JP2522020B2 - 吊り荷の振れ止め運転制御方法 - Google Patents
吊り荷の振れ止め運転制御方法Info
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- JP2522020B2 JP2522020B2 JP63141756A JP14175688A JP2522020B2 JP 2522020 B2 JP2522020 B2 JP 2522020B2 JP 63141756 A JP63141756 A JP 63141756A JP 14175688 A JP14175688 A JP 14175688A JP 2522020 B2 JP2522020 B2 JP 2522020B2
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- acceleration
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は吊り荷の振れ止め運転制御方法に係り、特に
自動制御によって吊り荷の移動運転を行うクレーンにお
ける吊り荷の振れ止め運転の制御方法に関する。
自動制御によって吊り荷の移動運転を行うクレーンにお
ける吊り荷の振れ止め運転の制御方法に関する。
［従来の技術］ 一般に、コンテナクレーン等においては、荷物を吊り
上げた後に出来るだけ速やかに最大速度まで加速して、
横行運転の作業時間の短縮を計る必要がある。
上げた後に出来るだけ速やかに最大速度まで加速して、
横行運転の作業時間の短縮を計る必要がある。
ただしこの加速にともなって、吊り荷が振り子状に振
動し、吊り移動の安全性に悪影響を及ぼすと共に、所定
の荷下ろし位置の上方に達してもこの振動が収まらず、
作業時間が長くかかってしまうことになる。このため従
来は、運転者が経験や勘に基づいてこの振れを減衰させ
るような調節運転を行い、最大速度に達したときに振れ
角がなるべく小さくなるように横行運転を行うようにし
ていた。
動し、吊り移動の安全性に悪影響を及ぼすと共に、所定
の荷下ろし位置の上方に達してもこの振動が収まらず、
作業時間が長くかかってしまうことになる。このため従
来は、運転者が経験や勘に基づいてこの振れを減衰させ
るような調節運転を行い、最大速度に達したときに振れ
角がなるべく小さくなるように横行運転を行うようにし
ていた。
［発明が解決しようとする課題］ ところで近来にあっては、クレーンの運転を自動制御
によって行い、作業能率を向上させようとする提案が種
々なされている。
によって行い、作業能率を向上させようとする提案が種
々なされている。
しかしながら、加速したときに生ずる吊り荷の振れを
適切に減衰させるのは難しかった。たとえば、吊り荷の
振れ角を検出して、その角度に対応する加速度を設定し
ようとしても、吊り荷の重量や吊りロープの長さによっ
て運転条件が変わってしまい、必ずしも適切な制御を行
うことができなかった。
適切に減衰させるのは難しかった。たとえば、吊り荷の
振れ角を検出して、その角度に対応する加速度を設定し
ようとしても、吊り荷の重量や吊りロープの長さによっ
て運転条件が変わってしまい、必ずしも適切な制御を行
うことができなかった。
そこで本発明は、上記事情に鑑み、加速中に生ずる吊
り荷の振れを、適切に減衰させるような運転をさせる制
御方法を提供すべく創案されたものである。
り荷の振れを、適切に減衰させるような運転をさせる制
御方法を提供すべく創案されたものである。
［課題を解決するための手段および作用］ 本発明は、横行を開始したトロリが定速に達したとき
に吊り荷の振れ角が略０になるような経験上の調節運転
を数値化して、種々の運転条件毎に経験則として設定し
ておき、この経験則に基づいて、検出した吊り荷の重量
と吊り下げロープ長とから加速中止速度と再加速開始振
れ角とを決定し、加速運転されたトロリが加速中止速度
に達したときに、その速度を保持する等速運転に切り換
え、その等速運転中において吊り荷の振れ角を検出手段
にて検出し、その検出値が再加速開始振れ角になった時
に、所定の最大横行速度に達する加速運転を再開させる
ものである。また吊り荷の重量及び吊り下げロープ長が
経験則にない運転条件であったときに、その運転条件に
近い経験則からファジィ推論により加速中止速度及び再
加速開始振れ角を決定することが好ましい。
に吊り荷の振れ角が略０になるような経験上の調節運転
を数値化して、種々の運転条件毎に経験則として設定し
ておき、この経験則に基づいて、検出した吊り荷の重量
と吊り下げロープ長とから加速中止速度と再加速開始振
れ角とを決定し、加速運転されたトロリが加速中止速度
に達したときに、その速度を保持する等速運転に切り換
え、その等速運転中において吊り荷の振れ角を検出手段
にて検出し、その検出値が再加速開始振れ角になった時
に、所定の最大横行速度に達する加速運転を再開させる
ものである。また吊り荷の重量及び吊り下げロープ長が
