JP2009281068A - Self-propelled recycling machine and self-propelled conveyor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、処理対象の原料を受け入れて処理する自走式リサイクル機械及び自走式コンベヤ装置に関する。 The present invention relates to a self-propelled recycling machine and a self-propelled conveyor device that receive and process raw materials to be treated.
近年の廃棄物再利用促進の背景の下、例えば自走式土質改良機や自走式破砕機といった処理対象物(リサイクル原料)の発生現場で自走し現場内の任意の場所に設置可能な自走式リサイクル機械の活躍の場が拡がりつつある。 Under the background of the promotion of waste reuse in recent years, for example, self-propelled soil improvement machines and self-propelled crushers can be self-propelled at the site where the material to be treated (recycled raw materials) is generated and installed at any location within the site. The field of active use of self-propelled recycling machines is expanding.
例えば管推進機による推進工事、シールド掘進機によるシールド工事、縦穴掘削機等による基礎工事、浚渫工事、ガス管等の埋設工事、上下水道工事、及びその他の道路工事・基礎工事のような建設工事や砂利・砕石の製造作業等では、高含水比の軟弱な土砂が発生する。自走式土質改良機は、こうした土砂をリサイクル原料としてホッパに受け入れて搬送コンベヤで混合装置に搬送し、混合装置内で土質改良材(石灰系固化材・凝集剤等)とともに混合することで一般建設残土と同等の強度の土砂に改質する。また自走式破砕機は、例えばビル解体現場や採石現場等で発生する大塊の廃石等をリサイクル原料としてホッパに受け入れ、それを破砕装置で所定の大きさに破砕処理することで砂利や骨材として再利用可能な状態とする。いずれの自走式リサイクル機械においても、混合装置や破砕装置等の処理装置で処理した処理物は、排出コンベヤにより機外に搬出される。 For example, construction work such as propulsion work with pipe propulsion machine, shield work with shield machine, foundation work with vertical hole excavator, dredging work, gas pipe burial work, water and sewage work, and other road works / foundation work In the production work of gravel and crushed stone, soft soil with high water content is generated. A self-propelled soil improvement machine receives such earth and sand as a recycled material in a hopper, conveys it to a mixing device by a conveyor, and mixes it with a soil improvement material (lime-based solidifying material, flocculant, etc.) in the mixing device. The soil will be improved to the same strength as the remaining construction soil. Self-propelled crushers, for example, receive large chunks of waste stone generated at building demolition sites, quarrying sites, etc. as recycled raw materials in hoppers, and crush them to a predetermined size with a crushing device to remove gravel and Reusable as aggregate. In any self-propelled recycling machine, the processed material processed by a processing device such as a mixing device or a crushing device is carried out of the machine by a discharge conveyor.
上記のような自走式リサイクル機械においては、例えば排出コンベヤに搬送物重量を検出する搬送量検出装置を設置したものがある。例えば特許第3370643号公報(特許文献1)に記載された自走式土質改良機等では、土質改良材と土砂の混合割合を調整するために搬送量検出装置の検出値を基に混合装置への処理対象物の供給速度を制御している。 In the self-propelled recycling machine as described above, for example, there is one in which a transport amount detection device that detects the weight of a transported object is installed on a discharge conveyor. For example, in the self-propelled soil improvement machine described in Japanese Patent No. 3370643 (Patent Document 1), the mixing ratio is adjusted to the mixing device based on the detection value of the conveyance amount detection device in order to adjust the mixing ratio of the soil improvement material and the earth and sand. The supply speed of the object to be processed is controlled.
ところで、この種の自走式リサイクル機械は、一定の場所で稼動する以外に処理対象物の発生箇所に自ら移動することもあり、同一現場であっても場所を変えることによって処理対象物の性状が変化する場合がある。そのため、処理対象物の性状が比較的安定していて処理し易い場合には作業量(処理物の生産量)が増大するのに対し、性状が不安定な処理対象物を扱う場合には作業量が低下することがある。また、自走式リサイクル機械は一般に土砂等が大量に発生する環境で稼動するため、コンベヤベルトに土砂等が付着することもある。 By the way, this kind of self-propelled recycling machine may move to the place where the processing object is generated in addition to operating at a certain place, and the property of the processing object can be changed by changing the place even at the same site. May change. Therefore, when the properties of the processing object are relatively stable and easy to process, the work amount (production amount of the processing object) increases, whereas when the processing object with unstable properties is handled The amount may decrease. In addition, since self-propelled recycling machines generally operate in an environment where a large amount of earth and sand is generated, the earth and sand may adhere to the conveyor belt.
通常、自走式リサイクル機械の排出コンベヤの搬送物を検出する搬送量検出装置は、扱い易い処理対象物を処理した場合に見込まれる最大作業量の搬送物の負荷に耐え得るように、最大計測範囲に余裕のある十分な検出容量のセンサが選定される。このため、最大作業量に対して作業量が著しく低下し測定能力に対して搬送物が軽くなり過ぎると、搬送物重量の検出精度が低下し生産する処理物の品質が変動する恐れがある。 Usually, the transport amount detection device that detects the transported material on the discharge conveyor of a self-propelled recycling machine can measure the maximum amount so that it can withstand the load of the transported material with the maximum work amount that is expected when processing easy-to-handle objects. A sensor with a sufficient detection capacity with a margin in the range is selected. For this reason, if the work amount is significantly reduced with respect to the maximum work amount and the conveyed product becomes too light for the measurement ability, the detection accuracy of the conveyed product weight is lowered, and the quality of the processed product to be produced may be fluctuated.
しかしながら、排出コンベヤの駆動速度は一般に作業者によって調整できるようにはなっておらず、作業量は主に処理対象物の供給量に依存するため、検出容量の中で検出精度が保証された領域で搬送量が検出されるようにすることは難しい。このことから、運転中の作業量の検出結果には、信頼性が必ずしも伴わない場合があった。 However, the driving speed of the discharge conveyor is generally not adjustable by the operator, and the amount of work mainly depends on the supply amount of the processing object, so that the detection accuracy is guaranteed within the detection capacity. Therefore, it is difficult to detect the transport amount. For this reason, the detection result of the operation amount during operation may not always be accompanied by reliability.
そこで本発明は、運転中の作業量の検出結果の信頼性を向上させることができる自走式リサイクル機械及び自走式コンベヤ装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the self-propelled recycling machine and self-propelled conveyor apparatus which can improve the reliability of the detection result of the operation amount in driving | operation.
上記目的を達成するために、第1の発明は、走行体と、前記走行体上に設けた本体フレームと、前記本体フレームの長手方向の一方側に設けられ処理対象物を受け入れるホッパと、前記ホッパに受け入れられた処理対象物を処理する処理装置と、前記本体フレームの長手方向の他方側に設けられ動力源を有する動力装置と、前記処理装置の下方位置を基端に前記本体フレームの長手方向の他方側に延在し前記処理装置から排出された処理物を機外に排出する排出コンベヤとを備えた自走式リサイクル機械において、前記排出コンベヤの処理物の搬送量を作業量として検出する作業量検出器と、目標作業量を設定する作業量設定器と、前記作業量検出器の検出容量の中で検出精度の信頼性を考慮して予め設定された基準検出値を記憶した基準検出値記憶部と、前記排出コンベヤが前記目標作業量の処理物を搬送する場合に前記作業量検出器の検出値が前記基準検出値となる前記排出コンベヤの速度を基準排出速度としたとき、該基準排出速度と対応する目標作業量とを関連付けて記憶した基準排出速度記憶部と、前記作業量設定器で設定された目標作業量に対する前記排出コンベヤの基準排出速度を前記基準排出速度記憶部の記憶情報を基に演算する排出速度演算部と、前記排出速度演算部で演算された基準排出速度を基に、前記排出コンベヤを駆動制御する排出コンベヤ制御部とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention includes a traveling body, a main body frame provided on the traveling body, a hopper provided on one side in a longitudinal direction of the main body frame and receiving a processing object, A processing device for processing a processing object received by a hopper, a power device provided on the other side in the longitudinal direction of the main body frame and having a power source, and a longitudinal position of the main body frame with a lower position of the processing device as a base end In a self-propelled recycling machine equipped with a discharge conveyor that extends to the other side of the direction and discharges the processed material discharged from the processing device to the outside of the machine, the amount of processed material transported by the discharge conveyor is detected as a work amount A work amount detector for setting, a work amount setter for setting a target work amount, and a reference in which a reference detection value set in advance in consideration of reliability of detection accuracy in the detection capacity of the work amount detector is stored. Inspection When the speed of the discharge conveyor at which the detection value of the work amount detector becomes the reference detection value when the discharge conveyor conveys the processed object of the target work amount is the reference discharge speed, A reference discharge speed storage unit that associates and stores a reference discharge speed and a corresponding target work amount, and a reference discharge speed of the discharge conveyor with respect to the target work amount set by the work amount setting unit is stored in the reference discharge speed storage unit. A discharge speed calculation unit that calculates based on stored information, and a discharge conveyor control unit that drives and controls the discharge conveyor based on a reference discharge speed calculated by the discharge speed calculation unit. .
