JP6814641B2

JP6814641B2 - 港湾荷役機械の自動退避装置

Info

Publication number: JP6814641B2
Application number: JP2017002555A
Authority: JP
Inventors: 良太國分
Original assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Current assignee: IHI Transport Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2017-01-11
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-01-11
Also published as: JP2018111562A

Description

本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置に関する。

港湾荷役機械は、例えば工業港に於ける船舶荷役作業に供されている。港湾荷役機械は、軌道走行式荷役機械と固定式荷役機械とに大別する事が出来る。軌道走行式荷役機械としては、例えばコンテナクレーンとジブクレーンとアンローダとを挙げる事が出来る。固定式荷役機械としては、例えばローティングアームを挙げる事が出来る。特に、船倉の内部に有るばら物貨物を陸揚げするアンローダは、原材料の大半を輸入に頼る我が国に於いて、極めて重要度の高い港湾荷役機械である。アンローダは、間欠式アンローダと連続式アンローダとに大別する事が出来る。間欠式アンローダは、グラブバケットを使用してばら物貨物を間欠的に陸揚げするアンローダであって、構造形式に応じて橋形クレーン式アンローダと引込クレーン式アンローダとに分類する事が出来る。連続式アンローダは、機械を使用してばら物貨物を連続的に陸揚げする機械式アンローダと、空気を使用してばら物貨物を連続的に陸揚げする空気式アンローダと、に分類する事が出来る。尚、アンローダは、揚荷メカニズムに応じて更に細かく分類する事も出来る。

特開２０１４−０８４１８９号公報特開２０１４−０８４１９０号公報特開２００３−２３７９５０号公報

然し乍ら、何れのアンローダに於いても、船舶荷役作業時は、倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入する必要が有る為、地震発生時にアンローダが揺動したり、津波発生時に船舶が揺動したりすると、荷役構造体と船舶とが干渉し易く成る。尚、アンローダに限らず、荷役構造体を船倉の内部に挿入する必要の有る他の港湾荷役機械に於いても、同様に荷役構造体と船舶とが干渉し易く成る。

従来は、無線を通じて港湾荷役機械を操作する事によって災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に退避させる様にしている。無線を通じて港湾荷役機械を操作する時は、荷役構造体の位置を確認する事が出来る位置に作業員を配置する事によって荷役構造体の位置を確認しながら港湾荷役機械を操作する必要が有る。故に、作業員の配置に時間が掛かったり作業員の人命を危険に晒したりする虞が有る。従って、市場に於いては、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に自動的に退避させる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置の登場が待たれている。

以上の事情を鑑みて、本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に自動的に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を効果的に妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置を提供する事を目的としている。

本発明は、倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入して船舶荷役作業を実施する港湾荷役機械の自動退避装置であって、前記荷役構造体が障害物と接触するよりも先に前記障害物と接触する様に前記荷役構造体の周囲に張設されている接触防止索と、前記接触防止索の張力に基づいて前記接触防止索が前記障害物と接触した事を検知する接触検知部と、前記荷役構造体を前記船倉の外部に退避させる必要の有る時であって前記倉口を通じて前記荷役構造体を前記船倉の内部に挿入している時に、前記接触防止索を前記倉口の縁と接触させる様に前記荷役構造体を移動させると共に前記接触検知部によって前記接触防止索が前記倉口の縁と接触した事を検知した時の前記荷役構造体の位置に基づいて前記倉口に対する前記荷役構造体の相対位置を特定する相対位置特定部と、前記相対位置特定部によって特定した相対位置に基づいて前記荷役構造体が前記倉口の縁と接触する事を回避しながら前記荷役構造体を前記船倉の外部に自動的に退避させる自動退避部と、を備えており、前記相対位置特定部は、前記接触防止索を前記倉口の縁の複数の箇所と順に接触させる様に前記荷役構造体を移動させると共に前記接触検知部によって前記接触防止索が前記倉口の縁と接触した事を検知した時の前記荷役構造体の位置の夫々に基づいて前記倉口に対する前記荷役構造体の相対位置を特定する港湾荷役機械の自動退避装置を提供する。

本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に自動的に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を効果的に妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置を提供する事が出来る。

バケットエレベータ式連続アンローダの概略側面図である。港湾荷役機械の自動退避装置の概略構成図である。相対位置特定部の動作を説明する説明図である。相対位置特定部の動作を説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。

先ず、港湾荷役機械に関して簡単に説明する。

本明細書に於いては、港湾荷役機械の一例としてバケットエレベータ式連続アンローダを説明するが、本発明は、バケットエレベータ式連続アンローダの他、倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入して船舶荷役作業を実施する如何なる港湾荷役機械にも適用する事が出来る。尚、本明細書に於いては、船舶荷役作業時に倉口を通じて船倉の内部に挿入される事によって船倉の内部に有るばら物貨物を陸揚げする様に構成されている構造体を荷役構造体と指称する事とする。

