JP2009119376A - 破砕機の駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】破砕機の駆動制御方法に関し、簡素な構成で、被破砕物の軽微な詰まりを自動的に解消し、作業効率を向上させる。
【解決手段】サイドコンベアの駆動圧を検出する駆動圧検出ステップＡ１０と、駆動圧検出ステップＡ１０で検出された該駆動圧に基づいて該サイドコンベアが過負荷の状態であるか否かを判定する過負荷判定ステップＡ２０，Ａ７０と、過負荷判定ステップＡ２０，Ａ７０で該サイドコンベアが過負荷の状態であると判定された場合に、該サイドコンベアを逆転駆動するコンベア逆転制御ステップＡ１１０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、破砕装置を備えた破砕機において振動フィーダやサイドコンベアの作動状態を制御する制御方法に関する。

従来、土木作業で発生する自然石やコンクリートガラ，アスファルトガラ，廃木材等の建設廃材を破砕するための作業機械として、自走式破砕機が開発されている。自走式破砕機とは、任意の場所で破砕作業を行うことができるようにクローラ式やホイール式の自走式走行装置を下部に備えるとともに、その上部に被破砕物を圧砕，粉砕するジョークラッシャ等の破砕装置を搭載したものである。

一般的に自走式破砕機には、破砕装置へ被破砕物を供給するための供給装置と、破砕装置で破砕された被破砕物を車体外部へと搬送するための搬出装置とが併設されている。例えば、特許文献１には、供給装置としてホッパや振動フィーダを備え、搬出装置としてメインコンベア（排出コンベア）及びサイドコンベアを備えた自走式破砕機が記載されている。

ホッパは、破砕装置へ供給される被破砕物が一時的に投入，載置される荷受け台であり、上方へ向かって拡径された皿形状をなしている。また、ホッパの略直下に配置された振動フィーダは、ホッパ上の被破砕物に振動を与えて、被破砕物中に雑多に含まれる粒度の細かい小石や砂（細粒）をふるい落としつつ、残った被破砕物を破砕装置の内部へ供給する装置である。

メインコンベアは、破砕装置で破砕された被破砕物を搬送するものであり、破砕装置の下方から車体前方の車外まで延長されている。また、サイドコンベアは、振動フィーダでふるい落とされた細粒を他の被破砕物とは区別して搬送するのに用いられるものであり、振動フィーダの下方から車体側方へ向けて配置されている。なお、サイドコンベアはオプション装備として取り付けられる装置となっており、サイドコンベアが装備されていない場合には破砕装置を通さずに振動フィーダから直接排出コンベアへと細粒を供給できるようになっている。

ところで、被破砕物の中に異物が含まれていると、その異物が搬出装置上で通路に引っ掛かり、被破砕物，細粒の詰まりが発生することがある。このような場合には、一旦破砕作業を停止して、搬送通路内で詰まっている異物や被破砕物，細粒を取り除く必要があるが、詰まりの発生箇所が機体内部であるため目視で確認しにくい。そこで、搬出装置の駆動圧から詰まりの発生を把握して、搬出装置を制御する技術が提案されている。

例えば、特許文献２には、メインコンベア（搬出コンベア）用の油圧モータの駆動圧がリミット値以上であるときに、油圧モータを自動的に停止させる技術が開示されている。このような構成により、オペレータが気付かない場合であっても確実に過負荷状態の搬出コンベアを停止させることができ、油圧モータを保護できるようになっている。
特開２００４−１５４７０３号公報 特開２００７−１５２３１２号公報

メインコンベアが比較的大粒の被破砕物を搬送するものであるのに対して、サイドコンベアは、フィーダでふるい落とされた細粒を搬送するものである。そのため、サイドコンベアでは搬送物がメインコンベアよりも比較的引っ掛かりにくく、また、たとえ通路に引っ掛かったとしても軽微な詰まりである場合が多い。一方、引用文献２に記載されたような技術をサイドコンベアに適用すると、軽度の過負荷状態であるにも関わらず、その過負荷状態が検出される度にサイドコンベアが停止することになり、作業効率が低下しやすいという課題がある。

また、引用文献２に記載の技術では、搬送通路内で詰まっている異物や被破砕物，細粒を手作業で取り除かなければならないため、オペレータ（作業者）の作業負担を軽減させることができないという課題もある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、被破砕物の軽微な詰まりを自動的に解消することができ、作業効率を向上させることができる破砕機の駆動制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の破砕機の駆動制御方法は、被破砕物を破砕する破砕装置と、該破砕装置に隣接して配置され該被破砕物中の細粒をふるい落としつつ該細粒以外の被破砕物を該破砕装置へ供給する振動フィーダと、該振動フィーダの下方に設けられ該振動フィーダでふるい落とされた該細粒を車外へ搬送するサイドコンベアと、を備えた破砕機の駆動制御方法であって、該サイドコンベアの駆動圧を検出する駆動圧検出ステップ（Ａ１０）と、該駆動圧検出ステップで検出された該駆動圧に基づいて該サイドコンベアが過負荷の状態であるか否かを判定する過負荷判定ステップ（Ａ２０，Ａ７０）と、該過負荷判定ステップで該サイドコンベアが過負荷の状態であると判定された場合に、該サイドコンベアを逆転駆動するコンベア逆転制御ステップ（Ａ１１０）とを備えたことを特徴としている。

また、請求項２記載の本発明の破砕機の駆動制御方法は、請求項１記載の構成に加えて、該サイドコンベアの逆転駆動後に該過負荷の状態が解消された場合に、該サイドコンベアを再び正転駆動するコンベア制御復帰ステップ（Ａ１７０）をさらに備えたことを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明の破砕機の駆動制御方法は、請求項１又は２記載の構成に加えて、該過負荷判定ステップにより該サイドコンベアが過負荷の状態であると判定された単位時間当たりの回数を計測する過負荷頻度計測ステップ（Ｂ１０）と、該過負荷頻度計測ステップで計測された該回数が該所定回数以上となった場合に、該振動フィーダを停止させるフィーダ停止制御ステップ（Ｂ２０，Ｂ３０）とをさらに備えたことを特徴としている。

