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JP4131092B2 - Cable crane automatic control method and program - Google Patents
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JP4131092B2
JP4131092B2 JP2001137725A JP2001137725A JP4131092B2 JP 4131092 B2 JP4131092 B2 JP 4131092B2 JP 2001137725 A JP2001137725 A JP 2001137725A JP 2001137725 A JP2001137725 A JP 2001137725A JP 4131092 B2 JP4131092 B2 JP 4131092B2
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cable crane
winch
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バケットまたは横行トロリーの各搬送過程における位置および加速度を定めた運転計画に沿ってケーブルクレーンの自動制御をする方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ダムの建設現場において、コンクリートを製造現場から打設現場まで搬送するための手段の一つとしてケーブルクレーンが用いられている。このケーブルクレーンは、図1に示すように山間に構築されるダム1上にその長手方向に沿って張設された主索2と、主索2に懸垂されこれに沿って走行可能な横行トロリー3と、トロリー牽引用の牽索4と、横行トロリー3の下部に吊索5を介して吊下されたコンクリートバケット6と、前記牽索4を牽引して前記横行トロリー3を山側に設けた搬送開始位置Aとダム1の底部任意位置に設定された搬送終了位置B間を往復移動させる横行ウインチ7と、前記吊索5を巻取、巻下げしてバケット6を昇降させる縦行ウインチ8と、横行トロリー3の位置およびバケット6の位置を監視するとともに、前記各ウインチ7、8を駆動制御する操作室9を備えている。
【0003】
そして、搬送開始位置Aの側方上部には、紙面と直交する方向に図示しないバッチャープラントで作られたコンクリートを搬送するトランスファーカー10が走行し、また搬送終了位置Bにはコンクリートホッパー11が配置されており、操作室9からの制御信号に基づき、横行トロリー3を横移動させつつバケット6を昇降させ、各位置A、Bにバケット6を位置決めして、コンクリートの供給と排出を行う。この搬送開始位置Aから搬送終了位置Bまでの横行トロリー3の往復運動およびバケット6の上下運動については、これら横行トロリー3やバケット6の位置と加速度等との関係を予め定めた運転計画に沿って各ウインチ7、8の駆動用制御装置に正逆回転、減速、停止等を自動指令することができ、運転計画に沿ったケーブルクレーンの自動制御が可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが実際には、前記運転計画に記述された所定搬送位置でのバケット6の加速または減速の指令内容に対して、前記各ウインチ7、8の駆動を通じた当該バケット6の加減速に応答遅れが発生することから該バケットに残留振れ現象を生じてしまう。この現象により、バケット6には所定搬送位置で不要な振幅が発生し、この振幅が大きいとバケット6内の搬送物がバケット外に流れ出す惧れもある。そこで、係る残留振れを抑制し、前記運転計画に沿ったケーブルクレーンの自動制御を実現しようとすれば、自動制御によるバケット6の搬送を行いながら、該バケット6等の残留振れの状況を作業員が監視し、ここで作業員が認識した残留振れの程度をもとに、単純に試行錯誤を繰り返し、或いはいわば経験からくる“勘”でもって前記運転計画の見直しを行うこととなっていた。このような手法では、実際にバケットの残留振れが抑制された円滑確実な自動制御を実現するまでに、最少の残留振れとウインチ7、8の駆動電圧との関係を見いだす為などに相当の時間が費やされるのは間違いないし、それだけ人件費その他の経費がかさむのは避けがたい。
【0005】
一方、たとえ残留振れが発生した時点で手動操作に切り替えてケーブルクレーンの制御を行うにしても、例えば、各位置A,Bに配置された監視員と、操作室9に配置されたオペレータとが無線で連絡を取り合い、監視員の指示に基づくオペレータの手動操作によって残留振れ止めを行うしかないが、監視員の情報伝達からオペレータの修正、微調整操作までの時間遅れが無視できず、制御方向,制御量も曖昧になりがちであった。更に、作業員の頭上でバケットが振幅することから、作業員の退避時間等も長くなり、全体の作業能率が悪化し効率・コスト両面で問題を抱えていた。
そこで、本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、バケットの残留振れを簡便かつ円滑に抑制しつつ、運転計画に沿った確実な自動制御を進行可能ならしめ、それにより施工性及び経済性の向上を図ることの出来るケーブルクレーンの自動制御方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するためになされたもので、第1の発明は、二点間に張設された主索と、該主索に沿って走行可能な横行トロリーと、該トロリー牽引用の牽索と、前記トロリーの下部に吊索を介して吊下されたバケットと、前記牽索を巻取,巻き戻しして前記トロリーを前記主索に沿って往復移動させる横行ウインチと、前記吊索を巻取,巻き戻ししてバケットを昇降させる縦行ウインチおよび各ウインチの駆動制御装置とを備えたケーブルクレーンを、前記バケットまたは横行トロリーの各搬送過程における位置および速度を定めた運転計画に沿って自動制御する方法であって、
