特許 6830360 港湾荷役機械の自動退避装置

(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】6830360

(24)【登録日】2021年1月28日

(45)【発行日】2021年2月17日

(54)【発明の名称】港湾荷役機械の自動退避装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 67/60 20060101AFI20210208BHJP

【ＦＩ】

   B65G67/60 G

   B65G67/60 B

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-2556(P2017-2556)

(22)【出願日】2017年1月11日

(65)【公開番号】特開2018-111563(P2018-111563A)

(43)【公開日】2018年7月19日

【審査請求日】2019年10月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000198363

【氏名又は名称】ＩＨＩ運搬機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100068021

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 信雄

(72)【発明者】

【氏名】阿久根 圭

(72)【発明者】

【氏名】川北 真斎喜

(72)【発明者】

【氏名】水崎 紀彦

【審査官】 小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０８４１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３９１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８４１９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ ６７／６０

Ｂ６６Ｃ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入して船舶荷役作業を実施する港湾荷役機械の自動退避装置であって、
船舶荷役作業を実施する前の運転者の操作に基づいて、前記荷役構造体を前記船倉の外部に安全に退避させる事が出来る退避原点位置を特定する退避原点位置特定部と、
前記荷役構造体の現在位置を特定する現在位置特定部と、
前記退避原点位置特定部によって特定した退避原点位置と前記現在位置特定部によって特定した現在位置とに基づいて前記荷役構造体を前記船倉の外部に自動的に退避させる自動退避部と、
船舶荷役作業を実施している時の前記荷役構造体の移動軌跡に基づいて、前記退避原点位置特定部によって特定した退避原点位置を補正する退避原点位置補正部と、
を備えている
事を特徴とする港湾荷役機械の自動退避装置。

【請求項2】

前記退避原点位置特定部は、運転者の操作に応じて前記荷役構造体を前記倉口の特定位置に移動させると共に前記倉口の特定位置を記憶させる事によって、前記倉口の特定位置を学習すると共に学習した前記倉口の特定位置に基づいて退避原点位置を特定する
請求項１に記載の港湾荷役機械の自動退避装置。

【請求項3】

前記倉口の特定位置は、前記倉口に於ける角部の上方位置を意味する
請求項２に記載の港湾荷役機械の自動退避装置。

【請求項4】

前記退避原点位置特定部は、運転者の操作に応じて前記荷役構造体を前記倉口の輪郭に沿って移動させると共に前記倉口の輪郭を記憶させる事によって、前記倉口の輪郭を学習すると共に学習した前記倉口の輪郭に基づいて退避原点位置を特定する
請求項１に記載の港湾荷役機械の自動退避装置。

【請求項5】

前記退避原点位置補正部は、船舶荷役作業を実施している時の前記荷役構造体の移動軌跡から移動頻度の低い軌跡を省く
請求項１乃至４の何れか一項に記載の港湾荷役機械の自動退避装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置に関する。

【背景技術】

【0002】

港湾荷役機械は、例えば工業港に於ける船舶荷役作業に供されている。港湾荷役機械は、軌道走行式荷役機械と固定式荷役機械とに大別する事が出来る。軌道走行式荷役機械としては、例えばコンテナクレーンとジブクレーンとアンローダとを挙げる事が出来る。固定式荷役機械としては、例えばローティングアームを挙げる事が出来る。特に、船倉の内部に有るばら物貨物を陸揚げするアンローダは、原材料の大半を輸入に頼る我が国に於いて、極めて重要度の高い港湾荷役機械である。アンローダは、間欠式アンローダと連続式アンローダとに大別する事が出来る。間欠式アンローダは、グラブバケットを使用してばら物貨物を間欠的に陸揚げするアンローダであって、構造形式に応じて橋形クレーン式アンローダと引込クレーン式アンローダとに分類する事が出来る。連続式アンローダは、機械を使用してばら物貨物を連続的に陸揚げする機械式アンローダと、空気を使用してばら物貨物を連続的に陸揚げする空気式アンローダと、に分類する事が出来る。尚、アンローダは、揚荷メカニズムに応じて更に細かく分類する事も出来る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−０８４１８９号公報

