JP3140684B2 - 吊荷旋回制御装置 - Google Patents
吊荷旋回制御装置Info
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- JP3140684B2 JP3140684B2 JP08138459A JP13845996A JP3140684B2 JP 3140684 B2 JP3140684 B2 JP 3140684B2 JP 08138459 A JP08138459 A JP 08138459A JP 13845996 A JP13845996 A JP 13845996A JP 3140684 B2 JP3140684 B2 JP 3140684B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クレーン等に吊下
げられた吊荷や吊り治具の旋回方向の位置決めを行なう
吊荷旋回制御装置に関する。
げられた吊荷や吊り治具の旋回方向の位置決めを行なう
吊荷旋回制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、建設現場などにおいてクレーン等
を用いる際、吊られた吊荷の旋回方向位置決めには、以
下のような方法を用いていた。 (1)人力によるもの 図９は、従来の人力による吊荷旋回方法を説明するため
の図である。図９において、天秤梁２はワイヤ３により
図示しないクレーン等から吊られており、吊荷４はワイ
ヤ５により天秤梁２から吊られている。吊荷４の旋回方
向位置決めは、作業者が吊荷４に取り付けられたロープ
１９を任意に引っ張るか、あるいは押し棒２０を吊荷４
に押し付けることで行なっていた。
を用いる際、吊られた吊荷の旋回方向位置決めには、以
下のような方法を用いていた。 (1)人力によるもの 図９は、従来の人力による吊荷旋回方法を説明するため
の図である。図９において、天秤梁２はワイヤ３により
図示しないクレーン等から吊られており、吊荷４はワイ
ヤ５により天秤梁２から吊られている。吊荷４の旋回方
向位置決めは、作業者が吊荷４に取り付けられたロープ
１９を任意に引っ張るか、あるいは押し棒２０を吊荷４
に押し付けることで行なっていた。
【０００３】(2)ファン式旋回装置によるもの 図１０は、従来のファン式旋回装置による吊荷旋回方法
を説明するための図である。図１０において、天秤梁２
はワイヤ３により図示しないクレーン等から吊られてお
り、吊荷４はワイヤ５により天秤梁２から吊られてい
る。さらに、天秤梁２の下部にはファン式旋回装置２１
が取り付けられており、このファン式旋回装置２１は両
側にファン２２を備えている。そして吊荷４の旋回方向
位置決めは、ファン２２の推進力を利用し、天秤梁２を
旋回することにより行なっていた。
を説明するための図である。図１０において、天秤梁２
はワイヤ３により図示しないクレーン等から吊られてお
り、吊荷４はワイヤ５により天秤梁２から吊られてい
る。さらに、天秤梁２の下部にはファン式旋回装置２１
が取り付けられており、このファン式旋回装置２１は両
側にファン２２を備えている。そして吊荷４の旋回方向
位置決めは、ファン２２の推進力を利用し、天秤梁２を
旋回することにより行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来の方法には、それぞれ以下のような問題点が
あった。 (1)人力によるもの 作業中、吊荷４が旋回することにより作業者が振り回さ
れたりする危険があるなどの、安全性に係る問題。
ような従来の方法には、それぞれ以下のような問題点が
あった。 (1)人力によるもの 作業中、吊荷４が旋回することにより作業者が振り回さ
れたりする危険があるなどの、安全性に係る問題。
【０００５】(2)ファン式旋回装置によるもの 吊荷４の旋回がファン２２の推力によるため、旋回の速
度が遅く作業に手間取り、また吊荷４に慣性力が付いた
後では急に止めることができず、その位置決めにも時間
を要した。本発明の目的は、迅速で応答性の良い吊荷の
旋回制御が行なえるとともに安全性の高い吊荷旋回制御
装置を提供することにある。
度が遅く作業に手間取り、また吊荷４に慣性力が付いた
後では急に止めることができず、その位置決めにも時間
を要した。本発明の目的は、迅速で応答性の良い吊荷の
旋回制御が行なえるとともに安全性の高い吊荷旋回制御
装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の吊荷旋回制御装置は以下の如
く構成されている。 （１）本発明の吊荷旋回制御装置は、所定箇所から吊り
下げられた吊荷の旋回を制御する吊荷旋回制御装置であ
り、ほぼ垂直面内で回転するフライホイールと、このフ
