JP2017177072A - 破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】固定歯及び動歯の交換時期を予測できる破砕機を提供すること。【解決手段】固定歯板３２ａに動歯板３３ａを接触させたときの固定歯支持部３５に対する動歯支持部３７の位置情報を取得する取得部８３と、取得部８３で取得された動歯支持部３７の位置を取得時間と関連付けて記憶する記憶部８４と、記憶部８４に記憶された位置に対応する動歯支持部３７の第１の位置情報及びそれと時間差を持って記憶された第２の位置情報の差分から、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を演算する演算部８５と、演算部８５で演算された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量と、記憶部８４に記憶された第１の位置情報及び第２の位置情報の各取得時間とに基づき、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を予測する予測部８６と、予測部８６で予測された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を通知する通知装置９２とを備えることを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、被破砕物を破砕するジョークラッシャを備えた破砕機に関する。

廃棄物等を処理してリサイクル商品（製品又は半製品）とする環境機械の一種にジョークラッシャを備える破砕機がある。ジョークラッシャは、対向配置された固定歯と動歯の間に形成される破砕室に投入された被破砕物（岩石、建設廃材等）を固定歯に対する動歯の揺動運動により破砕する形式の破砕装置である。この種の破砕機では、被破砕物は固定歯と動歯の歯先隙間で規定される大きさに粉砕されるため、歯先隙間を調整する調整装置を備える破砕機が提唱されている（特許文献１等を参照）。

特開２００６−１１０４２１号公報

昨今、建設機械の分野では、建設機械の構成部品の交換時期に適切に対応すべく、建設機械の稼動状況に関する情報とともに構成部品の状態（摩耗量、劣化度等）に関する情報を記録し、記録した情報に基づいて構成部品の交換時期を予測することが行われつつある。

しかし、環境機械の分野では、構成部品の交換時期を予測するようなことはされていない。特許文献１の破砕機も固定歯及び動歯の摩耗に応じて歯先隙間を調整するに過ぎず、固定歯及び動歯の交換時期の予測には及んでいない。そのため、固定歯及び動歯の交換時期に備えて適時に替えの固定歯及び動歯を準備しておくことが必ずしもできない。替えの固定歯及び動歯が調達できないまま固定歯及び動歯の摩耗量が制限値を超えてしまうと、破砕機を停止させざるを得ない場合もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、固定歯及び動歯の交換時期を予測できる破砕機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、破砕装置フレームと、前記破砕装置フレームに固定された固定歯支持部と、前記固定歯支持部に取り付けられた固定歯板と、前記固定歯支持部に対向して配置された動歯支持部と、前記動歯支持部に取り付けられた動歯板とを備えた破砕機において、前記固定歯板に前記動歯板を接触させたときの前記固定歯支持部に対する前記動歯支持部の位置情報を取得する取得部と、前記取得部で取得された前記動歯支持部の位置を取得時間と関連付けて記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記位置に対応する前記動歯支持部の第１の位置情報及びそれと時間差を持って記憶された第２の位置情報の差分から、前記固定歯板及び前記動歯板の摩耗量を演算する演算部と、前記演算部で演算された前記固定歯板及び前記動歯板の摩耗量と、前記記憶部に記憶された前記第１の位置情報及び第２の位置情報の各取得時間とに基づき、前記固定歯板及び前記動歯板の交換時期を予測する予測部と、前記予測部で予測された前記固定歯板及び前記動歯板の交換時期を通知する通知装置と
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、固定歯及び動歯の交換時期を予測できる破砕機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る破砕機の全体構造を表す側面図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の全体構造を表す平面図である。 ジョークラッシャの内部構造を表す側断面図である。 ジョークラッシャの内部構造を表す側断面図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の油圧駆動装置のうちシリンダの駆動に関する部分の概要を抽出して表す油圧回路図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機が備える制御装置のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機を用いたネットワークシステムの概念図である。 本発明の一実施形態に係る破砕機の歯先隙間を調整する手順を示したフローチャートである。

（構成）
１．破砕機
図１は本実施形態に係る破砕機の全体構造を表す側面図、図２はその平面図である。以下の説明において、図１中の右左を破砕機の前後とする。

図１及び図２に示す破砕機は、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等の建設現場で発生する大小様々な建設廃材、産業廃棄物、又は岩石採掘現場や切羽で採掘される岩石・自然石等を破砕対象とし、これらを被破砕物として受け入れて破砕するものである。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る破砕機１００は、走行体１、及び走行体１に搭載された破砕機能構成部２を備えている。本実施形態では、走行体１によって自力走行可能な自走式の破砕機の場合を例に挙げて説明するが、牽引走行可能な牽引式の破砕機や定置式の破砕機にも本発明は適用可能である。

