JP2021066553A - Torque controller - Google Patents

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Abstract

To provide a torque controller capable of accurately controlling the torque of a cable reel 8 which delivers a power feeding cable 9 to, for example, a crane hanging tool 7 by being able to accurately calculate the cable length delivered from a cable reel 8.SOLUTION: A torque controller controls the torque of a cable reel 8 based on the wound diameter of a cable 9 corresponding to the integrated rotation angle from the origin of the cable reel 8, based on the delivery length of the cable 9 corresponding to the integrated rotation angle of the cable reel 8 and to the winding diameter of the cable 9, based on the weight of the delivered cable 9 corresponding to the delivery length of the cable 9, and based on the weight of the delivered cable 9 and on the winding diameter of the cable 9.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えばクレーン吊り具への給電用ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御装置に関するものである。 The present invention relates to, for example, a torque control device for a cable reel that feeds a power supply cable to a crane hanger.

従来、図1に示すように、例えばクレーン吊り具7への給電用ケーブル9を繰り出すケーブルリール8のトルク制御は、ケーブルリール8から繰り出された給電用ケーブル9の張力を所定値として、この給電用ケーブル9に弛みを生じさせず、また、該給電用ケーブル9に不必要な荷重を与えないようにすることが望ましい。 Conventionally, as shown in FIG. 1, for example, the torque control of the cable reel 8 for feeding the power feeding cable 9 to the crane hanger 7 is performed by setting the tension of the power feeding cable 9 delivered from the cable reel 8 as a predetermined value. It is desirable that the power cable 9 is not loosened and that an unnecessary load is not applied to the power supply cable 9.

そして、このトルク制御方法には、特許文献1に開示されているように、繰り出された給電用ケーブル9の重量と、この給電用ケーブル9をクレーン吊り具7に固定するために必要な金具等のケーブル付属部品の重量との合計に基づいて制御しているものがある。 Then, as disclosed in Patent Document 1, this torque control method includes the weight of the feeding cable 9 that has been fed out, and the metal fittings and the like necessary for fixing the feeding cable 9 to the crane hanger 7. Some are controlled based on the total weight of the cable accessories.

なお、クレーン吊り具7そのもの、及び、クレーン吊り具7から吊り下げられるクレーンバケット7aの重量は、給電用ケーブル9ではなく、ワイヤケーブル10によって支持される。 The weight of the crane hanger 7 itself and the crane bucket 7a suspended from the crane hanger 7 is supported by the wire cable 10 instead of the power supply cable 9.

特許第5442314号公報Japanese Patent No. 5442314

上述のような給電用ケーブル9を繰り出すケーブルリール8のトルク制御に必要な重量であるところの該繰り出された給電用ケーブル9の重量は、繰り出された給電用ケーブル9の長さに比例する。繰り出された給電用ケーブル9の長さは、ケーブルリール8の回転角に基づいて算出することができる。 The weight of the delivered power feeding cable 9, which is the weight required for torque control of the cable reel 8 for feeding the power feeding cable 9 as described above, is proportional to the length of the fed power feeding cable 9. The length of the fed power supply cable 9 that has been fed out can be calculated based on the rotation angle of the cable reel 8.

ただし、繰り出された給電用ケーブル9の長さは、ケーブルリール8の回転角に比例しない。これは、給電用ケーブル9は、上記ケーブルリール8において重なって巻き取られるので、巻き取られている長さによって、給電用ケーブル9の巻径が変化してしまうからである。 However, the length of the extended power supply cable 9 is not proportional to the rotation angle of the cable reel 8. This is because the power supply cable 9 is wound on the cable reel 8 so as to overlap with each other, so that the winding diameter of the power supply cable 9 changes depending on the wound length.

したがって、繰り出された給電用ケーブル9の長さを正確に算出するには、給電用ケーブル9の巻径を正しく把握する必要がある。この点、上記特許文献1に開示された従来のトルク制御方法では、上記給電用ケーブル9の巻径が正しく把握されないので、繰り出された長さが正確に算出できず、この結果、上記ケーブルリール8のトルク制御も正確に行うことができなかった。 Therefore, in order to accurately calculate the length of the fed power supply cable 9 that has been fed out, it is necessary to correctly grasp the winding diameter of the power supply cable 9. In this regard, in the conventional torque control method disclosed in Patent Document 1, since the winding diameter of the power feeding cable 9 is not correctly grasped, the extended length cannot be calculated accurately, and as a result, the cable reel The torque control of No. 8 could not be performed accurately.

そこで、本発明は、上述したトルク制御方法が有する課題を解決するために提案されたものであって、例えばクレーン吊り具への給電用ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を、ケーブルリールから繰り出された長さが正確に算出できることによって、正確に行うことができるトルク制御装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems of the above-mentioned torque control method. For example, the torque control of the cable reel for feeding the power supply cable to the crane hanger is delivered from the cable reel. It is an object of the present invention to provide a torque control device that can be accurately calculated by accurately calculating the length.

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第1の発明(請求項1記載の発明)は、ワイヤケーブルによって吊り下げ支持され該ワイヤケーブルの巻き取り及び繰り出しによって昇降操作される吊り具に下端を接続されたケーブルの張力を所定値とするために、該ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を行うトルク制御装置であって、上記ケーブルリールの回転角度を検出する角度検出手段と、上記ケーブルリールの巻き取りトルクを可変できる駆動手段と、上記角度検出手段から検出角度を取得し、上記駆動手段を制御して上記ケーブルリールの巻き取りトルクを制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記ケーブルの上記ケーブルリールへの最終巻取り位置を、該ケーブルリールの原点位置とし、該ケーブルリールの原点位置からの積算回転角度に対応する該ケーブルリールにおける該ケーブルの巻径に基づき、上記ケーブルリールの積算回転角度及び上記ケーブルの巻径に対応する該ケーブルの繰り出し長さに基づき、上記ケーブルの繰り出し長さに対応する繰り出された該ケーブルの重量に基づき、繰り出された上記ケーブルの重量及び該ケーブルの巻径に基づいて、上記ケーブルリールのトルク制御を行うことを特徴とするものである。 The present invention has been proposed to solve the above problems, and the first invention (the invention according to claim 1) is suspended and supported by a wire cable and moved up and down by winding and unwinding the wire cable. An angle that detects the rotation angle of the cable reel, which is a torque control device that controls the torque of the cable reel that feeds out the cable in order to set the tension of the cable whose lower end is connected to the hanging tool to be operated to a predetermined value. A detection means, a drive means capable of varying the take-up torque of the cable reel, and a control means for acquiring a detection angle from the angle detection means and controlling the drive means to control the take-up torque of the cable reel. The control means sets the final winding position of the cable to the cable reel as the origin position of the cable reel, and the control means of the cable in the cable reel corresponding to the integrated rotation angle from the origin position of the cable reel. Based on the winding diameter, based on the integrated rotation angle of the cable reel and the feeding length of the cable corresponding to the winding diameter of the cable, and based on the weight of the feeding cable corresponding to the feeding length of the cable. It is characterized in that the torque of the cable reel is controlled based on the weight of the cable and the winding diameter of the cable.

この第1の発明に係るトルク制御装置では、上記ケーブルリールの積算回転角度及び上記ケーブルの巻径に対応する該ケーブルの繰り出し長さに基づき、上記ケーブルリールのトルク制御を行うものである。 The torque control device according to the first invention controls the torque of the cable reel based on the integrated rotation angle of the cable reel and the feeding length of the cable corresponding to the winding diameter of the cable.

また、第2の発明(請求項2記載の発明)は、上記第1の発明において、上記吊り具の上昇限界を検出する原点検出手段を備え、上記制御手段は、上記原点検出手段により検出された上昇限界を、上記ケーブルリールの原点位置とすることを特徴とするものである。 The second invention (the invention according to claim 2) includes the origin detecting means for detecting the ascending limit of the hanging tool in the first invention, and the control means is detected by the origin detecting means. The rising limit is set to the origin position of the cable reel.

