JP2875133B2 - クレーンの油圧モータの同調制御方法および同装置 - Google Patents
クレーンの油圧モータの同調制御方法および同装置Info
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- JP2875133B2 JP2875133B2 JP5077118A JP7711893A JP2875133B2 JP 2875133 B2 JP2875133 B2 JP 2875133B2 JP 5077118 A JP5077118 A JP 5077118A JP 7711893 A JP7711893 A JP 7711893A JP 2875133 B2 JP2875133 B2 JP 2875133B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はクレーンにおいて、一つ
の荷をたとえば主巻ロープと補巻ロープ（主巻ウィンチ
と補巻ウィンチ）とで同調して上げ下げするするための
油圧モータの同調制御装置に関するものである。
の荷をたとえば主巻ロープと補巻ロープ（主巻ウィンチ
と補巻ウィンチ）とで同調して上げ下げするするための
油圧モータの同調制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術を図６によって説明する。ここ
では、二つのウィンチドラム（たとえばクレーンの主巻
ウィンチドラムと補巻ウィンチドラム、以下、第１ドラ
ム、第２ドラムという）１，２から引出した２本のロー
プ３，４で共通の荷（負荷Ｗ）を上げ下げする場合を例
にとっている。
では、二つのウィンチドラム（たとえばクレーンの主巻
ウィンチドラムと補巻ウィンチドラム、以下、第１ドラ
ム、第２ドラムという）１，２から引出した２本のロー
プ３，４で共通の荷（負荷Ｗ）を上げ下げする場合を例
にとっている。
【０００３】両ドラム１，２を回転駆動する油圧モータ
（以下、第１モータ、第２モータという）５，６は、そ
れぞれ独立した油圧パイロット式のモータ制御弁（以
下、第１モータ制御弁、第２モータ制御弁という）７，
８によって回転方向と速度とが制御される。
（以下、第１モータ、第２モータという）５，６は、そ
れぞれ独立した油圧パイロット式のモータ制御弁（以
下、第１モータ制御弁、第２モータ制御弁という）７，
８によって回転方向と速度とが制御される。
【０００４】両モータ５，６は互いのモータ制御弁７，
８を介してシリーズ接続され、一つのポンプ９からの圧
油によってこれら両モータ５，６が駆動される。
８を介してシリーズ接続され、一つのポンプ９からの圧
油によってこれら両モータ５，６が駆動される。
【０００５】また、両モータ制御弁７，８のパイロット
ラインには、それぞれパイロット弁１０，１１が接続さ
れ、この両パイロット弁１０，１１がレバー１２，１３
で独立して操作されることにより、その操作方向と操作
量に対応して両制御弁７，８がストローク作動し、両モ
ータ５，６（両ドラム１，２）が回転して巻上、巻下作
用が行われる。
ラインには、それぞれパイロット弁１０，１１が接続さ
れ、この両パイロット弁１０，１１がレバー１２，１３
で独立して操作されることにより、その操作方向と操作
量に対応して両制御弁７，８がストローク作動し、両モ
ータ５，６（両ドラム１，２）が回転して巻上、巻下作
用が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいては、理論的には、両レバー１２，１３を同方向に
同量ずつ操作することによって両モータ５，６を同調さ
せることができる。
おいては、理論的には、両レバー１２，１３を同方向に
同量ずつ操作することによって両モータ５，６を同調さ
せることができる。
【０００７】しかし、現実には、両レバー１２，１３の
操作量を正確に同一とすることは困難で、実際には細か
な調整が必要となるため、同調操作が煩雑となり、かつ
正確な同調制御ができなかった。
操作量を正確に同一とすることは困難で、実際には細か
な調整が必要となるため、同調操作が煩雑となり、かつ
正確な同調制御ができなかった。
【０００８】また、一つのレバーおよびパイロット弁で
両モータ５，６を同時操作する方式も提案されている
が、両モータ５，６の容量、効率、両制御弁７，８の洩
れ量に差があること等から、依然、正確な同調は不可能
であった。
両モータ５，６を同時操作する方式も提案されている
が、両モータ５，６の容量、効率、両制御弁７，８の洩
れ量に差があること等から、依然、正確な同調は不可能
であった。
【０００９】このため、調整手段として、たとえばモー
タ５，６からドラム１，２への回転力伝達作用をオン・
オフするクラッチ機構等を設けなければならず、この調
整手段の操作のため、結果的に操作が煩雑となる。
タ５，６からドラム１，２への回転力伝達作用をオン・
オフするクラッチ機構等を設けなければならず、この調
整手段の操作のため、結果的に操作が煩雑となる。
【００１０】一方、二つのウィンチモータの同調制御方
式として、特開平４−３２７４９７号公報に示されるよ
うに、両油圧モータの入口圧力を検出し、このモータ入
口圧力が等しくなるように（たとえば巻上時に張力の大
きい側のモータ速度を低下させるように）モータ制御弁
を制御する方式が提案された。
式として、特開平４−３２７４９７号公報に示されるよ
うに、両油圧モータの入口圧力を検出し、このモータ入
口圧力が等しくなるように（たとえば巻上時に張力の大
きい側のモータ速度を低下させるように）モータ制御弁
を制御する方式が提案された。
【００１１】しかし、このように両モータの入口圧を常
に等しく揃える方式では、荷の重心がロープ間の中心に
ない場合等、両モータの負荷配分が１：１にならない場
合には、荷が傾いてしまう等の問題があった。
