JPH01271395A - Initial swing suppressive control for suspended load - Google Patents
Initial swing suppressive control for suspended loadInfo
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Abstract
Description
本発明は、アンローダ等の荷役運搬機械における横行時
の加減速度を所定の加減速パターンに従って制御して吊
荷の振れ止め制御を行う際に用いて、荷の吊上げ時の初
期振れを抑制するのに好適な、吊荷の初期振れ抑制制御
方法に関する。The present invention is used to control the sway of a suspended load by controlling the acceleration/deceleration during traversing in a cargo handling/transporting machine such as an unloader according to a predetermined acceleration/deceleration pattern, thereby suppressing the initial sway when lifting a load. The present invention relates to a control method for suppressing the initial swing of a suspended load, which is suitable for the following.
船積みされた荷(を石等)を陸上げする際には、グラブ
バケットで荷を掴んで吊り上げて横行することにより搬
送するようにしたアンローダが用いられる。このような
アンローダには、例えば第5図に示されるように、主ト
ロリー10、副トロリー12、支持ロー114、開閉ロ
ープ16、横行ロー118と、これら荷によって上下動
及び横行自在とされた、鉱石等の荷を掴むためのグラブ
バケット20と、該グラブバケット2oによって吊り上
げられて陸上げされた鉱石等を投入するためのホッパ2
2とによって主に構成されているものがある。
上記アンローダにおいては、グラブバケット20は、所
定距離を置いて横行自在とされた主トロリー10及び副
トロリー12を経由した支持ロー114によって懇垂さ
れている。又、この支持ロー114が支持ドラム24に
より巻き取り、巻き戻しされることによる該支持ロー1
14のロープ長の変化と共に、横行ロー118が横行ド
ラム26により巻き取り、巻き戻しされることによる主
トロリー10及び副トロリー12の横行との組み合せに
よって前記グラブバケット20は上下動及び横行が自在
となっている。なお、図の符号28は開閉ロー116を
巻き収り、巻き戻してグラブバケットを開閉するための
開閉ドラム、2つは荷を積載する船の船体である。
グラブバケット20、各トロリー10.12、各ロープ
14.16.18の各々の位置関係を第6図に示す0図
のように、支持ロー114、開閉ロー116は、副トロ
リー12内のシーブ30Aから、主トロリー内のシーブ
30Bを経由し、更にはグラブバケット20のシーブ3
0Cを経由して主トロリー10の所定位置に固定されて
いる。
又、横行の際に主トロリー10の位置が変化しても、副
トロリー12の横行によりその際の支持ロープ14及び
開閉ロー116のロープ長の変化分を吸収するようにな
っているため、該主トロリー10からグラブバケット2
0までのロープ長1は変わらない構成となっている。な
お、第6図において符号32.34.36はそれぞれ、
横行ロープエ8、支持ローア14、開閉ローダ16を案
内するためのシーブである。
上記のような複雑な動きの運転が要求されるアンローダ
等においても、吊荷作業の安全性及び作業効率の向上の
観点から横行加減速終了時の吊荷の触れは防止・抑制さ
れなければならない。
従来からこのような要請に応えるべく、振れ止め防止に
関する技術について、種々の提案・報告がなされている
。そのようなものの中に、例えば、目標地点で触れを最
小にするよう主トロリー内人弁理士速度を予め設定し、
その設定に従って運転するプログラム制御方式、吊荷の
振れ角(角速度、角加速度)を検出し、触れをなくすよ
うに主トロリー10の横行速度を制御するフィードバッ
ク制御方式(例えば特開昭57−107392、特開昭
58−2185>、吊荷そのものを機械的に固定するク
ランプ方式(特開昭6O−248592)等があり、そ
れぞれに長所・短所を有している。
このうち、プログラム制御方式について、この制御を実
行する場合に考慮すべき一般的な理論について次に説明
する。
まず、クレーンの運動方程式について考えると、第7図
に示すクレーンの模式図において、dニトロリ−の位置
、
vニトロリ−の速度、
αニトロリ−の加減遠度、
Mニトロリ−の質量、
F:横行ロープの張力、
m:吊荷+吊具の質量、
℃:巻上げロープ長
(ロープ支点〜1の重心間距離)、
T:巻上げロープの張力、
X:吊荷・吊具の水平位置、
y:吊荷・吊具の垂直位置、
θ:吊荷・吊具の振れ角、
g=重力加速度、
とすれば、吊荷の水平、垂直方向に関する運動方程式は
次式のようになる。
rey= rag −T −cosθ −・−−
−−−= (1)I!X= T −sinθ
・−・−−−−−−(2)ここで、x、yはそれぞれ
(3)、(4)式のように表わすことができる。
y=f・COSθ ・・・・・・・・・(3
)x=d−1・sinθ ・・・・・・・・・(
4)従って、(3)、(4)式を微分すると(5)、(
6)式のようになり、更に微分すると(7)、(8)式
のようになる。
Ω=1・cosθ−1・θ・sinθ・・・・・・・・
・(5)受=d−λ−sinθ−ffl・θ−CQS
θ−(6)y = (ffl−12(A) ’ ) c
os t9−(2βθ十lθ) sinθ ・・・・・
・・・・<7)x =d −(ffl−fl (θ)
2) sinθ−<2J2浸+βθl cos θ ・
・・・・・・・・(8)このY、Xを上式(1)、(2
)弐に代入して整理すると(9〉式のようになり、振れ
に関する方程式(10)式を得る。
d−CO3θ−21θ−(θ=g・sinθ−(9)θ
=(d−cosθ−22θ−g−sinθ)/β・・・
・・・・・・(10)
今、振れ角θを小さいものと仮定すると、sinθキθ
、COSθΦ1となり、又、d=αであるから、、(1
0)式は次の(11)式のようになる。
θ−(α−2;xi−gθ)/u ・・・・・・・・
・(11)(11)式から明らかなように、吊荷の振れ
を制御するためには、トロリー・の加速度αを制御すれ
ばよいことがわかる。
(11)式においてロープ長一定とした場合、)−0と
なるため、みは次の(12)式の如くとなる。
θ−(α−Qθ)/λ ・・・・・・・・・(12
)又、振り了運動における角速度ωはω−CWhen unloading cargo (stones, etc.) loaded on a ship, an unloader is used that grabs the cargo with a grab bucket, lifts it up, and transports it by moving sideways. As shown in FIG. 5, for example, such an unloader includes a main trolley 10, a sub-trolley 12, a supporting row 114, an opening/closing rope 16, and a traversing row 118, which can be moved vertically and horizontally by these loads. A grab bucket 20 for grasping a load such as ore, and a hopper 2 for charging ore etc. lifted onto land by the grab bucket 2o.
