(57)【要約】【課題】走行車両の走行速度の変動の影響を受けず、ケーブルリールによって、走行する走行車両と外部との間で作用する張力を安定させつつケーブルの巻き取り及び巻き出しを行わせることが可能なケーブルリールの制御装置、ケーブルリールの制御方法、及び、タイヤ式クレーンを提供する。【解決手段】ケーブルリール５の制御装置２０は、走行車両の速度または加速度を表わす走行データＤｄを取得し、該走行データＤｄに基づいて、予め設定された張力設定値Ｆｆと対応する基準トルク値Ｔｓに対するトルク補正値ΔＴを演算するトルク補正演算手段２１と、基準トルク値Ｔｓをトルク補正値ΔＴで補正して、張力設定値Ｆｆとするのにモータ５ｂで発生すべきトルク指令値Ｃｔを求めるトルク指令値演算手段２２とを備える。【選択図】図３
2010143682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行車両に設けられ、外部との接続を行うケーブルを巻回するドラムと、該ドラムを回転駆動させるモータとを有し、前記走行車両の走行に伴って前記ケーブルの巻き取り及び巻き出しを行うケーブルリールを制御するケーブルリールの制御装置であって、
前記走行車両の速度または加速度を表わす走行データを取得し、該走行データに基づいて、予め設定された張力設定値と対応する基準トルク値に対するトルク補正値を演算するトルク補正演算手段と、
前記基準トルク値を前記トルク補正値で補正して、前記張力設定値とするのに前記モータで発生すべきトルク指令値を求めるトルク指令値演算手段とを備えることを特徴とするケーブルリールの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のケーブルリールの制御装置において、
前記トルク補正演算手段は、前記ドラムに巻回されている前記ケーブルの巻取半径を取得し、該巻取半径及び前記走行データに基づいて前記ドラムの回転加速度を演算する回転加速度演算部と、
前記巻取半径を取得し、該巻取半径に基づいて、前記ケーブルリールの前記ドラムを含む回転機構の回転機構慣性モーメント値を演算し、該回転機構慣性モーメント値と、前記回転加速度演算部で演算された前記ドラムの回転加速度とを乗じて前記トルク補正値を演算するトルク補正演算部とを有することを特徴とするケーブルリールの制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のケーブルリールの制御装置において、
前記トルク補正演算手段は、前記走行車両の前記ケーブルリールが設けられた側における前記走行データを取得し前記トルク補正値を演算していることを特徴とするケーブルリールの制御装置。
【請求項４】
走行車両に設けられ、外部との接続を行うケーブルを巻回するドラムと、該ドラムを回転駆動させるモータとを有し、前記走行車両の走行に伴って前記ケーブルの巻き取り及び巻き出しを行うケーブルリールを制御するケーブルリールの制御方法であって、
トルク補正演算手段が、前記走行車両の速度または加速度を表わす走行データを取得し、該走行データに基づいて、予め設定された張力設定値と対応する基準トルク値に対するトルク補正値を演算するトルク補正演算ステップと、
トルク指令値演算手段が、前記基準トルク値を前記トルク補正値で補正して、前記張力設定値とするのに前記モータで発生すべきトルク指令値を求めるトルク指令値演算ステップとを備えることを特徴とするケーブルリールの制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載のケーブルリールの制御方法において、
前記トルク補正演算ステップでは、前記トルク補正演算手段が、前記ドラムに巻回されている前記ケーブルの巻取半径を取得し、該巻取半径及び前記走行データに基づいて前記ドラムの回転加速度を演算するとともに、前記巻取半径に基づいて前記ケーブルリールの前記ドラムを含む回転機構の回転機構慣性モーメント値を演算し、該回転機構慣性モーメント値と前記ドラムの回転加速度とを乗じて前記トルク補正値を演算することを特徴とするケーブルリールの制御方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のケーブルリールの制御方法において、
前記トルク補正演算ステップでは、前記トルク補正演算手段は、前記走行車両の前記ケーブルリールが設けられた側における前記走行データを取得していることを特徴とするケーブルリールの制御方法。
【請求項７】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のケーブルリールの制御装置と、
