JPH10139173A - 連続式アンローダの荷揚げ量制御方法 - Google Patents

連続式アンローダの荷揚げ量制御方法

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JPH10139173A
JPH10139173A JP29614896A JP29614896A JPH10139173A JP H10139173 A JPH10139173 A JP H10139173A JP 29614896 A JP29614896 A JP 29614896A JP 29614896 A JP29614896 A JP 29614896A JP H10139173 A JPH10139173 A JP H10139173A
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唯明 門前
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邦明 田内
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博 仁保
Tomohiro Yokoyama
智広 横山
Shigeshiki Kiyota
茂式 清田
Yoshihiko Miyazaki
義彦 宮崎
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削力の急変を検知して荷揚げ量の変動を抑
える様にした連続式アンローダの荷揚げ量制御方法を提
供する。 【解決手段】 傾転シリンダ圧力Pkfに基づく掘削力F
dfから掘削力変動分Fdf h を求め、Fdfh を比例制御し
て横送り速度指令Vを補正するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続式アンローダ
の荷揚げ量制御方法に係り、特に荷揚げ量の急変にも追
従できる制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】連続式アンローダは、船倉に積まれた鉱
石や石炭等の荷を連続して陸揚げする大型運搬機械であ
り、図5に示すような概略構成を有する。すなわち、図
5において、走行駆動装置11が備えられた脚上にブー
ム旋回駆動装置10にて旋回可能にブームが載り、この
ブーム上に制御機器類12及びオペレータによる入力装
置類13が置かれ、ブーム上をコンベア8が走り、ブー
ム先端のDE旋回駆動装置9にて旋回可能に支柱が取付
けられ、この、支柱先端に掘削部2が取付けられ、掘削
部2とバケット駆動油圧モータ7との間にバケット3が
取付けられたチェーン4がかけ回されるものである。な
お、持上部14に対して掘削部2は傾転シリンダ6にて
傾斜可変に支えられる。
【0003】かかる構造にあって、バケット駆動油圧モ
ータ7の駆動によりチェーン4が矢印5方向に駆動さ
れ、船倉1内の荷がバケット3にて掻き取られ、コンベ
ア8の高さ(持上部14)程持ち上げられ、コンベア8
に移されて陸上に吐き出されるようになっている。この
場合、掘削部2は、図6に示すように順に船倉1内を動
かされ、横行モード、DE旋回モード、走行モードがオ
ペレータにより指令され、各モードに対してブーム旋回
駆動装置10、DE旋回駆動装置9、走行駆動装置11
に指令値が分配され駆動される。
【0004】掘削部2による荷揚げ量の制御にあって
は、図7に示す制御方法により所定量の荷揚げ量制御を
行なっている。つまり、荷揚げ量目標値Qs がオペレー
タにより入力されると、ブロックAでバケット油圧目標
値Pbsに換算する。バケット油圧はバケット駆動油圧モ
ータ7に加わる掘削力に比例する負荷であり、荷揚げ量
が多い程大きくなり少ない程小さくなる。このため。荷
揚げ量とバケット油圧とは比例関係にあり、これら目標
値どおしの換算がブロックAにて可能となる。次に、加
え合せ点Bにてバケット駆動油圧モータ7によるバケッ
ト油圧の実績値Pbfと前述の目標値Pbsとの比較が行な
われ、この比較値をPI制御ブロックCにて横送り速度
指令Vとし、目標値Pbsに対し実績値Pbsの方が大きけ
ればその大きさに応じて横送り速度を遅くし、逆に実績
値Pbfの方が小さければその差分に応じて横送り速度を
速くしている。横送り速度指令Vが入力される速度指令
分配ブロックDでは、横送り動作モードが入力されて、
DE旋回速度指令Vd 、ブーム旋回速度指令Vb 、走行
速度指令Vs が出力される。こうして、荷揚げ量目標値
s となるように、実績値Pbfに基づき掘削部2の横送
り速度を増減させ一定の掘削量(力)を得る制御をして
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の荷揚げ量制御に
あって、制御にて換算等されるバケット油圧は、実際上
掘削部2にて荷を掻き取る掘削力と持上部14にて荷を
持ち上げる持上力との和であり、構造寸法上掘削部2よ
り持上部14の方が長く、掘削力より持上力の方が大き
くて、バケット油圧は持上力の大きさに支配されて仕舞
いがちという問題がある、つまり、持上力が大きいので
掘削部2の掘削力変化は大きな変化とはならない。その
