JPH1111686A - 連続式アンローダにおける掘削異常制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】船倉から荷を排出する連続式アンローダにおけ
る掘削部の艙壁への衝接を確実に防止する。 【解決手段】走行フレーム上に旋回自在に設けられた旋
回塔６に俯仰可能に旋回ブームが取付られ、この旋回ブ
ームの先端に旋回可能なバケットエレベータが垂下さ
れ、このバケットエレベータの下端に傾動リンク部を介
してバケットが周回される掘削部が取付けられた連続式
アンローダにおいて、旋回塔の旋回角度θ_DTを旋回角度
センサで検出すると共に、傾動リンク部の傾動角度θ_DL
を傾動角度センサで検出し、これら検出値又はこれら検
出値に基づく速度Ｖ_T 及びＶ_L と旋回塔及び傾動リンク
部の目標値とを比較することにより、これらの移動が掘
削部に対する荷崩れ等によって引っ張られる掘削異常を
検出し、この掘削異常を検出したときに各部を非常停止
させて（ステップＳ３０）、掘削部と艙壁との衝接を未
然に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、船倉内の荷を連続
的に掻き取って搬出する連続式アンローダにおける掘削
異常制御装置に関し、特に掘削部の船倉への衝接を確実
に防止するようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の連続式アンローダは、大型化が
容易であることから近年盛んに実用機が開発されてい
る。

【０００３】従来の連続式アンローダとしては、例え
ば、本出願人が先に提案した特開平８−３０１４５３号
に記載されているように走行フレームに旋回フレームを
配置し、この旋回フレームに垂設された垂直支持ビーム
の上端に水平方向に延長するブームが支持され、このブ
ームの先端に多数のバケットを装着したバケットコンベ
ヤを有するバケットエレベータを垂下し、このバケット
エレベータの下端に掘削部を形成することにより、掘削
部の下面側において各バケットで船倉内の鉄鉱石、石炭
その他のバラ物を掻取って上方に搬送し、ブーム内を通
って旋回フレームに設けたホッパーに回収し、このホッ
パー内のバラ物を機内コンベヤから地上側ベルトコンベ
ヤに排出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の連続式アンローダにあっては、掘削部を船倉内に挿
入して、その先端を艙壁との衝接を避けるために、艙壁
からある程度離した状態で掘削部を横送りし、必要に応
じて旋回させることにより、１層分のバラ物を連続的に
掻取り搬出することができるものであるが、この掘削部
の先端側で例えば艙壁側に取り残されたバラ物が崩落す
ることにより、掘削部での荷姿が大幅に変動して、掘削
部の先端部が覆われる状態となると、この先端部の負荷
が急増し、これによって掘削部が艙壁側に引っ張られ
て、その先端が艙壁に衝接して、艙壁及び／又は掘削部
を損傷するという未解決の課題がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、掘削部の正常な掘
削動作以外の高負荷による移動を検出して、掘削部先端
の艙壁への衝接を確実に防止することができる連続式ア
ンローダにおける掘削異常制御装置を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る連続式アンローダにおける
掘削異常制御装置は、走行フレーム上に旋回可能に配設
された旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下された
バケットエレベータと、該バケットエレベータの下端に
設けられた掘削部と、前記バケットエレベータと掘削部
との間に張設された一対の無端チェーン間に取付けられ
た多数のバケットとを備えた連続式アンローダにおい
て、前記旋回ブームの旋回状態を検出する旋回状態検出
手段と、該旋回状態検出手段で検出した旋回状態と目標
旋回状態とに基づいて掘削異常を検出し、当該掘削異常
を検出したときに非常停止制御する非常停止手段とを備
えたことを特徴としている。

【０００７】ここで、旋回状態とは、旋回速度或いは旋
回角度を総称するものである。この請求項１に係る発明
においては、旋回状態検出手段で旋回ブームの例えば旋
回速度を検出し、これに基づいて非常停止手段で検出し
た旋回速度と目標旋回速度とを比較し、両者の偏差が設
定値未満であるときには、正常状態であると判断して各
部の駆動制御を継続するが、両者の偏差が設定値以上と
なると、荷崩れ等の影響によって掘削部での負荷が急増
したことによる掘削異常状態であることを検出して非常
停止制御し、掘削部が艙壁に衝接することを未然に防止
する。

【０００８】また、請求項２に係る連続式アンローダに
おける掘削異常制御装置は、走行フレーム上に旋回可能
に配設された旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下
されたバケットエレベータと、該バケットエレベータの
下端に傾動可能な傾動リンク部を介して設けられた掘削
部と、前記バケットエレベータと掘削部との間に張設さ
れた一対の無端チェーン間に取付けられた多数のバケッ
トとを備えた連続式アンローダにおいて、前記傾動リン
ク部の傾動状態を検出する傾動状態検出手段と、該制動
状態検出手段で検出した傾動状態と目標傾動状態とに基
づいて掘削異常を検出し、当該掘削異常を検出したとき
に非常停止制御する非常停止手段とを備えたことを特徴
としている。