また、請求項４記載の本発明の破砕機の駆動制御方法は、請求項３記載の構成に加えて、該振動フィーダの停止後に該過負荷の状態が解消された場合に、該振動フィーダを再び作動させるフィーダ制御復帰ステップ（Ａ１８０）をさらに備えたことを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明の破砕機の駆動制御方法は、請求項１〜４の何れか１項に記載の構成に加えて、該過負荷判定ステップによる該サイドコンベアが過負荷の状態であるとの判定の継続時間を計測する過負荷時間計測ステップ（Ａ１００）と、該過負荷時間計測ステップで計測された該継続時間が予め設定された所定時間以上となった場合に、該サイドコンベアを停止させる作業停止制御ステップ（Ａ１２０，Ａ１４０）とをさらに備えたことを特徴としている。

本発明の破砕機の駆動制御方法（請求項１）によれば、サイドコンベアが過負荷状態となった場合に、直ちにサイドコンベアを停止させて作業を中止するのではなく、一旦サイドコンベアを逆転駆動するようになっているため、軽微な詰まりを自動的に解消することができ、作業効率を向上させることができる。
また、本発明の破砕機の駆動制御方法（請求項２）によれば、過負荷状態が解消されるとサイドコンベアが再び正転駆動されるため、過負荷の状態の発生前から解消後にかけて作業を続行させることができる。

また、本発明の破砕機の駆動制御方法（請求項３）によれば、サイドコンベアの過負荷の発生頻度が高い場合にフィーダを停止させることで、細粒の供給過多によるサイドコンベアの過負荷を抑制することができる。
また、本発明の破砕機の駆動制御方法（請求項４）によれば、過負荷状態が解消されるとフィーダが再び作動するため、過負荷の状態の発生前から解消後にかけて作業を続行させることができる。

また、本発明の破砕機の駆動制御方法（請求項５）によれば、サイドコンベアを逆転させたり振動フィーダを停止させたとしても過負荷の状態が解消されない場合に、サイドコンベアを停止させて被破砕物の詰まりに起因する不具合の発生を防止することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図７は本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法を説明するためのものであり、図１は本駆動制御方法を用いた制御を実施する制御装置の全体構成を示す模式的な油圧回路・ブロック構成図、図２は本駆動制御方法によるサイドコンベアに係る制御内容を示すフローチャート、図３は本駆動制御方法による振動フィーダに係る制御内容を示すフローチャートである。

図４は本駆動制御方法の制御作用を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）はサイドコンベアを逆転駆動して過負荷を解消した場合のもの、（ｂ）は振動フィーダを停止させて過負荷を解消した場合のものを示す。同様に、図５は本駆動制御方法の制御作用を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）はサイドコンベアを逆転駆動しても過負荷を解消できなかった場合のもの、（ｂ）は振動フィーダを停止させても過負荷を解消できなかった場合のものを示す。

また、図６は本駆動制御方法を用いた制御を実施する制御装置が適用された自走式破砕機の全体構成を示す上面図、図７は本駆動制御方法を用いた制御を実施する制御装置が適用された自走式破砕機の内部構成（図６のＡ−Ａ断面）を模式的に示す簡易断面図である。

［１．装置構成］
本制御方法は、図６に示す自走式破砕機１０の制御に適用されている。この自走式破砕機１０は、下部走行体上に架台フレームを介してクラッシャ（破砕装置）５，フィーダ（振動フィーダ）４，ホッパ９，メインコンベア８及びサイドコンベア３を備えて構成される。

車体の略中央部に配置されたクラッシャ５は、岩石やコンクリートガラ等の被破砕物を圧砕するための破砕装置である。このクラッシャ５は、可動歯及び固定歯の二枚の押圧板部材を上方へ拡開するように向かい合わせに設けたジョー式の破砕機構を備えており、二枚の押圧板部材間へ投入された被破砕物を圧砕し、下方から排出するようになっている。
ホッパ９は、クラッシャ５の固定歯の上端部に隣接して設けられた荷受け台であり、上方へ向かって拡径された皿形状をなしている。ここには、例えば油圧ショベルやホイルローダ等を用いて、クラッシャ５へ供給される被破砕物が投入されるようになっている。また、ホッパ９の底面には振動式のフィーダ４が配設されている。

フィーダ４は、ホッパ９上の被破砕物に振動を与えて、被破砕物中に雑多に含まれる粒度の細かい小石や砂（細粒）をふるい落としつつ残った被破砕物を移動させ、クラッシャ５の内部へ供給する装置である。このフィーダ４には、櫛状のグリズリ（ふるい装置）４ｂが設けられており、フィーダ４全体に油圧モータで振動を与えることによってグリズリ４ｂで被破砕物を選別しつつ、被破砕物を移動させている。

メインコンベア８は、その上流部をクラッシャ５の下方に近接して配置されるとともに、その下流部を車体前方へ延設されている。これにより、クラッシャ５で破砕された被破砕物を車体前方へ移送できるようになっている。一方、サイドコンベア３は、メインコンベア８の直後方に隣接して、グリズリ４ｂの下方から車体側方へ向けて延設されており、選別された細粒を他の被破砕物とは区別して車体側方へ移送可能となっている。

なお、図７に模式的に示すように、ホッパ９上に投入された被破砕物の移送ラインは、クラッシャ５及びメインコンベア８を介して車体前方へ搬送されるラインと、フィーダシュート１２及びサイドコンベア３を介して車体側方へ搬送されるラインとの二通りに分岐している。これらのラインの分岐点となる位置で、フィーダ４のグリズリ４ｂが被破砕物を選別している。また、図７に示すように、クラッシャ５，フィーダ４，メインコンベア８及びサイドコンベア３は、それぞれ油圧モータ５ａ，４ａ，８ａ及び３ａによって駆動されている。

