JPH06321490A

JPH06321490A - 揚重機の荷揚げ方法

Info

Publication number: JPH06321490A
Application number: JP5136492A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kawai; 淳河合; Masahiro Takeuchi; 正宏竹内
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1994-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】荷揚げ効率の大幅向上と揚重機負荷の軽減、
船舶滞船料の節減などの優れた荷揚げ方法の提供にあ
る。【構成】クラブバケットの掴み量を荷重計で求め、こ
の値を定格掴み量と比較してクラブバケットの巻き上げ
あるいは再掴みを行う揚重機の荷揚げ方法において、ク
ラブバケットで掴むバラ荷積みを自由掴み領域、鎮圧掴
み領域、さらえ掴み領域に区別し、それぞれの領域に応
じた目標掴み量を予め求め、実掴み量と比較し、目標掴
み量より掴み量が小さいと再掴みを行う揚重機の荷揚げ
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塊状あるいは粉状のバラ
荷物の荷揚げ方法に関し、詳しくはクラブバケット等の
掴み揚げによる荷揚げ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に鉱石、石炭、穀物等の塊状あるい
は粉状のバラ荷物の船舶あるいはヤードでの荷揚げは掴
み揚げによる荷揚げ方法が行われており、この代表的な
ものとしてクラブバケットが採用されている。

【０００３】この荷揚げは、クラブバケットの一回当た
りの掴み量と荷揚げ速度により荷揚げ効率が決定する。
そこで荷揚げ効率および荷揚げの自動化を図るために、
例えば特開昭６３−９７５９８号公報に示すように、ク
ラブバケットの定格掴み量と実掴み量を比較し定格掴み
量判別器で判別する。この判別は実掴み量が定格掴み量
以内であればそのまま巻き上げし、定格掴み量以外のと
きは実掴み量と定格掴み量の差を演算して再掴み揚げの
巻き上げ量を演算指令して実掴み量が定格掴み量となる
ように操作して初期掴み条件を設定して、次回よりこの
初期掴み条件に従い掴み操作を行うことが提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
掴み量制御は掴み始めから掴み終了まで塊状あるいは粉
状のバラ荷物が常に一定状態でないために如何に定格掴
み量を予め求めても実掴み量に限界を生じ、定格掴み量
に近い掴み量とする場合は掴み直し作業の煩雑化と手間
を要する。また、定格掴み量に近づけるために掴み直し
に時間を要し全体としての荷揚げ効率が低下する。

【０００５】このように、実際の荷揚げ作業においては
荷物の状態、性状、吊具の状態によって掴み量が大きく
変動するために、単に定格掴み量の設定とこの定格掴み
量に実掴み量を近づける制御とこの制御をもとに学習機
能を持たせても荷揚げ効率の高い荷揚げ作業を行うこと
は困難である。

【０００６】本発明はこれ等従来の荷揚げ作業の欠点を
解消するためなされたものであり荷揚げ効率の高い揚重
機の荷揚げ方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は鉱石、石炭、穀
物等の塊状あるいは粉状のバラ荷物の船舶あるいはヤー
ドでの掴み揚げによる荷揚げは定格掴み量の設定と実掴
み量を単に近づけるための掴み直しでは荷物の状態、性
状、吊具の状態によって実掴み量の大幅な変動と掴み直
し作業自体に限界があることを知見し、この知見に基づ
いてなされたもので、クラブバケットの掴み量を荷重計
で求め、この値を定格掴み量と比較してクラブバケット
の巻き上げあるいは再掴みを行う揚重機の荷揚げ方法に
おいて、クラブバケットで掴むバラ荷積みを自由掴み領
域、鎮圧掴み領域、さらえ掴み領域に区別し、それぞれ
の領域に応じた目標掴み領域を予め求め、実掴み量と比
較し、目標掴み量より実掴み量が小さいと再掴みを行う
ことにある。

【０００８】また、揚重機の定格荷重と荷揚げ作業時の
実荷重と比較し、該定格荷重と実荷重との比に応じてク
ラブバケットの巻き揚げ、移動速度を制御して揚重機の
荷揚げをすることにある。

【０００９】

【作用】荷積みの自由掴み領域、鎮圧掴み領域、さらえ
掴み領域の区別は例えば船舶積みの場合で自由掴み領域
は、積み荷が７０％以上の十分な状態の領域であり、鎮
圧掴み領域は積み荷が７０％より少なく３０％〜１０％
以上、さらえ掴み領域は積み荷が１０％より少ない状態
を表す。

【００１０】この理由は積み荷がクラブバケットに対
し、十分な幅と厚みを有し、十分な掴み量を確実に確保
できる領域では目標掴み量を多くし、この掴み量に実掴
み量を近似させる。

【００１１】また、鎮圧掴み、さらえ掴み領域は積み荷
が自重または揚重機等の重量による圧力を受け積み荷の
塊あるいは粉の結合が強固となり、クラブバケットに対
する抵抗力が大きくなる。また、幅と厚みが少なく十分
な掴み量を確保できない、特にさらえ掴み領域のように
如何に掴み直しを行っても当初の目標掴み量を確保でき
ず、僅かな掴み量を増やすために数多くの掴み直しとな
りクラブバケットの巻き上げ、横行、走行等を含めた移
動時間による全体荷揚げ量から見るとかえって荷揚げロ
スとなる。

【００１２】本発明はこのような場合の目標掴み量を積
み荷の状態に応じて設定したことにある。この可変目標
掴み量と実掴み量を比較し、実掴み量が目標掴み量より
大きいときに巻き上げ搬送を行うものである。

【００１３】また、本発明は実掴み量を計重器で計測
し、ワイヤー、吊り具重量も含めた実荷重が、揚重機の
定格荷重に比べ小さい場合は、それらの比に応じて、ク
ラブバケットの巻き上げ、移動速度である横行、走行速
度を可変し搬送サイクルタイムを制御する。この搬送サ
イクルタイムを制御することにより荷揚げ効率を大幅に
向上できる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図１に示す船舶のバラ
荷物の場合を例として述べる。まず、船舶荷揚げにおい
て、積み荷の状態を積み荷が７０％以上の自由掴み領
域、７０％より少なく３０％〜１０％以上の鎮圧掴み領
域、１０％より少ない状態のさらえ掴み領域に区別して
ある。この区別に対応して目標掴み量を予め求めてあ
る。この目標掴み量は掴み作業が難しくなる後半ほど低
い値となる。例えば自由掴み領域の目標掴み量は定格荷
重の８０％〜１００％、鎮圧掴み領域は５０％〜６０
％、さらえ掴み領域は２０％〜３０％とした。この目標
掴み量に対し実掴み量が同等以上、定格荷重以下の場合
は荷揚げを行い、実掴み量が所定値よりも低い場合は再
掴みを行って船舶荷揚げを完了した。その結果従来の定
額掴みとの差を単に比較し、その差がある場合再掴みを
行う方法に比べ荷揚げ効率が２０％も向上した。

【００１５】更に、上記の荷揚げ方法に加えて図２及び
図３に示す方法も行った。図２は目標掴み量と船舶積み
荷量との関係を示す図であり、図３は掴み揚げおよび掴
み直しを示すフロー図である。図２において１は揚重
機、２はクラブバケット、３は巻き横行装置、５は船
舶、６の斜線部はバラ荷を示し、ｔ₁は掴み時間、ｔ₂
は地切り時間、ｔ₃は荷揚げ時間、ｔ₄は再巻き下げ時
間であり、自由掴み領域、鎮圧掴み領域、さらえ掴み領
域のそれぞれの平均掴み量をＷ_AVEとし、荷重計から求
まる実掴み量Ｗが下記式で表される目標掴み量Ｗ₀より
小さい場合は掴み直しを行う。一方、目標掴み量Ｗ₀よ
り大きい場合は荷揚げを行い、この判別を繰り返しなが
ら荷揚げを行う。Ｗ＜Ｗ₀ ・・・（１）目標掴み量Ｗ₀＝Ｗ_AVE×（ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₃）／｛２
（ｔ₁＋ｔ₂）＋ｔ₃＋ｔ₄｝ここで、（１）の条件を満足した荷揚げを行うことで以
下の理由から荷揚げ効率が向上する。

【００１６】まず、荷役時の効率を比較する。ここで、Ｗ₀ ≦Ｗ≦Ｗ_AVE １．（１）の判別条件なしに掴み直しを行った場合、ｎ
回の掴み直しにより、平均掴み重量Ｗ_AVEを掴んだとす
ると、単位時間当たりの荷役量は、以下のとおりであ
る。Ｗ_AVE／｛ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₃＋ｎ（ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₄）｝・・・ここでｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₃は掴み直しを行わなかった場
合、ｎ（ｔ₁＋ｔ₂＋ｔ₄）は無条件に掴み直しを行っ
た場合を示す。

【００１７】２．（１）の判別条件を用いて掴み直しを
行った場合、単位時間当たりの荷役量は以下のとおりで
ある。

【数１】ここで、とを比較すると

【数２】従って、≧となり、（１）の判別式を用いて掴み直
しの判定を行う方が、判別式なしに掴み直しを行う場合
よりも効率的に荷役を行える。

【００１８】このように上記方法で荷揚げした結果、１．目標掴み量Ｗ₀を荷の形状、性状に応じて設定する
ことにより、掴み直しによるクラブバケットの移動時間
ロスを無くすことができる。２．実掴み重量Ｗと目標掴み重量Ｗ₀とを比較し、判別
式に応じて、掴み直しすることにより、荷役効率を向上
させることができる。

【００１９】また、図４および図５に示す荷揚げは荷重
計から求まる実掴み量Ｗが、定格掴み量Ｗ_Sに等しけれ
ば通常のサイクルタイムで運転する。しかし、Ｗ＜定格
掴み量となる場合は、吊り荷の移動加速度（α）及び減
速率（β）の演算を行う。この加速度の演算はワイヤ
ー、つり具、荷等を考慮した定格荷重Ｗ_S′と設計許容
加速度α_S、設計許容減速率β_S、そしてワイヤー、つ
り具重量ｗに荷重計から求まる実掴み量Ｗを加算した実
荷重Ｗ′から下記式で求められる。

【００２０】ここでは、巻き速度を制御するように考え
た。なんとなれば、横行、走行においては、クラブ、ガ
ーダー重量が荷重量に比較し、大きく、また吊荷の振れ
により、発生する力もあるため、速度アップの効果が少
ないと考えられるからである。 α＝（Ｗ_S′／Ｗ′）×α_S，β＝（Ｗ_S′／Ｗ′）×β_S ・・・（２）

【００２１】次にサイクルタイムｔの設定演算を行う。
このサイクルタイムｔの設定は下記式で求められる。ｔ＝（Ｗ／Ｗ_S）×ｔ_S ・・・（３）ここで、ｔ_Sは定格荷重を吊った時のサイクルタイムで
あり、ｔ₁は掴み時間、ｔ₂は地切り時間、ｔ₃は荷揚
げ時間、を加算した値である。この許容加速度（α）及
び（β）とサイクルタイムｔからトップスピードの設定
を行う。この設定は図６に代表的なパターンを示すよう
に、サイクルタイムｔは、上記の（３）式で決定され
る。この内、巻きに要する時間ｔ_mは、その他の時間を
引いた時間で表現できる。ｔ_m＝ｔ−（掴み、地切、横行、走行、荷おろし時間）

【００２２】一方、ｔ_mを加速度のα、β、トップスピ
ードｖで表現すると、

【数３】これを書き直すと、

【数４】従って、この式を満足するｖを求めることにより、トッ
プスピードを設定できる。また、その持続時間ｔ′_mは

【数５】によって決定される。但し加速時間は、ｔ＝ｖ／α 減速時間は、ｔ＝ｖ／β

【００２３】このような条件により巻きに要する時間ｔ
_mが決定されるが、その設定例として図５に定格掴み量
を１とした場合の巻きに要する時間を指数で表す。α，
β及びＨから決定し巻き揚げ時の巻き揚げ速度とトップ
スピードと巻き卸しタイムが決定される。

【００２４】また、前記の加速度α、減速率β、トップ
スピード等が揚重機の許容限界内であれば荷揚げを行う
が、限界値外であれば再度トップスピード、タクトタイ
ムを演算して揚重機の許容限界内で荷揚げを行う。

【００２５】このように本発明の荷揚げ方法を用いた結
果は図５を参照して述べたように、実荷重Ｗ′と定格荷
重Ｗ_S′とを比較し、その比に応じて、巻き速度を変更
することにより、掴み直しによるクラブバケットの移動
時間ロスを無くすと共に、定格掴み重量を荷役したとき
の効率と同等の荷役効率が得られる。

【００２６】尚、本発明は上記の実施例に限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能であ
る。たとえば、上記の実施例では鉱材の荷揚げについて
説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、石
炭や穀物であってもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の荷揚げ方法を
用いることにより荷揚げ効率の大幅向上と揚重機負荷の
軽減、船舶滞船料の節減など優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】バラ荷物の代表特性を示す図である。

【図２】本発明の目標掴み量と船舶積み荷量の関係を示
す図である。

【図３】実掴み量との掴み揚げおよび掴み直しのフロー
を示す図である。

【図４】本発明の荷揚げ方法の内、荷揚げサイクルタイ
ムを含む掴み作業フローを示す図である。

【図５】定格掴み量を１とした場合の巻きに要する時間
を指数で表示した図である。

【図６】サイクルタイムｔからトップスピードの設定代
表パターンを示す図である。

【符号の説明】

１揚重機２クラブバケット３巻き横行装置５船舶６バラ荷

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クラブバケットの掴み量を荷重計で求
め、この値を定格掴み量と比較してクラブバケットの巻
き上げあるいは再掴みを行う揚重機の荷揚げ方法におい
て、クラブバケットで掴むバラ荷積みを自由掴み領域、
鎮圧掴み領域、さらえ掴み領域に区別し、それぞれの領
域に応じた目標掴み量を予め求め、実掴み量と比較し、
目標掴み量より実掴み量が小さいと再掴みを行うことを
特徴とした揚重機の荷揚げ方法。
【請求項２】揚重機の定格荷重と荷揚げ作業時の実荷
重と比較し、該定格荷重と実荷重との比に応じてクラブ
バケットの巻き揚げ、移動速度を制御することを特徴と
した揚重機の荷揚げ方法。