(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕室内で被破砕物を破砕する破砕装置と、前記被破砕物を前記破砕室に供給するフィーダとを備えた破砕機において、
前記破砕室内に供給された前記被破砕物の供給量を検出する供給量検出手段と、
前記供給量検出手段で検出された前記供給量に応じて、前記フィーダを作動又は停止させるとともに、前記フィーダの作動時の前記被破砕物の前記破砕室への供給速度を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記フィーダが作動している作動時間及び停止している停止時間を検出する時間検出部と、前記フィーダの作動時の前記供給速度を検出する供給速度検出部と、前記時間検出部で検出された前記作動時間及び前記停止時間と前記供給速度検出部で検出された前記供給速度とにより、前記フィーダの前記供給速度を補正する速度補正部と、を有する
ことを特徴とする、破砕機の制御装置。
【請求項２】
前記速度補正部は、前記作動時間及び前記停止時間と前記供給速度とにより、前記フィーダの平均速度を算出し、前記フィーダの前記供給速度が前記平均速度に等しくなるように前記供給速度を減速補正する
ことを特徴とする、請求項１記載の破砕機の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フィーダの作動及び停止の繰り返し回数を検出する回数検出部を有するとともに、
前記速度補正部は、規定時間内に前記回数検出部で検出された前記繰り返し回数が第１所定回数以上である場合に、前記フィーダの前記供給速度を減速補正する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の破砕機の制御装置。
【請求項４】
前記速度補正部は、規定時間内に前記回数検出部で検出された前記繰り返し回数が第２所定回数未満である場合に、前記フィーダの前記供給速度を加速補正する
ことを特徴とする、請求項３記載の破砕機の制御装置。
【請求項５】
前記破砕装置を駆動する油圧モータと、
前記油圧モータの駆動圧を検出する圧力検出手段とを備え、
前記速度補正部は、前記圧力検出手段で検出された前記駆動圧により前記供給速度をさらに補正する
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の破砕機の制御装置。
【請求項６】
前記速度補正部は、前記駆動圧と予め設定された前記破砕装置の所定の駆動上限圧との比により、前記供給速度をさらに補正する
ことを特徴とする、請求項５記載の破砕機の制御装置。
【請求項７】
前記速度補正部は、前記駆動圧が予め設定された所定の駆動上限圧より大きい場合に、前記供給速度をさらに補正する
ことを特徴とする、請求項５又は６記載の破砕機の制御装置。
【請求項８】
前記破砕室は、前記フィーダから供給される前記被破砕物を上方から投入されるとともに、破砕した被破砕物を下方へ排出し、
前記供給量検出手段は、前記破砕室内に供給された前記被破砕物の供給高さを前記供給量として検出する
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の破砕機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、破砕装置へ被破砕物を供給するフィーダを制御する、破砕機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、土木工事で発生する岩石等や、建設工事で発生する土砂，コンクリートガラ及びアスファルトガラ等の建設廃材を処理及びリサイクルする作業機械として、ジョー式破砕装置（ジョークラッシャ。以下単に破砕装置ともいう）を搭載した自走式破砕機が知られている。
この自走式破砕機（以下、単に破砕機という）１は、図１４及び図１５に示すように、クローラ式の走行装置２と、走行装置２上に架台フレーム３を介して配設され、岩石等や建設廃材（以下、被破砕物という）を細かく破砕するジョー式破砕装置１０，被破砕物を破砕装置１０の内部へ供給する供給装置２０，破砕装置１０により破砕された被破砕物を機外に排出する排出装置３０，破砕装置１０の前方に配置され、オペレータが操作可能な操縦パネル４１が設置された作業スペース４０、及び、エンジン等を収納したパワーユニット５０を有する破砕機本体４とを備えている。
【０００３】
ジョー式破砕装置１０は、可動歯１１と固定歯１２との二枚の押圧板部材を上方へ拡開するように向かい合わせに設けた、圧縮タイプの破砕装置であって、固定歯１２がフレーム１３に固定される一方、固定歯１２に相対して設けられる可動歯１１は、その上部が回転軸１４を介してフレーム１３に軸支されている。そして、図示しない油圧モータによりベルトを介してフライホイール１５が駆動され、回転軸１４に偏心して取り付けられた可動歯１１が揺動して、可動歯１１と固定歯１２との間の破砕室１０ａに挟まれた被破砕物に圧縮力を作用させて破砕することができるようになっている。
【０００４】
また、供給装置２０は、被破砕物が投入されるホッパー２１と、ホッパー２１に投入された被破砕物を破砕装置１０に供給する振動フィーダ２２と、振動フィーダ２２を動作させるフィーダ用油圧モータ（図示略）とを備え、振動フィーダ２２をフィーダ用油圧モータにより振動させて適量ずつ被破砕物を破砕室１０ａへ供給できるようになっている。
ここで、この振動フィーダ２２により破砕室１０ａへ被破砕物を供給する際には、破砕装置１０の破砕能力や破砕状況に応じた適正な供給が行なえるように、振動フィーダ２２を制御することが重要である。これは、破砕室１０ａへの供給量が不適正である場合、つまり、例えば、供給量が過剰な場合には破砕装置１０に高負荷がかかり、逆に、供給量が少ない場合には破砕装置１０は無駄に駆動されて作業効率が悪いためである。
【０００５】
ところで、フィーダ用油圧モータの駆動速度、つまり、振動フィーダ２２による被破砕物の供給の速度は、一般に、操縦パネル４１に設けられた速度ダイヤル（図示略）をオペレータが操作することで調整されるようになっている。
