特許 5986030 ロープトロリー式クレーンのグラブバケット振れ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5986030

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】ロープトロリー式クレーンのグラブバケット振れ制御方法

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/22 20060101AFI20160823BHJP

   B66C 19/00 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   B66C13/22 M

   B66C19/00 C

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-68704(P2013-68704)

(22)【出願日】2013年3月28日

(65)【公開番号】特開2014-189388(P2014-189388A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2015年4月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005902

【氏名又は名称】三井造船株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100066865

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 信一

(74)【代理人】

【識別番号】100066854

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 賢照

(74)【代理人】

【識別番号】100117938

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 謙二

(74)【代理人】

【識別番号】100138287

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 功

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】原田 秀和

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 智

(72)【発明者】

【氏名】松浦 昌博

【審査官】 今野 聖一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１１６５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３１３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６６Ｃ １３／２２ − １５／０６

Ｂ６６Ｃ １９／００ − ２３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

海脚と陸脚とからなるクレーン本体と、このクレーン本体に設けられていて前記クレーン本体の走行方向を横断する横行方向に延設されたガーダおよびブームと、このガーダおよびブームに沿って前記横行方向に横行するトロリーと、第１巻上げロープおよび第２巻上げロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１巻上げドラムおよび第２巻上げドラムと、第１開閉ロープおよび第２開閉ロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１開閉ドラムおよび第２開閉ドラムと、前記第１巻上げロープと前記第２巻上げロープと前記第１開閉ロープと前記第２開閉ロープとにより前記トロリーの下方に懸吊されるバケットと、前記第１巻上げドラムおよび前記第２巻上げドラムを制御する制御装置とを備えるロープトロリー式クレーンのバケット振れ制御方法において、
前記第１巻上げロープを前記走行方向と平行となる前記バケットの左右方向の左端部に連結して、前記第２巻上げロープを前記バケットの前記左右方向の右端部に連結しておき、
前記バケットが前記左右方向の左方に振れた場合に前記第１巻上げロープを巻下げ、前記第２巻上げロープの巻上げを行なうことにより前記バケットの振れを減衰させることを特徴とするロープトロリー式クレーンのバケット振れ制御方法。

【請求項2】

前記バケットの巻上げ高さと振幅に基づき振れ角θを算出して、この振れ角θに比例して前記第１巻上げロープの巻下げを行なうと同時に前記第２巻上げロープの巻上げを行なう請求項１に記載のロープトロリー式クレーンのバケット振れ制御方法。

【請求項3】

海脚と陸脚とからなるクレーン本体と、このクレーン本体に設けられていて前記クレーン本体の走行方向を横断する横行方向に延設されたガーダおよびブームと、このガーダおよびブーム上を前記横行方向に横行するトロリーと、第１巻上げロープおよび第２巻上げロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１巻上げドラムおよび第２巻上げドラムと、第１開閉ロープおよび第２開閉ロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１開閉ドラムおよび第２開閉ドラムと、前記トロリーの下方に前記巻上げロープおよび前記開閉ロープにより懸吊されるバケットと、前記第１巻上げドラムおよび前記第２巻上げドラムを制御する制御装置とを備えるロープトロリー式クレーンにおいて、
前記第１巻上げロープが前記走行方向と平行となる前記バケットの左右方向の左端部に連結され、前記第２巻上げロープが前記バケットの前記左右方向の右端部に連結された状
態であり、
前記制御装置が、前記バケットが前記左右方向の左方に揺れた場合に前記第１巻上げロープの巻下げと前記第２巻上げロープの巻上げとを行なって前記バケットの振れを減衰させる構成を備えることを特徴とするロープトロリー式クレーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロープトロリー式クレーンにおけるグラブバケットの走行方向の振れを制御する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

バラ物運搬船に積載された鉱石や石炭などのバラ物を陸揚げするロープトロリー式クレーン（以後、「アンローダ」と称する。）によって船倉の舷側の近くにあるバラ物を荷役する場合、アンローダの走行方向に向けてグラブバケット（以後、「バケット」と称する。）を振り下ろす、いわゆるバケットの振り込み操作を行う場合がある。

【0003】

しかし、アンローダの走行方向に向かってバケットの振り込み操作を行うと、トロリー上の吊り点に対してバケットの振り込み点がアンローダの走行方向にずれるため、バラ物を掴んだバケットを巻き上げるときに、バケットがアンローダの走行方向に振れる。その振れは、なかなか止まらないため、荷揚げに余分な時間がかかり、効率が悪化する。

【0004】

バケットがアンローダの走行方向に振れた場合、従来は、アンローダをバケットが振れる方向に移動させてバケットの振れ止めを行っていたが、アンローダは、重量が重い上（例えば、８００〜２０００トン）、走行速度が低速であるため（例えば、３０ｍ／ｍｉｎ程度）、バケットが振れる方向に小刻みに往復移動させることが困難であり、バケットの振れがなかなか止まらず、停止までに余分な時間がかかっている。

