JPS6114073B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6114073B2 JPS6114073B2 JP2771478A JP2771478A JPS6114073B2 JP S6114073 B2 JPS6114073 B2 JP S6114073B2 JP 2771478 A JP2771478 A JP 2771478A JP 2771478 A JP2771478 A JP 2771478A JP S6114073 B2 JPS6114073 B2 JP S6114073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- hydraulic
- retracting device
- boom
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水平引込式クレーンにおいて、特に
油圧式の引込装置に使用するのに好適な吊荷振れ
制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a suspended load swing control device suitable for use in a horizontal retractable crane, particularly a hydraulic retractor.
水平引込式クレーンは所定の場所にある吊荷を
ホツパー上に運搬するものであり、吊荷を水平方
向に移動させるために引込装置が必要である。 A horizontal retractable crane transports a suspended load at a predetermined location onto a hopper, and requires a retracting device to move the suspended load horizontally.
この引込装置には、ラツク・ピニオン式、スク
リユーロツド・ナツト式、ロープ式、油圧式等が
あり、近年スクリユーロツド・ナツト式の所謂機
械電動式引込装置が広く使用されている。このよ
うな引込み装置は、例えば特開昭51−65472号に
開示されている。 This retracting device includes a rack and pinion type, a screw rod nut type, a rope type, a hydraulic type, etc., and in recent years, a so-called mechanical and electric retracting device of the screw rod nut type has been widely used. Such a retracting device is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 51-65472.
前記スクリユーロツド・ナツト式の引込装置
は、第1図および第2図に示すように、デイスク
ブレーキ13を備えた駆動モータ12と、その駆
動モータ12に軸継手14を介して連係したピニ
オン15と、そのピニオン15に噛合したギヤ1
6と、そのギヤ16に結合したスクリユーナツト
17およびロツド18とからなり、基部をマスト
5に支持すると共に、スクリユーロツド18の先
端をメインブーム2にピン4により連結したもの
で、駆動モータ12を駆動させると、その回転力
が軸継手14、ピニオン15、ギヤ16およびス
クリユーナツト17を介してスクリユーロツド1
8に伝わり、そのスクリユーロツド18がその軸
方向に進退してメインブーム2が俯仰し、そのメ
インブーム2に支持されたトツプブーム1を介し
て、そのトツプブーム1の先端にある巻上ロープ
6に保持された吊荷掴み装置7が水平方向に移動
し、ハツチ9からホツパー8上に運搬される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the screw bolt/nut type retraction device includes a drive motor 12 equipped with a disc brake 13, and a pinion 15 linked to the drive motor 12 via a shaft coupling 14. and gear 1 meshed with pinion 15.
6, a screw nut 17 and a rod 18 connected to the gear 16, the base is supported by the mast 5, and the tip of the screw rod 18 is connected to the main boom 2 by a pin 4, and the drive motor When the screw rod 12 is driven, the rotational force is applied to the screw rod 1 through the shaft coupling 14, pinion 15, gear 16 and screw nut 17.
8, the screw rod 18 advances and retreats in its axial direction, causing the main boom 2 to look up. The held suspended load gripping device 7 moves horizontally and is conveyed from the hatch 9 onto the hopper 8.
なお、図中3は引込装置、10は機械室、11
は運転室である。 In addition, in the figure, 3 is a retracting device, 10 is a machine room, and 11
is the driver's cabin.
そして、前述のスクリユーロツド・ナツト式引
込装置を備えた水平引込式クレーンにおける吊荷
振れ制御装置は、振れ止めパターン発生器と吊荷
の位置を検出する検出器とからなり、以下その操
作方法を第3図のブロツク図を参照して説明す
る。すなわち、オペレータのコントロールレバー
操作によるオペレータ指令25が第2切替器2
0′、増幅器21および発電機22を介して駆動
モータ12に伝わり、該駆動モータ12が駆動し
て引込装置3が動作し、リンク機構23を介して
吊荷掴み装置7は振り子運動を伴つて水平に移動
し、このときの吊荷掴み装置7の振れ24をオペ
レータが目測して再度オペレータ自身が振れ24
をなくすようにコントロールレバーを段階的に操
作する。そして、吊荷掴み装置7がハツチ9から
ホツパー8上に位置すると、リミツトスイツチ等
の検出器26が作動して、その指令により第1切
替器20および第2切替器20′が作動し、オペ
レータからの指令が切離され、振れ止めパターン
発生器19におけるパターン制御が行われる。し
かしながら、前述の振れ制御装置は、不規則に振
子運動する状態でパターン制御を行うため、吊荷
掴み装置7の振れによる影響が駆動モータ12等
の制御系に外乱として与えられ、事実上吊荷7の
振れ止め効果が得られない。また、位置検出によ
るパターン制御を効果的に行なうには、オペレー
タがある程度吊荷掴み装置7の振れの補正操作を
行う必要があり、この補正操作には熟練を要し、
現状では行われていないことがある。 The hanging load swing control device for the horizontal retractable crane equipped with the screw rod nut type retracting device described above consists of a steady rest pattern generator and a detector for detecting the position of the suspended load, and the operation method thereof is as follows. will be explained with reference to the block diagram of FIG. That is, the operator command 25 by the operator's control lever operation is transmitted to the second switch 2.
0' is transmitted to the drive motor 12 via the amplifier 21 and the generator 22, the drive motor 12 is driven to operate the retraction device 3, and the suspended load gripping device 7 is operated via the link mechanism 23 with a pendulum movement. The operator visually measures the deflection 24 of the suspended load gripping device 7 at this time, and then checks the deflection 24 himself again.