経験則にない運転条件であったときに、その運転条件に
近い経験則からファジィ推論により加速中止速度及び再
加速開始振れ角を決定することが好ましい。
このように、加速中止速度に達した時点で等速運動に
切り換え、振れ角が再加速開始振れ角になったときに加
速を再開することにより、横行開始時の加速により生じ
た吊り荷の振れは、最大横行速度に達するまでに減衰さ
れる。
切り換え、振れ角が再加速開始振れ角になったときに加
速を再開することにより、横行開始時の加速により生じ
た吊り荷の振れは、最大横行速度に達するまでに減衰さ
れる。
［実施例］ 以下本発明の実施例を、添付図面に従って説明する。
まず第２図によって、本発明に係る吊り荷の振れ止め
運転制御方法を適用したクレーンの自動制御装置の一実
施例を説明する。
運転制御方法を適用したクレーンの自動制御装置の一実
施例を説明する。
この装置１は、吊り荷２の状態を検出するための検出
手段３と、その情報に基づいて演算を行う演算処理装置
４と、動力源（図示せず）からの駆動力を適宜トロリ５
等に伝達する運転装置６とにより主に構成されている。
手段３と、その情報に基づいて演算を行う演算処理装置
４と、動力源（図示せず）からの駆動力を適宜トロリ５
等に伝達する運転装置６とにより主に構成されている。
演算処理装置４は、運転者が従来行ってきた調節運
転、すなわち横行を開始したトロリ５が定速に達したと
きに吊り荷２の振れ角θが略０になるような運転を、種
々の運転条件毎に数値化して、経験則たるルールマップ
としてあらかじめ入力されていると共に、これを必要に
応じて運転データとして取り出すことができるように、
公知のファジィコントローラ（図示せず）が搭載されて
いる。
転、すなわち横行を開始したトロリ５が定速に達したと
きに吊り荷２の振れ角θが略０になるような運転を、種
々の運転条件毎に数値化して、経験則たるルールマップ
としてあらかじめ入力されていると共に、これを必要に
応じて運転データとして取り出すことができるように、
公知のファジィコントローラ（図示せず）が搭載されて
いる。
検出手段３は、吊りロープの張力を検出する張力セン
サと、その巻量を検出する巻量センサと、吊り荷の振れ
角を検知する公知の振れ角センサとからなる。そしてこ
れら張力および巻量を演算処理装置４に入力させること
により、吊り荷の荷重Ｍと吊りロープの長さL1を算出さ
せるようになっている。
サと、その巻量を検出する巻量センサと、吊り荷の振れ
角を検知する公知の振れ角センサとからなる。そしてこ
れら張力および巻量を演算処理装置４に入力させること
により、吊り荷の荷重Ｍと吊りロープの長さL1を算出さ
せるようになっている。
運転装置６は、演算処理装置４および振れ角センサか
らの信号を受信したときに、適宜比較演算して、所望の
運転を行うように形成されている。運転装置６からは、
電気信号の形で出力され、順次、電動モータ７、減速機
８、ドラム９を介してトロリ５まで伝達されるようにな
っている。
らの信号を受信したときに、適宜比較演算して、所望の
運転を行うように形成されている。運転装置６からは、
電気信号の形で出力され、順次、電動モータ７、減速機
８、ドラム９を介してトロリ５まで伝達されるようにな
っている。
次に本発明の実施例を、上記構成の作用として説明す
る。
る。
第１図および第３図に示すように、荷役データにより
最大横行速度Vmaxが選択されて横行開始指令が運転装置
６に入力されると、本発明の制御が開始される。
最大横行速度Vmaxが選択されて横行開始指令が運転装置
６に入力されると、本発明の制御が開始される。
まず荷役データから、巻き目標ロープ長L2が演算処理
装置４に入力されると共に、吊り荷の荷重Ｍと横行開始
時のロープ長L1とさらに初期の吊り荷振れ角θ０とが入
力される。演算処理装置４は、これらの情報により、加
速中止速度V1と、再加速開始振れ角θ１とを決定する。
そして横行運転が開始されると、運転装置６は、トロリ
５の速度Ｖと、加速中止速度V1とを比較し、Ｖ＝V1にな
ったときに、その速度を保持する等速運転に切り換え
る。
装置４に入力されると共に、吊り荷の荷重Ｍと横行開始
時のロープ長L1とさらに初期の吊り荷振れ角θ０とが入
力される。演算処理装置４は、これらの情報により、加
速中止速度V1と、再加速開始振れ角θ１とを決定する。
そして横行運転が開始されると、運転装置６は、トロリ
５の速度Ｖと、加速中止速度V1とを比較し、Ｖ＝V1にな
ったときに、その速度を保持する等速運転に切り換え
る。
その後、振れ角センサが検知した振れ角θが、再加速
開始振れ角θ１に達すると、再び加速運転に切り換え、
所定の最大横行速度Vmaxにする。すなわち、第３図中、
（ａ）〜（ｄ）に示したように速度が変化することにな
る。そして第１図に示したように、吊り荷の振れ角θ
は、横行方向後方側に生じ、加速中止速度V1に切り換え
られた後も惰性によって増加し、ピークに達した後、横
