JP2008214047A - バケットの駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バケットの開閉動作を、バケットに搭載した磁石モータ4にて駆動される油圧ポンプ3から供給される作動油によってバケットシリンダ1を操作して行うようにしたバケットの駆動装置であって、クレーンのクラブ上にモータ制御装置7を設置するとともに、このモータ制御装置7とバケットとの間をケーブルで接続し、バケットシリンダ1に作動油を供給する油圧回路の作動油の圧力値の信号をモータ制御装置7に導入してモータ制御装置7に予め設定した回転数パターンによってモータ4の回転数を制御し、バケットシリンダ1を操作するようにする。
【選択図】図1
Description
しかしながら、この方式のバケットの駆動装置は、モータの停止、再始動時の突入電流が大きく、このため、損失が大きく、また、運転時の発生損失も大きいことから、エネルギ効率が悪いという問題があった。また、モータ自体も体格が大きく、重量が重いという問題があった。
なお、モータに磁石モータであるACサーボモータを使用することにより、可変速(停止を含む)で、かつ、高効率化及び軽量化が可能なバケットの駆動装置を構成することができる。しかしながら、ACサーボモータを使用した場合、エンコーダによるフィードバック制御が必須となるため、クレーンのクラブ上にモータ制御装置を設置すると、このモータ制御装置とバケット(モータ)との間を、動力線とは別に、速度制御用のセンサからの信号をモータ制御装置に導くための信号線で接続する必要がある。そして、この速度制御用の信号は、動力線からのノイズの影響を受けやすいため、動力線とは別のケーブルにしたり、同一のケーブルにする場合は特殊なシールド線を組み込む必要があり、コストがかかるだけでなく、耐久性が劣り、さらに、ノイズの影響を完全には除去できないという問題があった。
そして、バケットシリンダに作動油を供給する油圧回路の作動油の圧力値の信号は、ON、OFFの接点信号から構成されるため、動力線からのノイズの影響を受けにくく、敢えて動力線とは別のケーブルにする必要はなく、コスト及び耐久性の点で優れている。
このバケットの駆動装置は、従来のバケットの駆動装置と同様、バケットの開閉動作を、バケットに搭載したモータ4にて駆動される油圧ポンプ3から供給される作動油によってバケットシリンダ1を操作して行うように構成されている。
そして、オイルタンク5の作動油を、モータ4にて駆動される油圧ポンプ3によって、電磁切換弁2を配した油圧回路Lを介して、バケットシリンダ1へ供給し、バケットの開閉動作を行うようにしている。
なお、モータ4には、DCブラシレスモータ以外の磁石モータ、例えば、永久磁石界磁型モータ等を使用することもできる。
ちなみに、作動油の温度が上昇すると、作動油の粘度が低くなり、油圧回路Lの油圧値が低下して、必然的にバケットの挟持力が減少し、ごみを確実に挟持することができなくなったり、さらには、バケットの吊り上げ時に挟持したごみがバケットからこぼれ落ちるという問題が発生することが予想される。
なお、モータ制御装置7により行うモータ4の回転数の制御は、例えば、高速回転、中速回転、低速回転のように段階的に行うことも、無段階に行うこともできる。
(1)軽負荷時→高速運転(高速回転)→開閉時間の短縮
(2)通常負荷時→定格速度運転(定格速度回転)→開閉時間の短縮
(3)圧縮保持時→増締め運転(微速回転)→作動油の温度の上昇の抑制
↓
回転数パターンA:(1)〜(3)の組み合わせパターン
回転数パターンB:クレーンの巻き上げと(1)〜(3)の組み合わせパターン
なお、図3において、遊休循環運転(アンロード運転)は、バケットシリンダ1を操作した後に、作動油の温度に応じて作動油の循環量を調節し、オイルタンクにおける放熱効果を高めるものであるが、作動油の温度に応じて、図4に示すように、モータ4を停止するようにすることもできる。
そして、この油圧回路Lの油圧値の検出は、上記2つの手段のいずれかを選択して用いるようにしても、2つの手段を組み合わせて用いるようにしてもよい。
なお、油圧回路Lに設けたリリーフ弁10の動作に基づいて、油圧回路Lの油圧値が設定した油圧値に達したことを検出することにより行うようにすることもできる。
バケットを開動作する場合は、電磁切換弁2のソレノイドaを励磁することにより、モータ4にて駆動される油圧ポンプ3から供給される作動油によってバケットシリンダ1を操作する。
バケットが開くと、電磁切換弁2のソレノイドaを解除すると電磁切換弁2は中立位置に戻り、バケットは、そのまま開いた状態を維持する。