この第2の発明に係るトルク制御装置では、上記ケーブルリールの原点位置を容易に定めることができる。 In the torque control device according to the second invention, the origin position of the cable reel can be easily determined.

また、第3の発明(請求項3記載の発明)は、上記第1又は第2の発明の何れかにおいて、上記ケーブルは、上記ケーブルリールにおいて、該ケーブルリールの径方向に重ねられて巻き取られ、該ケーブルリールからの繰り出し長さに応じて、巻径が変化することを特徴とするものである。 Further, in the third invention (the invention according to claim 3), in either the first or second invention, the cable is wound on the cable reel by being stacked in the radial direction of the cable reel. The winding diameter is changed according to the feeding length from the cable reel.

この第3の発明に係るトルク制御装置では、上記ケーブルが上記ケーブルリールの径方向に重ねられて巻き取られ、繰り出し長さに応じて巻径が変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 In the torque control device according to the third invention, even if the cables are stacked and wound in the radial direction of the cable reel and the winding diameter changes according to the feeding length, the torque control of the cable reel is performed. Can be done accurately.

また、第4の発明(請求項4記載の発明)は、上記第3の発明において、上記ケーブルは、上記ケーブルリールにおいて、該ケーブルリールの軸方向に所定列数に並列され、並列されたケーブル列が該ケーブルリールの径方向に段重ねされて巻き取られ、上記ケーブルリールからの繰り出し長さに応じた上記ケーブルの巻径の変化は、上記ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じた階段的な変化であることを特徴とするものである。 Further, a fourth invention (the invention according to claim 4) is a cable in which the cable is arranged in parallel in a predetermined number of rows in the axial direction of the cable reel in the cable reel in the third invention. The rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the change in the winding diameter of the cable according to the feeding length from the cable reel corresponds to the change in the number of stages of the stacking of the cable rows. It is characterized by a stepwise change.

この第4の発明に係るトルク制御装置では、並列されたケーブル列が上記ケーブルリールの径方向に段重ねされて巻き取られ、上記ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じて巻径が階段的に変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 In the torque control device according to the fourth invention, parallel cable rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the winding diameter is stepped according to a change in the number of stages of the cable rows. Even if it changes, the torque control of the cable reel can be accurately performed.

また、第5の発明(請求項5記載の発明)は、上記第1乃至第4の発明の何れかにおいて、上記角度検出手段は、上記駆動手段の駆動軸に取り付けられ、上記制御手段は、インバータを用いたベクトル制御により上記駆動手段のトルク制御を行い、上記インバータは、上記角度検出手段からの検出角度信号を、上記制御手段へ中継することを特徴とするものである。 Further, in the fifth invention (the invention according to claim 5), in any one of the first to fourth inventions, the angle detecting means is attached to the drive shaft of the drive means, and the control means is the control means. The torque control of the drive means is performed by vector control using an inverter, and the inverter is characterized in that the detection angle signal from the angle detection means is relayed to the control means.

この第5の発明に係るトルク制御装置では、上記角度検出手段は、上記ケーブルリールの回転角度の検出と、上記ケーブルの繰り出し長さの算出とに兼用されており、装置構成を簡素化することができる。 In the torque control device according to the fifth invention, the angle detecting means is also used for detecting the rotation angle of the cable reel and calculating the feeding length of the cable, thereby simplifying the device configuration. Can be done.

また、第6の発明(請求項6記載の発明)は、上記第1乃至第5の発明の何れかにおいて、上記吊り具は、クレーンバケットを吊り下げ支持しているクレーン吊り具であって、上記ケーブルは、上記クレーンバケットに給電する給電用ケーブルであることを特徴とするものである。 Further, in the sixth invention (the invention according to claim 6), in any one of the first to fifth inventions, the crane suspension is a crane suspension that suspends and supports the crane bucket. The cable is characterized in that it is a power supply cable that supplies power to the crane bucket.

この第6の発明に係るトルク制御装置では、クレーン吊り具によりクレーンバケットが吊り下げ支持されたクレーンに適用することができる。 The torque control device according to the sixth invention can be applied to a crane in which a crane bucket is suspended and supported by a crane hanger.

第1の発明(請求項1記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、例えばクレーン吊り具への給電用ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を、ケーブルリールから繰り出された長さが正確に算出できることによって、正確に行うことができる。 According to the torque control device according to the first invention (the invention according to claim 1), for example, the torque control of the cable reel for feeding the power supply cable to the crane hanger can be accurately controlled by the length fed from the cable reel. By being able to calculate, it can be done accurately.

また、第2の発明(請求項2記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、上記ケーブルリールの原点位置を容易に定めることができる。 Further, according to the torque control device according to the second invention (the invention according to claim 2), the origin position of the cable reel can be easily determined.

また、第3の発明(請求項3記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、上記ケーブルが上記ケーブルリールの径方向に重ねられて巻き取られ、繰り出し長さに応じて巻径が変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 Further, according to the torque control device according to the third invention (the invention according to claim 3), the cables are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the winding diameter changes according to the feeding length. Even so, the torque control of the cable reel can be accurately performed.

また、第4の発明(請求項4記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、並列されたケーブル列が上記ケーブルリールの径方向に段重ねされて巻き取られ、上記ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じて巻径が階段的に変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 Further, according to the torque control device according to the fourth invention (the invention according to claim 4), the parallel cable rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the cable rows are stacked. Even if the winding diameter changes stepwise according to the change in the number of stages, the torque control of the cable reel can be accurately performed.

また、第5の発明(請求項5記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、上記角度検出手段は、上記ケーブルリールの回転角度の検出と、上記ケーブルの繰り出し長さの算出とに兼用されており、装置構成を簡素化することができる。 Further, according to the torque control device according to the fifth invention (the invention according to claim 5), the angle detecting means is also used for detecting the rotation angle of the cable reel and calculating the feeding length of the cable. Therefore, the device configuration can be simplified.

また、第6の発明(請求項6記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、クレーン吊り具によりクレーンバケットが吊り下げ支持されたクレーンに適用することができる。 Further, according to the torque control device according to the sixth invention (the invention according to claim 6), it can be applied to a crane in which a crane bucket is suspended and supported by a crane suspender.

本発明に係るトルク制御装置が適用されるクレーンの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the crane to which the torque control device which concerns on this invention is applied. 上記トルク制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the said torque control device. 上記クレーンのケーブルリールの構成(1列巻き)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (one row winding) of the cable reel of the said crane. ケーブル繰り出し長さとケーブルリールの積算回転角度の関係(1列巻き)を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship (1 row winding) of the cable feeding length and the integrated rotation angle of a cable reel. 上記クレーンのケーブルリールの構成(複数列巻き)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure (the plurality of rows winding) of the cable reel of the said crane. ケーブル繰り出し長さとケーブルリールの積算回転角度の関係(複数列巻き)を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship (multiple row winding) of the cable feeding length and the integrated rotation angle of a cable reel. ケーブル繰り出し長さと所要巻き取りトルクの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the cable feeding length and the required winding torque. 上記トルク制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the said torque control device.

以下、本発明に係るトルク制御装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the torque control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係るトルク制御装置は、ワイヤケーブルによって吊り下げ支持されワイヤケーブルの巻き取り及び繰り出しによって昇降操作される吊り具に下端を接続されたケーブルの張力を所定値とするために、ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を行う装置である。 In the torque control device according to the present invention, the cable is unwound in order to set the tension of the cable whose lower end is connected to the hanger which is suspended and supported by the wire cable and which is lifted and lowered by winding and unwinding the wire cable. It is a device that controls the torque of the cable reel.

図1は、本発明に係るトルク制御装置が適用されるクレーンの構成を示す側面図である。そして、この実施の形態に係るトルク制御装置は、本発明をクレーンに適用したものであり、図1に示すように、上記吊り具は、クレーンバケット7aを吊り下げ支持しているクレーン吊り具7であり、ケーブルは、クレーンバケット7aに給電する給電用ケーブル9である。 FIG. 1 is a side view showing a configuration of a crane to which the torque control device according to the present invention is applied. The torque control device according to this embodiment is an application of the present invention to a crane, and as shown in FIG. 1, the above-mentioned suspension tool is a crane suspension tool 7 that suspends and supports the crane bucket 7a. The cable is a power supply cable 9 that supplies power to the crane bucket 7a.

