JPH07144882A - クレーン吊り荷振れ角の表示記録装置 - Google Patents
クレーン吊り荷振れ角の表示記録装置Info
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- JPH07144882A JPH07144882A JP5314137A JP31413793A JPH07144882A JP H07144882 A JPH07144882 A JP H07144882A JP 5314137 A JP5314137 A JP 5314137A JP 31413793 A JP31413793 A JP 31413793A JP H07144882 A JPH07144882 A JP H07144882A
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Abstract
うことができるクレーン吊り荷振れ角の表示記録装置を
提供することにある。 【構成】 クレーンに取り付けられた振れ角計測装置2
0からの吊り荷の振れ角信号S1を、クレーン姿勢信号
S2とたわみ補正信号S3で補正して吊り荷の正しい振
れ角θをリアルタイムに算出し、得られた振れ角データ
Daを、人が見やすいように振れ角の波形44としてデ
ィスプレーに表示すると共に、決まったフォーマットで
記憶装置に記録する。
Description
運転制御等において役立つクレーン吊り荷振れ角の表示
記録装置に関するものである。
は、ジブの旋回及び起伏に伴って、加速及び減速に起因
する荷振れが生じ、作業の安全性が損われると共に、振
れを停止させるために余計な時間が掛ってしまうという
問題がある。
断して前段で生じた振れを後段でキャンセルするという
二段階の加速・減速運転方法を自動運転において実現す
る方法として、荷振れ止めさせるための二段加速・減速
を含めて旋回運転速度パターン及び起伏運転速度パター
ンを荷役データ及びルールマップに基づいて第1のファ
ジー推論によって作成し、その速度パターンにおける二
段加速・減速時のクレーン姿勢及び吊り荷高を演算し、
吊りロープ長を演算して、最適な指令用速度パターンを
第2のファジー推論によって決定し、この指令用速度パ
ターンに従ってジブクレーンを自動制御運転させること
を提案している(特願平3−277989号)。
ー推論による振れ止め運転制御はオープンループ制御系
を構成することになるため、吊り荷の振れ止め運転動作
を一度決定すると、それ以上の振れ止め性能は得られな
い。従って、一度行った振れ止め運転の結果として残留
することがある荷振れ角を精度よく測定して、残留振れ
が最小となる最良の場合を把握し、これをティーチング
することが重要であり、そのためにはクレーンの時系列
の動作状態と吊り荷の振れ状態を把握して、適切かどう
かの評価をすることが必要となる。
大きいものではないため、微小な角度を測定するに適し
たセンサがなく、従来は精度の良い計測ができなかっ
た。又、クレーンの動作履歴を示すような時系列の動作
状態のデータを計測する機能もなかった。更に、通常の
クレーンには計測されたデータを表示・記録する機能は
搭載されていなかった。
し、クレーン自動運転等において、クレーンの動作状態
と吊り荷の振れ状態を計測し、必要に応じてディスプレ
ーへの表示及び記憶装置への記録を行い、自動運転の評
価や調整を容易に行なうことができるクレーン吊り荷振
れ角の表示記録装置を提供することにある。
め、本発明によるクレーン吊り荷振れ角の表示記録装置
は、クレーンに取り付けられた振れ角計測装置からの吊
り荷の振れ角信号と、クレーンに取り付けられた各種セ
ンサからのクレーンの姿勢に関する信号とを受け、該ク
レーン姿勢信号を補正値として使用して上記振れ角信号
から吊り荷の振れ角をリアルタイムに演算する振れ角演
算ブロックと、上記振れ角演算ブロックで得られた振れ
角データを人が見やすいように振れ角の波形としてディ
スプレーに表示する機能を有する振れ角表示ブロック
と、上記振れ角演算ブロックで得られた振れ角データを
決まったフォーマットで記憶装置に記録する機能を有す
る振れ角記録ブロックとを具備する構成としたものであ
る(請求項1)。
ブロックに、ジブのたわみ量についてのたわみ補正信号
を入力し、この補正信号も補正値として使用して上記振
れ角信号から吊り荷の振れ角をリアルタイムに演算する
ことにより、より正確に吊荷の振れ角を得ることを可能
とするものである(請求項2)。
号をクレーンセンサからのクレーン姿勢信号で補正して
いるので、正確な吊り荷の振れ角が得られる。そして、
この振れ角データが波形としてディスプレーに表示さ
れ、またクレーンの時系列の動作状態としてデータ記録
される。従って、自動運転中のクレーン動作状態と吊り
荷の振れ状態を計測・記録することにより、自動運転の
データを得ることができ、自動運転の制御性能、とりわ
