KR100845982B1 - Control method for preventing free drop of ceiling crane - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 통상적으로 사용되는 천정 크레인의 사시도.1 is a perspective view of a commonly used overhead crane.
도 2는 통상적으로 사용되는 천정 크레인에 있어 크라브의 표준 구성도.2 is a standard configuration of a crab in a commonly used overhead crane.
도 3a는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하 판단모드의 흐름도.Figure 3a is a flow chart of the free fall determination mode of the overhead crane in accordance with the present invention.
도 3b는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하 방지모드의 제어흐름도.Figure 3b is a control flow diagram of the free fall prevention mode of the overhead crane in accordance with the present invention.
도 4a는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하 시 권상모터의 회전수에 의한 역제동 구간과 자유낙하 구간의 파형도.Figure 4a is a waveform diagram of the reverse braking section and the free fall section by the number of revolutions of the hoisting motor during free fall of the ceiling crane according to the present invention.
도 4b는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하시 권상모터의 동작시간을 나타낸 파형도.Figure 4b is a waveform diagram showing the operating time of the hoisting motor during free fall of the overhead crane according to the present invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
1 : 천정크레인 2 : 거더 3 : 크라브1: overhead crane 2: girder 3: crab
4 : 횡행 휠 5 : 거더레일 6 : 주행 휠4: traverse wheel 5: girder rail 6: driving wheel
7 : 주행레일 8 : 와이어로프 9 : 후크7: running rail 8: wire rope 9: hook
10 : 고정프레임 11 : 권상권하용 모터 15 : 회전속도감지센서10: fixed frame 11: hoisting motor 15: rotational speed sensor
16 : 횡행모터 20 : 보조축 21 : 제어부16: traverse motor 20: auxiliary shaft 21: control unit
본 발명은 천정크레인의 자유 낙하방지 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천정크레인의 권상권하(捲上捲下)용 모터의 브레이크 고장이나 브레이크 라이닝의 마모로 인해 브레이크가 제 기능을 하지 못하여 이송 대상물의 자유 낙하가 발생할 경우 권상권하용 모터를 반복적으로 역 제동과 자유 낙하를 반복하여 이송 대상물을 지상에 안전하게 내리게 함으로써 이송 대상물의 자유 낙하로 인한 인명피해, 설비파손, 조업손실 등 많은 피해를 방지할 수 있도록 하는 천정크레인의 자유 낙하방지 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method for preventing free fall of a ceiling crane, and more particularly, due to a brake failure or abrasion of a brake lining of a lifting crane of a ceiling crane. In case of free fall of the object to be transported, the hoisting motor repeatedly repeats reverse braking and free fall to safely lower the object to the ground, thereby causing a lot of damages such as human injury, equipment damage and loss of operation due to free fall of the object. It relates to a free fall prevention control method of the overhead crane to prevent it.
일반적으로 천정크레인은 공장 등의 생산현장에서 위험한 중량물을 작업 대상으로 하는 대형 공장이나 설비에 있어서는 없어서는 안 될 중요한 시설물이며, 그 개략적인 구성이 도 1에 도시된 바와 같다.In general, the ceiling crane is an important facility that is indispensable for a large factory or facility that targets dangerous heavy materials in a production site such as a factory, and a schematic configuration thereof is as shown in FIG. 1.
