JP2022084958A - Dynamic lift off determination device, dynamic lift off control device, and mobile crane - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地面から吊荷を吊り上げる際の荷振れを抑制するための地切り判定装置に関するものである。 The present invention relates to a ground cutting determination device for suppressing load runout when lifting a suspended load from the ground.
従来から、ブームを備えたクレーンにおいて、地面から吊荷を吊り上げる際に、すなわち吊荷を地切りする際に、ブームに生じるたわみによって作業半径が増大することによって、吊荷が水平方向に振れる「荷振れ」が問題となっている(図1参照)。 Conventionally, in a crane equipped with a boom, when lifting a suspended load from the ground, that is, when cutting the suspended load, the bending caused by the boom increases the working radius, so that the suspended load swings horizontally. "Load runout" has become a problem (see Fig. 1).
地切りの際の荷振れを防止することを目的として、例えば、特許文献1に記載された鉛直地切り制御装置は、エンジン回転数センサによってエンジンの回転数を検出し、ブームの起仰作動をエンジン回転数に応じた値に補正するように構成されている。このような構成によって、エンジン回転数の変化を加味した正確な地切り制御を実施できる、とされている。
For the purpose of preventing load shake during ground cutting, for example, the vertical ground cutting control device described in
特許文献1を含む従来の地切り制御装置は、荷重データの時系列に基づいて地切りを判定している。ところが、荷重データの時系列は、ブームの撓み振動の影響等を受けて大きく振動する。そのため、荷重データが安定するまで待つことになり、地切り判定に時間がかかる要因となっていた。
The conventional ground cutting control device including
そこで、本発明は、荷振れを抑制しつつ、簡易な手法によって迅速に地切り判定することのできる、地切り判定装置と、地切り制御装置と、移動式クレーンと、を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a ground cutting determination device, a ground cutting control device, and a mobile crane, which can quickly determine ground cutting by a simple method while suppressing load shake. It is supposed to be.
前述した目的を達成するために、本発明の地切り判定装置は、起伏自在に構成されるブームと、ワイヤロープを介して吊荷を巻上/巻下げるウインチと、前記ブームに作用する荷重を計測する荷重計測手段と、荷重データに含まれる前記ブームの撓み振動成分を減衰する撓み振動フィルタと、前記ブーム及び前記ウインチを制御する制御部であって、前記ウインチを巻上げて吊荷を地切りする際に、前記撓み振動フィルタを通過させた荷重データの時間変化に基づいて地切りを判定するようになっている、制御部と、を備えている。 In order to achieve the above-mentioned object, the ground cutting determination device of the present invention has a boom configured to be undulating, a winch for hoisting / hoisting a suspended load via a wire rope, and a load acting on the boom. A load measuring means for measuring, a bending vibration filter for dampening the bending vibration component of the boom included in the load data, and a control unit for controlling the boom and the winch, and the winch is wound up to cut the suspended load. A control unit is provided so as to determine the ground cutting based on the time change of the load data passed through the deflection vibration filter.
また、本発明の地切り制御装置は、地切り判定装置を備える、地切り制御装置であって、前記制御部は、前記ウインチを巻上げて吊荷を地切りする際に、計測された荷重の時間変化に基づいて前記ブームの起伏角度の変化量を求め、該変化量を補うように前記ブームを起伏させるようになっている。 Further, the ground cutting control device of the present invention is a ground cutting control device provided with a ground cutting determination device, and the control unit measures the load measured when the winch is wound up and the suspended load is grounded. The amount of change in the undulation angle of the boom is obtained based on the time change, and the boom is undulated so as to compensate for the amount of change.
