JP5983655B2 - Rope trolley type unloader and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、鉱石、石炭等のばら物を運搬船から陸揚げする際に用いられるロープトロリ式アンローダおよびその制御方法に関する。 The present invention relates to a rope trolley type unloader used when landing loose materials such as ore and coal from a transport ship and a control method thereof.
従来、例えば鉱石や石炭等のばら物を運搬船から陸揚げするために、橋形クレーン式アンローダが用いられている。橋形クレーン式アンローダは、岸壁などの接地面に敷設されたレール上を移動可能な複数の脚部上に水平に設置されたガーダと、ガーダの海側の端部に上下動可能に設けられたブームと、ブーム上を水平移動するトロリと、トロリから昇降可能に吊り下げられてばら物を運搬船から荷揚げするグラブバケットとを有する。 Conventionally, a bridge-type crane unloader has been used to land loose materials such as ore and coal from a transport ship. The bridge-type crane unloader is installed in a girder installed horizontally on a plurality of legs that can move on rails laid on the ground surface such as a quay, and on the sea side end of the girder so that it can move up and down. A boom, a trolley that horizontally moves on the boom, and a grab bucket that is suspended from the trolley so as to be lifted and lowered to unload the bulk material from the transport ship.
このような橋形クレーン式アンローダとしては、グラブバケットの開閉を行うための開閉ロープが巻き掛けられた2本の開閉ドラムと、グラブバケットの昇降を行うための巻上ロープ(支持ロープ)が巻き掛けられた2本の巻上ドラム(支持ドラム)とを有し、これら4本のドラムをそれぞれモータにより独立して回転させるようにし、これらドラムの駆動により、グラブバケットの開閉、昇降、横行の3つの動作を行うようにしたロープトロリ式アンローダが知られている(例えば特許文献1)。 As such a bridge type crane type unloader, two open / close drums wound with an open / close rope for opening / closing the grab bucket and a hoisting rope (support rope) for lifting / lowering the grab bucket are wound. There are two hoisting drums (support drums) that are hung, and these four drums are independently rotated by a motor, and by driving these drums, the grab bucket is opened / closed, raised / lowered, and traversed A rope trolley type unloader configured to perform three operations is known (for example, Patent Document 1).
特許文献1においては、2つの巻上ドラム(支持ドラム)を停止した状態で、2つの開閉ドラムにより開閉ロープを同時に繰り出すとグラブバケットが開き、また、これらを同時に巻き込むとグラブバケットが閉じられる。また、2つの巻上ドラム(支持ドラム)により巻上ロープ(支持ロープ)を繰り出す操作と、2つの開閉ドラムにより開閉ロープを繰り出す操作とを同時に行うとグラブバケットは下降し、逆に2つの巻上ドラム(支持ドラム)により巻上げロープ(支持ロープ)を巻込む操作と、2つの開閉ドラムにより開閉ロープを巻き込む操作とを同時に行うとグラブバケットは上昇する。さらに、一方の巻上ドラム(支持ドラム)および一方の開閉ドラムによるロープを巻込む操作と、他方の巻上ドラム(支持ドラム)および他方の開閉ドラムによるロープを繰り出す操作とを同時に行うことにより、トロリとともにグラブバケットが横行する。
In
一方、ロープトロリ式アンローダとしては、第1巻上ドラム、第2巻上ドラム、および開閉ドラムの3本のドラムを有し、第1巻上げドラムには、第1遊星歯車減速機構を介して第1巻上駆動モータを接続し、第2巻上ドラムには、第2遊星歯車減速機構を介して第2巻上駆動モータを接続するとともに、第1巻上ドラムおよび第2巻上ドラムには、第1遊星歯車減速機構および第2遊星歯車減速機構と同期歯車機構とを介して横行駆動モータを接続したものも提案されている(特許文献2)。 On the other hand, the rope trolley type unloader has three drums, a first winding drum, a second winding drum, and an open / close drum, and the first winding drum has a first planetary gear speed reduction mechanism through a first planetary gear reduction mechanism. The hoisting drive motor is connected, and the second hoisting drum is connected to the second hoisting drum via the second planetary gear reduction mechanism, and the first hoisting drum and the second hoisting drum are A structure in which a traverse drive motor is connected via a first planetary gear reduction mechanism, a second planetary gear reduction mechanism, and a synchronous gear mechanism has also been proposed (Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、グラブバケットの開閉時、昇降時、横行時に4つのドラムは異なる動作を行うため、これらを駆動するモータをそれぞれ独立して制御する必要があるが、グラブバケットの横行時には、グラブバケットが閉じた状態で、一方の巻上ドラムと一方の開閉ドラムによるロープを巻込む操作と、他方の巻上ドラムと他方の開閉ドラムによるロープを繰り出す操作とを同時に行う必要があり、巻上ドラム用のモータと開閉ドラム用モータの回転速度のわずかな違いによってグラブバケットが開いて荷こぼれが生じるおそれがある。
However, in the technique disclosed in
一方、特許文献2に開示された技術では、このような問題は生じないが、機械的に複雑な遊星歯車機構を採用しているため、保全上のリスクが大きくなるとともに、遊星歯車機構は精度が要求されるため、トラブルに対応するためには、予備品を常に備えている必要がある。 On the other hand, the technique disclosed in Patent Document 2 does not cause such a problem, but adopts a mechanically complex planetary gear mechanism, which increases the maintenance risk and the accuracy of the planetary gear mechanism. Therefore, it is necessary to always have spare parts to deal with troubles.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、機械的に複雑な機構を用いることなく、グラブバケットを横行させる際に、グラブバケットを確実に閉じた状態とすることができる、ロープトロリ式アンローダおよびその制御方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a rope trolley capable of reliably closing a grab bucket when traversing the grab bucket without using a mechanically complicated mechanism. It is an object to provide an expression unloader and a control method thereof.