【特許文献2】特開２０１４−０８４１９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

然し乍ら、何れのアンローダに於いても、船舶荷役作業時は、倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入する必要が有る為、地震発生時にアンローダが揺動したり、津波発生時に船舶が揺動したりすると、荷役構造体と船舶とが干渉し易く成る。尚、アンローダに限らず、荷役構造体を船倉の内部に挿入する必要の有る他の港湾荷役機械に於いても、同様に荷役構造体と船舶とが干渉し易く成る。

【0005】

以上の事情を鑑みて、本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に自動的に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を効果的に妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置を提供する事を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入して船舶荷役作業を実施する港湾荷役機械の自動退避装置であって、船舶荷役作業を実施する前の運転者の操作に基づいて、前記荷役構造体を前記船倉の外部に安全に退避させる事が出来る退避原点位置を特定する退避原点位置特定部と、前記荷役構造体の現在位置を特定する現在位置特定部と、前記退避原点位置特定部によって特定した退避原点位置と前記現在位置特定部によって特定した現在位置とに基づいて前記荷役構造体を前記船倉の外部に自動的に退避させる自動退避部と、船舶荷役作業を実施している時の前記荷役構造体の移動軌跡に基づいて、前記退避原点位置特定部によって特定した退避原点位置を補正する退避原点位置補正部と、を備えている港湾荷役機械の自動退避装置を提供する。

【0007】

前記退避原点位置特定部は、運転者の操作に応じて前記荷役構造体を前記倉口の特定位置に移動させると共に前記倉口の特定位置を記憶させる事によって、前記倉口の特定位置を学習すると共に学習した前記倉口の特定位置に基づいて退避原点位置を特定する事が望ましい。

【0008】

前記倉口の特定位置は、前記倉口に於ける角部の上方位置を意味する事が望ましい。

【0009】

前記退避原点位置特定部は、運転者の操作に応じて前記荷役構造体を前記倉口の輪郭に沿って移動させると共に前記倉口の輪郭を記憶させる事によって、前記倉口の輪郭を学習すると共に学習した前記倉口の輪郭に基づいて退避原点位置を特定しても構わない。

【0011】

前記退避原点位置補正部は、船舶荷役作業を実施している時の前記荷役構造体の移動軌跡から移動頻度の低い軌跡を省く事が望ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に自動的に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を効果的に妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置を提供する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】バケットエレベータ式連続アンローダの概略側面図である。

【図2】港湾荷役機械の自動退避装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。

【0015】

先ず、港湾荷役機械に関して簡単に説明する。

【0016】

本明細書に於いては、港湾荷役機械の一例としてバケットエレベータ式連続アンローダを説明するが、本発明は、バケットエレベータ式連続アンローダの他、倉口を通じて荷役構造体を船倉の内部に挿入して船舶荷役作業を実施する如何なる港湾荷役機械にも適用する事が出来る。尚、本明細書に於いては、船舶荷役作業時に倉口を通じて船倉の内部に挿入される事によって船倉の内部に有るばら物貨物を陸揚げする様に構成されている構造体を荷役構造体と指称する事とする。

【0017】

図１に示す様に、港湾荷役機械たるバケットエレベータ式連続アンローダ１００は、例えば工業港に於ける埠頭の岸壁１０１に敷設されている軌条１０２に沿って走行可能に設置されている走行フレーム１０３と、走行フレーム１０３の上部に旋回可能に支持されている旋回フレーム１０４と、旋回フレーム１０４の上部に俯仰可能に支持されているバランシングレバー１０５と、旋回フレーム１０４の側部に俯仰可能に連結されているブーム１０６と、バランシングレバー１０５の先端部とブーム１０６の先端部とに連結されているトップフレーム１０７を介して回転可能に支持されているバケットエレベータ１０８と、を備えている。

【0018】

軌条１０２は、基本的に岸壁法線と平行に敷設されている。走行フレーム１０３は、平行に敷設されている二本の軌条１０２を跨ぐ様に架け渡されている。旋回フレーム１０４に電気室及び油圧室が設置されている。バランシングレバー１０５は、油圧シリンダ１０９を介して旋回フレーム１０４の上部に支持されている。油圧シリンダ１０９を伸縮させる事によってバランシングレバー１０５を俯仰させる事が出来る。バランシングレバー１０５を俯仰させる事によってトップフレーム１０７を介してバランシングレバー１０５に連結されているブーム１０６をバランシングレバー１０５と共に俯仰させる事が出来る。バランシングレバー１０５とブーム１０６は、旋回フレーム１０４を固定リンクとする平行リンクを構成している。バランシングレバー１０５は、先端部に支持されているバケットエレベータ１０８と後端部に配置されているカウンタウエイト１１０とによって均衡が保たれている。カウンタウエイト１１０を設置する事によってバランシングレバー１０５を俯仰させる時に必要と成る力を最小限に低減する事が出来る。