また、グリズリ４ｂの直下には、細粒の供給先をメインコンベア８又はサイドコンベア３へ任意に切り換えるためのフィーダシュート１２が設けられている。本実施形態では、フィーダシュート１２がサイドコンベア３側へ配向された状態となっている。
実際にグリズリ４ｂを通り抜けてサイドコンベア３へ落下するものの中には、粒度の細かい細粒だけでなく、より大きなもの（例えば、木材や鉄筋等の棒状の被破砕物）が含まれている場合がある。このような細粒でないものがサイドコンベア３の通路内での詰まりや引っ掛かりの原因となりやすい。以下、サイドコンベア３で搬送されるものの総称を「搬送物（細粒以外のものを含む）」とする。

［２．油圧回路構成］
図１を用いて、クラッシャ５，フィーダ４及びサイドコンベア３を駆動する油圧回路構成を説明する。なおここでは、メインコンベア８の油圧モータ８ａについての記載を省略している。サイドコンベア３，フィーダ４及びクラッシャ５用の各油圧モータ３ａ，４ａ及び５ａは、油圧ポンプ７に対して並列に接続されている。油圧ポンプ７は、本油圧回路へ作動油を供給する動力源であり、図示しないエンジンによって駆動されている。

油圧ポンプ７とサイドコンベア３用の油圧モータ３ａとの間の油圧回路上には、サイドコンベア逆転バルブ６ａ，サイドコンベア停止バルブ６ｃ及び駆動圧センサ（駆動圧検出手段）２が介装されている。
サイドコンベア逆転バルブ６ａは、油圧ポンプ７から油圧モータ３ａへ供給される作動油の流通方向を反転させる機能を持った電磁弁である。サイドコンベア逆転バルブ６ａのスプール位置が正転位置にある状態では、油圧モータ３ａを正転させる方向に作動油が供給されるようになっている。ここでいう正転方向とは、機体内部から機体外部へと搬送物を移動させる回転方向のことであり、通常作業時の油圧モータ３ａの回転方向を意味する。一方、サイドコンベア逆転バルブ６ａのスプール位置が逆転位置にある状態では、油圧モータ３ａを逆転させる方向に作動油が供給されるようになっている。

また、サイドコンベア停止バルブ６ｃは、油圧ポンプ７から油圧モータ３ａへの作動油の流通を遮断する機能を持った電磁弁である。サイドコンベア停止バルブ６ｃのスプール位置が流通位置にある状態では油圧ポンプ７と油圧モータ３ａとの間の油圧回路が接続され、スプール位置が停止位置にある状態では油圧回路が遮断されるようになっている。
駆動圧センサ２は、サイドコンベア３の駆動圧（すなわち、サイドコンベア３用の油圧モータ３ａに作用している作動油圧）Ｐを検出する圧力センサである。ここで検出されたサイドコンベア３の駆動圧Ｐは、後述するコントローラ１へ入力されるようになっている。なお、駆動圧Ｐは、サイドコンベア３の駆動負荷が大きいほど高圧となる。例えば、サイドコンベア３での搬送量が過剰である場合や、搬送物の引っ掛かり，詰まりが生じた場合には、油圧モータ３ａへ作用する負荷が高まり、駆動圧Ｐが上昇する。

油圧ポンプ７と振動フィーダ４用の油圧モータ４ａとの間の油圧回路上には、振動フィーダ停止バルブ６ｂが介装されている。この振動フィーダ停止バルブ６ｂは、サイドコンベア停止バルブ６ｃと同様に、油圧ポンプ７から油圧モータ４ａへの作動油の流通を遮断する機能を持った電磁弁である。振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置が流通位置にある状態では油圧ポンプ７と油圧モータ４ａとの間の油圧回路が接続され、スプール位置が停止位置にある状態では油圧回路が遮断されるようになっている。
上記の各バルブ６ａ〜６ｃは、コントローラ１によって動作を制御されている。

［３．コントローラ全体構成］
コントローラ１は、マイクロコンピュータで構成された電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスとして提供されている。このコントローラ１では、各バルブ６ａ〜６ｃを開閉させることでサイドコンベア３及びフィーダ４の動作が制御されている。コントローラ１には駆動圧センサ２で検出されたサイドコンベア３の駆動圧Ｐが入力されており、駆動圧Ｐに基づく演算により、コントローラ１は各バルブ６ａ〜６ｃのスプールを移動させる制御信号を出力するようになっている。

本実施形態のコントローラ１は、三種類の機能を有している。
第一に、駆動圧Ｐに基づいてサイドコンベア３が過負荷の状態であるか否かを判定して、過負荷の状態である場合にはサイドコンベア３を逆転駆動する機能である。なお、サイドコンベア３の逆転駆動は、サイドコンベア３上の搬送物の引っ掛かりを取り除くために行われる。

第二に、サイドコンベア３が過負荷の状態であると判定された頻度（単位時間当たりの回数）を計測して、その頻度が高い場合にはフィーダ４を停止させる機能である。例えば、短時間の間に繰り返し何度も過負荷状態に陥るような場合は、サイドコンベア３上の搬送物量が多い（言い換えると、グリズリ４ｂを通り抜けて落下してきた搬送物量が多い）と考えられるため、一時的に搬送物量の増加を抑制すべくこのような機能が用意されている。