しかしながら、通常の作業現場では、破砕機１専任のオペレータは配置されずに、一人のオペレータがホッパー２１への投入を行なうための油圧ショベルの運転と破砕機１の運転とを兼ねていることが多く、振動フィーダ２２の供給速度を細かく調整することが困難なことがある。
【０００６】
そこで、破砕装置１０の過負荷防止や作業効率の向上やオペレータの労力軽減を図るため、被破砕物の供給量を自動制御する技術が開発されている。この技術（以下、技術１という）では、被破砕物の投入量を検出するためのレベルセンサ１８が破砕装置１０に設けられており、レベルセンサ１８により破砕装置１０に供給される被破砕物の高さが所定の高さ以上になったことが検知され、且つ、その状態で一定時間が経過すると、破砕装置１０に被破砕物を供給する振動フィーダ２２を自動的に停止させるようになっている。また、被破砕物が破砕されて破砕室１０ａから排出され、被破砕物の高さが所定の高さ未満になって一定時間が経過すると、振動フィーダ２２を自動的に再起動して被破砕物の供給を開始させるようになっている。
【０００７】
この技術１のような技術は、例えば特許文献１にも開示されている。特許文献１記載の技術は、破砕装置へ供給される被破砕物の量が第１所定量以上であることを検出する第１供給量検出手段（高レベルセンサ）と、破砕装置へ供給される被破砕物の量が第１所定量より少ない第２所定量以上であることを検出する第２供給量検出手段（低レベルセンサ）とを備えて、第１供給量検出手段の検出信号と第２供給量検出手段の検出信号とに応じて、フィーダの動作を減速または停止させるものである。
【特許文献１】特開平１１−２５３８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、技術１のようにレベルセンサ１８が一つの所定の高さにしか設けられず、このレベルセンサ１８の検出信号に基づき振動フィーダ２２の自動運転を行なう場合、供給量が所定の高さ以上となり振動フィーダ２２を停止させると、供給量が減少して過供給状態が解消され再び振動フィーダ２２の動作が復帰したり、また、復帰直後に供給量が増加して過供給状態になり再び振動フィーダ２２の動作が停止したり、振動フィーダ２２が停止と動作開始とを繰り返す（即ち、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返す）不安定な制御状態となる可能性がある。つまり、振動フィーダ２２による被破砕物の供給速度の設定が適正でない場合は、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦが頻繁となり、振動フィーダ２２や破砕装置１０の負荷変動が大きく安定した破砕ができないため、最適な条件で安定した運転ができず、生産性や燃費が低下するという課題がある。
【０００９】
これに対し、特許文献１記載の技術によれば、レベルセンサを高さを違えた二つの位置にそれぞれ備えるので、レベルセンサが一つだけしか設けられていない場合と比べて、フィーダ停止と動作開始とを繰り返す不安定な制御状態はある程度抑制できるものと考えられる。しかしながら、レベルセンサを二つ備えて制御する場合にも、設定されるフィーダの動作速度が適正でなければ、やはり振動フィーダはＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことになり、好ましくない。また、レベルセンサを一つだけ設けることに比べると、部品点数が増えるとともに、取り付けのための破砕機本体の加工の手間も増える。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成でフィーダによる破砕装置への被破砕物の供給を適正な速度で行ない、フィーダ及び破砕装置を安定して作動させ、その負荷を軽減できるようにした、破砕機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の破砕機の制御装置は、破砕室内で被破砕物を破砕する破砕装置と、前記被破砕物を前記破砕室に供給するフィーダとを備えた破砕機において、前記破砕室内に供給された前記被破砕物の供給量を検出する供給量検出手段と、前記供給量検出手段で検出された前記供給量に応じて、前記フィーダを作動又は停止させるとともに、前記フィーダの作動時の前記被破砕物の前記破砕室への供給速度を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記フィーダが作動している作動時間及び停止している停止時間を検出する時間検出部と、前記フィーダの作動時の前記供給速度を検出する供給速度検出部と、前記時間検出部で検出された前記作動時間及び前記停止時間と前記供給速度検出部で検出された前記供給速度とにより、前記フィーダの前記供給速度を補正する速度補正部と、を有することを特徴としている。
【００１２】
なお、前記制御手段は、前記供給量が予め設定された所定供給量以上の場合に前記フィーダを停止させ、前記供給量が前記所定供給量未満の場合に前記フィーダを作動させることが好ましい。
【００１３】
請求項２記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項１記載の破砕機の制御装置において、前記速度補正部は、前記作動時間及び前記停止時間と前記供給速度とにより、前記フィーダの平均速度を算出し、前記フィーダの前記供給速度が前記平均速度に等しくなるように前記供給速度を減速補正することを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項１又は２記載の破砕機の制御装置において、前記制御手段は、前記フィーダの作動及び停止の繰り返し回数を検出する回数検出部を有するとともに、前記速度補正部は、規定時間内に前記回数検出部で検出された前記繰り返し回数が第１所定回数以上である場合に、前記フィーダの前記供給速度を減速補正することを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項３記載の破砕機の制御装置において、前記速度補正部は、規定時間内に前記回数検出部で検出された前記繰り返し回数が第２所定回数未満である場合に、前記フィーダの前記供給速度を加速補正することを特徴としている。なお、第２所定回数は、第１所定回数よりも少ない回数である。
