首页> 中国专利> 港口货物装卸设备的控制方法和港口货物装卸设备

港口货物装卸设备的控制方法和港口货物装卸设备

摘要

具备辅助设备(20),上述辅助设备(20)是进行码头起重机的主要动作的主机(10a)以外的装置,上述辅助设备(20)包括将主机(10a)冷却的主机用冷却装置、将主机(10a)的货物装卸动作范围照亮的货物装卸用照明装置、将室内冷却的室内用冷却装置、以及将室内照亮的室内用照明装置;在码头起重机的运转中,如果主机(10a)的动作状况或室内的状况满足预先决定的电力削减条件,则使维持主机(10a)的动作状况或室内的状况的辅助设备(20)成为节电状态,上述节电状态为消耗的电力比通常工作时少的状态,由此,能够降低由作为进行吊具的卷升卷降及小车的横行等主要动作的主机(10a)以外的装置的辅助设备(20)消耗的电力。

著录项

  • 公开/公告号CN105073622A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-11-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 三井造船株式会社;

    申请/专利号CN201380075118.4

  • 发明设计人 小川觉;笠井大至;米野翔;

    申请日2013-03-28

  • 分类号B66C13/12;B66C19/00;

  • 代理机构中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人朱美红

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-12-18 12:06:53

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-03-11

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):B66C13/12 专利号:ZL2013800751184 申请日:20130328 授权公告日:20190308

    专利权的终止

  • 2019-03-08

    授权

    授权

  • 2019-03-08

    专利申请权的转移 IPC(主分类):B66C13/12 登记生效日:20190219 变更前: 变更后: 申请日:20130328

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-12-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):B66C13/12 申请日:20130328

    实质审查的生效

  • 2015-11-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及降低将吊装货卷升卷降的港口货物装卸设备的冷却装置及照明装置等辅助设备消耗的电力、此外相应于缩短货物装卸时间(以下称作周期时间)的量削减多余消耗的电力的港口货物装卸设备的控制方法和港口货物装卸设备。

背景技术

近来,随着国际航路中的集装箱输送系统的迅速的发展,集装箱船大型化,要求提高进行与集装箱船的货物的装卸的港口货物装卸设备(码头起重机或场内起重机等)的货物装卸效率。此外,在社会上作为环境问题而要求削减CO2的节能化。

鉴于此,有下述装置:具备基于吊装货的重量计算吊装货保持所需要的吊装货保持用转矩的吊装货保持用转矩计算部、计算将吊装货卷升卷降的马达能够输出的最大转矩的最大转矩计算部、和在从上述最大转矩减去上述吊装货保持用转矩而求出的吊装货的加速转矩的领域内进行上述马达的加速控制的控制部(例如,参照专利文献1)。

该装置通过缩短在吊装货的卷升及卷降中花费的时间而缩短了周期时间。结果,能够缩短在货物装卸中花费的时间,所以能够降低能量的消耗。

另一方面,在港口货物装卸设备中,具备进行货物装卸作业等主要动作的主机、和作为该主机以外的装置的辅助设备,所述辅助设备包括将通过随着货物装卸动作产生的热而温度变高的主机及港口货物装卸设备的室内冷却的冷却装置、以及为了避免因黑暗中的作业带来的危险性而将货物装卸动作范围照亮的照明装置等。

这样的冷却装置及照明装置等辅助设备在港口货物装卸设备的工作中不断地动作,其耗电相对于港口货物装卸设备整体的耗电都也成为约30%~60%。由此,为了降低港口货物装卸设备消耗的电力,需要在改善港口货物装卸设备的主要动作而降低耗电的同时,关于其辅助设备也降低耗电。

但是,在上述装置中虽然能够降低主要动作中的电力的消耗,但并不是降低辅助设备消耗的电力的结构。

专利文献1:特许第4616447号。

发明内容

鉴于此,本发明的目的是提供一种能够削减作为进行港口货物装卸设备的行进及卷升等主要动作的主机以外的装置的辅助设备消耗的电力、削减港口货物装卸设备的耗电的港口货物装卸设备的控制方法和港口货物装卸设备。

一种用来解决上述问题的本发明的港口货物装卸设备的控制方法,上述港口货物装卸设备具备辅助设备,上述辅助设备是进行港口货物装卸设备的主要动作的主机以外的装置,上述辅助设备包括将上述主机冷却的主机用冷却装置、将货物装卸动作范围照亮的货物装卸用照明装置、将上述港口货物装卸设备的室内冷却的室内用冷却装置及将上述室内照亮的室内用照明装置,上述港口货物装卸设备的控制方法的特征在于,在上述港口货物装卸设备的运转中,如果上述主机的动作状况或室内状况满足预先决定的电力削减条件,则使维持上述主机的动作状况或上述室内状况的上述辅助设备成为节电状态,上述节电状态为消耗的电力比通常工作时少的状态。