け荷振れ止め制御の評価を容易に行うことができる。ま
た、記録したデータを用いることにより、更に良い荷振
れ止めの制御性能を獲得する調整作業が容易にできる。
記振れ角演算にジブのたわみ量が加味されるため、より
正確に吊り荷の振れ角を得ることができる。
て詳述する。クレーン吊り荷振れ角の表示記録装置の概
要を図1に示す。本装置は同図に示すとおり、振れ角演
算ブロック41、振れ角表示ブロック42、振れ角記録
ブロック43の3つで構成されている。
に、ジブクレーン6に取り付けられた振れ角計測装置2
0から出力される吊り荷振れ角信号S1と、クレーン6
の各所に取り付けられた旋回・起伏・角速度等の各セン
サから出力されるクレーン姿勢信号S2と、そしてクレ
ーンのジブのたわみによるジブ半径の誤差を補正するた
めのたわみ補正信号S3とである。
0から得られるものである。この振れ角計測装置20
は、図2及び図3に示すように、クレーン6のジブ11
先端に設けられた送光部,受光部及び角度制御部から成
る追尾装置21と、そして、クレーンのロープ14先端
にあるクレーンフック18に設けられ、追尾装置21の
方向に向けられた反射プリズム(コーナー・キューブ)
22と、追尾装置21のX軸,Y軸の回転角度を検出す
る振れ角処理装置23とで構成されている。また、追尾
装置21上には光波距離計24が同軸に取り付けられて
おり、反射プリズム22までの距離を計測できるように
なっている。
ドを光源とするビーム光を発射して、これを反射プリズ
ム22に向けて照射し、その反射光が受光部に結像され
る。追尾装置21は、光軸中心からの像のずれ量に応じ
てX・Y二軸の架台のパルスモータを駆動して、クレー
ンフック18に取り付けられた反射プリズム22を常に
追尾する。
ーボ動作時のX軸,Y軸の回転角度を検出することによ
り、二段加速・減速を伴った自動運転過程における荷振
れ角信号S1を取り出す。即ち、荷物Aを吊っているフ
ック18の振れ角(吊り荷の振れ角)θが計測される。
また、同時に、追尾装置21と同軸に装置された光波距
離計24により、ジブ11先端とフック18との距離で
ある吊りロープ長Lがより精密に計測される。結局、吊
り荷のX,Y,Z座標値が算出される。従って、この振
れ角計測装置20によれば、全方向の吊り荷振れ角θの
計測ができる。
れている反射プリズム追尾型光波距離測定装置を使用し
て構成することができる。
に、クレーン6のシャシに対する旋回角度αを特定位置
から検出する旋回角度センサ31と、ジブの根元付近に
取り付けられポテンショメータに重錘の軸回転を伝達し
て起伏角度βを検出する起伏角度センサ32等とによっ
て得られる信号である。
近に設けたジブ角度センサから成るたわみ補正センサ3
3からの信号S0と、上記振れ角計測装置20からの振
れ角信号S1、つまり追尾装置21のX軸,Y軸の回転
角度信号とを、たわみ検出回路34に入力し、ここでジ
ブのたわみ量を算出して得られる信号である。なお、た
わみ補正センサ33は、ジブの根元付近に取り付けられ
ポテンショメータに重錘の軸回転を伝達してジブ角度を
検出する構成となっている。かかるたわみ補正信号S3
を加味するのは、ジブ11のたわみにより、ジブの半径
が異なってくるため、その誤差を計算に加えて振れ角θ
の計測値への影響を除去するものである。従って、天井
クレーンの如くたわみ誤差を伴わないタイプのクレーン
については、このような補正信号は不要となる。
上記振れ角計測装置20からの振れ角信号S1を受け、
これにクレーン姿勢信号S2及びたわみ補正信号S3に
よる修正を施した上で、正確な荷振れ角θのデータDa
をリアルタイムに取り出す。これは、二段加速・減速を
伴った自動運転過程及び通常のクレーン運転過程のいず
れにおいても行われる。そして、この荷振れ角データD
aは、振れ角表示ブロック42及び振れ角記録ブロック
43に送られる。なお、振れ角演算ブロック41から
は、上記クレーン姿勢(α,β)や吊りロープ長L(図
2)や作業半径等についてのクレーンデータDbも、振
れ角表示ブロック42と振れ角記録ブロック43に出力
される。
Daを人が見やすいように振れ角θの波形としてディス
プレー(図示せず)に表示する機能を有する。また、振
れ角記録ブロック43は、振れ角データDaを、クレー
ンの時系列の動作状態として、決まったフォーマットで
記憶装置(図示せず)に記録する機能を持っている。
例を示す。図の中央に、吊り荷振れ角θの波形44が、
横軸に時間,縦軸に荷振れ角θを取って表示されるよう
になっている。この波形44の表示領域の上方には、左
側に吊りロープ長,作業半径,旋回角度等のデータが、
中央に最大振れ角,残留振れ角等のデータが、そして右
側には吊り荷とクレーン先端の軌跡(クレーンを上空か
ら見た図)が表示されようになっている。また波形44
の表示領域の下方には、吊り荷振れ回り角が波形で表示
されるようになっている。
の動作について説明する。吊り荷振れ角信号S1を振れ