Operate the control lever in stages to eliminate the Then, when the hanging load gripping device 7 is positioned above the hopper 8 from the hatch 9, a detector 26 such as a limit switch is activated, and the first switching device 20 and the second switching device 20' are activated in response to a command from the detector 26, and the operator The command is separated, and pattern control in the steady rest pattern generator 19 is performed. However, since the above-mentioned deflection control device performs pattern control in a state of irregular pendulum movement, the influence of the deflection of the suspended load gripping device 7 is given as a disturbance to the control system such as the drive motor 12, and in effect the suspended load The steady rest effect cannot be obtained. In addition, in order to effectively perform pattern control using position detection, the operator needs to perform a certain amount of correction operation for the shake of the suspended load gripping device 7, and this correction operation requires skill.
There are some things that are not currently being done.
そこで、上述の負荷変動による外乱が制御系に
影響を及ぼさない油圧シリンダを用いた油圧式引
込装置が開発された。ところが、油圧式引込装置
の場合、下式の如くクレーン全体の固有振動数ω
Nが機械式引込装置に比べて約1/3になる。 Therefore, a hydraulic retracting device using a hydraulic cylinder in which the disturbance caused by the above-mentioned load fluctuation does not affect the control system was developed. However, in the case of a hydraulic retraction device, the natural frequency ω of the entire crane is
N is approximately 1/3 compared to a mechanical retraction device.
但し、
M:等価慣性質量 K:油の体積弾性係数
A1、V1:油圧シリンダのロツド側の面積、体
積
A2、V2:油圧シリンダのヘツド側の面積、体
積
このため、制御系の応答が約1/3になり、上述
の位置検出による吊荷の振れ止めパターン制御を
行うことが不可能である。 However, M: Equivalent inertial mass K: Bulk modulus of oil A 1 , V 1 : Area and volume on the rod side of the hydraulic cylinder A 2 , V 2 : Area and volume on the head side of the hydraulic cylinder For this reason, the control system The response is reduced to about 1/3, making it impossible to control the hanging load's steady rest pattern using the position detection described above.
本発明の目的は、油圧式の引込装置を備えた水
平引込式クレーンにおいて、吊荷の振れ止めを効
果的にかつ容易に行うことができる制御装置を提
供せんとするものである。 An object of the present invention is to provide a control device that can effectively and easily prevent a suspended load from swinging in a horizontal retractable crane equipped with a hydraulic retracting device.
本発明は、油圧式引込装置のロツド変位、メイ
ンブームの俯仰角、および吊荷の振れ角を検出
し、ロツド変位とメインブームの俯仰角の検出信
号を用いてトツプブーム先端の水平速度を油圧式
引込装置のロツドの速度に変換する逆伝達関数を
演算し、吊荷の振れ角検出信号を微分して吊荷の
振れ角速度を求め、速度指令と逆伝達関数に吊荷
の振れ角速度を乗算して得られた値との差(速度
偏差)を求め、この差をなくすような(ゼロにす
るような)制御指令を求め、この制御指令により
油圧式引込装置を制御することを特徴とする。以
下、本発明の吊荷振れ制御装置の一実施例を第4
図乃至第13図について説明する。 The present invention detects the rod displacement of a hydraulic retraction device, the elevation angle of the main boom, and the swing angle of the suspended load, and uses the detection signals of the rod displacement and the elevation angle of the main boom to hydraulically determine the horizontal speed of the top boom tip. Calculate the inverse transfer function that converts to the speed of the rod of the pulling device, differentiate the hanging load swing angle detection signal to find the hanging load swing angular velocity, and multiply the speed command and the reverse transfer function by the hanging load swing angular velocity. The method is characterized in that the difference (velocity deviation) with the value obtained is determined, a control command that eliminates this difference (reduces it to zero), and the hydraulic retracting device is controlled by this control command. Hereinafter, a fourth embodiment of the hanging load swing control device of the present invention will be described.
A description will be given of FIGS. 13 to 13.
本発明の制御装置の制御の対象となる油圧式引
込装置は、第4図および第5図に示すように、油
圧シリンダ27のヘツド34をマスト5に支持
し、その油圧シリンダ27のロツド33の先端を
メインブーム2にピン4により支持する。次に、
その作動について第5図の油圧回路図を参照して
説明する。電動機により油圧ポンプ38を駆動さ
せ、比例圧力制御弁39による任意の圧力を有す
る吐出油を主電磁弁37を介して油圧シリンダ2
7のロツド側33またはヘツド側34に供給する
ことにより、油圧シリンダ27のロツド33が進
退する。なお、回路中の圧油はロツド33伸長の
とき実線矢印方向に、またロツド33引込のとき
破線矢印方向にそれぞれ流れる。前記油圧シリン
ダ27のロツド33の伸縮速度は油圧シリンダ2
7に供給された油量と、油圧シリンダ27から排
出された油量との調節により行われ、該油量の調
節は第1制御弁36および第2制御弁36′の入
力電気信号42により行われる。なお、上述の油
圧回路は、ロツドの押出の場合油圧シリンダ27
のロツド側33からの圧油がパイロツトチエツク
弁35、比例流量制御弁36′を通つて油圧ポン
プ38からの吐出油と合流する所謂差動回路方式
であり、油圧シリンダ27のヘツド側34とロツ
ド側33の面積差による速度差を減少するように
構成されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the hydraulic retraction device that is controlled by the control device of the present invention has a head 34 of a hydraulic cylinder 27 supported on a mast 5, and a rod 33 of the hydraulic cylinder 27. The tip is supported on the main boom 2 by a pin 4. next,
Its operation will be explained with reference to the hydraulic circuit diagram in FIG. The hydraulic pump 38 is driven by an electric motor, and the proportional pressure control valve 39 supplies oil at a desired pressure to the hydraulic cylinder 2 via the main electromagnetic valve 37.
