JP2556244B2 - ケーブルクレーンにおけるトロリーの座標修正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばダムの構築現
場などにコンクリートを供給するためのケーブルクレー
ンにおいて、トロリーの位置座標を常時精度良く監視す
るようにしたケーブルクレーンにおける座標修正方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ダムの構築現場におい
て、コンクリートを製造現場から打設現場まで搬送する
ための手段の一つとしてケーブルクレーンが用いられて
いる。

【０００３】このケーブルクレーンは、山間に構築され
るダムの上部両側の山側に両端を固定式或いは移動式に
係止され、ダムの長手方向に沿って張設された主索と、
主索に懸垂され、これに沿って走行可能なトロリーと、
トロリー牽引用の牽索と、トロリーの下部に吊索を介し
て吊下されたコンクリートバケットと、前記牽索を牽引
して前記トロリーを山側に設けたバンカー線上の搬送開
始位置とダムの底部任意位置に設定された搬送終了位置
間を往復移動させる横行ウインチと、吊索を巻取，巻き
下げしてバケットを昇降させる縦巻ウインチと、トロリ
ーの位置およびバケットの位置を監視するとともに、前
記各ウインチを駆動制御する操作室を備えている。搬送
開始位置の側方上部には、バッチャープラントで作られ
たコンクリートを搬送するコンクリート搬送台車がケー
ブルクレーンの搬送開始位置まで走行し、またケーブル
クレーンの搬送終了位置にはコンクリートホッパーが配
置されており、操作室からの制御信号に基づき、トロリ
ーを横移動させつつバケットを昇降させ、各位置にバケ
ットを位置決め着底させてコンクリートの供給と排出を
行う。

【０００４】この種の構築物には多量のコンクリートを
必要とするところから、工費の採算上からはバケットの
一回あたりの搬送時間を可及的に短縮する必要があり、
このための好適な制御モードは斜めの軌跡で搬送するこ
とである。

【０００５】また前記ケーブルクレーンにあっては、搬
送開始位置から搬送終了位置までのトロリーの往復運動
およびバケットの上下運動は各索の繰り出し量と荷重に
応じた主索の撓み度合い等によって検出でき、また、こ
れに応じて自動的に座標を求め、この値から最適制御モ
―ドに応じて各ウインチの駆動用制御装置に正逆回転，
増減速，停止を指令することができるため、バケットの
自動搬送が可能である。

【０００６】この自動搬送を行うために、横行ウインチ
及び縦巻ウインチにはそれぞれエンコ―ダが設けられて
いるとともに、主索の付根部には傾斜計が配置され、こ
れらの測定値を操作室に送り、操作室では得られた現在
の座標値データを最適制御モ―ドに照合しつつ搬送のた
めの制御を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記横行ウ
インチは通常エンドレスウインチである。そして、牽索
はウインチドラムに数巻経由するが、牽索とウインチド
ラムの間にはスリップ等によるずれが発生する。したが
って、トロリーの横行量はウインチに付属のエンコ―ダ
によって検出しているため、トロリーの実際の位置と検
出値にずれが生ずることになり、自動搬送のための制御
が全くできなくなる場合が生ずる。

【０００８】このため従来では定期的に人手によりエン
コ―ダの検出値を修正していた。例えばバンカー線上の
バケットの着底位置であって、トロリーが停止している
位置を原点位置として目視確認し、この原点位置におけ
るエンコ―ダの検出値が初期設定値からずれていた場合
には、再度初期設定値を再入力する方法が採用されてお
り、一日に一回程度の割合で確認及び修正作業がなされ
ていた。

【０００９】ところが、この方法では突発的にスリップ
が生じた場合に対応出来ず、一日当たりの累積誤差も多
いため、修正直後から順次作業を繰り返す毎に精度が低
下することになる。また、トロリーの停止位置も主索の
撓み度合いに応じて変化するため、必ずしも目視確認に
よる修正方法が正確であるとは限らなかった。

【００１０】この発明は以上の問題点を解決するもので
あって、トロリーの一往復動作毎に回転検出手段による
検出値の修正を自動的かつ精度良く行えるようにしたケ
ーブルクレーンにおけるトロリーの位置修正方法を提供
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、２点間に張設された主索に沿って走行
可能なトロリーと、該トロリー牽引用の牽索と、該牽索
を巻取，巻き戻しして前記トロリーを主索に沿って往復
移動させる横行ウインチと、該横行ウインチの正逆回転
に応じて前記牽索の繰出し量を検出する回転検出手段
と、前記主索の撓み角度を検出する角度検出手段と、前
記回転検出手段及び角度検出手段の検出値からトロリー
の現在位置座標を換算し、該現在位置座標を元に前記横
行ウインチの駆動制御を行う制御手段を備えたケーブル
クレーンを用いてコンクリート等の運搬物を搬送する際
に採用されるケーブルクレーンにおけるトロリーの座標
修正方法であって、前記トロリーの各往復動作毎に、前
記運搬物の積み込み位置に固定配置した光波測距計によ
り、前記積み込み位置に停止しているトロリーまでの距
離を検出するとともに、前記角度検出手段により主索の
撓み角度を検出して、これらの検出値から、前記積み込
み停止位置にあるトロリーの位置座標を当該トロリーの
各往復動作毎に求め、求めた位置座標を各々の往復動作
の各原点位置として、前記角度検出手段と前記回転検出
手段により換算されるトロリーの現在位置座標を管理す
ることを特徴とする。

