JP2002128465A - グラブ式浚渫船の水平掘削制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動式油圧バケットと油圧シリンダ式昇降装
置とを有するグラブ式浚渫船において、グラブバケット
の刃先をほぼ水平に移動させること。 【解決手段】 バケット昇降位置検出器７４は、支持ロ
ープ繰出し検出器７２で検出された支持ロープ繰出し量
からバケット昇降位置を検出する。バケット刃先高さ移
動量計算器７０は、バケット開度検出器２２で検出され
たバケット開度に基づいてバケット刃先高さ移動量を求
める。バケット刃先高さ計算器７６は、バケット昇降位
置にバケット刃先高さ移動量を加算して、バケット刃先
高さを求める。減算器７８は、目標値設定器６８に設定
された目標位置とバケット刃先高さとの偏差を求める。
速度制御増幅器８６、８８は、この偏差に基づいて昇降
装置の昇降動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラブ式浚渫船に
関し、特に、電動式油圧バケットと油圧シリンダ式昇降
装置とを有するグラブ式浚渫船において、海底を水平に
掘削するためにグラブバケットの刃先をほぼ水平に移動
させる水平掘削制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、浚渫船とは、港湾または
航路の水底（海底）から土砂を採る船をいう。このよう
な浚渫船には、グラブ式、バケット式、ディッパー式、
ポンプ式などの種々の種類がある。グラブ式浚渫船で
は、台船上の起重機でグラブバケットを水底に降下して
土砂をつかみ上げている。

【０００３】このようなグラブ式浚渫船において、掘削
などに使われるグラブバケットを制御するための制御装
置が従来から種々提案されている。

【０００４】例えば、特開昭４８−９５００７号公報
（以下「先行技術１」と呼ぶ。）には、グラブバケット
を開口状態で巻下げる際その閉口を防止し、閉口状態で
巻上げる際その開口を防止することができるようにした
「グラブバケットの制御装置」が開示されている。この
先行技術１では、グラブバケットを支持するための支持
ロープを操作する支持ドラムを支持用誘導電動機で駆動
し、グラブバケットを開閉するための開閉ロープを操作
する開閉ドラムを開閉用誘導電動機で駆動している。開
閉用誘導電動機の一次側には巻上げ巻下げ用および開閉
用電磁接触器を挿入し、二次側には抵抗器を接続してい
る。支持用誘導電動機の一次側もしくは二次側に調整器
を設けている。そして、グラブバケットの開口巻下げ時
および閉口巻上げ時に、調整器を介して支持用誘導電動
機の速度−トルク特性曲線を、開閉用誘導電動機のそれ
より零速度側に設定するようにしている。

【０００５】一方、臨界工業地域において、汚泥の浚渫
作業・構造物の基礎工事は、海底を平坦に掘削する作業
である。このような海底掘削の仕上げ時にグラブ式浚渫
船によって掘削面を平坦にする作業の場合、グラブバケ
ットの刃先を水平に動かし凸部のみを掘削する。しかし
ながら、通常、グラブバケットの閉じが進むとグラブバ
ケットの刃先は上昇してしまう。

【０００６】平坦な掘削状態を達成するために、特公昭
５６−２１７０号公報（以下「先行技術２」と呼ぶ。）
は、グラブしゅんせつ船においてグラブバケットにより
海底の土砂を水平に掘削する装置が提案されている。こ
の先行技術２に開示された掘削装置は、グラブバケット
のシェルを開閉させるロープを巻上げ巻戻す開閉ドラム
と、グラブバケットを昇降させるロープを巻上げ巻戻す
支持ドラムと、各ドラム毎の主クラッチ及びブレーキを
含む両ドラムの伝動系列とを備えた複胴式巻上機であ
る。この掘削装置に、開閉ドラムと支持ドラムの回転関
係が伝動系列と逆になるように連動クラッチと連動歯車
列とを配設した両ドラムの副伝動系列と、バケットシェ
ルの開口度を感知する開口度計と、この開口度計により
各ドラムの主クラッチ、ブレーキ及び連動クラッチの作
動を制御する制御系列とを設けている。そして、掘削装
置は、グラブバケットを海底に着地させ開閉ロープを巻
上げる閉口過程において、バケットシェルの開口度を開
口度計により感知し、支持ドラムを所定の減速比をもっ
て回動させ、支持ロープを所定量繰出すように制御して
いる。