즉, 도 1은 통상적으로 사용되는 천정 크레인의 사시도이며, 도 2는 통상적으로 사용되는 천정 크레인에 있어 크라브의 표준 구성도로서, 로서, 천정크레인(1)의 몸체는 고정프레임(10)에 의해 지지되며, 이 고정프레임(10)의 상단 양측에는 주행레일(7)이 형성되어 있다.That is, FIG. 1 is a perspective view of a commonly used overhead crane, and FIG. 2 is a standard configuration diagram of a crab in a commonly used ceiling crane. As shown in FIG. 1, the body of the
상기 주행레일(7) 위에는 거더(2)가 운전지령에 따라 이동되고, 이 거더(2)는 그 양단이 주행레일(7)에 의해 지지됨과 동시에 상기 거더(2) 양단에는 주행레일(7)을 따라 이동되는 주행 휠(6)이 설치됨으로써 상기 거더(2)는 상기 주행 휠(6)이 레일(7)을 따라 주행하여 이동된다.The
상기 거더(2)의 상단에는 크라브용 거더레일(5)이 구비되고, 이 크라브용 거더레일(5)은 상기 주행레일(7)의 방향과 직교되는 방향으로 구성되며, 횡행모터(16)에 의해 횡 주행하는 크라브(3)가 거더레일(5) 위를 따라 이동되고, 상기 크라브(3)에는 크라브(3)용 거더레일(5)을 따라 주행되는 횡행 휠(4)이 구비된다.The upper end of the
상기 크라브(3)에는 와이어로프(8)가 구비되고, 와이어로프(8)의 하단에는 후크(9)가 설치되고, 상기 후크(9)는 이송물을 고정하여 지지하는 역할을 하며, 이러한 와이어로프(8) 및 후크(9)는 이송물의 종류와 형상에 따라 여러 가지의 구조로 변경 설치될 수 있다.The
상기의 구성을 가지는 천정크레인(1)에서는 거더(2)가 레일(7)을 따라 이동되고, 크라브(3)는 거더레일(5)을 따라 이동되어 후크(9)에 의해 고정하여 지지되는 이송대상물을 지상의 특정 위치에서 다른 위치로 이동시키게 된다.In the
상기 천정크레인(1)을 제어하는 드라이브가 벡터 인버터인 경우 엔코더의 회전속도감지센서(15)를 사용하여 통상 1회전당 1,024펄스신호를 제어부(21)에서 피드백 받아 권상권하용 모터(11)의 속도제어를 하여 권상, 권하의 승강운전을 하는 한편, 천정 크레인(1)을 제어하는 드라이브가 싸이리스터인 경우 타코제네레이터의 회전속도감지센서(15)를 사용하여 통상 1,000rpm/DC60V의 전압신호를 제어부(21)에서 피드백 받아 권상권하용 모터(11)의 속도제어를 하여 권상, 권하의 승강운전을 한다.In the case where the drive controlling the
이와 같이 크레인용 벡터 인버터 드라이브 또는 크레인용 싸이리스터 드라이브는 엔코더 또는 타코제네레이터와 같은 회전속도감지센서(15)를 통하여 속도를 피드백 받고 있으므로 권상이나 권하의 단수 동작 지령이 입력되지 않았음에도 불구하고, 권상권하용 모터(11)에 의해 들어 올려진 이송 대상물이 이송 또는 정지 상태에서 브레이크(12)의 고장이나, 라이닝의 마모, 보조축(20)의 부러짐, 브레이크 스프링 탄성조절용 너트 풀림 등으로 브레이크(12)가 브레이크 드럼을 구속하지 못함에 따라 이송 대상물의 하중에 의해 권상권하용 모터(11)가 회전하여 자유 낙하가 발생하게 됨으로써 인명사고, 설비파손, 조업손실 등의 막대한 지장을 초래 하는 문제점이 있는 것이다.As such, the vector inverter drive for cranes or the thyristor drive for cranes receives the speed feedback through the
(여기서 미설명 부호 13, 17은 감속기어이며, 12, 18은 브레이크이고, 14는 와이어 드럼이며, 19는 기어드 리미트 스위치이다.)(Where
또한, 운전자가 직접 운전하는 유인 천정크레인은 운전자가 권상용 브레이크(12)에 대하여 작은 이상이 발생하더라도 운전 숙달 여부에 따라 어느 정도 정비여부의 판단은 가능하나, 무인 천정크레인이나 원격조정 운전의 천정크레인 경우에는 장비가 가동 중에는 이상 유무가 파악되기 어려우므로 브레이크(12)의 이상이 발생한 후에도 사고가 발생할 때까지는 천정크레인(1)을 가동하다가 자유 낙하 사고가 빈번히 발생하는 문제점이 있는 것이다.In addition, even if a small abnormality occurs with respect to the hoisting
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 천정크레인의 권상권하용 모터의 보조 축에 설치된 회전속도감지센서의 출력과 운전지령의 신호를 조합하여 자유 낙하 여부를 판정하고, 자유 낙하로 판단되면 권상권하용 모터를 자유낙하의 반대 방향으로 역 제동시키되, 이의 역 제동으로 인해 권상권하용 모터의 분 당회전수가 0rpm이 되면 다시 권하 방향으로 자유낙하 시키고, 이의 자유 낙하로 인해 권상권하용 모터의 rpm이 일정 값에 도달되면 다시 자유낙하 방향의 반대 방향으로 역 제동하는 과정을 반복하여 작업 대상물을 지상에 안전하게 내리게 함으로써 천정크레인의 권상권하용 모터의 브레이크 고장이나 브레이크 라이닝의 마모로 인하여 브레이크가 제 기능을 하지 못할 경우 자유 낙하로 인한 인명피해, 설비파손, 조업손실 등 많은 피해를 방지할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above problems by determining the free fall by combining the output of the rotational speed sensor and the signal of the operation command installed on the auxiliary shaft of the hoisting motor of the overhead crane, Reverse braking of the hoisting motor in the opposite direction of free fall, but if the number of revolutions per minute of the hoisting motor is 0 rpm due to the reverse braking, the hoisting motor freely falls back to the hoisting direction, and the free fall of the hoisting motor When the rpm reaches a certain value, the brake is reversed again in the opposite direction of the free fall direction to safely lower the workpiece to the ground.Because of the brake failure of the hoisting motor of the overhead crane or the wear of the brake lining, Failure to do so can cause personal injury, equipment damage, loss of operation due to free fall, etc. Is that in order to prevent damage due to technical problems.
