JPH1135280A - 軌索式ケーブルクレーンの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軌索式のケーブルクレーンを自動的に運転制
御することができるとともに、横行トロリーの加速時、
及び減速時にバケットの振れを効果的に抑制することの
できる軌索式ケーブルクレーンの制御方法を提供する。 【構成】 搬送開始位置及び搬送終了位置に応じて、走
行索５の繰り出し長さ、主索調整索８の繰り出し長さ等
を算定要素として、横行トロリー９、バケット１２等の
挙動を解析して運転パターンをモデル化し、ケーブルク
レーンを運転する際に、設定条件に応じてモデル化され
た運転パターンを選択してケーブルクレーン５０を自動
制御するとともに、横行トロリー９の加速時及び減速時
において、主索７に沿った横行トロリー９の位置及び速
度とバケット１２の振れ角度及び角速度とを検出してフ
ィードバック制御によりバケット１２の振れを相殺す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、軌索式ケーブルクレ
ーンの制御方法に関し、特に、バケットの振れを容易に
抑制することのできる軌索式ケーブルクレーンの制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ダム等の大型構造物の構
築現場において、コンクリートを製造現場から打設現場
まで搬送するための手段の一つとしてケーブルクレーン
が用いられている。

【０００３】また、例えばコンクリートの打設箇所が広
範囲にわたる場合には、コンクリートバケットをこのよ
うな打設箇所の各打設位置に直接運搬することができる
ように、軌索式のケーブルクレーンが採用される。

【０００４】このような軌索式のケーブルクレーンは、
例えば図１に示すように、ダム１の構築予定箇所を挟ん
だ一方において２本の主塔２，２’間に張設される軌索
３と、この軌索３に沿って走行する走行トロリー４と、
この走行トロリー４を牽引する走行索５と、一端を走行
トロリー４に、他端をダム１を挟んだ他方側の固定塔６
に各々連結してこれらの間に張設される主索７と、この
主索７と走行トロリー４との間に介装して主索７の撓み
を調整する主索調整索８と、主索７に沿って走行する横
行トロリー９と、この横行トロリー９を牽引する横行索
１０と、この横行トロリーの下方に吊索１１を介して吊
下されるバケット１２とによって構成されている。

【０００５】また、この軌索式のケーブルクレーンによ
れば、走行トロリー４は、走行索５を牽引する走行ウィ
ンチ１３の巻き出し量に応じて、軌索３に沿って往復移
動し、また、走行トロリー４の移動により軌索３の懸垂
量が変化すると、走行トロリー４と固定塔６との間の距
離が変動することから、主索調整索８を牽引する主索調
整ウィンチ１４を駆動して、主索７の長さを調整するこ
とにより、走行トロリー４と固定塔６との間の距離の変
化に対応させることができるようになっている。

【０００６】さらに、この軌索式のケーブルクレーンに
よれば、横行トロリー９は、横行索１０を牽引する横行
ウィンチ１５の巻き出し量に応じて、主索７に沿って往
復移動するとともに、横行トロリー９の下方に吊下され
たバケット１２は、縦行ウインチ１６を作動して吊索１
１を巻取，巻き下げすることにより、昇降させることが
できるようになっている。

【０００７】さらにまた、これらの各ウィンチ１３，１
４，１５，１６は、機械室５５，５５’内に設置され、
固定塔６に隣接する操作室１７に設けられた駆動制御装
置により制御されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そして、このような軌
索式のケーブルクレーンによれば、軌索３に沿った走行
トロリー４の移動により主索７の平面的な位置が変化す
るので、バケットの動きが３次元的となり、また横行
時、及び走行時にバケットの振れが大きくなることか
ら、主索の平面的な位置が変化しない両端固定式のケー
ブルクレーンと比較して、バケットを搬送開始位置から
搬送終了位置まで移動させる際の制御が困難である。

【０００９】従って、従来の軌索式のケーブルクレーン
によれば、オペレータと合図マンとの間の合図を介して
手動運転により制御がなされており、効率的な搬送作業
を行うことができなかったため、搬送開始位置あるいは
搬送終了位置においてバケットの振れを抑制しつつ正確
な位置決めを行うことのできる、ケーブルクレーンを自
動的に運転制御する制御方法の開発が望まれていた。

