JPH02147508A - クレーンの荷物姿勢制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は船舶やトラックなどに積まれた荷物を積出しあ
るいは積込む際に使用されるクレーンの荷物姿勢制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来、船舶やトラックなどに積まれたｃｆ物を積出しあ
るいは積込む際に使用されるクレーンにおいて、傾いた
状態で置かれている荷物を吊上げて水平な場所に下すに
は、−荷物を傾いた状態のまま巻上ロープにより吊上げ
て設置場所まで移動して一旦静止させ、その後運転員の
目視又は表示器に表示された水平度検出器により検出さ
れた水平度を確認しながらクレーンを操作し、青地ある
いは管床する際に荷物が損傷しないように水平な状態に
してから下ろすようにしていた。

この場合、傾いた状態の荷物を水平にするには運転員の
ハンドル操作により巻上ロープの繰出量を補正すること
によって行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このように運転員のハンドル操作により巻上ロ
ープの繰出量を補正して傾いた状態の荷物を゛水平にす
るには設置場所で一旦荷物を静止させなければならない
ため、荷物の移動中は巻上ロープの繰出量の補正操作を
行なうことができず、また補正操作を行なうｔ場合にも
熟練した運転員とそうでない運転員とでは水平状態にす
るまでに要する時間に大きな差がある。

これらのことから、荷物の積出しあるいは積込みの間隔
を短縮することが困難となり、船舶などの停泊時間を長
くする要因となっていた。

本発明は運転員の熟練度に関係なく、しかも荷物を静止
させることなく運搬中でも正確に荷物を水平にすること
ができ、もって運転間隔を最短にすることができるクレ
ーンの荷物姿勢制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、複数本の巻上ロー
プに連結され且つ荷物を把持する荷物把持装置を、前記
各巻上ロープの繰出量を個々に補正し且つ巻上ロープの
繰出量に応じて移動可能なロープ繰出量補正装置を備え
たロープ駆動伝達機構により前記各巻上ロープを巻上げ
又は巻戻して吊上げ又は吊下すクレーンにおいて、前記
荷物把持装置に取付けられ荷物の水平度を検出する水Ｎ
ト度検出器と、前記巻上ロープにかかる荷重の変化を検
出する荷重検出器と、前記ロープ繰出量補正装置の移動
量を検出する位置検出器と、前記水平度検出器および前
記荷重検出器の検出信号がそれぞれ取込まれ荷物が吊上
げられる瞬間の水平度を記憶する記憶手段と、予め設定
された荷物の傾きと巻上ロープの繰出量の補正量との関
係から前記記憶手段に記憶された荷物の傾き量に応じた
補正量を求めてこれを目標移動量に変換する変換手段と
、この変換手段により変換された目標移動量と前記位置
検出器により検出された実際の前記ロープ繰出量補正装
置の移動量とを比較してこれらが等しくなるように前記
ロープ繰出量補正装置に巻」ニロープの繰出量を補正す
べく操作指令を与える判定手段とを具備する構成とした
ものである。

（作用） このような構成のクレーンの荷物姿勢制御装置にあって
は、荷重検出器により巻上ロープにかかる荷重の変化が
検出されると、このときの水平度検出器により検出され
た荷物の水平度、つまり荷物の傾き量をもとに、予め設
定された荷物の傾きと巻上ロープの繰出量との関係から
補正量を求め、この補正量は目標移動量に変換されて位
置検出器により検出された実際のロープ繰出量補正装置
の移動量と比較される。そして、これら目標移動量と実
際の移動量とが等しくなるようにロープ繰出量補正装置
により巻上ロープの繰出量が補正されることにより、荷
物は水平状態に姿勢制御されることになる。

したがって、荷物が移動中であっても、吊上げられた状
態で振子のように揺動していても、これらの影響を受け
ることなく荷物を正確且つ迅速に水平に制御することが
可能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図は本発明が適用されるコンテナクレーンの概略的
な構成例を示すものである。第３図において、１は電動
機２に連結された巻取ドラム３に巻取り又は巻戻される
複数本の巻上ロープで、この各巻上ロープ１には例えば
船舶に積まれた荷物４を把持する荷物把持装置５に滑車
６を介してそれぞれ連結されている。また、これら各巻
上ロープ１は陸地に立てられた複数本のポール７に支持
されている梁８に沿って且つ所定の箇所に取付けられた
滑車９を介して移動可能に配設され、前述した巻取ドラ
ム３により巻取り９巻戻される構成となっている。

このような構成のクレーンにおいて、本実施例では荷物
の傾きを水平状態に姿勢制御する姿勢制御装置として次
のような構成とするものである。

なお、荷物４の傾きとしては第４図（ａ）に示ずトリム
動作と同図（ｂ）に示すリスト動作の２種類あるが、こ
こでは荷物４の傾きがリスト動作の場合の姿勢制御を例
にして述べる。