そして、クレーン11においては、上記クレーン吊り具7そのもの、及び、クレーン吊り具7から吊り下げられるクレーンバケット7aの重量は、給電用ケーブル9ではなく、ワイヤケーブル10によって支持される。上記クレーン吊り具7は、上記ワイヤケーブル10によって吊り下げ支持され、該ワイヤケーブル10の巻き取り及び繰り出しによって昇降操作される。 In the crane 11, the weight of the crane hanger 7 itself and the crane bucket 7a suspended from the crane hanger 7 is supported by the wire cable 10 instead of the power supply cable 9. The crane hanger 7 is suspended and supported by the wire cable 10, and is lifted and lowered by winding and unwinding the wire cable 10.

また、上記給電用ケーブル9は、下端を上記クレーン吊り具7の電源入力部に接続され、上記クレーンバケット7aの開閉等の動作に必要な電源を電源入力部に供給する。また、上記ワイヤケーブル10を巻き取るケーブルドラム5、及び、上記給電用ケーブル9を巻き取るケーブルリール8は、クレーンガーダ3上に移動可能に設置されたトロリ6に、回転操作可能に設置されている。 Further, the lower end of the power supply cable 9 is connected to the power input unit of the crane hanger 7, and the power supply necessary for operations such as opening and closing of the crane bucket 7a is supplied to the power input unit. Further, the cable drum 5 for winding the wire cable 10 and the cable reel 8 for winding the power supply cable 9 are rotatably installed on the trolley 6 movably installed on the crane girder 3. There is.

そして、このトルク制御装置は、クレーン11において、クレーン吊り具7への給電用ケーブル9を巻き取り及び繰り出すケーブルリール8のトルク制御を行う。このケーブルリール8のトルク制御は、該ケーブルリール8から繰り出された給電用ケーブル9の張力を所定値として、該給電用ケーブル9に弛みを生じさせず、また、該給電用ケーブル9に不必要な荷重を与えないようにするために行う。 Then, this torque control device controls the torque of the cable reel 8 that winds up and unwinds the power supply cable 9 to the crane hanger 7 in the crane 11. The torque control of the cable reel 8 does not cause slack in the power supply cable 9 by setting the tension of the power supply cable 9 unwound from the cable reel 8 as a predetermined value, and is unnecessary for the power supply cable 9. This is done so as not to give a heavy load.

そして、上記トルク制御装置は、上記ケーブルリール8から繰り出された給電用ケーブル9の重量と、上記給電用ケーブル9をクレーン吊り具7に固定するために必要な金具等のケーブル付属部品の重量との合計に基づいて、ケーブルリール8の回転駆動トルクを制御するものである。 Then, the torque control device includes the weight of the power supply cable 9 unwound from the cable reel 8 and the weight of cable accessories such as metal fittings required to fix the power supply cable 9 to the crane hanger 7. The rotational drive torque of the cable reel 8 is controlled based on the total of the above.

図2は、上記トルク制御装置の構成を示すブロック図である。この図2に示すように、上記トルク制御装置1は、インバータ2と、制御手段となる位置変換器4とを備えて構成されている。上記位置変換器4は、記憶装置(ROM)4aを有している。また、この位置変換器4は、記憶装置4aに記憶された制御プログラムに従い、記憶装置4aに記憶された演算式や数値テーブルを用いて動作する。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the torque control device. As shown in FIG. 2, the torque control device 1 includes an inverter 2 and a position converter 4 serving as a control means. The position converter 4 has a storage device (ROM) 4a. Further, the position converter 4 operates according to the control program stored in the storage device 4a by using the arithmetic expression and the numerical value table stored in the storage device 4a.

また、このトルク制御装置1は、角度検出手段となるパルスジェネレータ(PLG)12と、駆動手段となる電動機13とを備えている。上記パルスジェネレータ12は、ロータリーエンコーダである。また、上記電動機13は、ケーブルリール8を回転操作する駆動源であり、上記ケーブルリール8の巻き取りトルクを可変することができる。上記パルスジェネレータ12は、上記電動機13の駆動軸に取り付けられており、上記ケーブルリール8の回転角度を検出した検出角度信号を出力する。 Further, the torque control device 1 includes a pulse generator (PLG) 12 as an angle detecting means and an electric motor 13 as a driving means. The pulse generator 12 is a rotary encoder. Further, the electric motor 13 is a drive source for rotating the cable reel 8, and the winding torque of the cable reel 8 can be changed. The pulse generator 12 is attached to the drive shaft of the electric motor 13 and outputs a detection angle signal that detects the rotation angle of the cable reel 8.

そして、パルスジェネレータ12から出力された検出角度信号は、該インバータ2によって中継され、上記位置変換器4に送られる。この位置変換器4は、パルスジェネレータ12から検出角度を取得し、演算し、上記インバータ2にアナログ制御信号を入力することにより、上記電動機13を制御して、上記ケーブルリール8の巻き取りトルクを制御する。また、上記位置変換器4は、トルク電流を高精度に制御できるインバータ2を用いたベクトル制御により、上記電動機13のトルク制御を行う。 Then, the detection angle signal output from the pulse generator 12 is relayed by the inverter 2 and sent to the position converter 4. The position converter 4 acquires the detection angle from the pulse generator 12, calculates it, and inputs an analog control signal to the inverter 2 to control the electric motor 13 to obtain the take-up torque of the cable reel 8. Control. Further, the position converter 4 controls the torque of the electric motor 13 by vector control using an inverter 2 capable of controlling the torque current with high accuracy.

また、上記パルスジェネレータ12は、後述する給電用ケーブル9の繰り出し長さの算出にも使用される。このパルスジェネレータ12は、上記ケーブルリール8の回転角度の検出と、給電用ケーブル9の繰り出し長さの算出とに兼用されており、このことによって、このトルク制御装置1の装置構成が簡素化されている。 The pulse generator 12 is also used for calculating the feeding length of the power feeding cable 9, which will be described later. The pulse generator 12 is also used for detecting the rotation angle of the cable reel 8 and calculating the feeding length of the power feeding cable 9, which simplifies the device configuration of the torque control device 1. ing.

そして、このトルク制御装置1は、上記クレーン吊り具7の上昇限界を検出する原点検出手段となる位置センサ14を備えている。上記位置変換器4は、位置センサ14により検出された上昇限界を、上記ケーブルリール8の原点位置とする。この位置センサ14により、上記ケーブルリール8の原点位置の検出を容易に行うことができる。 The torque control device 1 includes a position sensor 14 that serves as an origin detecting means for detecting the ascending limit of the crane hanger 7. The position converter 4 sets the ascending limit detected by the position sensor 14 as the origin position of the cable reel 8. With this position sensor 14, the origin position of the cable reel 8 can be easily detected.

図3は、上記クレーンのケーブルリールの構成(1列巻き)を示す断面図である。上記給電用ケーブル9は、このケーブルリール8において、図3に示すように、ケーブルリール8の径方向に重ねられて巻き取られる。このとき、給電用ケーブル9の直径をφdとすると、ケーブルリール8の径方向に隣接する給電用ケーブル9の中心間距離Δdは、〔Δd=φd〕であり、ケーブルリール8の半径をR0とすると、第1重の給電用ケーブル9の巻径(半径)R1は、〔R1=R0+φd/2〕であり、第2重の給電用ケーブル9の巻径(半径)R2は、〔R2=R1+φd〕であり、第n重の給電用ケーブル9の巻径(半径)Rnは、〔Rn=R(n−1)+φd(∵nは2以上の整数)〕である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration (single row winding) of the cable reel of the crane. As shown in FIG. 3, the power feeding cable 9 is stacked and wound on the cable reel 8 in the radial direction of the cable reel 8. At this time, assuming that the diameter of the power supply cable 9 is φd, the center-to-center distance Δd of the power supply cables 9 adjacent in the radial direction of the cable reel 8 is [Δd = φd], and the radius of the cable reel 8 is R0. Then, the winding diameter (radius) R1 of the first power feeding cable 9 is [R1 = R0 + φd / 2], and the winding diameter (radius) R2 of the second power feeding cable 9 is [R2 = R1 + φd]. ], And the winding diameter (radius) Rn of the nth power feeding cable 9 is [Rn = R (n-1) + φd (∵n is an integer of 2 or more)].

