JP2011157208A - Working machine of lifting magnet specification - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リフティングマグネット装置を備えたリフティングマグネット仕様の作業機械に関するものであり、更に詳しくは、電動式作業機械にリフティングマグネット装置を装設したリフティングマグネット仕様の作業機械に関するものである。 The present invention relates to a lifting magnet specification working machine provided with a lifting magnet device, and more particularly to a lifting magnet specification working machine in which a lifting magnet device is installed in an electric work machine.
リフティングマグネット装置を備えたリフティングマグネット仕様の作業機械として、走行体と、この走行体上に旋回可能に設けた旋回体と、この旋回体に装設したリフティングマグネット装置と、このリフティングマグネット装置に電気エネルギを供給する電源と、この電源からの電気エネルギを蓄積する蓄電装置とを備え、電源を作業機械に搭載したエンジンと発電機とで構成するものがある(例えば、特許文献1参照。)。 As a lifting magnet specification working machine equipped with a lifting magnet device, a traveling body, a swiveling body that can be turned on the traveling body, a lifting magnet device installed on the swiveling body, and an electric power to the lifting magnet device There is a power source that supplies energy and a power storage device that stores electric energy from the power source, and the power source is configured by an engine and a generator mounted on a work machine (for example, see Patent Document 1).
この種のリフティングマグネット仕様の作業機械は、スクラップが堆積されたスクラップ処理現場で鉄などの金属スクラップを処理する場合等に用いられるが、上述の先行技術文献では、リフティングマグネットと多関節アームとを備えた旋回体の旋回動作を、電動モータで駆動することが提案されている。 This kind of lifting magnet type work machine is used for processing metal scrap such as iron at the scrap processing site where scrap is accumulated. In the above-mentioned prior art document, a lifting magnet and an articulated arm are used. It has been proposed to drive the turning motion of the provided turning body with an electric motor.
このようなリフティングマグネット作業機械を用いた金属スクラップの処理作業においては、リフティングマグネットにより鉄などの金属スクラップを吸着しながら、作業機械の旋回体を電動モータで旋回することにより、金属スクラップを他の場所に移動させる動作が繰り返し行われている。 In the processing work of metal scrap using such a lifting magnet working machine, the metal scrap is moved to another type by turning the rotating body of the working machine with an electric motor while adsorbing the metal scrap such as iron by the lifting magnet. The movement to the place is repeated.
リフティングマグネットで消費される電力は、鉄などの金属スクラップを吸着開始の時に一次的にピーク電流が生じる。一方、旋回体を駆動する旋回体駆動用モータで消費される電力は、旋回体の駆動初期に大きな旋回トルクを必要とするので、旋回開始のときにピ−ク電流が生じる。 The electric power consumed by the lifting magnet has a peak current primarily when it starts attracting metal scrap such as iron. On the other hand, since the electric power consumed by the revolving structure driving motor that drives the revolving structure requires a large revolving torque at the initial stage of driving the revolving structure, a peak current is generated at the start of revolving.
したがって、リフティングマグネットによる鉄などの金属スクラップの吸着動作と旋回体の旋回動作を複合作動させる場合であって、旋回体の旋回開始のタイミングとリフティングマグネットによる金属スクラップの吸着開始のタイミングとが近づく場合には、ピーク電流の重畳現象が生じる。電源の電力がこのようなピーク電流の重畳現象に対応する十分な容量がない場合には、電源である蓄電装置や発電機に大きな負担が掛かり、更には、リフティングマグネットへの電力供給不足により吸着力が減少し、金属スクラップを十分に吸着できないという問題が生じる。 Therefore, when the adsorption operation of the scrap metal such as iron by the lifting magnet and the turning operation of the swivel body are combined, the turning timing of the turning body and the start timing of the metal scrap adsorption by the lifting magnet are close to each other In this case, a peak current superposition phenomenon occurs. If the power of the power supply does not have sufficient capacity to cope with such a peak current superposition phenomenon, a large burden is placed on the power storage device and generator that are the power supply, and furthermore, adsorption due to insufficient power supply to the lifting magnet. The problem is that the force is reduced and metal scrap cannot be adsorbed sufficiently.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、リフティングマグネットによる鉄などの金属スクラップの吸着動作と旋回体の旋回動作を同時に複合作動させる場合にも、電源を増大させることなく、その作業を継続することができるリフティングマグネット仕様の作業機械を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to provide a power source even when the adsorption operation of metal scrap such as iron by the lifting magnet and the swivel operation of the swivel body are simultaneously combined. The working machine of the lifting magnet specification which can continue the operation | work, without increasing is provided.
