KR20160113581A - 천공기, 언로드 제어용 프로그램 - Google Patents

천공기, 언로드 제어용 프로그램 Download PDF

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KR20160113581A
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후루까와 로크 드릴 가부시끼가이샤
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Abstract

연비를 향상시키고, 환경면에 대한 영향 등을 개선한 천공기를 제공한다. 구체적으로는, 천공기(1)에 있어서, 엔진(21)의 기동시에 콤프레서(16a)의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 제1공기압으로 한다. 또한, 엔진(21)의 구동중으로서 플러싱기구(17)의 비구동중에는 공기탱크(16c) 내의 공기압을 제1공기압으로 유지한다. 그리고 플러싱기구(17)의 기동시에 콤프레서(16a)의 언로드 제어를 행하고, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 제1공기압보다도 높은 제2공기압으로 상승시킨다. 예를 들어, 제1공기압은 저압(0.5 MPa), 제2공기압은 고압(1.03 MPa)이다.

Description

천공기, 언로드 제어용 프로그램{DRILLING DEVICE AND UNLOAD CONTROL PROGRAM}
본 발명은, 천공기에 있어서의 콤프레서의 언로드 제어에 관한 것이다.
광산, 채석, 토목공사 등의 현장에서는, 암석에 발파구멍의 천공을 행하기 위해 크롤러 드릴(Crawler drill) 등의 천공기가 사용된다. 천공기에 있어서, 가이드 쉘에는 착암기(드리프터)가 탑재되어 있다. 착암기는 타격기구나 회전기구를 구비하고 있고, 비트를 선단에 부착한 로드가 장착된다.
천공시에는, 타격기구에 의해 로드 선단의 비트에 타격을 부여하여 충격파를 발생시키고, 회전기구에 의해 로드 선단의 비트에 회전을 부여하여 암반과 접촉하는 비트의 위상을 변화시키면서 충격파를 암반에 전달하여 파괴함으로써, 천공을 행한다. 또한, 천공 중은 비트의 선단이 암석을 파괴하여 조분(繰粉)을 발생시키기 때문에, 플러싱(조분의 제거)을 행한다.
플러싱 할 때에는 압축공기가 사용되기 때문에, 천공기에는 공기를 압축하는 콤프레서가 탑재되어 있다. 콤프레서는 시동 전력량이 크고, 번잡하게 ON/OFF 하면 전력의 손실이 커져 버리기 때문에, 일반적으로 로드/언로드 제어가 행해진다. 예를 들어, 공기 덕트 내의 압력이 상한의 설정압력이 되면, 콤프레서의 운전을 제어하는 언로더(용량조정장치)가 작동하여 흡입 밸브판을 밀어서 열고, 공운전중에 하한의 설정압력이 되면, 흡입 밸브판의 밀어 내림을 멈추어 압축운전이 된다.
통상, 천공기는, 엔진과 콤프레서가 직결되어 있어, 엔진기동 후, 공기탱크 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 유지한다. 엔진과 콤프레서가 직결되어 있는 이유는, 콤프레서의 필요 동력에 견딜 수 있는 클러치나, 콤프레서에 필요한 동력을 전달 가능하며 또한 제한된 기체 스페이스에 수납된 클러치가 없기 때문이다.
그 다음, 콤프레서 스위치(SW)를 ON으로 한 시점에서, 콤프레서의 언로드 제어를 행하고, 공기탱크 내의 공기압을 저압에서 고압(1.03 MPa)으로 하여, 엔진이 정지할 때까지 그 상태를 유지한다. 콤프레서 스위치는, 집진장치(더스트 콜렉터) 내의 백 필터 등의 청소에 사용되는 펄스 젯트의 ON/OFF, 및, 콤프레서의 공기압(고압/저압) 절환 기능의 ON/OFF에 사용된다. 콤프레서 스위치가 OFF일 때는, 콤프레서는 항상 저압 언로드가 된다.
