(57)【要約】      （修正有）【課題】スプレッダの着床を高い精度で且つ安定的に検出できる着床検出機構および着床検出機構の製造方法を提供する。【解決手段】上下方向ｚを軸方向とする棒状体で構成した検出ロッド１０を上下方向ｚに移動可能な状態でスプレッダに配置して、検出ロッド１０にターゲット部材１１を固定して、検出ロッド１０の側方に着床検出用センサ１２を配置して、ターゲット部材１１が着床検出用センサ１２と同じ高さになったときに着床検出用センサ１２と対向する位置に被検出部１６を形成して、この被検出部１６を検出ロッド１０の中心軸を中心とする円弧形状に形成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向を軸方向とする棒状体で構成され上下方向に移動可能な状態でスプレッダに配置された検出ロッドと、この検出ロッドに固定されたターゲット部材と、前記検出ロッドの側方に配置された着床検出用センサとを備えていて、前記ターゲット部材が前記検出ロッドとともに上下方向に移動して前記着床検出用センサと同じ高さになったときに、前記着床検出用センサが前記スプレッダの着床を検出する着床検出機構において、
前記ターゲット部材が前記着床検出用センサと同じ高さになったときに前記着床検出用センサと対向する被検出部を有していて、この被検出部が前記検出ロッドの中心軸を中心とする円弧形状であることを特徴とする着床検出機構。
【請求項２】
前記着床検出用センサが、前記被検出部とは接触しない状態で前記被検出部の接近を検出する近接センサである請求項１に記載の着床検出機構。
【請求項３】
前記着床検出用センサが磁気形の前記近接センサである請求項２に記載の着床検出機構。
【請求項４】
前記着床検出用センサの下方に配置される片吊検出用センサを備えていて、
前記ターゲット部材が前記検出ロッドとともに上下方向に移動して前記片吊検出用センサと同じ高さになったときに、前記片吊検出用センサでコンテナが正常な吊り上げ状態であることを検出する構成を備える請求項１〜３のいずれかに記載の着床検出機構。
【請求項５】
上下方向を軸方向とする棒状体で構成した検出ロッドを上下方向に移動可能な状態でスプレッダに配置して、前記検出ロッドにターゲット部材を固定して、前記検出ロッドの側方に着床検出用センサを配置して、前記ターゲット部材が前記検出ロッドとともに上下方向に移動して前記着床検出用センサと同じ高さになったときに、前記着床検出用センサが前記スプレッダの着床を検出する着床検出機構の製造方法において、
前記ターゲット部材が前記着床検出用センサと同じ高さになったときに前記着床検出用センサと対向する位置に被検出部を形成して、この被検出部を前記検出ロッドの中心軸を中心とする円弧形状に形成することを特徴とする着床検出機構の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンテナにスプレッダが着床したことを検出するための着床検出機構および着床検出機構の製造方法に関するものであり、詳しくはスプレッダの着床を高い精度で且つ安定的に検出できる着床検出機構および着床検出機構の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンテナへのスプレッダの着床や、コンテナが片吊状態であることを検出する検出機構が種々提案されている(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
文献１は、検知板を固定されていてコンテナと接触により上下方向に移動する検知棒と、検知棒の側方に配置されていて検知板が接近したことを検出するコンテナ着床検出用センサおよびコンテナ片吊検出用センサを備えた検出機構を提案する。
【０００４】
文献１の検出機構は、検知棒とともに上下方向に移動する検知板の高さを各センサで検出することにより、スプレッダがコンテナに着床している状態や、コンテナがスプレッダに片吊されている状態を検出する。
【０００５】