上記の目的を達成するために、第1の発明は、走行体、前記走行体上に旋回可能に設けた旋回体、および電源からの電気エネルギで前記旋回体を駆動する電動モータを有する作業機と、前記作業機に装着した多関節アームと、前記多関節アームの先端に設けられ、前記電源からの電気エネルギの供給を受けるリフティングマグネットとを備えたリフティングマグネット仕様の作業機械において、操作レバーによる前記電動モータへの旋回動作指令信号と操作スイッチによる前記リフティングマグネットへの吸着指令信号とが同時に入力された場合に、前記操作レバーの操作量にかかわらず、前記電動モータへ供給する電気エネルギの供給量の上限を制限する旋回動作制御手段を備えたものとする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a work machine having a traveling body, a revolving body provided on the traveling body so as to be able to swivel, and an electric motor that drives the revolving body with electric energy from a power source. A lifting magnet specification working machine comprising: a multi-joint arm mounted on the work implement; and a lifting magnet provided at a tip of the multi-joint arm for receiving electric energy supplied from the power source. Supply of electric energy to be supplied to the electric motor when a turning operation command signal to the electric motor and an adsorption command signal to the lifting magnet by an operation switch are input at the same time. It is assumed that a turning motion control means for limiting the upper limit of the amount is provided.
また、第2の発明は、上記第1の発明において、前記旋回動作制御手段は、前記操作レバーによる前記電動モータへの旋回動作指令信号と前記操作スイッチによる前記リフティングマグネットへの吸着指令信号とが入力される入力部と、入力された前記操作レバーからの旋回動作指令信号に対して、前記操作スイッチの吸着指令信号の有無に応じて制限特性を変更して指令信号を算出する演算部と、前記演算部で算出した指令信号を前記電動モータへ出力する出力部とを備えるものとする。 In a second aspect based on the first aspect, the turning operation control means is configured to receive a turning operation command signal to the electric motor by the operation lever and an adsorption command signal to the lifting magnet by the operation switch. An input unit that is input, and a calculation unit that calculates a command signal by changing a restriction characteristic according to the presence or absence of the suction command signal of the operation switch with respect to the input turning operation command signal from the operation lever, And an output unit that outputs the command signal calculated by the calculation unit to the electric motor.
更に、第3の発明は、上記第2の発明において、前記電動モータはインバータを介して前記電源に接続され、前記指令信号が前記インバータに送られることで前記電動モータへの電力供給量の上限が制限されるものとする。 Furthermore, a third invention is the above-mentioned second invention, wherein the electric motor is connected to the power source via an inverter, and the command signal is sent to the inverter, whereby an upper limit of the amount of power supplied to the electric motor is reached. Shall be restricted.
また、第4の発明は、上記第1乃至第3の発明のいずれかにおいて、前記電源は、エンジンによって駆動する発電機であるものとする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the power source is a generator driven by an engine.
また、第5の発明は、上記第2乃至第4の発明のいずれかにおいて、前記制限特性は、設定装置によって任意に設定可能であるものとする。 According to a fifth invention, in any one of the second to fourth inventions, the limiting characteristic can be arbitrarily set by a setting device.
本発明によれば、リフティングマグネットによる鉄などの金属スクラップの吸着と旋回体の旋回を同時に複合作動させる場合にも、電源を増大させることなく、その作業を継続することができるので、その作業性が向上し、分別作業の生産性を高めることができる。 According to the present invention, even when the adsorption of metal scrap such as iron by the lifting magnet and the turning of the turning body are simultaneously combined, the operation can be continued without increasing the power source. This improves the productivity of sorting work.
以下、本発明のリフティングマグネット仕様の作業機械(以下、リフティングマグネット作業機という)の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1乃至図5は、本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態を示すもので、図1は本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態を示す正面図、図2は本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態における油圧電気系の概略構成を示すブロック図、図3は図2に示す本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態における油圧電気系の概略構成に用いたコントローラの演算内容を説明するブロック図、図4は図3に示すコントローラを構成する条件付き制限器を説明するブロック図、図5は本発明に係るリフティングマグネットの吸着と旋回体の旋回動作とその電流値との関係の一例を示す特性図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a lifting machine working machine (hereinafter referred to as a lifting magnet working machine) according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 5 show an embodiment of a lifting magnet working machine according to the present invention. FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a lifting magnet working machine according to the present invention. FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a hydraulic electric system in one embodiment of a lifting magnet working machine, and FIG. 3 is used for a schematic configuration of a hydraulic electric system in one embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram for explaining a conditional limiter constituting the controller shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram illustrating the adsorption of the lifting magnet and the swiveling motion of the swiveling body according to the present invention. It is a characteristic view which shows an example of the relationship with an electric current value.
