JP2018070321A - crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーンに関する。詳しくは、クレーンの旋回制御に関する。 The present invention relates to a crane. Specifically, the present invention relates to crane turning control.
従来、クレーンにおいて、吊り上げた搬送物を旋回台の旋回によって移動させて目標位置で停止させた際、その搬送形態から搬送物の重量、ワイヤロープの長さ等によって定まる固有の周期で搬送物が揺れる振り子運動が発生する。そこで、クレーンは、搬送物の重量、ワイヤロープの振角、ワイヤロープ長さ、ブームの状態等に基づいて搬送物の振れの状態を算出し、伸縮ブームの先端を移動させることで搬送物の振れを抑制する荷振れ止め装置を備えたクレーンが知られている。特許文献1の如くである。
Conventionally, in a crane, when a lifted transported object is moved by turning a swivel base and stopped at a target position, the transported object has a specific cycle determined by its weight, the length of the wire rope, etc. A swinging pendulum motion occurs. Therefore, the crane calculates the swing state of the transport object based on the weight of the transport object, the swing angle of the wire rope, the wire rope length, the boom state, etc., and moves the tip of the telescopic boom to move the transport object. A crane equipped with a steady rest device that suppresses the swing is known. It is like
特許文献1に記載のクレーンは、振角検出手段が検出するワイヤロープの振角、ワイヤロープの長さ、伸縮ブームの長さ、姿勢等から伸縮ブーム先端の位置と搬送物の位置とを算出する。そして、クレーンは、算出した伸縮ブームの先端位置と搬送物の位置とが一致するように旋回台を回転させたり伸縮ブームを起伏させたりする。このようにクレーンは、搬送物を支持している伸縮ブーム先端を搬送物の振動方向に移動させることでワイヤロープの振角を無くして搬送物の振動を打ち消すように構成されている。
The crane described in
特許文献1に記載の技術は、搬送物の振れを打ち消すために伸縮ブーム先端の位置および搬送物の位置の算出と、旋回台の油圧モータおよび伸縮ブームの起伏シリンダの動作とを同時かつ連続して実施しなければならない。このため、クレーンは、風等の影響によって搬送物の振れの態様が変化したりした場合、油圧モータや起伏シリンダの制御にズレが生じて搬送物の振れの抑制効果が限定的になる可能性があった。
In the technique described in
本発明の目的は、風等の外乱によって搬送物の振れの状態に変化が生じても搬送物に固有の周期の振れを抑制することができるクレーンの提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a crane capable of suppressing a period fluctuation inherent in a conveyed object even if a change in the state of the conveyed object due to disturbance such as wind occurs.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、伸縮ブームが設けられる旋回台の油圧式の旋回モータを一方向に回転させる際に油圧ポンプからの作動油が供給される一方の給排油路と、前記旋回モータを他方向に回転させる際に前記油圧ポンプからの作動油が供給される他方の給排油路とが開閉弁を介して連通されているクレーンであって、前記一方の給排油路および前記他方の給排油路と前記油圧ポンプとの連通が遮断されている場合、前記一方の給排油路の油圧および前記他方の給排油路の油圧の変動に応じて前記開閉弁を開閉させるものである。 That is, when the hydraulic swing motor of the swivel base provided with the telescopic boom is rotated in one direction, one supply / discharge oil passage to which hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump and the swing motor are rotated in the other direction. The other supply / discharge oil passage to which hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump is communicated via an on-off valve, and the one supply / discharge oil passage and the other supply / discharge oil passage When the communication between the hydraulic pump and the hydraulic pump is interrupted, the on-off valve is opened and closed according to fluctuations in the hydraulic pressure of the one supply / discharge oil passage and the hydraulic pressure of the other supply / discharge oil passage.
クレーンは、前記伸縮ブームに吊られている搬送物の揺れによって生じている前記一方の給排油路および前記他方の給排油路との油圧波形から、搬送物に固有の揺れの周波数である共振油圧波形を抽出し、前記共振油圧波形に基づいて前記開閉弁を開閉させるものである。 The crane has a vibration frequency inherent to the conveyed object from the hydraulic waveform of the one supply / discharge oil path and the other supply / discharge oil path caused by the vibration of the conveyed object suspended from the telescopic boom. A resonance hydraulic pressure waveform is extracted, and the on-off valve is opened and closed based on the resonance hydraulic pressure waveform.
クレーンは、前記共振油圧波形の油圧が基準値よりも高い場合、前記開閉弁が、前記共振油圧波形の半周期以内の範囲で定められる所定時間だけ開弁されるものである。 In the crane, when the hydraulic pressure of the resonance hydraulic waveform is higher than a reference value, the on-off valve is opened for a predetermined time determined within a half cycle of the resonant hydraulic waveform.
クレーンは、前記共振油圧波形の油圧が基準値よりも高い場合、前記開閉弁が、搬送物の揺れの方向に応じて設定される開弁時間だけ開弁されるものである。 In the crane, when the oil pressure of the resonance oil pressure waveform is higher than a reference value, the on-off valve is opened for a valve opening time set in accordance with the direction of shaking of the conveyed object.
本発明は、以下に示すような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
クレーンにおいては、ワイヤロープの振れ角センサ等を用いることなく搬送物の揺れの反力に基づいて旋回台の位置の保持状態が切り換えられる。これにより、風等の外乱にって搬送物の振れの状態に影響がでても搬送物に固有の周期の振れを抑制することができる。 In the crane, the holding state of the swivel base is switched based on the reaction force of the swaying of the conveyed object without using a wire rope deflection angle sensor or the like. Thereby, even if disturbances such as winds affect the state of shake of the conveyed product, it is possible to suppress the fluctuation of the period inherent to the conveyed product.
