(57)【要約】【課題】  共吊りの２台のホイストにおいて、ロープ巻取りドラムの直径差やロープの初期伸びの差等の２台の個体差で、同期運転を行ってもフック位置にズレが生じる問題があった。【解決手段】  前記問題は、フックが動作する範囲の上限付近において２台のフックを同一位置に調整した後２台のパルスカウント数を同一値にクリアし、フックが動作する範囲の下限付近において設定する下基準点設定により２台のパルスカウント数から演算される補正係数によって、フック位置に連動するパルスカウント数を補正し、フック位置制御に使用することにより達成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々独立したフックと、フックの上下に連動してパルスを発生するエンコーダと、フックの位置を前記エンコーダが発生するパルスを計数して認識することのできる制御部と、を持つ２台のインバータ駆動ホイストを用い、２台同時運転時に前記フック位置連動パルスを基準に、２台のフック位置を合わせながら巻上げ、巻下げを行う共吊り巻上機において、２台間のロープ巻取りドラムの直径差やロープの初期伸びの差等の固体差を、同一距離を運転して生じるパルス数の差で検出する手段を持ち、前記制御部がそのパルス数の差に基づき、前記固体差で生じるパルスカウント数の差を補正する手段を持ち、補正されたパルスカウント数を用いて２台連動運転時のフックの位置ズレを最小に保ちながら運転することを特長とする共吊り巻上機。
【請求項２】
上記請求項１において、２台間のフック位置のズレを生じさせる２台のロープ巻取りドラムの直径差やロープの初期伸びの差等の個体差は、フックが動作する範囲の上限付近において２台のフックを同一位置に調整し、２台のパルスカウント数を同一値にあわせ、次に、フックが動作する範囲の下限付近において前記同様にフックを同一位置に調整することにより生じる２台のパルスカウント数の差を個体差として制御部に設定することを特長とする共吊り巻上機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吊り荷を２点以上で保持し、安定した状態で巻上げ・巻下げ行う巻上機を２台独立したロープホイストの同時運転で実現する技術に属し、特に２台のフック位置のズレを最小に制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２台のインバータ駆動ホイストを用いた共吊り巻上機は、各々のホイストが検出する自機フックの動きに連動したエンコーダパルスを基準に、フック位置をあわせる制御のみを行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来技術においては、２台のホイストが各々独立して検出する自機のフック連動パルスを基準にフック位置合わせを行っていたため、ロープ巻取りドラムの直径差やロープの初期伸びの差等の２台の個体差に関しては当該ホイスト間で調整がとられず、位置合わせ制御において同じパルスカウント数に制御しても２台のフック位置にズレが生じる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題は、２台の位置合わせ制御を行う制御部において、フックが動作する範囲の上限付近において２台のフックを同一位置に調整した後２台のパルスカウント数を同一値にあわせる手段と、フックが動作する範囲の下限付近において前記同様にフックを同一位置に調整した後、その際の２台のパルスカウント数を設定する手段と、設定した２台のパルスカウント数からその差を演算しパルスカウント数を補正する補正係数を演算する手段と、補正係数を用いてフック位置に連動するパルスカウント数を補正し、実際のフック位置と同様に２台のパルスカウント数を一致させる手段を持つことにより解決される。
【発明の効果】
【０００５】
