JPH0680387A - クレーンの位置決め及び振れ止め制御方法 - Google Patents

クレーンの位置決め及び振れ止め制御方法

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JPH0680387A
JPH0680387A JP25907192A JP25907192A JPH0680387A JP H0680387 A JPH0680387 A JP H0680387A JP 25907192 A JP25907192 A JP 25907192A JP 25907192 A JP25907192 A JP 25907192A JP H0680387 A JPH0680387 A JP H0680387A
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JP
Japan
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pattern
allowable value
crane
positioning
deltax
Prior art date
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Pending
Application number
JP25907192A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryoichi Arai
良一 新井
Hajime Iinuma
肇 飯沼
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置決めと振れ止めを短時間で正確に達成す
る。 【構成】 クレーンが所定距離移動したとき、加減速に
より生ずる吊荷の振れを停止時に零とする基本速度パタ
ーンを制御パターンとして目標位置近傍まで運転して一
旦停止させる。そしてこの停止位置における吊荷の残留
片振幅ΔS と位置ずれ量ΔX を求め、この差の絶対値で
与えられる位置修正移動量ΔL が許容値を超えたとき、
ΔL だけ移動するパターン制御方式の位置修正パターン
に残留片振幅ΔS を消去する振れ止めパターンを合成
し、この合成パターンによって位置決めと振れ止めを行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクレーンの位置決めと振
れ止め制御を同時に達成するクレーンの位置決め及び振
れ止め制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりクレーンの位置決め及び振れ止
め制御方法としては次のようなものがある。すなわち、 ロープの振れ角度及び振れ角速度を検出して、振れ角
度を抑制するように、横行、走行速度を修正するフィー
ドバック方式。 ロープ長が横行、走行中には変わらないという条件の
もとで、ロープ長、横行、走行加速度によって決まるロ
ープの振れかたを解析し、荷降ろし位置にきたときにロ
ープ振れ角及び振れ角速度がともに零となるような速度
パターンを設定し運転するパターン制御方式。
【0003】そしてこれらの制御方式は例えば特開昭63
-27393号公報、実開昭62-157783 号公報、特公昭61-310
30号公報に記載されているように種々改善され、また必
要に応じて両方式を組み合わせて実施されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た項のフィードバック方式は横行、走行中の速度をロ
ープの振れが生じないように常時規制することになり、
良好な稼働率を得ることが困難となる。また項のパタ
ーン制御方式はロープ長の変更、走行抵抗その他あらゆ
る外乱的要素に対して無力であり、荷降ろし位置で停止
したとき振れが残ることがある。
【0005】またいずれの場合にあっても位置ずれを修
正するために、クレーンを移動すれば振れが生じてさら
に振れを止めるためにクレーンを動かせば位置ずれを生
じるといったように、位置決めと振れ止めを同時に短時
間で実現することは困難であった。本発明は上記事情に
鑑みて創案されたもので、位置決めと振れ止めを同時か
つ短時間で達成できるようにしたクレーンの位置決め及
び振れ止め制御方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はロープで荷を吊
り目標位置に移動するクレーンの位置決め及び振れ止め
制御方法であって、ロープ長、吊荷の重量を検出しクレ
ーンが所定距離移動したとき加減速により生ずる吊荷の
振れを停止時に零とする基本速度パターンを制御パター
ンとして目標位置まで運転して一旦停止させ、この停止
位置における吊荷の残留片振幅ΔS と位置ずれ量ΔX を
測定又は算出し、ΔL =|ΔX −ΔS |で与えられる位
置修正移動量ΔL が許容値を超えたとき、ΔL だけ移動
するパターン制御方式の位置修正パターンに残留片振幅
ΔS を消去する振れ止めパターンを合成し、この合成パ
ターンにより位置決めと振れ止めを行うようにしたこと
を特徴としている。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る実施例を
説明する。図1は振れ止め及び位置制御装置の構成を示
すブロック図、図2は図1に加減速検出機構を除いたブ
ロック図、図3は振れ止めパターンの説明図、図4は位
置修正パターンの説明図、図5は合成パターンの説明
図、図6は本発明方法を説明する側面図、図7はマイコ
