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JP3019673B2 - Attitude control device for suspended load - Google Patents
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JP3019673B2 - Attitude control device for suspended load - Google Patents

Attitude control device for suspended load

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JP3019673B2
JP3019673B2 JP5196468A JP19646893A JP3019673B2 JP 3019673 B2 JP3019673 B2 JP 3019673B2 JP 5196468 A JP5196468 A JP 5196468A JP 19646893 A JP19646893 A JP 19646893A JP 3019673 B2 JP3019673 B2 JP 3019673B2
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jet
jig
jet nozzle
tank
compressed air
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達也 脇坂
文宏 井上
幸次 渡辺
敦弘 堂山
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Obayashi Corp
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Obayashi Corp
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  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤーロープなど
で吊り下げられた吊荷をほぼ水平面内で適宜に旋回させ
てその姿勢を制御する装置に関し、特に、吊治具に搭載
したジェット推進手段によりこれを旋回させるようにし
た吊荷の姿勢制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for appropriately rotating a suspended load suspended by a wire rope or the like in a substantially horizontal plane to control its attitude, and more particularly to a jet propulsion means mounted on a suspension jig. The present invention relates to a suspended load attitude control device configured to make it turn.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば高層ビルの建築現場では各種の資
材をクレーンで昇降・搬送しているが、ワイヤーロープ
などに吊り下げられた荷物の姿勢、特に荷物の方位角を
状況に合せて適宜に制御するための手段として、特開平
5−43184号公報には次のような技術が開示されて
いる。
2. Description of the Related Art For example, at a construction site of a high-rise building, various materials are lifted and lowered by a crane, and are conveyed. As means for controlling, the following technique is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-43184.

【0003】基本的な形態として、クレーンなどにつな
がるワイヤーロープに吊治具が水平な姿勢で吊り下げら
れ、その吊治具の下にさまざまな手段で荷物が取り付け
られる。吊治具をほぼ水平面内で適宜に旋回させること
で、これに取り付けられている荷物の姿勢(方位角)を
一体的に変化させる。そのための旋回駆動手段として、
吊治具に少なくとも2個1組の流体発生部を搭載してい
る。
[0003] As a basic form, a hanging jig is hung on a wire rope connected to a crane or the like in a horizontal posture, and a load is attached by various means under the hanging jig. The posture (azimuth) of the luggage attached thereto is integrally changed by appropriately turning the hanging jig in a substantially horizontal plane. As a turning drive means for that,
At least two sets of fluid generating units are mounted on the suspension jig.

【0004】具体的には、流体発生部としては大型の軸
流ファンなどの回転翼が用いられており、回転翼により
発生した空気流を適宜なノズルを介して水平方向に噴出
する。この空気流の噴出の反力が吊治具の旋回モーメン
トとなるように、2個1組の流体発生部の設置方向性が
決められている。
[0004] Specifically, a rotating blade such as a large axial fan is used as a fluid generating unit, and an air flow generated by the rotating blade is ejected in a horizontal direction through an appropriate nozzle. The direction of installation of the pair of fluid generating units is determined so that the reaction force of the jet of the air flow becomes the turning moment of the hanging jig.

