起重机和起重机控制方法技术

本发明专利技术提供一种在抑制使起重机停止时产生的吊重摆动的同时缩短制动距离、安全性高的起重机。具有生成水平移动装置的移动速度指令的速度指令生成部和按照速度指令使水平移动装置移动的起重机控制部。其中，速度指令生成部生成减速模式(v1)和加减速模式(v2)，在减速模式中从输入了停止动作开始信号的时刻起进行减速，在加减速模式中进行加减速，以抵消使停止动作开始时的吊重摆动(x0)与因减速模式(v1)驱动水平移动装置时产生的吊重摆动(x1)叠加而产生的吊重摆动(x01)。从停止动作开始时起按照减速模式(v1)驱动水平移动装置，并按照加减速模式(v2)驱动水平移动装置，以使吊重摆动(x01)的摆动量最大的时刻与加减速模式(v2)的中心时刻一致。(v2)的中心时刻一致。(v2)的中心时刻一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】起重机和起重机控制方法


[0001]本专利技术涉及对悬吊并搬运吊重的起重机的动作进行控制的技术。具体而言，涉及起重机、起重机控制装置、起重机控制方法和用于控制起重机的程序。

技术介绍

[0002]近年来，随着起重机的熟练作业者的老龄化和起重机设置台数增加引起的人手不足，经验少的非熟练作业者驾驶(操作)起重机的情况增加。非熟练作业者进行的起重机操作中，存在因误判障碍物的位置和高度、未注意到周边障碍物、吊重的摆动等起重机的动作预测不熟练、对起重机操作不习惯而产生误操作等的风险。因此，在非熟练作业者进行的起重机操作中，与熟练作业者的起重机操作相比，吊重与障碍物的碰撞和卡夹等事故发生易于增多。
[0003]作为防止事故的对策之一，有专利文献1中公开的技术。专利文献1中，作为抑制吊重摆动地使起重机停止的控制方法，公开了在使起重机停止的动作开始时，先进行档位操作或机械制动之后，在其摆动周期的1/2后的时机进行1次或多次反向档位操作或机械制动，或者在其摆动周期的1/4后的时机进行1次或多次反向档位操作或机械制动。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平8
‑
324960号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]专利文献1中公开的方法中，在通过档位操作或机械制动进行的减速之后对档位(三角波速度模式)进行1次以上操作而抑制吊重摆动，但并不是用1次操作使其可靠地停止，结果并不能够期待制动距离减小。对此，要求使起重机迅速且安全地停止，即抑制停止等瞬间变化发生的情况下的吊重摆动，并且制动距离短。
[0009]此处，使起重机速度变化时，达到目标速度的时间或速度变化在一定范围内的时间或移动距离、与吊重摆动的大小成此消彼长的关系。即，增大起重机速度的变化的比例时，上述时间或移动距离变短，但吊重摆动变大。特别是，在使速度急剧变化时，该问题变得更显著。例如，作为速度变化的一例，使起重机停止时，小车移动直到停止的制动距离短，但发生较大的吊重摆动。为了减轻吊重摆动，使速度变化时间(例如减速时间)延长、或者施加用于抑制吊重摆动的控制即可，但该情况下，虽然能够抑制吊重摆动，但存在制动距离变长的问题。
[0010]本专利技术是鉴于这样的问题而得出的，目的在于提供一种能够在抑制吊重摆动的同时缩短制动的距离和时间的、安全性更高的控制起重机的动作的技术。
[0011]用于解决课题的技术方案
[0012]为了解决上述课题，本专利技术中，生成抵消起重机的控制开始时的吊重摆动与因起
