(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンであって、
前記吊荷の四隅のコーナーの内の少なくとも二つの第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平方向の位置ずれを検出する水平位置ずれ検出手段と、
該水平位置ずれ検出手段からの検出信号に基づいて前記第１のコーナーの着床時及び前記第２のコーナーの着床時における該第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平位置ずれを補正する水平位置ずれ補正手段とを有し、
前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の第１のコーナーを他のコーナーより相対的に低くした状態にて、最初に前記第１のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて着床し、序で前記第２のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて着床されることを特徴とするクレーン。
【請求項２】
上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンであって、
前記吊荷の四隅のコーナーの内の少なくとも二つの第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平方向の位置ずれを検出する水平位置ずれ検出手段と、
該水平位置ずれ検出手段からの検出信号に基づいて前記第１のコーナーの着床時及び前記第２のコーナーの着床時における該第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平位置ずれを補正する水平位置ずれ補正手段とを有し、
前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の第１のコーナーを含む一つの陵を他の陵より相対的に低くした状態にて、最初に前記第１のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて第１のコーナーを含む陵が着床し、序で前記第２のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて第２のコーナーを含む他の陵が着床されることを特徴とするクレーン。
【請求項３】
上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、
前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の四隅のコーナーの内の一つを第１のコーナーとして他のコーナーに対して相対的に低くした状態にて、
この第１のコーナーを、同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第１の位置決め工程と、
前記第１のコーナーを同コーナーに応当する着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記第１のコーナーを前記着床場所に接触させる第１の着床工程と、
該第１の着床工程後に、吊荷の他のコーナーの内の少なくとも一つのコーナーを第２のコーナーとして、同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第２の位置決め工程と、
前記第２のコーナーを同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記第２のコーナーとともに残りのコーナーを前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる第２の着床工程とを行うことを特徴とするクレーンの制御方法。
【請求項４】
上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、
前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の一つの陵を他の陵より相対的に低くした状態にて、
この低くした陵の一端側のコーナーを第１のコーナーとして、この第１のコーナーを、同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第１の位置決め工程と、
前記第１のコーナーを同コーナーに応当する着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて低くした陵を前記着床場所に接触させる第１の着床工程と、
該第１の着床工程後に、対向側の陵の一端のコーナーを第２のコーナーとして同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第２の位置決め工程と、
前記第２のコーナーを同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて対向側の陵を前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる第２の着床工程とを行うことを特徴とするクレーンの制御方法。
【請求項５】
上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、
前記吊荷を前記所定の着床場所に着床させた状態にて、前記吊具を巻き上げた際に、この吊具に保持させた前記吊荷の四隅のコーナーの内の一つを第１のコーナーとしてこの第１のコーナーが他のコーナーに対して相対的に低くなるように前記吊ロープの長さを調整しておき、
前記巻上装置によって前記吊具を巻き上げることにより、前記第１のコーナーを除く他のコーナーを着床場所から離間させる巻き上げ工程と、
この巻き上げ工程後に、他のコーナーの内の少なくとも一つのコーナーを第２のコーナーとして同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う位置決め工程と、
前記第２のコーナーを前記した如く位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記第２のコーナーとともに残りのコーナーを前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる着床工程とを行うことを特徴とするクレーンの制御方法。
【請求項６】
上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、
前記吊荷を前記所定の着床場所に着床させた状態にて、前記吊具を巻き上げた際に、この吊具に保持させた前記吊荷の一つの陵が他の陵に対して相対的に低くなるように前記吊ロープの長さを調整しておき、
前記巻上装置によって前記吊具を巻き上げることにより、前記一つの陵の対向側の陵を着床場所から離間させる巻き上げ工程と、
この巻き上げ工程後に、前記の着床場所から離間した対向側の陵の一端のコーナーを位置決めのコーナーとして同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う位置決め工程と、
該位置決めコーナーについて前記位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記対向側の陵を前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる着床工程とを行うことを特徴とするクレーンの制御方法。
【請求項７】
請求項５または６において前記吊具の巻き上げ工程を行う前に、前記トロリ上の吊ロープ支持点と前記吊具上のロープ支持点を水平方向へ位置ずれさせておき、前記巻き上げ工程にて前記吊荷が前記ロープ支持点の水平位置ずれにより移動したことを検出して前記巻き上げ工程における巻き上げを停止させることを特徴とする請求項５または請求項６記載のクレーンの制御方法。
【請求項８】
