JP2004203522A

JP2004203522A - 連続式アンローダの制御装置

Info

Publication number: JP2004203522A
Application number: JP2002372065A
Authority: JP
Inventors: Masao Isshiki; 政男一色; Masayasu Kai; 聖康甲斐
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Engineering and Services Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Engineering and Services Co Ltd
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】ベルト搬送装置によるスクリューフィーダからホッパへのバラ物供給量を一定に維持することのできる連続式アンローダの制御装置を提供する。
【解決手段】垂直搬送部の下部に第１のモータで駆動される掘削ブレードと第２のモータで駆動されるスクリュー軸とからなりバラ物を掘削して取り込むためのスクリューフィーダが備えられ、第１のモータの負荷電流Ｉ_Bを検出するための第１の電流センサと、第１の電流センサの検出信号を受け、掘削ブレード及び移動掘削の運転を制御する制御部とを備え、該制御部は、負荷電流Ｉ_Bが減速設定値Ｉ_B1又は停止設定値Ｉ_B2以上であるかの判定を行い、減速設定値Ｉ_B1以上であると移動掘削の移動速度、掘削ブレードのうち少なくとも移動掘削の移動速度を減速させ、停止設定値Ｉ_B2以上であると移動掘削及び掘削ブレードを停止させる制御をする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶からバラ物を荷揚げするための連続式アンローダの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２、図３を参照して、船舶からのバラ物荷役用の連続式アンローダの一例について説明する。本連続式アンローダは、本出願人により既に出願済みの、先端部にスクリューフィーダを有するツインベルト式アンローダである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は上記ツインベルト式アンローダの全体図であり、岸壁を走行可能な走行フレーム５０上に旋回台５１を旋回自在に搭載し、旋回台５１上にブーム６０を起伏自在に取り付けている。ブーム６０の先端には垂直搬送部７０がスイング自在に取り付けられている。垂直搬送部７０は、２枚のベルトによるベルト搬送装置（第１のベルトコンベア）でバラ物を挟んで上方に搬送するものである。垂直搬送部７０の下端にはスクリューフィーダ８０が取り付けられている。６１はブーム６０の起伏シリンダ、６２は垂直搬送部７０のスイングシリンダであり、それぞれ油圧シリンダで実現されている。なお、２枚のコンベアベルト、つまりツインベルトによるベルト搬送装置は、垂直搬送部７０だけでなく、垂直搬送部７０からブーム６０に至り、ブーム６０内を経由してベルト搬送装置の後端側、つまり旋回台５０側に設置されたホッパ（図示せず）までバラ物を搬送可能にされている。
【０００４】
ホッパの下側には機内ベルトコンベアと呼ばれる別のベルトコンベア（第２のベルトコンベア）が配置され、このベルトコンベアによりバラ物の払い出しが行われる。
【０００５】
図３はスクリューフィーダ８０の詳細構造を示している。図３において、８１はスクリューフィーダ８０の本体をなす外筒で、外筒８１の上部に材料積込口８２をベルト搬送装置側の材料放出ガイド（図示せず）に向けて連設し、外筒８１の上縁に設けた軸受８４によりスクリュー軸８３を軸支している。スクリュー軸８３には、図示しないスクリュー軸駆動用モータ（第２のモータ）からプーリ、Ｖベルト等を介して動力が伝達される。
【０００６】
掘削ブレード８６を有する掘削胴８７はベアリング８８を介して外筒８１の下部に支承されており、図示しない掘削胴駆動用モータ（第１のモータ）により掘削ブレード８６をスクリュー軸８３の回転方向と逆方向に回動させてバラ物を材料取入口からスクリュー羽根８５に向けて取り込むようにしている。
