JP4817908B2 - スプレッダの衝突防止装置 - Google Patents

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Description

本発明は、埠頭等のコンテナヤードにおいて用いられるコンテナクレーンのスプレッダによるコンテナの誤吊り上げや、スプレッダの巻き下げ時におけるコンテナとの衝突を防止する装置に関するものである。
近年、物流の合理化のためにコンテナを用いた輸送が盛んに行われており、埠頭などに設けられたコンテナヤードにおいては、大型のクレーンを用いてのコンテナの積み替え作業が頻繁に行われている。
このクレーンの一般的な構造を図５に示す。図５はクレーンの正面図を示したものである。
クレーン本体１は、２本の脚部２とそれらの上部に渡されたガーダ３からなる門型（橋型）の形状を有している。ガーダ３上には、コンテナ４と結合するスプレッダ５をヘッドブロック６を介してワイヤ７により巻き上げ又は巻き下げする駆動装置８を有するトロリー９が、Ｘ方向に移動可能な状態で載置されている。
コンテナ４は国際規格に沿って製作されており、幅は８ｆｔ（８フィート）で統一されているが、長さは４０ｆｔや２０ｆｔなど様々な種類があり、用途に応じて使い分けられている。そのため、積み替え作業の効率化を図る観点から、一般にスプレッダ５は複数の種類のコンテナ４を取り扱える構造を有している。
例として、４０ｆｔ型コンテナと２０ｆｔ型コンテナの両方を取り扱うことができるスプレッダの構造を図６及び図７に示す。図６はスプレッダの側面図を、図７はスプレッダの正面図を、それぞれ示したものである。
スプレッダ５は、直方体状の本体フレーム１０と、その本体フレーム１０の長手方向の両端部から相互に反対方向に伸縮する一対の伸縮ビーム１１と、それぞれの伸縮ビーム１１の先端に取り付けられたクロスビーム１２から構成される。このクロスビーム１２の両端底面には、コンテナ４を固定するためのツイストロック１３が１つずつ設けられている。
また、本体フレーム１０の側面中心付近には、連動する一対の回動式又はスライド式のコラム１４（ここでは回動式の例を示す。）が取り付けられており、その先端部には２０ｆｔ型コンテナ用のツイストロック１５が設けられている。
スプレッダ５は、上部に４つの滑車１６を備えたヘッドブロック６に固定されており、それぞれの滑車１６にはトロリー９上の駆動装置８につながるワイヤ７が巻き回されている。
このような構造を有するスプレッダ５によるコンテナ４の取り扱いは、以下のように行われる。
まず、クレーン本体の運転手は、トロリー９を適当な位置まで移動させた後に、スプレッダ５と吊り上げ対象となるコンテナ４との相対位置を目視で確認しながら駆動装置８を操作して高速で、例えば１８０〜２００ m/min の速度でスプレッダ５をコンテナ４に向けて巻き下げる。
そして、スプレッダ５を適当な位置まで巻き下げた後は、巻き下げ速度を低速に、例えば５０ m/min にまで落として更にコンテナ４に接近させる。
コンテナ４に十分接近した後は微速で巻き下げてコンテナ４上に着床させ、ツイストロック１３をコンテナ４の四隅の受け金具（図示せず）に挿入して回動させることによりコンテナ４とスプレッダ５を結合させ、駆動装置８によりワイヤ７を巻き上げる。
以上の手順は４０ｆｔ型コンテナ４ａを吊り上げる場合であるが、縦列した２個の２０ｆｔ型コンテナ４ｂの場合には、図８に示すように、回動式コラム１４を回動させて２０ｆｔ型コンテナ用ツイストロック１５を使用可能な状態にし、クロスビーム１２部のツイストロック１３とともにコンテナ４に結合させることにより吊り上げることができる。
しかし、上記のような作業においては、運転手が目視によりコンテナの種類を識別することが困難であるため、誤って別のコンテナ４を吊り上げたり（誤吊り上げ）、スプレッダ５の巻き下げ時にコンテナ４と衝突させたり（衝突事故）してしまうという問題があった。特に、４０ｆｔ型コンテナを２０ｆｔ型コンテナと誤認した場合には、スプレッダの着床時に２０ｆｔ型コンテナ用ツイストロックが４０ｆｔ型コンテナの本体に衝突して破損させたり、ひいては着床そのものができない場合があることが指摘されていた。
このような問題を解決するため、特許文献１においては、スプレッダ５の底面に非接触式センサーを取り付けて、コンテナ４の間隙の有無を検出することによりコンテナの態様を識別して、運転手に警報を発する発明が開示されている。
