JP7336906B2 - Hoisting control system for jib crane - Google Patents
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Description
本発明は、ジブクレーンの起伏巻上制御システムに関するものである。 The present invention relates to a hoisting control system for a jib crane.
一般に、高層ビル等の構造物の建造、或いは造船ドックにおける船舶の建造等には、各種のジブクレーンが用いられている。 In general, various types of jib cranes are used for construction of structures such as high-rise buildings, construction of ships in shipbuilding docks, and the like.
図6には、ジブクレーン1としてのクライミングクレーン1Aの一例が示されており、該クライミングクレーン1Aは、構造物内部の床板に設置され且つ上方へマストブロック2aを順次継ぎ足し可能な支持部としてのマスト2を備えている。前記マスト2の頂部には、該マスト2に沿って昇降可能な昇降ユニット3を介し旋回体4が旋回自在に配置されている。前記旋回体4には、ジブ5が起伏自在に取り付けられると共に、後方へ延びるカウンタフレーム6が一体に設けられている。前記カウンタフレーム6上には、前記ジブ5先端から吊荷7A用の吊具7を吊り下げる巻上ワイヤロープ8を巻上げ下げするための巻上ドラム9と、ジブ5の起伏ワイヤロープ10を巻上げ下げするための起伏ドラム11とが設置されている。又、前記旋回体4には、ガイサポート12が設けられ、該ガイサポート12の頂部には、前記巻上ドラム9から繰り出される巻上ワイヤロープ8が掛け回されるシーブ13と、前記起伏ドラム11から繰り出される起伏ワイヤロープ10が掛け回されるシーブ14とが配設されている。更に、前記ジブ5の先端には、前記巻上ワイヤロープ8が掛け回されるシーブ15が配設されている。
FIG. 6 shows an example of a climbing crane 1A as a
尚、前述の如きクライミングクレーン1Aと関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献1がある。 For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2002-300003 discloses a general technical level related to the climbing crane 1A as described above.
前記ジブクレーン1の場合、ジブ5を単純に起伏させると、吊荷7Aの高さが変動し、作業性に影響を及ぼすことがある。
In the case of the
このため、従来のジブクレーン1には、前記ジブ5の起伏時における吊荷7Aの高さの変動を抑える方式として、ロープバランス式と称される水平引込機構を備えたものが存在する(例えば、特許文献2参照)。
For this reason, some
しかし、ロープバランス式のジブクレーン1では、前記巻上ワイヤロープ8が掛け回されるシーブ13,15の数が非常に多くなると共に、前記巻上ワイヤロープ8の長さが極端に長くなる。
However, in the rope balance
こうした不具合を解消するために、ドラムバランス式と称される水平引込機構を備えたジブクレーン1が開発されている。
In order to solve such problems, a
従来のドラムバランス式のジブクレーン1の場合、図7に示される如く、巻上ドラム9から繰り出される巻上ワイヤロープ8は、ガイサポート12(図6参照)の頂部のシーブ13aに掛け回された後、前記巻上ワイヤロープ8に作用する張力を検出するための荷重検出器20が取り付けられたシーブ13bに掛け回され、更に、ガイサポート12の頂部のシーブ13c、ジブ5先端のシーブ15a、吊具7のシーブ7aを吊り下げるシーブ7b、ジブ5先端のシーブ15b、ガイサポート12の頂部のシーブ13dに順次掛け回され、起伏ドラム11に巻き取られている。
In the case of the conventional drum balance
尚、前記巻上ドラム9から繰り出される巻上ワイヤロープ8は、左右二系統あり、図7に示される右系統のシーブ13bに荷重検出器20は設けられていない。
The hoisting
又、左右二系統の起伏ドラム11から繰り出される起伏ワイヤロープ10はそれぞれ、ガイサポート12の頂部のシーブ14a、ジブ5先端に起伏ペンダントロープ10aを介して接続される起伏ペンダントシーブブロック16に取り付けられたシーブ14b、ガイサポート12の頂部のシーブ14c、前記起伏ペンダントシーブブロック16に取り付けられたシーブ14d、ガイサポート12の頂部から張り出す起伏スイングシーブブロック17に取り付けられたシーブ14eに順次掛け回され、つなげられる形となっている。
In addition, the hoisting wire ropes 10 fed out from the left and right hoisting
ところで、ドラムバランス式或いはロープバランス式のジブクレーン1であっても、図2に示される如く、ジブ5を倒伏させた状態から起立させることにより、吊荷7Aを引き込む場合、吊具7が高さ変動することは、水平引込機構のないジブクレーン1に比べて小さくなるものの、避けられない。
By the way, even with the drum balance type or rope balance
そして、起伏ドラム11を駆動する起伏モータは、ジブ5の起立動作による吊荷7Aの引込時に、吊荷7Aが上方へ引き上げられる動力も負担する形となっており、トルクを無駄に消費している。
The hoisting motor that drives the hoisting
このため、従来のジブクレーン1の場合、本来無駄となるトルクも含む大型の起伏モータを選定せざるを得なかった。
