JPH01313299A - 吊り荷の振れ止め運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は吊り荷の振れ止め運転制御方法に係り、特に自
動制御によって吊り荷の移動運転を行うクレーンにおけ
る吊り荷の振れ止め運転の制御方法に関する。

［従来の技術］ 一般Ｇ辷、コンテナクレーン等においては、荷物を吊り
上げて最大速度で横行運転した後、所定の停止位置（荷
の吊り下ろし位置）に止まるように、速やかに減速して
、作業時間の短縮を計る必要がある。

ただし、この減速にともなって、吊り荷が振り子状に振
動し１、吊り荷の安全性に悪影響を及ぼすと共に、所定
の荷下ろし位置の上方に達してもこの振動が収まらず、
作業時間が長くかがってしまうことになる。このため従
来は、運転者が経験や勘に基づいてこの振れを減衰させ
るような調節運転を行い、停止位置に達したときに振れ
角がなるべく小さくなるように横行運転を行うようにし
、ていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところで近来にあっては、クレーンの運転を自。

動制御によって行い、作業能率を向上させようとする提
案が種々なされている。

しかしながら、減速したときに生ずる吊り荷の振れを適
切に減衰させるのは難しかった。たとえば、吊り荷の振
れ角を検出して、その角度に対応する減速度を設定しよ
うとし、ても、吊り荷の重量や吊りロープ長、さらには
トロリの位置により運転条件が変わってしまい、必ずし
も適切な制御を行う、二とができなかった。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、減速中に生ずる吊り
荷の振れを、適切に減衰させるような運転をさせる制御
方法を提供すべく創案されたものである。

［課題を解決するための手段および作用］本発明は、吊
り荷の重量と吊り下げロープ長とトロリの位置とから減
速開始位置と減速中止速度と再減速開始振れ角とを経験
則に基づいて決定し１、所定の最大横行速度で運転され
たトロリか上記減速開始位置に到達したときに減速運転
に切り換えさせ、その速度が上記減速中止速度に達した
ときに、その速度を保持する等速運転に切り換えさせる
とともに、その後、上記減速により生じた吊り荷の振れ
角が上記再減速開始振れ角になった時に、所定の停止位
置に停止する減速運転を再開させるものである。

また、上記方法において、再減速開始振れ角の代わりに
等速維持時間を決定し、等速運転に切り換えてからその
等速維持時間だけ経過したときに減速運転を再開させる
ようにし４てもよい。

そして、上記経験則が、ファジィ推論が適用されるルー
ルマツプ上に数値入力されていることが望ましい。

さらに、上記経験則が、最大横行速度で運転されている
ときに生じている吊り荷の振れ角を考慮して成るように
することができる。

このようにすると、所定の停止位置に達し、たとき、吊
り荷の振れは、略０に減衰される。

［実施例］ 以下本発明の実施例を、添付図面に従って説明する。

まず第２図によって、本発明に係る吊り荷の振れ止め運
転制御方法を適用したクレーンの自動制御装置の一実施
例を説明する。

この装置１は、吊り荷２の状態を検出するための検出手
段３と、その情報に基づいて演算を行う演算処理装置４
と、動力源（図示せず）からの駆動力を適宜トロリ５等
に伝達する運転装ｒＩ１６とにより主に構成されている
。

演算処理装置４は、運転者が従来行ってきた経験則に基
づき、運転条件が適宜数値化されてルールマツプとして
あらかじめ入力されていると共に、これを必要に応じて
運転データとして取り出すことができるように、公知の
ファジィコントローラ（図示せず）が搭載されている。

検出手段３は、吊りロープの張力を検出する張力センサ
と、その巻量を検出する巻量センサと、トロリの位置を
検出する横行位置センサと、吊り荷の振れ角を検知する
公知の振れ角センサとからなる。そしてこれら検出され
た張力および巻量を演算処理装置４に入力することによ
り、吊り荷の荷重Ｍと吊りロープの長さＬｌを算出させ
るようになっている。

