JP6334916B2

JP6334916B2 - 屋内貯蔵設備

Info

Publication number: JP6334916B2
Application number: JP2013271740A
Authority: JP
Inventors: 賢二伊藤; 三木　敦; 敦三木
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: JP2015124073A

Description

本発明は、石炭や鉱石などを貯蔵するための屋内貯蔵設備に関する。

従来、海上輸送されてきた石炭や鉱石などは、岸壁に隣接した貯蔵場に野積み状態で一時的に貯蔵される。野積みされた貯蔵物は、風雨や日光に晒されて湿度が変化するので、貯蔵物を利用する際には適切な湿度に調整せねばならない。また、野積みされた貯蔵物から飛散した粉塵や、貯蔵物と接触してその粉塵を含んだ雨水などが、貯蔵場の近隣環境を汚染するおそれがある。そこで、貯蔵物を屋内貯蔵することが提案されている。

例えば、特許文献１においては、貯蔵域の全域を覆い且つ部分的に開放可能な屋根と、貯蔵域の長手方向に沿って移動可能に設けられたスタッカ及びリクレーマと、スタッカ及びリクレーマと接続された搬送装置とを備えた屋内貯蔵設備が示されている。屋根は複数の移動屋根で構成されており、１以上の移動屋根を移動させることにより、屋根を部分的に開放することができる。この屋内貯蔵設備では、貯蔵物の積付時には、貯蔵物を受け入れようとする箇所の移動式屋根を移動させて屋根に開口を出現させることと、スタッカを開口の近傍まで走行移動させることと、スタッカのブームを開口の上部まで旋回させることと、スタッカで貯蔵物を開口を通じて貯蔵域へ積み付けることとが行われる。貯蔵物の払出時には、貯蔵物を払い出す箇所の移動式屋根を移動させて屋根に開口を出現させることと、リクレーマを開口の近傍まで走行移動させることと、リクレーマのブームを開口の上部まで旋回させることと、リクレーマで開口から貯蔵物を払い出すこととが行われる。

特開平６−１４４５８５号公報

上述の通り、特許文献１の屋内貯蔵設備では、貯蔵物の積付時又は払出時に、貯蔵物を積み付け又は払い出ししようとする箇所の移動屋根を移動させて、屋根に開口を出現させる。しかし、雨天時に貯蔵物の積付作業又は払出作業を行う場合には、屋根開口を通じて雨が屋内へ進入することが避けられない。特に、貯蔵物の払出時には、リクレーマのブームを屋根開口上部で旋回させるため、屋根開口は少なくともリクレーマのブーム長より大きくなければならない。リクレーマのブーム長は、例えば、５０ｍ程度のものがある。このように長大な屋根開口の下方に存在する貯蔵物は、その屋根開口を通じて貯蔵物の積み付け及び払い出しが行われる間ずっと雨に晒されることとなる。したがって、貯蔵物の雨水との接触による品質劣化を低減するためには、貯蔵物の積付時又は払出時の屋根開口の大きさが作業に適切で且つより小さいことが望ましい。また、雨天以外の貯蔵物の積付時又は払出時においても、貯蔵物から飛散する粉塵の量を低減させるために、屋根開口の大きさはより小さいことが望ましい。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、移動式屋根を備えた屋内貯蔵設備において、貯蔵物の積付時又は払出時にヤードマシンのブームとの干渉を避けるために屋根に形成する開口をより小さくすることを目的とする。

本発明に係る屋内貯蔵設備は、
貯蔵域の長手方向に並んだ複数の移動屋根を有し、前記貯蔵域の上部を覆い且つ部分的に開放可能な屋根と、
前記貯蔵域に沿って前記長手方向へ走行移動可能な走行台車、及び前記走行台車に旋回可能に支持されたブームを有するヤードマシンと、
前記ヤードマシンの走行位置を検出する走行位置検出装置と、
前記ヤードマシンと相対的なブーム位置を検出するブーム位置検出装置と、
旋回する前記ブームと前記屋根との干渉を避けるために前記屋根が開放される開放範囲を、前記開放範囲の前記長手方向の少なくとも一方の端と前記ブームとの間に所定のクリアランスが維持されるように、前記走行位置及び前記ブーム位置に基づいて算出する開放範囲演算装置と、
前記屋根の前記開放範囲が開放されるように、少なくとも１つの前記移動屋根を前記長手方向へ移動させる屋根駆動装置とを、備えているものである。
そして、前記開放範囲の前記ヤードマシンの走行方向前側の端と前記ブームとのクリアランスは、前記ヤードマシンの中立位置からのブーム旋回角が増加するに連れて増加する変数である。

