JPH01271395A - Initial swing suppressive control for suspended load - Google Patents
Initial swing suppressive control for suspended loadInfo
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Abstract
Description
本発明は、アンローダ等の荷役運搬機械における横行時
の加減速度を所定の加減速パターンに従って制御して吊
荷の振れ止め制御を行う際に用いて、荷の吊上げ時の初
期振れを抑制するのに好適な、吊荷の初期振れ抑制制御
方法に関する。The present invention is used to control the sway of a suspended load by controlling the acceleration/deceleration during traversing in a cargo handling/transporting machine such as an unloader according to a predetermined acceleration/deceleration pattern, thereby suppressing the initial sway when lifting a load. The present invention relates to a control method for suppressing the initial swing of a suspended load, which is suitable for the following.
船積みされた荷（を石等）を陸上げする際には、グラブ
バケットで荷を掴んで吊り上げて横行することにより搬
送するようにしたアンローダが用いられる。このような
アンローダには、例えば第５図に示されるように、主ト
ロリー１０、副トロリー１２、支持ロー１１４、開閉ロ
ープ１６、横行ロー１１８と、これら荷によって上下動
及び横行自在とされた、鉱石等の荷を掴むためのグラブ
バケット２０と、該グラブバケット２ｏによって吊り上
げられて陸上げされた鉱石等を投入するためのホッパ２
２とによって主に構成されているものがある。
上記アンローダにおいては、グラブバケット２０は、所
定距離を置いて横行自在とされた主トロリー１０及び副
トロリー１２を経由した支持ロー１１４によって懇垂さ
れている。又、この支持ロー１１４が支持ドラム２４に
より巻き取り、巻き戻しされることによる該支持ロー１
１４のロープ長の変化と共に、横行ロー１１８が横行ド
ラム２６により巻き取り、巻き戻しされることによる主
トロリー１０及び副トロリー１２の横行との組み合せに
よって前記グラブバケット２０は上下動及び横行が自在
となっている。なお、図の符号２８は開閉ロー１１６を
巻き収り、巻き戻してグラブバケットを開閉するための
開閉ドラム、２つは荷を積載する船の船体である。
グラブバケット２０、各トロリー１０．１２、各ロープ
１４．１６．１８の各々の位置関係を第６図に示す０図
のように、支持ロー１１４、開閉ロー１１６は、副トロ
リー１２内のシーブ３０Ａから、主トロリー内のシーブ
３０Ｂを経由し、更にはグラブバケット２０のシーブ３
０Ｃを経由して主トロリー１０の所定位置に固定されて
いる。
又、横行の際に主トロリー１０の位置が変化しても、副
トロリー１２の横行によりその際の支持ロープ１４及び
開閉ロー１１６のロープ長の変化分を吸収するようにな
っているため、該主トロリー１０からグラブバケット２
０までのロープ長１は変わらない構成となっている。な
お、第６図において符号３２．３４．３６はそれぞれ、
横行ロープエ８、支持ローア１４、開閉ローダ１６を案
内するためのシーブである。
上記のような複雑な動きの運転が要求されるアンローダ
等においても、吊荷作業の安全性及び作業効率の向上の
観点から横行加減速終了時の吊荷の触れは防止・抑制さ
れなければならない。
従来からこのような要請に応えるべく、振れ止め防止に
関する技術について、種々の提案・報告がなされている
。そのようなものの中に、例えば、目標地点で触れを最
小にするよう主トロリー内人弁理士速度を予め設定し、
その設定に従って運転するプログラム制御方式、吊荷の
振れ角（角速度、角加速度）を検出し、触れをなくすよ
うに主トロリー１０の横行速度を制御するフィードバッ
ク制御方式（例えば特開昭５７−１０７３９２、特開昭
５８−２１８５＞、吊荷そのものを機械的に固定するク
ランプ方式（特開昭６Ｏ−２４８５９２）等があり、そ
れぞれに長所・短所を有している。
このうち、プログラム制御方式について、この制御を実
行する場合に考慮すべき一般的な理論について次に説明
する。
まず、クレーンの運動方程式について考えると、第７図
に示すクレーンの模式図において、ｄニトロリ−の位置
、
ｖニトロリ−の速度、
αニトロリ−の加減遠度、
Ｍニトロリ−の質量、
Ｆ：横行ロープの張力、
ｍ：吊荷＋吊具の質量、
℃：巻上げロープ長
（ロープ支点〜１の重心間距離）、
Ｔ：巻上げロープの張力、
Ｘ：吊荷・吊具の水平位置、
ｙ：吊荷・吊具の垂直位置、
θ：吊荷・吊具の振れ角、
ｇ＝重力加速度、
とすれば、吊荷の水平、垂直方向に関する運動方程式は
次式のようになる。
ｒｅｙ＝ ｒａｇ −Ｔ −ｃｏｓθ −・−−
−−−＝ （１）Ｉ！Ｘ＝ Ｔ −ｓｉｎθ
・−・−−−−−−（２）ここで、ｘ、ｙはそれぞれ
（３）、（４）式のように表わすことができる。
ｙ＝ｆ・ＣＯＳθ ・・・・・・・・・（３
）ｘ＝ｄ−１・ｓｉｎθ ・・・・・・・・・（
４）従って、（３）、（４）式を微分すると（５）、（
６）式のようになり、更に微分すると（７）、（８）式
のようになる。
Ω＝１・ｃｏｓθ−１・θ・ｓｉｎθ・・・・・・・・
・（５）受＝ｄ−λ−ｓｉｎθ−ｆｆｌ・θ−ＣＱＳ
θ−（６）ｙ ＝ （ｆｆｌ−１２（Ａ） ’ ） ｃ
ｏｓ ｔ９−（２βθ十ｌθ） ｓｉｎθ ・・・・・
・・・・＜７）ｘ ＝ｄ −（ｆｆｌ−ｆｌ （θ）
２） ｓｉｎθ−＜２Ｊ２浸＋βθｌ ｃｏｓ θ ・
・・・・・・・・（８）このＹ、Ｘを上式（１）、（２
）弐に代入して整理すると（９〉式のようになり、振れ
に関する方程式（１０）式を得る。
ｄ−ＣＯ３θ−２１θ−（θ＝ｇ・ｓｉｎθ−（９）θ
＝（ｄ−ｃｏｓθ−２２θ−ｇ−ｓｉｎθ）／β・・・
・・・・・・（１０）
今、振れ角θを小さいものと仮定すると、ｓｉｎθキθ
、ＣＯＳθΦ１となり、又、ｄ＝αであるから、、（１
０）式は次の（１１）式のようになる。
θ−（α−２；ｘｉ−ｇθ）／ｕ ・・・・・・・・
・（１１）（１１）式から明らかなように、吊荷の振れ
を制御するためには、トロリー・の加速度αを制御すれ
ばよいことがわかる。
（１１）式においてロープ長一定とした場合、）−０と
なるため、みは次の（１２）式の如くとなる。
θ−（α−Ｑθ）／λ ・・・・・・・・・（１２
）又、振り了運動における角速度ωはω−ＣWhen unloading cargo (stones, etc.) loaded on a ship, an unloader is used that grabs the cargo with a grab bucket, lifts it up, and transports it by moving sideways. As shown in FIG. 5, for example, such an unloader includes a main trolley 10, a sub-trolley 12, a supporting row 114, an opening/closing rope 16, and a traversing row 118, which can be moved vertically and horizontally by these loads. A grab bucket 20 for grasping a load such as ore, and a hopper 2 for charging ore etc. lifted onto land by the grab bucket 2o.
There are some that are mainly composed of 2. In the above-mentioned unloader, the grab bucket 20 is suspended by a support row 114 via a main trolley 10 and a sub-trolley 12 which are movable at a predetermined distance. Further, the support row 114 is wound up and unwound by the support drum 24, so that the support row 1
