JPH09301678A - コンテナクレーンの振れ止め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トロリーの重量を増加することなくスプレッ
ダの振れ止めを行い得るようにしたコンテナクレーンの
振れ止め装置を提供する。 【解決手段】 スプレッダの振れの角度及び角速度を検
出する振れ検出手段１７と、スプレッダを懸吊している
ロープの巻き出し長さを検出するロープ長検出手段２１
と、これらの検出手段１７，２１からの信号１７ａ，１
７ｂ，２１ａ及びオペレータにより操作される横行コン
トローラ２２からの目標速度信号２２ａに基づき減速開
始時に生じたスプレッダの振れが減速完了時に消失する
よう減速を二段階で行う速度指令２３ａをオペレータの
減速開始時点から時々刻々更新しながら出力する横行速
度制御装置２３とにより、コンテナクレーンの振れ止め
装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンテナクレーン
の振れ止め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は一般的なコンテナクレーンの一例
を示す概略図であり、図中１は岸壁２に繋留されたコン
テナ船を示し、該コンテナ船１上に対しコンテナクレー
ン３によってコンテナ４が荷役されるようになってい
る。

【０００３】図示するコンテナクレーン３においては、
岸壁２に沿って走行可能な脚部５の上方にガーダ６が海
側に張り出して設けられ、このガーダ６上にトロリー７
が横行可能に設けられている。

【０００４】前記トロリー７は、機械室８内の横行ドラ
ム９に対し、ガーダ６の長手方向に張設したロープ（図
示せず）を介して連結されており、前記横行ドラム９の
回転駆動により横行されるようになっている。

【０００５】また、トロリー７には、ロープ１０を介し
てスプレッダ１１が懸吊されており、このスプレッダ１
１は、前記機械室８内の巻上ドラム１２により前記ロー
プ１０を巻き上げたり巻き下げたりすることで昇降され
るようになっている。

【０００６】一般に、コンテナクレーン３を用いて船舶
上にコンテナ４を積荷する場合、トロリー７に懸吊され
たスプレッダ１１でコンテナ４を把持し、この状態でス
プレッダ１１を巻き上げてトロリー７を船上の目標位置
まで横行させ、その後、スプレッダ１１を巻き下げてコ
ンテナ４を船舶上に着床させるという一連の操作が行わ
れる。

【０００７】従来、斯かる荷役操作は、トロリー７に設
けられた運転室１３からの手動操作により成されてお
り、トロリー７の横行やスプレッダ１１の巻き上げ下げ
の操作をオペレータの判断で行うようにしていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トロリ
ー７の横行操作を手動で行う場合、オペレータの経験や
技量によっては、コンテナ４を把持してトロリー７に懸
吊されているスプレッダ１１が、加減速時における慣性
の作用によって振れを生じてしまい、荷役作業に支障を
きたす虞れがあった。

【０００９】従来、トロリー７の横行時における振れ止
め対策としては、図８に示す如く、スプレッダ１１を懸
吊するロープ１０をトロリー７側で支持するシーブ１４
を、前記トロリー７に対し上端を枢着されて前記ガーダ
６の長手方向に揺動し得るよう対向配置された一対のレ
バー１５の下端に夫々配設し、両レバー１５をモータシ
リンダ１６により前記各シーブ１４が互いに離間するよ
う開くことによって、前記スプレッダ１１を懸吊するロ
ープ１０が谷形を成してスプレッダ１１が振れ難くなる
ようにしてスプレッダ１１の振れ止めを行うようにして
いるが、このような機械式の振れ止め装置を設けた場合
には、トロリー７の重量が増加してコンテナクレーン３
のガーダ６や脚部５構造、基礎等の剛性を高める必要が
生じ、大幅なコスト増を招いていた。

【００１０】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、トロリーの重量を増加することなくスプレッダの振
れ止めを行い得るようにしたコンテナクレーンの振れ止
め装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、トロリーに懸
吊したスプレッダでコンテナを把持し、該スプレッダを
巻き上げ下げすると共にトロリーを横行し、繋留された
船舶に対してコンテナの荷役を行うコンテナクレーンの
振れ止め装置であって、前記スプレッダの振れの角度及
び角速度を検出する振れ検出手段と、前記スプレッダを
懸吊しているロープの巻き出し長さを検出するロープ長
検出手段と、前記振れ検出手段からの角度信号及び角速
度信号、前記ロープ長検出手段からのロープ長信号、オ
ペレータにより操作される横行コントローラからの目標
速度信号の夫々に基づき、減速開始時に生じたスプレッ
ダの振れが減速完了時に消失するよう減速を二段階で行
う速度指令を減速開始時点から時々刻々更新しながら出
力する横行速度制御装置とを備えたことを特徴とするも
のである。