図１に示すように、走行体１は、左右の走行装置３、及び走行装置３の上部に破砕機１００の前後方向に延在して設けられた本体フレーム４を備えている。走行装置３は、破砕機１００を自力走行させるためのものである。走行装置３は、トラックフレーム５、従動輪６、駆動輪７、履帯８及び走行用駆動装置９を備えている。トラックフレーム５は、破砕機１００の前後方向に延在している。トラックフレーム５の左右両側における前後の端部に従動輪６及び駆動輪７が設けられている。履帯８は、従動輪６及び駆動輪７に掛け回されている。走行用駆動装置９は、出力軸が駆動輪７に連結している。

２．破砕機能構成部
破砕機能構成部２は、ホッパ１０、振動フィーダ２０、ジョークラッシャ３０、コンベヤ４０及び動力装置（パワーユニット）５０を備えている。

ホッパ１０は、上方に向かって拡開した枠状の部材であり、破砕対象（被破砕物）を受け入れるものである。ホッパ１０は、本体フレーム４の後方部分の上部に設けられた支持部材１１に支持ポスト１２，１３を介して固定されている。図２に示すように、ホッパ１０は、振動フィーダ２０の上部の左右両側部及び後部を囲う一方で、振動フィーダ２０の前部、すなわちジョークラッシャ３０との対向部を開放している。

振動フィーダ２０は、ホッパ１０に受け入れられた被破砕物を粒度に応じて選別し、ジョークラッシャ３０に供給するものである。本実施形態では、振動フィーダ２０はグリズリフィーダである。図１に示すように、振動フィーダ２０は、ホッパ１０の下方でジョークラッシャ３０の後方に位置していて、その枠型の本体（フィーダ本体）２１がホッパ１０とは別個にスプリング２２を介して支持部材１１に支持されている。図２に示すように、フィーダ本体２１の内部には、投入される被破砕物を受け止めるためのパンデッキ２３が後側部分に、被破砕物を粒度選別する櫛歯状の篩部材（グリズリ）２４，２５が前側部分に設けられている。図１に示すように、フィーダ本体２１の下部には、フィーダ本体２１を振動させる加振機（フィーダ用駆動装置）２６が固定されている。篩部材２４，２５の下方には、篩部材２４，２５で篩い落とされた細粒分をコンベヤ４０上に導くシュート２９が設けられている。

ジョークラッシャ３０は、振動フィーダ２０から供給された被破砕物を破砕する破砕装置である。ジョークラッシャ３０は、ホッパ１０及び振動フィーダ２０の前方に位置し、本体フレーム４の前後方向の中央部に支持されている。ジョークラッシャ３０の詳細は、後述する。

コンベヤ４０は、ジョークラッシャ３０で破砕された破砕物等を機外に搬出するためのものである。コンベヤ４０は、本体フレーム４等に吊り下げられたコンベアフレーム４１、コンベアフレーム４１の両端に設けられた従動輪及び駆動輪（ともに不図示）、従動輪及び駆動輪に掛け回されたコンベアベルト４４（図２を参照）、及び駆動輪を回転駆動するコンベヤ用駆動装置（不図示）等を備えている。コンベヤ用駆動装置によって駆動輪が回転駆動されると、従動輪との間に掛け回されたコンベアベルト４４が循環駆動される。コンベヤ４０は、左右のトラックフレーム５の間でシュート２９及びジョークラッシャ３０の下方位置（履帯８の後端部付近）から前方に延び、動力装置５０の下方位置（履帯８の前端部付近）で屈曲して斜めに立ち上がり、その傾斜角度を保ったまま動力装置５０の前端下部付近を通って機体の全高付近まで延在している。

コンベヤ４０の上方には、排出する破砕物中の鉄筋等の磁性異物を除去する磁選機４５が設けられている。磁選機４５は、動力装置５０の前部に設けられたアーム部材４６から吊り下げられており、駆動輪及び従動輪（ともに不図示）と、駆動輪及び従動輪に巻き回されてコンベヤ４０の延在方向と直交する方向（左右方向）に循環駆動する磁選機ベルト４９と、駆動輪及び従動輪の間の磁選機ベルト４９に覆われた空間に設けられた磁力発生手段（不図示）とを備えている。

動力装置５０は、機体各所に搭載した作動装置の動力源等を内蔵するものである。動力装置５０は、本体フレーム４の前側部分の上部に支持されており、ジョークラッシャ３０よりも前方側に位置している。動力装置５０内には、破砕機１００の動力源となるエンジン、ジョークラッシャ３０の駆動に関する油圧回路システム（後述する）等が備えられている。

３．ジョークラッシャ
図３及び図４はジョークラッシャ３０の内部構造を表す側断面図で、図３は固定歯と動歯が閉じた状態、図４は固定歯と動歯が開いた状態をそれぞれ表している。

