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JPH0776490A - クレーンの旋回自動停止制御装置 - Google Patents

クレーンの旋回自動停止制御装置

Info

Publication number
JPH0776490A
JPH0776490A JP5224658A JP22465893A JPH0776490A JP H0776490 A JPH0776490 A JP H0776490A JP 5224658 A JP5224658 A JP 5224658A JP 22465893 A JP22465893 A JP 22465893A JP H0776490 A JPH0776490 A JP H0776490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crane
swing
turning
stop
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5224658A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunori Kuromoto
和憲 黒本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP5224658A priority Critical patent/JPH0776490A/ja
Priority to PCT/JP1994/001496 priority patent/WO1995007231A1/ja
Priority to DE4496685T priority patent/DE4496685T1/de
Priority to US08/612,871 priority patent/US5823369A/en
Publication of JPH0776490A publication Critical patent/JPH0776490A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
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    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、弾性振動の影響を排除して良好な
停止精度を確保するクレーンの旋回自動停止制御方法を
提供することを目的とする。 【構成】この発明では、旋回速度制御系の動特性に基づ
く旋回制御下限時間Ｔminを演算する第１の演算手段
と、吊り荷の振れ周期Ｔを求める第２の演算手段と、ｎ
Ｔ≧Ｔminとなる最小の自然数ｎを選択する第３の演算
手段と、α＝−Ω0／ｎＴ（Ω0；旋回自動停止制御開始
直前の旋回体の旋回角速度）に示される角加速度αで旋
回体を制動し停止させる制動停止制御手段とを備えるよ
うにした事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、荷を吊ったクレーン
に対しその旋回動作を荷振れなく自動的に停止させるた
めのクレーンの旋回自動停止制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の技術として、論文「Anti-Swing
Control of the Overhead Crane Using Linear Feedba
ck、A.J.Ridout、Journal of Electrical and Electron
ics Engineering.Australia-IE Aust.& IREE Aust.Vol
9.NO1/2」があり、この論文には、振り子の振れのない
状態で、振り子の上端を一定加速度で減速した場合、振
り子の周期時間後であれば振れなく停止できることが示
されている。
【０００３】すなわち、図７に示すように、並進自由度
ｘと振れ角θより成る振り子において、初期条件で荷振
れのない状態、すなわちθ＝dθ／dt＝０であるなら、
そこから振り子の周期Ｔの時間、一定加速度でｘを制御
しても終端での荷振れはなく、θ＝dθ／dt＝０となる
（図８参照）。
【０００４】特公平３−１８５９６号公報は、振り子の
この特性を旋回型クレーンに応用したもので、吊り荷の
旋回半径、重量、ブームの慣性モーメント及びブームの
許容荷重からブームの横曲げ強度に基づく旋回角速度の
許容条件を算出し、次式に示される一定角速度βで旋回
を制動停止させるものである。
【０００５】β＝−ω・Ω0／２ｎπ ２π／ω；吊り荷の振れ周期 ｎ；βが上記許容条件を満たす最小の自然数
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際のクレー
