JP3610590B2

JP3610590B2 - Automatic operation method of continuous unloader

Info

Publication number: JP3610590B2
Application number: JP05841694A
Authority: JP
Inventors: 和夫細見
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JPH07267380A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、連続式アンローダの自動運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原料運搬船に積載された鉱石とか石炭等のばら状の原料を荷揚げする場合に、複数のバケットを有するバケットコンベヤの下端に、原料の掻取り部を備えた連続式アンローダを用いて連続的に行うのであるが、この連続式アンローダの自動運転方法としては手動掻取り運転（ティーチング運転）によりバケットコンベヤ掻取り部の移動軌跡を記憶装置に記憶させ、自動運転（プレイバック運転）時にはあらかじめ記憶された所定の軌跡を微小距離ずつ直線補間しながらバケットコンベヤ掻取り部先端の軌跡を再現させ、原料の自動掻取りを行うようにしたティーチング・プレイバック方式（例えば、特公平５− １７１３０号公報参照）が用いられている。
【０００３】
図３に連続式アンローダの構造の一例を示すが、図中において、１は岸壁２に敷設されたレール上を走行する走行フレーム、４は走行フレーム１上に設置され、水平方向に旋回し得るようにした旋回フレーム、５は旋回フレーム４に起伏自在に支持されたブーム、６はブーム５の先端に設けられた支持フレーム、７は支持フレーム６に旋回自在に支承されるとともに鉛直方向に垂下された旋回マスト、８は旋回マスト７を貫通するように配設されたバケットコンベヤ、９はバケットコンベヤ８より供給された原料をブーム５上に配設した機内コンベヤ１０に供給する回転フィーダ、１１は機内コンベヤ１０から供給された原料を機外コンベヤ１２に送給する中継コンベヤ、１３は荷揚げされる原料の重量を測定するための計量装置、１４は原料運搬船の船倉、１５は船倉１４の船壁傾斜部のショルダ部、１６は同じく船倉１４の船壁傾斜部のホッパ部、１７は船倉１４の中段部である。
【０００４】
バケットコンベヤ８の下端はＬ字状に折れ曲がってバケットコンベヤ掻取り部８ａが構成され、流体圧シリンダ８ｂにより前後に伸縮するとともに、流体圧シリンダ８ｃにより上下に傾動するようになっている。なお、図中、８ｄはバケットコンベヤ掻取り部先端のチェーンホイールである。
また、バケットコンベヤ掻取り部８ａは、前記した伸縮、傾動の動作と併せてブーム５の旋回・起伏や本体の走行動作、旋回マスト７の旋回動作等により柔軟な三次元位置制御が可能であり、通常、船倉１４内では、図４に軌跡線Ｓで示すような周回動作によって原料を掻取り、１周回の掻取り終了後、主にブーム５の起伏動作によって原料面に切り込ませ、同様の周回動作を繰り返し原料荷役を行う。前記の自動運転方法は、この周回動作の継続使用の有効さに着目した方法である。
【０００５】
なお、前出の特公平５− １７１３０号公報には、プレイバック運転時に、ティーチング運転で記憶した位置との誤差をチェックし、許容範囲内の誤差であれば、次の段階の移動距離を補正するとともに、運転を継続して行う方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の自動運転方法では、バケットコンベヤ掻取り部８ａ先端の移動軌跡を再現する機能のみであることから、船壁面のショルダ部１５あるいはホッパ部１６において、原料の取り残しが発生するとかあるいは船壁との接触の危険性等のため、船倉１４の中段部１７のみにしか適用することができないという欠点があった。
【０００７】
また、原料運搬船の船倉１４は、通常、鉱石運搬と石炭運搬とを兼用し得るように設計されているが、比重の大きい鉱石の積載時には、図５に示すように山状の荷山１８になるから、前記した移動軌跡を再現する方法のみでは切り込み毎に周回範囲の拡大を要する運転に対応することができないという問題があった。
本発明は、上記のような従来技術の有する課題を解決した連続式アンローダの自動運転方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のバケットを有するバケットコンベヤの下端に原料の掻取り部を備えた連続式アンローダを、ティーチング運転により掻取り部先端の移動軌跡を記憶させ、自動運転時にはあらかじめ記憶された軌跡に沿って掻取り部先端を所定距離ずつ直線的に移動させながら自動的に軌跡を再現してプレイバック運転する自動運転する方法において、ティーチング運転時に、船幅方向と船長手方向のそれぞれの所定時間毎の移動距離、移動速度、運転位置のデータおよびその動作に必要な各動作軸の移動距離、移動速度、運転位置のデータを記憶させ、ティーチング運転での移動軌跡をプレイバック運転時に船幅方向と船長手方向それぞれに対し個別に補正する際、船幅方向と船長手方向それぞれの補正量に基づいて、移動軌跡の拡大・縮小率を求め、切り込み毎に各方向別に修正するようにしたことを特徴とする連続式アンローダの自動運転方法である。
【０００９】
【作用】
本発明によれば、ティーチング運転での移動軌跡をプレイバック運転時に船幅方向と船長手方向のそれぞれに対して個別に補正するようにしたので、船倉内のショルダ部やホッパ部あるいは鉱石積載時の上荷部分に対しても、ティーチング運転時の移動軌跡を拡大・縮小することができ、プレイバック運転を適用することが可能となる。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明法の実施に用いられる連続式アンローダの制御装置の構成を示すブロック図である。この図において、１９は自動運転制御装置であり、移動軌跡の記憶と再生および再生時の拡大・縮小を行う補正機能を有する。２０は移動軌跡の拡大・縮小率の設定を行う移動軌跡補正量設定器である。
