JPH1159917A

JPH1159917A - 連続式アンローダにおける掘削部移動制御装置

Info

Publication number: JPH1159917A
Application number: JP23145897A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Hosomi; 和夫細見; Masamichi Ogami; 正通大神; Takashi Ida; 傑井田; Hiroaki Ishikawa; 裕昭石川
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-02

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
る掘削部を移動先ハッチに自動的に移動させる。【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、岸壁に係留された運搬船に反射手段を
設けると共に、連続式アンローダに自動追尾式レーザ距
離計測装置を設けて、運搬船と連続式アンローダとの相
対位置を計測し、これと運搬船の船型データとに基づい
て掘削部の移動ルートを算出し、これに基づいて掘削部
を支持している旋回ブーム、走行フレーム等を移動制御
して、掘削部を移動先ハッチに自動的に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運搬船における船
倉内の鉄鉱石、石炭等のバラ物を連続的に掻き取って地
上側に搬出する連続式アンローダにおいて、掘削部を運
搬船の所望のハッチに自動的に移動させるようにした連
続式アンローダにおける掘削部移動制御装置に関する。

【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
掻取り搬出し、これを繰り返すことにより船倉内のバラ
物を連続的に外部に搬出することができるものである
が、船倉内に連続式アンローダの掘削部を挿入するには
オペレータの目視によって行うようにしているので、岸
壁に係留した運搬船に波等の影響により前後・左右・上
下の揺動でなる並進運動やローリング、ピッチイング、
ヨーイングでなる回転運動が生じると、これに応じてハ
ッチ口も移動することになるので、ハッチ口に掘削部を
正確に挿入するためには熟練を要するという未解決の課
題がある。

【０００５】掘削部をハッチ間で移動する場合も同様に
オペレータの目視による手動操作に頼らざるを得ないと
共に、掘削部のハッチ間移動に時間がかかるという未解
決の課題もある。

【０００６】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、掘削部のハッチ間
移動及びハッチ内挿入を自動的に行うことができる連続
式アンローダにおける掘削部移動制御装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る連続式アンローダにおける掘削部移
動制御装置は、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て中心軸
回りに旋回可能な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、運搬船の
各ハッチからバラ物を搬出する連続式アンローダにおい
て、前記運搬船と前記連続式アンローダとの相対位置を
検出する相対位置検出手段と、該相対位置検出手段の相
対位置検出情報と予め入力された前記運搬船の船型デー
タとに基づいて前記掘削部を当該運搬船のハッチ間で移
動させる移動指令を送出するハッチ移動指令手段と、該
ハッチ移動指令手段の移動指令に基づいて少なくとも前
記走行フレーム、旋回ブーム及びバケットエレベータを
駆動制御して掘削部をハッチ間移動させる移動制御手段
とを備えたことを特徴としている。

【０００８】この請求項１に係る発明においては、相対
位置検出手段で、岸壁に係留された運搬船と連続式アン
ローダとの間の相対位置を検出し、この相対位置検出値
と、運搬船の船型データとに基づいて運搬船のハッチ口
の位置を特定することができ、特定されたハッチ口に応
じて所望のハッチ間で掘削部を移動させるために必要な
走行フレーム、旋回ブーム及びバケットエレベータの移
動指令を生成し、これに基づいて各部を制御することに
より、掘削部をハッチ間で自動的に移動させる。

【０００９】また、請求項２に係る連続式アンローダに
おける掘削部移動制御装置は、請求項１に係る発明にお
いて、前記相対位置検出手段が、運搬船の船首側及び船
尾側に設けた反射手段と、前記連続式アンローダ側に設
けた前記反射手段を自動追尾して距離を測定する自動追
尾式距離計測手段とで構成されていることを特徴として
いる。

【００１０】この請求項２に係る発明においては、連続
式アンローダ側に設けた自動追尾式距離計測手段によっ
て、運搬船の船首側及び船尾側に設けた反射手段との間
の距離を計測することにより、連続式アンローダに対す
る運搬船の現在位置を正確に計測することができる。