ンの旋回体やブームは弾性体であり、ブームの強度上問
題のない加速度であっても、それによってこれらが撓
み、弾性振動を誘発する可能性がある。そして、弾性振
動が発生すれば、ブーム先端位置の角速度は目標通り滑
らかに減速しないばかりか、こうした弾性振動がかえっ
て吊り荷の振れをも引き起こす。例えば、図９は、ある
ブーム姿勢における吊り荷状態において定常旋回から一
定減速角加速度の指令を与えたものであり、(a)と(b)と
では減速制御時間が異なる。(a)(b)は共に、その減速角
加速度はブーム強度条件を満たすものであるが、減速時
間の短い(a)においてはクレーン旋回体及びブームの弾
性振動が誘発され、ブーム先端が大きく振動している。
したがって、クレーンでは、ブーム先端の角速度を制御
する際の、減速角加速度はこうした弾性振動を考慮した
クレーン旋回速度制御系の限界値に支配される。すなわ
ち、ブーム根本応力が降伏に至る前であっても、その弾
性変形はブーム先端の角速度制御系にとって大きな特性
変化となるわけで、クレーン旋回体の限界角加速度はこ
の弾性変形を含む旋回速度制御系の動特性から求めなけ
ればならない。
【０００７】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、弾性振動の影響を排除して良好な停止精度を
確保するクレーンのクレーンの旋回自動停止制御装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明では、旋回体に
ブームを取付け、該ブームの所定位置より吊り荷が吊り
下げられるクレーンにおいて、旋回速度制御系の動特性
に基づく旋回制御下限時間Ｔminを演算する第１の演算
手段と、吊り荷の振れ周期Ｔを求める第２の演算手段
と、ｎＴ≧Ｔminとなる最小の自然数ｎを選択する第３
の演算手段と、次式に示される角加速度αで旋回体を制
動し停止させる制動停止制御手段とを備えるようにした
事を特徴とする。
【０００９】α＝−Ω0／ｎＴ（Ω0；旋回自動停止制御
開始直前の旋回体の旋回角速度）
【００１０】
【作用】かかる本発明の構成によれば、吊り荷の周期Ｔ
に対し、旋回速度制御系の動特性に基づく許容条件を算
出し、α＝−Ω0／ｎＴで示される角加速度でブームの
旋回を制動停止させる。
【００１１】
【実施例】以下この発明を添付図面に示す実施例に従っ
て詳細に説明する。
【００１２】まず、クレーン旋回駆動系を数式モデルと
して考察する。
【００１３】図２に、クレーン減速時における旋回駆動
系のモデルを示す。
【００１４】すなわち、図２においては、吊り荷とクレ
ーン旋回体の２つの回転運動を考え、油圧モータによる
駆動部に対しこれら２つの回転運動体がねじりこわさＫ
w、Ｋ0およびねじり粘性減衰係数Ｃw、Ｃ0によって結合
されているとする。
【００１５】ここで、 Ｊw：吊り荷の慣性モーメント Ｊ0：クレーン旋回体の慣性モーメント Ｋw：吊り荷とクレーン旋回体の間のねじりこわさ Ｃw：吊り荷とクレーン旋回体の間のねじり粘性減衰係
数 Ｋ0：クレーン旋回体と減速機の間のねじりこわさ Ｃ0：クレーン旋回体と減速機の間のねじり粘性減衰係
数 φw：吊り荷の回転角 φ0：クレーン旋回体の回転角 また、油圧モータによる駆動部は、 ｑM：モータ容量 ｉ ：減速機減速比 ηt：油圧モータ＋減速機のトルク効率 ΔＰ：旋回モータ前後差圧（制動トルクに対応する） であり、そのときの出力トルクτは、 τ＝（ΔＰ・ｑM・ｉ・ηt）／２００π となり、そのときの運動方程式は下式（１）のようにな
る。
【００１６】 そして、こうしたクレーン速度駆動系に対し、油圧モー
タ前後差圧ΔＰを入力とし、ブーム先端の角速度すなわ
ちこのモデルでは、ｄφ0／ｄｔの軌道を目標出力とし
た制御をせねばならぬのであるが、その目標軌道の与え
方によっては先の図９に示したように、ブーム先端の振
動が観測されている。これは先の運動方程式（１）にお
いて、慣性項Ｊ0、Ｊwが大きく、減衰項Ｃ0、Ｃwや剛性
項Ｋ0、Ｋwが小さいために、駆動系自体が振動的な特性
を有しているためで、ブーム長さが大きくなるに従い、
またブーム起伏角が小さくなるにしたがい、また吊り荷
重量が大きくなるに従って、この傾向は強まることにな
る。
【００１７】以上のクレーン駆動系の数学モデルでは、
簡単のため集中質量による２自由度系の振動モデルとし
たが、実際にはこれらはクレーン構造物の弾性振動であ
ることから連続体による無限自由度モデルでなければな
らず、かつ機械的なガタに起因する非線形性が強いこ
と、あるいは制御内部にも無駄時間や時間遅れが発生す
る事から解析モデルを構築することは容易ではない。
【００１８】したがって、本装置においては、予め実験
によって許容される減速時間Ｔminを求めておき、実際
の旋回自動停止制御においては、吊り荷の振れ周期Ｔに
