JP6438895B2 - さく孔機、及びオートスロットル制御用プログラム - Google Patents

さく孔機、及びオートスロットル制御用プログラム Download PDF

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Description

本発明は、さく孔機のエンジンのスロットル制御に関する。
鉱山、採石、土木工事等の現場では、岩石に発破孔のさく孔を行うためにクローラドリル等のさく孔機が使用される。さく孔機において、ガイドシェルにはさく岩機(ドリフタ)が搭載されている。さく岩機は、駆動流体によって油圧ドリフタと空圧ドリフタに区別される。さく岩機は打撃機構や回転機構を備えており、ビットを先端に取付けたロッドが装着される。
さく孔時には、打撃機構によってロッド先端のビットに打撃を与えて衝撃波を発生させ、回転機構によってロッド先端のビットに回転を与えて岩盤と接触するビットの位相を変化させながら衝撃波を岩盤に伝えて破壊することで、さく孔を行う。また、さく孔中は、ビットの先端が岩石を破砕して繰粉を発生させるため、フラッシング(繰粉の除去)を行う。
さく孔機によるさく孔作業において、さく孔機のオペレータは、さく岩機の各作動機構の作動状況を視覚や聴覚で把握してさく孔中にさく孔対象の岩質を判断し、岩質に合わせてさく岩機の各作動機構の作動条件を調整しながらさく孔を行う。このとき、さく孔機のエンジンのスロットル制御についても、オペレータが手動操作(手動選択、手動設定を含む)により行っている。
例えば、オペレータは、エンジンを起動(ON)すると共に、スロットル制御によりエンジン回転速度を中速(1800rpm)に固定する。また、オペレータは、打撃又はフラッシングを行う時には、スロットル制御によりフルスロットル等にしてエンジン回転速度を中速(1800rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。その後、打撃及びフラッシングが終了すると、オペレータは、スロットル制御によりエンジン回転速度を高速(2200rpm)から中速(1800rpm)に下降させ、再び中速(1800rpm)に固定する。
従来、さく孔作業を行うさく孔機の分野においては、さく孔作業の効率が最も重視されていたが、近年は燃費や環境面への影響等も重視されるようになってきた。しかし、上記のようなスロットル制御では、素早くエンジン回転速度を高速(2200rpm)に上昇させることができるように、常時エンジン回転速度を中速(1800rpm)以上にしているため、燃費や環境面への影響等の点で最適化されていない。
本発明の目的は、燃費や環境面への影響等を改善したさく孔機を提供することである。
本発明の一態様に係るさく孔機では、さく孔作業の待機中にエンジン回転速度を第1速度に維持してアイドリング状態にする。また、さく岩機の回転、送り、ロッド交換、及びブーム作動のいずれかが行われる時にエンジン回転速度を第1速度より大きい第2速度に上昇させる。また、打撃又はフラッシングが行われる時にエンジン回転速度を第2速度より大きい第3速度に上昇させ、打撃及びフラッシングが終了した時にエンジン回転速度を第3速度から第1速度に下降させる。このとき、第3速度から直接第1速度に下降させても良いし、第3速度から第2速度を経て段階的に第1速度に下降させても良い。速度の大小関係については、第1速度<第2速度<第3速度の順である。例えば、第1速度は低速(1200rpm)、第2速度は中速(1800rpm)、第3速度は高速(2200rpm)である。
好ましくは、エンジン回転速度が第2速度になった後、一定時間連続して、さく岩機の回転、送り、ロッド交換、ブーム作動、打撃及びフラッシングのいずれも行われない場合、エンジン回転速度を第2速度から第1速度に下降させる。
また、エンジン回転速度を第1速度に維持してアイドリング状態にしている間に、さく岩機の打撃機構又はフラッシング機構が駆動する時には、エンジン回転速度を第1速度から第3速度に上昇させる。より好ましくは、走行中でもエンジン回転速度を前記第1速度に維持する。
本発明の一態様に係るオートスロットル制御用プログラムは、上記のさく孔機における処理を、コンピュータに実行させるためのプログラムである。なお、当該オートスロットル制御用プログラムは、記憶装置や記憶媒体に格納することが可能である。