上記屋内貯蔵設備では、開放範囲の少なくとも一方の端とブームとの間に所定のクリアランスが維持されるような、開放範囲が算出される。つまり、ブームの移動に追従して、開放範囲の少なくとも一方の端が変位し、開放範囲が変化する。よって、作業時に屋根を少なくともブーム長さに亘って開放し続ける従来の場合と比較して、屋根の開放範囲を概して小さくすることができる。これにより、貯蔵設備の外へ漏れ出る粉塵の量を低減することができ、また、雨に曝されることによる貯蔵物の品質低下を抑えることができる。

本発明によれば、移動式屋根を備えた屋内貯蔵設備において、貯蔵物の積付時又は払出時にヤードマシンのブームとの干渉を避けるために屋根を部分的に開放するにあたり、その開放範囲を、作業時に屋根を少なくともブーム長さに亘って開放し続ける従来の場合と比較して、より小さくすることができる。

本発明の一実施形態に係る屋内貯蔵設備を備えた貯蔵ヤードの様子を示す平面図である。屋内貯蔵設備の概略構成を示す一部平面図である。ヤードマシンの概略構成を示す図である。屋内貯蔵設備の制御構成を示すブロック図である。制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。ヤードマシンが作業範囲始端まで移動した状態の屋内貯蔵設備を示す図である。ヤードマシンのブームが作業開始位置まで移動した状態の屋内貯蔵設備を示す図である。ヤードマシンのブームが作業終了位置へ向けて旋回している状態の屋内貯蔵設備を示す図である。ヤードマシンのブームが作業終了位置へ向けて旋回している状態の屋内貯蔵設備の別態様を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る屋内貯蔵設備を備えた貯蔵ヤードの様子を示す平面図、図２は屋内貯蔵設備の概略構成を示す一部平面図、図３はヤードマシンの概略構成を示す図、図４は屋内貯蔵設備の制御構成を示すブロック図である。

図１〜４に示されるように、本実施形態に係る屋内貯蔵設備１０は、岸壁に隣接した貯蔵ヤードに設けられており、海上輸送されてきた石炭を一時的に貯蔵するものである。屋内貯蔵設備１０は、Ｘ方向を長手方向とする細長い貯蔵建物１を備えている。屋内貯蔵設備１０には、複数の貯蔵建物１がＹ方向に所定間隔で略平行に配置されている。Ｙ方向は、Ｘ方向と略直交する方向である。なお、屋内貯蔵設備１０は少なくとも１つの貯蔵建物１を備えていればよい。また、屋内貯蔵設備１０の貯蔵物は石炭に限定されず、例えば、石炭、鉱石、石灰石、及びコークスなどのうち１種類以上であってよい。

各貯蔵建物１は、Ｘ方向を長手方向とする細長い貯蔵域２と、貯蔵域２の周囲に立設された周壁３と、貯蔵域２の上方を覆う屋根４とを備えている。周壁３は、平面視において、Ｘ方向を長手方向とする長丸長方形を成している。周壁３のＹ方向両側には、それぞれ内側レール５１と外側レール５２とが設けられている。内側レール５１と外側レール５２はいずれもＸ方向を走行方向とするレールである。貯蔵域２をＹ方向両側から挟み込むように一対の内側レール５１が配置され、さらに、一対の内側レール５１をＹ方向両側から挟み込むように一対の外側レール５２が配置されている。なお、貯蔵建物１は、周壁３に代えて、柱及び梁などから成る壁のない躯体を備えていてもよい。

屋根４は、Ｘ方向に可動な複数の移動屋根４０で構成されている。移動屋根４０には、内移動屋根４１と、外移動屋根４２とがある。外移動屋根４２は、内移動屋根４１より一回り大きく当該内移動屋根４１の外側を移動する。屋根４が閉じられた状態では、内移動屋根４１と外移動屋根４２とがＸ方向に交互に並べられており、内移動屋根４１のＸ方向の端部と外移動屋根４２のＸ方向の端部とが上下に重なっている。移動屋根４０を移動させることにより、屋根４を部分的に開放することができる。

内移動屋根４１のＹ方向両端には、内側レール５１上を走行する少なくとも１つのローラ（図示略）が各々設けられている。同様に、外移動屋根４２のＹ方向両端には、外側レール５２上を走行する少なくとも１つのローラ（図示略）が各々設けられている。移動屋根４０に設けられたローラのうち少なくとも１つは駆動ローラであって、当該駆動ローラは屋根駆動装置５４により回転駆動される。屋根駆動装置５４によって駆動ローラが正転又は逆転駆動されると、移動屋根４０がＸ方向へ移動する。屋根駆動装置５４は各移動屋根４０に設けられており、各移動屋根４０は他の移動屋根４０から独立して移動することができる。各屋根駆動装置５４と制御装置６とは有線又は無線で通信可能に接続されており、屋根駆動装置５４は制御装置６の制御を受けて動作する。