自然数ｎを乗じた値ｎＴがＴminより大であるという関
係のもとに、ｎＴなる時間で一定減速角加速度となるよ
うにクレーン旋回体を速度制御し、停止に至らせるよう
にする。
【００１９】すなわち、クレーン旋回体の目標角加速度
αをα＝−Ω0／ｎＴで与えるようにする。なお、Ω0は
旋回自動停止制御開始直前のクレーン旋回体の角速度で
あり、Ｔは吊り荷の周期、ｎはｎＴ≧Ｔminなる最小の
自然数である。
【００２０】ここで、本アルゴリズムによれば、制御中
におけるクレーン旋回体及びブームの弾性振動は当然抑
制される訳であるから、ブーム部材は当然降伏には至ら
ず、先の従来技術で示したようなブーム横曲げ強度条件
を考慮する必要はない。すなわち、許容条件をブーム強
度によるものではなく、制御動特性に起因する制約時間
で設定することだけで、破損の心配の無い良好なクレー
ン停止制御を実現できるのである。
【００２１】図３は、クレーン車両１を示すもので、２
は車体、３は旋回体、４はブーム、５はロープ、６はフ
ック、７は吊り荷である。また、クレーン車両１には、
ブーム長センサ１０、ブーム起伏角センサ１１、ブーム
起伏シリンダ圧力センサ１２、旋回角度センサ１３、旋
回角速度センサ１４、ロープ長センサ１５、アウトリガ
張出し長さセンサ１６、車体傾斜センサ１７等の各種セ
ンサが各所要位置に取り付けられている。なお、ブーム
起伏シリンダ圧力センサ１２は、ブーム起伏シリンダの
圧力を検出することにより、吊り荷の重さを検出する。
【００２２】図１は、クレーン車両を旋回停止させるた
めのシステムブロック図を示すものである。
【００２３】まず、クレーン旋回体を旋回停止させるた
めの旋回油圧システム４０は、電磁比例減圧弁（ＥＰＣ
弁）４１，４２、旋回油圧モータ４３、方向制御弁４
４、メインポンプ４５、メインリリーフ弁４６、タンク
４７、チャージポンプ４８、リリーフ弁４９、タンク５
０、手動操作バルブ（ＰＰＣ弁）５１等で構成されてい
る。
【００２４】通常の手動旋回操作では、ＰＰＣ弁５１の
レバーを操作すると、レバー操作ストロークＳに比例し
た２次圧力が油圧管路ｍ1，ｍ2に発生され、これらの２
次圧力がＥＰＣ弁４１，４２を介して方向制御弁４４の
スプールを移動させ、これにより旋回モータ４３に流入
する流量を制御して旋回停止制御を行っている。
【００２５】一方、ＥＰＣ弁４１、４２には、旋回自動
停止コントローラ３０の旋回制御量算出部３７から制御
電流指令ｉが入力されており、この制御電流指令ｉによ
っても旋回停止制御を行なうことができる。すなわち、
ＥＰＣ弁４１，４２への入力電流ｉを変化させれば、油
圧管路ｍ1，ｍ2のＰＰＣ弁５１の２次圧力は入力電流ｉ
に応じて減圧されて方向制御弁４４に伝わるので、手動
操作ストロークＳが大きな場合でも、旋回自動停止コン
トローラ３０は旋回を減速側に制御できる事になる。
【００２６】次に、モーメントリミッタコントローラ２
０は、実車負荷モーメント算出部２１、許容モーメント
算出部２２、および旋回停止位置算出部２３で構成され
ている。 実車負荷モーメント算出部２１には、ブーム
長センサ１０、ブーム起伏角センサ１１、ブーム起伏シ
リンダ圧力センサ１２の出力に基づいて現在の車両状態
における実車負荷モーメントを算出する。
【００２７】許容モーメント算出部２２は、ブーム長セ
ンサ１０、ブーム起伏角センサ１１、旋回角度センサ１
３、旋回角速度センサ１４、アウトリガ張出し長さセン
サ１６、車体傾斜センサ１７の出力に基づいて現在の車
両状態における許容モーメントを算出する。
【００２８】今、図４に示すように、（ａ）の位置で荷
振れなく右側へ定常旋回しているクレーンの旋回体を
（ｂ）位置で荷振れなく停止する場合を考える。
【００２９】図５は、車体上方から見た車体のモーメン
ト転倒限界（許容モーメント）を示すもので、ハッチン
グで示す角度領域は、その他の領域に比べて許容モーメ
ント値が小さくなっている。また、図４の（ａ）位置に
おける実車負荷モーメントが点Ａで示される値をとって
いるとすると、この現在の車両状態を変える事なくクレ
ーン旋回体を右旋回すると、（ｂ）位置で実車負荷モー
メントが許容モーメントを超えてしまう。
【００３０】図１のモーメントリミッタコントローラ２
０の旋回停止位置算出部２３においては、実車負荷モー
メント算出部２１で算出された実車負荷モーメントと許
容モーメント算出部２２で算出された許容モーメントを
比較し、危険と判断される旋回角度（例えば、図５にお
ける（ｂ）位置）を判断して、停止角度位置の目標値θ
stopを求める。このようにして求められた目標停止角度
位置θstopは、旋回自動停止コントローラ３０に入力さ
れる。
【００３１】また、旋回停止位置手動設定手段は、オペ
レータの手動設定によって任意の停止角度が設定される
もので、設定された停止角度θstopは、前記モーメント
リミッタコントローラ２０から出力される目標停止角度
位置θstopと同様に、旋回自動停止コントローラ３０に
入力される。
【００３２】旋回自動停止コントローラ３０は、クレー
ン旋回体慣性モーメント算出部３１、吊荷慣性モーメン
ト算出部３２、吊荷振れ周期算出部３３、制限時間下限
値算出部３４、制御時間算出部３５、目標減速加速度算
出部３６、および旋回制御量算出部３７で構成されてい
る。
【００３３】クレーン旋回体慣性モーメント算出部３１
は、ブーム長センサ１０およびブーム起伏角センサ１１
の出力からクレーンブームの姿勢を算出し、これによっ
てクレーン旋回体の慣性モーメントＪ0を算出する。
【００３４】吊荷慣性モーメント算出部３２は、ブーム
長センサ１０、ブーム起伏角センサ１１およびブーム起
伏シリンダ圧力センサ１２の出力から吊り荷の重量と吊
り荷の吊り半径（旋回半径）を求め、これらによって吊
り荷慣性モーメントＪwを計算する。
【００３５】先の（１）式に示したように、Ｊ0、Ｊwに
よって旋回角度制御系の動特性は変化するので、予めＪ
0、Ｊwと、制御時間の下限値Ｔmin［sec］の関係を実験
によって求めておき、これらの対応関係を示すテーブル
マップが制限時間下限値算出部３４に記憶されている。
制限時間下限値算出部３４では、入力されたＪ0値、Ｊw
値に対応する制限時間下限値Ｔminをテーブルマップか
ら読み出し、該Ｔminを制限時間算出部３５に出力す
る。
【００３６】一方、吊り荷振れ周期算出部３３は、ロー
プ長センサ１５によって検出したロープ長と、ブーム長
センサ１０によって検出されたブーム長とによってブー
ム先端から吊り荷までのロープ長さＬを算出し、下式に
よって吊り荷の周期Ｔ［sec］を算出する。
【００３７】 ｇ；重力加速度 制御時間算出部３５は、制限時間下限値算出部３４で算
出されたＴminと吊り荷振れ周期算出部３３で算出され
た吊り荷振れ周期Ｔを用い、下式（３） ｎＴ≧Ｔmin…（３） が成立する最小の自然数ｎを選択し、該選択したｎを用
いてｎＴを制御時間Ｔcとして決定する。このようにし
て決定された制御時間Ｔc（＝ｎＴ）は目標減速加速度
算出部３６に入力される。
【００３８】目標減速加速度算出部３６は入力された制
御時間Ｔc（＝ｎＴ）を用いて下式（４）にしたがって
目標減速角加速度αを算出する。
【００３９】α＝−Ω0／ｎＴ…（４） 但し、Ω0は旋回自動停止制御開始直前の旋回角速度［d
eg/sec］ 旋回制御量算出部３７は、目標減速角加速度算出部３６
で算出されたΩ0、α、ｎＴの他に、旋回停止位置算出
部２３または旋回停止位置手動設定装置６０から入力さ
れる目標停止角度θstopと、旋回角度センサ１３から出
力される実旋回角度θrealと、旋回角速度センサ１４か
ら出力される実旋回角速度Ωrealを用いて以下のように
して電磁比例減圧弁（ＥＰＣ弁）４１，４２に対する制
御電流量ｉを演算し、該演算した制御電流ｉによってＥ
ＰＣ弁４１，４２を制御する。
【００４０】すなわち、（ｎＴ・Ωreal）／２＜｜θst
op−θreal｜のときは、ｉ＝０としてＥＰＣ弁４１，４
２に対しては特に何の制御も行わない。
【００４１】しかし、（ｎＴ・Ωreal）／２≧｜θstop
−θreal｜になった時点において、ＥＰＣ弁４１，４２
に対する制御を開始し、直ちに目標減速加速度算出部３
６で求めた目標減速加速度αを用いて図６に示すような
目標旋回角速度軌道Ωoptを生成し、該生成した角速度
軌道にしたがって旋回角速度をフィードバック制御す
る。
【００４２】すなわち、現在の旋回角速度Ωrealを旋回
角速度センサ１４より入力して、それと前記生成した目
標旋回角速度軌道Ωoptとの誤差を算出し、該誤差が０
になるような下式に示す制御電流値ｉを算出する。
【００４３】ｉ＝Ｋ（Ωreal−Ωopt） Ｋ；所定の定数 これにより、クレーン旋回体は図６に示した目標旋回角
速度軌道Ωoptにしたがって減速停止することになる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
複雑な振動的挙動を示す弾性構造体で構成されるクレー
ンブームの先端部の旋回自動停止制御をブーム横曲げ強
度を考慮する事なく複雑な計算なしで実現でき、しかも
その制御結果から弾性振動の影響を排除でき、良好な停
止精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すブロック図。
【図２】クレーン減速時における旋回駆動系のモデルを
示す図。
【図３】クレーンに対するセンサの配置態様を示す図。
【図４】クレーンの旋回・停止の状態を示す図。
【図５】負荷モーメントと許容モーメントの関係を示す
図。
【図６】目標旋回角速度軌跡の一例を示す図。
【図７】従来技術を示す図。
【図８】従来技術を説明する図。
【図９】減速制御時間の違いによる弾性振動の挙動の違
いを示す図。
【符号の説明】
１…クレーン車両 ２…車体 ３…旋回体 ４…ブーム ５…ロープ ６…フック ７…吊り荷 １０…ブーム長センサ １１…ブーム起伏角センサ １２…ブーム起伏シリンダ圧力センサ １３…旋回角度センサ １４…旋回角速度センサ １５…ロープ長センサ １６…アウトリガ張出長さセンサ １７…車体傾斜センサ ２０…モーメントリミッタコントローラ ２１…実車負荷モーメント算出部 ２２…許容モーメント算出部 ２３…旋回停止位置算出部 ３０…旋回自動停止コントローラ ３１…クレーン旋回体慣性モーメント算出部 ３２…吊荷慣性モーメント算出部 ３３…吊荷振れ周期算出部 ３４…制限時間下限値算出部 ３５…制御時間算出部 ３６…目標減速角速度算出部 ３７…旋回制御量算出部 ４０…旋回油圧システム ４１，４２…電磁比例減圧弁（ＥＰＣ弁） ４３…旋回油圧モータ ４４…方向制御弁 ４５…メインポンプ ４６…メインリリーフ弁 ５１…手動操作バルブ（ＰＰＣ弁） ６０…旋回停止位置手動設定装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】旋回体にブームを取付け、該ブームの所定
    位置より吊り荷が吊り下げられるクレーンにおいて、 旋回速度制御系の動特性に基づく旋回制御下限時間Ｔmi
    nを演算する第１の演算手段と、 吊り荷の振れ周期Ｔを求める第２の演算手段と、 ｎＴ≧Ｔminとなる最小の自然数ｎを選択する第３の演
    算手段と、 次式に示される角加速度αで旋回体を制動し停止させる
    制動停止制御手段と α＝−Ω0／ｎＴ Ω0；旋回自動停止制御開始直前の旋回体の旋回角速度 を備えるようにした事を特徴とするクレーンの旋回自動
    停止制御装置。
  2. 【請求項２】前記第１の演算手段は、クレーン旋回体の
    慣性モーメントおよび吊り荷の慣性モーメントを求め、
    これらクレーン旋回体および吊り荷の慣性モーメントに
    基づいて前記旋回制御下限時間Ｔminを演算する請求項
    １記載のクレーンの旋回自動停止制御装置。
  3. 【請求項３】前記第１の演算手段は、クレーン旋回体お
    よび吊り荷の慣性モーメントの各値にそれぞれ対応して
    対応する旋回制御下限時間Ｔminが予め記憶されたメモ
    リテーブルであり、入力されたクレーン旋回体の慣性モ
    ーメントおよび吊り荷の慣性モーメントに対応する旋回
    制御下限時間Ｔminが出力される請求項２記載のクレー
    ンの旋回自動停止制御装置。
  4. 【請求項４】クレーンの負荷モーメントを演算する第４
    の演算手段と、 クレーンの許容モーメントを演算する第５の演算手段
    と、 これら第４及び第５の演算手段の出力を比較することに
    よりクレーンを停止させるべき停止角度位置を算出する
    停止角度位置演算手段と、 を更に具え、 前記制動停止制御手段は、前記停止角度位置にクレーン
    を停止させるよう制御するものである請求項１記載のク
    レーンの旋回自動停止制御装置。
  5. 【請求項５】クレーンの旋回停止角度位置が設定される
    旋回停止角度位置設定手段を更に具え、 前記制動停止制御手段は、前記停止角度位置にクレーン
    を停止させるよう制御するものである請求項１記載のク
    レーンの旋回自動停止制御装置。
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DE4496685T DE4496685T1 (de) 1993-09-09 1994-09-09 Steuervorrichtung zum automatischen Stoppen des Verschwenkens von Kränen
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011508187A (ja) * 2007-11-30 2011-03-10 キャタピラー インコーポレイテッド 回転力を補償する積載質量システム
JP2011084865A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Caterpillar Sarl 解体作業機
JPWO2016148241A1 (ja) * 2015-03-19 2018-06-07 株式会社タダノ 旋回装置
WO2019069991A1 (ja) * 2017-10-04 2019-04-11 株式会社タダノ クレーンの制御方法及びクレーン

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5908122A (en) * 1996-02-29 1999-06-01 Sandia Corporation Sway control method and system for rotary cranes
