JP3081146B2 - Calibration method for crane hanging load deflection angle sensor - Google Patents

Calibration method for crane hanging load deflection angle sensor

Info

Publication number
JP3081146B2
JP3081146B2 JP07320183A JP32018395A JP3081146B2 JP 3081146 B2 JP3081146 B2 JP 3081146B2 JP 07320183 A JP07320183 A JP 07320183A JP 32018395 A JP32018395 A JP 32018395A JP 3081146 B2 JP3081146 B2 JP 3081146B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deflection angle
crane
suspended load
angle sensor
value
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
JP07320183A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09156878A (en
Inventor
宏 関根
収 山口
康一 阿部
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering Corp
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 JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP07320183A priority Critical patent/JP3081146B2/en
Publication of JPH09156878A publication Critical patent/JPH09156878A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3081146B2 publication Critical patent/JP3081146B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ロープ懸垂式ク
レーンにおいて、ロープに懸垂された吊り荷の振れ角を
測定するために取り付けられた振れ角センサーの校正方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calibrating a swing angle sensor mounted on a rope-hanging crane for measuring the swing angle of a suspended load suspended on a rope.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ロープ懸垂式クレーンのクレー
ンオペレーションにおいては、荷を吊り上げ、走行し、
そして、荷を吊り降ろすまでの、いわゆるサイクルタイ
ムを縮め、荷役効率を極力上げることが望まれる。その
際、走行終了時に荷の振れが残っていると、安全上荷を
降ろすことができないので、この荷振れが許容範囲内に
収まるまで待たねばならない。従って、前記クレーンの
自動化のためには、搬送先に到達したときに、吊り荷の
振れを残さないように何らかの方法で制御する振れ止め
制御機構が必要であり、近年コンピュータ制御による電
気式振れ止め制御機構が注目されている。
2. Description of the Related Art Generally, in a crane operation of a rope suspension type crane, a load is lifted, traveled,
It is desired that the so-called cycle time until the load is unloaded is shortened and the cargo handling efficiency is increased as much as possible. At this time, if the load remains at the end of traveling, the load cannot be unloaded for safety reasons. Therefore, it is necessary to wait until the load falls within the allowable range. Therefore, in order to automate the crane, it is necessary to have a steady rest control mechanism for controlling the crane in some way so as not to leave the swing of the suspended load when the crane reaches the destination. Control mechanisms are receiving attention.

【0003】電気的振れ止め制御機構の具体的な手法と
しては、下記のものが知られている。 吊り荷の振れ周期から、物理法則上クレーン停止時
に吊り荷の振れが残らないように、移動目標位置までの
クレーンの速度パターンをあらかじめ決定する速度パタ
ーン制御方式(特公昭61−31032号公報、特開平
6−305686号公報)。 吊り荷振れ角を振れ角センサーによって計測し、そ
の振れ角計測値と位置センサーからの位置計測値をモー
ターへの速度指令にフィードバックするフィードバック
制御方式。 速度パターン制御とフィードバック制御とを合わせ
た併用方式(NKK技報No. 149:天井クレーン振れ
止め制御技術の開発、特開平5−319779号公報、
特開平7−81876号公報等)。
The following is known as a specific method of the electric steady rest control mechanism. From the swing cycle of the suspended load, a speed pattern control method that determines the crane's speed pattern up to the movement target position in advance so that the suspended load does not remain when the crane stops due to physical laws (Japanese Patent Publication No. 61-31032, JP-A-6-305686). A feedback control method in which the swing angle of the suspended load is measured by a swing angle sensor, and the measured swing angle and the position measurement value from the position sensor are fed back to the speed command to the motor. A combined method combining speed pattern control and feedback control (NKK Technical Report No. 149: Development of Overhead Crane Sway Control Technology, JP-A-5-319779,
JP-A-7-81876, etc.).

【0004】ここで、これらの従来のクレーンの吊り荷
の振れ止め制御方式について説明する。制御方式の説明
に入る前に、前提となる制御モデルの説明を先ず行う。 制御モデル:図4は、クレーン走行の制御モデルを示す
側面図であり、図4において、Xtは、クレーンの走行
位置、Xc 、Yc は、吊り荷の位置、高さを表す。吊り
荷の質量をm、振れ角をθとする。吊りワイヤの質量を
無視し、吊り荷を質点として扱うと、運動方程式は
(一)(二)数1、〜(三)、(四)で表される。
Here, a description will be given of a method of controlling the steady movement of the suspended load of these conventional cranes. Before the description of the control method, a control model which is a premise will be described first. Control Model: 4 is a side view showing a control model of the crane traveling, in FIG. 4, X t is the running position of the crane, X c, Y c, the position of the suspended load, representing the height. The mass of the suspended load is m, and the deflection angle is θ. If the weight of the suspended wire is ignored and the suspended load is treated as a mass point, the equations of motion are expressed by (1), (2), Equations (1) to (3), and (4).

