JP2022079903A - Crane and crane control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブームに過渡な旋回トルクが加わることを防ぐクレーンおよびクレーン制御方法に関する。 The present invention relates to a crane and a crane control method for preventing a transient turning torque from being applied to a boom.
クレーンは、下部基体に対し旋回可能な上部旋回体と、前記上部旋回体に対し起伏可能に連結されたブームとを備える。前記ブームは、吊りロープによって吊り荷を吊るし、前記上部旋回体の旋回に連動して旋回する。 The crane includes an upper swivel body that can swivel with respect to the lower substrate and a boom undulatingly connected to the upper swivel body. The boom suspends a suspended load by a hanging rope and swivels in conjunction with the swivel of the upper swivel body.
また、前記クレーンにおいて、制御装置が、前記上部旋回体の旋回を停止させる場合に、前記上部旋回体を操作司令に相当する旋回角速度から所定のカーブで減速させる司令を旋回モーターへ出力することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Further, in the crane, when the control device stops the turning of the upper turning body, the control device may output a command to decelerate the upper turning body from a turning angular velocity corresponding to the operation command to the turning motor in a predetermined curve. It is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、前記上部旋回体が加速または減速する場合、旋回方向に沿うトルクである旋回トルクが前記ブームに加わる。前記旋回トルクが、前記ブームの耐旋回トルクを上回ると、前記ブームが破損するおそれがある。 By the way, when the upper swing body accelerates or decelerates, a turning torque, which is a torque along the turning direction, is applied to the boom. If the turning torque exceeds the turning resistance torque of the boom, the boom may be damaged.
前記旋回トルクは、前記ブームの旋回半径と前記ブームを構成する複数のアタッチメントの重量と前記ブームに加わる前記吊り荷の荷重とに応じて定まる。前記ブームの旋回半径は、前記ブームの長さおよび前記ブームの起伏角度に応じて定まる。また、前記ブームの前記耐旋回トルクは、前記ブームにおける前記アタッチメントの構成に応じて定まる。 The turning torque is determined according to the turning radius of the boom, the weight of a plurality of attachments constituting the boom, and the load of the suspended load applied to the boom. The turning radius of the boom is determined according to the length of the boom and the undulation angle of the boom. Further, the turning resistance torque of the boom is determined according to the configuration of the attachment in the boom.
従って、前記上部旋回体の旋回駆動が、前記ブームを構成する前記アタッチメントの構成、前記ブームの起伏角度および前記吊り荷の荷重を考慮せずに制御されると、前記ブームに加わる前記旋回トルクが前記耐旋回トルクを上回るおそれがある。 Therefore, when the swivel drive of the upper swivel body is controlled without considering the configuration of the attachment constituting the boom, the undulation angle of the boom, and the load of the suspended load, the swivel torque applied to the boom is increased. It may exceed the turning resistance torque.
本発明の目的は、上部旋回体の旋回駆動を適切に制御することによってブームに加わる旋回トルクが耐旋回トルクを上回ることを回避できるクレーンおよびクレーン制御方法を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a crane and a crane control method capable of avoiding that the turning torque applied to the boom exceeds the withstand turning torque by appropriately controlling the turning drive of the upper turning body.
本発明の一の局面に係るクレーンは、下部基体と、上部旋回体と、旋回駆動装置と、ブームと、情報取得部と、起伏角度計測装置と、荷重計測装置と、許容加速度導出部と、旋回制御部と、を備える。前記上部旋回体は、前記下部基体の上部に旋回可能に連結されている。前記旋回駆動装置は、前記上部旋回体を旋回駆動する。前記ブームは、前記上部旋回体に起伏可能に連結され、吊りロープによって吊り荷が吊るされる。前記情報取得部は、前記ブームに含まれる複数のアタッチメントの構成を表すアタッチメント構成情報を取得する。前記起伏角度計測装置は、前記ブームの起伏角度を計測する。前記荷重計測装置は、前記ブームに加わる前記吊り荷の荷重を計測する。前記許容加速度導出部は、前記アタッチメント構成情報と前記起伏角度計測装置および前記荷重計測装置の計測結果に基づいて、前記ブームの耐旋回トルクに対応し前記ブームに許容される旋回加速度である許容加速度を導出する。前記旋回制御部は、前記旋回駆動装置に対し、前記上部旋回体の旋回加速度を前記許容加速度の範囲内に制限する制御を実行する。 The crane according to one aspect of the present invention includes a lower substrate, an upper swivel body, a swivel drive device, a boom, an information acquisition unit, an undulation angle measuring device, a load measuring device, and a permissible acceleration derivation unit. It is equipped with a turning control unit. The upper swing body is rotatably connected to the upper part of the lower substrate. The swivel drive device swivels and drives the upper swivel body. The boom is undulatingly connected to the upper swing body, and a suspended load is suspended by a hanging rope. The information acquisition unit acquires attachment configuration information representing the configuration of a plurality of attachments included in the boom. The undulation angle measuring device measures the undulation angle of the boom. The load measuring device measures the load of the suspended load applied to the boom. Based on the attachment configuration information and the measurement results of the undulation angle measuring device and the load measuring device, the allowable acceleration derivation unit corresponds to the turning resistance torque of the boom and is the allowable acceleration that is the turning acceleration allowed for the boom. Is derived. The turning control unit executes control for the turning drive device to limit the turning acceleration of the upper turning body within the range of the allowable acceleration.
本発明の他の局面に係るクレーン制御方法は、前記下部基体と、前記上部旋回体と、前記旋回駆動装置と、前記ブームと、前記起伏角度計測装置と、前記荷重計測装置と、を備えるクレーンを制御する方法である。前記方法は、前記ブームに含まれる複数のアタッチメントの構成を表すアタッチメント構成情報を取得する工程を含む。さらに前記方法は、前記アタッチメント構成情報と前記起伏角度計測装置および前記荷重計測装置の計測結果に基づいて、前記ブームの耐旋回トルクに対応し前記ブームに許容される旋回加速度である許容加速度を導出する工程を含む。さらに前記方法は、前記旋回駆動装置に対し、前記上部旋回体の旋回加速度を前記許容加速度の範囲内に制限する制御を実行する工程を含む。 A crane control method according to another aspect of the present invention includes a crane including the lower substrate, the upper swivel body, the swivel drive device, the boom, the undulation angle measuring device, and the load measuring device. Is a way to control. The method includes a step of acquiring attachment configuration information representing the configuration of a plurality of attachments included in the boom. Further, in the method, based on the attachment configuration information and the measurement results of the undulation angle measuring device and the load measuring device, the allowable acceleration which is the turning acceleration allowed for the boom corresponding to the turning resistance torque of the boom is derived. Including the process of Further, the method includes a step of executing a control for limiting the swivel acceleration of the upper swivel body to the range of the permissible acceleration for the swivel drive device.
本発明によれば、上部旋回体の旋回駆動を適切に制御することによってブームに加わる旋回トルクが耐旋回トルクを上回ることを回避できるクレーンおよびクレーン制御方法を提供することが可能になる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a crane and a crane control method capable of avoiding that the turning torque applied to the boom exceeds the withstand turning torque by appropriately controlling the turning drive of the upper turning body.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are examples that embody the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention.