上記課題を解決するため、本発明は、以下の(1)および(2)を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides the following (1) and (2).
(1) ガーダおよびブーム上を走行するトロリと、
前記トロリから吊り下げられるグラブバケットと、
前記グラブバケットを前記トロリに対して昇降させ、開閉させ、前記トロリとともに横行させる第1、第2、第3および第4の駆動機構と、
前記第1、第2、第3および第4の駆動機構を制御する制御装置と
を備え、
前記第1および第2の駆動機構は、それぞれ、支持ドラムと、前記支持ドラムを駆動するための支持モータと、前記トロリに設けられた互いに異なるシーブを介して前記支持ドラムと前記グラブバケットとをつなぐ支持ロープとを有し、
前記第3および第4の駆動機構は、それぞれ、開閉ドラムと、前記開閉ドラムを駆動するための開閉モータと、前記トロリに設けられた互いに異なるシーブを介して前記開閉ドラムと前記グラブバケットとをつなぐ開閉ロープとを有し、
前記支持ドラムを停止した状態で、前記第3および第4の駆動機構の前記開閉モータにより前記開閉ドラムを回転させて前記開閉ロープを繰り出すことにより前記グラブバケットを開き、前記開閉ドラムを反対側に回転させて前記開閉ロープを巻き込むことにより前記グラブバケットを閉じ、
前記グラブバケットを閉じた状態で、前記第1および第2の駆動機構の前記支持モータにより前記支持ドラムを回転させて前記支持ロープを繰り出す操作と、前記第3および第4の駆動機構の前記開閉モータにより前記開閉ドラムを回転させて開閉ロープを繰り出す操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを下降させ、逆に支持ロープを巻き込む操作と、前記開閉ロープを巻き込む操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを上昇させ、
前記グラブバケットを閉じた状態で、前記第1の駆動機構の前記支持モータおよび前記第3の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを繰り出す操作と、前記第2の駆動機構の前記支持モータおよび前記第4の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを巻き込む操作とを同時に行うことにより、または前記第1の駆動機構の前記支持モータおよび前記第3の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを巻き込む操作と、前記第2の駆動機構の前記支持モータおよび前記第4の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを繰り出す操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを前記トロリとともに横行させ、
前記制御装置は、前記第1〜第4の駆動機構の各モータについて、個別的に速度制御器および電流制御系を有し、かつ前記グラブバケットを前記トロリとともに横行動作させる際に、対応する支持モータおよび開閉モータについて、前記電流制御系の電流値の偏差を求め、その偏差に基づいて、当該支持モータと開閉モータの速度が同調するように同調制御を行うことを特徴とするロープトロリ式アンローダ。
(1) A trolley that runs on the girder and boom,
A grab bucket suspended from the trolley;
First, second, third and fourth drive mechanisms for raising and lowering the grab bucket with respect to the trolley, opening and closing, and traversing with the trolley;
A control device for controlling the first, second, third and fourth drive mechanisms;
Each of the first and second drive mechanisms includes a support drum, a support motor for driving the support drum, and the support drum and the grab bucket via different sheaves provided in the trolley. And a supporting rope to be connected,
Each of the third and fourth drive mechanisms includes an open / close drum, an open / close motor for driving the open / close drum, and the open / close drum and the grab bucket via different sheaves provided on the trolley. And an open / close rope to connect,
With the support drum stopped, the grab bucket is opened by rotating the open / close drum by the open / close motor of the third and fourth drive mechanisms and feeding the open / close rope, and the open / close drum is turned to the opposite side. Rotate and close the grab bucket by winding the open / close rope,
With the grab bucket closed, an operation of rotating the support drum by the support motor of the first and second drive mechanisms to feed out the support rope, and the opening and closing of the third and fourth drive mechanisms By simultaneously performing the operation of rotating the opening / closing drum by rotating the opening / closing drum by a motor and lowering the grab bucket and conversely winding the support rope, and performing the operation of winding the opening / closing rope, Raise the grab bucket,
With the grab bucket closed, the support drum of the first drive mechanism and the opening / closing motor of the third drive mechanism rotate the support drum and the opening / closing drum corresponding thereto to cope with them. The operation of feeding out the support rope and the opening / closing rope, and the support motor of the second drive mechanism and the opening / closing motor of the fourth drive mechanism rotate the corresponding support drum and the opening / closing drum. The support rope and the opening / closing rope corresponding to these are simultaneously operated, or the support motor of the first drive mechanism and the opening / closing motor of the third drive mechanism correspond to these. The support rope and the opening / closing drum are rotated to correspond to the support rope and The operation of winding the open / close rope and the support motor of the second drive mechanism and the open / close motor of the fourth drive mechanism rotate the corresponding support drum and the open / close drum to correspond to them. By simultaneously carrying out the operation of drawing out the support rope and the opening and closing rope, the grab bucket is moved along with the trolley,
The control device has a speed controller and a current control system individually for each of the motors of the first to fourth drive mechanisms, and supports correspondingly when the grab bucket is traversed together with the trolley. A rope trolley type unloader characterized in that, for a motor and an opening / closing motor, a deviation of a current value of the current control system is obtained, and based on the deviation, tuning control is performed so that the speeds of the support motor and the opening / closing motor are synchronized.
