(57)【要約】【課題】アンローダの運転手による船体高さの再設定を行なわずとも、巻上運転から陸行きの横行運転を安全に、しかも効率的に行うことが出来るグラブバケット式アンローダ制御装置を提供する。【解決手段】潮位と吃水量との変化に従い上下動する接岸船のバラ荷を掴持して岸壁上のホッパ内へ投入するグラブバケットを備えたグラブバケット式アンローダ制御装置であって、グラブバケットの巻上運転、巻下げ運転及び開閉運転あるいはグラブバケットの海行運転、陸行運転のための電動機制御を行うドライブ装置と、ドライブ装置に対して運転指令及び速度基準指令を与える主幹制御部と、を備え、海上へ突出するブームに沿って横行する横行部から、グラブバケットを昇降可能に垂下させ、横行部に荷揚げするバラ荷を格納している船体及びバラ荷までの距離を非接触で測定するマイクロ波センサを取り付け、マイクロ波センサからの情報を主幹制御部に伝送し、運転指令及び速度基準指令に反映させる。【選択図】図３
2013234040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潮位と吃水量との変化に従い上下動する接岸船のバラ荷を掴持して岸壁上のホッパ内へ投入するグラブバケットを備えたグラブバケット式アンローダ制御装置であって、
前記グラブバケットの巻上運転、巻下げ運転及び開閉運転あるいは前記グラブバケットの海行運転、陸行運転のための電動機制御を行うドライブ装置と、
前記ドライブ装置に対して運転指令及び速度基準指令を与える主幹制御部と、を備え、
海上へ突出するブームに沿って横行する横行部から、前記グラブバケットを昇降可能に垂下させ、
前記横行部に荷揚げするバラ荷を格納している船体及びバラ荷までの距離を非接触で測定するマイクロ波センサを取り付け、
前記マイクロ波センサからの情報を前記主幹制御部に伝送し、前記運転指令及び速度基準指令に反映させることを特徴とするグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項２】
前記主幹制御部は、プログラマブル・ロジック・コントローラを内蔵していることを特徴とする請求項１記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項３】
前記主幹制御部は、前記グラブバケットの巻上高さと横行位置を認識するための位置センサを有することを特徴とする請求項１記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項４】
前記マイクロ波センサは、マイクロ波を発射するとともに前記マイクロ波の反射波を受ける送受対向型センサであることを特徴とする請求項１記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項５】
船倉内でバラ荷を掴持した前記グラブバケットを船倉内から岸壁上の前記ホッパ上まで運搬する際に、前記主幹制御部は、前記マイクロ波センサを利用して、荷役運搬に応じて変化した船体の海面高さに応じて海側から陸行運転への最短経路を設定することを特徴とする請求項１記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項６】
岸壁上の前記ホッパ上でバラ荷を開放後、空の前記グラブバケットの海行運転の際に、前記主幹制御部は、前記マイクロ波センサを利用して、船体の海面高さに応じて陸側から海行運転への最短経路を設定することを特徴とする請求項１記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項７】
前記グラブバケットの海行運転の際に、前記主幹制御部は、前記マイクロ波センサを利用して、船倉内で最もバラ荷が高く積まれた位置に前記グラブバケットを移動させることを特徴とする請求項６記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項８】
前記主幹制御部は、前記マイクロ波センサを利用して、前記グラブバケットの横行位置に応じた船倉内のバラ荷の積荷状態を表すデータを取り込んで、荷役に応じたバラ荷の積荷状態を、表示機器に逐次表示することを特徴とする請求項１記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項９】
前記横行部は、前記ブームに沿って横行するトロリであって、前記マイクロ波センサを、前記トロリに取り付けていることを特徴とする請求項１記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【請求項１０】
