JPH10246098A

JPH10246098A - セグメント組立装置

Info

Publication number: JPH10246098A
Application number: JP9050018A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Hashimoto; 久儀橋本; Yukihisa Hirasawa; 幸久平沢; Yasuo Mori; 泰雄森; Takaki Kusaki; 貴己草木; Takeshi Kamei; 亀井　　健
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】セグメント組立装置において、低コストで油
圧アクチュエータを高速駆動させることができ、かつ高
精度なセグメント把持部の位置決めを可能にする。【解決手段】油圧ポンプ１１１と旋回モータ１１との
間には大流量用の電磁比例流量制御弁１１２と小流量用
のサーボ弁１１３とが並列に接続されている。制御演算
部１００は、サーボ弁１１３よりも電磁比例流量制御弁
１１２を先に閉じるような電磁比例流量制御弁１１２及
びサーボ弁１１３の指令値を生成し、この指令値をアン
プ１００Ｊ，１００Ｊ＊で駆動信号に変換して電磁比例
流量制御弁１１２及びサーボ弁１１３にそれぞれ出力す
る。この時、圧力センサ９５ａ，９５ｂを用いて旋回モ
ータ１１の前後差圧の変動成分を検出し、この変動成分
をアンプ１００Ｊ，１００Ｊ＊の入力部にネガティブに
フィードバックさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機に
設けられたセグメント組立装置に係り、特に、シールド
掘進機内に搬入されたトンネル覆工用の組立セグメント
を既設セグメントの位置、姿勢に合わせてリング状に組
み立てるセグメント組立装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機により軟弱地盤を掘削し
てトンネルを構築するシールド工法においては、トンネ
ル覆工用の組立セグメントをシールド掘進機内に搬入し
た後、セグメント組立装置により組立セグメントを既設
セグメントの位置、姿勢に合わせてリング状に組み立て
る。

【０００３】セグメント組立装置は、例えば、セグメン
トを把持するセグメント把持部と、セグメント把持部を
トンネル周方向に移動させる旋回モータ、セグメント把
持部をトンネル径方向に移動させる押付ジャッキ、セグ
メント把持部をトンネル軸方向に移動させる前後ジャッ
キを含む複数のアクチュエータとを有し、セグメント把
持部で組立セグメントを把持した後、それらアクチュエ
ータを駆動してセグメント把持部をセグメント組立位置
に移動させ、組立セグメントを既設セグメントに対して
粗位置決めし、続いて組立セグメントと既設セグメント
とのずれを検出し、その検出データに基づいてそれらア
クチュエータを駆動して組立セグメントを既設セグメン
トに対して微位置決めし組み立てる。

【０００４】近年では、上記セグメント組立装置による
セグメント組立時間の短縮を目指して、大幅な改良が進
められている。例えば旋回モータの回転速度を上げた
り、押付ジャッキのストローク速度を上げることによっ
て、組立セグメントを粗位置決めする時間を短縮でき
る。このとき、使用するアクチュエータを油圧アクチュ
エータとした場合、油圧アクチュエータを高速駆動させ
るには油圧アクチュエータに大流量を送る必要があるた
め、油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間に大流量用
の流量制御弁を配置する。この大流量用の流量制御弁と
しては安価な電磁比例流量制御弁を使用することもある
が、電磁比例流量制御弁ではセグメント把持部の位置決
め精度を十分に確保できないので、通常は位置決め精度
の確保のために大流量用のサーボ弁を使用していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように流量制御弁を大流量用のサーボ弁とした場合は、
サーボ弁自体が非常に大きくなるので、大流量用の電磁
比例流量制御弁に比べて高コストになる。また、サーボ
弁は所定の流量を出すための前後差圧が大きいので、通
過抵抗が大きくなる。このため、組立セグメントの粗位
置決め時にセグメント把持部がセグメント組立位置に移
動している途中のようなそれほど高い精度の位置決め制
御を必要としない場合でも油温が上がりやすくなり、こ
れを防止するための冷却用の設備が過大になり、この点
でも高コストになる。

【０００６】本発明の目的は、低コストで油圧アクチュ
エータを高速駆動させることができ、かつ高精度なセグ
メント把持部の位置決めを可能にするセグメント組立装
置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）上記の目的を達成するため、本発明は、セグメン
トを把持するセグメント把持部と、油圧ポンプからの圧
油により前記セグメント把持部を駆動する油圧アクチュ
エータと、前記油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間
に接続され、油圧アクチュエータに供給される圧油の流
量を制御するサーボ弁とを有するセグメント組立装置に
おいて、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの
間に前記サーボ弁と並列に接続され、油圧アクチュエー
タに供給される圧油の流量を制御する電磁比例流量制御
弁と、前記サーボ弁と電磁比例流量制御弁に指令値を与
える指令値演算手段と、前記指令値を入力し前記サーボ
弁と電磁比例流量制御弁の駆動信号を生成するそれぞれ
の出力演算手段と、前記サーボ弁よりも電磁比例流量制
御弁を先に閉じるようサーボ弁と電磁比例流量制御弁の
閉弁タイミングを制御する閉弁タイミング制御手段と、
前記油圧アクチュエータの推力の変動成分を検出する検
出手段と、前記検出手段により検出した油圧アクチュエ
ータの推力の変動成分を前記電磁比例流量制御弁の出力
演算手段にネガティブにフィードバックさせる第１推力
フィードバック手段とを備える。

【０００８】以上のように構成した本発明のセグメント
組立装置においては、油圧ポンプと油圧アクチュエータ
との間にサーボ弁と並列に電磁比例流量制御弁を接続す
ることにより、油圧アクチュエータを高速で動かす場
合、サーボ弁をセグメント把持部の位置決めに必要な流
量の出せるものとし、電磁比例流量制御弁を大流量の出
せるものとすると、サーボ弁自体及び油温上昇を防止す
るための冷却設備が小型で済むため、低コストで油圧ア
クチュエータを高速駆動できる。また、閉弁タイミング
制御手段によりサーボ弁よりも電磁比例流量制御弁を先
に閉じるようサーボ弁と電磁比例流量制御弁の閉弁タイ
ミングを制御することにより、セグメント把持部が目標
位置に達する手前からはサーボ弁のみ駆動されることに
なり、セグメント把持部を目標位置に精度良く位置決め
することができる。

【０００９】また、油圧アクチュエータを高速で動かす
場合には、セグメント組立装置及びセグメントの重量の
慣性と圧油のバネ作用とにより油圧アクチュエータの推
力に変動が生じ、この推力の変動により油圧アクチュエ
ータの動作が不安定になり、最悪の場合にはハンチング
等が発生することがある。本発明のセグメント組立装置
では、検出手段で油圧アクチュエータの推力の変動成分
を検出し、この推力の変動成分を第１推力フィードバッ
ク手段により電磁比例流量制御弁の出力演算手段にネガ
ティブにフィードバックさせることにより、電磁比例流
量制御弁の出力演算手段においては油圧アクチュエータ
の推力の変動成分を考慮した電磁比例流量制御弁の駆動
信号が生成されることになり、これにより、油圧アクチ
ュエータを高速駆動する場合でも油圧アクチュエータの
動作が安定し、ハンチングの発生を防止できる。

