JP2631721B2 - 天井クレーンにおける振れ止め制御方法 - Google Patents

天井クレーンにおける振れ止め制御方法

Info

Publication number
JP2631721B2
JP2631721B2 JP63284349A JP28434988A JP2631721B2 JP 2631721 B2 JP2631721 B2 JP 2631721B2 JP 63284349 A JP63284349 A JP 63284349A JP 28434988 A JP28434988 A JP 28434988A JP 2631721 B2 JP2631721 B2 JP 2631721B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crane
speed pattern
pattern
acceleration
zero
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63284349A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02132099A (ja
Inventor
良一 新井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kiden Kogyo Ltd filed Critical Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority to JP63284349A priority Critical patent/JP2631721B2/ja
Publication of JPH02132099A publication Critical patent/JPH02132099A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2631721B2 publication Critical patent/JP2631721B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クレーンの自動制御方法に係り、特に自動
化する際に必要とされる吊荷の振れ制御に好適な天井ク
レーン用の振れ止め制御方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来提案されているプログラム制御方式におけるクレ
ーンの速度パターンは、加速・等速・減速の各区間の始
点・終点で振れ零の条件で算出されるのが一般的で、そ
の一例として特開昭62−259986号公報がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述の方法によれば起動時に振れのある場合及び制御
誤差や外乱により残留振れの生じた場合には振れ止めを
実現することができず、また制御に時間を要するという
問題点があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、従来技術の問題点を解決すべく、クレーン
の駆動による振れを零にする基本速度パターンと、初期
振れによる残留振れを零とする修正速度パターンとを合
成した速度パターンによりクレーンを運転する天井クレ
ーンにおける振れ止め制御方法において、天井クレーン
における振れ止め制御を自動制御でも確実かつ迅速に行
なうことができるようにしたことを最終的な目的とする
ものである。
以下、本願発明の原理を説明する。
天井クレーンのモデルを単振子モデルと考え、その
時、振れ角が小さくまたロープ長が一定であるとすれば
周知のように次の運動方程式が成立する。
l+gθ=−a −(1) (g:重力加速度、l:ロープ長、θ:鉛直からのロープ振
れ角、a:クレーン加速度) これを通常よく使われるθ−/ω平面の位相面軌道
で表わし、振れ角及び振れ角速度の一般式を導くと次の
とおりとなる。
初期振れ角θ(t0)、初期振れ角速度θ(t0)とした
とき、 となる。
(2)、(3)式において、第1項は加速度aによる
振れ、すなわち、クレーンを駆動することにより生ずる
振れを示し、第2項は初期の振れ{θ(t0),
(t0)}により残る振れを示していることに注目する
と、 クレーンの荷振れ=クレーン駆動による振れ+初期振
れによる残留振れであり、したがって、 振れ止め制御=クレーン駆動による振れを零とする制御 +初期振れによる残留振れを零とする制御 という考え方が成立する。
発明者等は以上の知見により、クレーンの駆動による
振れを初期振れ及び制御誤差による振れを全く無視し、
加減速を行ない目標位置に到達したときに零とする速度