に等しく揃える方式では、荷の重心がロープ間の中心に
ない場合等、両モータの負荷配分が１：１にならない場
合には、荷が傾いてしまう等の問題があった。
【００１２】そこで本発明は、ウィンチドラムを駆動す
る各油圧モータを簡単な操作で正確に同調制御すること
ができるクレーンの油圧モータの同調制御装置を提供す
るものである。
る各油圧モータを簡単な操作で正確に同調制御すること
ができるクレーンの油圧モータの同調制御装置を提供す
るものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、共通
の負荷に使用される複数のウィンチドラムを駆動する複
数の油圧モータに作用する実負荷をそれぞれ検出し、こ
の検出した実負荷と、予め上記複数の油圧モータについ
て設定された負荷配分によって決まる目標負荷との偏差
を求め、上記負荷の巻上げまたは巻下げ時に上記偏差が
０となるように上記複数の油圧モータの速度を同調制御
するものである。
の負荷に使用される複数のウィンチドラムを駆動する複
数の油圧モータに作用する実負荷をそれぞれ検出し、こ
の検出した実負荷と、予め上記複数の油圧モータについ
て設定された負荷配分によって決まる目標負荷との偏差
を求め、上記負荷の巻上げまたは巻下げ時に上記偏差が
０となるように上記複数の油圧モータの速度を同調制御
するものである。
【００１４】請求項２の発明は、請求項１の方法におい
て、複数の油圧モータの同調制御を、複数のウィンチド
ラムに巻取られたロープの層数に応じて行うものであ
る。
て、複数の油圧モータの同調制御を、複数のウィンチド
ラムに巻取られたロープの層数に応じて行うものであ
る。
【００１５】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の方法において、複数の油圧モータの同調制御を、複数
のウィンチドラムと負荷との間でシーブ間に掛け渡され
たロープ掛け数に応じて行うものである。
の方法において、複数の油圧モータの同調制御を、複数
のウィンチドラムと負荷との間でシーブ間に掛け渡され
たロープ掛け数に応じて行うものである。
【００１６】請求項４の発明は、共通の負荷に使用され
る複数の油圧モータと、この各油圧モータを個別に制御
するモータ制御弁と、各油圧モータに対して基準速度の
指令を出す操作手段と、各油圧モータに作用する実負荷
を検出する負荷検出手段と、上記操作手段による基準速
度指令を受けて各モータ制御弁に対する制御信号を出力
する制御手段とを具備し、この制御手段は、上記負荷の
巻上げまたは巻下げ時に、上記負荷検出手段によって検
出された実負荷と、上記各油圧モータについて予め設定
された負荷配分によって決まる目標負荷との偏差を求
め、この偏差が０となるように上記操作手段からの基準
速度指令に補正を加えて上記油圧モータの目標速度を求
め、この目標速度に見合った制御信号を上記モータ制御
弁に出力するように構成されたものである。
る複数の油圧モータと、この各油圧モータを個別に制御
するモータ制御弁と、各油圧モータに対して基準速度の
指令を出す操作手段と、各油圧モータに作用する実負荷
を検出する負荷検出手段と、上記操作手段による基準速
度指令を受けて各モータ制御弁に対する制御信号を出力
する制御手段とを具備し、この制御手段は、上記負荷の
巻上げまたは巻下げ時に、上記負荷検出手段によって検
出された実負荷と、上記各油圧モータについて予め設定
された負荷配分によって決まる目標負荷との偏差を求
め、この偏差が０となるように上記操作手段からの基準
速度指令に補正を加えて上記油圧モータの目標速度を求
め、この目標速度に見合った制御信号を上記モータ制御
弁に出力するように構成されたものである。
【００１７】請求項５の発明は、請求項４の構成におい
て、各油圧モータが互いのモータ制御弁を介してシリー
ズ接続されたものである。
て、各油圧モータが互いのモータ制御弁を介してシリー
ズ接続されたものである。
【００１８】請求項６の発明は、請求項４または５の構
成において、各油圧モータの負荷配分を設定する手段と
して、負荷配分の設定値が調整可能でこの設定値を制御
手段に送る負荷配分設定器が設けられたものである。
成において、各油圧モータの負荷配分を設定する手段と
して、負荷配分の設定値が調整可能でこの設定値を制御
手段に送る負荷配分設定器が設けられたものである。
【００１９】請求項７の発明は、請求項４乃至６のいず
れかの構成において、負荷検出手段が、各油圧モータの
入口圧と出口圧の差である有効圧を検出するように構成
されたものである。
れかの構成において、負荷検出手段が、各油圧モータの
入口圧と出口圧の差である有効圧を検出するように構成
されたものである。
【００２０】請求項８の発明は、請求項４乃至７のいず
れかの構成において、各ウィンチドラムに巻取られたロ
ープの層数を検出するロープ巻層数検出手段が設けら
れ、制御手段が、このロープ巻層数検出手段によって検
出されるロープの巻層数を一つのパラメータとして油圧
モータの目標速度を演算するように構成されたものであ
る。
れかの構成において、各ウィンチドラムに巻取られたロ
ープの層数を検出するロープ巻層数検出手段が設けら
れ、制御手段が、このロープ巻層数検出手段によって検
出されるロープの巻層数を一つのパラメータとして油圧
モータの目標速度を演算するように構成されたものであ
る。
【００２１】請求項９の発明は、請求項４乃至８のいず
れかの構成において、各ウィンチドラムと負荷との間で
シーブ間に掛け渡されたロープ掛け数を入力するロープ
掛け数入力手段が設けられ、コントローラの演算部が、
このロープ掛け数入力手段によって入力されたロープ掛
け数を一つのパラメータとしてウィンチモータの目標速
度を演算するように構成されたものである。
れかの構成において、各ウィンチドラムと負荷との間で