コンテナの荷役作業において、スプレッダはコンテナと激しく衝突することがあり、検知棒がその軸方向を中心軸として回転してしまうことがあった。検知棒とともに検知棒に固定されている検知板が回転すると、近接センサと検知板との間の距離が変化する。近接センサは検知板との間の距離が変化すると誤検出が発生してしまう。そのため各センサによる検出を高い精度で行えない不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−０１２２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的はスプレッダの着床を高い精度で且つ安定的に検出できる着床検出機構および着床検出機構の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明の着床検出機構は、上下方向を軸方向とする棒状体で構成され上下方向に移動可能な状態でスプレッダに配置された検出ロッドと、この検出ロッドに固定されたターゲット部材と、前記検出ロッドの側方に配置された着床検出用センサとを備えていて、前記ターゲット部材が前記検出ロッドとともに上下方向に移動して前記着床検出用センサと同じ高さになったときに、前記着床検出用センサが前記スプレッダの着床を検出する着床検出機構において、前記ターゲット部材が前記着床検出用センサと同じ高さになったときに前記着床検出用センサと対向する被検出部を有していて、この被検出部が前記検出ロッドの中心軸を中心とする円弧形状であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の着床検出機構の製造方法は、上下方向を軸方向とする棒状体で構成した検出ロッドを上下方向に移動可能な状態でスプレッダに配置して、前記検出ロッドにターゲット部材を固定して、前記検出ロッドの側方に着床検出用センサを配置して、前記ターゲット部材が前記検出ロッドとともに上下方向に移動して前記着床検出用センサと同じ高さになったときに、前記着床検出用センサが前記スプレッダの着床を検出する着床検出機構の製造方法において、前記ターゲット部材が前記着床検出用センサと同じ高さになったときに前記着床検出用センサと対向する位置に被検出部を形成して、この被検出部を前記検出ロッドの中心軸を中心とする円弧形状に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ターゲット部材が検出ロッドとともに検出ロッドの中心軸まわりに回転した場合であっても、着床検出用センサと被検出部とが同じ高さで対向しているときの着床検出用センサと被検出部との間の距離を一定に保つことができる。被検出部と着床検出用センサとの間の距離を一定に保つことができるので、誤検出が発生する可能性を抑制できる。スプレッダの着床を高い精度で且つ安定的に検出するには有利である。
【００１１】
着床検出用センサを、被検出部とは接触しない状態で被検出部の接近を検出する近接センサで構成することができる。
【００１２】
着床検出用センサと被検出部とが非接触であるため、これらの接触にともなう摩耗等の影響を受けることがない。スプレッダの着床を高い精度で且つ安定的に検出するには有利である。
【００１３】
着床検出用センサを磁気形の近接センサで構成することができる。
【００１４】
着床検出用センサの下方に配置される片吊検出用センサを備えていて、ターゲット部材が検出ロッドとともに上下方向に移動して片吊検出用センサと同じ高さになったときに、片吊検出用センサでコンテナが正常な吊り上げ状態であることを検出する構成にすることができる。
【００１５】
片吊検出用センサと被検出部とが同じ高さで対向しているときの片吊検出用センサと被検出部との間の距離を一定に保つことができる。片吊検出用センサに誤検出が発生する可能性を抑制できるので、コンテナの吊り上げ状態を高い精度で且つ安定的に検出するには有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の着床検出機構が設置されるスプレッダを例示する説明図である。
【図２】図１のコーナーボックスの内部を平面視で例示する説明図である。
【図３】図２の着床検出機構をＡ−Ａ矢視で例示する説明図である。
【図４】図３のスプレッダがコンテナに着床した状態を例示する説明図である。
【図５】図４のスプレッダがコンテナを吊り上げた状態を例示する説明図である。
【図６】ターゲット部材を平面視で例示する説明図である。
【図７】図６のターゲット部材を斜視で例示する説明図である。
【図８】図６のターゲット部材が検出ロッドの中心軸を中心に回転した状態を例示する説明図である。
【図９】図３の検出ロッドが着床検出用センサに対して傾いた状態を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の着床検出機構および着床検出機構の製造方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図中ではスプレッダの長手方向を矢印ｘ、スプレッダの短手方向を矢印ｙ、上下方向を矢印ｚで示している。
【００１８】