【０００９】ここで、傾動状態とは、傾動速度或いは傾
動角度を総称するものである。この請求項２に係る発明
においては、傾動速度検出手段で、傾動リンク部の例え
ば傾動角度を検出し、これに基づいて非常停止手段で検
出した傾動角度と目標傾動角度とを比較し、両者の偏差
が設定値未満であるときには、正常状態であると判断し
て各部の駆動制御を継続するが、両者の偏差が設定値異
常となると、荷崩れ等の影響によって掘削部での負荷が
急増したことによる掘削異常状態であることを検出して
非常停止制御し、掘削部が艙壁に衝接することを未然に
防止する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図
であって、連続式アンローダ１は、岸壁２に平行して敷
設された走行レール３ａ，３ｂ上を図示しない電動モー
タによって駆動されて転動する転動輪４ａ，４ｂを有す
る走行フレーム５を備えている。

【００１１】この走行フレーム５上には、内部にバラ物
を垂直に搬送して降下させるコンベヤ６ａを内蔵した旋
回塔６が旋回中心を通り岸壁２と直交する線を中心とし
て左右に例えば１２５°の範囲内で旋回可能に支持され
ていると共に、この旋回塔６の下側にホッパー７が固定
配置され、このホッパー７の下端側の切り出し口には、
ホッパー７内の散物を受け入れベルトコンベヤ８に向け
て定量排出するベルトフィーダ９が配設されている。そ
して、このベルトフィーダ９の落下位置に受け入れベル
トコンベヤ８の上方位置まで散物を搬送する機内コンベ
ヤ１０が配設され、この機内コンベヤ１０から落下する
散物が図示しないクッションフレームを介して受け入れ
ベルトコンベヤ８上に移載される。

【００１２】この旋回塔６は走行フレーム５の上面と対
向する位置に旋回ギヤ１１を有し、この旋回ギヤ１１が
減速機１２を介して走行フレーム１０に固定された電動
モータ１３に連結されて回転駆動され、その旋回角度が
電動モータ１３の回転軸に連結されたロータリエンコー
ダで構成される旋回塔旋回角度センサ１４で検出され
る。

【００１３】この旋回塔６の上端には、内部に散物搬送
用ベルトコンベヤ１５ａを配設した旋回ブーム１５がそ
の基部側の下面と旋回塔６との間に介挿された油圧シリ
ンダ１６のピストンロッドを伸縮させることにより垂直
面内で回動可能に支持され、この旋回ブーム１５の旋回
塔６とは反対側にバランスウェイト１７が配設されてい
る。旋回ブーム１５の両端には、傾斜支持リンク１８
ａ，１８ｂが回転可能に支持され、これらリンク１８
ａ，１８ｂの自由端に旋回ブーム１５と平行なリンク１
９が回転可能に連結されて平行リンクが構成され、その
自由端側の傾斜支持リンク１８ａに垂直方向に下方側に
延長するバケットエレベータ２０が固定されている。

【００１４】このバケットエレベータ２０は、支持リン
ク１８ａに固定された円筒状の固定フレーム２１と、こ
の固定フレーム２１に電動モータを含んで構成される旋
回機構２１ａを介して旋回可能に支持されたエレベータ
シャフトを構成する円筒状のコラム部材２２とを有す
る。

【００１５】このコラム部材２２の上端には、前後一対
のチェーン駆動用スプロケット２３が配設されていると
共に、下端に傾動リンク部２４を介して掘削部２５がコ
ラム部材２２の半径方向に移動可能に配設され、コラム
部材２２内を通って前後一対の無端チェーン２６がスプ
ロケット２３及び掘削部２５を周回移動するように張設
され、これら一対のチェーン２６間に多数のバケット２
７が所定間隔を保って装着されてバケットコンベヤが構
成されている。

【００１６】そして、コラム部材２２が固定フレーム２
１に取り付けられた電動モータ等の回転駆動機構によっ
て旋回駆動され、スプロケット２３も同様に電動モータ
を含むスプロケット回転駆動機構によって図１で反時計
方向に回転駆動される。

【００１７】また、固定フレーム２１には、スプロケッ
ト２３の下側にこれらスプロケット２３で反転されたバ
ケット２７から落下する散物を受けるシュート２８が形
成され、このシュート２８で案内された散物がその下端
側に配設された回転フィーダ２９によって旋回ブーム１
５内のコンベヤ１５ａに移送される。

【００１８】傾動リンク部２４は、図２で特に明らかな
ように、コラム部材２２の下端における前後位置に回動
可能に支持された平行リンクを形成する２本の支持フレ
ーム３１，３２と、コラム部材２２の下端と一方の支持
フレーム３２との間に介挿された傾動用油圧シリンダ３
３と、コラム部材２２の下端側に配設された下り側のチ
ェーン２６を案内する一対の案内用スプロケット３４
ａ，３４ｂと、これらの下端側で支持フレーム３２に配
設されたチェーン２６を安定する一対の案内用スプロケ
ット３５ａ，３５ｂと、案内スプロケット３４ｂ及び３
５ａの略中間位置でコラム部材２２に回転自在に支持さ
れた上り側のチェーン２６を案内する案内スプロケット
３６とで構成されている。

【００１９】そして、傾動用油圧シリンダ３３のピスト
ンロッド３３ａを伸縮させることにより、下端部の掘削
部２５をコラム部材２２の半径方向に進退させ、ピスト
ンロッド３３ａの最伸長位置で図２に示すように、掘削
部２５から上方に向かうバケット２７の外側端部がコラ
ム部材２２の内壁より僅かに内側となる最後退位置とな
り、この状態からピストンロッド３３ａを収縮させるこ
とにより、掘削部２５が平行移動しながら前方に突出す
る前進位置となる。

