JPH05301638A - リクレーマーの自動機体移動時の時間短縮制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前の積山の払出し終了後、リクレーマー(1)
のブーム(1a)を俯仰上限まで移動させる必要があるか否
かを自動的に判断し、従来必要としていた俯仰上限まで
の俯仰上昇時間および次の積山における俯仰上限から払
出し高さまでの俯仰下降時間の短縮を図るようにした制
御方法を提供することを目的とする。 【構成】 リクレーマーを自動運転して機体本体および
機体各部を移動させるに際し、リクレーマーの制御装置
にインプットされている次の積山の払出し高さおよび払
出し方向と、払出しの終了した積山の払出し高さおよび
払出し方向とを自動演算し、その結果に基いてリクレー
マーのブームの俯仰移動の程度を所定の余裕距離を加味
した最小値にして自動運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヤード作業機械の一つ
であるリクレーマーを自動運転するに際し、ある積山の
払出しを終了した後、次の積山からの払出しを開始する
までに要する操作時間、殊にリクレーマーのブームの俯
仰移動（俯仰上昇および俯仰下降）に要する時間を大幅
に短縮する制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】貯炭場等のヤードに所定間隔をおいて敷
設された各軌道上には、ヤード作業機械であるスタッカ
ーおよびリクレーマーが交互に配置され、それぞれ走行
や作業が行われる。

【０００３】このうちリクレーマーは、積山から石炭等
を払い出し、配合槽等へ輸送するコンベアベルト等に持
ち込む作業機械である。図１に示したように、リクレー
マー(1) は長大なブーム(1a)を有し、そのブーム(1a)の
先端にはバケットホイル等の採取手段(1b)を装備してい
る。

【０００４】リクレーマー(1) は隣接するヤード面Ｘ，
Ｙ間に敷設されているレール(2) 上を走行するものであ
り、またレール(2) の一方向を基準とするときリクレー
マー(1) のブーム(1a)は０〜３６０゜までの旋回が可能
であるので、一つの面にそれぞれ１５銘柄の石炭等の積
山が形成されている場合を例にとると、１機のリクレー
マー(1) は隣接面を含め３０銘柄の石炭等の積山からの
払出しを担当することになる。

【０００５】このときの積山に対するリクレーマー(1)
の払出し方向は、第１象限、第２象限、第３象限、第４
象限の４通りとなる。図２はリクレーマー(1) による積
山の払出し方向の４通りの態様を示した説明図である。
リクレーマー(1) は、（イ）においてはヤードのＸ面の
Ａ₁ 銘柄の積山から（第１象限）、（ロ）においてはヤ
ードのＹ面のＡ₂ 銘柄の積山から（第２象限）、（ハ）
においてはヤードのＸ面のＣ₁ 銘柄の積山から（第３象
限）、（ニ）においてはヤードのＹ面のＤ₂ 銘柄の積山
から（第４象限）、それぞれ払出しを行っている。なお
（ホ）においては、リクレーマー(1) はブーム(1a)をレ
ール(2) に対し平行にして走行移動している。

【０００６】リクレーマー(1) を自動運転して石炭等を
払出す作業においては、ある積山の石炭等を払い出した
後は、各積山の積山形状に関係なく、その払出し終了位
置でブーム(1a)を俯仰上限まで俯仰上昇させてから、ブ
ーム(1a)をレール(2) に対し平行になるまで旋回させ、
ついで次の払出し予定の積山までリクレーマー(1) を走
行させ、そこでブーム(1a)を払出し角度まで旋回させて
から、払出し高さにまでブーム(1a)を俯仰下降させた
後、その積山の石炭等の払出しを開始する。

【０００７】リクレーマー(1) の自動運転に際し、ある
積山の石炭等を払い出した後、ブーム(1a)を俯仰上限ま
で俯仰上昇させるのは、今払出しを行った積山および次
の払出し予定の積山にブーム(1a)や採取手段(1b)が衝突
しないようにするためである。万一ブーム(1a)や採取手
段(1b)が積山に衝突すると、それらが損傷し、連続操業
しているコークス炉等への原料の供給が止まるという重
大事態に至る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】リクレーマー(1) を有
人監視で手動運転する場合は、熟練すれば、俯仰、旋
回、走行の各操作のうち２以上の操作を同時に行うこと
が可能である。

