JP2684940B2 - Control method of cable crane - Google Patents
Control method of cable craneInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、例えばダムの構築現
場などにコンクリートを供給するためのケーブルクレー
ンにおいて、自動運転により搬送時間の短縮化を図った
ケーブルクレーンの制御システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cable crane control system for supplying concrete to, for example, a dam construction site, in which the transfer time is shortened by automatic operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、例えばダムの構築現場に
おいて、コンクリートを製造現場から打設現場まで搬送
するための手段の一つとしてケーブルクレーンが用いら
れている。2. Description of the Related Art As is well known, a cable crane is used as one of means for transporting concrete from a manufacturing site to a pouring site at a dam construction site, for example.
【0003】このケーブルクレーンは、従来図6に示す
ように、山間に構築されるダム1上にその長手方向に沿
って張設された主索2と、主索2に懸垂されこれに沿っ
て走行可能なトロリー3と、トロリー牽引用の牽索4
と、トロリー3の下部に吊索5を介して吊下されたコン
クリートバケット6と、前記牽索4を牽引して前記トロ
リー3を山側に設けた搬送開始位置Aとダム1の底部任
意位置に設定された搬送終了位置B間を往復移動させる
横行ウインチ7と、前記吊索5を巻取,巻き下げしてバ
ケット6を昇降させる縦行ウインチ8と、トロリー3の
位置およびバケット6の位置を監視するとともに、前記
各ウインチ7,8を駆動制御する操作室9を備えてい
る。As shown in FIG. 6, a conventional cable crane has a main rope 2 stretched on a dam 1 constructed in a mountain along its longitudinal direction and a main rope 2 suspended from the main rope 2. Travelable trolley 3 and trolley towing 4
A concrete bucket 6 that is hung from the bottom of the trolley 3 via suspension lines 5, and a transport start position A where the trolley 3 is installed on the mountain side by pulling the check rope 4 and an arbitrary bottom position of the dam 1. The traverse winch 7 that reciprocates between the set transport end positions B, the vertical winch 8 that winds up and down the hanging rope 5 to move the bucket 6 up and down, the position of the trolley 3 and the position of the bucket 6 are set. An operation room 9 is provided for monitoring and for driving and controlling the winches 7 and 8.
【0004】そして、搬送開始位置Aの側方上部には、
紙面と直交する方向に図示しないバッチャープラントで
作られたコンクリートを搬送するトランスファーカー1
0が走行し、また搬送終了位置Bにはコンクリートホッ
パー11が配置されており、操作室9からの制御信号に
基づき、トロリー3を横移動させつつバケット6を昇降
させ、各位置A,Bにバケット6を位置決めして、コン
クリートの供給と排出を行う。Then, on the upper side of the transport start position A,
A transfer car 1 that conveys concrete made by a batcher plant (not shown) in a direction orthogonal to the paper surface.
0 travels, and a concrete hopper 11 is arranged at the transfer end position B. Based on a control signal from the operation room 9, the trolley 3 is moved laterally and the bucket 6 is moved up and down to the respective positions A and B. The bucket 6 is positioned to supply and discharge concrete.
【0005】この種の構築物には多量のコンクリートを
必要とするところから、工費の採算上からはバケット6
の一回あたりの搬送時間を可及的に短縮する必要があ
り、このための好適な制御モードは図示のごとく斜めの
軌跡で搬送することである。Since a large amount of concrete is required for this type of structure, the bucket 6 is used in consideration of the cost of construction.
It is necessary to shorten the transfer time per time as much as possible, and a suitable control mode for this purpose is to transfer on an oblique trajectory as shown in the figure.
【0006】また前記ケーブルクレーンにあっては、搬
送開始位置Aから搬送終了位置Bまでのトロリーの往復
運動およびバケット6の上下運動は各索4,5の繰り出
し量や荷重に応じた主索2の撓み度合い等によって位置
を検出でき、また、これに応じて自動的に座標を演算
し、この演算結果によって各ウインチ7,8の駆動用制
御装置に正逆回転,減速,停止を指令することができる
ため、前記斜めの軌跡に沿ったバケット6の自動搬送が
可能である。Further, in the cable crane, the reciprocating motion of the trolley from the transport start position A to the transport end position B and the vertical motion of the bucket 6 cause the main rope 2 depending on the feeding amount and load of each rope 4, 5. The position can be detected by the degree of flexure, etc., and the coordinates are automatically calculated according to this, and the drive control device for each winch 7, 8 can be instructed to perform normal / reverse rotation, deceleration, and stop based on this calculation result. Therefore, the bucket 6 can be automatically conveyed along the oblique trajectory.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には搬
送開始位置からのトロリー3の加速時、及び減速時には
バケット6の速度に応答遅れが生ずるため、バケット6
は吊索5の繰出し長さを周期として振れてしまい、目標
地点への位置決めが困難になるとともに衝突などの危険
が生ずるため、この振れを停止させることが必要となっ
ていた。However, in actuality, when the trolley 3 is accelerated and decelerated from the transport start position, a response delay occurs in the speed of the bucket 6, so that the bucket 6
Since it swings with the length of extension of the hanging rope 5 as a cycle, positioning at the target point becomes difficult and there is a risk of collision and the like, so it is necessary to stop this swing.