移動屋根４０に設けられたローラのうち少なくとも１つ（例えば、駆動ローラ）には、屋根位置検出装置５５としてのロータリエンコーダが設けられている。このロータリエンコーダは、ローラの回転変位を測定し、その回転変位信号を制御装置６へ出力する。制御装置６では、回転変位信号に基づいて移動屋根４０の位置を算出する。なお、屋根位置検出装置５５は、ロータリエンコーダに限定されない。例えば、屋根位置検出装置５５が、移動屋根４０に設けられたＧＰＳセンサを備えたものであってもよい。この場合、屋根位置検出装置５５は、ＧＰＳセンサで移動屋根４０の位置情報を取得し、取得した位置情報を制御装置６へ出力するように構成される。

隣接する貯蔵建物１の間、及び、Ｙ方向の両端に配置された貯蔵建物１のＹ方向外側には、Ｘ方向に延びる一対のレール７が敷設されている。この一対のレール７上にヤードマシン８が走行可能に設けられている。ヤードマシン８は、スタッカ（積付機）、リクレーマ（払出機）、及びスタッカ・リクレーマ（積付及び払出機）のうち少なくとも１つである。本実施例においては、貯蔵建物１のＹ方向の一方にスタッカ８Ａが配備され、当該貯蔵建物１のＹ方向の他方にリクレーマ８Ｂが配備されている。

一対のレール７間には、石炭をＸ方向に搬送するコンベヤ９０が設けられている。そして、各コンベヤ９０のＸ方向の少なくとも一方側には、搬送物をＹ方向及びＸ方向の少なくとも一方に搬送する共通コンベヤ９１が設けられている。コンベヤ９０には、共通コンベヤ９１から搬送物を受け取ってヤードマシン８へ搬送する積付コンベヤと、ヤードマシン８から搬送物を受け取って共通コンベヤ９１へ搬送する払出コンベヤとがある。また、共通コンベヤ９１には、コンベヤ９０へ搬送物を搬送する共通積付コンベヤと、コンベヤ９０から搬送物を受け取って搬送する共通払出コンベヤとがある。積付コンベヤ及び共通積付コンベヤにより形成される搬送経路はスタッカ８Ａと接続されており、これらのコンベヤによりスタッカ８Ａへ石炭が搬入される。また、払出コンベヤ及び共通払出コンベヤにより形成される搬送経路はリクレーマ８Ｂと接続されており、これらのコンベヤによりリクレーマ８Ｂから石炭が搬出される。コンベヤ９０は制御装置６と有線又は無線で通信可能に接続されたコンベヤ駆動装置９２を備えており、共通コンベヤ９１は制御装置６と有線又は無線で接続された共通コンベヤ駆動装置９３を備えている。これらの駆動装置９２，９３は制御装置６の制御を受けて動作する。

特に図３に詳細に示されるように、ヤードマシン８は、一対のレール７上を走行する走行台車８１と、走行台車８１に旋回可能に支持されたブーム８２と、旋回軸８８を介してブーム８２と反対側に設けられたカウンタウエイト８７と、旋回軸８８を中心にブーム８２を水平方向に旋回させる旋回装置８３と、俯仰軸８９を中心にブーム８２及びカウンタウエイト８７を上下方向に揺動させる俯仰装置８４とを少なくとも備えている。更に、ヤードマシン８は、ヤードマシン８の機能に応じた作業部（図示せず）及びその駆動装置８６などを備えている。ヤードマシン８の作業部は、スタッカであれば例えばブームコンベヤ、トリッパーコンベヤなどであり、リクレーマであれば例えばバケットホイル、ブームコンベヤなどであり、スタッカ・リクレーマであれば例えばバケットホイル、ブームコンベヤ及びトリッパーコンベヤなどである。

走行台車８１は、コンベヤ９０をＹ方向に跨いでおり、コンベヤ９０のＹ方向両側に設けられたレール７上を走行する車輪８１ａを備えている。ヤードマシン８の走行位置ｘは、走行位置検出装置７１により検出される。走行位置検出装置７１は、例えば、走行台車８１の車輪８１ａに設けられたロータリエンコーダを含んでいる。このロータリエンコーダは走行台車８１の車輪８１ａの回転数を検出する。この検出信号は制御装置６へ出力されて、制御装置６でこの回転数を利用して走行位置ｘが算出される。但し、走行位置検出装置７１に演算手段を備えて、走行位置検出装置７１で走行位置ｘを算出し、算出された走行位置ｘが制御装置６へ出力されてもよい。なお、走行位置検出装置７１は上記に限定されず、例えば、走行位置検出装置７１がＧＰＳセンサを含むものであってもよい。

旋回装置８３は、例えば、油圧モータを備えており、油圧モータの回転出力を利用してブーム８２を旋回させる。旋回装置８３は、更に、ブーム８２の中立位置からの旋回角（以下、ブーム旋回角θ）を検出する旋回角検出装置７３を備えている。なお、中立位置にあるブーム８２は、当該ブーム８２の長手方向がＸ方向と平行であり且つ水平である。旋回角検出装置７３は、例えば、ブーム８２の旋回軸８８回りの回転変位を検出するロータリエンコーダである。但し、旋回角検出装置７３はブーム旋回角θを検出できるものであれば、上記に限定されない。例えば、旋回角検出装置７３が、旋回装置８３へ出力される旋回指令値に基づいてブーム旋回角θを算出する演算手段であってもよい。旋回角検出装置７３で検出されたブーム旋回角θは、制御装置６へ出力される。

俯仰装置８４は、例えば、ブーム８２と連結されたロッドを有する油圧シリンダを備えており、ロッドの伸縮によりブーム８２を俯仰軸８９を中心として揺動させる。旋回装置８３は、さらに、ブーム８２の中立位置からの俯仰角（以下、ブーム俯仰角α）を検出する俯仰角検出装置７４を備えている。俯仰角検出装置７４は、例えば、ブーム８２の俯仰軸８９回りの回転変位を検出するロータリエンコーダである。但し、俯仰角検出装置７４はブーム俯仰角αを検出できるものであれば、上記に限定されない。例えば、俯仰角検出装置７４が、ロッドの変位量に基づいてブーム俯仰角αを検出するものであったり、旋回装置８３へ出力される俯仰指令値に基づいてブーム俯仰角αを算出する演算手段であってもよい。俯仰角検出装置７４で検出されたブーム俯仰角αは、制御装置６へ出力される。

ヤードマシン８のブーム８２の位置（以下、ブーム位置ｐ）は、ブーム位置検出装置７２により検出される。ここで、ブーム位置ｐは、ヤードマシン８の走行台車８１に相対的なブーム８２の先端の位置である。但し、ブーム位置ｐは、ブーム８２の先端の位置に限定されず、ブーム８２の先端以外の特定箇所の位置であってもよい。

ブーム位置検出装置７２は、上述の旋回角検出装置７３と俯仰角検出装置７４とを含んでいてよい。ブーム位置検出装置７２は、ブーム旋回角θとブーム俯仰角αを検出して制御装置６へ出力し、制御装置６で検出されたブーム旋回角θと俯仰角検出装置７４を利用してブーム位置ｐが算出される。但し、ブーム位置検出装置７２が、検出されたブーム旋回角θとブーム俯仰角αとを利用してブーム位置ｐを算出し、算出したブーム位置ｐを制御装置６へ出力するように構成されていてもよい。

ブーム位置ｐは、ブーム８２の旋回軸８８から先端までの長さ（以下、ブーム長さＬ）、地面から俯仰軸８９までの高さ（以下、ブーム高さｈ）、及び、ブーム旋回角θ、ブーム俯仰角αを利用して求めることができる。なお、ブーム長さＬとブーム高さｈは定数であり、ブーム旋回角θとブーム俯仰角αが変数である。但し、ブーム位置検出装置７２は上記に限定されない。例えば、ブーム位置検出装置７２が、ブーム８２の先端に取り付けられたＧＰＳセンサと俯仰角検出装置７４とを備え、ＧＰＳセンサが取得した位置情報と俯仰角検出装置７４で検出されたブーム俯仰角αに基づいてブーム位置ｐが検出されるように構成されていてもよい。

続いて、制御装置６について説明する。制御装置６は、屋内貯蔵設備１０の制御に係る演算を行うとともに、屋内貯蔵設備１０の動作を制御するものである。制御装置６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）の他、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｆ（Interface）、Ｉ／Ｏ（Input/output Port）等を有している（いずれも図示せず）。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＣＰＵが実行するプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の各種記憶媒体に保存されており、これらの記憶媒体からＲＯＭにインストールされる。ＲＡＭには、プログラム実行時に必要なデータが一時的に記憶される。Ｉ／Ｆは、外部装置（例えば、操作盤６０やパーソナルコンピュータなど）とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏは、各種センサの検出信号の入力／出力を行う。制御装置６では、ＲＯＭに記憶されたプログラム等のソフトウェアとＣＰＵ等のハードウェアとが協働することにより、以下に説明する制御装置６の各機能を実現する処理を行うように構成されている。なお、制御装置６は単一のＣＰＵにより各処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵの組み合わせにより各処理を実行してもよい。

制御装置６は、走行台車８１を制御する走行制御ユニット６１、ヤードマシン８を制御する作業制御ユニット６２、移動屋根４０を制御する屋根制御ユニット６３、及び、屋根４の開放範囲Ｄを算出する開放範囲演算ユニット６４としての機能を有する。開放範囲Ｄは、旋回するブーム８２と屋根４との干渉を避けるために屋根４に形成される開口２０のＸ方向の範囲である。上記の制御装置６が備える機能については後ほど説明する。

ここで、上記構成の屋内貯蔵設備１０における石炭の積付作業及び払出作業時の、制御装置６の処理の流れについて説明する。先ず、リクレーマによる石炭の払出作業時の制御装置６の処理の流れについて説明する。図５は制御装置６の処理の流れを示すフローチャートである。