【0005】

一方、２本の巻上ドラムと２本の開閉ドラムからなる４ドラム式のロープトロリー式クレーンが知られているが（例えば、特許文献１参照。）、この発明は、バケットの横行方向の振れ止めを行うための発明であり、バケットの走行方向の揺れ止めについては開示されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−１１６５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、バケットの走行方向の振れを速やかに減衰させることにより、荷役時間の短縮を図ることができるロープトロリー式クレーンのバケット振れ制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための本発明に係るロープトロリー式クレーンのバケット振れ制御方法は、海脚と陸脚とからなるクレーン本体と、このクレーン本体に設けられていて前記クレーン本体の走行方向を横断する横行方向に延設されたガーダおよびブームと、このガーダおよびブームに沿って前記横行方向に横行するトロリーと、第１巻上げロープおよび第２巻上げロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１巻上げドラムおよび第２巻上げドラムと、第１開閉ロープおよび第２開閉ロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１開閉ドラムおよび第２開閉ドラムと、前記第１巻上げロープと前記第２巻上げロープと前記第１開閉ロープと前記第２開閉ロープとにより前記トロリーの下方に懸吊されるバケットと、前記第１巻上げドラムおよび前記第２巻上げドラムを制御する制御装置とを備えるロープトロリー式クレーンのバケット振れ制御方法において、前記第１巻上げロープを前記走行方向と平行となる前記バケットの左右方向の左端部に連結して、前記第２巻上げロープを前記バケットの前記左右方向の右端部に連結しておき、前記バケットが前記左右方向の左方に振れた場合に前記第１巻上げロープを巻下げ、前記第２巻上げロープの巻上げを行なうことにより前記バケットの振れを減衰させることを特徴とする。

【0009】

バケットの巻上げ高さと振幅に基づき振れ角θを算出して、この振れ角θに比例して第１巻上げロープの巻下げを行なうと同時に第２巻上げロープの巻上げを行なう構成にすることができる。

【0010】

上記の目的を達成するための本発明に係るロープトロリー式クレーンは、海脚と陸脚とからなるクレーン本体と、このクレーン本体に設けられていて前記クレーン本体の走行方向を横断する横行方向に延設されたガーダおよびブームと、このガーダおよびブーム上を前記横行方向に横行するトロリーと、第１巻上げロープおよび第２巻上げロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１巻上げドラムおよび第２巻上げドラムと、第１開閉ロープおよび第２開閉ロープの繰り出しおよび巻き取りをそれぞれ行なう第１開閉ドラムおよび第２開閉ドラムと、前記トロリーの下方に前記巻上げロープおよび前記開閉ロープにより懸吊されるバケットと、前記第１巻上げドラムおよび前記第２巻上げドラムを制御する制御装置とを備えるロープトロリー式クレーンにおいて、前記第１巻上げロープが前記走行方向と平行となる前記バケットの左右方向の左端部に連結され、前記第２巻上げ
ロープが前記バケットの前記左右方向の右端部に連結された状態であり、前記制御装置が、前記バケットが前記左右方向の左方に揺れた場合に前記第１巻上げロープの巻下げと前記第２巻上げロープの巻上げとを行なって前記バケットの振れを減衰させる構成を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、バケットが走行方向に振れた場合に、走行方向前側の巻上げロープの巻き下げと、走行方向後側の巻上げロープの巻き上げを行ってバケットの振れを減衰させるため、バケットの走行方向の振れを速やかに、かつ、確実に減衰させることができ、荷役時間を短縮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るロープトロリー式クレーンの側面図である。

【図2】同クレーンの横断面図である。

【図3】図２の要部拡大正面図である。

【図4】トロリーの横行運動説明図である。

【図5】バケットの昇降及び開閉運動説明図である。

【図6】バケットの振れ制御システムを示すブロック図である。

【図7】バケットの振れ角を求める説明図である。

【図8】（ａ），（ｂ）はバケットの巻上げロープの操作方法を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

【0014】

図１に示すように、本発明に係るロープトロリー式クレーン（以後、「アンローダ」と称する。）１は、海脚２と陸脚３からなるクレーン本体４の陸側にガーダ５を設けると共に、ガーダ５の海側にブーム６を設け、ガーダ５及びブーム６上をトロリー７が横行するようになっている。

【0015】

トロリー７の下方には、後述するロープによってグラブバケット（以後、「バケット」と称する。）１２が吊るされている。また、ガーダ５の上方に設けた機械室（図示せず）の内部には、第１、第２の２つの巻上げドラム２０，２２と、第１、第２の２つの開閉ドラム２１，２３及び制御装置１７が設けられている。第１、第２の巻上げドラム２０，２２と、第１、第２の開閉ドラム２１，２３は、個別に駆動できるようになっている。