【０００７】さらに、特許第２８１７０４２号公報（以
下「先行技術３」と呼ぶ）には、バケットの刃先を水平
に移動させるようにした「グラブバケット制御装置」が
開示されている。この先行技術３に開示されたグラブバ
ケット制御装置は、グラブバケットの開閉ロープの現在
位置を検出する手段と、グラブバケットを支持する支持
ロープの現在位置を検出する手段と、これら両検出手段
の検出値に基づき、現在のグラブバケットの開口度を算
出する手段と、グラムバケットの開口度に応じた支持ロ
ープの移動必要量をメモリから読み出す手段と、メモリ
から読み出された支持ロープの移動必要量を閉じ開始時
の支持ロープ位置に加算して、グラブバケット全開時の
支持ロープ位置を求める加算手段と、現在のグラブバケ
ットの開口度に基づいて支持ロープの移動量をメモリか
ら読み出し、この値にグラブバケット全開時の支持ロー
プの位置を加算して支持ロープの現在位置を算出する手
段と、この算出手段の出力と支持ロープの現在位置との
偏差を計算する手段と、この偏差に応じた速度指令を作
る手段とを有し、速度指令でグラブバケットを駆動して
いる。

【０００８】また、特公昭６０−５３１４１号公報（以
下「先行技術４」と呼ぶ）には、グラブバケットの上昇
に必要な動力を効果的に軽減することができる「省力グ
ラブ作業船」が開示されている。この先行技術４に開示
された省力グラブ作業船では、浚渫機構においてグラブ
バケットとカウンタウェイト（重錘）をツルベ方式によ
り釣り合わせた重錘式機構を採用し、それにより、操業
において大幅な省エネを達成している。

【０００９】詳述すると、この先行技術４に開示された
省力グラブ作業船は、台船上に水平面内で旋廻操作自在
に支持された作業台と、この作業台により起伏操作自在
に基端部が枢支されていると共に、先端部にシーブを回
転自在に支持するブームと、グラブバスケットを作業台
上の主ウインチにより昇降操作しうるように少なくとも
シーブを経て架設された主索（支持ロープ）と、グラブ
バスケットのバスケットの開閉操作を作業台上の補助ウ
インチにより行なうことができるように少なくともシー
ブを経て架設された補助索（開閉ロープ）とを有する作
業船である。そして、この省力グラブ作業船は、主索を
介して主ウインチに伝達されるグラブバスケットの重量
を軽減する重量軽減装置と、この重量軽減装置の作動を
随時無効にする無効装置とを備えている。重量軽減装置
は、台船上に昇降自在に配置ばせる重錘と、この重錘を
一端側に懸吊すると共に他端側がシーブを経てグラブバ
スケットに結着されて、重錘の懸吊重量をグラブバスケ
ットの重量の一部と相殺させる荷重調整索とより構成さ
れている。無効装置は、台船上に設けられて重錘を単独
で上昇駆動し得る重錘駆動装置より構成されている。
尚、重錘は、作業台の不均合モーメントを相殺するよう
な位置で昇降する平衡用重錘である。

【００１０】さらに、特許第２９２３４１９号公報（以
下「先行技術５」と呼ぶ）には、グラブバケットの開閉
を、開閉ロープを使用して行うのではなく、グラブバケ
ットに内蔵した電動式油圧設備によって行うようにした
ものが提案されている。そのようなグラブバケットは電
動式油圧バケットと呼ばれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】先行技術１は、グラブ
バケットの巻上げ又は巻下げ時の不具合を防止するため
の制御装置を開示するのみであって、グラブバケットの
刃先をほぼ水平に移動させることについては何ら開示せ
ず、それを示唆する記載もない。

【００１２】一方、先行技術２及び３は、いずれも、グ
ラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させるための制御
装置を開示している。しかしながら、先行技術２及び３
のいずれも、開閉ロープを使用してグラブバケットの開
閉を行うグラブ式浚渫船に適用される制御装置を開示す
るだけであって、本発明が対象としているような、開閉
ロープを使用せずにグラブバケットに内蔵した電動式油
圧設備によりグラブバケットの開閉を行うグラブ式浚渫
船には適用できない。また、先行技術文献２では、グラ
ブバケットの昇降および開閉を行うための動力源として
エンジンを使用しているので、本発明が対象としている
ような、超大型グラブバケット（例えば、自重が３７０
ｔ、容量が２００ｍ²）を昇降させたり開閉するには不
向き（困難）である。尚、先行技術文献３には、グラブ
バケットの昇降および開閉を行うための動力源について
は何ら記載されていない。