角計測装置20から、クレーン姿勢信号S2を各センサ
31,32から、たわみ補正信号S3をたわみ補正セン
サ33から(正確にはたわみ検出回路34から)それぞ
れ振れ角演算ブロック41に入力する。振れ角演算ブロ
ック41において、振れ角信号S1をもとにクレーン姿
勢信号S2やたわみ補正信号S3で補正して、振れ角θ
を演算する。演算はクレーン動作中リアルタイムに処理
される。得られた振れ角データDaとクレーンの動作状
態を示すクレーンデータDbは、振れ角記録ブロック4
3において記憶装置に記録され、振れ角等の確認が必要
であれば振れ角表示ブロック42において表示される。
が得られる。 (1)クレーン自動運転中のクレーン動作状態と吊り荷の
振れ状態を計測、記録できることにより、自動運転のデ
ータを得ることができ、自動運転の制御性能の評価をす
ることができる。
更に良い荷振れ止めの制御性能を獲得するための調整作
業が容易にできる。
が定量的に確認でき、クレーン作業の安全性を高めるこ
とができる。
においても運転技量の善し悪しが定量的に確認できるの
で、オペレータの運転技術向上に役立てることができ
る。
止め運転制御パターンを示す。クレーン出力制御部に出
力される速度パターンは、図示するように、加速トリ
ガt1(加速開始条件)、加速制御時間T1、減速
トリガt3(減速開始条件)、減速制御時間T2によ
って構成される。加速制御時間T1,減速制御時間T2
は、荷振れ制御演算により求められる時間データであ
り、又、加速・減速のトリガt1,t3は、クレーンの
目的位置までの運転パスの設定により求められる位置デ
ータである。加速制御時間T1,減速制御時間T2は、
二段加速制御,二段減速制御における2番目(後段)の
加速又は減速タイミングt2,t4、つまり等速度区間
D1,D2の長さを定めるもので、これらをファジー推
論により吊り荷振れ角θが最小となるように決定するこ
とで、荷振れを押さえながら目標位置まで自動運転する
ことができる。このファジー推論のティーチングに際し
て、上荷振れ角θの記波形44と記憶データが役立つこ
ととなる。
いて説明したが、本発明は他の種類のクレーンにも適用
することができる。そして天井クレーン等に適用する場
合には、上記のたわみ補正信号系を省くことができる。
な優れた効果が得られる。 1)請求項1によれば、振れ角計測装置からの振れ角信
号がクレーン姿勢信号で補正されて正確な吊り荷の振れ
角が得られ、この振れ角データが波形表示され、データ
記録される。このため、自動運転中のクレーン動作状態
と吊り荷の振れ状態を計測・記録することにより、自動
運転のデータを得ることができ、自動運転の制御性能の
評価、とりわけ荷振れ止め制御の評価を容易に行うこと
ができる。また、記録したデータを用いることにより、
更に良い荷振れ止めの制御性能を獲得する調整作業を容
易に行なうことができる。
合に、上記振れ角演算にジブのたわみ量が加味されるた
め、より正確に吊り荷の振れ角を得ることができる。
の実施例を示すブロック図である。
図である。
図である。
した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 クレーンに取り付けられた振れ角計測装
置からの吊り荷の振れ角信号と、クレーンに取り付けら
れた各種センサからのクレーンの姿勢に関する信号とを
受け、該クレーン姿勢信号を補正値として使用して上記
振れ角信号から吊り荷の振れ角をリアルタイムに演算す
る振れ角演算ブロックと、 上記振れ角演算ブロックで得られた振れ角データを人が
見やすいように振れ角の波形としてディスプレーに表示
する機能を有する振れ角表示ブロックと、 上記振れ角演算ブロックで得られた振れ角データを決ま
ったフォーマットで記憶装置に記録する機能を有する振
れ角記録ブロックとを具備することを特徴とするクレー
ン吊り荷振れ角の表示記録装置。 - 【請求項2】 上記振れ角演算ブロックに、ジブのたわ
み量についてのたわみ補正信号を入力し、この補正信号
も補正値として使用して上記振れ角信号から吊り荷の振
れ角をリアルタイムに演算することを特徴とする請求項
1記載のクレーン吊り荷振れ角の表示記録装置。
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JP05314137A JP3113474B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | クレーン吊り荷振れ角の表示記録装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-11-19 JP JP05314137A patent/JP3113474B2/ja not_active Expired - Fee Related
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