クレーンにおいては、ワイヤロープの振れ角センサ等を用いることなく搬送物に固有の揺れの周波数に基づいて旋回台の位置の保持状態が切り換えられる。これにより、風等の外乱によって搬送物の振れの状態に影響がでても搬送物に固有の周期の振れを抑制することができる。 In the crane, the holding state of the position of the swivel base is switched based on the vibration frequency inherent to the conveyed object without using a wire rope deflection angle sensor or the like. Thereby, even if disturbances such as wind affect the state of shake of the conveyed product, it is possible to suppress the fluctuation of the period inherent to the conveyed product.
クレーンにおいては、ワイヤロープの振れ角センサ等を用いることなく搬送物固有の揺れの周波数で変動する共振油圧波形の油圧に基づいて旋回台の位置の保持状態が切り換えられる。これにより、風等の外乱によって搬送物の振れの状態に影響がでても搬送物に固有の周期の振れを抑制することができる。 In the crane, the holding state of the position of the swivel base is switched based on the hydraulic pressure of the resonance hydraulic waveform that fluctuates at the swing frequency unique to the conveyed object without using a wire rope deflection angle sensor or the like. Thereby, even if disturbances such as wind affect the state of shake of the conveyed product, it is possible to suppress the fluctuation of the period inherent to the conveyed product.
クレーンにおいては、搬送の状態、姿勢、搬送物の重量等に応じた最適な条件で旋回台の位置の保持状態が切り換えられる。これにより、風等の外乱によって搬送物の振れの状態に影響がでても搬送物に固有の周期の振れを抑制することができる。 In the crane, the holding state of the position of the swivel base is switched under optimum conditions according to the conveyance state, posture, weight of the conveyed object, and the like. Thereby, even if disturbances such as wind affect the state of shake of the conveyed product, it is possible to suppress the fluctuation of the period inherent to the conveyed product.
以下に、図1から図3を用いて、クレーンの一実施形態に係るクレーン1について説明する。なお、本実施形態においては、クレーン1として移動式クレーンについて説明を行うが、アクチュエータによって起伏される伸縮ブーム8と旋回台7とウインチ(メインウインチ13、サブウインチ15)とを具備するクレーン1であればよい。
Below, the
図1に示すように、クレーン1は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーン1である。クレーン1は、車両2、クレーン装置6を有する。
As shown in FIG. 1, the
車両2は、クレーン装置6を搬送するものである。車両2は、複数の車輪3を有し、エンジン4(図2参照)を動力源として走行する。車両2には、アウトリガ5が設けられている。アウトリガ5は、車両2の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。車両2は、アウトリガ5を車両2の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン1の作業可能範囲を広げることができる。
The vehicle 2 conveys the
クレーン装置6は、搬送物Wをワイヤロープによって吊り上げるものである。クレーン装置6は、旋回台7、伸縮ブーム8、ジブ9、メインフックブロック10、サブフックブロック11、起伏シリンダ12、メインウインチ13、メインワイヤロープ14、サブウインチ15、サブワイヤロープ16、キャビン18、制御装置39(図3参照)等を具備する。
The
旋回台7は、クレーン装置6を旋回可能に構成するものである。旋回台7は、円環状の軸受を介して車両2のフレーム上に設けられる。円環状の軸受は、その回転中心が車両2の設置面に対して垂直になるように配置されている。旋回台7は、円環状の軸受の中心を回転中心として一方向と他方向とに回転自在に構成されている。旋回台7は、油圧式の旋回モータ17(図2参照)によって回転されるように構成されている。旋回台7には、その旋回位置を検出する旋回位置検出センサ35(図2、図3参照)が設けられている。
The
伸縮ブーム8は、搬送物Wを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持するものである。伸縮ブーム8は、複数のブーム部材から構成されている。各ブーム部材は、断面積の大きさの順に入れ子式に挿入されている。伸縮ブーム8は、各ブーム部材を図示しない伸縮シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。伸縮ブーム8は、ベースブーム部材の基端が旋回台7上に揺動可能に設けられている。これにより、伸縮ブーム8は、車両2のフレーム上で水平回転可能かつ揺動自在に構成されている。
The
ジブ9は、クレーン装置6の揚程や作業半径を拡大するものである。ジブ9は、伸縮ブーム8のベースブーム部材に設けられたジブ支持部によってベースブーム部材に沿った姿勢で保持されている。ジブ9の基端は、トップブーム部材のジブ支持部に連結可能に構成されている。ジブ9は、ジブ支持部に図示しないピンを打ち込むことによりトップブーム部材の先端に連結可能に構成されている。
The