第三に、所定時間以上サイドコンベア３が過負荷の状態であると判定されたままの状態である場合に、サイドコンベア３及びフィーダ４をともに停止させる機能である。これは、上記の第一及び第二の機能を以てしても過負荷状態を解消できないような場合のための機能である。
本実施形態のコントローラ１は、上記の機能を実現するための具体的な構成を備えている。すなわちコントローラ１は、図１に示すように、過負荷判定部（過負荷判定手段）１ａ，過負荷頻度計測部（過負荷頻度計測手段）１ｂ，過負荷時間計測部（過負荷時間計測手段）１ｃ，コンベア逆転制御部（コンベア逆転制御手段）１ｄ，フィーダ停止制御部（フィーダ停止制御手段）１ｅ及び作業停止制御部（作業停止制御手段）１ｆを備えて構成される。なお、これらの各部位において実現される機能は、コンピュータプログラムとしてコントローラ１の内部に記憶されている。

［４．コントローラ内部の機能構成］
［４−１．過負荷判定部］
過負荷判定部１ａは、駆動圧Ｐに基づいてサイドコンベア３が過負荷の状態であるか否かを判定するものである。ここでは、駆動圧Ｐが予め設定された過負荷駆動圧Ｐ_k以上のまま所定時間Ｔ₁経過したときに、過負荷状態になったと判定するようになっている。以下、過負荷判定部１ａでの判定に係る所定時間のことを「第一所定時間Ｔ₁」と呼ぶ。

過負荷駆動圧Ｐ_kは、通常時にサイドコンベア３用の油圧モータ３ａへ作用する作動油圧よりも高い値に設定されている。また、第一所定時間Ｔ₁は、例えば２秒程度に設定されている。
なお、上記の判定条件は以下の二つの条件に分解することができる。
〔条件１〕駆動圧Ｐ≧過負荷駆動圧Ｐ_kである
〔条件２〕条件１の成立時からの経過時間≧第一所定時間Ｔ₁である
そこで過負荷判定部１ａでは、条件１の成立時に、駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k以上であることを示す制御用のフラグＦ₁を立てる（フラグＦ₁をＦ₁＝１に設定する）ようになっている。一方、条件１の非成立時には、フラグＦ₁がＦ₁＝０に設定されるようになっている。

また、条件１の成立時からの経過時間を把握するために、条件１が成立した時点で第一タイマＴ_Aのカウントを開始するようになっている。この第一タイマＴ_Aは、条件１が再び非成立となった時点でリセットされ、カウントを停止するものである。
さらに、条件１及び条件２がともに成立した場合には、過負荷状態となったことを示すフラグＦ₂を立てる（フラグＦ₂をＦ₂＝１に設定する）ようになっている。なお、条件１又は２の何れかが非成立である場合には、フラグＦ₂がＦ₂＝０に設定されるようになっている。

［４−２．過負荷頻度計測部］
過負荷頻度計測部１ｂは、過負荷判定部１ａにおいて過負荷状態であると判定された単位時間当たりの回数（頻度）Ｎ_tを計測するものである。ここでいう単位時間当たりの回数Ｎ_tとは、ある所定時間Ｔ₀の間に「過負荷状態」と「非過負荷状態」とを繰り返した回数のことを意味している。

本実施形態では、まず過負荷状態と判定されたときに、過負荷頻度計測部１ｂがその時刻を記憶するようになっている。その後、所定時間Ｔ₀の間に時刻が記憶された回数Ｎを数えることで、単位時間当たりの回数Ｎ_t（Ｎ_t＝数Ｎ／所定時間Ｔ₀）を計測している。なお、上記の所定時間Ｔ₀が例えばＴ₀＝３０秒に設定された場合には、過去３０秒の間に記憶された時刻のデータ総数Ｎを計測して、それを単位時間当たりの回数Ｎ_tとなる。以下、上述の単位時間当たりの回数Ｎ_tのことを、単に回数Ｎ_tと呼ぶ。

［４−３．過負荷時間計測部］
過負荷時間計測部１ｃは、過負荷状態であるとの判定の継続時間を計測するものであり、過負荷判定部１ａで過負荷状態であると判定された時点で第二タイマＴ_Bのカウントを開始する。この第二タイマＴ_Bは、過負荷状態が解消されたとき、すなわち、フラグＦ₂がＦ₂＝０となったときにリセットされ、カウントを停止するようになっている。
つまり、フラグＦ₁＝１の継続時間が第一タイマＴ_Aで表され、フラグＦ₂＝１の継続時間が第二タイマＴ_Bで表されている。

［４−４．コンベア逆転制御部］
コンベア逆転制御部１ｄは、過負荷判定部１ａでサイドコンベア３が過負荷状態であると判定された場合にサイドコンベア３を逆転駆動するものである。ここでは、過負荷判定部１ａで設定されたフラグＦ₂の値が１であるときに、サイドコンベア逆転バルブ６ａのスプール位置を逆転位置へ移動させて、油圧モータ３ａを逆転方向へ回転させるようになっている。また、本実施形態ではこれと同時に、図示しない報知灯を作動させて、サイドコンベア３が逆転駆動されていることをオペレータへ報知するようになっている。

一方、過負荷状態が解消されたときには、フラグＦ₂の値が０になるため、サイドコンベア逆転バルブ６ａのスプール位置を正転位置へ移動させて、油圧モータ３ａを正転方向へ回転させるようになっている。

［４−５．フィーダ停止制御部］
フィーダ停止制御部１ｅは、過負荷頻度計測部１ｂで計測された回数Ｎ_tが、所定回数Ｎ₁以上である場合に、フィーダ４を停止させるものである。例えば、所定回数Ｎ₁が３回に設定された場合には、回数Ｎ_t≧３となったときに振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置を停止位置へ移動させて、フィーダ４用の油圧モータ４ａを停止させる。さらに、本実施形態ではこれと同時に、図示しない報知灯を作動させて、フィーダ４が停止していることをオペレータへ報知するようになっている。

一方、回数Ｎ_t＜３（すなわち、過去３０秒の間に１回か２回）である場合には、振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置を通常の流通位置にしたままとする。また、フィーダ停止制御部１ｅは、過負荷状態が解消された場合にも、振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置を流通位置へ戻して、油圧モータ４ａの駆動を再開するようになっている。

