JPH07277672A - 天井クレーンの蛇行防止方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファジー推論を用いて左右の走行駆動モータ
の駆動トルクを制御して天井クレーンの蛇行を防止す
る。 【構成】 吊り荷の重量を検出する重量計１４と、吊り
荷の位置を検出する位置検出器１６と、左側走行車輪５
と右側走行車輪６との間隔を該間隔の中心位置から左右
方向に複数に区画して記憶し、位置検出器１６からの位
置検出信号１８により吊り荷がどの区画位置にあるかを
判断する判断装置２２と、区画と重量計１４からの重量
検出信号１７により左右の走行車輪５，６に掛かる区画
ごとの負荷を演算し、区画ごとの負荷に応じた左右の走
行駆動モータ３，４の駆動トルクを設定し、判断装置２
２にて判断した吊り荷の区画位置に応じた駆動トルクを
選定して出力するトルク設定装置２３と、トルク設定装
置２３からのトルク指令信号１９，２０により左右の走
行駆動モータ３，４を別々に調節するトルク調節装置２
４，２５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、天井クレーンの蛇行防
止方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４及び図５は従来の天井クレーンの一
例を示したもので、天井クレーンは、左右の走行レール
１，２上に走行駆動モータ３，４により回転駆動される
左側走行車輪５及び右側走行車輪６を有した左右のロッ
カー７，８を設け、該左右のロッカー７，８の上部間を
ガーダ９で連結し、該ガーダ９上に該ガーダ９に沿って
横行するトロリ１０を設け、該トロリ１０のウィンチ１
１に巻き込んだ吊下げワイヤ１２により吊り荷１３を吊
下げて運搬するようにしている。

【０００３】天井クレーンは、通常、ガーダ９の長さ方
向に大きなスパンを有しており、走行の駆動はセパレー
ト駆動方式（複駆動モータ方式）を採用している。

【０００４】従来の天井クレーンでは、一般に走行駆動
モータ３，４の個々の駆動トルクの調整は行っておら
ず、走行車輪５，６の走行レール１，２に対するフラン
ジ圧力により、ガーダ９の剛性によって、遅れているロ
ッカー７，８を強制的に引張ることによって左右のロッ
カー７，８を同時に走行させるようにしている。

【０００５】また、左右の走行駆動モータ３，４に図示
しないロータリエンコーダを備えて、左右の走行車輪
５，６の回転数が同一になるように、左右の走行駆動モ
ータ３，４を周波数制御することにより左右のロッカー
７，８を同期して移動させるようにしたインバータ制御
方式が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の左
右の走行駆動モータ３，４の駆動トルクの調整を行わな
い方式では、天井クレーンの蛇行を強制的に押え込むた
めに、ガーダ９に非常に大きな剛性を必要として天井ク
レーン全体の重量が増大する問題を有し、また、走行車
輪５，６と走行レール１，２が非常に大きな圧接力（か
じり）で接触しながら走行することになるため、走行車
輪５，６及び走行レール１，２の摩耗が激しく、メンテ
ナンスが大変であると共に、摩耗によって更に蛇行が生
じやすくなってしまう等の問題を有していた。

【０００７】また、インバータ制御方式では、蛇行の原
因となる左右の走行車輪５，６の回転数の違いは非常に
小さいものであるために、ロータリエンコーダによって
その回転数の違いを精度良く検出することは困難であ
り、このために精度の高い蛇行防止制御を行うことが非
常に困難であり、従って前記と同様に走行車輪５，６と
走行レール１，２の大きな圧接力による走行車輪５，６
及び走行レール１，２の摩耗が激しい問題を有し、また
前記インバータ制御方式は回転数制御の精度を高めるた
めに制御装置が非常に高価となる等の問題を有してい
た。