The grab bucket 20 can freely move up and down and traverse, in combination with the change in the length of the rope 14 and the traverse movement of the main trolley 10 and the sub-trolley 12 as the traverse row 118 is wound up and unwound by the traverse drum 26. It has become. In addition, the reference numeral 28 in the figure is an opening/closing drum for winding up and unwinding the opening/closing row 116 to open and close the grab bucket, and two are the hulls of ships on which cargo is loaded. The positional relationship of the grab bucket 20, each trolley 10.12, and each rope 14.16.18 is shown in FIG. 6, as shown in FIG. from the sheave 30B in the main trolley, and further to the sheave 3 of the grab bucket 20.
It is fixed at a predetermined position on the main trolley 10 via 0C. Furthermore, even if the position of the main trolley 10 changes during traversing, the change in the rope lengths of the support rope 14 and opening/closing row 116 is absorbed by the traversing of the sub trolley 12. Grab bucket 2 from main trolley 10
The rope length 1 up to 0 remains unchanged. In addition, in FIG. 6, the symbols 32, 34, and 36 are respectively,
This is a sheave for guiding the traversing rope 8, the support lower 14, and the opening/closing loader 16. Even in unloaders, etc., which are required to operate with complex movements such as those mentioned above, contact with the suspended load at the end of traversal acceleration/deceleration must be prevented and suppressed from the perspective of improving the safety of lifting work and work efficiency. . In order to meet such demands, various proposals and reports have been made regarding techniques related to steady rest prevention. Among these, for example, presetting the main trolley speed to minimize contact at the target point;
A program control method that operates according to the settings, and a feedback control method that detects the deflection angle (angular velocity, angular acceleration) of the suspended load and controls the traverse speed of the main trolley 10 to eliminate contact (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-107392, JP-A-58-2185>, a clamp method for mechanically fixing the suspended load itself (JP-A-6O-248592), and each has its own advantages and disadvantages. The general theory that should be considered when performing this control will be explained below. First, considering the equation of motion of the crane, in the schematic diagram of the crane shown in Fig. 7, the position of d nitro, v nitro speed, degree of adjustment of α-nitroly, mass of M-nitroly, F: tension of traversing rope, m: mass of hanging load + lifting equipment, ℃: hoisting rope length (distance between center of gravity between rope fulcrum and 1), T: tension of the hoisting rope, The equation of motion of the load in the horizontal and vertical directions is as follows: rey= rag −T −cosθ −・−−
---= (1) I! X= T −sinθ
・−・−−−−−−(2) Here, x and y can be expressed as in equations (3) and (4), respectively. y=f・COSθ (3
)x=d-1・sinθ ・・・・・・・・・(
4) Therefore, by differentiating equations (3) and (4), we get (5), (
It becomes as shown in equation 6), and when further differentiated, it becomes as shown in equations (7) and (8). Ω=1・cosθ−1・θ・sinθ・・・・・・・・・
・(5) Uke=d-λ-sinθ-ffl・θ-CQS
θ-(6)y = (ffl-12(A)') c
os t9-(2βθ10lθ) sinθ・・・・・・
...<7) x = d - (ffl-fl (θ)
2) sinθ−<2J2 immersion+βθl cos θ・
・・・・・・・・・(8) These Y and X are expressed by the above formulas (1) and (2
)2 and rearranging, it becomes the equation (9>), and the equation (10) regarding runout is obtained. d-CO3θ-21θ-(θ=g・sinθ-(9)θ
=(d-cosθ-22θ-g-sinθ)/β...
