JPS58220083A - クレ−ンの振れ止め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクレーンの振れ止め装置に係り、特にクレーン
ガーダの振れを止めるに好適なりレーンの振れ止め装置
に関するものである。

従来、特にクレーンガーダの振れ止めは実施されていな
い。第１図においてクレーンの一つであるアンローダ１
で最近軽量化のため脚２の水平剛性が小さくなって来て
おり、ガーダ３上をトロリー４が移動するのに伴ってガ
ーダ３は水平方向にガーダ３の固有振動数で振れる。即
ち第２図においてガーダ３上でトロリー４を駆動トルク
Ｑで駆動するとトロリー４は速度Ｖで移動するが、駆動
トルクＱが加減速操作の度毎に変化するため、ガーダ３
は水平方向にＸの如くガーダ振れ変位を誘起される。特
に駆動トルクＱの変動周期がガーダ３の振れ周期と一致
するようなトロリー４の運転操作を行つた場合には、ガ
ーダ３のＸ方向の振れ変位Ｘは著しく大きくなり両振巾
で１００＋ｓ＋程度に達する。運転操作は移動距離と作
業時間で殆んどきまりでくるものであり、ガーダの振れ
を止めるためだけの運転操作にいちいち気を使うことは
実際問題として不可能に近い。とのガーダ振れ周期は普
通ＩＨ２以下でありクレーン運転者にとって船酔い状態
を起こさせる不快なものであると共に、脚２の強度やク
レーンの安定上も大きい問題であるという欠点を有する
。

本発明の目的は、クレーンのガーダの振れを抑えうるク
レーンの振れ止め装置を提供することにある。

本発明の要点は、基本構成として、ガーダをガーダ長手
方向へトロリーが走行するクレーンにおいて、前記ガー
ダにウェイトなガーダ長手方向へ移動自在に設置し、前
記ガーダと＃配つェイトとの間に駆動方向なガーダ長手
方向に設定して移動駆動装置を設置したことを特徴とし
たクレーンの振れ止め装置を有し、ウェイトを移動駆動
装置で移動させて生じた反作用力をガーダに伝えて、ガ
ーダの振れ力を前述の反作用力で打ち消すことによりク
レーンの振れを止める点にある。

以下に本発明の各実施例を第３図から第７図までの各図
に基づいて説明する。

アンローダの脚２へ水平に取り付けたガーダ３の後端寄
りの部位には、荷重受８として剛性の高い部材が立設固
定される。

ガーダ３には走行レール５がガーダ３の長手方向へ向け
て固定され、この走行レール５上をトロリー４がモータ
駆動される車輪４ａによって走行移動自在である。トロ
？−４からは吊上はロープ６ａが懸垂支持され、その吊
上げローズ６ａに荷役用グラブバケット６が取り付けら
れている。このグラブバケット６で・荷を掴んでロープ
６ａを上下に巻上げ下けおよびトロリー４を走行させる
ことてアンローダは荷役作業を行う。

ガーダ３の後端寄りの部位には、案内レール９ａが案内
方向なガーダ３の長手方向に向けて固定される。この案
内レール９ａ上にはウェイト９に取り付けられた車輪９
ｂが架載される。

弾性体として採用したばね１０は、ばね作用方向が水平
に向けられており、一端がウェイト９に、他端が荷重受
８にそれぞれ連結されている。

ウェイト９の移動駆動装置として採用したピストン中シ
リンダー装ｍ１ｌｌは、ピストン・シリンダーｌｌａと
、圧力発生ユニットからシリンダー室内へ通じる間に設
けた電磁制御弁１１　ｂとより構成されており、ピスト
ン脅シリンダー１１　ａのピストンロッド側がウェイト
９に、シリンダーテール側が荷重受８にそれぞれ連結さ
れて、伸縮作用方向が水平となっている。

ガーダ３の後−寄り部下面には、振れ加速度検　　　　
　　１出器認が取り付けられている。ガーダ３の下面に
は、振れ加速度検出器認からの出力を受けるように接続
した制御回路１３が設置されている。