本発明の一態様によれば、さく孔機において、従来よりも多段階のスロットル制御を行い、エンジンの起動後、さく岩機の回転、送り、ロッド交換、及びブーム作動のいずれかが行われるまでアイドリング状態にすることで、燃費や環境面への影響等を改善することができる。
さく孔機の一例であるクローラドリルの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自動制御装置の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るさく孔機におけるオートスロットル制御の処理手順を示す概略図である。 比較対象となる公知のさく孔機におけるスロットル制御の操作手順を示す概略図である。
以下に、本発明の一実施形態について添付図面を参照して説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
(さく孔機の構成)
図1は、本実施形態に係るさく孔機の一例であるクローラドリルの斜視図である。
クローラドリル1は台車2の前部にブーム3を備えている。このブーム3は、その先端部で、さく岩機(ドリフタ)4が搭載されたガイドシェル5を支持している。さく岩機4は、打撃機構6と回転機構7とを備えており、ビット8を先端に取付けたロッド9が装着される。
さく岩機4は、ガイドシェル5に設けた送り機構10によって送り(フィード)が与えられ、ガイドシェル5に沿ってさく孔軸線上を前後に移動する。さく孔時には、さく岩機4は、打撃機構6によってロッド9の先端のビット8に打撃を与えて衝撃波を発生させ、回転機構7によってロッド9の先端のビット8に回転を与えて岩盤と接触するビット8の位相を変化させながら衝撃波を岩盤に伝えて破壊することで、さく孔を行う。
また、ガイドシェル5の中間部には、さく孔軸線から偏心してロッド9を格納するロッド交換装置11が設けられている。さく孔長がロッド9の長さより長い場合には、さく孔作業の際にロッド交換装置11を用いてロッド9の継足し及び回収を行う。
また、ガイドシェル5の先端にはフートパッド12が設けられている。さく孔中は、ガイドシェル5の先端のフートパッド12を岩盤に押しつけることで、ガイドシェル5がさく孔によってふらつくことを防いでいる。
また、フートパッド12の上には、さく孔軸線上にサクションキャップ13が設けられている。サクションキャップ13の内側にはビット8が収納されており、その奥にはビット8とロッド9を連結するための貫通孔が設けられている。さく孔中はビット8の先端が岩石を破砕して繰粉を発生させるため、ブーム3はガイドシェル5の先端のサクションキャップ13を岩盤表面に押しつける。サクションキャップ13は、さく孔の口元を覆うことにより、繰粉が岩盤表面で飛散するのを防いでいる。
台車2の後部には、エンジン回転に基づいて駆動する集塵装置(ダストコレクタ)14、油圧駆動部15及び空気駆動部16が設置(内蔵)されている。集塵装置14は、繰粉搬送管(図示略)を介してサクションキャップ13に接続されており、この繰粉搬送管(図示略)を介して繰粉を捕集するようになっている。油圧駆動部15は、油圧システムにより、打撃機構6、回転機構7、送り機構10、及びロッド交換装置11を駆動する。ここでは、さく岩機4や送り機構10として、油圧ドリフタや油圧フィードモータを想定しているが、実際には空圧ドリフタや空圧フィードモータでも良い。空気駆動部16は、空気を圧縮して、圧縮空気を供給する。
更に、さく岩機4は、フラッシング機構17を備えており、空気駆動部16から圧縮空気の供給を受ける。さく孔時には、フラッシング機構17は、さく岩機4の内部からロッド9、先端のビット8へとフラッシングのための圧縮空気を供給して岩盤表面へと繰粉を排出する。
ロッド9及びビット8は、内部に圧縮空気の経路となる空洞又は管が設けられている。すなわち、ロッド9及びビット8は中空になっている。上述の通り、サクションキャップ13は、さく孔の口元を覆うことにより、この繰粉が岩盤表面で飛散するのを防ぐ。集塵装置14は、サクションキャップ13に接続された繰粉搬送管(図示略)を介して、この繰粉を捕集する。
さく岩機4の打撃圧力、回転圧力、送り速度(送り長)、送り圧力、及びフラッシング圧力を検出するための検出器18として、油圧駆動部15に回転圧力検出器18a、送り速度検出器18b、送り圧力検出器18c、打撃圧力検出器18dが、空気駆動部16にフラッシング圧力検出器18eがそれぞれ設けられている。
台車2上には、クローラドリル1の作動を制御するためのオペレータキャビン19及び自動制御装置20が設置されている。図示しないが、オペレータキャビン19内には、オペレータのための運転席及び表示装置が設けられている。表示装置はタッチパネルでも良い。また、実際には、遠隔操縦や無線操縦ができるように、通信装置等が設けられていても良い。自動制御装置20には、記憶、演算、制御の機能を有するコンピュータが用いられている。
(自動制御装置の構成)
図2は、自動制御装置20の構成例を示すブロック図である。
自動制御装置20は、ブーム3、回転機構7、送り機構10、ロッド交換装置11、打撃機構6及びフラッシング機構17の駆動及び停止を検知する。このとき、自動制御装置20は、回転圧力検出器18a、送り速度検出器18b、送り圧力検出器18c、打撃圧力検出器18d、及びフラッシング圧力検出器18eを介して、上記の各機構の駆動及び停止を検知しても良い。
本実施形態では、自動制御装置20は、低速制御部20aと、中速制御部20bと、高速制御部20cとを備える。
低速制御部20aは、エンジン回転速度を低速(1200rpm)の状態にする。低速(1200rpm)は第1速度に相当する。低速制御部20aは、エンジン21のオートスロットル制御を開始するためのオートスロットルスイッチ22がONになり、エンジン21のオートスロットル制御を開始した際に、エンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持して、いわゆるアイドリング状態にする。なお、低速制御部20aは、走行中やさく孔作業の待機中も、エンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持する。
ここでは、オートスロットルスイッチ22は、オペレータキャビン19内に設けられているものとする。このオートスロットルスイッチ22は、物理的なスイッチ等に限らず、仮想的なスイッチ等でも良い。例えば、タッチパネルに表示されたアイコン等でも良い。実際には、オートスロットルスイッチ22を、エンジン21の起動用のスイッチ、スロットルダイヤル又はスロットルレバー/ペダル等と一体化又は連動させることで、エンジン21の起動(ON)と同時にオートスロットル制御が開始されるようにしても良い。
また、遠隔操縦や無線操縦の場合には、オートスロットルスイッチ22は操作端末(コンソール)側に設けられていても良い。また、オートスロットルスイッチ22は、自動制御装置20によりソフトウェア的に実現されていても良い。若しくは、オペレータが最初にスロットル制御を手動操作で行った時点で、自動的にオートスロットル制御を開始しても良い。
すなわち、オートスロットルスイッチ22は、オートスロットル制御の起動信号を出力する仕組みであれば良い。
中速制御部20bは、エンジン回転速度を中速(1800rpm)の状態にする。中速(1800rpm)は第2速度に相当する。中速制御部20bは、さく岩機4の回転機構7、送り機構10、ロッド交換装置11、及びブーム3のいずれかを駆動する時にエンジン回転速度を低速(1200rpm)から中速(1800rpm)に上昇させる。
高速制御部20cは、エンジン回転速度を高速(2200rpm)の状態にする。高速(2200rpm)は第3速度に相当する。高速制御部20cは、さく岩機4の打撃機構6又はフラッシング機構17が駆動する時にエンジン回転速度を低速(1200rpm)又は中速(1800rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。
また、高速制御部20cは、打撃機構6及びフラッシング機構17の駆動が終了した時にエンジン回転速度を高速(2200rpm)から低速(1200rpm)に下降させる。
さく孔作業時の各部の処理の優先度については、低速制御部20a<中速制御部20b<高速制御部20cの順である。すなわち、低速制御部20aよりも中速制御部20b、中速制御部20bよりも高速制御部20cの処理が優先される。但し、低速制御部20a、中速制御部20b、及び高速制御部20cは、発明の理解の一助とするために、エンジン回転速度の制御機能を機能ブロック毎に分けた便宜上の分類に過ぎない。実際には、低速制御部20a、中速制御部20b、及び高速制御部20cは、同一の装置又は回路であっても良い。速度の大小関係については、第1速度<第2速度<第3速度の順である。