【0005】また次のような制御システムを構成してい
る。吊治具の方位角をこれに取り付けたセンサで検出
し、目標とする方位角と実際の方位角との偏差に従って
前記流体発生部の動作を制御し、偏差がゼロになる方向
に吊治具を旋回させる。具体的には、流体発生部の回転
翼の回転数を変化させたり、あるいは回転翼のピッチ角
を変化させることでノズルから噴出する空気流の強さを
加減することで、吊治具の旋回力を適宜に加減し、吊治
具の方位角を目標値に近づけるようにフィードバック制
御している。
Further, the following control system is configured. The azimuth of the hanging jig is detected by a sensor attached thereto, and the operation of the fluid generating unit is controlled according to the deviation between the target azimuth and the actual azimuth, and the hanging jig is moved in a direction in which the deviation becomes zero. To turn. Specifically, by changing the rotation speed of the rotating blades of the fluid generating unit or changing the pitch angle of the rotating blades, the strength of the air flow ejected from the nozzles is adjusted to adjust the rotation of the suspension jig. Feedback control is performed so that the force is appropriately adjusted and the azimuth of the suspension jig approaches the target value.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術で
は、軸流ファンなどの回転翼により発生した空気流をノ
ズルから噴出することで吊治具の旋回力を得るととも
に、回転翼の回転数の制御あるいは回転翼のピッチ角の
制御により空気流の強さを加減して、吊治具の旋回力を
制御するように構成しているので、非常に緩慢な姿勢制
御しか行えず、応答性の高い制御システムを実現するこ
とは困難であった。つまり、回転翼の回転数制御やピッ
チ角制御ではノズルから噴出する空気流の強さを瞬間的
に変化させることができず、突風などの外乱の影響で乱
された吊荷の姿勢をすばやく立て直すことが難しかっ
た。
In the above-mentioned prior art, the swirling force of the hanging jig is obtained by ejecting an air flow generated by a rotor such as an axial fan from a nozzle, and the rotational speed of the rotor is obtained. Control of the airflow by controlling the airflow or controlling the pitch angle of the rotor blades to control the swiveling force of the lifting jig. It has been difficult to realize a control system with high performance. In other words, the rotation speed control and pitch angle control of the rotor blades cannot instantaneously change the intensity of the airflow ejected from the nozzles, and quickly re-establish the posture of the suspended load disturbed by disturbances such as gusts. It was difficult.

【0007】また、超大型の軸流ファンなどを用いれば
相当強力な空気流を作り出すことが可能ではあるが、吊
治具にあまり大型で大重量の回転翼を搭載することは吊
治具の役割からして不適当である。そのため実際的には
それほど大きな回転翼を搭載することはできず、従って
それによって作り出される空気流はあまり強力ではな
く、吊治具の旋回速度を充分に速くすることができない
とともに、制御応答性を高くすることができなかった。
Although it is possible to generate a considerably strong airflow by using a very large axial flow fan or the like, mounting a very large and heavy rotating wing on the suspension jig is difficult for the suspension jig. Inappropriate for role. Therefore, in practice, it is not possible to mount a rotor that is so large, and thus the airflow generated by the rotor is not very strong, and the turning speed of the lifting jig cannot be increased sufficiently, and the control responsiveness is reduced. Could not be higher.

【0008】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、吊治具に搭載する設備をそ
れほど大規模なものにしなくても、強力なジェット推進
力によって高い応答性をもって吊荷の姿勢を制御するこ
とができるようにした装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a high responsiveness due to a strong jet propulsion force without using a large-scale equipment to be mounted on a hanging jig. It is an object of the present invention to provide a device capable of controlling the posture of a suspended load with the device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこでこの発明の請求項
1に係る吊荷の姿勢制御装置では、ワイヤーロープなど
でほぼ水平な姿勢で吊り下げられる吊治具に圧縮空気タ
ンクを搭載するとともに、前記吊治具の少なくとも2箇
所にジェットノズルを配設し、前記タンク内の圧縮空気
を開閉バルブを介して前記ジェットノズルから噴射する
ことで、そのジェット推進力によって前記吊治具をほぼ
水平面内で旋回させるように構成し、前記ジェットノズ
ルは前記吊り治具の両端に、各端につき複数ずつ取付け
るとともに、必要な推進力に応じ、その複数のジェット
ノズルの開閉バルブの一部または全部を選択的に開放し
て推進力を調節するように構成した。また、請求項2に
係る吊荷の姿勢制御装置では、ワイヤーロープなどでほ
ぼ水平な姿勢で吊り下げられる吊治具に圧縮空気タンク
を搭載するとともに、前記吊治具の少なくとも2箇所に
ジェットノズルを配設し、前記タンク内の圧縮空気を開
閉バルブを介して前記ジェットノズルから噴射すること
で、そのジェット推進力によって前記吊治具をほぼ水平
面内で旋回させるように構成し、前記ジェットノズルは
鉛直方向に回動可能に設け、該ジェットノズルを傾斜さ
せることにより旋回力の微調整を可能に構成した。
た、請求項3に係る吊荷の姿勢制御装置では、ワイヤー
ロープなどでほぼ水平な姿勢で吊り下げられる吊治具に
圧縮空気タンクを搭載するとともに、前記吊治具の少な
くとも2箇所にジェットノズルを配設し、前記タンク内
の圧縮空気を開閉バルブを介して前記ジェットノズルか
ら噴射することで、そのジェット推進力によって前記吊
治具をほぼ水平面内で旋回させるように構成し、前記ジ
ェットノズルの開閉バルブはパルス駆動により間歇的に
開くようにし、デューティ比の調節により推進力を微調
整するように構成した。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is characterized by the following claims.
In the suspended load attitude control device according to the first aspect, the compressed air tank is mounted on a suspended jig suspended in a substantially horizontal posture by a wire rope or the like, and jet nozzles are disposed at at least two places of the suspended jig. by injecting the compressed air in the tank from the jet nozzle via an on-off valve, constitute the suspended jig by the jet propulsion to pivot in substantially a horizontal plane, said Jettonozu
Are attached to each end of the hanging jig.
And multiple jets depending on the required propulsion
Selectively open some or all of the nozzle open / close valve
The propulsion force was adjusted. Also, in claim 2
In such a suspended load attitude control device, a wire rope
Compressed air tank on a hanging jig suspended in a horizontal position
And at least two places on the hanging jig
A jet nozzle is installed to open the compressed air in the tank.
Injecting from the jet nozzle through a closed valve
Then, the hanging jig is almost level by the jet propulsion.
The jet nozzle is configured to rotate in a plane, and the jet nozzle is
The jet nozzle is installed rotatably in the vertical direction, and the jet nozzle is tilted.
This allows fine adjustment of the turning force. Ma
In the hanging load attitude control apparatus according to claim 3,
For hanging jigs that can be hung in a substantially horizontal position with ropes, etc.
While installing a compressed air tank,
At least two jet nozzles are installed in the tank
Compressed air through the open / close valve to the jet nozzle
From the jet propulsion force,
The jig is configured to rotate in a substantially horizontal plane.
The opening and closing valve of the jet nozzle is intermittently driven by pulse
Open and fine-tune the propulsion by adjusting the duty ratio
It was configured to adjust.

