コークス炉の移動機の位置検出装置及び位置検出方法
【課題】コークス炉の移動機の現在位置を正確且つ安価に検出できる位置検出装置及び位置検出方法を提供する。
【解決手段】位置検出装置は、レール３１〜３５に接し移動機２１〜２５の移動に伴って回転するローラ４２の絶対的な回転角度を測定するアブソリュート回転角度検出装置４１を備え、移動機２１〜２５の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、位置情報出力手段により出力された移動機２１〜２５の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、を備える。誤差修正手段は、コークス炉１０に設置された基準標識５１と、移動機２１〜２５に搭載され基準標識５１を検出する非接触式センサ５２と、非接触式センサ５２により基準標識５１を検出した場合には、その時点において位置情報出力手段から出力された移動機２１〜２５の位置情報を、基準標識５１に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、を備える。
【解決手段】位置検出装置は、レール３１〜３５に接し移動機２１〜２５の移動に伴って回転するローラ４２の絶対的な回転角度を測定するアブソリュート回転角度検出装置４１を備え、移動機２１〜２５の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、位置情報出力手段により出力された移動機２１〜２５の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、を備える。誤差修正手段は、コークス炉１０に設置された基準標識５１と、移動機２１〜２５に搭載され基準標識５１を検出する非接触式センサ５２と、非接触式センサ５２により基準標識５１を検出した場合には、その時点において位置情報出力手段から出力された移動機２１〜２５の位置情報を、基準標識５１に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉に設置されている移動機（例えば、押出機，装炭車，ガイド車，バケット車，消火車）の現在位置を検出する位置検出装置及び位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原料石炭を乾留してコークスを製造するコークス炉には、各種の移動機が設置されており、この移動機としては、コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、コークス炉から高温の赤熱状態のコークス（以降においては赤熱コークスと記すこともある）を押し出す押出機、赤熱コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、赤熱コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、コークス炉から押し出された赤熱コークスをバケット車又は消火車に案内するガイド車などがある。
【０００３】
コークス炉の操業においては、これらの移動機をコークス炉の所定の位置に移動させて停止させた上、赤熱コークスの窯出し，消火等の各種作業が行われるが、近年においては、効率化のために各種移動機の無人自動運転が実施されている。このような移動機の無人自動運転を行なうためには、レール等の軌道上を移動する移動機を所定の位置に自動停止させることが要求されるので、停止中又は移動中の移動機の現在位置を正確に検出する必要がある。
【０００４】
従来、移動機の位置検出には、誘導無線方式が用いられていた。すなわち、移動機の軌道に沿って敷設された誘導無線線路から発信される電波を、移動機に搭載されたアンテナで受信して、該移動機の現在位置を検出し、得られた現在位置に基づいて移動機を自動的に移動又は停止させるようになっていた。そして、移動機は、予め定められたスケジュールにより指定された目的位置まで移動して停止し、該位置で所定の作業を行なった後に次の目的位置へ移動するという動作を、繰り返し行うようになっていた。また、誘導無線方式による移動機の位置検出は、押出機を除いて絶対番地方式により行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９９６６５号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４７３５号公報
【特許文献３】特許第３６０３６０４号公報
【特許文献４】特開２００８−１７４５８４号公報
【特許文献５】特許第３９４９０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、誘導無線方式による移動機の位置検出は、移動機の全軌道に沿って誘導無線線路を敷設する必要があるため、機器及び工事の費用が非常に高価となるという問題があった。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、コークス炉の移動機の現在位置を正確且つ安価に検出できる位置検出装置及び位置検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は以下のような構成からなる。すなわち、本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置は、コークス炉の操業に使用される移動機の現在位置を検出する位置検出装置において、前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備え、前記移動機の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、前記位置情報出力手段により出力された前記移動機の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、を備え、前記誤差修正手段は、前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に設置された基準標識と、前記移動機に搭載され前記基準標識を検出する非接触式センサと、前記非接触式センサにより前記基準標識を検出した場合には、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置においては、前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることが好ましい。
また、前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識は前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出方法は、コークス炉の操業に使用する移動機の現在位置を示す位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記移動機を所定の位置に移動させて前記コークス炉の各種作業を行うに際して、前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備える位置情報出力手段により、前記位置情報を取得するとともに、前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に基準標識を設置し、前記移動機に搭載された非接触式センサにより前記基準標識を検出したら、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換して前記移動機の位置情報の誤差を修正することを特徴とする。
【００１１】
このような本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出方法においては、前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることが好ましい。
また、前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識を前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置及び位置検出方法によれば、コークス炉の移動機の現在位置を正確且つ安価に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る移動機の位置検出装置及び位置検出方法を説明する図であり、本実施形態のコークス炉の構成を示す概念図である。