【0008】したがって、従来では出発から各位置Aま
たはBの近傍に到達するまでは自動制御による搬送を行
い、ここからは手動操作に切り替え、各位置A,Bに配
置された監視員と、操作室9に配置されたオペレータ同
士が無線で連絡を取り合い、振れを相殺するためにトロ
リー3を動かし、次いで監視員の指示に基づくオペレー
タの手動操作によって微調整による横付け、位置決め作
業が行われていた。[0008] Therefore, conventionally, the conveyance is carried out by automatic control from the time of departure until reaching the vicinity of each position A or B, and from here, the operation is switched to the manual operation, and the operation is carried out with the supervisors arranged at the respective positions A and B. operator each other are arranged in the chamber 9 is keep in touch by radio, move the Toro <br/> Lee 3 to offset the deflection, then alongside by fine adjustment by manual operation of the operator based on the instruction of the monitoring person, the positioning work Was being done.
【0009】しかし、この方法だと、各位置A,Bに熟
練の監視員を配備しなければならず、情報伝達から実際
の修正までの時間遅れが大きく、制御方向,制御量も曖
昧になりがちであることから、必ずしも短い時間内で振
れが停止するとは限らず、作業員の熟練に左右されてい
た。However, with this method, a skilled observer must be provided at each of the positions A and B, the time delay from the information transmission to the actual correction is large, and the control direction and the control amount become ambiguous. Therefore, the shake does not always stop within a short time and depends on the skill of the worker.
【0010】また、作業員の頭上でバケットが振り回さ
れ危険であることから、作業員の待ち時間や退避時間も
長くなるため、作業能率が悪く採算上問題となってい
た。Further, since it is dangerous that the bucket is swung over the worker's head, the waiting time of the worker and the evacuation time become long, resulting in poor work efficiency and a problem in profitability.
【0011】この発明は以上の問題を解決するもので、
その目的は出発地点から到達地点に至るまでの主索,ト
ロリー,バケットの挙動をモデル化し、このモデル化さ
れたパターンに基づきコンクリートを迅速かつ精度よく
自動搬送するとともに、加減速時点で振れ止めのための
制御を行うようにしたケーブルクレーンの制御方法を提
供するものであるThe present invention solves the above problems.
Its purpose is to model the behavior of main ropes, trolleys, and buckets from the starting point to the reaching point, and to automatically and quickly convey concrete based on this modeled pattern, and at the time of acceleration / deceleration, to prevent steadying. It provides a control method for a cable crane that is designed to control
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、二点間に張設された主索と、該主索に
沿って走行可能な横行トロリーと、該トロリー牽引用の
牽索と、前記トロリーの下部に吊索を介して吊下された
バケットと、前記牽索を巻取,巻き戻しして前記トロリ
ーを前記主索に沿って往復移動させる横行ウインチと、
前記吊索を巻取,巻き戻ししてバケットを昇降させる縦
行ウインチおよび各ウインチの駆動制御装置とを備えた
ケーブルクレーンにおいて、前記バケットを搬送開始位
置から搬送終了位置まで移動させる際に使用するケーブ
ルクレーンの制御方法であって、前記搬送開始位置及び
搬送終了位置に応じ、前記主索の撓み度合い、前記牽索
の繰り出し長さ、前記吊索の繰り出し長さを算定要素と
して予め前記主索、前記トロリー及び前記バケットの挙
動を解析して運転パターンをモデル化し、前記ケーブル
クレーンを運転する際に、設定条件に応じて前記モデル
化された運転パターンを選択して、この運転パターンに
従ってケーブルクレーンを自動制御するとともに、トロ
リーの加速時及び減速時において、主索に沿ったトロリ
ーの位置及び速度とバケットの振れ角度及び角速度とを
検出してフィードバック制御によりバケットの振れを相
殺することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention is directed to a main rope stretched between two points, a traverse trolley capable of traveling along the main rope, and a trolley for towing the trolley. Stretching, a bucket hung at the bottom of the trolley via a suspension line, and a traverse winch that winds the retraction line and rewinds the trolley to reciprocate along the main line.
In a cable crane equipped with a longitudinal winch for lifting and lowering a bucket by winding and unwinding the suspension line and a drive control device for each winch, it is used when moving the bucket from a transport start position to a transport end position. A method for controlling a cable crane, wherein the degree of bending of the main rope, the length of the check rope, and the length of the suspension rope are calculated as calculation elements according to the conveyance start position and the conveyance end position.
Then the behavior of the main rope, the trolley and the bucket is analyzed to model an operation pattern, and when the cable crane is operated, the modeled operation pattern is selected in accordance with setting conditions, The cable crane is automatically controlled according to this operation pattern, and when the trolley accelerates and decelerates, the position and speed of the trolley along the main rope and the swing angle and angular velocity of the bucket are detected, and the swing of the bucket is controlled by feedback control. It is characterized by offsetting.
【0013】またこの発明では、前記トロリーの加速時
及び減速時において行うバケットの振れを相殺するため
のフィードバック制御を、前記トロリーを同方向に階段
状に加速あるいは減速することにより行うようにするこ
とが好ましい。 According to the present invention, the trolley is accelerated.
