JP4653871B2 - Tire crane - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷役レーンに柔軟に対応できるラバータイヤ式クレーンの長所を生かしてレーン替えを自動的に行えるようにしたタイヤ式クレーンに関する。
【0002】
【従来の技術】
コンテナヤードを自動化するには、従来の有人ラバータイヤ式クレーンを無人化して荷役作業を行わせ、その柔軟性を損なわないためにもレーン替えが必要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、係る従来の要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来の機器やソフトを大幅に改造することなく無人で荷役できるようにしたタイヤ式クレーンを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係るタイヤ式クレーンは、クレーン横ずれ量Eを検出する位置偏差量検知装置と、目標進行方向に対するクレーン姿勢角偏差αを検出する姿勢角偏差量検知装置と、クレーン横ずれ量E及びクレーン姿勢角偏差αが目標値に収まるように左右の走行タイヤの回転をそれぞれ独立に制御する制御装置とを備えたタイヤ式クレーンであって、前記位置偏差量検知装置を、支持体を介してクレーン本体の少なくとも一方の側に設けると共に、レーン替えの都度、前記走行タイヤに連動してその場回頭させることを特徴としている。
【0005】
係る構成により、レーン替え走路上に敷設した基準点が発する信号をクレーン側の位置偏差量検知装置で検知し、その偏差情報と目標となる走行線上からの差分を把握し、これと合わせてクレーンに搭載されている姿勢角偏差量検知装置が取得した角度情報と目標となる姿勢角との差分を取り、これらの情報を制御装置である計算機で処理し、左右の走行タイヤの回転差を発生させて偏差量が目標値に収まるように制御する。
【0006】
また、本発明に係るタイヤ式クレーンは、前記位置偏差量検知装置を、支持体を介してクレーン本体の片側中央に設けると共に、レーン替えの都度、前記走行タイヤに連動してその場回頭させることを特徴としている。
【0007】
また、本発明に係るタイヤ式クレーンは、前記位置偏差量検知装置を、支持体を介してクレーン本体の両側中央に設けると共に、レーン替えの都度、前記走行タイヤに連動してその場回頭させることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【0011】
本発明のラバータイヤ式クレーンについて説明する前にコンテナターミナルについて説明する。図1に示すように、コンテナターミナルAには、X軸方向の第1走行レーン1a,1b、及びY軸方向の第2走行レーン4a,4bが設けられており、ラバータイヤ式クレーン(以下、クレーンと称する)2aは、第1走行レーン1a,1bから第2走行レーン4a,4bへ、あるいは、第2走行レーン4a,4bから第1走行レーン1a,1bへのレーン替え可能になっている。
【0012】
また、第1走行レーン1a,1bの内側には、磁気基準点3a,3bが第1走行レーン1a,1bに沿って一定間隔で敷設され、更に、第2走行レーン4a,4bの内側には、磁気基準点5a,5bが第2走行レーン4a,4bに沿って一定間隔で敷設されている。
【0013】
図1及び図2に示すように、本発明のクレーン2aは、クレーン本体10の前後左右に4つの脚部6を持っているが、右前方の脚部6aのラバータイヤ8aは、脚部6aに搭載したモーター7aによって積極駆動されるようになっている。
また、左後方の脚部6bのラバータイヤ8bは、脚部6bに搭載したモーター7bによって積極駆動されるようになっている。その他のラバータイヤ8は、従動するようになっている。
【0014】
図3(a)及び(b)に示すように、脚部6aに設けられているラバータイヤ8a及び8は、図示しない駆動装置によって90度その場回頭するようになっている。同様に、脚部6bのラバータイヤ8a及び8、及び脚部6のラバータイヤ8も図示しない駆動装置によって90度その場回頭するようになっている。
【0015】
更に、図3(a)及び(b)に示すように、脚部6aには、位置偏差量検知装置としての磁気検出センサ11aが設けられている。この磁気検出センサ11aは、横長に形成され、ラバータイヤ8の支持軸12と平行になるようにブラケット13を介してタイヤ支持フレーム14に取り付けられている。また、脚部6bには、位置偏差量検知装置としての磁気検出センサ11bが、上記磁気検出センサ11aと同様に取り付けられている。
【0016】
図4に示すように、磁気検出センサ11aは、その基盤23に横一列に取り付けた複数個の磁気センサ15から構成されている。そして、コンテナターミナルAの路面Bに敷設されている磁気基準点3aに接近した状態で取り付けられている。また、磁気センサ15は、磁気基準点3aの幅と等しいか、それより短いピッチで取り付けられている。磁気検出センサ11bも磁気検出センサ11aと同様に形成されている。
【0017】
上記クレーン2aは、タイヤ走行式であるからレール式のように進行方向に機械的ガイドができないため、走行時点で磁気基準点3aからずれることが避けられない。
【0018】
このため、磁気検出センサ11a,11bによって磁気基準点3aに対するクレーン2aの横ずれ量Eを検知し、その横ずれ量Eが目標値に収まるように左右の駆動式ラバータイヤ8a,8bの回転をそれぞれ単独に制御する。
