JP3458524B2 - 連続式アンローダにおける定量掘削制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船倉内の鉄鉱石、石炭
等の撤物を外部に連続的に搬出する連続式アンローダに
おける定量掘削制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の連続式アンローダにおける定量掘
削制御方法としては、例えば特開昭６０−１０６７２６
号公報に記載されているものがある。この従来例は、バ
ケットによる掻取り量を検出し、これを定量制御部に供
給することにより、この定量制御部で検出された掻取り
量と設定された掻取り量との偏差に対応した偏差信号が
演算部に出力され、この演算部に掻取部長さ検出部で検
出したバケットコンベヤ掻取長さが入力され、この掻取
長さが基準長さであるときには、偏差信号がそのまま速
度指令として出力されて掻取り部の移動速度が制御がさ
れるが、基準長さに対して掻取長さが短い（又は長い）
ときにはその短くなった（又は長くなった）比率分だけ
移動速度が速く（又は遅く）なり、掻取長さの変化に応
じてバケットコンベヤの移動速度を変更して、掻取り量
の変動を防止するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の連続式アンローダにおける定量掘削制御方法にあっ
ては、掘削長さの相違による掻取り量の変動を防止する
ことはできるが、荷崩れによるバケットコンベヤへの流
れ込みや、原料水分変化やバケットへの充填率変化等に
よる外乱に対して何ら対策は施されておらず、これらの
外乱の影響で掘削効率が低下するという未解決の課題が
ある。

【０００４】そこで、本発明は上記従来例の未解決の課
題に着目してなされたものであり、荷崩れ、原料水分変
化やバケットへの充填率変化等による外乱の影響を回避
して、定量掘削を高精度に維持することができると共
に、高効率の掘削を行うことができる連続式アンローダ
における定量掘削制御方法を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のタンデム圧延機の板幅制御方法は、複数
のバケットが取付けられたチェーンがチェーン駆動手段
によって垂直方向に延長し且つ回動可能に支持されたバ
ケットエレベータ内に沿って周回移動し、前記バケット
エレベータを水平方向に横送りしながら、その下部に設
けられた掻取り部で各バケット内に船倉内の荷を掻取っ
て垂直運搬する連続式アンローダにおいて、前記チェー
ン駆動手段の駆動トルクと掘削深さとを検出し、該駆動
トルクと掘削深さとをもとに駆動トルクと掘削量との関
係を表す特性線図を参照して前記掻取り部での掘削量を
推定し、この掘削量推定値と予め設定した設定輸送量と
の偏差に基づいて荷役中負荷状態に応じた横送り速度制
御値を算出し、算出した速度制御値と予め設定された基
準横送り速度とに基づいて前記バケットエレベータの横
送り速度を設定して定量掘削を行うことを特徴としてい
る。

【０００６】また、請求項２に係る発明は、請求項１の
発明において、前記基準横送り速度は、設定荷役量を掘
削断面積及び原料の見かけ比重の乗算値で除して算出す
るようにしたことを特徴としている。さらに、請求項３
に係る発明は、複数のバケットが取付けられたチェーン
がチェーン駆動手段によって垂直方向に延長し且つ回動
可能に支持されたバケットエレベータ内に沿って周回移
動し、前記バケットエレベータを水平方向に横送りしな
がら、その下部に設けられた掻取り部で各バケット内に
船倉内の荷を掻取って垂直運搬する連続式アンローダに
おいて、前記チェーン駆動手段の駆動トルクと掘削深さ
とを検出し、該駆動トルクと掘削深さとをもとに駆動ト
ルクと掘削量との関係を表す特性線図を参照して前記掻
取り部での掘削量を推定し、この掘削量推定値と予め設
定した設定輸送量との偏差に基づいて荷役中負荷状態に
応じた横送り速度制御値を算出すると共に、前記掻取り
部での掘削長さを検出し、該掘削長さに基づいて横送り
速度補正値を算出し、さらに設定荷役量、掘削断面積及
び原料の見かけ比重に基づいて基準横送り速度を算出
し、前記横送り速度制御値、横送り速度補正値及び基準
横送り速度に基づいて前記バケットエレベータの横送り
速度を設定して定量掘削を行うことを特徴としている。

