JPS62121191A

JPS62121191A - 自動荷役装置

Info

Publication number: JPS62121191A
Application number: JP26195085A
Authority: JP
Inventors: 規秀小松; 陽一小森谷
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1985-11-20
Filing date: 1985-11-20
Publication date: 1987-06-02

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】〔産業上の利用分野〕本発明は自動荷役装置に係り、詳しくは、荷物の重量に
応じて、巻上げ時または巻下げ時の加速および減速を適
正に制御することにより、荷振れのない、安全で能率的
な荷役を行える自動荷役装置に関する。これは、たとえ
ば、各種ジブ付きクレーンなどの分野で利用される。

〔従来技術とその問題点〕

従来、たとえば、船舶の甲板上に設けられたジブ付きク
レーンなどによる荷役におい°ζは、クレーンの操作員
はいわゆる勘と経験により、吊荷の状態を監視しつつ、
クレーンの巻上げ時および巻下げ時の加速や減速の度合
を調節し、荷振れを起こさぬよう目標位置まで荷物を昇
降させるように操作していた。ところで、港湾に停泊中
の船舶で荷物の積み降ろしをする港湾荷役においては、
停船時間を短くするために、−吊の荷物の積み降ろしに
要する時間、すなわち荷役サイクルをできるだけ短くし
、大量の荷物を能率良く迅速安全に処理しなければなら
ない。この荷役サイクルを短縮するためには、とりわけ
起動時の加速時間および停止時の減速時間を短くし、で
きるだけ早く吊荷を最高移動速度に到達させ、かつでき
るだけしい時間上記の最高移動速度を維持する必要があ
る。

しかし、重い荷物を急に加速したり、減速したりすると
、ジブの撓みやワイヤの伸びなどにより、荷物が揺動し
、いわゆる荷振れが起こる。一旦荷振れが起こると、な
かなか止まらず、ついには、吊荷を正確に目標位置に降
ろせなかったり、あるいは、着地時に荷物に損傷を与え
たりして、作業能率が低下するなどの難点がある。した
がって、大きさや重さの異なる多種類の荷物を火星に能
率よくかつ安全に積み降ろしする荷役作業において、そ
の能率の向上や安全性の向上を図る上で、クレーン操作
員の勘や経験などの接口に負うところには自ずから限界
がある。そこで、操作員の判断に頼ることなく、クレー
ンの動作を自動的に制御するような手段を開発すること
が望まれる。このような試みとして、たとえば、特開昭
５５−５２８８４号公報に記載された油圧式クレーンの
操縦制御装置がある。これによれば、荷振れを起こさな
いように、加減速時間を吊荷の１ｉＬ４により自動的に
制御することは可能であるが、減速時期の選定はもっば
ら操作員の判断に委ねられている。この減速時間は吊荷
の重量によって変化するため、市さの異なる種々の荷物
に対して、減速を開始してから停止するまでの吊荷の移
動距離を個別に判断することは紺しく、任意位置に吊荷
を安全に降ろすには、やはり、クレーン操作員の熟練を
要するという問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は上述の従来技術における問題を解消するため
になされたものであって、各種ジブ付きクレーンなどの
巻上げ・巻下げ動作を荷物の電量に応じ−ζ加減速距離
などを適切に制御することにより、荷振れのない一層安
全で能率的な荷役を行うことができる自動荷役装置を提
供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の自動荷役装置の特徴は以下の通りである。第１
の発明にあっては、第１図に示すように、荷物を巻上げ
る巻上装置１と、巻上装置１を駆動する駆動装置２と、
荷物の荷重を検出する荷重検出装置３と、繰り出された
ワイヤの長さを検出し、ジブ先端から垂下されるフック
の現在位置信号を発信する巻上げワイヤの繰り出し長さ
検出器４と、巻上げまたは巻下げのモード指令およびフ
ックの目標停止位置信号を出力する指令装置５と、指令
装置５からのモード指令に従い、荷重検出装置３からの
荷電信号を受け、荷振れが生じないような巻上げ時また
は巻下げ時の加速距離および減速距離を演算すると共に
、指令装置５からフックの１」標停止位置信号を受け、
定速ポイントおよび減速ポイントを演算し、指令装置５
からの起動信号を受け、速度指令信号を出力する演算装
置６と、演算装置６からの出力信号を受け、前記巻上装
置１に制御信号を出力する制御装置７とを具備している
。