ライホイールを軸支し、かつ前記フライホイールを支持
する軸に直交する支持軸を有する枠状のジンバルと、こ
のジンバルを前記支持軸まわりに傾動させる駆動手段
と、この駆動手段による傾動を制御することで前記吊荷
を旋回させるとともにその旋回を停止させる制御手段
と、前記駆動手段のトルクと前記吊荷の旋回速度との関
係に従い、前記駆動手段に設けられた可変抵抗器の抵抗
を調整することで前記制御手段による旋回速度を調整す
る調整手段と、から構成されている。 （２）本発明の吊荷旋回制御装置は上記（１）に記載の
装置であって、かつ前記制御手段による旋回および停止
をＯＮ−ＯＦＦ指令信号により行なう。
達成するために、本発明の吊荷旋回制御装置は以下の如
く構成されている。 （１）本発明の吊荷旋回制御装置は、所定箇所から吊り
下げられた吊荷の旋回を制御する吊荷旋回制御装置であ
り、ほぼ垂直面内で回転するフライホイールと、このフ
ライホイールを軸支し、かつ前記フライホイールを支持
する軸に直交する支持軸を有する枠状のジンバルと、こ
のジンバルを前記支持軸まわりに傾動させる駆動手段
と、この駆動手段による傾動を制御することで前記吊荷
を旋回させるとともにその旋回を停止させる制御手段
と、前記駆動手段のトルクと前記吊荷の旋回速度との関
係に従い、前記駆動手段に設けられた可変抵抗器の抵抗
を調整することで前記制御手段による旋回速度を調整す
る調整手段と、から構成されている。 （２）本発明の吊荷旋回制御装置は上記（１）に記載の
装置であって、かつ前記制御手段による旋回および停止
をＯＮ−ＯＦＦ指令信号により行なう。
【０００７】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。 （１）本発明の吊荷旋回制御装置によれば、フライホイ
ールを軸支しかつ前記フライホイールを支持する軸に直
交する支持軸を有する枠状のジンバルを前記支持軸まわ
りに傾動させるよう制御することで、前記吊荷を旋回さ
せるとともにその旋回を停止させるので、所謂ジャイロ
モーメントを利用して前記吊荷の旋回制御を行なうこと
になり、迅速で応答性の良い旋回制御が行なえ、作業効
率が高まる。また、従来必要とされていた吊荷旋回用の
ロープや押し棒が不要になり、作業中吊荷が旋回するこ
とにより作業員が振り回されることがなくなり、安全性
が向上する。さらに、例えば操作盤を用いた遠隔操作に
よる制御が可能になり、高所での作業においても、吊荷
の旋回位置決めを行なうことができる。また、吊荷の旋
回の速度を調整するよう前記駆動手段に可変抵抗器を設
けているので、バッテリーからの供給電源を前記可変抵
抗器により調整することで、容易かつ任意に旋回の速度
を調整することができる。 （２）本発明の吊荷旋回制御装置によれば、吊荷の旋回
および停止をＯＮ−ＯＦＦ指令信号により行なうので、
例えば操作盤からＯＮ−ＯＦＦ指令を行なうだけで旋回
および停止操作ができ、当該吊荷旋回制御装置の操作機
構の単純化、簡素化が図れる。
生じる。 （１）本発明の吊荷旋回制御装置によれば、フライホイ
ールを軸支しかつ前記フライホイールを支持する軸に直
交する支持軸を有する枠状のジンバルを前記支持軸まわ
りに傾動させるよう制御することで、前記吊荷を旋回さ
せるとともにその旋回を停止させるので、所謂ジャイロ
モーメントを利用して前記吊荷の旋回制御を行なうこと
になり、迅速で応答性の良い旋回制御が行なえ、作業効
率が高まる。また、従来必要とされていた吊荷旋回用の
ロープや押し棒が不要になり、作業中吊荷が旋回するこ
とにより作業員が振り回されることがなくなり、安全性
が向上する。さらに、例えば操作盤を用いた遠隔操作に
よる制御が可能になり、高所での作業においても、吊荷
の旋回位置決めを行なうことができる。また、吊荷の旋
回の速度を調整するよう前記駆動手段に可変抵抗器を設
けているので、バッテリーからの供給電源を前記可変抵
抗器により調整することで、容易かつ任意に旋回の速度
を調整することができる。 （２）本発明の吊荷旋回制御装置によれば、吊荷の旋回
および停止をＯＮ−ＯＦＦ指令信号により行なうので、
例えば操作盤からＯＮ−ＯＦＦ指令を行なうだけで旋回
および停止操作ができ、当該吊荷旋回制御装置の操作機
構の単純化、簡素化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る吊荷旋回制御装置の構成を示す全体図である。なお、
図１において図９および図１０と同一な部分には同一符
号を付してある。
る吊荷旋回制御装置の構成を示す全体図である。なお、
図１において図９および図１０と同一な部分には同一符
号を付してある。
【０００９】図１において、天秤梁２はワイヤ３，３に
より図示しないクレーン等から吊られており、平板状の