・・・・・・(10) Now, assuming that the deflection angle θ is small, sinθkiθ
, COSθΦ1, and since d=α, (1
0) becomes the following equation (11). θ-(α-2; xi-gθ)/u ・・・・・・・・・
(11) As is clear from equation (11), in order to control the swinging of the suspended load, it is sufficient to control the acceleration α of the trolley. If the rope length is constant in equation (11), then )-0 will be obtained, so that the value will be as shown in equation (12) below. θ-(α-Qθ)/λ ・・・・・・・・・(12
) Also, the angular velocity ω in the swing-out motion is ω−C
【てゴとな
り、この角速度ωを用いてく１２）式を制御すると次の
（１３）式の如くとなる。
θ−ω２ ・ （（α／（ｌＩ）−θ）・・・・・・・
・・（１３）この（１３）式の両辺を積分して整理すれ
ば、次式（１４）の如くとなる。
＄ ２ ／（１） ２ ＋（θ−＜ａ／ｇ） ） ’
＝ｃｏｎｓｔ・・・・・・・・・（１４）
この（１４）式から、θとθ／ωとの間には、（α／ｖ
、Ｏ）を中心とした円周上を一定の角速度ωで回る円運
動となるような関係が存在することがわかる。
ここで、第８図及び第９図に、それぞれ振れ止め制御に
おける代表的な横行加減速パターン及びそのパターンの
際の振れの位相面図を示す、第８図は宝前減速＋定速度
の組合せ、第９区は宝前減速度のみの組合せによる方式
のものである。
即ち、第８図及び第９図の（Ａ＞にはそれら方法による
加減速パターンを示す６図のＴｊ、Ｔｊは加速時間、Ｔ
４ 、 Ｔ ｓは減速時間、Ｔ２．’ｒｓは定速時間
、Ｔｊは最高速度Ｖ ｍａｘの時間を示す。
又、第８図及び第９図の＜８）は、前記（１１）式を、
ω’＝ ｇ／１２、θ＝（ｄ−ｘ）／ｆｌとして制御し
、θとδ／ωとの関係を示す位相面図である。
なお、これら図中の原点ａ、ｄ、ｅ、ｈの各点が振れの
ない状態に相当する。
これら各横行加減速パターンはいずれも加速終了時（符
号ｄで示す）、減速終了時（符号りで示す）に振れの位
相図の原点に戻すことを特徴としており、横行距離に対
して振れが影響しないため、所望の横行圧型に応じて最
高速度の期間を変更すれば振れを生じずにアンローダを
横行させることができるものである。
【発明の解決しようとする課題】
ところで、前記プログラム制御による振れ止め制御にお
いて、前記第８図（Ｂ）及び第９図（Ｂ）の位相面回通
りに吊荷の振れ止め制御が実行できるのは横行開始時に
同位相面図の原点から振れが開始する場合、即ち、初期
振れが０の場合であり、初期振れが生じたときは前記原
点より外れて振れが開始するため、横行終了時に振れが
残ることとなる。即ち、上記の如き振れ止め制御を用い
て横行時に振れが生じないようにしても、初期振れが存
在する限り完全には振れ止めを行うことができないので
ある。
例えば、アンローダの場合においては、第１０図に示さ
れるように、船体２９内の薄例えば鉱石の表面状態やグ
ラブバケット２０の該表面への着地時点における振れ方
等により、主トロリー１０の位置とグラブバケット２０
との相対的な位置が略鉛直線上に位置しないことが多く
、その状態のまま巻き上げたときは確実に初期振れが生
ずることとなる。
又、このようにして生じた初期振れを解消するべく、グ
ラブバケット２０を巻き上げ中に操作者が当該アンロー
ダを手動により操作して振れ止めを行うようにすること
が考えられる。しかしながら、このような操作者の手動
操作による振れ止めは、プログラム制御により人手を介
さずに自動的に振れ止め制御を行うようにした意義が薄
れるため、初期振れについて自動的に振れ止めを行うこ
とが要請される。又、現実的に、第１０図に示すような
状態において、荷を吊り上げる際には、手動操作によっ
ては初期振れを完全に解消することは困難であるため、
可能な限り抑制する制御技術が要請されていた。
一方、従来の、プログラム制御以外の他の振れ止め制御
においても、横行時の振れ止め制御を確実に実行するに
は初期振れの存在は障害となるなめ、初期振れを抑制し
２、消滅させ得る技術が要請されるものである。When Equation 12) is controlled using this angular velocity ω, the following Equation (13) is obtained. θ−ω2 ・((α/(lI)−θ)・・・・・・・
(13) If both sides of this equation (13) are integrated and rearranged, the following equation (14) is obtained. $ 2 / (1) 2 + (θ-<a/g) ) '
=const・・・・・・・・・(14) From this equation (14), between θ and θ/ω, (α/v
, O), it can be seen that there is a relationship that results in circular motion around the circumference at a constant angular velocity ω. Here, Fig. 8 and Fig. 9 respectively show a typical traverse acceleration/deceleration pattern in steady rest control and a phase diagram of runout during that pattern. Fig. 8 shows a combination of Takara front deceleration + constant speed. , the 9th section is based on a combination of only Hozen deceleration. That is, in FIGS. 8 and 9 (A> shows acceleration/deceleration patterns according to these methods, Tj and Tj in FIG.
