JPH04191296A - フローティングクレーンの揺動影響除去装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフローティングクレーンの揺動影響除去方法及
び装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図及び第４図によりフローティングクレーンの一例
の構造を説明すると、該フローティングクレーンは、水
上に浮ぶ台船ｌ上に設けた旋回体２に、ブーム３の基端
部を該ブーム３が上下方向に傾動し得るように枢着せし
め、前記旋回体２に設けたウィンチドラム４から繰り出
したワイヤロープ５を、ブーム３の先端部に支承したシ
ーブ６から垂下させたうえ、その垂下したワイヤロープ
５をフックブロック７のシーブ８に巻掛け、更に、ワイ
ヤロープ５の繰り出し側端部をブーム３の先端部に係止
している。

ウィンチドラム４には、減速装置９を介して油圧モータ
ｌＯが連結され、該油圧モータＩＯには、方向切換弁１
１を介して油圧ポンプ（図示せず）か、また、前記方向
切換弁１１には、遠隔操作弁１２を介してパイロットポ
ンプ（図示せず）が接続されている。

上述したフローティングクレーンでは、運転者が旋回体
２内に設けられた操作レバー１３をある一方向へ傾動さ
せると、遠隔操作弁Ｉ２か中立位置から一方の圧油供給
位置に切換えられ、前記パイロットポンプか吐出する作
動／ｄ′１１４の油圧か遠隔操作弁１２を介して方向切
換弁１１へ付与されることにより、方向切換弁１１か中
立位置から一方の圧油供給位置に切換えられて、前記油
圧ポンプか吐出する作動油Ｉ５か油圧モータ１０に供給
され、ウィンチドラム４かある一方向に回動してワイヤ
ロープ５が繰り出され、フックブロック７が下降する。

また、運転者か前記操作レバー１３を他方向へ傾動させ
ると、遠隔操作弁１２、方向切換弁１１か他方の圧油供
給位置に切換えられ、油圧ポンプが吐出する作動油Ｌ５
が油圧モータ１０に供給され、ウィンチトラム４が他方
向に回動してワイヤロープ５か巻き取られ、フックブロ
ック７か上昇する。

このように、上述したフローティングクレーンにおいて
は、運転者か操作レバー１３を傾動させることによりフ
ックブロック７を昇降させ、橋脚等構造物の基礎部を構
成するブロック等の揚重作業を行っている。

また、フローティングクレーンは、フックブロック７に
替えて、ワイヤロープ５にパケット（図示せず）を取付
け、該パケットにより水底の掘削する浚渫作業に用いら
れることもある。

［発明が解決しようとする課Ｉｆ］ ところが、フローティングクレーンは、水上に浮んだ状
態で使用されるので、波浪により上下方向に揺動する。

このため、フローティングクレーンを用いて前述したブ
ロックを水底に積重ねる作業を行う際に、フローティン
グクレーンが上下方向に大きく揺動すると、ワイヤロー
プ５によってブーム３より吊下げられたブロックが水底
に対して上下方向に移動し、ブロックの位置決めが困難
になり、また、水中においてブロックの位置決め作業を
補助する潜水作業員がブロックと水底の間、あるいはブ
ロック間に挟まれる危険か生じる。

更に、フローティングクレーンにより浚渫作業を行う際
には、フローティングクーンの上下方向の揺動により、
パケットも上下方向に移動してパケットの位置か安定し
ないため、パケットの上下方向の移動を勘案して水底を
余分に掘削しており、効率良く浚渫作業か行われている
とはいえない。

更にまた、フローティングクレーンの上下方向の揺動に
合わせて、フローティングクレーンが上昇した際には、
ワイヤロープ５か繰り出され、またフローティングクレ
ーンか下降した際にはワイヤロープ５か巻き取られるよ
うに、運転者か操作レバー１３を傾動させることも考え
られるか、長時間にわたる作業中、運転者かフローティ
ングクレーンの揺動に合わせて確実に操作レバー１３を
傾動させることは不可能である。

本発明は上述した問題点を解決するもので、フローティ
ングクレーンの上下揺動による影響を除去して安定した
状態で作業を行えるようにすることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のフローティングク
レーンの揺動影響除去方法においては、フローティング
クレーンのブームより垂下させたワイヤロープに物品を
吊り下げて作業を行うときに、フローティングクレーン
か上下に揺動することによってブームに作用する上下方
向の加速度を検出し、該加速度からブームの上下方向の
変位量を求め、前記変位量を相殺するようにワイヤロー
プを繰り出しあるいは巻き取ることによりフローティン
グクレーンの上下揺動による物品変位を抑制する。

また、上記目的を達成するために、本発明のフローティ
ングクレーンの揺動影響除去装置においては、回動可能
に支持された操作レバーの回動角に基づき速度信号を出
力する回動角検出センサと、ブームに作用する上下方向
の加速度を検出する加速度検出センサと、該加速度検出
センサか出力する加速度検出信号を変位予測信号に変換
する演算装置と、該演算装置が出力する変位予測信号及
び前記回動角検出センサが出力する速度信号から指令信
号を演算するコントローラと、該コントローラか出力す
る指令信号に比例して中立位置から圧油供給位置に所定
の開度で切換えられ、且つ荷役作業用ウィンチドラムを
駆動する作動油を供給する方向切換弁へパイロット圧を
付与して該方向切換弁を中立位置から圧油供給位置に所
定の開度で切換える電磁比例弁とを備える。

［作　　　用］ 本発明のフローティングクレーンの揺動影響除去方法に
おいては、ワイヤロープの繰り出し側端部に物品を吊り
下げて作業を行うときに、フローティングクレーンか上
下に揺動することによってブームに作用する上下方向の
加速度を検出せしめ、ブームの上下方向の変位量を前記
加速度より求め、フローティングクレーンか上方へ揺動
した際には前記変位量を相殺するようにワイヤロープを
繰り出させ、また、フローティングクレーンか下方へ揺
動した際には、前記変位量を相殺するようにワイヤロー
プを巻き取らせてフローティングクレーンの上下揺動に
よる物品の変位を抑制させる。

本発明のフローティングクレーンの揺動影響除去装置に
おいては、フローティングクレーンが上下に揺動してい
ないときに、操作レバーを回動させると、回動角検出セ
ンサか速度検出信号を出力し、コントローラは速度信号
により指令信号を出力し、該指令信号により電磁比例弁
が圧油供給位置に所定の開度で切換えられ、更に電磁比
例弁か所定の開度で切換えられることにより方向切換弁
が圧油供給位置に所定の開度で切換えられ、油圧モータ
に作動油か供給されてウィンチドラムが回動し、操作レ
バーの回動角に対応してワイヤロープが繰り出しあるい
は巻き取られる。

操作レバーを回動させない状態で、フローティングクレ
ーンか上下に揺動すると、加速度検出センサが加速度検
出信号を出力し、コントローラは、演算装置か加速度検
出信号を変換した変位予測信号により指令信号を出力し
、該指令信号により電磁比例弁が圧油供給位置に所定の
開度て切換えられ、更に、方向切換弁か圧油供給位置に
所定の開度て切換えられ、油圧モータに作動油が供給さ
れてウィンチドラムが回動し、フローティングクレーン
の変位量を相殺するように物品を吊り下げるワイヤロー
プを繰り出しあるいは巻き取られる。

フローティングクレーンか上下に揺動しているときに、
操作レバーを回動させると、コントローラに速度検出信
号、変位予測信号が入力され、コントローラは速度信号
、変位予測信号により指令信号を出力し、該指令信号に
より電磁比例弁が圧油供給位置に所定の開度て切換えら
れ、更に、方向切換弁か圧油供給位置に所定の開度て切
換えられ、油圧モータに作動油に供給されてウィンチド
ラムが回動し、操作レバーの回動角に対応して、フロー
ティングクレーンの上下揺動に左右されることなくワイ
ヤロープが水底の固定物に対して相対的に繰り出しある
いは巻き取られる。

［実　施　例］ 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のフローティングクレーンの揺動影響除
去装置の一例を第３図に示すフローティングクレーンに
適用した例を示し、図中第３図及び第４図と同一の符号
を付した部分は同一物を表わしている。

第３図に示す旋回体２に設けたウィンチトラ、ム４を駆
動する油圧モータｌＯに、油圧ポンプ（図示せず）に連
通ずる方向切換弁１１を接続し、該方向切換弁１１に、
パイロットポンプ（図示せず）に連通ずる電磁比例弁２
６を接続する。

電磁比例弁２６は、指令信号２５か付与された際に、中
立位置から一方あるいは他方の圧油供給位置に指令信号
２５に比例した開度で切換えられ、パイロットポンプか
吐出する作動油１４の油圧か前記方向切換弁１１に付与
されるようになっている。

