JP6819278B2 - crane - Google Patents
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Description
本発明は、クレーンに関する。詳しくは、力覚フィードバック機能を有するクレーンに関する。 The present invention relates to a crane. More specifically, the present invention relates to a crane having a force feedback function.
従来、クレーン等の作業機において、操作具の操作に応じて搬送物を吊りながら移動する旋回台や伸縮ブーム等は、操作具の操作態様によって搬送物の荷振れが発生する場合がある。操縦者の操作態様によって操作具が微妙に振動することで、操作具に連動している旋回台や伸縮ブームが振動するためである。そこで、荷振れの抑制支援として支援旋回台や伸縮ブームの移動による加速度の大きさに応じて操作具に操作方向と逆の方向の反力を加える操作反力制御装置を備えたクレーンが知られている。特許文献1の如くである。
Conventionally, in a working machine such as a crane, a swivel, a telescopic boom, or the like that moves while suspending a transported object in response to an operation of the operating tool may cause a load swing of the transported object depending on the operating mode of the operating tool. This is because the operating tool vibrates slightly depending on the operation mode of the operator, and the swivel table and the telescopic boom linked to the operating tool vibrate. Therefore, a crane equipped with an operation reaction force control device that applies a reaction force in the direction opposite to the operation direction to the operating tool according to the magnitude of acceleration due to the movement of the support swivel or the telescopic boom is known as a support for suppressing load swing. ing. It is as in
特許文献1に記載のクレーンは、旋回台や伸縮ブームに加速度検出手段が設けられている。また、クレーンは、各操作レバーに反力発生用のモータが設けられてる。クレーンは、操作レバーの操作により旋回台や伸縮ブームが移動した際、加速度検出手段によって旋回台の旋回動作、伸縮ブームの起伏動作および伸縮動作における加速度を検出する。そして、クレーンは、操作反力制御装置によって、検出した加速度に応じた力を操作レバーの操作方向と反対の方向に反力として操作レバーに加える。このように構成することでクレーンは、操作反力に基づいて、旋回台や伸縮ブームの加速、減速状態を把握できるので、操作反力を手がかりに操作レバーを操作することで荷振れの発生を抑制することができる。
The crane described in
特許文献1に記載の技術は、旋回台や伸縮ブームの動作が搬送物の荷振れを生じさせないように加速度に応じた反力を付与することで操作レバーの操作性を向上させ、荷振れの抑制を支援してるものである。従って、特許文献1に記載のクレーンは、旋回台や伸縮レバーが停止している状態で搬送部に荷振れが発生している場合、操作レバーに反力が付与されないため荷振れの抑制を支援することが出来ず、搬送物の荷振れの抑制効果が限定的になる可能性があった。
The technique described in
本発明の目的は、クレーンの動作状態に関わらず操作具の操作による荷振れの抑制を支援することができるクレーンの提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a crane capable of supporting suppression of load swing by operating an operating tool regardless of the operating state of the crane.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, the means for solving this problem will be described.
即ち、旋回台に起伏自在の伸縮ブームが設けられるクレーンにおいて、前記クレーンが搬送する搬送物の振れ角および振れ方向を検出する振れ角検出手段と、前記旋回台を旋回させる旋回操作具、前記伸縮ブームを伸縮させる伸縮操作具および前記伸縮ブームを起伏させる起伏操作具のうち少なくとも一つに独立して力を加えるアクチュエータと、が設けられ、前記振れ角検出手段によって検出される搬送物の振れ方向のベクトルが、前記旋回操作具、前記伸縮操作具および前記起伏操作具のうち前記アクチュエータが設けられている操作具によって操作されるクレーンの可動方向のベクトルを含んでいる場合、前記アクチュエータによってその操作具に力が付与されるものである。 That is, in a crane provided with an undulating telescopic boom on the swivel table, a swing angle detecting means for detecting the runout angle and the runout direction of the transported object carried by the crane, a swivel actuator for swiveling the swivel table, and the telescopic expansion / contraction. An expansion / contraction operation tool for expanding / contracting the boom and an actuator for independently applying a force to at least one of the undulation operation tools for undulating the expansion / contraction boom are provided, and the deflection direction of the transported object detected by the deflection angle detecting means is provided. When the vector includes a vector of the moving direction of the crane operated by the operating tool provided with the actuator among the turning operation tool, the expansion / contraction operation tool, and the undulation operation tool, the operation thereof is performed by the actuator. Power is given to the tool.