図１に示す様に、港湾荷役機械たるバケットエレベータ式連続アンローダ１００は、例えば工業港に於ける埠頭の岸壁１０１に敷設されている軌条１０２に沿って走行可能に設置されている走行フレーム１０３と、走行フレーム１０３の上部に旋回可能に支持されている旋回フレーム１０４と、旋回フレーム１０４の上部に起伏可能に支持されているバランシングレバー１０５と、旋回フレーム１０４の側部に起伏可能に連結されているブーム１０６と、バランシングレバー１０５の先端部とブーム１０６の先端部とに連結されているトップフレーム１０７を介して回転可能に支持されているバケットエレベータ１０８と、を備えている。

軌条１０２は、基本的に岸壁法線と平行に敷設されている。走行フレーム１０３は、平行に敷設されている二本の軌条１０２を跨ぐ様に架け渡されている。旋回フレーム１０４は、走行フレーム１０３の上部に横行可能に設置されている。尚、本明細書に於いては、岸壁法線と平行に移動する事を走行と指称すると共に、岸壁法線と垂直に移動する事を横行と指称する事とする。従って、走行フレーム１０３の走行と旋回フレーム１０４の横行とを組み合わせる事によってバケットエレベータ１０８を平面方向に自由に移動する事が出来る。旋回フレーム１０４に電気室及び油圧室が設置されている。バランシングレバー１０５は、油圧シリンダ１０９を介して旋回フレーム１０４の上部に支持されている。油圧シリンダ１０９を伸縮させる事によってバランシングレバー１０５を起伏させる事が出来る。バランシングレバー１０５を起伏させる事によってトップフレーム１０７を介してバランシングレバー１０５に連結されているブーム１０６をバランシングレバー１０５と共に起伏させる事が出来る。バランシングレバー１０５とブーム１０６は、旋回フレーム１０４を固定リンクとする平行リンクを構成している。バランシングレバー１０５は、先端部に支持されているバケットエレベータ１０８と後端部に配置されているカウンタウエイト１１０とによって均衡が保たれている。カウンタウエイト１１０を設置する事によってバランシングレバー１０５を起伏させる時に必要と成る力を最小限に低減する事が出来る。

バケットエレベータ１０８は、バケットエレベータ１０８の下端部に於いて露出されている掻取部１１１によって船倉１１２の内部に有るばら物貨物１１３を掻き取ると共に、掻取部１１１によって掻き取ったばら物貨物１１３をバケットエレベータケーシング１１４によって覆われているバケットエレベータ１０８の中央部及び上端部を通じて陸揚げする様に構成されている。故に、バケットエレベータ１０８は、船舶荷役作業時に倉口１１５を通じて船倉１１２の内部に挿入される事によって船倉１１２の内部に有るばら物貨物１１３を陸揚げする様に構成されている構造体に該当する。従って、バケットエレベータ１０８は、バケットエレベータ式連続アンローダ１００に於ける荷役構造体に該当する。掻取部１１１は、前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７との間に掛け渡されているバケットチェーン１１８を駆動スプロケット１１９によって駆動させる事によってばら物貨物１１３を掻き取る様に構成されている。前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７は、バケットエレベータ１０８の下端部に配置されている。前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７は、リンク機構１２０を介して連結されている。リンク機構１２０によって前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７とを隣接させたり離間させたりする事によって船倉１１２の形状に応じて掻取部１１１を伸縮させる事が出来る。駆動スプロケット１１９は、バケットエレベータ１０８の上端部に配置されている。バケットチェーン１１８は、前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７と駆動スプロケット１１９とを介してバケットエレベータ１０８の上下方向の全体に亘って掛け渡されている。従って、バケットエレベータ式連続アンローダ１００に於いては、バケットチェーン１１８を駆動させる事によってばら物貨物１１３をバケットエレベータ１０８の下端部から上端部に掛けて連続的に陸揚げする事が出来る。

次に、港湾荷役機械の自動退避装置に関して詳細に説明する。

図２に示す様に、倉口１１５を通じてバケットエレベータ１０８を船倉１１２の内部に挿入して船舶荷役作業を実施するバケットエレベータ式連続アンローダ１００の自動退避装置（以下、単に自動退避装置と指称する事とする。）２００は、バケットエレベータ１０８が障害物と接触するよりも先に障害物と接触する様にバケットエレベータ１０８の周囲に張設されている接触防止索２０１（図１を参照）と、接触防止索２０１の張力に基づいて接触防止索２０１が障害物と接触した事を検知する接触検知部２０２と、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に退避させる必要の有る時であって倉口１１５を通じてバケットエレベータ１０８を船倉１１２の内部に挿入している時に、接触防止索２０１を倉口１１５の縁と接触させる様にバケットエレベータ１０８を移動させると共に接触検知部２０２によって接触防止索２０１が倉口１１５の縁と接触した事を検知した時のバケットエレベータ１０８の位置に基づいて倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する相対位置特定部２０３と、相対位置特定部２０３によって特定した相対位置に基づいてバケットエレベータ１０８が倉口１１５の縁と接触する事を回避しながらバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に自動的に退避させる自動退避部２０４と、を備えている。