【００１０】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記電磁比例流量制御弁の指令値が予め設定した値を越
えたときのみ、前記第１推力フィードバック手段を機能
させる第１切換手段を更に備える。

【００１１】上記（１）で述べたように、セグメント把
持部の位置決め最終段階では、閉弁タイミング制御手段
により電磁比例流量制御弁を先に閉じ、サーボ弁のみが
駆動される。このとき、指令値演算手段により電磁比例
流量制御弁に与えられる指令値はゼロとなるので、第１
切換手段は第１推力フィードバック手段を機能させない
ように動作し、油圧アクチュエータの推力の変動成分が
電磁比例流量制御弁の出力演算手段にフィードバックさ
れなくなる。このため、サーボ弁のみが駆動される位置
決め最終段階で第１推力フィードバック手段により電磁
比例流量制御弁が開いてしまうことが防止され、サーボ
弁による精度の良い位置決め制御を確保できる。

【００１２】（３）上記（１）又は（２）において、好
ましくは、オペレータの操作で前記第１推力フィードバ
ック手段を機能させるかどうかを選択する選択手段を更
に備える。

【００１３】これにより、オペレータの判断で油圧アク
チュエータの動作の安定性等その時の状況に応じて第１
推力フィードバック手段を機能させたり、機能させない
ようにすることができる。

【００１４】（４）また、上記（１）において、好まし
くは、前記検出手段は、前記油圧アクチュエータの推力
を検出するセンサと、このセンサの検出値の高周波成分
を通過させるフィルタ手段とを含む。

【００１５】（５）更に、上記（１）において、好まし
くは、前記検出手段は、前記油圧アクチュエータの推力
の変動成分として油圧アクチュエータの前後差圧の変動
成分を検出する。

【００１６】（６）また、上記（１）において、好まし
くは、前記検出手段により検出した油圧アクチュエータ
の推力の変動成分を前記サーボ弁の出力演算手段にネガ
ティブにフィードバックさせる第２推力フィードバック
手段を更に備える。

【００１７】（７）上記（６）において、好ましくは、
前記サーボ弁の指令値が予め設定した値を越えたときの
み、前記第２推力フィードバック手段を機能させる第２
切換手段を更に備える。

【００１８】（８）また、上記（１）において、好まし
くは、前記電磁比例流量制御弁の出力演算手段は前記指
令値演算手段からの指令値が入力され、この指令値を駆
動信号に変換するアンプを有し、前記第１推力フィード
バック手段は前記推力の変動成分を前記アンプの入力部
にフィードバックする。

【００１９】（９）また、上記（６）において、好まし
くは、前記サーボ弁の出力演算手段は前記油圧アクチュ
エータの位置信号がフィードバックされ、前記指令値演
算手段からの指令値とその位置信号とで位置フィードバ
ック制御用の指令値を生成する位置決め演算部と、この
位置フィードバック制御用の指令値が入力され、この指
令値を駆動信号に変換するアンプとを有し、前記第２推
力フィードバック手段は前記推力の変動成分を前記アン
プの入力部にフィードバックする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態を図
１〜図１０により説明する。図１及び図２において、本
実施形態のセグメント組立装置はエレクタ２を有し、こ
のエレクタ２はシールド掘進機１０のシールド本体１の
後部に配置されている。シールド本体１のリングガータ
部１ａにはブラケット１ｂが取り付けられ、このブラケ
ット１ｂには複数個のローラ１２が支持されている。

【００２１】エレクタ２はエレクタリング３１を有し、
このエレクタリング３１は矩形断面のリングであり、ロ
ーラ１２に旋回自在に支持されている。また、エレクタ
リング３１は、シールド本体１の内殻部材１ｃに取り付
けられた油圧式の旋回モータ１１の駆動により、その旋
回モータ１１の出力軸に取り付けたピニオン１３及び旋
回モータ１１の内径部に取り付けられた図示しないギヤ
を介して旋回する。また、旋回モータ１１の出力軸には
この旋回モータ１１の回転数を計測する回転センサ９１
が設けられている。

【００２２】エレクタリング３１のテール側端面には矩
形断面の左右一対のアーム３２がトンネル後方に突き出
して取り付けられ、アーム３２にはロッドガイド３６が
取り付けられている。ロッドガイド３６にはロッド３５
が押し付け方向（トンネル径方向）に摺動自在に設置さ
れ、ロッド４１の一端には略門型の吊りビーム３７が取
り付けられている。吊りビーム３７及びロッドガイド３
６のテール側端部には油圧式の押付ジャッキ４０が取り
付けられ、この押付ジャッキ４０により吊りビーム３７
は押し付け方向に摺動する。また、押付ジャッキ４０に
はストローク位置を計測するストロークセンサ９２が内
蔵されている。

【００２３】吊りビーム３７の下面にはセグメント把持
部５０が取り付けられ、このセグメント把持部５０は油
圧式の前後ジャッキ５１によりトンネル前後方向（トン
ネル軸方向）に摺動する。また、前後ジャッキ５１には
ストローク位置を計測するストロークセンサ９３が内蔵
されている。セグメント把持部５０の下部にはセグメン
ト６を吊る為の部材である把持用ネジ３８が設けられ、
この把持用ネジ３８はセグメント６の中心位置に形成さ
れているグラウト穴６ａに合致し、吊りビーム３７の内
部に取り付けられた図示しない駆動モータによりグラウ
ト穴６ａにねじ込まれる。また、吊りビーム３７の下面
には吊り下げたセグメント６の荷ぶれを防ぐ振れ止め材
４１が取り付けられている。

【００２４】また、本実施形態のセグメント組立装置
は、図３に示すように、入力装置１０１と、選択スイッ
チ１２０と、圧力センサ９５ａ，９５ｂと、制御装置１
１０と、旋回モータ駆動装置１０３と、押付ジャッキ駆
動装置１０４と、前後ジャッキ駆動装置１０５とを有し
ている。入力装置１０１は例えばパソコンである。選択
スイッチ１２０は例えばペンダントスイッチであり、オ
ペレータの操作で後述する圧力フィードバック回路を機
能させるかどうかを選択するスイッチである。圧力セン
サ９５ａ，９５ｂは、旋回モータ１１の圧油供給側の圧
力及び圧油戻り側の圧力をそれぞれ検出する。制御装置
１１０は、回転センサ９１、ストロークセンサ９２，９
３及び圧力センサ９５ａ，９５ｂの計測値と入力装置１
０１及び選択スイッチ１２０からの信号とに基づいて所
定の処理を行い、その結果を駆動信号として出力する。
旋回モータ駆動装置１０３、押付ジャッキ駆動装置１０
４、前後ジャッキ駆動装置１０５は、制御装置１１０か
らの駆動信号に応じてそれぞれ旋回モータ１１、押付ジ
ャッキ４０、前後ジャッキ５１を駆動する。