［４−６．作業停止制御部］
作業停止制御部１ｆは、過負荷状態の継続時間が予め設定された第二所定時間Ｔ₂以上となった場合に、サイドコンベア３及び振動フィーダ４を停止させて、細粒の選り分け作業を中止するものである。ここでは、過負荷時間計測部１ｃで計測された第二タイマＴ_Bが第二所定時間Ｔ₂以上カウントされた場合に、サイドコンベア停止バルブ６ｃ及び振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置をともに停止位置へ移動させて、各油圧モータ３ａ，４ａを停止させるようになっている。第二所定時間Ｔ₂は、例えば５秒程度に設定されている。さらに、本実施形態ではこれと同時に、図示しない報知灯を作動させて、サイドコンベア３及びフィーダ４がともに停止していることをオペレータへ報知するようになっている。

［５．フローチャート］
本発明の破砕機の駆動制御方法による制御は、図２，３に示すフローチャートに具現化されている。図２のフローチャートは、主にサイドコンベアの制御内容を示しており、コントローラ１の内部において繰り返し実行されるものである。一方、図３のフローチャートは、主にフィーダ４の制御内容を示した図２のサブフローである。なお、フローで使用されるフラグＦ₁，Ｆ₂，第一タイマＴ_A及び第二タイマＴ_Bの初期値は全て０である。

［５−１．サイドコンベア制御フロー］
図２に示すように、まずステップＡ１０では、駆動圧センサ２で検出されたサイドコンベア３の駆動圧Ｐがコントローラ１に入力される。続くステップＡ２０では、過負荷判定部１ａにおいて、駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k以上であるか否かが判定される。つまり、上記の条件１が成立するか否かが判定される。ここで、Ｐ＜Ｐ_kである場合には、ステップＡ１５０以降へ進む。一方、Ｐ≧Ｐ_kである場合にはステップＡ３０へ進む。

ステップＡ３０では、フラグＦ₂の値が０であるか否かが判定されて、Ｆ₂＝０である場合にはステップＡ４０へ進み、Ｆ₂≠０（すなわちＦ₂＝１）である場合にはステップＡ１１０へ進む。なおこのステップは、一旦過負荷状態になり第二タイマＴ_Bのカウントが開始された場合にそのカウントを開始するための判定ステップ（ステップＡ４０〜Ａ１００）を飛ばすためのものである。

また、ステップＡ４０ではフラグＦ₁の値が０であるか否かが判定され、Ｆ₁＝０であるか否かが判定され、Ｆ₁＝０である場合にはステップＡ５０へ進み、Ｆ₁≠０（すなわちＦ₁＝１）である場合にはステップＡ７０へ進む。このステップは、上記の条件１が成立し続けているときにステップＡ５０〜Ａ６０を飛ばすためのものである。
ステップＡ５０では過負荷判定部１ａにおいてフラグＦ₁がＦ₁＝１に設定され、さらに続くステップＡ６０で第一タイマＴ_Aのカウントが開始されて、ステップＡ７０へ進む。このようにステップＡ５０〜Ａ６０は、駆動圧ＰがＰ≧Ｐ_kとなってから最初のフローサイクルのみで実行される。

ステップＡ７０では、過負荷判定部１ａにおいて、第一タイマＴ_Aが第一所定時間Ｔ₁以上であるか否かが判定される。つまり、上記の条件２が成立するか否かが判定される。ここで、Ｔ_A≧Ｔ₁である場合にはステップＡ８０へ進み、Ｔ_A＜Ｔ₁である場合にはステップＡ１７０へ進む。
ステップＡ８０は、サイドコンベア３が過負荷状態であることが確定した時点で実施されることになる。そこでこのステップＡ８０では、過負荷頻度計測部１ｂにおいて、過負荷状態となった時刻（その時点の時刻）が記憶され、ステップＡ９０へ進む。

そしてステップＡ９０では、過負荷判定部１ａにおいてフラグＦ₂がＦ₂＝１に設定され、さらに続くステップＡ１００では、過負荷時間計測部１ｃにおいて第二タイマＴ_Bのカウントが開始されて、ステップＡ１１０へ進む。このようにステップＡ８０〜Ａ１００は、第一タイマＴ_AがＴ_A≧Ｔ₁になってから最初のフローサイクルのみで実行される。
ステップＡ１１０では、コンベア逆転制御部１ｄにおいてサイドコンベア逆転バルブ６ａのスプール位置が逆転位置に制御され、サイドコンベア３が逆転駆動される。同時に、サイドコンベア３の逆転駆動を示す報知灯が点灯される。

続くステップＡ１２０では、作業停止制御部１ｆにおいて第二タイマＴ_Bが予め設定された第二所定時間Ｔ₂未満であるか否かが判定される。ここで、Ｔ_B＜Ｔ₂である場合には、まだそれほど長い時間過負荷状態が続いているわけではないため、ステップＡ１３０のサブフローへと進む。一方、Ｔ_B≧Ｔ₂である場合にはステップＡ１４０へ進み、サイドコンベア停止バルブ６ｃ及び振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置がともに停止位置に制御される。これにより、サイドコンベア３及び振動フィーダ４が停止し、細粒の選り分け作業が中止される。

また同時に、サイドコンベア３及び振動フィーダ４の作業停止を示す報知灯が点灯される。このステップで、メインコンベア８及び破砕装置５も同時に停止させてもよいし、あるいは駆動したままとして破砕作業のみを続行させてもよい。
なお、ステップＡ２０での判定結果がＰ＜Ｐ_kであった場合に進むステップＡ１５０以降のフローは、通常時の制御フローである。まず、ステップＡ１５０では、過負荷判定部１ａにおいてフラグＦ₁及びＦ₂がともに０に設定される。また続くステップＡ１６０では、過負荷判定部１ａにおいて第一タイマＴ_Aがリセットされるとともに、過負荷時間計測部１ｃにおいて第二タイマＴ_Bがリセットされる。これらのステップは、サイドコンベア３が一旦過負荷状態になった直後に駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k未満まで低下した場合や、上記の条件２が成立する前に駆動圧Ｐが低下した場合に、それまでの制御情報を抹消して初期状態に戻すためのステップである。

