JPH0192196A - 灰クレ−ンの自動制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は清掃工場の灰クレーンの自動化に関する。

最近、清掃工場において省力化、自動化が進み、灰クレ
ーンの自動化はごみクレーンの自動化と共にその必要性
が重視され、自動制御システムを取り入れ無人化が推し
進めら、れている。

ところが現状のシステムでは、まだ手動運転に比ベスピ
ードや信頼性の面でかなり劣っており、目的を達するに
至っていない。そこで本発明はこのことに鋸み、その改
善を目的とするものである。

図によって説明すると、第１図は灰クレーンの一般的な
構成図であり、灰クレーンはガーダ部（１）　、走行用
ランウェイ（２）、パケット（３）、およびクレーン操
作室（４）などからなり、灰ピット（５）中の焼却灰（
Ｂ；以下灰と略す）を搬出用トラック（７）に積み込む
ことを主目的としている。また灰ピットにはコンベア（
８）により連続的に焼却炉より灰が搬入され、その落ち
口の下に灰が堆積してくるため、それを定期的に取り除
いて積み賛える作業が必要となる。搬出　　−用トラッ
ク（７）への積み込み作業は通常期の始業時に集中する
ため、この時にはかなりの作業　−性が要求され、現在
の自動化システムでは事実上対応は困難である。そこで
現状の自動化システムがなぜ能力が低いかを図によって
説明する。

第２図は灰ピット中の各位置での灰の高さの分布を表わ
すものとする。するとこの分布は一般に図のようにコン
ベアから出て来た灰が時間と共に堆積する部分（４）（
［１）と、それを定期的に積み替えて堆積し、貯留する
部分（八）がありトラックへの搬出はこの部分から掴み
出される。現在のシステムではこの分布状態を知るのは
目視によっており、（Ｊ’１）の部分から搬出作業をす
る畷、高速でバケｙ）（３）を灰層に着床させるとパケ
ットが転倒してしまうため、図のＡ−Ａラインまでは高
速て巻き下げを行なうが、それ以下は微遠巻き下げを行
なう、Ａ−Ａラインの設定は自動運転に先だって運転員
によって行なわれるのであるが、誤ってＢ−Ｂラインに
設定すると２点付近で危険な状態となる。そのため用心
のためにＡ−Ａラインの設定はＰ点より数メートル上と
なり、最も高さの低いＱ点でも同じようにＡ−Ａライン
からの微速降下をおこなうため、この時間ロスが効率低
下の大きな原因となっている。また手動運転の場合には
運転員は灰の状態を見ながら必ず灰の山の頂上部分を掴
　　−みに行く、そうすることが最も灰を多く掴むこと
ができ、パケットの転倒も起こしにくいからである。し
かし現在の自動化システムでは灰の分布状態とは無関係
に、設定された範囲の中を何等分かして一定の間隔で掴
んで行くという方法であるため、山の頂上を掴むとは限
らずＱ点のような谷底を掴んだり、Ｒ点のように斜面を
掴むことが多くなる。ところが谷底を掴むとパケットの
歯の喰込みが悪く、市た自動運転の場合、斜面にパケッ
トが降されるとパケットの転倒防止装置が働いてしまい
、パケットが十分に下がり切らず掴み量は非常に少なく
なる。これらによって規定量を掴めない場合には掴み直
しをしなければならないことになる。場合によってはそ
れが２〜３度となり、この掴み直しによる時間リスは能
率低下の最大の原因となっている。

このように現在の灰クレーンの自動化のネックは、灰ピ
ット内の焼却灰の分布が分からないために手動運転の持
つ長所が生かせないことにある。そこで超音波、赤外線
、電磁波などの反射波を検出する方式のレベルセンサ（
以下、センサと略す）を使って灰の分布が分からないか
を検討すると、従来この方式が使われなかったのは、清
掃工場のクレーンの自動化がごみクレーンを出発点とし
ているという点に負うところが多い。ごみクレーンでこ
の方式が難しかったために、灰クレーンにおいても同様
に考えられて省みられなかった。ところが灰クレーンと
ごみクレーンを比較してみると り灰ピットはごみピットに比べはるかに小さく、クレー
ンの高さも低いため、センサの検出距離は小さくてすむ
。

２）焼却灰は生ごみに比べて性状は安定しており比重が
大きく、超音波や赤外線の反射率が良く、また灰中には
金属分や水分が多いため誘電率が太き（電磁波を用いる
センサにも適している。　・ ３）灰クレーンにはごみクレーンのように横行装置がな
く（ある場合でも横行距離は僅かである）第３図のごと
くピットの横断面は、灰は中央部が頂点の山形となり、
灰ピー／　トの長手方向では稜線が一本走るだけの単純
な形状をしているため、灰の分布を知るためには、この
稜線の高さを計るだけでことたりる。