【００２０】そして、支持フレーム３２のコラム部材２
２の取付位置にコラム部材２２に対する支持フレーム３
２の傾斜角を検出するシンクロ発振器で構成される傾動
角度センサ３８が取付けられている。

【００２１】また、掘削部２５は、同様に図２で特に明
らかなように、傾動リンク部２４の支持フレーム３１及
び３２の下端が回動自在に連結された水平支持フレーム
４１と、この水平支持フレーム４１の前後端部にチェー
ン２５を案内するスプロケット４２，４３とで構成さ
れ、水平支持フレーム４１の左右対称位置におけるバケ
ット２７より上方位置に外方に突出して下方の荷との間
の掘削深さを測定する超音波距離センサで構成される掘
削深さセンサ４４ａ〜４４ｃ及び４５ａ〜４５ｃが取付
けられている。

【００２２】なお、図２において、４６は掘削部２５の
前端部に回動可能に設けられた艙壁に残留するバラ物を
崩す崩し爪であり、４７は掘削部２５の後端部に上下に
揺動自在に設けられたバケット２７へのバラ物の掻き入
れを容易にするためのガイド板である。

【００２３】したがって、図１に示すように、バケット
エレベータ２０を船倉Ａ内に挿入して、水平支持フレー
ム４１の下端側のバケット２６をばら物４５に接触させ
て掻き取り、これをコラム部材２２内を通って垂直に上
方に搬送し、上方のスプロケット２３位置でバケット２
７が反転することにより、その内部のバラ物がシュート
２８，回転フィーダ２９を介して旋回ブーム１５内のコ
ンベヤ１５ａに移送され、次いで旋回塔１１内の桟付き
コンベヤ１１ａで垂直方向に下降されてホッパー１２内
に一時収納される。

【００２４】このホッパー１２からは、ベルトフィーダ
９によって受け入れベルトコンベヤ５の搬送能力に応じ
た定量排出が行われて、機内コンベヤ１０を介して受け
入れベルトコンベヤ８に受け渡される。この操作をバケ
ットエレベータ２０を例えば船倉Ａ内を周回移動させる
等を行うことによって、船倉Ａ内のバラ物が順次搬出さ
れる。

【００２５】そして、連続式アンローダ１は、走行フレ
ーム５の走行を制御する走行制御装置５１、旋回塔６の
旋回角度を制御する旋回塔制御装置５２、ブーム１５の
俯仰角度を調節する油圧シリンダ１６を制御するブーム
制御装置５３、バケットエレベータ２０の旋回角度を制
御するエレベータ旋回制御装置５４、バケットエレベー
タ２０の駆動用スプロケット２３を回転駆動制御するバ
ケット駆動制御装置５５及び傾動リンク部２４の傾動角
を制御する油圧シリンダ３３を駆動制御する傾動リンク
部制御装置５６を有し、これらが全体の動作を統括制御
するコントローラ５８から入力される制御指令値に基づ
いて所定の制御処理を行う。

【００２６】ここで、コントローラ５８は、図３に示す
ように、少なくとも入力側インタフェース回路５９ａ、
出力側インタフェース５９ｂ、演算処理装置５９ｃ及び
記憶装置５９ｄを有するマイクロコンピュータ５９を有
する。

【００２７】このマイクロコンピュータ５９の入力側イ
ンタフェース回路５９ａには、バラ物の搬出対象となる
貨物船の各ハッチ位置及び内部形状を表す船型データ
と、各ハッチでの船積み量データとを入力するキーボー
ド、その他の記憶媒体読込装置で構成される情報入力装
置６１、走行フレーム５の走行位置を検出する走行位置
センサ６２、旋回塔６の旋回角度を検出する旋回塔旋回
角度センサ１４、ブーム１５の俯仰角度を検出する俯仰
角度センサ６４、バケットエレベータ２０の旋回角度を
検出するエレベータ旋回角度センサ６５、バケットコン
ベヤの駆動トルクを検出する駆動トルクセンサ６６、傾
動リンク部２４の傾動角センサ３８及び掘削深さセンサ
４４ａ〜４４ｃ，４５ａ〜４５ｃが接続されている。

【００２８】また、出力側インタフェース回路５９ｂに
は、走行制御装置５１、旋回塔制御装置５２、ブーム制
御装置５３、エレベータ旋回制御装置５４、バケット駆
動制御装置５５、傾動リンク部制御装置５６及び非常停
止時に警報光や警報音等による警報を発する警報回路５
７が接続されている。

【００２９】さらに、演算処理装置５９ｃは、入力側イ
ンタフェース回路５９ａを介して入力される船型データ
及び船積み量データ及び各種検出値に基づいて所定の演
算処理を実行することにより各制御装置５１〜５６を制
御して、各ハッチでのバラ物搬出作業を自動的に行う。

【００３０】さらにまた、記憶装置５９ｄは、演算処理
装置５９ｃの演算処理に必要なプログラムを記憶してい
ると共に、演算過程で必要な演算結果等を逐次記憶す
る。次に、上記実施形態の動作をマイクロコンピュータ
５９の処理手順の一例を示す図４を伴って説明する。

【００３１】マイクロコンピュータ５９の演算処理装置
５９ｃでは、メインプログラムとして図４の搬出制御処
理を実行する。すなわち、先ず、ステップＳ１で積荷の
搬出対象となる貨物船等の船型データ及び船積み量デー
タを入力する。

