JP4462733B2 - 吊荷の制振装置及び制振方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば大型の吊荷用コンテナクレーン等のクレーンに用いられる吊荷の制振装置、及びこうしたクレーンを用いた吊荷の制振方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンテナヤード内における、コンテナ船等の船舶と岸壁との間のコンテナの移動には、コンテナ荷役用のクレーンが使用される。すなわちクレーンは、荷物であるコンテナを吊荷として吊り下げ、岸壁から船舶へと搬送して荷積みし、また船舶の積荷から岸壁へと搬送して荷卸しするように荷役作業を行う。
こうしたクレーンにおいては、コンテナをワイヤーロープ等で吊り下げるため、荷役作業の過程で振動が発生することがある。こうした振動は、「スウェイ」と呼ばれる平行振動、及び「スキュー」と呼ばれる捩り振動の２種類に大別される。スウェイは、主としてコンテナ搬送時の加速、減速によって発生するものであり、またスキューは、主として風等の外乱、コンテナの偏心或いは初期姿勢等によって発生するものである。
このような振動が発生すると、コンテナを所定の位置に着船或いは着地させる際に多大な支障をきたすため、充分に制振させてから着船或いは着地させる必要がある。
【０００３】
吊荷、すなわちコンテナの制振方法としては、主として２種類の方法が知られており、各々「機械式制振」、「電気式制振」と称されている。以下、各々について説明する。
【０００４】
先ず、機械式制振を行うクレーンについて、図４及び図５を用いて説明する。
このクレーン１Ａは、ガーダエンド側（陸側）からブームエンド側（海側）へ突出するようにして略水平方向に張り出す枠体状のビーム３を備えたクレーン本体２と、コンテナ（吊荷）１０を着脱できるスプレッダ（吊具）１８と、スプレッダ１８を上下方向に移動させるためにワイヤーロープ２３、２４、２５、２６を巻き上げるドラム２７、２８と、吊具１８を水平方向に移動させるためビーム３に沿って移動するトロリ１１ａと、を備えている。スプレッダ１８は、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６によってトロリ１１ａから吊り下げられており、トロリ１１ａと一体に取り付けられた運転室５内から、運転者がコンテナ１０の動きを見下ろしながら、コンテナ１０の搬送を操作する。
なお以下において、ガーダエンド側からブームエンド側に向かう方向を「前方向」とし、この前方向に対する右側を「右方向」、左側を「左方向」と、各々称することとする。
【０００５】
図５に示すように、トロリ１１ａはビーム３（図５では図示略）上を前後方向移動可能に設けられており、前後方向に移動させるトロリ駆動装置（図示省略）が連結されている。
トロリ１１ａには、その前方側に前列トロリシーブ１４、１６が、その後方側に後列トロリシーブ１５、１７が、各々設けられている。前列トロリシーブ１４、１６は、前後方向、すなわちトロリ１１ａの移動軸線方向と略垂直方向に延在する第１の回転軸線ｒ１回りに回転可能に取り付けられ、第１の回転軸線ｒ１と略平行な第２の回転軸線ｒ２回りに回転可能に取り付けられている。前列トロリシーブ１４はトロリ１１ａの前列左側に、前列トロリシーブ１６は前列右側に、後列トロリシーブ１５は後列左側に、後列トロリシーブ１７は後列右側に、各々配され、スプレッダ１８を４点で吊り下げるようになっている。
またトロリ１１ａには、前列トロリシーブ１４、１６及び後列トロリシーブ１５、１７を、第１の回転軸線ｒ１及び第２の回転軸線ｒ２の方向を保ったままで各々前後方向に移動させ、互いを接近離隔させるシーブ駆動装置（図示省略）が設けられている。以下、これら第１の回転軸線ｒ１と第２の回転軸線ｒ２との距離を、「シーブ間隔」と称することとする。
【０００６】
また、スプレッダ（吊具）１８には、トロリシーブ１４、１５、１６、１７に対応するように、スプレッダシーブ（吊具シーブ）１９、２０、２１、２２が取り付けられている。これらスプレッダシーブ１９、２０、２１、２２は、各々がスプレッダ１８の中心から左右方向への距離を各々ほぼ等しくするようにして、前後２列に設けられている。スプレッダシーブ１９はスプレッダ１８の前列左側、スプレッダシーブ２０は後列左側、スプレッダシーブ２１は前列右側、スプレッダ２２は後列右側に配されており、スプレッダ１１はワイヤーロープ２３、２４、２５、２６によってトロリ１１ａに４点で吊り下げられるようになっている。
