JP2018135168A - コンテナクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】コンテナを着床させてスプレッダから放す際に、異常が生じているか否かを確実に把握する。【解決手段】コンテナＣを着床させてスプレッダ１０から放す際に、全てのロック部２２が、コンテナＣから離脱可能となる第２の姿勢になっているにもかかわらず、スプレッダ１０を、スプレッダ１０とコンテナＣ間の所定距離ｄに対応する巻き上げ量よりも大きく巻き上げた際に、距離検知部ＬＳ３の少なくとも１つが所定距離ｄ以内であることを検知した場合、例えばダメージ等を受けてスプレッダ１０のロック部２２がコンテナＣから離脱しない箇所があり、コンテナＣをコンテナヤード等に放せずに片吊り等の異常状態にあると把握する。【選択図】図４

Description

本発明は、コンテナクレーンに関する。

従来、クレーン本体からワイヤを介して吊り下げられ当該ワイヤの巻き上げ・巻き下げにより昇降可能な略直方体形状のスプレッダを備え、このスプレッダにより直方体形状のコンテナを保持し荷役に供するコンテナクレーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。このコンテナクレーンでは、コンテナを保持するためのロックピン装置がスプレッダの下部の四隅に設けられている。このロックピン装置は、回転可能なロックピンを備え、スプレッダの下降によりロックピンの先端部を、コンテナの長孔に対して通過させ、スプレッダがコンテナに着床したら、ロックピンをロック位置へ回転させ、ロックピンの先端部をコンテナに保持可能とするものである。また、このコンテナクレーンは、コンテナを吊り上げる際にスプレッダがコンテナを正常に保持しているか否かを検出する検出装置を備えている。この検出装置は、着床リミットスイッチ及びホールドリミットスイッチを有し、スプレッダによるコンテナ吊り上げ時に各リミットスイッチのオン／オフとなる作動タイミングが異なることに基づいて、正常にスプレッダによりコンテナを保持し吊り上げているか否かを判定するようになっている。すなわち、この検出装置は、コンテナを吊り上げる際に正常か異常かを検出するものである。

特開２００２−１２８４６４号公報

ところで、コンテナクレーンにあっては、一般的に、ロックピンがアンロック位置（ロックピンの先端部が長孔を通過し得る位置）に位置しているアンロック状態を検出するアンロック用リミットスイッチを、各ロックピンに対応してそれぞれ備えている。そして、コンテナを例えばコンテナヤード等に着床させて放す場合、全てのロックピンを回転させてアンロック用リミットスイッチにより全てアンロック状態にあると検知したら、運転者がアンロック状態であると判断してスプレッダを吊り上げるのが一般的であった。

しかしながら、例えば、コンテナがダメージを受けて上記長孔が変形してしまいロックピンは回転するが離脱しない（抜けない）箇所がある場合、アンロック用リミットスイッチはアンロック状態にあると検知してしまうため、運転者がアンロック状態であると判断してスプレッダを吊り上げてしまい、コンテナをコンテナヤード等に放せずに片吊りの異常状態となり、コンテナを落としてしまう虞がある。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、コンテナを着床させてスプレッダから放す際に、異常が生じているか否かを確実に把握できるコンテナクレーンを提供することを目的とする。

本発明によるコンテナクレーンは、クレーン本体と、クレーン本体からワイヤを介して吊り下げられワイヤの巻き上げ・巻き下げにより昇降可能なスプレッダと、スプレッダに設けられ、コンテナと係合可能となる第１の姿勢とコンテナから離脱可能となる第２の姿勢とに切り替わり可能な複数のロック部と、ロック部のそれぞれに対応して設けられ、ロック部の姿勢を検知する姿勢検知部と、ロック部のそれぞれに対応して設けられ、スプレッダとコンテナとの間の距離が所定距離以内であるか否かを検知する距離検知部と、スプレッダに対する巻き上げ・巻き下げを制御する制御部と、を備え、制御部は、全てのロック部が第２の姿勢になっており、且つ、スプレッダを、所定距離に対応する巻き上げ量よりも大きく巻き上げた際に、距離検知部の少なくとも１つが所定距離以内であることを検知した場合、異常と判定する異常状態判定部を有することを特徴としている。