前記運転計画に沿ったケーブルクレーンの自動運転時における前記横行トロリーおよび前記バケットの位置および速度と、前記横行ウインチおよび縦行ウインチの駆動電圧値との関係を、前記バケットの振幅値と絡めて経時的に計測するソースデータ計測ステップと、前記ソースデータ計測ステップにおいて得られた、所定の速度変更点におけるバケットの振幅値が、所定の許容範囲に含まれない場合に、前記運転計画とこれに対応する前記ソースデータとにおいて、ある位置から所定位置まで前記バケットが到達する時間を対照してその時間差を算定する時間差算定ステップと、前記運転計画に沿った運転が終了した後、前記時間差に所定係数を演算することで算定される補正係数の、前記横行ウインチおよび前記縦行ウインチに関して前記運転計画で記述されている駆動電圧値に対する演算を施して、前記運転計画を修正する運転計画修正ステップとを備えることを特徴とする。
【0007】
第2の発明は、上記第1の発明の方法を前記所定の速度変更点における振幅値が所定の許容範囲に収まるまで繰り返し実行し、前記振幅値が所定の許容範囲に収まったら、その時点で運転計画を確定させ、以後、前記確定した運転計画に沿ってケーブルクレーンを運転することを特徴とする。
【0008】
第3の発明は、第1または第2の発明に記載のケーブルクレーンの自動制御方法をコンピュータ上で機能させるためのケーブルクレーン自動制御プログラムである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の自動制御方法を適用するケーブルクレーンを示す全体構成図である。図におけるケーブルクレーンは、山間に構築されるダム1の上部にその長手方向に沿って張設された主索2と、主索2に懸垂され、これに沿って走行可能なトロリー3と、トロリー牽引用の牽索4と、トロリー3の下部に吊索5を介して吊下されたコンクリートバケット6と、前記牽索4を牽引して前記トロリー3を山側に設けた搬送開始位置Aとダム1の底部任意位置に設定された搬送終了位置B間を往復移動させる横行ウインチ7と、前記吊索5を巻取,巻き下げしてバケット6を昇降させる縦行ウインチ8と、トロリー3の位置およびバケット6の位置を監視するとともに、前記各ウインチ7,8を駆動制御するための操作室9とを備えている。
搬送開始位置Aには、紙面と直交する方向には図示しないバッチャープラントで作られたコンクリートを搬送するトランスファーカー10が走行し、搬送終了位置Bにはコンクリートホッパー11が配置されている。操作室9には、各ウインチ7、8の運転用操作卓20、前記各ウインチ7、8に各種駆動モードを指令する制御部22、トロリー3の走行パターンやバケット6の昇降パターンを演算し、そのパターンを制御部22に与える演算部24及び無線機26などを備えている。 前記主索4の付根部には傾斜角度検出装置28が設けられているとともに、光波測距計30が配置されている。 傾斜角度検出装置28はトロリー3の搬送開始位置Aの直上における停止位置で主索4の傾斜度合いを検出し、光波測距計30はトロリー3の出発座標を検出するものであり、それぞれ前記制御部22に接続されている。
【0010】
なお、光波測距計30に対応してトロリー3には光波測距計30の照射範囲をカバーする縦長の反射板30aが設けられている。前記横行ウインチ7および縦行ウインチ8は、主索2の近傍の機械室32に配置されるもので、駆動制御装置により正逆回転及び加減速駆動される。駆動制御装置は前記制御部22に接続され、制御部22からの指令によって駆動される。各ウインチ7,8は、それぞれのモータにブレーキおよび減速機を介して回転可能に連動し、牽索4,吊索5を巻取および繰り出しするドラム7d,8dを有している。なお、前記横行ウインチ7はエンドレス式に牽索4を巻き取るもので、図1に示すように中間ドラム7d−1及びドラム7dに巻き付けた状態で牽索4の両端を巻き付け巻き戻ししている。
前記各ウインチのモ―タには速度検出器が設けられ、これらの検出値を前記駆動制御装置にフィードバックすることで、前記制御部22からの走行指令に応じた回転方向および速度に制御される。また、各ドラム7d,8dにはそれぞれエンコーダが設けられている。このエンコーダには、トロリー3の横行き量検出用と、バケット6の下降量検出用の2種があり、それぞれのエンコーダ由来のデータは前記制御部22に入力される。なお、横行量検出値は、前記中間ドラム7d−1での牽索4のスリップによって誤差が生ずるため、トロリー30の到着毎に前記光波測距計30による測定値に補正されるとすれば好適である。
搬送開始位置Aであるバンカー線上には着底確認スイッチ42が設けられているとともに、これの近傍にはエリアセンサ44が配置され、さらには制御盤46が配置されている。前記着底確認スイッチ42はバケット6の着底を検出するもの、エリアセンサー44はバケット6の着底時における制御用のセンサーであり、このセンサー44の検出範囲であれば着底できる。さらに制御盤46はトランスファーカー10からバケット6に対するコンクリート放出時における制御を行うものである。
バケット6の下部には、図示しない油圧シリンダによって開閉されるゲート及び開閉検出用リミットスイッチ48と、超音波エリアセンサー50が設けられている。また、このバケット6の上部には無線機52,ジャイロ式振れ角検出計54,制御盤56及びこれらの可動部を駆動するためのバッテリ58,ソーラ式充電装置60が配置され、これら各センサーの検出値は無線機52,26を通じて操作室9側の制御部22に転送される。