パターン(基本速度パターン)と初期振れを含む定速時
(加速度零時)の振れを零とするパターン(修正速度パ
ターン)を合成した速度パターンでクレーンを制御すれ
ば吊荷の振れ止めが可能であるとの結論に達し、加速度
を与えた時の振れ止め制御と加速度を零にした時の振れ
止め制御を同時に行なうことを基本とした。
本発明は、このうち特に制御誤差等により生じるクレ
ーンの振れを効率よく修正できるようにした天井クレー
ンにおける振れ止め制御方法に関するもので、クレーン
の設定移動距離に基づいて選択したクレーンが所定距離
移動したときにクレーンの加減速により生ずる振れをク
レーンが停止した時に零とする基本速度パターンに基づ
いてクレーンを運転する天井クレーンにおける振れ止め
制御方法において、クレーンの加減速度が零であるとき
の吊荷の振れを検出しその振れを零とする修正速度パタ
ーンを、前記基本速度パターンの加速及び減速時の部分
に付加して速度パターンを合成し、合成された速度パタ
ーンによりクレーンを運転することを要旨とする。
〔実施例〕
次に、第1図を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図において、1はクレーンの移動距離及び吊荷の
振れ長さが与えられることにより、最短時間でクレーン
を所望の距離移動させ、かつ所定条件下でクレーン移動
終了時の振れが零となるような速度パターンを発生させ
る基本速度パターン発生装置、2は振れ止め制御を行な
うループ系で、吊荷の振れ角を検出する振れ角検出装置
2aと、加速度を検出する加速度検出装置2cとによりその
振れ角センサの検出量V01とV02により、その振れを止め
る速度パターンを発生する修正速度パターン発生装置2b
とからなっている。ここでV01はt1時のセンサ出力で、V
02はt2時のセンサ出力を表わし、複数回の計測で計測値
の差より加速度を算出するようになっている。3は基本
速度パターン発生装置1で発生する速度パターンと、修
正速度パターン発生装置2bで発生する速度パターンを合
成して速度制御信号を出すパターン合成装置、4は前記
パターン合成装置3より出力された速度制御信号の指令
によりクレーン5の電動機5aを制御する制御装置であ
る。5は電動機5aにより駆動されるクレーンで、このク
レーン5には一端にフック等の吊具を有するロープ5bと
それを介して吊荷5cが吊り下げられている。6はクレー
ン5の移動距離監視装置で、距離検出器6aと、その検出
量により修正速度パターン発生装置2bからの速度パター
ン出力を制御するスイッチ6bとが付属している。
第2図は、加速度検出機構を付加した制御装置を示
し、第1図の制御装置に対し、加速度計7、整合加算回
路8、加速度検出装置2cが付加されている。また、電動
機5aに対してはインバータ9が付設され、電動機5aの速
度をインバータ制御により行なうようになっている。第
2図において、10は振れ角検出部、11はロープ巻取りリ
ール、12は吊具側シーブ、13は検出用ロープ、14はクラ
ブである。
次に動作につき説明する。
クレーンの移動距離及び吊荷の振れ長さが設定される
と、クレーンを最短時間で移動させかつ、始動前に吊荷
の振れが零であれば、移動終了時の吊荷の振れも零とす
るような適正制御値を基本速度パターン発生装置1で速
度信号として発生させ、それをパターン合成装置3に入
力する。
一方修正速度パターン発生装置2bでは、クレーン加速
度零時すなわちクレーンが停止を含む等速運行時に振れ
角検出装置2aにより検出された吊荷の振れ角信号に基づ
き、その振れを抑制するような適正制御値を速度信号と
して発生しパターン合成装置3へ適宜付加制御的に出力
する。
これら2つの速度信号はパターン合成装置3により合
成され速度制御信号として制御装置に送られる。制御装
置4では、その制御信号によりクレーンの電動機5aを制
御する。マイコンが基本速度パターン発生装置1、修正
速度パターン発生装置2、パターン合成装置3等として
の機能を生ぜしめるべく第3図に示すフローチャートで
マイコンプログラム制御する。
次に各速度パターンを具体的に説明する。
(1)基本速度パターン このパターンは従来よりプログラム制御方式で採用さ
れているもので、クレーンの移動距離と吊荷の振れ長さ
が特定されることにより決定される。この時加速及び減
速の行程は、初期の振れが零ならば終了時の振れが零に
なるように設定する。これを第4図の線図で説明する。
第4図は速度線図で、代表的な最短時間則による速度
パターンで示した。このパターンでクレーンを運行した
場合の吊荷の振れ状態を示したのが第4図(ロ)、
(ハ)の振れ角線図である。
第4図(ロ)は、初期振れがなく、また制御誤差もな