【００３２】この船型データとしては、貨物船等の建造
時の設計データがある場合にはその設計データを使用
し、ない場合には入船する貨物船毎に積荷の搬出終了後
に船型データを測定して蓄積しておく。

【００３３】次いで、ステップＳ２に移行して、自動運
転か否かを判定し、手動運転であるときにはステップＳ
３に移行して該当する手動運転処理を行ってから前記ス
テップＳ１に戻る。ここで、手動運転処理としては、連
続式アンローダ１では船倉内のバラ物の掻取りをバケッ
ト２７で行う関係で、バケット２７を船底に接触させる
と双方を損傷するおそれがあるため、一定深さを残して
掘削排出処理を終了するようにしており、残ったバラ物
はブルドーザ塔の掻き集め作業車両を船倉底部に移送し
て掻き集めてから再度連続式アンローダで掻取るように
しているため、この作業車両の移送を掘削部２５で吊り
下げることにより手動で行う。

【００３４】一方、ステップＳ２の判定結果が自動運転
であるときには、ステップＳ４に移行して、積荷の搬出
を行うハッチ番号が入力されたか否かを判定し、これが
入力されていないときには入力されるまで待機し、入力
されたときにはステップＳ５に移行して、指定されたハ
ッチ番号のハッチコーミングの掘削開始位置の上方に掘
削部２５が対向するように、位置座標を設定し、設定さ
れた位置座標と連続式アンローダ１の掘削部２５の位置
座標とが一致するように走行制御装置５１の目標移動位
置、旋回塔制御装置５２の目標旋回角度及びブーム制御
装置５３の目標俯仰角度を算出する。

【００３５】ここで、掘削開始位置は、例えば図５に示
すように、ハッチ形状が海陸方向が長片となる長方形で
あり、ハッチコーミングも同様の長方形であって、バラ
物がハッチコーミング近くまで積み込まれているものと
すると、コラム部材２２を図５（ｃ）で○印で示すハッ
チコーミングの海側で且つ船首側の隅部に対向させ、且
つ掘削部２５の船尾側を向くように設定する。

【００３６】次いで、ステップＳ６に移行して、算出さ
れた各目標移動位置、目標旋回角度及び目標俯仰角度と
これらに対応する走行位置センサ６２、旋回塔旋回角度
センサ１４及び俯仰角度センサ６４の各検出値との偏差
を算出し、これら偏差が“０”であるか否かを判定し、
これが零でないときには、ステップＳ７に移行して、こ
れらの偏差が零となるように走行制御装置５１、旋回塔
制御装置５２及びブーム制御装置５３に対して目標速度
指令を出力してから前記ステップＳ６に戻り、各偏差が
零であるときには目標位置に達したものと判断してステ
ップＳ８に移行する。

【００３７】このステップＳ８では、該当ハッチの船積
み量データに基づいて掘削部２５が積荷の表面に接触す
るように下降させる下降指令をブーム制御装置５３に対
して送出し、次いでステップＳ９に移行して、バケット
駆動制御装置５５に対して駆動指令を出力して、バケッ
ト２７の移送を開始させ、次いでステップＳ１０に移行
して、掘削方向の掘削深さセンサ４４ａ〜４４ｃの掘削
深さを読込んでこれが予め設定された掘削深さとなるよ
うにブーム制御装置５３に対して下降指令を送出する。

【００３８】次いで、ステップＳ１１に移行して、掘削
部２５が船尾方向を向いたままコラム部材２２を陸側に
所定掘削速度で移動させる横送り駆動指令を走行制御装
置５１、旋回塔制御装置５２及びエレベータ旋回制御装
置５４に送出する。

【００３９】ここで、横送り指令は、掘削部２５を設定
速度で艙壁６１に沿って横送りするために必要な走行フ
レーム５の走行速度、旋回塔６の旋回速度、バケットエ
レベータ２０の旋回速度及び傾動リンク部２４の傾動速
度で構成され、これらを演算によって求めて出力する。

【００４０】次いで、ステップＳ１２に移行して、コラ
ム部材２２がハッチコーミングの陸側で且つ船首側の掘
削終了位置に達したか否かを判定し、掘削終了位置に達
していないときには前記ステップＳ１１に戻り、掘削終
了位置に達したときには、ステップＳ１３に移行する。

【００４１】このステップＳ１３では、掘削深さを下げ
ると共に、船型データに基づいて掘削パターンを設定
し、設定された掘削パターンに基づいて掘削部２５を艙
壁に対して所定距離を保ちながら横送りを行って掘削を
継続する。

【００４２】ここで、掘削パターンとしては、図６に示
すように、コラム部材２２の中心が例えば海側で且つ船
首側のＡ点にあり、掘削部２５が船首側に向いているも
のとして、この状態で掘削部２５を陸側に横送りし、陸
側の掘削終了点Ｂでコラム部材２２を船首方向に点Ｃま
で移動させ、これと同時エレベータ旋回制御装置５４を
作動させて掘削部２５を平面からみて反時計方向に旋回
させ、点Ｃに達するまでの間で旋回角度が４５度となる
ように制御する。