【００１１】
２１は船型データ記憶装置であり、船の位置を検出する船位置センサ２２からの検出信号が入力され、潮位等にて変化する連続式アンローダと船との相対位置変化が船位置情報として処理される。２３は切換装置であり、移動軌跡補正量設定器２０からの設定信号と船型データ記憶装置２１からの船位置情報の信号を入り・切りする切換機能を有する。２４は各動作軸位置制御装置であり、連続式アンローダ本体の走行動作、ブーム５の起伏・旋回動作、旋回マスト７の旋回動作、バケットコンベヤ掻取り部８ａの伸縮・傾動動作をそれぞれ制御する機能を有する。
【００１２】
このように構成することにより、自動運転制御装置１９は、移動軌跡補正量設定器２０からの設定信号および船型データ記憶装置２１からの船位置情報信号に基づいて、ティーチング時の目標位置と移動距離を修正して、この修正信号を各動作軸位置制御装置２４に出力する。
そこで、まず、ティーチング運転時において、船幅方向と船長手方向のそれぞれの所定時間毎の移動距離、移動速度、運転位置のデータおよびその動作に必要な各動作軸の移動距離、移動速度、運転位置のデータを自動運転制御装置１９の記憶装置に記憶させる。このときの移動軌跡は、たとえば図２において実線Ａで示される。
【００１３】
そして、プレイバック運転時は、移動軌跡補正量設定器２０から船幅方向と船長手方向それぞれの補正量に基づいて、移動軌跡の拡大・縮小率を求め、移動距離と運転位置のデータを各動作軸位置制御装置２４を介して、切り込み毎に各方向別に修正する。
すなわち、移動軌跡Ａを補正すべく、図２に示すように、船長手方向にｘ′だけ、また船幅方向にｙ′だけ同時に拡大する場合は点線Ｂ′の移動軌跡となる。また、船長手方向にｘ″だけ、また船幅方向にｙ″だけ同時に縮小する場合は点線Ｂ″の移動軌跡となる。
【００１４】
ここで、移動軌跡の補正は、船長手方向、船幅方向についてそれぞれ個別に行うことができる。また、バケットコンベヤ掻取り部８ａの移動速度については、掻取り量に影響するため、移動軌跡の拡大・縮小率には関係なく、ティーチング時の所定時間毎の移動速度が基本的に使用される。
なお、本発明方法は、例えば特公平５− １７１２８号公報に示されている連続アンローダの掻取り量制御方法や、あるいは特公平５− １７１２９号公報で示される連続アンローダの撒物掻取り量制御方法にも適用することが可能である。
【００１５】
この方法を用いることにより、船倉の寸法もしくは荷山の目視判断等から切り込み毎の移動軌跡の拡大・縮小率を設定することができるから、一度ティーチングした軌跡を何回でも使用することができる。
本発明方法を実際の荷揚げに適用したところ、プレイバック運転時の使用率が、従来の石炭荷役が６０％で鉱石荷役が４０％であったものを、いずれも８０％以上に高めることができた。また、これによって、荷役において必要とされるオペレータによる船倉壁面の付着原料の棚落とし作業などの付帯作業を自動運転と並行して実施できる時間比率を増加することができた。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ティーチング運転での移動軌跡をプレイバック運転時に船幅方向と船長手方向それぞれに対して個別に補正する機能を装備して、船倉内のショルダ部やホッパ部あるいは鉱石積載時の上荷部分に対しても、ティーチング運転時の移動軌跡を拡大・縮小することにより、プレイバック運転を適用可能としたので、連続アンローダの自動運転の使用率を増加することができ、これによって、オペレータの負荷の軽減が図られるとともに、さらには荷役能率の向上を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法の実施に用いられる制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による移動軌跡の補正の説明図である。
【図３】連続式アンローダの従来例を示す概略側面図である。
【図４】バケットコンベヤ掻取り部の移動軌跡の説明図である。
【図５】鉱石積載時の船倉内の荷形状の説明図である。
【符号の説明】
１走行フレーム
４旋回フレーム
５ブーム
７旋回マスト
８バケットコンベヤ
８ａバケットコンベヤ掻取り部
９回転フィーダ
１４船倉
１５ショルダ部
１６ホッパ部
１７中段部
１８荷山
１９自動運転制御装置
２０移動軌跡補正量設定器
２１船型データ記憶装置
２２船位置センサ
２３切換装置
２４各動作軸位置制御装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an automatic operation method for a continuous unloader.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when unloading raw materials such as ore or coal loaded on a raw material carrier, unloading continuously using a continuous unloader equipped with a raw material scraping section at the lower end of a bucket conveyor having a plurality of buckets However, as an automatic operation method of this continuous unloader, the movement trajectory of the bucket conveyor scraping part is stored in a storage device by manual scraping operation (teaching operation), and stored in advance during automatic operation (playback operation). Teaching / playback system (for example, Japanese Examined Patent Publication No. 5-17130) in which the trajectory at the tip of the bucket conveyor scraping portion is reproduced while linearly interpolating the predetermined trajectory by a minute distance, and the raw material is automatically scraped. Reference) is used.