【0019】
具体的に説明すると、磁気検出センサ11a,11bの中心16が磁気基準点3aの中心17から外れている場合は、作動(ON)している磁気センサ15の数(プラス側の作動数又はマイナス側の作動数)によってずれ量とずれ方向を検出し、その検出結果によってクレーン2の横ずれ量Eを補正すればよい。
【0020】
図5に示すように、制御装置18aには、前及び後脚磁気検出センサ11a,11b、起動スイッチ19、モーター回転数検出器20、及び姿勢角偏差量検知装置(以下、ジャイロと称する)21が電気的に接続されている。
【0021】
上記ジャイロ21は、目標進行方向に対するクレーン2aの姿勢角偏差αを検出し、この姿勢角偏差αが目標値に収まるように右脚走行モーター7a、及び左脚走行モーター7bをそれぞれ単独に制御するようになっている。
【0022】
次に、上記クレーンの姿勢制御について説明する。
【0023】
図1に示すように、第1走行レーン1a,1bに沿ってx方向に走行しているクレーン2aは、走行中、磁気検出センサ11a,11b、及びジャイロ21によって横ずれ量E及び姿勢角偏差αが目標値に収まるように制御される。
【0024】
上記クレーン2aは、第1走行レーン1a,1bと第2走行レーン4a,4bが交差している地点に達すると、一旦、停止し、全てのラバータイヤ8a,8b,8をコンテナターミナルAのY方向に回頭させる。すると、ラバータイヤ8の支持フレーム14に取り付けられている磁気検出センサ11a,11bもラバータイヤ8と一緒にコンテナターミナルAのY方向に向きを変える。
【0025】
しかる後に、クレーン2aを第2走行レーン4a,4bに沿ってy方向に走行させると、走行中、磁気検出センサ11a,11b、及びジャイロ21によって横ずれ量E及び姿勢角偏差αが目標値に収まるように制御される。
【0026】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0027】
図6に示すように、このクレーン2bは、クレーン本体10の右側中央に磁気検出センサ11a’を設けるとともに、クレーン本体10の左側中央に磁気検出センサ11b’を設けている。これらの磁気検出センサ11a’,11b’は、図7に示すように、クレーン本体10の下面に設けたブラケット22の下端部に取り付けられており、クレーン2bのレーン替えの都度、ラバータイヤ8に連動して90度回転するようになっている(図7及び図8参照)。
【0028】
この例の場合、第2の走行レーン4a,4bの中央に当該走行レーン4a,4bに沿って一定間隔で磁気基準点5が敷設されている。
【0029】
このクレーン2bの制御系は、図9に示すようになっている。即ち、制御装置18bには、右及び左脚磁気検出センサ11a′,11b′、起動スイッチ19、モーター回転数検出器20、及び姿勢角偏差量検知装置(以下、ジャイロと称する)21が電気的に接続されている。
【0030】
上記ジャイロ21は、目標進行方向に対するクレーン2bの姿勢角偏差αを検出し、この姿勢角偏差αが目標値に収まるように右脚走行モーター7a、及び左脚走行モーター7bをそれぞれ単独に制御するようになっている。
【0031】
その他の構造については、第1の実施の形態のものと変わりがないため、同じ部品に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。
【0032】
次に、上記クレーンの姿勢制御について説明する。
【0033】
図6に示すように、第1走行レーン1a,1bに沿ってx方向に走行しているクレーン2bは、走行中、右及び左脚磁気検出センサ11′,11b′、及びジャイロ21によって横ずれ量E及び姿勢角偏差αが目標値に収まるように制御される。
【0034】
上記クレーン2bは、第1走行レーン1a,1bと第2走行レーン4a,4bが交差している地点に達すると、一旦、停止し、全てのラバータイヤ8a,8b,8をコンテナターミナルAのY方向に回頭させる。すると、ラバータイヤ8の支持フレーム14に取り付けられている磁気検出センサ11a,11bもラバータイヤ8と一緒にコンテナターミナルAのY方向に向きを変える。
【0035】
しかる後に、クレーン2bを第2走行レーン4a,4bに沿ってy方向に走行させると、走行中、右及び左脚磁気検出センサ11a′,11b′、及びジャイロ21によって横ずれ量E及び姿勢角偏差αが目標値に収まるように制御される。
【0036】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
【0037】
図10に示すように、このクレーン2cは、クレーン本体10の右側中央に磁気検出センサ11a’を設けている。この磁気検出センサ11a’は、図11に示すように、クレーン本体10の下面に設けたブラケット22の下端部に取り付けられており、クレーン2cのレーン替えの都度、ラバータイヤ8に連動して90度回転するようになっている(図11及び図12参照)。
【0038】
この例の場合、第2の走行レーン4a,4bの中央に当該走行レーン4a,4bに沿って一定間隔で磁気基準点5が敷設されている。
【0039】
このクレーン2cの制御系は、図13に示すようになっている。即ち、制御装置18cには、右脚磁気検出センサ11a′、起動スイッチ19、モーター回転数検出器20、及び姿勢角偏差量検知装置(以下、ジャイロと称する)21が電気的に接続されている。
【0040】
