JPS62156418A - 海上用地盤改良機における改良材供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、船上に設置された改良材貯蔵タンクから吐出
される改良材の吐出ωを正確に計測、制御するための海
上用地盤改良機における改良材供給！、ＩＩ御装置に関
するものである。

（従来技術） 従来、海上用地盤改良機における改良材供給制御装置と
して、船に搭載された改良材貯蔵タンクから改良材を地
盤改良装置に対して所定の速度で吐出させるようにした
制御装置が知られている。

この装置は、貯蔵タンクをロードセルにより支持するこ
とにより連続的に重ＩＢを検出し、その信号に基づく吐
出吊検出伯と目標吐出量との偏差に応じて、貯蔵タンク
の吐出手段による吐出量を適性間になるＪ：うに調整す
るようにしている。ところが、貯蔵タンクを含む機械一
式を船に搭載した場合、波の影響により船が動揺すると
ともに１重力加速度が変化してロードセルによる３１測
値が大きく変動し、正確な計測がなされないことになる
。

このため、計測された吐出量も大きくハンチングし、こ
れに基づくフィードバック信号も不正確となり、安定し
た制御を行うことができず、地盤改良装置から地盤中に
吐出される改良材の吊にバラツキが生じ、高品質の地盤
改良を行うことができなくなる。

（発明の目的） 本発明は、このような従来の問題を解消するためになさ
れたものであり、貯蔵タンクの重吊変化吊を船の動揺に
影彎されずに正確に８１測でき、常に正確なフィードバ
ック制御を行うことができる向上用地盤改良機にお（Ｊ
る改良材供給制御装置を提供するものである。

（発明の構成） 本発明は、船上に設置された改良材貯蔵タンクと、上記
貯蔵タンクから改良材を吐出させる吐出手段と、上記吐
出手段による改良材の吐出量を調整する調整手段と、上
記貯蔵タンクのｆｆ１Ｑｔを連続して計測する計測手段
と、上記品１測手段からの重Ｇ１５１測信号の単位時間
当たりの変化量の平均値を演算して重量補正を行う第１
の演算手段と、第１の演算手段からの補正重量信号によ
り改良材吐出量を演算する第２の演算手段と、第２の演
ｔ）手段からの信号ど［１標吐出量信号とを比較してそ
の偏差を求める第３の演算手段と、第３の演紳手段から
の信Ｓ″３により上記調整手段を作動さける制御手段と
を右することを特徴とするものである。

この構成により、船の動揺に伴う貯蔵タンクの動揺によ
って変動する側Ｌ１測値の変化率を平均化して用帛ｔ１
測値が修正され、この修正された重囲５１測値に阜づい
て正確なフィードバック制ｆｌｌ＋が行われ、常に正確
な吐出量の制御がなされる。

（実施例） 第１図において、船上の支持台１上に周方向に３〜４箇
所に設置されたロードセル（Φ吊計測手段）２によって
貯蔵タンク３が支持され、この貯蔵タンク３中にセメン
ト、生石灰等のｌｌ！ｌ　’ｆｆｌ改良材が貯蔵されて
いる。この貯蔵タンク３の下部には可変速モータ（吐出
量調整、駆動手段）４によって駆ｖＪされるフィードホ
イール等の吐出量調整器（吐出手段）４０が設けられ、
図示しない地盤改良装置の運転に連動して貯蔵タンク３
中の改良材を吐出口４１から吐出するようにしている。

上記可変速モータ４は後述する制御装置１０により制御
される制御手段９によって作動される。

上記制御装置１０は、第２図に示すように構成されてい
る。すなわち上記複数個のロードセル２からの重過計測
信号は加算器２１で加忰され、増幅器２２で増幅されて
Ａ／Ｄ変換器２３に入力される。このＡ／Ｄ変換３２３
により重過計測信号はアナログ信号からデジタル信号に
変換されて第１の演算手段５に入力される。

そして、第１の演算手段５において、上記Ａ／Ｄ変換器
２３からの信号が基準パルス発生器５１から送られる基
準パルスに括づいて時分割器５２により単位時間毎に０
Ｎ１０ＦＦざ札て時分割され、その信号が移動平均演算
器５３に入力される。

一方、上記増幅器２２からの信号は変化率検出器５５に
入力される。

ところで、改良材貯蔵タンク３の真の全体重量は改良材
の吐出によって第３図の鎖線イに示すように直線的な下
り勾配で変化しているのに対し、船がｆＪ＋揺した場合
は、貯蔵タンク３も動揺するために上記ロードセル２か
らの重過計測信号すなわち増幅器２２からの信号は同図
破線口のように波状に変化している。

そのためにこの貯蔵タンク３からの改良材の吐出量制御
では、排出指令スイッチ５６からの信号に基づいて上記
演詐器２２から出力される信号（破線口）のうちの下り
勾配部分ｄ１のみが変化率検出器５５で検出されて移動
平均時間設定器５４に入力され、この設定器５４で上記
下り勾配部分ｄ１の始点から終点までの時間が移動平均
設定時間として移動平均演算器５３に出力され、移動平
均演算器５３で単位時間当たりの重囲変化ｈ１の平均値
が演算される。

ずなわち移動平均演算器５３は上記時分割器５２で時分
割された信号と上記設定器５４からの信号とに基づいて
移動平均処理を行うものであり、移動平均演０器５３に
上記下り勾配部分ｄ１の信号が入力された後に次の下り
勾配部分ｄ２の信ｇが入力されると移動平均処理で前の
下り勾配部分ｄｌの一番旧いデータを捨て、下り勾配部
分ｄ２の次の１データを加えて移動平均処理する。