なお、上記のエンジン回転速度の値は一例に過ぎない。誤差があっても許容される。また、エンジン回転速度の最高値(最高速度)はさく孔機の機種ごとに異なるため、機種によって低速、中速、高速の値が異なることもあると考えられる。したがって、実際には、上記の速度の大小関係を満たしつつ、各動作において必要な速度に達していれば良く、この条件に従っていれば速度自体は任意である。例えば、低速は1200rpmとした上で、中速は1600rpm以上1800rpm以下の範囲内の速度、高速は1800rpm以上2500rpm以下の範囲内の速度とすることも可能である。このとき、各速度を1つずつ順番に決定する等して、各速度の値が重複しないようにする。また、速度変更時のタイムラグを最小限に抑えられるような間隔で、各速度を決定することが望ましい。
(オートスロットル制御の処理手順)
図3は、本実施形態に係るさく孔機におけるオートスロットル制御の処理手順を示す概略図である。
本実施形態に係るさく孔機では、コンピュータによるオートスロットル制御を実現している。まず、クローラドリル1の自動制御装置20は、オペレータの操作に応じて、又は事前設定に従って自動的に、エンジン21を起動(ON)すると共に、当該処理手順の動作モードを選択した上で、エンジン21のオートスロットル制御を開始するためのオートスロットルスイッチ22をONにする。
実際には、オペレータがエンジン21を起動してオートスロットルスイッチ22をONにしたことを、自動制御装置20が検知するようにしても良い。オートスロットルスイッチ22をONにすると、自動制御装置20の低速制御部20aが起動する。
自動制御装置20の低速制御部20aは、エンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持して、いわゆるアイドリング状態にする。ここで、低速制御部20aは、クローラドリル1が走行モード(走行状態)の場合でも、エンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持する。なお、クローラドリル1の走行中のエンジン回転速度の調節については、オペレータがスロットルダイヤル等を操作してエンジン回転速度を手動選択することも可能である。
自動制御装置20の中速制御部20bは、さく岩機4の回転機構7、送り機構10、ロッド交換装置11、及びブーム3のいずれかが駆動を開始する時(作動ONした時)に、エンジン回転速度を低速(1200rpm)から中速(1800rpm)に上昇させる。すなわち、さく岩機4の回転、送り(フィード)、ロッド交換(R/C:Rod Changer)、及びブーム作動のいずれかが行われる時にエンジン回転速度を低速(1200rpm)から中速(1800rpm)に上昇させる。
但し、実際には、上記の動作の全てを対象にする事例に限定されるものではない。例えば、さく岩機の回転、送り(フィード)、ロッド交換(R/C)、及びブーム作動の中から、エンジン回転速度を上昇させるトリガ(契機)となる動作を、予めオペレータが任意に設定(指定)・変更できるようにすることも考えられる。
なお、中速制御部20bが処理を開始する時に、低速制御部20aは処理を終了する。実際には、中速制御部20bが処理開始時に低速制御部20aを停止しても良い。すなわち、動作の主体が、低速制御部20aから中速制御部20bに移行する。
自動制御装置20の中速制御部20bは、エンジン回転速度が中速(1800rpm)になった後、一定時間(例えば5秒間)連続して、さく岩機の回転、送り(フィード)、ロッド交換(R/C)、及びブーム作動のいずれも行われない場合(一定時間、無入力状態が続いた場合)、エンジン回転速度を中速(1800rpm)から低速(1200rpm)に下降させる。
なお、時間の計測については、ウォッチドッグタイマー等のコンピュータのハードウェア時間計測器を利用することが考えられる。若しくは、GPS(Global Positioning System)を利用して、GPS衛星に搭載された原子時計の時刻データを受信するようにしても良い。但し、実際には、これらの例に限定されない。
エンジン回転速度が中速(1800rpm)から低速(1200rpm)に下降すると、中速制御部20bは処理を終了し、低速制御部20aが処理を再開する。すなわち、動作の主体が、中速制御部20bから低速制御部20aに移行する。実際には、中速制御部20bが停止前に低速制御部20aを起動しても良い。低速制御部20aは、再びエンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持する。
自動制御装置20の中速制御部20bは、この一定時間以内に、更に、さく岩機の回転、送り(フィード)、ロッド交換(R/C)、及びブーム作動のいずれかが行われた場合、エンジン回転速度を中速(1800rpm)に維持した状態で、一定時間のカウント値を初期化し、改めて上記の全ての作動が終了した時点から一定時間のカウントを開始する。
自動制御装置20の高速制御部20cは、さく岩機4の打撃機構6又はフラッシング機構17が駆動を開始する時(作動ONした時)にエンジン回転速度を中速(1800rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。すなわち、打撃又はフラッシングが行われる時にエンジン回転速度を中速(1800rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。
なお、高速制御部20cが処理を開始する時に、中速制御部20bは処理を終了する。実際には、高速制御部20cが処理開始時に中速制御部20bを停止しても良い。すなわち、動作の主体が、中速制御部20bから高速制御部20cに移行する。
自動制御装置20の高速制御部20cは、低速制御部20aがエンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持している間に、さく岩機4の打撃機構6又はフラッシング機構17が駆動を開始する時(作動ONした時)には、直接、エンジン回転速度を低速(1200rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。このとき、一旦、中速制御部20bがエンジン回転速度を低速(1200rpm)から中速(1800rpm)に上昇させた上で、高速制御部20cが更にエンジン回転速度を中速(1800rpm)から高速(2200rpm)に上昇させるようにしても良い。
自動制御装置20の高速制御部20cは、打撃機構6及びフラッシング機構17の駆動が終了した時にエンジン回転速度を高速(2200rpm)から低速(1200rpm)に下降させる。すなわち、打撃及びフラッシングが終了した時にエンジン回転速度を高速(2200rpm)から低速(1200rpm)に下降させる。
エンジン回転速度が高速(2200rpm)から低速(1200rpm)に下降すると、高速制御部20cは処理を終了し、低速制御部20aが処理を再開する。すなわち、動作の主体が、高速制御部20cから低速制御部20aに移行する。実際には、高速制御部20cが停止前に低速制御部20aを起動しても良い。低速制御部20aは、再びエンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持する。
完全にさく孔作業を終了する場合、自動制御装置20は、オペレータの操作に応じて、又は事前設定に従って自動的に、エンジン21を停止(OFF)する。エンジン21を停止(OFF)すると、自動制御装置20は処理を終了し、エンジン21は停止状態(0rpm)になる。
(変形例)
なお、実際には、自動制御装置20の高速制御部20cは、打撃機構6及びフラッシング機構17の駆動が終了した時に、一旦、エンジン回転速度を高速(2200rpm)から中速(1800rpm)に下降させるようにしても良い。すなわち、打撃及びフラッシングが終了した時に、一旦、エンジン回転速度を高速(2200rpm)から中速(1800rpm)に下降させる。エンジン回転速度が高速(2200rpm)から中速(1800rpm)に下降したとき、自動制御装置20の高速制御部20cは処理を終了し、自動制御装置20の中速制御部20bが処理を開始する。
この場合、自動制御装置20の高速制御部20cは、エンジン回転速度が中速(1800rpm)になった後、さく岩機4の打撃機構6又はフラッシング機構17が駆動を開始する時に処理を再開し、再度、エンジン回転速度を中速(1800rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。
反対に、自動制御装置20の中速制御部20bは、エンジン回転速度が中速(1800rpm)になった後、一定時間連続して、さく岩機の回転、送り(フィード)、ロッド交換(R/C)、ブーム作動、打撃及びフラッシングのいずれも行われない場合、エンジン回転速度を中速(1800rpm)から低速(1200rpm)に下降させる。
