JP4917939B2 - コンテナのスキュー振れ止め装置 - Google Patents

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Description

本発明は、輸送用コンテナの積み替えを行うコンテナ用クレーンの荷役作業におけるコンテナのスキュー振れを抑制するスキュー振れ止め装置に関する。
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などにおいては、大型のコンテナ用クレーンを用いたコンテナの荷役作業が頻繁に行われている。コンテナ用クレーンの代表的なものとして、コンテナ船とシャーシの間のコンテナの積み替えを行う岸壁クレーンや、コンテナヤードにおいてコンテナの移動を行うトランスファークレーンなどがある。
これらのコンテナ用クレーンにおいては、高い荷役効率を確保するために、トロリーからワイヤを介して吊り下げられたコンテナの鉛直軸回りの回転(以後、「スキュー振れ」という。)を抑制することが求められている。特に、図7に示すコンテナ船19と陸上との間のコンテナ20の荷役作業を行う岸壁クレーンのように揚程が大きい場合には、コンテナ20のスキュー振れが発生しやすいと同時に、一旦発生すると長時間継続するため、スキュー振れの対策が強く求められている。
このような問題を解決するため、例えば特許文献1は図8に示すように、コンテナ20の吊具であるスプレッダ21上に、2個の標識灯22から構成される標的を設け、それらをガーダ23上のトロリー24に設置されたカメラ25で撮影した画像から解析制御装置26でスキュー振れの回転角度と角速度を求めて、主ワイヤ27の張力を制御するスキュー振れ止め装置を提案している。
しかし、上記の特許文献1の発明では、標的を構成する標識灯22が2個しかないため、図9のように、コンテナ20が上方に吊り上げられてスプレッダ21とトロリー24が近接すると、標識灯22がカメラ25の視野角αの外側に位置してしまうため、スキュー振れ止め装置が機能しなくなってしまうという問題があった。
特開平10−17268号公報
本発明の目的は、コンテナが上方に吊り上げられてスプレッダとトロリーが近接した場合でも、コンテナのスキュー振れを止めることができるコンテナのスキュー振れ止め装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、トロリーの略中心に下方へ向けて設置されたカメラと、コンテナの吊具上面に配置された標的と、前記カメラで撮影した前記標的の画像を処理して求めた前記コンテナの回転振れの回転角と角速度とに基づいて、前記吊具に取り付けられたワイヤの巻き上げ量を制御する解析制御手段とを備えたコンテナのスキュー振れ止め装置において、前記吊具の中心に標識灯を配置すると共に、該吊具の中心からの距離が互いに異なるように該吊具の長手方向の中心軸に沿って少なくとも2個の標識灯を配置し、前記解析制御手段は、前記吊具と前記トロリーとの間の距離に応じて、前記標識灯のうちから少なくとも2つを前記標的として選択することを特徴とするコンテナのスキュー振れ止め装置である。
上記の発明において、吊具とトロリーとの間の距離は、カメラで撮影した標的の画像を処理して求めることができるが、吊具とトロリーとを結ぶワイヤロープが巻き回されたドラムの回転数や、吊具の上面又はトロリーの下面に設置されたレーザー発生装置又は超音波発生装置からなる測距手段により測定することもできる。