그러나 공기탱크 내의 공기압을 고압(1.03 MPa)으로 유지하는 것은, 저압(0.5 MPa)으로 유지하는 것보다도 많은 에너지를 필요로 한다. 또한, 콤프레서나 공기탱크의 부하도 크다. 또한, 펄스 젯트는, 공기탱크에서 공급된 압축공기를, 감압밸브에 의해 소정의 공기압(0.5 MPa)으로 감압한 다음에 집진장치 내에 분사하기 때문에, 에너지의 낭비·손실이 크다.
종래, 천공 작업을 행하는 천공기의 분야에 있어서는, 천공 작업의 효율이 가장 중요시되고 있었는데, 최근은 연비나 환경면에 대한 영향 등도 중요시되게 되어 왔다. 그로 인해 콤프레서의 언로드 제어에 대해서도, 연비나 환경면에 대한 영향 등을 고려한 언로드 제어를 행하는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 연비를 향상시키고, 환경면에 대한 영향 등을 개선한 천공기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 천공기는, 엔진의 기동시에 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 하고, 플러싱이 행해질 때까지 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 유지한다. 예를 들어, 집진장치 내에서 펄스 젯트에 의한 제진(除塵)이 행해질 때라도 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 유지한다. 그리고 플러싱기구의 기동시에 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압보다도 높은 제2공기압으로 상승시킨다. 예를 들어, 제1공기압은 저압(0.5 MPa), 제2공기압은 고압(1.03 MPa)이다.
바람직하게는, 플러싱기구의 정지시에 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 제2공기압에서 제1공기압으로 하강시킨다.
본 발명의 일 양태에 따른 언로드 제어용 프로그램은, 상기의 천공기에 있어서의 처리를, 천공기에 탑재된 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램이다. 그리고 이 언로드 제어용 프로그램은, 기억장치나 기억매체에 격납하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에 의하면, 천공기에 있어서, 언로드 제어를 자동적으로 행하여, 펄스 젯트 제진을 위해 콤프레서 스위치를 ON으로 한 때라도 저압으로 유지하고, 플러싱 실행시와 같이 고압이 필요한 때만 고압으로 하기 때문에, 연비를 향상시킬 수 있어 환경면에 대한 영향 등을 개선할 수 있다.
도 1은 천공기의 일례인 크롤러 드릴의 사시도이다.
도 2는 크롤러 드릴에 탑재된 자동제어장치의 구성례를 나타내는 도면이다.
도 3a는 연비나 환경면에 대한 영향 등을 중요시한 언로드 제어의 처리절차(플러싱 실행시)를 나타내는 개략도이다.
도 3b는 연비나 환경면에 대한 영향 등을 중요시한 언로드 제어의 처리절차(펄스 젯트 사용시)를 나타내는 개략도이다.
도 4a는 천공 작업의 효율만을 중요시한 언로드 제어의 처리절차(플러싱 실행시)를 나타내는 개략도이다.
도 4b는 천공 작업의 효율만을 중요시한 언로드 제어의 처리절차(펄스 젯트 사용시)를 나타내는 개략도이다.
아래에, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다. 단, 도면은 모식적인 것으로, 현실의 것과는 다른 점에 유의해야 한다.
또한, 아래에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 본 발명의 기술적 사상은, 구성 부품의 재질, 형상, 구조, 배치 등을 하기의 것에 특정하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상은, 청구범위에 기재된 청구항이 규정하는 기술적 범위 내에 있어서, 여러 가지 변경을 가할 수 있다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 천공기의 일례인 크롤러 드릴의 사시도이다. 도 2는, 그 크롤러 드릴에 탑재된 자동제어장치의 구성례를 나타내는 블럭도이다.
크롤러 드릴(1)은 대차(臺車, 2)의 앞 부분에 붐(3)을 구비하고 있다. 이 붐(3)은, 그 선단부에서, 착암기(드리프터)(4)가 탑재된 가이드 쉘(5)을 지지하고 있다. 착암기(4)는, 타격기구(6)와 회전기구(7)를 구비하고 있고, 비트(8)를 선단에 부착한 로드(9)가 장착된다.
