JPH10297872A - クレーンの振れ防止・位置決め制御装置 - Google Patents

クレーンの振れ防止・位置決め制御装置

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JPH10297872A
JPH10297872A JP10715997A JP10715997A JPH10297872A JP H10297872 A JPH10297872 A JP H10297872A JP 10715997 A JP10715997 A JP 10715997A JP 10715997 A JP10715997 A JP 10715997A JP H10297872 A JPH10297872 A JP H10297872A
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JP
Japan
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crane
suspended load
speed
control device
traverse
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10715997A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakatsu Nomura
昌克 野村
Yoshimi Hakamata
佳美 袴田
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振れ角検出手段を用いて吊り荷の振れ角を検
出しなくても、吊り荷の振れ止めを行うことができるク
レーンの振れ防止・位置決め制御装置を提供する。 【解決手段】 横行インバータ15の速度制御器15b
を吊り荷19の振れによる外乱に対して弱い速度制御系
となるように調整することにより、吊り荷19の振れに
応じてトロリ3の横行速度が変化(減速又は加速)する
ようにし、このことによって吊り荷19の振れが減少
(減衰)するようにする。また、横行インバータ15に
横行抵抗演算部15bを設けることにより、トロリ3の
横行抵抗が大きくてもこの横行抵抗をキャンセルして、
上記のような吊り荷19の振れの減衰効果が得られるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクレーンの振れ防止
・位置決め制御装置に関し、詳しくは所定の方向に移動
(走行又は横行)して吊り荷を目標位置まで搬送するホ
イストクレーン等のクレーンの運転自動化に適するよう
に、搬送中の吊り荷の振れを抑え、またクレーンを目標
位置に停止させることのできるクレーンの振れ防止・位
置決め制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】走行又は横行して吊り荷を目標位置まで
搬送するホイストクレーン等のクレーンの運転自動化を
実現するにあたって、解決しなければならない主なもの
の一つに吊り荷の振れ止め防止・位置決め制御技術があ
る。
【0003】これに対して従来は、振れ角検出手段を用
いて吊り荷の振れ角を検出し、この検出した吊り荷の振
れ角情報に基づいて振れ止め制御を行うようにしてい
た。そして、吊り荷の振れ角検出手段としては、従来、
CCDカメラを用いた検出装置や光ファイバジャイロを
用いた検出装置等、各種の振れ角検出手段が提案されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如く各種の振れ角検出手段が提案されてはいるものの、
まだ安価で確実なものはない。
【0005】従って本発明は上記従来技術に鑑み、振れ
角検出手段を用いて吊り荷の振れ角を検出しなくても、
吊り荷の振れ止めを行うことができるクレーンの振れ防
止・位置決め制御装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第1
発明のクレーンの振れ防止・位置決め制御装置は、所定
の方向に移動して目標位置まで吊り荷を搬送するクレー
ンの振れ防止・位置決め制御装置であって、前記吊り荷
の振れによる外乱に対して弱い速度制御系としたクレー
ン駆動ドライバを備えたことを特徴とする。
【0007】従って、この第1発明のクレーンの振れ防
止・位置決め制御装置によれば、吊り荷の振れによる外
乱に対して弱い速度制御系としたクレーン駆動ドライバ
を備えたことにより、吊り荷の振れに応じてクレーンの
移動速度が変化(減速又は加速)することになり、この
ことによって吊り荷の振れを減少(減衰)させる。
【0008】また、第2発明のクレーンの振れ防止・位
