JP4563569B2

JP4563569B2 - Grab type dredger horizontal drilling control device

Info

Publication number: JP4563569B2
Application number: JP2000322650A
Authority: JP
Inventors: 朗夫小島; 忠夫成田; 政男一色; 由健三堂; 秀男片瀬
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Kojimagumi Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Kojimagumi Co Ltd
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2020-10-23
Also published as: JP2002128465A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラブ式浚渫船に関し、特に、電動式油圧バケットと油圧シリンダ式昇降装置とを有するグラブ式浚渫船において、海底を水平に掘削するためにグラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させる水平掘削制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、浚渫船とは、港湾または航路の水底（海底）から土砂を採る船をいう。このような浚渫船には、グラブ式、バケット式、ディッパー式、ポンプ式などの種々の種類がある。グラブ式浚渫船では、台船上の起重機でグラブバケットを水底に降下して土砂をつかみ上げている。
【０００３】
このようなグラブ式浚渫船において、掘削などに使われるグラブバケットを制御するための制御装置が従来から種々提案されている。
【０００４】
例えば、特開昭４８−９５００７号公報（以下「先行技術１」と呼ぶ。）には、グラブバケットを開口状態で巻下げる際その閉口を防止し、閉口状態で巻上げる際その開口を防止することができるようにした「グラブバケットの制御装置」が開示されている。この先行技術１では、グラブバケットを支持するための支持ロープを操作する支持ドラムを支持用誘導電動機で駆動し、グラブバケットを開閉するための開閉ロープを操作する開閉ドラムを開閉用誘導電動機で駆動している。開閉用誘導電動機の一次側には巻上げ巻下げ用および開閉用電磁接触器を挿入し、二次側には抵抗器を接続している。支持用誘導電動機の一次側もしくは二次側に調整器を設けている。そして、グラブバケットの開口巻下げ時および閉口巻上げ時に、調整器を介して支持用誘導電動機の速度−トルク特性曲線を、開閉用誘導電動機のそれより零速度側に設定するようにしている。
【０００５】
一方、臨界工業地域において、汚泥の浚渫作業・構造物の基礎工事は、海底を平坦に掘削する作業である。このような海底掘削の仕上げ時にグラブ式浚渫船によって掘削面を平坦にする作業の場合、グラブバケットの刃先を水平に動かし凸部のみを掘削する。しかしながら、通常、グラブバケットの閉じが進むとグラブバケットの刃先は上昇してしまう。
【０００６】
平坦な掘削状態を達成するために、特公昭５６−２１７０号公報（以下「先行技術２」と呼ぶ。）は、グラブしゅんせつ船においてグラブバケットにより海底の土砂を水平に掘削する装置が提案されている。この先行技術２に開示された掘削装置は、グラブバケットのシェルを開閉させるロープを巻上げ巻戻す開閉ドラムと、グラブバケットを昇降させるロープを巻上げ巻戻す支持ドラムと、各ドラム毎の主クラッチ及びブレーキを含む両ドラムの伝動系列とを備えた複胴式巻上機である。この掘削装置に、開閉ドラムと支持ドラムの回転関係が伝動系列と逆になるように連動クラッチと連動歯車列とを配設した両ドラムの副伝動系列と、バケットシェルの開口度を感知する開口度計と、この開口度計により各ドラムの主クラッチ、ブレーキ及び連動クラッチの作動を制御する制御系列とを設けている。そして、掘削装置は、グラブバケットを海底に着地させ開閉ロープを巻上げる閉口過程において、バケットシェルの開口度を開口度計により感知し、支持ドラムを所定の減速比をもって回動させ、支持ロープを所定量繰出すように制御している。
【０００７】
さらに、特許第２８１７０４２号公報（以下「先行技術３」と呼ぶ）には、バケットの刃先を水平に移動させるようにした「グラブバケット制御装置」が開示されている。この先行技術３に開示されたグラブバケット制御装置は、グラブバケットの開閉ロープの現在位置を検出する手段と、グラブバケットを支持する支持ロープの現在位置を検出する手段と、これら両検出手段の検出値に基づき、現在のグラブバケットの開口度を算出する手段と、グラムバケットの開口度に応じた支持ロープの移動必要量をメモリから読み出す手段と、メモリから読み出された支持ロープの移動必要量を閉じ開始時の支持ロープ位置に加算して、グラブバケット全開時の支持ロープ位置を求める加算手段と、現在のグラブバケットの開口度に基づいて支持ロープの移動量をメモリから読み出し、この値にグラブバケット全開時の支持ロープの位置を加算して支持ロープの現在位置を算出する手段と、この算出手段の出力と支持ロープの現在位置との偏差を計算する手段と、この偏差に応じた速度指令を作る手段とを有し、速度指令でグラブバケットを駆動している。
【０００８】
また、特公昭６０−５３１４１号公報（以下「先行技術４」と呼ぶ）には、グラブバケットの上昇に必要な動力を効果的に軽減することができる「省力グラブ作業船」が開示されている。この先行技術４に開示された省力グラブ作業船では、浚渫機構においてグラブバケットとカウンタウェイト（重錘）をツルベ方式により釣り合わせた重錘式機構を採用し、それにより、操業において大幅な省エネを達成している。
【０００９】
詳述すると、この先行技術４に開示された省力グラブ作業船は、台船上に水平面内で旋廻操作自在に支持された作業台と、この作業台により起伏操作自在に基端部が枢支されていると共に、先端部にシーブを回転自在に支持するブームと、グラブバスケットを作業台上の主ウインチにより昇降操作しうるように少なくともシーブを経て架設された主索（支持ロープ）と、グラブバスケットのバスケットの開閉操作を作業台上の補助ウインチにより行なうことができるように少なくともシーブを経て架設された補助索（開閉ロープ）とを有する作業船である。そして、この省力グラブ作業船は、主索を介して主ウインチに伝達されるグラブバスケットの重量を軽減する重量軽減装置と、この重量軽減装置の作動を随時無効にする無効装置とを備えている。重量軽減装置は、台船上に昇降自在に配置ばせる重錘と、この重錘を一端側に懸吊すると共に他端側がシーブを経てグラブバスケットに結着されて、重錘の懸吊重量をグラブバスケットの重量の一部と相殺させる荷重調整索とより構成されている。無効装置は、台船上に設けられて重錘を単独で上昇駆動し得る重錘駆動装置より構成されている。尚、重錘は、作業台の不均合モーメントを相殺するような位置で昇降する平衡用重錘である。
【００１０】
さらに、特許第２９２３４１９号公報（以下「先行技術５」と呼ぶ）には、グラブバケットの開閉を、開閉ロープを使用して行うのではなく、グラブバケットに内蔵した電動式油圧設備によって行うようにしたものが提案されている。そのようなグラブバケットは電動式油圧バケットと呼ばれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術１は、グラブバケットの巻上げ又は巻下げ時の不具合を防止するための制御装置を開示するのみであって、グラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させることについては何ら開示せず、それを示唆する記載もない。
