JPH09158254A

JPH09158254A - 掘削機の掘削制御装置

Info

Publication number: JPH09158254A
Application number: JP33990095A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ida; 義隆井田
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1995-12-05
Filing date: 1995-12-05
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【目的】掘削機の実歯先荷重が制限値を越える前に定
速制御から貫入力制御に切り替えられると共に各ドラム
から等しい速度でロープが繰り出される掘削機の掘削制
御装置を安価に提供する。【構成】掘削速度制御値Ｕ_vaが貫入力制御値Ｕ_faより
も小さい場合には、制御切替器５１は小さい方の掘削速
度制御値Ｕ_vaを選択し、方向流量制御弁１９ａおよび加
算器３５に掘削速度制御値Ｕ_vaを与えて掘削速度制御を
行わせる。また、貫入力制御値Ｕ_faが掘削速度制御値Ｕ
_vaよりも小さい場合には、方向流量制御弁１９ａおよび
加算器３５に貫入力制御値Ｕ_faを与えて貫入力制御を行
わせる。方向流量制御弁１９ｂにはロープ速度偏差ｖ_e
に応じた同調制御値Ｕ_a が加えられる。このため、掘削
制御は、各ウインチドラム６ａ，ｂから繰出される各巻
上げワイヤロープ５ａ，ｂの移動速度ｖ_ra，ｖ_rbが等し
い状態で行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤロープに吊られ
た掘削機の掘削速度および貫入力を制御する掘削機の掘
削制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の掘削制御装置では、ウイ
ンチドラムから繰り出されるワイヤロープ量が油圧モー
タの回転制御によって調整され、ワイヤロープに吊られ
た掘削機の地中への降下速度および貫入力が制御されて
いる。この油圧モータの回転制御は流量制御弁に供給さ
れる作動油の流量が調整されて行われている。このよう
な掘削制御装置としては、例えば、特公平７−２６４１
４号公報に開示されたものがある。同公報では、ウイン
チドラムを駆動する油圧モータは定速制御部と歯先荷重
制御部とによって回転制御されている。定速制御部は掘
削機が地中へ降下する掘削速度を一定に保ち、また、歯
先荷重制御部は地層から掘削機の歯先にかかる荷重を一
定範囲に保って貫入力を制御する。掘削制御は、掘削機
の歯先荷重がその制限値を越えたときに切替手段によっ
て自動的に切り替えられ、定速制御部による掘削定速制
御から歯先荷重制御部による貫入力制御に切り替えられ
る。このため、同公報に開示された掘削機の掘削制御装
置によれば、掘削機の歯先に過大な荷重がかかって歯先
が損傷することが防止される。

【０００３】また、定速制御は、ワイヤロープの繰出移
動速度から検出した実掘削速度と目標掘削速度との偏差
をなくすフィードバック制御によって行われている。こ
の際、掘削速度制御の応答性を向上させるため、目標掘
削速度設定時の油圧モータの回転速度を制御基準値とす
るフィードフォワード制御が行われている。さらに、流
量制御弁へ制御信号を出力する出力部において、定速制
御のための基本制御量に油圧モータの回転数が加算され
てフィードフォワード制御が行われている。

【０００４】また、掘削機の重量が大きい場合には、掘
削機は多数掛けされたワイヤロープによって吊られる。
例えば、このワイヤロープが２つのウインチドラムから
繰り出される場合、各ウインチドラムは各ウインチドラ
ムに連結した２台の油圧モータによってそれぞれ回転駆
動され、ワイヤロープの各繰り出し量が調整される。こ
の場合、上述した掘削制御装置は各油圧モータに対応し
て２組設けられる。そして、これら各掘削制御装置のそ
れぞれにおいて、上述した定速制御部および歯先荷重制
御部が切替手段によってそれぞれ適宜切り替えられるこ
とにより、各油圧モータが回転制御されて掘削機の掘削
速度および貫入力が制御される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の掘削制御装置では、定速制御から貫入力制御への掘
削制御の切り替えは、掘削機の歯先荷重がその制限値を
越えたときに行われている。つまり、この切替制御は、
歯先荷重制御部内の符号判別器によって行われており、
歯先荷重の制限値Ｗ_L から実歯先荷重Ｗ_r を減算して得
られる偏差△Ｗ（＝Ｗ_L −Ｗ_r ）の符号が負に変わって
からでないと行われない。従って、上記従来の掘削制御
装置では定速制御から貫入力制御への切り替えは、実歯
先荷重Ｗ_rが歯先荷重の制限値Ｗ_L を超過してから行わ
れることになる。このため、偏差△Ｗの値が大きく、超
過量が大きい場合には、掘削機の掘削歯に制限値Ｗ_L を
越える大きな荷重が加わり、歯先が破損してしまうこと
が十分に考えられる。

