JPH06336394A - Vibration restricting method for overhead crane - Google Patents
Vibration restricting method for overhead craneInfo
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- JPH06336394A JPH06336394A JP14559893A JP14559893A JPH06336394A JP H06336394 A JPH06336394 A JP H06336394A JP 14559893 A JP14559893 A JP 14559893A JP 14559893 A JP14559893 A JP 14559893A JP H06336394 A JPH06336394 A JP H06336394A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、吊り荷の巻き上げ時
の外乱力の作用によって発生するガーダの上下振動およ
び吊り荷の上下振動を防止するための天井クレーンの振
動抑制方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for suppressing vibration of an overhead crane for preventing vertical vibration of a girder and vertical vibration of a suspended load caused by the action of a disturbance force at the time of hoisting a suspended load.
【０００２】[0002]
【従来の技術】天井クレーンの上下方向の振動抑制技術
として、天井クレーンに受動的制振装置を付加すること
によりガーダの減衰を増加する方法が、特開昭55-56989
号公報に天井クレーンの耐震構造として提案されてい
る。この天井クレーンの耐震構造は、図２および図３に
示すように、ガーダ10と台車７とが剛に結合されている
天井クレーンにおいて、ガーダ10の長手方向に沿って２
個の受金５をガーダ10に設け、２個の受金５をガーダ10
の長手方向から挟んで押付けた吸振体６を設け、受金５
と吸振体６との接触面は雄雌の関係で重なり合いかつ円
弧状に設け、吸振体６はガーダ10の曲げ固有振動数と同
じ曲げ固有振動数を有するように設けられている。11は
ガーダ移動用のレール、20は移動台車（クラブ）、23は
移動台車用レールである（以下、「先行技術１」とい
う）。2. Description of the Related Art As a technique for suppressing vertical vibration of an overhead crane, a method of increasing the damping of a girder by adding a passive vibration control device to the overhead crane is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-56989.
Japanese Patent Laid-Open Publication proposes an earthquake-resistant structure for an overhead crane. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the seismic structure of this overhead crane has a structure in which the girder 10 and the bogie 7 are rigidly connected to each other along the longitudinal direction of the girder 10.
Place the gold 5 in the girder 10 and the gold 2 in the girder 10
The vibration absorber 6 is sandwiched and pressed from the longitudinal direction of the
The contact surfaces of the vibration absorbing body 6 and the vibration absorbing body 6 overlap in a male-female relationship and are provided in an arc shape, and the vibration absorbing body 6 is provided so as to have the same bending natural frequency as the bending natural frequency of the girder 10. Reference numeral 11 is a rail for moving the girder, 20 is a moving carriage (club), and 23 is a moving carriage rail (hereinafter referred to as "prior art 1").
【０００３】先行技術１によれば、図２および図３に示
すように、ガーダと同じ曲げ固有振動数を持つ受動的制
振装置（パッシブな制振装置）をガーダ内に付加し、ガ
ーダが外乱によって曲げ変形すると、摩擦により減衰が
増加し、特にガーダの共振点において、動吸振器として
はたらき、上下方向の振動応答を減少させることができ
る。According to the prior art 1, as shown in FIGS. 2 and 3, a passive vibration damping device (passive vibration damping device) having the same bending natural frequency as that of the girder is added to the girder so that the girder When bending and deforming due to disturbance, the damping increases due to friction, and in particular, at the resonance point of the girder, it can function as a dynamic vibration reducer and reduce the vibration response in the vertical direction.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】天井クレーンを用いる
作業の中には、組立等の上下方向の精度の要求される位
置決めを高頻度で行うものがある。このような作業にお
いては、吊り荷の上下振動が作業の障害となり、場合に
よっては機器の破損をもたらす。特に天井クレーンは、
鋼板溶接構造で製造されているため減衰が小さく、吊り
荷の微動送り時にインパルス状の負荷がかかる場合に
は、機械系共振が励起され、吊り荷の振動が長周期で持
続する。天井クレーンの上下方向の振動問題を扱った従
来技術としては、上述した先行技術１のように、地震対
策としてパッシブな制振装置をクレーンのガーダに組み
込んだ例がある。Among the operations using the overhead crane, there are some operations that frequently require positioning such as assembling in the vertical direction. In such work, the vertical vibration of the suspended load hinders the work, and in some cases causes damage to the equipment. Especially overhead cranes
Since it is manufactured with a steel plate welded structure, the damping is small, and when an impulse-like load is applied during fine movement of the suspended load, mechanical system resonance is excited and the suspended load vibration continues for a long period. As a conventional technique for dealing with the vertical vibration problem of an overhead crane, there is an example in which a passive vibration damping device is incorporated in the crane girder as an earthquake countermeasure, as in the above-mentioned Prior Art 1.