根据该方法,能够使作为主机(主卷取马达、横行马达及行进用马达等)以外的装置的辅助设备例如主卷取马达的冷却风扇、机械室的换气风扇、驾驶室的室内灯及投光器等在港口货物装卸设备的运转中成为消耗的电力比通常工作时少的节电状态。因此,能够抑制辅助设备的耗电,降低港口货物装卸设备的消耗能量。

另外,这里所述的节电状态,是与通常的工作相比消耗的电力被降低的状态,表示停止的状态或以低电力工作的状态。例如,包括在主卷取马达的冷却风扇的情况下以冷却风扇的旋转速度比通常低速的状态动作及在投光器的情况下以比通常减光的状态动作。

除此以外,这里所述的主要动作,例如在码头起重机的情况下,是从船舶或向船舶堆积或装卸集装箱的动作(货物装卸动作)等,所谓货物装卸动作范围,表示码头起重机的小车的横行范围或吊具的卷升卷降的范围。

此外,在上述港口货物装卸设备的控制方法中,包括以下工序的至少某一方:第1工序,在上述主机动作的情况下,如果上述主机的温度成为预先决定的第1主机温度判定值以下则认为满足上述电力削减条件,使上述主机用冷却装置成为上述节电状态,在上述主机不动作的情况下,如果上述主机的温度成为第2主机温度判定值以下则认为满足上述电力削减条件,使上述主机用冷却装置成为上述节电状态;和第2工序,在上述主机动作的情况下,如果上述货物装卸动作范围的亮度成为预先决定的主机照度判定值以上则认为满足上述电力削减条件,使上述货物装卸用照明装置成为上述节电状态,在上述主机不动作的情况下,认为满足上述电力削减条件,使上述货物装卸用照明装置成为上述节电状态;如果这样,则能够使在港口货物装卸设备的运转中过度动作的主机用冷却装置和货物装卸用照明装置成为节电状态,所以能够降低辅助设备消耗的能量。

例如,当不使用主卷取马达时,在主卷取马达的温度较低的情况下,可以使将主卷取马达冷却的风扇以比通常低的速度驱动或停止,此外,在白天的货物装卸作业的情况下,能够将驾驶室的下方的室外灯比通常减光或停止。

除此以外,在上述港口货物装卸设备的控制方法中,包括:最优化工序,使用至少以货物装卸时间的缩短为目的函数的遗传算法,将上述主机的动作速度和动作路径最优化;和主机停止工序,以用上述最优化工序最优化后的上述动作速度和上述动作路径使上述主机动作,在货物装卸动作完成后,将上述主机停止;如果这样,则使用遗传算法将港口货物装卸设备的主要动作、例如小车的横行速度或吊具的卷升卷降的速度、以及小车的横行路径或吊具的卷升卷降的路径最优化,将货物装卸时间缩短,由此能够将主机较快地停止,将缩短的量的辅助设备消耗的电力也削减,所以能够进一步削减消耗能量。

另外,所谓遗传算法,是模拟生物的进化过程的最优解探索方法,例如是通过交叉和突然变异的两个操作、根据已经存在的解生成新的解候选、基于自然淘汰的思路进行解的选择、反复进行世代交替来探索最优解的方法。

进而,在上述港口货物装卸设备的控制方法中,包括:第3工序,在上述港口货物装卸设备的运转中,如果上述室内的温度成为预先决定的室内温度判定值以下则认为满足上述电力削减条件,使上述室内用冷却装置成为上述节电状态,如果上述室内的亮度成为预先决定的室内照度判定值以上则认为满足上述电力削减条件,使上述室内用照明装置成为上述节电状态;如果这样,则能够使在港口货物装卸设备的运转中过度动作的机械室的换气风扇及驾驶室的室内灯等辅助设备成为节电状态。

此外,解决上述问题的港口货物装卸设备,具备辅助设备,上述辅助设备是进行港口货物装卸设备的主要动作的主机以外的装置,上述辅助设备包括将上述主机冷却的主机用冷却装置、将货物装卸动作范围照亮的货物装卸用照明装置、将上述港口货物装卸设备的室内冷却的室内用冷却装置及将上述室内照亮的室内用照明装置,上述港口货物装卸设备具备辅助设备控制装置而构成,上述辅助设备控制装置在上述港口货物装卸设备的运转中,如果上述主机的动作状况或室内状况满足预先决定的电力削减条件,则使维持上述主机的动作状况或上述室内状况的上述辅助设备成为节电状态,上述节电状态为消耗的电力比通常工作时少的状态。

