JP2005344472A - Hatch cover operating apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hatch cover operating apparatus capable of automatically stopping the hatch cover without requiring any special device. <P>SOLUTION: A hatch cover operating apparatus equipped with electric motors 5, 40 for driving hatch covers 3, 4, and inverters 51, 21 for controlling the travelling speed of the hatch cover by changing the frequency of an electric current output to the electric motors has a means of calculating the travelling speed of the hatch cover; a counting means 57 for the frequency output from the inverters; a means of determining the position of the hatch cover estimated from the travelling speed and the frequency; and a speed reducing means for reducing the speed when the estimated position reaches to a predetermined position. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、船舶に備えるハッチカバーの開閉装置に関する。   The present invention relates to a hatch cover opening and closing device provided in a ship.

船舶のハッチカバー開閉装置には、例えば、特許文献１に開示されたものがある。   An example of a hatch cover opening / closing device for a ship is disclosed in Patent Document 1.

この開閉装置は、いわゆるサイドローリングタイプのハッチカバーを開閉するものであり、ハッチカバーを甲板上に設けられたレール上で移動させる電動モータと、ハッチカバーを移動端において甲板に引き寄せて開口の密封を行う電動アクチュエータとを備えている。
特開２０００−１７０７０７号公報 This opening and closing device opens and closes a so-called side rolling type hatch cover. The electric motor moves the hatch cover on a rail provided on the deck, and the hatch cover is pulled to the deck at the moving end to seal the opening. And an electric actuator.
JP 2000-170707 A

しかし、従来のハッチカバー開閉装置は、オペレータがハッチカバーの状態を目視確認しながら、複数の操作スイッチにて電動モータおよび電動アクチュエータを手動操作していた。このため、オペレータの誤操作が起こると、設備が損傷することがあった。   However, in the conventional hatch cover opening / closing device, the operator manually operates the electric motor and the electric actuator with a plurality of operation switches while visually checking the state of the hatch cover. For this reason, when an operator's erroneous operation occurs, equipment may be damaged.

このようなオペレータの誤操作による設備の損傷を防ぐため、リミットスイッチなどの外部センサ類を多数用いてハッチカバーの位置を検出し、所定の位置で自動停止させるハッチカバー開閉装置がある。また、移動端に達した際の電動機のオーバーロードから電動機を保護するため、トルクリミッタ、極数変換モータ、またはＳＴＡＲ−ＤＥＬＴＡ切換始動盤などを備えたハッチカバー開閉装置もある。   In order to prevent equipment damage due to such an operator's erroneous operation, there is a hatch cover opening / closing device that detects the position of the hatch cover using a large number of external sensors such as limit switches and automatically stops at a predetermined position. In addition, there is a hatch cover opening / closing device provided with a torque limiter, a pole number conversion motor, a STAR-DELTA switching start panel, or the like in order to protect the motor from overloading when it reaches the moving end.

しかし、高額なリミットスイッチやトルクリミッタなどを用いると開閉装置のコストが増加し、また、移動端付近ではインチング操作を行う必要があったため、作業効率の低下が問題となっていた。   However, if an expensive limit switch or torque limiter is used, the cost of the switchgear increases, and it is necessary to perform an inching operation in the vicinity of the moving end.

本発明の目的は、上述の問題を解決し、リミットスイッチやトルクリミッタを必要としないコストの安く、かつ作業効率の向上したハッチカバー開閉装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a hatch cover opening / closing device that solves the above-described problems, does not require a limit switch or a torque limiter, is low in cost, and has improved work efficiency.

上記目的を達成するために、第１の発明は、ハッチカバーを駆動する電動機と、この電動機に出力する電流の周波数を変化させてハッチカバーの移動速度を制御するインバータと、を備えるハッチカバー開閉装置において、前記ハッチカバーの移動速度を計算する手段と、前記インバータの出力電流のサイクル数を数える手段と、前記移動速度と前記サイクル数とから前記ハッチカバーの推定位置を求める手段と、前記推定位置が設定された位置に達したとき、前記電動機を減速する減速手段と、を備える。   In order to achieve the above object, a first invention includes a motor that drives a hatch cover, and an inverter that controls a moving speed of the hatch cover by changing a frequency of a current output to the motor. In the apparatus, means for calculating the moving speed of the hatch cover, means for counting the number of cycles of the output current of the inverter, means for determining the estimated position of the hatch cover from the moving speed and the number of cycles, and the estimation Decelerating means for decelerating the electric motor when the position reaches a set position.

第２の発明は、第１の発明において、前記減速手段は、前記推定位置が所定位置に達したとき、前記電動機を所定のレートで減速しはじめ、所定の距離を移動したら減速をやめて低速で駆動させる。   According to a second invention, in the first invention, when the estimated position reaches a predetermined position, the deceleration means starts decelerating the electric motor at a predetermined rate, and stops moving at a low speed after moving a predetermined distance. Drive.