【００２５】図４に入力装置１０１及び制御装置１１０
のうち旋回モータ１１に係わる制御演算部１００のみと
旋回モータ駆動装置１０３の詳細を示す。なお、図示は
しないが、押付ジャッキ４０及び前後ジャッキ５１は従
来の構成により制御される。

【００２６】図４において、旋回モータ駆動装置１０３
は、油圧ポンプ１１１と、油圧ポンプ１１１と旋回モー
タ１１とを接続する配管９６ａ，９６ｂに配置され、旋
回モータ１１に供給される圧油の流量を制御する電磁比
例流量制御弁（以下、略して電磁比例弁という）１１２
と、油圧ポンプ１１１と配管９６ａ，９６ｂとを接続す
る配管９７ａ，９７ｂに配置され、旋回モータ１１に供
給される圧油の流量を制御するサーボ弁１１３とを有し
ている。ここで、電磁比例弁１１２は大流量の出せる大
流量用のバルブであり、サーボ弁１１３は位置決めに必
要な程度の流量（例えば最大通過流量が電磁比例弁１１
２の１／５程度のもの）だけ出せばよい小流量用のバル
ブである。以上のように油圧ポンプ１１１と旋回モータ
１１との間に大流量用の電磁比例弁１１２及び小流量用
のサーボ弁１１３を並列に接続したので、サーボ弁１１
３自体や油温上昇を防止するための冷却設備が小型で済
む。また、圧力センサ９５ａ，９５ｂは配管９６ａ，９
６ｂにそれぞれ接続されている。

【００２７】入力装置１０１は操作部１０１Ａと演算部
１０１Ｂとを有している。操作部１０１Ａは例えばキー
ボードであり、オペレータはこれにより旋回モータ１１
の位置決め制御に関するパラメータ（後述）の入力や起
動等の指示を行う。演算部１０１Ｂは操作部１０１Ａ及
び制御演算部１００からの指示により、操作部１０１Ａ
で入力されたパラメータを含む位置決め制御に必要なパ
ラメータを出力する。制御演算部１００は、演算部１０
０Ａと、変換部１００Ｂと、位置決め演算部１００Ｃ
と、差圧演算部１００Ｄと、ハイパスフィルタ１００Ｅ
と、アンプ１００Ｆ，１００Ｆ＊と、切換部１００Ｇ
と、切換部１００Ｋと、比較部１００Ｉと、偏差演算部
１００Ｈ，１００Ｈ＊と、アンプ１００Ｊ，１００Ｊ＊
とを有している。

【００２８】演算部１００Ａは、入力装置１０１から送
られてきた電磁比例弁１１２の駆動に必要なパラメータ
を用いて電磁比例弁１１２のオープン制御用のバルブ指
令値（後述）を生成し、このバルブ指令値を偏差演算部
１００Ｈに出力するとともに、回転センサ９１の計測値
に基づいてサーボ弁１１３の駆動に必要なパラメータの
送出を入力装置１０１に指示し、入力装置１０１からそ
のパラメータが送られてくると、それを用いて旋回モー
タ１１の目標回転数の増分（後述）を計算し、この増分
をサーボ弁１１３の指令値として位置決め演算部１００
Ｃに出力する。

【００２９】変換部１００Ｂは、回転センサ９１の計測
値を入力し、これを単位時間当たりの変化量即ち増分に
変換する等の処理を行う。位置決め演算部１００Ｃは、
演算部１００Ａで求めたサーボ弁１１３の指令値（目標
回転数の増分）と変換部１００Ｂで変換された計測値の
増分との偏差を求め、その偏差に基づいて比例、微分、
積分などの演算（ＰＩＤ制御演算）を行いサーボ弁１１
３の位置フィードバック用のバルブ指令値を求める。

【００３０】差圧演算部１００Ｄは、圧力センサ９５
ａ，９５ｂの計測値をそれぞれ入力し、旋回モータ１１
の駆動圧力として旋回モータ１１の前後差圧を演算す
る。ここでは、圧力センサ９５ａ，９５ｂと差圧演算部
１００Ｄとにより旋回モータ１１の前後差圧を検出して
いるが、圧力センサの代わりに差圧センサ設け、制御演
算部１００を介さずに直接旋回モータ１１の前後差圧を
検出するようにしてもよい。

【００３１】ハイパスフィルタ１００Ｅは、旋回モータ
１１の前後差圧の低周波成分をカットして高周波成分の
みを通過させる。これにより、図５（ａ）に示すような
旋回モータ１１の前後差圧は、ハイパスフィルタ１００
Ｅを通すと、図５（ｂ）に示すように前後差圧の直流分
がカットされ変動成分のみが取り出される。ハイパスフ
ィルタ１００Ｅの遮断周波数は、駆動系の固有振動数お
よび動作時の油圧波形により決定し、例えば２Ｈｚ以上
とする。ここでは、旋回モータ１１の前後差圧の低周波
成分をカットするフィルタ手段としてハイパスフィルタ
を用いているが、特にこれに限らずバンドパスフィルタ
を用いてもよい。アンプ１００Ｆ，１００Ｆ＊は、ハイ
パスフィルタ１００Ｅを通過した旋回モータ１１の前後
差圧の変動成分に適当なゲインをかけて信号レベルを調
整する。

【００３２】切換部１００Ｇは比較部１００Ｉからの指
示に応じてオン／オフが切り換わり、切換部１００Ｋは
選択スイッチ１２０からの指示に応じてオン／オフが切
り換わる。

【００３３】比較部１００Ｉは、切換部１００Ｋがオン
のときに、予め設定されたしきい値と演算部１００Ａで
生成した電磁比例弁１１２のオープン制御用のバルブ指
令値とを比較し、電磁比例弁１１２のオープン制御用の
バルブ指令値がしきい値を越えたときは切換部１００Ｇ
をオンにし、そうでないときは切換部１００Ｇをオフに
する。

【００３４】偏差演算部１００Ｈは、演算部１００Ａで
生成した電磁比例弁１１２のオープン制御用のバルブ指
令値とアンプ１００Ｆで求めた旋回モータ１１の前後差
圧の変動成分信号との偏差を求め、偏差演算部１００Ｈ
＊は、位置決め演算部１００Ｃで生成したサーボ弁１１
３の位置フィードバック制御用のバルブ指令値とアンプ
１００Ｆ＊で求めた旋回モータ１１の前後差圧の変動成
分信号との偏差を求める。