続くステップＡ１７０では、コンベア逆転制御部１ｄにおいてサイドコンベア逆転バルブ６ａのスプール位置が正転位置に制御され、サイドコンベア３が正転駆動される。また、続くステップＡ１８０では、フィーダ停止制御部１ｅにおいて振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置が流通位置に制御され、フィーダ４が通常駆動される。

［５−２．フィーダ制御フロー］
図２のステップＡ１３０で実施されるサブフローが、フィーダ制御フローである。
図３に示すように、ステップＢ１０では、過負荷頻度計測部１ｂにおいて、所定時間Ｔ₀の間に過負荷状態となった回数Ｎ_tが計測される。ここでは、過去Ｔ₀の間に時刻が記憶された回数Ｎが集計され、それが回数Ｎ_tと見なされる。

続くステップＢ２０では、フィーダ停止制御部１ｅにおいて、ステップＢ１０で得られた回数Ｎ_tが所定回数Ｎ₁以上であるか否かが判定される。ここで、Ｎ_t≧Ｎ₁である場合にはステップＢ３０へ進み、Ｎ_t＜Ｎ₁である場合にはステップＢ５０へ進む。

ステップＢ３０では、フィーダ停制御部１ｅにおいて、振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置が停止位置に制御され、これによりフィーダ４が停止する。また同時に、フィーダ４の停止を示す報知灯が点灯され、ステップＢ４０へ進んで図２のサイドコンベア制御フローへと復帰する。
一方、ステップＢ５０では、フィーダ停止制御部１ｅにおいて、振動フィーダ停止バルブ６ｂのスプール位置が流通位置に制御され、これによりフィーダ４が通常駆動される。その後、ステップＢ４０へ進んでサイドコンベア制御フローへと復帰する。

［６．作用］
自走式破砕機１０のホッパ９上に被破砕物を投入し、フィーダ４で被破砕物中の細粒を選別しながらクラッシャ５で破砕作業を行っている途中で、細粒に混じってサイドコンベア３上へ落下してきた異物が通路内で機体に引っ掛かった場合の制御作用を説明する。

［６−１．一時的な過負荷状態が解消された例］
図４（ａ）は、サイドコンベア３の詰まりが軽度であった場合の駆動圧Ｐ及びフラグＦ₁，Ｆ₂の経時変化を示すものである。まず、駆動圧Ｐが徐々に上昇して時刻ｔ₁に予め設定された過負荷駆動圧Ｐ_k以上になると、上記の条件１が成立し、フラグＦ₁がＦ₁＝１に設定される。この状態ではまだサイドコンベア３及びフィーダ４はともに通常駆動されている。

その後、駆動圧Ｐが低下しないまま、時刻ｔ₁から第一所定時間Ｔ_Aが経過した時刻ｔ₂になると、上記の条件２が成立してフラグＦ₂がＦ₂＝１に設定される。この時点で、サイドコンベア３が過負荷状態であると見なされて時刻ｔ₂が記憶される。時刻ｔ₂以降、サイドコンベア３は逆転駆動され、サイドコンベア３が通常駆動されていないことを示す報知灯が点灯する。一方、時刻ｔ₂から所定時間Ｔ₀前までの間に過負荷状態が記憶された回数は１回であり、所定回数Ｎ₁以上ではないため、フィーダ４は通常駆動されたままとなる。

サイドコンベア３の逆転駆動によりサイドコンベア３上の搬送物の引っ掛かりが解れると、駆動圧Ｐは徐々に低下する。そして時刻ｔ₃に駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k未満になると、フラグＦ₁，Ｆ₂がともにＦ₁＝Ｆ₂＝０に設定され、過負荷状態が解消したと見なされる。時刻ｔ₃以降、サイドコンベア３は自動的に正転駆動され、通常の細粒の選り分け作業が再開されることになる。また、点灯していたサイドコンベア３の報知灯も消える。

［６−２．連続的な過負荷状態が解消された例］
図４（ｂ）は、図４（ａ）の事例の搬送物の引っ掛かりが短時間の間に頻発した場合の駆動圧Ｐ及びフラグＦ₁，Ｆ₂の経時変化を示すものである。まず、図４（ａ）の事例と同様に、時刻ｔ₄に駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k以上になり第一所定時間Ｔ_Aが経過すると、その時刻ｔ₅が記憶されるとともにサイドコンベア３が逆転駆動され、サイドコンベア３の報知灯が点される。その後、時刻ｔ₆に過負荷状態が解消されるとサイドコンベア３が正転駆動され、報知灯も消える。

続く時刻ｔ₇〜ｔ₉の制御内容は、時刻ｔ₄〜ｔ₆の制御内容と実質的に同一となる。すなわち、時刻ｔ₇に駆動圧Ｐがまた過負荷駆動圧Ｐ_k以上になり、第一所定時間Ｔ_Aが経過した時刻ｔ₈が記憶されるとともにサイドコンベア３が逆転駆動される。時刻ｔ₈から所定時間Ｔ₀前までの間に過負荷状態が記憶された回数は、時刻ｔ₈を含めて２回であり、この回数が所定回数Ｎ₁以上にならない限り、フィーダ４は通常駆動されたままとなる。その後時刻ｔ₉に過負荷状態が解消されると、サイドコンベア３が正転駆動される。

さらにその後、時刻ｔ₁₀に駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k以上になり第一所定時間Ｔ_Aが経過すると、その時刻ｔ₁₁が記憶されるとともにサイドコンベア３が逆転駆動される。このとき、時刻ｔ₁₁から所定時間Ｔ₀前までの間に記憶された時刻のデータ総数が所定回数Ｎ₁（本事例では３回）以上になると、フィーダ４の駆動が取り止められる。つまり、グリズリ４ｂからサイドコンベア３上へ落ちてくる細粒量が減少する（あるいは、ほとんど落ちてこなくなる）ことになる。このとき、フィーダ４が停止していることを示す報知灯が点灯される。

サイドコンベア３の逆転駆動とフィーダ４の停止とによって、サイドコンベア３上の搬送物の引っ掛かりが解れると、駆動圧Ｐが徐々に低下する。そして時刻ｔ₁₂に駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k未満になると、過負荷状態が解消される。また、点灯していたサイドコンベア３及びフィーダ４の報知灯も消える。

［６−３．一時的な過負荷状態が解消されなかった例］
図５（ａ）は、サイドコンベア３の詰まりが重度であった場合の駆動圧Ｐ及びフラグＦ₁，Ｆ₂の経時変化を示すものである。

駆動圧Ｐが徐々に上昇して時刻ｔ₂₁に過負荷駆動圧Ｐ_k以上になると、フラグＦ₁がＦ₁＝１に設定される。その後、時刻ｔ₂₁から第一所定時間Ｔ_Aが経過した時刻ｔ₂₂になると、フラグＦ₂がＦ₂＝１に設定され、時刻ｔ₂₂が記憶されるとともに、サイドコンベア３が逆転駆動され、報知灯が点灯する。
一方、サイドコンベア３が過負荷状態であると見なされた時刻ｔ₂₂から第二所定時間Ｔ_Bが経過した時刻ｔ₂₃になっても駆動圧Ｐが低下しない場合には、サイドコンベア３及びフィーダ４の駆動が停止され、細粒の選り分け作業が中止される。また、サイドコンベア３及びフィーダ４がともに停止していることを示す報知灯が点灯する。

［６−４．連続的な過負荷状態が解消されなかった例］
図５（ｂ）は、図４（ｂ）の事例と同様に搬送物の引っ掛かりが短時間の間に頻発したのちに、重度の過負荷状態となった場合の駆動圧Ｐ及びフラグＦ₁，Ｆ₂の経時変化を示すものである。
時刻ｔ₂₄に駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k以上になり第一所定時間Ｔ_Aが経過すると、その時刻ｔ₂₅が記憶されるとともにサイドコンベア３が逆転駆動され、サイドコンベア３の報知灯が点される。その後、時刻ｔ₂₆に過負荷状態が解消されるとサイドコンベア３が正転駆動され、報知灯も消える。

その後、時刻ｔ₂₇に駆動圧Ｐが再び過負荷駆動圧Ｐ_k以上になり第一所定時間Ｔ_Aが経過すると、その時刻ｔ₂₈が記憶されるとともにサイドコンベア３が逆転駆動される。このとき、時刻ｔ₂₈から所定時間Ｔ₀前までの間に過負荷状態が記憶された回数が所定回数Ｎ₁以上になると、フィーダ４の駆動が取り止められ、報知灯によりフィーダ４の停止が報知される。

さらにその後、時刻ｔ₂₈から第二所定時間Ｔ_Bが経過した時刻ｔ₂₉になっても駆動圧Ｐが低下しない場合には、サイドコンベア３及びフィーダ４の駆動が停止され、細粒の選り分け作業が中止される。また、報知灯によりサイドコンベア３及びフィーダ４がともに停止していることが報知される。

［７．効果］
このように本破砕機の駆動制御方法によれば、サイドコンベア３が過負荷状態となった場合に、直ちにサイドコンベア３を停止させて作業を中止するのではなく、一旦サイドコンベア３を逆転駆動するようになっている。そのため、例えばオペレータが搬送物の引っ掛かりを取り除くという手作業を行わなくとも、軽微な詰まりを自動的に解消することができる。またこれにより、クラッシャ５側の破砕作業や細粒の選り分け作業の中断回数を減少させることができ、作業効率を向上させることができる。

また、過負荷状態が解消されるとサイドコンベア３が再び自動的に正転駆動されるようになっているため、過負荷の状態の発生前から解消後にかけて作業をそのまま続行させることができる。
なお、図４（ａ）における時刻ｔ₃は、少なくとも時刻ｔ₂から第二所定時間Ｔ_Bが経過していない時刻であるから、最初に駆動圧Ｐが過負荷駆動圧Ｐ_k以上となった時刻ｔ₁から時間Ｔ_A＋Ｔ_Bが経過するよりも早く過負荷状態が解消されていることになる。このように、極めて短時間に過負荷を解消することができ、作業効率を著しく向上させることができる。

また、図４（ｂ）に示すように、サイドコンベア３の過負荷の発生頻度が高い場合には、サイドコンベア３を逆転させるのに加えてフィーダ４を停止させることで、細粒の供給過多によるサイドコンベア３の過負荷を抑制することができる。これにより、サイドコンベア３の過負荷の状態を段階的に解消することができる。
例えば、フィーダ４を停止させるとグリズリ４ｂからの細粒の落下量だけでなくクラッシャ５へ供給される被破砕物量も減少することになるため、過負荷状態の度にフィーダ４を停止させるとクラッシャ５での破砕作業にも遅れが生じ、作業効率上好ましくない。これに対し本駆動制御方法では、フィーダ４の停止制御の開始条件がサイドコンベア３の逆転駆動制御の開始条件よりも厳しめに設定されているため、クラッシャ５での破砕作業の進捗に与える影響を減少させることができ、結果として、作業効率をより高めることが可能となっている。