第１の発明によると、電動機の出力する電流のサイクル数を数えることによってハッチカバーの位置を推定し、この推定位置が所定の位置に達したときに電動機を減速することにより、ハッチカバーが閉鎖位置に達してストッパにぶつかる手前でハッチカバーの速度を減速することができる。したがって、ハッチカバーがストッパに衝突するときの衝撃を緩和することができ、また、電動機を衝突時の過負荷から保護することができる。   According to the first invention, the position of the hatch cover is estimated by counting the number of cycles of the current output from the motor, and the hatch cover is closed by decelerating the motor when the estimated position reaches a predetermined position. The speed of the hatch cover can be reduced just before reaching the position and hitting the stopper. Therefore, the impact when the hatch cover collides with the stopper can be mitigated, and the electric motor can be protected from overload at the time of the collision.

第２の発明によると、推定位置が所定位置に達したとき、電動機を所定のレートで減速しはじめ、所定の距離を移動したら減速をやめて低速でハッチカバーを駆動しつづけることにより、ハッチカバーのすべりなどで推定位置に誤差が生じても、ハッチカバーがストッパに衝突する前に、確実にハッチカバーの移動速度を減速することができる。   According to the second invention, when the estimated position reaches a predetermined position, the motor starts to decelerate at a predetermined rate, and after moving a predetermined distance, the deceleration is stopped and the hatch cover is continuously driven at a low speed. Even if an error occurs in the estimated position due to slipping or the like, the moving speed of the hatch cover can be surely reduced before the hatch cover collides with the stopper.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明を適用するハッチカバーの一実施形態であり、ハッチカバー３，４を、船体の甲板１上にて左右方向（船舷方向）に移動して開閉するサイドローリングタイプのものである。   FIG. 1 shows an embodiment of a hatch cover to which the present invention is applied. The hatch cover is of a side rolling type that opens and closes by moving the hatch covers 3 and 4 in the left-right direction (ship direction) on the deck 1 of the hull. is there.

甲板１上には各ハッチカバー３，４によって開閉される開口が形成されており、この開口の両側に沿って対のガイドレール７が形成される。各ハッチカバー３，４は複数のホイール８を有し、各ホイール８をガイドレール７上に転動させて左右方向に移動する。   Openings that are opened and closed by the hatch covers 3 and 4 are formed on the deck 1, and a pair of guide rails 7 are formed along both sides of the openings. Each hatch cover 3, 4 has a plurality of wheels 8, and each wheel 8 rolls on the guide rail 7 and moves in the left-right direction.

ガイドレール７の端部には、ハッチカバー３，４の開放位置を規定する開放ストッパ９が設けられる。   An opening stopper 9 that defines the opening position of the hatch covers 3 and 4 is provided at the end of the guide rail 7.

ハッチカバー開閉装置は、ガイドレール７上を、ハッチカバー３，４を閉鎖位置と開放位置との間で移動させる水平移動装置６を備える。   The hatch cover opening / closing device includes a horizontal movement device 6 that moves the hatch covers 3, 4 between the closed position and the open position on the guide rail 7.

水平移動装置６は、各ハッチカバー３，４について設けられ、図２に示すように、減速機を備えた電動機５によって回転駆動される対のスプロケット７９と、各スプロケット７９に噛み合って移動するチェーン７８とを備え、チェーン７８がコーミングトップ１３に沿うようにガイドローラ等を介して配設され、チェーン７８の端部がハッチカバー３に連結される。電動機５は支持プレート７４を介して甲板１上に固定される。   The horizontal movement device 6 is provided for each hatch cover 3, 4, and as shown in FIG. 2, a pair of sprockets 79 that are rotationally driven by an electric motor 5 equipped with a speed reducer, and a chain that meshes with each sprocket 79 and moves. 78, and the chain 78 is disposed along the combing top 13 via a guide roller or the like, and the end of the chain 78 is connected to the hatch cover 3. The electric motor 5 is fixed on the deck 1 via a support plate 74.

この水平移動装置６は公知であり、ここでは詳細に説明しない。   This horizontal movement device 6 is known and will not be described in detail here.

ハッチカバー４についても同様の水平移動装置６が設けられている。   A similar horizontal movement device 6 is also provided for the hatch cover 4.

電動機５が一方に回転することにより、ハッチカバー３，４が開方向に移動し、他方に回転することによりハッチカバー３，４が開方向に移動する。   When the electric motor 5 rotates in one direction, the hatch covers 3 and 4 move in the opening direction, and when the electric motor 5 rotates in the other direction, the hatch covers 3 and 4 move in the opening direction.

ハッチカバー開閉装置は、ハッチカバー３，４の閉鎖状態を確保するために、各ハッチカバー３，４を互いに突き合わせて甲板１に引き寄せて閉鎖位置から密封位置に移動させる密閉装置２０を備える。   In order to ensure the closed state of the hatch covers 3 and 4, the hatch cover opening and closing device includes a sealing device 20 that brings the hatch covers 3 and 4 into contact with each other and draws them to the deck 1 to move them from the closed position to the sealed position.

密閉装置２０は各ハッチカバー３，４の突き合わせ部を挟むように対でレール７の側面に設けられる。   The sealing device 20 is provided on the side surface of the rail 7 in a pair so as to sandwich the butted portions of the hatch covers 3 and 4.