There are some that are mainly composed of 2. In the above-mentioned unloader, the grab bucket 20 is suspended by a support row 114 via a main trolley 10 and a sub-trolley 12 which are movable at a predetermined distance. Further, the support row 114 is wound up and unwound by the support drum 24, so that the support row 1
The grab bucket 20 can freely move up and down and traverse, in combination with the change in the length of the rope 14 and the traverse movement of the main trolley 10 and the sub-trolley 12 as the traverse row 118 is wound up and unwound by the traverse drum 26. It has become. In addition, the reference numeral 28 in the figure is an opening/closing drum for winding up and unwinding the opening/closing row 116 to open and close the grab bucket, and two are the hulls of ships on which cargo is loaded. The positional relationship of the grab bucket 20, each trolley 10.12, and each rope 14.16.18 is shown in FIG. 6, as shown in FIG. from the sheave 30B in the main trolley, and further to the sheave 3 of the grab bucket 20.
It is fixed at a predetermined position on the main trolley 10 via 0C. Furthermore, even if the position of the main trolley 10 changes during traversing, the change in the rope lengths of the support rope 14 and opening/closing row 116 is absorbed by the traversing of the sub trolley 12. Grab bucket 2 from main trolley 10
The rope length 1 up to 0 remains unchanged. In addition, in FIG. 6, the symbols 32, 34, and 36 are respectively,
This is a sheave for guiding the traversing rope 8, the support lower 14, and the opening/closing loader 16. Even in unloaders, etc., which are required to operate with complex movements such as those mentioned above, contact with the suspended load at the end of traversal acceleration/deceleration must be prevented and suppressed from the perspective of improving the safety of lifting work and work efficiency. . In order to meet such demands, various proposals and reports have been made regarding techniques related to steady rest prevention. Among these, for example, presetting the main trolley speed to minimize contact at the target point;
A program control method that operates according to the settings, and a feedback control method that detects the deflection angle (angular velocity, angular acceleration) of the suspended load and controls the traverse speed of the main trolley 10 to eliminate contact (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-107392, JP-A-58-2185>, a clamp method for mechanically fixing the suspended load itself (JP-A-6O-248592), and each has its own advantages and disadvantages. The general theory that should be considered when performing this control will be explained below. First, considering the equation of motion of the crane, in the schematic diagram of the crane shown in Fig. 7, the position of d nitro, v nitro speed, degree of adjustment of α-nitroly, mass of M-nitroly, F: tension of traversing rope, m: mass of hanging load + lifting equipment, ℃: hoisting rope length (distance between center of gravity between rope fulcrum and 1), T: tension of the hoisting rope, The equation of motion of the load in the horizontal and vertical directions is as follows: rey= rag −T −cosθ −・−−
---= (1) I! X= T −sinθ
・−・−−−−−−(2) Here, x and y can be expressed as in equations (3) and (4), respectively. y=f・COSθ (3
)x=d-1・sinθ ・・・・・・・・・(
4) Therefore, by differentiating equations (3) and (4), we get (5), (
It becomes as shown in equation 6), and when further differentiated, it becomes as shown in equations (7) and (8). Ω=1・cosθ−1・θ・sinθ・・・・・・・・・
・(5) Uke=d-λ-sinθ-ffl・θ-CQS
θ-(6)y = (ffl-12(A)') c
os t9-(2βθ10lθ) sinθ・・・・・・
...<7) x = d - (ffl-fl (θ)
2) sinθ−<2J2 immersion+βθl cos θ・
・・・・・・・・・(8) These Y and X are expressed by the above formulas (1) and (2
)2 and rearranging, it becomes the equation (9>), and the equation (10) regarding runout is obtained. d-CO3θ-21θ-(θ=g・sinθ-(9)θ
=(d-cosθ-22θ-g-sinθ)/β...