【０００７】
ワイヤーロープ２３は、前列トロリシーブ１４及びスプレッダシーブ１９に、ワイヤーロープ２４は、後列トロリシーブ１５及びスプレッダシーブ２０に、ワイヤーロープ２５は、前列トロリシーブ１６及びスプレッダシーブ２１に、ワイヤーロープ２６は、後列トロリシーブ１７及びスプレッダシーブ２２に、各々掛け回されている。
ワイヤーロープ２３、２４の一端部側は、ドラム２７に連結されており、また、ワイヤーロープ２５、２６の一端部側は、ドラム２８に連結されている。これらドラム２７、２８は、各々が図示しない駆動源により回転駆動され、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６を巻き取ってその長さを変化させるようになっている。なお、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６の各々の他端部側は、固定端となっている。
【０００８】
また、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６の各々は、ガーダエンドシーブ３１、３２、３３、３４に掛け回されている。これらガータエンドシーブ３１、３２、３３、３４は、各々が回動可能且つ前後移動可能に、ビーム３のガータエンド側に設けられている。そして、ガーダエンドシーブ３１、３２は、リンク機構を介して油圧ダンパ３０ａと、ガーダエンドシーブ３３、３４は、リンク機構を介して油圧ダンパ３０ｂと、各々連結されている。すなわち、ガーダエンドシーブ３１、３２、３３、３４及び油圧シリンダ３０ａ、３０ｂは、クレーン１Ａにおける、コンテナ１０の制振装置を構成している。
【０００９】
このクレーン１Ａを用いて、岸壁コンテナ置場（第１の荷物置場）１００のコンテナ１０を吊り下げてコンテナ船（第２の荷物置場）１０１へと搬送して積み重ね、積載コンテナ１０ａとして荷積みしていく場合には、先ずトロリ１１ａを岸壁コンテナ置場１００上方に位置させておき、ドラム２７、２８を各々回転させてワイヤーロープ２３、２４、２５、２６を送り出し、スプレッダ１８を巻き下げてコンテナ１０を把持・固定する。
そしてスプレッダ１８及びコンテナ１０を巻き上げるとともに、シーブ駆動装置１１Ｍを駆動させて、シーブ間隔を最大の間隔であるｌｗまで拡げる。こうすることで、ワイヤーロープ２３、２５とワイヤーロープ２４、２６とは逆ハの字状に拡がり、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６によるスプレッダ１８及びコンテナ１０の支持剛性が高まるので、搬送時にコンテナ１０の振動を発生させ難くすることができる。
【００１０】
次に、トロリ１１ａを前方向に移動させ、コンテナ１０をコンテナ船１０１上方まで搬送して停止させる。このとき、コンテナ１０に振動が発生している場合には、油圧シリンダ３０ａ、３０ｂによって充分に制振させておいてから、スプレッダ１８を巻き下げる。
【００１１】
スプレッダ１８をある高さまで巻き下げた時点で、シーブ間隔をｌｗから最小の間隔であるｌｎに狭めるように操作する。これは、コンテナ１０を荷積みする際に、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６が積載コンテナ１０ａと干渉、すなわち接触するのを防止するためである。もし干渉した場合には、正確に荷積みが行えず、最悪の場合はワイヤーロープ２３、２４、２５、２６が切断されるおそれがあるので、こうした事態は防止しなければならない。
なお、ここでいう高さとは、「シーブ開閉設定高さ」と称されるもので、図中に符号Ｌで示している。このシーブ開閉設定高さＬは、積載コンテナ１０ａの積重状態によって定まるものである。また、シーブ間隔の操作は、運転者の手動によるものでもよいし、制御装置等を用いた自動制御によるものでもよい。
【００１２】
こうした一連の荷役作業において振動が発生すると、その振動に応じてワイヤーロープ２３、２４、２５、２６の張力が変化する。すなわち、スプレッダ１８及びコンテナ１０の振動エネルギーは、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６を介して油圧ダンパ３０ａ、３０ｂに伝えられる。これら油圧ダンパ３０ａ、３０ｂが振動エネルギーを吸収することで、スプレッダ１８及びコンテナ１０の振動は減衰されて制振されることとなる。
【００１３】