【０００７】

【作用】請求項１の発明においては、バケットエレベー
タ内を周回移動する複数のバケットを支持したチェーン
を駆動するチェーン駆動手段の駆動トルクと掘削深さと
を検出し、これらをもとに駆動トルクと掘削量との関係
を表す特性線図を参照して掻取り部での掘削量を推定
し、この掘削量推定値と予め設定した設定輸送量との偏
差に基づいて荷役中負荷状態に応じた横送り速度制御値
を算出することにより、荷崩れによるバケットへの撤物
の流れこみによる外乱を検出することができ、これに応
じてバケットエレベータを横送りする基準横送り速度を
補正することにより、荷崩れによる外乱の影響を回避し
た定量掘削を維持することができる。

【０００８】また、請求項２の発明においては、バケッ
トエレベータの基準横送り速度を、地上側の輸送系統の
輸送能力を設定する設定荷役量を、掘削断面積及び原料
のみかけ比重の乗算値で除算することにより、算出する
ようにしているので、石炭、焼結鉱、鉱石等の比重が異
なる原料荷役を輸送能力が異なる地上側の輸送系統に対
応させた定量掘削制御を行うことができる。

【０００９】さらに、請求項３の発明においては、請求
項１及び２の作用に加えて、掘削長さの変化による外乱
の影響を回避することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例を示す概略構成図であ
り、図中、Ａは岸壁１に横付けされた鉱石運搬船等の船
舶Ｓの船倉内に積込まれた石炭、焼結鉱、鉱石等の撤物
を掘削して岸壁１が形成された地上側にその岸壁１と平
行に原料ヤードに撤物を輸送する地上側ベルトコンベヤ
２に定量排出する連続式アンローダであって、岸壁と地
上側ベルトコンベヤ２との間に敷設された二本のレール
１ａによって、岸壁１に沿って移動可能に配設された走
行フレーム３を有する。この走行フレーム３は、図示し
ない油圧モータによってレール１ａ上を転動する転動輪
３ａが回転駆動されて自走する。

【００１１】この走行フレーム３上には、旋回フレーム
４が旋回可能に支持されていると共に、旋回フレーム４
を構成する水平板４ａを貫通してホッパー５が固定配置
され、このホッパー５の下端側の切出し口には切り出さ
れた撤物を地上側ベルトコンベヤ２に向けて定量排出す
るベルトフィーダ６が配設され、このベルトフィーダ６
の落下位置に地上側ベルトコンベヤ２の上方位置まで撤
物を搬送する機内コンベヤ７が配設され、この機内コン
ベヤ７から落下する撤物が図示しないクッションフレー
ムを介して地上側ベルトコンベヤ２上に移載される。こ
の旋回フレーム４は、図示しないが中央部にホッパー５
を挿通する中心開口が形成され、この中心開口にインナ
ーリングギヤが形成され、このインナーリングギヤに走
行フレーム３に固定された油圧モータの回転軸に取付け
られたピニオンギヤを噛合させることによって、油圧モ
ータの回転に伴って旋回される。

【００１２】旋回フレーム４には、右端側に前後一対の
垂直支持ビーム８が垂設されていると共に、左端側と垂
直支持ビーム８の上端との間に傾斜支持ビーム９が設け
られている。また、垂直支持ビーム８の上端には、これ
に回動自在にピン結合された水平方向に延長する前後一
対の水平ビーム１０及び垂直方向に延長する垂直ビーム
１１と、垂直ビーム１１の上端と水平ビーム１０の船舶
Ｓ側端部との間に夫々回動可能にピン結合された傾斜ビ
ーム１２と、垂直ビーム１１の上端と水平ビーム１０の
地上側端部に固着されたカウンタウエイト１３との間に
橋架された傾斜ビーム１４とで構成される支持フレーム
１５が回動自在に配設されている。

【００１３】そして、支持フレーム１５における水平ビ
ーム１０の船舶Ｓ側の先端部に支持リンク１６が回動自
在に取付けられ、この支持リンク１６の自由端と傾斜支
持ビーム９の中間部との間に角筒状のブーム１７が取付
けられて平行リンクが形成され、このブーム１７内にホ
ッパー５に撤物を搬送するベルトコンベヤ１８が内装さ
れている。なお、支持フレーム１５の俯仰角度は傾斜支
持ビーム９と水平ビーム１０との間に介装された油圧シ
リンダ１９によって調整される。