第２の発明にあっては、上述した演算装置６が、巻上げ
時または巻下げ時の加速距離、減速距離および微速度を
演算すると共に、指令装置５からフツクの目標停止位置
信号を受け、定速ポイント、減速ポイントおよび微速ポ
イントを演算するようになっている。

〔実　施　例〕

以下、第１の発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本自動荷役装置は、船舶の甲板上に配置され、第１図お
よび第２図に示すように、荷物８を巻上げる巻上装置１
と、巻上装置１を、駆動する駆動装置２と、荷物８の荷
重を検出する荷重検出装置３と、繰り出されたワイヤ１
２の区さを検出し、ジブ１１の先端から垂下されるフッ
ク１３の現在位置信号を発信する巻上げワイヤ１２の繰
り出し長さ検出器４と、巻上げ巻下げのモード指令およ
びフックの目標停止位置信号を出力する指令装置５とが
設けられている。そして、その指令装置５からのモード
指令に従い、荷重検出装置３からの荷重信号を受け、荷
振れが生じないような巻上げ時または巻下げ時の加速距
離および減速距離を演算すると共に、指令装置５からフ
ック１３の目標停止位置信号を受け、定速ポイントおよ
び減速ポイントを演算し、指令装置５からの起動信号を
受け、速度指令信号を出力する演算装置６と、演算装置
６からの出力信号を受け、前記巻上装置１に制御信号を
出力する制御装置７とが設置されている。

この装置に用いられるクレーンは、第２図にそ′　の概
略を示すような、ジブ付きクレーンで、船舶の甲板９上
に立設されたポスト１０に、俯仰自在かつ旋回自在なジ
ブ１１が取り付けられ、ジブ１１の先端から下方に繰り
出されるワイヤ１２の下端に荷物８を吊り下げるための
フック１３が設けられ、ジブ１１の俯仰角および／ｉ２
＠角を変化させることにより、荷物８を移動させるもの
である。

この荷物８の巻上げ・巻下げ動作を行う上記巻上装置１
はワイヤ１２を作動させるウィンチ°２０であり、その
駆動はモータ２１により行われる。ジブ１１の俯仰動作
はドラム１４を回転させてワイヤ１５を巻き取りまたは
繰り出ずモータ１６により、ジブ１１の旋回動作はポス
ト１０に設けられたリングギヤ１７とこれに噛み合うビ
ニオン１８を駆動させるモータ１９によりそれぞれ行わ
れる。

フック１３に吊り下げられる荷物８の重量を検出するた
めの荷重検出装置３として、ワイヤ１２に掛かる張力を
検出する図示しないロードセルが配設される。巻上げワ
イヤ１２の繰り出し長さ検出器４は、ジブ１１の先端を
基点として、ドラム２０の回転数からワイヤ１２の繰り
出し長さを検出するものである。

以下、第３図に示すフローチャートおよび第４図のフッ
クの移動速度の制御態様を示すグラフに基づいて、巻下
げ時の作動を説明する。

（１）指令装置５により巻下げのモードを演算装置６に
指令する（フローチャートのステップ１、以下Ｓ１と記
す）と、演算装置６は巻下げのモードに従い、以下の演
算を行う。荷重検出装置３が荷物８の市旨を検出しく３
２）、荷重信号として演算装置６に入力し、荷振れが生
じない最短の加減速距離りが演算され（Ｓ３）、さらに
加減速時の加速度である加速係数Ｋａおよび減速係数Ｋ
ｂが演算される（Ｓ４）。なお、上記加減速距離りは荷
重に比例し、または荷重をパラメータとする単個増加関
数で求められるようになっている。