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】Xc =Xt +Lsinθ・・・(三) Yc =Lcosθ・・・(四)X c = X t + L sin θ (3) Y c = L cos θ (4)

【0007】ここで、τは吊りワイヤにかかる張力であ
る。吊りワイヤの長さLは一定であり、振れ角θは小さ
いものとして、 sinθ≒θ cosθ≒1・・・(五) で近似する。更に、(一)〜(四)から、Xc 、Yc
τを消去すると、吊り荷の振れに関する以下の運動方程
式数2を得る。
Here, τ is the tension applied to the suspension wire. Assuming that the length L of the suspension wire is constant and the deflection angle θ is small, it is approximated by sin θ ≒ θ cos θ ≒ 1 (5). Further, from (1) to (4), X c , Y c ,
Eliminating τ yields the following equation of motion 2 for the swing of the suspended load.

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】ω2 = g/L・・・(七)Ω 2 = g / L (7)

【0010】吊り荷の振れ周期Tは、次式で表される。 T=2π/ω・・・(八)The swing cycle T of the suspended load is expressed by the following equation. T = 2π / ω (8)

【0011】振れ止め速度パターン制御:従来、(六)
式をベースにした、様々な振れ止め速度パターンが開発
されている。例として、特開平6−305686号公報
について説明する。
Steady-stop speed pattern control: Conventionally, (6)
Various steady rest speed patterns based on the formula have been developed. As an example, JP-A-6-305686 will be described.

【0012】スタート位置から予め定めた一定時間(T
1 )で所定の最大加速度(α)まで直線的に立ち上げ、
スタート位置からの運転時間が振れ周期の整数(n)倍
になるまでその加速度を維持した後、加速度立ち上げと
同じ一定時間で直線的に加速度を0まで落として一定速
度(V)の運転にはいる。これにより、等速運転中は振
れ角が0(ゼロ)となる。更に、目標停止位置まで以下
に示す距離(D)の位置に到達したら、加速時と同様の
減速操作によって振れ止め停止する。
From a start position, a predetermined time (T
In 1 ), start up linearly up to the predetermined maximum acceleration (α),
After maintaining the acceleration until the operation time from the start position becomes an integer (n) times the swing period, the acceleration is linearly reduced to 0 in the same constant time as the acceleration rise, and the operation at the constant speed (V) is started. Yes. Thereby, the deflection angle becomes 0 (zero) during the constant speed operation. Further, when reaching the position of the following distance (D) to the target stop position, the steady rest is stopped by the same deceleration operation as during acceleration.

【0013】整数nは所定の最大加速度αを実現できる
範囲内で、次式によって規定される極力小さい値とす
る。 V≦nαT・・・(九) また、T1 を決めると、加減速時の移動距離Dは次式で
表される。 D=V(nT+T1 )/2・・・(十)
The integer n is a value as small as possible defined by the following equation within a range in which a predetermined maximum acceleration α can be realized. V ≦ nαT (9) When T 1 is determined, the moving distance D during acceleration / deceleration is expressed by the following equation. D = V (nT + T 1 ) / 2 (ten)

【0014】特に、調整パラメータT1 を振れ周期Tに
等しくすると、加減速によって生じる最大振れ角はクレ
ーンの加速度によって定まる静的なつりあい位置を超え
ず、最小限に抑えられる。また、その他の場合も、発生
する振れ角は従来法と比較して小さいため、重要な制御
パラメータである振れ周期の推定に多少の誤差があって
も制御精度に大きな影響を受けにくい。
In particular, if the adjustment parameter T 1 is made equal to the run-out period T, the maximum run-out angle caused by acceleration / deceleration does not exceed the static balancing position determined by the crane acceleration and is minimized. In other cases, since the generated shake angle is smaller than that of the conventional method, even if there is some error in the estimation of the shake period, which is an important control parameter, the control accuracy is not greatly affected.

【0015】しかし、上記の、速度パターン制御には以
下の問題がある。 制御パラメータの調整誤差、吊り荷の地切り時の初
期振れ等の外乱があると、残留振れを生じる。 残留振れを止める方法として、停止目標位置近傍で
振れ角を測定して新たに残留振れ止めのための速度パタ
ーン制御を行うことが考えられるが、サイクルタイムの
増加を招く。
However, the above-mentioned speed pattern control has the following problems. If there is a disturbance such as an adjustment error of a control parameter or an initial shake at the time of ground separation of a suspended load, a residual shake occurs. As a method of stopping the residual vibration, it is conceivable to measure the deflection angle near the stop target position and newly perform a speed pattern control for the residual vibration prevention, but this increases the cycle time.

