JP6605840B2 - Suspended load attitude control device - Google Patents
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Description
本発明は、吊り天秤に吊り下げられる吊り荷の姿勢を制御するための姿勢制御装置に関する。 The present invention relates to attitude control equipment for controlling the attitude of the suspended load is hung on the hoist balance.
特許文献１には、クレーン等により水平に懸吊される吊りビーム上に設置されたコマを回転させると反作用モーメントが生じ、吊りビームにコマの回転方向とは逆向きのモーメントが作用することを利用して、吊りビームを旋回させて吊荷の姿勢を制御する、吊荷の姿勢制御装置が開示されている。 Patent Document 1 states that when a frame installed on a suspension beam that is suspended horizontally by a crane or the like is rotated, a reaction moment is generated, and a moment opposite to the rotation direction of the frame is applied to the suspension beam. A suspended load attitude control device that uses the suspended beam to rotate to control the attitude of the suspended load is disclosed.
ところで、大型風力発電機のブレードのような長尺物の吊荷を、長手方向を水平としてクレーンに吊り下げて揚重する場合、吊荷の回転に対する慣性が大きいため、コマのようなフライホイールを含む姿勢制御装置では姿勢制御機能が大きく低下し、吊荷の姿勢を高い応答で制御することが難しい。
これに対し、ジェットエンジンなどの噴流を生成する推力発生装置を用いれば、比較的小型の装置で十分な推力を得ることが可能であり、姿勢制御の応答を上げることが容易であるが、噴流による推力を細かく制御することが難しく、吊り天秤に付与される旋回力を細かく調整することが難しいという問題があった。
By the way, when a heavy load such as a blade of a large wind power generator is lifted by hanging it on a crane with the longitudinal direction horizontal, the flywheel like a coma has a large inertia against the rotation of the load. In the attitude control device including the attitude control function, the attitude control function is greatly reduced, and it is difficult to control the attitude of the suspended load with a high response.
On the other hand, if a thrust generator that generates a jet, such as a jet engine, is used, it is possible to obtain a sufficient thrust with a relatively small device, and it is easy to improve the attitude control response. There is a problem that it is difficult to finely control the thrust force due to and that it is difficult to finely adjust the turning force applied to the suspension balance.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、噴流を生成する推力発生装置を用い吊り天秤に作用する旋回力を細かく調整できる、吊荷の姿勢制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, the turning force acting on the hoist balance using the thrust generating apparatus for generating a jet can be finely adjusted, and an object thereof is to provide a posture control equipment of the suspended load .
そのため、本発明に係る吊荷の姿勢制御装置は、吊り天秤と、噴流を生成する推力発生装置と、水平面内での前記吊り天秤に対する前記推力発生装置の角度を可変として前記推力発生装置を前記吊り天秤の端部に支持する支持装置と、を含む。前記支持装置は、前記吊り天秤の旋回中心に離接する方向に移動可能に構成される。前記支持装置の前記移動と、前記支持装置による前記角度の変更とによって、前記推力発生装置が前記吊り天秤に付与する旋回力を可変とする。前記支持装置は、前記吊り天秤に設けられて前記吊り天秤の長手方向に延びるレールに案内されて、前記吊り天秤の長手方向に沿って移動可能である。 Therefore, the suspended load attitude control device according to the present invention includes a suspension balance, a thrust generation device that generates a jet, and the thrust generation device with the angle of the thrust generation device with respect to the suspension balance in a horizontal plane being variable. And a support device that supports the end of the suspension balance. The support device is configured to be movable in a direction in which the support device is separated from or in contact with the turning center of the suspension balance. The turning force applied to the suspension balance by the thrust generating device is variable by the movement of the support device and the change of the angle by the support device. The support device is provided on the suspension balance and guided by a rail extending in the longitudinal direction of the suspension balance, and is movable along the longitudinal direction of the suspension balance.
上記発明によると、水平面内での吊り天秤に対する推力発生装置の角度が変更可能であるから、推力発生装置が発生する推力が同じでも、前記角度を変更することで吊り天秤に作用する旋回力を変化させることができ、大きな推力によって高い応答で姿勢制御しつつ吊り天秤に作用する旋回力を細かく調整することが可能である。 According to the above invention, since the angle of the thrust generating device with respect to the suspension balance in the horizontal plane can be changed, even if the thrust generated by the thrust generation device is the same, the turning force acting on the suspension balance can be changed by changing the angle. It is possible to finely adjust the turning force acting on the suspension balance while controlling the posture with a high response with a large thrust.
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る吊荷の姿勢制御装置の一例を示す正面図である。
図１は、吊荷の姿勢制御装置１Ａを備えた吊り治具１を介してクレーン（図示省略）により吊荷１３を揚重する構成を示す。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a front view showing an example of an attitude control device for a suspended load according to the present invention.
FIG. 1 shows a configuration in which a suspended load 13 is lifted by a crane (not shown) via a hanging jig 1 equipped with a suspended load attitude control device 1A.
吊り治具１は、クレーンワイヤー２の下端に設けたフック２Ａにワイヤーロープ３ａ，３ｂを介して吊持されるものであって、棒状の吊り天秤（棒天秤）４、推力発生装置としてのジェットエンジン群５，６、ジェットエンジン群５，６を吊り天秤４に支持するための支持装置であるターンテーブル７，８、ジェットエンジン群５，６用の燃料を貯蔵する燃料タンク９、ジェットエンジン群５，６及びターンテーブル７，８を制御する姿勢コントローラ（制御装置）１０、姿勢制御装置１Ａの電源としてのバッテリ１１などを含んで構成される。
吊荷の姿勢制御装置１Ａは、上記のジェットエンジン群５，６、ターンテーブル７，８、燃料タンク９、姿勢コントローラ１０、バッテリ１１を含んで構成される。
The hanging jig 1 is hung on a hook 2A provided at the lower end of a crane wire 2 via wire ropes 3a and 3b. The hanging jig 1 is a rod-shaped suspension balance (bar balance) 4 and a jet as a thrust generator. Engine groups 5 and 6, turntables 7 and 8 which are support devices for supporting the jet engine groups 5 and 6 on the suspension balance 4, a fuel tank 9 for storing fuel for the jet engine groups 5 and 6, and the jet engine group 5 and 6 and a posture controller (control device) 10 for controlling the turntables 7 and 8, a battery 11 as a power source for the posture control device 1A, and the like.
The suspended load attitude control device 1 </ b> A includes the jet engine groups 5 and 6, the turntables 7 and 8, the fuel tank 9, the attitude controller 10, and the battery 11.
吊り天秤４の上部には、長手方向の中心から略等距離である左右位置にそれぞれシャックル４ａ，４ｂが設けられていて、フック２Ａに一端が掛けられたワイヤーロープ３ａ，３ｂの他端をシャックル４ａ，４ｂに連結することで、吊り天秤４はクレーンによって水平な姿勢で吊り下げられる。
更に、吊り天秤４の下部には、長手方向の中心から略等距離である左右位置にそれぞれシャックル４ｃ，４ｄが設けられていて、シャックル４ｃ，４ｄにそれぞれ連結される玉掛けワイヤーロープ１２ａ、１２ｂによって吊荷１３が吊り天秤４に吊り下げられる。
Shackles 4a and 4b are respectively provided at the upper part of the suspension balance 4 at left and right positions that are substantially equidistant from the center in the longitudinal direction, and the other ends of the wire ropes 3a and 3b with one end hung on the hook 2A are shackled. The suspension balance 4 is suspended in a horizontal posture by a crane by being connected to 4a and 4b.
Further, shackles 4c and 4d are respectively provided at the lower part of the suspension balance 4 at left and right positions that are substantially equidistant from the center in the longitudinal direction, and by sling wire ropes 12a and 12b respectively connected to the shackles 4c and 4d. The suspended load 13 is suspended from the suspension balance 4.
なお、吊り天秤４の下部に３つ以上のシャックルを設け、係るシャックルにそれぞれ連結させた玉掛けワイヤーロープによって吊荷１３を吊り下げる構成とすることができ、玉掛けワイヤーロープの吊り天秤４に対する連結箇所を２か所に限定するものではない。
また、吊り天秤４の下部に複数のフックを設けて、このフックに玉掛けワイヤーロープを掛けて吊荷１３を吊り下げる構造とすることができ、玉掛けワイヤーロープの吊り天秤４に対する連結構造は図１の構造に限定されない。
In addition, it can be set as the structure which suspends the suspended load 13 with the sling wire rope which provided three or more shackles in the lower part of the suspension balance 4, and was each connected to the shackle concerned, and the connection location with respect to the suspension balance 4 of a sling wire rope Is not limited to two places.
Also, a plurality of hooks can be provided in the lower part of the suspension balance 4, and a hanging wire rope can be hung on this hook to suspend the suspended load 13. The connection structure of the sling wire rope to the suspension balance 4 is shown in FIG. It is not limited to the structure.
吊り治具１は、長尺物を水平姿勢で揚重する作業に好適な吊り治具であり、長尺の吊荷１３は、吊り天秤４と略平行になるように吊り天秤４に吊り下げられる。
例えば、大型風力発電機のブレードをナセルに設けたハブに取付けるときに、吊荷１３としてのブレードをクレーンによって水平に吊り下げてナセルにまで揚重する作業を、上記の吊り治具１を用いて行わせることができる。大型風力発電機のブレードは、例えば全長６０ｍ、質量２２０００ｋｇ程度のものである。
The hanging jig 1 is a hanging jig suitable for lifting a long object in a horizontal posture, and the long hanging load 13 is suspended from the hanging balance 4 so as to be substantially parallel to the hanging balance 4. It is done.
For example, when the blade of a large wind power generator is attached to a hub provided on the nacelle, the above-described suspension jig 1 is used to suspend the blade as the suspended load 13 horizontally by a crane and lift it up to the nacelle. Can be done. The blade of a large wind power generator has a total length of 60 m and a mass of about 22000 kg, for example.