図1において、本発明のリフティングマグネット作業機は、走行体1とこの走行体1上に旋回装置2を介して旋回体3が旋回可能に設置されている。旋回体3上には、動力源となるエンジン、発電機、油圧ポンプ、蓄電装置等を内蔵した動力源室4や、操作レバー等を配置した運転室5が搭載されている。旋回体3の前部には、多関節アーム6が装設されている。この多関節アーム6は、ブームシリンダ7によって俯仰動されるように旋回体3の前部に設けたブーム8と、アームシリンダ9によってブーム8の先端に回動可能に設けたアーム10と、リンク11およびシリンダ12を介してアーム10の先端に回動可能に設けたリフティングマグネット13とで構成されている。
In FIG. 1, a lifting magnet working machine of the present invention is provided with a
次に、図2を用いて、本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態の制御構成を説明する。この図2において、図1に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
図2において、エンジン100は、作業機械の動力源室4内に搭載されている。エンジン100には、電源となる発電機101と、作動油源となる主油圧ポンプ102と、パイロット油圧ポンプ103が連結されている。主油圧ポンプ102は、エンジン100によって回転されて、作動油を昇圧して、コントロールバルブ104を介して前述したブームシリンダ7、アームシリンダ9、シリンダ12及び走行体1の走行用油圧モータ105に圧油を供給する。
Next, the control configuration of an embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same parts, and detailed description thereof is omitted.
In FIG. 2, the engine 100 is mounted in the power source chamber 4 of the work machine. The engine 100 is connected to a
パイロット油圧ポンプ103は、作動油の一部をパイロット操作用圧油として、運転室5内の油圧式操作レバー106に供給する。油圧式操作レバー106は、そのレバー操作により、パイロット操作用圧油をコントロールバルブ104の操作部に供給して、コントロールバルブ104の切換えを行う。
The pilot
発電機101は、エンジン100によって回転されて、旋回体3の旋回用電動モータ107及びリフティングマグネット13の電力源となる交流電力を出力する。発電機101には、発電機101から出力される交流電力を直流電力に変換すると共に、後述するインバータ109等から出力される直流電力を交流電力に変換する双方向電力変換器108が接続されている。双方向電力変換器108の直流側には、双方向電力変換器108からの直流電力を交流電力に変換するインバータ109と、後述するリフティングマグネット制御装置111と、後述する蓄電装置112とが接続線で接続されている。
The
インバータ109は、旋回体3の旋回用電動モータ107に交流電力を供給する。インバータ109には、運転室5内の電気式操作レバー110のレバー操作量に応じた旋回動作指令信号が後述する旋回動作制御手段としてのコントローラ200から与えられ、この旋回動作指令信号に対応する交流電力が旋回用電動モータ107に供給される。また、旋回用電動モータ107の減速・停止が行われるときに発生する回生電力を双方向電力変換器108に送る。
The
リフティングマグネット13には、双方向電力変換器108からの直流電力がリフティングマグネット制御装置111を介して供給される。リフティングマグネット制御装置111には、運転室5内のリフティングマグネット操作スイッチ113の吸着/開放指令信号が後述するコントローラ200から与えられ、この吸着/開放指令信号に対応する直流電力がリフティングマグネット13に供給/遮断される。これにより、リフティングマグネット13の吸着開放が制御される。蓄電装置112は、発電機101が発生する電力を一時的に蓄えるバッテリやキャパシタ等から構成されている。
The
旋回用電動モータ107には、図示しない回転数センサが付設され、検知された旋回用電動モータ107の回転数信号は、インバータ109を介してコントローラ200に送られている。
A rotation speed sensor (not shown) is attached to the turning
次に、図3を用いて、本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態におけるコントローラ200の演算内容を説明する。この図3において、図1及び図2に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
図3において、コントローラ200は、各種演算を実行する演算部と、入力信号を演算信号に変換する入力部200Aと、演算信号を出力信号に変換する出力部200Bと、予め設定値を記憶する図示しない記憶部(メモリ)とを備えるコントローラユニットで構成されている。
Next, the calculation contents of the
In FIG. 3, the
コントローラ200の入力部200Aには、上述した、運転室5内のリフティングマグネット操作スイッチ113の吸着/開放指令信号と、運転室5内の電気式操作レバー110のレバー操作量の信号と、旋回用電動モータ107に付設された回転数センサが検知した旋回用電動モータ107の回転数信号とが接続されていて、各検出信号を入力信号I113,I110,及びI107に変換して演算部に入力している。なお、旋回用電動モータ107の回転数信号I107はアナログ信号であり、電気式操作レバー110のレバー操作量の信号I110は、旋回用電動モータ107の旋回動作指令信号に該当するアナログ信号であるが、リフティングマグネット操作スイッチ113の吸着/開放指令信号のI113はディジタル信号である。
The
コントローラ200の出力部200Bからは、演算部で算出した演算信号をアナログ信号に変換して、リフティングマグネット吸着指令信号C201がリフティングマグネット制御装置111へ出力され、旋回指令信号C204がインバータ109へ出力されている。
From the
コントローラ200の演算部において、201はアナログスイッチ、201a,201bは信号発生器、202は減算器、203は比例積分演算器、204は条件付き制限器、205はゲイン演算器である。アナログスイッチ201は、信号発生器201aの出力信号を第1入力、信号発生器201bの出力信号を第2入力として入力し、切換信号としてリフティングマグネット操作スイッチ113からの入力信号I113を入力している。アナログスイッチ201は、入力信号I113が1のときには、出力信号として第2入力である信号発生器201bの出力値を出力し、入力信号I113が0のときには、出力信号として第1入力である信号発生器201aの出力値を出力する。アナログスイッチ201の出力は、出力部200Bからリフティングマグネット吸着指令信号C201としてリフティングマグネット制御装置111に送られる。信号発生器201aには、非吸着指令信号として0または負の指令信号が設定され、信号発生器201bには、吸着指令信号としてそのリフティングマグネット制御装置111に適合した指令信号が設定されている。なお、これらの設定値は、記憶部に記憶されている。
In the calculation unit of the
ゲイン演算器205は、上述した旋回用電動モータ107の回転数信号I107を入力し、旋回動作制御回路のフィードバックゲインに相当する設定値を乗算した値を出力する。
The
減算器202は、電気式操作レバー110のレバー操作量の入力信号I110を第1入力、ゲイン演算器205の出力信号を第2入力として入力し、第1入力と第2入力の差の値を出力している。
The
比例積分演算器203は、減算器202の出力を入力し、比例積分演算した値O203を出力する。
The proportional-
条件付き制限器204は、比例積分演算器203の出力信号O203を入力し、切換信号としてリフティングマグネット操作スイッチ113からの入力信号I113を入力している。詳細は後述するが、入力信号I113の状態により制限値を変化させ、比例積分演算器203の出力信号に制限をかけた値を出力する。条件付き制限器204の出力は、出力部200Bから、旋回指令信号C204としてインバータ109に送られる。
The
上述した入力部200A,出力部200B,及び演算部により旋回動作制御手段が構成されている。
The above-described
次に、旋回動作制御手段の動作を図2及び図3を用いて説明する。
運転室5内のリフティングマグネット操作スイッチ113において、吸着操作を選択すると、コントローラ200に入力信号I113のON信号が入力される。演算部ではアナログスイッチ201と条件付き制限器204の切換がなされる。この結果、リフティングマグネット吸着指令信号C201がリフティングマグネット制御装置111に送られると共に、旋回指令信号C204の制限がなされる。
Next, the operation of the turning motion control means will be described with reference to FIGS.
When an adsorption operation is selected with the lifting
運転室5内の電気式操作レバー110において、レバー操作を行うとコントローラ200に入力信号I110が入力される。このI110は旋回用電動モータ107の旋回動作指令信号に該当するため、旋回用電動モータ107の回転数検知信号I107にフィードバックゲインを乗じた値と偏差を求め、その偏差を比例積分制御すると共に制限制御した値を旋回指令信号C204とすることで、旋回用電動モータ107の適切な旋回動作制御が実現する。
When the
なお、例えば、電気式操作レバー110のレバー操作量の入力信号I110と旋回用電動モータ107の回転数検知信号I107との偏差が大きく旋回指令信号C204が大きい場合には、インバータ109から旋回用電動モータ107には大電流が供給される。この結果、旋回用電動モータ107は高トルクを発生させ、旋回体3の旋回態様は、急激な立ち上がりになる。一方、電気式操作レバー110のレバー操作量の入力信号I110と旋回用電動モータ107の回転数検知信号I107との偏差が小さく旋回指令信号C204が小さい場合には、インバータ109から旋回用電動モータ107には小電流が供給される。この結果、旋回用電動モータ107の発生するトルクは小さくなり、旋回体3の旋回態様は、緩やかな立ち上がりになる。
For example, when the deviation between the input signal I110 of the lever operation amount of the
次に、図4を用いて、本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態のコントローラを構成する条件付き制限器204を説明する。この図4において、図1乃至図3に示す符号と同符号のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
Next, with reference to FIG. 4, the
図4の条件付き制限器204は、以下の内部演算素子により構成されている。スイッチ部204aは、リフティングマグネット操作スイッチ113からの入力信号I113が1のときに、第1乗算部204bに接続する出力αに0を、第2乗算部204cに接続する出力βに1を出力し、I113が0のときに、第1乗算部204bに接続する出力αに1を、第2乗算部204cに接続する出力βに0を出力する。
The
第1乗算部204bと第2乗算部204cとは、比例積分演算器203の出力信号O203をそれぞれ第1入力として入力し、上述したスイッチ部204aからの出力信号α,βをそれぞれ第2入力として入力している。第1乗算部204bは、第1入力であるO203の値と第2入力であるαの値とを乗算し、その値を出力する。第1乗算部204bの出力は、第1制限部204dに送られる。同様に、第2乗算部204cは、第1入力であるO203の値と第2入力であるβの値とを乗算し、その値を出力する。第2乗算部204cの出力は、第2制限部204eに送られる。
The
第1制限部204dと第2制限部204eとは、それぞれ第1乗算部204bの出力と第2乗算部204cとを入力する。第1制限部204dは、予め設定されている制限関数に従って、入力値I1に対する出力値Y1を出力する。第1制限部204dの出力は、加算部204fに送られる。同様に、第2制限部204eは、予め設定されている制限関数に従って、入力値I2に対する出力値Y2を出力する。第2制限部204eの出力は、加算部204fに送られる。
The first limiting
なお、図4に示すように、第2制限部204eの制限関数における出力値Y2は、第1制限部204dの出力値Y1よりも上下限共に0に近く設定されていて、リフティングマグネット操作スイッチ113の吸着操作が選択されたときの旋回指令信号の制限値を定めている。一方、第1制限部204dの制限関数における出力値Y1は、リフティングマグネット操作スイッチ113の開放操作が選択されたとき又は不操作のときの旋回指令信号の制限値を定めている。
As shown in FIG. 4, the output value Y2 in the limiting function of the second limiting
加算部204fは、第1制限部204dの出力Y1を第1入力、第2制限部204eの出力Y2を第2入力として入力し、第1入力の値と第2入力の値とを加算し、その値を出力する。上述したように、加算部204fの出力は、条件付き制限器204の出力として出力部200Bから、旋回指令信号C204としてインバータ109に送られる。
The adding
次に、条件付き制限器204の動作を図3及び図4を用いて説明する。
まず、運転室5内のリフティングマグネット操作スイッチ113の吸着操作が選択されると、コントローラ200に入力信号I113のON信号が入力され、条件付き制限器204のスイッチ部204aは、α=0,β=1を出力する。
Next, the operation of the
First, when the suction operation of the lifting
比例積分演算器203の出力信号O203が入力される第1,第2乗算器204bと204cとにおいては、上述したα,βの値と入力値がそれぞれ乗算されるため、第1乗算器204bの出力は0となって、第1制限部204dに送られ、第2乗算器204cの出力は比例積分演算器203の出力信号O203と同じ値となって、第2制限部204eに送られる。
In the first and
第2制限部204eの制限関数における出力値Y2と0である第1制限部204dの制限関数における出力値Y1とが、加算部204fで加算され指令信号O204として出力される。つまり、吸着操作が選択されると、第2制限部204eで上下限をより抑えられた指令信号O204が出力することになる。
The output value Y2 in the limiting function of the second limiting
次に、リフティングマグネット操作スイッチ113の開放操作が選択されたとき又は不操作のときには、コントローラ200に入力信号I113のOFF信号が入力され、条件付き制限器204のスイッチ部204aは、α=1,β=0を出力する。
Next, when the opening operation of the lifting
比例積分演算器203の出力信号O203が入力される第1,第2乗算器204bと204cとにおいては、上述したα,βの値と入力値がそれぞれ乗算されるため、第2乗算器204cの出力は0となって、第2制限部204eに送られ、第1乗算器204bの出力は比例積分演算器203の出力信号O203と同じ値となって、第1制限部204dに送られる。
In the first and
第1制限部204dの制限関数における出力値Y1と0である第2制限部204eの制限関数における出力値Y2とが、加算部204fで加算され指令信号O204として出力される。つまり、開放操作が選択されたとき又は不操作のときには、第1制限部204dで上下限を抑えられた通常運転に対応した指令信号O204が出力することになる。
The output value Y1 in the limiting function of the first limiting
ところで、例えば、電気式操作レバー110のレバー操作量を最大速度付近とすると、図3に示す減算器202の出力が大きくなり、この結果、比例積分演算器203の出力O203も最大値近傍で条件付き制限器204に入力される。ここで、リフティングマグネット操作スイッチ113の吸着操作が選択されると、入力信号I113のON信号が入力され、図4に示す第2制限部204eが有効となるため、上下限が大きく制限された指令信号O204が出力される。
By the way, for example, when the lever operation amount of the
この結果、インバータ109に送られる旋回指令信号C204は、リフティングマグネット操作スイッチ113の開放操作が選択されたとき又は不操作のときより著しく低く制限されたものになる。
As a result, the turn command signal C204 sent to the
上述した本発明に係るリフティングマグネット13の吸着動作と旋回体3の旋回動作とその電流値との関係の一例を図5に示す。図5において、旋回用電動モータ107の電流値の一点鎖線で示す部分は、リフティングマグネット操作スイッチ113の開放操作が選択されたとき又は不操作のときの電流値を表し、符号Aで示す部分がピーク電流を表している。また、当該時間軸における直線で示す部分は、リフティングマグネット操作スイッチ113の吸着操作が選択されたときの旋回用電動モータ107の電流値を表している。
FIG. 5 shows an example of the relationship between the attracting operation of the lifting
次に、上述した本発明のリフティングマグネット作業機の一実施の形態の動作を図2乃至図5を用いて説明する。
図2において、リフティングマグネット作業機のエンジン100を起動すると、主油圧ポンプ102,パイロット油圧ポンプ103,及び発電機101がエンジン100によって駆動される。発電機101の出力である交流電力は双方向電力変換器108により直流電力に変換され、この直流電力がインバータ109,リフティングマグネット制御装置111,及び蓄電装置112にそれぞれ供給される。
Next, the operation of the above-described embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 2, when the engine 100 of the lifting magnet working machine is started, the main
まず、運転室5内のリフティングマグネット操作スイッチ113の開放操作が選択されたとき又は不操作のときに、運転室5内の電気式操作レバー110が操作されると、リフティングマグネット制御装置111には、コントローラ200から非吸着指令信号として予め設定されている0または負の指令信号であるリフティングマグネット吸着指令信号C201が入力される。
First, when the opening operation of the lifting
リフティングマグネット制御装置111は、双方向電力変換器108から供給された直流電力をリフティングマグネット吸着指令信号C201に対応した直流電力に変換(増圧)し、リフティングマグネット13に供給する。リフティングマグネット吸着指令信号C201が、非吸着指令信号として予め設定されている0または負の指令信号であるため、リフティングマグネット13に吸着力は発生しない。
The lifting
一方、インバータ109には、コントローラ200から通常運転に対応して制限された旋回指令信号C204が入力される。なお、旋回用電動モータ107の回転数検知信号I107と電気式操作レバー110のレバー操作量の入力信号I110との偏差が大きく、通常運転に対応した制限であることから、旋回指令信号C204は大きい。
On the other hand, the
インバータ109は、双方向電力変換器108から供給された直流電力を旋回指令信号C204に対応した交流電力に変換し、旋回用電動モータ107に供給する。旋回指令信号C204が大きいことと、旋回体3の駆動初期に大きな旋回トルクを必要とするので、旋回用電動モータ107の起動時には、ピーク電流が生じる。図5に示す旋回用電動モータ107の電流値の一点鎖線の部分は、起動電流であって、符合Aで示す部分がこのピーク電流を表している。
The
次に、運転室5内のリフティングマグネット操作スイッチ113の吸着操作が選択されたときに、運転室5内の電気式操作レバー110が操作されると、リフティングマグネット制御装置111には、コントローラ200から吸着指令信号として予め設定されているそのリフティングマグネット制御装置111に適合した指令信号であるリフティングマグネット吸着指令信号C201が入力される。
Next, when the
リフティングマグネット制御装置111は、双方向電力変換器108から供給された直流電力をリフティングマグネット吸着指令信号C201に対応した直流電力に変換(増圧)し、リフティングマグネット13に供給する。この結果、リフティングマグネット13において吸着力が発生する。なお、リフティングマグネット13で消費される電力は、鉄などの金属スクラップを吸着開始する時に一次的にピーク電流が生じる。図5に示すリフティングマグネット13の電流値において、符合Bで示す部分がこのピーク電流を表している。
The lifting
