JP2000344462A

JP2000344462A - ごみピット内の溝掘り作業におけるクレーンの自動運転方法

Info

Publication number: JP2000344462A
Application number: JP11158872A
Authority: JP
Inventors: Harumasa Yamamoto; 治正山本
Original assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Current assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-12
Anticipated expiration: 2019-06-07
Also published as: JP4149082B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クレーンによる夜間の溝掘り運転を、既設ク
レーンを用いて、自動で運転することができるごみピッ
ト内の溝掘り作業におけるクレーンの自動運転方法を提
供すること。【解決手段】焼却炉にごみを投入するクレーンを使用
し、ごみ収集車から搬入されたごみピット５内の搬入ゲ
ート５１側のごみを、反搬入ゲート側に積み上げるよう
搬入ゲート５１側を掘り下げて溝掘り６２を行う作業に
おいて、搬入ゲート５１側のごみを掴んで吊り上げたグ
ラブバケット４を、積み上げる場所のごみ上へ吊り降ろ
し着床にて突き固めを繰り返した後、グラブバケット４
を開放してごみを積み上げ、これをグラブバケット４の
幅毎に順次自動的に繰り返して行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ごみピット内の溝
掘り作業におけるクレーンの自動運転方法に関し、特
に、従来クレーン運転手により手動運転で行われていた
清掃工場のごみ投入クレーンによる反搬入ゲート側の積
み上げと、搬入ゲート側の溝掘り下げを、自動で行うこ
とができるようにしたごみピット内の溝掘り作業におけ
るクレーンの自動運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、１日の処理量が１００〜２００ｔ
前後の小規模清掃工場においては、収集車によるごみの
収集は早朝から行われるため、清掃工場への搬入を午前
８時頃から午後４時頃の間に行われている。また、焼却
炉の運転は、現在１日当たり８〜１６時間の運転である
が、ダイオキシンの排出量削減のためには、２４時間の
連続運転が望ましい。ところで、この焼却炉運転に際し
てクレーンの運転は、手動運転が主で、昼間は搬入され
たごみの移動、ごみの均質化のための撹拌、焼却炉ホッ
パヘの投入等の作業をクレーン運転手による手動運転で
行い、ごみ収集車によるごみの搬入がない夜間の時間帯
に、クレーン運転手は、ごみの均質化のための撹拌、焼
却炉ホッパヘの投入を行いつつ、これら攪拌、投入作業
をしていない時間帯の空いているクレーンを用いて、翌
日のごみ収集車によるごみの搬入に備え、搬入ゲート前
下方位置のごみをピットの反ゲート側に移動し、かつゲ
ート前を掘り下げ、溝を形成する作業を行うようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のクレ
ーンによるごみピット内の溝掘り作業運転は、ごみ収集
車によるごみ搬入のない夜間に行う必要があり、クレー
ンの運転手が、自分の目で、クレーンの運転状況、詳し
くはごみの堆積状況、固化状況、グラブバケットの傾転
状況、グラブバケットでのごみの掴み量等を確認して手
動で運転を行なわねばならないため、この夜間のクレー
ン運転手の確保とその人件費がかかるという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上記従来のクレーンによるごみ
ピット内の溝掘り運転の有する問題点を解決し、クレー
ンによる夜間の溝掘り運転を、既設クレーンを用いて、
自動で運転することができるごみピット内の溝掘り作業
におけるクレーンの自動運転方法を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のごみピット内の溝掘り作業におけるクレー
ンの自動運転方法は、焼却炉にごみを投入するクレーン
を使用し、ごみ収集車から搬入されたごみピット内の搬
入ゲート側のごみを、反搬入ゲート側に積み上げるよう
搬入ゲート側を掘り下げて溝掘りを行う作業において、
搬入ゲート側のごみを掴んで吊り上げたグラブバケット
を、積み上げる場所のごみ上へ吊り降ろし着床にて突き
固めを繰り返した後、グラブバケットを開放してごみを
積み上げ、これをグラブバケットの幅毎に順次自動的に
繰り返して行うようにすることを特徴とする。

【０００６】上記の構成からなる本発明のごみピット内
の溝掘り作業におけるクレーンの自動運転方法は、反搬
入ゲート側のごみを積み上げる位置で、グラブバケット
の自重を利用して突き固めを行った後、積み上げるよう
にしているので、積み上げごみが崩落することなく、反
搬入ゲート側の積み上げと、搬入ゲート側の溝掘り下げ
を、自動で、かつ確実に行うことができる。

【０００７】この場合において、ごみを掴んだグラブバ
ケットのごみ上への着床検知を、巻上げ用モータの電力
遷移点から一定時間経過したこと、又は一定角度以上の
グラブバケット傾斜で検知してモータを停止することが
できる。