본 발명은 천정크레인이 정지 상태이거나, 주행 및 횡행 운전 상태에서 권상 또는 권하의 운전지령이 없으며, 상기 회전속도감지센서에서 일정 레벨 이상의 신호가 수신될 경우 자유 낙하 방지모드를 실행하는 제1자유낙하 판단과정과, 상기 권상권하용 모터를 제동시키는 브레이크 오픈 지령이 없는 상태에서 브레이크가 오픈 상태일 경우 자유 낙하방지 모드를 실행하는 제2자유낙하 판단과정과, 상기 권상권하용 모터의 분당회전수가 일정 값을 초과할 경우 자유 낙하방지 모드를 실행하는 제3자유낙하 판단과정으로 이루어진 천정크레인의 자유 낙하방지 제어방법에 있어서, 상기 자유 낙하방지 모드는 상기 권상권하용 모터를 자유낙하의 반대 방향으로 역 제동시키는 단계와, 상기 단계 201 후, 상기 권상권하용 모터의 분당회전수가 0rpm에 도달되는지 판단하는 단계와, 상기 단계 202에서 분당회전수가 0rpm에 도달될 경우 권하 방향으로 자유낙하 시키는 단계와, 상기 단계 203에서 자유 낙하로 인해 상기 권상권하용 모터의 분당회전수가 일정 값을 초과되는지 판단하는 단계와, 상기 단계 201~204를 반복 수행한 후, 상기 회전속도감지센서로부터 피드백 신호가 없을 경우 자유 낙하방지 모드의 과정을 종료하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention is the first free fall to execute the free fall prevention mode when the overhead crane is stationary, there is no driving command of hoisting or lowering in driving and traversing driving state, and when a signal of a predetermined level or more is received from the rotation speed sensor. And a second free fall determination process for executing a free fall prevention mode when the brake is open in a state in which there is no brake open command for braking the hoisting motor, and the rpm of the hoisting motor is constant. In the free fall prevention control method of the overhead crane comprising a third free fall determination process for executing the free fall prevention mode when the value is exceeded, the free fall prevention mode reverses the hoisting motor in the opposite direction to the free fall. Braking step, and after
이하 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하방지 제어방법을 첨부된 도 3a 내지 도 4b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a free fall prevention control method of a ceiling crane according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 4B.