メインフックブロック10は、搬送物Wを吊るものである。メインフックブロック10には、メインワイヤロープ14が巻き掛けられる複数のフックシーブと、搬送物Wを吊るメインフックとが設けられている。サブフックブロック11は、搬送物Wを吊るものである。サブフックブロック11には、搬送物Wを吊るサブフックが設けられている。
The main hook block 10 suspends the conveyed product W. The main hook block 10 is provided with a plurality of hook sheaves around which the main wire rope 14 is wound and a main hook that suspends the conveyed product W. The
起伏シリンダ12は、伸縮ブーム8を起立および倒伏させ、伸縮ブーム8の姿勢を保持するものである。起伏シリンダ12はシリンダ部とロッド部とからなる油圧シリンダから構成されている。起伏シリンダ12は、シリンダ部の端部が旋回台7に揺動自在に連結され、ロッド部の端部が伸縮ブーム8のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。起伏シリンダ12は、ロッド部がシリンダ部から押し出されるように作動油が供給されることで伸縮ブーム8を起立させ、ロッド部がシリンダ部に押し戻されるように作動油が供給されることで伸縮ブーム8を倒伏させるように構成されている。
The raising / lowering
油圧ウインチであるメインウインチ13は、メインワイヤロープ14の繰り入れ(巻き上げ)および繰り出し(巻き下げ)を行うものである。メインウインチ13は、メインワイヤロープ14が巻きつけられるメインドラムがメイン用油圧モータによって回転され、メインワイヤロープ14が繰り入れ、繰り出しされるように構成されている。
The
油圧ウインチであるサブウインチ15は、サブワイヤロープ16の繰り入れおよび繰り出しを行うものである。サブウインチ15は、サブワイヤロープ16が巻きつけられるサブドラムがサブ用油圧モータによって回転され、サブワイヤロープ16が繰り入れ、繰り出しされるように構成されている。
A sub-winch 15 that is a hydraulic winch is used for feeding and unloading the
油圧式の旋回モータ17は、旋回台7を旋回させるものである(図2参照)。旋回モータ17は、プランジャモータから構成されている。旋回モータ17は、右回転用のプランジャに連通している右旋回用ポートに右旋回用油路27が接続され、左回転用のプランジャに連通している左旋回用ポートに左旋回用油路28が接続されている(図2参照)。旋回モータ17は、右旋回用油路27を通じて右回転用のプランジャに作動油が供給されることで旋回台7を右旋回させ、左旋回用油路28を通じて左回転用のプランジャに作動油が供給されることで旋回台7を左旋回させるように構成されている。
The
キャビン18は、操縦席を覆うものである。キャビン18は、旋回台7における伸縮ブーム8の側方に設けられている。キャビン18の内部には、図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、メインウインチ13を操作するための図示しないメイン用操作弁、サブウインチ15を操作するための図示しないサブ用操作具、伸縮ブーム8を操作するための図示しない起伏用操作具、クレーン1を移動させるための図示しないハンドル、旋回台7を旋回させるための旋回用操作具19(図3参照)、揺れ止め制御を実施するための揺れ止め制御スイッチ20(図3参照)等が設けられている。
The
このように構成されるクレーン1は、車両2を走行させることで任意の位置にクレーン装置6を移動させることができる。また、クレーン1は、起伏シリンダ12で伸縮ブーム8を任意の起伏角度に起立させて、伸縮ブーム8を任意の伸縮ブーム8長さに延伸させたりジブ9を連結させたりすることでクレーン装置6の揚程や作業半径を拡大することができる。
The
以下に、図2と図3とを用いて、クレーン1が具備する旋回台7の旋回モータ17に関する油圧回路について説明する。
Below, the hydraulic circuit regarding the turning
油圧回路は、エンジン4からの駆動力が伝動されている油圧ポンプ21、旋回用油圧回路23および制御装置39(図3参照)を具備する。
The hydraulic circuit includes a
図2に示すように、油圧ポンプ21は、作動油を吐出するものである。油圧ポンプ21は、エンジン4によって駆動されている。油圧ポンプ21から吐出された作動油は、吐出油路22を介して旋回用油圧回路23に供給される。油圧ポンプ21の吐出油路22には、リリーフ弁22aが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
旋回用油圧回路23は、旋回モータ17を作動させるものである。旋回用油圧回路23は、旋回モータ17、右旋回操作用切換弁24、左旋回操作用切換弁25、旋回用切換弁26、右フリー旋回用リリーフ弁29、左フリー旋回用リリーフ弁30、フリー旋回操作用開閉弁31、緩停止用リリーフ弁32、右旋回用圧力センサ33、左旋回用圧力センサ34を備える。
The turning
電磁比例切換弁である右旋回操作用切換弁24は、旋回用切換弁26を切り換えるものである。右旋回操作用切換弁24は、制御装置39からの制御信号によって電磁石を励起可能に構成されている。右旋回操作用切換弁24には、油圧ポンプ21が接続されている。また、右旋回操作用切換弁24には、旋回用切換弁26の一方のパイロットポートが接続されている。右旋回操作用切換弁24には、油圧ポンプ21からパイロット用の作動油(以下、単に「パイロット作動油」と記す)が供給されている。そして、右旋回操作用切換弁24は、油圧ポンプ21からのパイロット作動油を旋回用切換弁26の一方のパイロットポートに供給するように構成されている。
The right-turning
電磁比例切換弁である左旋回操作用切換弁25は、旋回用切換弁26を切り換えるものである。左旋回操作用切換弁25は、制御装置39からの制御信号によって電磁石を励起可能に構成されている。左旋回操作用切換弁25には、油圧ポンプ21が接続されている。また、左旋回操作用切換弁25には、旋回用切換弁26の他方のパイロットポートが接続されている。左旋回操作用切換弁25には、油圧ポンプ21からパイロット作動油が供給されている。そして、左旋回操作用切換弁25は、油圧ポンプ21からのパイロット作動油を旋回用切換弁26の一方のパイロットポートに供給するように構成されている。
The left turn