行方向前方側に揺れ戻る。この時の振れ角が、最大横行
速度Vmaxに達したときに０になるように、すなわち再加
速運転による横行方向後方側への振れと、惰性によるこ
れと反対方向の振れとが相殺するように、再加速がなさ
れる。
開始振れ角θ１に達すると、再び加速運転に切り換え、
所定の最大横行速度Vmaxにする。すなわち、第３図中、
（ａ）〜（ｄ）に示したように速度が変化することにな
る。そして第１図に示したように、吊り荷の振れ角θ
は、横行方向後方側に生じ、加速中止速度V1に切り換え
られた後も惰性によって増加し、ピークに達した後、横
行方向前方側に揺れ戻る。この時の振れ角が、最大横行
速度Vmaxに達したときに０になるように、すなわち再加
速運転による横行方向後方側への振れと、惰性によるこ
れと反対方向の振れとが相殺するように、再加速がなさ
れる。
このように、荷役データや吊り荷の振れ角だけでな
く、ロープ長および荷重も考慮して運転データを決定す
るようにしたので、振れどめを確実に行うことができ
る。またこのことは、横行運転中に障害物を跨ぐなどの
吊りロープ長の変化があったときにおいても、安全かつ
円滑に対処できることとなる。そして運転データを決定
する上で、経験則を利用して行うようにしたので、極め
て実際的である。
く、ロープ長および荷重も考慮して運転データを決定す
るようにしたので、振れどめを確実に行うことができ
る。またこのことは、横行運転中に障害物を跨ぐなどの
吊りロープ長の変化があったときにおいても、安全かつ
円滑に対処できることとなる。そして運転データを決定
する上で、経験則を利用して行うようにしたので、極め
て実際的である。
ここで、本実施例における加速中止速度V1と、再加速
開始振れ角θ１との決定手順を、第４図によって説明し
ておく。
開始振れ角θ１との決定手順を、第４図によって説明し
ておく。
準備されるルールマップには、ある最大横行速度Vmax
のもとでの、横行開始時のロープ長L1と巻き目標ロープ
長L2と吊り荷荷重Ｍとに対応する適切な加速中止速度V1
と、再加速開始振れ角θ１とを設定しておく。例えば、
L1とL2とを5m毎、Ｍを10Ton毎に設定して組み合わせ、
それぞれの場合において、どのような値のV1と角θ１と
にすれば、Vmaxに達したときに振れ角θが０になるか
を、運転者の経験およびコンピュータシミュレーション
により書き込んでおく。
のもとでの、横行開始時のロープ長L1と巻き目標ロープ
長L2と吊り荷荷重Ｍとに対応する適切な加速中止速度V1
と、再加速開始振れ角θ１とを設定しておく。例えば、
L1とL2とを5m毎、Ｍを10Ton毎に設定して組み合わせ、
それぞれの場合において、どのような値のV1と角θ１と
にすれば、Vmaxに達したときに振れ角θが０になるか
を、運転者の経験およびコンピュータシミュレーション
により書き込んでおく。
そして実際の横行運転におけるデータが入力される
と、そのデータに関係する設定数値に近いルールを抽出
すると共に、メンバシップ関数により適合度μを算出す
る。メンバシップ関数としては、例えば各ルールにおけ
る設定値の前後の値の適合度を三角形の直線で近似した
ものを用いる。この算出により、第４図（ｆ）に示した
ように、運転条件がより近いルールの出力値（θｂ）に
対しては高い適合度μｂとなり、それよりも離れた運転
条件のルールの出力値（θａ）に対しては低い適合度μ
ａとなる。そして第４図（ｇ）に示したように、算出し
た適合度μによって修正（図形上、截頭処理）し、これ
らの和集合の「重心」を検出して、確定値「θ１」とす
る。
と、そのデータに関係する設定数値に近いルールを抽出
すると共に、メンバシップ関数により適合度μを算出す
る。メンバシップ関数としては、例えば各ルールにおけ
る設定値の前後の値の適合度を三角形の直線で近似した
ものを用いる。この算出により、第４図（ｆ）に示した
ように、運転条件がより近いルールの出力値（θｂ）に
対しては高い適合度μｂとなり、それよりも離れた運転
条件のルールの出力値（θａ）に対しては低い適合度μ
ａとなる。そして第４図（ｇ）に示したように、算出し
た適合度μによって修正（図形上、截頭処理）し、これ
らの和集合の「重心」を検出して、確定値「θ１」とす
る。
これで、経験則を連続的なデータとして取り出すこと
ができる。
ができる。
なお、第４図においては、再加速開始振れ角θ１を例
示したが、加速中止速度V1も同様の手順によって確定さ
れるものである。
示したが、加速中止速度V1も同様の手順によって確定さ
れるものである。
［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果
を発揮する。
を発揮する。
（１）請求項１記載の方法によれば、経験則に基づいた
加速中止速度及び再加速開始振れ角による調整運転によ
って、吊り荷の振れを最大横行速度に達するまでに確実
に減衰させることができ、クレーンの自動運転における
適切な制御が実現される。
