(57)【要約】【課題】ガーダ上に複数のトロリを有し、協調運転モードと単独運転モードを有する荷役システムにおいて、インバータ及び給電ケーブル等の給電設備を減らして、コンパクトかつ低コストである荷役システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】協調運転モードと単独運転モードを有した荷役システムにおいて、前記協調運転モードの際は、前記第１インバータ２が前記第１モータ７に給電し、前記第２インバータ３が前記第２モータ８に給電する構成であり、前記単独運転モードの際は、前記第１インバータ２が前記第３モータ９に給電し、前記第２インバータ３が前記第２モータ８に給電する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一ガーダ上に少なくとも２つの横行体を設置し、第１横行体に第１モータを設置し、第２横行体に第２モータ及び第３モータを設置し、前記横行体が協調して荷役作業を行う協調運転モードと、前記横行体のうち第２横行体が単独で荷役作業を行う単独運転モードを有した荷役システムにおいて、
前記協調運転モードの際は、前記第１インバータが前記第１モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する構成であり、前記単独運転モードの際は、前記第１インバータが前記第３モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する構成としたことを特徴とする荷役システム。
【請求項２】
前記第１インバータ及び前記第２インバータを電気室に設置し、前記第１インバータを切り替えスイッチと接続し、前記切り換えスイッチの一方を前記第１モータに接続し、他方を第３モータに接続して、前記第２インバータを、前記第１横行体を介して前記第２モータに接続したことを特徴とする請求項１に記載の荷役システム。
【請求項３】
前記第１インバータを前記第１横行体に設置し、かつ、前記切り換えスイッチを介して一方を第１モータに接続して他方を第３モータに接続し、前記第２インバータを前記第２横行体に設置し、かつ、前記第２モータに接続したことを特徴とする請求項１に記載の荷役システム。
【請求項４】
前記第１インバータを前記第１横行体に設置し、かつ、前記切り替えスイッチを介して一方を第１モータに接続して他方を第３モータに接続し、さらに前記第２インバータを前記第１横行体に設置し、かつ前記第２モータに接続したことを特徴とする請求項１に記載の荷役システム。
【請求項５】
同一ガーダ上に少なくとも２つの横行体を設置し、第１横行体に第１モータを設置し、第２横行体に第２モータ及び第３モータを設置し、前記横行体が協調して荷役作業を行う協調運転モードと、前記横行体のうち第２横行体が単独で荷役作業を行う単独運転モードを有した荷役システムの制御方法において、
前記協調運転モードの際は、前記第１インバータが前記第１モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する制御を行い、前記単独運転モードの際は、前記第１インバータが前記第３モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する制御を行うことを特徴とする荷役システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一ガーダ上に複数のトロリを有する高能率クレーン、例えば、横行装置と２つのトロリを有する岸壁クレーンや、生産ラインでコンベア等の水平搬送装置と複数のトロリが協調運転する荷役システム及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
荷役効率を向上させるために、同一ガーダ上に複数台のトロリを設置した荷役システムがある。図４に、２台のトロリ５、６と、ベルトコンベア１４が協調して荷役を行う荷役システム１Ｘを示す。この荷役システム１Ｘは、第１トロリ５が被搬送物１３をベルトコンベア１４上に載せ、ベルトコンベア１４が被搬送物１３を運搬し、目的地にある第２トロリ６が被搬送物１３をベルトコンベア１４から下ろす協調運転を行う構成となっている。
【０００３】
この第１トロリ５、第２トロリ６及びベルトコンベア１４は、それぞれ荷役のための駆動モータ７、８、９を有しており、この駆動モータは、それぞれのインバータ２、３、４に接続されている。ここで、例えば、ベルトコンベア１４が故障した場合は、第１トロリ５又は第２トロリ６で、被搬送物１３を持上げ、目的地に運び、被搬送物１３を下ろすという作業を全て行う単独運転を行う必要がある。このため、これらの荷役システム１Ｘは、協調運転モードと単独運転モードの２つを備えていることが多い。