【０００８】本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもの
で、ファジー推論を用いて左右の走行駆動モータの駆動
トルクを制御することにより、天井クレーンの蛇行の防
止を、簡単且つ確実に実施することができる天井クレー
ンの蛇行防止方法及び装置を提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、左右のロッカ
ーに夫々設けた走行駆動モータにより左右の走行車輪を
夫々駆動して走行する天井クレーンのトロリに吊られて
横行する吊り荷の重量を検出すると共に、左側走行車輪
と右側走行車輪との間隔を該間隔の中心位置から左右方
向に夫々複数に区画した何れの区画に吊り荷が位置する
かを検出し、前記吊り荷が各区画に位置する際の左右の
走行車輪に掛かる負荷及び該負荷に対応した必要な駆動
トルクを設定し、負荷の重量及び位置する区画に対応し
た駆動トルクで左右の走行駆動モータを駆動することを
特徴とする天井クレーンの蛇行防止方法、及び、左右の
ロッカーに夫々設けた走行駆動モータにより左右の走行
車輪を夫々駆動して走行する天井クレーンのトロリに吊
られて横行する吊り荷の重量を検出する重量計と、左側
走行車輪と右側走行車輪との間隔の中心位置からの吊り
荷の位置を検出する位置検出器と、左側走行車輪と右側
走行車輪との間隔を該間隔の中心位置から左右方向に夫
々複数に区画して記憶し、前記位置検出器による位置検
出信号を入力して吊り荷が前記区画のどの位置にあるか
を判断する判断装置と、該判断装置に記憶した区画と前
記重量計からの重量検出信号を入力して、左右の走行車
輪に掛かる各区画ごとの負荷を演算すると共に、該各区
画ごとの負荷に応じた左右の走行駆動モータの駆動トル
クを設定し、前記判断装置にて判断した吊り荷の区画位
置に応じた駆動トルクを選定して出力するトルク設定装
置と、該トルク設定装置からのトルク指令信号により左
右の走行駆動モータの駆動トルクを別々に調節するトル
ク調節装置とを備えたことを特徴とする天井クレーンの
蛇行防止装置、に係るものである。

【００１０】

【作用】本発明では、トロリから吊下げられる吊り荷の
重量を重量計で検出し、また前記トロリに吊下げられて
横行する吊り荷の左側走行車輪と右側走行車輪との間隔
の中心位置からの位置を位置検出器により検出する。

【００１１】該位置検出器によって検出した位置検出信
号を、左側走行車輪と右側走行車輪との間隔を該間隔の
中心位置から夫々左右方向に複数に分けた区画が記憶し
てある判断装置に入力し、前記吊り荷が前記区画のどの
位置にあるかを判断する。

【００１２】判断装置に記憶された区画と前記重量計か
らの重量検出信号とをトルク設定装置に入力し、吊り荷
が前記各区画に位置する際左右の走行車輪に掛かる負荷
を演算すると共に、該区画ごとの走行車輪に掛かる負荷
に応じた左右の走行駆動モータの駆動トルクを設定し、
吊り荷の重量及び位置する区画に対応した駆動トルクを
選定してトルク指令信号を出力させる。

【００１３】トルク設定装置からのトルク指令信号をト
ルク調節装置に出力し、左右の走行駆動モータの駆動ト
ルクを別々に調節する。

【００１４】上記により、吊り荷の重量と位置する区画
に基づいて、左右の走行車輪に掛かる負荷に対応した駆
動トルクで左右の走行駆動モータを確実に駆動すること
ができ、従って簡単な制御手段で天井クレーンの蛇行を
確実に防止することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１６】図１及び図２は、前記図４及び図５の従来
の天井クレーンに適用した本発明の一実施例を示すもの
で、図中同一の符号を付したものは同一物を表わしてい
る。

【００１７】図１及び図２に示すように、走行駆動モー
タ３，４により駆動される左側走行車輪５及び右側走行
車輪６を有した左右のロッカー７，８により、走行レー
ル１，２に沿って走行する天井クレーンのガーダ９にト
ロリ１０を横行可能に設け、該トロリ１０に、吊下げワ
イヤ１２を介して吊下げる吊り荷１３の重量を検出する
ようにしたロードセル等の重量計１４を設置する。重量
計１４は、例えば吊下げワイヤ１２を巻込むウィンチ１
１に掛かる重量変化を検出するようにしている。

【００１８】また、前記トロリ１０の図示しない横行モ
ータに、左側走行車輪５と右側走行車輪６との間隔の中
心位置１５からの左右方向の位置を検出するためのロー
タリエンコーダ等による位置検出器１６を設置する。

【００１９】前記重量計１４からの重量検出信号１７と
位置検出器１６からの位置検出信号１８を入力してトル
ク指令信号１９，２０を出力する制御装置２１を設置
し、該制御装置２１からのトルク指令信号１９，２０に
よって走行駆動モータ３，４の駆動トルクを別々に調節
するようにする。

【００２０】前記制御装置２１は判断装置２２を備えて
おり、該判断装置２２は図１に示すように、左側走行車
輪５と右側走行車輪６との間隔を該間隔の中心位置１５
から左右方向に夫々複数に区画して予め記憶しており、
更に、前記位置検出器１６による位置検出信号１８を入
力して、現在吊下げている吊り荷１３が前記区画の何れ
の位置にあるかを判断するようになっている。

