JP6084116B2 - 連続式アンローダの衝突防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、連続式アンローダの衝突防止装置に関するものである。

連続式アンローダでは、船倉内に掻取部を挿入して、船倉内の石炭などのばら物を連続的に掻き取って岸壁に荷揚げを行う。掻取部の基端には、掻取部で掻き取ったばら物を、船倉の上部に形成された開口より上方に搬送するエレベータ部が連結されているが、このエレベータ部が船倉の開口周縁のハッチコーミングに衝突することを防ぐため、連続式アンローダの衝突防止装置が用いられている。

従来の連続式アンローダの衝突防止装置として、エレベータ部の上部と下部にそれぞれマイクロ波送信機と受信機を設置し、ハッチコーミングによりマイクロ波が遮られ、受信機側が受信できなくなったことを検出して衝突防止を行うものがある（特許文献１）。

特開昭５２−１４３６７４号公報

しかしながら、特許文献１の連続式アンローダの衝突防止装置では、４方向（例えば前後左右）の衝突防止を行うためには、当該４方向に対応するように１つずつ送信機、受信機を設置する必要があり、計８個の装置を設ける必要がある。そのため、上下両方の送信機、受信機に対して電気を供給する必要があり、配線が煩雑となる。

また、上側に設置される送信機もしくは受信機の上部には、落下した搬送物の衝突を防止する保護機構を設けることが可能であるが、下側に設置される送信機もしくは受信機の上部には、電波を送受信する必要があるために上述のような保護機構を設けることができない。そのため、特許文献１の連続式アンローダの衝突防止装置では、下側に設置されている送信機もしくは受信機に対して連続式アンローダの搬送物が落下して衝突した場合に破損し故障してしまうおそれがある。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、配線が簡易であり、連続式アンローダの搬送物の衝突による故障を抑制可能な連続式アンローダの衝突防止装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、上下に延びるエレベータ部とその下端から水平方向に延出された掻取部とにバケットコンベアを巻き掛け、前記バケットコンベアを循環させて船倉内のバラ物を掻き取る連続式アンローダに設けられる連続式アンローダの衝突防止装置であって、前記エレベータ部の上端部と下端部に、当該エレベータ部の上端部と下端部からそれぞれ水平方向に突出するように配置され対向配置された電波センサおよび該電波センサからの電波を反射するリフレクタと、前記電波センサを用いて、前記リフレクタにて反射される反射波の強度を計測する計測部と、前記計測部で計測した前記反射波の強度が予め設定した閾値以下となったとき、前記エレベータ部が前記船倉のハッチコーミングに衝突するおそれがあると判定する判定部と、を備えた連続式アンローダの衝突防止装置である。

前記エレベータ部の上端部に前記電波センサを配置し、前記エレベータ部の下端部に前記リフレクタを配置するようにしてもよい。

１つの前記電波センサに対応するように、複数の前記リフレクタを配置するようにしてもよい。

前記電波センサは、連続波周波数変調方式のマイクロ波センサであり、前記計測部は、前記リフレクタまでの距離に対応する距離での反射波の強度を計測するように構成されてもよい。

前記判定部が、前記エレベータ部が前記船倉のハッチコーミングに衝突するおそれがあると判定したとき、警報を発する警報部をさらに備えてもよい。

本発明によれば、配線が簡易であり、連続式アンローダの搬送物の衝突による故障を抑制可能な連続式アンローダの衝突防止装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る連続式アンローダの衝突防止装置を示す概略構成図である。 図１の連続式アンローダの衝突防止装置の動作を説明する図である。 図１の連続式アンローダの衝突防止装置の電波センサとリフレクタの配置の一例を示す図であり、（ａ）はブームを省略した平面図、（ｂ）はその正面図である。 図１の連続式アンローダの衝突防止装置の電波センサとリフレクタの配置の一例を示す図であり、（ａ）はブームを省略した平面図、（ｂ）はその正面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係る連続式アンローダの衝突防止装置を示す概略構成図である。