他のコンテナの上面を前記着床場所として前記吊荷を着床させて段積みすることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項記載のクレーンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、港湾にて、箱型形状のコンテナ等の荷物を荷役するクレーン及びクレーンの制御方法に係り、特に、所定の位置へ高精度にかつ短時間に着床させるクレーン及びクレーンの制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、港湾等のヤードでは、クレーンによって船舶あるいはトレーラへのコンテナの積み込み及び船舶あるいはトレーラからのコンテナの積み降ろし等の荷役作業が行われている。
この荷役作業に用いられるクレーンとして、図１０に示すものを例にとって説明する。
【０００３】
図に示すように、クレーン１は、吊荷であるコンテナＣａを目標コンテナＣｂへ段積みするコンテナトランスファークレーン（以下クレーンと称す）と呼ばれる橋型クレーンである。
本形式のクレーン１は、クレーン走行機体２の上部梁３に沿って水平方向に移動する横行トロリ４を有し、吊荷を支持するスプレッダと呼ばれる吊具５が横行トロリ４より吊ロープ６によって吊り下げられ、横行トロリ４上又はクレーン走行機体２上の適宜場所に搭載された巻上装置７によって吊ロープ６を巻き上げ、繰り出しすることにより、吊具５が昇降し、また、横行トロリ４の移動によりクレーン走行機体２の上部梁３に沿って平行移動されるようになっている。
【０００４】
上記クレーン１によって、吊荷であるコンテナＣａを、あらかじめ定められた目標コンテナＣｂ上に着床し積み付けする場合、着床、積み付けされた時に吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂとの間に許容値を超える水平方向の位置ずれがないようにする必要がある。
また、吊荷コンテナＣａの吊り上げを行う場合は、吊具５を吊り上げ対象のコンテナＣａ上に許容範囲の水平方向の位置ずれで着床させる必要がある。水平方向位置ずれが許容範囲を満足するように着床させることは、この種のコンテナ用のクレーン１の運転において最も技能を必要とし、また、時間の掛かる操作である。
【０００５】
そこで、着床運転の自動化を主たる機能とするコンテナの積み付け制御技術の提案がなされており、特開平１０−１２０３６２号公報、特願２００１−３６０１５号、あるいは特許第２８１３５１０号公報等に示されている。
【０００６】
特開平１０−１２０３６２号公報および特願２００１−３６０１５号に示されている着床制御技術は、吊荷であるコンテナＣａの水平方向の刻々の振れ量を検出器によって計測し、振れ量の時間変化をもとに演算したコンテナＣａの振れ速度を用いて、コンテナＣａの将来の水平位置の予測演算を行い、また、必要に応じて横行トロリ４の位置、速度等を制御する。そのようにして演算したコンテナＣａの将来位置が、目標コンテナＣｂ位置に合致すると予測されるタイミングにて着床するように、コンテナＣａの下降速度を調整し、着床の瞬間において水平位置ずれが許容範囲以内になるように制御するものである。
【０００７】
また、前記した特開平１０−１２０３６２号公報および特願２００１−０３６０１５号に示された着床制御の中心をなす技術は、コンテナＣａおよび吊ロープ６の動的挙動を表すモデルによって将来の吊荷位置の予測を行うことにある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、動的モデルは吊荷コンテナＣａの位置予測に影響する全ての要因を網羅することが出来ず、特に、外乱の影響のモデル化の困難性のため水平位置ずれ予測に誤差を生じる可能性がある。ここで、影響の大きい外乱として、風の影響、コンテナＣａ内の積荷の重量分布、吊ロープ６の張力不平衡等があり、それらの影響が大きい場合には着床時の水平位置ずれは許容範囲を超えることがある。
【０００９】
また、特願２００１−３６０１５号では、目標コンテナＣｂとの水平位置ずれを修正する手段として、横行トロリ４の移動を行っている。しかし、横行トロリ４の移動によって修正できるのは横行トロリ４の移動方向への位置ずれだけであり、実際には吊荷であるコンテナＣａは横行トロリ４の移動方向に平行な運動のみでなく、旋回運動を伴うことが多いため、着床時の位置ずれが許容範囲内に収まるためには、横行トロリ４の移動方向による位置ずれ及び旋回による位置ずれの２種類の位置ずれが着床の瞬間において同時に許容範囲に収束されることが要求される。
【００１０】
つまり、この特願２００１−３６０１５号に示す方法では吊荷の旋回に伴う位置ずれについては修正する手段がなく、旋回による位置ずれが収束するまで待って着床させることになり、結果として着床に要する時間が長くなる不具合があった。
【００１１】
一方、特許第２８１３５１０号公報に示す技術は、吊荷であるコンテナＣａの底部に機械的なガイドを張り出し、ガイドに沿ってコンテナＣａを目標コンテナＣｂに位置決めしようとするもので、前記２種類の何れの水平位置ずれも同時に修正する機能を有するが、機械的なガイドは吊具５の付加装置であるため、巻き上げ重量の増加を来たし、巻上装置７の駆動容量増加となる。また、目標コンテナＣｂとの機械的接触が避けられず、破損し易いという欠点があった。
【００１２】
また、吊荷コンテナＣａの将来位置の予測誤差による着床誤差の問題については、現在計測した位置ずれ量が許容の着床精度内であるとき、その後の位置ずれが許容の着床誤差範囲を超過する以前に着床させることにより解決できる。
即ち、現在計測した水平方向位置ずれが許容範囲であれば、直ちに吊荷降下を開始して着床するまでの時間が、位置ずれ量が増加して許容範囲を超過するまでの時間（着床時間）より短かければよい。
ところが、吊荷降下速度は吊荷着床時の衝撃を過大にしない配慮から制約があり、従って位置ずれが許容範囲を超過する以前に着床させるには、吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂの高さ方向間隔が十分小さいことが必要である。
【００１３】
一例として、現在の吊ロープ長が１０ｍであるとして、さらに若干量の吊ロープ６の繰り出し、即ち、吊荷コンテナＣａの降下によって着床する状態にある場合を想定する。また、許容される水平位置ずれを３０ｍｍと仮定する。この状態での吊ロープ６の周期は約６.３秒（２π√(１０／９.８）)であり、また、現在吊荷コンテナＣａが片振幅１００ｍｍで横行トロリ４の移動方向に振動していると仮定した場合、吊荷コンテナＣａの平均水平方向速度は約６３ｍｍ毎秒である。
従って、水平位置ずれ検出手段により吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂの位置ずれが０と検出された瞬時に吊荷コンテナＣａの巻き下げを開始し、着床時点で許容ずれ（３０ｍｍ以内）を満足させるには巻き下げに要する時間は約０.４８秒以内でなければならない。
【００１４】
巻き下げに要する時間＝３０ｍｍ／毎秒６３ｍｍ＝０.４７６秒
【００１５】
ここで、巻き下げ平均速度が１００ｍｍ毎秒に制約されるとすれば、吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂとの高さ方向間隔は４８ｍｍ以内（１００ｍｍ／秒×０．４８秒＝４８ｍｍ）でなければならない。
【００１６】
着床前において、ずれが許容の着床精度に収束していない場合には、位置ずれの補正を行なうか又は位置ずれが許容値内に収束するまで待つことが必要であるが、位置ずれ補正制御を行うにしても位置ずれの収束を待つにしても、その間吊荷コンテナＣａ及び目標コンテナＣｂ同士が接触し吊荷コンテナＣａの運動を拘束しないことが必要である。
即ち、吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂとの間に高さ間隔があることが必要であり、一方、その間隔は前記した程度か、それ以下に保持される必要がある。
【００１７】