【００１１】さらに、請求項３に係る連続式アンローダ
における掘削部移動制御装置は、請求項１に係る発明に
おいて、前記相対位置検出手段が、運搬船の船首側及び
船尾側に設けた反射手段と、岸壁に設けた前記反射手段
を自動追尾して距離を測定する自動追尾式距離計測手段
と、前記連続式アンローダの移動位置を検出する移動位
置検出手段とで構成されていることを特徴としている。

【００１２】この請求項３に係る発明においては、岸壁
に設けた自動追尾式距離計測手段で運搬船の船首側及び
船尾側に設けた反射手段との間の距離を計測することに
より、岸壁に対する運搬船の現在位置を正確に測定し、
且つ移動位置検出手段で連続式アンローダの現在位置を
測定することにより、両測定値に基づいて連続式アンロ
ーダと運搬船との相対位置を正確に検出することができ
る。

【００１３】なおさらに、請求項４に係る連続式アンロ
ーダにおける掘削部移動制御装置は、請求項２又は３に
係る発明において、前記自動追尾式距離計測手段が、レ
ーザ距離計測装置で構成されていることを特徴としてい
る。

【００１４】この請求項４に係る発明においては、レー
ザ距離計測装置によって運搬船と連続式アンローダ又は
岸壁との間の距離を測定するので、正確な絶対位置計測
を行うことができる。

【００１５】

【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、貨物船等の運搬船Ｓ
が係留される岸壁２に平行して敷設された走行レール３
ａ，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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】この旋回塔６の上端には、内部にバラ物搬
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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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２６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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】そして、連続式アンローダ１は、図３に示
すように、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１
６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５
４、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５７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。

【００３１】また、連続式アンローダ１は、図４
（ａ），（ｂ）に模式的に示すように、旋回塔６の運搬
船Ｓの甲板より上方位置における走行方向の両端側に夫
々自動追尾式距離計測手段としての自動追尾式レーザ距
離計測装置５８Ａ，５８Ｂが配設されている。

【００３２】一方、運搬船Ｓの船首側のハッチＨ１にお
けるハッチ口の岸壁側で且つ船首側に反射手段としての
コーナーキューブ５９Ａが配設されていると共に、船尾
側のハッチ口Ｈ６におけるハッチ口の海側で且つ船尾側
に反射手段としてのコーナーキューブ５９Ｂが配設さ
れ、自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂでコ
ーナーキューブ５９Ａ，５９Ｂを自動追尾しながらこれ
らとの間の距離を計測し、その距離測定値Ｌ_A,Ｌ_Bと追
尾角度を表す水平角θ_HA，θ_HB及び俯仰角θ_EA，θ_EBと
を例えば光ケーブルを介してコントローラ５７に供給す
る。

【００３３】コントローラ５７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６０ａ、出力側イ
ンタフェース６０ｂ、演算処理装置６０ｃ及び記憶装置
６０ｄを有するマイクロコンピュータ６０を有する。

【００３４】このマイクロコンピュータ６０の入力側イ
ンタフェース回路６０ａには、自動追尾式レーザ距離計
測装置５８Ａ，５８Ｂの距離測定値Ｌ_A,Ｌ_B、水平角θ
_HA，θ_HB及び俯仰角θ_EA，θ_EB、バラ物の搬出対象とな
る貨物船の外形データ、各ハッチ位置及び内部形状を含
む船型データと、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。

【００３５】また、出力側インタフェース回路６０ｂ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が接続され
ている。