ジェットエンジン群５，６は、吊荷１３の姿勢制御のために吊り天秤４の両端部に設置され、ジェットエンジン群５，６が生成する噴流による推力によって吊り天秤４を旋回させることで、吊荷１３の姿勢を制御する。
ジェットエンジン群５は吊り天秤４の一方端にターンテーブル７を介して取り付けられ、ジェットエンジン群６は吊り天秤４の他方端にターンテーブル８を介して取り付けられる。
吊り天秤４は、クレーンワイヤー２の延長線が吊り天秤４と交わる付近を旋回中心として旋回するから、ターンテーブル７，８で支持されるジェットエンジン群５，６は、吊り天秤４の旋回中心を挟んで両側に配設されていることになる。
The jet engine groups 5 and 6 are installed at both ends of the suspension balance 4 for posture control of the suspended load 13, and the suspension balance 4 is swung by the thrust generated by the jet generated by the jet engine groups 5 and 6. The posture of the load 13 is controlled.
The jet engine group 5 is attached to one end of the suspension balance 4 via a turntable 7, and the jet engine group 6 is attached to the other end of the suspension balance 4 via a turntable 8.
Since the suspension balance 4 is swiveled around the swivel center where the extension line of the crane wire 2 intersects the suspension balance 4, the jet engine groups 5 and 6 supported by the turntables 7 and 8 have the swivel center of the suspension balance 4. It will be arrange | positioned on both sides on both sides.
ジェットエンジン群５，６は、図１及び図２に示すように、それぞれ３機のジェットエンジン（ガスタービンエンジン）５ａ〜５ｃ、６ａ〜６ｃを１組としたものである。１組を構成する３機のジェットエンジン５ａ〜５ｃ、６ａ〜６ｃは、軸線（コンプレッサ・タービンシャフト）が水平でかつ相互に平行で、しかも、噴流の方向（吸気口１６の向き及び排気口１７の向き）が同方向となるように、ターンテーブル７，８上に横方向に並べて固定される。
例えば、吊荷１３が全長６０ｍ、質量２２０００ｋｇ程度の大型風力発電機のブレードであり、吊り天秤４が全長３０ｍ、質量８０００ｋｇである場合、推力４００N程度のジェットエンジンを３機組み合わせてジェットエンジン群５，６を構成する。
As shown in FIGS. 1 and 2, each of the jet engine groups 5 and 6 is a set of three jet engines (gas turbine engines) 5a to 5c and 6a to 6c. The three jet engines 5a to 5c and 6a to 6c constituting one set have axes (compressor / turbine shaft) that are horizontal and parallel to each other, and the jet direction (the direction of the intake port 16 and the exhaust port 17). Are aligned side by side on the turntables 7 and 8 and fixed so that the direction of
For example, when the suspended load 13 is a blade of a large wind power generator having a total length of 60 m and a mass of about 22,000 kg, and the suspension balance 4 has a total length of 30 m and a mass of 8000 kg, the jet engine group 5 is composed of three jet engines having a thrust of about 400 N. , 6 are configured.
但し、ジェットエンジン群５，６を構成するジェットエンジンを３機に限定するものではなく、１機以上の任意の機数で構成することができる。
ジェットエンジン群５，６を構成する各ジェットエンジン５ａ〜５ｃ、６ａ〜６ｃには、燃料タンク９に貯蔵されている燃料が図示しない電動燃料ポンプによって圧送される。電動燃料ポンプは、バッテリ１１を電源として動作する。
However, the number of jet engines constituting the jet engine groups 5 and 6 is not limited to three, and the jet engines can be configured with an arbitrary number of one or more.
The fuel stored in the fuel tank 9 is pumped to the jet engines 5a to 5c and 6a to 6c constituting the jet engine groups 5 and 6 by an electric fuel pump (not shown). The electric fuel pump operates using the battery 11 as a power source.
図２は、ターンテーブル７，８の構造の一例を示す。図２は、ターンテーブル７を示すが、ターンテーブル８もターンテーブル７と同じ構造である。
ターンテーブル７，８は、吊り天秤４に対し鉛直方向を軸線として回転可能に支持される回転軸２１と、回転軸２１の上端に回転軸２１の軸線と交差するように固定される平板状の回転板２２と、回転軸２１の下端に固定された第１かさ歯車２３と、出力軸を水平方向として吊り天秤４に固定されたアクチュエータとしてのモータ２４と、モータ２４の出力軸の回転を減速して出力する減速機２５と、減速機２５の出力軸に固定され第１かさ歯車２３に噛み合う第２かさ歯車２６と、を含んで構成される。
FIG. 2 shows an example of the structure of the turntables 7 and 8. FIG. 2 shows the turntable 7, but the turntable 8 has the same structure as the turntable 7.
The turntables 7 and 8 are a rotary shaft 21 that is rotatably supported on the suspension balance 4 with the vertical direction as an axis, and a flat plate-like shape that is fixed to the upper end of the rotary shaft 21 so as to intersect the axis of the rotary shaft 21. The rotating plate 22, the first bevel gear 23 fixed to the lower end of the rotating shaft 21, the motor 24 as an actuator fixed to the suspension balance 4 with the output shaft as the horizontal direction, and the rotation of the output shaft of the motor 24 are decelerated. And a second bevel gear 26 that is fixed to the output shaft of the reducer 25 and meshes with the first bevel gear 23.
そして、回転板２２の上に、噴流方向を同一方向として３機のジェットエンジンが相互に平行に並べて固定される。詳細には、回転軸２１の軸心が３機のジェットエンジンのうちで真ん中に位置するジェットエンジン５ｂ，６ｂの中央付近を通るように、３機のジェットエンジンが回転板２２の上に固定される。
なお、モータ２４の出力軸が鉛直方向になるように吊り天秤４に固定し、平歯車などを介してモータ２４の出力トルクを回転軸２１に伝達する構成とすることができ、モータ２４の出力トルクを回転軸２１に伝達する機構を図２の機構に限定するものではない。
また、ターンテーブル７，８を回転駆動するアクチュエータ（ジェットエンジン群５，６の支持角度を変更するためのアクチュエータ）として油圧シリンダなどを用いることができ、ターンテーブル７，８のアクチュエータはモータ２４に限定されない。
Three jet engines are fixed on the rotating plate 22 in parallel with each other with the jet direction being the same direction. Specifically, the three jet engines are fixed on the rotating plate 22 so that the axis of the rotary shaft 21 passes through the vicinity of the center of the jet engines 5b and 6b located in the middle of the three jet engines. The
In addition, it can fix to the suspension balance 4 so that the output shaft of the motor 24 may become a perpendicular direction, and it can be set as the structure which transmits the output torque of the motor 24 to the rotating shaft 21 via a spur gear etc. The mechanism for transmitting torque to the rotating shaft 21 is not limited to the mechanism shown in FIG.
Further, a hydraulic cylinder or the like can be used as an actuator for rotating the turntables 7 and 8 (an actuator for changing the support angle of the jet engine groups 5 and 6). The actuators of the turntables 7 and 8 are connected to the motor 24. It is not limited.
モータ２４は、バッテリ１１を電源として動作し、モータ２４の出力軸の回転が減速機２５で減速され、モータ２４の出力トルクがかさ歯車２３，２６を介して回転軸２１を回転させる。
そして、回転軸２１と一体に回転板２２が水平面内で回転することで、回転板２２に固定されるジェットエンジン群５，６の各ジェットエンジンの噴射方向、換言すれば、吊り天秤４の軸線（長手方向）に対する各ジェットエンジンの軸線の角度が水平面内で変化する。
The motor 24 operates using the battery 11 as a power source, the rotation of the output shaft of the motor 24 is decelerated by the speed reducer 25, and the output torque of the motor 24 rotates the rotary shaft 21 via the bevel gears 23 and 26.
The rotating plate 22 rotates integrally with the rotating shaft 21 in a horizontal plane, so that the jet directions of the jet engines of the jet engine groups 5 and 6 fixed to the rotating plate 22, in other words, the axis of the suspension balance 4 The angle of the axis of each jet engine with respect to (longitudinal direction) changes in a horizontal plane.
ターンテーブル７，８は、回転範囲が制限されずに全周旋回可能に構成されている。
また、ターンテーブル７のモータ２４とターンテーブル８のモータ２４とは、個別に制御可能に構成されていて、例えば、ターンテーブル７を停止させた状態でターンテーブル８を回転させるなど、ターンテーブル７（ジェットエンジン群５）の角度位置と、ターンテーブル８（ジェットエンジン群６）の角度位置とを相互に独立して制御できるよう構成されている。
The turntables 7 and 8 are configured to be capable of turning all around without being limited in the rotation range.
The motor 24 of the turntable 7 and the motor 24 of the turntable 8 are configured to be individually controllable. For example, the turntable 7 is rotated while the turntable 7 is stopped. The angular position of the (jet engine group 5) and the angular position of the turntable 8 (jet engine group 6) can be controlled independently of each other.
姿勢コントローラ１０は、マイクロコンピュータや無線通信回路などを含んで構成され、作業者が操作するリモコン（リモートコントローラ）との間で無線通信を行い、リモコンから送信される指令に応じてターンテーブル７，８（アクチュエータとしてのモータ２４）を制御し、また、ジェットエンジン群５，６を構成する各ジェットエンジン５ａ〜５ｃ、６ａ〜６ｃの起動、停止、更に、推力（回転数）を制御する。
なお、姿勢コントローラ１０とリモコンとの間での通信を、有線通信とすることができる。
The posture controller 10 includes a microcomputer, a wireless communication circuit, and the like, performs wireless communication with a remote controller (remote controller) operated by an operator, and turns the turntable 7 according to a command transmitted from the remote controller. 8 (motor 24 as an actuator) is controlled, and the jet engines 5a to 5c and 6a to 6c constituting the jet engine groups 5 and 6 are started and stopped, and thrust (rotation speed) is controlled.
Note that communication between the attitude controller 10 and the remote controller can be wired communication.
図３は、洋上風力発電機の組み立てにおけるブレードの揚重作業に吊り治具１を用いた場合の作業状態を例示する。
台船３０上にクレーン３１が設置され、クレーン３１に吊持された吊り天秤４に吊荷１３としてのブレード３２が長手方向を水平方向として吊り下げされる。
そして、ブレード３２は、洋上に建てられたタワー３３の上端に設けられるナセル３４のハブ３４ａにまでクレーン３１によって揚重され、ハブ３４ａにブレード３２を取り付ける作業が行われる。
FIG. 3 illustrates a working state when the lifting jig 1 is used for lifting the blade in the assembly of the offshore wind power generator.