クレーンは、前記アクチュエータが、前記搬送物の振れ方向にクレーンを操作するための前記操作具の操作方向に力を付加するように構成されるものである。 The crane is configured such that the actuator applies a force in the operating direction of the operating tool for operating the crane in the swing direction of the transported object.
クレーンは、前記アクチュエータが、前記振れ角検出手段によって検出される搬送物の振れ角の大きさに応じて力を付加するように構成されるものである。 The crane is configured such that the actuator applies a force according to the magnitude of the runout angle of the transported object detected by the runout angle detecting means.
クレーンは、前記アクチュエータによって前記操作具に付与される力が前記操作具を中立位置に戻すばねの張力以下に設定されているものである。 In the crane, the force applied to the operating tool by the actuator is set to be equal to or lower than the tension of the spring that returns the operating tool to the neutral position.
本発明は、以下に示すような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
クレーンにおいては、搬送物の振れと連動して操作具に力が付与される。これにより、クレーンの動作状態に関わらず操作具の操作による荷振れの抑制を支援することができる。 In a crane, a force is applied to the operating tool in conjunction with the runout of the transported object. As a result, it is possible to support the suppression of load swing by operating the operating tool regardless of the operating state of the crane.
クレーンにおいては、搬送物の振れの方向が操作具を通じて操縦者に伝達される。これにより、クレーンの動作状態に関わらず操作具の操作による荷振れの抑制を支援することができる。 In the crane, the direction of the runout of the transported object is transmitted to the operator through the operating tool. As a result, it is possible to support the suppression of load swing by operating the operating tool regardless of the operating state of the crane.
クレーンにおいては、搬送物の振れの大きさが操作具を通じて操縦者に伝達される。これにより、クレーンの動作状態に関わらず操作具の操作による荷振れの抑制を支援することができる。 In the crane, the magnitude of the runout of the transported object is transmitted to the operator through the operating tool. As a result, it is possible to support the suppression of load runout by operating the operating tool regardless of the operating state of the crane.
クレーンにおいては、アクチュエータによって操作具に付与される力が操作具によるクレーンの操縦に影響を及ぼさない。これにより、クレーンの動作状態に関わらず操作具の操作による荷振れの抑制を支援することができる。 In a crane, the force applied to the operating tool by the actuator does not affect the operation of the crane by the operating tool. As a result, it is possible to support the suppression of load runout by operating the operating tool regardless of the operating state of the crane.
以下に、図1と図2とを用いて、クレーンの一実施形態に係るクレーン1について説明する。なお、本実施形態においては、クレーン1として移動式クレーンについて説明を行うが、アクチュエータによって起伏される伸縮ブーム8と旋回台7とウインチ(メインウインチ13、サブウインチ15)とを具備するクレーン1であればよい。
Hereinafter, the
図1に示すように、クレーン1は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン1は、車両2、クレーン装置6を有する。
As shown in FIG. 1, the