もう１つのタイプのクレーンとして、図６乃至図８に示すクレーン１Ｂがある。このクレーン１Ｂは、トロリ１１ｂを自動制御により移動させることで積極的に吊荷を制振させる、「電気式制振」を行う。
このクレーン１Ｂの概略構成は、上記したクレーン１Ａのそれと比較して、次の２点が相異しているのみである。
第１点は、図７に示すように、コンテナ１０の制振装置は、吊荷センサ４１、トロリセンサ４２及び制御装置４３といった、トロリ駆動装置１１Ｍの自動制御を行うための一連の構成要素を備えている点である。
第２点は、油圧ダンパ３０ａ、３０ｂ、及びシーブ駆動装置を備えていない点である。すなわち、ガーダエンドシーブ３１、３２、３３、３４はクレーン本体２に、前列トロリシーブ１４、１６及び後列トロリシーブ１５、１７はトロリ１１ｂに、各々回転可能且つ移動不能に設けられている。
これら２点以外の構成要素は、クレーン１Ａと同一の構成要素であるので、これらには同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００１４】
吊荷センサ４１は、トロリ１１ｂに設けられ、スプレッダ１８の振れ角を光学的に検出することでコンテナ１０の振動を検出し、振れ角を検出値θとして、制御装置４３へと出力するものである。具体的には、スプレッダ１８上面に設けられたマークあるいは発光体（図示省略）の振動を、スプレッダ１８及びコンテナ１０の振動として検出する。
なお、トロリ１１ｂは、シーブ駆動装置を備えていない点及び吊荷センサ４１を備えている点以外は、上記したトロリ１１ａと同様の構成である。
【００１５】
トロリセンサ４２は、トロリ１１ｂの位置（トロリ位置）及び移動速度（トロリ速度）を検出し、トロリ位置を検出値ｘ、トロリ速度をｖとして、各々を制御装置５４へと出力するものである。
【００１６】
制御装置４３は、吊荷センサ４１及びトロリセンサ４２から送られた検出値、つまり振れ角θ、トロリ位置ｘ及びトロリ速度ｖに基づいて、コンテナ１０を制振させるようにトロリ駆動装置１１Ｍを制御する。すなわち、振れ角θ、トロリ位置ｘ及びトロリ速度ｖから、コンテナ１０を制振させるのに最適なトロリ１１ｂの移動量を算出し、この算出値をトロリ制御信号Ｃ１１としてトロリ駆動装置１１Ｍへと出力し、トロリ駆動装置１１Ｍの制御を行うように動作する。これにより、トロリ１１ｂはコンテナ１０の振動をうち消すように前後方向に移動され、制振を行う。
【００１７】
このように、トロリ１１ｂを自動制御により移動させることでコンテナ１０の制振を行うようにしているので、シーブ間隔を変化させる必要がなく、シーブ間隔はｌｎに固定されている。すなわち、積載コンテナ１０ａの積載状態に関わらず、コンテナ１０を順次積み重ねていくことができるようになっている。また同様に、油圧ダンパも必要がないため設けられていない。
【００１８】
なお、運転室５内の運転者は、トロリ１１ｂの移動やスプレッダ１８の巻き上げ及び巻き下げといった基本的な運転操作を手動で行うが、制御装置４３は、スプレッダ１８及びコンテナ１０の振動を検出すると、基本的には運転者の指示する速度指令に従いつつ、直ちにスプレッダ１８及び及びコンテナ１０を制振させるための動きを追加するように、トロリ制御装置１１Ｍを制御するようになっている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上記の機械式制振及び電気式制振には、各々以下のような問題がある。
先ず機械的制振においては、油圧ダンパ３０ａ、３０ｂによってワイヤーロープ２３、２４、２５、２６の各張力の変化を吸収することで、コンテナ１０の制振を行うようにしているが、これは逆に言えば、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６の張力に変化があればそれを吸収してしまうということである。つまり、トロリ１１ａの加速時或いは減速時にもワイヤーロープ２３、２４、２５、２６の各張力は変化するが、このときの張力変化も吸収されてしまうことがあった。
また、コンテナ船１０１の上方で静止させた際に振動が生じている場合には、積極的に制振させることはできず、油圧ダンパ３０ａ、３０ｂがコンテナ１０の振動エネルギーを吸収するまでの間は、待機していなければならない。
更に、油圧ダンパ３０ａ、３０ｂのメンテナンスには、多大な手間、時間を要し、結果的にメンテナンスコストが高くなり、これを用いずとも制振できる手段が望まれていた。
【００２０】