【０００８】これにより、グラブバケットのごみ上への
着床を確実に検知することができるとともに、グラブバ
ケットが傾転することがなく、ごみの突き固めと積み上
げが自動的に、かつ確実に行える。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のごみピット内の溝
掘り作業におけるクレーンの自動運転方法の実施の形態
を図面に基づいて説明する。

【００１０】図１に、本発明のごみピット内の溝掘り作
業におけるクレーンの自動運転方法に用いるクレーンの
制御装置の一例を示す。一般に、清掃工場におけるごみ
投入用クレーンは、クレーンの制御装置１を、地上の電
気室に設置し、この電気室と別に配設した運転室からク
レーン運転手が遠隔操作にて操作するようにしている。
ごみ投入用クレーンは、ごみピット上方を走行するガー
ダ２に、走行用モータ２１を設置するとともに、ガーダ
２上に横行用モータ３１、巻上げモータ３２により駆動
されるドラム（図示省略）を設置したクラブ３を配設す
る。ドラムにはワイヤーロープを介して巻上げ下げする
グラブバケット４を吊垂支持するとともに、グラブバケ
ット４には、油圧機構により開閉し、その駆動源として
の開閉用モータ４１と、グラブバケットの傾斜角度を検
出するバケットの傾斜検出器４２とを設置する。

【００１１】また、地上の電気室からごみ投入用クレー
ンまでの配線は、カーテンケーブルＣ等により行い、動
力用電源の供給と、リミットスイッチ等のセンサ信号を
伝達するように構成する。

【００１２】制御装置１は、図１に示すようにクレーン
全体の受電部分である共通の保護回路１０に、走行モー
タ駆動回路１１、横行モータ駆動回路１２、巻上げモー
タ駆動回路１３、開閉モータ駆動回路１４を接続して構
成し、各回路１１〜１４にて各モータ２１，３１，３
２，４１と接続してこれらを駆動する。また、巻上げモ
ータ駆動回路１３の３相の出力電圧のうち、２相にカー
レントトランス（ＣＴ）１５ａ，１５ｂを配設して、２
相の出力電流を検出し、この検出出力電流値と、２相の
出力電圧を電力検出回路１６を介して、巻上げモータ３
２の正転、逆転運転の力行電力、回生電力を自動制御装
置１７に入力する。自動制御装置１７は、マイクロコン
ピュータあるいはプログラマブルコントローラで構成
し、各モータ２１，３１，３２の駆動を指令する。

【００１３】ごみを掴み、積み替え、焼却炉ホッパへの
投入を行うグラブバケット４には、バケットをごみ上に
着床させた時、グラブバケット４の傾斜角を検出するバ
ケットの傾斜検出器４２を設けているが、これはグラブ
バケット４がクレーンで懸垂されている鉛直方向を基準
として、一定角度以上傾斜した場合に信号を出力するよ
うにするものである。なお、従来手動で運転しているク
レーンを、自動運転に切り替えるためには、巻上げモー
タ駆動回路の２相に、この２相の出力電流を検出するカ
ーレントトランス（ＣＴ）１５ａ，１５ｂを配設すると
もに、この検出信号と、グラブバケット４に取り付ける
バケットの傾斜検出器２２と、前記カーレントトランス
（ＣＴ）１５ａ，１５ｂと、カーレントトランス（Ｃ
Ｔ）１５ａ，１５ｂの検出した２相の電流と、その２相
電圧とを入力する電力検出回路１７を、クレーン制御回
路に追加するものとする。

【００１４】次に、本発明のごみ投入用クレーンの運転
制御方法について、図２に基づいて説明する。図２は、
ごみピット５を側面から見た状態で、グラブバケット４
の操作にてごみピット５内にて溝掘り作業を行う動作順
序を示す。まず、ごみを貯留するごみピット５内に、ご
み６が貯留、堆積している状態を図２（１）に示す。ご
みはごみ収集車により搬入ゲート５１からごみピット５
内に投入される。昼間の作業が終わり、夜間の自動運転
が始まるまでは、ごみ投入用クレーンをクレーン運転手
による手動運転することにより、ごみピット５内のごみ
を焼却炉内に投入、積み替えが行われる。この場合、グ
ラブバケット４で掴んだごみを搬入ゲート５１の反対側
に移動し、焼却炉ホッパから投入要求が発生すれば、反
搬入ゲート側に移動されたごみを掴んでホッパに投入す
るようにする。なお、搬入ゲートから投入されたごみは
均質化がなされていないため、これを直接焼却炉ホッパ
に投入することはなく、積み替えによるごみの均質化を
行ったものを投入するようにしている。

【００１５】次に、搬入ゲート５１の直下位置でごみを
掴んだ後、グラブバケット４を吊り上げ、ごみピット中
央の溝掘りの土手の上になる部分６１まで移動し、低速
で巻下げる。この状態を図２（２）に示す。この場合、
グラブバケット４を閉じたまま巻下げてごみ上にグラブ
バケット４を着床させて、グラブバケット４の自重とご
みの重量でグラブバケット４下のごみを押し固める。こ
の場合の巻上げモータ３２の回転と、モータの消費電力
の関係は、図３に示すようになる。巻上げモータ３２を
正転し、グラブバケット４を巻上げている場合には、モ
ータの消費電力はモータで消費する力行運転となり、ま
た、巻下げ運転ではモータは回生運転となり、一定速度
で巻下げ中の消費電力は負の一定値を示す。グラブバケ
ット４の先端がごみ上に着床して、グラブバケット４の
荷重が徐々にごみにかかるにつれ消費電力は減少し、す
べての荷重が堆積しているごみにかかった時点では、モ
ータの負荷は駆動系の軸受、減速機の損失、バケットを
吊り上げるワイヤーロープの自重を支持するのみとな
り、通常のごみクレーンでは、定格負荷電力の数％の値
を示すものとなる。

【００１６】ごみを押し固める初回の巻下げ運転では、
巻上げモータ３２の停止条件はモータの消費電力の微分
値を監視し、微分係数の平均値がゼロから正に転じる電
力遷移点がバケット先端がごみに接した着床点と見な
し、電力遷移点から一定時間の経過後モータを停止す
る。また、バケットに設置した傾斜検出器の出力信号を
監視し、バケットが一定以上の角度に傾斜した時点でモ
ータを停止する。この２条件の論理和を停止条件とす
る。電力遷移点から一定時間経過したこと、又は一定角
度以上のバケット傾斜でモータを停止することにより、
ワイヤーロープの弛みの発生、グラブバケットの転倒、
斜面の崩落等を起こすことなくグラブバケット４をごみ
上におろし、グラブバケット４下のごみを押し固めるこ
とができる。

【００１７】さらに、図２（３）に示すように、グラブ
バケット４の着床後に巻上げ、再度巻下げ運転を行って
ごみの圧密化を行う。２回目以降の巻下げ運転では初回
の巻下げ停止条件に加え、巻上げ開始点まで到達した時
点でモータを停止する条件を付加する。この操作を行っ
た時の巻上げ位置を記憶しておき、ごみの堆積している
高さまでバケット先端を下げ、バケット先端がごみに接
している状態でバケットを開くようにする。グラブバケ
ット４は前回の巻上げ開始点よりも低速からの減速距離
以上に下がることはなく、斜面の崩落に対し、グラブバ
ケット４の傾転をより効果的に防止できる。この動作を
溝掘りを行う走行の区間に対し、数回繰り返し、グラブ
バケット４にて掴んでいるごみを反搬入ゲート側に置
く。

【００１８】搬入ゲート側から掴んだごみを、前工程で
グラブバケット４で押し固めた線に沿って置く。この状
態を図２（４）に示す。グラブバケット４を開く高さ
は、巻上げ上限のように高い位置から開き、ごみを落と
すとごみが飛散するのを未然に防止するため、グラブバ
ケット４にて掴むごみを予め押し固めておくものとす
る。

【００１９】次に、図２（５）に示すようにグラブバケ
ット４でごみを押し固めた部分より、僅かに搬入ゲート
側になるようにして、開いたグラブバケット４の先端が
来るようにクラブ３を横行移動し、その位置でクラブを
停止して、グラブバケット４を吊り下ろす。これにより
グラブバケット４は開いているので、ごみ上に着床する
ことによりごみ内に開いたグラブバケット４の先端は侵
入するようになり、次いでグラブバケット４を閉じる
と、グラブバケット４にてごみを掴むことになる。この
時、ごみは押し固められた部分を境界としてグラブバケ
ット４による掴み作業が行われても、ごみ山は崩落せず
に急斜面にて溝が形成される。

【００２０】グラブバケット４を、ごみを掴んだ状態
で、前工程でごみを押し固めた位置６１の上にグラブバ
ケット４を下ろす。この状態を図２（６）に示す。

【００２１】次いで、このグラブバケット４は閉じたま
ま、少し吊り上げた後ごみの上に吊り降ろす。このグラ
ブバケット４を同一場所で吊り上げ吊り降ろしの操作
を、２乃至３回行って、ごみの押し固めを行う。この状
態を図２（７）に示す。

【００２２】そして、ごみを十分に押し固めた場所に
て、グラブバケット４を開いて掴んでいたごみを置く。
このときの巻上げの高さは、図２（４）に示したと同様
にバケット先端がごみ山の頂面に接する位置まで巻下
げ、バケットを開くものとする。この図２（４）から図
２（８）に示す操作を繰り返して行うが、この場合、グ
ラブバケット４の幅だけグラブバケット４を走行位置に
て位置をずらす。このグラブバケット４の吊り上げ吊り
降ろしの動作と、グラブバケット４の位置をずらす操作
とを組み合わせて繰り返し、図２（７）に示すようにピ
ット内のごみ搬入ゲート５１の下方位置に溝６２を掘り
進む。

【００２３】なお、この溝６２を深くする場合は、走行
方向に溝掘りを行う範囲を一旦掘り、浅く広く掘る操作
を繰り返して行う。これは、一度に深く掘り下げるとバ
ケット傾転が発生するためである。また、ごみを下に掘
り下げるにつれ、ごみが固化しているため、一度にごみ
を掴むつかみ効率が低下する。翌日の搬入に備え一ヵ所
だけを掘り下げるよりも、全体を均一に掘り下げる方
が、自動運転の規範とする手動運転の運用方法に近いも
のとなる。なお、夜間の自動運転中に、焼却炉内にごみ
の投入要求が発生した場合には、溝掘り作業中のごみを
ホッパに投入せず、すでに反搬入ゲート側に積まれてい
る均質化したごみを掴み、ホッパに投入して行う。

【００２４】本実施例では搬入は昼間に行われ、夜間作
業を自動運転で行う例を説明したが、本方法は夜間運転
に限定するものではなく、ごみ収集車によるごみ搬入が
行われていない時間帯であれば昼夜を問わず、いかなる
時間帯でも実施可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明のごみピット内の溝掘り作業にお
けるクレーンの自動運転方法によれば、反搬入ゲート側
のごみを積み上げる位置で、グラブバケットの自重を利
用して突き固めを行った後、積み上げるようにしている
ので、積み上げごみが崩落することなく、反搬入ゲート
側の積み上げと、搬入ゲート側の溝掘り下げを、自動
で、かつ確実に行うことができる。

【００２６】また、ごみを掴んだグラブバケットのごみ
上への着床を、巻上げ用モータの電力遷移点から一定時
間経過したこと、又は一定角度以上のグラブバケット傾
斜で検知してモータを停止するようにしているので、グ
ラブバケットのごみ上への着床を確実に検知することが
できるとともに、グラブバケットが傾転することがな
く、これにより、グラブバケットが傾転し、ワイヤーロ
ープが緩んだ状態で巻き上げが行われることにより、ワ
イヤーロープがシーブから外れたり、損傷を受けること
を防止することができ、ごみの突き固めと積み上げを、
安全に、かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のごみピット内の溝掘り作業におけるク
レーンの自動運転方法に用いるクレーンの制御装置の一
例を示す構成図である。

【図２】本発明のごみピット内の溝掘り作業における自
動クレーンの運転方法の説明図である。

【図３】巻上げモータの回転数と消費電力の関係を示す
説明図である。

【符号の説明】

１制御装置１０保護回路１１走行モータ駆動回路１２横行モータ駆動回路１３巻上げモータ駆動回路１４開閉モータ駆動回路１５ａカーレントトランス（ＣＴ）１５ｂカーレントトランス（ＣＴ）１６電力検出回路１７自動制御装置２ガーダ２１走行用モータ３クラブ３１横行用モータ３２巻上げモータ４グラブバケット４１開閉用モータ４２バケットの傾斜検出器５ごみピット５１搬入ゲート６ごみ６１ごみ山の頂面６２溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼却炉にごみを投入するクレーンを使用
し、ごみ収集車から搬入されたごみピット内の搬入ゲー
ト側のごみを、反搬入ゲート側に積み上げるよう搬入ゲ
ート側を掘り下げて溝掘りを行う作業において、搬入ゲ
ート側のごみを掴んで吊り上げたグラブバケットを、積
み上げる場所のごみ上へ吊り降ろし着床にて突き固めを
繰り返した後、グラブバケットを開放してごみを積み上
げ、これをグラブバケットの幅毎に順次自動的に繰り返
して行うようにすることを特徴とするごみピット内の溝
掘り作業におけるクレーンの自動運転方法。
【請求項２】ごみを掴んだグラブバケットのごみ上へ
の着床検知を、巻上げ用モータの電力遷移点から一定時
間経過したこと、又は一定角度以上のグラブバケット傾
斜で検知してモータを停止するようにすることを特徴と
する請求項１記載のごみピット内の溝掘り作業における
クレーンの自動運転方法。