いすなわち予め設定された条件通りのクレーン運行を行
なった場合の荷振れの振れ角変化を示すもので、加速と
同時に荷が振れ始め、加速終了時に荷は零点に復帰し、
等速区間中は荷振れなしで移動する。減速開始と同時に
再び荷は振れ始め、減速終了(停止)と同時に荷は零点
に復帰し荷振れも停止して、振れ止め制御が実現され
る。
これがこの基本速度パターンによる振れ止め制御の基
本的な考えであるが、予め設定された条件以外、例えば
第4図(ハ)で示すように、初期に振れのある場合は、
等速区間及び停止後に残留振れが残り、振れ止めを実現
できないという欠点がある。
(2)修正速度パターン このパターンはある時点(例えば停止を含む等速時)
での実際の吊荷の振れ(振れ角及び振れ角速度)を検出
し、その振れを抑止するに必要な制御量を発生させるた
めの速度パターンで、これは振れ検出量と振れ長さによ
り、その制御量及び制御タイミングが特定される。これ
を第5図の線図で説明すると、図において、時刻t=0
の時の振れ(θt0,t0)を検出したとするとその振れ
を抑止する制御パターンは第5図(イ)の如く周期的に
作成することができ、それらの内いずれか1つを選択的
に実施すれば振れを抑止できる。第5図(ロ)は、第5
図(イ)で示した4種のパターンを夫々実施した場合に
夫々のパターン終了時に振れが零に振り止めされる様子
を示している。
(3)合成速度パターン 前述の基本速度パターンと修正速度パターンを合成し
たものが合成速度パターンである。この合成速度パター
ンにてクレーンを運行し、初期に振れのある場合、その
加速区間で振れ止め制御を行なう例を第6図に説明す
る。
第6図において、(イ)は速度線図、(ロ)は振れ角
線図を示す。第6図(イ)で(A)は基本速度パター
ン、(B)は時刻t1点で振れを検出した場合の修正速度
パターン、また(A)+(B)が実際にクレーン運航す
る合成速度パターンを各々に示している。第6図(ロ)
のようにクレーン始動前に振れがある場合には、先に説
明したとおりクレーンが等速区間に入っても、基本速度
パターン(A)のみでは破線で示す振れが残ってしま
う。一方合成速度パターンで運航した場合には実線の振
れ角線線図で示す通り、加速終了とともに振れが零に抑
止される。
なお、修正速度パターンを基本速度パターンに付加す
る機会は、第5図(イ)に示す如く周期的に何度も与え
られる。したがって、運転状態により都合の良いときに
何れかを選択すればよい。好ましくは、制御の限界があ
るときはその限界を越えない範囲で加速時には加速形パ
ターンを、減速時には減速形パターンで付加する走行時
間短縮を図ることができる。
また、加速度が零の時に修正を実施すれば、その結果
が補正フィードバックされるので、数回の繰り返しが可
能である。
さらに、インバータ制御によりクレーンの電動機の速
度制御を行なった場合には、定格速度を越える速度で修
正速度パターンを付加することが可能であり、この場合
には、修正速度パターンを与える機会の選択幅が増大
し、より短時間で振れ止めができる。
第7図は基本速度パターンを、クレーンの目的地まで
の移動距離等に応じて判定式により、短距離モード、
中距離モード、長距離モードの3つに分け、夫々の
モードに応じて第8図〜第10図に示す振れ止めパターン
を作成し、その振れ止めパターンに従ってクレーンを運
転する場合の基本速度パターン作成の手順を示す実施例
である。なお、この明細書においては、上記〜のモ
ードを総称して「3つの基本速度パターン」という。
第7図において、下記によりまず基本計算を行なう。
ここで、Lefはクレーンの実効振れ長さを表わし、す
なわち、実際の吊荷の振れ周期に関係する振り子長さ
で、ロープ長、吊具、吊荷の大きさ、重量等から計算す
る値である。また、a setは設定加速度を、v latは定格
速度を表わす。
次に、目的地までの設定された設定移動距離Ssetと移
動距離限界値SBO1との比較を行ない、Sset≧SBO1の場
合は長距離モードと判定する。Sset≧SBO1でない場
合は、次にSsetとSBO2の比較を行ない、Sset≦SBO2の
場合は短距離モードと判定する。そして、Sset≦SBO
2でない場合は中距離モードと判定する。
この場合において、設定移動距離Ssetは、制御誤差に
より生じたクレーンの振れや移動距離を修正するための
余裕距離を考慮して、目標位置までの距離よりも短く設
定し、クレーンが設定移動距離移動した後、目標位置ま
で移動する間に制御誤差により生じたクレーンの振れ及
び移動距離を修正する。
短距離モードと判定した場合は、第8図(A)に示す
振れ止めパターンに従ってクレーンを運転する。第8図
(B)はこの場合のθ−/ω平面の位相面軌道で表わ