運転装置６は、演算処理装置４および振れ角センサから
の信号を受信したときに、適宜比較演算して、所望の運
転を行うように形成されている。

運転装置６からは、電気信号の形で出力され、順次、電
動モータ７、減速８１８、ドラム９を介してトロリ５ま
で伝達されるようになっている。

次に本発明の実施例を、上記構成の作用として説明する
。

第１図および第３図に示すように、トロリが最大横行速
度Ｖ　ｌａＸで横行運転されると、本発明の制御が開始
される。

まず荷役データから、巻き下げ目標ロープ長し２および
停止目標位置Ｘ６が演算処理装置４に入力されると共に
、吊り荷の重量Ｍと横行開始時のロープ長Ｌ１とトロリ
の位置Ｘと、さらに初期の吊り荷振れ角θ０とが入力さ
れる。演算処理装置４は、これらの情報により、減速開
始位置Ｘ１と、減速中止速度ｖ１と、再減速開始振れ角
θ１とを決定する。そしてトロリ５が減速開始位置Ｘ１
に到達すると、運転装置６は、所定の減速運転に切り換
える。減速運転が開始されると、トロリ５の速度Ｖと、
減速中止速度■１とを比較し、Ｖ　＝　Ｖ　＋になった
ときに、その速度を保持する等速運転に切り換える。

その後、振れ角センサが検知した振れ角θが、再減速開
始振れ角θ１に達すると、再び減速運転に切り換え、所
定の停止目標位置Ｘｔに停止できるようにする。すなわ
ち、第３図中、（ａ）　（ｄ）に示し、たように速度が
変化することになる。そし、て第１図に示したように、
吊り荷の振れ角θは、横行方向前方側に生じ、減速中止
速度■１に切り換えられた後も惰性によって増加し、ピ
ークに達した後、横行方向後方側に揺れ戻る。この時の
振れ角θが、停止目標位置Ｘ６に達したときに０になる
ように、すなわち再減速運転による横行方向前方側への
振れと、惰性によるこれと反対方向の振れとが相殺する
ように、再減速がなされる。

このように、荷役データや吊り荷の振れ角だけでなく、
ロープ長、位置および荷重も考慮して運転データを決定
するようにし、なので、振れ止めを確実に行うことがで
きる。またこのことは、横行運転中に障害物を跨ぐなど
の吊りロープ長の変化があったときにおいても、安全か
つ円滑に対処できることとなる。そして運転データを決
定する上で、経験則を利用し、て行うようにし、なので
、極めて実際的である。

次に、等速維持時間を決定して制御する方法を説明する
。

この方法は、先に説明した決定する値のうち、再減速開
始振れ角θ１に代えて等速維持時間Ｔ１を用いるもので
あり、第２図中の演算処理装置４にあらかじめデータと
して入力されていると共に、経過時間を測定するための
タイマが備えられている。そして第１図に示したように
、減速が開始されて減速中止速度ｖ１に達してからの時
間が、等速維持時間Ｔ１だけ経過したときに、再び所定
の減速運転に切り換えるようにする。すなわち、第３図
中でいえば、符号１０で示し、た判断に代えて、「切り
換え後Ｔ１だけ経過し、なか？」を判断することになる
。

そのほかの構成及び作用・効果は前記方法と同じである
９ただし、吊り荷２の振れ角の検出は不要になる。

なお、再減速開始振れ角θ１および等速維持時間′ｒ１
の両方を決定しておいて、外乱などによって再減速開始
振れ角θ１が検出できなかったときに、等速維持時間Ｔ
１で制御するようにしてもよい９この場合、より確実な
制御方法として提供できる。

ここで、本実施例における減速開始位置Ｘ１と、減速中
止速度■１と、再減速開始振れ角θ１あるいは等速維持
時間Ｔ　Ｉ　との決定手順を、第４図によって説明して
おく。

準備されるルールマツプには、ある最大横行速度Ｖ　ｎ
ａｘのもとての、減速開始時のロープ長Ｌ１と巻き下げ
目標ロープ長Ｌ２と吊り荷重量Ｍとに対応する適切な減
速開始位置Ｘ１と、加速中止速度ｖ１と、再加速開始振
れ角θ１あるいは等速維持時間Ｔ１とを設定しておく０
例えば、ＬｌとＬ２とを５ｍ毎、Ｍを１０ｔｏｎ毎に設
定して組み合わせ、それぞれの場合において、どのよう
な値のＸｌとｖｌとθ１あるいはＴ１とにすれば、停止
目標位置Ｘ８に達したときに振れ角θがＯになるかを、
運転者の経験およびコンピュータシミュレーションによ
り書き込んでおく。

そして実際の横行運転におけるデータが入力されると、
そのデータに関係する設定数値に近いルールを抽出する
と共に、メンバシップ関数により適合度μを算出する。

この適合度μによって、第４図（ｆ）に示したように修
正（図形上、截頭処理）し、これらの和集合のｒ重心」
を検出し、て、確定値「θ１　」とする。

これで、経験則を連続的なデータとして収り出すことが
できる。

なお、上記実施例においては、確定値「θ１」を出力す
る際に、減速する以前に生じていた吊り荷振れ角θ０に
より、適宜増減するようにしであるが、吊り上げ後の加
速運転制御において振れ止めが充分に成されると予想さ
れれば、無視するように設定し、てもよい。

また、第４図においては、再減速開始振れ角θ１を例示
したが、減速開始位置Ｘ１、減速中止速度ｖ１あるいは
等速維持時間Ｔ１も同様の手順によって確定されるもの
である。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

（１）吊り荷の重量とロープ長と位置とから減速開始位
置と減速中止速度と再減加速開始振れ角あるいは等速維
持時間とを経験則に基づいて決定し、減速横行運転をこ
れらに則って行わせるので、吊り荷の振れを目標停止位
置に達するまでに減衰でき、クレーンの自動運転の適切
な制御ができる。

（２）さらに経験則がファジィ推論を適用するルールマ
ツプ上に数値入力された方法においては、手動運転で得
た振れ止め手法を適切に利用できる。

（３）また経験則が減速前に生じていた振れ角を考慮し
てなる方法においては、加速運転の制御方法の如何にか
かわらず振れ止めを行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る吊り荷の振れ止め運転制御方法の
一実施例を示し、た速度と振れ角との対比図、第２図は
その方法を実施するための構成を示した図、第３図は第
１図を説明するための流れ図、第４図はファジィ推論の
適用を説明するための流れ図である。 図中、Ｘｌは減速開始位置、ｖｌは減速中止速度、Ｖ　
ｗａｘは最大横行速度、θ１は再減速開始振れ角、Ｔ１
は等速維持時間である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吊り荷の重量と吊り下げロープ長とトロリの位置と
   から減速開始位置と減速中止速度と再減速開始振れ角と
   を経験則に基づいて決定し、所定の最大横行速度で運転
   されたトロリが上記減速開始位置に到達したときに減速
   運転に切り換えさせ、その速度が上記減速中止速度に達
   したときに、その速度を保持する等速運転に切り換えさ
   せるとともに、その後、上記減速により生じた吊り荷の
   振れ角が上記再減速開始振れ角になつた時に、所定の停
   止位置に停止する減速運転を再開させることを特徴とす
   る吊り荷の振れ止め運転制御方法。 ２、吊り荷の重量と吊り下げロープ長とトロリの位置と
   から減速開始位置と減速中止速度と等速維持時間とを経
   験則に基づいて決定し、所定の最大横行速度で運転され
   たトロリが上記減速開始位置に到達したときに減速運転
   に切り換えさせ、その速度が上記減速中止速度に達した
   ときに、その速度を保持する等速運転に切り換えさせる
   とともに、その後、等速運転による運転時間が上記等速
   維持時間だけ経過した時に、所定の停止位置に停止する
   減速運転を再開させることを特徴とする吊り荷の振れ止
   め運転制御方法。 ３、上記経験則が、ファジィ推論が適用されるルールマ
   ップ上に数値入力された請求項１又は２に記載の吊り荷
   の振れ止め運転制御方法。 ４、上記経験則が、最大横行速度で運転されているとき
   に生じている吊り荷の振れ角を考慮して成る請求項１な
   いし３のいずれかに記載の吊り荷の振れ止め運転制御方
   法。