【００１４】また、支持リンク１６には、垂直方向に延
長するバケットエレベータ２０が固定されている。この
バケットエレベータ２０は、支持リンク１６に固定され
た円筒状の固定フレーム２１と、この固定フレーム２１
に旋回可能に支持されたエレベータシャフトを構成する
円筒状のコラム部材２２を有し、このコラム部材２２の
上端に前後一対のチェーン駆動用スプロケット２３，２
４が形成されていると共に、下端にＬ字状の掘削部２５
が形成され、コラム部材２２内を通って前後一対のチェ
ーン２６がスプロケット２３，２４及び掘削部２５を周
回移動するように張設され、これら一対のチェーン２６
間に多数のバケット２７が所定間隔を保って装着されて
いる。そして、コラム部材２２が固定フレーム２１に取
付けられた油圧モータ等の回転駆動機構によって旋回駆
動され、スプロケット２３が同様に油圧モータ等の回転
駆動機構によって図１で反時計方向に回転駆動される。

【００１５】さらに、固定フレーム２１には、スプロケ
ット２４の下側にスプロケット２３位置で反転されたバ
ケット２７から落下する撤物を受けるシュート２８が形
成され、このシュート２８で案内された撤物がその下端
側に配設された回転フィーダ２９によってブーム１７内
のベルトコンベヤ１８に移送される。掘削部２５は、コ
ラム部材２２の下端に支持フレーム３１を介して固定支
持された左右方向に延長するシリンダチューブ３２とこ
のシリンダチューブ３２に進退自在のピストンロッド３
３とを有する油圧シリンダ３４で構成され、そのシリン
ダチューブ３２の基端側及びピストンロッド３３の先端
側に夫々チェーン２６を案内するスプロケット３５及び
３６が取付けられ、ピストンロッド３３の伸縮によって
船倉３７への挿入時の長さ調整やバケット２７による撤
物の掻取り長さの調整を行う。

【００１６】そして、図２に示すように、走行フレーム
３を自走させる回転駆動機構３ｂ、旋回フレーム４を旋
回駆動する回転駆動機構４ｂ、支持フレーム１５の俯仰
角を制御する油圧シリンダ１９、バケットエレベータ２
０のコラム部材２２を旋回駆動する回転駆動機構２０ａ
及びスプロケット２３を回転駆動する回転駆動機構２０
ｂが制御装置４０によって駆動制御される。

【００１７】この制御装置４０には、走行フレーム３の
例えば基準位置からの走行距離によって走行位置を検出
する走行位置センサ４１、旋回フレーム４の回転駆動機
構４ｂの回転数から旋回角度を検出する旋回角度センサ
４２、ホッパー５の重量を検出するロードセルで構成さ
れる荷重センサ４３、例えば水平ビーム１０に取付けら
れてその俯仰角を検出する傾斜角センサ４４、コラム部
材２２の回転駆動機構２０ａの回転角を検出する回転角
センサ４５、スプロケット２３の回転駆動機構２０ｂの
回転軸に装着されたその駆動トルクを検出する例えば磁
歪式のトルクセンサ４６、及びコラム部材２２の下端に
装着されて掘削部２５に沿った撤物Ｍの表面位置を走査
検出する超音波距離センサ４７の各検出値が入力され、
これら各検出値に基づいて掘削部２５の位置座標を算出
すると共に、この掘削部２５をバケット２７による掻取
り方向と直交する方向即ち横方向に所定速度で移動させ
て定量掘削制御を行う。

【００１８】制御装置４０は、図２に示すように、バケ
ットエレベータ２０の回転駆動機構の駆動トルクを表す
トルクセンサ４６のトルク検出値Ｔ_BEを平均化処理回路
５０に供給して平均化し、平均化されたバケットエレベ
ータ駆動トルクＴ_AVをトルク／掘削量変換回路５１に入
力する。ここで、バケットエレベータ駆動トルクＴ
_AVは、図３に示すように、掘削部２５での掘削力に要す
る掘削トルク成分とバケット２７内に掻取った撤物を固
定フレーム２１まで持揚げる持揚トルク成分との和で表
されるので、図３で実線図示の特性線Ｌ₁ の状態から駆
動トルクを一定として、掘削深さを深くすると、荷役量
が実線図示の目標荷役量から一点鎖線図示のように増加
する一方、これに応じて持揚トルク成分が増加するため
掘削力トルク成分は破線図示の特性線Ｌ₂ で示すように
低下することになる。