発明によれば、トロリーの略中心に下方へ向けて設置されたカメラと、コンテナの吊具上面に配置された標的と、前記カメラで撮影した前記標的の画像を処理して求めた前記コンテナの回転振れの回転角と角速度とに基づいて、前記吊具に取り付けられたワイヤの巻き上げ量を制御する解析制御手段とを備えたコンテナのスキュー振れ止め装置において、前記吊具の中心に標識灯を配置すると共に、該吊具の中心からの距離が互いに異なるように該吊具の長手方向の中心軸に沿って少なくとも2個の標識灯を配置し、前記解析制御手段は、前記吊具と前記トロリーとの間の距離に応じて、前記標識灯のうちから少なくとも2つを前記標的として選択するようにしたので、コンテナが上方に吊り上げられてスプレッダとトロリーが近接した場合でもコンテナのスキュー振れを止めることができると共に、スプレッダの中心に標識灯が配置されているため、コンテナの横行時における振れ止めにも対応することができる。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明の参考例からなるコンテナのスキュー振れ止め装置を備えたコンテナ用クレーンを図1及び図2に示す。
このコンテナのスキュー振れ止め装置は、クレーンのガーダ1上を横行するトロリー2と、そのトロリー2に設置された主巻ドラム3に巻き回された主ワイヤ4により主シーブ5を介して懸架されたコンテナ6の吊具であるスプレッダ7に備えられている。
スキュー振れ止め装置は、トロリー2の下面の中心付近に下向きに設置されたCCDカメラ8と、スプレッダ7の上面に配置された複数の標識灯9、及びCCDカメラ8とジャッキ10を接続する解析制御装置11から主に構成される。
CCDカメラ8は、視野角αでスプレッダ7の上面に配置された標識灯9を撮影するものであり、その視野中心とスプレッダ7の中心とがほぼ一致するように設置されている。標識灯9は、スプレッダ7の中心からの距離が互いに等しくなるように、その長手方向の中心軸12に沿って配置された2個の標識灯9a、9bと、中心軸12に沿って標識灯9bの外側に配置された標識灯9cから構成される。これらの標識灯9は、コンテナの荷役作業中は常に点灯状態となる。
なお、本実施形態では2個の標識灯9a、9bの外側に配置する標識灯が1個(標識灯9c)である場合を例示するが、複数の標識灯を配置してもよい。
解析制御装置11は、CCDカメラ8が撮影した標識灯9の画像から標的となる標識灯9を選択し、コンテナ6のスキュー振れの回転角度と角速度を解析により求めて、それらの値に基づいてジャッキ10の動きを制御してスキュー振れを抑制するものである。具体的には、図3に示すように、4本の主ワイヤ4のうちでスプレッダ7の中心に対して対称となる2本の主ワイヤ4のそれぞれの端部が、複数のシーブ13を介して接続する端末板14を、解析制御装置11で制御されるジャッキ10で動かすことにより主ワイヤ4の張力を調整してスキュー振れを抑制するようになっている。
解析制御装置11における画像の解析方法及びジャッキ10の制御方法については、特開平10−17268号に開示されている方法と同じものを用いることができる。
このようなスキュー振れ止め装置の作用を図4に基づいて以下に説明する。なお、図4においては、標的として選択された標識灯を黒色で、選択されていない標識灯を白色でそれぞれ示す。
コンテナ6の吊り上げ作業において、図4(a)のように、スプレッダ7とトロリー2間の距離HがX以下であってY以上となる場合には、解析制御装置11は標識灯9aと標識灯9cを標的として選択する。これらの標識灯9a、9cはCCDカメラ8の視野角αの内側に位置するため、スキュー振れ止め装置を機能させることができる。
そして、図4(b)のように、スプレッダ7とトロリー2が近接して距離HがY以下になった場合には、解析制御装置11は標識灯9aと標識灯9bを標的として選択する。このとき、外側に配置された標識灯9cはCCDカメラ8の視野角αの外側に位置するが、標識灯9bは視野角αの内側に位置するので、スキュー振れ止め装置を継続して機能させることができる。
標識灯9cのスプレッダの中心からの距離Lは、CCDカメラ8の視野角αと距離Hから、以下の(1)式により決定することができる。
L=H・tan(α/2) ---(1)
例えば、本発明を岸壁クレーンに適用した場合においては、距離Lの値は約2000mmとすることが効率的な荷役作業を行う上から好ましく、その場合には標識灯9a及び標識灯9bのスプレッダの中心からの距離は約300mmとなる。
トロリー2とスプレッダ7の間の距離Hについては、解析制御装置11が標的として選択した複数の標識灯9のうち任意の標識灯9が垂線となす角度βを求めて、以下の(2)式により決定することができる。
H=B/sin(β/2) ---(2)
但し、Bはスプレッダの中心から任意の標識灯9までの距離である。
また、距離Hは、主巻ドラム3の回転数から推定される主ワイヤー4の繰り出し長さや、図5に示すようなトロリー2の下面に設けられたレーザー発生装置や超音波発生装置などの測距手段15を用いることにより、更に正確に求めることができる。なお、この測距手段15は、スプレッダ7の上面に設けてもよい。
本発明の実施形態からなるコンテナのスキュー振れ止め装置を備えたコンテナ用クレーンを図6に示す。
この実施形態は、前出の参考例における標識灯9a及び標識灯9bのいずれか片方をスプレッダ7の中心に配置したものである。この例では標識灯9bを中心に配置しており、距離Hの大きさに応じて解析制御装置11が標識灯9aと共に標識灯9b又は標識灯9cのいずれかを選択することにより、スプレッダ7とトロリー2が近接した場合でもスキュー振れ止め装置を機能させることができる。
また、スプレッダ7の中心に標識灯9bを配置したので、CCDカメラ8の画像からスプレッダ7の横行方向の中心を求めて横行方向の振れ量を検出することができるため、トロリー2の横行時におけるコンテナの振れも抑制することができる。
なお、上述した実施形態においては、コンテナの吊具としてスプレッダを例示しているが、スプレッダとヘッドブロックから構成することもできる。その場合には、標的となる標識灯は、スプレッダの上部に接続されるヘッドブロックの上面に配置されることになる。
本発明の参考例からなるコンテナのスキュー振れ止め装置を備えたクレーンの一部側面図である。 図1におけるA−A矢視の断面図である。 スプレッダに接続するワイヤの構成図である。 本発明の参考例からなるコンテナのスキュー振れ止め装置の作用を説明する説明図である。 測距手段の取付位置を示すクレーンの一部側面図である。 発明の実施形態からなるコンテナのスキュー振れ止め装置を備えたクレーンの一部側面図である。 岸壁クレーンの一例を示す側面図である。 従来のコンテナのスキュー振れ止め装置を備えたクレーンの一部斜視図である。 従来のコンテナのスキュー振れ止め装置の作用を説明する説明図である。
符号の説明
1 ガーダ
2 トロリー
3 主巻ドラム
4 主ワイヤ
5 主シーブ
6 コンテナ
7 スプレッダ
8 CCDカメラ
9 標識灯
10 ジャッキ
11 解析制御装置
12 中心軸
13 シーブ
14 端末板
15 測距手段

Claims (4)

  1. トロリーの略中心に下方へ向けて設置されたカメラと、コンテナの吊具上面に配置された標的と、前記カメラで撮影した前記標的の画像を処理して求めた前記コンテナの回転振れの回転角と角速度とに基づいて、前記吊具に取り付けられたワイヤの巻き上げ量を制御する解析制御手段とを備えたコンテナのスキュー振れ止め装置において、
    前記吊具の中心に標識灯を配置すると共に、該吊具の中心からの距離が互いに異なるように該吊具の長手方向の中心軸に沿って少なくとも2個の標識灯を配置し、
    前記解析制御手段は、前記吊具と前記トロリーとの間の距離に応じて、前記標識灯のうちから少なくとも2つを前記標的として選択するコンテナのスキュー振れ止め装置。
  2. 前記吊具と前記トロリーとの間の距離が、前記カメラで撮影した前記標的の画像を処理して求められる請求項1に記載のコンテナのスキュー振れ止め装置。
  3. 前記吊具と前記トロリーとの間の距離が、前記吊具と前記トロリーとを結ぶワイヤロープが巻き回されたドラムの回転数から測定される請求項1に記載のコンテナ振れ止め装置。
  4. 前記吊具と前記トロリーとの間の距離が、前記吊具の上面又は前記トロリーの下面に設置されたレーザー発生装置又は超音波発生装置からなる測距手段により測定される請求項1に記載のコンテナ振れ止め装置。
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