図３及び図４に示すように、ジョークラッシャ３０は、破砕装置フレーム（クラッシャフレーム）３１と、固定歯３２と、動歯３３と、トグルプレート３４とを備えている。

破砕装置フレーム３１は、本体フレーム４（図１を参照）に固定されたフレーム部材である。固定歯３２は、破砕装置フレーム３１に固定された固定歯支持部３５と、固定歯支持部３５の前面（動歯３３側）に取り付けられた固定歯板３２ａとを備えている。動歯３３は、フライホイール（図示せず）の偏心軸３６を介して破砕装置フレーム３１に揺動自在に取り付けられ、固定歯支持部３５に対向して配置された動歯支持部（スイングジョー）３７と、動歯支持部３７の固定歯３２との対向面に取り付けられた動歯板３３ａとを備えている。ジョークラッシャ３０では、フライホイールにジョークラッシャ用駆動装置（不図示）の回転動力が伝達されると、フライホイールの回転運動が動歯３３の揺動運動に変換され、これにより固定歯３２に対して概略前後方向に動歯３３が揺動する。本実施形態では、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａは、固定歯支持部３５及び動歯支持部３７に対する嵌め合い構造が中心点について点対称になっていて、固定歯支持部３５及び動歯支持部３７に対して上下反転させて取り付けられるように形成されている。トグルプレート３４は、動歯３３の下部側を支持するプレート部材である。

固定歯３２と動歯３３は、固定歯板３２ａと動歯板３３ａが向かい合うように対向配置され、固定歯板３２ａと動歯板３３ａの間には左右方向から見て下方に向かって縮径するＶ字状の破砕室３８が形成されている。この破砕室３８に供給された被破砕物は、動歯３３の揺動運動により固定歯３２及び動歯３３によって噛み砕かれるようにして破砕される。ジョークラッシャ３０から排出される破砕物の粒度は、破砕室３８の排出間口、つまり固定歯板３２ａと動歯板３３ａの間の最小間隙（歯先隙間）により規定される。なお、図３及び図４では図示していないが、クラッシャフレーム３１にはチークプレートが交換可能に取り付けられており、このチークプレートが破砕室３８の左右の側壁を構成している。

動歯３３の破砕室３８と反対側（図３，４中の右側）の空間には、例えば、破砕室３８で異物の噛み込み等が起こり過負荷が生じた場合に、トグルプレート３４等の部材を過大な荷重から保護する過負荷保護装置７０が設置されている。過負荷保護装置７０は、動歯支持部３７に作用する破砕反力が設定範囲を超えた場合、図３の作業状態から図４のように縮退し過大な破砕反力を逃がすシリンダ７１を備えている。

シリンダ７１は、動歯３３における破砕室３８の出口側である下側部分を背面から支えるジャッキであり、クラッシャフレーム３１に固定されている。シリンダ７１のロッド７２の先端部と動歯支持部３７の前面下部とには、それぞれトグルシート７３，７４が設けられている。トグルシート７３，７４には、それらの間に介設されたトグルプレート３４の両端が当接しており、油圧シリンダ７５（図４を参照、図３では図示省略）によって動歯支持部３７の下端部がシリンダ７１側に付勢されることでトグルプレート３４がトグルシート７３，７４間に挟み込まれて保持される。油圧シリンダ７５の両端は、シリンダ７１の下部と動歯支持部３７の前面下端部近傍部分に回動可能に連結されている。なお、本実施形態では、油圧シリンダ７５によって動歯支持部３７をシリンダ７１側に付勢する構成を採ったが、例えば、油圧シリンダ７５に代えてスプリングによって動歯支持部３７をシリンダ７１側に付勢する構成としても良い。

４．油圧回路システム
図５は、本実施形態に係る破砕機の油圧駆動装置のうちシリンダ７１の駆動に関する部分の概要を抽出して表す油圧回路図である。

図５に示すように、本実施形態に係る油圧駆動装置は、エンジン（不図示）により駆動される油圧ポンプ６３と、油圧ポンプ６３からシリンダ７１への圧油の流れを制御する制御弁６４とを備えている。

制御弁６４は、両端のばねの付勢力によって通常はニュートラルポジション６４Ｃにあり、油圧ポンプ６３とシリンダ７１との間の油路を遮断している。制御弁６４は、制御装置８０（後述する）からの指令信号をソレノイド駆動部６４ａ又は６４ｂに受けるとポジション６４Ａ又は６４Ｂに切り換わり、油圧ポンプ６３からシリンダ７１への圧油の供給方向を切り換え、シリンダ７１を伸縮させるようになっている。例えば、オペレータが破砕機１００の機体に設けられた図示しない操作盤（又は、有線又は無線のリモコン）の操作スイッチを「閉位置」に入れると、制御弁６４のソレノイド駆動部６４ａが励磁され、制御弁６４がポジション６４Ａに切り換わる。制御弁６４がポジション６４Ａに切り換わると、油圧ポンプ６３とシリンダ７１のボトム側油室７１ａとが連通し、油圧ポンプ６３から吐出された圧油によってシリンダ７１のボトム側油室７１ａが加圧されて、ロッド７２が押し出されシリンダ７１が伸びる。シリンダ７１が伸びると、トグルプレート３４により動歯支持部３７が固定歯支持部３５側に押し込まれる。このとき、油圧シリンダ７５は、トグルプレート３４をトグルシート７３，７４間に保持する程度の付勢を維持しつつ、シリンダ７１に追従して伸長する。反対に、操作盤の操作スイッチを「開位置」に入れると、制御弁６４のソレノイド駆動部６４ｂが励磁され、制御弁６４がポジション６４Ｂに切り換わる。制御弁６４がポジション６４Ｂに切り換わると、油圧ポンプ６３とシリンダ７１のロッド側油室７１ｂとが連通し、油圧ポンプ６３から吐出された圧油によってシリンダ７１のロッド側油室７１ｂが加圧されて、ロッド７２が引き込まれシリンダ７１が縮む。シリンダ７１が縮むと、動歯支持部３７はトグルプレート３４を押しながら自重によりシリンダ７１側に開く。このとき、油圧シリンダ７５もトグルプレート３４をトグルシート７３，７４間に保持する程度の付勢を維持しつつシリンダ７１とともに縮んでいく。

