KR20040011335A

KR20040011335A - 토질개량장치

Info

Publication number: KR20040011335A
Application number: KR1020030012267A
Authority: KR
Inventors: 카모시다야수히로; 요시다야수히로
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2004-02-05
Also published as: EP1387009A3; DE60313833T2; JP3772306B2; JP2004060319A; US20040252579A1; EP1387009B1; DE60313833D1; US6837609B1; EP1387009A2; KR100915354B1

Abstract

정확한 생산관리가 가능하며, 또한 혼합비를 정밀도좋게 제어할 수 있는 토질개량장치를 제공한다.

원료토의 시간당 목표처리량을 설정하는 목표처리량 설정수단(21)과, 원료토의 실처리량을 시계열적으로 검출하는 실원료토량 검출수단(12)과, 상기 실원료토량 검출치로부터, 원료토의 시간당 실처리량을 산출하는 실원료토량 산출수단(47a)과, 원로토 피더(8)의 속도를 검출하는 원료토 피더속도 검출수단(16)과, 검출된 원료토 피더속도에 기초하여, 원료토의 시간당 예측공급량을 산출하는 예측원료토량 산출수단(43)과, 상기 시간당 실처리량과, 상기 목표처리량으로서의 예측공급량을 비교하는 제1비교수단(48)과, 이 비교결과에 기초하여, 원료토 피더속도의 목표치를 수정하여 원료토 피더(8)의 속도를 제어하는 원료토 피더속도 수정수단(25)을 구비한다.

Description

토질개량장치{SOIL IMPROVER}

본 발명은, 토질개량장치에 관한 것으로, 특히 생산관리에 바람직한 토질개량장치에 관한 것이다.

도로공사나 건축현장 등에서 굴삭한, 소위 잔토나 토사 등의 원료토를, 석탄 등의 개량재를 파쇄, 혼합하여, 되묻는 등에 재이용되는 개량토를 제작하는 톡질개량장치에는, 예컨대 자주식 토질개량장치가 있다. 이 자주식 토질개량장치로서는, 예컨대 일본 특개평11-165878호 공보에 기재된 것이 알려져 있고, 도 10은 동 공보에 기재된 자주식 토질개량장치의 측면도이다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 차체(61)에 좌우의 하부주행체(62)가 설치되어 있고, 차체(61)의 전후 중간부에 혼합기(63)가 설치되어 있다. 차체(61)의 후방부 부근에 엔진, 유압펌프 및 조작밸브 등의 구동장치(64)가 설치되어 있다. 또한, 차체(61)의 전방부 부근에 설치용 프레임(66)이 설치되어 있고, 이 설치용 프레임 (66)에 원료토 반송장치(67)가 전후방향으로 향하여 설치되어 있다. 상기 설치용 프레임(66)의 전방부 부근에 원료토 호퍼(68), 후방부 부근에 개량재 공급장치(69)가 상기 원료토 반송장치(67)의 상방에 위치하여 각각 설치되어 있다.

상기 차체(61)의 하부에는, 개량토 반송장치(70)가 전후방향으로 향하여 설치되어 있다. 이 개량토 반송장치(70)의 반송방향 일측부(전방부 부근)는 상기 혼합기(63)의 하방에 위치하고, 개량토 반송장치(70)의 바송방향 타측부(부방부 부근)는 차체(61)보다 후방에 돌출되어 있다.

상기 구성에 의한 작도을 설명하면, 도시하지 않은 쌓아넣는 기기 등에 의해 원료토 호퍼(68) 내에 투입된 원료토는 원료토 바송장치(67)에 의해 정량씩 반송되고, 이 원료토 반송장치(67) 상의 원료토에는, 개량재 공급장치(69)로부터 목표의 혼합비에 따른 소정량의 개량재가 공급되고, 이들 원료토와 개량재는 원료토 반송장치(67)에 의해 혼합기(63) 내에 공급된다. 혼합기(63)에서는 상기 원료토와 개량재를 혼합하고, 혼합되어 생긴 개량토(제품)는 개량토 반송장치(70)에 의해서 차체 (61)의 후방으로 반송되고, 외부의 덤프트럭에 적재되거나, 지면 상에 퇴적된다.

그러나, 상기 일본 특개평11-165878호 공보에 기재된 자주식 토질개량장치에는, 이하의 문제가 있다.

개량토를 제품으로서 생산하는데에, 생산효율을 높여서 생산비용을 내리는 것이나, 생산계획에 기초하여 정밀도좋게 생산관리하는 것 등은 매우 중요하는 것이다. 그런데, 상기 자주식 토질개량장치에 의해 생산되는 개량토(제품)의 시간당 생산량이, 하기와 같이 다양한 원인에 의해서 일정하지 않는 경우가 있다. 예컨대, 원로토 반송장치(67)에 의해서 반송되는 실원료토량이, 원료토 호퍼(68) 내의 쌓아넣는량, 원료토의 종류, 상기 반송장치(67)의 구동모터의 토크변동 등에 의해서 일정해지지 않는다. 또한, 개량재 공급장치(69)로부터 공급되는 개량재량이, 상기 공급장치(69)의 개량재 호퍼 내의 저장량, 개량재의 비중의 변동, 상기 공급장치(69)의 공급모터의 토크변동 등에 의해서 일정해지지 않는다. 또한, 개량토 반송장치 (70)에 의해 반송되는 개량토량이, 이 반송장치(70)의 구동모터의 토크변동 등에의해서 일정해지지 않는다. 이들 일정해지지 않는 요인으로 인하여, 개량토의 시간당 생산량은 일정하지 않으므로, 개량토의 생산관리를 정밀도좋게 행할 수 없다라는 문제가 있다. 또한, 시간당 원료토 공급량 및 개량재 공급량이 각각 일정해지지 않음으로써, 혼합비가 일정하지 않고, 혼합비의 정밀도가 좋은 개량토를 얻기 어렵다라는 문제도 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 정확한 생산관리가 가능하고, 또한 혼합비를 정밀도좋게 제어할 수 있는 토질개량장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은, 본 발명에 관한 자주식 토질개량장치의 측면도이다.

도 2는, X방향으로 바라본 도이다.

도 3은, 제1실시형태에 관한 제어장치의 구성블럭도이다.

도 4는, 제1실시형태의 제어기능 블럭도이다.

도 5는, 하중계로 측정한 중량값의 경과시간에 대한 변화도이다.

도 6은, 개량재 투입시의 중량측정값의 변화도이다.

도 7은, 개량재 호퍼부에 사람이 승강한 경우의 중량측정값의 변화도이다.

도 8은, 제2실시형태에 관한 제어장치의 구성블럭도이다.

도 9는, 제2실시형태의 제어기능 블럭도이다.

