KR102031140B1 - The crane and method for controlling the crane - Google Patents

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한승기
김동현
방승일
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지에스아이 주식회사
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Abstract

Disclosed is a control method for a crane transferring multiple hooks individually installed in multiple ropes by hanging the multiple hooks on a cargo. The control method for a crane includes: a step of arranging an inclination sensing unit for sensing an inclination of the cargo and setting an initial coordinate of each of the multiple hooks based on the inclination sensing unit; a step of receiving an inclination value of the cargo from the inclination sensing unit while the cargo is transported and obtaining a moving coordinate of each of the multiple hooks based on the inclination value; a step of obtaining the height of each of the multiple hooks by comparing the moving coordinate and initial coordinate of the multiple hooks; a step of obtaining the height difference of the different hooks in comparison with the height of a reference hook; and a step of compensating the speed of winding or unwinding the rope of the other hook in accordance with the height difference based on the speed of winding or unwinding the reference hook.

Description

크레인 및 크레인의 제어방법{THE CRANE AND METHOD FOR CONTROLLING THE CRANE}Crane and crane control method {THE CRANE AND METHOD FOR CONTROLLING THE CRANE}

본 발명은 크레인 및 크레인의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a crane and a control method of the crane.

크레인(crane)은 화물(貨物)을 들어올려서 운반하는 기계장치이다. 일반적으로 크레인은 용도와 형상에 따라 천장 크레인(overhead crane), 지브 크레인(jib crane), 언로더(unloader), 타워 크레인(tower crane), 케이블 크레인(cable crane) 및 갠트리 크레인(gantry crane) 등으로 분류되고, 컨테이너 선박에 컨테이너를 적재하거나 하역하는 데에는 갠트리 크레인이 주로 사용된다. 갠트리 크레인은 육상에 평행하게 설치된 레일을 따라 이동하는 대차에 결합된 하부 지지대, 하단이 하부 지지대에 결합된 레그, 레그의 상단에 결합된 상부 지지대, 상부 지지대에 결합된 붐, 붐에 설치된 기계실에 의해 붐에 고정되어 있는 레일을 따라 이동하는 트롤리, 트롤리에 설치된 호이스트, 호이스트에 마련된 와이어로프, 및 화물에 걸수 있도록 호이스트 끝에 마현된 후크를 포함한다.A crane is a machine that lifts and transports cargo. Generally, cranes include overhead cranes, jib cranes, unloaders, tower cranes, cable cranes and gantry cranes, depending on the purpose and shape. Gantry cranes are mainly used for loading or unloading containers in container ships. The gantry crane has a lower support coupled to the bogie moving along rails installed parallel to the land, a leg coupled to the lower support, an upper support coupled to the top of the leg, a boom coupled to the upper support, and a machine room installed on the boom. And a trolley moving along the rail fixed to the boom, a hoist installed on the trolley, a wire rope provided on the hoist, and a hook formed at the end of the hoist to hang on the cargo.

해양 플랜트 설비에서는 고하중의 화물을 들어올려 정확한 위치로 운반하는 초대형의 골리앗 갠트리 크레인이 사용된다. 골리앗 갠트리 크레인은 예를 들면 15,000톤 이상의 화물을 운반하기 위해서는 트롤리의 48개 호이스트의 와이어로프 후크를 판재에 걸어 하중 분산시켜야 한다. 이때, 화물은 무게 중심의 차이, 화물의 수평 이동에 따른 가속, 바람과 같은 환경적 요인 등에 의해 기울어질 수 있다. 이와 같은 고하중 화물이 기울어진 상태에서 올려지거나 내려지는 경우 특정 와이어로프에 하중이 집중되어 와이어로프가 끊어지거나 정확한 위치로 운반할 수 없는 문제가 발생한다.In offshore plant installations, very large Goliath gantry cranes are used to lift heavy loads and transport them to the correct location. Goliath gantry cranes need to load-balance the wire rope hooks of the 48 hoists of the trolley to the plate, for example, to carry more than 15,000 tons of cargo. In this case, the cargo may be inclined due to a difference in the center of gravity, acceleration due to horizontal movement of the cargo, and environmental factors such as wind. When such a heavy load is lifted or lowered in an inclined state, a load is concentrated on a specific wire rope, which causes a problem that the wire rope is broken or cannot be transported to an accurate position.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로 화물을 실시간으로 균형이 있게 들어올리거나 내리는 크레인 및 크레인의 제어방법을 제공하는데에 있다.An object of the present invention is to provide a control method of a crane and a crane for lifting and unloading a cargo in real time to solve the above-mentioned conventional problems.

상술한 과제를 달성하기 위한, 다수 로프에 각각 마련된 다수의 후크를 상기 화물에 걸어 상기 화물을 운반하는 크레인의 제어방법이 제공된다. 크레인 제어방법은 상기 화물의 기울기를 감지하기 위한 기울기감지부를 배치하고, 상기 기울기감지부를 원점으로 하여 상기 다수 후크 각각의 초기좌표를 설정하는 단계와, 상기 화물의 운반 중에 상기 기울기감지부로부터 화물의 기울기값을 수신하고, 상기 기울기값을 기초로 상기 다수 후크 각각의 이동좌표를 얻는 단계와, 상기 다수 후크의 이동좌표와 초기좌표를 비교하여 다수 후크 각각의 높이를 얻는 단계와, 기준 후크의 높이 대비 다른 후크들의 높이차를 얻는 단계와, 상기 기준 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 기준으로 상기 다른 후크의 로프 각각의 감거나 푸는 속도를 상기 높이차에 따라 보상하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, there is provided a control method of a crane for carrying the cargo by hooking a plurality of hooks respectively provided on a plurality of ropes to the cargo. In the crane control method, an inclination sensing unit for sensing the inclination of the cargo is disposed, and the initial coordinates of each of the plurality of hooks are set from the inclination sensing unit as an origin; Receiving a slope value, obtaining movement coordinates of each of the plurality of hooks based on the slope value, comparing the movement coordinates of the plurality of hooks with the initial coordinates, and obtaining a height of each of the plurality of hooks; Comprising the step of obtaining the height difference of the other hooks, and compensating the speed of winding or unwinding each of the rope of the other hook based on the speed of winding or unwinding the rope of the reference hook according to the height difference.

크레인 제어방법은 연직방향에 대한 상기 다수의 로프 각각의 각도를 얻는 단계와, 기준 로프 대비 다른 로프들 각각의 각도 차이를 얻는 단계와, 상기 기준 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 기준으로 상기 다른 후크의 로프 각각의 감거나 푸는 속도를 상기 각도차에 따라 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.The crane control method includes obtaining an angle of each of the plurality of ropes in the vertical direction, obtaining an angle difference of each of the other ropes relative to the reference rope, and determining the angle based on the speed of winding or unwinding the rope of the reference hook. Compensating the winding or unwinding speed of each rope of the hook according to the angle difference.