旋回用切換弁26は、旋回モータ17に供給される作動油の方向を切り換えるものである。旋回用切換弁26の供給ポートには、吐出油路22を介して油圧ポンプ21が接続されている。旋回用切換弁26の一方のポートは、一方の給排油路である右旋回用油路27を介して旋回モータ17の右旋回用ポートが接続されている。旋回用切換弁26の他側のポートは、他方の給排油路である左旋回用油路28を介して旋回モータ17の左旋回用ポートが接続されている。
The
旋回用切換弁26は、右旋回操作用切換弁24と左旋回操作用切換弁25とからパイロット作動油が供給されていない場合、右旋回用油路27と左旋回用油路28とを閉鎖するように切り換る。これにより、旋回モータ17は、その回転位置が保持される。旋回用切換弁26は、右旋回操作用切換弁24からパイロット作動油が供給された場合、油圧ポンプ21からの作動油が右旋回用油路27を介して旋回モータ17の右回転用のプランジャに供給されるように切り換る。これにより、旋回モータ17は、旋回台7を一方向である右方向に回転させる。旋回用切換弁26は、左旋回操作用切換弁25からパイロット作動油が供給された場合、油圧ポンプ21からの作動油が左旋回用油路28を介して旋回モータ17の左回転用のプランジャに供給されるように切り換る。これにより、旋回モータ17は、旋回台7を左方向に回転させる。
When the pilot hydraulic oil is not supplied from the right turning
開閉弁である右フリー旋回用リリーフ弁29は、左旋回用油路28の油圧が所定値以上の場合、開弁して左旋回用油路28と右旋回用油路27とを連通するものである。右フリー旋回用リリーフ弁29は、パイロット作動油が排出されることで開弁可能になるパイロット式リリーフ弁から構成されている。右フリー旋回用リリーフ弁29は、旋回用切換弁26よりも下流側で流れ方向を左旋回用油路28から右旋回用油路27とする逆止弁を介して左旋回用油路28と右旋回用油路27とを連通している。つまり、右フリー旋回用リリーフ弁29は、左旋回用油路28の油圧が所定値以上の場合、左旋回用油路28から右旋回用油路27に向かって作動油が流入可能に構成されている。
The right free
パイロット作動油が排出されている場合、右フリー旋回用リリーフ弁29は、旋回モータ17を右方向に回転させる外力が加わって左旋回用油路28の油圧が所定値以上になることで開弁される。これにより、旋回モータ17は、左回転用のプランジャから左旋回用油路28に作動油が排出可能になるとともに右回転用のプランジャが右旋回用油路27から作動油を吸入可能になり、外力によって右方向に回転される。
When the pilot hydraulic oil is discharged, the right free
開閉弁である左フリー旋回用リリーフ弁30は、右旋回用油路27の油圧が所定値以上の場合、開弁して右旋回用油路27と左旋回用油路28とを連通するものである。左フリー旋回用リリーフ弁30は、パイロット作動油が排出されることで開弁可能になるパイロット式リリーフ弁から構成されている。左フリー旋回用リリーフ弁30は、旋回用切換弁26よりも下流側で流れ方向を右旋回用油路27から左旋回用油路28とする逆止弁を介して右旋回用油路27と左旋回用油路28とを連通している。つまり、左フリー旋回用リリーフ弁30は、右旋回用油路27の油圧が所定値以上の場合、右旋回用油路27から左旋回用油路28に向かって作動油が流入可能に構成されている。
The left free
パイロット作動油が排出されている場合、左フリー旋回用リリーフ弁30は、旋回モータ17を左方向に回転させる外力が加わって右旋回用油路27の油圧が所定値以上になることで開弁される。これにより、旋回モータ17は、右回転用のプランジャから右旋回用油路27に作動油が排出可能になるとともに左回転用のプランジャが左旋回用油路28から作動油を吸入可能になり、外力によって左方向に回転される。
When the pilot hydraulic oil is discharged, the left free
フリー旋回操作用開閉弁31は、右フリー旋回用リリーフ弁29と左フリー旋回用リリーフ弁30との開弁の可否を操作するものである。フリー旋回操作用開閉弁31は、電磁弁から構成されている。フリー旋回操作用開閉弁31には、右フリー旋回用リリーフ弁29と左フリー旋回用リリーフ弁30とのパイロットポートが接続されている。また、フリー旋回操作用開閉弁31は、作動油タンク36に接続されている。これにより、フリー旋回操作用開閉弁31は、開弁することによって右フリー旋回用リリーフ弁29と左フリー旋回用リリーフ弁30とのパイロット作動油を作動油タンク36に還流させるように構成されている。すなわち、フリー旋回操作用開閉弁31は、開閉操作によって右旋回用油路27の油圧が所定値以上の場合に左フリー旋回用リリーフ弁30を開弁させるか否か、左旋回用油路28の油圧が所定値以上の場合に右フリー旋回用リリーフ弁29を開弁させるか否かを切り換える。
The free turning operation opening / closing
緩停止用リリーフ弁32は、フリー旋回操作用開閉弁31を通過する作動油の流量を減少させるものである。緩停止用リリーフ弁32は、フリー旋回操作用開閉弁31と作動油タンク36との間に設けられている。緩停止用リリーフ弁32は、電磁比例リリーフ弁から構成されている。これにより、緩停止用リリーフ弁32は、フリー旋回操作用開閉弁31を通じて作動油タンク36に排出される右フリー旋回用リリーフ弁29と左フリー旋回用リリーフ弁30とのパイロット作動油の流量を任意に減少させるように構成されている。
The
右旋回用油路27には、右旋回用圧力センサ33が接続されている。右旋回用圧力センサ33は、右旋回用油路27内の作動油の油圧(以下、単位「右旋回油圧Pr」と記す)をリアルタイムで検出することができる。右旋回用圧力センサ33は、制御装置39に接続されている。
A right
左旋回用油路28には、左旋回用圧力センサ34が接続されている。左旋回用圧力センサ34は、左旋回用油路28内の作動油の油圧(以下、単位「左旋回油圧Pl」と記す)をリアルタイムで検出することができる。左旋回用圧力センサ34は、制御装置39に接続されている。
A left
図3に示すように、制御装置39は、旋回台7の旋回制御および旋回フリー制御を行うものである。制御装置39は、車両2に設けられている。制御装置39は旋回用操作具19の操作に基づいて右旋回操作用切換弁24と左旋回操作用切換弁25との動作を制御する。また、制御装置39は、揺れ止め制御スイッチ20の操作に基づいてフリー旋回操作用開閉弁31の動作を制御する。さらに、制御装置39は、右旋回油圧Prの変動と左旋回油圧Plの変動とに基づいてフリー旋回操作用開閉弁31の動作を制御する。制御装置39は、実体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。制御装置39は、右旋回操作用切換弁24、左旋回操作用切換弁25とおよびフリー旋回操作用開閉弁31の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