・・・・・・(10) Now, assuming that the deflection angle θ is small, sinθkiθ
, COSθΦ1, and since d=α, (1
0) becomes the following equation (11). θ-(α-2; xi-gθ)/u ・・・・・・・・・
(11) As is clear from equation (11), in order to control the swinging of the suspended load, it is sufficient to control the acceleration α of the trolley. If the rope length is constant in equation (11), then )-0 will be obtained, so that the value will be as shown in equation (12) below. θ-(α-Qθ)/λ ・・・・・・・・・(12
) Also, the angular velocity ω in the swing-out motion is ω−C
【てゴとな
り、この角速度ωを用いてく12)式を制御すると次の
(13)式の如くとなる。
θ−ω2 ・ ((α/(lI)−θ)・・・・・・・
・・(13)この(13)式の両辺を積分して整理すれ
ば、次式(14)の如くとなる。
$ 2 /(1) 2 +(θ−<a/g) ) ’
=const・・・・・・・・・(14)
この(14)式から、θとθ/ωとの間には、(α/v
、O)を中心とした円周上を一定の角速度ωで回る円運
動となるような関係が存在することがわかる。
ここで、第8図及び第9図に、それぞれ振れ止め制御に
おける代表的な横行加減速パターン及びそのパターンの
際の振れの位相面図を示す、第8図は宝前減速+定速度
の組合せ、第9区は宝前減速度のみの組合せによる方式
のものである。
即ち、第8図及び第9図の(A>にはそれら方法による
加減速パターンを示す6図のTj、Tjは加速時間、T
4 、 T sは減速時間、T2.’rsは定速時間
、Tjは最高速度V maxの時間を示す。
又、第8図及び第9図の<8)は、前記(11)式を、
ω’= g/12、θ=(d−x)/flとして制御し
、θとδ/ωとの関係を示す位相面図である。
なお、これら図中の原点a、d、e、hの各点が振れの
ない状態に相当する。
これら各横行加減速パターンはいずれも加速終了時(符
号dで示す)、減速終了時(符号りで示す)に振れの位
相図の原点に戻すことを特徴としており、横行距離に対
して振れが影響しないため、所望の横行圧型に応じて最
高速度の期間を変更すれば振れを生じずにアンローダを
横行させることができるものである。
【発明の解決しようとする課題】
ところで、前記プログラム制御による振れ止め制御にお
いて、前記第8図(B)及び第9図(B)の位相面回通
りに吊荷の振れ止め制御が実行できるのは横行開始時に
同位相面図の原点から振れが開始する場合、即ち、初期
振れが0の場合であり、初期振れが生じたときは前記原
点より外れて振れが開始するため、横行終了時に振れが
残ることとなる。即ち、上記の如き振れ止め制御を用い
て横行時に振れが生じないようにしても、初期振れが存
在する限り完全には振れ止めを行うことができないので
ある。
例えば、アンローダの場合においては、第10図に示さ
れるように、船体29内の薄例えば鉱石の表面状態やグ
ラブバケット20の該表面への着地時点における振れ方
等により、主トロリー10の位置とグラブバケット20
との相対的な位置が略鉛直線上に位置しないことが多く
、その状態のまま巻き上げたときは確実に初期振れが生
ずることとなる。
又、このようにして生じた初期振れを解消するべく、グ
ラブバケット20を巻き上げ中に操作者が当該アンロー
ダを手動により操作して振れ止めを行うようにすること
が考えられる。しかしながら、このような操作者の手動
操作による振れ止めは、プログラム制御により人手を介
さずに自動的に振れ止め制御を行うようにした意義が薄
れるため、初期振れについて自動的に振れ止めを行うこ
とが要請される。又、現実的に、第10図に示すような
状態において、荷を吊り上げる際には、手動操作によっ
ては初期振れを完全に解消することは困難であるため、
可能な限り抑制する制御技術が要請されていた。
一方、従来の、プログラム制御以外の他の振れ止め制御
においても、横行時の振れ止め制御を確実に実行するに
は初期振れの存在は障害となるなめ、初期振れを抑制し
2、消滅させ得る技術が要請されるものである。When Equation 12) is controlled using this angular velocity ω, the following Equation (13) is obtained. θ−ω2 ・((α/(lI)−θ)・・・・・・・
(13) If both sides of this equation (13) are integrated and rearranged, the following equation (14) is obtained. $ 2 / (1) 2 + (θ-<a/g) ) '
=const・・・・・・・・・(14) From this equation (14), between θ and θ/ω, (α/v
, O), it can be seen that there is a relationship that results in circular motion around the circumference at a constant angular velocity ω. Here, Fig. 8 and Fig. 9 respectively show a typical traverse acceleration/deceleration pattern in steady rest control and a phase diagram of runout during that pattern. Fig. 8 shows a combination of Takara front deceleration + constant speed. , the 9th section is based on a combination of only Hozen deceleration. That is, in FIGS. 8 and 9 (A> shows acceleration/deceleration patterns according to these methods, Tj and Tj in FIG.
