JP2977500B2 - 多段ブームの制振装置 - Google Patents
多段ブームの制振装置Info
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- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
- E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
- E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
- E04G21/0436—Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a mobile support, e.g. truck
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- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多段ブームの制振
装置に関し、ブーム先端の振動を良好に低減することが
できるように工夫したものであり、例えばコンクリート
ポンプ車の多段ブームの制振に利用して好適なものであ
る。
装置に関し、ブーム先端の振動を良好に低減することが
できるように工夫したものであり、例えばコンクリート
ポンプ車の多段ブームの制振に利用して好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】コンクリートポンプ車の概要を、図８を
参照して説明する。同図に示すように、車体１に強固に
取り付けられたブーム回転支柱２には、第１段ブーム
３，第２段ブーム４，第３段ブーム５を直列接続して構
成した多段ブームが取り付けられている。多段ブームの
各ブーム３，４，５の関節部には、姿勢調整用油圧シリ
ンダ６，７，８が取り付けられている。
参照して説明する。同図に示すように、車体１に強固に
取り付けられたブーム回転支柱２には、第１段ブーム
３，第２段ブーム４，第３段ブーム５を直列接続して構
成した多段ブームが取り付けられている。多段ブームの
各ブーム３，４，５の関節部には、姿勢調整用油圧シリ
ンダ６，７，８が取り付けられている。
【０００３】ブーム回転支柱２には、油圧モータで多段
ブーム全体を回転させる機構が取り付けられている。ま
た、車体１の後部には、ミキサー車から生コンを受ける
バケット９と、生コンを圧送するポンプ設備１０があ
る。
ブーム全体を回転させる機構が取り付けられている。ま
た、車体１の後部には、ミキサー車から生コンを受ける
バケット９と、生コンを圧送するポンプ設備１０があ
る。
【０００４】コンクリートポンプ車は、建設・土木工事
現場でコンクリート打設に使用される設備である。この
コンクリートポンプ車では、生コンを輸送してきたミキ
サー車からバケット９で生コンを受け取る。そして姿勢
調整されたブーム３，４，５に添って配設された圧送配
管を介して、ポンプ設備１０により生コンを圧送し、圧
送した生コンを打設場所に打設する。
現場でコンクリート打設に使用される設備である。この
コンクリートポンプ車では、生コンを輸送してきたミキ
サー車からバケット９で生コンを受け取る。そして姿勢
調整されたブーム３，４，５に添って配設された圧送配
管を介して、ポンプ設備１０により生コンを圧送し、圧
送した生コンを打設場所に打設する。
【０００５】長尺の多段ブームを備えたコンクリートポ
ンプ車の場合、多段ブームの最低次固有振動数は、０．
５Hz程度まで低下することがある。一方、ポンプ設備１
０のコンクリートポンプの吐出周波数は、０．３Hz〜
０．６Hzである。このため、共振状態になって多段ブー
ムのブーム先端が大きく振動することがある。
ンプ車の場合、多段ブームの最低次固有振動数は、０．
５Hz程度まで低下することがある。一方、ポンプ設備１
０のコンクリートポンプの吐出周波数は、０．３Hz〜
０．６Hzである。このため、共振状態になって多段ブー
ムのブーム先端が大きく振動することがある。
【０００６】生コン打設作業時には、圧送配管の先端に
取り付けたゴムホースを操作する作業員が付くが、ホー
スが大きく振動すると作業性が悪く、また危険でもあ
る。
取り付けたゴムホースを操作する作業員が付くが、ホー
スが大きく振動すると作業性が悪く、また危険でもあ
る。
【０００７】そこで、ブーム先端振動を低減させる制振
装置の開発が進められている。例えば、図８に示すよう
に、ブーム４，５の関節部に制振用油圧シリンダ１１を
取り付けると共に、ブーム先端に加速度検出器１２を取
り付ける。そして、加速度検出器１２によりブーム先端
振動を検出し、この検出信号を基に、ブーム先端振動を
低減させる方向に先端のブーム５を振るように制振用油
圧シリンダ１１を作動させて制振をしている。
装置の開発が進められている。例えば、図８に示すよう
に、ブーム４，５の関節部に制振用油圧シリンダ１１を
取り付けると共に、ブーム先端に加速度検出器１２を取
り付ける。そして、加速度検出器１２によりブーム先端
振動を検出し、この検出信号を基に、ブーム先端振動を
低減させる方向に先端のブーム５を振るように制振用油
圧シリンダ１１を作動させて制振をしている。
【０００８】ここで、従来の制振装置の制御装置のブロ
ック図を図９に示す。制振制御をするためには、制振用
油圧シリンダ１１のシリンダの変位を示す制振用油圧シ
リンダ変位信号ｄを検出すると共に、加速度検出器１２
によりブーム先端の加速度を示す加速度検出信号Ｘを検
出する。そして、ブーム先端の加速度検出信号Ｘには、
制振用油圧シリンダ１１が作動したときのブーム先端加
速度との伝達関数によって決まる制御伝達特性を、伝達