一方、電気式制振では、吊荷に振動が生じた場合には、トロリ１１ｂは運転者の操作と異なる動作をすることとなる。例えば、運転者は図８（ａ）に二点鎖線で示すように速度指示したとしても、図８（ｂ）に示す振動を検出すると直ちに、トロリ１１ｂは図８（ａ）中破線で囲ったような急激な追加動作をすることとなる。こうした急激な動作は、トロリ１１ｂと一体になって移動する運転室５内の運転者に悪影響を与える。すなわち、運転者が予測困難な急激な動作を行うために、運転者の乗り心地を著しく低下させ、これにより、荷役作業に支障をきたす場合があった。
また、シーブ間隔をｌｎに狭めたまま固定しているため、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６によるコンテナ１０の支持剛性が低下し、風等の外乱によって振動し易くなっていた。
【００２１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、荷役作業中における振動の発生を抑制するとともに、振動が生じても短時間で制振させて、荷役効率の向上を図るとともに、設備のメンテナンス負荷の軽減を図ることができる、吊荷の制振装置及び制振方法を提供すること、を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、クレーン本体と、該クレーン本体上を運転室とともに略水平に前後方向移動可能なトロリと、該トロリを移動させるトロリ駆動装置と、該トロリの移動軸線と略直交する第１の回転軸線回りを回転可能なように、該トロリの前方側の左右に一対づつ設けられた前列トロリシーブと、前記第１の回転軸線と略平行な第２の回転軸線回りを回転可能なように、前記トロリの後方側の左右に一対づつ設けられた後列トロリシーブと、前記前列トロリシーブと前記後列トロリシーブのうちの少なくとも一方を前後方向に移動させ、これら前列トロリシーブと後列トロリシーブとのシーブ間隔を変化させるシーブ駆動装置と、吊具シーブを有し且つ荷物を固定する吊具と、前記前列トロリシーブ及び後列トロリシーブとこれらに対応する吊具シーブとの間に各々掛け回されるワイヤーロープと、これらワイヤーロープを巻き取り又は送り出して、前記吊具を巻き上げ又は巻き下げるドラムと、を備え、第１の荷物置場と第２の荷物置場のうちの一方にある荷物を吊荷として吊り下げて他方へと搬送し順次ブロック状に積み重ねていく、又は、前記第１の荷物置場と前記第２の荷物置場のうちの他方にブロック状に積み重ねられた荷物を吊荷として吊り下げて順次一方へと搬送していくクレーンにおいて用いられる、吊荷を制振させるための制振装置であって、前記第１の荷物置場又は前記第２の荷物置場に積み重ねられた荷物の積重状態を検出して検出値を出力する積荷センサを備え、ワイヤーロープと積荷が干渉しない範囲において、前記シーブ間隔が最大限となるよう調整することを特徴とする。
【００２３】
このように、積荷センサによって積荷の積載状態を検知できるので、ワイヤーロープと積荷とが干渉、すなわち接触するのを防止することができる。そのため、ワイヤーロープと積荷とが接触しない範囲において、シーブ間隔を最大限に拡げ、吊荷の支持剛性を高めることができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の吊荷の制振装置であって、前記積荷センサは前記トロリ又は前記クレーン本体に設けられ、前記荷物と前記トロリとの距離を光学的に検出して該距離を検出値として出力することを特徴とする。
【００２５】
このように、非接触の状態で光学的に荷物の積載状態を検出できるようにしているので、積荷センサの構成を簡易なものとできるとともに、動作を正確に行わせることができる。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の吊り荷の制振装置であって、前記吊荷の振動を検出して検出値を出力する吊荷センサと、前記トロリの位置及び移動速度を検出して検出値を出力するトロリセンサと、これら吊荷センサ及びトロリセンサからの各検出値に基づいて前記トロリ駆動装置を制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