このようなコンテナクレーンによれば、コンテナを着床させてスプレッダから放す際に、全てのロック部が、コンテナから離脱可能となる第２の姿勢になっているにもかかわらず、スプレッダを、スプレッダとコンテナ間の所定距離に対応する巻き上げ量よりも大きく巻き上げた際に、距離検知部の少なくとも１つが所定距離以内であることを検知した場合、例えばダメージ等を受けてスプレッダのロック部がコンテナから離脱しない箇所があり、コンテナをコンテナヤード等に放せずに片吊り等の異常状態にあると把握でき、コンテナの落下等を防止できる。また、距離検知部の全部が所定距離以内であることを検知した場合、全てのロック部がコンテナから離脱しない状態にあり、コンテナをコンテナヤード等に放せずに全てのロック部によりコンテナを吊った全吊り等の異常状態にあると把握できる。すなわち、コンテナを着床させてスプレッダから放す際に、異常が生じているか否かを確実に把握できる。

ここで、制御部は、異常状態判定部が異常と判定した場合、スプレッダの巻き上げを停止させるのが好ましい。このような構成を採用した場合、それ以上の巻き上げにより問題を招来してしまうことを防げると共に、その後、オペレーターの操作によりコンテナを着床させて異常に対処することが可能となる。

このような本発明によれば、コンテナを着床させてスプレッダから放す際に、異常が生じているか否かを確実に把握できる。

本発明の実施形態に係るコンテナクレーンを示す斜視図である。 コンテナクレーンを走行方向から見た図である。 コンテナクレーンの制御ブロック図である。 スプレッダに備えられているスプレッダ状態検出装置を示す側面図である。 スプレッダ状態検出装置を示す平面図である。 スプレッダに備えられているスプレッダ保持装置を示す平面図である。 ツイストロックピンによりコンテナを吊っている状態を示す側面図である。 スプレッダ状態検出装置の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はスプレッダがコンテナに着床しているときの図、（ｂ）はスプレッダとコンテナとの間が所定距離離間しているときの図、（ｃ）はスプレッダからコンテナが正常に放たれたときの図である。 コンテナクレーンの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明によるコンテナクレーンの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るコンテナクレーンを示す斜視図、図２は、コンテナクレーンを走行方向から見た図である。図１及び図２に示すコンテナクレーン１は、例えば、接岸したコンテナ船に対してコンテナＣの移載等が行われるコンテナターミナルにおいて、コンテナヤードＹに配されてコンテナＣの荷役を行う。コンテナＣは、ＩＳＯ規格コンテナ等のコンテナであり、直方体形状を呈する。このコンテナＣは、コンテナヤードＹに１段又は複数段積み上げられ、縦横に整列される。

コンテナクレーン１は、クレーン本体２とスプレッダ１０を備える。

クレーン本体２は、車輪を有する走行装置４により走行可能とされている。走行装置４は、走行モータ（不図示）の駆動によって走行する。また、クレーン本体２は、走行装置４に立設された一対の脚部５，５を２組備え、これら脚部５，５の上端部同士を繋ぐクレーンガーダ６，６を備える略門形に形成されている。さらに、クレーン本体２は、走行方向に直交する方向にクレーンガーダ６上を横行可能なトロリー７を備える。トロリー７は、横行モータ（不図示）の駆動によって横行する。トロリー７は、ドラム駆動モータ２０（図３参照）により正逆回転するドラム８を備え、ワイヤ９を介してスプレッダ１０を吊り下げている。