（２）指令装置５によりフック１３のジブ１１の先端か
ら甲板９または岸壁上の目標位置までの距離を示す目標
停止位置信号Ｘｍを読込む（Ｓ５）。

このとき、フ・ツク１３のジブ１１の先端からの距離を
示すフックの現在位置信号Ｘｏが巻上げワイヤ１２の繰
り出しＩ盈さ検出器４から演算装置６に出力され（Ｓ６
）、定速ポイントＰ１および減速ポイントＰ２が演算さ
れる（Ｓ７）。ここに、定速ポイン）Ｐ１＝現在位置Ｘ
ｏ十加減速距離りであり、減速ポイン１−Ｐ２＝目標停
止位置Ｘｍ−加減速距離してある（第４図参照）。

（３）指令装置５により起動信号を演算装置６に出力す
る（Ｓ８）と、演算装置６は速度指令信号■ａを演算し
、制御装装置７に出力し加速モードが維持される（Ｓ９
）。なお、速度指令信号Ｖａ　＝Ｋａ　−Ｘ＋Ｖ。

ここに、Ｋａ：加速係数、Ｘ：巻上げワイヤ１２の繰り
出し長さ検出器４より与えられるフック１３の現在位置
信号、■ｏ：初期速度である。すなわち、速度指令信号
Ｖａは、フック１３の移動距離に比例して増加する。

（４）フック１３が巻下げられて定速ポイントＰ１に達
しく５１０）、最高速度に達すると、演算装置６はその
最高速度信号Ｖ　ｍａｘを維持するように指令信号を制
御装置７に出力し、定速モードが維持される（Ｓｉｔ）
。定速ポイントＰ１に達していなければ、加速が続行さ
れる（Ｓ９）。

（５）フック１３が減速ポイントＰ２に達する（Ｓ１２
）と、演算装置６は速度指令信号ｖｂを演算し、制御装
置７に出力し、減速モードを維持する（Ｓ　１３）。減
速ポイントＰ２に達していないならば、定速モードが続
行される（３１１）。

速度指令信号Ｖｂ　＝Ｋｂ　　（Ｘｍ　−Ｘ）ここに、
Ｋｂ：減速係数、ｘｍ：フックの目標停止位置信号、Ｘ
：巻上げワイヤ１２の繰り出し長さ検出器４より与えら
れるフック１３の現在位置信号である。すなわち、速度
指令信号ｖｂは、フック１３の移動距離に比例して減少
する。

（６）フック１３が目標停止位置に達する（Ｓ１４）と
、演算装置６は速度指令信号ｖｂ＝ｏを制御装置７に出
力し、巻上装置１を停止させる（Ｓｉ２）。

なお、第４図において、曲線Ａは最も重い荷物、曲線Ｃ
は最も軽い荷物、曲線Ｂはその中間の重さの荷物につい
てのフックの速度の変化を示す。

巻上げモードの運転も以上と同様の要領で行うことがで
きる。

次に、異なる発明を実施例により説明する。

この自動荷役装置は、第１図における演算装置６が、指
令装置５からの巻下げモード指令に従い、荷重検出装置
３からの荷重信号を受け、荷振れが生じないような巻上
げ時または巻下げ時の加速距離、減速距離および微速度
を演算すると共に、指令装置５からフック１３の目標停
止位置信号を受け、定速ポイント、減速ポイントおよび
微速ポイントを演算し、指令装置５からの起動信号を受
け、速度指令信号を出力する他は前記発明の実施例と同
様である。

その作動については、第５図のフローチャートおよび第
６図のフックの移動速度の制御態様を示すグラフに見ら
れるように、フック１３が減速ポイントに達した（Ｓ１
２）のち、演算装置６は速度指令信号ｖｂを演算し、制
御装置７に出力し、減速モードを維持する（Ｓ１３）。

その後に、微速ポイントＰ３に達しくＳ　１４）　、演
算装置６は速度指令信号Ｖｃを制御装置７に出力し、微
速度Ｖｃにてフック１３を巻下げ、停止モードが維持さ
れる（Ｓ１５）。荷物８が着地すれば、荷重検出装置３
により着地が検知され（３１６）、巻上装置１は停止す
る（５１７）。着地が検知されなければ、荷重信号が零
になるまで停止モードが続行される。