(2)ガーダおよびブーム上を走行するトロリと、前記トロリから吊り下げられるグラブバケットと、前記グラブバケットを前記トロリに対して昇降させ、開閉させ、前記トロリとともに横行させる第1、第2、第3および第4の駆動機構とを備え、前記第1および第2の駆動機構は、それぞれ、支持ドラムと、前記支持ドラムを駆動するための支持モータと、前記トロリに設けられた互いに異なるシーブを介して前記支持ドラムと前記グラブバケットとをつなぐ支持ロープとを有し、前記第3および第4の駆動機構は、それぞれ、開閉ドラムと、前記開閉ドラムを駆動するための開閉モータと、前記トロリに設けられた互いに異なるシーブを介して前記開閉ドラムと前記グラブバケットとをつなぐ開閉ロープとを有し、前記支持ドラムを停止した状態で、前記第3および第4の駆動機構の前記開閉モータにより前記開閉ドラムを回転させて前記開閉ロープを繰り出すことにより前記グラブバケットを開き、前記開閉ドラムを反対側に回転させて前記開閉ロープを巻き込むことにより前記グラブバケットを閉じ、前記グラブバケットを閉じた状態で、前記第1および第2の駆動機構の前記支持モータにより前記支持ドラムを回転させて前記支持ロープを繰り出す操作と、前記第3および第4の駆動機構の前記開閉モータにより前記開閉ドラムを回転させて開閉ロープを繰り出す操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを下降させ、逆に支持ロープを巻き込む操作と、前記開閉ロープを巻き込む操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを上昇させ、前記グラブバケットを閉じた状態で、前記第1の駆動機構の前記支持モータおよび前記第3の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを繰り出す操作と、前記第2の駆動機構の前記支持モータおよび前記第4の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを巻き込む操作とを同時に行うことにより、または前記第1の駆動機構の前記支持モータおよび前記第3の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを巻き込む操作と、前記第2の駆動機構の前記支持モータおよび前記第4の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを繰り出す操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを前記トロリとともに横行させるロープトロリ式アンローダの制御方法であって、
前記第1〜第4の駆動機構の各モータについて、個別的に速度制御および電流制御を行い、かつ前記グラブバケットを前記トロリとともに横行動作させる際に、対応する支持モータおよび開閉モータについて、前記電流制御の際の電流値の偏差を求め、その偏差に基づいて、当該支持モータと開閉モータの速度が同調するように同調制御を行うことを特徴とするロープトロリ式アンローダの制御方法。
(2) A trolley that travels on the girder and the boom, a grab bucket that is suspended from the trolley, and a first, second, and second that causes the grab bucket to move up and down relative to the trolley, open and close, and traverse with the trolley. 3 and a fourth drive mechanism, and the first and second drive mechanisms respectively include a support drum, a support motor for driving the support drum, and different sheaves provided on the trolley. A support rope that connects the support drum and the grab bucket, and the third and fourth drive mechanisms respectively include an open / close drum, an open / close motor for driving the open / close drum, and the trolley. And an open / close rope connecting the open / close drum and the grab bucket via different sheaves provided on the In this state, the open / close drum is rotated by the open / close motor of the third and fourth drive mechanisms and the open / close rope is extended to open the grab bucket, and the open / close drum is rotated to the opposite side to open / close the open / close drum. Closing the grab bucket by winding a rope, and rotating the support drum by the support motor of the first and second drive mechanisms in the state where the grab bucket is closed; Simultaneously performing the operation of rotating the open / close drum by the open / close motors of the third and fourth drive mechanisms and feeding the open / close rope, lowering the grab bucket and conversely winding the support rope; The grab bucket is raised by simultaneously performing the operation of winding the rope, and the grab With the bucket closed, the support drum of the first drive mechanism and the opening / closing motor of the third drive mechanism rotate the support drum and the opening / closing drum corresponding to them to correspond to the above. The operation of feeding out the support rope and the opening / closing rope and the support motor of the second drive mechanism and the opening / closing motor of the fourth drive mechanism rotate the corresponding support drum and the opening / closing drum to rotate them. The support rope and the opening / closing rope corresponding to each other at the same time, or the support motor corresponding to the first drive mechanism and the opening / closing motor corresponding to the third drive mechanism The drum and the opening / closing drum are rotated to correspond to the support rope and the opening / closing rod. The operation of winding a loop, and the support motor of the second drive mechanism and the opening / closing motor of the fourth drive mechanism rotate the support drum and the opening / closing drum corresponding thereto, and correspond to them. A rope trolley type unloader control method for traversing the grab bucket with the trolley by simultaneously performing a support rope and an operation of drawing out the opening and closing rope,
When each of the motors of the first to fourth drive mechanisms performs speed control and current control individually, and when the grab bucket is traversed together with the trolley, the currents of the corresponding support motor and opening / closing motor are A control method for a rope trolley type unloader, wherein a deviation of a current value at the time of control is obtained, and tuning control is performed based on the deviation so that the speeds of the support motor and the opening / closing motor are synchronized.