4, Ts is deceleration time, T2. 'rs represents constant speed time, and Tj represents maximum speed Vmax time. In addition, <8) in FIGS. 8 and 9 means that the above equation (11) is
It is a phase diagram showing the relationship between θ and δ/ω when controlling as ω′=g/12 and θ=(d−x)/fl. Note that the origins a, d, e, and h in these figures correspond to a state with no shake. Each of these traverse acceleration/deceleration patterns is characterized by returning to the origin of the runout phase diagram at the end of acceleration (indicated by the code d) and at the end of deceleration (indicated by the code), and the runout changes relative to the traverse distance. Therefore, if the period of maximum speed is changed according to the desired traverse pressure type, the unloader can be traversed without wobbling. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the steady rest control by the program control, the steady rest control of the suspended load can be executed according to the phase plane circuits shown in FIGS. 8(B) and 9(B). is a case where the runout starts from the origin of the same phase plane diagram at the start of traversing, that is, the initial runout is 0, and when the initial runout occurs, the runout starts away from the origin, so the runout at the end of traverse. will remain. In other words, even if the steady rest control described above is used to prevent the vehicle from wobbling during traversing, the steady rest cannot be completely prevented as long as the initial wobbling still exists. For example, in the case of an unloader, as shown in FIG. 10, the position of the main trolley 10 may vary depending on the surface condition of the thin layer in the hull 29, such as the surface of ore, the way the grab bucket 20 swings when it lands on the surface, etc. grab bucket 20
In many cases, the relative position with respect to the wire is not located on a substantially vertical line, and if the wire is wound up in that state, initial runout will certainly occur. Further, in order to eliminate the initial swing that has occurred in this way, it is conceivable that the operator manually operates the unloader to prevent the grab bucket 20 from swinging while hoisting it up. However, such manual steady rest control by the operator diminishes the significance of automatically performing steady rest control without human intervention through program control. is requested. Furthermore, in reality, when lifting a load in the condition shown in Figure 10, it is difficult to completely eliminate the initial swing by manual operation.
There was a need for control technology to suppress this as much as possible. On the other hand, even in conventional steady rest control other than program control, the presence of initial runout is an obstacle to reliably execute steady rest control during traversing, and the initial runout can be suppressed and eliminated. Technology is required.
本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものでアン
ローダ等で荷を吊上げる際に生ずる初期振れを、荷役能
率を損うことなく確実に抑制、解消することができ、従
って、横行中の振れ止め制御を安全且つ有効に実行でき
る吊荷の初期振れ抑制制御方法を提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and can reliably suppress and eliminate the initial swing that occurs when hoisting a load with an unloader, etc., without impairing cargo handling efficiency. An object of the present invention is to provide an initial swing suppression control method for a suspended load that can safely and effectively perform steady control.
本発明は、アンローダ等における、トロリーで支持され
るロープを介して荷を吊上げる際に生ずる吊荷の初期振
れを抑制する制御方法であって、荷の吊り上げ開始直後
の所定期間、該トロリーを横行方向に自由移動が可能な
状態として、前記トロリーを吊荷の鉛直線上に移動させ
るようにすることにより、前記目的を達成Ｉ−たもので
ある。The present invention is a control method for suppressing the initial swing of a suspended load that occurs when lifting a load via a rope supported by a trolley in an unloader, etc. The above object is achieved by moving the trolley along the vertical line of the suspended load while allowing free movement in the transverse direction.
以下、本発明の詳細な説明する。
今、例えば第２図に示すアンローダにおいて、グラブバ
ケット２０が下降して荷の表面に着地してから閉動作及
び巻き上げ動作を行い該画表面を離れるまでの間、即ち
グラブバケット２０が固定又は半固定状態となっている
期間に主トロリー１０を横行方向に固定したものとする
。この時、この第２図のようにグラブバケット２ｏの鉛
直線上に主トロリーが存在した場合には、吊荷を巻き上
げても初期振れは生じないが、例えば前出第１０図に示
したようにグラブバケツと２０とトロリー１０が略鉛直
上に存在しない場合には、吊荷を巻き上げる際に初期振
れが生じてしまう。
本発明は、上記のようにして生ずる吊荷巻き上げの際の
初期振れ抑制を行うべく、創案されたものである。例え
ば第２図のアンローダで本発明を説明すれば、支持ロー
１１４及び開閉ロープ１６を巻き取る際に主トロリー１
０、副トロリー１２を無拘束状態として自由に横行でき
るように、各ロー１１４．１６．１８及びシーブ３０Ａ
、３０Ｂを介して両トロリー１０．１２を介して作用す
る力を利用することにより、主トロリー１０をグラブバ
ケット２０の鉛直上に移動させて、吊荷の初期振れを抑
制し、解消するようにしたものである。
次に、トロリーを横行方向に自由移動可能としてトロリ
ーを吊荷の鉛直線上に移動させる原理について説明する
。
まず、第２図に、例えばアンローダにおいてグラブバケ
ット２０が画表面に着地してから閉動作により荷（図の
符号３７で示す）を掴んで巻き上げ動作を行うまで、即
ちグラブバケット２０が固定又は半固定状態となってい