加速中止速度及び再加速開始振れ角による調整運転によ
って、吊り荷の振れを最大横行速度に達するまでに確実
に減衰させることができ、クレーンの自動運転における
適切な制御が実現される。
（２）請求項２記載の方法によれば、経験則を連続的な
データとして取り出すことができる。
データとして取り出すことができる。
第１図は本発明に係る吊り荷の振れ止め運転制御方法の
一実施例を示した速度と振れ角との対比図、第２図はそ
の方法を実施するための構成を示した図、第３図は第１
図を説明するための流れ図、第４図はファジィ推論の適
用を説明するための流れ図である。 図中、V1は加速中止速度、Vmaxは最大横行速度、θ１は
再加速開始振れ角である。
一実施例を示した速度と振れ角との対比図、第２図はそ
の方法を実施するための構成を示した図、第３図は第１
図を説明するための流れ図、第４図はファジィ推論の適
用を説明するための流れ図である。 図中、V1は加速中止速度、Vmaxは最大横行速度、θ１は
再加速開始振れ角である。
Claims (2)
- 【請求項１】横行を開始したトロリが定速に達したとき
に吊り荷の振れ角が略０になるような経験上の調節運転
を数値化して、種々の運転条件毎に経験則として設定し
ておき、該経験則に基づいて、検出した吊り荷の重量と
吊り下げロープ長とから加速中止速度と再加速開始振れ
角とを決定し、加速運転された上記トロリが加速中止速
度に達したときに、その速度を保持する等速運転に切り
換え、その等速運転中において吊り荷の振れ角を検出手
段にて検出し、その検出値が上記再加速開始振れ角にな
った時に、所定の最大横行速度に達する加速運転を再開
させることを特徴とする吊り荷の振れ止め運転制御方
法。 - 【請求項２】上記吊り荷の重量及び吊り下げロープ長が
経験則にない運転条件であったときに、その運転条件に
近い経験則からファジィ推論により加速中止速度及び再
加速開始振れ角を決定する請求項１記載の吊り荷の振れ
止め運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141756A JP2522020B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 吊り荷の振れ止め運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141756A JP2522020B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 吊り荷の振れ止め運転制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313298A JPH01313298A (ja) | 1989-12-18 |
| JP2522020B2 true JP2522020B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=15299464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141756A Expired - Fee Related JP2522020B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 吊り荷の振れ止め運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522020B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5443566A (en) * | 1994-05-23 | 1995-08-22 | General Electric Company | Electronic antisway control |
| CN103395698B (zh) * | 2013-08-23 | 2015-06-24 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 履带式起重机执行动作的安全控制方法、装置及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE429641B (sv) * | 1981-09-17 | 1983-09-19 | Asea Ab | Sett vid sidoforflyttning av hengande last |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63141756A patent/JP2522020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01313298A (ja) | 1989-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |