(57)【要約】【課題】消費電力の削減を図り、エネルギー効率を向上させた連続アンローダを提供する。【解決手段】バラ荷を連続的に搬送するバケットエレベータを備えたバケットエレベータ式の連続アンローダであって、バケットエレベータは、バラ荷を掻き取って積載する複数のバケットと、バケットを保持するチェーンと、チェーンを駆動し周回させる負荷モータ７５と、負荷モータ７５の負荷を検出するインバータと、インバータによって検出された負荷に基づく値が設定値Ａ以下となった場合に、負荷モータ７５を制御してバケットの移動速度を、負荷に基づく値が設定値Ａより大きい場合よりも低下させるＰＬＣ８０とを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を連続的に搬送するバケットエレベータを備えたバケットエレベータ式の連続アンローダであって、
前記バケットエレベータは、
前記対象物を掻き取って積載する複数のバケットと、
前記バケットを保持する無端チェーンと、
前記無端チェーンを駆動し周回させる駆動部と、
前記駆動部の負荷を検出する検出器と、
前記検出器によって検出された負荷に基づく値が所定値以下となった場合に、前記駆動部を制御して前記バケットの移動速度を、前記負荷に基づく値が所定値より大きい場合よりも低下させる制御部と、を備えたことを特徴とする連続アンローダ。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出器によって検出された負荷が前記所定値以下となった場合に、前記バケットの移動速度を低下させ、
前記所定値は、前記複数のバケットが前記対象物を積載していない状態における前記駆動部の負荷であることを特徴とする請求項１に記載の連続アンローダ。
【請求項３】
前記制御部は、前記バケットの移動速度を低下させた状態であって前記検出器によって検出された負荷に基づく値が前記所定値を超えた場合に、前記バケットの移動速度を高めることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続アンローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バケットエレベータ式の連続アンローダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１のアンローダが知られている。このアンローダは、バケットを周回させるための駆動装置と、駆動装置のトルクを検出するトルク検出器と、駆動装置の駆動を制御する制御装置とを備えている。この制御装置は、トルク検出器の検出値に応じて、複数の制御モードのうちのいずれかを実行するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７４６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のアンローダでは、バケットが対象物を積載している場合と積載していない場合とでバケットの移動速度は同じである。このように、対象物を積載しているか否かに拘らずバケットの移動速度が同じであるため、バケットが対象物を積載していない状態でエネルギーロスが生じている。よって、バケットの移動時における電力の消費について改善の余地がある。
【０００５】
この問題に鑑み、本発明は、消費電力の削減を図り、エネルギー効率を向上させた連続アンローダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の連続アンローダは、対象物を連続的に搬送するバケットエレベータを備えたバケットエレベータ式の連続アンローダであって、バケットエレベータは、対象物を掻き取って積載する複数のバケットと、バケットを保持する無端チェーンと、無端チェーンを駆動し周回させる駆動部と、駆動部の負荷を検出する検出器と、検出器によって検出された負荷に基づく値が所定値以下となった場合に、駆動部を制御してバケットの移動速度を、負荷に基づく値が所定値より大きい場合よりも低下させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
このような制御部を備えた構成によれば、駆動部の負荷に基づく値が所定値以下となった場合には、バケットの移動速度が低下される。よって、駆動部の負荷が小さい場合にバケットの速度が低下されることとなるため、バケットの対象物の積載量が少ない場合には消費電力を抑えることが可能となり、エネルギー効率を向上させることができる。
【０００８】
また、制御部は、検出器によって検出された負荷が所定値以下となった場合に、バケットの移動速度を低下させ、所定値は、複数のバケットが対象物を積載していない状態における駆動部の負荷であってもよい。この場合、バケットが対象物を積載していない場合にバケットの速度が低下されることとなるため、掘削を行っていないアイドリング状態において電力消費が抑えられることとなり、エネルギー効率を向上させることができる。