상기 높이차를 얻는 단계는 상기 다수의 후크의 초기 높이차를 반영할 수 있다.Obtaining the height difference may reflect the initial height difference of the plurality of hooks.

본 발명의 실시예에 따른 다수 로프에 각각 마련된 다수의 후크를 상기 화물에 걸어 상기 화물을 운반하는 크레인이 제공된다. 크레인은, 상기 다수의 로프를 권상 또는 권하하는 호이스트와, 상기 화물의 기울기를 감지하는 기울기감지부와, 상기 기울기감지부를 원점으로 하여 상기 다수 후크 각각의 초기좌표를 설정하고, 상기 로프의 권상 또는 권하 중에 상기 기울기감지부로부터 화물의 기울기값을 수신하고, 상기 기울기값을 기초로 상기 다수 후크 각각의 이동좌표를 얻고, 상기 다수 후크의 이동좌표와 초기좌표를 비교하여 다수 후크 각각의 높이를 얻고, 기준 후크의 높이 대비 다른 후크들의 높이차를 얻고, 상기 기준 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 기준으로 상기 다른 후크의 로프 각각의 감거나 푸는 속도를 상기 높이차에 따라 보상하도록 상기 호이스트를 제어하는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention there is provided a crane for carrying the cargo by hooking a plurality of hooks respectively provided on the plurality of ropes to the cargo. The crane is a hoist for hoisting or unwinding the plurality of ropes, an inclination sensing unit for sensing the inclination of the cargo, and the inclination sensing unit as starting points, and set initial coordinates of each of the plurality of hooks. Or receiving the inclination value of the cargo from the inclination detecting unit during the unloading, obtaining the moving coordinates of each of the plurality of hooks based on the inclination value, and comparing the moving coordinates and the initial coordinates of the plurality of hooks to determine the height of each of the multiple hooks The hoist to obtain a height difference of the other hooks relative to the height of the reference hook, and compensate the speed of winding or unwinding each of the ropes of the other hook based on the speed of winding or unwinding the rope of the reference hook according to the height difference. It includes a control unit for controlling.

상기 다수 후크 각각의 높이(Zi)는 다음식으로부터 얻어질 수 있다.The height Zi of each of the plurality of hooks can be obtained from the following equation.

Figure 112019022558129-pat00001
Figure 112019022558129-pat00001

여기서, θix, θiy는 각각 기울기감지부로부터 얻은 x축, y축 회전각, xi, yi,zi는 각각 다수 후크의 초기좌표값이다.Here, θ ix and θ iy are the x-axis, y-axis rotation angles, x i , y i , z i obtained from the tilt detection unit, respectively, and are initial coordinate values of the plurality of hooks.

본 발명의 크레인 및 크레인의 제어방법에 따르면 다음과 같은 장점이 있다.According to the crane and the control method of the crane of the present invention has the following advantages.

첫째, 역학적 모델에 근거해 정확한 보상 속도 계산이 가능하다. 기존 Fuzzy logic 계산 방법은 사람이 직접 보상 속도에 대해 대략적인 값을 설정하는 반면, 본 발명의 방법은 역학적 모델에 근거해 보상 속도를 계산하기 때문에 정확한 계산이 가능하다.First, accurate compensation rates can be calculated based on the mechanical model. Existing fuzzy logic calculation methods set the approximate value for the compensation speed directly, whereas the method of the present invention calculates the compensation speed based on a mechanical model, and thus accurate calculation is possible.

둘째, 후크의 개수에 상관없이 계산 가능하다. 기존 Fuzzy logic 계산 방법은 모든 선택 가능한 후크 경우의 수에 대해 조건을 가지고 있어야 했고, 후크의 개수가 추가되면 조건도 함께 추가해주어야 했다. 만약 24개의 후크를 사용하는 크레인이라면, 필요한 조건의 수는 2^24 개가 되고, 조건을 설정하는 것도 사람이 직접 값을 입력해야 하기 때문에 어려움이 많다. 반면 본 발명의 방법을 사용하면 후크에 따른 개별 조건이 필요없고, 후크의 개수가 늘어나도 사용하는 후크의 초기 좌표만 알면 계산이 가능하다.Second, it can be calculated regardless of the number of hooks. The existing fuzzy logic calculation method had to have a condition for all selectable hook cases, and when the number of hooks was added, a condition must be added as well. If a crane uses 24 hooks, the number of conditions required is 2 ^ 24, and setting a condition is difficult because a human must enter a value. On the other hand, the method of the present invention does not require individual conditions according to the hook, and even if the number of hooks is increased, it is possible to calculate only the initial coordinates of the hook used.

셋째, 후크의 높이를 초기 위치에 대한 선형 함수로 계산할 수 있어 어떤 프로그래밍 언어로도 기술이 쉽다. 여기서는 랩뷰(LabVIEW)로 코드를 구성하였다.Third, the height of the hook can be calculated as a linear function of the initial position, making it easy to describe in any programming language. In this case, the code is organized in LabVIEW.

넷째, 기본적으로 저장하고 있을 데이터가 적다. 기존 Fuzzy logic은 input, output에 대한 소속함수, 선택한 후크에 따른 조건 등을 저장하고 있어야 하지만, 본 발명의 방법은 이것들이 필요 없다.Fourth, there is little data to store basically. Existing fuzzy logic should store input, output belonging function, condition according to selected hook, etc., but the method of the present invention does not need these.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 사시도이다.
도 2는 도 1의 트롤리에 배치된 호이스트를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크레인의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크레인 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 화물에 후크를 건 상태를 나타내는 개략도이다.
도 6은 도 5에서 화물이 회전한 상태를 나타내는 도이다.
도 7은 도 6에서 화물 회전에 따른 후크의 이동좌표를 계산하기 위한 벡터도이다.
도 8은 도 5에서 기울기센서에 의해 측정된 각도를 나타내는 도이다.
도 9는 도 5에서 각 후크의 높이 변화를 나타내는 도이다.
도 10은 로프의 연직방향 각도를 나타내는 도이다.
도 11은 도 10의 연직방향 각도에 따른 로프의 보상속도를 계산하기 위한 벡터도이다.
도 12는 다수 후크의 초기위치가 다른 경우를 나타내는 개략도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 랩뷰 프로그램을 나타내는 도이다.
1 is a perspective view of a crane according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the hoist disposed in the trolley of FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram of a crane according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a crane control method according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a state in which a hook is attached to a load.
6 is a view showing a state in which the cargo rotated in FIG.
7 is a vector diagram for calculating the movement coordinates of the hook according to the rotation of the cargo in FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an angle measured by the tilt sensor in FIG. 5.
9 is a view showing a change in height of each hook in FIG.
10 is a view showing the vertical angle of the rope.
FIG. 11 is a vector diagram for calculating a compensation speed of a rope according to the vertical angle of FIG. 10.
12 is a schematic diagram illustrating a case where the initial positions of the plurality of hooks are different.
13 is a diagram illustrating a labview program according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 크레인(1) 및 그의 제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a crane 1 and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크레인(1)을 나타내는 사시도이다. 도 1은 설명을 위한 예로서 골리앗 갠트리 크레인을 나타낸 것이며, 이외에 다양한 종류의 크레인에 적용될 수 있다.1 is a perspective view showing a crane 1 according to an embodiment of the present invention. 1 illustrates a Goliath gantry crane as an example for description, and may be applied to various kinds of cranes.