シーブ間に掛け渡されたロープ掛け数を入力するロープ
掛け数入力手段が設けられ、コントローラの演算部が、
このロープ掛け数入力手段によって入力されたロープ掛
け数を一つのパラメータとしてウィンチモータの目標速
度を演算するように構成されたものである。
【００２２】
【作用】上記方法および装置によると、設定された負荷
配分に応じて各油圧モータの目標負荷が決められ、この
目標負荷と実負荷の偏差が０となるように各油圧モータ
の速度が制御される。これにより、各油圧モータが、設
定された負荷配分通りの負荷状態に保持され、各油圧モ
ータを正確に同調制御することができる。
配分に応じて各油圧モータの目標負荷が決められ、この
目標負荷と実負荷の偏差が０となるように各油圧モータ
の速度が制御される。これにより、各油圧モータが、設
定された負荷配分通りの負荷状態に保持され、各油圧モ
ータを正確に同調制御することができる。
【００２３】また、二本のロープで一つの荷を上げ下げ
する作業において、荷の重心がロープ間の中心にない場
合等、各油圧モータの負荷配分が１：１とならない場合
も、負荷配分をこれに対応して設定することにより、荷
の傾き等を防止することができる。
する作業において、荷の重心がロープ間の中心にない場
合等、各油圧モータの負荷配分が１：１とならない場合
も、負荷配分をこれに対応して設定することにより、荷
の傾き等を防止することができる。
【００２４】また、請求項６の構成によると、負荷配分
設定器により、荷の種類や作業条件等に応じて負荷配分
を任意に調整することができる。
設定器により、荷の種類や作業条件等に応じて負荷配分
を任意に調整することができる。
【００２５】さらに、請求項７の構成によると、油圧モ
ータの有効圧を負荷として検出するため、たとえばモー
タの入口圧を検出する場合と比較して、負荷を正確に検
出することができる。
ータの有効圧を負荷として検出するため、たとえばモー
タの入口圧を検出する場合と比較して、負荷を正確に検
出することができる。
【００２６】とくに、各油圧モータがシリーズに接続さ
れた構成では、下流側の負荷が上流側油圧モータの負荷
に加算されるが、この場合でも有効圧を検出することで
負荷を正確に検出し、正確な同調制御が可能となる。
れた構成では、下流側の負荷が上流側油圧モータの負荷
に加算されるが、この場合でも有効圧を検出することで
負荷を正確に検出し、正確な同調制御が可能となる。
【００２７】一方、巻上機械において、各ウィンチドラ
ムの巻層数が異なる場合（たとえば二つのドラムの一方
が三層、他方が四層の場合）に、各ロープの張力そのも
のは負荷配分通りであるにもかかわらず、モータ負荷に
差が生じ、これに基づいて誤った負荷配分一定制御が行
われてしまう。
ムの巻層数が異なる場合（たとえば二つのドラムの一方
が三層、他方が四層の場合）に、各ロープの張力そのも
のは負荷配分通りであるにもかかわらず、モータ負荷に
差が生じ、これに基づいて誤った負荷配分一定制御が行
われてしまう。
【００２８】この場合、請求項２の方法および請求項８
の装置によると、このロープ巻層数をモータ速度制御の
ための要素に加えるため、上記のような誤った制御が行
われるおそれがなく、負荷配分通りの正確な制御を行う
ことができる。
の装置によると、このロープ巻層数をモータ速度制御の
ための要素に加えるため、上記のような誤った制御が行
われるおそれがなく、負荷配分通りの正確な制御を行う
ことができる。
【００２９】また、巻上機械において、ウィンチドラム
と負荷との間でシーブ間に掛け渡されるロープの掛け数
によってロープ張力が変化する。従って、ロープ掛け数
が各ウィンチドラム間で異なる場合（たとえば二つのド
ラムの一方が四本掛け、他方が二本掛けの場合）に、各
ロープの張力の違いをモータ負荷の差と見て誤った負荷
配分一定制御が行われてしまい、荷が傾いてしまうこと
となる。
と負荷との間でシーブ間に掛け渡されるロープの掛け数
によってロープ張力が変化する。従って、ロープ掛け数
が各ウィンチドラム間で異なる場合（たとえば二つのド
ラムの一方が四本掛け、他方が二本掛けの場合）に、各
ロープの張力の違いをモータ負荷の差と見て誤った負荷
配分一定制御が行われてしまい、荷が傾いてしまうこと
となる。
【００３０】この場合、請求項３の方法および請求項９
の装置によると、ロープ掛け数を同調制御のためのパラ
メータとするため、上記のような誤った制御が行われる
おそれがない。
の装置によると、ロープ掛け数を同調制御のためのパラ
メータとするため、上記のような誤った制御が行われる
おそれがない。
【００３１】
【実施例】本発明の実施例を図１〜図５によって説明す
る。なお、以下の実施例では、従来説明に合せて、二つ
のウィンチドラム１，２から引出した２本のロープ３，
４で共通の荷（負荷Ｗ）を上げ下げする場合を例にとっ
ている。
る。なお、以下の実施例では、従来説明に合せて、二つ
のウィンチドラム１，２から引出した２本のロープ３，
４で共通の荷（負荷Ｗ）を上げ下げする場合を例にとっ
ている。
【００３２】また、以下の実施例において、図６と同一
部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略す
る。
部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略す
る。
【００３３】第１実施例（図１，２参照） 図１において、１４は第１および第２両モータ５，６の
回転方向と速度を指令する操作手段としての操作レバー
で、この操作レバー１４の操作方向と操作量がポテンシ
ョメータ１５で検出され、このポテンショメータ１５か
らコントローラ１６に基準速度の指令信号が入力され
る。
回転方向と速度を指令する操作手段としての操作レバー
で、この操作レバー１４の操作方向と操作量がポテンシ