【0016】

図中、符号Ｓはバラ積み船、１５はホッパを示している。アンローダ１は、図２のように、２頭矢印Ｅの方向に走行するようになっている。

【0017】

図４に示すように、第１巻上げドラム２０から引き出された第１巻上げロープ９ａは、ブーム６の海側先端部に設けたシーブ１０ａ及びトロリー７上のシーブ１１ａを経てバケット１２の左端部（図３参照）に装着されている。

【0018】

また、第２巻上げドラム２２から引き出された第２巻上げロープ９ｃは、ガーダ５の陸側後端部に設けたシーブ１０ｃ及びトロリー７上のシーブ１１ｃを経てバケット１２の右端部に（図３参照）装着されている。

【0019】

他方、第１開閉ドラム２１から引き出された第１開閉ロープ９ｂは、ガーダ５の陸側後端部に取り付けられたシーブ１０ｂ及びトロリー７上のシーブ１１ｂに導かれた後、図３に示すように、下方に導かれてバケット１２のバケット本体１３，１３の連結部に設けた下部移動シーブ２４と、タイロッド２５を介してピン連結によりバケット本体１３，１３を支持する上部フレーム２６に取り付けた上部固定シーブ２７との間に複数回掛け回した後、バケット１２の所要箇所に固定されている。

【0020】

また、第２開閉ドラム２３から引き出された第２開閉ロープ９ｄは、ブーム６の海側先端部に設けたシーブ１０ｄ及びトロリー７上のシーブ１１ｄに導かれた後、図３に示すように、下方に導かれてバケット１２の下部移動シーブ２４と上部固定シーブ２７との間に複数回掛け回した後、バケット１２の所要箇所に固定されている。

【0021】

ところで、図４に示す４ドラム式のアンローダでは、第１、第２巻上げドラム２０，２２及び第１、第２開閉ドラム２１，２３を、矢印Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示すように、時計方向に回転させると、トロリー７が矢印Ｆの方向に横行する。これとは逆に、第１、第２巻上げドラム２０，２２及び第１、第２開閉ドラム２１，２３を反時計方向に回転させると、トロリー７が矢印Ｆ’の方向に横行する。

【0022】

一方、図５に示すように、第１巻上げドラム２０と第２開閉ドラム２３を、矢印Ａ’及びＤ’のように、反時計方向に回転させると共に、第１開閉ドラム２１と第２巻上げドラム２２を、矢印Ｂ，Ｃで示すように、時計方向に回転させると、バケット１２が矢印Ｕの方向に巻上げられる。これとは逆に、第１巻上げドラム２０と第２開閉ドラム２３を時計方向に回転させると共に、第１開閉ドラム２１と第２巻上げドラム２２を反時計方向に回転させると、バケット１２が巻き下げられる。

【0023】

更に、４ドラム式のアンローダ１では、巻上げドラム２０，２２を停止した状態において、開閉ドラム２１，２３により開閉ロープ９ｂ，９ｄを同時に繰り出すと、バケット１２が開く。また、開閉ドラム２１，２３により開閉ロープ９ｂ，９ｄを同時に巻き込むと、バケット１２が閉じられる。

【0024】

上記バケット１２の走行方向の振れ止めを行うには、バケット１２の走行方向の振れ状態を検出する必要があるが、バケット１２の走行方向の振れ状態を検出する方法としては、次の３つの方法を挙げることができる。

【0025】

（１）トロリーにセンサ（ＣＣＤカメラ、ビーコン等）を設けて、直接、バケットの走行方向の振れを検出する方法。

【0026】

（２）アンローダの走行モータのインバータトルクの状態を連続的に検知してバケットの走行方向の振れを検出、演算する方法。

【0027】

（３）バケットの振れ状態を目視確認する方法（アンローダの運転室に振れ止めスイッチを設け、オペレータの手動操作で振れ止めを行う。）。

【0028】

この実施形態では、上記（１）の方法を適用した場合について説明する。

【0029】

図１に示すように、トロリー７は、ＣＣＤカメラ１６を備え、ＣＣＤカメラ１６によってバケット１２の走行方向の振れを撮像して制御装置１７に無線で送信するようになっている。制御装置１７は、ＣＣＤカメラ１６から入力した信号を画像処理してバケット１２の振れ角θを検出した後、第１巻上げドラム２０及び第２巻上げドラム２２を制御してバケット１２の振れ止めを行うようになっている。

【0030】

図６はバケットの振れ制御システムを示すブロック図であり、制御装置１７には、ＣＣＤカメラ１６の信号、第１巻上げドラム２０に設けた第１エンコーダ３１の信号、第２巻上げドラム２２に設けた第２エンコーダ３２の信号が入力される。また、制御装置１７からは第１巻上げドラム２０の第１制御器３３と、第２巻上げドラム２２の第２制御器３４にそれぞれ制御信号が出力されるようになっている。