この密閉装置２０は、図３に示すように、ウォームギヤ減速機４５を備えた電動機４０によって作動する対のロールアップレバー３１，３２と、各ロールアップレバー３１，３２によって引き寄せられるピン４１，４２とを備え、各ピン４１，４２がハッチカバー３，４にそれぞれ固定される。   As shown in FIG. 3, the sealing device 20 includes a pair of roll-up levers 31 and 32 that are operated by an electric motor 40 including a worm gear speed reducer 45, and pins 41 and 42 that are attracted by the roll-up levers 31 and 32. The pins 41 and 42 are fixed to the hatch covers 3 and 4, respectively.

各ロールアップレバー３１，３２は電動機４０の回転に伴なって伸縮するシリンダ４９と直結される。シリンダ４９はそのシリンダ先端がアーム６６を介してロールアップレバー３１に連結され、そのロッド先端がアイブラケット６５を介してロールアップレバー３２に連結される。これにより、シリンダ４９の伸縮作動によって各ロールアップレバー３１，３２が回動する。   Each roll-up lever 31, 32 is directly connected to a cylinder 49 that expands and contracts as the electric motor 40 rotates. The cylinder 49 has a cylinder tip connected to the roll-up lever 31 via an arm 66, and a rod tip connected to the roll-up lever 32 via an eye bracket 65. Thereby, the roll-up levers 31 and 32 are rotated by the expansion and contraction operation of the cylinder 49.

シリンダ４９の他端は、内部に配置した図示しないボールネジ機構を介してウォームギヤ減速機４５と連結されるとともに、アーム４４を介してレール７に吊設される。これにより、電動機４０の回転運動がシリンダ４９の直線運動として伝達される。電動機４０が回転することにより、シリンダ４９がレール７に沿って左右に動き、各ロールアップレバー３１、３２はピン３３，３４を中心に回動する。   The other end of the cylinder 49 is connected to the worm gear speed reducer 45 via a ball screw mechanism (not shown) disposed inside and suspended from the rail 7 via the arm 44. Thereby, the rotational motion of the electric motor 40 is transmitted as the linear motion of the cylinder 49. As the electric motor 40 rotates, the cylinder 49 moves left and right along the rail 7, and the roll-up levers 31 and 32 rotate about the pins 33 and 34.

各ロールアップレバー３１，３２は各ピンに係合するカム部３７，３８を有し、船体にピン３３，３４を介して回動可能に支持され、互いに噛み合うギア部３５，３６を介して連動するようになっている。各ロールアップレバー３１，３２が図３にて２点鎖線で示す解放位置から実線で示す密閉位置へと回動することにより、各カム部３７，３８を近づけながら下降させて、各ハッチカバー３，４を互いに突き合わせるとともに甲板１に引き寄せる。   Each roll-up lever 31, 32 has a cam portion 37, 38 that engages with each pin, is rotatably supported on the hull via pins 33, 34, and is interlocked via gear portions 35, 36 that mesh with each other. It is supposed to be. The respective roll-up levers 31 and 32 are rotated from the release position indicated by the two-dot chain line in FIG. 3 to the sealed position indicated by the solid line, so that the respective cam portions 37 and 38 are lowered while approaching each hatch cover 3. , 4 are brought into contact with each other and pulled toward deck 1.

一方、各ロールアップレバー３１，３２が逆方向に回動することにより、各ピン４１，４２を互いに離しながら上昇させて、各ハッチカバー３，４を押し上げるとともに開方向に駆動するようになっている。   On the other hand, when the roll-up levers 31 and 32 are rotated in the opposite directions, the pins 41 and 42 are lifted apart from each other to push up the hatch covers 3 and 4 and drive them in the opening direction. Yes.

コーミングトップ１３上にはシールバーが形成され、ハッチカバー３，４にはこのシールバーに押し付けられる水密用パッキンが取り付けられ、これらによって船体開口の密封がはかられる。   A seal bar is formed on the combing top 13, and a watertight packing that is pressed against the seal bar is attached to the hatch covers 3, 4, thereby sealing the hull opening.

水平移動装置６の電動機５は操作盤５０内のインバータ５１によって周波数制御される。   The frequency of the electric motor 5 of the horizontal movement device 6 is controlled by an inverter 51 in the operation panel 50.

図４はインバータ５１のブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram of the inverter 51.

インバータ５１は、電動機５の電流を供給する電源５２と、電動機５に供給する電流の周波数を変換するインバータ回路５４と、電源５２とインバータ回路５４とを継電するリレー５３と、から主に構成される。   The inverter 51 is mainly composed of a power source 52 that supplies a current of the electric motor 5, an inverter circuit 54 that converts a frequency of the current supplied to the electric motor 5, and a relay 53 that relays the power source 52 and the inverter circuit 54. Is done.

コントローラ５６は、オペレータが所定の時間操作スイッチ５５を押しつづけることで、コントローラ５６内部のシーケンサを作動させて開動作または閉動作の自動操作を開始する。   The controller 56 starts the automatic operation of the opening operation or the closing operation by operating the sequencer in the controller 56 by continuously pressing the operation switch 55 for a predetermined time.

コントローラ５６が、閉動作または開動作のシーケンスが開始されると、リレー５３を作動させてインバータ回路５４を介して電動機５に電力を供給する。   When the sequence of the closing operation or the opening operation is started, the controller 56 operates the relay 53 and supplies electric power to the electric motor 5 through the inverter circuit 54.