【図２】本発明に係る移動機の位置検出装置及び位置検出方法を説明する図であり、本実施形態のコークス炉と各種移動機を示す概略斜視図である。
【図３】押出機に設置された位置情報出力手段の構成を説明する図である。
【図４】誤差修正手段の構成を説明する図である。
【図５】別の誤差修正手段の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置及び位置検出方法の実施の形態を、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。図１は、本実施形態のコークス炉の構成を説明する概念図であり、図２は、本実施形態のコークス炉と各種移動機を示す概略斜視図である。なお、これ以降の各図においては、同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。
【００１６】
コークス炉は、複数の窯を直線状に並設してなる炉団を備えており、通常は複数の炉団から構成されている。例えば、図１に示すコークス炉１０は、直線状に並設された５つの炉団１１〜１５で構成されている。そして、各炉団１１〜１５は、それぞれ複数の窯が直線状に並設されてなるが、例えば第４炉団１４は、図１に示すように２５〜３５程度の窯１４Ａ〜１４Ｅを備えている。
【００１７】
このようなコークス炉１０には、コークス炉１０の操業に使用する各種の移動機が設置されている。この移動機としては、コークス炉１０に原料石炭（図示せず）を装入する装炭車２１、コークス炉１０から赤熱コークスＣを押し出す押出機２２、赤熱コークスＣを乾式消火設備２７に搬送するバケット車２３、赤熱コークスＣを湿式消火設備２８に搬送する消火車２４、コークス炉１０から押し出された赤熱コークスＣをバケット車２３又は消火車２４に案内するガイド車２５がある。
【００１８】
これらの各種移動機２１〜２５は、１つのコークス炉にそれぞれ複数台ずつ備えられている。例えば、図１に示すコークス炉１０においては、装炭車２１が３台、押出機２２が４台、バケット車２３が２台、消火車２４が２台、ガイド車２５が３台備えられている。また、コークス炉１０の周辺には（装炭車２１についてはコークス炉１０の上部）、各種移動機専用のレールがコークス炉１０に沿って直線状に敷設されている。すなわち、図２に示すように（図１には図示せず）、各種移動機２１〜２５の軌道である装炭車用レール３１、押出機用レール３２、バケット車消火車兼用レール３３、ガイド車用レール３５が敷設されている。
【００１９】
各移動機２１〜２５は、移動機２１〜２５にそれぞれ搭載された専用の駆動装置によってそれぞれ駆動されて専用のレール３１〜３５上を移動可能となっているので、後述するコンピューターシステム（図示せず）の命令に従ってそれぞれレール３１〜３５上を移動して所定の位置に配置され、連携をなして一連の操業（例えば、赤熱コークスＣの窯出し，消火）を行うようになっている。なお、バケット車２３と消火車２４は、いずれか一方のみを設置してもよいし、両方を設置してもよい。一方のみを設置した場合は、乾式消火設備２７と湿式消火設備２８も、対応する方のみを設置すればよい。
【００２０】
次に、上記のようなコークス炉１０の操業内容及び操業手順について説明する。コークス炉１０には、コークス炉１０の無人自動操業を行うためのコンピューターシステムが備えられている。このコンピューターシステムは、各移動機２１〜２５及び消火設備２７，２８に搭載された機上システム（図示せず）と、全ての移動機２１〜２５及び消火設備２７，２８の管理及び制御を行う地上システム（図示せず）と、で構成される。
【００２１】
地上システムと各移動機２１〜２５の機上システムとは無線（又は誘導無線）によって接続されているので、この無線によって機上システムから送られた該移動機２１〜２５の位置情報により、地上システムが各移動機２１〜２５の現在位置を把握できるようになっている。そして、地上システムは、無線によって各移動機２１〜２５を所定の位置に配置できるようになっている。また、押出機２２の押出しや乾式消火設備２７の消火などのような各種作業も、該地上システムからの命令により実行されるようになっている。
【００２２】
地上システムからの命令を無線により受けた装炭車２１の機上システムは、装炭車２１に搭載された駆動装置を駆動させて、原料石炭を積載している装炭車２１をレール３１に沿って移動させるとともに、コークス炉１０が備える各窯内に原料石炭を装入させる。そして、各窯内においては、装入された原料石炭が高温で乾留され、赤熱コークスＣが製造される。
【００２３】
また、地上システムからの命令を無線により受けた押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５の各機上システムが、押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５にそれぞれ搭載された各駆動装置を駆動させて、押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５をレール３２，３３，３５に沿って移動させる。
【００２４】
装炭車２１，押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５には、それぞれ専用の位置検出装置が備えられており、これら各移動機２１〜２５の現在位置が各位置検出装置により測定され、各位置検出装置から出力された各移動機２１〜２５の現在位置を示す位置情報が、各機上システムから無線で地上システムに送られるようになっている。そして、送られた位置情報に基づいて、地上システムが各移動機２１〜２５に命令を送り、目的の位置、すなわち特定の窯（例えば窯１４Ａ）の側面に各移動機２１〜２５を移動させるようになっている。
【００２５】
全移動機２２〜２５が所定の位置に停止したことを地上システムが確認したら、地上システムは窯出し作業を開始する命令を出す。すなわち、地上システムの命令を受けた押出機２２の機上システムが、押出機２２に搭載された駆動装置を駆動させて、窯の押出機側の炉蓋とコークス出口側の炉蓋とを開けた後に、押出機２２の押出ラム３７（押出ラム３７は、赤熱コークスＣに直接接触するラムヘッド３８とラムヘッド３８を押すラムビーム３９とからなる）を水平移動させる。すると、製造された赤熱コークスＣは窯内から押し出され、窯のコークス出口側の開口部で待機しているガイド車２５を介してバケット車２３（詳細にはバケット車２３のバケット２３ａ）又は消火車２４に排出される。
【００２６】
赤熱コークスＣの押出しが完了したら、地上システムの命令を受けた押出機２２の機上システムが、押出ラム３１を押出機２２内に引き戻し、さらに前記両炉蓋を閉める。そして、地上システムの命令を受けた装炭車２１の機上システムが、装炭車２１から同窯内に原料石炭を再度装入し、再度乾留が行われる。
窯出しされた赤熱コークスＣを積載したバケット車２３（又は消火車２４）は、地上システムの命令により、コークス炉１０に沿って敷設されたレール３３上を移動し、乾式消火設備２７（又は湿式消火設備２８）の配設位置にて停止する。この際も前述と同様に、バケット車２３（又は消火車２４）の現在位置は前記位置検出装置により測定され、該位置検出装置から出力されたバケット車２３（又は消火車２４）の現在位置を示す位置情報が、無線により地上システムに送られるようになっている。
【００２７】
このようにして赤熱コークスＣが乾式消火設備２７（又は湿式消火設備２８）に搬送されたら、地上システムの命令により、赤熱コークスＣの乾式消火作業（又は湿式消火作業）が行われる。乾式消火設備２７（又は湿式消火設備２８）に赤熱コークスＣを搬送し終えたバケット車２３（又は消火車２４）は、地上システムの命令により、別の窯（例えば窯１４Ｂ）から再度赤熱コークスＣを受けるためにレール３３上を移動して、その窯の側面にて停止する。
【００２８】
さらに、押出機２２及びガイド車２５も、地上システムの命令によりレール３２及びレール３５上を移動し、バケット車２３（又は消火車２４）が位置する前述の窯の側面にて停止する。全移動機２２〜２５が所定の位置に停止したことを地上システムが確認したら、地上システムは窯出し作業を開始する命令を出す。このような作業を繰り返して、コークス炉１０の操業が行われる。
【００２９】