크레인(1)은 지지부(10), 거더(20) 및 트롤리(30)를 포함한다. 크레인(1)은 화물의 운반을 위해 트롤리(30)를 제어하는 운전실(미도시)을 더 포함할 수 있다.The crane 1 includes a support 10, a girder 20 and a trolley 30. The crane 1 may further include a cab (not shown) for controlling the trolley 30 for the transportation of cargo.

지지부(10)는 상단부에 거더(20)를 지지한다. 지지부(10)는 하단에 바퀴(12)가 마련되어 거더의 연장방향에 가로방향으로 이동할 수 있다.The support 10 supports the girder 20 at the upper end. The support 10 is provided with a wheel 12 at the lower end can move in the transverse direction in the extension direction of the girder.

거더(20)는 평행하게 이격 배치된 한 쌍으로 이루어져 있다. 물론 거더(20)는 설계에 따라 하나 또는 3개 이상으로도 이루어질 수 있다. 거더(20)는 연장방향으로 마련된 가이드레일(미도시)을 포함한다.The girder 20 consists of a pair of parallel spaced apart. Of course, the girder 20 may be made of one or three or more depending on the design. The girder 20 includes a guide rail (not shown) provided in an extending direction.

트롤리(30)는 한 쌍의 거더(20) 사이에 설치되어 있는 가이드레일을 따라 거더(20)의 길이방향으로 이동할 수 있다. 트롤리(30)는 다수의 호이스트(도 2의 32)가 마련되어 있다. 트롤리(30)는 초고하중 화물을 분산하여 운반하기 위해서 예를 들면 42개의 호이스트(32)가 마련될 수 있다. The trolley 30 may move in the longitudinal direction of the girder 20 along a guide rail installed between the pair of girders 20. The trolley 30 is provided with a number of hoists (32 in FIG. 2). The trolley 30 may be provided with, for example, 42 hoists 32 for distributing and transporting ultra-high load cargo.

도 2는 호이스트(32)를 나타내는 사시도이다. 도시한 바와 같이, 호이스트(32)는 로프(322)를 감고 풀 수 있는 윈치드럼(324) 및 윈치드럼(324)을 회전시킬 수 있는 모터(326)를 포함한다. 호이스트(32)는 로프(323)를 감고 풀어 화물을 들어올리거나 내릴 수 있다.2 is a perspective view of the hoist 32. As shown, the hoist 32 includes a winch drum 324 that can wind and unwind the rope 322 and a motor 326 that can rotate the winch drum 324. Hoist 32 may wind up and unload cargo by winding and unwinding rope 323.

로프(322)는 화물에 걸기 위한 후크(323)가 마련되어 있다. 다수 호이스트(32) 각각의 로프(322)는 개별적으로 후크(323)가 마련되어 화물에 개별적으로 걸 수도 있다. 다수 호이스트(32) 각각의 로프(322)는 판상으로 이루어진 스프레더(미도시)에 걸 수도 있다. 스프레더는 화물을 고정하는 화물고정부 및 다수 후크(323)를 걸기 위한 고리를 포함할 수 있다.The rope 322 is provided with a hook 323 for hanging on the cargo. The ropes 322 of each of the plurality of hoists 32 may be individually provided with hooks 323 to hang individually on the load. The rope 322 of each of the plurality of hoists 32 may hang on a plate-shaped spreader (not shown). The spreader may include a cargo hold for securing the cargo and a hook for hanging a plurality of hooks 323.

윈치드럼(324)은 모터(326)에 의해 회전하여 로프(322)를 겹치지 않도록 순서대로 감고 풀 수 있다.The winch drum 324 may be rotated and rotated by the motor 326 in order so as not to overlap the rope 322.

모터(326)는 제어부(도 3의 40)에 의해 제어되어 위치드럼(324)를 회전시켜 후크(323)를 통해 화물에 걸린 로프(322)의 길이를 조절할 수 있다. The motor 326 is controlled by the controller (40 of FIG. 3) to rotate the position drum 324 to adjust the length of the rope 322 caught in the load through the hook 323.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 크레인(1)의 블록도이다. 크레인(1)은 다수의 호이스트(32)를 구비한 트롤리(30), 트롤리(30)와 호이스트(32)를 제어하는 제어부(40), 화물의 기울기를 감지하는 기울기감지부(50), 기울기감지부(50)에서 감지된 기울기값을 전송하는 제1통신부(62) 및 제1통신부(62)에서 전송한 기울기값을 수신하여 제어부(40)에 전달하는 제2통신부(64)를 포함한다.3 is a block diagram of a crane 1 according to an embodiment of the invention. The crane 1 is a trolley 30 having a plurality of hoists 32, a control unit 40 for controlling the trolley 30 and the hoist 32, a tilt detection unit 50 for detecting the inclination of the cargo, the inclination The first communication unit 62 transmits the inclination value detected by the sensing unit 50 and the second communication unit 64 receives the inclination value transmitted by the first communication unit 62 and transmits it to the control unit 40. .

트롤리(30)는 제어부(40)에 의해 거더(도 1의 20)의 길이방향을 따라 가이드레일을 타고 일지점에서 타지점으로 이동할 수 있다. 이때, 다수 호이스트(32) 각각은 로프(322)를 감아 화물을 들어 올린 상태 또는 로프(322)를 풀어 화물을 내려 놓고 다시 로프(322)를 감아 올린 상태이다. The trolley 30 may move from one point to another by riding the guide rail along the longitudinal direction of the girder (20 in FIG. 1) by the controller 40. At this time, each of the plurality of hoists 32 is a state in which the lifting of the cargo by lifting the rope 322 or the release of the rope 322 to put down the cargo and wound up the rope 322 again.