インバータ５１は、インバータ回路５４の出力電流を検出する電流センサ５８を備える。電流センサ５８で検出した電流値は、電流時限リレー５９に送られる。電流時限リレー５９は、入力された電流値が所定の設定値を超えると作動し、所定の時間に設定されたタイマーを起動させる。このタイマーが終了するまでに電流値が設定値を下回らない場合、電流時限リレー５９は、コントローラ５６に信号を送信する。タイマーが終了するまでに電流値が所定の値を下回った場合、電流時限リレー５９はリセットされる。   The inverter 51 includes a current sensor 58 that detects the output current of the inverter circuit 54. The current value detected by the current sensor 58 is sent to the current time relay 59. The current time relay 59 operates when the input current value exceeds a predetermined set value, and starts a timer set at a predetermined time. If the current value does not fall below the set value by the end of this timer, the current time relay 59 sends a signal to the controller 56. If the current value falls below a predetermined value by the end of the timer, the current time relay 59 is reset.

インバータ回路５４から電動機５に供給される電流は、図５に示すように、波状の交流電流である。この波のサイクル数を数えるカウンタ５７が、インバータ回路５４の出力側に設けられる。カウンタ５７は、計測したサイクル数をコントローラ５６に出力する。   The current supplied from the inverter circuit 54 to the electric motor 5 is a wavy alternating current as shown in FIG. A counter 57 for counting the number of cycles of this wave is provided on the output side of the inverter circuit 54. The counter 57 outputs the measured cycle number to the controller 56.

コントローラ５６は、以下に示す数式を演算してハッチカバーの移動速度を算出する。   The controller 56 calculates the moving speed of the hatch cover by calculating the following mathematical formula.

Ｎ0＝１２０・ｆ／Ｐ・η 式（１）
Ｎ1＝Ｎ0／ｉ 式（２）
Ｓ1＝Ｎ1・π・ｄ1 式（３）
式中の記号は、Ｓ1＝１分あたりのハッチカバー移動量、ｆ＝周波数（１／ｓ）、η＝すべり係数、Ｐ＝電動機極数、ｉ＝減速機の減速比、ｄ1＝チェンスプロケットのＰＣＤ（ｍ）である。 N 0 = 120 · f / P · η Formula (1)
N 1 = N 0 / i Formula (2)
S 1 = N 1 · π · d 1 Formula (3)
Symbols in the equation are: S 1 = hatch cover movement amount per minute, f = frequency (1 / s), η = slip coefficient, P = number of motor poles, i = reduction gear ratio, d 1 = chain This is the PCD (m) of the sprocket.

ここで、η＝０．９７、Ｐ＝４、ｉ＝１４０、ｄ1＝０．１７ｍとすると、交流電流１サイクルあたりのハッチカバー移動量Ｓ2は次のように計算される。 Here, assuming that η = 0.97, P = 4, i = 140, and d 1 = 0.17 m, the hatch cover movement amount S 2 per cycle of the alternating current is calculated as follows.

Ｓ2＝Ｓ1／ｆ＝１２０・η・π・ｄ1／（６０・Ｐ・ｉ）＝１２０・０．９７・π・０．１７／（６０／４・１４０）＝１．８５×１０-3ｍ／ｗａｖｅ 式（４）
詳細には、まず、式（１）を用い、インバータ５１の出力電流の周波数ｆに１２０を乗じ、電動機５の極数Ｐを除する。このようにして得た値に、さらにすべり係数ηを乗じ、電動機５の回転数Ｎ0を計算する。なお、すべり係数ηは、ハッチカバー３，４の重量によって変化するが、実験により得ることができる。 S 2 = S 1 / f = 120 · η · π · d 1 /(60·P·i)=120·0.97·π·0.17/(60/4·140)=1.85×10 -3 m / wave equation (4)
Specifically, first, the frequency f of the output current of the inverter 51 is multiplied by 120 using the formula (1), and the number of poles P of the electric motor 5 is divided. The value thus obtained is further multiplied by the slip coefficient η to calculate the rotational speed N 0 of the electric motor 5. The slip coefficient η varies depending on the weight of the hatch covers 3 and 4, but can be obtained by experiments.

次に、式（２）を用い、電動機５の回転数Ｎ0から減速機の減速比ｉ
を除し、減速機出力軸の回転数Ｎ1を求める。 Next, using equation (2), the reduction ratio i of the reduction gear is calculated from the rotational speed N 0 of the electric motor 5.
And the number of rotations N 1 of the reduction gear output shaft is obtained.

さらに、式（３）を用い、減速機出力軸の回転数Ｎ1に円周率πおよびスプロケット７９のＰＣＤｄ1を乗じ、ハッチカバー３，４の移動速度Ｓ1（ｍ／分）を算出する。 Further, the moving speed S 1 (m / min) of the hatch covers 3 and 4 is calculated by multiplying the rotational speed N 1 of the reduction gear output shaft by the circumference ratio π and the PCDd 1 of the sprocket 79 using the equation (3). .