図２に示すように、コンテナクレーン１の脚部５間には、トレーラやＡＧＶ（AutomatedGuided Vehicle）等の搬送台車１３の走行路１４が敷設されている。コンテナクレーン１は、搬送台車１３によって搬送されて来るコンテナＣを取得して、当該コンテナＣをコンテナヤードＹの所定の位置に着床する。また、コンテナクレーン１は、コンテナヤードＹに着床されているコンテナＣを取得して、当該コンテナＣを搬送台車１３に移載し、搬送台車１３によってコンテナＣを外部に搬出させる。

スプレッダ１０は、コンテナＣを吊り上げるための装置であり、コンテナＣを上面側から保持可能である。スプレッダ１０は、ドラム８からのワイヤ９が掛け回されたシーブ１８を介して吊り下げられ、ドラム８の正逆回転により昇降可能である。

スプレッダ１０は、平面視においてコンテナＣの上面の形状と略同一の形状を呈している。スプレッダ１０の下部の四隅には、スプレッダを保持することを可能とするスプレッダ保持装置２１が設けられる。

図６に示すように、スプレッダ保持装置２１は、スプレッダ１０の各隅部に上下方向の移動が拘束され、回転自在に垂設されたツイストロックピン（ロック部）２２（図４及び図５参照）と、ツイストロックピン２２を回転駆動させるツイストロックピン駆動装置２３と、をそれぞれ備える。

ツイストロックピン２２は、図７を参照すれば、その先端部２２ａが、コンテナＣの後述の長孔Ｃ５に進入可能、且つ、進入後に回転させると離脱不能となる形状を呈している。

図６に示すように、ツイストロックピン駆動装置２３は、ツイストロックピン２２を回転させるものであり、シリンダ後端が水平面内で揺動可能に支持されたツイストロックピン用シリンダ２４と、ツイストロックピン用シリンダ２４のロッド先端に回転可能に連結されると共にツイストロックピン２２の上部に固定されたアーム２５と、を有する。そして、ツイストロックピン用シリンダ２４の駆動が制御されると、ロッド先端が位置Ｐ１，Ｐ２間で移動し、これに伴いツイストロックピン２２が回転する。

図７に示すように、コンテナＣにおいてツイストロックピン２２に対向する上部の四隅には、ツイストロックピン２２の先端部２２ａが通過可能であり、図７の紙面垂直方向に延びる長孔Ｃ５がそれぞれ開口されている。

そして、図６に示すように、ロッド先端が位置Ｐ２に位置した状態でスプレッダ１０を下降させ、ツイストロックピン２２の先端部２２ａを長孔Ｃ５内に挿入し、その後、ツイストロックピン用シリンダ２４を駆動しアーム２５を介してツイストロックピン２２を回転させロッド先端を位置Ｐ２に位置させることにより、先端部２２ａが長孔Ｃ５から離脱不能となってコンテナＣに対して係合可能となる（図７参照）。すなわち、ツイストロックピン２２は回転することにより、コンテナＣの長孔Ｃ５を通過可能（挿入可能且つ離脱可能）となるアンロック状態（第２の姿勢）とコンテナＣに係合可能となるロック状態（第１の姿勢）とで切り替え可能となっている。

ツイストロックピン用シリンダ２４には、ツイストロックピン２２がロック状態になるとオンとなるツイストロック用リミットスイッチＬＳ１、ツイストロックピン２２がアンロック状態になるとオンとなるツイストアンロック用リミットスイッチ（姿勢検知部）ＬＳ２がそれぞれ内蔵されている。

また、本実施形態にあっては、図４及び図５に示すように、スプレッダ１０の状態を検出するスプレッダ状態検出装置４０を備えている。スプレッダ状態検出装置４０は、ツイストロックピン２２に近接配置、且つ、スプレッダ１０の底部１０ａに開口された通孔１０ｂ内を上下動するように配置され、コンテナＣの上面Ｔに当接した際に上下動する検出ロッド４１と、検出ロッド４１に当接することで検出ロッド４１の高さ位置を検出するロッド位置検出器４２と、を備えている。

