JP6441008B2 - グラブバケット式アンローダの運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、グラブバケット式アンローダの運転支援装置に関するものである。

一般に、バラ物運搬船に積載された鉱石、石炭等のバラ物を荷揚げするために、岸壁にはグラブバケット式アンローダが備えられている。

図５は従来のグラブバケット式アンローダの一例を示す側面図であって、該グラブバケット式アンローダは、海側の海脚１と陸側の陸脚２を有して岸壁上のレール３上を走行する機械本体４と、該機械本体４上部の陸側に設けられたガーダ５から海側へ張り出しピン６ａを中心に俯仰が可能なブーム６と、該ブーム６及びガーダ５の長手方向に沿って横行するトロリ７と、該トロリ７から吊下げられて昇降と開閉を行うようにしたグラブバケット８とを有している。そして、前記ブーム６の海側に位置したトロリ７から開いた状態のグラブバケット８をバラ物運搬船９の上部開口９ａから船内に吊り下げてバラ物上に載置し、グラブバケット８を閉じることによりバラ物を掴んだ後、グラブバケット８を上昇させ、続いて、トロリ７を陸側に横行させることによりグラブバケット８を陸側に移動させ、グラブバケット８が前記機械本体４に備えたホッパ１０上に来たときに開くことによりバラ物をホッパ１０内へ投入するようにしている。ホッパ１０内に投入されたバラ物は、機械本体４に備えた機内コンベヤ１１等により陸上の搬送コンベヤ１２に供給されるようになっている。尚、図５中、１３はアンローダを操作するオペレータが搭乗する移動運転室、１４は機械本体４の上部の陸側端に設けられた機械室である。

前述の如きグラブバケット式アンローダとしては、例えば、図６に示される如く、４本のウインチドラムを備え、該ウインチドラムの駆動により前記トロリ７を横行させると共にグラブバケット８を昇降・開閉させるようにした４ドラム式のアンローダがある。

前記ウインチドラムとしての巻上ドラム１５から繰り出した巻上ロープ１６はガーダ５（図５参照）の陸側端部に設けたシーブ１７を経てトロリ７上のシーブ１８に導かれた後、下方に向けられて下端がグラブバケット８の一側（陸側）に固定されている。又、前記ウインチドラムとしての巻上ドラム１５´から繰り出した巻上ロープ１６´はブーム６（図５参照）の海側端部に設けたシーブ１７´を経てトロリ７上のシーブ１８´に導かれた後、下方に向けた下端がグラブバケット８の他側（海側）に固定されている。

又、前記ウインチドラムとしての開閉ドラム１９から繰り出した開閉ロープ２０はガーダ５（図５参照）の陸側端部に設けたシーブ２１を経てトロリ７上のシーブ２２に導かれた後、下方に導かれてグラブバケット８のバケット本体８ａ，８ａの連結部に取り付けた下部移動シーブ２３と、タイロッド８ｂを介しピン連結により前記バケット本体８ａを支持する上部フレーム８ｃに取り付けた上部固定シーブ２４（図５参照）との間に複数回掛け回され、グラブバケット８の所要箇所に固定されている。一方、前記ウインチドラムとしての開閉ドラム１９´から繰り出した開閉ロープ２０´はブーム６（図５参照）の海側端部に設けたシーブ２１´を経てトロリ７上のシーブ２２´に導かれた後、下方に導かれてグラブバケット８の下部移動シーブ２３と上部固定シーブ２４（図５参照）との間に複数回掛け回され、グラブバケット８の所要箇所に固定されている。

図６に示した４ドラム式のアンローダでは、巻上ドラム１５，１５´を停止した状態において、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を同時に繰り出すと、グラブバケット８の下部移動シーブ２３と上部固定シーブ２４（図５参照）の間隔が開いて前記グラブバケット８は開き、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を同時に巻き込むと、下部移動シーブ２３と上部固定シーブ２４（図５参照）の間隔が狭くなりグラブバケット８は閉じられる。