請求項５記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の破砕機の制御装置において、前記破砕装置を駆動する油圧モータと、前記油圧モータの駆動圧を検出する圧力検出手段とを備え、前記速度補正部は、前記圧力検出手段で検出された前記駆動圧により前記供給速度をさらに補正することを特徴としている。
【００１６】
請求項６記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項５記載の破砕機の制御装置において、前記速度補正部は、前記駆動圧と予め設定された前記破砕装置の所定の駆動上限圧との比により、前記供給速度をさらに補正することを特徴としている。
請求項７記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項５又は６記載の破砕機の制御装置において、前記速度補正部は、前記駆動圧が予め設定された所定の駆動上限圧より大きい場合に、前記供給速度をさらに補正することを特徴としている。
【００１７】
請求項８記載の本発明の破砕機の制御装置は、請求項１〜７の何れか１項に記載の破砕機の制御装置において、前記破砕室は、前記フィーダから供給される前記被破砕物を上方から投入されるとともに、破砕した被破砕物を下方へ排出し、前記供給量検出手段は、前記破砕室内に供給された前記被破砕物の供給高さを前記供給量として検出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、フィーダが作動している作動時間及び停止している停止時間に基づいて、フィーダの被破砕物の供給速度を補正するため、適正な速度で被破砕物を供給することができる。そして、フィーダ及び破砕装置へ与えられる負荷変動を抑制でき、これらの装置を安定して作動させることができる。
また、単独の供給量検出手段を備えた破砕機においても、上記のような供給速度の補正を行なうことができて、構成が簡素である。
【００１９】
請求項２記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、作動時間における供給速度が作動時間と停止時間との総和時間における供給速度となるようにその平均速度を算出して、フィーダの供給速度が平均速度と等しくなるように制御されるため、フィーダの作動及び停止が繰り返されない最大の速度でフィーダを稼働させることができ、フィーダの動作を安定させつつ作業効率を確保することができる。
【００２０】
請求項３記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、破砕装置内における被破砕物の供給量が比較的過剰であり、繰り返し回数が第１所定回数以上であるような場合に、被破砕物の供給速度を減速して、フィーダ及び破砕装置の動作を安定させることができる。
請求項４記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、破砕装置内における被破砕物の供給量が比較的少なく、繰り返し回数が第２所定回数未満であるような場合に、被破砕物の供給速度を加速して、フィーダ及び破砕装置による作業効率を高めることができる。
【００２１】
請求項５記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、破砕装置の駆動圧も加味した供給速度の補正によって、破砕装置が過負荷にならない、より適正な速度で被破砕物を供給することができる。
請求項６記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、破砕装置用の油圧モータを確実に保護できる被破砕物の供給速度を確保しながら作業効率を高めることができる。
【００２２】
請求項７記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、油圧モータに対して過負荷となっている場合にのみ、さらに追加補正を行なうことができ、油圧モータを確実に保護することができる。また、過負荷でない場合には、このような追加補正を行なわず、作業効率を高めることができる。
請求項８記載の本発明の破砕機の制御装置によれば、例えば供給量検出手段としてレベルセンサを用いて、容易に被破砕物の供給量を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
図１〜図７は本発明の第１実施形態に係る破砕機の制御装置を搭載した破砕機を示すもので、図１はその破砕装置の要部断面図（図２のＡ−Ａ矢視断面図）、図２はその破砕機の内部を部分的に透視した側面図、図３はその油圧駆動システムの油圧回路図、図４はその制御装置のブロック構成図、図５及び図６はその制御内容を示すフローチャート、図７はその振動フィーダの供給速度の変化を示すタイムチャートである。
【００２４】
なお、背景技術での説明に用いたものと同様の部材には同じ符号を付して説明する。また、図１４を適宜流用して説明する。
図２及び図１４に示すように、自走式破砕機１は、クローラ式の走行装置２と、走行装置２上に架台フレーム３を介して配設される破砕機本体４とを備えている。
走行装置２は、左右一対の右走行装置と左走行装置とから構成されており、それぞれが左右一対の右走行用油圧モータ５ａ，左走行用油圧モータ５ｂ（図３参照）によって駆動され、走行可能になっている。
【００２５】