【０００７】
以上の構造からなるスクリューフィーダ８０はフィーダ支持フレーム９１に緩衝装置を介して支承されている。
【０００８】
支持フレーム７１は、垂直搬送部７０の先端フレーム７４に油圧シリンダ７５、ピン７６によりブーム６０の俯仰角が変動してもスクリューフィーダ８０が鉛直姿勢を保てるように連結されている。Ｂ１はベルト搬送装置の下ベルト、Ｂ２は上ベルトである。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１２７４３１号公報（第２頁〜第３頁、図１、図３、）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような連続式アンローダにおいては、荷役作業の間、ベルト搬送装置（第１のベルトコンベア）による単位時間当たりのホッパへのバラ物供給量（ｔ／ｈ）は規定供給量に維持される必要がある。これは、例えばバラ物供給量の増加が続くとホッパが満杯となってしまい、ホッパへの収納量が減量するまで供給を停止する必要が生じる。
【００１１】
一方、ホッパは経済的なサイズで設けられることが要求されるので、一旦供給が停止されると収納量が増量するまでに時間を要し、その結果、ホッパ後方への払い出し量が大きく変動することになる。
【００１２】
バラ物供給量の変動する要因には、バラ物の取り込み状態に異常が生じたり、瞬時的な取り込み過剰によって垂直搬送部７０において蛇行しているツインベルトに局部的な膨らみができることによりツインベルトに送り異常が生じるというように、様々な要因がある。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、ベルト搬送装置によるホッパへのバラ物供給量を一定に維持することのできる連続式アンローダの制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、旋回及び起伏可能なブームと、該ブームにスイング可能に設けたベルトコンベアによる垂直搬送部とを備え、該垂直搬送部の下部には第１のモータで駆動される掘削ブレードと第２のモータで駆動されるスクリュー軸とからなりバラ物を掘削して取り込むためのスクリューフィーダが備えられ、前記掘削ブレードをバラ物に沈めて移動掘削し、バラ物を荷揚げする固定式又は走行式の連続式アンローダの制御装置において、前記第１のモータの負荷電流Ｉ_Bを検出するための第１の電流センサと、該第１の電流センサの信号を受け、前記掘削ブレード及び前記移動掘削の運転を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記負荷電流Ｉ_Bが所定の減速設定値Ｉ_B1又は停止設定値Ｉ_B2以上であるかの判定を行い、前記減速設定値Ｉ_B1以上であると前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレードのうち少なくとも前記移動掘削の移動速度を減速させ、前記停止設定値Ｉ_B2以上であると前記移動掘削及び前記掘削ブレードを停止させる制御をすることを特徴とする。
【００１５】
本発明による制御装置においては、前記制御部は、前記減速を開始した後、前記負荷電流Ｉ_Bが所定の減速設定値Ｉ_B1以上であるかの判定を行い、前記減速設定値Ｉ_B1未満である場合には減速させた前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレードを全速運転に復帰させ、前記減速設定値Ｉ_B1以上である場合には減速を継続させるようにしても良い。
【００１６】
本発明による制御装置においては、更に、前記第２のモータの第２の負荷電流Ｉ_Sを検出するための第２の電流センサを備えることにより、前記制御部は、前記減速を完了した後、前記第１の負荷電流Ｉ_Bが前記停止設定値Ｉ_B2未満である時には前記第２の負荷電流Ｉ_Sが所定の復帰設定値Ｉ_S1未満であるかの判定を行い、前記復帰設定値Ｉ_S1未満である場合には減速させた前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレード及び走行、スイングを全速運転に復帰させ、前記復帰設定値Ｉ_S1未満でない場合には前記第１の負荷電流Ｉ_Bが前記停止設定値Ｉ_B2以上であるかの判定動作に戻るようにしても良い。
【００１７】
本発明による制御装置においては更に、前記制御部は、前記掘削ブレードの運転を停止した後、前記第２の負荷電流Ｉ_Sが前記復帰設定値Ｉ_S1未満でかつ前記第１の負荷電流Ｉ_Bが所定の復帰設定値Ｉ_B3（但し、Ｉ_B3＜Ｉ_B1＜Ｉ_B2）未満であるかの判定を行い、前記復帰設定値Ｉ_S1未満でかつ前記復帰設定値Ｉ_B3未満である場合に減速させた前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレード及び走行、スイングを全速運転に復帰させるようにしても良い。
【００１８】
本発明による制御装置においては更に、前記制御部は、前記第２の負荷電流Ｉ_Sが前記復帰設定値Ｉ_S1未満でかつ前記第１の負荷電流Ｉ_Bが前記復帰設定値Ｉ_B3未満であるかの判定の結果、少なくとも一方の条件が満足されていない場合には、少なくとも前記スクリュー軸の運転を停止させるようにしても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明による連続式アンローダは、荷役作業中に発生する搬送系統の過負荷による能力ピークを制御する機能を有している。この機能は、スクリュー軸駆動用モータの電流検出値と掘削胴駆動用モータの電流検出値とを用いて行われるスクリューフィーダ制御のための制御系と、機内ベルトコンベア用コンベアスケールからのフィードバックにより機内ベルトコンベアの速度を制御する払い出し制御のための制御系とで実現される。
【００２０】
言い換えれば、本発明による連続式アンローダは、機械的構成要素について言えば、図２、図３で説明したような連続式アンローダにも適用され得るものである。つまり、本発明による連続式アンローダは、図２に示されたような走行フレーム５０により走行可能な走行式の連続式アンローダと、走行フレーム５０の部分が固定である固定式の連続式アンローダのいずれにも適用可能である。以下では連続式アンローダの機械的構成要素については、図２、図３に示されたものを引用して説明するものとする。
【００２１】
図１を参照して、本発明による第１の制御系の実施の形態について説明する。本形態は、ブーム６０の先端にツインベルトコンベア（第１のベルトコンベア）による垂直搬送部７０をスイング可能に設け、垂直搬送部７０の下部にはバラ物を掘削して取り込むためのスクリューフィーダ８０を設けてなり、スクリューフィーダ８０には掘削胴駆動用モータ（第１のモータ）で駆動される掘削ブレード８６と、スクリュー軸駆動用モータ（第２のモータ）で駆動されるスクリュー軸８３とが備えられている連続式アンローダに適用される。そして、掘削胴駆動用モータの負荷電流Ｉ_B（第１の負荷電流）を検出するための第１の電流センサ（図示せず）と、スクリュー軸駆動用モータの負荷電流Ｉ_S（第２の負荷電流）を検出するための第２の電流センサ（図示せず）と、連続式アンローダの運転を制御するための制御装置とを備えていることを前提とする。つまり、制御装置は連続式アンローダ全体の制御を実行するが、本形態では、検出された負荷電流Ｉ_Bを用いて掘削ブレード８６の運転、つまり掘削胴駆動用モータの運転や、移動掘削、つまり走行・スイング・起伏を制御すると共に、検出された負荷電流Ｉ_Sを用いてスクリュー軸の運転、つまりスクリュー軸駆動用モータの運転を制御する。
【００２２】
図１を参照して、掘削ブレード８６の取り込み量監視機能について説明する。図１において、各ステップは制御装置の制御下で実行される。ステップＳ１では荷役運転がスタートする。ステップＳ２では、負荷電流Ｉ_Bが所定の減速設定値Ｉ_B1以上であるかの判定を行い、減速設定値Ｉ_B1以上であると掘削ブレード８６を減速させ（ステップＳ３）、減速設定値Ｉ_B1以上でなければ元に戻る。ステップＳ３では併せて、走行フレーム５０の減速、垂直搬送部７０のスイングの減速、ブーム６０の起伏の減速を実行する。なお、ステップＳ３での減速は、移動掘削の移動速度、すなわち走行フレーム５０の減速、垂直搬送部７０のスイングの減速、ブーム６０の起伏の減速のみが実行されても良い。
【００２３】