なお、サイドコンベア３の逆転駆動制御と同様に、過負荷状態が解消されるとフィーダ４が再び自動的に作動するようになっているため、過負荷の状態の発生前から解消後にかけて作業をスムーズに連続させることができる。
また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、サイドコンベア３の逆転駆動制御においても、あるいはフィーダ４の停止制御においても、過負荷の状態が解消されない場合には自動的にサイドコンベア３及びフィーダ４が停止するようになっているため、被破砕物の重度の詰まりや引っ掛かりに起因する不具合のさらなる発生を防止することができる。

［８．その他］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、三種類の機能を有したコントローラ１が記載されているが、コントローラ１は少なくとも第一の機能を備えたものであればよい。すなわち、過負荷判定部１ａ及びコンベア逆転制御部１ｄを備え、サイドコンベア３が過負荷の状態である場合にサイドコンベア３を逆転駆動する機能である。これにより、図４（ａ）に示すように、軽度の過負荷状態を解消することができ、作業効率を向上させることができる。

あるいは、コントローラ１を第一の機能及び第二の機能を備えたものとしてもよい。この場合、図４（ｂ）に示すように、サイドコンベア３の過負荷の状態を段階的に解消することができる。
また、上述の実施形態における所定時間Ｔ₀，第一所定時間Ｔ₁及び第二所定時間Ｔ₂の長さや、過負荷駆動圧Ｐ_k，所定回数Ｎ₁の値については、適宜設定することができる。

なお、上述の実施形態では本駆動制御方法を自走式破砕機１０に適用したものを例示したが、定置式のジョークラッシャやコーンクラッシャ等にも適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法を用いた制御を実施する制御装置の全体構成を示す模式的な油圧回路・ブロック構成図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法によるサイドコンベアに係る制御内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法による振動フィーダに係る制御内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法の制御作用を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）はサイドコンベアを逆転駆動して過負荷を解消した場合のもの、（ｂ）は振動フィーダを停止させて過負荷を解消した場合のものを示す。 本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法の制御作用を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）はサイドコンベアを逆転駆動しても過負荷を解消できなかった場合のもの、（ｂ）は振動フィーダを停止させても過負荷を解消できなかった場合のものを示す。 本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法を用いた制御を実施する制御装置が適用された自走式破砕機の全体構成を示す上面図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の駆動制御方法を用いた制御を実施する制御装置が適用された自走式破砕機の内部構成（図６のＡ−Ａ断面）を模式的に示す簡易断面図である。

符号の説明

１ コントローラ
１ａ 過負荷判定部（過負荷判定手段）
１ｂ 過負荷頻度計測部（過負荷頻度計測手段）
１ｃ 過負荷時間計測部（過負荷時間計測手段）
１ｄ コンベア逆転制御部（コンベア逆転制御手段）
１ｅ フィーダ停止制御部（フィーダ停止制御手段）
１ｆ 作業停止制御部（作業停止制御手段）
２ 駆動圧センサ（駆動圧検出手段）
３ サイドコンベア
３ａ サイドコンベア用の油圧モータ
４ フィーダ（振動フィーダ）
４ａ フィーダ用の油圧モータ
４ｂ グリズリ
５ クラッシャ（破砕装置）
５ａ クラッシャ用の油圧モータ
６ａ サイドコンベア逆転バルブ
６ｂ 振動フィーダ停止バルブ
６ｃ サイドコンベア停止バルブ
７ 油圧ポンプ
８ メインコンベア
９ ホッパ
１０ 自走式破砕機
ステップＡ１０ 駆動圧検出ステップ
ステップＡ２０，Ａ７０ 過負荷判定ステップ
ステップＡ１００ 過負荷時間計測ステップ
ステップＡ１１０ コンベア逆転制御ステップ
ステップＡ１２０，Ａ１４０ 作業停止制御ステップ
ステップＡ１７０ コンベア制御復帰ステップ
ステップＡ１８０ フィーダ制御復帰ステップ
ステップＢ１０ 過負荷頻度計測ステップ
ステップＢ２０，Ｂ３０ フィーダ停止制御ステップ

Claims (5)

1. 被破砕物を破砕する破砕装置と、該破砕装置に隣接して配置され該被破砕物中の細粒をふるい落としつつ該細粒以外の被破砕物を該破砕装置へ供給する振動フィーダと、該振動フィーダの下方に設けられ該振動フィーダでふるい落とされた該細粒を車外へ搬送するサイドコンベアと、を備えた破砕機の駆動制御方法であって、
   該サイドコンベアの駆動圧を検出する駆動圧検出ステップと、
   該駆動圧検出ステップで検出された該駆動圧に基づいて該サイドコンベアが過負荷の状態であるか否かを判定する過負荷判定ステップと、
   該過負荷判定ステップで該サイドコンベアが過負荷の状態であると判定された場合に、該サイドコンベアを逆転駆動するコンベア逆転制御ステップと
   を備えたことを特徴とする、破砕機の駆動制御方法。
2. 該サイドコンベアの逆転駆動後に該過負荷の状態が解消された場合に、該サイドコンベアを再び正転駆動するコンベア制御復帰ステップをさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項１記載の破砕機の駆動制御方法。
3. 該過負荷判定ステップにより該サイドコンベアが過負荷の状態であると判定された単位時間当たりの回数を計測する過負荷頻度計測ステップと、
   該過負荷頻度計測ステップで計測された該回数が該所定回数以上となった場合に、該振動フィーダを停止させるフィーダ停止制御ステップとをさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の破砕機の駆動制御方法。
4. 該振動フィーダの停止後に該過負荷の状態が解消された場合に、該振動フィーダを再び作動させるフィーダ制御復帰ステップをさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項３記載の破砕機の駆動制御方法。
5. 該過負荷判定ステップによる該サイドコンベアが過負荷の状態であるとの判定の継続時間を計測する過負荷時間計測ステップと、
   該過負荷時間計測ステップで計測された該継続時間が予め設定された所定時間以上となった場合に、該サイドコンベアを停止させる作業停止制御ステップとをさらに備えた
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の破砕機の駆動制御方法。

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