【０００９】
また、制御部は、バケットの移動速度を低下させた状態であって検出器によって検出された負荷に基づく値が所定値を超えた場合に、バケットの移動速度を高めるようにしてもよい。この場合、掘削を行うときにバケットの移動速度が高まるため、対象物の積載時には搬送を効率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、消費電力の削減を図り、エネルギー効率を向上させた連続アンローダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る連続アンローダを示す図である。
【図２】図１の連続アンローダのバケットエレベータ上部を一部破断斜視図である。
【図３】図１の連続アンローダにおける電気系統の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の連続アンローダにおけるバケットの移動速度の制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る連続アンローダの実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すバケットエレベータ式の船舶用連続アンローダ（ＣＳＵ）１は、船舶の船倉１０３からバラ荷Ｍ（例えば、コークスや鉱石等）を連続的に陸揚げする装置である。連続アンローダ１は、岸壁１０１と平行に敷設された２本のレール３ａにより、当該岸壁１０１に沿って走行可能なガーダ２を備えている。ガーダ２は、岸壁１０１の上面に設置可能な本体部である。ガーダ２の上には、旋回フレーム５が旋回可能に支持され、その旋回フレーム５から横方向に突設されたブーム７の先端部にバケットエレベータ９が支持されている。バケットエレベータ９は、バランシングレバー１２及びカウンタウエイト１３によって、ブーム７の起伏角度に関係なく鉛直を保持するようになっている。
【００１４】
連続アンローダ１は、ブーム７の起伏角度を調整するためのシリンダ１５を備えている。このシリンダ１５を伸ばすとブーム７は上向きとなってバケットエレベータ９が上昇し、シリンダ１５を縮めるとブーム７は下向きとなってバケットエレベータ９が下降するようになっている。
【００１５】
バケットエレベータ９は、その下部に設けられた側面掘削方式の掻き取り部１１により、船倉１０３内のバラ荷Ｍを連続的に掘削し掻き取ると共に、掻き取ったバラ荷Ｍを上方に搬送するものである。
【００１６】
バケットエレベータ９は、エレベータシャフト２１を構成するエレベータ本体２３と、エレベータ本体２３に対して周回運動するチェーンバケット２９とを備えている。チェーンバケット２９は、無端状に連結された一対のローラチェーン（無端チェーン）２５と、当該一対のチェーン２５に両持ち支持された複数のバケット２７と、を備えている。具体的には、２本のチェーン２５は、図１の紙面に直交する方向に並設されており、各バケット２７は、図２に示されるように、２本のチェーン２５の間に吊り下げられるようにして当該チェーン２５，２５に所定の取付具を介し取付けられている。
【００１７】
更に、バケットエレベータ９は、チェーン２５が架け渡される駆動ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、チェーン２５をガイドする転向ローラ３３と、を備えている。駆動ローラ３１ａはバケットエレベータ９の最上部９ａに設けられ、駆動ローラ３１ｂは掻き取り部１１の前部に設けられ、駆動ローラ３１ｃは掻き取り部１１の後部に設けられている。転向ローラ３３は、駆動ローラ３１ａのやや下方に位置する従動ローラであり、チェーン２５をガイドすると共にチェーン２５の進行方向を転換する。また、駆動ローラ３１ｂと駆動ローラ３１ｃとの間にはシリンダ３５が介装され、このシリンダ３５を伸縮することで両駆動ローラ３１ｂ，３１ｃの配設軸間距離を変化させて、チェーンバケット２９の移動周回軌跡を変えられるようになっている。なお、チェーン２５が２本存在することに対応して、駆動ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃと転向ローラ３３も、各々２個ずつ存在し、図１の紙面に直交する方向に並設されている。
【００１８】
駆動ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃがチェーン２５を駆動することで、チェーン２５が、エレベータ本体２３に対し所定の軌跡で矢印Ｗ方向（正方向）に周回運動し、チェーンバケット２９は、バケットエレベータ９の最上部９ａと掻き取り部１１との間を移動周回しながら循環する。
