JP6704716B2 - 切断処理装置及び切断処理装置の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、スクラップなどの被切断材を切断する切断処理装置に関する。

従来の切断処理装置は、油圧ポンプの駆動に三相誘導モータを用いている（例えば特許文献１）。
特許文献１では、地域により電源周波数が異なることにより、地域によって三相誘導電動機の回転数が変化し、油圧ポンプからの作動油の吐出量が変化し、油圧シリンダや油圧モータの動作速度が変化し、作業性能が低下することを課題とし、可変容量型ポンプを駆動する誘導電動機の電源周波数を検出して、この検出した電源周波数に対応した信号を用いて吐出流量を制御することで負荷の最大動作速度を一定としている。
なお、特許文献２及び特許文献３には、油圧ポンプをサーボモータで駆動することが開示されている。
特許文献２では、油圧ポンプに双方向油圧ポンプを用い、サーボモータによって回転速度制御とトルク制御を自在にしている。
特許文献３では、油圧ポンプに可変容量ポンプを用い、ダイカストマシンでの射出速度はサーボモータの回転速度制御によるポンプ吐出量により、射出圧力は回転トルクの制御によるポンプ吐出圧により制御を行っている。

特開２００６−２４２１３６号公報 特開２００４−１７４５０２号公報 特開２００７−３０７５８９号公報

従来の切断処理装置では、三相誘導モータの運転と停止とを、電磁開閉器による機械的接点切替で行うため、運転と停止との切替頻度が高くなると接点が焼き付いてしまうという問題がある。
従って、従来の切断処理装置では、油圧ポンプの駆動は継続し、アンロード弁を開閉することで油圧を発生させてアクチュエータを動作させている。
しかし、油圧ポンプの駆動を継続することは、無駄に電力を消費するとともに、騒音や振動など環境面でも問題がある。
ところで、特許文献２では、サーボモータによって油圧ポンプの回転速度制御とトルク制御とを行うもので、サーボモータを所定回転数で用いるものではなく、またアクチュエータの停止時にサーボモータを停止するものではない。
また、特許文献３では、サーボモータによって油圧ポンプの回転速度制御を行うもので、サーボモータを所定回転数で用いるものではなく、またアクチュエータの停止時にサーボモータを停止するものではない。