And to offset the shake of the bucket during deceleration
Feedback control of the trolley stairs in the same direction
It should be done by accelerating or decelerating
Is preferred.
【0014】[0014]
【作用】以上の構成によれば、バケットはスタート座標
から目標位置座標までモデル化された加速度−定速度−
減速及び振れ止め用行き足のパターンによるプログラム
内容に沿って走行及び昇降し、また加速時、減速時にお
けるバケットの振れを相殺する制御がなされる。さらに
この振れ止めのための制御は振れが収束するまで何度も
繰返し行うことができる。According to the above construction, the bucket is modeled from the start coordinate to the target position coordinated acceleration-constant velocity-.
Control is performed to travel and ascend / descend according to the program content based on the deceleration and steady rest foot pattern, and to offset the shake of the bucket during acceleration and deceleration . Further, the control for the shake prevention can be repeated many times until the shake is converged.
【0015】[0015]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。なお、実施例において、従来と同様また
は相当する箇所は同一符号を援用し、異なる箇所または
新たに付加する箇所に新たな符号を付して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the embodiments, the same reference numerals will be used for the same or corresponding parts as in the related art, and different parts or parts to be newly added will be described with new signs.
【0016】図1は、この発明の全体構成を示す概略
図、図2はシステム構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration.
【0017】図において、このケーブルクレーンは、基
本的には従来とほぼ同様に、山間に構築されるダム1の
上部にその長手方向に沿って張設された主索2と、主索
2に懸垂され、これに沿って走行可能なトロリー3と、
トロリー牽引用の牽索4と、トロリー3の下部に吊索5
を介して吊下されたコンクリートバケット6と、前記牽
索4を牽引して前記トロリー3を山側に設けた搬送開始
位置Aとダム1の底部任意位置に設定された搬送終了位
置B間を往復移動させる横行ウインチ7と、前記吊索5
を巻取,巻き下げしてバケット6を昇降させる縦行ウイ
ンチ8と、トロリー3の位置およびバケット6の位置を
監視するとともに、前記各ウインチ7,8を駆動制御す
るための操作室9とを備えている。In the figure, this cable crane is basically similar to the conventional one, and a main rope 2 stretched along the longitudinal direction on the upper part of a dam 1 constructed in a mountain, and a main rope 2. A trolley 3 that can be suspended and run along it,
Checking rope 4 for towing the trolley and hanging rope 5 under the trolley 3.
Reciprocating between a concrete bucket 6 hung via a trolley, a transport start position A in which the trolley 3 is provided on the mountain side by pulling the check rope 4 and a transport end position B set at an arbitrary bottom portion of the dam 1. The traverse winch 7 to be moved and the hanging rope 5
A longitudinal winch 8 for winding and lowering the bucket 6 to raise and lower the bucket 6, and an operation chamber 9 for monitoring the position of the trolley 3 and the position of the bucket 6 and for driving and controlling the winches 7, 8. I have it.
【0018】搬送開始位置Aには、紙面と直交する方向
には図示しないバッチャープラントで作られたコンクリ
ートを搬送するトランスファーカー10が走行し、搬送
終了位置Bにはコンクリートホッパー11が配置されて
いる。At the carrying start position A, a transfer car 10 for carrying concrete made of a batcher plant (not shown) travels in a direction orthogonal to the paper surface, and at the carrying end position B, a concrete hopper 11 is arranged. There is.
【0019】操作室9には、各ウインチ7,8の運転用
操作卓20、前記各ウインチ7,8に各種駆動モードを
指令する制御部22,トロリー3の最適走行パタ―ン及
びバケット6の最適昇降パタ―ンを演算し、そのパタ―
ンを制御部22に与える演算部24及び無線機26など
を備えている。In the operation room 9, an operating console 20 for operating the winches 7 and 8, a control unit 22 for instructing the winches 7 and 8 in various driving modes, an optimum traveling pattern of the trolley 3 and a bucket 6. The optimum lifting pattern is calculated and the pattern is calculated.
The control unit 22 is provided with an arithmetic unit 24 and a wireless device 26.
【0020】前記主索4の付根部には傾斜角度検出装置
28が設けられているとともに、光波測距計30が配置
されている。A tilt angle detecting device 28 is provided at the root of the main rope 4, and a light wave range finder 30 is provided.
【0021】傾斜角度検出装置28はトロリー3の接近
位置における主索4の傾斜度合いを検出し、光波測距計
30はトロリー3の搬送開始位置Aの直上における出発
座標を検出するものであり、それぞれ前記制御部22に
接続されている。なお、光波測距計30に対応してトロ
リー3には光波測距計30の照射範囲をカバーする縦長
の反射板30aが設けられている。The inclination angle detecting device 28 detects the inclination degree of the main rope 4 at the approaching position of the trolley 3, and the lightwave range finder 30 detects the starting coordinates of the trolley 3 immediately above the transport start position A. Each is connected to the control unit 22. The trolley 3 is provided with a vertically long reflection plate 30a that covers the irradiation range of the light wave range finder 30 in correspondence with the light wave range finder 30.