【０００５】動吸振器を組み込んだパッシブな制振装置
を用いる先行技術１では、その固有振動数を制御対象の
抑制したい振動モードの周波数に合わせることが必要で
ある。ところが、天井クレーンの場合においては、ガー
ダ、移動台車（クラブ）等のクレーン本体の等価質量と
吊り荷の質量とがほぼ同じオーダであるため、吊り荷の
質量によって制御対象物全体の固有振動数が大幅に変動
してしまう。このため、十分な制振性能が得られない。In prior art 1 which uses a passive vibration damping device incorporating a dynamic vibration absorber, it is necessary to match its natural frequency with the frequency of the vibration mode to be suppressed in the controlled object. However, in the case of an overhead crane, since the equivalent mass of the crane main body such as a girder or moving carriage (club) is almost the same as the mass of the suspended load, the natural frequency of the entire controlled object depends on the mass of the suspended load. Fluctuates significantly. Therefore, sufficient vibration damping performance cannot be obtained.
【０００６】従って、この発明の目的は、天井クレーン
に吊り荷巻き上げ時の外乱が作用した場合に、かかる天
井クレーンのガーダの過大な応答を防止することによ
り、吊り荷の上下方向振動を減少し、安全でサイクルタ
イムの短いクレーン作業を可能にすることができる天井
クレーンの振動抑制方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to prevent the girder of the overhead crane from responding excessively when a disturbance is applied to the overhead crane when hoisting the load, thereby reducing the vertical vibration of the overhead load. Another object of the present invention is to provide a vibration suppression method for an overhead crane that enables safe and short-cycle crane work.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、ガーダ上に
吊り荷の巻き上げ機構を有する移動台車が配置され前記
移動台車が前記ガーダの長手方向に移動可能な天井クレ
ーンの振動抑制方法において、前記移動台車上にアクテ
ィブ方式動吸振器および振動検出器を設け、前記振動検
出器によって前記吊り荷の直上での前記移動台車の振動
を検出し、その検出値に基づいて前記アクティブ方式動
吸振器の制振力を制御し、かくして、前記ガーダおよび
前記吊り荷の振動を抑制することに特徴を有するもので
ある。The present invention provides a vibration suppressing method for an overhead crane in which a movable carriage having a mechanism for hoisting a suspended load is arranged on a girder and the movable carriage is movable in the longitudinal direction of the girder. An active type dynamic vibration absorber and a vibration detector are provided on a moving carriage, the vibration of the moving carriage just above the suspended load is detected by the vibration detector, and the active type dynamic vibration reducer based on the detected value is detected. It is characterized by controlling the vibration damping force and thus suppressing the vibration of the girder and the suspended load.
【０００８】図５から図８は、天井クレーンによる吊り
荷巻き上げを図４に示すような２質点系とみなした場合
の、外乱力に対するガーダ振動変位の周波数応答を示す
グラフである。図４中の符号は、ＣG ：ガーダ減衰係
数、ＣL ：吊り荷減衰係数、ＫG ：ガーダ弾性係数、Ｋ
L ：吊り荷弾性係数、ｍG ：ガーダ質量、ｍL ：吊り荷
質量、を各々示している。FIGS. 5 to 8 are graphs showing the frequency response of girder vibration displacement with respect to disturbance force when the hoisting of a suspended load by an overhead crane is regarded as a two-mass system as shown in FIG. Reference numerals 4, C G: girders damping coefficient, C L: the suspended load damping coefficient, K G: girder modulus, K
L : elastic modulus of suspended load, m G : mass of girder, m L : mass of suspended load, respectively.