このように、吊荷の振動、トロリの位置及び移動速度をパラメーターとして、制御装置にトロリ駆動装置を制御させるようにしているので、吊荷に振動が発生している場合にそれを制振させるようにトロリを移動させることができる。このため、これら構成要素によって吊荷の制振を充分に行うことができ、従来必要であった制振のための他の構成要素を不要とできる。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の吊荷の制振装置であって、前記制御装置は、前記積荷センサからの検出値に基づいて前記シーブ駆動装置を制御することを特徴とする。
【００２９】
このように、吊荷の積載状態に基づいて、制御装置にシーブ駆動装置を制御させるようにしているので、最適なシーブ間隔に設定することができる。このため、吊荷をブロック状に積載していく際に、ワイヤーロープが、既に積載されている積荷等の荷物と干渉するのを防止することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の吊荷の制振装置を用いた吊荷の制振方法であって、前記吊荷を吊り下げた前記トロリが、前記シーブ間隔を最大としたまま前記第１又は第２の荷物置場の上方まで搬送された後に、前記制御装置は、前記吊荷を制振させるように前記トロリ駆動装置を制御することを特徴とする。
【００３１】
このように、シーブ間隔を最大間隔としたままで吊荷を搬送するので、吊荷の支持剛性を高め、トロリの加速時或いは減速時にあっても、吊荷に振動が発生するのを抑制することができる。
そして、吊荷を積載する位置の上方で制振動作を行わせるようにしているので、吊荷の搬送時には急激な運動を伴わず、運転者の意志に従ってトロリを移動させることができる。
【００３２】
請求項６に記載に発明は、請求項５に記載の吊荷の制振方法であって、前記吊荷を吊り下げた前記トロリが、前記シーブ間隔を最大としたまま前記第１又は第２の荷物置場の上方まで搬送された後に、前記制御装置は、前記シーブ間隔が、前記第２の荷物置場に前記吊荷を積み重ね可能な最大間隔となるように、前記シーブ駆動装置を制御することを特徴とする。
【００３３】
このように、吊荷の支持剛性を可能な限り最大限まで高めて、振動の発生を抑制しながら吊具を巻き上げ或いは巻き下げして、吊荷を順次積み重ねていくことができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る吊荷の制振装置及び吊荷の制振方法の実施の形態について、図１乃至図３を用いて説明する。
なお、従来例において説明した構成部材と同一部材には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
この吊荷の制振装置は、図１及び図２に示すように、吊荷センサ５１と、トロリセンサ５２と、積荷センサ５３ａ、５３ｂと、制御装置５４とを備えて構成されている。
この吊荷の制振装置が備えられたクレーン１は、ガータエンド側の岸壁コンテナ置場（第１の荷物置場）１００にあるコンテナ（荷物）１０を吊荷として吊り下げてブームエンド側のコンテナ船（第２の荷物置場）１０１に搬送し、順次ブロック状に積み重ねて積載コンテナ（積荷）１０ａとして積載していくように荷役作業を行う。また逆に、コンテナ船１０１にブロック状に積み重ねられた積載コンテナ１０ａのコンテナ１０を吊荷として吊り下げて、順次岸壁コンテナ置場１００へと搬送していき、順次ブロック状に積み重ねていくか、或いはトラックや鉄道等の陸上輸送手段に直接積載するような荷役作業も行う。
【００３５】
吊荷センサ５１は、トロリ１１に設けられ、スプレッダ１８の振れ角を光学的に検出することでコンテナ１０の振動を検出し、振れ角を検出値θとして、各々を制御装置５４へと出力するものである。具体的には、スプレッダ１８上面に設けられたマークあるいは発光体（図示省略）の振動を、スプレッダ１８及びコンテナ１０の振動として検出する。
【００３６】
トロリセンサ５２は、トロリ１１の位置（トロリ位置）及び移動速度（トロリ速度）を検出し、トロリ位置を検出値ｘ、トロリ速度をｖとして、各々を制御装置５４へと出力するものである。
【００３７】
積荷センサ５３ａ、５３ｂは、トロリ１１に設けられ、各々が、ブロック状に積み重ねられた積載コンテナ１０ａとトロリ１１との距離（高さ）を光学的に検出し、この高さを検出値ｄとして制御装置５４へと出力するものである。これにより、積載コンテナ１０ａの積重状態、すなわち積載コンテナ１０ａの凹凸状態を検出することができる。
なおここでは、２個の積荷センサを用いる例を示しているが、その個数は適宜変更可能である。また、設けられる場所はトロリ１１に限らず、例えばビーム３に多数個を配列するようにして、クレーン本体２に直接設けてもよい。多く用いれば、それだけ厳密に積載コンテナ１０ａの凹凸状態を検出できることは、言うまでもない。