As shown in FIG. 3, the
制御装置39は、旋回用操作具19に接続され、旋回用操作具19からの信号を取得することができる。
The
制御装置39は、揺れ止め制御スイッチ20に接続され、揺れ止め制御スイッチ20から信号を取得することができる。
The
制御装置39は、右旋回操作用切換弁24に接続され、旋回用操作具19からの信号に基づいて右旋回操作用切換弁24の電磁石を選択的に励磁させてその開閉を制御することができる。
The
制御装置39は、左旋回操作用切換弁25に接続され、旋回用操作具19からの信号に基づいて左旋回操作用切換弁25の電磁石を選択的に励磁させてその開閉を制御することができる。
The
制御装置39は、フリー旋回操作用開閉弁31に接続され、右旋回用圧力センサ33から信号と左旋回用圧力センサ34からの信号とに基づいてフリー旋回操作用開閉弁31の電磁石を選択的に励磁させてその開閉を制御することができる。
The
制御装置39は、右旋回用圧力センサ33に接続され、右旋回用圧力センサ33が検出する右旋回油圧Prの信号を取得することができる。
The
制御装置39は、左旋回用圧力センサ34に接続され、左旋回用圧力センサ34が検出する左旋回油圧Plの信号を取得することができる。
The
制御装置39は、旋回位置検出センサ35に接続され、旋回位置検出センサ35が検出する旋回台7の位置の信号を取得することができる。
The
制御装置39は、ワイヤロープ長さ検出センサ37に接続され、ワイヤロープ長さ検出センサ37が検出するワイヤロープ長さの信号を取得することができる。
The
制御装置39は、ブーム長さ検出センサ38に接続され、ブーム長さ検出センサ38が検出するブーム長さの信号を取得することができる。
The
このように構成される旋回用油圧回路23を備えるクレーン1は、制御装置39からの操作信号によって右旋回操作用切換弁24と左旋回操作用切換弁25とを操作して旋回用切換弁26を切り換える。つまり、クレーン1は、制御装置39からの操作信号によって旋回モータ17に供給される作動油の流れを切り換えて旋回台7の旋回を自在に行うことができる。また、クレーン1は、制御装置39からの操作信号によってフリー旋回操作用開閉弁31を開弁して右フリー旋回用リリーフ弁29と左フリー旋回用リリーフ弁30とが開弁可能な状態に切り換える。つまり、クレーン1は、制御装置39からの操作信号によって右旋回用油路27と左旋回用油路28とを連通させ、旋回台7に外力が加わった場合に旋回モータ17から排出される作動油を循環させることで旋回台7が外力によって旋回される旋回フリー制御を実施することができる。この際、クレーン1は、旋回位置検出センサ35の検出値から旋回台7が許容範囲を超えて旋回していると判断した場合、緩停止用リリーフ弁32によって緩停止するように構成されている。
The
以下に、図4を用いて、クレーン1の旋回フリー制御を利用した搬送物Wの揺れ止め制御について説明する。なお、クレーン1は、旋回台7の右旋回が完了しているものとする。
Below, the swing prevention control of the conveyed product W using the turning free control of the
図4(a)に示すように、クレーン1は、旋回用切換弁26が右旋回用油路27と左旋回用油路28とを閉鎖するように切り換えられることで右旋回が完了し、旋回台7の旋回角速度ωがゼロになる(図4(b)参照)。この際、クレーン1に吊られている搬送物Wには、右旋回による慣性力によって伸縮ブーム8の先端を支点として旋回径の周方向に揺れる振り子運動(いわゆる横揺れ)が発生する(黒塗矢印参照)。クレーン1の旋回台7の位置を保持している旋回モータ17には、搬送物Wの振り子運動の反力が加わる。
As shown in FIG. 4 (a), the
図4(b)に示すように、クレーン1は、旋回モータ17の右回転用のプランジャに接続されている右旋回用油路27内の右旋回油圧Prと旋回モータ17の左回転用のプランジャに接続されている左旋回用油路28内の左旋回油圧Plとが振り子運動の反力を受け止めるために振り子運動の周期に応じて変動する。クレーン1の制御装置39は、揺れ止め制御スイッチ20(図3参照)から信号を取得した場合、搬送物Wの揺れ止め制御を開始し、右旋回用圧力センサ33が検出する右旋回油圧Prと左旋回用圧力センサ34が検出する左旋回油圧Plとを所定間隔で連続的かつ継続的に取得する。
As shown in FIG. 4B, the
図5に示すように、制御装置39は、所定時間の間だけ右旋回油圧Prと左旋回油圧Plとを取得すると、取得した所定時間分の右旋回油圧Prと左旋回油圧Plとのうちいずれか一方の油圧の正負を反転させて一つの連続した油圧波形Wvを生成する。同時に、制御装置39は、ワイヤロープ長さ検出センサ37が検出するワイヤロープ長さおよびブーム長さ検出センサ38が検出するブーム長さに基づいて搬送物Wの振り子運動の周波数fcを算出する。そして、制御装置39は、搬送物Wの振り子運動の周波数fcを共振周波数とするバンドパスフィルタを用いて、合成した油圧波形Wvから搬送物Wに固有の揺れの周波数である搬送物Wの振り子運動の周波数fcの共振油圧波形Wpを抽出する。
As shown in FIG. 5, when the
図6に示すように、制御装置39は、所定間隔で連続的かつ継続的に取得している右旋回油圧Prと左旋回油圧Plとにバンドパスフィルタを適用して抽出した共振油圧波形Wpの油圧Ppがフリー旋回操作用開閉弁31、右フリー旋回用リリーフ弁29および左フリー旋回用リリーフ弁30の開弁基準圧Psまたは開弁基準圧−Psに到達するとフリー旋回操作用開閉弁31を開弁する。そして、制御装置39は、搬送物Wの揺れ周期Cyの半周期以下の任意に定めた開弁時間Toだけフリー旋回操作用開閉弁31を開弁する。つまり、制御装置39は、開弁基準圧Psまたは開弁基準圧−Ps(開弁基準圧−Psは右旋回油圧Prに対応する開弁基準圧)を基準として開弁時間Toだけ旋回フリー制御を実施することで、旋回台7が搬送物Wの振り子運動の所定値以上の反力を受け止めないように制御している。このように、クレーン1は、右旋回油圧Prと左旋回油圧Plとにバンドパスフィルタを適用して共振油圧波形Wpを抽出することで、旋回台7の保持力を担う低周波成分と旋回停止時の大きなブレーキ力(サージ圧)を担う高周波成分を残しつつ、搬送物Wの振り子運動に関する油圧のみをフリー旋回操作用開閉弁31の開弁によって解放することができる。
As shown in FIG. 6, the
具体的には、クレーン1が右旋回後に停止し、搬送物Wが右旋回方向に揺れている場合、クレーン1は、搬送物Wの振り子運動の反力によって左旋回油圧Plが上昇する。制御装置39は、抽出した共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧Psに到達すると、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁させる。これにより、クレーン1は、右フリー旋回用リリーフ弁29が開弁される。つまり、クレーン1は、旋回台7が右旋回自在な状態に切り換り、搬送物Wの右旋回方向の反力を旋回台7が受け止めない。
