JPH10110542A - 圧砕機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧砕作用を時間の過不足なく確実に行う。 【解決手段】 圧砕機１を開閉させる圧砕シリンダ２
と、この圧砕シリンダ２の作動を制御するコントロール
バルブ３とを具備し、負荷圧センサ１１によって圧砕時
に圧砕シリンダ２に作用する負荷圧Ｐｈを検出してコン
トローラ９に入力し、このコントローラ９により負荷圧
Ｐｈの変化状況に基づいて圧砕作用が完了したことを判
別し、コントロールバルブ３の閉じ側への作動を自動停
止させて開き側に作動させるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はたとえば油圧ショベ
ルの作業アタッチメント先端部に装着されてコンクリー
ト塊等の小割り作業を行う圧砕機の制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】圧砕機は、上下一対のロッカービーム
（上顎、下顎）によって開閉自在に構成され、両ビーム
間に設けられた圧砕シリンダの伸縮作動により開閉して
被圧砕物を圧砕する構成となっている（特開平５−１０
０４０号、同５−２２２８４６号、同５−３３２０３３
号各公報参照）。

【０００３】このような圧砕機においては、被圧砕物の
固さによって圧砕に要する時間が異なる。

【０００４】そこで、従来の圧砕機の制御装置において
は、オペレータの手動操作により、タイマを調節して圧
砕時間、すなわち、圧砕シリンダの作動を制御するコン
トロールバルブを圧砕機閉じ側に保持しておく時間を調
整するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにオ
ペレータの判断によって圧砕時間を調整する方式による
と、次のような欠点があった。

【０００６】 いちいち圧砕時間を調整しなければな
らないため、この調整操作が煩雑でオペレータの操作負
担が大きくなる。

【０００７】 被圧砕物の固さの判別が不正確となり
易い。このため、圧砕時間が不足して十分圧砕できなか
ったり、逆に圧砕時間が長すぎて時間の無駄遣いとなっ
たりする。

【０００８】そこで本発明は、圧砕作用を時間の過不足
なく確実に行うことができる圧砕機の制御装置を提供す
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、圧砕
機を開閉させる圧砕シリンダと、この圧砕シリンダの作
動を制御するコントロールバルブと、このコントロール
バルブの作動を制御するバルブ制御手段と、上記圧砕機
による圧砕作用が完了したことを検出する圧砕完了検出
手段とを具備し、上記バルブ制御手段は、上記圧砕完了
検出手段によって圧砕完了が検出されたときに上記コン
トロールバルブの閉じ側への作動を停止させるように構
成されたものである。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、圧砕完了検出手段は、圧砕シリンダの圧砕機閉じ側
の負荷圧を検出する負荷圧センサと、この負荷圧センサ
によって検出された負荷圧の変化状況に基づいて圧砕完
了を判別する判別部とによって構成されたものである。

【００１１】請求項３の発明は、請求項２の構成におい
て、圧砕完了検出手段の判別部は、負荷圧がピーク圧に
達した後、ストロークエンドに向かって変化する前の一
時的に低下する特性に基づいて圧砕作用が完了したこと
を判別するように構成されたものである。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１の構成におい
て、圧砕完了検出手段は、圧砕シリンダの圧砕機閉じ側
への作動ストロークを検出するストロークセンサと、こ
のストロークセンサによって検出されたシリンダストロ
ークの変化状況に基づいて圧砕作用の完了を判別する判
別部とによって構成されたものである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項４の構成におい
て、圧砕完了検出手段の判別部は、圧砕シリンダのスト
ロークが所定の圧砕完了ストロークに達したときに圧砕
作用が完了したことを判別するように構成されたもので
ある。

【００１４】上記構成によると、（請求項２，３では負
荷圧の変化状況に基づいて、請求項４，５ではシリンダ
ストロークの変化状況に基づいて）圧砕完了検出手段に
より圧砕作用が完了したことが自動的に検出され、検出
後、圧砕作動が自動停止する。

【００１５】このため、被圧砕物をその固さに応じた必
要最小限の時間で確実に圧砕することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。

【００１７】第１実施形態（図１〜図４参照） 図１において、１は上部およ下部両ロッカービーム１
ａ，１ｂによって開閉自在に構成された圧砕機、２はこ
の圧砕機１を開閉させる圧砕シリンダ、３はこの圧砕シ
リンダ２の作動を制御するコントロールバルブ、４は圧
砕シリンダ２に対する油圧供給源としての主油圧ポンプ
である。