【００１９】
チェーンバケット２９のバケット２７は、図２に示すように、その開口部２７ａを上に向けた姿勢で上昇する。そして、バケットエレベータ９の最上部９ａでは、駆動ローラ３１ａを通過するときにチェーン２５が上向きから下向きに方向転換し、バケット２７の開口部２７ａが下向きに転回する。このように下向きになったバケット２７の開口部２７ａの下方に排出用シュート３６が形成されている。この排出用シュート３６の下端は、バケットエレベータ９の外周に配設された回転フィーダ３７に接続されている。
【００２０】
回転フィーダ３７は、排出用シュート３６から搬出されるバラ荷Ｍをブーム７側に搬送するものである。ブーム７には、図１に示すように、ブームコンベヤ３９が配置され、このブームコンベヤ３９は、回転フィーダ３７から乗り換えたバラ荷Ｍをホッパ４１に供給するようになっている。そのホッパ４１の下方には機内のベルトフィーダ４３や機内コンベヤ４５が配置されている。
【００２１】
この連続アンローダ１を用いたバラ荷（対象物）Ｍの陸揚げは、以下のように行われる。バケットエレベータ９の下端部の掻き取り部１１を船倉１０３内に挿し入れて、チェーン２５を図中矢印Ｗの方向に周回させる。そうすると、掻き取り部１１に位置するバケット２７が、連続的にコークスや鉱石等のバラ荷Ｍの掘削及び掻き取りを行う。そして、これらのバケット２７に掻き取られ積載されたバラ荷Ｍは、チェーン２５の上昇に伴ってバケットエレベータ９の最上部９ａまで鉛直上方に搬送される。
【００２２】
その後、バケット２７が駆動ローラ３１ａの位置を通過し、当該バケット２７が転回することで、バラ荷Ｍがバケット２７から落下する。バケット２７から落下したバラ荷Ｍは、排出用シュート３６内に落ち込んで回転フィーダ３７側に搬出され、更にブームコンベヤ３９に乗り継いでホッパ４１に搬送される。更に、バラ荷Ｍは、ベルトフィーダ４３及び機内コンベヤ４５を介して地上側設備４９に搬出される。以上のような動作が、複数のバケット２７を用いて繰り返し行われることで、船倉１０３内のバラ荷Ｍは連続的に陸揚げされる。
【００２３】
ところで、連続アンローダ１は、駆動ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃを駆動する負荷モータ７５を備えている。負荷モータ７５は、図３に示すように、電源システム７０の電源７１から電力を得て動作する。電源システム７０は、この電源７１及び負荷モータ７５と、コンバータ７２と、インバータ７３と、ＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）８０とを備えている。電源７１は、商用電源であり、交流電力をコンバータ７２に供給する。コンバータ７２は、電源７１から供給された交流電力を直流電力に変換する。コンバータ７２とインバータ７３とは直流母線Ｌを介して接続されており、コンバータ７２が変換した直流電力は直流母線Ｌを介してインバータ７３に供給される。インバータ７３は、コンバータ７２からの直流電力を所定の周波数の交流電力に変換し、この交流電力を負荷モータ７５に供給する。負荷モータ７５はインバータ７３からの交流電力によって作動し、負荷モータ７５の作動によって駆動ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃの駆動が行われる。このように、駆動ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃと負荷モータ７５がチェーン２５を駆動し周回させる駆動部として機能する。
【００２４】
また、インバータ７３には、連続アンローダ１を統括制御する制御部であるＰＬＣ８０が接続されている。インバータ７３は、負荷モータ７５のトルクを検出する検出器として機能し、その検出値を電気信号であるトルク信号としてＰＬＣ８０に出力する。ＰＬＣ８０は、インバータ７３からトルク信号を受けると、上記検出値に基づき所定の演算を行ってバケット２７の移動速度を算出し、算出した移動速度を速度信号としてインバータ７３に出力する。そして、インバータ７３が速度信号に応じた電力を負荷モータ７５に供給することにより、バケット２７の矢印Ｗ方向への移動速度を制御する。
【００２５】
ＰＬＣ８０によるバケット２７の移動速度の制御処理は、例えば図４に示すフローチャートに基づいて行われる。図４に示す処理は、例えば所定時間毎に実行される。以下では、このバケット２７の移動速度の制御処理について説明する。
【００２６】
