(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平衡ブームによって上部が支持されて起立しているエレベータ部を運動させながら、このエレベータ部の下部に設けた掻取部のバケットを循環させて荷の山から荷の掻き取りを行う連続式アンローダにおいて、前記掻取部が荷の山から受ける抵抗力の大きさを前記エレベータ部の歪みから検出し、その抵抗力の大きさが所定時間継続して所定値以上であるとき手動回避を促す警報を行い、その警報後も引き続き前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動と前記掻取部のバケット循環を自動停止することを特徴とする連続式アンローダの制御方法。
【請求項２】
前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値未満で前記所定値より小さい第二の所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度を減速し、その減速後、前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記第二の所定値より小さい第三の所定値以下になれば、前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度をもとの速度に戻すことを特徴とする請求項１記載の連続式アンローダの制御方法。
【請求項３】
平衡ブームによって上部が支持されて起立しているエレベータ部を運動させながら、このエレベータ部の下部に設けた掻取部のバケットを循環させて荷の山から荷の掻き取りを行う連続式アンローダにおいて、前記掻取部が荷の山から受ける抵抗力の大きさを前記エレベータ部の歪みから検出する抵抗力検出手段と、その抵抗力の大きさが所定時間継続して所定値以上であるとき手動回避を促す警報を行う警報手段と、その警報後も引き続き前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動と前記掻取部のバケット循環を自動停止する自動停止手段とを備えたことを特徴とする連続式アンローダの制御装置。
【請求項４】
前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値未満で前記所定値より小さい第二の所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度を減速し、その減速後、前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記第二の所定値より小さい第三の所定値以下になれば、前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度をもとの速度に戻す速度制御手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の連続式アンローダの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭等のバラ荷を荷揚げする連続式アンローダに係り、特に、駆動装置の過負荷状態を回避できる連続式アンローダの制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
船舶内の倉庫から石炭等のバラ荷を陸上に荷揚げする連続式アンローダは、図６に示されるように、船舶Ｓ上に突き出された水平旋回可能かつ傾斜可能な平衡ブーム２と、平衡ブーム２の先端に上部が支持されて起立し、その起立軸のまわりに回転可能なエレベータ部３と、このエレベータ部３の下部に設けた掻取部  （図示略）と、平衡ブーム２の下部を通りエレベータ部３から陸上へ向かうコンベア４とを有し、複数のバケット（図示略）が掻取部の上部から先端部、底部、基端部と経由しエレベータ部３を上昇した後、エレベータ部３を下降して掻取部の上部に戻る経路で循環するようになっている。
【０００３】
この連続式アンローダは、掻取部を回るバケットにより荷の山を切り崩して荷の掻き取りを行う。同時に、平衡ブーム２を地上で支持している走行塔を走行させる、或いは平衡ブーム２を水平旋回・傾斜させる、或いはエレベータ部３を回転させるなどによりエレベータ部３を運動させると、連続的に荷の山が切り崩されていくことになる。また、掻き取った荷を保持するバケットがエレベータ部３を上昇し、平衡ブーム２の下部を通り陸上へ向かうコンベア４上の位置でバケットが傾斜して荷を放出する。このようにして複数のバケットが循環しながら掻き取りと放出とを繰り返すので、連続的な荷揚げが実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、掻取部は荷の山から抵抗力を受ける。図６にはエレベータ部３の運動の方向と抵抗の方向とが示されている。この抵抗力は、エレベータ部３の運動系の駆動装置やバケットの駆動装置が受けることになる。この抵抗力が大きすぎると、これらの駆動装置に過大な駆動トルクがかかり、連続式アンローダの運転ができなくなってしまう。
【０００５】