【００１０】また、特に、横行トロリーの加速時、及び
減速時にはバケットの速度に応答遅れが生じ、バケット
は吊索の繰出し長さに応じた周期で振れてしまうため、
この振れを効果的に停止させる制御方法の開発が望まれ
ていた。

【００１１】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、軌索式のケーブルクレー
ンを自動的に運転制御することができるとともに、横行
トロリーの加速時、及び減速時にバケットの振れを効果
的に抑制することのできる軌索式ケーブルクレーンの制
御方法を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、ダム等の
構築予定構造物を挟んだ一方において二点間に張設され
た軌索と、この軌索に沿って走行可能な走行トロリー
と、該走行トロリー牽引用の走行索と、一端が主索調整
索を介して前記走行トロリーに、他端が前記ダムを挟ん
だ他方側の固定塔に連結してこれらの間に張設される主
索と、該主索に沿って走行可能な横行トロリーと、該横
行トロリー牽引用の横行索と、前記横行トロリーの下方
に吊索を介して吊下されたバケットと、前記走行索を牽
引して前記走行トロリーを軌索に沿って往復移動させる
走行ウィンチと、前記主索調整索を牽引して主索の撓み
を調整する主索調整ウィンチと、前記横行索を牽引して
前記横行トロリーを主索に沿って往復移動させる横行ウ
インチと、前記吊索を巻取，巻き下げしてバケットを昇
降させる縦行ウインチと、各ウインチの駆動制御装置と
を備えた軌索式のケーブルクレーンにおいて、前記バケ
ットを搬送開始位置から搬送終了位置まで移動させる際
に使用する軌索式ケーブルクレーンの制御方法であっ
て、前記搬送開始位置及び搬送終了位置に応じて、前記
走行索の繰り出し長さ、前記主索調整索の繰り出し長
さ、前記横行索の繰り出し長さ、前記吊索の繰り出し長
さ、及びこれらの繰り出し速度を算定要素として、前記
軌索、前記主索、前記横行トロリー及び前記バケットの
挙動を解析して運転パターンをモデル化し、前記ケーブ
ルクレーンを運転する際に、設定条件に応じて前記モデ
ル化された運転パターンを選択して、この運転パターン
に従ってケーブルクレーンを自動制御するとともに、横
行トロリーの加速時及び減速時において、主索に沿った
横行トロリーの位置及び速度とバケットの振れ角度及び
角速度とを検出してフィードバック制御によりバケット
の振れを相殺することを特徴とするケーブルクレーンの
制御方法にある。

【００１３】また、この発明の制御方法は、軌索、走行
索、主索調整索、主索、横行索、及び吊索を懸垂曲線と
仮定して、前記軌索、前記主索、前記トロリー及び前記
バケットの挙動を解析して運転パターンをモデル化する
ことが好ましい。

【００１４】さらに、この発明の制御方法は、前記横行
トロリーの加速時及び減速時において行うバケットの振
れを相殺するためのフィードバック制御を、前記横行ト
ロリーを同方向に階段状に加速あるいは減速することに
より行うようにすることが好ましい。

【００１５】そして、この発明の制御方法によれば、例
えばコンピュータを用いて、搬送開始位置及び搬送終了
位置に応じて、前記走行索の繰り出し長さ、前記主索調
整索の繰り出し長さ、前記横行索の繰り出し長さ、前記
吊索の繰り出し長さ、及びこれらの繰り出し速度を算定
要素として、前記軌索、前記主索、前記横行トロリー及
び前記バケットの挙動を解析して運転パターンをモデル
化する。

【００１６】すなわち、バケットの位置情報や重量の情
報が与えられると、例えば主索上における横行トロリー
の配設位置、主索調整索と主索との連結位置、主索調整
索と走行トロリーとの連結位置、軌索上における走行ト
ロリーの配設位置等の各索の接点における静的釣合い方
程式から、当該バケットの位置に対応する走行索の繰り
出し長さ、主索調整索の繰り出し長さ、横行索の繰り出
し長さ、及び吊索の繰り出し長さが算定されることにな
るので、バケットの各位置についてこれらの繰り出し量
を求めて、必要に応じてデータベースとして保存する。

【００１７】また、バケットの振れは、走行索、主索調
整索、横行索、及び吊索の繰り出し速度と関連すること
から、振子の運動方程式に基づいて解析を行い、バケッ
トの各停止位置において、バケットが振れを生じないよ
うにするための各索の繰り出し速度の組み合わせを算出
して、必要に応じてデータベースとして保存する。

