JP2013234040A - Grab bucket type unloader control device - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a grab bucket type unloader control device for grabbing loose loads such as coal, iron ore, and grains from a hold with a grab bucket, and in particular, a grab bucket type unloader control device that controls hoisting and traverse speed standards. About.
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。 Conventional bucket-type unloaders that grab bulk cargo such as coal, iron ore, and grains from the hold with a grab bucket open the grab bucket that grabbed the loose load when the bulk load held in the hold is rolled up. It is controlled so that the hoisting operation can be performed without any problems.
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。 In order to unload from a state where a loose load is held in the hold, once the grab bucket is hoisted to a height that does not interfere with the hull, and the hoisting operation is completed, the shortest path is achieved by interlocking operation to traverse operation. In the grab bucket is moving.
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。 The height of the hull that touches the quay will gradually change as cargo handling progresses, so the unloader driver must operate the hoist until the current height of the grab bucket is less than the hoisting height. It is controlled so that the linked operation from to is not possible.
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。 Conventionally, in order to store the height of the hull, which changes with the progress of cargo handling, in the control device, the driver of the unloader has to reset the hull height each time.
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。 When the set hull height is different from the actual height and the grab bucket height is lower than the hull height, the grab bucket collides with the hull during the cargo handling operation.
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。 Although it is possible to reset the hull height correctly each time, to ensure safety, do not perform interlocking operation from hoisting operation to landline and traverse, and do land operation after hoisting operation is completed, The ship's height was set to a position with a margin more than the actual height.
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。 As a result, these operations are not the shortest in the movement trajectory of the grab bucket during the unloading operation, and lower the cargo handling efficiency.
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。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to safely perform a traverse operation from a hoisting operation to a land without resetting the hull height by an unloader driver. And it aims at providing the grab bucket type unloader control device which can be performed efficiently.
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。 According to one aspect of the present invention, there is provided a grab bucket unloader control apparatus including a grab bucket that holds a bulk load of a berthing ship that moves up and down according to changes in a tide level and a flooding amount and throws it into a hopper on a quay. A drive device for performing motor control for hoisting operation, lowering operation and opening / closing operation of the grab bucket or marine operation and land operation of the grab bucket, and an operation command and speed reference for the drive device. A hull storing a bulk load for dropping the grab bucket so that the grab bucket can be lifted and lowered from a traversing section that traverses along a boom protruding to the sea A microwave sensor that measures the distance to the bulk load in a non-contact manner is attached, and information from the microwave sensor is transmitted to the main control unit, and the operation command and speed are transmitted. Grab bucket unloader control device is provided, characterized in that to reflect the reference command.
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。 According to the present invention, it is possible to safely perform a traverse operation from a hoisting operation to a land without performing resetting of a hull height by an unloader driver, and further, it is possible to operate on a shortest route for unloading a bulk load. .
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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(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。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a grab bucket unloader that grabs and loads a loose load. The
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。
The
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。
A part of the
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。
The
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。
An
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。
Moreover, it is preferable that the
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。
As shown in FIG. 1, a
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。
In the
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。
In the
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。
The
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。
The microwave is in the SHF band (Super High Frequency) frequency band in which the wavelength of the electromagnetic wave is 10 cm to 1 cm. The frequency band used outdoors is the 24.2 GHz band (K band). The
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。 In the present embodiment, a transmission / reception facing sensor that emits a microwave and receives a reflected wave of the microwave is suitable.
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。
Data measured by the
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。
Next, an efficient operation of the
<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。
<From inside the hold to the land>
In general, when unloading is attempted in the shortest time, the driver of the
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。
If the hoisting operation and the traverse operation are performed at the top speed and the unloading is performed, a series of cargo handling cycle times can be shortened, and the cargo handling efficiency can be improved. However, it is necessary to prevent the
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。
In the case of cargo handling work in the shortest time, the
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。
When handling cargo at the optimum hoisting speed and transverse speed while avoiding interference with the
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。
According to this embodiment, since the distance to the reflector can be measured using the
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。
Therefore, even if the
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。
The height of the
<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。
<From land to Funakura>
When the
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。
Even in this case, since the hatch height of the
<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。
<Supports variation in cargo height>
When moving the
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。
Opening the
<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。
<Accumulation of scattered bulks>
Due to the progress of the cargo handling operation, the angle of repose of the
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。
According to the present embodiment, since the latest height and the height of the hull are grasped by the
(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。
(Second Embodiment)
The state of the
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。 According to the present embodiment, the information on the height of the bulk load and the height of the hull is output to the display device in a timely manner, thereby facilitating the management of the cargo handling state.
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。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
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
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (10)
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。 A grab bucket type unloader control device comprising a grab bucket for grabbing a bulk load of a berthing ship that moves up and down according to changes in the tide level and the amount of inundation,
A drive device for performing motor control for hoisting operation, lowering operation and opening / closing operation of the grab bucket or marine operation of the grab bucket, and land operation;
A master control unit that gives an operation command and a speed reference command to the drive device,
From the traversing part that traverses along the boom protruding to the sea, the grab bucket is suspended so that it can be lifted,
A hull storing a bulk load to be unloaded at the traversing portion and a microwave sensor for measuring a distance to the bulk load in a non-contact manner are attached.
A grab bucket unloader control device, wherein information from the microwave sensor is transmitted to the master control unit and reflected in the operation command and speed reference command.
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