【０００９】図５および図６からわかるように、吊り荷
が設計値に等しい場合、先行技術１のような動吸振器を
用いるパッシブな振動抑制方法（以下、「パッシブ方
式」という）とアクティブ方式動吸振器を用いる本発明
の振動抑制方法（以下、「アクティブ方式」という）と
では、その振動抑制効果において基本モードf1に対して
は大差がない。As can be seen from FIGS. 5 and 6, when the suspended load is equal to the design value, a passive vibration suppressing method (hereinafter referred to as "passive method") using a dynamic vibration absorber as in the prior art 1 and an active method. The vibration suppression method of the present invention using a dynamic vibration absorber (hereinafter, referred to as “active method”) has no great difference in the vibration suppression effect from the fundamental mode f 1 .
【００１０】ところが、吊り荷の質量が変化すると、系
の固有振動数もΔf1だけ変化し、図７に示すように、特
定の固有振動数に調整されている動吸振器を組み込んだ
パッシブ方式では振動抑制効果が全く得られない。However, when the mass of the suspended load changes, the natural frequency of the system also changes by Δf 1 , and as shown in FIG. 7, a passive system incorporating a dynamic vibration absorber adjusted to a specific natural frequency. No vibration suppression effect can be obtained.
【００１１】これに対し、アクティブ方式では制御対象
の振動応答の検出量に基づいて動作するため、たとえ固
有振動数が大幅に変化しようとも、図８に示すように振
動抑制効果を維持することが可能である。On the other hand, the active method operates based on the detected amount of the vibration response of the controlled object, so that even if the natural frequency changes significantly, the vibration suppressing effect can be maintained as shown in FIG. It is possible.
【００１２】また、図５と図６との比較からわかるよう
に、パッシブ方式では１次振動モードのみ制振できるの
に対し、アクティブ方式では１次振動モードばかりでな
く２次以上の高次振動モードの制振が可能であり、広い
周波数にわたり振動抑制効果を持つという特徴がある。Further, as can be seen from the comparison between FIG. 5 and FIG. 6, only the first-order vibration mode can be damped in the passive method, while the active method can not only be used in the first-order vibration mode but also in the higher-order vibrations of the second or higher order. It has the feature that it can control modes and has a vibration suppressing effect over a wide frequency range.
【００１３】次に、この発明において、制振装置を移動
台車上に搭載する理由について説明する。先行技術１で
は、制振装置がガーダに固定されているために、移動台
車の位置によっては振動抑制が十分に行われないという
問題がある。本来、制振効果をもたらすためには、振動
を抑制したい対象の応答を検出しそしてこれを打ち消す
ような制御力を発生する必要がある。先行技術１のよう
に、ガーダの中央付近の振動応答を検出し、これにより
ガーダ中央部に制御力を発生し制振する方法では、移動
台車が中央部にない場合に振動抑制を最適に行うことが
できない。なぜなら、振動を抑制したい対象、即ち、吊
り荷は移動台車の直下にあり、ガーダ中央近傍に固定さ
れた検出器による振動応答は、必ずしも吊り荷の振動応
答を反映していないからである。Next, in the present invention, the reason why the vibration damping device is mounted on the moving carriage will be described. In Prior Art 1, since the vibration damping device is fixed to the girder, there is a problem in that the vibration is not sufficiently suppressed depending on the position of the moving carriage. Originally, in order to bring about a vibration damping effect, it is necessary to detect a response of an object whose vibration is desired to be suppressed and generate a control force for canceling the response. In the method of detecting the vibration response in the vicinity of the center of the girder and generating the control force in the center of the girder as described in Prior Art 1, the vibration is optimally suppressed when the moving carriage is not in the center. I can't. This is because the object whose vibration is desired to be suppressed, that is, the suspended load is directly below the movable carriage, and the vibration response of the detector fixed near the center of the girder does not necessarily reflect the vibration response of the suspended load.