上記のように、コークス炉１０の操業においては、上記の各種移動機２１〜２５をコークス炉１０の所定の位置に移動させて停止させた上で、赤熱コークスＣの窯出し，消火等の各種作業が行われる。例えば、赤熱コークスＣの窯出し作業を行う際には、炉団を構成する複数の窯のうちの特定の窯に、押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），ガイド車２５が全て配置されている必要がある。そして、各種移動機２１〜２５の無人自動運転を行なうためには、レール３１〜３５上を移動する各種移動機２１〜２５を所定の位置に自動停止させることが要求されるので、前述したように、停止中又は移動中の各種移動機２１〜２５の現在位置を正確に検出する位置検出装置が、各種移動機２１〜２５にそれぞれ備えられている。
【００３０】
この位置検出装置は、移動機２１〜２５の現在位置を検出するものであり、移動機２１〜２５の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、位置情報出力手段により出力された該移動機２１〜２５の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、を備えている。位置情報出力手段は、移動機２１〜２５に搭載され該移動機２１〜２５の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備えているので、移動機２１〜２５の絶対位置を示す位置情報を出力することができる。よって、移動機２１〜２５の位置検出を絶対番地方式により行うことができる。
【００３１】
また、誤差修正手段は、移動機２１〜２５のレール３１〜３５上又はレール３１〜３５近傍の所定位置に設置された基準標識と、移動機２１〜２５に搭載され基準標識を検出する非接触式センサと、非接触式センサにより基準標識を検出した場合には、その時点において位置情報出力手段から出力された移動機２１〜２５の位置情報を、基準標識に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、を備えている。
【００３２】
上記のような位置検出装置の位置情報出力手段の具体例を、移動機が押出機２２である場合を例にして、図１のＡ部を拡大して示した図３を参照しながら説明する。押出機２２には、回転角度を測定し回転角度の絶対値を出力するアブソリュート回転角度検出装置４１（例えばアブソコーダ（登録商標））と、押出機２２の軌道である押出機用レール３２に接し押出機２２の移動に伴って回転するローラ４２（例えばメジャーリングロール）と、アブソリュート回転角度検出装置４１とローラ４２とを接続する自在継手４３と、が設置されている。なお、アブソリュート回転角度検出装置４１が、本発明の構成要件であるデコーダに相当する。また、デコーダとして、ローラ４２の回転数を測定する回転検出装置を用いてもよい。
【００３３】
押出機２２が移動すると、それに伴ってローラ４２が回転し、ローラ４２の回転が自在継手４３によってアブソリュート回転角度検出装置４１に伝達されて、アブソリュート回転角度検出装置４１によりローラ４２の絶対的な回転角度（ローラ４２の基準角度位置からの変位角度）、すなわちアブソリュート信号が出力される。位置情報出力手段は、演算処理部を備えており、該演算処理部には所定回転角度当たりの移動距離が設定されているので、アブソリュート回転角度検出装置４１から出力された回転角度の値を受けた演算処理部が、押出機２２の基準位置からの変位量（移動距離）を算出し、押出機２２の現在位置を求める。押出機２２が未だ移動していない場合は、押出機２２の現在位置は基準位置（原点）であるという結果が出る。
【００３４】
このようにして得られた押出機２２の現在位置を示す位置情報が、位置情報出力手段から押出機２２の機上システムに出力され、この機上システムから無線により地上システムに送られる。そして、地上システムは、送られたその位置情報に基づいて命令を出し、押出機２２に搭載された押出機用駆動装置を駆動して、押出機２２を移動させる。押出機２２の移動中においても、位置検出装置による押出機２２の現在位置の検出は逐次行われるので、押出機２２が目的の位置まで移動したら、地上システムは押出機２２を停止させる。なお、装炭車２１，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５にも、同様の位置情報出力手段が設置されていて、同様の操作が行われるようになっている。
【００３５】
このように、位置検出装置による位置情報に基づいて、押出機２２等の各種移動機の位置が管理されている。このような移動機２１〜２５の位置検出によれば、アブソリュート回転角度検出装置４１のようなデコーダが安価であることから、必要な機器の費用が安価である。また、誘導無線方式のように、移動機２１〜２５の全軌道に沿って機器を設置する必要がないので、工事の費用が安価である。
【００３６】
ただし、位置情報出力手段から出力される位置情報、すなわちデコーダによる測定値には、誤差が生じるおそれがある。例えば、図３のような位置情報出力手段の場合には、押出機用レール３２とローラ４２との間に生じる滑り等により、アブソリュート回転角度検出装置４１による測定値に誤差が生じるおそれがある。コークス炉１０の操業を続けるうちに、誤差が蓄積され大きくなると、コークス炉１０の操業に不都合が生じるおそれがあるので、この誤差を修正する必要がある。本発明の位置検出装置は誤差修正手段を備えているので、誤差を随時修正して、コークス炉１０の操業に不都合が生じることを防ぐことができる。
【００３７】
ここで、位置情報出力手段により出力された移動機の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段の具体例を、移動機が押出機２２である場合を例にして、図４を参照しながら説明する。図４の（ａ）は、誤差修正手段を構成する基準標識と非接触式センサが対向している状態を、レールに沿う方向から見た図であり、（ｂ）は押出機に搭載された非接触式センサの正面図（窯側から見た図）である。
【００３８】
誤差修正手段は、押出機用レール３２上又は押出機用レール３２近傍の所定位置に設置された基準標識５１と、押出機２２に搭載され基準標識５１を検出する非接触式センサ５２と、図示しない演算処理部からなる位置情報置換手段と、を備えている。１箇所に設置される基準標識５１及び非接触式センサ５２の個数は、図４ではそれぞれ４個となっているが、１個でもよいし、４個以外の複数でもよい。
【００３９】
基準標識５１は、押出機２２に搭載された非接触式センサ５２によって検出が可能であれば、押出機用レール３２上に設置しても差し支えないし、押出機用レール３２近傍のどこに設置しても差し支えない。例えば、図４のように、コークス炉１０（窯）の炉壁のうち、押出機２２に対向する壁面に設置してもよい。
そして、非接触式センサ５２は押出機２２に搭載され、押出機２２が押出機用レール３２上を移動し、基準標識５１と非接触式センサ５２とが対向した際に、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出できるようになっている。非接触式センサ５２としては近接スイッチが好ましく、基準標識５１としては、近接スイッチ用の標準検出物体が好ましい。近接スイッチは、標準検出物体に接近したことを非接触で検出するセンサである。
【００４０】
近接スイッチ及び標準検出物体の種類は特に限定されるものではないが、ＪＩＳ Ｃ ８２０１−５−２に規定された近接スイッチ、すなわち、金属の存在を検出する誘導形近接スイッチ、金属及び非金属物体の存在を検出する静電容量形近接スイッチ、音響反射物体を検出する超音波形近接スイッチ、物体の存在を検出する光電形近接スイッチ、及び磁気形近接スイッチを用いることが好ましい。
【００４１】
押出機２２が押出機用レール３２上を移動している際には、押出機２２の位置情報が位置情報出力手段から随時出力され、押出機２２の機上システムから地上システムに無線により送られるが、押出機２２に搭載された非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際には、誤差修正手段の位置情報置換手段が作動する。すなわち、基準標識５１には、基準標識５１が設置されている絶対位置を示す位置情報が基準位置情報として予め付与されているので、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際には、その時点において位置情報出力手段から出力され機上システムに届いた押出機２２の位置情報（誤差が生じているおそれのある位置情報）が、位置情報置換手段により前記基準位置情報に置換され、地上システムに無線により送られる。
【００４２】