本発明によれば、横行動作の際に、対応する支持モータと開閉モータの電流制御系における電流値の偏差をとり、それに基づいて、当該支持モータと開閉モータの速度が同調するように同調制御を行うので、これら支持モータと開閉モータのトルクの変動が生じた場合でもこれらの速度を確実に一致させることができ、横行時の荷こぼれを確実に防止することができる。また、遊星歯車機構等の機械的に複雑な機構を用いないので、保全上のリスクが大きくなることがなく、また、予備品を常に備えている必要もない。 According to the present invention, during the traversing operation, the deviation of the current value in the current control system of the corresponding support motor and the opening / closing motor is taken, and based on this, the tuning control is performed so that the speeds of the support motor and the opening / closing motor are synchronized. Therefore, even when the torque of the support motor and the opening / closing motor fluctuates, these speeds can be made to coincide with each other, and spillage during traversing can be reliably prevented. Further, since a mechanically complicated mechanism such as a planetary gear mechanism is not used, maintenance risk does not increase, and it is not necessary to always have spare parts.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るロープトロリ式アンローダの全体構成を示す側面図、図2は図1のロープトロリ式アンローダにおける駆動部を示す斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a rope trolley type unloader according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a drive unit in the rope trolley type unloader of FIG.
このロープトロリ式アンローダ1は、岸壁10の設置面に敷設されたレール11上を移動可能となっており、レール11上を走行する海側の前脚13および陸側の後脚14と、前脚13および後脚14の上に水平に設置されたガーダ15と、ガーダ15の海側の端部に俯仰可能に取り付けられたブーム16と、これらブーム16およびガーダ15の上をそれらの長手方向に沿って横行するトロリ17と、トロリ17からロープにより吊下げられて昇降および開閉が可能に設けられたグラブバケット18と、ロープの操作によりグラブバケット18の昇降・開閉・横行動作を行うための駆動部19とを有する。グラブバケット18は、鉱石等のばら物を運搬船20から荷揚げするために用いられ、グラブバケット18により荷揚げされた鉱石等は、ホッパ21に受け入れられる。ホッパ21に貯留された鉱石等は、コンベア22により搬出される。
The rope
図2に示すように、駆動部19は、グラブバケット18の昇降・開閉・横行動作を行うための第1〜第4の駆動機構31、32、33、34と、これらを制御する制御装置35とを有する。
As shown in FIG. 2, the
第1の駆動機構31および第2の駆動機構32は、主にグラブバケット18の昇降動作を行うものであり、第1の駆動機構31は、支持ドラム41と、支持ドラム41を駆動するための支持モータ42と、減速機43と、支持ドラム41とグラブバケット18とを繋ぐ支持ロープ44とを有し、第2の駆動機構32は、支持ドラム51と、支持ドラム51を駆動するための支持モータ52と、減速機53と、支持ドラム51とグラブバケット18とを繋ぐ支持ロープ54とを有する。支持ドラム41、51は、支持モータ42、52により回転されることにより、支持ロープ44、54の繰り出しおよび巻き込みを行うことが可能となっており、それによりグラブバケット18が昇降されるようになっている。
The
第3の駆動機構33および第4の駆動機構34は、主にグラブバケット18の開閉動作を行うものであり、第3の駆動機構33は、開閉ドラム61と、開閉ドラム61を駆動するための開閉モータ62と、減速機63と、開閉ドラム61とグラブバケット18とを繋ぐ開閉ロープ64とを有し、第4の駆動機構34は、開閉ドラム71と、開閉ドラム71を駆動するための開閉モータ72と、減速機73と、開閉ドラム71とグラブバケット18とを繋ぐ開閉ロープ74とを有する。
The
第1の駆動機構31の支持ロープ44は、対応する支持ドラム41から、ブーム16の海側端部に設けられた第1のシーブ45、およびトロリ17の中の海側に設けられた第2のシーブ46を経て、グラブバケット18に接続されている。
The
第2の駆動機構32の支持ロープ54は、対応する支持ドラム51から、ガーダ15の陸側端部に設けられた第3のシーブ55、およびトロリ17の中の陸側に設けられた第4のシーブ56を経て、グラブバケット18に接続されている。
The
第3の駆動機構33の開閉ロープ64は、対応する開閉ドラム61から、ブーム16の海側端部に設けられた第5のシーブ65、およびトロリ17の中の海側に設けられた第6のシーブ66を経て、グラブバケット18に接続されている。
The opening / closing
第4の駆動機構34の開閉ロープ74は、対応する開閉ドラム71から、ガーダ15の陸側端部に設けられた第7のシーブ75、およびトロリ17の中の陸側に設けられた第8のシーブ76を経て、グラブバケット18に接続されている。
The open /