【００１２】而して、トロリーの横行中に、該トロリー
の運転室でオペレータが横行コントローラのレバー操作
により現在速度より低い目標速度を決めて減速を行う
と、前記横行コントローラから目標速度信号を受けた横
行速度制御装置においてトロリーの目標速度が認識さ
れ、次いで、振れ検出手段からの角度信号及び角速度信
号、ロープ長検出手段からのロープ長信号の夫々に基づ
き、スプレッダの振れの角度及び角速度と、スプレッダ
を懸吊しているロープの巻き出し長さとが前記横行速度
制御装置で認識されて速度指令を作成する演算処理が行
われ、これによって、減速開始時に生じたスプレッダの
振れが減速完了時に消失するよう減速を二段階で行う速
度指令がオペレータの減速開始時点から時々刻々更新さ
れつつ出力されるので、コンテナを把持したスプレッダ
の振れ止めを行いながらトロリーを減速することが可能
となる。

【００１３】更に、オペレータにより横行コントローラ
で決められた目標速度が「零」である際に、現在速度が
所定の低速域まで下がり且つスプレッダの振れの角度が
許容値を超えている条件で、前記スプレッダの振れの角
度及び角速度が「零」となるよう加減速を混在して行う
レギュレータ制御に切替える残留振れ解消手段を横行速
度制御装置に備えるようにしても良い。

【００１４】このようにすれば、制御開始以前にスプレ
ッダに非常に大きな振れが既に生じてしまっており、二
段階の減速を行ってもスプレッダの振れのエネルギーを
完全に消去しきれないような場合に、トロリーの横行が
停止する間際の低速域においてレギュレータ制御に切替
わり、スプレッダの振れの角度及び角速度が「零」とな
るまで加減速を混在してフィードバック方式の制御が成
されるので、トロリーの停止時において確実にスプレッ
ダの振れを消失させることが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００１６】図１〜図４は本発明を実施する形態の一例
を示すもので、図７と同一の符号を付した部分は同一物
を表わしている。

【００１７】図１は図２のコンテナクレーン３に適用さ
れる振れ止め装置の一例を示すもので、図中１７はトロ
リー７の振れの角度及び角速度を検出する振れ検出手段
であり、該振れ検出手段１７は、スプレッダ１１に取り
付けたマーカー１８をトロリー７側からカメラ１９で撮
影し且つ該カメラ１９からの映像信号１９ａを画像処理
装置２０で処理することによりスプレッダ１１の振れの
角度及び角速度を検出し得るよう構成されている。

【００１８】２１はスプレッダ１１を懸吊しているロー
プ１０の巻き出し長さを検出するロープ長検出手段であ
り、該ロープ長検出手段２１は、機械室８内の巻上ドラ
ム１２に備えられて該巻上ドラム１２の回転角を検出す
るドラム回転角センサとして構成されており、スプレッ
ダ１１を懸吊しているロープ１０の巻き出し長さを間接
的に検出し得るようになっている。

【００１９】２２は運転室１３内に設けられた横行コン
トローラであり、オペレータによるレバー操作でトロリ
ー７の目標速度が決められるようになっている。

【００２０】また、２３は主として機械室８（一部のユ
ニットは運転室１３に設けても良い）に設けられてトロ
リー７の横行速度を制御する横行速度制御装置を示し、
該横行速度制御装置２３では、前記振れ検出手段１７か
らの角度信号１７ａ及び角速度信号１７ｂ、前記ロープ
長検出手段２１からのロープ長信号２１ａ、トロリー７
の運転室１３でオペレータにより横行コントローラ２２
のレバー操作で出力された目標速度信号２２ａの夫々に
基づいて、減速開始時に生じたスプレッダ１１の振れが
減速完了時に消失するよう減速を二段階で行う速度指令
２３ａを減速開始時点から時々刻々更新しながら前記ト
ロリー７のモータ駆動装置２４に向け出力するようにな
っており、該モータ駆動装置２４は、前記横行速度制御
装置２３からの速度指令２３ａに基づいてトロリー７の
横行モータ２５（横行ドラム９を駆動するモータ）を駆
動するようになっている。

