(57)【要約】【課題】熟練度の低いオペレータであっても、グラブバケットの目標軌跡及び目標速度に対する実際の軌跡及び速度を目視して確認しながら運転を行えるようにし、オペレータの運転技術向上並びに荷揚げに関する全体の運転効率向上を図る。【解決手段】グラブバケット８の位置と移動速度と振れ角とを求め運転データとして記録し、横軸に設定長さ範囲で分割した横行位置を取り且つ縦軸に設定高さ範囲で分割した巻上位置を取った表を作成し、グラブバケット８がバラ物を掴んだ位置からホッパ上方へ移動してバラ物を放出し再びバラ物を掴む位置へ戻るまでを１サイクルとし、グラブバケット８がバラ物を掴んだ位置を基準として運転データを表のセル毎に集計データとして選別し、集計データに基づくグラブバケット８の目標軌跡及び目標速度とオペレータによるグラブバケット８の実際の軌跡及び速度とを表示装置３１に表示する。【選択図】図１
2015214414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陸側のガーダと海側のブーム上に沿って横行するトロリからグラブバケットを吊り下げてバラ物運搬船の槽内のバラ物を陸側のホッパに荷揚げするグラブバケット式アンローダの運転支援装置であって、
前記トロリを横行させると共にグラブバケットを昇降・開閉させるためのロープを駆動するウインチドラムのドラム回転数を計測する回転センサと、
前記ウインチドラムを駆動するモータのモータ速度を計測する速度センサと、
前記グラブバケットの鉛直に対する振れ角を計測する振れ角センサと、
前記回転センサで計測されたドラム回転数と前記速度センサで計測されたモータ速度と前記振れ角センサで計測された振れ角とに基づき、前記グラブバケットの位置と該位置におけるグラブバケットの移動速度と振れ角とを求め運転データとして記録し、横軸に設定長さ範囲で分割した横行位置を取り且つ縦軸に設定高さ範囲で分割した巻上位置を取った表を作成し、前記グラブバケットがバラ物を掴んだ位置からホッパ上方へ移動してバラ物を放出し再びバラ物を掴む位置へ戻るまでを１サイクルとし、前記グラブバケットがバラ物を掴んだ位置を基準として前記運転データを前記表のセル毎に集計データとして選別する制御装置と、
該制御装置で選別された集計データに基づく前記グラブバケットの１サイクルの時間が最短の目標軌跡及び目標速度とオペレータによるグラブバケットの実際の軌跡及び速度とを表示する表示装置と
を備えたことを特徴とするグラブバケット式アンローダの運転支援装置。
【請求項２】
前記集計データにおける表のセル毎の１サイクルの時間が短い運転が行われた場合に該セルにおける集計データを前記制御装置において更新するよう構成した請求項１記載のグラブバケット式アンローダの運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラブバケット式アンローダの運転支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、バラ物運搬船に積載された鉱石、石炭等のバラ物を荷揚げするために、岸壁にはグラブバケット式アンローダが備えられている。
【０００３】
図４は従来のグラブバケット式アンローダの一例を示す側面図であって、該グラブバケット式アンローダは、海側の海脚１と陸側の陸脚２を有して岸壁上のレール３上を走行する機械本体４と、該機械本体４上部の陸側に設けられたガーダ５から海側へ張り出しピン６ａを中心に俯仰が可能なブーム６と、該ブーム６及びガーダ５の長手方向に沿って横行するトロリ７と、該トロリ７から吊下げられて昇降と開閉を行うようにしたグラブバケット８とを有している。そして、前記ブーム６の海側に位置したトロリ７から開いた状態のグラブバケット８をバラ物運搬船９の上部開口９ａから船内に吊り下げてバラ物上に載置し、グラブバケット８を閉じることによりバラ物を掴んだ後、グラブバケット８を上昇させ、続いて、トロリ７を陸側に横行させることによりグラブバケット８を陸側に移動させ、グラブバケット８が前記機械本体４に備えたホッパ１０上に来たときに開くことによりバラ物をホッパ１０内へ投入するようにしている。ホッパ１０内に投入されたバラ物は、機械本体４に備えた機内コンベヤ１１等により陸上の搬送コンベヤ１２に供給されるようになっている。尚、図４中、１３はアンローダを操作するオペレータが搭乗する移動運転室、１４は機械本体４の上部の陸側端に設けられた機械室である。
【０００４】