For this reason, in the case of the
一方、前記ジブ5の起伏角度が小さい(水平に近い)ほど、起伏ワイヤロープ10に作用する起伏張力は大きくなって起伏モータのトルクも大きくなり、又、ジブ5の起伏角度が大きい(鉛直に近い)ほど、起伏ワイヤロープ10に作用する起伏張力は小さくなって起伏モータのトルクも小さくなる。尚、巻上ワイヤロープ8に作用する巻上張力は、同じ吊荷7Aであれば、ジブ5の起伏角度によらず一定となる。
On the other hand, the smaller the hoisting angle of the jib 5 (closer to the horizontal), the greater the hoisting tension acting on the hoisting
しかしながら、前記ジブ5の起伏角度によらず、起伏ドラム11を駆動する起伏モータの回転速度は一定となっている。
However, regardless of the hoisting angle of the
ここで、起伏モータのトルクが小さければ、起伏モータの回転速度を増加させて起伏時間を短縮することは可能であるが、従来のジブクレーン1の場合、前記ジブ5の起伏角度に応じて起伏モータの回転速度を増加させることは行われておらず、荷役効率改善の余地が残されていた。 Here, if the torque of the hoisting motor is small, it is possible to shorten the hoisting time by increasing the rotation speed of the hoisting motor. However, there was still room for improvement in cargo handling efficiency.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、必要最低限となる出力の起伏モータを選定でき、又、荷役効率向上を図り得るジブクレーンの起伏巻上制御システムを提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the conventional problems described above, and it is an object of the present invention to provide a hoisting control system for a jib crane that can select a hoisting motor with the minimum required output and can improve cargo handling efficiency. It is.
本発明は、起伏自在に配設されるジブと、
該ジブを起伏させる起伏ワイヤロープを巻上げ下げする起伏ドラムと、
該起伏ドラムを駆動する起伏モータと、
該起伏モータの回転速度を制御する起伏インバータと、
前記ジブの先端から吊荷用の吊具を吊り下げる巻上ワイヤロープを巻上げ下げする巻上ドラムと、
該巻上ドラムを駆動する巻上モータと、
該巻上モータの回転速度を制御する巻上インバータと、
前記ジブの起立動作による吊荷の引込時に、吊荷に作用する鉛直方向上向きの加速度を打ち消すように巻上モータを駆動することにより、水平方向の加速度のみを起伏モータに負担させる制御装置と
を備えたジブクレーンの起伏巻上制御システムであって、
前記制御装置は、前記起伏インバータの出力電流に基づき起伏モータのトルクを演算して定格出力線図から起伏モータの回転速度を選定するジブクレーンの起伏巻上制御システムに係るものである。
The present invention provides a jib that can be raised and lowered;
a hoisting drum for hoisting and lowering the hoisting wire rope for hoisting the jib;
a luffing motor that drives the luffing drum;
a luffing inverter for controlling the rotational speed of the luffing motor;
a hoisting drum for hoisting and lowering a hoisting wire rope for suspending a lifting tool for a load from the tip of the jib;
a hoisting motor that drives the hoisting drum;
a hoisting inverter for controlling the rotation speed of the hoisting motor;
a control device that causes the hoisting motor to bear only horizontal acceleration by driving the hoisting motor so as to cancel out the vertical upward acceleration acting on the hoisting load when the jib is pulled in by the raising motion of the jib; A hoisting control system for a jib crane comprising:
The control device relates to a hoisting control system for a jib crane that calculates the torque of a hoisting motor based on the output current of the hoisting inverter and selects the rotational speed of the hoisting motor from a rated output diagram.