【００４３】次いで、コラム部材２２を点Ｃから海方向
に点Ｄまで移動させ、この間にエレベータ旋回制御装置
５４を作動させて掘削部２５をさらに４５度反時計方向
に回動させる。この結果、コラム部材２２が点Ｄに達し
たときには、掘削部２５の延長方向が陸側となり、陸側
の艙壁に対して直交すると共に、その先端が艙壁から所
定距離離間した状態となる。

【００４４】次いで、点Ｄから船尾方向に横送りを開始
して、コラム部材２２が船尾側の掘削終了点Ｅに達する
と、前記点Ｂ〜Ｄと同様の動作を行ってコラム部材２２
を点Ｇまで移動させることにより、掘削部２５の延長方
向を船尾側の艙壁と直交させ、その先端が艙壁と所定距
離離間した状態となる。

【００４５】次いで、点Ｇから海側に横送りを開始し
て、コラム部材２２が海側の掘削終了点Ｈに達すると、
前記Ｂ〜Ｄと同様の動作を行って、コラム部材２２を点
Ｊまで移動させることにより、掘削部２５の延長方向を
海側の艙壁と直交させ、その先端が艙壁と所定距離離間
した状態となる。

【００４６】さらに、点Ｊから船首側に横送りを開始し
て、コラム部材２２が船首側の掘削終了点Ｋに達する
と、前記Ｂ〜Ｄと同様の動作を行って、コラム部材２２
を点Ａまで移動させることにより、掘削部２５の延長方
向を海側の艙壁と直交させ、その先端が艙壁と所定距離
離間した状態となる。

【００４７】次いで、ステップＳ１４に移行して、掘削
部２５のバケット２７が船倉の底に近づいて掘削を完了
する掘削完了深さに達したか否かを判定し、掘削完了深
さに達していないときには、前記ステップＳ１３に戻
り、掘削完了深さに達したときには指定ハッチでの掘削
完了と判断してステップＳ１５に移行して、全てのハッ
チのバラ物排出作業を終了したか否かを判定し、バラ物
排出作業を終了していないときには前記ステップＳ２に
戻り、全てのハッチのバラ物排出作業を終了したときに
は処理を終了する。

【００４８】なお、上記掘削制御処理では、説明を省略
しているが、掘削量を定量制御するために、掘削深さセ
ンサ４４ａ〜４４ｃ及び４５ａ〜４５ｃの検出値に基づ
いて実際にバケット２７で掘削している掘削長さを検出
して、この掘削長さに応じて掘削深さを制御すると共
に、バケット２７を駆動するスプロケット２３の駆動ト
ルクを検出する駆動トルクセンサ６６の検出値に基づい
て掘削量を推定し、これが一定となるように自動制御し
ている。

【００４９】また、マイクロコンピュータ５９の演算処
理装置５９ｃでは、図７に示す、非常停止監視処理を実
行する。この非常停止監視処理は、所定時間（例えば３
０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行され、先
ず、ステップＳ２１で、バケット駆動制御装置５５が作
動状態であるか否かによってバケット２７が駆動中であ
るか否かを判定し、これが停止状態であるときには、そ
のままタイマ割込処理を終了して図４のメインプログラ
ムに復帰し、駆動状態であるときにはステップＳ２２に
移行する。

【００５０】このステップＳ２２では、旋回塔制御装置
５２に対する現在の目標旋回速度Ｖ _T ^* (n) を読込み、
次いでステップＳ２３に移行して、旋回塔６が旋回中で
あるか否かを判定する。この判定は、目標旋回速度Ｖ_T
^* (n) が“０”以外の値であるか否かを判断することに
より行い、Ｖ_T ^* (n) ＝０であるときには、ステップＳ
２４に移行して、前回の目標旋回速度Ｖ_T ^* (n-1) が
“０”であるか否かを判定し、Ｖ_T ^* (n-1) ＝０である
ときには旋回塔６が停止状態を継続しているものと判断
して直接ステップＳ２７にジャンプし、Ｖ_T ^* (n-1) ≠
０であるときには、旋回塔６が旋回状態から停止状態に
移行してものと判断して、ステップＳ２５に移行して、
そのときの旋回塔旋回角度センサ１４の旋回角度検出値
θ_DTを読込み、次いでステップＳ２６に移行して、読込
んだ旋回角度検出値θ_DTを停止時旋回角度θ_STとして記
憶装置５９ｄの所定記憶領域に更新記憶してからステッ
プＳ２７に移行する。

【００５１】ステップＳ２７では、現在の旋回塔旋回角
度センサ１４の旋回角度検出値θ_DTを読込み、次いでス
テップＳ２８に移行して、読込んだ旋回角度検出値θ_DT
から停止時旋回角度θ_STを減算して偏差Δθ_T を算出
し、次いで、ステップＳ２９に移行して、偏差Δθ_T の
絶対値｜Δθ_T ｜が予め設定された許容角度Δθ_ST以上
であるか否かを判定し、｜Δθ_T ｜≧Δθ_STであるとき
には、旋回塔６が異常旋回しているものと判断してステ
ップＳ３０に移行して、少なくとも旋回塔制御装置５
２、バケット駆動装置５４及び傾動リンク部制御装置５
６に対する駆動指令を零とする非常停止処理を行ってか
らステップＳ３１に移行して、非常停止動作が行われた
ことを表す警報信号ＡＲを警報回路５７に出力してから
処理を終了する。

【００５２】また、ステップＳ２９の判定結果が｜Δθ
｜＜Δθ_S であるときには、旋回塔６が正常であると判
断して、後述するステップＳ３６に移行する。一方、ス
テップＳ２３の判定結果が、Ｖ_T ^* (n) ≠０であるとき
には旋回塔６が旋回中であると判断して、ステップＳ３
２に移行して、旋回塔旋回角度センサ１４の旋回角度検
出値θ_DT(n) を読込み、次いでステップＳ３３に移行し
て今回の旋回角度検出値θ_DT(n) から前回値θ_DT(n-1)
を減算した値をタイマ割込周期Ｔ_S で除算することによ
り旋回塔旋回角速度Ｖ_T (n) を算出する。

【００５３】次いで、ステップＳ３４に移行して、算出
した旋回塔旋回角速度Ｖ_T (n) から旋回塔制御装置５２
に対する目標旋回速度指令値Ｖ_T ^* を減算して偏差ΔＶ
_T を算出し、次いでステップＳ３５に移行して、偏差Δ
Ｖ_T が予め設定された許容値ΔＶ_ST以上であるか否かを
判定し、ΔＶ_T ≧ΔＶ_STであるときには、旋回塔６の旋
回角速度が異常であると判断して、前記ステップＳ３０
に移行し、ΔＶ_T ＜ΔＶ_STであるときには旋回塔の旋回
動作が正常であると判断して、ステップＳ３６に移行す
る。

【００５４】ステップＳ３６では、傾動リンク部制御装
置５６に対する目標傾動角速度Ｖ_L ^* を読込み、次いで
ステップＳ３７に移行して、目標傾動角速度Ｖ_L ^* が
“０”であるか否かを判定し、Ｖ_L ^* ＝０であるときに
は、傾動リンク部２４が停止しているものと判断して、
ステップＳ３８に移行して、前回の目標旋回速度Ｖ
_T ^*(n-1) が“０”であるか否かを判定し、Ｖ_L ^* (n-1)
＝０であるときには傾動リンク部２４が停止状態を継
続しているものと判断して直接ステップＳ４１にジャン
プし、Ｖ_L ^* (n-1) ≠０であるときには、傾動リンク部
２４が傾動状態から停止状態に移行してものと判断し
て、ステップＳ３９に移行して、そのときの傾動角度セ
ンサ３８の傾動角度検出値θ_DLを読込み、次いでステッ
プＳ４０に移行して、読込んだ傾動角度検出値θ_DLをを
停止時傾動角度θ_SLとして記憶装置５９ｄの所定記憶領
域に更新記憶してからステップＳ４１に移行する。

【００５５】ステップＳ４１では、現在の傾動角度セン
サ３８の傾動角度検出値θ_DLを読込み、次いでステップ
Ｓ４２に移行して、読込んだ傾動角度検出値θ_DLから停
止時旋回角度θ_SLを減算して偏差Δθ_L を算出し、次い
で、ステップＳ４３に移行して、偏差Δθ_L の絶対値｜
Δθ_L ｜が予め設定された許容角度Δθ_SL以上であるか
否かを判定し、｜Δθ_L ｜≧Δθ_SLであるときには、傾
動リンク部２４が異常動作しているものと判断して前記
ステップＳ２９に移行し、｜Δθ｜＜Δθ_S であるとき
には、傾動リンク部２４が正常であると判断して、その
ままタイマ割込処理を終了して図４のメインプログラム
に復帰する。

【００５６】一方、ステップＳ３７の判定結果が、Ｖ_L
^* (n) ≠０であるときには傾動リンク部２４が傾動動作
中であると判断して、ステップＳ４４に移行して、傾動
角度センサ３８の旋回角度検出値θ_DL(n) を読込み、次
いでステップＳ４５に移行して今回の傾動角度検出値θ
_DL(n) から前回値θ_DL(n-1) を減算した値をタイマ割込
周期Ｔ_S で除算することにより傾動リンク部２４の傾動
角速度Ｖ_L (n) を算出する。

【００５７】次いで、ステップＳ４６に移行して、算出
した旋回塔旋回角速度Ｖ_L (n) から傾動リンク部制御装
置５６に対する目標傾動角速度指令値Ｖ_L ^* を減算して
偏差ΔＶ_L を算出し、次いでステップＳ４７に移行し
て、偏差ΔＶ_L が予め設定された許容値ΔＶ_SL以上であ
るか否かを判定し、ΔＶ_L ≧ΔＶ_SLであるときには、傾
動リンク部２４の傾動角速度が異常であると判断して、
前記ステップＳ２９に移行し、ΔＶ_L ＜ΔＶ_SLであると
きには傾動リンク部２４が傾動動作が正常であると判断
して、タイマ割込処理を終了して図４のメインプログラ
ムに復帰する。

【００５８】このように、上記実施形態によると、図４
の掘削制御処理によって、連続式アンローダ１の走行フ
レーム５、旋回塔６、ブーム１５、バケットエレベータ
２０及び傾動リンク部２４が自動制御されて、該当する
ハッチからバラ物をバケット２７で掻取り、これをシュ
ート２８を介して回転フィーダ２９に供給し、この回転
フィーダ２９からブーム１５内のベルトコンベヤ１５ａ
を介し、旋回塔６内のベルトコンベヤ６ａを介してホッ
パー７に回収し、このホッパー７から定量フィーダ９を
介し機内コンベヤ１４を介して外部コンベヤ１５に受け
渡すことができる。

【００５９】そして、このバラ物の排出作業中に、艙壁
と掘削部２５の先端との間に両者の接触を防止するため
に所定距離だけ離間させて掘削を行っている関係で、艙
壁側に残された残留バラ物が崩落することが発生する。
このように残留バラ物が崩落すると、図８に示すよう
に、掘削部２５の先端側を覆うことになり、このとき、
バケット２７は駆動されているので、掘削部２５の先端
側の負荷が急増することにより、掘削部２５が負荷にま
けて前方に引っ張られる現象が発生し、傾動リンク部２
４及び／又はブーム１５を介して旋回塔６が正常動作状
態を逸脱することになる。この現象はバケット２７がバ
ラ物の大きな塊に当接した場合にも生じる。

【００６０】この現象を放置すると、掘削部２５がその
まま前進を続けることにより、バケット２７が艙壁に衝
接して、バケット２７及び艙壁を損傷することなる。し
かしながら、本実施形態では、マイクロコンピュータ５
９で図７の非常停止処理を所定時間毎に実行しているの
で、今、掘削部２５を横送り制御している場合を考える
と、この横送り状態では、旋回塔６は目標旋回速度Ｖ_T
^* で駆動制御されており、傾動リンク部２４の傾動角度
は固定されている。

【００６１】この状態で、上記バラ物の崩落等が発生し
て、掘削部２５が前方に引っ張られたときに、例えば傾
動リンク部２４で傾動角度変化が生じない場合には、ブ
ーム１５を介して旋回塔６の旋回角速度が増加すること
になり、図７の非常停止制御処理が実行されたときに
は、図４の掘削制御処理において旋回塔６に対して横送
りを維持する値の目標旋回角速度Ｖ_T ^* が出力されてお
り、これが“０”でないので、ステップＳ２３からステ
ップＳ３２を経てステップＳ３３に移行し、旋回塔６の
旋回角速度Ｖ_T (n) を算出し、次いでステップＳ３４に
移行して、旋回角速度Ｖ_T (n) から目標旋回角速度Ｖ_T
^* を減算して偏差ΔＶ_T を算出したときに、この偏差Δ
Ｖ_T が設定値ΔＶ_ST以上となるため、掘削部２５の負荷
急増による旋回異常が発生したものと判断してステップ
Ｓ３０に移行し、非常停止処理を行うことにより、少な
くとも旋回塔制御装置５２、エレベータ旋回制御装置５
４、エレベータ旋回制御装置５４、バケット駆動制御装
置５５及び傾動リンク部制御装置５６に対する制御指令
を“０”として、これらを非常停止させ、その後、ステ
ップＳ３１に移行して警報信号ＡＲを警報回路５７に出
力することにより、警報を発する。

【００６２】このため、掘削部２５の前方への移動が阻
止されることにより、その先端と艙壁との衝接を確実に
防止することができる。また、バラ物の崩落による掘削
部２５の前方への移動時に旋回塔６の旋回動作は正常で
あって、傾動リンク部２４の傾動角度のみが増加した場
合には、同様に、図７の非常停止処理が実行されたとき
に、目標傾動速度Ｖ_T ^* (n) が“０”であることによ
り、ステップＳ３８に移行し、前回の目標傾動速度Ｖ_T
^* (n-1) も“０”であるので、ステップＳ４１を経てス
テップＳ４２に移行する。このとき、図４の掘削制御処
理において、掘削パターンの決定時に傾動リンク部２４
の傾動角度が変更されると、その変更に図７の非常停止
処理が実行されたときにステップＳ３８からステップＳ
３９を経てステップＳ４０に移行することにより、停止
時傾動角度θ_SLが記憶されているので、現在の傾動角度
検出値θ_DLから停止時傾動角度θ_SLを減算して算出され
る傾動角偏差Δθ_L が正の大きな値となって、ステップ
Ｓ４３でΔθ_L ≧Δθ_SLとなることにより、傾動リンク
部２４の作動異常が発生したものと判断して前記ステッ
プＳ２９に移行して、各部を非常停止状態に制御すると
共に、警報回路５７で警報を発する。

【００６３】このため、掘削部２５の前方への移動が阻
止されることにより、その先端と艙壁との衝接を確実に
防止することができる。同様に、図４の掘削制御処理に
おいて、掘削パターンの決定時に旋回塔６の旋回動作が
停止している状態でバラ物の崩落が発生したときには、
旋回塔制御装置５２に対する目標旋回角速度Ｖ_T ^* が
“０”であることにより、この状態で、旋回塔６が旋回
されると、旋回塔旋回角度検出値θ_DTに基づくステップ
Ｓ２４〜ステップＳ２９の処理によって、旋回塔６の旋
回異常が検出され、これによってステップＳ３０に移行
して各部が非常停止されることにより、掘削部２５と艙
壁との衝接を確実に防止することができる。

【００６４】さらに、掘削パターンの決定時に傾動リン
ク部２４に対して目標傾動角速度Ｖ _L ^* を出力して、傾
動角度を変更している最中に、バラ物の崩落が発生した
ときには、目標傾動角速度Ｖ_L ^* がある値となっている
ので、ステップＳ４４〜Ｓ４７の処理において、検出さ
れる傾動角速度Ｖ_L (n) が目標傾動速度Ｖ_L ^* より大き
な値となることにより、ステップＳ４７で傾動角度異常
と判断されることにより、ステップＳ３０に移行して各
部が非常停止されることにより、掘削部２５と艙壁との
衝接を確実に防止することができる。