重机控制的第一速度模式而产生的吊重摆动叠加而产生的“叠加吊重摆动”(控制指的是目标速度或速度变化在一定范围内的控制)的第二速度模式，使用该加减速模式控制起重机的动作。举其一例，一种起重机，包括使由钢丝绳悬吊的吊重在水平方向上水平移动的水平移动装置、生成用于控制所述水平移动装置的速度指令的速度指令生成部、以及按照所述速度指令控制所述水平移动装置的速度的起重机控制部，其中，所述速度指令生成部生成第一速度模式和第二速度模式作为所述速度指令，其中，在所述第一速度模式中，从所述水平移动的速度变更开始时的速度变更为规定速度，在所述第二速度模式中，进行加减速，以抵消所述速度变更开始时的第一吊重摆动与因所述第一速度模式的驱动而产生的第二吊重摆动叠加而产生的第三吊重摆动，所述起重机控制部按照所生成的所述第一速度模式和所述第二速度模式来控制所述水平移动装置。
[0013]另外，本专利技术中，也包括上述起重机中的控制方法、用于执行本控制方法、控制起重机的程序。
[0014]另外，此处，上述“钢丝绳”这一用语定义为不仅表示钢丝绳、也表示链、线、绳、带、线缆等能够用于悬吊重物的各种道具。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术，能够用更少次数的加减速抵消或减少速度变化引起的吊重摆动，所以能够在抑制吊重摆动的同时减小直到目标速度的距离，能够提高起重机的安全性。
附图说明
[0017]图1是表示作为本专利技术的对象的起重机的一例中的机构的图。
[0018]图2是表示本专利技术中的实施例1的起重机的结构的图。
[0019]图3是表示实施例1中生成的速度模式的图。
[0020]图4是表示实施例1的起重机的速度指令生成部的处理流程的图。
[0021]图5是说明实施例1的动作例的图。
[0022]图6是表示本专利技术中的实施例2的起重机的结构的图。
[0023]图7是表示本专利技术中的实施例3的起重机的结构的图。
具体实施方式
[0024]以下，使用附图说明本专利技术中的起重机的几个实施例。
[0025]此处，本专利技术对于能够在水平方向上移动吊重的各种起重机是有效的。即，本专利技术是不仅在用小车使吊重横行和纵行的起重机(例如桥式起重机)中、且在仅进行横行或纵行的起重机(例如卸船机)或所谓移动式起重机中也能够应用的技术。即，本说明书中，“起重机”这一用语包括能够在水平方向上移动吊重的全部种类的起重机。另外，水平也包括移动式起重机的臂等进行的曲线移动。即，包括因移动而对于吊重可能发生吊重摆动的移动。
[0026]另外，对于用起重机搬运的重物(吊重)，用钢丝绳或链等悬吊搬运，本专利技术中只要是能够用于悬吊重物的用具即可，与材质和形状等无关。因此，如上所述，本说明书中“钢丝绳”这一用语是作为对用于悬吊重物的用具总称的用语记载的。
[0027]即，“钢丝绳”中不仅包括所谓钢丝绳，也包括链、带、丝、线缆、线、绳等。
[0028]＜实施例1＞
[0029]使用图1至图5，说明本专利技术中的实施例1的起重机。其中，各图中，对于同一设备(装置)附加同一附图标记，有时在后来的图的说明中省略已有设备的说明。
[0030]图1是表示桥式起重机的机构的概要的图。另外，如上所述，本专利技术并不限定于桥式起重机。
[0031]图1中，起重机1由沿着建筑物(未图示)的两侧的墙壁设置的轨道2、在该轨道2的顶面移动的桥架3、和沿着桥架3的底面移动的小车4构成。在小车4的下部设置了未图示的卷扬机(提升机)，使用它使钢丝绳5卷升或卷降，由此使钢丝绳5的前端的钩6升降。该钩6直接或经由线缆7悬吊吊重8，随着钩6的升降，吊重8升降。即，起重机1能够通过桥架3的水平方向的移动(以下简称为“纵行”)和小车4的水平方向的移动(以下简称为“横行”)而使吊重8在水平方向上移动，并且用卷扬机使吊重8在垂直方向(上下方向)上升降。
[0032]本实施例中，通过使用该小车4的横行、使用桥架3的纵行(行进)进行水平方向移动。该图1中，小车4和桥架3相当于水平移动装置。因为本专利技术与在水平方向上移动吊重的动作相关，所以关于本专利技术的实施例1的以下说明以通过横行和纵行进行的水平方向移动的动作为中心进行说明。从而，以下实施例的说明中，吊重的移动表示驱动小车4的移动(横行)、驱动桥架3的移动(纵行)中的任一方或双方。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种起重机，包括使由钢丝绳悬吊的吊重在水平方向上水平移动的水平移动装置、生成用于控制所述水平移动装置的速度指令的速度指令生成部、以及按照所述速度指令控制所述水平移动装置的速度的起重机控制部，所述起重机的特征在于：所述速度指令生成部生成第一速度模式和第二速度模式作为所述速度指令，其中，在所述第一速度模式中，从所述水平移动的速度变更开始时的速度变更为规定速度，在所述第二速度模式中，进行加减速，以抵消所述速度变更开始时的第一吊重摆动与因所述第一速度模式的驱动而产生的第二吊重摆动叠加而产生的第三吊重摆动，所述起重机控制部按照所生成的所述第一速度模式和所述第二速度模式来控制所述水平移动装置。2.如权利要求1所述的起重机，其特征在于：所述速度指令生成部使用使该起重机的所述水平移动减速、停止的减速模式作为所述第一速度模式。3.如权利要求1或2所述的起重机，其特征在于：所述起重机控制部从所述速度变更开始时起按照所述第一速度模式控制所述水平移动装置，并控制所述水平移动装置，以使所述第三吊重摆动的摆动量最大的时刻与所述第二速度模式的中心时刻一致。4.如权利要求1～3中任一项所述的起重机，其特征在于：所述速度指令生成部，基于所述第三吊重摆动的振幅、相位和与所述钢丝绳的长度相应的角频率、所述速度变更开始时的起重机的速度、以及所述第一速度模式的速度变更的时间，计算所述第二速度模式中的控制的开始时刻、时长和最大速度，来生成所述第一速度模式。5.如权利要求4所述的起重机，其特征在于：所述速度指令生成部，基于所述第一吊重摆动中的摆动量、摆动速度和角频率来计算所述第一吊重摆动的振幅和相位，并基于计算出的所述第一吊重摆动的振幅、相位和角频率、以及所述第一速度模式即减速模式的减速时间，来计算所述第三吊重摆动的振幅和相位。6.如权利要求4或5所述的起重机，其特征在于：所述速度指令生成部生成呈现为梯形波的第二速度模式来作为所述第二速度模式。7.如权利要求6所述的起重机，其特征在于：所述速度指令生成部生成所述水平移动的速度变更呈现为按一定比例加速或减速的第一速度模式来作为所述第一速度模式，所述梯形波在令开始时刻为Tw、时长为T2、最高速度为Vdmax、所述梯形波的上底/下底为r、所述角频率为wr、所述第三吊重摆动的振幅为A01、所述相位为θ01的情况下(n是0或1)，满足：θ01＝(2*n+1/2)*π
‑
Tw*wr
‑
T2*wr/2A01＝
‑
4*Vdmax*(cos(r*T2*wr/2)
‑
cos(T2*wr/2))/((1
‑
r)*T2*wr^2)。8.如权利要求1～7中任一项所述的起重机，其特征在于：还具有获取所述吊重的摆动量和摆动速度的吊重摆动获取部，所述速度指令生成部使用所述吊重摆动量和所述吊重摆动速度来生成所述速度指令。
9.如权利要求8所述的起重机，其特征在于：所述吊重摆动获取部基于所述吊重摆动的角频率或从所述钢丝绳的长度求出的所述角频率、以及所述起重机的所述速度指令，来推算所述吊重摆动量和所述吊重摆动速度。10.如权利要求1～9中任一项所述的起重机，其特征在于，还包括：检测对于所述吊重和所述起重机的障碍物的障碍物检测部；和碰撞判断部，其判断是否存在由所述障碍物检测部检测出的所述障碍物与所述吊重和所述起重机中的至少一者碰撞的危险，在存在所述碰撞的危险的情况下对所述速度指令生成部输出开始停止动作的停止动作开始信号。11.一种控制起重机的起重机控制方法，其中所述起重机包括使由钢丝绳悬吊的吊重在水平方向上水平移动的水平移动装置、生成用...

【专利技术属性】
技术研发人员：桃井康行，家重孝二，及川裕吾，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：