４）　灰ピットはごみピットに比べ粉塵が少な（、セン
サを使用する環境が良い。

このように灰クレーンの場合は、ごみクレーンの場合に
比べてはるかに条件的に置市れている。

そこでレベルセンサ（Ａ）を第３図のようにガーダ部に
もうけ、センサの方向を灰の山の稜線に向け、その反射
波を受けるようにする。そして走行装置に設けたガーダ
の位置検出器と連動させることにより、第２図のような
ピット内の灰の分布状態が求められる。

灰の分布状態が分かると、灰の最適掴み位置を決める方
法として、従来のように定められた範囲の中を一定間隔
で順に掴んで行（といった制御法ではなく、定められた
範囲の中の山の頂上部分を見つけながら、その部分を掴
みに行（ようにプログラミングする。これにより１）掴
み効率が最大となり、掴み直しも少なくなる。

２〉パケットの転倒が起こりにくい。

３〉パケットの下降距離が短かくなる。

という利点が得られ、大幅な時間短縮が期待できる。掴
み点が決まると次にパケットをその位置へ下降させるわ
けであるが、その着床制御は従来のシステムのようにＡ
−Ａラインの設定というものがなく、各点での山の高さ
が分かっているから掴み位置の直前まで高速で降下させ
られるため、低い所を取る時には特に従来システムに比
ベスピードアップを計ることができる。

灰クレーンのこの他の重要な役割として、コンベアから
搬入されて（イ）（Ｕ）部に堆積した灰を定期的に貯留
部（八）に移し賛える作業がある。

この積み賛え作業は現システムでは先に述べた理由によ
り、作業終了時ではできるだけ平坦にならされていなけ
ればならない。ところが現システムでは作業前の状態と
は無関係に、単に決　　−められた範囲に一定間隔で同
じように積み替えていくため、作業前書と高い所は高く
、低い所はやはり低いままに残ってしまうなどの理由に
より、結局自動運転の後で運転員が手動によってならし
作業をしてやる必要があった。しかし本発明の場合、あ
市り平坦性は必要はないが灰の分布が分かっているから
、低い所を順にみつけて埋めてい（方法をとることによ
って結果的には自然と平坦にすることができ、手動によ
るならし作業は不必要だし、山崩れが起こったりするこ
とを防ぐこともできる。

この他の効用として灰の貯留量を求めることができる。

従来は灰の貯留量は運転員の目視に頼っている。そのた
め個人差が非常に太き（極めて誤差の大きいあい鵞いな
ものであり、目安程度にしか利用できなかった。しかし
灰の性状は比較的安定しているため、その平均的な安息
角を求め、灰の山の稜線の形状が分かれば、簡単な積分
計算式によって焼却計画や、搬出計画の資料として十分
に使用可能な灰歿量のデータが得られる。

以上のよ・うなシステムを構成するにはクレーン１台に
つき１つのセンサでも十分に対応は可能であるが、特許
請求の範囲第２項に示すようにガーダの前後に１台づつ
のセンサを設けると更に効果的である。詳しく説明する
と、センサの取りつけ位置はバウ゛ットの影響を除くた
めにパケットの中心線上には付けられず測定点は実際の
掴み位置とは異なってしまう。するとセンサ（Ａ）を第
５図に示すようにガーダの左側につけたとする。すると
この位置で掴み動作をするか、またはこの位置に他から
灰を持って来て積み替えた場合、その後ガーダが右に動
いた時には良いが左に動いた時にはセンサはその上を通
過しないため結果的に山の頂上の高さがどう変化したの
か分からないことになる。そこでガーダの右側にもセン
サ（Ｂ）を設け、右に移動する時には左のセンサ、左に
移動する時には右のセンサを使ってデータを取るように
すれば、常に最後の状態を把握することができる。する
と最初に１度調べたデータを基に自動運転をするのでな
く、１回の動作毎にその後の最適条件を見つけて運転さ
せるといった更にきめ細かな制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は灰クレーンの一般的な構成図である。 第２図は灰ピット中の灰の分布と現在の自動化７ステム
を説明するための図である。第３図は灰ピットの横断面
であり、センサの測定状態を説明する図である。第４図
は特許請求の範囲第２項に記載の、センサを２ｔ１１所
につけた場合の説明図である。 （１）クレーンガーダ　（２）走行用ランウェイ（３）
パケット　　　　（４）クレーン操作室（５）灰ビフト
　　　　（６〉焼却灰 （７）搬出用トラック　（８〉コンベア（（＞（Ｅｌ＞
コンベアからの仄堆積部（八〉灰貯留部 （Ａ）（Ｒ）　　レベルセンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）灰クレーンのガーダ（１）に灰ピット中の灰層の高
   さを測定するレベルセンサ（Ａ）を設け、クレーンガー
   ダ（１）の走行方向の位置検出器と連動させてピット中
   の各位置と灰層の高さの関係を求めることにより制御の
   効率化を図った灰クレーンの自動制御システム ２）ガーダの前後に１箇所づつレベルセンサ（Ａ）（Ｂ
   ）を設け、掴み動作、積み替え動作直後の灰の分布を知
   ることができるようにした特許請求の範囲第１項に記載
   の自動制御システム