【００１９】したがって、トルク／掘削量変換回路５１
で、バケットエレベータ駆動トルクＴ_AVを掘削深さに応
じた荷役量即ち掘削量に変換する。このとき、機内コン
ベヤ７から排出される設定荷役量Ｑとバケットエレベー
タ２０による掘削量とが一致している場合には、荷重セ
ンサ４３で検出するホッパー５のレベルは一定となって
いるものであるが、原料水分の変化やバケット２７への
充填率の変化等による外乱が生じた場合には、ホッパー
５のレベルがこれらに特有のレベル変化を生じることか
ら、これを学習させて、ホッパー５のレベル推移による
学習補正も同時に行うことにより、原料水分の変化やバ
ケット２７への充填率の変化等による外乱の影響を除去
することができる。

【００２０】そして、トルク／掘削量変換回路５１で変
換された掘削量を比較器５２に供給して予め設定された
地上コンベヤ２の設定輸送量と比較し、両者の偏差ｅを
ＰＩＤ調節器５３に供給し、このＰＩＤ調節器５３から
出力される制御量を比較器５４に供給する。この比較器
５４には、基準横送り速度演算回路５５からの基準横送
り速度Ｖ_Fと掘削長さ補正回路５６からの送り速度補正
値Ｖとが入力され、基準横送り速度Ｖ_F に対して、ＰＩ
Ｄ調節器５３からの制御量を加減算補正し、且つ送り速
度補正値Ｖを減算補正する。

【００２１】ここで、基準横送り速度演算回路５５は、
設定荷役量Ｑ（Ｔ／Ｈ）、掘削部２５の有効長さと基準
の掘削深さとの積で表される掘削断面積Ａ（ｍ² ）及び
撤物の見かけ比重Ｙ（ｔ／ｍ³ ）とをもとに下記（１）
式の演算を行うことにより、基準横送り速度Ｖ_F を算出
し、これを比較器５４に出力する。 Ｖ_F ＝Ｑ／（６０×Ａ×Ｙ） …………（１） また、掘削長さ補正回路５６では、掘削部２５の横送り
方向で後行側即ち掻取終わった側の超音波センサ４７で
検出される撤物表面形状に対する距離検出値から掘削部
２５の掘削長さを検出し、この掘削長さが基準長さであ
るときに送り速度補正値Ｖを“０”とし、基準長さより
短いときにその差分に応じた負の送り速度補正値−Ｖ
を、基準長さより長いときにその差分に応じた正の送り
速度補正値＋Ｖを比較器５４に出力する。

【００２２】そして、比較器５４から出力される横送り
速度指令値が掘削部２５の横送りを制御する横送り制御
回路５７に供給される。この横送り制御回路５７には、
ホッパー５の荷重センサ４３の荷重検出値が入力され、
この荷重センサ４３の荷重検出値がホッパー満槽状態を
表しているときには、掘削部２５の横送りを停止させる
が、それ以外の状態では、比較器５４から入力される横
送り速度指令値に基づいて掘削部２５をバケット２７の
掻取り方向と直交する方向に移動させるように走行フレ
ーム３の回転駆動機構３ｂ、旋回フレーム４の回転駆動
機構４ｂ、バケットエレベータ２０の回転駆動機構２０
ｂを夫々制御して掘削部２５の横送り速度を横送り速度
指令値に一致させる。

【００２３】この場合、掘削部２５の掻取り方向が、図
１に示すように、走行フレーム３の走行方向と直交して
いるときには、走行フレーム３の移動速度がそのまま掘
削部２５の横送り速度となる。しかしながら、図４に示
すように、掘削部２５の掻取方向が走行フレーム３の走
行方向と平行な状態では、掘削部２５を岸壁１側に横送
りさせるときには、走行フレーム３を右方向に移動させ
ると共に、旋回フレーム４を反時計方向に旋回させ、且
つバケットエレベータ２０のコラム部材２２を時計方向
に旋回させることにより横方向送りを行うことができ、
逆に岸壁１とは反対側に横送りさせるときには、走行フ
レーム３を左方向に移動させると共に、旋回フレーム４
を時計方向に旋回させ、且つバケットエレベータ２０の
コラム部材２２を反時計方向に旋回させることにより横
方向送りを行うことができる。

【００２４】通常、横送り制御回路５７による掘削部２
５の横送り移動軌跡は、ティーチングデータ又は船倉デ
ータから求めた移動軌跡に基づいて設定したプログラム
データに基づいて制御するようにしており、比較器５４
からの横送り速度指令値に基づいてその横送り速度が制
御される。次に、上記実施例の動作を説明する。先ず、
船舶Ｓに積込みまれている撤物の見かけ比重Ｙを測定す
ると共に、地上側のベルトコンベヤ２等の輸送系統の輸
送能力に応じた設定荷役量Ｑを決定し、これらに基づい
て基準横送り速度演算回路５５で前記（１）式の演算を
行って、撤物及び地上側輸送能力に応じた定量掘削量と
なる基準横送り速度Ｖ_F を算出し、これを比較器５４に
入力する。