By supplying oil to the rod side 33 or head side 34 of the hydraulic cylinder 27, the rod 33 of the hydraulic cylinder 27 moves forward and backward. Note that the pressure oil in the circuit flows in the direction of the solid line arrow when the rod 33 is extended, and in the direction of the broken line arrow when the rod 33 is retracted. The expansion and contraction speed of the rod 33 of the hydraulic cylinder 27 is the same as that of the hydraulic cylinder 2.
The amount of oil supplied to the hydraulic cylinder 7 and the amount of oil discharged from the hydraulic cylinder 27 are adjusted, and the amount of oil is adjusted by the input electric signal 42 of the first control valve 36 and the second control valve 36'. be exposed. In addition, the above-mentioned hydraulic circuit uses the hydraulic cylinder 27 in the case of rod extrusion.
This is a so-called differential circuit system in which the pressure oil from the rod side 33 of the hydraulic cylinder 27 passes through the pilot check valve 35 and the proportional flow control valve 36' and joins the oil discharged from the hydraulic pump 38. It is configured to reduce the speed difference due to the area difference between the sides 33.
第4図中、28は油圧ホース、29は油圧ユニ
ツトである。また、第5図中、35′はヘツド側
のパイロツトチエツク弁、40は電磁弁、41は
制御弁アンプである。 In FIG. 4, 28 is a hydraulic hose, and 29 is a hydraulic unit. Further, in FIG. 5, 35' is a pilot check valve on the head side, 40 is a solenoid valve, and 41 is a control valve amplifier.
しかして、本発明の吊荷振れ制御装置は、油圧
式引込装置のロツドの変位を検出する検出器と、
メインブームの俯仰角を検出する検出器と、吊荷
の振れ角を検出する検出器と、前述の検出器から
の検出した電気信号を格納してプログラム演算し
その結果と吊荷の振れ角に相当する内容と組合わ
せて油圧式引込装置に指令するコントローラーと
を備える。 Therefore, the hanging load swing control device of the present invention includes a detector for detecting the displacement of the rod of the hydraulic retracting device;
A detector that detects the elevation angle of the main boom, a detector that detects the swing angle of the suspended load, and the electrical signals detected from the aforementioned detectors are stored and programmed to calculate the results and the swing angle of the suspended load. and a controller for commanding the hydraulic retracting device in combination with corresponding contents.
前記ロツド変位検出器は第5図に示すように、
油圧シリンダ27のロツド33の先端にラツク4
3を固定しロツド33と共に進退するようにし、
該ラツク43に回転変位計43′を係合させ検出
した変位を電気信号65として送る。 The rod displacement detector is as shown in FIG.
Attach the rack 4 to the tip of the rod 33 of the hydraulic cylinder 27.
3 is fixed so that it moves forward and backward together with rod 33,
A rotational displacement meter 43' is engaged with the rack 43 and the detected displacement is sent as an electrical signal 65.
前記メインブーム俯仰角検出器は第7図aおよ
びbに示すように、メインブーム2の付根部48
を軸受49に軸承された俯仰主軸50に固定し、
該主軸50に放射状に多数のスリツト53を有す
る円板52を固定し、その円板52を挾んで光源
54と受光器55を配設し、その受光器55にパ
ルスカウンタ56を連係したもので、検出した俯
仰角を電気信号64として送る。 The main boom elevation angle detector is located at the base 48 of the main boom 2, as shown in FIGS. 7a and 7b.
is fixed to an elevating main shaft 50 supported by a bearing 49,
A disk 52 having a large number of radially slits 53 is fixed to the main shaft 50, a light source 54 and a light receiver 55 are disposed between the disk 52, and a pulse counter 56 is linked to the light receiver 55. , the detected elevation angle is sent as an electrical signal 64.
前記吊荷振れ角検出器は第6図に示すように、
吊荷掴み装置内に防振ゴム46を介して傾斜角検
出器30を設置すると共に、A/F変換58およ
び並列−直列変換器からなるテレメータ送信器3
1を設置し、一方コントローラー側に直列−並列
変換器60およびF/V変換器61からなるテレ
メータ受信器62を設置したもので、検出した吊
荷の振れ角24を逐次無線送信するように構成さ
れている。前述の吊荷掴み装置は第6図に示すよ
うに、開閉用ロープ44を実線矢印または破線矢
印の如く操作すると、開閉ドラム45,45′を
介してバケツト47が実線矢印または破線矢印の
ように開閉する。 As shown in FIG. 6, the hanging load swing angle detector is
A tilt angle detector 30 is installed inside the hanging load gripping device via a vibration isolating rubber 46, and a telemeter transmitter 3 consisting of an A/F converter 58 and a parallel-to-serial converter is installed.
1 is installed, and a telemeter receiver 62 consisting of a series-parallel converter 60 and an F/V converter 61 is installed on the controller side, and is configured to sequentially wirelessly transmit the detected deflection angle 24 of the suspended load. has been done. As shown in FIG. 6, in the above-mentioned hanging load grasping device, when the opening/closing rope 44 is operated as shown by the solid line arrow or the broken line arrow, the bucket bag 47 is moved through the opening/closing drums 45, 45' as shown by the solid line arrow or the broken line arrow. Open and close.
前記コントローラー32は第8図のブロツク図
に示すように、マクロ命令に応じた演算を行う内
部レジスタ71および演算ユニツト74と、マイ
クロ命令を記憶するマイクロ命令用ROM72
と、そのマイクロ命令を指定アドレスにより出す
ROMアドレスレジスタ73と、マクロ命令を記
憶する読み出し専用のマクロ命令用ROM70
と、演算の途中結果を記憶するRAM69と、演
算に必要なテーブルを記憶する読み出し専用のテ
ーブル設定用ROM68と、前記RAM69、マク
ロ命令用ROM70およびマイクロ命令用ROM7
2を指定し、前記各メモリのアドレスや入出力ア
ドレスを記憶し、出力バス76上に現われるデー
タの中からアドレス情報だけを選択して記憶保持
するアドレスレジスタ75と、外部からコントロ
ーラー32内に接続されるデバイスのインターフ
エイスから構成されている入出力バツフア回路6
7とからなるものである。 As shown in the block diagram of FIG. 8, the controller 32 includes an internal register 71 and an arithmetic unit 74 that perform operations according to macro instructions, and a microinstruction ROM 72 that stores microinstructions.
and issue that microinstruction at the specified address.
A ROM address register 73 and a read-only macro instruction ROM 70 that stores macro instructions.
, a RAM 69 that stores intermediate results of calculations, a read-only table setting ROM 68 that stores tables necessary for calculations, the RAM 69, a ROM 70 for macro instructions, and a ROM 7 for micro instructions.
2, and an address register 75 that stores the addresses of each memory and input/output addresses, and selects and stores only address information from the data appearing on the output bus 76, and an address register 75 that is externally connected to the controller 32. An input/output buffer circuit 6 consisting of a device interface
It consists of 7.
第9図は水平引込式クレーンの部位寸法を示し
たモデル図である。第9図で用いた符号は次の通
りである。aはメインブームの長さ、bはロツド
の先端から旋回点Eまでの長さ、c+dはトツプ
ブームの長さ、e+fはマストの長さ、gはロツ
ドの基端Dから旋回点Eまでの長さ、δ0は旋回
点Eと基端Dとを結ぶ部材と、地上とのなす角
度、0はマストと地上のなす角度である。ここ
までの符号は、定数データである。次に、変数デ
ータを説明する。xは油圧シリンダのロツド変
位、α1はメインブームの俯仰角、θは吊荷の振
れ角、yはトツプブーム先端Aの変位、δは旋回
点Eと基端Dとを結ぶ部材と、メインブームとの
なす角度である。 FIG. 9 is a model diagram showing the dimensions of the horizontal retractable crane. The symbols used in FIG. 9 are as follows. a is the length of the main boom, b is the length from the tip of the rod to the pivot point E, c+d is the length of the top boom, e+f is the length of the mast, and g is the length from the base end D of the rod to the pivot point E. δ 0 is the angle between the ground and the member connecting the pivot point E and the base end D, and 0 is the angle between the mast and the ground. The codes up to this point are constant data. Next, variable data will be explained. x is the rod displacement of the hydraulic cylinder, α1 is the elevation angle of the main boom, θ is the swing angle of the suspended load, y is the displacement of the top boom tip A, and δ is the distance between the member connecting the pivot point E and the base end D, and the main boom It is the angle formed by
続いて、第9図を用いて、油圧シリンダのロツ
ド先端Bの速度x〓(=dx/dt)に対するトツプブ
ー
ム先端Aの速度y〓(=dy/dt)のリンク機構系の
伝
達関数Gを求める。 Next, using Fig. 9, find the transfer function G of the link mechanism system of the speed y〓 (=dy/dt) of the top boom tip A to the speed x〓 (=dx/dt) of the rod tip B of the hydraulic cylinder. .
まず、A点の変位yは
y=a・cos(α1+0)+c・cos(α1+α2+0) …………(1)
となる。この(1)式を微分することにより、y〓が得
られ、このy〓を更に整理すると、次式が得られ
る。 First, the displacement y at point A is y=a·cos(α 1 + 0 )+c·cos(α 1 +α 2 + 0 ) ……(1). By differentiating this equation (1), y〓 is obtained, and when this y〓 is further rearranged, the following equation is obtained.
y〓=−α〓1{a・sin(α1+0)+c・cos(α1+α2+α0)・(1+1+R/1+S)}…………
(2)
ここで、
R=a・f sinα1/α・e sinα3
S=a・d sinα2/e・f sinα4
また、xとα1との関係は、次のように求めら
れる。 y〓=-α〓 1 {a・sin( α1 + 0 )+c・cos( α1 + α2 + α0 )・(1+1+R/1+S)}……
(2) Here, R=a·f sin α 1 /α·e sin α 3 S=a·d sin α 2 /e·f sin α 4 Furthermore, the relationship between x and α 1 is obtained as follows.
x2=b2+g2−2bg cosα1 …………(3)
(3)式から、
α1=x/b・g sinα・x〓 …………(4)
上述の(2)式に(4)式を代入し、伝達関数Gを求め
ると、次のようになる。 x 2 = b 2 + g 2 −2bg cosα 1 …………(3) From equation (3), α 1 = x/b・g sinα・x〓 …………(4) In equation (2) above, Substituting equation (4) and finding the transfer function G, we get the following.