なおトロリ１１は、吊荷センサ５１と積荷センサ５３ａ、５３ｂとを備えている点以外は、従来例におけるトロリ１１ａと同様の構成である。
【００３８】
制御装置５４は、吊荷センサ５１及びトロリセンサ５２から送られた検出値、つまり振れ角θ、トロリ位置ｘ及びトロリ速度ｖに基づいて、コンテナ１０を制振させるようにトロリ駆動装置６１を制御する。すなわち、振れ角θ、トロリ位置ｘ及びトロリ速度ｖから、コンテナ１０を制振させるのに最適なトロリ１１の移動速度を算出し、この算出値をトロリ制御信号Ｃ１としてトロリ駆動装置６１へと出力し、トロリ駆動装置６１の制御を行うように動作する。これにより、トロリ１１は積荷１０の振動をうち消すように前後方向に移動され、制振を行う。
【００３９】
また制御装置５４は、積荷センサ５３ａ、５３ｂから送られた検出値、つまり高さｄに基づいて、シーブ間隔を最適に、すなわちコンテナ１０をコンテナ船１０１に積み重ね可能な最大間隔ｌｃとするように、シーブ駆動装置６２を制御する。すなわち高さｄから、最適なシーブ間隔を算出し、この算出値をシーブ制御信号Ｃ２としてシーブ駆動装置６２へと出力し、シーブ駆動装置６２の制御を行うように動作する。
この「積み重ね可能な最大間隔」とは、コンテナ１０をコンテナ船１０１に積み重ねる際に、既にブロック状に積み重ねられた積載コンテナ１０ａとワイヤーロープ２３、２４、２５、２６とが干渉しない、つまり接触しない範囲で可能な限り最大としたシーブ間隔をいう。すなわち、コンテナ１０の支持剛性を可能な限り最大限まで高めた状態でスプレッダ１８を降下させて、コンテナ船１０１上或いは積載コンテナ１０上ににコンテナ１０を積み重ねられるようにする。
【００４０】
次に、この制振装置を用いた吊荷の制振方法について説明する。
ここでは、岸壁側荷物置場１００の荷物をコンテナ１０として吊り下げてコンテナ船１０１へと搬送し、コンテナ船１０１にコンテナ１０を順次ブロック状に積み重ねて積載していく場合について、説明する。
【００４１】
先ず、トロリ１１を岸壁コンテナ置場１００上方に位置させておき、ドラム２７、２８を各々回転させてワイヤーロープ２３、２４、２５、２６を送り出し、スプレッダ１８を巻き下げて、荷物をコンテナ１０として固定させる。なお、トロリ１１がコンテナ船１０１の上方に到達するまでの間は、制御装置５４には動作させず、この間の各操作は運転者が手動にて行う。
【００４２】
スプレッダ１８にコンテナ１０を固定したら、ドラム２７、２８によりワイヤーロープ２３、２４、２５、２６を巻き取り、スプレッダ１８を巻き上げるとともに、シーブ駆動装置６１を駆動させて、シーブ間隔を最大間隔ｌｗまで拡げる。こうすることで、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６によるスプレッダ１８及びコンテナ１０の支持剛性を高めておき、コンテナ１０の振動を搬送時に発生させ難くする。
【００４３】
次に、トロリ１１を前方向に移動させ、コンテナ１０をコンテナ船１０１上方まで搬送する。この速度パターンは、図３（ａ）に示すように、運転者が操作し易いよう、一定の加速度加速させ一定の速度とさせた後に、一定の加速度で減速させてコンテナ船１０１の上方、すなわち積載位置の上方で一旦停止させる（図中Ｓ）、いわゆる台形型の運転パターンとする。なお図３（ａ）に時間を対応させるように、コンテナ１０の振れ角を図３（ｂ）に示している。これらの図に示すように、トロリ１１の加速を始めた時点から、コンテナ１０には振動が発生している。
【００４４】
トロリ１１を一旦停止させた後に、制御装置５４を用いてコンテナ１０の制振動作を行わせる。すなわち制御装置５４は、コンテナ１０の振れ角θ、及びトロリ１１のトロリ位置ｘ、トロリ速度ｖに基づいて、コンテナ１０を制振させるようにトロリ駆動装置６１を制御し、トロリ１１を前後方向に若干量周期的に移動させる。こうすると、短時間で振動は減衰し、コンテナ１０は制振される。
【００４５】
またトロリ１１を一旦停止させた後に、シーブ間隔を、コンテナ１０をコンテナ船１０１に積み重ね可能な最大距離とさせるように、制御装置５４にシーブ間隔の調整動作を行わせる。すなわち制御装置５４は、高さｄに基づいて、シーブ間隔をｌｃとさせるように、シーブ駆動装置６２を制御する。
このシーブ間隔の調整動作を行わせるのは、コンテナ１０の制振動作を行わせながらでもよいし、制振動作を終了させた後に行わせてもよい。
【００４６】