【００１８】また、５はパイロット圧油圧源としての補
助油圧ポンプで、同ポンプ５と、コントロールバルブ３
の両側パイロット圧受圧部３ａ，３ｂとの間に、同受圧
部３ａ，３ｂに対する自動側パイロット圧Ｐｐ１の供給
・停止を制御する電磁切換式の自動制御弁６と、ペダル
７ａによって操作されるリモコン弁７とが設けられ、こ
の自動制御弁６からの自動側パイロット圧Ｐｐ１と、リ
モコン弁７からのペダル側パイロット圧Ｐｐ２のいずれ
かがシャトル弁８，８を介してパイロット圧受圧部３
ａ，３ｂに供給される。

【００１９】自動制御弁６は、開き側ソレノイド６ａと
閉じ側ソレノイド６ｂとを備え、コントローラ９の制御
により、この両ソレノイド６ａ，６ｂが励磁・消磁され
て中立位置イと、開き位置ロと、閉じ位置ハとの間で切
換わり作動する。

【００２０】この自動制御弁６の作動により、コントロ
ールバルブ３が中立位置イと、開き位置ロと、閉じ位置
との間で切換わる。

【００２１】すなわち、 自動制御弁６の開き側ソレノイド６ａが励磁される
と、同制御弁６が開き位置ロにセットされて自動側パイ
ロット圧Ｐｐ１がコントロールバルブ３の開き側パイロ
ット圧受圧部３ａに加えられて同バルブ３が開き位置ロ
にセットされ、圧砕シリンダ２のロッド側（縮小側＝圧
砕機開き側）油室２ａに圧油が供給されて同シリンダ２
が縮小し、圧砕機１が開く。

【００２２】 自動制御弁６の閉じ側ソレノイド６ｂ
が励磁されると、同制御弁６が閉じ位置ハにセットされ
て自動側パイロット圧Ｐｐ１がコントロールバルブ３の
閉じ側パイロット圧受圧部３ｂに加えられて同バルブ３
が閉じ位置ハにセットされ、圧砕シリンダ２のヘッド側
油室２ｂに圧油が供給されて同シリンダ２が伸長し、圧
砕機１が閉じる。

【００２３】一方、圧砕シリンダ２のロッド側（圧砕機
開き側）圧力Ｐｒを検出するロッド側圧力センサ１０
と、ヘッド側圧力（圧砕機閉じ側圧力、以下負荷圧とい
う）Ｐｈを検出する負荷圧センサ１１とが設けられてい
る。

【００２４】また、ペダル操作の有無を検出するペダル
操作センサとして、リモコン弁７の二次圧Ｐａをシャト
ル弁１２を介して検出するリモコン圧センサ１３が設け
られ、これら各圧力センサ１０，１１，１３の圧力信号
Ｐｒｓ，Ｐｈｓ，Ｐａｓがコントローラ９に入力され
る。

【００２５】このコントローラ９には、自動運転の開始
を指令する自動運転開始指令手段としての開始スイッチ
１４が接続され、この開始スイッチ１４がオン操作され
ること（コントローラ９に開始信号Ｓｓが入力されるこ
と）によって自動圧砕運転が開始される。

【００２６】コントローラ９は、次の作用を行う。

【００２７】 圧砕シリンダ２の負荷圧Ｐｈの変化状
況に基づいて圧砕作用が完了したか否かを判別し、圧砕
作用が完了したときに圧砕作動を停止させる。

【００２８】 圧砕シリンダ２のロッド側圧力Ｐｒが
予め設定された圧力（リリーフ圧）ＰＲに達したとき
（同シリンダ２が縮小側ストロークエンドに達したと
き）に同シリンダ２の縮小作動（圧砕機開き作動）を停
止させる。

【００２９】圧砕作用が完了したか否かの判別手法を図
２，３によって説明する。

【００３０】図２は被圧砕物が柔らかい場合、図３は固
い場合をそれぞれ示している。

【００３１】両図に示すように被圧砕物の固さによって
圧砕シリンダ２の負荷圧Ｐｈの立上りが緩やかであった
り急であったりし、かつ、ピーク圧Ｐｐも異なる。

【００３２】ただし、いずれの場合も、ピーク圧Ｐｐを
保った状態で圧砕作用が行われ、圧砕作用が完了したと
きに、圧砕シリンダ２に圧油が流れ込むことによって負
荷圧Ｐｈが一時的に低下する特性を示す。

【００３３】両図中、ｔ１は圧砕機閉じ作動の開始時
点、ｔ２は圧砕作用完了時点、ｔ３は圧砕シリンダ２が
ストロークエンドに達した時点である。

【００３４】そこで、コントローラ９においては、負荷
圧Ｐｈの変化状況を監視し、上記のように負荷圧Ｐｈが
ピーク圧から一時的に低下したときを圧砕作用の完了時
点と判断し、直ちに自動制御弁６の閉じ側ソレノイド６
ｂを消磁させるとともに、開きソレノイド６ａを励磁さ
せる。