て、且つ、開閉ロー１１６又は支持ロー１１４が巻き取
り状態で緊張しているときの力の釣合い関係を示す。
図のように、主トロリー１０とグラブバケット２０が鉛
直線上に位置する場合、主トロリー１０にシーブ３０Ｂ
を介して作用する水平方向の力Ｆ１と副トロリー１２に
シーブ３０Ａを介して作用する水平方向の力Ｆ２は、互
いに反対方向、且つ大きさの等しいものであるため横行
ロー１１８を介して釣合っている。従って、このときに
主トロリー１０、副トロリー１２を横行方向に固定せず
自由移動が可能な状態としても、これら両トロリー１０
．１２は横行方向に移動しない。
次いで、主トロリー１０とグラブバケット２０が鉛直線
上に一致しない場合について考える。この場合のアンロ
ーダの状態を第３図、第４図に示す。
第３図はトロリー１０がグラブバケット２０の鉛直線上
に対して副トロリー１２方向に清って位置した場合を示
している０図の場合に、主トロリーエＯ及びグラブバケ
ット２０間の支持ロープ１４、開閉ロープ１６に作用す
る張力ＦＯは鉛直線に沿う方向に対して所定の角度を有
するなめ、この影響で両トロリー１０．１２間の各ロー
プ１４．１６の張力Ｆ３よりも主トロリー１０に作用す
る力Ｆ１が小さくなり、結局当該力Ｆ１が副トロリー１
２に作用する力Ｆ２と比較して小さくなる。
ここで、両トロリー１０．１２は横行ロープ１８で連結
されているなめ、両トロリー１０．１２を横行方向に固
定せず自由移動可能な状態とすれば、各力Ｆ＋、Ｆ２の
差を打消すように主トロリー１０及び副Ｉ−ロリー１２
は図の左方向へ移動し、前記各力Ｆ＋、Ｆ２の差が解消
したとき、即ち第２図の位置関係となり主トロリー１０
がグラブバケット２０の鉛直線上に位置するとき、その
移動が停止する。
又、第４図の場合は、第３図に示した場合と逆に主１ヘ
ロリー１０がグラブバケット２０の鉛直線上よりも副ト
ロリー１２の反対方向に位置する場合を示している。図
の場合、主トロリー１０及びグラ、ヅバゲツＩ・２０間
の支持ロー１１４、開閉ロー１１６に作用する張力Ｆｏ
の影響で、前記張力Ｆ３よりら主Ｉ・ロリー１０に牛用
する力Ｆ１が大きくなり、結局当該力２丁が副トロリー
１２に作用する力Ｆ２よりも大きくなる。従って、主ト
ロリー１０及び副Ｉ−ロ１ルー１２はこれら力Ｆ＋−Ｆ
２の差により第４図の右方向へ移動し、当該力Ｆ７、Ｆ
２の差が打消されたとさ、即ち、主トロリー１０．副ト
ロリー１２が第２図に示される状態となり主トロリー１
０がグラブバケット２０の鉛直線上に位置するとき、そ
の移動が停止することとなる。
以上の如き原理から本発明はなされたものであり、巻き
上げから横行開始までのグラブバケットの初期振れを確
実に抑制することができるものである。
又、本発明による制御は、アンローダ等の通常の運転ス
テップにおいて、巻き下げ→着地→巻き下げ停止→グラ
ブバケット閉→巻き上げといった最中に行うことができ
るため、荷役能率の面からみても能率低下等の問題を生
じることなく初期振れを抑制することができるものであ
る。
なお、本発明を第２図の如きアンローダで採用する際に
は、グラブバケット２０が主トロリーに対して充分重く
、又主トロリー１０及び副トロリー１２の車輪のころが
り摩擦が小さいことが望ましい、これは、このようにす
れば、主トロリー１０が迅速にグラブバゲツ■・の鉛直
上に移動できるからである。The present invention will be explained in detail below. For example, in the unloader shown in FIG. 2, the grab bucket 20 descends and lands on the surface of the load, performs the closing operation and hoisting operation, and leaves the surface of the load, that is, the grab bucket 20 is fixed or partially It is assumed that the main trolley 10 is fixed in the transverse direction during the fixed state. At this time, if the main trolley is on the vertical line of the grab bucket 2o as shown in Fig. 2, no initial swing will occur even if the suspended load is hoisted, but as shown in Fig. 10 above, for example, If the grab bucket 20 and trolley 10 do not exist substantially vertically, initial swing will occur when hoisting up the suspended load. The present invention was devised in order to suppress the initial swing during hoisting of a suspended load that occurs as described above. For example, if the present invention is explained using the unloader shown in FIG. 2, the main trolley 1
0, each row 114, 16, 18 and sheave 30A so that the sub trolley 12 can move freely without being restrained.
, 30B and through both trolleys 10.12, the main trolley 10 is moved vertically above the grab bucket 20 to suppress and eliminate the initial swing of the suspended load. This is what I did. Next, the principle of making the trolley freely movable in the transverse direction and moving the trolley along the vertical line of the suspended load will be explained. First, in FIG. 2, for example, in an unloader, from when the grab bucket 20 lands on the image surface to when the load (indicated by reference numeral 37 in the figure) is grabbed by the closing operation and the load is hoisted, the grab bucket 20 is fixed or semi-fixed. It shows the balance of forces when the opening/closing row 116 or the support row 114 is in a fixed state and under tension in a winding state. As shown in the figure, when the main trolley 10 and the grab bucket 20 are located on a vertical line, the sheave 30B is attached to the main trolley 10.
The horizontal force F1 acting on the auxiliary trolley 12 through the sheave 30A and the horizontal force F2 acting on the sub trolley 12 through the sheave 30A are in opposite directions and equal in magnitude, so they are balanced through the transverse row 118. ing. Therefore, even if the main trolley 10 and the sub trolley 12 are not fixed in the transverse direction and can move freely at this time, both these trolleys 10
．． 12 does not move in the transverse direction. Next, consider the case where the main trolley 10 and the grab bucket 20 do not align on the vertical line. The state of the unloader in this case is shown in FIGS. 3 and 4. FIG. 3 shows a case where the trolley 10 is positioned squarely in the direction of the sub-trolley 12 with respect to the vertical line of the grab bucket 20. In the case of FIG. The tension FO acting on the opening/closing rope 16 has a predetermined angle with respect to the direction along the vertical line, and due to this influence, it acts on the main trolley 10 more than the tension F3 on each rope 14.16 between both trolleys 10.12. The force F1 becomes smaller, and eventually the force F1 is applied to the sub-trolley 1.