【０００６】また、実掘削速度は掘削機を吊っているワ
イヤロープの移動速度から検出しているが、ワイヤロー
プは、掘削機が地面を掘削する際にその掘削歯が地層か
ら力を受けることによって伸縮する。従って、ワイヤロ
ープのこの伸縮の影響を除去するため、実掘削速度の演
算時にワイヤロープ移動検出の平均時間を長くとる必要
がある。よって、実掘削速度の検出に時間がかかり、掘
削速度制御時間が長くなって掘削機の速度制御に応答遅
れが生じてしまう。

【０００７】このような速度制御の応答遅れを改善する
ため、上記従来の掘削制御装置では、前述のように、油
圧モータの回転速度を制御基準値とするフィードフォワ
ード制御を定速制御に取り入れ、また、出力部において
基本制御量と油圧モータの回転数との偏差によるフィー
ドバック制御を行っている。このため、上記従来の掘削
制御装置では、ロープ移動速度を検出する掘削速度検出
器の他に油圧モータの回転数検出器が用いられており、
掘削速度検出に２系統のセンサが必要とされている。よ
って、上記従来の掘削制御装置は構成要素が増えるため
に信頼性が低下し、しかも、制御装置の製品コストは上
昇する。

【０００８】また、ワイヤロープを２つのウインチドラ
ムから繰り出す場合、定速制御時には、各流量制御弁は
２組の掘削制御装置の各定速制御部によってそれぞれ別
個に制御されるため、各油圧モータは相互に独立に回転
駆動される。また、貫入力制御時にも、各流量制御弁は
２組の掘削制御装置の各歯先荷重制御部によってそれぞ
れ別個に制御されるため、各油圧モータは相互に同調さ
れることなく回転駆動される。このため、上記従来の掘
削制御装置においては、各ウインチドラムは掘削速度制
御時および貫入力制御時に等しい動きはしない。

【０００９】従って、目標掘削深度まで掘削機が降下で
きるようにワイヤロープの長さを決め、このワイヤロー
プを各ウインチドラムに等しく巻き取って掘削制御を開
始しても、２つのウインチドラムから繰り出される各ワ
イヤロープ長さには時間の経過とともに差を生じる。よ
って、掘削機が目標掘削深度に達する前に、２つのウイ
ンチドラムの一方のウインチドラムに巻き取られたワイ
ヤロープは全て繰り出されてしまい、各ウインチドラム
のロープ巻き容量に差を生じる。このため、上記従来の
掘削制御装置においては、各ウインチドラムに巻き取る
ワイヤロープの長さを予め調整して各ロープ巻き容量の
差を考慮しておくことが必要となり、掘削制御操作は煩
わしくなる。また、このロープ巻き容量の調整が十分に
行われない場合には、各ウインチドラムから繰り出され
るワイヤロープ長さに大きな差が生じ、ウインチドラム
からワイヤロープが外れてしまう場合があり、危険であ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、ドラムを油圧モータ
によって回転駆動し、ドラムに巻かれたワイヤロープの
繰り出し量を調整してこのワイヤロープに吊られた掘削
機の掘削速度および貫入力を制御する掘削機の掘削制御
装置において、流量制御信号に応じて油圧モータに供給
する作動油の流量を調整して油圧モータの回転を制御す
る流量制御弁と、掘削機による掘削の実速度を検出する
掘削速度検出手段と、この掘削速度検出手段によって検
出された実掘削速度と予め設定された目標掘削速度との
偏差を求め、この速度偏差に応じた速度制御値を演算出
力する掘削速度制御手段と、掘削機の実貫入力を検出す
る貫入力検出手段と、この貫入力検出手段によって検出
された実貫入力と予め設定された目標貫入力との偏差を
求め、この貫入力偏差に応じた貫入力制御値を演算出力
する貫入力制御手段と、速度制御値と貫入力制御値とを
比較して小さい方の制御値を流量制御信号として流量制
御弁に与える制御切替手段とを備え、掘削制御装置を構
成した。