方向切換弁１１は、電磁比例弁２６か一方の圧油供給位
置に所定の開度て切換えられると、パイロットポンプか
吐出する作動油１４の油圧により中立位置から一方の圧
油供給位置に作動油１４の油圧に比例した開度て切換え
られ、また、電磁比例弁２６か他方の圧油供給位置に所
定の開度て切換えられると、パイロットポンプか吐出す
る作動油１４の油圧により中立位置から他方の圧油供給
位置に作動油１４の油圧により比例した開度て切換えら
れるようになっている。

油圧モータ１０は、方向切換弁１１か一方の圧油供給位
置に所定の開度て切換えられると、油圧ポンプか吐出す
る作動油１５によりウィンチトラム４を回動させてワイ
ヤローブ５を繰り出し、また、方向切換弁ｉｔが他方の
圧油供給位置に所定の開度て切換えられると、油圧ポン
プが吐出する作動油１５によりウィンチドラム４を回動
させてワイヤロープ５を巻き取るようになっている。

第３図に示す旋回体２内に傾動可能に設けた操作レバー
１３に、該操作レノ・−１３の傾動角を検出する傾動角
検出センサ１６を設け、該傾動角検出センサ１６が操作
レノ・−の傾動角に比例して出力する速度信号１７をコ
ントローラ１８へ導くようにする。

コントローラ１８は、前記速度信号１７を積分してウィ
ンチトラム４が回転すべき回転角を表わす回転角指令信
号に変換するようになっている。

ウィンチトラム４に、該ウィンチドラム４の回動角を検
出する回転角検出センサ１９を設け、該回転角検出セン
サ１９か出力する回転角検出信号２０を前記コントロー
ラ１８へ導くようにする。

ブーム３に、該ブーム３の垂直方向上向き及び下向きの
加速度を検出する加速度検出センサ２１を設け、該加速
度検出センサ２１か出力する加速度検出信号２２を演算
装置２３へ導くようにし、該演算装置２３か加速検出信
号２２を時間に対して２回積分し、且つブーム３に設け
た角度検出器２９か検出したブーム３の角度検出信号３
０により補正演算した変位予測信号２４を前記コントロ
ーラ１８へ導くようにする。

すなわち、演算装置２３は、加速度検出信号２２を時間
に対して２回積分したＸＯを下記式のように演算する。

Ｘｏ　ｃｏｓθ−Ｘ＋ ここてθはブーム３の角度を、また、Ｘｌは変位予測信
号を表わしている。

コントローラ１８が速度信号１７より演算した回転角指
令信号と変位予測信号２４とを加算し、その加算値から
回転角検出信号２０を減算したうえ増幅した指令信号２
５を前記電磁比例弁２６へ導くようにする。

以下、第１図に示すフローティングクレーンの揺動影響
除去装置の作動を説明する。

フローティングクレーンか揺動していない状態、すなわ
ち、コントローラ１８に変位予測信号２４か人力されて
いない状態において、運転者か操作レバー１３を中立位
置から一方側へ傾動させると、傾動角検出センサ１６か
出力する速度信号１７かコントローラ１８へ入力され、
該コントローラ１８か指令信号２５を出力し、電磁比例
弁２６か中立位置から一方の圧油供給位置に所定の開度
て切換えられ、更に、パイロットポンプか吐出する作動
油Ｉ４の油圧によって方向切換弁ＩＩが中立位置から一
方の圧油供給位置に所定の開度で切換えられ、油圧ポン
プか吐出する作動油１５が油圧モータｌＯに供給され、
ワイヤロープ５を繰り出すようにウィンチトラム４か回
動し、フックブロック７か下降するとともに、回転角検
出センサ１９から回転角検出信号２ｏがコントローラ１
８ヘフイートバツクされる。

一方、運転者が操作レバー１３を中立位置から他方側へ
傾動させると、速度信号１７かコントローラ１８へ入力
され、該コントローラ１８が指令信号２５を出力し、電
磁比例弁２６、方向切換弁１１が中立位置から他方の圧
油供給位置に所定の開度て切換えられ、油圧ポンプか吐
出する作動油１５か油圧モータ１０に供給され、ワイヤ
ロープ５を巻き取るようにウィンチトラム４が回動し、
フックブロック７か上昇するとともに回転角検出センサ
１９から回転角検出信号２ｏがコントローラ１８ヘフイ
ートバツクされる。

このように、フローティングクレーンが揺動していない
状態においては、運転者が操作レバー１３を傾動させた
ときにたけウィンチドラム４か回動してワイヤロープ５
か繰り出し、あるいは巻き取られ、フックブロック７か
昇降する。