上記ジャイロ21は、目標進行方向に対するクレーン2cの姿勢角偏差αを検出し、この姿勢角偏差αが目標値に収まるように右脚走行モーター7a、及び左脚走行モーター7bをそれぞれ単独に制御するようになっている。
【0041】
その他の構造については、第1の実施の形態のものと変わりがないため、同じ部品に同じ符号を付けて詳しい説明を省略する。
【0042】
次に、上記クレーンの姿勢制御について説明する。
【0043】
図10に示すように、第1走行レーン1a,1bに沿ってx方向に走行しているクレーン2cは、走行中、右脚磁気検出センサ11′及びジャイロ21によって横ずれ量E及び姿勢角偏差αが目標値に収まるように制御される。
【0044】
上記クレーン2cは、第1走行レーン1a,1bと第2走行レーン4a,4bが交差している地点に達すると、一旦、停止し、全てのラバータイヤ8a,8b,8をコンテナターミナルAのY方向に回頭させる。すると、ラバータイヤ8の支持フレーム14に取り付けられている右脚磁気検出センサ11aもラバータイヤ8と一緒にコンテナターミナルAのY方向に向きを変える。
【0045】
しかる後に、クレーン2bを第2走行レーン4a,4bに沿ってy方向に走行させると、走行中、右脚磁気検出センサ11a′、及びジャイロ21によって横ずれ量E及び姿勢角偏差αが目標値に収まるように制御される。
【0046】
以上の説明では、ジャイロ21を併用する場合について説明したが、磁気検出センサ11を2つ又はそれ以上用いると、姿勢角偏差量を計算によって求めることができる。そのため、姿勢角偏差量が分からなくても位置偏差量さえ分かればクレーンの姿勢制御が可能である。
【0047】
また、上記の説明では、磁気検出センサ11a,11b、及び11a′,11b′を回頭させる場合について説明したが、図14に示すように、第1走行レーン用磁気検出センサ11と第2走行レーン用磁気検出センサ110をそれぞれ別に設けてもよい。また、図15に示すように、第1走行レーン用磁気検出センサ11と第2走行レーン用磁気検出センサ110をL字形に組み付けても良い。更に、図16に示すように、第1走行レーン用磁気検出センサ11と第2走行レーン用磁気検出センサ110を十字形に組み付けても良い。図15及び図16示すように、一体化させた磁気検出センサを2方向位置偏差量検出装置と称する。
【0048】
上記位置偏差量検出装置は、磁気のほか、電磁波や光などに対応できるものを用いてもよい。
【0049】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、クレーン横ずれ量Eを検出する位置偏差量検知装置と、目標進行方向に対するクレーン姿勢角偏差αを検出する姿勢角偏差量検知装置と、クレーン横ずれ量E及びクレーン姿勢角偏差αが目標値に収まるように左右の走行タイヤの回転をそれぞれ独立に制御する制御装置とを備え、前記位置偏差量検知装置を走行レーンと直交する方向に走行する際にも使用するようになっているから、クレーンの横ずれ及び姿勢を自動的に制御することができる。そのため、クレーンは、完全自動で走行することが可能となる。
【0050】
また、本発明は、位置偏差量検知装置をクレーンの片側に1つ以上設けたり、或いはクレーンの両側に設けることによってクレーン横ずれを制御することができる。
【0051】
また、本発明は、走行レーンと直交する方向に走行する際に、位置偏差量検知装置を走行レーンと直交する方向に回転させることによって位置偏差量検知装置を連続使用することができる。
【0052】
また、本発明は、位置偏差量検知装置を走行レーンの方向及び走行レーンと直交する方向に向けて取り付けることによって位置偏差量検知装置をレーン毎に切り換えて使用することができる。
【0053】
また、本発明は、姿勢角偏差量検知装置を用いず、2つ又はそれ以上の位置偏差量検知装置によって姿勢角偏差量を計算して自動走行させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るタイヤ式クレーンの第1の実施の態様を示す平面図である。
【図2】第1のタイヤ式クレーンの要部を示す側面図である。
【図3】(a),(b)はラバータイヤの回頭運動説明図である。
【図4】位置偏差量検知装置説明図である。
【図5】第1のタイヤ式クレーンの制御装置の概略図である。
【図6】本発明に係るタイヤ式クレーンの第2の実施の形態を示す平面図である。
【図7】第2のタイヤ式クレーンの要部を示す側面図である。
【図8】第2のタイヤ式クレーンのラバータイヤを回頭説明図である。
【図9】第の2タイヤ式クレーンの制御装置の概略図である。
【図10】本発明に係るタイヤ式クレーンの第3の実施の形態を示す平面図である。
【図11】第3のタイヤ式クレーンの要部を示す側面図である。
【図12】第3のタイヤ式クレーンのラバータイヤを回頭説明図である。
【図13】第3のタイヤ式クレーンの制御装置の概略図である。
【図14】第1及び第2走行レーン用磁気検出センサをそれぞれ別に設けた説明図である。
【図15】L字形位置偏差量検出装置の平面図である。
【図16】十字形位置偏差量検出装置の平面図である。
【符号の説明】
11a,11b,11a′,11b′位置偏差量検知装置
18a,18b,18c 制御装置
21 姿勢角偏差量検知装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire crane that can automatically change lanes by taking advantage of a rubber tire crane that can flexibly cope with a cargo handling lane.