【００６５】このように、上記実施形態によると、バケ
ットエレベータ２０のバケットコンベヤが作動状態であ
るときに、バラ物の崩落等が発生して掘削部２５の先端
部の負荷が急増することにより、この掘削部２５が艙壁
側に引っ張られたときに、これを確実に検出して、非常
停止させるので、掘削部２５のバケット２７が艙壁に衝
接して、掘削部２５及び／又は艙壁を損傷することを確
実に防止するこができる。

【００６６】なお、上記実施形態においては、掘削部２
５が傾動リンク部２４によって前後方向に進退可能に配
設されている場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、傾動リンク部２４が省略され、これに
代えて掘削部２５の掘削長さを変更するようにした連続
式アンローダであっても、本発明を適用し得るものであ
る。

【００６７】また、上記実施形態においては、走行フレ
ーム５、旋回塔６、バケットエレベータ２０及び傾動リ
ンク部２４の移動量に基づいて掘削部２５の位置を制御
する場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、ハッチコーミングの対角位置とバケットエレベ
ータ２０との間に夫々自動追尾式のレーザ距離計を設置
して、このレーザ距離計の測定値に基づいてハッチコー
ミングに対するバケットエレベータ２０の高さ及び水平
位置を算出し、これに基づいて掘削部２５の位置を制御
するようにしてもよい。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る連
続式アンローダの異常制御装置によれば、旋回状態検出
手段で旋回ブームの旋回速度或いは旋回角度でなる旋回
状態を検出し、これに基づいて非常停止手段で検出した
旋回状態と目標旋回状態とに基づいて荷崩れ等の影響に
よって掘削部での負荷が急増したことにより掘削部が艙
壁側に引っ張られている掘削異常状態であることを検出
して非常停止制御するようにしたので、掘削部が艙壁に
衝接して掘削部及び／又は艙壁を損傷することを確実に
防止することができるという効果が得られる。

【００６９】また、請求項２に係る連続式アンローダの
異常制御装置によれば、傾動状態検出手段で、傾動リン
ク部の傾動速度或いは傾動角度でなる傾動状態を検出
し、これに基づいて非常停止手段で検出した傾動状態と
目標傾動状態とに基づいて荷崩れ等の影響によって掘削
部での負荷が急増したことによる掘削異常状態であるこ
とを検出して非常停止制御するようにしたので、掘削部
が艙壁に衝接して掘削部及び／又は艙壁を損傷すること
を確実に防止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す連続式アンローダの
概略構成図である。

【図２】図１における傾動リンク部及び掘削部の拡大側
面図である。

【図３】図１の制御系を示すブロック図である。

【図４】図３のコントローラで実行する掘削制御処理の
一例を示すフローチャートである。

【図５】船倉内の荷を掻取り搬出する荷役の説明図であ
る。

【図６】掘削パターンを示す説明図である。

【図７】図３のコントローラで実行する非常停止処理の
一例を示すフローチャートである。

【図８】掘削部にバラ物が崩落した状態を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 連続式アンローダ ２ 岸壁 ５ 走行フレーム ６ 旋回塔 １４ 旋回塔旋回角度センサ １５ 旋回ブーム ２０ バケットエレベータ ２２ コラム部材 ２３ 駆動スプロケット ２４ 傾動リンク部 ２５ 掘削部 ２６ チェーン ２７ バケット ３８ 傾動角度センサ ５１ 走行制御装置 ５２ 旋回塔制御装置 ５３ ブーム制御装置 ５４ エレベータ旋回制御装置 ５５ バケット駆動制御装置 ５６ 傾動リンク部制御装置 ５７ 警報回路 ５８ コントローラ ５９ マイクロコンピュータ ６１ 情報入力装置 ６２ 走行位置センサ

フロントページの続き (72)発明者 井田 傑 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 石川 裕昭 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行フレーム上に旋回可能に配設された
   旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下されたバケッ
   トエレベータと、該バケットエレベータの下端に設けら
   れた掘削部と、前記バケットエレベータと掘削部との間
   に張設された一対の無端チェーン間に取付けられた多数
   のバケットとを備えた連続式アンローダにおいて、前記
   旋回ブームの旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、
   該旋回状態検出手段で検出した旋回状態と目標旋回状態
   とに基づいて掘削異常を検出し、当該掘削異常を検出し
   たときに非常停止制御する非常停止手段とを備えたこと
   を特徴とする連続式アンローダにおける掘削異常制御装
   置。
2. 【請求項２】 走行フレーム上に旋回可能に配設された
   旋回ブームと、該旋回ブームの先端に垂下されたバケッ
   トエレベータと、該バケットエレベータの下端に傾動可
   能な傾動リンク部を介して設けられた掘削部と、前記バ
   ケットエレベータと掘削部との間に張設された一対の無
   端チェーン間に取付けられた多数のバケットとを備えた
   連続式アンローダにおいて、前記傾動リンク部の傾動状
   態を検出する傾動状態検出手段と、該制動状態検出手段
   で検出した傾動状態と目標傾動状態とに基づいて掘削異
   常を検出し、当該掘削異常を検出したときに非常停止制
   御する非常停止手段とを備えたことを特徴とする連続式
   アンローダにおける掘削異常制御装置。