図１に例示するように本発明の着床検出機構１は、岸壁クレーンや門型クレーンのスプレッダ２に設置されている。スプレッダ２は、四隅にコーナーボックス３を有している。
このコーナーボックス３には、コンテナ４との連結および連結解除を行なうツイストロックピン５と、着床検出機構１とがそれぞれ設置されている。
【００１９】
スプレッダ２により荷役されるコンテナ４は、上面の四隅に配置されるコーナー金物６を有している。このコーナー金物６の上面には貫通孔７が形成されている。
【００２０】
コンテナ４を荷役する際にクレーンオペレータは、まずスプレッダ２をコンテナ４に着床させるとともに、ツイストロックピン５を貫通孔７に挿入させる。その後、上下方向ｚを中心軸としてツイストロックピン５を９０°回転させて、コンテナ４にスプレッダ２を連結させた状態とする。コンテナ４は岸壁クレーン等により吊上げられて所定の場所に運搬される。
【００２１】
図２に例示するようにコーナーボックス３内には、ツイストロックピン５の上部に固定されるカム８と、このカム８の端部に連結される伸縮シリンダ９とが配置されている。伸縮シリンダ９は、例えば油圧シリンダで構成されている。伸縮シリンダ９は、伸縮によりカム８を回転させることによりツイストロックピン５を回転させる。つまり伸縮シリンダ９の伸縮により、スプレッダ２とコンテナ４との連結および連結解除が制御される。
【００２２】
コーナーボックス３の内部でツイストロックピン５の近傍には着床検出機構１が設置されている。着床検出機構１は、検出ロッド１０と、この検出ロッド１０に固定されるターゲット部材１１と、検出ロッド１０およびターゲット部材１１の側方に配置される着床検出用センサ１２とを備えている。
【００２３】
図３に例示するように検出ロッド１０は、上下方向ｚを軸方向とする棒状体で構成されていて、上下方向ｚに移動可能な状態でスプレッダ２の一部であるコーナーボックス３に配置されている。検出ロッド１０は例えば円柱形状の鋼材で構成される。
【００２４】
検出ロッド１０は、軸方向の途中部分に形成され側方に突出する環状部１３と、コーナーボックス３を構成する板材と環状部１３との間に配置されるバネ部材１４とを備えている。検出ロッド１０は、バネ部材１４により検出ロッド１０の下端部がコーナーボックス３の下方に突出する状態に付勢されている。つまりバネ部材１４は検出ロッド１０を下方に付勢している。
【００２５】
検出ロッド１０はバネ部材１４を設置される構成に限定されない。コーナー金物６に押し上げられない限りは検出ロッド１０が下方に位置する構成であればよく、例えば検出ロッド１０が自重で下方に移動する構成にしてもよい。
【００２６】
ターゲット部材１１は、検出ロッド１０の上部に固定されている。ターゲット部材１１は、検出ロッド１０に一体的に固定されていて、検出ロッド１０とともに上下方向ｚに移動可能に構成されている。
【００２７】
着床検出用センサ１２は検出ロッド１０の側方に配置されている。着床検出用センサ１２は、検出ロッド１０とともにターゲット部材１１が上方に移動して、ターゲット部材１１が同じ高さになったときに反応する構成を有している。
【００２８】
着床検出機構１が片吊検出用センサ１５を備える構成にしてもよい。この場合は、検出ロッド１０の側方であって着床検出用センサ１２の下方となる位置に片吊検出用センサ１５を設置することが望ましい。片吊検出用センサ１５は、ターゲット部材１１が同じ高さになったときに反応する構成を有している。
【００２９】
本明細書においてセンサ１２、１５とターゲット部材１１とが同じ高さになるとは、センサ１２、１５のスイッチがオンとなる高さにターゲット部材１１が存在することを意味し、例えば上下方向ｚにおけるセンサ１２、１５の中心とターゲット部材１１の中心とが一致する高さになることに限らず、中心の位置が上下方向ｚにずれている場合も含む概念である。
【００３０】
着床検出用センサ１２および片吊検出用センサ１５（以下、総称する場合はセンサ１２、１５ということがある）は、例えばターゲット部材１１の接近を非接触で検出する近接センサで構成することができる。この近接センサは、例えばターゲット部材１１に磁石を設置しておきターゲット部材１１の接近によりスイッチがオンとなる磁気形近接センサや、磁気損失を検出する誘導形近接センサや、静電容量の変化を検出する静電容量形近接センサなどで構成することができる。
【００３１】
センサ１２、１５を近接センサで構成することにより、非接触でターゲット部材１１の接近を検出することができ、センサ１２、１５とターゲット部材１１との間で接触にともなう摩耗や劣化が発生しないので有利である。一方でセンサ１２、１５を接触型のセンサで構成してもよい。
【００３２】