【0010】[0010]

【作用】前記請求項1の吊荷の姿勢制御装置では、前記
開開バルブを開くことで、前記タンクに蓄えられた圧縮
空気を前記ジェットノズルから瞬時に噴射させまた前
記開閉バルブを開じることで、前記ジェット噴射を瞬時
に停止させて姿勢制御を行うにあたって、開閉バルブの
開閉制御を適宜に行い適当な数のノズルからジェット噴
射させることで推進力の大小を調整でき、ジェット推進
力による吊治具の旋回動作を高い応答性で微細に制御す
ることができる。前記請求項2の吊荷の姿勢制御装置で
は、前記姿勢制御を行うにあたって、ジェットノズルの
鉛直方向の角度を適宜に傾斜させることで、ジェット推
進力のうちの吊治具の旋回に寄与する分力を減少させ、
ジェット推進力による吊治具の旋回動作を高い応答性で
微細に制御することができる。 前記請求項3の吊荷の姿
勢制御装置では、前記姿勢制御を行うにあたって、開閉
バルブの作動を間歇的にデューティ制御して、ジェット
を断続噴射させて行うので、エネルギーのロスを少なく
して経済性を高く保ちながら、ジェット推進力による吊
治具の旋回動作を高い応答性で微細に制御することがで
きる。
[Action] In the first aspect of the suspended load of the posture control device, the HirakiHiraki valve by opening the compressed air stored in the tank is injected instantaneously from the jet nozzle, also the opening and closing valve Hirakuji in Rukoto, the jet injection instantly stops in performing attitude control, as appropriate to the row have a jet injection of a suitable number of nozzles opening and closing control of the opening and closing valve
By firing, the magnitude of the propulsion force can be adjusted , and the turning operation of the hanging jig by the jet propulsion force can be finely controlled with high responsiveness. The suspended load attitude control device according to claim 2.
When performing the attitude control, the jet nozzle
By appropriately tilting the vertical angle, the jet
Reduce the component of the advance that contributes to the rotation of the hanging jig,
Highly responsive swing jig turning by jet propulsion
It can be finely controlled. The appearance of the suspended load according to claim 3.
When performing the attitude control, the
Duty control of valve operation intermittently
To reduce energy loss.
While maintaining high economic efficiency, while being suspended by jet propulsion
The jig's turning movement can be finely controlled with high responsiveness.
Wear.