此外,在上述港口货物装卸设备中,上述辅助设备控制装置具备以下机构的至少某一方:第1机构,在上述主机动作的情况下,如果上述主机的温度成为预先决定的第1主机温度判定值以下则认为满足上述电力削减条件,使上述主机用冷却装置成为上述节电状态,在上述主机不动作的情况下,如果上述主机的温度成为第2主机温度判定值以下则认为满足上述电力削减条件,使上述主机用冷却装置成为上述节电状态;和第2机构,在上述主机动作的情况下,如果上述货物装卸动作范围的亮度成为预先决定的主机照度判定值以上则认为满足上述电力削减条件,使上述货物装卸用照明装置成为上述节电状态,在上述主机不动作的情况下,认为满足上述电力削减条件,使上述货物装卸用照明装置成为上述节电状态;如果这样,则能够使在以往港口货物装卸设备的运转中工作的辅助设备匹配于主机的动作而成为节电状态。

由此,辅助设备控制装置判断即使使辅助设备成为节电状态、在主机或室内中也不发生问题,所以能够不给港口货物装卸设备的动作带来影响而使在港口货物装卸设备的运转中过度动作的辅助设备成为节电状态,通过将辅助设备消耗的量的电力削减,能够削减港口货物装卸设备的耗电。

除此以外,在上述港口货物装卸设备中,具备控制上述主机的动作的控制装置;并且,上述控制装置具备:最优化程序,使用至少以货物装卸时间的缩短为目的函数的遗传算法,将上述主机的动作速度和动作路径最优化;和主机停止机构,以用上述最优化程序最优化后的上述动作速度和上述动作路径使上述主机动作,在货物装卸动作完成后,将上述主机停止;如果这样,则控制装置将在港口货物装卸设备的主要动作中花费的时间缩短,通过在该缩短的时间中将辅助设备停止,能够进一步削减港口货物装卸设备的耗电。

进而,在上述港口货物装卸设备中,上述辅助设备控制装置具备:第4机构,在上述港口货物装卸设备的运转中,如果上述室内的温度成为预先决定的室内温度判定值以下则认为满足上述电力削减条件,使上述室内用冷却装置成为上述节电状态,如果上述室内的亮度成为预先决定的室内照度判定值以上则认为满足上述电力削减条件,使上述室内用照明装置成为上述节电状态;如果这样,则能够进一步降低辅助设备消耗的电力。

根据本发明,能够将作为进行港口货物装卸设备的行进及卷升等主要动作的主机以外的装置的辅助设备消耗的电力削减,将港口货物装卸设备的耗电削减。此外,能够将主机的动作最优化,将货物装卸时间缩短,将该缩短的时间量的辅助设备消耗的电力削减。

附图说明

图1是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的侧视图。

图2是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的概略图。

图3是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的控制装置和辅助设备控制装置的概略图。

图4是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的货物装卸作业的速度与时间的关系的曲线图,表示使用将货物装卸时间缩短的机构时和不使用的情况。

图5是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的货物装卸作业的耗电与时间的关系的曲线图,表示使用将货物装卸时间缩短的机构时和不使用的情况。

图6是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的控制方法的第1工序的流程图。

图7是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的控制方法的第2工序的流程图。

图8是表示有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的控制方法的第3工序的流程图,图8(a)表示室内用冷却装置的控制方法,图8(b)表示室内用照明装置的控制方法。

具体实施方式

以下,一边参照附图一边对有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的控制方法和港口货物装卸设备进行说明。另外,关于附图,使尺寸变化以使构成容易理解,各部件、各零件的板厚、宽度、长度等的比率也并不一定与实际制造的比率一致。

另外,在本实施方式中,作为港口货物装卸设备而以沿着码头行进、对船舶进行货物装卸的码头起重机为例进行说明,但能够应用本发明的港口货物装卸设备并不限定于码头起重机。例如可以应用到码头起重机、门型的场内起重机、巨型龙门起重机、悬臂起重机、塔式起重机、卸载起重机、顶棚起重机及跨运车等港口货物装卸设备中。

首先,对主机、室内和辅助设备进行定义。所谓主机,是在进行港口货物装卸设备的主要动作(包括货物装卸作业及行进)时工作的装置,例如是指用来使港口货物装卸设备行进的行进用马达、用于港口货物装卸设备将集装箱卷升卷降的主卷取马达等驱动装置、及吊具等通过其驱动装置动作的装置等。此外,还同时包括向这些马达供给电力的电力供给装置。除此以外,所谓室内,是指设置主机的机械室、驾驶员搭乘的驾驶室等。

所谓辅助设备,表示上述主机以外的装置,是虽然不与港口货物装卸设备的货物装卸动作直接相关、但辅助主机的工作的装置及为了安全地进行主要动作而辅助的装置。例如是将主卷取马达冷却的冷却风扇等冷却装置及将货物装卸动作范围照亮的投光器等照明装置,是将主机的动作状况(动作中的温度及动作范围的照度)或室内状况(室内温度及室内照度)维持为最优的装置。