4, Ts is deceleration time, T2. 'rs represents constant speed time, and Tj represents maximum speed Vmax time. In addition, <8) in FIGS. 8 and 9 means that the above equation (11) is
It is a phase diagram showing the relationship between θ and δ/ω when controlling as ω′=g/12 and θ=(d−x)/fl. Note that the origins a, d, e, and h in these figures correspond to a state with no shake. Each of these traverse acceleration/deceleration patterns is characterized by returning to the origin of the runout phase diagram at the end of acceleration (indicated by the code d) and at the end of deceleration (indicated by the code), and the runout changes relative to the traverse distance. Therefore, if the period of maximum speed is changed according to the desired traverse pressure type, the unloader can be traversed without wobbling. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the steady rest control by the program control, the steady rest control of the suspended load can be executed according to the phase plane circuits shown in FIGS. 8(B) and 9(B). is a case where the runout starts from the origin of the same phase plane diagram at the start of traversing, that is, the initial runout is 0, and when the initial runout occurs, the runout starts away from the origin, so the runout at the end of traverse. will remain. In other words, even if the steady rest control described above is used to prevent the vehicle from wobbling during traversing, the steady rest cannot be completely prevented as long as the initial wobbling still exists. For example, in the case of an unloader, as shown in FIG. 10, the position of the main trolley 10 may vary depending on the surface condition of the thin layer in the hull 29, such as the surface of ore, the way the grab bucket 20 swings when it lands on the surface, etc. grab bucket 20
In many cases, the relative position with respect to the wire is not located on a substantially vertical line, and if the wire is wound up in that state, initial runout will certainly occur. Further, in order to eliminate the initial swing that has occurred in this way, it is conceivable that the operator manually operates the unloader to prevent the grab bucket 20 from swinging while hoisting it up. However, such manual steady rest control by the operator diminishes the significance of automatically performing steady rest control without human intervention through program control. is requested. Furthermore, in reality, when lifting a load in the condition shown in Figure 10, it is difficult to completely eliminate the initial swing by manual operation.
There was a need for control technology to suppress this as much as possible. On the other hand, even in conventional steady rest control other than program control, the presence of initial runout is an obstacle to reliably execute steady rest control during traversing, and the initial runout can be suppressed and eliminated. Technology is required.
本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものでアン
ローダ等で荷を吊上げる際に生ずる初期振れを、荷役能
率を損うことなく確実に抑制、解消することができ、従
って、横行中の振れ止め制御を安全且つ有効に実行でき
る吊荷の初期振れ抑制制御方法を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and can reliably suppress and eliminate the initial swing that occurs when hoisting a load with an unloader, etc., without impairing cargo handling efficiency. An object of the present invention is to provide an initial swing suppression control method for a suspended load that can safely and effectively perform steady control.
本発明は、アンローダ等における、トロリーで支持され
るロープを介して荷を吊上げる際に生ずる吊荷の初期振
れを抑制する制御方法であって、荷の吊り上げ開始直後
の所定期間、該トロリーを横行方向に自由移動が可能な
状態として、前記トロリーを吊荷の鉛直線上に移動させ
るようにすることにより、前記目的を達成I−たもので
ある。The present invention is a control method for suppressing the initial swing of a suspended load that occurs when lifting a load via a rope supported by a trolley in an unloader, etc. The above object is achieved by moving the trolley along the vertical line of the suspended load while allowing free movement in the transverse direction.
以下、本発明の詳細な説明する。
今、例えば第2図に示すアンローダにおいて、グラブバ
ケット20が下降して荷の表面に着地してから閉動作及
び巻き上げ動作を行い該画表面を離れるまでの間、即ち
グラブバケット20が固定又は半固定状態となっている
期間に主トロリー10を横行方向に固定したものとする
。この時、この第2図のようにグラブバケット2oの鉛
直線上に主トロリーが存在した場合には、吊荷を巻き上
げても初期振れは生じないが、例えば前出第10図に示
したようにグラブバケツと20とトロリー10が略鉛直
上に存在しない場合には、吊荷を巻き上げる際に初期振
れが生じてしまう。
本発明は、上記のようにして生ずる吊荷巻き上げの際の
初期振れ抑制を行うべく、創案されたものである。例え
ば第2図のアンローダで本発明を説明すれば、支持ロー
114及び開閉ロープ16を巻き取る際に主トロリー1
0、副トロリー12を無拘束状態として自由に横行でき
るように、各ロー114.16.18及びシーブ30A
、30Bを介して両トロリー10.12を介して作用す
る力を利用することにより、主トロリー10をグラブバ
ケット20の鉛直上に移動させて、吊荷の初期振れを抑
制し、解消するようにしたものである。
次に、トロリーを横行方向に自由移動可能としてトロリ
ーを吊荷の鉛直線上に移動させる原理について説明する
。
まず、第2図に、例えばアンローダにおいてグラブバケ
ット20が画表面に着地してから閉動作により荷(図の
符号37で示す)を掴んで巻き上げ動作を行うまで、即
ちグラブバケット20が固定又は半固定状態となってい
て、且つ、開閉ロー116又は支持ロー114が巻き取