又、前記制御装置は、前記巻上インバータの出力電流に基づき巻上モータのトルクを演算して定格出力線図から巻上モータの回転速度を選定することができる。 Further, the control device can calculate the torque of the hoist motor based on the output current of the hoist inverter and select the rotation speed of the hoist motor from the rated output diagram.
本発明のジブクレーンの起伏巻上制御システムによれば、必要最低限となる出力の起伏モータを選定でき、又、荷役効率向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。 According to the hoisting control system for a jib crane of the present invention, it is possible to select a hoisting motor with the minimum necessary output, and it is possible to achieve an excellent effect of improving cargo handling efficiency.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1~図5は本発明のジブクレーンの起伏巻上制御システムの実施例であって、図中、図6及び図7と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 1 to 5 show an embodiment of a hoisting control system for a jib crane according to the present invention. In the figures, the same reference numerals as in FIGS. 6 and 7 represent the same parts.
図1に示す如く、巻上ドラム9は、巻上モータ9Aにより巻上減速機9Bを介して駆動され、前記巻上モータ9Aの回転速度NHMは、制御装置30(PLC:Programmable Logic Controller)に接続された巻上インバータ9Cにより制御されるようになっている。尚、前記巻上モータ9Aには、その回転速度NHMを計測するエンコーダ等の回転速度センサ9Dが取り付けられ、該回転速度センサ9Dで計測された回転速度NHMが前記制御装置30へ入力されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the hoisting
又、起伏ドラム11は、起伏モータ11Aにより起伏減速機11Bを介して駆動され、前記起伏モータ11Aの回転速度NLMは、前記制御装置30に接続された起伏インバータ11Cにより制御されるようになっている。
The hoisting
尚、前記制御装置30には、ジブ5の起伏角度を計測するジブ角度センサ40が接続されている。又、運転室の操作器50及び表示器60も前記制御装置30に接続されている。
A
そして、本実施例の場合、前記制御装置30が、ジブ5の起立動作による吊荷7Aの引込時に、吊荷7Aに作用する鉛直方向上向きの加速度α(図2参照)を打ち消すように巻上モータ9Aを駆動することにより、水平方向の加速度β(図2参照)のみを起伏モータ11Aに負担させる点を特徴としている。
In the case of the present embodiment, the
又、前記制御装置30は、前記起伏インバータ11Cの出力電流に基づき起伏モータ11AのトルクTLMを演算して定格出力線図(図3参照)から起伏モータ11Aの回転速度NLMを選定するようになっている。
Further, the
更に又、前記制御装置30は、前記巻上インバータ9Cの出力電流に基づき巻上モータ9AのトルクTHMを演算して定格出力線図(図4参照)から巻上モータ9Aの回転速度NHMを選定するようになっている。
Furthermore, the
次に、上記実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
先ず、ジブ5の起伏が開始されて吊荷7Aの引き込みが行われると(図5のステップS100参照)、起伏インバータ11Cの出力電流が制御装置30によって計測され(図5のステップS110参照)、起伏モータ11AのトルクTLMが演算され(図5のステップS120参照)、起伏モータ11Aの回転速度NLMが選定される(図5のステップS130参照)。
First, when the
ここで、前記起伏モータ11Aの回転速度NLMは、前記起伏インバータ11Cの出力電流に基づいて制御装置30で演算された起伏モータ11AのトルクTLMに見合う最速値が、図4に示す定格出力線図から求められる。尚、ドラムバランス式のジブクレーン1の場合、起伏ドラム11には、図7に示す如く、起伏ワイヤロープ10と巻上ワイヤロープ8とが巻き取られている。このため、起伏ワイヤロープ10の張力をWL、巻上ワイヤロープ8の張力をWH、起伏ドラム11(多層巻ドラム)のピッチ円直径をPCDとすると、起伏ドラム11のトルクTLDはTLD=(WL-WH)×PCD/2から求められ、この値から起伏モータ11AのトルクTLMを換算することができる。更に、起伏モータ11Aの出力をPLMとした場合、起伏モータ11Aの回転速度NLMの理論上の最速値は、NLM=PLM/TLMから求めることもできる。