【0016】次に、速度パターン制御とフィードバック
制御とを合わせた併用方式(NKK技法No. 149:天
井クレーン・・・の開発)を説明する。:上記の問題点
を解決するため以下に示すような、目標位置への移動
中、加減速時を含む全区間でフィードバック制御を行う
振れ角軌跡追従制御を併用する。速度パターンによって
引き起こされる想定振れ角θref と実際の振れ角測定値
θとの偏差をΔθとすると、Δθは(六)式と同様、次
式数3に従う。
Next, a description will be given of a combined system in which the speed pattern control and the feedback control are combined (NKK technology No. 149: development of an overhead crane...). : In order to solve the above-mentioned problem, the swing angle trajectory follow-up control for performing feedback control in all sections including acceleration and deceleration during movement to the target position as described below is also used. Assuming that the deviation between the assumed deflection angle θ ref caused by the velocity pattern and the actual measured deflection angle θ is Δθ, Δθ follows the following equation 3 as in the equation (6).

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】但し、Δvは速度パターン指令に付加する
速度指令補正量である。ここで、補正制御量を、数4
Here, Δv is a speed command correction amount added to the speed pattern command. Here, the correction control amount is expressed by Equation 4.

【0019】[0019]

【数4】 (Equation 4)

【0020】として、(十一)式に代入すると、閉ルー
プ系は以下の数5のようになる。
By substituting into equation (11), the closed-loop system becomes as shown in the following equation (5).

【0021】[0021]

【数5】 (Equation 5)

【0022】即ち、フィードバックゲインKによって振
れ角偏差Δθの減衰特性(K/L)を任意に指定でき、
パターン制御実行中に生じる外乱を望ましい減衰特性で
収束させることができる。実際の横走行モータへの速度
指令補正量は、(十二)式を積分して次式で与える。 Δv=KΔθ・・・(十四)
That is, the attenuation characteristic (K / L) of the deflection angle deviation Δθ can be arbitrarily specified by the feedback gain K,
Disturbance generated during execution of the pattern control can be converged with a desired attenuation characteristic. The actual speed command correction amount to the lateral traveling motor is given by the following equation by integrating equation (12). Δv = KΔθ (14)

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなクレーン
の吊り荷の振れ止め制御において、フィードバック制御
を行う場合は、当然振れ角センサーを必要とするが、速
度パターン制御のみの場合も、制御性能を保証するた
め、または、残留振れを検出し、残留振れを止めるため
のパターン制御を行うために、必ず振れ角センサーが取
り付けられている。
In the above-described steadying control of a suspended load of a crane, when a feedback control is performed, a deflection angle sensor is naturally required. In order to guarantee the remaining vibration, or to perform pattern control for detecting the residual vibration and stopping the residual vibration, a vibration angle sensor is always attached.

【0024】ところで、振れ角センサーをクレーンに取
り付けて使用する際には、何らかの方法で校正が必要で
ある。校正をしないと下記、に示すような悪影響が
あらわれる。
When the swing angle sensor is mounted on a crane and used, calibration is required by some method. Without calibration, the following adverse effects will occur.

【0025】 校正をしないと、吊り荷停止時の角度
計測値が把握できず、吊り荷の絶対振れ角度が計測でき
ない。それにより、角度計測値から算出されるフィード
バック制御入力にオフセットが生じてしまい、制御性能
が悪化する。
Unless the calibration is performed, the angle measurement value when the suspended load is stopped cannot be grasped, and the absolute swing angle of the suspended load cannot be measured. As a result, an offset occurs in the feedback control input calculated from the angle measurement value, and the control performance deteriorates.

【0026】 また、振れ角センサー取り付け時に初
期校正をしたとしても、吊り具−吊り荷の重心位置が吊
り荷の形状や重量によって変化するため、なるべく頻繁
に、しかも容易な方法で校正を行う必要がある。
Even if the initial calibration is performed when the deflection angle sensor is mounted, the position of the center of gravity of the hanging tool-the suspended load changes depending on the shape and the weight of the suspended load. There is.