前記最短経路の設定において、船体までの実測距離、バラ荷までの実測距離にそれぞれバイアス値を加算することを特徴とする請求項５又は請求項６記載のグラブバケット式アンローダ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭、鉄鉱石、穀物などのバラ荷を船倉内からグラブバケットで掴み取るグラブバケット式アンローダ制御装置であって、特に、巻上及び横行速度基準を制御するグラブバケット式アンローダ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭、鉄鉱石、穀物などのバラ荷を船倉内からグラブバケットで掴み取るバケット式アンローダでは、船倉内で掴持したバラ荷を巻上運転する場合、バラ荷を掴んだグラブバケットが開くこと無く巻上運転を行えるように制御している。
【０００３】
船倉内でバラ荷を掴持した状態から荷揚げする為には、一旦、グラブバケットを船体に干渉しない高さまで巻上し、巻上運転が完了してから横行運転へと連動運転にて最短経路でグラブバケットを移動している。
【０００４】
岸壁に接岸した船体の高さの位置は、荷役の進行に伴い次第に変わっていくため、アンローダの運転手は、グラブバケットの現状高さ＜巻上高さの関係になるまでは、巻上運転から横行運転への連動運転は不可となるように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４２４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、荷役の進行に伴って変化する船体の高さを制御装置に記憶させるため、アンローダの運転手は、都度、船体高さを再設定する必要があった。
【０００７】
設定した船体高さが実際の高さと差異があり、船体高さよりグラブバケット高さが低くなってしまっている場合には、荷役作業中、船体にグラブバケットを衝突させてしまう。
【０００８】
都度正しく、船体高さの再設定を行なうこともできるが、安全性確保のために、巻上運転から陸行横行への連動運転は行わず、一旦巻上運転が完了後に陸行運転を行うか、船体高さを実際よりも余裕をもたせた位置に設定して運用していた。
【０００９】
これらの運用では結果的に、荷揚げ運転時にグラブバケットの移動軌跡において最短とは言えず、荷役効率を低下させていた。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、アンローダの運転手による船体高さの再設定を行なわずとも、巻上運転から陸行きの横行運転を安全に、しかも効率的に行うことが出来るグラブバケット式アンローダ制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、潮位と吃水量との変化に従い上下動する接岸船のバラ荷を掴持して岸壁上のホッパ内へ投入するグラブバケットを備えたグラブバケット式アンローダ制御装置であって、前記グラブバケットの巻上運転、巻下げ運転及び開閉運転あるいは前記グラブバケットの海行運転、陸行運転のための電動機制御を行うドライブ装置と、前記ドライブ装置に対して運転指令及び速度基準指令を与える主幹制御部と、を備え、海上へ突出するブームに沿って横行する横行部から、前記グラブバケットを昇降可能に垂下させ、前記横行部に荷揚げするバラ荷を格納している船体及びバラ荷までの距離を非接触で測定するマイクロ波センサを取り付け、前記マイクロ波センサからの情報を前記主幹制御部に伝送し、前記運転指令及び速度基準指令に反映させることを特徴とするグラブバケット式アンローダ制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アンローダの運転手による船体高さの再設定を行なわずとも、巻上運転から陸行きの横行運転を安全に、しかもバラ荷の荷揚げの最短経路での運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るグラブバケット式アンローダの概略構成を示す図である。
【図２】グラブバケット式アンローダの運転パターンを説明する図である。
【図３】巻上／横行運転の最短経路Path(A-B)を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、バラ荷を掴んで荷揚げするグラブバケット式アンローダの概略構成を示す図である。グラブバケット式アンローダ１は、岸壁２に敷設したレール３に沿って走行可能な走行フレーム４と、走行フレーム４から海上へと突出したガーダ５と、このガーダ５に沿って横行するトロリ６と、グラブバケット７を備えている。
【００１６】
グラブバケット７は、例えば、図示しないワイヤロープによってトロリ６から昇降可能に垂下され、先端の開閉動作によってバラ荷を掴んで荷役を行う。
【００１７】
ガーダ５は、その一部が上方に起伏可能に形成されている。これは、荷役を行なわない場合において船の進行を妨げないようにする為である。
【００１８】
ガーダ５の略先端部であって、グラブバケット７の軌道からオフセットされた位置に、アンローダ１の運転室８が設置されている。運転室８にアンローダ１の運転手が在室して操作する。運転室８はトロリとは独立して横行運転可能である。
【００１９】
ガーダ５の岸壁２側には電気室９を備えている。電気室９には、グラブバケット７の巻上運転、巻下げ運転及び開閉運転あるいはグラブバケット７の海行運転、陸行運転のための電動機制御を行うドライブ装置９ａや、ドライブ装置９ａに対して運転指令及び速度基準指令を与える主幹制御部９ｂが配設される。主幹制御部９ｂ（以下、マスコンという）には、例えば、プログラマブル・ロジック・コントローラ（図示しない）を内蔵し、例えば５段階の速度を選択可能に設定されている。
【００２０】
また、マスコン９ｂは、グラブバケット７の巻上高さと横行位置を認識するための位置センサ（図示しない）を有することが好適である。
【００２１】
走行フレーム４の機内には、図１に示すように、荷揚したバラ荷を受容するホッパ１０と、ホッパ１０の下部に配置される地上コンベヤ１１とが配設されている。
【００２２】
このように構成されたグラブバケット式アンローダ１では、岸壁２に接岸した船体１２の真横に走行フレーム４を移動させる。トロリ６に接続されたグラブバケット７を横行させて船上まで移動させ、グラブバケット７を船倉１４内に下ろして、バラ荷１５を掴む。バラ荷１５を掴んだ後、グラブバケット７の開閉・昇降・横行によって、船倉１４からホッパ１０へとバラ荷１５を運搬し、ホッパ１０上でグラブバケット７を開いて地上コンベヤ１１にバラ荷１５を降ろして地上側へ搬送する。
【００２３】
本発明の実施形態に係るグラブバケット式アンローダ１においては、図１に示すように、トロリ６にマイクロ波センサ１３を取り付けている。例えば、トロリ６の先端部に取り付ける。
【００２４】
マイクロ波センサ１３は、マイクロ波を利用した非接触のセンサであり、トロリ６の横行位置に対してのバラ荷１５の高さ情報と同時に荷揚げと同時に刻一刻変化する船体１２の高さ位置情報も収集する。船体高さとしては、例えば、ハッチの高さでもよい。
【００２５】
マイクロ波は、電磁波の波長が１０ｃｍから１ｃｍのＳＨＦ帯（Super High Frequency）周波数帯のものである。屋外使用での使用周波数帯は、２４．２GHz帯（Ｋバンド）となっている。１０ＧＨｚ程度の高い周波数のマイクロ波センサ１３は、赤外線センサ、光センサ、超音波センサ等では識別することができない、粉塵中、紛体、遮蔽物に覆われた物の動き、距離、性質を調べることができる。そのため、船体に積まれたバラ荷のレベル把握に最適である。
【００２６】
本実施形態では、マイクロ波を発射するとともにマイクロ波の反射波を受ける送受対向型センサが好適である。
【００２７】
マイクロ波センサ１３で測定されたデータは、例えばプログラマブル・ロジック・コントーラ（以下、ＰＬＣという）に保存する。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係るグラブバケット式アンローダ１の効率的な運転について説明する。図２は、グラブバケット式アンローダ１の運転パターンを説明する図である。また、図３は、巻上／横行運転の最短経路Path(A-B)を説明する図である。
【００２９】
＜船倉内から陸上へ＞
一般に、最短時間で荷役を行なおうとすると、アンローダ１の運転手は巻上運転の際、マスコン９ｂを最高速度（以下、トップ速度という）で運転するようトップノッチ（最速度の制御位置）に入れる操作を行い、同時に横行運転時のマスコン９ｂもトップ速度で運転するようトップノッチに操作する。
【００３０】
巻上運転と横行運転をトップ速度で運転し、荷揚げすることを行えば一連の荷役サイクル時間を短縮させることが出来、荷役効率の向上が図れる。しかしながら、グラブバケット７が荷揚げ時に船体１２に干渉することを防ぐ必要がある。そのためには、横行運転を行う前に、グラブバケット７をハッチ高さ位置以上の高さまで巻上運転を行うことが必要となる。すなわち、図２に示すように、バラ荷１５が最も積み上がった位置からグラブバケット７の横行運転を開始する位置までの巻上高さ（Ａ）は、バラ荷１５が最も積み上がった位置から船体ハッチまでの高さ（Ｂ）に対して、（Ａ−Ｂ）>（グラブバケット７の高さ寸法）の関係でなければならない。尚、Ａ、Ｂの値に、例えば、５０ｃｍとか１ｍの固定値をバイアス値として余裕を持たせることも好適であることは言うまでもない。
【００３１】
最短時間での荷役作業の場合、巻上運転と横行運転の速度基準信号に沿った軌跡でグラブバケット７は移動するから、巻上速度と横行速度の比に従って、一意的にグラブバケット７の最短の移動経路Path(A-B)は確定する。図３に示すように、最適な巻上速度、横行速度は、速度ゼロの始点から巻上トップノッチ速度と横行トップノッチ速度との交点を結ぶ線で示される。
【００３２】
グラブバケット７の船体１２への干渉を避けつつ、最適な巻上速度、横行速度で荷役を行う場合、船倉１４に積まれたバラ荷１５をグラブバケット７で掴み、陸上のホッパ１０位置まで移動する為のグラブバケット７の移動の軌跡は、図２に示す経路Path(A-B)のラインとなる。
【００３３】
本実施形態によれば、グラブバケット７の横行位置に対応して、マイクロ波センサ１３を利用して反射物までの距離を測定することが出来るため、船倉１４内のバラ荷１５の高さのみならず、船体１２高さも常に最新のデータとして測定が可能となる。
【００３４】
従って、船倉１４内でバラ荷１５を掴んだ状態で横行運転してグラブバケット７を陸行きになるようマスコン９ｂを操作しても、船体ハッチ位置までは巻上運転のみを行い、船体高さを超えた高さまで巻き上がってから巻上運転から横行運転への連動運転となるよう、制御することが可能となる。
【００３５】
船体１２の高さは、荷役が進行することで、船体１２が浮上してゆくことや海面高さの時間的な変化に応じて変化する。これらの変化に対しても、アンローダ１の運転手は特に意識することなく、マイクロ波センサ１３によって、船体１２の高さは自動的に最新の状態に更新されるため、特に難しい操作無しに荷役を継続することが可能となる。
【００３６】
＜陸上から船倉内へ＞
陸上のホッパ１０上でバラ荷１５を開放してから、再び船倉１４内のバラ荷１５を掴みにいく時の経路も、最短経路にて荷役を行なおうとすると、図２に示すPath(A-B)の経路を辿る。
【００３７】
この場合においても、船体１２のハッチ高さが常に最新の状態に更新される為、グラブバケット７が船体１２に干渉することなく、最短経路にてバラ荷１５を掴みにいく運転が可能となる。
【００３８】
＜積荷高さのバラツキ対応＞
空の状態のグラブバケット７を船倉１４上に移動する場合において、ＰＬＣ内に収集された船倉１４内のバラ荷１５の積荷状態の高さの情報から、船倉１４内でバラ荷１５が高く積みあがっている位置を把握することができる。これにより、船倉１４内のバラ荷１５を掴みにいく際のグラブバケット７の横行位置を、最も高くバラ荷１５が積み上がっている場所に移動するよう位置制御を行うことができる。
【００３９】
バラ荷１５が高く積み上がっている場所でグラブバケット７を開くことにより、バラ荷１５を掴み易くなり、１回の荷揚げ作業でのバラ荷１５の掴み量が増え、荷役効率が向上する。
【００４０】
＜散点したバラ荷の集積＞
荷役作業の進展により、高く積み上がっているバラ荷１５も安息角が小さくなり、またバラ荷１５の一部がグラブバケット７から落下して船倉１４内で散点してくる。そこで、マイクロ波センサ１３で得られた情報を使用して、散点したバラ荷１５の集積をグラブバケット７で行うことができる。
【００４１】
本実施形態によれば、マイクロ波センサ１３によって最新の積荷状態の高さ及び船体高さを把握するので、船体１２にグラブバケット７を衝突させること無く、巻上運転から陸行きの横行運転を安全に、しかもバラ荷１５の荷揚げの最短経路での運転が可能となる。
【００４２】
（第２の実施形態）
マイクロ波センサ１３で得られたバラ荷１５の状態は、ＰＬＣを経由して、外部に設ける表示機器（図示しない）へ出力することにより、荷役の進行状態がリアルタイムで確認することが可能となる。表示機器は、グラブバケット式アンローダ１の機上あるいは地上の監視室（図示しない）に設置することが好適である。
【００４３】
本実施形態によれば、バラ荷の高さや船体高さの情報をタイムリーに表示機器に出力することにより、荷役の運搬状態の管理が容易になる。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１・・・グラブバケット式アンローダ
２・・・岸壁
３・・・レール
４・・・走行フレーム
５・・・ガーダ
６・・・トロリ
７・・・グラブバケット
８・・・運転室
９・・・電気室
９ａ・・・ドライブ装置
９ｂ・・・主幹制御部（マスコン）
１０・・・ホッパ
１１・・・地上コンベヤ
１２・・・船体
１３・・・マイクロ波センサ
１４・・・船倉
１５・・・バラ荷
【図１】
2013234040.tif 000003
【図２】
2013234040.tif 000004
【図３】
2013234040.tif 000005