【0011】[0011]

【実施例】この発明の一実施例による吊荷の姿勢制御装
置の概略構成を図1〜図3に示している。細長い形態の
鋼材からなる吊治具1はワイヤーロープ2に吊り下げら
れてほぼ水平に保たれる。この吊治具1に吊荷3が適宜
な手段で取り付けられる。
1 to 3 show a schematic configuration of a suspended load attitude control apparatus according to an embodiment of the present invention. A hanging jig 1 made of an elongated steel material is hung by a wire rope 2 and is kept substantially horizontal. The hanging load 3 is attached to the hanging jig 1 by an appropriate means.

【0012】吊治具1の上部中央に空気圧縮機4とその
電源が搭載されている。この圧縮機4の両側に圧縮空気
を吐出する固定中空軸5が突設されおり、それら固定中
空軸5の先端部にそれぞれ回転中空軸6が連結されてい
る。回転中空軸6は軸受部7に回転自在に支持されてお
り、両回転中空軸6はそれぞれ吊治具1の両端側へ突出
している。また、1本の回転中空軸6を支持する2つの
軸受部7の中間には空圧アクチュエータ式の回転駆動部
11が設けられており、この駆動部11によって回転中
空軸6を所定範囲内で回動させることができる。
An air compressor 4 and its power supply are mounted in the center of the upper part of the hanging jig 1. On both sides of the compressor 4, fixed hollow shafts 5 for discharging compressed air are protrudingly provided. Rotary hollow shafts 6 are respectively connected to the distal ends of the fixed hollow shafts 5. The rotating hollow shaft 6 is rotatably supported by a bearing portion 7, and the two rotating hollow shafts 6 project to both ends of the hanging jig 1, respectively. A pneumatic actuator type rotation drive unit 11 is provided between the two bearing units 7 supporting one rotary hollow shaft 6, and the rotary hollow shaft 6 is moved by the drive unit 11 within a predetermined range. Can be rotated.

【0013】回転中空軸6の先端部分には4連の圧縮空
気タンク8が取り付けられている。各タンク8は回転中
空軸6および固定中空軸5を介して圧縮機4の吐出口に
連通しており、圧縮機4で作られた高圧の圧縮空気が各
タンク8に蓄えられる。
A four-stage compressed air tank 8 is attached to the tip of the rotary hollow shaft 6. Each tank 8 communicates with the discharge port of the compressor 4 via the rotary hollow shaft 6 and the fixed hollow shaft 5, and high-pressure compressed air generated by the compressor 4 is stored in each tank 8.

【0014】タンク8は細長い形態で、その両端部にそ
れぞれジェットノズル9を一体的に有し、かつタンク8
の吐出口とジェットノズル9との間には吐出口を開閉す
る電磁バルブ10が設けられている。この電磁バルブ1
0を開くと、タンク8に蓄えられた圧縮空気がジェット
ノズル9からタンク長手方向に噴出する。
The tank 8 is elongated and has jet nozzles 9 integrally at both ends thereof.
An electromagnetic valve 10 for opening and closing the discharge port is provided between the discharge port and the jet nozzle 9. This electromagnetic valve 1
When 0 is opened, the compressed air stored in the tank 8 is jetted from the jet nozzle 9 in the tank longitudinal direction.

【0015】細長いタンク8はやはり細長い吊治具1に
直交して取り付けられており、前述した回転駆動部11
により回転中空軸とともに軸を中心に回動される
が、その中立位置はタンク8が水平になった姿勢であ
る。その水平な中立位置を中心として、図3に示すよう
に、タンク8は左右に180゜の範囲で回動し、上下方
向に傾斜して鉛直方向に俯仰する。特に断らない場合は
タンク8は水平な中立位置にあるものとする。
The elongated tank 8 is also mounted orthogonally to the elongated hanging jig 1,
By but is rotated about the axis 6 together with the rotating hollow shaft 6, the neutral position is a position where the tank 8 becomes horizontal. As shown in FIG. 3, the tank 8 rotates left and right around the horizontal neutral position within a range of 180 ° , and
Incline and descend vertically . Unless otherwise specified, the tank 8 is assumed to be in a horizontal neutral position.