このようにして制振され且つその支持剛性が高められたコンテナ１０は、巻き下げられ、コンテナ船１０１上或いは積載コンテナ１０ａ上に順次積み重ねられる。
【００４７】
本実施形態に係る吊荷の制振装置においては、コンテナ船１０１又は岸壁コンテナ置場１００に積み重ねられた積載コンテナ１０ａの積重状態を検出して検出値を出力する積荷センサ５３ａ、５３ｂを備えているので、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６と積載コンテナ１０ａとが干渉、すなわち接触しない範囲において、シーブ間隔を最大限に拡げることができる。そのため、ワイヤーロープ２３、２４、２５、２６によるコンテナ１０の支持剛性を高めることができ、振れ周期を短くできて短時間で減衰させることができ、制振に要する時間を短縮化できる。そして、支持剛性を高めているため、スプレッダ１８の巻き上げ時及び巻き下げ時に、風等の外乱による振動の発生を抑制できる。これにより、荷役効率を向上させることができる。
【００４８】
また、積荷センサ５３ａ、５３ｂは、積載コンテナ１０ａと非接触の状態で光学的にその積載状態を検出できるようにしているので、積荷センサ５３ａ、５３ｂ構成を簡易なものとできるとともに、動作を正確に行わせることができる。これにより、荷役作業の信頼性を高めることができるとともに、メンテナンスを容易としてコストの低廉化を図ることができる。
【００４９】
更に、吊荷センサ５１、トロリセンサ５２を用いて、コンテナ１０の振動、トロリの位置及び移動速度をパラメーターとして、制御装置５４にトロリ駆動装置６１を自動制御させてコンテナ１０を制振するようにしているので、従来必要であった構成要素、例えば油圧ダンパ、を不要とできる。そのため、トロリの移動によって振動が増大されるといった悪影響を無くすことができるとともに、これまで要していた油圧ダンパのメンテナンスを不要とし、クレーン１の設備のメンテナンス負荷を軽減して、メンテナンスコストの低廉化が図れる。
【００５０】
更に、最適なシーブ間隔の設定も、制御装置５４に自動制御させるようにしているので、高効率で制振できるとともに、運転者の負担を軽減できる。
【００５１】
また、本実施形態に係る吊荷の制振方法においては、コンテナ１０を吊り下げたトロリ１１を、シーブ間隔を最大間隔ｌｗとしたままでコンテナ船１０１の上方まで搬送し、その後に制御装置５４がコンテナ１０を制振させるようにトロリ駆動装置６１を制御するようにしているので、コンテナ１０のの支持剛性を高め、トロリ１１の加速時或いは減速時にあってもコンテナ１０に振動が発生するのを抑制することができ、後に行う制振動作を簡略化できる。
そして、コンテナ船１０１の上方、すなわちコンテナ１０を積載する位置の上方で制振動作を行わせるようにしているので、コンテナ１０の搬送時には急激な運動を伴わず、運転者の意志に従ってトロリ１１を移動させることができる。そのため、運転室５内の乗り心地を向上させ、運転者の負担を軽減することができ、これにより、荷役効率の向上を図ることができる。
【００５２】
また、コンテナ１０を吊り下げたトロリ１１を、シーブ間隔を最大間隔ｌｗとしたままでコンテナ船１０１の上方まで搬送し、その後に制御装置５４が、シーブ間隔を、積み重ね可能な最大間隔ｌｃとするように、シーブ駆動装置６２を制御するようにしているので、コンテナ１０の支持剛性を可能な限り最大限まで高めて、振動の発生を抑制しながらスプレッダ１８を巻き上げ或いは巻き下げし、コンテナ１０をコンテナ船１０１に順次積載していくことができる。これにより、特に風の影響を受けやすいブームエンド側での振動の発生を効果的に抑制することができ、荷役効率を更に向上させることができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る吊荷の制振装置及び制振方法においては、上記の如き構成としているので、荷役作業中における振動の発生を抑制するとともに、振動が生じても短時間で制振させて、荷役効率の向上を図るとともに、設備のメンテナンス負荷の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る吊荷の制振装置及び制振方法の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】 同ブロック図である。
【図３】 本発明に係る吊荷の制振方法の実施形態を示す図であって、（ａ）はトロリの速度パターンを、（ｂ）はそのときの吊荷の振れ角を示すグラフ図である。
