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JP2024050303A - Control device, overhead crane system, and overhead crane control method - Google Patents

Control device, overhead crane system, and overhead crane control method Download PDF

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JP2024050303A JP2022157103A JP2022157103A JP2024050303A JP 2024050303 A JP2024050303 A JP 2024050303A JP 2022157103 A JP2022157103 A JP 2022157103A JP 2022157103 A JP2022157103 A JP 2022157103A JP 2024050303 A JP2024050303 A JP 2024050303A
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Abstract

To perform efficient transportation with an overhead crane.SOLUTION: A control device controls a girder so as to have: a period T1, which is the period during which the girder suspending a suspended load accelerates from a transfer start position; a period T6, which is the period during which the girder slows down to an intended transfer position; a period T2 and T5, which are periods after the period T1 and before the period T6, when a transport device is in constant velocity motion; a period T3, which is the period between the period T2 and T5 and is a period of girder deceleration and a period other than the period T6; and a period T4, which is the period of girder acceleration after the period T3 and is a period other than the period T1.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、制御装置、天井クレーンシステム及び天井クレーンの制御方法の技術に関する。 The present invention relates to technology for a control device, an overhead crane system, and a method for controlling an overhead crane.

天井クレーン装置によって懸吊され、搬送される吊荷の揺れを防止するための振れ止め制御の技術が開示されている。例えば、非特許文献1には、天井クレーン装置が吊荷を懸吊して搬送中に加減速を複数回行って、吊荷の揺れを低減する技術が開示されている。 An anti-sway control technique has been disclosed for preventing the swaying of a load suspended and transported by an overhead crane device. For example, Non-Patent Document 1 discloses a technique in which an overhead crane device suspends a load and accelerates and decelerates multiple times while transporting it, thereby reducing the swaying of the load.

“クレーンのリアルタイムバンバン制御”、吉田靖夫,十河拓也、総合工学 第22巻(2010)1頁-6 頁"Real-time Bang-Bang Control of Cranes", Yasuo Yoshida, Takuya Togawa, Sogo Kogaku, Vol. 22 (2010), pp. 1-6

天井クレーン装置が吊荷を懸吊して搬送する際、特に加速中及び減速中に大きな荷振れが発生するため、従来の振れ止め制御では加速及び減速の途中で、吊荷の速度を一旦一定速にして荷振れを抑えている。そのため、加速と減速とが完了するまでの平均加速度が小さくなるため、ある距離を搬送するために要する搬送時間が振れ止め制御しない場合に比べ増加するという課題がある。 When an overhead crane device suspends and transports a load, large load sway occurs, especially during acceleration and deceleration. Conventional anti-sway control therefore reduces the load sway by temporarily keeping the speed of the load constant during acceleration and deceleration. This reduces the average acceleration until acceleration and deceleration are complete, which creates the problem that the transport time required to transport a certain distance increases compared to when anti-sway control is not used.

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、効率的な天井クレーンによる搬送を行うことを課題とする。 The present invention was made in light of this background, and its objective is to provide an efficient method of transportation using an overhead crane.

前記した課題を解決するため、本発明は、吊荷を懸吊している天井クレーンの搬送装置が搬送開始位置から加速する期間である第1の加速期間と、前記搬送装置が搬送目的位置まで減速する期間である第1の減速期間と、前記第1の加速期間の後、かつ、前記第1の減速期間の前の期間で、前記搬送装置が等速度運動する期間である第1の等速度運動期間と、を有するよう制御する制御装置であって、前記第1の等速度運動期間の間に、前記搬送装置の減速を行う期間であるとともに、前記第1の減速期間以外の期間である第2の減速期間と、前記第2の減速期間の後に、前記搬送装置の加速を行う期間であるとともに、前記第1の加速期間以外の期間である第2の加速期間と、を有するよう前記搬送装置の制御パターンを生成する制御パターン生成部を有することを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a control device that controls a conveying device of an overhead crane suspending a load to have a first acceleration period, which is a period during which the conveying device accelerates from a conveying start position, a first deceleration period, which is a period during which the conveying device decelerates to a conveying destination position, and a first constant velocity motion period, which is a period after the first acceleration period and before the first deceleration period during which the conveying device moves at a constant velocity, and is characterized in having a control pattern generation unit that generates a control pattern for the conveying device so as to have a second deceleration period, which is a period during which the conveying device decelerates during the first constant velocity motion period and is a period other than the first deceleration period, and a second acceleration period, which is a period after the second deceleration period during which the conveying device accelerates and is a period other than the first acceleration period.
Other solutions will be described in the embodiments as appropriate.

本発明によれば、効率的な天井クレーンによる搬送を行うことができる。 The present invention allows efficient transportation using overhead cranes.

本実施形態に係る天井クレーン装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an overhead crane device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る制御システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a control system according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る制御システムの詳細を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing details of a control system according to the present embodiment. 天井クレーン装置の駆動機構を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a drive mechanism of the ceiling crane device. 振り子長及び移動距離を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a pendulum length and a moving distance. 振れ角及び振れ中心傾き角の定義を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the definitions of a shake angle and a shake center tilt angle. 本実施形態で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダの移動時間との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the traveling speed, the sway angle, the sway angular velocity, and the movement time of the girder in the sway control performed in this embodiment. 本実施形態におけるガーダの走行中における吊荷の状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the state of a suspended load while a girder is traveling in this embodiment. 本実施形態で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。11 is a diagram showing the shake control performed in the present embodiment by a phase plane trajectory on the phase plane. FIG. 本実施形態における速度制御の変形例を示す図(その1)である。FIG. 11 is a diagram showing a modified example of speed control in the present embodiment (part 1). 本実施形態における速度制御の変形例を示す図(その2)である。FIG. 11 is a diagram (part 2) showing a modified example of speed control in the present embodiment. 本実施形態における速度制御の変形例を示す図(その3)である。FIG. 11 is a diagram showing a modified example of speed control in the present embodiment (part 3). 第1比較例で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダの移動時間との関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the traveling speed, the sway angle, the sway angular velocity, and the movement time of the girder in the sway control performed in the first comparative example. 第1比較例におけるガーダの移動中における吊荷の状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the state of a suspended load during movement of a girder in a first comparative example. 第1比較例で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the shake control performed in the first comparative example by a phase plane trajectory on the phase plane. 第2比較例で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダの移動時間との関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the traveling speed, the sway angle, the sway angular velocity, and the movement time of the girder in the sway control performed in the second comparative example. 第2比較例におけるガーダの移動中における吊荷の状態を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the state of a suspended load during movement of a girder in a second comparative example. 第2比較例で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a phase plane trajectory of the shake control performed in the second comparative example. 第3比較例で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダの移動時間との関係を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the traveling speed, the sway angle, the sway angular velocity, and the movement time of the girder in the sway control performed in the third comparative example. 第3比較例におけるガーダの移動中における吊荷の状態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the state of a suspended load during movement of a girder in a third comparative example. 第3比較例で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a phase plane trajectory of the shake control performed in the third comparative example. 本実施形態で用いられるPCのハードウェア構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a PC used in the present embodiment. 本実施形態で用いられるPLCのハードウェア構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a PLC used in the present embodiment.

次に、本発明を実施するための形態(「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 Next, a form for implementing the present invention (referred to as an "embodiment") will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

(天井クレーン装置6)
図1は、本実施形態に係る天井クレーン装置6の概略図である。
天井クレーン装置(天井クレーン)6は、吊荷Sを懸吊して搬送する装置であり、搬送装置であるクラブトロリ601及びガーダ602を有している。
クラブトロリ601は、ガーダ602上を横行するための横行車輪612、ワイヤ605を巻き上げる又は巻き下げるための巻取装置611を有している。ワイヤ605の先端には吊荷Sを懸吊するための吊具606が備えられている。なお、吊荷Sは鉄板をロール状に巻いたコイルである。
(Ceiling crane device 6)
FIG. 1 is a schematic diagram of an overhead crane device 6 according to this embodiment.
The overhead crane device (overhead crane) 6 is a device that suspends and transports a load S, and has a crab trolley 601 and a girder 602, which are transport devices.
The club trolley 601 has traverse wheels 612 for traversing on the girder 602, and a winding device 611 for winding up or down a wire 605. A hoist 606 for suspending a load S is provided at the end of the wire 605. The load S is a coil made of a steel plate wound into a roll.

ガーダ602には、クラブトロリ601が横行する横行レール603が備えられるとともに、走行レール604上をガーダ602が走行するための走行車輪613が備えられている。
クラブトロリ601の横行車輪612によって、クラブトロリ601がガーダ602の長手方向に横行する。また、ガーダ602の走行車輪613によって、ガーダ602が走行レール604の長手方向に走行する。
The girder 602 is provided with a lateral rail 603 along which the club trolley 601 travels, and is also provided with running wheels 613 for the girder 602 to travel on the running rails 604.
The traverse wheels 612 of the club trolley 601 cause the club trolley 601 to traverse in the longitudinal direction of the girder 602. In addition, the running wheels 613 of the girder 602 cause the girder 602 to travel in the longitudinal direction of the traveling rail 604.

ここで、ガーダ602の長手方向の移動を「横行」と称し、走行レール604の長手方向の移動を「走行」と称する。なお、「横行」、「走行」をあわせて「移動」と適宜称する。
ガーダ602が走行レール604上を走行し、かつ、クラブトロリ601がガーダ602上を横行することにより、吊荷Sが目的の位置まで運ばれる。そして、クラブトロリ601に備えられている巻取装置611がワイヤ605を巻き上げたり、巻き下げたりすることで、吊荷Sの上げ下げが行われる。
Here, the movement of the girder 602 in the longitudinal direction is referred to as "traverse", and the movement of the traveling rail 604 in the longitudinal direction is referred to as "travel". Note that "traverse" and "travel" will be collectively referred to as "travel" as appropriate.
The girder 602 travels on the traveling rails 604, and the club trolley 601 travels laterally on the girder 602, thereby transporting the load S to a target position. Then, a winding device 611 provided on the club trolley 601 winds up and down the wire 605, thereby raising and lowering the load S.

クラブトロリ601の速度制御や、巻取装置611によるワイヤ605の巻取制御は、制御システムZ1によって行われる。 The speed of the club trolley 601 and the winding of the wire 605 by the winding device 611 are controlled by the control system Z1.

(システム構成)
図2は、本実施形態に係る制御システムZ1の構成例を示す図である。図2において、図1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
管理制御PC3、PLC(Programmable Logic Controller)1、制御装置であるPC(Personal Computer:制御装置)4、速度制御装置5を有する。
管理制御PC3は、上位システム2から横行目標位置122及び走行目標位置127を取得する。上位システム2には、搬送目的位置である横行目標位置122及び走行目標位置127が手入力等によって入力される。
(System configuration)
Fig. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a control system Z1 according to this embodiment. In Fig. 2, the same components as those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals and will not be described.
The system includes a management control PC 3 , a PLC (Programmable Logic Controller) 1 , a PC (Personal Computer: control device) 4 which is a control device, and a speed control device 5 .
The management control PC3 acquires the lateral travel target position 122 and the travel target position 127 from the host system 2. The lateral travel target position 122 and the travel target position 127, which are the transfer destination positions, are input to the host system 2 by manual input or the like.

PLC1は、横行位置検出器622からクラブトロリ601の現在の横行位置や、走行位置検出器623からクラブトロリ601の現在の走行位置を取得する。ちなみに、横行位置検出器622はレーザ測距によって横行現在位置123を計測する。同様に、走行位置検出器623はレーザ測距によって走行現在位置126を計測する。 PLC1 acquires the current traverse position of the club trolley 601 from the traverse position detector 622, and the current traveling position of the club trolley 601 from the traveling position detector 623. Incidentally, the traverse position detector 622 measures the current traverse position 123 by laser distance measurement. Similarly, the traveling position detector 623 measures the current traveling position 126 by laser distance measurement.

また、PLC1は、振れ角検出器624から吊荷Sの振れ角を取得する。振れ角検出器624は、傾斜角度計によって、吊荷Sの横行方向に対する現在の振れ角を横行振れ角124(図3参照)として検出するとともに、吊荷Sの走行方向に対する現在の振れ角を走行振れ角125(図3参照)として検出する。さらに、PLC1は、巻上位置検出器621から現在の巻上位置を取得する。巻上位置検出器621はエンコーダによって現在の巻上位置を検出する。 The PLC1 also acquires the sway angle of the load S from the sway angle detector 624. The sway angle detector 624 detects the current sway angle of the load S in the lateral direction as the lateral sway angle 124 (see FIG. 3) using an inclinometer, and detects the current sway angle of the load S in the traveling direction as the traveling sway angle 125 (see FIG. 3). The PLC1 also acquires the current hoisting position from the hoisting position detector 621. The hoisting position detector 621 detects the current hoisting position using an encoder.

PLC1は、取得した各情報を基に、振れ周期139、横行移動距離133、横行移動速度134、横行振れ角124、横行振れ角速度135、走行移動距離138、走行移動速度137、走行振れ角125、走行振れ角速度136(それぞれ図3参照)を算出する。そして、算出した各情報をPC4に出力する。PC4は、PLC1から取得した各情報を基に、機械学習によって横行速度パターン431、及び、走行速度パターン432(それぞれ図3参照)を生成する。横行速度パターン431、及び、走行速度パターン432については後記する。そして、PC4は生成した横行速度パターン431、及び、走行速度パターン432をPLC1に入力する。 PLC1 calculates the sway period 139, lateral movement distance 133, lateral movement speed 134, lateral sway angle 124, lateral sway angular velocity 135, traveling movement distance 138, traveling movement speed 137, traveling sway angle 125, and traveling sway angular velocity 136 (see FIG. 3 for each) based on the acquired information. Then, it outputs the calculated information to PC4. PC4 generates a lateral speed pattern 431 and a traveling speed pattern 432 (see FIG. 3 for each) by machine learning based on the information acquired from PLC1. The lateral speed pattern 431 and the traveling speed pattern 432 will be described later. Then, PC4 inputs the generated lateral speed pattern 431 and the traveling speed pattern 432 to PLC1.

そして、PLC1は、取得した横行速度パターン431や、走行速度パターン432等を基に、横行速度指令143、走行速度指令144(図3参照)を生成し、速度制御装置5に出力する。速度制御装置5は、クラブトロリ601や、ガーダ602の速度制御を行うことで、クラブトロリ601の移動を行う。 Then, the PLC 1 generates a traverse speed command 143 and a running speed command 144 (see FIG. 3) based on the acquired traverse speed pattern 431 and running speed pattern 432, etc., and outputs them to the speed control device 5. The speed control device 5 controls the speed of the club trolley 601 and the girder 602 to move the club trolley 601.

なお、本実施形態では、横行現在位置123、走行現在位置126はレーザ測距によって計測され、現在の振れ角は傾斜角度計によって計測され、巻上現在位置121はエンコーダによって計測されるものとしているが、これらの計測方法に限られない。 In this embodiment, the current traverse position 123 and the current travel position 126 are measured by laser ranging, the current swing angle is measured by an inclinometer, and the current winding position 121 is measured by an encoder, but the measurement methods are not limited to these.

(制御システムZ1)
図3は、本実施形態に係る制御システムZ1の詳細を示す機能ブロック図である。なお、図3において、図1及び図2で説明済みの構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Control System Z1)
Fig. 3 is a functional block diagram showing the details of the control system Z1 according to this embodiment. In Fig. 3, the same reference numerals are used for the components already described in Fig. 1 and Fig. 2, and the description thereof will be omitted.

(PLC1及びPC4)
PLC1は、振り子長演算部101、振れ周期演算部102、横行移動距離演算部103、横行移動速度演算部104を有する。さらに、PLC1は、横行振れ角速度演算部105、走行振れ角速度演算部106、走行移動速度演算部107、走行移動距離演算部108を有する。また、PLC1は、横行最大振れ幅演算部111、走行最大振れ幅演算部112、自動運転制御部113を有する。
(PLC1 and PC4)
PLC1 has a pendulum length calculation unit 101, a swing period calculation unit 102, a lateral movement distance calculation unit 103, and a lateral movement speed calculation unit 104. Furthermore, PLC1 has a lateral swing angular velocity calculation unit 105, a traveling swing angular velocity calculation unit 106, a traveling movement speed calculation unit 107, and a traveling movement distance calculation unit 108. Furthermore, PLC1 has a lateral maximum swing width calculation unit 111, a traveling maximum swing width calculation unit 112, and an automatic driving control unit 113.

振り子長演算部101は、予めPLC1に格納されている巻上基準位置の振り子長131と、巻上位置検出器621から入力された巻上現在位置121とを基に現在の振り子長132を算出する。また、巻上基準位置の振り子長132は、現在の振り子長132を算出する際の基準となる振り子長である。巻上基準値の振り子長131は、初期設定値として予めPLC1に設定されている。 The pendulum length calculation unit 101 calculates the current pendulum length 132 based on the pendulum length 131 of the winding reference position stored in advance in the PLC 1 and the current winding position 121 input from the winding position detector 621. The pendulum length 132 of the winding reference position is the pendulum length that serves as the reference when calculating the current pendulum length 132. The pendulum length 131 of the winding reference value is set in advance in the PLC 1 as an initial setting value.

振れ周期演算部102は、振り子長演算部101によって算出された現在の振り子長132を基に吊荷Sの振れ周期139を算出する。 The swing period calculation unit 102 calculates the swing period 139 of the suspended load S based on the current pendulum length 132 calculated by the pendulum length calculation unit 101.

横行移動距離演算部103は、管理制御PC3から入力された横行目標位置122と、前回の横行位置検出器622から入力された横行現在位置123とを基に、現在の横行移動距離133を算出する。
また、横行移動速度演算部104は、横行位置検出器622から入力された横行現在位置123と、所定時間前の横行現在位置123(不図示)とを基に、現在の横行移動速度134を算出する。
The traverse movement distance calculation unit 103 calculates a current traverse movement distance 133 based on the traverse target position 122 input from the management control PC 3 and the previous traverse current position 123 input from the previous traverse position detector 622 .
Furthermore, the lateral movement speed calculation unit 104 calculates a current lateral movement speed 134 based on the current lateral position 123 input from the lateral position detector 622 and the current lateral position 123 a predetermined time ago (not shown).

横行振れ角速度演算部105は、振れ角検出器624から入力された横行振れ角124と、所定時間前の横行振れ角124(不図示)とを基に、横行方向の振れ角速度である横行振れ角速度135を算出する。
また、走行振れ角速度演算部106は、振れ角検出器624から入力された走行振れ角125と、所定時間前の走行振れ角125(不図示)とを基に、走行方向の振れ角速度である走行振れ角速度136を算出する。
The lateral shake angular velocity calculation unit 105 calculates a lateral shake angular velocity 135, which is the shake angular velocity in the lateral direction, based on the lateral shake angle 124 input from the shake angle detector 624 and the lateral shake angle 124 a predetermined time ago (not shown).
In addition, the travel shake angular velocity calculation unit 106 calculates a travel shake angular velocity 136, which is the shake angular velocity in the travel direction, based on the travel shake angle 125 input from the shake angle detector 624 and the travel shake angle 125 a predetermined time ago (not shown).

走行移動速度演算部107は、走行位置検出器623から入力された走行現在位置126と、所定時間前の走行現在位置126とを基に、現在の走行移動速度137を算出する。
そして、走行移動距離演算部108は、管理制御PC3から入力された走行目標位置127と、前回の走行位置検出器623から入力された走行現在位置126とを基に、現在の走行移動距離138を算出する。
The traveling speed calculation unit 107 calculates a current traveling speed 137 based on the current traveling position 126 input from the traveling position detector 623 and the current traveling position 126 a predetermined time ago.
Then, the travel distance calculation unit 108 calculates the current travel distance 138 based on the travel target position 127 input from the management control PC 3 and the travel current position 126 input from the previous travel position detector 623 .