【0016】また、吊治具1の下部中央には制御部12
が搭載されており、この制御部12によって圧縮機4、
回転駆動部11、電磁バルブ10が制御される。制御部
12は吊治具1の方位角を検出するセンサを含み、例え
ば無線により伝送される目標方位角と実際の方位角の偏
差に従って吊治具1の旋回動作を以下のように制御す
る。
In the center of the lower part of the hanging jig 1, a control unit 12 is provided.
Is mounted, and the control unit 12 controls the compressor 4,
The rotation drive unit 11 and the electromagnetic valve 10 are controlled. The control unit 12 includes a sensor for detecting the azimuth angle of the hanging jig 1, and controls the turning operation of the hanging jig 1 as follows according to, for example, a deviation between a target azimuth angle and an actual azimuth angle transmitted wirelessly.

【0017】平面図である図2において、吊治具1の左
側の4連タンク8の片側の電磁バルブ10を開いてジェ
ットノズル9から矢印A方向に空気ジェットを噴射する
とともに、吊治具1の右側の4連タンク8の片側の電磁
バルブ10を開いてジェットノズル9から矢印B方向に
空気ジェットを噴射する。するとジェット噴射の反力に
より吊治具1を矢印C方向に旋回させる力が作用し、吊
治具1と吊荷3が一体的に旋回することになる。もちろ
んジェット噴射の方向を反転させることで反対方向に旋
回する。また、ジェット噴射による吊荷3の旋回力の強
さは次のように制御することができる。
In FIG. 2 which is a plan view, the electromagnetic valve 10 on one side of the four-sided tank 8 on the left side of the hanging jig 1 is opened to eject an air jet from the jet nozzle 9 in the direction of arrow A, and The electromagnetic valve 10 on one side of the quadruple tank 8 on the right side is opened to jet an air jet from the jet nozzle 9 in the direction of arrow B. Then, a force for turning the hanging jig 1 in the direction of arrow C is applied by the reaction force of the jet injection, and the hanging jig 1 and the suspended load 3 are turned integrally. Of course, by reversing the direction of jet injection, it turns in the opposite direction. Further, the strength of the turning force of the suspended load 3 by the jet injection can be controlled as follows.

【0018】4連タンク8の4個のジェットノズル9
のすべてからジェットを噴射するのではなく、噴射数を
1〜4の範囲で適宜に加減する。 タンク8を水平の中立位置ではなく、前記回転駆動部
11によって適宜に傾斜させる。そうすると、ジェット
推進力のうちの吊治具1の旋回に寄与する分力が減少す
る。 電磁バルブ10を連続的に開くのではなく、パルス駆
動により間欠的に開くようにし、その駆動パルスのデュ
ーティ比を適宜に加減する。
Four jet nozzles 9 of a four-tank 8
, The number of injections is appropriately adjusted in the range of 1 to 4. The tank 8 is not inclined at the horizontal neutral position, but is appropriately inclined by the rotation drive unit 11. Then, the component of the jet propulsion that contributes to turning of the suspension jig 1 is reduced. The electromagnetic valve 10 is not opened continuously, but is opened intermittently by pulse driving, and the duty ratio of the driving pulse is appropriately adjusted.

【0019】制御部12は状況に応じて前記の制御を適
宜に組み合わせて行い、吊治具1の方位角が目標値にで
きるだけ近づくようにフィードバック制御する。例え
ば、吊治具1に外力である風などがまったく作用しない
場合には、ジェットの断続噴射によって姿勢制御を行
う。つまり短時間ジェットを噴射し、方位センサにより
吊治具の方位角度を確認しながら、再びジェットを噴射
して、目標方位角に近づける。これはエネルギーのロス
が少なく経済的である。
The control unit 12 performs the above-mentioned controls appropriately in accordance with the situation, and performs feedback control so that the azimuth of the hanging jig 1 approaches the target value as much as possible. For example, when no external force such as wind acts on the hanging jig 1, the attitude control is performed by intermittent jetting of the jet. In other words, the jet is jetted for a short time, and the jet is jetted again while confirming the azimuth angle of the hanging jig by the azimuth sensor to approach the target azimuth angle. This is economical with little energy loss.