【００１８】さらに、各索の最大繰り出し速度の相違
や、搬送開始位置や搬送終了位置の立地条件、障害物等
のデータを解析して、必要に応じてデータベースとして
保存する。

【００１９】そして、この発明の制御方法によれば、上
述の各算定結果に基づいて、予め前記軌索、前記主索、
前記横行トロリー及び前記バケットの挙動を解析して運
転パターンをモデル化する。

【００２０】すなわち、各バケットの位置に対応する各
索の繰り出し量が算定されていることから、軌索や主
索、横行トロリーの挙動も容易に知ることができ、ま
た、バケットの位置が各搬送開始位置と搬送終了位置と
の間で連続するように各々の索の繰り出し量を制御する
とともに、運転後の各停止位置においてバケットの振れ
を抑制するように各索の繰り出し量を制御する、モデル
化された運転パターンを容易に求めてこれを必要に応じ
てデータベースとして保存しておくことができる。

【００２１】そして、この発明の制御方法によれば、ケ
ーブルクレーンを運転する際に、走行索の繰り出し長
さ、主索調整索の繰り出し長さ、横行索の繰り出し長
さ、吊索の繰り出し長さ、及びこれらの索の繰り出し速
度を算定要素として予め求められている、上記モデル化
された運転パターンから、搬送開始位置、搬送終了位
置、コンクリートを積んだバケットの重量等の設定条件
に応じて最適の運転パターンを選択し、この運転パター
ンに従って、各索を牽引する各ウィンチを制御すること
により、自動的に軌索式ケーブルクレーンの運転制御を
行うとともに、横行トロリーの加速時及び減速時におい
て、フィードバック制御によりバケットの振れを相殺す
る制御がなされる。

【００２２】また、搬送開始位置、搬送終了位置、バケ
ットの重量等の設定条件が設定されたら運転パターンの
計算を行い、この計算された運転パターンに従って各ウ
ィンチを制御することにより、自動的に軌索式ケープル
クレーンの運転制御を行うこともできる。

【００２３】すなわち、この発明の制御方法によれば、
モデル化された運転パターンに従って制御することによ
り、最終停止位置に向けて精度良く自動的に軌索式ケー
ブルクレーンを運転することができるとともに、横行ト
ロリーの加速時、及び減速時にバケットの振れをフィー
ドバック制御により効果的に抑制しながら運転を行って
ゆくことができる。

【００２４】また、軌索、走行索、主索調整索、主索、
横行索、及び吊索を懸垂曲線と仮定して、運転パターン
をモデル化するようにすれば、より正確な位置決めや振
れ止めを行うことのできる運転パターンを容易に得るこ
とができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形
態において、従来と同様または相当する箇所には同一符
号を援用し、異なる箇所または新たに付加する箇所に新
たな符号を付して説明する。

【００２６】図１は、この実施形態の制御方法を採用し
た軌索式ケーブルクレーンの全体構成を示す概略図であ
る。この軌索式ケーブルクレーン５０は、山間の谷部に
ダム１をコンクリートを打設して構築すべく設けられた
もので、ダム１の構築予定箇所を挟んだ一方の山側にお
いて２本の主塔２，２’間に張設される軌索３と、この
軌索３に沿って走行する走行トロリー４と、この走行ト
ロリー４を牽引する走行索５と、一端を走行トロリー４
に、他端をダム１を挟んだ他方の山側の固定塔６に各々
連結されててこれらの間に張設される主索７と、この主
索７と走行トロリー４との間に介装する主索調整索８
と、主索７に沿って走行する横行トロリー９と、この横
行トロリー９を牽引する横行索１０と、この横行トロリ
ー９の下方に吊索１１を介して吊下されるバケット１２
とを備えている。

【００２７】また、この軌索式ケーブルクレーン５０に
よれば、走行トロリー４を牽引する走行索５を巻回し、
その巻き出し量に応じて走行トロリー４を軌索３に沿っ
て往復移動させる走行ウィンチ１３、主索調整索８を巻
回してその巻き出し量に応じて主索７の撓みを調整する
主索調整ウィンチ１４、横行トロリー９を牽引する横行
索１０を巻回し、その巻き出し量に応じて横行トロリー
９を主索７に沿って往復移動させる横行ウィンチ１５、
及び横行トロリー９の下方にバケット１２を吊り下げる
吊索１１を巻取，巻き下げすることにより、バケット１
２を昇降させる縦行ウインチ１６を有している。

