JP5936516B2

JP5936516B2 - 連続アンローダの非常時退避装置

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Publication number: JP5936516B2
Application number: JP2012233069A
Authority: JP
Inventors: 宗典堀内; 田中　正吉; 正吉田中; 昭彦山▲崎▼
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: JP2014084190A

Description

本発明は、船倉内のバラ物を荷揚げする連続アンローダに係り、特に、津波が押し寄せるときの連続アンローダの非常時退避装置に関するものである。

連続アンローダは、埠頭の岸壁に沿って走行自在に設置され、岸壁に接岸されたバラ積み貨物船の船倉内に積荷された鉄鉱石や石炭などを連続して陸揚げするものである。連続アンローダの形式としては、複数のバケットをチェーンで繋いでそのバケットで船倉内のバラ物を掻き取って荷揚げするバッケット式連続アンローダ（ＣＵＬ）、空気でバラ物を吸引して荷揚げする空気式連続アンローダ（ＰＵＬ）など種々のものがある。

これら連続アンローダにおいては、バラ物が積荷された船倉内の荷揚げ状況を把握できるように運転室は、船倉の上方に位置するように設けられているのが一般的であり、また荷揚げが自動運転できるように、特許文献１、２では、荷揚げ状態で上昇する船底を検出し、連続式アンローダの掻き取り位置を制御したり、特許文献３、４では、掻き取り運転をオペレータの操作でティーチングさせ、そのティーチング機能を用いて自動運転する制御装置を備え、さらにその制御装置に、波で船体が揺動したときに掻取部が船底や側壁内面に衝突しないように掻取部を退避させるようにすることが提案されている。

特開平４−１６４２６号公報特開平５−２５４６７０号公報特開平１１−１７１３４８号公報特開平１１−１７１３４９号公報

ところで、荷揚げ中に、地震とその後に押し寄せる津波が発生したときには、運転室内のオペレータは、緊急地震速報で、地震の揺れに備えて掻取部など連続アンローダの下部が船底や側壁内壁に衝突しないように退避させることは可能である。

しかし、連続アンローダを安全な位置までオペレータが操作していたのでは、逃げ遅れてしまうため、津波が押し寄せる前には、運転室から安全な場所へ避難する必要がある。

したがって、連続アンローダの下部は、船倉内に挿入されたまま放置されることとなり、その後に津波が押し寄せてきたときには、連続アンローダの下部が船体に大きく押し上げられ、連続アンローダも船体も損傷してしまうことが防げない問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、地震とその後に押し寄せる津波が発生しても連続アンローダと船体が干渉しない連続アンローダの非常時退避装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の連続アンローダの非常時退避装置は、船倉内のバラ物を荷揚げする連続アンローダと、該連続アンローダを駆動する駆動装置と、その駆動装置を制御するシーケンサと、連続アンローダをシーケンサを介して自動運転する自動運転用コンピュータと、上記連続アンローダと船体や地上側設備との距離を計測すると共にこれを上記シーケンサを介して自動運転用コンピュータに入力する距離計と、連続アンローダの退避原点位置を、前記自動運転用コンピュータに記憶させる退避原点設定手段と、緊急地震速報を受信したとき前記自動運転用コンピュータが記憶された退避原点位置に連続アンローダを自動で退避させるよう退避指示する原点退避指示手段とを備え、さらに自動運転用コンピュータは、上記距離計で計測された船体や地上側設備との距離から船体や地上側設備に接触しないで上記退避原点位置に退避させるルートを演算することを特徴とするものである。

連続アンローダの退避原点位置は、荷揚げする船倉の上方の船体側原点位置と、予め決められた地上側原点位置からなり、前記自動運転用コンピュータは、連続アンローダを船体側原点位置に退避させた後、地上側原点位置に退避させることが好ましい。

自動運転用コンピュータは、上記船体側原点位置から上記地上側原点位置に連続アンローダを退避させるルートを設定し、そのルートで退避した際に、上記距離計からの距離情報を基に船体や地上側設備と接触するかどうかを判断し、接触しないときには設定したルートで上記地上側原点位置まで上記連続アンローダを退避し、接触するときには、迂回ルートを設定し、その迂回ルートで上記連続アンローダを退避させることが好ましい。

自動運転用コンピュータは、設定した迂回ルートで上記地上側原点位置まで上記連続アンローダを退避させたときに、船体や地上側設備と接触すると判断したとき、上記連続アンローダを上記船体側原点位置に戻すことが好ましい。