A crane 31 is installed on the carriage 30, and a blade 32 as a suspended load 13 is suspended from a suspension balance 4 suspended by the crane 31 with its longitudinal direction as a horizontal direction.
The blade 32 is lifted by the crane 31 to the hub 34a of the nacelle 34 provided at the upper end of the tower 33 built on the ocean, and the operation of attaching the blade 32 to the hub 34a is performed.
台船３０上の作業者３５はリモコン３６を操作し、吊り天秤４に設置された姿勢コントローラ１０に指令を送信する。
リモコン３６は、例えば、吊り天秤４（吊荷１３）を旋回させる方向の指定や吊り天秤４に付与する旋回力の設定などを行えるよう構成される。換言すれば、作業者３５は、リモコン３６を操作することでターンテーブル７，８によるジェットエンジンの支持角度の変更を行え、更に、ジェットエンジンの推力の調整を行えるよう構成される。
The operator 35 on the trolley 30 operates the remote controller 36 to transmit a command to the attitude controller 10 installed on the suspension balance 4.
The remote controller 36 is configured to be able to specify, for example, the direction in which the suspension balance 4 (suspended load 13) is rotated, and the setting of the turning force applied to the suspension balance 4. In other words, the operator 35 can change the jet engine support angle by the turntables 7 and 8 by operating the remote controller 36, and can further adjust the jet engine thrust.
なお、リモコン３６は、作業者３５が携帯する小型のものや、クレーン３１のオペレータルームなどに設置される固定式のものとすることができる。
また、クレーン３１の先端や吊り天秤４などに風速風向計や吊荷１３を撮影するためのカメラを配置し、風速風向計による測定信号、カメラの映像信号がリモコン３６に送信され、リモコン３６に設けた画面に風速風向の測定結果やカメラの映像が表示される構成とすることができる。
The remote controller 36 can be a small one carried by the operator 35 or a fixed one installed in an operator room of the crane 31.
Also, a wind speed anemometer and a camera for photographing the suspended load 13 are arranged at the tip of the crane 31 or the suspension balance 4, and a measurement signal from the wind speed anemometer and a video signal of the camera are transmitted to the remote control 36. The measurement result of the wind speed and the direction of the camera and the video of the camera can be displayed on the provided screen.
以下では、ジェットエンジン群５，６を用いた吊荷１３の姿勢制御を詳細に説明する。
図４の吊り天秤４の上面図は、吊り天秤４（吊荷１３）が風の影響などによって所期の向き（目標角度方向）よりも俯瞰で時計回りの方向に回ってしまった場合の姿勢制御を示す。
Below, the attitude | position control of the suspended load 13 using the jet engine groups 5 and 6 is demonstrated in detail.
The top view of the suspension balance 4 in FIG. 4 shows the posture when the suspension balance 4 (suspended load 13) has turned in a clockwise direction over the intended direction (target angle direction) due to the influence of wind or the like. Indicates control.
この場合、ジェットエンジン群５，６の各ジェットエンジンの噴流が時計回りの方向に向けて噴射されるように、ターンテーブル７，８の角度を設定し、反作用で吊り天秤４（吊荷１３）を反時計回りの方向に旋回させる力を作用させる。換言すれば、ジェットエンジン群５，６の双方が、吊り天秤４を反時計回りの方向に旋回させる力を付与するように、ターンテーブル７，８によるジェットエンジン群５，６の支持角度を設定する。
なお、この場合、ジェットエンジン群５，６の噴流方向は、吊り天秤４の軸線を挟んで逆向きになる。
In this case, the angle of the turntables 7 and 8 is set so that the jets of the jet engines of the jet engine groups 5 and 6 are jetted in the clockwise direction, and the suspension balance 4 (suspended load 13) is reacted. A force is applied to turn in a counterclockwise direction. In other words, the support angle of the jet engine groups 5 and 6 by the turntables 7 and 8 is set so that both the jet engine groups 5 and 6 give a force for turning the suspension balance 4 in the counterclockwise direction. To do.
In this case, the jet directions of the jet engine groups 5 and 6 are opposite to each other with the axis of the suspension balance 4 interposed therebetween.
これにより、吊り天秤４は反時計回りの方向に旋回し、係る吊り天秤４の旋回運動に伴って吊荷１３も反時計回りの方向に旋回し、吊荷１３の向きは本来の向き（目標角度方向）に戻ることになる。
ここで、ジェットエンジンの推力（回転数）と噴射方向の制御によって吊り天秤４（吊荷１３）を旋回させる方向に作用する力（旋回力）を調整することが可能である。ジェットエンジンの噴射方向の制御とは、水平面内で吊り天秤４の軸線とジェットエンジンの軸線とがなす角度、換言すれば、ターンテーブル７，８によるジェットエンジン群５，６の支持角度を変更する制御である。
As a result, the suspension balance 4 is swung in the counterclockwise direction, and the suspended load 13 is also swung in the counterclockwise direction in accordance with the swiveling movement of the suspension balance 4, and the direction of the suspended load 13 is the original direction (target (Angle direction).
Here, it is possible to adjust the force (turning force) acting in the direction of turning the suspension balance 4 (suspended load 13) by controlling the thrust (rotation speed) and injection direction of the jet engine. Control of the jet direction of the jet engine is to change the angle formed by the axis of the suspension balance 4 and the axis of the jet engine in a horizontal plane, in other words, the support angle of the jet engine groups 5 and 6 by the turntables 7 and 8. Control.
つまり、図５に示すように、水平面内で吊り天秤４の軸線ＡＸ１（長手方向）とジェットエンジンの軸線ＡＸ２とがなす角度θｊを直角に近づけるほど、ジェットエンジンを通る吊り天秤４の旋回円の接線方向の推力成分、つまり、吊り天秤４を旋回させる方向に作用する力が大きくなる。逆に前記角度θｊを鈍角又は鋭角にするほど前記接線方向の推力成分が小さくなり、吊り天秤４を旋回させる方向に作用する力が小さくなる。 That is, as shown in FIG. 5, as the angle θj formed by the axis AX1 (longitudinal direction) of the suspension balance 4 and the axis AX2 of the jet engine in the horizontal plane becomes closer to a right angle, the swirl circle of the suspension balance 4 passing through the jet engine The thrust component in the tangential direction, that is, the force acting in the direction of turning the suspension balance 4 is increased. Conversely, as the angle θj is made obtuse or acute, the thrust component in the tangential direction becomes smaller, and the force acting in the direction of turning the suspension balance 4 becomes smaller.
従って、ジェットエンジン群５，６の各ジェットエンジンの推力（回転数）が一定であっても、水平面内で吊り天秤４の軸線ＡＸ１とジェットエンジンの軸線ＡＸ２とがなす角度θｊ（各ジェットエンジンの噴射方向）をターンテーブル７，８によって変化させることで、ジェットエンジン群５，６が吊り天秤４に付与する旋回力を可変とすることができる。
つまり、作業者はリモコン３６の操作によってターンテーブル７，８の角度位置を変更することで、各ジェットエンジンが一定の推力を発生する状態で、吊り天秤４を旋回させる方向に作用する力を任意に変更することが可能である。
Therefore, even if the thrust (rotation speed) of each jet engine of the jet engine groups 5 and 6 is constant, the angle θj formed by the axis AX1 of the suspension balance 4 and the axis AX2 of the jet engine in the horizontal plane (for each jet engine) The turning force applied to the suspension balance 4 by the jet engine groups 5 and 6 can be made variable by changing the injection direction) by the turntables 7 and 8.
In other words, the operator can change the angular position of the turntables 7 and 8 by operating the remote controller 36 to arbitrarily apply the force acting in the direction of turning the suspension balance 4 while each jet engine generates a constant thrust. It is possible to change to
更に、各ジェットエンジンの推力（回転数）を調整しつつ、ターンテーブル７，８によって各ジェットエンジンの噴射方向を変更することで、吊り天秤４に付与される旋回力を広範囲に細かく制御することが可能である。
例えば、各ジェットエンジンの回転数が複数段階にステップ的に切替え制御されるよう構成し（換言すれば、基本の旋回力が複数段階に切り替えられるよう構成し）、各回転数の設定状態でターンテーブル７，８の角度位置（各ジェットエンジンの噴射方向）を変更して吊り天秤４に付与される旋回力を微調整することができる。
Further, the turning force applied to the suspension balance 4 can be finely controlled over a wide range by changing the jet direction of each jet engine by the turntables 7 and 8 while adjusting the thrust (rotation speed) of each jet engine. Is possible.
For example, the rotational speed of each jet engine is configured to be switched and controlled in a stepwise manner in multiple stages (in other words, the basic turning force is configured to be switched in multiple stages), and the engine is turned with each rotational speed set. The angular position (injection direction of each jet engine) of the tables 7 and 8 can be changed to finely adjust the turning force applied to the suspension balance 4.
上記のようにして調整される旋回力と、ジェットエンジンによる噴流の生成時間（噴射時間）Δｔとから、吊り天秤４（吊荷１３）の旋回角速度ωが決まることになる。
つまり、吊り天秤４の長さをＬｓとし、慣性モーメントをＩとし、ジェットエンジンの推力をＰとしたときに、Ｉ・ω＝Ｐ・Ｌｓ・Δｔの関係が成り立ち、ターンテーブル７，８の角度変更は推力Ｐを増減することと同様に作用するから、ターンテーブル７，８の角度変更によって吊り天秤４の旋回角速度ωが調整されることになる。
The turning angular velocity ω of the suspension balance 4 (suspended load 13) is determined from the turning force adjusted as described above and the jet generation time (injection time) Δt by the jet engine.
That is, when the length of the suspension balance 4 is Ls, the moment of inertia is I, and the thrust of the jet engine is P, the relationship of I · ω = P · Ls · Δt holds, and the angle of the turntables 7 and 8 Since the change acts in the same way as increasing / decreasing the thrust P, the angular velocity ω of the suspension balance 4 is adjusted by changing the angle of the turntables 7 and 8.