車両2は、クレーン装置6を搬送するものである。車両2は、複数の車輪3を有し、エンジン4を動力源として走行する。車両2には、アウトリガ5が設けられている。アウトリガ5は、車両2の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。車両2は、アウトリガ5を車両2の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン1の作業可能範囲を広げることができる。
The
クレーン装置6は、、搬送物Wをワイヤロープによって吊り上げるものである。クレーン装置66は、、、旋回台7、伸縮ブーム8、ジブ9、メインフックブロック10、サブフックブロック11、起伏シリンダ12、メインウインチ13、メインワイヤロープ14、サブウインチ15、サブワイヤロープ16、キャビン18等を具備する。
The
旋回台7は、クレーン装置6を旋回可能に構成するものである。旋回台7は、円環状の軸受を介して車両2のフレーム上に設けられる。円環状の軸受は、その回転中心が車両2の設置面に対して垂直になるように配置されている。旋回台7は、円環状の軸受の中心を回転中心として一方向と他方向とに回転自在に構成されている。旋回台7は、油圧式の旋回モータ17(図2参照)によって回転されるように構成されている。旋回台7には、その旋回位置を検出する旋回位置検出センサ35(図2、図3参照)が設けられている。
The
伸縮ブーム8は、搬送物Wを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持するものである。伸縮ブーム8は、複数のブーム部材から構成されている。各ブーム部材は、断面積の大きさの順に入れ子式に挿入されている。伸縮ブーム8は、各ブーム部材を図示しない伸縮シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。伸縮ブーム8は、ベースブーム部材の基端が旋回台7上に揺動可能に設けられている。これにより、伸縮ブーム8は、車両2のフレーム上で水平回転可能かつ揺動自在に構成されている。
The
ジブ9は、クレーン装置6の揚程や作業半径を拡大するものである。ジブ9は、伸縮ブーム8のベースブーム部材に設けられたジブ9支持部によってベースブーム部材に沿った姿勢で保持されている。ジブ9の基端は、トップブーム部材のジブ9支持部に連結可能に構成されている。ジブ9は、ジブ9支持部に図示しないピンを打ち込むことによりトップブーム部材の先端に連結可能に構成されている。
The jib 9 expands the lift and working radius of the
メインフックブロック10は、搬送物Wを吊るものである。メインフックブロック10には、メインワイヤロープ14が巻き掛けられる複数のフックシーブと、搬送物Wを吊るメインフックとが設けられている。サブフックブロック11は、搬送物Wを吊るものである。サブフックブロック11には、搬送物Wを吊るサブフックが設けられている。
The
起伏シリンダ12は、伸縮ブーム8を起立および倒伏させ、伸縮ブーム8の姿勢を保持するものである。起伏シリンダ12はシリンダ部とロッド部とからなる油圧シリンダから構成されている。起伏シリンダ12は、シリンダ部の端部が旋回台7に揺動自在に連結され、ロッド部の端部が伸縮ブーム8のベースブーム部材に揺動自在に連結されている。起伏シリンダ12は、ロッド部がシリンダ部から押し出されるように作動油が供給されることで伸縮ブーム8を起立させ、ロッド部がシリンダ部に押し戻されるように作動油が供給されることで伸縮ブーム8を倒伏させるように構成されている。
The undulating
油圧ウインチであるメインウインチ13は、メインワイヤロープ14の繰り入れ(巻き上げ)および繰り出し(巻き下げ)を行うものである。メインウインチ13は、メインワイヤロープ14が巻きつけられるメインドラムがメイン用油圧モータによって回転され、メインワイヤロープ14が繰り入れ、繰り出しされるように構成されている。
The
油圧ウインチであるサブウインチ15は、サブワイヤロープ16の繰り入れおよび繰り出しを行うものである。サブウインチ15は、サブワイヤロープ16が巻きつけられるサブドラムがサブ用油圧モータによって回転され、サブワイヤロープ16が繰り入れ、繰り出しされるように構成されている。
The
油圧式の旋回モータ17は、旋回台7を旋回させるものである(図2参照)。旋回モータ17は、プランジャモータから構成されている。旋回モータ17は、右回転用のプランジャに図示しない右旋回用油路が接続され、左回転用のプランジャに図示しない左旋回用油路が接続されている(図2参照)。旋回モータ17は、右旋回用油路を通じて右回転用のプランジャに作動油が供給されることで旋回台7を右旋回させ、左旋回用油路を通じて左回転用のプランジャに作動油が供給されることで旋回台7を左旋回させるように構成されている。
The
キャビン18は、操縦席を覆うものである。キャビン18は、旋回台7における伸縮ブーム8の側方に設けられている。キャビン18の内部には、図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、メインウインチ13を操作するための図示しないメイン用操作弁、サブウインチ15を操作するための図示しないサブ用操作具、旋回台7を旋回させるための旋回操作具19、伸縮ブーム8を起伏操作するための起伏操作具20、伸縮ブーム8を伸縮操作するための伸縮操作具21、クレーン1を移動させるための図示しないハンドル等が設けられている。
The