ンプログラムの一例を示すフローチャート、図8は無制
御状態における速度・振れ角変化の記録図、図9は振れ
止め制御状態における速度・振れ角の記録図、図10は
位置決め制御状態における速度・振れ角変化の記録図、
図11は両者の同時制御状態における速度・振れ角変化
の記録図である。
【0008】図1、図2において、10はクレーン、11は
モータ( ただし巻上、走行モータを含むものとする) 、
12はクラブ、13は巻上ドラム、14は巻上ロープ、15は吊
荷、16はインバータ、17は振れ角検出部、18は検出用ロ
ープ、18A は巻取リール、19は吊具側シーブである。20
は基本速度パターンを発生させる基本速度パターン発生
装置である。
【0009】30は振れ止めパターンを発生させる振れ止
めパターン発生装置、31は吊荷15の振れ角θを検出する
振れ角センサ、32は加速度センサである。振れ止めパタ
ーンとしての速度パターンの一例を図3に示す。ある時
点例えば停止を含む等速時において、吊荷15の振れ角θ
と振れ角速度αとを振れ角センサ31及び加速度センサ32
で検出し、両者の検出出力により振れを抑止するのに必
要な制御量と制御タイミングを速度信号として発生する
ように設定されている。加速度センサ32は時刻が異なっ
た複数回の計測で、計測値の差により加速度を算出する
ようになっている。33は加速度計、34は整合加算回路で
ある。
【0010】40は位置修正パターン発生装置、41は移動
距離監視装置、42は距離センサ、43はスイッチである。
位置修正パターンとしての速度パターンの一例を図4に
示している。位置修正パターンは目標位置P よりの位置
ずれを距離センサ42により検知し、位置ずれ誤差があれ
ば、これを零とするのに必要な制御量と制御タイミング
を必要に応じて複数回速度信号として発生するように設
定されている。
【0011】スイッチ43は距離センサ42の検知出力に基
づいて距離監視装置41を介して位置修正パターン発生装
置40の出力をオン・オフさせるものである。50はパター
ン合成装置で、基本パターン発生装置20、振れ止めパタ
ーン発生装置30及び位置決めパターン発生装置40より発
生したそれぞれの速度パターンを合成して合成パターン
を発生させるものである。
【0012】前記基本速度パターン発生装置20、振れ止
めパターン発生装置30、位置修正パターン発生装置40、
パターン合成装置50はいずれもマイコン60に含まれてい
る。そして予め設定された移動距離、吊荷移動レベル、
加速度設定値及び振れ角センサ31、加速度センサ32、距
離センサ42、距離監視装置41の出力はマイコン60に入力
され、記憶、演算、比較し、パターン合成装置50より出
力される。70は制御装置で、パターン合成装置50の出力
に基づいてモータ11を制御するものである。
【0013】なお前記した基本速度パターンは従来より
プログラム制御方式で採用されているもので、図12に
示すように、スタート位置より所定の加速度で増速し、
ついで等速度になり目標位置近傍に達したときに減速
し、若干時間をもって等速または加速運転を行って振れ
を抑制し、さらに減速して停止するように設定されてお
り、マイコン60に予め入力されている。
【0014】つぎに本発明方法によるクレーンの動作に
ついて図6、図7を参照して説明する。 (1) 基本速度パターンで移動してきたクレーン10が図6
に示す目標位置P とする近傍位置X に停止したとする(S
1)。 (2) 位置X において、目標位置P との位置ずれ量ΔX を
算出する(S2)。同時に振れを測定し(S3)、吊荷の残留片
振幅ΔS を計算する(S4)。 (3) 位置修正移動量ΔL と許容量ΔSLとを比較する。た
だし位置修正移動量は次の式で表される。 ΔL =|ΔX −ΔS | ここで、許容値ΔSLは位置ずれ許容値ΔSXと吊荷の残留
片振幅許容値ΔSSの差の絶対値である。位置修正移動量
ΔL <許容値ΔSLなれば、制御は終了する。位置修正移
動量ΔL>許容値ΔSLなれば位置ずれ量ΔX と残留片振
幅ΔS のどちらが位置ずれ許容値ΔSX、残留片振幅許容
値ΔSSより大きいかを判断する(S5)。 (4) まず、位置ずれ量ΔX と位置ずれ許容値ΔSXを比較
する(S6)。 (5) 位置ずれ量ΔX <位置ずれ許容値ΔSXなれば、位置
決め制御はOKとし、目標位置P で残留片振幅ΔS を消去
する振れ止めパターンを選択する(S7)。 (6) 位置ずれ量ΔX >位置ずれ許容値ΔSXなれば、残留
片振幅ΔS と残留片振幅許容値ΔSSを比較する(S8)。 (7) 残留片振幅ΔS <残留片振幅許容値ΔSSなれば、振
れ止め制御はOKとし、目標位置P で停止する位置修正パ
ターンを選択する(S9)。 (8) 位置ずれ量ΔX >位置ずれ許容値ΔSX、残留片振幅
ΔS >残留片振幅許容値ΔSSなれば、合成パターンを選
択する(S10) 。
【0015】(9)S7 、S9、S10 のそれぞれの選択に基づ
いて数値計算し、合成パターンが作成される(S11) 。 (10)合成パターンに基づいて制御装置70によってクレー
ン10が移動し、振れ止め、位置決めが終了する(S12) 。 (11)加速度センサ32は予め設定した回数だけ計測して、
加速度を算出し(S13) 、S2にフィードバックされ、所定
回数計測後終了する。
【0016】つぎに前記各ステップS5、S7、S9、S10 に
おける実測結果について説明する。 (a) 位置修正移動量ΔL <許容値ΔSLの場合(S5)。図8
に示すように、停止位置X の位置ずれ量ΔX 及び振れ角
θより算出された振れは許容値内であるため、クレーン