【００３５】アンプ１００Ｊ，１００Ｊ＊は、偏差演算
部１００Ｈ，１００Ｈ＊で演算した偏差（電圧値）を予
め決められた電圧−電流特性に従って駆動信号（電流
値）にそれぞれ変換し、電磁比例弁１１２及びサーボ弁
１１３にそれぞれ出力する。ここで、アンプ１００Ｊの
電圧−電流特性は、図４に示すように原点に対してずら
したいわゆるオフセット調整された特性となっている
が、これは電磁比例弁１１２が持つ入力電流に対する出
力流量の不感帯を考慮したものである。一方、サーボ弁
１１３もそのような不感帯を持っているが、サーボ弁１
１３の持つ不感帯は微小であるため、アンプ１００Ｊ＊
の電圧−電流特性はオフセット調整していない特性とな
っている。

【００３６】次に、入力装置１０１の演算部１０１Ｂ及
び制御演算部１００の演算部１００Ａの演算処理の詳細
を図６〜図１０を用いて説明しつつ、旋回モータ１１を
高速駆動してセグメント把持部５０を目標位置（セグメ
ント目標組立旋回位置）に位置決めする動作を説明す
る。ここで、制御演算部１００の切換部１００Ｋは、操
作スイッチ１２０によりオン状態となっている。

【００３７】図６は入力装置１０１の演算部１０１Ｂの
処理の詳細を示すものである。まず、オペレータは操作
部（キーボード）１０１Ａを用い、前述したように旋回
モータ１１の位置決め制御用のパラメータを入力する。
このパラメータには、図７に示すような電磁比例弁１１
２の駆動による旋回モータ１１の目標立上速度変化率
（目標加速度）Ｐ₁、目標速度Ｑ₁、目標立下速度変化率
（目標減速度）Ｒ₁、サーボ弁１１３の駆動による旋回
モータ１１の目標加速度Ｐ₂、目標速度Ｑ₂、目標減速度
Ｒ₂、セグメント目標組立旋回位置に対応する旋回モー
タ１１の組立目標回転数Ｓからどの位手前の位置で電磁
比例弁１１２を閉じるかの目標減速距離Ｘが含まれる。
また、セグメント目標組立旋回位置は設計値または一工
程前のセグメント組立制御の演算情報として予め求めら
れており、旋回モータ１１の組立目標回転数Ｓは事前に
この値から計算して求めておく。これらの入力値及び計
算値は演算部１０１Ｂのメモリ（図示せず）に記憶して
おく。

【００３８】まず手順３０１において、操作部１０１Ａ
の起動用キーが押されたかどうかを判断し、起動用キー
が押されたと判断されたときは手順３０２に進み、予め
メモリに記憶しておいた目標加速度Ｐ₁、目標速度Ｑ₁、
目標減速度Ｒ₁、組立目標回転数Ｓ、目標減速距離Ｘの
各種パラメータを制御演算部１００に出力する。手順３
０１で起動用キーが押されていないと判断されたときは
手順３０３において、制御演算部１００からのパラメー
タ送出指示信号を入力したかどうかを判断し、パラメー
タ送出指示信号を入力したと判断されたときは手順３０
４に進み、予めメモリに記憶しておいた目標加速度
Ｐ₂、目標速度Ｑ₂、目標減速度Ｒ₂の各種パラメータを
制御演算部１００に出力する。

【００３９】図８に制御演算部１００の演算部１００Ａ
の処理の詳細を示す。まず手順３１１において、入力装
置１０１から目標加速度Ｐ₁、目標速度Ｑ₁、目標減速度
Ｒ₁、組立目標回転数Ｓ、目標減速距離Ｘの各種パラメ
ータを入力したかどうかを判断し、これらを入力したと
判断されると手順３１２に進み、目標加速度Ｐ₁、目標
速度Ｑ₁、目標減速度Ｒ₁に対応する図９（ａ）で示すよ
うな電磁比例弁１１２のオープン制御用の加速制御用バ
ルブ指令値Ｖ_a1、定速制御用バルブ指令値Ｖ_a2、減速制
御用バルブ指令値Ｖ_a3のパターン信号を生成するととも
に、電磁比例弁１１２の立下減速開始目標回転数Ｖ（図
７参照）を計算する。図９（ａ）から分かるように、加
速制御用バルブ指令値Ｖ_a1は時間Ｔの経過とともに増加
する値であり、定速制御用バルブ指令値Ｖ_a2は時間Ｔの
経過に対して一定の値（＝Ｖ₀₀）であり、減速制御用バ
ルブ指令値Ｖ_a3は時間Ｔの経過とともに減少する値であ
る。なお、バルブ指令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3をまとめてバルブ指
令値Ｖａとする。また、電磁比例弁１１２の立下減速開
始目標回転数Ｖは、組立目標回転数Ｓから目標減速距離
Ｘを減ずることによって求められる。

【００４０】続いて手順３１３において、バルブ指令値
Ｖ_a1が一定値Ｖ₀₀以下であるかどうかを判断し、一定値
Ｖ₀₀以下であれば加速制御であるので、手順３１４にお
いてバルブ指令値Ｖ_a1を偏差演算部１００Ｈに出力す
る。

【００４１】手順３１３でバルブ指令値Ｖ_a1が一定値Ｖ
₀₀以下でないと判断されると、定速制御に移行すべく手
順３１５に進み、回転センサ９１の計測値Ｗを入力し、
続いて手順３１６において、計測値Ｗが立下減速開始目
標回転数Ｖに達したかどうかを判断し、立下減速開始目
標回転数Ｖに達していなければ、手順３１７においてバ
ルブ指令値Ｖ_a2（＝一定値Ｖ₀₀）を偏差演算部１００Ｈ
に出力する。

【００４２】手順３１６で計測値Ｗが立下減速開始目標
回転数Ｖに達したと判断されると、減速制御に移行すべ
く手順３１８に進み、バルブ指令値Ｖ_a3を偏差演算部１
００Ｈに出力する。続いて手順３１９において、バルブ
指令値Ｖ_a3が０になったかどうかを判断し、０になった
と判断されると、手順３２０でパラメータ送出指示信号
を入力装置１０１に出力する。

【００４３】続いて手順３３１において、入力装置１０
１から目標加速度Ｐ₂、目標速度Ｑ₂、目標減速度Ｒ₂の
各種パラメータを入力したかどうかを判断し、これらを
入力したと判断されると手順３３２に進み、目標加速度
Ｐ₂、目標速度Ｑ₂、目標減速度Ｒ₂を用いて位置決め演
算用の加速制御用指令値Ａａ、定速制御用指令値Ａｂ、
減速制御用指令値Ａｃを計算するとともに、サーボ弁１
１３の立下減速開始目標回転数Ｕ（図７参照）を計算す
る。この詳細を以下に説明する。