【0027】この発明は、かかる問題に鑑みてなされた
ものである。この発明の目的は、上述の課題を解決し、
クレーン吊り荷振れ角センサーの校正を、正確に且つ短
時間で行うことができる方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a problem. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide a method capable of accurately and quickly calibrating a crane hanging load deflection angle sensor.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ロープ懸垂式クレーンに、ロープに懸垂された吊り荷の
振れ角を測定するための、2軸または3軸計測用光ファ
イバージャイロからなる振れ角センサーを取り付け、前
記振れ角センサーによる前記吊り荷の振れ角計測値を用
いて吊り荷の振れ止め制御を実施するに当たり、前記光
ファイバージャイロの内部計測座標系から、前記吊り荷
が静止している時を零度とする2つまたは3つの軸によ
って構成される2次元または3次元の絶対座標系への補
正量を算出し、前記補正量により前記振れ角計測値を修
正し、且つ、前記補正量の算出を、前記クレーンの毎走
行前のロープ巻き上げ時に行うことに特徴を有するもの
である。
According to the first aspect of the present invention,
A swing angle sensor consisting of a two-axis or three-axis optical fiber gyro for measuring the swing angle of a suspended load suspended on a rope is attached to a rope suspended crane, and the swing angle of the suspended load by the swing angle sensor is measured. In carrying out the steadying control of the suspended load using the measured values, from the internal measurement coordinate system of the optical fiber gyro, two or three axes having zero degree when the suspended load is at rest 2 Calculating a correction amount to a three-dimensional or three-dimensional absolute coordinate system, correcting the deflection angle measurement value by the correction amount, and calculating the correction amount when the crane hoists a rope before each run. It is characterized by the following.

【0029】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記補正量の算出は、前記吊り荷の振れ周
期より長い時間において前記光ファイバージャイロによ
って前記各軸の振れ角を計測し、前記振れ角計測値の最
大値と最小値との中間値を求めることにより行うことに
特徴を有するものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the correction amount is calculated by measuring a deflection angle of each axis by the optical fiber gyro for a time longer than a deflection cycle of the suspended load. It is characterized in that it is performed by obtaining an intermediate value between the maximum value and the minimum value of the shake angle measurement values.

【0030】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の発明において、前記各軸の絶対振れ角は、前記光
ファイバジャイロの刻々の計測値から前記補正量を差し
引いたものであることに特徴を有するものである。
The third aspect of the present invention is the first or second aspect.
In the invention described above, the absolute deflection angle of each axis is obtained by subtracting the correction amount from the instantaneously measured value of the optical fiber gyro.

【0031】〔作用〕本発明によれば、吊り荷の振れ止
め制御において、振れ角センサーの校正を毎走行前に行
うので、吊り荷の種類によって吊り荷−吊り具系の重心
位置が変化しても、絶対振れ角を正確に把握することが
でき、フィードバック制御を行う際の制御入力のオフセ
ットの発生を防ぐことができる。また、毎走行前のロー
プ巻き上げ時間を利用して校正を行うため、搬送時間を
長くするような弊害がない。
According to the present invention, in the steadying control of the suspended load, the deflection angle sensor is calibrated before every run, so that the position of the center of gravity of the suspended load-hanging tool system changes depending on the type of the suspended load. However, the absolute swing angle can be accurately grasped, and the occurrence of the offset of the control input when performing the feedback control can be prevented. In addition, since the calibration is performed using the rope winding time before each run, there is no adverse effect such as prolonging the transport time.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】次に、この発明の校正方法を図面
を参照しながら説明する。
Next, a calibration method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0033】図1は、この発明の振れ角センサー校正方
法を適用したクレーンの自動制御装置を示すブロック図
である。本実施例の振れ止め制御方法は、速度パターン
制御と振れ角フィードバック制御とを併用する方式を採
用する。
FIG. 1 is a block diagram showing an automatic crane control apparatus to which the deflection angle sensor calibration method of the present invention is applied. The steadying control method according to the present embodiment employs a method that uses both the speed pattern control and the swing angle feedback control.