そこで本発明は、切断用油圧シリンダに作動油を供給しない時間帯ではモータ停止を行えることで電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる切断処理装置を提供することを目的とする。
また本発明は、斜板式可変容量ピストンポンプの斜板の挙動を安定させることができ、回生エネルギーの発生による発熱を低下させることができる切断処理装置を提供することを目的とする。
また本発明は、工程の負荷に応じて駆動するモータ数を変更することで、電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる切断処理装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の切断処理装置は、スクラップなどの被切断材を切断する切断刃と、前記切断刃を移動させる切断用油圧シリンダと、前記切断用油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、前記油圧回路に前記作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動するモータと、前記モータを制御する制御部とを備えた切断処理装置であって、前記油圧ポンプとして斜板式可変容量ピストンポンプを、前記モータとしてサーボモータを用い、前記制御部では、前記切断刃の移動時には、前記サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて前記所定回転数で駆動し、前記切断刃の移動終了時には、前記サーボモータの前記回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止し、前記斜板式可変容量ピストンポンプとして、第１斜板式可変容量ピストンポンプと第２斜板式可変容量ピストンポンプとを有し、前記サーボモータとして、第１サーボモータと第２サーボモータとを有し、前記第１サーボモータで前記第１斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、前記第２サーボモータで前記第２斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、前記制御部では、前記切断刃の移動時には、前記第１サーボモータの始動指令のタイミングと前記第２サーボモータの始動指令のタイミングとを異ならせたことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の切断処理装置において、前記制御部では、前記第２サーボモータの前記始動指令のタイミングを、前記第１サーボモータが所定回転数に到達したタイミング以降とした前記制御部では、前記切断刃の移動時には、前記第１サーボモータの停止指令のタイミングと前記第２サーボモータの停止指令のタイミングとを同じとしたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の切断処理装置において、前記制御部では、前記切断刃の移動時には、前記第１サーボモータの停止指令のタイミングと前記第２サーボモータの停止指令のタイミングとを同じとしたことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の切断処理装置において、前記被切断材を押さえる押え部と、前記押え部を移動させる押え用油圧シリンダとを備え、前記油圧回路で前記押え用油圧シリンダに前記作動油を供給し、前記制御部では、前記押え部の移動時には、前記サーボモータの回転を、前記始動指令のタイミングから段階的に上昇させて前記所定回転数に到達させて前記所定回転数で駆動し、前記押え部の移動終了時には、前記サーボモータの前記回転を、前記停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止することを特徴とする。
請求項５記載の本発明の切断処理装置の運転方法は、スクラップなどの被切断材を切断刃の位置に搬送する送り部と、前記被切断材を押さえる押え部と、前記被切断材を切断する前記切断刃と、前記送り部を移動させる送り部用油圧シリンダと、前記押え部を移動させる押え用油圧シリンダと、前記切断刃を移動させる切断用油圧シリンダと、前記送り部用油圧シリンダ、前記押え用油圧シリンダ、及び前記切断用油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、前記油圧回路に前記作動油を吐出する油圧ポンプと、前記油圧ポンプを駆動するモータと、前記モータを制御する制御部とを備え、前記油圧ポンプとして斜板式可変容量ピストンポンプを、前記モータとしてサーボモータを用い、前記斜板式可変容量ピストンポンプとして、第１斜板式可変容量ピストンポンプと第２斜板式可変容量ピストンポンプと第３斜板式可変容量ピストンポンプとを有し、前記サーボモータとして、第１サーボモータと第２サーボモータと第３サーボモータとを有し、前記第１サーボモータで前記第１斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、前記第２サーボモータで前記第２斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、前記第３サーボモータで前記第３斜板式可変容量ピストンポンプを駆動する切断処理装置の運転方法であって、前記送り部を移動させて前記被切断材を前記切断刃の前記位置に搬送する送り前進工程と、前記送り前進工程の後に、前記押え部を移動させて前記被切断材を押さえる押え下降工程と、前記押え下降工程の後に、前記切断刃を移動させて前記被切断材を切断する切断下降工程と、前記切断下降工程の後に、前記押え部及び前記切断刃を上昇させる切断・押え上昇工程と、前記切断・押え上昇工程の後に、前記送り部を後退させる送り後退工程とを有し、前記押え下降工程、前記切断下降工程、及び前記切断・押え上昇工程では、前記第１サーボモータと前記第２サーボモータと前記第３サーボモータとを駆動し、前記送り後退工程では、前記第１サーボモータを駆動し、前記第２サーボモータと前記第３サーボモータとを停止し、前記サーボモータの駆動時には、前記サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて前記所定回転数で駆動し、前記サーボモータの駆動時には、前記サーボモータの前記回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止することを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載の切断処理装置の運転方法において、前記押え下降工程、前記切断下降工程、及び前記切断・押え上昇工程では、前記第１サーボモータの前記始動指令のタイミングと、前記第２サーボモータの前記始動指令のタイミングと、前記第３サーボモータの前記始動指令のタイミングとを異ならせたことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項５又は請求項６に記載の切断処理装置の運転方法において、前記切断下降工程の後であって前記切断・押え上昇工程前での前記サーボモータの停止期間に、前記サーボモータが停止状態にあることを報知することを特徴とする。

本発明の切断処理装置によれば、油圧ポンプとして斜板式可変容量ピストンポンプを用いることで、作動油の吐出量の調整を油圧の負荷によって行い、サーボモータを油圧ポンプの最高回転数又は最高回転数近傍での所定回転数で回転させて油圧ポンプの吐出能力を最大に発揮させることでポンプ数を削減できるため、モータ及びポンプの省スペース化を図れ、モータとしてサーボモータを用いることで、切断用油圧シリンダに作動油を供給しない時間帯ではモータ停止を行えるため、電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる。
また本発明の切断処理装置によれば、サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させることで、斜板式可変容量ピストンポンプの斜板の挙動を安定させることができる。
また本発明の切断処理装置によれば、サーボモータの回転を、所定回転数で駆動した後、停止指令のタイミングから段階的に低下させてモータ停止を行うことで、回生エネルギーの発生による発熱を低下させることができる。
また本発明の切断処理装置によれば、押え下降工程、切断下降工程、及び切断・押え上昇工程では、第１サーボモータと第２サーボモータと第３サーボモータとを駆動し、送り後退工程では、第１サーボモータを駆動し、第２サーボモータと第３サーボモータとを停止することで、工程の負荷に応じて駆動するモータ数を変更できるため、電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる。

本発明の一実施例による切断処理装置の構成図 同切断処理装置の動作説明図 同切断処理装置の動作を実現するためのブロック図 同切断処理装置の制御を示すフローチャート 同切断処理装置の制御を示すフローチャート 同切断処理装置の制御を示すフローチャート