10はその後移動しない。振れ角θ、従って、振れも同様
に許容値内でゆるやかに減衰していく。 (b) 振れ止めパターン選択の場合(S7)。図3に示す速度
パターンで位置ずれ量ΔX を移動中に振れが抑止される
ように、計算によって定まる時刻T1にクレーン10を駆動
させる。この駆動によって図9に示すように、クレーン
10は目標位置P に位置決め停止されるとともに、振れ角
θ及び振れを許容値以内でゆるやかに減衰していく。な
お図9においては、時刻T2に逆駆動させているが、振れ
具合によっては必ずしも必要とするものではないもので
ある。
【0017】(c) 位置修正パターン選択の場合(S9)。図
4に示す速度パターンで、振れが抑止されて目標位置P
に到達するように、計算によって定まる時刻T3にクレー
ン10う駆動させる。この駆動によって図10に示すよう
に、目標位置P に位置決め停止されるとともに、振れ角
θ及び振れは許容値以内でゆるやかに減衰していく。な
お図示ではさらに時刻T5、T6で再駆動しているが、これ
は必ずしも必要ではない。 (d) 合成パターンを選択した場合(S11) 。図5に示す速
度パターンで、目標位置P で振れが抑止され、位置決め
停止するようにクレーン10が時刻T3〜T4、T5〜T6にわた
って駆動される。クレーン10は図11に示すように、時
刻T6に目標位置P で停止するとともに、同時刻に振れ角
θ及び振れが零となる。
【0018】図11より振れ止め位置決め制御に要する
時間T は振れ止めと位置決めの個々に制御する場合に比
べて大幅に短縮されていることが判る。なお本実施例に
おいて、クレーンの動作は1 方向として説明したが、ク
レーンの横行、走行を同時にさせるとともに、それぞれ
の方向に1 方向のものを組み合わせて適用できることは
勿論である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るクレ
ーンの位置決め及び振れ止め制御方法は目標位置近傍で
運転して一旦停止させ、この停止位置における吊荷の残
留片振幅と位置ずれ量を測定又は算出し、位置修正移動
量が許容値を超えたとき位置修正パターンに振れ止めパ
ターンを合成し、この合成パターンにより位置決めと振
れ止めを同時に行わせるようにしている。従って、振れ
止め、位置決めに要する制御時間が大幅に短縮され、作
業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る図面であって、振れ止め及び位置
制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る図面であって、図1に加速度検出
機構を除いたブロック図である。
【図3】本発明に係る図面であって、振れ止めパターン
の説明図である。
【図4】本発明に係る図面であって、位置決めパターン
の説明図である。
【図5】本発明に係る図面であって、合成パターンの説
明図である。
【図6】本発明に係る図面であって、本発明方法を説明
する側面図である。
【図7】本発明に係る図面であって、マイコンプログラ
ムの一例を示すフローチャートである。
【図8】本発明に係る図面であって、無制御状態におけ
る速度・振れ角変化の記録図である。
【図9】本発明に係る図面であって、振れ止め制御状態
における速度・振れ角の記録図である。
【図10】本発明に係る図面であって、位置決め制御状
態における速度・振れ角変化の記録図である。
【図11】本発明に係る図面であって、両者の同時制御
状態における速度・振れ角変化の記録図である。
【図12】従来技術に係る図面であって、基本速度パタ
ーンの説明図である。
【符号の説明】
10 クレーン 15 吊荷 20 基本パターン発生装置 30 振れ止めパターン発生装置 40 位置決めパターン発生装置 50 パターン合成装置 60 マイコン 70 制御装置 P 目標位置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロープで荷を吊り目標位置に移動するク
    レーンの位置決め及び振れ止め制御方法であって、ロー
    プ長、吊荷の重量を検出しクレーンが所定距離移動した
    とき加減速により生ずる吊荷の振れを停止時に零とする
    基本速度パターンを制御パターンとして目標位置まで運
    転して一旦停止させ、この停止位置における吊荷の残留
    片振幅ΔS と位置ずれ量ΔX を測定又は算出し、ΔL =
    |ΔX −ΔS |で与えられる位置修正移動量ΔL が許容
    値を超えたとき、ΔL だけ移動するパターン制御方式の
    位置修正パターンに残留片振幅ΔS を消去する振れ止め
    パターンを合成し、この合成パターンにより位置決めと
    振れ止めを行うようにしたことを特徴とするクレーンの
    位置決め及び振れ止め制御方法。
JP25907192A 1992-09-01 1992-09-01 クレーンの位置決め及び振れ止め制御方法 Pending JPH0680387A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021095296A1 (ja) * 2019-11-12 2021-05-20 株式会社日立産機システム クレーンおよびクレーン制御方法
CN116424555A (zh) * 2023-06-12 2023-07-14 四川腾盾科技有限公司 一种无人机吊挂消摆及控制方法

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