(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊り荷の振れ角検出のために、固定側と可動側に設けたセンサとを組み合わせて検出する振れ止め制御用振れ角センサにおいて、固定側のセンサ出力分に含まれる走行レールのレベル変化によるセンサ出力をフィルタを用いて分離して、振れ角センサの０点を補正することを特徴とする振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法に係り、特に振れ角センサの０点変動をなくし、振れ止め制御精度向を行うのに効果がある振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来クレーン等による吊り荷の振れ角検出は、図１に示すように吊り荷１はフック７を張架した吊り荷用ワイヤーロープ８を巻取ドラム９の回動にてワイヤーロープの巻き上げ、巻き下げにて吊り荷の吊垂時、クレーンのガーダ又はクラブに固定した固定側センサ６と、取付ブラケットに吊り荷の傾動により共に傾動するよう可動式に取り付けた可動側センサ４と、この可動側センサに一端部を締結したセンサロープ３と、このセンサロープの他端側を巻き取り、センサロープの張力を常に一定に保持するセンサロープ巻取用モータ２とより構成されている。従って上述のように構成された従来の振れ角センサにおいては、吊り荷１が振れると、センサロープ巻取用モータ２に一定テンションを与えられたセンサロープ３を介して自在に傾斜可能な可動側センサ４が傾き、この傾き角θに比例した出力が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の振れ止め制御用振れ角センサには、吊り荷１が振れると、これに追従する可動側センサ４も傾き、この傾き角θに比例した出力が得られるが、これは静的な状態においてのみ成立するものである。
しかし、可動側センサ４内部の構成は、センサ内部に小さな振り子を持っており、この振り子が傾き、この量を電気信号に変換する構造のため、吊り荷１の振れ角θ以外に、クレーン５の走行加速度αが可動側センサ４に入力されるため、センサ４内部の振り子はこの加速度αにも反応するため、可動側センサ４単独では吊り荷１の振れ角θを高精度にて検出することは不可能である。
この対策として、従来技術では固定側センサ６を組み合わせている。すなわちクレーン５の加速度αは、移動側センサ４、固定側センサ６両方に入力されるため、両者のセンサ出力の差を取ると、αによる出力分は０となり、θのみが出力値として得られる構成となっている。
しかし、この方式の基本は、固定側センサ６の取付面は振れ角センサを使用中は、傾きの変化はないことを前提としているが、クレーンは稼働中、走行レール上を移動するため、走行レールのレベル変化により固定側センサ取付面はΔだけ傾くことになり、このため振れ角センサ出力はθではなく、θ−Δとなり、センサの０点変動となる。
すなわち、可動側センサ出力Θ１は、
Θ１＝θ＋ｆ（α）                                        （１）
固定側センサ出力Θ２は、
Θ２＝ｆ（α）＋Δ                                        （２）
Θ０＝Θ１−Θ２＝θ＋ｆ（α）−｛ｆ（α）＋Δ｝＝θ−Δ  （３）
ここで、
θ：吊り荷の振れ角
ｆ（α）：クレーン加速度によるセンサ出力変動
Δ：固定側センサ傾き角
α：クレーン加速度
Θ０：振れ角センサ出力
である。
従って、基準側振れ角センサの取付面が稼働中に傾くと、そのまま振れ角センサの０点変動となってしまうため、振れ止め制御精度向上に限界があるという問題点があった。
本発明は、この振れ角センサの０点変動をなくして、高精度の振れ角検出が可能なセンサを提供する振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法は、固定側のセンサ出力分に含まれる走行レールのレベル変化によるセンサ出力をフィルタを用いて分離して、振れ角センサの０点を補正するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
上記の構成からなる本発明の振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法は、基準側振れ角センサの検出値より取り付け面傾斜分の出力をフィルタを組み合わせて分離し、この値により振れ角センサの０点変動を補正するので、振れ角センサの０点変動をなくすことができ、高精度の振れ角検出が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００７】
図において１は吊り荷で、この吊り荷１はフック７を張架した吊り荷用ワイヤーロープ８を巻取ドラム９に巻き取り、吊り荷１を吊垂すると共に、クレーンのガーダ又はクラブに固定側センサ６を固定し、取付ブラケットに吊り荷の傾動により共に傾動するよう可動式に可動側センサ４を取り付けると共に、この可動側センサに一端部を締結したセンサロープ３の他端側をセンサロープ巻取用モータ２に巻き取り、センサロープの張力を常に一定に保持するように構成されている。
【０００８】
従って、吊り荷１が振れると、センサロープ巻取用モータ２に一定テンションを与えられたセンサロープ３を介して自在に傾斜可能な可動側センサ４が傾き、この傾き角θに比例した出力が得られる。ただし、以上述べた状態は静的な状態においてのみ成立するものである。従って、吊り荷１の振れ角θ以外に、クレーン５の走行加速度αが可動側センサ４に入力されるため、センサ４内部の振り子はこの加速度αにも反応して、可動側センサ４の単独では吊り荷１の振れ角θを高精度にて検出することは不可能である。このため、固定側センサ６を組み合わせ、クレーン５の加速度αを、移動側センサ４、固定側センサ６両方に入力し、両センサのセンサ出力の差を取って、クレーン５の加速度αによる出力分を０とし、θのみが出力値として得られるようにする。
【０００９】
この振れ角センサの０点変動、上記（３）式では、Δ分は、高精度振れ止め制御を行う上では大きな障害となっていた。この対策として、固定側センサ出力Θ２の出力には（２）式でも明らかな如く０点変動分Δがｆ（α）分と合成され混在しており、この中よりΔ分のみ取り出すためにフィルタを介して分離し、このΔを（３）式に加算することによりΘ０＝θとなるようにした。
【００１０】
本発明の振れ角センサの０点補正回路を図２に示す。固定側センサ６に作用するクレーンの加速度αは、走行制御装置からの指令加速度βとノイズ分、すなわちクレーン各部のたわみ等により発生する振動加速度δ（ｔ）の合成となり、下式となる。
α＝β＋δ（ｔ）                                    （４）
ここで、
β：指令加速度
δ（ｔ）：振動加速度
このため、固定側センサ出力Θ２の出力波形は図３のようになっている。
【００１１】
このため、ノイズフィルタを介した出力Θ３は、
【式１】
0003574519.tif 000002
となり、図４に示すなめらかな波形となる。
【００１２】
この図４において直流分、すなわちΔを分離するため、下記手法を採用する。すなわち、指令加速度βは既知のため、理論上得られる振れ角モデルｆ（β）により、理論上の振れ角を計算し、フィルタを介して理論上の下記式を得る。
【式２】
0003574519.tif 000003
ここで、
ｆ（β）：指令加速度にて得られる理論上の振れ角
Θ４：フィルタを介した理論上の振れ角
【００１３】
これはΔ分を含まない図５となる。このため、ノイズフィルタを介した出力Θ３とフィルタを介した理論上の振れ角Θ４との差Θ５は、
【式３】
0003574519.tif 000004
Δは直流分につき、
Θ５≒Δ
となり、図６に示す値となり、０点変動分Δが固定側センサ出力Θ２より分離されたことになる。
【００１４】
このため、補正後の出力Θ６は、
Θ６＝Θ０＋Θ５＝θ−Δ＋Δ＝θ
このように、０点変動分Δを除去された振れ角θが検出される。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の振れ止め制御用振れ角センサの０点補正方法によれば、クレーン全体が走行レールのレベル変化により傾いても、振れ角センサの０点変動は発生せず、正確な振れ角検出が可能となり、高精度な振れ止め制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振れ止め制御用振れ角センサの第１実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の０点変動補正制御方法を示すブロック図である。
【図３】０点変動分を分離する段階での出力波形図である。
【図４】０点変動分を分離する段階での出力波形図である。
【図５】０点変動分を分離する段階での出力波形図である。
【図６】０点変動分を分離する段階での出力波形図である。
【符号の説明】
１  吊り荷
２  センサロープ巻取用モータ
３  センサロープ
４  可動側センサ
５  クレーン
６  固定側センサ
７  フック
８  ワイヤーロープ
９  巻取ドラム
【図１】
0003574519.tif 000005
【図２】
0003574519.tif 000006
【図３】
0003574519.tif 000007
【図４】
0003574519.tif 000008
【図５】
0003574519.tif 000009
【図６】
0003574519.tif 000010