JP6849166B2

JP6849166B2 - 岸壁クレーン

Info

Publication number: JP6849166B2
Application number: JP2019081090A
Authority: JP
Inventors: 優林; 賢治海老原
Original assignee: Mitsui E&S Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsui E&S Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: JP2019112235A

Description

本発明は岸壁クレーンに関する。

従来、バラ物積み付けヤード、コンテナターミナル等において、岸壁クレーンが使用されている（例えば特許文献１参照）。この岸壁クレーンは、海側に配置された海側ドラムと、陸側に配置された陸側ドラムと、海側ドラム及び陸側ドラムにそれぞれ接続されたワイヤと、ガーダ及びブームを有する桁の上をワイヤにより横行するトロリと、トロリからワイヤによって吊り下げられた吊具とを備えている。

特開２０１４−１８９３８９号公報

上述したような従来の岸壁クレーンの場合、海側ドラムとトロリ及び吊具とを接続するワイヤの長さが、ブームの起伏時とブームの水平時との間で相違してしまう可能性があった。この場合、ブームの起伏時に、トロリ及び吊具の位置が変化してしまう可能性があった（後述する図９を参照）。

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ブームの起伏時に吊具の位置が変化することを抑制することができる岸壁クレーンを提供することである。

上記の目的を達成するための本発明に係る岸壁クレーンは、個別に駆動される複数のドラムと、これらの複数のドラムにそれぞれ接続されたワイヤと、ガーダおよびブームを有する桁の上を横行するトロリから前記ワイヤによって吊り下げられた吊具と、を備える岸壁クレーンにおいて、前記ブームの起伏時に、前記複数のドラムのうちの前記ブームに配置された滑車を経由して前記吊具を吊り下げる前記ワイヤが接続されたドラムを前記ブームの傾斜角に応じて前記吊具の位置が前記ブームが水平時の位置から変化しないように制御する制御装置を備えることを特徴とする。

本発明に係る岸壁クレーンによれば、制御装置がブームの起伏時にブームの傾斜角に応じてドラムを制御するので、ブームの起伏時に吊具の位置が変化することを抑制することができる。

上記構成において、前記制御装置は、前記ブームの起伏時において前記ブームの前記傾斜角を取得し、取得された前記傾斜角に基づいて、前記ブームの起伏時における前記ブームの傾斜に伴う前記ワイヤ長さの変化分をキャンセルするような、前記ドラムによる前記ワイヤの巻き取り量を算出し、算出された前記巻き取り量が得られるように前記ドラムの回転量を制御する構成としてもよい。

この構成によれば、ブームの起伏時に吊具の位置が変化することを抑制することができる。

本発明によれば、ブームの起伏時に吊具の位置が変化することを抑制することができる。これにより、ブームの起伏時において吊具の位置が変化しないように運転手が操作する手間を省略できるとともに、意図しない吊具の動きによる予期しない物への干渉を抑制することができる。

実施形態に係る岸壁クレーンを示す側面図である。図１に示すトロリと吊具を駆動させる機構を示す斜視図である。図２に示すトロリの移動動作を示す斜視図である。図２に示す吊具の昇降動作を示す斜視図である。図２に示す吊具の開閉動作を示す斜視図である。図６（ａ）は実施形態に係る岸壁クレーンのブームが水平時の様子を模式的に示す側面図であり、図６（ｂ）はブームが傾斜角θだけ上方に起伏した様子を模式的に示す側面図である。ブームの起伏時に実施形態に係る制御装置が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。起伏装置を説明するための図である。図９（ａ）は比較例に係る岸壁クレーンのブームが水平時の様子を模式的に示す側面図であり、図９（ｂ）は比較例に係るブームが傾斜角θだけ上方に起伏した様子を模式的に示す側面図である。

以下、本発明の実施形態に係る岸壁クレーン１について、図面を参照しながら説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように実際の製品から寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際の製品の比率と一致しているとは限らない。

図１に示す本実施形態に係る岸壁クレーン１は、アンローダ、具体的にはロープトロリ式アンローダである。なお図１において左側が海側であり、右側が陸側である。また図１〜図６及び図９において、後述する起伏装置３０の図示は省略されている。岸壁クレーン１は、岸壁に沿って岸壁クレーン１を走行可能にする走行装置２を有する脚構造物３と、脚構造物３に支持されたガーダ４と、ガーダ４の海側の端部に起伏可能に接続されたブーム５とを備えている。以下、ガーダ４とブーム５を合わせて桁６と称する。なお、ブーム５の起伏動作については後述する図６〜図８において説明する。

また、岸壁クレーン１は、桁６の上を移動するトロリ７と、トロリ７から昇降可能に吊り下げられた吊具８とを備えている。吊具８の具体的な種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例として、グラブバケットを用いる。

図２に示すように、岸壁クレーン１は、機械室１０に、モータＭ１〜Ｍ４により個別に駆動される複数のドラムを備えている。具体的には岸壁クレーン１は、この複数のドラムとして、支持用ドラムＤ１、支持用ドラムＤ２、開閉用ドラムＤ３、及び開閉用ドラムＤ４を備えている。支持用ドラムＤ２及び開閉用ドラムＤ４は海側に配置されており、支持用ドラムＤ１及び開閉用ドラムＤ３は陸側に配置されている。すなわち、本実施形態に係る支持用ドラムＤ２及び開閉用ドラムＤ４は、海側に配置された海側ドラムの一例であり、支持用ドラムＤ１及び開閉用ドラムＤ３は、陸側に配置された陸側ドラムの一例であ。モータＭ１は支持用ドラムＤ１を駆動するモータであり、モータＭ２は支持用ドラムＤ２を駆動するモータであり、モータＭ３は開閉用ドラムＤ３を駆動するモータであり、モータＭ４は開閉用ドラムＤ４を駆動するモータである。

支持用ドラムＤ１に巻かれた支持用ワイヤＷ１と開閉用ドラムＤ３に巻かれた開閉用ワイヤＷ３は、それぞれガーダ４の陸側の端部（陸端側）に配置された陸端側滑車Ｐ１及び陸端側滑車Ｐ３を経由して、トロリ７上に設けられたトロリ上滑車Ｐ５及びトロリ上滑車Ｐ７を介して吊具８を吊り下げる。また、支持用ドラムＤ２に巻かれた支持用ワイヤＷ２と、開閉用ドラムＤ４に巻かれた開閉用ワイヤＷ４は、それぞれブーム５の海側の端部（海端側）に配置された海端側滑車Ｐ２及び海端側滑車Ｐ４を経由し、トロリ７上に設けられたトロリ上滑車Ｐ６及びトロリ上滑車Ｐ８を介して吊具８を吊り下げる。

すなわち、上述したように本実施形態に係る岸壁クレーン１は、海側に配置された海側ドラム（Ｄ２，Ｄ４）と、陸側に配置された陸側ドラム（Ｄ１，Ｄ３）と、海側ドラム及び陸側ドラムにそれぞれ接続されたワイヤ（Ｗ１〜Ｗ４）と、ガーダ４及びブーム５を有する桁６の上をワイヤにより横行するトロリ７と、トロリ７からワイヤによって吊り下げられた吊具８とを備えている。

また岸壁クレーン１は、機械室１０に制御装置１１を備えている。制御装置１１は、例えば運転者の指令に基づいて、支持用ドラムＤ１、支持用ドラムＤ２、開閉用ドラムＤ３及び開閉用ドラムＤ４の回転を制御することにより、トロリ７の移動動作（後述する図３を参照）、吊具８の昇降動作（後述する図４を参照）、及び吊具８の開閉動作（後述する図５を参照）を行う。このような制御装置１１は、支持用ドラムＤ１、支持用ドラムＤ２、開閉用ドラムＤ３及び開閉用ドラムＤ４を制御する制御部としての機能を有するシーケンサ１２と、シーケンサ１２の指示を受けてモータＭ１〜Ｍ４の制御を実するインバータ１３等を備えている。