Here, the rotational speed NLM of the hoisting motor 11A is the rated output shown in FIG. Obtained from the diagram. In the case of the drum balance
前記吊荷7Aの引き込み時には、巻上インバータ9Cの出力電流も制御装置30によって計測され(図5のステップS140参照)、巻上モータ9AのトルクTHMが演算され(図5のステップS150参照)、巻上モータ9Aの回転速度NHMが選定される(図5のステップS160参照)。
When the suspended
ここで、前記巻上モータ9Aの回転速度NHMは、前記巻上インバータ9Cの出力電流に基づいて制御装置30で演算された巻上モータ9AのトルクTHMに見合う最速値が、図5に示す定格出力線図から求められる。
Here, the rotational speed NHM of the hoisting
続いて、ジブ5の起伏角度が変化すると(図5のステップS170参照)、起伏ワイヤロープ10の張力WLが変化する(図5のステップS180参照)。
Subsequently, when the hoisting angle of the
前記起伏ワイヤロープ10の張力WLが変化すると、起伏ドラム11のトルクTLDが変化し(図5のステップS190参照)、起伏モータ11AのトルクTLMも変化する(図5のステップS200参照)。
When the tension WL of the
この後、前記ジブ5の起伏が停止されたか否かが判別され(図5のステップS210参照)、停止されていなければ、ステップS110に戻り、前述と同様の作動が繰り返される。
Thereafter, it is determined whether or not the
本実施例の場合、前記起伏インバータ11Cの出力電流に基づいて制御装置30で演算された起伏モータ11AのトルクTLMに見合う最速値となる回転速度NLMで起伏モータ11Aが駆動されると共に、前記巻上インバータ9Cの出力電流に基づいて制御装置30で演算された巻上モータ9AのトルクTHMに見合う最速値となる回転速度NHMで巻上モータ9Aが駆動されるジブ5の起立動作による吊荷7Aの引込時、吊荷7Aに作用する鉛直方向上向きの加速度α(図2参照)は、巻上モータ9Aの駆動により打ち消され、水平方向の加速度β(図2参照)のみが起伏モータ11Aによって負担される形となる。
In the case of this embodiment, the hoisting
即ち、起伏ドラム11を駆動する起伏モータ11Aは、ジブ5の起立動作による吊荷7Aの引込時に、吊荷7Aが上方へ引き上げられる動力を負担しなくて済み、トルクTLMを無駄に消費しなくなる。
That is, the hoisting
このため、本実施例のジブクレーン1の場合、無駄となるトルクTLMは含まない小型の起伏モータ11Aを選定することが可能となる。
Therefore, in the case of the
一方、前記ジブ5の起伏角度が小さい(水平に近い)ほど、起伏ワイヤロープ10に作用する起伏張力は大きくなって起伏モータ11AのトルクTLMも大きくなり、又、ジブ5の起伏角度が大きい(鉛直に近い)ほど、起伏ワイヤロープ10に作用する起伏張力は小さくなって起伏モータ11AのトルクTLMも小さくなるが、本実施例の場合、前記起伏インバータ11Cの出力電流に基づいて制御装置30で演算された起伏モータ11AのトルクTLMに見合う最速値となる回転速度NLMで起伏モータ11Aが駆動される。このため、起伏モータ11AのトルクTLMが小さい時には、起伏モータ11Aの回転速度NLMが増加されて起伏時間が短縮され、従来のジブクレーン1に比べ、荷役効率を高めることが可能となる。
On the other hand, the smaller the hoisting angle of the jib 5 (closer to the horizontal), the greater the hoisting tension acting on the
こうして、必要最低限となる出力の起伏モータ11Aを選定でき、又、荷役効率向上を図り得る。
In this way, the hoisting
そして、本実施例の場合、前記制御装置30は、前記起伏インバータ11Cの出力電流に基づき起伏モータ11AのトルクTLMを演算して定格出力線図から起伏モータ11Aの回転速度NLMを選定するようになっている。このように構成すると、前記起伏インバータ11Cの出力電流に基づいて制御装置30で演算された起伏モータ11AのトルクTLMに見合う最速値となる回転速度NLMで起伏モータ11Aを駆動でき、荷役効率を高める上で有効となる。
In the case of this embodiment, the
又、本実施例の場合、前記制御装置30は、前記巻上インバータ9Cの出力電流に基づき巻上モータ9AのトルクTHMを演算して定格出力線図から巻上モータ9Aの回転速度NHMを選定するようになっている。このように構成すると、前記巻上インバータ9Cの出力電流に基づいて制御装置30で演算された巻上モータ9AのトルクTHMに見合う最速値となる回転速度NHMで巻上モータ9Aを駆動でき、荷役効率を高める上で有効となる。