また、操作レバー１３が中立状態に位置しているときに
、フローティングクレーンか揺動して加速度検出センサ
２１か上向きの加速度を検出すると、加速度検出信号２
２に基づき演算装置２３か出力する変位予測信号２４か
コントローラ１８へ入力され、該コントローラ１８か指
令信号２５を出力し、電磁比例弁２６、方向切換弁１１
が中立位置から一方の圧油供給位置に所定の開度て切換
えられ、油圧ポンプか吐出する作動油１５が油圧モータ
ｌＯに供給され、ワイヤロープ５を繰り出すようにウィ
ンチドラム４が回動し、フックブロック７かフローティ
ングクレーンの変位を相殺するように水底等の固定物に
対して相対的な位置を変えることなく、ブーム３に対し
て下降する。

このとき、コントローラ１８へは回転角検出信号２０か
フィードバックされている。

一方、フローティングクレーンか揺動して加速度検出セ
ンサ２１が下向きの加速度を検出すると、変位予測信号
２４がコントローラ１８へ人力され、該コントローラ１
８が指令信号２５を出力し、電磁比例弁２６、方向切換
弁１１が中立位置から他方の圧油供給位置に所定の開度
て切換えられ、油圧ポンプが吐出する作動油１５か油圧
モータｌＯに供給され、ワイヤロープ５を巻き取るよう
にウィンチドラム４が回動し、フックブロック７がフロ
ーティングクレーンの変位を相殺するように水底等の固
定物に対して相対的な位置を変えることなくプーム３に
対して上昇する。

このとき、コントローラ１８へは回転角検出信号２０が
フィードバックされている。

このように、フローティングクレーンか揺動している状
態においては、運転者か操作レバー１３を傾動させなく
ても、フローティングクレーンの上下揺動に合わせて、
水底等の固定物に対するフックブロック７の相対的な位
置を一定に保つことかできる。

更に、フローティングクレーンが揺動している状態にお
いて、運転者が操作レバー１３を中立位置から一方側へ
傾動させると、変位予測信号２４とともに、速度信号１
７かコントローラ１８へ入力される。

このとき、コントローラ１８は、変位予測信号２４、速
度信号１７より求めた回転角指令信号、回転角検出信号
２０を演算増幅し、電磁比例弁２Ｂへ指令信号２５を出
力して、フックブロック７を漸時水底等の固定物に対し
て相対的に下降させるべく電磁比例弁２６、方向切換弁
１１を圧油供給位置に所定の開度て切換える。

すなわち、コントローラ１８は、フローティングクレー
ンか揺動により上昇する際には、速度信号１７に基つく
ワイヤロープ５の繰り出し量に、フローティングクレー
ンの上昇量を加えた分たけワイヤロー１５が繰り出され
るように指令信号２５を出力し、また、フローティング
クレーンか揺動により下降する際には、速度信号１７に
基づく繰り出し量に、フローティングクレーンの下降量
を減じた分たけワイヤロープ５が繰り出されるように指
令信号２５を出力する。

上記指令信号２５には、当然のことながら回転角検出セ
ンサ１９からフィードバックされる回転角検出信号２０
か加味されている。

一方、運転者か操作レバー１３を中立位置から他方側へ
傾動させると、変位予測信号２４とともに、速度信号１
７かコンローラ１８へ入力される。

このとき、コントローラ１８は、変位予測信号２４、速
度信号１７より求めた回転角指令信号、回転角検出信号
２０を演算増幅し、電磁比例弁２６へ指令信号２５を出
力して、フックブロック７を漸時水底等の固定物に対し
て相対的に上昇させるべく電磁比例弁２６、方向切換弁
１１を圧油供給位置に所定の開度て切換える。

すなわち、コントローラ１８は、フローティングクレー
ンが揺動により上昇する際には速度信号Ｉ７に基づくワ
イヤロープ５の巻き取り量に、フローティングクレーン
の上昇量を減した分たけワイヤロープ５か巻き取られる
ように指令信号２５を出力し、また、フローティングク
レーン　　′が揺動により下降する際には、速度信号１
７に基づくワイヤロープ５の巻き取り量に、フローティ
ングクレーンの下降量を加えた分たけワイヤロープ５か
巻き取られるように指令信号２５を出力する。

このように、フローティングクレーンか揺動している状
態においても、フローティングクレーンの揺動に左右さ
れることなく、フックブロック７を水底等の固定物に対
して相対的に下降あるいは上昇させることかできる。

第２図は本発明のフローティングクレーンの揺動影響除
去装置の他の例を第３図に示すフローティングクレーン
に適用した例を示し、図中、第１図と同一の符号を付し
た部分は同一物を表わしている。