【００３６】さらに、演算処理装置６０ｃは、入力側イ
ンタフェース回路６０ａを介して入力される船型データ
及び船積み量データと自動追尾式レーザ距離計測装置５
８Ａ，５８Ｂの距離計測値Ｌ_A,Ｌ_B、水平角θ_HA，θ_HB
及び俯仰角θ_EA，θ_EBと、走行位置センサ６２の走行位
置検出値とに基づいて運搬船Ｓの各ハッチ口Ｈ１〜Ｈ６
の位置座標及び連続式アンローダ１の位置座標データを
演算し、これら位置座標データから掘削部２５を所望ハ
ッチに移動させる移動指令を生成し、この移動指令に基
づいて各制御装置５１〜５６を制御して、掘削部２５を
所望ハッチ間で自動的に移動させると共に、掘削部２５
の移動完了後に掘削部２５の掘削深さを一定に保って横
送り制御し、必要に応じて旋回させることにより、移動
先の船倉内のバラ物を一層毎に掻取って船外に搬出す
る。

【００３７】さらにまた、記憶装置６０ｄは、演算処理
装置６０ｃ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
６０の処理手順の一例を示す図５を伴って説明する。

【００３８】マイクロコンピュータ６０の演算処理装置
６０ｃでは、メインプログラムとして図５の搬出制御処
理を実行する。すなわち、先ず、ステップＳ１で自動運
転モードが設定されているか否かを判定し、手動運転モ
ードが設定されているときには、ステップＳ２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。

【００３９】ここで、手動運転処理としては連続式アン
ローダ１で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、この作業車両を掘削部２５で吊り下げて移送する作
業や、作業車両で掻き集めたバラ物を再度連続式アンロ
ーダで掻取る作業及び最終的に人手によってバラ物を挿
入されたバケットを駆動する作業等がある。

【００４０】一方、ステップＳ１の判定結果が自動運転
モードであるときには、ステップＳ３に移行して、積荷
の搬出対象となる貨物船等でなる運搬船Ｓの船型データ
及び船積み量データとハッチからのバラ物搬出順序とが
入力されているか否かを判定し、船型データ等が入力さ
れているときには直接ステップＳ５に移行し、船型デー
タ等が入力されていないときには、ステップＳ４に移行
して船型データ及び船積み量データとバラ物の搬出を行
うハッチ順序を入力してからステップＳ５に移行する。

【００４１】ここで、船型データとしては、運搬船Ｓ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。また、船積み
量データは、運搬船Ｓにバラ物を積込んだ際の各ハッチ
の積込み量データである。さらに、ハッチ順序は、船首
側及び船尾側で交互にバラ物搬出を行って、運搬船Ｓの
ピッチング方向の傾きが設定された傾斜角度範囲内とな
るように選定されている。

【００４２】ステップＳ５では、自動追尾式レーザ距離
計測装置５８Ａ，５８Ｂの距離計測値Ｌ_A,Ｌ_B、水平角
θ_HA，θ_HB及び俯仰角θ_EA，θ_EBを読込み、次いでステ
ップＳ６に移行して、走行位置センサ６２の走行位置検
出値Ｐ_Uを読込んでからステップＳ７に移行する。

【００４３】このステップＳ７では、各読込データに基
づいて現在の運搬船Ｓと連続式アンローダ１との相対位
置座標を算出する。次いで、ステップＳ８に移行して、
運搬船Ｓからのバラ物搬出を開始する初期状態で掘削部
２５が岸壁側の所定の退避位置から搬出を開始する最初
のハッチへの移動が設定されているか又は１つのハッチ
Ｈｉ（ｉ＝１，２……６）でのバラ物の搬出を終了して
他のハッチへの掘削部２５の移動が設定されている状態
であるか否かを判定し、掘削部２５のハッチ移動が設定
されていないときには直接後述するステップＳ１７にジ
ャンプし、掘削部２５のハッチ移動が設定されていると
きにはステップＳ９に移行する。

【００４４】このステップＳ９では、指定されたハッチ
Ｈｉ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
とを一致させるために必要な走行制御装置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。

【００４５】ここで、掘削開始位置は、例えば図６
（ａ）〜（ｃ）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６
（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。