착암기(4)는, 가이드 쉘(5)에 마련한 이송기구(10)에 의해 이송(패드)이 부여되고, 가이드 쉘(5)을 따라 천공축선상을 전후로 이동한다. 천공시에는, 착암기(4)는, 타격기구(6)에 의해 로드(9)의 선단의 비트(8)에 타격을 부여하여 충격파를 발생시키고, 회전기구(7)에 의해 로드(9)의 선단의 비트(8)에 회전을 부여하여 암반과 접촉하는 비트(8)의 위상을 변화시키면서 충격파를 암반에 전달하여 파괴함으로써, 천공을 행한다.
또한, 가이드 쉘(5)의 중간부에는, 천공축선으로부터 편심되어 로드(9)를 격납하는 로드교환장치(11)가 마련되어 있다. 천공 길이가 로드(9)의 길이보다 긴 경우에는, 천공 작업시에 로드교환장치(11)를 사용하여 로드(9)의 덧붙임 및 회수를 행한다.
또한, 가이드 쉘(5)의 선단에는 풋 패드(12)가 마련되어 있다. 천공 중은, 가이드 쉘(5)의 선단의 풋 패드(12)를 암반에 밀어붙임으로써, 가이드 쉘(5)이 천공에 의해 흔들리는 것을 방지하고 있다.
또한, 풋 패드(12)의 위에는, 천공축선상에 석션 캡(12)이 마련되어 있다. 석션 캡(13)의 내측에는 비트(8)가 수납되어 있고, 그 안에는 비트(8)와 로드(9)를 연결하기 위한 관통구멍이 마련되어 있다.
천공 중은 비트(8)의 선단이 암석을 파쇄하여 조분을 발생시키기 때문에, 붐(3)은 가이드 쉘(5)의 선단의 석션 캡(13)을 암반 표면에 밀어붙인다. 석션 캡(13)은, 천공의 구멍 언저리를 덮음으로써, 조분이 암반 표면에서 비산되는 것을 방지하고 있다.
대차(2)의 뒷부분에는, 엔진 회전에 근거하여 구동하는 집진장치(더스트 콜렉터)(14), 유압 제어부(15) 및 공기 제어부(16)가 설치(내장)되어 있다. 집진장치(14)는, 조분 반송관(도시 생략)을 개재시켜 석션 캡(13)에 접속되어 있고, 이 조분 반송관(도시 생략)을 개재시켜 조분을 포집하도록 되어 있다. 유압 제어부(15)는, 유압 시스템에 의해, 타격기구(6), 회전기구(7), 이송기구(10), 및 로드 교환장치(11)를 구동한다. 여기서는 착암기(4)나 이송기구(10)로서, 유압 드리프터나 유압 피드 모터를 상정하고 있다. 공기 제어부(16)는, 공기를 압축하여 압축 공기를 공급한다.
본 실시 형태에서는, 공기 제어부(16)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 콤프레서(16a)와, 흡입밸브(16a)와, 공기탱크(16c)와, 개방밸브(16d)를 구비한다.
콤프레서(16a)는, 공기를 압축하여 압축 공기를 생성하는 압축기이다. 흡입밸브(16b)는, 콤프레서(16a)의 공기 흡입을 위해 마련된 밸브이다. 예를 들어, 흡입밸브(16b)는, 공기 흡입구의 개폐를 행한다. 공기탱크(16c)는, 콤프레서(16a)로부터 공급된 압축 공기를 축적해 두었다가, 안정된 압축 공기를 공급하기 위한 공기조이다. 개방밸브(16d)는, 공기탱크(16c) 내의 압축 공기를 개방하여 공기압을 조정하기 위해 마련된 밸브이다. 단, 실제로는, 이들의 예에 한정되지 않는다.
더욱이, 착암기(4)는, 플러싱기구(17)를 구비하고 있고, 공기 제어부(16)로부터 압축 공기의 공급을 받는다. 천공시에는, 플러싱기구(17)는, 착암기(4)의 내부로부터 로드(9), 선단의 비트(8)로 플러싱을 위한 압축 공기를 공급하여 암반 표면으로 조분을 배출한다.