ホッパー11は、支持架台62に支持されたものであり、その下部には図示しない油圧シリンダによって開閉するゲート及び開閉検出用リミットスイッチが設けられている。また支持架台62の脚部には、例えばホッパー11の下部に停止するダンプトラックの運転席の見えやすい位置及び操作しやすい位置にコンクリート放出用手動スイッチ68,表示装置70,制御盤72等が配置されている。また、架台62の上部には無線機74及び前記バケット6の停止位置を検出するための超音波エリアセンサー76が配置され、各センサーの検出値は無線機74,26を通じて操作室9側の制御部22に転送される。
演算部24には、搬送開始位置及び搬送終了位置に応じ、例えば主索2の撓み度合い、牽索4の繰り出し長さ、吊索5の繰り出し長さ、それに応じた各ウインチにおける(モータの)駆動電圧等の種々の事象を解析要素として、予め主索2、トロリー3びバケット6の挙動を解析して運転計画をモデル化したプログラムが内蔵されている。このプログラムは、例えば幾つかの小ブロックに分割したダム1の対象領域毎に設定されるものであり、各ブロック毎に所定位置でのトロリー3の運転の速度、バケット6の昇降速度を定めて運転計画を記述したものである。トロリーの運転速度Vは図3に示すようにスタート位置L(0)(経過時“t(0)”)から階段的に加速し、次いで一定速度となり、次いで階段的な減速により目標位置L(6)(経過時間“t(6)”)で0となる運転計画が設定されている。またバケット6の吊索5の昇降速度もトロリー3の運転計画に準じた運転計画が設定されている。
図2は本発明のケーブルクレーンの自動制御方法の一実施形態を示す流れ図である。以下、本発明のケーブルクレーンの自動制御方法を行う実際手順について説明する。本発明を実行するにあたり、まずケーブルクレーンを始動し(s200)、前記演算部24が適宜な記憶手段に格納されている運転計画を読み込む(s201)。そこで搬送開始位置Aにバケット6が着底している状態で、バケット6にコンクリートが投入されると、次いで光波測距計30及び傾斜角検出装置28の検出結果に応じてトロリー3のスタート座標及び到達座標が定まる。バケット6の搬送準備が完了し、運転OK信号をバンカー線上の制御盤46から受けとると、吊索5はウインチ8により僅かに巻上げされる。この巻き上げにより、トロリー3が移動することから、各種座標値のゼロオフセットを行っておくとよい。この後、各ウインチ7,8の駆動が開始される(s202)。
運転中、制御部22は常時、トロリー3の速度、横行量,及び吊索5の繰出し長さ、ウインチ7、8の駆動電圧値を前記エンコーダやその他の計器により監視し、経時的に記録していく。この記録を以後の運転計画修正のベースとなるデータの意からソースデータとする。そして、予めプログラムされた速度変更点(L(1)〜L(5))にバケット6が到達したなら、これに応じてウインチ7,8に対する制御電圧をプログラム内容に一致させる作業を適宜実行し、最初に設定した前記到達座標に一致した時点で運転を終了する。この運転終了状態ではバケット6はホッパー11の直上に至り、その後はバケット6及びホッパー11に備えられた超音波エリアセンサ50,76の検出値に応じた縦横の自動微調整作業の後にホッパー11上方の所定位置に停止してゲートを開いてコンクリートを放出し、往路における全作業を終了する。復路においても、往路とほぼ同様の過程をたどって例えば前記のスタート座標にバケット6を戻す。
運転計画通りにバケットの移動が推移しない場合、図3において“t’”で示すように運転計画とは違う経過時間において所定位置L(0)〜L(6)に到達することになる。この場合、運転計画と実際運転との時間差がバケット6の残留振れとなり、バケット6は搬送経路上で振り子の如く揺れることになる。そこで、この残留振れの振幅値が許容範囲内であるか否かを判定する(s204)。許容範囲内であれば、運転計画は当初作成した通りで残留振れが発生しにくい適当なものであるとして確定され(s211)、以後これに沿ってケーブルクレーンの自動制御が実行される(s212)。
【0011】
もし、振幅値がある運転範囲において許容範囲内にない場合、当初の運転計画とこれに対応する前記ソースデータとにおいて、例えば前記運転範囲に対応する位置L(3)から所定位置L(4)までバケット6が到達する計画上の経過時間t(4)-t(3)と実際上の経過時間t'(4)-t'(3)とを対照してその時間差を算定する(s205)。続いてこの時間差に所定係数を演算することで補正係数を算定する(s206)。例えば、実際上の経過時間が計画上の経過時間より大きくなっていれば、バケット6が計画より遅い速度で移動しているわけであるから、より早い速度でバケットを移動させるべく1以上の補正係数となる。反対に、実際上の経過時間が計画上の経過時間より小さくなっていれば、バケット6が計画より早い速度で移動しているわけであるから、より遅い速度でバケットを移動させるべく0以上1以下の補正係数となる。この時間差から補正係数を算定する手法は、実施形態に示した例に限定されず、例えば所定運転範囲ごとではなく運転開始からの経過時間において時間差を求めて補正係数を算定するよう設定しても勿論よい。
【0012】