【０００４】
このため、単独運転モードに備えて、例えば第２トロリ６に２つのモータ８、９を設置し、高速運転を可能に構成していることがある。つまり、第１モータ７に給電する第１インバータ２を設置し、第２モータ８及び第３モータ９に給電する第２インバータ３及び第３インバータ４を設置して構成する。
【０００５】
協調運転モードの場合は、第１モータ７と第１インバータ２、第２モータ８と第２インバータ３が可動して、荷役を行う。単独運転モードの場合は、荷役速度を向上させるために、第２及び第３モータ８、９が可動して、第２トロリ６が高速運転となる。
【０００６】
上記の荷役システムと同様の構成を有した荷役システムとして、海上輸送用コンテナを荷役する岸壁クレーンに２つのトロリを設置し、荷役効率を向上させる構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、岸壁クレーンにおいて、２つのトロリに加えて、更に２つのトロリ間を移動する横行体（移送ユニット）を設置した構成が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献２に記載の岸壁クレーンも、協調運転モードと単独運転モードを有している。協調運転モードにおいては、海側の第１トロリが、コンテナを荷揚げして横行体に載置して、横行体がコンテナを運搬し、目的地にある陸側の第２トロリが、コンテナを横行体から荷下ろしする構成となっている。また、荷役の対象が、特殊形状のコンテナや、船舶のハッチカバー等の横行体に載置できない場合は、単独運転モードとして、例えば陸側の第２トロリで荷揚げ、運搬、荷下ろしを行う。このときも、ベルトコンベアの荷役システムと同様に、各モータとインバータが制御される。
【０００８】
ここで、単独運転モードの際に、第１インバータ２は、第１トロリ５と共に休止状態となる。また、協調運転モードの際に、第１トロリ５と第２トロリ６は、それぞれ低速運転しているため、第２トロリ６に接続されている２つの第２及び第３インバータ３、４は、定格容量に対して低い能力で運転している。インバータは、高価な装置であるため、可能
な限り効率的に使用したいという要求があるが、前述の如く、この要求を十分に満足するには至っていないという問題がある。
【０００９】
また、第１トロリ５と第２トロリ６の給電ケーブルは、第１系統１８及び第２系統１９のように独立して設置され、独立したレールとキャリアが２系統必要となる。これらの給電設備のために、トロリの横行範囲全長にわたってスペースを確保する必要があり、この給電設備のコンパクト化への要求が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２６９４２６号公報
【特許文献２】特表平８−５０３４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ガーダ上に複数のトロリを有し、協調運転モードと単独運転モードを有する荷役システムにおいて、インバータ及び給電ケーブル等の給電設備を減らして、コンパクトかつ低コストである荷役システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明に係る荷役システムは、同一ガーダ上に少なくとも２つの横行体を設置し、第１横行体に第１モータを設置し、第２横行体に第２モータ及び第３モータを設置し、前記横行体が協調して荷役作業を行う協調運転モードと、前記横行体のうち第２横行体が単独で荷役作業を行う単独運転モードを有した荷役システムにおいて、前記協調運転モードの際は、前記第１インバータが前記第１モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する構成であり、前記単独運転モードの際は、前記第１インバータが前記第３モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する構成としたことを特徴とする。
【００１３】
上記の荷役システムにおいて、前記第１インバータ及び前記第２インバータを電気室に設置し、前記第１インバータを切り替えスイッチと接続し、前記切り換えスイッチの一方を前記第１モータに接続し、他方を第３モータに接続して、前記第２インバータを、前記第１横行体を介して前記第２モータに接続したことを特徴とする。
【００１４】
