JPS6317796A - ウインチ制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はウィンチ制御装置に係り、特にウィンチから張
り出される索に作用するテンションを的確に設定値に保
つことができるウィンチ制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来、船舶等に設備されて船体を岸壁に係留したり、そ
の他陸上施設に採用されるウィンチの中には、これより
張り出される索に作用するテンションを自動的に調節す
る線描を有するものが知られている。

このテンションの自動調節機構を備えたウィンチは第３
図に示すように、主にモータ等の駆動手段ａと、この駆
動手段ａからの動力を伝達する伝達ｔａ構すと、この伝
達機構すを介して駆動手段ａに駆動されるウィンチドラ
ムＣとから構成され、殊に駆動手段ａと伝達機構すとの
間には、駆動手段ａのトルクを検出するトルク検出手段
（図示せず）が設けられていた。そしてこのトルク検出
手段で検出される駆動手段ａのトルク値が設定値であれ
ば索に作用するテンションが一定に保たれているとして
、トルク値が設定値に一致するように駆動手段ａのトル
クを調節するようにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで一般に索ｄは第４図に示すように、ウィンチド
ラムＣ上に多層に巻回されており、駆動手段ａ若しくは
伝達機構すが連結されるウィンチドラムＣの軸芯位置ｅ
から各巻取層までの半径Ｒ１〜Ｒｎは、ドラム径に索径
を積算した値で各層毎に異なっている。従って、索ｄに
実際に作用するテンションは、その索ｄが如何なる層か
ら張り出されているかによって相当の差異がある。この
ため駆動手段ａのトルクを一定値に保っても、索ｄの繰
出し位置により索ｄに実際に作用するテンションは異な
った値となる。

従って、従来のように駆動手段ａのトルクを一定値に保
つように制御するのでは、本来一定値に制御すべき索ｄ
のテンションを的確に一定値に保つことはできなかった
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、駆動手段のトルクを調節して索に作用するテ
ンションを設定値に保つためのウィンチυＩ１１］装置
において、駆動手段のトルクを検出するトルク検出手段
と、ウィンチからの索の繰出し。

繰込みｍを検出するためのウィンチドラム回転数検出手
段と、これら検出値によりウィンチから張り出される索
の繰出し位置を算出すると共に索の実テンション値を算
出し、実テンション値と設定値とを比較して駆動手段の
トルクを調節する制御手段とを備えて成るものである。

［作　用］ 本発明の作用について述べると、初期値に対して、ウィ
ンチドラム回転数検出手段で得られる索の繰出し、繰込
みｍを算入して現在の索の繰出し位置、具体的には如何
なる層数位置から索が張り出されているかを算出し、こ
の算出値とトルク検出手段で１ｑられた駆動手段のトル
クとから実際に索に作用している実テンション値を算出
し、この実テンション値と設定値とを比較してこれら値
が一致するように駆動手段のトルクを調節するようにな
っている。

［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従つて説明す
る。

第１図に示すように、１はウィンチ２を駆動するための
駆動手段であり、この駆動手段１には伝達機構３を介し
てウィンチドラム４が連結され、このウィンチドラム４
を回転駆動するようになっている。殊に本実施例にあっ
ては駆動手段１としては、後述する制御手段５からの制
御信号に対する応答性の良好な可変容量型油圧モータが
採用されている。

ところで図示するように、駆動手段１と伝達機構３との
間には、トルク検出手段６並びにウィンチドラム回転数
検出手段７が設けられ、これら検出手段６，７には制御
手段５が接続される。トルク検出手段６は駆動手段１の
トルクＴｑを検出するようになっており、検出値Ｔｑを
制御手段５へ出力するように構成される。またウィンチ
ドラム回転数検出手段７はウィンチ２からの索９の繰出
し、繰込み吊を検出すべく、ウィンチドラム４の回転数
Ｎを検出するようになっており、検出値Ｎを制御手段５
へ出力するように構成される。

更に制御手段５は駆動手段１に接続され、入力される検
出値Ｔｑ、Ｎに所定の演算を施して駆動手段１に制御信
号を出力するように構成される。

ここに制御手段５の機能について、更に詳述する。

まず制御手段５には、ウィンチドラム４の諸元。

使用する索９の諸元、並びに各運転時の初期状態を示す
値が初期値として入力される。ウィンチドラム４の諸元
としては、ドラム径、ドラム巾及び係留用のビット８の
位置が入力される。このビット位置により、索９が何層
目でウィンチドラム４の巾方向何列目の位置に掛かって
いるかの情報より索９の方向（上下、左右）を計算する
。また、ウィンチドラム回転数検出手段７から得られる
ウィンチドラム４の回転数Ｎを参照することで、現在索
９がウィンチドラム４上何層目でドラムの巾方向何列目
から繰り出されているかという索９の繰出し位置の決定
に採用される。