【００４６】次いで、ステップＳ１０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Ｓ１１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Ｓ１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、ハッチ移動設定を解除してからステップＳ１２に移
行する。

【００４７】このステップＳ１２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Ｓ１３に移行して、掘削
深さセンサ４４ａ〜４４ｃ及び４５ａ〜４５ｃの掘削深
さ検出値Ｈ_A1〜Ｈ_A3及びＨ_B1〜Ｈ_B3を読込み、次いでス
テップＳ１４に移行して、下記（１）式に従って掘削深
さ検出値Ｈ_A1〜Ｈ_A3及びＨ_B1〜Ｈ_B3の平均値Ｈ_AVを算出
する。

【００４８】Ｈ_AV＝（Ｈ_A1＋Ｈ_A2＋Ｈ_A3＋Ｈ_B1＋Ｈ_B2＋Ｈ_B3）／６ …………（１）次いで、ステップＳ１５に移行して、掘削深さ平均値Ｈ
_AVが予め設定された停止高さＨ_X以下となったか否かを
判定し、Ｈ_AV＞Ｈ_Xであるときには、掘削部２５がバラ
物の荷表面から所定距離ｘだけ上方の停止位置に達して
おらず、下降を継続するものと判断して前記ステップＳ
１２に戻り、Ｈ_AV≦Ｈ_Xであるときには、掘削部２５が
所定の停止位置に達したものと判断してステップＳ１６
に移行する。

【００４９】このステップＳ１６では、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
の移送を開始させると共に、他の搬送機構即ち回転フィ
ーダ２９、ブーム内のコンベヤ１５ａ、旋回塔６内のコ
ンベヤ６ａ、ベルトフィーダ９、機内コンベヤ１０等を
駆動する駆動指令を出力する。

【００５０】次いで、ステップＳ１７に移行して、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。

【００５１】ここで、掘削パターンとしては、図７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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】次いで、ステップＳ１８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Ｓ１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Ｓ１９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、全てのハッ
チでのバラ物排出作業を終了していないときにはステッ
プＳ２０に移行して、次に搬出作業を行う移動先ハッチ
番号を設定し、作業車両の搬入を行うか否かの判断を行
うに十分な所定時間待機してから前記ステップＳ１に戻
る。

【００５７】なお、上記ステップＳ１７の掘削制御処理
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〜４５
ｃ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。

【００５８】したがって、今、運搬船Ｓが岸壁に係留さ
れると、その所定の２箇所にコーナーキューブ５９Ａ，
５９Ｂを取付け、これらコーナーキューブ５９Ａ及び５
９Ｂを夫々連続式アンローダ１の旋回塔６の上部に取付
けられた自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ及び５８
Ｂで追尾させる。

【００５９】このとき、掘削部２５が岸壁上に退避して
いるものとすると、先ず、コントローラ５７の電源を投
入し、この状態で自動運転モードを設定する。このた
め、図５の搬出制御処理が実行開始されて、ステップＳ
１からステップＳ３に移行して、バラ物の搬出対象とな
る運搬船Ｓの船型データ及び船積み量データが入力され
ているか否かを判定し、これが予め入力されているとき
にはステップＳ５に移行し、入力されていないときに
は、ステップＳ４に移行して、船型データ及び船積み量
データを入力すると共に、バラ物の搬出を行うハッチＨ
１〜Ｈ６の搬出順序を設定してからステップＳ５に移行
する。

【００６０】このようにして、船型データ及び船積み量
データとバラ物の搬出を行うハッチ順序が入力される
と、自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂの距
離計測値Ｌ_A,Ｌ_B、水平角度θ_HA，θ_HB及び俯仰角度θ
_EA，θ_EBを読込む（ステップＳ５）と共に、走行位置セ
ンサ６２の走行位置検出値Ｐ_Uを読込み（ステップＳ
６）、これらに基づいて運搬船Ｓと連続式アンローダ１
との現在の相対位置データを算出する（ステップＳ
７）。