図4は、ケーブル繰り出し長さとケーブルリールの積算回転角度の関係(1列巻き)を示すグラフである。なお、この図4は、上記ケーブルリール8の巻芯の直径が30cm、上記ケーブルリール8の巻き出し回転数が0〜26回転、上記給電用ケーブル9の直径が1cmとして算出したものである。この場合には、上記給電用ケーブル9は、上記ケーブルリール8からの繰り出し長さに応じて、上記ケーブルリール8が360°回転(1回転)するごとに巻径が変化する。したがって、図4中のBに示すように、ケーブルリール8の回転角度のケーブル繰り出し長さに対する変化率(グラフの傾き)は、給電用ケーブル9のケーブルリール8からの繰り出し長さに応じて変化する。 FIG. 4 is a graph showing the relationship (single row winding) between the cable feeding length and the integrated rotation angle of the cable reel. Note that FIG. 4 is calculated assuming that the diameter of the winding core of the cable reel 8 is 30 cm, the unwinding speed of the cable reel 8 is 0 to 26 rotations, and the diameter of the power feeding cable 9 is 1 cm. In this case, the winding diameter of the power feeding cable 9 changes every time the cable reel 8 rotates 360 ° (1 rotation) according to the feeding length from the cable reel 8. Therefore, as shown in B in FIG. 4, the rate of change (inclination of the graph) of the rotation angle of the cable reel 8 with respect to the cable feeding length changes according to the feeding length of the power feeding cable 9 from the cable reel 8. To do.

なお、図4中のAは、上記給電用ケーブル9の巻径が、上記ケーブルリール8からの繰り出し長さによって変化しない場合、すなわち、「1段複数列巻」(全てのケーブル9をケーブルリール8の軸方向に並べて巻き、ケーブルリール9の径方向には重ねない)における繰り出し長さと積算回転角度との比例関係を表している。 In addition, A in FIG. 4 is a case where the winding diameter of the power feeding cable 9 does not change depending on the feeding length from the cable reel 8, that is, "one-stage multiple row winding" (all cables 9 are cable reels). It shows the proportional relationship between the feeding length and the integrated rotation angle in the case where the reels are wound side by side in the axial direction of 8 and not overlapped in the radial direction of the cable reel 9.

図5は、上記クレーンのケーブルリールの構成(複数列巻き)を示す断面図である。この実施の形態では、上記給電用ケーブル9は、上記ケーブルリール8に巻き取られている状態において、図5に示すように、該ケーブルリール8の軸方向に所定列数に並列され、並列されたケーブル列がケーブルリール8の径方向に段重ねされて巻き取られている。ここで、上記給電用ケーブル9の直径をφdとすると、ケーブルリール8の径方向に隣接する給電用ケーブル9の中心間距離Δdは、〔Δd=φd・sin60°=φd・(√3)/2≒0.866・φd〕であり、ケーブルリール8の半径をR0とすると、第1段の給電用ケーブル9の巻径(半径)R1は、〔R1=R0+φd/2〕であり、第2段の給電用ケーブル9の巻径(半径)R2は、〔R2=R1+0.866・φd〕であり、第n段の給電用ケーブル9の巻径(半径)Rnは、〔Rn=R(n−1)+0.866・φd(∵nは2以上の整数)〕である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration (multi-row winding) of the cable reel of the crane. In this embodiment, the power feeding cable 9 is arranged in parallel in a predetermined number of rows in the axial direction of the cable reel 8 in a state of being wound around the cable reel 8, as shown in FIG. The cable rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel 8. Here, assuming that the diameter of the power supply cable 9 is φd, the center-to-center distance Δd of the power supply cables 9 adjacent in the radial direction of the cable reel 8 is [Δd = φd · sin 60 ° = φd · (√3) / 2≈0.866 · φd], and assuming that the radius of the cable reel 8 is R0, the winding diameter (radius) R1 of the first-stage power supply cable 9 is [R1 = R0 + φd / 2], and the second The winding diameter (radius) R2 of the power feeding cable 9 in the stage is [R2 = R1 + 0.866 · φd], and the winding diameter (radius) Rn of the power feeding cable 9 in the nth stage is [Rn = R (n). -1) +0.866 · φd (∵n is an integer of 2 or more)].

なお、上記給電用ケーブル9は、上記ケーブルリール8に巻き取られている状態において、偶数段と奇数段ではケーブル列の列数が異なる。この条件下で、上記給電用ケーブル9の全長繰り出しから最終巻取り位置まで、巻径と段数が増減する給電用ケーブル9の繰り出し長さを段数ごとに算出する。 In the state where the power supply cable 9 is wound around the cable reel 8, the number of cable rows differs between the even-numbered stages and the odd-numbered stages. Under this condition, the unwinding length of the power feeding cable 9 whose winding diameter and the number of stages increase or decrease from the total length of the power feeding cable 9 to the final winding position is calculated for each stage.

図6は、上記ケーブル繰り出し長さとケーブルリールの積算回転角度の関係(複数列巻き)を示すグラフである。なお、この図6は、上記ケーブルリール8の巻芯の直径が30cm、上記ケーブルリール8の巻き出し回転数が0〜26回転、上記給電用ケーブル9の直径が4cmとし、図6中のBは、上記給電用ケーブル9の列数が交互に4列及び5列、段数を6段として算出したものである。この場合には、上記給電用ケーブル9は、ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じて巻径が変化する。したがって、図6中のBに示すように、ケーブルリール8の回転角度のケーブル繰り出し長さに対する変化率(グラフの傾き)は、給電用ケーブル9のケーブル列の段重ねの段数の変化(巻径変化ポイント)において、階段的に変化する。言うまでもなく、巻径変化ポイントと次の巻径変化ポイントとの間は、給電用ケーブル9の巻径は変化しないので、ケーブルリール8の回転角度のケーブル繰り出し長さに対する変化率(グラフの傾き)は一定である(図6において直線である)。なお、図6中のAは、上記給電用ケーブル9の巻径が、上記ケーブルリール8からの繰り出し長さによって変化しない場合、すなわち、「1段複数列巻」(全てのケーブル9をケーブルリール8の軸方向に並べて巻き、ケーブルリール9の径方向には重ねない)における繰り出し長さと積算回転角度との比例関係を表している。 FIG. 6 is a graph showing the relationship (multi-row winding) between the cable feeding length and the integrated rotation angle of the cable reel. In FIG. 6, the winding core diameter of the cable reel 8 is 30 cm, the unwinding rotation speed of the cable reel 8 is 0 to 26 rotations, and the diameter of the power supply cable 9 is 4 cm. Is calculated assuming that the number of rows of the power supply cable 9 is alternately 4 and 5 and the number of stages is 6. In this case, the winding diameter of the power feeding cable 9 changes according to the change in the number of stacks of the cable rows. Therefore, as shown in B in FIG. 6, the rate of change (inclination of the graph) of the rotation angle of the cable reel 8 with respect to the cable feeding length is the change in the number of stages of the cable rows of the power feeding cable 9 (winding diameter). At the change point), it changes stepwise. Needless to say, since the winding diameter of the power feeding cable 9 does not change between the winding diameter change point and the next winding diameter change point, the rate of change of the rotation angle of the cable reel 8 with respect to the cable feeding length (slope of the graph). Is constant (straight line in FIG. 6). In addition, A in FIG. 6 is a case where the winding diameter of the power feeding cable 9 does not change depending on the feeding length from the cable reel 8, that is, "one-stage multiple row winding" (all cables 9 are cable reels). It shows the proportional relationship between the feeding length and the integrated rotation angle in the case where the reels are wound side by side in the axial direction of 8 and not overlapped in the radial direction of the cable reel 9.