り状態で緊張しているときの力の釣合い関係を示す。
図のように、主トロリー10とグラブバケット20が鉛
直線上に位置する場合、主トロリー10にシーブ30B
を介して作用する水平方向の力F1と副トロリー12に
シーブ30Aを介して作用する水平方向の力F2は、互
いに反対方向、且つ大きさの等しいものであるため横行
ロー118を介して釣合っている。従って、このときに
主トロリー10、副トロリー12を横行方向に固定せず
自由移動が可能な状態としても、これら両トロリー10
.12は横行方向に移動しない。
次いで、主トロリー10とグラブバケット20が鉛直線
上に一致しない場合について考える。この場合のアンロ
ーダの状態を第3図、第4図に示す。
第3図はトロリー10がグラブバケット20の鉛直線上
に対して副トロリー12方向に清って位置した場合を示
している0図の場合に、主トロリーエO及びグラブバケ
ット20間の支持ロープ14、開閉ロープ16に作用す
る張力FOは鉛直線に沿う方向に対して所定の角度を有
するなめ、この影響で両トロリー10.12間の各ロー
プ14.16の張力F3よりも主トロリー10に作用す
る力F1が小さくなり、結局当該力F1が副トロリー1
2に作用する力F2と比較して小さくなる。
ここで、両トロリー10.12は横行ロープ18で連結
されているなめ、両トロリー10.12を横行方向に固
定せず自由移動可能な状態とすれば、各力F+、F2の
差を打消すように主トロリー10及び副I−ロリー12
は図の左方向へ移動し、前記各力F+、F2の差が解消
したとき、即ち第2図の位置関係となり主トロリー10
がグラブバケット20の鉛直線上に位置するとき、その
移動が停止する。
又、第4図の場合は、第3図に示した場合と逆に主1ヘ
ロリー10がグラブバケット20の鉛直線上よりも副ト
ロリー12の反対方向に位置する場合を示している。図
の場合、主トロリー10及びグラ、ヅバゲツI・20間
の支持ロー114、開閉ロー116に作用する張力Fo
の影響で、前記張力F3よりら主I・ロリー10に牛用
する力F1が大きくなり、結局当該力2丁が副トロリー
12に作用する力F2よりも大きくなる。従って、主ト
ロリー10及び副I−ロ1ルー12はこれら力F+−F
2の差により第4図の右方向へ移動し、当該力F7、F
2の差が打消されたとさ、即ち、主トロリー10.副ト
ロリー12が第2図に示される状態となり主トロリー1
0がグラブバケット20の鉛直線上に位置するとき、そ
の移動が停止することとなる。
以上の如き原理から本発明はなされたものであり、巻き
上げから横行開始までのグラブバケットの初期振れを確
実に抑制することができるものである。
又、本発明による制御は、アンローダ等の通常の運転ス
テップにおいて、巻き下げ→着地→巻き下げ停止→グラ
ブバケット閉→巻き上げといった最中に行うことができ
るため、荷役能率の面からみても能率低下等の問題を生
じることなく初期振れを抑制することができるものであ
る。
なお、本発明を第2図の如きアンローダで採用する際に
は、グラブバケット20が主トロリーに対して充分重く
、又主トロリー10及び副トロリー12の車輪のころが
り摩擦が小さいことが望ましい、これは、このようにす
れば、主トロリー10が迅速にグラブバゲツ■・の鉛直
上に移動できるからである。The present invention will be explained in detail below. For example, in the unloader shown in FIG. 2, the grab bucket 20 descends and lands on the surface of the load, performs the closing operation and hoisting operation, and leaves the surface of the load, that is, the grab bucket 20 is fixed or partially It is assumed that the main trolley 10 is fixed in the transverse direction during the fixed state. At this time, if the main trolley is on the vertical line of the grab bucket 2o as shown in Fig. 2, no initial swing will occur even if the suspended load is hoisted, but as shown in Fig. 10 above, for example, If the grab bucket 20 and trolley 10 do not exist substantially vertically, initial swing will occur when hoisting up the suspended load. The present invention was devised in order to suppress the initial swing during hoisting of a suspended load that occurs as described above. For example, if the present invention is explained using the unloader shown in FIG. 2, the main trolley 1
0, each row 114, 16, 18 and sheave 30A so that the sub trolley 12 can move freely without being restrained.
, 30B and through both trolleys 10.12, the main trolley 10 is moved vertically above the grab bucket 20 to suppress and eliminate the initial swing of the suspended load. This is what I did. Next, the principle of making the trolley freely movable in the transverse direction and moving the trolley along the vertical line of the suspended load will be explained. First, in FIG. 2, for example, in an unloader, from when the grab bucket 20 lands on the image surface to when the load (indicated by reference numeral 37 in the figure) is grabbed by the closing operation and the load is hoisted, the grab bucket 20 is fixed or semi-fixed. It shows the balance of forces when the opening/closing row 116 or the support row 114 is in a fixed state and under tension in a winding state. As shown in the figure, when the main trolley 10 and the grab bucket 20 are located on a vertical line, the sheave 30B is attached to the main trolley 10.
The horizontal force F1 acting on the auxiliary trolley 12 through the sheave 30A and the horizontal force F2 acting on the sub trolley 12 through the sheave 30A are in opposite directions and equal in magnitude, so they are balanced through the transverse row 118. ing. Therefore, even if the main trolley 10 and the sub trolley 12 are not fixed in the transverse direction and can move freely at this time, both these trolleys 10
.. 12 does not move in the transverse direction. Next, consider the case where the main trolley 10 and the grab bucket 20 do not align on the vertical line. The state of the unloader in this case is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows a case where the trolley 10 is positioned squarely in the direction of the sub-trolley 12 with respect to the vertical line of the grab bucket 20. In the case of FIG. The tension FO acting on the opening/closing rope 16 has a predetermined angle with respect to the direction along the vertical line, and due to this influence, it acts on the main trolley 10 more than the tension F3 on each rope 14.16 between both trolleys 10.12. The force F1 becomes smaller, and eventually the force F1 is applied to the sub-trolley 1.