【0020】また、吊治具1および吊荷3に風などの外
力が作用する場合には一定の反力が常時必要となる。吊
治具1を静止状態から旋回させる場合には大きなジェッ
ト推進力が必要となるので、複数のノズルからジェット
を噴射するが、旋回状態に移った段階で噴射ノズルの数
を減らして、適当な数のノズルから常時ジェットを噴射
して姿勢を安定させる。姿勢の微妙なコントロールは回
転駆動部11によってジェット噴射の方向を鉛直面内で
上下方向に傾斜させてその傾斜角度を変えることで適切
に行うことができる。
When an external force such as wind acts on the hanging jig 1 and the suspended load 3, a constant reaction force is always required. When the suspension jig 1 is turned from a stationary state, a large jet propulsion force is required. Therefore, jets are jetted from a plurality of nozzles. A jet is constantly jetted from several nozzles to stabilize the attitude. The delicate control of the attitude is achieved by rotating the jetting direction in the vertical
It can be performed appropriately by inclining vertically and changing the inclination angle .

【0021】なお、ジェット噴射による吊治具1および
吊荷3の旋回動作は次のように解析することができる。
The turning operation of the hanging jig 1 and the suspended load 3 by the jet injection can be analyzed as follows.

【0022】流体の反力Fは、吊治具の回転速度Uがノ
ズルから噴射するジェットの速度Vに比し、充分に小さ
い場合、数式1で表される。
The reaction force F of the fluid is expressed by Equation 1 when the rotation speed U of the suspension jig is sufficiently smaller than the speed V of the jet ejected from the nozzle.

【0023】[0023]

【数1】 ここで、ρは空気の密度、Aはノズル最小断面積を示
す。
(Equation 1) Here, ρ indicates the density of air, and A indicates the minimum sectional area of the nozzle.

【0024】ノズルの形状が先細である場合、質量流量
Qおよびノズル出口流速V2
When the shape of the nozzle is tapered, the mass flow rate Q and the nozzle outlet flow rate V 2 are

【数2】 (Equation 2)

【数3】 (Equation 3)

【数4】 ここで、P0 、P2 はタンク内およびノズル出口圧力、
ρ0 はタンク内の空気の密度、kは比熱比(k=1.
4)を示す。
(Equation 4) Where P 0 and P 2 are the pressure in the tank and the nozzle outlet,
ρ 0 is the density of the air in the tank, k is the specific heat ratio (k = 1.
4) is shown.

【0025】ところで、P2 /P0 <0.528の場合
では、ノズル出口圧力は限界圧力となり、P2 は一定と
なる。この時、Vは音速(M=1)に達する。
By the way, when P 2 / P 0 <0.528, the nozzle outlet pressure becomes the limit pressure, and P 2 becomes constant. At this time, V reaches the speed of sound (M = 1).

【0026】この場合、数式2〜4は次式5〜7で示さ
れる。ここで、Rは空気のガス定数である。
In this case, Equations 2 to 4 are represented by the following Equations 5 to 7. Here, R is a gas constant of air.

【0027】[0027]

【数5】 (Equation 5)

【数6】 ここに、Rは空気のガス定数である。(Equation 6) Here, R is the gas constant of air.

【0028】[0028]

【数7】 本実施例で使用する圧力P2 /P0 <0.528の場合
を主に取り扱うものとして、ジェットのノズル出口の流
速は音速に近いものとする。
(Equation 7) Assuming that the case where the pressure P 2 / P 0 <0.528 used in this embodiment is mainly handled, the flow velocity at the nozzle outlet of the jet is close to the speed of sound.

【0029】回転体に作用するトルクTは中心軸からノ
ズルまでの距離をrとして
The torque T acting on the rotating body is represented by the distance r from the center axis to the nozzle, as r.

【数8】 となる。(Equation 8) Becomes

【0030】吊り台の慣性モーメントをIとすると、吊
治具の持つ角運動量とジェット反力によるトルクは等し
くなるので次式が成立する。
Assuming that the moment of inertia of the suspension base is I, the angular momentum of the suspension jig and the torque due to the jet reaction force are equal, so the following equation is established.

【0031】[0031]

【数9】 ここでNは一度ジェット噴射するノズルの数を表す。(Equation 9) Here, N represents the number of nozzles that jet once.