そして、式（４）を用い、例として、極数Ｐ＝４、すべり係数η＝０．９７、減速機の減速比ｉ＝１４０、スプロケット７９のＰＣＤｄ1＝０．１７ｍとした場合に、１サイクルの交流電流によって駆動されるハッチカバー３，４の移動距離Ｓ2（ｍ／ｃｙｃｌｅ）を算出する。 Then, using equation (4), for example, when the number of poles P = 4, the slip coefficient η = 0.97, the reduction gear ratio i = 140, and the PCDd 1 of the sprocket 79 = 0.17 m, 1 The moving distance S 2 (m / cycle) of the hatch covers 3 and 4 driven by the alternating current of the cycle is calculated.

コントローラ５６は、上述の計算によって算出したハッチカバー３，４の１サイクルあたりの移動速度にカウンタ５７が検出するサイクル数を乗じることにより、ハッチカバー３，４の位置を推定する。   The controller 56 estimates the position of the hatch covers 3 and 4 by multiplying the moving speed per cycle of the hatch covers 3 and 4 calculated by the above calculation by the number of cycles detected by the counter 57.

インバータ５１には、プリセットカウンタ６０が設けられる。プリセットカウンタ６０には、予め所定のサイクル数が設定され、カウンタ５７が数えるカウント数がプリセットカウンタ６０のサイクル数と一致したとき、コントローラ５６は、電動機５の減速を開始する。   The inverter 51 is provided with a preset counter 60. A predetermined number of cycles is set in the preset counter 60 in advance, and when the count number counted by the counter 57 matches the cycle number of the preset counter 60, the controller 56 starts decelerating the electric motor 5.

ここで、図６および図７を参照して、ハッチカバー開閉装置の制御の一例を説明する。なお、この例では、先の式（４）の計算に用いた条件を使用し、ハッチカバー３，４を開放位置から閉鎖位置の距離Ｌ１０メートルを移動させることとする。   Here, an example of control of the hatch cover opening / closing device will be described with reference to FIGS. In this example, the conditions used in the calculation of the above equation (4) are used, and the hatch covers 3 and 4 are moved a distance L10 meters from the open position to the closed position.

まず、上述の計算により求めた１サイクルの交流電流によって駆動されるハッチカバー３，４の移動距離Ｓ2から、ハッチカバー３，４が閉鎖位置と開放位置との間の距離Ｌ１０メートルを移動するのに要するサイクル数を計算する。このサイクル数は、Ｌ／Ｓ2によって求めることができ、この例では、５４０５サイクルが必要となる。 First, the hatch covers 3 and 4 move a distance L10 meters between the closed position and the open position from the moving distance S 2 of the hatch covers 3 and 4 driven by one cycle of alternating current obtained by the above calculation. Calculate the number of cycles required for This number of cycles can be determined by L / S 2 , and in this example, 5405 cycles are required.

次に、電動機５の始動時の過渡現象を考える。仮に、周波数０から６０Ｈｚまでを４秒で立ち上げるとすると、その間にハッチカバー３，４は２２２ｍｍ移動し、それに要するサイクル数は１２０サイクルとなる。   Next, consider the transient phenomenon at the start of the electric motor 5. If the frequency is raised from 0 to 60 Hz in 4 seconds, the hatch covers 3 and 4 move 222 mm during that time, and the number of cycles required for that is 120 cycles.

その後、ハッチカバー３，４を周波数６０Ｈｚの定速で９，２７８ｍｍ移動させる。これに要する移動時間は８４秒であり、５，０１５サイクルを要する。ハッチカバー３，４の移動開始から現位置まで、合計９，５００ｍｍ移動し、５，１３５サイクル要したことになる。   Thereafter, the hatch covers 3 and 4 are moved by 9,278 mm at a constant speed of 60 Hz. The travel time required for this is 84 seconds, requiring 5,015 cycles. From the start of the movement of the hatch covers 3 and 4 to the current position, it moved a total of 9,500 mm, which required 5,135 cycles.

ところで、ハッチカバー３，４の移動距離は１０ｍであることから、９．５ｍ（９，５００ｍｍ）移動した時点で、残りの移動距離は０．５ｍ（５００ｍｍ）であり、この残り０．５ｍの移動に要するサイクル数は２７０サイクルである。この時点で、ハッチカバー３，４がストッパとして機能する各ロールアップレバー３１，３２への衝突の衝撃を緩和するため、ハッチカバー移動速度の減速を始める。この例では、残り５００ｍｍから１００ｍｍにかけて、インバータ回路５４を制御して周波数を６０Ｈｚから２０Ｈｚまで所定のレートで低下させる。これにより、電動機５の回転数を減少させ、ハッチカバー移動速度を３分の１にまで減速する。   By the way, since the moving distance of the hatch covers 3 and 4 is 10 m, the remaining moving distance is 0.5 m (500 mm) at the time of moving 9.5 m (9,500 mm). The number of cycles required for movement is 270 cycles. At this time, the hatch cover moving speed is started to be reduced in order to reduce the impact of the collision with the roll-up levers 31 and 32 that function as the stoppers. In this example, from the remaining 500 mm to 100 mm, the inverter circuit 54 is controlled to reduce the frequency from 60 Hz to 20 Hz at a predetermined rate. Thereby, the rotation speed of the electric motor 5 is reduced, and the hatch cover moving speed is reduced to one third.