【0022】前記横行ウインチ7および縦行ウインチ8
は、主索2の近傍の機械室32に配置されるもので、図
2に示すように、駆動制御装置34,36により正逆回
転駆動される。駆動制御装置34,36は前記制御部2
2に接続され、制御部22からの指令に応じて各ウイン
チ7,8を正逆転及び加減速駆動する。The transverse winch 7 and the longitudinal winch 8
Is intended to be placed in the machine room 32 in the vicinity of the main rope 2, as shown in FIG. 2, it is forward and reverse rotation driven by the drive control device 34, 36. The drive control devices 34 and 36 are the control unit 2
2, the winches 7 and 8 are driven in forward / reverse and accelerated / decelerated according to a command from the controller 22.
【0023】各ウインチ7,8はより詳しくは、それぞ
れモータ7a,8aにブレーキ7b,8b、減速機7
c,8cを介して回転可能に連動し、牽索4,吊索5を
巻取および繰り出しするドラム7d,8dを有してい
る。なお、前記横行ウインチ7はエンドレス式に牽索4
を巻き取るもので、中間ドラム7d−1及びドラム7d
に巻き付けた状態で牽索4の両端を巻き付けている。More specifically, each winch 7, 8 has a motor 7a, 8a, a brake 7b, 8b, and a speed reducer 7, respectively.
It has drums 7d and 8d which are rotatably interlocked with each other via c and 8c, and which wind and unwind the check rope 4 and the suspension rope 5. The traverse winch 7 is an endless type checker 4
The intermediate drum 7d-1 and the drum 7d
Both ends of the check rope 4 are wound in a state of being wound around.
【0024】各モ―タ7a,8aには速度検出器7e,
8eが設けられ、これらの検出値を前記速度制御装置2
4,26にフィードバックすることで、前記制御部22
からの走行指令に応じた適性回転方向および速度に制御
される。Each motor 7a, 8a has a speed detector 7e,
8e is provided, and these detected values are used for the speed control device 2
By feeding back to the control unit 4, 26,
It is controlled to an appropriate rotation direction and speed according to the traveling command from.
【0025】また、各ドラム7d,8dにはそれぞれエ
ンコーダX,Zが設けられている。このうちのエンコー
ダXはトロリー3の横行き量検出用、エンコーダZはバ
ケット6の下降量検出用であり、それぞれのデータは前
記制御部22に入力される。なお、横行量検出値は、前
記中間ドラム7d−1での牽索4のスリップによって誤
差が生ずるため、トロリー3の到着毎に前記光波測距計
30による測定値に補正される。Further, encoders X and Z are provided on the drums 7d and 8d, respectively. Of these, the encoder X is for detecting the lateral travel amount of the trolley 3, and the encoder Z is for detecting the lowering amount of the bucket 6, and the respective data are input to the control unit 22. An error occurs in the detected value of the amount of traverse, which is corrected by the lightwave distance meter 30 each time the trolley 3 arrives because an error occurs due to the slip of the rope 4 on the intermediate drum 7d-1.
【0026】搬送開始位置Aであるバンカー線上には着
底確認スイッチ42が設けられているとともに、これの
近傍にはエリアセンサ44が配置され、さらには制御盤
46が配置されている。A bottom confirmation switch 42 is provided on the bunker line at the transport start position A, an area sensor 44 is arranged in the vicinity of the switch 42, and a control board 46 is arranged.
【0027】前記着底確認スイッチ42はバケット6の
着底を検出するもの、エリアセンサー44はバケット6
の着底時における制御用のセンサーであり、このセンサ
ー44の検出範囲であれば着底できる。さらに制御盤4
6は台車10からバケット6に対するコンクリート放出
時における制御を行うものである。The bottom confirmation switch 42 is for detecting the bottom of the bucket 6, and the area sensor 44 is for the bucket 6.
It is a sensor for controlling the bottom of the sensor, and the sensor 44 can reach the bottom within the detection range. Control panel 4
Reference numeral 6 is for performing control when concrete is discharged from the truck 10 to the bucket 6.
【0028】バケット6の下部には、図示しない油圧シ
リンダによって開閉されるゲート及び開閉検出用リミッ
トスイッチ48と、超音波エリアセンサー50が設けら
れている。また、バケット6の上部には無線機52,ジ
ャイロ式振れ角検出計54,制御盤56及びこれらの可
動部を駆動するためのバッテリ58,ソーラ式充電装置
60が配置され、各センサーの検出値は図2に示すよう
に、制御盤52及び無線機52,26を通じて操作室9
側の制御部22に転送される。Below the bucket 6, there are provided a gate and an open / close detection limit switch 48 which are opened and closed by a hydraulic cylinder (not shown), and an ultrasonic area sensor 50. Further, a wireless device 52, a gyro-type swing angle detector 54, a control panel 56, a battery 58 for driving these movable parts, and a solar-type charging device 60 are arranged above the bucket 6, and the detection values of the respective sensors are provided. As shown in FIG. 2, the control room 9 and the radios 52 and 26 are used to operate the operation room 9
It is transferred to the control unit 22 on the side.