該制御装置によって前記モータが制御されるケーブルリールと、
前記制御装置及び前記ケーブルリールが設けられ、タイヤによる走行手段によって走行可能なクレーン本体とを備えることを特徴とするタイヤ式クレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行車両に設けられて、外部との接続を行うケーブルの巻き取り、及び、巻き出しを行うケーブルリールを制御するケーブルリールの制御装置、ケーブルリールの制御方法、及び、制御装置を備えたタイヤ式クレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、外部電源からの給電により所定のレーン内を走行するタイヤ式クレーンが知られている。より具体的には、タイヤ式クレーンには、外部電源と接続するための走行給電ケーブルと走行給電ケーブルの巻き取り、巻き出しを行うケーブルリールとが設けられている。そして、タイヤ式クレーンの移動に伴ってケーブルリールにより走行給電ケーブルを巻き取り、または、巻き出すことで、タイヤ式クレーンは、その位置に係らず走行給電ケーブルを介して外部給電から給電して、自走することが可能となっている（例えば、特許文献１参照）。ここで、ケーブルリールは、走行給電ケーブルを巻回するドラムと、ドラムを回転するモータとを備えており、モータによってドラムを回転駆動させることで、その回転方向により走行給電ケーブルを巻き取り、または、巻き出すことが可能となっている。
【０００３】
ところで、上記のような走行給電ケーブルは、タイヤ式クレーンに設けられたケーブルリールと、外部電源との間に配設されており、必要以上の張力が作用してしまうと、外部電源に接続されたコネクタが外れてしまい、また、走行給電ケーブルやケーブルリール自体が損傷を受けてしまうおそれもある。一方、作用する張力が小さい、または、全く張力が作用しない状態であると、走行給電ケーブルは弛んでしまい、タイヤ式クレーンとの接触や混線の原因となってしまう。また、走行給電ケーブルに作用する張力は、モータの出力を一定としてもドラムに巻回されている走行給電ケーブルの巻取半径に比例して変化することとなる。このため、従来ケーブルリールでは、モータ制御装置により、走行給電ケーブルの巻取半径に比例して出力が変化するようにモータを駆動させて、ドラムによって巻き取り、及び、巻き出しを行っていた。
【特許文献１】特開２００３−１３７４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タイヤ式クレーンなどの走行車両では、その走行速度は運転操作に応じて変化し、また、吊り荷などの負荷が揺れたり、風が吹いたりすることによっても変化することとなる。このため、走行車両から延出されて外部と接続されるケーブルには、走行車両の走行速度の変動に伴って張力が変動して作用してしまう問題があった。
【０００５】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、走行車両の走行速度の変動の影響を受けず、ケーブルリールによって、走行する走行車両と外部との間で作用する張力を安定させつつケーブルの巻き取り及び巻き出しを行わせることが可能なケーブルリールの制御装置、ケーブルリールの制御方法、及び、タイヤ式クレーンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、走行車両に設けられ、外部との接続を行うケーブルを巻回するドラムと、該ドラムを回転駆動させるモータとを有し、前記走行車両の走行に伴って前記ケーブルの巻き取り及び巻き出しを行うケーブルリールを制御するケーブルリールの制御装置であって、前記走行車両の速度または加速度を表わす走行データを取得し、該走行データに基づいて、予め設定された張力設定値と対応する基準トルク値に対するトルク補正値を演算するトルク補正演算手段と、前記基準トルク値を前記トルク補正値で補正して、前記張力設定値とするのに前記モータで発生すべきトルク指令値を求めるトルク指令値演算手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明は、走行車両に設けられ、外部との接続を行うケーブルを巻回するドラムと、該ドラムを回転駆動させるモータとを有し、前記走行車両の走行に伴って前記ケーブルの巻き取り及び巻き出しを行うケーブルリールを制御するケーブルリールの制御方法であって、トルク補正演算手段が、前記走行車両の速度または加速度を表わす走行データを取得し、該走行データに基づいて、予め設定された張力設定値と対応する基準トルク値に対するトルク補正値を演算するトルク補正演算ステップと、トルク指令値演算手段が、前記基準トルク値を前記トルク補正値で補正して、前記張力設定値とするのに前記モータで発生すべきトルク指令値を求めるトルク指令値演算ステップとを備えることを特徴としている。