제어부(40)는 트롤리(30) 자체의 이동 그리고 다수 호이스트(32)의 로프를 감고 풀기 위한 모터(도 2의 326)를 제어할 수 있다. 제어부(40)는 예컨대, 제2통신부(64)를 통해 제1통신부(62)로부터 수신한 화물 또는 스프레더의 기울기 정보를 이용하여 호이스트(32)를 제어한다. The controller 40 may control the movement of the trolley 30 itself and a motor (326 of FIG. 2) for winding and unwinding the ropes of the plurality of hoists 32. The controller 40 controls the hoist 32 using, for example, inclination information of the cargo or the spreader received from the first communication unit 62 through the second communication unit 64.

제어부(40)는 제어프로그램이 설치된 비휘발성의 메모리로부터 제어프로그램의 적어도 일부를 휘발성의 메모리로 로드하고, 로드된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 범용 프로세서를 포함하며, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit), AP(application processor), 또는 마이크로프로세서(microprocessor)로 구현될 수 있다. The control unit 40 includes at least one general purpose processor which loads at least a part of the control program into the volatile memory from the nonvolatile memory in which the control program is installed, and executes the loaded control program, for example, a CPU (Central Processing) It may be implemented as a unit, an application processor (AP), or a microprocessor.

제어부(40)는 싱글 코어, 듀얼 코어, 트리플 코어, 쿼드 코어 및 그 배수의 코어를 포함할 수 있다. 제어부(40)는 복수 개 마련될 수 있으며, 예를 들어, 메인 프로세서(main processor) 및 슬립 모드(sleep mode, 예를 들어, 대기 전원만 공급되고 제1전자장치로서 동작하지 않는)에서 동작하는 서브 프로세서(sub processor)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서, 롬 및 램은 내부 버스(bus)를 통해 상호 연결된다.The controller 40 may include a single core, dual cores, triple cores, quad cores, and multiple cores thereof. The controller 40 may be provided in plural and, for example, may operate in a main processor and a sleep mode (for example, only standby power is supplied and does not operate as the first electronic device). It may include a sub processor. In addition, the processor, ROM and RAM are interconnected via an internal bus.

제어부(40)는 PCB 상에 실장되는 메인 SoC(Main SoC)에 포함되는 형태로서 구현 가능하다.The controller 40 may be implemented as a form included in a main SoC mounted on a PCB.

제어프로그램은, BIOS, 디바이스드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다. 제어프로그램은 데이터 인수, 기구 컨트롤, 산업자동화에 사용되는 예를 들면 랩뷰(Labview) 프로그램을 포함할 수 있다. 응용프로그램은, 제조 시에 미리 설치 또는 저장되거나, 혹은 추후 사용 시에 외부로부터 응용프로그램의 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 기초하여 설치될 수 있다. 응용 프로그램의 데이터는, 예컨대, 어플리케이션 마켓과 같은 외부 서버로부터 다운로드될 수도 있다. 이와 같은 외부 서버는, 컴퓨터프로그램제품의 일례이나, 이에 한정되는 것은 아니다.The control program may include program (s) implemented in at least one of a BIOS, a device driver, an operating system, firmware, a platform, and an application (application). The control program may include, for example, a LabVIEW program used for data acquisition, instrument control, and industrial automation. The application may be installed or stored in advance at the time of manufacture, or may be installed based on the data received by receiving data of the application from the outside in future use. The data of the application may be downloaded from an external server such as, for example, an application market. Such an external server is an example of a computer program product, but is not limited thereto.

기울기감지부(50)는 기준면에 대한 기울기를 측정하는 기울기센서를 포함하는 PCB 회로모듈로 이루어질 수 있다. 기울기센서는 2축 디지털 기울기센서, 자이로스코프를 가진 기울기센서 등을 포함할 수 있다. 기울기감지부(50)는 화물(100)의 중앙에 배치되어 좌표의 원점을 형성한다.The tilt detection unit 50 may be formed of a PCB circuit module including a tilt sensor for measuring a tilt with respect to a reference plane. The tilt sensor may include a 2-axis digital tilt sensor, a tilt sensor with a gyroscope, and the like. Tilt detection unit 50 is disposed in the center of the cargo 100 to form the origin of the coordinates.

제1통신부(62)는 기울기감지부(50) 측에 마련되어 기울기감지부(50)가 측정한 화물 또는 스프레더(100)의 기울기값을 실시간으로 수신하여 제어부(40) 측의 제2통신부(64)으로 전송한다. 제1통신부(62)는 기울기값을 제어부(40) 또는 메모리(미도시)에 유선 또는 무선으로 전송할 수 있다.The first communication unit 62 is provided on the tilt detection unit 50 side to receive in real time the inclination value of the cargo or spreader 100 measured by the tilt detection unit 50 to the second communication unit 64 on the control unit 40 side. ). The first communication unit 62 may transmit the slope value to the controller 40 or a memory (not shown) by wire or wirelessly.

제1통신부(62)는 VDSL, 이더넷, 토큰링, HDMI(high definition multimedia interface), USB, 컴포넌트(component), LVDS, HEC 등의 데이터통신 모듈, 2G, 3G, 4G, 롱텀에볼루션(LTE)와 같은 이동 통신, WLAN (Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선인터넷 모듈, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등의 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.The first communication unit 62 includes data communication modules such as VDSL, Ethernet, token ring, high definition multimedia interface (HDMI), USB, component, LVDS, and HEC, 2G, 3G, 4G, and Long Term Evolution (LTE). Wireless Internet modules such as mobile communication, WLAN (Wireless LAN) (Wi-Fi), Wibro (Wireless broadband), World Interoperability for Microwave Access (Wimax), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), Bluetooth, RFID And a short range communication module such as radio frequency identification (IrDA), infrared data association (IrDA), ultra wideband (UWB), and ZigBee.

제2통신부(64)는 제어부(40) 측에 마련되어 제1통신부(62)로부터 기울기값을 수신할 수 있다. 제2통신부(64)에서 수신한 기울기값은 제어부(40)에 전달되거나 메모리(미도시)에 저장될 수 있다. 이때, 제어부(40)는 수신된 또는 저장된 기울기값을 기초로 다수 호이스트(32) 각각을 제어하여 각각의 로프(322)를 조절할 수 있다.The second communication unit 64 may be provided at the control unit 40 to receive an inclination value from the first communication unit 62. The inclination value received by the second communication unit 64 may be transmitted to the control unit 40 or stored in a memory (not shown). At this time, the control unit 40 may adjust each rope 322 by controlling each of the plurality of hoists 32 based on the received or stored inclination value.

