JPH0543184A - 懸垂物の方位制御装置 - Google Patents

懸垂物の方位制御装置

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JPH0543184A
JPH0543184A JP20181191A JP20181191A JPH0543184A JP H0543184 A JPH0543184 A JP H0543184A JP 20181191 A JP20181191 A JP 20181191A JP 20181191 A JP20181191 A JP 20181191A JP H0543184 A JPH0543184 A JP H0543184A
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JP
Japan
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azimuth
unit
control
suspended object
control device
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Application number
JP20181191A
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English (en)
Inventor
Masahiro Nishimura
正宏 西村
Tsurashi Yamamoto
貫志 山本
Takeshi Hojo
武 北条
Shigeyuki Yamashita
重之 山下
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Taisei Corp
Tokimec Inc
Original Assignee
Taisei Corp
Tokimec Inc
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Publication date
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Publication of JPH0543184A publication Critical patent/JPH0543184A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 建築用部材等の懸垂物の昇降作業中、風力等
による回転を防止する。 【構成】 懸垂線に係着されると共に、懸垂物を保持す
る保持具を有する架台と、この架台の方位を設定する方
位設定部2と、架台の方位を検出する方位検出部9と、
方位設定部2及び方位検出部9からの各々の出力信号を
入力して偏差信号を出力する比較部3と、この比較部3
の偏差信号に基づいた制御を行う制御部6と、この制御
部6の出力信号により駆動され、流体を噴出させる流体
発生部7,8を具える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築用部材等を懸垂し
て昇降時に使用する装置に関し、特に懸垂物の方位を制
御する懸垂物の方位制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、超高層ビル等の建築物の構築の
際、建築用部材を建築物の頂部に設置したクレーン等に
より、昇降させていた。図5は従来の建築用部材の昇降
状態を概略的に示したものである。建築物の頂部に配置
されたクレーン等の巻上桟16よりリール15を介し
て、ワイヤ等の懸垂線14を垂下させ、建築用部材とし
て、幅(A)や重量の大きな金属板等の平板条の懸垂物
13を係着する。巻上桟16を操作して、懸垂線14に
係着された懸垂物13を所定位置まで昇降させ、建築物
の構築を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の懸垂物
13の昇降においては、巻上桟16で昇降作業中、懸垂
物13に風力が作用し、懸垂物13が揺動すると共に、
懸垂線14を中心として偶力が発生し、偶力のモーメン
ト、即ち回転モーメントにより、回転運動を行う。懸垂
物13は幅が大きいと発生する偶力のモーメントも大き
くなり、風力の増加と共に回転運動が顕著になる。この
ため、幅及び重量ともに大きな懸垂物13が回転する
と、建築物に衝突して大きな衝撃を与え、建築物を損傷
したりあるいは倒壊させる危険性があり、人命に係わる
重大な事故の原因となる。更に、作業時に風力が増加す
ると、上述した危険性を回避するため、作業を一時的に
中断しなければならず、作業効率の低下を招くという問
題があった。本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、建築部材等の懸垂物の昇降作
業時に、風力による懸垂物の回転を抑制しうる懸垂物の
方位制御装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】例えば、図1及び図2に
示す如く、懸垂物13に係着されると共に、この懸垂物
13を保持する保持具12を有する架台10と、この架
台10の方位を設定する方位設定部2と、架台10の方
位を検出する方位検出部9と、方位設定部2及び方位検
出部9からの出力信号を入力して偏差信号を出力する比
較部3と、この比較部3よりの偏差信号に基づき、制御
を行う制御部6と、この制御部6の出力信号により駆動
され、流体を噴出させる流体発生部7,8とを具える。
上述した方位検出部9は、例えばコンパスまたは角速度
検出器で構成される。また、上記制御部6は、調節部4
及び操作部5を有し、調節部4は例えばオン−オフ制御
方式あるいはPID制御方式のいずれの方式で構成して
も良い。更に、上記方位検出部9を角速度検出器で構成
した場合、出力側に、例えばハイパスフィルタを設け、