シリンダ７１のボトム側油室７１ａに接続する圧油の供給管路６５には、この供給管路６５内の圧油の圧力を検出する圧力検出器６６が設けられている。圧力検出器６６の検出信号は、制御装置８０に出力される。なお、本実施形態では、圧力検出器６６で供給管路６５の圧力を検出する構成としたが、例えば、シリンダ７１のボトム側油室７１ａの圧力を検出する構成としても良い。

特に図示していないが、供給管路６５には、リリーフ弁が設けられている。リリーフ弁は、供給管路６５の圧力の最大値をばねの付勢力によって規定し、被破砕物から動歯３３に作用する破砕反力を受けて上昇する供給管路６５の圧力が規定した最大圧力を超えた場合に供給管路６５を作動油タンクに連通させてシリンダ７１を縮める役割を果たしており、シリンダ７１とともに前述した過負荷保護装置７０を構成している。

シリンダ７１のロッド７２には、ロッド７２のストローク量（又はストローク位置）を検出するストロークセンサ（検出器）７６が設けられている。ストロークセンサ７６の検出信号は、制御装置８０に出力される。

５．制御装置
図６は、本実施形態に係る破砕機が備える制御装置のブロック図である。図６に示すように、制御装置８０は、デジタル入力部８１、アナログ入力部８２、取得部８３、記憶部８４、演算部８５、予測部８６、通知部８７、判定部８８、送信部８９、指令部９０及びデジタル出力部９１を備えている。

デジタル入力部８１は、操作盤からの操作信号等を入力するものである。本実施形態では、操作信号には、ゼロ点補正の実行に関する信号、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの反転に関する信号等が含まれる。ゼロ点補正は、固定歯板３２ａと動歯板３３ａの歯先隙間を調整するための動作を言い、動歯支持部３７を固定歯支持部３５に接近させて、固定歯板３２ａと動歯板３３ａが接触したときの固定歯支持部３５に対する動歯支持部３７の位置（ゼロ点）を歯先隙間の調整のための基準値として更新する手順である。ゼロ点補正の実行の要否は、破砕物の粒度に基づき決定されるが、例えば、所定の期間が経過する毎に実行するようにしても良い。

アナログ入力部（Ａ／Ｄ変換器）８２は、圧力検出器６６の検出信号、ストロークセンサ７６の検出信号等を入力し、デジタル信号に変換するものである。

取得部８３は、固定歯板３２ａに動歯板３３ａを接触させたときの固定歯支持部３５に対する動歯支持部３７の位置情報を取得するものである。本実施形態では、取得部８３は、アナログ入力部８２に入力された圧力検出器６６の検出信号及びストロークセンサ７６の検出信号を入力し、圧力検出器６６で検出された圧力値Ｐが設定値Ｐｓを超えたときに動歯板３３ａが固定歯板３２ａに接触したと判断して、そのときのストロークセンサ７６で検出されたストローク量を固定歯支持部３５に対する動歯支持部３７の位置情報として取得する。

記憶部８４は、取得部８３で取得された動歯支持部３７の位置情報と取得時間（取得部８３で取得した日時）とを関連付けて記憶している。また、記憶部８４は、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を演算するための演算式を固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの反転パターン（後述する）に関連付けて複数記憶している。更に、記憶部８４は、デジタル入力部８１に入力された固定歯板３２ａ又は動歯板３３ａの反転に関する信号（反転信号）を入力し、記憶している。本実施形態では、固定歯板３２ａ又は動歯板３３ａを反転させる毎にオペレータが操作盤の反転スイッチを「反転位置」に入れることで、デジタル入力部８１を介して記憶部８４に反転信号が出力される。