した図である。
中距離モードと判定した場合は、第9図(A)に示す
振れ止めパターンに従ってクレーンを運転する。第9図
(B)はこの場合のθ−/ω平面の位相面軌道で表わ
した図である。
長距離モードと判定した場合は、第10図(A)に示す
振れ止めパターンに従ってクレーンを運転する。第10図
(B)はこの場合のθ−/ω平面の位相面軌道で表わ
した図である。
第11図は修正速度パターンを、クレーンが停止を含む
加速度が零の時に、振れ角を測定し、その測定結果に基
づき振れ角速度及び振幅の振れ計算を行ない、次に測定
振れ角の位相、加減速開始位相及び位相差の計算を行な
い、複数作成し、いずれかのパターンを選択し、基本速
度パターンに付加して振れ止め制御を行なう場合の修正
速度パターン作成の手順を示す実施例である。
第7図において、測定した振れ角センサの出力V01とV
02により、 を計算する。なお、この(9)〜(11)式は、実際のク
レーンにおける実験式である。
次に、(10)及び(11)式より振れ計算を次式により
行なう。
次に(12)〜(13)式により修正速度パターン計算を
次式により行なう。
ここで、t0≧0の場合は(14)式での を、t0<0の場合は とする。
位相差(待時間) tR13=tR12−tR11 −(17) 次に、(13)〜(18)式の計算結果と表1に示す各条
件に基づき第12図に示す修正速度パターンを、本実施例
では8種類作成する場合を示す。
なお、修正速度パターンは実施例は8種類としたが、
種類はこの数に限定されることがないのは勿論である。
また、本実施例ではクレーンの動作は一方向として説
明したが、これはクレーンの横行及び走行を同時に動作
するときも同様に夫々の方向に一方向のものを適用し、
組み合わせて横行及び走行動作を同時に適用できるのは
勿論である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、クレーンの加減速度が零であるとき
の吊荷の振れを検出しその振れを零とする修正速度パタ
ーンを、基本速度パターンの加速及び減速時の部分に付
加して速度パターンを合成し、合成された速度パターン
によりクレーンを運転することにより、クレーンの加減
速度が零であるときのクレーンの振れのうち、当初振れ
をクレーンの加速時に、それ以降の振れをクレーンの減
速時に、それぞれ修正することができ、これにより、ク
レーンの振れが大きくならない間に、振れを効率よく修
正することができるので、天井クレーンにおける振れ止
め制御を自動制御でも確実かつ迅速に行ない得る効果が
ある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明を実施するための天井クレーンにおける
振れ止め制御装置の機構を示すブロック図、第2図は加
速度検出機構を付加した同様のブロック図、第3図は本
発明の振れ止め制御を行なうためのマイコンプログラム
の一例を示すフローチャート、第4図乃至第6図は本発
明に振れ止め制御を示す説明図で、第4図は基本速度パ
ターンの、(イ)は速度線図、(ロ),(ハ)は吊荷の
振れの振れ角線図で、(ロ)は初期振れ角が無い場合、
(ハ)は初期振れ角がある場合を示し、第5図は修正速
度パターンの、(イ)は速度線図、(ロ)は振れ角線図
を示し、第6図は合成速度パターンの、(イ)は速度線
図、(ロ)は振れ角線図を示し、第7図は基本速度パタ
ーン作成の手順の実施例を示し、第8図は短距離パター
ンを、第9図は中距離パターンを、第10図は長距離パタ
ーンの実施例を示し、第11図は修正速度パターン作成の
手順の実施例を示し、第12図は修正速度パターンの説明
図である。 1は基本速度パターン発生装置、2は振れ止め制御ルー
プ系、2aは振れ角検出装置、2bは修正速度パターン発生
装置、3はパターン合成装置、7は加速度計、10は振れ
角検出部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クレーンの設定移動距離に基づいて選択し
    たクレーンが所定距離移動したときにクレーンの加減速
    により生ずる振れをクレーンが停止した時に零とする基
    本速度パターンに基づいてクレーンを運転する天井クレ
    ーンにおける振れ止め制御方法において、クレーンの加
    減速度が零であるときの吊荷の振れを検出しその振れを
    零とする修正速度パターンを、前記基本速度パターンの
    加速及び減速時の部分に付加して速度パターンを合成
    し、合成された速度パターンによりクレーンを運転する
    天井クレーンにおける振れ止め制御方法。