このように、本発明の地切り判定装置は、ブームと、ウインチと、荷重計測手段と、撓み振動フィルタと、ブーム及びウインチを制御する制御部であって、ウインチを巻上げて吊荷を地切りする際に、撓み振動フィルタを通過させた荷重データの時間変化に基づいて地切りを判定するようになっている。このような構成であるため、荷振れを抑制しつつ、簡易な手法によって迅速に地切り判定することができる。 As described above, the ground cutting determination device of the present invention is a boom, a winch, a load measuring means, a deflection vibration filter, and a control unit for controlling the boom and the winch, and winds the winch to ground the suspended load. At that time, the ground cutting is determined based on the time change of the load data passed through the deflection vibration filter. With such a configuration, it is possible to quickly determine the ground cutting by a simple method while suppressing load shake.
また、本発明の地切り制御装置は、地切り判定装置を備える、地切り制御装置であって、制御部は、地切りする際に、計測された荷重の時間変化に基づいてブームの起伏角度の変化量を求め、変化量を補うようにブームを起伏させるようになっている。このような構成であるため、荷振れを抑制しつつ、迅速に地切り判定するとともに、迅速に吊荷を地切りすることができる。 Further, the ground cutting control device of the present invention is a ground cutting control device including a ground cutting determination device, and the control unit is a boom undulation angle based on a time change of a measured load at the time of ground cutting. The amount of change is calculated, and the boom is undulated to compensate for the amount of change. With such a configuration, it is possible to quickly determine the ground cut and quickly cut the suspended load while suppressing the load runout.
以下、本発明に係る実施例について図面を参照して説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成要素は例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, examples according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the components described in the following examples are examples, and the technical scope of the present invention is not limited to them.
本実施例の移動式クレーンとしては、例えば、ラフテレーンクレーン、オールテレーンクレーン、トラッククレーン等が挙げられる。以下、本実施例に係る作業車両としてラフテレーンクレーンを例に説明するが、他の移動式クレーンにも、本発明に係る安全装置を適用することができる。 Examples of the mobile crane of this embodiment include rough terrain cranes, all terrain cranes, and truck cranes. Hereinafter, a rough terrain crane will be described as an example of the work vehicle according to the present embodiment, but the safety device according to the present invention can also be applied to other mobile cranes.
(移動式クレーンの構成)