角速度検出器のもつ固定誤差を除去することもできる。
また更に、制御部6は、比較部3からの偏差信号の大き
さに基づいて、流体発生部7,8の作動台数指令信号を
出力し、所要の流体発生部7,8を選択することができ
る。
【0005】
【作用】上述した構成により、方位設定部からの設定方
位信号と方位検出部からの懸垂物の実際の方位信号とが
比較部で比較され、両信号の差を偏差信号として制御部
へ送出する。制御部はこの偏差信号に基づき、この信号
の極性ならびに大きさに応じた制御信号を出力すると共
に、偏差信号の偏差値及び予め設定したしきい値との照
合を行い、流体発生部としてのアクチュエータの所要数
の作動指令信号を出力し、操作部を介してアクチュエー
タへ供給する。偏差信号の偏差値が予め設定したしきい
値以下の場合は、一方のアクチュエータのみが作動さ
れ、偏差値がしきい値を超えた場合は両方のアクチュエ
ータが同時に作動される。このようにしてアクチュエー
タが駆動されると、アクチュエータのノズルより流体が
噴出し、懸垂物の方位が設定方位に対し偏位していれ
ば、これを修正するように制御され、懸垂物は常に設定
方位に一致させることができる。従って、懸垂物の風力
作用による回転が阻止され、建築物との衝突による損傷
あるいは倒壊等の人命に係わる重大事故が防止でき、作
業の安全性が向上すると共に、風力状態に係わらず昇降
作業を中断することなく継続できるので作業効率も向上
する。
【0006】
【実施例】本発明の懸垂物の方位制御装置の実施例を図
1乃至図4を参照して詳細に説明する。図5に示した従
来例に対応する部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。図1において、1は方位制御装置(破線内)を
示し、2は懸垂物13の方位を設定する、例えばポテン
ショメータ等の可変抵抗器、シンクロ電機或はエンコー
ダ等より成る方位設定部である。方位の設定は手動によ
り行われる。3は方位設定部2により設定された、方位
に対応した設定方位信号と、後述する方位検出部9によ
り検出された、懸垂物13の実際の方位に対応した方位
信号との比較を行い、偏差信号を出力する比較部であ
る。4は、例えばオン−オフ制御構成或はPID制御構
成とした調節部で、後述の第1及び第2の流体発生部7
及び8の制御信号を出力する。5は調節部4の制御信号
を増幅して上述の2つの流体発生部7及び8に供給する
操作部である。上述した調節部4及び操作部5は、制御
部6として構成されるが通常は比較部3を内蔵した制御
装置61 (一点鎖線内)として構成される。
【0007】図3において調節部4をオン−オフ制御構
成とした場合の動作例を示す。懸垂物13は慣性が大き
いため微小な風力の変化には応答しないが、風力は一様
ではなく、絶えず不規則に変動しているので、懸垂物1
3も不規則に時計方向あるいは反時計方向に回転する。
このため、懸垂物の所定範囲の偏差値に対しては、制御
部4が応答しないように不感帯Nを設定する。この不感
帯Nの幅は、風力状態等により加減できるようにしてい
る。この場合、偏差値が不感帯N以上になると大きな制
御トルクを発生し、急速な制御が行われる。更に、設定
方位と懸垂物の実際の方位との偏差値εに対し、予め定
めたしきい値Dとの照合を行い、風力の状態により、 ε<Dの場合は、第1の流体発生部7(後述)のみを作
動 ε>Dの場合は、第1及び第2の流体発生部7及び8
(後述)を同時に作動 するように流体発生部の作動数指令信号を出力する。ε
>Dの場合、第1流体発生部の制御トルクF1 に第2の
流体発生部の制御トルクF2 が加えられる。
【0008】図4は上述した調節部4をPID制御構成
とした場合の動作例を示す。この場合も、上述したオン
−オフ制御構成と同様に、風力状態等により、懸垂物1
3の所定範囲の偏差に対して制御部6が対応しない様
に、偏差値εの小さい零付近に不感帯Nを設け、加減で
きるようにしている。この場合、不感帯N以外の領域で
は、偏差値εと、偏差値εとの積分値及びその微分値に
比例した制御トルクを出力する。また、設定方位と懸垂
物13の実際の方位との偏差値εに対し予め定めたしき
い値Dとの照合も、オン−オフ制御と同様に設定してい
る。即ち、 ε<Dの場合は第1流体発生部7のみ作動 ε>Dの場合は第1及び第2流体発生部7及び8を同時
に作動 させる作動数指令信号を出力する。ε>Dの場合、図3
に示したオン−オフ制御構成と同様に、第1の流体発生
部の制御トルクF1 に第2の流体発生部の制御トルクF
2 が加えられる。図1に戻り、7は制御部4により制御
される、例えば回転翼により空気等の流体を噴出するア
クチュエータ等の第1の流体発生部、8は流体発生部7
と同様の第2の流体発生部である。流体発生部7及び8
は、後述する架台10の両端あるいは架台10の一端に
並列して配置され、流体を噴出するノズル71 及び81
が夫々設けられている。またこれらノズル71 及び81
の流体噴射は懸垂物13の回転方向とは反対方向になさ
れる。これら第1及び第2流体発生部7及び8の制御ト
ルク、即ち噴出される流体の流量による推力は、回転数
の制御あるいは回転翼のピッチ角制御により行われるよ
うになっている。前述した方位検出部9は、例えば小型
の電子磁気コンパス、或は角速度検出器等で構成され
る。角速度検出器を用いる場合は、その出力側に、例え
ば積分器及びハイパスフィルタを設け、角速度を積分し
て方位角を求めると共に、固定誤差を除去する。方位制
御装置1は以上説明したように、懸垂物13の方位をフ
ィードバックして制御を行うように構成されている。図
2において、10は方位制御装置1を搭載すると共に、
懸垂物13を保持する保持具12を具えた架台で、この
架台10上には方位制御装置1に電力を供給する例え
ば、発電機等の電源11も搭載されている。次に上述し
た実施例の動作について説明する。懸垂物13の方位
は、建築物の配置状態、形状、構造等を考慮して決定
し、方位設定器2で手動により設定され、設定方位に対