【００１２】

【作用】以上の構成によれば、各往復動作毎に、積み込
み停止位置にあるトロリーの位置座標を光波測距計と、
角度検出手段によって求め、求めた座標を出発座標とし
て修正しながら、トロリーの各往復動作中の位置座標の
管理を行う。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。

【００１４】図１は、この発明の全体構成を示す概略
図、図２はこの発明方法による制御手順を示すフローチ
ャートである。

【００１５】図において、このケーブルクレーンは、基
本的には従来とほぼ同様に、山間に構築されるダム１の
上部両側の山側には一対の固定塔２，３が配置され、こ
の固定塔２，３には両端を係止された主索４がダム１の
長手方向に沿って張設されている。

【００１６】なお、図中右岸固定塔２は固定されている
が、移動式例えば軌索式の場合には左岸固定塔３は図中
紙面と直交する方向に移動可能であり、また固定式の場
合には左岸固定塔３も山側に固定されている構成が採用
できる。

【００１７】主索４には、これに沿って走行可能な横行
トロリー５が配置されている。トロリー５は前記主索４
に沿って固定塔２，３間にループ式に移動可能に張設さ
れる牽引用の牽索６の両端に連結している。

【００１８】牽索６は固定塔２を経由して機械室７に設
けた横行ウインチ８に巻取ドラム９を介してエンドレス
式に巻き付けられ、横行ウインチ８の正逆転動作に応じ
て牽索６は左右に移動し、トロリー５を山側のバンカー
線上の搬送開始位置Ａとダム１の底部任意位置の搬送終
了位置Ｂの間を走行させる。

【００１９】トロリー５の下部には吊索１０が吊下され
ている。この吊索１０の下端にはコンクリートバケット
１１が懸垂式に吊下されている。吊索１０は、一端を一
方の固定塔３に係止され、トロリー５，バケット１１，
及び固定塔２を経由して他端を同じく機械室７に配置さ
れた巻上ウインチ１２に巻き取られるもので、この巻上
げウインチ１２の巻上げ，巻き戻し操作によって昇降
し、バケット１１を上下させる。

【００２０】コンクリートの積み込み位置である搬送開
始位置Ａにおいて、紙面と直交する方向には図示しない
バッチャープラントで作られたコンクリートを搬送する
コンクリート搬送台車１４が走行し、また搬送終了位置
Ｂ上にはコンクリートホッパー１５が配置されている。

【００２１】固定塔２の山側にはトロリー５の位置およ
びバケット１１の位置を監視するとともに、前記各ウイ
ンチ８，１２を駆動制御する操作室１６が配置されてお
り、この操作室１６には、各ウインチ８，１２の駆動方
向及び速度を制御するための操作盤１７，及びこの操作
盤１７に各種駆動モードを指令する中央制御盤１８，コ
ンピューター１９等が備えられている。

【００２２】前記各ウインチ８，１２にはそれぞれ横行
エンコーダ２０及び巻上げエンコーダ２１が配置されて
おり、正逆回転駆動によるトロリー５の横行量及びバケ
ット１１のトロリー５からの上下降量を検出している。

【００２３】また、固定塔２の付根部には主索４の撓み
に応じた傾斜度合いを計測するための傾斜計２２が配置
され、また光波測距計２３が配置されている。このうち
光波測距計２３は、前記トロリー５の接近停止位置でそ
の横座標を検出するもので、測定面をトロリー側に向け
ている。これに対応してトロリー５には主索４の撓み分
をカバーする範囲の上下高さの反射板２４が備えられて
いる。さらにバケット１１上の中央には振れ角検出計２
５が設けられている。

【００２４】以上の各センサーの検出値はコンピュータ
ー１９側に入力され、コンピューター１９側では、これ
らの検出値を元に最適モ―ドで各ウインチ８，１２を正
逆転駆動してトロリー５の往路及び復路における走行制
御と、バケット１１の上下昇降制御を行う。

【００２５】図２（ａ）はその制御の手順を示すもの
で、まずバケット１１が搬送開始位置に待機している時
点でコンクリートの搭載作業が完了すると往路走行制御
がなされる（ステップ１０１〜１０３）。この制御は詳
しくは省略するが、概略次のような内容が含まれる。 搬送開始位置上でのバケット１１の上昇とトロリー５
の走行開始及びトロリー５の加減速による振れ止め制御 バケット１１の下降制御 搬送終了位置Ｂの近傍でのトロリー５の減速制御 搬送終了位置Ｂ近傍におけるトロリー５の往復動作に
よる振れ止め制御 トロリー５の停止とバケット１１の下降制御 また、これらの制御は各エンコーダ２０，２１及び傾斜
計２２の検出に基づく実座標（横ｘ，縦ｚ）及び振れ角
検出計２５の検出により振れ角度を判定し、予めプログ
ラムされている制御内容に対応させるものである。