グラブバケット18は、図3、4に示すように、2つの本体部81、82を有し、本体部81、82は、固定ピン83により外側支持アーム84に固定され、固定ピン85により内側支持アーム86に固定されている。外側支持アーム84の上部には固定部材87が取り付けられており、固定部材87には支持ロープ44および54が取り付けられている。また、内側支持アーム86の内部には2つのシーブ88が取り付けられ、開閉ロープ64および74はそれぞれシーブ88を経由して2つの外側支持アーム84を結合する結合部84aに取り付けられている。したがって、グラブバケット18の本体部81,82は、支持ロープ44、54および開閉ロープ64、74によって支持されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
そして、第1および第2の駆動機構31、32の支持ドラム41、51を停止した状態で、第3および第4の駆動機構33、34の開閉モータ62、72により開閉ドラム61、71を回転させて開閉ロープ64,74を同時に繰り出すと、図3に示すように、グラブバケット18が開き、開閉ドラム61、71を反対側に回転させて開閉ロープ64,74を同時に巻き込むと、図4に示すように、グラブバケットが閉じられる。
The open /
また、グラブバケット18を閉じた状態で、第1および第2の駆動機構31、32の支持モータ42、52により支持ドラム41、51を回転させて支持ロープ44、54を繰り出す操作と、第3および第4の駆動機構33、34の開閉モータ62、72により開閉ドラム61、71を回転させて開閉ロープ64、74を繰り出す操作とを同時に行うとグラブバケット18は下降し、逆に支持ロープ44、54を巻き込む操作と、開閉ロープ64、74を巻き込む操作とを同時に行うとグラブバケット18は上昇する。
In addition, with the
さらに、グラブバケット18を閉じた状態で、第1の駆動機構31の支持モータ42および第3の駆動機構33の開閉モータ62により、支持ドラム41および開閉ドラム61を回転させて、支持ロープ44および開閉ロープ64を繰り出す操作と、第2の駆動機構32の支持モータ52および第4の駆動機構34の開閉モータ72により、支持ドラム51および開閉ドラム71を回転させて、支持ロープ54および開閉ロープ74を巻き込む操作とを同時に行うことにより、トロリ17がレール23上を矢印A方向(海側へ向かう方向)に沿って横行し、支持ロープ44および開閉ロープ64を巻き込む操作と、支持ロープ54および開閉ロープ74を繰り出す操作とを同時に行うことにより、トロリ17が矢印B方向(陸側へ向かう方向)に沿って横行する。
Further, with the
トロリ17は車輪24を有しており、トロリ17が横行する際には、この車輪24を介してガーダ15およびブーム16上に設けられたレール23上を走行するようになっている。
The
なお、第1の駆動機構31と第3の駆動機構33とは、海側の駆動機構として一対をなし、第2の駆動機構32と第4の駆動機構34とは、陸側の駆動機構として一対をなす。
The
図5に示すように、制御装置35は、グラブバケット18の開閉・昇降・横行の各操作を行うための操作部36と、操作部36からの操作指令に基づいて、第1および第2の駆動機構31、32の支持モータ42、52、ならびに第3および第4の駆動機構33、34の開閉モータ62、72に速度指令を与える速度指令部37と、速度指令部37からの速度指令に基づいてモータ42、52、62、72の速度および電流の制御を行う速度・電流制御部38とを有する。
As shown in FIG. 5, the
速度・電流制御部38は、インバータとして構成されており、速度指令部37からの各駆動機構のモータに対する速度指令に応じて、各モータを独立して速度・電流制御するとともに、横行時にのみ、海側の第3の駆動機構33の開閉モータ62の速度が第1の駆動機構31の支持モータ42の速度に同調するようにトルクを制御する同調制御を行い、かつ陸側の第4の駆動機構34の開閉モータ72の速度が第2の駆動機構32の支持モータ52の速度に同調するようにトルクを制御する同調制御を行う。
The speed /
図6は、速度・電流制御部38の制御ブロック図であり、海側の支持モータ42および開閉モータ62に対応する部分を示すものである。なお、陸側の支持モータ52および開閉モータ72の制御ブロック図も全く同様である。
FIG. 6 is a control block diagram of the speed /
速度・電流制御部38の海側の支持モータ42および開閉モータ62に対応する部分は、支持モータ42に対応する第1支持モータ制御部101と、開閉モータ62に対応する第1開閉モータ制御部102と、同調制御部103とを有する。
Portions of the speed /
第1支持モータ制御部101は、速度指令部37の制御指令(Va*(%))と支持モータ42の測定値Vam(%)に基づいて速度制御を行う速度制御器(ASR)111と、電流制御系(ACR)112とを有する。速度制御器(ASR)111はPI制御を行うものであり、P・(1+sTi)/sTiで表される。ただし、Pは比例ゲインであり、Tiは速度制御器の積分ゲイン(積分時間)である。電流制御系(ACR)112は、電流指令値に対して実際の電流までの遅れ特性を1次遅れで加味して電流制御を行うものであり、1/(1+sTa)で表される。ただし、Taは電流制御系の1次遅れ時定数である。電流制御系112から出力された電流Iaはトルク換算器113でトルク換算され(定格トルクTmを100%とする)、外乱としての負荷トルク114を加味し、さらに支持ドラム41のドラム慣性115を加味し、積分器116で積分され、パルス変調器(PWM)117でパルス変調される。そして、得られた速度信号Vaが支持モータ42に与えられる。支持モータ42の速度はパルスジェネレータ(PG)118で測定され、その測定値は測定値調整部119において、最高速度(r/min)を100%とした百分率に換算されるとともに、モータ速度計測系の遅れを加味した調整がなされ、測定値Vam(%)とされる。
The first support