破砕機本体４は、図２に示すように、機体前後方向略中央部に配設され、被破砕物を細かく破砕するジョークラッシャ（破砕装置）１０と、ジョークラッシャ１０に被破砕物を供給する供給装置２０と、ジョークラッシャ１０で破砕された被破砕物を機外に排出する排出装置３０とを備えて構成されている。また、ジョークラッシャ１０の前方に配置され、オペレータが乗り込み可能な作業スペース４０（図１４参照）と、ジョークラッシャ１０の前方に配設され、これらの各装置２，１０，２０，３０を駆動する原動機としてのエンジン５１（図３参照），エンジン５１によって駆動される油圧ポンプ５２（図３参照），油圧ポンプ５２から吐出される圧油を後述する各油圧モータに配分する電磁制御弁５３ａ，５３ｂ，５４〜５７（図３参照）等を収納したパワーユニット５０とを備えている。
【００２６】
ジョークラッシャ１０は、図１及び図２に示すように、油圧ポンプ５２から吐出される圧油が供給される破砕用油圧モータ１６（図３参照）と、破砕用油圧モータ１６で発生した駆動力によって回転するフライホイール１５と、フライホイール１５の回転軸１４に対して偏心して設けられ、フライホイール１５の回転に伴って揺動する可動歯１１と、可動歯１１に対向する位置に固定される固定歯１２と、可動歯１１と固定歯１２との側部を覆う左右一対の側板１７ａ，１７ｂと、さらに、側板１７ａ，１７ｂの上部に取り付けられたレベルセンサ（供給量検出手段）１８と、可動歯１１と固定歯１２との間にくさび状の間隙として形成される破砕室１０ａと、破砕室１０ａ上端に形成される投入口１０ｂと、破砕室１０ａ下端に形成される排出口１０ｃとを備えている。なお、側板１７ａ，１７ｂは破砕室１０ａの側面をなしている。
【００２７】
可動歯１１と固定歯１２とは、二枚の押圧板部材であって、上方へ拡開するように向かい合わせに設けられており、略Ｖ字形状の破砕室１０ａに径の大きな被破砕物が上方から投入され挟み込まれて可動歯１１の揺動により押し潰され（圧縮され）て、それらの被破砕物を小さく破砕することができるようになっている。そして、破砕された被破砕物は、排出口１０ｃの隙間を通過して下方に位置する後述する搬送コンベア３１上に排出されるようになっている。
【００２８】
なお、被破砕物の処理粒度を決定するべく、排出口１０ｃの大きさは、複数枚の出し入れ自在に取り付けられたシムを出し入れすることにより調整できるようになっている。
レベルセンサ１８は、光を発光する発光器１８ａと、発光器１８ａに略水平に配向配置され、発光器１８ａにより発光された光を受光する受光器１８ｂとからなる光電センサで構成されている。発光器１８ａ及び受光器１８ｂは、側板１７ａ，１７ｂの上部の所定の高さ位置（レベル）Ｘに形成された貫通孔に挿入されて取り付けられており、破砕室１０ａ内に供給された被破砕物が、レベルＸまで供給されているか否かを検出できるようになっている。
【００２９】
つまり、破砕室１０ａ内の被破砕物がレベルＸを超えて滞留していると、発光器１８ａからの光が遮断されて受光器１８ｂに届かず、これによって被破砕物の供給量がその設置位置のレベルＸに達したことを検出できるようになっている。そして、被破砕物がレベルＸに達している場合には、このレベルセンサ１８の検出信号（以下、レベル信号という）ＳXが、後述するコントローラ６０に入力されるようになっている。
【００３０】
供給装置２０は、図２に示すように、ジョークラッシャ１０の後側上方に配設され、被破砕物が投入されるホッパー２１と、ホッパー２１の下方に配設され、ジョークラッシャ１０の投入口１０ｂに振動によって適量ずつ被破砕物を移送して供給する振動フィーダ（フィーダ）２２と、油圧ポンプ５２から吐出される圧油が供給され、振動フィーダ２２を駆動するフィーダ用油圧モータ２３（図３参照）とを備えている。さらに、振動フィーダ２２は、ホッパー２１に投入された被破砕物を載置するベース２２ａと、フィーダ用油圧モータ２３によって発生した駆動力によってベース２２ａを略水平方向に往復運動させる公知のベース駆動機構２２ｂとにより構成されている。そして、振動フィーダ２２は、コントローラ６０によって、その作動（ＯＮ／ＯＦＦ）が制御されるとともに、破砕室１０ａに供給する被破砕物の供給速度Ｖを制御されるようになっている。
【００３１】
排出装置３０は、図２及び図３に示すように、ジョークラッシャ１０の排出口１０ｃから排出された被破砕物を機外に搬送すべく、ジョークラッシャ１０の下方からパワーユニット５０の下方を通って機体前上方に向けて突出する状態で延在する搬送コンベア３１と、搬送コンベア３１上を運搬される被破砕物に含まれる磁性物を磁気的に吸引除去する磁選機３２と、油圧ポンプ５２から吐出される圧油が供給され、搬送コンベア３１及び磁選機３２をそれぞれ駆動するコンベア用油圧モータ３３及び磁選機用油圧モータ３４とを備えている。なお、コンベア用油圧モータ３３及び磁選機用油圧モータ３４は図３に示されている。
【００３２】
作業スペース４０には、オペレータが操作可能な操縦パネル４１（図１４参照）が備えられ、操縦パネル４１には、リセットスイッチ４２（図１参照）と速度設定ダイヤル４３（図１参照）とが配設されている。そして、これらリセットスイッチ４２と速度設定ダイヤル４３とは、オペレータが操作自在になっている。
【００３３】
リセットスイッチ４２は、オペレータが押圧操作して、振動フィーダ２２の後述する供給速度Ｖの補正タスクを行なうか否かを選択可能に構成されたボタン式スイッチであって、後述するコントローラ６０の速度補正部６３にそのリセットスイッチ４２のＯＮ／ＯＦＦ信号が送信されるようになっている。そして、リセットスイッチ４２がＯＮの場合には、供給速度Ｖの補正タスクは行なわれず、リセットスイッチ４２がＯＦＦの場合には、後述するように、供給速度Ｖの補正タスクが行なわれるようになっている。なお、通常はＯＦＦの状態になっている。
速度設定ダイヤル４３は、フィーダ用油圧モータ２３の駆動速度を決めるダイヤル式のスイッチであって、オペレータがダイヤル４３を回すと、その回した位置に応じてフィーダ用油圧モータ２３の駆動速度、即ち、振動フィーダ２２による被破砕物の供給速度Ｖが設定されるようになっている。
【００３４】
ここで、上記各装置２，１０，２０，３０を駆動する油圧駆動システムを、その油圧回路を図３に示して説明する。
油圧回路上には、エンジン５１と、可変容量型の一対の油圧ポンプ５２ａ，５２ｂと、油圧ポンプ５２ａ，５２ｂから吐出される圧油がそれぞれ供給される複数の油圧モータと、油圧ポンプ５２ａ，５２ｂから各油圧モータに供給される圧油の方向及び流量を制御する複数の電磁制御弁とが配設されている。