うえ、掘削力と持上力との関係は、掘削力をある係数倍
して一定時間積分した値を持上力としているため、例え
ば荷崩れ等により掘削力が急変したとしても持上力は徐
々にしか変化しない。この結果、荷崩れ等による掘削力
の急上昇、荷の急激な不足による掘削力の急低下が生じ
た場合でも、掘削力の急変は検知できずしかも持上力に
支配されるバケット油圧にあっては尚更変化が検知しに
くくなる。こうして、掘削力の変化による荷揚げ量の変
動に速応することができず、結局荷揚げ量の変動が大き
いままである。
【0006】本発明は、上述の問題に鑑み、掘削力の急
変を検知して荷揚げ量の変動を抑えるようにした連続式
アンローダの荷揚げ量制御方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的達成のため次
の発明特定事項を有する。荷揚げ量目標値に基づくバケ
ット油圧目標値とバケット油圧実績値とを比較してその
差分から横送り速度を求め動作モードに応じた速度指令
を分配する連続式アンローダの荷揚げ量制御方法におい
て、傾転シリンダ圧力に基づく掘削力から掘削力変動分
を求め、この掘削力変動分を比例制御して前記横送り速
度指令を補正するようにしたことを特徴とする。
【0008】掘削区を積分すると持上力となり、持上力
とバケット油圧はほぼ等しいことから、掘削力はバケッ
ト油圧の微分とみなすことができる。従って、掘削力の
比例制御を付加することは、バケット油圧の微分制御を
付加することと等価である。つまり、(1) 荷崩れ等
で掘削が増えた時、バケット油圧が上がりきる前に、上
がりつつあるという微分情報で、前もって横送り速度を
下げ、(2) 荷が浅くなった等で掘削が減った時、バ
ケット油圧が下がりきる前に、下がりつつあるという微
分情報で、前もって横送り速度を上げる、ということ
で、前もって横送り速度指令を上げ下げすることから、
荷揚げ量の変動を速やかに元の所定値に戻すという、即
応性の向上になる。
【0009】
【発明の実施の形態】ここで、図1〜図4を参照して発
明の実施の形態を説明する。図1は一例の全体構成図で
あり、図5と略同一の構成を有するが、制御機器類12
の入出力装置としては傾転シリンダ6、DE旋回駆動装
置9、バケット駆動油圧モータ7、ブーム旋回駆動装置
10、走行駆動装置11、及びオペレータによる入力装
置類13が存在する。かかる図1の構成にあって、入力
装置類13及び制御機器類12の構成は図2に示すよう
になる。つまり、入力装置類13ではオペレータ入力端
末13aにて荷揚げ量目標値Qs が出力され、またオペ
レータ運転操作盤13bから横行、DE旋回、走行から
なる横送り動作モードが出力される。制御機器類12で
は、図3及び図4に示す処理を行なうための制御装置1
2a及びこの制御装置12aの出力からDE旋回指令、
ブーム旋回指令、走行指令の各信号を出力するモータド
ライブ盤12bを有する。
【0010】制御装置12aの入力としては、オペレー
タ入力端末13aからの荷揚げ量目標値Qs 、オペレー
タ運転操作盤13bからの横送り動作モード、バケット
油圧駆動モータ7に取付けられた圧力センサによるバケ
ット油圧実績値の信号Pbf、傾転シリンダ6に取付けら
れた圧力センサによる傾転シリンダ圧力の信号Pkfがあ
る。そして、この制御装置12aによって図3のブロッ
クにて示される処理が行なわれる。ここでは、図7に示
す処理と同様、荷揚げ量目標値Qs をバケット油圧に比
例計算にて換算し、このバケット油圧目標値Pbsとバケ
ット油圧実績値Pbfとを比較してPI制御によりこの両
者を一致させる速度指令を出力する。
【0011】本例では更に傾転シリンダ6による圧力P
kfを制御装置12aに入力する。今掘削力Fdfが変化し
て増大した場合、掘削部2がその前方に反力を受けて傾
転シリンダ6のヘッド側圧力が大きくなりロッド側圧力
が小さくなる。また、掘削力Fdfが減少した場合には逆
の現象が生ずる。このヘッド側圧力とロッド側圧力との
値により力のバランス式から掘削力Fdfが換算でき、掘
削力Fdfの急変も傾転シリンダ6のこの圧力により検出
されることになる。他方、掘削力を積分すると持上力と
なり、持上力とバケット油圧とが略等しいことから、掘
削力はバケット油圧の微分とみなすことができ、バケッ
ト油圧の変化分とみなすことができる。したがって、掘
削力の比例制御を加えることはバケット油圧の微分制御
を加えることになる。したがって、例えば荷崩れ等で掘
削力が増大したとき、バケット油圧が上がりきる前に上
がりつつある微分情報を加え、また荷が浅くなったとき
掘削力の減少により、バケット油圧が下がりきる前に、
下がりつつある微分情報を加えることになる。この結
果、傾転シリンダ圧力Pkfにて掘削力Fdfを得て、これ
をP制御を介して得た信号は、バケット油圧に基づく横
送り速度指令Vの主回路に対しては掘削力変化に速応す
る微分情報となる。
【0012】図3にて加えられたブロックは、上述の処
理を行なう掘削力制御部Xが加えられており、傾転シリ
ンダ圧力PkfよりブロックEにて掘削力Fdfを求め、掘
削力のオフセット誤差を除去し急速な掘削力変化成分の
み通過させ低周波成分を除去するためハイパスフィルタ
Fを通し、この掘削力変動成分Fdfh を目標変に抑える
ためP制御Gによって主回路のPI制御出力である横送
り指令Vに加え合わせる。この結果、掘削力が上がれば
マイナス(遅くする)横送り速度指令となり、掘削力が
下がればプラス(速くする)横送り速度指令となって、
従来のバケット油圧制御による横送り速度指令値を補正
する。そして、この横送り速度指令値を、オペレータに
より設定された横送り動作モードに応じて、DE旋回と
ブーム旋回と走行の3つの速度指令値に分配し、モータ
ドライブ盤17に指令する。モータドライブ盤17はD
E旋回駆動装置9、ブーム旋回駆動装置10、走行駆動
装置11を駆動する。
【0013】図4は図3のブロックに基づく制御フロー
チャートである。すなわち、荷揚げ量目標値Qs は、ブ
ロックAにてバケット油圧に換算されPbs=kbs×Qs
を得て、加え合せ点Bにてこの目標値Pbsに実績値Pbf
を加え、e=Pbs−Pbfとする。この後、ブロックCに
てPI演算を行ないV1 を得る。他方、傾転シリンダ圧
力PkfをブロックEにて掘削力換算を行ないFdf=f
(Pkf)を得た後、ハイパスフィルタFを通しFdfl
(a1 +a2 )Fdf、Fdf h =Fdf−Fdfl を求め、P
制御GにてV2 を得る。加え合せ点HではV1 +V2
Vを求めてV2 による補正後の横送り速度指令Vを得た
後、ブロックDでは速度指令の分配が行なわれ、各指令
d ,Vb ,V s を得る。
【0014】
【発明の効果】本発明の定量荷揚げ制御では、従来の油
圧制御に掘削力制御を付加し、荷揚げ量変動に対する速
応性を向上させた。こうして、荷揚げ量を所定の値に保
ちつつ。従来、荷崩れ等で発生していた荷揚げ量の大き
な変動を低減させることができるようになった。これに
より、荷揚げ量負荷による運転停止や荷揚げ量不足が改
善され、荷揚げ能力向上という有益な効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の全体構成図。
【図2】制御機器類、及び入力装置類のブロック構成
図。
【図3】制御ブロック図。
【図4】制御フローチャート。
【図5】連続式アンローダの全体構成図。
【図6】掘削部の軌道の説明図。
【図7】従来の制御ブロック図。
【符号の説明】
1 船倉 2 掘削部 3 バケット 4 チェーン 5 チェーン駆動方向 6 傾転シリンダ 7 バケット駆動油圧モータ 8 コンベア 9 DE旋回駆動装置 10 ブーム旋回駆動装置 11 走行駆動装置 12 制御機器類 12a 制御装置 12b モータドライブ盤 13 入力装置類 13a オペレータ入力端末 13b オペレータ運転操作盤 14 持上部 A〜H ブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁保 博 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 横山 智広 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 清田 茂式 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 宮崎 義彦 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 荷揚げ量目標値に基づくバケット油圧目
    標値とバケット油圧実績値とを比較してその差分から横
    送り速度指令を求め、動作モードに応じた速度指令を分
    配する連続式アンローダの荷揚げ量制御方法において、 傾転シリンダ圧力に基づく掘削力から掘削力変動分を求
    め、この掘削力変動分を比例制御して前記横送り速度指
    令を補正するようにしたことを特徴とする連続式アンロ
    ーダの荷揚げ量制御方法。
JP29614896A 1996-11-08 1996-11-08 連続式アンローダの荷揚げ量制御方法 Expired - Fee Related JP3453261B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024563A1 (ja) * 2012-08-10 2014-02-13 住友重機械搬送システム株式会社 アンローダ
JP2014051382A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd 連続アンローダ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024563A1 (ja) * 2012-08-10 2014-02-13 住友重機械搬送システム株式会社 アンローダ
JP2014051382A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Sumitomo Heavy Industries Material Handling Systems Co Ltd 連続アンローダ

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