[クレーン10の概略構成]
第1実施形態に係るクレーン10は、吊り荷9を吊り上げ、移動させる作業機械である。以下、クレーン10がジブクレーンである場合の例について説明する。
[Rough configuration of crane 10]
The
図1に示されるように、クレーン10は、下部走行体11、上部旋回体12、キャブ13、ガントリ15、ウインチ装置16、カウンターウェイト17、ブーム20、第1起伏ロープ31、第2起伏ロープ32、吊りロープ33およびフック34およびなどを備える。ウインチ装置16は、第1ウインチ161、第2ウインチ162および第3ウインチ163を含む。
As shown in FIG. 1, the
下部走行体11は、上部旋回体12を旋回可能に支持する台座部分である。図1に示されるクレーン10は移動式クレーンである。そのため、クレーン10の下部走行体11は、クレーン10全体を走行させる走行装置14を備える。図1は、走行装置14がクローラー式の装置である例を示す。なお、下部走行体11は、下部基体の一例である。
The lower traveling
上部旋回体12は、下部走行体11の上部に旋回可能に連結されている。上部旋回体12は、キャブ13、ガントリ15およびウインチ装置16と一体に構成されている。ガントリ15は、上部旋回体12から起立する状態で上部旋回体12に固定されている。さらに、上部旋回体12は、ウインチ装置16、カウンターウェイト17およびブーム20を支持している。
The upper
上部旋回体12は、下部走行体11に設けられた旋回モーター441によって旋回駆動される(図2参照)。上部旋回体12が旋回する場合、キャブ13、ガントリ15、ウインチ装置16およびブーム20も、上部旋回体12とともに旋回する。
The upper
キャブ13は、操縦室である。ブーム20は、上部旋回体12に起伏可能に連結されている。ブーム20は、上部旋回体12と連結された根元部を中心にして起伏可能である。
The
ブーム20は、複数のアタッチメントを含み、前記複数のアタッチメントが組み合わされた構成を有する。図1に示される例では、ブーム20は、主ジブ21、補ジブ22、ポイントシーブ25およびストラット26などを含む。
The
補ジブ22は、主ジブ21の先端部に連結されている。ストラット26は、主ジブ21および補ジブ22の連結部に固定されている。ポイントシーブ25は、補ジブ22の先端部に設けられている。
The
主ジブ21は、1つ以上の主ジブアタッチメント210が組み合わされた構成を有する。補ジブ22は、1つ以上の補ジブアタッチメント220が組み合わされた構成を有する。
The
主ジブアタッチメント210、補ジブアタッチメント220、ポイントシーブ25およびストラット26などが、ブーム20に含まれる前記アタッチメントの一例である。ブーム20における前記複数のアタッチメントの構成は、作業現場の状況に応じて変更される。
The
クレーン10は、ガントリ15の先端部に設けられたガントリシーブ23なども備える。
The
第1起伏ロープ31は、ガントリシーブ23に掛けられており、第1起伏ロープ31の両端が、それぞれ主ジブ21および第1ウインチ161に接続されている。第1ウインチ161は、第1起伏ロープ31を介してブーム20を支える。
The first undulating
第1ウインチ161は、第1起伏ロープ31の巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、主ジブ21の起伏角度である第1起伏角度θ1を変化させる。
The
第2起伏ロープ32は、ストラット26に掛けられており、第2起伏ロープ32の両端が、それぞれジブ24および第2ウインチ162に接続されている。第2ウインチ162は、第2起伏ロープ32を介して補ジブ22を支える。
The second undulating
第2ウインチ162は、第2起伏ロープ32の巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、補ジブ22の起伏角度である第2起伏角度θ2を変化させる。
The
吊りロープ33は、ポイントシーブ25に掛けられており、フック34は、吊りロープ33の先端に接続されている。吊り荷9は、フック34に吊り下げられる。これにより、吊り荷9は、吊りロープ33によってブーム20に吊るされる。第3ウインチ163は、吊りロープ33の巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、フック34および吊り荷9を昇降させる。
The hanging
なお、クレーン10が、第2ポイントシーブ、第2吊りロープ、第2フック、第4ウインチおよび第2荷重計を備える場合もある。前記第2ポイントシーブは、主ジブ21の先端部に設けられる。前記第2ポイントシーブは、ブーム20を構成する前記アタッチメントの一例である。
The
前記第2吊りロープは、前記第2ポイントシーブに掛けられる。前記第2フックは、前記第2吊りロープの先端に接続される。前記第4ウインチは、前記第2吊りロープの巻き取り、または、繰り出しを行うことにより、前記第2フックおよび前記第2フックに吊られた第2吊り荷を昇降させる。 The second hanging rope is hung on the second point sheave. The second hook is connected to the tip of the second hanging rope. The fourth winch raises and lowers the second hook and the second suspended load suspended by the second hook by winding or feeding the second hanging rope.
前記第2荷重計は、前記第2吊りロープの前記第2フックに吊られる第2吊り荷の荷重を計測する。前記第2荷重計も、前記荷重計測装置の一例である。 The second load meter measures the load of the second suspended load suspended from the second hook of the second suspended rope. The second load meter is also an example of the load measuring device.
カウンターウェイト17は、ブーム20およびフック34に吊られた吊り荷9の荷重とのバランスをとる。
The
図2に示されるように、クレーン10は、エンジン41、油圧ポンプ42、制御弁43および油圧アクチュエータ44などの駆動系の機器と、操作装置5と、制御装置6と、表示装置7とを備える。
As shown in FIG. 2, the
操作装置5および表示装置7などのヒューマンインターフェースのための装置は、キャブ13内に設けられている。さらに、クレーン10は、クレーン10が備える各種の機器の状態を計測する状態計測装置45も備える。
Devices for human interfaces such as the
制御装置6は、状態計測装置45および操作装置5などの他の機器とCAN(Controller Area Network)などの車載ネットワーク100を通じて通信可能である。
The
操作装置5は、操縦者の操作を受け付ける装置である。表示装置7は情報を表示する装置であり、例えば液晶表示ユニットなどのパネル表示装置である。
The
操作装置5は、旋回操作装置51、旋回ブレーキ操作装置52および操作入力装置53などを含む。
The
旋回操作装置51は、中立位置から2方向へ変位可能な旋回レバー511を備える。旋回操作装置51は、旋回レバー511に対する操作方向および操作量に応じて、旋回モーター441の回転方向および回転速度を指示する信号を制御装置6へ出力する。制御装置6は、旋回レバー511に対する操作内容に応じて旋回モーター441に対応する制御弁43である方向制御弁431を制御する。
The
旋回ブレーキ操作装置52は、ブレーキボタン521を備える。旋回ブレーキ操作装置52は、ブレーキボタン521に対するON操作またはOFF操作に応じて、旋回ブレーキ装置440をブレーキON状態またはブレーキOFF状態に切り替えることを指示する信号を制御装置6へ出力する。
The turning
制御装置6は、ブレーキボタン521に対する操作内容に応じて、旋回ブレーキ装置440を前記ブレーキON状態または前記ブレーキOFF状態に切り替える。前記ブレーキON状態は、旋回モーター441にブレーキ力を作用する状態であり、前記ブレーキOFF状態は、旋回モーター441に対するブレーキ力を解除する状態である。
The
なお、前記ブレーキON状態は、旋回ブレーキ装置440のブレーキ状態を意味し、前記ブレーキOFF状態は、旋回ブレーキ装置440のブレーキ解除状態を意味する。また、ブレーキボタン521に対する前記ON操作および前記OFF操作は、それぞれブレーキ操作およびブレーキ解除操作の一例である。
The brake ON state means the brake state of the turning
操作入力装置53は、前記操縦者による情報入力を受け付ける。例えば、操作入力装置53は、表示装置7と一体に構成されたタッチパネルなどである。また、操作入力装置53が、前記操縦者の音声操作による情報入力を受け付ける装置であってもよい。
The
状態計測装置45は、荷重計451、第1起伏角度計測装置452、第2起伏角度計測装置453および旋回角度計測装置454などを含む。各種の状態計測装置45の計測結果は、車載ネットワーク100を通じて制御装置6へ伝送される。
The
荷重計451は、ブーム20に加わる吊り荷9の荷重を計測する。例えば、荷重計451が、第1起伏ロープ31に取り付けられたロードセルなどの荷重センサーであることが考えられる。荷重計451は、荷重計測装置の一例である。
The