又、前記巻上ドラム１５，１５´により巻上ロープ１６，１６´を繰り出す操作と、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を繰り出す操作を同時に行うと、グラブバケット８は下降し、又、前記巻上ドラム１５，１５´により巻上ロープ１６，１６´を巻き込む操作と、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を巻き込む操作を同時に行うと、グラブバケット８は上昇する。

一方、陸側のシーブ１７，２１からトロリ７上の陸側のシーブ１８，２２に巻上ロープ１６及び開閉ロープ２０を導いている巻上ドラム１５及び開閉ドラム１９の巻き込み操作と、海側のシーブ１７´，２１´からトロリ７の海側のシーブ１８´，２２´に巻上ロープ１６´及び開閉ロープ２０´を導いている巻上ドラム１５´及び開閉ドラム１９´の繰り出し操作を同時に行うと、トロリ７とグラブバケット８は陸側へ横行する。逆に、巻上ドラム１５及び開閉ドラム１９の繰り出し操作と、巻上ドラム１５´及び開閉ドラム１９´の巻き込み操作を同時に行うと、トロリ７及びグラブバケット８は海側へ横行する。即ち、巻上ドラム１５，１５´と開閉ドラム１９，１９´の操作によって、トロリ７及びグラブバケット８の横行を行わせることができる。

尚、前述の如きグラブバケット式アンローダと関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２００５−２３９４１１号公報

ところで、前述の如きグラブバケット式アンローダにおいては、前記トロリ７がホッパ１０上方からバラ物運搬船９側へ横行する際、該バラ物運搬船９の上部開口９ａの上方に到達する前からグラブバケット８の巻下運転を行うことが荷揚げの効率を向上させる上で重要となっている。

しかしながら、前記グラブバケット８の巻下運転は、移動運転室１３に搭乗したオペレータが手動で行っているため、グラブバケット８が甲板９ｂに衝突することを避けるには、前記トロリ７がバラ物運搬船９の上部開口９ａの上方に到達するかなり手前でグラブバケット８の巻下運転を減速して停止せざるを得ず、荷揚げ効率の低下につながっていた。

又、海面に浮かぶバラ物運搬船９の高さが干満の差や積荷の量によって変化することも、前記グラブバケット８の巻下運転を難しくさせる要因となっていた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、甲板への衝突を回避しつつグラブバケットの巻下運転を円滑に行うことができ、荷揚げ効率向上を図り得るグラブバケット式アンローダの運転支援装置を提供しようとするものである。

本発明は、陸側のガーダと海側のブーム上に沿って横行するトロリと、該トロリからロープによって吊り下げられるグラブバケットと、前記ロープを駆動し前記トロリを横行させると共にグラブバケットを昇降・開閉させるウインチドラムとを備え、該ウインチドラムによるロープの駆動により前記グラブバケットを吊り下げてバラ物運搬船の上部開口からバラ物を陸側のホッパに荷揚げするグラブバケット式アンローダの運転支援装置であって、
前記バラ物運搬船の上部開口以外の甲板位置を検出する甲板位置検出器と、
前記グラブバケットの現状位置を検出するバケット現状位置検出器と、
前記グラブバケットの巻下運転時、前記バケット現状位置検出器で検出されたグラブバケットの現状位置が前記甲板位置検出器で検出された上部開口以外の甲板位置の上方にあり、且つ前記グラブバケットの現状位置と前記甲板位置との上下間隔が設定間隔以下となった場合に、前記ウインチドラムのモータのインバータへ巻下停止信号を出力する制御装置と
を備え、
前記甲板位置検出器は、前記ブーム下面に取り付けられ且つ該ブームの長手方向に対し直角な水平方向へ延びる軸を中心として回転しつつバラ物運搬船の上面へ向けレーザーを照射することにより、回転角度に対応した距離を計測するスキャンセンサであり、
該スキャンセンサによって計測される回転角度に対応した距離を二次元座標に変換し、該二次元座標において距離が直線状に変化する部分を前記上部開口以外の甲板位置と認識するよう構成したことを特徴とするグラブバケット式アンローダの運転支援装置にかかるものである。

又、前記スキャンセンサによる回転角度に対応した距離の計測を設定時間毎に行い、前記甲板位置を更新するよう構成することが好ましい。

前記グラブバケット式アンローダの運転支援装置において、前記バケット現状位置検出器は、前記トロリを横行させると共にグラブバケットを昇降・開閉させるためのロープを駆動するウインチドラムのドラム回転数を計測する回転センサであり、
該回転センサによって計測されるドラム回転数に基づき、前記グラブバケットの現状位置を認識するよう構成することが好ましい。

本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置によれば、甲板への衝突を回避しつつグラブバケットの巻下運転を円滑に行うことができ、荷揚げ効率向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。

本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例を示す全体概要構成図である。 本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例における甲板位置検出器を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例を示す制御ブロック図である。 本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例における制御の流れを示すフローチャートである。 従来のグラブバケット式アンローダの一例を示す全体概要構成図である。 従来の４ドラム式のアンローダの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図４は本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例であって、図中、図５及び図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

本実施例の場合、甲板位置検出器２５によってバラ物運搬船９の上部開口９ａ以外の甲板９ｂ位置を検出すると共に、バケット現状位置検出器２６によってグラブバケット８の現状位置を検出するようにしてある。

前記甲板位置検出器２５は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す如く、前記ブーム６下面に取り付けられ且つ該ブーム６の長手方向に対し直角な水平方向へ延びる軸２５Ｓを中心として回転しつつバラ物運搬船９の上面へ向けレーザーを照射することにより、回転角度に対応した距離を計測するスキャンセンサであり、該スキャンセンサによって計測される回転角度に対応した距離を二次元座標に変換し、該二次元座標において距離が直線状に変化する部分を前記上部開口９ａ以外の甲板９ｂ位置と認識するよう構成してある。

前記バケット現状位置検出器２６は、前記トロリ７を横行させると共にグラブバケット８を昇降・開閉させるためのロープ（巻上ロープ１６，１６´及び開閉ロープ２０，２０´）を駆動するウインチドラム（巻上ドラム１５，１５´及び開閉ドラム１９，１９´）のドラム回転数をエンコーダ等の回転センサであり、該回転センサによって計測されるドラム回転数に基づき、前記グラブバケット８の現状位置を認識するよう構成してある。

そして、前記グラブバケット８の巻下運転時、前記バケット現状位置検出器２６で検出されたグラブバケット８の現状位置が前記甲板位置検出器２５で検出された上部開口９ａ以外の甲板９ｂ位置の上方にあり、且つ前記グラブバケット８の現状位置と前記甲板９ｂ位置との上下間隔が設定間隔以下となった場合に、制御装置３０から前記ウインチドラムのモータ２７のインバータ２８へ巻下停止信号２８ａを出力するようにしてある。

又、移動運転室１３に設けられたコントローラ３１をオペレータが操作することにより、その操作信号３１ａが前記制御装置３０に入力されるようになっている。

更に又、前記スキャンセンサである甲板位置検出器２５による回転角度に対応した距離の計測は設定時間（例えば、数分程度）毎に行い、前記甲板９ｂ位置を更新するよう構成してある。

次に、制御の詳細について、図４のフローチャートを用いて説明する。

先ず、前記グラブバケット８の巻下運転時には、前記移動運転室１３に搭乗したオペレータが手動でコントローラ３１を操作すると（ステップＳ１参照）、前記巻上ドラム１５，１５´により巻上ロープ１６，１６´が繰り出されると共に、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´が繰り出され、前記グラブバケット８は下降し、巻下運転が行われる（ステップＳ２参照）。

一方、前記ブーム６下面に取り付けられたスキャンセンサである甲板位置検出器２５は、該ブーム６の長手方向に対し直角な水平方向へ延びる軸２５Ｓを中心として回転しつつバラ物運搬船９の上面へ向けレーザーを照射することにより、回転角度に対応した距離を計測している（ステップＳ３参照）。

続いて、前記甲板位置検出器２５によって測定された回転角度に対応した距離が制御装置３０において二次元座標に変換される（ステップＳ４参照）。

前記二次元座標において距離が直線状に変化する部分が上部開口９ａ以外の甲板９ｂ位置と認識される（ステップＳ５参照）。因みに、前記甲板９ｂの表面は、図１に示す如く、平坦であるため、前記二次元座標において距離が直線状に変化する部分を上部開口９ａ以外の甲板９ｂ位置と認識できる。

ここで、エンコーダ等の回転センサであるバケット現状位置検出器２６は、前記トロリ７を横行させると共にグラブバケット８を昇降・開閉させるためのロープ（巻上ロープ１６，１６´及び開閉ロープ２０，２０´）を駆動するウインチドラム（巻上ドラム１５，１５´及び開閉ドラム１９，１９´）のドラム回転数を計測しており、該ドラム回転数に基づき制御装置３０において前記グラブバケット８の現状位置が認識される（ステップＳ６参照）。

前記ステップＳ６で認識されたグラブバケット８の現状位置は、制御装置３０において前記ステップＳ５で認識された甲板９ｂ位置と比較される（ステップＳ７参照）。

前記ステップＳ７での比較から前記グラブバケット８の現状位置と甲板９ｂ位置との上下間隔が設定間隔（例えば、５ｍ程度）以下であるか否かの判定が行われ（ステップＳ８参照）、前記上下間隔が設定間隔より大きい場合には前記ステップＳ７に戻ってグラブバケット８の現状位置と甲板９ｂ位置との比較が繰り返される。

前記上下間隔が設定間隔以下である場合には、巻下停止要求が出力される（ステップＳ９参照）。

前記ステップＳ２から前記グラブバケット８の巻下運転が継続されている間、巻下停止要求が出力されているか否かの判定が行われており（ステップＳ１０参照）、前記ステップＳ９で巻下停止要求が出力されると、前記ステップＳ１０を経て前記ウインチドラムとしての巻上ドラム１５，１５´及び開閉ドラム１９，１９´のモータ２７のインバータ２８へ巻下停止信号２８ａが出力され（ステップＳ１１参照）、前記グラブバケット８の巻下運転が強制的に停止される。

この結果、前記グラブバケット８の巻下運転を移動運転室１３に搭乗したオペレータが手動で行って、コントローラ３１から巻き下げの操作信号３１ａが前記制御装置３０に入力されていても、前記グラブバケット８の現状位置と甲板９ｂ位置との上下間隔が設定間隔（例えば、５ｍ程度）以下となった場合には、前記グラブバケット８の巻下運転が強制的に停止されるため、グラブバケット８が甲板９ｂに衝突することが避けられる。即ち、前記トロリ７がバラ物運搬船９の上部開口９ａの上方に到達するかなり手前でグラブバケット８の巻下運転を減速して停止するようなことをオペレータが意識的に行わなくて済み、荷揚げ効率を高めることが可能となる。

こうして、甲板９ｂへの衝突を回避しつつグラブバケット８の巻下運転を円滑に行うことができ、荷揚げ効率向上を図り得る。

前記甲板位置検出器２５は、前記ブーム６下面に取り付けられ且つ該ブーム６の長手方向に対し直角な水平方向へ延びる軸２５Ｓを中心として回転しつつバラ物運搬船９の上面へ向けレーザーを照射することにより、回転角度に対応した距離を計測するスキャンセンサであり、該スキャンセンサによって計測される回転角度に対応した距離を二次元座標に変換し、該二次元座標において距離が直線状に変化する部分を前記上部開口９ａ以外の甲板９ｂ位置と認識するよう構成したので、精度良く且つ迅速に甲板９ｂ位置を検出することが可能となる。

前記スキャンセンサによる回転角度に対応した距離の計測を設定時間毎に行い、前記甲板９ｂ位置を更新するよう構成したので、海面に浮かぶバラ物運搬船９の高さが干満の差や積荷の量によって変化しても、グラブバケット８の甲板９ｂへの衝突回避が可能となる。

前記バケット現状位置検出器２６は、前記トロリを横行させると共にグラブバケット８を昇降・開閉させるためのロープを駆動するウインチドラムのドラム回転数を計測する回転センサであり、該回転センサによって計測されるドラム回転数に基づき、前記グラブバケット８の現状位置を認識するよう構成したので、該グラブバケット８の現状位置検出の信頼性を高める上で有効となる。

尚、本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

５ ガーダ
６ ブーム
７ トロリ
８ グラブバケット
９ バラ物運搬船
１０ ホッパ
１５ 巻上ドラム（ウインチドラム）
１５´ 巻上ドラム（ウインチドラム）
１６ 巻上ロープ（ロープ）
１６´ 巻上ロープ（ロープ）
１９ 開閉ドラム（ウインチドラム）
１９´ 開閉ドラム（ウインチドラム）
２０ 開閉ロープ（ロープ）
２０´ 開閉ロープ（ロープ）
２５ 甲板位置検出器（スキャンセンサ）
２５Ｓ 軸
２６ バケット現状位置検出器（回転センサ）
２７ モータ
２８ インバータ
２８ａ 巻下停止信号
３０ 制御装置

Claims (3)

1. 陸側のガーダと海側のブーム上に沿って横行するトロリと、該トロリからロープによって吊り下げられるグラブバケットと、前記ロープを駆動し前記トロリを横行させると共にグラブバケットを昇降・開閉させるウインチドラムとを備え、該ウインチドラムによるロープの駆動により前記グラブバケットを吊り下げてバラ物運搬船の上部開口からバラ物を陸側のホッパに荷揚げするグラブバケット式アンローダの運転支援装置であって、
   前記バラ物運搬船の上部開口以外の甲板位置を検出する甲板位置検出器と、
   前記グラブバケットの現状位置を検出するバケット現状位置検出器と、
   前記グラブバケットの巻下運転時、前記バケット現状位置検出器で検出されたグラブバケットの現状位置が前記甲板位置検出器で検出された上部開口以外の甲板位置の上方にあり、且つ前記グラブバケットの現状位置と前記甲板位置との上下間隔が設定間隔以下となった場合に、前記ウインチドラムのモータのインバータへ巻下停止信号を出力する制御装置と
   を備え、
   前記甲板位置検出器は、前記ブーム下面に取り付けられ且つ該ブームの長手方向に対し直角な水平方向へ延びる軸を中心として回転しつつバラ物運搬船の上面へ向けレーザーを照射することにより、回転角度に対応した距離を計測するスキャンセンサであり、
   該スキャンセンサによって計測される回転角度に対応した距離を二次元座標に変換し、該二次元座標において距離が直線状に変化する部分を前記上部開口以外の甲板位置と認識するよう構成したことを特徴とするグラブバケット式アンローダの運転支援装置。
2. 前記スキャンセンサによる回転角度に対応した距離の計測を設定時間毎に行い、前記甲板位置を更新するよう構成した請求項１記載のグラブバケット式アンローダの運転支援装置。
3. 前記バケット現状位置検出器は、前記トロリを横行させると共にグラブバケットを昇降・開閉させるためのロープを駆動するウインチドラムのドラム回転数を計測する回転センサであり、
   該回転センサによって計測されるドラム回転数に基づき、前記グラブバケットの現状位置を認識するよう構成した請求項１又は２記載のグラブバケット式アンローダの運転支援装置。

Images