図2に示すように、旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21は、所定の方向に操作することで対応する切換弁の開度を変更するように構成されている。旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21には、中立位置から所定の操作量Ms(図3参照)までの間、対応する切換弁の開度を変更しない不感帯が設けられている(図3薄墨部分参照)。また、旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21には、操作されていない状態で各操作具を中立位置に保持するために図示しない保持用ばねが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
このように構成されるクレーン1は、車両2を走行させることで任意の位置にクレーン装置6を移動させることができる。また、クレーン1は、起伏シリンダ12で伸縮ブーム8を任意の起伏角度に起立させて、伸縮ブーム8を任意の伸縮ブーム8長さに延伸させたりジブ9を連結させたりすることでクレーン装置6の揚程や作業半径を拡大することができる。さらに、クレーン1は、振れ角検出カメラ28によってメインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16の振れの方向および振れ角の大きさを算出するための画像を取得することができる。
The
以下に、図2と図3とを用いて、クレーン1の荷振れ抑制支援制御について説明する。クレーン1には、荷振れ抑制支援制御を実施するために、旋回操作具19に力を付加するアクチュエータである旋回操作具用モータ22、起伏操作具20に力を付加する起伏操作具用モータ23および伸縮操作具21に力を付加する伸縮操作具用モータ24と、振れ角検出手段である振れ角検出カメラ28と、各操作具用モータを制御する制御装置29とを備える。本実施形態において、クレーン1には、旋回周方向の荷振れと旋回径方向の荷振れとが合成された荷振れが生じているものとする。
Hereinafter, the load runout suppression support control of the
図2に示すように、旋回操作具用モータ22は、旋回操作具19に独立して力を付加し、起伏操作具用モータ23は、起伏操作具20に独立して力を付加し、伸縮操作具用モータ24は、伸縮操作具21に独立して力を付加するものである。旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24は、図示しないアンプに接続され、アンプからの電流に応じたトルクを発生させる。旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24は、対応する操作具の操作可能な方向に任意の大きさの力Fmを付加できるように構成されている。つまり、旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23、伸縮操作具用モータ24は、旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21を介して操縦者に力Fmを伝達するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the swing
図3(a)に示すように、旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24は、各操作具の不感帯(薄墨部分参照)における保持用ばねの最大張力Fs以下の力を付加するように構成されている。つまり、旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24は、対応する各操作具に最大の力Fmを付加した場合にも切換弁の開度が変更されないように構成されている。
As shown in FIG. 3A, the swing
図2と図3(b)とに示すように、旋回用支援スイッチ25、起伏用支援スイッチ26および伸縮用支援スイッチ27は、荷振れ抑制支援制御を開始するための信号を制御装置29に送信するためのものである。旋回用支援スイッチ25は、操縦者が旋回操作具19を操作する際に操作可能に構成され、起伏用支援スイッチ26は、操縦者が起伏操作具20を操作する際に操作可能に構成され、伸縮用支援スイッチ27は、操縦者が伸縮操作具21を操作する際に操作可能に構成されている。例えば、旋回用支援スイッチ25は、旋回操作具19の把持部分に設けられ、操縦者が旋回操作具19の把持部を把持している状態で操作可能に構成されている。つまり、旋回用支援スイッチ25、起伏用支援スイッチ26および伸縮用支援スイッチ27は、操縦者が対応する各操作具に付加される力Fmを受け止められる状態である場合に操作可能に構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3B, the turning
図2に示すように、振れ角検出手段である振れ角検出カメラ28は、メインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16の振れ角の大きさを検出するための画像を撮影するものである。振れ角検出カメラ28は、伸縮ブーム8に設けられている。振れ角検出カメラ28は、複数のカメラから構成されている。振れ角検出カメラ28は、各カメラによって異なる二方向からメインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16を撮影可能に構成されている。これにより、振れ角検出カメラ28は、伸縮ブーム8に対するメインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16の振れの方向および振れ角の大きさを算出可能な画像を撮影することができる。
As shown in FIG. 2, the runout