吊荷４はワイヤ５，５により天秤梁２から吊られてい
る。さらに、天秤梁２の下部には吊荷旋回制御装置１が
取り付けられており、吊荷旋回制御装置１には受信器６
が接続されている。この受信器６は、操作盤８にて作業
者により設定され送信器７から無線により送信された指
令を示す信号を受信する。
より図示しないクレーン等から吊られており、平板状の
吊荷４はワイヤ５，５により天秤梁２から吊られてい
る。さらに、天秤梁２の下部には吊荷旋回制御装置１が
取り付けられており、吊荷旋回制御装置１には受信器６
が接続されている。この受信器６は、操作盤８にて作業
者により設定され送信器７から無線により送信された指
令を示す信号を受信する。
【００１０】図２の（ａ）および（ｂ）は、上記吊荷旋
回制御装置１の内部構造を説明するための図であり、
（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図である。吊荷
旋回制御装置１のケーシング１１内部は三室に区切られ
ており、中央の室内にジンバル１２に軸支されたフライ
ホイール１３が収容されている。また一端の室内にはバ
ッテリー１４が収納されており、他端の室内にはコント
ローラ１５が収納されている。
回制御装置１の内部構造を説明するための図であり、
（ａ）は正面断面図、（ｂ）は平面断面図である。吊荷
旋回制御装置１のケーシング１１内部は三室に区切られ
ており、中央の室内にジンバル１２に軸支されたフライ
ホイール１３が収容されている。また一端の室内にはバ
ッテリー１４が収納されており、他端の室内にはコント
ローラ１５が収納されている。
【００１１】フライホイール１３は、フライホイール用
モータ１６により軸１３１を介して高速に回転され、ジ
ンバル１２はジンバル用モータ１７により軸１２１を介
して回転される。また、ジンバル用モータ１７は図示し
ないモータードライブにより駆動され、その駆動のため
の電源はバッテリー１４から供給され、各モータの駆動
制御はコントローラ１５で行なわれる。
モータ１６により軸１３１を介して高速に回転され、ジ
ンバル１２はジンバル用モータ１７により軸１２１を介
して回転される。また、ジンバル用モータ１７は図示し
ないモータードライブにより駆動され、その駆動のため
の電源はバッテリー１４から供給され、各モータの駆動
制御はコントローラ１５で行なわれる。
【００１２】このような構成をなす吊荷旋回制御装置１
においては、作業者が操作盤８を操作することにより、
作業者の指示を示す信号が送信器７から無線により送信
される。そして、前記信号は受信器６で受信されたのち
前記コントローラ１５へ送られ、その信号に基づきコン
トローラ１５で前記モータドライブの制御が行なわれ、
吊荷旋回制御装置１からモーメント出力がなされる。
においては、作業者が操作盤８を操作することにより、
作業者の指示を示す信号が送信器７から無線により送信
される。そして、前記信号は受信器６で受信されたのち
前記コントローラ１５へ送られ、その信号に基づきコン
トローラ１５で前記モータドライブの制御が行なわれ、
吊荷旋回制御装置１からモーメント出力がなされる。
【００１３】図３は、上記吊荷旋回制御装置１を構成す
るコントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）の原
理を説明するための図である。コントロール・モーメン
ト・ジャイロは、ジャイロ効果を利用したモーメント発
生装置である。なお、図３において図２と同一な部分に
は同一符号を付してある。
るコントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）の原
理を説明するための図である。コントロール・モーメン
ト・ジャイロは、ジャイロ効果を利用したモーメント発
生装置である。なお、図３において図２と同一な部分に
は同一符号を付してある。
【００１４】極慣性モーメントＩｐであるフライホイー
ル１３は上述したようにジンバル１２により軸支されて
おり、フライホイール用モータ１６により高速（角速度
Ω）で回転する。さらに、フライホイール１３の回転軸
１３１に直交するジンバルの軸１２１にジンバル用モー
タ１７が取り付けられ、角速度θ’のトルク（モーメン
ト）を負荷させることにより、フライホイール１３とジ
ンバルの軸１２１に直交した出力モーメント（ジャイロ
モーメント）Ｍ＝Ｉｐ・Ω・θ’が得られる。そして、
この吊荷旋回制御装置１を構成するコントロール・モー
メント・ジャイロの出力を制御することで、吊荷４の旋
回制御を行なう。
ル１３は上述したようにジンバル１２により軸支されて
おり、フライホイール用モータ１６により高速（角速度
Ω）で回転する。さらに、フライホイール１３の回転軸
１３１に直交するジンバルの軸１２１にジンバル用モー
タ１７が取り付けられ、角速度θ’のトルク（モーメン
ト）を負荷させることにより、フライホイール１３とジ
ンバルの軸１２１に直交した出力モーメント（ジャイロ
モーメント）Ｍ＝Ｉｐ・Ω・θ’が得られる。そして、
この吊荷旋回制御装置１を構成するコントロール・モー
メント・ジャイロの出力を制御することで、吊荷４の旋
回制御を行なう。
【００１５】図４は、上記吊荷旋回制御装置１の旋回速
度調整機構を示す図である。なお、図４において図２の
（ｂ）と同一な部分には同一符号を付してある。バッテ
リー１４の＋極は可変抵抗器１８を介してジンバル用モ
ータ１７に接続されているとともに、バッテリー１４の
−極は直接ジンバル用モータ１７に接続されている。吊
荷４の旋回角速度ψ’はジンバル用モータ１７のトルク
すなわち供給電源を調整すれば設定できるので、バッテ
リー１４からの電源供給ラインに可変抵抗器１８を設置
している。
度調整機構を示す図である。なお、図４において図２の
（ｂ）と同一な部分には同一符号を付してある。バッテ
リー１４の＋極は可変抵抗器１８を介してジンバル用モ
ータ１７に接続されているとともに、バッテリー１４の
−極は直接ジンバル用モータ１７に接続されている。吊
荷４の旋回角速度ψ’はジンバル用モータ１７のトルク
すなわち供給電源を調整すれば設定できるので、バッテ
リー１４からの電源供給ラインに可変抵抗器１８を設置
している。
【００１６】吊荷４の旋回角速度は吊荷旋回制御装置１
におけるジンバル用モータ１７の出力に比例し、その出
力はバッテリー１４からジンバル用モータ１７への供給
電源に応じて変化する。そのため、可変抵抗器１８を用
いてバッテリー１４からの供給電源を変化させること
で、ジンバル用モータ１７の出力すなわち吊荷４の旋回
角速度を調整する。
におけるジンバル用モータ１７の出力に比例し、その出
力はバッテリー１４からジンバル用モータ１７への供給
電源に応じて変化する。そのため、可変抵抗器１８を用
いてバッテリー１４からの供給電源を変化させること
で、ジンバル用モータ１７の出力すなわち吊荷４の旋回
角速度を調整する。
【００１７】図５の（ａ）は、可変抵抗器１８の抵抗
（Ｒ）とジンバル用モータ１７の電圧（Ｖ）およびトル
ク（Ｔ）との関係を示す図である。図５の（ａ）に示す
ように、可変抵抗器１８の抵抗（Ｒ）を変化させると、
供給電源の電圧（Ｖ）が変化し、それに対応してジンバ
ル用モータ１７のトルク（Ｔ）が変化する。
（Ｒ）とジンバル用モータ１７の電圧（Ｖ）およびトル
ク（Ｔ）との関係を示す図である。図５の（ａ）に示す
ように、可変抵抗器１８の抵抗（Ｒ）を変化させると、
供給電源の電圧（Ｖ）が変化し、それに対応してジンバ
ル用モータ１７のトルク（Ｔ）が変化する。
【００１８】図５の（ｂ）は、ジンバル用モータ１７の
トルク（Ｔ）と吊荷の旋回角速度（ψ’）との関係を示
す図である。図５の（ｂ）に示すように、ジンバル用モ
ータ１７のトルク（Ｔ）と旋回角速度（ψ’）とは比例
関係にあり、図５の（ａ）に示した可変抵抗器１８の抵
抗（Ｒ）を調整することで、吊荷４の旋回角速度を任意
に設定できる。
トルク（Ｔ）と吊荷の旋回角速度（ψ’）との関係を示
す図である。図５の（ｂ）に示すように、ジンバル用モ
ータ１７のトルク（Ｔ）と旋回角速度（ψ’）とは比例
関係にあり、図５の（ａ）に示した可変抵抗器１８の抵
抗（Ｒ）を調整することで、吊荷４の旋回角速度を任意
に設定できる。
【００１９】図６の（ａ）〜（ｃ）は、吊荷旋回制御装
置１による吊荷４の旋回とジンバル１２の制御状況を説
明するための図である。図６の（ａ）は、吊荷４を９０
度旋回させたときの旋回角の変化を示しており、（ｂ）
は吊荷４の旋回に対応するジンバル１２の傾き角の変
化、（ｃ）はジンバル１２の角速度の変化を示してい
る。
置１による吊荷４の旋回とジンバル１２の制御状況を説
明するための図である。図６の（ａ）は、吊荷４を９０
度旋回させたときの旋回角の変化を示しており、（ｂ）
は吊荷４の旋回に対応するジンバル１２の傾き角の変
化、（ｃ）はジンバル１２の角速度の変化を示してい
る。
【００２０】図７および図８は、図６に示した制御状況
における操作盤８からのＯＮ−ＯＦＦ制御による旋回位
置決めの制御フローチャートである。まずステップＳ１
で、作業者が操作盤８上の右旋回用スイッチをＯＮにす
ると、ステップＳ２で、その指令は上記モータドライブ
へ伝えられ、ジンバル用モータ１７が起動する。そして
ジンバル１２の角速度θ’に比例した出力モーメントＭ
＝Ｉｐ・Ω・θ’が発生し、それに応じて吊荷４が旋回
を始める。一方では吊荷４の旋回角速度ψ’に応じて、
上記コントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）を
介しジンバル用モータ１７に逆モーメント、すなわち逆
起電力Ｍ’が作用する。この逆起電力の大きさはＭ’＝
Ｉｐ・Ω・ψ’で表される。
における操作盤８からのＯＮ−ＯＦＦ制御による旋回位
置決めの制御フローチャートである。まずステップＳ１
で、作業者が操作盤８上の右旋回用スイッチをＯＮにす
ると、ステップＳ２で、その指令は上記モータドライブ
へ伝えられ、ジンバル用モータ１７が起動する。そして
ジンバル１２の角速度θ’に比例した出力モーメントＭ
＝Ｉｐ・Ω・θ’が発生し、それに応じて吊荷４が旋回
を始める。一方では吊荷４の旋回角速度ψ’に応じて、
上記コントロール・モーメント・ジャイロ（ＣＭＧ）を
介しジンバル用モータ１７に逆モーメント、すなわち逆
起電力Ｍ’が作用する。この逆起電力の大きさはＭ’＝
Ｉｐ・Ω・ψ’で表される。
【００２１】次に、ステップＳ３で、この逆起電力Ｍ’
がジンバル用モータ１７のトルクＴより小さい場合に
は、ステップＳ４で、上記コントロール・モーメント・
ジャイロからの出力モーメントＭは発生し続ける。その
ためステップＳ５で、吊荷４も加速しながら旋回する。
これにより、ステップＳ６で、吊荷４の旋回角速度ψ’
に応じた逆起電力Ｍ’も増大する。
がジンバル用モータ１７のトルクＴより小さい場合に
は、ステップＳ４で、上記コントロール・モーメント・
ジャイロからの出力モーメントＭは発生し続ける。その
ためステップＳ５で、吊荷４も加速しながら旋回する。
これにより、ステップＳ６で、吊荷４の旋回角速度ψ’
に応じた逆起電力Ｍ’も増大する。
【００２２】続いてステップＳ７で、この逆起電力Ｍ’
がジンバル用モータ１７のトルクＴと等しくなったとこ
ろで、ステップＳ８で、ジンバル用モータ１７は停止す
る。このためステップＳ９で、ジンバル１２の角速度
θ’も０になり、出力モーメントＭも０となるため、ス
テップＳ１０で、加速旋回していた吊荷４は定速旋回す
ることになる。
がジンバル用モータ１７のトルクＴと等しくなったとこ
ろで、ステップＳ８で、ジンバル用モータ１７は停止す
る。このためステップＳ９で、ジンバル１２の角速度
θ’も０になり、出力モーメントＭも０となるため、ス
テップＳ１０で、加速旋回していた吊荷４は定速旋回す
ることになる。
【００２３】そしてステップＳ１１で、吊荷４が所定の
位置に到達したところで、ステップＳ１２で、上記右旋
回用スイッチをＯＦＦにする。これによりステップＳ１
３で、ジンバル用モータ１７への電源供給は無くなり出
力トルクＴは０になる。しかし、逆起電力Ｍ’はトルク
Ｔ＝０に比較して大きくなり、結果としてステップＳ１
４で、ジンバル用モータ１７は逆回転を始め、ステップ
Ｓ１５で、上記コントロール・モーメント・ジャイロか
ら逆モーメントが出力される。
位置に到達したところで、ステップＳ１２で、上記右旋
回用スイッチをＯＦＦにする。これによりステップＳ１
３で、ジンバル用モータ１７への電源供給は無くなり出
力トルクＴは０になる。しかし、逆起電力Ｍ’はトルク
Ｔ＝０に比較して大きくなり、結果としてステップＳ１
４で、ジンバル用モータ１７は逆回転を始め、ステップ
Ｓ１５で、上記コントロール・モーメント・ジャイロか
ら逆モーメントが出力される。
【００２４】そのためステップＳ１６で、旋回していた
吊荷４は減速し、それに応じてステップＳ１７で、吊荷
４の旋回角速度ψ’に比例する逆起電力Ｍ’も減少す
る。そしてステップＳ１８で、逆起電力Ｍ’が０になっ
た時点で、ステップＳ１９で、ジンバル用モータ１７は
停止し、ステップＳ２０で、出力されていた逆モーメン
トは０になる。これによりステップＳ２１で、吊荷４は
所定の位置に停止する。
吊荷４は減速し、それに応じてステップＳ１７で、吊荷
４の旋回角速度ψ’に比例する逆起電力Ｍ’も減少す
る。そしてステップＳ１８で、逆起電力Ｍ’が０になっ
た時点で、ステップＳ１９で、ジンバル用モータ１７は
停止し、ステップＳ２０で、出力されていた逆モーメン
トは０になる。これによりステップＳ２１で、吊荷４は
所定の位置に停止する。
【００２５】なお、吊荷４を反対方向へ旋回させるとき
には、バッテリー１４からジンバル用モータ１７へ供給
される電源の極性＋−を換えるだけでよく、容易に旋回
方向を選定できる。ここで、吊荷４が定速旋回するとき
には、ジンバル用モータ１７の出力トルクＴは、モータ
１７に負荷する逆起電力Ｍ’＝Ｉｐ・Ω・ψ’とＴ＝
Ｍ’の関係にある。よって、吊荷４の旋回角速度ψ’
は、モータのトルクを調整することで設定できる。
には、バッテリー１４からジンバル用モータ１７へ供給
される電源の極性＋−を換えるだけでよく、容易に旋回
方向を選定できる。ここで、吊荷４が定速旋回するとき
には、ジンバル用モータ１７の出力トルクＴは、モータ
１７に負荷する逆起電力Ｍ’＝Ｉｐ・Ω・ψ’とＴ＝
Ｍ’の関係にある。よって、吊荷４の旋回角速度ψ’
は、モータのトルクを調整することで設定できる。
【００２６】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。 （実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成およ
び作用効果をまとめると次の通りである。 ［１］実施の形態に示された吊荷旋回制御装置は、所定
箇所から吊り下げられた吊荷４の旋回を制御する吊荷旋
回制御装置であり、ほぼ垂直面内で回転するフライホイ
ール１３と、このフライホイール１３を軸支し、かつ前
記フライホイール１３を支持する軸１３１に直交する支
持軸（１２１）を有する枠状のジンバル１２と、このジ
ンバル１２を前記支持軸（１２１）まわりに傾動させる
駆動手段（１７）と、この駆動手段（１７）による傾動
を制御することで前記吊荷４を旋回させるとともにその
旋回を停止させる制御手段（１５）と、から構成されて
いる。
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。 （実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成およ
び作用効果をまとめると次の通りである。 ［１］実施の形態に示された吊荷旋回制御装置は、所定
箇所から吊り下げられた吊荷４の旋回を制御する吊荷旋
回制御装置であり、ほぼ垂直面内で回転するフライホイ
ール１３と、このフライホイール１３を軸支し、かつ前
記フライホイール１３を支持する軸１３１に直交する支
持軸（１２１）を有する枠状のジンバル１２と、このジ
ンバル１２を前記支持軸（１２１）まわりに傾動させる
駆動手段（１７）と、この駆動手段（１７）による傾動
を制御することで前記吊荷４を旋回させるとともにその
旋回を停止させる制御手段（１５）と、から構成されて
いる。
【００２７】このように上記吊荷旋回制御装置において
は、フライホイール１３を軸支しかつ前記フライホイー
ル１３を支持する軸１３１に直交する支持軸（１２１）
を有する枠状のジンバル１２を前記支持軸（１２１）ま
わりに傾動させるよう制御することで、前記吊荷４を旋
回させるとともにその旋回を停止させるので、所謂ジャ
イロモーメントを利用して前記吊荷４の旋回制御を行な
うことになり、迅速で応答性の良い旋回制御が行なえ、
作業効率が高まる。また、従来必要とされていた吊荷旋
回用のロープ１９や押し棒２０が不要になり、作業中吊
荷４が旋回することにより作業員が振り回されることが
なくなり、安全性が向上する。さらに、例えば操作盤８
を用いた遠隔操作による制御が可能になり、高所での作
業においても、吊荷４の旋回位置決めを行なうことがで
きる。 ［２］実施の形態に示された吊荷旋回制御装置は上記
［１］に記載の装置であって、かつ前記制御手段（１
５）による旋回の速度を調整するよう前記駆動手段（１
７）に可変抵抗器１８を設けている。
は、フライホイール１３を軸支しかつ前記フライホイー
ル１３を支持する軸１３１に直交する支持軸（１２１）
を有する枠状のジンバル１２を前記支持軸（１２１）ま
わりに傾動させるよう制御することで、前記吊荷４を旋
回させるとともにその旋回を停止させるので、所謂ジャ
イロモーメントを利用して前記吊荷４の旋回制御を行な
うことになり、迅速で応答性の良い旋回制御が行なえ、
作業効率が高まる。また、従来必要とされていた吊荷旋
回用のロープ１９や押し棒２０が不要になり、作業中吊
荷４が旋回することにより作業員が振り回されることが
なくなり、安全性が向上する。さらに、例えば操作盤８
を用いた遠隔操作による制御が可能になり、高所での作
業においても、吊荷４の旋回位置決めを行なうことがで
きる。 ［２］実施の形態に示された吊荷旋回制御装置は上記
［１］に記載の装置であって、かつ前記制御手段（１
５）による旋回の速度を調整するよう前記駆動手段（１
７）に可変抵抗器１８を設けている。
【００２８】このように上記吊荷旋回制御装置において
は、吊荷４の旋回の速度を調整するよう前記駆動手段
（１７）に可変抵抗器１８を設けているので、バッテリ
ー１４からの供給電源を前記可変抵抗器１８により調整
することで、容易かつ任意に旋回の速度を調整すること
ができる。 ［３］実施の形態に示された吊荷旋回制御装置は上記
［１］または［２］に記載の装置であって、かつ前記制
御手段（１５）による旋回および停止をＯＮ−ＯＦＦ指
令信号により行なうよう構成されている。
は、吊荷４の旋回の速度を調整するよう前記駆動手段
（１７）に可変抵抗器１８を設けているので、バッテリ
ー１４からの供給電源を前記可変抵抗器１８により調整
することで、容易かつ任意に旋回の速度を調整すること
ができる。 ［３］実施の形態に示された吊荷旋回制御装置は上記
［１］または［２］に記載の装置であって、かつ前記制
御手段（１５）による旋回および停止をＯＮ−ＯＦＦ指
令信号により行なうよう構成されている。
【００２９】このように上記吊荷旋回制御装置において
は、吊荷４の旋回および停止をＯＮ−ＯＦＦ指令信号に
より行なうので、例えば操作盤８からＯＮ−ＯＦＦ指令
を行なうだけで旋回および停止操作ができ、当該吊荷旋
回制御装置の操作機構の単純化、簡素化が図れる。
は、吊荷４の旋回および停止をＯＮ−ＯＦＦ指令信号に
より行なうので、例えば操作盤８からＯＮ−ＯＦＦ指令
を行なうだけで旋回および停止操作ができ、当該吊荷旋
回制御装置の操作機構の単純化、簡素化が図れる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、迅速で応答性の良い吊
荷の旋回制御が行なえるとともに安全性の高い吊荷旋回
制御装置を提供できる。
荷の旋回制御が行なえるとともに安全性の高い吊荷旋回
制御装置を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る吊荷旋回制御装置の
構成を示す全体図。
構成を示す全体図。
【図２】本発明の実施の形態に係る吊荷旋回制御装置１
の内部構造を説明するための図であり、（ａ）は正面断
面図、（ｂ）は平面断面図。
の内部構造を説明するための図であり、（ａ）は正面断
面図、（ｂ）は平面断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係るコントロール・モー
メント・ジャイロ（ＣＭＧ）の原理を説明するための
図。
メント・ジャイロ（ＣＭＧ）の原理を説明するための
図。
【図４】本発明の実施の形態に係る吊荷旋回制御装置の
旋回速度調整機構を示す図。
旋回速度調整機構を示す図。
【図５】本発明の実施の形態に係る図であり、（ａ）は
可変抵抗器１８の抵抗（Ｒ）とジンバル用モータ１７の
電圧（Ｖ）およびトルク（Ｔ）との関係を示す図、
（ｂ）はジンバル用モータ１７のトルク（Ｔ）と吊荷旋
回角速度（ψ’）との関係を示す図。
可変抵抗器１８の抵抗（Ｒ）とジンバル用モータ１７の
電圧（Ｖ）およびトルク（Ｔ）との関係を示す図、
（ｂ）はジンバル用モータ１７のトルク（Ｔ）と吊荷旋
回角速度（ψ’）との関係を示す図。
【図６】本発明の実施の形態に係る吊荷旋回制御装置に
よる吊荷の旋回とジンバルの制御状況を説明するための
図
よる吊荷の旋回とジンバルの制御状況を説明するための
図
【図７】本発明の実施の形態に係る旋回位置決めの制御
フローチャート。
フローチャート。
【図８】本発明の実施の形態に係る旋回位置決めの制御
フローチャート。
フローチャート。
【図９】従来例に係る人力による吊荷旋回方法を説明す
るための図。
るための図。
【図１０】従来例に係るファン式旋回装置による吊荷旋
回方法を説明するための図。
回方法を説明するための図。
１…吊荷旋回制御装置 ２…天秤梁 ３…ワイヤ ４…吊荷 ５…ワイヤ ６…受信器 ７…送信器 ８…操作盤 １１…ケーシング １２…ジンバル １２１…軸 １３…フライホイール １３１…軸 １４…バッテリー １５…コントローラ １６…フライホイール用モータ １７…ジンバル用モータ １８…可変抵抗器 １９…ロープ ２０…押し棒 ２１…ファン式旋回装置 ２２…ファン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神吉 博 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 脇坂 達也 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)発明者 井上 文宏 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)発明者 池田 雄一 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)発明者 渡辺 幸次 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (72)発明者 大八木 衆司 大阪府大阪市中央区北浜東４番33号 株 式会社大林組内 (72)発明者 福田 一成 大阪府大阪市中央区北浜東４番33号 株 式会社大林組内 (72)発明者 上村 泰邦 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 平６−80383（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−303290（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−53177（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B66C 13/08
Claims (2)
- 【請求項１】所定箇所から吊り下げられた吊荷の旋回を
制御する吊荷旋回制御装置であり、 ほぼ垂直面内で回転するフライホイールと、 このフライホイールを軸支し、かつ前記フライホイール
を支持する軸に直交する支持軸を有する枠状のジンバル
と、 このジンバルを前記支持軸まわりに傾動させる駆動手段
と、 この駆動手段による傾動を制御することで前記吊荷を旋
回させるとともにその旋回を停止させる制御手段と、前記駆動手段のトルクと前記吊荷の旋回速度との関係に
従い、前記駆動手段に設けられた可変抵抗器の抵抗を調
整することで前記制御手段による旋回速度を調整する調
整手段と、 を具備したことを特徴とする吊荷旋回制御装置。 - 【請求項２】前記制御手段による旋回および停止をＯＮ
−ＯＦＦ指令信号により行なうことを特徴とする請求項
１に記載の吊荷旋回制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08138459A JP3140684B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 吊荷旋回制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08138459A JP3140684B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 吊荷旋回制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09315761A JPH09315761A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3140684B2 true JP3140684B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=15222525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08138459A Expired - Lifetime JP3140684B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 吊荷旋回制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140684B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5824206B2 (ja) * | 2010-11-22 | 2015-11-25 | 株式会社日立製作所 | 吊荷旋回装置 |
| JP5644419B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2014-12-24 | 株式会社大林組 | 吊物旋回装置及び方法 |
| JP2013035651A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 回転治具及び吊荷旋回装置 |
| JP6128801B2 (ja) * | 2012-11-02 | 2017-05-17 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | 空中発射システムの発射方位制御装置 |
| JP6017370B2 (ja) * | 2013-04-23 | 2016-11-02 | 鹿島建設株式会社 | 吊荷の姿勢制御装置 |
| NO20131594A1 (no) * | 2013-12-02 | 2015-06-03 | Savant Tech As | Styrbar løfteramme |
| JP6586719B2 (ja) * | 2014-03-11 | 2019-10-09 | 株式会社大林組 | 燃料搬送装置及び燃料搬送方法 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP08138459A patent/JP3140684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09315761A (ja) | 1997-12-09 |
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