ロッド位置検出器４２は、検出ロッド４１が所定の設定高さ以上に上昇した場合に検出ロッド４１に当接して感応する着床リミットスイッチＬＳ４と、該着床リミットスイッチＬＳ４の上記設定高さよりも低い設定高さで検出ロッド４１に当接して感応するホールドリミットスイッチＬＳ３との一対のリミットスイッチを備える。

検出ロッド４１は、その頭部４１ａが支持板４３で支持され、先端部４１ｂが通孔１０ｂ内に貫入され、先端部４１ｂと支持板４３との間に、下方に向かって付勢するバネ４１ｃが装着された構成で、先端部４１ｂは通常時（無負荷状態時）はスプレッダ１０の下面Ｕから突出している。また、一対のリミットスイッチＬＳ３４，ＬＳ４は、何れも検出ロッド４１の頭部４１ａと接するように設置されるが、この際、両者の検出高さに所定の差が設定されている。

着床リミットスイッチＬＳ４は、例えばスプレッダ１０がコンテナＣに着床する（図４の仮想線で示すコンテナＣ参照）等、コンテナＣに対してスプレッダ１０が保持可能な高さ位置以下に達した場合にオン、コンテナＣを吊り上げてスプレッダ１０の下面ＵよりコンテナＣの上面Ｔが所定距離（所定隙間）ｄだけ下降した場合（図４の実線で示すコンテナＣ参照）、すなわち、スプレッダ１０とコンテナＣとの間の距離が正常な吊り上げ時の所定距離ｄだけ下降した場合にオフとなる設定高さを有している。

ホールドリミットスイッチ（距離検知部）ＬＳ３は、コンテナＣを吊り上げてスプレッダ１０の下面ＵよりコンテナＣの上面Ｔが所定距離ｄを越えて下降した場合にオフとなる設定高さを有している。換言すれば、ホールドリミットスイッチＬＳ３は、スプレッダ１０とコンテナＣとの間の距離が所定距離ｄ以内であるか否かを検知し、所定距離ｄ以内であればオン、それを越えるとオフとなる。

また、コンテナクレーン１は、図３に示す制御部３０を備える。制御部３０は、コンテナクレーン１の動作を制御する。具体的には、制御部３０は、ツイストロック用リミットスイッチＬＳ１、ツイストアンロック用リミットスイッチＬＳ２、ホールドリミットスイッチＬＳ３、着床リミットスイッチＬＳ４からのオン・オフ信号に基づいて、ドラム駆動モータ２０、ツイストロックピン用シリンダ２４、警報装置３２等の駆動を制御する。また、制御部３０は、コンテナＣをコンテナヤードＹに着床させてスプレッダ１０から放す際に、異常が生じているか否かを判定する異常状態判定部３０ａを備える。

図９は、コンテナＣをコンテナヤードＹに着床させてスプレッダ１０から放す際のコンテナクレーン１の動作を示すフローチャートである。なお、ステップ１の前の状態では、図７に示すように、各ツイストロックピン２２の先端部２２ａはコンテナＣに対して係合しコンテナＣは吊られた状態にあり、スプレッダ１０の下面ＵとコンテナＣの上面Ｔとは、正常な吊り上げ時の所定距離ｄで離間した状態となっている。また、ツイストロック用リミットスイッチＬＳ１は全てオンになっている。

そして、図９に示すように、先ず、ステップ１において、コンテナＣをコンテナヤードＹに着床すべく、ドラム駆動モータ２０を駆動しドラム８を回転させてワイヤ９を巻き下げる。その結果、コンテナＣがコンテナヤードＹに着床する。