第1起伏角度計測装置452および第2起伏角度計測装置453は、ブーム20の起伏角度を計測する。第1起伏角度計測装置452および第2起伏角度計測装置453が、それぞれ主ジブ21および補ジブ22に取り付けられた角度計であることが考えられる。
The first undulation
第1起伏角度計測装置452は、主ジブ21の仰角、即ち、主ジブ21の起伏角度である第1起伏角度θ1を計測する。第2起伏角度計測装置453は、補ジブ22の仰角、即ち、補ジブ22の起伏角度である第2起伏角度θ2を計測する。
The first undulation
旋回角度計測装置454は、上部旋回体12が下部走行体11の基準方向から旋回した角度である旋回角度を計測する。
The turning
操作入力装置53は、前記操縦者による情報入力を受け付ける。例えば、操作入力装置53は、表示装置7と一体に構成されたタッチパネルなどである。また、操作入力装置53が、前記操縦者の音声操作による情報入力を受け付ける装置であってもよい。
The
エンジン41は、油圧ポンプ42を駆動するディーゼルエンジンである。制御弁43は、制御装置6から出力される制御信号に従って油圧アクチュエータ44と油圧ポンプ42などとの間の作動油の流れを制御する。
The
油圧アクチュエータ44は、上部旋回体12を回転駆動する油圧モーターである旋回モーター441などを含む。また、油圧アクチュエータ44は、それぞれ第1ウインチ161、第2ウインチ162および第3ウインチ163を回転駆動する不図示の第1ウインチモーター、第2ウインチモーターおよび第3ウインチモーターなどの他の油圧モーターも含む。
The
制御弁43は、旋回モーター441に対応する方向制御弁431などを含む。方向制御弁431は、旋回モーター441に対する前記作動油の供給方向を切り替え可能である。さらに、方向制御弁431は、旋回モーター441に対する前記作動油の供給量を調節する。
The
なお、方向制御弁431は、上部旋回体12を旋回駆動する油圧モーターへ流す前記作動油の油量を調節可能な油量調節弁の一例である。
The
制御装置6は、操作装置5に対する操作または各種の状態計測装置45の計測結果に応じて、制御弁43などの制御対象へ制御信号を出力する。また、制御装置6は、表示装置7を制御する。
The
図3に示されるように、制御装置6は、MPU(Miro Processing Unit)601、RAM(Random Access Memory)602、不揮発性メモリー603および信号インターフェイス604などを備える。なお、RAM602および不揮発性メモリー603は、コンピューター読み取り可能な記憶装置である。
As shown in FIG. 3, the
MPU601は、予め不揮発性メモリー603に記憶されたプログラムを実行することにより、各種のデータ処理および制御を実行するプロセッサーの一例である。
The
RAM602は、MPU601によって実行される前記プログラムおよびMPU601が導出もしくは参照するデータを一時記憶する揮発性のメモリーである。
The
不揮発性メモリー603は、MPU601によって実行される前記プログラムおよびMPU601が参照するデータを予め記憶する。例えば、不揮発性メモリー603がEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)またはフラッシュメモリーなどであることが考えられる。
The
信号インターフェイス604は、状態計測装置45の計測信号をデジタルデータへ変換してMPU601へ伝送する。さらに、信号インターフェイス604は、MPU601が出力する制御指令を電流信号または電圧信号などの制御信号へ変換し、制御対象の機器へ出力する。
The
ところで、上部旋回体12が加速または減速する場合、旋回方向に沿うトルクである旋回トルクがブーム20に加わる。前記旋回トルクが、ブーム20の耐旋回トルクを上回ると、ブーム20が破損するおそれがある。
By the way, when the
前記旋回トルクは、ブーム20の旋回半径とブーム20を構成する複数の前記アタッチメントの重量とブーム20に加わる吊り荷9の荷重とに応じて定まる。ブーム20の旋回半径は、ブーム20の長さおよびブーム20の起伏角度に応じて定まる。ブーム20の長さは、ブーム20における主ジブアタッチメント210および補ジブアタッチメント220の構成によって定まる。また、ブーム20の前記耐旋回トルクは、ブーム20における前記アタッチメントの構成に応じて定まる。
The turning torque is determined according to the turning radius of the
従って、上部旋回体12の旋回駆動が、ブーム20を構成する前記アタッチメントの構成、ブーム20の起伏角度および吊り荷9の荷重を考慮せずに制御されると、ブーム20に加わる前記旋回トルクが前記耐旋回トルクを上回るおそれがある。
Therefore, when the swivel drive of the
クレーン10において、制御装置6は、後述する旋回制限制御を実行することにより、上部旋回体12の旋回駆動を適切に制御する。これにより、クレーン10において、ブーム20に加わる前記旋回トルクが前記耐旋回トルクを上回ることが回避される。
In the
制御装置6のMPU601は、所定のコンピュータープログラムを実行することにより実現される複数の処理モジュールを含む。前記複数の処理モジュールは、主処理部61、情報取得部62、許容加速度導出部63および旋回制御部64などを含む(図2参照)。
The
主処理部61は、制御装置6が起動したときの各種の処理の開始制御、表示装置7の制御および操作入力装置53に対する入力操作に従った情報入力処理などを実行する。
The
情報取得部62、許容加速度導出部63および旋回制御部64は、前記旋回制限制御を実行する。前記旋回制限制御の具体例については後述する。
The
また、制御装置6の不揮発性メモリー603には、予めアタッチメント構成情報D1のデータが記憶されている(図3参照)。アタッチメント構成情報D1は、ブーム20に含まれる複数の前記アタッチメントの構成を表す。
Further, the data of the attachment configuration information D1 is stored in advance in the
例えば、アタッチメント構成情報D1は、アタッチメント仕様情報D11と、アタッチメント組合せ情報D12とを含む。 For example, the attachment configuration information D1 includes the attachment specification information D11 and the attachment combination information D12.
アタッチメント仕様情報D11は、クレーン10の出荷時に予め不揮発性メモリー603に登録される情報である。アタッチメント仕様情報D11は、ブーム20の構成要素となり得る全ての前記アタッチメントの候補の重量および長さの情報と、ブーム20の横方向の耐荷重の情報とを含む。ブーム20の横方向は、ブーム20の旋回方向に沿う方向である。
The attachment specification information D11 is information registered in advance in the
アタッチメント組合せ情報D12は、上部旋回体12に実際に連結されているブーム20を構成している複数の前記アタッチメントの種類および組合せ状態を表す情報である。アタッチメント組合せ情報D12における前記アタッチメントの種類の情報は、アタッチメント仕様情報D11に対応付けられている。
The attachment combination information D12 is information indicating the types and combination states of the plurality of attachments constituting the
アタッチメント組合せ情報D12は、ブーム20における前記アタッチメントの構成の変更に応じて変更される情報である。
The attachment combination information D12 is information that is changed according to a change in the configuration of the attachment in the
例えば、主処理部61が、操作入力装置53に対する入力操作に従ってアタッチメント構成情報D1を設定し、設定したアタッチメント構成情報D1を不揮発性メモリー603に記憶させる。
For example, the
[旋回制限制御の第1実施例]
以下、図4に示されるフローチャートを参照しつつ、クレーン10における前記旋回制限制御の第1実施例の手順の一例について説明する。
[First Example of Turning Limit Control]
Hereinafter, an example of the procedure of the first embodiment of the turning restriction control in the
例えば、情報取得部62は、制御装置6が起動した後、第1起伏角度計測装置452の計測角度である第1起伏角度θ1、第2起伏角度計測装置453の計測角度である第2起伏角度θ2または荷重計451の計測荷重である吊り荷荷重が変化したときに、前記旋回制限制御を開始する。
For example, after the
以下の説明において、S101,S102,…は、前記旋回制限制御の第1実施例における複数の工程の識別符号を表す。 In the following description, S101, S102, ... Represent the identification codes of the plurality of steps in the first embodiment of the turning restriction control.
