JPS6247791B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、グラブバケツトの掴み量制御方法に
関するものである。

例えば第１図に示す如く、船舶１から石炭、鉱
石、砂利等のバラ物原料２を陸揚げする場合、グ
ラブバケツトクレーン３が一般に用いられてい
る。

このグラブバケツトクレーン３は、岸壁から般
舶１側方向へ突設されたクレーンガーダー４と、
このクレーンガーダー４上を往復移動される主ト
ロリー５と、この主トロリー５に設けられた各ガ
イドローラー６，７をそれぞれ介して開閉ワイヤ
ー８および支持ワイヤー９により吊下げられたグ
ラブバケツト１０と、このグラブバケツト１０に
より陸揚げされた原料２を投入するクレーンホツ
パー１１とからなる。

前記グラブバケツト１０は、第２図に示す如
く、左右一対のシエル１０ａと、各シエル１０ａ
を回動自在に枢着している枢着部材１０ｂと、各
シエル１０ａの底面に設けられたワイヤー１０ｃ
を介して各シエル１０ａを吊下げ支持している支
持部材１０ｄとからなる。

グラブバケツト１０における枢着部材１０ｂに
は、前記開閉ワイヤー８の一端が連結されてお
り、かつ開閉ワイヤー８はドラム１２に巻回され
ていて、このドラム１２を可逆モーター１３によ
り正逆回転させることによつて、グラブバケツト
１０は開閉動作される。

またグラブバケツト１０における支持部材１０
ｄには、前記支持ワイヤー９の一端が連結されて
おり、かつ支持ワイヤー９はドラム１４に巻回さ
れていて、このドラム１４を可逆モーター１５に
より正逆回転させることによつて、グラブバケツ
ト１０は上下動される。

すなわち、開閉ワイヤー８と支持ワイヤー９と
を等速度で巻取つたり、あるいは繰出したりする
ことによつて、グラブバケツト１０は口を閉じた
まま、あるいは口を開いたまま上下動する。

ところで、このようなグラブバケツトクレーン
においては、通常、定格荷重が定められているの
で、設備保護の見地から、グラブバケツトの掴み
量を制御して、掴み量が定格荷重を超過しないよ
うにする必要がある。

従来、グラブバケツトの掴み量を制御するに当
つては、次のような二つの方法が採用されてい
た。

その第１の方法は、バラ物原料の性状、例えば
粒度、水分含有量等の相違に応じて、グラブバケ
ツトにおける邪魔板調整を行い、グラブバケツト
の一掴み量が定格荷重を超過しないようにする方
法である。

しかしこの方法は、グラブバケツトの一掴み量
のバラツキが大きくなるため、一掴み量が定格荷
重よりも少な目になるよう邪魔板を調整してお
り、従つて荷役能率が低下するという問題があつ
た。

また第２の方法は、クレーンの機内ベルトウエ
アー検出値と、グラブバケツトの往復回数とか
ら、一掴み当りの平均掴み量を算出し、一掴み量
が定格荷重を超過している場合には、グラブバケ
ツトがバラ物原料を掴む時点、すなわちグラブバ
ケツトの閉操作時点で、支持ワイヤーの弛み長さ
を調整する、所謂沈み量調整を行うことにより、
掴み量を制御する方法である。

しかしこの方法は、平均掴み量を算出して、こ
れを基に運転士が沈み量調整器を手動操作し、支
持ワイヤーの弛み長さを調整しているため、グラ
ブバケツトの一掴み当りの正確な掴み量を把握す
ることができず、従つて沈み量と定格荷重とが一
致しているとは限らず、掴み量が定格荷重を超過
している可能性もあるという問題があつた。

本発明は、かくの如き従来方法の諸問題点を解
決すべくなしたものであつて、その実施の一例を
第３図に基づき以下に説明する。

第３図に示す如く、前記支持ワイヤードラム１
４の軸端に、支持ワイヤー９の繰出し長さを検出
する例えばパルスジエネレーターの如きワイヤー
繰出し長さ検出器１６を設ける。

前記開閉ワイヤードラム駆動用モーター１３に
抵抗１７を接続すると共に、前記支持ワイヤード
ラム駆動用モーター１５に抵抗１８を接続し、か
つ抵抗１７，１８に電流検出器１９を接続し、こ
の電流検出器１９によりモーター１３，１５の合
計電流を検出する。