本発明の第１の実施の形態による切断処理装置は、油圧ポンプとして斜板式可変容量ピストンポンプを、モータとしてサーボモータを用い、制御部では、切断刃の移動時には、サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて所定回転数で駆動し、切断刃の移動終了時には、サーボモータの回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止し、斜板式可変容量ピストンポンプとして、第１斜板式可変容量ピストンポンプと第２斜板式可変容量ピストンポンプとを有し、サーボモータとして、第１サーボモータと第２サーボモータとを有し、第１サーボモータで第１斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、第２サーボモータで第２斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、制御部では、切断刃の移動時には、第１サーボモータの始動指令のタイミングと第２サーボモータの始動指令のタイミングとを異ならせたものである。本実施の形態によれば、油圧ポンプとして斜板式可変容量ピストンポンプを用いることで作動油の吐出量の調整を油圧の負荷によって行い、サーボモータを油圧ポンプの最高回転数又は最高回転数近傍での所定回転数で回転させて油圧ポンプの吐出能力を最大に発揮させることでポンプ数を削減できるため、モータ及びポンプの省スペース化を図れ、モータとしてサーボモータを用いることで、切断用油圧シリンダに作動油を供給しない時間帯ではモータ停止を行えるため、電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる。また、本実施の形態によれば、サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させることで、斜板式可変容量ピストンポンプの斜板の挙動を安定させることができる。また、本実施の形態によれば、サーボモータの回転を、所定回転数で駆動した後、停止指令のタイミングから段階的に低下させてモータ停止を行うことで、回生エネルギーの発生による発熱を低下させることができる。また、第１サーボモータの始動指令のタイミングと第２サーボモータの始動指令のタイミングとを異ならせることで、モータ起動時の突入電流の発生タイミングをずらすことができる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による切断処理装置において、制御部では、第２サーボモータの始動指令のタイミングを、第１サーボモータが所定回転数に到達したタイミング以降としたものである。本実施の形態によれば、２つのモータの突入電流のタイミングが重なることがなく、大電流の発生を確実に防止できる。

本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による切断処理装置において、制御部では、切断刃の移動時には、第１サーボモータの停止指令のタイミングと第２サーボモータの停止指令のタイミングとを同じとしたものである。本実施の形態によれば、第１サーボモータの停止指令のタイミングと第２サーボモータの停止指令のタイミングとを同じとすることで、停止から再始動までの時間を、２台のモータを用いた場合にも１台のモータを用いた場合と同じ長さにでき、工程時間の遅延を生じない。

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態による切断処理装置において、被切断材を押さえる押え部と、押え部を移動させる押え用油圧シリンダとを備え、油圧回路で押え用油圧シリンダに作動油を供給し、制御部では、押え部の移動時には、サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて所定回転数で駆動し、押え部の移動終了時には、サーボモータの回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止するものである。本実施の形態によれば、切断刃の移動時だけでなく押え部の移動時にも、斜板式可変容量ピストンポンプの斜板の挙動を安定させた始動と、回生エネルギーの発生による発熱を低下させた停止を行える。

本発明の第５の実施の形態による切断処理装置の運転方法は、送り部を移動させて被切断材を切断刃の位置に搬送する送り前進工程と、送り前進工程の後に、押え部を移動させて被切断材を押さえる押え下降工程と、押え下降工程の後に、切断刃を移動させて被切断材を切断する切断下降工程と、切断下降工程の後に、押え部及び切断刃を上昇させる切断・押え上昇工程と、切断・押え上昇工程の後に、送り部を後退させる送り後退工程とを有し、押え下降工程、切断下降工程、及び切断・押え上昇工程では、第１サーボモータと第２サーボモータと第３サーボモータとを駆動し、送り後退工程では、第１サーボモータを駆動し、第２サーボモータと第３サーボモータとを停止し、サーボモータの駆動時には、サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて所定回転数で駆動し、サーボモータの駆動時には、サーボモータの回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止するものである。本実施の形態によれば、工程の負荷に応じて駆動するモータ数を変更できるため、電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる。また、本実施の形態によれば、サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させることで、斜板式可変容量ピストンポンプの斜板の挙動を安定させることができる。また、本実施の形態によれば、サーボモータの回転を、所定回転数で駆動した後、停止指令のタイミングから段階的に低下させてモータ停止を行うことで、回生エネルギーの発生による発熱を低下させることができる。

本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態による切断処理装置の運転方法において、押え下降工程、切断下降工程、及び切断・押え上昇工程では、第１サーボモータの始動指令のタイミングと、第２サーボモータの始動指令のタイミングと、第３サーボモータの始動指令のタイミングとを異ならせたものである。本実施の形態によれば、第１サーボモータの始動指令のタイミングと第２サーボモータの始動指令のタイミングと第３サーボモータの始動指令のタイミングとを異ならせることで、モータ起動時の突入電流の発生タイミングをずらすことができる。

本発明の第７の実施の形態は、第５又は第６の実施の形態による切断処理装置の運転方法において、切断下降工程の後であって切断・押え上昇工程前でのサーボモータの停止期間に、サーボモータが停止状態にあることを報知するものである。本実施の形態によれば、サーボモータの停止中は油圧ポンプも停止することで騒音及び振動が発生せず、作業工程中であることが分からないため、サーボモータが停止状態にあることを報知することで安全性を高めることができる。

以下本発明の一実施例による切断処理装置について説明する。
図１は本実施例による切断処理装置の構成図であり、図１（ａ）は同切断処理装置の正面図、図１（ｂ）は同切断処理装置の背面図、図１（ｃ）は同切断処理装置の上面図、図１（ｄ）は同切断処理装置の側面図である。
図１（ａ）に示すように、本実施例による切断処理装置は、スクラップなどの被切断材を切断する切断部１０と、被切断材を加圧して切断部１０に送る送り部２０と、切断部１０及び送り部２０を駆動する駆動部３０と、駆動部３０を制御する制御部４０とを備えている。
図１（ｂ）に示すように、切断部１０は、上下移動する切断刃１１と、切断刃１１を上下移動させる切断用油圧シリンダ１２とを備えている。
図１（ｃ）（ｄ）に示すように、送り部２０は、被切断材を収容する収容部２１と、収容部２１を上方から押圧する半蓋２２と、半蓋２２を移動させる半蓋用油圧シリンダ２３と、収容部２１を側方から押圧する横押し移動盤２４と、横押し移動盤２４を移動させる横押し用油圧シリンダ２５と、収容部２１内の被切断材を切断部１０の方向に移動する送り移動盤２６と、送り移動盤２６を移動させる送り用油圧シリンダ２７と、切断時に被切断材を押さえる押え盤２８と、押え盤２８を移動させる押え用油圧シリンダ２９とを備えている。

図２は同切断処理装置の動作説明図である。
図２（ａ）は被切断材の投入工程を示している。
半蓋２２は開とし、横押し移動盤２４、及び図示しない送り移動盤２６は収容部２１から後退させている。この状態で、切断処理装置の近傍に設置している重機等の荷役設備によって被切断材を上方より投入する。
図２（ｂ）は横押し移動盤２４を前進させた工程を示している。
半蓋２２を開状態、図示しない送り移動盤２６は後退させた状態で、横押し移動盤２４を、中間位置まで前進させる。ここで中間位置とは、図２（ｃ）の工程でオーバースイングさせる半蓋２２に干渉しない位置である。
図２（ｃ）は半蓋２２を閉めた工程を示している。
横押し移動盤２４は前進させた状態、図示しない送り移動盤２６は後退させた状態で、半蓋２２を閉じる。半蓋２２は、収容部２１内に位置するまでオーバースイングさせて被切断材を押圧する。
図２（ｄ）は半蓋２２を寸後退させた工程を示している。
横押し移動盤２４は前進させた状態、図示しない送り移動盤２６は後退させた状態で、半蓋２２を寸後退させる。横押し移動盤２４が収容部２１内に移動できる位置まで半蓋２２を後退させる。半蓋２２を寸後退させた寸後退位置が半蓋２２の閉状態である。
図２（ｅ）は横押し移動盤２４を前進させた工程を示している。
半蓋２２を閉状態、図示しない送り移動盤２６は後退させた状態で、横押し移動盤２４を前進させる。横押し移動盤２４は、収容部２１内に位置するまでオーバーストロークさせて被切断材を押圧する。
図２（ｆ）は横押し移動盤２４を寸後退させた工程を示している。
半蓋２２を閉状態、図示しない送り移動盤２６は後退させた状態で、横押し移動盤２４を寸後退させる。この寸後退の工程では、横押し移動盤２４は、送り移動盤２６が収容部２１内に移動できる位置まで後退させる。なお、この工程中に、重機等の荷役設備によって次回投入予定の被切断材を上方に仮置きする。
図２（ａ）から図２（ｆ）までの工程は手動運転で動作させ、以下の工程を自動運転で行うことが好ましい。

図２（ｇ）は押え盤２８及び切断刃１１を下降させる工程を示している。
半蓋２２を閉状態、送り移動盤２６は後退させた状態、横押し移動盤２４を寸後退させた状態で、押え盤２８及び切断刃１１を下降させる。
図２（ｈ）は送り移動盤２６を前進させる工程を示している。
半蓋２２を閉状態、横押し移動盤２４を寸後退させた状態、押え盤２８及び切断刃１１を下降させた状態で、送り移動盤２６を前進させる。
図２（ｉ）は押え盤２８及び切断刃１１を上昇させる工程を示している。
半蓋２２を閉状態、送り移動盤２６を前進させた状態、横押し移動盤２４を寸後退させた状態で、押え盤２８及び切断刃１１を上昇させる。