判定部８８は、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａがそれぞれ反転前であるか反転後であるかの情報、つまり記憶部８４に記憶された反転信号に基づき、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの反転パターンを判定するものである。本実施形態では、判定部８８は、記憶部８４に記憶された反転信号を読み込み、反転フラグ（固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａを既に一度反転させて使用しているか否かを判断するためのフラグ）を設定する。具体的に、判定部８８は、固定歯板３２ａが反転して使用されていると判定したときは反転フラグを「０」に設定し、固定歯板３２ａが未反転で使用されていると判定したときは反転フラグを「１」に設定する。つまり、反転フラグが「０」に設定されるケースには、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａが未反転の場合、固定歯板３２ａが未反転かつ動歯板３３ａが反転している場合が含まれる。反転フラグが「１」に設定されるケースには、固定歯板３２ａが未反転かつ動歯板３３ａが反転している場合、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａが反転している場合が含まれる。そして、判定部８８は、予め格納された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの反転パターンのテーブルに基づき、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの反転パターンを判定する。本実施形態では、反転パターンとして、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａが反転している第１の反転パターン、固定歯板３２ａが反転しておらずかつ動歯板３３ａが反転している第２の反転パターン、固定歯板３２ａが反転しておりかつ動歯板３３ａが反転していない第３の反転パターン、並びに固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａが反転していない第４の反転パターンがある。

また、判定部８８は、記憶部８４に記憶されている動歯支持部３７の位置情報の数に基づき、歯先隙間の調整動作が何回目であるのかを判定する。

演算部８５は、記憶部８４に記憶された取得部８３で取得された位置に対応する動歯支持部３７の位置情報（第１の位置情報）及び第１の位置情報と時間差を持って記憶された第１の位置情報と異なる位置情報（第２の位置情報）を記憶部８４から読み込み、第１の位置情報と第２の位置情報との差分から固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を演算するものである。本実施形態では、演算部８５は、判定部８８により判定された第１−４の反転パターンに応じて記憶部８４から選択した演算式に基づき、固定歯板３２ａの摩耗量及び動歯板３３ａの摩耗量を演算する。

予測部８６は、演算部８５で演算された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量と、記憶部８４に記憶された第１の位置情報及び第２の位置情報の各取得時間とに基づき、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を予測するものである。本実施形態では、予測部８６は、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期の年月日を予測する。また、予測部８６は、判定部８８で判定された第１−４の反転パターンを入力し、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換方法（固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａを反転させる必要があるのか、替えの固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａと取り換える必要があるのか）を予測する。

通知部８７は、予測部８６で予測された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法に関する情報を入力し、通知装置９２に出力するものである。通知装置９２は、例えば、操作盤やリモコンに設けられており、通知部８７に電気的に接続している。通知装置９２は、予測部８６で予測された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法を通知する機能を有している。通知装置９２としては、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法を表示する表示装置、印刷する印刷装置、又は音声で通知する音声装置等がある。

送信部８９は、予測部８６で予測された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法に関する情報を入力し、外部の通信装置１０１（後述する）に送信するものである。

指令部９０は、デジタル入力部８１からの操作信号（例えば、ゼロ点補正の実行に関する信号）を入力し、制御弁６４のソレノイド駆動部６４ａ又は６４ｂを駆動するための信号（指令信号）をデジタル出力部９１に出力するものである。

デジタル出力部（Ｄ／Ａ変換器）９１は、指令部９０からの指令信号等を入力してアナログ信号に変換し、指令値として制御弁６４のソレノイド駆動部６４ａ又は６４ｂ等に出力するものである。

図７は、本実施形態に係る破砕機を用いたネットワークシステムの概念図である。図７に示すように、本実施形態に係る破砕機１００は、先に触れた外部の通信装置（本実施形態では、通信衛星）１０１を介して情報センタ１０２の端末１０３に通信可能に構成されており、破砕機１００に関する情報（例えば、予測部８６で予測された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法に関する情報）を情報センタ１０２の端末１０３に送信することができる。情報センタ１０２の端末１０３は、例えば、顧客施設１０４の端末１０５に通信可能に構成されており、通信装置１０１を介して情報センタ１０２に送信された破砕機１００に関する情報を顧客施設１０４の端末１０５に送信することができる。情報センタ１０２の端末１０３への通信は、ネット等で代用することができる。また、情報センタ１０２の端末１０３と顧客施設１０４の端末１０５との通信は、インターネット等で代用することができる。

（動作）
図８は、本実施形態に係る破砕機の歯先隙間を調整する手順を示したフローチャートである。図８に示すように、本実施形態では、破砕機１００の歯先隙間を調整する手順と併せて固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法を予測する手順を実行している。なお、以下の説明では、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗限界値（設定値）を同一とし、固定歯板３２ａの摩耗速度を動歯板３３ａの２倍（つまり、固定歯板３２ａの摩耗量は動歯板３３ａの２倍）であるものとして説明する。

制御装置８０は、デジタル入力部８１がゼロ点補正の実行に関する信号を入力したか否かを判断する（ステップＳ１）。デジタル入力部８１がゼロ点補正の実行に関する信号を入力したと判断した場合（Ｙｅｓ）、制御装置８０は、制御弁６４に指令信号を出力し制御弁６４をポジション６４Ａに切り換えて、シリンダ７１を伸ばす（ステップＳ２）。反対に、デジタル入力部８１がゼロ点補正の実行に関する信号を入力していないと判断した場合（Ｎｏ）、制御装置８０は、デジタル入力部８１がゼロ点補正の実行に関する信号を入力するまでステップＳ１を繰り返す。