【００６１】このとき、運搬船Ｓは波や潮の満ち引きに
よって岸壁に対して前後、左右、上下の並進運動を行う
と共に、ローリング、ピッチング及びヨーイングの回転
運動を行うので、運搬船Ｓと連続式アンローダとの相対
位置関係は絶えず変化しているが、この時々刻々の変化
を自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂで計測
することにより、正確に検出することができる。

【００６２】そして、搬出処理開始時であるので、掘削
部２５を最初に搬出を開始するハッチ番号例えばハッチ
Ｈ１が設定されているので、図６に示すように、ハッチ
Ｈ１のハッチ口の例えば船首側で且つ海側の隅部の上方
にバケットエレベータ２０のコラム部材２２が位置し、
且つ掘削部２５がハッチ口の海側開口部と平行となる目
標位置を船型データと相対位置データとに基づいて設定
し、船型データに基づいて掘削部２５が船体と接触する
ことなく現在位置から目標位置まで最短距離で移動させ
る移動ルートを算出し、これに基づいて走行制御装置５
１、旋回塔制御装置５２、旋回ブーム制御装置５３、エ
レベータ旋回制御装置５４、傾動リンク部制御装置５６
に対する移動指令を生成して、これらを各装置に送出す
る（ステップＳ９）。

【００６３】これによって、走行フレーム５、旋回塔
６、旋回ブーム１５、バケットエレベータ２０及び傾動
リンク部２４の各部が駆動されて、掘削部２５が指定さ
れたハッチＨ１の指定位置に移動開始される。

【００６４】そして、走行フレーム５、旋回塔６、旋回
ブーム１５、バケットエレベータ２０及び傾動リンク部
２４の各部が目標位置に達すると、掘削部２５が図６の
ハッチＨ１のハッチ口の海側の開口部より所定距離陸側
となる所定位置に位置決めされる。

【００６５】この状態となると、ハッチ移動設定が解除
されると共に、ステップＳ１０からＳ１１に移行して、
掘削部２５を船積み量データに基づいてその荷表面まで
下降させる下降指令を出力することにより、走行フレー
ム５、旋回塔６及び旋回ブーム１５を駆動して、掘削部
２５を垂直方向に下降させる。

【００６６】そして、掘削部２５の下降によって掘削深
さセンサ４４ａ〜４４ｃ及び４５ａ〜４５ｃの高さ検出
値Ｈ_A1〜Ｈ_A3及びＨ_B1〜Ｈ_B3の平均値Ｈ_AVを算出し（ス
テップＳ１４）、この平均値Ｈ_AVが予め設定された設定
値Ｈ_X以下となって、掘削部２５の下面が荷表面より所
定距離ｘだけ上方位置に達すると、掘削部２５の下降が
停止され、バケット駆動制御装置５５によってバケット
コンベヤが駆動開始されると共に、旋回ブーム１５内の
コンベヤ１５ａ、旋回塔６内のコンベヤ６ａ、ベルトフ
ィーダ９、機内コンベヤ１０が駆動開始されて、バラ物
の搬出可能状態となる（ステップＳ１６）。

【００６７】その後、掘削部２５が所定の掘削深さとな
るように下降され、この状態で図６のようにハッチ口近
くまでバラ物が積込まれているときには、先ず、掘削部
２５を陸側に横送りして、ハッチ口に対応するバラ物を
掻取って搬出し、次からは船型データに基づくハッチ形
状に応じて設定される図７に示す掘削パターンで掘削が
行われる。

【００６８】掘削されたバラ物は、バケットコンベヤで
上方に搬送され、その上端側でシュート２８で回転フィ
ーダ２９に案内され、これからブーム内コンベヤ１５ａ
によって旋回塔６のコンベヤ６ａに受け渡され、一旦ホ
ッパー７内に貯溜された後、ベルトフィーダ９によって
定量切り出しが行われて、機内コンベヤ１０を介して地
上側コンベヤ８に受け渡され、所定のヤードに搬送され
る。