G=〓/〓=1/b・g sinα{ax sin(α1+0)+cx cos(α1+α2+0)(1−1+R/1+S)
}……(5)
ここで、
m=b・g sinα1
n=ax sin(α1+0)
P=cx cos(α1+α2+0)
とすると、
G=1/m{n+p(1−1+P/1+s)}………
…(6)
となる。この伝達関数Gは変数である。G=〓/〓=1/b・g sinα{ax sin( α1 + 0 )+cx cos( α1 + α2 + 0 )(1-1+R/1+S)
}...(5) Here, m=b・g sinα 1 n=ax sin(α 1 + 0 ) P=cx cos(α 1 +α 2 + 0 ), then G=1/m{n+p(1 −1+P/1+s)}……
…(6) becomes. This transfer function G is a variable.
逆伝達関数は、伝達関数Gの逆数、すなわち
1/Gとして得られる。 The inverse transfer function is obtained as the reciprocal of the transfer function G, ie, 1/G.
次に、コントローラー32の操作を第10図の
フローチヤートを基にして説明する。 Next, the operation of the controller 32 will be explained based on the flowchart of FIG.
まず、初期に設定されたROMアドレスレジス
タ73の指令によりマイクロROM72内に記憶
されたプログラムに沿つて○イ〜○ホおよび○ヘ〜○ル
が
次々と実行される。始めに、割込禁止が行なわ
れ、初期設定(初期伝達関数計算)を行うプログ
ラムを実行し、その後割込みが解除されて以下の
処理が実行される。 First, ○I to ○H and ○H to ○R are executed one after another in accordance with the program stored in the micro ROM 72 according to instructions from the ROM address register 73 set initially. First, interrupts are disabled, a program for initial setting (initial transfer function calculation) is executed, and then interrupts are canceled and the following processing is executed.
○イ マクロ命令用ROM70内に記憶されている
リンク機構23で構成されている定数(例え
ば、メインブーム2やトツプブーム1の長さな
ど)データを設定する。B. Set constant data (for example, the lengths of the main boom 2 and top boom 1) configured by the link mechanism 23 stored in the macro instruction ROM 70.
○ロ メインブーム2の俯仰角の電気信号64と、
油圧式引込装置のロツド変位の電気信号65と
を直接A−D変換器63′によりデイジタル信
号に変換し、入出力バツフア67に一時格納す
ると共に、吊荷の振れ角24に相当するデイジ
タル変数データEθを常に入出力バツフア67
に格納する。○B An electric signal 64 of the elevation angle of the main boom 2,
The electric signal 65 of the rod displacement of the hydraulic retracting device is directly converted into a digital signal by the A-D converter 63', and temporarily stored in the input/output buffer 67, and digital variable data corresponding to the swing angle 24 of the suspended load is generated. Eθ is always input/output buffer 67
Store in.
○ハ マイクロ命令用ROM72のプログラムによ
り上述の定数データおよび変数データをマクロ
命令用ROM70およびテーブル設定用ROM6
8に記憶された計算式(例えば、m=b・g・
sin(α1+0−δ0))を基に、次々に内部
レジスタ71を通して演算ユニツト74内で演
算を行う。その演算結果(例えばm)をアドレ
スレジスタ75を通じて任意のアドレスの
RAM69に格納され、次々に計算が行われ
る。そして、最終的な結果Gをあるアドレスの
RAM69内に設定しておき、再び○ロに戻つて
演算が繰返される。○C The above constant data and variable data are transferred to the macro instruction ROM 70 and the table setting ROM 6 by the program in the micro instruction ROM 72.
Calculation formula stored in 8 (for example, m=b・g・
sin(α 1 + 0 − δ 0 )), operations are performed in the operation unit 74 through the internal register 71 one after another. The calculation result (for example, m) is sent to an arbitrary address through the address register 75.
It is stored in the RAM 69 and calculations are performed one after another. Then, the final result G of a certain address is
It is set in the RAM 69, and the calculation is repeated again by returning to ○○○.
このとき、○ハの演算実行中にToのタイマ割
込みがかかると、その演算実行を中断してアド
レスレジスタ75の退避を行いその後○ヘにジヤ
ンプする。 At this time, if a timer interrupt of To occurs during the execution of the operation at ○C, the execution of the operation is interrupted, the address register 75 is saved, and then the operation jumps to ○.
○チ 吊具の振れ角θを入力し、今回サンプリング
時のデータθpと、前回サンプリング時のデー
タθp−1とを用いて、吊具の振れ角速度△θ
を求める。つまり、θを微分することによつ
て、△θを求める。○chi Input the swing angle θ of the hanging tool, and use the data θp from this sampling and the data θp-1 from the previous sampling to calculate the swing angular velocity △θ of the lifting tool.
seek. That is, Δθ is obtained by differentiating θ.
○リ 上記した○ニの処理で求めた伝達関数Gの逆数
値、すなわち逆伝達関数1/Gと、○チの処理で
得られた吊具の振れ角速度との乗算を行い、
Houtを求める。○I Multiply the reciprocal value of the transfer function G obtained in the process of ○D above, that is, the inverse transfer function 1/G, by the swing angular velocity of the hanging tool obtained in the process of ○C,
Find Hout.