なお、モーター１３，１５のいずれか一方の電
流を電流検出器１９により検出するようにしても
よい。

２０は、前記開閉ワイヤー８の繰出し、巻取り
ライン中における任意のガイドシーブの如きワイ
ヤー案内支持手段あるいは前記支持ワイヤー９の
繰出し、巻取りライン中における任意のガイドシ
ーブの如きワイヤー案内支持手段の支承部に設け
られた例えば歪ゲージの如き負荷荷重検出器であ
つて、この負荷荷重検出器２０により、ワイヤー
案内支持手段の支承部に加えられる開閉ワイヤー
８あるいは支持ワイヤー９の負荷荷重を検出す
る。

なお、前記負荷荷重検出器２０を設けるワイヤ
ー案内支持手段としては、第１図におけるクレー
ン３の任意の構造物に、開閉ワイヤー８あるいは
支持ワイヤー９を案内支持するガイドシーブを別
個に設けるか、あるいは前記各ガイドローラー
６，７をそのまま利用すればよい。

前記負荷荷重検出器２０の出力側には、負荷荷
重検出器２０によつて検出された電圧値の変化点
からグラブバケツト１０のバラ物原料２上への着
地を検出する着地検出器２１が接続されている。

この着地検出器２１は、第４図に示す如く、前
記負荷荷重検出器２０のワイヤー繰出し時におけ
る電圧値が、グラブバケツト１０のバラ物原料２
上への着地によつて急に減少する変化を検出し、
それにより着地を検出するものである。

なお、第４図中に示す各Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点
は、第１図に表示した各Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ点と
対応をとつたものであり、着地点Ｅにおいて負荷
荷重検出器２０の出力電圧値が急に減少する変化
があり、十分に精度よく検出可能である。

前記着地検出器２１からの着地検出信号は、制
御装置２２に入力され、制御装置２２を介してモ
ーター１３，１５を直ちに停止させる。

一方、前記着地検出器２１からの着地検出信号
は、前記ワイヤー繰出し長さ検出器１６によるワ
イヤー繰出し長を演算するワイヤー繰出し長さ演
算器２３への演算開始信号として入力され、この
演算器２３により、グラブバケツト１０の着地後
に繰出されるワイヤー９の長さが演算される。

このワイヤー繰出し長さ演算器２３による演算
値は、前記制御装置２２の入力信号として与えら
れ、着地後のワイヤー繰出し長さ演算値が所定の
ワイヤー弛み長さになるようあらかじめ設定され
た着地後のワイヤーの標準繰出し量に基づき、制
御装置２２によりモーター１５を正転あるいは逆
転させ、ワイヤー９の長さを調整して弛み量を所
定のものにし、グラブバケツト１０の沈み量を制
御して、一定掴み量の制御を行うようにしたので
ある。

また前記電流検出器１９の出力側には、掴み量
演算器２４が接続されており、この掴み量演算器
２４は、検出された電流値に比例定数を乗算する
ことにより、グラブバケツト１０の掴み量を演算
するものである。

前記掴み量演算器２４からの演算値は、比較器
２５に入力され、この比較器２５に予め設定され
た掴み量設定器２６による目標設定値と比較さ
れ、掴み量が目標設定値を越えている場合には、
演算された掴み量と設定値との差が演算され、こ
の差に対応する信号が沈み量演算器２７に入力さ
れ、この沈み量演算器２７によつて、比較器２５
から入力された信号に基づき沈み量が演算され、
その演算値が前記制御装置２２に入力される。

そして制御装置２２では、入力された演算結果
に基づき、次回の掴み時においてモーター１５を
正転あるいは逆転させ、ワイヤー９の弛み量を調
整するようにしたのである。

すなわち、任意の掴み時において、掴み量が設
定値よりも大きい場合には、次回の掴み時におい
て弛み長さを短くして沈み量が沈み量が少なくな
るよう制御され、掴み量が設定値よりも小さい場
合には、次回の掴み時において沈み量が多くなる
よう制御されて、グラブバケツト１０の掴み量が
設定値、例えば定格荷重の近傍に自動制御される
ことになり、しかも沈み量制御のためのワイヤー
９の弛み長さ調整が、グラブバケツト１０のバラ
物原料２面への着地点から行われるため、極めて
正確に、かつ荷役中の干潮、満潮による海面レベ
ル変動および荷役による般舶１内の積載量減少に
伴う浮上り量の変化にも影響されずに、掴み量の
制御を行うことができる。

なお、本発明者等が、前記各モーター１３，１
５の加速時および減速時を避け、一定速度で回転
しているときの各モーター１３，１５の電流と、
グラブバケツト１０の掴み量との関係を調査した
ところ、第５図Ａ，Ｂ，Ｃに示す如き結果を得
た。