【0034】図1において、1はクレーンである。クレ
ーン1は、ロープ4の下端に取り付けられた吊り荷3を
吊り下げながら、レール2の上を図1に示すX方向に走
行するようになっている。そして、このクレーン1の走
行を制御するのが、クレーン位置検出装置11、ロープ
長検出装置12、振れ周期演算装置13、クレーン移動
目標指令装置14、速度パターン発生装置15、振れ角
センサー16、振れ角センサー校正装置17、フィード
バック制御指令発生装置18、加算器19、走行モータ
制御装置20および速度制御モータ21である。振れ角
センサー16としては、2軸計測用光ファイバージャイ
ロを使用した(または3軸計測用光ファイバージャイロ
を使用する)。また、吊り荷の巻き上げ/巻き下げを制
御するのが、ロープ長目標指令装置22、巻きモータ制
御装置23および巻きモータ24である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crane. The crane 1 travels on the rail 2 in the X direction shown in FIG. 1 while suspending the suspended load 3 attached to the lower end of the rope 4. The traveling of the crane 1 is controlled by a crane position detecting device 11, a rope length detecting device 12, a swing cycle calculating device 13, a crane movement target command device 14, a speed pattern generating device 15, a swing angle sensor 16, An angle sensor calibrating device 17, a feedback control command generating device 18, an adder 19, a traveling motor control device 20, and a speed control motor 21. As the deflection angle sensor 16, a two-axis measurement optical fiber gyro was used (or a three-axis measurement optical fiber gyro was used). The rope length target command device 22, the winding motor control device 23, and the winding motor 24 control the lifting / lowering of the suspended load.

【0035】クレーン位置検出装置11は、レール2上
を走行するクレーン1の始点からの位置を検出するため
の装置であり、クレーン1の車輪の回転量等からクレー
ン1の走行位置を検出できるようになっている。ロープ
長検出装置12は、走行時のロープ4の長さを検出する
ための装置であり、ロープ4の巻きモータ24の回転量
等からロープ4の長さを検出するようになっている。
The crane position detecting device 11 is a device for detecting the position of the crane 1 traveling on the rail 2 from the starting point. The crane position detecting device 11 can detect the traveling position of the crane 1 from the amount of rotation of the wheels of the crane 1 and the like. It has become. The rope length detecting device 12 is a device for detecting the length of the rope 4 during traveling, and detects the length of the rope 4 from the amount of rotation of a winding motor 24 of the rope 4 and the like.

【0036】振れ周期演算装置13は、ロープ長検出装
置12からの検出信号に基づいて、吊り荷3の振れ周期
を演算する装置である。この振れ周期演算装置13は、
主にロープ長検出装置12からの吊りロープ情報に基づ
いて振れ周期を演算するが、場合によってはこれに吊り
荷重量などの補助的情報を勘案して振れ周期を演算す
る。
The swing period calculating device 13 is a device for calculating the swing period of the suspended load 3 based on the detection signal from the rope length detecting device 12. This shake period calculation device 13
The swing period is calculated mainly based on the hanging rope information from the rope length detecting device 12. In some cases, the swing period is calculated in consideration of auxiliary information such as the amount of hanging load.

【0037】速度パターン発生装置15は、振れ周期演
算装置13からの演算信号およびクレーン移動目標指令
装置14からの信号に基づいて、クレーン1に与える速
度パターンを発生する装置である。振れ角センサー(光
ファイバージャイロ)16は、ロープ4によって吊り下
げられた吊り荷3の振れ角、および、振れ角速度を計測
する装置である。フィードバック制御指令発生装置18
は、振れ角センサー16からの信号に適当な演算を施す
装置である。加算器19は、速度パターン発生装置15
およびフィードバック制御指令発生装置18からの信号
を加え合わせ、振れ止め制御のための速度指令を生成す
る装置である。走行モータ制御装置20は、外部から速
度制御モータ21に与えられた運転速度指令を実現する
ためのマイナー制御ループにより構成されている。巻き
の制御は、ロープ長目標指令値まで、一定速度で巻き上
げ/巻き下げするように制御されている。
The speed pattern generating device 15 is a device for generating a speed pattern to be given to the crane 1 based on a calculation signal from the shake period calculating device 13 and a signal from the crane movement target command device 14. The deflection angle sensor (optical fiber gyro) 16 is a device that measures the deflection angle and the deflection angular velocity of the suspended load 3 suspended by the rope 4. Feedback control command generator 18
Is a device that performs an appropriate operation on the signal from the deflection angle sensor 16. The adder 19 is connected to the speed pattern generator 15.
And a signal from the feedback control command generator 18 to add a speed command for steadying control. The traveling motor control device 20 includes a minor control loop for realizing an operation speed command externally given to the speed control motor 21. The winding control is controlled so as to wind up / down at a constant speed up to the rope length target command value.