前記横行ウインチ7および前記縦行ウインチ8に関して当初の運転計画で記述されている該ウインチ7、8の(モータの)駆動電圧値に対する演算を施して、前記運転計画を修正する(s207)。前述した補正係数が1以上の場合には、この演算により運転計画における駆動電圧が高まり、補正係数が0以上1以下の場合には低くなる。運転計画の修正がなされたら、ケーブルクレーンを再稼働させる(s208)。そこで、再度、トロリー3の速度、横行量,及び吊索5の繰出し長さ、ウインチ7、8の駆動電圧値を前記エンコーダやその他の計器により監視し、経時的に記録していく(s209)。このソースデータから、バケット6の残留振れの振幅値が許容範囲内にあるか否か再度判定する(s210)。
【0013】
許容範囲からの振幅値の乖離が是正されていない場合、バケット6の計画上と実際上との搬送経過時間に関する時間差を算定するステップs205から運転計画修正を行うステップs207とを繰り返し行い、バケット6の残留振れ抑制を確実なものとする。このようにして残留振れが許容範囲内であると判定されるに至れば、その時点での運転計画が確定され(s211)、以後この運転計画に沿ってケーブルクレーンは自動制御されることとなる(s212)。
【0014】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のケーブルクレーンの自動制御方法によれば、バケットに発生する残留振れとウインチ類の駆動電圧との関係を、例えばコンクリート打設ブロック等の作業領域毎に自動的に認識することが可能で、これに基づいて前記残留振れが適宜範囲に抑制されるまで、前記運転計画の見直しがルーチン化して実行される。よって、各作業領域に応じて実際にバケットの残留振れが抑制された円滑確実な自動制御を実現するまでに、あまり時間を費やすこともなく、加えて人件費その他の経費がかさむことも回避出来る。これによりダム建設等のサイクルタイム短縮に大きく貢献することにもつながるのである。
【0015】
しかして、バケットの残留振れを簡便かつ円滑に抑制しつつ、運転計画に沿った確実な自動制御を進行可能ならしめ、それにより施工性及び経済性の向上を図ることの出来るケーブルクレーンの自動制御方法を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動制御方法を適用するケーブルクレーンを示す全体構成図である。
【図2】本発明のケーブルクレーンの自動制御方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図3】運転計画における経過時間と速度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
3 横行トロリー
6 バケット
7 横行ウインチ
8 縦行ウインチ
s203 ソースデータ計測ステップ
s205 時間差算定ステップ
s207 運転計画修正ステップ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for automatically controlling a cable crane in accordance with an operation plan in which a position and an acceleration in each conveying process of a bucket or a traversing trolley are determined.
[0002]
[Prior art]
At a dam construction site, a cable crane is used as one of means for transporting concrete from a manufacturing site to a placing site. As shown in FIG. 1, the cable crane includes a main rope 2 stretched along a longitudinal direction on a dam 1 constructed between mountains, and a transverse trolley that is suspended by the main rope 2 and can travel along the main rope 2. 3, a check 4 for pulling the trolley, a concrete bucket 6 suspended below the traversing trolley 3 via a hanging rope 5, and the traverse trolley 3 provided on the mountain side by pulling the check 4. A traverse winch 7 that reciprocates between a transport start position A and a transport end position B set at an arbitrary position at the bottom of the dam 1, and a traverse winch 8 that winds and lowers the suspension rope 5 to raise and lower the bucket 6. The operation chamber 9 is provided for monitoring the position of the traversing trolley 3 and the position of the bucket 6 and drivingly controlling the winches 7 and 8.