上記の荷役システムにおいて、前記第１インバータを前記第１横行体に設置し、かつ、前記切り換えスイッチを介して一方を第１モータに接続して他方を第３モータに接続し、前記第２インバータを前記第２横行体に設置し、かつ、前記第２モータに接続したことを特徴とする。
【００１５】
上記の荷役システムにおいて、前記第１インバータを前記第１横行体に設置し、かつ、前記切り替えスイッチを介して一方を第１モータに接続して他方を第３モータに接続し、さらに前記第２インバータを前記第１横行体に設置し、かつ前記第２モータに接続したことを特徴とする。
【００１６】
上記の目標を達成するための本発明に係る荷役システムの制御方法は、同一ガーダ上に少なくとも２つの横行体を設置し、第１横行体に第１モータを設置し、第２横行体に第２モータ及び第３モータを設置し、前記横行体が協調して荷役作業を行う協調運転モードと、前記横行体のうち第２横行体が単独で荷役作業を行う単独運転モードを有した荷役システムの制御方法において、前記協調運転モードの際は、前記第１インバータが前記第１モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する制御を行い、前記単独運転モードの際は、前記第１インバータが前記第３モータに給電し、前記第２インバータが前記第２モータに給電する制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る荷役システム及びその制御方法によれば、協調運転モードの際は、横行体に搭載されたモータに対して、対応するインバータにより給電を行い、単独運転モードの際は、単独運転される横行体の複数のモータに、他の横行体と接続されていたインバータからも給電を行う構成により、荷役システムに必要となるインバータの数を減らすことができ、荷役システムのコストダウンを実現することができる。さらに、インバータと横行体を接続する給電ケーブルの系統数を、従来と比べ減らすことができるため、給電設備のコンパクト化及び低コスト化を実現することができる。
【００１８】
即ち、この構成により、従来、協調運転モードの際には、従来第３モータに給電を行っていた第３インバータが休止しており、単独運転モードの際には、第１インバータが休止していたという無駄を排除し、どちらの運転モードであっても、設置されているインバータを効率的に運用することができる。なお、本発明の荷役システムにおいて、横行体の数は２つ以上であれば、特に限定はされず、作用効果を得ることができる。
【００１９】
更に、荷役システムの給電系統を、インバータを設置した電気室と、電気室に近いほうの横行体（例えば、第１横行体）を給電ケーブル等で接続する系統と、この横行体と他の横行体（例えば、第２横行体）を給電ケーブル等で接続する系統で構成することで、給電レール等の給電設備のコンパクト化を実現することができる。
【００２０】
従来の給電設備は、電気室とそれぞれの横行体を接続するために、横行体ごとに給電ケーブルや給電レール等を設置しており、電気室に対して、複数の横行体が並列に接続されていた。これに対して、上記の構成では、電気室に対して、複数の横行体が直列に接続されているため、給電設備をコンパクト化することができる。
【００２１】
また、横行体上にインバータを設置する構成により、荷役システムに搭載した各種センサ類へのノイズを低減することができる。インバータは、入力された５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの三相正弦波交流電源を、パルス波のデューティー比を変化させて復調したＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  パルス幅変調）電力として出力している。このＰＷＭ電源が高周波ノイズ源となり、このノイズにより荷役システムで使用しているセンサ類の信号に悪影響を及ぼしていた。そのため、インバータを横行体上に設置してモータとの距離を近くして、インバータの出力側の給電線を短くする構成により、ノイズの影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る実施の形態の荷役システムを示した図である。
【図２】本発明に係る異なる実施の形態の荷役システムを示した図である。
【図３】本発明に係る異なる実施の形態の荷役システムを示した図である。