なお、移動平均演算器５３で移動平均時間設定器５４か
らの指令が無い時つまり上り勾配部分Ｕ１、ｕ２・・・
の信号が入力された時は演算を中止し、その出力は最後
の値を保持している。

以下、上記の演算を繰返すことにより単位時間当たりの
重量変化ｍの平均値が求められ、これによって移動平均
演算器５３から第３図実線ｌ＼に示１ように実際の重量
変化聞に近似した信号が出力される。このように移動平
均処理を行うことによって演算器５３から出力される重
量変化間信号は安定し、プロセスのフィードバック信号
の信頼性が向上し、応答速度も最短時間となり、正確な
自動制御運転が行われる。

上記演算器５３からの信号Ａは第２の演算手段に入力さ
れる。第２の演算手段は減ｔｓ器６、零補正設定器６１
、スパン設定器６２、割算器６３、前回の値設定器６４
、減算１ｌＳ６５、パルス変換器６６によって構成され
ている。そして、減算器６には零補正設定器６１に設定
された貯蔵タンク３の風袋重量が補正信号Ｂとして入力
され、減算器６で上記信号へから補正信号Ｂが減算され
、これによってロードセル２に付加される貯蔵タンク３
の全体荷重のうち貯蔵タンク３の中身（改良材）のみの
重量の変化量が求められる。

またロードセル２は機械的な歪み吊を検出しているので
、この歪み吊に対応するスパン値（１ｉ１ｍ換終値）が
スパン設定器６２に設定されており、割算器６３で上記
減ｎ；志６からの（吉日Ｃがスパン設定器６２からの信
号りで割算され、スパン値に対する重過信号の割合が求
められる。

上記割ｎ器６３からの信ＭＥは減算器６５に入力され、
この減算器６５で設定器６４から入力される一つ前のデ
ータ（重量信号）Ｆと、上記新しく入力されたデータが
減咋され、重過の変化量（吐出部）が求められ、その吐
出量信号がパルス変換器６６でパルス信号Ｇに変換され
て第３の演算手段に出力される。

第３の演算手段は減算器７、目標値設定器７１、パルス
変換器７２、偏差値リセットスイッチ７３、偏差値累計
器７４によって構成されている。そして、目標値設定器
７１に設定された目標とする改良材吐出部の信号がパル
ス変換器７２でパルス信号Ｈに変換され、減算器７で上
記輸送通信号Ｇから目標値信号Ｈが減算され、その偏差
が求められる。また、上記減算器７からの偏差信号は偏
差値リセットスイッヂ７３からの指令に基づいて作動す
る偏差値累計器７４により累計され、Ｐ−［調節器（Ｐ
：比例帯、Ｉ：積分背量）で出力の応答性が調節された
後、切替スイッチ８１　、Ｄ／Ａ変換器８２を経て上記
の信号がデジタル信号からアナログ信号に変換されて制
御手段９に出力・される。

そして、制御手段９により可変速モータ４の回転速度が
制御され、吐出量調整手段４０による貯蔵タンク３から
の改良材の吐出！ｊｌ　／ｆｉ　Ｉｌｌ　１０される。

なお、貯蔵タンク３に改良材を投入する時は、プロレス
としての変化重量は増加方向のみを考慮すればよいので
、第１の演算手段５では第３図の昇り勾配部分ｕ１　、
ｕ２・・・に基づいて上記と同様の移動平均処理により
データ処理を行えばよい。

また、制御装′？ｉ１０としての本来の機能は吐出はの
ｕｌｌｌｌであるから、この改良材投入時に処理された
重量信号は表示、記録等に有効に使用できる。

ところで、上記実施例では減算器６による零補正の前に
第１の演算手段５を挿入しであるが、第１の演算手段５
を減算器６５の後に挿入してもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明は、貯蔵タンクの重量を連続的に検
出し、それに基づいて単位時間当たりの変化機の平均値
を演算して計測車Ｍを修正するようにしたものであり、
これによってフィードバック制御値は常に正確となり、
従って船の動揺に関係なく常に正確な吐出部の制御がな
され、このため高品質の地盤改良を行うことができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体説明図、第２図はそ
の制御装置の説明図、第３図は第１の演算手段による信
号処理の説明図である。 １・・・支持台、２・・・ロードセル（重量ｇ１測手段
）、３・・・貯蔵タンク、４・・・可変速モータ（吐出
ｆｆ１１節、駆動手段）、５・・・第１の演口手段、６
．７・・・減算器、９・・・制御手段、１０・・・制御
装置、４０・・・吐出に′ＪＡ節器、５３・・・移動平
均演算器。 特許出願人　　　　株式会社神戸製鋼所代　理　人　　
　　弁理士　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　長１
）正 向　　　　　　弁理士　　板谷１１夫 第　　１　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、船上に設置された改良材貯蔵タンクと、上記貯蔵タ
   ンクから改良材を吐出させる吐出手段と、上記吐出手段
   による改良材の吐出量を調整する調整手段と、上記貯蔵
   タンクの重量を連続して計測する計測手段と、上記計測
   手段からの重量計測信号の単位時間当たりの変化量の平
   均値を演算して重量補正を行う第１の演算手段と、第１
   の演算手段からの補正重量信号により改良材吐出量を演
   算する第２の演算手段と、第２の演算手段からの信号と
   目標吐出量信号とを比較してその偏差を求める第３の演
   算手段と、第３の演算手段からの信号により上記調整手
   段を作動させる制御手段とを有することを特徴とする海
   上用地盤改良機における改良材供給制御装置。