例えば、吊り天秤４（吊荷１３）を旋回させたい角度が大きいほど前記角度θｊを直角に近づけ、また、吊り天秤４を旋回させようとする外力が大きいほど（風速が速いほど）前記角度θｊを直角に近づけるようにすれば、旋回角速度ωを速くして姿勢制御の応答性を高めることができる。
また、吊り天秤４（吊荷１３）を旋回させたい角度が小さいほど前記角度θｊをより鋭角（又は鈍角）にし、吊り天秤４を旋回させようとする外力が小さいほど前記角度θｊをより鋭角（又は鈍角）にすることで、旋回角速度ωを遅くして姿勢制御のオーバーシュートが発生することを抑制できる。
For example, the angle θj is made closer to a right angle as the angle at which the suspension balance 4 (suspended load 13) is to be turned larger, and the angle θj is increased as the external force for turning the suspension balance 4 is larger (the wind speed is faster). If the angle is made close to a right angle, the turning angular velocity ω can be increased to improve the attitude control responsiveness.
In addition, the angle θj is set to an acute angle (or an obtuse angle) as the angle at which the suspension balance 4 (suspended load 13) is desired to turn is smaller, and the angle θj is set to an acute angle as the external force for turning the suspension balance 4 is decreased. (Or an obtuse angle), the turning angular velocity ω can be slowed to prevent the attitude control from overshooting.
なお、ターンテーブル７，８の角度位置を個別に制御することで、ジェットエンジン群５側の角度θｊとジェットエンジン群６側の角度θｊとを異なる角度とし、ジェットエンジン群５によって吊り天秤４の一方端に旋回方向に作用する力の大きさと、ジェットエンジン群６によって吊り天秤４の他方端に旋回方向に作用する力の大きさとを異ならせることもできる。
また、ジェットエンジンの推力で吊り天秤４を旋回させるときに角度θｊを鈍角又は鋭角とする場合には、図６に示すように、ジェットエンジン推力の軸線ＡＸ１方向の分力が、ジェットエンジン群５とジェットエンジン群６とで逆方向になって相互に相殺されるように角度の調整方向を設定することで、吊り天秤４がジェットエンジンの推力で長手方向に変位することを抑制できる。
In addition, by individually controlling the angular positions of the turntables 7 and 8, the angle θj on the jet engine group 5 side and the angle θj on the jet engine group 6 side are set to different angles, and the jet engine group 5 The magnitude of the force acting on the one end in the turning direction can be made different from the magnitude of the force acting on the other end of the suspension balance 4 by the jet engine group 6.
Further, when the angle θj is an obtuse or acute angle when the suspension balance 4 is turned by the thrust of the jet engine, as shown in FIG. 6, the component force in the direction of the axis AX1 of the jet engine thrust is the jet engine group 5 By setting the angle adjustment direction so that the jet engine group 6 and the jet engine group 6 are in opposite directions and cancel each other, the suspension balance 4 can be prevented from being displaced in the longitudinal direction by the thrust of the jet engine.
吊り天秤４に旋回力を付与する場合、図６に示すように、旋回中心においてジェットエンジン群５とジェットエンジン群６とが回転対称になるように角度設定を行えば、ジェットエンジン推力の軸線ＡＸ１方向の分力がジェットエンジン群５とジェットエンジン群６とで逆向きになって相殺される。
このように、ターンテーブル７，８を介して吊り天秤４の端部にジェットエンジン群５，６を支持する構成とした吊り治具１では、各ジェットエンジンの推力を変化させることなく、ターンテーブル７，８の角度調整によって各ジェットエンジンの噴射方向を水平面内で変更することで吊り天秤４に作用する旋回力が変化し、高い精度での姿勢制御が可能となる。
When a turning force is applied to the suspension balance 4, as shown in FIG. 6, if the angle is set so that the jet engine group 5 and the jet engine group 6 are rotationally symmetric at the turning center, the axis AX1 of the jet engine thrust Directional component forces are reversed in the jet engine group 5 and the jet engine group 6 to cancel each other.
As described above, in the suspension jig 1 configured to support the jet engine groups 5 and 6 on the end of the suspension balance 4 via the turntables 7 and 8, the turntables can be used without changing the thrust of each jet engine. By changing the injection direction of each jet engine in the horizontal plane by adjusting the angles of 7 and 8, the turning force acting on the suspension balance 4 changes, and the attitude control with high accuracy becomes possible.
ジェットエンジンの推力を細かく制御することは難しいが、ジェットエンジンの噴射方向（角度θｊ）を変更する構成であれば、噴射方向の変更に応じて吊り天秤４に作用する旋回力を連続的に変化させることができ、風の強さ（外乱の大きさ）などに応じた過不足ない旋回力を作用させて、吊荷１３の姿勢を細かく修正できる。
また、ジェットエンジン群５，６の推力を吊り天秤４の旋回方向に作用させる必要がない場合に、各ジェットエンジンをアイドル状態（アイドル回転数）とした上で、図７に示すように、ジェットエンジン群５，６の各ジェットエンジンの軸線が吊り天秤４（吊荷１３）の軸線ＡＸ１と平行になって対向し、かつ、ジェットエンジン群５の各ジェットエンジン５ａ〜５ｃの噴射方向とジェットエンジン群６の各ジェットエンジン６ａ〜６ｃの噴射方向とが逆向きになるように、ターンテーブル７，８によるジェットエンジンの支持角度（ジェットエンジンの噴射方向）を設定することができる。
Although it is difficult to finely control the thrust of the jet engine, if the configuration is such that the jet direction (angle θj) of the jet engine is changed, the turning force acting on the suspension balance 4 is continuously changed according to the change of the jet direction. The swinging load 13 can be finely corrected by applying a turning force that is not excessive or insufficient according to the strength of the wind (the magnitude of the disturbance).
Further, when it is not necessary to apply the thrust of the jet engine groups 5 and 6 in the turning direction of the suspension balance 4, the jet engines are set in an idle state (idle speed), and as shown in FIG. The axes of the jet engines of the engine groups 5 and 6 face each other in parallel with the axis AX1 of the suspension balance 4 (suspended load 13), and the jet directions of the jet engines 5a to 5c of the jet engine group 5 and the jet engines The support angle of the jet engine by the turntables 7 and 8 (jet engine injection direction) can be set so that the injection directions of the jet engines 6a to 6c in the group 6 are opposite to each other.
図７（Ａ）の場合、ジェットエンジン群５の各ジェットエンジン５ａ〜５ｃが、ジェットエンジン群６から離れる方向に噴流を噴射し、ジェットエンジン群６の各ジェットエンジン６ａ〜６ｃが、ジェットエンジン群５から離れる方向に噴流を噴射するように、ターンテーブル７，８の角度（ジェットエンジンの噴射方向）を設定してある。換言すれば、図７（Ａ）の場合、ジェットエンジン群５の各ジェットエンジン５ａ〜５ｃとジェットエンジン群６の各ジェットエンジン６ａ〜６ｃとが、相互に吸気口を相手側に向けるようにして対向する。
一方、図７（Ｂ）の場合、ジェットエンジン群５の各ジェットエンジン５ａ〜５ｃがジェットエンジン群６に向けて噴流を噴射し、ジェットエンジン群６の各ジェットエンジン６ａ〜６ｃがジェットエンジン群５に向けて噴流を噴射するように、ターンテーブル７，８の角度（ジェットエンジンの噴射方向）を設定してある。換言すれば、図７（Ｂ）の場合、ジェットエンジン群５の各ジェットエンジン５ａ〜５ｃとジェットエンジン群６の各ジェットエンジン６ａ〜６ｃとが、相互に排気口を相手側に向けるようにして対向する。
In the case of FIG. 7A, each of the jet engines 5a to 5c of the jet engine group 5 injects a jet in a direction away from the jet engine group 6, and each of the jet engines 6a to 6c of the jet engine group 6 The angles of the turntables 7 and 8 (jet engine injection direction) are set so as to inject a jet in a direction away from 5. In other words, in the case of FIG. 7A, the jet engines 5a to 5c of the jet engine group 5 and the jet engines 6a to 6c of the jet engine group 6 are arranged so that the intake ports face each other. opposite.
On the other hand, in the case of FIG. 7B, the jet engines 5a to 5c of the jet engine group 5 inject jets toward the jet engine group 6, and the jet engines 6a to 6c of the jet engine group 6 are jet engine groups 5 respectively. The angle of the turntables 7 and 8 (injection direction of the jet engine) is set so as to inject the jet toward the front. In other words, in the case of FIG. 7B, the jet engines 5a to 5c of the jet engine group 5 and the jet engines 6a to 6c of the jet engine group 6 have their exhaust ports facing each other. opposite.
図７（Ａ）、（Ｂ）に示したように、ターンテーブル７，８の角度（ジェットエンジンの噴射方向）を設定すれば、ジェットエンジン群５の各ジェットエンジン５ａ〜５ｃの噴流によって生成される推力と、ジェットエンジン群６の各ジェットエンジン６ａ〜６ｃの噴流によって生成される推力とが相殺され、ジェットエンジン群５，６の推力は吊り天秤４を旋回させる方向に作用しない。
つまり、ジェットエンジン群５，６の各ジェットエンジンが噴流を生成する稼働状態を保ったまま、吊り天秤４（吊荷１３）の旋回方向に作用する力が発生しないようにすることができる。
As shown in FIGS. 7A and 7B, if the angle of the turntables 7 and 8 (injection direction of the jet engine) is set, it is generated by the jets of the jet engines 5a to 5c of the jet engine group 5. And the thrust generated by the jets of the jet engines 6 a to 6 c of the jet engine group 6 are canceled out, and the thrusts of the jet engine groups 5 and 6 do not act in the direction of turning the suspension balance 4.
That is, it is possible to prevent the force acting in the turning direction of the suspension balance 4 (suspended load 13) from being generated while maintaining the operation state in which the jet engines of the jet engine groups 5 and 6 generate the jet flow.
そして、風が強くなるなどして吊荷１３の向きが変化したときには、ターンテーブル７，８によるジェットエンジンの支持角度を、例えば図６に示したようにジェットエンジン群５，６の双方が同一方向の旋回力を付与する角度に変更するだけで姿勢制御を開始できる。
従って、吊荷１３が所期の向きを安定的に保持していて姿勢制御が不要になったときに全ジェットエンジンを停止させ、風が強くなるなどして姿勢制御が必要になったときにジェットエンジンを始動させる場合に比べ、ジェットエンジンの始動に要する時間遅れがなく、応答良く姿勢制御を開始でき、外乱に対する吊荷１３の姿勢安定性が高くなる。
なお、ジェットエンジンの推力による姿勢制御が不要になったときに、図７に示したような噴射方向に設定した上で、３個１組のジェットエンジンのうちの１個乃至２個を停止させて待機状態とし、姿勢制御の開始後に待機状態で停止させておいたジェットエンジンを始動させる構成とすることができる。
Then, when the direction of the suspended load 13 changes due to strong wind or the like, the support angle of the jet engine by the turntables 7 and 8 is the same for both the jet engine groups 5 and 6, for example, as shown in FIG. Posture control can be started simply by changing the angle to apply a turning force in the direction.