前述の如きグラブバケット式アンローダとしては、例えば、図５に示される如く、４本のウインチドラムを備え、該ウインチドラムの駆動により前記トロリ７を横行させると共にグラブバケット８を昇降・開閉させるようにした４ドラム式のアンローダがある。
【０００５】
前記ウインチドラムとしての巻上ドラム１５から繰り出した巻上ロープ１６はガーダ５（図４参照）の陸側端部に設けたシーブ１７を経てトロリ７上のシーブ１８に導かれた後、下方に向けられて下端がグラブバケット８の一側（陸側）に固定されている。又、前記ウインチドラムとしての巻上ドラム１５´から繰り出した巻上ロープ１６´はブーム６（図４参照）の海側端部に設けたシーブ１７´を経てトロリ７上のシーブ１８´に導かれた後、下方に向けた下端がグラブバケット８の他側（海側）に固定されている。
【０００６】
又、前記ウインチドラムとしての開閉ドラム１９から繰り出した開閉ロープ２０はガーダ５（図４参照）の陸側端部に設けたシーブ２１を経てトロリ７上のシーブ２２に導かれた後、下方に導かれてグラブバケット８のバケット本体８ａ，８ａの連結部に取り付けた下部移動シーブ２３と、タイロッド８ｂを介しピン連結により前記バケット本体８ａを支持する上部フレーム８ｃに取り付けた上部固定シーブ２４（図４参照）との間に複数回掛け回され、グラブバケット８の所要箇所に固定されている。一方、前記ウインチドラムとしての開閉ドラム１９´から繰り出した開閉ロープ２０´はブーム６（図４参照）の海側端部に設けたシーブ２１´を経てトロリ７上のシーブ２２´に導かれた後、下方に導かれてグラブバケット８の下部移動シーブ２３と上部固定シーブ２４（図４参照）との間に複数回掛け回され、グラブバケット８の所要箇所に固定されている。
【０００７】
図５に示した４ドラム式のアンローダでは、巻上ドラム１５，１５´を停止した状態において、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を同時に繰り出すと、グラブバケット８の下部移動シーブ２３と上部固定シーブ２４（図４参照）の間隔が開いて前記グラブバケット８は開き、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を同時に巻き込むと、下部移動シーブ２３と上部固定シーブ２４（図４参照）の間隔が狭くなりグラブバケット８は閉じられる。
【０００８】
又、前記巻上ドラム１５，１５´により巻上ロープ１６，１６´を繰り出す操作と、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を繰り出す操作を同時に行うと、グラブバケット８は下降し、又、前記巻上ドラム１５，１５´により巻上ロープ１６，１６´を巻き込む操作と、開閉ドラム１９，１９´により開閉ロープ２０，２０´を巻き込む操作を同時に行うと、グラブバケット８は上昇する。
【０００９】
一方、陸側のシーブ１７，２１からトロリ７上の陸側のシーブ１８，２２に巻上ロープ１６及び開閉ロープ２０を導いている巻上ドラム１５及び開閉ドラム１９の巻き込み操作と、海側のシーブ１７´，２１´からトロリ７の海側のシーブ１８´，２２´に巻上ロープ１６´及び開閉ロープ２０´を導いている巻上ドラム１５´及び開閉ドラム１９´の繰り出し操作を同時に行うと、トロリ７とグラブバケット８は陸側へ横行する。逆に、巻上ドラム１５及び開閉ドラム１９の繰り出し操作と、巻上ドラム１５´及び開閉ドラム１９´の巻き込み操作を同時に行うと、トロリ７及びグラブバケット８は海側へ横行する。即ち、巻上ドラム１５，１５´と開閉ドラム１９，１９´の操作によって、トロリ７及びグラブバケット８の横行を行わせることができる。
【００１０】
尚、前述の如きグラブバケット式アンローダと関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−２３９４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述の如きグラブバケット式アンローダにおいては、前記トロリ７から開いた状態のグラブバケット８をバラ物運搬船９内のバラ物上に吊り下げて載置し、該グラブバケット８を閉じることによりバラ物を掴んだ後、上昇させつつ、トロリ７を陸側に横行させることによりグラブバケット８を陸側に移動させ、該グラブバケット８が前記ホッパ１０上に来たときに開くことによりバラ物をホッパ１０へ投入するまでの時間が、オペレータの技量によって大きく変わってくる。