[0003]
A transfer car 10 that transports concrete made by a batcher plant (not shown) travels in a direction perpendicular to the paper surface in the upper side portion of the transport start position A, and a concrete hopper 11 travels at the transport end position B. Based on the control signal from the operation chamber 9, the bucket 6 is moved up and down while the transverse trolley 3 is moved laterally, the bucket 6 is positioned at each of the positions A and B, and concrete is supplied and discharged. Regarding the reciprocating motion of the traversing trolley 3 from the transport start position A to the transport end position B and the vertical motion of the bucket 6, the relationship between the position of the traversing trolley 3 and the bucket 6 and the acceleration and the like is in accordance with a predetermined operation plan. Thus, it is possible to automatically command forward / reverse rotation, deceleration, stop, etc. to the drive control device of each winch 7, 8, and automatic control of the cable crane according to the operation plan is possible.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in actuality, there is a response delay in the acceleration / deceleration of the bucket 6 through the driving of the winches 7 and 8 in response to the instruction content of the acceleration or deceleration of the bucket 6 at the predetermined transfer position described in the operation plan. As a result, a residual shake phenomenon occurs in the bucket. Due to this phenomenon, an unnecessary amplitude is generated in the bucket 6 at a predetermined transport position, and if this amplitude is large, there is a possibility that the transported material in the bucket 6 flows out of the bucket. Therefore, if the residual shake is suppressed and automatic control of the cable crane in accordance with the operation plan is to be realized, the state of the residual shake of the bucket 6 and the like is conveyed while the bucket 6 is being transported by the automatic control. However, based on the degree of residual vibration recognized by the workers, the trial plan is simply repeated, or the operation plan is reviewed based on experience. In such a method, it takes a considerable amount of time to find the relationship between the minimum residual shake and the drive voltage of the winches 7 and 8 before realizing the smooth and reliable automatic control in which the residual shake of the bucket is actually suppressed. There is no doubt that it will be spent, and it is unavoidable that labor costs and other expenses will increase.
[0005]
On the other hand, even if the cable crane is controlled by switching to manual operation at the time when residual shake occurs, for example, a monitoring person arranged at each position A, B and an operator arranged in the operation room 9 The only way to keep the rest steady is to keep in touch by radio and manually operate the operator based on instructions from the supervisor, but the time delay from the supervisor's information transmission to the operator's correction and fine adjustment operations cannot be ignored. The amount of control tended to be ambiguous. Furthermore, since the bucket swings above the worker's head, the evacuation time of the worker becomes longer, the overall work efficiency deteriorates, and there are problems in both efficiency and cost.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and makes it possible to proceed with reliable automatic control according to the operation plan while simply and smoothly suppressing the residual vibration of the bucket. The present invention provides an automatic control method for a cable crane that can improve the workability and the economical efficiency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object, and the first invention relates to a main rope stretched between two points, a transverse trolley that can travel along the main rope, and the trolley towing machine. A checker, a bucket suspended under the trolley via a suspension cable, a traverse winch that winds and unwinds the checker and reciprocates the trolley along the main cable, and An operation plan in which a cable crane equipped with a longitudinal winch that lifts and lowers a bucket by winding and unwinding a suspension rope and a drive control device for each winch is determined in position and speed in each conveying process of the bucket or the transverse trolley A method of automatically controlling along
The relationship between the position and speed of the transverse trolley and the bucket and the driving voltage value of the transverse winch and the longitudinal winch during automatic operation of the cable crane according to the operation plan is related to the amplitude value of the bucket over time. Source data measuring step to measure automatically, and when the amplitude value of the bucket at the predetermined speed change point obtained in the source data measuring step is not included in the predetermined allowable range, the operation plan and corresponding to this A time difference calculating step for calculating a time difference by comparing a time at which the bucket reaches from a certain position to a predetermined position in the source data, and a predetermined coefficient for the time difference after the operation according to the operation plan is completed. Of the correction factor calculated by computing the above with respect to the transverse winch and the longitudinal winch By performing operations on the drive voltage value described in the operation plan, characterized in that it comprises a driving plan adjustment step of modifying the operation plan.
[0007]
In a second invention, the method of the first invention is repeatedly executed until the amplitude value at the predetermined speed change point falls within a predetermined allowable range, and when the amplitude value falls within the predetermined allowable range, The operation plan is confirmed, and thereafter, the cable crane is operated along the determined operation plan.
[0008]
A third invention is a cable crane automatic control program for causing a cable crane automatic control method according to the first or second invention to function on a computer.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a cable crane to which an automatic control method of the present invention is applied. The cable crane in the figure includes a main rope 2 stretched along the longitudinal direction of a dam 1 constructed between mountains, a trolley 3 suspended on the main rope 2 and capable of traveling along the main rope 2, and a trolley Towing check 4, concrete bucket 6 suspended below the trolley 3 via a suspension line 5, a conveyance start position A and a dam where the check 4 is pulled and the trolley 3 is provided on the mountain side The traverse winch 7 that reciprocates between the conveyance end positions B set at the bottom arbitrary position of 1, the traverse winch 8 that winds and lowers the suspension rope 5 to raise and lower the bucket 6, and the position of the trolley 3 And an operation chamber 9 for monitoring the position of the bucket 6 and drivingly controlling the winches 7 and 8.