【００１２】
一方、先行技術２及び３は、いずれも、グラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させるための制御装置を開示している。しかしながら、先行技術２及び３のいずれも、開閉ロープを使用してグラブバケットの開閉を行うグラブ式浚渫船に適用される制御装置を開示するだけであって、本発明が対象としているような、開閉ロープを使用せずにグラブバケットに内蔵した電動式油圧設備によりグラブバケットの開閉を行うグラブ式浚渫船には適用できない。また、先行技術文献２では、グラブバケットの昇降および開閉を行うための動力源としてエンジンを使用しているので、本発明が対象としているような、超大型グラブバケット（例えば、自重が３７０ｔ、容量が２００ｍ²）を昇降させたり開閉するには不向き（困難）である。尚、先行技術文献３には、グラブバケットの昇降および開閉を行うための動力源については何ら記載されていない。
【００１３】
また、先行技術４は、上述した重錘式機構を採用しているので、超大型グラブバケットの昇降を行うことが可能である。しかしながら、先行技術４では、グラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させるための制御装置については何ら開示せず、それを示唆する記載もない。また、先行技術４でも、上記先行技術２及び３と同様に、開閉ロープ（補助索）を使用してグラブバケットの開閉を行っている。さらに、先行技術４では、主ウインチ及び補助ウインチの動力源として何を使用するかについては何も開示していない。尚、このような超大型グラブバケットを昇降するためには、動力源として油圧シリンダ等の油圧設備を使用するのが好適である。
【００１４】
さらに、先行技術５は、グラブバケットの開閉をそれに内蔵した電動式油圧設備によって行うことを開示するのみで、グラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させる制御装置については何等開示せず、それを示唆する記載もない。
【００１５】
したがって、本発明の課題は、電動式油圧バケットと油圧シリンダ式昇降装置とを有するグラブ式浚渫船において、グラブバケットの刃先をほぼ水平に移動させることが可能な制御装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電動式油圧バケットと、該バケットを上下動させる支持ロープと、該支持ロープに接続された油圧シリンダにより前記バケットを昇降させる昇降装置と、前記油圧シリンダを油圧駆動する油圧駆動装置とを有するグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置において、前記バケットを開閉操作するバケット開閉操作器と、前記バケットの開度を検出する開度検出器と、該開度検出器の検出出力に基づき前記バケットのシェル取り付け部からシェル下端までの距離であるバケット刃先高さ移動量を求めるバケット刃先高さ移動量計算器と、前記支持ロープの繰出し量を検出する支持ロープ繰出し検出器と、該支持ロープ繰出し検出器で検出された支持ロープ繰出し量に基づいて、前記パケットの昇降位置であるシェル取り付け位置を検出するバケット昇降位置検出器と、該バケット昇降位置検出器によるシェル取り付け位置と前記バケット刃先高さ移動量計算器によるバケット刃先高さ移動量とを加算して、シェル下端現在位置を求める位置計算手段と、前記バケット開閉操作器の閉信号を受け、所定のシェル下端目標位置と前記シェル下端現在位置との偏差を求める手段と、前記偏差に従って前記油圧駆動装置を制御する手段と、バケット閉動作を開始時、前記昇降装置が動作するのに必要な時間分制御の開始を遅らす手段と、バケット閉動作時、前記昇降装置の上下動切替に有するむだ時間を考慮して、上動作から停止・下動作への動作切替を行う手段と、前記バケットの閉完了前で前記昇降装置を停止させるのに必要な時間を見込んで制御を終了する手段と、を有することを特徴とするグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置が得られる。
【００１７】
上記グラブ式浚渫船の水平掘削制御装置において、前記所定のシェル下端目標位置を前記昇降装置が動作する時間から求めた位置としても良い。また、不感帯を設定し、該不感帯より昇降切替時間点を求めるようにしても良い。さらに、前記バケット刃先高さ移動量計算器により求めたバケット刃先高さ移動量に基づいてフィードフォワード信号を発生するフィードフォワードコントローラと、前記フィードフォワード信号を前記偏差に加え合わせる手段とを更に備えても良い。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図３乃至図５を参照して、本発明の一実施の形態に係る制御装置が適用されるグラブ式浚渫船について説明する。グラブ式浚渫船１１は台船１２を備え、台船１２上には船室１３が載っている。台船１２上の船室１３の前方には旋回台１４が搭載されている。この旋回台１４上には作業台１５が水平面内で旋回操作自在に組み付けられている。
【００２０】
作業台１５の前部には、ジブ１６が取り付けられている。ジブ１６の先端には複数台のロープ車１８が取り付けられている。各ロープ車１８には主索（支持ロープ）であるワイヤロープ１９が架設され、その一端はグラブバケット２０のシェルの上端部２０ａに係止されている。グラブバケット２０のシェルの上端部はバケットシェル取り付け部と呼ばれる。
【００２１】
一方、台船１２上には、図５に示されるような、上下方向に延在する油圧シリンダ３０が取り付けられている。油圧シリンダ３０は、シリンダ筒体３１と、このシリンダ筒体３１内で往復動自在に配置されたピストン３２と、このピストンピストン３２からシリンダ筒体３１と同軸に上方へ延在するピストンロッド３３とから成る。ピストンロッド３３の上端部はシリンダ筒体３１から外部へ突出している。油圧シリンダ３０は、その前方に配置された油圧駆動設備（油圧駆動装置）３４によって油圧駆動される。
【００２２】
また、油圧シリンダ３０の両側には一対の重錘（カウンタウェイト）３６が配置されており、この一対の重錘３６は重錘フレーム３８の両側にある下フレーム３８ａ側で支持されている。また、重錘フレーム３８の上フレーム３８ｂは上記ピストン軸３１２の上端に固定されている。したがって、矢印Ａで示すように、ピストン３１の上下動に応じて、一対の重錘３６も上下動する。
【００２３】
また、重錘フレーム３８の両側にある下フレーム３８ａには、一対の重錘３６の上方に一対の動滑車３９が取り付けられている。さらに、重錘フレーム３８を間に挟むように、船台１２上には、ガントリーフレーム４０が固定設置されている。重錘フレーム３８の両側で、ガントリーフレーム４０の一対の上フレーム４０ａには４台の固定滑車４２が取り付けられている。すなわち、ガントリーフレーム４０間で、重錘フレーム３８は上下動自在に配置されている。
【００２４】
上記ワイヤロープ１９の他端は、一方の固定滑車４２、動滑車３９、他方の固定滑車４２を介して重錘フレーム３８の下フレーム３８ａに固着されている。
【００２５】
図５の実線で示す状態は、重錘３６が下方にあって、グラブバケット２０を釣り上げている状態を示している。この状態において、油圧駆動設備３４により油圧シリンダ３０を油圧駆動して、その内部のピストン３１を矢印Ａの上方へ移動させる。すると、重錘フレーム３８は、二点鎖線で示されるように、上方へ移動するので、重錘３６も上方へ移動する。これよりワイヤロープ１９が繰出されるので、グラブバケット２０は、矢印Ｂで示す下方へ移動して、二点鎖線で示されるような釣り下げた位置へ移動することになる。