【０００８】
この構成及び方法によれば、トルク補正演算ステップにおいて、トルク補正演算手段によって、走行データを取得し、該走行データに基づいて、走行速度の変動に応じたトルク補正値を求めることができる。そして、トルク指令値演算ステップにおいて、トルク指令値演算手段により、予め設定された張力設定値と対応する基準トルク値をトルク補正値で補正してトルク指令値を求めることで、走行速度の変動の影響を考慮して、ケーブルの張力を張力設定値とするようにケーブルリールのモータを駆動させるトルク指令値を正確に求めることができる。このため、走行速度の変動の影響を控除してケーブルの張力が張力設定値で安定するようにケーブルリールのモータを制御することができる。  
【０００９】
また、上記のケーブルリールの制御装置において、前記トルク補正演算手段は、前記ドラムに巻回されている前記ケーブルの巻取半径を取得し、該巻取半径及び前記走行データに基づいて前記ドラムの回転加速度を演算する回転加速度演算部と、前記巻取半径を取得し、該巻取半径に基づいて、前記ケーブルリールの前記ドラムを含む回転機構の回転機構慣性モーメント値を演算し、該回転機構慣性モーメント値と、前記回転加速度演算部で演算された前記ドラムの回転加速度とを乗じて前記トルク補正値を演算するトルク補正演算部とを有することがより好ましい。
【００１０】
また、上記のケーブルリールの制御方法において、前記トルク補正演算ステップでは、前記トルク補正演算手段が、前記ドラムに巻回されている前記ケーブルの巻取半径を取得し、該巻取半径及び前記走行データに基づいて前記ドラムの回転加速度を演算するとともに、前記巻取半径に基づいて前記ケーブルリールの前記ドラムを含む回転機構の回転機構慣性モーメント値を演算し、該回転機構慣性モーメント値と前記ドラムの回転加速度とを乗じて前記トルク補正値を演算することがより好ましい。
【００１１】
この構成及び方法によれば、トルク補正演算ステップでは、ドラムに巻回されているケーブルの巻取半径と、走行データとに基づいて、当該走行データと対応する走行車両の走行加速度に応じたドラムの回転加速度を正確に演算することができる。また、回転機構慣性モーメント値を演算するが、この際、取得した巻取半径に基づいて演算することで、ドラムに巻かれたケーブルを考慮して回転機構の回転機構慣性モーメント値を正確に演算することができる。そして、演算により求めた上記のドラムの回転加速度と回転機構慣性モーメント値とを乗じることにより、トルク補正値を正確に演算することができ、これにより、ケーブルリールのモータを駆動させるトルク指令値を正確に求めることができる。
【００１２】
また、上記のケーブルリールの制御装置において、前記トルク補正演算手段は、前記走行車両の前記ケーブルリールが設けられた側における前記走行データを取得し前記トルク補正値を演算していることがより好ましい。
【００１３】
また、上記のケーブルリールの制御方法において、前記トルク補正演算ステップでは、前記トルク補正演算手段は、前記走行車両の前記ケーブルリールが設けられた側における前記走行データを取得していることがより好ましい。
【００１４】
この構成及び方法によれば、トルク補正演算手段では、走行車両のケーブルリールが設けられた側の走行データを取得しているので、当該走行データに基づいて、速度の変動に応じて、ケーブルに作用する張力を張力設定値とするためのトルク補正値を、より正確に演算することができる。
【００１５】
また、本発明のタイヤ式クレーンは、上記のケーブルリールの制御装置と、該制御装置によって前記モータが制御されるケーブルリールと、前記制御装置及び前記ケーブルリールが設けられ、タイヤによる走行手段によって走行可能なクレーン本体とを備えることを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、制御装置による制御のもと、タイヤによる走行手段によって走行するクレーン本体に対して外部と接続されたケーブルを、走行速度の変動の影響を受けずに、張力が張力設定値となるように安定させた状態で、ケーブルリールにより巻き取り、また、巻き出すことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のケーブルリールの制御装置では、トルク補正演算手段とトルク指令値演算手段とを備えることで、走行車両の走行速度の変動の影響を受けず、ケーブルリールによって、走行する走行車両と外部との間で作用する張力を安定させつつケーブルの巻き取り及び巻き出しを行わせることができる。