【００２１】図３は横行速度制御装置２３において速度
指令を作成する為のフローチャートを示し、判断ブロッ
ク２６でオペレータによる手動操作が開始されているか
否かが判断された後に、実質的な速度指令２３ａの作成
が開始されるようになっており、先ず機能ブロック２７
において、オペレータにより横行コントローラ２２で決
められた目標速度が認識され、次の判断ブロック２８に
おいて、現在速度と目標速度との比較から加速操作であ
るか否かが判断される。

【００２２】前記判断ブロック２８で加速操作と判断さ
れた場合には、機能ブロック２９において、目標速度ま
でトロリー７を最大加速度で加速する速度指令２３ａが
作成される。

【００２３】この時の加速時間については、トロリー７
を最大加速度で加速した際に、現在速度から目標速度ま
で到達するのにかかる時間を算出して求めれば良い。

【００２４】次いで、機能ブロック３０において、目標
速度に到達した時点から等速運転に切り替え且つ横行コ
ントローラ２２による新たな目標速度の認識があるまで
等速運転を継続する速度指令２３ａが作成される。

【００２５】一方、前記判断ブロック２８で減速操作と
判断された場合には、機能ブロック３１において、現在
速度と目標速度の中間速度までトロリーを最大減速度で
減速する速度指令２３ａが作成される。

【００２６】この時の初期減速に要する減速時間につい
ては、トロリー７を最大減速度で減速した際に、現在速
度から中間速度まで到達するのにかかる時間を算出して
求めれば良い。

【００２７】次いで、機能ブロック３２において、前記
中間速度に到達した時点から等速運転に切り替え且つ再
減速するべきタイミングまで等速運転を継続する速度指
令２３ａが作成され、次の機能ブロック３３において
は、目標速度に到達した時にスプレッダ１１の振れが止
まるような減速度で再減速する速度指令２３ａが作成さ
れる。

【００２８】ここで、初期減速直後の等速運転の継続時
間については、初期減速により後方に振られたスプレッ
ダ１１がトロリー７の後方を前方に向け移動している途
中の適宜な振れ位置、即ち再減速により最も効果的にス
プレッダ１１の振れを減衰し得る振れ位置にスプレッダ
１１が戻ってくる時間を、ある瞬間におけるスプレッダ
１１の振れの角度及び角速度と、スプレッダ１１を懸吊
しているロープ１０の巻き出し長さとに基づく周期計算
から算出して求め、また、その次の再減速における減速
度については、ある瞬間におけるスプレッダ１１の振れ
の角度及び角速度と、スプレッダ１１を懸吊しているロ
ープ１０の巻き出し長さと、想定されるコンテナ４の荷
重とに基づき、コンテナ４を把持しているスプレッダ１
１の振れのエネルギーを算出し、減速度がスプレッダ１
１及びコンテナ４に与えるエネルギーの関係式から、前
記振れのエネルギーをトロリー速度が目標速度に到達し
た時点で丁度相殺して消失し得るような減速度を算出し
て求めれば良い。

【００２９】従って、実質的には、初期減速が成されて
スプレッダ１１が後方に振られた後に、スプレッダ１１
の振れの角度及び角速度と、スプレッダ１１を懸吊して
いるロープ１０の巻き出し長さとが計測されると、これ
らに基づいて初期減速後の等速運転から再減速までの横
行速度パターンが一度に決定されることになる。

【００３０】ただし、初期減速後の等速運転の継続時間
と再減速の減速度は、約１００ｍｓｅｃ程度の極めて短
い制御周期毎に算出し直され、その都度、初期減速後の
等速運転から再減速までの横行速度パターンが更新され
て速度指令２３ａとして出力されることは勿論である。

【００３１】更に、減速操作の場合には、次の判断ブロ
ック３４において、目標速度が「零」であるか否かが判
断され、目標速度が「零」である場合には、機能ブロッ
ク３５において、速度指令２３ａの出力が停止されてト
ロリー７が停止され、また、目標速度が「零」でない場
合には、機能ブロック３６において、目標速度に到達し
た時点から等速運転に切り替え且つ横行コントローラ２
２により新たな目標速度が決められるまで等速運転を継
続する速度指令２３ａが作成される。