横行最大振れ幅演算部111は、振り子長132、横行振れ角124、及び、横行振れ角速度135を基に、横行方向の最大振れ幅である横行最大振れ幅141を算出する。振れ幅とは吊荷Sの中心と、支点を通る鉛直方向の線(鉛直線)との幅である。支点とは、吊荷Sとワイヤ605と構成される振り子の支点のことである。
走行最大振れ幅演算部112は、振り子長132、走行振れ角125、及び、走行振れ角速度136を基に、走行方向の最大振れ幅である走行最大振れ幅142を算出する。
The maximum lateral swing width calculation unit 111 calculates a maximum lateral swing width 141, which is the maximum swing width in the lateral direction, based on the pendulum length 132, the lateral swing angle 124, and the lateral swing angular velocity 135. The swing width is the width between the center of the suspended load S and a vertical line (vertical line) passing through the fulcrum. The fulcrum is the fulcrum of the pendulum formed by the suspended load S and the wire 605.
The maximum travel swing width calculation unit 112 calculates a maximum travel swing width 142 , which is the maximum swing width in the travel direction, based on the pendulum length 132 , the travel swing angle 125 , and the travel swing angular velocity 136 .

一方、制御パターン生成部であるPC4の横行速度パターン生成部411が制御パターンである横行速度パターン431を生成する。横行速度パターン431の生成は、PC4に格納されている横行用初期設定値421と、振れ周期139と、横行移動距離133と、横行移動速度134と、横行振れ角速度135と、横行振れ角124とを基に行われる。また、横行速度パターン生成部411は、機械学習によって横行速度パターン431を生成する。横行速度パターン431は、具体的には、クラブトロリ601の横行速度の時間変化である。横行速度パターン生成部411は、生成した横行速度パターン431をPLC1の自動運転制御部113に入力する。 Meanwhile, the traverse speed pattern generation unit 411 of the PC4, which is a control pattern generation unit, generates the traverse speed pattern 431, which is a control pattern. The traverse speed pattern 431 is generated based on the initial traverse setting value 421, the swing period 139, the traverse movement distance 133, the traverse movement speed 134, the traverse swing angular velocity 135, and the traverse swing angle 124 stored in the PC4. The traverse speed pattern generation unit 411 also generates the traverse speed pattern 431 by machine learning. The traverse speed pattern 431 is specifically the time change of the traverse speed of the club trolley 601. The traverse speed pattern generation unit 411 inputs the generated traverse speed pattern 431 to the automatic operation control unit 113 of the PLC1.

なお、横行用初期設定値421は、第1横行運転速度~第n横行運転速度、クラブトロリ601の加速度時加速度、減速時加速度、停止精度、許容振れ幅である。第1横行運転速度~第n横行運転速度は、クラブトロリ601において可能な横行運転速度が数段階に、つまり離散的に分けられているものである。停止精度とは、クラブトロリ601が停止する際における、目標地点に対するずれに関する指標である。 The initial traverse setting values 421 are the first traverse operating speed to the nth traverse operating speed, the acceleration during acceleration of the club trolley 601, the acceleration during deceleration, the stopping accuracy, and the allowable swing width. The first traverse operating speed to the nth traverse operating speed are the traverse operating speeds possible for the club trolley 601 that are divided into several stages, that is, discretely. The stopping accuracy is an index related to the deviation from the target point when the club trolley 601 stops.

また、制御パターン生成部であるPC4の走行速度パターン生成部412が、制御パターンである走行速度パターン432を生成する。走行速度パターン432は、PC4に格納されている走行用初期設定値422と、振れ周期139と、走行移動距離138と、走行移動速度137、走行振れ角速度136、走行振れ角125とを基に生成される。また、走行速度パターン生成部412は機械学習によって走行速度パターン432を生成する。走行速度パターン432は、具体的には、ガーダ602の走行速度の時間変化である。走行速度パターン生成部412は、生成した走行速度パターン432をPLC1の自動運転制御部113に入力する。 In addition, the travel speed pattern generation unit 412 of the PC4, which is a control pattern generation unit, generates a travel speed pattern 432, which is a control pattern. The travel speed pattern 432 is generated based on the initial travel setting value 422 stored in the PC4, the sway period 139, the travel distance 138, the travel speed 137, the travel sway angular velocity 136, and the travel sway angle 125. In addition, the travel speed pattern generation unit 412 generates the travel speed pattern 432 by machine learning. The travel speed pattern 432 is specifically the time change of the travel speed of the girder 602. The travel speed pattern generation unit 412 inputs the generated travel speed pattern 432 to the automatic driving control unit 113 of the PLC1.

なお、走行用初期設定値422は、第1走行運転速度~第n走行運転速度、クラブトロリ601の加速度時加速度、減速時加速度、停止精度、許容振れ幅である。第1走行運転速度~第n走行運転速度は、ガーダ602において可能な走行運転速度が数段階に、つまり離散的に分けられているものである。 The initial travel setting values 422 are the first travel speed to the nth travel speed, the acceleration during acceleration, the acceleration during deceleration, the stopping accuracy, and the allowable swing width of the club trolley 601. The first travel speed to the nth travel speed are the possible travel speeds of the girder 602 that are divided into several stages, that is, discretely.

そして、PLC1の自動運転制御部113は、横行速度パターン431、横行現在位置123、横行最大振れ幅141を基に横行速度指令143を生成する。同様に、PLC1の自動運転制御部113は、走行速度パターン432、走行現在位置126、走行最大振れ幅142を基に走行速度指令144を生成する。横行速度指令143は、クラブトロリ601の現在の横行方向の速度に関する指令である。同様に、走行速度指令144は、ガーダ602の現在の走行方向の速度に関する指令である。 Then, the automatic driving control unit 113 of PLC1 generates a lateral travel speed command 143 based on the lateral travel speed pattern 431, the current lateral travel position 123, and the maximum lateral travel swing width 141. Similarly, the automatic driving control unit 113 of PLC1 generates a traveling speed command 144 based on the traveling speed pattern 432, the current traveling position 126, and the maximum traveling swing width 142. The lateral travel speed command 143 is a command regarding the current lateral travel direction speed of the club trolley 601. Similarly, the traveling speed command 144 is a command regarding the current traveling direction speed of the girder 602.

(天井クレーン装置6)
図4は、天井クレーン装置6の駆動機構を示す機能ブロック図である。
天井クレーン装置6は、電源631、横行駆動モータ632、ブレーキである横行減速機633を有する。さらに、天井クレーン装置6は、走行駆動モータ635、ブレーキである走行減速機636を有する。
(Ceiling crane device 6)
FIG. 4 is a functional block diagram showing the drive mechanism of the overhead crane device 6.
The overhead crane device 6 has a power source 631, a traverse drive motor 632, and a traverse reduction gear 633 which serves as a brake. The overhead crane device 6 further has a travel drive motor 635, and a travel reduction gear 636 which serves as a brake.

電源631は、横行駆動モータ632、横行減速機633、走行駆動モータ635、及び、走行減速機636に電力を供給する。なお、図4において、一点鎖線は電力供給を示している。 The power supply 631 supplies power to the traverse drive motor 632, the traverse reducer 633, the traveling drive motor 635, and the traveling reducer 636. Note that in FIG. 4, the dashed line indicates the power supply.

そして、速度制御装置5は、PLC1の自動運転制御部113から横行速度指令143をうけとると、横行速度指令143に基づいた横行速度とするよう横行駆動モータ632と横行減速機633とを制御する。これにより、横行駆動モータ632と、横行減速機633とによる横行車輪612の回転速度が制御される。 Then, when the speed control device 5 receives the traverse speed command 143 from the automatic driving control unit 113 of the PLC 1, it controls the traverse drive motor 632 and the traverse reducer 633 to achieve a traverse speed based on the traverse speed command 143. This controls the rotation speed of the traverse wheels 612 by the traverse drive motor 632 and the traverse reducer 633.

同様に、速度制御装置5は、PLC1の自動運転制御部113から走行速度指令144をうけとると、走行速度指令144に基づいた走行速度とするよう走行駆動モータ635と走行減速機636とを制御する。これにより、走行駆動モータ635と、走行減速機636とによる走行車輪613の回転速度が制御される。 Similarly, when the speed control device 5 receives a running speed command 144 from the automatic driving control unit 113 of the PLC 1, it controls the running drive motor 635 and the running reducer 636 to achieve a running speed based on the running speed command 144. This controls the rotation speed of the running wheels 613 by the running drive motor 635 and the running reducer 636.

(振り子長132及び移動距離)
図5は、振り子長132及び移動距離を説明するための図である。図5において、図1、図3で説明済みの構成については同一の符号を付して説明を省略する。
まず、振り子長132から説明する。
振り子長132は、巻上基準位置LW1の振り子長131に、巻上現在位置121と巻上基準位置LW1との距離LP0を加算したものである。なお、図5に示すように巻上基準位置LW1の振り子長131、及び、振り子長132は吊荷Sの中心と、支点との距離で定義される。前記したように、支点は、吊荷Sとワイヤ605で構成される振り子の支点である。なお、巻上基準位置LW1は、クラブトロリ601に対して鉛直方向であれば、どの地点が選ばれてもよい。
(Pendulum length 132 and travel distance)
5 is a diagram for explaining the pendulum length 132 and the movement distance. In FIG. 5, the same reference numerals are used for the components already explained in FIG. 1 and FIG.
First, the pendulum length 132 will be described.
The pendulum length 132 is obtained by adding the distance LP0 between the current hoisting position 121 and the hoisting reference position LW1 to the pendulum length 131 at the hoisting reference position LW1. As shown in Fig. 5, the pendulum length 131 at the hoisting reference position LW1 and the pendulum length 132 are defined by the distance between the center of the load S and the fulcrum. As described above, the fulcrum is the fulcrum of the pendulum formed by the load S and the wire 605. The hoisting reference position LW1 may be any point as long as it is vertical to the club trolley 601.

また、横行移動距離133は、横行目標位置122と、横行現在位置123との差分で示される。なお、本実施形態では、図5に示されるように、横行現在位置123、横行目標位置122は、ワイヤ605の位置で定義されているが、これに限らない。なお、横行移動距離133は、クラブトロリ601の横行移動開始位置と、横行現在位置123との差分で示されてもよい。 The lateral movement distance 133 is indicated by the difference between the lateral movement target position 122 and the lateral movement current position 123. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the lateral movement current position 123 and the lateral movement target position 122 are defined by the position of the wire 605, but this is not limited to this. The lateral movement distance 133 may be indicated by the difference between the lateral movement start position of the club trolley 601 and the lateral movement current position 123.

図5では、横行移動距離133について説明しているが、走行移動距離138も同様の方法で算出される。 Figure 5 explains the lateral travel distance 133, but the running travel distance 138 is calculated in a similar manner.

(振れ角及び振れ中心傾き角の定義)
図6は、振れ角及び振れ中心傾き角の定義を示す図である。
図6において、白抜き矢印はクラブトロリ601の進行方向を示す。なお、以下の図では、図6では吊具606の形状が図1に示す吊具606の形状とは異なっている。
そして、ワイヤ605と、鉛直方向とがなす角を振れ角(θ2)と定義し、振れ角の1/2を振れ中心傾き角(θ1)と定義する。また、本実施形態では、振れ角、振れ中心傾き角ともに、クラブトロリ601の進行方向を正とし、進行方向とは逆方向を負とする。また、振れ中心傾き角(θ1)を中心とする吊荷S(図1参照)の周期を振れ周期139(図3参照)とする。
(Definition of Swing Angle and Swing Center Tilt Angle)
FIG. 6 is a diagram showing the definitions of the shake angle and the shake center tilt angle.
6, the outline arrow indicates the traveling direction of the club trolley 601. In the following figures, the shape of the hoist 606 in FIG. 6 is different from the shape of the hoist 606 shown in FIG.
The angle between the wire 605 and the vertical direction is defined as the sway angle (θ2), and half of the sway angle is defined as the sway center inclination angle (θ1). In this embodiment, the direction of travel of the club trolley 601 and the sway center inclination angle are both positive and negative, respectively. The period of the suspended load S (see FIG. 1) centered on the sway center inclination angle (θ1) is defined as the sway period 139 (see FIG. 3).

また、図6に示すように、吊荷Sの中心と、支点を通る鉛直方向の線(鉛直線)との幅が振れ幅(W)となる。 Also, as shown in Figure 6, the width between the center of the suspended load S and a vertical line (vertical line) passing through the fulcrum is the swing width (W).

(走行速度、振れ角及び振れ角速度の時間変化)
図7は、本実施形態で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダ602の移動時間との関係(時間変化)を示す図である。
図7の上段はガーダ602の走行速度の時間変化を示している。つまり、図7の上段は、ガーダ602の速度制御を示す図である。また、図7の下段において実線は振れ角(θ2)の時間変化を示し、破線は振れ角速度(ω)の時間変化を示している。振れ角、振れ角速度は走行方向の振れ角、振れ角速度である。
なお、図7以降では、走行について説明しているが、横行についても同様の制御が行われる。
(Changes in running speed, sway angle, and sway angular velocity over time)
FIG. 7 is a diagram showing the relationship (time change) between the traveling speed, the swing angle, the swing angular velocity, and the movement time of the girder 602 in the swing control performed in this embodiment.
The upper part of Fig. 7 shows the time change in the running speed of the girder 602. That is, the upper part of Fig. 7 is a diagram showing the speed control of the girder 602. In addition, in the lower part of Fig. 7, the solid line shows the time change in the sway angle (θ2), and the dashed line shows the time change in the sway angular velocity (ω). The sway angle and the sway angular velocity are the sway angle and the sway angular velocity in the running direction.
Although the traveling operation is described in FIG. 7 and subsequent figures, the same control is performed for the traverse operation.

また、図7の上段に示す速度制御のパターンは、図3に示す走行速度パターン432である。ちなみに、走行速度パターン432は、ガーダ602の移動前に生成されるものである。横行速度パターン431も同様である。そして、図3に示す走行位置検出器623による走行現在位置126の検出や、横行位置検出器622による横行現在位置123の検出は、走行速度パターン432や、横行速度パターン431に基づく、次の時間における移動制御のために行われる。 The speed control pattern shown in the upper part of Figure 7 is the traveling speed pattern 432 shown in Figure 3. Incidentally, the traveling speed pattern 432 is generated before the girder 602 moves. The same is true for the lateral travel speed pattern 431. The detection of the current traveling position 126 by the traveling position detector 623 shown in Figure 3 and the detection of the current lateral travel position 123 by the lateral travel position detector 622 are performed for the purpose of movement control at the next time based on the traveling speed pattern 432 and the lateral travel speed pattern 431.

まず、図7の上段を参照して、ガーダ602の速度制御について説明する。
図7の上段に示すように、速度制御装置5(図2、図3参照)は、走行開始の時刻t0(搬送開始位置)でガーダ602の走行を開始した後、期間T1でガーダ602を加速する、期間T1は、ガーダ602が時刻t0(搬送開始位置)から加速する期間であり、第1の加速期間である。
First, the speed control of the girder 602 will be described with reference to the upper part of FIG.
As shown in the upper part of FIG. 7, the speed control device 5 (see FIGS. 2 and 3) starts the girder 602 running at the time t0 (transport start position) when the girder 602 starts running, and then accelerates the girder 602 in a period T1. The period T1 is a period in which the girder 602 accelerates from the time t0 (transport start position), and is the first acceleration period.

そして、速度制御装置5は、期間T2で速度(vc)による等速度運動となるようガーダ602の速度制御を行う。期間T2は、期間T1の後、かつ、後記する期間T6の前の期間であり、ガーダ602が等速度運動する期間である第1の等速度運動期間である。 The speed control device 5 controls the speed of the girder 602 so that it moves at a uniform speed (vc) during period T2. Period T2 is the first uniform-speed motion period, which is the period after period T1 and before period T6 described below, during which the girder 602 moves at a uniform speed.

その後、速度制御装置5は、期間T3で一時的にガーダ602の減速を行った後、期間T4で一時的に加速を行う。期間T3は第1の等速度運動期間である期間T2,T5の間に、ガーダ602の減速を行う期間であるとともに、期間T1以外の期間である第2の減速期間である。 Then, the speed control device 5 temporarily decelerates the girder 602 in period T3, and then temporarily accelerates it in period T4. Period T3 is a period during which the girder 602 is decelerated between periods T2 and T5, which are the first constant velocity motion periods, and is also a second deceleration period that is a period other than period T1.

期間T4の終了時刻には、期間T2での速度と同じ速度となるよう速度制御装置5はガーダ602の速度制御を行う。期間T4は、期間T3の後に、ガーダ602の加速を行う期間であるとともに、期間T1以外の期間である第2の加速期間である。 At the end of period T4, the speed control device 5 controls the speed of the girder 602 so that the speed is the same as the speed during period T2. Period T4 is a period after period T3 during which the girder 602 is accelerated, and is a second acceleration period other than period T1.

期間T4の後、速度制御装置5は、ガーダ602が等速度運動を行うよう制御する期間T5が設けられる。期間T5は第1の等速度運動期間である。期間T5におけるガーダ602の速度は、期間T4と同じvcとなるよう制御される。期間T5の後、速度制御装置5は走行目標位置127(図3参照)に向けて減速を行う。そして、期間T6で減速制御が行われることで、走行終了の時刻t8でガーダ602の速度制御を終了する。期間T6は、ガーダ602が走行終了の時刻t8(搬送目的位置)まで減速する期間である第1の減速期間である。 After period T4, a period T5 is provided in which the speed control device 5 controls the girder 602 to perform constant velocity motion. Period T5 is the first constant velocity motion period. The speed of the girder 602 in period T5 is controlled to be the same vc as in period T4. After period T5, the speed control device 5 decelerates toward the travel target position 127 (see FIG. 3). Then, deceleration control is performed in period T6, and the speed control of the girder 602 ends at time t8 when the travel ends. Period T6 is the first deceleration period in which the girder 602 decelerates to time t8 when the travel ends (the transport destination position).

このように、走行速度パターン生成部412は、ガーダ602が等速度運動を行っている間(期間T2、T4)に、期間T6以外の減速を期間T3で所定時間行った後、期間T1の加速以外の加速を期間T4で所定時間行う走行速度パターン432を生成する。即ち、走行速度パターン生成部412は、期間T1~T6を有するよう走行速度パターン432を生成する。このようにして天井クレーン装置6の制御が行われる。 In this way, the traveling speed pattern generation unit 412 generates a traveling speed pattern 432 in which, while the girder 602 is performing constant speed motion (periods T2, T4), deceleration other than that in period T6 is performed for a predetermined time in period T3, and then acceleration other than that in period T1 is performed for a predetermined time in period T4. In other words, the traveling speed pattern generation unit 412 generates the traveling speed pattern 432 to have periods T1 to T6. In this way, the overhead crane device 6 is controlled.

なお、期間T1のように、ガーダ602が等加速度運動を行うように制御されることを加速制御と適宜記載する。また、ガーダ602が等速度運動を行うように制御されることを、等速度制御と適宜記載する。さらに、期間T5のようにガーダ602が等加速で減速するよう制御されることを、減速制御と適宜記載する。 Note that controlling the girder 602 to move at a constant acceleration, as in period T1, is appropriately referred to as acceleration control. Controlling the girder 602 to move at a constant velocity is also appropriately referred to as constant velocity control. Furthermore, controlling the girder 602 to decelerate at a constant acceleration, as in period T5, is also appropriately referred to as deceleration control.

本実施形態の特徴は、期間T1の加速度が終了する時刻と、期間T6の減速が開始する時刻との間で、一時的に加減速が行われる期間T3,T4が設けられる点が特徴である。期間T3,T4が設けられる意味については後記する。 This embodiment is characterized in that periods T3 and T4 are provided between the time when acceleration in period T1 ends and the time when deceleration in period T6 begins, during which acceleration and deceleration are temporarily performed. The significance of providing periods T3 and T4 will be described later.

また、線L1は期間T3,T4における制御が行われなかった場合の減速区間を示す。線L1に示すように、期間T3,T4が設けられない場合は、期間T3,T4が設けられた場合よりもΔtLだけ早く終了する。ここで、ΔtL=(Δta/ta+Δtb/tb)/2である。詳細は後記するが、ΔtLは、後記する比較例よりも短い時間である。 Moreover, line L1 indicates the deceleration section in the case where control is not performed in periods T3 and T4. As shown by line L1, when periods T3 and T4 are not provided, the deceleration section ends earlier by ΔtL than when periods T3 and T4 are provided. Here, ΔtL=( Δta2 /ta+ Δtb2 /tb)/2. Details will be described later, but ΔtL is a shorter time than in the comparative example described later.