【００２６】
図４はグラブバケット２０が開いた状態を示している。この状態では、グラブバケット２０のシェル下端にある一対の刃先２０ｂは互いに離れた状態にある。
一方、図３又は図５に示されるように、グラブバケット２０が閉じた状態では、グラブバケット２０の一対の刃先２０ｂは接触した状態になる。
【００２７】
図５に示されるように、図示のグラブバケット２０は、バケット開閉油圧設備５０によって油圧駆動される。バケット開閉油圧設備５０は、後述する制御装置から供給されるバケット開閉指令に応答して、グラブバケット２０を油圧駆動して、グラブバケット２０の開閉を制御する。このような構成のグラブバケット２０は、電動式油圧バケットと呼ばれる。バケット開閉油圧設備５０の詳しい構成についての図示は省略するが、モータや電動ポンプを備えている。尚、バケット開閉油圧設備５０の具体的な構成については、例えば、上述した特許第２９２３４１９号公報や実公平５−３３５０５号公報、特開平７−２６８８９８号公報を参照されたい。
【００２８】
尚、図示の実施の形態において、グラブバケット２０の自重は３７０ｔで、容量は２００ｍ³である。
【００２９】
図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る水平掘削制御装置６０について説明する。図示の水平掘削制御装置６０は、海底を水平に掘削するためにグラブバケット２０の刃先２０ｂをほぼ水平に移動させるための装置であり、作業台１５（図３）に配置される。
【００３０】
水平掘削制御装置６０には、グラブバケット２０の開閉を操作するためのバケット開閉操作器６２が接続されている。バケット開閉操作器６２からのバケット開閉操作信号は、バケット開閉指令発生器６４と操作監視部６６とに供給される。バケット開閉指令発生器６４は、バケット開閉操作信号に応答して、グラブバケット２０内に収容されているバケット開閉油圧設備５０（図５）のモータ（図示せず）へバケット開閉指令を供給する。一方、操作監視部６６は、バケット開閉操作信号に応答して、所定のバケットシェル下端２０ｂの目標値を目標値設定器６８へ設定する。
【００３１】
一方、図５に示されるように、グラブバケット２０には、グラブバケット２０の開度を検出するためのバケット開度検出器２２が取り付けられている。このようなバケット開度検出器２２は、例えば、上記特許第２９２３４１９号公報に開示されているので、それを参照されたい。
【００３２】
バケット開度検出器２２からのバケット開度検出信号は、バケット刃先高さ移動量計算器７０に供給される。バケット刃先高さ移動量計算器７０は、バケット開度検出信号に基づき、バケットシェル取り付け部２０ａ（図５）とシェル下端２０ｂ（図５）との間の距離（バケット刃先高さ移動量）を計算する。
【００３３】
一方、グラブ式浚渫船は、ワイヤロープ（支持ロープ）１９の繰出し量を検出するための支持ロープ繰出し検出器７２を備えている。この支持ロープ繰出し検出器７２からの支持ロープ繰出し量はバケット昇降位置検出器７４に供給される。バケット昇降位置検出器７４は、支持ロープ繰出し量からグラブバケット２０のバケットシェル取り付け部２０ａの位置すなわち高さ（バケット昇降位置）を検出する。このバケット昇降位置は、バケット刃先高さ計算器７６に供給される。また、バケット刃先高さ計算器７６には、バケット刃先高さ移動量計算器７０からバケット刃先高さ移動量が供給される。バケット刃先高さ計算器７６は、バケットシェル取り付け位置（バケット昇降位置）にバケット刃先高さ移動量を加算して、バケットシェル下端２０ｂの昇降方向位置、すなわち、シェル下端現在位置（バケット刃先高さ）を求める。
【００３４】
目標値設定器６８に設定された所定のシェル下端目標位置と、バケット刃先高さ検出器７６からのシェル下端現在位置とは減算器７８に供給される。この減算器７８は、バケット開閉操作器６２からの閉信号を受けると、所定のシェル下端目標位置とシェル下端現在位置との偏差を求める。この偏差は増幅器８０で増幅された後、加算器８２に供給される。
【００３５】
バケット刃先高さ移動量計算器７０からのバケット刃先高さ移動量は、フィードフォワードコントローラ８４にも供給される。フィードフォワードコントローラ８４は、バケット刃先高さ移動量に基づいて、バケット開速度と起伏速度とを演算し、フィードフォワード（ＦＦ）信号を生成する。このＦＦ信号は加算器８２に供給される。加算器８２は、増幅器８０からの出力信号とＦＦ信号とを加算して、加算結果を出力する。加算結果は絶対値回路８４でその絶対値が計算される。昇降指示信号が昇降装置の上昇方向を示している場合には、絶対値回路８４の出力信号は上昇用速度制御増幅器８６に供給され、昇降指示信号が昇降装置の下降信号を示している場合には、絶対値回路８４の出力信号は下降用速度制御増幅器８８に供給される。上昇用速度制御増幅器８６と下降用速度制御増幅器８８の出力信号は、油圧駆動設備３４に供給される。
【００３６】
上昇用速度制御増幅器８６からの出力信号に応答して、油圧駆動設備３４は、油圧シリンダ３０を、そのピストン３２が図５の矢印Ａの下方へ移動するように油圧駆動して、グラブバケット２０を図５の矢印Ｂの上方へ移動させ、グラブバケット２０を釣り上げる。一方、下降用速度制御増幅器８８からの出力信号に応答して、油圧駆動設備３４は、油圧シリンダ３０を、そのピストン３２が図５の矢印Ａの上方へ移動するように油圧駆動して、グラブバケット２０を図５の矢印Ｂの下方へ移動させ、グラブバケット２０を釣り下げる。
【００３７】
次に、図１に加えて図２をも参照して、図１に示した水平掘削制御装置６０の制御動作について説明する。図２において、横軸は刃先水平位置（ｍｍ）を示し、縦軸は刃先垂直位置（ｍｍ）を示す。また、図２において、白抜き四角で示す曲線は制御がない場合の刃先の軌跡を示し、黒塗り丸で示す曲線は本発明による水平掘削制御装置６０による制御がある場合の刃先の軌跡を示す。図２に示す例では、目標値設定器６８にシェル下端目標位置として−４８００ｍｍが設定されている。
【００３８】
図２から明らかなように、制御がない場合、グラブバケット２０が閉じるに従って、その刃先（バケットシェル下端）２０ｂは目標位置（−４８００ｍｍ）から下方にずれていき、最もずれた刃先２０ｂの位置は約−６１５０ｍｍとなり、最大で約１３５０ｍｍもの誤差が発生することが分かる。
【００３９】
これに対して、本発明の水平掘削制御装置６０による制御によれば、誤差を約２００ｍｍ以下に抑えられることが分かる。ここで、図２中、Ｃの区間は、昇降装置によりグラブバケット２０を上昇させている区間であり、Ｄの区間は、上昇から下降に切り替えている区間であり、Ｅの区間は、昇降装置によりグラブバケット２０を下降させている区間である。
【００４０】
尚、本発明が対象として超大型グラブバケット２０を昇降させる場合、昇降装置である油圧シリンダ３０を起動させてから実際に油圧シリンダ３０を動作させまでにはある程度の時間が必要となる。その為、Ｃの区間においてバケット閉動作を開始させる場合、この昇降装置を動作させるのに必要な時間分、バケット制御装置の制御の開始を遅らせる。すなわち、実際に昇降装置が動作するタイミングに合わせて水平掘削制御装置６０の制御動作を開始させる。
【００４１】
一方、昇降装置の動作を停止させる際にも、停止指令からある程度の時間遅れて昇降装置が実際に停止することになる。すなわち、Ｅの区間において、グラブバケット２０の閉を完了する前に、昇降装置を停止させるのに必要な時間を見込んで水平掘削制御装置６０の制御動作を終了させる。