【００２１】該判断装置２２に記憶しておく区画は、図
１に示すように、吊り荷１３が左側走行車輪５と右側走
行車輪６との間隔の中心位置１５付近にある場合を無変
化領域Ｏとし、更に該無変化領域Ｏと左側走行車輪５及
び右側走行車輪６との間を、たとえば非常に小さい偏り
領域Ａ，Ａ’と、小さい偏り領域Ｂ，Ｂ’と、大きい偏
り領域Ｃ，Ｃ’と、非常に大きい偏り領域Ｄ，Ｄ’とに
区画するようにしている。

【００２２】更に、制御装置２１はトルク設定装置２３
を備えており、該トルク設定装置は、前記判断装置２２
に記憶された区画Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ，
Ｄ’と前記重量計１４からの重量検出信号１７を入力
し、吊り荷１３が区画Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、
Ｄ，Ｄ’の各区画ごとに位置するときの左右の走行車輪
５，６に掛かる負荷を演算し、更に図３に示すように区
画Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ，Ｄ’ごとの負荷
に対応した左右の走行駆動モータ３，４の必要な駆動ト
ルクのトルクカーブＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶを設定し、
且つ前記判断装置２２にて判断した吊り荷１３の区画位
置に応じて前記トルクカーブＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶか
ら選定したトルク指令信号１９，２０を出力するように
なっている。

【００２３】また、制御装置２１は、該トルク設定装置
２３からのトルク指令信号１９，２０により左右の走行
駆動モータ３，４の駆動トルクを別々に調節するように
したトルク調節装置２４，２５を備えている。

【００２４】２６は前記トルク設定装置２３に接続され
たコントローラであり、このコントローラ２６によって
左右の走行車輪５，６の回転数が図３の所要のトルクカ
ーブ上を移動するようにして天井クレーンの走行速度が
制御されるようになっている。

【００２５】次に上記実施例の作用を説明する。

【００２６】上記実施例において、トロリ１０から吊下
げられる吊り荷１３の重量を重量計１４で検出し、また
前記トロリ１０に吊下げられて横行する吊り荷１３の左
右方向位置を位置検出器１６により検出する。

【００２７】判断装置２２には、左側走行車輪５と右側
走行車輪６との間隔を該間隔の中心位置１５から左右方
向に夫々複数に分けた区画Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’、Ｃ，
Ｃ’、Ｄ，Ｄ’が記憶されており、上記判断装置２２に
前記位置検出器１６によって検出した位置検出信号１８
を判断装置２２に入力することにより、前記吊り荷１３
が前記区画Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ，Ｄ’の
どの位置にあるかをファジー的に検出する。

【００２８】判断装置２２に記憶された区画Ａ，Ａ’、
Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ，Ｄ’と前記重量計１４からの
重量検出信号１７とをトルク設定装置２３に入力し、吊
り荷１３が区画Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ，
Ｄ’の各区画ごとに位置するときの左右の走行車輪５，
６に掛かる負荷を演算すると共に、該区画Ａ，Ａ’、
Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ，Ｄ’ごとの左右の走行車輪
５，６に掛かる負荷に応じた左右の走行駆動モータ３，
４の必要な駆動トルクを図３に示すように複数のトルク
カーブＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶで設定する。

【００２９】前記判断装置２２にて判断した吊り荷１３
の区画位置に応じた駆動トルクをトルク設定装置２３に
てトルクカーブＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶから選定し、選
定したトルク指令信号１９，２０をトルク調節装置２
４，２５に出力させる。

【００３０】この時、図３のトルクカーブＩ，ＩＩ，Ｉ
ＩＩ，ＩＶは予め設定されていれば良く、重量計１４の
重量検出信号１７が変化した時には、その重量に応じて
所要の率で前記トルクカーブＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ全
体を増減させて駆動トルクを調節する。

【００３１】トルク設定装置２３からのトルク指令信号
１９，２０は、トルク調節装置２４，２５に出力され、
左右の走行駆動モータ３，４の駆動トルクは別々に調節
される。

【００３２】上記において、図１のように、吊り荷１３
が中心位置１５に近い無変化領域Ｏに位置している時に
は、左右の走行車輪５，６には吊り荷１３の重量による
負荷が１／２ずつ均等に掛かるので、均等に掛かる負荷
に応じた同一のトルクカーブＶのトルク指令信号１９，
２０によって左右の走行駆動モータ３，４の駆動トルク
が制御される。