制御装置29は、クレーン1の動作を制御するとともに、旋回台7や伸縮ブーム8における搬送物Wの荷振れの抑制を支援する荷振れ抑制支援制御を行うものである。制御装置29は、車両2に設けられている。制御装置29は、旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21の操作に基づいて対応する図示しない油圧切換弁の動作を制御する。また、制御装置29は、旋回用支援スイッチ25、起伏用支援スイッチ26および伸縮用支援スイッチ27の操作によって、対応する旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24による荷振れ抑制支援制御を実施する。制御装置29は、実体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。制御装置29は、旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
The
制御装置29は、旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21に接続され、旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21からの信号を取得することができる。
The
制御装置29は、旋回用支援スイッチ25、起伏用支援スイッチ26および伸縮用支援スイッチ27に接続され、旋回用支援スイッチ25、起伏用支援スイッチ26および伸縮用支援スイッチ27からの信号を取得することができる。
The
制御装置29は、旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24に図示しないアンプを介して接続され、旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24を制御する信号を図示しないアンプに送信することができる。すなわち、制御装置29は、アンプを介して旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24を制御することができる。
The
制御装置29は、振れ角検出カメラ28に接続され、振れ角検出カメラ28が撮影する画像を取得する。
The
図4(a)に示すように、制御装置29は、振れ角検出カメラ28から取得した画像から伸縮ブーム8に対するメインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16の振れの方向および振れ角の大きさを算出することができる。具体的には、制御装置29は、振れ角検出カメラ28から取得した画像から伸縮ブーム8の先端における旋回周方向の振れ角θxと旋回径方向の振れ角θzとを抽出し、搬送物Wの荷振れの方向および振れ角の大きさを算出する。
As shown in FIG. 4A, the
図4(b)に示すように、制御装置29は、搬送物Wの荷振れを、算出したメインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16の振れ角の大きさで振れの方向に向かう荷振れベクトルVとして定義する。さらに、制御装置29は、荷振れベクトルVを旋回台7の旋回周方向成分と旋回径方向に分解して、旋回周方向ベクトルVcと旋回径方向ベクトルVrとを算出することができる。つまり、荷振れベクトルVは、旋回周方向ベクトルVcと旋回径方向ベクトルVrとを含んでいる。制御装置29は、旋回用支援スイッチ25(図2参照)、起伏用支援スイッチ26(図2参照)または伸縮用支援スイッチ27(図2参照)からの信号を取得すると荷振れ抑制支援制御を開始するように構成されている。
As shown in FIG. 4 (b), the
図5(a)に示すように、クレーン1は、旋回操作具19が矢印A1の方向(例えば、左旋回方向)に操作された場合、図5(b)に示すように、旋回台7が黒塗矢印A2の方向(左旋回方向)に旋回される。これにより、搬送物Wは、その慣性によって黒塗矢印A2の方向と逆方向の黒塗矢印A4の方向に荷振れが発生する。制御装置29は、振れ角検出カメラ28によって取得したサブワイヤロープ16の画像に基づいて、荷振れベクトルVに含まれている旋回周方向ベクトルVcと旋回径方向ベクトルVrとを算出している。(図4(b)参照)
図5(c)に示すように、制御装置29は、旋回操作具19に設けられる旋回用支援スイッチ25の操作により旋回用支援スイッチ25から信号を取得すると、算出した旋回周方向ベクトルVcの大きさに応じた大きさで、旋回周方向ベクトルVcの向きの力Fm(白塗矢印参照)が旋回操作具19に付加されるように旋回操作具用モータ22を制御する。制御装置29は、所定間隔で旋回周方向ベクトルVcと旋回径方向ベクトルVrとを算出する。制御装置29は、所定間隔で算出した旋回周方向ベクトルVcに基づく大きさおよび方向の力Fmが旋回操作具19に付加されるように旋回操作具用モータ22を制御する。
As shown in FIG. 5A, when the turning
As shown in FIG. 5C, when the
同様に、制御装置29は、起伏用支援スイッチ26と伸縮用支援スイッチ27とから信号を取得すると、算出した旋回径方向ベクトルVrの大きさに応じた力が起伏操作具20と伸縮操作具21とに付加するように起伏操作具用モータ23と伸縮操作具用モータ24とを制御する。この際、制御装置29は、旋回径方向ベクトルVrの方向に伸縮ブーム8を起立または倒伏させるための起伏操作具20の操作方向に力Fmが付加されるように起伏操作具用モータ23を制御し、伸縮ブーム8を延伸また収縮させるための伸縮操作具21の操作方向に力Fmが付加するようように伸縮操作具用モータ24を制御する。つまり、制御装置29は、搬送物Wの振れ角の大きさおよび振れの方向に基づいた力を旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21にそれぞれ加えることで操縦者に荷振れの振れの大きさと振れの方向とを伝達するように構成されている。