【0019】

バケットエレベータ１０８は、バケットエレベータ１０８の下端部に於いて露出されている掻取部１１１によって船倉１１２の内部に有るばら物貨物１１３を掻き取ると共に、掻取部１１１によって掻き取ったばら物貨物１１３をバケットエレベータケーシング１１４によって覆われているバケットエレベータ１０８の中央部及び上端部を通じて陸揚げする様に構成されている。故に、バケットエレベータ１０８は、船舶荷役作業時に倉口１１５を通じて船倉１１２の内部に挿入される事によって船倉１１２の内部に有るばら物貨物１１３を陸揚げする様に構成されている構造体に該当する。従って、バケットエレベータ１０８は、バケットエレベータ式連続アンローダ１００に於ける荷役構造体に該当する。掻取部１１１は、前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７との間に掛け渡されているバケットチェーン１１８を駆動スプロケット１１９によって駆動させる事によってばら物貨物１１３を掻き取る様に構成されている。前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７は、バケットエレベータ１０８の下端部に配置されている。前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７は、リンク機構１２０を介して連結されている。リンク機構１２０によって前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７とを隣接させたり離間させたりする事によって船倉１１２の形状に応じて掻取部１１１を伸縮させる事が出来る。駆動スプロケット１１９は、バケットエレベータ１０８の上端部に配置されている。バケットチェーン１１８は、前方スプロケット１１６と後方スプロケット１１７と駆動スプロケット１１９とを介してバケットエレベータ１０８の上下方向の全体に亘って掛け渡されている。従って、バケットエレベータ式連続アンローダ１００に於いては、バケットチェーン１１８を駆動させる事によってばら物貨物１１３をバケットエレベータ１０８の下端部から上端部に掛けて連続的に陸揚げする事が出来る。

【0020】

次に、港湾荷役機械の自動退避装置に関して詳細に説明する。

【0021】

図２に示す様に、倉口１１５を通じてバケットエレベータ１０８を船倉１１２の内部に挿入して船舶荷役作業を実施するバケットエレベータ式連続アンローダ１００の自動退避装置（以下、単に自動退避装置と指称する事とする。）２００は、船舶荷役作業を実施する前の運転者の操作に基づいて、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る退避原点位置を特定する退避原点位置特定部２０１と、バケットエレベータ１０８の現在位置を特定する現在位置特定部２０２と、退避原点位置特定部２０１によって特定した退避原点位置と現在位置特定部２０２によって特定した現在位置とに基づいてバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に自動的に退避させる自動退避部２０３と、を備えている。

【0022】

退避原点位置特定部２０１は、運転者の操作に応じてバケットエレベータ１０８を倉口１１５の特定位置に移動させると共に倉口１１５の特定位置を記憶させる事によって、倉口１１５の特定位置を学習すると共に学習した倉口１１５の特定位置に基づいて退避原点位置を特定する様に構成されている。倉口１１５の大半が四角形状の外観を呈している事に鑑みると、倉口１１５の特定位置は、倉口１１５に於ける角部の上方位置を意味する。退避原点位置特定部２０１によって退避原点位置を特定する手順を具体的に説明すると、退避原点位置特定部２０１は、タッチスクリーン２０４を通じて運転者に対してバケットエレベータ１０８を倉口１１５の四箇所の角部の何れか一箇所の上方位置に移動させる様に指示する。運転者は、タッチスクリーン２０４を通じた指示に応じてバケットエレベータ式連続アンローダ１００を操作する事によってバケットエレベータ１０８を倉口１１５の四箇所の角部の何れか一箇所の上方位置に移動させる。退避原点位置特定部２０１は、タッチスクリーン２０４を通じて運転者に対してバケットエレベータ１０８を倉口１１５の四箇所の角部の何れか一箇所の上方位置に移動した後のバケットエレベータ１０８の位置を記憶させる様に更に指示する。運転者は、タッチスクリーン２０４を通じた指示に応じてタッチスクリーン２０４を操作する事によってバケットエレベータ１０８を倉口１１５の四箇所の角部の何れか一箇所の上方位置に移動した後のバケットエレベータ１０８の位置を退避原点位置特定部２０１に記憶させる。尚、バケットエレベータ１０８の位置は、例えば、走行フレーム１０３の走行量と旋回フレーム１０４の旋回量とバランシングレバー１０５及びブーム１０６の俯仰量とを監視する事によって特定する事も出来るし、グローバルポジショニングシステムを利用する事によって特定する事も出来る。退避原点位置特定部２０１は、以上の手順を繰り返す事によって倉口１１５の四箇所の角部の全ての上方位置を学習する事が出来る。最終的に、退避原点位置特定部２０１は、学習した倉口１１５の四箇所の角部の全ての上方位置に基づいて退避原点位置を特定する事が出来る。一般的に、倉口１１５の中心位置は、退避原点位置としての役割を果たす事が出来ると考えられる為、退避原点位置特定部２０１は、倉口１１５の中心位置を退避原点位置として特定する様に構成されている。