【００１３】
このため、ベテランオペレータと熟練度の低いオペレータとの間で単位時間当たりの荷揚量に大きな差が生じ、一隻のバラ物運搬船９からの荷揚時間にばらつきが出て、全体の運転効率が低下するという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、熟練度の低いオペレータであっても、グラブバケットの目標軌跡及び目標速度に対する実際の軌跡及び速度を目視して確認しながら運転を行うことができ、オペレータの運転技術向上並びに荷揚げに関する全体の運転効率向上を図り得るグラブバケット式アンローダの運転支援装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、陸側のガーダと海側のブーム上に沿って横行するトロリからグラブバケットを吊り下げてバラ物運搬船の槽内のバラ物を陸側のホッパに荷揚げするグラブバケット式アンローダの運転支援装置であって、
前記トロリを横行させると共にグラブバケットを昇降・開閉させるためのロープを駆動するウインチドラムのドラム回転数を計測する回転センサと、
前記ウインチドラムを駆動するモータのモータ速度を計測する速度センサと、
前記グラブバケットの鉛直に対する振れ角を計測する振れ角センサと、
前記回転センサで計測されたドラム回転数と前記速度センサで計測されたモータ速度と前記振れ角センサで計測された振れ角とに基づき、前記グラブバケットの位置と該位置におけるグラブバケットの移動速度と振れ角とを求め運転データとして記録し、横軸に設定長さ範囲で分割した横行位置を取り且つ縦軸に設定高さ範囲で分割した巻上位置を取った表を作成し、前記グラブバケットがバラ物を掴んだ位置からホッパ上方へ移動してバラ物を放出し再びバラ物を掴む位置へ戻るまでを１サイクルとし、前記グラブバケットがバラ物を掴んだ位置を基準として前記運転データを前記表のセル毎に集計データとして選別する制御装置と、
該制御装置で選別された集計データに基づく前記グラブバケットの１サイクルの時間が最短の目標軌跡及び目標速度とオペレータによるグラブバケットの実際の軌跡及び速度とを表示する表示装置と
を備えたことを特徴とするグラブバケット式アンローダの運転支援装置にかかるものである。
【００１６】
前記グラブバケット式アンローダの運転支援装置においては、前記集計データにおける表のセル毎の１サイクルの時間が短い運転が行われた場合に該セルにおける集計データを前記制御装置において更新するよう構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置によれば、熟練度の低いオペレータであっても、グラブバケットの目標軌跡及び目標速度に対する実際の軌跡及び速度を目視して確認しながら運転を行うことができ、オペレータの運転技術向上並びに荷揚げに関する全体の運転効率向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例を示す全体概要構成図である。
【図２】本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例における運転データの記録ステップを示すフローチャートである。
【図３】本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例における記録ステップで記録した運転データを表のセル毎に集計データとして選別する集計ステップを示すフローチャートである。
【図４】従来のグラブバケット式アンローダの一例を示す側面図である。
【図５】従来の４ドラム式のアンローダの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１〜図３は本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置の実施例であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２１】
本実施例の場合、図１に示す如く、トロリ７を横行させると共にグラブバケット８を昇降・開閉させるためのロープ（巻上ロープ１６，１６´及び開閉ロープ２０，２０´）を駆動するウインチドラム（巻上ドラム１５，１５´及び開閉ドラム１９，１９´）のドラム回転数をエンコーダ等の回転センサ２５で計測し、前記ウインチドラムを駆動するモータ２６のモータ速度を速度センサ２７によりインバータ２８を介して計測し、前記グラブバケット８の鉛直に対する振れ角をレーザーセンサ等の振れ角センサ２９で計測するようにしてある。
