JP2000118949A - クレーンの振れ止め及び位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振れ止めと位置決めとを同時に行うことがで
き、運転内容が運転者に理解しやすいクレーンの振れ止
め及び位置決め方法を提供する。 【解決手段】 トロリ５より吊り下げた荷６を搬送して
停止させる際に、荷６が荷６を降ろそうとする位置
（イ）に来たとき振れ止めスタート信号を入力すると共
にトロリ５を停止させ、この振れ止めスタート信号が入
力されたときの荷６の位置（イ）をトロリ５の目標位置
とし、荷６の振れ角度及び角速度と荷６の吊り下げ長さ
とから、トロリ５が目標位置（イ）で停止すると同時に
荷の振れが打ち消されるタイミングを算出し、このタイ
ミングに従いトロリ５を目標位置（イ）までインチング
運転により移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンにより荷
を搬送する際に荷の振れ止めを行い、荷の位置決めを行
う方法に係り、特に、振れ止めと位置決めとを同時に行
うことができ、運転内容が運転者に理解しやすいクレー
ンの振れ止め及び位置決め方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンテナクレーン等の荷を吊って水平方
向に搬送する機械においては、搬送中に荷の振れが生
じ、荷を降ろそうとする位置で水平方向の搬送を停止し
たときに振れが残留していることがある。振れが残留し
ていると、円滑に荷を降ろすことが困難になる。

【０００３】図４に、コンテナクレーンの概略構造を示
す。このコンテナクレーンは、岸壁１に沿って走行可能
な脚部２と、この脚部２により水平に支持されてその先
端が岸壁１に接岸した船舶３の上方に突き出されたガー
ダ４と、このガーダ４上を移動するトロリ５と、このト
ロリ５より昇降索１１を介して吊り下げられたスプレッ
ダ７とを備えている。スプレッダ７の下面にコンテナ６
を保持することができる。ガーダ４の基端部には機械室
８が設けられており、この機械室８には、横行索（図示
せず）の巻き取り及び繰り出しによりトロリ５を移動さ
せる横行ドラム１０と、昇降索１１の巻き取り及び繰り
出しによりスプレッダ７を昇降させる昇降ドラム１２と
が設けられている。トロリ５には、このコンテナクレー
ンの運転者が乗り込む運転室９が設けられている。

【０００４】このコンテナクレーンでは、岸壁１に沿っ
て脚部２を走行させる動作、ガーダ４上でトロリ５を移
動させる動作、スプレッダ７を昇降させる動作、スプレ
ッダ７にコンテナ６を着脱させる動作を組み合わせて運
転することにより、岸壁１に接岸した船舶３と岸壁１と
の間でコンテナ６の陸揚げや船積みなどの荷役作業を行
うことができる。

【０００５】このようにコンテナクレーンは、トロリ５
よりスプレッダ７を吊り下げているため、トロリ５の移
動開始や移動停止の際にスプレッダ７がトロリ５の移動
方向前後に振れることになる。トロリ５の移動停止後に
もスプレッダ７が振れていると荷役作業に支障がある。
そこで、コンテナクレーンの運転者は、コンテナ６を着
脱するべき目的の位置の直上の近傍までトロリ５を移動
させて停止させ、残留している振れを見ながら、トロリ
５を少しだけ移動させるインチング操作によりスプレッ
ダ７の振れを解消しつつ位置決めを行い、コンテナ６を
着脱するべき目的の位置の直上にスプレッダ７を静止さ
せている。このように手動運転の場合には、トロリ５を
コンテナ６を着脱するべき目的の位置の直上の近傍で停
止させた後に、インチング操作によりスプレッダ７の振
れを解消しつつ位置決めを行っている。

【０００６】また、自動的なインチング操作によりスプ
レッダ７の振れを解消させる振れ止め装置が考案されて
いる。この振れ止め装置は、トロリ５を運転者が指定し
た目標位置まで移動させ、トロリ５が移動停止した時点
でスプレッダ７が振れているときには、昇降索１１の振
れ角度とスプレッダ７の角速度と昇降索１１の垂下長と
を用いてスプレッダ７の振れエネルギを演算し、昇降索
１１の垂下長とスプレッダ７の現在の振れエネルギとト
ロリ５の目標位置に対する現在位置の偏差と予め記憶し
ているデータとからトロリ５の目標移動量を求め、この
目標移動量に従って自動的なインチング操作を行う。こ
の振れ止め動作が終了してトロリ５が目標位置に停止し
たときには、スプレッダ７の振れもなくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記振れ止め装置は、
トロリ５が目標位置で停止した後に振れ止め動作が開始
される。しかし、実際の荷役作業では、振れ止めだけで
なく、微小位置決めも行うことが多い。上記振れ止め装
置が振れ止め動作を終了した後に微小位置決めが必要に
なった場合には、微小位置決めのために再度移動を行う
ことになり、このとき再びスプレッダ７に振れが生じて
しまうことがある。

