JPH09315798A - 高所作業車の振動抑制装置 - Google Patents

高所作業車の振動抑制装置

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JPH09315798A
JPH09315798A JP12993196A JP12993196A JPH09315798A JP H09315798 A JPH09315798 A JP H09315798A JP 12993196 A JP12993196 A JP 12993196A JP 12993196 A JP12993196 A JP 12993196A JP H09315798 A JPH09315798 A JP H09315798A
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JP
Japan
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boom
vibration
signal
acceleration
angular velocity
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Pending
Application number
JP12993196A
Other languages
English (en)
Inventor
Masuo Kasai
増雄 笠井
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Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/066Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads for minimising vibration of a boom

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブームの振動をブーム起伏角に応じて適切に抑
制するとともに、遅れのない操作特性を付加的な制御機
器を使用しないで実現する。また、この振動抑制装置の
安全性を確保する。 【解決手段】車体上に旋回台1が油圧アクチュエータ2
により旋回自在に設けられるとともに、該旋回台1にブ
ーム3が伸縮、起伏自在に設けられ、該ブーム3の先端
部に作業台5が設けられた高所作業車において、ブーム
3の先端部に加速度検出器6が設けられる一方、ブーム
の適所にブーム長検出器8及びブーム角検出器7が設け
られ、これら検出器6、7、8からの各検出信号に基づ
いてブーム旋回軸方向振動角加速度θを演算し、このブ
ーム旋回軸方向振動角加速度θをフィードバック信号θ
FBとして油圧アクチュエータ2へのブーム角速度指令信
号θCOM にフィードバックしてブーム3の旋回動作を制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高所作業車の振動
抑制装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、高所作業車の振動抑制装置として
は、特開昭62−27297号公報などに見られるよう
に、ブーム先端の振動加速度をブーム旋回用油圧アクチ
ュエータへのブーム角速度指令信号にフィードバック
し、ブーム旋回用油圧アクチュエータを制御することで
振動を抑制する技術が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、ブーム先端に発生した振動加速度と、振
動発生軸であるブーム旋回軸との関係がフィードバック
として考慮されていない。即ち、ブームの起伏角が水平
に近い状態では、ブーム先端に発生した振動加速度をブ
ーム旋回軸の制御で抑制することができるが、ブームの
起伏角が垂直に近い状態では、ブーム先端に発生する振
動加速度はブーム旋回軸に起因するものでなく、車体の
振動など他の部分に起因して発生している場合がある。
この場合にブーム先端の振動加速度をブーム旋回用油圧
アクチュエータにフィードバックして制御すると振動を
逆に誘因する可能性があり、安全性に劣るという問題が
あった。なお、特開昭62−27297号公報には、ブ
ーム角検出器が設けられているが、このブーム角検出器
で検出される検出信号は、ブーム旋回軸方向振動角加速
度を演算するためのものでなく、ブームの起伏方向につ
いての目標移動位置を設定するためのものである。
【0004】また、振動を抑制するために、ブーム旋回
軸方向振動角加速度をブーム旋回用油圧アクチュエータ
にフィードバックすると、ブームを操作するときに遅れ
が発生するという問題が生じる。この遅れを補償するた
めに、従来のおいては特開平5−98671号公報のよ
うに2つの流量制御弁を設けたものがあるが、これでは
構成が複雑になるという問題があった。
【0005】さらに、ブームの振動を抑制するために設
けられる検出器などの故障に対する安全性を確保する必
要があった。
【0006】本発明は、上記従来の問題を解消するため
に鑑みなされたもので、ブームの振動をブーム起伏角や
ブーム長に応じて適切に抑制するとともに、遅れのない
操作特性を付加的な制御機器を使用しないで実現するこ
とを目的とする。また他の目的は、この振動抑制装置の
安全性を確保することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
高所作業車の振動抑制装置は、車体上に旋回台が油圧ア
クチュエータにより旋回自在に設けられるとともに、該
旋回台にブームが伸縮、起伏自在に設けられ、該ブーム
の先端部に作業台が設けられた高所作業車において、前
記ブームの先端部に該ブーム先端部の加速度を検出する