本実施例のフローティングクレーンの揺動影響除去装置
は、第１図に示す装置の操作レバー１３に、該操作レノ
・−１３の傾動角にあわせて開度を調整し得る遠隔操作
弁１２を取付け、パイロットポンプ（図示せず）か吐出
する作動油１４の油圧を、遠隔操作弁１２を介して方向
切換弁１１へ付与し得るようにし、更に、遠隔操作弁１
２と方向切換弁１１の連通を遮断し得るストップ弁２７
と、電磁比例弁２６と方向切換弁１１の連通を遮断し得
るストップ弁２８を設けた構成を有している。

上記構成を有するフローティングクレーンの揺動影響除
去装置においては、ストップ弁２７を閉止し、ストップ
弁２８を開放しておくと、前述した第１図に示す装置と
同様にウィンチドラム４か駆動され、フローティングク
レーンの上下揺動影響を除去する。

また、ストップ弁２７を開放し、ストップ弁２８を閉止
しておくと、操作レバー１３を傾動させた際に、第４図
に示すフローティングクレーンと同様にウィンチトラム
４が駆動される。

尚、本発明のフローティングクレーンの揺動影響除去方
法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものでは
なく、ワイヤロープに掘削用パケット等を吊下げること
、操作レバーを横方向へ回動可能に支持するように構成
すること、ブームの角度に関係なく加速度検出センサを
方向を一定に保つ機構を設けるようにすること、加速度
検出センサを複数箇設は各加速度検出センサの検出値か
ら鉛直方向の加速度を演算する手段を設けるようにする
ことなど、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。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明のフローティングクレーンの
揺動影響除去方法及び装置においては、フローティング
クレーンの上下揺動を検出して上下方向の変位量に相当
するワイヤロープを繰り出しあるいは巻き取るので、ワ
イヤロープの繰り出し側端部に物品を吊り下げた際には
、フローティングクレーンが上下に揺動しても、物品と
水底等の固定物との距離を一定に保ったり、物品を前記
固定物に対して相対的に安定した状態で昇降させること
かでき、作業の精度、効率、安全性を向上させることか
できる。

また、本発明のフローティングクレーンの揺動影響除去
装置においては、フローティングクレーンの上下方向の
変位量を相殺するように物品を吊り下げるワイヤロープ
を、自動的に縁り出しあるいは巻き取るので、作業の省
力化を図ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概念図、第２図は本発明の
他の実施例の概念図、第３図はフローティングクレーン
の一例を示す側面図、第４図は第３図に示すフローティ
ングクレーンの操作系統を示す概念図である。 図中１は台船、３はブーム、４はウィンチトラム、５は
ワイヤロープ、ｌＯは油圧モータ（駆動装置）　、１１
は方向切換弁、１３は操作レバー、１５は作動油、１６
は傾動角検出センサ（回動角検出センサ）、１７は速度
信号、１８はコントローラ、２１は加速度検出センサ、
２２は加速度検出信号、２３は演算装置、２４は変位予
測信号、２５は指令信号、２６は電磁比例弁を示す。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）フローティングクレーンのブームより垂下させたワ
   イヤロープに物品を吊り下げて作業を行うときに、フロ
   ーティングクレーンが上下に揺動することによってブー
   ムに作用する上下方向の加速度を検出し、該加速度から
   ブームの上下方向の変位量を求め、前記変位量を相殺す
   るようにワイヤロープを繰り出しあるいは巻き取ること
   によりフローティングクレーンの上下揺動による物品変
   位を抑制することを特徴とするフローティングクレーン
   の揺動影響除去方法。 ２）回動可能に支持された操作レバーの回動角に基づき
   速度信号を出力する回動角検出センサと、ブームに作用
   する上下方向の加速度を検出する加速度検出センサと、
   該加速度検出センサが出力する加速度検出信号を変位予
   測信号に変換する演算装置と、該演算装置が出力する変
   位予測信号及び前記回動角検出センサが出力する速度信
   号から指令信号を演算するコントローラと、該コントロ
   ーラが出力する指令信号に比例して中立位置から圧油供
   給位置に所定の開度で切換えられ、且つ荷役作業用ウイ
   ンチドラムを駆動する作動油を供給する方向切換弁へパ
   イロット圧を付与して該方向切換弁を中立位置から圧油
   供給位置に所定の開度で切換える電磁比例弁とを備えて
   なることを特徴とするフローティングクレーンの揺動影
   響除去装置。