押出機２２の軌道上の所定の位置に基準標識５１を設置しておけば、誤差修正手段による誤差修正が随時行われるため、押出機２２の現在位置を正確に検出することができ、信頼性の高い位置検出が可能である。基準標識５１の設置箇所数は特に限定されるものではないが、軌道上の複数の位置に設置することが好ましい。設置箇所数が多い方が誤差修正が多く行われるため、位置検出の信頼性がより高くなる。なお、装炭車２１，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５にも、同様の誤差修正手段が設置されていて、同様の操作が行われるようになっている。
【００４３】
基準標識５１の設置位置（軌道上の位置）は特に限定されるものではないが、例えば各炉団の端部（入口又は出口）が好ましい。コークス炉１０の操業形態にもよるが、通常は炉団毎に窯出し作業を行っていくため、各炉団間に設置されている石炭塔の横を押出機２２等の移動機が通過するので、石炭塔の壁面のうち炉団に近接する部分に基準標識５１を設置すれば、各炉団の端部に基準標識５１を設置したことになる（図１，５を参照）。
【００４４】
また、窯の壁面に基準標識５１を設置することが好ましい。そうすれば、移動機２１〜２５が窯の横に停止し窯出し作業を行う際にも、誤差修正手段による誤差修正を行うことができる。基準標識５１は、１つの窯に設置してもよいし、複数の窯に設置してもよいし、全ての窯に設置してもよい。また、各炉団の端部と窯の壁面の両方に、基準標識５１を設置してもよい。
【００４５】
基準標識５１を軌道上の複数の位置に設置した場合には、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際に、軌道上のどの位置に設置された基準標識５１であるのかを識別できることが好ましい。識別方法は特に限定されるものではないが、１箇所に設置する基準標識５１の個数やその配置パターンによって識別する方法が好ましい。この識別方法について以下に説明する。
【００４６】
例えば、図４のように、４個の非接触式センサ５２を用いた場合は、基準標識５１を設置する箇所によって基準標識５１の個数を変化させれば、非接触式センサ５２により検出された基準標識５１の個数によって、軌道上のどの設置箇所であるかを識別することができる。また、同数の基準標識５１を設置した場合でも、配置パターンの違いによって識別することができる。例えば、１個の基準標識５１を設置した場合であれば、図４（ｂ）の左上の非接触式センサ５２により検出された場合と、右下の非接触式センサ５２により検出された場合とで、軌道上のどの設置箇所であるかを識別することができる。例えば４個の非接触式センサ５２を用いた場合は、基準標識５１の個数と配置パターンを組み合わせれば、１５の設置箇所を識別することができる。
【００４７】
さらに、５個の非接触式センサ５２を用いた場合の例を、図５を参照しながら説明する。図５の例においては、基準標識５１は各炉団の両端部（入口及び出口）に設置されており、設置箇所によって基準標識５１の個数と配置パターンが異なっているので（図５の上側に示す配置パターン図を参照）、これにより設置箇所を識別することができるようになっている。５個の非接触式センサ５２は縦一列に並べられており、上方の３個で炉団を識別し、下方の２個で入口か出口か（図５における右側か左側か）を識別するようになっている。
【００４８】
すなわち、上方の３個の非接触式センサ５２が全て基準標識５１を検出すれば、第１炉団であると識別され、全て基準標識５１を検出しなければ、第５炉団であると識別される。また、上方の３個の非接触式センサ５２のうち下方の２個が基準標識５１を検出すれば、第２炉団であると識別され、上方の３個の非接触式センサ５２のうち最上方と最下方の２個が基準標識５１を検出すれば、第３炉団であると識別される。
【００４９】
さらに、下方の２個の非接触式センサ５２が全て基準標識５１を検出すれば、各炉団の右側の端部であると識別され、下方の２個の非接触式センサ５２のうち上方の１個のみが基準標識５１を検出すれば、各炉団の左側の端部であると識別される。
このようにして、基準標識５１の個数と配置パターンの組み合わせにより、基準標識５１の設置箇所を識別できる。各設置箇所により異なる基準位置情報が付与されているので、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際には、その際に位置検出装置から出力された位置情報が、識別された設置箇所に応じた基準位置情報、すなわち窯毎に決められた位置情報に置換される。
【００５０】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、移動機２１〜２５の軌道近傍に基準標識５１を設置し、移動機２１〜２５に非接触式センサ５２を搭載したが、その逆でも差し支えない。すなわち、移動機２１〜２５の軌道近傍に非接触式センサ５２を設置し、移動機２１〜２５に基準標識５１を搭載しても差し支えない。
【００５１】
また、本実施形態においては、移動機２１〜２５の全てにデコーダ（すなわち位置情報出力手段）を搭載したが、一部の移動機のみ（例えば押出機２２のみ）にデコーダ（すなわち位置情報出力手段）を搭載し、他の移動機については誘導無線を用いて位置情報を得てもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０ コークス炉
１１〜１５ 炉団
１４Ａ〜１４Ｅ 窯
２１ 装炭車
２２ 押出機
２３ バケット車
２４ 消火車
２５ ガイド車
２７ 乾式消火設備
２８ 湿式消火設備
３１〜３５ レール
４１ アブソリュート回転角度検出装置
４２ ローラ
５１ 基準標識
５２ 非接触式センサ
Ｃ 赤熱コークス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス炉に設置されている移動機（例えば、押出機，装炭車，ガイド車，バケット車，消火車）の現在位置を検出する位置検出装置及び位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原料石炭を乾留してコークスを製造するコークス炉には、各種の移動機が設置されており、この移動機としては、コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、コークス炉から高温の赤熱状態のコークス（以降においては赤熱コークスと記すこともある）を押し出す押出機、赤熱コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、赤熱コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、コークス炉から押し出された赤熱コークスをバケット車又は消火車に案内するガイド車などがある。
【０００３】
コークス炉の操業においては、これらの移動機をコークス炉の所定の位置に移動させて停止させた上、赤熱コークスの窯出し，消火等の各種作業が行われるが、近年においては、効率化のために各種移動機の無人自動運転が実施されている。このような移動機の無人自動運転を行なうためには、レール等の軌道上を移動する移動機を所定の位置に自動停止させることが要求されるので、停止中又は移動中の移動機の現在位置を正確に検出する必要がある。
【０００４】
従来、移動機の位置検出には、誘導無線方式が用いられていた。すなわち、移動機の軌道に沿って敷設された誘導無線線路から発信される電波を、移動機に搭載されたアンテナで受信して、該移動機の現在位置を検出し、得られた現在位置に基づいて移動機を自動的に移動又は停止させるようになっていた。そして、移動機は、予め定められたスケジュールにより指定された目的位置まで移動して停止し、該位置で所定の作業を行なった後に次の目的位置へ移動するという動作を、繰り返し行うようになっていた。また、誘導無線方式による移動機の位置検出は、押出機を除いて絶対番地方式により行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９９６６５号公報
【特許文献２】特開２００７−２６４７３５号公報
【特許文献３】特許第３６０３６０４号公報
【特許文献４】特開２００８−１７４５８４号公報