다른 실시예로서, 제1 및 제2통신부(62,64)는 생략하고 기울기감지부(50)로부터 신호라인을 통해 직접 제어부(40) 또는 메모리로 기울기값이 전달될 수도 있다.In another embodiment, the first and second communication units 62 and 64 may be omitted, and the inclination value may be transferred directly from the inclination detecting unit 50 to the control unit 40 or the memory through the signal line.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 크레인(1)의 제어방법을 나타내는 순서도이고, 도 5는 화물(100)에 후크(323)를 건 상태를 나타내는 개략도이다.4 is a flowchart illustrating a control method of the crane 1 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the hook 323 is fastened to the load 100.

먼저, 도 5에 나타낸 바와 같이, 화물(100)을 운반하기 위해 트롤리(30)에 장착된 다수 호이스트(도 2의 32) 각각의 로프(322) 끝에 달린 후크(323)를 화물(100)의 고리(102)에 건다. 도 5는 설명의 편의을 위한 예로서 4개의 로프(322) 및 4개의 후크(323)가 화물(100)을 들어 올리는 것으로, 실제로는 화물(100)의 하중이 증가할수록 더욱 많은 로프들(322)이 적용될 수 있다. 또한, 화물(100)은 편평한 강판으로 도시하였으나, 화물의 형상이나 크기에 제한되지 않는다. 여기서, 화물(100)은 스프레더(미도시)일 수 있다.First, as shown in FIG. 5, a hook 323 attached to the end of the rope 322 of each of the plurality of hoists (32 in FIG. 2) mounted to the trolley 30 to carry the cargo 100 is connected to the cargo 100. On the ring 102. FIG. 5 illustrates that four ropes 322 and four hooks 323 lift the cargo 100 as an example for convenience of description, and in practice, more ropes 322 increase as the load of the cargo 100 increases. This can be applied. In addition, the cargo 100 is shown as a flat steel sheet, but is not limited to the shape or size of the cargo. Here, the cargo 100 may be a spreader (not shown).

단계 S11에서, 기울기감지부(50)를 화물(100)의 중앙에 설치하고, 기울기감지부(50)를 원점으로 하여 상기 다수 후크(323) 각각의 초기좌표를 설정한다. 여기서, 기울기감지부(50)는 반드시 화물(100)의 중앙에 배치할 필요는 없다. In step S11, the inclination detection unit 50 is installed in the center of the cargo 100, and the initial coordinates of each of the plurality of hooks 323 are set using the inclination detection unit 50 as the origin. Here, the tilt detection unit 50 does not necessarily need to be disposed in the center of the cargo 100.

화물(100)은 운반 전 지면에 놓인 상태에서 각 후크(323-1~323-4)를 걸면 각 후크(323-1~323-4)의 초기좌표를 얻을 수 있다. 예를 들면, 도 5에서, 화물(100)이 수평 상태인 경우 각 후크(323-1~323-4)의 초기좌표는 (-x,y,0), (x,y,0), (x,-y,0), (x,y,0)이다. 만일 화물(100)이 초기 상태에서 수평이 아닌 기울어진 상태라면 후술하는 회전행렬을 적용하여 각 후크(323-1~323-4)의 초기좌표를 알 수 있다.Cargo 100 can obtain the initial coordinates of each hook (323-1 ~ 323-4) by hooking each hook (323-1 ~ 323-4) in the state placed on the ground before transport. For example, in FIG. 5, when the cargo 100 is in a horizontal state, initial coordinates of the hooks 323-1 to 323-4 are (-x, y, 0), (x, y, 0), ( x, -y, 0) and (x, y, 0). If the cargo 100 is inclined rather than horizontal in its initial state, the initial coordinates of the hooks 323-1 to 323-4 can be known by applying the rotation matrix described later.

단계 S12에서, 기울기감지부(50)는 화물(100)의 운반 중에 화물(100)이 초기 상태 대비 소정 각도(θ)로 회전하는 경우 소정 각도(θ)를 감지할 수 있다. In operation S12, the tilt detection unit 50 may detect the predetermined angle θ when the cargo 100 rotates at a predetermined angle θ relative to the initial state while the cargo 100 is transported.

단계 S13에서, 제어부(40)는 소정 각도(θ)를 수신하여 각 후크(323-1~323-4)의 이동좌표를 얻을 수 있다. In operation S13, the controller 40 may receive a predetermined angle θ to obtain moving coordinates of the hooks 323-1 to 323-4.

이하, 도 6 내지 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 각 후크(323-1~323-4)의 이동좌표를 얻는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of obtaining moving coordinates of each hook 323-1 to 323-4 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8.

도 6에서, 초기상태의 화물(100)은 운반 중에 기울기감지부(50)를 원점으로 하여 회전축(u)로 각도 θ(0≤θ<π)만큼 회전하였다. 회전축u를 (α,β,γ),(α222=1), 회전축u에 대해 각도 θ만큼 회전시키는 회전 행렬을 Rrot, Hooki의 초기위치 ri를 회전축u로 θ만큼 회전시킨 위치를 (xi,yi,zi)라 할 때, 다음식이 성립한다.In FIG. 6, the cargo 100 in the initial state was rotated by the angle θ (0 ≦ θ <π) on the rotation axis u with the tilt detection unit 50 as the origin during transportation. The rotation axis u to (α, β, γ), (α 2 + β 2 + γ 2 = 1), the initial position of a rotation matrix rotated by an angle θ to the axis of rotation u R rot, Hook i r i a rotation axis u When the position rotated by θ is (x i , y i , z i ), the following equation is established.

Figure 112019022558129-pat00002
Figure 112019022558129-pat00002

x,y,z축 방향 회전 연산자는 다음과 같다.The x, y, z axis rotation operator is as follows.

Figure 112019022558129-pat00003
Figure 112019022558129-pat00003

회전벡터 w는 다음과 같다.The rotation vector w is

Figure 112019022558129-pat00004
Figure 112019022558129-pat00004

3차원 회전행렬 일반식(SO(3))을 이용하여 특정 좌표를 회전축u로 θ만큼 회전시키는 회전 변환은 다음과 같다.The rotation transformation that rotates a specific coordinate by the rotation axis u by θ using the three-dimensional rotation matrix general formula (SO (3)) is as follows.

Figure 112019022558129-pat00005
Figure 112019022558129-pat00005

따라서, 3차원 회전행렬 일반식(SO(3))을 이용하여 다수 후크의 이동좌표(Xi,Yi,Zi)를 다음과 같이 얻을 수 있다. α,β,γ는 x,y,z축 기울기이다. 여기서, γ(z축 회전)는 무시한다(γ=0).Therefore, the moving coordinates X i , Y i , Z i of the multiple hooks can be obtained as follows using the three-dimensional rotation matrix general formula SO (3). α, β, and γ are slopes of the x, y, and z axes. Here, γ (z-axis rotation) is ignored (γ = 0).

Figure 112019022558129-pat00006
Figure 112019022558129-pat00006

여기서, γ(z축 회전)(γ=0)를 무시하면 다음과 같다.Here, ignoring γ (z-axis rotation) (γ = 0) is as follows.