連続式アンローダが過負荷のために運転不能になると、連続的な荷揚げが中断し時間が浪費されてしまうので、過負荷状態は極力回避しなければならない。しかし、駆動装置が過負荷になる要因がいくつかあるため、連続式アンローダが止まっても、運転者は、荷の山からの抵抗力が要因であるかどうか判断できず、対処に困ることがある。また、運転者は、連続式アンローダが止まるまで、荷の山から受ける抵抗力が大きいかどうか知ることができないので、事前に対処することができない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、駆動装置の過負荷状態を回避できる連続式アンローダの制御方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の方法は、平衡ブームによって上部が支持されて起立しているエレベータ部を運動させながら、このエレベータ部の下部に設けた掻取部のバケットを循環させて荷の山から荷の掻き取りを行う連続式アンローダにおいて、前記掻取部が荷の山から受ける抵抗力の大きさを前記エレベータ部の歪みから検出し、その抵抗力の大きさが所定時間継続して所定値以上であるとき手動回避を促す警報を行い、その警報後も引き続き前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動と前記掻取部のバケット循環を自動停止するものである。
【０００８】
前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値未満で前記所定値より小さい第二の所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度を減速し、その減速後、前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記第二の所定値より小さい第三の所定値以下になれば、前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度をもとの速度に戻してもよい。
【０００９】
また、本発明の装置は、平衡ブームによって上部が支持されて起立しているエレベータ部を運動させながら、このエレベータ部の下部に設けた掻取部のバケットを循環させて荷の山から荷の掻き取りを行う連続式アンローダにおいて、前記掻取部が荷の山から受ける抵抗力の大きさを前記エレベータ部の歪みから検出する抵抗力検出手段と、その抵抗力の大きさが所定時間継続して所定値以上であるとき手動回避を促す警報を行う警報手段と、その警報後も引き続き前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動と前記掻取部のバケット循環を自動停止する自動停止手段とを備えたものである。
【００１０】
前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記所定値未満で前記所定値より小さい第二の所定値以上であるとき前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度を減速し、その減速後、前記抵抗力の大きさが所定時間継続して前記第二の所定値より小さい第三の所定値以下になれば、前記エレベータ部の運動速度と前記掻取部のバケット循環速度をもとの速度に戻す速度制御手段を備えてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１に示されるように、本発明に係る連続式アンローダは、岸壁Ｇに沿って走行する走行塔１と、この走行塔１より海上に突き出された水平旋回可能かつ傾斜可能な平衡ブーム２と、平衡ブーム２の先端に上部が支持されて起立し、その起立軸のまわりに回転可能なエレベータ部３と、このエレベータ部３の下部に設けた掻取部４と、平衡ブーム２の下部を通りエレベータ部３から陸上へ向かうコンベア５とを有する。エレベータ部３及び掻取部４には複数のバケット６が連鎖状に設けられている。図示しないが、走行塔１の走行、平衡ブーム２の水平旋回・傾斜及びエレベータ部３の回転によりエレベータ部３の運動を行う運動系の駆動装置、並びに、バケット６を循環させる駆動装置が設けられている。
【００１３】
図２に示されるように、掻取部４が荷の山から受ける抵抗力の大きさを検出する抵抗力検出手段は、エレベータ部３の歪みを検出する歪みゲージ２１により実現されている。即ち、抵抗力検出手段は、略四角形の水平断面を有するエレベータ部３のケーシングの４つの側面にそれぞれ歪みゲージ２１Ｘ，２１Ｘ’，２１Ｙ，２１Ｙ’を取り付け、掻取部の先端方向に臨む側面に取り付けた歪みゲージ２１Ｘとその反対側面に取り付けた歪みゲージ２１Ｘ’とにより、掻取方向の曲げ歪みを検出し、他の２つの側面に取り付けた２つの歪みゲージ２１Ｙ，２１Ｙ’により、掻取直角方向の曲げ歪みを検出するものである。２２は各方向の歪みゲージの出力を取り出すブリッジボックス、２３は各方向の歪みの値を出力する歪みアンプである。歪みアンプの出力は連続式アンローダの制御盤に接続されている。４つの歪みゲージ２１は、同じ高さ位置に取り付けられる。図１に示されるように、これら４つの歪みゲージ２１は、平衡ブーム２に近い位置に取り付けられている。
【００１４】
図２の抵抗力検出手段では、掻取方向の曲げ歪みの値から主掘削抵抗値が換算され、掻取直角方向の曲げ歪みの値から側方掘削抵抗値が換算される。この換算は、予め歪みの値と抵抗値との関係を計測しておくことにより可能となる。例えば、図３に示されるように、地上にて掻取部４により重り３１を牽引させ、ワイヤロープ３２にかかる荷重を計測して抵抗値とする。計測した抵抗値と曲げ歪みの値との関係を調べると共に、この関係が顕著になる歪みゲージの取り付け位置を調べておく。なお、掻取部４に対する重り３１の牽引方向は、前方には限らない。
【００１５】