まず、図2の側面図を用いて、移動式クレーンの構成について説明する。本実施例のラフテレーンクレーン1は、図2に示すように、走行機能を有する車両の本体部分となる車体10と、車体10の四隅に設けられたアウトリガ11,・・・と、車体10に水平旋回可能に取り付けられた旋回台12と、旋回台12の後方に取り付けられたブーム14と、を備えている。
(Structure of mobile crane)
First, the configuration of the mobile crane will be described with reference to the side view of FIG. As shown in FIG. 2, the
アウトリガ11は、スライドシリンダを伸縮させることによって、車体10から幅方向外側にスライド張出/スライド格納可能であるとともに、ジャッキシリンダを伸縮させることによって車体10から上下方向にジャッキ張出/ジャッキ格納可能である。
The
旋回台12は、旋回モータ61の動力が伝達されるピニオンギヤを有しており、このピニオンギヤが車体10に設けた円形状のギヤに噛み合うことで旋回軸を中心に回動する。旋回台12は、右前方に配置された操縦席18と、後方に配置されたカウンタウェイト19と、を有している。
The
さらに、旋回台12の後方には、ワイヤ16を巻上/巻下げるためのウインチ13が配置されている。ウインチ13は、ウインチモータ64を正方向/逆方向に回転させることによって、巻上げ方向(巻き取る方向)/巻下げ方向(繰り出す方向)の2方向に回転するようになっている。
Further, behind the swivel table 12, a
ブーム14は、基端ブーム141と(1つ又は複数の)中間ブーム142と先端ブーム143とによって入れ子式に構成されており、内部に配置された伸縮シリンダ63によって伸縮できるようになっている。先端ブーム143の最先端のブームヘッド144にはシーブが配置され、シーブにワイヤロープ16が掛け回されてフック17が吊下げられている。
The
基端ブーム141の付け根部は、旋回台12に設置された支持軸に回動自在に取り付けられており、支持軸を回転中心として上下に起伏できるようになっている。そして、旋回台12と基端ブーム141の下面との間には、起伏シリンダ62が架け渡されており、起伏シリンダ62を伸縮することでブーム14全体を起伏することができるようになっている。
The base portion of the
(制御系の構成)
次に、図3のブロック図を用いて、本実施例の地切り制御装置Dの制御系の構成について説明する。地切り制御装置Dは、制御部としてのコントローラ40を中心として構成されている。コントローラ40は、入力ポート、出力ポート、演算装置などを有する汎用のマイクロコンピュータである。コントローラ40は、操作レバー51~54(旋回レバー51、起伏レバー52、伸縮レバー53、ウインチレバー54)からの操作信号を受けて、図示しない制御バルブを介してアクチュエータ61~64(旋回モータ61、起伏シリンダ62、伸縮シリンダ63、ウインチモータ64)を制御する。
(Control system configuration)
Next, the configuration of the control system of the ground cutting control device D of this embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. The ground cutting control device D is configured around a
さらに、本実施例のコントローラ40には、地切り制御を開始/停止するための地切りスイッチ20と、地切り制御におけるウインチ13の速度を設定するためのウインチ速度設定手段21と、ブーム14に作用する荷重を計測する荷重計測手段22と、ブーム14の姿勢を検出するための姿勢検出手段23と、が接続されている。
Further, the
地切りスイッチ20は、地切り制御の開始又は停止を指示するための入力機器であり、例えば、ラフテレーンクレーン1の安全装置に付加する構成とすることが可能であり、操縦席18に配置されることが好ましい。
The
ウインチ速度設定手段21としては、地切り制御におけるウインチ13の速度を設定する入力機器であり、あらかじめ設定された速度から適切な速度を選択する方式のものや、テンキーによって入力する方式のものがある。さらに、ウインチ速度設定手段21は、地切りスイッチ20と同様に、ラフテレーンクレーン1の安全装置に付加する構成とすることが可能であり、操縦席18に配置されることが好ましい。このウインチ速度設定手段21によってウインチ13の速度を調整することで、地切り制御に要する時間を調整することができる。
The winch speed setting means 21 is an input device for setting the speed of the