[0003]
FIG. 3 shows an example of the structure of a continuous unloader. In the figure, 1 is a traveling frame that travels on a rail laid on the quay 2 and 4 is installed on the traveling frame 1 and can turn in the horizontal direction. The revolving frame 5 is supported by the revolving frame 4 so that it can be raised and lowered, 6 is a support frame provided at the tip of the boom 5, and 7 is supported by the support frame 6 so that it can swivel and hangs vertically. 8 is a bucket conveyor disposed so as to pass through the swivel mast 7, and 9 is a rotary feeder that supplies the raw material supplied from the bucket conveyor 8 to the in-machine conveyor 10 disposed on the boom 5, 11 Is a relay conveyor for feeding the raw material supplied from the in-machine conveyor 10 to the out-of-machine conveyor 12, 13 is a weighing device for measuring the weight of the unloaded material, and 14 is a raw material. Carrier of hold, 15 shoulder of Funekabe inclined portion of the hold 14, 16 likewise hopper of Funekabe inclined portion of the hold 14, 17 is the middle portion of the hold 14.
[0004]
The lower end of the bucket conveyor 8 is bent in an L shape to form a bucket conveyor scraping portion 8a. The bucket conveyor 8 is expanded and contracted back and forth by the fluid pressure cylinder 8b and tilted up and down by the fluid pressure cylinder 8c. In the figure, 8d is a chain wheel at the tip of the bucket conveyor scraping portion.
Further, the bucket conveyor scraping portion 8a is capable of flexible three-dimensional position control by turning and raising / lowering the boom 5, traveling of the main body, turning operation of the turning mast 7, etc. in addition to the above-mentioned expansion and contraction and tilting operations. Normally, in the hold 14, the raw material is scraped by a turning operation as shown by the locus line S in FIG. 4, and after the completion of one round of scraping, the material is cut into the raw material surface mainly by the raising and lowering operation of the boom 5. The material handling is repeated by repeating the lap motion. The automatic driving method is a method that pays attention to the effectiveness of continuous use of the circular operation.
[0005]
In the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 5-17130, during playback operation, an error from the position stored in the teaching operation is checked, and if the error is within an allowable range, the moving distance in the next stage is corrected. In addition, a method for continuously operating is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-described conventional automatic operation method has only a function of reproducing the movement locus of the tip of the bucket conveyor scraping portion 8a, there is a possibility that raw material is left behind in the shoulder portion 15 or the hopper portion 16 on the ship wall surface. Or, due to the risk of contact with the ship wall, there is a drawback that it can be applied only to the middle stage portion 17 of the hold 14.
[0007]
In addition, the hold 14 of the raw material carrier is normally designed to be used for both ore transportation and coal transportation. However, when loading ore with a large specific gravity, it is formed in a mountain-shaped cargo pile 18 as shown in FIG. Therefore, there has been a problem that only the method of reproducing the movement trajectory described above cannot cope with an operation that requires an expansion of the circulation range for each cutting.
An object of this invention is to provide the automatic operation method of the continuous unloader which solved the subject which the above prior art has.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a continuous unloader having a raw material scraping portion at a lower end of a bucket conveyor having a plurality of buckets is stored in a trajectory stored in advance during automatic operation by storing the movement trajectory of the scraping portion by teaching operation. In the automatic driving method that automatically reproduces the trajectory while moving the tip of the scraping part linearly by a predetermined distance along the playback operation , the predetermined time in the ship width direction and the ship longitudinal direction during teaching operation. Stores the travel distance, travel speed, operation position data for each operation and the travel distance, travel speed, and operation position data of each operation axis required for the operation, and the movement trajectory in teaching operation is in the width direction during playback operation. captain when to hand directions individually corrected based on the ship width direction and the captain side direction of each correction amount, expansion and contraction of the movement trajectory Seek rate is automatic operation method of a continuous unloader, characterized in that so as to correct for each direction for each cut.
[0009]
[Operation]
According to the present invention, the movement trajectory in the teaching operation is individually corrected for each of the ship width direction and the ship longitudinal direction during the playback operation, so that the shoulder portion, the hopper portion or the ore loading in the hold can be performed. The movement trajectory at the time of teaching operation can be enlarged / reduced also to the overloaded portion, and playback operation can be applied.
[0010]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control device for a continuous unloader used for carrying out the method of the present invention. In this figure, reference numeral 19 denotes an automatic operation control device, which has a correction function for storing and reproducing a movement locus and enlarging / reducing at the time of reproduction. Reference numeral 20 denotes a movement trajectory correction amount setting device for setting the enlargement / reduction ratio of the movement trajectory.
[0011]
A ship type data storage device 21 receives a detection signal from a ship position sensor 22 for detecting the position of the ship, and a relative position change between the continuous unloader and the ship which changes at a tide level or the like is processed as ship position information. The Reference numeral 23 denotes a switching device, which has a switching function for turning on / off a setting signal from the movement trajectory correction amount setting unit 20 and a signal of ship position information from the hull form data storage device 21. Reference numeral 24 denotes each operation axis position control device that controls the running operation of the continuous unloader body, the swinging / turning operation of the boom 5, the turning operation of the turning mast 7, and the expansion / contraction / tilting operation of the bucket conveyor scraping portion 8a. Have
[0012]
By configuring in this way, the automatic operation control device 19 can perform the teaching target position and movement distance based on the setting signal from the movement trajectory correction amount setting device 20 and the ship position information signal from the ship shape data storage device 21. And the correction signal is output to each motion axis position control device 24.
Therefore, at the time of teaching operation, the movement distance, movement speed, operation position data for each predetermined time in the ship width direction and the ship longitudinal direction, and the movement distance, movement speed, operation of each operation axis necessary for the operation. The position data is stored in the storage device of the automatic operation control device 19. The movement locus at this time is indicated by a solid line A in FIG. 2, for example.
[0013]
At the time of playback operation, the movement locus enlargement / reduction ratio is obtained from the movement locus correction amount setting unit 20 based on the respective correction amounts in the ship width direction and the ship longitudinal direction. The motion axis position control device 24 is used to correct each direction for each cut.