【0038】図2は、図1の自動制御装置を搭載したク
レーンの運転手順を示す側面図である。クレーン1は、
図2中ので示すように、荷掴みのために巻き降ろし、
吊り荷3を掴んだ後、図2中ので示すように、障害物
5を回避できるロープ長まで巻き上げ、振れ止め制御を
行いながら、図2中ので示すように、搬送目標地点ま
で走行する。製鉄所の天井クレーンにおいては、巻き上
げ速度は8m/分、巻き上げる量は2〜3m、荷を掴ん
だ位置でのロープ長は10m程度が一般的である。この
とき、巻き上げ操作に要する時間は15〜23秒程度で
ある。また、吊り荷の振れ周期は概略6秒である。
FIG. 2 is a side view showing the operation procedure of the crane equipped with the automatic control device of FIG. Crane 1
As shown by in FIG. 2, unwind to grip the cargo,
After grabbing the suspended load 3, as shown in FIG. 2, it is wound up to a rope length capable of avoiding the obstacle 5, and while performing steadying control, travels to the transfer target point as shown in FIG. In an overhead crane of a steel mill, a hoisting speed is 8 m / min, a hoisting amount is 2 to 3 m, and a rope length at a position where a load is grasped is generally about 10 m. At this time, the time required for the winding operation is about 15 to 23 seconds. The swing cycle of the suspended load is approximately 6 seconds.

【0039】図3は、巻き上げの際の振れ角センサー1
6の振れ角計測値のタイムチャートを示すグラフであ
る。図3に示すように、吊り荷は、吊り上げ時のクレー
ン位置のズレによって初期振幅を持った振り子運動をし
ており、また、振れ角センサーの初期校正が不十分のた
め、振り子運動の中心を零度と検出していない。即ち、
振れ角計測値にオフセットが存在することがわかる。こ
の振り子運動の中心を算出し、振れ角計測値のオフセッ
トを除去することにより、絶対振れ角を把握することが
できる。この絶対振れ角をフィードバック制御指令発生
装置18への入力とすることにより、フィードバック制
御量のオフセットをなくすことができる。
FIG. 3 shows a deflection angle sensor 1 for winding up.
6 is a graph showing a time chart of a shake angle measurement value of No. 6; As shown in FIG. 3, the suspended load has a pendulum motion having an initial amplitude due to a displacement of the crane position at the time of lifting, and the initial calibration of the deflection angle sensor is insufficient. Not detected as zero degrees. That is,
It can be seen that there is an offset in the measured swing angle. By calculating the center of this pendulum motion and removing the offset of the measured swing angle, the absolute swing angle can be grasped. By using this absolute deflection angle as an input to the feedback control command generator 18, the offset of the feedback control amount can be eliminated.

【0040】本発明による校正の具体的方法は、吊り荷
の振れ周期より長い区間、例えば、7秒間の区間毎に、
振れ角計測値の最大値(θmax )と最小値(θmin )と
を取り出し、下記(1)式、 θzero=(θmax +θmin )/2 ・・・(1) によって補正量(θzero)を算出する。そして、(1)
式の演算を区間更新毎に行ない、θzeroを更新する。θ
max およびθmin は、吊り荷振れ周期より長い時間区間
の中での最大値および最小値であるから、必ず振動の山
および谷の値に一致する。従って、正確なθzeroの算出
ができる。このようにして求めた最新のθzeroを用い
て、クレーン走行時の絶対振れ角(θabs )を、下記
(2)式、 θabs =θraw −θzero ・・・(2) によって常時演算する。そして、絶対振れ角(θabs
を、前述の(十一)式の、実際の振れ角測定値θに代入
して用いる。ここで、θraw は、振れ角センサーによっ
て計測された生データ(刻々の計測値)である。更に、
θzeroの算出をクレーンの毎走行前の巻き上げ時に行っ
たので、自動クレーンの運転効率が下がることはなかっ
た。
The specific method of the calibration according to the present invention is as follows: For each section longer than the swing cycle of the suspended load, for example, for each section of 7 seconds,
The maximum value (θ max ) and the minimum value (θ min ) of the shake angle measurement value are taken out, and the correction amount (θ) is obtained by the following equation (1), θ zero = (θ max + θ min ) / 2 (1) zero ). And (1)
The calculation of the equation is performed every time the interval is updated, and θ zero is updated. θ
Since max and θ min are the maximum value and the minimum value in a time section longer than the suspended load swing cycle, they always match the peaks and valleys of the vibration. Therefore, accurate calculation of θ zero can be performed. Using the latest θ zero obtained in this way, the absolute deflection angle (θ abs ) during traveling of the crane is constantly calculated by the following equation (2), θ abs = θ raw −θ zero (2) I do. And the absolute deflection angle (θ abs )
Is used by substituting it into the actual shake angle measurement value θ in the above-described equation (11). Here, θ raw is raw data (an instantaneous measurement value) measured by the deflection angle sensor. Furthermore,
Since the calculation of θ zero was performed when the crane was hoisted before each run, the operating efficiency of the automatic crane did not decrease.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のクレー
ン吊り荷振れ角センサー校正方法は、校正を毎走行前に
行うため、吊り荷の種類によって吊り荷−吊り具系の重
心位置が変化しても、絶対角度(絶対振れ角)を正確に
把握することができ、フィードバック制御を行う際の制
御入力のオフセットを生じなくすることができ、およ
び、毎走行前の巻き上げ時間を利用して校正を行うた
め、搬送時間を長くするような弊害が起こることないの
で効率が良く、かくして、工業上有用な効果がもたらさ
れる。
As described above, in the method of calibrating the hanging load deflection angle sensor of the crane according to the present invention, since the calibration is performed before every traveling, the position of the center of gravity of the hanging load-hanging tool system changes depending on the type of the hanging load. Even so, the absolute angle (absolute deflection angle) can be accurately grasped, the offset of the control input at the time of performing the feedback control can be prevented, and the calibration using the winding time before each run can be performed. Therefore, there is no adverse effect such as prolonging the transport time, so that the efficiency is high, and thus an industrially useful effect is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の振れ角センサー校正方法を適用した
クレーンの自動制御装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an automatic control device for a crane to which a deflection angle sensor calibration method of the present invention is applied.

