KR19980042183A - 현수하중 스윙 변위검출기 - Google Patents

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스윙변위 검출기는 로프(5)등에 의하여 현수하중(6)을 매다는 크레인에서 트롤리(4)와 현수하중(6) 사이의 상대변위(x1)를 검출하기 위한 스윙변위검출기(15)와; 트롤리(4)를 지지하는 크레인 상부구조체(1)의 지면으로부터의 변위를 검출하기 위한 크레인 상부구조체 변위 검출기(16)와; 스윙변위 검출기(15)에 의한 현수하중변위의 측정값(x1) 및 크레인 상부 구조체 변위검출기(16)에 의한 크레인 상부 구조체 변위의 측정값(x2)을 인풋으로써 수용하기 위한, 그리고 현수하중 변위의 측정값(x1)과 크레인 상부 구조체 변위의 측정값(x2) 사이의 차에 기초하여 현수하중 변위의 측정값(x1)을 보정하기 위한 연산수단(17)을 포함한다. 따라서, 크레인 상부 구조체의 진동요소는 현수하중 스윙의 측정값으로부터 제거될수 있으며, 이에따라 현수하중의 스윙요소는 매우 정확하게 검출될수 있다.

Description

현수하중 스윙 변위검출기
본 발명은 크레인에 현수된 하중의 스윙 변위를 측정하는 스윙 변위검출기에 관한 것이다.
종래의 크레인 구조가 도 3에 도시된다.
도 3에 도시된 바와같이 크레인 상부 구조체(1)는 다리(2)를 경유하여 지면에 지지된다. 레일(3)은 상부구조체(1)상에 설치되며, 트롤리(4)는 레일(3)상에 이동가능하게 지지된다.
트롤리(4)로부터 로프(5)가 매달리고, 현수하중(6)은 로프(5)의 전방단부에 부착되며, 이에 의해서 현수하중(6)은 운반된다.
그러한 크레인에서 자동주행이 수행될 때, 현수하중을 안정시키기 위한(즉, 현수하중의 스윙을 멈추기 위한) 제어는 필수적이다. 안정제어를 수행하기 위해서, 피드백 신호로서 트롤리(4)와 현수하중(6)의 상대변위를 측정하는 것이 필요하다.
현수하중(6)의 이러한 변위를 측정하기 위해서, 마커(11)는 현수하중(6)상에 놓여진다. 이러한 마커(11)는 수직 아래쪽으로 트롤리(4)에 장착되는 카메라(12)를 가지고 촬영된다. 마커(11)의 사진은 마커(11)의 변위(x1)를 검출하기 위해서 그림의 화상처리를 수행하는 현수하중변위 검출기(15)로 입력된다.
그러한 크레인에 있어서, 약 5내지 10초동안 지속되는 긴 주기의 웨이브 요소는 지점으로서 트롤리(4)상의 로프의 장착위치 주위에서 로프(5)의 진동으로 관찰된다.
그렇지만, 도 4에 예시된 바와같이 트롤리(4)상에 장착된 카메라(12)에 기초되는 스윙변위의 측정값(x1)은 약 2초의 주기를 가지는 짧은 주기의 웨이브 요소에 의하여 중첩되는 긴 주기의 웨이브 요소, 즉 로프(5)의 진동으로 이루어지는 신호를 나타낸다.
그 이유는 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와같이 다리(2)에 의하여 지지되는 크레인 상부구조체(1)는 다리(2)의 뒤틀림 때문에 수평방향으로 진동된다(이러한 진동은 변위(x2)로 지정된다.) 이러한 진동에 따라서, 트롤리(4)와 트롤리(4)상에 장착되는 카메라(12)는 수평방향으로 또한 진동된다. 따라서, 크레인 상부구조체(1)의 진동에 의한 변위(x2)는 동시에 검출된다.
현수하중(6)을 안정시키기 위한 제어는 로프(5)의 긴 주기의 진동을 멈추는 것을 목적으로 한다. 그러한 짧은 주기의 요소는 제어를 위한 피드백 신호에서 교란으로서 작용되며, 따라서 제어성능을 저하시키는 요인이 된다.
본발명은 이러한 환경하에서 성취된다. 본발명의 목적은 크레인 상부 구조체의 변위를 측정하기 위한 크레인 상부 구조체 변위 검출기와, 크레인 상부 구조체 변위 검출기의 측정값과 현수하중 스윙 변위 검출기의 측정값 사이의 차의 프로세싱을 수행하기 위한 연산수단을 포함하고 있으며, 현수 하중 스윙 변위 검출기의 측정값을 보정하는 스윙 변위검출기를 제공하는 것이다.