【００３５】
複数の油圧モータは、左右一対の走行用油圧モータ５ａ，５ｂ，破砕用油圧モータ１６，フィーダ用油圧モータ２３，コンベア用油圧モータ３３及び磁選機用油圧モータ３４から構成され、複数の電磁制御弁は、上記複数の油圧モータそれぞれに一つずつ対応しており、左右一対の走行用油圧モータ５ａ，５ｂのための左右一対の走行用電磁制御弁５３ａ，５３ｂ，破砕用油圧モータ１６のための破砕用電磁制御弁５４，フィーダ用油圧モータ２３のためのフィーダ用電磁制御弁５５，コンベア用油圧モータ３３のためのコンベア用電磁制御弁５６及び磁選機用油圧モータ３４のための磁選機用電磁制御弁５７から構成されている。そして、一対の油圧ポンプ５２ａ，５２ｂのうち第１の油圧ポンプ５２ａと右走行用油圧モータ５ａ，破砕用油圧モータ１６，フィーダ用油圧モータ２３とが接続され、一対の油圧ポンプ５２ａ，５２ｂのうち第２の油圧ポンプ５２ｂと左走行用油圧モータ５ｂ，コンベア用油圧モータ３３，磁選機用油圧モータ３４とが接続されている。
【００３６】
ここで、フィーダ用電磁制御弁５５は、３方向位置切換弁であって、第１位置５５ａにある中立状態のときには、フィーダ用油圧モータ２３に連通する供給ラインＬが遮断されて、フィーダ用油圧モータ２３への圧油の供給が停止され、第２位置５５ｂ及び第３位置５５ｃにあるときには、供給ラインＬが開通して、フィーダ用油圧モータ２３に圧油が供給されるようになっている。
【００３７】
コントローラ（制御手段）６０はマイクロコンピュータを用いて構成され、図４に示すように、ＯＮ／ＯＦＦ制御部６１と、記憶部６２と、速度補正部６３と、最小値選択部６４と、ゼロ設定部６５と、切換部６６と、電磁制御弁指令設定部６７とを有し、入力側にはレベルセンサ１８とリセットスイッチ４２と速度設定ダイヤル４３とが接続され、出力側にはフィーダ用電磁制御弁５５が接続されている。
【００３８】
各部について詳述すると、ＯＮ／ＯＦＦ制御部６１は、レベルセンサ１８から被破砕物がレベルＸまで供給されているというレベル信号ＳXを受信するとともに、このレベル信号ＳXを予め設定された所定時間ｔX以上続いて受信しているか否かを判定し、この判定結果によって、振動フィーダ２２を作動させるか（ＯＮするか）停止させるか（ＯＦＦするか）を決定する制御部である。つまり、レベル信号ＳXを受信して所定時間ｔXが経過したら、振動フィーダ２２を停止させるべくＯＦＦ信号を、そうでなければＯＮ信号を速度補正部６３及び切換部６６へ送信するようになっている。
【００３９】
また、ＯＮ／ＯＦＦ制御部６１は、ＯＮ信号を送信している時間、即ち、振動フィーダ２２が作動している作動時間ｔON及びＯＦＦ信号を送信している時間、即ち、振動フィーダ２２が停止している停止時間ｔOFFを測定可能な時間測定機能（つまり、時間検出部としての機能）を有しており、この作動時間ｔON及び停止時間ｔOFFはそれぞれ、速度補正部６３へ入力されるようになっている。
【００４０】
記憶部６２は、速度設定ダイヤル４３と接続されており、ダイヤル位置に応じた振動フィーダ２２の供給速度Ｖが設定されている速度設定テーブルが記憶されている。そしてダイヤル位置に応じた速度が振動フィーダの基準目標供給速度（以下、基準速度という）Ｖ0として設定され、最小値選択部６４へ入力されるようになっている。
速度補正部６３は、ＯＮ／ＯＦＦ制御部６１からのＯＮ信号，ＯＦＦ信号，作動時間ｔON，停止時間ｔOFF及びリセットスイッチ４２からの信号に基づいて振動フィーダ２２の供給速度Ｖを補正する制御部である。また、ＯＮ／ＯＦＦ制御部６１から振動フィーダ２２のＯＦＦ信号及びＯＮ信号を受信した回数（振動フィーダ２２の作動及び停止の繰り返し回数Ｎ）を計上可能な機能（つまり、回数検出部としての機能）を有している。
【００４１】
この速度補正部６３の制御内容を図５に示して説明すると、まず、ステップＡ１０で、オペレータにより押圧操作されるリセットスイッチ４２のＯＮ／ＯＦＦ信号を受信し、リセットスイッチ４２がＯＦＦの場合にはステップＡ２０に進み、ＯＮの場合にはステップＡ６０に進む。
ステップＡ２０では、予め設定された規定時間（サンプリングタイム）Ｔ内に、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦ制御が働いたか否か（振動フィーダ２２が作動と停止とを繰り返したか否か）を判定する。振動フィーダ２２の供給速度Ｖが過大である場合には頻繁にＯＮ／ＯＦＦ制御が働くことを利用して、ＯＮ／ＯＦＦ制御が所定の回数Ｎ0以上働いていればステップＡ３０に進み、そうでなければステップＡ４０に進む。なお、規定時間Ｔは、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される不安定な制御状態を検出しうる長さを有する時間である。
【００４２】
ステップＡ３０では、後述する供給速度Ｖの補正タスクを行なう。
ステップＡ４０では、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦ制御が全く働かなかったか（Ｎ＝０）、少なくとも１回働いたか否かを判定する（１≦Ｎ＜Ｎ0）。ＯＮ／ＯＦＦ制御が全く働いていなければステップＡ５０に進み、１回でも働いていればステップＡ６０に進む。
【００４３】
ステップＡ５０では、供給速度Ｖが微小に増大するように補正を行なう。この増大量は適宜設定され、例えば、現状の供給速度Ｖが数％程度加速されるように設定される。
一方、ステップＡ６０では、現状の振動フィーダ２２の供給速度Ｖを維持する。
したがって、速度補正部６３は、振動フィーダ２２の供給速度Ｖを適正な速度に補正して、振動フィーダ２２が連続的に運転されることが可能になっている。
【００４４】
上述した供給速度Ｖの補正タスクを、図６にフローチャートを示して説明する。まず、ステップＢ１０で、規定時間Ｔにおける振動フィーダ２２の作動時間ｔON及び停止時間ｔOFFと、現状の供給速度（実速度）Ｖfとを読み込む。なお、振動フィーダ２２の作動時間ｔON及び停止時間ｔOFFと実速度Ｖfとは、繰り返し読み込まれるようになっており、それらを区別するべく繰り返し回数Ｎに応じて添字を追加して、例えば、ｔON1，ｔON2，…，ｔONm，…，ｔONn等と表す。また、これらのｔON，ｔOFF，Ｖfを一般化して、以下単にｔONi，ｔOFFi，Ｖfiと表す。