しかし、特許文献１の発明では、２台のスプレッダを同時に操作してコンテナヤードに混在する４０ｆｔ型コンテナと２０ｆｔ型コンテナを取り扱うという最近の高度な作業においては、運転手がスプレッダ５とコンテナ４間の距離を正確に把握することが極めて困難となるため、クレーン作業の更なる効率化を図ることが困難であるという問題があった。
特許３２１９７１１号公報
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、２台のスプレッダを同時に操作してコンテナヤードに混在する４０ｆｔ型コンテナと２０ｆｔ型コンテナを取り扱う作業において、スプレッダによるコンテナの誤吊りや衝突事故を防止することができ、かつ作業の効率化を図ることができる装置を提供することを目的とするものである。
上記の目的を達成するため、本発明は、コンテナ吊り用スプレッダの本体フレーム底面に下向きに設けられた複数の非接触式センサーからなるスプレッダの衝突防止装置であって、前記複数の非接触式センサーは、前記本体フレームの横行方向に所定の間隔をおいて配置された第１の非接触式センサー群と、前記本体フレームの走行方向に所定の間隔をおいて配置された第２の非接触式センサー群とからなり、前記第１の非接触式センサー群の検出信号に応じて前記第２の非接触センサー群によるコンテナの隙間検知確認と、前記コンテナとの衝突を避けるために前記スプレッダの巻き下げ速度を調整する制御手段と、前記第２の非接触式センサー群の検出信号に応じて前記コンテナの種類を識別する識別手段とを備えてコンテナ態様と前記スプレッダの荷役態様とが異なった場合は巻き下げを停止することを特徴とするスプレッダの衝突防止装置である。
このような構成を有するスプレッダの衝突防止装置により、第１の非接触式センサーによりコンテナとの距離を検知して、第２の非接触式センサーにより４０ｆｔ型と２０ｆｔ型のコンテナを区別することができる。
なお、上記の非接触式センサーは、超音波センサーまたは一次元レーザセンサーであることが望ましい。
本発明においては、コンテナ吊り用スプレッダの本体フレーム底面に、本体フレームの横行方向の中心軸上に所定の間隔をおいて第１の非接触式センサーを、走行方向の中心軸上に所定の間隔をおいて第２の非接触式センサーを、それぞれ配置して、それらの非接触式センサーの検知信号に基づいてスプレッダの巻き下げ速度を制御し、コンテナの種類を識別するように構成した。
このような構成により、コンテナクレーンを用いたコンテナの取り扱い作業において、スプレッダによるコンテナの誤吊り上げや衝突事故を防止することができるとともに、作業の効率化を図ることができる。
本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る衝突防止装置を取り付けたスプレッダを図１に示す。図１は、スプレッダの底面図であり、図７及び図７と共通する部分には同一の符号を付している。
本発明は、従来のスプレッダの底面に、複数の超音波センサーを各中心軸上に所定の間隔をおいて下向きに配置したものである。従って、従来のスプレッダと同一の部分についての説明は省略する。
超音波センサー２０、２１は、スプレッダ５の横行方向（Ｘ方向）及び走行方向（Ｙ方向）の、それぞれ中心軸上又はその近傍に所定の間隔をおいて複数配置される。
Ｘ方向に配置された第１超音波センサー群２１は、スプレッダー５の巻き下げ時に、下方に位置するコンテナ４との距離を検知するのに用いられるものである。
また、Ｙ方向に配置された第２超音波センサー群２０は、２台の２０ｆｔ型コンテナ４ｂを縦列させて取り扱う際に、両者の隙間を検知するのに用いられるものである。
それぞれの超音波センサー２０、２１からの検出信号は、駆動装置８の動作を制御する制御装置（図示せず）に有線又は無線により伝えられる。この制御装置は、例えば駆動装置８の近傍などに設置するのがよい。
なお、超音波センサーの数は、図１に示すものに限定されるものではない。
このような構成を有する衝突防止装置の動作を、図２、図３及び図４に基づいて以下に説明する。図２はコンテナの取り扱い作業における正面図を、図３はコンテナの取り扱い作業における側面図を、それぞれ示したものである。また、図４は、制御装置における制御の流れを示したフローチャートである。
まず、運転手は、図２のように、スプレッダ５とコンテナ４の位置を目視で確認しながら駆動装置８を操作して、コンテナに向けてスプレッダ５を高速（例えば、２００ m/min）で巻き下げる。このとき、第１超音波センサー群２１からの超音波２２によりコンテナとの距離を検知して（Ｓ１００）、所定の距離（例えば、２０ ｍ）以下になった場合には（Ｓ１０１）、駆動装置８を制御して巻き下げ速度を強制的に低速（例えば、５０ m/min）に減速させるとともに、運転手に第１の警報を発する（Ｓ１０２）。