接触防止索２０１は、図１に示した様に、バケットエレベータ１０８の上下方向に離間すると共に水平方向に延出する様に設置されている一組のブラケット２０５（図１を参照）に張設されている。接触防止索２０１は、一組のブラケット２０５の間にぴんと張られる事によって障害物と接触した時に張力が障害物と接触する前と比較して高く成る様に構成されている。更に、接触防止索２０１は、如何なる方向に於いてもバケットエレベータ１０８が障害物と接触するよりも先に障害物と接触する様にバケットエレベータ１０８の周囲の複数の箇所に張設されている。尚、障害物は、倉口１１５の縁を含む何等かの物体を意味している。

接触検知部２０２は、例えばストライカーによって接触防止索２０１の張力が所定の閾値よりも高く成った時に接触防止索２０１が障害物と接触した事を検知する様に構成されている。従って、バケットエレベータ式連続アンローダ１００に於いては、バケットエレベータ１０８が障害物と接触するよりも前に運転者に警告を促したりバケットエレベータ１０８の移動を停止させたりする事が出来る。

相対位置特定部２０３は、接触防止索２０１を倉口１１５の縁の複数の箇所と順に接触させる様にバケットエレベータ１０８を移動させると共に接触検知部２０２によって接触防止索２０１が倉口１１５の縁と接触した事を検知した時のバケットエレベータ１０８の位置の夫々に基づいて倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する様に構成されている。倉口１１５が四角形状の外観を呈している場合は、例えば以下に示す様に倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する。図３に示す様に、相対位置特定部２０３は、接触検知部２０２によって接触防止索２０１が倉口１１５の縁と接触した事を検知する迄、走行フレーム１０３を走行させる事によって、バケットエレベータ１０８を倉口１１５の縁（岸壁法線と垂直に延在すると共に岸壁１０１から見て左側の縁）に寄せる。しかる後、図４に示す様に、相対位置特定部２０３は、接触検知部２０２によって接触防止索２０１が倉口１１５の縁と接触した事を検知する迄、旋回フレーム１０４を横行させる事によって、バケットエレベータ１０８を倉口１１５の別の縁（岸壁法線と平行に延在すると共に岸壁１０１から見て奥側の縁）に寄せる。以上の手順によってバケットエレベータ１０８を倉口１１５の角部（岸壁１０１から見て左奥側の角部）に寄せる事が出来ると共に倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する事が出来る（バケットエレベータ１０８が倉口１１５の角部に位置している事が分かる）。尚、相対位置特定部２０３によってバケットエレベータ１０８を移動させる時は、バケットエレベータ１０８が勢い余って倉口１１５の縁と接触する事が無い様にバケットエレベータ１０８の移動速度を十分に低速に設定する必要が有る。

自動退避部２０４は、相対位置特定部２０３によって特定した相対位置に基づいて、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る退避経路を特定すると共に、特定した退避経路に沿ってバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に自動的に退避させる様に構成されている。尚、自動退避部２０４は、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る経路の中でも、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に最も速く安全に退避させる事が出来る最短の経路を退避経路として特定する事が出来る。退避経路としては、掻取部１１１と倉口１１５との干渉を防止すべくバケットエレベータ１０８を倉口１１５の角部から倉口１１５の内側に向けて少し移動させると共にバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に向けて鉛直に抜き取る経路を挙げる事が出来る。勿論、最終的にバケットエレベータ１０８を岸壁１０１に位置している所定の退避位置に移動させる様にしても構わない。尚、バケットエレベータ１０８の位置は、例えば、走行フレーム１０３の走行量と旋回フレーム１０４の旋回量とバランシングレバー１０５及びブーム１０６の起伏量とを監視する事によって追跡する事も出来るし、グローバルポジショニングシステムを利用する事によって追跡する事も出来る。更に、自動退避部２０４は、緊急地震速報と津波注意報と津波警報とを受信すると共に受信した緊急地震速報と津波注意報と津波警報とに基づいてバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に自動的に退避させる様に構成されていても構わない。