【００４５】
ステップＢ２０で、ステップＢ１０で読み込んだ作動時間ｔONiと振動フィーダ２２の実速度Ｖfiの積の総和Ｖsumを演算する。なお、実速度Ｖfiは、図示しない速度センサ（供給速度検出部）を振動フィーダ２２に対して設けて測定しても良いし、また、後述する最小値選択部６４で選択された後の速度が実速度に当たるので、その速度を検出してフィードバックして用いても良い。
【００４６】
ステップＢ３０で、ステップＢ１０で読み込んだ作動時間ｔONiと停止時間ｔOFFiとの総和時間Ｔsumを求める。つまり、これは規定時間Ｔに相当する。
ステップＢ４０で、ステップＢ２０で求めた総和ＶsumをステップＢ３０で求めた総和時間Ｔsumで除して、平均速度Ｖfdmを算出し、この平均速度Ｖfdmを補正目標供給速度（以下、補正速度という）とする。
【００４７】
つまり、補正タスクでは、作動時間ｔONと停止時間ｔOFFと供給速度Ｖとにより、作動時間ｔONにおける供給速度Ｖを停止時間ｔOFFをも含めた総時間Ｔにおいて平均化した平均速度Ｖfdmを算出するようになっている。
最小値選択部６４は、記憶部６２で設定された基準速度Ｖ0と、速度補正部６３で演算された補正速度Ｖfdmとのうち、小さい方の速度（最小速度）Ｖminを選択する制御部である。そして、その最小速度Ｖminは切換部６６に入力されるようになっている。
【００４８】
ゼロ設定部６５は、ゼロの速度が設定されている制御部であって、切換部６６に速度ゼロを出力するようになっている。
切換部６６は、ＯＮ／ＯＦＦ制御部６１からのＯＮ信号またはＯＦＦ信号に基づいて、最小値選択部６４とゼロ設定部６５とのうちどちらか一方と接続され、最小値選択部６４で選択された最小速度Ｖminとゼロ設定部６５に設定されているゼロの速度０とのうちの何れかを選択する制御部である。つまり、ＯＮ信号を受信すれば最小値選択部６４に接続され、ＯＦＦ信号を受信すればゼロ設定部６５に接続されて、接続された方の速度を電磁制御弁指令設定部６７に出力するようになっている。
【００４９】
電磁制御弁指令設定部６７は、切換部６６から入力された供給速度Ｖの値をフィーダ用電磁制御弁５５の指令信号に変換して、その指令信号をフィーダ用電磁制御弁５５に送信するようになっている。そして、これにより、フィーダ用電磁制御弁５５が、その指令信号に応じてフィーダ用油圧モータ２３に供給される作動油の流量等を制御するようになっている。
【００５０】
本発明の第１実施形態にかかる破砕機の制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
被破砕物は、油圧ショベル等によって、ホッパー２１に投入される。ホッパー２１に投入された被破砕物は、振動フィーダ２２によって適量ずつジョークラッシャ１０の投入口１０ｂから、可動歯１１と固定歯１２との間の破砕室１０ａに投入されて、可動歯１１の揺動により圧砕された後、排出口１０ｃの隙間を通過して排出口１０ｃ下方の搬送コンベア３１へ向かって落下排出され、搬送コンベア３１で運搬されて、途中、磁選機３２により磁性物を除去されながら、機外に排出される。
【００５１】
ここで、破砕室１０ａ内に投入された被破砕物が、レベルセンサ１８の発光器１８ａと受光器１８ｂとの間の位置よりも高く、所定時間ｔX以上滞留すると、コントローラ６０のＯＮ／ＯＦＦ制御部６１からＯＦＦ信号が切換部６６に送信され、切換部６６でゼロ設定部６５に切り換わり、目標供給速度Ｖがゼロに設定される。そして、電磁制御弁指令設定部６７を介してフィーダ用電磁制御弁５５が中立位置５５ａに戻され、振動フィーダ２２は停止し、ジョークラッシャ１０への被破砕物の供給が停止される。
【００５２】
この状態で、ジョークラッシャ１０は、破砕室１０ａ内部に滞留している被破砕物を破砕し、排出口１０ｃから搬送コンベア３１に排出して、破砕室１０ａ内部の被破砕物の高さが低下していく。被破砕物の高さがレベルセンサ１８の取付位置Ｘよりも下がって一定時間経過すると、コントローラ６０のＯＮ／ＯＦＦ制御部６１からＯＮ信号が切換部６６に送信され、切換部６６で最小値選択部６４に切り換わり、目標供給速度Ｖが最小値選択部６４で選択された最小速度Ｖminに設定される。そして、電磁制御弁指令設定部６７を介してフィーダ用電磁制御弁５５が開通され、振動フィーダ２２は駆動されて、ジョークラッシャ１０への被破砕物の供給が再開される。このような振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦ状態は図７に太線で示すように変遷する。
【００５３】
ここで、振動フィーダ２２の供給速度Ｖの設定が適正でないと、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦ状態が頻繁に繰り返されるおそれがあるが、速度補正部６３で、図５にフローチャートを示すように振動フィーダ２２の供給速度Ｖを補正するので、適正な速度で破砕機１の連続的な運転を行なうことができる。
つまり、規定時間Ｔ内において、ＯＮ／ＯＦＦ制御が頻繁、即ち所定回数（第１所定回数）Ｎ0以上であれば速度Ｖが減少するように補正し、ＯＮ／ＯＦＦ制御が、一回（第２所定回数）以上所定回数Ｎ0未満（１≦Ｎ＜Ｎ0）であれば速度Ｖが現状の速度を維持するようにし、また、ＯＮ／ＯＦＦ制御が一回もなければ（第２所定回数未満であれば）、供給速度Ｖが増大するように補正するので、ジョークラッシャ１０の破砕能力に応じた適正な供給速度Ｖを設定することができる。したがって、連続的な運転が可能となり、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦ状態がなくなる若しくは著しく減少して振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦに伴う負荷が軽減され、あるいは、負荷変動が抑制され、安定した制御を行なうことができるとともに、ジョークラッシャ１０の破砕能率を向上させることができる。なお、ここで、第２所定回数を一回としたが、これは適宜変更しうる数値である。