【0032】慣性モーメントIは吊り荷の重さや形状か
ら算出することができ、回転角速度ωを見積もること
で、数式9より、必要なタンク内の圧力P0 、ノズル出
口口径d2 およびノズル数Nが決定できる。
The moment of inertia I can be calculated from the weight and shape of the suspended load. By estimating the rotational angular velocity ω, the required pressure P 0 in the tank, the nozzle outlet diameter d 2 and the number of nozzles N Can be determined.

【0033】なお、圧縮空気を作り出す圧縮機を吊治具
に搭載する必要性は必ずしもなく、圧縮空気のタンクを
随時交換するようにしてもよい。また、タンクとジェッ
トノズルは実施例のような一体型のものでなくてもよ
く、両者が別体で高圧ホースなどで連結したものでもよ
い。さらに、ジェット噴射方向を変える機構はさまざま
な形態で実施できるし、この機構を省略してもよい。
It is not always necessary to mount a compressor for producing compressed air on a hanging jig, and the tank for compressed air may be replaced at any time. Further, the tank and the jet nozzle may not be of the integral type as in the embodiment, but may be those which are separately connected by a high pressure hose or the like. Furthermore, the mechanism for changing the jet ejection direction can be implemented in various forms, and this mechanism may be omitted.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明
係る吊荷の姿勢制御装置では、次の様な優れた効果を発
揮する。 (1)請求項1の吊荷の姿勢制御装置では、前記開閉バ
ルブを開くことで、前記タンクに蓄えられた圧縮空気を
前記ジェットノズルから瞬時に噴射させ、また前記開閉
バルブを閉じることで、前記ジェット噴射を瞬時に停止
させて姿勢制御を行うにあたって、開閉バルブの開閉制
御を適宜に行い適当な数のノズルからジェット噴射させ
ることで推進力の大小を調整でき、ジェット推進力によ
る吊治具の旋回動作を高い応答性で微細に制御すること
ができる。 (2)請求項2の吊荷の姿勢制御装置では、前記姿勢制
御を行うにあたって、ジェットノズルの鉛直方向の角度
を適宜に傾斜させることで、ジェット推進力のうちの吊
治具の旋回に寄与する分力を減少させ、ジェット推進力
による吊治具の旋回動作を高い応答性で微細に制御する
ことができる。 (3)前記請求項3の吊荷の姿勢制御装置では、前記姿
勢制御を行うにあたって、開閉バルブの作動を間歇的に
デューティ制御して、ジェットを断続噴射させて行うの
で、エネルギーのロスを少なくして経済性を高く保ちな
がら、ジェット推進力による吊治具の旋回動作を高い応
答性で微細に制御することができる。
As it has been described [of the effect the invention described above in detail, in the present invention
Such a suspended load attitude control device has the following excellent effects.
Conduct. (1) In the posture control device for a suspended load according to claim 1, the opening / closing cover
By opening the lube, the compressed air stored in the tank is
Inject instantly from the jet nozzle and open and close
The jet injection is stopped instantly by closing the valve
When performing attitude control by opening and closing
Control as appropriate and jet from a suitable number of nozzles
The propulsion force can be adjusted by
Control of the swinging motion of the hanging jig with high responsiveness
Can be. (2) In the posture control device for a suspended load according to claim 2, the posture control
Control the vertical angle of the jet nozzle
Of the jet propulsion force by appropriately tilting
Reduces the component that contributes to the turning of the jig and increases the jet propulsion
Control of the swinging jig of the lifting jig with high responsiveness
be able to. (3) In the posture control apparatus for a suspended load according to the third aspect, the figure
When controlling the power, the operation of the open / close valve is intermittent
The duty is controlled and the jet is intermittently injected.
And keep energy efficiency low by reducing energy loss.
In addition, the swinging motion of the hanging jig by the jet propulsion
It can be finely controlled by the response.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例による吊荷の姿勢制御装置
の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a suspended load attitude control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同上実施例装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the apparatus of the embodiment.

