JPH05321286A - 掘削機の超低速制御装置 - Google Patents

掘削機の超低速制御装置

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JPH05321286A
JPH05321286A JP19154891A JP19154891A JPH05321286A JP H05321286 A JPH05321286 A JP H05321286A JP 19154891 A JP19154891 A JP 19154891A JP 19154891 A JP19154891 A JP 19154891A JP H05321286 A JPH05321286 A JP H05321286A
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Hideki Kinukawa
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 より超低速での速度制御を可能として掘削精
度を向上させる。 【構成】 掘削装置3を吊持するウィンチドラム1を油
圧モータ5で回転駆動する掘削機において、流量制御弁
6によって油圧モータ5の回転速度を制御し、かつ、減
速機8によって同モータ5の速度制御範囲を超低速域に
設定した。また、流量制御弁6を定速制御手段7によっ
て定速制御するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はウィンチドラムによって
吊持された掘削装置の降下速度を超低速域で制御する掘
削機の超低速制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、橋脚の基礎となる連続壁を地
中に造成するための孔を掘削する所謂連続壁掘削機にお
いては、深い孔をまっすぐに高精度で掘削するために、
超低速での掘削制御が必要となる。
【0003】従来、このような掘削速度の制御方式とし
て、特開平1−278622号公報に示されているよう
に、実際の掘削速度を検出し、この検出値と、予め設定
された目標値との偏差に基づいてウィンチの制動力を制
御する方式が公知となっている。
【0004】また、特開平2−13600号公報に示さ
れているように、検出値と目標値の偏差に基づき、ウィ
ンチの駆動源である油圧モータに圧油を供給する可変容
量ポンプの傾転角を制御してモータへの供給流量、すな
わちモータの回転速度を制御する方式も公知となってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ウィン
チの制動力を制御する方式では、低速域でウィンチ回転
の脈動が起こる等、低速制御性が悪くなる。また、ポン
プの傾転角を制御する方式では、流量の制御範囲が狭
く、従ってモータの速度制御が狭い範囲に限られる。こ
のため、いずれの方式によっても、超低速制御の下限速
度が比較的高いもの(5m/Hr程度)となり、現状以
上の掘削精度の向上は望めないものであった。
【0006】そこで本発明は、より超低速での速度制御
を可能として掘削精度を向上させることができる掘削機
の超低速制御装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、掘削
装置を吊持するウィンチドラムを油圧モータで回転駆動
する掘削機において、上記油圧モータに圧油を供給する
モータ駆動回路に、同モータの回転速度を制御する流量
制御弁が設けられるとともに、油圧モータと上記ウィン
チドラムとの間に、上記流量制御弁によるモータの速度
制御範囲を超低速域に設定する減速機が設けられて成る
ものである。
【0008】請求項2の発明は、掘削装置を吊持するウ
ィンチドラムを油圧モータで回転駆動する掘削機におい
て、上記油圧モータに圧油を供給するモータ駆動回路
に、電気制御信号に応じて流量を変化させてモータの回
転速度を制御する流量制御弁が設けられるとともに、油
圧モータと上記ウィンチドラムとの間に、上記流量制御
弁によるモータの速度制御範囲を超低速域に設定する減
速機が設けられ、かつ、上記掘削装置による掘削速度が
一定となるように上記流量制御弁を制御する定速制御手
段を具備し、この定速制御手段は、目標掘削速度を設定
するとともにこの目標掘削速度設定時の上記油圧モータ
の回転速度を制御基準値として設定する速度設定器と、
実際の掘削速度を検出する掘削速度検出器と、実際のモ
ータ速度を検出するモータ速度検出器と、演算部とから
なり、この演算部は、上記設定された目標掘削速度と上
記速度検出器によって検出された実掘削速度との偏差を
求め、この偏差に基づくPI演算値と、フィードフォワ
ードされた上記制御基準値とを加算して基本制御量を求
め、この基本制御量と上記モータ速度検出器によって検
出された実モータ速度との偏差を求め、この偏差にゲイ
ンを掛けて制御量を求め、上記基本制御量をフィードフ
ォワード量としてこの制御量に加算し、この加算値を上
記流量制御弁に対する制御信号として出力するように構
成されたものである。
【0009】
【作用】上記構成によると、流量制御弁によるモータ速
度制御であるため、ポンプの傾転角を制御する場合と比
較して速度制御範囲が広くなる。そして、このモータ回
転をさらに減速機で減速することにより、超低速域での
制御が可能となる。すなわち、流量制御弁と減速機の組
合せにより、より超低速での速度制御が可能となる。
【0010】また、請求項2の発明によると、 (I)掘削速度設定時のモータ回転速度を制御基準値(制
御量のベース)としてフィードフォワードするため、P
I制御のみの場合と比較して制御の応答性が向上する。
【0011】(II)掘削速度だけのフィードバック制御で
なく、モータの回転速度を検出し、これをフィードバッ