まず、インバータ７３は、ステップＳ１（以下、「Ｓ１」とする。他のステップにおいても同様とする。）において、負荷モータ７５のトルクを検出し、トルク信号をＰＬＣ８０に出力する。次に、ＰＬＣ８０は、Ｓ１で検出されたトルクが予め設定された所定値である設定値Ａより大きいか否かを判定する（Ｓ２）。そして、例えばバケット２７がバラ荷Ｍの荷揚げを行っているときであって、トルクが設定値Ａより大きいと判定した場合はＳ３に移行する。一方、例えばバケット２７がバラ荷Ｍの荷揚げを行っていないアイドリング状態のときであって、トルクが設定値Ａより大きくないと判定した場合は、Ｓ４に移行する。なお、アイドリング状態としては、例えば、船倉１０３内でブルドーザーがバラ荷Ｍを荷揚げしやすい位置に移動させており、バケット２７を空回りさせている状態が挙げられる。
【００２７】
Ｓ３において、ＰＬＣ８０は、バケット２７を予め設定された規定速度で移動させるように、インバータ７３に速度信号を出力する。そして、インバータ７３が当該速度信号に応じた電力を負荷モータ７５に供給して、バケット２７は規定速度で移動するようになり、一連の処理を終了する。一方、Ｓ４において、ＰＬＣ８０は、バケット２７を上記規定速度より遅い低下速度で移動させるように、インバータ７３に速度信号を出力する。そして、インバータ７３が当該速度信号に応じた電力を負荷モータ７５に供給して、バケット２７は低下速度で移動するようになり、一連の処理を終了する。
【００２８】
本実施形態に係る連続アンローダ１では、インバータ７３によって検出された負荷に基づく値が設定値Ａより大きい場合に、負荷モータ７５を制御してバケット２７の移動速度を規定速度とし、負荷に基づく値が設定値Ａ以下となった場合に、負荷モータ７５を制御して、バケット２７の移動速度を低下させる。よって、負荷モータ７５の負荷が小さい場合にはバケット２７の速度が低下されることとなるため、バラ荷Ｍの積載量が少ない場合の消費電力を抑えることが可能となり、エネルギー効率を向上させることができる。さらに、一定量のバラ荷Ｍを揚げる際に必要なエネルギー量である原単位の向上を図ることもでき、バケット２７の移動速度を低下速度とすることにより、チェーン２５にかかる負荷が低減されるため、チェーン２５の寿命を延ばすことも可能となる。
【００２９】
また、ＰＬＣ８０はインバータ７３によって検出された負荷が設定値Ａ以下となった場合にバケット２７の移動速度を低下させるが、この設定値Ａは、バケット２７がバラ荷Ｍを積載していない状態における負荷モータ７５の負荷であってもよい。この場合、バラ荷Ｍの積載がない場合にバケット２７の速度が低下されることとなるため、アイドリング状態において電力消費が抑えられることとなり、エネルギー効率をより向上させることができる。
【００３０】
また、ＰＬＣ８０は、バケット２７の移動速度を低下速度にした状態であって負荷に基づく値が設定値Ａを超えた場合に、バケット２７の移動速度を高めて規定速度にする。よって、バラ荷Ｍの積載が行われてトルクが増大したときにバケット２７の移動速度が高まるため、バラ荷Ｍの積載時には搬送を効率よく行うことができる。なお、上記のようにバケット２７の移動速度を自動的に規定速度にする代わりに、運転者等の判断でバケット２７の移動速度を手動で規定速度に戻すようにしてもよい。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、上記実施形態では、図４に示すフローチャートの処理を所定時間毎に行う例について説明したが、所定時間毎ではなく必要な場合にのみ処理を行うようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、検出したトルクが設定値Ａより大きいか否かに基づいて、バケット２７の移動速度を変化させる例について説明したが、バケット２７の移動速度を変えるか否かの判断基準はこの例に限られない。すなわち、例えば、検出したトルクの微分値が所定値以上になったか否かに基づいて判断してもよいし、トルクの平均値が所定値以上になったか否かに基づいて判断してもよい。さらに、操作者が規定速度か低下速度かを選択可能なスイッチを設けて、このスイッチの選択状況に応じて規定速度にするか低下速度にするかを判断してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…連続アンローダ、９…バケットエレベータ、２５…チェーン（無端チェーン）、２７…バケット、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…駆動ローラ（駆動部）、７３…インバータ（検出器）、７５…負荷モータ（駆動部）、８０…ＰＬＣ（制御部）、Ｍ…バラ荷（対象物）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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