【００２２】
更に、前記回転センサ２５で計測されたドラム回転数と前記速度センサ２７で計測されたモータ速度と前記振れ角センサ２９で計測された振れ角とに基づき、前記グラブバケット８の位置と該位置におけるグラブバケット８の移動速度と振れ角とを求め運転データとして記録し、横軸に設定長さ範囲で分割した横行位置を取り且つ縦軸に設定高さ範囲で分割した巻上位置を取った表（図３参照）を作成し、前記グラブバケット８がバラ物を掴んだ位置からホッパ１０上方へ移動してバラ物を放出し再びバラ物を掴む位置へ戻るまでを１サイクルとし、前記グラブバケット８がバラ物を掴んだ位置を基準として前記運転データを前記表のセル毎に集計データとして選別するプログラマブルロジックコントローラ（PLC：Programmable Logic Controller）等の制御装置３０と、該制御装置３０で選別された集計データに基づく前記グラブバケット８の目標軌跡及び目標速度とオペレータによるグラブバケット８の実際の軌跡及び速度とを表示する表示装置３１とを備えている。
【００２３】
前記運転データの記録ステップは、図２のフローチャートに示す如く、
トロリ７の横行位置が海脚１位置より小さい即ち海脚１より陸側に位置しており、且つグラブバケット８の巻上位置がホッパ１０上端位置を基準として例えば−５ｍの高さ位置より高い場合（ステップＳ１参照）、
グラブバケット８が開いた状態で且つトロリ７が横行海行きを開始しているか否かの判定を行い（ステップＳ２参照）、
この条件を満たしている場合に、記録を開始し（ステップＳ３参照）、
前記トロリ７の横行海行き時における、前記回転センサ２５で計測されたドラム回転数と、前記速度センサ２７で計測されたモータ速度と、前記振れ角センサ２９で計測された振れ角とを記録し（ステップＳ４参照）、
トロリ７の横行位置が海脚１位置を基準として例えば＋２０ｍ海側の位置（バラ物運搬船９の上部開口９ａの海脚１側の縁部の位置）を超え、且つグラブバケット８の巻上位置がホッパ１０上端位置を基準として例えば−１０ｍの高さ位置（バラ物運搬船９に積載されたバラ物の上面高さ位置）より低くなるまで（ステップＳ５参照）、前記ステップＳ４における記録を設定時間毎（例えば、０．５秒毎）に繰り返し、トロリ７の横行位置が海脚１位置を基準として例えば＋２０ｍ海側の位置を超え、且つグラブバケット８の巻上位置がホッパ１０上端位置を基準として例えば−１０ｍの高さ位置より低くなったら、
前記トロリ７の横行陸行き時における、前記回転センサ２５で計測されたドラム回転数と、前記速度センサ２７で計測されたモータ速度と、前記振れ角センサ２９で計測された振れ角とを記録し（ステップＳ６参照）、
ステップＳ６における記録開始から９０秒経過したか否かの判定を行い（ステップＳ７参照）、
９０秒経過していない場合、トロリ７の横行位置が海脚１位置より小さい即ち海脚１より陸側に位置しており、且つグラブバケット８の巻上位置がホッパ１０上端位置を基準として例えば−５ｍの高さ位置より高くなるまで（ステップＳ８参照）、前記ステップＳ６における記録を設定時間毎（例えば、０．５秒毎）に繰り返し、
グラブバケット８が開いた状態で且つトロリ７が横行陸行きを終了しているか否かの判定を行い（ステップＳ９参照）、
この条件を満たしている場合に、運転データの記録を終了し（ステップＳ１０参照）、
１サイクルとして記録を保管し（ステップＳ１１参照）、前記ステップＳ３に戻り、以下、前述のステップＳ４〜ステップＳ１１までの操作を繰り返し、記録を蓄積していくようにしてある。尚、前記ステップＳ７において、ステップＳ６における記録開始から９０秒経過した場合には、何らかの異常が発生したとして、運転データの記録を終了し（ステップＳ１２参照）、前記ステップＳ１に戻るようにしてある。
【００２４】
因みに、前記−５ｍ、＋２０ｍ、−１０ｍという数値はそれぞれ、あくまでも一例であって、グラブバケット式アンローダ及びバラ物運搬船９の規模、並びにバラ物の荷揚げに伴うバラ物運搬船９の軽量化による浮上の仕方等に応じて最適な値が選定されるようになっている。
【００２５】
又、前記記録ステップで記録した運転データを表のセル毎に集計データとして選別する集計ステップは、図３のフローチャートに示す如く、
前記ステップＳ１１で保管された１サイクルとしての記録を、前記グラブバケット８がバラ物を掴んだ位置毎に選別し（ステップＳ１３参照）、