なお、図２のように隣接するコンテナ４の高さが異なる場合には、最も距離が近いコンテナ４との距離に応じて駆動装置８を制御する。
スプレッダ５が減速した後は、第２超音波センサー群２０からの超音波２３によりコンテナに隙間があるか否かを検知する（Ｓ１０４）。
隙間が検出されない場合には、対象のコンテナ４は１個の４０ｆｔ型コンテナ４ａであると認識してそのまま巻き下げを継続してコンテナ４上に着床させ、図示しない着床検出器による着床の確認後に、クロスビーム１２部分のツイストロック１３による結合作業を行う。
隙間が検出された場合には、対象のコンテナ４は２個の２０ｆｔ型コンテナ４ｂであると認識して、駆動装置８により当該スプレッダ５の巻き下げを強制的に停止するとともに運転手に第２の警報を発する（Ｓ１０５）。
なお、第１及び第２の警報は、それぞれのスプレッダ５について色違いのランプや音色の異なるブザー等などの容易に区別可能な方法で行うのが望ましい。
この第２の警報を受けた運転手は、図３に示すように、回動式コラム１４を操作して２０ｆｔ型コンテナ用ツイストロック１５を使用可能な状態にした後に、微速でスプレッダ５を巻き下げてコンテナ４ｂ上に着床させ、図示しない着床検出器による着床の確認後に、クロスビーム１２部分のツイストロック１３も合わせて２個の２０ｆｔコンテナ４ｂとの結合作業を行う。
以上のようにして、４０ｆｔ型コンテナ４ａと２０ｆｔ型コンテナ４ｂが混在するような場合でも、コンテナの種類を識別して誤吊り上げや衝突事故を防止し、かつスプレッダの巻き下げを迅速に行って作業の一層の効率化を図ることができる。
また、本発明に係るスプレッダの衝突防止装置の別の実施形態として、超音波センサーを一次元レーザスキャンで置き換えることができる。
スプレッダにおける一次元レーザスキャンの設置場所及び巻き下げ速度の制御に係る動作は、前述の実施形態の場合と同一であるため説明及び図面は省略する。
一次元レーザスキャンを用いた場合には、大気の状態による影響を少なくすることができ、スプレッダとコンテナの間の距離の測定を遠距離からより正確に求めることが可能となる。
本発明のクレーンの衝突防止装置を備えたスプレッダの底面図である。 本発明の動作を説明するスプレッダの正面図である。 本発明の動作を説明するスプレッダの側面図である。 本発明に係る制御装置のフローチャートである。 クレーン本体の正面図である。 スプレッダが１個の４０ｆｔ型コンテナを吊り上げる場合の側面図である。 スプレッダの正面図である。 スプレッダが２個の２０ｆｔ型コンテナを吊り上げる場合の側面図である。
符号の説明
１ クレーン本体
２ 脚部
３ ガーダ
４ コンテナ
４ａ ４０ｆｔ型コンテナ
４ｂ ２０ｆｔ型コンテナ
５ スプレッダ
６ ヘッドブロック
７ ワイヤ
８ 駆動装置
９ トロリー
１０ 本体フレーム
１１ 伸縮ビーム
１２ クロスビーム
１３ ツイストロック
１４ 回動式コラム
１５ ２０ｆｔ型コンテナ用ツイストロック
１６ 滑車
２０ 第２超音波センサー
２１ 第１超音波センサー
２２ 第２超音波センサーの超音波
２３ 第１超音波センサーの超音波

Claims (3)

  1. コンテナ吊り用スプレッダの本体フレーム底面に下向きに設けられた複数の非接触式センサーからなるスプレッダの衝突防止装置であって、前記複数の非接触式センサーは、前記本体フレームの横行方向に所定の間隔をおいて配置された第１の非接触式センサー群と、前記本体フレームの走行方向に所定の間隔をおいて配置された第２の非接触式センサー群とからなり、前記第１の非接触式センサー群の検出信号に応じて前記第２の非接触センサー群によるコンテナの隙間検知確認と、前記コンテナとの衝突を避けるために前記スプレッダの巻き下げ速度を調整する制御手段と、前記第２の非接触式センサー群の検出信号に応じて前記コンテナの種類を識別する識別手段とを備えてコンテナ態様と前記スプレッダの荷役態様とが異なった場合は巻き下げを停止することを特徴とするスプレッダの衝突防止装置。
  2. 前記非接触式センサーは、超音波センサーであることを特徴とする請求項１に記載のスプレッダの衝突防止装置。
  3. 前記非接触式センサーは、一次元レーザセンサーであることを特徴とする請求項１に記載のスプレッダの衝突防止装置。
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