JP63284349A 1988-11-10 1988-11-10 天井クレーンにおける振れ止め制御方法 Expired - Fee Related JP2631721B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63284349A JP2631721B2 (ja) 1988-11-10 1988-11-10 天井クレーンにおける振れ止め制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63284349A JP2631721B2 (ja) 1988-11-10 1988-11-10 天井クレーンにおける振れ止め制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02132099A JPH02132099A (ja) 1990-05-21
JP2631721B2 true JP2631721B2 (ja) 1997-07-16

Family

ID=17677432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63284349A Expired - Fee Related JP2631721B2 (ja) 1988-11-10 1988-11-10 天井クレーンにおける振れ止め制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2631721B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2832657B2 (ja) * 1991-12-27 1998-12-09 住友重機械工業株式会社 巻上げ運搬用振れ止め装置
JP2772883B2 (ja) * 1992-01-29 1998-07-09 川鉄マシナリー株式会社 クレーンの振れ止め・位置決め制御装置及び制御方法
US5443566A (en) * 1994-05-23 1995-08-22 General Electric Company Electronic antisway control
JP4907974B2 (ja) * 2005-12-08 2012-04-04 カヤバ工業株式会社 産業機械用制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5912085A (ja) * 1982-07-13 1984-01-21 川崎製鉄株式会社 クレ−ン吊り荷の振れ止め制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02132099A (ja) 1990-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2631721B2 (ja) 天井クレーンにおける振れ止め制御方法
JP2007161393A (ja) クレーンの振れ止め制御方法
JP2587294B2 (ja) 天井クレーンにおける振れ止め制御方法
JPH085616B2 (ja) 天井クレーンにおける振れ止め制御方法
JPH0811678B2 (ja) 天井クレーンにおける振れ止め制御装置
JPS6131029B2 (ja)
JP3237557B2 (ja) クレーン吊り荷の振れ止め制御方法
JP3132757B2 (ja) クレーン制御方法
JP2666959B2 (ja) 懸垂式クレーンの振れ止め制御方法
JP3376772B2 (ja) クレーンの振れ止め・位置決め装置
JP4183316B2 (ja) 吊荷の振れ止め制御装置
JPH08324961A (ja) クレーンの振れ及び位置の制御方法
JPH02132098A (ja) 天井クレーンにおける振れ止め制御方法
JP2837314B2 (ja) クレーンの振れ止め制御装置
JP2021102503A (ja) 懸架式クレーンの制御装置及びインバータ装置
JP2979824B2 (ja) クレーンの振れ止め制御装置
JP2000313586A (ja) 吊荷の振れ止め制御装置
JPS5912085A (ja) クレ−ン吊り荷の振れ止め制御方法
JPH07257876A (ja) クレーンの振れ止め制御方法
JP2004131205A (ja) 吊り荷の振れ止め制御方法
JP2934562B2 (ja) クレーンの速度制御方法
JPH06156976A (ja) クレーンの振止制御方法
JPH0597386A (ja) クレーン制御装置
JPH07315762A (ja) ケーブルクレーンの荷振れ止め方法及びその装置
JPS6223714B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees