JPH04260457A - 破砕機の運転制御装置 - Google Patents

破砕機の運転制御装置

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JPH04260457A
JPH04260457A JP3023042A JP2304291A JPH04260457A JP H04260457 A JPH04260457 A JP H04260457A JP 3023042 A JP3023042 A JP 3023042A JP 2304291 A JP2304291 A JP 2304291A JP H04260457 A JPH04260457 A JP H04260457A
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crusher
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Yoshitaka Ikeda
池田 嘉隆
Noriyuki Akasaka
則之 赤坂
Tomitaka Yonezawa
富任 米澤
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に回転式破砕機等に
適用される破砕機の運転制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】粗大ごみ処理装置の1つとして一般に使
用されている回転式の破砕機の基本構造を図8に示す。 同図で、 1はごみ20を供給する供給コンベア、 2
はごみ20を押し潰しながら破砕部9 に供給するコン
プレッションフィーダであり、このコンプレッションフ
ィーダ2 は昇降シリンダ5 により上下に移動可能と
なっている。なお、ここでは図示してしないが、コンプ
レッションフィーダ2 はコンプレッションフィーダ駆
動モータにより回転駆動される。また、 4は押込み装
置であり、コンプレッションフィーダ2 にごみ20が
うまく噛み込まれないときにごみ20を押込むためのも
のである。 6は一般にカッターバーと呼ばれるバー状
のカッター、 7は点Oを中心として回転するハンマー
であり、このハンマー7 は破砕機駆動モータ(図示せ
ず)により回転駆動される。
【0003】ごみ収集車などで収集されてきたごみ20
は、まず供給コンベア1 の上に降ろされ、次に供給コ
ンベア1 により滑り台状のごみ投入部(破砕部入口)
3 に運ばれる。ごみ投入部3 のごみ20は、コンプ
レッションフィーダ2 により押し潰されながら破砕部
(破砕機本体)9 に供給され、ハンマー7 とカッタ
ーバー6 とで破砕される。ごみ投入部3 におけるご
み20の滞留状況はITVカメラ11でモニタされてお
り、運転員はモニタテレビの画面を常時見て、供給コン
ベア1 のオン/オフ、コンプレッションフィーダ2 
のオン/オフ、押込み装置4 のオン/オフ、昇降シリ
ンダ5 のアップ/ダウン等をコントロールしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、コンプレッショ
ンフィーダ2 の周速度は一定で運転されていた。その
ため、ごみ20の種類として破砕機駆動モータに負担を
かけない木材等と破砕機駆動モータに大きな負担をかけ
る冷蔵庫や鉄くず等との区別を行なうことなく、同じ速
度で破砕部9 に供給していた。したがって、破砕機駆
動モータには大きな余裕があるのに破砕すべきごみ20
が破砕部9 に供給されない場合や、破砕機駆動モータ
にほとんど余裕がないのに破砕負荷の大きなごみ20が
破砕部9 に供給されて該駆動モータがトリップしてし
まう原因となる場合などがあるという問題があった。
【0005】また、上記コンプレッションフィーダ2 
のごみ投入部3 に対する圧下圧力は、破砕負荷の増大
に比してハンマー7 による破砕部9 本体への引込力
が強くなるために大きくしなければならない。しかしな
がら、該圧下圧力は運転員が昇降シリンダ5 の油圧バ
ルブの開閉ボタンを操作することで可変していたために
きめ細かい制御を行なうことは不可能であり、それがた
めにハンマー7 の破砕部9 本体への引込力が強くな
って破砕機駆動モータがトリップしてしまう原因となる
場合ながあった。
【0006】さらに、上記コンプレッションフィーダ2
 のごみ投入部3に対する圧下圧力を大きくし過ぎると
、コンプレッションフィーダ駆動モータをトリップある
いは停止させてしまうこともあり得る。
【0007】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ごみの供給を効率
的に行ない、コンプレッションフィーダの圧下圧力を常
に適正な値に保持して、不要なトラブルを回避すること
が可能な破砕機の運転制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、(1
)  廃棄物の供給部と破砕部とからなる破砕機の運転
制御装置であって、上記破砕部を駆動する駆動モータの
駆動電流値を検出する電流検出手段と、
【0009】こ
の電流検出手段で検出した駆動電流値を基に上記供給部
のコンプレッションフィーダの周速度の目標値を演算し
、該コンプレッションフィーダの駆動モータの制御部に
出力する目標値演算手段とを具備したことものである。 (2)  上記(1)項の破砕機の運転制御装置におい
て、
【0010】上記目標値演算手段は上記電流検出手段で
検出した駆動電流値の大小に反比例してコンプレッショ
ンフィーダの周速度の目標値を演算するようにしたもの
である。 (3)  上記(1)項の破砕機の運転制御装置におい
て、
【0011】上記目標値演算手段は上記破砕部を駆動す
る駆動モータの目標電流値と上記電流検出手段で検出す
る同駆動モータの駆動電流値との差を算出し、その差か
ら上記コンプレッションフィーダの周速度の目標値を演
算するようにしたものである。 (4)  廃棄物の供給部と破砕部とからなる破砕機の
運転制御装置であって、上記破砕部を駆動する駆動モー
タの駆動電流値を検出する電流検出手段と、上記供給部
のコンプレッションフィーダの投入部床との間の開度を
検出する開度検出手段と、
【0012】上記電流検出手段で検出した駆動電流値と
上記開度検出手段で検出したコンプレッションフィーダ
開度を基にコンプレッションフィーダの開度を調節する
昇降シリンダの圧下圧力の目標値を演算し、該昇降シリ
ンダの制御部に出力する目標値演算手段とを具備したも
のである。 (5)  廃棄物の供給部と破砕部とからなる破砕機の
運転制御装置であって、上記破砕部を駆動する駆動モー
タの駆動電流値を検出する電流検出手段と、上記供給部
のコンプレッションフィーダの投入部床との間の開度を
検出する開度検出手段と、上記コンプレッションフィー
ダの駆動モータの駆動負荷を検出する負荷検出手段と、
【0013】上記電流検出手段で検出した駆動電流値と
上記開度検出手段で検出したコンプレッションフィーダ
開度を基にコンプレッションフィーダの開度を調節する
昇降シリンダの圧下圧力の目標候補値を演算し、該目標
候補値と上記負荷検出手段で検出されるコンプレッショ
ンフィーダの駆動モータの駆動負荷とから上記昇降シリ
ンダの圧下圧力の最終目標値を演算する目標値演算手段
とを具備したものである。
【0014】
【作用】上記のような構成とすることにより、破砕機駆
動モータの駆動電流値に基づいてごみを供給するコンブ
レッションフィーダの周速度をフィードバック制御し、
破砕機駆動モータが常に定格電流付近で運転できるよう
にごみの供給量を制御する一方、コンプレッションフィ
ーダの駆動モータの駆動負荷に基づいてコンプレッショ
ンフィーダの開度を調節する昇降シリンダの圧下圧力を
フィードバック制御し、コンプレッションフィーダの駆
動モータに生じるトラブルを回避することができる。
【0015】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【0016】図1は本発明の一実施例に係る制御構成を
示すものであり、破砕機自体の構成は上記図8に示した
ものと基本的に同一であるため、同一部分には同一符号
を付してその説明は省略する。
【0017】図1において、42は電流検出器であり、
破砕機駆動モータ12の駆動電流is を検出する。5
0は開度検出器であり、破砕基本体入口部におけるコン
プレッションフィーダ2 とごみ当入部床との間の開度
hc を検出する。51は第1の目標値演算部であり、
操作盤10からの信号に応じて上記破砕機駆動モータ電
流is の値よりコンプレッションフィーダ2 の目標
周速度vc *を演算し、コンプレッションフィーダ(
C.F.)モータ制御部33に出力する。C.F.モー
タ制御部33は、コンプレッションフィーダ2 の実際
の周速度vcが第1の目標値演算部51で算出された目
標周速度vc *となるようにコンプレッションフィー
ダ(C.F.)駆動モータ34を駆動制御する。
【0018】また、52は第2の目標値演算部であり、
操作盤10からの信号に応じて上記破砕機駆動モータ電
流is とコンプレッションフィーダ開度hc により
昇降シリンダ5 の圧下圧力pc の目標値pc *を
演算し、昇降シリンダ制御部35に出力する。昇降シリ
ンダ制御部35は、第2の目標値演算部52からの昇降
シリンダ5 の昇降や昇降シリンダ圧下圧力pc を制
御する。
【0019】上記のような構成にあって、第1の目標値
演算部51が破砕機駆動モータ電流is の値からコン
プレッションフィーダの目標周速度vc *を算出する
際の演算内容を図2に示す。
【0020】図2(1)は、目標周速度vc *を破砕
機駆動モータ電流is の関数として演算する場合の関
数式をグラフにより例示するもので、破砕機駆動モータ
電流isの大小に対して目標周速度vc *が略反比例
する関係を有している。このような関係とすることで、
破砕機駆動モータ電流is が大きくなればそれに連れ
て目標周速度vc *が小さく、反対に破砕機駆動モー
タ電流is が小さくなればそれに連れて目標周速度v
c *が大きくなるものである。この関数式は上記操作
盤10での操作により変更できるものとする。
【0021】また、図2(2)は上記図2(1)の構成
に代えてフィードバック制御回路により第1の目標値演
算部51を実現した場合の回路構成を示すものである。 破砕機駆動モータ電流の目標値is *と実際の破砕機
駆動モータ電流is の差を減算器54にて演算し、算
出した差信号eを制御演算器53に送出する。制御演算
器53では、差信号eに対してPID演算等の制御演算
を施して制御演算信号uを得、これを飽和要素回路55
へ出力する。飽和要素回路55は、制御演算器53から
の制御演算信号uから図中の関数式によりコンプレッシ
ョンフィーダの目標周速度vc *を算出し、次段のC
.F.モータ制御部33へ出力する。
【0022】C.F.モータ制御部33は、C.F.駆
動モータ34が電気モータと油圧モータのいずれで構成
されるかによりその構成を変える。図3(a)は電気モ
ータを用いた場合のC.F.モータ制御部33とC.F
.駆動モータ34の具体的な構成例を示すものである。 図中で第1の目標値演算部51からのコンプレッション
フィーダの目標周速度vc *は駆動制御部56に入力
される。駆動制御部56は、上記目標周速度vc *を
基に、C.F.駆動モータ34を構成する電気モータ5
7の実際の周速度vc をフィードバックして電気モー
タ57をフィードバック制御する。
【0023】また、図3(b)は油圧モータを用いた場
合のC.F.モータ制御部33とC.F.駆動モータ3
4の具体的な構成例を示す。図中で第1の目標値演算部
51からのコンプレッションフィーダの目標周速度vc
 *は傾転角制御部58に入力される。傾転角制御部5
8は、目標周速度vc *を基に、C.F.駆動モータ
34を構成する定容量油圧モータ60の実際の周速度v
c をフィードバックして定容量油圧モータ60を回転
駆動している可変容量ポンプ59をフィードバック制御
する。
【0024】次に上記第2の目標値演算部52の内部構
成について図4により説明する。第2の目標値演算部5
2は、演算部61,62及び圧下圧力決定部63から構
成される。演算部61は、破砕機駆動モータ電流is 
の関数として圧下圧力の目標値pc1*を演算し、圧下
圧力決定部63へ送出する。一方、演算部62は、コン
プレッションフィーダの開度hc の関数として圧下圧
力の目標値pc2*を演算し、圧下圧力決定部63へ送
出する。圧下圧力決定部63は、演算部61,62から
送られてくる目標値pc1*,pc2*に特定の方法に
よる演算を施して圧下圧力の目標値pc *得、これを
次段の昇降シリンダ制御部35へ出力する。圧下圧力決
定部63で行われる演算の具体的な手法としては、例え
ば目標値pc1*,pc2*のうちの大きいほうの値を
採る、目標値pc1*,pc2*の双方に適宜重み付け
演算 m×pc1*+(1−m)×pc2*        
                        …
(1)(但し、0<m<1) を行なう、等の方法がある。なお、演算部61,62の
関数や圧下圧力決定部63のパラメータは操作盤10の
操作により変更できるものとする。次いで本発明の他の
実施例について説明する。図5はその制御構成を示すも
のであり、基本的な構成は上記図1に示したものと同一
であるため、同一部分には同一符号を付してその説明は
省略する。
【0025】図5においては、上記図1に比してコンプ
レッションフィーダ2の駆動モータの負荷を検出する負
荷検出器64を新たに追加すると共に、第2の目標値演
算部52に代えて第2の目標値演算部65を用いたもの
である。
【0026】負荷検出器64は、コンプレッションフィ
ーダ2 の駆動モータが電気モータである場合にはモー
タ電流ic を検出する電流検出器で構成し、油圧モー
タであれば油圧モータ入口部の油圧pM を検出する圧
力計で構成するもので、検出したモータ電流ic (あ
るいは油圧pM )は第2の目標値演算部65へ出力す
る。
【0027】第2の目標値演算部65は、破砕機駆動モ
ータ電流is とコンプレッションフィーダ開度hc 
及び上記負荷検出器64からの負荷信号ic (あるい
はpM )により昇降シリンダ5 の圧下圧力の目標値
pc *を計算し、昇降シリンダ制御部35に出力する
もので、その内部構成を図6に示す。
【0028】図6においては、上記図4に比して圧下圧
力決定部63を圧下圧力決定部66に代えて構成したも
のである。圧下圧力決定部66は、演算部61,62か
ら送られてくる目標値pc1*,pc2*に上記図4の
説明でも示した特定の方法による演算を施して圧下圧力
の目標値pc *の候補値(pc *)を得、この候補
値(pc *)に対して上記負荷検出器64からの負荷
信号ic (あるいはpM )に応じた適宜減衰を与え
て目標値pc *として昇降シリンダ制御部35へ出力
するものである。これは、負荷検出器64からの負荷信
号ic (あるいはpM )を予め設定されている閾値
と比較し、負荷が閾値を越えている、すなわちコンプレ
ッションフィーダ2 が過負荷であると判断した場合に
のみ、上記候補値(pc *)からn・Δpc (nは
繰返し回数、Δpc は正の値)を減じたものを圧下圧
力の目標値pc *を出力するようにしたものである。
【0029】以上に述べた目標値pc *の決定法は、
特定の微小時間周期ΔT毎にソフトウェアにより起動決
定するもので、その詳細な内容を図7により示す。同図
で、起動当初にはまず圧下圧力決定部66内部に設けら
れるコンプレッションフィーダ(C.F.)過負荷フラ
グレジスタにフラグ“1”が立っているか否かを判断す
る(ステップA1 )。フラグ“1”が立っていない場
合にのみ、演算部61,62から送られてくる目標値p
c1*,pc2*により圧下圧力の目標値pc *の候
補値(pc *)を決定する(ステップA2 )。
【0030】その後、実際にC.F.駆動モータ34が
過負荷状態であるか否かを判断する(ステップA3 )
。過負荷でなければ再度C.F.過負荷フラグレジスタ
にフラグ“1”が立っているか否かを判断する(ステッ
プA5)。ここでフラグ“1”が立っていないと判断す
ると、C.F.駆動モータ34は正常に運転されている
こととなるので、圧下圧力決定部66内部に設けられる
繰返し回数nをカウントするnカウンタの内容をクリア
して「0」とすると共に、上記ステップA2 で得た圧
下圧力の目標値の候補値(pc*)を目標値pc *と
して決定し、次段の昇降シリンダ制御部35に出力する
(ステップA6 )。
【0031】上記ステップA3 でC.F.駆動モータ
34が過負荷状態であると判断した場合には、繰返し回
数nをカウントするnカウンタの内容を「+1」更新設
定した上で、この更新設定した繰返し回数nと上記圧下
圧力の目標値の候補値(pc *)、予め設定されてい
る正の値Δpc による演算 (pc *)−n・Δpc             
                         
     …(2)
【0032】を行ない、その演算結果を目標値pc *
として次段の昇降シリンダ制御部35に出力する。同時
に、上記C.F.過負荷フラグレジスタにフラグ“1”
を設定し、圧下圧力決定部66内部に設けられるタイマ
カウンタJTCの内容をクリアして「0」とする(ステ
ップA4 )。その後、nカウンタの内容がその設定最
大値「nmax 」を越えたか否か判断し(ステップA
11)、越えたと判断した場合はC.F.駆動モータ3
4が異常な状態であると判断して異常処理を行なう(ス
テップA12)。
【0033】上記ステップA5 でC.F.過負荷フラ
グレジスタにフラグ“1”が立っていると判断すると、
繰返し回数nをカウントするnカウンタの内容をクリア
して「0」とし(ステップA7 )、その後にタイマカ
ウンタJTCの内容が予め設定された過負荷状態解除待
機時間tc より小さいか否かを判断する(ステップA
8 )。 タイマカウンタJTCの内容が過負荷状態解除待機時間
tc より小さいと判断した場合には、C.F.駆動モ
ータ34が過負荷の状態から解除されてからわずかにし
か時間が経過しておらず、再び過負荷状態になるおそれ
があるものとしてタイマカウンタJTCの内容にこのプ
ログラムの軌道周期時間であるΔTを加算設定して(ス
テップA9 )、以上でこの処理を一旦終了する。
【0034】また、ステップA8 でタイマカウンタJ
TCの内容が予め設定された過負荷状態解除待機時間t
c 以上となった場合には、C.F.駆動モータ34が
過負荷の状態から解除されてから一定時間tc が経過
したこととなるので、C.F.過負荷フラグレジスタの
フラグ“1”を解除して“0”とすると共にタイマカウ
ンタJTCの内容をクリアして「0」とし(ステップA
10)、以上でこの処理を一旦終了する。
【0035】このように、C.F.駆動モータ34が過
負荷の場合には昇降シリンダ5 による圧下圧力を下げ
て該過負荷状態を解除し、解除後もある一定時間tc 
が経過するまでは圧下圧力の目標値pc *を変化させ
ないようにしている。
【0036】
【発明の効果】以上詳記した如く本発明によれば、破砕
機駆動モータの駆動電流値に基づいてごみを供給するコ
ンブレッションフィーダの周速度をフィードバック制御
し、破砕機駆動モータが常に定格電流付近で運転できる
ようにごみの供給量を制御する一方、コンプレッション
フィーダの駆動モータの駆動負荷に基づいてコンプレッ
ションフィーダの開度を調節する昇降シリンダの圧下圧
力をフィードバック制御し、コンプレッションフィーダ
の駆動モータに生じるトラブルを回避するようにしたの
で、ごみの供給を効率的に行ない、コンプレッションフ
ィーダの圧下圧力を常に適正な値に保持して、不要なト
ラブルを回避することが可能な破砕機の運転制御装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る制御回路構成を示すブ
ロック図。
【図2】図1の第1の目標値演算部の演算内容を例示す
る図。
【図3】図1のコンプレッションフィーダ(C.F.)
モータ制御部とC.F.駆動モータの構成例を示す図。
【図4】図1の第2の目標値演算部の回路構成を示すブ
ロック図。
【図5】本発明の他の実施例に係る制御回路構成を示す
ブロック図。
【図6】図5の第2の目標値演算部の回路構成を示すブ
ロック図。
【図7】図5の第2の目標値演算部によるコンプレッシ
ョンフィーダの圧下圧力目標値の決定法を示すフローチ
ャート。
【図8】従来の破砕機の主構造を例示する図。
【符号の説明】
1…供給コンベア、 2…コンプレッションフィーダ、
 3…ごみ投入部、 4…押込み装置、 5…昇降シリ
ンダ、 6…カッターバー、 7…ハンマー、 9…破
砕部、操作盤10…、ITVカメラ11…、破砕機駆動
モータ12…、33…コンプレッションフィーダ(C.
F.)モータ制御部、34…コンプレッションフィーダ
(C.F.)駆動モータ、35…昇降シリンダ制御部、
42…電流検出器、50…開度検出器、51…第1の目
標値演算部、52,65…第2の目標値演算部、53…
制御演算器、54…減算器、55…飽和要素回路、56
…駆動制御部、57…電気モータ、58…傾転角制御部
、59…可変容量ポンプ、60…定容量油圧モータ、6
1…演算部、62…演算部、63,66…圧下圧力決定
部、64…負荷検出器。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  廃棄物の供給部と破砕部とからなる破
    砕機の運転制御装置であって、上記破砕部を駆動する駆
    動モータの駆動電流値を検出する電流検出手段と、この
    電流検出手段で検出した駆動電流値を基に上記供給部の
    コンプレッションフィーダの周速度の目標値を演算し、
    該コンプレッションフィーダの駆動モータの制御部に出
    力する目標値演算手段とを具備したことを特徴とする破
    砕機の運転制御装置。
  2. 【請求項2】  上記目標値演算手段は上記電流検出手
    段で検出した駆動電流値の大小に反比例してコンプレッ
    ションフィーダの周速度の目標値を演算することを特徴
    とした請求項1記載の破砕機の運転制御装置。
  3. 【請求項3】  上記目標値演算手段は上記破砕部を駆
    動する駆動モータの目標電流値と上記電流検出手段で検
    出する同駆動モータの駆動電流値との差を算出し、その
    差から上記コンプレッションフィーダの周速度の目標値
    を演算することを特徴とした請求項1記載の破砕機の運
    転制御装置。
  4. 【請求項4】  廃棄物の供給部と破砕部とからなる破
    砕機の運転制御装置であって、上記破砕部を駆動する駆
    動モータの駆動電流値を検出する電流検出手段と、上記
    供給部のコンプレッションフィーダの投入部床との間の
    開度を検出する開度検出手段と、上記電流検出手段で検
    出した駆動電流値と上記開度検出手段で検出したコンプ
    レッションフィーダ開度を基にコンプレッションフィー
    ダの開度を調節する昇降シリンダの圧下圧力の目標値を
    演算し、該昇降シリンダの制御部に出力する目標値演算
    手段とを具備したことを特徴とする破砕機の運転制御装
    置。
  5. 【請求項5】  廃棄物の供給部と破砕部とからなる破
    砕機の運転制御装置であって、上記破砕部を駆動する駆
    動モータの駆動電流値を検出する電流検出手段と、上記
    供給部のコンプレッションフィーダの投入部床との間の
    開度を検出する開度検出手段と、上記コンプレッション
    フィーダの駆動モータの駆動負荷を検出する負荷検出手
    段と、上記電流検出手段で検出した駆動電流値と上記開
    度検出手段で検出したコンプレッションフィーダ開度を
    基にコンプレッションフィーダの開度を調節する昇降シ
    リンダの圧下圧力の目標候補値を演算し、該目標候補値
    と上記負荷検出手段で検出されるコンプレッションフィ
    ーダの駆動モータの駆動負荷とから上記昇降シリンダの
    圧下圧力の最終目標値を演算する目標値演算手段とを具
    備したことを特徴とする破砕機の運転制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002370044A (ja) * 2001-06-14 2002-12-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 竪型ローラミル
KR100626138B1 (ko) * 2003-04-09 2006-09-21 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 파쇄기의 부하 표시 장치

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