このように、上記給電用ケーブル9の直径と上記ケーブルリール8の巻取り幅から算出される巻取り段数において、該給電用ケーブル9の巻取り段数の変化に伴って巻径も階段的に変化する。そのため、このトルク制御装置1においては、上記給電用ケーブル9の繰り出し長さと、該給電用ケーブル9の巻取り段数の関係を考慮して、ケーブルリール8の回転トルクを制御する。 As described above, in the number of winding steps calculated from the diameter of the power feeding cable 9 and the winding width of the cable reel 8, the winding diameter also changes stepwise as the number of winding steps of the power feeding cable 9 changes. To do. Therefore, in this torque control device 1, the rotational torque of the cable reel 8 is controlled in consideration of the relationship between the feeding length of the power feeding cable 9 and the number of winding steps of the power feeding cable 9.

図7は、ケーブル繰り出し長さと所要巻き取りトルクの関係を示すグラフである。先の図5に示したように、上記給電用ケーブル9が上記ケーブルリール8の軸方向に所定列数に並列され、並列されたケーブル列がケーブルリール8の径方向に段重ねされて巻き取られる場合においては、図7に示すように、給電用ケーブル9の繰り出し長さと、ケーブルリール8の所要巻き取りトルクとの関係は、ケーブル列の段重ねの段数の変化(巻径変化ポイント)において、階段的に変化するものとなる。所要巻き取りトルクとは、給電用ケーブル9に弛みが生じず、また、給電用ケーブル9に不必要な荷重がかからないような、ケーブルリール8の回転トルクである。この所要巻き取りトルクは、上記給電用ケーブル9の繰り出し長さに対応する繰り出された該給電用ケーブル9の重量と、該給電用ケーブル9の巻径とによって決定される。図7によれば、段数変化(巻径変化ポイント)において巻径が階段的に変化し、この変化が所要巻き取りトルクに影響すること、また、各段ではそれぞれ巻径が異なるので、上記給電用ケーブル9の繰り出し長さに対する所要巻き取りトルクの変化率(グラフの傾き)が異なることがわかる。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the cable feeding length and the required winding torque. As shown in FIG. 5, the power feeding cables 9 are arranged in parallel in a predetermined number of rows in the axial direction of the cable reel 8, and the parallel cable rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel 8. In this case, as shown in FIG. 7, the relationship between the feeding length of the power feeding cable 9 and the required winding torque of the cable reel 8 is determined by the change in the number of stages of the cable row stacking (winding diameter change point). , It will change stepwise. The required take-up torque is a rotational torque of the cable reel 8 so that the power feeding cable 9 does not loosen and an unnecessary load is not applied to the power feeding cable 9. The required take-up torque is determined by the weight of the power feeding cable 9 that has been fed out corresponding to the feeding length of the power feeding cable 9 and the winding diameter of the power feeding cable 9. According to FIG. 7, the winding diameter changes stepwise at the change in the number of stages (winding diameter change point), and this change affects the required winding torque, and the winding diameter is different in each stage. It can be seen that the rate of change (inclination of the graph) of the required winding torque with respect to the feeding length of the cable 9 is different.

なお、所要巻き取りトルクは、上記ケーブルリール8から繰り出された給電用ケーブル9の重量と金具等のケーブル付属部品の重量との合計と、該ケーブルリール8の回転トルクによって生ずる張力とがつり合うトルクである。したがって、所要巻き取りトルクは、上記給電用ケーブル9の巻径と張力とに基づいて算出することもできる。 The required take-up torque is a torque in which the sum of the weight of the power feeding cable 9 unwound from the cable reel 8 and the weight of cable accessories such as metal fittings and the tension generated by the rotational torque of the cable reel 8 are balanced. Is. Therefore, the required take-up torque can also be calculated based on the winding diameter and tension of the power feeding cable 9.

また、上記位置変換器4は、先ず、上記給電用ケーブル9のケーブルリール8への最終巻取り位置を、該ケーブルリールの原点位置とする。次に、上記位置変換器4は、ケーブルリール8の原点位置からの積算回転角度に対応するケーブルリール8における給電用ケーブル9の巻径を算出する。そして、この位置変換器4は、上記ケーブルリール8の積算回転角度及び給電用ケーブル9の巻径に対応する給電用ケーブル9の繰り出し長さを算出する。また、この位置変換器4は、上記給電用ケーブル9の繰り出し長さに対応する繰り出された該給電用ケーブル9の重量を算出する。そして、この位置変換器4は、繰り出された上記給電用ケーブル9の重量及び該給電用ケーブル9の巻径に基づいて、所要巻き取りトルクを算出し、上記ケーブルリール8のトルク制御を行う。 Further, in the position converter 4, first, the final winding position of the power supply cable 9 to the cable reel 8 is set as the origin position of the cable reel. Next, the position converter 4 calculates the winding diameter of the power feeding cable 9 in the cable reel 8 corresponding to the integrated rotation angle from the origin position of the cable reel 8. Then, the position converter 4 calculates the feeding length of the power feeding cable 9 corresponding to the integrated rotation angle of the cable reel 8 and the winding diameter of the power feeding cable 9. Further, the position converter 4 calculates the weight of the power feeding cable 9 that has been fed out corresponding to the feeding length of the power feeding cable 9. Then, the position converter 4 calculates the required take-up torque based on the weight of the feeding cable 9 and the winding diameter of the feeding cable 9, and controls the torque of the cable reel 8.

なお、これら位置変換器4による算出は、全てを都度行う必要はなく、予め算出しておき、これを数値テーブルにして記憶しておけば(つまり、図7に示したグラフを作成して記憶しておけば)、ケーブルリール8の積算回転角度のみを求め、その積算回転角度に対応した所要巻き取りトルクを数値テーブル(または、グラフ)から決定することができる。このように、上記位置変換器4は、入力された積算回転角度に基づいて所要巻き取りトルクを決定して、電圧や電流等のアナログ量でインバータ2に入力する。 It is not necessary to perform all the calculations by the position converter 4 each time, and if the calculations are performed in advance and stored as a numerical table (that is, the graph shown in FIG. 7 is created and stored). If this is done), only the integrated rotation angle of the cable reel 8 can be obtained, and the required winding torque corresponding to the integrated rotation angle can be determined from the numerical table (or graph). In this way, the position converter 4 determines the required take-up torque based on the input integrated rotation angle, and inputs the required take-up torque to the inverter 2 in analog quantities such as voltage and current.

また、上記給電用ケーブル9の繰り出し長さは、上記電動機13の駆動軸に取り付けられたパルスジェネレータ12により、最終巻取り位置を原点として、この原点からの回転角を積算することで算出する。最終巻取り位置は、クレーン吊り具7の上昇限界となるため、上昇限界到達の検出に合わせて積算回転角度を初期化することにより、回転角の誤差を修正することができる。なお、上記積算回転角度は、振動や歯車のバックラッシュ等の外的要因で誤差が生じる場合があるため、所定条件下で補正することが望ましい。 Further, the feeding length of the power feeding cable 9 is calculated by integrating the rotation angles from the origin with the final winding position as the origin by the pulse generator 12 attached to the drive shaft of the electric motor 13. Since the final winding position is the ascending limit of the crane hanger 7, the rotation angle error can be corrected by initializing the integrated rotation angle in accordance with the detection of reaching the ascending limit. It is desirable to correct the integrated rotation angle under predetermined conditions because an error may occur due to external factors such as vibration and backlash of gears.