すると、図８（ａ）に示すように、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとが接触し、検出ロッド４１の先端部４１ｂが押し上げられ、ツイストロックピン２２は、図７に示す位置から所定距離ｄ下降する。同時に、検出ロッド４１の先端部４１ｂは、スプレッダ１０の通孔１０ｂ内に完全に戻され、ホールドリミットスイッチＬＳ３及び着床リミットスイッチＬＳ４は共にオンとなる。

なお、図８（ａ）〜（ｃ）においては、ホールドリミットスイッチＬＳ３、着床リミットスイッチＬＳ４のオン・オフのタイミングの理解を容易とすべく、図では検出ロッド４１を左右２本に分けて描いているが、実際は図１及び図２に示すように、検出ロッド４１は１本である。

次いで、ステップ２において、ツイストロックピン用シリンダ２４を駆動しツイストロックピン２２を回転させて、全部のツイストロックピン２２を、吊り上げ時のロック状態からアンロック状態とする。

すると、ステップ３において、ツイストアンロック用リミットスイッチＬＳ２が全てオンとなり、ステップ４へ進む。

ステップ４では、ドラム駆動モータ２０を駆動しドラム８をステップ１とは逆方向へ回転させてワイヤ９の巻き上げを開始する。すると、ステップ５において、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとの間に隙間が生じ、検出ロッド４１は少し下方へ移動する。そして、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとの間の所定距離ｄに対応する量を所定量として巻き上げる。そして、所定量巻き上げ、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとの間が所定距離ｄになると、ホールドリミットスイッチＬＳ３は全てオンを保持しているが、着床リミットスイッチＬＳ４は、検出ロッド４１の頭部４１ａ間に隙間が生じて全てオフとなる（ステップ５；図８（ｂ）参照）。

ステップ６では、巻き上げを続行し、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとの間が所定距離ｄを越えるように巻き上げ、すなわち、上記所定量より大きく巻き上げ、ホールドリミットスイッチＬＳ３の少なくとも１つがオンか否かを判定する。

そして、図８（ｃ）に示すように、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとが所定距離ｄを越えて離間すると、ホールドリミットスイッチＬＳ３は、検出ロッド４１の頭部４１ａと接しているが、予めこの状態でオフに設定されており、着床リミットスイッチＬＳ４は、検出ロッド４１の頭部４１ａと間の隙間が広がってオフを維持する。

すなわち、ステップ６において、全てのホールドリミットスイッチＬＳ３がオフと判定した場合には、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとが全て所定距離ｄを越えて離間したと判定して、ステップ７へ進み、ステップ７において、スプレッダ１０からコンテナＣがコンテナヤードＹに正常に放たれ、スプレッダ１０のみで正常に巻き上げたと判定して、当該処理を終了する。

一方、ステップ６において、ホールドリミットスイッチＬＳ３の少なくとも１つがオンであると判定した場合には、ステップ８へ進み、上記所定量より大きく巻き上げているのに、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとが所定距離ｄを越えずに所定距離ｄ以内にあり、ツイストロックピン２２がコンテナＣから離脱せず片吊り状態等の異常状態にあると判定してステップ９へ進む。なお、ホールドリミットスイッチＬＳ３の全てがオンの場合は、スプレッダ下面Ｕとコンテナ上面Ｔとが所定距離ｄ内にあって全吊りの状態となっており、これもスプレッダ１０からコンテナＣがコンテナヤードＹに正常に放たれない異常状態として判定する。

ステップ９では、巻き上げを停止してステップ１０へ進み、運転室において例えばランプや音や画面表示等の警報装置３２（図３参照）により警報を発生させ、当該処理を終了する。なお、その後は、オペレーターの操作によりコンテナＣをコンテナヤードＹに着床させる。因みに、コンテナＣの着床場所はコンテナヤードＹに限定されるものではない。また、上記フローチャートで用いられる所定距離ｄは、予め定めた距離である。