【００５４】
また、供給速度Ｖを減少補正する場合、振動フィーダ２２が作動する作動時間ｔON及び停止している停止時間ｔOFFに基づき、実作動時間の平均速度Ｖfdmが算出されるので、振動フィーダ２２の作動及び停止が繰り返されない範囲の最大の速度で振動フィーダ２２を作動させ続けることができる。
また、一つのレベルセンサ１８を用いて被破砕物の供給量を検出するので、簡素な構成で容易にその供給量を検出することができる。
【００５５】
また、リセットスイッチ４２がそなえられているので、オペレータは、自ら供給速度Ｖを自在に設定したい場合には、リセットスイッチ４２をＯＮにして、好みの速度を速度設定ダイヤル４３で設定して、ジョークラッシャ１０を運転することも可能である。つまり、オペレータに供給速度Ｖの設定の選択の余地があるという利点がある。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、図８〜図１３により、本発明の第２実施形態について説明する。
図８〜図１３は本発明の第２実施形態に係る破砕機の制御装置を搭載した破砕機を示すもので、図８はその破砕装置の要部断面図、図９はその油圧駆動システムの油圧回路図、図１０はそのブロック構成図、図１１及び図１２はその制御内容を示すフローチャート、図１３はそのクラッシャの駆動圧の変化を示すタイムチャートである。
なお、第１実施形態の説明に用いたものと同様の部材には同じ符号を付して説明する。そして、ここでは、第１実施形態との相違点を特に取り上げて説明し、第１実施形態と同内容の部分の説明は一部省略する。
【００５７】
第２実施形態では、第１実施形態と異なり、図９に示すように、ジョークラッシャ１０αには、破砕用油圧モータ１６の圧力（駆動圧）Ｐを検出する圧力センサ７０が新たに設けられている。
そして、図８及び図１０に示すように、コントローラ６０αには、入力側に新たに圧力センサ７０が追加接続され、速度補正部６３αは、リセットスイッチ４２と圧力センサ７０とＯＮ／ＯＦＦ制御部６１の結果とに基づいて、振動フィーダ２２の供給速度Ｖを補正するようになっている。
【００５８】
速度補正部６３αの制御内容を図１１にフローチャートを示して説明する。図１１は、第１実施形態の速度補正部６３の制御内容（図５参照）であるステップＡ１０〜Ａ６０に、新たなステップＣ２０が追加されて、振動フィーダ２２の供給速度Ｖをさらに補正するようになっている。
そして、まず、ステップＣ１０で、オペレータにより押圧操作されるリセットスイッチ４２のＯＮ／ＯＦＦ信号を受信し、リセットスイッチ４２がＯＦＦの場合にはステップＣ２０に進み、ＯＮの場合にはステップＣ６０に進む。
【００５９】
ステップＣ２０は、図５に示したステップＡ１０とステップＡ２０との間に行なわれる演算タスクで、ここでは、図１３に示すように、予め設定された規定時間Ｔ内のジョークラッシャ１０αの駆動圧Ｐの平均値Ｐacが求められる。
ステップＣ３０では、予め設定された規定時間（サンプリングタイム）Ｔ内に、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦ制御が働いたか否かを判定する。振動フィーダ２２の供給速度Ｖが過大である場合には頻繁にＯＮ／ＯＦＦ制御が働くことを利用して、ＯＮ／ＯＦＦ制御が所定の回数Ｎ0以上働いていればステップＣ４０に進み、そうでなければステップＣ５０に進む。
【００６０】
ステップＣ４０では、後述する供給速度Ｖの補正タスクを行なう。
ステップＣ５０では、振動フィーダ２２のＯＮ／ＯＦＦ制御が全く働かなかったか（Ｎ＝０）、少なくとも１回働いたか否かを判定する（１≦Ｎ＜Ｎ0）。ＯＮ／ＯＦＦ制御が全く働いていなければステップＣ６０に進み、１回でも働いていればステップＣ７０に進む。
【００６１】
ステップＣ６０では、供給速度Ｖが微小に増大するように補正を行なう。この増大量は適宜設定され、例えば、現状の供給速度Ｖが数％程度加速されるように設定される。
一方、ステップＣ７０では、現状の振動フィーダ２２の供給速度Ｖを維持する。
【００６２】
次に、ステップＣ４０で行なわれる供給速度Ｖの補正タスクを図１２により説明する。図１２は、第１実施形態の速度補正部６３の供給速度Ｖの補正タスク（図６参照）であるステップＢ１０〜Ｂ４０の後に、新たなステップＤ５０，Ｄ６０が追加されて、振動フィーダ２２の供給速度Ｖをさらに補正するようになっている。
【００６３】
ステップＤ４０までは、第１実施形態におけるステップＢ１０〜Ｂ４０と同一の速度の補正タスクが行なわれて、ステップＤ４０で、振動フィーダ２２の平均速度Ｖfdmが補正速度として求められるようになっている。
そして、ステップＤ５０では、前述のステップＣ２０で求められたクラッシャ駆動平均圧Ｐacとクラッシャ駆動上限圧ＰLTとを比較する。そして、クラッシャ駆動平均圧Ｐacがクラッシャ駆動上限圧ＰLTよりも高ければ（Ｐac＞ＰLT）ステップＤ６０に進み、そうでなければ、ステップＤ４０で設定された供給速度Ｖを保持してリターンする。
【００６４】
ステップＤ６０では、ステップＤ４０で補正された補正速度Ｖfdmをクラッシャ駆動上限圧LT／クラッシャ駆動平均圧Ｐacの比でさらに再補正する。
なお、クラッシャ駆動上限圧ＰLTは、被破砕物の種類によって適宜設定される値であり、例えば、コンクリートガラや岩石等の固い被破砕物であれば比較的高圧に設定され、アスファルトガラ等の軟質な被破砕物であれば比較的低圧に設定されるものである。そして、オペレータが被破砕物の種類に応じて、例えば操作パネル４１に配設された種類選択ボタンを押圧してその上限圧LTの設定が行なわれることが好ましい。
【００６５】
本発明の第２実施形態にかかる破砕機の制御装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