【図2】図1の自動制御装置を搭載したクレーンの運転
手順を示す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing an operation procedure of a crane equipped with the automatic control device of FIG.

【図3】巻き上げの際の振れ角センサーの振れ角計測値
のタイムチャートを示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a time chart of a measured swing angle of a swing angle sensor during winding.

【図4】クレーン走行の制御モデルを示す側面図であ
る。
FIG. 4 is a side view showing a control model of crane traveling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 クレーン 2 レール 3 吊り荷 4 ロープ 5 障害物 11 クレーン位置検出装置 12 ロープ長検出装置 13 振れ周期演算装置 14 クレーン移動目標指令装置 15 速度パターン発生装置 16 振れ角センサー 17 振れ角センサー校正装置 18 フィードバック制御指令発生装置 19 加算器 20 走行モータ制御装置 21 速度制御モータ 22 ロープ長目標指令装置 23 巻きモータ制御装置 24 巻きモータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crane 2 Rail 3 Suspended load 4 Rope 5 Obstacle 11 Crane position detecting device 12 Rope length detecting device 13 Shake period calculating device 14 Crane movement target command device 15 Speed pattern generator 16 Shake angle sensor 17 Shake angle sensor calibrating device 18 Feedback Control command generator 19 Adder 20 Traveling motor controller 21 Speed control motor 22 Rope length target commander 23 Winding motor controller 24 Winding motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 康一 神奈川県横浜市鶴見区小野町1番地 鋼 管電設工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−71958(JP,A) 特開 平6−191790(JP,A) 特開 平7−69580(JP,A) 特開 平5−126579(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66C 13/06,13/22 G01C 9/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Abe 1 Onocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the steel pipe electrical installation industry Co., Ltd. (56) References JP-A-7-71958 (JP, A) JP-A-6-191790 (JP, A) JP-A-7-69580 (JP, A) JP-A-5-126579 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B66C 13 / 06,13 / 22 G01C 9/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ロープ懸垂式クレーンに、ロープに懸垂
された吊り荷の振れ角を測定するための、2軸または3
軸計測用光ファイバージャイロからなる振れ角センサー
を取り付け、前記振れ角センサーによる前記吊り荷の振
れ角計測値を用いて吊り荷の振れ止め制御を実施するに
当たり、前記光ファイバージャイロの内部計測座標系か
ら、前記吊り荷が静止している時を零度とする2つまた
は3つの軸によって構成される2次元または3次元の絶
対座標系への補正量を算出し、前記補正量により前記振
れ角計測値を修正し、且つ、前記補正量の算出を、前記
クレーンの毎走行前のロープ巻き上げ時に行うことを特
徴とするクレーン吊り荷振れ角センサー校正方法。
1. A two-axis or three-axis system for measuring a swing angle of a suspended load suspended on a rope by a rope suspended crane.
Attaching a deflection angle sensor consisting of an optical fiber gyro for axis measurement, and performing the anti-sway control of the suspended load using the deflection angle measurement value of the suspended load by the deflection angle sensor, from the internal measurement coordinate system of the optical fiber gyro, A correction amount to a two-dimensional or three-dimensional absolute coordinate system composed of two or three axes having zero degree when the suspended load is stationary is calculated, and the deflection angle measurement value is calculated based on the correction amount. A method for calibrating a crane hanging load deflection angle sensor, wherein the correction is performed and the calculation of the correction amount is performed at the time of hoisting a rope before each traveling of the crane.
【請求項2】 前記補正量の算出は、前記吊り荷の振れ
周期より長い時間において前記光ファイバージャイロに
よって前記各軸の振れ角を計測し、前記振れ角計測値の
最大値と最小値との中間値を求めることにより行う請求
項1記載のクレーン吊り荷振れ角センサー校正方法。
2. The method according to claim 1, wherein the correction amount is calculated by measuring a deflection angle of each of the axes by the optical fiber gyro for a time longer than a deflection cycle of the suspended load, and calculating an intermediate value between a maximum value and a minimum value of the deflection angle measurement value. 2. The method according to claim 1, wherein the value is obtained by obtaining a value.
【請求項3】 前記各軸の絶対振れ角は、前記光ファイ
バジャイロの刻々の計測値から前記補正量を差し引いた
ものである請求項1または2記載のクレーン吊り荷振れ
角センサー校正方法。
3. The method according to claim 1, wherein the absolute deflection angle of each axis is obtained by subtracting the correction amount from an instantaneous measurement value of the optical fiber gyro.
JP07320183A 1995-12-08 1995-12-08 Calibration method for crane hanging load deflection angle sensor Expired - Fee Related JP3081146B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07320183A JP3081146B2 (en) 1995-12-08 1995-12-08 Calibration method for crane hanging load deflection angle sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07320183A JP3081146B2 (en) 1995-12-08 1995-12-08 Calibration method for crane hanging load deflection angle sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09156878A JPH09156878A (en) 1997-06-17
JP3081146B2 true JP3081146B2 (en) 2000-08-28