【００１４】このようにガーダ中央部に制振装置を固定
して用いる方法は、ガーダの振動モードとして基本モー
ドのみを考慮しているためにこのような配置をとってい
る。ガーダが基本モードで振動している場合には、モー
ドの節が両端に存在するため、移動台車がガーダのどの
位置にあってもかかる振動モードの情報は検出可能であ
る。ところが、２次以上の高次モードになると節がガー
ダ上に存在する。その中でも偶数次数振動モードにおい
ては、節がガーダ中央付近に存在するため、この近傍に
制振装置を配置する先行技術１のような方法では、該当
するモードの振動の情報が不足するため十分な振動抑制
効果を得ることができない。As described above, the method of fixing and using the vibration damping device at the central part of the girder has such an arrangement because only the fundamental mode is considered as the vibration mode of the girder. When the girder is vibrating in the basic mode, since the nodes of the mode are present at both ends, the vibration mode information can be detected regardless of the position of the moving carriage on the girder. However, when there is a higher-order mode of 2nd or higher, a node exists on the girder. Among them, in the even-order vibration mode, since the node exists near the center of the girder, the method such as the prior art 1 in which the vibration damping device is arranged in this vicinity is insufficient because the vibration information of the corresponding mode is insufficient. The vibration suppressing effect cannot be obtained.
【００１５】次に、これをシミュレーションの例によっ
て説明する。ここでは、制振装置がガーダ上中央部に固
定されている場合と、本発明のように制振装置を移動台
車上に設け吊り荷に追従させて移動可能とした場合と
を、シミュレーションによって比較する。図９は、下記
、の各場合について、吊り荷のインチング動作（寸
動）にともなうインパルス外乱が、ガーダに作用した場
合の基本周波数 0.5Hzのガーダの振動の時間応答を示す
グラフである。 制振装置（アクティブ方式動吸振器および振動応答
検出器）をガーダ上中央部に固定、 制振装置（アクティブ方式動吸振器および振動応答
検出器）が移動台車上にあり、吊り荷と共に移動可能。Next, this will be described with reference to a simulation example. Here, a comparison is made between the case where the vibration damping device is fixed to the central part on the girder and the case where the vibration damping device is provided on the moving carriage as in the present invention and is movable following the suspended load. To do. FIG. 9 is a graph showing the time response of the vibration of the girder having a fundamental frequency of 0.5 Hz when the impulse disturbance accompanying the inching operation (inching) of the suspended load acts on the girder in each of the following cases. Vibration suppressor (active type dynamic vibration absorber and vibration response detector) is fixed in the center of the upper part of the girder, and vibration control device (active type dynamic vibration absorber and vibration response detector) is on the moving carriage and can be moved together with the suspended load. .
【００１６】図９からわかるように、同一の制振装置を
用いているにも関わらず、アクティブ方式動吸振器が移
動台車上で移動可能の場合（上記）の方が、ガーダ上
に固定されている場合（上記）に比べて、振動の収束
が早く、実効振幅値も減少している。As can be seen from FIG. 9, when the active type dynamic vibration absorber is movable on the moving carriage (above) despite the use of the same vibration damping device, it is fixed on the girder. In comparison with the above case (above), the vibration converges quickly and the effective amplitude value also decreases.
【００１７】これを、図１０に示すようなガーダ振幅に
対する外乱力の周波数応答線図で示す。２次の振動モー
ドに相当する周波数において、制振装置をガーダ上中央
部で固定した場合には、節の近傍のガーダの振動応答を
検出し制御力を発生させているため、制振効果が得られ
ていない。これに対して、制振装置を移動台車上で吊り
荷と共に移動可能とした場合には、節点を回避できるた
め十分な振動抑制が可能となっている。This is shown in the frequency response diagram of the disturbance force with respect to the girder amplitude as shown in FIG. When the vibration damping device is fixed at the upper center of the girder at the frequency corresponding to the secondary vibration mode, the vibration control effect is generated because the vibration response of the girder near the node is detected and the control force is generated. Not obtained. On the other hand, when the vibration damping device can be moved together with the suspended load on the moving carriage, the nodes can be avoided, so that sufficient vibration can be suppressed.
【００１８】更に、３次振動モードに関しても、移動台
車が該当モードの振動の腹に位置し、吊り荷の位置決め
にこの振動が悪影響を及ぼすが、制振装置が移動可能の
場合、振動応答の情報を十分に検出しているため、この
モードに対しても良好の振動抑制効果が得られる。Further, regarding the third vibration mode, the moving carriage is located at the antinode of the vibration of the corresponding mode, and this vibration adversely affects the positioning of the suspended load, but when the vibration damping device is movable, the vibration response Since sufficient information is detected, a good vibration suppressing effect can be obtained even in this mode.