置決め制御装置は、第1発明のクレーンの振れ防止・位
置決め制御装置において、クレーンの移動抵抗を補償す
る手段を備えたことを特徴とする。
【0009】従って、この第2発明のクレーンの振れ防
止・位置決め制御装置によれば、クレーンの移動抵抗
(横行抵抗又は走行抵抗)を補償する手段を備えたこと
により、クレーンの移動抵抗が大きくてもこの移動抵抗
がキャンセルされて、上記のような吊り荷の振れの減衰
効果が得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
【0011】図1は本発明の実施の形態に係るクレーン
の振れ防止・位置決め制御装置を含む制御システム全体
の構成図、図2は前記制御システム全体の構成と計測・
制御データの流れを示すブロック図、図3は本発明の実
施の形態に係るクレーンの振れ防止・位置決め制御装置
の構成を示すブロック図、図4は本発明の実施の形態に
係るクレーンの振れ防止・位置決め制御装置の他の構成
を示すブロック図である。
【0012】図1において1は天井クレーンであり、こ
の天井クレーン1は、図1に示すように、一対のサドル
ユニット2a,2bやトロリ3等を備えたものである。
サドルユニット2a,2bはそれぞれ、工場等の天井付
近に平行に設けられた一対の走行レール4a,4b上に
位置すると共に走行モータ(インダクションモータ:I
M)5a,5bを有し、また、走行レール4a,4bに
対して直交する方向に平行に配設された一対の横行レー
ル6a,6bの両端を支持している。
【0013】トロリ3は、横行レール6a,6b上に位
置すると共に横行モータ(IM)7を有し、また、巻上
げモータ8、巻上げモータ8によって回転駆動されるド
ラム9、ドラム9によって巻き取り又は巻き戻されるワ
イヤロープ10、ワイヤロープ10の下端に向けられた
フック11等が装備されている。
【0014】従って、この天井クレーン1は、その全体
が走行モータ5a,5bの駆動により走行レール4a,
4b上を図1中の矢印Y方向に走行すると共に、ホイス
ト3が横行モータ7の駆動により横行レール6a,6b
上を図1中の矢印X方向に横行して、フック11に吊り
下げた荷物19を目標位置まで搬送する。このとき、吊
り荷19は前記走行によって走行方向(Y方向)に振れ
ると共に、前記横行によって横行方向(X方向)にも振
れる。
【0015】そして、この天井クレーン1の走行制御等
を行うために天井クレーン1には更に、制御システム1
2が装備されている。この制御システム12は、図1及
び図2に示すように、制御装置(シーケンサ)13と、
各モータ2a,2b,7,8の駆動ドライバである走行
インバータ14a,14b、横行インバータ15及び巻
上げインバータ16と、リミットスイッチやロータリエ
ンコーダ等の位置検出センサ17と、クレーン制御箱1
8とを備えてなるものである。
【0016】図2に示すように、走行インバータ14
a,14b、横行インバータ15及び巻上げインバータ
16では、制御装置13からの速度指令(信号c)に基
づいて走行モータ2a,2b、横行モータ7及び巻上げ
モータ8の回転を制御することにより、トロリ3の横行
速度や走行速度及び吊り荷19の巻上げ・巻下げ速度が
制御装置13からの速度指令に一致するように速度制御
を行う。また、制御装置13から各モータ2a,2b,
7,8へは、モータON/OFF指令(信号a)を出力
することができるようにもなっている。
【0017】一方、各インバータ14a,14b,1
5,16や各モータ2a,2b,7,8や位置検出セン
サ17から制御装置13へは、モータ状態信号、インバ
ータ故障信号及びパルス信号(ロータリエンコーダによ
る位置検出信号)等が出力されるようになっている(信
号b,d,e)。
【0018】また、制御装置13からクレーン制御箱1
8へは制御信号(信号f)が出力され、クレーン制御箱
18から制御装置13へは状態・故障信号(信号g)が
出力される。クレーン制御箱18から各モータ2a,2
b,7,8へは制御信号や非常停止信号(信号h)が出
力される。
【0019】そして、本制御システム12では、振れ角
検出手段を用いて吊り荷19の振れ角を検出しなくても
吊り荷19の振れ止めを行うことができるようするため
に、吊り荷19の振れによる外乱に対して弱い速度制御
系としている。以下、この点を図3及び図4に基づいて
説明する。なお、図3及び図4では横行インバータ15
を例に挙げて示しているが、走行インバータ14a,1
4bにも同様に本発明を適用することができる。つま
り、本発明はクレーンの移動(横行又は走行)速度制御
系に適用することができる。
【0020】図3に示すように、制御装置13の位置制
御ブロック13aでは、位置検出センサ17(図2参