【００３２】而して、トロリー７の運転室１３でオペレ
ータが開始ボタン等を押して手動操作の開始を横行速度
制御装置２３に認識させた後にトロリー７の横行を開始
し、該トロリー７の横行中において、オペレータが横行
コントローラ２２のレバー操作により現在速度より低い
目標速度を決めて減速を行うと、前記横行コントローラ
２２から目標速度信号２２ａを受けた横行速度制御装置
２３においてトロリー７の目標速度が認識され、次い
で、振れ検出手段１７からの角度信号１７ａ及び角速度
信号１７ｂ、ロープ長検出手段２１からのロープ長信号
２１ａの夫々に基づき、スプレッダ１１の振れの角度及
び角速度と、スプレッダ１１を懸吊しているロープ１０
の巻き出し長さとが前記横行速度制御装置２３で認識さ
れて速度指令２３ａを作成する演算処理が行われ、これ
によって、減速開始時に生じたスプレッダ１１の振れが
減速完了時に消失するよう減速を二段階で行う速度指令
２３ａが減速開始時点から時々刻々更新されつつモータ
駆動装置２４に向け出力され、該モータ駆動装置２４に
よりトロリー７の横行モータ２５が駆動される。

【００３３】オペレータの手動操作によるトロリー７の
横行は、発進から停止までの間で自由に行うことができ
るが、例えば、最も単純なトロリー７の横行操作を例に
とって具体的に説明すると、停止しているトロリー７に
ついて横行コントローラ２２のレバー操作により目標速
度を決めて発進し、適宜位置で横行コントローラ２２の
レバー操作により目標速度「零」として横行を停止する
場合、図４の（イ）に示すように、トロリー７は、停止
状態から目標速度となるまで最大加速度で加速し、該目
標速度に到達した時点から等速運転となり、次いで、横
行コントローラ２２のレバー操作により目標速度「零」
とされるまで等速運転を継続した後に、目標速度から停
止までの中間速度となるまで最大減速度で減速し、該中
間速度に到達した時点から等速運転に切り替わり、再減
速するべきタイミングまで等速運転を継続した後に適宜
な減速度で再減速して停止する。

【００３４】この際、スプレッダ１１を巻き上げ下げす
る操作は、オペレータの判断により手動で任意に行われ
るが、二段階の減速を行っている最中に連続して巻き下
げの操作が行われたとしても、初期減速後の等速運転か
ら再減速までの横行速度パターンは、極めて短い制御周
期毎に更新されて速度指令として時々刻々出力されるの
で、図４の（ロ）に示すように、減速開始時に生じたス
プレッダ１１の振れは減速完了時に良好に消失する。

【００３５】従って上記形態例によれば、トロリー７の
横行速度パターンを電気的に制御することにより、コン
テナ４を把持したスプレッダ１１の振れ止めを行いなが
らトロリー７を減速することができ、トロリー７を横行
して停止した際にスプレッダ１１に振れが残らなくなっ
て荷役作業を支障なく行うことができるので、従来の如
き機械式の振れ止め装置の設置を不要としてトロリー７
の重量を著しく低減することができ、コンテナクレーン
３のガーダ６や脚部５の構造、基礎等の剛性負担を軽減
してコストの大幅な削減を図ることができる。

【００３６】また、図５は本発明を実施する形態の他の
例をフローチャートにより示したもので、オペレータに
より横行コントローラ２２で決められた目標速度が
「零」である際に、現在速度が所定の低速域まで下がり
且つスプレッダ１１の振れの角度が許容値を超えている
条件で、前記スプレッダ１１の振れの角度及び角速度が
「零」となるよう加減速を混在して行うレギュレータ制
御に切替える残留振れ解消手段４０を横行速度制御装置
２３に備えたものである。

【００３７】即ち、目標速度が「零」であるか否かを判
断する判断ブロック３４で目標速度が「零」であると判
断された場合に現在速度が低速域まで下がっているか否
かを判断する判断ブロック３７と、該判断ブロック３７
で現在速度が低速域まで下がっていると判断された場合
にスプレッダ１１の振れの角度及び角速度が許容値を超
えているか否かを判断する判断ブロック３８と、該判断
ブロック３８でスプレッダ１１の振れの角度及び角速度
が許容値を超えていると判断された場合にスプレッダ１
１の振れの角度及び角速度が「零」となるよう加減速を
混在して行うレギュレータ制御に切替える機能ブロック
３９とを、残留振れ解消手段４０として新たに設けてあ
る。

【００３８】このようにすれば、制御開始以前にスプレ
ッダ１１に非常に大きな振れが既に生じてしまってお
り、二段階の減速を行ってもスプレッダ１１の振れのエ
ネルギーを完全に消去しきれないような場合に、図６の
（イ）に示すように、トロリー７の横行が停止する間際
の低速域においてレギュレータ制御に切替わり、スプレ
ッダ１１の振れの角度及び角速度が「零」となるまで加
減速を混在してフィードバック方式の制御が成されるの
で、図６の（ロ）に示すように、トロリー７の停止時に
おいて確実にスプレッダ１１の振れを消失させることが
できる。

【００３９】また、レギュレータ制御では、加減速が混
在して行われることになるが、低速域において行われる
ので、オペレータの乗り心地に与える悪影響を極めて軽
微に抑えることが可能である。

【００４０】尚、本発明のコンテナクレーンの振れ止め
装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ることは勿論である。

【００４１】

【発明の効果】上記した本発明のコンテナクレーンの振
れ止め装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏
し得る。

【００４２】（Ｉ）トロリーの横行速度パターンを電気
的に制御することにより、コンテナを把持したスプレッ
ダの振れ止めを行いながらトロリーを減速することがで
き、トロリーを横行して停止した際にスプレッダに振れ
が残らなくなって荷役作業を支障なく行うことができる
ので、従来の如き機械式の振れ止め装置の設置を不要と
してトロリーの重量を著しく低減することができ、コン
テナクレーンのガーダや脚部の構造、基礎等の剛性負担
を軽減してコストの大幅な削減を図ることができる。

【００４３】（ＩＩ）特に本発明の請求項２に記載の発
明によれば、制御開始以前にスプレッダに非常に大きな
振れが既に生じてしまっており、二段階の減速を行って
もスプレッダの振れのエネルギーを完全に消去しきれな
いような場合に、トロリーの横行が停止する間際の低速
域においてレギュレータ制御に切替え、スプレッダの振
れの角度及び角速度が「零」となるまで加減速を混在し
てフィードバック方式の制御を行うことができるので、
トロリーの停止時において確実にスプレッダの振れを消
失させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示すブロック図
である。

【図２】本発明が適用されるコンテナクレーンの一例を
示す概略図である。

【図３】横行速度制御装置による速度指令の作成手順を
示すフローチャートである。

【図４】トロリーの横行速度パターンとスプレッダの振
れの角度との関係を示す図である。

【図５】本発明を実施する形態の他の例を示すフローチ
ャートである。

【図６】トロリーの横行速度パターンとスプレッダの振
れの角度との関係を示す図である。

【図７】一般的なコンテナクレーンの一例を示す概略図
である。

【図８】従来の機械式の振れ止め装置の一例を示す概略
図である。

【符号の説明】

１ コンテナ船（船舶） ３ コンテナクレーン ４ コンテナ ７ トロリー １０ ロープ １１ スプレッダ １７ 振れ検出手段 １７ａ 角度信号 １７ｂ 角速度信号 ２１ ロープ長検出手段 ２１ａ ロープ長信号 ２２ 横行コントローラ ２２ａ 目標速度信号 ２３ 横行速度制御装置 ２３ａ 速度指令 ４０ 残留振れ解消手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロリーに懸吊したスプレッダでコンテ
   ナを把持し、該スプレッダを巻き上げ下げすると共にト
   ロリーを横行し、繋留された船舶に対してコンテナの荷
   役を行うコンテナクレーンの振れ止め装置であって、 前記スプレッダの振れの角度及び角速度を検出する振れ
   検出手段と、 前記スプレッダを懸吊しているロープの巻き出し長さを
   検出するロープ長検出手段と、 前記振れ検出手段からの角度信号及び角速度信号、前記
   ロープ長検出手段からのロープ長信号、オペレータによ
   り操作される横行コントローラからの目標速度信号の夫
   々に基づき、減速開始時に生じたスプレッダの振れが減
   速完了時に消失するよう減速を二段階で行う速度指令を
   減速開始時点から時々刻々更新しながら出力する横行速
   度制御装置とを備えたことを特徴とするコンテナクレー
   ンの振れ止め装置。
2. 【請求項２】 オペレータにより横行コントローラで決
   められた目標速度が「零」である際に、現在速度が所定
   の低速域まで下がり且つスプレッダの振れの角度が許容
   値を超えている条件で、前記スプレッダの振れの角度及
   び角速度が「零」となるよう加減速を混在して行うレギ
   ュレータ制御に切替える残留振れ解消手段を横行速度制
   御装置に備えたことを特徴とする請求項１に記載のコン
   テナクレーンの振れ止め装置。