【００１９】ここで、吊り荷の上下方向の振れを止める
目的で、本来ならば吊り荷の振動応答を検出して制御力
を作用すべきところを、移動台車の振動応答を検出し移
動台車上で制御力を作用させる本発明の方式について説
明する。Here, in order to stop the swing of the suspended load in the vertical direction, the vibration response of the movable carriage is detected at the place where the vibration response of the suspended cargo should be detected and the control force should be applied. The method of the present invention in which the control force is applied will be described.
【００２０】外乱力により吊り荷が上下振動する場合に
は移動台車もその振動に同期し、振動モードにより同位
相または逆位相で応答する。このような場合、制御力と
振動応答の検出が抑制したい振動成分の方向である上下
方向の同軸上で行われれば、移動台車の振動を抑制して
同時に吊り荷の振動も抑制することが可能である。When the suspended load vibrates vertically due to a disturbance force, the moving carriage also responds to the vibration in the same phase or opposite phase depending on the vibration mode. In this case, if the control force and the vibration response are detected on the same axis as the vertical direction, which is the direction of the vibration component to be suppressed, it is possible to suppress the vibration of the moving carriage and also the vibration of the suspended load. Is.
【００２１】以上に示したシミュレーション結果より、
移動台車上に制振装置を配置し、移動台車の振動応答を
検出して制御力の発生を行う本発明の方法が、制振装置
がガーダ中央近傍に固定されている先行技術１に比べ
て、より振動抑制の効果に優れることがわかる。From the simulation results shown above,
Compared with the prior art 1 in which the vibration damping device is fixed near the center of the girder, the method of the present invention in which the vibration damping device is arranged on the moving dolly and the vibration response of the moving dolly is detected to generate the control force. , It can be seen that the effect of suppressing vibration is more excellent.
【００２２】[0022]
【作用】この発明によれば、移動台車上に制振装置、即
ち、アクティブ方式動吸振器と制御用の振動応答検出器
を設けることにより、吊り荷位置決めの際のインチング
動作時に発生するようなインパルス状の外乱力に対し、
先行技術１のようなパッシブ方式では達成できないよう
な振動抑制効果を実現でき、しかも、制振装置（アクテ
ィブ方式動吸振器および振動応答検出器）をガーダ上で
吊り荷直上に位置するように台車上に配置して吊り荷に
追従して移動させることで、基本モード以外の高次振動
モードの振動抑制が可能になる。結果として、外乱作用
下でも安全でサイクルタイムの短いクレーン作業が可能
になる。According to the present invention, a vibration damping device, that is, an active type dynamic vibration absorber and a vibration response detector for control is provided on the moving carriage, so that it is generated during inching operation during positioning of a suspended load. For impulse-like disturbance force,
It is possible to realize a vibration suppression effect that cannot be achieved by the passive method as in the prior art 1, and further, the bogie so that the vibration damping device (active type dynamic vibration absorber and vibration response detector) is positioned directly above the suspended load on the girder. By arranging it above and moving it according to the suspended load, it is possible to suppress vibration in higher-order vibration modes other than the fundamental mode. As a result, it is possible to perform crane work that is safe and has a short cycle time even under the influence of disturbance.
【００２３】[0023]
【実施例】次に、この発明を図面に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。図１はこの発明の実施例を示す概略
側面図である。図１に示すように、吊り荷40はワイヤ41
を介して移動台車（クラブ）20に設けられた巻き上げ機
構22により巻き上げられる。移動台車20上にはアクティ
ブ方式動吸振器３および加速度検出器21が設けられてい
る。移動台車20はガーダ10上に敷設された図示しないレ
ール上をガーダ10の長手方向に移動可能である。11はガ
ーダ移動用のレールである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic side view showing an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the suspended load 40 is a wire 41.