<工程S101>
前記旋回制限制御において、情報取得部62が、不揮発性メモリー603からアタッチメント構成情報D1を取得する。さらに、工程S102の処理が実行される。
<Process S101>
In the turning limit control, the
本実施形態において、情報取得部62は、まずアタッチメント組合せ情報D12を取得する。さらに、情報取得部62は、アタッチメント仕様情報D11のうち、アタッチメント組合せ情報D12に含まれる前記アタッチメントの種類に対応する情報のみを取得する。
In the present embodiment, the
なお、制御装置6が、不図示のサーバー装置と無線通信可能な無線通信装置を備えることも考えられる。この場合、情報取得部62が、前記サーバーから前記無線通信装置を通じてアタッチメント構成情報D1を取得してもよい。
It is also conceivable that the
また、制御装置6が、持ち運び可能なデータ記憶媒体が装着されるストレージインターフェイスを備えることも考えられる。この場合、情報取得部62が、前記ストレージインターフェイスに装着された前記データ記憶媒体からアタッチメント構成情報D1を取得してもよい。
It is also conceivable that the
<工程S102>
工程S102において、許容加速度導出部63が、工程S101で取得されたアタッチメント構成情報D1と、第1起伏角度θ1および第2起伏角度θ2とに基づいて、ブーム20の耐旋回トルクを導出する。さらに、工程S103の処理が実行される。
<Process S102>
In the step S102, the allowable
前記耐旋回トルクは、ブーム20に加わる旋回方向に沿う最大トルクの許容値である。前記耐旋回トルクを超える旋回トルクがブーム20に加わると、ブーム20が損傷するおそれがある。
The turning resistance torque is an allowable value of the maximum torque along the turning direction applied to the
例えば、許容加速度導出部63は、アタッチメント構成情報D1における前記主ジブアタッチメントおよび前記補ジブアタッチメントそれぞれの長さの情報から、主ジブ21および補ジブ22の長さを導出する。
For example, the allowable
さらに、許容加速度導出部63は、主ジブ21および補ジブ22の長さと、第1起伏角度θ1および第2起伏角度θ2とに基づいて、主ジブ21の旋回半径である第1旋回半径r1および補ジブ22の旋回半径である第2旋回半径r2を導出する(図1参照)。
Further, the allowable
さらに、許容加速度導出部63は、アタッチメント構成情報D1における前記主ジブアタッチメントおよび前記補ジブアタッチメントそれぞれの前記耐横荷重の情報と、第1旋回半径r1および第2旋回半径r2とに基づいて、ブーム20の耐旋回トルクを導出する。
Further, the allowable
<工程S103>
工程S103において、許容加速度導出部63は、ブーム20の慣性モーメントであるブーム慣性モーメントを導出する。さらに、工程S104の処理が実行される。
<Process S103>
In step S103, the allowable
許容加速度導出部63は、工程S101で取得されたアタッチメント構成情報D1における前記アタッチメントの重量の情報と、工程S102で導出された第1旋回半径r1および第2旋回半径r2とに基づいて、前記ブーム慣性モーメントを導出する。
The permissible
例えば、許容加速度導出部63は、工程S102,S103において、アタッチメント構成情報D1における前記主ジブアタッチメントおよび前記補ジブアタッチメントの長さおよび重量の情報と、第1起伏角度計測装置452、第2起伏角度計測装置453および荷重計451の測装置の計測結果を予め定められた計算式に適用することにより、ブーム20の前記耐トルクおよび前記ブーム慣性モーメントを算出する。
For example, in steps S102 and S103, the allowable
なお、前記耐トルクおよび前記ブーム慣性モーメントの導出に用いられるルックアップテーブルのデータが、予め不揮発性メモリー603に記憶されていることも考えられる。
It is also conceivable that the data of the look-up table used for deriving the torque resistance and the boom moment of inertia are stored in the
前記ルックアップテーブルは、ブーム20として構成され得る前記アタッチメントの構成の全ての候補と、第1起伏角度θ1の複数の代表値と、第2起伏角度θ2の複数の代表値と、前記耐トルクおよび前記ブーム慣性モーメントそれぞれの候補値との対応関係を表す。
The look-up table includes all the candidates for the configuration of the attachment that can be configured as the
そして、許容加速度導出部63が、前記ルックアップテーブルからアタッチメント組合せ情報D12と、第1起伏角度計測装置452および第2起伏角度計測装置453の計測角度とに対応する前記耐トルクおよび前記ブーム慣性モーメントそれぞれの候補値を選択することにより、前記耐トルクおよび前記ブーム慣性モーメントを導出してもよい。この場合、MPU601の演算負荷が低減される。
Then, the allowable
<工程S104>
工程S104において、許容加速度導出部63は、吊り荷9の慣性モーメントである吊り荷慣性モーメントを導出する。さらに、工程S105の処理が実行される。
<Process S104>
In step S104, the allowable
許容加速度導出部63は、荷重計451により計測される吊り荷9の荷重と、工程S102で導出された第2旋回半径r2とに基づいて、前記吊り荷慣性モーメントを導出する。
The permissible
以下の説明において、吊りロープ33におけるブーム20から吊り荷9まで垂下する部分の長さのことを垂下長さL1と称する(図1参照)。
In the following description, the length of the portion of the hanging
本実施形態において、許容加速度導出部63は、便宜上、吊りロープ33の垂下長さL1がゼロであるとの仮定の下で前記吊り荷慣性モーメントを導出する。前記仮定は、吊り荷9がブーム20と一体となって旋回することを意味する。
In the present embodiment, the allowable
なお、クレーン10が前記第2吊りロープおよび前記第2荷重計を備える場合も考えられる。この場合、工程S104において、許容加速度導出部63は、前記第2荷重計により計測される前記第2吊り荷の荷重と、工程S102で導出された第1旋回半径r1とに基づいて、前記第2吊り荷の慣性モーメントも導出する。
It is also conceivable that the
<工程S105>
工程S105において、許容加速度導出部63は、前記耐旋回トルクに対応しブーム20に許容される旋回加速度である許容加速度dVL1を導出する。さらに、工程S106の処理が実行される。なお、前記旋回加速度は、旋回する上部旋回体12の角加速度である。
<Process S105>
In step S105, the permissible
許容加速度導出部63は、工程S102で導出された前記耐旋回トルクと、工程S103で導出された前記ブーム慣性モーメントと、工程S104で導出された前記吊り荷慣性モーメントとに基づいて、許容加速度dVL1を導出する。
The permissible
例えば、許容加速度導出部63は、前記ブーム慣性モーメントおよび前記吊り荷慣性モーメントの合計と許容加速度dVL1とを乗算して得られるトルクが、前記耐旋回トルクまたは前記耐旋回トルクに予め定められた安全係数を適用して得られるトルクと一致するように、許容加速度dVL1を導出する。
For example, in the allowable
本実施形態において、許容加速度dVL1は、旋回中の上部旋回体12が減速する場合に採用されるマイナスの角加速度と、停止中または旋回中の上部旋回体12が加速する場合に採用されるプラスの角加速度とを含む。
In the present embodiment, the permissible acceleration dVL1 has a negative angular acceleration adopted when the
以下の説明において、減速中の上部旋回体12の減速率が、許容加速度dVL1を上回ると表現する場合、上部旋回体12の減速率が許容加速度dVL1の絶対値よりも大きいことを意味する。
In the following description, when the deceleration rate of the
同様に、加速中の上部旋回体12の加速率が、許容加速度dVL1を上回ると表現する場合、上部旋回体12の加速率が許容加速度dVL1の絶対値よりも大きいことを意味する。
Similarly, when the acceleration rate of the
以上に示されるように、許容加速度導出部63は、工程S102~S105において、アタッチメント構成情報D1と起伏角度計測装置452,453および荷重計451の計測結果に基づいて、ブーム20に許容される旋回加速度である許容加速度dVL1を導出する。許容加速度dVL1は、ブーム20の前記耐旋回トルクに対応する旋回加速度である。
As shown above, in steps S102 to S105, the allowable
<工程S106>
工程S106において、旋回制御部64が、旋回減速イベントまたは旋回加速イベントの発生を監視する。
<Step S106>
In step S106, the turning
例えば、前記旋回減速イベントは、旋回レバー511に対して減速操作が行われたこと、または、上部旋回体12が旋回中に緊急停止条件が成立したこと、などである。一方、前記旋回加速イベントは、旋回レバー511に対して加速操作が行われたことである。
For example, the turning deceleration event is that a deceleration operation is performed on the turning
前記緊急停止条件は、旋回角度計測装置454により計測される前記旋回角度が、予め設定された制限角度範囲を超えたことである。前記制限角度範囲は、ブーム20および吊り荷9がクレーン10の周囲の障害物と衝突することを回避するために予め設定される。
The emergency stop condition is that the turning angle measured by the turning
旋回制御部64は、上部旋回体12が旋回中に前記緊急停止条件が成立したときに、回転中の旋回モーター441を既定減速率で徐々に減速させることにより、旋回モーター441を停止させる。
The turning
但し、後述するように、前記既定減速率が許容加速度dVL1を上回る場合は例外であり、前記緊急停止条件が成立したときの減速率として、許容加速度dVL1が前記既定減速率の代わりに採用される。 However, as will be described later, the case where the predetermined deceleration rate exceeds the permissible acceleration dVL1 is an exception, and the permissible acceleration dVL1 is adopted instead of the permissible acceleration dVL1 as the deceleration rate when the emergency stop condition is satisfied. ..
