JPS62153085A - 旋回体のブレ−キ制御装置 - Google Patents
旋回体のブレ−キ制御装置Info
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- JPS62153085A JPS62153085A JP29220285A JP29220285A JPS62153085A JP S62153085 A JPS62153085 A JP S62153085A JP 29220285 A JP29220285 A JP 29220285A JP 29220285 A JP29220285 A JP 29220285A JP S62153085 A JPS62153085 A JP S62153085A
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- Japan
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- brake
- control device
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、旋回体のブレーキ制御装置に係り、特に、ブ
レーキの制動力を制御して、急ブレーキによる旋回体の
破…を防止する旋回体のブレーキ制御装置に関する。
レーキの制動力を制御して、急ブレーキによる旋回体の
破…を防止する旋回体のブレーキ制御装置に関する。
（従来の技術）
ロープなどにより吊り下げられた運搬物体を縦方向及び
横方向に運搬する装置であって旋回体を有する装置、例
えば、移動式クレーン、アンローダなどの旋回型ｉｉＩ
！搬装置においては旋回中の旋回体を停止させるブレー
キ装置が必要である。また、上記運搬装置を無線で遠隔
操作する場合、無線機の故障で旋回体が暴走する恐れが
ある。
横方向に運搬する装置であって旋回体を有する装置、例
えば、移動式クレーン、アンローダなどの旋回型ｉｉＩ
！搬装置においては旋回中の旋回体を停止させるブレー
キ装置が必要である。また、上記運搬装置を無線で遠隔
操作する場合、無線機の故障で旋回体が暴走する恐れが
ある。
このような場合には旋回体に非常ブレーキをかける必要
があるが、旋回体にブレーキをかける際、その制動力が
強くなりすぎると負荷、つまり、運搬物体の持つ慣性力
により、旋回体に過負荷が加わり、旋回体などの運Ｖａ
装置を破損する恐れがある。
があるが、旋回体にブレーキをかける際、その制動力が
強くなりすぎると負荷、つまり、運搬物体の持つ慣性力
により、旋回体に過負荷が加わり、旋回体などの運Ｖａ
装置を破損する恐れがある。
従来、このような欠点を防止する方法として、予め速度
パターンを決めておき、それに従って旋回体の旋回速度
が低減するようにブレーキ制御装置の制動力を制御する
方法が公知であるが、この方法ではパターン発生装置及
び旋回速度の目標値制御を行う制御装置が必要であり、
制御装置の構成が複雑である。従って、特に、速力制御
性に劣る油圧駆動系を存する場合には制御が困難であっ
た。また、旋回体の場合には速度パターンを制御するた
めには半径の検出が必要であり、新たに検出器を設ける
必要があった。更に、遅れ回路により減速時間を一定に
制御する方法もあるが、この方法では負荷の変動、即ち
、運搬物体の重量により上記減速時間を設定しなおさな
ければならないという欠点があった。
パターンを決めておき、それに従って旋回体の旋回速度
が低減するようにブレーキ制御装置の制動力を制御する
方法が公知であるが、この方法ではパターン発生装置及
び旋回速度の目標値制御を行う制御装置が必要であり、
制御装置の構成が複雑である。従って、特に、速力制御
性に劣る油圧駆動系を存する場合には制御が困難であっ
た。また、旋回体の場合には速度パターンを制御するた
めには半径の検出が必要であり、新たに検出器を設ける
必要があった。更に、遅れ回路により減速時間を一定に
制御する方法もあるが、この方法では負荷の変動、即ち
、運搬物体の重量により上記減速時間を設定しなおさな