JP3501902B2 (ja) * 1996-06-28 2004-03-02 コベルコ建機株式会社 建設機械の制御回路
DE19833489A1 (de) * 1998-07-24 2000-01-27 Mannesmann Rexroth Ag Hydraulische Schaltung
WO2002032805A1 (de) * 2000-10-19 2002-04-25 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Kran oder bagger zum umschlagen von einer an einem lastseil hängenden last mit lastpendelungsdämpfung
US7289875B2 (en) * 2003-11-14 2007-10-30 Siemens Technology-To-Business Center Llc Systems and methods for sway control
RU2309112C1 (ru) * 2006-03-03 2007-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" Способ управления грузоподъемным краном и устройство для его реализации
RU2312814C1 (ru) * 2006-03-03 2007-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" Способ предотвращения раскачивания при подъеме груза грузоподъемным краном и устройство для его реализации
US8660758B2 (en) * 2007-11-30 2014-02-25 Caterpillar Inc. Payload system with center of gravity compensation
JP4839390B2 (ja) * 2009-04-17 2011-12-21 株式会社神戸製鋼所 旋回式作業機械の旋回停止制御装置および方法
DE102009018070A1 (de) * 2009-04-20 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Mobile Arbeitsmaschine mit einer Positionsregeleinrichtung eines Arbeitsarms und Verfahren zur Positionregelung eines Arbeitsarms einer mobilen Arbeitsmaschine
NO337712B1 (no) 2010-03-24 2016-06-06 Nat Oilwell Varco Norway As Anordning og fremgangsmåte for å redusere dynamiske laster i kraner
DE102012004802A1 (de) * 2012-03-09 2013-09-12 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Kransteuerung mit Aufteilung einer kinematisch beschränkten Größe des Hubwerks
CN104487377B (zh) * 2012-05-09 2018-02-23 马尼托瓦克起重机有限责任公司 起重机监视系统
CN102797787B (zh) * 2012-08-17 2013-11-20 中联重科股份有限公司 混凝土布料设备及其臂架振动抑制的方法、控制器和装置
JP6097174B2 (ja) * 2013-08-05 2017-03-15 株式会社東芝 ロボット制御装置
US9321614B2 (en) 2014-01-17 2016-04-26 Mi-Jack Products, Inc. Crane trolley and hoist position homing and velocity synchronization
JP6628958B2 (ja) * 2014-03-12 2020-01-15 住友重機械工業株式会社 電動旋回型建設機械
US9776838B2 (en) * 2014-07-31 2017-10-03 Par Systems, Inc. Crane motion control