続いて、取得部８３は、圧力検出器６６で検出された圧力値Ｐが設定値Ｐｓを超えたか否かを判断する（ステップＳ３）。取得部８３が圧力値Ｐが設定値Ｐｓを超えていると判断した場合（Ｙｅｓ）、制御装置８０は、動歯板３３ａが固定歯板３２ａに接触したと判断し、制御弁６４に指令信号を出力し制御弁６４をニュートラルポジション６４Ｃに切り換えて、シリンダ７１を停止させる（ステップＳ４）。反対に、取得部８３が圧力値Ｐが設定値Ｐｓを超えていないと判断した場合（Ｎｏ）、制御装置８０は、動歯板３３ａが固定歯板３２ａに接触していないと判断してステップＳ２に手順を戻し、取得部８３が圧力値Ｐが設定値Ｐｓを超えていると判断するまでステップＳ２，Ｓ３を繰り返す。

ステップＳ４において、シリンダ７１が停止した後、取得部８３は、ストロークセンサ７６で検出されたストローク量を取得し、取得時間と関連付けて記憶部８４に出力して記憶させる（ステップＳ５）。

続いて、判定部８８は、記憶部８４に記憶された反転信号を入力し、反転フラグが「０」に設定されているか否かを判定する（ステップＳ６）。判定部８８が反転フラグが「０」に設定されていると判定した場合（Ｙｅｓ）、制御装置８０は、ステップＳ６からステップＳ７に手順を移す。反対に、判定部８８が反転フラグが「０」に設定されていない（反転フラグが「１」に設定されている）と判定した場合（Ｎｏ）、制御装置８０は、ステップＳ６からステップＳ１８に手順を移す。判定部８８は、反転フラグが「０」に設定されているか否かを判定する際、予め格納された反転パターンのテーブルに基づき固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの反転パターンについても判定し記憶部８４に記憶させる。

ステップＳ６において、反転フラグが「０」に設定されていると判定した場合、判定部８８は、歯先隙間の調整作業が１回目であるか否かを判定する（ステップＳ７）。判定部８８が歯先隙間の調整作業が１回目であると判定した場合（Ｙｅｓ）、制御装置８０は、ステップＳ７からステップＳ８に手順を移す。反対に、判定部８８が歯先隙間の調整作業が１回目でない（２回目以上）と判定した場合（Ｎｏ）、制御装置８０は、ステップＳ７からステップＳ１４に手順を移す。

ステップＳ７において、判定部８８が歯先隙間の調整作業が１回目であると判定した場合、制御装置８０は、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を０とし（ステップＳ８）、記憶部８４に記憶する。また、制御装置８０は、通知装置９２を介して「固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法を予測するための情報が不足している」旨を通知する（ステップＳ９）。

続いて、制御装置８０は、記憶部８４に記憶された所望の歯先隙間（設定値）をセットする（ステップＳ１０）。そして、制御装置８０は、制御弁６４に指令信号を出力し制御弁６４をポジション６４Ｂに切り換えて、シリンダ７１を縮める（ステップＳ１１）。

続いて、制御装置８０は、歯先隙間が所望値に達したか否かを判断する（ステップＳ１２）。本実施形態において、「所望値」とは被破砕物を既定の粒度とするために設定される歯先隙間の前後方向の距離（長さ）を言う。歯先隙間が所望値に達したか否かの判断は、例えば、ストロークセンサ７６の検出信号に基づき行うことができる。歯先隙間が所望値に達したと判断した場合（Ｙｅｓ）、制御装置８０は、制御弁６４に指令信号を出力し制御弁６４をニュートラルポジション６４Ｃに切り換えて、シリンダ７１を停止させ（ステップＳ１３）、歯先隙間の調整作業を終了する。反対に、歯先隙間が所望値に達していないと判断した場合（Ｎｏ）、制御装置８０は、ステップＳ１１に手順を戻し、歯先隙間が所望値に達するまでステップＳ１１，Ｓ１２を繰り返す。

ステップＳ７において、判定部８８が歯先隙間の調整作業が１回目でない（２回目以上）と判断した場合、演算部８５は、記憶部８４に記憶された第１の位置情報（例えば、前回の検出値）及び第２の位置情報（例えば、今回の検出値）の差分から、第１の位置情報を取得したときから第２の位置情報を取得したときまでの固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を演算する（ステップＳ１４）。そして、演算部８５は、判定部８８で判定された第１−４の反転パターンに応じて記憶部８４から選択した演算式に基づき、固定歯板３２ａの摩耗量及び動歯板３３ａの摩耗量を演算する（ステップＳ１５）。具体的に、演算部８５は、式（１），（２）に基づき、固定歯板３２ａの摩耗量Ａｆ及び動歯板３３ａの摩耗量Ａｍを演算する。