また、本発明のケーブルリールの制御方法では、トルク補正演算ステップとトルク指令値演算ステップとを行うことで、走行車両の走行速度の変動の影響を受けず、ケーブルリールによって、走行する走行車両と外部との間で作用する張力を安定させつつケーブルの巻き取り及び巻き出しを行うことができる。
本発明のタイヤ式クレーンでは、上記制御装置を備えることで、走行車両の走行速度の変動に伴って、ケーブルが引っ張られて外部との接続が外れたり、弛んでクレーン本体との接触や混線等が発生してしまうことなく、ケーブルにより外部と接続された状態で好適にクレーン本体を走行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るタイヤ式クレーンの実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。図１は、本発明に係るタイヤ式クレーン（Ｒｕｂｂｅｒ  Ｔｉｒｅｄ  Ｇａｎｔｒｙ  Ｃｒａｎｅ）の全体図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態のタイヤ式クレーン１は、コンテナヤードＹ内の路面Ｒ上に設置された走行レーンＬに外部電源２が設けられていて、該外部電源２からの給電を受けて、走行車両としてタイヤ６ａによる走行手段６によって走行レーンＬ上を自走しつつ、コンテナＣの積み下ろしを行うものである。より具体的には、タイヤ式クレーン１は、タイヤ６ａにより路面Ｒ上を走行するクレーン本体３と、該クレーン本体３から延び外部電源２に接続されるケーブルである走行給電ケーブル４と、クレーン本体３に設けられて走行給電ケーブル４の巻き取り及び巻き出しを行うケーブルリール５と、ケーブルリール５を制御する制御装置２０（図２参照）とを備える。
【００２０】
クレーン本体３は、タイヤ式の上記走行手段６と、互いに略平行に立設されて走行手段６によりそれぞれ走行可能な一対の脚部７と、該脚部７間に上部で架設された梁部８と、該梁部８に吊設された吊下機構９とを備えている。図１及び図２に示すように、走行手段６は、両脚部７のそれぞれに設けられ、垂直軸を中心として回転自在に支持されたタイヤ６ａと、タイヤ６ａの方向を変更させる方向調整機構（不図示）と、タイヤ６ａを駆動させる車輪駆動モータ（不図示）と、これら方向調整機構及び車輪駆動モータを制御する走行手段制御部６ｂとを備える。そして、走行手段６の走行手段制御部６ｂでは、各走行レーンＬに沿って配設された地上ガイドラインＧとのズレ量を検出するＲＴＧ蛇行量検出センサ（不図示）からの検出信号に基づき、方向調整機構に対して走行車輪の方向を切り替えさせ、該地上ガイドラインＧに沿うように、車輪駆動モータに対してタイヤ６ａを、走行レーンＬに沿うレーン内走行方向Ｌ１に横走行させる制御を行う。
【００２１】
また、車輪駆動モータ（不図示）には、エンコーダなどで構成される速度センサ１０が設けられており、走行手段制御部６ｂは、速度センサ１０からの入力により走行手段６によるクレーン本体３の走行速度を取得している。そして、走行手段制御部６ｂは、クレーン本体３の走行速度を表す走行方向データＤｄを制御装置２０に出力している。なお、速度センサ１０としては、ケーブルリール５が設けられた側の脚部７に取り付けられた車輪駆動モータ（不図示）に設けられていることが好ましい。このようにすることで、走行給電ケーブル４の繰り出し速度と対応した走行データＤｄを得ることができる。また、走行データＤｄが表わす走行速度は、走行方向Ｌ１のいずれの方へ走行するかによって異なり、一方側へ走行する時を正、他方側へ走行する時を負として表わされている。
【００２２】
また、図１に示すように、一対の脚部７は、梁部８及び吊下機構９を支持している。梁部８は、吊下機構９を吊り下げるように支持している。そして、梁部８には、該梁部８の長手方向に沿って吊下機構９が走行可能なように、ガイドレール８ａが設けられている。吊下機構９は、図示しない給電部より受電することにより、コンテナＣを積み降ろしするように作動する。より具体的に、吊下機構９は、梁部８のガイドレール８ａに沿って走行可能トロリ９ａと、コンテナＣを把持するスプレッダー９ｂと、トロリ９ａからスプレッダー９ｂを吊り下げている吊下ロープ９ｃと、該吊下ロープ９ｃの巻上げ及び巻出しを行う巻上機９ｄと、トロリ９ａ、スプレッダー９ｂ及び巻上機９ｄの作動を制御する吊下機構制御部（図示せず）とを備えている。