로드(9) 및 비트(8)는 중공(中空)으로 되어 있고, 내부에 압축 공기의 경로가 되는 공동(空洞) 또는 관이 마련되어 있다. 위에서 설명한 대로, 석션 캡(13)은 천공의 구멍 언저리를 덮음으로써, 이 조분이 암반 표면에서 비산되는 것을 방지한다. 집진장치(14)는, 석션 캡(13)에 접속된 조분 반송관(도시 생략)을 개재시켜, 이 조분을 포집한다.
착암기(4)의 타격압력, 회전압력, 이송속도(이송길이), 이송압력, 및 플러싱 압력을 검출하기 위한 검출기(18)로서, 유압 제어부(15)에 회전압력 검출기(18a), 이송속도 검출기(18b), 이송압력 검출기(18c), 타격압력 검출기(18d)가, 공기 제어부(16)에 플러싱 압력 검출기(18e)가 각각 마련되어 있다.
대차(2) 상에는, 크롤러 드릴(1)의 작동을 제어하기 위한 오퍼레이터 캐빈(19) 및 자동제어장치(20)가 설치되어 있다. 도시하지는 않으나, 오퍼레이터 캐빈(19) 내에는, 오퍼레이터를 위한 운전석 및 표시장치가 마련되어 있다. 표시장치는 터치 패널이라도 좋다. 또한, 실제로는, 원격조종이나 무선조종을 할 수 있게 통신장치 등이 마련되어 있어도 좋다.
자동제어장치(20)에는, 기억, 연산, 제어의 기능을 가지는 컴퓨터가 사용되고 있다. 또한, 자동제어장치(20)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 회전압력 검출기(18a), 이송속도 검출기(18b), 이송압력 검출기(18c), 타격압력 검출기(18d), 및 플러싱 압력 검출기(18e)가 접속되어 있다. 또한, 자동제어장치(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 흡입밸브(16b), 개방밸브(16d), 및 엔진(21)을 제어하여 피드 백(검출값)을 검출한다.
본 실시 형태에서는, 자동제어장치(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 저압 언로드 제어부(20a)와, 고압 언로드 제어부(20b)를 구비한다.
저압 언로드 제어부(20a)는, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압(0.5 Mpa)의 상태로 한다. 저압은 제1공기압에 대응한다. 예를 들어, 저압 언로드 제어부(20a)는, 엔진(21)의 기동(ON) 시에 콤프레서(16a)의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압으로 하고, 콤프레서 스위치(SW)를 ON으로 하였을 때라도 저압으로 유지한다(일정하게 유지한다). 엔진 기동시에 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압으로 하는 것은, 콤프레서(16a)의 눌어붙음을 방지하기 위해서이다. 여기서는, 저압 언로드 제어부(20a)는, 저압을 콤프레서(16a)의 윤활을 위해 필요한 압력으로 설정한다.
고압 언로드 제어부(20b)는, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 고압(1.03 Mpa)의 상태로 한다. 고압은 제2공기압에 대응한다. 예를 들어, 고압 언로드 제어부(20b)는, 플러싱기구(17)의 기동(ON) 시에 콤프레서(16a)의 언로드 제어를 행하고, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 고압으로 한다.
도 3a, 도 3b는, 연비나 환경면에 대한 영향 등을 중요시한 언로드 제어의 처리절차를 나타내는 개략도이다. 도 3a는, 플러싱 실시시의 처리절차를 나타낸다. 도 3b는, 펄스 젯트 사용시의 처리절차를 나타낸다.
우선, 자동제어장치(20)는, 오퍼레이터의 조작에 따라서, 또는 사전 설정에 따라서 자동적으로, 크롤러 드릴(1)의 엔진(21)을 기동(ON)하는 동시에, 그 처리절차의 동작모드를 선택한다. 엔진(21)이 구동하면, 콤프레서(16a)가 연동하여 동작을 개시한다.