먼저, 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하방지를 위해 제어부(21) 내에 벡터 인버터나 크레인용 싸이리스터 드라이브에 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)에 부착된 엔코더나 타코제네레이터와 같은 회전속도감지센서(15)에서 피드백 되는 펄스나 전압, 그리고 운전지령을 조합하여 이송 대상물의 자유 낙하를 판단할 수 있도록 프로그램화 하여 저장한다.First, in order to prevent free fall of the overhead crane according to the present invention, such as an encoder or a taco generator attached to the
상기의 제어부(21)에서 자유 낙하가 발생되었다고 판단할 수 있는 프로그램의 기준은 다음과 같다.The criteria of the program which can determine that the free fall has occurred in the
첫째, 천정크레인(1)이 정지 시 권상용 벡터 인버터나 크레인용 싸이리스터 드라이브에 권상 또는 권하의 단수 동작지령이 입력되지 않았으나, 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)에 부착된 회전속도감지센서(15)에서 일정레벨 이상의 펄스나 전압 시그널이 피드백 될 경우에 자유낙하가 발생되었음을 판단한다.First, when the
둘째, 천정크레인(1)이 주행 또는 횡행 운전시 권상이나 권하의 단수 동작지령이 입력되지 않았으나, 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)에 부착된 회전속도감지센서(15)에서 일정레벨 이상의 펄스나 전압의 시그널이 피드백 될 경우에 자유낙하가 발생되었음을 판단한다.Second, although the singular operation command of hoisting or hoisting was not input when the
셋째, 천정크레인(1)의 권상용 벡터 인버터나 크레인용 싸이리스터 드라이브에서 브레이크 오픈(open) 지령이 하달되지 않았음에도 불구하고 브레이크(12)가 오픈 된 경우에 자유낙하가 발생되었음을 판단한다.Third, it is determined that free fall occurs when the
넷째, 천정크레인(1)의 권상권하용 모터(11)의 분당회전수가 일정 값(1,000rpm)을 초과할 경우에 자유낙하가 발생되었음을 판단한다.Fourth, it is determined that free fall has occurred when the number of revolutions per minute of the hoisting
상기 첫째, 둘째 조건에서 회전속도감지센서(15)에서 피드백 되는 펄스나 전압의 시그널이 일정레벨 이상이 되어야 하는 이유는, 천정크레인(1)의 주행 및 횡행 시 진동에 의하거나, 또는 노이즈나 유도성 전압에 의하여 회전속도감지센서(15)에서 펄스나 전압의 시그널이 약하게 피드백 될 수 있으며, 이로부터 오동작을 방지하기 위한 것이다.In the first and second conditions, the reason why the signal of the pulse or voltage fed back from the
또한, 상기 넷째 조건에서의 분당회전수가 일정 값은 통상적으로 권상권하용 모터(11)는 1,000rpm 이내에서 동작하게 되므로 1,000rpm 초과 시 자유 낙하상태임을 인지하도록 한 것이며, 이는 천정크레인(1)의 크기, 용도, 제작회사 마다 차이를 보이고 있으나, 본 발명에서는 설명의 편의상 1,000rpm으로 기재하였다.In addition, the predetermined number of revolutions per minute in the fourth condition is that the hoisting motor (11) operates within 1,000rpm, so that it is to recognize that the free fall when exceeding 1,000rpm, which is the The size, use, and show the difference between manufacturers, but in the present invention it is described as 1,000rpm for convenience of description.
상기에서와 같이 제어부(21)에서는 엔코더나 타코제네레이터와 같은 회전속도감지센서(15)의 출력과 권상권하용 모터(11)의 운전지령을 조합하여 상기 첫째 내지 넷째 조건 중에서 어느 하나에 해당되면 권상권하용 모터(11)의 브레이크 고장이나 브레이크 라이닝의 마모로 인하여 브레이크가 제 기능을 하지 못하는 자유 낙하 상태로 판단한다.As described above, the
또한, 권상권하용 모터(11)의 브레이크 또는 브레이크 라이닝이 정상적인 기 능을 하고 있는 상태에서 시스템의 오차 문제로 인한 자유 낙하로 착오 판정하여 오동작하는 것을 방지하기 위해 다음의 조건에서는 자유 낙하로 판정하지 않도록 프로그램화 하여 저장한다.In addition, in order to prevent a malfunction by detecting a free fall due to an error of the system while the brake or the brake lining of the hoisting
즉, 벡터 인버터나 크레인용 싸이리스터 드라이브에서는 천정크레인(1)의 주행 및 횡행 시 진동 또는 설치조건에 따라 노이즈나 유도성 전압에 의하여 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)에 부착된 엔코더 또는 타코제네레이터와 같은 회전속도감지센서(15)에서 펄스나 전압의 시그널이 약하게 피드백 될 수 있으므로 이 경우 자유낙하로 인지하지 않도록 한다.That is, in a vector inverter or a thyristor drive for a crane, it is attached to the
그 이유로서는, 천정크레인(1)의 평상시 운전에 있어서 진동에 의한 회전속도감지센서(15)의 출력신호에 대하여 권상권하의 동작지령이 없는 경우 진동에 의한 신호는 브레이크(12)가 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)을 구속하고 있는 상태이므로 아주 미약하며, 그 값은 엔코더인 경우 1회전당 1,024펄스에 1~2펄스 정도이며, 타코제네레이터의 경우 1회전이 되지 않을 경우에는 전압이 발생하지 않으므로 진동에 의한 피드백 신호는 무시한다.The reason for this is that in the normal operation of the
또한, 노이즈는 임펄스형이므로 이를 제거하기 위하여 모터 드라이브에 필터가 내장되어 있어서 필터로 노이즈 성분을 제거하고, 유도 전압은 센스의 임피던스가 낮기 때문에 유도전압이 약간 발생하더라도 전압강하가 일어나므로 거의 발생하지 않을 뿐만 아니라, 노이즈나 유도전압의 방지를 위하여 모든 천정크레인의 시그날용 케이블은 차폐케이블을 사용하므로 크게 영향을 받지 않는다.In addition, since the noise is impulse type, a filter is built in the motor drive to remove the noise, and the noise component is removed by the filter, and the induced voltage is rarely generated because the voltage drop occurs even if a slight induced voltage occurs because the impedance of the sense is low. In addition, to prevent noise or induced voltage, signal cables of all ceiling cranes are not significantly affected by the use of shielded cables.