도 10은, 종래기술에 관한 자주식 토질개량장치의 측면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 … 자주식 토질개량장치 2 … 하부주행체

3 … 기대 5 … 원료토 호퍼

6 … 개량재 호퍼 6a … 개량재 슈더

6b … 개량재 피더 7 … 혼합기

8 … 원료토 피더 9 … 개량토 배출컨베이어

10 … 제어기 11 … 하중계

12,12a … 컨베이어 스케일 13,13a,13b … 유량제어밸브

14,15 … 구동유압모터 16,17 … 속도센서

18 … 조작부 19 … 원료토 유무센서

21 … 목표처리량 설정수단 22 … 경보수단

23 … 전환밸브 24 … 구동유압모터

25 … 원료토 체적수정계수 연장부 26 … 개량재 비중수정계수 연산부

27 … 원료토 체적연산부 28 … 이론 원료토 체적연산부

29 … 원료토 피더 목표속도 연산부 30 … 원료토 피더속도 제어부

31 … 적산기 32 … 개량재 첨가중량비 연산부

34 … 이론 개량재 펌가체적비 연산부

35 … 개량재 첨가속도 연산부 36 … 개량재 피더 목표속도 연산부

37 … 개량재 피더속도 제어부 39 … 적분기

40 … 개량재 첨가중량 적산값 연산부

42 … 원료토 체적적산값 연산부 43 … 제1원료토 중량체적값 연산부

45 … 개량토 측정중량체적값 연산부

46 … 실개량재 첨가중량값 연산부 47 … 실원료토 중량값 연산부

48 … 원료토 중량보정률 연산부 49 … 개량재 비중보정률 연산부

53 … 처리량 비교수단

상기 목적을 달성하기 위하여, 제1발명은, 토질개량장치에 있어서,

원료토의 시간당 목표처리량을 설정하는 목표처리량 설정수단과,

원료토의 실처리량을 시계열적으로 검출하는 실원료토량 검출수단과,

상기 실원료토량 검출수단의 검출치로부터, 원료토의 시간당 실처리량을 산출하는 실원료토 산출수단과,

원료토 피더의 속도를 검출하는 원료토 피더속도 검출수단과,

원료토 피터속도 검출수단에 의해 검출된 원료토 피더속도에 기초하여, 원료토의 시간당 예측공급량을 산출하는 예측원료토량 산출수단과,

상기 실원료토량 산출수단으로 산출한 원료토의 시간당 실처리량과, 상기 예측원료토량 산출수단으로 산출한, 원료토의 시간당 목표처리량으로서의 예측공급량을 비교하는 제1비교수단과,

이 제1비교수단의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단에 의해 설정된 원료토의 시간당 목표처리량으로부터 구한 원료토 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 원료토 피더의 속도를 제어하는 원료토 피더속도 수정수단을 구비한 구성으로 되어 있다.

제1발명에 의하면, 원료토의 시간당 목표처리량을 설정하고, 실작업 중에 실제의 원료토의 처리량을 검출하여 피드백하고, 상기 목표처리량과 실처리량의 비교결과에 기초하여, 실처리량이 목표처리량에 동일하게 되도록 원료토 피더의 속도를 수정하여 제어하는 것이므로, 원료토의 시간당 처리량을 정밀도좋게 제어할 수 있다. 이를 위하여, 적절한 원료토피더의 속도로 제어함으로써 생산성이나 혼합성을 적정한 값으로 유지하는 것이 가능함과 아울러, 생산관리를 정확하게 행할 수 있다. 또한 혼합비를 정밀도좋게 제어할 수 있으므로, 양질의 개량토를 제작할 수 있다.

제2발명은, 제1발명에 있어서, 실원료토량 검출수단은, 원료토를 혼합기에 공급하는 원료토 피더부, 또는 혼합기로부터 개량토를 외부로 배출하는 개량토 배출컨베이어부에 설치한 컨베이어 스케일인 것을 특징으로 하고 있다.

제2발명에 의하면, 원료토의 실처리량은, 원료토 피더부 또는 개량토 배출컨베이어부에 설치한 컨베이어 스케일에 의해서 검출되는 것이므로, 간단한 구성으로, 또한 정확하게 검출할 수 있다.

제3발명은, 토질개량장치에 있어서,

개량재의 시간당 목표첨가 처리량을 설정하는 목표처리량 설정수단과,

개량재의 실첨가처리량을 시계열적으로 검출하는 실개량재량 검출수단과,

상기 실개량재량 검출수단의 검출치로부터, 개량재의 시간당 실첨가처리량을 산출하는 실개량재량 산출수단과,

개량재 피더의 속도를 검출하는 개량재 피더속도 검출수단과,

개량재 피더속도 검출수단에 의해 검출된 개량재 피더속도에 기초하여, 개량재의 시간당 예상첨가량을 산출하는 예측개량재량 산출수단과,

상기 실개량재량 산출수단으로 산출한 개량재의 시간당 실첨가처리량과, 상기 예측개량재량 산출수단으로 산출한, 개량재의 시간당 목표첨가처리량으로서의 예측첨가량을 비교하는 제2비교수단과,

이 제2비교수단의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단에 의해 설정된 개량재의 시간당 목표첨가처리량으로부터 구한 개량재 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 개량재 피더의 속도를 제어하는 개량재 피더속도 수정수단을 구비한 구성으로 하고 있다.

제3발명에 의하면, 원료토와 함께 개량재의 시간당 목표첨가처리량을 설정하고, 실작업 중에 개량재의 실첨가처리량을 검출하여 피드백하고, 상기 목표첨가처리량과 실첨가처리량을 비교한 결과에 기초하여, 실첨가처리량이 목표첨가처리량과 동일하게 되도록 개량재 피더의 속도를 수정하여 제어하는 것이므로, 개량재의 시간당 첨가처리를 정밀도좋게 제어할 수 있다. 이때문에, 목표의 소정 혼합비로 정확하게 제어하는 것이 가능하게 되고, 양질의 개량토를 제작할 수 있다.

제4발명은, 제3발명에 있어서, 상기 실개량재량 검출수단은, 개량재를 저장하는 개량재 호퍼와, 이 개량재 호퍼부에 설치되어, 개량재 호퍼부의 중량을 측정하는 하중계를 조합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

제4발명에 의하면, 개량재의 실첨가처리량을, 개량재 호퍼와, 개량재 호퍼부의 중량을 측정하는 하중계를 조합시켜서 검출하는 것이므로, 종래의 에컨대 개량재 첨가체적을 측정하고나서 비중 등의 데이터를 이용하여 개량재 중량에 환산하는 방식에 비해서, 개량재의 첨가중량을 정확하게 검출할 수 있다. 이로써, 보다 정확하게 혼합비를 관리할 수 있음과 아울러, 개량토의 생산량도 정밀도좋게 관리가능하다.

제5발명은, 토질개량장치에 있어서,

원료토의 시간당 목표처리량, 및 개량재의 시간당 목표첨가처리량을 설정하는 목표처리량 설정수단과,

상기 실원료토량 검출수단의 검출치로부터, 원료토의 시간당 실처리량을 산출하는 실원료토량 산출수단과,

원료토 피더속도 검출수단에 의해 검출된 원료토 피더속도에 기초하여, 원료토의 시간당 예측공급량을 산출하는 예측원료토량 산출수단과,

상기 실원료토량 산출수단으로 산출한 원료토의 시간당 실처리량과, 상기 예측원료토량 산출수단으로 산출한, 원료토의 시단당 목표처리량으로서의 예측공급량을 비교하는 제1비교수단과,

이 제1비교수단의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단에 의해 설정된 원료토의 시간당 목표처리량으로부터 구한 원료토 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 원료토 피더의 속도를 제어하는 원료토 피더속도 수정수단과,

이 제2비교수단의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단에 의해 설정된 개량재의 시간당 목표첨가처리량으로부터 구한 개량재 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 개량재 피더의 속도를 제어하는 개량재 피더속도 수정수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

제5발명에 의하면, 원료토의 실처리량 및 개량재의 실첨가처리량을, 각각 원료토의 목표처리량 및 개량재의 목표첨가처리량과 동일하게 되도록 정밀도좋게 제어할 수 있으므로, 개량토의 생산량을 정확하게 관리하여 생산관리가 용이하게 가능함과 아울러, 개량토의 혼합비의 정밀도를 정밀도좋게 제어할 수 있다.