一方、インバータ109には、コントローラ200から通常運転に対応した上述の制限値の上下限をより制限した旋回指令信号C204が入力される。なお、旋回用電動モータ107の回転数検知信号I107と電気式操作レバー110のレバー操作量の入力信号I110との偏差は大きいが、制限値が厳しいことから、旋回指令信号C204は小さい。
On the other hand, to the
インバータ109は、双方向電力変換器108から供給された直流電力を旋回指令信号C204に対応した交流電力に変換し、旋回用電動モータ107に供給する。旋回指令信号C204が小さいため、旋回用電動モータ107の起動時には、ピーク電流の発生が防止できる。図5に示す旋回用電動モータ107の電流値の直線の部分は、このピーク電流の発生の防止を表している。
The
このように、旋回用電動モータ107の起動時のピーク電流の発生を防止できるので、旋回体3の旋回動作開始のタイミングとリフティングマグネット13による金属スクラップの吸着動作開始のタイミングとが近づく場合であっても、ピーク電流の重畳現象の発生を防止できる。
As described above, since the generation of the peak current at the start of the turning
上述した本発明の一実施の形態によれば、リフティングマグネット13による鉄などの金属スクラップの吸着と旋回体3の旋回を同時に複合作動させる場合にも、電源を増大させることなく、その作業を継続することができるので、その作業性が向上し、分別作業の生産性を高めることができる。
According to the above-described embodiment of the present invention, even when the metal magnet such as iron is attracted by the lifting
また、本発明の一実施の形態によれば、リフティングマグネット操作スイッチ113の吸着操作が選択されると、コントローラ200において、第2制限部204eが有効となるため、インバータ109に送られる旋回指令信号C204は、リフティングマグネット操作スイッチ113の開放操作が選択されたとき又は不操作のときより著しく低く制限されたものになる。この結果、例えば、旋回体3の旋回動作開始のタイミングとリフティングマグネット13による金属スクラップの吸着動作開始のタイミングとが近づいた場合であっても、ピーク電流の重畳現象が生じないので、このような複合作業を継続することができる。
In addition, according to the embodiment of the present invention, when the suction operation of the lifting
次に、本発明のリフティングマグネット作業機の他の実施の形態を図6を用いて説明する。図6は本発明のリフティングマグネット作業機の他の実施の形態におけるコントローラを構成する条件付き制限器を説明するブロック図である。なお、図6において、図1乃至図5に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 Next, another embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram for explaining a conditional limiter that constitutes a controller in another embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 to FIG. 5 are the same or corresponding parts, and the description of those parts is omitted.
本実施の形態における条件付き制限器204の第2制限部204eは、その制限関数の傾きY2/I2を、上述した一実施の形態に比べて低く設定したものである。
The
本発明のリフティングマグネット作業機の他の実施の形態によれば、上述した一実施の形態と同様な効果を得ることができる。 According to another embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
次に、本発明のリフティングマグネット作業機の更に他の実施の形態を図7を用いて説明する。図7は本発明のリフティングマグネット作業機の更に他の実施の形態におけるコントローラを構成する条件付き制限器を説明するブロック図である。なお、図7において、図1乃至図6に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 Next, still another embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram for explaining a conditional restrictor constituting a controller in still another embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6 are the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
本実施の形態における条件付き制限器204は、例えば、パソコンなどをコントローラ200に接続し、コントローラ200のCPUや記憶部にアクセスすることで、ユーザーが第1,第2制限部204d,204eの制限関数を調整できるように構成されている。
For example, the
本発明のリフティングマグネット作業機の更に他の実施の形態によれば、上述した一実施の形態と同様な効果を得ることができると共に、現地における保守性や作業性が向上する。 According to still another embodiment of the lifting magnet working machine of the present invention, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained, and on-site maintainability and workability are improved.