【特許文献５】特許第３９４９０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、誘導無線方式による移動機の位置検出は、移動機の全軌道に沿って誘導無線線路を敷設する必要があるため、機器及び工事の費用が非常に高価となるという問題があった。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、コークス炉の移動機の現在位置を正確且つ安価に検出できる位置検出装置及び位置検出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は以下のような構成からなる。すなわち、本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置は、コークス炉の操業に使用される移動機の現在位置を検出する位置検出装置において、前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備え、前記移動機の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、前記位置情報出力手段により出力された前記移動機の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、を備え、前記誤差修正手段は、前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に設置された基準標識と、前記移動機に搭載され前記基準標識を検出する非接触式センサと、前記非接触式センサにより前記基準標識を検出した場合には、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置においては、前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることが好ましい。
また、前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識は前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置されていることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることが好ましい。
【００１０】
さらに、本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出方法は、コークス炉の操業に使用する移動機の現在位置を示す位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記移動機を所定の位置に移動させて前記コークス炉の各種作業を行うに際して、前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備える位置情報出力手段により、前記位置情報を取得するとともに、前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に基準標識を設置し、前記移動機に搭載された非接触式センサにより前記基準標識を検出したら、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換して前記移動機の位置情報の誤差を修正することを特徴とする。
【００１１】
このような本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出方法においては、前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることが好ましい。
また、前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識を前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置及び位置検出方法によれば、コークス炉の移動機の現在位置を正確且つ安価に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る移動機の位置検出装置及び位置検出方法を説明する図であり、本実施形態のコークス炉の構成を示す概念図である。
【図２】本発明に係る移動機の位置検出装置及び位置検出方法を説明する図であり、本実施形態のコークス炉と各種移動機を示す概略斜視図である。
【図３】押出機に設置された位置情報出力手段の構成を説明する図である。
【図４】誤差修正手段の構成を説明する図である。
【図５】別の誤差修正手段の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係るコークス炉の移動機の位置検出装置及び位置検出方法の実施の形態を、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。図１は、本実施形態のコークス炉の構成を説明する概念図であり、図２は、本実施形態のコークス炉と各種移動機を示す概略斜視図である。なお、これ以降の各図においては、同一又は相当する部分には、同一の符号を付してある。
【００１６】
コークス炉は、複数の窯を直線状に並設してなる炉団を備えており、通常は複数の炉団から構成されている。例えば、図１に示すコークス炉１０は、直線状に並設された５つの炉団１１〜１５で構成されている。そして、各炉団１１〜１５は、それぞれ複数の窯が直線状に並設されてなるが、例えば第４炉団１４は、図１に示すように２５〜３５程度の窯１４Ａ〜１４Ｅを備えている。
【００１７】
このようなコークス炉１０には、コークス炉１０の操業に使用する各種の移動機が設置されている。この移動機としては、コークス炉１０に原料石炭（図示せず）を装入する装炭車２１、コークス炉１０から赤熱コークスＣを押し出す押出機２２、赤熱コークスＣを乾式消火設備２７に搬送するバケット車２３、赤熱コークスＣを湿式消火設備２８に搬送する消火車２４、コークス炉１０から押し出された赤熱コークスＣをバケット車２３又は消火車２４に案内するガイド車２５がある。
【００１８】
これらの各種移動機２１〜２５は、１つのコークス炉にそれぞれ複数台ずつ備えられている。例えば、図１に示すコークス炉１０においては、装炭車２１が３台、押出機２２が４台、バケット車２３が２台、消火車２４が２台、ガイド車２５が３台備えられている。また、コークス炉１０の周辺には（装炭車２１についてはコークス炉１０の上部）、各種移動機専用のレールがコークス炉１０に沿って直線状に敷設されている。すなわち、図２に示すように（図１には図示せず）、各種移動機２１〜２５の軌道である装炭車用レール３１、押出機用レール３２、バケット車消火車兼用レール３３、ガイド車用レール３５が敷設されている。
【００１９】
各移動機２１〜２５は、移動機２１〜２５にそれぞれ搭載された専用の駆動装置によってそれぞれ駆動されて専用のレール３１〜３５上を移動可能となっているので、後述するコンピューターシステム（図示せず）の命令に従ってそれぞれレール３１〜３５上を移動して所定の位置に配置され、連携をなして一連の操業（例えば、赤熱コークスＣの窯出し，消火）を行うようになっている。なお、バケット車２３と消火車２４は、いずれか一方のみを設置してもよいし、両方を設置してもよい。一方のみを設置した場合は、乾式消火設備２７と湿式消火設備２８も、対応する方のみを設置すればよい。
【００２０】
次に、上記のようなコークス炉１０の操業内容及び操業手順について説明する。コークス炉１０には、コークス炉１０の無人自動操業を行うためのコンピューターシステムが備えられている。このコンピューターシステムは、各移動機２１〜２５及び消火設備２７，２８に搭載された機上システム（図示せず）と、全ての移動機２１〜２５及び消火設備２７，２８の管理及び制御を行う地上システム（図示せず）と、で構成される。
【００２１】
地上システムと各移動機２１〜２５の機上システムとは無線（又は誘導無線）によって接続されているので、この無線によって機上システムから送られた該移動機２１〜２５の位置情報により、地上システムが各移動機２１〜２５の現在位置を把握できるようになっている。そして、地上システムは、無線によって各移動機２１〜２５を所定の位置に配置できるようになっている。また、押出機２２の押出しや乾式消火設備２７の消火などのような各種作業も、該地上システムからの命令により実行されるようになっている。
【００２２】
地上システムからの命令を無線により受けた装炭車２１の機上システムは、装炭車２１に搭載された駆動装置を駆動させて、原料石炭を積載している装炭車２１をレール３１に沿って移動させるとともに、コークス炉１０が備える各窯内に原料石炭を装入させる。そして、各窯内においては、装入された原料石炭が高温で乾留され、赤熱コークスＣが製造される。
【００２３】
また、地上システムからの命令を無線により受けた押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５の各機上システムが、押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５にそれぞれ搭載された各駆動装置を駆動させて、押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５をレール３２，３３，３５に沿って移動させる。
【００２４】
装炭車２１，押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５には、それぞれ専用の位置検出装置が備えられており、これら各移動機２１〜２５の現在位置が各位置検出装置により測定され、各位置検出装置から出力された各移動機２１〜２５の現在位置を示す位置情報が、各機上システムから無線で地上システムに送られるようになっている。そして、送られた位置情報に基づいて、地上システムが各移動機２１〜２５に命令を送り、目的の位置、すなわち特定の窯（例えば窯１４Ａ）の側面に各移動機２１〜２５を移動させるようになっている。
【００２５】
全移動機２２〜２５が所定の位置に停止したことを地上システムが確認したら、地上システムは窯出し作業を開始する命令を出す。すなわち、地上システムの命令を受けた押出機２２の機上システムが、押出機２２に搭載された駆動装置を駆動させて、窯の押出機側の炉蓋とコークス出口側の炉蓋とを開けた後に、押出機２２の押出ラム３７（押出ラム３７は、赤熱コークスＣに直接接触するラムヘッド３８とラムヘッド３８を押すラムビーム３９とからなる）を水平移動させる。すると、製造された赤熱コークスＣは窯内から押し出され、窯のコークス出口側の開口部で待機しているガイド車２５を介してバケット車２３（詳細にはバケット車２３のバケット２３ａ）又は消火車２４に排出される。
【００２６】
赤熱コークスＣの押出しが完了したら、地上システムの命令を受けた押出機２２の機上システムが、押出ラム３１を押出機２２内に引き戻し、さらに前記両炉蓋を閉める。そして、地上システムの命令を受けた装炭車２１の機上システムが、装炭車２１から同窯内に原料石炭を再度装入し、再度乾留が行われる。
窯出しされた赤熱コークスＣを積載したバケット車２３（又は消火車２４）は、地上システムの命令により、コークス炉１０に沿って敷設されたレール３３上を移動し、乾式消火設備２７（又は湿式消火設備２８）の配設位置にて停止する。この際も前述と同様に、バケット車２３（又は消火車２４）の現在位置は前記位置検出装置により測定され、該位置検出装置から出力されたバケット車２３（又は消火車２４）の現在位置を示す位置情報が、無線により地上システムに送られるようになっている。
【００２７】
このようにして赤熱コークスＣが乾式消火設備２７（又は湿式消火設備２８）に搬送されたら、地上システムの命令により、赤熱コークスＣの乾式消火作業（又は湿式消火作業）が行われる。乾式消火設備２７（又は湿式消火設備２８）に赤熱コークスＣを搬送し終えたバケット車２３（又は消火車２４）は、地上システムの命令により、別の窯（例えば窯１４Ｂ）から再度赤熱コークスＣを受けるためにレール３３上を移動して、その窯の側面にて停止する。
【００２８】
さらに、押出機２２及びガイド車２５も、地上システムの命令によりレール３２及びレール３５上を移動し、バケット車２３（又は消火車２４）が位置する前述の窯の側面にて停止する。全移動機２２〜２５が所定の位置に停止したことを地上システムが確認したら、地上システムは窯出し作業を開始する命令を出す。このような作業を繰り返して、コークス炉１０の操業が行われる。
【００２９】
上記のように、コークス炉１０の操業においては、上記の各種移動機２１〜２５をコークス炉１０の所定の位置に移動させて停止させた上で、赤熱コークスＣの窯出し，消火等の各種作業が行われる。例えば、赤熱コークスＣの窯出し作業を行う際には、炉団を構成する複数の窯のうちの特定の窯に、押出機２２，バケット車２３（又は消火車２４），ガイド車２５が全て配置されている必要がある。そして、各種移動機２１〜２５の無人自動運転を行なうためには、レール３１〜３５上を移動する各種移動機２１〜２５を所定の位置に自動停止させることが要求されるので、前述したように、停止中又は移動中の各種移動機２１〜２５の現在位置を正確に検出する位置検出装置が、各種移動機２１〜２５にそれぞれ備えられている。
【００３０】
この位置検出装置は、移動機２１〜２５の現在位置を検出するものであり、移動機２１〜２５の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、位置情報出力手段により出力された該移動機２１〜２５の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、を備えている。位置情報出力手段は、移動機２１〜２５に搭載され該移動機２１〜２５の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備えているので、移動機２１〜２５の絶対位置を示す位置情報を出力することができる。よって、移動機２１〜２５の位置検出を絶対番地方式により行うことができる。
【００３１】
また、誤差修正手段は、移動機２１〜２５のレール３１〜３５上又はレール３１〜３５近傍の所定位置に設置された基準標識と、移動機２１〜２５に搭載され基準標識を検出する非接触式センサと、非接触式センサにより基準標識を検出した場合には、その時点において位置情報出力手段から出力された移動機２１〜２５の位置情報を、基準標識に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、を備えている。
【００３２】
上記のような位置検出装置の位置情報出力手段の具体例を、移動機が押出機２２である場合を例にして、図１のＡ部を拡大して示した図３を参照しながら説明する。押出機２２には、回転角度を測定し回転角度の絶対値を出力するアブソリュート回転角度検出装置４１（例えばアブソコーダ（登録商標））と、押出機２２の軌道である押出機用レール３２に接し押出機２２の移動に伴って回転するローラ４２（例えばメジャーリングロール）と、アブソリュート回転角度検出装置４１とローラ４２とを接続する自在継手４３と、が設置されている。なお、アブソリュート回転角度検出装置４１が、本発明の構成要件であるデコーダに相当する。また、デコーダとして、ローラ４２の回転数を測定する回転検出装置を用いてもよい。
【００３３】
押出機２２が移動すると、それに伴ってローラ４２が回転し、ローラ４２の回転が自在継手４３によってアブソリュート回転角度検出装置４１に伝達されて、アブソリュート回転角度検出装置４１によりローラ４２の絶対的な回転角度（ローラ４２の基準角度位置からの変位角度）、すなわちアブソリュート信号が出力される。位置情報出力手段は、演算処理部を備えており、該演算処理部には所定回転角度当たりの移動距離が設定されているので、アブソリュート回転角度検出装置４１から出力された回転角度の値を受けた演算処理部が、押出機２２の基準位置からの変位量（移動距離）を算出し、押出機２２の現在位置を求める。押出機２２が未だ移動していない場合は、押出機２２の現在位置は基準位置（原点）であるという結果が出る。
【００３４】
このようにして得られた押出機２２の現在位置を示す位置情報が、位置情報出力手段から押出機２２の機上システムに出力され、この機上システムから無線により地上システムに送られる。そして、地上システムは、送られたその位置情報に基づいて命令を出し、押出機２２に搭載された押出機用駆動装置を駆動して、押出機２２を移動させる。押出機２２の移動中においても、位置検出装置による押出機２２の現在位置の検出は逐次行われるので、押出機２２が目的の位置まで移動したら、地上システムは押出機２２を停止させる。なお、装炭車２１，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５にも、同様の位置情報出力手段が設置されていて、同様の操作が行われるようになっている。
【００３５】
このように、位置検出装置による位置情報に基づいて、押出機２２等の各種移動機の位置が管理されている。このような移動機２１〜２５の位置検出によれば、アブソリュート回転角度検出装置４１のようなデコーダが安価であることから、必要な機器の費用が安価である。また、誘導無線方式のように、移動機２１〜２５の全軌道に沿って機器を設置する必要がないので、工事の費用が安価である。
【００３６】
ただし、位置情報出力手段から出力される位置情報、すなわちデコーダによる測定値には、誤差が生じるおそれがある。例えば、図３のような位置情報出力手段の場合には、押出機用レール３２とローラ４２との間に生じる滑り等により、アブソリュート回転角度検出装置４１による測定値に誤差が生じるおそれがある。コークス炉１０の操業を続けるうちに、誤差が蓄積され大きくなると、コークス炉１０の操業に不都合が生じるおそれがあるので、この誤差を修正する必要がある。本発明の位置検出装置は誤差修正手段を備えているので、誤差を随時修正して、コークス炉１０の操業に不都合が生じることを防ぐことができる。
【００３７】
ここで、位置情報出力手段により出力された移動機の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段の具体例を、移動機が押出機２２である場合を例にして、図４を参照しながら説明する。図４の（ａ）は、誤差修正手段を構成する基準標識と非接触式センサが対向している状態を、レールに沿う方向から見た図であり、（ｂ）は押出機に搭載された非接触式センサの正面図（窯側から見た図）である。
【００３８】
誤差修正手段は、押出機用レール３２上又は押出機用レール３２近傍の所定位置に設置された基準標識５１と、押出機２２に搭載され基準標識５１を検出する非接触式センサ５２と、図示しない演算処理部からなる位置情報置換手段と、を備えている。１箇所に設置される基準標識５１及び非接触式センサ５２の個数は、図４ではそれぞれ４個となっているが、１個でもよいし、４個以外の複数でもよい。
【００３９】
基準標識５１は、押出機２２に搭載された非接触式センサ５２によって検出が可能であれば、押出機用レール３２上に設置しても差し支えないし、押出機用レール３２近傍のどこに設置しても差し支えない。例えば、図４のように、コークス炉１０（窯）の炉壁のうち、押出機２２に対向する壁面に設置してもよい。
そして、非接触式センサ５２は押出機２２に搭載され、押出機２２が押出機用レール３２上を移動し、基準標識５１と非接触式センサ５２とが対向した際に、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出できるようになっている。非接触式センサ５２としては近接スイッチが好ましく、基準標識５１としては、近接スイッチ用の標準検出物体が好ましい。近接スイッチは、標準検出物体に接近したことを非接触で検出するセンサである。
【００４０】
近接スイッチ及び標準検出物体の種類は特に限定されるものではないが、ＪＩＳ Ｃ ８２０１−５−２に規定された近接スイッチ、すなわち、金属の存在を検出する誘導形近接スイッチ、金属及び非金属物体の存在を検出する静電容量形近接スイッチ、音響反射物体を検出する超音波形近接スイッチ、物体の存在を検出する光電形近接スイッチ、及び磁気形近接スイッチを用いることが好ましい。
【００４１】
押出機２２が押出機用レール３２上を移動している際には、押出機２２の位置情報が位置情報出力手段から随時出力され、押出機２２の機上システムから地上システムに無線により送られるが、押出機２２に搭載された非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際には、誤差修正手段の位置情報置換手段が作動する。すなわち、基準標識５１には、基準標識５１が設置されている絶対位置を示す位置情報が基準位置情報として予め付与されているので、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際には、その時点において位置情報出力手段から出力され機上システムに届いた押出機２２の位置情報（誤差が生じているおそれのある位置情報）が、位置情報置換手段により前記基準位置情報に置換され、地上システムに無線により送られる。
【００４２】
押出機２２の軌道上の所定の位置に基準標識５１を設置しておけば、誤差修正手段による誤差修正が随時行われるため、押出機２２の現在位置を正確に検出することができ、信頼性の高い位置検出が可能である。基準標識５１の設置箇所数は特に限定されるものではないが、軌道上の複数の位置に設置することが好ましい。設置箇所数が多い方が誤差修正が多く行われるため、位置検出の信頼性がより高くなる。なお、装炭車２１，バケット車２３（又は消火車２４），及びガイド車２５にも、同様の誤差修正手段が設置されていて、同様の操作が行われるようになっている。
【００４３】
基準標識５１の設置位置（軌道上の位置）は特に限定されるものではないが、例えば各炉団の端部（入口又は出口）が好ましい。コークス炉１０の操業形態にもよるが、通常は炉団毎に窯出し作業を行っていくため、各炉団間に設置されている石炭塔の横を押出機２２等の移動機が通過するので、石炭塔の壁面のうち炉団に近接する部分に基準標識５１を設置すれば、各炉団の端部に基準標識５１を設置したことになる（図１，５を参照）。
【００４４】
また、窯の壁面に基準標識５１を設置することが好ましい。そうすれば、移動機２１〜２５が窯の横に停止し窯出し作業を行う際にも、誤差修正手段による誤差修正を行うことができる。基準標識５１は、１つの窯に設置してもよいし、複数の窯に設置してもよいし、全ての窯に設置してもよい。また、各炉団の端部と窯の壁面の両方に、基準標識５１を設置してもよい。
【００４５】
基準標識５１を軌道上の複数の位置に設置した場合には、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際に、軌道上のどの位置に設置された基準標識５１であるのかを識別できることが好ましい。識別方法は特に限定されるものではないが、１箇所に設置する基準標識５１の個数やその配置パターンによって識別する方法が好ましい。この識別方法について以下に説明する。
【００４６】
例えば、図４のように、４個の非接触式センサ５２を用いた場合は、基準標識５１を設置する箇所によって基準標識５１の個数を変化させれば、非接触式センサ５２により検出された基準標識５１の個数によって、軌道上のどの設置箇所であるかを識別することができる。また、同数の基準標識５１を設置した場合でも、配置パターンの違いによって識別することができる。例えば、１個の基準標識５１を設置した場合であれば、図４（ｂ）の左上の非接触式センサ５２により検出された場合と、右下の非接触式センサ５２により検出された場合とで、軌道上のどの設置箇所であるかを識別することができる。例えば４個の非接触式センサ５２を用いた場合は、基準標識５１の個数と配置パターンを組み合わせれば、１５の設置箇所を識別することができる。
【００４７】
さらに、５個の非接触式センサ５２を用いた場合の例を、図５を参照しながら説明する。図５の例においては、基準標識５１は各炉団の両端部（入口及び出口）に設置されており、設置箇所によって基準標識５１の個数と配置パターンが異なっているので（図５の上側に示す配置パターン図を参照）、これにより設置箇所を識別することができるようになっている。５個の非接触式センサ５２は縦一列に並べられており、上方の３個で炉団を識別し、下方の２個で入口か出口か（図５における右側か左側か）を識別するようになっている。
【００４８】
すなわち、上方の３個の非接触式センサ５２が全て基準標識５１を検出すれば、第１炉団であると識別され、全て基準標識５１を検出しなければ、第５炉団であると識別される。また、上方の３個の非接触式センサ５２のうち下方の２個が基準標識５１を検出すれば、第２炉団であると識別され、上方の３個の非接触式センサ５２のうち最上方と最下方の２個が基準標識５１を検出すれば、第３炉団であると識別される。
【００４９】
さらに、下方の２個の非接触式センサ５２が全て基準標識５１を検出すれば、各炉団の右側の端部であると識別され、下方の２個の非接触式センサ５２のうち上方の１個のみが基準標識５１を検出すれば、各炉団の左側の端部であると識別される。
このようにして、基準標識５１の個数と配置パターンの組み合わせにより、基準標識５１の設置箇所を識別できる。各設置箇所により異なる基準位置情報が付与されているので、非接触式センサ５２が基準標識５１を検出した際には、その際に位置検出装置から出力された位置情報が、識別された設置箇所に応じた基準位置情報、すなわち窯毎に決められた位置情報に置換される。
【００５０】
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、移動機２１〜２５の軌道近傍に基準標識５１を設置し、移動機２１〜２５に非接触式センサ５２を搭載したが、その逆でも差し支えない。すなわち、移動機２１〜２５の軌道近傍に非接触式センサ５２を設置し、移動機２１〜２５に基準標識５１を搭載しても差し支えない。
【００５１】
また、本実施形態においては、移動機２１〜２５の全てにデコーダ（すなわち位置情報出力手段）を搭載したが、一部の移動機のみ（例えば押出機２２のみ）にデコーダ（すなわち位置情報出力手段）を搭載し、他の移動機については誘導無線を用いて位置情報を得てもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０ コークス炉
１１〜１５ 炉団
１４Ａ〜１４Ｅ 窯
２１ 装炭車
２２ 押出機
２３ バケット車
２４ 消火車
２５ ガイド車
２７ 乾式消火設備
２８ 湿式消火設備
３１〜３５ レール
４１ アブソリュート回転角度検出装置
４２ ローラ
５１ 基準標識
５２ 非接触式センサ
Ｃ 赤熱コークス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉の操業に使用される移動機の現在位置を検出する位置検出装置において、
前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備え、前記移動機の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、
前記位置情報出力手段により出力された前記移動機の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、
を備え、
前記誤差修正手段は、
前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に設置された基準標識と、
前記移動機に搭載され前記基準標識を検出する非接触式センサと、
前記非接触式センサにより前記基準標識を検出した場合には、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、
を備えることを特徴とするコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項２】
前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項３】
前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識は前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項４】
前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項５】
コークス炉の操業に使用する移動機の現在位置を示す位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記移動機を所定の位置に移動させて前記コークス炉の各種作業を行うに際して、
前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備える位置情報出力手段により、前記位置情報を取得するとともに、
前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に基準標識を設置し、前記移動機に搭載された非接触式センサにより前記基準標識を検出したら、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換して前記移動機の位置情報の誤差を修正することを特徴とするコークス炉の移動機の位置検出方法。
【請求項６】
前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることを特徴とする請求項５に記載のコークス炉の移動機の位置検出方法。
【請求項７】
前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識を前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のコークス炉の移動機の位置検出方法。
【請求項８】
前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のコークス炉の移動機の位置検出方法。
【請求項１】
コークス炉の操業に使用される移動機の現在位置を検出する位置検出装置において、
前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備え、前記移動機の現在位置を示す位置情報を出力する位置情報出力手段と、
前記位置情報出力手段により出力された前記移動機の位置情報の誤差を修正する誤差修正手段と、
を備え、
前記誤差修正手段は、
前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に設置された基準標識と、
前記移動機に搭載され前記基準標識を検出する非接触式センサと、
前記非接触式センサにより前記基準標識を検出した場合には、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換する位置情報置換手段と、
を備えることを特徴とするコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項２】
前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることを特徴とする請求項１に記載のコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項３】
前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識は前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項４】
前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコークス炉の移動機の位置検出装置。
【請求項５】
コークス炉の操業に使用する移動機の現在位置を示す位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて前記移動機を所定の位置に移動させて前記コークス炉の各種作業を行うに際して、
前記移動機に搭載され前記移動機の基準位置からの変位量を測定するデコーダを備える位置情報出力手段により、前記位置情報を取得するとともに、
前記移動機の軌道上又は軌道近傍の所定位置に基準標識を設置し、前記移動機に搭載された非接触式センサにより前記基準標識を検出したら、その時点において前記位置情報出力手段から出力された前記移動機の位置情報を、前記基準標識に予め付与された基準位置情報に置換して前記移動機の位置情報の誤差を修正することを特徴とするコークス炉の移動機の位置検出方法。
【請求項６】
前記デコーダは、前記移動機の移動に伴って回転するローラの回転数又は回転角度を測定する回転検出装置であることを特徴とする請求項５に記載のコークス炉の移動機の位置検出方法。
【請求項７】
前記コークス炉は、複数の窯を並設してなる炉団を備えており、前記基準標識を前記炉団の端部及び前記窯の少なくとも一方に配置することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のコークス炉の移動機の位置検出方法。
【請求項８】
前記移動機が、前記コークス炉に原料石炭を装入する装炭車、前記コークス炉からコークスを押し出す押出機、前記コークスを乾式消火設備に搬送するバケット車、前記コークスを湿式消火設備に搬送する消火車、及び、前記コークス炉から押し出された前記コークスを前記バケット車又は前記消火車に案内するガイド車のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のコークス炉の移動機の位置検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−３８０５２（Ｐ２０１１−３８０５２Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８９２４７（Ｐ２００９−１８９２４７）
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１８日（２００９．８．１８）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]