【0029】ホッパー11は、搬送終了位置A上に設置
された支持架台62に支持されたものであり、その下部
には図示しない油圧シリンダによって開閉するゲート及
び開閉検出用リミットスイッチ64が設けられている。
また支持架台62の脚部にはホッパー11の下部に停止
するダンプトラック66の運転席の見えやすい位置及び
操作しやすい位置にコンクリート放出用手動スイッチ6
8,表示装置70,制御盤72等が配置されている。The hopper 11 is supported by a support frame 62 installed on the transport end position A, and a gate for opening and closing by a hydraulic cylinder (not shown) and an open / close detection limit switch 64 are provided in the lower part of the hopper 11. There is.
Further, the concrete discharging manual switch 6 is provided at the leg portion of the support base 62 at a position where the driver's seat of the dump truck 66 stopped below the hopper 11 can be easily seen and operated.
8, a display device 70, a control panel 72, etc. are arranged.
【0030】[0030]
【0031】演算部24には、説明は省略するが、搬送
開始位置及び搬送終了位置に応じ、主索2の撓み度合
い、牽索4の繰り出し長さ、吊索5の繰り出し長さを算
定要素として、予め主索4、トロリー3びバケット6の
挙動を解析して運転パターンをモデル化し、このモデル
化された最短時間の運転パターンのプログラムが記憶さ
れている。また演算部24は、この振れ角度及び角速度
に応じた振れを相殺するための制御量及びタイミングを
演算する機能が内蔵されている。[0031] calculation unit 24, calculation description will be omitted, depending on the conveyance start position and the transport end position, the deflection degree of the main rope 2, feeding a length of牽索4, the feeding length of the slings 5
As a constant element, behaviors of the main rope 4, the trolley 3 and the bucket 6 are analyzed in advance to model a driving pattern, and a program of the modeled driving pattern of the shortest time is stored. Further, the calculation unit 24 has a built-in function of calculating a control amount and timing for canceling the shake corresponding to the shake angle and the angular velocity.
【0032】前記解析によるプログラム内容は概略図3
(a)に示すように、ダム1の対象領域を幾つかの小ブ
ロックに分割し、各ブロック毎に振れ止めを考慮してト
ロリー3の運転の速度、バケット6の昇降速度を定め、
最短時間での運転パタ―ンを算定したもので、トロリー
の運転速度Vxは図3(b)に示すようにスタート座標
から加速し、次いで一定速度となり、次いで減速により
目標座標で0となる運転パタ―ンが設定されている。バ
ケット6の吊索5の昇降速度Vzは図3(c)に示すよ
うにトロリー3の運転パタ―ンに準じた運転パタ―ンに
設定されている。The program contents obtained by the above analysis are shown in FIG.
As shown in (a), the target area of the dam 1 is divided into several small blocks, and the operation speed of the trolley 3 and the ascending / descending speed of the bucket 6 are determined for each block in consideration of steady rests.
This is a calculation of the operation pattern in the shortest time. The operation speed Vx of the trolley accelerates from the start coordinate as shown in FIG. 3 (b), then becomes a constant speed, and then the speed decreases to 0 at the target coordinate. The pattern is set. The ascending / descending speed Vz of the suspension rope 5 of the bucket 6 is set to an operation pattern according to the operation pattern of the trolley 3 as shown in FIG. 3 (c).
【0033】主索2の撓み度合いは、主索2の張力と主
索2に加わる全荷重によって異なる。しかしながら主索
2の張力を計測し既知の値で一定とすれば、変数として
荷重を入力することによって、前記プログラムによる運
転時間,運転パタ―ンが定まる。また主索2,トロリー
3,バケット6の荷重は既知の値であり、バケット内に
投入されるコンクリートの重量に応じて定まる。The degree of bending of the main rope 2 depends on the tension of the main rope 2 and the total load applied to the main rope 2. However, if the tension of the main rope 2 is measured and kept constant at a known value, the operating time and operating pattern according to the program can be determined by inputting the load as a variable. The loads on the main rope 2, trolley 3, and bucket 6 are known values, and are determined according to the weight of concrete put into the bucket.
【0034】このコンクリートは、打設場所及び工種に
応じてモルタル,中練りコンクリート,固練りコンクリ
ートであり、バケット6の容量を一定とするとその比重
に応じて異なってくる。バッチャープラントで製造され
たコンクリートは搬送台車10によってバンカー線上に
運ばれるとともに、その品種情報も操作室9側及びバケ
ット6側にもたらされ、この情報を元に運転が開始され
る。This concrete is mortar, medium-mixed concrete, or solid-mixed concrete depending on the place of casting and the type of work. When the capacity of the bucket 6 is constant, it varies depending on its specific gravity. The concrete manufactured in the batcher plant is carried on the bunker line by the carrier 10 and the product type information is also provided to the operation room 9 side and the bucket 6 side, and the operation is started based on this information.
【0035】なお、図3(b),(c)の運転パターン
において、加速時及び減速時においては、トロリー3に
対するバケット6の速度の応答遅れにより振れが生ずる
ため、実運転時には直線上でなく階段状になり、また演
算部24は、これら加減速時の特定時期において、振れ
角度及び角速度に応じた振れを相殺するためのフィード
バック制御量及びタイミングを演算する。In the operation patterns of FIGS. 3 (b) and 3 (c), during acceleration and deceleration , a shake occurs due to the response delay of the speed of the bucket 6 with respect to the trolley 3, so that it is not on a straight line during actual operation. In addition, the calculation unit 24 calculates the feedback control amount and the timing for canceling the shake according to the shake angle and the angular velocity at the specific time of acceleration / deceleration.