Therefore, when the suspended load 13 stably holds the intended direction and the posture control becomes unnecessary, all the jet engines are stopped, and the posture becomes necessary when the wind becomes strong. Compared with the case where the jet engine is started, there is no time delay required for starting the jet engine, the posture control can be started with good response, and the posture stability of the suspended load 13 against disturbance is increased.
When the attitude control by the thrust of the jet engine is no longer necessary, one or two of the three jet engines are stopped after setting the injection direction as shown in FIG. The jet engine that has been stopped in the standby state after the attitude control is started can be started.
上記のようなターンテーブル７，８によるジェットエンジンの噴射方向の変更は、作業者がリモコン３６を操作して姿勢制御目標値（目標角度、目標旋回力、目標旋回角速度など）を指定し、リモコン３６が指定された目標値を姿勢コントローラ１０に送信することで行われる構成することができる。
この場合、リモコン３６からの目標値の指令を受信した姿勢コントローラ１０は、ターンテーブル７，８の角度位置を検出する角度センサの信号と受信した目標値に対応する角度とに基づきモータ２４を駆動制御してターンテーブル７，８の角度位置を制御して、ジェットエンジンの水平面内での噴射方向を調整する。
For changing the jet direction of the jet engine using the turntables 7 and 8 as described above, the operator operates the remote controller 36 to specify posture control target values (target angle, target turning force, target turning angular velocity, etc.), and the remote controller The target value designated by 36 can be transmitted to the attitude controller 10.
In this case, the attitude controller 10 that has received the target value command from the remote controller 36 drives the motor 24 based on the angle sensor signal for detecting the angular position of the turntables 7 and 8 and the angle corresponding to the received target value. The angular position of the turntables 7 and 8 is controlled to adjust the injection direction in the horizontal plane of the jet engine.
また、姿勢コントローラ１０は、例えば、リモコン３６から吊荷１３の目標方位の指令を受信し、吊り天秤４に取付けた方位センサの測定結果と目標方位との比較結果に基づいてモータ２４を駆動制御して、吊荷１３の実際の方位が目標方位に一致するようにターンテーブル７，８の角度位置（ジェットエンジンの噴射方向）などを自動制御することができる。
また、姿勢コントローラ１０は、クレーン３１の先端に設けた風向風速計の信号を受信し、吊荷１３の実際の方位の情報と目標方位との比較結果に、風向、風速の情報を加味してターンテーブル７，８の角度位置（ジェットエンジンの噴射方向）などを自動制御することができる。
また、風向風速計を搭載したドローン（無人航空機）を、吊荷１３の近辺にホバリングさせ、姿勢コントローラ１０が、ドローンから無線で送信される風向風速の計測結果に基づきジェットエンジンの噴射方向などを制御する構成とすることができる。更に、風向風速計を搭載したドローンを吊荷１３の風上側にホバリングさせるか或いは吊荷１３の周辺に複数ホバリングさせ、姿勢コントローラ１０が、ドローンから無線で送信される風向風速の計測結果に基づいて吊荷１３に作用する風向風速の変化を事前に予測し、当該予測結果に基づきジェットエンジンの噴射方向などを制御する構成とすることができる。
Further, the attitude controller 10 receives, for example, a command for the target direction of the suspended load 13 from the remote controller 36, and drives and controls the motor 24 based on the result of comparison between the measurement result of the direction sensor attached to the suspension balance 4 and the target direction. Thus, the angular position (injection direction of the jet engine) of the turntables 7 and 8 can be automatically controlled so that the actual direction of the suspended load 13 matches the target direction.
In addition, the attitude controller 10 receives a wind direction anemometer signal provided at the tip of the crane 31 and adds information on the wind direction and wind speed to the comparison result between the actual direction information of the suspended load 13 and the target direction. The angular position (injection direction of the jet engine) of the turntables 7 and 8 can be automatically controlled.
A drone (unmanned aerial vehicle) equipped with an anemometer is hovered near the suspended load 13 and the attitude controller 10 determines the jet engine injection direction based on the measurement result of the wind direction and wind speed transmitted wirelessly from the drone. It can be set as the structure controlled. Further, the drone equipped with the wind direction anemometer is hovered on the windward side of the suspended load 13 or a plurality of hovers around the suspended load 13, and the attitude controller 10 is based on the measurement result of the wind direction and wind speed wirelessly transmitted from the drone. Thus, a change in wind direction and wind speed acting on the suspended load 13 can be predicted in advance, and the jet engine injection direction and the like can be controlled based on the prediction result.
また、吊荷１３の実際の姿勢を検知するための情報としては、方位の他、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた吊荷１３の位置情報などを用いることができる。
また、上記のように複数のジェットエンジンを１組として吊り天秤４の左右端部に配置する場合、起動させるジェットエンジンの数を平均的な風の強弱などの外乱状態に応じて自動的に又は作業者の指示により可変とし、例えば、風が比較的弱い天候である場合には、３機のジェットエンジンの内の１機乃至２機を停止し残りを起動させ、ターンテーブル７，８による角度調整を行わせることができる。
Moreover, as information for detecting the actual posture of the suspended load 13, position information of the suspended load 13 using GPS (Global Positioning System) can be used in addition to the orientation.
In addition, when a plurality of jet engines are arranged as one set on the left and right ends of the suspension balance 4 as described above, the number of jet engines to be activated is automatically or according to disturbance conditions such as average wind strength or weakness. For example, when the wind is relatively weak, one or two of the three jet engines are stopped and the rest are started, and the angle by the turntables 7 and 8 is changed. Adjustments can be made.
また、図７に示した角度とする待機状態への移行は、作業者の角度指定によって行われる構成とすることができる他、作業者の待機指令に基づき自動的に待機状態の角度に切り替わる構成とすることができる。
更に、自動的に待機状態の角度に切り替えられるときに３個１組のジェットエンジンのうちの１個乃至２個が自動的に停止され、待機状態の解除（待機状態からの角度変更）に伴って待機状態で停止していたジェットエンジンを自動的に始動させる構成とすることができる。
Further, the transition to the standby state with the angle shown in FIG. 7 can be performed by specifying the angle of the worker, or the configuration of automatically switching to the standby state angle based on the worker standby command. It can be.
Furthermore, when the angle is automatically switched to the standby state, one or two of the three jet engines are automatically stopped, and the standby state is released (angle change from the standby state). The jet engine that has been stopped in the standby state can be automatically started.
また、風力発電機のブレード３２をナセル３４にまで揚重し、ナセル３４のハブ３４ａにブレード３２を取り付ける作業を行うような場合（図３参照）には、吊り天秤４などに設置したカメラが撮影したナセル３４の映像を姿勢コントローラ１０が解析してブレード３２の取り付け位置を識別することで、取り付け位置の方向に対する吊荷１３（ブレード３２）の方向のずれを検出し、このずれを減少させるようにターンテーブル７，８の自動制御を行う構成とすることができる。
ここで、上記カメラによる映像をリモコン３６に送信し、作業者がリモコン３６の画面に表示される映像を見ながらターンテーブル７，８の指令角度などの姿勢制御指令をリモコン３６に設定し、係る指令の情報がリモコン３６から姿勢コントローラ１０に送信される構成とすることもできる。
When the blade 32 of the wind power generator is lifted to the nacelle 34 and the blade 32 is attached to the hub 34a of the nacelle 34 (see FIG. 3), a camera installed on the suspension balance 4 or the like is used. The posture controller 10 analyzes the captured image of the nacelle 34 and identifies the attachment position of the blade 32, thereby detecting a deviation in the direction of the suspended load 13 (blade 32) with respect to the direction of the attachment position and reducing the deviation. Thus, it can be set as the structure which performs the automatic control of the turntables 7 and 8.
Here, the image from the camera is transmitted to the remote controller 36, and the operator sets an attitude control command such as the command angle of the turntables 7 and 8 to the remote controller 36 while watching the image displayed on the screen of the remote controller 36. The command information may be transmitted from the remote controller 36 to the attitude controller 10.
上記の実施形態（第１実施形態）では、ジェットエンジン群５，６の水平面内での噴射方向をターンテーブル７，８によって可変とすることで吊り天秤４に作用する旋回力を調整可能としたが、更に、ジェットエンジン群５，６の位置ベクトルを変更可能に構成することで、ジェットエンジンの位置ベクトルと噴射方向との双方で吊り天秤４の旋回方向に作用する力を調整することができる。
つまり、第１実施形態では、吊り天秤４におけるターンテーブル７，８の位置は固定であるが、吊り天秤４の長手方向に沿ってターンテーブル７，８の位置を変更できるように、換言すれば、ジェットエンジン群５とジェットエンジン群６との間隔を変更できるようにすれば、ジェットエンジンの位置ベクトル（旋回中心からジェットエンジンまでの距離Ｌ）が変化して吊り天秤４に作用する旋回力が変化することになる。そして、ジェットエンジンの位置ベクトルと噴射方向（角度θｊ）とを制御することで、旋回力の調整範囲を拡大できる。
In the above-described embodiment (first embodiment), the turning force acting on the suspension balance 4 can be adjusted by making the injection direction in the horizontal plane of the jet engine groups 5 and 6 variable by the turntables 7 and 8. However, by configuring the position vectors of the jet engine groups 5 and 6 to be changeable, it is possible to adjust the force acting in the turning direction of the suspension balance 4 in both the position vector of the jet engines and the injection direction. .
That is, in the first embodiment, the positions of the turntables 7 and 8 in the suspension balance 4 are fixed, but in other words, the positions of the turntables 7 and 8 can be changed along the longitudinal direction of the suspension balance 4. If the distance between the jet engine group 5 and the jet engine group 6 can be changed, the position vector of the jet engine (distance L from the turning center to the jet engine) changes and the turning force acting on the suspension balance 4 is changed. Will change. And the adjustment range of turning force can be expanded by controlling the position vector of the jet engine and the injection direction (angle θj).