特性乗算器２０によって乗算する。そして伝達特性乗算
器２０の出力信号と、制振用油圧シリンダ変位信号ｄを
加算器２１により加算し、この加算器２１の出力信号に
対してサーボアンプゲイン乗算器２２でサーボアンプゲ
インを乗算し、サーボバルブ制御信号ｃとして出力す
る。
ック図を図９に示す。制振制御をするためには、制振用
油圧シリンダ１１のシリンダの変位を示す制振用油圧シ
リンダ変位信号ｄを検出すると共に、加速度検出器１２
によりブーム先端の加速度を示す加速度検出信号Ｘを検
出する。そして、ブーム先端の加速度検出信号Ｘには、
制振用油圧シリンダ１１が作動したときのブーム先端加
速度との伝達関数によって決まる制御伝達特性を、伝達
特性乗算器２０によって乗算する。そして伝達特性乗算
器２０の出力信号と、制振用油圧シリンダ変位信号ｄを
加算器２１により加算し、この加算器２１の出力信号に
対してサーボアンプゲイン乗算器２２でサーボアンプゲ
インを乗算し、サーボバルブ制御信号ｃとして出力す
る。
【０００９】サーボバルブ制御信号ｃが制振用シリンダ
１１に送られると、制振用シリンダ１１はサーボバルブ
制御信号ｃに応じて作動して、ブーム先端振動を低減さ
せる方向に先端のブーム５を振らせる。このようにする
ことにより、ブーム先端の振動を低減することができ
る。
１１に送られると、制振用シリンダ１１はサーボバルブ
制御信号ｃに応じて作動して、ブーム先端振動を低減さ
せる方向に先端のブーム５を振らせる。このようにする
ことにより、ブーム先端の振動を低減することができ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】生コン打設作業では、
打設場所に応じて多段ブームの姿勢が大きく変化する。
このように多段ブームの姿勢が変わると多段ブームの固
有振動数も変化し、長さ３０ｍ級の多段ブームの場合、
一次の固有振動数は０．５Hz〜０．９Hz、二次の固有振
動数は０．８Hz〜１．４Hzの範囲で変化する。
打設場所に応じて多段ブームの姿勢が大きく変化する。
このように多段ブームの姿勢が変わると多段ブームの固
有振動数も変化し、長さ３０ｍ級の多段ブームの場合、
一次の固有振動数は０．５Hz〜０．９Hz、二次の固有振
動数は０．８Hz〜１．４Hzの範囲で変化する。
【００１１】ここで多段ブームの振動モードの例を図７
に示す。同図に示すように、制振用油圧シリンダ１１を
設置した位置と加速度検出器１２を設置した位置（ブー
ム先端位置）とで、一次と二次の固有振動モードを比較
すると、一次の固有振動モードでは同位相であり、二次
の固有振動モードでは逆位相である。
に示す。同図に示すように、制振用油圧シリンダ１１を
設置した位置と加速度検出器１２を設置した位置（ブー
ム先端位置）とで、一次と二次の固有振動モードを比較
すると、一次の固有振動モードでは同位相であり、二次
の固有振動モードでは逆位相である。
【００１２】生コン打設時のブーム振動成分は、ほとん
どが一次の固有振動成分であり、これを低減することが
重要である。また、ブーム先端の変位振幅は、固有振動
数が低い時ほど大きくなる。このため、制御伝達特性を
一次の固有振動数に合わせて、制御装置の調整をしたい
が、最も振動し易い一次固有振動数が０．５Hzの時、二
次の固有振動数が０．８Hzとなる。このため、一次固有
振動数が０．５Hzで且つ二次の固有振動数が０．８Hzの
時に、制御伝達特性を一次固有振動数に合わせて制振制
御をすると、一次に対しては大きな制振効果が得られる
が、二次は一次と振動モードが逆位相であるため不安定
になり、発振する現象が発生する。結果的にサーボアン
プゲインを上げられず、一次に対しても制振効果を上げ
られないという不具合がある。
どが一次の固有振動成分であり、これを低減することが
重要である。また、ブーム先端の変位振幅は、固有振動
数が低い時ほど大きくなる。このため、制御伝達特性を
一次の固有振動数に合わせて、制御装置の調整をしたい
が、最も振動し易い一次固有振動数が０．５Hzの時、二
次の固有振動数が０．８Hzとなる。このため、一次固有
振動数が０．５Hzで且つ二次の固有振動数が０．８Hzの
時に、制御伝達特性を一次固有振動数に合わせて制振制
御をすると、一次に対しては大きな制振効果が得られる
が、二次は一次と振動モードが逆位相であるため不安定
になり、発振する現象が発生する。結果的にサーボアン
プゲインを上げられず、一次に対しても制振効果を上げ
られないという不具合がある。
【００１３】本発明は、上記従来技術に鑑み、効果的な
制振効果が得られる多段ブームの制振装置を提供するこ
とを目的とする。
制振効果が得られる多段ブームの制振装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、複数のブームが直列接続されて構成され、
ブーム相互を連結する関節部には姿勢調整用油圧シリン
ダが取り付けられると共に、制御装置から出力されるサ
ーボバルブ制御信号に応じて作動することによりブーム
先端の振動を低減する方向に先端のブームを振る制振用
油圧シリンダが取り付けられている多段ブームを制振す
る制振装置において、ブーム上には複数個の加速度検出
器を設置すると共に、前記制御装置は、各加速度検出器
から出力されるそれぞれの加速度検出信号に対して特定
の振動モードによって決まる定数を乗算する複数の振動
モード乗算器と、各振動モード乗算器の出力信号を加算
するモード加算器と、制振用シリンダと特定の振動モー
ドのモーダル応答間で決まる制御伝達特性を前記モード
加算器の出力信号に乗算する伝達特性乗算器と、制振用
油圧シリンダのシリンダ変位を示す制振用油圧シリンダ
変位信号と前記伝達特性乗算器の出力信号とを加算する
加算器と、この加算器の出力信号にサーボアンプゲイン