【００３３】また、例えば、吊り荷１３が最も左寄りの
非常に大きい偏り領域Ｄに位置している時は、左側走行
車輪５には非常に大きな負荷が作用し、反面右側走行車
輪６には非常に小さな負荷しか作用しなくなる。この場
合は、左右の走行車輪５，６に掛かる負荷に応じて、左
側走行車輪５は図３の大きなトルクカーブＩＶの駆動ト
ルクで駆動され、右側走行車輪６は小さなトルクカーブ
Ｉの駆動トルクで駆動されるようになる。このように、
左右の走行車輪５，６の一方の駆動トルクが増加された
分が他方の駆動トルクの減少となるので、前記したよう
に設定しておくトルクカーブＩ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶ，
Ｖの数は少なくて済むことになる。

【００３４】上記により、吊り荷１３の重量と、区画
Ａ，Ａ’、Ｂ，Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ，Ｄ’に対する吊り
荷１３の区画位置に基づいて、左右の走行車輪５，６に
掛かる負荷に対応した駆動トルクで左右の走行駆動モー
タ３，４を確実に駆動することができるので、簡単な制
御手段で天井クレーンの蛇行を確実に防止することがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】本発明の天井クレーンの蛇行防止方法及
び装置によれば、吊り荷の重量と、左側走行車輪と右側
走行車輪との間隔を複数に区画した区画に対する吊り荷
の区画位置に基づいて、左右の走行車輪に掛かる負荷に
対応した駆動トルクで左右の走行駆動モータを駆動する
ようにしているので、左右の走行車輪の負荷に応じた駆
動トルクで確実に駆動することができ、従って簡単な制
御手段で天井クレーンの蛇行を確実に防止することがで
きる優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略正面図である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】本発明にて設定するトルクカーブの一例を示す
線図である。

【図４】従来の天井クレーンの一例を示す正面図であ
る。

【図５】図４の平面図である。

【符号の説明】

３ 走行駆動モータ ４ 走行駆動モータ ５ 左側走行車輪 ６ 右側走行車輪 ７ ロッカー ８ ロッカー １０ トロリ １３ 吊り荷 １４ 重量計 １５ 中心位置 １６ 位置検出器 １７ 重量検出信号 １８ 位置検出信号 １９ トルク指令信号 ２０ トルク指令信号 ２２ 判断装置 ２３ トルク設定装置 ２４ トルク調節装置 ２５ トルク調節装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のロッカーに夫々設けた走行駆動モ
   ータにより左右の走行車輪を夫々駆動して走行する天井
   クレーンのトロリに吊られて横行する吊り荷の重量を検
   出すると共に、左側走行車輪と右側走行車輪との間隔を
   該間隔の中心位置から左右方向に夫々複数に区画した何
   れの区画に吊り荷が位置するかを検出し、前記吊り荷が
   各区画に位置する際の左右の走行車輪に掛かる負荷及び
   該負荷に対応した必要な駆動トルクを設定し、負荷の重
   量及び位置する区画に対応した駆動トルクで左右の走行
   駆動モータを駆動することを特徴とする天井クレーンの
   蛇行防止方法。
2. 【請求項２】 左右のロッカーに夫々設けた走行駆動モ
   ータにより左右の走行車輪を夫々駆動して走行する天井
   クレーンのトロリに吊られて横行する吊り荷の重量を検
   出する重量計と、左側走行車輪と右側走行車輪との間隔
   の中心位置からの吊り荷の位置を検出する位置検出器
   と、左側走行車輪と右側走行車輪との間隔を該間隔の中
   心位置から左右方向に夫々複数に区画して記憶し、前記
   位置検出器による位置検出信号を入力して吊り荷が前記
   区画のどの位置にあるかを判断する判断装置と、該判断
   装置に記憶した区画と前記重量計からの重量検出信号を
   入力して、左右の走行車輪に掛かる各区画ごとの負荷を
   演算すると共に、該各区画ごとの負荷に応じた左右の走
   行駆動モータの駆動トルクを設定し、前記判断装置にて
   判断した吊り荷の区画位置に応じた駆動トルクを選定し
   て出力するトルク設定装置と、該トルク設定装置からの
   トルク指令信号により左右の走行駆動モータの駆動トル
   クを別々に調節するトルク調節装置とを備えたことを特
   徴とする天井クレーンの蛇行防止装置。