【０００８】また、上記振れ止め装置を用いた運転内容
は、手動運転の運転内容と異なっている。即ち、手動運
転の場合には、スプレッダ７を運転者が見ながら、コン
テナ６を着脱するべき目的の位置の直上から振れ幅以内
の範囲内にトロリ５を停止させてからインチング操作を
行っている。これに対して上記振れ止め装置では、目標
位置までトロリ５を移動させてからインチング操作を行
うので、運転者は目標位置を指定しなければならない。
指定する目標位置は、コンテナ６を着脱するべき目的の
位置の直上であって、手動運転の場合にトロリ５を停止
させる位置とは同じでないため、運転者にとって判りづ
らい。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、振れ止めと位置決めとを同時に行うことができ、運
転内容が運転者に理解しやすいクレーンの振れ止め及び
位置決め方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、トロリより吊り下げた荷を搬送して停止さ
せる際に、荷が荷を降ろそうとする位置に来たとき振れ
止めスタート信号を入力すると共にトロリを停止させ、
この振れ止めスタート信号が入力されたときの荷の位置
をトロリの目標位置とし、荷の振れ角度及び角速度と荷
の吊り下げ長さとから、トロリが目標位置で停止すると
同時に荷の振れが打ち消されるタイミングを算出し、こ
のタイミングに従いトロリを目標位置までインチング運
転により移動させるものである。

【００１１】トロリを目標位置までインチング運転によ
り移動させても、荷がまだ振れている場合には、目標位
置の前後にトロリを移動させて振れを減少させてもよ
い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００１３】コンテナクレーンは、トロリ５よりスプレ
ッダ７を吊り下げているため、図１に示されるように、
トロリ５の移動中にスプレッダ７がトロリ５の移動方向
前後に振れることになる。本発明にあっては、スプレッ
ダ７がコンテナ６を着脱するべき目的の位置の直上に来
たとき、運転者が振れ止めスタート信号を入力するよう
になっている。なお、振れ止めスタート信号の入力には
運転室９内の操作盤を使用する。

【００１４】本発明に係る振れ止め及び位置決め装置
は、図２に示されるように、振れ止めスタート信号が入
力されたとき、直ちにトロリ５の移動を停止すると共
に、振れ止めスタート信号が入力された時点における荷
の振れ角度（＝昇降索１１の振れ角度）θ、荷の角速度
（＝スプレッダ７の角速度）ω、荷の吊り下げ長さ（＝
昇降索１１の垂下長）ｌを元に、トロリ５が目標位置で
停止すると同時にスプレッダ７の振れが打ち消されるタ
イミングを算出し、このタイミングに従うトロリの運転
パターンを作成する。

【００１５】荷の振れ角度及び角速度の検出は、スプレ
ッダ７に設けたマーカをトロリ５に取り付けた光学的装
置で検出するもの、スプレッダ７に設けたジャイロ等の
姿勢及び姿勢変位検出装置で検出するものなどで行うこ
とができる。また、荷の吊り下げ長さの検出は、昇降ド
ラム１２に随伴回転されるエンコーダにより昇降索の巻
き取り及び繰り出し量を検出して荷の吊り下げ長さに変
換することで実現される。

【００１６】トロリの運転パターンは、図３（ａ）に示
されるように、時間と速度とのグラフで示すことができ
る。この運転パターンにより、振れ止めスタート信号が
入力された時点からインチング運転によるトロリの加速
を開始するまでの時間（開始時間）Ａと、トロリの加速
度αと、トロリの加速を開始してから減速に切り替える
までの時間（加速時間）Ｂと、減速の加速度βと、減速
に切り替えてからトロリを停止させるまでの時間（減速
時間）Ｃとが指定される。また、インチング運転による
トロリの移動量は、この速度変化による三角形の面積で
表すことができる。従って、この三角形の面積が、振れ
止めスタート信号が入力されたときの荷の位置とトロリ
の位置との差に等しくなるように加速度及び加減速時間
Ｂ，Ｃを定め、かつトロリを停止させた時点で荷の振れ
角度及び荷の角速度がゼロになるように開始時間Ａを定
めればよい。