照)によって検出されたクレーン位置と位置指令(目標
位置)とから目標位置までの距離を求め、この距離等に
基づいて運転モード(加速領域1、加速領域2、定速走
行領域、減速領域1、減速領域2)の切り換えを行い、
それぞれの運転モードにおいて速度指令Vref を生成
し、この速度指令Vref を横行インバータ15に出力す
る。
【0021】横行インバータ15の速度制御器15aで
は、制御装置13からの速度指令V ref と速度センサ
(図示せず)からの速度検出信号との偏差に基づき、横
行インバータ15の主回路から横行モータ7へ供給する
電力を制御して横行モータ7の回転を制御し、このこと
によってトロリ3の横行速度が速度指令Vref に一致す
るように速度制御を行う。この速度制御には一般的にP
ID制御が用いられている。
【0022】そして、通常の速度制御器では速度指令値
ref に対する応答性をよくして外乱に対する安定性を
よくすることにより外乱の影響を排除するように制御系
を調整する(即ち外乱に対して強い速度制御系とする)
が、この速度制御器15aでは吊り荷19の振れによる
外乱に対して弱い速度制御系となるように、PID制御
の比例ゲイン等が調整されて、外乱に対する応答性が適
当に調整されている。
【0023】なお図3中のブロック20はトロリ3の速
度を表す伝達関数(一次遅れ要素)、ブロック21はト
ロリ3の位置を表す伝達関数(積分要素)、ブロック2
2は吊り荷19の振れを表す伝達関数、ブロック23は
吊り荷19の振れがトロリ3の速度に及ぼす影響(外
乱)を表す伝達関数である。なお、ブロック20,2
1,22,23の伝達関数において、sはラプラス演算
子、Mはトロリ3の重さ、Dはギヤ等において横行中に
発生する抵抗、mは吊り荷19の重さ、Lは吊り荷19
の重心までの長さ、gは重力加速度である。
【0024】従って、上記の制御系では以下のような作
用・効果が得られる。
【0025】図1において、吊り荷19が横行方向(図
中右方向又は図中左方向)に振れたときに、トロリ3が
吊り荷19の振れた方向に移動すれば、吊り荷19の振
れは減少することになる。このことから、例えばトロリ
3が図1中右方向に横行している場合、吊り荷19が図
1中左方向に振れたときには、この吊り荷19によりト
ロリ3が同方向に引っ張られて減速すると、トロリ3が
吊り荷19に対して相対的に同方向に移動したことにな
るため、同方向への吊り荷19の振れが減少することに
なる。また、吊り荷19が図1中右方向に振れたときに
は、この吊り荷19によりトロリ3が同方向に引っ張ら
れて加速すると、トロリ3が吊り荷19に対して相対的
に同方向に移動したことになるため、同方向への吊り荷
19の振れが減少することになる。そしてこの吊り荷1
9の振れによる力は、速度制御系にとっては外乱として
働く。
【0026】ところが、通常の速度制御器では吊り荷1
9の振れによる外乱に対して強い速度制御系となるよう
に調整されているため、吊り荷19に引っ張られてトロ
リ3の横行速度が減速又は加速しようとしても、すぐに
これに応答してトロリ3の横行速度を速度指令Vref
維持しようとするため、吊り荷19の振れは減少しな
い。
【0027】これに対して、上記の制御系では横行イン
バータ15の速度制御器15aが吊り荷19の振れによ
る外乱に対して弱い速度制御系となるように調節されて
いるため、吊り荷19の振れに応じてトロリ3の横行速
度が変化(減速又は加速)することになり、このことに
よって吊り荷19の振れを減少(減衰)させることがで
きる。このため、振れ角検出手段を用いて吊り荷19の
振れ角を検出することなく、吊り荷19の振れ止めを行
うことができる。
【0028】なお、横行モータ7に対する吊り荷19の
振れによる外力以外の力(横行抵抗)が大きいと、上記
のような吊り荷19の振れの減衰効果が損なわれて、吊
り荷19の振れが止まりにくくなる。そこで、この場合
には、これを補償するために、図4のような構成とす
る。
【0029】即ち、図4に示すように、横行インバータ
15に横行抵抗演算部15bを設け、この横行抵抗演算
部15bにおいてトロリ3の横行方向及び横行速度の検
出値に基づきトロリ3の横行抵抗を演算し、このトロリ
3の横行抵抗をキャンセルする信号を速度制御器15a
の出力信号に加算して、横行抵抗を補償するようにす
る。
【0030】このことによって、トロリ3の横行抵抗が
大きくても、このトロリ3の横行抵抗がキャンセルされ
て、上記のような吊り荷19の振れの減衰効果が得られ
る。このため、トロリ3の横行抵抗が大きくても、振れ
角検出手段を用いて吊り荷19の振れ角を検出すること
なく、吊り荷19の振れ止めを行うことができる。