そして、旋回制御部64は、前記旋回減速イベントまたは前記旋回加速イベントが発生したときに、工程S107,S108の処理を実行する。
Then, the turning
<工程S107,S108>
旋回制御部64は、工程S107において加速度制限制御を実行し、工程S108において旋回モーター441が停止したか否かを判定する。
<Processes S107 and S108>
The
旋回制御部64は、旋回モーター441が停止したと判定するまで、工程S107の前記加速度制限制御を継続する。そして、旋回制御部64は、旋回モーター441が停止したと判定したときに、前記旋回制限制御を終了させる。以下、前記加速度制限制御の第1例および第2例について説明する。
The turning
<加速度制限制御の第1例>
前記第1例において、旋回制御部64は、旋回角度計測装置454の計測結果の変化に基づく方向制御弁431のフィードバック制御により、上部旋回体12の旋回加速度を許容加速度dVL1の範囲内に制限する。
<First example of acceleration limit control>
In the first example, the turning
図5は、前記緊急停止条件の成立によって前記旋回減速イベントが発生した場合に設定される旋回制御速度V0と標準制御速度Vx1と制限速度VL1との関係を表す。 FIG. 5 shows the relationship between the turning control speed V0, the standard control speed Vx1, and the speed limit VL1 set when the turning deceleration event occurs due to the establishment of the emergency stop condition.
図5において、初期速度V1は、前記旋回減速イベントが発生したときの上部旋回体12の旋回速度である。旋回制御速度V0は、方向制御弁431のフィードバック制御において採用される上部旋回体12の目標旋回速度である。
In FIG. 5, the initial speed V1 is the turning speed of the
標準制御速度Vx1は、前記緊急停止条件が成立した時点から上部旋回体12が停止するまでの間に設定される上部旋回体12の通常の目標旋回速度である。図5に示されるように、標準制御速度Vx1は、旋回モーター441を初期速度V1から既定減速率で徐々に減速させるように設定される。
The standard control speed Vx1 is a normal target turning speed of the
制限速度VL1は、初期速度V1から許容加速度dVL1を減速率として徐々に減速させるように設定される。 The speed limit VL1 is set so as to gradually decelerate from the initial speed V1 with the allowable acceleration dVL1 as the deceleration rate.
標準制御速度Vx1および制限速度VL1の一方が、選択的に旋回制御速度V0として採用される。図5(A),(B)において、実線のグラフが、旋回制御速度V0として採用される旋回速度を示す。 One of the standard control speed Vx1 and the speed limit VL1 is selectively adopted as the turning control speed V0. In FIGS. 5A and 5B, the solid line graph shows the turning speed adopted as the turning control speed V0.
図5(A)に示されるように、標準制御速度Vx1が制限速度VL1を上回る場合、標準制御速度Vx1が制限速度VL1よりも優先して旋回制御速度V0として採用される。 As shown in FIG. 5A, when the standard control speed Vx1 exceeds the speed limit VL1, the standard control speed Vx1 is adopted as the turning control speed V0 in preference to the speed limit VL1.
図5(B)に示されるように、制限速度VL1が標準制御速度Vx1を上回る場合、制限速度VL1が標準制御速度Vx1よりも優先して旋回制御速度V0として採用される。 As shown in FIG. 5B, when the speed limit VL1 exceeds the standard control speed Vx1, the speed limit VL1 is adopted as the turning control speed V0 in preference to the standard control speed Vx1.
<加速度制限制御の第2例>
一方、前記第2例は、図2に示されるように、クレーン10の制御弁43が、旋回モーター441に流れる前記作動油の減圧調節が可能なリリーフ調節弁432を備える場合に採用される。リリーフ調節弁432は、減圧調節弁の一例である。
<Second example of acceleration limit control>
On the other hand, the second example is adopted when, as shown in FIG. 2, the
リリーフ調節弁432は、前記作動油の圧力が上限圧力を超える前に前記作動油の一部をタンクへ開放する一般的なリリーフ弁に、制御装置6からの制御信号に従って開度を調節する機能が付加された調節弁である。
The
前記第2例において、旋回制御部64は、リリーフ調節弁432を制御することにより、前記作動油の上限圧力を許容加速度dVL1に対応する圧力に減圧する。リリーフ調節弁432が、油圧回路における旋回モーター441に対し下流側の前記作動油の経路および上流側の経路の一方または両方に設けられることが考えられる。
In the second example, the
前記下流側のリリーフ調節弁432が開かれることによって前記作動油の上限圧力が下がると、旋回モーター441が減速するときの最大ブレーキ力が低減する。従って、前記下流側のリリーフ調節弁432の調節により、上部旋回体12の減速率を制限することができる。
When the upper limit pressure of the hydraulic oil is lowered by opening the
また、前記上流側のリリーフ調節弁432が開かれることによって前記作動油の上限圧力が下がると、旋回モーター441が加速するときの最大トルクが低減する。従って、前記下流側のリリーフ調節弁432の調節により、上部旋回体12の加速率を制限することができる。
Further, when the upper limit pressure of the hydraulic oil is lowered by opening the
例えば、許容加速度dVL1と前記下流側および前記上流側のリリーフ調節弁432の開度との対応関係を表す減圧調節情報のデータが不揮発性メモリー603に記憶されていることが考えられる。この場合、旋回制御部64は、許容加速度dVL1および前記減圧調節情報に基づいてリリーフ調節弁432を調節する。
For example, it is conceivable that the data of the decompression adjustment information indicating the correspondence relationship between the allowable acceleration dVL1 and the opening degree of the
前記第2例が採用されることにより、前記加速度制限制御が簡素化され、MPU601の演算負荷が低減される。
By adopting the second example, the acceleration limitation control is simplified and the calculation load of the
本実施形態において、方向制御弁431、リリーフ調節弁432および旋回モーター441は、上部旋回体12を旋回駆動する旋回駆動装置の一例である。また、工程S107において旋回制御部64により実行される前記加速度制限制御の前記第1例および前記第2例は、上部旋回体12の旋回加速度を許容加速度dVL1の範囲内に制限する制御の一例である。
In the present embodiment, the
[旋回制限制御の第2実施例]
次に、図6に示されるフローチャートを参照しつつ、クレーン10における前記旋回制限制御の第2実施例の手順の一例について説明する。
[Second Example of Turning Limit Control]
Next, an example of the procedure of the second embodiment of the turning restriction control in the
制御装置6のMPU601は、前記旋回制限制御の第2実施例を実行するための前記処理モジュールとして、上限速度導出部65をさらに備える(図2参照)。
The
前記旋回制限制御の第2実施例が開始される条件は、前記旋回制限制御の第1実施例が開始される条件と同様である。 The condition for starting the second embodiment of the turning restriction control is the same as the condition for starting the first embodiment of the turning restriction control.
以下、前記旋回制限制御の第2実施例における前記旋回制限制御の第1実施例と異なる点について説明する。前記旋回制限制御の第2実施例は、前記旋回制限制御の第1実施例と比較して、工程S201および工程S202が追加されている点が異なる。 Hereinafter, the points different from the first embodiment of the turning restriction control in the second embodiment of the turning restriction control will be described. The second embodiment of the turning restriction control is different from the first embodiment of the turning restriction control in that the process S201 and the process S202 are added.
<工程S201>
工程S201の処理は、工程S105と工程S106との間で実行される。工程S201において、上限速度導出部65は、上部旋回体12の旋回速度の制御上の上限値である上限速度Vmx1を導出する。
<Process S201>
The process of step S201 is executed between step S105 and step S106. In step S201, the upper limit
図7に示されるように、上限速度導出部65は、上部旋回体12が所定の定常速度で旋回中に許容加速度dVL1で減速するとすれば上部旋回体12が停止するまでに予め設定される許容時間t1を要する場合における前記定常速度を、上限速度Vmx1として導出する。
As shown in FIG. 7, if the
上部旋回体12が上限速度Vmx1以下の速度で旋回している場合、上部旋回体12を許容加速度dVL1で減速させることにより、上部旋回体12を許容時間t1以内に停止させることができる。
When the
<工程S202>
工程S202の処理は、工程S107の前後または工程S107と並行して実行される。
<Process S202>
The process of step S202 is executed before and after step S107 or in parallel with step S107.
工程S202において、旋回制御部64は、方向制御弁431に対する制御信号のレベルを制限することにより、上部旋回体12の旋回速度を上限速度Vmx1の範囲内に制限する制御を実行する。
In step S202, the
前記旋回制限制御の第2実施例が採用されることにより、例えば前記緊急停止条件の成立によって前記旋回減速イベントが発生した場合に、許容加速度dVL1での減速の制約を守りつつ、上部旋回体12を許容時間t1以内に停止させることができる。
By adopting the second embodiment of the turning restriction control, for example, when the turning deceleration event occurs due to the establishment of the emergency stop condition, the
例えば、主処理部61が、操作入力装置53に対する選択操作に従って、前記旋回制限制御のモードとして第1モードおよび第2モードのいずれか一方を選択する機能を備えることが考えられる。
For example, it is conceivable that the
上記の場合、旋回制御部64は、前記第1モードが選択された場合に、前記旋回制限制御の第1実施例に従った処理を実行し、前記第2モードが選択された場合に、前記旋回制限制御の第2実施例に従った処理を実行する。
In the above case, the turning
以上に示されるように、クレーン10において前記旋回制限制御が実行されることにより、上部旋回体12の旋回駆動が適切に制御され、ブーム20に加わる旋回トルクが前記耐旋回トルクを上回ることが回避される。その結果、上部旋回体12の旋回の急加速または急減速によるブーム20の破損が回避される。
As shown above, by executing the turning limit control in the
[第2実施形態]
次に、図8~10を参照しつつ、第2実施形態に係るクレーン10Aについて説明する。図8~10において、図1~7に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。
[Second Embodiment]
Next, the
以下、クレーン10Aにおけるクレーン10と異なる点について説明する。図8に示されるように、クレーン10Aは、図1に示されるクレーン10に対し、繰り出し長さ計測装置455および垂下長さ導出部66が追加された構成を備える。
Hereinafter, the differences between the
繰り出し長さ計測装置455は、吊りロープ33の繰り出し長さを計測する装置である。例えば、繰り出し長さ計測装置455は、吊りロープ33に接触して従動回転する回転体の回転数をカウントすることによって吊りロープ33の繰り出し長さを計測する。
The payout
垂下長さ導出部66は、繰り出し長さ計測装置455の検出結果を主ジブ21および補ジブ22の長さと、第1起伏角度θ1および第2起伏角度θ2とに基づいて補正することにより、吊りロープ33の垂下長さL1を導出する。
The hanging
繰り出し長さ計測装置455および垂下長さ導出部66は、吊りロープ33の垂下長さL1を計測する垂下長さ計測装置の一例である。
The feeding
また、本実施形態において、制御装置6のMPU601は、図4に示される手順の代わりに、図9に示される手順で前記旋回制限制御を実行する。
Further, in the present embodiment, the
以下、図9に示されるフローチャートを参照しつつ、クレーン10Aにおける前記旋回制限制御の手順の一例について説明する。
Hereinafter, an example of the procedure for turning limit control in the
本実施形態における前記旋回制限制御が開始される条件は、クレーン10における図4の前記旋回制限制御の第1実施例が開始される条件と同様である。
The condition for starting the turning limit control in the present embodiment is the same as the condition for starting the first embodiment of the turning limit control of FIG. 4 in the
以下、クレーン10Aにおける前記旋回制限制御のクレーン10における前記旋回制限制御の第1実施例と異なる点について説明する。クレーン10Aにおける前記旋回制限制御は、図4に示される前記旋回制限制御の第1実施例と比較して、工程S105が工程S301~S303に置き換えられ、さらに、工程S304が追加されている点が異なる。
Hereinafter, the points different from the first embodiment of the turning limit control in the
本実施形態において、許容加速度導出部63は、ブーム20に加わる吊り荷9の荷重が予め定められた最低荷重から荷重計451の計測荷重まで変化すると仮定する場合における許容加速度dVL1の初期値および到達値を導出する。前記最低荷重はゼロまたは実際の吊り荷9の荷重よりも十分に小さい値である。
In the present embodiment, the allowable
即ち、本実施形態においては、吊り荷9がブーム20の先端部の概ね直下の位置から上部旋回体12の加速方向または減速方向に対し反対の方向へ振れるに従って、吊り荷9からブーム20に対して旋回方向に沿って加わる力が増大するという仮定の下で、変化する許容加速度dVL1が導出される。
That is, in the present embodiment, as the suspended load 9 swings from a position substantially directly below the tip of the
以下の説明において、ブーム20に加わる吊り荷9の荷重が前記最低荷重であると仮定したときの許容加速度dVL1である許容加速度dVL1の初期値のことを許容加速度初期値dVL11と称する(図11(A)参照)。
In the following description, the initial value of the allowable acceleration dVL1 which is the allowable acceleration dVL1 when the load of the suspended load 9 applied to the
また、ブーム20に加わる吊り荷9の荷重が荷重計451の計測荷重であるときの許容加速度dVL1である許容加速度dVL1の到達値のことを許容加速度到達値dVL12と称する(図11(A)参照)。
Further, the reached value of the permissible acceleration dVL1 which is the permissible acceleration dVL1 when the load of the suspended load 9 applied to the
<工程S301>
工程S301において、許容加速度導出部63は、許容加速度初期値dVL11を導出する。
<Process S301>
In step S301, the permissible
例えば、許容加速度導出部63は、前記ブーム慣性モーメントおよび前記最低荷重の慣性モーメントの合計と許容加速度初期値dVL11とを乗算して得られるトルクが、前記耐旋回トルクまたは前記耐旋回トルクに予め定められた安全係数を適用して得られるトルクと一致するように、許容加速度初期値dVL11を導出する。
For example, in the allowable
<工程S302>
工程S302において、許容加速度導出部63は、クレーン10において許容加速度dVL1を導出する場合と同様に、許容加速度到達値dVL12を導出する。
<Process S302>
In step S302, the permissible
即ち、許容加速度導出部63は、工程S301,S302において、アタッチメント構成情報D1と起伏角度計測装置452,453および荷重計451の計測結果と予め定められた前記最低荷重とに基づいて、許容加速度初期値dVL11および許容加速度到達値dVL12を導出する。
That is, in the steps S301 and S302, the permissible
<工程S303>
工程S303において、許容加速度導出部63は、許容加速度dVL1を許容加速度初期値dVL11から許容加速度到達値dVL12まで変化させるときの所要時間である変化時間t2を導出する。
<Process S303>
In step S303, the permissible
吊りロープ33で吊られた吊り荷9の動きは、振り子における重りの動きに近似する。前記振り子における前記重りの振動周期は、理論上、前記振り子における吊り糸の長さの0.5乗に比例する。
The movement of the suspended load 9 suspended by the hanging
本実施形態において、垂下長さL1と変化時間t2との関係が、前記振り子における前記吊り糸の長さと前記重りの振動周期との関係と同様の関係を有すると仮定される。 In the present embodiment, it is assumed that the relationship between the hanging length L1 and the change time t2 has the same relationship as the relationship between the length of the hanging thread in the pendulum and the vibration cycle of the weight.
そこで、許容加速度導出部63は、繰り出し長さ計測装置455および垂下長さ導出部66の計測結果である垂下長さL1を予め定められた計算式に適用することにより、垂下長さL1に対応する変化時間t2を導出する。
Therefore, the allowable
変化時間t2の導出に用いられる垂下長さL1は、繰り出し長さ計測装置455および垂下長さ導出部66の計測結果である。
The hanging length L1 used for deriving the change time t2 is a measurement result of the feeding
<工程S304>
工程S304の処理は、工程S106と工程S107との間に開始される。
<Process S304>
The process of step S304 is started between step S106 and step S107.
工程S304において、許容加速度導出部63は、上部旋回体12の加速または減速が開始してから変化時間t2が経過するまでの間に、許容加速度dVL1を許容加速度初期値dVL11から許容加速度到達値dVL12まで漸次変更する処理を開始する(図10(A)参照)。
In step S304, the permissible
工程S304の処理の開始に続いて、旋回制御部64が、図4に基づき説明された工程S107および工程S108の処理を実行する。
Following the start of the process of step S304, the turning
許容加速度導出部63は、旋回制御部64による工程S107および工程S108の処理を実行と並行して、変化時間t2が経過する間に許容加速度dVL1を許容加速度初期値dVL11から許容加速度到達値dVL12まで漸次変更する。
The permissible
また、許容加速度導出部63は、工程S304の処理の開始から変化時間t2が経過した後は、許容加速度dVL1を許容加速度到達値dVL12に維持する(図10(A)参照)。
Further, the permissible
そして、工程S107において、旋回制御部64は、漸次変更される許容加速度dVL1に基づいて制限速度VL1を設定する。
Then, in step S107, the turning
図10(B)は、前記緊急停止条件の成立によって前記旋回減速イベントが発生した場合に設定される旋回制御速度V0と標準制御速度Vx1と制限速度VL1との関係を表す。図10(B)における標準制御速度Vx1は、図5における標準制御速度Vx1と同じである。 FIG. 10B shows the relationship between the turning control speed V0, the standard control speed Vx1, and the speed limit VL1 set when the turning deceleration event occurs due to the establishment of the emergency stop condition. The standard control speed Vx1 in FIG. 10B is the same as the standard control speed Vx1 in FIG.
一方、図10(B)における制限速度VL1は、図10(A)に示されるように漸次変更される許容加速度dVL1に基づいて設定されている。 On the other hand, the speed limit VL1 in FIG. 10B is set based on the permissible acceleration dVL1 that is gradually changed as shown in FIG. 10A.
図10(B)は、上部旋回体12の旋回の減速開始から途中までは標準制御速度Vx1が制限速度VL1を上回り、途中から制限速度VL1が標準制御速度Vx1を上回る例を示す。
FIG. 10B shows an example in which the standard control speed Vx1 exceeds the speed limit VL1 from the start of deceleration of the rotation of the
従って、図10(B)に示される例において、上部旋回体12の旋回の減速開始から途中までは、標準制御速度Vx1が制限速度VL1よりも優先して旋回制御速度V0として採用される。その後は、制限速度VL1が標準制御速度Vx1よりも優先して旋回制御速度V0として採用される。
Therefore, in the example shown in FIG. 10B, the standard control speed Vx1 is adopted as the turning control speed V0 in preference to the speed limit VL1 from the start of deceleration of the turning of the
クレーン10Aが採用される場合も、クレーン10が採用される場合と同様の効果が得られる。また、クレーン10Aが採用されることにより、ブーム20と吊り荷9との動きのズレが反映されたより現実的な許容加速度dVL1が導出され、より適切な前記旋回制限制御が実現される。
When the
5 :操作装置
6 :制御装置
7 :表示装置
9 :吊り荷
10 :クレーン
10A :クレーン
11 :下部走行体
12 :上部旋回体
13 :キャブ
14 :走行装置
15 :ガントリ
16 :ウインチ装置
17 :カウンターウェイト
20 :ブーム
21 :主ジブ
22 :補ジブ
23 :ガントリシーブ
24 :ジブ
25 :ポイントシーブ
26 :ストラット
31 :第1起伏ロープ
32 :第2起伏ロープ
33 :吊りロープ
34 :フック
41 :エンジン
42 :油圧ポンプ
43 :制御弁
44 :油圧アクチュエータ
45 :状態計測装置
51 :旋回操作装置
52 :旋回ブレーキ操作装置
53 :操作入力装置
61 :主処理部
62 :情報取得部
63 :許容加速度導出部
64 :旋回制御部
65 :上限速度導出部
66 :垂下長さ導出部(垂下長さ計測装置)
100 :車載ネットワーク
161 :第1ウインチ
162 :第2ウインチ
163 :第3ウインチ
210 :主ジブアタッチメント
220 :補ジブアタッチメント
431 :方向制御弁(油量調節弁)
432 :リリーフ調節弁(減圧調節弁)
440 :旋回ブレーキ装置
441 :旋回モーター
451 :荷重計(荷重計測装置)
452 :第1起伏角度計測装置
453 :第2起伏角度計測装置
454 :旋回角度計測装置
455 :繰り出し長さ計測装置(垂下長さ計測装置)
511 :旋回レバー
521 :ブレーキボタン
601 :MPU
602 :RAM
603 :不揮発性メモリー
604 :信号インターフェイス
D1 :アタッチメント構成情報
D11 :アタッチメント仕様情報
D12 :アタッチメント組合せ情報
V0 :旋回制御速度
V1 :初期速度
VL1 :制限速度
Vmx1 :上限速度
Vx1 :標準制御速度
dVL1 :許容加速度
dVL11 :許容加速度初期値
dVL12 :許容加速度到達値
r1 :第1旋回半径
r2 :第2旋回半径
t1 :許容時間
t2 :変化時間
θ1 :第1起伏角度
θ2 :第2起伏角度
5: Operation device 6: Control device 7: Display device 9: Suspended load 10:
100: In-vehicle network 161: 1st winch 162: 2nd winch 163: 3rd winch 210: Main jib attachment 220: Supplementary jib attachment 431: Direction control valve (oil amount control valve)
432: Relief control valve (pressure reducing valve)
440: Swivel brake device 441: Swivel motor 451: Load meter (load measuring device)
452: 1st undulation angle measuring device 453: 2nd undulating angle measuring device 454: Swing angle measuring device 455: Feeding length measuring device (hanging length measuring device)
511: Swing lever 521: Brake button 601: MPU
602: RAM
603: Non-volatile memory 604: Signal interface D1: Attachment configuration information D11: Attachment specification information D12: Attachment combination information V0: Turning control speed V1: Initial speed VL1: Limit speed Vmx1: Upper limit speed Vx1: Standard control speed dVL1: Allowable acceleration dVL11: Allowable acceleration initial value dVL12: Allowable acceleration reached value r1: First turning radius r2: Second turning radius t1: Allowable time t2: Change time θ1: First undulation angle θ2: Second undulation angle
Claims (6)
前記下部基体の上部に旋回可能に連結された上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回駆動する旋回駆動装置と、
前記上部旋回体に起伏可能に連結され、吊りロープによって吊り荷が吊るされるブームと、
前記ブームに含まれる複数のアタッチメントの構成を表すアタッチメント構成情報を取得する情報取得部と、
前記ブームの起伏角度を計測する起伏角度計測装置と、
前記ブームに加わる前記吊り荷の荷重を計測する荷重計測装置と、
前記アタッチメント構成情報と前記起伏角度計測装置および前記荷重計測装置の計測結果に基づいて、前記ブームの耐旋回トルクに対応し前記ブームに許容される旋回加速度である許容加速度を導出する許容加速度導出部と、
前記旋回駆動装置に対し、前記上部旋回体の旋回加速度を前記許容加速度の範囲内に制限する制御を実行する旋回制御部と、を備えるクレーン。 With the lower substrate,
An upper swivel body rotatably connected to the upper part of the lower substrate,
A swivel drive device that swivels and drives the upper swivel body,
A boom that is undulatingly connected to the upper swing body and the suspended load is hung by a hanging rope,