なお、本実施の形態においては、旋回操作レバー入力を旋回動作指令信号(速度信号)として速度フィードバックを行う旋回動作制御を例に説明したが、これに限らない。例えば、旋回操作レバー入力をトルク信号とするトルク制御による旋回動作制御でも良い。 In the present embodiment, the turning operation control that performs speed feedback using the turning operation lever input as a turning operation command signal (speed signal) has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, turning operation control by torque control using a turning operation lever input as a torque signal may be used.
また、本実施の形態においては、電源をエンジン100で駆動する発電機101として、発電機101の出力から双方向電力変換器108を介して作業機械に供給する場合を例に説明したが、これに限らない。例えば、作業機械の外部からケーブルによっていわゆる商用電源を供給しても良い。
Further, in the present embodiment, the case where the power source is driven by the engine 100 as the
1 走行体
2 旋回装置
3 旋回体
4 動力源室
5 運転室
6 多関節アーム
7 ブームシリンダ
8 ブーム
9 アームシリンダ
10 アーム
11 リンク
12 シリンダ
13 リフティングマグネット
100 エンジン
101 発電機
102 主油圧ポンプ
107 旋回用電動モータ
108 双方向電力変換器
109 インバータ
110 電気式操作レバー
111 リフティングマグネット制御装置
113 リフティングマグネット操作スイッチ
200 コントローラ(旋回動作制御手段)
204 条件付き制限器
DESCRIPTION OF
204 Conditional limiter
Claims (5)
操作レバーによる前記電動モータへの旋回動作指令信号と操作スイッチによる前記リフティングマグネットへの吸着指令信号とが同時に入力された場合に、
前記操作レバーの操作量にかかわらず、前記電動モータへ供給する電気エネルギの供給量の上限を制限する旋回動作制御手段を備えた
ことを特徴とするリフティングマグネット仕様の作業機械。 A working body having a traveling body, a swiveling body provided on the traveling body so as to be capable of swiveling, an electric motor that drives the swiveling body with electric energy from a power source, an articulated arm mounted on the working machine, In a lifting magnet specification working machine provided with a lifting magnet provided at the tip of a joint arm and receiving electric energy supplied from the power source,
When the turning operation command signal to the electric motor by the operation lever and the suction command signal to the lifting magnet by the operation switch are input simultaneously,
A lifting-magnet working machine characterized by comprising a turning motion control means for limiting the upper limit of the amount of electric energy supplied to the electric motor regardless of the amount of operation of the operation lever.
前記旋回動作制御手段は、前記操作レバーによる前記電動モータへの旋回動作指令信号と前記操作スイッチによる前記リフティングマグネットへの吸着指令信号とが入力される入力部と、
入力された前記操作レバーからの旋回動作指令信号に対して、前記操作スイッチの吸着指令信号の有無に応じて制限特性を変更して指令信号を算出する演算部と、
前記演算部で算出した指令信号を前記電動モータへ出力する出力部とを備える
ことを特徴とするリフティングマグネット仕様の作業機械。 In the working machine of the lifting magnet specification according to claim 1,
The turning operation control means includes an input unit for inputting a turning operation command signal to the electric motor by the operation lever and an adsorption command signal to the lifting magnet by the operation switch;
In response to the input turning operation command signal from the operation lever, a calculation unit that calculates a command signal by changing a restriction characteristic according to the presence or absence of the suction command signal of the operation switch;
An output unit that outputs a command signal calculated by the calculation unit to the electric motor.
前記電動モータはインバータを介して前記電源に接続され、
前記指令信号が前記インバータに送られることで前記電動モータへの電力供給量の上限が制限される
ことを特徴とするリフティングマグネット仕様の作業機械。 In the working machine of the lifting magnet specification according to claim 2,
The electric motor is connected to the power source via an inverter,
The upper limit of the amount of power supplied to the electric motor is limited by sending the command signal to the inverter. A working machine with a lifting magnet specification.
前記電源は、エンジンによって駆動する発電機である
ことを特徴とするリフティングマグネット仕様の作業機械。 In the working machine of the lifting magnet specification of any one of Claims 1 thru | or 3,
The power source is a generator driven by an engine. A working machine with a lifting magnet specification.
前記制限特性は、設定装置によって任意に設定可能である
ことを特徴とするリフティングマグネット仕様の作業機械。 In the working machine of the lifting magnet specification of any one of Claims 2 thru | or 4,
The restriction characteristic can be arbitrarily set by a setting device. A working machine with lifting magnet specifications.
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