【００１７】振れ止め及び位置決め装置が図３（ａ）の
ようにトロリのインチング運転を行うときのトロリ及び
スプレッダの運動を図１により説明する。スプレッダ７
がコンテナ６を着脱するべき目的の位置の直上に来たと
き、振れ止めスタート信号が入力される。このときスプ
レッダ７はイの位置にあり、トロリ５はロの位置にある
ものとする。振れ止めスタート信号が入力されるとトロ
リ５は停止される。トロリ５がロの位置で停止している
あいだに、スプレッダ７はハの位置まで振れて戻ってく
る。このとき図３（ａ）で求めた開始時間Ａにインチン
グ運転を開始すると、トロリ５はイの位置まで移動して
停止する。これと同時に、スプレッダ７はイの位置に戻
ってくる。このとき、トロリ５とスプレッダ７とがコン
テナ６を着脱するべき目的の位置の直上に並び、かつス
プレッダ７の振れ角度θ及び角速度ωがゼロとなってい
る。

【００１８】このようにして、振れ止めと位置決めとが
同時に達成される。

【００１９】本発明によれば、運転者が入力操作を行う
のは、スプレッダ７がコンテナ６を着脱するべき目的の
位置の直上に来たときであり、このときのスプレッダ７
の位置は図４から明らかなように、運転席９の運転者か
ら見て目的の位置と同一視野にあるため判りやすい。こ
のため運転者の入力操作が容易になる。また、このとき
トロリ５が停止される位置はコンテナ６を着脱するべき
目的の位置の直上から振れ幅以内の範囲内であり、その
後のインチング運転で振れ止めと位置決めとが同時に行
われるので、手動運転の場合とよく似た運転内容となっ
ている。このため運転者には違和感がなく、運転内容が
判りやすい。

【００２０】このような振れ止め及び位置決めを行った
後にもなお振れが残留していた場合があったとする。振
れを止めるにはトロリ５を移動させることが必要にな
る。しかし、既に位置決めが終了しているので、トロリ
５を移動させても最終的に元の位置に戻さなくてはなら
ない。そこで、図３（ｂ）に示されるように、目標位置
の前後にトロリ５を移動させるようなインチング運転パ
ターンを設定し、トロリ５が目標位置で停止すると同時
に荷の振れが打ち消されるタイミングを算出し、このタ
イミングに従いトロリ５を目標位置の前後に移動させ
る。

【００２１】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００２２】（１）荷が運転者から見て判りやすい位置
に来たとき入力操作を行うので、運転者の入力操作が容
易になる。

【００２３】（２）手動運転の場合とよく似た運転内容
となっているため運転者には違和感がなく、判りやす
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施したときのトロリ及びスプ
レッダの運動の様子を示す側面図である。

【図２】本発明に係る振れ止め及び位置決め装置のブロ
ック図である。

【図３】（ａ）（ｂ）ともに、トロリの運転パターンを
示す速度変化図である。

【図４】コンテナクレーンの概略構造図である。

【符号の説明】

５ トロリ ６ 荷（コンテナ） ７ スプレッダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 太郎 東京都江東区毛利一丁目19番10号 石川島 播磨重工業株式会社江東事務所内 (72)発明者 林 亨 東京都江東区毛利一丁目19番10号 石川島 播磨重工業株式会社江東事務所内 Ｆターム(参考） 3F204 AA03 BA04 CA03 DA02 DA08 EA02 EA07 EA11 EA17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トロリより吊り下げた荷を搬送して停止
   させる際に、荷が荷を降ろそうとする位置に来たとき振
   れ止めスタート信号を入力すると共にトロリを停止さ
   せ、この振れ止めスタート信号が入力されたときの荷の
   位置をトロリの目標位置とし、荷の振れ角度及び角速度
   と荷の吊り下げ長さとから、トロリが目標位置で停止す
   ると同時に荷の振れが打ち消されるタイミングを算出
   し、このタイミングに従いトロリを目標位置までインチ
   ング運転により移動させることを特徴とするクレーンの
   振れ止め及び位置決め方法。
2. 【請求項２】 トロリを目標位置までインチング運転に
   より移動させても、荷がまだ振れている場合には、目標
   位置の前後にトロリを移動させて振れを減少させること
   を特徴とする請求項１記載のクレーンの振れ止め及び位
   置決め方法。