Similarly, when the
以下に、図6を用いて、クレーン1の荷振れ抑制支援制御を利用した搬送物Wの荷振れ抑制操作について具体的に説明する。本実施形態において、クレーン1は、旋回操作具19と起伏操作具20とによって荷振れ抑制操作が行われるものとする。
Hereinafter, the load swing suppression operation of the transported object W using the load swing suppression support control of the
制御装置29は、振れ角検出カメラ28が取得する画像に基づいて荷振れベクトルVを算出し、旋回周方向ベクトルVcと旋回径方向ベクトルVrとに分解する(図4参照)。制御装置29が旋回用支援スイッチ25と起伏用支援スイッチ26からの信号を取得した場合、荷振れ抑制支援制御を実施する。制御装置29は、各ベクトルの大きさおよび方向に基づいて、対応する旋回操作具19と起伏操作具20とに力Fmを付加する。つまり、制御装置29は、旋回操作具19と起伏操作具20とを通じて操縦者に振れの大きさと振れの方向を伝達している。
The
図6に示すように、ステップS110において、制御装置29は、振れ角検出カメラ28からメインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16の振れ角の大きさを検出するための画像を取得し、ステップをステップS120に移行させる。
As shown in FIG. 6, in step S110, the
ステップS120において、制御装置29は、取得した画像から伸縮ブーム8を基準とする搬送物Wの振れ角の大きさおよび振れの方向を算出し、ステップをステップS130に移行させる。
In step S120, the
ステップS130において、制御装置29は、算出した搬送物Wの振れ角の大きさおよび振れの方向から振れ角の大きさで振れの方向に向かう荷振れベクトルVを定義し、ステップをステップS140に移行させる。
In step S130, the
ステップS140において、制御装置29は、定義した荷振れベクトルVを旋回周方向と旋回径方向とに分解し、旋回周方向ベクトルVcと旋回径方向ベクトルVrとを算出し、ステップをステップS150に移行させる。
In step S140, the
ステップS150において、制御装置29は、旋回用支援スイッチ25からの信号を取得したか否かを判断する。
その結果、旋回用支援スイッチ25からの信号を取得したと判定された場合、制御装置29はステップをS160に移行させる。
一方、旋回用支援スイッチ25からの信号を取得していないと判定された場合、制御装置29はステップをステップS170に移行させる。
In step S150, the
As a result, when it is determined that the signal from the turning
On the other hand, when it is determined that the signal from the turning
ステップS160において、制御装置29は、旋回操作具19に旋回操作具用モータ22によって旋回周方向ベクトルVcに基づいた方向および大きさの力Fmを付加し、ステップをステップS170に移行させる。
In step S160, the
ステップS170において、制御装置29は、起伏用支援スイッチ26からの信号を取得したか否かを判断する。
その結果、起伏用支援スイッチ26からの信号を取得したと判定された場合、制御装置29はステップをS180に移行させる。
一方、起伏用支援スイッチ26からの信号を取得していないと判定された場合、制御装置29はステップをステップS110に移行させる。
In step S170, the
As a result, when it is determined that the signal from the
On the other hand, when it is determined that the signal from the
ステップS180において、制御装置29は、起伏操作具20に起伏操作具用モータ23によって旋回周方向ベクトルVcに基づいた方向および大きさの力Fmを付加し、ステップをステップS110に移行させる。
In step S180, the
このように構成することで、クレーン1は、搬送物Wが荷振れを起こした場合、荷振れに対応する各操作具に付加される力Fmを手掛かりに各操作具を操作することで荷振れを打ち消す方向にクレーン1を操縦することができる。つまり、操縦者は、搬送物Wの荷振れの抑制を視覚による認識だけでなく各操作具に付加される力Fm(抵抗力)による力覚によって荷振れの大きさと荷振れ抑制のタイミングをはかることができる。また、クレーン1は、振れ角検出カメラ28で取得した荷振れの状態に基づいて荷振れ抑制支援制御を実施するので、旋回台7や伸縮ブーム8の動作状態に関わらず各操作具の操作による荷振れの抑制を支援することができる。つまり、クレーン1は、風等によって搬送物Wに荷振れが発生した場合でも各操作具を介して荷振れの状態を認識することができる。加えて、旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24は、対応する各操作具に付与する力Fmが操作具によるクレーン1の操縦に影響を及ぼさないように各操作具の不感帯における保持用ばねの最大張力Fs以下の力を付加するように構成されている。