Ａｆ＝Ａ×２／３・・・式（１）
Ａｍ＝Ａ×１／３・・・式（２）
但し、Ａは合計摩耗量、つまりステップＳ１４で演算された固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量である。

ステップＳ１５において、演算部８５が固定歯板３２ａの摩耗量Ａｆ及び動歯板３３ａの摩耗量Ａｍを演算した後、予測部８６は、固定歯板３２ａの摩耗量Ａｆ及び動歯板３３ａの摩耗量Ａｍ、記憶部８４に記憶された第１の位置情報及び第２の位置情報の各取得時間に基づき、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法を予測する（ステップＳ１６）。具体的に、予測部８６は、第２の位置情報の取得時間までの固定歯板３２ａの摩耗量の積算値と摩耗限界値との差分と、固定歯板３２ａの摩耗量Ａｆとから固定歯板３２ａの交換時期を予測する。同様に、予測部８６は、第２の位置情報の取得時間までの動歯板３３ａの摩耗量の積算値と摩耗限界値との差分と、動歯板３３ａの摩耗量Ａｍとから動歯板３３ａの交換時期を予測する。

また、予測部８６は、判定部８８で判定された第１−４の反転パターンを入力し、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換方法を予測する。具体的に、予測部８６は、判定部８８で判定された反転パターンが第１の反転パターンの場合、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａを取り換える必要があると予測し、第３の反転パターンの場合、固定歯板３２ａを取り換えて、動歯板３３ａを反転させる必要があると予測する。

続いて、制御装置８０は、予測した固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び交換方法を通知する（ステップＳ１７）。そして、制御装置８０は、ステップＳ１０に手順を移す。

ステップＳ６において、反転フラグが「０」に設定されていないと判定した場合、判定部８８は、歯先隙間の調整作業が１回目であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。歯先隙間の調整作業が１回目であると判定した場合（Ｙｅｓ）、制御装置８０は、ステップＳ１８からステップＳ１９に手順を移す。反対に、歯先隙間の調整作業が１回目でないと判定した場合（Ｎｏ）、制御装置８０は、ステップＳ１８からステップＳ２１に手順を移す。

ステップＳ１８において、歯先隙間の調整作業が１回目であると判定した場合、制御装置８０は、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を０とし（ステップＳ１９）、記憶部８４に記憶する。また、制御装置８０は、通知装置９２を介して「固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法を予測するための情報が不足している」旨を通知する（ステップＳ２０）。そして、制御装置８０は、ステップＳ１０に手順を移す。

ステップＳ１８において、判定部８８が歯先隙間の調整作業が１回目でないと判断した場合、演算部８５は、ステップＳ１４と同様の方法で、第１の位置情報を取得したときから第２の位置情報を取得したときまでの固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を演算する（ステップＳ２１）。そして、演算部８５は、判定部８８で判定された第１−４の反転パターンに応じて記憶部８４から選択した演算式に基づき、固定歯板３２ａの摩耗量及び動歯板３３ａの摩耗量を演算する（ステップＳ２２）。具体的に、演算部８５は、デジタル入力部８１にゼロ点補正の実行に関する信号が入力された時の動歯板３３ａの摩耗量Ａｍ’を式（３）に基づき演算する。

Ａｍ’＝Ａ×１／３・・・（３）
そして、演算部８５は、式（３）及び式（４），（５）に基づき、固定歯板３２ａの摩耗量Ａｆ及び動歯板３３ａの摩耗量Ａｍを演算する。

Ａｆ＝（Ａ−Ａｍ’）×２／３・・・式（４）
Ａｍ＝（Ａ−Ａｍ’）×１／３・・・式（５）
ステップＳ２２において、演算部８５が固定歯板３２ａの摩耗量Ａｆ及び動歯板３３ａの摩耗量Ａｍを演算した後、予測部８６は、固定歯板３２ａの摩耗量Ａｆ及び動歯板３ａの摩耗量Ａｍ、記憶部８４に記憶された第１の位置情報及び第２の位置情報の各取得時間に基づき、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を予測する（ステップＳ２３）。固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を予測する方法は、ステップＳ１６で説明した方法と同様である。また、予測部８６は、判定部８８で判定された反転パターンが第２の反転パターンの場合、固定歯板３２ａを反転させ、動歯板３３ａを取り換える必要があると予測し、第４の反転パターンの場合、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａを反転させる必要があると予測する。

続いて、制御装置８０は、予測した固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期及び方法を通知する（ステップＳ２４）。そして、制御装置８０は、ステップＳ１０に手順を移す。