ステップＳ３−１で減速を開始した後は、再び負荷電流Ｉ_Bが所定の減速設定値Ｉ_B1以上であるかの判定を行い（ステップＳ３−２）、減速設定値Ｉ_B1以上でなければステップＳ８に移行して掘削ブレード８６、走行フレーム５０、垂直搬送部７０のスイング、ブーム６０の起伏を全速に復帰させる。一方、減速設定値Ｉ_B1以上であれば減速を継続する（ステップＳ３−３）。
【００２４】
ステップＳ４では、減速を完了してから所定時間経過したかの判定を行い、所定時間経過していればステップＳ５に移行して、負荷電流Ｉ_Bが所定の停止設定値Ｉ_B2（但し、Ｉ_B1＜Ｉ_B2）以上であるかの判定を行う。ステップＳ５の判定の結果、停止設定値Ｉ_B2以上であるとステップ６に移行して掘削ブレード８６の運転を停止させる。ステップＳ６では併せて、走行フレーム５０の走行停止、垂直搬送部７０のスイング停止、ブーム６０の起伏停止を実行する。
【００２５】
一方、減速を完了してから所定時間後のステップＳ５において負荷電流Ｉ_Bが停止設定値Ｉ_B2未満である時には、ステップＳ７に移行して負荷電流Ｉ_Sが所定の復帰設定値Ｉ_S1未満であるかの判定を行う。ステップＳ７の判定の結果、復帰設定値Ｉ_S1未満である場合にはステップＳ８に移行して掘削ブレード８６を全速運転に復帰させた後ステップＳ２に戻り、復帰設定値Ｉ_S1未満でない場合にはステップＳ５に戻る。ステップＳ８では併せて、走行フレーム５０の全速走行復帰、垂直搬送部７０の全速スイング復帰、ブーム６０の全速起伏復帰を実行する。
【００２６】
次に、ステップＳ６で掘削ブレード８６の運転を停止してから所定時間経過したかの判定が行われ（ステップＳ９）、所定時間経過していればステップＳ１０に移行して、以下の判定を行う。ステップＳ１０では、負荷電流Ｉ_Sが復帰設定値Ｉ_S1未満、かつ負荷電流Ｉ_Bが所定の復帰設定値Ｉ_B3未満で、かつホッパのレベルセンサが『満杯状態』を検出していないかの判定を行う。判定の結果、負荷電流Ｉ_Sが復帰設定値Ｉ_S1未満で、かつ負荷電流Ｉ_Bが復帰設定値Ｉ_B3未満であり、しかもホッパのレベルセンサが『満杯状態』を検出していない場合には、前に述べたステップＳ８に移行する。つまり、ステップＳ８では掘削ブレード８６を全速運転に復帰させると共に、走行フレーム５０の全速走行復帰、垂直搬送部７０の全速スイング復帰、ブーム６０の全速起伏復帰を実行させた後ステップＳ２に戻る。ステップＳ１０の判定において、少なくとも１つの条件が満足されなければステップＳ６に戻る。
【００２７】
次に、ホッパのレベル監視について説明する。ステップＳ１の荷役運転スタート後、ホッパのレベルセンサはホッパが『満杯状態』かどうかを検出している。『満杯状態』を検出した場合にはその旨を制御装置に送り、その結果、前に述べたステップＳ３において掘削ブレード８６を減速させると共に、走行フレーム５０の減速、垂直搬送部７０のスイングの減速、ブーム６０の起伏下げの減速を実行する。また、ホッパのレベルセンサはホッパが『非常満杯状態』かどうかも検出している。『非常満杯状態』を検出した場合には過掘削であるので、その旨を制御装置に送り、その結果、ステップＳ１１に移行してホッパより上流側の搬送系統をすべて停止させる。なお、ステップＳ１１では、ホッパより上流側の搬送系統すべてではなく、スクリュー軸のみの停止としても良い。
【００２８】
以上がスクリューフィーダ８０を制御するための制御系の動作であり、ホッパへのバラ物供給量を変動させることなく安定に維持することができる。なお、上記の説明において減速設定値Ｉ_B1、停止設定値Ｉ_B2、復帰設定値Ｉ_B3、復帰設定値Ｉ_S1は、バラ物の種類に応じて様々に変更されるものである。そして、これらの数値は、必ずしも定格値以上の値とは限らず、定格値よりも小さな数値が設定される場合もあり得る。
【００２９】
本連続式アンローダにおいては更に、第１のベルトコンベアの後端側にはバラ物を受けるホッパが設けられ、該ホッパの下側にはコンベア駆動用モータで駆動される第２のベルトコンベアが設けられてバラ物の払い出しが行われ、更に、第２のベルトコンベアの途中にはこの第２のベルトコンベアによるバラ物の払い出し量Ｑｓを検出するためのコンベアスケールと、検出された払い出し量Ｑｓを受けて該払い出し量Ｑｓが所定の規定払い出し量Ｑ１に対して設定された設定値を設定時間越えないようにコンベア駆動用モータを制御する払い出し制御系とを備えても良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、ベルト搬送装置によるスクリューフィーダからホッパへのバラ物供給量を一定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスクリューフィーダ制御のうち、掘削ブレードの取り込み量監視を実現する動作を説明するためのフローチャート図である。
【図２】連続式アンローダの概略構成を示した図である。
【図３】本出願人により提案されている連続式アンローダにおけるスクリューフィーダの構成を説明するための図である。
【符号の説明】
５０走行フレーム
５１旋回台
６０ブーム
６１起伏シリンダ
６２スイングシリンダ
７０垂直搬送部
８０スクリューフィーダ

Claims

旋回及び起伏可能なブームと、該ブームにスイング可能に設けたベルトコンベアによる垂直搬送部とを備え、該垂直搬送部の下部には第１のモータで駆動される掘削ブレードと第２のモータで駆動されるスクリュー軸とからなりバラ物を掘削して取り込むためのスクリューフィーダが備えられ、前記掘削ブレードをバラ物に沈めて移動掘削し、バラ物を荷揚げする固定式又は走行式の連続式アンローダの制御装置において、
前記第１のモータの負荷電流Ｉ_Bを検出するための第１の電流センサと、
該第１の電流センサの検出信号を受け、前記掘削ブレード及び前記移動掘削の運転を制御する制御部とを備え、
該制御部は、前記負荷電流Ｉ_Bが所定の減速設定値Ｉ_B1又は停止設定値Ｉ_B2以上であるかの判定を行い、
前記減速設定値Ｉ_B1以上であると前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレードのうち少なくとも前記移動掘削の移動速度を減速させ、
前記停止設定値Ｉ_B2以上であると前記移動掘削及び前記掘削ブレードを停止させる制御をすることを特徴とする連続式アンローダの制御装置。
請求項１に記載の制御装置において、前記制御部は、前記減速を開始した後、前記負荷電流Ｉ_Bが所定の減速設定値Ｉ_B1以上であるかの判定を行い、
前記減速設定値Ｉ_B1未満である場合には減速させた前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレードを全速運転に復帰させ、前記減速設定値Ｉ_B1以上である場合には減速を継続させることを特徴とする連続式アンローダの制御装置。
請求項２に記載の制御装置において、更に、前記第２のモータの第２の負荷電流Ｉ_Sを検出するための第２の電流センサを備え、前記制御部は、前記減速を完了した後、前記第１の負荷電流Ｉ_Bが前記停止設定値Ｉ_B2未満である時には前記第２の負荷電流Ｉ_Sが所定の復帰設定値Ｉ_S1未満であるかの判定を行い、前記復帰設定値Ｉ_S1未満である場合には減速させた前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレード及び走行、スイングを全速運転に復帰させ、前記復帰設定値Ｉ_S1未満でない場合には前記第１の負荷電流Ｉ_Bが前記停止設定値Ｉ_B2以上であるかの判定動作に戻ることを特徴とする連続式アンローダの制御装置。
請求項３記載の制御装置において、前記制御部は、前記掘削ブレードの運転を停止した後、前記第２の負荷電流Ｉ_Sが前記復帰設定値Ｉ_S1未満でかつ前記第１の負荷電流Ｉ_Bが所定の復帰設定値Ｉ_B3（但し、Ｉ_B3＜Ｉ_B1＜Ｉ_B2）未満であるかの判定を行い、前記復帰設定値Ｉ_S1未満でかつ前記復帰設定値Ｉ_B3未満である場合に減速させた前記移動掘削の移動速度、前記掘削ブレード及び走行、スイングを全速運転に復帰させる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記載の制御装置において、前記制御部は、前記第２の負荷電流Ｉ_Sが前記復帰設定値Ｉ_S1未満でかつ前記第１の負荷電流Ｉ_Bが前記復帰設定値Ｉ_B3未満であるかの判定の結果、少なくとも一方の条件が満足されていない場合には、少なくとも前記スクリュー軸の運転を停止させることを特徴とする連続式アンローダの制御装置。