이와 같이 상기 제어부(21)에서 천정크레인의 권상권하용 모터(11)의 보조 축(20)에 설치된 회전속도감지센서(15)(엔코더 또는 타코제너레이터)의 출력과 운전지령의 신호를 조합하여 자유 낙하 여부를 판정하고, 자유 낙하로 판단되면 권상권하용 모터(11)를 자유낙하의 반대 방향(권상 방향)으로 역 제동시키되, 이의 역 제동으로 인해 권상권하용 모터(11)의 분당회전수가 0rpm이 되면 다시 권하 방향으로 자유낙하 시키고, 이의 자유 낙하로 인해 권상권하용 모터(11)의 분당회전수가 일정 값(1,000rpm)을 초과하면 다시 자유낙하 방향의 반대 방향으로 역 제동하는 과정을 반복 수행하여 작업 대상물을 지상에 안전하게 내리게 하여 천정크레인의 권상권하용 모터(11)의 브레이크 고장이나 브레이크 라이닝의 마모로 인하여 브레이크가 제 기능을 하지 못할 경우 자유 낙하로 인한 인명피해, 설비파손, 조업손실 등 많은 피해를 방지할 수 있게 되는 것이다.In this manner, the
이하 도 3a 내지 도 4b에 의해 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하방지 제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the free fall prevention control method of the ceiling crane according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3A to 4B.
도 3a는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하 판단모드의 제어흐름도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하 방지모드의 제어흐름도이며, 도 4a는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하 시 권상모터의 회전수에 의한 역 제동 구간과 자유낙하 구간의 파형도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 천정크레인의 자유 낙하 시 권상모터의 동작시간을 나타낸 파형도이다.Figure 3a is a control flow diagram of the free fall determination mode of the ceiling crane according to the present invention, Figure 3b is a control flow chart of the free fall prevention mode of the ceiling crane according to the present invention, Figure 4a is a free fall of the ceiling crane according to the present invention Figure 4b is a waveform diagram of the reverse braking section and the free-fall section by the rotational speed of the hoisting motor, Figure 4b is a waveform diagram showing the operation time of the hoisting motor during free fall of the overhead crane according to the present invention.
먼저, 도 3a에 의해 천정크레인의 자유 낙하 판단모드의 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.First, the process of the free fall determination mode of the ceiling crane will be described in detail with reference to FIG. 3A.
