JP3208822B2 - アンローダの相対位置検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンローダの相対位置
検出方法、特に船に対するアンローダの相対位置関係を
検出する相対位置検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】船倉に積載された石炭、穀物等のバラ物
を荷揚げするアンローダにあっては、船倉内に垂直に挿
入されたバケットエレベータの下端に掻取部を水平に延
出させて形成し、その掻取部でバラ物を掻き取って荷揚
げするものが知られている。このアンローダによれば、
掻取部を水平に移動させる所謂水平サイドカッティング
によりバラ物を層状掘削することで、効率良くバラ物を
荷揚げできる。

【０００３】一方、この種の連続式アンローダにあって
は、近年、種々の自動運転方法が提案されるに至ってい
る。例えば、オペレータの運転により掻取部１周の軌跡
（掻取パターン）をティーチングし、その軌跡に従って
各層の掻き取りを行う方法（ティーチングプレイバック
方式）などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の様な
アンローダの自動運転は、常に船とアンローダとの位置
関係が一定であれば問題なく実現できるが、実際には、
バラ物の荷揚げに伴う荷量の変化や波の作用等によって
船の位置は絶えず変化してしまう。そのため、この場合
には、アンローダの自動運転により掻取部を所定のパタ
ーン通り移動させても、バラ物を最適な状態で掻き取る
ことはできず、効率的な荷揚げができないばかりか、ア
ンローダの自動運転にも障害となっていた。

【０００５】上記問題を解消するには船の動きに合わせ
てアンローダの動きを対応付ければよいが、そのために
は船に対するアンローダの位置関係を常時把握すること
が不可欠である。

【０００６】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、船に対するアンローダの
相対位置関係を常時正確に把握することができ、もって
掻取作業の高効率化並びに完全な自動化が図れるアンロ
ーダの相対位置検出方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアンローダの相対位置検出方法は、船軸方
向に沿って形成された複数の船倉からバラ物を自動運転
で荷揚げすべく、船が接岸される埠頭に沿って敷設され
たレール上に走行自在に設けられるアンローダの走行部
の走行方向前後に、一対の自動追尾型距離センサをそれ
ぞれ設置し、これら一対の自動追尾型距離センサと対向
する船側部で、かつ船倉配列方向の最前端と最後端の船
幅方向延長線上となる位置に、一対の反射器をそれぞれ
設置し、一対の自動追尾型距離センサによって、対応す
る反射器を自動追尾させ、これら一対の自動追尾型距離
センサからの信号によって反射器との上下角度・左右角
度及びその間の距離を求めて、バラ物を荷揚げすべき船
倉に対するアンローダの相対位置を検出するものであ
る。

【０００８】また、一対の反射器は、一対の自動追尾型
距離センサと対向する船側部で、かつ船倉配列方向の最
前端と最後端の船幅方向延長線上となる位置の手摺にそ
れぞれ取り付けられるようにしてもよい。

【０００９】

【作用】バラ物を積載した船が移動すると、これに設置
した一対の反射器も追従して移動する。一対の自動追尾
型距離センサは、その向きを変えながら一対の反射器を
自動追尾し、常時追尾角（センサの向き）と反射器まで
の距離に関する信号をコンピュータに出力する。そのた
め、これら信号によりアンローダに対する船の変位や傾
斜、即ち船に対するアンローダの相対位置関係を検出す
ることができる。さらに、荷役する船倉を基準として一
対の反射器を設置し、アンローダ側の一対の距離センサ
で、一対の反射器の位置を自動追尾することで、船倉配
列方向の最前端と最後端の位置を計測することができ
る。すなわち、アンローダと各船倉との位置関係を常に
検出することができるので、荷揚げ作業の開始から終了
までアンローダを自動運転させることができる。

【００１０】また、一対の反射器を船側部の手摺に取り
付けることで、船上での作業者の通行等により一対の自
動追尾型距離センサからの光が遮られるのを防ぐことが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