ョメータ１５で検出され、このポテンショメータ１５か
らコントローラ１６に基準速度の指令信号が入力され
る。
【００３４】また、第１および第２両モータ５，６のモ
ータ回路には、それぞれモータ５，６の出入口圧を検出
する圧力センサ１７，１８，１９，２０が設けられ、こ
れら圧力センサ１７〜２０からの圧力信号もまたコント
ローラ１６に入力される。
ータ回路には、それぞれモータ５，６の出入口圧を検出
する圧力センサ１７，１８，１９，２０が設けられ、こ
れら圧力センサ１７〜２０からの圧力信号もまたコント
ローラ１６に入力される。
【００３５】このコントローラ１６には、予め両モータ
５，６の負荷配分が設定され、この設定負荷配分によっ
て決まる両モータ５，６の目標負荷と実負荷との偏差が
０となるように上記基準速度指令に補正が加えられる。
５，６の負荷配分が設定され、この設定負荷配分によっ
て決まる両モータ５，６の目標負荷と実負荷との偏差が
０となるように上記基準速度指令に補正が加えられる。
【００３６】詳述すると、図１に示す作業状態におい
て、負荷Ｗの重心が両ロープ３，４間の中心にあれば、
両ロープ３，４の張力は１：１となる。
て、負荷Ｗの重心が両ロープ３，４間の中心にあれば、
両ロープ３，４の張力は１：１となる。
【００３７】従って、巻上、巻下時に、両モータ５，６
にそれぞれＷ／２の負荷がかかっていれば両モータ５，
６は同調し、負荷Ｗが水平姿勢で上下することとなる。
にそれぞれＷ／２の負荷がかかっていれば両モータ５，
６は同調し、負荷Ｗが水平姿勢で上下することとなる。
【００３８】また、両モータ５，６に作用する負荷は、
両ドラム１，２の直径と巻層数が同じであれば、モータ
５，６の出入口圧の差である有効圧に比例する。これを
数式で示すと次のようになる。
両ドラム１，２の直径と巻層数が同じであれば、モータ
５，６の出入口圧の差である有効圧に比例する。これを
数式で示すと次のようになる。
【００３９】第１モータ５側の圧力センサ１７，１８で
検出された圧力をＰa1，Ｐa2、第２モータ６側の圧力セ
ンサ１９，２０で検出された圧力をＰb1，Ｐb2とする
と、両モータ５，６の有効圧（実負荷）Ｐa，Ｐbは、
検出された圧力をＰa1，Ｐa2、第２モータ６側の圧力セ
ンサ１９，２０で検出された圧力をＰb1，Ｐb2とする
と、両モータ５，６の有効圧（実負荷）Ｐa，Ｐbは、
【００４０】
【数１】
【００４１】
【数２】
【００４２】となり、負荷Ｗを支えるのに必要な有効圧
Ｐtは、
Ｐtは、
【００４３】
【数３】
【００４４】となる。
【００４５】また、同調条件が成立するための両モータ
５，６それぞれの目標有効圧（目標負荷）をＰa0，Ｐb0
とすると、
５，６それぞれの目標有効圧（目標負荷）をＰa0，Ｐb0
とすると、
【００４６】
【数４】
【００４７】
【数５】
【００４８】となる。
【００４９】一方、操作レバー１４の操作量によって決
まる基準指令速度をＳｗとすると、目標有効圧Ｐa0，Ｐ
b0と実際有効圧Ｐa，Ｐbとの偏差に応じた補正を加えた
目標速度（補正指令速度）Ｓwa，Ｓwaは次式で求められ
る。
まる基準指令速度をＳｗとすると、目標有効圧Ｐa0，Ｐ
b0と実際有効圧Ｐa，Ｐbとの偏差に応じた補正を加えた
目標速度（補正指令速度）Ｓwa，Ｓwaは次式で求められ
る。
【００５０】
【数６】
【００５１】
【数７】
【００５２】Ｋp：補正用比例ゲイン コントローラ１６は以上の計算を行い、求められたこの
目標速度に見合った制御信号（電流）がコントローラ１
６から電磁比例弁２１，２２，２３，２４に送られ、こ
の電磁比例弁２１〜２４の二次圧が両モータ制御弁７，
８にパイロット圧、すなわち目標速度指令信号として送
られる。
目標速度に見合った制御信号（電流）がコントローラ１
６から電磁比例弁２１，２２，２３，２４に送られ、こ
の電磁比例弁２１〜２４の二次圧が両モータ制御弁７，
８にパイロット圧、すなわち目標速度指令信号として送
られる。
【００５３】これにより、負荷配分が１：１での巻上・
巻下作業中、両モータ５，６の実負荷と目標負荷とに偏
差が生じ、両ロープ３，４の張力がアンバランスになっ
た場合、巻上中は大張力側のモータ速度が落され、ある
いは小張力側のモータ速度が速められることにより、ま
た巻下中は大張力側のモータ速度が速められ、あるいは
小張力側のモータ速度が落されることにより、両モータ
５，６の同調がとられて両ロープ３，４の張力が均等に
保たれ、負荷Ｗが一定姿勢で上げ下げされる。
巻下作業中、両モータ５，６の実負荷と目標負荷とに偏
差が生じ、両ロープ３，４の張力がアンバランスになっ
た場合、巻上中は大張力側のモータ速度が落され、ある
いは小張力側のモータ速度が速められることにより、ま
た巻下中は大張力側のモータ速度が速められ、あるいは
小張力側のモータ速度が落されることにより、両モータ
５，６の同調がとられて両ロープ３，４の張力が均等に
保たれ、負荷Ｗが一定姿勢で上げ下げされる。
【００５４】このコントローラ１６の作用を図２に示す
フローチャートによって整理すると、制御開始ととも
に、操作量が読み込まれて（ステップＳ１）、基準指令
速度が演算される（ステップＳ２）。
フローチャートによって整理すると、制御開始ととも
に、操作量が読み込まれて（ステップＳ１）、基準指令
速度が演算される（ステップＳ２）。
【００５５】また、圧力センサ１７〜２０からの圧力信
号が読み込まれ（ステップＳ３）、この圧力に基づいて
両モータ５，６に作用する実負荷の演算（ステップＳ
４）、および目標負荷の演算（ステップＳ５）が行われ
る。
号が読み込まれ（ステップＳ３）、この圧力に基づいて
両モータ５，６に作用する実負荷の演算（ステップＳ
４）、および目標負荷の演算（ステップＳ５）が行われ
る。
【００５６】そして、これら実負荷と目標負荷の偏差が