ク制御に加えるため、制御精度が向上する。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。
【0013】図1において、1は図示しない移動式クレ
ーン(クローラクレーンまたはホイール式クレーン)の
本体に搭載されたウィンチドラムで、このウィンチドラ
ム1から引き出された吊りロープ2に連続壁掘削装置3
が昇降自在に吊持され、この掘削装置3によって連続壁
用の孔Hが掘削される。3aは掘削装置3の掘削歯、4
は図示しないクレーンブームの頂部に設けられたロープ
ガイドシーブである。
【0014】5はドラム駆動用の油圧モータで、このモ
ータ5にポンプPからの圧油を供給するモータ駆動回路
に、電気信号を流量に変換するサーボ弁6が設けられ、
定速制御手段としてのコントローラ7からの電気信号
(流量指令信号)がこのサーボ弁6に入力されてモータ
5の回転速度が制御される。
【0015】また、このモータ5の出力側に、機械的減
速手段としてのハーモニック減速機8が設けられ、サー
ボ弁6によって制御されるモータ5の回転速度が、この
減速機8により超低速域に落されてウィンチドラム1に
伝えられる。
【0016】ここで、サーボ弁6による流量制御方式に
よれば、特開平2−13600号公報に示されているよ
うにポンプの傾転角を制御する従来方式の場合と比較し
て速度制御範囲が格段に広くなる。
【0017】このため、減速機8との組合せにより、特
開平1−278622号公報に示されたものを含めて従
来技術では無理であったより超低速での掘削制御が可能
となる。具体的には、従来はロープ速度で5m/Hr〜
30m/Hrでの速度範囲に限られていたのに対し、本
方式ではロープ速度で0.2m/Hr〜30m/Hrの
範囲での速度制御が可能となる。
【0018】コントローラ7には、吊りロープ2の移動
速度によって実際の掘削速度を検出する掘削速度検出器
9からの実掘削速度信号、およびモータ5の実際の回転
数(回転速度)を検出するモータ回転数検出器10から
の実モータ回転数信号が入力され、これら入力信号等に
基づいてモータ5の速度制御が行なわれる。なお、両検
出器9,10としてはたとえばエンコーダが用いられ
る。
【0019】図2にコントローラ7の内部構成を示して
いる。
【0020】このコントローラ7は、速度設定器11と
演算部12と定電流アンプ21とから成っている。
【0021】速度設定器11は、ティーチング、すなわ
ち掘削開始後にモニタで掘削具合を見ながら適正掘削速
度を探索し、最適掘削状態でのスイッチ操作によって目
標掘削速度(以下、目標値という)Vtを設定する。ま
た、この目標値Vtの設定と同時に、この設定時のモー
タ回転数Ntがフィードフォワードのための制御基準値
として設定され、これらが演算部12に演算情報として
送られる。
【0022】演算部12では、掘削中に、第1加算点1
3において上記目標値Vtと、掘削速度検出器9で検出
された実掘削速度Vrとの偏差ΔVが求められ、この偏
差ΔVに基づくPI演算が行なわれる。
【0023】すなわち、比例演算として乗算器14で偏
差ΔVに一定のゲインkpが掛けられて比例値kp・Δ
Vが求められる。また、積分演算として、偏差ΔVが積
分器15で積分され、乗算器16でこの演算値ΣΔVに
一定のゲインkiが掛けられて積分値ki・ΣΔVが求
められる。
【0024】この比例値kp・ΔVおよび積分値Σki
・ΔVは第2加算点17に送られる。また、速度設定器
11によって設定された制御基準値Ntがこの第2加算
点17にフィードフォワードされ、これらが加算されて
基本制御量(指令モータ速度)Nbが求められる。
【0025】このように、目標掘削速度Vtと実掘削速
度Vrの偏差ΔVを求め、これに基づいてPI演算する
ことにより、ウィンチドラム1でのロープ巻層の変化等
による掘削速度の変化を吸収することができる。しか
も、PI演算だけでなく、これに制御基準値Ntをフィ
ードフォワード量として加算して基本制御量Nbを求め
るため、PI演算のみを行なう場合に生じる所謂ハンチ
ングが抑えられ、制御値への収束が早く、制御応答性が
良いものとなる。
【0026】基本制御量Nbは第3加算点18に送られ
るとともに、第4加算点19にフィードフォワードされ
る、第3加算点18では、基本制御量Nbと、モータ回
転数検出器10で検出された実モータ回転数Nrとの偏
差ΔNbが求められ、ついで乗算器20でこの偏差ΔN
bに比例ゲインkp´が掛けられて制御量kp´・ΔN
bが求められる。
【0027】そして、この制御量kp´・ΔNbと、フ
ィードフォワードされた基本制御量Nbとが第4加算点
19で加算されて演算部12での最終制御値Ncが求め
られ、この最終制御値Ncが定電流アンプ21経由でサ
ーボ弁6に制御電流として出力される。
【0028】なお、定電流アンプ21は、電源電圧の変
動等に関係なく制御電流を一定に保つ。
【0029】こうして、コントローラ9でサーボ弁6が
制御され、このサーボ弁6によりモータ速度が制御され
て超低速での定速掘削制御が行なわれる。
【0030】ところで、モータ5の速度を制御する流量
制御弁は、上記実施例で示したサーボ弁に限らず、要は
電気信号を流量に変換できる弁であればよく、たとえば
電磁比例弁を用いてもよい。
【0031】また、請求項1の発明においては、このよ
うな自動制御弁でなく、手動で操作される流量制御弁を
用いてもよい。
【0032】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、基本
構成として、速度制御範囲の広い流量制御弁によってモ
ータ速度を制御し、かつ、このモータの回転を減速機に
より超低速域に落してウィンチドラムに伝える構成とし
たから、従来装置と比較して、より超低速での掘削速度