本発明による連続式アンローダの制御方法及び装置は、エレベータ部３に生じる２方向の曲げ歪みの値を抵抗力検出手段により掻取部が受ける抵抗値に換算し、この抵抗値から負荷状態判定手段により負荷状態を判定するものである。負荷状態の判定動作及び判定された負荷状態に基づく制御動作には、以下の２つの形態がある。
【００１６】
第一の形態は、負荷状態の程度に応じ、警報や自動停止を行うものである。図４に示されるように、主掘削抵抗値に関する制御動作と並行し、側方掘削抵抗値に関する制御動作を行う。
【００１７】
まず、主掘削抵抗値を計測し、主掘削抵抗値が所定値（１６ｔｏｎ）を超えたかどうか調べる。主掘削抵抗値が所定値を超えてなければ手順を終了するが、主掘削抵抗値が所定値を超えていれば、所定値を超えて所定時間（５秒）が継続したかどうか、あるいは所定時間（２秒）が継続したかどうか調べる。継続時間が２秒を超えていなければ手順を終了するが、継続時間が２秒から５秒の範囲では、軽故障と判断し、画像表示器にメッセージを出すなどにより運転者に警報を行う。このとき運転者は、手動操作により過負荷の回避動作を行うものとする。例えば、エレベータ部３の運動系を手動操作により停止させる。主掘削抵抗値が所定値を超えたまま所定時間（５秒）が継続すると、重故障と判断し、エレベータ部３の運動系とバケット６とを自動停止させる。
【００１８】
また、側方掘削抵抗値についても同様な手順により、側方掘削抵抗値が所定値（８ｔｏｎ）を超え、その値が所定時間（２秒）継続すると、軽故障と判断し、運転者に警報を行う。このとき運転者は、手動操作により過負荷の回避動作を行うものとする。例えば、エレベータ部３の運動系を手動操作により停止させる。主掘削抵抗値が所定値を超えたまま所定時間（５秒）継続すると、重故障と判断し、エレベータ部３の運動系とバケット６とを自動停止させる。
【００１９】
以上のように、抵抗値が所定値を超えて所定時間が継続した負荷状態では、過負荷に近いことを運転者に警報で知らせるので、運転者は、運動系やバケットを減速させるか、停止させることにより、過負荷を回避する運転を行うことができる。また、運転者の手動操作が奏効せず、抵抗値が低下しないでさらに所定時間が継続すると、全ての運動系及びバケットを自動操作により強制停止させるので、過負荷になる直前に停止することができる。
【００２０】
第二の形態は、負荷状態の改善結果を帰還させて速度制御を行うものである。図５に示されるように、主掘削抵抗値に関する制御動作と並行し、側方掘削抵抗値に関する制御動作を行う。
【００２１】
まず、主掘削抵抗値を計測し、主掘削抵抗値が所定値（１４ｔｏｎ）以上で所定値（１６ｔｏｎ）未満かどうか調べる。主掘削抵抗値が１４ｔｏｎ以上でなければ手順を終了する。主掘削抵抗値が１６ｔｏｎ以上なら、前記第一の形態の手順に入る。主掘削抵抗値が１４ｔｏｎ以上で１６ｔｏｎ未満なら継続時間が所定時間（２秒）を超えたかどうか調べる。継続時間が２秒を超えていなければ手順を終了するが、継続時間が２秒を超えていれば、減速制御を行う。減速制御では、例えば、エレベータ部の運動速度をそれまでの５０％に減速し、かつバケットの循環速度をそれまでの５０％に減速する。その後、主掘削抵抗値が所定値（１３ｔｏｎ）以下にならなければ、さらに５０％の減速を行う。主掘削抵抗値が所定値（１３ｔｏｎ）以下になり、その値が所定時間（１秒）継続したら、運動系及びバケットをもとの１００％の速度に戻す。
【００２２】
また、側方掘削抵抗値についても同様な手順により、側方掘削抵抗値が所定値（７ｔｏｎ）以上で所定値（８ｔｏｎ）未満で所定時間（２秒）が継続すると、減速制御を行う。例えば、エレベータ部の運動速度をそれまでの５０％に減速し、かつバケットの循環速度をそれまでの５０％に減速する。その後、側方掘削抵抗値が所定値（６ｔｏｎ）以下にならなければ、さらに５０％の減速を行う。主掘削抵抗値が所定値（６ｔｏｎ）以下で所定時間（１秒）が継続したら、運動系及びバケットをもとの１００％の速度に戻す。
【００２３】
以上のように、抵抗値が所定値を超えて所定時間が継続した負荷状態では、エレベータ部３の運動速度かバケット６の循環速度の両方またはいずれか一方を減速させるので、過負荷を自動回避することができると共に、抵抗値が下がればもとの速度への自動復帰も可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００２５】
（１）過負荷を事前に察知して過負荷を回避する運転を行うことができるので、荷揚げが中断されることがなくなり、荷揚げ時間を短縮して滞船料を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す連続式アンローダの構成図である。
【図２】本発明に用いる抵抗力検出手段の構成図である。（ａ）は回路構成図、（ｂ）は水平断面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】本発明の抵抗力検出のための予備試験の構成図である。
【図４】本発明による判定・制御動作の第一の形態を示す処理手順図である。
【図５】本発明による判定・制御動作の第二の形態を示す処理手順図である。
【図６】連続式アンローダによる荷揚げの概要を示す断面図である。
【符号の説明】
１  走行塔
２  平衡ブーム
３  エレベータ部
４  掻取部
５  コンベア
６  バケット
２１  歪みゲージ
【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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