【００１２】図１及び図２には、本発明方法が適用され
る船及びアンローダの概略構成が示されている。図にお
いて、１は石炭・鉄鉱石等のバラ物３を運搬する船で、
バラ物３は船軸方向に沿って形成された複数の船倉２内
に積載されている。各船倉２の上部にはバラ物３の出入
口としてのハッチ口４が形成され、このハッチ口４は通
常図示しないハッチカバーによって覆われている。船１
が接岸される埠頭には、船倉２からバラ物３を荷揚げす
るためのアンローダ６が走行自在に設けられている。こ
のアンローダ６は、主に、船１が接岸される埠頭に沿っ
て敷設されたレール７，７上を走行する走行部８、走行
部８上に旋回自在（矢印Ａ）かつ俯仰自在（矢印Ｂ）に
設置されたブーム９、このブーム９の先端から垂直軸回
りに回動自在（矢印Ｃ）垂下されたバケットエレベータ
１０、およびバケットエレベータ１０の下端に水平に延
出形成された掻取部１１から構成される。なお、掻取部
１１は、その延出長さｌと傾動角（矢印Ｄ）とが可変で
きるようになっている。

【００１３】本実施例にあっては、上記の船１及びアン
ローダ６間の相対位置関係を検出するため、アンローダ
６の走行部８の走行方向前後に、一対の自動追尾型距離
センサ２１，２１が設置され、これら一対の自動追尾型
距離センサ２１，２１と対向する船１側部で、かつ船倉
２配列方向の最前端と最後端の船幅方向延長線上となる
位置に、各センサ２１，２１の追尾対象となる一対の反
射器２２，２２が設置されている。一対の自動追尾型距
離センサ２１，２１は、対応する一対の反射器２２，２
２を自動追尾しながら、常時、反射器２２，２２との上
下角度θ ₁ ・左右角度θ ₂ 及びその間の距離Ｌに関する
信号を図示しないコンピュータに出力するものである。
具体的には、図示しない光波距離計を具備しており、こ
の距離計より所定周波数の光を出射すると共に反射器２
２，２２より戻ってきた光を受光し、これら出射光およ
び反射光間の位相差から反射器２２，２２までの距離Ｌ
を算出して出力する。また、反射器２２，２２からの反
射光の受光位置が光軸中心と一致するように光波距離計
の向きを上下用と左右用の２つのサーボモータによって
可変し、このときの各モータの回転角から光波距離計の
上下方向の向き（上下角θ₁ ）と左右方向の向き（左右
角θ₂ ）を求めてコンピュータに出力する。一方、反射
器２２，２２は、船１上での作業者の通行等によりセン
サ２１，２１からの光が遮られるのを防ぐため、船１側
部の手摺１４に取付けられている。各反射器２２，２２
の手摺１４への取付位置は、船倉２の配列方向の最前端
と最後端の船幅方向延長線上となる位置としている。反
射器２２，２２としては、センサ２１，２１からの光を
同方向に反射する必要上、例えば、コーナーキューブプ
リズムが用いられる。

【００１４】なお、上述した各自動追尾型距離センサ２
１，２１からの上下角θ₁ 、左右角θ₂ 及び距離Ｌの信
号は、図示しないコンピュータに随時インプットされ、
これら信号から船１に対するアンローダ６の相対位置関
係が検出される。

【００１５】次に上記構成における作用について述べ
る。

【００１６】アンローダ６を起動すると、バケットエレ
ベータ１０がハッチ口４から船倉２内に挿入され、その
バケットエレベータ１０下端の掻取部１１によってバラ
物３の掻き取りが開始される。この場合の掻き取りは、
水平サイドカッティング方式であり、アンローダ６の自
動運転によってなされる。即ち、予めコンピュータに船
倉２の形状を入力し、所定の高さレベルごとに船倉形状
に適した掻取パターンを設定しておく。そして、これら
各レベルの掻取パターンに従ってブーム９の旋回や俯仰
あるいはバケットエレベータ１０の回転等を制御して、
上荷から底荷まで所定の掘削深さごとに層状掘削してい
く。

【００１７】上述した掻取部１１によるバラ物３の掻き
取りの間、他方では、自動追尾型距離センサ２１，２１
が作動され、このセンサ２１，２１によって反射器２
２，２２の自動追尾が行われる。いま、積載荷量の変化
や波の作用等によって船１が移動し、これに追従して反
射器２２，２２が移動すると、自動追尾型距離センサ２
１，２１はその向きを変えながら反射器２２，２２を自
動追尾し、随時、センサ２１，２１の上下方向の向きθ
₁ 、左右方向の向きθ₂ 及び反射器２２，２２までの距
離Ｌに関する信号を出力する。これらの信号はコンピュ
ータにインプットされ、コンピュータでは、予め設定さ
れた直行座標における各反射器２２，２２の位置(X,Y,
Z) が算出され、両反射器２２，２２の座標位置から船
１の姿勢（座標Ｙに対する傾斜角）が求められる。