図８は吊り天秤４の上面図であり、吊り天秤４の長手方向に沿ってターンテーブル７，８の位置を変更可能とする構造、つまり、ターンテーブル７，８の位置を旋回中心に離接する方向に移動可能とし、旋回中心からターンテーブル７，８までの距離Ｌを可変とする構造の一例を示す。
図８に示す構造では、ターンテーブル７，８を台車４０に搭載し、台車４０が吊り天秤４に設けたレール４１ａ、４１ｂに案内されて吊り天秤４の長手方向（軸線ＡＸ１）に沿って移動できるよう構成し、更に、モータ４２の回転運動がボールねじ４３によって台車４０をレール４１ａ、４１ｂに沿って移動させる直線運動に変換されるように構成する。これにより、モータ４２の回転を制御することで、ターンテーブル７，８を吊り天秤４の長手方向に沿って移動させることができる。
FIG. 8 is a top view of the suspension balance 4, and a structure that allows the positions of the turntables 7 and 8 to be changed along the longitudinal direction of the suspension balance 4, that is, the positions of the turntables 7 and 8 are separated from and attached to the turning center. An example of a structure in which the distance L from the turning center to the turntables 7 and 8 is variable is shown.
In the structure shown in FIG. 8, the turntables 7 and 8 are mounted on a carriage 40, and the carriage 40 is guided along rails 41a and 41b provided on the suspension balance 4 and moves along the longitudinal direction (axis AX1) of the suspension balance 4. Further, the rotational movement of the motor 42 is converted into a linear movement that moves the carriage 40 along the rails 41 a and 41 b by the ball screw 43. Thereby, the turntables 7 and 8 can be moved along the longitudinal direction of the suspension balance 4 by controlling the rotation of the motor 42.
このように、吊り天秤４の長手方向に沿ってターンテーブル７，８の位置を変更可能とする構造を備えた吊り天秤４では、ジェットエンジン群５とジェットエンジン群６とを共に吊り天秤４の長手方向の中央寄りに移動させて旋回中心に近づければ位置ベクトル（モーメント）が小さくなり、ジェットエンジンの噴射方向（ターンテーブル７，８の角度）及びジェットエンジンの推力（回転数）が同じでも、吊り天秤４に対して旋回方向に作用する力を小さくできる。
つまり、ジェットエンジン群５及びジェットエンジン群６を旋回中心から最大に遠ざけ、かつ、ジェットエンジンの噴射方向が水平面内で吊り天秤４の長手方向（軸線ＡＸ１）と直交するようにした場合に、吊荷１３に対して旋回方向に作用する力が最大となる。係る状態から、ジェットエンジン群５及びジェットエンジン群６を旋回中心に近づけるに従って旋回方向に作用する力が低下し、更に、吊り天秤４の長手方向（軸線ＡＸ１）とジェットエンジンの軸線とがなす角度θｊを鈍角又は鋭角にすることで、旋回方向に作用する力がより低下する。
Thus, in the suspension balance 4 having a structure that allows the positions of the turntables 7 and 8 to be changed along the longitudinal direction of the suspension balance 4, the jet engine group 5 and the jet engine group 6 are both connected to the suspension balance 4. The position vector (moment) is reduced by moving closer to the center of the longitudinal direction and closer to the turning center, even if the jet engine injection direction (angle of turntables 7 and 8) and the jet engine thrust (rotation speed) are the same. The force acting on the suspension balance 4 in the turning direction can be reduced.
That is, when the jet engine group 5 and the jet engine group 6 are moved away from the turning center to the maximum, and the jet direction of the jet engine is set to be orthogonal to the longitudinal direction (axis line AX1) of the suspension balance 4 in the horizontal plane. The force acting on the load 13 in the turning direction is maximized. From this state, as the jet engine group 5 and the jet engine group 6 are brought closer to the turning center, the force acting in the turning direction decreases, and further, the angle formed by the longitudinal direction (axis line AX1) of the suspension balance 4 and the axis of the jet engine. By making θj an obtuse or acute angle, the force acting in the turning direction is further reduced.
従って、吊り天秤４の長手方向におけるジェットエンジン群５，６の位置、換言すれば、旋回中心からジェットエンジンまでの距離Ｌと、ジェットエンジン群５，６の水平面内での噴射方向（角度θｊ）との双方を調整することで、吊り天秤４に作用する旋回力を細かく制御して、吊荷１３の姿勢を高精度に制御することができる。
なお、ターンテーブル７，８を吊り天秤４の長手方向に沿って移動させる機構（ターンテーブル７，８の位置を旋回中心に離接する方向に移動可能とする機構）のアクチュエータとして、油圧シリンダなどを用いることができる。
Therefore, the position of the jet engine groups 5, 6 in the longitudinal direction of the suspension balance 4, in other words, the distance L from the turning center to the jet engine, and the injection direction (angle θj) in the horizontal plane of the jet engine groups 5, 6 By adjusting both, the turning force acting on the suspension balance 4 can be finely controlled, and the posture of the suspended load 13 can be controlled with high accuracy.
A hydraulic cylinder or the like is used as an actuator for a mechanism that moves the turntables 7 and 8 along the longitudinal direction of the suspension balance 4 (mechanism that allows the positions of the turntables 7 and 8 to move in a direction to be separated from the turning center). Can be used.
また、ターンテーブル７，８がそれぞれ独立して吊り天秤４の長手方向に沿って移動する構成にできる他、ターンテーブル７，８が一体的に相互に離接する方向に移動する構成とすることができる。
ターンテーブル７，８がそれぞれ独立して吊り天秤４の長手方向に移動する構成とした場合は、例えば、旋回中心が吊り天秤４の長手方向の中央（重心）からずれたときに、係る旋回中心のずれに応じてターンテーブル７，８の位置を個別に調整して旋回中心からターンテーブル７，８それぞれまでの距離を揃えることが可能となる。
In addition, the turntables 7 and 8 can be configured to move independently along the longitudinal direction of the suspension balance 4, and the turntables 7 and 8 can be configured to move integrally and away from each other. it can.
When the turntables 7 and 8 are configured to move independently in the longitudinal direction of the suspension balance 4, for example, when the pivot center is shifted from the longitudinal center (center of gravity) of the suspension balance 4, It is possible to adjust the positions of the turntables 7 and 8 individually according to the deviation of the distances so that the distances from the turning center to the turntables 7 and 8 can be made uniform.
また、ジェットエンジンの軸線ＡＸ２と吊り天秤４の軸線ＡＸ１とが水平面内でなす角度θｊ（噴射方向）を一定角度（例えば直角）に固定した状態で吊り天秤４の長手方向におけるターンテーブル７，８の位置を調整することによって、吊り天秤４に対し旋回方向に作用する力を調整することも可能である。
吊り天秤４の長手方向におけるターンテーブル７，８の位置は、移動範囲内の任意の位置に固定できるように構成できる他、予め決められた複数位置のいずれかに固定できる構成とすることができる。
Also, the turntables 7 and 8 in the longitudinal direction of the suspension balance 4 with the angle θj (injection direction) formed in the horizontal plane between the axis AX2 of the jet engine and the axis AX1 of the suspension balance 4 fixed at a constant angle (for example, a right angle). It is also possible to adjust the force acting in the swiveling direction on the suspension balance 4 by adjusting the position.
The position of the turntables 7 and 8 in the longitudinal direction of the suspension balance 4 can be configured to be fixed at an arbitrary position within the moving range, and can be configured to be fixed at any of a plurality of predetermined positions. .
ところで、吊荷の姿勢制御装置としては、フライホイール（リアクションホイール）を加・減速して回転させることにより生じる反作用モーメントにより吊り天秤にフライホイールの加・減速方向とは逆向きのモーメントが作用することを利用して吊り天秤を旋回させ、吊荷の向きを変化させる装置がある（特開２０１４−２１３９７２号公報等参照）。
そして、係るフライホイールを含む姿勢制御装置、及び、上記のジェットエンジン群５，６を含む姿勢制御装置１Ａを吊り天秤４に設け、両方の姿勢制御装置を組み合わせて用いることができる。
By the way, as an attitude control device for a suspended load, a moment opposite to the acceleration / deceleration direction of the flywheel acts on the suspension balance due to the reaction moment generated by rotating the flywheel (reaction wheel) by acceleration / deceleration. There is a device that uses this to turn the suspension balance and change the direction of the suspended load (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-213972, etc.).
And the attitude | position control apparatus 1A containing the said attitude control apparatus containing the flywheel and said jet engine groups 5 and 6 can be provided in the suspension balance 4, and both attitude | position control apparatuses can be used in combination.
図９は、フライホイールを含む姿勢制御装置（旋回力付与機構）１Ｂ、及び、ジェットエンジン群５，６を含む姿勢制御装置１Ａを吊り天秤４に設けた第３実施形態の構成を示す、吊り天秤４の正面図である。
図９において、姿勢制御装置１Ｂは、吊り天秤４の長手方向の中央付近（旋回中心付近）に、鉛直方向を回転軸６０として鉛直方向に厚みを有する円板状のフライホイール６１を回転自在に支持し、更に、フライホイール６１を回転駆動するためのモータ６２を、出力軸が鉛直方向になるように吊り天秤４に設置し、フライホイール６１の回転軸６０とモータ６２の出力軸とを歯車やベルトなどの伝導機構６３で連係させ、モータ６２によってフライホイール６１が回転駆動されるよう構成される。
FIG. 9 shows a configuration of the third embodiment in which the suspension balance 4 is provided with a posture control device (turning force applying mechanism) 1B including a flywheel and a posture control device 1A including the jet engine groups 5 and 6. It is a front view of the balance 4.
In FIG. 9, the attitude control device 1 </ b> B is capable of rotating a disc-shaped flywheel 61 having a thickness in the vertical direction around the center of the suspension balance 4 in the longitudinal direction (near the turning center) with the vertical direction as the rotation axis 60. Further, a motor 62 for rotationally driving the flywheel 61 is installed on the suspension balance 4 so that the output shaft is in the vertical direction, and the rotary shaft 60 of the flywheel 61 and the output shaft of the motor 62 are connected to the gear. The flywheel 61 is configured to be rotated by a motor 62 by being linked by a transmission mechanism 63 such as a belt or a belt.