（効果）
（１）本実施形態に係る破砕機１００によれば、固定歯板３２ａに動歯板３３ａを接触させたときの固定歯支持部３５に対する動歯支持部３７の位置情報から固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量を演算し、演算した固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの摩耗量と動歯支持部３７の位置情報を取得した時間とに基づき、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を予測することができる。そのため、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期に備えて適時に替えの固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａを準備しておくことができる。これにより、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期に替えの固定歯板及び動歯板を調達することができず破砕機１００を停止させざるを得ないような事態が生じることを抑制することができ、作業効率を向上させることができる。

（２）本実施形態に係る破砕機１００では、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を通知装置９２を介して通知する。そのため、作業現場のオペレータが、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を容易に知ることができる。

（３）本実施形態では、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの反転パターンを第１−４の反転パターンに分類し、摩耗量を演算している。そのため、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期の予測と併せて、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換方法、つまり固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａを反転させる必要があるのか取り換える必要があるのかを予測することができる。これにより、固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの使用態様（既に反転させて使用しているのか等）に応じて替えの固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａを準備しておくことができる。

（４）本実施形態に係る破砕機１００では、予測した固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期に関する情報を外部の通信装置１０１に送信し、顧客施設１０４に情報を送信することができる。従って、ネットワークにより固定歯板３２ａ及び動歯板３３ａの交換時期を取得することができ、管理の利便性を向上させることができる。

（その他）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態の構成の一部を削除及び置換することも可能である。

上述した実施形態では、ストロークセンサ７６でロッド７２のストローク量を検出する構成を例示した。しかしながら、本発明の本質的効果は、固定歯及び動歯の交換時期を予測できる破砕機を提供することであり、この本質的効果を得る限りにおいては、必ずしもこの構成に限定されない。例えば、固定歯支持部３５及び動歯支持部３７に光学センサを設け、固定歯支持部３５に対する動歯支持部３７のストローク量を検出する構成としても良い。また、動歯支持部３７に角度センサを取り付け、動歯支持部３７の傾斜角度を測定することにより、固定歯支持部３５に対する動歯支持部３７のストローク量を検出する構成としても良い。

３１：破砕装置フレーム、３５：固定歯支持部、３２ａ：固定歯板、３７：動歯支持部、３３ａ：動歯板、１００：破砕機、８３：取得部、８４：記憶部、８５：演算部、８６：予測部、９２：通知装置、７１：シリンダ、７６：ストロークセンサ（検出器）、８８：判定部、１０１：通信装置

Claims (4)

1. 破砕装置フレームと、前記破砕装置フレームに固定された固定歯支持部と、前記固定歯支持部に取り付けられた固定歯板と、前記固定歯支持部に対向して配置された動歯支持部と、前記動歯支持部に取り付けられた動歯板とを備えた破砕機において、
   前記固定歯板に前記動歯板を接触させたときの前記固定歯支持部に対する前記動歯支持部の位置情報を取得する取得部と、
   前記取得部で取得された前記動歯支持部の位置を取得時間と関連付けて記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記位置に対応する前記動歯支持部の第１の位置情報及びそれと時間差を持って記憶された第２の位置情報の差分から、前記固定歯板及び前記動歯板の摩耗量を演算する演算部と、
   前記演算部で演算された前記固定歯板及び前記動歯板の摩耗量と、前記記憶部に記憶された前記第１の位置情報及び第２の位置情報の各取得時間とに基づき、前記固定歯板及び前記動歯板の交換時期を予測する予測部と、
   前記予測部で予測された前記固定歯板及び前記動歯板の交換時期を通知する通知装置と
   を備えることを特徴とする破砕機。
2. 請求項１に記載の破砕機において、
   前記動歯支持部に連結し、前記固定歯支持部に対して前記動歯支持部を進退させるシリンダと、
   前記シリンダの伸び量を検出する検出器と
   を備え、
   前記取得部は、前記検出器で検出された前記伸び量に基づき、前記動歯支持部の位置を取得することを特徴とする破砕機。
3. 請求項１に記載の破砕機において、
   前記固定歯板及び前記動歯板は、前記固定歯支持部及び前記動歯支持部に上下反転させて取り付けられるように形成されており、
   前記固定歯板及び前記動歯板がそれぞれ反転前であるか反転後であるかの情報に基づき、前記固定歯板及び前記動歯板の反転パターンとして、前記固定歯板及び前記動歯板が反転している第１の反転パターン、前記固定歯板が反転しておらずかつ前記動歯板が反転している第２の反転パターン、前記固定歯板が反転しておりかつ前記動歯板が反転していない第３の反転パターン、並びに前記固定歯板及び前記動歯板が反転していない第４の反転パターンのいずれであるかを判定する判定部を備え、
   前記記憶部は、前記第１から第４の反転パターンに対応する演算式を記憶しており、
   前記演算部は、前記判定部により判定された反転パターンに応じて前記記憶部から選択した演算式に基づき前記固定歯板及び前記動歯板の摩耗量を演算することを特徴とする破砕機。
4. 請求項１に記載の破砕機において、
   前記予測部で予測された前記固定歯板及び前記動歯板の交換時期に関する情報を外部の通信装置に送信する送信部を備えることを特徴とする破砕機。

Images