A transfer car 10 that transports concrete made by a batcher plant (not shown) travels at a transport start position A in a direction orthogonal to the paper surface, and a concrete hopper 11 is disposed at a transport end position B. In the operation room 9, the operation console 20 for each winch 7, 8, the control unit 22 for commanding various drive modes to each winch 7, 8, the traveling pattern of the trolley 3 and the lifting pattern of the bucket 6 are calculated, An arithmetic unit 24 and a radio 26 are provided to give the pattern to the control unit 22. An inclination angle detection device 28 is provided at the root of the main rope 4, and a light wave rangefinder 30 is disposed. The inclination angle detection device 28 detects the degree of inclination of the main rope 4 at the stop position immediately above the conveyance start position A of the trolley 3, and the light wave rangefinder 30 detects the starting coordinates of the trolley 3, and each of the controls Connected to the unit 22.
[0010]
In correspondence with the light wave rangefinder 30, the trolley 3 is provided with a vertically long reflecting plate 30a that covers the irradiation range of the light wave rangefinder 30. The transverse winch 7 and the longitudinal winch 8 are disposed in the machine room 32 in the vicinity of the main rope 2 and are driven to rotate forward and backward and accelerate / decelerate by a drive control device. The drive control device is connected to the control unit 22 and is driven by a command from the control unit 22. Each winch 7 and 8 has a drum 7d and 8d that winds and unwinds the check cable 4 and the suspension cable 5 in conjunction with the respective motors via a brake and a speed reducer. The traverse winch 7 winds up the checker 4 in an endless manner. As shown in FIG. 1, both ends of the checker 4 are wound and rewound while being wound around the intermediate drum 7d-1 and the drum 7d. .
Each winch motor is provided with a speed detector, and these detected values are fed back to the drive control device to control the rotational direction and speed according to the travel command from the control unit 22. . Each drum 7d, 8d is provided with an encoder. There are two types of encoders for detecting the lateral amount of the trolley 3 and for detecting the downward amount of the bucket 6, and data derived from each encoder is input to the control unit 22. The traversing amount detection value is preferably corrected to the measurement value by the light wave range finder 30 every time the trolley 30 arrives because an error occurs due to slippage of the check 4 at the intermediate drum 7d-1. It is.
A bottom confirmation switch 42 is provided on the bunker line that is the transfer start position A, an area sensor 44 is disposed in the vicinity thereof, and a control panel 46 is further disposed. The bottom confirmation switch 42 detects the bottom of the bucket 6, and the area sensor 44 is a control sensor when the bucket 6 is bottomed. Further, the control panel 46 performs control when the concrete is discharged from the transfer car 10 to the bucket 6.
Below the bucket 6 are provided a gate that is opened and closed by a hydraulic cylinder (not shown), an open / close detection limit switch 48, and an ultrasonic area sensor 50. In addition, a wireless device 52, a gyro-type deflection angle detector 54, a control panel 56, a battery 58 for driving these movable parts, and a solar-type charging device 60 are disposed on the upper portion of the bucket 6, and each of these sensors is arranged. The detected value is transferred to the control unit 22 on the operation room 9 side through the wireless devices 52 and 26.
The hopper 11 is supported by a support frame 62, and a gate that is opened and closed by a hydraulic cylinder (not shown) and an open / close detection limit switch are provided below the hopper 11. In addition, on the legs of the support frame 62, for example, a concrete discharge manual switch 68, a display device 70, a control panel 72, and the like are disposed at a position where the driver seat of the dump truck that stops at the lower portion of the hopper 11 is easily visible and easily operated. Has been. Further, an ultrasonic area sensor 76 for detecting the stop position of the wireless device 74 and the bucket 6 is arranged on the upper part of the gantry 62, and the detection value of each sensor is controlled on the operation room 9 side through the wireless devices 74 and 26. Is transferred to the unit 22.
According to the transport start position and the transport end position, for example, the calculation unit 24 determines the degree of bending of the main rope 2, the feeding length of the check rope 4, the feeding length of the suspension rope 5, and the winch (motor) corresponding thereto. A program in which the behavior of the main rope 2, the trolley 3 and the bucket 6 is analyzed in advance and the operation plan is modeled by using various events such as drive voltage as analysis elements is incorporated. This program is set for each target area of the dam 1 divided into several small blocks, for example, and determines the speed of operation of the trolley 3 at a predetermined position and the lifting speed of the bucket 6 for each block. It describes the operation plan. As shown in FIG. 3, the operation speed V of the trolley accelerates stepwise from the start position L (0) (“t (0)” when elapsed), then reaches a constant speed, and then reaches the target position L ( 6) The operation plan is set to 0 at (elapsed time “t (6)”). An operation plan according to the operation plan of the trolley 3 is set for the lifting speed of the suspension rope 5 of the bucket 6.
FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of the cable crane automatic control method of the present invention. Hereinafter, an actual procedure for performing the cable crane automatic control method of the present invention will be described. In carrying out the present invention, the cable crane is first started (s200), and the calculation unit 24 reads an operation plan stored in an appropriate storage means (s201). Therefore, when concrete is thrown into the bucket 6 with the bucket 6 bottomed at the transport start position A, the start coordinates of the trolley 3 are then determined according to the detection results of the light wave rangefinder 30 and the tilt angle detector 28. And the arrival coordinates are determined. When the preparation for transporting the bucket 6 is completed and the operation OK signal is received from the control panel 46 on the bunker line, the suspension rope 5 is slightly wound up by the winch 8. Since the trolley 3 is moved by this winding, it is preferable to perform zero offset of various coordinate values. Thereafter, driving of the winches 7 and 8 is started (s202).
During operation, the control unit 22 constantly monitors the speed of the trolley 3, the amount of traversing, the length of the suspension rope 5, the driving voltage of the winches 7, 8 by the encoder and other instruments, and records them over time. To go. This record is used as source data in view of the data that will be the basis for the subsequent operation plan correction. When the bucket 6 reaches the pre-programmed speed change point (L (1) to L (5)), an operation for matching the control voltages for the winches 7 and 8 with the program content is executed accordingly. Then, the operation is terminated at the time when it coincides with the initially set arrival coordinates. In this operation end state, the bucket 6 reaches directly above the hopper 11, and thereafter, after the vertical and horizontal automatic fine adjustment work according to the detection values of the ultrasonic area sensors 50 and 76 provided in the bucket 6 and the hopper 11, Stop at the predetermined position and open the gate to release the concrete and finish all the work in the forward path. In the return path, the bucket 6 is returned to the start coordinates, for example, by following substantially the same process as the forward path.
When the movement of the bucket does not change according to the operation plan, it reaches the predetermined positions L (0) to L (6) at an elapsed time different from the operation plan as indicated by “t ′” in FIG. In this case, the time difference between the operation plan and the actual operation becomes the residual shake of the bucket 6, and the bucket 6 swings like a pendulum on the transport path. Therefore, it is determined whether or not the amplitude value of the residual shake is within an allowable range (s204). If it is within the allowable range, it is determined that the operation plan is appropriate as it was originally prepared and is not likely to cause residual vibration (s211). Thereafter, automatic control of the cable crane is executed along this (s212). .
[0011]
If the amplitude value is not within the allowable range in the operation range, in the initial operation plan and the source data corresponding thereto, for example, from the position L (3) corresponding to the operation range to the predetermined position L (4) The time difference is calculated by comparing the planned elapsed time t (4) -t (3) and the actual elapsed time t '(4) -t' (3) with which the bucket 6 reaches (s205). . Subsequently, a correction coefficient is calculated by calculating a predetermined coefficient for this time difference (s206). For example, if the actual elapsed time is greater than the planned elapsed time, the bucket 6 is moving at a slower speed than planned, so one or more corrections are made to move the bucket at a faster speed. It becomes a coefficient. On the other hand, if the actual elapsed time is smaller than the planned elapsed time, the bucket 6 is moving at a faster speed than the plan, and therefore, 0 or more 1 to move the bucket at a slower speed. The following correction coefficients are obtained. The method of calculating the correction coefficient from this time difference is not limited to the example shown in the embodiment. For example, the correction coefficient may be calculated by calculating the time difference in the elapsed time from the start of operation instead of every predetermined operation range. Of course.
[0012]
The operation plan is corrected by performing an operation on the drive voltage values of the winches 7 and 8 described in the initial operation plan for the transverse winch 7 and the longitudinal winch 8 (s207). When the correction coefficient is 1 or more, the driving voltage in the operation plan is increased by this calculation, and when the correction coefficient is 0 or more and 1 or less, the calculation is performed. When the operation plan is corrected, the cable crane is restarted (s208). Therefore, again, the speed of the trolley 3, the amount of traversing, the length of extension of the suspension rope 5, the driving voltage value of the winches 7, 8 are monitored by the encoder and other instruments and recorded over time (s209). . From this source data, it is determined again whether the amplitude value of the residual shake of the bucket 6 is within the allowable range (s210).
[0013]
If the deviation of the amplitude value from the allowable range has not been corrected, steps s205 for calculating the time difference related to the elapsed conveyance time between the planned and actual bucket 6 and the step s207 for correcting the operation plan are repeated. The residual vibration control of the is ensured. If it is determined that the residual runout is within the allowable range in this way, the operation plan at that time is determined (s211), and the cable crane is automatically controlled in accordance with this operation plan thereafter. (S212).