求められ（ステップＳ６）、この偏差を０とするための
目標速度が演算され（ステップＳ７）、この目標速度に
見合った制御信号が電磁比例弁２１〜２４に出力される
（ステップＳ８）。
求められ（ステップＳ６）、この偏差を０とするための
目標速度が演算され（ステップＳ７）、この目標速度に
見合った制御信号が電磁比例弁２１〜２４に出力される
（ステップＳ８）。
【００５７】一方、負荷Ｗの重心が両ロープ３，４間の
中心にない場合等、両モータ５，６の負荷配分の比率が
異なる（１：１でない）場合には、以下のように制御す
ればよい。
中心にない場合等、両モータ５，６の負荷配分の比率が
異なる（１：１でない）場合には、以下のように制御す
ればよい。
【００５８】両ロープ３，４にかかる張力の比率がｍ：
ｎの場合、第１モータ５に｛ｍ／（ｍ＋ｎ）｝×Ｗ、第
２モータ６に｛ｎ／（ｍ＋ｎ）｝×Ｗの負荷がかかれば
両モータ５，６が同調していることになる。
ｎの場合、第１モータ５に｛ｍ／（ｍ＋ｎ）｝×Ｗ、第
２モータ６に｛ｎ／（ｍ＋ｎ）｝×Ｗの負荷がかかれば
両モータ５，６が同調していることになる。
【００５９】従って、同調条件が成立するための両モー
タ５，６の目標有効圧をＰa0，Ｐb0とすると、
タ５，６の目標有効圧をＰa0，Ｐb0とすると、
【００６０】
【数８】
【００６１】
【数９】
【００６２】となる。
【００６３】すなわち、負荷配分が異なる場合には、こ
れらを目標値として数６，７によりそれぞれの目標速度
を演算すればよい。
れらを目標値として数６，７によりそれぞれの目標速度
を演算すればよい。
【００６４】第２実施例（図３参照） 第１実施例との相違点のみを説明すると、第１実施例に
おいては、両モータ５，６の負荷配分が予めコントロー
ラ１６内で一定不変に設定されているのに対し、第２実
施例においては、設定値を任意に調整しうる負荷配分設
定器２５がコントローラ外部に設けられ、同設定器２５
による設定値がコントローラ１６に入力されるように構
成されている。
おいては、両モータ５，６の負荷配分が予めコントロー
ラ１６内で一定不変に設定されているのに対し、第２実
施例においては、設定値を任意に調整しうる負荷配分設
定器２５がコントローラ外部に設けられ、同設定器２５
による設定値がコントローラ１６に入力されるように構
成されている。
【００６５】この構成によると、たとえば重心位置が異
なる複数種類の負荷を順次扱う場合に、これら各負荷ご
とに負荷配分を適正に調整することにより、負荷Ｗの変
化に関係なく両モータ５，６の同調を保つことができ
る。
なる複数種類の負荷を順次扱う場合に、これら各負荷ご
とに負荷配分を適正に調整することにより、負荷Ｗの変
化に関係なく両モータ５，６の同調を保つことができ
る。
【００６６】第３実施例（図４参照） 上記実施例では、両ドラム１，２に対するロープ３，４
の巻層数が等しいことを前提としたが、このロープ巻層
数が両者異なる場合には、両ロープ３，４に作用する張
力が等しくても、このロープ３，４からドラム１，２に
作用するトルクに差が生じ、これがモータ負荷の相違と
して表れる。
の巻層数が等しいことを前提としたが、このロープ巻層
数が両者異なる場合には、両ロープ３，４に作用する張
力が等しくても、このロープ３，４からドラム１，２に
作用するトルクに差が生じ、これがモータ負荷の相違と
して表れる。
【００６７】従って、このまま放置すると、負荷配分が
１：１の場合に、ロープ張力がその負荷配分通りである
にもかかわらず、たとえば大負荷側のモータ速度が落さ
れて荷が傾く等のトラブルが生じる。
１：１の場合に、ロープ張力がその負荷配分通りである
にもかかわらず、たとえば大負荷側のモータ速度が落さ
れて荷が傾く等のトラブルが生じる。
【００６８】そこで、この第３実施例においては、両ド
ラム１，２のロープ巻層数を検出する巻層数検出器２
６，２７が設けられ、同検出器２６，２７によって検出
されたロープ巻層数信号がコントローラ１６に演算パラ
メータとして取り込まれるように構成されている。
ラム１，２のロープ巻層数を検出する巻層数検出器２
６，２７が設けられ、同検出器２６，２７によって検出
されたロープ巻層数信号がコントローラ１６に演算パラ
メータとして取り込まれるように構成されている。
【００６９】なお、巻層数検出器２６，２７としては、
たとえばドラム１，２に巻取られたロープ３，４に接触
するローラのドラム半径方向の動きを検出するもの等、
種々公知のものを用いることができる。
たとえばドラム１，２に巻取られたロープ３，４に接触
するローラのドラム半径方向の動きを検出するもの等、
種々公知のものを用いることができる。
【００７０】ロープ巻層数をパラメータとする演算処理
の仕方を説明すると、負荷Ｗと、負荷Ｗを支えるのに必
要なモータ有効圧Ｐｔと、ロープ巻層数によって決まる
ピッチ円径Ｐcdとの間には、
の仕方を説明すると、負荷Ｗと、負荷Ｗを支えるのに必
要なモータ有効圧Ｐｔと、ロープ巻層数によって決まる
ピッチ円径Ｐcdとの間には、
【００７１】
【数１０】
【００７２】の関係が成立する（ただし、ドラム径は同
じとする）。
じとする）。
【００７３】また、両モータ５，６の目標有効圧Ｐa0，
Ｐb0と、必要有効圧Ｐｔと両ドラム１，２のピッチ円径
Ｐcda，Ｐcdbにおいて、同調条件が成立するためには、
Ｐb0と、必要有効圧Ｐｔと両ドラム１，２のピッチ円径
Ｐcda，Ｐcdbにおいて、同調条件が成立するためには、
【００７４】
【数１１】
【００７５】
【数１２】
【００７６】となる。
【００７７】そこで、レバー操作量から求められる基準
指令速度をＳｗとすると、目標有効圧との偏差に応じた
補正を加えた両モータ５，６それぞれの目標速度Ｓwa，
Ｓwaは次式で求められる。
指令速度をＳｗとすると、目標有効圧との偏差に応じた