【００３５】このコントローラ９の作用を含むこの制御
装置の作用を図４のフローチャートを併用してさらに詳
述する。

【００３６】制御開始とともに、運転準備段階として、
ステップＳ１で自動制御弁６の開閉両ソレノイド６ａ，
６ｂが消磁された後、ステップＳ２で開始スイッチ１４
のオン操作による運転開始指令があったか否か（スイッ
チ信号Ｓｓが入力されたか否か）が判断され、ＹＥＳと
なると自動制御弁６の閉じ側ソレノイド６ｂが励磁され
る（ステップＳ３）。

【００３７】これにより、自動制御弁６が閉じ位置ハに
切換わり、コントロールバルブ３が閉じ位置ハにセット
されるため、圧砕シリンダ２のヘッド側油室２ｂに圧油
が供給されて同シリンダ１２が伸長作動し、圧砕機１が
閉じ始めて圧砕作用が開始される。

【００３８】これと同時に負荷圧センサ１１からの信号
Ｐｈｓによって負荷圧Ｐｈが読み込まれ（ステップＳ
４）、前記した図２，３の特性による負荷圧の変化に基
づいて圧砕作用が完了したか否かが判別される（ステッ
プＳ５）。

【００３９】ここでＮＯの場合はステップＳ４に戻り、
ＹＥＳとなると圧砕完了として自動制御弁６の閉じ側ソ
レノイド６ｂが消磁される（ステップＳ６）とともに、
開き側ソレノイド６ａが励磁される（ステップＳ７）。

【００４０】これにより、コントロールバルブ３が開き
位置ロに切換わって圧砕シリンダ２が縮小作動し、圧砕
機１が開き作動を行う。

【００４１】この後、ロッド側圧力センサ１０からの信
号Ｐｒｓによって圧砕シリンダ２のロッド側圧力Ｐｒが
読み込まれ（ステップＳ８）、ステップＳ９でこのロッ
ド側圧力Ｐｒが設定圧力（リリーフ圧）ＰＲ以上になっ
たかどうか、すなわち、同シリンダ２が縮小側のストロ
ークエンドに達したか否かが判断される。

【００４２】ここでＹＥＳとなると自動制御弁６の開き
側ソレノイド６ａが消磁され、ステップＳ２に戻る。

【００４３】以下、このフローに従って、開始スイッチ
１４のオン操作ごとに圧砕機１が開から閉→開のサイク
ルで作動して自動圧砕運転が行われる。

【００４４】なお、図４のフローには示していないが、
上記自動運転中、割込みルーチンにおいて、あるサンプ
ル周期で、リモコン圧センサ１３からの信号Ｐａｓによ
ってペダル７ａが操作されたか否かが判断され、ペダル
操作されると開閉両ソレノイド６ａ，６ｂが消磁され
る。

【００４５】これにより、自動運転が停止し、以後、リ
モコン弁７のペダル操作によりコントロールバルブ３が
制御されて圧砕シリンダ２が作動し、圧砕機１がマニュ
アル操作される。

【００４６】このペダル操作優先の制御により、自動運
転による圧砕作業中に危険事態が発生した場合等に、素
早くマニュアル運転に切換えられて作業の安全が保たれ
る。

【００４７】第２実施形態（図５〜図７参照） 第１実施形態との相違点のみを説明する。

【００４８】図５に示すように、圧砕シリンダ２のシリ
ンダストロークを検出するストロークセンサ１５が設け
られ、同センサ１５によって検出されたシリンダストロ
ークの信号Ｓａがコントローラ９に入力される。

【００４９】なお、この実施形態の場合、圧砕完了を検
出する手段として圧砕シリンダ２の負荷圧Ｐｈを検出す
る必要は必ずしもないため、省略している。

【００５０】コントローラ９においては、入力されたシ
リンダストローク信号Ｓａに基づき次のような手法で圧
砕完了を判別する。

【００５１】図６は被圧砕物が柔らかい場合、図７は固
い場合を示している。

【００５２】両図に示すように、被圧砕物が柔らかい場
合と固い場合では、圧砕シリンダ２のストローク開始か
らストロークエンドＳｅに達するまでのストロークの変
化の仕方が緩急異なり、所要時間も異なる。

【００５３】ただし、圧砕機１の閉じ量と圧砕シリンダ
２のストロークとは比例し、被圧砕物の固い、柔らかい
に関係なく、ストロークエンドＳｅより前の所定のスト
ロークＳ１で圧砕作用が完了する。