加速度検出器が設けられる一方、ブームの適所にブーム
の伸縮長さを検出するブーム長検出器及びブームの起伏
角度を検出するブーム角検出器が設けられ、これら検出
器からの各検出信号に基づいてブーム旋回軸方向振動角
加速度を演算し、このブーム旋回軸方向振動角加速度を
フィードバック信号として前記油圧アクチュエータへの
ブーム角速度指令信号にフィードバックしてブームの旋
回動作を制御するように構成されたものである。
【0008】本発明の請求項2記載の高所作業車の振動
抑制装置は、請求項1記載の高所作業車の振動抑制装置
において、ブーム旋回用角速度入力装置からのブーム操
作角速度信号に、該ブーム操作角速度信号を微分したフ
ィードフォワード信号を加算した信号を前記油圧アクチ
ュエータへのブーム角速度指令信号とし、このブーム角
速度指令信号によってブームを旋回駆動するように構成
されたものである。
【0009】本発明の請求項3記載の高所作業車の振動
抑制装置は、請求項1又は2記載の高所作業車の振動抑
制装置において、前記ブーム旋回軸方向振動角加速度を
検査部に入力し、該検査部においてブーム旋回軸方向振
動角加速度が予め設定された所定の範囲に属するか否か
を判断し、当該範囲外である場合に、少なくとも前記フ
ィードバック信号を0にするように構成されたものであ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0011】図1は、本発明に係る高所作業車の振動抑
制装置の構成を示している。
【0012】図1において、1は、図示しない高所作業
車の車体上に搭載された旋回台で、該旋回台1は油圧モ
ータ(油圧アクチュエータ)2により水平旋回自在に構
成されている。
【0013】前記旋回台1には、ブーム3の基端部が枢
支され、図示しない油圧シリンダにの伸縮動作により起
伏自在に構成されている。
【0014】また、ブーム3は、内蔵された図示しない
油圧シリンダによって伸縮自在に構成され、この先端に
バケット5が取付けられている。
【0015】そして、前記ブーム3の先端部には加速度
検出器6が設けられるとともに、ブーム3の基端部にブ
ーム角検出器7及びブーム3の途中部にブーム長検出器
8が設けられている。
【0016】前記加速度検出器6は、水平方向の加速度
を検出するもので、該加速度検出器6で検出された加速
度xは、バンドパスフィルタ9を介して一次振動加速度
x′として演算部10に入力される。
【0017】演算部10は、上記一次振動加速度x′の
他、前記ブーム角検出器7及びブーム長検出器8からブ
ーム角信号α及びブーム長信号Lが入力され、これら一
次振動加速度x′、ブーム角信号α、ブーム長信号Lに
基づいて、ブーム旋回軸方向振動角加速度θを次式
(1)に従って演算する。
【0018】θ=x′/L・cos α …(1) 一方、符号11は、ブーム旋回用角速度入力装置で、該
ブーム旋回用角速度入力装置から出力される操作信号
は、2分され、一方が直接、加算器12に入力されると
ともに、他方が微分器13、利得増幅器14を経て上記
加算器12に入力される。
【0019】また、符号15は利得増幅器で、前記演算
部10で演算したブーム旋回軸方向振動角加速度θをブ
ーム振動抑制用フィードバック信号θFBとして減算器1
6に入力する。
【0020】さらに、符号17は、検査部で、この検査
部17には前記演算部10で演算したブーム旋回軸方向
振動角加速度θが入力される。
【0021】前記検査部17は、ブーム旋回軸方向振動
角加速度θについて検査を行い、この検査は、一定の制
御時間間隔ごとに行われ、以下に該当する場合に、エラ
ー信号が出力され振動抑制制御を停止する。 ブーム旋回軸方向振動角加速度θが予め設定された範
囲外である場合 ブーム旋回軸方向振動角加速度θの前回値からの信号
変化量が予め設定された範囲外である場合 符号18は、前記油圧モータ2へ供給する油圧量を制御
する流量制御弁である。
【0022】次に、このように構成された高所作業車の
振動抑制装置の具体的制御について説明する。
【0023】高所作業においては、ブーム3の起伏、伸
縮によりブーム3の先端部に設けた作業台5を所定の高
所位置に配置し、この作業台5に乗り込んだ作業者によ
って作業が行われる。
【0024】この作業時において、ブーム3の先端部に
設けた加速度検出器6で検出された加速度xは、バンド
パスフィルタ9によってブーム3の一次振動加速度x′
のみが取り出され、この一次振動加速度x′が演算部1
0に入力される。
【0025】演算部10では、一次振動加速度x′の他
に入力される、ブーム角信号α及びブーム長信号Lによ
り、前述した式(1)に基づいてブーム旋回軸方向振動
角加速度θを演算する。
【0026】このブーム旋回軸方向振動角加速度θは、
利得増幅器15を経てブーム振動抑制用フィードバック
信号θFBとして減算器16に入力される。
【0027】一方、ブーム旋回用角速度入力装置11か
ら出力されるブーム操作角速度信号θREF は、微分器1
3で微分されてブーム操作角加速度信号θ′REF とな
り、さらに利得増幅器14を経て操作遅れ補償用フィー
ドフォワード信号θFFとして加算器12で前記ブーム操
作角速度信号θREF に加算され、これがブーム角速度指
令信号θCOM になり、ブーム角速度指令信号θCOM が減
算器16に入力される。
【0028】よって、減算器16では、ブーム角速度指
令信号θCOM から前記ブーム振動抑制用フィードバック
信号θFBを減算し、この減算された信号が制御信号iと
して流量制御弁18に出力される。流量制御弁18で
は、制御信号iに基づいて図示しない油圧源からの油流
量を制御し、これによって油圧モータ2を駆動制御して
ブーム3の旋回を制御し、振動を抑制する。
【0029】ここで、前記ブーム旋回軸方向振動角加速