制御回ｊ８１３は振れ加速度検出ａ１２の出力を補償し
増巾した後に制御弁１１　ｂへ制御信号を出方するもの
であり、制御回路１３の出方側は制御弁１１　ｂの弁操
作用の電磁部へ接続されている。制御回路１３の内容は
、第４図の如く、振れ加速度検出ａ１２の出力を入力と
する積分回路１３　ｇと、積分回路１３　ａの出力を入
力とする積分回路１３ｂと、積分回路１３ｂの出力を入
力とする位相進み回路１３　ｃと、位相進み回路１３　
ｃの出力を入力とする増巾回路１３ｄとから成り、増巾
回路１３ｄの出力が制御弁１１　ｂの電磁部へ入力され
ている。第４図において、Ｓは２プラス演算子とし、偽
は積分を、（１＋　ＴＩ　Ｓ　）　／（１＋ｒ１１．　
Ｓ）Ｉ’ｒ、　＞Ｔ、　　は位相進みを、Ｋは増巾ゲイ
ンを表わし、Ｔ、、Ｔ、は時定数である。

以上の第１の実施例に関する動作を以１に説明する。ガ
ーダ３上でＡ点よりトロリー４が時間ｔ＝０で走行レー
ル５上で横行を開始し、第１図の速度Ｖの曲線に示すよ
うに時間ｔ１まで加速し１時間ｔ、〜ｔ、で等速運転を
行い、時間ｔ、　％　ｔ、で減速２時間１．−１．　で
増速２時間ｔ４〜ｔ、で減速。

時間ｔ、〜ｔ、で増速、時間ｔ６〜ｔ、で減速、時間ｔ
、〜ｔ、で増速１時間ｔ６〜ｔ、で減速して、時間ｔ、
において所伽の位置に停止させる場合、正味駆動トルク
Ｑは第１図の如く与えられている。このトロリー４の駆
動トルクＱの変化により、ガーダ３は、トルクＱが正の
方向に増加した場合にはＸの負の方向にステップ状の水
平力を受け、トルクＱが負の方向に増加した場合にはＸ
の正の方向にステップ状の水平力を受ける。このステッ
プ状水平力によってガーダ３は、従来の場合には第１図
のガーダの振れ変位Ｘに示すようにＸ方向に自由振動を
行い、増減速が連続する時間ｔ、〜ｔ８　の間では振れ
変位Ｘが著しく増大する。即ち、重量１０００　ｔｆを
有するガーダ３の場合、ガーダ３の振れ変位は、０７Ｈ
２位の振動数で±３０＋ｉｔ程度に達することがある。

ガーダ３が振れると、その振れ加速度父を振れ加速度検
出器ｎが検出して、検出出力を制御回路１３へ入力する
。制御回路１３内では、振れ加速度検出器校の出力が各
積分回路１３ａ、１３ｂで２目積分され変位Ｘに変換さ
れて位相進み回路１３　ｃへ入力され、ここで位相を適
切に進め、その後に増巾回路１３　ｄで適切なゲインＫ
を与えて逆符号とする。

増巾回路１３ｄの出力は制御弁１１ｂの電磁部へ入力さ
れる。

具体的には、ガーダ振れの振動数が０．７　Ｈ，の場合
、位相進み回路１３　ｃにおいて、Ｔ、　＝　０．１６
　ｓｅｃ。

Ｔ、　＝　１．６　ｓｅｃに選ぶと、　／　　　　＝　
０．　Ｉ　Ｈ，以上２πＴ□ の成分が位相を大きく進められ、０．７　Ｈ，に対して
丁度適切な位相進みが与えられる。一方、ゲインには大
きい方がガーダ振れ変位Ｘを小さくできるが、Ｋを余り
大きくするとウェイト９の移動量が極端に大きくなり、
大容量なピストン・シリンダー装［１１を必要とするの
で、ガーダ３の振れ変位を従来のｈ−１／４８度に低減
することを狙ってゲインＫを選ぶことが好ましい。