すなわち、第５図Ａは、開閉ワイヤードラム駆
動用モーター１３および支持ワイヤードラム駆動
用モーター１５の合計電流値と掴み量との関係を
示し、第５図Ｂは、支持ワイヤードラム駆動用モ
ーター１５の電流値と掴み量との関係を示し、第
５図Ｃは、開閉ワイヤードラム駆動用モーター１
３の電流値と掴み量との関係を示すものである
が、これ等第５図Ａ，Ｂ，Ｃから理解されるよう
に、いずれの場合も各モーター１３，１５の電流
値と掴み量とはほぼ比例しており、開閉ワイヤー
ドラム駆動用モーター１３と支持ワイヤードラム
駆動用モーター１５の合計電流値、あるいは支持
ワイヤードラム駆動用モーター１５の電流値、あ
るいは開閉ワイヤードラム駆動用モーター１３の
電流値のいずれか一つを、前記電流検出器１９に
よつて検出すれば、掴み量を求めることができ
る。

しかし、第５図Ａにて明らかな如く、各モータ
ー１３，１５の合計電流値を用いてグラブバケツ
ト１０の掴み量を演算した方がバラツキが少なく
好ましい。

次に本発明における掴み量制御方法に関し、第
１図、第３図、第６図を参照しながら説明する。

いま、第１図に示如く、主トロリー５の各ガイ
ドローラー６，７をそれぞれ介して開閉ワイヤー
８および支持ワイヤー９により吊下げられている
グラブバケツト１０は、運転士の操作によつてホ
ツパー１１上のＡ点から主トロリー５と共に船舶
１側方向へ移動する。

主トロリー５の移動開始と同時に、支持ワイヤ
ードラム１４に設けられているワイヤー繰出し長
さ検出器１６が作動し、その信号が第３図におけ
るワイヤー繰出し長さ演算器２３に入力され、ワ
イヤー９の繰出し長さを演算する。

そしてＢ点にグラブバケツト１０がきたとき、
運転士は、般舶１内のバラ物原料２上のＥ点にグ
ラブバケツト１０を着地させるべく、各ワイヤー
８，９の繰出し操作を行う。

Ｃ点までグラブバケツト１０が下降したとき、
運転士による手動操作から後述する自動に替わ
り、グラブバケツト１０はさらに下降してＤ点以
下では減速状態で下降する。

グラブバケツト１０がバラ物原料２上のＥ点に
着地したとき、その負荷変化から開閉ワイヤー８
あるいは支持ワイヤー９の案内支持手段の支承部
に設けられている負荷荷重検出器２０の出力電圧
値が変化することを着地検出器２１によつて検出
し、その着地検出信号を制御装置２２に送り、各
モーター１３，１５のブレーキを作動させて、グ
ラブバケツト１０の下降を停止させる。

また前記ワイヤー繰出し長さ検出器１６の作動
と、前述の負荷荷重検出器２０の出力電圧値変化
に基づく着地検出信号とによつて、クレーンガー
ダー４と船舶１内のバラ物原料２上のＥ点との距
離Ｌが、ワイヤー繰出し長さ演算器２３により演
算される。

なお、第１図中、l₁，l₂は自動制御範囲を示す
ものであつて、l₂は後述する理由から一定速度制
御、l₁は、l₂速度からの減速範囲を示す。

l₁（減速距離）、l₂（一定速度）は、上記演算に
よつて求められる距離Ｌに対し、例えば一定比率
にして制御を行えばよく、距離Ｌの変動によつて
l₁，l₂は１回毎、あるいは設定回数毎に修正され
得て、バラ物原料２の状況や、潮の干満差により
距離Ｌが変動しても、グラブバケツト１０による
船舶ダメージのない、効率のよい荷役を行うこと
ができる。

さらにグラブバケツト１０がバラ物原料２上に
着地したことを着地検出器２１によつて検出し、
その時点で各モーター１３，１５のブレーキを作
動させても、直ちに各ワイヤードラム１２，１４
は停止せずに、惰性による開閉ワイヤー８、支持
ワイヤー９の着地後の繰出しが発生する。

この場合のワイヤー９の繰出し長さＦ（第６図
参照）は、ワイヤー繰出し長さ検出器１６を介し
てワイヤー繰出し長さ演算器２３により演算さ
れ、その演算出力は制御装置２２へ入力され、着
地後のワイヤー繰出し長さ演算値が所定のワイヤ
ー弛み長さになるよう、制御装置２２によりモー
ター１５を駆動させ、ワイヤー９の繰出し長さを
調整して弛み量を所定のものにする（ワイヤー繰
出し長さ調整量＝標準繰出し量−Ｆ）。