본발명은 크레인 상부 구조체의 변위를 측정하기 위한 상부 구조체 변위 검출기를 가지며, 그 측정값에 기초하여 현수하중 스윙 변위 검출기의 측정값을 보정한다. 따라서, 본발명은 현수하중 스윙의 측정값으로부터 크레인 상부 구조체의 진동요소를 제거시킬수 있으며, 이에따라 매우 정확하게 현수하중의 스윙요소를 검출한다.
도 1은 본발명의 실시예의 스윙 변위검출기의 구조도,
도 2는 본발명에 따른 스윙 변위검출기의 출력특성을 도시하는 도면,
도 3은 종래기술의 스윙 변위검출기의 구조도,
도 4는 종래기술의 스윙 변위검출기의 출력특성을 도시하는 도면, 및
도 5는 크레인 상부 구조체의 진동방식을 도시하는 도면.
본발명의 실시예에 대한 스윙 변위 검출기의 구조도는 도 1에 도시된다. 이전의 기술과 동일한 부분은 동일한 부재번호 및 기호를 할당하였으며, 그것들에 대한 설명은 생략된다.
도면에 도시된 바와같이 마커(13)는 지면상에 고정되고, 지면 마커카메라(14)는 크레인 상부구조체(1)상에 부착된다.
지면마커카메라(14)는 마커(13)를 촬영하고, 상부구조체 변위 검출기(16)로 화상신호를 보낸다.
상부 구조체 변위 검출기(16)는 마커(13)의 변위, 즉 상부구조체(1)와 지면 사이의 상대변위를 측정하기 위해서 신호의 화상처리를 수행한다. 현수하중 변위 검출기(15)에 의하여 검출되는 현수하중변위(x1) 및 상부구조체 변위 검출기(17)에 의하여 검출되는 상부 구조체변위(x2)는 연산장치(17)로 각각 보내진다.
연산장치(17)는 현수하중변위(x1)와 상부구조체 변위(x2) 사이의 차를 계산한다.
도 2에 도시된 바와같이, 현수하중 변위 검출기(15)에 의하여 측정된 현수하중 변위의 측정값(x1)은 상부구조체(1)의 변위에 의하여 중첩되는 현수하중의 스윙변위를 포함하는 값이다.
한편, 상부 구조체 변위검출기(16)는 마커(13)와 상부 구조체 사이의 상대변위, 즉 지면에 대한 상부 구조체의 진동변위를 측정한다.
그러므로, 현수하중 변위(x1)와 상부 구조체변위(x2) 사이의 차는 연산장치(17)에 의하여 연속적으로 계산되며, 이에 따라 상부 구조체(1)의 진동에 의하여 영향을 받지 않는 현수 하중 변위의 보정값(x3)은 도 2에 도시된 바와같이 획득된다.
크레인 상부 구조체(1)의 변위를 검출하는 수단은 본 실시예에서 개시되는 화상처리시스템을 이용하는 방법, 또는 변위가 측정되는 방향으로 부착되는 가속도계의 출력을 2번 적분하는 방법일 수 있다.
실시예에 기초하여 구체적으로 설명된 바와같이, 본발명은 현수하중 스윙의 측정값으로부터 크레인 상부 구조체의 진동요소를 제거시킨다. 따라서, 크레인 구조체에서 진동요소를 가지는 크레인에 대해서도 매우 정확한 현수하중 스윙변위 검출기를 구성할수 있다.

Claims (2)

  1. 현수하중 스윙변위 검출기에 있어서, 로프등에 의하여 현수하중을 매다는 크레인에서 트롤리와 현수하중 사이의 상대변위를 검출하기 위한 스윙변위 검출기와; 트롤리를 지지하는 크레인 상부 구조체의 지면으로부터의 변위를 검출하기 위한 크레인 상부구조체 변위 검출기와; 스윙변위 검출기에 의한 현수하중 변위의 측정값 및 크레인 상부 구조체 변위 검출기에 의한 크레인 상부 구조체 변위의 측정값을 인풋으로써 수용하기 위한, 그리고 현수하중 변위의 측정값과 크레인 상부구조체 변위의 측정값 사이의 차에 기초하여 현수하중 변위의 측정값을 보정하기 위한 연산수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 현수하중 스윙 변위검출기.
  2. 제 1 항에 있어서, 연산수단에 의하여 보정된 현수하중 변위의 측정값은 크레인 상부구조체의 진동과 관련된 짧은 주기의 웨이브 요소로부터 영향받지 않으며, 로프등의 진동과 관련된 긴 주기의 웨이브 요소만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 현수하중 스윙 변위검출기.
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