【００４２】
また、上昇から下降に切り替えるＤの区間では、不感帯を設定し、この不感帯より昇降切替時間点を求めるようにしても良い。さらに、目標値設定器６８に設定するシェル下端目標位置を、昇降装置が作動する時間から求めた位置としても良い。
【００４３】
次に、図１に示した水平掘削制御装置６０の概略動作について説明する。先ず、バケット開閉操作器６２から閉指令が入力する。この場合、昇降装置による昇降上げが作動するようになってから（すなわち、制御に関係なく昇降上げし３０ｍｍ動作したら）、水平掘削制御装置６０は、バケット開閉指令発生器６４よりバケット閉指令をグラブバケット２０のバケット開閉油圧設備５０へ発生させて閉動作を開始すると共に、昇降制御（フィードフォワード制御＋フィードバック制御）を開始する。このとき目標値設定器６８に設定される制御目標位置は、グラブバケット２０が開時の刃先２０ｂの位置である。
【００４４】
油圧シリンダ３０における所定の油圧切替むだ時間（特性値）を考慮し、水平掘削制御装置６０は、その油圧切替むだ時間で決まるタイミングで、昇降上げを停止し、昇降下げへ切替える。この切替後、上記むだ時間分、昇降装置は昇降動作を行わない。換言すれば、水平掘削制御装置６０は制御を行わない。
【００４５】
上記切替完了で、昇降装置による昇降下げ制御を開始する。ここでの、昇降下げ制御は、フィードフォワード制御＋フィードバック制御である。また、上げ下げとも、制御出力は速度出力である。
【００４６】
閉度が９５％になると、水平掘削制御装置６０は制御を停止する。
【００４７】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を脱逸しない範囲内で種々の変更が可能なのはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による水平掘削制御装置を使用することにより、バケットの刃先の高低差を２００ｍｍ以下にすることができる。従って、掘削状態は極めて平坦で、バケット刃先を水平に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による水平掘削制御装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示した水平掘削制御装置による制御動作を説明するための刃先の軌跡を示す図である。
【図３】本発明による水平掘削制御装置が適用されるグラブ式浚渫船を示す斜視図である。
【図４】図３に示すグラブ式浚渫船のグラブバケットが開いた状態を示す部分拡大斜視図である。
【図５】図３に示すグラブ式浚渫船の重錘油圧式機構を示す概略図である。
【符号の説明】
１９ワイヤロープ（支持ロープ）
２０グラブバケット
２０ａシェルの上端部（バケットシェル取り付け部）
２０ｂバケットシェル下端
２２バケット開度検出器
３０油圧シリンダ
３４油圧駆動設備
３６重錘
５０バケット開閉油圧設備
６０水平掘削制御装置
６２バケット開閉操作器
６４バケット開閉指令発生器
６６操作監視部
６８目標値設定器
７０バケット刃先高さ移動量計算器
７２支持ロープ繰出し検出器
７４バケット昇降位置検出器
７６バケット刃先高さ計算器
７８減算器
８０増幅器
８４絶対値回路（ＡＢＳ）
８６，８８速度制御ＡＭＰ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a grab dredger, and in particular, in a grab dredger having an electric hydraulic bucket and a hydraulic cylinder lift, horizontal excavation control for moving the cutting edge of the grab bucket almost horizontally to excavate the seabed horizontally. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
As is well known, dredgers are ships that take earth and sand from the bottom of the port or channel. There are various types of dredgers such as grab type, bucket type, dipper type, and pump type. In grab type dredgers, grab buckets are lowered to the bottom of the water with a hoist on a trolley to pick up the earth and sand.
[0003]
In such a grab type dredger, various control devices for controlling a grab bucket used for excavation have been proposed.
[0004]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-95007 (hereinafter referred to as “Prior Art 1”) prevents the closing of a grab bucket when it is wound in an open state, and prevents the opening when it is wound in a closed state. A “grab bucket control device” is disclosed. In this prior art 1, a support drum for operating a support rope for supporting a grab bucket is driven by a support induction motor, and an opening / closing drum for operating an opening / closing rope for opening and closing the grab bucket is driven by an opening / closing induction motor. is doing. An electromagnetic contactor for winding and unwinding and switching is inserted on the primary side of the switching induction motor, and a resistor is connected on the secondary side. A regulator is provided on the primary side or the secondary side of the supporting induction motor. When the grab bucket is lowered and closed, the speed-torque characteristic curve of the supporting induction motor is set to the zero speed side from that of the opening / closing induction motor via the adjuster.