천정크레인(1)에 전원이 공급되면 제어부(21)에서 시스템을 초기화(단계 101) 한 후, 운전지령에 의해 정상 동작을 수행(단계 102)하게 된다.When power is supplied to the
상기의 정상동작 수행 단계 102에서 제어부(21)는 운전지령에 따른 명령을 지속적으로 수신하여 천정크레인(1)이 정지 상태인지 또는 주행 및 횡행 운전 상태인지를 판단(단계 103, 107)하게 되며, 이때 천정크레인(1)이 정지 또는 주행 및 횡행 운전 상태임이 판단되면 권상권하용 모터(11)를 구동하기 위한 권상 또는 권하의 단수 운전지령이 있는 지를 판단(단계 104)하게 된다.In
상기 단계 104를 수행하는 과정에서 제어부(21)에서는 천정크레인(1)이 정지 상태이거나, 주행 및 횡행 운전 상태에서 권상 또는 권하의 운전지령이 없는 것으로 판단되면 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)에 부착된 엔코더 또는 타코제너레이터와 같은 회전속도감지센서(15)에서 펄스 또는 전압의 시그널이 피드백 되는지 판단(단계 105)함과 동시에 이 피드백 되는 신호가 일정 레벨 이상인지를 판단(단계 106)하게 한다.In the process of performing
이때, 상기 단계 106에서 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)에 부착된 엔코더 또는 타코제너레이터와 같은 회전속도감지센서(15)에서 피드백 되는 신호가 일정 레벨 이상일 경우 자유 낙하 상태임을 인지하여 자유 낙하방지 모드(단계 200)를 진행하는 제1자유낙하 판단과정(L1)을 수행하게 되나, 피드백 되는 신호가 일정 레벨 이하일 경우 진동 및 노이즈에 의한 신호로 판단하여 무시하고 정상동작을 수행하게 된다.In this case, when the signal fed back from the
한편, 상기의 정상동작 수행 단계 102에서 제어부(21)는 권상권하용 모터(11)를 제동시키는 브레이크 오픈 지령이 있는지를 판단(단계 108)하게 되며, 이 때 판단결과 브레이크 오픈 지령이 없는 상태에서 브레이크가 오픈된 상태로 감지(단계 109)되면 자유 낙하 상태임을 인지하여 자유 낙하방지 모드(단계 200)를 진행하는 제2자유낙하 판단과정(L2)을 수행하게 된다.On the other hand, in
또한, 상기의 정상동작 수행 단계 102에서 권상권하용 모터(11)의 보조축(20)에 부착된 엔코더 또는 타코제너레이터와 같은 회전속도감지센서(15)에서 피드백 되는 신호를 이용하여 권상권하용 모터(11)의 회전수를 연산하게 되고, 이때 분당회전수가 일정 값(1,000rpm)을 초과하는 것으로 판단(단계 110)되면 자유 낙하 상태임을 인지하여 자유 낙하방지 모드(단계 200)를 진행하는 제2자유낙하 판단과정(L2)을 수행하게 되며, 이와 같은 일련의 제1 내지 제3자유낙하 판단과정(L1)(L2) (L3)을 자유낙하 판단모드(100)로 정의한다.In addition, in the
다음은 상기 자유 낙하방지 모드(단계 200) 과정을 도 3b에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Next, the free fall prevention mode (step 200) will be described in detail with reference to FIG. 3B.
즉, 상기 자유낙하 판단모드(100)의 제1 내지 제3자유낙하 판단과정(L1)(L2) (L3)에서 어느 한 과정이 자유 낙하 상태임이 판정되면 제어부(21)에서 권상권하용 모터(11)를 자유낙하의 반대 방향(권상 방향)으로 역 제동(단계 201)시키게 되며, 이의 역 제동으로 인해 권상권하용 모터(11)의 분당회전수가 0rpm에 도달됨이 판단(단계 202) 되면 다시 권하 방향으로 자유 낙하(단계 203) 시키고, 이의 자유 낙하로 인해 권상권하용 모터(11)의 분당회전수가 일정 값(1,000rpm)이 초과되는 것으로 판단(단계 204)되면 다시 자유낙하 방향의 반대 방향으로 역 제동하는 과정을 반복 수행하게 된다.That is, when it is determined that any one of the processes in the first to third free fall determination processes L1, L2, and L3 of the free
이러한 자유 낙하 시간과 권상권하용 모터(11)의 역 제동 회전수와의 관계는 도 4a에 도시된 바와 같으며, 이때의 권상권하용 모터(11)의 제어시간의 파형은 도 4b에 도시된 바와 같다.The relationship between the free fall time and the reverse braking speed of the hoisting
즉, 권상권하용 모터(11)의 역 제동 시간은 짧은 반면, 자유 낙하 시 분당회전수가 일정 값(1,000rpm)에 도달하는 시간은 역 제동 시간에 비해 상대적으로 길게 소요되며, 이러한 자유 낙하방지 모드(단계 200)를 반복 수행할 경우 결과적으로 작업 대상물을 지상에 서서히 안전하게 내리게 되는 것이다.That is, while the reverse braking time of the hoisting
또한, 자유 낙하방지 모드(단계 200)에서 자유낙하 방향의 반대의 방향으로 권상권하용 모터(11)를 역 제동 동작할 경우 천정크레인(1)이 높은 위치에 설치되어 있으므로, 벡터 인버터인 경우 권상권하용 모터(11)와 2차 저항의 발열이 많이 발생하게 된다.In the free fall prevention mode (step 200), in the case of the reverse braking operation of the hoisting