従って、図7(a)に示すように、クレーン1は、搬送物Wの揺れ(黒塗矢印参照)の慣性力によって搬送物Wに追従して旋回台7が右旋回される(薄墨矢印参照)。搬送物Wの振り子運動は、旋回台7の旋回により伸縮ブーム8の先端である支点が搬送物Wの揺れの方向に移動するため搬送物Wの揺れの振幅が小さくなる。
Specifically, when the
Accordingly, as shown in FIG. 7 (a), the
図6に示すように、制御装置39は、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁させてから、開弁時間Toの経過後にフリー旋回操作用開閉弁31を閉弁させる。これにより、クレーン1は、右フリー旋回用リリーフ弁29が閉弁される。つまり、クレーン1は、旋回台7の位置が保持され、搬送物Wの振り子運動の反力を旋回台7が受け止めている。従って、クレーン1は、風等の外力が搬送物Wの揺れの方向に加わることで旋回台7が旋回されて搬送物Wが流れることがない。
As shown in FIG. 6, the
振り子運動の揺り戻しによって搬送物Wが左旋回方向に揺れ始めた場合、クレーン1は、搬送物Wの振り子運動の反力によって右旋回油圧Prが上昇する。制御装置39は、抽出した共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧−Psに到達すると、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁させる。これにより、クレーン1は、左フリー旋回用リリーフ弁30が開弁される。つまり、クレーン1は、旋回台7が旋回自在な状態に切り換り、搬送物Wの左旋回方向の反力を旋回台7が受け止めない。
従って、図7(b)に示すように、クレーン1は、搬送物Wの揺れ(黒塗矢印参照)の慣性力によって搬送物Wに追従して旋回台7が左旋回される(薄墨塗矢印参照)。搬送物Wの振り子運動は、旋回台7の旋回により伸縮ブーム8の先端である支点が搬送物Wの揺れの方向に移動するため搬送物Wの揺れの振幅が小さくなる。
When the conveyed product W starts to swing leftward due to the swing back of the pendulum motion, the right hydraulic pressure Pr of the
Accordingly, as shown in FIG. 7 (b), the
図6に示すように、制御装置39は、フリー旋回操作用開閉弁31を再び開弁させてから、開弁時間Toが経過後にフリー旋回操作用開閉弁31を閉弁させる。これにより、クレーン1は、左フリー旋回用リリーフ弁30が閉弁される。つまり、クレーン1は、旋回台7の位置を保持して、搬送物Wの振り子運動の反力を旋回台7が受け止めている。従って、クレーン1は、風等の外力が搬送物Wの揺れの方向に加わることで旋回台7が旋回されて搬送物Wが流れることがない。
As shown in FIG. 6, the
次に、図8を用いて、クレーン1の制御装置39における搬送物Wの揺れ止め制御の制御態様について具体的に説明する。なお、本実施形態において、制御装置39には、揺れ止め制御スイッチ20から信号を取得し、右旋回油圧Prと左旋回油圧Plとを所定間隔で連続的かつ継続的に取得しているものとする。
Next, the control mode of the anti-sway control of the conveyed product W in the
ステップS110において、制御装置39は、連続的に取得している右旋回油圧Prと左旋回油圧Plとから油圧波形Wvを合成し、ステップをステップS120に移行させる。
In step S110, the
ステップS120において、制御装置39は、搬送物Wの振り子運動の周波数fcを共振周波数とするバンドパスフィルタを用いて、合成した油圧波形Wvから搬送物Wの振り子運動の周波数fcの共振油圧波形Wpを抽出し、ステップをステップS130に移行させる。
In step S120, the
ステップS130において、制御装置39は、共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧Ps以上または開弁基準圧−Ps以下になっているか否かを判断する。すなわち、制御装置39は、共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧|Ps|以上になっているか否か判断する。
その結果、共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧|Ps|以上になっていると判定された場合、制御装置39はステップをステップS140に移行させる。
一方、共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧|Ps|以上になっていないと判定された場合、制御装置39はステップをステップS160に移行させる。
In step S130, the
As a result, when it is determined that the hydraulic pressure Pp of the resonance hydraulic waveform Wp is equal to or higher than the valve opening reference pressure | Ps |, the
On the other hand, when it is determined that the hydraulic pressure Pp of the resonant hydraulic pressure waveform Wp is not equal to or higher than the valve opening reference pressure | Ps |, the
ステップS140において、制御装置39は、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁し、ステップをステップS150に移行させる。
In step S140, the
ステップS150において、制御装置39は、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁してから揺れ周期Cyの半周期以下である所定の開弁時間Toが経過後にフリー旋回操作用開閉弁31を閉弁し、ステップをステップS160に移行させる。
In step S150, the
