JP2018034958A - クレーンの吊上げ荷重の測定方法 - Google Patents
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この電力式荷重計は、通常、クレーンの巻上げモータの加速が終了し、定格速度に達して電力値が安定したところで計測を行うようにしているため、加速動作を行った後に、初めて吊上げ荷重が解ることになる。すなわち、モータ停止時や加速状態の時に電力測定ができないため、荷重測定を行うことができない。
このため、特に、巻上げ起動した初期の安全性や操作性で不都合が生じるという問題があった。
クレーンにおいては、フック等の吊り具に吊られた荷重は、ワイヤロープやシーブを介して巻ドラムにトルクとして伝えられる。そして巻上げドラムに掛かるトルクは、減速機で減速比分縮小され、巻上げモータに伝えられる。
モータが発生するトルクは、モータ電流や、モータ回転数等の検出値を基に速度制御装置内でモータトルク値に換算され、出力される。
具体的には、巻上げブレーキを開放すると、負荷トルクはすべて巻上げモータに掛かるが、モータに掛かった負荷トルクは、インバータ等の速度制御装置内で、モータの回転数や、モータ温度、モータ電流値等を基にモータトルク値が算出され、外部出力される。
速度制御装置から外部出力されたモータトルク値を、モータの停止状態、巻上げ加速・減速運転状態、巻上げ定速運転状態、巻下げ加速・減速運転状態、巻上げ定速運転状態、ブレーキ閉じ状態等のその時の状態に応じて荷重換算方法やデータ保持方法を変えて荷重表示を行う。
このモータトルク値を荷重値に換算することで、荷重計として利用する。
このようにして、巻上げモータの制御用に電気的に検出されたトルク値を荷重計として利用するため、高価なロードセルを必要とせず、安価に、かつ、簡易に、荷重表示を行うことができ、さらに、計測時間の短縮化を行うことが可能となり、安全性や操作性を向上することができる。
そして、減速機Gのギア比で除算され巻上げモータMに負荷トルクとして伝達される。
この時、モータの温度データを滑り算出値に加味することで、モータトルク値03の値の精度は向上する。
この時、吊上げ荷重Wからの負荷トルクが巻上げモータMに掛かるやめ、この時のモータトルク値03を、荷重換算データKで演算することで、停止時の荷重値04を把握することができる。
このため、荷重換算データKは、停止状態の時と異なるデータとする必要があるため、状態信号06により、荷重換算データKを低速巻上げ運転用のデータに切り替えて荷重値04を算出する。
同じ機械装置を同じ加速度で加速させた場合、この加速トルクは、不変の値となるため、予め無負荷状態で測定した加速時のモータトルク値03を記憶しておき、実際の荷重を吊って加速をしている時のモータトルク値から前記の無負荷状態の加速時のモータトルク値を減算させることで、吊上げ荷重からのトルクを算出することができ、加速時の荷重値を算出することができる。
巻下げ定速運転T7の状態では、荷重換算データKを巻下げ時用データに切り替えて荷重換算をする。
そして、この保持データは次にブレーキを開放し、モータに負荷トルクが掛かった時に、その状態での荷重換算を行い、荷重データの更新を行う。
そして、荷重ゼロ付近のトルク値を検出した時に、吊荷が床に着地した着床状態であることを信号出力する。
この場合は、電力式荷重計の荷重値を正規の荷重値として取り扱い、停止時や、加速時等の電力式荷重計では測定できないところは、本発明の荷重計を使用する。
この場合、本発明の荷重計で測定した値と、電力式荷重計の荷重値と相互監視し、互いの健全確認を行うことができる。
これにより、安定して吊上げ荷重値の換算を行うことができる。
S シーブ
R ワイヤロープ
D 巻ドラム
G 減速機
B 巻上げブレーキ
M 巻上げモータ
E 速度センサ
I 速度制御装置(インバータ)
K 荷重換算データ
C 演算器(シーケンサ)
T0 ブレーキ閉
T1 ブレーキ開、サーボロック停止
T2 巻上げ定速運転(低速)
T3 巻上げ加速運転
T4 巻上げ定速運転(高速)
T5 巻上げ減速運転
T6 巻下げ加速運転
T7 巻下げ定速運転
T8 巻下げ減速運転
Tx 巻上げ/巻下げ速度
Ty 時間
Ta 巻上げ
Tb 巻下げ
Tc ブレーキ閉
Td ブレーキ開
01 モータ電流
02 速度センサ検出値
03 モータトルク値
04 荷重値
05 運転信号
06 状態信号
07 ブレーキ開放電源
08 供給電力
Claims (6)
- クレーンの巻上げ装置を停止させている時に、モータに停止指令運転をさせ、この時ブレーキを開放して、その時のモータトルク値を吊上げ荷重値に換算するようにすることを特徴とするクレーンの吊上げ荷重の測定方法。
- 巻上げブレーキを閉じる前のモータトルク値を記憶しておき、該モータトルク値を吊上げ荷重値のデータに利用することを特徴とする請求項1に記載のクレーンの吊上げ荷重の測定方法。
- 予め無負荷風袋荷重での巻上げ加速時、巻上げ減速時、巻下げ加速時及び巻下げ減速時のモータトルク値を測定、記憶しておき、巻上げ加速時は、荷重を吊った時の巻上げ加速運転中のモータトルク値から、前記無負荷風袋荷重での巻上げ加速時のモータトルク値を減算し、同様に、巻上げ減速時は、巻上げ減速時のモータトルク値を加算、巻下げ加速時は、巻下げ加速時のモータトルク値を加算、巻下げ減速時は、巻下げ減速時のモータトルク値を減算することにより、加減速時の吊上げ荷重値を算出するようにすることを特徴とするクレーンの吊上げ荷重の測定方法。
- 定速運転時のモータトルク値と、モータ電力とを比較し、モータトルク値と、モータ電力値の相互の健全性を確認することを特徴とする請求項3に記載のクレーンの吊上げ荷重の測定方法。
- 巻下げ中のモータトルク値を監視し、モータトルク値が小さくなった時点を、吊荷が床に付いた位置と判断することを特徴とする請求項3又は4に記載のクレーンの吊上げ荷重の測定方法。
- 巻上げ起動後加速前に低速度で安定させ、モータトルク値を測定し、吊上げ荷重値の換算を行った後に加速をさせることを特徴とする請求項3、4又は5に記載のクレーンの吊上げ荷重の測定方法。
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