ければならないという欠点があった。
（発明が解決しようとする問題点）
このように、従来の制御装置では構成が複雑であり、よ
り直接的で、しかも的確な旋回体のブレーキ装置の制動
力の制御には難があった。
り直接的で、しかも的確な旋回体のブレーキ装置の制動
力の制御には難があった。
本発明は、上記問題点を除去し、構成がＷ ｆｉｌで、
しかも的確な旋回体のブレーキ制御装置を提供すること
を目的とする。
しかも的確な旋回体のブレーキ制御装置を提供すること
を目的とする。
（問題点を解決するだめの手段）
本発明は、上記問題点を解決するために、アタッチメン
トの先端に運搬物体を吊り下げて旋回する旋回体のブレ
ーキ制御装置において、アタッチメントの先端の加速度
又は吊り下げた運搬物体の振れ角を検出する検出器と、
該検出器の出力と予め設定した設定値とにより制御出力
を出す演算増幅器と、該演算増幅器の出力を旋回体のブ
レーキ制御装置に供給又は遮断する停止スイッチとを具
備し、前記加速度又は吊り下げた運搬物体の振れ角が設
定値以下になるように前記ブレーキ制御装置を制御する
ようにしたものである。
トの先端に運搬物体を吊り下げて旋回する旋回体のブレ
ーキ制御装置において、アタッチメントの先端の加速度
又は吊り下げた運搬物体の振れ角を検出する検出器と、
該検出器の出力と予め設定した設定値とにより制御出力
を出す演算増幅器と、該演算増幅器の出力を旋回体のブ
レーキ制御装置に供給又は遮断する停止スイッチとを具
備し、前記加速度又は吊り下げた運搬物体の振れ角が設
定値以下になるように前記ブレーキ制御装置を制御する
ようにしたものである。
（作用）
本発明によれば、アタッチメントの先端の加速度又は吊
り下げた運搬物体の振れ角を検出する検出器の出力と予
め設定した設定値を比較演算して、ブレーキ装置の制動
力を制御するようにしているので、比較的簡単な構成で
、的確な旋回体のブレーキ制御装置の制動力を制御する
ことができ、急ブレーキによる旋回体の破損や制動力か
弱すぎることによる逸走を防止することができる。更に
、負荷の変化及びアタッチメントの長さくブーム長）な
どのパラメータ変化の影響を受けることもなくなる。
り下げた運搬物体の振れ角を検出する検出器の出力と予
め設定した設定値を比較演算して、ブレーキ装置の制動
力を制御するようにしているので、比較的簡単な構成で
、的確な旋回体のブレーキ制御装置の制動力を制御する
ことができ、急ブレーキによる旋回体の破損や制動力か
弱すぎることによる逸走を防止することができる。更に
、負荷の変化及びアタッチメントの長さくブーム長）な
どのパラメータ変化の影響を受けることもなくなる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す旋回体のブレーキ制御
装置の構成図、第２図は本発明の旋回体のブレーキ制御
装置の概略構成図、第３図は本発明の実施例の動作説明
図、第４図はＰＩ制御器の回路構成図、第５図は本発明
の詳細な説明するための移動式クレーンの概略構成図、
第６図はその模式図である。
装置の構成図、第２図は本発明の旋回体のブレーキ制御
装置の概略構成図、第３図は本発明の実施例の動作説明
図、第４図はＰＩ制御器の回路構成図、第５図は本発明
の詳細な説明するための移動式クレーンの概略構成図、
第６図はその模式図である。
まず、本発明の原理を第５図に示される移動式クレーン
の概略構成図を参照しながら説明する。
の概略構成図を参照しながら説明する。
第５図に聴いて、Ａはキャタピラなどの移動手段を有す
る台車、Ｂは台車Ａ上に旋回可能に搭載した旋回体、Ｃ
は旋回体Ｂに取り付けたアタッチメント（ブーム）、し
はアタッチメントＣの先端にロープを介して吊り下げた
運１般物体（負荷）である。今、旋回体Ｂが上方より見
て右方向に旋回角速度ふで回転しており、負荷の旋回半
径をＲとすると、負荷の速度はＲδとなる。これを模式
化したのが第６図である。ここでアタッチメントＣの先
端Ｐに加速度ｋ、（ここでは旋回体Ｂのブレーキ装置に
より制動力を加えた場合を考える。従って、加速度蔓の
方向は旋回方向とは逆である。）を与えると負荷りは荷