図４に例示するようにスプレッダ２がコンテナ４に着床すると、コンテナ４のコーナー金物６の上面とコーナーボックス３の底面とが接触する状態となる。このときコーナーボックス３から下方に突出していた検出ロッド１０の下端がコーナー金物６の上面と接触する。これにともない検出ロッド１０は上方に押し上げられる。
【００３３】
検出ロッド１０とともにターゲット部材１１が上方に押し上げられ、ターゲット部材１１が着床検出用センサ１２と同じ高さとなる。ターゲット部材１１が着床検出用センサ１２に対向した状態となるので、着床検出用センサ１２が反応する。つまり着床検出用センサ１２はスプレッダ２がコンテナ４に着床したことを検出する。
【００３４】
着床検出用センサ１２は、検出信号をクレーンの運転席に送り、ディスプレイの表示やランプの点灯等によりクレーンオペレータにスプレッダ２が着床した旨を通知する。
【００３５】
スプレッダ２がコンテナ４に着床した後に、ツイストロックピン５が回転してスプレッダ２とコンテナ４とが連結状態となる。着床検出用センサ１２のスイッチがオンとなった後に、ツイストロックピン５の回転が可能となる構成にしてもよい。この構成によればスプレッダ２がコンテナ４に着床しない限りツイストロックピン５を回転させることができないので、安全性を向上することができる。
【００３６】
ツイストロックピン５の回転によりスプレッダ２とコンテナ４とが連結された後にスプレッダ２が上昇すると、ツイストロックピン５にコンテナ４が吊上げられた状態となり、図５に例示するようにコンテナ４のコーナー金物６の上面とスプレッダ２との間に隙間が発生する。このとき検出ロッド１０はバネ部材１４により下向きに付勢されているので、ターゲット部材１１とともに下方に移動する。
【００３７】
このときターゲット部材１１が片吊検出用センサ１５と対向した状態となるので、片吊検出用センサ１５が反応する。つまり片吊検出用センサ１５はコンテナ４がスプレッダ２に正常に連結されていて吊り上げられている状態を検出する。片吊検出用センサ１５は、検出信号をクレーンの運転席に送り、ディスプレイの表示やランプの点灯等によりクレーンオペレータにコンテナ４が正常に吊り上げられている旨を通知する。
【００３８】
一方でコンテナ４を吊り上げる際に、一部のツイストロックピン５がコンテナ４のコー
ナー金物６としっかり係合していない片吊状態となることがある。このような場合はスプレッダ２が上昇するとこれにコンテナ４が追従しないので、図３に例示する状態と同じようにコンテナ４のコーナー金物６の上面とスプレッダ２とが上下方向ｚに離間する。
【００３９】
図３に例示するようにこのときターゲット部材１１は片吊検出用センサ１５と対向しない状態となるので、片吊検出用センサ１５は反応しない。つまりコンテナ４が正常に吊り上げられている旨がクレーンオペレータに通知されない。このような場合はコンテナ４の一部がスプレッダ２に連結されず片吊状態となっているため、クレーンオペレータはコンテナ４の巻上げを直ちに中止して元の位置に戻す。ツイストロックピン５による連結を再度行ったり、コンテナ４の近傍で待機する作業員により原因の確認等を行なったりする。
【００４０】
片吊検出用センサ１５の上下方向ｚにおける設置位置は、図５に例示するコンテナ吊り上げ時のターゲット部材１１の位置に合わせて予め設定されている。着床検出用センサ１２の上下方向ｚにおける設置位置は、図４に例示する着床時のターゲット部材１１の位置に合わせて予め設定される。
【００４１】
図４に例示するように上下方向ｚにおいて着床検出用センサ１２に接近させた位置に片吊検出用センサ１５を配置して、スプレッダ２がコンテナ４に着床したとき、着床検出用センサ１２とともに片吊検出用センサ１５のスイッチがオンとなる構成にしてもよい。上下方向ｚにおいてターゲット部材１１の厚みを比較的大きくすることでも、着床検出用センサ１２と片吊検出用センサ１５とが同時にオンとなる構成にできる。
【００４２】
ツイストロックピン５が回転してスプレッダ２とコンテナ４とが連結された後は、片吊検出用センサ１５のスイッチがオンとなっていない限り、スプレッダ２を上昇させることができない制御を着床検出機構１に組み込んでもよい。この場合スプレッダ２とコンテナ４とが連結された後は、図４または図５に例示するいずれかの状態でない限り、スプレッダ２を上昇させることができない。
【００４３】
そのためツイストロックピン５を回転させたにも関わらず、スプレッダ２とコンテナ４とが連結されていないときは、スプレッダ２は上昇途中であっても自動的に停止する。クレーンオペレータが片吊検出用センサ１５の検出信号に基づく通知を見落とした場合であっても、スプレッダ２の上昇が停止するので安全性を向上するには有利である。
