JP2005239377A - 荷役システム - Google Patents

Abstract

【課題】 待機中の運転再開を容易かつ確実に実施でき、しかも燃料の無駄遣いを低減して燃費を向上させることができる荷役システムを提供すること。
【解決手段】 複数のタイヤ式クレーン装置（ＲＴＧ）を遠隔操作により運転して荷役作業を行う荷役システムにおいて、タイヤ式クレーン装置のそれぞれが、荷役作業の有無に応じて運転及び停止される主電源発電装置１０と、常時運転される補助電源発電装置２０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、港湾等の荷役作業に用いられ、遠隔操作により複数のタイヤ式クレーン装置を運転して荷役作業を実施する荷役システムに関する。

港湾等の荷役作業に使用されているクレーン装置の一つとして、タイヤ式クレーン装置（ＲＴＧ；Rubber tired gantry crane ）が知られている。このＲＧＴは、軌道のないコンテナヤード等を走行して荷役作業を行うため、動力用電源及び制御用電源等を供給する１台のエンジン発電装置を備えている。この場合、ＲＴＧ上の運転室に運転作業員が乗り込み、運転室内のスイッチ操作によりエンジン発電装置をオン・オフして始動または停止するようになっている。

また、上述したＲＴＧを複数台使用し、各ＲＴＧを遠隔操作により運転して荷役作業を行うように構成された荷役システムが知られている。
図３は、従来の荷役システムに用いられているＲＴＧの電源系統図であり、ＲＴＧ１上には１台のエンジン発電装置２が搭載されている。このエンジン発電装置２は、駆動源となるディーゼルエンジン３の出力軸に発電機４が連結された構成とされ、主発電機スイッチ５の手動操作によりオン・オフされる。

上述したエンジン発電装置２で発電された電力は、ＲＴＧ１の照明装置６、制御装置７及び各種の駆動源８などに給電して使用される。なお、駆動源８の具体例としては、巻上装置、横行装置、走行装置及び油圧装置等の電動機がある。
このような荷役システムの場合、ＲＴＧ１に運転作業員が乗り込むようなことはなく、システム全体の運転制御は上位計算機からの運転指令に基づいて行われるので、遠隔操作室内でシステム全体を管理する運転作業員に実施可能な操作は、荷役作業発生時の限られたものとなる。

また、上述した荷役システムに用いられるＲＴＧの電源装置に関する従来技術は見当たらない。なお、バッテリの電力を使用して走行する電動式車両においては、回生制動時の制動力と充電量とをそれぞれ別々に制御できるようにした技術が開発されている。（たとえば、特許文献１参照）
特開平５−１７６４０４号公報

ところで、上述した従来の荷役システムは、遠隔操作室内の運転作業員によるエンジン発電装置の運転・停止操作を手動で行うことができないため、荷役作業のないアイドリング状態のＲＴＧに設置されたエンジン発電装置についても、その運転を停止することはできなかった。すなわち、全てのＲＴＧに荷役作業を均等に割り振りしてアイドリング状態が生じないようにすることは困難であるから、アイドリング状態で運転されるエンジン発電装置が生じることは、燃料を無駄遣いして余分な二酸化炭素を排出することになり、近年の省エネルギーや環境問題を改善する上でも好ましいことではない。

また、遠隔操作により複数台のＲＴＧを運転操作する荷役システムであるため、アイドリング状態になったＲＴＧのエンジン発電装置を完全に停止してしまうと、このＲＴＧは電源供給の全くない状態で待機することとなる。このため、待機中のＲＴＧが必要に応じて出される運転指令を受けても、制御用電源及びエンジン始動用の電源がないため、エンジン発電装置を始動して運転を開始することはできない。
このような問題の対策としてバッテリ電源の搭載が考えられるが、アイドリング状態となったＲＴＧの待機時間が明確でないこと、待機中に通信用及び制御用としての電源消費があることなどを考慮すると、適切なバッテリ容量を定めることは困難である。特に、制御用の電源はパーソナルコンピュータに使用可能な交流電源が好ましいため、直流電源であるバッテリ電源の採用は困難である。

このように、従来の荷役システムで使用されるＲＴＧは、アイドリング状態で待機するＲＴＧに搭載されているエンジン発電装置が問題となり、待機中のＲＴＧを運転開始することができ、しかも燃料の無駄遣いを低減して最小限に抑えることが求められる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、待機中の運転再開を容易かつ確実に実施でき、しかも燃料の無駄遣いを低減して燃費を向上させることができる荷役システムの提供を目的としている。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る荷役システムは、複数のタイヤ式クレーン装置を遠隔操作により運転して荷役作業を行う荷役システムにおいて、前記タイヤ式クレーン装置のそれぞれが、荷役作業の有無に応じて運転及び停止される第１のエンジン発電装置と、常時運転される第２のエンジン発電装置と、を備えていることを特徴とするものである。

このような荷役システムによれば、タイヤ式クレーン装置のそれぞれが、荷役作業の有無に応じて運転及び停止される第１のエンジン発電装置と、常時運転される第２のエンジン発電装置とを備えているので、待機中に必要な電力及び第１のエンジン発電装置の始動に必要となる電力は、常時運転される比較的小さな容量の第２のエンジン発電装置から供給を受け、荷役作業を行う際に必要となる電力は、荷役作業時に始動される比較的大きな容量の第１のエンジン発電装置から供給を受けることができる。

上述した本発明の荷役システムによれば、タイヤ式クレーン装置のそれぞれにおいて、待機中に必要な電力及び第１のエンジン発電装置の始動に必要となる電力の供給を常時運転される比較的小さな容量の第２のエンジン発電装置から受け、荷役作業を行う際に必要となる電力の供給を荷役作業時に始動される比較的大きな容量の第１のエンジン発電装置から受けることができるので、荷役作業のないＲＴＧでは、燃料消費の少ない第２のエンジン発電装置のみが運転されることとなる。従って、待機中の運転再開、すなわち第１のエンジン発電装置の運転開始は常時運転される燃料消費の少ない第２のエンジン発電装置により容易かつ確実に実施でき、しかも、待機中における燃料の消費量及び二酸化炭素の排出量を低減するという顕著な効果が得られる。

以下、本発明に係る荷役システムの一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す荷役システムは、ｎ台のタイヤ式クレーン装置（ＲＴＧ）Ｒ１〜Ｒｎを遠隔操作室５０から無線で制御して荷役作業を行うように構成されている。
ＲＴＧ１号機Ｒ１は、第１のエンジン発電装置である主電源発電装置１０と、第２のエンジン発電装置である補助電源発電装置２０よりなる２台のエンジン発電装置を搭載した構成とされる。また、このＲＴＧ１号機Ｒ１には、ＲＴＧ１の照明装置３１、制御装置３２、各種装置の駆動源３３及び無線機３４などが設けられている。

ここで、ＲＴＧ１号機Ｒ１の全体構成を図２に基づいて簡単に説明する。このＲＴＧ１号機Ｒ１の走行機体４０は、水平方向に配設されたガータ４１の両端部に柱状部材４２を連結して門型を形成し、地面等の走行面に接地する複数のゴムタイヤ４３を備えた構成とされる。ゴムタイヤ４３は走行装置に連結され、同ゴムタイヤ４３が駆動されることにより走行面状での移動が可能となる。この走行装置は、図示しない駆動源の電動機を備えている。
トロリー４４は、ガータ４１に沿って横行する走行体であり、その下面には、コンテナ等の搬送品を吊り上げる吊具４５がロープ４６を介して吊り下げられている。また、トロリー４４の内部には図示しない横行装置が設けられ、上面には巻上装置４７が設けられている。

横行装置は、トロリー４４がガータ４１に沿って走行するのを可能にする走行装置であり、駆動源となる電動機に連結された車輪を具えている。
巻上装置４７は、ロープ４６の巻き上げ及び巻き下げを行って吊具４５を上下方向に移動させる装置であり、駆動源となる電動機に連結された巻上ローラを備えている。

主電源発電装置１０は、駆動源となるディーゼルエンジン１１の出力軸に発電機１２が連結された構成とされ、主発電機スイッチ１３の操作によりオン・オフされる。この主電源発電装置１０により発電した電力は主として動力用電源に使用され、ＲＴＧ１号機Ｒ１で荷役作業を行う際に動作する巻上装置４７、横行装置及び走行装置等の駆動源として設けられている電動機に供給される。このため、動力用電源を供給する主電源発電装置１０は発電容量の大きい大型の装置となり、従って、ディーゼルエンジン１１及び発電機１２も大型のものとなる。
なお、主発電機スイッチ１３は、制御装置３２から出力される制御信号を受けてオン・オフされる。

補助電源発電装置２０は、駆動源となるディーゼルエンジン２１の出力軸に発電機２２が連結された構成とされる。この補助電源発電装置２０により発電した電力は、常時電力を必要とする照明装置３１及び制御装置３２に供給される。ここで必要な監視及び制御用の電力は、上述した動力用電力と比較してかなり小さなものとなるので、補助電源発電装置２０は発電容量の小さな小型の装置でよく、従って、ディーゼルエンジン２１及び発電機２２も小型のものとなる。
なお、補助電源発電装置２０は、荷役システムの稼働中は常に運転が継続され、制御装置３２に制御用電力を供給するものとし、照明装置３１は、夜間等照明が必要な場合にのみ点灯して使用される。

上述した構成のＲＴＧ１号機Ｒ１は、無線機３４を介して遠隔操作室５０の無線機５１とデータや制御信号の送受信を行って運転制御される。
遠隔操作室５０内には、無線機５１に連結される荷役指示上位計算機５２が設置されている。この荷役指示上位計算機５１には荷役作業の各種データが入力されており、ここから作業指示の制御信号が各ＲＴＧに向けて自動的に出力され、全体として効率のよい荷役作業を行うようになっている。
なお、遠隔操作室５０内には、各ＲＴＧから送信されてくる画像等を表示するモニタ画面５３が配置され、この画面を見ながら運転作業員が最小限の操作を行うようになっている。

さて、上述した構成の荷役システムでは、ＲＴＧ１号機Ｒ１からＲＴＧｎ号機ＲＴｎまでｎ台のＲＴＧがそれぞれ独自に、遠隔操作室５０から送信される制御信号に基づいて荷役作業を実施する。そして、各ＲＴＧが休みなく荷役作業を続けている場合は、主電源発電装置１０及び補助電源発電装置２０が共に運転されて、動力用電源、監視及び制御用電源が供給される。
しかし、各ＲＴＧが負担する荷役作業の進行状況等に応じて、荷役作業のなくなったＲＴＧは、遠隔操作室５０から出力される制御信号を受けて待機状態に入る。この待機状態では、荷役作業がないことから動力用電源は不要となり、従って、主電源発電装置１０は遠隔操作室５０から出力された信号を受けて運転を停止する。

一方、補助電源発電装置２０については、荷役システムが稼働していることから、制御装置３２や照明装置３１への電源供給を継続する必要がある。特に、制御装置３２に供給する制御用電源については、待機中のＲＴＧに関する各種情報を遠隔操作室５０に送信することや、あるいは、荷役作業開始の信号を受けて停止中の主電源発電システム１０を始動するためにも、制御装置３２を生かしておく必要があるので、補助電源発電装置２０による電源供給は不可欠である。
そして、荷役作業の発生により主電源発電装置１０を始動する必要が生じたときには、始動の制御信号が遠隔操作室５０から無線機３４を介して制御装置３２に出力され、同制御装置３２から出力される制御信号により主発電機スイッチ１３をオンとしてディーゼルエンジン１１を始動する。この結果、発電機１２が駆動されて発電を開始するので、荷役作業に必要な各装置の駆動用電動機に動力用電源の供給が可能となる。

このような構成とすることにより、荷役作業のないアイドリング状態のＲＴＧにおいては、大容量のため多くの燃料を消費する主電源発電装置１０を停止し、比較的小型で燃料消費量の少ない補助電源発電装置２０のみを運転して待機するので、燃料消費量が少なくてすみ、二酸化酸素の排出量も低減される。
また、制御装置３２が制御用電源の供給を受けて機能する状態にあるので、遠隔操作室から送信された荷役開始の信号が入力されると、主発電機スイッチ１３をオンにしてディーゼルエンジン１１を確実に始動し、発電機１２による動力用電力の発電を開始することができる。

なお、本発明において、たとえば制御装置３２や無線機３４の消費電力が十分小さい場合で、かつ運用上ＲＴＧの休止時間が稼動時間に比べて十分に長い場合は、補助発電装置２０の部分をたとえば一般のコンピュータ等で利用されている無停電電源装置に置き換え、主電源発電装置１０の稼動時にこれを充電する形としておけばさらに燃料消費量及び二酸化炭素の排出量が低減されることになる。ただし、このケースでは照明装置３１の電源は、主発電装置１０から供給するように変更が必要となる。

なお、本発明は上述した実施形態に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適宜変更することができる。

本発明に係る荷役システムの一実施形態を示す構成図である。 図１の荷役システムに使用されているタイヤ式クレーン装置の概略構成例を示す斜視図である。 従来のタイヤ式クレーン装置における電源系統図である。

符号の説明

１０ 主電源発電装置（第１のエンジン発電装置）
２０ 補助電源発電装置（第２のエンジン発電装置）
３２ 制御装置
３３ 駆動源
５０ 遠隔操作室
５２ 荷役指示上位計算機
Ｒ１ ＲＴＧ（タイヤ式クレーン装置）１号機

Claims (1)

1. 複数のタイヤ式クレーン装置を遠隔操作により運転して荷役作業を行う荷役システムにおいて、
   前記タイヤ式クレーン装置のそれぞれが、荷役作業の有無に応じて運転及び停止される第１のエンジン発電装置と、常時運転される第２のエンジン発電装置と、を備えていることを特徴とする荷役システム。

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