荷重計測手段22は、ブーム14に作用する荷重を計測する計測機器であり、例えば、起伏シリンダ62に作用する圧力を計測する圧力計(22)とすることができる。圧力計(22)によって計測された圧力信号は、撓み振動フィルタ31及び/又は起伏角振動フィルタ32を介して、コントローラ40に伝送される。
The load measuring means 22 is a measuring device for measuring the load acting on the
ここにおいて、撓み振動フィルタ31は、ブーム14の撓み振動成分の影響を取り除いて、本来のワイヤロープ16に作用する荷重を正確に監視することを目的として設置される。撓み振動フィルタ31は、例えば、特定の周波数を通過させる、いわゆるバンドパスフィルタであってもよいし、特定の周波数を減衰させる、いわゆるバンドストップフィルタであってもよい。この撓み振動フィルタ31は、電気回路等によってハード的に実現することもできるし、スペクトル解析によって数値的に(ソフト的に)実現することもできる。
Here, the
そして、本実施例の撓み振動フィルタ31は、あらかじめブーム14の長さと起伏角ごとに撓みによる固有振動数を実験計測によって又は数値計算によって求め、これをデータベース化しておく。そして、地切りする際の実際のブーム14の長さ(すなわち初期長さ)と起伏角(すなわち初期起伏角)に応じて、データベースから対応する固有振動数を読み込むことにより、撓み振動成分を減衰するように構成されている。
Then, in the
また起伏角振動フィルタ32は、ブーム14の起伏角制御の影響を取り除いて、ワイヤロープ16に作用する本来の荷重を正確に監視することを目的として設置される。すなわち、起伏角制御を実行すると、慣性モーメントや負荷トルクの大小によって入力と出力の間に時間遅れが生じ、応答が振動的になる。そこで、この起伏角振動フィルタ32は、あらかじめ実験計測によって又は数値計算によって起伏角制御の応答特性を求めておいて、対応する周波数帯の影響を取り除くように構成されるものである。
Further, the undulation
起伏角振動フィルタ32は、撓み角振動フィルタ31と同様に、バンドパスフィルタであってもよいし、バンドストップフィルタであってもよい。また、起伏角振動フィルタ32は、ハード的に実現することもできるし、数値的に(ソフト的に)実現することもできる。さらに、起伏角振動フィルタ32は、あらかじめブーム14の長さと起伏角ごとにデータベース化することが好ましい。
The undulation
姿勢検出手段23は、ブーム14の姿勢を検出する計測機器であり、図示しないが、ブーム14の起伏角度を計測する起伏角度計231と、起伏角速度を計測する起伏角速度計232と、ブーム14の長さを計測する長さ計233と、から構成される。具体的には、起伏角度計231としては、ポテンショメータを用いることができる。また、起伏角速度計232としては、起伏シリンダ15に取り付けられたストロークセンサを用いることができる。起伏角度計231によって計測された起伏角度信号、及び、起伏角速度計232によって計測された起伏角速度信号は、コントローラ40に伝送される。さらに、長さ計233によって計測されたブーム長さ信号は、コントローラ40に加えて、フィルタ31(32)に伝送される。
The
コントローラ40は、ブーム14及びウインチ13の作動を制御する制御部であり、地切りスイッチ20がONにされることでウインチ13を巻上げて吊荷を地切りする際に、荷重計測手段22によって計測された荷重の時間変化に基づいて、ブーム14の起伏角度の変化量を予測し、予測された変化量を補うようにブーム14を起伏させる。
The
より具体的に言うと、コントローラ40は、機能部として、特性テーブル又は伝達関数の選択機能部40aと、実際に地切りされたか否かを判定することによって地切り制御を停止させる地切り判定機能部40bと、を有している。
More specifically, the
特性テーブル又は伝達関数の選択機能部40aは、荷重計測手段としての圧力計22からの圧力の初期値と、姿勢計測手段としての起伏角度計23からの起伏角度の初期値と、の入力を受けて、適用する特性テーブル又は伝達関数を決定する。ここにおいて、伝達関数としては、以下のように、線形係数aを用いた関係を適用することができる。
The
まず、図4の荷重-起伏角のグラフに示すように、荷振れが生じないようにブーム先端位置が常に吊荷の真上にくるように調整した場合に、荷重と起伏角(先端対地角度)は線形の関係にあることがわかっている。地切り中に、時刻t1から時刻t2の間に荷重Load1がLoad2へ変化したと仮定すると、
2式の差から、差分方程式を求めると、
起伏角を制御するためには、起伏角速度を与える必要がある。
すなわち、起伏角制御は、荷重の時間変化(微分)が入力になる。
In order to control the undulation angle, it is necessary to give the undulation angular velocity.
That is, in the undulation angle control, the time change (derivative) of the load is input.