【００４４】
図６および図７に例示するようにターゲット部材１１は、着床検出用センサ１２と同じ高さになったときに着床検出用センサ１２と対向する被検出部１６と、検出ロッド１０を貫通させる貫通孔１７を有している。被検出部１６は、検出ロッド１０の中心軸を中心とする円弧形状に形成されている。
【００４５】
被検出部１６は、例えば検出ロッド１０と中心軸を共通とする円柱の外周面の少なくとも一部で構成される。図６では説明のため検出ロッド１０と中心軸を共通とする仮想の円柱の外周面を一点鎖線で示している。また被検出部１６とこれに対向する着床検出用センサ１２との間の距離をｄで示している。
【００４６】
本明細書において円弧形状とは、検出ロッド１０の中心軸からの距離がほぼ等しくなる地点、望ましくは距離が等しくなる地点の集合体であり帯状の曲面である形状をいう。
【００４７】
被検出部１６はいずれの地点においても検出ロッド１０の中心軸から等距離となる状態に構成されている。そのため図８に例示するように、ターゲット部材１１が検出ロッド１０とともに検出ロッド１０の中心軸まわりに回転したとしても、被検出部１６と着床検出用センサ１２との間の距離ｄが変化せず、一定に維持される。
【００４８】
検出ロッド１０が中心軸まわりに回転したとしても、ターゲット部材１１の被検出部１６と着床検出用センサ１２との間の距離ｄが一定となるので、着床検出用センサ１２の検出精度を維持するには有利である。
【００４９】
同様に、被検出部１６と片吊検出用センサ１５との間の距離も一定に維持することができるので、片吊検出用センサ１５の検出精度を維持するには有利である。
【００５０】
被検出部１６が例えばセンサ１２、１５と対向する平面で構成されていた従来は、検出ロッド１０とともにターゲット部材１１が回転すると、被検出部１６とセンサ１２、１５との間の距離ｄが変化してしまっていた。これによりスプレッダ２がコンテナ４に着床しているにも関わらず、着床が検出されない不具合が生じていた。従来は検出ロッド１０の回転により着床を検出できなくなった場合、クレーンによる荷役作業を中断して、スプレッダ２を分解して着床検出機構１の調整を行なわなくてはならなかった。
【００５１】
本発明では、クレーンの長期間の使用により検出ロッド１０が回転したとしても、センサ１２、１５の検出精度を維持できるので、不具合なくクレーンを使用し続けることができる。本発明の着床検出機構１は、長期間にわたり調整等が不要となるためクレーンによる荷役効率を向上するには有利である。
【００５２】
検出ロッド１０を上下方向ｚに移動可能とするために、コーナーボックス３に形成され検出ロッド１０が貫通する孔は、検出ロッド１０の外径よりも若干大きく形成されている。つまり孔の内周面と検出ロッド１０との間には隙間が生じている。
【００５３】
そのため図９に例示するように検出ロッド１０の上端部がセンサ１２、１５に対して接近または離間する方向に検出ロッド１０が傾動するおそれがある。検出ロッド１０が傾動すると、被検出部１６とセンサ１２、１５との間の距離ｄが変化する。
【００５４】
この実施形態では片吊検出用センサ１５が、着床検出用センサ１２の下方に配置されている。そのため被検出部１６と着床検出用センサ１２との間の距離ｄ１の変化量よりも、被検出部１６と片吊検出用センサ１５との間の距離ｄ２の変化量を小さく抑制することができる。片吊検出用センサ１５の検出精度をより高い状態に維持するには有利である。
【００５５】
スプレッダ２の四隅のコーナーボックス３の全てに着床検出機構１を設置することが望ましいが、本発明はこの構成に限定されない。少なくとも一つのコーナーボックス３に着床検出機構１が設置されていればよい。
【符号の説明】
【００５６】
１     着床検出機構
２     スプレッダ
３     コーナーボックス
４     コンテナ
５     ツイストロックピン
６     コーナー金物
７     貫通孔
８     カム
９     伸縮シリンダ
１０   検出ロッド
１１   ターゲット部材
１２   着床検出用センサ
１３   環状部
１４   バネ部材
１５   片吊検出用センサ
１６   被検出部
１７   貫通孔
ｘ     スプレッダの長手方向
ｙ     スプレッダの短手方向
ｚ     上下方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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