ステップS160において、制御装置39は、共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧Ps未満の状態を所定時間以上継続しているか否かを判断する。
その結果、共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧Ps未満の状態を所定時間以上継続していると判定された場合、制御装置39は揺れ止め制御を終了させる。
一方、共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧Ps未満の状態を所定時間以上継続していないと判定された場合、制御装置39はステップをステップS130に移行させる。
In step S160, the
As a result, when it is determined that the state where the hydraulic pressure Pp of the resonance hydraulic pressure waveform Wp is lower than the valve opening reference pressure Ps for a predetermined time or longer, the
On the other hand, when it is determined that the state where the hydraulic pressure Pp of the resonance hydraulic pressure waveform Wp is less than the valve opening reference pressure Ps has not been continued for a predetermined time or longer, the
このように構成することで、クレーン1は、算出した搬送物Wの共振油圧波形Wpに基づいて旋回台7の位置の保持状態が切り換えられる。すなわち、クレーン1は、旋回モータ17に油圧ポンプ21から作動油を供給しない旋回フリー制御を利用したパッシブ制御によって搬送物Wの揺れを抑制するように構成されている。従って、クレーン1は、搬送物Wの揺れ止め制御において、油圧ポンプ21からエネルギーが供給されないので制御のタイミングがずれても搬送物Wの揺れが増幅することがない。これにより、風等の外乱によって搬送物Wの揺れの状態に影響がでても搬送物Wに固有の周期の揺れを抑制することができる。
By configuring in this way, the
また、図9に示すように、本実施形態の変形例として、クレーン1は、旋回台7が直前まで旋回していた方向に搬送物Wが揺れている場合と旋回台7が直前まで旋回していた方向の逆方向に搬送物Wが揺れている場合とで旋回フリー制御の実施時間、すなわちフリー旋回操作用開閉弁31を異なる開弁時間To1と開弁時間To2とに設定してもよい。このように構成することで、クレーン1の動作状態、姿勢、搬送物Wの重量等に応じて適切に旋回フリー制御を実施することができる。
As shown in FIG. 9, as a modification of the present embodiment, the
次に、図10を用いて、クレーンの第二実施形態であるクレーン40(図1、図3、図4参照)について説明する。なお、以下の第二実施形態に係るクレーン40は、図1から図9に示すクレーン1において、クレーン1に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
Next, the crane 40 (refer FIG.1, FIG.3, FIG.4) which is 2nd embodiment of a crane is demonstrated using FIG. In addition, the
第二実施形態におけるクレーン40の旋回フリー制御を利用した搬送物Wの揺れ止め制御について説明する。クレーン40は、旋回台7が直前まで旋回していた方向の逆方向に搬送物Wが揺れている場合のみに旋回フリー制御を行うことを特徴とする。なお、本実施形態におけるクレーン40は、旋回台7の右旋回が完了しているものとする。
A description will be given of the anti-swaying control of the conveyed product W using the swing-free control of the
図10に示すように、制御装置39は、右旋回油圧Prと左旋回油圧Plとから生成した油圧波形Wvに搬送物Wの振り子運動の周波数fcを共振周波数とするバンドパスフィルタを用いて、搬送物Wの振り子運動の周波数fcの共振油圧波形Wpを抽出する。制御装置39は、旋回方向と逆方向の旋回油圧に相当する共振油圧波形Wpの油圧Ppがフリー旋回操作用開閉弁31、右フリー旋回用リリーフ弁29および左フリー旋回用リリーフ弁30の開弁基準圧Psまたは開弁基準圧−Psに到達するとフリー旋回操作用開閉弁31を開弁する。そして、制御装置39は、搬送物Wの揺れ周期Cyの半周期以下の開弁時間Toだけフリー旋回操作用開閉弁31を開弁する。
As shown in FIG. 10, the
制御装置39は、搬送物Wが旋回方向と逆方向に揺れた場合にのみ開弁基準圧Psまたは開弁基準圧−Psを基準として開弁時間Toだけ旋回フリー制御を実施することで、旋回台7が旋回方向と逆方向に揺れた搬送物Wの振り子運動の所定値以上の反力を受け止めないように制御している。つまり、クレーン40は、旋回台7の旋回方向の先に障害物が存在する可能性を考慮して、搬送物Wが旋回台7の旋回方向に揺れた場合に旋回台7や搬送物Wと障害物との接触を防止するため旋回フリー制御を実施しないように構成されている。
The
具体的には、クレーン40が右旋回後に停止し、搬送物Wが右旋回方向に揺れている場合、クレーン40は、搬送物Wの振り子運動の反力によって左旋回油圧Plが上昇する。制御装置39は、抽出した共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧Psに到達しても、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁させない。これにより、クレーン40は、右フリー旋回用リリーフ弁29が開弁されない。つまり、クレーン40は、旋回台7の旋回停止の状態が維持され、搬送物Wの右旋回方向の反力を旋回台7が受け止める。
Specifically, when the
振り子運動の揺り戻しによって搬送物Wが旋回台7の旋回方向と逆方向である左旋回方向に揺れ始めた場合、クレーン40は、搬送物Wの振り子運動の反力によって右旋回油圧Prが上昇する。制御装置39は、抽出した共振油圧波形Wpの油圧Ppが開弁基準圧−Psに到達すると、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁させる。これにより、クレーン40は、左フリー旋回用リリーフ弁30が開弁される。つまり、クレーン40は、旋回台7が旋回自在な状態に切り換り、搬送物Wの左旋回方向の反力を旋回台7が受け止めない。従って、クレーン40は、搬送物Wの揺れ(黒塗矢印参照)の慣性力によって搬送物Wに追従して旋回台7が旋回方向と逆方向である左旋回される(図7(b)の薄墨塗矢印参照)。搬送物Wの振り子運動は、旋回台7の旋回により伸縮ブーム8の先端である支点が搬送物Wの揺れの方向に移動するため搬送物Wの揺れの振幅が小さくなる。