また使用する索９の諸元としては、索径、索長さ、索の
ヤング率並びに耐用年数が入力される。

更に各運転時の初期状態を示す値としては、索９のテン
ションの設定値Ｔｓ、”現在のビット位置″、並びに索
９を使用している等の確認情報が入力される。これらは
、ウィンチ運転前に手動で入力される。

他方制御手段５は、これら初期値と上記検出手段６，７
から入力される駆動手段１のトルクＴＱ及びウィンチド
ラム４の回転数Ｎにより、ウィンチ２から張り出されて
いる索９の繰出し位置を算出し、次いでその結果から索
９の実テンション値Ｔｒを算出し、その後この実テンシ
ョン値Ｔｒと設定値ＴＳとを比較してこれら値Ｔｒ、Ｔ
ｓが一致する必要トルク値Ｔｄを制御信号として駆動手
段１に出力してそのトルクを調節するように礪能する。

具体的には、上述したように“現在のビット位置″とウ
ィンチドラム４の回転数Ｎとにより、現在の索９の繰出
し量、方向、ドラム上の位置が確定する。次いで、この
繰出し位置を、ドラム径。

索径等で置換して数値化する。次いでこの数値化された
繰出し位置と駆動手段１のトルクＴｑとで演算を施すこ
とにより、張り出されている索９に実際に作用している
実テンション値Ｔｒを算定する。最後に、設定値Ｔ　ｓ
と実テンション値Ｔｒとを比較してトルクの修正値若し
くは必要トルク値Ｔｄを算出して出力するようになって
いる。

また本実施例にあっては、索を使用している確認情報″
により、制御手段５において索９の使用期間が積算され
るようになっている。

次に実施例の作用について述べる。

第２図に示す制御フローに従って説明する。

先ず起動されたか否かを判断し、起動状態にあるならば
、次に進む。

制御手段５に予め記憶等されているウィンチドラム４や
使用されている索９の諸元を読み込むと共に、各運転時
の初期状態を示す値が入力され、次に進む。

運転状態に移行したか否かを判断し、運転状態にあるな
らば、次に進む。

トルク検出手段６及びウィンチドラム回転数検出手段７
から検出値ＴＱ、Ｎを読み込み、次に進む。

実テンション値Ｔｒを算出したら、次に進む。

尚、並行して索９の使用期間が積算され、また表示され
る。

次いで必要トルクＴｄを算出して、駆動手段１に出力す
る。この結果駆動手段１は、索９に作用する実際のテン
ション値Ｔｒが設定値Ｔｓに一致するトルクに調節され
る。

尚、検出手段６，７からの検出値ＴＱ、Ｎは逐次制御手
段５に入力され、適宜駆動手段１のトルクを調節できる
ようになっている。

殊に本実施例にあっては、索９の使用期間を積算するよ
うにしたので、耐用年数を考慮した形で、メンテナンス
情報を与えることができ、索９使用の安全性を向上でき
る。

［発明の効果コ 以上型するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

索の繰出し位置と駆動手段のトルクとにより、ウィンチ
から張り出されている索に実際に作用する実テンション
値を算出し、この実テンション値と設定値とを一致させ
るように駆動手段のトルクを調節するようにしたので、
索に作用するテンションの制御精度を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適一実施例を示す斜視図、第２図は
制御フローの一例を示すフローチト−ト、第３図は従来
例を示す斜視図、第４図はそのウィンチドラムの正面図
である。 図中、１は駆動手段、２はウィンチ、５は制御手段、６
はトルク検出手段、７はｒウィンチドラム回転数検出手
段、９は索である。 特　許　出　願　人　　石川島播磨重工業株式会社代理
人弁理士　絹　　谷　　信　　雄 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動手段のトルクを調節して索に作用するテンションを
   設定値に保つためのウィンチ制御装置において、上記駆
   動手段のトルクを検出するトルク検出手段と、上記ウィ
   ンチからの上記索の繰出し、繰込み量を検出するための
   ウィンチドラム回転数検出手段と、これら検出値により
   上記ウィンチから張り出される上記索の繰出し位置を算
   出すると共に該索の実テンション値を算出し、該実テン
   ション値と上記設定値とを比較して上記駆動手段のトル
   クを調節する制御手段とを備えたことを特徴とするウィ
   ンチ制御装置。