【００１３】また、先行技術４は、上述した重錘式機構
を採用しているので、超大型グラブバケットの昇降を行
うことが可能である。しかしながら、先行技術４では、
グラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させるための制
御装置については何ら開示せず、それを示唆する記載も
ない。また、先行技術４でも、上記先行技術２及び３と
同様に、開閉ロープ（補助索）を使用してグラブバケッ
トの開閉を行っている。さらに、先行技術４では、主ウ
インチ及び補助ウインチの動力源として何を使用するか
については何も開示していない。尚、このような超大型
グラブバケットを昇降するためには、動力源として油圧
シリンダ等の油圧設備を使用するのが好適である。

【００１４】さらに、先行技術５は、グラブバケットの
開閉をそれに内蔵した電動式油圧設備によって行うこと
を開示するのみで、グラブバケットの刃先をほぼ水平に
移動させる制御装置については何等開示せず、それを示
唆する記載もない。

【００１５】したがって、本発明の課題は、電動式油圧
バケットと油圧シリンダ式昇降装置とを有するグラブ式
浚渫船において、グラブバケットの刃先をほぼ水平に移
動させることが可能な制御装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、電動式
油圧バケットと、該バケットを上下動させる支持ロープ
と、該支持ロープに接続された油圧シリンダにより前記
バケットを昇降させる昇降装置と、前記油圧シリンダを
油圧駆動する油圧駆動装置とを有するグラブ式浚渫船の
水平掘削制御装置において、前記バケットを開閉操作す
るバケット開閉操作器と、前記バケットの開度を検出す
る開度検出器と、該開度検出器の検出出力に基づき前記
バケットのシェル取り付け部からシェル下端までの距離
であるバケット刃先高さ移動量を求めるバケット刃先高
さ移動量計算器と、前記支持ロープの繰出し量を検出す
る支持ロープ繰出し検出器と、該支持ロープ繰出し検出
器で検出された支持ロープ繰出し量に基づいて、前記パ
ケットの昇降位置であるシェル取り付け位置を検出する
バケット昇降位置検出器と、該バケット昇降位置検出器
によるシェル取り付け位置と前記バケット刃先高さ移動
量計算器によるバケット刃先高さ移動量とを加算して、
シェル下端現在位置を求める位置計算手段と、前記バケ
ット開閉操作器の閉信号を受け、所定のシェル下端目標
位置と前記シェル下端現在位置との偏差を求める手段
と、前記偏差に従って前記油圧駆動装置を制御する手段
と、バケット閉動作を開始時、前記昇降装置が動作する
のに必要な時間分制御の開始を遅らす手段と、バケット
閉動作時、前記昇降装置の上下動切替に有するむだ時間
を考慮して、上動作から停止・下動作への動作切替を行
う手段と、前記バケットの閉完了前で前記昇降装置を停
止させるのに必要な時間を見込んで制御を終了する手段
と、を有することを特徴とするグラブ式浚渫船の水平掘
削制御装置が得られる。

【００１７】上記グラブ式浚渫船の水平掘削制御装置に
おいて、前記所定のシェル下端目標位置を前記昇降装置
が動作する時間から求めた位置としても良い。また、不
感帯を設定し、該不感帯より昇降切替時間点を求めるよ
うにしても良い。さらに、前記バケット刃先高さ移動量
計算器により求めたバケット刃先高さ移動量に基づいて
フィードフォワード信号を発生するフィードフォワード
コントローラと、前記フィードフォワード信号を前記偏
差に加え合わせる手段とを更に備えても良い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】図３乃至図５を参照して、本発明の一実施
の形態に係る制御装置が適用されるグラブ式浚渫船につ
いて説明する。グラブ式浚渫船１１は台船１２を備え、
台船１２上には船室１３が載っている。台船１２上の船
室１３の前方には旋回台１４が搭載されている。この旋
回台１４上には作業台１５が水平面内で旋回操作自在に
組み付けられている。

【００２０】作業台１５の前部には、ジブ１６が取り付
けられている。ジブ１６の先端には複数台のロープ車１
８が取り付けられている。各ロープ車１８には主索（支
持ロープ）であるワイヤロープ１９が架設され、その一
端はグラブバケット２０のシェルの上端部２０ａに係止
されている。グラブバケット２０のシェルの上端部はバ
ケットシェル取り付け部と呼ばれる。