JP6511387B2 (ja) * 2015-11-25 2019-05-15 日立建機株式会社 建設機械の制御装置
WO2017216945A1 (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 株式会社前田製作所 移動式クレーン
EP3535458B1 (en) 2016-11-02 2023-07-12 Clark Equipment Company System and method for defining a zone of operation for a lift arm
US10273654B2 (en) * 2017-06-02 2019-04-30 Caterpillar Inc. Control system to adjust applied slewing power
CN111836774B (zh) * 2018-03-19 2022-07-08 株式会社多田野 起重机及起重机的控制方法
CN108750946B (zh) * 2018-05-23 2024-04-09 四川庞源机械工程有限公司 一种起重机负载识别、测量及调节的控制方法
US10875753B2 (en) 2018-09-20 2020-12-29 Manitou Equipment America, Llc Telehandler boom extension monitoring system
JP7151532B2 (ja) * 2019-02-14 2022-10-12 株式会社タダノ クレーンおよびクレーンの経路生成システム
DE102019217757A1 (de) * 2019-11-18 2021-05-20 Putzmeister Engineering Gmbh Verfahren zum Steuern einer Bewegung eines Masts einer Vorrichtung zum Austragen von Dickstoff und Vorrichtung zum Austragen von Dickstoff
GB2625781B (en) * 2022-12-23 2025-02-05 Caterpillar Sarl A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5288956A (en) * 1976-01-17 1977-07-26 Kubota Ltd Means for preventing turn-down of loading and unloading vehicle provid ed with luffing revolution boom
JPH023518Y2 (ja) * 1985-05-31 1990-01-26
JPH023518A (ja) * 1988-06-21 1990-01-09 Nissan Motor Co Ltd エンジン及びサスペンションの振動制御装置
JP2512821B2 (ja) * 1989-03-27 1996-07-03 株式会社神戸製鋼所 クレ―ンの旋回停止制御方法および装置
JPH085623B2 (ja) * 1989-09-27 1996-01-24 株式会社神戸製鋼所 クレーンの安全装置
JP3073310B2 (ja) * 1992-03-31 2000-08-07 株式会社タダノ 移動式クレーンの旋回制動開始信号発生装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011508187A (ja) * 2007-11-30 2011-03-10 キャタピラー インコーポレイテッド 回転力を補償する積載質量システム
JP2011084865A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Caterpillar Sarl 解体作業機
JPWO2016148241A1 (ja) * 2015-03-19 2018-06-07 株式会社タダノ 旋回装置
WO2019069991A1 (ja) * 2017-10-04 2019-04-11 株式会社タダノ クレーンの制御方法及びクレーン
JP2019064818A (ja) * 2017-10-04 2019-04-25 株式会社タダノ クレーンの制御方法及びクレーン

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Publication number Publication date
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WO1995007231A1 (fr) 1995-03-16
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