With this configuration, when the transported object W causes load runout, the
なお、本実施形態において、クレーン1は、搬送物Wの荷振れの振れ角の大きさに応じた力を旋回操作具用モータ22と起伏操作具用モータ23とによって旋回操作具19と起伏操作具20とに付加する構成であるが、荷揺れの振れ角の大きさに加えてメインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16の長さ、搬送物Wの重量等を考慮して各操作具に付加する力Fmの大きさを算出してもよい。
In the present embodiment, the
次に、図1と図7を用いて、クレーンの第二実施形態であるクレーン30について説明する。なお、以下の第二実施形態に係るクレーン30は、図1から図6に示すクレーン1において、クレーン1に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、記号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
Next, the
第二実施形態におけるクレーン30の荷振れ抑制支援制御を利用した搬送物Wの荷振れ抑制操作について説明する。本実施形態において、クレーン1は、旋回操作具19と起伏操作具20とによって荷振れ抑制操作が行われるものとする。
The load swing suppression operation of the transported object W using the load swing suppression support control of the
起伏シリンダ12は、伸縮ブーム8を起立および倒伏させ、伸縮ブーム8の姿勢を保持するものである。起伏シリンダ12はシリンダ部とロッド部とからなる油圧シリンダから構成されている。起伏シリンダ12は、図示しないヘッド側油室に作動油が供給されることでロッド部がシリンダ部から押し出されて伸縮ブーム8を起立させ、図示しないロッド側油室に作動油が供給されることで伸縮ブーム8を倒伏させるように構成されている。また、起伏シリンダ12には、ヘッド側油室の油圧を検出するヘッド側油圧センサ31と、ロッド側油室の油圧を検出するロッド側油圧センサ32とが設けられている。
The undulating
油圧式の旋回モータ17は、旋回台7を旋回させるものである(図2参照)。旋回モータ17は、プランジャモータから構成されている。旋回モータ17は、右回転用のプランジャに図示しない右旋回用油路が接続され、左回転用のプランジャに図示しない左旋回用油路が接続されている。旋回モータ17の右回転用のプランジャに作動油を供給する右旋回用油路には、右旋回用油圧センサ33が設けられ、旋回モータ17の左回転用のプランジャに作動油を供給する左旋回用油路には、左旋回用油圧センサ34が設けられている。
The
以下に、図7と図8とを用いて、クレーン30の荷振れ抑制支援制御について説明する。クレーン30には、荷振れ抑制支援制御を実施するために、操作具に力を付加するアクチュエータである旋回操作具用モータ22、起伏操作具用モータ23および伸縮操作具用モータ24と、ヘッド側油圧センサ31およびロッド側油圧センサ32と、右旋回用油圧センサ33および左旋回用油圧センサ34と、各操作具用モータを制御する制御装置29とを備える。本実施形態において、クレーン30には、旋回周方向の荷振れと旋回径方向の荷振れとが合成された荷振れが生じているものとする。
The load swing suppression support control of the
制御装置29は、ヘッド側油圧センサ31およびロッド側油圧センサ32に接続され、ヘッド側油圧センサ31が検出する起伏シリンダ12のヘッド側油室の油圧とロッド側油圧センサ32が検出する起伏シリンダ12のロッド側油室の油圧とを取得することができる。
The
制御装置29は、右旋回用油圧センサ33および左旋回用油圧センサ34に接続され、右旋回用油圧センサ33が検出する旋回モータ17の右回転用のプランジャの油圧と旋回モータ17の左旋回用油圧センサ34が検出する左回転用のプランジャの油圧とを取得することができる。
The
制御装置29は、右旋回用油圧センサ33および左旋回用油圧センサ34から取得した旋回モータ17の右回転用のプランジャの油圧と左回転用のプランジャの油圧との差圧から搬送物Wの旋回周方向(旋回周方向)の荷振れの振れ角の大きさおよび振れの方向を算出する。さらに、制御装置29は、ヘッド側油圧センサ31およびロッド側油圧センサ32から取得した起伏シリンダ12のヘッド側油室の油圧とロッド側油室の油圧との差圧から搬送物Wの旋回径方向(旋回径方向)の荷振れの振れ角の大きさおよび振れの方向を算出する。制御装置29は、旋回用支援スイッチ25または起伏用支援スイッチ26からの信号を取得すると荷振れ抑制支援制御を開始する。
The
以下に、図8を用いて、クレーン30の荷振れ抑制支援制御を利用した搬送物Wの荷振れ抑制操作について具体的に説明する。
図8に示すように、ステップS210において、制御装置29は、ヘッド側油圧センサ31およびロッド側油圧センサ32から起伏シリンダ12のヘッド側油室の油圧とロッド側油室の油圧とを取得し、ステップをステップS220に移行させる。
Hereinafter, the load swing suppression operation of the transported object W using the load swing suppression support control of the
As shown in FIG. 8, in step S210, the
ステップS220において、制御装置29は、右旋回用油圧センサ33および左旋回用油圧センサ34から旋回モータ17の右回転用のプランジャの油圧と左回転用のプランジャの油圧とを取得し、ステップをステップS230に移行させる。
