JP3603547B2 - 連続式アンローダにおける掘削異常制御装置 - Google Patents

連続式アンローダにおける掘削異常制御装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船倉内の荷を連続的に掻き取って搬出する連続式アンローダにおける掘削異常制御装置に関し、特に掘削部の船倉への衝接を確実に防止するようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の連続式アンローダは、大型化が容易であることから近年盛んに実用機が開発されている。
【0003】
従来の連続式アンローダとしては、例えば、本出願人が先に提案した特開平8−301453号に記載されているように走行フレームに旋回フレームを配置し、この旋回フレームに垂設された垂直支持ビームの上端に水平方向に延長するブームが支持され、このブームの先端に多数のバケットを装着したバケットコンベヤを有するバケットエレベータを垂下し、このバケットエレベータの下端に掘削部を形成することにより、掘削部の下面側において各バケットで船倉内の鉄鉱石、石炭その他のバラ物を掻取って上方に搬送し、ブーム内を通って旋回フレームに設けたホッパーに回収し、このホッパー内のバラ物を機内コンベヤから地上側ベルトコンベヤに排出するようにしている。
【0004】
【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あっては、掘削部を船倉内に挿入して、その先端を艙壁との衝接を避けるために、艙壁からある程度離した状態で掘削部を横送りし、必要に応じて旋回させることにより、1層分のバラ物を連続的に掻取り搬出することができるものであるが、この掘削部の先端側で例えば艙壁側に取り残されたバラ物が崩落することにより、掘削部での荷姿が大幅に変動して、掘削部の先端部が覆われる状態となると、この先端部の負荷が急増し、これによって掘削部が艙壁側に引っ張られて、その先端が艙壁に衝接して、艙壁及び/又は掘削部を損傷するという未解決の課題がある。
【0005】
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、掘削部の正常な掘削動作以外の高負荷による移動を検出して、掘削部先端の艙壁への衝接を確実に防止することができる連続式アンローダにおける掘削異常制御装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る連続式アンローダにおける掘削異常制御装置は、走行フレーム上に旋回可能に配設された旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下されたバケットエレベータと、該バケットエレベータの下端に設けられた掘削部と、前記バケットエレベータと掘削部との間に張設された一対の無端チェーン間に取付けられた多数のバケットとを備えた連続式アンローダにおいて、前記旋回ブームの旋回状態を当該旋回ブームの旋回速度及び旋回角度の何れかに基づいて検出する旋回状態検出手段と、該旋回状態検出手段で検出した旋回状態と目標旋回状態とに基づいて前記掘削部の異常前進移動を検出し、当該掘削部の異常前進移動を検出したときに非常停止制御する非常停止手段とを備えたことを特徴としている。
【0007】
この請求項1に係る発明においては、旋回状態検出手段で旋回ブームの旋回速度又は旋回角度を検出し、これに基づいて非常停止手段で検出した旋回速度又は旋回角度と目標旋回速度又は目標旋回角度とを比較し、例えば両者の偏差が設定値未満であるときには、正常状態であると判断して各部の駆動制御を継続するが、両者の偏差が設定値以上となると、荷崩れ等の影響によって掘削部での負荷が急増したことにより掘削部が艙壁側に前進する異常状態であることを検出して非常停止制御し、掘削部が艙壁に衝接することを未然に防止する。
【0008】
また、請求項2に係る連続式アンローダにおける掘削異常制御装置は、走行フレーム上に旋回可能に配設された旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下されたバケットエレベータと、該バケットエレベータの下端に傾動可能な傾動リンク部を介して設けられた掘削部と、前記バケットエレベータと掘削部との間に張設された一対の無端チェーン間に取付けられた多数のバケットとを備えた連続式アンローダにおいて、前記傾動リンク部の傾動状態を当該傾動リンク部の傾動速度及び傾動角度の何れかに基づいて検出する傾動状態検出手段と、該傾動状態検出手段で検出した傾動状態と目標傾動状態とに基づいて前記掘削部の異常前進移動を検出し、当該掘削部の異常前進移動を検出したときに非常停止制御する非常停止手段とを備えたことを特徴としている。
【0009】