第1開閉モータ制御部102は、速度指令部37の制御指令(Vc*(%))と開閉モータ62の測定値Vcm(%)に基づいて速度制御を行う速度制御器(ASR)121と、電流制御系(ACR)122とを有する。速度制御器(ASR)121はPI制御を行うものであり、速度制御器(ASR)111と同様、P・(1+sTi)/sTiで表される。電流制御系(ACR)122は、電流指令値に対して実際の電流までの遅れ特性を1次遅れで加味して電流制御を行うものであり、電流制御系(ACR)112と同様、1/(1+sTa)で表される。電流制御系122から出力された電流Icはトルク換算器123でトルク換算され(定格トルクTmを100%とする)、外乱としての負荷トルク124を加味し、さらに開閉ドラム61のドラム慣性125を加味し、積分器126で積分され、パルス変調器(PWM)127でパルス変調される。そして、得られた速度信号Vcが開閉モータ62に与えられる。開閉モータ62の速度はパルスジェネレータ(PG)128で測定され、その測定値は測定値調整部129において、最高速度(r/min)を100%とした百分率に換算されるとともに、モータ速度計測系の遅れを加味した調整がなされ、測定値Vcm(%)とされる。
The first opening / closing
同調制御部103は、第3の駆動機構33の開閉モータ62と第4の駆動機構34の開閉モータ72によりグラブバケット18が閉じられて横行する際に、スイッチ131および132をONとし、第1支持モータ制御部101の電流制御系(ACR)112から出力された電流値Iaと、第1開閉モータ制御部102の電流制御系(ACR)122から出力された電流値Icの偏差をとり、その偏差に基づく速度差が解消されるように同調制御を行う。具体的には、電流値IaとIcの偏差をとった後、速度換算して第1開閉モータ制御部102の速度制御器121に制御信号を送り、支持モータ42の速度と開閉モータ62の速度とが一致するように同調制御する。このとき、ゲイン133、134を調整するとともに、積分器135により速度に換算する。
When the
なお、制御装置35は、開閉モータ62、72によりグラブバケット18を閉じる際に、十分なトルクで閉じることができるように、状態方程式が決定されることが好ましい。
It is preferable that the state equation is determined so that the
以上のように構成されたロープトロリ式アンローダにおいては、岸壁10に運搬船20を接岸させる際には、ブーム16を図1の二点鎖線の位置に退避させておき、運搬船20が接岸した時点で、ブーム16を水平状態にし、運搬船20内の鉱石等の陸揚げの準備をする。この状態で、トロリ17をブーム16に沿って運搬船20に対応する所定位置へ移動させ、グラブバケット18を下降させ、グラブバケット18を開き、鉱石等を収容した後、グラブバケット18を閉じ、上昇させる。そして、グラブバケット18を閉じた状態で、トロリ17とともに鉱石等を収容したグラブバケット18を陸側へ横行させ、グラブバケット18がホッパ21の上方に達した時点で、グラブバケット18を下降させて開き、グラブバケット18内の鉱石等をホッパ21内に投入する。ホッパ21に投入された鉱石等は、コンベア22により搬出される。
In the rope trolley type unloader configured as described above, when bringing the
この時のグラブバケット18の昇降・開閉・横行動作は、第1〜第4の駆動機構31〜34により行われ、このとき、制御装置35では、2つの支持ドラムを駆動する2つの支持モータおよび2つの開閉ドラムを駆動する2つの開閉モータを、それぞれ独立して速度制御可能であるので、シンプルで高精度の制御を行うことができる。
The raising / lowering / opening / closing / traversing operation of the
ところで、グラブバケット18を閉じた状態で横行動作させて鉱石等を運搬する際には、上述したように、海側の支持ドラム41および開閉ドラム61による支持ロープ44および開閉ロープ64を巻込む操作と、陸側の支持ドラム51および開閉ドラム71による支持ロープ54および開閉ロープ74を繰り出す操作とを同時に行う必要があり、このとき海側の支持モータ42と開閉モータ62の間の速度、および陸側の支持モータ52と開閉モータ72の間の速度にわずかな違いが生じると、グラブバケットが開いて荷こぼれが生じるおそれがある。しかし、2つの支持ドラム41、51を駆動する2つの支持モータ42、52および2つの開閉ドラム61、71を駆動する2つの開閉モータ62,72の速度制御を独立に行っただけでは、外乱等の影響により、海側の支持モータ42と開閉モータ62の間の速度差、および陸側の支持モータ52と開閉モータ72の間の速度差を完全に解消できない可能性がある。
By the way, when transporting ore and the like by traversing with the
そこで、本実施形態では、横行動作の際に、海側の支持モータ42と開閉モータ62の電流制御系における電流値の偏差をとり、それに基づいて、支持モータ42と開閉モータ62の速度が同調するように同調制御を行い、陸側の支持モータ52と開閉モータ72にも同様の制御を行う。すなわち、電流値はトルクに比例するため、独立制御だけでは、外乱等の影響により支持モータ42と開閉モータ62のトルク、および支持モータ52と開閉モータ72のトルクが変動した場合に、それに対応して支持モータ42と開閉モータ62の速度に差が出るおそれがあるが、このように電流制御系における電流値の偏差に基づいてモータ速度の同調制御を行うことにより、モータ42と62の速度、およびモータ52と72の速度を確実に一致させることができ、横行時の荷こぼれを確実に防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, during the traversing operation, the current value deviation in the current control system of the sea-
また、駆動機構は、基本的に、ドラムとモータと減速機とロープとシーブとを用いたものであり、遊星歯車機構等の機械的に複雑な機構を用いないので、保全上のリスクが大きくなることがなく、また、予備品を常に備えている必要もない。 The drive mechanism basically uses a drum, a motor, a speed reducer, a rope, and a sheave, and does not use a mechanically complicated mechanism such as a planetary gear mechanism. And there is no need to always have spare parts.
さらに、駆動機構としてモータとドラムとの間に一般的な減速機を用いているため、トラブル時に迅速な対応が可能であり、リスクを低減することができる。 Furthermore, since a general speed reducer is used between the motor and the drum as the drive mechanism, it is possible to quickly respond to troubles and reduce the risk.
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、バケット18の構造は、本実施形態のものに限らず、2本の支持ロープと2本の開閉ロープとにより動作されるものであればよい。また、第1〜第4の駆動機構のドラムの位置は、上記実施形態の位置に限るものではない。さらに、速度・電流制御部38の構成は例示に過ぎず、各モータの独立制御と、横行時における支持モータと開閉モータの速度の同調制御を行えるものであれば上記構成に限るものではない。
The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, the structure of the
1 ロープトロリ式アンローダ
11 レール
15 ガーダ
16 ブーム
17 トロリ
18 グラブバケット
19 駆動部
20 運搬船
31〜34 第1〜第4の駆動部
35 制御装置
36 操作部
37 速度指令部
38 速度・電流制御部
41、51 支持ドラム
42、52 支持モータ
43、53、63、73 減速機
44、54 支持ロープ
61、71 開閉ドラム
62、72 開閉モータ
64、74 開閉ロープ
45、46、55、56、65、66、75、76 第1〜第8のシーブ
101 第1支持モータ制御部
102 第1開閉モータ制御部
103 同調制御部
111、121 速度制御器(ASR)
112、122 電流制御系(ACR)
113、123 トルク換算器
114、124 負荷トルク
115、125 ドラム慣性
116、126、135 積分器
117、127 パルス変調器
118、128 パルスジェネレータ
119、129 測定値調整部
131、132 スイッチ
133、134 ゲイン
DESCRIPTION OF
112, 122 Current control system (ACR)
113, 123
Claims (2)
前記トロリから吊り下げられるグラブバケットと、
前記グラブバケットを前記トロリに対して昇降させ、開閉させ、前記トロリとともに横行させる第1、第2、第3および第4の駆動機構と、
前記第1、第2、第3および第4の駆動機構を制御する制御装置と
を備え、
前記第1および第2の駆動機構は、それぞれ、支持ドラムと、前記支持ドラムを駆動するための支持モータと、前記トロリに設けられた互いに異なるシーブを介して前記支持ドラムと前記グラブバケットとをつなぐ支持ロープとを有し、
前記第3および第4の駆動機構は、それぞれ、開閉ドラムと、前記開閉ドラムを駆動するための開閉モータと、前記トロリに設けられた互いに異なるシーブを介して前記開閉ドラムと前記グラブバケットとをつなぐ開閉ロープとを有し、
前記支持ドラムを停止した状態で、前記第3および第4の駆動機構の前記開閉モータにより前記開閉ドラムを回転させて前記開閉ロープを繰り出すことにより前記グラブバケットを開き、前記開閉ドラムを反対側に回転させて前記開閉ロープを巻き込むことにより前記グラブバケットを閉じ、
前記グラブバケットを閉じた状態で、前記第1および第2の駆動機構の前記支持モータにより前記支持ドラムを回転させて前記支持ロープを繰り出す操作と、前記第3および第4の駆動機構の前記開閉モータにより前記開閉ドラムを回転させて開閉ロープを繰り出す操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを下降させ、逆に支持ロープを巻き込む操作と、前記開閉ロープを巻き込む操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを上昇させ、
前記グラブバケットを閉じた状態で、前記第1の駆動機構の前記支持モータおよび前記第3の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを繰り出す操作と、前記第2の駆動機構の前記支持モータおよび前記第4の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを巻き込む操作とを同時に行うことにより、または前記第1の駆動機構の前記支持モータおよび前記第3の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを巻き込む操作と、前記第2の駆動機構の前記支持モータおよび前記第4の駆動機構の前記開閉モータにより、これらに対応する前記支持ドラムおよび前記開閉ドラムを回転させてこれらに対応する前記支持ロープおよび前記開閉ロープを繰り出す操作とを同時に行うことにより、前記グラブバケットを前記トロリとともに横行させ、
前記制御装置は、前記第1〜第4の駆動機構の各モータについて、個別的に速度制御器および電流制御系を有し、かつ前記グラブバケットを前記トロリとともに横行動作させる際に、対応する支持モータおよび開閉モータについて、前記電流制御系の電流値の偏差を求め、その偏差に基づいて、当該支持モータと開閉モータの速度が同調するように同調制御を行うことを特徴とするロープトロリ式アンローダ。 A trolley running on the girder and boom,
A grab bucket suspended from the trolley;
First, second, third and fourth drive mechanisms for raising and lowering the grab bucket with respect to the trolley, opening and closing, and traversing with the trolley;
A control device for controlling the first, second, third and fourth drive mechanisms;
Each of the first and second drive mechanisms includes a support drum, a support motor for driving the support drum, and the support drum and the grab bucket via different sheaves provided in the trolley. And a supporting rope to be connected,
Each of the third and fourth drive mechanisms includes an open / close drum, an open / close motor for driving the open / close drum, and the open / close drum and the grab bucket via different sheaves provided on the trolley. And an open / close rope to connect,
With the support drum stopped, the grab bucket is opened by rotating the open / close drum by the open / close motor of the third and fourth drive mechanisms and feeding the open / close rope, and the open / close drum is turned to the opposite side. Rotate and close the grab bucket by winding the open / close rope,
With the grab bucket closed, an operation of rotating the support drum by the support motor of the first and second drive mechanisms to feed out the support rope, and the opening and closing of the third and fourth drive mechanisms By simultaneously performing the operation of rotating the opening / closing drum by rotating the opening / closing drum by a motor and lowering the grab bucket and conversely winding the support rope, and performing the operation of winding the opening / closing rope, Raise the grab bucket,
With the grab bucket closed, the support drum of the first drive mechanism and the opening / closing motor of the third drive mechanism rotate the support drum and the opening / closing drum corresponding thereto to cope with them. The operation of feeding out the support rope and the opening / closing rope, and the support motor of the second drive mechanism and the opening / closing motor of the fourth drive mechanism rotate the corresponding support drum and the opening / closing drum. The support rope and the opening / closing rope corresponding to these are simultaneously operated, or the support motor of the first drive mechanism and the opening / closing motor of the third drive mechanism correspond to these. The support rope and the opening / closing drum are rotated to correspond to the support rope and The operation of winding the open / close rope and the support motor of the second drive mechanism and the open / close motor of the fourth drive mechanism rotate the corresponding support drum and the open / close drum to correspond to them. By simultaneously carrying out the operation of drawing out the support rope and the opening and closing rope, the grab bucket is moved along with the trolley,