Figure 112019022558129-pat00007
Figure 112019022558129-pat00007

단계 S14에서, 각 후크의 이동좌표(Xi,Yi,Zi)로부터 기울기값을 이용하여 각 후크의 높이차를 얻을 수 있다.In step S14, the height difference of each hook can be obtained using the inclination value from the moving coordinates X i , Y i , Z i of each hook.

Zi=-βtanθx+αtanθy Z i = -βtanθ x + αtanθ y

Figure 112019022558129-pat00008
Figure 112019022558129-pat00008

여기서, θIxIy는 도 8에 나타낸 바와 같이 기울기감지부(50)로부터 얻은 x축, y축방향의 기울기값이다.Here, θ Ix and θ Iy are inclination values in the x-axis and y-axis directions obtained from the tilt detection unit 50 as shown in FIG. 8.

따라서, 각 후크의 높이 Zi는 다음 수학식1로 결정될 수 있다.Therefore, the height Z i of each hook can be determined by the following equation (1).

Figure 112019022558129-pat00009
Figure 112019022558129-pat00009

만일, θ≪1/10(라디안), 즉 θIxIy이 ≪1/10(라디안)이면, tanθIx≒θIx, tanθIy≒θIy이므로 수학식 1은 다음의 수학식 2로 간략화될 수 있다. Ten thousand and one, θ«1 / 10 radians, that is, θ Ix, Iy θ is «1 / 10 (radians) If, because tanθ θ ≒ Ix Ix, Iy tanθ θ ≒ Iy Equation 1 is simplified to the following equation (2) Can be.

Figure 112019022558129-pat00010
Figure 112019022558129-pat00010

단계 S15에서, 다수 로프(322)의 연직방향 대비 각도차의 반영여부를 판단한다. 만일, 다수 로프(322)의 연직방향 대비 각도차가 0 또는 무시할 정도이면 단계 S16을 진행한다.In step S15, it is determined whether the angle difference of the plurality of ropes 322 is reflected in the vertical direction. If the angle difference with respect to the vertical direction of the plurality of ropes 322 is zero or negligible, step S16 is performed.

단계 S16에서, 단계 S14에서 얻은 각 후크의 높이(Zi)로부터 기준 후크 대비 나머지 다른 후크의 높이차를 얻고, 이 높이차를 이용하여 상기 기준 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 기준으로 상기 다른 후크의 로프 각각의 감거나 푸는 속도를 보상할 수 있다. 각 후크의 높이차(ΔZi)는 기준 후크로서 가장 높은 후크의 높이(ZI)에서 다른 후크의 높이(Zi)를 뺀 값이 된다. In step S16, the height difference of the other hooks relative to the reference hook is obtained from the height Z i of each hook obtained in step S14, and the other difference is used based on the speed of winding or unwinding the rope of the reference hook using this height difference. The speed of winding or unwinding each of the ropes of the hook can be compensated for. The height difference ΔZ i of each hook is a reference hook, which is obtained by subtracting the height Z i of another hook from the height Z I of the highest hook.

도 9는 기준 후크의 높이 대비 다른 후크의 높이차를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 가장 높은 후크 위치(Z2) 대비 나머지 다른 후크(Z1,Z3,Z4)의 높이차(Zi는 각각 ΔZ1, ΔZ3, ΔZ4이다. 따라서, 제어부(40)는 가장 높은 후크 위치(Z2)를 기준 후크로 설정한 후 다른 후크(Z1,Z3,Z4)의 높이차(ΔZ1, ΔZ3, ΔZ4) 비례하여 다른 후크(Z1,Z3,Z4)의 로프(322)를 감는 또는 푸는 속도를 더 빠르게 보상한다. 즉, 각 후크의 보상속도(RVi)는 다음 수학식3으로 결정할 수 있다.9 is a view showing the height difference of the other hook relative to the height of the reference hook. As shown, the height difference Zi of the other hooks Z 1 , Z 3 , Z 4 relative to the highest hook position Z 2 is ΔZ 1 , ΔZ 3 , ΔZ 4, respectively. It is then set relative to the highest hook position (Z 2) hooks another hook (Z 1, Z 3, Z 4) the height difference (ΔZ 1, ΔZ 3, ΔZ 4) in proportion to the other hook (Z 1, Z of 3 , Z 4 to compensate for the faster winding or loosening of the rope 322. That is, the compensation speed (RV i ) of each hook can be determined by the following equation (3).

Figure 112019022558129-pat00011
Figure 112019022558129-pat00011

여기서, RVMAX는 가장 큰 높이차(ΔZMAX)를 가진 후크의 로프에 대한 최대보상속도로서, 호이스트(도 2의 32)의 모터(326) 사양을 고려하여 임의로 설정할 수 있다.Here, RV MAX is the maximum compensation speed with respect to the rope of the hook having the largest height difference ΔZ MAX , and may be arbitrarily set in consideration of the motor 326 specification of the hoist (32 in FIG. 2).

기준 후크를 가장 높은 위치의 후크로 정할 필요는 없으며, 임의로 설정하여도 무방하다. 예를 들면 기준 후크보다 높은 위치의 후크는 높이 차에 따라 해당 로프를 감는 또는 푸는 속도를 늦추어야 한다.It is not necessary to set the reference hook as the hook of the highest position, and may be set arbitrarily. For example, a hook higher than the reference hook should slow down the winding or unwinding of the rope, depending on the height difference.

상술한 바와 같이, 제어부(40)는 화물(100)을 운반 중에 실시간으로 기울기감지부(50)로부터 기울기값을 수신하여 실시간으로 각 후크의 높이차를 얻은 후, 각 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 보상함으로써 간단하고 편리하게 화물(100)을 균형있게 운반하는 것이 가능하다.As described above, the control unit 40 receives the inclination value from the inclination detection unit 50 in real time while carrying the cargo 100 to obtain the height difference of each hook in real time, and then wound or unwinds the rope of each hook. By compensating for speed it is possible to carry the balance of cargo 100 simply and conveniently.

단계 S15에서, 제어부(40)는 다수 로프(322)의 연직방향 대비 각도차의 반영여부를 판단하여, 다수 로프(322)의 연직방향 대비 각도가 무시할 정도가 아니면 단계 S17을 진행한다. In step S15, the controller 40 determines whether the angle difference in the vertical direction of the plurality of ropes 322 is reflected, and proceeds to step S17 when the angle in the vertical direction of the plurality of ropes 322 is not negligible.

단계 S17에서, 다수 후크의 로프에 대한 연직방향 대비 각도(θi)를 측정한다.In step S17, the angle θ i relative to the vertical direction of the rope of the plurality of hooks is measured.