本実施例では第３図に示すように荷物姿勢制御装置５に
水平度検出器１０を取付け、また巻取ドラム３側の滑車
９に荷重計１１を取付ける。

荷物４を吊」二げる当初、巻上ロープ１は弛んでいるが
、巻上げを始めると荷物４が船体を離れる瞬間にロープ
の緩みが無くなる。荷重計１１はこのロープの緩みが無
くなる瞬間を巻上ロープ１にかかる荷重の変化として検
出するものである。また、水平度検出器１０は吊上げよ
うとしている荷物４の荷重が増加した瞬間の水平度５つ
まり荷物４の傾きを検出するものである。

一方、荷物把持装置５に滑車６を介して連結された各巻
上ロープ１は電動機２の駆動により巻取ドラム３に巻取
り又は巻戻されて荷物４を、ｉ′Ｔ上げ又は吊り下され
るが、これら各巻上ロープ１は荷物４の傾きに応じてそ
の繰出量が制御されるようになっている。

第２図は各巻上ロープ１を各所に設けられた滑屯９を介
して移動するロープ走行系を示すもので、このロープ走
行系にイコライザシーブ１２を設けると共にこのイコラ
イザシーブ１２を油圧シリンダ１３により移動させて荷
物把持装置５に連結されている各巻」二ロープ１の繰出
はが制御できるようになっている。つまり、第２図にお
いて各巻」−ロープ１の繰出量の制御により、イコライ
ザシーブ１２が陸側から見て図示左ｈ゛に動くと荷物４
も左方に、また右方に動くと右方に下がるようになって
いる。この場合、油圧シリンダ１３は電磁弁１４．１５
を通して給排される油圧により動作し、またこのときの
イコライザシーブ１２の移動量は油圧シリンダ１３のピ
ストンに取付けられた位置検出器１６により検出される
。

第１図はこれら水平度検出器１０．荷重検出器１１およ
び位置検出器１６で検出されたそれぞれの検出信号をも
とに荷物４の傾きを水平に制御する荷物姿勢制御装置の
構成例をブロック回路にて示すものである。第１図にお
いて、荷重検出器１１で検出されたアナログ信号はＡ／
Ｄ変換器２２によりディジタル信号に変換され、微分演
算部２３に加えられる。この微分演算部２３はＡ／Ｄ変
換器２２を通して入力される荷重検出器１１の検出信号
を微分してその変化時オン指令を出力するものである。

また、水平度検出器１０の検出信号はＡ／Ｄ変換器２４
によりディジタル信号に変換され、微分演算部２３から
出力されるオン指令により閉じる開閉部２５を通してデ
ータラッチ２６に記憶され、このデータラッチ２６に記
憶された荷物４の傾き鑓に応じたデータは予め測定によ
り求められた荷物の傾きとロープの繰出量との関係が設
定され傾き一補正量変換部２７に取込まれる。この傾き
一補正量変換部２７はそのときの荷物の傾き計に応じた
補正瓜を求めてこれを１」標柱動量に変換するもので、
この目標移動量はリスト動作判定部２８に加えられる。

また、位置検出器１６により検出されたイコライザシー
ブ１２の移動量がＡ／Ｄ変換器３０によりディジタル信
号に変換され、リスト動作判定部２８に加えられる。

このリスト動作判定部２８は傾き一捕正量変換部２７か
ら入力される目標移動量とＡ／Ｄ変換器３０を通して入
力されるイコライザシーブ１２の移動量とを比較し、電
磁弁指令部２９に実移動量が目標移動量に等しくなるよ
うに操作信号を加えるものである。電磁弁指令部２９は
リスト動作判定部２８から人力される操作信号に基いて
第２図に示す電磁弁１４．１５の開度を制御するもので
ある。

次にこのように構成されたクレーンの荷物姿勢制御装置
の作用について述べる。

クレーンで荷物を吊上げようとする時は、荷物が置かれ
ている場所から空中に持上がる前に、巻上ロープ１の弛
み取りが行なわれ、この巻上ロープ１の弛みが取除かれ
た時点での荷物把持装置５の傾きが荷物４の傾きとなる
。

いま、微分演算部２３により荷重計１１で検出された荷
重信号の変化が求められると、その変化時点で与えられ
るオン指令により開閉部２５がオンとなり、このとき水
平度検出器１０で検出された荷物４の傾き量がデータラ
ッチ２６に記憶される。この場合、データラッチ２６に
記憶されたデータは、リスト動作判定部２８によりリス
ト動作補正完了が判定されるまで保存される。