The control device has a speed controller and a current control system individually for each of the motors of the first to fourth drive mechanisms, and supports correspondingly when the grab bucket is traversed together with the trolley. A rope trolley type unloader characterized in that, for a motor and an opening / closing motor, a deviation of a current value of the current control system is obtained, and based on the deviation, tuning control is performed so that the speeds of the support motor and the opening / closing motor are synchronized.
前記第1〜第4の駆動機構の各モータについて、個別的に速度制御および電流制御を行い、かつ前記グラブバケットを前記トロリとともに横行動作させる際に、対応する支持モータおよび開閉モータについて、前記電流制御の際の電流値の偏差を求め、その偏差に基づいて、当該支持モータと開閉モータの速度が同調するように同調制御を行うことを特徴とするロープトロリ式アンローダの制御方法。 A trolley that travels on the girder and the boom, a grab bucket that is suspended from the trolley, and a first, second, third, and third that causes the grab bucket to move up and down relative to the trolley, open and close, and traverse with the trolley. 4, each of the first and second drive mechanisms via a support drum, a support motor for driving the support drum, and different sheaves provided on the trolley. A support rope that connects the support drum and the grab bucket; and the third and fourth drive mechanisms are provided in the trolley, an opening / closing drum, an opening / closing motor for driving the opening / closing drum, respectively. And an open / close rope connecting the open / close drum and the grab bucket via different sheaves, and the support drum is stopped. The open / close drum is rotated by the open / close motor of the third and fourth drive mechanisms and the open / close rope is extended to open the grab bucket, and the open / close drum is rotated to the opposite side to open the open / close rope. The grab bucket is closed by entraining, and in the state where the grab bucket is closed, the support drum of the first and second drive mechanisms is rotated by the support drum to feed the support rope; Simultaneously rotating the open / close drum by the open / close motors of the third and fourth drive mechanisms and feeding the open / close rope to lower the grab bucket, and conversely winding the support rope; The grab bucket is raised by simultaneously performing the operation of winding the grab bucket and the grab bucket The support drum and the open / close drum corresponding thereto are rotated by the support motor of the first drive mechanism and the open / close motor of the third drive mechanism in a state where the support drum of the first drive mechanism is closed. The operation of feeding out the support rope and the opening / closing rope and the support motor of the second drive mechanism and the opening / closing motor of the fourth drive mechanism rotate the corresponding support drum and the opening / closing drum to rotate them. The support rope and the opening / closing rope corresponding to each other at the same time, or the support motor corresponding to the first drive mechanism and the opening / closing motor corresponding to the third drive mechanism Rotating the drum and the open / close drum to rotate the support rope and the open / close rope corresponding thereto The support rope corresponding to them and the support rope corresponding to these by rotating the winding operation, and the support motor of the second drive mechanism and the opening / closing motor of the fourth drive mechanism, and A rope trolley type unloader control method for traversing the grab bucket with the trolley by simultaneously performing an operation of drawing out the opening and closing rope,
When each of the motors of the first to fourth drive mechanisms performs speed control and current control individually, and when the grab bucket is traversed together with the trolley, the currents of the corresponding support motor and opening / closing motor are A control method for a rope trolley type unloader, wherein a deviation of a current value at the time of control is obtained, and tuning control is performed based on the deviation so that the speeds of the support motor and the opening / closing motor are synchronized.
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