【００２６】以上によりバケット１１が搬送終了位置Ｂ
上にあるホッパー１５上に着底すると図示しない検出機
構により着底が検出され、この信号を受けてコンクリー
トがホッパー１５に放出され、放出完了すると、今度は
前記〜とは逆の制御手順で復路制御がなされる（ス
テップ１０４〜１０６）。搬送開始位置Ａの直上でトロ
リー５は停止し、次いで吊索１０が繰り出されることで
バケット１１は再びバンカー線上の搬送開始位置Ａに着
底し（ステップ１０７，１０８）、再びステップ１０１
のコンクリート搭載待ち状態となる。

【００２７】なお、図２（ｂ）に示すように、制御の開
始直後において、搬送開始位置Ａにおけるトロリー５の
停止が確認されると、光波測距計２３により横座標が検
出され、傾斜計２２の傾斜角度に応じて縦座標も演算に
より求められることで、トロリー５の実際の停止位置が
実座標値として入力され、この値が同停止位置における
横行エンコーダ２０及び傾斜計２３による出発座標とし
てコンピューター１９側に更新登録される（ステップ１
０９，１１０）。

【００２８】すなわちトロリー５が搬送位置Ａに到着毎
に計測を行うことによって、牽索５が巻取ドラム９の部
分でスリップが生じたり伸び縮みが生じていると、両計
測値に差が生ずるが、その都度、実座標値に修正され、
ステップ１０２の走行制御以降はこの座標値を出発座標
として登録を更新し、この値を元に前記と同一モ―ドの
制御が繰り返されることになる。

【００２９】なお、エンコーダ２０による計測値と光波
距離計２３の計測値の差を毎回記憶しておけば、この差
が大きい場合にはスリップ量が多いことであるから、直
ちに対応策を講ずることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この発明によるケーブルクレーンにおけるトロリー
の座標修正方法にあっては、光波測距計と角度検出手段
により各往復動作毎に検出された積み込み停止位置にあ
るトロリーの位置座標が、各往復動作におけるトロリー
の座標データの出発座標になるため、毎回誤差が修正さ
れ、牽索のすべりや伸びによる累積誤差を生ずることが
なくこれによる制御の不具合が除去され、精度の良い制
御を行うことができる。また突発的なスリップ等が生じ
今回が不具合になったとしても、次回からは通常の制御
を行うことができ、突発的外乱に対する対応を迅速に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるケーブルクレーンの全体説明図
である。

【図２】（ａ），（ｂ）は同ケーブルクレーンにおける
制御手順を示すフローチャートである

【符号の説明】

１ ダム ４ 主索 ５ トロリー ６ 牽索 ８ 横行ウインチ ９ 巻取ドラム １０ 吊索 １１ コンクリートバケット １２ 縦巻ウインチ １５ 操作盤 １６ 操作室 １７ 操作盤 １８ 制御盤 １９ コンピューター ２０ 横行エンコーダ（回転検出手段） ２２ 傾斜計 ２３ 光波測距計（光学検出手段） Ａ 搬送開始位置 Ｂ 搬送終点位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 通夫 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 昭61−69689（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−106095（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−9890（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−17890（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２点間に張設された主索に沿って走行可
   能なトロリーと、該トロリー牽引用の牽索と、該牽索を
   巻取，巻き戻しして前記トロリーを主索に沿って往復移
   動させる横行ウインチと、該横行ウインチの正逆回転に
   応じて前記牽索の繰出し量を検出する回転検出手段と、
   前記主索の撓み角度を検出する角度検出手段と、前記回
   転検出手段及び角度検出手段の検出値からトロリーの現
   在位置座標を換算し、該現在位置座標を元に前記横行ウ
   インチの駆動制御を行う制御手段を備えたケーブルクレ
   ーンを用いてコンクリート等の運搬物を搬送する際に採
   用されるケーブルクレーンにおけるトロリーの座標修正
   方法であって、前記トロリーの各往復動作毎に、前記運
   搬物の積み込み位置に固定配置した光波測距計により、
   前記積み込み位置に停止しているトロリーまでの距離を
   検出するとともに、前記角度検出手段により主索の撓み
   角度を検出して、これらの検出値から、前記積み込み停
   止位置にあるトロリーの位置座標を当該トロリーの各往
   復動作毎に求め、求めた位置座標を各々の往復動作の各
   原点位置として、前記角度検出手段と前記回転検出手段
   により換算されるトロリーの現在位置座標を管理するこ
   とを特徴とするケーブルクレーンにおけるトロリーの座
   標修正方法。