本実施形態では、振動フィーダ２２の供給速度がジョークラッシャ１０の駆動圧Ｐも加味して補正されるので、ジョークラッシャ１０の過負荷を防止しながら、より適正な速度で被破砕物をジョークラッシャ１０に供給することができる。
【００６６】
また、ジョークラッシャ１０の油圧モータ１６に対して過負荷となっている場合にのみ、さらに補正を行なうことができ、油圧モータ１６を確実に保護することができる。また、過負荷でない場合には、さらなる補正を行なわずに、作業効率を高めることができる。
【００６７】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、本実施形態では、レベルセンサ１８を用いて、破砕室１０ａ内に供給された被破砕物の供給高さＸを検出して、供給量を検出したが、供給量検出手段はこれに限らない。
また、本実施形態では、供給装置２０に振動フィーダ２２を備えて破砕室１０ａ内に被破砕物を供給したが、振動フィーダ２２に代わってプレートフィーダ等のフィーダを備えても良い。
【００６８】
また、本発明の破砕機の制御装置は、ジョークラッシャ１０以外の破砕装置、例えば、ロール状の回転体に破砕用の刃を取り付けたものを一対としてそれら一対を互いに逆方向に回転させ、それら回転体の間に被破砕物を挟みこんで破砕を行なうロールクラッシャや、平行に配置された軸をカッタに備え、互いに逆回転することにより被破砕物を剪断するシュレッダを備えた破砕機にも適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る破砕機の制御装置を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る破砕機の制御装置を搭載した自走式破砕機の内部を部分的に透視した模式的な側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る破砕機の制御装置の油圧駆動システムの油圧回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る破砕機の制御装置のブロック構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態に係る振動フィーダの供給速度の変化を示すタイムチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る破砕機の制御装置を示す要部断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る破砕機の制御装置の油圧駆動システムの油圧回路図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る破砕機の制御装置のブロック構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る破砕機の制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る破砕装置の駆動圧の変化を示すタイムチャートである。
【図１４】一般的な自走式破砕機の側面図である。
【図１５】図１４の要部側面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  自走式破砕機
２  走行装置
３  架台フレーム
４  破砕機本体
５ａ，５ｂ  走行用油圧モータ
１０，１０α  ジョークラッシャ（破砕装置）
１０ａ  破砕室
１０ｂ  投入口
１０ｃ  排出口
１１  可動歯
１２  固定歯
１３  フレーム
１４  回転軸
１５  フライホイール
１６  破砕用油圧モータ（油圧モータ）
１７，１７ａ，１７ｂ  側板
１８，１８ａ，１８ｂ  レベルセンサ（高さ検出手段）
２０  供給装置
２１  ホッパー
２２  振動フィーダ（フィーダ）
２２ａ  ベース
２２ｂ  ベース駆動機構
２３  フィーダ用油圧モータ
３０  排出装置
３１  搬送コンベア
３２  磁選機
３３  コンベア用油圧モータ
３４  磁選機用油圧モータ
４０  作業スペース
４１  操縦パネル
４２  リセットスイッチ
４３  速度設定ダイヤル
５０  パワーユニット
５１  エンジン
５２，５２ａ，５２ｂ  油圧ポンプ
５３ａ，５３ｂ  走行用電磁制御弁
５４  破砕用電磁制御弁
５５  フィーダ用電磁制御弁
５６  コンベア用電磁制御弁
５７  磁選機用電磁制御弁
６０，６０α  コントローラ（制御手段）
６１  ＯＮ／ＯＦＦ制御部（時間検出部）
６２  記憶部
６３，６３α  速度補正部（回数検出部）
６４  最小値選択部（供給速度検出部）
６５  ゼロ設定部
６６  切換部
６７  電磁制御弁指令設定部
７０  圧力センサ（圧力検出手段）
Ｌ  供給ライン
ＳX  レベル信号（情報）
Ｔ  規定時間（サンプリングタイム）
ｔON  作動時間
ｔOFF  停止時間
Ｖ  供給速度
Ｖ0  基準目標供給速度（基準速度）
Ｖf  実供給速度（実速度）
Ｖfdm  補正目標供給速度（補正速度）
Ｖmin  最小速度
Ｘ  レベル（高さ）
Ｐ  駆動圧
Ｐac  駆動平均圧
ＰLT  駆動上限圧
【図１】
0004632900.tif 000002
【図２】
0004632900.tif 000003
【図３】
0004632900.tif 000004
【図４】
0004632900.tif 000005
【図５】
0004632900.tif 000006
【図６】
0004632900.tif 000007
【図７】
0004632900.tif 000008
【図８】
0004632900.tif 000009
【図９】
0004632900.tif 000010
【図１０】
0004632900.tif 000011
【図１１】
0004632900.tif 000012
【図１２】
0004632900.tif 000013
【図１３】
0004632900.tif 000014
【図１４】
0004632900.tif 000015
【図１５】
0004632900.tif 000016