In the case of this embodiment, the
尚、本発明のジブクレーンの起伏巻上制御システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、水平引込機構のないジブクレーンやロープバランス式のジブクレーンにも適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The hoisting control system for jib cranes of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to jib cranes without a horizontal retraction mechanism and rope balance type jib cranes. Of course, various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
1 ジブクレーン
1A クライミングクレーン
2 マスト
2a マストブロック
3 昇降ユニット
4 旋回体
5 ジブ
6 カウンタフレーム
7 吊具
7A 吊荷
7a シーブ
7b シーブ
8 巻上ワイヤロープ
9 巻上ドラム
9A 巻上モータ
9B 巻上減速機
9C 巻上インバータ
9D 回転速度センサ
10 起伏ワイヤロープ
10a 起伏ペンダントロープ
11 起伏ドラム
11A 起伏モータ
11B 起伏減速機
11C 起伏インバータ
12 ガイサポート
13 シーブ
13a シーブ
13b シーブ
13c シーブ
13d シーブ
14 シーブ
14a シーブ
14b シーブ
14c シーブ
14d シーブ
14e シーブ
15 シーブ
15a シーブ
15b シーブ
16 起伏ペンダントシーブブロック
17 起伏スイングシーブブロック
20 荷重検出器
30 制御装置
40 ジブ角度センサ
50 操作器
60 表示器
α 加速度
β 加速度
1 Jib Crane
Claims (2)
該ジブを起伏させる起伏ワイヤロープを巻上げ下げする起伏ドラムと、
該起伏ドラムを駆動する起伏モータと、
該起伏モータの回転速度を制御する起伏インバータと、
前記ジブの先端から吊荷用の吊具を吊り下げる巻上ワイヤロープを巻上げ下げする巻上ドラムと、
該巻上ドラムを駆動する巻上モータと、
該巻上モータの回転速度を制御する巻上インバータと、
前記ジブの起立動作による吊荷の引込時に、吊荷に作用する鉛直方向上向きの加速度を打ち消すように巻上モータを駆動することにより、水平方向の加速度のみを起伏モータに負担させる制御装置と
を備えたジブクレーンの起伏巻上制御システムであって、
前記制御装置は、前記起伏インバータの出力電流に基づき起伏モータのトルクを演算して定格出力線図から起伏モータの回転速度を選定するジブクレーンの起伏巻上制御システム。 a jib that can be freely raised and lowered;
a hoisting drum for hoisting and lowering the hoisting wire rope for hoisting the jib;
a luffing motor that drives the luffing drum;
a luffing inverter for controlling the rotational speed of the luffing motor;
a hoisting drum for hoisting and lowering a hoisting wire rope for suspending a lifting tool for a load from the tip of the jib;
a hoisting motor that drives the hoisting drum;
a hoisting inverter for controlling the rotation speed of the hoisting motor;
a control device that causes the hoisting motor to bear only horizontal acceleration by driving the hoisting motor so as to cancel out the vertical upward acceleration acting on the hoisting load when the jib is pulled in by the raising motion of the jib; A hoisting control system for a jib crane comprising:
A hoisting control system for a jib crane, wherein the control device calculates the torque of the hoisting motor based on the output current of the hoisting inverter and selects the rotation speed of the hoisting motor from a rated output diagram.
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