【0036】したがって、制御部22はコンクリートの
品種情報を受け取った後に前記演算部24に記憶された
プログラム内容により、駆動制御装置34,36を動作
させるべく、運転処理を実行するとともに、演算部24
の演算結果に応じて加速時及び減速時における振れ止め
のためのフィードバック制御を行う。Therefore, the control unit 22 executes the operation processing so as to operate the drive control devices 34 and 36 according to the program contents stored in the arithmetic unit 24 after receiving the concrete type information, and at the same time, the arithmetic unit 24.
Feedback control for steadying during acceleration and deceleration is performed according to the calculation result of.
【0037】図4及び図5は加速時における制御手順
と、制御内容に応じた速度とバケット6の振れの状態と
の関係を示すものである。FIGS. 4 and 5 show the relationship between the control procedure at the time of acceleration and the speed and the shake state of the bucket 6 according to the control content.
【0038】図4に示すように、運転開始後トロリー3
の一段階の加速が終了した時点で、トロリー3の位置,
速度、及びバケット6の振れ角度及び角速度を入力し、
これらの値を振れ止め用の所定の運動方程式あてはめて
振れ止め用の制御電圧を算出するとともに、制御開始時
間を計算し、開始するまで制御待機状態とする(ステッ
プ101〜107)。なお、トロリー3の位置,速度は
エンコーダX,速度計7eによって与えられ、バケット
6の振れ角度及び角速度は振れ角検出計54の検出値を
無線機28,52を通じて与えられる。As shown in FIG. 4, the trolley 3 after the start of operation
At the end of the one-step acceleration, the position of the trolley 3,
Enter the speed and the deflection angle and angular velocity of the bucket 6,
These values are applied to a predetermined motion equation for steadying to calculate a steadying control voltage, a control start time is calculated, and a control standby state is maintained until the start (steps 101 to 107). The position and speed of the trolley 3 are given by the encoder X and the speedometer 7e, and the shake angle and angular velocity of the bucket 6 are given by the detected values of the shake angle detector 54 through the radios 28 and 52.
【0039】この状態は図5(a)に示すように、運転
開始からトロリー3の速度が定速v1 に至った時間をt
1 とすると、バケット6は応答遅れにより振れが生じ、
振れ幅v2 で示す左右に振れる振り子状の正弦曲線とな
り、その周期は吊索5の長さが一定なら一定であり、ま
た最大振幅となる。In this state, as shown in FIG. 5A, the time from the start of operation until the speed of the trolley 3 reaches the constant speed v1 is t.
If it is 1, the bucket 6 will shake due to a delayed response,
It becomes a pendulum-shaped sinusoidal curve which is swayed to the left and right as shown by the swing width v2, and its period is constant if the length of the slings 5 is constant, and has the maximum amplitude.
【0040】したがって、時刻t1以降にv2=0とな
るポイント時刻t2を求め、このポイントからv2=m
axに該当する二段階目の加速を所定時間加えることに
より振れが相殺されることになる。Therefore, after the time t1, the point time t2 at which v2 = 0 is obtained, and v2 = m from this point.
The shake is offset by applying a second-stage acceleration corresponding to ax for a predetermined time.
【0041】したがって、開始時間t2 になったなら一
次フィードバック制御を開始し、トロリー3に加速のた
めの制御電圧を駆動装置34に与え、その結果の振れ具
合を計測し、それ以後の振れ状態を演算する。その結果
許容値内であるならば、フィードバック制御を終了する
(ステップ108,109)。Therefore, when the starting time t2 is reached, the primary feedback control is started, a control voltage for acceleration is given to the trolley 3, the driving device 34 is measured, and the resulting shake condition is measured, and the shake condition after that is measured. Calculate If the result is within the allowable value, the feedback control is ended (steps 108 and 109).
【0042】時刻t3 まで一次フィードバック制御がな
された状態は図5(b)に示される。この間(時刻t2
〜t3 間)におけるv2 =max<許容値であるならば
フィーバック制御を終了する。The state in which the primary feedback control is performed until time t3 is shown in FIG. 5 (b). During this time (time t2
If v2 = max <permissible value (between t3 and t3), the feedback control ends.
【0043】これに対し、許容値を越えていたのなら
ば、前記と同様の手順により二次フィードバック開始時
刻t4を計算し、開始時刻となった場合にはステップ1
09で出された制御電圧を三段階目の加速を所定時間加
えるとともに、振れを計測する(ステップ110〜11
4)。On the other hand, if it exceeds the allowable value, the secondary feedback start time t4 is calculated by the same procedure as described above, and if the start time comes, step 1
The control voltage generated in step 09 is applied to the third stage of acceleration for a predetermined time, and the shake is measured (steps 110 to 11).
4).