第2の発明は、第1の発明において、前記ホッパに受け入れられた処理対象物を前記処理装置に供給するフィーダと、前記フィーダによる処理対象物の供給速度を設定する供給速度設定器とを備え、前記基準排出速度記憶部は、目標作業量と該目標作業量を搬送して前記作業量検出器に前記基準検出値を検出させるための前記排出コンベヤの基準排出速度との組み合わせにさらに処理対象物の供給速度を関連付けて記憶しており、前記排出速度演算部は、前記作業量設定器で設定された目標作業量と前記供給速度設定器で設定された処理対象物の供給速度を入力し、前記基準排出速度記憶部の記憶情報を基に前記排出コンベヤの基準排出速度を演算することを特徴とする。 According to a second invention, in the first invention, a feeder that supplies the processing object received by the hopper to the processing device, and a supply speed setting unit that sets a supply speed of the processing object by the feeder. The reference discharge speed storage unit further processes a combination of a target work amount and a reference discharge speed of the discharge conveyor for conveying the target work amount and causing the work amount detector to detect the reference detection value. The discharge speed calculation unit inputs a target work amount set by the work amount setting device and a supply speed of the processing object set by the supply speed setting device. The reference discharge speed of the discharge conveyor is calculated based on the information stored in the reference discharge speed storage unit.
第3の発明は、第1の発明において、前記ホッパに受け入れられた処理対象物を前記処理装置に供給するフィーダと、前記フィーダによる処理対象物の供給速度と前記目標作業量とを関連付けて記憶した基準供給速度記憶部と、前記作業量設定器で設定された目標作業量に対する前記フィーダの基準供給速度を前記基準供給速度記憶部の記憶情報を基に演算する供給速度演算部と、前記供給速度演算部で演算された基準供給速度を基に前記フィーダを駆動制御するフィーダ制御部とを備えたことを特徴とする。 According to a third invention, in the first invention, a feeder that supplies the processing object received by the hopper to the processing device, a supply speed of the processing object by the feeder, and the target work amount are stored in association with each other. A reference supply speed storage unit, a supply speed calculation unit that calculates a reference supply speed of the feeder for a target work amount set by the work amount setting unit based on storage information of the reference supply speed storage unit, and the supply And a feeder control unit that drives and controls the feeder based on the reference supply speed calculated by the speed calculation unit.
第4の発明は、第1〜第3のいずれかの発明において、前記基準検出値記憶部が、前記基準検出値を含み前記作業量検出器の検出容量の中で検出精度の信頼性を考慮して予め設定された基準検出範囲を記憶していること、前記作業量検出器の検出値が前記基準検出範囲の上限値を超えた場合に前記排出コンベヤの基準排出速度を上げ、前記作業量検出器の検出値が前記基準検出範囲の下限値を下回った場合に前記排出コンベヤの基準排出速度を下げる排出速度補正演算部をさらに備えたことを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the reference detection value storage unit considers reliability of detection accuracy in a detection capacity of the work amount detector including the reference detection value. The preset reference detection range is stored, and when the detection value of the work amount detector exceeds the upper limit value of the reference detection range, the reference discharge speed of the discharge conveyor is increased, and the work amount is increased. The apparatus further includes a discharge speed correction calculation unit that reduces a reference discharge speed of the discharge conveyor when a detection value of the detector falls below a lower limit value of the reference detection range.
第5の発明は、走行体と、前記走行体上に設けられ動力源を有する動力装置と、前記走行体上に設けた排出コンベヤとを備えた自走式コンベヤ装置において、前記排出コンベヤの搬送物の搬送量を作業量として検出する作業量検出器と、目標作業量を設定する作業量設定器と、前記作業量検出器の検出容量の中で検出精度の信頼性を考慮して予め設定された基準検出値を記憶した基準検出値記憶部と、前記排出コンベヤが前記目標作業量の搬送物を搬送する場合に前記作業量検出器の検出値が前記基準検出値となる前記排出コンベヤの速度を基準排出速度としたとき、該基準排出速度と対応する目標作業量とを関連付けて記憶した基準排出速度記憶部と、前記作業量設定器で設定された目標作業量に対する前記排出コンベヤの基準排出速度を前記基準排出速度記憶部の記憶情報を基に演算する排出速度演算部と、前記排出速度演算部で演算された基準排出速度を基に、前記排出コンベヤを駆動制御する排出コンベヤ制御部とを備えていることを特徴とする。 5th invention is a self-propelled conveyor apparatus provided with the traveling body, the motive power apparatus provided on the said traveling body, which has a power source, and the discharge conveyor provided on the said traveling body, The conveyance of the said discharge conveyor A work amount detector that detects the transport amount of an object as a work amount, a work amount setter that sets a target work amount, and a detection capacity of the work amount detector that is set in advance in consideration of reliability of detection accuracy A reference detection value storage unit that stores the reference detection value, and a detection value of the discharge conveyor in which the detection value of the work amount detector becomes the reference detection value when the discharge conveyor transports the transported object of the target work amount. When the speed is set as a reference discharge speed, a reference discharge speed storage unit that stores the reference discharge speed and a corresponding target work amount in association with each other, and a reference of the discharge conveyor with respect to the target work amount set by the work amount setting device Discharge speed A discharge speed calculation unit that calculates based on information stored in the reference discharge speed storage unit, and a discharge conveyor control unit that drives and controls the discharge conveyor based on the reference discharge speed calculated by the discharge speed calculation unit. It is characterized by.
本発明によれば、運転中の作業量の検出結果の信頼性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the reliability of the detection result of the operation amount in driving | operation can be improved.
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施の形態に係る自走式リサイクル機械である自走式土質改良機の全体構造を表す側面図、図2は平面図である。本実施の形態において、特に断り書きのない場合は図1及び図2中の左側を一方側、右側を他方側と記載する。また、図1及び図2の右側を機体の前方、左側を後方とする。 FIG. 1 is a side view showing the overall structure of a self-propelled soil improvement machine which is a self-propelled recycling machine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view. In this embodiment, unless otherwise specified, the left side in FIGS. 1 and 2 is described as one side, and the right side is described as the other side. Moreover, let the right side of FIG.1 and FIG.2 be the front of an airframe, and let the left side be back.
図1及び図2に示した自走式土質改良機は、自力走行するための走行体1、処理対象土砂(リサイクル原料)を受け入れるためのホッパ12、ホッパ12の上部に設けられホッパ12に投入される土砂から所定粒度以上の大塊や異物を除去する振動篩31、ホッパ12に受け入れられた土砂を搬送するフィーダである搬送コンベヤ13、土砂に土質改良材を供給する土質改良材供給装置14、土砂と土質改良材を混合処理する処理装置としての混合装置19、混合装置19から排出された改良土を搬送し機外に排出するコンベヤ(排出コンベヤ)26、及び各搭載機器の動力源等を内蔵した動力装置21を備えている。
The self-propelled soil improvement machine shown in FIGS. 1 and 2 has a traveling body 1 for traveling on its own, a
走行体1は、左右一対の走行装置2、及び走行装置2の上部に設けたほぼ平行に前後方向に延在する左右一対の本体フレーム3で構成されている。走行装置2は、本体フレーム3の下部に連設したトラックフレーム4、トラックフレーム4の両端にそれぞれ設けた従動輪(アイドラ)5及び駆動輪6、従動輪5及び駆動輪6に掛け回した履帯(無限軌道履帯)7、駆動輪6に直結した走行用の駆動装置(油圧モータ)8を備えている。なお本例では、履帯7を有するクローラ式の走行装置2を例示しているが、いわゆるホイール式の走行装置を用いることもできる。
The traveling body 1 includes a pair of left and right traveling devices 2 and a pair of left and right main body frames 3 provided in the upper part of the traveling device 2 and extending substantially in parallel in the front-rear direction. The traveling device 2 includes a track frame 4 continuously provided at a lower portion of the main body frame 3, driven wheels (idlers) 5 and
左右の本体フレーム3の上部にはそれぞれ支持ポスト9a〜9dが立設されており、これら支持ポスト9a〜9dによって、本体フレーム3の長手方向の一方側の上方に配置した支持フレーム10及び本体フレーム3の長手方向のほぼ中央部の上方に配置した支持フレーム11が支持されている。
振動篩31は、支持フレーム10にばね32を介し支持されており、前方に比して後方が低くなっている。加振装置34によって振動すると、振動篩31に投入された土砂に含まれる種々の大きさの成分のうち、格子部材33の目以上のものを後方側へと流下させて排出し、格子部材33の目よりも小さな土砂成分を選別して下方のホッパ12へと導入するようになっている。
The
ホッパ12は、上下が開口した枠型の部材であって上方に向かって拡開するように形成されている。このホッパ12は、支持フレーム10を介して本体フレーム3の長手方向の一方側に支持されている。搬送コンベヤ13は、ホッパ12の下方から後述する混合装置19の入口(不図示)の上方に延在するように左右の支持ポスト9b〜9dの間に支持されている。なお、振動篩31を介してホッパ12に土砂が投入される構成を例示したが、振動篩31を省略して直接土砂がホッパ12に投入される構成でも良い。
The
土質改良材供給装置14は、土質改良材を貯留する貯留タンク15、及び貯留タンク15内の土質改良材を搬送コンベヤ13上の土砂に供給するロータリフィーダ(スクリューフィーダでも良い)16を備えており、上記支持フレーム11を介し本体フレーム3のほぼ中央部上に配設されている。機体幅方向の片側(本例では左側)には、この土質改良材供給装置14の側方には位置するようにクレーン18が配設されている。このクレーン18は、土質改良材を充填した例えばフレキシブルコンテナ(トンパック)等を貯留タンク15の上方に吊るし、フレキシブルコンテナ内の土質改良材の貯留タンク15への充填を補助するのに用いられる。土質改良材としては、生石灰、フライアッシュ(火力発電所で生成される石炭灰)とセメントとの混合物、生石灰とセメントと石膏との混合物等、石灰系の固化材、凝集剤等が用いられる。
The soil quality improvement
混合装置19は、搬送コンベヤ13から導入された土砂及び土質改良材をパドルミキサ(不図示)によって混合し処理物としての改良土を生成するものであって、ロータリフィーダ16の下方に位置するように本体フレーム3の長手方向ほぼ中央上に設けられている。混合装置19で生成された改良土は排出コンベヤ26上に排出される。
The
動力装置21は、本体フレーム3の長手方向の他方側の端部に支持部材22を介して支持されている。図2に示すように、動力装置21の後方側の区画には運転席23が設けられている。この運転席23には、走行装置2を操作する図示しない操作レバー等が備えられている。また、機体側面の運転席23の下方位置には、走行装置2を除く混合装置19等の各機器を操作する操作盤(不図示)が設けられている。
The
排出コンベヤ26は、コンベヤフレーム43と、コンベヤフレーム43の前後両端にそれぞれ回転自在に取り付けた図示しない駆動輪20及び従動輪(不図示)と、これら駆動輪20及び従動輪に掛け回した搬送ベルト41と、駆動輪20に連結した駆動装置27と、コンベヤフレーム43に前後方向に所定のピッチで設けられ搬送ベルト41の搬送面(改良土を搬送する面)を裏側から支持するベルト支持ローラ42とを備えており、駆動装置27によって搬送ベルト41を循環駆動させて搬送ベルト41上の改良土を機外に搬出する。この排出コンベヤ26は、混合装置19の下方から本体フレーム3の長手方向の他方側に向かって所定距離ほぼ水平に延在した後、動力装置21の下方付近から上り傾斜に延在しており、上流部分(図1中の左側部分)は図示しない支持部材を介して本体フレーム3に、下流側部分(図1中の右側部分)は支持部材29を介して動力装置21に、それぞれ吊り下げ支持されている。この排出コンベヤ26には、排出コンベヤ26により搬送される処理物の搬送量(ベルト単位長さ当たりの搬送物重量)を作業量として検出する作業量検出器が配設されている。
The
図3は排出コンベヤ26に設けた作業量検出器の構造を表す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the work amount detector provided on the
図3に示した作業量検出器40は、いわゆるコンベヤスケールであり、一対のベルト支持ローラ42,42の概略中間位置に設けられている。この作業量検出器40は、コンベヤフレーム43上に立設したスタンド45と、スタンド45に軸46を介して揺動自在に軸支され、搬送ベルト41の進行方向に延びる揺動板47と、揺動板47の一端側にブラケット48を介して回転自在に取り付けられ、搬送ベルト41の搬送面の裏面に転動するベルト荷重伝達用のローラ49と、揺動板47の他端側上部に当接するように設置され、ローラ49を介して搬送ベルト41からの力を受けて矢印方向に揺動する揺動板47の他端側から受ける荷重を検出する荷重センサ(ロードセル等)50を備えている。
The
上記構成により、作業量検出器40の前後のベルト支持ローラ42,42の間の区間において、搬送される改良土の重量によって撓むコンベヤベルト41にローラ49に矢印D方向の押圧力(押し下げ力)が作用すると、矢印U方向(上方向)に揺動しようとする揺動板47の他端側が荷重センサ50を付勢する。荷重センサ50は、揺動板47からの押圧力を荷重として計測し、検出信号を制御装置110(後の図4参照)に出力する。制御装置110では、後述するように作業量検出器40からの検出信号と排出コンベヤ26の駆動装置27の駆動速度(改良土搬送速度)とを基に、排出コンベヤ26で搬送される単位時間当たりの改良土の搬送重量が算出される。
With the above configuration, in the section between the
図4は排出コンベヤ26及び搬送コンベヤ13に係る部分を抽出して表す油圧回路図である。
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram that extracts and represents portions related to the
図4に示すように、本実施の形態の自走式土質改良機に備えられた油圧駆動装置は、エンジン(不図示)により駆動される油圧ポンプ100と、上記排出コンベヤ用油圧モータ27と、排出コンベヤ用油圧モータ27への圧油の流れ(方向・流量)を制御するコントロールバルブ102と、搬送コンベヤ13を駆動する搬送コンベヤ用油圧モータ103と、搬送コンベヤ用油圧モータ103への圧油の流れ(方向・流量)を制御するコントロールバルブ104と、上記制御装置110と、上記作業量検出器40と、排出コンベヤ26による改良土の搬送速度(排出速度)を検出する排出速度検出器112と、目標作業量(排出コンベヤ26による単位時間当たりの改良土の搬送量(搬出重量))を設定する作業量設定器121と、搬送コンベヤ13による土砂の搬送速度を設定する供給速度設定器122とを備えている。
As shown in FIG. 4, the hydraulic drive device provided in the self-propelled soil improvement machine of the present embodiment includes a
排出速度検出器112には、排出コンベヤ用油圧モータ27に設けた回転数検出器、或いは搬送ベルト41の進行方向に並ぶ溝(不図示)からパルス信号を検出しベルト移動速度を検出するパルス検出器等が使用できる。
The
作業量設定器121は目標作業量を設定するものであるが、排出コンベヤ26の駆動速度は主に作業量設定器121による設定値によって定まるので、排出コンベヤ26の駆動速度の設定手段としての側面も有する。実際の現場で管理項目として重要視されるのは作業量であるため、ユーザーフレンドリーの観点からより直感的なインターフェースとなるように作業量を設定するようにしてある。具体的には、例えば“大作業量モード”“中作業量モード”“小作業量モード”等の作業モードを選択するダイヤルやボタン等の操作手段が図示しない操作盤に設けられていて、その操作に応じて制御装置110で排出コンベヤ26の駆動速度が後述するように設定される。
The work
供給速度設定器122は、操作者が搬送コンベヤ13の駆動速度を手動入力するためのもので、例えば作業量設定器122とともに図示しない操作盤に設けられている。ここでは供給速度設定器121で搬送コンベヤ121の駆動速度を直接設定する場合を例に挙げているが、排出コンベヤ26と同じように直接その駆動速度を設定するのではなく、例えば“大供給量モード”“中供給量モード”“小供給量モード”等といったように供給速度設定器121で供給量を設定し、その設定に応じて搬送コンベヤ13の駆動速度が制御装置110により制御される構成とすることもできる。
The supply
図4に示した油圧回路では、制御装置110からの信号S102,S104によってコントロールバルブ102,104が遮断位置102a,104aから連通位置102b,104bに切り換えられると、コントロールバルブ102,104を介して油圧ポンプ100から吐出された圧油がそれぞれ油圧モータ27,103に供給され、これにより排出コンベヤ26及び搬送コンベヤ13が駆動する。油圧モータ27,103からの戻り油は、それぞれコントロールバルブ102,104を介してタンク101に戻される。
In the hydraulic circuit shown in FIG. 4, when the
図5は制御装置110の機能ブロック図である。
FIG. 5 is a functional block diagram of the
図5に示すように、制御装置110は、排出コンベヤ26や搬送コンベヤ13等の制御プログラムや必要な定数等を格納した記憶部141と、排出コンベヤ26の駆動速度(指令値)を演算する排出速度演算部142と、排出速度演算部142からの指令値に従って排出コンベヤ26を駆動制御する排出コンベヤ制御部143と、作業量検出器40及び排出速度検出器112からの検出信号を基に作業量(改良土の単位時間当たりの排出量)を演算する作業量演算部144と、供給速度設定器122に入力された搬送コンベヤ13の駆動速度の設定値を基に搬送コンベヤ13の駆動速度(指令値)を演算する供給速度演算部145と、供給速度演算部145からの指令値に従って搬送コンベヤ13を駆動制御する搬送コンベヤ制御部146と、排出コンベヤ26の基準排出速度を補正する排出速度補正演算部147と、搬送コンベヤ13の基準供給速度を補正する供給速度補正演算部148とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
記憶部141は、主な記憶領域として、作業量検出器40の基準検出値を含む基準検出範囲を記憶した基準検出値記憶部141aと、排出コンベヤ26の最小排出速度を記憶した最小排出速度記憶部141bと、排出コンベヤ26の基準排出速度を記憶した基準排出速度記憶部141cと、搬送コンベヤ13の基準供給速度を記憶した基準供給速度記憶部141dと、排出コンベヤ26の最大排出速度を記憶した最大排出速度記憶部141eとを備えている。
The
基準検出値記憶部141aに記憶された基準検出値は、作業量検出器40の検出容量(検出可能範囲)の中の値であって、作業量検出器40の検出精度の信頼性を考慮した場合に、検出容量の中で検出値として信頼性の最も高い又は十分な信頼性を有する値である。それに対し、基準検出値記憶部141aに記憶された基準検出範囲は、基準検出値を含み作業量検出器40の検出容量の中で検出精度の信頼性を考慮して予め設定された値の領域であり、制御閾値として幅を持たせるための領域である。例えば基準設定値の上下に基準検出範囲の上限値と下限値を設定しても良いし、基準検出範囲の上限値又は下限値を基準検出値とする設定であっても良い。
The reference detection value stored in the reference detection
最大排出速度記憶部141eに記憶された最大排出速度は、文字通り排出コンベヤ26の最大速度であり、例えば排出コンベヤ26の駆動速度として性能又は運転管理上の観点から許容できる最大速度、或いは排出コンベヤ用駆動装置27の仕様(定格速度)等を考慮して予め設定された値である。
The maximum discharge speed stored in the maximum discharge
最小排出速度記憶部141bに記憶された最小排出速度は、文字通り排出コンベヤ26の最小速度であり、例えば排出コンベヤ26の駆動速度として性能又は運転管理上の観点から許容できる最小速度、或いは排出コンベヤ用駆動装置27の仕様(定格速度)等を考慮して予め設定された値である。
The minimum discharge speed stored in the minimum discharge
基準排出速度記憶部141cに記憶された基準排出速度は、排出コンベヤ26が作業量設定器121で設定された目標作業量の改良土を搬送することを前提として、作業量検出器40の検出値が基準検出値となるように設定された排出コンベヤ26の速度であり、対応する目標作業量と関連付けられ記憶されている(データテーブル等)。このとき、例えば作業量検出器121で“大作業量モード”を設定しても、供給速度設定器122の設定値が低過ぎて“大作業量モード”で想定される作業量が確保できない場合も想定されるが、基準排出速度記憶部141cに記憶された先のデータテーブルには、処理対象土砂の供給速度も関連付けられている。例えば目標作業量に応じた基準排出速度で実際に作業量検出器40の検出値が基準検出値近辺の値となるようにするには、処理対象土砂の供給量が一定の範囲に納まっている必要がある。したがって、例えば先の目標作業量と基準排出速度の組み合わせの各データテーブルに供給速度の許容範囲を関連付けておき、設定供給速度が目標作業量に応じた基準排出速度で基準検出値を得るための許容範囲内の値であれば供給速度設定器122の設定値通りの速度で搬送コンベヤ13が駆動し、設定供給速度が許容範囲から外れていればその許容範囲内で最も設定供給速度に近い値で搬送コンベヤ13が駆動するようにする。なお、目標作業量よりも供給速度を重視する場合には、供給速度を優先し、基準排出速度側を調整して基準検出値が得られるようにすることも考えられる。
The reference discharge speed stored in the reference discharge
基準供給速度記憶部141dに記憶された基準供給速度は、供給速度設定器122で設定された供給量の処理対象土砂を搬送するように設定された搬送コンベヤ13の速度であり、対応する供給量と関連付けて記憶されている(データテーブル等)。
The reference supply speed stored in the reference supply speed storage unit 141d is the speed of the
排出速度演算部142は、作業量設定器121で設定された目標作業量と供給速度設定器122で設定された処理対象土砂の供給速度を入力し、基準排出速度記憶部141cの記憶情報を基に排出コンベヤ26の基準排出速度を演算し、それを指令値として排出コンベヤ制御部143に出力する。なお、基準排出速度で基準検出値を検出する上で、基準排出速度と供給速度にアンバランスが生じた場合、排出速度を優先し供給速度を調整するなら設定供給速度を排出速度演算部142に入力する必要は必ずしもない。供給速度を許容範囲内で最大限調整しても基準検出値を検出するに至らない場合、供給速度を許容範囲内で最大限調整した条件で基準検出値が検出されるように基準排出速度を調整する構成とすることもできる。
The discharge
排出コンベヤ制御部143は、排出速度演算部142で演算された基準排出速度が最小排出速度以上で最大排出速度以下である場合は演算された基準排出速度を基に、演算された基準排出速度が最小排出速度より小さい場合は最小排出速度を基に、演算された基準排出速度が最大排出速度より大きい場合は最大排出速度を基に、制御信号S102を生成して排出コンベヤ用油圧モータ27を制御するコントロールバルブ102に出力する。これにより、排出コンベヤ26の駆動速度が制御される。
When the reference discharge speed calculated by the discharge
供給速度演算部145は、供給速度設定器122で設定された設定供給速度、排出速度演算部142で演算された基準排出速度及び基準供給速度演算部141dの記憶情報を基に搬送コンベヤ13の駆動装置103への指令値を算出し、搬送コンベヤ制御部146に出力する。先述したように、例えば目標作業量に応じて算出された排出コンベヤ26の基準排出速度に対し、基準検出値を検出し得る供給速度の許容範囲内に設定供給速度が収まっていれば供給速度設定器122による設定供給速度を指令値として搬送コンベヤ制御部13に出力する。反対に、設定供給速度が許容範囲外であれば、許容範囲の値のうち設定供給速度に最も近い値を指令値として搬送コンベヤ制御部13に出力する。前出の説明に重複するが、供給速度を優先する場合には、供給速度は供給速度設定器122による設定通りに指令され、基準排出速度側の速度調整で基準検出値近辺の検出値を得ることを前提に供給と排出の速度をバランスさせることも考えられる。
The
搬送コンベヤ制御部146は、供給速度演算部145からの指令値を基に制御信号S104を生成し、搬送コンベヤ用油圧モータ103を制御するコントロールバルブ104に出力する。これにより、搬送コンベヤ13の駆動速度が制御される。
The transport
排出速度補正演算部147は、作業量設定器121及び供給速度設定器122の設定値に応じて排出速度演算部142により算出された基準排出速度で運転中に、例えば処理対象土砂の投入作業の状態に応じて生じる供給量の変動に起因し、作業量検出器40による検出値(ベルト単位長さ当たりの搬送重量)が低下して基準検出値記憶部141aに記憶した基準検出範囲の下限値を下回った場合には、排出コンベヤ26の基準排出速度をそれよりも遅い補正速度に減じて減速運転に移行させる。また、反対に、運転中に作業量検出器40による検出値が増大して基準検出値記憶部141aに記憶した基準検出範囲の上限値を上回った場合には、排出コンベヤ26の搬送速度をそれよりも速い補正速度に上げて増速運転に移行させる(詳細は後述)。さらに、供給速度設定器122による設定供給速度が排出コンベヤ26の駆動速度(排出速度)の割に遅い場合、排出コンベヤ26上の改良土の減少により作業量検出器40の精度低下が起こり得るため、運転中に供給速度設定器122の操作があった場合、設定供給速度の増減に合わせて排出コンベヤ26の基準排出速度を増減させる機能を排出速度補正演算部147、或いは排出速度演算部142に付加しても良い。
The discharge speed
供給速度演算補正部148は、排出速度演算補正部147によって排出コンベヤ26の搬送速度が調整されてもなお作業量検出器40による検出値が基準検出範囲の下限値を下回る場合に、搬送コンベヤ13の駆動速度をそれよりも設定量だけ上げて増速運転に移行させる。反対に、排出速度演算補正部147によって排出コンベヤ26の搬送速度が調整されてもなお作業量検出器40による検出値が基準検出範囲の上限値を上回る場合に、搬送コンベヤ13の駆動速度をそれよりも設定量だけ下げて減速運転に移行させる。
The supply speed
作業量演算部144は、作業量検出器40で検出された排出コンベヤ26による改良土の搬送量と排出速度検出器112で検出された排出コンベヤ26による改良土の搬送速度から作業量(改良土の単位時間当たりの排出量)を演算し、演算結果を例えば操作盤(不図示)に設けたモニタ等の作業量表示装置150に表示させる。
The work
なお、特に図示していないが、制御装置110は、供給速度設定器122による設定供給速度に応じて土質改良材供給装置14のロータリフィーダ16の駆動速度を制御する。すなわち、土砂供給速度が大きい場合にはそれに見合う土質改良材添加量を確保するためロータリフィーダ16の駆動速度を上げ、土砂供給速度が低下した場合にはロータリフィーダ16の駆動速度を下げる。したがって、供給速度設定器122の設定値に応じてロータリフィーダ16の駆動速度が制御されることとなるが、ロータリフィーダ16の駆動速度は、土砂供給速度の設定値が予め与えた閾値に対して大きいか小さいかによって段階的に制御されるようにしても良いし、閾値を用いず土砂供給速度に応じて無段階に変動する構成としても良い。
Although not particularly illustrated, the
図6は制御装置110による排出コンベヤ26の駆動速度の制御概念を表す説明図である。図6においては、時間当たりの改良土の生産量(搬出量)を作業量として横軸に、作業量検出器40の出力(検出信号)を縦軸に採ってある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the concept of controlling the driving speed of the
前述したように、例えば運転開始時の作業量設定器121・供給速度設定器122の設定に応じて排出速度演算部142により算出される基準排出速度の幾つかをV1,V2,V3(V1>V2>V3)と示す。ここでは、基準排出速度V1は作業量設定器121で“大作業量モード”が設定された場合(若しくは作業量W1が選択された場合)の速度、基準排出速度V2は“中作業量モード”が設定された場合(若しくは作業量W2(<W1)が選択された場合)の速度、基準排出速度V3は“小作業量モード”が選択された場合(若しくは作業量W3(<W2)が選択された場合)の速度とする。これら基準速度V1〜V3は、排出コンベヤ26の最大速度Vmaxよりも小さな値であり、なおかつ作業量検出器40で基準検出値F1近辺の値が検出されることを想定した値である。
As described above, for example, some of the reference discharge speeds calculated by the discharge
なお、例えば作業量設定器121で目標作業量を任意に設定できる構成とした場合、設定した目標作業量Wng1が小さ過ぎ、設定供給速度を最小にしても最小速度Vminよりも小さな排出速度Vng1でなければ作業量検出器40の検出値を基準検出値F1程度に抑えることができない場合、排出速度演算部142は、基準排出速度を最小速度Vminに設定する。また、設定した目標作業量が大き過ぎ、設定供給速度Wng2を最大にしても最大速度Vmaxよりも大きな排出速度Vng2でなければ作業量検出器40の検出値を基準検出値F1程度に抑えることができない場合、排出速度演算部142は、基準排出速度を最大速度Vmaxに設定する。
For example, when the work
次に排出速度補正演算部147による基準速度の補正制御について説明する。
Next, reference speed correction control by the discharge speed
まず、作業量検出器40の検出値には、基準検出値F1を含む基準検出範囲F1min〜F1maxが設定されている。本例ではF1min<F1<F1maxの設定となっているが、F1=F1min又はF1=F1maxであっても良い。例えば運転開始時に排出速度演算部142で基準排出速度V3が算出された場合、基準排出速度V3で排出コンベヤ26の運転を開始した後、実際に作業量検出器40で検出される搬送量が基準検出範囲の下限値F1minを下回った場合には、排出速度補正演算部147は基準排出速度を、その時点で検出される搬送量で基準検出値F1近辺の値が得られる補正速度V3Lに減じる。逆に、作業量検出器40で検出される搬送量が基準検出範囲の上限値F1maxを超えた場合には、排出速度補正演算部147は基準排出速度を、その時点で検出される搬送量で基準検出値F1近辺の値が得られる補正速度V3Hに上げる。
First, reference detection ranges F1min to F1max including the reference detection value F1 are set as detection values of the
続いて、基準排出速度F1の補正と作業量検出器40の検出精度の関係を、作業量検出器40の仕様を含めて説明する。
Subsequently, the relationship between the correction of the reference discharge speed F1 and the detection accuracy of the
まず、作業量検出器40には検出誤差がある。この誤差率Eは、許容容量Fmaxに対する誤差率をeとした場合、
E=e×Fmax・・・(1)
で表される。
First, the
E = e × Fmax (1)
It is represented by
図6に示したように、排出コンベヤ26の搬送速度がV3の場合、作業量が0(ゼロ)のときの作業量検出器40の出力をF0、作業量W3のときの作業量検出器40の出力を基準検出値F1、作業量検出器40の検出容量の上限値をFmaxとした場合、作業量W3における作業量検出器40の出力の誤差率e1は、
e1=e×Fmax/(F1−F0)・・・(2)
で表される。
As shown in FIG. 6, when the conveying speed of the
e1 = e * Fmax / (F1-F0) (2)
It is represented by
同様に、排出コンベヤ26の搬送速度がV3の場合、作業量W3’(<W3)における作業量検出器の出力をF1’(<F1)としたとき、作業量W3’における作業量検出器40の出力の誤差率e2は、
e2=e×Fmax/(F1’−F0)・・・(3)
で表される。
Similarly, when the conveyance speed of the
e2 = e × Fmax / (F1′−F0) (3)
It is represented by
式(2)(3)を比較して判る通り、作業量W3’のときの作業量検出器40の誤差率e2は作業量W3のときの誤差率e1に比べて増加し、改良土の生産量の変動により排出コンベヤ26による改良土の搬送量がさらに減少した場合には、作業量検出器40の出力誤差がさらに増加する可能性がある。つまり、許容容量Fmaxに対して測定対象の改良土の搬送量が小さくなるにつれ出力の誤差率が増すので、測定値の信頼性の低下が懸念される。
As can be seen by comparing the equations (2) and (3), the error rate e2 of the
この場合、排出コンベヤ26による改良土の搬送速度を遅くしてやれば、混合装置19からの改良土の排出速度は同じでも、排出コンベヤ26上の改良土の層厚が増し、改良土の搬送量すなわちベルトの単位長さ当たりの改良土の重量が増加する。図6の例では、排出コンベヤ26による改良土の搬送速度をV3L(<V3)に減速することにより、作業量W3’のときの出力がF1’(<F1min)からF1(>F1min)に増加し、同示に誤差率もe1に減少する。これにより、改良土の搬送量低下に伴う作業量検出器40の出力精度の低下を抑制することができ、一定の精度が保証される。
In this case, if the conveyance speed of the improved soil by the
一方、土砂供給量が増加して検出値が基準検出範囲の上限値F1maxを超えるような場合には、誤差率は必ずしも増大しないが、基準検出範囲は最大検出値Fmax近くに想定されるため、作業量検出値が最大検出値Fmaxを超えないように上限値F1maxを超えた場合には基準排出速度を増速する。 On the other hand, when the amount of earth and sand supplied increases and the detection value exceeds the upper limit value F1max of the reference detection range, the error rate does not necessarily increase, but the reference detection range is assumed to be close to the maximum detection value Fmax. When the work amount detection value exceeds the upper limit value F1max so as not to exceed the maximum detection value Fmax, the reference discharge speed is increased.
なお、補正速度はV3L,V3Hのように特定の基準排出速度に対して上下に1つずつでなく、その後の更なる作業量検出値の変動に応じて順次基準排出速度が増減する構成とすることができる。また、段階的でなく、搬送量の検出値の増減に伴って、排出コンベヤ26の駆動速度が無段階に増減する構成とすることも考えられる。
It should be noted that the correction speed is not one by one up and down with respect to a specific reference discharge speed, such as V3L and V3H, but the reference discharge speed is increased or decreased sequentially in response to further fluctuations in the detected work amount thereafter. be able to. Further, it is also possible to adopt a configuration in which the driving speed of the
次に上記構成の自走式土質改良機の動作及び作用を順次説明する。 Next, the operation and action of the self-propelled soil improvement machine having the above-described configuration will be sequentially described.
上記構成の自走式土質改良機において、油圧ショベル等の投入重機等によって建設作業現場等で発生した土砂がホッパ12に投入されると、土砂は搬送コンベヤ13によって混合装置19に供給される。混合装置19では、搬送コンベヤ13からの土砂が土質改良材供給装置14からの土質改良材とともに撹枠混合され、一般建設残土と同等の強度を有する改良土に改質される。混合装置19から排出された改良土は排出コンベヤ26によって機外に搬出され、例えばトラックの荷台等の所定の場所に堆積する。
In the self-propelled soil improvement machine configured as described above, when the earth and sand generated at the construction work site or the like is input to the
排出コンベヤ26や搬送コンベヤ13の駆動速度は、作業量設定器121や供給速度設定器122の設定に応じて、基準検出値F1程度の値が作業量検出器40で検出されるように制御装置110で自動設定される。その後、運転中の供給量の変動等によって作業量検出器40の検出値が基準検出範囲F1min〜F1maxを外れるような場合には、排出速度補正演算部147によって基準排出速度が調整される。
The driving speed of the
本実施の形態によれば、前述したように目標作業量等を設定することで作業者が排出コンベヤ26の基準排出速度を調整することができ、目標作業量を信頼性の高い検出領域(基準検出値、或いは基準検出領域)で検出することができるので、運転中の作業量の検出結果の信頼性を向上させることができる。
According to the present embodiment, as described above, by setting the target work amount and the like, the operator can adjust the reference discharge speed of the
また、本実施の形態の自走式土質改良機は走行体1を備えているため、現場に搬入された後は現場内を自走して比較的狭隘な場所にも入り込むことができ、処理対象土砂の発生現場付近へのレイアウトの自由度が高い。このことから、事前に処理対象土砂の性状や処理量が概ね判っている定置式の固定プラントに比べ、自走式土質改良機の処理対象土砂はその発生現場に行ってみて詳細が判る場合がある。そのため、ホッパ12への土砂の投入も不規則かつ間欠的で搬送コンベヤ13や排出コンベヤ26を一定の設定速度で駆動していても、土砂の供給速度が安定せず改良土の搬送量が変動し易い場合がある。
In addition, since the self-propelled soil improvement machine of the present embodiment is provided with the traveling body 1, after being brought into the site, it can run in the site and enter a relatively narrow place, There is a high degree of freedom in layout near the site where the target sediment occurs. From this, compared to stationary fixed plants where the nature and treatment amount of the target sand are generally known in advance, the details of the target sand for the self-propelled soil improvement machine may be known by going to the site where it occurs. is there. Therefore, even if the earth and sand are thrown into the
本実施の形態では、前述したように運転開始時に基準排出速度が適当に設定されることで一定の作業量の検出結果の信頼性が確保されるが、運転中の負荷変動等によって改良土の搬送量が変動すると、誤差率の増加により前述したような作業量検出器40による改良土の搬送量の検出値の信頼性の低下が懸念される。このような場合、改良土の搬送量の変動に応じて排出コンベヤ26の駆動速度を増減することにより、作業量検出器40の出力に一定の信頼性を伴う入力値となるように改良土搬送量が調整されるので、作業量の変動に柔軟に対応し排出コンベヤの搬送物重量の検出精度の低下を抑制することができる。
In this embodiment, as described above, the reliability of the detection result of a certain work amount is ensured by appropriately setting the reference discharge speed at the start of operation. When the transport amount fluctuates, there is a concern that the reliability of the detected value of the transport amount of the improved soil by the
なお、本実施の形態では、排出速度や供給速度の設定に関係する設定器として作業量設定器121及び供給速度設定器122を備えた構成を例に挙げて説明したが、供給速度設定器122は省略することができる場合もある。供給速度設定器122は、搬送コンベヤ13の駆動速度を手動入力するためのものであるが、処理対象物の性状が一定であれば搬送コンベヤ13の駆動速度と作業量との間には一定の関係性があり、搬送コンベヤ13の駆動速度を上げると作業量が増大し、搬送コンベヤ13の駆動速度を下げると作業量も減少する。この関係性を利用して、供給速度を別途設定せずとも作業量設定器121の設定に応じて搬送コンベヤ13の駆動速度が設定される構成とすることができる。より具体的には、基準供給速度記憶部141dに搬送コンベヤ13による土砂の供給速度と目標作業量とを関連付けて記憶しておき、作業量設定器121で設定された目標作業量に対する搬送コンベヤ13の基準供給速度を基準供給速度記憶部141dの記憶情報を基に供給速度演算部145で演算し、演算された基準供給速度を基に搬送コンベヤ制御部146で搬送コンベヤ13を駆動制御する。こうすることで、作業量設定器121を設定するだけで、搬送コンベヤ13の駆動速度が排出コンベヤ26の駆動速度とともに設定されるので、設定作業がより簡便になる。また、例えば作業量設定器121を“大作業量モード”に設定し、供給速度設定器122を“小作業量モード”に設定するといった矛盾した組合せが生じなくなるため、制御ロジックを簡素化することができる。
In the present embodiment, the configuration including the work
図7は本発明の第2の実施の形態に係る自走式リサイクル機械の排出コンベヤ26に備えられた作業量検出器の構造を表す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the structure of the work amount detector provided in the
第1の実施の形態では、作業量検出器として排出コンベヤ26上の改良土の搬送重量を検出するコンベヤスケールを例示したが、図7に示したように排出コンベヤ26上の改良土の搬送体積を検出する種の検出器に代えても同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the conveyor scale for detecting the transport weight of the improved soil on the
図7に示した作業量検出器200は、搬送される改良土の上方から改良土表面までの距離を測定することにより被接触で改良土の高さを検出するものである。この作業量検出器200は、搬送ベルト41を跨ぐようにコンベヤフレーム43に取り付けたフレーム202と、排出コンベヤ26の搬送ベルト41の搬送面に対面するようにフレーム202に取り付けた複数の超音波センサ201とを備えている。本実施の形態においては、搬送ベルト41の搬送方向と直交する方向において、それぞれベルト幅の中間位置とその左右両側に同じ距離だけ離間した位置に計3つの超音波センサ201が設けられている。超音波センサ201は、搬送ベルト41に向けて超音波パルスを発振してから、搬送ベルト41上の改良土の表面からの反射エコーを受信するまでの時間を測定し、制御装置110の排出速度演算部142に出力する。排出速度演算部142では、超音波センサ201からの信号を基にベルト上の改良土の厚みを演算し、さらにベルト幅を乗じて算出した改良土の断面積に排出コンベヤ26の搬送速度を乗じることで、単位時間当たりの改良土の搬送体積が算出される。第1の実施の形態では改良土の搬送重量に対して閾値を設けたが、これと同じ要領で本実施の形態では搬送体積に閾値を設けて排出コンベヤ26の搬送速度を制御することで、第1の実施の形態と同等に排出コンベヤ26を制御することができる。
The
なお、超音波センサ201の場合、搬送ベルト41上の改良土の高さを検出するので、測定精度を上げるには改良土の重量による搬送ベルト41の撓み量を抑制する必要がある。したがって、第1の実施の形態に比して搬送ベルト41に剛性の高いものを用い、超音波センサ201のフレーム202の前後に位置する2つのベルト支持ローラ42(図7に図示したローラ42)の間隔を狭めることが好ましい。この点は図8〜図10で後述する例においても同様である。また、超音波センサ202は3個に限定されず、2個以下でも良いし4個以上でも良い。検出精度は、超音波センサ202の数が多いほど向上する。
In the case of the
このような改良土の体積を基に改良土の搬送量を検出する場合でも、超音波検出器202による検出結果には一定の誤差が含まれているため、検出精度の高い領域(基準検出値等)近辺で搬送量が検出できれば、その検出結果の信頼性を向上させることができる。さらには、この種のセンサでも、改良土の搬送量が減少すると前出の式(2)(3)を比較して説明したのと同じ理由により検出値に対する誤差率が増す恐れがあるが、作業量検出器200の検出値と基準検出範囲との比較によって排出コンベヤ26の駆動速度を増減することにより、一定の検出精度を確保することができる。
Even when the transport amount of the improved soil is detected based on the volume of the improved soil, since the detection result by the
図8及び図9は本発明の第3の実施の形態に係る自走式リサイクル機械の排出コンベヤ26に備えられた作業量検出器の構造を表す図である。
8 and 9 are views showing the structure of the work amount detector provided in the
本実施の形態で用いる作業量検出器210は、排出コンベヤ26上の改良土の高さを検出する接触式の高さ検出器を用いたものである。この作業量検出器210は、コンベヤフレーム43上に立設した図示しないフレームに取り付けたエンコーダ211と、エンコーダ211の入力軸212に回転円板213を介して取り付けた検出ロッド214とを備えている。検出ロッド214は搬送ベルト41に向かって垂設されており、排出コンベヤ26上の改良土の表面に当接し改良土の搬送に応じて鉛直状態に対する角度θが変化する。この検出ロッド214の角度θが制御装置110の排出速度演算部142に出力される。排出速度演算部142では、エンコーダ211からの信号を基にベルト上の改良土の厚みを演算し、さらにベルト幅と排出コンベヤ26の搬送速度を乗じることで、単位時間当たりの改良土の搬送体積が算出される。
The
このようなセンサを用いる場合も、検出精度の高い領域(基準検出値等)近辺で搬送量が検出できれば、その検出結果の信頼性を向上させることができる。さらには、第2の実施の形態と同じ要領で作業量検出器210の検出値に応じて排出コンベヤ26の搬送速度を制御することができ、前述した各実施の形態と同等の効果を得ることができる。
Even when such a sensor is used, the reliability of the detection result can be improved if the transport amount can be detected in the vicinity of a region with high detection accuracy (such as a reference detection value). Furthermore, the conveyance speed of the
なお、図8及び図9では図示していないが、作業量検出器210はベルト幅方向に複数設けることが検出精度の向上の観点から好ましい。
Although not shown in FIGS. 8 and 9, it is preferable to provide a plurality of
図10は本発明の第4の実施の形態に係る自走式リサイクル機械の排出コンベヤ26に備えられた作業量検出器の構造を表す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the structure of the work amount detector provided in the
本実施の形態で用いる作業量検出器220も排出コンベヤ26上の改良土の高さを非接触で検出するものである。この作業量検出器220は、搬送ベルト41を跨ぐようにコンベヤフレーム43に取り付けたフレーム221と、フレーム221に取り付けたスリット光源222及び撮像手段223とを備えている。スリット光源222によって搬送ベルト41の搬送方向と直交する方向に延びるスリット状の照明光を斜方照射し、撮像手段223はスリット照明箇所からの反射光を撮影する。撮像手段223で撮影されたスリット光の稜線を図示しないが総処理装置により画像解析し、画像上での稜線の位置を測定することによって、搬送ベルト41上の改良土の高さを検出する。制御装置110では、画像処理装置からの信号を基にベルト上の改良土の厚みを演算し、さらにベルト幅と排出コンベヤ26の搬送速度を乗じることで、単位時間当たりの改良土の搬送体積が算出される。
The
このようなセンサを用いる場合も、検出精度の高い領域(基準検出値等)近辺で搬送量が検出できれば、その検出結果の信頼性を向上させることができる。さらには、第2の実施の形態と同じ要領で作業量検出器210の検出値に応じて排出コンベヤ26の搬送速度を制御することができ、前述した各実施の形態と同等の効果を得ることができる。
Even when such a sensor is used, the reliability of the detection result can be improved if the transport amount can be detected in the vicinity of a region with high detection accuracy (such as a reference detection value). Furthermore, the conveyance speed of the
なお、既述した実施の形態では、自走式土質改良機に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、その他の自走式リサイクル機械にも本発明は適用可能である。例えば、破砕装置として平行に配置された軸にカッタを有し、互いに逆回転させることにより古タイヤや畳等の被破砕物をせん断する破砕装置(シュレッダ)を備えた自走式破砕機、ロール状の回転体に破砕用の刃を取り付けたものを一対としてそれら一対を互いに逆方向へ回転させ、それら回転体の間に岩石・建設廃材等を挟み込んで破砕を行う回転式破砕装置(いわゆるロールクラッシャを含む6軸破砕機等)を備えた自走式破砕機、動歯を固定歯に対して揺動させそれらの間に岩石・建設廃材等を挟みこんで破砕を行う破砕装置(いわゆるジョークラッシャ)を備えた自走式破砕機、複数個の刃物を備えた打撃板を高速回転させ、この打撃板からの打撃及び反発板との衝突を用いて岩石・建設廃材等を衝撃的に破砕する破砕装置(いわゆるインパクトクラッシャ)を備えた自走式破砕機、ビットを備えたロータに木材・枝木材・建設廃木等の木材を投入することにより細片にする木材破砕装置を備えた自走式破砕機において、それぞれ生産量管理・供給量制御等の目的で排出コンベヤ上の処理物の搬送量を作業量検出器で検出する場合には、前述した各実施の形態が適用可能であり同様の効果を得ることができる。次にその代表例として自走式破砕機(ジョークラッシャ)の構成を簡単に説明する。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a self-propelled soil improvement machine has been described as an example. However, the present invention can also be applied to other self-propelled recycling machines. For example, a self-propelled crusher having a cutter on a shaft arranged in parallel as a crushing device, and having a crushing device (shredder) that shears objects to be crushed such as old tires and tatami mats by rotating them in reverse, rolls A rotary crusher (so-called roll) that crushes rocks, construction waste, etc. between the rotating bodies by rotating the pair in opposite directions with a pair of crushing blades attached with crushing blades. A self-propelled crusher with a 6-axis crusher including a crusher), a crushing device (so-called jaw) that crushes by moving rock teeth against fixed teeth and sandwiching rocks, construction waste, etc. between them A self-propelled crusher equipped with a crusher), a striking plate equipped with a plurality of blades is rotated at high speed, and rocks, construction waste, etc. are shockedly crushed using the impact from the striking plate and the impact plate. Crushing device (Iwa Self-propelled crusher with impact crusher), self-propelled crusher with wood crusher that breaks into pieces by putting wood, branch timber, construction waste wood, etc. into the rotor with bit In the case of detecting the amount of processed material on the discharge conveyor with a work amount detector for the purposes of production volume management and supply volume control, the above-described embodiments can be applied and similar effects can be obtained. Obtainable. Next, the configuration of a self-propelled crusher (jaw crusher) will be briefly described as a representative example.
図11は本発明の第5の実施の形態に係る自走式リサイクル機械である自走式破砕機の全体構造を表す側面図、図12は平面図である。本実施の形態において、特に断り書きのない場合は図11及び図12中の左側を一方側、右側を他方側と記載する。また、図11及び図12の右側を機体の前方、左側を後方とする。 FIG. 11 is a side view showing the entire structure of a self-propelled crusher that is a self-propelled recycling machine according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan view. In this embodiment, unless otherwise specified, the left side in FIGS. 11 and 12 is described as one side, and the right side is described as the other side. Moreover, let the right side of FIG.11 and FIG.12 be the front of a body, and let the left side be back.
図11及び図12に示した自走式破砕機は、例えばビル解体時に搬出されるコンクリート塊や道路補修時に排出されるアスファルト塊などの建設現場で発生する大小様々な建設廃材・産業廃棄物、若しくは岩石採掘現場や切羽で採掘される岩石・自然石等の被破砕物を処理対象物とする。この自走式破砕機は、走行体301と、走行体301上に設けた本体フレーム302と、本体フレーム302の長手方向の一方側に設けられ、被破砕物を受け入れるホッパ303と、本体フレーム302の長手方向の中央部上に設けられ、ホッパ303に受け入れた被破砕物を所定の大きさに破砕し下方へ排出する破砕装置(ジョークラッシャ)304と、ホッパ303の下部に設けられ、ホッパ303に受け入れた被破砕物を破砕装置304へと搬送し導くフィーダ305と、破砕装置304で破砕された破砕物を機外に搬出する排出コンベヤ306と、本体フレーム302の長手方向の他方側に設けた動力装置307と、排出コンベヤ306の上方に設けられ排出コンベヤ306上を運搬中の破砕物に含まれる磁性物(鉄筋等)を磁気的に吸引除去する磁選機308とを有する。
The self-propelled crusher shown in FIG. 11 and FIG. 12 is a large and small construction waste / industrial waste generated at construction sites such as a concrete lump transported at the time of building demolition and an asphalt lump discharged at the time of road repair, Alternatively, the object to be crushed is a rock or natural stone mined at a rock mining site or face. This self-propelled crusher includes a traveling
破砕装置304は、ホッパ303及びフィーダ305の前方側に位置しており、クラッシャ用油圧モータ309によりフライホイール310を駆動し、フライホイール310の駆動力を動歯(不図示)の揺動運動に変換する。これによって揺動運動する動歯と固定歯(不図示)との間にフィーダ305から被破砕部が供給され、所定の大きさに破砕された破砕物が砂利や骨材等の再生物として排出コンベヤ306上に排出される。
The crushing
フィーダ305は、いわゆるグリズリフィーダと称されるもので、フィーダ用油圧モータ311で発生した駆動力によって複数枚(例えば2枚)の鋸歯状プレート312を加振し、ホッパ303に受け入れられ鋸歯状プレート312に載置された被破砕物を破砕装置304に搬送する。このとき、被破砕物中に含まれる細粒や細かい土砂等は鋸歯状プレート312の鋸歯の隙間からシュート313を介して排出コンベヤ306上に導かれる。
The
排出コンベヤ306は、排出コンベヤ用油圧モータ314によって搬送ベルト315を駆動し、これによって破砕装置304からの破砕物及びシュート313からの細粒落下物を搬送ベルト315に載せて機外に搬出する。
The
その他、走行体301、動力装置307、排出コンベヤ306等の構成は図1及び図2に示した自走式土質改良機のものと基本的に同様の構成である。
In addition, the structure of the traveling
本実施の形態において、排出コンベヤ306には、破砕物の生産量管理やフィーダ305による被破砕物の供給速度制御等のために作業量検出器が設けられる。したがって、第1の実施の形態と同様に検出精度の高い領域(基準検出値等)近辺で搬送量が検出されるようにすることで、その検出結果の信頼性を向上させることができる。さらには、前述した各実施の形態のように作業量検出器の検出値の変動に応じて排出コンベヤ306の駆動速度を制御することにより、作業量検出器の検出結果の一定の信頼性を維持することができる。このように排出コンベヤを有する各種の自走式リサイクル機械に本発明は適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
なお、以上の各実施の形態においては、目標作業量の設定等に応じて排出コンベヤ26の速度を調整し一定の作業量の検出精度を確保する上では基準排出速度の補正機能は必ずしも必要ない。また、基準排出速度の設定に供給速度の設定値を考慮する必要も必ずしも必要ない。特に、いわゆる自走式のシュレッダや自走式スクリーンのように、処理装置への処理対象物の供給手段(例えば、第1の実施の形態の搬送コンベヤ13や第5の実施の形態のフィーダ305)を持たない自走式リサイクル機械では、単に目標作業量の設定に応じて基準排出速度が設定されるように構成すれば足りる。また、スクリーンや混合装置、破砕機等のような処理装置を備えた自走式リサイクル機械に限らず、例えば搬送量検出手段付きのベルトコンベヤと動力装置を走行体上に搭載した自走式コンベヤ装置にも本発明は適用可能であり、同様の効果を奏する。搬送量検出機能を有する自走式コンベヤ装置も、他の自走式リサイクル機械と組み合わせて使用する場合には、自走式リサイクル機械の作業量を計測する手段として利用することができるので、本発明の適用によるメリットは大きい。
In each of the above-described embodiments, the reference discharge speed correction function is not necessarily required to adjust the speed of the
また、各実施の形態では、排出コンベヤの駆動装置に油圧モータを使用した場合を例示したが、電動モータを使用しても良い。この場合、交流モータを使用してインバータにより電源周波数を制御することで電動モータの回転速度を制御するようにし、電動モータの回転速度すなわち排出コンベヤの搬送速度が一定に保てる構成であれば、排出コンベヤの速度検出器は必ずしも必要でなく、電源周波数から搬送速度を換算するようにすれば良い。 Moreover, in each embodiment, although the case where the hydraulic motor was used for the drive device of the discharge conveyor was illustrated, you may use an electric motor. In this case, the rotational speed of the electric motor is controlled by controlling the power supply frequency by an inverter using an AC motor, and if the rotational speed of the electric motor, that is, the conveying speed of the discharge conveyor can be kept constant, the discharge is performed. A conveyor speed detector is not necessarily required, and the conveyance speed may be converted from the power supply frequency.