図8は、上記トルク制御装置の動作を示すフローチャートである。上記位置変換器4の動作の一例として、図8に示すように、ステップst1で動作を開始すると、給電用ケーブル9の全長、直径とケーブルリール8の巻幅との関係より、巻取段数と段ごとの列数を決定する。 FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the torque control device. As an example of the operation of the position converter 4, when the operation is started in step st1, as shown in FIG. 8, the number of winding steps and the number of winding steps are determined from the relationship between the total length and diameter of the power feeding cable 9 and the winding width of the cable reel 8. Determine the number of columns for each column.

なお、ここでは、全段数を3段とする。以下の説明において、「COUNT」は上記パルスジェネレータ12からのパルスのカウント積算値、「L3−2」は3段目から2段目に突入するカウント値、「L2−1」は2段目から1段目に突入するカウント値である。〔0<L3−2<L2−1<最大繰り出し時の「COUNT」〕となる。 Here, the total number of stages is three. In the following description, "COUNT" is the integrated value of the pulse count from the pulse generator 12, "L3-2" is the count value that enters the third to second stages, and "L2-1" is the count value from the second stage. This is the count value that rushes into the first stage. [0 <L3-2 <L2-1 <“COUNT” at the time of maximum feeding].

そこで、ステップst2では、巻数と1巻あたりのカウント増加値より、「L3−2」と「L2−1」を算出する。また、ステップst3では、各段のトルク算出計算式を登録する。トルク算出計算式は、「TnF」をn段目が全て巻いてある時の所要巻取りトルク、「TnL」をn段目が全て巻き出された時の所要巻取りトルク、「CnF」をn段目突入時のカウント値、「CnL」をn段目終了時のカウント値として、以下の〔式1〕で示される。 Therefore, in step st2, "L3-2" and "L2-1" are calculated from the number of turns and the count increase value per volume. Further, in step st3, the torque calculation formula for each stage is registered. In the torque calculation formula, "TnF" is the required winding torque when all the nth stages are wound, "TnL" is the required winding torque when all the nth stages are wound, and "CnF" is n. The count value at the time of entering the stage, "CnL", is represented by the following [Equation 1] as the count value at the end of the nth stage.

Figure 2021066553
Figure 2021066553

そして、ステップst4では、パルス入力によりカウントを積算する。また、ステップst5では、「COUNT>L3−2」か否かを判別し、「NO」ならばステップst6に進み、「YES」ならばステップst8に進む。ステップst6では、3段目の所要トルクとカウント値の比例直線からトルクを算出して、ステップst7に進む。ステップst7では、所要トルクをアナログ量で出力して終了する。 Then, in step st4, the count is integrated by the pulse input. Further, in step st5, it is determined whether or not "COUNT> L3-2", and if "NO", the process proceeds to step st6, and if "YES", the process proceeds to step st8. In step st6, the torque is calculated from the proportional straight line between the required torque in the third stage and the count value, and the process proceeds to step st7. In step st7, the required torque is output as an analog amount and the process ends.

また、ステップst8では、「COUNT>L2−1」か否かを判別し、「NO」ならばステップst9に進み、「YES」ならばステップst10に進む。ステップst9では、2段目の所要トルクとカウント値の比例直線からトルクを算出して、ステップst7に進む。また、ステップst10では、1段目の所要トルクとカウント値の比例直線からトルクを算出して、ステップst7に進む。 Further, in step st8, it is determined whether or not "COUNT> L2-1", and if "NO", the process proceeds to step st9, and if "YES", the process proceeds to step st10. In step st9, the torque is calculated from the proportional straight line between the required torque in the second stage and the count value, and the process proceeds to step st7. Further, in step st10, the torque is calculated from the proportional straight line between the required torque in the first stage and the count value, and the process proceeds to step st7.

以上、本発明に係るトルク制御装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上述の実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、適宜その構成を変更することができる。 The torque control device according to the present invention has been described above based on the embodiment, but the present invention is not limited to the configuration described in the above-described embodiment, and is not deviated from the gist thereof. The configuration can be changed as appropriate.

1 トルク制御装置
2 インバータ
3 クレーンガーダ
4 位置変換器
4a 記憶装置
5 ケーブルドラム
6 トロリ
7 ケーブル吊り具
7a クレーンバケット
8 ケーブルリール
9 給電用ケーブル
10 ワイヤケーブル
11 クレーン
12 パルスジェネレータ
13 電動機
14 位置センサ
1 Torque control device 2 Inverter 3 Crane girder 4 Position converter 4a Storage device 5 Cable drum 6 Trolley 7 Cable hanger 7a Crane bucket 8 Cable reel 9 Power supply cable 10 Wire cable 11 Crane 12 Pulse generator 13 Electric motor 14 Position sensor

本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであって、第1の発明(請求項1記載の発明)は、ワイヤケーブルによって吊り下げ支持され該ワイヤケーブルの巻き取り及び繰り出しによって昇降操作される吊り具に下端接続されたケーブルの張力を所定値とするために、該ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を行うトルク制御装置であって、上記ケーブルリールの回転角度を検出する角度検出手段と、上記ケーブルリールの巻き取りトルクを可変できる駆動手段と、上記角度検出手段から検出角度を取得し、上記駆動手段を制御して上記ケーブルリールの巻き取りトルクを制御する制御手段と、を備え、上記制御手段は、上記ケーブルの上記ケーブルリールへの最終巻取り位置を該ケーブルリールの原点位置としたときの該ケーブルリールの原点位置からの積算回転角度、及び、該積算回転角度から算出した該ケーブルリールにおける該ケーブルの巻径によりこれらに対応する該ケーブルの繰り出し長さに対応する繰り出された該ケーブルの重量を算出し上記ケーブルリールの上記原点位置からの積算回転角度に基づいて、上記巻き取りトルクを、繰り出された上記ケーブルの重量及び該ケーブルの巻径に対応した巻き取りトルクに制御することを特徴とするものである。 The present invention has been proposed to solve the above problems, and the first invention (the invention according to claim 1) is suspended and supported by a wire cable and moved up and down by winding and unwinding the wire cable. An angle that detects the rotation angle of the cable reel, which is a torque control device that controls the torque of the cable reel that feeds out the cable in order to set the tension of the cable whose lower end is connected to the hanging tool to be operated to a predetermined value. A detection means, a drive means capable of varying the take-up torque of the cable reel, and a control means for acquiring a detection angle from the angle detection means and controlling the drive means to control the take-up torque of the cable reel. The control means is provided with an integrated rotation angle from the origin position of the cable reel when the final winding position of the cable to the cable reel is set to the origin position of the cable reel, and from the integrated rotation angle. more winding diameter of the cable in the calculated said cable reel, calculates the weight of the cable fed-out corresponding to the feed length of the cable corresponding to these, the integrated angle of rotation from the original position of the cable reel based on, it is characterized in that for controlling the take-up torque, the fed-out weight and winding torque corresponding to the winding diameter of the cable of the cable.