또한, 엔진(21)을 기동하였을 때에, 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)가 처리를 개시한다. 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)는, 콤프레서(16a)의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 한다.
자동제어장치(20)는, 오퍼레이터의 조작에 따라서, 또는 사전 설정에 따라서 자동적으로, 콤프레서 스위치를 ON으로 한다. 적어도, 자동제어장치(20)는, 콤프레서 스위치가 ON이 된 것을 검지한다. 이때도, 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)는, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 계속 유지한다.
자동제어장치(20)는, 콤프레서 스위치가 ON이 된 후, 사전 설정에 따라서 자동적으로, 집진장치(14) 내의 백 필터 등의 청소에 사용되는 펄스 젯트(22)를 기동(ON)한다. 그리고 콤프레서 스위치가 ON인 동안, 펄스 젯트(22)는 항상 계속 동작하고 있어도 좋으며, 단속적으로(주기적으로 일정시간만큼) 동작하여도 좋다. 이때도 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)는, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 계속 유지한다.
펄스 젯트(22)의 분사구는, 집진장치(14) 내에 마련되어 있다. 펄스 젯트(22)는, 기동하면, 공기탱크(16)로부터 공급된 저압의 압축 공기를 집진장치(14) 내에 분사한다. 즉, 집진장치(14) 내에서 펄스 젯트(22)에 의한 제진이 행해진다.
또한, 자동제어장치(20)는, 오퍼레이터의 조작에 따라서, 또는 사전 설정에 따라서 자동적으로, 크롤러 드릴(1)의 플러싱기구(17)를 기동(ON)한다. 적어도, 자동제어장치(20)는, 플러싱기구(17)의 기동(ON)을 검지한다.
플러싱기구(17)는, 기동하면 플러싱을 실행한다. 플러싱기구(17)를 기동하였을 때에, 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)가 처리를 종료하고, 자동제어장치(20)의 고압 언로드 제어부(20b)가 처리를 재개한다. 즉, 동작의 주체가, 저압 언로드 제어부(20a)로부터 고압 언로드 제어부(20b)로 이행된다.
자동제어장치(20)의 고압 언로드 제어부(20b)는, 콤프레서(16a)의 언로드 제어를 행하고, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압에서 고압(1.03 MPa)으로 상승시킨다.
그리고 콤프레서 스위치가 OFF인 경우에는, 공기탱크(61c) 내의 공기압을 고압(1.03 MPa)으로 상승시킬 수 없기 때문에, 플러싱기구(17)는 기동하여도 동작하지 않는다(플러싱기구를 실행하지 않는다). 혹은, 플러싱기구(17)는 안전을 위해 기동하지 않는다. 플러싱기구(17)를 동작시키기 위해서는, 콤프레서 스위치가 ON이 되어 있을 필요가 있다.
다음으로, 자동제어장치(20)는, 오퍼레이터의 조작에 따라서, 또는 사전 설정에 따라서 자동적으로, 플러싱기구(17)를 정지(OFF)한다. 적어도, 자동제어장치(20)는, 플러싱기구(17)의 정지(OFF)를 검지한다. 플러싱기구(17)는, 정지함으로써 플러싱을 종료한다.
일련의 천공 작업을 종료하지 않는 경우(작업을 계속하는 경우), 플러싱기구(17)를 정지하였을 때에, 자동제어장치(20)의 고압 언로드 제어부(20b)가 처리를 종료하고, 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)가 처리를 재개한다. 즉, 동작의 주체가 고압 언로드 제어부(20b)로부터 저압 언로드 제어부(20a)로 이행된다.
자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)는, 콤프레서(16a)의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 고압(1.03 MPa)으로부터 저압(0.5 MPa)으로 하강시킨다. 예를 들어, 오퍼레이터가 플러싱기구(17)를 정지하고 나서 일정시간 이내에 엔진(21)을 정지(OFF)하지 않는 경우, 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)는, 상기의 일정시간이 경과된 시점에서 언로드 제어를 행하여, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 고압에서 저압으로 하여, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압으로 유지한다. 즉, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 고압으로 유지하지 않는다. 그리하여 고압으로 유지하기 위한 여분인 에너지를 삭감하고, 콤프레서(16a) 및 공기탱크(16)의 부담을 경감(소모를 억제)할 수가 있다.