【００２８】さらに、この軌索式ケーブルクレーン５０
によれば、固定塔６に隣接して設けられた操作室１７に
は、各ウィンチ１３，１４，１５，１６の駆動制御装置
や、運転用操作卓、運転パターンを演算解析したりデー
タを保存するコンピュータからなる演算部、無線機など
が設けられている。

【００２９】一方、固定塔６を設置した山側の平坦面に
は、軌道２２が敷設されおり、この軌道２２に沿って、
バッチャープラント５６において作られたコンクリート
を、軌道２２が敷設された平坦面より一段下方に設けら
れた搬送開始位置としてのバンカー部２０まで運搬する
トランスファーカー２３が走行し、このバンカー部２０
に着床したバケット１２に運搬してきたコンクリートを
投入する。

【００３０】ここで、この実施形態の軌索式ケーブルク
レーン５０を構成する軌索３は、ワイヤロープからな
り、図２に示すように、一端を一方の主塔２’に固定す
るとともに他端を軌索緊張装置２４を介して他方の主塔
２に固定して、これらの主塔２，２’間に所定の緊張力
で懸架され、この軌索３に沿って走行トロリー４の車輪
を回転移動させることができるようになっている。

【００３１】また、走行トロリー４を牽引する走行索５
は、図３にも概念的な説明図として示すように、両端が
２本の主塔２，２’に各々固定されるとともに、走行ト
ロリー４の側部に取り付けられた複数のプーリー２５及
び各主塔２，２’にサイドステーを介して取り付けられ
た複数のプーリー２６に順次巻回された後、走行ウィン
チ１３に巻回され、この走行ウィンチ１３の左右の回動
によって走行索５を牽引することにより、走行トロリー
４を軌索３に沿って両方向に任意に移動させることがで
きるようになっている。なお、主塔２に取り付けられた
複数のプーリー２６のうち一つは、走行索緊張装置２７
を介して主塔２に固定されることにより、走行索５は、
所定の緊張力を保持するようになっている。

【００３２】さらに、主索調整索８は、図４に示すよう
に、走行トロリー４にピン結合する連結ロッド２８や複
数の巻回プーリー２９を備えた主索調整装置３０の当該
巻回プーリー２９に順次巻回されるとともに、その一端
がロードセル３１を介して一方の主塔２に固定され、ま
たその他端が、他方の主塔２’にサイドステーを介して
取付けた案内プーリー３２により案内された後主索調整
ウィンチ１４に巻回されることにより、主索調整ウィン
チ１４の回動によって主索調整装置３０の長さを調整
し、これによって、主索調整装置３０の一端に取り付け
た主索７の、走行トロリー４の移動による撓みの変動を
調整することができるようになっている。

【００３３】そして、主索７は、図５に示すように、そ
の一端が主索調整装置３０に連結するとともに、その他
端が固定塔６に連結固定して、走行トロリー４と固定塔
６との間に懸架されるとともに、走行トロリー４の移動
に伴って固定塔６を中心とした略扇型の領域をカバーす
るように移動する。

【００３４】また、横行索１０は、その両端を横行トロ
リー９の側部に連結するとともに、主索調整装置３０の
一端に取り付けた案内プーリー３１及び固定塔６に取り
付けた案内プーリー３２に巻回された後、横行ウインチ
１５にエンドレス式に巻回され、この横行ウィンチ１５
の駆動により牽引されて、横行トロリー９を主索７に沿
った任意の位置にスライド移動させることができるよう
になっている。

【００３５】さらに、吊索１１は、一端が主索調整装置
３０の端部に固定されるとともに、横行トロリー９の両
側に設けた吊索プーリー３３を介してバケット１２の上
端の吊下げプーリー３４に巻回された後、固定塔６に取
り付けた案内プーリー３４を介して縦行ウインチ１６に
巻回され、この縦行ウインチ１６を回動することにより
吊索１１を巻取，巻き下げして、バケット１２を昇降さ
せるようになっている。