단계 S18에서, 기준 후크의 연직방향 대비 다른 후크 로프의 연직방향 각도차를 계산한다.In step S18, the vertical angle difference of the other hook rope with respect to the vertical direction of the reference hook is calculated.

단계 S19에서, 제어부(40)는 기준 후크 로프의 연직방향 대비 각도차에 따른 각 후크(Hook1~Hook4)의 로프를 감거나 푸는 속도를 보상할 수 있다. 이하, 도 10 및 11을 참조하여 각도차에 따른 각 후크(Hook1~Hook4)의 로프 보상 속도를 결정하는 방법을 상세하게 설명한다.In step S19, the controller 40 may compensate for the speed of winding or unwinding the rope of each hook (Hook 1 to Hook 4 ) according to the angle difference with respect to the vertical direction of the reference hook rope. Hereinafter, a method of determining the rope compensation speed of each hook (Hook 1 to Hook 4 ) according to the angle difference will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10 및 도 11은 각 후크(Hook1~Hook4)의 로프(322-1~322-4)가 연직방향 대비 소정의 각도(θi)를 갖는 경우를 나타내는 도이다.10 and 11 are diagrams illustrating a case where the ropes 322-1 to 322-4 of the hooks 1 to 4 have a predetermined angle θ i with respect to the vertical direction.

도 11을 참조하면, 후크(Hook1)의 연직방향 보상속도(RVi)는 RVpi·cosθi 이다. 여기서, RVpi는 피봇방향의 보상속도이며, RVpi의 연직 성분은 연직방향 보상속도(RVi)와 일치한다.Referring to FIG. 11, the vertical compensation speed RV i of the hook 1 is RV pi · cosθ i . Here, RV pi is the compensation speed in the pivot direction, and the vertical component of RV pi coincides with the vertical compensation speed RV i .

호이스트(도 2의 32)의 로프(322) 시작점인 pivoti의 좌표 Rpi를 (xpi,ypi,zpi), Hooki의 좌표 ri를 (xi,yi,zi)라 할 때, 피봇방향 벡터 rpi는 pivoti의 좌표 Rpi에서 Hooki의 좌표 ri를 뺀 값이다. 또한, 피봇방향 단위벡터(

Figure 112019022558129-pat00012
)는 다음과 같다.Hoist La (x i, y i, z i), the coordinates r i of the coordinates R pi of the rope 322, the starting point of pivot i (xp i, yp i, zp i), Hook i (Fig. 32 in Fig. 2) The pivot direction vector r pi is obtained by subtracting the coordinate r i of Hook i from the coordinate R pi of pivot i . In addition, the pivot direction unit vector (
Figure 112019022558129-pat00012
) Is as follows.

Figure 112019022558129-pat00013
Figure 112019022558129-pat00013

cosθi 는 피봇방향 단위벡터rpi에 연직방향 단위벡터(

Figure 112019022558129-pat00014
)를 곱한 값이다. 여기서, 연직방향 단위벡터(
Figure 112019022558129-pat00015
)는 (0,0,1)이다.cosθ i is the pivot unit vector r pi and the vertical unit vector (
Figure 112019022558129-pat00014
Multiplied by). Where the vertical unit vector (
Figure 112019022558129-pat00015
) Is (0,0,1).

따라서, 피봇방향 보상속도(RVpi)는 다음 수학식4로 결정될 수 있다.Therefore, the pivot direction compensation speed RV pi can be determined by the following equation (4).

Figure 112019022558129-pat00016
Figure 112019022558129-pat00016

도 12는 선박으로 이루어진 화물(100)에 후크를 걸어 인양하는 상태를 나타낸 도면이다. 도시한 바와 같이, 제1후크(323-1)와 제2후크(323-2)는 동일 수평만 상에 있지 않고 높이차를 가진다. 따라서, 화물(100)의 운반 중에 화물이 회전하는 경우, 기울기감지부(50)의 기울기값을 기초로 각 후크의 높이차는 초기 상태의 높이차를 반영하여야 실질적으로 회전에 의해 발생한 높이차를 구할 수 있다. 즉, 도 9와 같이, 화물(100)의 초기 상태가 수평인 경우에 단순히 기준 후크의 높이에 비교하여 구한 높이차에 초기 상태의 높이차를 고려하여야 한다.12 is a view illustrating a state in which a hook is lifted to a cargo 100 formed of a ship. As shown in the drawing, the first hook 323-1 and the second hook 323-2 do not have the same horizontality but have a height difference. Therefore, when the cargo rotates during transportation of the cargo 100, the height difference of each hook based on the inclination value of the tilt detection unit 50 should reflect the height difference of the initial state to obtain the height difference generated by the rotation substantially. Can be. That is, as shown in FIG. 9, when the initial state of the cargo 100 is horizontal, the height difference of the initial state should be considered to the height difference obtained by simply comparing the height of the reference hook.

도 12에서, 제1후크(323-1)을 기준 후크로 설정하고, 이에 동일평면 상에 기울기감지부(50)를 배치하면, 제1후크의 위치는 (x1,y1,0), 제2후크(323-2)의 위치는 (x2,y2,z2)로서 초기 높이차는 Z2이다. 이후, 화물(100)의 운반 중에 회전에 따른 높이차를 구한 후에 초기 높이차( Z2)를 뺀 값으로 보상속도를 결정한다.In FIG. 12, when the first hook 323-1 is set as a reference hook, and the inclination detection unit 50 is disposed on the same plane, the position of the first hook is (x 1 , y 1 , 0), The position of the second hook 323-2 is (x 2 , y 2 , z 2 ) and the initial height difference is Z 2 . Then, after calculating the height difference according to the rotation during the transport of the cargo 100, the compensation speed is determined by subtracting the initial height difference (Z 2 ).

도 13은 본 발명의 실시예에 따라 화물(100) 운반 중에 실시간으로 각 후크의 높이에 따른 로프를 감거나 푸는 속도를 결정하는 Labview 프로그램을 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, n개 후크의 초기위치(좌표)를 설정하여 저장한 후, 실시간으로 기울기값을 수신받는다. 실시간 기울기값은 tan_ix와 tan_iy로 변환한다. tan_ix와 tan_iy 및 초기좌표(xi,yi,zi)를 수학식 1에 적용하여 각 후크의 높이를 측정한다. 다수 후크 중 높이이 가장 큰 후크를 선택하여 기준 후크로 설정한 후 기준 후크 높이 대지 나머지 다른 후크들의 높이차를 얻는다. 마지막으로, 수학식 3을 통해 각 후크의 로프를 감는 또는 푸는 보상속도(RV1,RV2,RV3,RV4)를 결정한다. FIG. 13 is a diagram illustrating a Labview program for determining a speed of winding or unwinding a rope according to the height of each hook in real time during transportation of cargo 100 according to an embodiment of the present invention. As shown, after setting and storing the initial position (coordinate) of the n hooks, and receives the inclination value in real time. Real-time gradient values are converted into tan_ix and tan_iy. The height of each hook is measured by applying tan_ix and tan_iy and initial coordinates (x i , y i , z i ) to Equation 1. The hook with the largest height among the plurality of hooks is selected and set as the reference hook, and then the reference hook height site is obtained as the height difference between the other hooks. Finally, the compensation speeds (RV1, RV2, RV3, RV4) of winding or unwinding the rope of each hook are determined by Equation 3.

도 13에서, 기울기값이 1/10라디안보다 작을 경우, 기울기값 θIxIy 및 초기좌표(xi,yi,zi)를 수학식 2에 적용하여 각 후크의 높이를 측정할 수도 있다.In FIG. 13, when the tilt value is smaller than 1/10 radians, the height of each hook may be measured by applying the tilt values θ Ix , θ Iy and the initial coordinates (x i , y i , z i ) to Equation 2. have.

이상과 같이 본 발명은 한정된 예시적 실시예와 도면을 통해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 예시적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described through limited exemplary embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the exemplary embodiments described above, and those skilled in the art to which the present invention pertains can various Modifications and variations are possible.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 예시적 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described exemplary embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.

1: 크레인
20: 거더
30: 트롤리
32: 호이스트
322: 로프
323: 후크
324: 윈치드럼
326: 모터
40: 제어부
50: 기울기감지부
100: 화물(스프레더)
1: crane
20: girder
30: trolley
32: hoist
322: rope
323: hook
324: winch drum
326: motor
40: control unit
50: tilt detection unit
100: cargo (spreader)

Claims (5)

다수 로프에 각각 마련된 다수의 후크를 화물에 걸어 운반하는 크레인의 제어방법에 있어서,
상기 화물의 기울기를 감지하기 위한 기울기감지부를 배치하고, 상기 다수 후크 각각의 초기좌표를 설정하는 단계와;
상기 화물의 운반 중에 상기 기울기감지부로부터 화물의 기울기값을 수신하고, 상기 기울기값을 기초로 상기 다수 후크 각각의 이동좌표를 얻는 단계와;
상기 다수 후크의 이동좌표와 초기좌표를 비교하여 다수 후크 각각의 높이를 얻는 단계와;
기준 후크의 높이 대비 다른 후크들의 높이차를 얻는 단계와;
상기 기준 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 기준으로 상기 다른 후크의 로프 각각의 감거나 푸는 속도를 상기 높이차에 따라 보상하는 단계를 포함하며,
상기 높이차를 얻는 단계는 상기 다수의 후크의 초기 높이차를 반영하는 크레인 제어방법.
In the control method of a crane for carrying a plurality of hooks each provided on a plurality of ropes on a cargo,
Arranging an inclination detection unit for detecting an inclination of the cargo and setting initial coordinates of each of the plurality of hooks;
Receiving an inclination value of the cargo from the inclination detection unit during transportation of the cargo, and obtaining moving coordinates of each of the plurality of hooks based on the inclination value;
Comparing the moving coordinates and the initial coordinates of the plurality of hooks to obtain a height of each of the plurality of hooks;
Obtaining a height difference of the other hooks from the height of the reference hook;
Compensating for the winding or unwinding speed of each of the ropes of the other hook according to the height difference based on the speed of winding or unwinding the rope of the reference hook,
The step of obtaining the height difference crane control method that reflects the initial height difference of the plurality of hooks.
제 1항에 있어서,
연직방향에 대한 상기 다수의 로프 각각의 각도를 얻는 단계와;
기준 로프 대비 다른 로프들 각각의 각도 차이를 얻는 단계와;
상기 기준 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 기준으로 상기 다른 후크의 로프 각각의 감거나 푸는 속도를 상기 각도차에 따라 보상하는 단계를 포함하는 크레인 제어방법.
The method of claim 1,
Obtaining an angle of each of said plurality of ropes in a vertical direction;
Obtaining an angle difference of each of the other ropes relative to the reference rope;
Compensating for the winding or unwinding speed of each of the ropes of the other hook according to the angle difference based on the speed of winding or unwinding the rope of the reference hook.
삭제delete 다수 로프에 각각 마련된 다수의 후크를 화물에 걸어 상기 화물을 운반하는 크레인에 있어서,
상기 다수의 로프를 감거나 푸는 호이스트와;
상기 화물의 기울기를 감지하는 기울기감지부와;
상기 다수 후크 각각의 초기좌표를 설정하고,
상기 로프를 감거나 푸는 중에 상기 기울기감지부로부터 화물의 기울기값을 수신하고, 상기 기울기값을 기초로 상기 다수 후크 각각의 이동좌표를 얻고,
상기 다수 후크의 이동좌표와 초기좌표를 비교하여 다수 후크 각각의 높이를 얻고,
기준 후크의 높이 대비 다른 후크들의 높이차를 얻고,
상기 기준 후크의 로프를 감거나 푸는 속도를 기준으로 상기 다른 후크의 로프 각각의 감거나 푸는 속도를 상기 높이차에 따라 보상하도록 상기 호이스트를 제어하는 제어부를 포함하는 크레인.
In the crane for carrying the cargo by hooking a plurality of hooks each provided on a plurality of ropes,
A hoist for winding or unwinding the plurality of ropes;
A tilt detection unit for detecting a tilt of the cargo;
Set initial coordinates of each of the plurality of hooks,
Receiving the inclination value of the cargo from the inclination detection unit while winding or unwinding the rope, to obtain the moving coordinates of each of the plurality of hooks based on the inclination value,
Comparing the moving coordinates and the initial coordinates of the plurality of hooks to obtain the height of each of the plurality of hooks,
Get the height difference of the other hooks relative to the height of the reference hook,
And a controller configured to control the hoist to compensate for the winding or unwinding speed of each of the ropes of the other hook according to the height difference based on the speed of winding or unwinding the rope of the reference hook.
제 4항에 있어서,
상기 다수 후크 각각의 높이(Zi)는 다음 식으로부터 얻어지는 크레인.
Figure 112019022558129-pat00017

여기서, θix, θiy는 각각 기울기감지부로부터 얻은 x축, y축 회전각, xi, yi,zi는 각각 다수 후크의 초기좌표값이다.
The method of claim 4, wherein
The height Zi of each of the plurality of hooks is obtained from the following equation.
Figure 112019022558129-pat00017

Here, θ ix and θ iy are the x-axis, y-axis rotation angles, x i , y i , z i obtained from the tilt detection unit, respectively, and are initial coordinate values of the plurality of hooks.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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