【0044】二次フィードバック制御がなされた状態は
図5(c)に示される。またこの間(時刻t3 〜t4
間)におけるv2 =max<許容値であるならばフィー
バック制御を終了するが、許容値を越えていたならば、
許容値に収束するまで再度ステップ110に戻り同様の
フィードバック制御を繰返す。The state in which the secondary feedback control is performed is shown in FIG. 5 (c). During this period (time t3 to t4
If v2 = max <permissible value in (interval), the feedback control is ended, but if it exceeds the permissible value,
It returns to step 110 again and repeats the same feedback control until it converges to the allowable value.
【0045】なお、減速時における制御も同一である
が、制御方向が異なり、階段状の減速パタ―ンにより振
れを相殺する。The control at the time of deceleration is the same, but the control direction is different and the shake is offset by the stepwise deceleration pattern.
【0046】また、完全に振れが停止した位置は搬送開
始または終了位置A,Bの真上である事が望ましいが、
フィードバック制御を掛けることにより実際の目標位置
に対してトロリー3の行き足が足りなかったり、逆に行
き過ぎる場合があるので、制御終了後は微速移動により
位置修正し、バケット6を下ろせば搬送作業を終了す
る。It is desirable that the position where the shake is completely stopped is right above the transport start or end positions A and B.
When the feedback control is applied, the trolley 3 may be short of the actual target position or may overshoot on the contrary. Therefore, after the control is finished, the position is corrected by moving at a slow speed, and the bucket 6 is lowered to carry the work. finish.
【0047】例えば往路においてはバケット6及びホッ
パー11に備えられた超音波エリアセンサ50,76の
検出値に応じた縦横の自動微調整作業の後にホッパー1
1上に停止してゲートを開いてコンクリートを放出し、
往路における全作業を終了する。For example, on the outward path, the hopper 1 is subjected to the automatic fine adjustment in the vertical and horizontal directions according to the detection values of the ultrasonic area sensors 50 and 76 provided in the bucket 6 and the hopper 11.
Stop on 1 and open the gate to release concrete,
Complete all work on the outward path.
【0048】また、復路においても同様にフィードバッ
ク制御の後微調整によりバケット6はバンカー線の直上
に至り、その後はバケット6及びバンカー線に備えられ
た超音波エリアセンサ50,44の検出値に応じた縦横
の自動微調整作業の後にバンカー線上に着底し、スイッ
チ42により確認されると再びコンクリート受け入れ待
機状態となる。Similarly, on the return path, the bucket 6 reaches a position directly above the bunker line by fine adjustment after feedback control, and thereafter, according to the detection values of the ultrasonic area sensors 50 and 44 provided on the bucket 6 and the bunker line. After the vertical and horizontal automatic fine adjustment work, the bottom of the bunker line is reached, and when the switch 42 confirms, the concrete receiving standby state is resumed.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この発明によるケーブルクレーンの制御システムに
あっては、バケットはスタート座標から目標位置座標ま
でモデル化された加速度−定速度−減速及び振れ止め用
行き足のパターンによるプログラム内容に沿って走行及
び昇降し、また加速時,減速時におけるバケットの振れ
を相殺する制御がなされるため、迅速かつ円滑な自動運
転が可能になるとともに、搬送終了位置での精度の良い
位置決め作業が容易になされることになる。 As described above in detail with reference to the embodiments, in the cable crane control system according to the present invention, the bucket is modeled from start coordinates to target position coordinates: acceleration-constant speed-deceleration and swing. since along the program contents by the pattern of the stop for bound feet running and to lift, also during acceleration, the control to cancel the deflection of the bucket during deceleration is made, rapid and smooth automatic luck
In addition to being able to roll, it has good accuracy at the transport end position.
The positioning work will be facilitated.
【0050】またこの発明では振れ止めのための制御は
振れが収束するまで何度も繰返し行うことができるた
め、加減速時のみならず、風の影響によってバケットが
振れても、振れ止めのための制御がかけられるので、多
少時間がかかったとしてもバケットの完全停止を行うこ
とができる。Further, in the present invention, since the control for steadying can be repeated many times until the runout converges, not only at the time of acceleration / deceleration but also when the bucket shakes due to the influence of wind, the steadying is performed. Therefore, the bucket can be completely stopped even if it takes some time.
【図1】この発明によるケーブルクレーンの全体説明図
である。FIG. 1 is an overall explanatory view of a cable crane according to the present invention.
【図2】システム構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration.
【図3】(a),(b),(c)はプログラム内容を示
す模式図である。3A, 3B, and 3C are schematic diagrams showing program contents.
【図4】バケットの加速時におけるフィードバック制御
手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a feedback control procedure during bucket acceleration.
【図5】(a)〜(c)は同制御時におけるバケットの
振れと速度との関係を示す説明図である。5A to 5C are explanatory diagrams showing the relationship between the shake of the bucket and the speed during the same control.
【図6】従来のケーブルクレーンの一般的構成を示す説
明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a general configuration of a conventional cable crane.