【００２５】この状態で、バケットエレベータ２０の掘
削部２５を搬出しようとする船倉の上端開口部内に挿入
し、これによって図５〜図９に示すように撤物の搬出作
業を開始する。なお、図５〜図９において、（ａ）は船
倉の横断面図、（ｂ）は船倉の縦断面図、（ｃ）は船倉
内の平面図であり、（ａ）及び（ｂ）では掻取り搬出開
始前の荷姿を破線で示し、掻取り搬出の軌跡及び掻取り
搬出後の荷姿を実線で示し、且つ一層分の掻取り搬出断
面を斜線で示し、（ｃ）では掻取り搬出される荷の面を
斜線で示す。

【００２６】そして、この荷役作業では、例えば先ず図
５（ａ）〜（ｃ）に示すように、バケット２７を周回移
動させた状態で、バケットエレベータ２０の掘削部２５
を船倉３７の上端開口部から内部に下ろしてバケット２
７の移動方向の撤物Ｍを掻取って搬出しながらバケット
エレベータ２０全体を掻取り方向とは直交する例えば海
側から陸側に横送りする。

【００２７】このとき、バケット２７を駆動する回転駆
動機構２０ａの駆動トルクがトルクセンサ４６で検出さ
れ、これが平均化処理回路５０で平均化されてトルク−
掘削量変換回路５１に入力されるが、掘削開始時点で
は、掘削部２５とスプロケット２３との間の全てのバケ
ット２７に撤物Ｍが収容されていないので、最初に掻取
ったバケット２７がスプロケット２３位置に達するまで
駆動トルクが徐々に増加することになる。したがって、
この最初に掻取ったバケット２７がスプロケット２３位
置に達するまでの間は駆動トルクが安定しないので、駆
動トルクによる補正を中止して、基準横送り速度演算回
路５５で算出された基準横送り速度Ｖ_F と、掘削長さ補
正回路５６で算出された掘削長さに応じた横送り速度補
正値Ｖとに基づいて掘削部２５の横送り速度が制御され
る。このとき、図５（ｂ）に示すように、掘削部２５の
底面側全域で掘削する場合には横送り速度補正値Ｖが略
零となって基準横送り速度Ｖ_F に基づいて走行フレーム
３の走行速度、旋回フレーム４の旋回角速度及びバケッ
トエレベータ２０の旋回角速度が適宜制御されて掘削部
２５の横送りが行われる。

【００２８】その後、最初に掻取ったバケット２７がス
プロケット２３位置に達して、上下反転する状態となる
と、バケット２７内に収納されていた撤物Ｍがシュート
２８を介して回転フィーダ２９上に排出され、次いでブ
ーム１７内のコンベヤ１８を介してホッパー５内に投入
され、次いでベルトフィーダ６及び機内コンベヤ７を介
して地上コンベヤ２に受け渡される。

【００２９】一方、最初に掻取ったバケット２７がスプ
ロケット２３位置に達して、回転駆動機構２０ａの駆動
トルクが安定した後に、トルクセンサ４６のトルク検出
値に基づく掘削量による横送り速度の補正制御が開始さ
れる。今、図３に示すように、駆動トルクが、二点鎖線
図示の荷の持揚げトルク成分と実線図示の掘削深さによ
る掘削力トルク成分とを加算した目標値にあって、荷役
量が目標値と一致しているものとすると、この状態で
は、トルク−掘削量変換回路５１から出力される掘削量
は予め設定された輸送量と略等しい値となり、これが比
較器５２に供給されるので、両者の偏差ｅが略零となっ
て、ＰＩＤ調節器５３の制御出力も略零となるので、前
述した基準横送り速度演算回路５５で設定される基準横
送り速度Ｖ_F による掘削部２５の横送りが継続される。