When the transported object W starts to swing in the left-turning direction that is opposite to the turning direction of the
このように構成することで、クレーン40は、搬送物Wが旋回方向に揺れた場合、旋回台7の位置を保持して搬送物Wの振り子運動の反力を旋回台7が受け止めている。また、クレーン40は、搬送物Wが旋回方向と逆方向に揺れた場合、フリー旋回操作用開閉弁31を開弁して旋回台7が旋回自在な状態に切り換り、搬送物Wの反力を受け止めないように構成されている。従って、クレーン40は、旋回台7の旋回停止後に旋回台7が旋回方向に向かって移動することがないので旋回フリー制御による旋回台7および搬送物Wの障害物等への接触を抑制することができる。
By configuring in this way, the
以上、クレーン1・40は、搬送物Wの揺れ止め制御として、電磁弁であるフリー旋回操作用開閉弁31を開閉する構成としたがこれに限定されるものではなく、電磁比例リリーフ弁である緩停止用リリーフ弁32を開閉する構成としてもよい。この場合、クレーン1・40は、右旋回油圧Prと右旋回油圧Prとの変動に合わせて緩停止用リリーフ弁32の開度を制御してもよい。このように構成することで、旋回台7の旋回フリー状態と位置保持状態とが緩やかに切り換えられる。また、クレーン1・40は、伸縮ブーム8に装着されたジブ9に搬送物Wが吊られている場合でもよい。また、本実施形態において、クレーン1・40は、開弁時間To、開弁基準圧Psまたは開弁基準圧−Psをクレーン1の種類、姿勢、搬送物Wの重量、搬送速度に応じて変更するように構成してもよい。
As described above, the
上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The above-described embodiments are merely representative, and various modifications can be made without departing from the scope of one embodiment. It goes without saying that the present invention can be embodied in various forms, and the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and the equivalent meanings of the scope of claims, and all the scopes within the scope of the claims. Includes changes.
1 クレーン
7 旋回台
8 伸縮ブーム
9 ジブ
17 旋回モータ
21 油圧ポンプ
27 右旋回用油路
28 左旋回用油路
29 右フリー旋回用リリーフ弁
30 左フリー旋回用リリーフ弁
31 フリー旋回操作用開閉弁
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記一方の給排油路および前記他方の給排油路と前記油圧ポンプとの連通が遮断されている場合、前記一方の給排油路の油圧および前記他方の給排油路の油圧の変動に応じて前記開閉弁を開閉させるクレーン。 When rotating the hydraulic swing motor of the swivel base provided with the telescopic boom in one direction, one supply / discharge oil passage to which hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump, and when rotating the swing motor in the other direction A crane in which the other supply / discharge oil passage to which hydraulic oil from the hydraulic pump is supplied is communicated via an on-off valve;
When communication between the one supply / discharge oil passage and the other supply / discharge oil passage and the hydraulic pump is interrupted, fluctuations in the hydraulic pressure of the one supply / discharge oil passage and the hydraulic pressure of the other supply / discharge oil passage A crane that opens and closes the on-off valve according to the condition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016211073A JP2018070321A (en) | 2016-10-27 | 2016-10-27 | crane |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3825273A4 (en) * | 2018-07-18 | 2022-04-20 | Tadano Ltd. | Crane |
-
2016
- 2016-10-27 JP JP2016211073A patent/JP2018070321A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3825273A4 (en) * | 2018-07-18 | 2022-04-20 | Tadano Ltd. | Crane |
US11926509B2 (en) | 2018-07-18 | 2024-03-12 | Tadano Ltd. | Crane |
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