【００３６】そして、これらの各索５，８，１０，１１
を牽引する走行ウィンチ１３，主索調整ウィンチ１４、
横行ウインチ１５、及び縦行ウインチ１６は、各々、ド
ラム、モータ、ブレーキ、減速機、制御装置等を備え、
操作室１７の駆動制御装置からの指令によりドラムを回
転駆動して、各索５，８，１０，１１を牽引する。ま
た、各モータには速度検出器が設けられ、これらの検出
値を各制御装置にフィードバックすることで、駆動制御
装置からの走行指令に応じた適正回転方向及び速度に制
御されることになる。さらに、各ドラムにはそれぞれエ
ンコーダが設けられており、これらによる検出値は、駆
動制御装置に入力される。

【００３７】なお、搬送開始位置であるバンカー部２０
には、バケット１２の着底を検出す着底確認スイッチ
や、着底時におけるバケット１２を制御するエリアセン
サ、トランスファーカーからバケット１２にコンクリー
トを放出する際に使用する制御盤等が配置され、バンカ
ー部２０にバケット１２を自動的かつ正確に着底させる
とともに、トランスファーカーからバケット１２へのコ
ンクリートの投入作業を容易に行うことができるように
なっている。

【００３８】また、バケット１２には、その下部に、図
示しない油圧シリンダによって開閉されるゲート及び開
閉検出用リミットスイッチと、超音波エリアセンサーが
設けられている。またバケット１２の上部には無線機，
ジャイロ式振れ角検出計，制御盤及びこれらの可動部を
駆動するためのバッテリ，ソーラ式充電装置が配置さ
れ、各センサーや検出計による検出値は、制御盤及び無
線機を通じて操作室１７の駆動制御装置に転送される。

【００３９】そして、この実施形態の制御方法によれ
ば、走行索５の繰り出し長さ、主索調整索８の繰り出し
長さ、横行索１０の繰り出し長さ、吊索１１の繰り出し
長さ、及びこれらの索５，８，１０，１１の繰り出し速
度を算定要素として、軌索３、主索７、横行トロリー１
５及びバケット１２の挙動を解析して運転パターンをモ
デル化し、ケーブルクレーン５０を運転する際に、設定
条件に応じて前記モデル化された運転パターンを選択し
て、この運転パターンに従ってケーブルクレーン５０を
自動制御する。

【００４０】すなわち、バケット１２の位置情報や重量
の情報が与えられると、操作室１７内のコンピュータか
らなる演算部において、例えば主索７上における横行ト
ロリー１５の配設位置、主索調整装置索３０と主索７と
の連結位置、主索調整装置３０と走行トロリー４との連
結位置、軌索３上における走行トロリー４の配設位置等
の各接点における静的釣合い方程式から、バケット１２
の各位置に対応する走行索５の繰り出し長さ、主索調整
索８の繰り出し長さ、横行索１０の繰り出し長さ、及び
吊索１１の繰り出し長さが算定され、また振子の運動方
程式に基づいて、搬送開始位置であるバンカー部２０
や、搬送終了位置であるコンクリートの打設箇所などの
バケット１２の各停止位置において、バケット１２が振
れを生じないようにするための、走行索５、主索調整索
８、横行索１０、及び吊索１１の繰り出し速度の組み合
わせが解析されることから、これらの解析結果から運転
パターンをモデル化して、このデータを演算部に保存す
る。

【００４１】なお、この運転パターンのモデル化に際し
ては、ダム１の構築予定箇所の空間全域を数ｍピッチ程
度の立体格子状に分割し、各ブロック毎に振れ止めを考
慮して走行索５、主索調整索８、横行索１０、及び吊索
１１の繰り出し量及び繰り出し速度を解析する。

【００４２】また、この運転パターンのモデル化に際し
て、静的釣合い方程式や振子の運動方程式において、未
知数の数が条件式の数より多い場合でも、繰り返し計算
により、正確な解析結果を得ることができる。

【００４３】さらに、この実施形態では、運転パターン
のモデル化に際して、軌索３、走行索５、主索調整索
８、主索７、横行索１０、及び吊索１１を懸垂曲線と仮
定して解析を行っていることにより、正確な位置決めや
振れ止めを行うことのできる運転パターンを容易に得る
ことができる。

【００４４】そして、このような運転パターンのモデル
化に際しては、各索の最大繰り出し速度の相違や、搬送
開始位置や搬送終了位置の立地条件、障害物等の各種の
条件を考慮する必要がある。すなわち、この実施形態に
よれば、多数のプーリー２５，２６に巻回された走行索
５により牽引される走行トロリー４の、走行ウィンチ１
３の回動による軌索３に沿った走行速度は、主索７に沿
った横行トロリー９の走行速度よりも遅いことなどか
ら、走行トロリー４の走行の途中から横行トロリー９の
走行移動を開始する場合があり、したがってサイクルタ
イムの短縮の観点からは、走行トロリー４の走行速度を
最高速度とすることが最良である。しかしながら、特に
軌索３の両端部においては、走行トロリー４の移動によ
る主索７の撓みの変動が大きいため、主索調整ウィンチ
１４の回動による主索調整索８の調整量が追いつかず、
結局、走行トロリー４の走行速度は、主索調整ウィンチ
１４の回動速度に支配されることになる場合がある。す
なわち、このような走行ウィンチ１３と主索調整ウィン
チ１４との従属関係を考慮して運転パターンをモデル化
する必要がある。

【００４５】また、軌索３に沿った走行トロリー４の移
動により、バンカー線上のバケット１２の位置も変動す
ることから、このような変動に伴う障害を考慮し、横行
索１０や吊索１１などを単独運転モードにより運転する
ことを含めて運転パターンをモデル化する必要がある。

【００４６】一方、操作室１７の演算部には、横行トロ
リー９の加速時及び減速時におけるバケット１２の振れ
角度及び角速度に応じた振れを相殺するための制御量及
びタイミングを演算する機能が内蔵されており、かかる
機能によって、フィードバック制御によりバケット１２
の振れを相殺する。

【００４７】ここで、横行トロリー９の主索７に沿った
運転パターンは、図６（ａ）に示すようにスタート座標
から加速し、次いで一定速度となり、次いで減速により
目標座標で０となる運転パターンが一般に設定されてい
る。一方、バケット１２の吊索１１による昇降速度Ｖｚ
は図６（ｂ）に示すように横行トロリー９の運転パター
ンに準じた運転パターンに設定されている。

【００４８】そして、図６（ａ），（ｂ）の運転パタ―
ンにおいて、加速終了時，減速開始時，停止時において
は、横行トロリー９に対するバケット１２の速度の応答
遅れにより振れが生ずるが、演算部は、これら加減速時
の特定時期において、振れ角度及び角速度に応じた振れ
を相殺するためのフィードバック制御量及びタイミング
を演算する。したがってこのような振れを相殺するため
のフィードバック制御を行うことによって、図６
（ａ），（ｂ）の運転パターンは、実際には加減速時に
おいては直線状でなく、階段状の軌跡を描くことにな
る。

【００４９】図７及び図８は横行トロリー９の加速時に
おける制御手順と、制御内容に応じた速度とバケット１
２の振れの状態との関係を示すものである。

【００５０】図７に示すように、運転開始後横行トロリ
ー９の加速が終了した時点で、横行トロリー９の位置，
速度、及びバケット１２の振れ角度及び角速度を入力し
これらの値を振れ止め用の所定の運動方程式あてはめて
振れ止め用の制御電圧を算出するとともに、制御開始時
間を計算し、開始するまで制御待機状態とする（ステッ
プ１０１〜１０７）。なお、横行トロリー９の位置，速
度は横行ウィンチ１５のエンコーダや速度計によって与
えられ、バケット１２の振れ角度及び角速度はバケット
１２に設けられたジャイロ式振れ角検出計により計測さ
れて無線機を通じて操作室１７の駆動制御装置に転送さ
れる。

【００５１】この状態は図８（ａ）に示すように、運転
開始から横行トロリー９の速度が定速ｖ1 に至った時間
をｔ1 とすると、バケット１２は応答遅れにより振れが
生じ、振れ幅ｖ2 で示す左右に振れる振り子状の正弦曲
線となり、その周期は吊索１１の長さが一定なら一定で
あり、また最大振幅となる。

【００５２】したがって、時刻ｔ1 以降にｖ2 ＝０とな
るポイント時刻ｔ2 を求め、このポイントからｖ2 ＝ｍ
ａｘに該当する加速度を所定時間加えることにより振れ
が相殺されることになる。