It is hoisted by a hoisting mechanism 22 provided on a moving carriage (club) 20 through the. An active type dynamic vibration absorber 3 and an acceleration detector 21 are provided on the moving carriage 20. The moving carriage 20 is movable in the longitudinal direction of the girder 10 on a rail (not shown) laid on the girder 10. 11 is a rail for moving the girder.
【００２４】吊り荷巻き上げ時にはインチング動作を行
うが、このとき周波数帯域の広いインパルス力が生じ
る。この外乱力の周波数成分のうち、ガーダと移動台車
および吊り荷とワイヤからなる機械系の固有振動数と一
致する成分の作用により、吊り荷40および移動台車20は
鉛直方向に振動する。この固有振動数は図４のように天
井クレーン系を２質点系とみなす場合には２点存在す
る。このように吊り荷が残留振動すると、特に天井クレ
ーンでは固有振動数が数Hzと小さいために吊り荷が整定
するまでに数十秒かかり、結果としてサイクルタイムが
長くなり作業能率が低下する。更に、組立作業において
は、他の機械部分との干渉により機器の破損を招く場合
がある。An inching operation is performed when hoisting a suspended load, but an impulse force having a wide frequency band is generated at this time. Among the frequency components of this disturbance force, the suspended load 40 and the movable carriage 20 vibrate in the vertical direction due to the action of the component that matches the natural frequency of the mechanical system including the girder and the movable carriage and the suspended load and the wire. This natural frequency exists at two points when the overhead crane system is regarded as a two-mass system as shown in FIG. When the suspended load thus vibrates, it takes several tens of seconds until the suspended load is settled because the natural frequency of the overhead crane is as low as several Hz, resulting in a long cycle time and reduced work efficiency. Further, in the assembly work, the equipment may be damaged due to interference with other mechanical parts.
【００２５】そこで、この実施例では、移動台車20上に
振動検出器21を設け、この信号に基づいてアクティブ方
式動吸振器３を駆動することでガーダ10から吊り荷まで
の機械系の減衰能を増加するような制振制御を行ってい
る。加速度検出器21とアクティブ方式動吸振器３は移動
台車20上にあり、常に吊り荷40の直上に位置するという
位置関係が保持される。このように、吊り荷巻き上げ機
構22を有する移動台車20上に振動検出器21を含めた制振
装置を配置することで、振動検出器とアクティブ方式動
吸振器と外乱力作用点とが１つの鉛直方向直線に位置す
るという、振動工学でいうコロケーションが成立するた
めに、常時、安定で減衰能の大きい制振が可能となる。Therefore, in this embodiment, the vibration detector 21 is provided on the moving carriage 20 and the active type dynamic vibration absorber 3 is driven based on this signal to reduce the damping capacity of the mechanical system from the girder 10 to the suspended load. The vibration suppression control is performed so as to increase. The acceleration detector 21 and the active type dynamic vibration absorber 3 are located on the moving carriage 20 and are always positioned immediately above the suspended load 40. In this way, by arranging the vibration damping device including the vibration detector 21 on the moving carriage 20 having the suspended load hoisting mechanism 22, the vibration detector, the active dynamic vibration absorber, and the disturbance force acting point are integrated into one. Since the collocation in vibration engineering, which is located on a straight line in the vertical direction, is established, it is possible to always provide stable and highly damped damping.
【００２６】この実施例では、アクティブ方式動吸振器
としてサーボモータ31をアクチェータとし、これにより
発生する回転力を、モータ軸に直結したボールネジ32の
雄ネジおよび直動拘束機構33により鉛直方向に変換し、
ボールネジ32の雌ネジおよび直動拘束機構33のベアリン
グ部が締結される付加質量30の慣性力とし、これを制御
力として制振効果を得る。In this embodiment, a servo motor 31 is used as an active type dynamic vibration absorber as an actuator, and the rotational force generated by this is converted into a vertical direction by a male screw of a ball screw 32 directly connected to the motor shaft and a linear motion restraint mechanism 33. Then
The inertial force of the additional mass 30 with which the female screw of the ball screw 32 and the bearing portion of the linear motion restraint mechanism 33 are fastened, and this is used as a control force to obtain a vibration damping effect.
【００２７】ここで、アクティブ方式動吸振器の制御方
法について説明する。外乱力は、移動台車20の車軸、車
輪、および、ガーダ10上のレールからなる機械系を介し
て移動台車20に伝達する。しかし、ガーダの固有振動数
に比べて介在する機械系のそれが十分大きい場合、この
動特性を無視しガーダと移動台車は同振幅、同位相で振
動するとみなすことができる。そこで移動台車20上に鉛
直方向の加速度検出器21を設けてガーダの振動加速度を
間接的に検出し、これを積分器36により速度信号とす
る。この速度信号が直流増幅器35に送られ、増幅された
信号はサーボドライバ34を通り、振動速度に応じた慣性
力を発生するようにアクティブ方式動吸振器３が駆動さ
れる。この実施例では、速度信号をフィードバックして
いるので速度に比例した制御力をアクティブ方式動吸振
器により発生し、制御対象である吊り荷およびガーダの
減衰を増加する制御を行っていることになる。Here, a control method of the active type dynamic vibration reducer will be described. The disturbance force is transmitted to the moving carriage 20 via a mechanical system including an axle of the moving carriage 20, wheels, and a rail on the girder 10. However, if the intervening mechanical system is sufficiently larger than the natural frequency of the girder, this dynamic characteristic can be ignored and the girder and the moving carriage can be considered to vibrate with the same amplitude and the same phase. Therefore, a vertical acceleration detector 21 is provided on the moving carriage 20 to indirectly detect the vibration acceleration of the girder, and this is used as a velocity signal by the integrator 36. This speed signal is sent to the DC amplifier 35, and the amplified signal passes through the servo driver 34, and the active dynamic vibration reducer 3 is driven so as to generate an inertial force according to the vibration speed. In this embodiment, since the velocity signal is fed back, the control force proportional to the velocity is generated by the active type dynamic vibration absorber, and the control is performed to increase the damping of the suspended load and the girder to be controlled. .
【００２８】実施例の変更例を示す。実施例は、加速度
検出器からの信号を積分し速度フィードバックを行う制
御系を構成しているが、加速度以外の状態量および出力
量の検出、または、アクティブ方式動吸振器の状態量お
よび出力量の検出を行ない、状態フィードバック等の他
の制御則を用いることもできる。A modification of the embodiment will be shown. The embodiment constitutes a control system that integrates the signal from the acceleration detector and performs speed feedback, but detects the state quantity and output quantity other than acceleration, or the state quantity and output quantity of the active type dynamic vibration reducer. Can be detected and other control law such as state feedback can be used.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、従来の制振方法で十分に抑制できなかった２次以上
の高次振動モードの応答を抑制することが可能になり、
吊り荷の巻き上げおよび位置決めにともなう周波数帯域
の広い外乱の作用下において、安全且つ効率的に天井ク
レーン作業を行うことが可能になり、更に、制振装置を
移動台車上に配置することにより調整および保守が容易
になり、かくして、工業上有用な効果がもたらされる。As described above, according to the present invention, it becomes possible to suppress the response in the second or higher order vibration modes, which cannot be sufficiently suppressed by the conventional damping method.
It becomes possible to safely and efficiently carry out overhead crane work under the influence of a wide-range disturbance associated with hoisting and positioning of the suspended load.Furthermore, by arranging the vibration control device on the moving carriage, adjustment and It is easy to maintain and thus has industrially useful effects.
【図１】この発明の１実施例を示す概略側面図FIG. 1 is a schematic side view showing an embodiment of the present invention.
【図２】先行技術１を示す概略側面図FIG. 2 is a schematic side view showing prior art 1.
【図３】図２の平面図FIG. 3 is a plan view of FIG.
【図４】ガーダと移動台車からなるクレーン本体部分
と、吊り荷を２質点系とみなす力学モデルを示す説明図FIG. 4 is an explanatory diagram showing a crane main body portion including a girder and a moving carriage, and a dynamic model in which a suspended load is regarded as a two-mass system.
【図５】ガーダに動吸振器機構を持つパッシブ方式制振
装置を組み込んだ場合の、外乱に対するガーダの周波数
応答を示すグラフFIG. 5 is a graph showing a frequency response of the girder to a disturbance when a passive type vibration damping device having a dynamic vibration absorber mechanism is incorporated in the girder.