An information acquisition unit that acquires attachment configuration information representing the configuration of a plurality of attachments included in the boom, and an information acquisition unit.
An undulation angle measuring device that measures the undulation angle of the boom,
A load measuring device that measures the load of the suspended load applied to the boom,
Based on the attachment configuration information and the measurement results of the undulation angle measuring device and the load measuring device, the permissible acceleration derivation unit that derives the permissible acceleration, which is the swivel acceleration allowed for the boom, corresponding to the swirl resistance torque of the boom. When,
A crane including a turning control unit that executes control for limiting the turning acceleration of the upper turning body within the allowable acceleration range with respect to the turning drive device.
前記旋回制御部は、前記旋回駆動装置に対し、前記上部旋回体の旋回速度を前記上限速度の範囲内に制限する制御を実行する、請求項1に記載のクレーン。 If the upper swivel body decelerates at the allowable acceleration while turning at a predetermined steady speed, the upper limit speed which is the steady speed when the upper swivel body requires a preset allowable time to stop is derived. Further equipped with an upper speed derivation unit,
The crane according to claim 1, wherein the turning control unit controls the turning drive device to limit the turning speed of the upper turning body within the range of the upper limit speed.
前記旋回駆動装置は、
前記上部旋回体を旋回駆動する油圧モーターと、
前記油圧モーターへ流す作動油の油量を調節可能な油量調節弁と、を備え、
前記旋回制御部は、前記旋回角度計測装置の計測結果の変化に基づく前記油量調節弁のフィードバック制御により、前記上部旋回体の旋回加速度を前記許容加速度の範囲内に制限する、請求項1または請求項2に記載のクレーン。 Further equipped with a turning angle measuring device for measuring the turning angle of the upper turning body,
The swivel drive device
A hydraulic motor that swivels and drives the upper swivel body,
It is equipped with an oil amount adjusting valve that can adjust the amount of hydraulic oil flowing to the hydraulic motor.
1. The crane according to claim 2.
前記上部旋回体を旋回駆動する油圧モーターと、
前記油圧モーターに流れる作動油の減圧調節が可能な減圧調節弁と、を備え、
前記旋回制御部は、前記減圧調節弁を制御することにより、前記作動油の上限圧力を前記許容加速度に対応する圧力に減圧する、請求項1または請求項2に記載のクレーン。 The swivel drive device
A hydraulic motor that swivels and drives the upper swivel body,
A pressure reducing control valve capable of adjusting the pressure reduction of the hydraulic oil flowing through the hydraulic motor is provided.
The crane according to claim 1 or 2, wherein the turning control unit reduces the upper limit pressure of the hydraulic oil to a pressure corresponding to the allowable acceleration by controlling the pressure reducing control valve.
前記許容加速度導出部は、前記アタッチメント構成情報と前記起伏角度計測装置および前記荷重計測装置の計測結果と予め定められた最低荷重とに基づいて、前記ブームに加わる荷重が前記最低荷重から前記荷重計測装置の計測荷重まで変化すると仮定する場合における前記許容加速度の初期値および到達値を導出し、さらに、前記上部旋回体の加速または減速が開始してから前記垂下長さ計測装置の計測結果に対応する変化時間が経過するまでの間に前記許容加速度を前記初期値から前記到達値まで変化させる、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のクレーン。 Further equipped with a hanging length measuring device for measuring the hanging length of the hanging rope,
The allowable acceleration derivation unit measures the load applied to the boom from the minimum load based on the attachment configuration information, the measurement results of the undulation angle measuring device and the load measuring device, and a predetermined minimum load. The initial value and the reached value of the allowable acceleration when it is assumed that the load is changed to the measured load of the device are derived, and further, it corresponds to the measurement result of the hanging length measuring device after the acceleration or deceleration of the upper swivel body starts. The crane according to any one of claims 1 to 4, wherein the permissible acceleration is changed from the initial value to the reached value until the change time elapses.
前記ブームに含まれる複数のアタッチメントの構成を表すアタッチメント構成情報を取得する工程と、
前記アタッチメント構成情報と前記起伏角度計測装置および前記荷重計測装置の計測結果に基づいて、前記ブームの耐旋回トルクに対応し前記ブームに許容される旋回加速度である許容加速度を導出する工程と、
前記旋回駆動装置に対し、前記上部旋回体の旋回加速度を前記許容加速度の範囲内に制限する制御を実行する工程と、を含むクレーン制御方法。 The lower base, the upper swivel body rotatably connected to the upper part of the lower base, the swivel drive device for swiveling and driving the upper swivel body, and the swivel drive device undulatingly connected to the upper swivel body and suspended by a hanging rope. A crane control method for controlling a crane including a boom on which a rope is suspended, an undulation angle measuring device for measuring the undulating angle of the boom, and a load measuring device for measuring the load of the suspended load applied to the boom.
A step of acquiring attachment configuration information representing the configuration of a plurality of attachments included in the boom, and
Based on the attachment configuration information and the measurement results of the undulation angle measuring device and the load measuring device, a step of deriving an allowable acceleration which is a turning acceleration allowed for the boom corresponding to the turning resistance torque of the boom, and a step of deriving the allowable acceleration.
A crane control method comprising a step of executing a control for limiting the turning acceleration of the upper turning body within the allowable acceleration range with respect to the turning drive device.
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