地切り判定機能部40bは、荷重計測手段としての圧力計22からの圧力信号から計算した荷重の値の時系列データを監視し、地切りの有無を判定する。地切り判定の手法については、図8を用いて後述する。
The ground cutting
(全体のブロック線図)
次に、図5のブロック線図を用いて、本実施例の地切り制御を含む全体の要素間の入力・出力関係を詳細に説明する。まず、荷重変化算出部71において、荷重計測手段22によって計測された荷重の時系列データに基づいて荷重変化が計算される。計算された荷重変化は、目標軸速度算出部72に入力される。この目標軸速度算出部72における入力・出力関係については、図6を用いて後述する。
(Overall block diagram)
Next, using the block diagram of FIG. 5, the input / output relationship between all the elements including the ground cutting control of this embodiment will be described in detail. First, the load
目標軸速度算出部72では、起伏角の初期値と、設定ウインチ速度と、入力された荷重変化と、に基づいて、目標軸速度が算出される。目標軸速度は、ここでは、目標起伏角速度(及び、必須ではないが、目標ウインチ速度)である。算出された目標軸速度は、軸速度コントローラ73に入力される。ここまでの前半部分の制御が、本実施例の地切り制御に関する処理である。
The target shaft
その後、軸速度コントローラ73、軸速度の操作量変換処理部74を経て操作量が制御対象75に入力される。この後半部分の制御は、通常の制御に関する処理であり、計測された起伏角速度に基づいてフィードバック制御されている。
After that, the operation amount is input to the
(地切り制御のブロック線図)
次に、図6のブロック線図を用いて、特に地切り制御の目標軸速度算出部72における要素の入力・出力関係について説明する。まず、起伏角度の初期値が、特性テーブル/伝達関数の選択機能部81(40a)に入力される。選択機能部81では、特性テーブル(LookupTable)又は伝達関数を使用して、最も適切な定数(線形係数)aが選択されるようになっている。
(Block diagram of ground cutting control)
Next, the input / output relationship of the elements in the target axis
そして、数値微分部82において、荷重変化の数値微分(時間に関する微分)が実施されて、この数値微分の結果に定数aを乗ずることで、目標起伏角速度が計算される。すなわち、前述した(式3)の計算が実行されることで、目標起伏角速度が計算される。このように、目標起伏角速度の制御は、特性テーブル(又は伝達関数)を用いて、フィードフォワード制御されている。
Then, in the
(フローチャート)
次に、図7のフローチャートを用いて、本実施例の地切り制御の全体の流れについて説明する。
(flowchart)
Next, the entire flow of the ground cutting control of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 7.
はじめに、オペレータが地切りスイッチ20を押して地切り制御が開始される(START)。このとき、地切り制御のあらかじめ開始前に又は開始後に、ウインチ速度設定手段21を介して、ウインチ13の目標速度が設定される。そうすると、コントローラ40は、目標速度で、ウインチ制御が開始する(ステップS1)。
First, the operator presses the
次に、ウインチ13が巻上げられると同時に、荷重計測手段22によって吊荷荷重計測が開始されて、コントローラ40に荷重値が入力される(ステップS2)。そうすると、選択機能部40aでは、荷重の初期値と、姿勢計測手段としての起伏角度計23からの起伏角度の初期値と、の入力を受けて、適用する特性テーブル又は伝達関数が決定される(ステップS3)。
Next, at the same time as the
次に、コントローラ40では、適用される特性テーブル又は伝達関数と、荷重変化と、に基づいて、起伏角速度が算出される(ステップS4)。すなわち、フィードフォワード制御によって、起伏角速度制御がなされている。
Next, in the
そして、計測されている荷重の時系列データがフィルタ31(32)を介して入力され、この時系列データに基づいて地切りの有無が判定される(ステップS5)。なお、判定手法については後述する。判定の結果、地切りされていない場合は(ステップS5のNO)、ステップS2へ戻って、荷重に基づくフィードフォワード制御を繰り返す(ステップS2~ステップS5)。 Then, the time-series data of the measured load is input via the filter 31 (32), and the presence or absence of ground cutting is determined based on the time-series data (step S5). The determination method will be described later. As a result of the determination, if the ground is not cut (NO in step S5), the process returns to step S2 and the feedforward control based on the load is repeated (steps S2 to S5).