1 走行体
3 本体フレーム
12 ホッパ
13 搬送コンベヤ
19 混合装置
21 動力装置
26 排出コンベヤ
40 作業量検出器
110 制御装置
121 作業量設定器
122 供給速度設定器
141 記憶部
141a 基準検出値記憶部
141b 最小排出速度記憶部
141c 基準排出速度記憶部
142 排出速度演算部
145 供給速度演算部
146 搬送コンベヤ制御部
147 排出速度補正演算部
200 作業量検出器
210 作業量検出器
220 作業量検出器
301 走行体
302 本体フレーム
303 ホッパ
304 破砕装置
306 排出コンベヤ
307 動力装置
305 フィーダ
F1max 基準検出範囲の上限値
F1min 基準検出範囲の下限値
V1〜3 基準排出速度
V3L,H 補正速度
Vmin 最小排出速度
W1〜3 作業量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling body 3
Claims (5)
前記排出コンベヤの処理物の搬送量を作業量として検出する作業量検出器と、
目標作業量を設定する作業量設定器と、
前記作業量検出器の検出容量の中で検出精度の信頼性を考慮して予め設定された基準検出値を記憶した基準検出値記憶部と、
前記排出コンベヤが前記目標作業量の処理物を搬送する場合に前記作業量検出器の検出値が前記基準検出値となる前記排出コンベヤの速度を基準排出速度としたとき、該基準排出速度と対応する目標作業量とを関連付けて記憶した基準排出速度記憶部と、
前記作業量設定器で設定された目標作業量に対する前記排出コンベヤの基準排出速度を前記基準排出速度記憶部の記憶情報を基に演算する排出速度演算部と、
前記排出速度演算部で演算された基準排出速度を基に、前記排出コンベヤを駆動制御する排出コンベヤ制御部と
を備えていることを特徴とする自走式リサイクル機械。 A traveling body, a main body frame provided on the traveling body, a hopper provided on one side in the longitudinal direction of the main body frame for receiving a processing object, and a processing device for processing the processing object received by the hopper A power device provided on the other side in the longitudinal direction of the main body frame and having a power source; and extending from the lower position of the processing device to the other side in the longitudinal direction of the main body frame and discharged from the processing device. In a self-propelled recycling machine equipped with a discharge conveyor that discharges the processed material outside the machine,
A work amount detector for detecting a transport amount of a processed product of the discharge conveyor as a work amount;
A work amount setting device for setting a target work amount;
A reference detection value storage unit that stores a reference detection value that is set in advance in consideration of the reliability of detection accuracy in the detection capacity of the work amount detector;
Corresponding to the reference discharge speed when the discharge conveyor speed at which the detection value of the work amount detector becomes the reference detection value is the reference discharge speed when the discharge conveyor conveys the processed product of the target work amount A reference discharge speed storage unit that stores the target work amount to be associated with each other;
A discharge speed calculation unit that calculates a reference discharge speed of the discharge conveyor with respect to a target work amount set by the work amount setting device based on storage information of the reference discharge speed storage unit;
A self-propelled recycling machine comprising: a discharge conveyor control unit that drives and controls the discharge conveyor based on a reference discharge speed calculated by the discharge speed calculation unit.
前記ホッパに受け入れられた処理対象物を前記処理装置に供給するフィーダと、
前記フィーダによる処理対象物の供給速度を設定する供給速度設定器とを備え、
前記基準排出速度記憶部は、目標作業量と該目標作業量を搬送して前記作業量検出器に前記基準検出値を検出させるための前記排出コンベヤの基準排出速度との組み合わせにさらに処理対象物の供給速度を関連付けて記憶しており、
前記排出速度演算部は、前記作業量設定器で設定された目標作業量と前記供給速度設定器で設定された処理対象物の供給速度を入力し、前記基準排出速度記憶部の記憶情報を基に前記排出コンベヤの基準排出速度を演算する
ことを特徴とする自走式リサイクル機械。 The self-propelled recycling machine according to claim 1,
A feeder for supplying the processing object received by the hopper to the processing apparatus;
A supply speed setting device for setting the supply speed of the processing object by the feeder;
The reference discharge speed storage unit further combines a target work amount and a reference discharge speed of the discharge conveyor for conveying the target work amount and causing the work amount detector to detect the reference detection value. Associated with the supply speed of
The discharge speed calculation unit inputs a target work amount set by the work amount setter and a supply speed of the object to be processed set by the supply speed setter, and is based on storage information of the reference discharge speed storage unit. A self-propelled recycling machine that calculates a reference discharge speed of the discharge conveyor.
前記ホッパに受け入れられた処理対象物を前記処理装置に供給するフィーダと、
前記フィーダによる処理対象物の供給速度と前記目標作業量とを関連付けて記憶した基準供給速度記憶部と、
前記作業量設定器で設定された目標作業量に対する前記フィーダの基準供給速度を前記基準供給速度記憶部の記憶情報を基に演算する供給速度演算部と、
前記供給速度演算部で演算された基準供給速度を基に前記フィーダを駆動制御するフィーダ制御部と
を備えたことを特徴とする自走式リサイクル機械。 The self-propelled recycling machine according to claim 1,
A feeder for supplying the processing object received by the hopper to the processing apparatus;
A reference supply speed storage unit that stores the supply speed of the object to be processed by the feeder and the target work amount;
A supply speed calculation unit that calculates a reference supply speed of the feeder with respect to a target work amount set by the work amount setting device based on storage information of the reference supply speed storage unit;
A self-propelled recycling machine comprising: a feeder control unit that drives and controls the feeder based on a reference supply speed calculated by the supply speed calculation unit.
前記基準検出値記憶部が、前記基準検出値を含み前記作業量検出器の検出容量の中で検出精度の信頼性を考慮して予め設定された基準検出範囲を記憶していること、
前記作業量検出器の検出値が前記基準検出範囲の上限値を超えた場合に前記排出コンベヤの基準排出速度を上げ、前記作業量検出器の検出値が前記基準検出範囲の下限値を下回った場合に前記排出コンベヤの基準排出速度を下げる排出速度補正演算部をさらに備えたこと
を特徴とする自走式リサイクル機械。 In the self-propelled recycling machine in any one of Claims 1-3,
The reference detection value storage unit stores a reference detection range that is set in advance in consideration of reliability of detection accuracy in the detection capacity of the work amount detector including the reference detection value;
When the detection value of the work amount detector exceeds the upper limit value of the reference detection range, the reference discharge speed of the discharge conveyor is increased, and the detection value of the work amount detector falls below the lower limit value of the reference detection range. A self-propelled recycling machine further comprising a discharge speed correction calculation unit that lowers a reference discharge speed of the discharge conveyor.
前記排出コンベヤの搬送物の搬送量を作業量として検出する作業量検出器と、
目標作業量を設定する作業量設定器と、
前記作業量検出器の検出容量の中で検出精度の信頼性を考慮して予め設定された基準検出値を記憶した基準検出値記憶部と、
前記排出コンベヤが前記目標作業量の搬送物を搬送する場合に前記作業量検出器の検出値が前記基準検出値となる前記排出コンベヤの速度を基準排出速度としたとき、該基準排出速度と対応する目標作業量とを関連付けて記憶した基準排出速度記憶部と、
前記作業量設定器で設定された目標作業量に対する前記排出コンベヤの基準排出速度を前記基準排出速度記憶部の記憶情報を基に演算する排出速度演算部と、
前記排出速度演算部で演算された基準排出速度を基に、前記排出コンベヤを駆動制御する排出コンベヤ制御部と
を備えていることを特徴とする自走式コンベヤ装置。 In a self-propelled conveyor apparatus comprising a traveling body, a power device provided on the traveling body and having a power source, and a discharge conveyor provided on the traveling body,
A work amount detector for detecting a transport amount of a transported object of the discharge conveyor as a work amount;
A work amount setting device for setting a target work amount;
A reference detection value storage unit that stores a reference detection value that is set in advance in consideration of the reliability of detection accuracy in the detection capacity of the work amount detector;
Corresponding to the reference discharge speed when the discharge conveyor speed at which the detection value of the work amount detector becomes the reference detection value is the reference discharge speed when the discharge conveyor transports the object of the target work amount. A reference discharge speed storage unit that stores the target work amount to be associated with each other;
A discharge speed calculation unit that calculates a reference discharge speed of the discharge conveyor with respect to a target work amount set by the work amount setting device based on storage information of the reference discharge speed storage unit;
A self-propelled conveyor apparatus comprising: a discharge conveyor control unit that drives and controls the discharge conveyor based on a reference discharge speed calculated by the discharge speed calculation unit.
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