The force F2 acting on F2 is smaller than the force F2 acting on F2. Here, since both trolleys 10.12 are connected by the transverse rope 18, if both trolleys 10.12 are not fixed in the transverse direction and are allowed to move freely, the difference between each force F+ and F2 is canceled out. Main trolley 10 and secondary I-lorry 12
moves to the left in the figure, and when the difference between the above-mentioned forces F+ and F2 is eliminated, that is, the positional relationship as shown in Figure 2 is reached, and the main trolley 10
When it is located on the vertical line of the grab bucket 20, its movement stops. Further, in the case of FIG. 4, contrary to the case shown in FIG. 3, the first main trolley 10 is located in the opposite direction of the sub trolley 12 from the vertical line of the grab bucket 20. In the case of the figure, the tension Fo acting on the support row 114 and opening/closing row 116 between the main trolley 10 and the Gura and Tsubagetsu I/20
Under the influence of this, the force F1 applied to the main I trolley 10 becomes larger than the tension F3, and eventually the two forces become larger than the force F2 acting on the sub trolley 12. Therefore, the main trolley 10 and the auxiliary I-RO 1-RU 12 have these forces F+-F
2 moves to the right in Figure 4, and the corresponding forces F7 and F
2 has been canceled out, i.e. the main trolley 10. The secondary trolley 12 is in the state shown in FIG. 2, and the main trolley 1
0 is located on the vertical line of the grab bucket 20, its movement will stop. The present invention has been made based on the above principle, and is capable of reliably suppressing the initial swing of the grab bucket from hoisting up to the start of traversing. In addition, the control according to the present invention can be performed during the normal operation steps of an unloader, etc., such as lowering → landing → stopping lowering → closing the grab bucket → hoisting, so there is no reduction in efficiency in terms of cargo handling efficiency. Initial runout can be suppressed without causing such problems. In addition, when the present invention is employed in an unloader as shown in FIG. 2, it is desirable that the grab bucket 20 is sufficiently heavy with respect to the main trolley, and that the rolling friction of the wheels of the main trolley 10 and the sub-trolley 12 is small. This is because by doing so, the main trolley 10 can quickly move vertically above the grab bags.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
この実施例は、第1図に示されるような構成の。
船体29かへ荷を引き上げ、あるいは積み込むための、
その横行速度が前出第8図(A)に示した如き所定の横
行加減速パターンに従ってプログラム制御されるアンロ
ーダに適用される初期振れ制御装置である0図において
、符号38は支持ドラム24へ支持ロー114を案内す
るたの固定シーブ、40は開閉ドラム28へ開閉ロー1
16を案内するための固定シーブ、42は各固定シーブ
38.40の所定のものに取付けられ、各ロープ14.
16に加わる荷重くグラブバケット20の重量に相当す
る)を電気的信号に変換して検出するための歪ゲージ、
44は該歪ゲージ42の電気的信号を増幅するための増
幅器(アンプ)、46は主にシーケンサで構成されるア
ンローダの運転制御装置 48は横行ドラム26の作動
を禁止して各トロリー10...12の横行を禁止する
ための樋械ブレーキ、50は各トロリー10.12の横
行速度を制御するための横行速度制御装置である。
なお、その池の構成は前出第5図及び第6図に示し、た
ちのと略同様であるため、同様の部分に同一の番号を付
しその説明は略す。
以下、実施例の作用を説明する。
この実施例においては、第1図の構成のアンローダにお
いて、前出第2図乃至第4図に示されるように、グラブ
バケット20が荷を掴み吊り上げる際の初期振れ抑制を
、以下の点を考慮して実行する。
即ち、主トロリー10及び副トロリー12を横行方向に
無拘束状態にするにあたっては、前記荷の表面にグラブ
バケット20が着地し7たことを検出した後に両トロリ
ー10.12を無拘束状態とすることが重要となる。こ
れは、グラブバケット20が未だ船体29内の荷に着地
していない状態のときに、グラブバケット20が空中で
振れているときがあり、このときに前記両トロリー10
.12がそのグラブバゲツI−20の振れにより動かさ
れ操業上非常な不具合が生ずるためである9前記グラブ
バゲツト22が荷の上に着地したか否かの判定は運転制
御装置46で行う。即ち、支持ロー114、開閉ロープ
16の張力を各固定シーブ38.40を介して歪ゲージ
42が電気的信号に変換し、この電気的信号をアンプ4
4がFa幅して前記運転制御装置46に入力し、この入
力信号により運転制御装置46がグラブバケット22の
着地の判定を行う。
この判定は、グラブバケット20の荷重がかかつている
ときの歪ゲージ42からの電気的信号に対する、荷の表
面にグラブバケット20が着地して前記荷重がほとんど
なくなったときの歪ゲージ42からの電気的信号の差か
ら、歪ゲージ42の歪み量の差を求め、この差が所定値
(通常100〜150μs(マイクロストレイン))以
下となつ場合にグラブバケット20が着地したものと判
断することにより行う。
運転制御装置46は、上記のようにして行うグラブバケ
ット20の着地判定に基づき、該グラブバケット20が
荷を掴む閉動作を行い、巻き上げを開始してから一定時
間後、即ちグラブバケット20が荷の表面から離れるま
での間、横行ドラム26の機械ブレーキ48を解放する
と共に、横行速度制御装置50に横行速度制御機能を低
下あるいはなくす指令を伝達する。これにより、主I・
ロリー10、副トロリー12共に無拘束状態となるため
、グラブバケット20の鉛直線上に主トロリー10が移
動でき、グラブバケット20の初期振れ抑制、初期振れ
を解消した状態で主トリロー10の横行速度制m(#f
iJえば所定の加減速パターンに従ったもの)を行うこ
とができる。
又、前記グラブバケット20の着地検出の誤動作対策と
して支持ロー114の巻き下げ中具外のときに、着地検
出信号のマスキングを運転#制御装置46にて行えば、
安全、且つ、確実な制御動作を実行し得る。
なお、前記実施例においては、荷として鉱石を例示した
が、荷は鉱石に限定されるものではなく、アンローダ等
の適用範囲に応じた種々のものでもよい。
又、前記実施例においては、船体からの荷上げ用のアン
ローダに本発明を適用した場合について示したが、本発
明は他の種々の荷上げ装置、例えば天井走行うレーン等
に適用することも可能である。又、本発明を採用するア
ンローダは第1図等に示されるような副トロリーを有す
るものに限定されるものではなく、要は、荷の吊上げ開
始の際、横行方向の移動を自由にした場合、自然にトロ
リーが横行して吊荷の鉛直線上に位置し得るようなアン
ローダ等であれば種類を問わずに本発明を適用できるも
のである。更に、本発明が採用されるアンローダ等は、
プログラム制御により振れ止め制御されるものに限定さ
れるものではなく、他の制御方式のアンローダ等に採用
