝撃抑制手段によるクレーンの移動制御装置2について説明する。なお、前記実施例1,2,3で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
Hereinafter, a crane
本実施例の基本となる構成については前記実施例1と略同様であるから省略する。 Since the basic configuration of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.
また、本実施例のクレーンの移動制御装置2によるクレーンの移動制御は、図4に示す実施例1と略同様であるが、所定の姿勢位置としての起伏限界角度θLMに達するより前の起伏緩和角度θrに達した場合に衝撃抑制制御する点で、実施例1と異なっている(図4のステップS41参照)。
Further, the movement control of the crane by the
以下、本実施例の衝撃抑制制御において実行されるクレーンの作動再計算(図4のステップS43に相当)における緩和移動軌跡Trの計算方法を図8に示す式(1)から式(3)に基づいて説明する。 Hereinafter, the calculation method of the relaxation movement trajectory Tr in the re-calculation of the crane operation (corresponding to step S43 in FIG. 4) executed in the impact suppression control of the present embodiment is expressed by the equations (1) to (3) shown in FIG. Based on
まず、式(1)は、図8(a)の位置p1,p2,p3に対応するものであり、前記実施例1の式(1)と略同一であるから説明を省略する。 First, the expression (1) corresponds to the positions p1, p2, and p3 in FIG. 8A and is substantially the same as the expression (1) in the first embodiment, so that the description thereof is omitted.
次に、式(2)は、図8(a)の位置p5,p6に対応するものであり、ブーム先端部を伸縮移動軌跡TLに沿って伸縮移動操作させつつ、ウインチ17の巻上操作によってフック16を水平移動させるための計算式である。
Next, the expression (2) corresponds to the positions p5 and p6 in FIG. 8A, and the hoisting operation of the
この式(2)中のDは、ブーム13の長さL、ウインチ17の回転数wの2つの変数の関数であり、フック16の移動速度Vに基づいて、ブーム13を伸縮させつつフック16を水平移動させるための各アクチュエータの作動速度vL,vθ,vwを算出することができる。
D in the equation (2) is a function of two variables, that is, the length L of the
そして、式(3)は、図8(a)の位置p4を経由しないように、ブーム先端部134を水平移動軌跡THと伸縮移動軌跡TLの交点をショートカットさせて滑らかに接続する緩和移動軌跡Trに沿って移動するようにさせるための計算式である。
Then, Equation (3) is a relaxed movement in which the
この式(3)中のD,Aは上記した式(1),(2)中のD,Aと同一の関数であり、これらにそれぞれα,βの重み係数を乗じて、この重み係数α,βの割合を徐々に変化させていくことで緩和移動軌跡Trが計算される。 D and A in this equation (3) are the same functions as D and A in the above equations (1) and (2), and these are multiplied by the weighting factors α and β, respectively, and this weighting factor α , Β is gradually changed to calculate the relaxation movement trajectory Tr .
すなわち、α+β=1を満たしつつ、αを0から1に変化させるとともに、βを1から0に変化させることで、緩和移動軌跡Trにおいて、水平移動軌跡THの終点の位置p3に近い領域では重み係数βが大きく式(1)が支配的になり、伸縮移動軌跡TLの始点の位置p5に近い領域では重み係数αが大きく式(2)が支配的になる。 That is, while satisfying the alpha + beta = 1, together with changing the alpha from 0 to 1, by changing the beta from 1 to 0, the relaxation movement track T r, the area close to the position of the end point p3 of the horizontal movement track T H The weighting coefficient β is large and the expression (1) is dominant, and the weighting coefficient α is large and the expression (2) is dominant in the region near the start point position p5 of the expansion / contraction movement locus TL .
そうすると、ブーム先端部134は、緩和移動軌跡Trの始点(水平移動軌跡THの終点)において、水平移動軌跡THに接続するように滑らかに移動し、緩和移動軌跡Trの終点(伸縮移動軌跡TLの始点)において、伸縮移動軌跡TLに接続するように滑らかに移動することになる。
Then, the
したがって、図8(b)に示すように、ウインチバルブ64の出力は、ブーム先端部134の水平移動に対応する小さい巻上出力から、ブーム先端部134の伸縮移動に対応する大きい巻上出力へと滑らかに変化するようになり、変化前後の出力差が小さくなる。
Therefore, as shown in FIG. 8B, the output of the
次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.
このように、本実施例のクレーンの移動制御装置2は、ブーム先端部134及びフック16を水平移動させていて、ブーム13が所定の姿勢位置としての起伏限界角度θLMに達するより前の起伏緩和角度θrに達した場合に、ブーム先端部134の水平移動を解除し、ブーム13の伸縮移動操作及びウインチ17の回転操作によってフック16の水平移動を継続させるとともに、ウインチ17の回転速度が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段70によって抑制することを特徴とする。
Thus, the
したがって、ブーム13が起伏限界角度θLMに達する際に、ウインチ17の回転速度が急変することによる衝撃を抑制しつつ、フック16の水平移動を継続させることができる。
Therefore, when the
また、衝撃抑制手段70は、ブーム先端部134が、水平移動による水平移動軌跡THと、伸縮移動による伸縮移動軌跡TLと、を滑らかに接続する緩和移動軌跡Trに沿って移動するように制御することで、ウインチバルブ64の出力を滑らかに変化させて回転速度の急変による衝撃を抑制できる。
Further, the shock suppression means 70, so that the
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施例1,2,3と略同様であるため説明を省略する。 Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the first, second, and third embodiments, and thus description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、実施例1,2,3,4を詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 As described above, the first, second, third, and fourth embodiments have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design changes do not depart from the gist of the present invention. Are included in the present invention.
例えば、前記実施例1,2,3,4では、ブーム13が伸縮限界長さLLMや起伏限界角度θLMに達する前の伸縮緩和長さLrや起伏緩和角度θrによって衝撃抑制制御を作動させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、フック16の移動速度Vなどから伸縮限界長さLLMや起伏限界角度θLMに達するまでの時間を計算して所定の緩和時間だけ前に衝撃抑制制御させることができる。
For example, in the
また、前記実施例1,2,3,4では、移動式クレーン1としてのカーゴクレーンにクレーンの移動制御装置2を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、トラッククレーンやホイールクレーンやクローラクレーンにも適用できる。
Moreover, in the said Example 1, 2, 3, 4, although the case where the crane
さらに、前記実施例1,2,3,4では、クレーンの移動制御装置2を、作業半径を小さくする方向にブーム13を移動させていて所定の姿勢位置に達した場合に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、作業半径を大きくする方向に移動させていて所定の姿勢位置に達した場合に適用することもできる。
Further, in the first, second, third, and fourth embodiments, the crane
L ブームの長さ
LLM 伸縮限界長さ(所定の姿勢位置)
Lr 伸縮緩和長さ
θ ブームの起伏角度
θLM 起伏限界角度(所定の姿勢位置)
θr 起伏緩和角度
TH 水平移動軌跡
Tθ 起伏移動軌跡
TL 伸縮移動軌跡
Tr 緩和移動軌跡
1 移動式クレーン
13 ブーム
134 ブーム先端部
16 フック
17 ウインチ
2 クレーンの移動制御装置
30 姿勢検出器
45 フック水平操作
50 判断手段
64 ウインチバルブ
65 事前報知手段
70 衝撃抑制手段
L Boom length L LM expansion limit length (predetermined posture position)
L r Stretching relaxation length θ Boom hoisting angle θ LM hoisting limit angle (predetermined posture position)
θ r undulation relief angle T H horizontal movement locus T θ undulation movement locus TL telescopic movement locus T r
Claims (7)
前記ブーム先端部及び前記フックを水平移動させていて、前記ブームが所定の姿勢位置に達した時点又はそれより前に、前記ブーム先端部の水平移動を解除し、ブーム伸縮移動操作又はブーム起伏移動操作のいずれか一方の操作とウインチ操作とを含む2つの操作でフック水平移動を継続させるとともに、ウインチの回転が急変することで生じる衝撃を衝撃抑制手段によって抑制することを特徴とするクレーンの移動制御装置。 The boom tip and the hook are horizontally moved by being installed in a crane including a boom formed to be movable up and down and telescopically movable, and a hook connected to a winch and suspended from the boom tip of the boom. A crane movement control device, which can be
When the boom tip and the hook are horizontally moved and the boom reaches or reaches a predetermined posture position, the horizontal movement of the boom tip is released and the boom telescopic movement operation or boom hoisting movement is performed. The movement of the crane characterized in that the horizontal movement of the hook is continued by two operations including the operation of either one of the operations and the winch operation, and the impact generated by the sudden change of the rotation of the winch is suppressed by the impact suppressing means. Control device.
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- 2008-09-18 JP JP2008239086A patent/JP5461807B2/en active Active
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