【図3】同上実施例装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the apparatus of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 吊治具 2 ワイヤーロープ 3 吊荷 4 圧縮機 5 固定中空軸 6 回転中空軸 7 軸受部 8 圧縮空気タンク 9 ジェットノズル 10 電磁バルブ 11 回転駆動部 12 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hanging jig 2 Wire rope 3 Hanging load 4 Compressor 5 Fixed hollow shaft 6 Rotating hollow shaft 7 Bearing part 8 Compressed air tank 9 Jet nozzle 10 Electromagnetic valve 11 Rotation drive part 12 Control part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堂山 敦弘 東京都清瀬市下清戸4丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−256686(JP,A) 特開 平2−209393(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66C 13/00 - 15/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Atsuhiro Doyama 4-640 Shimoseito, Kiyose-shi, Tokyo Obayashi Corporation Technical Research Institute (56) References JP-A-4-256686 (JP, A) JP-A-2 −209393 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B66C 13/00-15/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ワイヤーロープなどでほぼ水平な姿勢で
吊り下げられる吊治具に圧縮空気タンクを搭載するとと
もに、前記吊治具の少なくとも2箇所にジェットノズル
を配設し、前記タンク内の圧縮空気を開閉バルブを介し
て前記ジェットノズルから噴射することで、そのジェッ
ト推進力によって前記吊治具をほぼ水平面内で旋回させ
るように構成し、前記ジェットノズルは前記吊り治具の両端に、各端につ
き複数ずつ取付けるとともに、必要な推進力に応じ、そ
の複数のジェットノズルの開閉バルブの一部または全部
を選択的に開放して推進力を調節するように構成した
とを特徴とする吊荷の姿勢制御装置。
1. A compressed air tank is mounted on a suspending jig suspended in a substantially horizontal position by a wire rope or the like, and a jet nozzle is disposed at at least two positions of the suspending jig. By injecting air from the jet nozzle through an opening / closing valve, the suspending jig is configured to rotate substantially in a horizontal plane by the jet propulsive force, and the jet nozzle is provided at both ends of the suspending jig. On the edge
At the same time, and depending on the required propulsion,
Some or all of the opening and closing valves of multiple jet nozzles
Wherein the propulsion force is adjusted by selectively opening the vehicle.
【請求項2】 ワイヤーロープなどでほぼ水平な姿勢で
吊り下げられる吊治具に圧縮空気タンクを搭載するとと
もに、前記吊治具の少なくとも2箇所にジェットノズル
を配設し、前記タンク内の圧縮空気を開閉バルブを介し
て前記ジェットノズルから噴射することで、そのジェッ
ト推進力によって前記吊治具をほぼ水平面内で旋回させ
るように構成し、 前記ジェットノズルは鉛直方向に回動可能に設け、該ジ
ェットノズルを傾斜させることにより旋回力の微調整を
可能に構成したことを特徴とする 吊荷の姿勢制御装置。
2. In a substantially horizontal position with a wire rope or the like.
When installing a compressed air tank on a suspended jig
In addition, at least two jet nozzles are provided on the hanging jig.
The compressed air in the tank is opened and closed via an on-off valve.
Jet from the jet nozzle
The lifting jig is turned substantially in a horizontal plane by the propulsion force.
The jet nozzle is provided rotatably in the vertical direction.
By tilting the jet nozzle, fine adjustment of the turning force can be performed.
An apparatus for controlling a posture of a suspended load, wherein the apparatus is configured to be capable of being operated.
【請求項3】 ワイヤーロープなどでほぼ水平な姿勢で
吊り下げられる吊治具に圧縮空気タンクを搭載するとと
もに、前記吊治具の少なくとも2箇所にジェットノズル
を配設し、前記タンク内の圧縮空気を開閉バルブを介し
て前記ジェットノズルから噴射することで、そのジェッ
ト推進力によって前記吊治具をほぼ水平面内で旋回させ
るように構成し、 前記ジェットノズルの開閉バルブはパルス駆動により間
歇的に開くようにし、デューティ比の調節により推進力
を微調整するように構成したことを特徴とする 吊荷の姿
勢制御装置。
3. A substantially horizontal posture with a wire rope or the like.
When installing a compressed air tank on a suspended jig
In addition, at least two jet nozzles are provided on the hanging jig.
The compressed air in the tank is opened and closed via an on-off valve.
Jet from the jet nozzle
The lifting jig is turned substantially in a horizontal plane by the propulsion force.
During configured to so that, the opening and closing valve of the jet nozzle by pulse driving
Opening intermittently and adjusting the duty ratio to drive thrust
A posture control device for a suspended load, characterized in that it is configured to make fine adjustments .
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