次に、図7の下段を参照して、ガーダ602が走行している際における振れ角と、振れ角速度との時間変化を説明する。
走行開始の時刻t0でガーダ602の走行(等加速度運動)が開始されると、慣性の法則により振れ角及び振れ角速度は負側に振れる。その後、期間T1中において、重力の影響を受けて振れ角速度は減速していき、時刻t1で振れ角速度は0となる。この時(時刻t1)、振れ角は最小振れ角(θ11)となる。なお、θ11=-2×tan-1(αa/g))である。ここで、αaは期間T1における加速度の絶対値であり、gは重力加速度である。
Next, with reference to the lower part of FIG. 7, the change over time in the sway angle and the sway angular velocity while the girder 602 is traveling will be described.
When the girder 602 starts traveling (constant acceleration motion) at time t0, the sway angle and the sway angular velocity swing to the negative side due to the law of inertia. Thereafter, during the period T1, the sway angular velocity decelerates under the influence of gravity, and at time t1, the sway angular velocity becomes 0. At this time (time t1), the sway angle becomes the minimum sway angle (θ11). Note that θ11 = -2 × tan -1 (αa/g)). Here, αa is the absolute value of the acceleration during the period T1, and g is the gravitational acceleration.

時刻t1の後も、走行速度は増加していき、時刻t2で、走行加速度が停止し、ガーダ602は速度(vc)による等速度運動となる(図7上段の期間T2)。時刻t2において、ガーダ602が等加速度運動から等速度運動へ変化することに伴い、振れ角速度も若干変化する。 After time t1, the running speed continues to increase, and at time t2, the running acceleration stops and the girder 602 moves at a uniform speed (vc) (period T2 in the upper part of Figure 7). At time t2, as the girder 602 changes from uniform acceleration motion to uniform velocity motion, the swing angular velocity also changes slightly.

そして、時刻t3でガーダ602が減速を開始し(期間T3)、時刻t4でガーダ602が加速を開始し(期間T4)、時刻t5でガーダ602は速度(vc)による等速度運動が開始される。期間T3,T4において振れ角速度は、図7の下段、破線で示すように変化する。 Then, at time t3, the girder 602 starts to decelerate (period T3), at time t4, the girder 602 starts to accelerate (period T4), and at time t5, the girder 602 starts to move at a constant velocity (vc). During periods T3 and T4, the swing angular velocity changes as shown by the dashed line in the lower part of Figure 7.

そして、時刻t6でガーダ602は減速し(期間T6)、時刻t8でガーダ602は停止する。時刻t6において、ガーダ602が等速度運動から減速に転じる際に、図7の下段の破線に示すように振れ角速度が変化する。また、(A1)時刻t6の時点での振れ角速度が時刻t2における振れ角速度と同じ振れ角速度である。(A2)時刻t6の時点での振れ角の絶対値が時刻t2での振れ角の絶対値と同じである。期間T3及び期間T4における減速及び加速度は、上記(A1)、(A2)の条件を満たすよう行われる。期間T3,T4の制御が行われることにより、期間T6の減速によって生じる慣性の法則に従って、時刻t8で吊荷Sの振れが停止する。 Then, at time t6, the girder 602 decelerates (period T6), and at time t8, the girder 602 stops. At time t6, when the girder 602 switches from uniform velocity motion to deceleration, the sway angular velocity changes as shown by the dashed line in the lower part of FIG. 7. Also, (A1) the sway angular velocity at time t6 is the same as the sway angular velocity at time t2. (A2) The absolute value of the sway angle at time t6 is the same as the absolute value of the sway angle at time t2. The deceleration and acceleration during periods T3 and T4 are performed to satisfy the above conditions (A1) and (A2). By controlling periods T3 and T4, the sway of the suspended load S stops at time t8 in accordance with the law of inertia caused by the deceleration during period T6.

また、図7の下段の破線に示すように、期間T6中において、振れ角速度は小さくなっていき、時刻t7において振れ角速度は0となる。この時(時刻t7)で、振れ角は最大振れ角(θ12)となる。なお、θ12=2×tan-1(αb/g)となる。ここで、αbは期間T6における減速度の絶対値である。 Furthermore, as shown by the dashed line in the lower part of FIG. 7, the swing angular velocity decreases during period T6, and at time t7 the swing angular velocity becomes 0. At this time (time t7), the swing angle becomes the maximum swing angle (θ12). Note that θ12 = 2 × tan -1 (αb/g). Here, αb is the absolute value of the deceleration during period T6.

前記したように、時刻t8において振れ角及び振れ角速度ともに0となっている。これは、期間T3及び期間T4でガーダ602の減速及び加速度が行われているためである。具体的には、上記(A1)及び(A2)の条件が満たされるよう、期間T3及び期間T4でガーダ602の加減速が行われる。これにより、時刻t8においてガーダ602が停止するとともに、吊荷Sの振れ角及び振れ角速度を0にすることができる。このように、期間T3,T4における一時的な加速制御及び減速制御によって、走行目標位置における吊荷Sの振れ角及び振れ角速度を0にすることができる。期間T3,T4における一時的な加速制御及び減速制御のように、走行目標位置における吊荷Sの振れ角及び振れ角速度を0にするための制御を振れ制御と称する。 As described above, both the sway angle and the sway angular velocity are zero at time t8. This is because the girder 602 is decelerated and accelerated in periods T3 and T4. Specifically, the girder 602 is accelerated and decelerated in periods T3 and T4 so that the above conditions (A1) and (A2) are satisfied. As a result, the girder 602 stops at time t8 and the sway angle and the sway angular velocity of the load S can be set to zero. In this way, the temporary acceleration control and deceleration control in periods T3 and T4 can set the sway angle and the sway angular velocity of the load S at the running target position to zero. Control for setting the sway angle and the sway angular velocity of the load S at the running target position to zero, such as the temporary acceleration control and deceleration control in periods T3 and T4, is referred to as sway control.

ちなみに、ガーダ602の総移動時間(t8-t1)は、(d/vc)+{(ta+tb)/2}+{(Δta/ta)+(Δtb/tb)}/2である。ここで、dはガーダ602の移動距離であり、taはガーダ602の加速度時間(即ち期間T1の時間)である。また、tbはガーダ602の減速時間(即ち期間T6の時間)である。また、Δtbは期間T3の時間であり、Δtaは期間T4の時間である。ちなみに、ガーダ602の移動距離dは、vc×[(ta/2)+tc1+tc2+(tb/2)+Δta+Δtb-{(Δta/ta)+(Δtb/tb)}/2]である。ここで、tc1は期間T2の時間であり、tc2は期間T5の時間である。 Incidentally, the total travel time (t8-t1) of the girder 602 is (d/vc) + {(ta + tb)/2} + {(Δta 2 /ta) + (Δtb 2 /tb)}/2. Here, d is the travel distance of the girder 602, and ta is the acceleration time of the girder 602 (i.e., the time of the period T1). Also, tb is the deceleration time of the girder 602 (i.e., the time of the period T6). Also, Δtb is the time of the period T3, and Δta is the time of the period T4. Incidentally, the travel distance d of the girder 602 is vc × [(ta/2) + tc1 + tc2 + (tb/2) + Δta + Δtb - {(Δta 2 /ta) + (Δtb 2 /tb)}/2]. Here, tc1 is the time of the period T2, and tc2 is the time of the period T5.

ちなみに、図7の上段に示す走行速度の時間変化パターンが、図3に示す走行速度パターン生成部412によって生成される走行速度パターン432である。 Incidentally, the running speed time change pattern shown in the upper part of Figure 7 is the running speed pattern 432 generated by the running speed pattern generation unit 412 shown in Figure 3.

(吊荷Sの状態)
図8は、本実施形態におけるガーダ602の走行中における吊荷S(コイル)の状態を示す図である。
図8において、矢印A1はガーダ602の加速度を示し、矢印A2はガーダ602の速度を示す。ガーダ602の加速度及び減速が行われていない場合、矢印A1は黒丸となる。同様に、ガーダ602が停止している場合、矢印A2は黒丸となる。
(State of suspended load S)
FIG. 8 is a diagram showing the state of the suspended load S (coil) while the girder 602 is traveling in this embodiment.
In Fig. 8, arrow A1 indicates the acceleration of the girder 602, and arrow A2 indicates the speed of the girder 602. When the girder 602 is not accelerating or decelerating, arrow A1 is a black circle. Similarly, when the girder 602 is stopped, arrow A2 is a black circle.

また、図8において、矢印A3は吊荷Sの振れ角速度を示している。吊荷Sの振れが停止している場合、矢印A3は黒丸となる。また、図8において、期間T1~T6は図7及び図9に示す期間T1~T6と同じものである。同様に、図8において時刻t0、t2、t6、t8は、図7及び図9に示す時刻t0、t2、t6、t8と同じものである。
時刻t0では、吊荷Sの振れ角及び振れ角速度はともに0である。
そして、期間T1を通してガーダ602は等加速度運動によって加速度していく。つまり、期間T1において、ガーダ602の加速度を示す矢印A1は一定の大きさであり、ガーダ602の速度を示す矢印A2は徐々に大きくなっていく。
Furthermore, in Fig. 8, arrow A3 indicates the swing angular velocity of the suspended load S. When the swing of the suspended load S has stopped, arrow A3 becomes a black circle. Furthermore, in Fig. 8, periods T1 to T6 are the same as periods T1 to T6 shown in Fig. 7 and Fig. 9. Similarly, times t0, t2, t6, and t8 in Fig. 8 are the same as times t0, t2, t6, and t8 shown in Fig. 7 and Fig. 9.
At time t0, the sway angle and the sway angular velocity of the suspended load S are both zero.
Then, throughout the period T1, the girder 602 accelerates by uniform acceleration motion. That is, during the period T1, the arrow A1 indicating the acceleration of the girder 602 has a constant size, and the arrow A2 indicating the speed of the girder 602 gradually increases.

前記したように、期間T1中における時刻t1において吊荷Sの振れ角は最小振れ角(θ11)となる(図7参照)。図8において、θa1は振れ角が最小振れ角(θ11)となった時における振れ中心傾き角であり、θa1=-tan-1(αa/g)である。ここで、αaはガーダ602の加速度の絶対値であり、gは重力加速度である。 As described above, the sway angle of the load S becomes the minimum sway angle (θ11) at time t1 during the period T1 (see FIG. 7). In FIG. 8, θa1 is the sway center inclination angle when the sway angle becomes the minimum sway angle (θ11), and θa1=-tan -1 (αa/g). Here, αa is the absolute value of the acceleration of the girder 602, and g is the gravitational acceleration.

そして、時刻t2でガーダ602の加速度が完了する。その後、期間T2でガーダ602は等速度運動を行うが、期間T3で短時間の減速及び期間T4で一時的な加速を行う。この際、図8の符号701に示すように、吊荷Sは左右に振れる。これにより、減速開始時(時刻t6)での振れ角及び振れ角速度が調整される。 Then, at time t2, the acceleration of the girder 602 is completed. After that, the girder 602 performs constant velocity motion during period T2, but performs a short deceleration during period T3 and a temporary acceleration during period T4. At this time, as shown by reference numeral 701 in FIG. 8, the load S swings left and right. This adjusts the swing angle and swing angular velocity at the start of deceleration (time t6).

そして、時刻t6でガーダ602の減速が開始されるが、時刻t6における吊荷Sの振れ角及び振れ角速度は、走行終了時に振れ角及び振れ角速度が0となるよう、期間T3及び期間T4で調整されている。 Then, at time t6, deceleration of the girder 602 begins, but the sway angle and sway angular velocity of the suspended load S at time t6 are adjusted in periods T3 and T4 so that the sway angle and sway angular velocity become 0 when the travel ends.

そして、期間T6では減速度が一定となるガーダ602の等加速度運動が行われる。これにより、ガーダ602は徐々に減速していき、時刻t8で停止する。前記したように、時刻t6における吊荷Sの振れ角及び振れ角速度は、異動終了時に振れ角及び振れ角速度が0となるよう、期間T3及び期間T4で調整されている。このような調整が行われることにより、移動終了時(時刻t8)において、吊荷Sの振れ角及び振れ角速度は0となる。 Then, in period T6, the girder 602 undergoes uniform acceleration motion with a constant deceleration. As a result, the girder 602 gradually decelerates and stops at time t8. As described above, the sway angle and sway angular velocity of the load S at time t6 are adjusted in periods T3 and T4 so that the sway angle and sway angular velocity become 0 when the movement ends. By performing such adjustments, the sway angle and sway angular velocity of the load S become 0 at the end of the movement (time t8).

なお、前記したように、期間T6中における時刻t7において吊荷Sの振れ角は最大振れ角(θ12)となる(図7参照)。図8において、θa2は振れ角が最大振れ角(θ12)となった時における振れ中心傾き角であり、θa2=tan-1(αb/g)である。 As described above, the sway angle of the suspended load S becomes the maximum sway angle (θ12) at time t7 during the period T6 (see FIG. 7). In FIG. 8, θa2 is the sway center inclination angle when the sway angle becomes the maximum sway angle (θ12), and θa2=tan −1 (αb/g).

(位相面)
次に、図9を参照して、本実施形態で行われる振れ制御を位相面で説明する。適宜、図7を参照する。
図9は、本実施形態で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。
位相面は、横軸がω/(τ/2π)であり、縦軸が吊荷Sであるコイルの振れ角(θ2)である。ωは振れ角速度であり、τは振れ周期139(図3参照)である。例えば、単振り子における位相面での振り子の運動の軌跡(位相面軌跡)は、位相面中心P0を中心とし、半径が最大の振れ角となる円を描く。
(Phase Plane)
Next, the shake control performed in this embodiment will be described in terms of phase with reference to Fig. 9. Fig. 7 will also be referenced as appropriate.
FIG. 9 is a diagram showing the vibration control performed in this embodiment by a phase plane trajectory on the phase plane.
The phase plane has a horizontal axis of ω/(τ/2π) and a vertical axis of the sway angle (θ2) of the coil with the suspended load S. ω is the sway angular velocity, and τ is the sway period 139 (see FIG. 3). For example, the trajectory of the pendulum motion on the phase plane (phase plane trajectory) of a simple pendulum draws a circle with the phase plane center P0 as the center and the radius of the maximum sway angle.

本実施形態による振れ制御(図7に示す振れ制御)では、吊荷Sであるコイルは太実線矢印に示すような位相面軌跡を描く。なお、図9に示す期間T1~T6は、図7に示す期間T1~T6に対応している。また、図9において二点鎖線で示される、複数の同心円は位相面中心P0、位相点P1,P2のそれぞれを中心とする同心円である。位相点P1は、振れ角が最小振れ角(θ11)(図7参照)となった時における振れ中心傾き角(θa1:図8参照)を示す。また、位相点P2は、振れ角が最大振れ角(θ12:図7参照)となった時における振れ中心傾き角(θa2:図8参照)を示している。 In the sway control according to this embodiment (sway control shown in FIG. 7), the coil, which is the suspended load S, draws a phase plane trajectory as shown by the thick solid arrow. Note that periods T1 to T6 shown in FIG. 9 correspond to periods T1 to T6 shown in FIG. 7. Also, the multiple concentric circles shown by the two-dot chain lines in FIG. 9 are concentric circles centered on the phase plane center P0 and phase points P1 and P2, respectively. Phase point P1 indicates the sway center tilt angle (θa1: see FIG. 8) when the sway angle becomes the minimum sway angle (θ11) (see FIG. 7). Also, phase point P2 indicates the sway center tilt angle (θa2: see FIG. 8) when the sway angle becomes the maximum sway angle (θ12: see FIG. 7).

位相面中心P0を中心とした同心円上に位相面軌跡がある場合、吊荷Sであるコイルは、重力が働く方向である鉛直方向を中心とした振り子運動を行う。また、位相点P1を中心とする同心円上に位相面軌跡がある場合、コイルは、振れ中心傾き角(θa1)を中心とする振り子運動を行う。同様に、位相点P2を中心とする同心円上に位相面軌跡がある場合、コイルは、振れ中心傾き角(θa2)を中心とする振り子運動を行う。 When the phase plane trajectory lies on a concentric circle centered on phase plane center P0, the coil, which is the suspended load S, performs pendulum motion centered on the vertical direction, which is the direction in which gravity acts. Also, when the phase plane trajectory lies on a concentric circle centered on phase point P1, the coil performs pendulum motion centered on the swing center tilt angle (θa1). Similarly, when the phase plane trajectory lies on a concentric circle centered on phase point P2, the coil performs pendulum motion centered on the swing center tilt angle (θa2).

まず、期間T1において、位相面軌跡は、位相面中心P0から位相点P11まで、位相点P1を中心とした円弧で示される。続いて、期間T2において、位相面軌跡は、位相点P11から位相点P12まで位相面中心P0を中心とした円弧で示される。そして、期間T3において、位相面軌跡は、位相点P12からω/(τ/2π)=0、即ち、ω=0となる位相点P13まで位相点P2を中心とした円弧で示される。なお、図9では、位相点P13がω=0となる点となっているが、必ずしもω=0となる点を位相点P13しなくてもよい。さらに、期間T4において、位相面軌跡は、位相点P13から位相点P14まで位相点P1を中心とする円弧で示される。なお、位相点P12と、位相点P14とでは、横軸の値が同じであり、かつ、縦軸の値の絶対値が同じである。つまり、位相点P12と、位相点P14とでは、振れ角の絶対値及び振れ角速度が同じ値となる。その後、期間T5において、位相面軌跡は、位相点P14から位相点P15まで位相面中心P0を中心とする円弧で示される。そして、期間T6において、位相点P15から位相面中心P0まで位相点P2を中心とした円弧を描き、位相面中心P0に到達する。これは、移動終了時において振れ角及び振れ角速度が0であることを示す。このようにして、図7の時刻t8における吊荷Sの振れ角及び振れ角速度は移動終了時に振れ角及び振れ角速度が0となるよう調整される。そして、そのような調整は、期間T3及び期間T4でのガーダ602の減速及び加速度によって行われる。 First, in the period T1, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on the phase point P1 from the phase plane center P0 to the phase point P11. Next, in the period T2, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on the phase plane center P0 from the phase point P11 to the phase point P12. Then, in the period T3, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on the phase point P2 from the phase point P12 to the phase point P13 where ω/(τ/2π) = 0, i.e., ω = 0. In FIG. 9, the phase point P13 is the point where ω = 0, but the point where ω = 0 does not necessarily have to be the phase point P13. Furthermore, in the period T4, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on the phase point P1 from the phase point P13 to the phase point P14. Note that the horizontal axis value is the same for the phase point P12 and the phase point P14, and the absolute value of the vertical axis value is the same. That is, the absolute value of the sway angle and the sway angular velocity are the same at phase point P12 and phase point P14. After that, in period T5, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on the phase plane center P0 from phase point P14 to phase point P15. Then, in period T6, an arc centered on phase point P2 is drawn from phase point P15 to phase plane center P0, and the phase plane center P0 is reached. This indicates that the sway angle and sway angular velocity are 0 at the end of the movement. In this way, the sway angle and sway angular velocity of the suspended load S at time t8 in FIG. 7 are adjusted so that the sway angle and sway angular velocity are 0 at the end of the movement. Such adjustment is performed by deceleration and acceleration of the girder 602 in periods T3 and T4.

ちなみに、位相点P11は図7の時刻t2に相当し、位相点P12は図7の時刻t3に相当し、位相点P13は図7の時刻t4に相当する。そして、位相点P14は図7の時刻t5に相当し、位相点P15は図7の時刻t6に相当する。また、位相面中心P0は、図7の時刻t0及び時刻t8に相当する。 Incidentally, phase point P11 corresponds to time t2 in FIG. 7, phase point P12 corresponds to time t3 in FIG. 7, and phase point P13 corresponds to time t4 in FIG. 7. Phase point P14 corresponds to time t5 in FIG. 7, and phase point P15 corresponds to time t6 in FIG. 7. Phase plane center P0 corresponds to times t0 and t8 in FIG. 7.

期間T3及び期間T4におけるガーダ602の減速及び加速度の度合い及び時間は、移動終了時に位相面軌跡が位相面中心となるよう、位相面軌跡(振れ角及び振れ角速度)を逆算することで決定される。すなわち、期間T6が開始される際に、吊荷Sの振れ角及び振れ角速度が位相点P15の振れ角(θA)及び振れ角速度(ωA)となるよう、期間T3,T4の時間、及び、ガーダ602の加減速度が決定される。 The degree and time of deceleration and acceleration of the girder 602 in periods T3 and T4 are determined by back-calculating the phase plane trajectory (sway angle and sway angular velocity) so that the phase plane trajectory is at the phase plane center when the movement ends. In other words, the time of periods T3 and T4 and the acceleration and deceleration of the girder 602 are determined so that the sway angle and sway angular velocity of the load S become the sway angle (θA) and sway angular velocity (ωA) of phase point P15 when period T6 begins.

つまり、走行速度パターン生成部412は、期間T6における減速が開始される際の吊荷Sの振れ角及び振れ角速度が、期間T6による減速の終了時に振れ角及び振れ角速度が0となるよう位相面における逆算によって計算する。具体的には、期間T6の減速終了時の振れ角及び振れ角速度を基に、期間T3の減速及び期間T4の減速が行われる時間が位相面の位相軌跡(振れ角及び振れ角速度)を逆算することによって決定される。 In other words, the traveling speed pattern generation unit 412 calculates the sway angle and sway angular velocity of the suspended load S when deceleration in period T6 begins by back-calculating on the phase plane so that the sway angle and sway angular velocity become 0 at the end of deceleration in period T6. Specifically, based on the sway angle and sway angular velocity at the end of deceleration in period T6, the times at which deceleration in period T3 and deceleration in period T4 occur are determined by back-calculating the phase trajectory (sway angle and sway angular velocity) on the phase plane.

このように、制御パターン生成部412は、期間T6の終了時(時刻t8)に吊荷Sの振れ角及び振れ角速度が0となるよう、期間T6の終了時(時刻t8)から振れ角及び振れ角速度(位相面軌跡)を逆算することで期間T3及び期間T4が行われる時間を決定する。具体的には、制御パターン生成部412は、期間T6が開始される際(時刻t6)の吊荷Sの振れ角及び振れ角速度を、期間T6の終了時(時刻t8)に振れ角及び振れ角速度が0となるよう逆算し(位相面軌跡を逆算し)、期間T6の開始時(時刻t6)の振れ角及び振れ角速度を基に、期間T3及び期間T4が行われる時間を振れ角及び振れ角速度(位相面)を逆算することによって決定する。期間T3が行われる時間は図7のΔtbを示し、期間T4が行われる時間は図7のΔtaを示す。 In this way, the control pattern generation unit 412 determines the time when the periods T3 and T4 are performed by calculating backward the sway angle and sway angular velocity (phase plane trajectory) from the end of the period T6 (time t8) so that the sway angle and sway angular velocity of the load S are 0 at the end of the period T6 (time t8). Specifically, the control pattern generation unit 412 calculates backward the sway angle and sway angular velocity of the load S at the start of the period T6 (time t6) so that the sway angle and sway angular velocity are 0 at the end of the period T6 (time t8) (calculates backward the phase plane trajectory), and determines the time when the periods T3 and T4 are performed by calculating backward the sway angle and sway angular velocity (phase plane) based on the sway angle and sway angular velocity at the start of the period T6 (time t6). The time when the period T3 is performed is shown as Δtb in FIG. 7, and the time when the period T4 is performed is shown as Δta in FIG. 7.

図9に示す図では、一見、期間T3,T4がなくても、位相点P15に到達可能にみえる。しかしながら、移動距離の調整が必要であり期間T3,T4の制御は必要である。ちなみに、移動距離は、位相面軌跡と位相面軌跡の中心となる位相点とによって形成される扇型の角度に比例する時間と走行速度の積で示される。例えば、0から加速する期間T1におけるガーダ602の移動距離は、期間T1で示される円弧と位相点P1を中心とした扇型の角度に比例する時間で加速する走行速度の積の1/2で示される。 In the diagram shown in FIG. 9, it appears at first glance that phase point P15 can be reached even without periods T3 and T4. However, adjustment of the travel distance is necessary, and control of periods T3 and T4 is necessary. Incidentally, the travel distance is expressed as the product of the time proportional to the angle of the sector formed by the phase plane trajectory and the phase point at the center of the phase plane trajectory and the running speed. For example, the travel distance of girder 602 in period T1 accelerating from 0 is expressed as 1/2 the product of the arc shown by period T1 and the running speed accelerating in time proportional to the angle of the sector centered on phase point P1.

つまり、期間T3,T4における制御が行われない場合、P0→P11,P11→P15,P15→P0で形成される、それぞれの扇型の角度に比例する時間で算出される移動距離は、予定される移動距離より長くなる。予定される移動距離は、走行開始位置と走行目標位置127(図3参照)との差分である。従って、移動距離が、予定される移動距離と同じになるよう、期間T3,T4による加減速が必要になる。 In other words, if control is not performed during periods T3 and T4, the travel distance calculated over a time proportional to the angle of each sector formed by P0→P11, P11→P15, and P15→P0 will be longer than the planned travel distance. The planned travel distance is the difference between the travel start position and the travel target position 127 (see Figure 3). Therefore, acceleration and deceleration during periods T3 and T4 are required so that the travel distance becomes the same as the planned travel distance.

以下に、図3及び図7、図9を参照して、本実施形態の速度制御についてまとめる。
図7に示す速度制御は、ガーダ602あるいはクラブトロリ601における水平移動が最高速度(vc)となるまでの加速を横行用初期設定値421あるいは走行用初期設定値422に設定した最短時間で行われる。その後、水平移動の目標停止地点(横行目標位置122、走行目標位置127)に至る減速(期間T6)を横行用初期設定値421あるいは走行用初期設定値422に設定した最短時間で速度制御が行われる。この際、減速終了停止時(時刻t8)で荷振れが解消されるよう、最高速度で移動中(期間T2,T5)に短時間の減速(期間T3)と加速(期間T4)とが行われる。前記したように、具体的には、減速開始地点(時刻t6、位相点P15)での振れ角度及び振れ角速度が、図9に示す位相面を基に停止地点(時刻t8、位相面中心P:第1の減速期間の終了時)から逆算して求められる。そして、ガーダ602あるいはクラブトロリ601が減速開始地点(時刻t6、位相点P15)に到達したIDに、求められている振れ角度及び振れ角速度になるようガーダ602あるいはクラブトロリ601が制御される。
The speed control of this embodiment will be summarized below with reference to FIG. 3, FIG. 7, and FIG.
The speed control shown in Fig. 7 is performed in the shortest time in which the acceleration until the horizontal movement of the girder 602 or the club trolley 601 reaches the maximum speed (vc) is set to the initial setting value for traverse travel 421 or the initial setting value for travel 422. After that, the speed control is performed in the shortest time in which the deceleration (period T6) until the target stop point of the horizontal movement (traverse target position 122, travel target position 127) is set to the initial setting value for traverse travel 421 or the initial setting value for travel 422. At this time, short deceleration (period T3) and acceleration (period T4) are performed during movement at the maximum speed (periods T2, T5) so that the load swing is eliminated at the time of deceleration end stop (time t8). As described above, specifically, the swing angle and the swing angular velocity at the deceleration start point (time t6, phase point P15) are calculated backward from the stop point (time t8, phase plane center P: end of the first deceleration period) based on the phase plane shown in Fig. 9. Then, the girder 602 or the club trolley 601 is controlled so that the desired sway angle and sway angular velocity are achieved at the ID at which the girder 602 or the club trolley 601 reaches the deceleration start point (time t6, phase point P15).

ちなみに、図9に示す位相点P11は図7に示す時刻t2に対応し、位相点P12は時刻t3に対応する。そして、位相点P13は時刻t4に対応し、位相点P14は時刻t5に対応し、位相点P15は時刻t6に対応する。 Incidentally, phase point P11 shown in FIG. 9 corresponds to time t2 shown in FIG. 7, and phase point P12 corresponds to time t3. Phase point P13 corresponds to time t4, phase point P14 corresponds to time t5, and phase point P15 corresponds to time t6.

本実施形態では、ガーダ602(あるいはクラブトロリ601)加速中及び減速中では振れ制御が行われず、加速完了後の一定速中(期間T2,T5)に短時間の減速及び加速(期間T3,T4)が行われる。これにより、停止に至る減速開始時点(時刻t6)における振れ角度及び振れ角速度が制御される。この結果、減速が完了し停止した時点(時刻t8)における吊荷Sの振れが止められる。 In this embodiment, sway control is not performed while the girder 602 (or the club trolley 601) is accelerating or decelerating, and short periods of deceleration and acceleration (periods T3 and T4) are performed during constant speed (periods T2 and T5) after acceleration is complete. This controls the sway angle and sway angular velocity at the start of deceleration leading to a stop (time t6). As a result, the sway of the suspended load S is stopped when deceleration is completed and the load stops (time t8).

本実施形態では加速完了(時刻t2)から停止に至る減速開始(時刻t6)までの平均速度の低下は、本実施形態の振れ制御が行われない場合と比較して僅かである。本実施形態の振れ制御が行われない場合とは期間T3,T4が行われない場合である。従って、本実施形態の速度制御による総移動時間は振れ制御しない場合に対し僅かな増加で済む。また、後記する第1比較例と比較しても、本実施形態の速度制御は振れ周期の1/3近い時間を短縮できる(例:荷振れ周期が6秒の場合、1.9秒程度)。1回の搬送について1.9秒程度の時間短縮であっても、実際には1日に何百回と搬送が行われるため、全体の時間短縮は大きなものとなる。 In this embodiment, the decrease in average speed from the completion of acceleration (time t2) to the start of deceleration leading to a stop (time t6) is slight compared to when the swing control of this embodiment is not performed. When the swing control of this embodiment is not performed, periods T3 and T4 are not performed. Therefore, the total movement time using the speed control of this embodiment is only slightly increased compared to when the swing control is not performed. Also, compared to the first comparative example described below, the speed control of this embodiment can reduce the time by nearly 1/3 of the swing period (for example, about 1.9 seconds when the load swing period is 6 seconds). Even if the time reduction of about 1.9 seconds per transport is achieved, the overall time reduction is significant because hundreds of transports are actually performed per day.

[変形例]
次に、本実施形態における振れ制御の変形例を示す。
図10~図12は、本実施形態における振れ制御の変形例を示す図である。図10~図12では、ガーダ602の走行速度の時間制御に関する図が示されている。
例えば、図10では、期間T1と期間T2との間に一時的な加減速(期間T1a,T2a)が行われている。期間T1aは期間T1と、期間T2との間に、ガーダ602の減速を行う期間であり、期間T6以外の期間であるとともに、期間T3以外の期間である第3の減速期間である。また、期間T2aは、期間T1aの後、ガーダ602の加速を行う期間であり、期間T1以外の期間であるとともに、期間T4以外の期間である第3の加速期間である。つまり、図10では、図7の上段に示す速度制御に加えて、期間T1の加速と、期間T2の等速度運動との間に、期間T3以外の加速である期間T1aの減速が所定時間行われ、期間T1aの減速が行われた後、期間T4以外の加速である期間T2aの加速が所定時間行われている。
[Modification]
Next, a modification of the vibration control in this embodiment will be described.
10 to 12 are diagrams showing modified examples of the runout control in this embodiment. In FIG. 10 to FIG. 12, diagrams related to the time control of the traveling speed of the girder 602 are shown.
For example, in FIG. 10, temporary acceleration and deceleration (periods T1a, T2a) are performed between the period T1 and the period T2. The period T1a is a period in which the girder 602 is decelerated between the period T1 and the period T2, and is a third deceleration period that is a period other than the period T6 and a period other than the period T3. The period T2a is a period in which the girder 602 is accelerated after the period T1a, and is a third acceleration period that is a period other than the period T1 and a period other than the period T4. That is, in FIG. 10, in addition to the speed control shown in the upper part of FIG. 7, between the acceleration of the period T1 and the uniform velocity motion of the period T2, deceleration of the period T1a, which is acceleration other than the period T3, is performed for a predetermined time, and after the deceleration of the period T1a, acceleration of the period T2a, which is acceleration other than the period T4, is performed for a predetermined time.

走行速度パターン生成部412は、期間T1,T1a,T2a,T2~T4を有するよう、走行速度パターン432を生成する。 The driving speed pattern generation unit 412 generates the driving speed pattern 432 to have periods T1, T1a, T2a, and T2 to T4.

図10に示す制御は以下のような条件の場合に行うとよい。(X1)図7に示す制御では最高速度での移動時間(期間T2,T5)が短い。(X1)のため、最高速度で移動中に短時間の減速制御と加速制御を行っても減速開始地点(時刻t6、位相点P15)到達時に求めた荷振れ角度および角速度にすることができない。 The control shown in FIG. 10 may be performed under the following conditions: (X1) In the control shown in FIG. 7, the movement time at maximum speed (periods T2, T5) is short. Because of (X1), even if deceleration control and acceleration control are performed for a short period while moving at maximum speed, it is not possible to obtain the load swing angle and angular velocity that were found when the deceleration start point (time t6, phase point P15) is reached.

また、図11では、期間T1と期間T2との間、及び、期間T5と期間T6との間で一時的な加減速(期間T1a,T2a,T5a,T6a)が行われている。期間T5aは期間T5と、期間T6との間に、ガーダ602の減速を行う期間であり、期間T6以外の期間であるとともに、期間T3以外の期間である第4の減速期間である。また、期間T6aは、期間T6aの後、ガーダ602の加速が行われる期間であり、期間T1以外の期間であるとともに、期間T4以外の期間である第4の加速期間である。つまり、図11では、図10における速度制御に加えて、減速制御中(期間T6)に短時間の加速制御及び減速制御(期間T5a,T6a)が行われている。要するに、図11では、期間T5の等速度運動と、期間T6の減速との間に、期間T3の減速以外の減速である期間T5aの減速が行われている。そして、期間T5aの減速が行われた後、期間T4の加速以外の加速である期間T6aの加速が所定時間行われている。 In addition, in FIG. 11, temporary acceleration and deceleration (periods T1a, T2a, T5a, T6a) are performed between periods T1 and T2, and between periods T5 and T6. Period T5a is a period between periods T5 and T6 in which the girder 602 is decelerated, which is a period other than period T6 and a fourth deceleration period other than period T3. Period T6a is a period in which the girder 602 is accelerated after period T6a, which is a fourth acceleration period other than period T1 and a period other than period T4. That is, in FIG. 11, in addition to the speed control in FIG. 10, short-term acceleration control and deceleration control (periods T5a, T6a) are performed during the deceleration control (period T6). In short, in FIG. 11, deceleration is performed during period T5a, which is deceleration other than the deceleration during period T3, between the uniform velocity motion of period T5 and the deceleration of period T6. Then, after deceleration during period T5a, acceleration during period T6a, which is acceleration other than the acceleration during period T4, is performed for a predetermined period of time.

走行速度パターン生成部412は、期間T1,T1a,T2a,T2~T5,T5a,T6a,T6を有するよう走行速度パターン432を生成する。 The driving speed pattern generation unit 412 generates the driving speed pattern 432 to have periods T1, T1a, T2a, T2 to T5, T5a, T6a, and T6.

図11に示す速度制御は、図10に示す速度制御でも、減速開始地点(時刻t6、位相点P15)到達時に荷振れ角度および角速度が求めた値とズレが生じている場合に行われるとよい。 The speed control shown in FIG. 11 may also be performed in the speed control shown in FIG. 10 if there is a deviation between the load swing angle and the angular velocity and the calculated values when the deceleration start point (time t6, phase point P15) is reached.

そして、図12では、図11のような制御が行われた後、期間T6において減速が行われた後、期間T7で等速度制御(第2の等速度運動)が行われた後、期間T8で減速している。即ち、期間T6の減速中において、期間T2,T5の等速度運動以外の等速度運動である第2の等速度運が期間T7で所定時間行われる。期間T7は期間T6中において、ガーダ602の等速度運動を行う期間であり、期間T3,T5以外の期間である第2の等速度運動期間である。 In FIG. 12, after the control shown in FIG. 11 is performed, deceleration is performed in period T6, constant velocity control (second constant velocity motion) is performed in period T7, and then deceleration occurs in period T8. That is, during deceleration in period T6, second constant velocity motion, which is constant velocity motion other than the constant velocity motions in periods T2 and T5, is performed for a predetermined time in period T7. Period T7 is the period during period T6 during which constant velocity motion of the girder 602 is performed, and is the second constant velocity motion period, which is a period other than periods T3 and T5.

図12に示す速度制御は、最高速度(vc:図7参照)から、所定速度まで最短時間で減速制御(期間T6)が行われた後、当該所定の速度で目標停止地点(横行目標位置122、走行目標位置127)の手前まで等速度制御(期間T7)が行われる。その後、減速制御(期間T8)が行われることでガーダ602あるいはクラブトロリ601が停止する。これによって、減速終了地点(期間T8の終点)で荷振れを解消させるよう、減速開始地点(期間T6aの終点)での振れ角度及び振れ角速度が減速終了地点(期間T8の終点)から逆算によって求められる。図12に示す制御は、図11の制御において、減速終了停止時(期間T6の終点)で、ガーダ602あるいはクラブトロリ601の位置が、横行目標位置122や、走行目標位置127からずれるが、そのずれが、要求される許容範囲より小さい場合に行われるとよい。 In the speed control shown in FIG. 12, deceleration control (period T6) is performed from the maximum speed (vc: see FIG. 7) to a predetermined speed in the shortest time, and then constant speed control (period T7) is performed at the predetermined speed until just before the target stop point (traverse target position 122, running target position 127). Then, deceleration control (period T8) is performed to stop the girder 602 or the club trolley 601. As a result, the swing angle and swing angular velocity at the deceleration start point (end point of period T6a) are calculated backwards from the deceleration end point (end point of period T8) so that the load swing is eliminated at the deceleration end point (end point of period T8). The control shown in FIG. 12 is preferably performed when the position of the girder 602 or the club trolley 601 deviates from the traverse target position 122 or the running target position 127 at the time of deceleration end stop (end point of period T6) in the control of FIG. 11, but the deviation is smaller than the required tolerance range.

ちなみに、前記したように図7の上段に示す速度制御のパターンは、図3に示す走行速度パターン432である。走行速度パターン生成部412は、図7、図10~図12に示すような走行速度パターン432を複数生成し、最も適切な走行速度パターン432を選択する。最も適切な走行速度パターン432とは、総移動時間が最も短く、移動距離が目的地までの距離に最も近い走行速度パターン432である。横行速度パターン431も同様である。 As mentioned above, the speed control pattern shown in the upper part of Fig. 7 is the running speed pattern 432 shown in Fig. 3. The running speed pattern generation unit 412 generates multiple running speed patterns 432 as shown in Figs. 7, 10 to 12, and selects the most appropriate running speed pattern 432. The most appropriate running speed pattern 432 is the running speed pattern 432 with the shortest total travel time and the travel distance closest to the distance to the destination. The same applies to the traverse speed pattern 431.

なお、図7の上段に示す速度制御に、図11に示す期間T5a,T6aが行われてもよい。つまり、図11に示す速度制御において、期間T1a,T2aの速度制御が省略されてもよい。また、図12に示す速度制御において、期間T1a,T2aの速度制御及び期間T5a,T6aの速度制御のいずれかが省略されてもよい。 The speed control shown in the upper part of FIG. 7 may be performed during periods T5a and T6a shown in FIG. 11. That is, in the speed control shown in FIG. 11, the speed control during periods T1a and T2a may be omitted. In addition, in the speed control shown in FIG. 12, either the speed control during periods T1a and T2a or the speed control during periods T5a and T6a may be omitted.

また、期間T3,T4の速度制御は連続して行われなくてもよい。同様に、期間T1a,T2aの速度制御は連続して行われなくてもよいし、期間T5a,T6aの速度制御は連続して行われなくてもよい。また、図10~図12における期間T1aが2回以上の複数回行われてもよい。同10様に、図10~図12における期間T2aが2回以上の複数回行われてもよい。また、図10~図12における期間T3,T4,T5a,T6aのそれぞれが2回以上の複数回行われてもよい。 In addition, the speed control in periods T3 and T4 does not have to be performed consecutively. Similarly, the speed control in periods T1a and T2a does not have to be performed consecutively, and the speed control in periods T5a and T6a does not have to be performed consecutively. In addition, period T1a in Figures 10 to 12 may be performed two or more times. Similarly, period T2a in Figures 10 to 12 may be performed two or more times. In addition, each of periods T3, T4, T5a, and T6a in Figures 10 to 12 may be performed two or more times.

<比較例>
次に、図13~図15を参照して、本実施形態に対する比較例を説明する。
Comparative Example
Next, a comparative example for comparison with this embodiment will be described with reference to FIGS.

[第1比較例]
まず、図13~図15を参照して、第1比較例について説明する。第1比較例は、一般的に行われている吊荷Sの振止制御である。
[First Comparative Example]
First, a first comparative example will be described with reference to Fig. 13 to Fig. 15. The first comparative example is a commonly performed anti-sway control of a suspended load S.

(速度制御、振れ角及び振れ角速度の時間変化)
図13は、第1比較例で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダ602の移動時間との関係(時間変化)を示す図である。
図13の上段はガーダ602の走行速度を示している。また、図13の下段において太実線は振れ角(θ2)の時間変化を示し、破線は振れ角速度(ω)の時間変化を示している。
なお、図13では、走行について説明しているが、横行についても同様の制御が行われる。また、以下の記載において、τは吊荷Sの振れ周期139(図3参照)である。
(Speed control, change in deflection angle and deflection angular velocity over time)
FIG. 13 is a diagram showing the relationship (time change) between the traveling speed, the swing angle, the swing angular velocity, and the movement time of the girder 602 in the swing control performed in the first comparative example.
The upper part of Fig. 13 shows the traveling speed of the girder 602. In addition, in the lower part of Fig. 13, the thick solid line shows the time change of the sway angle (θ2), and the dashed line shows the time change of the sway angular velocity (ω).
Although Fig. 13 describes traveling, the same control is performed for traversing. In the following description, τ is the swing period 139 of the suspended load S (see Fig. 3).

まず、図13の上段を参照して、ガーダ602の速度制御について説明する。
図13の上段に示すように、速度制御装置5(図2、図3参照)は、走行開始の時刻t100でガーダ602の走行を開始した後、ガーダ602は、期間T101でτ/6の間、加速度し、期間T102でτ/6の間、等速度運動を行う。その後、ガーダ602は、期間T103でtd1-τ/3の間、等加速度運動を行った後、期間T104でτ/6の間、等加速度運動を行い、その後、期間T105でτ/6の間、等加速度運動を行う。なお、td1は加速度時間である。つまり、td1は、期間T101,T103,T105の時間を合計したものである。
First, the speed control of the girder 602 will be described with reference to the upper part of FIG.
As shown in the upper part of FIG. 13, the speed control device 5 (see FIG. 2 and FIG. 3) starts the girder 602 traveling at the time t100 when the girder 602 starts traveling, and then the girder 602 accelerates for τ/6 in the period T101 and performs uniform velocity motion for τ/6 in the period T102. After that, the girder 602 performs uniform acceleration motion for td1-τ/3 in the period T103, performs uniform acceleration motion for τ/6 in the period T104, and then performs uniform acceleration motion for τ/6 in the period T105. Note that td1 is the acceleration time. In other words, td1 is the sum of the times of the periods T101, T103, and T105.

期間T105は時刻t101で終了し、その後、期間T106において、ガーダ602は、td2の間、速度(vc)で等速度運動を行う。ここで、td2=d/vc-(td1+td3)/2-τ/3である。本式において、dは移動距離である。また、td3は減速時間であり、後記する期間T107,T108,T111の時間を合計したものである。 Period T105 ends at time t101, and then, during period T106, the girder 602 performs uniform motion at a speed (vc) for td2. Here, td2 = d/vc - (td1 + td3)/2 - τ/3. In this formula, d is the travel distance. Also, td3 is the deceleration time, which is the sum of the times of periods T107, T108, and T111 described below.

期間T106は時刻t102で終了し、その後、ガーダ602は、期間T107でτ/6の間、等加速度運動で減速し、期間T108でτ/6の間、等速度運動を行う。その後、ガーダ602は、期間T109でtd3-τ/3の間、等加速度運動で減速した後、期間T110でτ/6の間、等加速度運動で減速し、その後、期間T111でτ/6の間、等加速度運動で減速する。そして、時刻t103でガーダ602は目的地に到達し、移動を終了する。 Period T106 ends at time t102, after which girder 602 decelerates with uniform acceleration motion for τ/6 in period T107, and performs uniform velocity motion for τ/6 in period T108. Girder 602 then decelerates with uniform acceleration motion for td3-τ/3 in period T109, then decelerates with uniform acceleration motion for τ/6 in period T110, and then decelerates with uniform acceleration motion for τ/6 in period T111. Then, at time t103, girder 602 reaches the destination and ends its movement.

次に、図13の下段を参照して、ガーダ602が走行している際における振れ角と、振れ角速度との時間変化を説明する。
まず、期間T101の加速度による慣性の法則によって、振れ角速度(破線)は負側に振れる。そして、それに伴い、吊荷Sの振れ角(太実線)も負側に振れる。そして、期間T102における等速度運動により、期間T102の終了時である時刻t111では、吊荷Sの振れ角速度が0となる。一方、振れ角は、時刻t111において、θ111=-tan-1(αa/g)となる。本式において、αaはガーダ602の加速度の絶対値であり、gは重力加速度である。
Next, with reference to the lower part of FIG. 13, the change over time in the sway angle and the sway angular velocity while the girder 602 is traveling will be described.
First, due to the law of inertia caused by the acceleration during period T101, the sway angular velocity (dashed line) swings to the negative side. Accordingly, the sway angle (thick solid line) of the load S also swings to the negative side. Then, due to the uniform velocity motion during period T102, at time t111, which is the end of period T102, the sway angular velocity of the load S becomes 0. Meanwhile, the sway angle becomes θ111 = -tan -1 (αa/g) at time t111. In this formula, αa is the absolute value of the acceleration of the girder 602, and g is the acceleration of gravity.

期間T103における等加速度運動の間、振れ角速度は0であり、振れ角はθ111で推移する。そして、期間T106による等速度運動に入る前に、期間T104における等速度運動と、期間T105における等加速度運動が行われることで、吊荷Sの振れ角速度は正側に振れた後、期間T105が終了するt105において、振れ角速度は0となる。このような振れ角速度のふるまいによって、時刻t101における振れ角は0となる。 During the uniform acceleration motion in period T103, the sway angular velocity is 0, and the sway angle changes at θ111. Then, before entering the uniform velocity motion in period T106, uniform velocity motion in period T104 and uniform acceleration motion in period T105 are performed, causing the sway angular velocity of the suspended load S to swing to the positive side, and then at t105, when period T105 ends, the sway angular velocity becomes 0. Due to this behavior of the sway angular velocity, the sway angle at time t101 becomes 0.

時刻t101で振れ角速度及び振れ角が0となった後、期間T106では、振れ角速度及び振れ角が0のまま、ガーダ602は等速度運動で移動する。
そして、時刻t102で減速が開始されると、慣性の法則によって、吊荷Sは正側に振れる。期間T107における減速の後、ガーダ602は期間T108で等速度運動を行う。これにより、期間T108が終了する時刻t112において、振れ角速度は0となり、振れ角はθ112となる。時刻t112は、期間T107で振れた吊荷Sが半分ほど戻った時刻にするとよい。このようにすると、期間T109における減速度による慣性の力と、吊荷Sが正側に戻ろうとする力とがつりあい、吊荷Sの振れ角がθ112で安定する。なお、θ112=tan-1(αb/g)である。本式において、αbは、減速時におけるガーダ602の加速度の絶対値である。
After the sway angular velocity and the sway angle become 0 at time t101, in a period T106, the sway angular velocity and the sway angle remain 0 and the girder 602 moves at a uniform velocity.
Then, when deceleration starts at time t102, the load S swings to the positive side due to the law of inertia. After deceleration in period T107, the girder 602 performs uniform velocity motion in period T108. As a result, at time t112 when period T108 ends, the swing angular velocity becomes 0 and the swing angle becomes θ112. Time t112 should be the time when the load S that swung in period T107 returns about halfway. In this way, the force of inertia due to the deceleration in period T109 and the force that the load S tries to return to the positive side are balanced, and the swing angle of the load S is stabilized at θ112. Note that θ112 = tan -1 (αb/g). In this formula, αb is the absolute value of the acceleration of the girder 602 during deceleration.

期間T109における等加速度運動の間、振れ角速度は0であり、振れ角はθ111で推移する。そして、移動終了の前に、期間T110における等速度運動と、期間T111における等加速度運動(減速)が行われることで、吊荷Sの振れ角速度は負側に振れた後、期間T111が終了するt103において、振れ角速度は0となる。このような振れ角速度のふるまいによって、移動終了の時刻である時刻t3における振れ角は0となる。 During the uniform acceleration motion in period T109, the sway angular velocity is 0 and the sway angle changes at θ111. Then, before the end of the movement, uniform velocity motion in period T110 and uniform acceleration motion (deceleration) in period T111 are performed, causing the sway angular velocity of the load S to swing to the negative side, and then at t103, when period T111 ends, the sway angular velocity becomes 0. Due to this behavior of the sway angular velocity, the sway angle becomes 0 at time t3, which is the time when the movement ends.

なお、第1比較例における総移動時間は、d/vc+{(td1+td3)/2}+τ/3である。 The total travel time in the first comparative example is d/vc + {(td1 + td3)/2} + τ/3.

図13において、破線L101,L102は、振れ制御、即ち、期間T102,T104,T108,T110の制御が行われなかった場合におけるガーダ602の走行速度の時間変化を示している。振れ制御が行われた場合(実線)と、振れ制御が行われなかった場合(破線L101,L102)との総移動時間の差はτ/3である。ここで、τは振れ周期である。 In FIG. 13, dashed lines L101 and L102 show the change over time in the running speed of the girder 602 when sway control, i.e., control during periods T102, T104, T108, and T110, is not performed. The difference in total travel time between when sway control is performed (solid line) and when sway control is not performed (dashed lines L101 and L102) is τ/3. Here, τ is the sway period.

図7に示す本実施形態について、振れ制御が行われた場合と、振れ制御が行われなかった場合との総移動時間の差をΔ1とする。また、図13に示す比較例について、振れ制御が行われた場合と、振れ制御が行われなかった場合との総移動時間の差をΔ2とする。すると、Δ1<Δ2となる。つまり、図7に示す本実施形態の振れ制御の方が、総移動時間のロスを軽減することができる。 For the present embodiment shown in FIG. 7, the difference in total travel time between when shake control is performed and when shake control is not performed is set to Δ1. Also, for the comparative example shown in FIG. 13, the difference in total travel time between when shake control is performed and when shake control is not performed is set to Δ2. Then, Δ1<Δ2. In other words, the shake control of the present embodiment shown in FIG. 7 can reduce loss in total travel time.

(吊荷Sの状態)
図14は、第1比較例におけるガーダ602の移動中における吊荷S(コイル)の状態を示す図である。
図14において、図8と同様、矢印A1はガーダ602の加速度を示し、矢印A2はガーダ602の速度を示す。また、図14において、矢印A3は吊荷Sの振れ角速度を示している。また、図14において、期間T101~T111は図13に示す期間T101~T111と同じものである。同様に、図14において時刻t100~t103は、図13に示す時刻t100~t103と同じものである。
(State of suspended load S)
FIG. 14 is a diagram showing the state of the suspended load S (coil) during movement of the girder 602 in the first comparative example.
In Fig. 14, as in Fig. 8, arrow A1 indicates the acceleration of the girder 602, and arrow A2 indicates the velocity of the girder 602. Also, in Fig. 14, arrow A3 indicates the swing angular velocity of the suspended load S. Also, in Fig. 14, the period T101 to T111 is the same as the period T101 to T111 shown in Fig. 13. Similarly, in Fig. 14, times t100 to t103 are the same as times t100 to t103 shown in Fig. 13.

時刻t100では、吊荷Sの振れ角及び振れ角速度はともに0である。
図14に示すように、期間T101における加速制御、期間T102における等速度制御により、期間T103の加速制御では吊荷Sは、最小の振れ角(θ111)で移動する。
At time t100, the sway angle and the sway angular velocity of the suspended load S are both zero.
As shown in FIG. 14, due to acceleration control in period T101 and constant speed control in period T102, the load S moves with a minimum sway angle (θ111) during acceleration control in period T103.

そして、期間T104における等速度制御、期間T105における加速制御によって、期間T105が終了するt101では、前記したように、振れ角速度及び振れ角の双方が0となっている。そして、等速度制御が行われる期間T106では、振れ角速度及び振れ角の双方が0のまま、吊荷Sが移動する。 Then, due to the constant speed control in period T104 and the acceleration control in period T105, at t101 when period T105 ends, both the sway angular velocity and the sway angle are 0, as described above. Then, in period T106 when the constant speed control is performed, the suspended load S moves with both the sway angular velocity and the sway angle remaining 0.

そして、期間T107における減速制御、期間T108における等速度制御により、期間T109の減速制御では、吊荷Sは最大の振れ角(θ112)で移動する。 Then, due to the deceleration control in period T107 and the constant speed control in period T108, the load S moves at the maximum sway angle (θ112) in the deceleration control in period T109.

そして、期間T109の後、期間T110の等速度制御、期間T111の減速制御が行われることによって、移動終了の時刻t103において、振れ角速度及び振れ角が0となる。 After period T109, constant speed control is performed during period T110, and deceleration control is performed during period T111, so that the swing angular velocity and swing angle become 0 at time t103 when the movement ends.

(位相面)
次に、図15を参照して、第1比較例で行われる振れ制御を位相面で説明する。
図15は、第1比較例で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。
位相面は、横軸がω/(τ/2π)であり、縦軸が吊荷Sであるコイルの振れ角(θ2)である。ωは振れ角速度であり、τは振れ周期139である。
(Phase Plane)
Next, with reference to FIG. 15, the shake control performed in the first comparative example will be described in terms of phase.
FIG. 15 is a diagram showing the shake control performed in the first comparative example by a phase plane trajectory on the phase plane.
The phase plane has a horizontal axis of ω/(τ/2π) and a vertical axis of the sway angle (θ2) of the coil with the suspended load S. ω is the sway angular velocity and τ is the sway period 139.

第1比較例による振れ制御(図13に示す振れ制御)では、吊荷Sであるコイルは太実線矢印に示すような位相面軌跡を描く。なお、図15に示す期間T101~T111は、図13に示す期間T101~T111に対応している。また、図15において二点鎖線で示される、複数の同心円は位相面中心P0、位相点P1a,P2aのそれぞれを中心とする同心円である。位相点P1aは、最小の振れ角(θ111:図13参照)が生じる時における振れ中心傾き角(θ111/2)を示す。また、位相点P2aは、最大の振れ角(θ112:図13参照)が生じる時における振れ中心傾き角(θ112/2)を示す。 In the sway control according to the first comparative example (sway control shown in FIG. 13), the coil, which is the suspended load S, traces a phase plane trajectory as shown by the thick solid arrow. Note that the periods T101 to T111 shown in FIG. 15 correspond to the periods T101 to T111 shown in FIG. 13. Also, the multiple concentric circles shown by the two-dot chain lines in FIG. 15 are concentric circles centered on the phase plane center P0 and phase points P1a and P2a, respectively. Phase point P1a indicates the sway center tilt angle (θ111/2) when the minimum sway angle (θ111: see FIG. 13) occurs. Also, phase point P2a indicates the sway center tilt angle (θ112/2) when the maximum sway angle (θ112: see FIG. 13) occurs.

位相面中心P0を中心とした同心円上に位相面軌跡がある場合、吊荷Sであるコイルは、重力が働く方向である鉛直方向を中心とした振り子運動を行う。また、位相点P1aを中心とする同心円上に位相面軌跡がある場合、コイルは、最小の振れ角(θ111)を中心とする振り子運動を行う。同様に、位相点P2aを中心とする同心円上に位相面軌跡がある場合、コイルは、最大の振れ角(θ112)を中心とする振り子運動を行う。 When the phase plane trajectory lies on a concentric circle centered on the phase plane center P0, the coil, which is the suspended load S, performs a pendulum motion centered on the vertical direction, which is the direction in which gravity acts. Also, when the phase plane trajectory lies on a concentric circle centered on phase point P1a, the coil performs a pendulum motion centered on the minimum swing angle (θ111). Similarly, when the phase plane trajectory lies on a concentric circle centered on phase point P2a, the coil performs a pendulum motion centered on the maximum swing angle (θ112).

まず、期間T101において、位相面軌跡は、位相面中心P0から位相点P101まで、位相点P1aを中心とした円弧で示される。その後、期間T102において、位相面軌跡は、位相点P101から位相点P102(=位相点P1a)まで位相面中心P0を中心とした円弧で示される。期間T103では、図13に示すように、吊荷Sの振れ角速度は0であり、振れ角はθ111であるため、図15に示す位相面では位相点P102にとどまった状態で位相面軌跡は推移する。 First, in period T101, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P1a from phase plane center P0 to phase point P101. Then, in period T102, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase plane center P0 from phase point P101 to phase point P102 (=phase point P1a). In period T103, as shown in FIG. 13, the sway angular velocity of the suspended load S is 0 and the sway angle is θ111, so that the phase plane trajectory shifts while remaining at phase point P102 in the phase plane shown in FIG. 15.

そして、期間T104において、位相面軌跡は、位相点P102から位相点P103まで位相面中心P0を中心とした円弧で示される。続いて、期間T105において、位相面軌跡は、位相点P103から位相面中心P0まで位相点P1aを中心とした円弧で示される。 Then, in period T104, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase plane center P0 from phase point P102 to phase point P103. Next, in period T105, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P1a from phase point P103 to phase plane center P0.

期間T106では、図13に示すように、振れ角速度及び振れ角度ともに0で推移する。従って、図15に示す位相面に示すように、期間T106において位相面軌跡は位相面中心P0にとどまった状態で推移する。 In period T106, as shown in FIG. 13, both the shake angular velocity and the shake angle remain at 0. Therefore, as shown in the phase plane in FIG. 15, in period T106, the phase plane trajectory remains at the phase plane center P0.

続いて、期間T107において、位相面軌跡は、位相面中心P0から位相点P104まで、位相点P2aを中心とした円弧で示される。その後、期間T108において、位相面軌跡は、位相点P104から位相点P105(=位相点P2a)まで位相面中心P0を中心とした円弧で示される。期間T109では、図13に示すように、吊荷Sの振れ角速度は0であり、振れ角はθ112であるため、図15に示す位相面では位相点P105(=位相点P2a)にとどまった状態で位相面軌跡は推移する。 Next, in period T107, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P2a from phase plane center P0 to phase point P104. After that, in period T108, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase plane center P0 from phase point P104 to phase point P105 (=phase point P2a). In period T109, as shown in FIG. 13, the sway angular velocity of the suspended load S is 0 and the sway angle is θ112, so that the phase plane trajectory shifts while remaining at phase point P105 (=phase point P2a) in the phase plane shown in FIG. 15.

そして、期間T110において、位相面軌跡は、位相点P105から位相点P106まで位相面中心P0を中心とした円弧で示される。続いて、期間T111において、位相面軌跡は、位相点P106から位相面中心P0まで位相点P2aを中心とした円弧で示される。 Then, in period T110, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase plane center P0 from phase point P105 to phase point P106. Next, in period T111, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P2a from phase point P106 to phase plane center P0.