【0031】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように、第1発明のクレーンの振れ防止・位置
決め制御装置によれば、吊り荷の振れによる外乱に対し
て弱い速度制御系としたクレーン駆動ドライバを備えた
ことにより、吊り荷の振れに応じてクレーンの移動速度
が変化(減速又は加速)することになり、このことによ
って吊り荷の振れを減少(減衰)させることができる。
このため、振れ角検出手段を用いて吊り荷の振れ角を検
出することなく、吊り荷の振れ止めを行うことができ
る。
【0032】また、第2発明のクレーンの振れ防止・位
置決め制御装置によれば、クレーンの移動抵抗を補償す
る手段を備えたことにより、クレーンの移動抵抗が大き
くてもこの移動抵抗がキャンセルされて、上記のような
吊り荷の振れの減衰効果が得られる。このため、クレー
ンの移動抵抗が大きくても、振れ角検出手段を用いて吊
り荷の振れ角を検出することなく、吊り荷の振れ止めを
行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るクレーンの振れ防止
・位置決め制御装置を含む制御システム全体の構成図で
ある。
【図2】前記制御システム全体の構成と計測・制御デー
タの流れを示すブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るクレーンの振れ防止
・位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るクレーンの振れ防止
・位置決め制御装置の他の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 天井クレーン 2a,2b 走行モータ 3 トロリ 7 横行モータ 12 制御システム 13 制御装置 13a 位置制御ブロック 14a,14b 走行インバータ 15 横行インバータ 15a 速度制御器 15b 横行抵抗演算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の方向に移動して目標位置まで吊り
    荷を搬送するクレーンの振れ防止・位置決め制御装置で
    あって、 前記吊り荷の振れによる外乱に対して弱い速度制御系と
    したクレーン駆動ドライバを備えたことを特徴とするク
    レーンの振れ防止・位置決め制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載するクレーンの振れ防止
    ・位置決め制御装置において、 クレーンの移動抵抗を補償する手段を備えたことを特徴
    とするクレーンの振れ防止・位置決め制御装置。
JP10715997A 1997-04-24 1997-04-24 クレーンの振れ防止・位置決め制御装置 Withdrawn JPH10297872A (ja)

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JP10715997A JPH10297872A (ja) 1997-04-24 1997-04-24 クレーンの振れ防止・位置決め制御装置

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JPH10297872A true JPH10297872A (ja) 1998-11-10

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ID=14452000

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JP10715997A Withdrawn JPH10297872A (ja) 1997-04-24 1997-04-24 クレーンの振れ防止・位置決め制御装置

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JP (1) JPH10297872A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190002153A (ko) * 2017-06-29 2019-01-08 (주) 케이티에스코리아 크레인 훅의 anti-snag & sway 제어 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190002153A (ko) * 2017-06-29 2019-01-08 (주) 케이티에스코리아 크레인 훅의 anti-snag & sway 제어 시스템

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20040706