このようにして、ハッチカバー３，４が閉鎖位置に達してストッパ３１，３２にぶつかる手前でハッチカバー３，４の速度を減速する。これによって、ハッチカバー３，４がストッパ３１，３２に衝突するときの衝撃を緩和することができ、電動機５を過負荷から保護することができる。   In this manner, the speed of the hatch covers 3 and 4 is reduced before the hatch covers 3 and 4 reach the closed position and hit the stoppers 31 and 32. Thereby, the impact when the hatch covers 3 and 4 collide with the stoppers 31 and 32 can be reduced, and the electric motor 5 can be protected from overload.

残り１００ｍｍから閉鎖位置までは、周波数を２０Ｈｚの一定とし、ハッチカバー３，４を低速で閉鎖位置まで近づけていく。   From the remaining 100 mm to the closed position, the frequency is constant at 20 Hz, and the hatch covers 3 and 4 are moved closer to the closed position at a low speed.

こうすることにより、ハッチカバー３，４のすべりなどで計算した位置と実際の位置が異なっても、ハッチカバー３，４がストッパに衝突する前に確実にハッチカバー３，４の移動速度を減速することができる。   This ensures that the moving speed of the hatch covers 3 and 4 is surely decelerated before the hatch covers 3 and 4 collide with the stopper, even if the actual position calculated by the slip of the hatch covers 3 and 4 is different. can do.

ハッチカバー３，４が、閉鎖位置まで来ると、ハッチカバー３，４のピン４１（図３）が密閉装置２０のロールアップレバー３１，３２に当たり、これによる負荷が生じる。すると、図７のＡ部および図８に示すように、電動機５に流れる電流が所定の値を超えて上昇するとともに、コントローラ５６のストール防止機能が作動し、電流の周波数を下げて電動機５の回転速度を遅くし、電動機５に過電流が流れることを防止する。   When the hatch covers 3 and 4 come to the closed position, the pin 41 (FIG. 3) of the hatch covers 3 and 4 hits the roll-up levers 31 and 32 of the sealing device 20 and a load is generated thereby. Then, as shown in part A of FIG. 7 and FIG. 8, the current flowing through the electric motor 5 rises above a predetermined value, and the stall prevention function of the controller 56 is activated to reduce the frequency of the electric current of the electric motor 5. The rotational speed is decreased to prevent an overcurrent from flowing through the electric motor 5.

このストール防止機能が作動すると同時に、先に説明した電流時限リレー５９が作動し、所定の電流値を超えた状態が所定時間継続したとき、コントローラ５６に信号を送る。コントローラ５６は、この信号を受け取ると、リレー５３の作動を解除し、電動機５の運転を停止する。   At the same time as the stall prevention function is activated, the current time relay 59 described above is activated, and a signal is sent to the controller 56 when the state exceeding the predetermined current value continues for a predetermined time. Upon receiving this signal, the controller 56 releases the operation of the relay 53 and stops the operation of the electric motor 5.

図９は、電流時限リレー５９の作動の一例を示した図である。インバータ５１の出力電流が所定の値に設定された電流値を超えても、設定時間内に設定電流値を下回れば電流時限リレー５９はリセットされる。インバータ５１の出力電流が設定された電流値を超えた状態が設定時間の間継続すれば、電流時限リレー５９は信号を出力する。   FIG. 9 is a diagram showing an example of the operation of the current timing relay 59. Even if the output current of the inverter 51 exceeds the current value set to a predetermined value, the current time relay 59 is reset if it falls below the set current value within the set time. If the state in which the output current of the inverter 51 exceeds the set current value continues for a set time, the current timing relay 59 outputs a signal.

このように、電流値が所定の値を超えた状態が所定時間継続することを電動機５の運転の停止条件としたことにより、ハッチカバー３，４のホイール８がレール７の継目を通ったときなどに起こる瞬間的な過電流によって、電動機５の運転が停止することを防ぐことができる。   As described above, when the state in which the current value exceeds the predetermined value continues for a predetermined time as a stop condition for the operation of the electric motor 5, the wheel 8 of the hatch covers 3 and 4 passes through the joint of the rail 7. It is possible to prevent the operation of the electric motor 5 from being stopped due to an instantaneous overcurrent that occurs in the above.

上述のようにして、ハッチカバー３，４を所定の閉鎖位置に移動させた後、密閉装置２０を作動させ、開口をハッチカバー３，４で密封する。密封装置２０は、電動機５の停止後に、コントローラ５６によって自動起動される。   As described above, after moving the hatch covers 3 and 4 to a predetermined closed position, the sealing device 20 is operated, and the opening is sealed with the hatch covers 3 and 4. The sealing device 20 is automatically activated by the controller 56 after the electric motor 5 is stopped.

密封装置２０の電動機４０も、水平移動装置６の電動機５と同じように、インバータ２１によってインバータ制御される。   The electric motor 40 of the sealing device 20 is also inverter-controlled by the inverter 21 in the same manner as the electric motor 5 of the horizontal movement device 6.