待機状態のヤードマシン８（リクレーマ８Ｂ）は、ブーム８２を中立位置に保持したまま、レール７上で停止している。制御装置６は、操作盤６０から作業指令を受け取ると、払出作業に係る制御を開始する。作業指令には、作業内容（払出作業又は積付作業）と、作業範囲（作業範囲始端ｘ_aと作業範囲終端ｘ_b）とに係る情報が少なくとも含まれている。

図５に示されるように、払出作業の作業指令を受けた制御装置６では（ステップＳ１）、ヤードマシン８を作業範囲始端ｘ_aまで走行移動させるために、走行制御ユニット６１が走行台車８１の走行駆動部７０を動作させる（ステップＳ２）。

図６はヤードマシン８が作業範囲始端ｘ_aまで移動した状態の屋内貯蔵設備１０を示す図である。図６に示されるように、ヤードマシン８は、ブーム８２を中立位置へ保持したまま、その走行位置ｘが作業範囲始端ｘ_aとなるまで移動する。ヤードマシン８が作業範囲始端ｘ_aへ到着すると、作業制御ユニット６２は、ヤードマシン８のブーム８２を作業開始位置ｐ_aへ移動させるために、旋回装置８３及び俯仰装置８４を動作させる（ステップＳ３）。

図７はヤードマシン８のブーム８２が作業開始位置ｐ_aまで移動した状態の屋内貯蔵設備１０を示す図である。図７に示されるように、ヤードマシン８であるリクレーマ８Ｂは、バケットホイルを回転させながら、ブーム８２を作業開始位置ｐ_aから作業終了位置ｐ_bまで移動させることによって、石炭の払い出しを行う。ブーム８２の作業開始位置ｐ_aと作業終了位置ｐ_bとは、予め作業制御ユニット６２に設定されている。作業開始位置ｐ_aは、例えば、ブーム旋回角θが９０°でブーム俯仰角αが０°となるブーム位置である。

ブーム８２が中立位置から作業開始位置ｐ_aへ移動する際に、ブーム８２が旋回及び上下揺動する。このようにブーム８２が中立位置にないときに、開放範囲演算ユニット６４は、走行位置検出装置７１から取得したヤードマシン８の走行位置ｘに関する情報と、ブーム位置検出装置７２から取得したブーム位置ｐに関する情報とを利用して、屋根４の開放範囲Ｄを算出する。詳細には、開放範囲演算ユニット６４は、先ず、ヤードマシン８の走行位置ｘ、ブーム旋回角θ、及びブーム俯仰角αを取得する（ステップＳ４）。次に、開放範囲演算ユニット６４は、取得した走行位置ｘ、ブーム旋回角θ、及びブーム俯仰角αと、予め設定されたブーム長さＬ及びブーム高さｈとを利用して、開放範囲Ｄを算出する（ステップＳ５）。開放範囲Ｄを求める演算は、所定時間間隔（例えば、0.01秒間隔）で行われる。

開放範囲Ｄは、開放範囲ＤのＸ方向の一端（以下、第１端Da）の位置（以下、第１端位置ｘ_da）と、開放範囲ＤのＸ方向の他端（以下、第２端Db）の位置（以下、第２端位置ｘ_db）とにより定まる。第１端Daは、開放範囲ＤのＸ方向の端のうち、ヤードマシン８が作業範囲始端ｘ_aから作業範囲終端ｘ_bまで走行移動するときの走行方向後側の端である。換言すれば、第１端Daは、開放範囲ＤのＸ方向の端のうち、作業開始位置ｐ_aから作業終了位置ｐ_bまで移動するブーム８２から見たときに、ブーム８２の後側にある端である。また、第２端Dbは、開放範囲ＤのＸ方向の端のうち、ヤードマシン８が作業範囲始端ｘ_aから作業範囲終端ｘ_bまで走行移動するときの走行方向前側の端である。換言すれば、第２端Dbは、開放範囲ＤのＸ方向の端のうち、作業開始位置ｐ_aから作業終了位置ｐ_bまで移動するブーム８２から見たときに、ブーム８２の前側にある端である。

第１端位置ｘ_daと第２端位置ｘ_dbとは、例えば、次式１に基づいて算出される。
(式１)
ｘ_da＝ｘ＋ｋ_a
ｘ_db＝ｘ＋Ｌ・cosα・cosθ＋ｋ_b

図８はヤードマシン８のブーム８２が作業終了位置ｐ_bへ向けて旋回している状態の屋内貯蔵設備１０を示す図である。例えば、図８に示されるように、上記式１を用いて第１端位置ｘ_daが算出されると、作業開始位置ｐ_aにあるブーム８２と開放範囲Ｄの第１端DaとのＸ方向間に所定のクリアランスｋ_aが存在する。また、上記式１を用いて第２端位置ｘ_dbが算出されると、移動するブーム８２と開放範囲Ｄの第２端DbとのＸ方向間に所定のクリアランスｋ_bが存在する。つまり、上記式１を用いて開放範囲Ｄが算出される場合、ヤードマシン８の走行位置が一定であれば、第１端位置ｘ_daは一定であり、第２端位置ｘ_dbはブーム位置ｐ（即ち、ブーム旋回角θ及びブーム俯仰角α）の変化と対応して変位する。

或いは、第１端位置ｘ_daと第２端位置ｘ_dbは、例えば、次式２に基づいて算出されてもよい。なお、式２中のｙ_０は、旋回軸８８から移動屋根４０までのＹ方向の距離である。
（式２）
ｘ_da＝ｘ＋ｙ_０／tanθ＋ｋ₁
ｘ_db＝ｘ＋Ｌ・cosα・cosθ＋ｋ₂

図９はヤードマシン８のブーム８２が作業終了位置ｐ_bへ向けて旋回している状態の屋内貯蔵設備１０の別態様を示す図である。図９に示されるように、上記式２を用いて第１端位置ｘ_daが算出されると、ブーム８２と開放範囲Ｄの第１端DaとのＸ方向間に所定のクリアランスｋ_aが存在する。なお、ブーム８２のうちクリアランス算定に考慮されるのは、移動屋根４０とＸ方向に重複する範囲である。また、上記式２を用いて第２端位置ｘ_dbが算出されると、ブーム８２と開放範囲Ｄの第２端DbとのＸ方向間に所定のクリアランスｋ_bが存在する。つまり、上記式２を用いて開放範囲Ｄが算出される場合、開放範囲Ｄの第１端位置ｘ_daと第２端位置ｘ_dbとは共に、ブーム位置ｐ（即ち、ブーム旋回角θ及びブーム俯仰角α）の変化と対応して変位する。よって、原則的に、式２を用いて算出される開放範囲Ｄは、式１を用いて算出される開放範囲Ｄよりも狭い。

なお、上記式１及び式２において、ｋ_aは移動するブーム８２と開放範囲Ｄの第１端DaとのＸ方向間のクリアランス、又は、作業開始位置ｐ_aにあるブーム８２と開放範囲Ｄの第１端DaとのＸ方向間のクリアランスである。クリアランスｋ_aは、定数であってよい。クリアランスｋ_aは、例えば、ブーム８２が所定時間（例えば、1s）に移動する大きさ以上の値に定められる。また、ｋ_bは移動するブーム８２と第２端DbとのＸ方向間のクリアランスである。クリアランスｋ_bは、定数であってよいが、変数であることがより望ましい。クリアランスｋ_bが定数の場合は、例えば、クリアランスｋ_bがブーム８２が所定時間（例えば、1s）に移動する大きさ以上の値とされる。クリアランスｋ_bが変数の場合は、例えば、クリアランスｋ_bは、ブーム８２が所定時間（例えば、1s）に移動する大きさ以上であって、且つ、ブーム旋回角θの値と正比例する値とされる。つまり、クリアランスｋ_bはブーム旋回角θの増加に連れて増加し、同じく減少に連れて減少する。これは、ブーム８２の旋回速度が一定である場合に、ブーム旋回角θが小さいとき（例えば、ブーム旋回角θが45°以下のとき）よりも、ブーム旋回角θが大きいとき（例えば、ブーム旋回角θが45°より大きいとき）が、所定時間（例えば、1s）あたりのブーム８２の先端のＸ方向変位量が大きいためである。クリアランスｋ_bが変数であれば、開放範囲Ｄのブーム８２の移動への追従性を高めることができる。

上記のように開放範囲Ｄの第１端位置ｘ_daと第２端位置ｘ_dbとが算出されると、屋根制御ユニット６３は、第１端位置ｘ_daから第２端位置ｘ_dbまでに亘る範囲の屋根４が開放されるように少なくとも１つの移動屋根４０を移動させるために、少なくとも１つの屋根駆動装置５４を動作させる（ステップＳ６）。

ここで屋根制御ユニット６３は、各屋根位置検出装置５５から取得した各移動屋根４０の位置から、移動すべき移動屋根４０とその移動量を算出し、移動すべき移動屋根４０の屋根駆動装置５４を動作させる。なお、開口２０の第１端Daを形成している移動屋根４０及び第２端Dbを形成している移動屋根４０のみならず、これらの移動屋根４０に連なる他の移動屋根４０も同時に移動させることがある。これは、開放範囲Ｄ以外の屋根４に開口２０が生じないようにするためである。このように移動屋根４０を移動させるときの自由度を確保するため、屋根４のＸ方向端部に位置する移動屋根４０を周壁３よりもＸ方向端部へ突出するように設けたり、他と比較して広い範囲で上下に重複する少なくとも１組の内移動屋根４１及び外移動屋根４２を設けたりすることが望ましい。

上記のように、移動屋根４０の移動とヤードマシン８のブーム８２の移動とを行って、ヤードマシン８のブーム８２が作業開始位置ｐ_aへ至ると、ヤードマシン８に払い出し動作させるために、作業制御ユニット６２が作業部駆動装置８６を動作させる（ステップＳ７）。１単位の払出作業では、リクレーマ８Ｂのブーム８２を作業開始位置ｐ_aから作業終了位置ｐ_bまで移動させながら、バケットホイルとブームコンベヤを動作させることが行われる。この払出作業の間、開放範囲Ｄの算出と移動屋根４０の移動とが継続して行われ、屋根４の開放範囲Ｄが変化する。上述の１単位の払出作業は、１つの走行位置ｘで複数回繰り返されてもよい。

作業範囲始端ｘ_aにおいて所定単位の払出作業が終了すると（ステップＳ８でＮＯ）、続いて、ヤードマシン８が作業範囲始端ｘ_aからＸ方向へ所定量だけ移動した次の走行位置ｘへ移動して、次の走行位置ｘで所定単位の払出作業が行われる。このようにして、ヤードマシン８の走行移動と払出作業とが繰り返し行われる。そして、作業範囲終端ｘ_bにおいて所定単位の払出作業を終了すると、作業範囲の払出作業が完了する（ステップＳ８でＹＥＳ）。作業範囲の払出作業が完了した後で、作業制御ユニット６２は、ヤードマシン８のブーム８２を中立位置へ移動させるために、旋回装置８３及び俯仰装置８４を動作させ（ステップＳ９）、屋根制御ユニット６３は、屋根４の開口２０を閉じるために、屋根駆動装置５４を動作させる（ステップＳ１０）。

続いて、スタッカによる石炭の積付作業時の制御装置６の処理の流れについて説明する。

石炭の積付作業時の制御装置６の処理の流れは、上述の石炭の払出作業時の制御装置６の処理の流れと略同じである。即ち、上述の石炭の払出作業時の制御装置６の処理の流れにおいて、リクレーマ８Ｂとあるのをスタッカ８Ａと、払出とあるのを積付と、それぞれ読み替えればスタッカ８Ａによる石炭の積付作業時の制御装置６の処理の流れが示される。但し、リクレーマ８Ｂが或る走行位置ｘにおいてブーム８２を作業開始位置ｐ_aから作業終了位置ｐ_bまで旋回させることによって石炭の払い出しを行うのに対し、スタッカ８Ａは或る走行位置ｘにおいてブーム８２を旋回しないで石炭の積み付けを行う。よって、石炭の積付作業時には、スタッカ８Ａが石炭を積み付けている間は屋根４の開放範囲Ｄを変化させる必要がない。なお、以上では、リクレーマ８Ｂによる石炭の払出作業とスタッカ８Ａによる石炭の積付作業での制御装置６の処理について説明したが、スタッカ・リクレーマによる作業での制御装置６の処理も、上述の石炭の払出作業及び積付作業時の制御装置６の処理の流れと略同じである。

以上説明した屋内貯蔵設備１０では、ヤードマシン８のブーム８２が中立位置にないときに、開放範囲Ｄの算出と移動屋根４０の移動とが継続して行われる。開放範囲Ｄは、ヤードマシン８の走行位置ｘ、ブーム旋回角θ、及びブーム俯仰角αの変化に対応して、即ち、ヤードマシン８の走行位置ｘ及びブーム位置の変化に追従して変化する。ここで、開放範囲Ｄの第２端Dbは、第２端Dbとブーム８２とのＸ方向間にクリアランスｋ_bが維持されるように変位する。加えて、開放範囲Ｄの第１端Daは、作業開始位置ｐ_aにあるブーム８２又は移動するブーム８２と第１端DaとのＸ方向間にクリアランスｋ_aが維持されるように変位する。これらのクリアランスｋ_a，ｋ_bは、ブーム８２と屋根４との干渉を避けるために十分な値の中で、より小さい値に設定される。したがって、屋根４の開放範囲Ｄは、作業中に変化するヤードマシン８の走行位置とブーム位置とに対応して、作業に適切な範囲でより小さくなるように変化することとなる。

ヤードマシン８のブーム８２が旋回したときに、ブーム８２と貯蔵建物１の干渉を回避することに加えて、カウンタウエイト８７と貯蔵建物１の干渉を回避するように、屋内貯蔵設備１０が構成されていてもよい。この場合、Ｙ方向に隣接する貯蔵建物１の間に配備されたヤードマシン８の作業時に、隣接する貯蔵建物１のうち一方の貯蔵建物１においてブーム８２と屋根４との干渉を回避するために開放範囲Ｄの算出と移動屋根４０の移動とが行われ、同様に、隣接する貯蔵建物１のうち他方の貯蔵建物１においてカウンタウエイト８７と屋根４との干渉を回避するために開放範囲Ｄの算出と移動屋根４０の移動とが行われる。ここで、他方の貯蔵建物１においても、前述したブーム８２の場合に倣って開放範囲Ｄの算出と移動屋根４０の移動とが行われ、ヤードマシン８の走行位置ｘ及びカウンタウエイト８７の位置の変化に追従して屋根４の開放範囲Ｄが変化する。