In step S220, the
ステップS230において、制御装置29は、取得した旋回モータ17の右回転用のプランジャの油圧と左回転用のプランジャの油圧との差圧から旋回周方向ベクトルVcを算出し、取得した起伏シリンダ12のヘッド側油室の油圧とロッド側油室の油圧との差圧から旋回径方向ベクトルVrを算出し、ステップをステップS150に移行させる。
In step S230, the
このように構成することで、クレーン30は、旋回モータ17における右回転用のプランジャの油圧および左回転用のプランジャの油圧との差圧と、起伏シリンダ12におけるヘッド側油室の油圧およびロッド側油室の油圧とに基づいて荷振れ抑制支援制御を実施するので、旋回台7や伸縮ブーム8の動作状態に関わらず操作具の操作による荷振れの抑制を支援することができる。
With this configuration, the
以上、本実施形態において、クレーン30は、旋回操作具19と起伏操作具20との操作時に荷振れ抑制支援制御を実施する構成であるがこれに限定するものではなく、旋回操作具19や起伏操作具20のみでも、旋回操作具19、起伏操作具20および伸縮操作具21等を組み合わせて荷振れ抑制支援制御を実施してもよい。各操作具は、対応する各操作具用モータによって力が付加されるように構成されているがこれに限定するものではなく、操作具に任意の大きさの力を付加できるものであればよい。
As described above, in the present embodiment, the
上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The above-described embodiment only shows a typical embodiment, and can be variously modified and implemented within a range that does not deviate from the gist of one embodiment. It goes without saying that it can be carried out in various forms, and the scope of the present invention is indicated by the description of the claims, and further, the equal meaning described in the claims, and all within the scope. Including changes.
1 クレーン
7 旋回台
8 伸縮ブーム
19 旋回操作具
20 起伏操作具
21 伸縮操作具
22 旋回操作具用モータ
23 起伏操作具用モータ
24 伸縮操作具用モータ
28 振れ角検出カメラ
W 搬送物
1
Claims (4)
前記クレーンが搬送する搬送物の振れ角および振れ方向を検出する振れ角検出手段と、
前記旋回台を旋回させる旋回操作具、前記伸縮ブームを伸縮させる伸縮操作具および前記伸縮ブームを起伏させる起伏操作具のうち少なくとも一つに独立して力を加えるアクチュエータと、が設けられ、
前記振れ角検出手段によって検出される搬送物の振れ方向のベクトルが、前記旋回操作具、前記伸縮操作具および前記起伏操作具のうち前記アクチュエータが設けられている操作具によって操作されるクレーンの可動方向のベクトルを含んでいる場合、前記アクチュエータによってその操作具に力が付与されるクレーン。 In a crane equipped with a telescopic boom that can be undulated on the swivel table
A runout angle detecting means for detecting the runout angle and the runout direction of the transported object transported by the crane, and
A swivel operating tool for swiveling the swivel table, a telescopic operating tool for expanding and contracting the telescopic boom, and an actuator for independently applying a force to at least one of the undulating operation tool for undulating the telescopic boom are provided.
The vector of the swing direction of the transported object detected by the swing angle detecting means is the movement of the crane operated by the swing operation tool, the expansion / contraction operation tool, and the undulation operation tool provided with the actuator. A crane in which a force is applied to its operating tool by the actuator when it contains a directional vector.
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