【００４４】まず、目標加速度Ｐ₂を積分して速度を求
め、この速度に単位時間ΔＴを乗じて単位時間当たりの
目標回転数の変化量（増分）ΔＳ₁を求め、この増分Δ
Ｓ₁をサーボ弁１１３の加速制御用指令値Ａａとする。
この増分ΔＳ₁の指令値Ａａは、図１０に示すように時
間Ｔの経過とともに増加する値である。また、目標速度
Ｑ₂に単位時間ΔＴを乗じて単位時間当たりの目標回転
数の変化量（増分）ΔＳ₂を求め、この増分ΔＳ₂をサー
ボ弁１１３の定速制御用指令値Ａｂとする。この増分Δ
Ｓ₂の指令値Ａｂは、図１０に示すように時間Ｔの経過
に対して一定の値である。更に、目標減速度Ｒ₂を積分
して速度を求め、この速度に単位時間ΔＴを乗じて単位
時間当たりの目標回転数の変化量（増分）ΔＳ₃を求
め、この増分ΔＳ₃をサーボ弁１１３の減速制御用指令
値Ａｃとする。この増分ΔＳ₃の指令値Ａｃは、図１０
に示すように時間Ｔの経過とともに減少する値である。
以上において、増分ΔＳ₁，ΔＳ₂，ΔＳ₃（指令値Ａ
ａ，Ａｂ，Ａｃ）は単位時間当たりの位置変化量なの
で、速度のパラメータとなる。

【００４５】また、サーボ弁１１３の立下減速開始目標
回転数Ｕは、増分ΔＳ₃を積分して図７に示す減速距離
Ｙを求め、組立目標回転数Ｓからその減速距離Ｙを減ず
ることによって求まる。

【００４６】図８に戻り、続いて手順３３３において、
指令値Ａａが目標速度Ｑ₂以下であるかどうかを判断
し、目標速度Ｑ₂以下であれば加速制御であるので、手
順３３４において指令値Ａａを位置決め演算部１００Ｃ
に出力する。

【００４７】手順３３３で指令値Ａａが目標速度Ｑ₂以
下でないと判断されると、定速制御に移行すべく手順３
３５に進み、増分ΔＳ₁，ΔＳ₂を積分して求めた積算距
離が立下減速開始目標数Ｕに達したかどうかを判断し、
立下減速開始目標数Ｕに達していなければ、手順３３６
において指令値Ａｂを位置決め演算部１００Ｃに出力す
る。

【００４８】手順３３５で積算距離が立下減速開始目標
数Ｕに達したと判断されると、減速速制御に移行すべく
手順３３７に進み、指令値Ａｃを位置決め演算部１００
Ｃに出力する。続いて手順３３８において、増分ΔＳ₁
〜ΔＳ₃を積分して求めた積算距離が組立目標回転数Ｓ
に達したかどうかを判断し、組立目標回転数Ｓに達した
と判断されると制御を終了する。

【００４９】以上のような処理により、まず時間Ｔの経
過に伴って図９（ａ）で示されるような電磁比例弁１１
２のオープン制御用のバルブ指令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3が出力さ
れ、バルブ指令値Ｖ_a3が０になると、時間Ｔの経過に伴
って図１０で示されるようなサーボ弁１１３の指令値
（目標回転数の増分）Ａａ〜Ａｃが出力される。つま
り、上記の処理は、サーボ弁１１３よりも電磁比例弁１
１２を先に閉じるようサーボ弁１１３と電磁比例弁１１
２の閉弁タイミングを制御する閉弁タイミング制御手段
を含んでいる。図９（ａ）中、Ｔ₁は電磁比例弁１１２
の制御が加速制御から定速制御に移行する時刻、Ｔ₂は
電磁比例弁１１２の制御が定速制御から減速制御に移行
する時刻、Ｔ₃は電磁比例弁１１２の減速制御が終了す
る時刻であり、図１０中、Ｔ₄はサーボ弁１１３の加速
制御を開始する時刻、Ｔ₅はサーボ弁１１３の制御が加
速制御から定速制御に移行する時刻、Ｔ₆はサーボ弁１
１３の制御が定速制御から減速制御に移行する時刻、Ｔ
₇はサーボ弁１１３の制御が終了する時刻である。

【００５０】演算部１００ａから電磁比例弁１１２のオ
ープン制御用のバルブ指令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3が出力される
と、比較部１００Ｉはそのバルブ指令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3を入
力し、バルブ指令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3がしきい値（図９のＶ
ｆ）を越えたときのみ切換部１００Ｇをオンにし、電磁
比例弁１１２の圧力フィードバック回路（圧力センサ９
５ａ，９５ｂ、差圧演算部１００Ｄ、ハイパスフィルタ
１００Ｅ、アンプ１００Ｆ、切換部１００Ｇ、偏差演算
部１００Ｈ）を機能させる。そして、偏差演算部１００
Ｈはバルブ指令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3と旋回モータ１１の前後差
圧の変動成分信号との偏差を求め、その結果をバルブ指
令値Ｖａ＊としてアンプ１００Ｊに出力する。このバル
ブ指令値Ｖａ＊を図９（ｂ）に示す。

【００５１】アンプ１００Ｊは、偏差演算部１００Ｈで
求めたバルブ指令値Ｖａ＊を駆動信号Ｉａに変換して電
磁比例弁１１２に出力する。この駆動信号Ｉａを図１１
（ａ）に示す。

【００５２】電磁比例弁１１２の制御が終了すると、今
度は演算部１００ａから上述したサーボ弁１１３の指令
値（目標回転数の増分）Ａａ〜Ａｃが出力される。位置
決め演算部１００Ｃはこの指令値Ａａ〜Ａｃを入力し、
回転センサ９１の計測値の増分との偏差を計算し、この
偏差が０になるようＰＩＤ制御演算によりサーボ弁１１
３の位置フィードバック用のバルブ指令値Ｖｂを生成
し、偏差演算部１００Ｈ＊に出力する。このバルブ指令
値Ｖｂを図９（ａ）で示す。この図から分かるように、
バルブ指令値ＶｂはＶ_b1，Ｖ_b2，Ｖ_b3からなり、演算部
１００Ａから出力された指令値Ａａ〜Ａｃに相似のパタ
ーンとなる。

【００５３】偏差演算部１００Ｈ＊は、位置決め演算部
１００Ｃで生成したバルブ指令値Ｖ_b1〜Ｖ_b3と旋回モー
タ１１の前後差圧の変動成分信号との偏差を求め、その
結果をバルブ指令値Ｖｂ＊としてアンプ１００Ｊ＊に出
力する。このバルブ指令値Ｖｂ＊を図９（ｂ）に示す。

【００５４】アンプ１００Ｊ＊は、偏差演算部１００Ｈ
＊で求めたバルブ指令値Ｖｂ＊を駆動信号Ｉｂに変換し
てサーボ弁１１３に出力する。この駆動信号Ｉｂを図１
１（ａ）で示す。

【００５５】以上のようにサーボ弁１１３の指令値（目
標回転数の増分）Ａａ〜Ａｃ、電磁比例弁１１２及びサ
ーボ弁１１３のバルブ指令値Ｖａ，Ｖｂを求め、旋回モ
ータ１１の前後差圧の変動成分をネガティブにフィード
バックして電磁比例弁１１２及びサーボ弁１１３のバル
ブ指令値Ｖａ＊，Ｖｂ＊を求め、このバルブ指令値Ｖａ
＊，Ｖｂ＊に応じた駆動信号Ｉａ，Ｉｂにより電磁比例
弁１１２及びサーボ弁１１３を駆動する結果、電磁比例
弁１１２及びサーボ弁１１３を通過する流量は図１１
（ｂ）に示すようになる。

【００５６】まず図１１（ｂ）のＺａで示す電磁比例弁
１１２が開弁し、旋回モータ１１に圧油が供給されて旋
回モータ１１が駆動する。この時、電磁比例弁１１２の
制御は加速制御であるため、電磁比例弁１１２の出力流
量Ｚａが増加していく。そして時刻Ｔ₁になり、電磁比
例弁１１２の制御が加速制御から定速制御に移行する
と、電磁比例弁１１２の出力流量Ｚａがほぼ一定とな
り、旋回モータ１１はほぼ一定の速度で回転する。ここ
で、電磁比例弁１１２は大流量用のバルブであるため、
旋回モータ１１は高速に回転する。その後時刻Ｔ₂にな
り、電磁比例弁１１２の制御が定速制御から減速制御に
移行すると、電磁比例弁１１２の出力流量Ｚａが減少し
ていく。そして時刻Ｔ₃になると、電磁比例弁１１２の
減速制御が終了し、電磁比例弁１１２は閉弁する。ただ
し、電磁比例弁１１２は応答性の遅いため、しばらくし
てから全閉状態となる。

【００５７】電磁比例弁１１２の減速制御が終了した直
後の時刻Ｔ₄には、図１１（ｂ）のＺｂで示す小流量用
のサーボ弁１１３が開弁し、旋回モータ１１が駆動す
る。この時、サーボ弁１１３の制御は加速制御であるた
め、サーボ弁１１３の出力流量Ｚｂが増加していく。そ
して時刻Ｔ₅になり、サーボ弁１１３の制御が定速制御
に移行すると、サーボ弁１１３の出力流量Ｚａがほぼ一
定となり、旋回モータ１１はほぼ一定の速度で回転す
る。その後時刻Ｔ₆になり、サーボ弁１１３の制御が減
速制御に移行すると、サーボ弁１１３の出力流量Ｚｂが
減少していく。そして時刻Ｔ₇になると、旋回モータ１
１が目標回転数に達し、サーボ弁１１３の減速制御が終
了し、応答性の速いサーボ弁１１３は直ちに閉弁する。

【００５８】以上のように旋回モータ１１を駆動する
際、まず電磁比例弁１１２のみを開弁し、旋回モータ１
１が目標回転数に近づくと、電磁比例弁１１２を閉弁し
サーボ弁１１３を開弁するので、旋回モータ１１が目標
回転数に達する手前からはサーボ弁１１３のみが駆動さ
れ、精度の良い位置決め制御が行える。

【００５９】また、以上のように旋回モータ１１を高速
回転させる場合、エレクタ２及びセグメント６の重量の
慣性と圧油のバネ作用とにより旋回モータ１１の推力に
変動が生じ、この推力の変動により旋回モータ１１の動
作が不安定になることがある。特に、旋回モータ１１の
起動時やエレクタ２がセグメント６を把持して下方に旋
回する場合に、旋回モータ１１の動作が不安定になりや
すく、場合によってはハンチングに発展することがあ
る。

【００６０】本実施形態では、旋回モータ１１の前後差
圧の変動成分を検出し、この検出値を制御演算部１００
のアンプ１００Ｊ，１００Ｊ＊の入力部にネガティブに
フィードバックし、その変動成分が小さくなるような駆
動信号を生成し電磁比例弁１１２及びサーボ弁１１３を
駆動しているので、旋回モータ１１の推力の変動が抑え
られ、旋回モータ１１の動作が安定化し、ハンチングの
発生を防止できる。

【００６１】また、上述したようなサーボ弁１１３のみ
が駆動される位置決め最終段階において、電磁比例弁１
１２の圧力フィードバック回路が機能していると、制御
演算部１００の演算部１００Ａからバルブ指令値Ｖ_a1〜
Ｖ_a3が出力されていなくても旋回モータ１１の前後差圧
の変動成分がフィードバックされるため、アンプ１００
Ｊから電磁比例弁１１２に微小の駆動信号が出力され、
電磁比例弁１１２が開いてしまう。電磁比例弁１１２は
大流量用のバルブなので、少しの開度でも大流量が出力
され、その結果サーボ弁１１３の位置決め制御に影響を
与えてしまう。

【００６２】本実施形態では、制御演算部１００に比較
部１００Ｉを設け、演算部１００Ａで生成したバルブ指
令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3がしきい値Ｖｆを越えたときのみ切換部
１００Ｇをオンにし電磁比例弁１１２の圧力フィードバ
ック回路が機能するようにしている。このため、位置決
め最終段階では電磁比例弁１１２の圧力フィードバック
回路が機能しなくなり、電磁比例弁１１２には微小の駆
動信号も出力されず、これにより電磁比例弁１１２が開
いてしまうことが防止され、サーボ弁１１３による精度
の良い位置決め制御を確保できる。

【００６３】以上のように本実施形態によれば、旋回モ
ータ１１の前後差圧の変動成分をアンプ１００Ｊ，１０
０Ｊ＊の入力部にネガティブにフィードバックし、その
変動成分が小さくなるような駆動信号を電磁比例弁１１
２及びサーボ弁１１３に出力するので、旋回モータ１１
の推力の変動が抑えられ、旋回モータ１１の動作が安定
化し、ハンチングの発生を防止することができる。

【００６４】また、演算部１００Ａで生成したバルブ指
令値Ｖ_a1〜Ｖ_a3がしきい値Ｖｆを越えたときのみ電磁比
例弁１１２の圧力フィードバック回路を機能させるよう
にしたので、位置決め最終段階で電磁比例弁１１２の圧
力フィードバック回路が働くことはなく、これにより電
磁比例弁１１２が開いてしまうことが防止され、サーボ
弁１１３による精度の良い位置決め制御を確保でき、セ
グメント把持部５０を目標位置に高精度に位置決めでき
る。

【００６５】また、本実施形態においては、油圧ポンプ
１１１と旋回モータ１１との間に大流量用の電磁比例弁
１１２及び小流量用のサーボ弁１１３を並列に接続した
ので、サーボ弁１１３自体や油温上昇を防止するための
冷却設備が小型で済み、これにより低コストで旋回モー
タ１１を高速駆動させることができる。

【００６６】また、サーボ弁１１３は小流量用のバルブ
であるため、大流量用のものに比べて所定の流量を出す
ための前後差圧が小さくて済み、セグメント把持部５０
をセグメント組立装置に移動させる途中等それほど高い
位置決め精度を必要としない場合に、無駄なエネルギー
を消費することがない。

【００６７】更に、オペレータの操作で電磁比例弁１１
２の圧力フィードバック回路を機能させるかどうかを選
択する選択スイッチ１２０を設けたので、オペレータの
判断で旋回モータ１１の動作の安定性等その時の状況に
応じて電磁比例弁１１２の圧力フィードバック回路を機
能させたり、機能させないようにすることができる。

【００６８】また、本実施形態のような慣性が大きく固
有振動数の低いエレクタ２を位置フィードバック制御に
より高速で回転させようとすると、フィードバックルー
プのループゲインとの関係からハンチングが発生しやす
くなるが、本実施形態では旋回モータ１１を高速回転さ
せるための大流量用の電磁比例弁１１２の駆動を位置フ
ィードバック制御ではなくオープン制御により行うの
で、旋回モータ１１を高速回転させてもハンチングが発
生することはほとんど無い。また、旋回モータ１１を高
速で駆動するため、セグメント組立時間を短縮できる。

【００６９】本発明の第２の実施形態を図１２により説
明する。図中、図４と同等のものには同じ符号を付し、
その説明を省略する。図１２において、本実施形態のセ
グメント組立装置における制御演算部１００＊は、図４
で示した制御演算部１００の機能の他に、切換部１００
Ｇ＊、切換部１００Ｋ＊及び比較部１００Ｉ＊を有して
いる。切換部１００Ｇ＊は比較部１００Ｉ＊からの指示
に応じてオン／オフが切り換わり、切換部１００Ｋ＊は
選択スイッチ１２０からの指示に応じてオン／オフが切
り換わる。

【００７０】比較部１００Ｉ＊は、切換部１００Ｋ＊が
オンのときに、予め設定されたしきい値と演算部１００
Ａで生成したサーボ弁１１３の指令値（目標回転数の増
分）Ａａ〜Ａｃとを比較し、サーボ弁１１３の指令値Ａ
ａ〜Ａｃがしきい値を越えたときは切換部１００Ｇ＊を
オンにし、そうでないときは切換部１００Ｇ＊をオフに
する。その他については図４に示すものと同じである。

【００７１】図４においてはサーボ弁１１３の圧力フィ
ードバック回路を常時機能させているが、図４の構成で
サーボ弁１１３に容量の大きいもの（例えば最大通過流
量が電磁比例弁１１２の１／２程度のもの）を使用する
と、以下のような問題が生じることがある。

【００７２】まず、電磁比例弁１１２により旋回モータ
１１を駆動する際、電磁比例弁１１２の圧力フィードバ
ック回路を機能させることにより、旋回モータ１１の推
力の変動を小さくし旋回モータ１１の動作を安定させよ
うとしているが、サーボ弁１１３の圧力フィードバック
回路が働いていると、演算部１００Ａからサーボ弁１１
３の指令値Ａａ〜Ａｃが出力されていなくても旋回モー
タ１１の推力の変動がフィードバックされ、アンプ１０
０Ｊ＊からサーボ弁１１３に微小の駆動信号が出力さ
れ、サーボ弁１１３の周期的な開閉が繰り返される。こ
のとき、サーボ弁１１３の容量が大きいと、サーボ弁１
１３の流量が電磁比例弁１１２の流量に加算され、脈動
が発生するおそれがある。この場合、電磁比例弁１１２
の圧力フィードバック回路により旋回モータ１１の不安
定動作を抑えようとしているにもかかわらず、結果とし
てその不安定動作を抑えることができなくなる。

【００７３】また、サーボ弁１１３による位置決め制御
終了後に、サーボ弁１１３の圧力フィードバック回路が
働いていると、旋回モータ１１が目標回転数に達してい
るにもかかわらず、旋回モータ１１の推力の変動がフィ
ードバックされることによってサーボ弁１１３が開いて
しまうため、位置決め制御に影響を与える。

【００７４】本実施形態では、比較部１００Ｉ＊により
サーボ弁１１３の指令値Ａａ〜Ａｃがしきい値を越えた
ときのみサーボ弁１１３の圧力フィードバック回路を機
能させるようにしたので、電磁比例弁１１２を駆動する
ときは、サーボ弁１１３の指令値Ａａ〜Ａｃはゼロとな
り、サーボ弁１１３の圧力フィードバック回路は機能せ
ず、サーボ弁１１３が開くことはなく、これにより電磁
比例弁１１２の圧力フィードバック回路により旋回モー
タ１１の不安定動作を確実に抑えることができる。

【００７５】また、サーボ弁１１３による位置決め終了
直前には、サーボ弁１１３の指令値Ａａ〜Ａｃはゼロと
なり、サーボ弁１１３の圧力フィードバック回路は機能
しなくなるので、位置決め制御終了後にサーボ弁１１３
が開くことが防止され、位置決め制御に影響を与えるこ
とはない。

【００７６】なお、以上説明してきた２つの実施形態で
は、大流量用の電磁比例弁１１２側及び小流量用のサー
ボ弁１１３側の両方に圧力フィードバック回路を設ける
構成としたが、サーボ弁１１３の容量が小さい場合や、
旋回モータ１１の動作が不安定になる現象がおさまるよ
うな場合には、特にサーボ弁１１３側には圧力フィード
バック回路を設けなくてもよい。

【００７７】また、旋回モータ１１を高速に回転させる
際、まず電磁比例弁１１２を開弁し、旋回モータ１１が
目標回転数の手前に達すると電磁比例弁１１２を閉弁し
サーボ弁１１３を開弁し、旋回モータ１１が目標回転数
に達するとサーボ弁１１３を閉弁するものとしたが、特
にこれに限らず、サーボ弁１１３よりも先に電磁比例弁
１１２を閉弁するのであれば、電磁比例弁１１２及びサ
ーボ弁１１３を例えば同時に開弁してもよい。また、電
磁比例弁１１２及びサーボ弁１１３の閉弁タイミングを
ずらす手段についても、アンプ１００Ｊ，１００Ｊ＊の
電圧−電流特性をずらしたり、電磁比例弁１１２及びサ
ーボ弁１１３の持つ不感帯を変えるようにしてもよい。