【００６９】この間、常にステップＳ５〜Ｓ７での運搬
船Ｓ及び連続式アンローダ１との相対位置を算出してい
るので、運搬船Ｓの揺動によって、掘削部２５が艙壁に
接触したり、バケットエレベータ２０のコラム部材２２
がハッチ口に接触することを確実に防止して、安定した
搬出作業を行うことができる。

【００７０】その後、掘削深さが予め設定した掘削完了
深さに達すると、ステップＳ１９に移行し、全てのハッ
チＨ１〜Ｈ６からの搬出が終了したか否かを判定し、最
初のハッチＨ１での搬出が終了しただけであるので、ス
テップＳ２０に移行して次に搬出を行うハッチ番号例え
ばハッチＨ６が移動先ハッチとして設定され、所定時間
待機した後ステップＳ１に戻る。

【００７１】この間に、オペレータが掘削終了後にハッ
チＨ１での残りバラ物を搬出するために、作業車両を導
入する必要があると判断したときには、運転モードを自
動運転モードから手動運転モードに変更することによ
り、ステップＳ１からステップＳ２に移行して、手動運
転モードに切換わり、掘削部２５をハッチＨ１から一端
岸壁まで移動させ、ここで作業車両を掘削部２５で吊り
上げてから再度ハッチＨ１内に移動させて、作業車両を
残荷表面上に降ろしてから、再度自動運転モードに復帰
させる。

【００７２】この自動運転モードへの復帰によって、移
動先ハッチとしてハッチＨ６が設定されているので、図
５の搬出制御処理において、ステップＳ８からステップ
Ｓ９に移行して、現在のハッチＨ１からハッチＨ６に掘
削部２５を移動させる移動ルートが設定されると共に、
設定された移動ルートを掘削部２５が通るように走行制
御装置５１、旋回塔制御装置５２、旋回ブーム制御装置
５３、エレベータ旋回制御装置５４及び傾動リンク部制
御装置５６に対して駆動指令が送出され、掘削部２５が
自動的にハッチＨ１からハッチＨ６に移動され、掘削部
２５がハッチＨ６の所定位置に到達すると、前述したよ
うに、船型データ及び船積みデータに基づく掘削パター
ンに従ってバラ物の自動掘削が行われて、バラ物が地上
側コンベヤ８に受け渡されて、所定のヤードに搬送され
る。

【００７３】このようにして、順次設定されたハッチ順
序でバラ物が搬出されるが、その搬出途中で、他の掘削
終了ハッチでの残留バラ物のハッチ中央寄りの初期掘削
部位置への掻き集め作業が終了したときには、その作業
者からの例えば無線連絡をオペレータが受けたときに該
当ハッチ番号を情報入力装置６１から入力することによ
り、掘削部２５が現在のハッチから掘削終了ハッチに自
動的に移動され、その移動が終了した時点即ちステップ
Ｓ１２〜Ｓ１６の処理が実行されているときに、手動運
転モードに切換えることにより、手動操作によって掻き
集められた残留バラ物を外部に排出することができる。

【００７４】その後、掘削部２５を元のハッチＨ６に復
帰させる場合には、情報入力装置６１から移動先ハッチ
としてハッチＨ６を設定すると共に、自動運転モードを
設定することにより、図５の処理が実行された時点で、
ハッチＨ１からハッチＨ６への掘削部２５の移動ルート
が算出され、これに基づいて各制御装置５１，５２，５
３，５４及び５６に対して駆動指令が送出されることに
より、前述したと同様に掘削部２５のハッチ間移動が自
動的に行われる。