【0023】

現在位置特定部２０２は、例えば、走行フレーム１０３の走行量と旋回フレーム１０４の旋回量とバランシングレバー１０５及びブーム１０６の俯仰量とを監視する事によってバケットエレベータ１０８の現在位置を特定する様に構成されていても構わないし、グローバルポジショニングシステムを利用する事によってバケットエレベータ１０８の現在位置を特定する様に構成されていても構わない。

【0024】

自動退避部２０３は、退避原点位置特定部２０１によって特定した退避原点位置と現在位置特定部２０２によって特定した現在位置とに基づいて、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る退避経路を特定すると共に、特定した退避経路に沿ってバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に自動的に退避させる様に構成されている。尚、自動退避部２０３は、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る経路の中でも、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に最も速く安全に退避させる事が出来る最短の経路を退避経路として特定する事が出来る。退避経路としては、バケットエレベータ１０８の長手軸と退避原点位置を通る垂直軸とを一致させる様にバケットエレベータ１０８を移動させると共にバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に向けて垂直に抜き取る経路を挙げる事が出来る。勿論、最終的にバケットエレベータ１０８を岸壁１０１に位置している所定の退避位置に移動させる様にしても構わない。更に、自動退避部２０３は、緊急地震速報と津波注意報と津波警報とを受信すると共に受信した緊急地震速報と津波注意報と津波警報とに基づいてバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に自動的に退避させる様に構成されていても構わない。

【0025】

自動退避装置２００は、退避原点位置特定部２０１によって退避原点位置を特定する迄は船舶荷役作業を実施する事を禁止する船舶荷役作業禁止部２０５を更に備えている。船舶荷役作業禁止部２０５は、例えば、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の内部に挿入しない様に運転者に警告したり、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の内部に挿入する動作を物理的又は機械的に妨げたりする事によって、船舶荷役作業の実施を禁止する事が出来る。船舶荷役作業禁止部２０５を更に備えている事によって、船舶荷役作業を実施する前に退避原点位置を退避原点位置特定部２０１によって確実に特定する事が出来る。従って、災害発生時にバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に自動的に退避させる操作を自動退避部２０３によって確実に試行する事が出来る為、バケットエレベータ１０８と船舶１２１との干渉を最大限に抑制する事が出来る。

【0026】

自動退避装置２００は、船舶荷役作業を実施している時のバケットエレベータ１０８の移動軌跡（以下、単に荷役軌跡と指称する事とする。）に基づいて、退避原点位置特定部２０１によって特定した退避原点位置を補正する退避原点位置補正部２０６を更に備えている。荷役軌跡の外郭は、長時間に亘って船舶荷役作業を実施する程、倉口１１５の輪郭と一致していく為、荷役軌跡の外郭を検出する事によって倉口１１５の輪郭を正確に特定する事が出来る。従って、例えば退避原点位置特定部２０１によって特定した退避原点位置が運転者毎の操作バラツキに起因する誤差を含んでいる場合であっても、退避原点位置を正しく修正する事が出来る。尚、荷役軌跡の外郭は、例えば荷役軌跡を描画した画像を処理する事によって検出する事が出来る。更に、荷役軌跡を三次元の軌跡データとして収集する事によって荷役軌跡に基づいて船倉１１２の形状をも把握する事が出来る。故に、荷役軌跡を利用する事によって船倉１１２の形状を反映しながら退避経路を特定する事が出来る。従って、船倉１１２の内部に障害物が存在していても、障害物を避けながらバケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に退避させる事が出来る。退避原点位置補正部２０６は、荷役軌跡を頻度因子によって最適化して移動頻度の低い軌跡を省く様に構成されている。荷役軌跡の中でも移動頻度の低い軌跡は特異的であると言える為、荷役軌跡を頻度因子によって最適化して移動頻度の低い軌跡を省く事によって退避原点位置を正しく補正する事が出来る。

