JP7084790B2 - 搬送装置及びバランス制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、主として、ブームに取り付けられた取込み部で搬送物を取り込んで搬送する搬送装置に関する。

特許文献１には、この種の搬送装置の１つであるリクレーマが開示されている。特許文献１のリクレーマは、機体と、ブームと、バランス台車と、を備える。ブームは、伸縮可能に構成されている。ブームの先端には搬送物を取り込むためのバケットホイールが取り付けられており、ブームの基端は機体に支持されている。バランス台車は、機体に対してブームと同じ側に配置されている。バランス台車は、ブームの伸縮方向とは逆方向に移動することで、バランスの変動を調整する。

特許第５１７４７６７号公報

特許文献１には、ブームの伸縮動作と同調してバランス台車が移動することが記載されている。しかし、リクレーマ等の搬送装置は様々な要因（例えば、搬送物の重量、ブームの姿勢）で重心位置が変化する可能性があるため、特許文献１の構成では、搬送装置を十分に安定させることができない場合があった。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、様々な要因で搬送装置の重心位置が変化した場合であっても、安定性を保つことができる搬送装置を提供することにある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の搬送装置が提供される。即ち、この搬送装置は、ブーム支持部と、ブームと、取込み部と、送出部と、カウンターウェイトと、検出部と、制御部と、を備える。前記ブームは、前記ブーム支持部に支持されている。前記取込み部は、前記ブームに取り付けられており、搬送物を取り込む。前記送出部は、前記ブームに取り付けられており、前記取込み部が取り込んだ前記搬送物を送る。前記カウンターウェイトは、平面視において前記ブーム支持部を挟んで前記取込み部の反対側に配置されており、少なくとも水平方向に移動可能である。前記検出部は、少なくとも前記ブーム、前記取込み部、前記送出部、及び前記カウンターウェイトを含む部分の重心位置の基準位置からの変動を検出する。前記制御部は、前記検出部の検出値に基づいて、前記重心位置が前記基準位置に近づくように、前記カウンターウェイトを移動させる制御を行う。

本発明の第２の観点によれば、搬送装置に対して、以下の工程を行うバランス制御方法が提供される。即ち、このバランス制御方法は、検出工程と、移動工程と、を含む。前記検出工程では、少なくとも前記ブーム支持部、前記ブーム、前記取込み部、前記送出部、及び前記カウンターウェイトを含む部分の重心位置の基準位置からの変動を検出する。前記移動工程では、前記検出工程での検出値に基づいて、前記重心位置が前記基準位置に近づくように、前記カウンターウェイトを移動させる。

これにより、検出部の検出結果に基づいて重心位置を修正できるので、様々な要因（例えば、搬送物の重量、ブームの姿勢）で搬送装置の重心位置が変化した場合であっても、搬送装置を安定させることができる。

本発明によれば、様々な要因で搬送装置の重心位置が変化した場合であっても、安定性を保つことができる搬送装置ができる。

本発明の一実施形態に係るリクレーマの全体的な構成を示す側面図。 リクレーマの制御部に入力される情報と出力される情報とを示すブロック図。 支持架構及び台車の平面図。 台車の側面図。 バランス調整制御を示すフローチャート。 重心位置の算出方法を説明する図。 第１変形例に係るリクレーマの全体的な構成を示す側面図。 第１変形例に係るバランス調整制御を示すフローチャート。 第２変形例に係るバランス調整制御を示すフローチャート。

次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１から図４を参照して本実施形態のリクレーマ（搬送装置）１の構成について説明する。

リクレーマ１は、貯蔵場に積まれた搬送物を取り込んで、後述のコンベアにより連続的に搬送する（払い出す）。リクレーマ１の搬送物は、粉体又は粒状体等の流動性を有する物であって梱包されていない物（ばら物）であり、具体的には、石炭及び鉄鉱石等である。

図１に示すように、リクレーマ１は、支持体１０と、上部旋回体２０と、を備える。上部旋回体２０は支持体１０に支持されている。また、上部旋回体２０は支持体１０に対して略上下方向を回転軸として相対回転可能に構成されている。以下では、略上下方向を回転軸とした上部旋回体２０の回転を「旋回」と称する。

図１に示すように、支持体１０は、脚部１１と、支持架構１２と、ホッパ１３と、を備える。脚部１１は、リクレーマ１の全体を支持している。脚部１１の下部には車輪が設けられており、この車輪は、地面（設置面）と接触している。脚部１１の上部には支持架構１２が配置されている。支持架構１２には、図３に示すように、円形レール１２ａ及び開口部１２ｂが形成されている。円形レール１２ａは、上下方向で見たときに円形状のレールである。後述の台車２１の走行をガイドする構成であれば、円形レール１２ａは溝であってもよいし、経路に沿ってガイド部材を配置した構成であってもよい。貯蔵場から取り込んで搬送された搬送物は、開口部１２ｂ及びその下方のホッパ１３を介して下方へ排出される。

上部旋回体２０は、骨格となる支持構造物として、台車２１と、ブーム支持部２２と、ブーム２３と、ウェイト支持アーム２４と、第１支持アーム２５と、第２支持アーム２６と、第３支持アーム２７と、を備える。

台車２１は、図３に示すように等間隔で４台配置されている。４台の台車は何れも同じ構成である。それぞれの台車２１は、上部旋回体２０を構成する他の部材を支持するとともに、旋回可能に構成される。具体的には、図４に示すように、台車２１は、基部２１ａと、２つの車輪２１ｂと、ロードセル（検出部）２１ｃと、を備える。車輪２１ｂは基部２１ａに回転可能に取り付けられている。車輪２１ｂは円形レール１２ａに沿って走行可能に構成されている。ロードセル２１ｃはシャフト状であり、歪みゲージ等の荷重検出構造を有している。ロードセル２１ｃは、２つの車輪の間において、基部２１ａに取り付けられている。

ブーム支持部２２は、台車２１の上部に配置されるとともに、台車２１（特にロードセル２１ｃ）に荷重が掛かるように取り付けられている。この構成により、上部旋回体２０を構成する台車２１以外の部材の荷重は、４つのロードセル２１ｃに掛かることとなる。

ブーム２３は、細長状の部材であり、ブーム支持部２２に回転可能に取り付けられている。ブーム２３は、長手方向に伸縮可能に構成されている。具体的には、ブーム２３は、固定部材２３ａと可動部材２３ｂとを備える。固定部材２３ａは、ブーム支持部２２に取り付けられている。図２に示すブーム伸縮モータ２３ｃが発生させた動力が図略の動力伝達機構を介して可動部材２３ｂに伝達されることで、可動部材２３ｂが固定部材２３ａに対してスライドする。ブーム２３が伸縮することで、水平方向の重心位置が変化する。なお、ブーム２３には、バケットホイール（取込み部）３１と、ブームコンベア（送出部）３２と、昇降シリンダ（連結アーム、昇降装置）３３と、が取り付けられている。

バケットホイール３１は、環状のベース体に複数のバケット（すくい部）が取り付けられた構成である。環状のベース体を回転させることで、バケットによって搬送物がブーム２３に取り込まれる。ブームコンベア３２は、ベルトコンベア又はローラコンベア等であり、ブーム２３（固定部材２３ａ及び可動部材２３ｂの両方）に取り付けられている。ブームコンベア３２は、バケットホイール３１が取り込んだ搬送物を、ブーム２３に沿って支持体１０に向かって送出する。

昇降シリンダ３３は、油圧シリンダであり、図２に示すシリンダ駆動モータ３４（電動モータ）により作動油の供給及び排出が行われることで伸縮する（筒部に対してロッドがスライド移動する）。また、昇降シリンダ３３は、ブーム支持部２２及びブーム２３（固定部材２３ａ）の両方に回転可能に連結されていることで、ブーム支持部２２を支持している。この構成により、昇降シリンダ３３を伸縮させることで、ブーム２３に上下方向を成分として含む力を与えることができるので、ブーム２３を水平方向を回転軸として回転させることができる。以下では、水平方向を回転軸としたブーム２３の回転を「俯仰」と称する。なお、俯仰角が０度以外でブーム２３を伸縮させた場合であっても、伸縮方向は水平方向の成分を含むため、水平方向の重心位置が変化する。また、昇降シリンダ３３の近傍には、昇降シリンダ３３の作動油の圧力を計測する圧力計３５が配置されている。

ウェイト支持アーム２４は、ブーム２３と同様に、一端がブーム支持部２２に取り付けられている。ウェイト支持アーム２４は、平面視においてブーム２３と反対側に延びるように構成されている。以下の説明では、ブーム２３の長手方向（厳密には俯仰角が０度のときの長手方向）及びウェイト支持アーム２４の長手方向を装置長手方向と称する。また、図１に示すように、この装置長手方向において、ブーム２３側（バケットホイール３１側）を第１側と称し、その反対側を第２側と称する。ウェイト支持アーム２４には、カウンターウェイト４１と、ＣＷ駆動モータ４２と、駆動ギア４３と、が配置されている。

カウンターウェイト４１は、リクレーマ１のつり合いを取るための重りである。具体的には、ブーム２３は片持ち支持であるとともに細長状の重量物であるため、重心位置は支持体１０の中央よりも大幅に第１側に位置する。そのため、カウンターウェイト４１を配置することで、重心位置を支持体１０の中央に近づける。

また、カウンターウェイト４１は、ＣＷ駆動モータ４２及び駆動ギア４３によって、ウェイト支持アーム２４に沿ってスライド可能に構成されている。具体的には、ＣＷ駆動モータ４２及び駆動ギア４３はカウンターウェイト４１と一体的に移動可能に構成されている。また、駆動ギア４３は、ＣＷ駆動モータ４２が発生させた駆動力が伝達されることで、一方向又は他方向に回転可能である。ウェイト支持アーム２４には、駆動ギア４３と噛み合うラックギアが取り付けられている。この構成により、ＣＷ駆動モータ４２を駆動することで、カウンターウェイト４１をウェイト支持アーム２４に沿って第１側又は第２側に移動させることができる。

ブーム伸縮モータ２３ｃ、シリンダ駆動モータ３４、及びＣＷ駆動モータ４２は、リクレーマ１が備える制御部５０によって制御されている。制御部５０は、自律的に、又は、操作装置６０を介して入力された信号に基づいて、ブーム伸縮モータ２３ｃ、シリンダ駆動モータ３４、及びＣＷ駆動モータ４２を制御する。

第１支持アーム２５は、ブーム２３及びウェイト支持アーム２４と同様に、ブーム支持部２２の上部に取り付けられている。また、第１支持アーム２５は、この取付位置から上方に延びるように構成されている。第２支持アーム２６の基端は第１支持アーム２５の上端に取り付けられており、第２支持アーム２６の先端はブーム２３（固定部材２３ａ）に取り付けられている。また、第３支持アーム２７の基端は第１支持アーム２５の上端に取り付けられており、第３支持アーム２７の先端はウェイト支持アーム２４に取り付けられている。以上の構成により、荷重の集中を防止するとともに、上部旋回体２０の剛性を高めることができるので、リクレーマ１を安定して稼動させることができる。なお、第１支持アーム２５から第３支持アーム２７は、上部旋回体２０に必要な強度や安定性に従って、適宜増減可能である。また、リクレーマ１は、支持アームを備えていない構成であってもよい。

次に、図５及び図６を参照して、重心位置の変化を検出して、重心位置を移動させるバランス調整制御について説明する。図５は、バランス調整制御を示すフローチャートである。図６は、重心位置の算出方法を説明する図である。図５に示す処理は、制御部５０によって行われる。

本実施形態では、上部旋回体２０の重心位置の変動に着目して制御を行う。上部旋回体２０の重心位置は、主として、ブーム２３の伸縮量、ブーム２３の俯仰角、及び搬送物の重量等によって変化する。本実施形態では、ブーム２３の伸縮時にバランス調整制御を行うが、後述の第２変形例に示すように、ブーム２３の伸縮時以外にも同様の制御を行うことができる。また、本実施形態では、ブーム２３の長さに応じて予め定められた長さだけカウンターウェイト４１を移動させるのではなく、現在の重心位置を推定する処理を行う。そのため、例えばブーム２３の伸縮量が同じであっても、例えば俯仰角や搬送物の重量等が異なる場合は、カウンターウェイト４１の移動量も異なる。以下、具体的に説明する。

制御部５０は、操作装置６０から入力された信号に基づいて、ブーム長の変更指示及び目標値を受け付ける（Ｓ１０１）。次に、制御部５０は、ブーム伸縮モータ２３ｃを駆動することで、ブーム２３の伸縮を開始する（Ｓ１０２）。次に、制御部５０は、４つの台車２１のロードセル２１ｃからそれぞれ出力された電圧に基づいて演算を行うことで、それぞれの台車２１に掛かる荷重を取得する（Ｓ１０３）。なお、制御部５０は、別の装置によって電圧から算出された荷重を直接取得してもよい。

制御部５０は、ステップＳ１０２において所定量だけブーム２３を伸縮させて停止させた後に、ステップＳ１０３の処理を行う。これに代えて、制御部５０は、ブーム２３の伸縮を継続しながら（ブーム２３が伸縮している途中の状態で）、ステップＳ１０３の処理を行ってもよい。

次に、制御部５０は、計測した４つの荷重に基づいて、基準位置からの重心位置の偏り（以下、偏心量ｅ）を推定する（Ｓ１０４）。基準位置とは、旋回の回転軸が通る部分、円形レール１２ａの中心、装置長手方向における支持体１０の中央等であり、リクレーマ１が通常状態（ブーム２３及びカウンターウェイト４１が初期位置、俯仰角が０度、搬送物の搬送なし）のときにおける重心位置である。ブーム２３の伸縮量、ブーム２３の俯仰角、及び搬送物の重量等が変化した場合、装置長手方向の重心位置が変化する。従って、本実施形態では、重心位置の変化のうち装置長手方向の成分が偏心量ｅとして取り扱われる。

図６の状態では、４つの台車２１のうち２つの台車２１が基準位置から第１側に距離Ａだけ離れており、残りの２つの台車２１が第２側に距離Ａだけ離れている。この場合、第２側をプラスとし、４つの台車２１に掛かる荷重をそれぞれＷａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄで表すと、図６に示す演算を行うことで偏心量ｅを求めることができる。

次に、制御部５０は、偏心量ｅが許容範囲内か否かの判定を行う（Ｓ１０５）。許容範囲は予め定められており、第１側の偏心量の上限と第２側の偏心量の上限が定められている。

制御部５０は、偏心量ｅが許容範囲外と判定した場合、重心位置が基準位置より第２側であればＣＷ駆動モータ４２を一方向に駆動して第１側にカウンターウェイト４１を移動させ、重心位置が基準位置より第１側であればＣＷ駆動モータ４２を他方向に駆動して第２側にカウンターウェイト４１を移動させる（Ｓ１０６）。言い換えれば、制御部５０は、偏心量ｅが小さくなる方向にカウンターウェイト４１を移動させる。その後、制御部５０は、再びステップＳ１０３以降の処理を行う。カウンターウェイト４１の移動量は固定値であってもよいし、偏心量ｅが大きいほど長い距離を移動させる構成であってもよい。

一方、制御部５０は、偏心量ｅが許容範囲内と判定した場合、ブーム長が目標値に到達したか否かを判定する（Ｓ１０７）。ブーム長が目標値に到達している場合、制御部５０は、バランス調整制御を終了する。なお、偏心量ｅが許容範囲内と判定した場合であって、カウンターウェイト４１が移動中であるときは、制御部５０は、ＣＷ駆動モータ４２のブレーキ機構等を用いてカウンターウェイト４１を停止させる。また、制御部５０は、ステップＳ１０７の処理でブーム長が目標値に到達していない場合、制御部５０は、再びステップＳ１０２の処理を行って、ブーム２３を伸縮させる。

以上の処理を継続することで、偏心量ｅが許容範囲内かつブーム長が目標値となる状態が実現できる。また、上述したように、リクレーマ１は、偏心量ｅを推定するため、ブーム２３の伸縮以外の原因で重心位置が変化している場合であっても、その影響を考慮してカウンターウェイト４１を動かすことで、重心位置を移動させることができる。そのため、特許文献１の構成と比較して、様々な状況においてリクレーマ１を安定させることができる。なお、本実施形態では、偏心量ｅに、予め定められた許容範囲を設定したが、荷重Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄに許容範囲を予め定めてもよい。その場合、偏心量ｅを推定せず、計測した荷重Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，Ｗｄによって、重心位置を変更してもよい。

この構成により、ブーム２３が伸縮できる長さが非常に長い場合であっても、リクレーマ１を安定させることができる。また、重心位置を基準位置に近づけることにより、ブーム支持部２２、支持体１０及び台車２１等に掛かる負荷が均一化され易くなるので、特定の部分のみが過剰に摩耗することを防止できる。また、重心位置が基準位置から大きく離れている場合、ブーム２３を支える昇降シリンダ３３やブーム支持部２２が受ける荷重が大きくなる。この点、本実施形態では昇降シリンダ３３にあまり荷重が掛からないため、ブーム支持部２２の軽量化や昇降シリンダ３３の小型化、高寿命化を実現できる。

次に、上記実施形態の第１変形例を説明する。図７は、第１変形例に係るリクレーマ１の全体的な構成を示す側面図である。図８は、第１変形例に係るバランス調整制御を示すフローチャートである。なお、第１変形例及び後述の第２変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

上記実施形態のリクレーマ１は、台車２１が円形レール１２ａに沿って回転することで、上部旋回体２０を旋回させる構成である。これに代えて、第１変形例のリクレーマ１は、支持体１０が旋回ベアリング１４を備えており、ブーム支持部２２が旋回ベアリング１４に対して相対回転することで、上部旋回体２０が旋回する。第１変形例の構成では、台車２１が存在しないため、台車２１にロードセル２１ｃを設ける構造は採用できない。

そのため、第１変形例では、昇降シリンダ３３に掛かる荷重を計測する。具体的には、昇降シリンダ３３とブーム２３との連結箇所にロードセル（検出部）３６を配置する。なお、ロードセル３６は、昇降シリンダ３３とブーム支持部２２の連結箇所に配置してもよい。また、昇降シリンダ３３が水平方向に並べて配置される場合は、その両方にロードセル３６が配置されることが好ましい。なお、昇降シリンダ３３の圧力計３５を検出部として用いてもよい。

重心位置が基準位置に完全に一致している場合、昇降シリンダ３３には荷重は掛からない。重心位置が基準位置よりも第１側である場合、昇降シリンダ３３には圧縮力（シリンダロッドを縮める方向の力）が掛かる。重心位置が基準位置よりも第２側である場合、昇降シリンダ３３には引張り力（シリンダロッドを伸ばす方向の力）が掛かる。

そのため、図８に示す第１変形例のバランス調整制御では、ステップＳ２０３及びステップＳ２０６の処理が上記実施形態とは異なる。その他の処理は上記実施形態と同様であるため、説明を省略する。ステップＳ２０３では、ロードセル３６から出力された電圧に基づいて演算を行うことで、昇降シリンダ３３に掛かる荷重を計測する（Ｓ２０３）。ステップＳ２０６では、制御部５０は、昇降シリンダに引張力が掛かる場合、ＣＷ駆動モータ４２を一方向に駆動して第１側にカウンターウェイト４１を移動させ、昇降シリンダに圧縮力が掛かる場合、ＣＷ駆動モータ４２を他方向に駆動して第２側にカウンターウェイト４１を移動させる。

以上の処理を行うことで、旋回ベアリング１４を用いて旋回を行う構成のリクレーマ１にも本発明を適用できる。なお、昇降シリンダ３３にロードセル３６を配置する構成は、台車２１を用いて旋回を行う上記実施形態のリクレーマ１にも適用できる。また、ブーム支持部２２と支持体１０が一体化したような旋回を行わないリクレーマ１にも、昇降シリンダ３３にロードセル３６を配置する構成を適用することで、本発明を実施できる。また、俯仰を行わない構成のリクレーマ１であって、昇降シリンダ３３に代えて伸縮しない構成の連結アームが取り付けられているリクレーマ１に対しても、連結アームに掛かる荷重をロードセル３６により検出することで、適切な方向に重心位置を調整することができる。

次に、上記実施形態の第２変形例を説明する。図９は、第２変形例に係るバランス調整制御を示すフローチャートである。

上記実施形態のリクレーマ１は、ブーム２３の伸縮時にバランス調整制御を行う構成である。これに対し、第２変形例のリクレーマ１は、ブーム２３の伸縮に関係なく（即ちブーム２３による作業中は常に）バランス調整制御を行う構成である。

図９において、ステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３、及びＳ３０４は、それぞれ上記実施形態のステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５、及びＳ１０６に対応する。従って、ブーム２３の伸縮以外の原因で重心位置が変化した場合であっても、カウンターウェイト４１を移動させて重心位置の変動を抑えることができる。

以上に説明したように、上記実施形態のリクレーマ１は、ブーム支持部２２と、ブーム２３と、バケットホイール３１と、ブームコンベア３２と、カウンターウェイト４１と、ロードセル２１ｃ，３６と、制御部５０と、を備える。ブーム２３は、ブーム支持部２２に支持されている。バケットホイール３１は、ブーム２３に取り付けられており、搬送物を取り込む。ブームコンベア３２は、ブーム２３に取り付けられており、バケットホイール３１が取り込んだ搬送物を送る。カウンターウェイト４１は、平面視においてブーム支持部２２を挟んでバケットホイール３１の反対側に配置されており、少なくとも水平方向に移動可能である。ロードセル２１ｃ，３６は、少なくともブーム支持部２２、ブーム２３、バケットホイール３１、ブームコンベア３２、及びカウンターウェイト４１を含む部分の重心位置の基準位置からの変動を検出する（検出工程）。制御部５０は、ロードセル２１ｃ，３６の検出値に基づいて、重心位置が基準位置に近づくように、カウンターウェイト４１を移動させる制御を行う（移動工程）。

これにより、ロードセル２１ｃ，３６の検出結果に基づいて重心位置を修正できるので、様々な要因（例えば、搬送物の重量、ブーム２３の姿勢）でリクレーマ１の重心位置が変化した場合であっても、リクレーマ１を安定させることができる。

また、上記実施形態のリクレーマ１において、ブーム２３は長手方向に伸縮可能である。制御部５０は、ブーム２３の伸縮に伴って変動した重心位置が基準位置に近づくように、カウンターウェイト４１を移動させる制御を行う。

これにより、ブーム２３が長手方向に伸縮して重心位置が変動しても、その重心位置の変動を打ち消すようにカウンターウェイト４１を移動させることができるため、ブーム２３の伸縮後においてもリクレーマ１を安定させることができる。

また、上記実施形態のリクレーマ１において、ブーム２３の伸縮量の目標値が設定されて当該伸縮が開始した後であって、ブーム２３の伸縮量が目標値に到達する前に、少なくとも１回はロードセル２１ｃ，３６による検出と制御部５０によるカウンターウェイト４１の移動が行われる。

仮にブーム２３を目標値まで伸縮した後にカウンターウェイト４１を移動させる場合、リクレーマ１が一時的に不安定となる。この点、上記のようにブーム２３が目標値に到達するまでに最低１回はカウンターウェイト４１を移動させることで、リクレーマ１を安定させながらブーム２３を伸縮できる。しかしながら、リクレーマ１は、ブーム２３を目標値まで伸縮した後に、カウンターウェイト４１を移動させる構成であってもよい。

また、上記実施形態のリクレーマ１は、台車２１と、支持体１０と、を備える。台車２１は、少なくともブーム支持部２２、ブーム２３、バケットホイール３１、ブームコンベア３２、及びカウンターウェイト４１を支持するとともに走行可能である。支持体１０は、前記台車を支持する。支持体１０には、円形レール１２ａが形成されている。台車２１が円形レール１２ａに沿って走行することで、ブーム２３が略上下方向を回転軸として回転（旋回）する。ロードセル２１ｃは、台車２１が受ける荷重を検出する。

リクレーマ１が台車２１及び円形レール１２ａを備える場合、台車２１にはブーム２３を含む上部旋回体２０の全体の荷重が掛かるので、重心位置の変動を的確に検出できる。

また、上記実施形態のリクレーマ１において、台車２１は、基部２１ａと、基部２１ａに取り付けられた車輪２１ｂと、を備えている。基部２１ａに設けられたシャフトはロードセル２１ｃであり、少なくともブーム２３及びカウンターウェイト４１を支持するとともに、自身が受ける荷重を検出する。

これにより、簡単な構成で重心位置の基準位置からの変動を検出することができる。

また、上記第１変形例のリクレーマ１は、ブーム２３を支持し、ブーム支持部２２に連結する昇降シリンダ３３を備える。ロードセル３６は、昇降シリンダ３３に掛かる荷重を検出する。

重心位置に応じて昇降シリンダ３３に掛かる荷重が変化するため、昇降シリンダ３３に掛かる荷重を検出することで、重心位置の基準位置からの変動を的確に検出できる。特に、ブーム支持部２２とブーム２３を連結する部材にロードセル３６が配置されている構成を採用することで、伸縮機能を有していない連結アームが昇降シリンダ３３の代わりに配置されている構成であっても、重心位置の基準位置からの変動を的確に検出できる。

また、上記第１変形例のリクレーマ１は、ブーム２３に上向きの力を与えることで、当該ブーム２３を水平方向を回転軸として回転（俯仰）させる昇降シリンダ３３を備える。

これにより、ブーム２３が俯仰可能な構成であっても、ブーム２３を俯仰させるための昇降シリンダ３３にロードセル３６を配置することで、重心位置の基準位置からの変動を的確に検出できる。

また、上記第１変形例では、ロードセル３６は、昇降シリンダ３３とブーム２３の連結部に掛かる荷重を検出する。これに代えて、上述したように、上記実施形態の圧力計３５を検出部とすることもできる。即ち、圧力計３５が検出する圧力は昇降シリンダ３３に掛かる荷重と相関性があるため、圧力計３５の検出結果に基づいて昇降シリンダ３３の荷重を検出できる。この場合、特別なセンサを追加することなく昇降シリンダ３３に掛かる荷重を検出できる。

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、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。

上記実施形態のリクレーマ１は、ブーム２３を伸縮させる機能、ブーム２３の俯仰角を変化させる機能、及び上部旋回体２０を旋回させる機能を有している。リクレーマ１は、これらの３つの機能のうち少なくとも１つを有していない構成であってもよい。なお、これらの３つの機能の全てを有していない場合であっても、搬送物の性質の変動又は搬送量の変化等に起因して搬送物の重量が変動し、その結果、重心が変動することがあるため、重心位置を調整する処理が必要となる可能性がある。

リクレーマ１は、バケットホイール３１を用いて搬送物を取り込む構成であるが、バケットホイール３１に代えてスクレーパにより搬送物を取り込む構成であってもよい。

昇降シリンダ３３は、他の流体圧シリンダ（エアシリンダ）であってもよいし、電動シリンダであってもよい。また、リクレーマ１は、シリンダ以外のアクチュエータを用いてブーム２３を昇降させる構成であってもよい。

上記実施形態では、上部旋回体２０は４つの台車２１を備えるが、台車２１は３つ以下又は５つ以上であってもよい。また、上記実施形態のリクレーマ１は、全ての台車にロードセル２１ｃを取り付けて荷重を計測するが、一部の台車２１のみにロードセル２１ｃを取り付ける構成であってもよい。この場合、重心位置が基準位置にあるときに台車２１に掛かる荷重を予め記憶していれば、少なくとも１つのロードセル２１ｃの検出値を用いて、重心位置が基準位置よりも第１側にあるか第２側にあるかを推測できる。このように、検出部は、具体的な重心位置を検出する構成に限られず、基準位置からズレている方向のみを検出する構成であってもよい。

上記実施形態では、ラックピニオン機構を用いてカウンターウェイト４１を移動させる構成であるが、スプロケットを回転させてチェーンを移動させることで、当該チェーンに取り付けられたカウンターウェイト４１を移動させる構成であってもよい。また、カウンターウェイト４１にワイヤ取り付けて当該ワイヤを引っ張ることでカウンターウェイト４１を移動させる構成であってもよい。また、カウンターウェイト４１は、水平方向の成分を含むように移動させる構成であれば、上下方向の成分が含まれていてもよい。

上記実施形態では、本発明をリクレーマ１に適用する例を説明したが、他の搬送装置に適用することもできる。例えば、取り込んだ搬送物を外部へ搬送して積み上げる機能を更に有するスタッカリクレーマ、港湾等に配置され、船舶に積まれた搬送物を陸揚げするアンローダ、又は搬送物を船舶へ積み込むシップローダ等にも本発明を適用できる。

１ リクレーマ（搬送装置）
１０ 支持体
２０ 上部旋回体
２１ 台車
２１ｃ ロードセル（検出部）
２２ ブーム支持部
２３ ブーム
２４ ウェイト支持アーム
３１ バケットホイール（取込み部）
３２ ブームコンベア（送出部）
３３ 昇降シリンダ（連結アーム、昇降装置）
３４ シリンダ駆動モータ
３５ 圧力計（検出部）
３６ ロードセル（検出部）
４１ カウンターウェイト

Claims (10)

1. ブーム支持部と、
   前記ブーム支持部に支持されているブームと、
   前記ブームに取り付けられており、搬送物を取り込む取込み部と、
   前記ブームに取り付けられており、前記取込み部が取り込んだ前記搬送物を送る送出部と、
   平面視において前記ブーム支持部を挟んで前記取込み部の反対側に配置されており、少なくとも水平方向に移動可能なカウンターウェイトと、
   少なくとも前記ブーム支持部、前記ブーム、前記取込み部、前記送出部、及び前記カウンターウェイトを含む部分の重心位置の基準位置からの変動を検出する検出部と、
   前記検出部の検出値に基づいて、前記重心位置が前記基準位置に近づくように、前記カウンターウェイトを移動させる制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記ブームが長手方向に伸縮可能であり、
   前記制御部は、前記ブームの伸縮に伴って変動した前記重心位置が前記基準位置に近づくように、前記カウンターウェイトを移動させる制御を行うことを特徴とする搬送装置。
3. 請求項２に記載の搬送装置であって、
   前記ブームの伸縮量の目標値が設定されて当該伸縮が開始した後であって、前記ブームの伸縮量が目標値に到達する前に、少なくとも１回は前記検出部による検出と前記制御部による前記カウンターウェイトの移動が行われることを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の搬送装置であって、
   少なくとも前記ブーム支持部、前記ブーム、前記取込み部、前記送出部、及び前記カウンターウェイトを支持するとともに走行可能な台車と、
   前記台車を支持する支持体と、
   を更に備え、
   前記支持体には、円形レールが形成されており、
   前記台車が前記円形レールに沿って走行することで、前記ブームが略上下方向を回転軸として回転し、
   前記検出部は、前記台車が受ける荷重を検出することを特徴とする搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置であって、
   前記台車は、基部と、前記基部に取り付けられた車輪と、を備えており、
   少なくとも前記ブーム及び前記カウンターウェイトを、前記基部に設けられたシャフトで支持しており、
   前記シャフトは、当該シャフトに掛かる荷重を検出する前記検出部としてのロードセルであることを特徴とする搬送装置。
6. 請求項１から３までの何れか一項に記載の搬送装置であって、
   前記ブームを支持し、前記ブーム支持部に連結する連結アームを備え、
   前記検出部は、前記連結アームに掛かる荷重を検出することを特徴とする搬送装置。
7. 請求項６に記載の搬送装置であって、
   前記連結アームは、前記ブームに上下方向を成分として含む力を与えることで、当該ブームを水平方向を回転軸として回転させる昇降装置であることを特徴とする搬送装置。
8. 請求項６に記載の搬送装置であって、
   前記検出部は、前記連結アームと前記ブームの連結箇所、又は、前記連結アームと前記ブーム支持部の連結箇所に掛かる荷重を検出するロードセルであることを特徴とする搬送装置。
9. 請求項７に記載の搬送装置であって、
   前記昇降装置が流体シリンダであり、
   前記検出部は、前記流体シリンダの流体圧を検出することで、前記昇降装置に掛かる荷重を検出することを特徴とする搬送装置。
10. ブーム支持部と、
    前記ブーム支持部に支持されているブームと、
    前記ブームに取り付けられており、搬送物を取り込む取込み部と、
    前記ブームに取り付けられており、前記取込み部が取り込んだ前記搬送物を送出する送出部と、
    平面視において前記ブーム支持部を挟んで前記取込み部の反対側に配置されており、少なくとも水平方向に移動可能なカウンターウェイトと、
    を備える搬送装置に対して、
    少なくとも前記ブーム支持部、前記ブーム、前記取込み部、前記送出部、及び前記カウンターウェイトを含む部分の重心位置の基準位置からの変動を検出する検出工程と、
    前記検出工程での検出値に基づいて、前記重心位置が前記基準位置に近づくように、前記カウンターウェイトを移動させる移動工程と、
    を行うことを特徴とするバランス制御方法。

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