이하에, 본 발명의 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명에 관한 토질개량장치의 적용예로서의 자주식 토질개량장치의 측면도이고, 도 2는 도 1의 X방향으로 바라본 도이고, 개량재 호퍼 설치부의 정면도를 나타낸다. 도 1에 있어서, 자주식 토질개량장치(1)는 크롤러식 주행장치를 갖는 하부주행체(62)를 구비하고, 하부주행체(62)의 상부에 기대(3)를 설치하고 있다. 이 기대(3)의 전후방향 일측상부에는 원료토를 저장하는 원료토 호퍼(5)를 구비하고, 원료토 호퍼(5)의 하방에는 그 배출구로부터 원료토를 반송하는 컨베이어 등으로 이루어지는 원료토 피더(8)를 배치하고 있다. 원료토 호퍼(5)의 배출구에는, 원료토를 원료토 호퍼(5) 내로부터 퍼내서 상기 원료토 피더(8)와 함께 작용하여 반송하는 퍼냄 로더(5a)가 회전구동가능하게 장착되어 있다. 또한, 기대(3)의 대략 중앙상부에는 혼합기(7)가 탑재되어 있고, 상기 원료토 피더(8)의 반송 하류측 끝부는 상기 혼합기(7)의 투입구를 향하여 배치되어 있다.

원료토 호퍼(5)와 혼합기(7) 사이에서, 원료토 피더(8)의 상방에는, 개량재를 저장하는 개량재 호퍼(6)가 설치되어 있다. 또한 개량재 호퍼(6)의 하부에는 회전피더의 회전속도를 제어함으로써 개량재 공급량을 제어가능하게 된 도 2에 나타내는 개량재 피더(6b)가 배치되고, 또한 이 개량재 피더(6b)의 하부의 개량재 배출구에는 개량재 슈더(6a)가 설치되어 있고, 원료토 피더(8)로 반송되는 원료토 상에 이 개량재 슈더(6a)를 경유하여 개량재가 첨가되도록 되어 있다. 또한, 상기 원료토 호퍼(5)의 배출구와 이 개량재 슈더(6a) 사이에는, 원료토 피더(8) 상의 원료토의 유무를 검출하는 원료토 유무센서(19)가 설치되어 있다.

혼합기(7) 내에는, 공급된 원료토 및 개량재를 제1차파쇄, 혼합하는 1차커터와, 이것을 제2차혼합하는 제2차커터를 구비하고 있다. 또한, 혼합기(7)의 하방에는, 혼합기(7)에서 원료토와 개량재를 파쇄, 혼합하여 제작한 개량토를 외부에 배출하는 개량토 배출컨베이어(9)가 배치되어 있고, 이 개량토 배출컨베이어(9)의 하류측은 기대(3)보다 전후방향 타단측 외방으로 향하여 상향으로 설치되어 있다. 또한, 개량토 배출컨베이어(9)의 중간부의 소정 구간에는, 이 구간의 컨베이어 상의 개량토의 중량을 측정하는 컨베이어 스케일(12)이 설치되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 개량재 호퍼(6)의 하부에는 개량재 첨가중량을 측정하는 하중계(11)가 설치되어 있고, 개량재 호퍼(6)는 상기 하중계(11)를 통해서 기대(3) 상에 탑재되어 있다. 상기 하중계(11)는, 개량재 호퍼(6) 및 개량재 피더(6b)의 중량과 상기 개량재 호퍼(6) 및 개량재 피더(6b) 내의 개량재의 중량의 합계치를 측정하고 있다. 후술하는 바와 같이, 하중계(11)에 의한 중량측정치의 변화량에 따라서, 개량재의 실첨가량을 구하도록 하고 있다.

다음에, 도 3~도 6에 의해 제1실시형태에 관해서 설명한다.

도 3은, 제1실시형태에 관한 제어장치의 하드구성 블럭도이고, 동 도에 의해 하드구성을 설명한다. 또한, 이하에서는, 원료토의 실처리중량 또는 실처리체적을 총칭하여 실처리량으로, 개량재의 실첨가중량 또는 실첨가체적을 총칭하여 실첨가량으로 각각 칭한다. 또한, 원료토의 예측처리중량 또는 예측처리체적을 총칭하여 예측처리량으로 칭한다.

목표처리량 설정수단(21)은, 시간당 원료토의 목표처리중량 또는 목표처리체적(이하, 양자를 총칭하여 목표처리량으로 칭함)과, 시간당 개량재의 목표첨가중량 또는 목표첨가체적(이하, 양자를 총칭하여 목표첨가량으로 칭함)을 각각 설정하는 것이다. 이 목표처리량 설정수단(21)은, 예컨대 키보드, 설정전용 스위치, 다이얼부착 설정볼륨 등으로 구성되어 있다. 또한, 원료토 및 개량재의 상기 목표중량과 목표체적은 각각 원료토의 비중, 개량재의 비중을 이용하여 서로 환산가능하므로, 목표중량 및 목표체적 중 적어도 어느 한쪽의 설정으로도 상관업다.

본 실시형태에서는, 시간당 원료토의 목표처리중량(목표원료토 중량(Wj)), 및 개량재의 중량첨가율(Vj)을 설정하고, 이것에 기초하여 수식「목표원료토 중량 (Wj)×중량첨가율(Vj))」로부터 시간당 개량재의 목표첨가중량을 구하도록 하고 있다.

또한, 원료토의 목표처리량과, 개량재의 목표첨가량을 각각 설정하는 대신에, 시간당 개량토의 목표생산중량 또는 목표생산체적(이하, 양자를 총칭하여 목표생산량으로 칭함)과, 혼합비(예컨대, 원료토와 개량재의 중량비, 또는 체적비 등)를 설정하고, 이로써 원료토의 목표처리량 및 개량재의 목표첨가량을 산출하도록 하여도 좋다. 또한, 개량토의 목표생산중량 및 목표생산체적은, 상기 개량토의 비중을 이미 아는 것으로 하면, 적어도 어느 한쪽을 설정하면 좋다.

또한, 데이터입력을 위한 조작부(18)를 구비하고 있고, 작동자의 조작에 따라서 조작부(18)로부터 상세는 후술하는 원료토비중, 첨가율(원료토 처리중량에 대한 개량재 첨가중량의 비), 원료터의 수분함유비(단위중량의 원료토에 포함되는 물의 중량), 및 개량재 비중(개량재비중의 초기치) 등의 값이 입력되고, 작업개시전에 미리 제어기(10)에 기억된다.

또한, 원료토의 실처리량을 검출하는 실원료 토출검출수단으로서, 본 실시형태에서는 개량토의 실생산량을 상기 컨베이어 스케일(12)로 검출하고, 이 개량토 실생산중량에 기초하여 혼합비 등을 참조하여 원료토의 실처리량을 산출하는 수단을 이용하고 있다. 상기 컨베이어 스케일(12)에 의해 측정한 원료토의 실처리중량치, 및 상기 하중계(11)에 의해 측정한 개량재의 중량치는, 제어기(10)에 입력된다.

또한, 원료토 유무센서(19)는, 예컨대 원료토 피더(8) 상의 원료토의 반송높이를 검출하는 리미트스위치 등으로 구성되어 있고, 이 유무검출신호는 제어기(10)에 입력된다.

제1유량제어밸브(13a)는, 제어기(10)가 후술의 제어처리에 기초하여 연산하여 구한 원료토 피더(8)의 구동유압모터(14)의 유량지령을 받아서, 도시하지 않는 유압펌프로부터 토출된 압유를 제어하여 상기 유량지령(정지지령도 포함)에 따른 유량을 출력하고, 구동유압모터(14)의 회전수를 제어하고 있다. 또한, 제2유량제어밸브(13b)는, 제어기(10)로부터 개량재 피더(6b)의 구동유압모터(15)의 유량지령을 받아서, 도시하지 않은 유압펌프로부터 토출된 압유를 제어하여 상기 유량지령(정지지령도 포함)에 따른 유량을 출력하고, 구동유압모터(15)의 회전수를 제어하고 있다. 이들 구동유압모터(14,15)의 회전수는 속도센서(16,17)에 의해 각각 검출되고, 제어기(10)에 피드백되어 있다.