다음으로, 자동제어장치(20)는, 오퍼레이터의 조작에 따라서, 또는 사전 설정에 따라서 자동적으로, 콤프레서 스위치를 정지(OFF)한다. 적어도, 자동제어장치(20)는, 콤프레서 스위치의 정지(OFF)를 검지한다. 이때도, 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)는, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 계속 유지한다.
자동제어장치(20)는, 콤프레서 스위치가 OFF가 된 후, 사전 설정에 따라서 자동적으로, 펄스 젯트(22)를 정지(OFF)한다. 일련의 천공 작업을 종료하지 않는 경우(작업을 계속하는 경우), 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a)는, 플러싱기구(17)를 기동(ON)하지 않는 한, 공기탱크(16c) 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 계속 유지한다.
일련의 천공 작업을 종료하는 경우, 자동제어장치(20)는, 오퍼레이터의 조작에 따라서, 또는 사전 설정에 따라서 자동적으로, 엔진(21)을 정지(OFF)한다. 엔진(21)을 정지하면, 콤프레서(61a) 및 자동제어장치(20)도 정지한다.
상기와 같은 언로드 제어의 처리절차를 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램을, 언로드 제어용 프로그램이라 칭한다. 이 언로드 제어용 프로그램은, 기억장치나 기억매체에 격납하는 것이 가능하다. 언로드 제어용 프로그램은, 상주 프로그램이라도 좋다. 이 경우, 저압 언로드 제어부(20a) 및 고압 언로드 제어부(20b)는, 상기의 동작을 실시할 때 이외에는 항상 대기하고 있다.
그리고 저압 언로드 제어부(20a) 및 고압 언로드 제어부(20b)는 각각 개별의 상주 프로그램을 실행함으로써 실현하여도 좋다. 혹은, 저압 언로드 제어부(20a) 및 고압 언로드 제어부(20b)는 각각, 오브젝트지향 프로그램에 있어서의 오브젝트나, 메인 루틴으로부터 호출되는 서브 루틴을 실행함으로써 실현하여도 좋다. 또한, 저압 언로드 제어부(20a) 및 고압 언로드 제어부(20b)는 각각, 개별의 가상 머신(VM)에 의해 실현하여도 좋다.
도시하지 않으나, 자동제어장치(20)는, 이 언로드 제어용 프로그램에 근거하여 구동되어 소정의 처리를 실행하는 프로세서와, 이 언로드 제어용 프로그램이나 각종 데이터를 기억하는 메모리 및 스토리지를 구비하는 컴퓨터에 의해 실현한다. 그리고 실제로는, 자동제어장치(20)의 저압 언로드 제어부(20a) 및 고압 언로드 제어부(20b)는 각각, 개별의 독립된 컴퓨터에 의해 실현하여도 좋다.
상기의 프로세서의 예로서, CPU, 마이크로프로세서, 마이크로 컨트롤러, 혹은 전용의 기능을 가지는 반도체 집적회로 등을 생각할 수 있다. 상기의 메모리의 예로서, RAM, ROM, EEPROM이나 플래쉬 메모리 등의 반도체 기억장치 등을 생각할 수 있다. 또한, 버퍼나 레지스터 등이라도 좋다. 상기의 스토리지의 예로서, HDD나 SSD 등의 보조기억장치 등을 생각할 수 있다. 또한, DVD 등의 이동식 디스크나, SD 메모리카드 등의 기억매체(미디어) 등이라도 좋다.