上記の通り、石炭の払出作業及び積付作業時にヤードマシン８のブーム８２との干渉を避けるために部分的に開放された屋根４の開放範囲Ｄが、屋根４を少なくともブーム長さに亘って開放し続ける従来の場合（例えば、特許文献１に記載の技術）と比較して小さくなる。よって、屋根４の開口２０を通じた貯蔵物の飛散量を抑制することと、屋根４の開口２０を通じて貯蔵域２へ浸入する雨による貯蔵物の品質低下を抑制することとができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態において、開放範囲演算ユニット６４は、ヤードマシン８のブーム旋回角θ、ブーム俯仰角α、ブーム長さＬ、及びブーム高さｈを用いて特定されたブーム位置ｐを利用して開放範囲Ｄを算出している。但し、ブーム位置ｐの検出方法又は特定方法は、上記に限定されない。例えば、ヤードマシン８のブーム俯仰角αが可変でない場合には、開放範囲演算ユニット６４が、ブーム位置検出装置７２で検出されたヤードマシン８のブーム旋回角θと予め設定されたブーム長さＬ及びブーム高さｈとを用いてブーム位置ｐを特定し、このブーム位置ｐを利用して開放範囲Ｄを算出するように構成されていてもよい。

また、例えば、ブーム位置検出装置７２がブーム８２が移動開始してからの経過時間をカウントするタイマを備え、開放範囲演算ユニット６４が、予め記憶されたブーム８２の移動モデルとブーム８２が移動開始してからの経過時間とに基づいてブーム位置ｐを特定し、このブーム位置ｐを利用して開放範囲Ｄを算出するように構成されていてもよい。

１貯蔵建物
２貯蔵域
３周壁
４屋根
４０移動屋根
４１内移動屋根
４２外移動屋根
６制御装置
６０操作盤
６１走行制御ユニット
６２作業制御ユニット
６３屋根制御ユニット
６４開放範囲演算ユニット（開放範囲演算装置）
７レール
８ヤードマシン
１０屋内貯蔵設備
２０開口
５４屋根駆動装置
５５屋根位置検出装置
７１走行位置検出装置
７２ブーム位置検出装置
７３旋回角検出装置
７４俯仰角検出装置
８１走行台車
８２ブーム
８３旋回装置
８４俯仰装置
８８旋回軸
８９俯仰軸
９０，９１コンベア

Claims

貯蔵域の長手方向に並んだ複数の移動屋根を有し、前記貯蔵域の上部を覆い且つ部分的に開放可能な屋根と、
前記貯蔵域に沿って前記長手方向へ走行移動可能な走行台車、及び前記走行台車に旋回可能に支持されたブームを有するヤードマシンと、
前記ヤードマシンの走行位置を検出する走行位置検出装置と、
前記ヤードマシンと相対的なブーム位置を検出するブーム位置検出装置と、
旋回する前記ブームと前記屋根との干渉を避けるために前記屋根が開放される開放範囲を、前記開放範囲の前記長手方向の少なくとも一方の端と前記ブームとの間に所定のクリアランスが維持されるように、前記走行位置及び前記ブーム位置に基づいて算出する開放範囲演算装置と、
前記屋根の前記開放範囲が開放されるように、少なくとも１つの前記移動屋根を前記長手方向へ移動させる屋根駆動装置とを備え、
前記開放範囲の前記ヤードマシンの走行方向前側の端と前記ブームとのクリアランスは、前記ヤードマシンの中立位置からのブーム旋回角が増加するに連れて増加する変数である、屋内貯蔵設備。
前記開放範囲演算装置が、前記開放範囲の前記ヤードマシンの走行方向後側の端を、前記走行位置に基づいて算出するように構成されている、請求項１に記載の屋内貯蔵設備。
前記ブーム位置検出装置が、前記ヤードマシンのブーム旋回角を検出する旋回角検出手段を含み、
前記開放範囲演算装置が、前記走行位置、前記ブーム旋回角、ブーム長さ、及びブーム高さに基づいて、前記開放範囲を算出するように構成されている、請求項１又は２に記載の屋内貯蔵設備。
前記ブーム位置検出装置が、前記ヤードマシンのブーム旋回角を検出する旋回角検出手段と、前記ヤードマシンのブーム俯仰角を検出する俯仰角検出手段とを含み、
前記開放範囲演算装置が、前記走行位置、前記ブーム旋回角、前記ブーム俯仰角、ブーム長さ、及びブーム高さに基づいて、前記開放範囲を算出するように構成されている、請求項１又は２に記載の屋内貯蔵設備。