この第1の発明に係るトルク制御装置では、上記ケーブルリールの上記原点位置からの積算回転角度に基づいて、上記巻き取りトルクを、繰り出された上記ケーブルの重量及び該ケーブルの巻径に対応した巻き取りトルクに制御するものである。
第2の発明(請求項2記載の発明)は、ワイヤケーブルによって吊り下げ支持され該ワイヤケーブルの巻き取り及び繰り出しによって昇降操作される吊り具に下端が接続されたケーブルの張力を所定値とするために、該ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を行うトルク制御装置であって、上記ケーブルリールの回転角度を検出する角度検出手段と、上記ケーブルリールの巻き取りトルクを可変できる駆動手段と、上記角度検出手段から検出角度を取得し、上記駆動手段を制御して上記ケーブルリールの巻き取りトルクを制御する制御手段と、を備え、上記制御手段は、数値テーブルを記憶しており、上記数値テーブルは、上記ケーブルの上記ケーブルリールへの最終巻取り位置を該ケーブルリールの原点位置としたときの該ケーブルリールの原点位置からの積算回転角度に、上記ケーブルリールの巻き取りトルクを対応させた数値テーブルであって、上記数値テーブルにおける巻き取りトルクは、上記積算回転角度、及び、該積算回転角度から予め算出した該ケーブルリールにおける該ケーブルの巻径により、これらに対応する該ケーブルの繰り出し長さに対応する繰り出された該ケーブルの重量が予め算出され、このケーブルの重量及び該ケーブルの巻径により、予め算出されたものであり、上記制御手段は、上記数値テーブルを用いて、上記ケーブルリールの上記原点位置からの積算回転角度に基づいて、上記巻き取りトルクを、繰り出された上記ケーブルの重量及び該ケーブルの巻径に対応した巻き取りトルクに制御することを特徴とするものである。
この第2の発明に係るトルク制御装置では、上記数値テーブルを用いて、上記ケーブルリールの上記原点位置からの積算回転角度に基づいて、上記巻き取りトルクを、繰り出された上記ケーブルの重量及び該ケーブルの巻径に対応した巻き取りトルクに制御するものである。
In the torque control device according to the first invention, the take-up torque corresponds to the weight of the unwound cable and the winding diameter of the cable based on the integrated rotation angle of the cable reel from the origin position. It controls the take-up torque .
In the second invention (the invention according to claim 2), the tension of a cable whose lower end is connected to a hanging tool which is suspended and supported by a wire cable and which is raised and lowered by winding and unwinding the wire cable is set as a predetermined value. Therefore, it is a torque control device that controls the torque of the cable reel for feeding the cable, and includes an angle detecting means for detecting the rotation angle of the cable reel, a driving means capable of varying the winding torque of the cable reel, and the above. A control means for acquiring a detection angle from an angle detecting means and controlling the driving means to control the winding torque of the cable reel, the control means stores a numerical table, and the numerical table is stored. Is a numerical value in which the winding torque of the cable reel corresponds to the integrated rotation angle from the origin position of the cable reel when the final winding position of the cable to the cable reel is set to the origin position of the cable reel. In the table, the winding torque in the numerical table is the unfolding length of the cable corresponding to the integrated rotation angle and the winding diameter of the cable in the cable reel calculated in advance from the integrated rotation angle. The weight of the unwound cable corresponding to the above is calculated in advance, and is calculated in advance based on the weight of the cable and the winding diameter of the cable. The control means is the cable reel using the numerical table. Based on the integrated rotation angle from the origin position of the above, the winding torque is controlled to a winding torque corresponding to the weight of the unwound cable and the winding diameter of the cable.
In the torque control device according to the second invention, using the numerical table, the take-up torque is calculated based on the integrated rotation angle of the cable reel from the origin position, the weight of the unwound cable and the cable. The winding torque is controlled according to the winding diameter of the cable.

また、第の発明(請求項記載の発明)は、上記第1又は第2の発明において、上記吊り具の上昇限界を検出する原点検出手段を備え、上記制御手段は、上記原点検出手段により検出された上昇限界を、上記ケーブルリールの原点位置とすることを特徴とするものである。 Further, the third invention (the invention according to claim 3 ) includes the origin detecting means for detecting the ascending limit of the hanging tool in the first or second invention, and the controlling means is the origin detecting means. The climbing limit detected by the above-mentioned cable reel is set to the origin position of the cable reel.

この第の発明に係るトルク制御装置では、上記ケーブルリールの原点位置を容易に定めることができる。 In the torque control device according to the third invention, the origin position of the cable reel can be easily determined.

また、第の発明(請求項記載の発明)は、上記第1、第2又は第の発明の何れかにおいて、上記ケーブルは、上記ケーブルリールにおいて、該ケーブルリールの径方向に重ねられて巻き取られ、該ケーブルリールからの繰り出し長さに応じて、巻径が変化することを特徴とするものである。 Further, in the fourth invention (the invention according to claim 4 ), in any one of the first, second or third inventions, the cables are stacked in the cable reel in the radial direction of the cable reel. It is characterized in that the winding diameter is changed according to the feeding length from the cable reel.

この第の発明に係るトルク制御装置では、上記ケーブルが上記ケーブルリールの径方向に重ねられて巻き取られ、繰り出し長さに応じて巻径が変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 In the torque control device according to the fourth invention, even if the cables are stacked and wound in the radial direction of the cable reel and the winding diameter changes according to the feeding length, the torque control of the cable reel is performed. Can be done accurately.

また、第の発明(請求項記載の発明)は、上記第の発明において、上記ケーブルは、上記ケーブルリールにおいて、該ケーブルリールの軸方向に所定列数に並列され、並列されたケーブル列が該ケーブルリールの径方向に段重ねされて巻き取られ、上記ケーブルリールからの繰り出し長さに応じた上記ケーブルの巻径の変化は、上記ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じた階段的な変化であることを特徴とするものである。 A fifth invention (the invention according to claim 5 ) is the fourth invention, in which the cable is arranged in parallel in a predetermined number of rows in the axial direction of the cable reel in the cable reel. The rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the change in the winding diameter of the cable according to the feeding length from the cable reel corresponds to the change in the number of stages of the stacking of the cable rows. It is characterized by a stepwise change.

この第の発明に係るトルク制御装置では、並列されたケーブル列が上記ケーブルリールの径方向に段重ねされて巻き取られ、上記ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じて巻径が階段的に変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 In the torque control device according to the fifth invention, parallel cable rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the winding diameter is stepped according to a change in the number of stages of the cable rows. Even if it changes, the torque control of the cable reel can be accurately performed.

また、第の発明(請求項記載の発明)は、上記第1乃至第の発明の何れかにおいて、上記角度検出手段は、上記駆動手段の駆動軸に取り付けられ、上記制御手段は、インバータを用いたベクトル制御により上記駆動手段のトルク制御を行い、上記インバータは、上記角度検出手段からの検出角度信号を、上記制御手段へ中継することを特徴とするものである。 Further, in the sixth invention (the invention according to claim 6 ), in any one of the first to fifth inventions, the angle detecting means is attached to the drive shaft of the drive means, and the control means is the control means. The torque control of the drive means is performed by vector control using an inverter, and the inverter is characterized in that the detection angle signal from the angle detection means is relayed to the control means.

この第の発明に係るトルク制御装置では、上記角度検出手段は、上記ケーブルリールの回転角度の検出と、上記ケーブルの繰り出し長さの算出とに兼用されており、装置構成を簡素化することができる。 In the torque control device according to the sixth invention, the angle detecting means is also used for detecting the rotation angle of the cable reel and calculating the feeding length of the cable, thereby simplifying the device configuration. Can be done.

また、第の発明(請求項記載の発明)は、上記第1乃至第の発明の何れかにおいて、上記吊り具は、クレーンバケットを吊り下げ支持しているクレーン吊り具であって、上記ケーブルは、上記クレーンバケットに給電する給電用ケーブルであることを特徴とするものである。 Further, in the seventh invention (the invention according to claim 7 ), in any one of the first to sixth inventions, the crane suspension is a crane suspension that suspends and supports the crane bucket. The cable is characterized in that it is a power supply cable that supplies power to the crane bucket.

この第の発明に係るトルク制御装置では、クレーン吊り具によりクレーンバケットが吊り下げ支持されたクレーンに適用することができる。 The torque control device according to the seventh invention can be applied to a crane in which a crane bucket is suspended and supported by a crane hanger.

第1の発明(請求項1記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、例えばクレーン吊り具への給電用ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を、ケーブルリールから繰り出されたケーブルの重量及び該ケーブルの巻径が正確に算出できることによって、正確に行うことができる。
第2の発明(請求項2記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、例えばクレーン吊り具への給電用ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を、数値テーブルを用いることによって、正確に行うことができる。
According to the torque control device according to the first invention (the invention according to claim 1), for example, the torque control of the cable reel for feeding the power supply cable to the crane hanger is controlled by the weight of the cable delivered from the cable reel and the said. Since the winding diameter of the cable can be calculated accurately, it can be performed accurately.
According to the torque control device according to the second invention (the invention according to claim 2), for example, the torque control of the cable reel for feeding the power supply cable to the crane hanger is accurately performed by using a numerical table. Can be done.