先の如く、制御弁ｉｉ　ｂが制御回路１３側からの出力
を受けると、制御弁１１　ｂの制御によりピストン・シ
リンダー装［１１１７５、伸縮動作が最適な大きさと位
相進みで生じ、ウェイト９を案内レール９ａ沿いで５移
動させる。

このウェイト９の移動によって、荷重受８にはガーダ３
の振れを抑える大きさと位相差を有する反力が作用し、
ガーダ３の振れ変位Ｘは第５図に示す実線曲線の如く、
従来の破線曲線に比べてｉ以下に低減される。

従来からアンローダに採用されているカウンタウェイト
をウェイト９として流用すると、はとんどアンローダ全
体重量を増加させることなく第１の実施例や以下に述べ
る他の実施例が実現できる。

第６図に示す第２の実施例では、第１の実施例で採用し
たピストン争シリンダー装［１１を変更した例であって
、他の部分は第１の実施例と同じである。変更部分は次
のように構成される。即ち、ウェイト９へ水平に固定し
た２ツク１１　ｃの歯形にピニオンｌｉｄの歯形を噛み
合せ、このピニオン１１ｄを回転軸に固定したサーボモ
ータ１４を荷重受８に固定したもので、サーボモータ１
４のサーボ制御部に制御回路１３の出力側が接続されて
いる。この場合には、振れ加速度検出器１２がガーダ３
の振れ加速度を検出して出力すると、この出力を受けた
制御回路１３が検出加速度を２目積分して変位相当の信
号に変え、これにさらに位相進み補償が加えられた上で
適切なゲインを与えて逆符号としてサーボモータ１４へ
の制御信号とされる。このため、サーボモータ１４は制
御信号に応じてピニオンｌｉｄを回転させラック１１　
ｃを水平方向へ動かし、これに伴つて、ウェイト９が案
内レール９ａ沿いで移動する。ウェイト９の移動によっ
て生じる反作用力が荷重受８からガーダ３に伝わり、ガ
ーダ３に伝わった反作用力がガーダ３の振れ力と打ち消
し合って、ガーダ３の振れが止まる。第６図においては
、第１の実施例と同等部分に第１の実施例で使用したと
同じ符号を付けである。

第７図に示す第３の実施例では、第１の実施例の制御回
路１３部を簡単にし、且つ振れ加速度検出器１２も別形
式のものを使用した点に特徴が有り、他の部分は第１の
実施例と同じであつて、同じ部分には同じ符号を付ｔす
て図示しである。即ち制御回路１６は位相進み回路１３
　ｃと、この位相進み回路１３　ｃの出力を受ける増巾
回路１３ｄとからなり、位相進み回路１３　ｃの入力側
は歪計式変位計１７の出力側が接続され、増巾回路１３
ｄの出力側は制御弁ｌｌｂの電磁部へ接続されている。

歪計式変位計１７はアンローダの脚２に取り付けられて
ガーダ振れに伴なう脚２の歪み変位を針側出力するもの
である。

このようにすると、ガーダ振れを脚２の歪変位として検
出して、変位相鰯の出力信号を制御回路１６に入力でき
るので、制御回路１６は変位に変′換するための２回分
の積分回路１３ａ、１３ｂが第１の実施例における制御
回路１３から取り除かれた状態となって簡単になってい
る。この実施例では、ガーダ３が振れると、その振れの
大きさに応じて脚２が歪むので、この歪変位が歪計式変
位計１７によって検出され、検出信号が位相進み回路１
３　ｃにより適切に位相進み補償が加えられ、つづいて
増巾回路１３　ｄで増巾されて逆付号化された上で制御
弁１１　ｂ側へ与えられ、制御弁１１　ｂはピストン・
シリンダーｌｌａに伸縮動作圧を加えてウェイト９が案
内し−ル９ａ沿いに移動する。このウェイト９の移動に
伴なう反作用力が荷重受８を介してガーダ３に伝わり、
ガーダ３の振れ力と打ち消し合うことでガーダ３の振れ
が抑制される。