振れθを起こし、ｍマ＝ｍｇｓｉｎθ の関係が成り立つ。
る台車、Ｂは台車Ａ上に旋回可能に搭載した旋回体、Ｃ
は旋回体Ｂに取り付けたアタッチメント（ブーム）、し
はアタッチメントＣの先端にロープを介して吊り下げた
運１般物体（負荷）である。今、旋回体Ｂが上方より見
て右方向に旋回角速度ふで回転しており、負荷の旋回半
径をＲとすると、負荷の速度はＲδとなる。これを模式
化したのが第６図である。ここでアタッチメントＣの先
端Ｐに加速度ｋ、（ここでは旋回体Ｂのブレーキ装置に
より制動力を加えた場合を考える。従って、加速度蔓の
方向は旋回方向とは逆である。）を与えると負荷りは荷
振れθを起こし、ｍマ＝ｍｇｓｉｎθ の関係が成り立つ。
一方、アタッチメントＣの設計では先端Ｐに加わる水平
分力は最大負荷の５％しか考慮されておらず５％以上の
水平分力を加えると危険である。
分力は最大負荷の５％しか考慮されておらず５％以上の
水平分力を加えると危険である。
従って、
ｓｉｎθ≦０．０５ ・（１）
Ｘ≦０．０５ｇ ・・・（２）
に制御する必要がある。
一方、 ｘ＝Ｒω より
ω−（０，０５／ Ｒ） ｇ ・・・（３）となり、
旋回速度ゐの制御により品を上記のように制御しようと
すると旋回半径Ｒの検出が必要となる。従って、上記（
１）式よりθを一定値以下に制御するか、上記（２）式
より先端Ｐの加速度父を一定値以下に制御するのが望ま
しい。
旋回速度ゐの制御により品を上記のように制御しようと
すると旋回半径Ｒの検出が必要となる。従って、上記（
１）式よりθを一定値以下に制御するか、上記（２）式
より先端Ｐの加速度父を一定値以下に制御するのが望ま
しい。
第２図は本発明のブレーキ制御装置の概略構成図である
。図において、ａは振れ角θ又は加速度Ｘの上限値ｅ、
を設定する設定器、ｂは制御対称であり、ここでは荷を
含めたクレーンの上部旋回体（第５図のＢ＋ｃ＋Ｌ）で
あり、ｋ２は帰還ループのゲインを表し、制御対象の制
御量、即ち、アク、チメントの先端Ｐの加速度又はｆ４
．荷りの振れ角θを検出する検出器の出力ｅ０をに２倍
して偏差演算器Ｃに帰還する。今、非常停止をかけると
、制御開始スイッチＳ。がオンし、設定器ａの出力ｅ、
が偏差演算器Ｃに入る。この時、一般に系は定常状態で
あり振れ角θ及び加速度Ｘは零である。定常状態でない
場合でも非常停止信号で駆動系への出力を止めるため、
振れ角θ又は加速度Ｘは急速に零に戻る。従って、大き
な偏差出力が生じて操作量（ｅ、 ｋｚｅａ）が制御対
象すに出力される。その結果、ブレーキが作動し、振れ
角θ及び加速度Ｘが生じ、これらは検出器により検出さ
れる。以後、この偏差が零となるように操作量を出力し
て制御対象すを制御し破損を防止しつつ滑らかに停止さ
せる。
。図において、ａは振れ角θ又は加速度Ｘの上限値ｅ、
を設定する設定器、ｂは制御対称であり、ここでは荷を
含めたクレーンの上部旋回体（第５図のＢ＋ｃ＋Ｌ）で
あり、ｋ２は帰還ループのゲインを表し、制御対象の制
御量、即ち、アク、チメントの先端Ｐの加速度又はｆ４
．荷りの振れ角θを検出する検出器の出力ｅ０をに２倍
して偏差演算器Ｃに帰還する。今、非常停止をかけると
、制御開始スイッチＳ。がオンし、設定器ａの出力ｅ、
が偏差演算器Ｃに入る。この時、一般に系は定常状態で
あり振れ角θ及び加速度Ｘは零である。定常状態でない
場合でも非常停止信号で駆動系への出力を止めるため、
振れ角θ又は加速度Ｘは急速に零に戻る。従って、大き
な偏差出力が生じて操作量（ｅ、 ｋｚｅａ）が制御対
象すに出力される。その結果、ブレーキが作動し、振れ
角θ及び加速度Ｘが生じ、これらは検出器により検出さ
れる。以後、この偏差が零となるように操作量を出力し
て制御対象すを制御し破損を防止しつつ滑らかに停止さ
せる。
第１図は本発明の一実施例の旋回体のブレーキ制御装置
の構成図であり、この図において、１は振れ角検出器で
、振り子の振れ角を機械的に増幅して可変抵抗器を動か
すようにしたものである。
の構成図であり、この図において、１は振れ角検出器で
、振り子の振れ角を機械的に増幅して可変抵抗器を動か
すようにしたものである。
２は第２図のａに相当する設定器であり、非常停止時の
負荷の振れ角の上限を予め設定するもので、例えば、可
変抵抗器である。３は振れ角検出器ｌと設定器２の出力
の差を求め、それに比例した修正を加えて出力する演算
増幅器などを有するＰＩＤ制御器（構成は詳細に後述）
である。４は第２図のＳｗに相当する非常停止スイッチ
であり、オンすることにより旋回体を非常停止させる。
負荷の振れ角の上限を予め設定するもので、例えば、可
変抵抗器である。３は振れ角検出器ｌと設定器２の出力
の差を求め、それに比例した修正を加えて出力する演算
増幅器などを有するＰＩＤ制御器（構成は詳細に後述）
である。４は第２図のＳｗに相当する非常停止スイッチ
であり、オンすることにより旋回体を非常停止させる。
５はブレーキを作動させるシリンダであり、比例減圧弁
６の出力によりブレーキのかけ具合を調整する。
６の出力によりブレーキのかけ具合を調整する。
７は油圧源、８はタンクである。
次に、この旋回体のブレーキ制御装置の動作を第１図及
び第３図を参照しながら説明する。
び第３図を参照しながら説明する。
移動式クレーンなどの遠隔操作中の無ｍａ故障、又は傾
斜地での吊り上げ作業時などに突然、旋回体が旋回し始
めた時、あるいは事故防止などのために旋回体を急速に
停止させる必要が生じた時、非常停止をかける必要があ
る。非常停止をかけると非常停止スイッチ４がオンする
。この時、通常は定常状態であり、振れ角検出器ｌの出
力ｅ０は零であり、一方、設定器２からは一定値ｅ、が
出力されており、また、ＰＩＤ制御器３からは最大値ｅ
ＯｕＬが出力されている。そこで、スイッチ４がオンす
るとＰＩＤ制御器３の出力は比例減圧弁６に人力され、
減圧弁６は急速な立ち上がりで圧力ｅｖを発生させる。
斜地での吊り上げ作業時などに突然、旋回体が旋回し始
めた時、あるいは事故防止などのために旋回体を急速に
停止させる必要が生じた時、非常停止をかける必要があ
る。非常停止をかけると非常停止スイッチ４がオンする
。この時、通常は定常状態であり、振れ角検出器ｌの出
力ｅ０は零であり、一方、設定器２からは一定値ｅ、が
出力されており、また、ＰＩＤ制御器３からは最大値ｅ
ＯｕＬが出力されている。そこで、スイッチ４がオンす
るとＰＩＤ制御器３の出力は比例減圧弁６に人力され、
減圧弁６は急速な立ち上がりで圧力ｅｖを発生させる。
この圧力によりブレーキシリンダ５は旋回体にブレーキ
をかける。そして、このブレーキ力に比例した減速加速
度が旋回体に発生しその大きさは振れ角検出器１により
検出される。ＰＩＤ制御器３からは設定器２の出力ｅ。
をかける。そして、このブレーキ力に比例した減速加速
度が旋回体に発生しその大きさは振れ角検出器１により
検出される。ＰＩＤ制御器３からは設定器２の出力ｅ。
と振れ角検出器１の出力ｅ、の差が零となるような出力
を発生ずるため、最終的には出力ｅ。ｕＬが予め設定さ
れた値を保つようにブレーキ力を加減しながら旋回体を
停止させる。
を発生ずるため、最終的には出力ｅ。ｕＬが予め設定さ
れた値を保つようにブレーキ力を加減しながら旋回体を
停止させる。
なお、この実施例においては、ブレーキはシリンダ１に
油圧がかかればブレーキがかかるポジティブブレーキを
使用したが、油圧が下がればブレーキがかかるネガティ
ブブレーキを使用するようにしてもよい。
油圧がかかればブレーキがかかるポジティブブレーキを
使用したが、油圧が下がればブレーキがかかるネガティ
ブブレーキを使用するようにしてもよい。
第４図は、ＰＩＤ制御の一種であるＰＩ制御器６を詳細
に示す回路構成図である。図中、Ｒ１−Ｒ１４は抵抗、
Ｃ，、ＣＺはコンデンサ、ＯＡＩ 〜ＯＡ４は演算増幅
器であり、第１図の振れ角検出器の検出出力ｅ。及び設
定器８の設定出力ｅ、はそれぞれ抵抗を介して演増幅器
ＯＡ、の反転入力端子（−）に入力され、この演増幅器
ＯＡ、で偏差がとられる。このようにして得られた偏差
は、演算増幅器ＯＡ、で増幅されてＰｉ（比例・積分）
動作する演算増幅器ＯＡ ｚ 、 ＯＡ ：ｌに入力
される。演算増幅器ＯＡ、、ＯＡ、の出力は演算増幅器
ＯＡ ＜により加算増幅されて目標とするＰＩ制御器の
出力ｅ １）ｕＬ となる。
に示す回路構成図である。図中、Ｒ１−Ｒ１４は抵抗、
Ｃ，、ＣＺはコンデンサ、ＯＡＩ 〜ＯＡ４は演算増幅
器であり、第１図の振れ角検出器の検出出力ｅ。及び設
定器８の設定出力ｅ、はそれぞれ抵抗を介して演増幅器
ＯＡ、の反転入力端子（−）に入力され、この演増幅器
ＯＡ、で偏差がとられる。このようにして得られた偏差
は、演算増幅器ＯＡ、で増幅されてＰｉ（比例・積分）
動作する演算増幅器ＯＡ ｚ 、 ＯＡ ：ｌに入力
される。演算増幅器ＯＡ、、ＯＡ、の出力は演算増幅器
ＯＡ ＜により加算増幅されて目標とするＰＩ制御器の
出力ｅ １）ｕＬ となる。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、アク・
７チメントの先端に運搬物体を吊り下げて旋回する旋回
体のブレーキ制御装置において、前記アタッチメントの
先端の加速度又は吊り下げた運搬物体の振れ角を検出す
る検出器と、該検出器の出力と予め設定した設定値とに
より制御出力を出す演算増幅器と、該演算増幅器の出力
を旋回体のブレーキ制御装置に供給又は遮断する停止ス
イッチとを具備し、前記加速度又は前記振れ角が設定値
以下になるように前記ブレーキ制御装置を制御するよう
にしたので、比較的簡単な構成でもって、的確な旋回体
のブレーキ制御装置の制動力を制御することができ、急
ブレーキによる旋回体の破損や制動力か弱すぎることに
よる逸走を防止することができる。更に、負荷の変化及
びアタッチメントの長さくブーム長）などのパラメータ
変化の影響を受けることもなく、円滑な制御を行うこと
ができる。
７チメントの先端に運搬物体を吊り下げて旋回する旋回
体のブレーキ制御装置において、前記アタッチメントの
先端の加速度又は吊り下げた運搬物体の振れ角を検出す
る検出器と、該検出器の出力と予め設定した設定値とに
より制御出力を出す演算増幅器と、該演算増幅器の出力
を旋回体のブレーキ制御装置に供給又は遮断する停止ス
イッチとを具備し、前記加速度又は前記振れ角が設定値
以下になるように前記ブレーキ制御装置を制御するよう
にしたので、比較的簡単な構成でもって、的確な旋回体
のブレーキ制御装置の制動力を制御することができ、急
ブレーキによる旋回体の破損や制動力か弱すぎることに
よる逸走を防止することができる。更に、負荷の変化及
びアタッチメントの長さくブーム長）などのパラメータ
変化の影響を受けることもなく、円滑な制御を行うこと
ができる。
第１図は本発明の一実施例を示す旋回体のブレーキ制御
装置の構成図、第２図は本発明の旋回体のブレーキ制御
装置の概略構成図、第３図は本発明の実施例の動作説明
図、第４図はＰＩＤ制御器の回路構成図、第５図は移動
式クレーンの概略構成図、第６図はそのクレーンの模式
図である。 ｌ・・・振れ角検出器、２・・・設定器、３・・・ＰＩ
Ｄ制御器、４・・・非常停止スイッチ、５・・・ブレー
キシリンダ、６・・・比例減圧弁、７・・・油圧源、８
・・・タンク。
装置の構成図、第２図は本発明の旋回体のブレーキ制御
装置の概略構成図、第３図は本発明の実施例の動作説明
図、第４図はＰＩＤ制御器の回路構成図、第５図は移動
式クレーンの概略構成図、第６図はそのクレーンの模式
図である。 ｌ・・・振れ角検出器、２・・・設定器、３・・・ＰＩ
Ｄ制御器、４・・・非常停止スイッチ、５・・・ブレー
キシリンダ、６・・・比例減圧弁、７・・・油圧源、８
・・・タンク。
Claims (1)
- アタッチメントの先端に運搬物体を吊り下げて旋回する
旋回体のブレーキ制御装置において、前記アタッチメン
トの先端の加速度又は吊り下げた運搬物体の振れ角を検
出する検出器と、該検出器の出力と予め設定した設定値
とにより制御出力を出す演算増幅器と、該演算増幅器の
出力をブレーキ制御装置に供給又は遮断する停止スイッ
チとを具備し、前記加速度又は前記振れ角が設定値以下
になるように前記ブレーキ制御装置を制御することを特
徴とする旋回体のブレーキ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29220285A JPS62153085A (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 旋回体のブレ−キ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29220285A JPS62153085A (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 旋回体のブレ−キ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62153085A true JPS62153085A (ja) | 1987-07-08 |
Family
ID=17778850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29220285A Pending JPS62153085A (ja) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | 旋回体のブレ−キ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62153085A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991014645A1 (en) * | 1990-03-23 | 1991-10-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method of and apparatus for controlling stopping of turning of upper swing unit for construction machines, and angle of inclination computing apparatus |
| JPH04153197A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-26 | Kobe Steel Ltd | 建設機械における上部旋回体の旋回停止制御方法および装置 |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP29220285A patent/JPS62153085A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991014645A1 (en) * | 1990-03-23 | 1991-10-03 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method of and apparatus for controlling stopping of turning of upper swing unit for construction machines, and angle of inclination computing apparatus |
| US5251768A (en) * | 1990-03-23 | 1993-10-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method and device for controlling braking of an upper rotary body of a construction machine and a device for calculating the inclination angle of the upper rotary body |
| JPH04153197A (ja) * | 1990-10-18 | 1992-05-26 | Kobe Steel Ltd | 建設機械における上部旋回体の旋回停止制御方法および装置 |
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