また、第の発明(請求項記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、上記ケーブルリールの原点位置を容易に定めることができる。 Further , according to the torque control device according to the third invention (the invention according to claim 3 ), the origin position of the cable reel can be easily determined.

また、第の発明(請求項記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、上記ケーブルが上記ケーブルリールの径方向に重ねられて巻き取られ、繰り出し長さに応じて巻径が変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 Further , according to the torque control device according to the fourth invention (the invention according to claim 4 ), the cables are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the winding diameter changes according to the feeding length. Even so, the torque control of the cable reel can be accurately performed.

また、第の発明(請求項記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、並列されたケーブル列が上記ケーブルリールの径方向に段重ねされて巻き取られ、上記ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じて巻径が階段的に変化しても、上記ケーブルリールのトルク制御を正確に行うことができる。 Further , according to the torque control device according to the fifth invention (the invention according to claim 5 ), the parallel cable rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel, and the cable rows are stacked. Even if the winding diameter changes stepwise according to the change in the number of stages, the torque control of the cable reel can be accurately performed.

また、第の発明(請求項記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、上記角度検出手段は、上記ケーブルリールの回転角度の検出と、上記ケーブルの繰り出し長さの算出とに兼用されており、装置構成を簡素化することができる。 Further , according to the torque control device according to the sixth invention (the invention according to claim 6 ), the angle detecting means is also used for detecting the rotation angle of the cable reel and calculating the feeding length of the cable. Therefore, the device configuration can be simplified.

また、第の発明(請求項記載の発明)に係るトルク制御装置によれば、クレーン吊り具によりクレーンバケットが吊り下げ支持されたクレーンに適用することができる。 Further , according to the torque control device according to the seventh invention (the invention according to claim 7 ), it can be applied to a crane in which a crane bucket is suspended and supported by a crane suspender.

本発明に係るトルク制御装置は、ワイヤケーブルによって吊り下げ支持されワイヤケーブルの巻き取り及び繰り出しによって昇降操作される吊り具に下端接続されたケーブルの張力を所定値とするために、ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を行う装置である。 In the torque control device according to the present invention, the cable is unwound in order to set the tension of the cable whose lower end is connected to the hanger which is suspended and supported by the wire cable and which is lifted and lowered by winding and unwinding the wire cable. It is a device that controls the torque of the cable reel.

また、上記給電用ケーブル9は、下端上記クレーン吊り具7の電源入力部に接続され、上記クレーンバケット7aの開閉等の動作に必要な電源を電源入力部に供給する。また、上記ワイヤケーブル10を巻き取るケーブルドラム5、及び、上記給電用ケーブル9を巻き取るケーブルリール8は、クレーンガーダ3上に移動可能に設置されたトロリ6に、回転操作可能に設置されている。 Further, the feeding cable 9, the lower end is connected to the power supply input of the crane sling 7 supplies power required to operate the opening and closing of the crane bucket 7a to the power input unit. Further, the cable drum 5 for winding the wire cable 10 and the cable reel 8 for winding the power supply cable 9 are rotatably installed on the trolley 6 movably installed on the crane girder 3. There is.

Claims (6)

ワイヤケーブルによって吊り下げ支持され該ワイヤケーブルの巻き取り及び繰り出しによって昇降操作される吊り具に下端を接続されたケーブルの張力を所定値とするために、該ケーブルを繰り出すケーブルリールのトルク制御を行うトルク制御装置であって、
上記ケーブルリールの回転角度を検出する角度検出手段と、
上記ケーブルリールの巻き取りトルクを可変できる駆動手段と、
上記角度検出手段から検出角度を取得し、上記駆動手段を制御して上記ケーブルリールの巻き取りトルクを制御する制御手段と、を備え、
上記制御手段は、
上記ケーブルの上記ケーブルリールへの最終巻取り位置を、該ケーブルリールの原点位置とし、該ケーブルリールの原点位置からの積算回転角度に対応する該ケーブルリールにおける該ケーブルの巻径に基づき、
上記ケーブルリールの積算回転角度及び上記ケーブルの巻径に対応する該ケーブルの繰り出し長さに基づき、
上記ケーブルの繰り出し長さに対応する繰り出された該ケーブルの重量に基づき、
繰り出された上記ケーブルの重量及び該ケーブルの巻径に基づいて、上記ケーブルリールのトルク制御を行う
ことを特徴とするトルク制御装置。
Torque control of the cable reel that unwinds the cable is performed in order to set the tension of the cable that is suspended and supported by the wire cable and whose lower end is connected to the hanger that is lifted and lowered by winding and unwinding the wire cable to a predetermined value. It is a torque control device
An angle detecting means for detecting the rotation angle of the cable reel and
A drive means that can change the winding torque of the cable reel,
A control means for acquiring a detection angle from the angle detection means and controlling the drive means to control the winding torque of the cable reel is provided.
The above control means
The final winding position of the cable to the cable reel is set as the origin position of the cable reel, and based on the winding diameter of the cable in the cable reel corresponding to the integrated rotation angle from the origin position of the cable reel.
Based on the integrated rotation angle of the cable reel and the feeding length of the cable corresponding to the winding diameter of the cable.
Based on the weight of the delivered cable corresponding to the feeding length of the cable
A torque control device characterized in that torque control of the cable reel is performed based on the weight of the delivered cable and the winding diameter of the cable.
上記吊り具の上昇限界を検出する原点検出手段を備え、
上記制御手段は、上記原点検出手段により検出された上昇限界を、上記ケーブルリールの原点位置とする
ことを特徴とする請求項1記載のトルク制御装置。
It is equipped with an origin detecting means for detecting the ascending limit of the hanging tool.
The torque control device according to claim 1, wherein the control means sets the rising limit detected by the origin detection means as the origin position of the cable reel.
上記ケーブルは、上記ケーブルリールにおいて、該ケーブルリールの径方向に重ねられて巻き取られ、該ケーブルリールからの繰り出し長さに応じて、巻径が変化する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の何れかのトルク制御装置。
Claim 1 or 2 is characterized in that the cable is wound on the cable reel so as to be stacked in the radial direction of the cable reel, and the winding diameter changes according to the feeding length from the cable reel. Any of the described torque control devices.
上記ケーブルは、上記ケーブルリールにおいて、該ケーブルリールの軸方向に所定列数に並列され、並列されたケーブル列が該ケーブルリールの径方向に段重ねされて巻き取られ、
上記ケーブルリールからの繰り出し長さに応じた上記ケーブルの巻径の変化は、上記ケーブル列の段重ねの段数の変化に応じた階段的な変化である
ことを特徴とする請求項3記載のトルク制御装置。
In the cable reel, the cables are paralleled in a predetermined number of rows in the axial direction of the cable reel, and the parallel cable rows are stacked and wound in the radial direction of the cable reel.
The torque according to claim 3, wherein the change in the winding diameter of the cable according to the feeding length from the cable reel is a stepwise change according to the change in the number of stages of the stacking of the cable rows. Control device.
上記角度検出手段は、上記駆動手段の駆動軸に取り付けられ、
上記制御手段は、インバータを用いたベクトル制御により上記駆動手段のトルク制御を行い、
上記インバータは、上記角度検出手段からの検出角度信号を、上記制御手段へ中継する
ことを特徴とする請求項1,2,3又は4の何れか記載のトルク制御装置。
The angle detecting means is attached to the drive shaft of the drive means.
The control means controls the torque of the drive means by vector control using an inverter.
The torque control device according to any one of claims 1, 2, 3 or 4, wherein the inverter relays a detection angle signal from the angle detection means to the control means.
上記吊り具は、クレーンバケットを吊り下げ支持しているクレーン吊り具であって、
上記ケーブルは、上記クレーンバケットに給電する給電用ケーブルである
ことを特徴とする請求項1,2,3,4又は5の何れか記載のトルク制御装置。
The above-mentioned crane hanger is a crane hanger that suspends and supports the crane bucket.
The torque control device according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the cable is a power supply cable for supplying power to the crane bucket.
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