いずれの実施例においても、ウェイト９の駆動装置とし
て採用したピストン・シリンダー装置１１ｉやサーボモ
ータ１４を手動操作によって操作してウェイト９を動か
し、ガーダ３の振れを抑制するようにしても良い。さら
には、公知の吊荷振れ止め装置をアンローダに取り付け
れば、アンローダ全体として振れが低減されるという利
点が得られる。

各実施例により明らかな如く、次の１〜７項までのクレ
ーンの振れ止め装置が提供できる。

１　脚で支えたガーダ上をトロリーが走行するクレーン
において、蚊ガーダの一端に固定された荷重受、該ガー
ダ上で水平方向に移動可能なウェイト、該荷重受と核ウ
ェイトを水平方向に結ぶ弾性体、該弾性体と並列に設け
られ該ウェイトを水平に移動させる移動駆動装置、該ガ
ーダ、の水平振れを検出する検出器、該検出器の出力を
補償・増巾し制御信号を該制御機構に出力する制御回路
を設けたことを特徴とするクレーンの振れ止め装置。

２、該ウェイトを移動する該トロリーに対するカウンタ
ウェイトとして用いたことを特徴とする第１項記載のク
レーンの振れ止め装置。

３、該移動駆動装置が、流体圧作動機構（ピストン・シ
リンダー）と制御弁からなることを特徴とする第１項記
載のクレーンの振れ止め装置。

４、核移動駆動装置が、サーボモータとピ゛ニオン・ラ
ック機構からなることを特徴とする第１項記載のクレー
ンの振れ止め装置。

５、ｌ＊検出器が該ガーダの振れ加速度検出器からなり
、該制御回路が２個の積分器２位相進み回路、増巾器か
らなることを特徴とする第１項記載のクレーンの振れ止
め装置。

６、該検出器が該ガーダの振れ変位を検出する検出器で
なり、該制御御回路が該位相進み回路と咳　　　　　　
　、。

増巾器のみからなることを特徴とする第１項記載やクレ
ーンの振れ止め装置。

７、　吊り荷振れ止め装置をともに設けたことを特徴と
する第１項記載のクレーンの振れ止め装置。

以上の如く、本発明によれば、ガーダの振れに抗する力
をウェイトの移動時にガーダ側へ伝わる反作用力で打ち
消すことができるのでガーダの振れが抑制され、クレー
ン全体の振れが低減できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアンローダの全体立面図、第２図は第１
図に示したアンローダにおけるトロリー走行時における
速度曲線、駆動トルクおよびガーダ振れ変位曲線を示す
グラフ図、第３図は本発明の第１の実施例によるアンロ
ーダの要部部分立面図、第４図は第３図に示した制御回
路のブロック図、第５図は第３図に示したアンローダに
おける振れ止め時のガーダ振れ変位を実線曲線で、従来
のアンローダにおけるガーダ振れ変位を破線曲線で示し
たグラフ図、第６図は本発明の第２の実施例によるアン
ローダの要部部分立面図、第７図は本発明の第３の実施
例によるアンローダの要部部分立面図である。 ２・・・・・・脚、３・・曲ガーダ、４・・曲　トロリ
ー、５・・・・・・走行レール、８・・・・・・荷重受
、９・・曲ウェイト、１１・・・・・・ピストン・シリ
ンダー装置、１４・・・用す−ボ％−タ、１４ａ・・曲
ラック、１４ｂ・・・・・・ピニオン才３図 ３１′ａｒａ 第５図・ 才６０ オフ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ガータをガータ長手方向へトロリーが走行するクレ
   ーンにおいて、前記ガーダにウェイトなガーダ長手方向
   へ移動自在に設置し、前記ガーダと前記ウェイトとの間
   に駆動方向なガーダ長手方向に設定して移動駆動装置を
   設置したことを特徴としたクレーンの振れ止め装置。