【図４】 従来の吊荷の制振装置及び制振方法の一例を示す概略構成図である。
【図５】 図４の主要部を拡大して示す概略構成図である。
【図６】 従来の吊荷の制振装置の他の一例を示す概略構成図である。
【図７】 同ブロック図である。
【図８】 従来の吊荷の制振方法の他の一例を示す図であって、（ａ）はトロリの速度パターンを、（ｂ）はそのときの吊荷の振れ角を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１ クレーン
２ クレーン本体
１０ コンテナ（吊荷、荷物）
１０ａ 積載コンテナ（積荷、荷物）
１１ トロリ
１４、１６ 前列トロリシーブ
１５、１７ 後列トロリシーブ
１８ スプレッダ（吊具）
１９、２０、２１、２２ スプレッダシーブ（吊具シーブ）
２３、２４、２５、２６ ワイヤーロープ
２７、２８ ドラム
３１、３２、３３、３４ ガーダエンドシーブ
５１ 吊荷センサ
５２ トロリセンサ
５３ａ、５３ｂ 積荷センサ
５４ 制御装置
６１ トロリ駆動装置
６２ シーブ駆動装置
１００ 岸壁コンテナ置場（第１の荷物置場）
１０１ コンテナ船（第２の荷物置場）
ｒ１ 第１の回転軸線
ｒ２ 第２の回転軸線

Claims (6)

1. クレーン本体と、
   該クレーン本体上を運転室とともに略水平に前後方向移動可能なトロリと、
   該トロリを移動させるトロリ駆動装置と、
   該トロリの移動軸線と略直交する第１の回転軸線回りを回転可能なように、該トロリの前方側の左右に一対づつ設けられた前列トロリシーブと、
   前記第１の回転軸線と略平行な第２の回転軸線回りを回転可能なように、前記トロリの後方側の左右に一対づつ設けられた後列トロリシーブと、
   前記前列トロリシーブと前記後列トロリシーブのうちの少なくとも一方を前後方向に移動させ、これら前列トロリシーブと後列トロリシーブとのシーブ間隔を変化させるシーブ駆動装置と、
   吊具シーブを有し且つ荷物を固定する吊具と、
   前記前列トロリシーブ及び後列トロリシーブとこれらに対応する吊具シーブとの間に各々掛け回されるワイヤーロープと、
   これらワイヤーロープを巻き取り又は送り出して、前記吊具を巻き上げ又は巻き下げるドラムと、
   を備え、第１の荷物置場と第２の荷物置場のうちの一方にある荷物を吊荷として吊り下げて他方へと搬送し順次ブロック状に積み重ねていく、又は、前記第１の荷物置場と前記第２の荷物置場のうちの他方にブロック状に積み重ねられた荷物を吊荷として吊り下げて順次一方へと搬送していくクレーンにおいて用いられる、吊荷を制振させるための制振装置であって、
   前記第１の荷物置場又は前記第２の荷物置場に積み重ねられた荷物の積重状態を検出して検出値を出力する積荷センサを備え、ワイヤーロープと積荷が干渉しない範囲において、前記シーブ間隔が最大限となるよう調整することを特徴とする吊荷の制振装置。
2. 前記積荷センサは前記トロリ又は前記クレーン本体に設けられ、前記荷物と前記トロリとの距離を光学的に検出して該距離を検出値として出力することを特徴とする請求項１に記載の吊荷の制振装置。
3. 前記吊荷の振動を検出して検出値を出力する吊荷センサと、
   前記トロリの位置及び移動速度を検出して検出値を出力するトロリセンサと、
   これら吊荷センサ及びトロリセンサからの各検出値に基づいて前記トロリ駆動装置を制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吊荷の制振装置。
4. 前記制御装置は、前記積荷センサからの検出値に基づいて前記シーブ駆動装置を制御することを特徴とする請求項３に記載の吊荷の制振装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の吊荷の制振装置を用いた吊荷の制振方法であって、
   前記吊荷を吊り下げた前記トロリが、前記シーブ間隔を最大としたまま前記第１又は第２の荷物置場の上方まで搬送された後に、前記制御装置は、前記吊荷を制振させるように前記トロリ駆動装置を制御することを特徴とする吊荷の制振方法。
6. 前記吊荷を吊り下げた前記トロリが、前記シーブ間隔を最大としたまま前記第１又は第２の荷物置場の上方まで搬送された後に、前記制御装置は、前記シーブ間隔が、前記第１又は第２の荷物置場に前記吊荷を積み重ね可能な最大間隔となるように、前記シーブ駆動装置を制御することを特徴とする請求項５に記載の吊荷の制振方法。

Images