○ヌ 油圧シリンダ27の伸縮運動を調節する比例
流量制御弁36および制御弁アンプ41の入力
に見合う出力レベルまで増幅させるレベル変換
計算を行う。ただし、A1は油圧シリンダ27
のヘツド側34の面積、kはアンプゲインであ
る。○ Nu Perform level conversion calculations to amplify the output level corresponding to the input of the proportional flow rate control valve 36 and control valve amplifier 41 that adjust the expansion and contraction movement of the hydraulic cylinder 27. However, A 1 is the hydraulic cylinder 27
The area of the head side 34 of , k is the amplifier gain.
○ル 油圧シリンダの速度指令E0と、○ヌで算出し
た値E1との偏差Eiを算出する。そして、この
偏差EiをEi=0とする制御指令iを出力す
る。○ru Calculate the deviation Ei between the hydraulic cylinder speed command E 0 and the value E 1 calculated in ○nu. Then, a control command i is output that sets this deviation Ei to Ei=0.
そして、上述の一巡プログラムが完了すると、
再びジヤンプしたアドレスレジスタ75に戻り、
タイマ割込みがかかるまで○ハの計算プログラム
と、○ロ、○ニの変数データの設定プログラムを実行
する。 Then, once the above-mentioned round program is completed,
Return to the jumped address register 75 again,
The calculation program in ○C and the variable data setting program in ○B and ○D are executed until a timer interrupt occurs.
なお、第8図中、77は入力バス、78はアド
レスバスを示す。 In FIG. 8, 77 represents an input bus, and 78 represents an address bus.
次に、上述の第10図のフローチヤートのプロ
グラム方法の一例を第11図を参照して説明す
る。 Next, an example of the programming method of the flowchart shown in FIG. 10 described above will be explained with reference to FIG. 11.
最初に、割込み禁止により初期伝達関数計算を
行つて動作前のリンク機構系23の初期伝達関数
を求めておき、次に割込解除でタイマ割込パルス
により出力指令のフローの計算を行い、制御弁ア
ンプ41の入力電圧42を出力する。そして、再
び伝達関数計算フローに戻り伝達関数計算を行う
が、計算途中で割込パルスToが入ると、上述と
同様な操作が行われ、その都度、吊荷の振れ角速
度の変化によるロツド速度変化の補正動作が行な
われる。 First, calculate the initial transfer function by disabling interrupts to obtain the initial transfer function of the link mechanism system 23 before operation. Next, by canceling interrupts, calculate the flow of output commands using the timer interrupt pulse, and control The input voltage 42 of the valve amplifier 41 is output. Then, the flow returns to the transfer function calculation flow again and the transfer function is calculated. However, if an interrupt pulse To is input during the calculation, the same operation as described above is performed, and each time the rod speed changes due to the change in the swing angular velocity of the suspended load. A correction operation is performed.
次に、本発明の制御装置を用いた場合の吊荷振
れ変化による補正操作と、運転初期におけるコン
トローラーからの任意指令を与える操作方法を第
12図および第13図について説明する。 Next, with reference to FIGS. 12 and 13, a correction operation based on a change in hanging load swing when using the control device of the present invention and an operation method for giving an arbitrary command from the controller at the initial stage of operation will be explained.
まず、オペレータの速度指令25により制御弁
アンプ41に入力電圧42が与えられ、その制御
弁アンプ41の出力電流iにより比例流量制御弁
36,36′の油量が調節され、そして油圧シリ
ンダ27の伸縮速度を変化させることにより、リ
ンク機構系23を介して吊荷が移動し、その移動
過程で吊荷の振れ24が発生してその振れ角に相
当する電気信号がコントローラー32内に与えら
れる。そして、コントローラー32内では前述の
如く演算が行われ、該コントローラー32から吊
荷の振れ24をある範囲以内に押えようとする補
正電気信号が制御アンプ41に与えられ、その結
果吊荷移動時における吊荷の振れまたは部材に与
える変動荷重を任意の範囲以内に押えることがで
きる。 First, the input voltage 42 is given to the control valve amplifier 41 by the operator's speed command 25, and the oil amount of the proportional flow control valves 36, 36' is adjusted by the output current i of the control valve amplifier 41. By changing the expansion/contraction speed, the suspended load is moved via the link mechanism system 23, and during the movement process, the suspended load swings 24, and an electric signal corresponding to the swing angle is given to the controller 32. Calculations are performed in the controller 32 as described above, and a correction electric signal is given from the controller 32 to the control amplifier 41 to try to suppress the swing 24 of the suspended load within a certain range, and as a result, when the suspended load is moved, It is possible to suppress the swinging of a suspended load or the fluctuating load applied to a member within an arbitrary range.
第13図のものは、オペレータ指令25をプロ
グラムパターン指令79にしたものであり、油圧
シリンダ27変位65やメインブーム2俯仰角6
4から決定される吊荷振れ止めパターンをコント
ローラー32から与えることにより、オペレータ
操作がいらなくなり、自動運転が可能となり、作
業効率等が向上すると言う効果がある。 The one in FIG. 13 is a program pattern command 79 that is an operator command 25, and includes a hydraulic cylinder 27 displacement 65 and a main boom 2 depression/elevation angle 6.
By providing the hanging load steadying pattern determined from 4 from the controller 32, operator operations are no longer required, automatic operation is possible, and work efficiency is improved.
以上述べたように、本発明においては、小型演
算素子から構成されたコントローラーを用い、油
圧シリンダの変位やメインゲームの俯仰角と吊荷
振れ角を検出して演算し、その吊荷の振れ角に対
するリンク機構系の逆伝達関数を求め、その結果
を油圧制御系に与えて吊荷の振れを任意の範囲以
内に押えるように構成されたものであるから、不
慣なオペレータでも容易にかつ確実に吊荷の振れ
を止めることができる。また、クレーン機体に与
える変動荷重を低減することができるため、クレ
ーンの軽量化を計ることができ、かつコントロー
ラー内のプログラム変更だけで任意の制御方法が
可能であるため、コントローラーの標準化を計る
ことができる。 As described above, in the present invention, a controller composed of small arithmetic elements is used to detect and calculate the displacement of a hydraulic cylinder, the elevation angle of the main game, and the swing angle of a suspended load. It is configured to calculate the inverse transfer function of the link mechanism system and feed the result to the hydraulic control system to suppress the swing of the suspended load within a specified range, making it easy and reliable even for inexperienced operators. The swing of the suspended load can be stopped. In addition, since the variable load applied to the crane body can be reduced, the weight of the crane can be reduced, and any control method can be achieved by simply changing the program in the controller, so it is possible to standardize the controller. I can do it.
なお、上述の実施例のように、検出した電気信
号をデイジタル信号に変換してコントローラー内
で演算を行い、その結果のデイジタル信号を電気
信号に変換して油圧シリンダに指令し、また吊荷
振れを無線送信すれば、高速に行うことができ
る。 In addition, as in the above embodiment, the detected electric signal is converted into a digital signal and calculation is performed in the controller, and the resulting digital signal is converted into an electric signal and commanded to the hydraulic cylinder. This can be done quickly by transmitting wirelessly.
第1図は従来のスクリユーロツド・ナツト式の
引込装置を備えた水平引込式クレーンの概略図、
第2図は従来のスクリユーロツド・ナツト式の引
込装置の縦断面図、第3図は従来のスクリユーロ
ツド・ナツト式の引込装置の操作方法を示したフ
ローチヤート、第4図乃至第13図は本発明の吊
荷振れ止め制御装置の一具体例を示し、第4図は
水平引込式クレーンに備えた状態の概略図、第5
図は油圧式引込装置の油圧回路図、第6図は吊荷
掴み装置の説明図、第7図はメインブームの付根
部の拡大図、第8図はコントローラーのブロツク
図、第9図は水平引込式クレーンの部位寸法を示
したモデル図、第10図はコントローラーの操作
方法を示したフローチヤート、第11図はプログ
ラム方法を示した説明図、第12図および第13
図は操作方法の具体例を示したフローチヤートで
ある。
1……トツプブーム、2……メインブーム、4
……巻上ロープ、5……吊荷掴み装置、24……
吊荷の振れ、27……油圧シリンダ、30……傾
斜角検出器、31……テレメータ送信器、32…
…コントローラー、36……比例流量制御弁、6
2……テレメータ受信器、64……リンク俯仰
角、65……油圧シリンダ変位、67……入出力
バツフア回路、68……テーブル設定用ROM、
69……RAM、70……マクロ命令用ROM、7
1……内部レジスタ、72……マイクロ命令用
ROM、73……ROMアドレスレジスタ、74…
…演算ユニツト、75……アドレスレジスタ、7
9……プログラムパターン。
Figure 1 is a schematic diagram of a horizontal retractable crane equipped with a conventional screw rod nut type retracting device;
Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional screw bolt/nut type retraction device, Fig. 3 is a flowchart showing the operating method of the conventional screw bolt/nut type retraction device, and Figs. 4 to 13 The figures show a specific example of the load swing control device of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of the device installed in a horizontal retractable crane, and FIG.
The figure is a hydraulic circuit diagram of the hydraulic retraction device, Figure 6 is an explanatory diagram of the suspended load gripping device, Figure 7 is an enlarged view of the base of the main boom, Figure 8 is a block diagram of the controller, and Figure 9 is horizontal. A model diagram showing the dimensions of the retractable crane, Figure 10 is a flowchart showing how to operate the controller, Figure 11 is an explanatory diagram showing the programming method, Figures 12 and 13.
The figure is a flowchart showing a specific example of the operating method. 1...Top boom, 2...Main boom, 4
... Hoisting rope, 5 ... Hanging load gripping device, 24 ...
Swing of hanging load, 27...Hydraulic cylinder, 30...Inclination angle detector, 31...Telemeter transmitter, 32...
... Controller, 36 ... Proportional flow control valve, 6
2...Telemeter receiver, 64...Link depression/elevation angle, 65...Hydraulic cylinder displacement, 67...I/O buffer circuit, 68...Table setting ROM,
69...RAM, 70...ROM for macro instructions, 7
1...Internal register, 72...For micro instructions
ROM, 73...ROM address register, 74...
...Arithmetic unit, 75...Address register, 7
9...Program pattern.
Claims (1)
トローラからの制御指令により水平方向の伸縮動
作を行う油圧式引込装置と、中央が前記油圧式引
込装置のロツドの先端に支持され一端が前記マス
トに支持されたメインブームと、基端が前記メイ
ンブームに支持され先端にロープを介して吊具を
支持するトツプブームとを備え、前記油圧式引込
装置のロツドを水平動作させ、前記メインブーム
と前記トツプブームを介して吊荷を水平移動させ
るようにした水平引込式クレーンにおける吊荷振
れ制御装置において、 前記油圧式引込装置のロツド変位を検出する変
位検出器と、前記メインブームの俯仰角を検出す
る俯仰角検出器と、前記吊荷の振れ角を検出する
振れ角検出器とを設けると共に、前記コントロー
ラは、前記各検出器の検出信号を入力し、前記ロ
ツド変位の検出信号および前記メインブームの俯
仰角の検出信号を用いて前記トツプブーム先端の
水平速度を前記油圧式引込装置のロツドの速度に
変換する逆伝達関数を演算し、前記吊荷の振れ角
の検出信号を微分し吊荷の振れ角速度を求め、前
記油圧式引込装置の速度指令と前記逆伝達関数に
前記吊荷の振れ角速度を乗算して得られた値との
差を求め、該差をなくす如き前記制御指令を前記
油圧式引込装置に出力することを特徴とする水平
引込式クレーンにおける吊荷振れ制御装置。 2 前記変位検出器および前記俯仰角検出器は、
夫々検出される電気信号を2進コードのデイジタ
ル信号に変換する変換器を具え、前記コントロー
ラは、デイジタル信号を任意の電気信号レベルに
変換する変換器を具えている特許請求の範囲第1
項記載の水平引込式クレーンにおける吊荷振れ制
御装置。[Scope of Claims] 1. A controller, a hydraulic retracting device supported by a mast and capable of expanding and contracting in the horizontal direction in accordance with control commands from the controller, and a hydraulic retracting device whose center is supported by the tip of a rod of the hydraulic retracting device and whose one end is supported by a rod of the hydraulic retracting device. The main boom is equipped with a main boom supported by the mast, and a top boom whose base end is supported by the main boom and whose distal end supports a lifting device via a rope, and the rod of the hydraulic retraction device is horizontally operated, and the top boom is supported by the main boom. and a lifting load swing control device for a horizontal retractable crane that horizontally moves a suspended load via the top boom, comprising: a displacement detector for detecting rod displacement of the hydraulic retracting device; and a displacement detector for detecting the elevation angle of the main boom. The controller is provided with an elevation angle detector for detecting the elevation angle and a deflection angle detector for detecting the deflection angle of the suspended load, and the controller inputs the detection signals of the respective detectors, and receives the detection signal of the rod displacement and the main deflection angle. Using the detected signal of the elevation angle of the boom, an inverse transfer function is calculated to convert the horizontal speed of the tip of the top boom to the speed of the rod of the hydraulic retracting device, and the detected signal of the swing angle of the suspended load is differentiated to calculate the suspended load. find the difference between the speed command of the hydraulic retracting device and the value obtained by multiplying the inverse transfer function by the swing angular velocity of the suspended load, and issue the control command to eliminate the difference. A hanging load swing control device for a horizontal retractable crane characterized by outputting to a hydraulic retracting device. 2. The displacement detector and the elevation angle detector are
Claim 1: The controller comprises a converter for converting each detected electric signal into a binary code digital signal, and the controller comprises a converter for converting the digital signal to an arbitrary electric signal level.
A hanging load swing control device for a horizontal retractable crane as described in 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2771478A JPS54122551A (en) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | Baggage swing control device for horizontally luffing crane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2771478A JPS54122551A (en) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | Baggage swing control device for horizontally luffing crane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54122551A JPS54122551A (en) | 1979-09-22 |
| JPS6114073B2 true JPS6114073B2 (en) | 1986-04-16 |
Family
ID=12228661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2771478A Granted JPS54122551A (en) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | Baggage swing control device for horizontally luffing crane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54122551A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142285U (en) * | 1984-02-28 | 1985-09-20 | 住友重機械工業株式会社 | Crane lateral vibration prevention device |
| JPH0710470A (en) * | 1993-06-21 | 1995-01-13 | Kobe Steel Ltd | Control device for preventing oscillation of cargo lifted by crane |
-
1978
- 1978-03-13 JP JP2771478A patent/JPS54122551A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54122551A (en) | 1979-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5361211A (en) | Control system for automatically controlling actuators of an excavator | |
| CN112943751B (en) | Auxiliary job control method, device, electronic equipment and storage medium | |
| JP2005532968A (en) | Control system for cargo handling equipment | |
| JPH054177A (en) | Manipulator control device | |
| US10384915B2 (en) | Pivoting device | |
| CN107849856A (en) | Large manipulator with articulated mast that folds and unfolds quickly | |
| CN114423908A (en) | Construction machine | |
| WO1995018272A1 (en) | Working machine control device for a construction | |
| KR960000109B1 (en) | Method and apparatus for controlling swing stop of upper swing body in construction machine | |
| JPS6114073B2 (en) | ||
| EP3925919B1 (en) | Lifting control device and mobile crane | |
| JP5295619B2 (en) | Front loader control system | |
| JPH038698A (en) | Outrigger reaction limiting signal generator of moving crane | |
| JP2000335495A (en) | Control system of aircraft | |
| CA3183900A1 (en) | Controlling boom of work machine | |
| JPS6213619A (en) | Swivel positioning device for upper swing type work vehicle | |
| JPH0534279B2 (en) | ||
| JPH06136783A (en) | Working scope control method for construction machine | |
| JP2508102B2 (en) | Jib crane automatic operation controller | |
| JPH0224976B2 (en) | ||
| EP3743563B1 (en) | Excavator including upper swing body having free swing function | |
| JPS6030639B2 (en) | horizontal retractable crane | |
| JP3073310B2 (en) | Turn braking start signal generator for mobile cranes | |
| JP2003081577A (en) | Crane hook horizontal movement control device | |
| CN120572537A (en) | A control method, system, electronic device and medium for a hydraulic mechanical arm |