前記したように、図13~図15に示す第1比較例の振れ制御では、図7~図9に示す本実施形態の振れ制御より、振れ制御を行わなかった場合と、振れ制御を行った場合における総移動時間の差が大きい。つまり、第1比較例の振れ制御は、本実施形態の振れ制御よりガーダ602の移動時間がかかる。これは、第1比較例では、加速制御を行う期間において一旦加速を停止したり、減速制御を行う期間において一旦減速を停止したりするためである。 As described above, in the sway control of the first comparative example shown in Figures 13 to 15, the difference in total movement time between when sway control is not performed and when sway control is performed is greater than in the sway control of this embodiment shown in Figures 7 to 9. In other words, the sway control of the first comparative example takes longer to move the girder 602 than the sway control of this embodiment. This is because in the first comparative example, acceleration is stopped once during the period when acceleration control is performed, and deceleration is stopped once during the period when deceleration control is performed.

[第2比較例]
次に、図16~図18を参照して、第2比較例について説明する。第2比較例は、非特許文献1に記載されている振止制御であり、加速中に一時的な減速を行い、さらに、減速中に一時的な加速度を行う制御である。
[Second Comparative Example]
Next, a second comparative example will be described with reference to Figures 16 to 18. The second comparative example is an anti-vibration control described in Non-Patent Document 1, which performs temporary deceleration during acceleration and further performs temporary acceleration during deceleration.

(速度制御、振れ角及び振れ角速度の時間変化)
図16は、第2比較例で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダ602の移動時間との関係(時間変化)を示す図である。
図16の上段はガーダ602の走行速度を示している。また、図16の下段において実線は振れ角(θ2)の時間変化を示し、破線は振れ角速度(ω)の時間変化を示している。
なお、図16では、走行について説明しているが、横行についても同様の制御が行われる。
(Speed control, change in deflection angle and deflection angular velocity over time)
FIG. 16 is a diagram showing the relationship (time change) between the traveling speed, the swing angle, the swing angular velocity, and the movement time of the girder 602 in the swing control performed in the second comparative example.
The upper part of Fig. 16 shows the traveling speed of the girder 602. In the lower part of Fig. 16, the solid line shows the change in the sway angle (θ2) over time, and the dashed line shows the change in the sway angular velocity (ω) over time.
Although FIG. 16 illustrates the traveling mode, the same control is performed for the traverse mode.

まず、図16の上段を参照して、ガーダ602の速度制御について説明する。
図16の上段に示すように、速度制御装置5(図2、図3参照)は、走行開始の時刻t200でガーダ602の走行を開始する。そして、ガーダ602は期間T201で加速制御によって加速度した後、期間T202で減速制御によって減速する。その後、ガーダ602は、期間T203で再び加速する。期間T201における加速度と、期間T202における加速度の絶対値は同じである。また、期間T202の時間tf2は、tf2=tan-1[{sin(2π×ta/2/τ)/{1-cos(2π×ta/2/τ)}]/π×τ×2である。そして、期間T201及び期間T203それぞれの時間は、(ta/2)+(tf2/2)となる。また、taは加速度αaで速度vcまで加速した場合の加速時間である。
First, with reference to the upper part of FIG. 16, the speed control of the girder 602 will be described.
As shown in the upper part of FIG. 16, the speed control device 5 (see FIG. 2 and FIG. 3) starts the girder 602 traveling at the time t200 when the traveling starts. Then, the girder 602 accelerates by acceleration control in the period T201, and then decelerates by deceleration control in the period T202. After that, the girder 602 accelerates again in the period T203. The absolute value of the acceleration in the period T201 and the acceleration in the period T202 are the same. In addition, the time tf2 in the period T202 is tf2=tan -1 [{sin(2π×ta/2/τ)/{1-cos(2π×ta/2/τ)}]/π×τ×2. In addition, the time of each of the periods T201 and T203 is (ta/2)+(tf2/2). In addition, ta is the acceleration time when accelerating to the speed vc at the acceleration αa.

そして、期間T204では、等速度制御がおこなわれる。期間T204の後、期間T205でガーダ602の減速制御が行われる。さらに、期間T205の後、期間T206でガーダ602の加速制御が行われる。そして、期間T206の後、期間T207で再びガーダ602の減速制御が行われることで、ガーダ602は走行目標位置127(図3参照)に到着する。 In the period T204, constant speed control is performed. After the period T204, deceleration control of the girder 602 is performed in the period T205. After the period T205, acceleration control of the girder 602 is performed in the period T206. After the period T206, deceleration control of the girder 602 is performed again in the period T207, so that the girder 602 arrives at the running target position 127 (see FIG. 3).

期間T206が行われる時間は期間T202が行われる時間と同じである。そして、期間T205及び期間T207それぞれの時間は、(ta/2)+(tf2/2)となる。そして、図16において、tbは加速度αaで速度vcから速度0まで減速した場合の加速時間であり、taと同じ時間となる。 The time period T206 lasts is the same as the time period T202 lasts. The times of periods T205 and T207 are (ta/2) + (tf2/2). In FIG. 16, tb is the acceleration time when decelerating from speed vc to speed 0 at acceleration αa, and is the same time as ta.

次に、図16の下段を参照して、ガーダ602が走行している際における振れ角と、振れ角速度との時間変化を説明する。
まず、期間T201の加速度による慣性の法則によって、振れ角速度は負側に振れる。これにともない、振れ角も負側に振れる。そして、期間T201中の時刻t201において、振れ角速度が最小となる。時刻t201の振れ角速度はω211=-tan-1(αa/g)である。αa及びgについては前記しているので、ここでの説明を省略する。時刻t201以降、振れ角速度の絶対値は徐々に小さくなる。
Next, with reference to the lower part of FIG. 16, the change over time in the sway angle and the sway angular velocity while the girder 602 is traveling will be described.
First, due to the law of inertia caused by the acceleration in period T201, the shake angular velocity swings to the negative side. Accordingly, the shake angle also swings to the negative side. Then, at time t201 during period T201, the shake angular velocity becomes a minimum. The shake angular velocity at time t201 is ω211=-tan -1 (αa/g). αa and g have been described above, so their explanation will be omitted here. After time t201, the absolute value of the shake angular velocity gradually decreases.

続いて、期間T202において、ガーダ602は減速するため、慣性の法則によって吊荷Sは正方向(進行方向)に振れる。これにより、振れ角速度は正方向に加速する。また、期間T202中の時刻t202において、振れ角速度が0になるとともに、最小の振れ角となる。 Next, in period T202, the girder 602 decelerates, and the load S swings in the positive direction (travel direction) due to the law of inertia. This causes the swing angular velocity to accelerate in the positive direction. Also, at time t202 during period T202, the swing angular velocity becomes 0 and the swing angle becomes the minimum.

その後、期間T203において、ガーダ602は再び加速するため、期間T202で生じた正方向の角加速度を打ち消す方向に吊荷Sが加速する。なお、期間T203中の時刻t203において、振れ角速度は最大となる。時刻t203の振れ角速度はω212=tan-1(αa/g)である。 After that, in period T203, the girder 602 accelerates again, so that the load S accelerates in a direction that cancels the positive angular acceleration that occurred in period T202. Note that, at time t203 during period T203, the sway angular velocity is maximum. The sway angular velocity at time t203 is ω212 = tan -1 (αa/g).

期間T201~T203において、前記したようなガーダ602の加減速制御が行われることにより、期間T204が開始される時刻t204において、振れ角速度及び振れ角は0となる。期間T204ではガーダ602が等速度運動で移動するため、吊荷Sの振れ角速度及び振れ角はともに0のまま推移する。 During periods T201 to T203, the acceleration and deceleration control of the girder 602 is performed as described above, so that at time t204 when period T204 begins, the sway angular velocity and sway angle become 0. During period T204, the girder 602 moves at a constant speed, so the sway angular velocity and sway angle of the suspended load S both remain at 0.

そして、時刻t205において、ガーダ602が減速を始めると、慣性の法則によって、振れ角速度は正側に振れる。これにともない、振れ角も正側に振れる。そして、期間T205中の時刻t206において、振れ角速度が最大となる。時刻t206での振れ角速度はω212である。時刻t206以降、振れ角速度の絶対値は徐々に小さくなる。 Then, at time t205, when the girder 602 starts to decelerate, the sway angular velocity swings to the positive side due to the law of inertia. Accordingly, the sway angle also swings to the positive side. Then, at time t206 during period T205, the sway angular velocity becomes maximum. The sway angular velocity at time t206 is ω212. After time t206, the absolute value of the sway angular velocity gradually decreases.

続いて、期間T206において、ガーダ602は減速するため、慣性の法則によって吊荷Sは負方向(進行方向とは逆側)に振れる。これにより、振れ角速度は負方向に加速する。また、期間T206中の時刻t207において、振れ角速度が0になるとともに、振れ角が最大となる。 Next, in period T206, the girder 602 decelerates, and the load S swings in the negative direction (opposite the direction of travel) due to the law of inertia. This causes the swing angular velocity to accelerate in the negative direction. Also, at time t207 during period T206, the swing angular velocity becomes 0 and the swing angle becomes maximum.

その後、期間T207において、ガーダ602は再び減速するため、期間T206で生じた負方向の角加速度を打ち消す方向に吊荷Sの加速が生じる。なお、期間T207中の時刻t208において、振れ角速度は最小となる。この時の振れ角速度はω211である。 After that, in period T207, the girder 602 decelerates again, and the load S accelerates in a direction that cancels the negative angular acceleration that occurred in period T206. At time t208 during period T207, the sway angular velocity is at a minimum. The sway angular velocity at this time is ω211.

なお、図16の振れ制御によるガーダ602の総移動時間は、(d/vc)++(tf1+tf3)/2+tf2×2である。ここで、tf1は期間T201~T203の時間である。また、tf3は期間T205~T207の時間である。 The total movement time of the girder 602 under the sway control in FIG. 16 is (d/vc)++(tf1+tf3)/2+tf2×2. Here, tf1 is the time period from T201 to T203. Also, tf3 is the time period from T205 to T207.

つまり、期間T205~T207では、期間T201~T203とは逆の加減速制御が行われる。これにより、期間T207が終了する時刻t209において、振れ角速度及び振れ角の双方が0となる。 In other words, during the period T205 to T207, acceleration and deceleration control is performed in the opposite direction to that during the period T201 to T203. As a result, at time t209 when the period T207 ends, both the shake angular velocity and the shake angle become 0.

(吊荷Sの状態)
図17は、第2比較例におけるガーダ602の移動中における吊荷Sの状態を示す図である。
図17において、図8と同様、矢印A1はガーダ602の加速度を示し、矢印A2はガーダ602の速度を示す。また、図17において、矢印A3は吊荷Sの振れ角速度を示している。また、図17において、期間T201~T207は図16に示す期間T201~T207と同じものである。同様に、図17において時刻t200,t204,t205、t209は、図16に示す時刻t200,t204,t205、t209と同じものである。
(State of suspended load S)
FIG. 17 is a diagram showing the state of the suspended load S during movement of the girder 602 in the second comparative example.
In Fig. 17, as in Fig. 8, arrow A1 indicates the acceleration of the girder 602, and arrow A2 indicates the speed of the girder 602. Also, in Fig. 17, arrow A3 indicates the swing angular velocity of the suspended load S. Also, in Fig. 17, the period T201 to T207 is the same as the period T201 to T207 shown in Fig. 16. Similarly, in Fig. 17, times t200, t204, t205, and t209 are the same as times t200, t204, t205, and t209 shown in Fig. 16.

時刻t200では、吊荷Sの振れ角及び振れ角速度はともに0である。
そして、期間T201を通してガーダ602は等加速度運動によって加速していく。つまり、期間T201において、ガーダ602の加速度を示す矢印A1は一定の大きさであり、ガーダ602の速度を示す矢印A202は徐々に大きくなっていく。なお、θ201は期間T201による加速中の振れ中心傾き角である。θ201=-tan-1(αa/g)である。
At time t200, the sway angle and the sway angular velocity of the suspended load S are both zero.
Then, throughout the period T201, the girder 602 accelerates by uniform acceleration motion. That is, during the period T201, the arrow A1 indicating the acceleration of the girder 602 is constant in size, and the arrow A202 indicating the speed of the girder 602 gradually increases in size. Note that θ201 is the swing center inclination angle during acceleration during the period T201. θ201=-tan -1 (αa/g).

そして、期間T202において、ガーダ602は減速するため、ガーダ602の加速度を示す矢印A1は期間T201とは逆向きとなる。そして、期間T202中において、ガーダ602の減速制御により振れ角速度は負方向から正方向へと変化する。なお、θ202はT202における減速中における振れ中心傾き角である。θ202=tan-1(αb/g)である。そして、期間T203において、再びガーダ602は加速制御される。期間T201~期間T203における、加減速制御により、期間T204による等速度制御が開始される時刻t204では、振れ角速度及び振れ角はともに0となっている。期間T204では、吊荷Sの振れ角及び振れ角速度は0のまま推移する。 Then, in period T202, the girder 602 decelerates, so that the arrow A1 indicating the acceleration of the girder 602 is in the opposite direction to that in period T201. During period T202, the sway angular velocity changes from the negative direction to the positive direction due to the deceleration control of the girder 602. Note that θ202 is the sway center inclination angle during deceleration in T202. θ202=tan −1 (αb/g). Then, in period T203, the girder 602 is accelerated again. Due to the acceleration and deceleration control in periods T201 to T203, at time t204 when the constant speed control in period T204 is started, both the sway angular velocity and the sway angle are 0. During period T204, the sway angle and the sway angular velocity of the suspended load S remain 0.

その後、時刻t205において期間T205による減速制御が開始されると、期間T205を通してガーダ602は減速していく。つまり、期間T205において、ガーダ602の加速度を示す矢印A1は、負方向に一定の大きさであり、ガーダ602の速度を示す矢印A2は徐々に小さくなっていく。 After that, when deceleration control for period T205 is started at time t205, the girder 602 decelerates throughout period T205. In other words, during period T205, the arrow A1 indicating the acceleration of the girder 602 has a constant magnitude in the negative direction, and the arrow A2 indicating the speed of the girder 602 gradually becomes smaller.

そして、期間T206において、ガーダ602が加速するため、ガーダ602の加速度を示す矢印A201は期間T205とは逆向きとなる。そして、期間T206中において、振れ角速度は正方向から負方向へと変化する。その後、期間T207において、再びガーダ602は減速制御される。期間T205~期間T207における、加減速制御により、期間T207が終了する時刻t209では、振れ角速度及び振れ角はともに0となっている。 Then, in period T206, the girder 602 accelerates, so that the arrow A201 indicating the acceleration of the girder 602 points in the opposite direction to that in period T205. Then, in period T206, the sway angular velocity changes from the positive direction to the negative direction. After that, in period T207, the girder 602 is again subjected to deceleration control. Due to the acceleration/deceleration control in periods T205 to T207, at time t209 when period T207 ends, both the sway angular velocity and the sway angle are 0.

(位相面)
次に、図18を参照して、第2比較例で行われる振れ制御を位相面で説明する。適宜、図16を参照する。
図18は、第2比較例で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。
第2比較例による振れ制御(図16に示す振れ制御)では、吊荷Sであるコイルは太実線矢印に示すような位相面軌跡を描く。なお、図18に示す期間T201~T207は、図16に示す期間T201~T207に対応している。また、図18において二点鎖線で示される、複数の同心円は位相面中心P0、位相点P1b,P2bのそれぞれを中心とする同心円である。位相点P1bは、加速中における振れ中心傾き角(図17のθ201)を示す。また、位相点P2bは、減速中における振れ中心傾き角(図17のθ202)を示す。
(Phase Plane)
Next, the shake control performed in the second comparative example will be described in terms of phase with reference to Fig. 18. Fig. 16 will also be referenced as appropriate.
FIG. 18 is a diagram showing the shake control performed in the second comparative example by a phase plane trajectory on the phase plane.
In the sway control according to the second comparative example (sway control shown in FIG. 16), the coil, which is the suspended load S, draws a phase plane trajectory as indicated by the thick solid arrow. Note that the periods T201 to T207 shown in FIG. 18 correspond to the periods T201 to T207 shown in FIG. 16. Also, the multiple concentric circles indicated by the two-dot chain lines in FIG. 18 are concentric circles centered on the phase plane center P0 and phase points P1b and P2b, respectively. Phase point P1b indicates the sway center inclination angle during acceleration (θ201 in FIG. 17). Also, phase point P2b indicates the sway center inclination angle during deceleration (θ202 in FIG. 17).

まず、期間T201において、位相面軌跡は、位相面中心P0から位相点P201まで、位相点P1bを中心とした円弧で示される。その後、期間T202において、位相面軌跡は、位相点P201から位相点P202まで、位相点P2bを中心とした円弧で示される。その後、期間T203において、位相面軌跡は、位相点P202から位相面中心P0まで位相点P1bを中心とした円弧で示される。 First, in period T201, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P1b from phase plane center P0 to phase point P201. Then, in period T202, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P2b from phase point P201 to phase point P202. Then, in period T203, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P1b from phase point P202 to phase plane center P0.

期間T204では、図16に示すように、吊荷Sの振れ角速度は0であり、振れ角は0であるため、図18に示す位相面では位相面中心P0にとどまった状態で位相面軌跡は推移する。 In period T204, as shown in FIG. 16, the sway angular velocity of the suspended load S is 0 and the sway angle is 0, so the phase plane trajectory in FIG. 18 remains at the phase plane center P0.

続いて、期間T205において、位相面軌跡は、位相面中心P0から位相点P203まで、位相点P2bを中心とした円弧で示される。その後、期間T205において、位相面軌跡は、位相点P203から位相点P204まで、位相点P1bを中心とした円弧で示される。その後、期間T207において、位相面軌跡は、位相点P204から位相面中心P0まで位相点P2bを中心とした円弧で示される。 Next, in period T205, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P2b from phase plane center P0 to phase point P203. After that, in period T205, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P1b from phase point P203 to phase point P204. After that, in period T207, the phase plane trajectory is shown as an arc centered on phase point P2b from phase point P204 to phase plane center P0.

第2比較例でも、加速期間にガーダ602の減速が行われたり、減速期間にガーダ602の加速が行われたりするため、本実施形態の振れ制御よりも移動時間が長くなる。 In the second comparative example, the girder 602 is decelerated during the acceleration period and accelerated during the deceleration period, so the movement time is longer than in the runout control of this embodiment.

[第3比較例]
続いて、図19~図21を参照して、第3比較例について説明する。第3比較例は、振れ周期139(図3参照)で加減速する振れ止制御である。
[Third Comparative Example]
Next, a third comparative example will be described with reference to Figures 19 to 21. The third comparative example is anti-sway control in which acceleration and deceleration are performed with a vibration period 139 (see Figure 3).

(速度制御、振れ角及び振れ角速度の時間変化)
図19は、第3比較例で行われる振れ制御における走行速度、振れ角及び振れ角速度とガーダ602の移動時間との関係(時間変化)を示す図である。
図19の上段はガーダ602の走行速度を示している。また、図19の下段において実線は振れ角の時間変化を示し、破線は振れ角速度の時間変化を示している。また、以下の記載において、τは吊荷Sの振れ周期139である。
(Speed control, change in deflection angle and deflection angular velocity over time)
FIG. 19 is a diagram showing the relationship (time change) between the traveling speed, the swing angle, the swing angular velocity, and the movement time of the girder 602 in the swing control performed in the third comparative example.
The upper part of Fig. 19 shows the traveling speed of the girder 602. In the lower part of Fig. 19, the solid line shows the time change of the sway angle, and the dashed line shows the time change of the sway angular velocity. In the following description, τ is the sway period 139 of the suspended load S.

まず、図19の上段を参照して、ガーダ602の速度制御について説明する。
第3比較例において、まず、期間T301ではガーダ602の加速制御が行われる。その後、期間T302において、ガーダ602に対して等速度制御が行われ、期間T303において、ガーダ602の減速制御が行われる。
First, with reference to the upper part of FIG. 19 , the speed control of the girder 602 will be described.
In the third comparative example, first, in a period T301, acceleration control is performed on the girder 602. Then, in a period T302, constant speed control is performed on the girder 602, and in a period T303, deceleration control of the girder 602 is performed.

次に、図19の下段を参照して、ガーダ602が走行している際における振れ角と、振れ角速度との時間変化を説明する。
まず、時刻t300でガーダ602が走行を開始する。期間T301にガーダ602の加速度による慣性の法則によって、振れ角速は負側に振れる。これに伴い、振れ角も負側に振れる。ところで、期間T301が行われる時間tg1は振れ角周期(=τ)で設定されている。従って、図19の下段に示すように、振れ角速度は期間T301中のt301で最小となり、時刻t303で最大となった後、期間T302が開始される時刻t304では0となる。また、振れ角も期間T301中の時刻t302で最小値(θ311=-2×tan-1(αa/g)となった後、時刻t304で0となる。
Next, with reference to the lower part of FIG. 19, the change over time in the sway angle and the sway angular velocity while the girder 602 is traveling will be described.
First, at time t300, the girder 602 starts traveling. During period T301, the swing angular velocity swings to the negative side due to the law of inertia caused by the acceleration of the girder 602. Accordingly, the swing angle also swings to the negative side. Incidentally, the time tg1 during which period T301 is performed is set by the swing angle period (= τ). Therefore, as shown in the lower part of FIG. 19, the swing angular velocity is minimum at t301 during period T301, is maximum at time t303, and is 0 at time t304 when period T302 starts. In addition, the swing angle also becomes a minimum value (θ311 = -2 × tan -1 (αa / g) at time t302 during period T301, and is 0 at time t304.

期間T302において、ガーダ602に対して等速度制御が行われる。前記したように、期間T302では、振れ角速度及び振れ角の双方が0となっているため、期間T302では、振れ角速度及び振れ角は0のまま推移する(実際には若干の振れが残る)。 In period T302, constant speed control is performed on the girder 602. As described above, in period T302, both the sway angular velocity and the sway angle are 0, so in period T302, the sway angular velocity and the sway angle remain at 0 (in reality, some sway remains).

そして、時刻t305において、期間T303によるガーダ602に対して減速制御が開始される。期間T303におけるガーダ602の減速による慣性の法則によって、振れ角速は正側に振れる。これに伴い、振れ角も正側に振れる。ところで、期間T303が行われる時間tg2は振れ角周期(=τ)で設定されている。従って、図19の下段に示すように、振れ角速度は期間T303中のt306で最大となり、時刻t308で最大となった後、期間T303が終了する時刻t309では0となる。また、振れ角も期間T303中の時刻t307で最大値(θ312=2×tan-1(αb/g)となった後、時刻t309で0となる。 Then, at time t305, deceleration control is started on the girder 602 during the period T303. Due to the law of inertia caused by the deceleration of the girder 602 during the period T303, the sway angular velocity swings to the positive side. Accordingly, the sway angle also swings to the positive side. Incidentally, the time tg2 during which the period T303 is performed is set by the sway angle period (= τ). Therefore, as shown in the lower part of FIG. 19, the sway angular velocity becomes maximum at t306 during the period T303, becomes maximum at time t308, and then becomes 0 at time t309 when the period T303 ends. In addition, the sway angle also becomes maximum value (θ312 = 2 × tan -1 (αb/g) at time t307 during the period T303, and then becomes 0 at time t309.

ちなみに、期間T302が行われる時間は、(d/vc)-(tg1+tg2)/2となる。また、ガーダ602の総移動時間は(d/vc)+τとなる。 The time during which period T302 takes place is (d/vc)-(tg1+tg2)/2. The total travel time of girder 602 is (d/vc)+τ.

(吊荷Sの状態)
図20は、第3比較例におけるガーダ602の移動中における吊荷S(コイル)の状態を示す図である。
図20において、図8と同様、矢印A1はガーダ602の加速度を示し、矢印A2はガーダ602の速度を示す。また、図20において、矢印A3は吊荷Sの振れ角速度を示している。また、図20において、期間T301~T303は図19に示す期間T301~T303と同じものである。同様に、図20において時刻t300,t304,t305,t309は、図19に示す時刻t300,t304,t305,t309と同じものである。
(State of suspended load S)
FIG. 20 is a diagram showing the state of the load S (coil) during movement of the girder 602 in the third comparative example.
In Fig. 20, as in Fig. 8, arrow A1 indicates the acceleration of the girder 602, and arrow A2 indicates the speed of the girder 602. Also, in Fig. 20, arrow A3 indicates the swing angular velocity of the suspended load S. Also, in Fig. 20, the periods T301 to T303 are the same as the periods T301 to T303 shown in Fig. 19. Similarly, in Fig. 20, times t300, t304, t305, and t309 are the same as times t300, t304, t305, and t309 shown in Fig. 19.

まず、期間T301において、ガーダ602に対して加速度制御が行われる。この加速度制御による慣性の法則により、図20に示すように吊荷Sは負側(進行方向と逆側)に振れる。しかし、前記したように期間T301が行われる時間は振れ角周期であるτに設定されている。そのため、図19に示すように、振れ角速度は、時刻t301で最小になり、時刻t303で最大となる。また、振れ角は図19に示す時刻t302で最小となる。そして、期間T302が開始される時刻t304では振れ角速度及び振れ角ともに0となる。なお、θ311は図19に示す最小の振れ角であり、θ321は振れ角が最小となる時の振れ中心傾き角である。θ321=-tan-1(αa/g)である。 First, in the period T301, acceleration control is performed on the girder 602. Due to the law of inertia caused by this acceleration control, the load S swings to the negative side (opposite to the traveling direction) as shown in FIG. 20. However, as described above, the time during which the period T301 is performed is set to τ, which is the swing angle period. Therefore, as shown in FIG. 19, the swing angular velocity is minimum at time t301 and maximum at time t303. The swing angle is also minimum at time t302 shown in FIG. 19. Then, at time t304 when the period T302 starts, both the swing angular velocity and the swing angle are 0. Note that θ311 is the minimum swing angle shown in FIG. 19, and θ321 is the swing center inclination angle when the swing angle is minimum. θ321=-tan -1 (αa/g).

そして、期間T302ではガーダ602に対して等速度制御が行われる。従って、吊荷Sには外力が加わらないため、吊荷Sの振れ角速度及び振れ角は0のまま推移する。 In the period T302, constant speed control is performed on the girder 602. Therefore, since no external force is applied to the suspended load S, the sway angular velocity and sway angle of the suspended load S remain at 0.

その後、時刻t305で、期間T303による、ガーダ602の減速制御が開始される。この減速制御による慣性の法則により、図20に示すように吊荷Sは正側に振れる。しかし、前記したように期間T303が行われる時間は振れ角周期であるτに設定されている。そのため、図19に示すように、振れ角速度は、時刻t305で最大になり、時刻t307で最小となる。また、振れ角は時刻t306で最大となる。その後、期間T303が終了する時刻t309では振れ角速度及び振れ角ともに0となる。なお、θ312は図19に示す最大の振れ角であり、θ322は振れ角が最大となる時の振れ中心傾き角である。θ322=tan-1(αb/g)である。 After that, at time t305, deceleration control of the girder 602 is started by the period T303. Due to the law of inertia caused by this deceleration control, the load S swings to the positive side as shown in FIG. 20. However, as described above, the time during which the period T303 is performed is set to τ, which is the swing angle period. Therefore, as shown in FIG. 19, the swing angular velocity becomes maximum at time t305 and becomes minimum at time t307. Also, the swing angle becomes maximum at time t306. After that, at time t309 when the period T303 ends, both the swing angular velocity and the swing angle become 0. Note that θ312 is the maximum swing angle shown in FIG. 19, and θ322 is the swing center inclination angle when the swing angle is maximum. θ322=tan −1 (αb/g).

(位相面)
次に、図21を参照して、第3比較例で行われる振れ制御を位相面で説明する。
図21は、第3比較例で行われる振れ制御を位相面における位相面軌跡で示す図である。
第3比較例による振れ制御(図19に示す振れ制御)では、吊荷Sであるコイルは太実線矢印に示すような位相面軌跡を描く。なお、図21に示す期間T301~T303は、図19に示す期間T301~T303に対応している。また、図21において二点鎖線で示される、複数の同心円は位相面中心P0、位相点P1c,P2cのそれぞれを中心とする同心円である。位相点P1cは、最小の振れ角(θ311:図19参照)が生じる時における振れ中心傾き角(図20のθ321)を示す。また、位相点P2cは、最大の振れ角(θ312:図19参照)が生じる時における振れ中心傾き角(図20のθ322)を示す。
(Phase Plane)
Next, with reference to FIG. 21, the shake control performed in the third comparative example will be described in terms of phase.
FIG. 21 is a diagram showing the shake control performed in the third comparative example by a phase plane trajectory on the phase plane.
In the sway control according to the third comparative example (sway control shown in FIG. 19), the coil, which is the suspended load S, draws a phase plane trajectory as shown by the thick solid arrow. The periods T301 to T303 shown in FIG. 21 correspond to the periods T301 to T303 shown in FIG. 19. In addition, the multiple concentric circles shown by the two-dot chain lines in FIG. 21 are concentric circles centered on the phase plane center P0 and the phase points P1c and P2c. The phase point P1c indicates the sway center inclination angle (θ321 in FIG. 20) when the minimum sway angle (θ311: see FIG. 19) occurs. In addition, the phase point P2c indicates the sway center inclination angle (θ322 in FIG. 20) when the maximum sway angle (θ312: see FIG. 19) occurs.

まず、期間T301において、位相面軌跡は、位相面中心P0から位相面中心P0まで、位相点P1cを中心とした円で示される。続く、期間T302では、図19に示すように、吊荷Sの振れ角速度は0であり、振れ角は0であるため、図21に示す位相面では位相面中心P0にとどまった状態で位相面軌跡は推移する。そして、期間T303において、位相面軌跡は、位相面中心P0から位相面中心P0まで、位相点P2cを中心とした円で示される。 First, in period T301, the phase plane trajectory is shown as a circle centered on phase point P1c from phase plane center P0 to phase plane center P0. In the following period T302, as shown in FIG. 19, the sway angular velocity of the suspended load S is 0 and the sway angle is 0, so the phase plane trajectory progresses while remaining at phase plane center P0 in the phase plane shown in FIG. 21. Then, in period T303, the phase plane trajectory is shown as a circle centered on phase point P2c from phase plane center P0 to phase plane center P0.

このように第1比較例~第3比較例では、共通して搬送中において振れをできるだけ止めることを前提にしている。すなわち、第1比較例~第3比較例では、図13のT106、図16のT204、図19のT302のようにガーダ602が最高速度で等速度制御されている時に振れが0となるよう制御が行われている。これに対して、本実施形態では、図7に示すように、搬送中の振れをできるだけ止める制御は行われていない。 As described above, the first to third comparative examples are all premised on preventing vibration as much as possible during transport. That is, in the first to third comparative examples, control is performed so that vibration is zero when the girder 602 is being controlled at a constant speed at maximum speed, as in T106 in FIG. 13, T204 in FIG. 16, and T302 in FIG. 19. In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 7, no control is performed to prevent vibration as much as possible during transport.

(PC4のハードウェア構成)
図22は、本実施形態で用いられるPC4のハードウェア構成を示す図である。
PC4は、メモリ441、CPU(Central Processing Unit)442、HD(Hard Disk)や、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置443を有する。また、PC4は、入力装置444、出力装置445、通信装置446を有する。通信装置446は、PLC1等と通信を行うものである。
(Hardware configuration of PC4)
FIG. 22 is a diagram showing the hardware configuration of the PC 4 used in this embodiment.
The PC 4 includes a memory 441, a central processing unit (CPU) 442, and a storage device 443 such as a hard disk (HD) or a solid state drive (SSD). The PC 4 also includes an input device 444, an output device 445, and a communication device 446. The communication device 446 communicates with the PLC 1 and the like.

そして、記憶装置443に格納されているプログラムがメモリ441にロードされ、ロードされたプログラムがCPU442によって実行される。これによって、図3に示す横行速度パターン生成部411や、走行速度パターン生成部412が具現化する。 Then, the program stored in the storage device 443 is loaded into the memory 441, and the loaded program is executed by the CPU 442. This embodies the lateral speed pattern generation unit 411 and the running speed pattern generation unit 412 shown in FIG. 3.

(PLC1のハードウェア構成)
図23は、本実施形態で用いられるPLC1のハードウェア構成を示す図である。
PLC1は、メモリ151、CPU(Central Processing Unit)152を有する。また、PC4は、入力装置153、出力装置154、通信装置155を有する。通信装置155は、管理制御PC3や、PC4や、速度制御装置5等と通信を行うものである。
(Hardware configuration of PLC1)
FIG. 23 is a diagram showing a hardware configuration of the PLC 1 used in this embodiment.
The PLC 1 includes a memory 151 and a CPU (Central Processing Unit) 152. The PC 4 includes an input device 153, an output device 154, and a communication device 155. The communication device 155 communicates with the management control PC 3, the PC 4, the speed control device 5, and the like.

そして、メモリ151に格納されているプログラムがCPU152によって実行される。これによって、図3に示す振り子長演算部101、振れ周期演算部102、横行移動距離演算部103、横行移動速度演算部104、横行振れ角速度演算部105、走行移動速度演算部107、走行移動速度演算部107、走行移動距離演算部108が具現化する。 Then, the program stored in the memory 151 is executed by the CPU 152. This embodies the pendulum length calculation unit 101, the swing period calculation unit 102, the lateral movement distance calculation unit 103, the lateral movement speed calculation unit 104, the lateral swing angular velocity calculation unit 105, the running movement speed calculation unit 107, the running movement speed calculation unit 107, and the running movement distance calculation unit 108 shown in FIG. 3.

本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modified examples. For example, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those having all of the configurations described. In addition, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations.

また、前記した各構成、機能、各部101~108,111~112,113,411,412等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図22及び図23に示すように、前記した各構成、機能等は、CPU442,152等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、HD(Hard Disk)に格納すること以外に、メモリ441,151や、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、IC(Integrated Circuit)カードや、SD(Secure Digital)カード、DVD(Digital Versatile Disc)等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
In addition, the above-mentioned configurations, functions, and units 101 to 108, 111 to 112, 113, 411, 412, etc. may be realized in hardware by designing some or all of them as integrated circuits, for example. In addition, as shown in Figures 22 and 23, the above-mentioned configurations, functions, etc. may be realized in software by a processor such as a CPU 442, 152 interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program, table, file, etc. that realizes each function can be stored in a recording device such as a memory 441, 151 or a solid state drive (SSD), or a recording medium such as an integrated circuit (IC) card, a secure digital (SD) card, or a digital versatile disc (DVD).
In addition, in each embodiment, the control lines and information lines are those that are considered necessary for the explanation, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In reality, it can be considered that almost all components are connected to each other.

1 PLC
2 上位システム
3 管理制御PC
4 PC(制御装置)
5 速度制御装置
6 天井クレーン装置(天井クレーン)
411 横行速度パターン生成部
412 走行速度パターン生成部
421 横行用初期設定値
422 走行用初期設定値
431 横行速度パターン
432 走行速度パターン
601 クラブトロリ(搬送装置)
602 ガーダ(搬送装置)
P0 位相面中心
P1,P2,P11~P15 位相点
P1a,P1b,P1c,P2a,P2b,P2c 位相点
P101~P106 位相点
P201~P204 位相点
S 吊荷
T1 期間(第1の加速期間)
T2 期間(第1の等速度運動期間)
T3 期間(第2の減速期間)
T4 期間(第2の加速期間)
T5 期間(第1の等速度運動期間)
T6 期間(第1の減速期間)
T7 期間(第2の等速度運動期間)
T8 期間
T1a 期間(第3の減速期間)
T2a 期間(第3の加速期間)
T5a 期間(第4の減速期間)
T6a 期間(第4の加速期間)
t1 時刻(搬送開始位置)
t2~t7 時刻
t8 時刻(搬送目的位置)
Z1 制御システム
1. PLC
2 Upper system 3 Management control PC
4 PC (control device)
5 Speed control device 6 Overhead crane device (overhead crane)
411 Traverse speed pattern generating unit 412 Travel speed pattern generating unit 421 Initial setting value for traverse 422 Initial setting value for travel 431 Traverse speed pattern 432 Travel speed pattern 601 Crab trolley (transport device)
602 Girder (transportation device)
P0 Center of phase plane P1, P2, P11 to P15 Phase points P1a, P1b, P1c, P2a, P2b, P2c Phase points P101 to P106 Phase points P201 to P204 Phase points S Suspended load T1 Period (first acceleration period)
T2 Period (First uniform velocity motion period)
T3 Period (second deceleration period)
T4 Period (second acceleration period)
T5 Period (first uniform velocity motion period)
T6 Period (first deceleration period)
T7 Period (second uniform velocity motion period)
Period T8 Period T1a (third deceleration period)
T2a Period (third acceleration period)
T5a Period (fourth deceleration period)
Period T6a (fourth acceleration period)
t1 Time (transport start position)
t2 to t7 Time t8 Time (transport destination position)
Z1 Control System

前記した課題を解決するため、本発明は、吊荷を懸吊している天井クレーンの搬送装置が搬送開始位置から加速する期間である第1の加速期間と、前記搬送装置が搬送目的位置まで減速する期間である第1の減速期間と、前記第1の加速期間の後、かつ、前記第1の減速期間の前の期間で、前記搬送装置が等速度運動する期間である第1の等速度運動期間と、を有するよう制御する制御装置であって、前記第1の等速度運動期間の間に、前記搬送装置の減速を行う期間であるとともに、前記第1の減速期間以外の期間である第2の減速期間と、前記第2の減速期間の後に、前記搬送装置の加速を行う期間であるとともに、前記第1の加速期間以外の期間である第2の加速期間と、を有するよう前記搬送装置の制御パターンを生成する制御パターン生成部を有し、前記制御パターン生成部は、位相面に基づいて、前記第1の加速期間の開始から前記第1の減速期間の終了まで、前記吊荷の振れ角が0の状態で持続する期間を設けることなく、かつ、前記第1の等速度運動期間以外の等速度運動期間を設けずに、前記第1の減速期間の終了時に前記吊荷の振れ角及び振れ角速度が0となるよう、前記第1の減速期間の終了時から前記振れ角及び前記振れ角速度を逆算することで前記第2の減速期間及び前記第2の加速期間を決定することを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a control device that controls a transport device of an overhead crane suspending a load to have a first acceleration period, which is a period during which the transport device accelerates from a transport start position, a first deceleration period, which is a period during which the transport device decelerates to a transport destination position, and a first constant velocity movement period, which is a period after the first acceleration period and before the first deceleration period, during which the transport device moves at a constant velocity, and further includes a second deceleration period, which is a period during which the transport device decelerates during the first constant velocity movement period and is a period other than the first deceleration period, and a period after the second deceleration period, during which the transport device accelerates and is before the first deceleration period. and a second acceleration period which is a period other than the first acceleration period, and the control pattern generation unit determines the second deceleration period and the second acceleration period based on a phase plane by calculating backwards the sway angle and the sway angular velocity from the end of the first deceleration period so that the sway angle and the sway angular velocity of the load become 0 at the end of the first deceleration period, without providing a period during which the sway angle of the load remains at 0 from the start of the first acceleration period to the end of the first deceleration period, and without providing a period of constant velocity motion other than the first constant velocity motion period .
Other solutions will be described in the embodiments as appropriate.