補正を加えた両モータ５，６それぞれの目標速度Ｓwa，
Ｓwaは次式で求められる。
【００７８】
【数１３】
【００７９】
【数１４】
【００８０】Ｋp：補正用比例ゲイン 以上により、ロープ巻層数をパラメータとする目標速度
が求められ、これに見合った制御信号がコントローラ１
６から電磁比例弁比例弁２１，２２，２３，２４に送ら
れる。
が求められ、これに見合った制御信号がコントローラ１
６から電磁比例弁比例弁２１，２２，２３，２４に送ら
れる。
【００８１】なお、両モータ５，６の負荷配分ｍ，ｎの
比率が異なる場合には、数１１にｍ／（ｍ＋ｎ）、数１
２にｎ／ｍ＋ｎの要素を加味すればよい。
比率が異なる場合には、数１１にｍ／（ｍ＋ｎ）、数１
２にｎ／ｍ＋ｎの要素を加味すればよい。
【００８２】また、この第３実施例においても、第２実
施例のように負荷配分設定器２５を設け、同設定器２５
によって負荷配分を任意に調整可能に構成することがで
きる。これは次の第３実施例についても同じである。
施例のように負荷配分設定器２５を設け、同設定器２５
によって負荷配分を任意に調整可能に構成することがで
きる。これは次の第３実施例についても同じである。
【００８３】第３実施例（図５参照） 第３実施例では、ロープ３，４の掛け数を演算パラメー
タとして加えている。
タとして加えている。
【００８４】クレーンの主巻ロープと補巻ロープで一つ
の荷を上げ下げする場合を例にとると、図５に示すよう
に主巻ロープ３は、ブーム先端の主巻シーブ２８…とフ
ックシーブ２９…との間に複数回に亘って掛け回される
のに対し、補巻ロープ４は、ブーム先端の補巻シーブ３
０とフック３１との間に１本掛けされる。
の荷を上げ下げする場合を例にとると、図５に示すよう
に主巻ロープ３は、ブーム先端の主巻シーブ２８…とフ
ックシーブ２９…との間に複数回に亘って掛け回される
のに対し、補巻ロープ４は、ブーム先端の補巻シーブ３
０とフック３１との間に１本掛けされる。
【００８５】従って、理論上、動滑車の原理により、両
ロープ３，４の掛け数をＸ，Ｙとすると、これらの張力
比はＹ：Ｘとなる。
ロープ３，４の掛け数をＸ，Ｙとすると、これらの張力
比はＹ：Ｘとなる。
【００８６】このため、この張力配分を加味しないで両
モータ５，６の負荷配分を１：１に設定すると、第１モ
ータ５の実負荷が小さくなることに基づいて、同モータ
５の速度を速める制御が行われ、荷が傾くこととなる。
モータ５，６の負荷配分を１：１に設定すると、第１モ
ータ５の実負荷が小さくなることに基づいて、同モータ
５の速度を速める制御が行われ、荷が傾くこととなる。
【００８７】なお、第２実施例の負荷配分設定器２５を
用いればこの点の調整が可能であるが、一旦、荷を吊
り、その傾き具合を見て調整することになるため、安全
上問題がある。
用いればこの点の調整が可能であるが、一旦、荷を吊
り、その傾き具合を見て調整することになるため、安全
上問題がある。
【００８８】そこで、第３実施例では、ロープ掛け数設
定器３１を設け、両ロープ３，４の掛け数（Ｘ，Ｙ）を
同設定器３１で設定し、コントローラ１６に入力する構
成としている。
定器３１を設け、両ロープ３，４の掛け数（Ｘ，Ｙ）を
同設定器３１で設定し、コントローラ１６に入力する構
成としている。
【００８９】この構成において、主巻、補巻両ロープ
３，４の掛け数の関係から同期条件が成立するための両
モータ５，６の目標有効圧をＰa0，Ｐb0とすると、
３，４の掛け数の関係から同期条件が成立するための両
モータ５，６の目標有効圧をＰa0，Ｐb0とすると、
【００９０】
【数１５】
【００９１】
【数１６】
【００９２】そして、この式から求められた目標有効圧
Ｐa0，Ｐb0を用いて、数１３、数１４から補正指令速度
Ｓwa，Ｓwbを求め、これに見合った駆動電流を電磁比例
弁２１〜２４に送ることにより、両モータ５，６を同調
させることができる。
Ｐa0，Ｐb0を用いて、数１３、数１４から補正指令速度
Ｓwa，Ｓwbを求め、これに見合った駆動電流を電磁比例
弁２１〜２４に送ることにより、両モータ５，６を同調
させることができる。
【００９３】また、負荷Ｗの重心位置が両ロープ３，４
の先端間の中心にない場合等、両ロープ先端にかかる張
力比（ｍ：ｎ）が異なる場合には、
の先端間の中心にない場合等、両ロープ先端にかかる張
力比（ｍ：ｎ）が異なる場合には、
【００９４】
【数１７】
【００９５】
【数１８】
【００９６】から、数１３、数１４を用いて目標速度Ｓ
wa，Ｓwbを求めることができる。
wa，Ｓwbを求めることができる。
【００９７】ところで、上記実施例では、両モータ５，
６の有効圧を負荷として検出する構成としたが、これに
代えてロープ張力、ウィンチ駆動系のトルク等をモータ
負荷として検出するようにしてもよい。
６の有効圧を負荷として検出する構成としたが、これに
代えてロープ張力、ウィンチ駆動系のトルク等をモータ
負荷として検出するようにしてもよい。
【００９８】また、上記各実施例では、巻上機械におけ
る二つのウィンチドラム１，２を駆動する二つの油圧モ
ータ５，６を同調制御する場合を例にとったが、本発明
は、三つ以上の油圧モータを同調制御する場合にも、ま
た複数の油圧シリンダを同調制御する場合にも適用する
ことができる。
る二つのウィンチドラム１，２を駆動する二つの油圧モ
ータ５，６を同調制御する場合を例にとったが、本発明
は、三つ以上の油圧モータを同調制御する場合にも、ま
た複数の油圧シリンダを同調制御する場合にも適用する
ことができる。
【００９９】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、設定
された負荷配分に応じて決められる各油圧モータの目標
負荷と、検出された実負荷との偏差が０となるように各
油圧モータの速度を制御する構成としたから、複数の油
圧モータの同調制御を一つの操作手段の操作のみによっ
て簡単に、しかも正確に行うことができる。
された負荷配分に応じて決められる各油圧モータの目標
負荷と、検出された実負荷との偏差が０となるように各
油圧モータの速度を制御する構成としたから、複数の油
圧モータの同調制御を一つの操作手段の操作のみによっ
て簡単に、しかも正確に行うことができる。
【０１００】また、二本のロープで一つの荷を上げ下げ
する作業において、荷の重心がロープ間の中心にない場
合等、各油圧モータの負荷配分が１：１とならない場合
も、負荷配分をこれに対応して設定することにより、荷
の傾き等を防止することができる。
する作業において、荷の重心がロープ間の中心にない場
合等、各油圧モータの負荷配分が１：１とならない場合
も、負荷配分をこれに対応して設定することにより、荷
の傾き等を防止することができる。
【０１０１】また、請求項６の発明によると、負荷配分
設定器により、荷の種類や作業条件等に応じて負荷配分
を任意に調整することができる。
設定器により、荷の種類や作業条件等に応じて負荷配分
を任意に調整することができる。
【０１０２】さらに、請求項７の発明によると、油圧モ
ータの有効圧を負荷として検出するため、たとえばモー
タの入口圧を検出する場合と比較して、とくに各油圧モ
ータがシリーズに接続された構成において負荷を正確に
検出し、正確な同調制御を行うことができる。
ータの有効圧を負荷として検出するため、たとえばモー
タの入口圧を検出する場合と比較して、とくに各油圧モ
ータがシリーズに接続された構成において負荷を正確に
検出し、正確な同調制御を行うことができる。
【０１０３】一方、請求項８の発明によると、ウィンチ
ドラムのロープ巻層数をモータ速度制御のための検出要
素に加えるため、この巻層数が各ドラムで異なる場合で
も誤った制御が行われるおそれがなく、負荷配分通りの
正確な制御を行うことができる。
ドラムのロープ巻層数をモータ速度制御のための検出要
素に加えるため、この巻層数が各ドラムで異なる場合で
も誤った制御が行われるおそれがなく、負荷配分通りの
正確な制御を行うことができる。
【０１０４】また、請求項９の構成によると、ロープ掛
け数を制御手段に入力し、これを同調制御のための演算
パラメータとするため、このロープ掛け数が各ドラムで
異なる場合でも正確な同調制御を行うことができる。
け数を制御手段に入力し、これを同調制御のための演算
パラメータとするため、このロープ掛け数が各ドラムで
異なる場合でも正確な同調制御を行うことができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す全体構成図である。
【図２】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
トである。
トである。
【図３】本発明の第２実施例を示す全体構成図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す全体構成図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す全体構成図である。
【図６】従来技術を説明するための全体構成図である。
１，２ ウィンチドラム ３，４ ロープ ５，６ 油圧モータとしての油圧モータ ７，８ モータ制御弁 １４ 操作手段を構成する操作レバー １５ 同ポテンショメータ １６ 制御手段と負荷検出手段とを兼ねるコントローラ １７，１８，１９，２０ 負荷検出手段を構成する圧力
センサ ２１，２２，２３，２４ モータ制御弁を駆動する電磁
比例弁 ２５ 負荷配分設定器 ２６，２７ ロープ巻層数検出器 ３１ ロープ掛け数入力手段としてのロープ掛け数設定
器
センサ ２１，２２，２３，２４ モータ制御弁を駆動する電磁
比例弁 ２５ 負荷配分設定器 ２６，２７ ロープ巻層数検出器 ３１ ロープ掛け数入力手段としてのロープ掛け数設定
器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ６６Ｄ 1/40 Ｂ６６Ｄ 1/44 Ｌ 1/44 Ｆ１５Ｂ 11/04 Ｚ (56)参考文献 特開 平４−341494（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−138096（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−223793（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 11/22 B66C 13/20 B66C 23/00 F15B 11/04 B66D 1/40 B66D 1/44
Claims (9)
- 【請求項１】 共通の負荷に使用される複数のウィンチ
ドラムを駆動する複数の油圧モータに作用する実負荷を
それぞれ検出し、この検出した実負荷と、予め上記複数
の油圧モータについて設定された負荷配分によって決ま
る目標負荷との偏差を求め、上記負荷の巻上げまたは巻
下げ時に上記偏差が０となるように上記複数の油圧モー
タの速度を同調制御することを特徴とするクレーンの油
圧モータの同調制御方法。 - 【請求項２】 複数の油圧モータの同調制御を、複数の
ウィンチドラムに巻取られたロープの巻層数に応じて行
うことを特徴とする請求項１記載のクレーンの油圧モー
タの同調制御方法。 - 【請求項３】 複数の油圧モータの同調制御を、複数の
ウィンチドラムと負荷との間でシーブ間に掛け渡された
ロープ掛け数に応じて行うことを特徴とする請求項１ま
たは２記載のクレーンの油圧モータの同調制御方法。 - 【請求項４】 共通の負荷に使用される複数の油圧モー
タと、この各油圧モータを個別に制御するモータ制御弁
と、各油圧モータに対して基準速度の指令を出す操作手
段と、各油圧モータに作用する実負荷を検出する負荷検
出手段と、上記操作手段による基準速度指令を受けて各
モータ制御弁に対する制御信号を出力する制御手段とを
具備し、この制御手段は、上記負荷の巻上げまたは巻下
げ時に、上記負荷検出手段によって検出された実負荷
と、上記各油圧モータについて予め設定された負荷配分
によって決まる目標負荷との偏差を求め、この偏差が０
となるように上記操作手段からの基準速度指令に補正を
加えて上記油圧モータの目標速度を求め、この目標速度
に見合った制御信号を上記モータ制御弁に出力するよう
に構成されたことを特徴とするクレーンの油圧モータの
同調制御装置。 - 【請求項５】 各油圧モータが互いのモータ制御弁を介
してシリーズ接続されたことを特徴とする請求項４記載
のクレーンの油圧モータの同調制御装置。 - 【請求項６】 各油圧モータの負荷配分を設定する手段
として、負荷配分の設定値が調整可能でこの設定値を制
御手段に送る負荷配分設定器が設けられたことを特徴と
する請求項４または５記載のクレーンの油圧モータの同
調制御装置。 - 【請求項７】 負荷検出手段が、各油圧モータの入口圧
と出口圧の差である有効圧を検出するように構成された
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のク
レーンの油圧モータの同調制御装置。 - 【請求項８】 請求項４乃至７のいずれかに記載のクレ
ーンの油圧モータの同調制御装置において、各ウィンチ
ドラムに巻取られたロープの層数を検出するロープ巻層
数検出手段が設けられ、制御手段が、このロープ巻層数
検出手段によって検出されるロープの巻層数を一つのパ
ラメータとして油圧モータの目標速度を演算するように
構成されたことを特徴とするクレーンの油圧モータの同
調制御装置。 - 【請求項９】 請求項４乃至８のいずれかに記載のクレ
ーンの油圧モータの同調制御装置において、各ウィンチ
ドラムと負荷との間でシーブ間に掛け渡されたロープ掛
け数を入力するロープ掛け数入力手段が設けられ、コン
トローラの演算部が、このロープ掛け数入力手段によっ
て入力されたロープ掛け数を一つのパラメータとしてウ
ィンチモータの目標速度を演算するように構成されたこ
とを特徴とする油圧モータの同調制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077118A JP2875133B2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | クレーンの油圧モータの同調制御方法および同装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077118A JP2875133B2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | クレーンの油圧モータの同調制御方法および同装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294405A JPH06294405A (ja) | 1994-10-21 |
| JP2875133B2 true JP2875133B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=13624882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077118A Expired - Fee Related JP2875133B2 (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | クレーンの油圧モータの同調制御方法および同装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875133B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
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| JP5018256B2 (ja) * | 2007-06-08 | 2012-09-05 | コベルコクレーン株式会社 | クレーン作業車 |
| CN103663196B (zh) * | 2013-12-24 | 2016-06-29 | 徐州重型机械有限公司 | 起重机及其超起卷扬液压系统 |
| CN104314897B (zh) * | 2014-10-16 | 2017-09-19 | 山东科技大学 | 一种用于海面溢油围油栏自动布放的控制装置及控制方法 |
| CN114104978B (zh) * | 2021-10-26 | 2023-05-23 | 湖南三一中型起重机械有限公司 | 双卷扬同步控制方法、装置、作业机械、设备及介质 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60223793A (ja) * | 1984-04-18 | 1985-11-08 | 石川島播磨重工業株式会社 | クレ−ン荷役の油圧操作方法及び装置 |
| JPH02138096A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クレーン装置 |
-
1993
- 1993-04-02 JP JP5077118A patent/JP2875133B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06294405A (ja) | 1994-10-21 |
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