判定の結果、地切りされている場合は(ステップS5のYES)、地切り制御を緩停止する(ステップS6)。すなわち、ウインチモータによるウインチ13の回転駆動を速度を落としながら停止するとともに、起伏シリンダ62による起伏駆動を速度を落としながら停止する。
As a result of the determination, if the ground is cut (YES in step S5), the ground cutting control is slowly stopped (step S6). That is, the rotary drive of the
(地切り判定)
次に、図8を用いて、本実施例の地切り判定装置C、及び、地切り判定方法について詳しく説明する。地切り判定装置Cは、ブーム14と、ウインチ13と、荷重計測手段22と、撓み振動フィルタ31及び起伏角振動フィルタ32と、ブーム14及びウインチ13を制御する制御部としてのコントローラ40と、から構成される。
(Judgment of ground cutting)
Next, with reference to FIG. 8, the ground cutting determination device C and the ground cutting determination method of this embodiment will be described in detail. The ground cutting determination device C includes a
本実施例のコントローラ40は、地切り制御において、ウインチ13を巻上げて吊荷を地切りする際に、撓み振動フィルタ31及び起伏角振動フィルタ32を通過させた荷重データの時間変化に基づいて地切りを判定するようになっている。ここにおいて、撓み振動フィルタ31及び起伏角振動フィルタ32は、地切り制御開始時点のブーム14の初期長さと初期起伏角に応じて、対応するものがテーブルから呼び出される。
In the ground cutting control, the
このように、撓み振動フィルタ31及び起伏角振動フィルタ32を介することによって、図8のグラフに示すように、撓み振動の影響を受けた荷重データの時系列(図中では点線)のブーム14の撓みに起因する振動成分(凹凸)が減衰されて、比較的に平滑な荷重データの時系列(図中では実線)が得られるようになる。
In this way, as shown in the graph of FIG. 8, the
ここにおいて、撓み振動フィルタ31及び起伏角振動フィルタ32を通過した荷重データに基づいた地切り判定方法は、どのようなものであってもよい。例えば、地切り判定方法としては、荷重データの時間変化(傾き)の移動平均を監視しておいて、この時間変化の移動平均が所定量以下となった(すなわち、傾きが所定の傾きよりも緩やかになった)状態を捉えることで、地切りしたことを判定することができる。他の方法としては、例えば、振動の最初の山の頂点の時刻、すなわち、最初の極大値、を捉えることで、地切りしたことを判定することもできる。
Here, any method may be used for determining ground cutting based on the load data that has passed through the
そして、本実施例では、図6及び図7を用いて説明したように、フィードフォワード制御を実施するようになることで、荷重変化と制御量(起伏角速度)との関係が理論上線形になるため、特に相性がよいといえる。つまり、フィルタ31、32を通すことで、荷重データの線形性がより明瞭になるため、いっそう荷重変化を把握しやすくなって起伏角速度を制御しやすくなる。
Then, in this embodiment, as described with reference to FIGS. 6 and 7, the relationship between the load change and the control amount (undulation angular velocity) becomes theoretically linear by implementing the feedforward control. Therefore, it can be said that the compatibility is particularly good. That is, by passing through the
(効果)
次に、本実施例の地切り判定装置C、地切り制御装置D、及び、移動式クレーンとしてのラフテレーンクレーン1の奏する効果を列挙して説明する。
(effect)
Next, the effects of the ground cutting determination device C, the ground cutting control device D, and the
(1)上述してきたように、本実施例の地切り判定装置Cは、起伏自在に構成されるブーム14と、ワイヤロープ16を介して吊荷を巻上/巻下げるウインチ13と、ブーム14に作用する荷重を計測する荷重計測手段22と、荷重データに含まれるブーム14の撓み振動成分を減衰する撓み振動フィルタ31と、ブーム14及びウインチ13を制御するコントローラ40であって、ウインチ13を巻上げて吊荷を地切りする際に、撓み振動フィルタ31を通過させた荷重データの時間変化に基づいて地切りを判定するようになっている、コントローラ40と、を備えている。このような構成であるため、荷重データの時系列から撓み角振動成分の影響が低減されることで、より精度の高い荷重データに基づいて、荷振れを抑制しつつ、簡易な手法によって迅速に地切り判定することができる。