このように、制御パターン生成部412は、期間T6の終了時(時刻t8)に吊荷Sの振れ角及び振れ角速度が0となるよう、期間T6の終了時(時刻t8)から振れ角及び振れ角速度(位相面軌跡)を逆算することで期間T3及び期間T4を決定する。具体的には、制御パターン生成部412は、期間T6が開始される際(時刻t6)の吊荷Sの振れ角及び振れ角速度を、期間T6の終了時(時刻t8)に振れ角及び振れ角速度が0となるよう逆算し(位相面軌跡を逆算し)、期間T6の開始時(時刻t6)の振れ角及び振れ角速度を基に、期間T3及び期間T4を振れ角及び振れ角速度(位相面)を逆算することによって決定する。期間T3は図7のΔtbを示し、期間T4は図7のΔtaを示す。 In this way, the control pattern generation unit 412 determines the periods T3 and T4 by back-calculating the sway angle and sway angular velocity (phase plane trajectory) from the end of the period T6 (time t8) so that the sway angle and sway angular velocity of the load S become 0 at the end of the period T6 (time t8). Specifically, the control pattern generation unit 412 back-calculates (back-calculates the phase plane trajectory) the sway angle and sway angular velocity of the load S at the start of the period T6 (time t6) so that the sway angle and sway angular velocity become 0 at the end of the period T6 (time t8), and determines the periods T3 and T4 by back-calculating the sway angle and sway angular velocity (phase plane) based on the sway angle and sway angular velocity at the start of the period T6 (time t6). The period T3 indicates Δtb in FIG. 7, and the period T4 indicates Δta in FIG. 7.

期間T206は期間T202と同じである。そして、期間T205及び期間T207それぞれの時間は、(ta/2)+(tf2/2)となる。そして、図16において、tbは加速度αaで速度vcから速度0まで減速した場合の加速時間であり、taと同じ時間となる。 The period T206 is the same as the period T202 . The durations of the periods T205 and T207 are (ta/2)+(tf2/2). In FIG. 16, tb is the acceleration time when the speed is decelerated from vc to 0 at the acceleration αa, and is the same time as ta.

次に、図19の下段を参照して、ガーダ602が走行している際における振れ角と、振れ角速度との時間変化を説明する。
まず、時刻t300でガーダ602が走行を開始する。期間T301にガーダ602の加速度による慣性の法則によって、振れ角速は負側に振れる。これに伴い、振れ角も負側に振れる。ところで、期間T301(期間tg1は振れ角周期(=τ)で設定されている。従って、図19の下段に示すように、振れ角速度は期間T301中のt301で最小となり、時刻t303で最大となった後、期間T302が開始される時刻t304では0となる。また、振れ角も期間T301中の時刻t302で最小値(θ311=-2×tan-1(αa/g)となった後、時刻t304で0となる。
Next, with reference to the lower part of FIG. 19, the change over time in the sway angle and the sway angular velocity while the girder 602 is traveling will be described.
First, at time t300, the girder 602 starts traveling. In period T301, the sway angular velocity swings to the negative side due to the law of inertia caused by the acceleration of the girder 602. Accordingly, the sway angle also swings to the negative side. Meanwhile, period T301 (period tg1 ) is set by the sway angle period (= τ). Therefore, as shown in the lower part of FIG. 19, the sway angular velocity is minimum at t301 during period T301, is maximum at time t303, and is 0 at time t304 when period T302 starts. In addition, the sway angle also becomes a minimum value (θ311 = -2 × tan -1 (αa/g) at time t302 during period T301, and is 0 at time t304.

そして、時刻t305において、期間T303によるガーダ602に対して減速制御が開始される。期間T303におけるガーダ602の減速による慣性の法則によって、振れ角速は正側に振れる。これに伴い、振れ角も正側に振れる。ところで、期間T303(期間tg2は振れ角周期(=τ)で設定されている。従って、図19の下段に示すように、振れ角速度は期間T303中のt306で最大となり、時刻t308で最大となった後、期間T303が終了する時刻t309では0となる。また、振れ角も期間T303中の時刻t307で最大値(θ312=2×tan-1(αb/g)となった後、時刻t309で0となる。 Then, at time t305, deceleration control is started for the girder 602 in the period T303. Due to the law of inertia caused by the deceleration of the girder 602 in the period T303, the sway angular velocity swings to the positive side. Accordingly, the sway angle also swings to the positive side. Meanwhile, the period T303 (period tg2 ) is set by the sway angle period (= τ). Therefore, as shown in the lower part of FIG. 19, the sway angular velocity becomes maximum at t306 during the period T303, becomes maximum at time t308, and then becomes 0 at time t309 when the period T303 ends. In addition, the sway angle also becomes maximum (θ312 = 2 × tan -1 (αb/g) at time t307 during the period T303, and then becomes 0 at time t309.

ちなみに、期間T302は、(d/vc)-(tg1+tg2)/2となる。また、ガーダ602の総移動時間は(d/vc)+τとなる。 Incidentally, the period T302 is (d/vc)-(tg1+tg2)/2. Also, the total travel time of the girder 602 is (d/vc)+τ.

まず、期間T301において、ガーダ602に対して加速度制御が行われる。この加速度制御による慣性の法則により、図20に示すように吊荷Sは負側(進行方向と逆側)に振れる。しかし、前記したように期間T301は振れ角周期であるτに設定されている。そのため、図19に示すように、振れ角速度は、時刻t301で最小になり、時刻t303で最大となる。また、振れ角は図19に示す時刻t302で最小となる。そして、期間T302が開始される時刻t304では振れ角速度及び振れ角ともに0となる。なお、θ311は図19に示す最小の振れ角であり、θ321は振れ角が最小となる時の振れ中心傾き角である。θ321=-tan-1(αa/g)である。 First, in the period T301, acceleration control is performed on the girder 602. Due to the law of inertia caused by this acceleration control, the load S swings to the negative side (opposite to the traveling direction) as shown in FIG. 20. However, as described above, the period T301 is set to τ, which is the swing angle period. Therefore, as shown in FIG. 19, the swing angular velocity becomes minimum at time t301 and becomes maximum at time t303. The swing angle also becomes minimum at time t302 shown in FIG. 19. Then, at time t304 when the period T302 starts, both the swing angular velocity and the swing angle become 0. Note that θ311 is the minimum swing angle shown in FIG. 19, and θ321 is the swing center inclination angle when the swing angle is minimum. θ321=-tan -1 (αa/g).

その後、時刻t305で、期間T303による、ガーダ602の減速制御が開始される。この減速制御による慣性の法則により、図20に示すように吊荷Sは正側に振れる。しかし、前記したように期間T303は振れ角周期であるτに設定されている。そのため、図19に示すように、振れ角速度は、時刻t305で最大になり、時刻t307で最小となる。また、振れ角は時刻t306で最大となる。その後、期間T303が終了する時刻t309では振れ角速度及び振れ角ともに0となる。なお、θ312は図19に示す最大の振れ角であり、θ322は振れ角が最大となる時の振れ中心傾き角である。θ322=tan-1(αb/g)である。 After that, at time t305, deceleration control of the girder 602 is started by the period T303. Due to the law of inertia caused by this deceleration control, the load S swings to the positive side as shown in FIG. 20. However, as described above, the period T303 is set to τ, which is the swing angle period. Therefore, as shown in FIG. 19, the swing angular velocity becomes maximum at time t305 and becomes minimum at time t307. Also, the swing angle becomes maximum at time t306. After that, at time t309 when the period T303 ends, both the swing angular velocity and the swing angle become 0. Note that θ312 is the maximum swing angle shown in FIG. 19, and θ322 is the swing center inclination angle when the swing angle is maximum. θ322=tan −1 (αb/g).

前記した課題を解決するため、本発明は、吊荷を懸吊している天井クレーンの搬送装置が搬送開始位置から加速する期間である第1の加速期間と、前記搬送装置が搬送目的位置まで減速する期間である第1の減速期間と、前記第1の加速期間の後、かつ、前記第1の減速期間の前の期間で、前記搬送装置が等速度運動する期間である第1の等速度運動期間と、を有するよう制御する制御装置であって、前記第1の等速度運動期間の間に、前記搬送装置の減速を行う期間であるとともに、前記第1の減速期間以外の期間である第2の減速期間と、前記第2の減速期間の後に、前記搬送装置の加速を行う期間であるとともに、前記第1の加速期間以外の期間である第2の加速期間と、を有するよう前記搬送装置の制御パターンを生成する制御パターン生成部を有し、前記制御パターン生成部は、前記第1の加速期間の開始から前記第1の減速期間の終了まで、前記吊荷の振れ角が0の状態で持続する期間を設けることなく、かつ、前記第1の等速度運動期間以外の等速度運動期間を設けずに、前記第1の減速期間の終了時に前記吊荷の振れ角及び振れ角速度が0となるよう、前記第1の減速期間の終了時から前記振れ角及び前記振れ角速度を逆算することで前記第2の減速期間及び前記第2の加速期間を決定することを特徴とする。
その他の解決手段は実施形態中において適宜記載する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a control device that controls a crane to have a first acceleration period during which a transport device of an overhead crane suspending a load accelerates from a transport start position, a first deceleration period during which the transport device decelerates to a transport destination position, and a first constant velocity motion period during which the transport device moves at a constant velocity, which is a period after the first acceleration period and before the first deceleration period, and further includes a second deceleration period during which the transport device decelerates during the first constant velocity motion period and a period other than the first deceleration period, and a period after the second deceleration period during which the transport device accelerates. and a second acceleration period which is a period other than the first acceleration period, and the control pattern generation unit determines the second deceleration period and the second acceleration period by calculating backwards the sway angle and the sway angular velocity from the end of the first deceleration period so that the sway angle and the sway angular velocity of the load become 0 at the end of the first deceleration period, without providing a period during which the sway angle of the load remains at 0 from the start of the first acceleration period to the end of the first deceleration period, and without providing a period of constant velocity motion other than the first constant velocity motion period.
Other solutions will be described in the embodiments as appropriate.

期間T4の後、速度制御装置5は、ガーダ602が等速度運動を行うよう制御する期間T5が設けられる。期間T5は第1の等速度運動期間である。期間T5におけるガーダ602の速度は、期間Tと同じvcとなるよう制御される。期間T5の後、速度制御装置5は走行目標位置127(図3参照)に向けて減速を行う。そして、期間T6で減速制御が行われることで、走行終了の時刻t8でガーダ602の速度制御を終了する。期間T6は、ガーダ602が走行終了の時刻t8(搬送目的位置)まで減速する期間である第1の減速期間である。 After the period T4, the speed control device 5 provides a period T5 in which the girder 602 is controlled to perform a constant velocity motion. The period T5 is a first constant velocity motion period. The speed of the girder 602 in the period T5 is controlled to be the same vc as in the period T2 . After the period T5, the speed control device 5 decelerates toward the travel target position 127 (see FIG. 3). Then, the deceleration control is performed in the period T6, and the speed control of the girder 602 is terminated at the time t8 at which the travel ends. The period T6 is a first deceleration period in which the girder 602 decelerates to the time t8 at which the travel ends (the transport destination position).

このように、走行速度パターン生成部412は、ガーダ602が等速度運動を行っている間(期間T2、T)に、期間T6以外の減速を期間T3で所定時間行った後、期間T1の加速以外の加速を期間T4で所定時間行う走行速度パターン432を生成する。即ち、走行速度パターン生成部412は、期間T1~T6を有するよう走行速度パターン432を生成する。このようにして天井クレーン装置6の制御が行われる。 In this way, the traveling speed pattern generation unit 412 generates a traveling speed pattern 432 in which, while the girder 602 is performing constant speed motion (periods T2, T5 ), deceleration other than that in period T6 is performed for a predetermined time in period T3, and then acceleration other than that in period T1 is performed for a predetermined time in period T4. In other words, the traveling speed pattern generation unit 412 generates the traveling speed pattern 432 to have periods T1 to T6. In this way, the overhead crane device 6 is controlled.

なお、期間T1のように、ガーダ602が等加速度運動を行うように制御されることを加速制御と適宜記載する。また、ガーダ602が等速度運動を行うように制御されることを、等速度制御と適宜記載する。さらに、期間Tのようにガーダ602が等加速で減速するよう制御されることを、減速制御と適宜記載する。 In addition, as in the period T1, the girder 602 is controlled to perform constant acceleration motion, which is appropriately referred to as acceleration control. In addition, the girder 602 is controlled to perform constant velocity motion, which is appropriately referred to as constant velocity control. Furthermore, the girder 602 is controlled to decelerate at constant acceleration, as in the period T6 , which is appropriately referred to as deceleration control.

Claims (8)

吊荷を懸吊している天井クレーンの搬送装置が搬送開始位置から加速する期間である第1の加速期間と、
前記搬送装置が搬送目的位置まで減速する期間である第1の減速期間と、
前記第1の加速期間の後、かつ、前記第1の減速期間の前の期間で、前記搬送装置が等速度運動する期間である第1の等速度運動期間と、
を有するよう制御する制御装置であって、
前記第1の等速度運動期間の間に、前記搬送装置の減速を行う期間であるとともに、前記第1の減速期間以外の期間である第2の減速期間と、
前記第2の減速期間の後に、前記搬送装置の加速を行う期間であるとともに、前記第1の加速期間以外の期間である第2の加速期間と、
を有するよう前記搬送装置の制御パターンを生成する制御パターン生成部を
有することを特徴とする制御装置。
a first acceleration period during which a conveying device of the overhead crane suspending the load accelerates from a conveying start position;
a first deceleration period during which the transport device decelerates to a transport destination position;
a first constant velocity movement period that is a period after the first acceleration period and before the first deceleration period, during which the conveying device moves at a constant velocity;
A control device that controls to have
a second deceleration period during the first constant velocity motion period, the second deceleration period being a period during which the conveying device is decelerated and being a period other than the first deceleration period;
a second acceleration period, which is a period during which the transport device is accelerated after the second deceleration period and is a period other than the first acceleration period;
A control device comprising: a control pattern generating unit that generates a control pattern for the transport device so as to have the above-mentioned.
前記制御パターン生成部は、
前記第1の減速期間の終了時に前記吊荷の振れ角及び振れ角速度が0となるよう、前記第1の減速期間の終了時から前記振れ角及び前記振れ角速度を逆算することで前記第2の減速期間及び前記第2の加速期間が行われる時間を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The control pattern generation unit
2. The control device according to claim 1, wherein the time during which the second deceleration period and the second acceleration period are performed is determined by calculating backwards the sway angle and the sway angular velocity from the end of the first deceleration period so that the sway angle and the sway angular velocity of the load become zero at the end of the first deceleration period.
前記制御パターン生成部は、
前記第1の減速期間が開始される際の前記吊荷の前記振れ角及び前記振れ角速度を、前記第1の減速期間の終了時に前記振れ角及び前記振れ角速度が0となるよう逆算し、前記第1の減速期間の開始時の前記振れ角及び前記振れ角速度を基に、前記第2の減速期間及び前記第2の加速期間が行われる時間を前記振れ角及び前記振れ角速度を逆算することによって決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
The control pattern generation unit
The control device according to claim 2, characterized in that the sway angle and the sway angular velocity of the load when the first deceleration period begins are calculated backwards so that the sway angle and the sway angular velocity become zero at the end of the first deceleration period, and the time during which the second deceleration period and the second acceleration period are performed are determined by calculating backwards the sway angle and the sway angular velocity based on the sway angle and the sway angular velocity at the start of the first deceleration period.
前記制御パターン生成部は、
前記第1の加速期間と、前記第1の等速度運動期間との間に、前記搬送装置の減速を行う期間であり、前記第1の減速期間以外の期間であるとともに、前記第2の減速期間以外の期間である第3の減速期間と、
前記第3の減速期間の後、前記搬送装置の加速を行う期間であり、前記第1の加速期間以外の期間であるとともに、前記第2の加速期間以外の期間である第3の加速期間と
を有するよう前記制御パターンを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The control pattern generation unit
a third deceleration period, which is a period between the first acceleration period and the first constant velocity motion period, during which the conveying device is decelerated, the third deceleration period being a period other than the first deceleration period and a period other than the second deceleration period;
2. The control device according to claim 1, further comprising: a control pattern generating unit configured to generate a control pattern having a third acceleration period, the third acceleration period being a period in which the conveying device accelerates after the third deceleration period, the third acceleration period being a period other than the first acceleration period and being a period other than the second acceleration period.
前記制御パターン生成部は、
前記第1の等速度運動期間と、前記第1の減速期間との間に、前記搬送装置の減速を行う期間であり、前記第1の減速期間以外の期間であるとともに、前記第2の減速期間以外の期間である第4の減速期間と、
前記第4の減速期間の後、前記搬送装置の加速が行われる期間であり、前記第1の加速期間以外の期間であるとともに、前記第2の加速期間以外の期間である第4の加速期間と、
を有するよう前記制御パターンを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The control pattern generation unit
a fourth deceleration period, which is a period during which the conveying device is decelerated between the first constant velocity motion period and the first deceleration period, and which is a period other than the first deceleration period and a period other than the second deceleration period;
a fourth acceleration period, which is a period during which the conveying device accelerates after the fourth deceleration period, and which is a period other than the first acceleration period and a period other than the second acceleration period;
The control device according to claim 1 , further comprising:
前記制御パターン生成部は、
前記第1の減速期間中において、前記搬送装置の等速度運動を行う期間であり、前記第1の等速度運動期間以外の期間である第2の等速度運動期間を
有するよう前記制御パターンを生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The control pattern generation unit
2. The control device according to claim 1, wherein the control pattern is generated so as to have a second constant velocity motion period during the first deceleration period, the second constant velocity motion period being a period during which the transport device performs a constant velocity motion and being a period other than the first constant velocity motion period.
吊荷を懸吊し、搬送する天井クレーンを有し、
前記天井クレーンの搬送装置が搬送開始位置から加速する期間である第1の加速期間と、
前記搬送装置が搬送目的位置まで減速する期間である第1の減速期間と、
前記第1の加速期間の後、かつ、前記第1の減速期間の前の期間で、前記搬送装置が等速度運動する期間である第1の等速度運動期間と、
を有するよう制御する制御装置と、
を有する天井クレーンシステムであって、
前記制御装置は、
前記第1の等速度運動期間の間に、前記搬送装置の減速を行う期間であるとともに、前記第1の減速期間以外の期間である第2の減速期間と、
前記第2の減速期間の後に、前記搬送装置の加速を行う期間であるとともに、前記第1の加速期間以外の期間である第2の加速期間と、
を有するよう前記搬送装置の制御パターンを生成する
ことを特徴とする天井クレーンシステム。
It has an overhead crane that suspends and transports loads.
a first acceleration period during which the conveying device of the overhead crane accelerates from a conveying start position;
a first deceleration period during which the transport device decelerates to a transport destination position;
a first constant velocity movement period that is a period after the first acceleration period and before the first deceleration period, during which the conveying device moves at a constant velocity;
A control device that controls the
An overhead crane system having
The control device includes:
a second deceleration period during the first constant velocity motion period, the second deceleration period being a period during which the conveying device is decelerated and being a period other than the first deceleration period;
a second acceleration period, which is a period during which the transport device is accelerated after the second deceleration period and is a period other than the first acceleration period;
and generating a control pattern for the transport device so as to have a control pattern for the transport device.
吊荷を懸吊している天井クレーンの搬送装置の制御する制御装置によって、
搬送開始位置から加速する期間である第1の加速期間と、
前記搬送装置が搬送目的位置まで減速する期間である第1の減速期間と、
前記第1の加速期間の後、かつ、前記第1の減速期間の前の期間で、前記搬送装置が等速度運動する期間である第1の等速度運動期間と、
を有し、
さらに、
前記第1の等速度運動期間の間に、前記搬送装置の減速を行う期間であるとともに、前記第1の減速期間以外の期間である第2の減速期間と、
前記第2の減速期間の後に、前記搬送装置の加速を行う期間であるとともに、前記第1の加速期間以外の期間である第2の加速期間と、
を有するよう前記搬送装置の制御パターンが生成され、
前記制御パターンを基に前記搬送装置が制御される
ことを特徴とする天井クレーンの制御方法。
The control device controls the transport device of the overhead crane that suspends the load.
a first acceleration period in which the conveyance member is accelerated from a conveyance start position;
a first deceleration period during which the transport device decelerates to a transport destination position;
a first constant velocity movement period that is a period after the first acceleration period and before the first deceleration period, during which the conveying device moves at a constant velocity;
having
moreover,
a second deceleration period during the first constant velocity motion period, the second deceleration period being a period during which the conveying device is decelerated and being a period other than the first deceleration period;
a second acceleration period, which is a period during which the transport device is accelerated after the second deceleration period and is a period other than the first acceleration period;
A control pattern for the transport device is generated to have the following:
The overhead crane control method comprises controlling the transport device based on the control pattern.
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