【００７５】このように、上記実施形態によると、掘削
部２５の所望の移動先ハッチへの移動を自動的に行うこ
とができると共に、このときに運搬船Ｓと連続式アンロ
ーダ１との相対位置を運搬船Ｓに設置したコーナーキュ
ーブ５９Ａ，５９Ｂと、連続式アンローダ１に設置した
自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂとによっ
て検出することができるので、波や潮の干満による運搬
船Ｓの並進運動及び回転運動の影響を受けることなく正
確に計測することができ、連続式アンローダ１と運搬船
Ｓとの接触を確実に防止して掘削部２５を移動先ハッチ
に正確に移動させることができる。

【００７６】なお、上記実施形態においては、運搬船Ｓ
におけるバラ物を搬出するハッチ順序を予め設定する場
合について説明したが、これに限定されるものではな
く、自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂの距
離計測値Ｌ_A,Ｌ_B、水平角度θ _HA，θ_HB及び俯仰角度θ
_EA，θ_EBに基づいて運搬船Ｓのピッチ方向の傾斜角度を
算出することができるので、この傾斜角度が設定値以上
となったときには、該当ハッチでの掘削を中断して、船
底が沈み側のハッチを移動先ハッチに指定して、移動先
ハッチで掘削制御処理を行うことにより、運搬船Ｓのピ
ッチ方向のバランスを採りながら自動的に搬出ハッチを
設定して搬出処理を継続することもできる。

【００７７】また、上記実施形態においては、掘削部２
５をハッチ上方の所定位置に移動させた後に荷表面まで
降下させる際に、掘削深さセンサ４４ａ〜４４ｃ及び４
５ａ〜４５ｃの高さ検出値Ｈ_A1〜Ｈ_A3及びＨ_B1〜Ｈ_B3の
平均値Ｈ_AVを算出し、これが設定値Ｈ_X以下となったと
きに一旦停止させ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、高さ検出値Ｈ_A1〜Ｈ_A3及びＨ_B1
〜Ｈ_B3のうちの最小値を選択し、この最小値が設定値Ｈ
_X以下となったときに一旦停止させるようにしてもよ
い。

【００７８】さらに、上記実施形態においては、コーナ
ーキューブ５９Ａ，５９ＢをハッチＨ１及びＨ６に設置
し、自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂを旋
回塔６の上部に設置した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、図８に示すように、運搬船
Ｓの岸壁側となる左舷の船首側及び船尾側に夫々岸壁側
に突出してコーナーキューブ５９Ａ，５９Ｂを設置し、
これに対向する岸壁の運搬船Ｓの中央部寄り位置に自動
追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂを設置して、
岸壁に対する運搬船Ｓの絶対位置を計測し、これと走行
位置センサ６２で検出した連続式アンローダ１の走行位
置とに基づいて両者間の相対位置を算出するようにして
もよく、さらには自動追尾式レーザ距離計測装置５８
Ａ，５８Ｂを地上コンベヤ８の外側における連続式アン
ローダ１の走行範囲を除く外側位置に設置するようにし
てもよい。

【００７９】さらにまた、コーナーキューブ５９Ａ，５
９Ｂと自動追尾式レーザ距離計測装置５８Ａ，５８Ｂと
は両者の組の何れか一方を運搬船Ｓに、他方を連続式ア
ンローダ又は岸壁に夫々設置すればよい。

【００８０】なおさらに、上記実施形態においては、レ
ーザを使用した光学的距離計測方法を適用したが、これ
に限らず、超音波等の距離計測装置や軌道衛星を使用し
た位置検出装置等の任意の距離又は位置計測装置を適用
することができる。

【００８１】また、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。

【００８２】さらに、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。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る連
続式アンローダの掘削部移動制御装置によれば、相対位
置検出手段で、岸壁に係留された運搬船と連続式アンロ
ーダとの間の相対位置を検出し、この相対位置検出値
と、運搬船の船型データとに基づいて運搬船のハッチ口
の位置を特定することができ、特定されたハッチ口に応
じて所望のハッチ間で掘削部を移動させるために必要な
走行フレーム、旋回ブーム及びバケットエレベータの移
動指令を生成し、これに基づいて各部を制御することに
より、掘削部を所望の移動先ハッチに自動的に移動させ
ることができるという効果が得られる。