度θは、検査部17にも入力されており、該検査部17
ではブーム旋回軸方向振動角加速度θが予め設定したの
範囲外である場合に、エラー信号を出力して、前記ブー
ム振動抑制用フィードバック信号θFBと操作遅れ補償用
フィードフォワード信号θFFとを0にし、振動抑制制御
を行わずに通常の制御に移行させる。このように演算さ
れたブーム旋回軸方向振動角加速度θを検査部17で検
査することで、ブーム3の振動抑制に司るブーム旋回軸
方向振動角加速度θの信頼性が高められ、各検出器の故
障による異常制御などを防止でき、安全性の向上を図る
ことができる。
【0030】また、ブーム3の先端部で発生した振動
を、加速度検出器による加速度の他に、ブーム角及びブ
ーム長を加味して演算したブーム振動抑制用フィードバ
ック信号θFBによってフィードバック制御するため、ブ
ーム3の状態に対応した的確な制御を行うことができ、
ブーム3の振動を効果的に抑制することができる。
【0031】さらに、ブーム操作角速度信号θREF によ
ってもともと励起される角加速度成分に対しては、ブー
ム振動抑制用フィードバック信号θFBと操作遅れ補償用
フィードフォワード信号θFFがキャンセルされるので、
フィードバック制御で振動を抑制することによる応答性
の低下が防止できる。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1記
載の高所作業車の振動抑制装置によれば、ブームの先端
部で発生した振動を、加速度検出器による加速度の他
に、ブーム起伏角及びブーム長を加味して演算したフィ
ードバック信号によって制御するため、ブームの状態に
対応した的確な制御を行うことができ、ブームの振動を
効果的に抑制することができる。
【0033】請求項2記載の高所作業車の振動抑制装置
によれば、ブーム旋回用角速度入力装置からのブーム操
作角速度信号に、該ブーム操作角速度信号を微分したフ
ィードフォワード信号を加算した信号を油圧アクチュエ
ータへのブーム角速度指令信号とし、このブーム角速度
指令信号によってブームを旋回駆動するように構成した
ことで、ブーム操作角速度信号によってもともと励起さ
れる角加速度成分に対しては、ブーム振動抑制用フィー
ドバック信号とフィードフォワード信号がキャンセルさ
れることになり、フィードバック制御で振動を抑制する
ことによる応答性の低下が防止できる。
【0034】請求項3記載の高所作業車の振動抑制装置
によれば、検査部においてブーム旋回軸方向振動角加速
度が予め設定された所定の範囲であるか否かを判断し、
当該範囲外である場合に、少なくとも前記フィードバッ
ク信号を0にするように構成したことで、ブームの振動
抑制に司るブーム旋回軸方向振動角加速度の信頼性が高
められ、各検出器の故障による異常制御などを防止で
き、安全性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高所作業車の振動抑制装置の構成
を示す概略の構成図である。
【符号の説明】
1 旋回台 2 油圧モータ(油圧アクチュエータ) 3 ブーム 5 作業台 6 加速度検出器 7 ブーム角検出器 8 ブーム長検出器 11 ブーム旋回用角速度入力装置 17 検査部 θ ブーム旋回軸方向振動角加速度 θFF フィードフォワード信号 θFB フィードバック信号 θC0M ブーム角速度指令信号 θREF ブーム操作角速度信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体上に旋回台が油圧アクチュエータに
    より旋回自在に設けられるとともに、該旋回台にブーム
    が伸縮、起伏自在に設けられ、該ブームの先端部に作業
    台が設けられた高所作業車において、 前記ブームの先端部に該ブーム先端部の加速度を検出す
    る加速度検出器が設けられる一方、ブームの適所にブー
    ムの伸縮長さを検出するブーム長検出器及びブームの起
    伏角度を検出するブーム角検出器が設けられ、これら検
    出器からの各検出信号に基づいてブーム旋回軸方向振動
    角加速度を演算し、このブーム旋回軸方向振動角加速度
    をフィードバック信号として前記油圧アクチュエータへ
    のブーム角速度指令信号にフィードバックしてブームの
    旋回動作を制御するように構成されたことを特徴とする
    高所作業車の振動抑制装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高所作業車の振動抑制装
    置において、ブーム旋回用角速度入力装置からのブーム
    操作角速度信号に、該ブーム操作角速度信号を微分した
    フィードフォワード信号を加算した信号を前記油圧アク
    チュエータへのブーム角速度指令信号とし、このブーム
    角速度指令信号によってブームを旋回駆動するように構
    成されたことを特徴とする高所作業車の振動抑制装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の高所作業車の振動
    抑制装置において、前記ブーム旋回軸方向振動角加速度
    を検査部に入力し、該検査部においてブーム旋回軸方向
    振動角加速度が予め設定された所定の範囲に属するか否
    かを判断し、当該範囲外である場合に、少なくとも前記
    フィードバック信号を0にするように構成されたことを
    特徴とする高所作業車の振動抑制装置。
JP12993196A 1996-05-24 1996-05-24 高所作業車の振動抑制装置 Pending JPH09315798A (ja)

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