【0031】

バケット１２の振れ角θによりバケット１２の振れ止めを行う場合は、バケット１２の巻上げ位置（高さ）Ｈと、バケット１２の振幅の１／２の長さＷ’を求める必要がある。バケット１２の巻上げ位置Ｈは、（１）式より求める。
すなわち、
Ｈ＝（（Ｌ₀ −Ｌ）＋（Ｌ’₀ −Ｌ’））／２＋Ｈ₀ ・・・（１）
ここで、
Ｌ₀ ：初期状態における第１巻上げドラム２０の第１巻上げロープ巻取り長さ
Ｌ：現状における第１巻上げドラム２０の第１巻上げロープ巻取り長さ
Ｌ’₀ ：初期状態における第２巻上げドラム２２の第２巻上げロープ巻取り長さ
Ｌ’：現状における第２巻上げドラム２２の第２巻上げロープ巻取り長さ
Ｈ₀ ：初期状態における巻上げ位置
である。

【0032】

なお、Ｌ₀ 、Ｌ’₀ 及びＨ₀ は、予め、制御装置１７に記憶させておく。また、Ｌ及びＬ’は巻取り方向を＋（プラス）とする。

【0033】

図７はバケット１２の振れ角θを求める説明図であり、バケット１２の振れ角θは、（２）式より求める。
すなわち、
ｓｉｎθ＝Ｗ’／Ｈ・・・（２）
ここで、
Ｗ’：投影面上におけるバケット１２の走行方向の振幅幅の１／２の長さ
である。

【0034】

なお、バケット１２の横行位置Ｘは、（３）式より求めることができる。
Ｘ＝Ｘ₀ −（（Ｌ₀ −Ｌ’₀ ）＋（Ｌ−Ｌ’））／２・・・・・（３）
ここで、
Ｘ₀ ：初期状態における横行位置
である。

【0035】

しかして、バケット１２が走行方向に振れると、ＣＣＤカメラ１６によって撮像したバケット１２の撮像信号、及び現状における第１巻上げドラム２０の第１巻上げロープ巻取り長さＬが制御装置１７に入力される。

【0036】

制御装置１７は、上記（１）式よりバケット１２の巻上げ位置（高さ）Ｈを求めると同時に、ＣＣＤカメラ１６から入力したバケット１２の撮像信号を画像処理してバケット１２の振幅幅の１／２の長さＷ’を求めた後、上記（２）式よりバケット１２の振れ角θを求める。と同時に、ＣＣＤカメラ１６によりバケット１２の振れ方向を入力する。

【0037】

そして、図８（ａ）に示すように、バケット１２が左方（例えば、船尾方向）に振れたときは、バケット１２の振れ角θに比例して第１巻上げドラム２０の第１巻上げロープ９ａを繰り出して走行方向前側の第１巻上げロープ９ａを巻き下げると同時に、第２巻上げドラム２２の第２巻上げロープ９ｃを巻き戻して走行方向後側の第２巻上げロープ９ｃを巻き上げてバケット１２の重心がトロリー中心を向くようにする。その際、巻上げロープ９ａ，９ｃの巻上げ及び巻下げは、急激に行わないように制限を加えて制御することが望ましい。

【0038】

これとは逆に、図８（ｂ）に示すように、バケット１２が右方（例えば、船首方向）に振れたときは、バケット１２の振れ角θに比例して第２巻上げドラム２２の第２巻上げロープ９ｃを繰り出して走行方向前側の第２巻上げロープ９ｃを巻き下げると同時に、第１巻上げドラム２０の第１巻上げロープ９ａを巻き戻して走行方向後側の第１巻上げロープ９ａを巻き上げてバケット１２の重心がトロリー中心を向くようにする。

【0039】

そして、図８（ａ）及び図８（ｂ）の減衰操作を繰り返し行うことにより、バケット１２の走行方向（船首尾方向）の振れが速やかに減衰される。

【0040】

なお、バケット１２の振れ角θと、第１、第２巻上げロープ９ａ，９ｃの巻上げ、巻下げ長さとの関係については、試算や試験を行い、予め、制御装置１７に入力して置く。また、第１、第２巻上げロープ９ａ，９ｃの巻上げ、巻下げ長さは、バケット１２が水平になる程度が好ましい。

【符号の説明】

【0041】

２ 海脚
３ 陸脚
４ クレーン本体
５ ガーダ
６ ブーム
７ トロリー
９ａ，９ｃ 巻上げロープ
９ｂ，９ｄ 開閉ロープ
１２ バケット
２０ 第１巻上げドラム
２１ 第１開閉ドラム
２２ 第２巻上げドラム
２３ 第２開閉ドラム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】