上記手段を用いることにより、２台のホイストに個体差がある場合もフック位置とパルスカウント数が同期するようにパルスカウント数を補正するので、パルスカウント数を基準に制御されるフック位置合わせ制御の精度が向上し、その位置ズレを最小にすることが可能となる。従って、フックが動作可能な範囲において吊荷が常に安定した状態を自動的に維持することができる。これにより、吊荷の傾きが最小に抑えられるので、吊荷の受け渡し作業の迅速化が図れるばかりでなく、安全性も大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の一実施例を図面を使用して説明する。
【０００７】
図１は本実施例のホイストの機能ブロック図である。符号Ａ，Ｂはそれぞれインバータ駆動ホイスト（以降ホイストＡ、ホイストＢ）を示し、この２台のホイストを１つの操作指令器にて連動させ共吊り運転を行う。双方のホイストは共吊り運転における安全性を確保するため過荷重検出機能を各々搭載している。また、各々に異常状態発生時に運転を停止する異常検出機能を持っている。そして過荷重状態または異常状態で片方が停止した場合、２台のホイストは同時に停止するよう保護協調がとられている。ホイストＡ，Ｂは、マイクロコンピュータにより運転の制御を行うホイスト制御部１a，１b、誘導電動機３a，３bを駆動するインバータ２a，２b、停止時に荷重を保持する制動ブレーキ４a，４b、誘導電動機３a，３bの回転に応じパルス信号を発生するエンコーダ５a，５bから構成される。フック位置制御部７には操作指令器６が接続されホイストＡ，Ｂに操作指令を入力する。また、ホイストＡおよびＢと位置信号や制御信号の授受を行う通信ケーブルにて接続される。本実施例では操作指令器６はペンダント押ボタンで説明しているが、無線操作送信機やプログラマブルコントローラ、タイマーリレーシーケンス等によるものでも同様である。前記した２台のホイスト間の位置信号や制御信号の授受はそれが無線によるものでも同様である。
【０００８】
フック位置制御部７はプログラムにより動作するマイクロコンピュータ１７で制御され、操作信号入力部１４、動作情報入力部１５ａ，１５ｂ、動作制御信号出力部１６ａ，１６ｂからなる。ホイスト制御部１ａ，１ｂはプログラムにより動作するマイクロコンピュータ１０ａ，１０ｂで制御され、操作信号入力部１１ａ，１１ｂ、ブレーキ制御出力部１８ａ，１８ｂ、インバータ制御出力部１９ａ，１９ｂ、エンコーダ信号入力部２０ａ，２０ｂ、動作情報出力部１３ａ，１３ｂ、動作制御信号入力部１２ａ，１２ｂからなる。なお、ホイスト制御部の構成はホイストＡ，Ｂ共通である。
【０００９】
図２は本実施例の外観図である。ホイストＡ，Ｂそれぞれにおいて制御盤８a，８bにはホイスト制御部１a，１b、インバータ２a，２bが内蔵される。なお、本実施例においてはフック位置制御部７はホイストＡに内蔵している。符号９a，９bは荷重を吊るためのフックブロックである。
【００１０】
次に、操作信号入力から位置合わせ運転に至るまでの流れを順追って説明する。
【００１１】
巻上げまたは巻下げの操作入力が、操作指令器６からフック位置制御部７の操作信号入力部１４に与えられるとホイストＡおよびホイストＢに同時に与えられる。それぞれの操作信号は操作信号入力部１１ａ，１１ｂを介して各ホイスト制御部のマイクロコンピュータ１０ａ，１０ｂにより解析され、インバータ制御出力部１９ａ，１９ｂからインバータ２ａ，２ｂに運転指令として与えられる。それにより、ホイストＡおよびホイストＢでは同時期に誘導電動機３ａ，３ｂに電圧が印加され、ブレーキの開放タイミングが調整された後、ブレーキ制御出力部１８ａ，１８ｂがそれぞれ制動ブレーキ４a，４bを開放し誘導電動機３a，３bが回転を始め操作入力に応じた巻上げもしくは巻下げ運転を同時期に開始する。各々のホイストのエンコーダ部５ａ，５ｂでは誘導電動機３a，３bが回転するとそれに連動してパルス信号が発生し、エンコーダ信号入力部１６ａ，１６ｂからマイクロコンピュータ１０ａ，１０ｂに与えられる。マイクロコンピュータ１０ａ，１０ｂでは、入力されたパルス信号をカウントしフックブロック９ａ，９ｂの位置情報として保持する。ホイストＡ，Ｂは各々の位置情報を動作情報出力部１３ａ，１３ｂから一定時間毎にフック位置制御部７に送信する。
【００１２】
フック位置制御部７では、受取ったホイストＡ，Ｂの位置情報を比較、解析し、推測されるフックブロックの位置関係と動作方向に応じて動作制御信号を生成する。その後、ホイストＡもしくはホイストＢ、または双方に動作制御信号を送り、フックブロック９aと９bの位置ズレが最小となるようにホイストの動作を制御する。
【００１３】
次に、フック位置制御部において行われる位置合わせ制御の流れを説明する。図３は一連の流れを表したフローチャートである。
【００１４】
初めに処理３−１においてホイストＡ，Ｂから送られてくるパルスカウント数から２台の巻上機のフックブロックの位置関係をチェックする。ホイストＡが上方に位置する場合（１）に分岐し、処理３−２において運転方向をチェックする。巻上運転の場合（２）に分岐し、処理３−５においてホイストＡの運転周波数を減少させる。先行するホイストＡが減速する為フック間の距離が縮まる。処理３−２において巻下運転の場合（３）に分岐し、処理３−４においてホイストＡの運転周波数を増加させる。追いかけるホイストＡが加速する為フック間距離が縮まる。処理３−１においてホイストＢが上方に位置する場合（４）に分岐し、処理３−３において運転方向をチェックする。巻上運転の場合（５）に分岐し、処理３−４においてホイストＡの運転周波数を増加させフック間距離を縮める。処理３−３において巻下運転の場合（６）に分岐し、処理３−５においてホイストＡの運転周波数を減少させフック間距離を縮める。処理３−１においてホイストＡ，Ｂが同じ位置にある場合（７）に分岐し、処理３−６において運転周波数を維持する。動作中はこの一連の処理を繰り返し繰り返す。
【００１５】
このように、２台の巻上機のフックブロック位置関係を比較し、ホイストＡの運転周波数を調整し、ホイストＢにホイストＡを追従させてフックブロックの位置を合わせ巻上げ、巻下げ運転を行う。なお、ここではフック位置を同じ位置にあわせる場合の流れについて説明したが、フックブロックの位置関係を任意に設定しそれを維持する場合も同様のであり、用途や吊り荷の状態により使い分けることが可能である。また、ホイストＢの運転周波数を調整し、ホイストＡにホイストＢを追従させる場合も同様である。さらに、1台のホイストばかりでなく２台のホイストの運転周波数を同時に制御する場合も、お互い逆の制御を行えば良く考え方は同様である。
【００１６】
この様に２台のロープホイストはエンコーダが発するパルス数を基準に位置合わせを行うため、フックブロック位置がパルス数と同期していることが重要である。しかし、２台のロープホイストを使用するためそれぞれのホイストにはロープ巻き取りドラムの巻き取り径の差やワイヤロープの伸びになどの個体差が生じる。製作精度を向上させたり素材の選定時に特性が同じものを使用して製作する方法もあるがコストなどの面から現実的ではない。従って、単にエンコーダのパルス数を比較するだけでは位置あわせ性能の向上には限界がある。そこで、次に示すように設置時もしくは定期的に位置検出の基準点を設定することにより２台の個体差を入力しパルスカウント数を補正してフックブロックのズレを最小にする。
【００１７】
本実施例では、上基準点と下基準点を設定し、そこから出される補正係数によってパルスカウント数を補正する例について説明する。
【００１８】
図４において、ＡはホイストＡのフックブロック、ＢはホイストＢのフックブロックを示す。符号４−１に示すように、巻き上げ上限付近において双方のフックブロックの位置を同じ位置にあわせ、位置検出処理の上基準点としてお互いのパルスカウンタの値をゼロクリアする。なお、このときフックブロックにはある程度の荷重を吊り、ロープの巻き取りに緩みが生じないようにすることが重要である。次に、巻き下げ下限付近まで同時に運転し停止させる。このとき、同時に起動し同時に停止を行うが先に説明したように、個体差の影響で符号４−２に示すようにパルスカウンタは一致しているが２台のロードブロックの位置には差が生じる。次に、符号４−３に示すように単独運転により一方を動かしフックブロックを同一位置に調整する。そうすることにより個体差によるフック位置の差がパルス数で検出される。同時操作で停止した位置のパルス数を１０００とする場合、Ｂのフックブロックを動かし同一位置に合わせることによりカウンタ値が１０１０となり、１０パルス分（１０１０−１０００＝１０）の差が生じていることになる。そして、この状態を下基準点として設定しパルスカウンタの補正係数が決まる。補正係数はフックブロックの位置に合わせてパルスカウンタが同じ数値になるようにする係数のため、パルスカウンタ値の比をとったものである。符号６−３で示した例の場合、フックブロックＡのパルスカウント数が１０００、フックブロックＢの同値が１０１０なので、１０００／１０１０＝０．９９の式から、補正係数は０．９９と演算される。下基準点を設定した時点で２台のパルスカウント数から補正係数が自動的に演算され、フック位置制御部に保持される。この補正係数によってフックブロックＢのパルスカウント数が補正されフックの位置関係に合わせパルスカウント数の同期がとられる。
【００１９】
符号４−３に示す状態においては、フックブロックＢのパルスカウント数は１０００（１０１０×０．９９＝１０００）に補正されフックブロックＡの位置と同様にパルスカウント数を同一にすることができる。この補正はフックブロックの動作範囲全域にわたって有効である。例えば、フックブロックＡのパルスカウント数が５００でフックブロックＢも同位置にある場合を考えると、フックブロックＢのパルスカウント数は比例的に５０５となる。補正は動作範囲全域にわたって有効であるため、
５０５×０．９９＝５００と補正されフックブロックの位置検出に使用される数値は５００となりフック位置と同様にパルスカウント数も一致する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】機能ブロック図。
【図２】外観図。
【図３】位置合わせ制御フローチャート。
【図４】フックブロック状態図。
【符号の説明】
【００２１】
Ａ…Ａホイスト、Ｂ…Ｂホイスト、１ａ…Ａホイスト制御部、１b…Ｂホイスト制御部、２ａ…Ａホイストインバータ、２ｂ…Ｂホイストインバータ、３ａ…Ａホイスト誘導電動機、３ｂ…Ｂホイスト誘導電動機、４ａ…Ａホイスト制動ブレーキ、４ｂ…Ｂホイスト制動ブレーキ、５ａ…Ａホイストエンコーダ、５ｂ…Ｂホイストエンコーダ、６…操作指令器、７…フック位置制御部、８ａ…Ａホイスト制御盤、８ｂ…Ｂホイスト制御盤、９ａ…Ａホイストフックブロック、９ｂ…Ｂホイストフックブロック、１０ａ…Ａホイスト制御部マイクロコンピュータ、１０ｂ…Ｂホイスト制御部マイクロコンピュータ、１１ａ…Ａホイスト操作信号入力部、１１ｂ…Ｂホイスト操作信号入力部、１２ａ…Ａホイスト動作制御信号入力部、１２ｂ…Ｂホイスト動作制御信号入力部、１３ａ…Ａホイスト動作情報出力部、１３ｂ…Ｂホイスト動作情報出力部、１４…操作信号入力部、１５ａ…Ａホイスト動作情報入力部、１５ｂ…Ｂホイスト動作情報入力部、１６ａ…Ａホイスト動作制御信号出力部、１６ｂ…Ｂホイスト動作制御信号出力部、１７…フック位置制御部マイクロコンピュータ、１８ａ…Ａホイストブレーキ制御出力部、１８ｂ…Ｂホイストブレーキ制御出力部、１９ａ…Ａホイストインバータ制御出力部、１９ｂ…Ｂホイストインバータ制御出力部、２０ａ…Ａホイストエンコーダ信号入力部、２０ｂ…Ｂホイストエンコーダ信号入力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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