【００５４】そこで、第２実施形態では、圧砕シリンダ
２がこの圧砕完了ストロークＳ１に達した時点でコント
ローラ９から自動制御弁６の閉じ側ソレノイド６ｂを消
磁し、開き側ソレノイド６ａを励磁する構成としてい
る。

【００５５】第１実施形態における図４のフローチャー
トを利用してこの点の作用を簡単に説明すると、ステッ
プＳ４で、負荷圧Ｐｈの読み込みに代えてシリンダスト
ロークを読み込み、シリンダストロークＳ１となるとス
テップＳ５で圧砕完了としてステップＳ６に移行する。

【００５６】この第２実施形態によっても第１実施形態
の場合と同様の効果を得ることができる。

【００５７】ところで、被圧砕物が固い場合、図７に示
すように圧砕中はシリンダストロークが変化せず、か
つ、圧砕作用が完了するとシリンダストロークが急激に
変化する特性を示す。

【００５８】そこで、第２実施形態における圧砕完了の
判別手法として、このシリンダストロークが変化しない
状態から急激に変化する動きを検出して圧砕完了と判別
するようにしてもよい。

【００５９】

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、圧砕
完了検出手段により、圧砕機による圧砕作用が完了した
ことを検出してコントロールバルブの閉じ側への作動を
自動停止させるように構成したから、被圧砕物を時間の
過不足なく確実に圧砕することができ、これにより作業
能率を向上させることができる。

【００６０】また、圧砕シリンダの負荷圧の変化状況に
基づいて圧砕完了を判別する請求項２，３の構成による
と、過負荷防止のために元々装備されている負荷圧セン
サをそのまま利用し、コントローラのプログラムを変え
るだけでよいため、実施に当ってのコストが安くてす
む。

【００６１】一方、圧砕シリンダのストロークの変化状
況に基づいて圧砕完了を判別する請求項４，５の構成に
よると、負荷圧に基づく場合と比較して、圧砕完了時点
をより正確に検出できるため、制御精度が高いものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる制御装置の全体
構成を示す図である。

【図２】被圧砕物が柔らかい場合の負荷圧の変化状況を
示す特性図である。

【図３】被圧砕物が固い場合の負荷圧の変化状況を示す
特性図である。

【図４】同装置の作用を説明するためのフローチャート
である。

【図５】本発明の第２実施形態にかかる制御装置の全体
構成を示す図である。

【図６】被圧砕物が柔らかい場合の圧砕シリンダのスト
ロークの変化状況を示す図である。

【図７】被圧砕物が固い場合の圧砕シリンダのストロー
クの変化状況を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧砕機 ２ 圧砕シリンダ ３ コントロールバルブ ９ バルブ制御手段と圧砕完了検出手段の判別部とを兼
ねるコントローラ ５ バルブ制御手段を構成する自動制御弁 １１ 圧砕完了検出手段を構成する負荷圧センサ １５ 圧砕完了検出手段を構成するストロークセンサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧砕機を開閉させる圧砕シリンダと、こ
   の圧砕シリンダの作動を制御するコントロールバルブ
   と、このコントロールバルブの作動を制御するバルブ制
   御手段と、上記圧砕機による圧砕作用が完了したことを
   検出する圧砕完了検出手段とを具備し、上記バルブ制御
   手段は、上記圧砕完了検出手段によって圧砕完了が検出
   されたときに上記コントロールバルブの閉じ側への作動
   を停止させるように構成されたことを特徴とする圧砕機
   の制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧砕機の制御装置におい
   て、圧砕完了検出手段は、圧砕シリンダの圧砕機閉じ側
   の負荷圧を検出する負荷圧センサと、この負荷圧センサ
   によって検出された負荷圧の変化状況に基づいて圧砕完
   了を判別する判別部とによって構成されたことを特徴と
   する圧砕機の制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の圧砕機の制御装置におい
   て、圧砕完了検出手段の判別部は、負荷圧がピーク圧に
   達した後、ストロークエンドに向かって変化する前の一
   時的に低下する特性に基づいて圧砕作用が完了したこと
   を判別するように構成されたことを特徴とする圧砕機の
   制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の圧砕機の制御装置におい
   て、圧砕完了検出手段は、圧砕シリンダの圧砕機閉じ側
   への作動ストロークを検出するストロークセンサと、こ
   のストロークセンサによって検出されたシリンダストロ
   ークの変化状況に基づいて圧砕作用の完了を判別する判
   別部とによって構成されたことを特徴とする圧砕機の制
   御装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の圧砕機の制御装置におい
   て、圧砕完了検出手段の判別部は、圧砕シリンダのスト
   ロークが所定の圧砕完了ストロークに達したときに圧砕
   作用が完了したことを判別するように構成されたことを
   特徴とする圧砕機の制御装置。