次に、この岸壁クレーン１の一般的な動作について説明する。図１に示すように、ばら積み船２０から運搬物２１を荷役する場合は、トロリ７をばら積み船２０上に位置させて、吊具８で運搬物２１を掴む。そして、トロリ７をホッパー９上に位置させて、吊具８を開いて運搬物２１を、運搬物受取装置としてのホッパー９に荷揚げする。

トロリ７を海側から陸側に移動させる場合は、図３に示すように、支持用ドラムＤ１、支持用ドラムＤ２、開閉用ドラムＤ３及び開閉用ドラムＤ４を同じ方向（図中の右回り）に回転させて、陸端側の支持用ワイヤＷ１と開閉用ワイヤＷ３を巻き上げ、海端側の支持用ワイヤＷ２と開閉用ワイヤＷ４を繰り出す。反対に、トロリ７を陸端側から海端側に移動させる場合は、支持用ドラムＤ１、支持用ドラムＤ２、開閉用ドラムＤ３及び開閉用ドラムＤ４を同じ方向（図中の左回り）に回転させて、陸端側の支持用ワイヤＷ１と開閉用ワイヤＷ３を繰り出し、海端側の支持用ワイヤＷ２と開閉用ワイヤＷ４を巻き上げる。

吊具８を上昇させる場合は、図４に示すように、陸端側の支持用ドラムＤ１と開閉用ドラムＤ３を図中の右回りに回転させ、海端側の支持用ドラムＤ２と開閉用ドラムＤ４をこれとは反対方向（図中の左回り）に回転させて、各ワイヤＷ１〜Ｗ４を巻き上げる。反対に、吊具８を下降させる場合は、陸端側の支持用ドラムＤ１と開閉用ドラムＤ３を図中の左回りに回転させ、海端側の支持用ドラムＤ２と開閉用ドラムＤ４をこれとは反対方向（図中の右回り）に回転させて、各ワイヤＷ１〜Ｗ４を繰り出す。

吊具８を開く場合は、図５に示すように、開閉用ドラムＤ３を図中の左回りに回転させ、開閉用ドラムＤ４をこれとは反対方向に回転させて、開閉用ワイヤＷ３及び開閉用ワイヤＷ４を繰り出す。反対に、吊具８を閉じる場合は、開閉用ドラムＤ３を図中の右回りに回転させ、開閉用ドラムＤ４をこれとは反対方向に回転させて、開閉用ワイヤＷ３及び開閉用ワイヤＷ４を巻き上げる。

続いてブーム５の起伏時の制御について説明する。図６（ａ）は岸壁クレーン１のブーム５が水平状態にあるとき（水平時）の様子を模式的に示す側面図であり、図６（ｂ）はブーム５が水平方向に対して傾斜角θだけ上方に起伏した様子を模式的に示す側面図である。また図８は起伏装置３０を説明するための図である。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）において、一部の部材（例えばワイヤＷ１〜Ｗ４や起伏装置３０等）の図示は省略されており、図８においても一部の部材（例えばワイヤＷ１〜Ｗ４やドラムＤ１〜Ｄ４等）の図示は省略されている。

図８に示すように、制御装置１１の制御部は、岸壁クレーン１の運転者からブーム５を起伏させる旨の起伏指令を受けた場合に、ブーム５を起伏させるための装置である起伏装置３０を稼働させる。具体的には、この起伏装置３０は、起伏ドラム３１、起伏ロープ３２等を備えている。起伏ドラム３１は機械室１０に配置されており、制御装置１１の制御部の指示を受けて回転することで、起伏ロープ３２を巻き取る。起伏ドラム３１が回転して起伏ロープ３２を巻き取ることで、起伏ロープ３２がブーム５を起伏させる。なお、起伏装置３０の構造自体は、制御装置１１の指示を受けてブーム５を起伏させることが可能なものであれば図８に示す構造に限定されるものではなく、公知の岸壁クレーンに用いられている公知のブーム起伏装置を適用することができる。

また制御装置１１の制御部は、ブーム５の起伏時に、トロリ７及び吊具８の位置がブーム５が水平時の位置から変化しないように、ブーム５の傾斜角θに応じて海側ドラム（Ｄ２，Ｄ４）を制御する。この制御の詳細についてフローチャートを用いて説明すると、次のようになる。

図７はブーム５の起伏時に制御装置１１が実行する制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、制御装置１１の制御部は図７のフローチャートをブーム５の起伏時に所定周期で繰り返し実行する。まず、ステップＳ１０において制御部は、ブーム５の起伏時におけるブーム５の傾斜角θを取得する。この制御部によるブーム５の傾斜角θの具体的な取得手法は特に限定されるものではないが、ブーム５の傾斜角θと起伏ドラム３１の回転量との間には相関関係があるので、本実施形態に係る制御部は、ブーム５の起伏時における起伏ドラム３１の回転量に基づいて、ブーム５の傾斜角θを取得する。

具体的には本実施形態に係る岸壁クレーン１は、起伏ドラム３１の回転量を検出するセンサとしてのエンコーダ（図示せず）を備えている。このエンコーダは起伏ドラム３１に装着されており、起伏ドラム３１の回転量を検出して制御装置１１の制御部に伝える。制御部は、ブーム５の起伏時においてエンコーダの検出した起伏ドラム３１の回転量に基づいて、ブーム５の傾斜角θを算出する。この算出された傾斜角θは図７のステップＳ１０の傾斜角θとなる。

但し、上述したブーム５の傾斜角θの取得手法はあくまでも一例に過ぎず、これに限定されるものではない。他の一例を挙げると、岸壁クレーン１がブーム５の傾斜角を直接的に検出する角度センサを備えている場合には、制御部はこの角度センサの検出結果に基づいて傾斜角θを取得することもできる。

ステップＳ１０の次に制御部は、ステップＳ２０を実行する。このステップＳ２０において制御部は、ステップＳ１０で取得された傾斜角θに基づいて、トロリ７及び吊具８の位置がブーム５が水平時の位置から変化しないように海側ドラムを制御する。具体的には制御部は、ステップＳ１０で取得された傾斜角θに基づいて、トロリ７及び吊具８の位置がブーム５が水平時の位置から変化しないような、海側ドラムによるワイヤ（Ｗ２，Ｗ４）の巻き取り量を算出し、算出された巻き取り量が得られるように（すなわちワイヤの巻き取り量が算出された巻き取り量となるように）、海側ドラム（Ｄ２，Ｄ４）の回転量を制御する。

より具体的には、制御部は、ステップＳ１０で取得された傾斜角θに基づいて、ブーム５の起伏時におけるブーム５の傾斜に伴うワイヤ長さの変化分をキャンセルするようなワイヤ（Ｗ２，Ｗ４）の巻き取り量を算出し、この巻き取り量の分だけ海側ドラム（Ｄ２，Ｄ４）を回転させてワイヤ（Ｗ２，Ｗ４）を巻き取ることで、トロリ７及び吊具８の位置を水平時から変化させないようにする。ステップＳ２０の後に制御部はフローチャートの実行を終了する。

続いて本実施形態に係る岸壁クレーン１の作用効果について、比較例に係る岸壁クレーン１００と比較しつつ説明する。図９（ａ）は比較例に係る岸壁クレーン１００のブーム５が水平状態にあるとき（水平時）の様子を模式的に示す側面図であり、図９（ｂ）は比較例に係る岸壁クレーン１００のブーム５が傾斜角θだけ上方に起伏した様子を模式的に示す側面図である。ここで、比較例に係る岸壁クレーン１００は、制御装置１１に代えて、制御装置１１０を備えている点において、本実施形態に係る岸壁クレーン１と異なっている。比較例に係る制御装置１１０は、ブーム５の起伏時に、本実施形態に係る制御処理（図７の制御処理）を実行しない点において、本実施形態に係る制御装置１１と異なっている。岸壁クレーン１００の他の構成は岸壁クレーン１と同様である。