してもよく、この場合にも確実に初期振れを抑制、解消
してその方式による運転を支障なく実効できるようにす
るものである。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. This embodiment has a configuration as shown in FIG. For lifting or loading cargo onto the hull 29,
In FIG. 0, reference numeral 38 indicates an initial runout control device applied to an unloader whose traversing speed is program-controlled according to a predetermined traversing acceleration/deceleration pattern as shown in FIG. 8(A). A fixed sheave 40 guides the row 114 to the opening/closing drum 28.
A fixed sheave, 42, for guiding each rope 14.16 is attached to a predetermined one of each fixed sheave 38.40.
a strain gauge for converting and detecting the load applied to the grab bucket 16 (corresponding to the weight of the grab bucket 20) into an electrical signal;
44 is an amplifier for amplifying the electrical signal of the strain gauge 42; 46 is an unloader operation control device mainly composed of a sequencer; 48 is an unloader operation control device that prohibits the operation of the traversing drum 26 and controls each trolley 10. .. .. 12 is a trough mechanical brake for inhibiting traversing, and 50 is a traversing speed control device for controlling the traversing speed of each trolley 10.12. The configuration of the pond is shown in FIGS. 5 and 6 above, and is substantially the same as that of Tachino, so similar parts are given the same numbers and explanations thereof will be omitted. The effects of the embodiment will be explained below. In this embodiment, in the unloader having the configuration shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 2 to 4, the following points are taken into consideration to suppress the initial swing when the grab bucket 20 grabs and lifts the load. and execute it. That is, in order to bring the main trolley 10 and the sub trolley 12 into an unrestrained state in the traverse direction, both trolleys 10 and 12 are brought into an unrestrained state after it is detected that the grab bucket 20 has landed on the surface of the load. That is important. This is because when the grab bucket 20 has not yet landed on the cargo inside the hull 29, the grab bucket 20 may be swinging in the air, and at this time, both the trolleys 10
.. This is because the grab baguette 12 is moved by the swinging of the grab baguette I-20, causing a serious operational problem.9 The operation control device 46 determines whether or not the grab baguette 22 has landed on the load. That is, the strain gauge 42 converts the tension of the support row 114 and the opening/closing rope 16 into an electrical signal via each fixed sheave 38, 40, and this electrical signal is sent to the amplifier 4.
4 is input to the operation control device 46 with a width Fa, and the operation control device 46 determines whether the grab bucket 22 has landed based on this input signal. This determination is based on the electric signal from the strain gauge 42 when the grab bucket 20 lands on the surface of the load and the load is almost gone, versus the electric signal from the strain gauge 42 when the grab bucket 20 is loaded. This is done by determining the difference in the strain amount of the strain gauge 42 from the difference in the target signals, and determining that the grab bucket 20 has landed when this difference is less than a predetermined value (usually 100 to 150 μs (micro strain)). . Based on the landing determination of the grab bucket 20 performed as described above, the operation control device 46 performs a closing operation of the grab bucket 20 to grab the load, and after a certain period of time after the grab bucket 20 starts hoisting, that is, the grab bucket 20 closes the load. , the mechanical brake 48 of the traverse drum 26 is released and a command is transmitted to the traverse speed control device 50 to reduce or eliminate the traverse speed control function. This allows the main I.
Since both the trolley 10 and the sub-trolley 12 are in an unrestricted state, the main trolley 10 can move on the vertical line of the grab bucket 20, suppressing the initial swing of the grab bucket 20, and controlling the traverse speed of the main trolley 10 while eliminating the initial swing. m(#f
iJ (according to a predetermined acceleration/deceleration pattern). Furthermore, as a countermeasure against malfunction in detecting the landing of the grab bucket 20, if the landing detection signal is masked by the operation # control device 46 when the support row 114 is outside the tool during lowering.
Safe and reliable control operations can be performed. In the above embodiments, ore is used as an example of the load, but the load is not limited to ore, and may be of various types depending on the scope of application of the unloader or the like. Further, in the above embodiment, the present invention is applied to an unloader for unloading cargo from a ship's hull, but the present invention can also be applied to various other loading devices, such as an overhead traveling lane. It is possible. Furthermore, the unloader adopting the present invention is not limited to one having a sub-trolley as shown in FIG. The present invention can be applied to any type of unloader, etc., in which the trolley naturally moves sideways and can be positioned on the vertical line of the suspended load. Furthermore, the unloader etc. to which the present invention is adopted include:
It is not limited to those with steady rest control by program control, and may be adopted in unloaders with other control methods, and in this case, the initial vibration can be reliably suppressed and eliminated to ensure operation using that method. This will enable it to be implemented without any problems.
以上説明した通り、本発明によれば、アンローダ等で荷
を吊上げる際に生ずる初期振れを荷役能率を損うことな
く確実に抑制、解消することができる。従って、荷の巻
き上げ動作を行う際に初期憑れがほとんどなくなるため
、横行中の振れ止め制御と相俟って安全且つ迅速な荷上
げ作業を行うことができるという優れた効果が得られる
。As explained above, according to the present invention, the initial vibration that occurs when hoisting a load with an unloader or the like can be reliably suppressed and eliminated without impairing cargo handling efficiency. Therefore, when hoisting a load, there is almost no initial clinging, and in combination with the steady rest control during traversing, an excellent effect can be obtained in that the load can be hoisted safely and quickly.
第1図は本発明の実施例の構成を示す一部ブロック図を
含む配置図、第2図乃至第4図は、本発明の詳細な説明
するための、荷を四んだ際の主トロリー及び副トロリー
の力の関係例を示す、一部線図を含む配置図、第5図は
従来のアンローダの全体構成を概略的に示す配置図、第
6図は前記従来のアンローダのトロリー周辺の構成を示
す配置図、第7図は吊荷及びトロリーの力学的な関係を
示す模式図、第8図及び第9図は横行加減速パターン及
び振れの位相面図の例を示す線図、第10図はグラブバ
ケットが着地した状態の例を示す、一部所面図を含む配
置図である。
8・・・荷、 10・・・主トロリー51
2・・・副トロリー、
14・・・支持ロープ、
16・・・開閉ロープ、
18・・・横行ロープ、
20・・・グラブバケット、
22・・・ホッパ、
24・・・支持ドラム、
26・・・横行ドラム、
28・・・開閉ドラム、
3OA、30B、30C・・・シーブ、37・・・荷(
鉱石等)、
38.40・・・固定シーブ、
42・・・歪ゲージ、
44・・・増幅器(アンプ)、
46・・・運転制御装置、
48・・・機械ブレーキ、
50・・・横行速度#制御装置。Fig. 1 is a layout diagram including a partial block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and Figs. 2 to 4 show the main trolley when carrying a load, for explaining the present invention in detail. FIG. 5 is a layout diagram that schematically shows the overall configuration of a conventional unloader, and FIG. 6 is a diagram showing the area around the trolley of the conventional unloader. FIG. 7 is a schematic diagram showing the dynamic relationship between the suspended load and the trolley; FIGS. 8 and 9 are line diagrams showing examples of traverse acceleration/deceleration patterns and phase diagrams of deflection; FIG. 10 is a layout diagram, including a partial top view, showing an example of a state in which the grab bucket has landed. 8... Load, 10... Main trolley 51
2... Sub-trolley, 14... Support rope, 16... Opening/closing rope, 18... Traverse rope, 20... Grab bucket, 22... Hopper, 24... Support drum, 26... ...traversing drum, 28...opening/closing drum, 3OA, 30B, 30C...sheave, 37...load (
38. 40... Fixed sheave, 42... Strain gauge, 44... Amplifier (amplifier), 46... Operation control device, 48... Mechanical brake, 50... Traverse speed #Control device.
Claims (1)
ープを介して荷を吊上げる際に生ずる吊荷の初期振れを
抑制する制御方法であつて、 荷の吊り上げ開始直後の所定期間、該トロリーを横行方
向に自由移動が可能な状態として、前記トロリーを吊荷
の鉛直線上に移動させるようにしたことを特徴とする吊
荷の初期振れ抑制制御方法。(1) A control method for suppressing the initial swing of a suspended load that occurs when lifting a load via a rope supported by a trolley in an unloader, etc., which involves moving the trolley sideways for a predetermined period immediately after the start of lifting the load. 1. A control method for suppressing initial swing of a suspended load, characterized in that the trolley is moved along a vertical line of the suspended load in a state where it can freely move in the direction of the suspended load.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10169288A JPH01271395A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Initial swing suppressive control for suspended load |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10169288A JPH01271395A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Initial swing suppressive control for suspended load |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01271395A true JPH01271395A (en) | 1989-10-30 |
Family
ID=14307390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10169288A Pending JPH01271395A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Initial swing suppressive control for suspended load |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH01271395A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01174389U (en) * | 1988-05-27 | 1989-12-12 | ||
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-
1988
- 1988-04-25 JP JP10169288A patent/JPH01271395A/en active Pending
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