図２（ｊ）は送り移動盤２６を前進させ、その後寸後退させる工程を示している。
半蓋２２を閉状態、横押し移動盤２４を寸後退させた状態、押え盤２８及び切断刃１１を上昇させた状態で、送り移動盤２６を前進させ、押え盤２８及び切断刃１１の下方に被切断材を送り込む。押え盤２８及び切断刃１１の下方に被切断材を送り込んだ後に送り移動盤２６を寸後退させる。
図２（ｋ）は押え盤２８を下降させる工程を示している。
半蓋２２を閉状態、横押し移動盤２４及び送り移動盤２６を寸後退させた状態、切断刃１１を上昇させた状態で、押え盤２８を下降させる。
図２（ｌ）は切断刃１１を下降させる工程を示している。
半蓋２２を閉状態、横押し移動盤２４及び送り移動盤２６を寸後退させた状態、押え盤２８を下降させた状態で、切断刃１１を下降させ、被切断材を切断する。
図２（ｍ）は押え盤２８及び切断刃１１を上昇させる工程を示している。
被切断材を切断後に、押え盤２８及び切断刃１１を同時に上昇させる。
図２（ｍ）に示す工程の後、収容部２１内に被切断材が存在する限り、図２（ｊ）に示す工程に戻り、図２（ｊ）から図２（ｍ）の工程を繰り返す。

図２（ｍ）に示す工程の後、収容部２１内に被切断材が存在しないことを検知すると、送り移動盤２６を後退させ（図２（ｎ））、その後に横押し移動盤２４を後退させ（図２（ｏ））、半蓋２２を開動作させる（図２（ｐ））。
図２（ｐ）に示す工程の後、図２（ａ）の工程に戻る。

図３は同切断処理装置の動作を実現するためのブロック図である。
本実施例では並列に６つの駆動部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆから構成され、それぞれの駆動部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、油圧回路５０に作動油を吐出する油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆと、油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆを駆動するモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆとからなる。
油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆには、斜板式可変容量ピストンポンプを用いる。
また、モータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆには、サーボモータを用いる。
また、６つの駆動部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆに対応して、それぞれのモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを制御する制御部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを備えている。制御部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆは、コントローラ（PLC）によって一括制御されている。
なお、本実施例では、並列に６つの駆動部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆから構成される場合で説明するが、駆動部３０は、複数台で用いることが適している。

それぞれの油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆは、それぞれアンロード回路５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆを備え、油圧回路５０に接続されている。
なお、アンロード回路５１ａとアンロード回路５１ｂとは１つのマニホールド内に組み込まれ、油圧ポンプ３１ａと油圧ポンプ３１ｂとから吐出される作動油を合流させた後に油圧回路５０に導いている。
同様に、アンロード回路５１ｃとアンロード回路５１ｄとは１つのマニホールド内に組み込まれ、油圧ポンプ３１ｃと油圧ポンプ３１ｄとから吐出される作動油を合流させた後に油圧回路５０に導き、アンロード回路５１ｅとアンロード回路５１ｆとは１つのマニホールド内に組み込まれ、油圧ポンプ３１ｅと油圧ポンプ３１ｆとから吐出される作動油を合流させた後に油圧回路５０に導いている。

油圧回路５０と切断用油圧シリンダ１２との間には切断用切替回路６１が接続され、切断用切替回路６１は、油圧回路５０からの作動油の供給を、切断用油圧シリンダ１２の前後に切り替えることで切断刃１１を上昇、下降させる。
油圧回路５０と押え用油圧シリンダ２９との間には押え用切替回路６２が接続され、押え用切替回路６２は、油圧回路５０からの作動油の供給を、押え用油圧シリンダ２９の前後に切り替えることで押え盤２８を前進、後退させる。
油圧回路５０と送り用油圧シリンダ２７との間には送り用切替回路６３が接続され、送り用切替回路６３は、油圧回路５０からの作動油の供給を、送り用油圧シリンダ２７の前後に切り替えることで送り移動盤２６を上昇、下降させる。
油圧回路５０と横押し用油圧シリンダ２５との間には横押し用切替回路６４が接続され、横押し用切替回路６４は、油圧回路５０からの作動油の供給を、横押し用油圧シリンダ２５の前後に切り替えることで横押し移動盤２４を前進、後退させる。
油圧回路５０と半蓋用油圧シリンダ２３との間には半蓋用切替回路６５が接続され、半蓋用切替回路６５は、油圧回路５０からの作動油の供給を、半蓋用油圧シリンダ２３の前後に切り替えることで半蓋２２を開閉させる。

図４から図６は同切断処理装置の制御を示すフローチャートである。
図４から図６において、縦軸に並ぶ「ａ」から「ｆ」は、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを示している。また、図４から図６の横軸には工程を示している。
例えば、サーボモータ３２ａは、半蓋閉工程、半蓋寸後退工程、横押し前進工程、横押し寸後退工程、送り前進工程、送り寸後退工程、押え下降工程、切断下降工程、切断・押え上昇工程、送り後退工程、横押し後退工程、及び半蓋開工程において、始動指令のタイミングｔａ１で回転を開始した後に徐々に回転数を上昇させ、始動指令のタイミングｔａ１から所定時間経過したタイミングｔａ２で所定回転数に到達し、タイミングｔａ２から停止指令のタイミングｔａ３まで所定回転数で回転し、停止指令のタイミングｔａ３から徐々に回転数を低下させ、停止指令のタイミングｔａ３から所定時間経過したタイミングｔａ４で停止する。なお、例えば、半蓋閉工程と半蓋寸後退工程との間、すなわち半蓋閉工程の停止のタイミングｔａ４から半蓋寸後退工程の始動指令のタイミングｔａ１までは、サーボモータ３２ａは停止状態であることを示している。
本実施例において、所定回転数とは、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの定格回転数よりも低い一定の回転数である。油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの最高使用回転数よりも高い定格回転数のサーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを用いるため、所定回転数は、油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの最高使用回転数又は最高使用回転数近傍の回転数である。

制御部４０では、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて所定回転数で駆動し、移動終了時には、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止する。
例えば、制御部４０ａで制御するサーボモータ３２ａは、半蓋閉工程、半蓋寸後退工程、横押し前進工程、横押し寸後退工程、送り前進工程、送り寸後退工程、押え下降工程、切断下降工程、切断・押え上昇工程、送り後退工程、横押し後退工程、及び半蓋開工程の、いずれの場合にも、始動指令のタイミングｔａ１から段階的に上昇させてタイミングｔａ２で所定回転数に到達させ、その後所定回転数でタイミングｔａ３まで駆動し、移動終了時には、停止指令のタイミングｔａ３から段階的に低下させてタイミングｔａ４で停止する。

また制御部４０では、サーボモータ３２ａの始動指令のタイミングとサーボモータ３２ｃの始動指令のタイミングとを異ならせている。
例えば、横押し前進工程について説明すると、サーボモータ３２ａはタイミングｔａ１を、サーボモータ３２ｂはタイミングｔｂ１を、サーボモータ３２ｃはタイミングｔｃ１を、サーボモータ３２ｄはタイミングｔｄ１を、サーボモータ３２ｅはタイミングｔｅ１を、サーボモータ３２ｆはタイミングｔｆ１を始動指令とした場合に、タイミングｔａ１とタイミングｔｂ１とを同時、タイミングｔｃ１とタイミングｔｄ１とを同時、タイミングｔｅ１とタイミングｔｆ１とを同時としているが、タイミングｔａ１（ｔｂ１）と、タイミングｔｃ１（ｔｄ１）と、タイミングｔｅ１（ｔｆ１）とは異ならせている。
また、タイミングｔｃ１（ｔｄ１）は、タイミングｔａ２（ｔｂ２）以降とし、タイミングｔｅ１（ｔｆ１）は、タイミングｔｃ２（ｔｄ２）以降としている。
このように、タイミングｔａ１（ｔｂ１）と、タイミングｔｃ１（ｔｄ１）と、タイミングｔｅ１（ｔｆ１）とを異ならせることで、モータ起動時の突入電流の発生タイミングをずらすことができる。
また、タイミングｔｃ１（ｔｄ１）は、タイミングｔａ２（ｔｂ２）以降とし、タイミングｔｅ１（ｔｆ１）は、タイミングｔｃ２（ｔｄ２）以降とすることで、サーボモータ３２ａ、３２ｂと、サーボモータ３２ｃ、３２ｄと、サーボモータ３２ｅ、３２ｆとの突入電流のタイミングが重なることがなく、大電流の発生を確実に防止できる。

また制御部４０では、サーボモータ３２ａの停止指令のタイミングとサーボモータ３２ｃの停止指令のタイミングとを同じとしている。
例えば、横押し前進工程について説明すると、サーボモータ３２ａはタイミングｔａ３を、サーボモータ３２ｂはタイミングｔｂ３を、サーボモータ３２ｃはタイミングｔｃ３を、サーボモータ３２ｄはタイミングｔｄ３を、サーボモータ３２ｅはタイミングｔｅ３を、サーボモータ３２ｆはタイミングｔｆ３を停止指令とした場合に、タイミングｔａ３とタイミングｔｂ３とタイミングｔｃ３とタイミングｔｄ３とタイミングｔｅ３とタイミングｔｆ３とを同時とし、それぞれの停止タイミングｔａ４とタイミングｔｂ４とタイミングｔｃ４とタイミングｔｄ４とタイミングｔｅ４とタイミングｔｆ４とを同時としている。
このように、タイミングｔａ３とタイミングｔｂ３とタイミングｔｃ３とタイミングｔｄ３とタイミングｔｅ３とタイミングｔｆ３とを同時とし、それぞれの停止タイミングｔａ４とタイミングｔｂ４とタイミングｔｃ４とタイミングｔｄ４とタイミングｔｅ４とタイミングｔｆ４とを同じとすることで、一つの工程の終了（停止）から次の工程の開始（再始動）までの時間を、モータの台数にかかわらず同じ長さにでき、複数のモータを併設しても工程時間の遅延を生じない。

図４に示す横押し前進工程、図５に示す押え下降工程及び切断下降工程、図６に示す切断・押え上昇工程では、第１サーボモータ３２ａ、３２ｂと第２サーボモータ３２ｃ、３２ｄと第３サーボモータ３２ｅ、３２ｆとを駆動し、図５に示す送り寸後退工程、及び図６に示す送り後退工程及び半蓋開工程では、第１サーボモータ３２ａ、３２ｂを駆動し、第２サーボモータ３２ｃ、３２ｄと第３サーボモータ３２ｅ、３２ｆとを停止している。
このように、工程の負荷に応じて駆動するモータ数を変更することで、電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる。

なお、２つのサーボモータ３２ａ、３２ｂを第１サーボモータとし、２つのサーボモータ３２ｃ、３２ｄを第２サーボモータとし、２つのサーボモータ３２ｅ、３２ｆを第３サーボモータとして、２つのサーボモータをセットとして動作させている。
全てのサーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを同時に起動すると、起動電流が跳ね上がるとともに、規定流量の作動油を各シリンダ１２、２３、２５、２７、２９に同時に供給すると急激な供給によってスムーズにシリンダが始動しない場合がある反面、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの動作タイミングをすべて異ならせると、工程全体のサイクルタイムが長くなってしまう弊害がある。
そこで、本実施例のように、２つのサーボモータをセットとして動作させることで、短時間で全てのサーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを起動させ、また短時間の内に最大吐出油量に到達させることができ、工程全体のサイクルタイムを短くすることができる。

図５から図６に示すように、切断下降工程の後であって、切断・押え上昇工程前では圧抜き工程があり、また、図６に示す半蓋開の後であって、図４に示す半蓋閉の工程前では待機工程があり、これらの工程ではすべての油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆと、すべてのサーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆが停止状態にあり、騒音及び振動が発生せず、作業工程中であることが分からないため、サーボモータが停止状態にあることを報知する報知手段を備えていることが好ましい。
ここで報知手段としては、光で報知する回転灯、警報音を発する音発生手段、又は操作パネルでの表示が適している。報知手段を備える操作パネルは、切断処理装置の近傍に設置している制御操作盤盤面や切断処理装置を操作する者が搭乗する重機等の荷役設備の操作席近傍に配置する。制御部４０に設置する表示器には、それぞれの工程におけるサーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの起動状態と停止状態を表示し、操作パネルでも同様にサーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの起動状態と停止状態を確認できることが好ましい。

以上のように本実施例によれば、油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆとして斜板式可変容量ピストンポンプを用いることで作動油の吐出量の調整を油圧の負荷によって行い、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの最高回転数又は最高回転数近傍での所定回転数で回転させて油圧ポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの吐出能力を最大に発揮させることでポンプ数を削減できるため、モータ及びポンプの省スペース化を図れる。
また、本実施例によれば、モータとしてサーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを用いることで、各シリンダ１２、２３、２５、２７、２９に作動油を供給しない時間帯ではモータ停止を行えるため、電力消費量の低減、低騒音、低振動を図れる。
また、本実施例によれば、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの回転を、始動指令のタイミングｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１、ｔｄ１、ｔｅ１、ｔｆ１から段階的に上昇させることで、斜板式可変容量ピストンポンプ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆの斜板の挙動を安定させることができる。
また、本実施例によれば、サーボモータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆの回転を、タイミングｔａ２、ｔｂ２、ｔｃ２、ｔｄ２、ｔｅ２、ｔｆ２から停止指令のタイミングｔａ３、ｔｂ３、ｔｃ３、ｔｄ３、ｔｅ３、ｔｆ３まで所定回転数で駆動した後、停止指令のタイミングｔａ３、ｔｂ３、ｔｃ３、ｔｄ３、ｔｅ３、ｔｆ３から段階的に低下させてタイミングｔａ４、ｔｂ４、ｔｃ４、ｔｄ４、ｔｅ４、ｔｆ４でモータ停止を行うことで、回生エネルギーの発生による発熱を低下させることができる。

本発明は、スクラップなどの被切断材を切断する切断処理装置に適している。

１０ 切断部
１１ 切断刃
１２ 切断用油圧シリンダ
２０ 送り部
２１ 収容部
２２ 半蓋
２３ 半蓋用油圧シリンダ
２４ 横押し移動盤
２５ 横押し用油圧シリンダ
２６ 送り移動盤
２７ 送り用油圧シリンダ
２８ 押え盤
２９ 押え用油圧シリンダ
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ 駆動部
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ 油圧ポンプ（斜板式可変容量ピストンポンプ）
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ モータ（サーボモータ）
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ 制御部
５０ 油圧回路

Claims (7)

1. スクラップなどの被切断材を切断する切断刃と、
   前記切断刃を移動させる切断用油圧シリンダと、
   前記切断用油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
   前記油圧回路に前記作動油を吐出する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプを駆動するモータと、
   前記モータを制御する制御部と
   を備えた切断処理装置であって、
   前記油圧ポンプとして斜板式可変容量ピストンポンプを、前記モータとしてサーボモータを用い、
   前記制御部では、前記切断刃の移動時には、前記サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて前記所定回転数で駆動し、前記切断刃の移動終了時には、前記サーボモータの前記回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止し、
   前記斜板式可変容量ピストンポンプとして、第１斜板式可変容量ピストンポンプと第２斜板式可変容量ピストンポンプとを有し、
   前記サーボモータとして、第１サーボモータと第２サーボモータとを有し、
   前記第１サーボモータで前記第１斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、
   前記第２サーボモータで前記第２斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、
   前記制御部では、前記切断刃の移動時には、前記第１サーボモータの始動指令のタイミングと前記第２サーボモータの始動指令のタイミングとを異ならせたことを特徴とする切断処理装置。
2. 前記制御部では、前記第２サーボモータの前記始動指令のタイミングを、前記第１サーボモータが所定回転数に到達したタイミング以降としたことを特徴とする請求項１に記載の切断処理装置。
3. 前記制御部では、前記切断刃の移動時には、前記第１サーボモータの停止指令のタイミングと前記第２サーボモータの停止指令のタイミングとを同じとしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切断処理装置。
4. 前記被切断材を押さえる押え部と、
   前記押え部を移動させる押え用油圧シリンダと
   を備え、
   前記油圧回路で前記押え用油圧シリンダに前記作動油を供給し、
   前記制御部では、前記押え部の移動時には、前記サーボモータの回転を、前記始動指令のタイミングから段階的に上昇させて前記所定回転数に到達させて前記所定回転数で駆動し、前記押え部の移動終了時には、前記サーボモータの前記回転を、前記停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の切断処理装置。
5. スクラップなどの被切断材を切断刃の位置に搬送する送り部と、
   前記被切断材を押さえる押え部と、
   前記被切断材を切断する前記切断刃と、
   前記送り部を移動させる送り部用油圧シリンダと、
   前記押え部を移動させる押え用油圧シリンダと、
   前記切断刃を移動させる切断用油圧シリンダと、
   前記送り部用油圧シリンダ、前記押え用油圧シリンダ、及び前記切断用油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
   前記油圧回路に前記作動油を吐出する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプを駆動するモータと、
   前記モータを制御する制御部と
   を備え、
   前記油圧ポンプとして斜板式可変容量ピストンポンプを、前記モータとしてサーボモータを用い、
   前記斜板式可変容量ピストンポンプとして、第１斜板式可変容量ピストンポンプと第２斜板式可変容量ピストンポンプと第３斜板式可変容量ピストンポンプとを有し、
   前記サーボモータとして、第１サーボモータと第２サーボモータと第３サーボモータとを有し、
   前記第１サーボモータで前記第１斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、
   前記第２サーボモータで前記第２斜板式可変容量ピストンポンプを駆動し、
   前記第３サーボモータで前記第３斜板式可変容量ピストンポンプを駆動する
   切断処理装置の運転方法であって、
   前記送り部を移動させて前記被切断材を前記切断刃の前記位置に搬送する送り前進工程と、
   前記送り前進工程の後に、前記押え部を移動させて前記被切断材を押さえる押え下降工程と、
   前記押え下降工程の後に、前記切断刃を移動させて前記被切断材を切断する切断下降工程と、
   前記切断下降工程の後に、前記押え部及び前記切断刃を上昇させる切断・押え上昇工程と、
   前記切断・押え上昇工程の後に、前記送り部を後退させる送り後退工程と
   を有し、
   前記押え下降工程、前記切断下降工程、及び前記切断・押え上昇工程では、前記第１サーボモータと前記第２サーボモータと前記第３サーボモータとを駆動し、
   前記送り後退工程では、前記第１サーボモータを駆動し、前記第２サーボモータと前記第３サーボモータとを停止し、
   前記サーボモータの駆動時には、前記サーボモータの回転を、始動指令のタイミングから段階的に上昇させて所定回転数に到達させて前記所定回転数で駆動し、前記サーボモータの駆動時には、前記サーボモータの前記回転を、停止指令のタイミングから段階的に低下させて停止することを特徴とする切断処理装置の運転方法。
6. 前記押え下降工程、前記切断下降工程、及び前記切断・押え上昇工程では、前記第１サーボモータの前記始動指令のタイミングと、前記第２サーボモータの前記始動指令のタイミングと、前記第３サーボモータの前記始動指令のタイミングとを異ならせたことを特徴とする請求項５に記載の切断処理装置の運転方法。
7. 前記切断下降工程の後であって前記切断・押え上昇工程前での前記サーボモータの停止期間に、前記サーボモータが停止状態にあることを報知することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の切断処理装置の運転方法。