制御が可能となり、掘削精度を向上させることができ
る。
【0033】また、請求項2の発明によると、目標掘削
速度設定時のモータ回転速度を制御基準値(制御量のベ
ース)としてフィードフォワードするため、PI制御の
みの場合と比較して制御の応答性を向上させることがで
きるとともに、掘削速度だけのフィードバック制御でな
く、モータの回転速度を検出し、これをフィードバック
制御に加えるため、制御精度をも向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかる装置全体の構成を示す
図である。
【図2】同実施例におけるコントローラの構成を示すブ
ロック構成図である。
【符号の説明】
1 ウィンチドラム 2 吊りロープ 3 掘削装置 5 ウィンチドラム駆動用の油圧モータ 6 同モータの回転速度を制御する流量制御弁としての
サーボ弁 7 コントローラ(定速制御手段) 8 減速機 9 掘削速度検出器 10 モータ回転数(モータ速度)検出器 11 コントローラの速度設定器 12 演算部 13 演算部におけるPI演算のための第1加算点 14 比例演算用の乗算器 15 積分器 16 積分演算用の乗算器 17 PI演算値と制御基準値とを加算して基本制御量
を求める第2加算点 18 基本制御量と実モータ回転数との偏差を求める第
3加算点 20 偏差に基づいて制御量を求める乗算器 19 制御量とフィードフォワードされた基本制御量と
を加算して最終制御値を求める第4加算点

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削装置を吊持するウィンチドラムを油
    圧モータで回転駆動する掘削機において、上記油圧モー
    タに圧油を供給するモータ駆動回路に、同モータの回転
    速度を制御する流量制御弁が設けられるとともに、油圧
    モータと上記ウィンチドラムとの間に、上記流量制御弁
    によるモータの速度制御範囲を超低速域に設定する減速
    機が設けられて成ることを特徴とする掘削機の超低速制
    御装置。
  2. 【請求項2】 掘削装置を吊持するウィンチドラムを油
    圧モータで回転駆動する掘削機において、上記油圧モー
    タに圧油を供給するモータ駆動回路に、電気制御信号に
    応じて流量を変化させてモータの回転速度を制御する流
    量制御弁が設けられるとともに、油圧モータと上記ウィ
    ンチドラムとの間に、上記流量制御弁によるモータの速
    度制御範囲を超低速域に設定する減速機が設けられ、か
    つ、上記掘削装置による掘削速度が一定となるように上
    記流量制御弁を制御する定速制御手段を具備し、この定
    速制御手段は、目標掘削速度を設定するとともにこの目
    標掘削速度設定時の上記油圧モータの回転速度を制御基
    準値として設定する速度設定器と、実際の掘削速度を検
    出する掘削速度検出器と、実際のモータ速度を検出する
    モータ速度検出器と、演算部とからなり、この演算部
    は、 上記設定された目標掘削速度と上記速度検出器によって
    検出された実掘削速度との偏差を求め、 この偏差に基づくPI演算値と、フィードフォワードさ
    れた上記制御基準値とを加算して基本制御量を求め、 この基本制御量と上記モータ速度検出器によって検出さ
    れた実モータ速度との偏差を求め、 この偏差にゲインを掛けて制御量を求め、 上記基本制御量をフィードフォワード量としてこの制御
    量に加算し、 この加算値を上記流量制御弁に対する制御信号として出
    力するように構成されたことを特徴とする掘削機の超低
    速制御装置。
JP3191548A 1991-07-31 1991-07-31 掘削機の超低速制御装置 Expired - Lifetime JPH0786243B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112593917A (zh) * 2020-12-07 2021-04-02 北京三一智造科技有限公司 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质
CN112593916A (zh) * 2020-12-07 2021-04-02 北京三一智造科技有限公司 一种钻进调控方法、装置和旋挖设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6142927A (ja) * 1984-08-07 1986-03-01 Yamagata Nippon Denki Kk 半導体装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6142927A (ja) * 1984-08-07 1986-03-01 Yamagata Nippon Denki Kk 半導体装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112593917A (zh) * 2020-12-07 2021-04-02 北京三一智造科技有限公司 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质
CN112593916A (zh) * 2020-12-07 2021-04-02 北京三一智造科技有限公司 一种钻进调控方法、装置和旋挖设备
CN112593917B (zh) * 2020-12-07 2024-03-29 北京三一智造科技有限公司 旋挖钻机控制方法、装置、旋挖钻机和可读存储介质

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