The force F2 acting on F2 is smaller than the force F2 acting on F2. Here, since both trolleys 10.12 are connected by the transverse rope 18, if both trolleys 10.12 are not fixed in the transverse direction and are allowed to move freely, the difference between each force F+ and F2 is canceled out. Main trolley 10 and secondary I-lorry 12
moves to the left in the figure, and when the difference between the above-mentioned forces F+ and F2 is eliminated, that is, the positional relationship as shown in Figure 2 is reached, and the main trolley 10
When it is located on the vertical line of the grab bucket 20, its movement stops. Further, in the case of FIG. 4, contrary to the case shown in FIG. 3, the first main trolley 10 is located in the opposite direction of the sub trolley 12 from the vertical line of the grab bucket 20. In the case of the figure, the tension Fo acting on the support row 114 and opening/closing row 116 between the main trolley 10 and the Gura and Tsubagetsu I/20
Under the influence of this, the force F1 applied to the main I trolley 10 becomes larger than the tension F3, and eventually the two forces become larger than the force F2 acting on the sub trolley 12. Therefore, the main trolley 10 and the auxiliary I-RO 1-RU 12 have these forces F+-F
2 moves to the right in Figure 4, and the corresponding forces F7 and F
2 has been canceled out, i.e. the main trolley 10. The secondary trolley 12 is in the state shown in FIG. 2, and the main trolley 1
0 is located on the vertical line of the grab bucket 20, its movement will stop. The present invention has been made based on the above principle, and is capable of reliably suppressing the initial swing of the grab bucket from hoisting up to the start of traversing. In addition, the control according to the present invention can be performed during the normal operation steps of an unloader, etc., such as lowering → landing → stopping lowering → closing the grab bucket → hoisting, so there is no reduction in efficiency in terms of cargo handling efficiency. Initial runout can be suppressed without causing such problems. In addition, when the present invention is employed in an unloader as shown in FIG. 2, it is desirable that the grab bucket 20 is sufficiently heavy with respect to the main trolley, and that the rolling friction of the wheels of the main trolley 10 and the sub-trolley 12 is small. This is because by doing so, the main trolley 10 can quickly move vertically above the grab bags.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
この実施例は、第１図に示されるような構成の。
船体２９かへ荷を引き上げ、あるいは積み込むための、
その横行速度が前出第８図（Ａ）に示した如き所定の横
行加減速パターンに従ってプログラム制御されるアンロ
ーダに適用される初期振れ制御装置である０図において
、符号３８は支持ドラム２４へ支持ロー１１４を案内す
るたの固定シーブ、４０は開閉ドラム２８へ開閉ロー１
１６を案内するための固定シーブ、４２は各固定シーブ
３８．４０の所定のものに取付けられ、各ロープ１４．
１６に加わる荷重くグラブバケット２０の重量に相当す
る）を電気的信号に変換して検出するための歪ゲージ、
４４は該歪ゲージ４２の電気的信号を増幅するための増
幅器（アンプ）、４６は主にシーケンサで構成されるア
ンローダの運転制御装置 ４８は横行ドラム２６の作動
を禁止して各トロリー１０．．．１２の横行を禁止する
ための樋械ブレーキ、５０は各トロリー１０．１２の横
行速度を制御するための横行速度制御装置である。
なお、その池の構成は前出第５図及び第６図に示し、た
ちのと略同様であるため、同様の部分に同一の番号を付
しその説明は略す。
以下、実施例の作用を説明する。
この実施例においては、第１図の構成のアンローダにお
いて、前出第２図乃至第４図に示されるように、グラブ
バケット２０が荷を掴み吊り上げる際の初期振れ抑制を
、以下の点を考慮して実行する。
即ち、主トロリー１０及び副トロリー１２を横行方向に
無拘束状態にするにあたっては、前記荷の表面にグラブ
バケット２０が着地し７たことを検出した後に両トロリ
ー１０．１２を無拘束状態とすることが重要となる。こ
れは、グラブバケット２０が未だ船体２９内の荷に着地
していない状態のときに、グラブバケット２０が空中で
振れているときがあり、このときに前記両トロリー１０
．１２がそのグラブバゲツＩ−２０の振れにより動かさ
れ操業上非常な不具合が生ずるためである９前記グラブ
バゲツト２２が荷の上に着地したか否かの判定は運転制
御装置４６で行う。即ち、支持ロー１１４、開閉ロープ
１６の張力を各固定シーブ３８．４０を介して歪ゲージ
４２が電気的信号に変換し、この電気的信号をアンプ４
４がＦａ幅して前記運転制御装置４６に入力し、この入
力信号により運転制御装置４６がグラブバケット２２の
着地の判定を行う。
この判定は、グラブバケット２０の荷重がかかつている
ときの歪ゲージ４２からの電気的信号に対する、荷の表
面にグラブバケット２０が着地して前記荷重がほとんど
なくなったときの歪ゲージ４２からの電気的信号の差か
ら、歪ゲージ４２の歪み量の差を求め、この差が所定値
（通常１００〜１５０μｓ（マイクロストレイン））以
下となつ場合にグラブバケット２０が着地したものと判
断することにより行う。
運転制御装置４６は、上記のようにして行うグラブバケ
ット２０の着地判定に基づき、該グラブバケット２０が
荷を掴む閉動作を行い、巻き上げを開始してから一定時
間後、即ちグラブバケット２０が荷の表面から離れるま
での間、横行ドラム２６の機械ブレーキ４８を解放する
と共に、横行速度制御装置５０に横行速度制御機能を低
下あるいはなくす指令を伝達する。これにより、主Ｉ・
ロリー１０、副トロリー１２共に無拘束状態となるため
、グラブバケット２０の鉛直線上に主トロリー１０が移
動でき、グラブバケット２０の初期振れ抑制、初期振れ
を解消した状態で主トリロー１０の横行速度制ｍ（＃ｆ
ｉＪえば所定の加減速パターンに従ったもの）を行うこ
とができる。
又、前記グラブバケット２０の着地検出の誤動作対策と
して支持ロー１１４の巻き下げ中具外のときに、着地検
出信号のマスキングを運転＃制御装置４６にて行えば、
安全、且つ、確実な制御動作を実行し得る。
なお、前記実施例においては、荷として鉱石を例示した
が、荷は鉱石に限定されるものではなく、アンローダ等
の適用範囲に応じた種々のものでもよい。
又、前記実施例においては、船体からの荷上げ用のアン
ローダに本発明を適用した場合について示したが、本発
明は他の種々の荷上げ装置、例えば天井走行うレーン等
に適用することも可能である。又、本発明を採用するア
ンローダは第１図等に示されるような副トロリーを有す
るものに限定されるものではなく、要は、荷の吊上げ開
始の際、横行方向の移動を自由にした場合、自然にトロ
リーが横行して吊荷の鉛直線上に位置し得るようなアン
ローダ等であれば種類を問わずに本発明を適用できるも
のである。更に、本発明が採用されるアンローダ等は、
プログラム制御により振れ止め制御されるものに限定さ
れるものではなく、他の制御方式のアンローダ等に採用