[0002]
[Prior art]
In order to automate the container yard, it is necessary to change lanes so that the conventional manned rubber tire crane can be unmanned to carry out the cargo handling work and its flexibility is not impaired.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such conventional demands, and an object of the present invention is to provide a tire-type crane capable of unmanned cargo handling without significantly modifying conventional equipment and software. It is in.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a tire-type crane according to the present invention includes a position deviation amount detection device that detects a crane lateral deviation amount E, and a posture angle deviation amount detection device that detects a crane posture angle deviation α with respect to a target traveling direction. A tire type crane including a control device that independently controls the rotation of the left and right traveling tires so that the crane lateral deviation amount E and the crane attitude angle deviation α are within the target values, the position deviation amount detection device comprising: It is characterized in that it is provided on at least one side of the crane main body via a support and is turned around on the spot in conjunction with the traveling tire every time the lane is changed .
[0005]
With such a configuration, the signal generated by the reference point laid on the lane change runway is detected by the position deviation amount detection device on the crane side, the deviation information and the difference from the target travel line are grasped, and this is combined with the crane The difference between the angle information acquired by the posture angle deviation detection device installed in the vehicle and the target posture angle is taken, and this information is processed by the computer that is the control device to generate the rotation difference between the left and right running tires. To control the deviation amount to be within the target value.
[0006]
In the tire type crane according to the present invention, the position deviation amount detecting device is provided at the center of one side of the crane body via a support, and is turned around on the spot in conjunction with the traveling tire every time the lane is changed. It is characterized by.