[0005]
On the other hand, in the critical industrial area, the sludge dredging work and the foundation work of the structure are the work of excavating the seabed flat. In the case of the work of flattening the excavation surface by the grab type dredger at the time of finishing the seabed excavation, only the convex portion is excavated by moving the blade tip of the grab bucket horizontally. However, the blade tip of the grab bucket usually rises as the grab bucket closes.
[0006]
In order to achieve a flat excavation state, Japanese Patent Publication No. 56-2170 (hereinafter referred to as “prior art 2”) proposes a device for horizontally excavating sediment on the seabed with a grab bucket in a grab dredger. Yes. The excavator disclosed in Prior Art 2 includes an open / close drum that winds and unwinds a rope that opens and closes the shell of the grab bucket, a support drum that winds and unwinds the rope that lifts and lowers the grab bucket, and a main clutch and brake for each drum. And a drum-type hoisting machine equipped with a transmission system of both drums. In this excavator, the sub-transmission system of both drums, in which the interlocking clutch and the interlocking gear train are arranged so that the rotational relationship between the open / close drum and the support drum is opposite to that of the transmission system, and the opening for detecting the opening degree of the bucket shell A meter and a control system for controlling the operation of the main clutch, brake and interlocking clutch of each drum are provided. Then, the excavator detects the opening degree of the bucket shell with an opening meter in the closing process of landing the grab bucket on the seabed and winding up the opening and closing rope, rotates the support drum with a predetermined reduction ratio, Control is performed so as to feed a predetermined amount.
[0007]
Further, Japanese Patent No. 2817042 (hereinafter referred to as “prior art 3”) discloses a “grab bucket control device” in which the blade edge of the bucket is moved horizontally. The grab bucket control device disclosed in this prior art 3 includes means for detecting the current position of the open / close rope of the grab bucket, means for detecting the current position of the support rope that supports the grab bucket, and detection by both of these detection means. Based on the value, the means for calculating the current grab bucket opening degree, the means for reading the required moving amount of the support rope according to the opening degree of the gram bucket from the memory, and the required moving amount of the support rope read from the memory Is added to the support rope position at the start of closing and the addition means for obtaining the support rope position when the grab bucket is fully opened, and the movement amount of the support rope is read from the memory based on the current opening degree of the grab bucket, and this value is set to this value. Means for calculating the current position of the support rope by adding the position of the support rope when the grab bucket is fully open, and the output of the calculation means and the support rope A means for calculating a deviation between the current position of the flop, and means for making the speed command corresponding to this deviation, driving the grab bucket speed command.
[0008]
Japanese Patent Publication No. 60-53141 (hereinafter referred to as “prior art 4”) discloses a “labor saving grab work boat” that can effectively reduce the power required for raising the grab bucket. . The labor-saving grab work boat disclosed in the prior art 4 employs a weight type mechanism in which a grab bucket and a counterweight (weight) are balanced in the dredging mechanism by a trube method, thereby greatly saving energy in operation. Have achieved.
[0009]
More specifically, the labor-saving grab work boat disclosed in Prior Art 4 has a work table supported on a carriage so that it can be swiveled in a horizontal plane, and a base end portion is pivotally supported by the work table so that it can be raised and lowered. And a boom that rotatably supports the sheave at the tip, a main rope (supporting rope) installed at least through the sheave so that the grab basket can be moved up and down by a main winch on the workbench, and a grab basket This work boat has an auxiliary rope (opening / closing rope) installed at least through a sheave so that the basket can be opened and closed by an auxiliary winch on the work table. The labor-saving grab work ship includes a weight reducing device that reduces the weight of the grab basket transmitted to the main winch through the main rope, and a disabling device that invalidates the operation of the weight reducing device as needed. . The weight reduction device is a weight that can be freely moved up and down on a trolley, and this weight is suspended at one end and the other end is attached to a grab basket via a sheave, thereby increasing the weight of the weight. It consists of a load adjustment cable that offsets a part of the weight of the grab basket. The invalidation device is configured by a weight driving device that is provided on a carriage and can independently lift and drive the weight. The weight is a balancing weight that moves up and down at a position that cancels out the unbalance moment of the work table.
[0010]
Furthermore, in Japanese Patent No. 2923419 (hereinafter referred to as “prior art 5”), the grab bucket is not opened / closed using an open / close rope, but by an electric hydraulic equipment built in the grab bucket. What has been proposed. Such grab buckets are called electric hydraulic buckets.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
Prior art 1 only discloses a control device for preventing problems during winding or lowering of the grab bucket, and does not disclose anything about moving the blade edge of the grab bucket almost horizontally. There is no suggestion.
[0012]
On the other hand, both prior arts 2 and 3 disclose a control device for moving the blade edge of the grab bucket substantially horizontally. However, both prior arts 2 and 3 only disclose a control device applied to a grab-type dredger that opens and closes a grab bucket using an opening and closing rope, and the opening and closing as the present invention is directed to. It is not applicable to grab-type dredgers that open and close the grab buckets using electric hydraulic equipment built in the grab buckets without using ropes. In Prior Art Document 2, since an engine is used as a power source for raising and lowering and opening and closing the grab bucket, an ultra-large grab bucket (for example, its own weight is 370 t and its capacity is the target of the present invention). However, it is unsuitable (difficult) for raising and lowering or opening and closing 200 m ² ). Prior art document 3 does not describe any power source for raising and lowering and opening and closing the grab bucket.
[0013]
Moreover, since the prior art 4 employ | adopts the weight type mechanism mentioned above, it is possible to raise / lower an ultra-large grab bucket. However, Prior Art 4 does not disclose any control device for moving the cutting edge of the grab bucket substantially horizontally, and there is no description suggesting it. In the prior art 4, as in the prior arts 2 and 3, the grab bucket is opened and closed using an open / close rope (auxiliary rope). Furthermore, the prior art 4 does not disclose anything about what is used as a power source for the main winch and the auxiliary winch. In order to raise and lower such a super large grab bucket, it is preferable to use hydraulic equipment such as a hydraulic cylinder as a power source.
[0014]
Furthermore, Prior Art 5 only discloses that the opening and closing of the grab bucket is performed by an electric hydraulic equipment built therein, and does not disclose anything about the control device that moves the blade edge of the grab bucket almost horizontally, suggesting it. There is no description to do.
[0015]
Therefore, the subject of this invention is providing the control apparatus which can move the blade edge | tip of a grab bucket substantially horizontally in the grab type dredger which has an electric hydraulic bucket and a hydraulic cylinder type raising / lowering apparatus.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an electric hydraulic bucket, a support rope that moves the bucket up and down, a lifting device that moves the bucket up and down by a hydraulic cylinder connected to the support rope, and a hydraulic drive that hydraulically drives the hydraulic cylinder A horizontal excavation control device for a grab dredger having a device, a bucket opening / closing operation device for opening / closing the bucket, an opening detector for detecting the opening of the bucket, and a detection output of the opening detector Bucket blade edge height movement amount calculator for obtaining a bucket blade edge height movement amount that is a distance from a shell mounting portion of the bucket to a lower end of the shell, a support rope feeding detector that detects a feeding amount of the support rope, and the support Based on the support rope feed amount detected by the rope feed detector, the shell mounting position, which is the lifting position of the packet, is detected. And a position calculation means for obtaining a current position at the bottom end of the shell by adding a shell mounting position by the bucket lifting position detector and a bucket blade height movement amount by the bucket blade height movement amount calculator Receiving a closing signal of the bucket opening / closing operation unit, obtaining a deviation between a predetermined shell lower end target position and the shell lower end current position, means for controlling the hydraulic drive device according to the deviation, and a bucket closing operation Considering the means for delaying the start of control for the time required for the lifting device to operate at the start, and the dead time for switching the lifting device up and down during the bucket closing operation, Means for switching the operation to operation, and means for ending the control in anticipation of a time required to stop the lifting device before completion of closing of the bucket Grab formula horizontal drilling control device dredger is obtained characterized by and.
[0017]
In the horizontal excavation control device for the grab dredger, the predetermined shell lower end target position may be a position obtained from a time during which the lifting device operates. Further, a dead zone may be set, and the elevation switching time point may be obtained from the dead zone. Furthermore, a feedforward controller that generates a feedforward signal based on the bucket blade height movement amount obtained by the bucket blade height movement amount calculator, and means for adding the feedforward signal to the deviation are further provided. Also good.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
With reference to FIG. 3 thru | or FIG. 5, the grab type dredger to which the control apparatus which concerns on one embodiment of this invention is applied is demonstrated. The grab dredger 11 includes a trolley 12, and a cabin 13 is placed on the trolley 12. A swivel 14 is mounted in front of the cabin 13 on the carriage 12. A work table 15 is assembled on the swivel base 14 so as to be swivelable in a horizontal plane.
[0020]
A jib 16 is attached to the front portion of the work table 15. A plurality of rope wheels 18 are attached to the tip of the jib 16. A wire rope 19 as a main rope (support rope) is installed on each rope wheel 18, and one end thereof is locked to the upper end portion 20 a of the shell of the grab bucket 20. The upper end part of the shell of the grab bucket 20 is called a bucket shell attachment part.
[0021]
On the other hand, a hydraulic cylinder 30 extending in the vertical direction as shown in FIG. The hydraulic cylinder 30 includes a cylinder cylinder 31, a piston 32 that is reciprocally movable in the cylinder cylinder 31, and a piston rod 33 that extends upward from the piston piston 32 coaxially with the cylinder cylinder 31. Consists of. The upper end portion of the piston rod 33 protrudes from the cylinder body 31 to the outside. The hydraulic cylinder 30 is hydraulically driven by a hydraulic drive facility (hydraulic drive device) 34 disposed in front of the hydraulic cylinder 30.
[0022]
A pair of weights (counter weights) 36 are disposed on both sides of the hydraulic cylinder 30, and the pair of weights 36 are supported on the lower frame 38 a side on both sides of the weight frame 38. The upper frame 38 b of the weight frame 38 is fixed to the upper end of the piston shaft 312. Therefore, as indicated by the arrow A, the pair of weights 36 also moves up and down in accordance with the vertical movement of the piston 31.
[0023]
A pair of movable pulleys 39 are attached to the lower frame 38 a on both sides of the weight frame 38 above the pair of weights 36. Further, a gantry frame 40 is fixedly installed on the stern 12 so as to sandwich the weight frame 38 therebetween. Four fixed pulleys 42 are attached to a pair of upper frames 40 a of the gantry frame 40 on both sides of the weight frame 38. That is, the weight frame 38 is disposed between the gantry frames 40 so as to be movable up and down.
[0024]
The other end of the wire rope 19 is fixed to the lower frame 38 a of the weight frame 38 through one fixed pulley 42, a moving pulley 39, and the other fixed pulley 42.
[0025]
The state indicated by the solid line in FIG. 5 indicates a state where the weight 36 is below and the grab bucket 20 is being lifted. In this state, the hydraulic cylinder 30 is hydraulically driven by the hydraulic drive equipment 34, and the piston 31 inside thereof is moved above the arrow A. Then, the weight frame 38 moves upward as indicated by a two-dot chain line, so that the weight 36 also moves upward. Since the wire rope 19 is paid out from this, the grab bucket 20 moves downward as indicated by an arrow B, and moves to a lowered position as indicated by a two-dot chain line.
[0026]
FIG. 4 shows a state where the grab bucket 20 is opened. In this state, the pair of cutting edges 20b at the lower end of the shell of the grab bucket 20 are in a state of being separated from each other.
On the other hand, as shown in FIG. 3 or 5, when the grab bucket 20 is closed, the pair of blade edges 20 b of the grab bucket 20 are in contact with each other.
[0027]
As shown in FIG. 5, the illustrated grab bucket 20 is hydraulically driven by a bucket opening / closing hydraulic equipment 50. The bucket opening / closing hydraulic equipment 50 controls the opening / closing of the grab bucket 20 by hydraulically driving the grab bucket 20 in response to a bucket opening / closing command supplied from a control device described later. The grab bucket 20 having such a configuration is called an electric hydraulic bucket. Although a detailed illustration of the configuration of the bucket opening / closing hydraulic equipment 50 is omitted, a motor and an electric pump are provided. For the specific configuration of the bucket opening / closing hydraulic equipment 50, see, for example, the above-mentioned Japanese Patent No. 2923419, Japanese Utility Model Publication No. 5-33505, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-268898.
[0028]
In the illustrated embodiment, the grab bucket 20 has its own weight of 370 t and a capacity of 200 m ³ .
[0029]
With reference to FIG. 1, the horizontal excavation control apparatus 60 which concerns on one embodiment of this invention is demonstrated. The illustrated horizontal excavation control device 60 is a device for moving the cutting edge 20b of the grab bucket 20 substantially horizontally in order to excavate the seabed horizontally, and is disposed on the work table 15 (FIG. 3).