応した設定方位信号が出力されて、比較部3へ送られ
る。比較部3は、この設定方位信号と、方位検出部9に
より検出された架台10、即ち懸垂物13の実際の方位
に対応した方位信号とを比較し、両信号の差を偏差信号
として出力し、制御部6へ送る。制御部6の調節部4
は、入力される偏差信号の極性ならびに大きさに対応し
た制御信号を出力すると共に、偏差値εとしきい値Dと
の照合を行い、第1流体発生部7及び/または第2流体
発生部8の所要数の作動指令信号を、操作部5を介して
第1流体発生部7及び/または8へ送出する。第1流体
発生部7及び/または第2流体発生部8は、いずれかま
たは両者が選択されて駆動され、ノズル71 及び/また
はノズル81 から流体が噴射される。第1流体発生部7
及び/または第2流体発生部8からの流体の噴射は、懸
垂物13の回転方向と反対方向に行われるので、懸垂物
13は架台10と共に、設定方位、即ち所定の方位に一
致するように制御されることになる。上述した様に懸垂
物13に風力、負荷変動あるいは他の原因による外乱が
作用して偶力による設定方位からの偏位が生じても、方
位検出部9が直ちにこの偏位を検出し、これを修正する
ように第1流体発生部7及び/または第2流体発生部8
が作動して方位制御がなされる。また、通常は、第1流
体発生部7または第2流体発生部8のいずれか一方のみ
を使用するが、懸垂物13が幅及び重量がより大きい場
合には、大きな制御トルク、即ち推力が要求される。こ
のような場合には、制御部6から、第1流体発生部7及
び第2流体発生部8の同時作動指令信号が出力されて作
動され、大きな制御トルクが得られるようにする。従っ
て、慣性の大きな懸垂物13の方位制御の遅れが改善さ
れ、ハンティング等の発生が抑制され、安定な制御が行
える。更に、方位制御装置1はフィードバック制御係で
形成されているため、懸垂物13の偏位に対し応答が速
く、常に適切な方位制御が可能となる。上述した説明の
如く、高層建築物等の構築において、方位制御装置1を
搭載した架台10に懸垂物13を保持して昇降作業を行
う際、懸垂物13に風力等が作用し、偶力により回転が
発生しても、方位制御装置により懸垂物13の回転運動
が抑制され、所定の方位が保持される。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高層建築物等の構築の際、架台に方位制御装置を搭載す
ることにより、懸垂物の方位を設定した方位に一致する
ように制御することができるので、懸垂物の回転に伴う
衝突による建築物の損傷あるいは倒壊等の人命に係わる
重大事故が防止でき、作業の安全性が向上する。更に、
従来は風力状態によっては、懸垂物の昇降作業を一時中
断したが、本発明によれば、中断することなく作業が継
続できるので作業効率が大幅に向上するという利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方位制御装置の実施例の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】図1に示した実施例の概略構成を示す外観斜視
図である。
【図3】調節部をオン−オフ制御構成とした動作例を示
す説明図である。
【図4】調節部をPID制御構成とした動作例を示す説
明図である。
【図5】従来例の概略構成を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
1 方位制御装置 2 方位設定部 3 比較部 4 調節部 6 制御部 7,8 第1及び第2流体発生部 71 ,81 ノズル 9 方位検出部 10 架台
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北条 武 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメツク内 (72)発明者 山下 重之 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメツク内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 懸垂線に係着されると共に、懸垂物を保
    持する保持具を有する架台と、 上記架台の方位を設定する方位設定部と、 上記架台の方位を検出する方位検出部と、 上記方位設定部及び上記方位検出部からの各々の出力信
    号を入力して偏差信号を出力する比較部と、 上記比較部よりの上記偏差信号に基づき、制御を行う制
    御部と、 上記制御部の出力信号により駆動され、流体を噴出させ
    る流体発生部と、 を具えたことを特徴とする懸垂物の方位制御装置。
  2. 【請求項2】 方位検出部をコンパスで構成したことを
    特徴とする請求項1記載の懸垂物の方位制御装置。
  3. 【請求項3】 方位検出部を角速度検出器で構成したこ
    とを特徴とする請求項1記載の懸垂物の方位制御装置。
  4. 【請求項4】 制御部は調節部及び操作部から構成さ
    れ、該調節部をオン−オフ制御構成としたことを特徴と
    する請求項1記載の懸垂物の方位制御装置。
  5. 【請求項5】 制御部の調節部をPID制御構成とした
    ことを特徴とする請求項1記載の懸垂物の方位制御装
    置。
  6. 【請求項6】 角速度検出器の出力側にハイパスフィル
    タを設置したことを特徴とする請求項3記載の懸垂物の
    方位制御装置。
  7. 【請求項7】 制御部は、比較部よりの偏差信号の大き
    さに基づいて、流体発生部の作動台数指令信号を出力す
    ることを特徴とする請求項1記載の懸垂物の方位制御装
    置。
JP20181191A 1991-08-12 1991-08-12 懸垂物の方位制御装置 Pending JPH0543184A (ja)

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