在实施方式的说明中,虽然没有图示,但在表示主机整体的情况下为主机10a,在表示室内整体的情况下为室内10b,在表示辅助设备整体的情况下为辅助设备20,在辅助设备20中设将主机10a冷却的装置为主机用冷却装置20a,设将主机10a的动作范围照亮的装置为货物装卸用照明装置20b,设将室内10b冷却的装置为室内用冷却装置20c,设将室内10b照亮的装置为室内用照明装置20d。

接着,一边参照图1~图3一边对有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备(码头起重机)进行说明。如图1所示,对船舶S进行货物装卸的码头起重机1具备吊杆2、梁3、小车4、吊具5、脚构造物8及行进装置9,作为室内10b而具备驾驶室6和机械室7a(包括电气室7b)。

此外,如图2所示,码头起重机1作为主机10a而具备缆索卷轴11、转换器12、逆变器13、主卷取马达14、滚筒15、横行马达16及行进马达17。除此以外,作为主机用冷却装置20a而具备主卷取马达用冷却风扇23和横行马达用冷却风扇24,作为室内用冷却装置20c而具备机械室用换气风扇21、电气室用空调装置22及驾驶室用空调装置25,进而,作为货物装卸用照明装置20b而具备投光器27、28a~28c及29,作为室内用照明装置20d而具备驾驶室内灯26。

另外,作为货物装卸用照明装置20b照亮的货物装卸动作范围的一例,在码头起重机1的情况下,表示吊具5动作的范围A1。该货物装卸动作范围A1被用投光器27和投光器28a照亮,以便从驾驶室6能够确认吊具5的动作。除此以外,作为该货物装卸动作范围,有小车4横行的范围等。

在本实施方式中,将上述主机用冷却装置20a、货物装卸用照明装置20b、室内用冷却装置20c及室内用照明装置20d分别使用除了通常工作(驱动和停止)以外还能够设为降低消耗的电力的状态(节电状态)的装置。例如,在主卷取马达用冷却风扇23的情况下使用能够以旋转速度比通常工作时慢的低速旋转的风扇,此外,在驾驶室内灯26的情况下,使用调光而能够减光的照明。但是,本发明并不限定于此,也能够应用到仅能够进行工作或停止的控制的辅助设备20中。

此外,在本实施方式中以上述结构为例进行说明,但本发明并不限定于上述结构,可以使用周知的技术的起重机。例如,可以使用在行进装置9中搭载有柴油发动机的结构,或作为动力而使用蓄电池的结构等。此外,也可以具备未图示的将吊杆2升高降低的马达。除此以外,也可以在机械室7a和电气室7b中设置室内灯。

有关本发明的实施方式的码头起重机1除了上述结构以外,如图3所示,还在控制装置30中具备辅助设备控制装置31。并且,当将码头起重机1运转时,从设在驾驶室6中的操作装置32向控制装置30发送操作信号,从控制装置30向逆变器13发送控制信号,使主机10a工作。此外,具备与该控制装置30连接的温度传感器33a~33e及照度传感器34a~34f。

控制装置30如个人计算机那样具备通信机构及存储机构,是控制主机10a的动作的装置。在本实施方式中,将控制装置30设在电气室7b中,但也可以设在未图示的集装箱码头的管理楼或驾驶室6中。

辅助设备控制装置31是如果主机10a的动作状况(动作中的主机的温度或货物装卸动作范围的照度)或室内状况(室内温度及室内照度)满足预先决定的电力削减条件则使维持着该主机10a的动作状况或室内状况的辅助设备20成为节电状态的装置,作为程序装入在控制装置30中。在本实施方式中,将辅助设备控制装置31设在控制装置30中,但也可以与控制装置30分别设置,可以设在驾驶室6等的别的地方。

另外,这里所述的节电状态,表示将辅助设备20停止的状态或使辅助设备20以比通常工作时低的电力工作(也称作低电力驱动)的状态的某一方,是消耗的电力比通常工作时少的状态。

温度传感器33a~33e是周知的技术的温度传感器,温度传感器33a检测机械室7a内的温度,温度传感器33b检测主卷取马达14的温度,温度传感器33c检测电气室7b内的温度,温度传感器33d检测横行马达16的温度,温度传感器33e检测驾驶室6内的温度。照度传感器34a~34f是周知的技术的照度传感器,照度传感器34a检测驾驶室6内的照度,照度传感器34b检测驾驶室6的下方的吊具5的卷升卷降的范围(货物装卸动作范围)的照度,照度传感器34c~34e检测吊杆2或梁3的下方的小车4的横行的范围(货物装卸动作范围)的照度,照度传感器34f检测脚构造物8的上部的照度。