2 主索 3 トロリー 4 牽索 5 吊索 6 コンクリートバケット 7 横行ウインチ 8 縦行ウインチ 7e,8e 速度検出器 9 操作室 10 台車 11 ホッパー 22 制御部 24 演算部 34,36 駆動制御装置 54 振れ角検出計 A 搬送開始位置 B 搬送終了位置 X,Z エンコーダ 2 Main rope 3 Trolley 4 Stretching rope 5 Suspended rope 6 Concrete bucket 7 Traverse winch 8 Traverse winch 7e, 8e Speed detector 9 Operating room 10 Bogie 11 Hopper 22 Control unit 24 Computing unit 34, 36 Drive control unit 54 Swing angle detection Total A Transport start position B Transport end position X, Z encoder
フロントページの続き (72)発明者 中尾 通夫 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 昭62−185695(JP,A) 特開 昭55−154489(JP,A) 特公 昭61−38118(JP,B2)Front page continuation (72) Inventor Michio Nakao 2-3 Kandajimachi, Chiyoda-ku, Tokyo Obayashi Corporation Tokyo head office (56) Reference JP-A-62-185695 (JP, A) JP-A-55-154489 (JP, A) Japanese Patent Sho 61-38118 (JP, B2)
Claims (2)
って走行可能な横行トロリーと、該トロリー牽引用の牽
索と、前記トロリーの下部に吊索を介して吊下されたバ
ケットと、前記牽索を巻取,巻き戻しして前記トロリー
を前記主索に沿って往復移動させる横行ウインチと、前
記吊索を巻取,巻き戻ししてバケットを昇降させる縦行
ウインチおよび各ウインチの駆動制御装置とを備えたケ
ーブルクレーンにおいて、前記バケットを搬送開始位置
から搬送終了位置まで移動させる際に使用するケーブル
クレーンの制御方法であって、前記搬送開始位置及び搬
送終了位置に応じ、前記主索の撓み度合い、前記牽索の
繰り出し長さ、前記吊索の繰り出し長さを算定要素とし
て、予め前記主索、前記トロリー及び前記バケットの挙
動を解析して運転パターンをモデル化し、前記ケーブル
クレーンを運転する際に、設定条件に応じて前記モデル
化された運転パターンを選択して、この運転パターンに
従ってケーブルクレーンを自動制御するとともに、トロ
リーの加速時及び減速時において、主索に沿ったトロリ
ーの位置及び速度とバケットの振れ角度及び角速度とを
検出してフィードバック制御によりバケットの振れを相
殺することを特徴とするケーブルクレーンの制御方法。1. A main rope stretched between two points, a traverse trolley capable of traveling along the main rope, a check rope for towing the trolley, and a suspension rope suspended below the trolley. A lowered bucket, a traverse winch that winds and unwinds the check rope to reciprocate the trolley along the main rope, and a vertical movement that winds and unwinds the suspension rope to move the bucket up and down. In a cable crane including a winch and a drive control device for each winch, a method of controlling a cable crane used when moving the bucket from a transport start position to a transport end position, the transport start position and the transport end position According to the above, the degree of bending of the main rope, the payout length of the check rope, and the payout length of the suspension rope are used as calculation factors.
In advance , the behavior of the main rope, the trolley and the bucket is analyzed to model an operation pattern, and when the cable crane is operated, the modeled operation pattern is selected according to setting conditions, The cable crane is automatically controlled according to this operation pattern, and when the trolley accelerates and decelerates, the position and speed of the trolley along the main rope and the swing angle and angular velocity of the bucket are detected, and the swing of the bucket is controlled by feedback control. A method for controlling a cable crane, which is characterized by offsetting each other.
て行うバケットの振れを相殺するためのフィードバック
制御を、前記トロリーを同方向に階段状に加速あるいは
減速することにより行うことを特徴とする請求項1に記
載のケーブルクレーンの制御方法。2. The feedback control for canceling the shake of the bucket during acceleration and deceleration of the trolley is performed by accelerating or decelerating the trolley stepwise in the same direction. The method for controlling the cable crane according to 1.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4267489A JP2684940B2 (en) | 1992-10-06 | 1992-10-06 | Control method of cable crane |
US08/105,979 US5392935A (en) | 1992-10-06 | 1993-08-13 | Control system for cable crane |
SE9302787A SE9302787L (en) | 1992-10-06 | 1993-08-30 | Cable crane control system |
DE4329174A DE4329174A1 (en) | 1992-10-06 | 1993-08-30 | Automatic control system for cable crane - has trolley moving transversely along main cable operated by hauling rope and container is suspended by rope below trolley driven respectively by two capstans |
KR1019930017125A KR940009050A (en) | 1992-10-06 | 1993-08-31 | Cable Crane Control System |
FR9310385A FR2696435B1 (en) | 1992-10-06 | 1993-08-31 | CONTROL SYSTEM FOR CABLE CRANE. |
Applications Claiming Priority (1)
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JPH06115877A JPH06115877A (en) | 1994-04-26 |
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ID=17445564
Family Applications (1)
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Family Cites Families (3)
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JPS55151489A (en) * | 1979-05-15 | 1980-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | Method of controlling stop of vibration of suspended crane |
JPS6138118A (en) * | 1984-07-30 | 1986-02-24 | Suzuki Motor Co Ltd | Exhaust device of two-cycle engine |
JPS62185695A (en) * | 1986-02-08 | 1987-08-14 | 株式会社 間組 | Automatic bracing method of crane |
-
1992
- 1992-10-06 JP JP4267489A patent/JP2684940B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH06115877A (en) | 1994-04-26 |
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