データラッチ２６のデータが傾き一補正量変換部２７に
取込まれると、そのデータから荷物の傾き量に対応する
補正量に変換され、この補正量はイコライザシーブ１２
の目標移動量としてリスト動作判定部２８に与えられる
。すると、リスト動作判定部２８ではこの目標移動ｍを
目標値として電磁弁指令部２９に操作信号を与える。

したがって、電磁弁指令部２９により第２図に示す電磁
弁１５．１６が制御されることで、油圧シリンダ１３が
操作され、イコライザシーブ１２は図示矢印の方向に移
動することになる。この場合、位置検出器１６により検
出された実際のイコライザシーブ１２の移動量はリスト
動作判定部２８により目標値と比較され、両者が等しく
なるように電磁弁指令部２９に操作信号が与えられる。

これにより油圧シリンダ１３によりイコライザシーブ１
２が移動制御されるので、巻上ロープ１の繰出量が補正
され、やがて荷物４が水平状態になる。

このような構成のクレーンの荷物姿勢制御装置とすれば
、荷物４が移動中であっても、吊上げられた状態で振子
のように揺動していてもそれらの影響を受けることなく
、荷物を水平に制御することができるので、従来の運転
員のハンドル操作による補正に比べて荷物を下ろす際の
作業性が改善され、荷物の積込みあるいは積出しの運転
間隔を大幅に短縮することが可能となる。

なお、上記実施例においては水平度検出器１０゜荷重計
１１および位置検出器１６の各検出信号はアナログ量と
して取込む場合について述べたが、水平度をディジタル
信号として出力可能な水平度検出器１０を用いたり、荷
重計１１から荷重増加の接点信号を荷重信号として得た
り、位置検出器１６からの位置信号をパルス発信器など
によるディジタル信号として得る場合にはＡ／Ｄ変換器
２２．２４．３０を省略することができる。

また、上記ではリスト動作を補正するばあいについて述
べたが、トリム動作についてもその傾きが検出できれば
、リスト動作の補正と同様に実施することができる。

さらに、本発明では荷物の姿勢制御を行なうための信号
処理手段としては、マイクロコンピュータで実行しても
よく、またハードウェアによる構成として実施するよう
にしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、運転員の熟練度に関
係なく、しかも荷物を静止させることなく運搬中でも正
確に荷物を水平にすることができ、もって運転間隔を最
短にすることができるクレーンの荷物姿勢制御装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクレーンの荷物姿勢制御装置の一
実施例を示すブロック回路図、第２図は同実施例におい
て巻上ロープを移動するロープ走行系のロープ繰出量を
制・御するイコライザシーブと油圧シリンダとの関係を
示す図、第３図は本発明が適用されるコンテナクレーン
を示す概略構成図、第４図は種類の異なる荷物の傾きを
説明するための図である。 １・・・巻上ロープ、２・・・電動機、３・・・巻取ド
ラム、４・・・荷物、５・・・荷物把持装置、６，９・
・・滑車、１０・・・水平度針、１１・・・荷重計、１
２・・・イコライザシーブ、１３・・・油圧ピストン、
１４．１５・・・電磁弁、１６・・・位置検出器、２２
，２４．３０・・・Ａ／Ｄ変換器、２３・・・微分演算
部、２５・・・開閉部、２６・・・データラッチ、２７
・・・傾き一補正量変換部、２８・・・リスト動作判定
部、２９・・・電磁弁指令部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 シｂ 図 横行方町 第 図 横竹力商 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数本の巻上ロープに連結され且つ荷物を把持する荷物
   把持装置を、前記各巻上げロープの繰出量を個々に補正
   し且つ巻上ロープの繰出量に応じて移動可能なロープ繰
   出量補正装置を備えたロープ駆動伝達機構により前記各
   巻上ロープを巻上げ又は巻戻して吊上げ又は吊下すクレ
   ーンにおいて、前記荷物把持装置に取付けられ荷物の水
   平度を検出する水平度検出器と、前記巻上ロープにかか
   る荷重の変化を検出する荷重検出器と、前記ロープ繰出
   量補正装置の移動量を検出する位置検出器と、前記水平
   度検出器および前記荷重検出器の検出信号がそれぞれ取
   込まれ荷物が吊上げられる瞬間の水平度を記憶する記憶
   手段と、予め設定された荷物の傾きと巻上ロープの繰出
   量の補正量との関係から前記記憶手段に記憶された荷物
   の傾き量に応じた補正量を求めてこれを目標移動量に変
   換する変換手段と、この変換手段により変換された目標
   移動量と前記位置検出器により検出された実際の前記ロ
   ープ繰出量補正装置の移動量とを比較してこれらが等し
   くなるように前記ロープ繰出量補正装置に巻上ロープの
   繰出量を補正すべく操作指令を与える判定手段とを具備
   したことを特徴とするクレーンの荷物姿勢制御装置。