図１に示すように、連続式アンローダの衝突防止装置１は、埠頭を岸壁に沿って走行する走行部（図示せず）と、走行部に旋回自在かつ俯仰自在に設けられたブーム１１と、ブーム１１の先端部に鉛直軸周りに回転自在に設けられ上下に延びるエレベータ部１２と、その下端から水平方向に延出された掻取部１３と、エレベータ部１２と掻取部１３とに無端状に巻き掛けられたバケットコンベア（図示せず）と、を備えた連続式アンローダ１０に設けられるものである。

連続式アンローダ１０では、バケットコンベアを循環させて船倉１４内のバラ物を掻き取り、バラ物を掻き取った各バケット（図示せず）をエレベータ部１２の上部で反転させて、当該バケットからの落下物をブーム１１上のコンベヤに移送するようになっている。

さて、本実施の形態に係る連続式アンローダの衝突防止装置１は、エレベータ部１２の上端部と下端部に、エレベータ部１２の上端部と下端部からそれぞれ水平方向に突出するように配置され対向配置された電波センサ２および該電波センサ２からの電波を反射するリフレクタ９と、電波センサ２を用いて、リフレクタ９にて反射される反射波の強度を計測する計測部３と、計測部３で計測した反射波の強度が予め設定した閾値以下となったとき、エレベータ部１２が船倉１４の開口周縁のハッチコーミング１５に衝突するおそれがあると判定する判定部４と、を備えている。

本実施の形態では、エレベータ部１２の上端部に電波センサ２を配置し、エレベータ部１２の下端部にリフレクタ９を配置するように構成している。これは、電波センサ２を下側に設置した場合、電波の入出射方向である上方には落下した搬送物の衝突を防止する保護機構を設けることができず、また、電波センサ２への電源供給等のための配線も長くなってしまうためである。リフレクタ９としては、鉄やアルミニウム等の金属からなるものを用いることができ、落下した搬送物が衝突したとしても故障のおそれはない。

計測部３は、電波センサ２を制御し、電波センサ２から出射されリフレクタ９で反射された反射波の強度を計測するものである。

図２に示すように、エレベータ部１２がハッチコーミング１５に近づき、ハッチコーミング１５が電波センサ２とリフレクタ９間に入ると、ハッチコーミング１５により電波が遮られて、電波センサ２で受信される反射波の強度が低下する。そのため、判定部４は、計測部３で計測した反射波の強度が予め設定した閾値以下となったときに、エレベータ部１２がハッチコーミング１５に衝突するおそれがあると判定するよう構成される。

本実施の形態では、電波センサ２として、連続波周波数変調（Frequency Modulated-Continuous Waves）方式（以下、ＦＭ−ＣＷ方式という）のマイクロ波センサを用い、計測部３を、リフレクタ９までの距離に対応する距離での反射波の強度を計測するように構成した。これは、電波センサ２とリフレクタ９間に物体（ここではハッチコーミング１５）が存在する場合であっても、当該物体やその周辺の物体の電波反射率等の影響で、たまたまリフレクタ９からの反射波と同じ強度の電波が電波センサ２に入力される場合が考えられるためである。

このような場合でもエレベータ部１２のハッチコーミング１５への衝突を防止するため、本実施の形態では、リフレクタ９の位置（距離）からの反射波の強度を計測し、その計測した反射波の強度を用いてエレベータ部１２がハッチコーミング１５に衝突するおそれがあるか否かを判定するようにしている。

ＦＭ−ＣＷ方式のマイクロ波センサには不感帯が存在しており、マイクロ波センサから数ｍ（例えば２ｍ程度）以下の距離は測定できないので、この不感帯の影響を受けないよう、電波センサ２はエレベータ部１２のなるべく上部に設けることが望ましい。ＦＭ−ＣＷ方式のマイクロ波センサは、外乱に強く、雨風に左右されずに計測でき、屋外でかつ粉塵の多い過酷な環境下においても安定した計測が可能であるという特徴がある。

なお、電波センサ２としては、ＦＭ−ＣＷ方式のマイクロ波センサに限らず、電波センサ２からの距離（電波を出射してからの時間）ごとの反射波の強度を検出するものであれば、使用可能である。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態では、断面視が略矩形状のエレベータ部１２の四隅に対応するように４対の電波センサ２とリフレクタ９を配置した。なお、図３（ａ），（ｂ）では図を簡略化してバケットコンベアを省略しているが、エレベータ部１２のバケットコンベアがハッチコーミング１９に衝突しないように、バケットコンベアよりも外側に電波センサ２とリフレクタ９を配置する必要がある。また、電波センサ２とリフレクタ９の数は４つに限定されず、３つ以下あるいは５つ以上であってもよい。

さらに、電波センサ２とリフレクタ９は１対１となっている必要はなく、１つの電波センサ２に対応するように、複数のリフレクタ９を配置するように構成してもよい。例えば、図４（ａ），（ｂ）に示すように、エレベータ部１２の四隅に対応するように４つのリフレクタ９を配置すると共に、エレベータ部１２を水平方向から挟み込むように２つの電波センサ２を配置し、１つの電波センサ２に２つのリフレクタ９が対応するように構成することも可能である。

この場合、電波センサ２と２つのリフレクタ９の一方または両方の間にハッチコーミング１５が入ると、電波センサ２で受信される反射波の強度は小さくなる。よって、両電波センサ２の反射波の強度を監視すれば、ハッチコーミング１５のエレベータ部１２への接近を検知して衝突防止の措置をとることが可能となり、使用する電波センサ２の数を減らし、システムをより簡易として配線の簡易化、低コスト化を図ることができる。

なお、電波センサ２とリフレクタ９を図４（ａ），（ｂ）のような配置とする場合、電波センサ２と当該電波センサ２に対応する２つのリフレクタ９間の距離は等しくする必要があるので、正面視で２つのリフレクタ９の中間（図４（ｂ）の左右方向における中間）に電波センサ２を配置し、電波センサ２と２つのリフレクタ９を結んだ直線が二等辺三角形となるように構成すればよい。

図１に戻り、連続式アンローダの衝突防止装置１は、判定部４が、エレベータ部１２が船倉１４のハッチコーミング１５に衝突するおそれがあると判定したとき、警報を発する警報部５をさらに備えている。

本実施の形態では、エレベータ部１２が船倉１４のハッチコーミング１５に衝突するおそれがあると判定部４が判定したとき、第１の警報（注意喚起信号）を発し、表示装置６への表示や音、光などによりオペレータに注意喚起を行い、さらに、第２の警報（緊急停止信号）を発し、連続式アンローダ制御装置１６のモータ制御部１７を制御して連続式アンローダ１０の駆動用のモータ１８を強制停止し、連続式アンローダ１０を強制停止するよう警報部５を構成した。

計測部３、判定部４、および警報部５は、エレベータ部１２の衝突防止用の制御装置７としてパッケージングされている。制御装置７は、例えば、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）により実現される。本実施の形態では、連続式アンローダ制御装置１６と制御装置７とを同一のＰＬＣ８により実現したが、別のＰＬＣで構成してもよい。

以上説明したように、本実施の形態に係る連続式アンローダの衝突防止装置１は、エレベータ部１２の上端部と下端部に、エレベータ部１２の上端部と下端部からそれぞれ水平方向に突出するように配置され対向配置された電波センサ２および電波センサ２からの電波を反射するリフレクタ９と、電波センサ２を用いて、リフレクタ９にて反射される反射波の強度を計測する計測部３と、計測部３で計測した反射波の強度が予め設定した閾値以下となったとき、エレベータ部１２が船倉１４のハッチコーミング１５に衝突するおそれがあると判定する判定部４と、を備えている。

従来は、上下に送信機と受信機を設けていたため、センサの個数が多く配線が煩雑となっていたが、本実施の形態では、リフレクタ９を用いることでセンサ（電波センサ２）の個数を従来の半分とすることができる。換言すれば、本実施の形態に係る連続式アンローダの衝突防止装置１によれば、従来技術と比較して少数のセンサ（電波センサ２）で連続式アンローダ１０（エレベータ部１２）のハッチコーミング１５への衝突を防止することができ、その結果、配線を簡易とすることが可能になる。

また、センサの個数が少なくなるため、搬送物が衝突する確率も低くなり、連続式アンローダ１０の搬送物の衝突による故障も抑制することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、エレベータ部１２の上端部に電波センサ２を配置し、エレベータ部１２の下端部にリフレクタ９を配置するようにしている。リフレクタ９の上方には、搬送物の衝突を防止する保護機構を設けることが出来ないが、リフレクタ９は鉄やアルミニウム等の金属からなり電子部品等が使用されていないため、連続式アンローダ１０の搬送物が落下し衝突した場合にも故障を起こすことがない。また、電波センサ２をエレベータ部１２の上端部に設けることで、電波センサ２への電源供給等のための配線をより短くすることが可能となり、配線をより簡易にできる。

さらに、１つの電波センサ２に対応するように、複数のリフレクタ９を配置するように構成することで、電波センサ２の数をより少なくすることが可能になり、配線のさらなる簡易化、連続式アンローダ１０の搬送物の衝突による故障のさらなる抑制が可能になる。

さらにまた、電波センサ２としてＦＭ−ＣＷ方式のマイクロ波センサを用い、計測部３を、リフレクタ９までの距離に対応する距離での反射波の強度を計測するように構成することで、電波センサ２とリフレクタ９間にハッチコーミング１５が存在するにもかかわらず検知ができないといった不具合を防止できる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施の形態では、注意喚起と強制停止の両方を行うように警報部５を構成したが、これに限らず、注意喚起または強制停止の一方のみを行うように警報部５を構成してもよい。

１ 連続式アンローダの衝突防止装置
２ 電波センサ
３ 計測部
４ 判定部
５ 警報部
６ 表示装置
７ 制御装置
９ リフレクタ
１０ 連続式アンローダ
１１ ブーム
１２ エレベータ部
１３ 掻取部
１４ 船倉
１５ ハッチコーミング

Claims (5)

1. 上下に延びるエレベータ部とその下端から水平方向に延出された掻取部とにバケットコンベアを巻き掛け、前記バケットコンベアを循環させて船倉内のバラ物を掻き取る連続式アンローダに設けられる連続式アンローダの衝突防止装置であって、
   前記エレベータ部の上端部と下端部に、当該エレベータ部の上端部と下端部からそれぞれ水平方向に突出するように配置され対向配置された電波センサおよび該電波センサからの電波を反射するリフレクタと、
   前記電波センサを用いて、前記リフレクタにて反射される反射波の強度を計測する計測部と、
   前記計測部で計測した前記反射波の強度が予め設定した閾値以下となったとき、前記エレベータ部が前記船倉のハッチコーミングに衝突するおそれがあると判定する判定部と、
   を備えたことを特徴とする連続式アンローダの衝突防止装置。
2. 前記エレベータ部の上端部に前記電波センサを配置し、前記エレベータ部の下端部に前記リフレクタを配置するようにした
   請求項１記載の連続式アンローダの衝突防止装置。
3. １つの前記電波センサに対応するように、複数の前記リフレクタを配置するようにした
   請求項１または２記載の連続式アンローダの衝突防止装置。
4. 前記電波センサは、連続波周波数変調方式のマイクロ波センサであり、
   前記計測部は、前記リフレクタまでの距離に対応する距離での反射波の強度を計測するように構成される
   請求項１〜３いずれかに記載の連続式アンローダの衝突防止装置。
5. 前記判定部が、前記エレベータ部が前記船倉のハッチコーミングに衝突するおそれがあると判定したとき、警報を発する警報部をさらに備える
   請求項１〜４いずれかに記載の連続式アンローダの衝突防止装置。