【００１８】こうして得られた船１とアンローダ６との
相対位置関係データは、さらに、予め設定された基準位
置関係データと比較され、その比較結果に基づいて前記
掻取パターンは補正される。例えば、船倉２からバラ物
３を荷揚げすると荷量の減少に伴って船１は上昇移動す
るが、この場合、自動追尾型距離センサ２１により検出
される船１の上昇移動量だけ掻取レベルの上昇修正がな
される。また、船首側船倉２内からバラ物３を荷揚げす
ると船首側荷量の減少に伴って船１は船首側が上昇移動
して傾斜する。この場合には、その傾斜分だけ掻取パタ
ーンを傾斜させるよう補正すればよい。

【００１９】このように本実施例によれば、アンローダ
６に自動追尾型距離センサ２１，２１を設置し、このセ
ンサ２１，２１により船１上の反射器２２，２２を自動
追尾させることにより、常に、船１の位置を検出して船
１に対するアンローダ６の相対位置を把握することがで
きる。しかも、アンローダ６側の一対のセンサ２１，２
１により対応する反射器２２，２２を追尾させること
で、船１上の２点の座標位置を得、船１に対するアンロ
ーダ６の姿勢を検出することも可能となる。さらに、荷
役する船倉２を基準として一対の反射器２２，２２を設
置し、アンローダ６側の一対の距離センサ２１，２１
で、一対の反射器２２，２２の位置を自動追尾すること
で、船倉２配列方向の最前端と最後端の位置を計測する
ことができる。すなわち、アンローダ６と各船倉２との
位置関係を常に検出することができるので、荷揚げ作業
の開始から終了までアンローダ６を自動運転させること
ができる。

【００２０】また、上述のように船１とアンローダ６の
相対位置関係を検出できれば、更にそのデータを利用し
てアンローダ６を自動運転する際の掻取パターンに修正
を加え、船１の動きとアンローダ６の動きとを対応付け
ることもできる。従って、掻取作業を最適な状態で行
え、かつ完全な自動化も図れる。

【００２１】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、アンロー
ダに自動追尾型距離センサを設置し、このセンサにより
船に設置した反射器を自動追尾するようにしたので、船
に対するアンローダの相対位置を常時確実に検出するこ
とができ、効率の良い掻取作業並びに運転の完全な自動
化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するためのアンローダおよび
船の概略構成を示す部分平面図である。

【図２】本発明方法を実施するためのアンローダおよび
船の概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 船 ２ 船倉 ３ バラ物 ６ アンローダ ８ 走行台 １１ 掻取部 ２１ 自動追尾型距離センサ ２２ 反射器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−12423（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−156689（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−104484（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 67/60 G01S 17/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船軸方向に沿って形成された複数の船倉
   からバラ物を自動運転で荷揚げすべく、船が接岸される
   埠頭に沿って敷設されたレール上に走行自在に設けられ
   るアンローダの走行部の走行方向前後に、一対の自動追
   尾型距離センサをそれぞれ設置し、これら一対の自動追
   尾型距離センサと対向する船側部で、かつ船倉配列方向
   の最前端と最後端の船幅方向延長線上となる位置に、一
   対の反射器をそれぞれ設置し、一対の自動追尾型距離セ
   ンサによって、対応する反射器を自動追尾させ、これら
   一対の自動追尾型距離センサからの信号によって反射器
   との上下角度・左右角度及びその間の距離を求めて、バ
   ラ物を荷揚げすべき船倉に対するアンローダの相対位置
   を検出することを特徴とするアンローダの相対位置検出
   方法。
2. 【請求項２】 一対の反射器は、一対の自動追尾型距離
   センサと対向する船側部で、かつ船倉配列方向の最前端
   と最後端の船幅方向延長線上となる位置の手摺にそれぞ
   れ取り付けられる請求項１記載のアンローダの相対位置
   検出方法。