【００５３】したがって、開始時間ｔ2 になったなら一
次フィードバック制御を開始し、横行トロリー９に加速
のための制御電圧を駆動制御装置に与え、その結果の振
れ具合を計測し、それ以後の振れ状態を演算する。その
結果許容値内であるならば、フィードバック制御を終了
する（ステップ１０８，１０９）。

【００５４】時刻ｔ3 まで一次フィードバック制御がな
された状態は図８（ｂ）に示される。この間（時刻ｔ2
〜ｔ3 間）におけるｖ2 ＝ｍａｘ＜許容値であるならば
フィーバック制御を終了する。

【００５５】これに対し、許容値を越えていたのなら
ば、前記と同様の手順により二次フィードバック開始時
刻ｔ4 を計算し、開始時刻となった場合にはステップ１
０９で出された制御電圧を所定時間加えるとともに、振
れを計測する（ステップ１１０〜１１４）。

【００５６】二次フィードバック制御がなされた状態は
図８（ｃ）に示される。またこの間（時刻ｔ3 〜ｔ4
間）におけるｖ2 ＝ｍａｘ＜許容値であるならばフィー
バック制御を終了するが、許容値を越えていたならば、
許容値に収束するまで再度ステップ１１０に戻り同様の
フィードバック制御を繰返す。

【００５７】なお、減速時における制御も同一である
が、制御方向が異なり、階段状の減速パタ―ンにより振
れを相殺する。

【００５８】また、完全に振れが停止した位置は搬送終
了位置としてのコンクリート打設位置であることが望ま
しいが、フィードバック制御をかけることにより実際の
目標位置に対して横行トロリー９の行き足が足りなかっ
たり、逆に行き過ぎる場合があるので、制御終了後は微
速移動により位置修正することにより搬送作業が終了
し、ゲートを開いてコンクリートを放出して往路におけ
る全作業を終了する。

【００５９】また、復路においても同様にフィードバッ
ク制御の後微調整によりバケット１２はバンカー部２０
の直上に至り、その後はバケット１２及びバンカー部２
０に備えられた超音波エリアセンサの検出値に応じた縦
横の自動微調整作業の後にバンカー部２０に着底し、再
びコンクリートの受け入れ待機状態となる。

【００６０】そして、この実施形態の制御方法によれ
ば、スタート座標や目標座標、コンクリートが投入され
たバケット１２の重量などの設定条件を演算部に入力す
ると、演算部では、保存された対象ブロックの運転パタ
ーンから最適の運転パターンを選び出し、目標地点まで
走行索５、主索調整索８、横行索１０、及び吊索１１の
繰り出しを時間関数として計算してこれをコンピュータ
のメモリに保存する。

【００６１】駆動制御装置では、このメモリに保存され
た演算部からの運転パターンの情報に基づき、走行ウィ
ンチ１３，主索調整ウィンチ１４、横行ウインチ１５、
及び縦行ウインチ１６の制御装置に指示を与え、各ウィ
ンチによる繰り出し速度を制御して、スタート位置から
目標位置まで、振れ止めを考慮した自動運転を行なう。

【００６２】また、各データベースを計算式に組込み、
これを計算することによって各ウィンチへの制御情報を
与えることにより、自動運転を行うこともできる。

【００６３】一方、横行トロリー９の加速時及び減速時
において、主索７に沿った横行トロリー９の実際の動き
及び該横行トロリー９から吊下されるバケット１２の実
際の動きを検出し、この検出結果に基づきフィードバッ
ク制御によりバケット１２の振れを相殺する。

【００６４】したがって、この実施形態の制御方法によ
れば、モデル化された運転パターンにより軌索式のケー
ブルクレーンを自動的に運転制御することができるとと
もに、横行トロリーの加速時及び減速時にフィードバッ
ク制御によってバケットの振れを相殺することにより、
停止精度の向上を容易に図ることができる。

【００６５】

【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この発明によるケーブルクレーンの制御方法によれ
ば、搬送開始位置及び搬送終了位置に応じて、走行索の
繰り出し長さ、主索調整索の繰り出し長さ、横行索の繰
り出し長さ、吊索の繰り出し長さ、及びこれらの繰り出
し速度を算定要素として、軌索、主索、横行トロリー及
びバケットの挙動を解析して運転パターンをモデル化
し、ケーブルクレーンを運転する際に、設定条件に応じ
て前記モデル化された運転パターンを選択して、この運
転パターンに従ってケーブルクレーンを自動制御すると
ともに、横行トロリーの加速時及び減速時において、主
索に沿った横行トロリーの位置及び速度とバケットの振
れ角度及び角速度とを検出してフィードバック制御によ
りバケットの振れを相殺するので、軌索式のケーブルク
レーンを自動的に運転制御することができるとともに、
横行トロリーの加速時、及び減速時にバケットの振れを
効果的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の制御方法を採用した軌索式ケーブル
クレーンの全体構成を示す概略図である。