(オートスロットル制御用プログラム)
上記のようなオートスロットル制御の処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを、オートスロットル制御用プログラムと呼ぶ。このオートスロットル制御用プログラムは、記憶装置や記憶媒体に格納することが可能である。オートスロットル制御用プログラムは、常駐プログラムでも良い。この場合、低速制御部20a、中速制御部20b、及び高速制御部20cは、上記の動作を実施する時以外は、常に待機している。
なお、低速制御部20a、中速制御部20b、及び高速制御部20cはそれぞれ、個別の常駐プログラムを実行することにより実現しても良い。若しくは、低速制御部20a、中速制御部20b、及び高速制御部20cはそれぞれ、オブジェクト指向プログラムにおけるオブジェクトや、メインルーチンから呼び出されるサブルーチンを実行することにより実現しても良い。また、低速制御部20a、中速制御部20b、及び高速制御部20cはそれぞれ、個別の仮想マシン(VM)により実現しても良い。
図示しないが、自動制御装置20は、このオートスロットル制御用プログラムに基づいて駆動し所定の処理を実行するプロセッサと、このオートスロットル制御用プログラムや各種データを記憶するメモリ及びストレージとを備えるコンピュータにより実現する。なお、実際には、自動制御装置20の低速制御部20a、中速制御部20b、及び高速制御部20cはそれぞれ、個別の独立したコンピュータにより実現しても良い。
上記のプロセッサの例として、CPU、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、若しくは専用の機能を有する半導体集積回路等が考えられる。上記のメモリの例として、RAM、ROM、EEPROMやフラッシュメモリ等の半導体記憶装置等が考えられる。また、バッファやレジスタ等でも良い。上記のストレージの例として、HDDやSSD等の補助記憶装置等が考えられる。また、DVD等のリムーバブルディスクや、SDメモリカード等の記憶媒体(メディア)等でも良い。
なお、上記のプロセッサ及び上記のメモリは、一体化していても良い。例えば、近年では、マイコン等の1チップ化が進んでいる。したがって、電子機器等に搭載される1チップマイコンが、上記のプロセッサ及び上記のメモリを備えている事例も考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
上記の説明においてはクローラドリルを例に説明しているが、実際にはダウンザホールドリルやドリルジャンボに対しても適用可能である。また、クローラドリルと同様のスロットル制御を行う他の重機に対しても適用可能である。
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
(本実施形態の効果)
[比較対象となる公知のスロットル制御]
図4は、比較対象となる公知のさく孔機におけるスロットル制御の操作手順を示す概略図である。
公知のさく孔機では、多くの場合、オペレータがスロットル制御を手動操作で行っていた。まず、オペレータは、エンジンを起動(ON)する。このとき、オペレータは、スロットル制御によりエンジン回転速度を中速(1800rpm)に固定する。
その理由は、中速(1800rpm)がさく孔機の走行に最適なエンジン回転速度であり、打撃又はフラッシングを行う時に直ちに高速(2200rpm)に上昇させることができるエンジン回転速度であるからである。オペレータは手動操作によるスロットル制御の手間を省くため、高速(2200rpm)に上昇させる時以外は中速(1800rpm)に固定しておくことが一般的である。
オペレータは、打撃又はフラッシングを行う時には、スロットル制御によりフルスロットル等にしてエンジン回転速度を中速(1800rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。その後、打撃及びフラッシングが終了すると、オペレータは、スロットル制御によりエンジン回転速度を高速(2200rpm)から中速(1800rpm)に下降させ、再び中速(1800rpm)に固定する。
上記のような操作手順は、さく孔作業の効率を考慮すると十分ではあるが、燃費や環境面への影響等を考慮すると最適ではない。
[本実施形態に係るスロットル制御]
一方、本実施形態に係るさく孔機では、図3に示すように、自動制御装置20によるオートスロットル制御を行う。まず、エンジンを起動(ON)した時に、自動制御装置20の低速制御部20aは、オートスロットル制御によりエンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持する。
また、自動制御装置20の中速制御部20bは、さく岩機4の回転、送り(フィード)、ロッド交換(R/C)、及びブーム作動のいずれかが行われる時にエンジン回転速度を低速(1200rpm)より大きい中速(1800rpm)に上昇させる。
自動制御装置20の高速制御部20cは、打撃又はフラッシングが行われる時にエンジン回転速度を中速(1800rpm)より大きい高速(2200rpm)に上昇させる。若しくは、高速制御部20cは、エンジン回転速度を低速(1200rpm)に維持している間に、打撃又はフラッシングが行われる時には、低速(1200rpm)から高速(2200rpm)に上昇させる。
その後、自動制御装置20の高速制御部20cは、打撃及びフラッシングが終了した時にエンジン回転速度を高速(2200rpm)から低速(1200rpm)に下降させる。なお、実際には、自動制御装置20の高速制御部20cは、打撃及びフラッシングが終了した時にエンジン回転速度を高速(2200rpm)から中速(1800rpm)に下降させるようにしても良い。
更に、自動制御装置20の中速制御部20bは、エンジン回転速度が中速(1800rpm)になった後、一定時間(例えば5秒間)連続して、前記さく岩機の回転、送り、ロッド交換、ブーム作動、打撃及びフラッシングのいずれも行われない場合、エンジン回転速度を中速(1800rpm)から低速(1200rpm)に下降させる。
このように、本実施形態に係るさく孔機におけるオートスロットル制御の処理手順では、手動操作によるスロットル制御の手間を考慮する必要が無く、無操作時に中速(1800rpm)に固定しておく必要が無いため、さく孔作業の開始時及び待機中にはエンジン回転速度を自動的に低速(1200rpm)に維持している。
また、打撃又はフラッシングが行われる前の動作(前段階の動作)として、さく岩機の回転、送り(フィード)、ロッド交換(R/C)、及びブーム作動のいずれかが行われる時に、初めてエンジン回転速度を中速にしている。
すなわち、本実施形態に係るさく孔機では、エンジン起動後に不必要にエンジン回転速度を上昇させて中速に固定することなく低速に維持し、高速にする必要がある動作の前段階の動作が行われた時に初めて中速まで上昇させている。
特に、中速まで上昇させた後、一定時間連続して無入力(無操作)状態が続いた場合、自動的にエンジン回転速度を中速から低速に下降させて維持することで、更にエネルギーの損失を抑制する構成となっている。そのため、燃費や環境面への影響等の観点から最適なスロットル制御を行うことができる。
1…クローラドリル(さく孔機)、2…台車、3…ブーム、4…さく岩機(ドリフタ)、5…ガイドシェル、6…打撃機構、7…回転機構、8…ビット、9…ロッド、10…送り機構(フィード機構)、11…ロッド交換装置、12…フートパッド、13…サクションキャップ、14…集塵装置(ダストコレクタ)、15…油圧駆動部、16…空気駆動部、17…フラッシング機構、18…検出器、18a…回転圧力検出器、18b…送り速度検出器、18c…送り圧力検出器、18d…打撃圧力検出器、18e…フラッシング圧力検出器、19…オペレータキャビン、20…自動制御装置(コンピュータ)、20a…低速制御部、20b…中速制御部、20c…高速制御部、21…エンジン、22…オートスロットルスイッチ

Claims (10)

  1. さく孔作業の待機中にエンジン回転速度を第1速度に維持してアイドリング状態にする第1速度制御部と、
    さく岩機の回転機構、送り機構、ロッド交換装置、及びブームのいずれかを駆動する時にエンジン回転速度を前記第1速度より大きい第2速度に上昇させる第2速度制御部と、
    前記さく岩機の打撃機構又はフラッシング機構が駆動する時にエンジン回転速度を前記第2速度より大きい第3速度に上昇させ、前記打撃機構及び前記フラッシング機構の駆動が終了した時にエンジン回転速度を前記第3速度から前記第1速度に下降させる第3速度制御部と、
    を備えることを特徴とするさく孔機。
  2. 前記第2速度制御部は、エンジン回転速度が前記第2速度になった後、一定時間連続して、前記回転機構、前記送り機構、前記ロッド交換装置、前記ブーム、前記打撃機構及び前記フラッシング機構のいずれも駆動しない場合、エンジン回転速度を前記第2速度から前記第1速度に下降させる請求項1に記載のさく孔機。
  3. 前記第3速度制御部は、前記第1速度制御部がエンジン回転速度を前記第1速度に維持してアイドリング状態にしている間に、前記打撃機構又は前記フラッシング機構が駆動する時には、エンジン回転速度を前記第1速度から前記第3速度に上昇させる請求項1又は2に記載のさく孔機。
  4. 前記第1速度制御部は、走行中にエンジン回転速度を前記第1速度に維持する請求項1乃至3のいずれか一項に記載のさく孔機。
  5. さく孔作業の待機中にエンジン回転速度を第1速度に維持してアイドリング状態にする第1速度制御部と、
    さく岩機の回転機構、送り機構、ロッド交換装置、及びブームのいずれかを駆動する時にエンジン回転速度を前記第1速度より大きい第2速度に上昇させる第2速度制御部と、
    前記さく岩機の打撃機構又はフラッシング機構が駆動する時にエンジン回転速度を前記第2速度より大きい第3速度に上昇させ、前記打撃機構及び前記フラッシング機構の駆動が終了した時にエンジン回転速度を前記第3速度から前記第2速度に下降させる第3速度制御部と、
    を備え、
    前記第2速度制御部は、前記第3速度制御部が前記第2速度に下降させた後、一定時間連続して、前記回転機構、前記送り機構、前記ロッド交換装置、前記ブーム、前記打撃機構及び前記フラッシング機構のいずれも駆動しない時にはエンジン回転速度を前記第2速度から前記第1速度に下降させることを特徴とするさく孔機。
  6. さく孔作業の待機中にエンジン回転速度を第1速度に維持してアイドリング状態にするステップと、
    さく岩機の回転、送り、ロッド交換、及びブーム作動のいずれかが行われる時にエンジン回転速度を前記第1速度より大きい第2速度に上昇させるステップと、
    打撃又はフラッシングが行われる時にエンジン回転速度を前記第2速度より大きい第3速度に上昇させるステップと、
    打撃及びフラッシングが終了した時にエンジン回転速度を前記第3速度から前記第1速度に下降させるステップと、
    をさく孔機のコンピュータに実行させることを特徴とするオートスロットル制御用プログラム。
  7. エンジン回転速度が前記第2速度になった後、一定時間連続して、前記さく岩機の回転、送り、ロッド交換、ブーム作動、打撃及びフラッシングのいずれも行われない場合、エンジン回転速度を前記第2速度から前記第1速度に下降させるステップを更にさく孔機のコンピュータに実行させる請求項6に記載のオートスロットル制御用プログラム。
  8. エンジン回転速度を前記第1速度に維持してアイドリング状態にしている間に、前記打撃又は前記フラッシングが行われる時には、エンジン回転速度を前記第1速度から前記第3速度に上昇させるステップを更にさく孔機のコンピュータに実行させる請求項6又は7に記載のオートスロットル制御用プログラム。
  9. 走行中にエンジン回転速度を前記第1速度に維持するステップを更にさく孔機のコンピュータに実行させる請求項6乃至8のいずれか一項に記載のオートスロットル制御用プログラム。
  10. さく孔作業の待機中にエンジン回転速度を第1速度に維持してアイドリング状態にするステップと、
    さく岩機の回転、送り、ロッド交換、及びブーム作動のいずれかが行われる時にエンジン回転速度を前記第1速度より大きい第2速度に上昇させるステップと、
    打撃又はフラッシングが行われる時にエンジン回転速度を前記第2速度より大きい第3速度に上昇させるステップと、
    打撃及びフラッシングが終了した時にエンジン回転速度を前記第3速度から前記第2速度に下降させるステップと、
    前記第2速度に下降させた後、一定時間以内に打撃又はフラッシングが行われる時には再度エンジン回転速度を前記第2速度から前記第3速度に上昇させるステップと、
    前記第2速度に下降させた後、一定時間以内に前記さく岩機の回転、送り、ロッド交換、ブーム作動、打撃及びフラッシングのいずれも行われない場合、エンジン回転速度を前記第2速度から前記第1速度に下降させるステップと、
    をさく孔機のコンピュータに実行させることを特徴とするオートスロットル制御用プログラム。
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