Family

ID=18118632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07320183A Expired - Fee Related JP3081146B2 (en) 1995-12-08 1995-12-08 Calibration method for crane hanging load deflection angle sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3081146B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5176489B2 (en) * 2007-11-02 2013-04-03 富士電機株式会社 Deflection angle correction apparatus and deflection angle correction method
IT1387564B1 (en) * 2008-05-16 2011-04-13 Felice Vinati SAFETY DEVICE FOR LIFTING ROPE OR CHAIN EQUIPMENT
FI20115922A0 (en) 2011-09-20 2011-09-20 Konecranes Oyj Crane control
CN102849625A (en) * 2012-06-28 2013-01-02 无锡大力起重机械有限公司 Spreader anti-sway controlling method of overhead traveling crane
CN104880293A (en) * 2015-04-02 2015-09-02 苏州中州安勃起重有限公司 Crane wind load modeling method
CN109305628A (en) * 2017-07-27 2019-02-05 南通通镭软件有限公司 A kind of container in hoisting status is anti-to shake method
TWI671256B (en) * 2018-08-31 2019-09-11 祐彬營造股份有限公司 Crane load reduction system
CN109368503A (en) * 2018-12-14 2019-02-22 天津港太平洋国际集装箱码头有限公司 Field bridge handling operation remote control operation system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09156878A (en) 1997-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6241189A (en) Crane control system
JP3081146B2 (en) Calibration method for crane hanging load deflection angle sensor
CN113200451A (en) Anti-swing control method and travelling crane
US6351720B1 (en) Trolley camera position detecting apparatus
ITMI20011127A1 (en) PROCEDURE FOR ORIENTING THE LOAD IN CRANE SYSTEMS
JP3148168B2 (en) Swivel swing angle measuring device for club swing type crane lifting gear
JPH11209067A (en) Cargo hanging level detection method for cable crane
WO1995029868A1 (en) Swing-stop control method for a crane
JP3153849B2 (en) Trolley camera position detection device
JP3229222B2 (en) Crane suspended load control device
JP2587294B2 (en) Sway control method for overhead crane
JP2766726B2 (en) Steady control device
JP3244498B2 (en) Speed control method of trolley for cable crane
JPH1160154A (en) Swing angle measuring device for crane
JP2837314B2 (en) Crane steady rest control device
JPH0771958A (en) Method for compensating reference angle used in device for detecting angle of deflection of hoisting accessory of crane
JP3062410B2 (en) Crane hook with optical fiber gyro
JPS60262790A (en) Controller for crane
JP3242633B2 (en) How to set operation pattern of suspended load suspended by cable crane
JP2000153989A (en) Bracing controller for lifted cargo
JP2000289978A (en) Method for controlling overhead traveling crane
JP3636518B2 (en) Rail cable crane
JP2000318973A (en) Steady rest control device for hung load
JP2934562B2 (en) Crane speed control method
JPH0891774A (en) Method and device for swing stop control of crane

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080623

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees