JPS6151206A

JPS6151206A - 関節接合された船舶用積荷アームの基準点の空間位置を監視する装置

Info

Publication number: JPS6151206A
Application number: JP60173081A
Authority: JP
Inventors: ジヨン　アール　ケアリー; マイクル　エル　モンドロツチ; レナルド　エフ　シユリツト
Original assignee: EMUKO FUIITON Inc
Current assignee: EMUKO FUIITON Inc
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1985-08-06
Publication date: 1986-03-13
Also published as: EP0171136A1; US4758970A; CA1222567A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、船舶用積荷アームに関し、更に詳細にのべる
と、関節接続された船舶用積荷アームと共に用いられて
積荷用アームの基準点の空間位置を検知し変位する監視
装置に関するものである。

（従来技術）船舶用積荷アームはドック、埠頭の如き積荷領域と船と
の間で流体を積荷しまたは積卸するのに用いられる関節
装置である。このような装置は相当多量の流体を係留さ
れた搬送体とドックとの間で安全に移送しなければなら
ない石油運搬業界で特に用いられる。

船舶用積荷アームは典型的には第１のアームがピボット
運動する支点を支持する垂直取付構造体を含む。第２の
アームは第１のアームの一端にピボット運動できるよう
にリンク結合され、第１のアームの反対端には平衡錘が
取付けられていて支点のまわりでこの第１のアームの平
衡をとっている。この第２のアームには端部フランジが
取付けられ、この端部フランジは流体を出入する船のマ
ニホルドのフランジ支持体に結合されている。典型的な
積卸作業では、流体は端部フランジカップリングを通っ
て第２のアームに込り、その後第１のアームにスつて静
止している取付構造体によって支持された出ロノ２イブ
または塀肴かり出る７−の流れ通路は典型的な積荷作業
とは逆である。

この関節接合されたアーム、従って端部フラツジの二次
元運動は第１のアームの支点のまわりでのピボット遅動
と第２のアームの第１のアームに対するピボット運動と
によって達成される。また、この支点は揺動継手によっ
て取付構造体の下方部分に回転自在に結合された取付構
ｉ古体の一ヒ方部分に保持され、従って関節接合された
第１と第２とのアームは取付構造体の縦軸線のまわりを
回転するのが許される。

この積荷アーム装置は所望のカップリング位置に端部フ
ランジを位置決めするように関節接合されたアームをピ
ボット化めするピストン−シリング式の水圧アクチュエ
ータによって制御されることができる。

運搬船は典型的には流体輸送作業中に波の作用によって
縦揺れしたり、ローリングしたり。

横揺れしたりし、潮の作用によってドックに対する高さ
かを変わる。この運動は、端部フランジが所定の安全な
作業包絡線外の位置に動くと、積荷アームに過剰の応力
をかけ、積荷アームを損傷することになる。その結果、
アームセグメントまたは端部フランジの位置及び運動を
確認し、安全作業の所定の限界に達しまたはそれを越え
ると、警報を発生する監視装置が用いられている。

従来公知の１つのこのような監視装置は米国特許第４，
０８４，２４７号に示されている。

この装置はいくつかの関節接合された脚の間の角度を示
す信号を発生するポテンショメータまたはリミットスイ
ッチの如き角度センサを用いている。また、これ−らめ
角度のサイン、コサインに比例した電気信号を発生する
シンクロレゾルバを用いることが記載されている。

この装置は有害な環境効果によって協働する信頼性の問
題を有する特にポテンショメータの如き角度センサを用
いる欠点がある。シンクロレゾルバ及び他の角度センサ
は複雑な取付構造体を有し、またピボット継手がビン・
ベアリング形式でない場合には便利でない。しかし、信
吟処理及び分解を果すために用いなければならない強固
で複雑な電子回路は一層の欠点である。名指しでのべる
と、レンルバの外にポール監視装置は演算増幅器、比較
器、正弦波、矩形波出力を有する発振器、受動位相シッ
ク、平衡エレメント及び変圧器を必要とする。

従来技術で示された２つの他の装置は米国特許第４，２
０５，３０８号（Ｈａｌｅｙ　ｅｔ　ａｌ）及び第４’
、４０２，３５０号（Ｅｈｒｅｔ　ｅｔ　ａｌ）に記載
されている。曲者の特許は角度変換器としてポテンショ
メータを用いているが、これは信頼性の観点から望まし
くなく、また絶対軸角度エンコータは特別の取付構造体
を必要とする。後者の特許はアームが作業領域または包
絡線外に移動するのを予告するためにカメラまたは送信
ダイオードを用いることを示している。

（発明の目的）従って、船舶用積荷アーム装置に適合し、この積荷アー
ムに容易に取付けることができ、積荷アームの基準点位
置を確認する最小の周辺回路を必要とする簡単な監視装
置の必要性が存在することが明らかである。本発明は、
船舶用積荷アームの新規で有益な位置監視装置を提供す
るものである。

（発明の構成）この積荷アームはドックのヒ方に関節運動するアームを
上昇する垂直向きの支持柱を含む。

第１の昇降アームはこの支持柱に支点でビポ・シト１ト
めされている。第２の昇降アームは関節組立体が形成さ
れるように第１のアームにピボットにめでリンク結合さ
れている。

第１と第２との昇降アームはピストン−シリンダ型の水
圧アクチュエータによって達成される。直線位置検知型
の変位センサはこれらのアクチュエータに寄生式に取付
けられている。この直線センサは三角形の一辺の可変セ
グメントを形成し、その長さを支持する電気信号を発生
する。三角形の他の２辺はセンサの取付点位置と関節接
合されたピボット点とによって定められる。

センサエレメントから電気信号を受け、所定の組の定数
と式とに応じて関節接合された積荷アームの基準点の正
確な空間位置を計算し、基準点の実際の空間位置を１組
の所定の作業領域または座標と比較し、積荷アームの運
動がこの領域を通ることに基すいて警報器を動作するた
めにコンピュータが設けられている。基準点の連動は定
期的に測定され、平均的なアームの移動速度が計算され
所定の限界値と比較される。

作業者の使用を容易にするための周辺ハードウェアも設
けられ、このハードウェアはカラーグラフィック端末器
とプリンタと可聴警報器とを含んでいる。

（実施例）本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明）　　　　
　　　　　　　　　　すると１本発明の概念による船舶
用積荷アームと監視装置とが第１図に示されている。積
荷アーム組立体ｌＯはドック１１または同様な構造体に
設けられ９石油の如き流体は船（図示せず）及びドック
−Ｅの輸送体または保持領域との間でこのドックからま
たはこのドックに移される組立体１０はドック１１から
上方に延びる取付構造体または支持柱１２を含む。支持
体１２はその上端で符号１３によって総体的に示され関
節接合された昇降アームと平衡錘とを保持している。支
持体１２は出口バイブ及びフランジ組立体１６に接続さ
れた流体導管１４を有する。フランジ組立体１６は流体
を積荷しまたは積卸するために保持タンク、輸送車両ま
たは同様の手段に結合される。

揺動継手組立体１７は導管１４の上端に結合されている
。この揺動継手１７は支点基本導管１８と導管１４との
間の回転自在な流体カップリングを有する。即ち、導管
１８はパイプ１４と軸線方向に整列するように揺動継手
１７に結合されていて継手１７が導管１８とパイプ１４
との間の流体の流れ用の導管カップリングを形成するよ
うにし、それと同時に導管１８が共通の縦軸線のまわり
をパイプ１４に対して自由に回転するのを許している。

本発明に使用するのに適当な揺動継手は米国、ミシシッ
ピ州、ガルフボートにあるエムコ　フィートンによって
製造されているモデルＤ１０１０である。

第２図に最もよく示すように、支点基本導管１８は揺動
継手１７から上方に延び、符号１９で示すように曲がっ
ていて実質的に直角の導管エルボ２１を形成している。

このエルボ２１はそのＥ端で第２の揺動継手組立体２２
に接合され、この第２の揺動継手組立体２２は揺動継手
組立体１７と同様の構造を有する。揺動継手２２は第１
の昇降アーム２３をエルボ２１に回転自在に接続してい
る（第１図参照）。従って。

アーム？３は揺動継手２２の位置によって制限される位
置を有する支点２４のまわりをピボット運動する。第１
の昇降アーム２３は支点２４のまわりでピボット運動す
ることによって垂直面内で自由に回転または揺動し、ま
た揺動重子１７を介して導管１４の縦軸線のまわりを回
転することによって水平面内を自由に回転または揺動す
る流体導管である。

第１のアーム２３は第３の揺動継手２７によって第２の
昇降アーム２６にピボット結合されている。この第２の
アーム２６は後に簡単にのべる手段によって第１のアー
ム２３に対して自由にピボット運動する流体導管である
。第２のアーム２６はその下端に揺動継手によって端部
フランジ３１に結合された船マニホルドカップリング組
立体２８を保持している。このカップリング組立体２８
はフランジ３２を有する船フランジ支持体（図示せず）
に結合されていて流体の積荷及び積卸を許している。組
立体２８のエルボ及び揺動継手の特定の形状は特定の船
の作用及び船フランジ支持体の位置によって変化する。

従って１本発明の好ましい実施例では。

第１の基準点である端部フランジ３１の位置が監視され
る。第２の基準点、即ちフランジ３２はドッグ縁に対し
て垂直で平行であると仮定して間接的に監視される。勿
論、若し望むなら。

フランジ３２の位置を本発明による第４の基準点として
直接監視することができる。

第１図及び第３図に最もよく示すように、第２のアーム
２６の−Ｌ方部分にリンクエレメント３４が取伺けられ
ている。このエレメント３４は通常のカプラー３６によ
ってアーム２６にビポント駆動することができるように
リンク止めされている。リンクエレメント３４はその反
対端で第２のリンク３７の一端にピボット運動するよう
にリンク止めされている。この第２のリンク３７の反対
端は符号３９で示す位置で第１のアーム２３にリンク結
合されたロッカープレート３８にピボット運動するよう
にリンク結合されている。ロッカープレート３８がピボ
ット点３９のまわりで回転すると、第２のアーム２６は
種々のリンク部材によって第１のアーム２３に対してピ
ボット運動する。

上記したように、第１のアーム２３は揺動継手１７に取
イづけられているのでｘ−２面で回転する。第２のアー
ム２６は第１のアーム２３に可動的にリンク結合されて
いるので端部フランジ３１（第１の基準点）の三次元運
動は関節アーム組立体ｌＯによって達成される。複数の
平衡＠４１，４２は第１及び第２のアームをそれぞれピ
ボット点２４．３９のまわりに平衡させるために設けら
れている。

第１の基準点３１の空間運動は作業の包絡線として最も
よく記載することができる。この包絡線４３は第４図に
示されている。組立体ｌＯは幾分概略的に示されている
。ｏ゛で示されている原点は支持柱１２の基部で導管１
４の縦中心線の位置であるものとして定められている。

包絡線４３の特定の寸法及びその形状は組立体ｌＯの特
定の形状及び積荷領域及び船の性質の関数となる。物理
的作業領域４４は基準点が位置することができる空間容
積として定められる。許容できる作業領域または包絡線
４３は後に一層充分にのべる警報器をトリガすることな
く基準点が移動することができる領域である。陰線で示
された領域６９は通常の作業領域である６後に定義ずけ
られるこれらの領域及び他の領域は４！定の積荷領域の
形状と昇降アーム、フランジ及びカプラーが耐えること
ができる最大許容応力負荷との関数としての特別限定に
基すいており、第４図に示された包結線は例示的な目的
で示されている。包絡線及び作業領域が原点に対してｘ
、ｙ、ｚ座標（フィートまたはイン手の長さ単位として
）を用いて定められると。

これらの値は後に一層充分にのべるように第１の基準点
３１の実際の位置読取りとデータ比較するためにコンピ
ュータに記憶される。

本発明の好ましい実施例では、第１と第２とのアーム２
３．２６の選択的な運動は９例えば、ピストン−シリン
ダ型の伸縮自在な水圧アクチュエ〜りを用いることによ
って達成される。

ｒｆＪ１図及び第３図を参照すると、第１のアクチュエ
ータ４６はその一端が第１のアーム２３に符号４７で示
す位置でピボット運動するようにリンク止めされ反対端
が支持柱１２に符号４８で示す位置でリンク結合されて
取付けられている。支持柱１２に対するカップリング部
分４８はナックル組立体によって達成される。このよう
にしてアクチュエータ４６の直線的な伸縮は第１のアー
ム２３を駆動してこのアーム２３を支点２４のまわりに
ピボット駆動する。第２の７クチユエータ４９はその一
端が第１のアーム２３にピボット運動するようにリンク
止めされて取付けられている。この第２のアクチュエー
タ４９は第４のアクチュエータ４６と同様に位置４７ま
たはその付近にあるのが便利である。

第２の７クチユエータ４９の反対端は符号５１で示す位
置でロッカープレート３８にピボット運動するようにリ
ンクＩＦめされている。従って、アクチュエータ４９が
直線的に伸縮すると。

ロッカープレ−１・３８はピボット点３９のまわりをピ
ボット運動し、それによって前にのべたように第２のア
ーム２６を第１のアーム２３に対してピボット運動する
ように駆動する。

勿論、第１と第２とのアーム２３．２６の運動は波の作
用及び潮の効果によっても生ずる。

この連動はランダムであり、従って第１の基準点は結合
用フランジまたは昇降アームにかけられる望ましくない
応力を生ぜしめる位置まで動くことがある。従って、ア
クチュエータの制御によってＭｉ極的にかまたは船また
は両者の運動によって受動的にかに拘らずアームの運動
を監視することは重要である。

関節アーム組立体１０の基準点の位置を確認するために
原点に対する基準点のｘ、ｙ、ｚ座標を定めることが必
要である。この測定は基準点が許容作業領域を越えて通
るときにはいつでも警報が作業者に与えられうようにリ
アルタイムをベースにして行なわれる。

本発明は、水圧アクチュエータにｆ寄生式Ｊに直線変位
センサを取付け、またｘ、ｙ、ｚ座標を定めるために多
数の数学式を計算するコンピュータを用いることによっ
て基準点の実際の空間座標を確認する簡単な手段を提供
する。この装置は従来技術で示されたような複雑で望ま
しくない角度測定変換器またはポテンショメータ及びそ
れに協働する周辺信号処理回路の必要性をなくす。

第３図を参照すると、第１のセンサ５２が寄生式に第１
のアクチュエータ４６に取付けられているのが示され、
この第１のセンサ５２はこのセンサ５２がアクチュエー
タ４６と実質的に一体に動作するように点４７．４８付
近にピボット運動するように取刊けられているのが便利
である。好ましい例では、センサ５２はアクチュエータ
４Ｇとほぼ平行でその付近に取付けられているのでアク
チュエータ４６が直線的に伸張すると、センサ５２もほ
ぼ同様な運動を起す。第２のセンサ５３は第２のアクチ
ュエータ４９に取付けられているのが示されており、こ
のセンサ５３はそれがアクチュエータ４９と実質的に一
体に動作するように点４７．５１付近にピボット運動す
るように取付けられているのが便利である。従って、セ
ンサエレメントには非常に簡単な取付構造となる。

回転軸線センサ５４は回転軸線アクチュエータ５４Ａに
寄生式にして支持柱１２に取付けられている。第５図に
最もよく示すように９回転センサ５４とアクチュエータ
５４Ａとの一端はリンク５６によって静止導管１４に結
合され。

センサ５４と７クチユエータ５４Ａとの他端はリンク５
７によって支点基本導管１８に結合されている。従って
、アクチュエータ５４Ａが伸線すると、昇降アーム・平
衡錘組立体１３は導管１４の縦軸線、特に揺動継手１７
の幾何学的中心であるピポ７ト点５５のまわりを回転せ
しめられる。

これらの変位センサ５２，５３．５４は米国、ワシント
ン、レッドモンドにあるエレクトσ・プロ社によって製
造されているような直線位置検知型のもである。センサ
５２．５３．５４はねじ・ナツトを用いて直線運動を回
転運動に変換し、一方この回転運動は通常の絶対光学エ
ンコータによって検知される。このエンコーダはパワー
アップで直ちに絶対位置を測定し、従って基準確立作業
を必要としない。センサ５２．５３の作業ストロークは
これらのセンサがほぼ同じ取付位置に取付けられている
ので協働する起動シリンダのストロークに等しい。回転
センサ５４の作業ストロークは導管１４に対する導管１
８の回転角度によって定められる。センサ５２．５３．
５４のエンコーダは各センサの伸張距離を指示するデジ
タル電気信号（ＴＴＬレヘルグレーコード）ｌｅ、発生
する。

センサ５２．５３．５４が用いる光学エンコーダは低電
圧、特に約５乃至１２ボルトと最大１．５アンペアの最
大電流を必要とする。

第５図及び第６図は第１の基準点３１のＸ。

Ｙ、Ｚ座標を計算するのに用いられる種々の角度と距離
との幾何学的図を示す。本明細書の最後に表示された第
−表は第１図の符号と第５図及び第６図の記号との間の
引照を示す。必要とされる監視されるだけのデータ値は
センサ５２．５３．５４によって供給される距ｆｉＤ５
．Ｄ７、Ｄ８〒ある。デジタル電気信号によって表わさ
れるこれらの絶対距離はコンピュータに容易に人力され
、幾何学的及び数学伯計算で用いられてＸ、Ｙ、Ｚ座標
を計算する。

−第５図及び第６図を参照すると２次の計算がなされて
第１の基準点３１のｘ、ｙ、ｚ座標を？、′する。全て
の距離はセンサ５２，５３．５４の作業ストロークによ
って変化するＤ５　、Ｄ７　。

Ｄ８を除いて装置１０の幾何学的形状によって予め定め
られる。直線センサエレメント５２゜５３．５４は協働
するピボット角度が対向する三角形の一辺の可変セグメ
ントを形成する。−Ｅ角形の他の２辺の長さはピポ−／
　）点２４，３９．５５の幾何学的形状と前にのべたセ
ンサ５２．５３．５４の取付点とによって定められる。

従って、ピボット角度はコサインの法則によって定めら
れ、またこのピボット角度は次の式によって基準点のｘ
、ｙ、ｚ座標を計算するのに用いることができる。

記号り、Ｄは長さを示し、Ｔ、には角度を示す。第５図
及び第６図の全ての幾何学符号はＴ、に、Ｄ、またはＬ
で始まる。全ての他の符号は第１図及び第５図の数字指
定物に相応する位置またはエレメントを指示する。

１、Ｄ７測定２、Ｄｌ＝Ｌ７＋Ｄ７３　、　ＴＩ＝ｃｏｓ”　［（Ｌ３２＋　Ｌ４２）−Ｄ
Ｉ２］　／（２Ｌ３　Ｌ４）４、Ｔ３＝Ｔｌ−に５＋に
６５　、Ｄ９＝（Ｌ１’＋Ｌ２）（２ＬＩ　Ｌ２）　　ｃ
ｏｓ（Ｔ３）６　　、７４＝ｃｏｓ　　’　　［（Ｌ１
’　＋０９”）　　−Ｌ２２コ　／（２Ｌｌ　　０９）
７、Ｄ８測定８、Ｄ２＝Ｌ８　　＋０８９．７２　＝ｃｏｓ　　［（Ｌ５　＋ＬＥＩ　）　−０
２１／（２Ｌ５Ｌ６）１０、　Ｔ９＝Ｔ２　　＋Ｔ４　
　＋に７　　＋に８１１、　Ｘ　ｌ　　＝　Ｄ　９　　
ｃｏｓ（Ｔ９）１ｉＡ、Ｙｌ　　＝Ｄ９　５ｉｎ（Ｔ９
）１２、Ｙ　　＝Ｙｌ　　＋　　Ｌ１３１３、　Ｄ６　　＝Ｘｌ　　＋　　Ｌ９　　　Ｘｉ／Ｘ
２１４、　Ｔ５　　＝　　ｃｏｓ　　ＸＩ／ＤＢ１５、
Ｄ５測定１８．０３　　＝　　Ｌ１２　　＋　　０５１７、７６
＝ｃｏｓ　’　［（ＬＩＯ＋　Ｌｌｌ’）　−Ｄ３　］
／（２ＬＩＯＬ＋、１）１８、Ｔ７＝Ｔ５−　（Ｔ６−に３）＋９．　　Ｚ　ｌ　＝　Ｄ　６　５ｉｎ（Ｔ７）２０．
２＝２１２１、　Ｘ２＝Ｄ６　　ｃｏｓ（Ｔ？）２２、Ｘ＝−、
Ｘ２第７図は本発明の概念を達成するのに用いられる監視装
置５８をブロック図で示す。この装置５８は一般に局部
電子ユニット５９と監視ユニ’７　トロ　０と中央電子
ユニット６１とを含む。

局部ユニット５９とセンサ５２．５３．５４．！ｌ：の
電気的接続はコネクタによって各エンコーダに取付けら
れた多導体ケーブル６２を用いて達成される。

局部ユニット５９はケーブル負荷と雑音とを少なくする
ためにセンサ５２，５３．５４にできるだけ接近させて
積荷アーム指示柱１２に近く設けられるのが便利である
。ユニット５９はセンサ５２，５３．５４の出力信号を
受けこれらを中央電子ユニット６１に入力するのに必要
なように処理する。この信号処理は特にいくつかの積荷
アームが１つの中央ユニット６１によって監視される場
合に増幅、フィルタかけ及び多重送信を含む。局部電子
ユニット５９はエンコーダインターフェース及びマルチ
プレクサ。

これらのエンコーダ及びインタフェース用の中央電子ユ
ニット６１への電力供給源を含む。この回路は勿論当業
者によって周知のように選択された特定のマイクロプロ
セッサによって定められる。好ましい例では、ユニット
５９はセンサ５２．５３．５４の全ての３つのエンコー
タに対してグレーコードを２進コードに変換しこれらの
信号を連続式にしてユニット６１に伝送するマイクロプ
ロセッサを含む。

中央電子ユニッ）６１　（第８図）は主コンピユータ６
５と局部ユニット５９へのインターフェースとを含む。

好ましい実施例で用いられるマイクロプロセッサ７５は
米国、カリフォルニア州、サンタクララによって製造さ
れたペースマイクロプロセッサ板Ｉ装置８８／２５，８
０８８である。プログラミングは製造者によって提供さ
れる指示に応じて達成される。監視ユニッ）６０　（第
７図）は通常のＣＲＴ６３とプリンタ６４とカラーグラ
フィックディスプレー６６（第８図）とを含む。

好ましい装Ｍ（第７図）に用いられるのに特に適したプ
ログラムは少なくとも以下の処理。

即ちセンサ５２，５３．５４の読取、これらのセンサの
読取と上記に示した式に応じた積荷アーム１０の幾何学
的形状とに基すいた基準点空間位置の計質とＣＲＴ６３
またはプリンター６４の数字的な位置データのディスプ
レーまたはＣＲＴ６３上のグラフィックディスプレー６
６でのディスプレーとユニット６１の記憶レジスタ６８
に記憶された予め定められた警報に対する基準点の実際
位置に基ずいた警報器６７の駆動／非駆動を行なう。

勿論、大部分の積荷ドックは１つ以上の装置１０を用い
ることができるので付加入力ライン７０に示すように同
じ中央ユニット７０で１つ以りの積荷アームを監視する
ためにハードウェア及びプログラムは付加メモリ及びソ
フトウェアを含めて変形することができる。上記した全
てのバー゛ドウエアは当業者に周知の方法で利用でき、
また働かせることができる。

マイクロプロセッサ７５は好ましい実施例では秒当り少
なくとも２回サンプルされた各軸線エンコーダ出力（回
転センサ並びに第１及び第２のセンサ）を有するように
プログラムされ。

また特に監視される積荷アームがほとんどない装置では
走査率を更に速くすることができる。

監視装置５８は基準点３１の実際の位置が前記した作業
の所定の包絡線の外にあるときには作業者にざん進的に
警告を与える。その座標はメモリ６８に記憶されている
。基準点３１に入る各領域毎に異なった警告が与えられ
る。好ましい実施例では、２つのレベルの警告装置が設
けられる。第１に２位置警告は９作業の安全領域から、
積荷アームを操作することができるが許容できない応力
レベルになる許容領域までの監視された点の運動を指示
する。第２に、警報は関節接合されたアームが許容領域
を越えていて積荷アームの物理的運動の限界を定める物
理的作業領域にあることを示す。積荷アームのこの連動
は積極的にはアクチュエータを用いている作業者によっ
て生じ、受動的には積荷積卸作業か始まった後船の運動
によって生ずる。

第４１４を参照すると、前にのべた物理的作業領域４４
は基準点３１が物理的に移動することができる空間容積
である。許容作業領域または包絡線４３は基準点３１が
前にのべた警報をトリカーすることなく位置することが
できる領域である。通常の作業領域６９（第４図の陰線
で示された領域）は基準点３１が警報または位置警報を
トリガーすることなく位置することができる領域である
。各現場ではこれらの種々の領域は例えば原点０′で示
されメモリー６８に記憶されてフィートで表わされた空
間座標によって定めることができる。好ましい例では２
点３■が領域６９から領域４３に移動すると、カラーグ
ラフィックディスプレー６６に表示された位置データの
色を変化することによって位置警報が与えられる。若し
基準点３１が許容領域４３を越えて物理的作業領域４４
に入ると、警報器６７（第８図）が音を発生するかＣＲ
Ｔ６３で可視的に表示され、その後作業者はアクチュエ
ータ４６．４９．５４Ａを起動して基準点３１を領域４
３または６９のような安全な領域に戻すか組立体１０を
全体的に係留部分から外すことができる。

基準点の実際位置を監視する外にコンピュータ６５はサ
ンプル時間間隔だけ移動する距離を分割することによっ
である時間間隔に亘って点３１の平均速度または移動率
を計算することができる。若し平均移動率がメモリー６
８に記憶されている所定の限度を越えると、アーム速度
警報はＣＲＴ６３または警報器６７を利用することによ
って作業者に与えることができる。

コンピュータ６５は位置及び速度情報をＣＲＴｅ３で平
面的に表示するかグラフィックディスプレー６６によっ
て図式的に表示するかまたはプリンター６４によってハ
ードコピーで表示するようにプログラムを組まれる。コ
ンピュータ６５はまたそれに風速計７１をインターフェ
ースすることによって風速及び風向きを監視することも
できる。第９図は基準点３１の位置データがＣＲＴ６３
に表われた瞳またはプリンター６４から出力された時の
典型的な平面表示を示す。作業者または歴史的記録に便
利なようにコンピュータ６５からデータと時間が表示さ
れる。どの積荷アームｌＯが現在監視されていてＣＲＴ
６３及びプリンター６４に表示されているかを制御する
ために便利なように作業者が起動するダイアルまたはブ
ツシュボタン式の複数のスイッチ７２を設けてもよい。

第１表第１［碩　第６図　第５図　第５回行号　記号　符号　記号２３　　Ｌ　ｌ　　５４　　Ｌｉ２＋Ｉ］５２６　　　
　　Ｌ２　　　　５６　　　　　ＬＩＯ４６Ｌ８＋０８
　　　５７　　　　　Ｌｉ１４９　　　　　Ｌ７＋［１
７（発明の効果）本発明によれば、上記のように、アームの位置及び動き
を確認して安全な作業領域を越えた時に警報を発生する
ことができるが、特に複雑で信頼性のない角度変換器及
び周辺信号処理回路を必要としないので装置が簡単とな
ることが解る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による船舶用積荷アーム及びその監視装
置の側面図、第２図は第１図に示された船舶用積荷アー
ムの後面図、第３図は第１図に示された水圧アクチュエ
ータ及び直線変位センサの取付構造の拡大図、第４図は
第１図に示された積荷アームを幾分概略的にしてその典
型的な作業包絡線を示す図、第５図は第１図に示された
積荷アームと共に用いられる回転軸線センサの取付形状
の平面図、第６図は第１図にｉｊ＼された積荷アームの
種々の７クチユエータ。センサ及び導管の間の幾何学的関係の概略図。第７図は第１１Ｎに示された船舶用積荷アームと共に用
いられる監視装置のブロック図、第８図は第６図に示さ
れた監視装置を幾分概略的であるが−・層詳細に示す図
、第９図は第６図に示された監視装置によって発生され
る典型的なディスプレーを示す図である。１０−−−一一積荷アーム組立体、１２−−−−支持柱
、１４−−−−一流体導管、１６−０　−−−−フラン
ジ組立体、１７．２２−−−−一揺動継手組立体、１８
−−−−−支点基本導管、２３．２６−−−−−昇降ア
ーム、２４゜３９−一−−−支点、３１．３２−−−−
−フランジ、４３−−一−−包絡線、４６．４９−一一
一一アクチュエータ、５２，５３．５４−−−−一変位
センサ、５Ｂ−−−−−監視装置、５９．６１−−−−
−一電子ユこソト、６５−−−−−主コンピュータ、７
５−−−−一マイクロプロセッサ。ＨＶＹ礎０００　０へ　　　・　　魯　　桑篭　０００　　　　０〒

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ピボット止めされ相互に接続された複数の流体導
管を有しこれらの流体導管の相互接続部でピボット角度
を形成する関節接続された船舶用積荷アームの基準点の
空間位置を監視する装置において、前記ピボット角度に
対向するセグメントと、前記セグメントの長さを検知し
この長さに比例した信号を発生する手段と、前記信号を
受けて所定の原点に対する基準点の空間位置を計算する
コンピュータ手段とから成っていることを特徴とする関
節接合された船舶用積荷アームの基準点の空間位置を監
視する装置。
（２）前記セグメントは前記相互に接続された流体導管
に取付けられた伸縮自在な直線アクチュエータによって
形成されていて前記アクチュエータが前記流体導管のピ
ボット連動を起して前記基準点を選択的な位置に移動す
るようにした特許請求の範囲第１項に記載の関節接合さ
れた船舶用積荷アームの基準点の空間位置を監視する装
置。
（３）前記検知手段は前記相互に接続された流体導管に
取付けられた直線変位センサである特許請求の範囲第１
項に記載の関節接合された船舶用積荷アームの基準点の
空間位置を監視する装置。
（４）前記検知手段は前記伸縮自在なアクチュエータに
実質的に隣接し平行していて前記相互に接続された流体
導管に取付けられた直線変位センサである特許請求の範
囲第２項に記載の関節接合された船舶用積荷アームの基
準点の空間位置を監視する装置。
（５）前記コンピュータ手段は基準点の許容できる作業
包絡線に相応する所定の組の座標を記憶する手段を含み
、且つ前記コンピュータ手段は前記計算された基準点の
空間位置を前記所定の組の座標と定期的に比較し前記基
準点が前記許容できる作業包絡線外に移動した時警報を
発生する特許請求の範囲第１項に記載の関節接合された
船舶用積荷アームの基準点の空間位置を監視する装置。
（６）ピボット止めされ相互に接続されてこれらの相互
接続部でピボット角度を形成する複数のアームを有する
関節接続されたアーム組立体の基準点の空間位置を監視
する装置において、前記ピボット角度に対向し前記相互
に接続されたアームを駆動する伸縮自在な部材と、前記
伸縮自在な部材と共に動作し前記部材の長さに比例した
信号を発生する伸縮自在なセンサと、前記信号を受けて
所定の原点に対する基準点の空間位置を計算するコンピ
ュータ手段とから成っていることを特徴とする関節接合
されたアーム組立体の基準点の空間位置を監視する装置
。
（７）前記伸縮自在な部材は直線水圧アクチュエータで
ある特許請求の範囲第６項に記載の関節接合されたアー
ム組立体の基準点の空間位置を監視する装置。
（８）前記センサは前記相互に接続されたアームに取付
けられ前記伸縮自在な部材に実質的に隣接し平行してい
る直線変位センサである特許請求の範囲第６項に記載の
関節接合されたアーム組立体の基準点の空間位置を監視
する装置。
（９）前記コンピュータ手段は基準点の作業領域に相応
する所定の組の座標を記憶する手段を含み、且つ前記コ
ンピュータ手段は前記領域に対する前記基準点位置を計
算して前記領域の特定の１つに位置する基準点を指示す
る信号を発生する特許請求の範囲第６項に記載の関節接
合されたアーム組立体の基準点の空間位置を監視する装
置。
（１０）ピボット止めされ相互に接続され相互接続部で
ピボット角度を形成する複数のアームと前記ピボット角
度に対向し前記アームの関節運動を起す水圧アクチュエ
ータとを有する関節接続された船舶用積荷アームの基準
点の空間位置を監視する装置において、前記アクチュエ
ータの長さを測定しこの長さに比例した電気信号を発生
する直線変位センサと、前記信号を受けて所定の原点に
対する基準点の空間位置を計算するコンピュータ手段と
から成っていることを特徴とする関節接合された船舶用
積荷アームの基準点の空間位置を監視する装置。
（１１）前記コンピュータ手段は基準点の許容できる作
業包絡線に相応する組の座標を記憶する手段を含み、且
つ前記コンピュータ手段は前記基準点が前記包絡線の座
標外に移動した時信号を発生する特許請求の範囲第１０
項に記載の関節接合された船舶用積荷アームの基準点の
空間位置を監視する装置。