【0027】

退避原点位置特定部２０１と現在位置特定部２０２と自動退避部２０３と船舶荷役作業禁止部２０５と退避原点位置補正部２０６は、例えばプログラマブルロジックコントローラ２０７によって実現する事が出来る。

【0028】

自動退避装置２００に於いては、退避原点位置特定部２０１によって倉口１１５の四箇所の角部の全ての上方位置を学習する様にしたものの、必ずしも退避原点位置特定部２０１によって倉口１１５の四箇所の角部の全ての上方位置を学習する必要は無い。倉口１１５が四角形状の外観を呈している事を前提とすると、倉口１１５の対角に位置している二箇所の角部の上方位置のみを学習する事によって倉口１１５の中心位置を特定する事も出来る。尚、倉口１１５が四角形状の外観を呈している場合に限らず、倉口１１５が他の多角形状の外観を呈している場合であっても、同様に倉口１１５の中心位置を特定する事が出来る。倉口１１５の中心位置に限らず、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る他の位置を退避原点位置として特定する事も出来る。本明細書に於いては、説明の都合上、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る位置を退避原点位置と表現しているものの、退避原点位置は、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る領域を意味する退避原点領域を含む事とする。一般的に、倉口１１５の中心領域は、退避原点領域としての役割を果たす事が出来ると考えられる為、退避原点位置特定部２０１は、倉口１１５の中心領域を退避原点領域として特定する事も出来る。勿論、倉口１１５の中心領域に限らず、バケットエレベータ１０８を船倉１１２の外部に安全に退避させる事が出来る他の領域を退避原点領域として特定する事も出来る。自動退避装置２００に於いては、タッチスクリーン２０４を通じて指示したり操作したりするとしたものの、例えば音声によって指示したりボタンによって操作したりする様にしても構わない。自動退避装置２００に於いては、退避原点位置特定部２０１は、運転者の操作に応じてバケットエレベータ１０８を倉口１１５の特定位置に移動させると共に倉口１１５の特定位置を記憶させる事によって、倉口１１５の特定位置を学習すると共に学習した倉口１１５の特定位置に基づいて退避原点位置を特定する様に構成されているとしたものの、退避原点位置特定部２０１は、運転者の操作に応じてバケットエレベータ１０８を倉口１１５の輪郭に沿って移動させると共に倉口１１５の輪郭を記憶させる事によって、倉口１１５の輪郭を学習すると共に学習した倉口１１５の輪郭に基づいて退避原点位置を特定する様に構成されていても構わない。倉口１１５の輪郭に基づいて退避原点位置を特定する事によって倉口１１５が円形状であっても退避原点位置を特定する事が出来る。

【0029】

以上に説明した様に、本発明は、災害発生時に荷役構造体を船倉の外部に自動的に退避させる事によって荷役構造体と船舶との干渉を効果的に妨げる事が出来る港湾荷役機械の自動退避装置を提供する事が出来る。

【符号の説明】

【0030】

１００ バケットエレベータ式連続アンローダ
１０１ 岸壁
１０２ 軌条
１０３ 走行フレーム
１０４ 旋回フレーム
１０５ バランシングレバー
１０６ ブーム
１０７ トップフレーム
１０８ バケットエレベータ
１０９ 油圧シリンダ
１１０ カウンタウエイト
１１１ 掻取部
１１２ 船倉
１１３ ばら物貨物
１１４ バケットエレベータケーシング
１１５ 倉口
１１６ 前方スプロケット
１１７ 後方スプロケット
１１８ バケットチェーン
１１９ 駆動スプロケット
１２０ リンク機構
１２１ 船舶
２００ 自動退避装置
２０１ 退避原点位置特定部
２０２ 現在位置特定部
２０３ 自動退避部
２０４ タッチスクリーン
２０５ 船舶荷役作業禁止部
２０６ 退避原点位置補正部
２０７ プログラマブルロジックコントローラ

【図1】

【図2】