なお、ステップ３において微速度Ｖｃが、ステップ７に
おいて微速ポイン）Ｐ３がそれぞれ演算されている。

〔発明の効果〕

第１の発明によれば、巻上装置と、駆動装置と、荷重検
出装置と、巻上げワイヤの繰り出し長さ検出器と、指令
装置と、指令装置からのモード指令に従い、荷重検出装
置からの荷重信号を受け、荷振れが生じないような巻上
げ時または巻下げ時の加速距離および減速距離を演算す
ると共に、指令装置からフックの目標停止位置信号を受
け、定速ポイントおよび減速ポイントを演算し、指令装
置からの起動信号を受け、速度指令信号を出力する演算
装置と、制御装置とにより、荷物が軽い場合には、巻上
げ時または巻下げ時の加速距離および減速距離を短く、
逆に、荷物が重い場合には、長くするように制御するの
で、荷重に応じたより一層安全で能率的な荷役作業を行
うことができる。

また、目標停止位置を与え°ζいるので、目標停止位置
において、速度指令値が零となり、操作員の熟練を要す
ることなく、荷物を静に着地させることができる。

第２の発明によれば、停止直前にあっては一定の微速度
で降下させるように制御するので、ジブの撓みやワイヤ
の伸び、あるいは船の傾斜などにより指令装置から指令
する目標停止位置と実際の停止位置とに誤差が生じる場
合にも、吊荷を安全確実に着地させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略構成図、第２図は本発明が適用さ
れるクレーンの概略図、第３図は第１の発明における実
施例のフローチャート、第４図は同フックの移動速度を
示すグラフ、第５図は第２の発明における実施例のフロ
ーチャート、第６図は同フックの移動速度を示すグラフ
である。１−巻上装置、２−・−駆動装置、３−荷重検出装置、
４−巻上げワイヤの繰り出し長さ検出器、５・−・指令
装置、６−演算装置、７−制御装置、８−荷物、１１−
ジブ、１２−ワイヤ、１３−フック。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）荷物を巻上げる巻上装置と、巻上装置を駆動する
駆動装置と、荷物の荷重を検出する荷重検出装置と、繰
り出されたワイヤの長さを検出し、ジブ先端から垂下さ
れるフックの現在位置信号を発信する巻上げワイヤの繰
り出し長さ検出器と、巻上げまたは巻下げのモード指令
およびフックの目標停止位置信号を出力する指令装置と
、指令装置からのモード指令に従い、荷重検出装置から
の荷重信号を受け、荷振れが生じないような巻上げ時ま
たは巻下げ時の加速距離および減速距離を演算すると共
に、指令装置からフックの目標停止位置信号を受け、定
速ポイントおよび減速ポイントを演算し、指令装置から
の起動信号を受け、速度指令信号を出力する演算装置と
、演算装置からの出力信号を受け、前記駆動装置に制御
信号を出力する制御装置とを具備することを特徴とする
自動荷役装置。
（２）荷物を巻上げる巻上装置と、巻上装置を駆動する
駆動装置と、荷物の荷重を検出する荷重検出装置と、繰
り出されたワイヤの長さを検出し、ジブ先端から垂下さ
れるフックの現在位置信号を発信する巻上げワイヤの繰
り出し長さ検出器と、巻上げまたは巻下げのモード指令
およびフックの目標停止位置信号を出力する指令装置と
、指令装置からのモード指令に従い、荷重検出装置から
の荷重信号を受け、荷振れが生じないような巻上げ時ま
たは巻下げ時の加速距離、減速距離および微速度を演算
すると共に、指令装置からフックの目標停止位置信号を
受け、定速ポイント、減速ポイントおよび微速ポイント
を演算し、指令装置からの起動信号を受け、速度指令信
号を出力する演算装置と、演算装置からの出力信号を受
け、前記駆動装置に制御信号を出力する制御装置とを具
備することを特徴とする自動荷役装置。