図９（ａ）と図９（ｂ）とを比較すると分かるように、比較例に係る岸壁クレーン１００の場合、ブーム５が起伏したときに、ブーム５の水平時に比較して、トロリ７は陸側に変位し、吊具８は下方に変位している。これは、海側ドラム（Ｄ２,Ｄ４）とトロリ７及び吊具８とを接続するワイヤ（Ｗ２，Ｗ４）の長さが、ブーム５の起伏時とブーム５の水平時との間で相違することに起因して生じるものである。このようにブーム５の起伏時にトロリ７が陸側に変位し、吊具８が下方に変位した場合、例えば吊具８が脚構造物３等の想定していない物（すなわち、予期していない物）と干渉する可能性がある。また比較例の場合、ブーム５を起伏した後に、トロリ７及び吊具８の位置を元の位置に移動させる作業が必要となるので、荷役終了後の作業時間が長くなってしまう。

これに対して本実施形態に係る岸壁クレーン１によれば、前述したように、制御装置１１が、ブーム５の起伏時にトロリ７及び吊具８の位置がブーム５が水平時の位置から変化しないように、ブーム５の傾斜角θに応じて海側ドラムを制御するので、ブーム５の起伏時にトロリ７及び吊具８の位置が変化することを抑制することができる（図６参照）。

具体的には本実施形態に係る制御装置１１は、ブーム５の起伏時においてブーム５の傾斜角θを取得し、取得された傾斜角θに基づいて、トロリ７及び吊具８の位置がブーム５が水平時の位置から変化しないような、海側ドラムによるワイヤの巻き取り量を算出し、算出された巻き取り量が得られるように海側ドラムの回転量を制御するので、ブーム５の起伏時にトロリ７及び吊具８の位置が変化することを抑制することができる。これにより、ブーム５の起伏時にトロリ７及び吊具８の位置を保持することができ、吊具８が脚構造物３等の予期していない物への干渉を抑制することができる。また、ブーム５を起伏した後、トロリ７及び吊具８を移動させることなく、トロリ７及び吊具８を係留することが可能となるので、荷役終了後の作業時間を短縮することができる。また、ブーム５の起伏時においてトロリ７及び吊具８の位置が変化しないように運転手が操作する手間を省略できるとともに、意図しないトロリ７及び吊具８の動きによる干渉防止も図ることができる。

なお、上述した本実施形態において、岸壁クレーン１の一例としてロープトロリ式アンローダを用いているが、本発明が適用される岸壁クレーンの種類はこれに限定されるものではなく、例えばスプレッダ、吊ビーム等の吊具８を有する岸壁クレーン等に適用することも可能である。また、上述したロープトロリ式アンローダは、個々に独立した四つのドラムを機械室１０に設けた構成であるが、本発明はこれに限定されず、個々に独立した二つのドラムを用いたものに適用することもできる。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１岸壁クレーン
４ガーダ
５ブーム
６桁
７トロリ
８吊具
１１制御装置
３０起伏装置
３１起伏ドラム
Ｄ１〜Ｄ４ドラム
Ｗ１〜Ｗ４ワイヤ
Ｐ１〜Ｐ８滑車
Ｍ１〜Ｍ４モータ

Claims

個別に駆動される複数のドラムと、これらの複数のドラムにそれぞれ接続されたワイヤと、ガーダおよびブームを有する桁の上を横行するトロリから前記ワイヤによって吊り下げられた吊具と、を備える岸壁クレーンにおいて、
前記ブームの起伏時に、前記複数のドラムのうちの前記ブームに配置された滑車を経由して前記吊具を吊り下げる前記ワイヤが接続されたドラムを前記ブームの傾斜角に応じて前記吊具の位置が前記ブームが水平時の位置から変化しないように制御する制御装置を備えることを特徴とする岸壁クレーン。
前記制御装置は、前記ブームの起伏時において前記ブームの前記傾斜角を取得し、取得された前記傾斜角に基づいて、前記ブームの起伏時における前記ブームの傾斜に伴う前記ワイヤ長さの変化分をキャンセルするような、前記ドラムによる前記ワイヤの巻き取り量を算出し、算出された前記巻き取り量が得られるように前記ドラムの回転量を制御する請求項１記載の岸壁クレーン。