그리고, 상기의 프로세서 및 상기의 메모리는, 일체화하고 있어도 좋다. 예를 들어, 최근에는 마이크로컴퓨터 등의 1 칩화가 추진되고 있다. 따라서, 전자기기 등에 탑재되는 1 칩 마이크로컴퓨터가, 상기의 프로세서 및 상기의 메모리를 구비하고 있는 사례도 생각된다. 단, 실제로는 이들의 예에 한정되지 않는다.
상기의 설명에 있어서는 크롤러 드릴을 예로 설명하고 있는데, 실제로는 다운 더 홀 드릴(Down-the-hole drill)이나 드릴 점보(Drill jumbo)에 대해서도 적용 가능하다. 또한, 크롤러 드릴과 같은 언로드 제어를 행하는 다른 중기에 대해서도 적용 가능하다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명해 왔는데, 실제로는 상기의 실시 형태에 한정되는 것이 아닌, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 변경이 있어도 본 발명에 포함된다.
(본 실시 형태의 효과)
[비교대상이 되는 공지의 언로드 제어]
도 4a, 도 4b는, 공지의 천공 작업의 효율만을 중요시한 언로드 제어의 처리절차를 나타내는 개략도이다. 도 4a는, 플러싱 실시시의 처리절차를 나타낸다. 도 4b는, 펄스 젯트 사용시의 처리절차를 나타낸다.
천공기는, 오퍼레이터가 엔진을 기동(ON)하는 동시에, 콤프레서가 연동하여 동작을 개시한다. 이때, 천공기는 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 한다.
다음으로, 오퍼레이터가, 콤프레서 스위치를 ON으로 하면, 천공기는, 그 시점에서 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 저압에서 고압(1.03 MPa)으로 상승시키고, 콤프레서 스위치를 OFF로 할 때까지 고압으로 유지한다.
콤프레서 스위치가 ON이 되면, 펄스 젯트는, 자동적으로 동작을 개시하여 공기탱크로부터 공급된 고압의 압축 공기를, 감압밸브에 의해 소정의 공기압으로 감압한 다음에, 집진장치 내로 분사한다. 또한, 오퍼레이터가 플러싱기구를 기동(ON)하고 나서 플러싱기구를 정지(OFF)할 때까지의 동안에도, 천공기는 공기탱크 내의 공기압을 고압으로 유지하고 있다.
다음으로, 오퍼레이터가, 콤프레서 스위치를 정지(OFF)로 하면, 천공기는 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 고압에서 저압으로 하강시키고, 다시 콤프레서 스위치를 ON으로 할 때까지 저압으로 유지한다.
일련의 천공 작업을 종료하는 경우, 오퍼레이터는, 엔진을 정지(OFF)한다.
상기와 같은 언로드 제어는, 천공 작업의 효율을 고려하면 충분한데, 연비나 환경면에 대한 영향 등을 고려하면 최적은 아니다.
[본 실시 형태에 따른 언로드 제어]
한편, 본 실시 형태에서는, 천공기는, 엔진 기동시에 공기탱크 내의 공기압을 저압(0.5 MPa)으로 하여 유지할 때까지는 종래와 같으되, 그 이후는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 콤프레서 스위치의 온·오프(펄스 젯트의 기동의 유무)에 관계없이, 플러싱기구를 기동(ON)할 때까지 공기탱크 내의 공기압을 저압으로 유지한다.
본 실시 형태에서는, 펄스 젯트는, 공기탱크 내의 공기압을 저압으로 유지하고 있는 동안에, 공기탱크로부터 공급된 저압의 압축 공기를 집진장치 내로 분사한다. 즉, 감압밸브에 의한 감압은 필요없다.
그리고 플러싱기구를 기동하였을 때에 비로소 공기탱크 내의 공기압을 저압에서 고압(1.03 MPa)으로 상승시켜 유지한다. 나아가, 플러싱기구를 정지(OFF)하였을 때에 공기탱크 내의 공기압을 고압에서 저압으로 하강시키고, 다음으로 플러싱기구를 기동할 때까지 공기탱크 내의 공기압을 저압으로 유지한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 언로드 제어에서는, 플러싱을 행할 때 이외에는 펄스 젯트에 의한 제진이 행해질 때일지라도 공기탱크 내의 공기압을 저압으로 유지하고, 플러싱을 행할 때에만 공기탱크 내의 공기압을 고압으로 한다.
또한, 플러싱을 종료하였을 때에 공기탱크 내의 공기압을 고압에서 저압으로 되돌림으로써, 더욱 에너지의 손실을 억제하는 구성으로 되어 있다. 그리하여, 연비나 환경면에 대한 영향 등의 관점에서 최적인 언로드 제어를 행할 수가 있다.
1: 크롤러 드릴 (천공기) 2: 대차
3: 붐 4: 착암기 (드리프터)
5: 가이드 쉘 6: 타격기구
7: 회전기구 8: 비트
9: 로드 10: 이송기구 (피드기구)
11: 로드교환장치 12: 풋 패드
13: 석션 캡 14: 집진장치 (더스트 콜렉터)
15: 유압 제어부 16: 공기 제어부
16a: 콤프레서 16b: 흡입밸브
16c: 공기탱크 16d: 개방밸브
17: 플러싱기구 18: 검출기
18a: 회전압력 검출기 18b: 이송속도 검출기
18c: 이송압력 검출기 18d: 타격압력 검출기
18e: 플러싱 압력 검출기 19: 오퍼레이터 캐빈
20: 자동제어장치 (컴퓨터) 20a: 저압 제어부
20b: 고압 제어부 21: 엔진
22: 펄스 젯트

Claims (7)

  1. 엔진의 기동시에 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 하고, 상기 엔진의 구동중으로서 플러싱기구의 비구동중에는 상기 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 유지하는 제1공기압 언로드 제어부와,
    상기 플러싱기구의 기동시에 상기 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제1공기압보다도 높은 제2공기압으로 상승시키는 제2공기압 언로드 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 천공기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1공기압 언로드 제어부는, 집진장치 내에서 펄스 젯트(Pulse jet)에 의한 제진(除塵)이 행해질 때라도 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제1공기압으로 유지하는 천공기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1공기압 언로드 제어부는, 상기 플러싱기구의 정지 시에 상기 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제2공기압에서 상기 제1공기압으로 하강시키는 천공기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 엔진을 기동하기 위한 엔진 스위치와,
    상기 콤프레서를 기동하기 위한 콤프레서 스위치와,
    상기 플러싱기구를 기동하기 위한 플러싱 스위칭을 구비하고,
    상기 엔진과 상기 콤프레서는 클러치를 개재시키지 않고 직결되어 있고,
    상기 제1공기압 언로드 제어부는, 상기 엔진 스위치가 ON이 되었을 때에 상기 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제1공기압으로 하고, 추가로 상기 콤프레서 스위치가 ON이 되어도 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제1공기압으로 유지하고,
    상기 제2공기압 언로드 제어부는, 상기 플러싱기구의 기동시에 상기 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제2공기압으로 상승시키는 천공기.
  5. 엔진의 기동시에 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 하는 스텝과,
    플러싱이 행해질 때까지 상기 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 유지하는 스텝과,
    상기 플러싱이 행해질 때에 상기 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제1공기압보다도 높은 제2공기압으로 상승시키는 스텝을 천공기의 컴퓨터로 실행시키는 것을 특징으로 하는 언로드 제어용 프로그램.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 유지하는 스텝은, 집진장치 내에서 펄스 젯트에 의한 제진이 행해질 때라도 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제1공기압으로 유지하는 스텝을 포함하는 언로드 제어용 프로그램.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 플러싱이 행해지고 있지 않을 때에 상기 콤프레서의 언로드 제어를 행하여, 상기 공기탱크 내의 공기압을 상기 제2공기압에서 상기 제1공기압으로 하강시키는 스텝과,
    다음으로, 상기 플러싱이 행해질 때까지 상기 공기탱크 내의 공기압을 제1공기압으로 유지하는 스텝을 추가로 천공기의 컴퓨터로 실행시키는 언로드 제어용 프로그램.
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