이러한 발열문제를 해결하기 위하여 도 4a 및 도 4b의 그래프처럼 작업 대상물의 자유 낙하가 시작되면, 분당회전수가 일정 값(1,000rpm)을 초과하는 시점에서 동작하여 0rpm이 되면 동작을 멈추고, 다시 자유낙하가 시작되어 일정 값(1,000rpm)을 초과하는 시점에 동작하여 0rpm이 되면 멈추기를 반복하여 권상권하용모 모터(11)와 제동 저항, 2차 저항의 발열을 방지하며 지상에 작업 대상물을 지상에 안전하게 내려놓게 되는 것이다.In order to solve the heat problem, as shown in the graphs of FIGS. 4A and 4B, when the free fall of the work object starts, the rotational speed per minute exceeds a predetermined value (1,000 rpm) and stops when the speed reaches 0 rpm. Starts and operates at a point exceeding a certain value (1,000rpm) and stops when it reaches 0rpm to prevent the heating of the hoisting lifting motor (11), the braking resistor and the secondary resistance. It will be put down safely.
상기의 과정을 통해 작업 대상물을 지상에 안전하게 내리는 과정을 완료하게 되면 권상권하용 모터(11)의 회전속도 변화가 없게 되며, 상기 제어부(21)에서는 보조축(20)에 부착된 엔코더 또는 타코제너레이터와 같은 회전속도감지센서(15)에 서 피드백 되는 신호가 없는 것으로 판단(단계 205)되면 작업 대상물을 지상에 안전하게 착지시킨 것으로 인지하여 자유 낙하방지 모드(단계 200)의 과정을 종료하게 된다.After completing the process of safely lowering the object to the ground through the above process there is no change in the rotational speed of the hoisting
이와 같은 일련의 과정을 통해 천정크레인의 권상권하용 모터(11)의 브레이크 고장이나 브레이크 라이닝의 마모로 인하여 브레이크가 제 기능을 하지 못할 경우 작업 대상물의 자유 낙하로 인한 인명피해, 설비파손, 조업손실 등 많은 피해를 방지할 수 있게 되는 것이다.If a brake fails to function due to a brake failure of the hoisting
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 천정크레인의 권상권하용 모터의 보조 축에 설치된 회전속도감지센서의 출력과 운전지령의 신호를 조합하여 자유 낙하 여부를 판정하고, 자유 낙하로 판단되면 권상권하용 모터를 자유낙하의 반대 방향으로 역 제동시키되, 이의 역 제동으로 인해 모터의 분당회전수가 0rpm이 되면 다시 권하 방향으로 자유낙하 시키고, 이의 자유 낙하로 인해 rpm이 일정 값을 초과하면 다시 자유낙하 방향의 반대 방향으로 역 제동하는 과정을 반복하여 이송 대상물을 지상에 안전하게 내리게 하여 천정크레인의 권상권하용 모터의 브레이크 고장이나 브레이크 라이닝의 마모로 인하여 브레이크가 제 기능을 하지 못할 경우 자유 낙하로 인한 인명피해, 설비파손, 조업손실 등 많은 피해를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention determines whether or not the free fall by combining the output of the rotational speed sensor mounted on the auxiliary shaft of the hoisting motor of the overhead crane and the signal of the operation command, and if the free fall is determined, Reverse braking of the motor in the opposite direction of free fall, but if the rotational speed of the motor reaches 0 rpm due to the reverse braking, the motor falls free again in the falling direction, and if the rpm exceeds a certain value due to its free fall, Repeated braking in the opposite direction is carried out to safely lower the object to the ground. If the brake fails to function due to the brake failure of the hoisting motor of the overhead crane or the wear of the brake lining, it may cause injury due to free fall. It is effective in preventing many damages such as equipment damage and loss of operation.
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2007
- 2007-04-14 KR KR1020070036686A patent/KR100845982B1/en active IP Right Grant
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