を乗算してサーボバルブ制御信号として出力するサーボ
アンプゲイン乗算器とを備えていることを特徴とする。
明の構成は、複数のブームが直列接続されて構成され、
ブーム相互を連結する関節部には姿勢調整用油圧シリン
ダが取り付けられると共に、制御装置から出力されるサ
ーボバルブ制御信号に応じて作動することによりブーム
先端の振動を低減する方向に先端のブームを振る制振用
油圧シリンダが取り付けられている多段ブームを制振す
る制振装置において、ブーム上には複数個の加速度検出
器を設置すると共に、前記制御装置は、各加速度検出器
から出力されるそれぞれの加速度検出信号に対して特定
の振動モードによって決まる定数を乗算する複数の振動
モード乗算器と、各振動モード乗算器の出力信号を加算
するモード加算器と、制振用シリンダと特定の振動モー
ドのモーダル応答間で決まる制御伝達特性を前記モード
加算器の出力信号に乗算する伝達特性乗算器と、制振用
油圧シリンダのシリンダ変位を示す制振用油圧シリンダ
変位信号と前記伝達特性乗算器の出力信号とを加算する
加算器と、この加算器の出力信号にサーボアンプゲイン
を乗算してサーボバルブ制御信号として出力するサーボ
アンプゲイン乗算器とを備えていることを特徴とする。
【００１５】また本発明の構成は、複数のブームが直列
接続されて構成され、ブーム相互を連結する関節部には
姿勢調整用油圧シリンダが取り付けられると共に、制御
装置から出力されるサーボバルブ制御信号に応じて作動
することによりブーム先端の振動を低減する方向に先端
のブームを振る制振用油圧シリンダが取り付けられてい
る多段ブームを制振する制振装置において、前記姿勢調
整用油圧シリンダのうち特定のものには、その油圧を検
出する圧力検出器を備えると共に前記制御装置は、各圧
力検出器から出力されるそれぞれの圧力検出信号に対し
て特定の振動モードによって決まる定数を乗算する複数
の振動モード乗算器と、各振動モード乗算器の出力信号
を加算するモード加算器と、制振用シリンダと特定の振
動モードのモーダル応答間で決まる制御伝達特性を前記
モード加算器の出力信号に乗算する伝達特性乗算器と、
制振用油圧シリンダのシリンダ変位を示す制振用油圧シ
リンダ変位信号と前記伝達特性乗算器の出力信号とを加
算する加算器と、この加算器の出力信号にサーボアンプ
ゲインを乗算してサーボバルブ制御信号として出力する
サーボアンプゲイン乗算器とを備えていることを特徴と
する。
接続されて構成され、ブーム相互を連結する関節部には
姿勢調整用油圧シリンダが取り付けられると共に、制御
装置から出力されるサーボバルブ制御信号に応じて作動
することによりブーム先端の振動を低減する方向に先端
のブームを振る制振用油圧シリンダが取り付けられてい
る多段ブームを制振する制振装置において、前記姿勢調
整用油圧シリンダのうち特定のものには、その油圧を検
出する圧力検出器を備えると共に前記制御装置は、各圧
力検出器から出力されるそれぞれの圧力検出信号に対し
て特定の振動モードによって決まる定数を乗算する複数
の振動モード乗算器と、各振動モード乗算器の出力信号
を加算するモード加算器と、制振用シリンダと特定の振
動モードのモーダル応答間で決まる制御伝達特性を前記
モード加算器の出力信号に乗算する伝達特性乗算器と、
制振用油圧シリンダのシリンダ変位を示す制振用油圧シ
リンダ変位信号と前記伝達特性乗算器の出力信号とを加
算する加算器と、この加算器の出力信号にサーボアンプ
ゲインを乗算してサーボバルブ制御信号として出力する
サーボアンプゲイン乗算器とを備えていることを特徴と
する。
【００１６】また本発明の構成は、前記複数の振動モー
ド乗算器と、モード加算器と伝達特性乗算器でなる演算
構成セットを、特定した制振振対象モードのセット数だ
け備えたことを特徴とする。
ド乗算器と、モード加算器と伝達特性乗算器でなる演算
構成セットを、特定した制振振対象モードのセット数だ
け備えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】生コン打設作業では、打設場所に
応じて多段ブームの姿勢が大きく変化し、多段ブーム固
有振動数も変化するが、ブーム各点での振動モードはあ
まり変化しない。
応じて多段ブームの姿勢が大きく変化し、多段ブーム固
有振動数も変化するが、ブーム各点での振動モードはあ
まり変化しない。
【００１８】また、ブーム各点の振動応答は各固有振動
モード毎の応答の合成として表される。ブーム各点の振
動応答は次式（１）で表される。
モード毎の応答の合成として表される。ブーム各点の振
動応答は次式（１）で表される。
【００１９】 Ｘi ＝[ Φij] ×[ Ｙj ] ・・・・・・（１） ここで Ｘi ； ｉ点の振動応答 Φij ； ｊ次モードのｉ点の振動モード比 Ｙj ； ｊ次モードのモーダル応答
【００２０】このことから、代表的振動モードの数以上
の振動応答計測点が確保できれば、各固有振動モード毎
の応答は（２）式で得ることができる。
の振動応答計測点が確保できれば、各固有振動モード毎
の応答は（２）式で得ることができる。
【００２１】 Ｙj ＝[ Φij] -1 ×[ Ｘi ] ・・・・（２）
【００２２】上記知見を基に、本発明では、振動モード
の分離精度を考慮して、多段ブーム上に、分離すべき振
動モードの数だけ加速度検出器を設置する。
の分離精度を考慮して、多段ブーム上に、分離すべき振
動モードの数だけ加速度検出器を設置する。
【００２３】そして、ブームを生コン打設時と同じ状態
とし、制振用油圧シリンダのサーボアンプに正弦波信号
を入力して、制振用油圧シリンダによる加振試験を行
い、各加速度検出器の加速度検出信号より、振動モード
を求め、一次モードを求めるために振動モード乗算器に
設定する定数を求めるとともに、一次モードの制御伝達
特性も求める。
とし、制振用油圧シリンダのサーボアンプに正弦波信号
を入力して、制振用油圧シリンダによる加振試験を行
い、各加速度検出器の加速度検出信号より、振動モード
を求め、一次モードを求めるために振動モード乗算器に
設定する定数を求めるとともに、一次モードの制御伝達
特性も求める。
【００２４】生コン打設時には、多段ブーム上に設置し
た各加速度検出器の加速度検出信号に、ブームの一次モ
ード成分を合成するための定数を振動モード乗算器によ
り乗算し、モード加算器により一次モード成分を合成
し、伝達特性乗算器により制御伝達特性を乗算し、制振
用油圧シリンダ変位信号を加算し、サーボアンプゲイン
を乗算し、サーボバルブ制御信号として、制振用油圧シ
リンダのサーボアンプへ出力することによって、ブーム
の一次モードを制振することができる。
た各加速度検出器の加速度検出信号に、ブームの一次モ
ード成分を合成するための定数を振動モード乗算器によ
り乗算し、モード加算器により一次モード成分を合成
し、伝達特性乗算器により制御伝達特性を乗算し、制振
用油圧シリンダ変位信号を加算し、サーボアンプゲイン
を乗算し、サーボバルブ制御信号として、制振用油圧シ
リンダのサーボアンプへ出力することによって、ブーム
の一次モードを制振することができる。
【００２５】また、姿勢調整用油圧シリンダは、各ブー
ムの関節部に設置されているが、ブームが振動すると、
シリンダ内に振動に比例した油圧変動が生じる。この変
動圧力を、圧力検出器により検出し、加速度検出信号と
同様な方法で制振用シリンダを駆動し、制振する。
ムの関節部に設置されているが、ブームが振動すると、
シリンダ内に振動に比例した油圧変動が生じる。この変
動圧力を、圧力検出器により検出し、加速度検出信号と
同様な方法で制振用シリンダを駆動し、制振する。
【００２６】更に、４０ｍを越える超長尺多段ブームを
備えたコンクリートポンプ車の開発も進められている。
このように長い多段ブームでは、更に固有振動数が低下
することは避けられず、一次モードだけでなく、高次モ
ードの制振も必要となる。この場合、振動モード成分を
合成する振動モード乗算器、モード加算器及び制御伝達
特性を乗算する伝達特性乗算器を、制振する振動モード
の数だけ備えることによって、多モードの制振ができ
る。
備えたコンクリートポンプ車の開発も進められている。
このように長い多段ブームでは、更に固有振動数が低下
することは避けられず、一次モードだけでなく、高次モ
ードの制振も必要となる。この場合、振動モード成分を
合成する振動モード乗算器、モード加算器及び制御伝達
特性を乗算する伝達特性乗算器を、制振する振動モード
の数だけ備えることによって、多モードの制振ができ
る。
【００２７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。なお、従来技術と同一機能をはたす部分に
は同一符号を付し、重複する説明は省略する。
に説明する。なお、従来技術と同一機能をはたす部分に
は同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２８】＜第１実施例＞本発明の第１実施例を適用
したコンクリートポンプ車の多段ブームの概要を図１
に、第１実施例の制振装置の制御装置のブロック図を図
２に示す。
したコンクリートポンプ車の多段ブームの概要を図１
に、第１実施例の制振装置の制御装置のブロック図を図
２に示す。
【００２９】多段ブーム上には、複数（本例では２個）
の加速度検出器１２ａ，１２ｂが取り付けられている。
各加速度検出器１２ａ，１２ｂから出力されるそれぞれ
の加速度検出信号Ｘa ，Ｘb は、制御装置の乗算器（振
動モード乗算器）２３ａ，２３ｂに入力され、一次の振
動モードによって決まる定数Ｋa ，Ｋb が乗算される。
の加速度検出器１２ａ，１２ｂが取り付けられている。
各加速度検出器１２ａ，１２ｂから出力されるそれぞれ
の加速度検出信号Ｘa ，Ｘb は、制御装置の乗算器（振
動モード乗算器）２３ａ，２３ｂに入力され、一次の振
動モードによって決まる定数Ｋa ，Ｋb が乗算される。
【００３０】乗算器２３ａ，２３ｂの各出力信号は加算
器（モード加算器）２５で合成される。加算器２５の出
力信号には、制振用シリンダ１１と一次振動モードのモ
ーダル応答間で決まる制御伝達特性が伝達特性乗算器２
０で乗算される。そして伝達特性乗算器２０の出力信号
と、制振用油圧シリンダ変位信号ｄを加算器２１により
加算し、この加算器２１の出力信号に対してサーボアン
プゲイン乗算器２２でサーボアンプゲインを乗算し、サ
ーボバルブ制御信号ｃとして出力する。
器（モード加算器）２５で合成される。加算器２５の出
力信号には、制振用シリンダ１１と一次振動モードのモ
ーダル応答間で決まる制御伝達特性が伝達特性乗算器２
０で乗算される。そして伝達特性乗算器２０の出力信号
と、制振用油圧シリンダ変位信号ｄを加算器２１により
加算し、この加算器２１の出力信号に対してサーボアン
プゲイン乗算器２２でサーボアンプゲインを乗算し、サ
ーボバルブ制御信号ｃとして出力する。
【００３１】サーボバルブ制御信号ｃが制振用シリンダ
１１に送られると、制振用シリンダ１１はサーボバルブ
制御信号ｃに応じて作動して、ブーム先端振動を低減さ
せる方向に先端のブーム５を振らせる。このようにする
ことにより、ブーム先端の振動を低減することができ
る。
１１に送られると、制振用シリンダ１１はサーボバルブ
制御信号ｃに応じて作動して、ブーム先端振動を低減さ
せる方向に先端のブーム５を振らせる。このようにする
ことにより、ブーム先端の振動を低減することができ
る。
【００３２】ここで制振の状態を、振動モード図である
図７を参照しつつ、その詳細を説明する。
図７を参照しつつ、その詳細を説明する。
【００３３】加速度検出器１２ａ，１２ｂの加速度検出
信号Ｘa ，Ｘb は、振動モードより次式で示される。 Ｘa ＝Ｙ1 ×Φa1 ＋Ｙ2 ×Φa2 Ｘb ＝Ｙ1 ×Φb1 ＋Ｙ2 ×Φb2 ・・・・（３）
信号Ｘa ，Ｘb は、振動モードより次式で示される。 Ｘa ＝Ｙ1 ×Φa1 ＋Ｙ2 ×Φa2 Ｘb ＝Ｙ1 ×Φb1 ＋Ｙ2 ×Φb2 ・・・・（３）
【００３４】振動モードΦを実験的に求め、本連立方程
式を解くと次式が得られる。 Ｙ1 ＝Ｋa ×Ｘa ＋Ｋb ×Ｘb ・・・・（４）
式を解くと次式が得られる。 Ｙ1 ＝Ｋa ×Ｘa ＋Ｋb ×Ｘb ・・・・（４）
【００３５】すなわち、加速度検出信号Ｘa ，Ｘb に、
乗算器２３ａ，２３ｂで振動モードΦによって決まる定
数Ｋa ，Ｋb を乗算し、加算器２５で加算することによ
り、一次モードのモーダル応答Ｙ1 が得られるのであ
る。
乗算器２３ａ，２３ｂで振動モードΦによって決まる定
数Ｋa ，Ｋb を乗算し、加算器２５で加算することによ
り、一次モードのモーダル応答Ｙ1 が得られるのであ
る。
【００３６】なお、本例では二次モードまで対象として
いるが、これ以上の高次モードは、図示しないローパス
フィルター等により、除去される。
いるが、これ以上の高次モードは、図示しないローパス
フィルター等により、除去される。
【００３７】この第１実施例では、一次モードの振動応
答のみを抽出して制振することにより、発振現象を生ず
ることなく安定した制振ができる。
答のみを抽出して制振することにより、発振現象を生ず
ることなく安定した制振ができる。
【００３８】＜第２実施例＞本発明の第２実施例を適用
したコンクリートポンプ車の多段ブームの概要を図３
に、第２実施例の制振装置の制御装置のブロック図を図
４に、第２実施例で用いる姿勢調整用油圧シリンダの構
成を図５に示す。
したコンクリートポンプ車の多段ブームの概要を図３
に、第２実施例の制振装置の制御装置のブロック図を図
４に、第２実施例で用いる姿勢調整用油圧シリンダの構
成を図５に示す。
【００３９】第２実施例を適用したコンクリートポンプ
車の多段ブームには、第１実施例とは異なり加速度検出
器は備えず、その代わりに、姿勢調整用油圧シリンダ
６，７，８に圧力検出器１９（図４参照）をそれぞれ備
えている。
車の多段ブームには、第１実施例とは異なり加速度検出
器は備えず、その代わりに、姿勢調整用油圧シリンダ
６，７，８に圧力検出器１９（図４参照）をそれぞれ備
えている。
【００４０】まず、第２実施例に用いる姿勢調整用油圧
シリンダ６、７、８の構造を図５を基に説明する。な
お、姿勢調整用油圧シリンダ６と姿勢調整用油圧シリン
ダ７，８の構成は同様であるので、姿勢調整用油圧シリ
ンダ６を代表して説明する。
シリンダ６、７、８の構造を図５を基に説明する。な
お、姿勢調整用油圧シリンダ６と姿勢調整用油圧シリン
ダ７，８の構成は同様であるので、姿勢調整用油圧シリ
ンダ６を代表して説明する。
【００４１】図５に示すように、姿勢調整用油圧シリン
ダ６のシリンダ１３側とピストンロッド１４側は、それ
ぞれ、ブーム回転支柱２と第１段ブーム３にピン結合で
取り付けられている。姿勢調整用油圧シリンダ６内に
は、ヘッド側油室１５とロッド側油室１６があり、油室
端には、油の供給・排出のための油配管１７，１８が取
り付けられており、油配管１７，１８の他端は車体１に
取り付けられた配圧弁に接続されている。
ダ６のシリンダ１３側とピストンロッド１４側は、それ
ぞれ、ブーム回転支柱２と第１段ブーム３にピン結合で
取り付けられている。姿勢調整用油圧シリンダ６内に
は、ヘッド側油室１５とロッド側油室１６があり、油室
端には、油の供給・排出のための油配管１７，１８が取
り付けられており、油配管１７，１８の他端は車体１に
取り付けられた配圧弁に接続されている。
【００４２】一方の油配管１７の途中には、油圧分岐ピ
ースを介して圧力検出器１９が取り付けられている。同
様にして、姿勢調整用油圧シリンダ７，８にも圧力検出
器が取り付けられている。そして、各姿勢調整用油圧シ
リンダ６，７，８の各圧力検出器１９からは、圧力検出
信号Ｘa ’，Ｘb ’，Ｘc ’が出力される。
ースを介して圧力検出器１９が取り付けられている。同
様にして、姿勢調整用油圧シリンダ７，８にも圧力検出
器が取り付けられている。そして、各姿勢調整用油圧シ
リンダ６，７，８の各圧力検出器１９からは、圧力検出
信号Ｘa ’，Ｘb ’，Ｘc ’が出力される。
【００４３】多段ブームの姿勢を調整する場合には、ヘ
ッド側油室１５及びロッド側油室１６の圧力を調整し、
ピストンを伸縮することで姿勢調整を行う。一方、生コ
ン打設作業時は、油配管１７，１８の途中に取り付けら
れたチェックバルブで油室圧力を保持し、一定の姿勢を
保つ。
ッド側油室１５及びロッド側油室１６の圧力を調整し、
ピストンを伸縮することで姿勢調整を行う。一方、生コ
ン打設作業時は、油配管１７，１８の途中に取り付けら
れたチェックバルブで油室圧力を保持し、一定の姿勢を
保つ。
【００４４】ブームが振動すると各姿勢調整用油圧シリ
ンダ６，７，８の油室１５，１６内には、振動力に比例
した圧力変動が生じる。この圧力変動を各圧力検出器１
９により検出し、検出した圧力検出信号Ｘa ’，
Ｘb ’，Ｘc ’が、図４に示す制御装置の乗算器（振動
モード乗算器）２３ａ’，２３ｂ’，２３ｃ’に入力さ
れ、一次の振動モードによって決まる定数Ｋa ’，
Ｋb ’Ｋc ’が乗算される。
ンダ６，７，８の油室１５，１６内には、振動力に比例
した圧力変動が生じる。この圧力変動を各圧力検出器１
９により検出し、検出した圧力検出信号Ｘa ’，
Ｘb ’，Ｘc ’が、図４に示す制御装置の乗算器（振動
モード乗算器）２３ａ’，２３ｂ’，２３ｃ’に入力さ
れ、一次の振動モードによって決まる定数Ｋa ’，
Ｋb ’Ｋc ’が乗算される。
【００４５】乗算器２３ａ’，２３ｂ’，２３ｃ’の各
出力信号は加算器（モード加算器）２５’で合成され
る。加算器２５’の出力信号には、制振用シリンダ１１
と一次振動モードのモーダル応答間で決まる制御伝達特
性が伝達特性乗算器２０で乗算される。そして伝達特性
乗算器２０の出力信号と、制振用油圧シリンダ変位信号
ｄを加算器２１により加算し、この加算器２１の出力信
号に対してサーボアンプゲイン乗算器２２でサーボアン
プゲインを乗算し、サーボバルブ制御信号ｃとして出力
する。
出力信号は加算器（モード加算器）２５’で合成され
る。加算器２５’の出力信号には、制振用シリンダ１１
と一次振動モードのモーダル応答間で決まる制御伝達特
性が伝達特性乗算器２０で乗算される。そして伝達特性
乗算器２０の出力信号と、制振用油圧シリンダ変位信号
ｄを加算器２１により加算し、この加算器２１の出力信
号に対してサーボアンプゲイン乗算器２２でサーボアン
プゲインを乗算し、サーボバルブ制御信号ｃとして出力
する。
【００４６】サーボバルブ制御信号ｃが制振用シリンダ
１１に送られると、制振用シリンダ１１はサーボバルブ
制御信号ｃに応じて作動して、ブーム先端振動を低減さ
せる方向に先端のブーム５を振らせる。このようにし
て、ブーム先端振動を低減することができる。
１１に送られると、制振用シリンダ１１はサーボバルブ
制御信号ｃに応じて作動して、ブーム先端振動を低減さ
せる方向に先端のブーム５を振らせる。このようにし
て、ブーム先端振動を低減することができる。
【００４７】前記第１実施例では、ブーム先端に加速度
検出器を備えているためブーム先端まで長い配設を施さ
なければならなかったが、第２実施例では配線をブーム
先端まで延ばす必要がない。特に、姿勢調整用油圧シリ
ンダ６のみに圧力検出器を備えた場合には、圧力検出器
１９を車体の近くに取り付けることができ、しかも、配
線をブーム上に備える必要がなくなり、配線の引回しが
簡単になる。
検出器を備えているためブーム先端まで長い配設を施さ
なければならなかったが、第２実施例では配線をブーム
先端まで延ばす必要がない。特に、姿勢調整用油圧シリ
ンダ６のみに圧力検出器を備えた場合には、圧力検出器
１９を車体の近くに取り付けることができ、しかも、配
線をブーム上に備える必要がなくなり、配線の引回しが
簡単になる。
【００４８】＜第３実施例＞本発明の第３実施例の制振
装置の制御装置のブロック図を図６に示す。なお、第３
実施例を適用したコンクリートポンプ車の多段ブームは
図１に示すものと同じであり、多段ブームに加速度検出
器１２ａ，１２ｂを備えたものとなっている。
装置の制御装置のブロック図を図６に示す。なお、第３
実施例を適用したコンクリートポンプ車の多段ブームは
図１に示すものと同じであり、多段ブームに加速度検出
器１２ａ，１２ｂを備えたものとなっている。
【００４９】第３実施例の制振装置に用いる制御装置を
図６を基に説明する。第３実施例では、第１実施例の制
御装置（図２参照）に加え、加速度検出信号Ｘa 、Ｘb
を乗算器（振動モード乗算器）２４ａ，２４ｂにも入力
し、この乗算器２４ａ，２４ｂにて加速度検出信号
Ｘa 、Ｘb に対して、二次モードの振動モードによって
決まる定数Ｋa2、Ｋb2を乗算する。
図６を基に説明する。第３実施例では、第１実施例の制
御装置（図２参照）に加え、加速度検出信号Ｘa 、Ｘb
を乗算器（振動モード乗算器）２４ａ，２４ｂにも入力
し、この乗算器２４ａ，２４ｂにて加速度検出信号
Ｘa 、Ｘb に対して、二次モードの振動モードによって
決まる定数Ｋa2、Ｋb2を乗算する。
【００５０】乗算器２４ａ，２４ｂの出力信号は、加算
器（モード加算器）２５ｄで合成され、更に伝達特性乗
算器２０ｄにて二次モードの伝達特性が乗算され、他の
実施例と同様の加算器２１に入力される。
器（モード加算器）２５ｄで合成され、更に伝達特性乗
算器２０ｄにて二次モードの伝達特性が乗算され、他の
実施例と同様の加算器２１に入力される。
【００５１】なお、第１実施例の制御装置と同様に、加
速度検出信号Ｘa 、Ｘb には、乗算器２３ａ，２３ｂに
て一次モードの振動モードによって決まる定数Ｋa1、Ｋ
b1が乗算される。そして、乗算器２３ａ，２３ｂの出力
信号は、加算器２５で合成され、更に伝達特性乗算器２
０にて一次モードの伝達特性が乗算され、加算器２１に
入力される。
速度検出信号Ｘa 、Ｘb には、乗算器２３ａ，２３ｂに
て一次モードの振動モードによって決まる定数Ｋa1、Ｋ
b1が乗算される。そして、乗算器２３ａ，２３ｂの出力
信号は、加算器２５で合成され、更に伝達特性乗算器２
０にて一次モードの伝達特性が乗算され、加算器２１に
入力される。
【００５２】第３実施例では、第１実施例の説明で示す
（４）式より次式が得られる。
（４）式より次式が得られる。
【００５３】 Ｙ1 ＝Ｋa1×Ｘa ＋Ｋb1×Ｘb ・・・・（５） Ｙ2 ＝Ｋa2×Ｘa ＋Ｋb2×Ｘb ・・・・（６） すなわち、一次モードおよび、二次モードのモーダル応
答Ｙ1 ，Ｙ2 を求め、制御することにより、一次、二次
モードを制振できる。
答Ｙ1 ，Ｙ2 を求め、制御することにより、一次、二次
モードを制振できる。
【００５４】第３実施例では、一次モードだけでなく、
高次モードでの振動が問題になったときでも、確実に制
振をすることができ、特に長尺のブームの場合に効果的
である。なお、さらに高次モードまで制振したい場合に
は、検出信号の数を増やせば良い。
高次モードでの振動が問題になったときでも、確実に制
振をすることができ、特に長尺のブームの場合に効果的
である。なお、さらに高次モードまで制振したい場合に
は、検出信号の数を増やせば良い。
【００５５】また、図６に示す制御装置の乗算器２３
ａ，２４ａに、第２実施例の圧力検出信号Ｘa ’を入力
し、乗算器２３ｂ，２４ｂに、第２実施例の圧力検出信
号Ｘb’を入力するようにしても良い。この場合には乗
算器２３ａ，２４ａ及び乗算器２３ｂ，２４ｂに設定す
る定数を、圧力検出信号の場合に合わせた最適な値にし
ておく。
ａ，２４ａに、第２実施例の圧力検出信号Ｘa ’を入力
し、乗算器２３ｂ，２４ｂに、第２実施例の圧力検出信
号Ｘb’を入力するようにしても良い。この場合には乗
算器２３ａ，２４ａ及び乗算器２３ｂ，２４ｂに設定す
る定数を、圧力検出信号の場合に合わせた最適な値にし
ておく。
【００５６】なお本発明は、移動式クレーン車等、長尺
ブームを使用した構造の制振装置としても適用できる。
ブームを使用した構造の制振装置としても適用できる。
【００５７】
【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に、本発明では、多段ブーム上に、分離すべき振動モー
ドの数だけ、振動計測手段である加速度検出器や圧力検
出器を設置し、これら検出器から出力される各検出信号
に、振動モードによって決まる定数を乗算し、さらに各
乗算出力を加算することにより、特性モードのモーダル
応答を得る。このモーダル応答に制御伝達特性を乗算し
た値と、制御用油圧シリンダ変位信号とを加算した信号
に、サーボアンプゲインを乗算することによりサーボバ
ルブ制御信号を求める。この求めたサーボバルブ制御信
号を基に、制振用油圧シリンダにより、ブーム先端振動
を低減するように先端のブームを振るようにしたので、
発振することなく確実にブームの制振をすることができ
る。
に、本発明では、多段ブーム上に、分離すべき振動モー
ドの数だけ、振動計測手段である加速度検出器や圧力検
出器を設置し、これら検出器から出力される各検出信号
に、振動モードによって決まる定数を乗算し、さらに各
乗算出力を加算することにより、特性モードのモーダル
応答を得る。このモーダル応答に制御伝達特性を乗算し
た値と、制御用油圧シリンダ変位信号とを加算した信号
に、サーボアンプゲインを乗算することによりサーボバ
ルブ制御信号を求める。この求めたサーボバルブ制御信
号を基に、制振用油圧シリンダにより、ブーム先端振動
を低減するように先端のブームを振るようにしたので、
発振することなく確実にブームの制振をすることができ
る。
【００５８】また、振動モード乗算器と、モード加算器
と伝達特性乗算器でなる演算構成セットを、特定した制
振振対象モードのセット数だけ備えることにより、一次
モードだけでなく、高次モードでの振動が問題になった
時でも、確実な制振をすることができる。よって超長尺
ブームであっても良好な制振ができる。そして、本発明
をコンクリートポンプ車のブーム（超長尺ブームであっ
てもよい）に適用することにより、ブーム振動の少ない
コンクリートポンプ車を提供できる。
と伝達特性乗算器でなる演算構成セットを、特定した制
振振対象モードのセット数だけ備えることにより、一次
モードだけでなく、高次モードでの振動が問題になった
時でも、確実な制振をすることができる。よって超長尺
ブームであっても良好な制振ができる。そして、本発明
をコンクリートポンプ車のブーム（超長尺ブームであっ
てもよい）に適用することにより、ブーム振動の少ない
コンクリートポンプ車を提供できる。
【図１】本発明の第１実施例を適用したコンクリートポ
ンプ車の多段ブームの概要を示す構成図。
ンプ車の多段ブームの概要を示す構成図。
【図２】第１実施例の制振装置の制御装置を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図３】本発明の第２実施例を適用したコンクリートポ
ンプ車の多段ブームの概要を示す構成図。
ンプ車の多段ブームの概要を示す構成図。
【図４】第２実施例の制振装置の制御装置を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図５】第２実施例で用いる姿勢調整用油圧シリンダを
示す構成図。
示す構成図。
【図６】第３実施例の制振装置の制御装置を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図７】多段ブームの振動モードを示す説明図。
【図８】コンクリートポンプ車の概要を示す構成図。
【図９】従来の制振装置の制御装置を示すブロック図。
１ 車体 ２ ブーム回転支柱 ３，４，５ ブーム ６，７，８ 姿勢調整用油圧シリンダ ９ バケット １０ ポンプ設備 １１ 制振用油圧シリンダ １２ 加速度検出器 １３ シリンダ １４ ピストンロッド １５ ヘッド側油室 １６ ロッド側油室 １７，１８ 油配管 １９ 圧力検出器 ２０，２０ｄ 伝達特性乗算器 ２１ 加算器 ２２ サーボアンプゲイン乗算器 ２３ａ，２３ｂ，２３ａ’，２３ｂ’２３ｃ’ 乗算器 ２４ａ，２４ｂ 乗算器 ２５，２５’，２５ｄ 加算器 Ｘa ，Ｘb ，Ｘc ，Ｘ 加速度検出信号 Ｘa ’，Ｘb ’，Ｘc ’ 圧力検出信号 ｄ 制振用油圧シリンダ変位信号 ｃ サーボバルブ制御信号 Ｋa ，Ｋb 振動モードによって決まる定数
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のブームが直列接続されて構成さ
れ、ブーム相互を連結する関節部には姿勢調整用油圧シ
リンダが取り付けられると共に、制御装置から出力され
るサーボバルブ制御信号に応じて作動することによりブ
ーム先端の振動を低減する方向に先端のブームを振る制