【００３０】ところが、掘削部２５における掘削深さが
深く変更されることにより、駆動トルク検出値は変化し
ないが、掘削力トルク成分が図３の破線図示のように低
下すると、これによってトルク−掘削量変換回路５１で
算出される荷役量が図３で一点鎖線図示のように目標値
より増加し、これが比較器５２に供給されるので、この
比較器５２から出力される設定輸送量と荷役量との偏差
ｅが負の値にステップ状に変化し、これによってＰＩＤ
調節器５３から偏差ｅの変化に応じた負のＰＩＤ制御量
が出力され、これが比較器５４に供給される。

【００３１】このため、比較器５４で、基準横送り速度
演算回路５５から入力される基準横送り速度Ｖ_F からＰ
ＩＤ制御量が減算されることになるので、比較器５４か
ら出力される横送り速度指令値は図１０に示すように減
少することになる。ところが、掘削部２５による掘削深
さが深くなったことにより、バケット２７による瞬間荷
役量は、図１１に示すように、急峻に増加し、これによ
ってバケットエレベータ２０のチェーン２６を駆動する
スプロケット２３を駆動する回転駆動機構２０ａに供給
する目標油圧が図１２に示すように一時的に（ピーク時
間となる例えば４秒程度）増加傾向となるが、その後鎮
静化して目標油圧に復帰する。

【００３２】そして、掘削部２５の横送り速度が低下す
ることにより、この掘削部２５のバケット２７で掻取る
撤物Ｍの量が少なくなり、瞬間荷役量が図１１に示すよ
うに掘削深さ変化率の約１／１０まで低下して安定状態
に復帰し、掘削部２５の横送り速度指令値も図１０に示
すようにＰＩＤ調節器５３の特性によって定まる静定時
間（例えば２０秒程度）を経過したときに新たな掘削深
さに対する安定速度に落ちつく。このため、定量搬出精
度を高精度に維持することができる。

【００３３】因みに、掘削部２５の横送り速度を一定と
した場合には、荷役量の増加によって目標油圧が図１２
で破線図示のように、掘削深さ変化時のバケット２７が
スプロケット２３位置に達するまでの持揚時間即ち持揚
高をチェーン速度で除した値（例えば４０秒程度）増加
し、その後略一定値となる。この場合には、その掘削深
さの増加分だけ荷役量が増加することになり、定量搬出
精度が低下することになる。

【００３４】その後、一層分の撤物Ｍの掻取りが終わる
毎に次の一層分に相当する降下量だけの掘削部２５を下
降させて、掘削を繰り返し、ある程度まで船倉３７内の
上端部の撤物Ｍが掻取り搬出されたら、図６（ａ）〜
（ｃ）に示すように、バケットエレベータ２０の掘削部
２５を船倉３７の上端開口部より艙壁側に押し込みなが
ら、横送りを行い且つ必要に応じて掘削部２５を旋回さ
せて一層分の撤物Ｍを搬出し、これを繰り返して船倉３
７上方の斜めに広がるように形成された艙壁部の撤物Ｍ
を掻取り搬出する。

【００３５】さらに、船倉２０内上方の撤物Ｍが掻取り
搬出されたら、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、船倉
３７の艙壁は全体として略鉛直面となるので、この艙壁
にバケット２７がぶつかって両者が損傷することのない
ように掘削部２５の艙壁に対抗する先端部を艙壁からあ
る程度離した状態で掘削部２５を横送りし、且つ必要に
応じて旋回させて一層分の撤物Ｍを掻取り搬出し、これ
を繰り返して船倉３７の上下方向中央部の鉛直な艙壁部
の撤物Ｍを掻取り搬出する。

【００３６】その後、船倉３７の鉛直な艙壁部の撤物Ｍ
の掻取りが完了して、その下側の斜めに狭まるように形
成された艙壁部の撤物Ｍを図８（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに掘削部２５を後退させながら横送りし且つ必要に応
じて旋回させて一層分の撤物Ｍを掻取り搬出し、これを
繰り返す。そして、バケットエレベータ２０の掘削部２
５だけでは十分に効率的な掻取り搬出ができない程度ま
で撤物Ｍの搬出が行われたら、図９（ａ）〜（ｃ）に示
すように、ブルドーザ等の掻取り作業車両を船倉３７内
に入れ、この掻取り作業車両により船倉３７内に残った
全ての撤物Ｍを外部に搬出する。