[0007]
In the tire type crane according to the present invention, the positional deviation amount detection device is provided at the center of both sides of the crane body via a support, and is turned in place in conjunction with the traveling tire every time the lane is changed. It is characterized by.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
Before describing the rubber tire crane of the present invention, the container terminal will be described. As shown in FIG. 1, the container terminal A is provided with
[0012]
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, the
[0014]
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the
[0015]
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
[0016]
As shown in FIG. 4, the
[0017]
Since the
[0018]
Therefore, the lateral detection amount E of the
[0019]
More specifically, when the
[0020]
As shown in FIG. 5, the
[0021]
The
[0022]
Next, the attitude control of the crane will be described.
[0023]
As shown in FIG. 1, the
[0024]
When the
[0025]
Thereafter, when the
[0026]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0027]
As shown in FIG. 6, the
[0028]
In the case of this example,
[0029]
The control system of the
[0030]
The
[0031]
Since other structures are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are assigned to the same components, and detailed descriptions thereof are omitted.
[0032]
Next, the attitude control of the crane will be described.
[0033]
As shown in FIG. 6, the
[0034]
When the
[0035]
Thereafter, when the
[0036]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0037]
As shown in FIG. 10, the crane 2 c is provided with a
[0038]
In the case of this example,
[0039]
The control system of the crane 2c is as shown in FIG. That is, to the
[0040]
The
[0041]
Since other structures are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are assigned to the same components, and detailed description thereof is omitted.
[0042]
Next, the attitude control of the crane will be described.
[0043]
As shown in FIG. 10, the crane 2c traveling in the x direction along the
[0044]
When the crane 2c reaches a point where the
[0045]
Thereafter, when the
[0046]
In the above description, the case where the
[0047]
In the above description, the case where the
[0048]
As the position deviation amount detection device, a device that can deal with electromagnetic waves, light, and the like in addition to magnetism may be used.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes a position deviation amount detection device that detects the crane lateral deviation amount E, a posture angle deviation amount detection device that detects the crane posture angle deviation α with respect to the target traveling direction, the crane lateral deviation amount E, and the crane posture. And a control device that independently controls the rotation of the left and right running tires so that the angular deviation α falls within the target value, and the position deviation detection device is also used when running in a direction orthogonal to the running lane. Therefore, the lateral displacement and posture of the crane can be automatically controlled. Therefore, the crane can run fully automatically.
[0050]
Further, according to the present invention, the lateral displacement of the crane can be controlled by providing one or more position deviation amount detection devices on one side of the crane or on both sides of the crane.
[0051]
Further, according to the present invention, when traveling in a direction orthogonal to the travel lane, the position deviation amount detection device can be continuously used by rotating the position deviation amount detection device in a direction orthogonal to the travel lane.
[0052]
In addition, the present invention can be used by switching the position deviation amount detection device for each lane by attaching the position deviation amount detection device in the direction of the traveling lane and in the direction orthogonal to the traveling lane.
[0053]
Further, the present invention makes it possible to automatically run by calculating the posture angle deviation amount by using two or more position deviation amount detection devices without using the posture angle deviation amount detection device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a tire crane according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a main part of a first tire crane.
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams of a turning motion of a rubber tire. FIGS.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a position deviation amount detection device.
FIG. 5 is a schematic view of a control device for a first tire-type crane.
FIG. 6 is a plan view showing a second embodiment of a tire-type crane according to the present invention.
FIG. 7 is a side view showing a main part of a second tire type crane.
FIG. 8 is an explanatory view of turning of a rubber tire of a second tire type crane.
FIG. 9 is a schematic view of a control device for a second two-tyre crane.
FIG. 10 is a plan view showing a third embodiment of a tire crane according to the present invention.
FIG. 11 is a side view showing a main part of a third tire type crane.
FIG. 12 is an explanatory view of turning of a rubber tire of a third tire type crane.
FIG. 13 is a schematic view of a third tire crane control apparatus.
FIG. 14 is an explanatory view in which magnetic detection sensors for first and second traveling lanes are separately provided.
FIG. 15 is a plan view of an L-shaped position deviation amount detection device.
FIG. 16 is a plan view of a cross-shaped positional deviation amount detection device.
[Explanation of symbols]
11a, 11b, 11a ', 11b' position deviation
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