インバータ２１は、インバータ５１と同じ構成であり、電動機４０の電流を供給する電源５２と、電動機４０に供給する電流の周波数を変換するインバータ回路２４と、電源５２とインバータ回路２４とを継電するリレー２３と、から主に構成される。  The inverter 21 has the same configuration as the inverter 51, and relays the power source 52 that supplies the current of the motor 40, the inverter circuit 24 that converts the frequency of the current supplied to the motor 40, and the power source 52 and the inverter circuit 24. The relay 23 is mainly configured.

コントローラ５６は、電動機５を停止すると、コントローラ５６内部のシーケンサを進め、リレー２３を作動させてインバータ回路２４を介して電動機２に電力を供給する。   When the electric motor 5 is stopped, the controller 56 advances the sequencer in the controller 56, operates the relay 23, and supplies electric power to the electric motor 2 via the inverter circuit 24.

インバータ２１は、インバータ回路２４の出力電流を検出する電流センサ２８を備える。電流センサ２８で検出した電流値は、電流時限リレー２９に送られる。電流時限リレー２９は、入力された電流値が所定の設定値を超えると作動し、所定の時間に設定されたタイマーを起動させる。このタイマーが終了するまでに電流値が設定値を下回らない場合、電流時限リレー２９は、コントローラ２６に信号を送信する。タイマーが終了するまでに電流値が所定の値を下回った場合、電流時限リレー２９はリセットされる。   The inverter 21 includes a current sensor 28 that detects the output current of the inverter circuit 24. The current value detected by the current sensor 28 is sent to the current time relay 29. The current time relay 29 operates when the input current value exceeds a predetermined set value, and starts a timer set at a predetermined time. If the current value does not fall below the set value by the end of this timer, the current time relay 29 sends a signal to the controller 26. If the current value falls below a predetermined value by the end of the timer, the current time relay 29 is reset.

また、インバータ２１には電流時限リレー２９が設けられ、電動機４０の負荷の上昇で電流が所定の値を超えて上昇すると、電流時限リレー２９が作動し、所定の電流値を超えた状態が所定時間継続したとき、コントローラ５６に信号を送る。コントローラ５６は、この信号を受け取ると、リレー２３の作動を解除し、電動機４０の運転を停止する。   Further, the inverter 21 is provided with a current time relay 29. When the current rises above a predetermined value due to an increase in the load of the electric motor 40, the current time relay 29 is activated, and a state in which the predetermined current value is exceeded is predetermined. When the time continues, a signal is sent to the controller 56. Upon receiving this signal, the controller 56 releases the operation of the relay 23 and stops the operation of the electric motor 40.

電動機４０の制御は、電動機５の制御と同様である。すなわち、ハッチカバー３，４を閉鎖位置から密封位置まで移動させるのに必要な電流のサイクル数を求め、カウンタ２７が数えるサイクル数がプリセットカウンタ２２に設定したサイクル数に達すると電動機４０の速度を落とし、低速でハッチカバー３，４を密封位置に近づけるようにする。そして、密封位置でコーミングトップ１３上の突起にハッチカバー３，４の水密用パッキンが押し付けられると、電動機４０の負荷が大きくなり、電流時限リレーが作動し、所定時間の経過後に電動機４０を停止する。   The control of the electric motor 40 is the same as the control of the electric motor 5. That is, the number of current cycles required to move the hatch covers 3 and 4 from the closed position to the sealed position is obtained, and when the number of cycles counted by the counter 27 reaches the number of cycles set in the preset counter 22, the speed of the motor 40 is increased. Drop and move the hatch covers 3 and 4 closer to the sealing position at low speed. When the watertight packing of the hatch covers 3 and 4 is pressed against the protrusions on the combing top 13 at the sealing position, the load on the motor 40 increases, the current timing relay operates, and the motor 40 is stopped after a predetermined time. To do.

このようにして、密封装置２０においても、ハッチカバー３，４が密封位置に達して甲板１にぶつかる手前でハッチカバー３，４の速度を減速することにより、ハッチカバー３，４が甲板１に衝突するときの衝撃を緩和することができ、電動機４０を過負荷から保護することができる。   Thus, also in the sealing device 20, the hatch covers 3, 4 are attached to the deck 1 by reducing the speed of the hatch covers 3, 4 before the hatch covers 3, 4 reach the sealed position and hit the deck 1. The impact at the time of a collision can be relieved and the electric motor 40 can be protected from overload.

ここでは、ハッチカバー３，４の閉動作を説明したが、開動作は電動機５，４０を逆転させ、上述の閉動作と同様の制御を行うことにより、密封位置から閉鎖位置、閉鎖位置から開放位置へと、連続してハッチカバー３，４の移動を行うことができる。   Although the closing operation of the hatch covers 3 and 4 has been described here, the opening operation is performed by reversing the motors 5 and 40 and performing the same control as the above-described closing operation, thereby opening from the sealed position to the closed position. The hatch covers 3 and 4 can be continuously moved to the position.

このように本発明は、ハッチカバー３，４を駆動する電動機５，４０と、この電動機に出力する電流の周波数を変化させてハッチカバーの移動速度を制御するインバータ２１，５１と、を備えるハッチカバー開閉装置において、ハッチカバー３，４の移動速度を計算する手段と、インバータ２１，５１の出力電流のサイクル数を数える手段２７、５７と、移動速度とサイクル数とからハッチカバー３，４の推定位置を求める手段と、推定位置が設定された位置に達したとき、前記電動機を減速する減速手段と、を備えることとしたので、電動機の出力する電流のサイクル数を数えることによってハッチカバーの位置を推定し、この推定位置が所定の位置に達したときに電動機を減速することにより、ハッチカバーが閉鎖位置に達してストッパにぶつかる手前でハッチカバーの速度を減速することができる。したがって、ハッチカバーがストッパに衝突するときの衝撃を緩和することができ、また、電動機を衝突時の過負荷から保護することができる。   As described above, the present invention is a hatch that includes the motors 5 and 40 that drive the hatch covers 3 and 4 and inverters 21 and 51 that control the moving speed of the hatch cover by changing the frequency of the current output to the motors. In the cover opening and closing device, the means for calculating the moving speed of the hatch covers 3 and 4, the means 27 and 57 for counting the number of cycles of the output current of the inverters 21 and 51, and the hatch covers 3 and 4 from the moving speed and the number of cycles. Since it is provided with a means for obtaining the estimated position and a deceleration means for decelerating the electric motor when the estimated position reaches the set position, the hatch cover of the hatch cover is counted by counting the number of cycles of the current output by the electric motor. By estimating the position and decelerating the motor when this estimated position reaches a predetermined position, the hatch cover reaches the closed position and the stopper It is possible to decelerate the speed of the hatch cover in front bumping. Therefore, the impact when the hatch cover collides with the stopper can be mitigated, and the electric motor can be protected from overload at the time of the collision.

本発明を、構造的と方法的特徴に関してある程度特定的な言葉で説明したが、本明細書に開示した手段は本発明を実施する好ましい形態を含むものであり、本発明はこれら図示し記載された特定の特徴に制限されない。したがって、本発明は、均等の原則に従って適切に解釈される特許請求の範囲に記載された範囲内におけるいかなる形態または変更についても含むものである。   Although the present invention has been described in certain terms with regard to structural and methodological features, the means disclosed herein include preferred forms of practicing the invention, and the invention is illustrated and described. It is not limited to specific features. Accordingly, the present invention includes any forms or modifications within the scope of the claims as appropriately interpreted in accordance with the principle of equality.

本発明は船舶のハッチカバーをはじめ種々のハッチカバーの開閉装置に適用できる。   The present invention can be applied to various hatch cover opening and closing devices including a ship hatch cover.

本発明のハッチカバー開閉装置を示す図である。It is a figure which shows the hatch cover opening / closing apparatus of this invention. 水平移動装置を示す図である。It is a figure which shows a horizontal moving apparatus. 密封装置を示す図である。It is a figure which shows a sealing device. インバータを示す図である。It is a figure which shows an inverter. インバータの出力電流の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of the output current of an inverter. ハッチカバー移動速度の計算の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of calculation of a hatch cover moving speed. 水平移動装置の制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of control of a horizontal displacement apparatus. ハッチカバーが移動端に達したときの、インバータ出力電流および電動機回転数を示す図である。It is a figure which shows an inverter output current and an electric motor rotation speed when a hatch cover reaches a moving end. 電流時限リレーの作動の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the action | operation of an electric current time relay.

符号の説明Explanation of symbols

３、４ ハッチカバー
５、４０ 電動機
６ 水平移動装置
２０ 密閉装置
２１、５１ インバータ
２７、５７ カウンタ
２８、５８ 電流センサ
２９、５９ 電流時限リレー
２２、６０ プリセットカウンタ 3, 4 Hatch cover 5, 40 Electric motor 6 Horizontal movement device 20 Sealing device 21, 51 Inverter 27, 57 Counter 28, 58 Current sensor 29, 59 Current timing relay 22, 60 Preset counter

Claims (2)

ハッチカバーを駆動する電動機と、この電動機に出力する電流の周波数を変化させてハッチカバーの移動速度を制御するインバータと、を備えるハッチカバー開閉装置において、
前記ハッチカバーの移動速度を計算する手段と、
前記インバータの出力電流のサイクル数を数える手段と、
前記移動速度と前記サイクル数とから前記ハッチカバーの推定位置を求める手段と、
前記推定位置が設定された位置に達したとき、前記電動機を減速する減速手段と、
を備えることを特徴とするハッチカバー開閉装置。 In a hatch cover opening and closing device comprising: an electric motor that drives the hatch cover; and an inverter that controls a moving speed of the hatch cover by changing a frequency of a current output to the electric motor.
Means for calculating the moving speed of the hatch cover;
Means for counting the number of cycles of the output current of the inverter;
Means for obtaining an estimated position of the hatch cover from the moving speed and the number of cycles;
Deceleration means for decelerating the electric motor when the estimated position reaches a set position;
A hatch cover opening and closing device comprising: 前記減速手段は、前記推定位置が所定位置に達したとき、前記電動機を所定のレートで減速しはじめ、所定の距離を移動したら減速をやめて低速で駆動させることを特徴とした請求項１に記載のハッチカバー開閉装置。   2. The speed reduction device according to claim 1, wherein when the estimated position reaches a predetermined position, the motor starts to decelerate the electric motor at a predetermined rate, and when it moves a predetermined distance, stops the deceleration and drives the motor at a low speed. Hatch cover opening and closing device.
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