上述结构的码头起重机1的特征在于,在码头起重机1的运转中,如果主机10a的动作状况或室内10b的状况满足预先决定的电力削减条件,则使维持着主机10a的动作状况或室内10b的状况的辅助设备20成为消耗的电力比通常工作时少的节电状态,能够降低码头起重机1的耗电。

接着,如图3所示,对码头起重机1的辅助设备20的动作进行说明。该码头起重机1从缆索卷轴11接受电力,从设在电气室7b内的逆变器13向各装置分配电力。并且,通过操作装置32的操作,控制装置30控制逆变器13,由此驱动横行马达16而使小车4横行,驱动主卷取马达14使滚筒15旋转而将吊具5卷升卷降,并驱动行进马达17而使码头起重机1行进。

当进行该主要动作时,主机10a或室内10b温度上升。鉴于此,使机械室用换气风扇21、电气室用空调装置22、主卷取马达用冷却风扇23、横行马达用冷却风扇24及驾驶室用空调装置25也工作,将主机10a或室内10b冷却。

此外,特别在恶劣天气时或夜间时的作业的情况下,如果货物装卸动作范围(例如图1的货物装卸动作范围A1)较暗,则不能安全地进行作业,所以用作为货物装卸用照明装置20b的投光器27、28a~28c及29照亮。

辅助设备20只要是与码头起重机1的主要动作无关的装置就可以,并不限定于上述种类。例如,如果是码头起重机1将吊杆2升高降低的结构,则也包括将其驱动马达冷却的风扇、及将在本实施方式中为自冷式的行进马达17做成其他冷却方式时的冷却风扇等。此外,在使用上述种类以外的辅助设备的情况下,也同时使用考虑到该辅助设备辅助的作用的传感器。

接着,对控制装置30和辅助设备控制装置31进行说明。如图3所示,控制装置30除了辅助设备控制装置31以外还具备最优化程序35。此外,在辅助设备控制装置31中具备第1机构(工序)36、第2机构(工序)37及第3机构(工序)38。另外,在该图中,将温度传感器33a~33e统一而作为温度传感器33,并将照度传感器34a~34f作为照度传感器34。此外,图中的箭头表示信号的流动。

由操作装置32进行在上述中说明的主机10a的操作,将由该操作带来的主机10a的动作、详细地讲将主机10a的动作速度和动作路径用控制装置30的最优化程序35最优化,使主机10a实际工作。也可以预先进行使用该最优化程序35的最优化,控制各主机10a的动作速度和动作路径。

该最优化程序35,是至少以货物装卸时间的缩短为目的函数、以主卷取马达14及横行马达16各自的旋转速度、旋转加速度及旋转减速度、或者小车4及吊具5各自的动作路径(例如在小车4的情况下是横行距离,在吊具5的情况下是卷升卷降的长度)为变量、使用遗传算法将该变量最优化的程序。

另外,所谓遗传算法,是模拟生物的进化过程的最优解探索方法,例如是通过交叉和突然变异的两个操作、根据已经存在的解生成新的解候选、基于自然淘汰的思路进行解的选择、反复进行世代交替来探索最优解的方法。

例如,当驱动主卷取马达14而将吊具5卷升卷降时,可以使用将达到最大卷升卷降速度之前的旋转加速度及旋转减速度设定得较大、将在吊具5的卷升卷降中花费的时间缩短的最优化。此外,也可以使用使吊具5的卷升卷降的长度或小车4的横行距离等变准确、不进行无用的动作的最优化。

通过用上述最优化程序35使主机10a动作,以主机10a被最优化的动作速度及动作路径动作,所以能够缩短货物装卸时间。

除此以外,如果在该控制装置30中具备当由主机10a进行的货物装卸作业完成时将主机10a停止的机构,则能够将码头起重机1的货物装卸作业缩短而相应于该缩短的时间量削减消耗的电力,所以能够提供耗电更少的码头起重机1。

进而,在本实施方式中,说明了将主机10a的动作速度和动作路径通过最优化程序35最优化的例子,例如在作为港口货物装卸设备而使用卸载机的情况下,也可以将铲斗的抓取容量等最优化。

这里,一边参照表示在码头起重机1的控制装置30中没有最优化程序35者和有者的主卷取马达14的作业时间和吊具5的卷升卷降速度的图4的曲线图、和表示主卷取马达14的作业时间和耗电的图5的曲线图,一边对最优化程序35的效果进行说明。

如图4所示可知,如果使用最优化程序35,则吊具5的卷升的加速度和卷降的减速度增加。此外,吊具5的卷降的最高速度也增加。由此,如果与没有最优化程序35者比较,则可知作业结束的时间被缩短。

此外,如图5所示可知,如果使用最优化程序35,则在吊具5的卷升时特别是加速时消耗的电力增加。另一方面,可知在卷降时发生的再生电力增加。由此可知,即使使用最优化程序35,在作为主机10a的吊具5的卷升卷降中消耗的电力中也大致没有变化。

由此,通过使用最优化程序35,在货物装卸时间被缩短的时间中将辅助设备20停止,由此能够减少码头起重机1消耗的电力。这是因为,能够在该缩短的量中将通常动作的辅助设备20用辅助设备控制装置31停止,能够减少相应的耗电。

对辅助设备控制装置31进行说明。该辅助设备控制装置31使辅助设备20成为工作、停止或节电状态的方法使用向逆变器13发送控制信号而控制供给电力的方法。另外,这里设主机10a的温度为Tx,室内10b的温度为Ty,货物装卸动作范围的照度为Lx,室内10b的照度为Ly,设第1主机温度判定值为Tα,第2主机温度判定值为Tβ,室内温度判定值为Tσ,主机照度判定值为Lα,室内照度判定值为Lβ。

第1机构36是以下这样的机构:在主机10a动作的情况下,如果主机10a的温度Tx成为预先决定的第1主机温度判定值Tα以下,则判断为满足电力削减条件,使主机用冷却装置20a成为节电状态;在主机10a不动作的情况下,如果主机10a的温度Tx成为预先决定的第2主机温度判定值Tβ以下,则判断为满足电力削减状态,使主机用冷却装置20a成为节电状态。

例如,在主卷取马达14的动作中温度传感器33b检测的主卷取马达14的温度Tx变得比第1主机温度判定值Tα低的情况下,使主卷取马达用冷却风扇23以低电力工作(低速旋转)或停止。另一方面,在温度Tx变得比第1主机温度判定值Tα高的情况下,使主卷取马达用冷却风扇23工作。此外,在主卷取马达14的动作完成后温度传感器33b检测的主卷取马达14的温度Tx比第1主机温度判定值Tα低的情况下,使主卷取马达用冷却风扇23以低电力工作(低速旋转)或停止。

第2机构37是以下这样的机构:在主机10a动作的情况下,如果货物装卸动作范围的照度Lx成为预先决定的主机照度判定值Lα以上,则判断为满足电力削减条件,使货物装卸用照明装置20b成为节电状态;在主机10a不动作的情况下使货物装卸用照明装置20b成为节电状态。

例如,在吊具5的动作中照度传感器34b检测的投光器27的照射范围即吊具5的货物装卸动作范围的照度Lx变得比主机照度判定值Lα高的情况下,使投光器27以低电力工作(减光)或停止。另一方面,在照度Lx变得比主机照度判定值Lα低的情况下,使投光器27工作。此外,在吊具5的动作完成后,使投光器27减光或停止。

第3机构38是以下这样的机构:如果室内10b的室内温度Ty成为预先决定的室内温度判定值Tσ以下则认为满足电力削减条件,此外,如果室内照度Ly成为预先决定的室内照度判定值Lβ以上则认为满足电力削减条件,使室内用冷却装置20c和室内用照明装置20d成为节电状态。

例如,在设在机械室7a中的温度传感器33a检测到的室内温度Ty变得比室内温度判定值Tσ低的情况下,将机械室用换气风扇21以低速驱动或停止。此外,在设在驾驶室6中的照度传感器34a检测出的室内照度Ly成为室内照度判定值Lβ以上的情况下,将驾驶室内灯26减光或停止。

在本实施方式中,使用上述第1机构36~第3机构38将码头起重机1的辅助设备20停止,但只要在码头起重机1的运转中不论主机10a的动作如何都能够将辅助设备20在主机10a安全动作的范围内停止就可以,例如也可以设置如果主机10a停止则认为满足电力削减条件而使辅助设备20成为节电状态的机构。

接着,一边参照图6~图8一边对有关本发明的实施方式的港口货物装卸设备的控制方法进行说明。首先,一边参照图6一边对作为主机用冷却装置20a的控制方法的第1工序进行说明。

如果码头起重机1工作而开始货物装卸,则驾驶员将操作装置32操作(步骤S10)。接着,将输入到操作装置32中的操作信号向控制装置30传递,控制装置30进行最优化工序。该最优化工序是用最优化程序35将主机10a的动作速度和动作路径最优化(步骤S20)的工序。此时,使用至少以货物装卸时间的缩短为目的函数的遗传算法将主机10a的动作速度和动作路径最优化。

另外,在该步骤S20的最优化工序中,如果追加目的函数以抑制主机10a的温度的上升,则能够抑制主机10a的温度的上升,所以能够使主机10a的动作中的主机用冷却装置20a的停止时间变长,能够进一步降低耗电。

此外,也可以预先进行该步骤S20,将主机10a的最优化后的动作速度和动作路径存储到控制装置30中,根据操作装置32的操作而读出。

接着,如果通过控制装置30使主机10a进行动作(步骤S30),则接着,用温度传感器33检测主机10a的温度Tx,辅助设备控制装置31判断主机10a的温度Tx是否是第1主机温度判定值Tα以下(步骤S40)。

如果在该步骤S40中判断为主机10a的温度Tx比第1主机温度判定值Tα大,则接着辅助设备控制装置31使主机用冷却装置20a进行通常工作(步骤S50)。由此,将主机10a冷却,能够防止主机10a的温度Tx过度地上升。

另一方面,如果在步骤S40中判断为主机10a的温度Tx是第1主机温度判定值Tα以下,则接着,辅助设备控制装置31使主机用冷却装置20a成为节电状态(步骤S60)。通过该步骤S60,能够抑制将主机10a过度地冷却,能够降低主机用冷却装置20a消耗的电力。

从该步骤S40到S60,是在主机10a的动作完成以前的期间中总是监视主机10a的温度Tx而进行的工序,可以按照预先决定的时间进行。

接着,控制装置30判断主机10a的动作是否已完成(步骤S70)。在该步骤S70中,根据操作装置32的操作信号,主机10a的动作完成,控制装置30进行主机停止工序,如果将主机10a停止,则判断为主机10a的动作完成。

接着,由温度传感器33检测主机10a的停止后的温度Tx,辅助设备控制装置31判断主机10a的温度Tx是否为第2主机温度判定值Tβ以下(步骤S80),如果判断为主机10a的温度Tx比第2主机温度判定值Tβ大,则接着使主机用冷却装置20a进行通常工作(步骤S90),向步骤S80返回。另一方面,如果在步骤S80中判断为主机10a的温度Tx是第2主机温度判定值Tβ以下,则接着使主机用冷却装置20a成为节电状态(步骤S100)。以上,主机用冷却装置20a的控制方法完成。

第1主机温度判定值Tα和第2主机温度判定值Tβ是能够分别任意设定的值,只要设定为能够防止主机10a过度地加热的值就可以。优选的是,如果如本实施方式那样分别设定第1主机温度判定值Tα和第2主机温度判定值Tβ、将第2主机温度判定值Tβ设定得比第1主机温度判定值Tα高,则当主机10a不动作时(主机10a的停止后)没有然后的加热,所以能够防止因过度的冷却带来的电力的损失。

根据该方法,通过将主机10a的温度Tx与各主机温度判定值Tα或Tβ比较,能够使主机用冷却装置20a成为节电状态,所以能够不将主机10a过度地冷却而减少主机用冷却装置20a消耗的量的电力,所以能够削减码头起重机1的消耗能量。

此外,由于使用最优化程序35将主机10a的动作速度和动作路径最优化,所以与不使用最优化程序35的主机10a的动作相比,能够更快地将主机10a停止,相应地也能够使主机用冷却装置20a更早地成为节电状态,所以能够降低耗电。

例如,通过操作装置32的操作信号将横行马达16驱动,使小车4横行。横行马达16的温度上升,如果温度传感器33d检测的温度Tx变得比第1主机温度判定值Tα大,则横行马达用冷却风扇24驱动,将横行马达16冷却。此外,如果在横行马达16的动作中温度Tx成为第1主机温度判定值Tα以下,则使横行马达用冷却风扇24以比通常低的速度旋转,成为节电状态。

接着,通过操作装置32的操作信号,将横行马达16停止,将小车4停止。接着,横行马达16的温度下降,如果温度传感器33d检测的温度Tx成为第2主机温度判定值Tβ以下,则将横行马达用冷却风扇24停止。

由此,在不使用横行马达16时及横行马达16的温度Tx较低时,能够将横行马达用冷却风扇24停止,相应地能够降低耗电。

接着,一边参照图7一边对货物装卸用照明装置20b的控制方法进行说明。另外,关于与在图6的流程图中说明的步骤同样的步骤使用相同的附图标记,省略其说明。首先,如果步骤S10~S30完成,则接着用照度传感器34检测货物装卸动作范围的照度Lx,辅助设备控制装置31判断货物装卸动作范围的照度Lx是否为主机照度判定值Lα以上(步骤S110)。

如果在步骤S110中判断为照度Lx比主机照度判定值Lα小,则接着辅助设备控制装置31使货物装卸用照明装置20b进行通常工作(步骤S120)。由此,在开始货物装卸作业之前,能够使货物装卸动作范围成为能够安全地作业的照度。

另一方面,如果在步骤S110中判断为照度Lx为主机照度判定值Lα以上,则接着使货物装卸用照明装置20b成为节电状态(步骤S130)。通过该步骤S130,能够抑制使货物装卸动作范围过度地变亮,能够降低货物装卸用照明装置20b消耗的电力。

从该步骤S110到S130,是在主机10a的动作完成以前的期间中总是监视主机10a的动作范围的照度Lx而进行的工序,可以按照预先决定的时间进行。

接着,控制装置30判断主机10a的动作是否完成(步骤S70)。在该步骤S70中,根据操作装置32的操作信号,主机10a的动作完成,控制装置30进行主机停止工序,如果将主机10a停止,则判断为主机10a的动作完成。如果判断为主机10a的动作完成,则接着使货物装卸用照明装置20b成为节电状态(步骤S140)。以上,货物装卸用照明装置20b的控制方法完成。

根据上述控制方法,在主机10a的动作前,能够根据主机10a的动作范围的照度Lx使货物装卸用照明装置20b成为节电状态,此外,在主机10a停止后,能够立即使货物装卸用照明装置20b成为节电状态,所以能够削减不需要工作的货物装卸用照明装置20b消耗的电力,削减码头起重机1的消耗能量。

除此以外,由于使用最优化程序35将主机10a的动作速度和动作路径最优化,所以与不使用最优化程序35的主机10a的动作相比,能够更快地将主机10a停止,所以相应地能够降低耗电。

例如,当将吊具5卷升卷降时,如果设置在驾驶室6的下方的照度传感器34b检测出的货物装卸动作范围的照度Lx变得比主机照度判定值Lα小,则使投光器27工作。如果通过投光器27而货物装卸动作范围变得明亮,则开始吊具5的卷升卷降。另一方面,如果在吊具5的动作中照度Lx成为主机照度判定值Lα以上,则将投光器27调光而减光。

如果吊具5的卷升卷降完成,则将主卷取马达14停止。接着,将投光器27停止。由此,能够将为了确认吊具5的卷升卷降作业而使用的投光器27在不使用吊具5时停止,相应地能够降低耗电。

另一方面,也可以是,检测吊杆2或梁3的下方的多个投光器28a~28c的照射范围的照度传感器34c~34e检测各个投光器28a~28c各自的照射范围成为小车4的阴影的情况,将成为小车4的阴影的投光器灭掉,削减相应的耗电。

接着,一边参照图8一边对室内用冷却装置20c和室内用照明装置20d的控制方法进行说明。在码头起重机1的运转中,如图8(a)所示,判断室内10b的室内温度Ty是否为室内温度判定值Tσ以下(步骤S210),如果判断为比室内温度判定值Tσ大,则辅助设备控制装置31使室内用冷却装置20c进行通常工作(步骤S220),另一方面,如果判断室内温度Ty为室内温度判定值Tσ以下,则辅助设备控制装置31使室内用冷却装置20c成为节电状态(步骤S230)。

此外,在码头起重机1的运转中,如图8(b)所示,判断室内10b的室内照度Ly是否为室内照度判定值Lβ以上(步骤S240),如果判断为比室内照度判定值Lβ小,则辅助设备控制装置31使室内用照明装置20d进行通常工作(步骤S250),另一方面,如果判断室内照度Ly为室内照度判定值Lβ以上,则辅助设备控制装置31使室内用照明装置20d成为节电状态(步骤S260)。

例如,上述控制方法能够应用到驾驶室6的驾驶室用空调装置25和驾驶室内灯26中。此外,也可以在室内10b设置检测驾驶员或检修者入室的传感器,如果该传感器检测到向室内10b的出入,则使室内用冷却装置20c和室内用照明装置20d工作。

产业上的可利用性

本发明的港口货物装卸设备通过将进行主要动作的主机以外的辅助设备与主机的动作分别地控制,能够削减由辅助设备消耗的电力,所以能够抑制港口货物装卸设备的能量的消耗。因此,能够作为消耗能量较少的码头起重机或场内起重机使用。

附图标记说明

1码头起重机

2吊杆

3梁

4小车

5吊具

6驾驶室

7a机械室

7b电气室

8脚构造物

9行进装置

10a主机

10b室内

11缆索卷轴

12转换器

13逆变器

14主卷取马达

15滚筒

16横行马达

17行进马达

20辅助设备

20a主机用冷却装置

20b货物装卸用照明装置

20c室内用冷却装置

20d室内用照明装置

21机械室用换气风扇

22电气室用空调装置

23主卷取马达用冷却风扇

24横行马达用冷却风扇

25驾驶室用空调装置

26驾驶室内灯

27、28a~28c、29投光器

30控制装置

31辅助设备控制装置

32操作装置

33温度传感器

34照度传感器

35最优化程序

36第1机构(第1工序)

37第2机构(第2工序)

38第3机构(第3工序)。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号