より詳しくは、横軸に設定長さ範囲（例えば、１ｍ）で分割した横行位置を取り且つ縦軸に設定高さ範囲（例えば、１ｍ）で分割した巻上位置を取った表を作成し、前記グラブバケット８がバラ物を掴んだ位置を基準として前記運転データを前記表のセル毎に集計データとして選別しておき（ステップＳ１４参照）、
前記集計データにおける表のセル毎に、現時点で実際に行われている運転の対応するデータを比較し（ステップＳ１５参照）、
現時点で実際に行われている運転の新しいデータの方が古いデータより１サイクルの時間が短いか否かの判定を行い（ステップＳ１６参照）、
前記集計データにおける表のセル毎の１サイクルの時間が短い運転が行われた場合には該セルにおける集計データを前記制御装置３０において新しいデータに書き換え（ステップＳ１７参照）、前記集計データにおける表を更新する（ステップＳ１８参照）一方、
前記集計データにおける表のセル毎の１サイクルの時間が短い運転が行われていない場合には該セルにおける集計データを前記制御装置３０において古いデータのまま書き換えずに残し（ステップＳ１９参照）、前記集計データにおける表を更新せずに維持し（ステップＳ２０参照）、
制御装置３０で選別された集計データに基づく前記グラブバケット８の１サイクルの時間が最短の目標軌跡及び目標速度とオペレータによるグラブバケット８の実際の軌跡及び速度とを表示装置３１に表示する（ステップＳ２１参照）ようにしてある。
【００２６】
そして、ベテランオペレータの運転パターンを予め図２に示す記録ステップで制御装置３０に記録しておくと、熟練度の低いオペレータが運転を行う際、表示装置３１にはグラブバケット８の１サイクルの時間が最短の目標軌跡及び目標速度と実際の軌跡及び速度が表示されており、実際の軌跡及び速度が前記目標軌跡及び目標速度からどの程度かけ離れているかを目視して確認しながら運転を行うことが可能となるため、オペレータが運転技術を向上させる上で非常に有効となり、荷揚げに関する全体の運転効率も向上させることが可能となる。
【００２７】
又、前記集計データにおける表のセル毎の１サイクルの時間が短い運転が行われた場合には、該セルにおける集計データは前記制御装置３０において新しいデータに書き換えられ（ステップＳ１７参照）、前記集計データにおける表が更新される（ステップＳ１８参照）ことから、常に１サイクルの時間短縮に関し最適化が図られる。
【００２８】
この結果、前記グラブバケット８がバラ物を掴んだ位置からホッパ１０上方へ移動してバラ物を放出し再びバラ物を掴む位置へ戻るまでの１サイクルの時間が、オペレータの技量によって大きく変わってしまうことが避けられる。
【００２９】
このため、ベテランオペレータと熟練度の低いオペレータとの間で単位時間当たりの荷揚量に大きな差が生じにくくなって、一隻のバラ物運搬船９からの荷揚時間にばらつきが出ず、全体の運転効率を高めることが可能となる。
【００３０】
こうして、熟練度の低いオペレータであっても、グラブバケット８の目標軌跡及び目標速度に対する実際の軌跡及び速度を目視して確認しながら運転を行うことができ、オペレータの運転技術向上並びに荷揚げに関する全体の運転効率向上を図り得る。
【００３１】
尚、本発明のグラブバケット式アンローダの運転支援装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
５      ガーダ
６      ブーム
７      トロリ
８      グラブバケット
９      バラ物運搬船
１０      ホッパ
１５      巻上ドラム（ウインチドラム）
１５´    巻上ドラム（ウインチドラム）
１６      巻上ロープ（ロープ）
１６´    巻上ロープ（ロープ）
１９      開閉ドラム（ウインチドラム）
１９´    開閉ドラム（ウインチドラム）
２０      開閉ロープ（ロープ）
２０´    開閉ロープ（ロープ）
２５      回転センサ
２６      モータ
２７      速度センサ
２９      振れ角センサ
３０      制御装置
３１      表示装置
【図１】
2015214414.tif 000003
【図２】
2015214414.tif 000004
【図３】
2015214414.tif 000005
【図４】
2015214414.tif 000006
【図５】
2015214414.tif 000007