【図４】従来の荷役システムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施の形態の荷役システム及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。図１に、荷役システム１の概略を示し、ガーダ１６上に２つのトロリ（横行体）が走行可能に設置されており、第１トロリ（第１横行体）５が、第１モータ７、減速機１０及び切り換えスイッチ１１を有しており、第２トロリ（第２横行体）６が、第２モータ８及び第３モータ９と、それぞれに減速機１０を有している。
【００２４】
電気室１７には、電源１２が設置されており、この電源１２に、第１インバータ２と第２インバータ３が接続されている。第１インバータ２は、給電ケーブル１５ａを介して切り換えスイッチ１１に接続されており、切り替えスイッチ１１は、一方を第１モータ７に、他方を、給電ケーブル１５ｂを介して第３モータ９に接続されている。また、第２インバータ３は、給電ケーブル１５ａ、１５ｂを介して第２モータ８に接続されている。
【００２５】
この荷役システム１が、協調運転モードで制御される場合を以下に説明する。協調運転モードの際は、第１トロリ５及び第２トロリ６が、共に協調しながら動作し、同じ速度で運転される（低速運転）。このとき、第１トロリ５は第１モータ７によって、第２トロリ６は第２モータ８によって走行及び被搬送物１６の上げ下ろしを行う。なお、第１モータ７は第１インバータ２で給電され、第２モータ８は第２インバータ３で給電される。
【００２６】
次に、単独運転モードで制御される場合を以下に説明する。単独運転モードの際は、第２トロリ６が単独で動作し、他のトロリと協調する制御が必要ないことと、作業効率を向上させる目的で、早い速度で運転される（高速運転）。このとき、第２トロリ６は、第２モータ８及び第３モータ９によって動作するため、協調運転モードよりも高速で荷役作業を行うことができる。この単独運転モードへの切り換えは、切り換えスイッチ１１により行われ、第１インバータ２から第２モータ９に給電を行うことで実現する。
【００２７】
上記の制御により、協調運転モード及び単独運転モードにおけるトロリの性能は、従来の荷役システム１Ｘと変わらず、インバータ（第３インバータ４）を減らすことが可能となる。この高価なインバータの数を減らすことで、荷役システム全体のコストを下げることができる。
【００２８】
また、給電ケーブルを、例えば、電気室１７と第１トロリ５を接続する給電ケーブル１５ａと、第１トロリ５と第２トロリ６を接続する給電ケーブル１５ｂで構成したので、給電ケーブルをガーダ１６に設置するためのレールやキャリア等を、１系統に統一することができた。その結果、給電ケーブル１５等の給電設備をコンパクト化することができ、さらに、コストを低減することが可能となる。
【００２９】
なお、荷役システム１は、横行体であるトロリ５、６を２台備えている例を示しているが、本発明はこの例に限らず、２台以上のトロリを設置している他の荷役システムにも同様に適用することができる。また、トロリに加えて、ベルトコンベア１４に接続されているインバータも、トロリに設置されているインバータと同様、荷役システム１に組み込むことが可能である。さらに、上記の例では、各トロリに１つ又は２つのモータを設置しているが、このモータの数は、荷役システム１の設計に応じて適宜、変更することができる。
【００３０】
図２に、本発明に係る異なる実施の形態の荷役システム１Ａを示す。荷役システム１Ａは、前述の荷役システム１で、電気室１７に設置していた第１インバータ２及び第２インバータ３を、第１トロリ５及び第２トロリ６にそれぞれ搭載している。
【００３１】
この構成により、各インバータと各モータを連結する給電線の長さが、従来と比べ短く構成することができ、この給電線から発生する高周波ノイズを低減し、荷役システム１内のセンサ等に与える悪影響を低減することができる。
【００３２】
図３に、本発明に係る異なる実施の形態の荷役システム１Ｂを示す。荷役システム１Ｂは、第１トロリ５に第１インバータ２及び第２インバータ３を搭載している。この構成により、第２トロリ６が軽量となるので、単独運転モードの際の第２トロリ６の走行速度を
向上することが可能であり、荷役効率を向上することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  荷役システム
２  第１インバータ
３  第２インバータ
４  第３インバータ
５  第１トロリ
６  第２トロリ
７  第１モータ
８  第２モータ
９  第３モータ
１１  切り換えスイッチ
１６  ガーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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