してもよく、この場合にも確実に初期振れを抑制、解消
してその方式による運転を支障なく実効できるようにす
るものである。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. This embodiment has a configuration as shown in FIG. For lifting or loading cargo onto the hull 29,
In FIG. 0, reference numeral 38 indicates an initial runout control device applied to an unloader whose traversing speed is program-controlled according to a predetermined traversing acceleration/deceleration pattern as shown in FIG. 8(A). A fixed sheave 40 guides the row 114 to the opening/closing drum 28.
A fixed sheave, 42, for guiding each rope 14.16 is attached to a predetermined one of each fixed sheave 38.40.
a strain gauge for converting and detecting the load applied to the grab bucket 16 (corresponding to the weight of the grab bucket 20) into an electrical signal;
44 is an amplifier for amplifying the electrical signal of the strain gauge 42; 46 is an unloader operation control device mainly composed of a sequencer; 48 is an unloader operation control device that prohibits the operation of the traversing drum 26 and controls each trolley 10. ．． ．． 12 is a trough mechanical brake for inhibiting traversing, and 50 is a traversing speed control device for controlling the traversing speed of each trolley 10.12. The configuration of the pond is shown in FIGS. 5 and 6 above, and is substantially the same as that of Tachino, so similar parts are given the same numbers and explanations thereof will be omitted. The effects of the embodiment will be explained below. In this embodiment, in the unloader having the configuration shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 2 to 4, the following points are taken into consideration to suppress the initial swing when the grab bucket 20 grabs and lifts the load. and execute it. That is, in order to bring the main trolley 10 and the sub trolley 12 into an unrestrained state in the traverse direction, both trolleys 10 and 12 are brought into an unrestrained state after it is detected that the grab bucket 20 has landed on the surface of the load. That is important. This is because when the grab bucket 20 has not yet landed on the cargo inside the hull 29, the grab bucket 20 may be swinging in the air, and at this time, both the trolleys 10
．． This is because the grab baguette 12 is moved by the swinging of the grab baguette I-20, causing a serious operational problem.9 The operation control device 46 determines whether or not the grab baguette 22 has landed on the load. That is, the strain gauge 42 converts the tension of the support row 114 and the opening/closing rope 16 into an electrical signal via each fixed sheave 38, 40, and this electrical signal is sent to the amplifier 4.
4 is input to the operation control device 46 with a width Fa, and the operation control device 46 determines whether the grab bucket 22 has landed based on this input signal. This determination is based on the electric signal from the strain gauge 42 when the grab bucket 20 lands on the surface of the load and the load is almost gone, versus the electric signal from the strain gauge 42 when the grab bucket 20 is loaded. This is done by determining the difference in the strain amount of the strain gauge 42 from the difference in the target signals, and determining that the grab bucket 20 has landed when this difference is less than a predetermined value (usually 100 to 150 μs (micro strain)). . Based on the landing determination of the grab bucket 20 performed as described above, the operation control device 46 performs a closing operation of the grab bucket 20 to grab the load, and after a certain period of time after the grab bucket 20 starts hoisting, that is, the grab bucket 20 closes the load. , the mechanical brake 48 of the traverse drum 26 is released and a command is transmitted to the traverse speed control device 50 to reduce or eliminate the traverse speed control function. This allows the main I.
Since both the trolley 10 and the sub-trolley 12 are in an unrestricted state, the main trolley 10 can move on the vertical line of the grab bucket 20, suppressing the initial swing of the grab bucket 20, and controlling the traverse speed of the main trolley 10 while eliminating the initial swing. m(#f
iJ (according to a predetermined acceleration/deceleration pattern). Furthermore, as a countermeasure against malfunction in detecting the landing of the grab bucket 20, if the landing detection signal is masked by the operation # control device 46 when the support row 114 is outside the tool during lowering.
Safe and reliable control operations can be performed. In the above embodiments, ore is used as an example of the load, but the load is not limited to ore, and may be of various types depending on the scope of application of the unloader or the like. Further, in the above embodiment, the present invention is applied to an unloader for unloading cargo from a ship's hull, but the present invention can also be applied to various other loading devices, such as an overhead traveling lane. It is possible. Furthermore, the unloader adopting the present invention is not limited to one having a sub-trolley as shown in FIG. The present invention can be applied to any type of unloader, etc., in which the trolley naturally moves sideways and can be positioned on the vertical line of the suspended load. Furthermore, the unloader etc. to which the present invention is adopted include:
It is not limited to those with steady rest control by program control, and may be adopted in unloaders with other control methods, and in this case, the initial vibration can be reliably suppressed and eliminated to ensure operation using that method. This will enable it to be implemented without any problems.
以上説明した通り、本発明によれば、アンローダ等で荷
を吊上げる際に生ずる初期振れを荷役能率を損うことな
く確実に抑制、解消することができる。従って、荷の巻
き上げ動作を行う際に初期憑れがほとんどなくなるため
、横行中の振れ止め制御と相俟って安全且つ迅速な荷上
げ作業を行うことができるという優れた効果が得られる
。As explained above, according to the present invention, the initial vibration that occurs when hoisting a load with an unloader or the like can be reliably suppressed and eliminated without impairing cargo handling efficiency. Therefore, when hoisting a load, there is almost no initial clinging, and in combination with the steady rest control during traversing, an excellent effect can be obtained in that the load can be hoisted safely and quickly.
第１図は本発明の実施例の構成を示す一部ブロック図を
含む配置図、第２図乃至第４図は、本発明の詳細な説明
するための、荷を四んだ際の主トロリー及び副トロリー
の力の関係例を示す、一部線図を含む配置図、第５図は
従来のアンローダの全体構成を概略的に示す配置図、第
６図は前記従来のアンローダのトロリー周辺の構成を示
す配置図、第７図は吊荷及びトロリーの力学的な関係を
示す模式図、第８図及び第９図は横行加減速パターン及
び振れの位相面図の例を示す線図、第１０図はグラブバ
ケットが着地した状態の例を示す、一部所面図を含む配
置図である。
８・・・荷、 １０・・・主トロリー５１
２・・・副トロリー、
１４・・・支持ロープ、
１６・・・開閉ロープ、
１８・・・横行ロープ、
２０・・・グラブバケット、
２２・・・ホッパ、
２４・・・支持ドラム、
２６・・・横行ドラム、
２８・・・開閉ドラム、
３ＯＡ、３０Ｂ、３０Ｃ・・・シーブ、３７・・・荷（
鉱石等）、
３８．４０・・・固定シーブ、
４２・・・歪ゲージ、
４４・・・増幅器（アンプ）、
４６・・・運転制御装置、
４８・・・機械ブレーキ、
５０・・・横行速度＃制御装置。Fig. 1 is a layout diagram including a partial block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and Figs. 2 to 4 show the main trolley when carrying a load, for explaining the present invention in detail. FIG. 5 is a layout diagram that schematically shows the overall configuration of a conventional unloader, and FIG. 6 is a diagram showing the area around the trolley of the conventional unloader. FIG. 7 is a schematic diagram showing the dynamic relationship between the suspended load and the trolley; FIGS. 8 and 9 are line diagrams showing examples of traverse acceleration/deceleration patterns and phase diagrams of deflection; FIG. 10 is a layout diagram, including a partial top view, showing an example of a state in which the grab bucket has landed. 8... Load, 10... Main trolley 51
2... Sub-trolley, 14... Support rope, 16... Opening/closing rope, 18... Traverse rope, 20... Grab bucket, 22... Hopper, 24... Support drum, 26... ...traversing drum, 28...opening/closing drum, 3OA, 30B, 30C...sheave, 37...load (
38. 40... Fixed sheave, 42... Strain gauge, 44... Amplifier (amplifier), 46... Operation control device, 48... Mechanical brake, 50... Traverse speed #Control device.
Claims (1)
ープを介して荷を吊上げる際に生ずる吊荷の初期振れを
抑制する制御方法であつて、 荷の吊り上げ開始直後の所定期間、該トロリーを横行方
向に自由移動が可能な状態として、前記トロリーを吊荷
の鉛直線上に移動させるようにしたことを特徴とする吊
荷の初期振れ抑制制御方法。(1) A control method for suppressing the initial swing of a suspended load that occurs when lifting a load via a rope supported by a trolley in an unloader, etc., which involves moving the trolley sideways for a predetermined period immediately after the start of lifting the load. 1. A control method for suppressing initial swing of a suspended load, characterized in that the trolley is moved along a vertical line of the suspended load in a state where it can freely move in the direction of the suspended load.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10169288A JPH01271395A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Initial swing suppressive control for suspended load |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10169288A JPH01271395A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Initial swing suppressive control for suspended load |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01271395A true JPH01271395A (en) | 1989-10-30 |
Family
ID=14307390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10169288A Pending JPH01271395A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Initial swing suppressive control for suspended load |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01271395A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174389U (en) * | 1988-05-27 | 1989-12-12 | ||
| WO2014157634A1 (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-02 | 三井造船株式会社 | Method for controlling swinging of grab bucket of rope trolley crane |
| CN104512809A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 上海共久电气有限公司 | Monitoring method of braking fault of elevating mechanism in crane |
| CN106564814A (en) * | 2016-10-21 | 2017-04-19 | 中国建筑第八工程局有限公司 | Jacking platform supporting power system hoisting dismantling method applied under truss coverage working condition |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP10169288A patent/JPH01271395A/en active Pending
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