JP2019156609A - クレーンおよびクレーンの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図3に示すように、遠隔操作端末32は、クレーン1を遠隔操作する際に使用するものである。遠隔操作端末32は、筐体33、端末側方位センサ34(図4参照)、筐体33の操作面に設けられる吊り荷移動操作具35、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38s、端末側起伏操作具39、端末側表示装置40、端末側通信機41および端末側制御装置42(図2、図4参照)等を具備する。遠隔操作端末32は、吊り荷移動操作具35または各種操作具の操作により生成される荷物Wの目標速度信号Vdをクレーン装置6に送信する。
ワイヤロープの繰り出し量l(n)は、ブーム9の先端位置であるブーム9の現在位置座標Qと荷物Wの位置である荷物Wの現在位置座標p(n)の距離で定義される。
ワイヤロープの方向ベクトルe(n)は、ワイヤロープの張力f(式(1)参照)の単位長さのベクトルである。ワイヤロープの張力fは、荷物Wの現在位置座標p(n)と単位時間t経過後の荷物Wの目標位置座標p(n+1)から算出される荷物Wの加速度から重力加速度を減算したものである。
ブーム9の目標位置座標q(n+1)は、逆動力学を用いてワイヤロープの繰り出し量l(n)と荷物Wの目標位置座標p(n+1)と方向ベクトルe(n+1)とから算出される。
移動中の荷物Wは、重力加速度による力とクレーン1からの力が加わっている。ワイヤロープの特性をばね定数kfで表すと、荷物Wについて次の式(7)で示される運動方程式が成り立つ。
6 クレーン装置
7b 旋回台カメラ
9 ブーム
27 旋回用センサ
28 伸縮用センサ
30 起伏用センサ
43 巻回用センサ
O 基準位置
Vd 目標速度信号
P(n) 荷物の現在位置座標
P(n+1) 荷物の目標位置座標
Q(n) ブームの現在位置座標
Q(n+1) ブームの目標位置座標
Claims (4)
- ブームからワイヤロープで吊り下げられている荷物の移動方向と速さに関する目標速度信号に基づいて前記ブームのアクチュエータを制御するクレーンであって、
前記ブームの旋回角度検出手段と、
前記ブームの起伏角度検出手段と、
前記ブームの伸縮長さ検出手段と、
基準位置に対する荷物の現在位置を検出する荷物位置検出手段と、を備え、
前記目標速度信号を前記基準位置に対する荷物の目標位置に変換し、
前記旋回角度検出手段が検出した旋回角度、前記起伏角度検出手段が検出した起伏角度および前記伸縮長さ検出手段が検出した伸縮長さから、前記基準位置に対するブーム先端の現在位置を算出し、
前記荷物位置検出手段が検出した前記荷物の現在位置と前記ブーム先端の現在位置とから、前記ワイヤロープの繰出し量を算出し、
前記荷物の現在位置と前記荷物の目標位置とから、前記ワイヤロープの方向ベクトルを算出し、
前記ワイヤロープの繰出し量と前記ワイヤロープの前記方向ベクトルとから、前記荷物の目標位置におけるブーム先端の目標位置を算出し、
前記ブーム先端の目標位置に基づいて前記アクチュエータの作動信号を生成するクレーン。 - 前記荷物の目標位置が、前記目標速度信号を積分し、所定の周波数範囲の周波数成分を減衰させて変換される請求項1に記載のクレーン。
- 前記ブーム先端の目標位置と前記荷物の目標位置との関係が、前記荷物の目標位置と前記荷物の重量と前記ワイヤロープのばね定数とから式(1)によって表され、
前記ブーム先端の目標位置が、前記荷物の時間の関数である式(2)によって算出される請求項1または請求項2に記載のクレーン。
- ブームからワイヤロープで吊り下げられている荷物の移動方向と速さに関する目標速度信号に基づいて前記ブームのアクチュエータを制御するクレーンの制御方法であって、
前記目標速度信号を荷物の目標位置に変換する目標軌道算出工程と、
基準位置に対する荷物の現在位置およびブーム先端の現在位置とから、前記ワイヤロープの繰出し量を算出し、前記荷物の現在位置と前記荷物の目標位置とから前記ワイヤロープの方向ベクトルを算出し、前記ワイヤロープの繰出し量と前記方向ベクトルとから、前記荷物の目標位置におけるブーム先端の目標位置を算出するブーム位置算出工程と、
前記ブーム先端の目標位置に基づいて前記アクチュエータの作動信号を生成する動作信号生成工程と、からなるクレーンの制御方法。
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