【００２１】一方、台船１２上には、図５に示されるよ
うな、上下方向に延在する油圧シリンダ３０が取り付け
られている。油圧シリンダ３０は、シリンダ筒体３１
と、このシリンダ筒体３１内で往復動自在に配置された
ピストン３２と、このピストンピストン３２からシリン
ダ筒体３１と同軸に上方へ延在するピストンロッド３３
とから成る。ピストンロッド３３の上端部はシリンダ筒
体３１から外部へ突出している。油圧シリンダ３０は、
その前方に配置された油圧駆動設備（油圧駆動装置）３
４によって油圧駆動される。

【００２２】また、油圧シリンダ３０の両側には一対の
重錘（カウンタウェイト）３６が配置されており、この
一対の重錘３６は重錘フレーム３８の両側にある下フレ
ーム３８ａ側で支持されている。また、重錘フレーム３
８の上フレーム３８ｂは上記ピストン軸３１２の上端に
固定されている。したがって、矢印Ａで示すように、ピ
ストン３１の上下動に応じて、一対の重錘３６も上下動
する。

【００２３】また、重錘フレーム３８の両側にある下フ
レーム３８ａには、一対の重錘３６の上方に一対の動滑
車３９が取り付けられている。さらに、重錘フレーム３
８を間に挟むように、船台１２上には、ガントリーフレ
ーム４０が固定設置されている。重錘フレーム３８の両
側で、ガントリーフレーム４０の一対の上フレーム４０
ａには４台の固定滑車４２が取り付けられている。すな
わち、ガントリーフレーム４０間で、重錘フレーム３８
は上下動自在に配置されている。

【００２４】上記ワイヤロープ１９の他端は、一方の固
定滑車４２、動滑車３９、他方の固定滑車４２を介して
重錘フレーム３８の下フレーム３８ａに固着されてい
る。

【００２５】図５の実線で示す状態は、重錘３６が下方
にあって、グラブバケット２０を釣り上げている状態を
示している。この状態において、油圧駆動設備３４によ
り油圧シリンダ３０を油圧駆動して、その内部のピスト
ン３１を矢印Ａの上方へ移動させる。すると、重錘フレ
ーム３８は、二点鎖線で示されるように、上方へ移動す
るので、重錘３６も上方へ移動する。これよりワイヤロ
ープ１９が繰出されるので、グラブバケット２０は、矢
印Ｂで示す下方へ移動して、二点鎖線で示されるような
釣り下げた位置へ移動することになる。

【００２６】図４はグラブバケット２０が開いた状態を
示している。この状態では、グラブバケット２０のシェ
ル下端にある一対の刃先２０ｂは互いに離れた状態にあ
る。一方、図３又は図５に示されるように、グラブバケ
ット２０が閉じた状態では、グラブバケット２０の一対
の刃先２０ｂは接触した状態になる。

【００２７】図５に示されるように、図示のグラブバケ
ット２０は、バケット開閉油圧設備５０によって油圧駆
動される。バケット開閉油圧設備５０は、後述する制御
装置から供給されるバケット開閉指令に応答して、グラ
ブバケット２０を油圧駆動して、グラブバケット２０の
開閉を制御する。このような構成のグラブバケット２０
は、電動式油圧バケットと呼ばれる。バケット開閉油圧
設備５０の詳しい構成についての図示は省略するが、モ
ータや電動ポンプを備えている。尚、バケット開閉油圧
設備５０の具体的な構成については、例えば、上述した
特許第２９２３４１９号公報や実公平５−３３５０５号
公報、特開平７−２６８８９８号公報を参照されたい。

【００２８】尚、図示の実施の形態において、グラブバ
ケット２０の自重は３７０ｔで、容量は２００ｍ³であ
る。

【００２９】図１を参照して、本発明の一実施の形態に
係る水平掘削制御装置６０について説明する。図示の水
平掘削制御装置６０は、海底を水平に掘削するためにグ
ラブバケット２０の刃先２０ｂをほぼ水平に移動させる
ための装置であり、作業台１５（図３）に配置される。

【００３０】水平掘削制御装置６０には、グラブバケッ
ト２０の開閉を操作するためのバケット開閉操作器６２
が接続されている。バケット開閉操作器６２からのバケ
ット開閉操作信号は、バケット開閉指令発生器６４と操
作監視部６６とに供給される。バケット開閉指令発生器
６４は、バケット開閉操作信号に応答して、グラブバケ
ット２０内に収容されているバケット開閉油圧設備５０
（図５）のモータ（図示せず）へバケット開閉指令を供
給する。一方、操作監視部６６は、バケット開閉操作信
号に応答して、所定のバケットシェル下端２０ｂの目標
値を目標値設定器６８へ設定する。

【００３１】一方、図５に示されるように、グラブバケ
ット２０には、グラブバケット２０の開度を検出するた
めのバケット開度検出器２２が取り付けられている。こ
のようなバケット開度検出器２２は、例えば、上記特許
第２９２３４１９号公報に開示されているので、それを
参照されたい。

【００３２】バケット開度検出器２２からのバケット開
度検出信号は、バケット刃先高さ移動量計算器７０に供
給される。バケット刃先高さ移動量計算器７０は、バケ
ット開度検出信号に基づき、バケットシェル取り付け部
２０ａ（図５）とシェル下端２０ｂ（図５）との間の距
離（バケット刃先高さ移動量）を計算する。

【００３３】一方、グラブ式浚渫船は、ワイヤロープ
（支持ロープ）１９の繰出し量を検出するための支持ロ
ープ繰出し検出器７２を備えている。この支持ロープ繰
出し検出器７２からの支持ロープ繰出し量はバケット昇
降位置検出器７４に供給される。バケット昇降位置検出
器７４は、支持ロープ繰出し量からグラブバケット２０
のバケットシェル取り付け部２０ａの位置すなわち高さ
（バケット昇降位置）を検出する。このバケット昇降位
置は、バケット刃先高さ計算器７６に供給される。ま
た、バケット刃先高さ計算器７６には、バケット刃先高
さ移動量計算器７０からバケット刃先高さ移動量が供給
される。バケット刃先高さ計算器７６は、バケットシェ
ル取り付け位置（バケット昇降位置）にバケット刃先高
さ移動量を加算して、バケットシェル下端２０ｂの昇降
方向位置、すなわち、シェル下端現在位置（バケット刃
先高さ）を求める。

【００３４】目標値設定器６８に設定された所定のシェ
ル下端目標位置と、バケット刃先高さ検出器７６からの
シェル下端現在位置とは減算器７８に供給される。この
減算器７８は、バケット開閉操作器６２からの閉信号を
受けると、所定のシェル下端目標位置とシェル下端現在
位置との偏差を求める。この偏差は増幅器８０で増幅さ
れた後、加算器８２に供給される。

【００３５】バケット刃先高さ移動量計算器７０からの
バケット刃先高さ移動量は、フィードフォワードコント
ローラ８４にも供給される。フィードフォワードコント
ローラ８４は、バケット刃先高さ移動量に基づいて、バ
ケット開速度と起伏速度とを演算し、フィードフォワー
ド（ＦＦ）信号を生成する。このＦＦ信号は加算器８２
に供給される。加算器８２は、増幅器８０からの出力信
号とＦＦ信号とを加算して、加算結果を出力する。加算
結果は絶対値回路８４でその絶対値が計算される。昇降
指示信号が昇降装置の上昇方向を示している場合には、
絶対値回路８４の出力信号は上昇用速度制御増幅器８６
に供給され、昇降指示信号が昇降装置の下降信号を示し
ている場合には、絶対値回路８４の出力信号は下降用速
度制御増幅器８８に供給される。上昇用速度制御増幅器
８６と下降用速度制御増幅器８８の出力信号は、油圧駆
動設備３４に供給される。

【００３６】上昇用速度制御増幅器８６からの出力信号
に応答して、油圧駆動設備３４は、油圧シリンダ３０
を、そのピストン３２が図５の矢印Ａの下方へ移動する
ように油圧駆動して、グラブバケット２０を図５の矢印
Ｂの上方へ移動させ、グラブバケット２０を釣り上げ
る。一方、下降用速度制御増幅器８８からの出力信号に
応答して、油圧駆動設備３４は、油圧シリンダ３０を、
そのピストン３２が図５の矢印Ａの上方へ移動するよう
に油圧駆動して、グラブバケット２０を図５の矢印Ｂの
下方へ移動させ、グラブバケット２０を釣り下げる。

【００３７】次に、図１に加えて図２をも参照して、図
１に示した水平掘削制御装置６０の制御動作について説
明する。図２において、横軸は刃先水平位置（ｍｍ）を
示し、縦軸は刃先垂直位置（ｍｍ）を示す。また、図２
において、白抜き四角で示す曲線は制御がない場合の刃
先の軌跡を示し、黒塗り丸で示す曲線は本発明による水
平掘削制御装置６０による制御がある場合の刃先の軌跡
を示す。図２に示す例では、目標値設定器６８にシェル
下端目標位置として−４８００ｍｍが設定されている。

【００３８】図２から明らかなように、制御がない場
合、グラブバケット２０が閉じるに従って、その刃先
（バケットシェル下端）２０ｂは目標位置（−４８００
ｍｍ）から下方にずれていき、最もずれた刃先２０ｂの
位置は約−６１５０ｍｍとなり、最大で約１３５０ｍｍ
もの誤差が発生することが分かる。

【００３９】これに対して、本発明の水平掘削制御装置
６０による制御によれば、誤差を約２００ｍｍ以下に抑
えられることが分かる。ここで、図２中、Ｃの区間は、
昇降装置によりグラブバケット２０を上昇させている区
間であり、Ｄの区間は、上昇から下降に切り替えている
区間であり、Ｅの区間は、昇降装置によりグラブバケッ
ト２０を下降させている区間である。

【００４０】尚、本発明が対象として超大型グラブバケ
ット２０を昇降させる場合、昇降装置である油圧シリン
ダ３０を起動させてから実際に油圧シリンダ３０を動作
させまでにはある程度の時間が必要となる。その為、Ｃ
の区間においてバケット閉動作を開始させる場合、この
昇降装置を動作させるのに必要な時間分、バケット制御
装置の制御の開始を遅らせる。すなわち、実際に昇降装
置が動作するタイミングに合わせて水平掘削制御装置６
０の制御動作を開始させる。

【００４１】一方、昇降装置の動作を停止させる際に
も、停止指令からある程度の時間遅れて昇降装置が実際
に停止することになる。すなわち、Ｅの区間において、
グラブバケット２０の閉を完了する前に、昇降装置を停
止させるのに必要な時間を見込んで水平掘削制御装置６
０の制御動作を終了させる。

【００４２】また、上昇から下降に切り替えるＤの区間
では、不感帯を設定し、この不感帯より昇降切替時間点
を求めるようにしても良い。さらに、目標値設定器６８
に設定するシェル下端目標位置を、昇降装置が作動する
時間から求めた位置としても良い。

【００４３】次に、図１に示した水平掘削制御装置６０
の概略動作について説明する。先ず、バケット開閉操作
器６２から閉指令が入力する。この場合、昇降装置によ
る昇降上げが作動するようになってから（すなわち、制
御に関係なく昇降上げし３０ｍｍ動作したら）、水平掘
削制御装置６０は、バケット開閉指令発生器６４よりバ
ケット閉指令をグラブバケット２０のバケット開閉油圧
設備５０へ発生させて閉動作を開始すると共に、昇降制
御（フィードフォワード制御＋フィードバック制御）を
開始する。このとき目標値設定器６８に設定される制御
目標位置は、グラブバケット２０が開時の刃先２０ｂの
位置である。

【００４４】油圧シリンダ３０における所定の油圧切替
むだ時間（特性値）を考慮し、水平掘削制御装置６０
は、その油圧切替むだ時間で決まるタイミングで、昇降
上げを停止し、昇降下げへ切替える。この切替後、上記
むだ時間分、昇降装置は昇降動作を行わない。換言すれ
ば、水平掘削制御装置６０は制御を行わない。

【００４５】上記切替完了で、昇降装置による昇降下げ
制御を開始する。ここでの、昇降下げ制御は、フィード
フォワード制御＋フィードバック制御である。また、上
げ下げとも、制御出力は速度出力である。

【００４６】閉度が９５％になると、水平掘削制御装置
６０は制御を停止する。

【００４７】尚、本発明は、上述した実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を脱逸しない範囲内で種々の変更
が可能なのはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による水平
掘削制御装置を使用することにより、バケットの刃先の
高低差を２００ｍｍ以下にすることができる。従って、
掘削状態は極めて平坦で、バケット刃先を水平に移動さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による水平掘削制御装置
を示すブロック図である。