前記間隔を保持するには、同間隔を計測できることが前提である。従来から吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂの上面との高さ間隔を計測する方法は種々あるが、前記した程度の間隔を計測するにはいずれも問題がある。
例えば、目標コンテナＣｂ上面高さを既知とし、吊荷コンテナＣａ位置を繰り出しロープ長から検出したりあるいは光波距離計により検出して両者の差を取る方法等があるが、実際には目標コンテナＣｂの積み付け場所の高低の誤差、積み付けコンテナ高さの誤差、吊ロープ６の伸びによる誤差、クレーン１の構造変形による誤差等が累積し、目的にかなう計測は困難であった。
【００１８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、コンテナの段積み制御における吊荷位置予測モデルに起因する誤差及び横行トロリの移動方向以外の方向に発生する吊荷の運動により生じる位置ずれが重なって生じる着床誤差（着床時における吊荷と目標位置との水平位置ずれ量）の解消及び着床時間の短縮を図ることができるクレーン及びクレーンの制御方法を提供することを目的としている。
また、吊荷と目標との間隔を実用的な方法で確保し、吊荷と目標のずれが過大になる以前に着床を終了させ、さらに、吊荷がトロリの移動方向と吊荷旋回方向の２方向に運動している場合においても、吊荷の振れ止め制御における左右支持ロープを独立に制御できる装置等特殊な装置を使用することなく許容位置ずれを満足しつつ短時間に着床させることが可能なクレーン及びクレーンの制御方法を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のクレーンは、上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンであって、前記吊荷の四隅のコーナーの内の少なくとも二つの第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平方向の位置ずれを検出する水平位置ずれ検出手段と、該水平位置ずれ検出手段からの検出信号に基づいて前記第１のコーナーの着床時及び前記第２のコーナーの着床時における該第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平位置ずれを補正する水平位置ずれ補正手段とを有し、前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の第１のコーナーを他のコーナーより相対的に低くした状態にて、最初に前記第１のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて着床し、序で前記第２のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて着床されることを特徴としている。
【００２０】
上記において、吊荷の特定コーナーに応当する所定着床場所に関する位置とは、例えば着床場所が既に地上に積み付けられているコンテナ上である場合には前記地上に積み付けられたコンテナのコーナーであって、吊荷の該特定コーナーに応当するものをいう。
また、吊荷を地上の所定場所に着床させる場合には、地上の所定着床場所の位置を特定するために設置したマーク等であって、同マークと前記吊荷の特定コーナーとをあらかじめ設定された位置関係に位置決めすることにより吊荷を所定位置に着床できるよう配置したものを、前記吊荷の特定コーナーに応当する着床場所に関する位置という。
【００２１】
前記した水平位置ずれ補正手段としては、前記水平位置ずれ検出手段からの検出信号に基づいて、該水平位置ずれ量を減少するように前記トロリーを移動させる方法、吊具を旋回する装置が設置されている場合には該旋回装置によって吊具を旋回させて同様の補正を行う方法、またはトロリー移動と吊具旋回を併用して行う方法等がある。
【００２２】
請求項２記載のクレーンは、上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンであって、前記吊荷の四隅のコーナーの内の少なくとも二つの第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平方向の位置ずれを検出する水平位置ずれ検出手段と、該水平位置ずれ検出手段からの検出信号に基づいて前記第１のコーナーの着床時及び前記第２のコーナーの着床時における該第１、第２のコーナーと、該第１、第２のコーナーおのおのに応当する前記着床場所に関する位置との水平位置ずれを補正する水平位置ずれ補正手段とを有し、前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の第１のコーナーを含む一つの陵を他の陵より相対的に低くした状態にて、最初に前記第１のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて第１のコーナーを含む陵が着床し、序で前記第２のコーナーが同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に前記水平位置ずれ補正手段によって位置決めされて第２のコーナーを含む他の陵が着床されることを特徴としている。
【００２３】
請求項３記載のクレーンの制御方法は、上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の四隅のコーナーの内の一つを第１のコーナーとして他のコーナーに対して相対的に低くした状態にて、この第１のコーナーを、同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第１の位置決め工程と、前記第１のコーナーを同コーナーに応当する着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記第１のコーナーを前記着床場所に接触させる第１の着床工程と、該第１の着床工程後に、吊荷の他のコーナーの内の少なくとも一つのコーナーを第２のコーナーとして、同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第２の位置決め工程と、前記第２のコーナーを同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記第２のコーナーとともに残りのコーナーを前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる第２の着床工程とを行うことを特徴としている。
【００２４】
請求項４記載のクレーンの制御方法は、上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、前記吊具を傾けることにより、この吊具に保持させた前記吊荷の一つの陵を他の陵より相対的に低くした状態にて、この低くした陵の一端側のコーナーを第１のコーナーとして、この第１のコーナーを、同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第１の位置決め工程と、前記第１のコーナーを同コーナーに応当する着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて低くした陵を前記着床場所に接触させる第１の着床工程と、該第１の着床工程後に、対向側の陵の一端のコーナーを第２のコーナーとして同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う第２の位置決め工程と、前記第２のコーナーを同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて対向側の陵を前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる第２の着床工程とを行うことを特徴としている。
【００２５】