【００３７】以上のような掘削部２５による掻取り搬出
作業中に、掘削部２５での掻取り量とホッパー５から切
り出されて地上コンベヤ２に受け渡される撤物Ｍの払出
し量とが一致している場合には、ホッパー５内の撤物Ｍ
のレベルは、荷山の凹凸形状等に起因する短期変動を生
じる程度で長期的には安定している。したがって、ホッ
パー５のレベルが長期的に変動する場合には、搬出中の
撤物Ｍの原料水分や充填率等が変化しているものと判断
することができ、このホッパー５の荷重を計測する荷重
センサ４３の荷重検出値に基づいてホッパー５内の撤物
Ｍのレベル変動を検出し、これに基づいてバケットエレ
ベータの駆動トルクによる掘削量を学習補正することに
より、撤物Ｍの原料水分や充填率の変化による外乱の影
響を確実に除去することができる。

【００３８】なお、トルク／掘削量変換回路５１の図３
の荷役量に対するトルク特性は撤物Ｍの銘柄毎に設定さ
れ、荷役する撤物の銘柄に応じた特性を選択する。ま
た、船倉３７内に積込まれた撤物Ｍが、図１３に示すよ
うに、山状である場合には、掘削部２５で掻取る長さが
基準掻取り長さより短くなる場合があり、この場合に
は、速度補正回路５６で、超音波距離センサ４７で検出
される距離検出値に基づいて掘削部２５の横送り方向で
これより後行する位置即ち掻取りが完了した撤物Ｍの表
面形状を推定することによって掘削部２５による掻取り
長さを測定し、この掻取り長さが基準掻取り長さより短
い場合には、掘削量が少なくなるので、この分に応じた
負の送り速度補正値Ｖを比較器５４に出力して、基準横
送り速度Ｖ_F を増加させて、掘削量を設定荷役量に一致
させ、逆に掘削部２５による掻取り長さが基準掻取り長
さより長い場合には、掘削量が多くなるので、この分に
応じた正の送り速度補正値Ｖを比較器５４に出力して、
基準横送り速度Ｖ_Fを減少させて、掘削量を設定荷役量
に一致させる。

【００３９】なお、上記実施例においては、掘削部２５
による撤物Ｍの掘削長さを１つの超音波距離センサ４７
で撤物Ｍの掘削部２５に沿った表面形状を走査しながら
検出する場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、掘削部２５の油圧シリンダ３４のシリンダ
チューブ３２の下面側及びピストンロッド３３の先端位
置に夫々所要間隔で複数の超音波距離センサを配設し
て、それらの検出値から掘削長さを測定するようにして
もよい。

【００４０】また、上記実施例においては、チェーン駆
動手段の駆動トルクをスプロケット２３の回転駆動機構
２０ｂの回転軸に装着したトルクセンサ４６で直接検出
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、バケットエレベータ２０の回転駆動機構２０ｂ
の駆動電流又は駆動油圧を検出して間接的に駆動トルク
を検出するようにしてもよい。

【００４１】さらに、上記実施例においては、制御装置
４０を複数の制御回路で構成する場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、マイクロコンピュ
ータ等のプロセッサによって演算処理するようにしても
よい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、バケットエレベータ内を周回移動する複数
のバケットを支持したチェーンを駆動するチェーン駆動
手段の駆動トルクと掘削深さとを検出し、これらをもと
に駆動トルクと掘削量との関係を表す特性線図を参照し
て掻取り部での掘削量を推定し、この掘削量推定値と予
め設定した設定輸送量との偏差に基づいて荷役中負荷状
態に応じた横送り速度制御値を算出することにより、荷
崩れによるバケットへの撤物の流れこみによる外乱を検
出することができ、これに応じてバケットエレベータを
横送りする基準横送り速度を補正することにより、荷崩
れによる外乱の影響を回避した定量掘削を維持すること
ができるという効果が得られる。

【００４３】また、請求項２に係る発明によれば、請求
項１の発明による効果に加えて、バケットエレベータの
基準横送り速度を、地上側の輸送系統の輸送能力を設定
する設定荷役量を、掘削断面積及び原料のみかけ比重の
乗算値で除算することにより、算出するようにしている
ので、石炭、焼結鉱、鉱石等の撤物の比重が異なる原料
荷役を輸送能力が異なる地上側の輸送系統に対応させた
定量掘削制御を行うことができるという効果が得られ
る。

【００４４】さらに、請求項３に係る発明によれば、請
求項１及び２の発明による効果に加えて、掘削長さの変
化による外乱の影響も同時に回避することができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による連続式アンローダの一実施例を示
す概略構成図である。

【図２】図１の連続式アンローダの制御装置の一例を示
すブロック図である。

【図３】バケットエレベータによる荷役量と駆動トルク
との関係を示す特性線図である。

【図４】図１の連続式アンローダの掘削状態を示す平面
図である。

【図５】船倉内での最上部の撤物を搬出する荷役状態を
示す説明図である。

【図６】船倉内での上部傾斜部の撤物を搬出する荷役状
態を示す説明図である。

【図７】船倉内での中間部の撤物を搬出する荷役状態を
示す説明図である。

【図８】船倉内での下部傾斜部の撤物を搬出する荷役状
態を示す説明図である。

【図９】船倉内での最下部の撤物を搬出する荷役状態を
示す説明図である。

【図１０】掘削部の時間に対する横送り速度の変化を示
す特性線図である。

【図１１】掘削部の時間に対する瞬間荷役量の変化を示
す特性線図である。

【図１２】バケットエレベータの回転駆動機構への時間
に対する駆動油圧の変化を示す特性線図である。

【図１３】船倉内の山状撤物を搬出する荷役状態を示す
説明図である。

【符号の説明】

Ａ 連続式アンローダ Ｓ 船舶 １ 岸壁 ２ 地上コンベヤ ３ 走行フレーム ４ 旋回フレーム ５ ホッパー ６ ベルトフィーダ ７ 機内コンベヤ １５ 支持フレーム ２０ バケットエレベータ ２１ 固定フレーム ２２ コラム部材 ２５ 掘削部 ２６ チェーン ２７ バケット ３７ 船倉 ４０ 制御装置 ４３ 荷重センサ ４６ トルクセンサ ４７ 超音波距離センサ ５１ トルク／掘削量変換回路 ５２ 比較器 ５３ ＰＩＤ調節器 ５４ 比較器 ５６ 速度補正回路 ５７ 横送り制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼田 経博 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 大神 正通 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 藤田 昌男 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 井田 傑 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭59−167417（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−167418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−106726（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 67/60 B65G 65/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のバケットが取付けられたチェーン
   がチェーン駆動手段によって垂直方向に延長し且つ回動
   可能に支持されたバケットエレベータ内に沿って周回移
   動し、前記バケットエレベータを水平方向に横送りしな
   がら、その下部に設けられた掻取り部で各バケット内に
   船倉内の荷を掻取って垂直運搬する連続式アンローダに
   おいて、前記チェーン駆動手段の駆動トルクと掘削深さ
   とを検出し、該駆動トルクと掘削深さとをもとに駆動ト
   ルクと掘削量との関係を表す特性線図を参照して前記掻
   取り部での掘削量を推定し、この掘削量推定値と予め設
   定した設定輸送量との偏差に基づいて荷役中負荷状態に
   応じた横送り速度制御値を算出し、算出した速度制御値
   と予め設定された基準横送り速度とに基づいて前記バケ
   ットエレベータの横送り速度を設定して定量掘削を行う
   ことを特徴とする連続式アンローダにおける定量掘削制
   御方法。
2. 【請求項２】 前記基準横送り速度は、設定荷役量を掘
   削断面積及び原料の見かけ比重の乗算値で除して算出す
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載の連続式ア
   ンローダにおける定量掘削制御方法。
3. 【請求項３】 複数のバケットが取付けられたチェーン
   がチェーン駆動手段によって垂直方向に延長し且つ回動
   可能に支持されたバケットエレベータ内に沿って周回移
   動し、前記バケットエレベータを水平方向に横送りしな
   がら、その下部に設けられた掻取り部で各バケット内に
   船倉内の荷を掻取って垂直運搬する連続式アンローダに
   おいて、前記チェーン駆動手段の駆動トルクと掘削深さ
   とを検出し、該駆動トルクと掘削深さとをもとに駆動ト
   ルクと掘削量との関係を表す特性線図を参照して前記掻
   取り部での掘削量を推定し、この掘削量推定値と予め設
   定した設定輸送量との偏差に基づいて荷役中負荷状態に
   応じた横送り速度制御値を算出すると共に、前記掻取り
   部での掘削長さを検出し、該掘削長さに基づいて横送り
   速度補正値を算出し、さらに設定荷役量、掘削断面積及
   び原料の見かけ比重に基づいて基準横送り速度を算出
   し、前記横送り速度制御値、横送り速度補正値及び基準
   横送り速度に基づいて前記バケットエレベータの横送り
   速度を設定して定量掘削を行うことを特徴とする連続式
   アンローダにおける定量掘削制御方法。