一方、ジェットエンジン群５，６を含む姿勢制御装置１Ａは、図１に例示した構成と同じ構成として設けられている。
なお、図８に示した、吊り天秤４の長手方向におけるターンテーブル７，８の位置が可変である姿勢制御装置１Ａと、フライホイール６１を含む姿勢制御装置１Ｂとを組み合わせることもできる。
On the other hand, the attitude control device 1A including the jet engine groups 5 and 6 is provided as the same configuration as that illustrated in FIG.
It is also possible to combine the posture control device 1A shown in FIG. 8 in which the positions of the turntables 7 and 8 in the longitudinal direction of the suspension balance 4 are variable and the posture control device 1B including the flywheel 61.
フライホイール６１を含む姿勢制御装置１Ｂでは、フライホイール６１を加速させると、フライホイール６１に加速による慣性モーメントが生じ、この慣性モーメントが生じることにより吊り天秤４にはフライホイール６１の加速方向とは逆方向の反作用モーメントが作用して、吊り天秤４をフライホイール６１の回転方向とは逆方向に旋回させることができ、これにより吊荷１３の向きを変えることができる。
係るフライホイール６１を含む姿勢制御装置１Ｂは、大きな旋回力を吊り天秤４に作用させることは難しく、また、吊り天秤４を一定方向に旋回させる外乱が継続する場合にはモータ６２の回転速度が最高回転速度に達することでそれ以上に旋回力を与えることができなくなるという特性があるものの、ジェットエンジン群５，６を含む姿勢制御装置１Ａに比べて旋回力の微調整が容易である。
In the attitude control device 1B including the flywheel 61, when the flywheel 61 is accelerated, an inertia moment due to the acceleration is generated in the flywheel 61, and the inertial moment is generated, whereby the suspension balance 4 has an acceleration direction of the flywheel 61. A reaction moment in the reverse direction acts and the suspension balance 4 can be turned in the direction opposite to the rotation direction of the flywheel 61, whereby the direction of the suspended load 13 can be changed.
In the attitude control device 1B including the flywheel 61, it is difficult to apply a large turning force to the suspension balance 4, and when the disturbance that causes the suspension balance 4 to turn in a certain direction continues, the rotation speed of the motor 62 is low. Although there is a characteristic that the turning force cannot be applied any more by reaching the maximum rotation speed, fine adjustment of the turning force is easier compared to the attitude control device 1A including the jet engine groups 5 and 6.
そこで、例えば、通常の旋回制御や旋回方向の微調整はフライホイール６１の回転制御によって行い、外乱によって吊荷１３の姿勢が大きく変化したときや、速やかに吊荷１３の姿勢を戻す要求があるときや、モータ６２の回転速度が最高回転速度に達したときなどにおいて、ジェットエンジン群５，６で吊り天秤４に旋回力を付与することで、吊荷１３の姿勢を高い応答で制御することができる。
また、フライホイール６１の回転速度を落とすときに、反作用の力をジェットエンジン群５，６の推力で打ち消すことで、吊り天秤４を停止状態に保ったまま（或いは、吊り天秤４が一定速度で旋回する状態を保ったまま）フライホイール６１の回転速度を低下させる（減速させる）ことができる。
Therefore, for example, normal turning control and fine adjustment of the turning direction are performed by rotation control of the flywheel 61, and when the posture of the suspended load 13 is largely changed due to a disturbance, or there is a request to quickly return the posture of the suspended load 13. When the rotational speed of the motor 62 reaches the maximum rotational speed, the posture of the suspended load 13 is controlled with high response by applying a turning force to the suspension balance 4 by the jet engine groups 5 and 6. Can do.
Further, when the rotational speed of the flywheel 61 is decreased, the reaction force is canceled by the thrust of the jet engine groups 5 and 6 so that the suspension balance 4 is kept in a stopped state (or the suspension balance 4 is kept at a constant speed). The rotational speed of the flywheel 61 can be reduced (decelerated) while keeping the turning state.
なお、上記実施形態における吊り天秤４は棒状の吊り天秤であるが、ジェットエンジン群５，６を含む姿勢制御装置１Ａを適用できる吊り天秤は棒状の吊り天秤に限定されず、角型の吊り天秤など公知の種々の吊り天秤に適用可能である。
図１０は、Ｙ字型吊り天秤７０にジェットエンジン群５，６を含む姿勢制御装置１Ａを適用した例を示す。
Although the suspension balance 4 in the above embodiment is a rod-shaped suspension balance, the suspension balance to which the attitude control device 1A including the jet engine groups 5 and 6 can be applied is not limited to the rod-shaped suspension balance, and is a square suspension balance. It is applicable to various known suspension balances.
FIG. 10 shows an example in which the attitude control device 1A including the jet engine groups 5 and 6 is applied to the Y-shaped suspension balance 70.
図１０において、Ｙ字型吊り天秤７０は、３本の棒状部材７０ａ〜７０ｃをＹ字型に連結して構成され、Ｙ字をなす平面が水平面となるように、クレーンフック２Ａにワイヤーロープ３ａ〜３ｃを介して３点で吊持される。
このＹ字型吊り天秤７０には、例えば図１０に示すようなしゃもじ型で板状の吊荷１３が、棒状部材７０ａ〜７０ｃそれぞれに一端が係止される玉掛けワイヤーロープ１２ａ〜１２ｃを介してしゃもじ型の端面が水平になるように３点で吊り下げられ、図示を省略したクレーンによる揚重作業が行われる。
In FIG. 10, a Y-shaped suspension balance 70 is configured by connecting three rod-like members 70a to 70c in a Y-shape, and the wire rope 3a is attached to the crane hook 2A so that the Y-shaped plane is a horizontal plane. It is suspended at 3 points via ~ 3c.
The Y-shaped suspension balance 70 has, for example, a scoop-shaped plate-like suspended load 13 as shown in FIG. 10 via sling wire ropes 12a to 12c whose one ends are locked to the rod-shaped members 70a to 70c. The paddle type end face is suspended at three points so as to be horizontal, and lifting work is performed by a crane (not shown).
Ｙ字型吊り天秤７０の各棒状部材７０ａ〜７０ｃそれぞれの端部には、ターンテーブル７４ａ〜７４ｃに支持されたジェットエンジン群７５ａ〜７５ｃを配置してある。
各ジェットエンジン群７５ａ〜７５ｃは、３機のジェットエンジンを、軸線が水平でかつ相互に平行で、しかも、噴流の方向（吸気口の向き及び排気口の向き）が同方向となるように、ターンテーブル７４ａ〜７４ｃ上に横方向に並べて固定される。
Jet engine groups 75a to 75c supported by turntables 74a to 74c are arranged at the ends of the rod-like members 70a to 70c of the Y-shaped suspension balance 70, respectively.
Each of the jet engine groups 75a to 75c has three jet engines, the axes of which are horizontal and parallel to each other, and the jet directions (the direction of the intake and the direction of the exhaust) are the same. They are fixed side by side on the turntables 74a to 74c.
このようなＹ字型吊り天秤７０においても、水平面内でのジェットエンジンの軸線のＹ字型天秤７０に対する相対角度、つまり、ジェットエンジンの噴射方向をターンテーブル７４ａ〜７４ｃによって変更することで、Ｙ字型吊り天秤７０に作用する旋回力を調整することができる。
例えば、Ｙ字型吊り天秤７０を旋回させて吊荷１３の向きを変える場合、図１０に示したように、ジェットエンジンの軸線をＹ字型天秤７０の旋回円の接線方向（ジェットエンジンの軸線のＹ字型天秤７０に対する相対角度を９０deg）とし、かつ、Ｙ字型吊り天秤７０を旋回させたい方向とは逆向きに噴流を噴射させるようにターンテーブル７４ａ〜７４ｃの角度を設定する。
Also in such a Y-shaped suspension balance 70, the relative angle of the axis of the jet engine with respect to the Y-shaped balance 70 in the horizontal plane, that is, the jet direction of the jet engine is changed by the turntables 74a to 74c. The turning force acting on the letter-shaped suspension balance 70 can be adjusted.
For example, when turning the Y-shaped suspension balance 70 to change the direction of the suspended load 13, as shown in FIG. 10, the axis of the jet engine is tangential to the rotation circle of the Y-shaped balance 70 (the axis of the jet engine). The angle of the turntables 74 a to 74 c is set so that the relative angle with respect to the Y-shaped balance 70 is 90 deg) and the jet is jetted in the direction opposite to the direction in which the Y-shaped suspension balance 70 is to be swung.
係る状態ではＹ字型吊り天秤７０を旋回させる方向に作用する力が最も大きくなり、ジェットエンジンの軸線を前記接線方向からずらすことでＹ字型吊り天秤７０を旋回させる方向に作用する力を小さくできる。
また、ジェットエンジン群７５ａ〜７５ｃの各軸線がＹ字型天秤７０の中央付近（旋回中心付近）で交差し、かつ、噴射方向をＹ字型吊り天秤７０の中央付近（旋回中心付近）に向かう方向又は当該方向と逆方向に設定することで、ジェットエンジン群７５ａ〜７５ｃが生成する推力を相殺させ、Ｙ字型吊り天秤７０に旋回力が作用することを抑制できる。
In such a state, the force acting in the direction of turning the Y-shaped suspension balance 70 is the largest, and the force acting in the direction of turning the Y-shaped suspension balance 70 is reduced by shifting the axis of the jet engine from the tangential direction. it can.
Further, the axes of the jet engine groups 75a to 75c intersect each other in the vicinity of the center of the Y-shaped balance 70 (near the turning center), and the injection direction is directed to the vicinity of the center of the Y-shaped hanging balance 70 (near the turning center). By setting the direction or the direction opposite to the direction, the thrust generated by the jet engine groups 75 a to 75 c can be canceled and the turning force can be prevented from acting on the Y-shaped suspension balance 70.
また、Ｙ字型吊り天秤７０において、ターンテーブル７４ａ〜７４ｃが棒状部材７０ａ〜７０ｃに沿って移動するよう構成することで、ジェットエンジン群７５ａ〜７５ｃがＹ字型吊り天秤７０の旋回中心に離接する方向に移動可能とすることができる。
また、Ｙ字型吊り天秤７０に、ジェットエンジン群７５ａ〜７５ｃを含む姿勢制御装置とともに図９に例示したフライホイール６１を含む姿勢制御装置１Ｂを設けることができる。
Further, in the Y-shaped suspension balance 70, the turntables 74a to 74c are configured to move along the rod-shaped members 70a to 70c, so that the jet engine groups 75a to 75c are separated from the turning center of the Y-shaped suspension balance 70. It can be movable in the direction of contact.