[0014]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the cable crane automatic control method of the present invention, the relationship between the residual runout generated in the bucket and the drive voltage of the winches is automatically determined for each work area such as a concrete placing block. Based on this, the review of the operation plan is routinely executed until the residual shake is appropriately suppressed within a range. Therefore, it does not take much time to realize smooth and automatic control in which the residual swing of the bucket is actually suppressed according to each work area, and in addition, it is possible to avoid increasing labor costs and other expenses. . This will greatly contribute to shortening the cycle time for dam construction.
[0015]
Therefore, automatic control of the cable crane that can improve the workability and economic efficiency by making it possible to proceed with the reliable automatic control according to the operation plan while suppressing the residual swing of the bucket easily and smoothly. A method can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a cable crane to which an automatic control method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of a method for automatically controlling a cable crane according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between elapsed time and speed in an operation plan.
[Explanation of symbols]
3 traverse trolley 6 bucket 7 traverse winch 8 longitudinal winch s203 source data measurement step s205 time difference calculation step s207 operation plan correction step

Claims (3)

二点間に張設された主索と、該主索に沿って走行可能な横行トロリーと、該トロリー牽引用の牽索と、前記トロリーの下部に吊索を介して吊下されたバケットと、前記牽索を巻取,巻き戻しして前記トロリーを前記主索に沿って往復移動させる横行ウインチと、前記吊索を巻取,巻き戻ししてバケットを昇降させる縦行ウインチおよび各ウインチの駆動制御装置とを備えたケーブルクレーンを、前記バケットまたは横行トロリーの各搬送過程における位置および速度を定めた運転計画に沿って自動制御する方法であって、
前記運転計画に沿ったケーブルクレーンの自動運転時における前記横行トロリーおよび前記バケットの位置および速度と、前記横行ウインチおよび縦行ウインチの駆動電圧値との関係を、前記バケットの振幅値と絡めて経時的に計測するソースデータ計測ステップと、
前記ソースデータ計測ステップにおいて得られた、所定の速度変更点におけるバケットの振幅値が、所定の許容範囲に含まれない場合に、前記運転計画とこれに対応する前記ソースデータとにおいて、ある位置から所定位置まで前記バケットが到達する時間を対照してその時間差を算定する時間差算定ステップと、
前記運転計画に沿った運転が終了した後、前記時間差に所定係数を演算することで算定される補正係数の、前記横行ウインチおよび前記縦行ウインチに関して前記運転計画で記述されている駆動電圧値に対する演算を施して、前記運転計画を修正する運転計画修正ステップとを備えることを特徴とするケーブルクレーンの自動制御方法。
A main rope stretched between two points, a traverse trolley that can travel along the main rope, a check for pulling the trolley, and a bucket that is suspended below the trolley via a suspension rope A traverse winch that winds and unwinds the check and moves the trolley back and forth along the main rope, and a longitudinal winch that winds and unwinds the suspension rope and raises and lowers the bucket. A method of automatically controlling a cable crane provided with a drive control device in accordance with an operation plan in which a position and a speed in each conveying process of the bucket or the traversing trolley are determined.
The relationship between the position and speed of the transverse trolley and the bucket and the driving voltage value of the transverse winch and the longitudinal winch during automatic operation of the cable crane according to the operation plan is related to the amplitude value of the bucket over time. Source data measurement step to measure automatically,
When the amplitude value of the bucket at the predetermined speed change point obtained in the source data measurement step is not included in the predetermined allowable range, the driving plan and the source data corresponding thereto from a certain position A time difference calculating step for comparing the time at which the bucket reaches a predetermined position and calculating the time difference;
After the operation according to the operation plan is completed, a correction coefficient calculated by calculating a predetermined coefficient for the time difference is a drive voltage value described in the operation plan with respect to the transverse winch and the longitudinal winch. An automatic control method for a cable crane, comprising: an operation plan correction step for correcting the operation plan by performing an operation.
請求項1記載の方法を前記所定の速度変更点における振幅値が所定の許容範囲に収まるまで繰り返し実行し、前記振幅値が所定の許容範囲に収まったら、その時点で運転計画を確定させ、以後、前記確定した運転計画に沿ってケーブルクレーンを運転することを特徴とするケーブルクレーンの自動制御方法 The method according to claim 1 is repeatedly executed until the amplitude value at the predetermined speed change point falls within a predetermined allowable range. When the amplitude value falls within the predetermined allowable range, the operation plan is determined at that time, and thereafter A method of automatically controlling a cable crane, wherein the cable crane is operated according to the determined operation plan . 請求項1又は2に記載のケーブルクレーンの自動制御方法をコンピュータ上で機能させるためのケーブルクレーン自動制御プログラム。  A cable crane automatic control program for causing a cable crane automatic control method according to claim 1 or 2 to function on a computer.
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