本発明は、船倉の荷揚げ作業を行う際、連続アンローダを安全に退避できる退避原点位置を自動運転用コンピュータに記憶させ、緊急地震速報を受信したときに、自動運転用コンピュータが連続アンローダを退避原点位置まで自動運転で退避させることで、その後津波などで船体が大きく動揺しても船体と連続アンローダが干渉することを防止できるという優れた効果を発揮する。

本発明の連続アンローダの非常時退避装置の退避時のフローチャートを示す図である。本発明の制御ブロック図である。本発明の連続アンローダを示し、連続アンローダを船倉に投入する直前を示す図である。図３に示した連続アンローダの斜視図である。図３の変形例を示す図である。図３の平面図である。本発明において、連続アンローダを地上側原点位置まで退避したときの平面図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず、図３により連続アンローダ１０を説明する。

図３に示すように、連続アンローダ１０は、埠頭などの岸壁１１に設けられたレール１２上を走行するポータル部１３と、ポータル部１３に水平旋回自在に設けられた旋回フレーム１４と、旋回フレーム１４の頂部に俯仰自在に設けられたバランシングレバー１５と、バランシングレバー１５にトップフレーム１６を介して旋回自在に設けられ、荷役を行うための旋回マスト１７と、トップフレーム１６と旋回フレーム１４とを連結して、これらとバランシングレバー１５とで平行リンクを構成するブーム１８とを備える。

バランシングレバー１５は、旋回フレーム１４の後方へも延出されており、後端には、旋回マスト１７とつり合う重さのカウンターバランス１９が設けられる。バランシングレバー１５と旋回フレーム１４とは俯仰用シリンダ２０で連結されており、俯仰用シリンダ２０を伸縮させることで、バランシングレバー１５及びブーム１８を俯仰させるようになっている。

旋回マスト１７は、多数のバケットをチェーンで連結したバケットエレベータ２１のケーシングを兼ねている。そのバケットエレベータ２１のチェーンは、旋回マスト１７内上部に設けられた駆動スプロケット２２と、旋回マスト１７の下方に掻取部２３を形成するスプロケット２４、２４に巻き掛けられ、そのスプロケット２４、２４がリンク機構２５で旋回マスト１７の下部に連結される。リンク機構２５は、油圧シリンダ（図示なし）でスプロケット２４、２４の間隔を調整し、通常の掻取時は、掻取部２３間のチェーンが所定の張力となるように支持し、底ざらいを行う時や掻き取りを行っていない時には、スプロケット２４、２４の間隔を狭めてスプロケット２４、２４間のチェーンを緩ませたカテナリ状態に保持するようになっている。

この連続アンローダ１０による荷揚げは、岸壁１１に貨物船などの船体３０が接岸され、その船体３０の船倉３１上のハッチ３２を開け、その船倉３１内に旋回マスト１７を投入し、掻取部２３を船倉３１内の所定の位置に移動させると共にバラ物３３上に、例えば図示の二点鎖線で示したように位置させ、その状態でバケットエレベータ２１を駆動してバラ物３３を掻き取る。

この掻取部２３の各バケットで掻き取られたバラ物３３は、旋回マスト１７を通し、ブーム１８内に設けたコンベア（図示せず）から旋回フレーム１４内のシュート（図示せず）を介して、ポータル部１３に設けた移送装置２６から岸壁１１に設けた陸揚げコンベア２７に搬出され、陸揚げコンベア２７から貯蔵設備に搬送されるようになっている。

この掻取部２３による掻き取りは、ポータル部１３を走行させると共に旋回フレーム１４を旋回、ブーム１８を旋回させることで、船倉３１内のバラ物３３を掻き取り、また掻き取りと共に掻取部２３を船倉３１内で移動しながら掻き取って荷揚げするようになっている。

この連続アンローダ１０の荷揚げ作業においては、バランシングレバー１５と反対側のトップフレーム１６の先端に設けた運転室２８内のオペレータが、ポータル部１３の走行位置、俯仰用シリンダ２０によるバランシングレバー１５の俯仰角、旋回マスト１７の旋回角を操作して連続アンローダ１０の掻取部２３の位置や高さを調整すると共に掻取部２３のリンク機構２５を操作して手動で荷揚げ運転を行ったり自動荷揚げ運転を行うようになっている。

図２は、連続アンローダの自動運転と緊急時の退避運転の制御ブロック図を示したものである。

図２において、４０はシーケンサ、４１は自動運転用コンピュータで、オペレータが操作部４２の各種ボタンやレバーを操作することで、その信号がシーケンサ４０に入力され、これに基づいてシーケンサ４０は、駆動装置４３を制御し、対応する各駆動部４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、・・・を操作して連続アンローダ１０を運転する。連続アンローダ１０には船倉３１内を撮像するカメラが設けられており、オペレータはそのカメラを見ながら連続アンローダ１０を操作する。またシーケンサ４０には、掻取部２３の船底からの高さ、ブームの俯仰角、旋回マスト１７の旋回角、リンク機構２５の角度などを検出する各種センサ４５の検出値が入力され、その検出値に基づいてシーケンサ４０が駆動装置４３を介して駆動部４４ａ、４４ｂ、４４ｃを制御する。

この連続アンローダ１０の掻取部２３による操作は、船倉３１内を隈無く移動させたときのオペレータの操作を自動運転用コンピュータ４１に記憶させることでティーチングでき、以後は自動運転により掻き取りを行うことができる。また船倉３１のサイズが既知であれば、これを入力することでティーチングせずに自動運転も可能である。

この自動運転中には、表示部４６にて船倉３１内での掻取部２３の軌跡などが表示され、オペレータは自動運転中にその軌跡を見ながら自動運転が適正に行われているかどうかを見ることができる。

さて、本発明においては、図３、図４に示すように連続アンローダ１０の旋回マスト１７には、追尾機能付の距離計３５が旋回マスト１７の周りに３箇所設けられ、船体３０側、例えばハッチ３２には、追尾機能付の距離計３５からの赤外線レーザー光線Ｌを反射するプリズム３６が設けられ、その追尾機能付の距離計３５で計測された距離がシーケンサ４１に入力される。この３つの距離計３５で計測された距離から自動運転用コンピュータ４１は、船体３０に対する旋回マスト１７の相対位置を求めることができる。

この追尾式の距離計３５は、赤外線レーザー光線Ｌを所定の角度範囲で出射し、プリズム３６からの反射光を検出したときに、その水平・鉛直角度からプリズム３６との距離を測定するもので、またプリズム３６からの反射がなくとも船体３０や地上側設備からの反射光から、その船体３０や地上側設備との距離を計測できる。

また、この追尾式の距離計３５とプリズム３６は、図５に示すように船体３０側に追尾式の距離計３５を設置すると共に旋回マスト１７にプリズム３６を設けるようにしてもよい。また追尾式の距離計３５は、図には示していないが退避ルートとなる岸壁１１側にも複数設置し、退避中の旋回マスト１７の位置を計測するようにする。この図５の場合、距離計３５で検出した距離は、無線等にてシーケンサ４１に入力できるようにする。

一方、運転室２８内には、緊急地震速報受信器４８が設けられており、緊急地震速報を受けてオペレータは、連続アンローダ１０を退避運転することとなるが、緊急地震速報を受信したときの旋回マスト１７の掻取部２３の位置は、まちまちであり、オペレータが直ちに掻取部２３の位置を確認し、安全に退避できる位置まで操作することは困難である。

そこで、本発明では、自動運転用コンピュータ４１に、連続アンローダ１０が船体３０に対して十分に安全な位置を、図３、図５に示した船上側原点位置Ｐｏと、図７に示した地上側原点位置Ｐｓとを、退避原点位置として認識させる退避設定原点ボタンなどで構成した退避原点設定手段５０を設ける。

この地上側原点位置Ｐｓは、連続アンローダ１０が荷役作業していない位置で、防波設備、防振設備、連続アンローダ１０のポータル部１３の浮き上がり防止機構や、旋回マスト１７を保持する支持機構などが備わっている位置とし、船上側原点位置Ｐｏは、連続アンローダ１０で荷揚げ作業を行う船倉３１の上部に設定しておく。

次にオペレータが連続アンローダ１０で荷揚げ作業を開始する際に、オペレータが、その退避原点設定手段５０を操作することで、船上側原点位置Ｐｏと予め決められた地上側原点位置Ｐｓが設定されると共に自動運転用コンピュータ４１に船上側原点位置Ｐｏと地上側原点位置Ｐｓが記憶される。これにより自動運転用コンピュータ４１は、３つの距離計３５で計測された距離から船上側原点位置Ｐｏを記憶する。ここで、例えば、図３（又は図５）に示したように船倉３１の上部で、図３（又は図５）に示すように掻取部２３が船倉３１の中央に位置している状態を、船上側原点位置Ｐｏとした場合、オペレータが、連続アンローダ１０の掻取部２３を船倉３１に投入する直前に退避原点設定手段５０を操作し、その船上側原点位置Ｐｏを自動運転用コンピュータ４１が距離計３５から演算してその船上側原点位置Ｐｏの位置情報を記憶する。その後、オペレータは、連続アンローダ１０を操作部４２で操作して、連続アンローダ１０の掻取部２３を荷揚げする船倉３１内のバラ物位置まで垂直に下方に移動し、その後掻き取り位置に水平に移動して、通常の荷揚げ作業を行う。

次にオペレータは、荷揚げ作業中に、緊急地震速報受信器４８で緊急地震速報を聞いたときに、オペレータが原点退避指示手段５１を操作して、或いは、オペレータが操作しなくとも緊急地震速報受信器４８の信号を原点退避指示手段５１に入力し、これを原点退避指示手段５１を介して自動的に自動運転用コンピュータ４１に入力する。

これにより自動運転用コンピュータ４１は、記憶した船上側原点位置Ｐｏに対して、原点退避指示手段５１で退避指示がなされたときの掻取部２３の位置から、設定された船上側原点位置Ｐｏの直下に移動し、その後、船上側原点位置Ｐｏに旋回マスト１７を上昇させることで、図３、図５、図６に示したように連続アンローダ１０を船上側原点位置Ｐｏに自動で戻すことが可能となる。

この際、自動運転用コンピュータ４１は、距離計３５から、船倉３１の内側壁や天井壁に掻取部２３が衝突しないで船上側原点位置Ｐｏに戻すルートを演算し、これに基づいてシーケンサ４０を介して駆動装置４３を制御し、駆動装置４３がこれに基づいて各駆動部４４ａ、４４ｂ、４４ｃを駆動制御して連続アンローダ１０を船上側原点位置Ｐｏに退避させる。

オペレータは、この連続アンローダ１０の船上側原点位置Ｐｏへの自動退避が行われている前後に、安全を確認しながら退避する。

次に船上側原点位置Ｐｏへの退避を行った後、自動運転用コンピュータ４１は、さらに距離計３５から船体３０や地上側設備に接触しないルートを演算して図７に示した地上側原点位置Ｐｓに退避するよう連続アンローダ１０を自動運転する。

この地上側原点位置Ｐｓでは、連続アンローダ１０のバランシングレバー１５、ブーム１８は、船体３０と平行で岸壁１１に沿った方向に旋回されると共にポータル部１３はレール１２を走行して地上側原点位置Ｐｓに旋回マスト１７を位置させる。地上側原点位置Ｐｓに、連続アンローダ１０を退避させることで、船上側原点位置Ｐｏの位置で退避させておくよりも、より確実に連続アンローダ１０を津波から護ることができる。

この地上側原点位置Ｐｓに退避させる際には、連続アンローダ１０の退避移動するルート中で、船体３０や地上側設備と干渉するかどうかを、距離計３５で確認しながら行い、干渉しない場合には連続アンローダ１０を地上側原点位置Ｐｓに移動させ、また船体などと接触乃至干渉する場合には、迂回ルートを設定し、その迂回ルートで退避できるかどうかを判断し、迂回できるときにはその迂回ルートで退避し、迂回が困難な場合には、船上側原点位置Ｐｏに戻すよう移動して停止する。

また、図５に示すように船体３０や岸壁１１に追尾式の距離計３５を設置した場合には、退避移動中の連続アンローダ１０の旋回マスト１７の位置を距離計３５で検出し、その旋回マスト１７の位置での退避ルートで、船体３０や地上側設備と接触するかどうかを確認する。

なお、船上側原点位置Ｐｏは、船体３０の船倉３１の中央上部に限らず、岸壁１１側に設定するようにしてもよい、すなわちオペレータは、荷揚げ開始に当たって、連続アンローダ１０が安全に退避できる船上側原点位置Ｐｏを、その連続アンローダ１０の周囲の状況に応じて設定することが可能である。その上で、退避の際には、距離計３５で、船体３０や地上側設備と干渉するかどうかを確認しながら退避する。また船上側原点位置Ｐｏと地上側原点位置Ｐｓとの設定は、別個の位置としたが、連続アンローダ１０の荷揚げ位置の状況次第では、船上側原点位置Ｐｏを地上側原点位置Ｐｓとを同じにして退避原点位置を設定してもよい。

この自動運転用コンピュータ４１による連続アンローダ１０の自動退避のフローチャートを図１により説明する。

制御が開始（ステップＳ１）され、連続アンローダ１０の旋回マスト１７の下部が、荷揚げする船体３０の船倉３１上の中央上部に位置したときに、オペレータの操作で船上側原点位置設定（ステップＳ２）を行う。これにより地上側原点位置の設定も自動的に行われる。この後、ステップＳ３で通常の手動・自動荷揚げ作業を行う。この荷揚げ作業中に、地震が発生（ステップＳ４）し、これを運転室２８内に設けられた受信器で緊急地震速報を受信（ステップＳ５）したとき、オペレータの操作、或いは自動的に船上側原点位置自動運転（ステップＳ６）を行う。この際にステップＳ７の判断で、船上側原点位置Ｐｏと現在位置とが同じかどうかを判断し、同じでないとき（ＮＯ）は、自動運転用コンピュータ４１が移動量を計算（ステップＳ８）して退避させ、船上側原点位置Ｐｏと現在位置とが同じとなったとき（ＹＥＳ）、ステップＳ９で、船上側原点位置Ｐｏから地上側原点位置Ｐｓへの地上側原点位置運転を行う。

この地上側原点位置運転では、ステップＳ１０で、地上側原点位置Ｐｓまで移動中に船体（或いは地上側設備）と接触する可能性があるかどうかを、追尾式の距離計３５での距離計測で判断し、接触の可能性がないとき（ＮＯ）は、そのまま地上側原点位置Ｐｓまで移動して制御を終了（ステップＳ１６）する。

ステップ１０の判断で、連続アンローダ１０が、地上側原点位置Ｐｓまで移動する際に船体等と接触する可能性がある場合（ＹＥＳ）には、自動運転用コンピュータ４１は、距離計３５から得られた船体や地上側設備の障害物との接触がない迂回ルートを計算（ステップＳ１１）し、ステップＳ１２の判断で、計算した迂回ルートで地上側原点位置Ｐｓまで移動可能かどうかを判断し、移動可能（ＹＥＳ）であれば、その迂回ルートで地上側原点位置Ｐｓまで移動して制御を終了（ステップＳ１６）する。

また、ステップＳ１２の判断で、計算した迂回ルートで地上側原点位置Ｐｓまで移動可能でないとき（ＮＯ）には、ステップ１３で船上側原点位置Ｐｏへ移動して戻す運転を行い、ステップＳ１４で、船上側原点位置Ｐｏと現在位置が同じかどうかを判断し、同じでないとき（ＮＯ）は、移動量を計算（ステップＳ１５）し、船上側原点位置Ｐｏと現在位置が同じとなったとき（ＹＥＳ）、船上側原点位置Ｐｏに戻して制御を終了（ステップＳ１６）する。

１０連続アンローダ
３１船倉
４０シーケンサ
４１自動運転用コンピュータ
４８緊急地震速報受信器
５０退避原点設定手段
５１原点退避指示手段
Ｐｏ船上側原点位置

Claims

船倉内のバラ物を荷揚げする連続アンローダと、該連続アンローダを駆動する駆動装置と、その駆動装置を制御するシーケンサと、連続アンローダをシーケンサを介して自動運転する自動運転用コンピュータと、上記連続アンローダと船体や地上側設備との距離を計測すると共にこれを上記シーケンサを介して自動運転用コンピュータに入力する距離計と、連続アンローダの退避原点位置を、前記自動運転用コンピュータに記憶させる退避原点設定手段と、緊急地震速報を受信したとき前記自動運転用コンピュータが記憶された退避原点位置に連続アンローダを自動で退避させるよう退避指示する原点退避指示手段とを備え、さらに自動運転用コンピュータは、上記距離計で計測された船体や地上側設備との距離から船体や地上側設備に接触しないで上記退避原点位置に退避させるルートを演算することを特徴とする連続アンローダの非常時退避装置。
連続アンローダの退避原点位置は、荷揚げする船倉の上方の船体側原点位置と、予め決められた地上側原点位置からなり、前記自動運転用コンピュータは、連続アンローダを船体側原点位置に退避させた後、地上側原点位置に退避させる請求項１記載の連続アンローダの非常時退避装置。
前記自動運転用コンピュータは、上記船体側原点位置から上記地上側原点位置に連続アンローダを退避させるルートを設定し、そのルートで退避した際に、上記距離計からの距離情報を基に船体や地上側設備と接触するかどうかを判断し、接触しないときには設定したルートで上記地上側原点位置まで上記連続アンローダを退避し、接触するときには、迂回ルートを設定し、その迂回ルートで上記連続アンローダを退避させる請求項２記載の連続アンローダの非常時退避装置。
前記自動運転用コンピュータは、設定した迂回ルートで上記地上側原点位置まで上記連続アンローダを退避させたときに、船体や地上側設備と接触すると判断したとき、上記連続アンローダを上記船体側原点位置に戻す請求項３記載の連続アンローダの非常時退避装置。