請求項５記載のクレーンの制御方法は、上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、前記吊荷を前記所定の着床場所に着床させた状態にて、前記吊具を巻き上げた際に、この吊具に保持させた前記吊荷の四隅のコーナーの内の一つを第１のコーナーとしてこの第１のコーナーが他のコーナーに対して相対的に低くなるように前記吊ロープの長さを調整しておき、前記巻上装置によって前記吊具を巻き上げることにより、前記第１のコーナーを除く他のコーナーを着床場所から離間させる巻き上げ工程と、この巻き上げ工程後に、他のコーナーの内の少なくとも一つのコーナーを第２のコーナーとして同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う位置決め工程と、前記第２のコーナーを前記した如く位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記第２のコーナーとともに残りのコーナーを前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる着床工程とを行うことを特徴としている。
【００２６】
請求項６記載のクレーンの制御方法は、上方にて水平方向へ移動可能に支持されたトロリと、下方側にコンテナからなる吊荷を保持する吊具と、該吊具を前記トロリに吊り下げる吊ロープと、前記吊ロープの巻き取り、送り出しを行うことにより、前記吊具を昇降させる巻上装置とを有し、前記吊具に保持させた前記吊荷を所定の着床場所に着床させるクレーンの制御方法であって、前記吊荷を前記所定の着床場所に着床させた状態にて、前記吊具を巻き上げた際に、この吊具に保持させた前記吊荷の一つの陵が他の陵に対して相対的に低くなるように前記吊ロープの長さを調整しておき、前記巻上装置によって前記吊具を巻き上げることにより、前記一つの陵の対向側の陵を着床場所から離間させる巻き上げ工程と、この巻き上げ工程後に、前記の着床場所から離間した対向側の陵の一端のコーナーを位置決めのコーナーとして同コーナーに応当する前記着床場所に関する位置に対して水平方向の位置決めを行う位置決め工程と、該位置決めコーナーについて前記位置決めした状態にて前記巻上装置によって前記吊荷を下降させて前記対向側の陵を前記着床場所に接触させて前記吊荷の底面全体を前記着床場所に着床させる着床工程とを行うことを特徴としている。
【００２７】
請求項７記載のクレーンの制御方法は、請求項５または請求項６記載のクレーンの制御方法において、前記吊具の巻き上げ工程を行う前に、前記トロリ上の吊ロープ支持点と前記吊具上のロープ支持点を水平方向へ位置ずれさせておき、前記巻き上げ工程にて前記吊荷が前記ロープ支持点の水平位置ずれにより移動したことを検出して前記巻き上げ工程における巻き上げを停止させることを特徴としている。
【００２８】
請求項８記載のクレーンの制御方法は、請求項３〜７のいずれか１項記載のクレーンの制御方法において、他のコンテナの上面を前記着床場所として前記吊荷を着床させて段積みすることを特徴としている。
【００２９】
この発明によるクレーン及びクレーンの制御方法においては、コンテナからなる吊荷を適当な方法、例えば通常４本で支持されている吊ロープの１本を他よりあらかじめ長く調整するか、吊荷を前後、左右に傾斜させる吊具傾転装置（それぞれヒール装置及びトリム装置と呼ぶ）等により、吊荷底部の一つのコーナーの高さを他のコーナーより相対的に低く設定し、そして、このように他のコーナーより低く設定した一つのコーナー（以下の説明ではコーナーＡと呼ぶ。他のコーナーをコーナーＢと呼ぶ）について、目標コンテナ上面の対応するコーナーとの水平位置ずれのみに着目してその計測と将来ずれ量の予測を行い、必要に応じてトロリの移動により、または、吊荷の旋回装置が設置されている場合には吊荷を旋回して当該コーナー同士のずれが減少するように調整して、当該水平位置ずれが許容範囲になる時点で両コーナー同士が接触、着床するよう吊荷を降下させる。
【００３０】
吊具には吊荷の各コーナーが着床したことを個別に検出する手段（着床検出手段）が設置されており、コーナーＡの着床が検出される。ここでコーナーＡは目標コンテナの対応コーナー部で拘束され、一方、他のコーナー(コーナーＢ)は、コーナーＡとの相対高さの差相当分の間隔を目標コンテナに対して保持しつつ、コーナーＡを支点として旋回し得る状態になる。この状態は、図８に示されている。図８では吊荷コンテナＣａのコーナーＡが目標コンテナＣｂの対応するコーナーに着床し、他のコーナーが着床しない状態を示している。なお、最初に着床させる位置を吊荷コンテナＣａの１つのコーナーとせず、図９に示すように、吊荷コンテナＣａの短手側底面陵を着床させても同様な効果を得ることができる。
【００３１】
コーナーＡの着床の検出に続いて拘束されていないコーナーＢの内の１つについて目標コンテナＣｂの対応するコーナーとの水平位置ずれに注目して、上述のコーナーＡについて行ったときと同様な方法で吊荷コンテナＣａを着床させる。コンテナは箱型（直方体）と想定しているから、２つのコーナーの許容ずれ内での着床により吊荷コンテナＣａ全体が目標コンテナＣｂに対して許容ずれ範囲内で着床することになる。この場合に、コーナーＡとコーナーＢとの相対的な高さの差が、前述したように、十分に小さければ、ずれ量予測誤差の影響を受けずに許容ずれ内で着床させることができる。
【００３２】
上記説明において、吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂの対応する一つのコーナーの水平位置ずれのみに注目して着床制御を行うことの他の効果は、吊荷コンテナＣａがトロリの移動方向の運動および旋回運動が存在する場合にも、旋回運動のトロリの移動方向成分をトロリの移動方向の動きに足し合わせたものについて、その量を減少させ又はその量が許容範囲となるタイミングで着床させれば目的を達成できることにある。
【００３３】
即ち、トロリの移動か、吊荷旋回装置が設置されている場合にはそれらのいずれか一個の手段によってずれ修正が可能となり制御が容易になる。仮に複数のコーナーのずれを同時に許容範囲に収束させようとしても、旋回運動によるコーナーの運動は反対側に位置するコーナーについては逆方向であるため、複数のコーナー全部について同時に位置ずれを収束させることは極めて困難である。
【００３４】
図５は吊荷コンテナＣａの運動と目標コンテナＣｂに対する水平位置ずれの関係を示すものである。
コーナーＡに着目すれば、吊荷Ｃａと目標コンテナＣｂの水平位置ずれは、トロリの移動方向に平行な位置ずれＤＬと旋回によるずれのトロリの移動方向成分ＤＳを足し合わせたもので近似させることができる。
【００３５】
ちなみに、旋回運動は実用的には最大でも２°程度に抑制することが可能であり、コンテナの長手方向長さ（トロリー移動方向と直角の長さ）を１２ｍとすれば、旋回運動によるトロリー移動に対する直角方向へのずれ量は４ｍｍ程度であって実用上無視できる程度の誤差となるので、旋回運動の移動量をトロリ移動方向成分で近似することは実用上妥当である。
【００３６】
さらに、上述したように最初にコーナーＡのみを着床させ、このコーナーＡを拘束することにより、他の拘束されていないコーナーＢの一つのみに注目してずれ量の制御、着床を行うことにより容易に安定した着床制御が可能である。
すなわち、コーナーＡが拘束されず、コーナーＢの移動の支点として利用できない場合は、一つのコーナーに注目して位置ずれを制御しようと試みても結局他のコーナーの位置ずれに影響を与えることになり、最終的に吊荷コンテナＣａの全コーナーが目標コンテナＣｂの対応するコーナーに許容位置ずれ範囲内で着床すると言う目的を達成することが困難になる。
【００３７】
以上の説明において、最初にあらかじめ他のコーナーより低く設定したコーナーＡを着床させる場合について何らかの理由により許容のずれ範囲内に収束させることが出来なかった場合には、再度吊荷を巻き上げ、コーナーＡの着床検出手段が、コーナーＡが目標コンテナＣｂから離れた時に巻き上げを停止し、その後、再度着床制御を行なう。この場合、コーナーＡと目標コンテナＣｂの間の高さ間隔は十分小さく、コーナーＡと目標コンテナＣｂの対応するコーナーとのずれが許容範囲内にあることを検出して吊荷コンテナＣａを降下すれば、大きいずれに発展する前に着床を完了することができる。
【００３８】
あるいは、吊荷コンテナＣａ全体の着床後、何らかの理由で着床ずれ量が許容範囲にならなかったことが検出された場合には、コーナーＡが許容ずれ内で着床している場合とコーナーＡも許容範囲から逸脱している場合に分けて次のように再度着床制御を行う。
【００３９】
１）コーナーＡが許容内である場合
吊荷を巻き上げる。コーナーＡは他コーナーＢより低く設定されているのでコーナーＢが目標コンテナＣｂより離れたことを検出した時、巻き上げを中止すると、コーナーＡは着床状態にある。したがって、、前述のように、コーナーＢについての着床制御により吊荷コンテナＣａの全体を着床させる。
【００４０】
２）コーナーＡを含め許容範囲を逸脱している場合
コーナーＡが目標コンテナＣｂより離れたことを検出するまで吊荷コンテナＣａを巻き上げる。コーナーＡは他コーナーＢより低く設定されているので、この時、コーナーＢも目標コンテナＣｂから離れた状態になる。次いで、既に述べたコーナーＡについての着床制御、続いてコーナーＢについての既に述べた着床制御を行うことにより吊荷コンテナＣａ全体を着床させる。
【００４１】
このように、本発明のクレーン及びクレーンの制御方法によれば、吊荷のコンテナがトロリの移動方向と旋回方向に運動している場合にも、特別な機械式のガイド等の付加装置を用いることなく確実に水平方向に位置決めして着床場所への積み付けあるいは他のコンテナ上への段積みを行うことができる。
また、吊荷のコンテナがトロリの移動方向と旋回方向に運動している場合においても、クレーンに特別装置の付加を必要とせず、また、それら運動の収束を待つことなく着床場所への積み付けあるいは他のコンテナ上への段積みを短時間に行うことができる。
【００４２】
さらに、吊荷のコンテナの位置予測による着床制御方法において大きな影響を受ける風、吊荷の偏荷重等の外乱による位置予測誤差の影響を受けることなく安定に、着床場所への積み付けあるいは他のコンテナ上への段積みを行うことができる。
そして、これらは、クレーンの安定かつ効率的な段積み自動システムを安価に実現する上で、極めて有効である。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例のクレーン及びクレーンの制御方法を図面を参照して説明する。
まず、この発明の制御方法が適用されるトランスファークレーンの全体構成を説明する。
図１において符号１０は、吊荷であるコンテナＣａを、目標コンテナＣｂへ段積みさせるコンテナトランスファークレーン（以下クレーンと称す）と呼ばれるクレーンである。
このクレーン１０は、コンテナを段積みするタイヤ式橋形クレーンであり、タイヤ式走行装置１１によって無軌道面上を走行する門形のクレーン走行機体１０ａを有している。クレーン走行機体１０ａの水平な上部梁１２には、この上部梁１２に沿って水平方向に移動する横行トロリ１３が設けられている。
【００４４】
横行トロリ１３には巻上装置１４が搭載されており、巻上装置１４が巻き上げ、繰り出しを行う４組の吊ロープ１５によってコンテナ用の吊具（スプレッダ）１６が吊り下げられている。
吊具１６は吊荷であるコンテナＣａを係脱可能に保持することができるようになっている。ここでは、コンテナＣｂは目標コンテナであり、吊荷コンテナＣａを目標コンテナＣｂ上に積み付ける場合を示している。
【００４５】
横行トロリ１３には、４組の吊ロープ１５の長さを変更することにより吊荷コンテナＣａに、前後、左右の傾きを与えるヒール装置及びトリム装置からなる吊具傾転装置１７、１８が設置されている。吊具傾転装置１７、１８は電動シリンダーにより吊ロープ１５の横行トロリ１３上の支持点位置を変える機構を有しており、このように支持点を変えることにより吊具１６に傾斜を与えることができるようになっている。
【００４６】
また、吊具１６のコーナー部には目標コンテナＣｂまたは地上のコンテナ積み付け位置、つまり着床場所に関する位置を示すマークと吊荷であるコンテナＣａのコーナーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとの相対位置を検出する水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが設置されている。
水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの一例としては、吊荷コンテナＣａの底面と目標コンテナＣｂの上面との陵を同時に撮像するＣＣＤカメラを有し、撮像された画像データを処理して両コンテナのエッジを検出し、それらエッジの相対位置関係によって吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂとの水平方向の位置ずれを検出するものがある。
【００４７】
さらに、吊具１６には、吊荷コンテナＣａの着床検出器２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄが４つのコーナーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに設置されている。
この着床検出器２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄは、図２に示すように、吊具１６に、上下スライド可能に取り付けられたロッド２３ａと、このロッド２３ａの上部に設けられたアクチュエータ２３ｂによって作動される近接スイッチ２４Ａ、２４Ｂとを有している。
そして、ロッド２３ａが上方に上がっている時は、近接スイッチ２４Ａがオン状態になり、ロッド２３ａが下がっている時は、近接スイッチ２４Ｂがオン状態になるように位置決めされている。
【００４８】
ここで、図２（ａ）は、吊荷コンテナＣａが目標コンテナＣｂ上に着床している場合を示し、ロッド２３ａが上方に配置され、近接スイッチ２４Ａがオン状態とされている。また、図２（ｂ）は、吊荷コンテナＣａが目標コンテナＣｂ上に着床していない場合を示し、ロッド２３ａが下方に配置され、近接スイッチ２４Ｂがオン状態とされている。
なお、図において、符号２２は、ツイストロックピンであり、このツイストロックピン２２は、コンテナＣａを吊具１６に係合させるものである。
【００４９】
次に、上記構造のクレーン１０における制御系について説明する。
図３に示すものは、クレーン１０による段積み動作を行うための制御を行う制御系を示すものである。
図において、符号３２は、段積み制御器であり、この段積み制御器３２には、巻きモータ駆動装置３０Ａを介して巻上装置１４を駆動する巻きモータ３０が接続されている。
また、この段積み制御器３２には、トロリモータ駆動装置３１Ａを介して横行トロリ１３を横行駆動するトロリ台車横行モータ３１が接続されている。
【００５０】
さらに、この段積み制御器３２には、吊荷コンテナＣａの一つのコーナーＡに対応する着床検出器２３Ａ及び他のコーナーＢに対応する着床検出器２３Ｂが接続されており、また、巻上装置１４を駆動させる巻きモータ３０に設けられたロータリエンコーダ等からなる吊荷高検出器２５Ｃが接続されている。
また、この段積み制御器３２には、水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂが接続されており、さらに、横行トロリ１３の位置を検出するトロリ位置検出器２６Ａ及び横行トロリ１３の移動速度を検出するトロリ速度検出器２６Ｂが接続されている。
【００５１】
この段積み制御器３２は、水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂからの信号に基づいて、吊荷コンテナＣａのコーナーＡ、Ｂと目標コンテナＣｂのコーナーＡ、Ｂとの水平方向の位置ずれが許容範囲内であるか否かを判別する水平位置ずれ判別部２８Ａ、及び水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂ及びトロリ位置検出器２６Ａ、トロリ速度検出器２６Ｂからの信号に基づいて、吊荷コンテナＣａのコーナーＡ、Ｂの水平位置を目標コンテナＣｂのコーナーＡ、Ｂに一致させるべく、トロリモータ駆動装置３１Ａへトロリ速度指令信号を出力してトロリ台車横行モータ３１の駆動を制御する水平位置ずれ補正部２８Ｂを有している。
【００５２】
また、段積み制御器３２は、着床検出器２３Ａ、２３Ｂ、吊荷高検出器２５Ｃ及び水平位置ずれ判別部２８Ａからの信号に基づいて、吊荷コンテナＣａを所要の速度で降下させるために吊荷降下速度を決定する吊荷降下速度決定部２７Ａと、この吊荷降下速度決定部２７Ａにて決定された吊荷降下速度での降下を開始させるタイミングを決定する吊荷降下開始時点決定部２７Ｂとを有しており、この吊荷降下開始時点決定部２７Ｂから駆動の指令信号が巻きモータ駆動装置３０Ａへ出力され、巻きモータ３０が、吊荷降下速度決定部２７Ａにて決定された速度にで吊荷降下開始時点決定部２７Ｂにて決定されたタイミングにて駆動され、吊具１６に保持された吊荷コンテナＣａが下降されるようになっている。
【００５３】
さらに、段積み制御器３２には、着床検出器２３Ａ、２３Ｂからの信号に基づいて、降下している吊荷コンテナＣａの降下を停止させるさせるタイミングを決定する吊荷降下停止時点決定部２７Ｃを有しており、この吊荷降下停止時点決定部２７Ｃから駆動の指令信号が巻きモータ駆動装置３０Ａへ出力され、巻きモータ３０が、吊荷降下停止時点決定部２７Ｃにて決定されたタイミングにて停止され、吊具１６に保持された吊荷コンテナＣａの降下が停止されるようになっている。
【００５４】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、図３における水平位置ずれ補正部２８Ｂの機能を示すものである。
ここで、目標コンテナＣｂに対する吊荷コンテナＣａの水平位置のずれとは、吊荷コンテナＣａのコーナーＡに着目すると、図５に示すように、横行トロリ１３の移動方向に平行な位置ずれＤＬと、旋回によるずれの横行トロリ１３の移動方向成分の位置ずれＤＳを足し合わせたもので近似することができる。
ちなみに、前述したように、旋回運動は実用的には最大でも２°程度に抑制することが可能であり、コンテナの長手方向長さ（横行トロリ１３の移動方向と直角の長さ）を１２ｍとすれば、旋回運動による横行トロリ１３の移動に対する直角方向へのずれ量は４ｍｍ程度であって実用上無視できる程度の誤差となるので、旋回運動の移動量を横行トロリ１３の移動方向成分で近似することは実用上妥当である。
【００５５】
図４（ａ）は、吊荷コンテナＣａの底部の全コーナーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが目標コンテナＣｂの上面に着床していない状態において、吊荷コンテナＣａの底部のコーナーの１つであって他のコーナーより相対的に低くされたコーナーＡに注目して吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂとの水平位置ずれ補正を行うことを目的とした制御機能を表している。
【００５６】
図４（ａ）に示すように、コーナーＡ、Ｂについて水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂによって検出された横行トロリ１３の移動方向成分の位置ずれ量はトロリ位置補正信号として足し合わされ、コーナーＡ、Ｂが共に目標コンテナＣｂから位置ずれを生じている場合のトロリ位置補正信号となり、制御ゲイン２８Ｄを介して及びこの制御ゲイン２８Ｄと微分要素２８Ｅとを経てレギュレータ２８Ｆへ入力される。
【００５７】
そして、上記水平位置ずれ補正部２８Ｂでは、レギュレータ２８Ｆにて、制御ゲイン２８Ｄを経て入力されるトロリ位置補正信号、制御ゲイン２８Ｄと微分要素２８Ｅとを経て入力されるトロリ位置補正信号に基づいて、トロリ速度指令信号を出力する。
また、コーナーＡについての位置ずれ量に伴うトロリ位置補正信号は、積分要素２８Ｃを経てレギュレータ２８Ｆへ入力され、コーナーＢについての位置ずれ量によるトロリ位置補正制御が制御ゲインＫで決まる定常偏差範囲で終了した後も、積分要素２８Ｃによる動作により、引き続きコーナーＡのみの位置ずれを減少させるように制御される。
このようにして、選択したコーナーＡについての位置補正に重点をおいた制御が行われる。
【００５８】
図４（ｂ）は、吊荷コンテナＣａのコーナーＡが目標コンテナＣｂに着床した後、コーナーＡの着床状態を保持したままコーナーＢと対応する目標コンテナＣｂのコーナーＢの水平位置ずれ量を補正する機能を示している。
つまり、図４（ｂ）では、図４（ａ）におけるコーナーＡとコーナーＢの関係が入れ替わっており、図４（ａ）についての動作説明と同様にして、図４（ｂ）によってコーナーＢに重点をおいた位置ずれ補正制御が行われる。
【００５９】
図４（ｂ）の補正動作はコーナーＡが着床状態にあり、かつコーナーＡと対応する目標コンテナＣｂのコーナーＡとの水平位置ずれが許容範囲以内にある時のみ行われるよう構成されている。
この場合、コーナーＡに関する水平位置ずれ量はトロリ位置補正制御を必要とするレベル以下であり、また、コーナーＡは目標コンテナＣｂとの接触により移動しないので、図４（ｂ）による補正制御は、結果としてコーナーＡを支持点としてコーナーＢの位置のみを補正する制御になる。
【００６０】
次に、上記構成の制御系を有するクレーン１０による段積み制御について、図６及び図７に示すフローチャート図に沿って説明する。
なお、図６に示すステップＳ１〜Ｓ９が、吊荷コンテナＣａのコーナーＡにおける着床制御のフローであり、図７に示すステップＳ１０〜Ｓ１８が、吊荷コンテナＣａのコーナーＢ（他のコーナー）における着床制御のフローである。
【００６１】
なお、この着床制御は、吊荷コンテナＣａが、その底部のコーナーの一つであるコーナーＡを他のコーナーＢ、Ｃ、Ｄより、予め相対的に低く設定された状態にあり、かつ、何れのコーナーも目標コンテナＣｂ上に着床していない状況から開始される。
つまり、この制御が行われる前に、吊具傾転装置１７、１８によって吊ロープ１５の横行トロリ１３上における支持点位置が変えられて吊具１６に傾斜が与えられ、これにより、一つのコーナーＡだけが低く設定された状態とされる。
また、コーナーＡを低くする方法としては、例えば、吊具１６の四隅に係合された４本の吊ロープ１５の内の一本を他のものより予め長く調整しておいても良い。
【００６２】
ここで、吊荷コンテナＣａは、通常の運転制御により、目標コンテナＣｂの近傍まで運搬される。この場合、目標コンテナＣｂの近傍とは、コンテナの寸法により異なるが、ＩＳＯ標準の海上コンテナの場合には、吊荷コンテナＣａの底部と目標コンテナＣｂの上面との高さ間隔で、０.５ｍ程度、水平位置ずれについて０.２ｍ程度を想定するが、状況によりこれらは変えられる。
【００６３】
（コーナーＡにおける着床制御：ステップＳ１〜Ｓ９）
ステップＳ１
まず、吊荷コンテナＣａのコーナーＡに対応する着床検出器２３Ａからの検出信号により、コーナーＡの下端が目標コンテナＣｂ上に着床したか否かが判断される。
つまり、コーナーＡが着床していなければ、他のコーナーＢ、Ｃ、Ｄも着床しておらず、吊荷コンテナＣａは、目標コンテナＣｂから離れていることとなる。
【００６４】
ステップＳ２
図８に示すように、吊荷コンテナＣａのコーナーＡの下端が目標コンテナＣｂ上に着床している状態において、前述した図４（ａ）にて示したコーナーＡにおける水平位置ずれ補正制御が行われる。
つまり、段積み制御器３２の水平位置ずれ補正部２８Ｂにて、水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂからの信号及びトロリ位置検出器２６Ａ、トロリ速度検出器２６Ｂからの信号に基づいて、吊荷コンテナＣａのコーナーＡを目標コンテナＣｂのコーナーＡに合わせるべく、トロリ速度指令信号をトロリモータ駆動装置３１Ａへ出力し、トロリ台車駆動モータ３１を駆動させる。
これにより、横行トロリ１３が駆動され、吊荷コンテナＣａのコーナーＡが目標コンテナＣｂのコーナーＡに近づけられる。
【００６５】
ステップＳ３
段積み制御器３２の水平位置ずれ判別部２８Ａにて、吊荷コンテナＣａのコーナーＡについて、目標コンテナＣｂのコーナーＡに対する位置ずれが、予め設定された吊荷コンテナＣａの降下開始可能な許容範囲にあるか否かが判別される。
ここで、降下開始可能な許容範囲から外れている場合は、段積み制御部３２の水平位置ずれ補正部２８Ｂによる水平位置ずれ補正制御（ステップＳ２）が行われる。
【００６６】
ステップＳ４
吊荷コンテナＣａのコーナーＡの目標コンテナＣｂのコーナーＡに対する位置ずれが降下開始可能な許容範囲にあると判別されると、水平位置ずれ判別部２８Ａから吊荷降下速度決定部２７Ａへ信号が出力され、これにより、この吊荷降下速度決定部２７Ａでは、吊荷コンテナＣａの降下速度を設定し、吊荷降下開始時点決定部２７Ｂへ信号を出力し、この吊荷降下開始時点決定部２７Ｂにて降下開始のタイミングを決定させて、その降下開始時点にて、巻きモータ駆動装置３０Ａへ制御信号を出力し、巻きモータ３０を駆動させる。これにより、吊荷降下速度決定部２７Ａにて決定された降下速度での吊荷コンテナＣａの降下が開始される。
【００６７】
なお、この吊荷降下速度決定部２７Ａにて決定される降下速度は、吊荷コンテナＣａが目標コンテナＣｂに着床した時点における衝撃が許容可能である最大速度とされており、また、吊荷降下開始時点決定部２７Ｂにて設定される降下開始のタイミングはコーナーＡの位置ずれがあらかじめ設定された降下許容ずれ範囲に入った時点とされている。
その後、吊荷コンテナＣａのコーナーＡに対応する着床検出器２３Ａからの検出信号により、コーナーＡの下端が目標コンテナＣｂ上に着床したかどうかの判断（ステップＳ１）が行われる。
【００６８】
ステップＳ５
着床検出器２３Ａからの信号が段積み制御器３２の吊荷降下停止時点決定部２７Ｃへ入力されると、この吊荷降下停止時点決定部２７Ｃにて、吊荷コンテナＣａの降下を停止させるべく、巻きモータ駆動装置３０Ａへ制御信号が出力され、巻きモータ駆動装置３０Ａによって巻きモータ３０の駆動が停止される。
【００６９】
ステップＳ６
段積み制御器３２の水平位置ずれ判別部２８Ａにて、吊荷コンテナＣａのコーナーＡについて、目標コンテナＣｂのコーナーＡに対する位置ずれが、予め設定された許容の位置ずれ範囲内である場合には、引き続き、他のコーナーＢ、Ｃ、Ｄにおける着床の制御Ａ（ステップＳ１０〜Ｓ１８）が行われる。
【００７０】
ステップＳ７
水平位置ずれ判別部２８ＡにてコーナーＡの位置ずれが許容の位置ずれ範囲から外れていると判別されると、巻きモータ駆動装置３０Ａによって巻きモータ３０が駆動されて、吊荷コンテナＣａが上昇される。
【００７１】
ステップＳ８
吊荷コンテナＣａのコーナーＡの着床検出器２０Ａの信号に基づいて、吊荷コンテナＣａのコーナーＡが目標コンテナＣｂから離脱したか否かの判定が行われる。
【００７２】
ステップＳ９
吊荷コンテナＣａのコーナーＡが目標コンテナＣｂから離脱したと判定されると、巻きモータ駆動装置３０Ａによって巻きモータ３０の駆動が停止される。
その後は、再び、コーナーＡの着床制御（ステップＳ１以降の制御）が行われる。
【００７３】
（コーナーＢにおける着床制御：ステップＳ１０〜Ｓ１８）
ステップＳ１０
吊荷コンテナＣａのコーナーＢに対応する着床検出器２３Ｂからの検出信号により、コーナーＢの下端が目標コンテナＣｂ上に着床したかどうかが判断される。
なお、最初にこの処理を行う時には、ステップＳ６からの継続した処理であるからコーナーＡのみが着床、他のコーナーＢ、Ｃ、Ｄは着床していない状態である。
【００７４】
ステップＳ１１
吊荷コンテナＣａのコーナーＢの下端が目標コンテナＣｂ上に着床している状態において、前述した図４（ｂ）にて示したコーナーＢにおける水平位置ずれ補正制御が行われる。
つまり、段積み制御器３２の水平位置ずれ補正部２８Ｂにて、水平位置ずれ検出器２０Ａ、２０Ｂからの信号及びトロリ位置検出器２６Ａ、トロリ速度検出器２６Ｂからの信号に基づいて、吊荷コンテナＣａのコーナーＢを目標コンテナＣｂのコーナーＢに合わせるべく、トロリ速度指令信号をトロリモータ駆動装置３１Ａへ出力し、トロリ台車駆動モータ３１を駆動させる。
これにより、横行トロリ１３が駆動され、吊荷コンテナＣａのコーナーＢが目標コンテナＣｂのコーナーＢに近づけられる。
【００７５】
ステップＳ１２
段積み制御器３２の水平位置ずれ判別部２８Ａにて、吊荷コンテナＣａのコーナーＢについて、目標コンテナＣｂのコーナーＢに対する位置ずれが、予め設定された吊荷コンテナＣａの降下開始可能な許容範囲にあるか否かが判別される。
ここで、降下開始可能な許容範囲から外れている場合は、段積み制御部３２の水平位置ずれ補正部２８Ｂによる水平位置ずれ補正制御（ステップＳ１１）が行われる。
【００７６】
ステップＳ１３
吊荷コンテナＣａのコーナーＢの目標コンテナＣｂのコーナーＢに対する位置ずれが降下開始可能な許容範囲にあると判別されると、水平位置ずれ判別部２８Ａから吊荷降下速度決定部２７Ａへ信号が出力され、これにより、この吊荷降下速度決定部２７Ａでは、吊荷コンテナＣａの降下速度を設定し、吊荷降下開始時点決定部２７Ｂへ信号を出力し、この吊荷降下開始時点決定部２７Ｂにて降下開始のタイミングを決定させて、その降下開始時点にて、巻きモータ駆動装置３０Ａへ制御信号を出力し、巻きモータ３０を駆動させる。これにより、吊荷降下速度決定部２７Ａにて決定された降下速度での吊荷コンテナＣａの降下が開始される。
【００７７】
なお、この場合も、吊荷降下速度決定部２７Ａにて決定される降下速度は、吊荷コンテナＣａが目標コンテナＣｂに着床した時点における衝撃が許容可能である最大速度とされており、また、吊荷降下開始時点決定部２７Ｂにて設定される降下開始のタイミングはコーナーＢの位置ずれがあらかじめ設定された降下許容ずれ範囲に入った時点とされている。
その後、吊荷コンテナＣａのコーナーＢに対応する着床検出器２３Ｂからの検出信号により、コーナーＢの下端が目標コンテナＣｂ上に着床したかどうかの判断（ステップＳ１０）が行われる。
【００７８】
ステップＳ１４
着床検出器２３Ｂからの信号が段積み制御器３２の吊荷降下停止時点決定部２７Ｃへ入力されると、この吊荷降下停止時点決定部２７Ｃにて、吊荷コンテナＣａの降下を停止させるべく、巻きモータ駆動装置３０Ａへ制御信号が出力され、巻きモータ駆動装置３０Ａによって巻きモータ３０の駆動が停止される。
【００７９】
ステップＳ１５
段積み制御器３２の水平位置ずれ判別部２８Ｂにて、吊荷コンテナＣａのコーナーＢについて、目標コンテナＣｂのコーナーＢに対する位置ずれが、予め設定された許容の位置ずれ範囲内である場合には、吊荷コンテナＣａが目標コンテナＣｂの上部に、各コーナーＡ〜Ｄが高精度に一致した状態にて着床したこととされ、着床制御が終了される。
【００８０】
ステップＳ１６
水平位置ずれ判別部２８ＡにてコーナーＢの位置ずれが許容の位置ずれ範囲から外れていると判別されると、巻きモータ駆動装置３０Ａによって巻きモータ３０が駆動されて、吊荷コンテナＣａが上昇される。
【００８１】
ステップＳ１７
吊荷コンテナＣａのコーナーＢの着床検出器２０Ａの信号に基づいて、吊荷コンテナＣａのコーナーＢが目標コンテナＣｂから離脱したか否かの判定が行われる。
【００８２】
ステップＳ１８
吊荷コンテナＣａのコーナーＢが目標コンテナＣｂから離脱したと判定されると、巻きモータ駆動装置３０Ａによって巻きモータ３０の駆動た停止される。
その後は、再び、コーナーＢの着床制御（ステップＳ１０以降の制御）が行われる。
【００８３】
このように、上記着床制御ステップＳ１〜Ｓ１８が行われることにより、吊荷コンテナＣａが、目標コンテナＣｂの上部に、極めて高精度にかつ短時間にて着床される。
【００８４】
なお、上記の例では、ステップＳ１７にて、吊荷コンテナＣａのコーナーＢが目標コンテナＣｂから離脱したか否かの判定、つまり、コーナーＡ以外の他のコーナーＢ、Ｃ、Ｄが上昇されたか否かの判定を、吊具１６に設けられた着床検出器２０Ｂからの信号に基づいて行うようにしたが、この判定としては、着床検出器２０Ｂによらずに行うことも可能である。
【００８５】
ここで、その判定の仕方としては、例えば、吊具１６の動きを検出するＣＣＤカメラ等のセンサを設けておき、全てのコーナーＡ〜Ｄが着床した状態にて、例えば横行トロリ１３を僅かに水平方向へ移動させて、吊ロープ１５のトロリー１３上の支持点、即ち同吊ロープのトロリー１３上の吊点と同ロープの吊具１６側の支持点、即ち吊ロープが吊具１６に接続される点の間に水平位置ずれを生じさせておいて、巻上装置１４にて巻き上げた際に、コーナーＡ以外の他のコーナーＢ、Ｃ、Ｄが目標コンテナＣｂから離脱した時、前記トロリー上のロープ支持点と吊具上のロープ支持点間の水平位置ずれによって吊荷コンテナＣａが微妙な位置ずれを生ずることをセンサによって検出するようにすれば良く、このようにすると、リミットスイッチなどからなる着床検出器を用いる場合と比較して、上昇高さを極力抑えることができ、その後の位置合わせ制御を行う際の時間の大幅な短縮化を図ることができる。
【００８６】
なお、上記の例では、コーナーＡを位置決めして着床させた後に、他のコーナー（コーナーＢ）を位置決めして着床させたが、図９に示すように、吊荷コンテナＣａの一方の短手の陵Ｒ１を低くしておき、この状態にて、この陵Ｒ１を最初に着床させ、次いで他の短手側の陵Ｒ２を着床させても、同様に高精度な着床を行うことができる。
【００８７】
この場合の着床制御としては、前述したコーナーＡにおける着床制御に沿って陵Ｒ１の一端側のコーナーＡを位置決めしながら陵Ｒ１を着床させ、次いで、コーナーＢにおける着床制御に沿って陵Ｒ２の一端側のコーナーＢを位置決めしながら陵Ｒ２を着床させれば良い。
【００８８】
また、上記の例では、吊荷である吊荷コンテナＣａを目標コンテナＣｂ上に段積みする場合を例にとって説明したが、本実施形態例は、コンテナ上へ段積みする場合だけでなく、吊荷コンテナＣａをコンテナ積み付け場所の床面の着床場所に関する位置に積み付けする場合にも適用できるのは勿論である。
なお、コンテナ積み付け場所の床面への積み付けを行う場合は、吊荷コンテナＣａと目標コンテナＣｂとの水平位置ずれを検出する手段と同様に、吊荷コンテナＣａと床面の指定位置との水平位置ずれを検出する手段を備える必要がある。なお、その水平位置ずれを検出する手段としては、目標コンテナＣｂ上へ段積みする場合に用いる水平位置ずれ検出器２０Ａ〜２０Ｄが兼用可能であることは勿論である。
【００８９】
さらに、上記例では、コーナーＡの位置決め後、このコーナーＡに隣接するコーナーＢを位置決めしながら着床させたが、コーナーＡに着目した位置決め後に位置決めする他のコーナーとしては、コーナーＢに限らず、コーナーＣ、Ｄであっても良いことは勿論である。
そして、上記の例では、他のコーナーＢ、Ｃ、Ｄの全てに、着床検出器２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ及び水平位置ずれ検出器２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄを設けたが、これら検出器は、コーナーＡ以外のコーナーＢ、Ｃ、Ｄの内のいずれか一つに設けておけば上記着床制御を十分に行うことができるのは勿論である。
【００９０】
そして、上記実施形態例のクレーン及びクレーンの制御方法によれば、吊荷コンテナＣａを着床させる際に、吊荷コンテナＣａの１つのコーナーＡと着床場所の所定位置である目標コンテナＣｂのコーナーＡとの間の水平位置ずれのみに注目して制御を行い、また、吊荷コンテナＣａの１つのコーナーＡを着床させた後に残りのコーナーＢについて位置制御を行なって吊荷コンテナＣａ全体を着床させる方法を用いたので、次のような効果を得ることができる。
【００９１】
１）吊荷コンテナＣａが横行トロリ１３の移動方向と旋回方向に運動している場合にも、特別な機械式のガイド等の付加装置を用いることなく確実に水平方向に位置決めして着床場所への積み付けあるいは目標コンテナＣｂである他のコンテナ上への段積みを行うことができる。
【００９２】
２）吊荷コンテナＣａが横行トロリ１３の移動方向と旋回方向に運動している場合においても、クレーン１０に特別装置の付加を必要とせず、また、それら運動の収束を待つことなく着床場所への積み付けあるいは目標コンテナＣｂである他のコンテナ上への段積みを短時間に行うことができる。
【００９３】
３）吊荷コンテナＣａの位置予測による着床制御方法において大きな影響を受ける風、吊荷の偏荷重等の外乱による位置予測誤差の影響を受けることなく安定に、着床場所への積み付けあるいは目標コンテナＣｂである他のコンテナ上への段積みを行うことができる。
そして、上記のことはクレーン１０の安定かつ効率的な段積み自動システムを安価に実現する上で、極めて有効である。
【００９４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のクレーン及びクレーンの制御方法によれば、吊荷であるコンテナを着床させる際に、吊荷であるコンテナの１つのコーナーと着床場所の所定位置との間の水平位置ずれのみに注目して制御を行い、また、吊荷の１つのコーナーを着床させた後に残りのコーナーについて位置制御を行なって吊荷のコンテナ全体を着床させる方法を用いることにより以下の効果を奏することができる。
【００９５】
１）吊荷のコンテナがトロリの移動方向と旋回方向に運動している場合にも、特別な機械式のガイド等の付加装置を用いることなく確実に水平方向に位置決めして着床場所への積み付けあるいは他のコンテナ上への段積みを行うことができる。
【００９６】
２）吊荷のコンテナがトロリの移動方向と旋回方向に運動している場合においても、クレーンに特別装置の付加を必要とせず、また、それら運動の収束を待つことなく着床場所への積み付けあるいは他のコンテナ上への段積みを短時間に行うことができる。
【００９７】
３）吊荷のコンテナの位置予測による着床制御方法において大きな影響を受ける風、吊荷の偏荷重等の外乱による位置予測誤差の影響を受けることなく安定に、着床場所への積み付けあるいは他のコンテナ上への段積みを行うことができる。
そして、上述の１）〜３）の効果はクレーンの安定かつ効率的な段積み自動システムを安価に実現する上で、極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態例のクレーンの構成及び構造を説明するクレーンの斜視図である。
【図２】  本発明の実施形態例のクレーンにおける吊荷コンテナの着床検出手段を説明する吊具付近における概略断面図である。
【図３】  本発明の実施形態例のクレーンの制御系を説明する機能ブロック図である。
【図４】  本発明の実施形態例のクレーンの制御を説明する制御ブロック線図である。
【図５】  本発明の実施形態例のクレーンの制御方法における目標コンテナに対する吊荷コンテナの水平方向の位置ずれを説明する概略平面図である。
【図６】  本発明の実施形態例のクレーンの制御方法を説明するフローチャート図である。
【図７】  本発明の実施形態例のクレーンの制御方法を説明するフローチャート図である。
【図８】  本発明の実施形態例のクレーンの制御方法を説明する目標コンテナ及び吊荷コンテナの概略斜視図である。
【図９】  本発明の実施形態例のクレーンの制御方法の他の例を説明する目標コンテナ及び吊荷コンテナの概略斜視図である。
【図１０】  一般的なトランスファークレーンの構成及び構造を説明するクレーンの斜視図である。
【符号の説明】
１０  クレーン
１３  横行トロリ（トロリ）
１４  巻上装置
１５  吊ロープ
１６  吊具
２０Ａ〜２０Ｄ  水平位置ずれ検出器（水平位置ずれ検出手段）
２３Ａ〜２３Ｄ  着床検出器（着床検出手段）
Ｃａ  吊荷コンテナ（コンテナ）
Ｃｂ  目標コンテナ（コンテナ）
【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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【図１０】
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