【図２】図１に示した水平掘削制御装置による制御動作
を説明するための刃先の軌跡を示す図である。

【図３】本発明による水平掘削制御装置が適用されるグ
ラブ式浚渫船を示す斜視図である。

【図４】図３に示すグラブ式浚渫船のグラブバケットが
開いた状態を示す部分拡大斜視図である。

【図５】図３に示すグラブ式浚渫船の重錘油圧式機構を
示す概略図である。

【符号の説明】

１９ ワイヤロープ（支持ロープ） ２０ グラブバケット ２０ａ シェルの上端部（バケットシェル取り付け
部） ２０ｂ バケットシェル下端 ２２ バケット開度検出器 ３０ 油圧シリンダ ３４ 油圧駆動設備 ３６ 重錘 ５０ バケット開閉油圧設備 ６０ 水平掘削制御装置 ６２ バケット開閉操作器 ６４ バケット開閉指令発生器 ６６ 操作監視部 ６８ 目標値設定器 ７０ バケット刃先高さ移動量計算器 ７２ 支持ロープ繰出し検出器 ７４ バケット昇降位置検出器 ７６ バケット刃先高さ計算器 ７８ 減算器 ８０ 増幅器 ８４ 絶対値回路（ＡＢＳ） ８６，８８ 速度制御ＡＭＰ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６６Ｃ 3/16 Ｂ６６Ｃ 3/16 (72)発明者 小島 朗夫 愛知県名古屋市港区木場町一番の六 株式 会社小島組内 (72)発明者 成田 忠夫 愛知県名古屋市港区木場町一番の六 株式 会社小島組内 (72)発明者 一色 政男 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 三堂 由健 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 片瀬 秀男 千葉県東葛飾郡沼南町沼南工業団地 眞砂 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3F004 EA36 NA08 PA06 PB07 PC11 PC26 3F204 AA07 BA09 CA07 DA07 GA01 GA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動式油圧バケットと、該バケットを上
   下動させる支持ロープと、該支持ロープに接続された油
   圧シリンダにより前記バケットを昇降させる昇降装置
   と、前記油圧シリンダを油圧駆動する油圧駆動装置とを
   有するグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置において、 前記バケットを開閉操作するバケット開閉操作器と、 前記バケットの開度を検出する開度検出器と、 該開度検出器の検出出力に基づき前記バケットのシェル
   取り付け部からシェル下端までの距離であるバケット刃
   先高さ移動量を求めるバケット刃先高さ移動量計算器
   と、 前記支持ロープの繰出し量を検出する支持ロープ繰出し
   検出器と、 該支持ロープ繰出し検出器で検出された支持ロープ繰出
   し量に基づいて、前記パケットの昇降位置であるシェル
   取り付け位置を検出するバケット昇降位置検出器と、 該バケット昇降位置検出器によるシェル取り付け位置と
   前記バケット刃先高さ移動量計算器によるバケット刃先
   高さ移動量とを加算して、シェル下端現在位置を求める
   位置計算手段と、 前記バケット開閉操作器の閉信号を受け、所定のシェル
   下端目標位置と前記シェル下端現在位置との偏差を求め
   る手段と、 前記偏差に従って前記油圧駆動装置を制御する手段と、 バケット閉動作を開始時、前記昇降装置が動作するのに
   必要な時間分制御の開始を遅らす手段と、 バケット閉動作時、前記昇降装置の上下動切替に有する
   むだ時間を考慮して、上動作から停止・下動作への動作
   切替を行う手段と、 前記バケットの閉完了前で前記昇降装置を停止させるの
   に必要な時間を見込んで制御を終了する手段と、 を有することを特徴とするグラブ式浚渫船の水平掘削制
   御装置。
2. 【請求項２】 前記所定のシェル下端目標位置を前記昇
   降装置が動作する時間から求めた位置とすることを特徴
   とする、請求項１に記載のグラブ式浚渫船の水平掘削制
   御装置。
3. 【請求項３】 不感帯を設定し、該不感帯より昇降切替
   時間点を求めることを特徴とする、請求項１に記載のグ
   ラブ式浚渫船の水平掘削制御装置。
4. 【請求項４】 前記バケット刃先高さ移動量計算器によ
   り求めたバケット刃先高さ移動量に基づいてフィードフ
   ォワード信号を発生するフィードフォワードコントロー
   ラと、前記フィードフォワード信号を前記偏差に加え合
   わせる手段とを更に備えたことを特徴とする、請求項１
   に記載のグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置。