バケットを開動作する場合は、負荷が小さいことから、通常、油圧ポンプ3から供給される作動油の吐出量が大となるように、油圧ポンプ3を駆動するモータ4の回転数を制御するようにして、作業を効率化するようにする。
バケットがごみ山上に着地することにより、バケットの重量にてバケットの挟持爪がごみ山内に侵入し、次に、バケットを閉動作することにより、ごみを掴むことができる。
バケットを閉動作する場合は、電磁切換弁2のソレノイドbを励磁することにより、モータ4にて駆動される油圧ポンプ3から供給される作動油によってバケットシリンダ1を操作する。
そして、通常は、この状態で、バケットの開閉動作を数回繰り返すこと(沈み掴み)により、バケットによるごみの掴み量を増大させながら、ごみを確実に掴むようにする。
バケットを沈み掴みする場合は、特に、掴み時の負荷が大きくなることから、通常、少なくとも掴み時の油圧ポンプ3から供給される作動油の吐出量が小となるように、油圧ポンプ3を駆動するモータ4の回転数を、クレーンの巻下動作及びバケットの開閉動作と連動して、自動制御するようにして、作業を効率化するようにする。
バケットを閉動作する場合は、バケットを沈み掴みする場合と同様、電磁切換弁2のソレノイドbを励磁することにより、モータ4にて駆動される油圧ポンプ3から供給される作動油によってバケットシリンダ1を操作する。
バケットを閉動作する場合は、負荷が大きくなることから、通常、油圧ポンプ3から供給される作動油の吐出量が小となるように、油圧ポンプ3を駆動するモータ4の回転数を制御するようにする。
従来は、この操作によって、バケットが閉じた後は、モータ4に大きな負荷がかかって温度が上昇するだけでなく、作動油の圧力値が高くなって、作動油がリリーフ弁を通過することによって、作動油の温度が上昇するという問題があったが、本実施例においては、バケットシリンダ1に作動油を供給する油圧回路Lの作動油の圧力値の信号として、モータ4の回転数の制御、具体的には、図2に示すように、油圧回路の油圧値Pが設定した油圧値γ1、γ2に達したことを検出することにより、モータ制御装置7によりモータ4の回転数を増減する(P<γ1:回転数を上げる、P>γ2:回転数を下げる)ようにし、これにより、油圧回路の油圧が所要の油圧値(γ1〜γ2)を維持しながら、必要以上の油圧ポンプ3の稼働を防止して、バケットの開閉動作を高頻度に行っても、作動油の温度の上昇を抑制してバケットの安定した挟持力を維持することができるようにしている。
2 電磁切換弁
3 油圧ポンプ
4 DCブラシレスモータ(磁石モータ)
5 オイルタンク
6 圧力計
7 モータ制御装置
8 電流センサ
9 圧力センサ
10 リリーフ弁
Claims (4)
- バケットの開閉動作を、バケットに搭載した磁石モータにて駆動される油圧ポンプから供給される作動油によってバケットシリンダを操作して行うようにしたバケットの駆動装置であって、クレーンのクラブ上にモータ制御装置を設置するとともに、該モータ制御装置とバケットとの間をケーブルで接続し、バケットシリンダに作動油を供給する油圧回路の作動油の圧力値の信号を前記モータ制御装置に導入してモータ制御装置に予め設定した回転数パターンによってモータの回転数を制御し、前記バケットシリンダを操作するようにしたことを特徴とするバケットの駆動装置。
- 油圧回路の作動油の圧力値を、油圧回路に設けた圧力センサにより検出するようにしたことを特徴とする請求項1記載のバケットの駆動装置。
- 油圧回路の作動油の圧力値を、モータの電流値により検出するようにしたことを特徴とする請求項1記載のバケットの駆動装置。
- バケットシリンダを操作しない場合に、モータを停止することを特徴とする請求項1、2又は3記載のバケットの駆動装置。
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JP2020075808A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | イワフジ工業株式会社 | グラップル装置 |
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JPH0661882U (ja) * | 1993-02-05 | 1994-09-02 | 株式会社福島製作所 | 電動油圧式グラブバケット |
JP2001080875A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-27 | Hitachi Kiden Kogyo Ltd | 油圧バケット |
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