【図６】ガーダにアクティブ方式制振装置を組み込んだ
場合の、外乱に対するガーダの周波数応答を示すグラフFIG. 6 is a graph showing the frequency response of the girder to disturbance when an active type vibration damping device is incorporated in the girder.
【図７】ガーダに動吸振器機構を持つパッシブ方式制振
装置を組み込んだ場合で、吊り荷の質量が減少した場合
のガーダ振動変位の周波数応答を示すグラフFIG. 7 is a graph showing the frequency response of girder vibration displacement when the mass of the suspended load is reduced when a passive type vibration damping device having a dynamic vibration absorber mechanism is incorporated in the girder.
【図８】ガーダにアクティブ方式制振装置を組み込んだ
場合で、吊り荷の質量が減少した場合のガーダ振動変位
の周波数応答を示すグラフFIG. 8 is a graph showing a frequency response of girder vibration displacement when the mass of the suspended load is reduced when the active type vibration damping device is incorporated in the girder.
【図９】アクティブ方式動吸振器を、ガーダ中央部に固
定した場合およびガーダ上を移動可能とした場合の各々
における吊り荷変位のインパルス応答を示すグラフFIG. 9 is a graph showing the impulse response of the suspended load displacement when the active type dynamic vibration absorber is fixed to the central part of the girder and when it is movable on the girder.
【図１０】アクティブ方式動吸振器を、ガーダ中央部に
固定した場合およびガーダ上を移動可能とした場合の各
々における外乱に対するガーダ振動変位の周波数応答を
示すグラフ。FIG. 10 is a graph showing the frequency response of girder vibration displacement with respect to disturbance in the case where the active type dynamic vibration absorber is fixed to the central part of the girder and when it is movable on the girder.
10 ガーダ（主振動系） 11 レール 20 移動台車（クラブ） 21 加速度検出器 22 吊り荷巻き上げ機構 23 レール ３ アクティブ方式動吸振器 30 付加質量 31 サーボモータ 32 ボールネジ 33 直動拘束機構 34 サーボドライバ 35 増幅器 36 積分器 40 吊り荷 41 ワイヤ ５ 受金 ６ 吸振体 ７ 台車。 10 Girder (main vibration system) 11 Rail 20 Mobile trolley (club) 21 Acceleration detector 22 Lifting load hoisting mechanism 23 Rail 3 Active type dynamic vibration absorber 30 Additional weight 31 Servo motor 32 Ball screw 33 Direct acting restraint mechanism 34 Servo driver 35 Amplifier 36 integrator 40 suspended load 41 wire 5 received 6 vibration absorber 7 dolly.
Claims (1)
る移動台車が配置され前記移動台車が前記ガーダの長手
方向に移動可能な天井クレーンの振動抑制方法におい
て、前記移動台車上にアクティブ方式動吸振器および振
動検出器を設け、前記振動検出器によって前記吊り荷の
直上での前記移動台車の振動を検出し、その検出値に基
づいて前記アクティブ方式動吸振器の制振力を制御し、
かくして、前記ガーダおよび前記吊り荷の振動を抑制す
ることを特徴とする天井クレーンの振動抑制方法。1. A method for suppressing vibration of an overhead crane in which a movable carriage having a mechanism for hoisting a suspended load is arranged on a girder and the movable carriage is movable in the longitudinal direction of the girder. A vibration detector and a vibration detector are provided, and the vibration detector detects the vibration of the moving carriage directly above the suspended load, and controls the damping force of the active dynamic vibration reducer based on the detected value.
Thus, the vibration suppressing method for an overhead crane, which suppresses vibration of the girder and the suspended load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145598A JP2768217B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Vibration suppression method of overhead crane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5145598A JP2768217B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Vibration suppression method of overhead crane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336394A true JPH06336394A (en) | 1994-12-06 |
| JP2768217B2 JP2768217B2 (en) | 1998-06-25 |
Family
ID=15388770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5145598A Expired - Lifetime JP2768217B2 (en) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | Vibration suppression method of overhead crane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768217B2 (en) |
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1993
- 1993-05-25 JP JP5145598A patent/JP2768217B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| JP2768217B2 (en) | 1998-06-25 |
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