この請求項2に係る発明においては、傾動速度検出手段で、傾動リンク部の傾動角度又は傾動速度を検出し、これに基づいて非常停止手段で検出した傾動角度又は傾動速度と目標傾動角度又は目標傾動速度とを比較し、例えば両者の偏差が設定値未満であるときには、正常状態であると判断して各部の駆動制御を継続するが、両者の偏差が設定値異常となると、荷崩れ等の影響によって掘削部での負荷が急増したことによ掘削部が艙壁側へ前進する異常状態であることを検出して非常停止制御し、掘削部が艙壁に衝接することを未然に防止する。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であって、連続式アンローダ1は、岸壁2に平行して敷設された走行レール3a,3b上を図示しない電動モータによって駆動されて転動する転動輪4a,4bを有する走行フレーム5を備えている。
【0011】
この走行フレーム5上には、内部にバラ物を垂直に搬送して降下させるコンベヤ6aを内蔵した旋回塔6が旋回中心を通り岸壁2と直交する線を中心として左右に例えば125°の範囲内で旋回可能に支持されていると共に、この旋回塔6の下側にホッパー7が固定配置され、このホッパー7の下端側の切り出し口には、ホッパー7内の散物を受け入れベルトコンベヤ8に向けて定量排出するベルトフィーダ9が配設されている。そして、このベルトフィーダ9の落下位置に受け入れベルトコンベヤ8の上方位置まで散物を搬送する機内コンベヤ10が配設され、この機内コンベヤ10から落下する散物が図示しないクッションフレームを介して受け入れベルトコンベヤ8上に移載される。
【0012】
この旋回塔6は走行フレーム5の上面と対向する位置に旋回ギヤ11を有し、この旋回ギヤ11が減速機12を介して走行フレーム10に固定された電動モータ13に連結されて回転駆動され、その旋回角度が電動モータ13の回転軸に連結されたロータリエンコーダで構成される旋回塔旋回角度センサ14で検出される。
【0013】
この旋回塔6の上端には、内部に散物搬送用ベルトコンベヤ15aを配設した旋回ブーム15がその基部側の下面と旋回塔6との間に介挿された油圧シリンダ16のピストンロッドを伸縮させることにより垂直面内で回動可能に支持され、この旋回ブーム15の旋回塔6とは反対側にバランスウェイト17が配設されている。旋回ブーム15の両端には、傾斜支持リンク18a,18bが回転可能に支持され、これらリンク18a,18bの自由端に旋回ブーム15と平行なリンク19が回転可能に連結されて平行リンクが構成され、その自由端側の傾斜支持リンク18aに垂直方向に下方側に延長するバケットエレベータ20が固定されている。
【0014】
このバケットエレベータ20は、支持リンク18a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に電動モータを含んで構成される旋回機構21aを介して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とを有する。
【0015】
このコラム部材22の上端には、前後一対のチェーン駆動用スプロケット23が配設されていると共に、下端に傾動リンク部24を介して掘削部25がコラム部材22の半径方向に移動可能に配設され、コラム部材22内を通って前後一対の無端チェーン26がスプロケット23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バケットコンベヤが構成されている。
【0016】
そして、コラム部材22が固定フレーム21に取り付けられた電動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も同様に電動モータを含むスプロケット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。
【0017】
また、固定フレーム21には、スプロケット23の下側にこれらスプロケット23で反転されたバケット27から落下する散物を受けるシュート28が形成され、このシュート28で案内された散物がその下端側に配設された回転フィーダ29によって旋回ブーム15内のコンベヤ15aに移送される。
【0018】
傾動リンク部24は、図2で特に明らかなように、コラム部材22の下端における前後位置に回動可能に支持された平行リンクを形成する2本の支持フレーム31,32と、コラム部材22の下端と一方の支持フレーム32との間に介挿された傾動用油圧シリンダ33と、コラム部材22の下端側に配設された下り側のチェーン26を案内する一対の案内用スプロケット34a,34bと、これらの下端側で支持フレーム32に配設されたチェーン26を安定する一対の案内用スプロケット35a,35bと、案内スプロケット34b及び35aの略中間位置でコラム部材22に回転自在に支持された上り側のチェーン26を案内する案内スプロケット36とで構成されている。
【0019】