【００７８】更に、電磁比例弁１１２はオープン制御に
より駆動するものとしたが、サーボ弁１１３と同様に位
置フィードバック制御により駆動させてもよい。また、
本実施形態では旋回モータ１１について説明したが、押
付ジャッキ４０を駆動する場合にも本発明を適用でき
る。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、油圧アクチュエータの
高速駆動を安価に達成することができ、かつセグメント
把持部を目標位置に精度良く位置決めすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるセグメント組立
装置を搭載したシールド掘進機の断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１に示すアクチュエータの制御系構成図であ
る。

【図４】図３に示す入力装置、制御演算部及び旋回モー
タ駆動装置の詳細構成図である。

【図５】図４に示すハイパスフィルタの特性を示すであ
る。

【図６】図４に示す入力装置の演算部の演算処理の詳細
を示すフローチャートである。

【図７】図４に示す旋回モータの位置決め制御用のパラ
メータを示す図である。

【図８】図４に示す制御演算部の演算部の処理の詳細を
示すフローチャートである。

【図９】図４に示す電磁比例流量制御弁及びサーボ弁の
バルブ指令値を示す図である。

【図１０】図４に示す制御演算部の演算部が演算する旋
回モータの目標回転数増分（指令値）を示す図である。

【図１１】図４に示す電磁比例流量制御弁及びサーボ弁
への駆動信号、電磁比例流量制御弁及びサーボ弁の出力
流量が時間とともに変化する様子を示す図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態によるセグメント組
立装置の入力装置、制御演算部及び旋回モータ駆動装置
の詳細構成図である。

【符号の説明】２エレクタ６セグメント１１旋回モータ５０セグメント把持部９１回転センサ９５ａ，９５ｂ圧力センサ（検出手段）１００制御演算部１００＊制御演算部１００Ａ演算部（指令値演算手段）１００Ｂ変換部（出力演算手段）１００Ｃ位置決め演算部（出力演算手段）１００Ｄ差圧演算部（検出手段）１００Ｅハイパスフィルタ（検出手段）１００Ｆアンプ（第１推力フィードバック手段）１００Ｆ＊アンプ（第２推力フィードバック手段）１００Ｇ切換部（第１切換手段）１００Ｇ＊切換部（第２切換手段）１００Ｈ偏差演算部（第１推力フィードバック手段）１００Ｈ＊偏差演算部（第２推力フィードバック手
段）１００Ｉ比較部（第１切換手段）１００Ｉ＊比較部（第２切換手段）１００Ｊアンプ（電磁比例流量制御弁の出力演算手
段）１００Ｊ＊アンプ（サーボ弁の出力演算手段）１００Ｋ切換部（選択手段）１００Ｋ＊切換部（選択手段）１０１入力装置１０１Ａ操作部１０１Ｂ演算部１０３旋回モータ駆動装置１１１油圧ポンプ１１２電磁比例流量制御弁１１３サーボ弁１２０選択スイッチ（選択手段）

フロントページの続き (72)発明者草木貴己茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (72)発明者亀井健茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セグメントを把持するセグメント把持部
と、油圧ポンプからの圧油により前記セグメント把持部
を駆動する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと油
圧アクチュエータとの間に接続され、油圧アクチュエー
タに供給される圧油の流量を制御するサーボ弁とを有す
るセグメント組立装置において、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に前記
サーボ弁と並列に接続され、油圧アクチュエータに供給
される圧油の流量を制御する電磁比例流量制御弁と、前記サーボ弁と電磁比例流量制御弁に指令値を与える指
令値演算手段と、前記指令値を入力し前記サーボ弁と電磁比例流量制御弁
の駆動信号を生成するそれぞれの出力演算手段と、前記サーボ弁よりも電磁比例流量制御弁を先に閉じるよ
うサーボ弁と電磁比例流量制御弁の閉弁タイミングを制
御する閉弁タイミング制御手段と、前記油圧アクチュエータの推力の変動成分を検出する検
出手段と、前記検出手段により検出した油圧アクチュエータの推力
の変動成分を前記電磁比例流量制御弁の出力演算手段に
ネガティブにフィードバックさせる第１推力フィードバ
ック手段とを備えることを特徴とするセグメント組立装
置。
【請求項２】請求項１記載のセグメント組立装置におい
て、前記電磁比例流量制御弁の指令値が予め設定した値
を越えたときのみ、前記第１推力フィードバック手段を
機能させる第１切換手段を更に備えることを特徴とする
セグメント組立装置。
【請求項３】請求項１又は２記載のセグメント組立装置
において、オペレータの操作で前記第１推力フィードバ
ック手段を機能させるかどうかを選択する選択手段を更
に備えることを特徴とするセグメント組立装置。
【請求項４】請求項１記載のセグメント組立装置におい
て、前記検出手段は、前記油圧アクチュエータの推力を
検出するセンサと、このセンサの検出値の高周波成分を
通過させるフィルタ手段とを含むことを特徴とするセグ
メント組立装置。
【請求項５】請求項１記載のセグメント組立装置におい
て、前記検出手段は、前記油圧アクチュエータの推力の
変動成分として油圧アクチュエータの前後差圧の変動成
分を検出することを特徴とするセグメント組立装置。
【請求項６】請求項１記載のセグメント組立装置におい
て、前記検出手段により検出した油圧アクチュエータの
推力の変動成分を前記サーボ弁の出力演算手段にネガテ
ィブにフィードバックさせる第２推力フィードバック手
段を更に備えることを特徴とするセグメント組立装置。
【請求項７】請求項６記載のセグメント組立装置におい
て、前記サーボ弁の指令値が予め設定した値を越えたと
きのみ、前記第２推力フィードバック手段を機能させる
第２切換手段を更に備えることを特徴とするセグメント
組立装置。
【請求項８】請求項１記載のセグメント組立装置におい
て、前記電磁比例流量制御弁の出力演算手段は前記指令
値演算手段からの指令値が入力され、この指令値を駆動
信号に変換するアンプを有し、前記第１推力フィードバ
ック手段は前記推力の変動成分を前記アンプの入力部に
フィードバックすることを特徴とするセグメント組立装
置。
【請求項９】請求項６記載のセグメント組立装置におい
て、前記サーボ弁の出力演算手段は前記油圧アクチュエ
ータの位置信号がフィードバックされ、前記指令値演算
手段からの指令値とその位置信号とで位置フィードバッ
ク制御用の指令値を生成する位置決め演算部と、この位
置フィードバック制御用の指令値が入力され、この指令
値を駆動信号に変換するアンプとを有し、前記第２推力
フィードバック手段は前記推力の変動成分を前記アンプ
の入力部にフィードバックすることを特徴とするセグメ
ント組立装置。