このように、本実施形態によれば、コンテナＣを着床させてスプレッダ１０から放す際に、全てのツイストロックピン（ロック部）２２が、コンテナＣから離脱可能となるアンロック状態（第２の姿勢）になっているにもかかわらず、スプレッダ１０を、スプレッダ１０とコンテナＣ間の所定距離ｄに対応する巻き上げ量よりも大きく巻き上げた際に、ホールドリミットスイッチ（距離検知部）ＬＳ３の少なくとも１つが所定距離ｄ以内であることを検知した場合、例えばダメージ等を受けてスプレッダ１０のツイストロックピン２２がコンテナＣから離脱しない箇所があり、コンテナＣをコンテナヤードＹ等に放せずに片吊り等の異常状態にあると把握でき、コンテナＣの落下等を防止できる。また、ホールドリミットスイッチＬＳ３の全部が所定距離ｄ以内であることを検知した場合、全てのツイストロックピン２２がコンテナＣから離脱しない状態にあり、コンテナＣをコンテナヤードＹ等に放せずに全てのツイストロックピン２２によりコンテナＣを吊った全吊り等の異常状態にあると把握できる。すなわち、コンテナＣを着床させてスプレッダ１０から放す際に、異常が生じているか否かを確実に把握できる。

また、本実施形態によれば、制御部３０は、異常状態判定部３０ａが異常と判定した場合、スプレッダ１０の巻き上げを停止させるようにしているため、それ以上の巻き上げにより問題を招来してしまうことを防げると共に、その後、オペレーターの操作によりコンテナＣを着床させて異常に対処することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態では、ツイストロックピン用シリンダ２４によりツイストロックピン２２を回転させるようにしているが、モータ等によりツイストロックピン２２を回転させるようにしても良い。また、上記実施形態においては、ロック部をツイストロックピン２２とし、回転によりコンテナＣに係合するようにしているが、ロック部は、回転以外の例えば移動等の動作で係合する構成のものでも良く、要は、ロック部の姿勢変化で係合できれば良い。

また、コンテナクレーンは、図１及び図２に示す構造のものに限定されるものではなく、門形以外の構造のコンテナクレーンでも良く、例えば、岸壁から船舶へ向けてガーダが突出しており、船舶からコンテナＣを回収して岸壁側へ搬送するようなコンテナクレーンに対しても適用可能である。

１…コンテナクレーン、２…クレーン本体、９…ワイヤ、１０…スプレッダ、２２…ツイストロックピン（ロック部）、３０…制御部、３０ａ…異常状態判定部、ＬＳ２…ツイストアンロック用リミットスイッチ（姿勢検知部）、ＬＳ３…ホールドリミットスイッチ（距離検知部）、Ｃ…コンテナ。

Claims (2)

1. クレーン本体と、
   前記クレーン本体からワイヤを介して吊り下げられ前記ワイヤの巻き上げ・巻き下げにより昇降可能なスプレッダと、
   前記スプレッダに設けられ、コンテナと係合可能となる第１の姿勢と前記コンテナから離脱可能となる第２の姿勢とに切り替わり可能な複数のロック部と、
   前記ロック部のそれぞれに対応して設けられ、前記ロック部の姿勢を検知する姿勢検知部と、
   前記ロック部のそれぞれに対応して設けられ、前記スプレッダと前記コンテナとの間の距離が所定距離以内であるか否かを検知する距離検知部と、
   前記スプレッダに対する巻き上げ・巻き下げを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、全ての前記ロック部が前記第２の姿勢になっており、且つ、前記スプレッダを、前記所定距離に対応する巻き上げ量よりも大きく巻き上げた際に、前記距離検知部の少なくとも１つが前記所定距離以内であることを検知した場合、異常と判定する異常状態判定部を有することを特徴とするコンテナクレーン。
2. 前記制御部は、前記異常状態判定部が異常と判定した場合、前記スプレッダの巻き上げを停止させることを特徴とする請求項１記載のコンテナクレーン。

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