[0030]
The horizontal excavation control device 60 is connected to a bucket opening / closing operation device 62 for operating the opening / closing of the grab bucket 20. A bucket opening / closing operation signal from the bucket opening / closing operator 62 is supplied to the bucket opening / closing command generator 64 and the operation monitoring unit 66. The bucket opening / closing command generator 64 supplies a bucket opening / closing command to a motor (not shown) of the bucket opening / closing hydraulic equipment 50 (FIG. 5) accommodated in the grab bucket 20 in response to the bucket opening / closing operation signal. On the other hand, the operation monitoring unit 66 sets the target value of the predetermined bucket shell lower end 20b in the target value setting unit 68 in response to the bucket opening / closing operation signal.
[0031]
On the other hand, as shown in FIG. 5, a bucket opening degree detector 22 for detecting the opening degree of the grab bucket 20 is attached to the grab bucket 20. Such a bucket opening detector 22 is disclosed in, for example, the above-mentioned Japanese Patent No. 2923419, so please refer to it.
[0032]
The bucket opening degree detection signal from the bucket opening degree detector 22 is supplied to the bucket blade height movement amount calculator 70. Based on the bucket opening detection signal, the bucket blade height movement calculator 70 calculates the distance (bucket blade height movement) between the bucket shell mounting portion 20a (FIG. 5) and the shell lower end 20b (FIG. 5). calculate.
[0033]
On the other hand, the grab dredger is provided with a support rope feeding detector 72 for detecting the feeding amount of the wire rope (support rope) 19. The support rope feed amount from the support rope feed detector 72 is supplied to the bucket lift position detector 74. The bucket lift position detector 74 detects the position, that is, the height (bucket lift position) of the bucket shell attachment portion 20a of the grab bucket 20 from the support rope feed amount. This bucket raising / lowering position is supplied to the bucket blade height calculator 76. Further, the bucket blade height calculator 76 is supplied with the bucket blade height movement amount from the bucket blade height movement calculator 70. The bucket blade height calculator 76 adds the amount of movement of the bucket blade edge height to the bucket shell attachment position (bucket lift position), and the position in the lift direction of the bucket shell lower end 20b, that is, the current position of the shell lower end (bucket blade height). )
[0034]
The predetermined shell lower end target position set in the target value setting unit 68 and the shell lower end current position from the bucket blade height detector 76 are supplied to the subtractor 78. When the subtractor 78 receives the closing signal from the bucket opening / closing operation device 62, the subtracter 78 obtains a deviation between a predetermined shell lower end target position and a shell lower end current position. This deviation is amplified by the amplifier 80 and then supplied to the adder 82.
[0035]
The bucket blade height movement amount from the bucket blade height movement amount calculator 70 is also supplied to the feedforward controller 84. The feedforward controller 84 calculates the bucket opening speed and the undulation speed based on the bucket blade height movement amount, and generates a feedforward (FF) signal. This FF signal is supplied to the adder 82. The adder 82 adds the output signal from the amplifier 80 and the FF signal, and outputs the addition result. The absolute value of the addition result is calculated by the absolute value circuit 84. When the lift instruction signal indicates the rising direction of the lifting device, the output signal of the absolute value circuit 84 is supplied to the lifting speed control amplifier 86, and when the lift instruction signal indicates the lowering signal of the lifting device. The output signal of the absolute value circuit 84 is supplied to the speed control amplifier 88 for descending. Output signals of the ascending speed control amplifier 86 and the descending speed control amplifier 88 are supplied to the hydraulic drive equipment 34.
[0036]
In response to the output signal from the ascending speed control amplifier 86, the hydraulic drive equipment 34 hydraulically drives the hydraulic cylinder 30 so that its piston 32 moves downward in the direction of arrow A in FIG. Is moved upward in the direction of arrow B in FIG. 5 to raise the grab bucket 20. On the other hand, in response to the output signal from the descent speed control amplifier 88, the hydraulic drive equipment 34 drives the hydraulic cylinder 30 hydraulically so that its piston 32 moves above the arrow A in FIG. The bucket 20 is moved below the arrow B in FIG.
[0037]
Next, referring to FIG. 2 in addition to FIG. 1, the control operation of the horizontal excavation control device 60 shown in FIG. 1 will be described. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the cutting edge horizontal position (mm), and the vertical axis indicates the cutting edge vertical position (mm). Further, in FIG. 2, the curve indicated by the open square indicates the locus of the blade edge when there is no control, and the curve indicated by the black circle indicates the locus of the blade edge when there is control by the horizontal excavation control device 60 according to the present invention. . In the example shown in FIG. 2, −4800 mm is set in the target value setting unit 68 as the shell lower end target position.
[0038]
As can be seen from FIG. 2, when there is no control, as the grab bucket 20 closes, its blade edge (bucket shell lower end) 20b shifts downward from the target position (−4800 mm), and the position of the blade edge 20b that is most displaced is It is about -6150 mm, and it can be seen that an error of about 1350 mm occurs at the maximum.
[0039]
On the other hand, according to the control by the horizontal excavation control device 60 of the present invention, it can be seen that the error can be suppressed to about 200 mm or less. Here, in FIG. 2, a section C is a section in which the grab bucket 20 is raised by the lifting device, a section D is a section in which switching from ascending to descending, and a section E is the lifting device. This is a section where the grab bucket 20 is lowered.
[0040]
When the super large grab bucket 20 is moved up and down for the purpose of the present invention, a certain amount of time is required until the hydraulic cylinder 30 is actually operated after the hydraulic cylinder 30 as the lifting device is activated. Therefore, when the bucket closing operation is started in the section C, the start of the control of the bucket control device is delayed by the time necessary to operate the lifting device. That is, the control operation of the horizontal excavation control device 60 is started in accordance with the timing at which the lifting device actually operates.
[0041]
On the other hand, when the operation of the lifting device is stopped, the lifting device actually stops with a certain delay from the stop command. That is, in the section E, before completing the closing of the grab bucket 20, the control operation of the horizontal excavation control device 60 is terminated in anticipation of the time required to stop the lifting device.
[0042]
In addition, in the section D where switching from ascending to descending may be performed, a dead zone may be set, and the up / down switching time point may be obtained from this dead zone. Furthermore, it is good also considering the shell lower end target position set to the target value setting device 68 as the position calculated | required from the time which a raising / lowering apparatus operates.
[0043]
Next, a schematic operation of the horizontal excavation control device 60 shown in FIG. 1 will be described. First, a close command is input from the bucket opening / closing operator 62. In this case, after the lifting / lowering operation by the lifting / lowering device is activated (that is, when the lifting / lowering operation is performed 30 mm regardless of the control), the horizontal excavation control device 60 grabs the bucket closing command from the bucket opening / closing command generator 64. The bucket 20 is generated in the bucket opening / closing hydraulic equipment 50 to start the closing operation, and the lifting control (feed forward control + feedback control) is started. At this time, the control target position set in the target value setter 68 is the position of the blade edge 20b when the grab bucket 20 is open.
[0044]
Considering a predetermined oil pressure switching dead time (characteristic value) in the hydraulic cylinder 30, the horizontal excavation control device 60 stops raising and lowering and switching to raising and lowering at a timing determined by the oil pressure switching dead time. After this switching, the lifting device does not perform the lifting operation for the dead time. In other words, the horizontal excavation control device 60 does not perform control.
[0045]
When the switching is completed, the lifting / lowering control by the lifting / lowering device is started. Here, the raising / lowering control is feedforward control + feedback control. In addition, the control output is a speed output for both raising and lowering.
[0046]
When the closing degree reaches 95%, the horizontal excavation control device 60 stops the control.
[0047]
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, by using the horizontal excavation control device according to the present invention, the height difference of the blade edge of the bucket can be set to 200 mm or less. Therefore, the excavation state is extremely flat and the bucket blade edge can be moved horizontally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a horizontal excavation control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a locus of a blade edge for explaining a control operation by the horizontal excavation control device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a grab dredger to which a horizontal excavation control device according to the present invention is applied.
4 is a partially enlarged perspective view showing a state in which a grab bucket of the grab dredger shown in FIG. 3 is opened. FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing a weight hydraulic mechanism of the grab dredger shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
19 Wire rope (support rope)
20 Grab bucket 20a Upper end of shell (bucket shell attachment)
20b Bucket shell lower end 22 Bucket opening detector 30 Hydraulic cylinder 34 Hydraulic drive equipment 36 Weight 50 Bucket opening / closing hydraulic equipment 60 Horizontal excavation control device 62 Bucket opening / closing operation device 64 Bucket opening / closing command generator 66 Operation monitoring unit 68 Target value setting device 70 Bucket edge height movement calculator 72 Support rope feed detector 74 Bucket lift position detector 76 Bucket edge height calculator 78 Subtractor 80 Amplifier 84 Absolute value circuit (ABS)
86,88 Speed control AMP

Claims

電動式油圧バケットと、該バケットを上下動させる支持ロープと、該支持ロープに接続された油圧シリンダにより前記バケットを昇降させる昇降装置と、前記油圧シリンダを油圧駆動する油圧駆動装置とを有するグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置において、
前記バケットを開閉操作するバケット開閉操作器と、
前記バケットの開度を検出する開度検出器と、
該開度検出器の検出出力に基づき前記バケットのシェル取り付け部からシェル下端までの距離であるバケット刃先高さ移動量を求めるバケット刃先高さ移動量計算器と、
前記支持ロープの繰出し量を検出する支持ロープ繰出し検出器と、
該支持ロープ繰出し検出器で検出された支持ロープ繰出し量に基づいて、前記パケットの昇降位置であるシェル取り付け位置を検出するバケット昇降位置検出器と、
該バケット昇降位置検出器によるシェル取り付け位置と前記バケット刃先高さ移動量計算器によるバケット刃先高さ移動量とを加算して、シェル下端現在位置を求める位置計算手段と、
前記バケット開閉操作器の閉信号を受け、所定のシェル下端目標位置と前記シェル下端現在位置との偏差を求める手段と、
前記偏差に従って前記油圧駆動装置を制御する手段と、
バケット閉動作を開始時、前記昇降装置が動作するのに必要な時間分制御の開始を遅らす手段と、
バケット閉動作時、前記昇降装置の上下動切替に有するむだ時間を考慮して、上動作から停止・下動作への動作切替を行う手段と、
前記バケットの閉完了前で前記昇降装置を停止させるのに必要な時間を見込んで制御を終了する手段と、
を有することを特徴とするグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置。A grab type having an electric hydraulic bucket, a support rope for moving the bucket up and down, a lifting device for moving the bucket up and down by a hydraulic cylinder connected to the support rope, and a hydraulic drive device for hydraulically driving the hydraulic cylinder In the horizontal excavation control device for dredgers,
A bucket opening and closing operation device for opening and closing the bucket;
An opening detector for detecting the opening of the bucket;
A bucket blade height movement amount calculator for calculating a bucket blade edge height movement amount that is a distance from the shell mounting portion of the bucket to a lower end of the shell based on a detection output of the opening detector;
A support rope feed detector for detecting the feed amount of the support rope;
A bucket lifting position detector for detecting a shell mounting position that is a lifting position of the packet based on a support rope feeding amount detected by the support rope feeding detector;
Position calculating means for adding a shell attachment position by the bucket lifting position detector and a bucket blade height movement amount by the bucket blade height movement amount calculator to obtain a shell lower end current position;
Means for receiving a closing signal of the bucket opening / closing operator and obtaining a deviation between a predetermined shell lower end target position and the shell lower end current position;
Means for controlling the hydraulic drive according to the deviation;
Means for delaying the start of control for the time required for the lifting device to operate when starting the bucket closing operation;
Means for switching the operation from the upper operation to the stop / lower operation in consideration of the dead time for the vertical movement switching of the lifting device during the bucket closing operation;
Means for expecting a time required to stop the lifting device before completion of closing the bucket, and for terminating the control;
A horizontal excavation control device for a grab-type dredger.

前記所定のシェル下端目標位置を前記昇降装置が動作する時間から求めた位置とすることを特徴とする、請求項１に記載のグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置。2. The horizontal excavation control device for a grab dredger according to claim 1, wherein the predetermined shell lower end target position is a position obtained from a time during which the lifting device operates.

不感帯を設定し、該不感帯より昇降切替時間点を求めることを特徴とする、請求項１に記載のグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置。The horizontal excavation control device for a grab-type dredger according to claim 1, wherein a dead zone is set, and an elevation switching time point is obtained from the dead zone.

前記バケット刃先高さ移動量計算器により求めたバケット刃先高さ移動量に基づいてフィードフォワード信号を発生するフィードフォワードコントローラと、前記フィードフォワード信号を前記偏差に加え合わせる手段とを更に備えたことを特徴とする、請求項１に記載のグラブ式浚渫船の水平掘削制御装置。A feedforward controller that generates a feedforward signal based on the bucket blade height movement amount obtained by the bucket blade height movement calculator, and means for adding the feedforward signal to the deviation. The horizontal excavation control device for a grab dredger according to claim 1, characterized in that it is characterized in that: