JP3257302B2 - 巻上装置の巻上制御方法 - Google Patents

巻上装置の巻上制御方法

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剛 小山内
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はホイスト又はクレーンの
ような天上を走行する巻上装置の巻上制御方法に関し、
特に、上限リミットスイッチが動作したときの巻上用電
動機の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】ホイストやクレーンのように天上を走行
する巻上装置にはフックブロックが過度に巻き上げない
ように機械的な巻き上げの上限位置を制限する上限制限
スイッチ(以下、上限リミットスイッチと称す)を設
け、上限制限位置まで巻き上げたとき、上限リミットス
イッチを動作させて、巻上用電動機にブレーキを掛け、
同時に電動機の電源(電流)を切る。
【0003】図3は、天井走行の巻上装置がホイストの
例で、11は上限リミットスイッチを動作させるための
操作杆で、一端が制御箱12に設けた回動軸に軸着さ
れ、他端が自由端となってフックブロック13の上部に
配置され、フックブロック13が上限制限位置に達した
とき、操作杆11を図の反時方向に回動させる。そし
て、操作杆11が軸着されている回動軸が回動したと
き、上限リミットスイッチLS(図4)を動作させるよ
うに構成されている。
【0004】なお、図3において14は巻上,巻下駆動
部で、巻上用電動機、ブレーキ、ロープを巻くドラム等
からなる。15は走行用電動機、16はレール、17は
押釦スイッチを示している。
【0005】図4はこのホイストの制御回路の一例を示
す。同図において、17は押釦スイッチを示し、この押
釦スイッチ17は巻上および巻下用操作スイッチS1
2および左,右走行用操作スイッチS3,S4を有す
る。これらスイッチS1〜S4に対して夫々直列に電磁ス
イッチの励磁コイル4〜7が接続されている。同図中4
1,42,51,61,71は電磁スイッチの常開接点であ
り、接点41〜42は励磁コイル4により動作し、接点5
1,52は励磁コイル5により動作し、また接点61,71
は夫々励磁コイル6,7により動作する。
【0006】HMは巻上用電動機であり、巻上用電磁ス
イッチの接点41の閉成により荷物を巻き上げ、巻下用
電磁スイッチの接点51の閉成により荷物を巻き下げ
る。HBは巻上用ブレーキであり、接点41,42の閉成
または接点51,52の閉成により通電されて開放状態と
なる。
【0007】TMは走行用電動機で、接点61の閉成
で、ホイスト全体をレール上を左方向に走行させ、接点
1の閉成で右方向に走行する。TBは走行用電動機T
Mのブレーキで、該電動機TMと一体に取り付けられて
いる。SR1,SR2はシリコン整流器、ESは非常用接
点、LSは上限リミットスイッチである。
【0008】動作は、今、巻上用操作スイッチS1を押
すと、電磁スイッチの励磁コイル4が励磁され、その接
点41を閉じる。この接点41が閉じると、巻上用電動機
HMとブレーキHBに電源が接続され、ブレーキHBを
開放すると同時に巻上用電動機HMが回転して図3のフ
ックブロック13を巻き上げる。
【0009】そして、操作スイッチS1を押す力を無く
すると、操作スイッチS1は開き、電磁スイッチの励磁
コイル4の励磁電流が切られ、その接点41を開いて電
源との接続を切り、ブレーキHBを働かせると同時に、
巻上用電動機HMが停止される。巻下の場合は操作スイ
ッチS2を押し、接点51を閉じて巻上用電動機HMに供
給する電源の相順を変えて、該電動機HMを逆転させ
る。
【0010】また、走行用も同様にして走行用電動機T
Mを正転,逆転して走行方向を変える。
【0011】また、巻き上げ操作の場合、巻き上げ過ぎ
て図3のブロックフック13が操作杆11を押し上げる
と、図4の上限リミットスイッチLSが開放し、電磁ス
イッチの励磁コイル4の回路が切られるので、その接点
1は開き、巻上用電動機HMとブレーキHBへの電源
が切られ、それ以上の巻上が防止される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、巻上上
限位置以上に巻き上げられると、上限リミットスイッチ
LSが動作するが、このとき、安全のため、ブレーキを
掛けて巻上電動機の回転を停止させてから、該電動機の
電源を切り、吊荷の荷重により、急速に巻き下げられる
のを防止している。
【0013】図5はブレーキ動作と巻上用電動機の電流
とのタイムチャートで、ブレーキの動作遅れを見込ん
で、ブレーキ復帰(励磁電流を切ることにより、ばね力
でブレーキを働かせる。)タイミングt1から、若干の
時間遅れTα(200mmsec程度)後のt2に電動
機の電流を切るようにしている。
【0014】しかし、この方法で制御を行うと、例えば
図6のように、何等かの事由でブレーキの遅れ時間Tα
がα時間増大し、ブレーキがt3で働くと、ブレーキは
Tα+αで働くことになり、αの時間帯は電動機の電流
が切れ、ブレーキも動作していない時間帯となる。即
ち、電動機トルクもブレーキトルクもない状態となり、
吊荷の荷重で、巻上用電動機は巻下方向に急激に回転
し、吊荷は自由落下の危険な状態となる。
【0015】また、吊荷が巻き下げられてフックブロッ
クが上限制限位置から外れると、図4のリミットスイッ
チLSが閉路されるが、このとき、操作スイッチS1
押したままの状態のときは、巻上用電動機HMは巻き下
げ状態から急に巻き上げ方向に回転させられるので、荷
重を吊るワイヤに衝撃力が加わり、また、吊荷は急激に
上下動するので危険な状態となる。
【0016】また、安全度を見越して、図5の巻上用電
動機の電流を切る時間Tαを大きくとると、その時間差
だけ巻上用電動機が電流を流したまま拘束(ロック)さ
れるので、その間電動機にはロック時の大電流が流れ、
無駄な電力を消費する。
【0017】また、ブレーキも巻上電動機の大きいトル
クを長時間拘束しなければならないので、拘束される電
動機も拘束するブレーキも、寿命が短くなる。
【0018】本発明は以上の点に鑑みてなされたもの
で、上限リミットスイッチの動作時に、吊荷の自由落下
を防止し、更に巻上用電動機のロック時間を最小として
安全で且つ寿命の長い巻上装置の巻上制御方法を提供す
ることを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明において、上記の
課題を解決するための手段は、巻上用電動機の運転制御
により吊荷を巻き上げ及び巻き下げを行い、且つ巻上上
限位置で上限リミットスイッチを動作させて巻上用電動
機用のブレーキを働かせるとともに巻上用電動機の電流
を切って運転を停止させるようにした巻上装置におい
て、前記上限リミットスイッチが動作したとき、巻上用
電動機の電流を検出し、該検出電流値とあらかじめ設定
した過電流制限値とを比較し、巻上用電動機がブレーキ
によりロックされて検出電流が増え、その電流値が過電
流制限値を超えたときに巻上用電動機の電流を切り、ブ
レーキが掛からない状態では、巻上用電動機の電流を切
らないようにする。
【0020】
【作用】巻上上限位置に達しない場合は、上限リミット
スイッチが動作しないので、通常の巻上動作を行う。
【0021】万一、巻上上限位置に達し、上限リミット
スイッチが動作したときは、該上限リミットスイッチが
動作し、巻上用電動機のブレーキが動作して巻上用電動
機をロックする。巻上用電動機がロックされると該電動
機に流れる電流が増加する。この電流値が、あらかじめ
設定した過電流制限値より大となったときに巻上用電動
機の電流を切る。
【0022】このようにすれば、ブレーキが働かない限
り、巻上用電動機の電流は切られることがないので、ブ
レーキ動作遅れによる吊荷の自由落下は生じない。
【0023】また、巻上用電動機のロック時間も最小に
することが可能となる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例に基づい
て説明する。
【0025】本発明は、図4の上限リミットスイッチL
Sを無くし、これとは別個に上限リミットスイッチLS
が動作したときに、即時にブレーキHBの励磁を切って
ブレーキを掛ける励磁コイル(又はリレー)と、巻上用
電動機HMの電流があらかじめ設定した過電流制限値を
超えたときに動作して、巻上用電動機の電源を切る励磁
コイル(又はリレー)を設ける。そして、巻上用電動機
の電源(電流)を切る制御は、図1の制御方法で行うも
のである。
【0026】図1は本発明の制御方法の一実施例のフロ
ーチャートで、巻上用電動機HMの巻上動作の制御は、
このフローチャートによって行う。
【0027】まず、ステップS1で上限リミットスイッ
チLSの動作を常時監視する。通常は上限リミットスイ
ッチLSは動作しないので、ステップS2により、巻上
動作を続行する。
【0028】万一、巻上動作中に、巻き上げ過ぎて上限
リミットスイッチの操作杆11がフックブロック13で
操作されると、上限リミットスイッチLSが動作する。
このとき、ステップS3で巻上用電動機の電流値とあら
かじめ設定した過電流制限設定値と比較し、設定値以下
である場合はステップS1に戻り、また、設定値以上で
ある場合は、ステップS4で巻上用電動機HMの電流
(電源)を切る。
【0029】図2は、本発明により、巻上用電動機を制
御した場合の特性図を示し、横軸に時間t、縦軸に上段
はブレーキ電源電圧、下段は巻上用電動機の電流を採っ
たものである。
【0030】T1において上限リミットスイッチLSが
動作し、ブレーキはそれより約30mmsec後に働
き、巻上用電動機はロックされる。巻上用電動機がロッ
クされると、該電動機に流れる電流は、サーボドライバ
の供給最大値まで上昇し、次に電流をしぼって再び最大
電流まで繰り返している。これがハード過電流制限状態
であり、約30mmsec後に電流を切っている。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上のように、上限リミットス
イッチが動作してブレーキが働き、巻上用電動機がロッ
クされて電流値が過電流制限値を超えたときに巻上用電
動機の電源(電流)を切るように制御するので、巻上用
電動機がロックされない限り巻上用電動機の電流は切ら
れることがないため、ブレーキの動作遅れによる吊荷の
自由落下の危険は全く生ずることがない。
【0032】また、ブレーキの動作遅れ時間に、ばらつ
きが生じても、巻上用電動機の電源を切るタイミング
は、ブレーキの動作遅れ時間とは関係なく、巻上用電動
機のロック後の電流値によるので、ブレーキトルクと電
動機トルクの無い状態は生じ得ないので、設計上動作遅
れ時間を考慮する必要がない。
【0033】また、巻上用電動機の電流が過電流制限値
を超えたとき、巻上用電動機の電流を切るので、巻上用
電動機をロックする時間は最小でほぼ一定となり、巻上
用電動機およびブレーキの寿命の延命が図れる等と相俟
って信頼性の高い巻上装置が得られる。
【0034】また、無駄な電力も消費しない等、種々の
優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフローチャート
【図2】本発明の制御方法による特性図
【図3】天上走行ホイストの側面図
【図4】天上走行ホイストの回路図
【図5】従来の巻上用電動機の制御方法の説明図
【図6】従来の巻上電動機の制御方法の説明図
【符号の説明】
11…操作杆 12…制御箱 13…フックブロック 14…巻上,巻下駆動部 15…走行用電動機 16…レール 17…押釦スイッチ S1〜S4…操作スイッチ HM…巻上用電動機 TM…走行用電動機 HB…ブレーキ LS…上限リミットスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−101398(JP,A) 特公 昭51−34179(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66D 1/54 B66D 3/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 巻上用電動機の運転制御により吊荷を巻
    き上げおよび巻き下げを行い、且つ巻き上げ上限位置で
    上限リミットスイッチを動作させて巻上用電動機用のブ
    レーキを働かせるとともに巻上用電動機の電流を切って
    運転を停止させるようにした巻上装置において、 前記上限リミットスイッチが動作したとき、巻上用電動
    機の電流を検出し、該検出電流値とあらかじめ設定した
    過電流制限値とを比較し、巻上用電動機がブレーキによ
    りロックされて検出電流が増え、その電流値が過電流制
    限値を超えたときに巻上用電動機の電流を切るようにし
    たことを特徴とする巻上機の巻上制御方法。
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