(1) As described above, in the ground cutting determination device C of the present embodiment, the
(2)また、撓み振動フィルタ31は、あらかじめブーム14の長さと起伏角ごとに撓みによる固有振動数を求めて記憶しておいて、地切りする際のブーム14の長さと起伏角に応じて対応する撓み振動成分を減衰するように構成されている。そのため、ブーム14の長さに応じて撓み角振動成分を減衰することで、いっそう正確に撓み角振動成分を減衰することができる。
(2) Further, the
(3)さらに、荷重データに含まれる起伏角制御による曲げ振動成分を減衰する起伏角振動フィルタ32をさらに備え、コントローラ40は、ウインチ13を巻上げて吊荷を地切りする際に、起伏角振動フィルタ32を通過させた荷重データの時間変化に基づいて地切りを判定するようになっている。そのため、起伏角制御を実行した際の慣性モーメントや負荷トルクによる応答の振動成分を減衰することで、より精度の高い荷重データに基づいて迅速に地切り判定できるようになる。
(3) Further, the undulation
(4)さらに、本実施例の地切り制御装置Dは、ブーム14と、ウインチ13と、荷重計測手段22と、ブーム14及びウインチ13を制御する制御部としてのコントローラ40であって、ウインチ13を巻上げて吊荷を地切りする際に、計測された荷重の時間変化に基づいてブーム14の起伏角度の変化量を求め、変化量を補うようにブーム14を起伏させる、コントローラ40と、を備えている。このような構成であるから、荷振れを抑制しつつ、迅速に吊荷を地切りすることのできる地切り制御装置Dとなる。
(4) Further, the ground cutting control device D of the present embodiment is a
つまり、本実施例の地切り制御装置Dでは、荷重と起伏角補量の関係が線形関係であることに着目し、荷重値の時間変化のみに基づいてフィードフォワード制御を実施することで、従来のように複雑なフィードバック制御を実施することなく、迅速に吊荷を地切りすることができる。 That is, in the ground cutting control device D of the present embodiment, attention is paid to the linear relationship between the load and the undulation angle compensation amount, and the feedforward control is performed based only on the time change of the load value. It is possible to quickly cut the suspended load without implementing complicated feedback control as in the case of.
(5)また、ブーム14の姿勢を計測する姿勢計測手段23をさらに備え、コントローラ40は、計測されたブーム14の姿勢の初期値と、計測された荷重の初期値と、に基づいて対応する特性テーブル又は伝達関数を選択し、特性テーブル又は伝達関数を使用して、計測された荷重の時間変化からブーム14の起伏角度の変化量を求めるようになっていることが好ましい。
(5) Further, the posture measuring means 23 for measuring the posture of the
このように構成すれば、地切り制御の開始時に、ウインチ13を一定速度で巻上げ、荷重変化に合わせて特性テーブル(又は伝達関数)から起伏角制御量を算出してフィードフォワード制御を実施することで、荷振れなく迅速に地切りすることができる。加えて、調整するパラメータが少なくなることで、出荷時の調整を迅速かつ容易に実施できる。
With this configuration, at the start of ground cutting control, the
(6)さらに、コントローラ40は、ウインチ13を巻上げて吊荷を地切りする際に、ウインチ13を定速で巻上げるようにされていることが好ましい。このように構成すれば、慣性力等の外乱の影響を抑制して、応答(計測された荷重値)を安定させることで、地切り判定を容易にすることができる。
(6) Further, it is preferable that the
(7)また、本実施例の移動式クレーンであるラフテレーンクレーン1は、上述したいずれかの地切り判定装置C又は地切り制御装置Dを備えることで、荷振れを抑制しつつ、迅速に吊荷を地切りすることのできるラフテレーンクレーン1となる。
(7) Further, the
以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes to the extent that the gist of the present invention is not deviated are made in the present invention. included.
例えば、実施例では特に説明しなかったが、ウインチ13としてメインウインチを使用して地切りする場合でも、サブウインチを使用して地切りする場合でも、本発明の地切り制御装置Dを適用することができる。
For example, although not particularly described in the examples, the ground cutting control device D of the present invention is applied regardless of whether the ground cutting is performed using the main winch as the
C:地切り判定装置; D:地切り制御装置; a:線形係数;
1:ラフテレーンクレーン; 10:車体; 12:旋回台;
13:ウインチ; 14:ブーム; 16:ワイヤ; 17:フック;
20:地切りスイッチ;
21:ウインチ速度設定手段;
22:圧力計(荷重計測手段);
23:起伏角度計(姿勢検出手段);
31:撓み振動フィルタ; 32:起伏角振動フィルタ;
40:コントローラ;
40a:選択機能部; 40b:地切り判定機能部;
51:旋回レバー; 52:起伏レバー;
53:伸縮レバー; 54:ウインチレバー;
61:旋回モータ; 62:起伏シリンダ;
63:伸縮シリンダ; 64:ウインチモータ
C: Ground cutting determination device; D: Ground cutting control device; a: Linear coefficient;
1: Rough terrain crane; 10: Body; 12: Swing platform;
13: Winch; 14: Boom; 16: Wire; 17: Hook;
20: Ground cutting switch;
21: Winch speed setting means;
22: Pressure gauge (load measuring means);
23: Ups and downs angle meter (posture detection means);
31: Deflection vibration filter; 32: Ups and downs angle vibration filter;
40: Controller;
40a: Selection function unit; 40b: Ground cutting determination function unit;
51: Swing lever; 52: Undulating lever;
53: Telescopic lever; 54: Winch lever;
61: Swing motor; 62: Undulating cylinder;
63: Telescopic cylinder; 64: Winch motor
Claims (8)
ワイヤロープを介して吊荷を巻上/巻下げるウインチと、
前記ブームに作用する荷重を計測する荷重計測手段と、
荷重データに含まれる前記ブームの撓み振動成分を減衰する撓み振動フィルタと、
前記ブーム及び前記ウインチを制御する制御部であって、前記ウインチを巻上げて吊荷を地切りする際に、前記撓み振動フィルタを通過させた荷重データの時間変化に基づいて地切りを判定するようになっている、制御部と、
を備える、地切り判定装置。 A boom that can be undulated and
A winch that winds up / unwinds a suspended load via a wire rope,
A load measuring means for measuring the load acting on the boom, and
A deflection vibration filter that attenuates the deflection vibration component of the boom included in the load data,
A control unit that controls the boom and the winch so that when the winch is wound up and the suspended load is grounded, the ground cutting is determined based on the time change of the load data passed through the deflection vibration filter. The control unit and
A ground cutting determination device.
前記制御部は、前記ウインチを巻上げて吊荷を地切りする際に、計測された荷重の時間変化に基づいて前記ブームの起伏角度の変化量を求め、該変化量を補うように前記ブームを起伏させるようになっている、地切り制御装置。 A ground cutting control device including the ground cutting determination device according to any one of claims 1 to 3.
When the winch is wound up and the suspended load is grounded, the control unit obtains the amount of change in the undulation angle of the boom based on the time change of the measured load, and the boom is compensated for the amount of change. A ground cutting control device that is designed to undulate.
前記制御部は、計測された前記ブームの姿勢の初期値と、計測された荷重の初期値と、に基づいて対応する特性テーブル又は伝達関数を選択し、該特性テーブル又は伝達関数を使用して、計測された荷重の時間変化から前記ブームの起伏角度の変化量を求めるようになっている、請求項4に記載された、地切り制御装置。 Further equipped with a posture measuring means for measuring the posture of the boom,
The control unit selects a corresponding characteristic table or transfer function based on the measured initial value of the boom posture and the measured initial value of the load, and uses the characteristic table or transfer function. The ground cutting control device according to claim 4, wherein the amount of change in the undulation angle of the boom is obtained from the time change of the measured load.
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