【図２】走行トロリーを軌索に沿って走行させる状況を
示す説明図である。

【図３】走行索の配設状況を概念的に示す説明図であ
る。

【図４】主索調整索の取り付け状況を示す説明図であ
る。

【図５】横行トロリー及びバケットを主索に沿って移動
させる状況を示す説明図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）はプログラム内容を示す模式
図である。

【図７】バケットの加速時におけるフィードバック制御
手順を示すフローチャートである。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は同制御時におけるバケットの
振れと速度との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ダム ２，２’ 主塔 ３ 軌索 ４ 走行トロリー ５ 走行索 ６ 固定塔 ７ 主索 ８ 主索調整索 ９ 横行トロリー １０ 横行索 １１ 吊索 １２ バケット １３ 走行ウィンチ １４ 主索調整ウィンチ １５ 横行ウィンチ １６ 縦行ウィンチ １７ 操作室 ２０ バンカー部（搬送開始位置） ５０ 軌索式ケーブルクレーン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダム等の構築予定構造物を挟んだ一方に
   おいて二点間に張設された軌索と、この軌索に沿って走
   行可能な走行トロリーと、該走行トロリー牽引用の走行
   索と、一端が主索調整索を介して前記走行トロリーに、
   他端が前記ダムを挟んだ他方側の固定塔に連結してこれ
   らの間に張設される主索と、該主索に沿って走行可能な
   横行トロリーと、該横行トロリー牽引用の横行索と、前
   記横行トロリーの下方に吊索を介して吊下されたバケッ
   トと、前記走行索を牽引して前記走行トロリーを軌索に
   沿って往復移動させる走行ウィンチと、前記主索調整索
   を牽引して主索の撓みを調整する主索調整ウィンチと、
   前記横行索を牽引して前記横行トロリーを主索に沿って
   往復移動させる横行ウインチと、前記吊索を巻取，巻き
   下げしてバケットを昇降させる縦行ウインチと、各ウイ
   ンチの駆動制御装置とを備えた軌索式のケーブルクレー
   ンにおいて、前記バケットを搬送開始位置から搬送終了
   位置まで移動させる際に使用する軌索式ケーブルクレー
   ンの制御方法であって、前記搬送開始位置及び搬送終了
   位置に応じて、前記走行索の繰り出し長さ、前記主索調
   整索の繰り出し長さ、前記横行索の繰り出し長さ、前記
   吊索の繰り出し長さ、及びこれらの繰り出し速度を算定
   要素として、前記軌索、前記主索、前記横行トロリー及
   び前記バケットの挙動を解析して運転パターンをモデル
   化し、前記ケーブルクレーンを運転する際に、設定条件
   に応じて前記モデル化された運転パターンを選択して、
   この運転パターンに従ってケーブルクレーンを自動制御
   するとともに、横行トロリーの加速時及び減速時におい
   て、主索に沿った横行トロリーの位置及び速度とバケッ
   トの振れ角度及び角速度とを検出してフィードバック制
   御によりバケットの振れを相殺することを特徴とするケ
   ーブルクレーンの制御方法。
2. 【請求項２】 前記軌索、前記走行索、前記主索調整
   索、前記主索、前記横行索、及び前記吊索を懸垂曲線と
   仮定して、前記軌索、前記主索、前記トロリー及び前記
   バケットの挙動を解析して運転パターンをモデル化する
   ことを特徴とする請求項１に記載の軌索式ケーブルクレ
   ーンの制御方法。
3. 【請求項３】 前記横行トロリーの加速時及び減速時に
   おいて行うバケットの振れを相殺するためのフィードバ
   ック制御を、前記横行トロリーを同方向に階段状に加速
   あるいは減速することにより行うことを特徴とする請求
   項１又は請求項２のいずれかに記載の軌索式ケーブルク
   レーンの制御方法。