【００２３】
また、走行給電ケーブル４は、先端に受電側コネクタ４ａが設けられて、外部電源２の給電側コネクタ２ａと接続されており、これにより外部電源２からの給電を行うことが可能となっている。図１及び図２に示すように、走行給電ケーブル４を収容するケーブルリール５は、一方の脚部７の外側面に設けられている。ケーブルリール５は、略水平な軸心を有して回転可能で走行給電ケーブル４が巻回されたドラム５ａと、出力軸が減速機（図示せず）を介してドラム５ａに接続され、該ドラム５ａを回転させるモータ５ｂとを有している。モータ５ｂは、インバータ５ｃを介して制御装置２０と接続されており、これにより制御装置２０から出力されたトルク指令値Ｃｔをトルク指令電流Ｉｔに変換して、モータ５ｂに出力することが可能となっている。そして、制御装置２０による制御のもと、モータ５ｂを駆動させてドラム５ａに所定のトルクを作用させることにより、クレーン本体３の走行に伴って、走行給電ケーブル４をドラム５ａに巻き取り、または、巻き出すことが可能となっている。ドラム５ａには、巻回されている走行給電ケーブル４の外径である巻取半径Ｒｃを検出する巻取半径検出センサ５ｆが設けられており、これにより検出された巻取半径Ｒｃは、制御装置２０に入力されている。
【００２４】
次に、制御装置２０の詳細について説明する。図３に示すように、制御装置２０は、走行手段制御部６ｂから入力される走行データＤｄに基づいて、予め設定された張力設定値Ｆｆと対応する基準トルク値Ｔｓに対する補正分となるトルク補正値ΔＴを演算するトルク補正演算手段２１と、基準トルク値Ｔｓをトルク補正値ΔＴで補正して、張力設定値Ｆｆとするのにモータで発生すべきトルク指令値Ｃｔを演算し、インバータ５ｃを介してモータ５ｂに出力するトルク指令値演算手段２２とを備える。
【００２５】
トルク補正演算手段２１は、走行手段制御部６ｂから走行データＤｄに基づいて走行加速度を演算する走行加速度演算部２３と、走行加速度演算部２３で演算された走行加速度からドラムの回転加速度を演算する回転加速度演算部２４と、回転加速度演算部２４で演算した回転加速度からトルク補正値ΔＴを演算するトルク補正演算部２５とを有する。走行加速度演算部２３は、具体的には微分器であり、入力された走行データＤｄである走行速度を微分処理することにより、クレーン本体３の走行加速度を演算する。ここで、走行加速度は、加速及び減速を含む概念であり、加速の際を正、減速の際を負として表わしている。また、回転加速度演算部２４は、巻取半径検出センサ５ｆからドラム５ａの巻取半径Ｒｃを取得し、該巻取半径Ｒｃと走行加速度演算部２３で演算された走行加速度とを乗算することにより、クレーン本体３の走行に応じて回転して走行給電ケーブル４を繰り出すケーブルリール５のドラム５ａの回転加速度を演算している。ここで、回転加速度は、走行加速度同様加速及び減速を含む概念であり、加速の際を正、減速の際を負として表わしている。
【００２６】
また、図示しないメモリには、ドラム５ａを含む回転機構について、ドラム５ａに走行給電ケーブル４が巻回されていない状態での慣性モーメントである基準慣性モーメント値と、走行給電ケーブル４として使用されているケーブルの単位長さ当りの重量が記憶されている。そして、トルク補正演算部２５は、図示しないメモリから基準慣性モーメント値とケーブルの単位長さ当りの重量を参照するとともに、巻取半径検出センサ５ｆから巻取半径Ｒｃを取得する。そして、トルク補正演算部２５は、該巻取半径Ｒｃと走行給電ケーブル４の単位長さ当りの重量とから、ドラム５ａに巻回されている走行給電ケーブル４の重量を考慮して、回転機構全体の慣性モーメントを、回転機構慣性モーメント値として求める。そして、トルク補正演算部２５は、この回転機構慣性モーメント値と、入力された回転加速度とを乗算することで、トルク補正値ΔＴとして、ドラム５ａの回転速度が変動、すなわち加減速することによって走行給電ケーブル４に作用するトルクの変化量を求めることができる。なお、トルク補正値ΔＴとしては、回転機構慣性モーメント値と回転加速度との乗算結果にゲインを与えてトルク補正値ΔＴとしても良い。
【００２７】
トルク指令値演算手段２２は、張力設定値Ｆｆに対応してモータ５ｂとして発生させるべきトルクの基準となる基準トルク値Ｔｓを演算する基準トルク演算部２６と、基準トルク値Ｔｓを補正してトルク指令値Ｃｔを演算するトルク指令値演算部２７とを有する。張力設定値Ｆｆは、図示しないメモリに記憶されており、張力が大きくなって走行給電ケーブル４が損傷し、若しくは、走行給電ケーブル４の外部電源２との接続がはずれてしまうことがなく、また、張力が小さくなって弛みが生じてしまわない大きさに設定されている。そして、基準トルク演算部２６では、図示しないメモリから張力設定値Ｆｆを参照するとともに、入力される巻取半径Ｒｃを取得し、両者を乗ずることによって基準トルク値Ｔｓを求めている。また、トルク指令値演算部２７では、基準トルク値Ｔｓを、トルク補正演算手段２１で求めたトルク補正値ΔＴで補正してトルク指令値Ｃｔを求めてモータ５ｂに出力している。
【００２８】
以上のような構成によって、タイヤ式クレーン１の走行に伴って、ケーブルリール５によって所定の張力を与えつつ走行給電ケーブル４の巻き取り、及び、巻き出しを行う際の制御装置２０の制御手順の詳細について図３に基づいて説明する。図３に示すように、タイヤ式クレーン１の走行が走行するのに応じて、ケーブルリール５のモータ５ｂが駆動すると、モータ５ｂからは張力設定値Ｆｆと対応した所定のモータ発生トルクＴｍが出力される。そして、走行給電ケーブル４を巻回するドラム５ａには、モータ５ｂからのモータ発生トルクＴｍと対応するトルクが作用することとなる。このため、走行給電ケーブル４は、タイヤ式クレーン１が走行方向Ｌ１に沿って外部電源２から遠ざかる方向に走行する場合には、対応する張力が作用しつつ巻き出され、また、外部電源２に近づく方向に走行する場合には、対応する張力が作用しつつ巻き取られることとなる。そして、上記のとおりモータ５ｂを駆動して走行給電ケーブル４の巻き取りまたは巻き出しを行う際に、クレーン本体３において走行手段６の走行手段制御部６ｂからは、測定された走行速度が走行データＤｄとして制御装置２０に順次入力されていく。
【００２９】
そして、制御装置２０は、トルク補正演算ステップとして、トルク補正演算手段２１によって、取得した走行データＤｄからトルク補正値ΔＴを求める。すなわち、まず、走行加速度演算部２３に走行データＤｄが入力され、該走行データＤｄを微分処理することにより走行加速度を演算する。そして、回転加速度演算部２４は、求められた走行加速度を巻取半径検出センサ５ｆから取得したドラム５ａの巻取半径Ｒｃで除してドラム５ａの回転加速度を演算する。次に、トルク補正演算部２５では、図示しないメモリから基準慣性モーメント値とケーブルの単位長さ当りの重量を参照するとともに、巻取半径検出センサ５ｆから巻取半径Ｒｃを取得し、これらから回転機構慣性モーメント値を演算する。そして、トルク補正演算部２５で、求めた回転機構慣性モーメント値に回転加速度演算部２４で求められた回転加速度を乗ずることにより、トルク補正値ΔＴが求められる。
【００３０】
次に、制御装置２０は、トルク指令値演算ステップとして、トルク指令値演算手段２２によってトルク指令値Ｃｔを演算し、出力する。すなわち、まず基準トルク演算部２６が、図示しないメモリに記憶された張力設定値Ｆｆを参照するとともに、巻取半径検出センサ５ｆから巻取半径Ｒｃを取得し、これらを乗じて基準トルク値Ｔｓを求める。そして、トルク指令値演算部２７で、基準トルク値Ｔｓをトルク補正値ΔＴで補正してトルク指令値Ｃｔとすることで、走行速度の変動の影響を考慮して、走行給電ケーブル４の張力を張力設定値とするようにケーブルリール５のモータ５ｂを駆動させるトルク指令値を正確に求めることができる。このため、制御装置２０では、クレーン本体３の走行速度の変動の影響を控除して走行給電ケーブル４の張力が張力設定値Ｆｆで安定するようにケーブルリール５のモータ５ｂを制御することができる。
【００３１】
図４は、走行手段６によって、所定の速度まで加速し、定常速度で走行し、目標位置近傍で減速を行うような基本的な走行パターンにおいて、走行速度の経時変化と、対応して出力されるトルク指令値の経時変化を示している。図４に示すように、タイヤ式クレーン１は、操作入力などに応じた加速度及び速度で走行を行うとともに、時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃで示すように、吊り荷であるコンテナが揺れ、や、風などの影響を受けて変動する。しかしながら、本実施形態のタイヤ式クレーン１の制御装置２０のように、走行速度を取得し、これに基づいてケーブルリール５のモータ５ｂに出力するトルク指令値Ｃｔを変化させることができるので、僅かな走行速度の変動にも同期して、その影響も抑えて、走行給電ケーブル４の張力を張力設定値Ｆｆで安定するようにすることができる。
【００３２】
以上のように、本実施形態のケーブルリール５の制御装置２０では、トルク補正演算手段２１とトルク指令値演算手段２２とを備えることで、クレーン本体３の走行速度の変動の影響を受けず、ケーブルリール５によって、走行するクレーン本体３と外部との間で作用する張力を安定させつつ走行給電ケーブル４の巻き取り及び巻き出しを行わせることができる。特に、本実施形態の制御装置２０では、トルク補正値ΔＴを演算する際に、トルク補正演算部２５で、巻取半径Ｒｃを取得し、該巻取半径Ｒｃに基づいて回転機構慣性モーメント値を正確に求めることができ、これにより回転機構慣性モーメント値と回転加速度とから、走行速度の変動に応じたトルク補正値ΔＴをより正確に求めることができる。また、本実施形態では、トルク補正演算手段２１が、クレーン本体３において、ケーブルリール５が設けられた側の走行データＤｄを取得しているので、当該走行データＤｄに基づいて、速度の変動に応じて、走行給電ケーブル４に作用する張力を張力設定値Ｆｆとするためのトルク補正値ΔＴを、より正確に演算することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、走行データＤｄとして、速度センサ１０が検出し走行手段制御部６ｂから出力されたクレーン本体３の走行速度を取得し、これに基づいてトルク補正値ΔＴを決定するものとしたが、これに限るものではない。図５は、本実施形態の変形例を示している。図５に示すように、この変形例のタイヤ式クレーンにおいては、加速度センサ１１を有しており、走行手段制御部６ｂは、加速センサ１１からの検出結果に基づいて走行データＤｄ´として走行加速度を出力している。また、制御装置３０では、トルク補正演算手段３１では、回転加速度演算部３２とトルク補正演算部２５とを有している。そして、回転加速度演算部３２は、走行手段制御部６ｂから直接走行データＤｄ´として走行加速度を取得し、これに基づいて回転加速度を演算し、トルク補正演算部２５がトルク補正値ΔＴを演算することができる。このため、同様にトルク指令値演算手段２２によってトルク指令値Ｃｔを演算し、インバータ５ｃを介してモータ５ｂに出力することができる。
【００３４】
また、上記実施形態及びその変形例では、走行速度または走行加速度を検出し、これに基づいてトルク補正値ΔＴを演算するものとしたが、これに限るものではなく、走行手段制御部６ｂがタイヤ６ａを駆動させる図示しない車輪駆動モータに出力する速度指令値または加速度指令値を走行データとして取得し、これによりトルク補正値ΔＴを演算するものとしても良い。
【００３５】
また、本実施形態では、ケーブルリール５及び制御装置２０をタイヤ式クレーン１に搭載した例として説明しているが、これに限るものではなく、様々な走行車両に適用可能であり、当然にレール上を走行する門型クレーンなどにも適用可能である。しかしながら、上記のように走行速度の変動や蛇行による張力変動が大きいタイヤ式クレーンでより有効である。また、ケーブルリール５によって延出されるケーブルとして走行給電ケーブル４を例に挙げたが、これに限るものではなく、通信ケーブルなどに適用しても良い。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態のタイヤ式クレーンの全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態のタイヤ式クレーンのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のタイヤ式クレーンにおいて、制御装置の制御ロジックの詳細を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態のタイヤ式クレーンの制御装置の制御結果の一例として、時間と、走行速度及びトルク指令値との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態の変形例のタイヤ式クレーンにおいて、制御装置の制御ロジックの詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  タイヤ式クレーン（走行車両）
３  クレーン本体
４  走行給電ケーブル（ケーブル）
５  ケーブルリール
６  走行手段
６ａ  タイヤ
５ａ  ドラム
５ｂ  モータ
２０、３０  制御装置
２１、３１  トルク補正演算手段
２２  トルク指令値演算手段
２４、３２  回転加速度演算部
２５  トルク指令値演算部
【図１】
2010143682.tif 000003
【図２】
2010143682.tif 000004
【図３】
2010143682.tif 000005
【図４】
2010143682.tif 000006
【図５】
2010143682.tif 000007