グラブバケツト１０がバラ物原料２上に着地し
た後、自動で閉動作（掴み動作）に入ると同時
に、上記演算された繰出し長さ調整量のワイヤー
９が繰出され、そしてグラブバケツト１０は閉動
作を完了し、自動で巻揚げられ、Ｄ〜Ｃ間、すな
わちl₂ゾーンにおいて、各モーター１３，１５の
電流値が掴み量演算器２４に入力され、グラブバ
ケツト１０の一掴み量が演算される。

このl₂ゾーンでの巻取り速度は定速度制御のた
め、掴み量に比例することになり、正確な掴み量
の演算が可能である。

そして予め設定器２６により設定されている掴
み量（あるいは電流値）と比較を行い、掴み量の
管理範囲内に入つていれば、次回も同一標準繰出
し量にてワイヤー９の繰出し長さの調整を行い、
もし管理範囲から外れていれば、次回は標準繰出
し量を変化させて、ワイヤー９の繰出し長さの調
整を行う。

グラブバケツト１０はＣ点から運転士が手動に
よりＡ点方向へ移動させ、Ａ点にて停止させて、
ホツパー１１上でグラブバケツト１０を開いてバ
ラ物原料２を投下する。

以上述べた如く、本発明のグラブバケツトの掴
み量制御方法は、グラブバケツトクレーンにおい
て、グラブバケツトの開閉ワイヤーの繰出し、巻
取りライン中におけるワイヤー案内支持手段ある
いはグラブバケツトの支持ワイヤーの繰出し、巻
取りライン中におけるワイヤー案内支持手段に設
けられた負荷荷重検出器により、ワイヤー繰出し
時の負荷荷重を検出し、この検出負荷荷重の変化
からグラブバケツトのバラ物原料面への着地を検
出し、この着地検出時点を基準として、前記支持
ワイヤーの弛み長さを調整し、グラブバケツトの
沈み量を制御すると共に、バラ物原料を掴んだ後
の開閉ワイヤードラム駆動用モーターおよび支持
ワイヤードラム駆動用モーターの少なくともいず
れか一方のグラブバケツト巻揚げ時の検出電流あ
るいはこの検出電流から得られたグラブバケツト
の掴み量と、予め定められた目標設定値とを比較
し、この比較結果に基づき、次回における着地検
出時点を基準としてその回における掴み時の前記
ワイヤーの弛み長さを決定して、グラブバケツト
の沈み量を調整するものであり、前記負荷荷重検
出器は、着地によるワイヤーの負荷荷重の変化を
電圧値で単純に出力することができ、負荷荷重の
絶対値の変化として得られるため、前記着地検出
器は簡単なものでよく安価な機器で精度よく検出
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用したグラブバケツト
クレーンの概略説明図、第２図はグラブバケツト
の詳細を示す説明図、第３図は本発明方法の実施
の一例を示すブロツク図、第４図はグラブバケツ
ト着地時におけるワイヤーの負荷荷重検出器の出
力電圧値の変化を示すグラフ、第５図Ａ，Ｂ，Ｃ
は、グラブバケツトにおける一掴み量とワイヤー
ドラム駆動用モーターの電流値との各関係を示す
グラフ、第６図は本発明方法によるグラブバケツ
トクレーンの運転フローチヤートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ グラブバケツトクレーンにおいて、グラブバ
   ケツトの開閉ワイヤーの繰出し、巻取りライン中
   におけるワイヤー案内支持手段あるいはグラブバ
   ケツトの支持ワイヤーの繰出し、巻取りライン中
   におけるワイヤー案内支持手段に設けられた負荷
   荷重検出器により、ワイヤー繰出し時の負荷荷重
   を検出し、この検出負荷荷重の変化からグラブバ
   ケツトのバラ物原料面への着地を検出し、この着
   地検出時点を基準として、前記支持ワイヤーの弛
   み長さを調整し、グラブバケツトの沈み量を制御
   すると共に、ばら物原料を掴んだ後の開閉ワイヤ
   ードラム駆動用モーターおよび支持ワイヤードラ
   ム駆動用モーターの少なくともいずれか一方のグ
   ラブバケツト巻揚げ時の検出電流あるいはこの検
   出電流から得られたグラブバケツトの掴み量と、
   予め定められた目標設定値とを比較し、この比較
   結果に基づき、次回における着地検出時点を基準
   としてその回における掴み時の前記ワイヤーの弛
   み長さを決定して、グラブバケツトの沈み量を調
   整整することを特徴とするグラブバケツトの掴み
   量制御方法。