In addition, the Y-shaped suspension balance 70 can be provided with the attitude control device 1B including the flywheel 61 illustrated in FIG. 9 together with the attitude control device including the jet engine groups 75a to 75c.
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。
上記実施形態では、複数のジェットエンジンを１組とするジェットエンジン群を吊り天秤４の端部に配置したが、単機のジェットエンジンを吊り天秤の端部にそれぞれ配置する構成とすることができ、複数のジェットエンジンを１組として吊り天秤に配置する構成に限定されない。
Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. is there.
In the above embodiment, the jet engine group including a plurality of jet engines is arranged at the end of the suspension balance 4, but a single jet engine can be arranged at the end of the suspension balance, respectively. It is not limited to the structure which arrange | positions a some jet engine to a suspension balance as 1 set.
また、吊り天秤４の旋回中心を挟んで左右それぞれに、ジェットエンジンを支持したターンテーブルを吊り天秤４の長手方向に沿って複数設置することで、位置ベクトルの異なるジェットエンジンを備える構成とすることができる。
また、ジェットエンジンの水平面内での噴射方向を変化させるための機構はターンテーブル（回転台機構）に限定されず、更に、ターンテーブルは全周旋回可能ではなく角度の可変範囲が３６０deg未満に制限される構成とすることができる。
Further, a plurality of turntables supporting the jet engine are installed along the longitudinal direction of the suspension balance 4 on the left and right sides with respect to the turning center of the suspension balance 4, so that the jet engine having a different position vector is provided. Can do.
Further, the mechanism for changing the jet direction in the horizontal plane of the jet engine is not limited to the turntable (rotary table mechanism), and the turntable is not capable of turning all around and the variable range of the angle is limited to less than 360 deg. Can be configured.
また、吊り天秤４を用いた揚重作業として、風力発電機のブレードなどの長尺物を水平に吊り下げて揚重する作業が効果的であるが、吊荷１３は長尺物に限定されない。
また、ジェットエンジン群５の各ジェットエンジン５ａ〜５ｃの噴流及びジェットエンジン群６の各ジェットエンジン６ａ〜６ｃの噴流が、吊り天秤４の軸線ＡＸ１から同一方向に向けて噴射されるようにターンテーブル７，８の角度位置を設定することで、吊り天秤４を平行移動させる方向の力を作用させることも可能である。
また、ジェットエンジン群５，６を構成する複数のジェットエンジンとして、相互に推力の異なる複数のジェットエンジンを組み合わせることができる。
なお、出願当初の請求項は以下の通りであった。
［請求項１］
吊り天秤と、噴流を生成する推力発生装置と、水平面内での前記吊り天秤に対する前記推力発生装置の角度を可変として前記推力発生装置を前記吊り天秤の端部に支持する支持装置と、を含む、吊荷の姿勢制御装置。
［請求項２］
前記支持装置による前記角度の変更によって、前記推力発生装置が前記吊り天秤に付与する旋回力を可変とする、請求項１記載の吊荷の姿勢制御装置。
［請求項３］
前記支持装置に支持された前記推力発生装置を前記吊り天秤の両端にそれぞれ配設し、
前記支持装置は、前記吊り天秤の両端の前記推力発生装置が前記吊り天秤に同一方向の旋回力を付与する角度、及び、前記吊り天秤の両端の前記推力発生装置の推力が相互に相殺される角度に設定可能である、請求項１又は２記載の吊荷の姿勢制御装置。
［請求項４］
前記支持装置は、前記吊り天秤の旋回中心に離接する方向に移動可能に構成される、請求項１から３のいずれか１つに記載の吊荷の姿勢制御装置。
［請求項５］
前記支持装置は、前記角度を変更するためのアクチュエータを含み、
外部から無線送信される指令に応じて前記アクチュエータを制御する制御装置を前記吊り天秤に配置した、請求項１から４のいずれか１つに記載の吊荷の姿勢制御装置。
［請求項６］
鉛直軸回りに回転可能に支持されるフライホイールと前記フライホイールを回転駆動するモータとを含み、前記フライホイールの回転で生じる反作用モーメントによって前記吊り天秤に旋回力を付与する旋回力付与機構を前記吊り天秤に設けた、請求項１から５のいずれか１つに記載の吊荷の姿勢制御装置。
［請求項７］
吊り天秤に吊り下げられる吊荷の姿勢制御方法であって、前記吊り天秤の端部に配置した噴流を生成する推力発生装置の向きを水平面内で変更して前記吊荷の姿勢を制御する、吊荷の姿勢制御方法。
Further, as a lifting operation using the lifting balance 4, an operation of lifting a long object such as a blade of a wind power generator by horizontally suspending it is effective, but the suspended load 13 is not limited to a long object. .
Further, the turntable is such that the jets of the jet engines 5 a to 5 c of the jet engine group 5 and the jets of the jet engines 6 a to 6 c of the jet engine group 6 are jetted in the same direction from the axis AX 1 of the suspension balance 4. By setting the angular positions of 7 and 8, it is also possible to apply a force in the direction in which the suspension balance 4 is moved in parallel.
Further, as a plurality of jet engines constituting the jet engine groups 5 and 6, a plurality of jet engines having different thrusts can be combined.
The claims at the beginning of the application were as follows.
[Claim 1]
A suspension balance, a thrust generating device that generates a jet, and a support device that supports the thrust generating device on an end of the suspension balance by changing an angle of the thrust generating device with respect to the suspension balance in a horizontal plane. , Suspended load attitude control device.
[Claim 2]
The suspended load attitude control device according to claim 1, wherein the turning force applied to the suspension balance by the thrust generating device is variable by changing the angle by the support device.
[Claim 3]
The thrust generator supported by the support device is disposed at both ends of the suspension balance,
In the supporting device, the angle at which the thrust generating device at both ends of the suspension balance applies a turning force in the same direction to the suspension balance, and the thrust of the thrust generating device at both ends of the suspension balance are mutually offset. The suspended load attitude control device according to claim 1 or 2, which can be set to an angle.
[Claim 4]
4. The suspended load attitude control device according to claim 1, wherein the support device is configured to be movable in a direction in which the support device is moved away from or in contact with a turning center of the suspension balance. 5.
[Claim 5]
The support device includes an actuator for changing the angle;
The suspended load attitude control device according to any one of claims 1 to 4, wherein a control device that controls the actuator in accordance with a command transmitted wirelessly from outside is disposed on the suspension balance.
[Claim 6]
A turning force applying mechanism including a flywheel supported rotatably around a vertical axis and a motor that rotationally drives the flywheel, and applying a turning force to the suspension balance by a reaction moment generated by the rotation of the flywheel; The suspended load attitude control device according to any one of claims 1 to 5, provided on a suspension balance.
[Claim 7]
A method for controlling the posture of a suspended load suspended from a suspension balance, wherein the orientation of a thrust generating device that generates a jet disposed at an end of the suspension balance is changed in a horizontal plane to control the posture of the suspended load. The attitude control method for suspended loads.
１…吊り治具、１Ａ…姿勢制御装置、２…クレーンワイヤー、２Ａ…フック、３ａ，３ｂ…ワイヤーロープ、４…吊り天秤、５，６…ジェットエンジン群（推力発生装置）、５ａ〜５ｃ…ジェットエンジン、６ａ〜６ｃ…ジェットエンジン、７，８…ターンテーブル（支持装置）、９…燃料タンク、１０…姿勢コントローラ（制御装置）、１１…バッテリ、１２ａ，１２ｂ…玉掛けワイヤーロープ、１３…吊荷 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Suspension jig, 1A ... Attitude control apparatus, 2 ... Crane wire, 2A ... Hook, 3a, 3b ... Wire rope, 4 ... Suspension balance, 5, 6 ... Jet engine group (thrust generator), 5a-5c ... Jet engine, 6a to 6c ... Jet engine, 7, 8 ... Turntable (support device), 9 ... Fuel tank, 10 ... Attitude controller (control device), 11 ... Battery, 12a, 12b ... Sling wire rope, 13 ... Suspension Load
Claims (4)
前記支持装置は、前記吊り天秤の旋回中心に離接する方向に移動可能に構成され、
前記支持装置の前記移動と、前記支持装置による前記角度の変更とによって、前記推力発生装置が前記吊り天秤に付与する旋回力を可変とし、
前記支持装置は、前記吊り天秤に設けられて前記吊り天秤の長手方向に延びるレールに案内されて、前記吊り天秤の長手方向に沿って移動可能である、吊荷の姿勢制御装置。 A suspension balance, a thrust generating device that generates a jet, and a support device that supports the thrust generating device on an end of the suspension balance by changing an angle of the thrust generating device with respect to the suspension balance in a horizontal plane. ,
The support device is configured to be movable in a direction away from and in contact with a turning center of the suspension balance,
With the movement of the support device and the change of the angle by the support device, the turning force applied to the suspension balance by the thrust generating device is variable ,
The supporting device is a suspended load attitude control device which is provided on the suspension balance, is guided by a rail extending in the longitudinal direction of the suspension balance, and is movable along the longitudinal direction of the suspension balance .
前記支持装置は、前記吊り天秤の両端の前記推力発生装置が前記吊り天秤に同一方向の旋回力を付与する角度、及び、前記吊り天秤の両端の前記推力発生装置の推力が相互に相殺される角度に設定可能である、請求項１記載の吊荷の姿勢制御装置。 The thrust generator supported by the support device is disposed at both ends of the suspension balance,
In the support device, the angle at which the thrust generating device at both ends of the suspension balance applies a turning force in the same direction to the suspension balance, and the thrust of the thrust generating device at both ends of the suspension balance are mutually offset. The suspended load attitude control device according to claim 1, which can be set to an angle.
外部から無線送信される指令に応じて前記アクチュエータを制御する制御装置を前記吊り天秤に配置した、請求項１又は２記載の吊荷の姿勢制御装置。 The support device includes an actuator for changing the angle;
The suspended load attitude control device according to claim 1, wherein a control device that controls the actuator in accordance with a command transmitted from outside is arranged on the suspension balance.
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