相対位置特定部２０３と自動退避部２０４は、例えばプログラマブルロジックコントローラ２０６によって実現する事が出来る。

本明細書に於いては、相対位置特定部２０３によってバケットエレベータ１０８を倉口１１５の角部に寄せる事によって倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する様にしたものの、接触検知部２０２と相対位置特定部２０３とを利用してバケットエレベータ１０８を倉口１１５の輪郭を追跡する様に移動させる事によって倉口１１５の形状を完全に把握すると共に倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する様にしても構わない。倉口１１５の形状を完全に把握する事によって退避経路を更に緻密に特定する事が出来る為、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に退避させる時の安全性と確実性とを更に向上させる事が出来る。更に、本明細書に於いては、走行フレーム１０３の走行と旋回フレーム１０４の横行とを組み合わせる事によってバケットエレベータ１０８を移動させると共に倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する様にしたものの、走行フレーム１０３の走行と旋回フレーム１０４の旋回とを組み合わせる事によってバケットエレベータ１０８を移動させると共に倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する様にしても構わない。具体的に言えば、先ず、走行フレーム１０３の走行を利用してバケットエレベータ１０８を岸壁法線と平行に移動させる事によってバケットエレベータ１０８を倉口１１５の縁に寄せる。次に、旋回フレーム１０４の旋回を利用してバケットエレベータ１０８を円弧状に移動させる事によってバケットエレベータ１０８を倉口１１５の別の縁に寄せる。しかる後、バケットエレベータ１０８の円弧状軌跡の旋回半径と軌跡長とに基づいて倉口１１５に対するバケットエレベータ１０８の相対位置を特定する事が出来る。

以上に説明した様に、本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に自動的に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を効果的に妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置を提供する事が出来る。更に、自動退避装置２００によってバケットエレベータ１０８の無人退避を実現する事が出来る為、作業員の人命を危険に晒す虞が無い。尚、接触防止索２０１が倉口１１５の縁と接触する事によって接触防止索２０１及びストライカーが損傷を受ける事があるものの、高度センサ類によって自動退避装置２００と同様の動作を実現しようとすると遥かに高額となる為、予備の接触防止索２０１及びストライカーを買い揃えたとしても高度センサ類を実装する場合よりも遥かに格安と成る。接触防止索２０１を倉口１１５の縁の複数の箇所と接触させる場合は、接触防止索２０１及びストライカーが損傷を受ける事を見越して、接触させる箇所毎に別々の接触防止索２０１及びストライカーを使用して接触を検知する事が出来る様に、都度、バケットエレベータ１０８を回転させる様にしても構わない。

１００バケットエレベータ式連続アンローダ
１０１岸壁
１０２軌条
１０３走行フレーム
１０４旋回フレーム
１０５バランシングレバー
１０６ブーム
１０７トップフレーム
１０８バケットエレベータ
１０９油圧シリンダ
１１０カウンタウエイト
１１１掻取部
１１２船倉
１１３ばら物貨物
１１４バケットエレベータケーシング
１１５倉口
１１６前方スプロケット
１１７後方スプロケット
１１８バケットチェーン
１１９駆動スプロケット
１２０リンク機構
２００自動退避装置
２０１接触防止索
２０２接触検知部
２０３相対位置特定部
２０４自動退避部
２０５ブラケット
２０６プログラマブルロジックコントローラ

Claims

倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入して船舶荷役作業を実施する港湾荷役機械の自動退避装置であって、
前記荷役構造体が障害物と接触するよりも先に前記障害物と接触する様に前記荷役構造体の周囲に張設されている接触防止索と、
前記接触防止索の張力に基づいて前記接触防止索が前記障害物と接触した事を検知する接触検知部と、
前記荷役構造体を前記船倉の外部に退避させる必要の有る時であって前記倉口を通じて前記荷役構造体を前記船倉の内部に挿入している時に、前記接触防止索を前記倉口の縁と接触させる様に前記荷役構造体を移動させると共に前記接触検知部によって前記接触防止索が前記倉口の縁と接触した事を検知した時の前記荷役構造体の位置に基づいて前記倉口に対する前記荷役構造体の相対位置を特定する相対位置特定部と、
前記相対位置特定部によって特定した相対位置に基づいて前記荷役構造体が前記倉口の縁と接触する事を回避しながら前記荷役構造体を前記船倉の外部に自動的に退避させる自動退避部と、
を備えており、
前記相対位置特定部は、前記接触防止索を前記倉口の縁の複数の箇所と順に接触させる様に前記荷役構造体を移動させると共に前記接触検知部によって前記接触防止索が前記倉口の縁と接触した事を検知した時の前記荷役構造体の位置の夫々に基づいて前記倉口に対する前記荷役構造体の相対位置を特定する
事を特徴とする港湾荷役機械の自動退避装置。