そして、傾動用油圧シリンダ33のピストンロッド33aを伸縮させることにより、下端部の掘削部25をコラム部材22の半径方向に進退させ、ピストンロッド33aの最伸長位置で図2に示すように、掘削部25から上方に向かうバケット27の外側端部がコラム部材22の内壁より僅かに内側となる最後退位置となり、この状態からピストンロッド33aを収縮させることにより、掘削部25が平行移動しながら前方に突出する前進位置となる。
【0020】
そして、支持フレーム32のコラム部材22の取付位置にコラム部材22に対する支持フレーム32の傾斜角を検出するシンクロ発振器で構成される傾動角度センサ38が取付けられている。
【0021】
また、掘削部25は、同様に図2で特に明らかなように、傾動リンク部24の支持フレーム31及び32の下端が回動自在に連結された水平支持フレーム41と、この水平支持フレーム41の前後端部にチェーン25を案内するスプロケット42,43とで構成され、水平支持フレーム41の左右対称位置におけるバケット27より上方位置に外方に突出して下方の荷との間の掘削深さを測定する超音波距離センサで構成される掘削深さセンサ44a〜44c及び45a〜45cが取付けられている。
【0022】
なお、図2において、46は掘削部25の前端部に回動可能に設けられた艙壁に残留するバラ物を崩す崩し爪であり、47は掘削部25の後端部に上下に揺動自在に設けられたバケット27へのバラ物の掻き入れを容易にするためのガイド板である。
【0023】
したがって、図1に示すように、バケットエレベータ20を船倉A内に挿入して、水平支持フレーム41の下端側のバケット26をばら物45に接触させて掻き取り、これをコラム部材22内を通って垂直に上方に搬送し、上方のスプロケット23位置でバケット27が反転することにより、その内部のバラ物がシュート28,回転フィーダ29を介して旋回ブーム15内のコンベヤ15aに移送され、次いで旋回塔11内の桟付きコンベヤ11aで垂直方向に下降されてホッパー12内に一時収納される。
【0024】
このホッパー12からは、ベルトフィーダ9によって受け入れベルトコンベヤ5の搬送能力に応じた定量排出が行われて、機内コンベヤ10を介して受け入れベルトコンベヤ8に受け渡される。この操作をバケットエレベータ20を例えば船倉A内を周回移動させる等を行うことによって、船倉A内のバラ物が順次搬出される。
【0025】
そして、連続式アンローダ1は、走行フレーム5の走行を制御する走行制御装置51、旋回塔6の旋回角度を制御する旋回塔制御装置52、ブーム15の俯仰角度を調節する油圧シリンダ16を制御するブーム制御装置53、バケットエレベータ20の旋回角度を制御するエレベータ旋回制御装置54、バケットエレベータ20の駆動用スプロケット23を回転駆動制御するバケット駆動制御装置55及び傾動リンク部24の傾動角を制御する油圧シリンダ33を駆動制御する傾動リンク部制御装置56を有し、これらが全体の動作を統括制御するコントローラ58から入力される制御指令値に基づいて所定の制御処理を行う。
【0026】
ここで、コントローラ58は、図3に示すように、少なくとも入力側インタフェース回路59a、出力側インタフェース59b、演算処理装置59c及び記憶装置59dを有するマイクロコンピュータ59を有する。
【0027】
このマイクロコンピュータ59の入力側インタフェース回路59aには、バラ物の搬出対象となる貨物船の各ハッチ位置及び内部形状を表す船型データと、各ハッチでの船積み量データとを入力するキーボード、その他の記憶媒体読込装置で構成される情報入力装置61、走行フレーム5の走行位置を検出する走行位置センサ62、旋回塔6の旋回角度を検出する旋回塔旋回角度センサ14、ブーム15の俯仰角度を検出する俯仰角度センサ64、バケットエレベータ20の旋回角度を検出するエレベータ旋回角度センサ65、バケットコンベヤの駆動トルクを検出する駆動トルクセンサ66、傾動リンク部24の傾動角センサ38及び掘削深さセンサ44a〜44c,45a〜45cが接続されている。
【0028】
また、出力側インタフェース回路59bには、走行制御装置51、旋回塔制御装置52、ブーム制御装置53、エレベータ旋回制御装置54、バケット駆動制御装置55、傾動リンク部制御装置56及び非常停止時に警報光や警報音等による警報を発する警報回路57が接続されている。
【0029】
さらに、演算処理装置59cは、入力側インタフェース回路59aを介して入力される船型データ及び船積み量データ及び各種検出値に基づいて所定の演算処理を実行することにより各制御装置51〜56を制御して、各ハッチでのバラ物搬出作業を自動的に行う。
【0030】
さらにまた、記憶装置59dは、演算処理装置59cの演算処理に必要なプログラムを記憶していると共に、演算過程で必要な演算結果等を逐次記憶する。
次に、上記実施形態の動作をマイクロコンピュータ59の処理手順の一例を示す図4を伴って説明する。
【0031】
マイクロコンピュータ59の演算処理装置59cでは、メインプログラムとして図4の搬出制御処理を実行する。
すなわち、先ず、ステップS1で積荷の搬出対象となる貨物船等の船型データ及び船積み量データを入力する。
【0032】
この船型データとしては、貨物船等の建造時の設計データがある場合にはその設計データを使用し、ない場合には入船する貨物船毎に積荷の搬出終了後に船型データを測定して蓄積しておく。
【0033】
次いで、ステップS2に移行して、自動運転か否かを判定し、手動運転であるときにはステップS3に移行して該当する手動運転処理を行ってから前記ステップS1に戻る。ここで、手動運転処理としては、連続式アンローダ1では船倉内のバラ物の掻取りをバケット27で行う関係で、バケット27を船底に接触させると双方を損傷するおそれがあるため、一定深さを残して掘削排出処理を終了するようにしており、残ったバラ物はブルドーザの掻き集め作業車両を船倉底部に移送して掻き集めてから再度連続式アンローダで掻取るようにしているため、この作業車両の移送を掘削部25で吊り下げることにより手動で行う。
【0034】
一方、ステップS2の判定結果が自動運転であるときには、ステップS4に移行して、積荷の搬出を行うハッチ番号が入力されたか否かを判定し、これが入力されていないときには入力されるまで待機し、入力されたときにはステップS5に移行して、指定されたハッチ番号のハッチコーミングの掘削開始位置の上方に掘削部25が対向するように、位置座標を設定し、設定された位置座標と連続式アンローダ1の掘削部25の位置座標とが一致するように走行制御装置51の目標移動位置、旋回塔制御装置52の目標旋回角度及びブーム制御装置53の目標俯仰角度を算出する。
【0035】
ここで、掘削開始位置は、例えば図5に示すように、ハッチ形状が海陸方向が長片となる長方形であり、ハッチコーミングも同様の長方形であって、バラ物がハッチコーミング近くまで積み込まれているものとすると、コラム部材22を図5(c)で○印で示すハッチコーミングの海側で且つ船首側の隅部に対向させ、且つ掘削部25の船尾側を向くように設定する。
【0036】
次いで、ステップS6に移行して、算出された各目標移動位置、目標旋回角度及び目標俯仰角度とこれらに対応する走行位置センサ62、旋回塔旋回角度センサ14及び俯仰角度センサ64の各検出値との偏差を算出し、これら偏差が“0”であるか否かを判定し、これが零でないときには、ステップS7に移行して、これらの偏差が零となるように走行制御装置51、旋回塔制御装置52及びブーム制御装置53に対して目標速度指令を出力してから前記ステップS6に戻り、各偏差が零であるときには目標位置に達したものと判断してステップS8に移行する。
【0037】
このステップS8では、該当ハッチの船積み量データに基づいて掘削部25が積荷の表面に接触するように下降させる下降指令をブーム制御装置53に対して送出し、次いでステップS9に移行して、バケット駆動制御装置55に対して駆動指令を出力して、バケット27の移送を開始させ、次いでステップS10に移行して、掘削方向の掘削深さセンサ44a〜44cの掘削深さを読込んでこれが予め設定された掘削深さとなるようにブーム制御装置53に対して下降指令を送出する。
【0038】
次いで、ステップS11に移行して、掘削部25が船尾方向を向いたままコラム部材22を陸側に所定掘削速度で移動させる横送り駆動指令を走行制御装置51、旋回塔制御装置52及びエレベータ旋回制御装置54に送出する。
【0039】
ここで、横送り指令は、掘削部25を設定速度で艙壁61に沿って横送りするために必要な走行フレーム5の走行速度、旋回塔6の旋回速度、バケットエレベータ20の旋回速度及び傾動リンク部24の傾動速度で構成され、これらを演算によって求めて出力する。
【0040】
次いで、ステップS12に移行して、コラム部材22がハッチコーミングの陸側で且つ船首側の掘削終了位置に達したか否かを判定し、掘削終了位置に達していないときには前記ステップS11に戻り、掘削終了位置に達したときには、ステップS13に移行する。
【0041】
このステップS13では、掘削深さを下げると共に、船型データに基づいて掘削パターンを設定し、設定された掘削パターンに基づいて掘削部25を艙壁に対して所定距離を保ちながら横送りを行って掘削を継続する。
【0042】
ここで、掘削パターンとしては、図6に示すように、コラム部材22の中心が例えば海側で且つ船首側のA点にあり、掘削部25が船首側に向いているものとして、この状態で掘削部25を陸側に横送りし、陸側の掘削終了点Bでコラム部材22を船首方向に点Cまで移動させ、これと同時エレベータ旋回制御装置54を作動させて掘削部25を平面からみて反時計方向に旋回させ、点Cに達するまでの間で旋回角度が45度となるように制御する。
【0043】
次いで、コラム部材22を点Cから海方向に点Dまで移動させ、この間にエレベータ旋回制御装置54を作動させて掘削部25をさらに45度反時計方向に回動させる。この結果、コラム部材22が点Dに達したときには、掘削部25の延長方向が陸側となり、陸側の艙壁に対して直交すると共に、その先端が艙壁から所定距離離間した状態となる。
【0044】
次いで、点Dから船尾方向に横送りを開始して、コラム部材22が船尾側の掘削終了点Eに達すると、前記点B〜Dと同様の動作を行ってコラム部材22を点Gまで移動させることにより、掘削部25の延長方向を船尾側の艙壁と直交させ、その先端が艙壁と所定距離離間した状態となる。
【0045】
次いで、点Gから海側に横送りを開始して、コラム部材22が海側の掘削終了点Hに達すると、前記B〜Dと同様の動作を行って、コラム部材22を点Jまで移動させることにより、掘削部25の延長方向を海側の艙壁と直交させ、その先端が艙壁と所定距離離間した状態となる。
【0046】
さらに、点Jから船首側に横送りを開始して、コラム部材22が船首側の掘削終了点Kに達すると、前記B〜Dと同様の動作を行って、コラム部材22を点Aまで移動させることにより、掘削部25の延長方向を海側の艙壁と直交させ、その先端が艙壁と所定距離離間した状態となる。
【0047】
次いで、ステップS14に移行して、掘削部25のバケット27が船倉の底に近づいて掘削を完了する掘削完了深さに達したか否かを判定し、掘削完了深さに達していないときには、前記ステップS13に戻り、掘削完了深さに達したときには指定ハッチでの掘削完了と判断してステップS15に移行して、全てのハッチのバラ物排出作業を終了したか否かを判定し、バラ物排出作業を終了していないときには前記ステップS2に戻り、全てのハッチのバラ物排出作業を終了したときには処理を終了する。
【0048】
なお、上記掘削制御処理では、説明を省略しているが、掘削量を定量制御するために、掘削深さセンサ44a〜44c及び45a〜45cの検出値に基づいて実際にバケット27で掘削している掘削長さを検出して、この掘削長さに応じて掘削深さを制御すると共に、バケット27を駆動するスプロケット23の駆動トルクを検出する駆動トルクセンサ66の検出値に基づいて掘削量を推定し、これが一定となるように自動制御している。
【0049】
また、マイクロコンピュータ59の演算処理装置59cでは、図7に示す、非常停止監視処理を実行する。
この非常停止監視処理は、所定時間(例えば30msec)毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップS21で、バケット駆動制御装置55が作動状態であるか否かによってバケット27が駆動中であるか否かを判定し、これが停止状態であるときには、そのままタイマ割込処理を終了して図4のメインプログラムに復帰し、駆動状態であるときにはステップS22に移行する。
【0050】
このステップS22では、旋回塔制御装置52に対する現在の目標旋回速度V (n) を読込み、次いでステップS23に移行して、旋回塔6が旋回中であるか否かを判定する。この判定は、目標旋回速度V (n) が“0”以外の値であるか否かを判断することにより行い、V (n) =0であるときには、ステップS24に移行して、前回の目標旋回速度V (n−1) が“0”であるか否かを判定し、V (n−1) =0であるときには旋回塔6が停止状態を継続しているものと判断して直接ステップS27にジャンプし、V (n−1) ≠0であるときには、旋回塔6が旋回状態から停止状態に移行してものと判断して、ステップS25に移行して、そのときの旋回塔旋回角度センサ14の旋回角度検出値θDTを読込み、次いでステップS26に移行して、読込んだ旋回角度検出値θDTを停止時旋回角度θSTとして記憶装置59dの所定記憶領域に更新記憶してからステップS27に移行する。
【0051】
ステップS27では、現在の旋回塔旋回角度センサ14の旋回角度検出値θDTを読込み、次いでステップS28に移行して、読込んだ旋回角度検出値θDTから停止時旋回角度θSTを減算して偏差Δθを算出し、次いで、ステップS29に移行して、偏差Δθの絶対値|Δθ|が予め設定された許容角度ΔθST以上であるか否かを判定し、|Δθ|≧ΔθSTであるときには、旋回塔6が異常旋回しているものと判断してステップS30に移行して、少なくとも旋回塔制御装置52、バケット駆動装置54及び傾動リンク部制御装置56に対する駆動指令を零とする非常停止処理を行ってからステップS31に移行して、非常停止動作が行われたことを表す警報信号ARを警報回路57に出力してから処理を終了する。
【0052】
また、ステップS29の判定結果が|Δθ|<Δθであるときには、旋回塔6が正常であると判断して、後述するステップS36に移行する。
一方、ステップS23の判定結果が、V (n) ≠0であるときには旋回塔6が旋回中であると判断して、ステップS32に移行して、旋回塔旋回角度センサ14の旋回角度検出値θDT(n) を読込み、次いでステップS33に移行して今回の旋回角度検出値θDT(n) から前回値θDT(n−1) を減算した値をタイマ割込周期Tで除算することにより旋回塔旋回角速度V(n) を算出する。
【0053】
次いで、ステップS34に移行して、算出した旋回塔旋回角速度V(n) から旋回塔制御装置52に対する目標旋回速度指令値V を減算して偏差ΔVを算出し、次いでステップS35に移行して、偏差ΔVが予め設定された許容値ΔVST以上であるか否かを判定し、ΔV≧ΔVSTであるときには、旋回塔6の旋回角速度が異常であると判断して、前記ステップS30に移行し、ΔV<ΔVSTであるときには旋回塔の旋回動作が正常であると判断して、ステップS36に移行する。
【0054】
ステップS36では、傾動リンク部制御装置56に対する目標傾動角速度V を読込み、次いでステップS37に移行して、目標傾動角速度V が“0”であるか否かを判定し、V =0であるときには、傾動リンク部24が停止しているものと判断して、ステップS38に移行して、前回の目標旋回速度V (n−1) が“0”であるか否かを判定し、V (n−1) =0であるときには傾動リンク部24が停止状態を継続しているものと判断して直接ステップS41にジャンプし、V (n−1) ≠0であるときには、傾動リンク部24が傾動状態から停止状態に移行してものと判断して、ステップS39に移行して、そのときの傾動角度センサ38の傾動角度検出値θDLを読込み、次いでステップS40に移行して、読込んだ傾動角度検出値θDLをを停止時傾動角度θSLとして記憶装置59dの所定記憶領域に更新記憶してからステップS41に移行する。
【0055】
ステップS41では、現在の傾動角度センサ38の傾動角度検出値θDLを読込み、次いでステップS42に移行して、読込んだ傾動角度検出値θDLから停止時旋回角度θSLを減算して偏差Δθを算出し、次いで、ステップS43に移行して、偏差Δθの絶対値|Δθ|が予め設定された許容角度ΔθSL以上であるか否かを判定し、|Δθ|≧ΔθSLであるときには、傾動リンク部24が異常動作しているものと判断して前記ステップS29に移行し、|Δθ|<Δθであるときには、傾動リンク部24が正常であると判断して、そのままタイマ割込処理を終了して図4のメインプログラムに復帰する。
【0056】
一方、ステップS37の判定結果が、V (n) ≠0であるときには傾動リンク部24が傾動動作中であると判断して、ステップS44に移行して、傾動角度センサ38の旋回角度検出値θDL(n) を読込み、次いでステップS45に移行して今回の傾動角度検出値θDL(n) から前回値θDL(n−1) を減算した値をタイマ割込周期Tで除算することにより傾動リンク部24の傾動角速度V(n) を算出する。
【0057】
次いで、ステップS46に移行して、算出した旋回塔旋回角速度V(n) から傾動リンク部制御装置56に対する目標傾動角速度指令値V を減算して偏差ΔVを算出し、次いでステップS47に移行して、偏差ΔVが予め設定された許容値ΔVSL以上であるか否かを判定し、ΔV≧ΔVSLであるときには、傾動リンク部24の傾動角速度が異常であると判断して、前記ステップS29に移行し、ΔV<ΔVSLであるときには傾動リンク部24が傾動動作が正常であると判断して、タイマ割込処理を終了して図4のメインプログラムに復帰する。
【0058】
このように、上記実施形態によると、図4の掘削制御処理によって、連続式アンローダ1の走行フレーム5、旋回塔6、ブーム15、バケットエレベータ20及び傾動リンク部24が自動制御されて、該当するハッチからバラ物をバケット27で掻取り、これをシュート28を介して回転フィーダ29に供給し、この回転フィーダ29からブーム15内のベルトコンベヤ15aを介し、旋回塔6内のベルトコンベヤ6aを介してホッパー7に回収し、このホッパー7から定量フィーダ9を介し機内コンベヤ14を介して外部コンベヤ15に受け渡すことができる。
【0059】
そして、このバラ物の排出作業中に、艙壁と掘削部25の先端との間に両者の接触を防止するために所定距離だけ離間させて掘削を行っている関係で、艙壁側に残された残留バラ物が崩落することが発生する。このように残留バラ物が崩落すると、図8に示すように、掘削部25の先端側を覆うことになり、このとき、バケット27は駆動されているので、掘削部25の先端側の負荷が急増することにより、掘削部25が負荷にまけて前方に引っ張られる現象が発生し、傾動リンク部24及び/又はブーム15を介して旋回塔6が正常動作状態を逸脱することになる。この現象はバケット27がバラ物の大きな塊に当接した場合にも生じる。
【0060】
この現象を放置すると、掘削部25がそのまま前進を続けることにより、バケット27が艙壁に衝接して、バケット27及び艙壁を損傷することなる。しかしながら、本実施形態では、マイクロコンピュータ59で図7の非常停止処理を所定時間毎に実行しているので、今、掘削部25を横送り制御している場合を考えると、この横送り状態では、旋回塔6は目標旋回速度V で駆動制御されており、傾動リンク部24の傾動角度は固定されている。
【0061】
この状態で、上記バラ物の崩落等が発生して、掘削部25が前方に引っ張られたときに、例えば傾動リンク部24で傾動角度変化が生じない場合には、ブーム15を介して旋回塔6の旋回角速度が増加することになり、図7の非常停止制御処理が実行されたときには、図4の掘削制御処理において旋回塔6に対して横送りを維持する値の目標旋回角速度V が出力されており、これが“0”でないので、ステップS23からステップS32を経てステップS33に移行し、旋回塔6の旋回角速度V(n) を算出し、次いでステップS34に移行して、旋回角速度V(n) から目標旋回角速度V を減算して偏差ΔVを算出したときに、この偏差ΔVが設定値ΔVST以上となるため、掘削部25の負荷急増による旋回異常が発生したものと判断してステップS30に移行し、非常停止処理を行うことにより、少なくとも旋回塔制御装置52、エレベータ旋回制御装置54、エレベータ旋回制御装置54、バケット駆動制御装置55及び傾動リンク部制御装置56に対する制御指令を“0”として、これらを非常停止させ、その後、ステップS31に移行して警報信号ARを警報回路57に出力することにより、警報を発する。
【0062】
このため、掘削部25の前方への移動が阻止されることにより、その先端と艙壁との衝接を確実に防止することができる。
また、バラ物の崩落による掘削部25の前方への移動時に旋回塔6の旋回動作は正常であって、傾動リンク部24の傾動角度のみが増加した場合には、同様に、図7の非常停止処理が実行されたときに、目標傾動速度V (n) が“0”であることにより、ステップS38に移行し、前回の目標傾動速度V (n−1) も“0”であるので、ステップS41を経てステップS42に移行する。このとき、図4の掘削制御処理において、掘削パターンの決定時に傾動リンク部24の傾動角度が変更されると、その変更に図7の非常停止処理が実行されたときにステップS38からステップS39を経てステップS40に移行することにより、停止時傾動角度θSLが記憶されているので、現在の傾動角度検出値θDLから停止時傾動角度θSLを減算して算出される傾動角偏差Δθが正の大きな値となって、ステップS43でΔθ≧ΔθSLとなることにより、傾動リンク部24の作動異常が発生したものと判断して前記ステップS29に移行して、各部を非常停止状態に制御すると共に、警報回路57で警報を発する。
【0063】
このため、掘削部25の前方への移動が阻止されることにより、その先端と艙壁との衝接を確実に防止することができる。
同様に、図4の掘削制御処理において、掘削パターンの決定時に旋回塔6の旋回動作が停止している状態でバラ物の崩落が発生したときには、旋回塔制御装置52に対する目標旋回角速度V が“0”であることにより、この状態で、旋回塔6が旋回されると、旋回塔旋回角度検出値θDTに基づくステップS24〜ステップS29の処理によって、旋回塔6の旋回異常が検出され、これによってステップS30に移行して各部が非常停止されることにより、掘削部25と艙壁との衝接を確実に防止することができる。
【0064】
さらに、掘削パターンの決定時に傾動リンク部24に対して目標傾動角速度V を出力して、傾動角度を変更している最中に、バラ物の崩落が発生したときには、目標傾動角速度V がある値となっているので、ステップS44〜S47の処理において、検出される傾動角速度V(n) が目標傾動速度V より大きな値となることにより、ステップS47で傾動角度異常と判断されることにより、ステップS30に移行して各部が非常停止されることにより、掘削部25と艙壁との衝接を確実に防止することができる。
【0065】
このように、上記実施形態によると、バケットエレベータ20のバケットコンベヤが作動状態であるときに、バラ物の崩落等が発生して掘削部25の先端部の負荷が急増することにより、この掘削部25が艙壁側に引っ張られたときに、これを確実に検出して、非常停止させるので、掘削部25のバケット27が艙壁に衝接して、掘削部25及び/又は艙壁を損傷することを確実に防止するこができる。
【0066】
なお、上記実施形態においては、掘削部25が傾動リンク部24によって前後方向に進退可能に配設されてい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、傾動リンク部24が省略され、これに代えて掘削部25の掘削長さを変更するようにした連続式アンローダであっても、本発明を適用し得るものである。
【0067】
また、上記実施形態においては、走行フレーム5、旋回塔6、バケットエレベータ20及び傾動リンク部24の移動量に基づいて掘削部25の位置を制御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、ハッチコーミングの対角位置とバケットエレベータ20との間に夫々自動追尾式のレーザ距離計を設置して、このレーザ距離計の測定値に基づいてハッチコーミングに対するバケットエレベータ20の高さ及び水平位置を算出し、これに基づいて掘削部25の位置を制御するようにしてもよい。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る連続式アンローダの異常制御装置によれば、旋回状態検出手段で旋回ブームの旋回速度或いは旋回角度でなる旋回状態を検出し、これに基づいて非常停止手段で検出した旋回状態と目標旋回状態とに基づいて荷崩れ等の影響によって掘削部での負荷が急増したことにより掘削部が艙壁側に引っ張られている掘削異常状態であることを検出して非常停止制御するようにしたので、掘削部が艙壁に衝接して掘削部及び/又は艙壁を損傷することを確実に防止することができるという効果が得られる。
【0069】
また、請求項2に係る連続式アンローダの異常制御装置によれば、傾動状態検出手段で、傾動リンク部の傾動速度或いは傾動角度でなる傾動状態を検出し、これに基づいて非常停止手段で検出した傾動状態と目標傾動状態とに基づいて荷崩れ等の影響によって掘削部での負荷が急増したことによる掘削異常状態であることを検出して非常停止制御するようにしたので、掘削部が艙壁に衝接して掘削部及び/又は艙壁を損傷することを確実に防止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】本発明の一実施形態を示す連続式アンローダの概略構成図である。
【図2】図1における傾動リンク部及び掘削部の拡大側面図である。
【図3】図1の制御系を示すブロック図である。
【図4】図3のコントローラで実行する掘削制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図5】船倉内の荷を掻取り搬出する荷役の説明図である。
【図6】掘削パターンを示す説明図である。
【図7】図3のコントローラで実行する非常停止処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】掘削部にバラ物が崩落した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 連続式アンローダ
2 岸壁
5 走行フレーム
6 旋回塔
14 旋回塔旋回角度センサ
15 旋回ブーム
20 バケットエレベータ
22 コラム部材
23 駆動スプロケット
24 傾動リンク部
25 掘削部
26 チェーン
27 バケット
38 傾動角度センサ
51 走行制御装置
52 旋回塔制御装置
53 ブーム制御装置
54 エレベータ旋回制御装置
55 バケット駆動制御装置
56 傾動リンク部制御装置
57 警報回路
58 コントローラ
59 マイクロコンピュータ
61 情報入力装置
62 走行位置センサ

Claims (2)

  1. 走行フレーム上に旋回可能に配設された旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下されたバケットエレベータと、該バケットエレベータの下端に設けられた掘削部と、前記バケットエレベータと掘削部との間に張設された一対の無端チェーン間に取付けられた多数のバケットとを備えた連続式アンローダにおいて、前記旋回ブームの旋回状態を当該旋回ブームの旋回速度及び旋回角度の何れかに基づいて検出する旋回状態検出手段と、該旋回状態検出手段で検出した旋回状態と目標旋回状態とに基づいて前記掘削部の異常前進移動を検出し、当該掘削部の異常前進移動を検出したときに非常停止制御する非常停止手段とを備えたことを特徴とする連続式アンローダにおける掘削異常制御装置。
  2. 走行フレーム上に旋回可能に配設された旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下されたバケットエレベータと、該バケットエレベータの下端に傾動可能な傾動リンク部を介して設けられた掘削部と、前記バケットエレベータと掘削部との間に張設された一対の無端チェーン間に取付けられた多数のバケットとを備えた連続式アンローダにおいて、前記傾動リンク部の傾動状態を当該傾動リンク部の傾動速度及び傾動角度の何れかに基づいて検出する傾動状態検出手段と、該傾動状態検出手段で検出した傾動状態と目標傾動状態とに基づいて前記掘削部の異常前進移動を検出し、当該掘削部の異常前進移動を検出したときに非常停止制御する非常停止手段とを備えたことを特徴とする連続式アンローダにおける掘削異常制御装置。
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