【００８４】また、請求項２に係る連続式アンローダの
掘削部移動制御装置によれば、連続式アンローダ側に設
けた自動追尾式距離計測手段によって、運搬船の船首側
及び船尾側に設けた反射手段との間の距離を計測するこ
とにより、連続式アンローダに対する運搬船の現在位置
を正確に計測することができるという効果が得られる。

【００８５】さらに、請求項３に係る連続式アンローダ
の掘削部移動制御装置によれば、岸壁に設けた自動追尾
式距離計測手段で運搬船の船首側及び船尾側に設けた反
射手段との間の距離を計測することにより、岸壁に対す
る運搬船の現在位置を正確に測定し、且つ移動位置検出
手段で連続式アンローダの現在位置を測定することによ
り、両測定値に基づいて連続式アンローダと運搬船との
相対位置を正確に検出することができるという効果が得
られる。

【００８６】さらにまた、請求項４に係る連続式アンロ
ーダの掘削部移動制御装置によれば、レーザ距離計測装
置によって運搬船と連続式アンローダ又は岸壁との間の
距離を測定するので、正確な絶対位置計測を行うことが
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１の運搬船のコーナーキューブと連続式アン
ローダの自動追尾式レーザ距離計測装置との位置関係を
示す説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
である。

【図５】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６】船倉内の荷を掻取り搬出する荷役の説明図であ
る。

【図７】掘削パターンを示す説明図である。

【図８】運搬船に設置したコーナーキューブ及び岸壁に
設置した自動追尾式レーザ距離計測装置の関係を示す説
明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図であ
る。

【符号の説明】

１連続式アンローダ２岸壁Ｓ運搬船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４４ａ〜４４ｃ，４５ａ〜４５ｃ掘削深さセンサ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５８コントローラ５８Ａ，５８Ｂ自動追尾式レーザ距離計測装置５９Ａ，５９Ｂコーナーキューブ６０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６４ブーム俯仰角度センサ６５エレベータ旋回角度センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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

【特許請求の範囲】

【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て中心軸
回りに旋回可能な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、運搬船の
各ハッチからバラ物を搬出する連続式アンローダにおい
て、前記運搬船と前記連続式アンローダとの相対位置を
検出する相対位置検出手段と、該相対位置検出手段の相
対位置検出情報と予め入力された前記運搬船の船型デー
タとに基づいて前記掘削部を当該運搬船のハッチ間で移
動させる移動指令を送出するハッチ移動指令手段と、該
ハッチ移動指令手段の移動指令に基づいて少なくとも前
記走行フレーム、旋回ブーム及びバケットエレベータを
駆動制御して掘削部をハッチ間移動させる移動制御手段
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
掘削部移動制御装置。
【請求項２】前記相対位置検出手段は、運搬船の船首
側及び船尾側に設けた反射手段と、前記連続式アンロー
ダ側に設けた前記反射手段を自動追尾して距離を測定す
る自動追尾式距離計測手段とで構成されていることを特
徴とする請求項１記載の連続式アンローダにおける掘削
部移動制御装置。
【請求項３】前記相対位置検出手段は、運搬船の船首
側及び船尾側に設けた反射手段と、岸壁に設けた前記反
射手段を自動追尾して距離を測定する自動追尾式距離計
測手段と、前記連続式アンローダの移動位置を検出する
移動位置検出手段とで構成されていることを特徴とする
請求項１記載の連続式アンローダにおける掘削部移動制
御装置。
【請求項４】前記自動追尾式距離計測手段は、レーザ
距離計測装置で構成されていることを特徴とする請求項
２又は３に記載の連続式アンローダにおける掘削部移動
制御装置。