【０００９】ところがリクレーマー(1) の自動運転を行
う場合には、上に述べたように、ある積山の石炭等を払
い出した後、次の積山の石炭等の払出し開始までの操作
は、(a) 払出し終了位置における俯仰上限までのブーム
(1a)の俯仰上昇、(b) レール(2) に対し平行になるまで
のブーム(1a)の旋回、(c) 次の積山までのリクレーマー
(1) の走行、(d) 払出し角度までのブーム(1a)の旋回、
(e) 積山の払出し高さまでのブーム(1a)の俯仰下降、の
各単位操作をこの順に行わなければならない。

【００１０】しかしながら、上記(a) の今払出した積山
における俯仰上限にまでブーム(1a)を上昇させる時間お
よび上記(e) の次の積山における払出し高さにまでブー
ム(1a)を俯仰下降させる時間は思いのほか長く、そのた
めリクレーマー(1) の自動運転は有人手動運転に比し省
力化には大きく貢献するものの、所要作業時間の点では
かえって時間延長となり、効率の点でおのずから限界が
あった。

【００１１】本発明は、このような背景下において、前
の積山の払出し終了後、リクレーマー(1) のブーム(1a)
を俯仰上限まで移動させる必要があるか否かを自動的に
判断し、従来必要としていた俯仰上限までの俯仰上昇時
間および次の積山における俯仰上限から払出し高さまで
の俯仰下降時間の短縮を図るようにした制御方法を提供
することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【００１２】本発明のリクレーマーの自動機体移動時の
時間短縮制御方法は、リクレーマーを自動運転して機体
本体および機体各部を移動させるに際し、リクレーマー
の制御装置にインプットされている次の積山の払出し高
さおよび払出し方向と、払出しの終了した積山の払出し
高さおよび払出し方向とを自動演算し、その結果に基い
てリクレーマーのブームの俯仰移動の程度を所定の余裕
距離を加味した最小値にして自動運転することを特徴と
するものである。

【００１３】以下本発明を詳細に説明する。

【００１４】石炭等を積み上げた積山はたとえば７段分
の高さがあり、リクレーマー(1) のブーム(1a)先端の採
取手段（通常はバケットホイル）(1b)で払出すに際して
は、その積山の特定の段の一隅から払出しを行う。その
段の払出し開始前に設定予約した寸法分だけ石炭等を払
出し終えたときは、今度はブーム(1a)を一段分だけ俯仰
下降させて次段ベンチ払出しを行う。このような操作を
その積山につき必要な払出し量となるまで行う。従っ
て、ヤードの積まれている各積山においては、次の払出
し開始を７段（最上段）の高さから行うもの、５段の高
さから行うもの、１段（最下段）の高さから行うものと
いうように種々のケースがある。

【００１５】レクレーマー(1) のブーム(1a)の俯仰移動
（俯仰上昇および俯仰下降）速度は、バケットホイル等
の採取手段(1b)基準でたとえば１分当り５メートルであ
り、決して速いものではない。

【００１６】しかるに、ある銘柄の石炭等が積まれてい
る積山の必要量の払い出し終了後は、他の銘柄の石炭等
が積まれている次に払出す積山の払出し高さとの関係
上、必ずしもリクレーマー(1) のブーム(1a)を俯仰上限
まで移動させる必要はない。

【００１７】すなわち、もし次の積山の払出し開始が最
上段であれば、前の積山の払出し終了後にブーム(1a)を
俯仰上限まで行うのにそれほどの不利はないが、次の積
山の払出し開始が最上段よりも低い段であるときは、前
の積山の払出し終了後にブーム(1a)を俯仰上限にまで上
昇させる必要はないことがわかる。

【００１８】そこで本発明においては、リクレーマー
(1) を自動運転して機体本体および機体各部を移動させ
るに際し、リクレーマー(1) の制御装置にインプットさ
れている次の積山の払出し高さおよび払出し方向と、払
出しの終了した積山の払出し高さおよび払出し方向とを
自動演算する。そしてその結果に基いて、リクレーマー
(1) のブーム(1a)の俯仰移動の程度を最小値に自動設定
する。ただし安全を考えて、予め設定した余裕距離を加
味する。これらの演算および指示は地上側制御装置によ
り行われる。

【００１９】

【作用】本発明においては、前の積山の払出し終了後に
ブーム(1a)を俯仰上限にまで上昇させることをしない
で、リクレーマー(1) の制御装置にインプットされてい
る次の積山の払出し高さおよび払出し方向と払出しの終
了した積山の払出し高さおよび払出し方向とを自動演算
する。

【００２０】そして、次の積山の払出し高さが前の積山
の払出し終了時の高さと等しいかそれよりも低いとき
は、前の積山の払出し終了後はブーム(1a)を若干（たと
えば 0.5メートル程度）俯仰上昇させてその段の積山と
接触しないようにするのみで、それ以上はブーム(1a)を
俯仰上昇させない。

【００２１】また、次の積山の払出し高さが前の積山の
払出し終了時の高さよりも高いときは、前の積山の払出
し終了後はブーム(1a)をその差だけ俯仰上昇させる。

【００２２】前の積山の払出し終了後、ブーム(1a)を接
触防止のため若干俯仰上昇させるか次の積山の払出し高
さとの差だけ俯仰上昇させた後は、レール(2) に対し平
行になるまでのブーム(1a)を旋回させ、次の積山までの
リクレーマー(1) を走行させる（走行が必要でない場合
もある）。そして次の積山の払出し角度までブーム(1a)
を旋回させてから、払出し高さにまでブーム(1a)を俯仰
下降させる。なお、走行過程中に俯仰下降を行ってさら
に時間短縮を図ることもできる。

【００２３】前の積山の払出し終了時には、ブーム(1a)
先端の採取手段(1b)は通常運転ではその積山の払出し段
の終了点とすることにしているが、途中であることもあ
る。従って、次の払出し予定の積山の払出し開始段も途
中まで払出しされていることがある。そこで上記におけ
るブーム(1a)は、寸動バック後に旋回動作することによ
り払出し途中の石炭等に採取手段(1b)の接触をさせない
工夫をしている。

【００２４】リクレーマー(1) の機体本体の高さとの関
係上あるいは地上コンベアベルトとブーム(1a)または採
取手段(1b)との衝突防止を図る必要から、前の積山の払
出しを終了してからブーム(1a)を旋回させるときのレー
ル平行時俯仰姿勢には制約がある。そこでいわゆる「ベ
ルト越え」のために、前の積山の払出し終了段がベルト
越え制限高さより低いときは、次の積山の払出し開始段
が低い場合であっても、ブーム(1a)の俯仰上昇をヤード
面から最小高さ（たとえば 6.5メートル）までは行うべ
きである。

【００２５】

【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。

【００２６】実施例１ 図３はヤードおよび石炭供給系統の一例を説明するため
の全体図である。図４は本発明の自動機体移動時の時間
短縮制御方法の一例を示した説明図である。

【００２７】図３において、(4) はヤード、(5) はコン
ベアベルト、(6) は配合槽、(7) は粉砕機、(8) はコー
クス炉、(9) はコールビンである。(1) はリクレーマ
ー、(1a)はリクレーマー(1) のブーム、(2) はレール、
(3) はスタッカー、(3a)はスタッカー(3) のブームであ
る。隣接関係にある軌道(2), (2)の片方ではリクレーマ
ー(1) 、他方ではスタッカー(3) がそれぞれ作業してい
る。

【００２８】図４において、積山(M) の各段の高さ（ヤ
ード面からの高さ）は、第１段の下端が 0.7ｍ、第２段
の下端が 3.1ｍ、第３段の下端が 5.5ｍ、第４段の下端
が 7.9ｍ、第５段の下端が10.3ｍ、第６段の下端が12.7
ｍ、第７段の下端が15.1ｍ、第７段の上端が17.5ｍとい
うように 2.4ｍピッチとなっている。ブーム(1a)先端の
採取手段（バケットホイル）(1b)の俯仰移動上限は２２
ｍである。

【００２９】リクレーマー(1) の機体本体の走行移動に
要する時間およびブーム(1a)の旋回移動に要する時間
は、従来方式と本発明の方式とでは差はないので考慮外
におき、ブーム(1a)の俯仰移動（俯仰上昇と俯仰下降）
に要する時間のみを考慮するものとする。俯仰移動の速
度は、採取手段(1b)基準で５ｍ／分とする。

【００３０】パターン１は、前の積山の払出し終了位置
が積山のベンチ１（第１段）にあり、次の積山の払出し
開始位置が積山のベンチ１（第１段）であるケースであ
る。

【００３１】このケースにあっては、本発明の方式にあ
っては、前の積山の払出し終了位置（つまり採取手段(1
b)の下端がヤード面から 0.7ｍの高さ）にある採取手段
(1b)をベルト越えのため 5.8ｍだけ俯仰上昇させ（つま
り採取手段(1b)の下端がヤード面から 6.5ｍの高さにま
で俯仰上昇させ）、次の積山の払出し開始位置では 5.8
ｍだけ俯仰下降させる。

【００３２】従って、俯仰移動に要する時間のみを考慮
すると、本発明の方式を採用した場合のパターン１の所
要時間は (6.5-0.7)/5 + (6.5-0.7)/5 = 2.32 分（２分
１９秒）となる。

【００３３】これに対し、従来の方法により俯仰上昇を
俯仰上限まで行うと、俯仰移動に要する時間は (22-0.
7)/5 + (22-0.7)/5 = 8.52 分（８分３１秒）となる。

【００３４】このように、パターン１における従来方式
と本発明の方式との所要時間の差は８分３１秒−２分１
９秒＝６分１２秒となり、顕著な時間短縮が図られる。

【００３５】次に図４のパターン２のケースを考える。
パターン２は、前の積山の払出し終了位置が積山のベン
チ３（第３段）にあり、次の積山の払出し開始位置が積
山のベンチ３（第３段）であるケースである。このケー
スにあっても、本発明の方式にあっては、ベルト越えの
ため前の積山の払出し終了位置にある採取手段(1b)の下
端がヤード面から 6.5ｍの高さになるまで俯仰上昇させ
ている。

【００３６】俯仰移動に要する時間のみを対比すると、
本発明の方式を採用した場合のパターン２の所要時間は
(6.5-5.5)/5 + (6.5-5.5)/5 = 0.4分（２４秒）、従来
の方式を採用した場合のパターン２の所要時間は (22-
5.5)/5 + (22-5.5)/5 = 6.6分（６分３６秒）であり、
本発明の方式の方が６分１２秒も時間短縮される。

【００３７】次に図３のパターン３のケースを考える。
パターン３は、前の積山の払出し終了位置が積山のベン
チ７（第７段）にあり、次の積山の払出し開始位置が積
山のベンチ７（第７段）であるケースである。

【００３８】従って、俯仰移動に要する時間のみを対比
すると、本発明の方式を採用した場合のパターン３の所
要時間は (15.6-15.1)/5 + (15.6-15.1)/5 = 0.2分（１
２秒）、従来の方式を採用した場合のパターン２の所要
時間は (22-15.1)/5 + (22-15.1)/5 = 2.76 分（２分４
６秒）であり、本発明の方式の方が２分３４秒だけ時間
短縮される。

【００３９】上記のパターン１、２、３は、前の積山の
払出し終了位置と次の積山の払出し開始位置との関係が
同じ段である場合を例示したものであるが、両者の関係
には順列組み合わせにより多種のケースがあり、その払
出し終了時点の払出し方向も、ブーム(1a)がレール(2)
側（旋回角度１８０゜基点）から見て、遠ざかる方向の
３，４象限（順方向）と近づく方向の１，２象限（逆方
向）の２通りがある。このうち上記パターン３のケース
のように、前の積山の払出し終了位置および次の積山の
払出し開始位置が最上段にあるか、払出し終了時点のブ
ーム(1a)の払出し方向が順方向にある場合は、本発明の
方式は従来の方式に比し俯仰移動の短縮時間が小さい
が、それでも確実に時間短縮が図られる。他のケースの
場合には、より短縮時間が大きくなる。従って本発明の
方式による俯仰移動時間は、平均で見たときには従来の
方式に比し１／２程度となり、大幅な時間短縮が図られ
る。

【発明の効果】

【００４０】このように本発明の制御方法によれば、従
来必要としていた払出し終了後のブームの俯仰上限まで
の俯仰上昇時間および次の積山におけるブームの俯仰上
限から払出し高さまでの俯仰下降時間の大幅な短縮が図
られ、有人手動運転に代るリクレーマーの自動運転によ
る利点が、省力化の点だけでなく所要作業時間の点でも
効率的なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リクレーマーの全体を示した説明図である。

【図２】リクレーマーによる積山の払出し方向の態様を
示した説明図である。

【図３】ヤードおよび石炭供給系統の一例を説明するた
めの全体図である。

【図４】本発明の自動機体移動時の時間短縮制御方法の
一例を示した説明図である。

【符号の説明】

(1) …リクレーマー、 (1a)…ブーム、(1b)…採取手段、バケットホイル、 (2) …レール、 (3）…スタッカー、 (3a)…ブーム、 (4) …ヤード、 (5) …コンベアベルト、 (6) …配合槽、 (7) …粉砕機、 (8) …コークス炉、 (9) …コールビン、 (M) …積山

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リクレーマーを自動運転して機体本体およ
   び機体各部を移動させるに際し、リクレーマーの制御装
   置にインプットされている次の積山の払出し高さおよび
   払出し方向と、払出しの終了した積山の払出し高さおよ
   び払出し方向とを自動演算し、その結果に基いてリクレ
   ーマーのブームの俯仰移動の程度を所定の余裕距離を加
   味した最小値にして自動運転することを特徴とするリク
   レーマーの自動機体移動時の時間短縮制御方法。