또한, 전환밸브(23)는 개량토 배출컨베이어(9)의 구동유압모터(24)를 구동 또는 정지하는 것이고, 제어기(10)로부터의 구동 또는 정지지령을 받아서, 도시하지 않은 유압펌프로부터 토출된 압유를 제어하여 상기 구동 또는 정지지령에 따른 유량을 출력하고, 구동유압모터(24)를 구동하고 있다.

제어기(10)는 컴퓨터 등의 고속연산장치 및 도시하지 않은 기억장치를 갖고 있고, 상기 목표처리량 설정수단(21)에 의해 설정된 원료토 목표처리량, 개량재 목표첨가처리량, 및 조작부(18)로부터 입력된 개량재 중량첨가율(혼합비), 원료토 밀도, 개량재 비중 등의 각 데이터를 이 기억장치에 미리 기억한다. 또한, 실제어시에는, 상기 컨베이어 스케일(12)에 의해 소정시간마다 측정한 개량토의 실생산량, 및 상기 하중계(11)에 의해 소정시간마다 측정한 개량재의 실첨가량을 입력하고, 이들 입력데이터에 기초하여 후술하는 소정의 연산처리를 행하고, 원료토의 시간당 실처리량과 상기 기억한 목표처리량의 비교결과, 및 개량재의 시간당 실첨가처리량과 상기 기억한 목표첨가처리량의 비교결과에 기초하여, 원료토 피더(8) 및 개량재 피더(6b)의 속도를 수정하여 제어하고, 개량토(원료토와 개량재의 혼합)의 시간당 실생산량이 목표생산량과 동일하게 되도록 한다. 이때, 개량토의 시간당 실생산량이 목표생산량에 대해서 소정치 이상 일정하지 않을 때에는, 경보수단(22)에 의해서 외부에 알려준다.

경보수단(22)은, 제어기(10)로부터의 경보지령을 받아서, 토질개량장치의 작동자에, 개량토의 시간당 생산량이 목표생산량에 대해서 소정치 이상 일정하지 않은 것을 경보하는 것이고, 부저나 차임 등의 경보기, 패트라이트나 램프표시기 등의 표시기, 및 경보메세지나 에러신호 등을 표시하는 문자표시기의 조합에 의해 구성되어 있다.

다음에, 도 4에 나타내는 제어기능 블럭도에 기초하여, 제1실시형태에 관한 제어기(10)의 연산처리순서를 설명한다. 또한, 도 4에서, 각 기능을 표시하는 블럭 내에는 작동자에 의해 설정되는 데이터, 연산에 의해 구해지는 각각의 데이터명, 또는 그 기능 등을 기재하고 있다.

작동자는, 미리, 시간당 목표원료토 중량(Wj), 원료토 밀도(q), 중량첨가율 (Vj), 수분함유비(j), 원료토 체적수정계수(Kw), 개량재 비중(C) 및 개량재 비중수정계수(Kv) 등을 제어기(10)에 설정하여 둔다. 여기서, 목표원료토 중량(Wj)은 원료토의 시간당 목표처리량(단위: 예컨대 t/H)을 표시하고, 원료토 밀도(q)는 단위체적당 원료토중량(단위: 예컨대 t/㎥)을 표시하고, 중량첨가율(Vj)은 단위중량의 원료토에 대한 개량재의 중량첨가비율(단위: 예컨대 %)을 표시하고, 또한 수분함유비(j)는 단위중량의 원료토 내의 수분의 중량비(단위 예컨대 %)를 표시하고 있다. 또한, 원료토 체적수정계수(Kw)는, 상세는 후술하는 바와 같이 사용원료토중량의 실적(실측치에 대략 가까운)과 목표치의 어긋남에 따라서 목표작어량의 원료토 체적을 수정하기 위한 계수이고, 그 초기치는 통상 1로 설정된다. 게다가 또한, 개량재 비중(C)은 단위체적당 개량재의 중량(단위: 예컨대 t/㎤)이고, 개량재 비중수정계수(Kv)는, 목표개량재 첨가체적을 연산하기 위하여 이용하는 상기 개량재 비중(C)을, 개량재 첨가중량의 실측치와 목표치의 어긋남에 따라서 수정하기 위한 계수이고, 그 초기치는 통상 1로 설정된다.

제어기(10)는 제어개시시에, 우선, 원료토 체적연산부(27)에서, 상기 설정된 목표원료토 중량(Wj) 및 원료토 밀도(q)에 기초하여, 목표작업량으로서, 시간당 처리하는 원료토 체적(WT)(단위: 예컨대 ㎥/H)을 수식 「WT=Wj/q」에 의해 구한다.

또한, 제어시는, 우선 이론원료토 체적연산부(28)에서, 이 구한 시간당 원료토 체적(WT)과, 상기 설정된 원료토 체적수정계수(Kw)에 기초하여, 시간당 처리하는 이론원료토 체적(W0)을 수식「W0=WT/Kw」에 의해 구한다.

다음에, 원료토 피더 목표속도 연산부(29)에서, 상기 구한 시간당 이론원료토 체적(W0)을 만족하는 원료토 피더(8)의 목표속도를 연산하고, 이것을 속도지령 (Ca)으로서 출력한다. 또한, 원료토 피더속도 제어부(30)는, 상기 속도지령(Ca)과, 원료토 피더(8)의 속도센서(16)로부터의 속도피드백신호의 편차값에 따라서 상기 유량제어밸브(13)의 제1제어밸브(13a)의 유량을 제어하고, 원료토 피더(8)의 구동유압모터(14)의 회전수를 제어한다.

또한, 제어기(10)는 제어개시시에, 우선 개량재 첨가중량비 연산부(32)에서, 상기 설정된 원료토 밀도(q), 중량첨가율(Vj) 및 수분함유비(j)에 기초하여, 단위체적당 원료토로부터 수분을 제거한 순수한 원료토에 대한 개량재의 첨가중량비 (V)(단위: 예컨대 ㎏/㎥)를, 수식「V=q×Vj×(1-j)」에 의해서 구한다.

또한, 제어시는, 우선 이론개량재 첨가체적비 연산부(34)에서, 상기 구한 순수한 원료토에 대한 개량재의 첨가중량비(V)와, 상기 설정된 개량재 비중수정계수 (Kv)에 의해서 수정된 개량재비중(Cn)(=Cn-1×Kv, 단 n은 소정 서보연산 주기시간마다의 여산회수를 표시한다)에 기초하여, 원료토에 대한 개량재 첨가체적을 표시하는 이론개량재 첨가체적비(VL)(단위: 예컨대 리터/㎥)를 수식「VL=V/Cn」에 의해서 연산한다. 다음에, 개량재 첨가속도 연산부(35)에서, 이 구한 이론개량재 첨가체적비(VL)와, 상기 구한 시간당 처리하는 원료토체적(WT)에 기초하여, 시간당 첨가하는 개량재를 표시하는 개량재 첨가속도(Q)(단위: 예컨대 리터/H)를 수식「Q=WT×VL」에 의해서 연산하고, 이것을 개량재 첨가속도 목표치로서 출력한다.

그러는 한편, 원료토 유무센서(19)에 의한 원료토 유무상태의 검출신호는, 적분기(31) 및 개량재 피더 목표속도 연산부(36)에 입력된다.