振用油圧シリンダが取り付けられている多段ブームを制
振する制振装置において、 ブーム上には複数個の加速度検出器を設置すると共に、 前記制御装置は、各加速度検出器から出力されるそれぞ
れの加速度検出信号に対して特定の振動モードによって
決まる定数を乗算する複数の振動モード乗算器と、各振
動モード乗算器の出力信号を加算するモード加算器と、
制振用シリンダと特定の振動モードのモーダル応答間で
決まる制御伝達特性を前記モード加算器の出力信号に乗
算する伝達特性乗算器と、制振用油圧シリンダのシリン
ダ変位を示す制振用油圧シリンダ変位信号と前記伝達特
性乗算器の出力信号とを加算する加算器と、この加算器
の出力信号にサーボアンプゲインを乗算してサーボバル
ブ制御信号として出力するサーボアンプゲイン乗算器と
を備えていることを特徴とする多段ブームの制振装置。 - 【請求項２】 複数のブームが直列接続されて構成さ
れ、ブーム相互を連結する関節部には姿勢調整用油圧シ
リンダが取り付けられると共に、制御装置から出力され
るサーボバルブ制御信号に応じて作動することによりブ
ーム先端の振動を低減する方向に先端のブームを振る制
振用油圧シリンダが取り付けられている多段ブームを制
振する制振装置において、 前記姿勢調整用油圧シリンダのうち特定のものには、そ
の油圧を検出する圧力検出器を備えると共に 前記制御装置は、各圧力検出器から出力されるそれぞれ
の圧力検出信号に対して特定の振動モードによって決ま
る定数を乗算する複数の振動モード乗算器と、各振動モ
ード乗算器の出力信号を加算するモード加算器と、制振
用シリンダと特定の振動モードのモーダル応答間で決ま
る制御伝達特性を前記モード加算器の出力信号に乗算す
る伝達特性乗算器と、制振用油圧シリンダのシリンダ変
位を示す制振用油圧シリンダ変位信号と前記伝達特性乗
算器の出力信号とを加算する加算器と、この加算器の出
力信号にサーボアンプゲインを乗算してサーボバルブ制
御信号として出力するサーボアンプゲイン乗算器とを備
えていることを特徴とする多段ブームの制振装置。 - 【請求項３】 前記複数の振動モード乗算器と、モード
加算器と伝達特性乗算器でなる演算構成セットを、特定
した制振振対象モードのセット数だけ備えたことを特徴
とする請求項１または請求項２の多段ブームの制振装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8260512A JP2977500B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 多段ブームの制振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8260512A JP2977500B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 多段ブームの制振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10102775A JPH10102775A (ja) | 1998-04-21 |
| JP2977500B2 true JP2977500B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=17349002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8260512A Expired - Fee Related JP2977500B2 (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 多段ブームの制振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2977500B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| CN101886471B (zh) * | 2010-07-20 | 2011-09-28 | 三一重工股份有限公司 | 一种臂架系统及泵送机械 |
| CN103196407B (zh) * | 2012-01-09 | 2015-06-17 | 中联重科股份有限公司 | 泵车臂架振动位移测量方法、设备、系统及工程机械设备 |
| CN103669873B (zh) * | 2013-12-11 | 2016-01-06 | 中联重科股份有限公司 | 一种臂架振动控制设备、方法、系统及工程机械 |
| CN107894262B (zh) * | 2017-10-13 | 2020-04-03 | 潍柴动力股份有限公司 | 液位测量装置及方法、发动机 |
| KR102038277B1 (ko) * | 2017-11-13 | 2019-10-30 | 전진중공업(주) | 콘크리트 펌프트럭 붐 |
| DE102019107833A1 (de) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | Putzmeister Engineering Gmbh | Vorrichtung für das Ausbringen eines fluiden Prozesswerkstoffs |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP8260512A patent/JP2977500B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10102775A (ja) | 1998-04-21 |
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