That is, as shown in FIG. 2, in order to correct the movement trajectory A, when it is simultaneously enlarged by x ′ in the ship longitudinal direction and y ′ in the ship width direction, the movement trajectory is indicated by a dotted line B ′. Further, when the image is simultaneously reduced by x ″ in the ship longitudinal direction and y ″ in the ship width direction, the movement locus is indicated by a dotted line B ″.
[0014]
Here, the correction of the movement trajectory can be performed individually in the ship longitudinal direction and the ship width direction. Further, since the moving speed of the bucket conveyor scraping portion 8a affects the scraping amount, the moving speed at every predetermined time during teaching is basically used regardless of the enlargement / reduction ratio of the movement trajectory. .
The method of the present invention is, for example, a continuous unloader scraping amount control method disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-17128, or a continuous unloader scraping amount control method disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-17129. It is also possible to apply the method.
[0015]
By using this method, it is possible to set the enlargement / reduction ratio of the movement trajectory for each incision based on the size of the hold or the visual judgment of the load mountain, so that the trajectory once taught can be used any number of times.
When the method of the present invention is applied to actual unloading, the usage rate during playback operation can be increased to 80% or more from the conventional coal handling of 60% and ore handling of 40%. It was. In addition, this allowed an increase in the time ratio during which ancillary operations such as shelves of the materials attached to the walls of the cargo hold by operators required for cargo handling can be performed in parallel with automatic operation.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is equipped with a function for individually correcting the movement trajectory in teaching operation with respect to the width direction and the longitudinal direction of the vessel during playback operation, so that the shoulder portion, the hopper portion or the ore in the hold can be loaded. Because the playback operation can be applied to the overloading part of the machine by expanding / reducing the movement trajectory during teaching operation, the usage rate of automatic operation of the continuous unloader can be increased. It is possible to reduce the load on the operator and to further improve the cargo handling efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device used for carrying out the method of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of correction of a movement locus according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic side view showing a conventional example of a continuous unloader.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a movement locus of a bucket conveyor scraping unit.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a load shape in a hold when ore is loaded.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling frame 4 Turning frame 5 Boom 7 Turning mast 8 Bucket conveyor 8a Bucket conveyor scraping part 9 Rotating feeder 14 Hanger 15 Shoulder part 16 Hopper part 17 Middle part 18 Load 19 19 Automatic operation control device 20 Movement locus correction amount setting device 21 Ship type data storage device 22 Ship position sensor 23 Switching device 24 Operating axis position control device

Claims

複数のバケットを有するバケットコンベヤの下端に原料の掻取り部を備えた連続式アンローダを、ティーチング運転により掻取り部先端の移動軌跡を記憶させ、自動運転時にはあらかじめ記憶された軌跡に沿って掻取り部先端を所定距離ずつ直線的に移動させながら自動的に軌跡を再現してプレイバック運転する自動運転する方法において、ティーチング運転時に、船幅方向と船長手方向のそれぞれの所定時間毎の移動距離、移動速度、運転位置のデータおよびその動作に必要な各動作軸の移動距離、移動速度、運転位置のデータを記憶させ、ティーチング運転での移動軌跡をプレイバック運転時に船幅方向と船長手方向それぞれに対し個別に補正する際、船幅方向と船長手方向それぞれの補正量に基づいて、移動軌跡の拡大・縮小率を求め、切り込み毎に各方向別に修正するようにしたことを特徴とする連続式アンローダの自動運転方法。A continuous unloader equipped with a raw material scraping section at the lower end of a bucket conveyor with multiple buckets stores the movement track of the tip of the scraping section by teaching operation, and scrapes along the previously stored path during automatic operation. In the automatic driving method that automatically reproduces the trajectory while moving the tip of the section linearly by a predetermined distance and performs the playback operation, the distance traveled at each predetermined time in the ship width direction and the ship longitudinal direction during teaching operation , Movement speed, operation position data and movement distance, movement speed, operation position data of each operation axis necessary for the operation are memorized, and the movement trajectory in teaching operation is the ship width direction and ship longitudinal direction during playback operation. when for each individually corrected based on the correction amount of each ship width direction and the captain hand direction, determined the scaling factor of the movement trajectory , Automatic operation method of a continuous unloader, characterized in that so as to correct for each direction for each cut.