개량재 피더 목표속도 연산부(36)에서는, 상기 개량재 첨가속도 연산부(35)에서 구한 상기 개량재 첨가속도(Q)의 목표치를 만족하는 개량재 피더(6b)의 구동유압모터(15)의 속도를 구하고, 이것을 속도지령(Cb)으로서 출력한다. 또한, 이 속도지령(Cb)은, 개량재 피더(6b)의 구동유압모터(15)의 회전속도와 개량재 첨가량의 함수를 표시하는 관계식 또는 데이터테이블에 기초하여 구해진다. 이 때, 원료토 유무센서(19)로부터 원료토 없음의 신호를 입력하고 있는 사이는, 상기 속도지령 (Cb)을 강제적으로 영으로 하여, 개량재 첨가를 일시정지한다. 또한 다음에, 개량재 피더속도 제어부(37)에서, 이 구한 속도지령(Cb)과, 개량재 피더(6b)의 속도센서(17)로부터의 속도피드백신호의 편차치에 따라서 상기 유량제어밸브(13)의 제2제어밸브(13b)의 유량을 제어하고, 개량재 피더(6b)의 구동유압모터(15)의 회전수를 제어한다.

다음에, 적분기(39)에서는, 속도센서(17)로부터의 속도피드백신호에 기초하여 개량재 피더(6b)의 속도의 적분값(S1)을 소정 단위시간(T0)(예컨대 1시간)의 사이 연산한다.

다음에, 개량재 첨가중량 적산값 연산부(40)에서, 이 연산값(S1)과, 상기 개량재비중(Cn)으로부터, 상기 구동유압모터(15)의 회전속도와 개량재 첨가량의 관계에 기초하여, 소정 단위시간(T0)당 개량재 첨가중량의 적산값(Vs)을 수식 「Vs=S1×Cn」에 의해서 구한다. 또한, 이 개량재 첨가중량 적산값(Vs)은, 도시하지 않은 표시기에 표시된다.

다음에, 적분기(31)로 속도센서(16)로부터의 속도 피드백신호에 기초하여 원료토 피더의 속도적분값(S2)(즉, 원료토의 반송거리를 표시한다)을 소정단위시간 (T0)(예컨대 1시간)의 사이 연산한다. 이때, 상기 원료토 유무센서(19)로부터 원료토없음의 신호를 입력하고 있는 사이는, 상기 속도적분값(S2)을 강제적으로 영으로 하여, 이 사이의 원료토 처리량을 가산하지 않도록 한다. 또한, 원료토 체적적산값 연산부(42)에서, 이 속도적산값(S2)과, 미리 설정된 원료토의 반송면적(U)(즉 원료토 피더의 폭×원료토높이)과, 상기 원료토 체적수정계수(Kw)로부터, 소정단위시간 (T0)당 원료토 체적적산값(Wa)을 수식「Wa=S2×U×Kw」에 의해서 구한다. 도한, 이 원료토 체적적산값(Wa)은, 소정단위시간(T0)당 처리된 원료토체적의 예측값으로 된다.

또한, 제1원료토 중량 적산값 연산부(43)에서, 이 구한 소정단위시간(T0)당 원료토 체적 적산값(Wa)과 상기 원료토 밀도(q)에 기초하여, 소정단위시간(T0)당 원료토 처리중량의 예측값으로서, 제1원료토 중량 적산값(Ww)을 수식「Ww=Wa×q」에 의해서 연산한다.

또한 한편, 개량토 배출컨베이어(9)에 설치된 컨베이어 스케일(12)에 의해 소정계측시간마다 측정된 개량토 중량값을, 개량토 측정중량 적산값 연산부(45)에서 소정단위시간(T0)(예컨대 1시간)의 사이 적분하여 개량토 측정중량 적산값(이하, 실개량토 생산중량이라함)을 구한다. 또한, 다음에, 실원료토 중량값 연산부(47)에서, 이 구한 실개량토 생산중량으로부터, 실개량토 첨가량으로서의 상기 연산한 소정단위시간(T0)당 개량토 첨가중량 적산값(Vs)을 공제하여 소정단위시간(T0)당 실원료토 중량값(Ws)으로서 구한다.

또한, 원료토 중량보정률 연산부(48)에서, 이 구한 소정단위시간(T0)당 실원료토 중량값(Ws)과, 소정단위시간(TO)당 목표원료토 중량으로서의 상기 제1원료토 중량적산값(Ww)의 비(M)를 구한다.

다음에, 원료토 체적수정계수 연산부(25)에서, 이 구한 비(M)와 지금까지의 원료토 체적수정계수(Kw)를 이용하여, 수식「Kw×M」에 의해 새로운 원료토 체적수정계수(Kw)를 구하여 이것을 갱신한다.

이로써, 소정단위시간(T0)당 원료토의 실처리중량이, 상기 설정된 목표원료토 중량(Wj)과 동일하게 되도록 제어한다.

또한, 실개량재 첨가중량값 연산부(46)는, 하중계(11)로 측정한 중량값에 기초하여 소정단위시간(T0)의 사이의 실개량재 첨가중량값(Va)을 연산한다. 즉, 소정계측시간마다의 하중계(11)에 의한 중량측정값과 그 전회측정값의 차가 그 사이의 실개량재 첨가중량이고, 이 실개량재 첨가중량을 소정단위시간(T0)의 사이에 적산하여, 상기 실개량재 첨가중량값(Va)을 구하고 있다.

다음에, 개량재 비중보정률 연산부(49)에서, 이 구한 소정단위시간(T0)당 실개량재 첨가중량값(Va)과, 목표개량재 중량값으로서의, 상기 구한 소정단위시간 (T0)당 개량재 첨가중량 적산값(Vs)의 비(P)를 구한다. 또한, 개량재 비중수정계수 연산부(26)에서, 이 구한 비(P)와 지금까지의 개량재 비중수정계수(Kv)를 이용하여, 수식「Kw×P」에 의해 새로운 개량재 비중수정계수(Kv)를 구하고, 이것을 갱신한다.

한편, 목표처리량 설정수단(21)에 의해, 소정단위시간(T0)당 원료토의 목표처리중량(목표원료토중량(Wj))과, 개량재의 목표첨가중량(본 예에서는 「목표원료토 중량(Wj)×중량첨가률(Vj)」로 구해진다)이 설정되어 있다.

또한, 처리량 비교수단(53)에서는, 소정단위시간(T0)마다, 상기 구한 소정단위시간(T0)당 실원료토 중량값(Ws)과, 상기 설정된 원료토의 목표처리중량(목표원료토 중량(Wj)의 비교, 및 상기에서 구한 소정단위시간(T0)당 실개량재 첨가중량값 (Va)과, 상기 설정된 개량재의 목표첨가중량의 비교를, 각각 행한다. 또한, 실원료토 중량값(Ws)과 원료토의 목표처리중량의 차이값이 소정허용치 이상일 때, 및/또는, 실개량재 첨가중량값(Va)과 개량재의 목표첨가중량의 차이값이 소정허용치 이상일 때에는, 경보지령을 경보수단(22)에 출력한다.

이상의 처리를 반복하면서, 개량재 첨가중량의 실측값과 목표값의 어긋남의 크기에 따라서, 제어연산시에 이용하는 개량재 비중의 크기를 보정하는 것이 가능하고, 이 때문에, 개량재 비중의 초기설정값이 실제값과 달라도 점점 적정값으로 보정되고, 이것에 기초하여 개량재 첨가량 및 원료토 처리량이 보정되어서 제어된다. 따라서, 도 11에 나타내는 바와 같이 개량재 중량실측값의 감소곡선이 목표에 대략 동일하게 되고, 즉 개량재의 시간당 첨가처리량(첨가속도)이 목표치에 동일하게 되도록 제어된다.

또한, 원료토 처리중량의 실측값과 목표값의 어긋남의 크기에 따라서, 제어연산시에 이용하는 원료토 체적 즉 원료토 목표처리량으 크기를 적정하게 보정하는 것이 가능하다. 이 때문에, 개량재 비중의 설정치가 실제값과 다르거나, 개량재 피더, 원료토 피더 등의 구동속도에 일정하지 않음이 있어도, 이들이 적정값으로 보정되고, 이것에 기초하여 시간당 원료토 처리량이 보정되어서 제어된다. 따라서, 원료토의 시간당 실처리중량이 목표값에 대략 동일하게 되도록 제어되는 것이므로, 혼합비 정밀도가 매우 좋은 개량토를 제작할 수 있다.

여기서, 실개량재 첨가중량값 연산부(46)에서의 연산처리방법에 관해서 도 5~도 7로부터 상세하게 설명한다. 도 5는, 하중계(11)로 측정한 중량값의 경과시간에 대한 변화를 나타내고 있다.

하중계(11)로 측정한 중량값은 개량재 호퍼(6)와 개량재 피더(6b) 및 이들 중에 저장되어 있는 개량재의 합계중량을 나타내고 있고, 토질개량작업으로 개량재가 첨가됨에 따라서 그 첨가량에 따른 경사각도로 감소한다. 소정의 서보연산주기시간(Δt)의 간격을 갖는 시각(t1,t2)일 때에 입력된 하중계(11)의 측정값의 차이값이, 전회(前回) 연산처리시로부터 금회(今回) 연산처리시까지의 사이의 개량재첨가중량(ΔV)에 상당한다. 또한, 이 개량재 첨가중량(ΔV)의 적산값을 실측개량재 첨가중량 적산부(Va)로 한다.

한편, 개량재 호퍼(6) 내의 저장 개량재량이 감소하면, 작업원은 새로운 개량재 주머니로부터 개량재 호퍼(6) 내에 투입하는 것이므로, 중량측정값은 도 6에 나타내는 바와 같이 스텝형상으로 증가한다. 또한, 작업원이 개량재 호퍼(6) 둘레의 감시나 보수관리 등을 행하는 경우네는 개량재 호퍼(6)부에 승강하여 작업하는 경우가 있고, 이 경우에도 도 7에 나타내는 바와 같이 스텝형상의 중량측정값의 증감이 일어난다. 또한, 자주식 토질개량장치의 경우, 주행하면서 개량작업을 행하고 있을 때에 차체의 진동에 수반하여 중량측정값이 변동하는 것도 있다. 이와 같은 중량측정값의 급격한 증감은, 상기 실측 개량재 첨가중량 적산값(Va)의 연산처리에 있어서는 오차요인(노이즈)으로 되는 것이므로, 이 영향을 제거하기 위하여 이하의 처리가 이루어진다.

(오차요인의 발생판정)

하기 적어도 어느 하나의 경우에, 오차요인의 발생으로 판정된다.

(1) 중량측정값이 지금까지의 감소경향에 의한 예측라인으로부터 소정치 이상 크게 벗어났을 때,

(2) 중량측정값이 소정값 이상의 경사각으로 급격하게 변화하였을 때

(오차요인의 제거처리)

오차요인의 발생으로 판정하면, 다음과 같은 처리가 행해진다.

(1) 그 때의 급격한 변화분의 측정값은 무시하고, 상기 원료토 체적수정계수 (Kw) 및 개량재 비중수정계수(Kv)의 갱신에 의한 보정연산을 중지하고, 지금까지의 계수를 이용하여 제어연산처리를 행한다. 보정연산의 중지의 사이는, 차임 등을 울리거나, 경보램프 등을 점등하거나, 경보메세지를 표시하는 등, 작동자에 대해서 주의를 주도록 한다.

(2) 오차요인의 발생후, 중량측정값의 급격한 변화가 안정하면, 상기 보정연산 중지처리를 자동적으로 해제하고, 측정값에 기초하여 개량재 첨가중량 및 실측 개량재 첨가중량 적산값(Va)의 연산을 행하고, 이것에 의한 상기 각 계수의 갱신, 및 이 갱신에 의한 보정연산을 재개한다.

또한, 보정연산 중지처리의 해제방법으로서는 상기에 한정되지 않고, 예컨대, 도시하지 않은 해제스위치 등을 설치하여 작동자가 개량재 투입의 완료후나 보수관리로 개량재 호퍼(6)부로부터 떨어진 후에 이 해제스위치 등을 수동으로 조작하였을 때, 또는 소정시간경과후에 자동적으로, 해제하도록 하여도 상관없다.

이와 같이 하여, 개량재 중량의 측정값에 외란이 생겨도, 이 외란의 영향을 제거하도록 연산처리하고 있는 것이므로, 정확하게 개량재 중량을 측정할 수 있고, 정밀도가 좋은 혼합비의 개량토를 제작할 수 있다.

또한, 에어압송에 의해서 개량재를 투입하는 경우의 비중의 변화나, 개량재 호퍼의 상부와 하부에서의 비중의 변화 등이 있어도, 정확하게 개량재의 첨가중량을 관리할 수 있다.

(실시예)

다음에, 상기 구성에 의한 상세한 작동을, 구체적인 실시예로 설명한다.

현재, 시간당 원료토체적(WT)이 60㎥/H이고, 원료토 체적수정계수(Kw)가 초기치(1.0)인 것으로 가정한다. 작업이 개시되면, 우선 수식「W0=WT/Kw=60/1.0」에의해서, 시간당 이론원료토체적(W0)을 60㎥/H로서 구한다. 또한, 이 이론원료토 체적(W0=60㎥/H)에 대한 원료토 피더(8)의 목표속도지령(Ca)을 구하고, 이 지령(Ca)에 의해 원료 피더(8)의 구동유압모터(14)의 회전수를 제어한다. 또한, 이 사이, 원료토 피더(8)의 속도를 1시간(소정단위시간(T0))의 사이에 적분하고, 이 적분값 (S2)에 기초하여, 수식「Wa=S2×U×Kw」에 의해서 1시간당 원료토 체적적산값(Wa)을 구하고, 또한 수식「Ww=Wa×q」에 의해서 1시간당 원료토 처리중량의 예측값으로서의 제1원료토 중량적산값(Ww)을 연산한다. 이 제1원료토 중량적산값(Ww)이 60㎥/H으로 된 것으로 한다. 그리고나서, 컨베이어 스케일(12)에 의해 구해진 1시간당 실개량토 생산중량으로부터, 실개량재 첨가량으로서의 개량재 첨가중량 적산값 (Vs)을 공제하여, 1시간당 원료토의 실처리중량(실원료토 중량값(Ws))을 연산한다. 이 구한 실처리중량이 50㎥/H인 것으로 하면, 실처리중량과 목표원료토중량(제1원료토 중량 적산값(Ww))의 비(M)로서 「50㎥/H / 60㎥/H=5:6」을 얻었다. 이 후, 수식 「Kw×H」에 의해 새로운 원료토 체적 수정계수(Kw)는 5/6으로 갱신된다.

다음에, 상기 새로운 원료토 체적수정계수(K)(=5/6)에 기초하여, 수식 「W0=60/(5/6)」에 의해서, 시간당 이론 원료토체적(W0)이 72㎥/H로 된다. 이 72㎥/H로 되도록, 상기와 마찬가지로, 원료토 피더(8)의 목표속도가 연산되어서, 원료토 피더(8)가 제어되고, 이 원료토 피더(8)의 속도를 1시간 사이에 적분하고, 이 적분값(S2)에 기초하여, 수식「Wa=S2×U×Kw」에 의해서 1시간당 원료토 체적적산값(Wa)을 구하고, 또한 수식「Ww=Wa×q」에 의해서 1시간당 제1원료토 중량체적값(Ww)을 연산한다. 이 때, 이론 원료토 체적(W0)이 72㎥/H이기 때문에 「S2×U」는 대략 72㎥/H에 동일하게 되지만, 금회는 「Kw=5/6」이기 때문에, 상기 원료토 체적적산값(Wa)도 60㎥/H에 거의 동일하게 되고, 제1원료토 중량체적값(Ww)이 60㎥/H에 거의 동일하게 한다. 또한, 금회, 컨베이어 스케일(12)에 의해 구한 1시간당 실개량토 생산중량에 기초하여, 1시간당 원료토의 실처리중량(실원료토 중량값 (Wa))을 연산하고, 이 실처리중량이 62㎥/H인 것으로 하면, 실처리중량과 목표원료토중량(제1원료토 중량 적산값(Ww))의 비(M)로서 「62/60=1.03」을 얻는다. 이 후, 수식「Kw×M」에 의해 새로운 원료토 체적수정계수(Kw)는 「(5/6)×1.03=0.86」으로 갱신된다.

이후, 상기와 마찬가지로 반복된다.

본 실시형태에 의해, 다음의 효과가 얻어진다.

원료토의 시간당 목표처리량(중량 또는 체적으로 가능)과 실처리량을 비교하고, 그 비교결과에 기초하여 원료토의 실공급속도(즉 원료토 피더의 속도지령)을 수정하여, 시간당 실처리량이 목표처리량과 동일하게 되도록 제어하고 있다. 이로써, 원료토 피더의 구동모터토크의 일정하지 않음, 원료토 호퍼(5) 내의 쌓아넣는량의 일정하지 않음, 원료토의 종류(비중)의 변동 등이 있어도, 원료토의 시간당 실처리량을 목표처리량에 대해서 정밀도좋게 관리할 수 있다.

또한, 개량토의 시간당 목표첨가량(중량 또는 체적으로 가능)과 실첨가량을 비교하고, 그 비교결과에 기초하여 개량재의 실첨가속도(즉 개량재 피더의 속도지령)을 수정하여, 시간당 실첨가량이 목표첨가량과 동일하게 되도록 제어하고 있다. 이로써, 개량재 피더의 구동모터토크의 일정하지않음, 개량재 호퍼(6) 내의 쌓아넣는양의 일정하지않음, 개량재의 비중의 변동 등이 있어도, 개량재의 시간당 실첨가량을 목표첨가량에 대해서 정밀도좋게 관리할 수 있다.

이 결과, 원료토와 개량재를 혼합한 개량토의 시간당 실생산량을 목표생산량에 거의 동일하게 제어할 수 있으므로, 생산계획에 따른 개량토의 생산관리를 정밀도좋게 행할 수 있다. 따라서, 생산속도를 항상 정확하게 관리할 수 있음과 아울러, 소정의 적정한 생산속도를 유지하여 효율적으로, 또한 저비용으로 생산할 수 있다. 또한, 원료토와 개량토의 혼합비를, 목표값(소정값)에 대해서 항상 정밀도좋게 제어할 수 있으므로, 품질이 좋은 개량토를 제작할 수 있다.

원료토의 실처리량을, 개량토 반송컨베이어에 설치한, 배출되는 개량토의 중량을 측정하는 컨베이어 스케일로 측정하거나, 또는, 원료토 피더에 설치한, 혼합기에 공급하는 원료토의 중량을 측정하는 컨베이어 스케일로 측정하기 때문에, 간단하고, 콤팩트한 구성에 의해 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 개량재의 실첨가량을, 개량재 호퍼, 개량재 피더, 및 이들 내부에 저장된 개량재의 각각의 중량을 가산한 전체중량을 측정하는 하중계에 의해 측정하는 것이므로, 중량측정센서부가 튼튼하고, 또한 소정측정시마다 측정값의 차를 적산함으로써, 정확하게 측정할 수 있다.

원료토의 시간당 실처리량(예컨대 실원료토 중량값(Ws))과 목표처리량의 차이값이 소정허용치 이상일 때, 및/또는, 개량재의 시간당 실첨가처리량(예컨대 실개량재 첨가중량값(Va))과 개량재의 목표첨가처리량의 차이값이 소정허용치 이상일 때, 경보에 의해서 알려지므로, 작동자는 이 이상에 대해서 곧바로 대응할 수 있다. 이 때문에, 이상상태에서의 생산을 알지 못하고서 장시간 생산을 계속하는 것에 의한 문제점의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

다음에, 도 8~도 9에 의해, 제2실시형태를 설명한다. 또한, 이들 도에 있어서, 상기 제1실시형태의 도 3,4에 나타내는 구성요소와 동일 구성요소에는 동일부호를 붙여서, 여기서는 설명을 생략한다.

우선, 도 8에 나타내는 제어장치의 하드구성 블럭도에 의해, 하드구성을 설명한다. 본 실시형태에서는, 원료토의 실처리량을 검출하는 실원료토량 검출수단으로서, 제1실시형태에 있어서의 개량토의 생산중량을 측정하는 컨베이어 스케일(12)을 대신해서, 원료토 피더(8)의 상기 개량재 슈터(6a)보다 원료토 호퍼(5) 부근에, 원료토 호퍼(5)로부터 공급된 원료토의 실처리중량을 측정하는 컨베이어 스케일 (12a)을 설치하고 있다. 컨베이어 스케일(12a)의 측정값은, 제어기(10)에 입력된다. 다른 하드구성은, 제1실시형태와 마찬가지이다.

제어기(10)는 컴퓨터 등의 고속연사장치 및 도시하지 않은 기억장치를 갖고 있고, 상기 목표처리량 설정수단(21)으로부터 입력한 개량토 목표생산량, 및 조작부(18)로부터 입력한 개량재 중량첨가률(혼합비), 원료토 밀도, 개량재 비중 등의 각 데이터(또는 원료토 목표처리량, 개량재 목표첨가량, 개량재 비중 등의 각 데이터에서도 좋다)를 이 기억장치에 미리 기억한다. 또한, 실제어시에는, 상기 컨베이어 스케일(12a)에 의해 소정시간마다 측정한 원료토의 실처리량, 및 상기 하중계 (11)에 의해 소정시간마다 측정한 개량재의 실첨가량을 입력하고, 이들 입력데이터에 기초하여 후술하는 소정의 연산처리를 행하고, 원료토의 시간당 실처리량과 상기 기억한 목표처리량의 비교결과에 기초하여, 원료토 피더(8) 및 개량재 피더(6b)의 속도를 수정하여 제어하고, 원료토의 시간당 실처리량을 목표처리량에 동일하게 되도록 한다. 이 때, 원료토의 시간다의 실처리량이 목표처리량에 대해서 소정치 이상은 일정하지 않았을 때에는, 경보수단(22)에 의해서 외부에 경보지령을 출력하고 있다.

다음에, 도 9에 의해, 기능구성을 설명한다.

제1실시형태에 있어서의 개량토 측정중량 적산값 연산부(45) 및 실원료토 중량값 연산부(47)를 대신하여, 실원료토 중량값 연산부(47a)를 설치하고 있다.

이 실원료토 중량값 연산부(47a)는, 원료토 피더(8)에 설치된 컨베이어 스케일 (12a)에 의해 소정계측시간마다 측정된 원료토 중량값을, 소정단위시간(T0)(예컨대 1시간)의 사이 적분하여, 소정단위시간(T0)당 실원료토 중량값(Ws)을 구한다.

제2실시형태에 의하면, 이하의 효과가 얻어진다.

원료토의 실처리량은, 원료토 피더에 설치한, 혼합기에 공급하는 원료토의 중량을 측정하는 컨베이어 스케일로 측정하기 때문에, 간단하게, 콤팩트한 구성에 의해 정확하게 측정이 가능하다. 또한, 원료토의 실처리량을 직접 측정하는 것이므로, 연산오차 등이 적게 되고, 측정정밀도가 좋다. 이 외의 효과는, 제1실시형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

또한, 이상의 실시형태에서는, 개량재 중량의 측정수단에 하중계를 이용한 예로 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예컨대 변형게이지, 또는 컨베이어 스케일 등을 이용하여도 좋다.

또한, 자주식 토질개량장치로서 크롤러식 주행장치를 갖는 예로 설명하였지만, 차륜식이어도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 이하의 효과가 얻어진다.

토질개량장치에 있어서, 원료토의 시간당 실처리량과 목표처리량을 비교한 결과에 기초하여, 혼합기로의 원료토 공급속도를 수정하여 제어하고, 또한, 개량재의 시간당 실첨가량과 목표첨가량을 비교한 결과에 기초하여, 원료토로의 첨가속도를 수정하여 제어하고 있으므로, 원료토 및 개량재의 시간당 실처리량을 각각의 목표값에 거의 동일하게 할 수 있다. 이 때문에, 개량토의 시간당 실생산량을 생산계획에 따라서 정밀도좋게 제어할 수 있으므로, 개량토의 생산관리가 정밀도좋게 가능하다. 따라서, 적정한 생산속도를 정확하게 유지할 수 있으므로, 생산효율이 높고, 개량토를 저비용으로 생산할 수 있다. 또한, 원료토와 개량토의 혼합비를 고정밀도로 관리할 수 있고, 고품질의 개량토를 제작할 수 있다.

Claims

토질개량장치에 있어서,

원료토의 시간당 목표처리량을 설정하는 목표처리량 설정수단(21);

원료토의 실처리량을 시계열적으로 검출하는 실원료토량 검출수단(12,12a);

상기 실원료토량 검출수단(12,12a)의 검출치로부터, 원료토의 시간당 실처리량을 산출하는 실원료토량 산출수단(47,47a);

원료토 피더(8)의 속도를 검출하는 원료토 피더속도 검출수단(16);

원료토 피터속도 검출수단(16)에 의해 검출된 원료토 피더속도에 기초하여, 원료토의 시간당 예측공급량을 산출하는 예측원료토량 산출수단(43);

상기 실원료토량 산출수단(47,47a)으로 산출한 원료토의 시간당 실처리량과, 상기 예측원료토량 산출수단(43)으로 산출한, 원료토의 시간당 목표처리량으로서의 예측공급량을 비교하는 제1비교수단(48); 및

이 제1비교수단(48)의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단(21)에 의해 설정된 원료토의 시간당 목표처리량으로부터 구한 원료토 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 원료토 피더(8)의 속도를 제어하는 원료토 피더속도 수정수단(25)을 구비한 것을 특징으로 하는 토질개량장치.
제1항에 있어서, 상기 실원료토량 검출수단(12,12a)은, 원료토를 혼합기에 공급하는 원료토 피더부(8), 또는 혼합기로부터 개량토를 외부로 배출하는 개량토배출컨베이어부(9)에 설치한 컨베이어 스케일인 것을 특징으로 하는 토질개량장치.
토질개량장치에 있어서,

개량재의 시간당 목표첨가 처리량을 설정하는 목표처리량 설정수단(21);

개량재의 실첨가처리량을 시계열적으로 검출하는 실개량재량 검출수단(11);

상기 실개량재량 검출수단(11)의 검출치로부터, 개량재의 시간당 실첨가처리량을 산출하는 실개량재량 산출수단(46);

개량재 피더(6b)의 속도를 검출하는 개량재 피더속도 검출수단(17);

개량재 피더속도 검출수단(17)에 의해 검출된 개량재 피더속도에 기초하여, 개량재의 시간당 예상첨가량을 산출하는 예측개량재량 산출수단(40);

상기 실개량재량 산출수단(46)으로 산출한 개량재의 시간당 실첨가처리량과, 상기 예측개량재량 산출수단(40)으로 산출한, 개량재의 시간당 목표첨가처리량으로서의 예측첨가량을 비교하는 제2비교수단(49); 및

이 제2비교수단(49)의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단(21)에 의해 설정된 개량재의 시간당 목표첨가처리량으로부터 구한 개량재 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 개량재 피더(6b)의 속도를 제어하는 개량재 피더속도 수정수단(26)을 구비한 것을 특징으로 하는 토질개량장치.
제3항에 있어서, 상기 실개량재량 검출수단(11)은, 개량재를 저장하는 개량재 호퍼(6)와, 이 개량재 호퍼(6)부에 설치되어, 개량재 호퍼(6)부의 중량을 측정하는 하중계를 조합시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 토질개량장치.
토질개량장치에 있어서,

원료토의 시간당 목표처리량, 및 개량재의 시간당 목표첨가처리량을 설정하는 목표처리량 설정수단(21);

원료토의 실처리량을 시계열적으로 검출하는 실원료토량 검출수단(12,12a);

상기 실원료토량 검출수단(12,12a)의 검출치로부터, 원료토의 시간당 실처리량을 산출하는 실원료토량 산출수단(47,47a);

원료토 피더(8)의 속도를 검출하는 원료토 피더속도 검출수단(16);

원료토 피더속도 검출수단(16)에 의해 검출된 원료토 피더속도에 기초하여, 원료토의 시간당 예측공급량을 산출하는 예측원료토량 산출수단(43);

상기 실원료토량 산출수단(47,47a)으로 산출한 원료토의 시간당 실처리량과, 상기 예측원료토량 산출수단(43)으로 산출한, 원료토의 시단당 목표처리량으로서의 예측공급량을 비교하는 제1비교수단(48);

이 제1비교수단(48)의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단(21)에 의해 설정된 원료토의 시간당 목표처리량으로부터 구한 원료토 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 원료토 피더의 속도를 제어하는 원료토 피더속도 수정수단(25);

개량재의 실첨가처리량을 시계열적으로 검출하는 실개량재량 검출수단(11);

상기 실개량재량 검출수단(11)의 검출치로부터, 개량재의 시간당 실첨가처리량을 산출하는 실개량재량 산출수단(46);

개량재 피더(6b)의 속도를 검출하는 개량재 피더속도 검출수단(17);

개량재 피더속도 검출수단(17)에 의해 검출된 개량재 피더속도에 기초하여, 개량재의 시간당 예상첨가량을 산출하는 예측개량재량 산출수단(40);

상기 실개량재량 산출수단(46)으로 산출한 개량재의 시간당 실첨가처리량과, 상기 예측개량재량 산출수단(40)으로 산출한, 개량재의 시간당 목표첨가처리량으로서의 예측첨가량을 비교하는 제2비교수단(49); 및

이 제2비교수단(49)의 비교결과에 기초하여, 상기 목표처리량 설정수단(21)에 의해 설정된 개량재의 시간당 목표첨가처리량으로부터 구한 개량재 피더속도의 목표치를 수정하고, 이 수정된 목표치에 의해 개량재 피더(6b)의 속도를 제어하는 개량재 피더속도 수정수단(26)을 구비한 것을 특징으로 하는 토질개량장치.