【００１１】また、機械的連結を持たない複数のドラム
を相互に独立した複数の油圧モータによってそれぞれ回
転駆動し、これら各ドラムに巻かれたワイヤロープの繰
り出し量を調整してこのワイヤロープに吊られた掘削機
の掘削速度および貫入力を制御する掘削機の掘削制御装
置において、流量制御信号に応じて各油圧モータに供給
する作動油の流量を調整して各油圧モータの回転をそれ
ぞれ制御する複数の流量制御弁と、掘削機による掘削の
実速度を検出する掘削速度検出手段と、この掘削速度検
出手段によって検出された実掘削速度と予め設定された
目標掘削速度との偏差を求め、この速度偏差に応じた速
度制御値を演算出力する掘削速度制御手段と、掘削機の
実貫入力を検出する貫入力検出手段と、この貫入力検出
手段によって検出された実貫入力と予め設定された目標
貫入力との偏差を求め、この貫入力偏差に応じた貫入力
制御値を演算出力する貫入力制御手段と、速度制御値と
貫入力制御値とを比較して小さい方の制御値を流量制御
信号として各流量制御弁に与える制御切替手段と、掘削
速度検出手段によって検出されたワイヤロープの各繰出
速度の偏差を求め、この繰出速度偏差に応じた同調制御
値を制御切替手段から出力されるいずれかの流量制御信
号に加算する同調制御手段とを備え、掘削制御装置を構
成した。

【００１２】また、上記掘削速度検出手段を、油圧モー
タの回転数からワイヤロープの繰出速度を演算する構成
とした。

【００１３】また、機械的連結を持たない複数のドラム
を相互に独立した複数の油圧モータによってそれぞれ回
転駆動し、これら各ドラムに巻かれたワイヤロープの繰
り出し量を調整してこのワイヤロープに吊られた掘削機
の掘削速度および貫入力を制御する掘削機の掘削制御装
置において、流量制御信号に応じて各油圧モータに供給
する作動油の流量を調整して各油圧モータの回転をそれ
ぞれ制御する複数の流量制御弁と、各ドラムから繰り出
されるワイヤロープの各繰出速度を油圧モータの回転数
から演算するロープ速度検出手段と、このロープ速度検
出手段によって検出された各ロープ速度と予め設定され
た目標ロープ速度との各偏差を求め、これら各ロープ速
度偏差に応じた各ロープ速度制御値を演算出力するロー
プ速度制御手段と、掘削機の実貫入力を検出する貫入力
検出手段と、この貫入力検出手段によって検出された実
貫入力と予め設定された目標貫入力との偏差を求め、こ
の貫入力偏差に応じた貫入力制御値を演算出力する貫入
力制御手段と、各ロープ速度制御値および貫入力制御値
のうちで一番小さい制御値を選択し、選択した制御値が
ロープ速度制御値である場合には各ロープ速度制御値を
流量制御信号として各流量制御弁に与え、選択した制御
値が貫入力制御値である場合には貫入力制御値を流量制
御信号として各流量制御弁に与える制御切替手段とを備
え、掘削制御装置を構成した。

【００１４】

【作用】掘削機の歯先に荷重がかかると実貫入力が大き
くなって貫入力偏差は減少する。従って、この貫入力偏
差に応じた貫入力制御値の初期値を速度制御値の初期値
に対して適当に設定しておけば、定速制御と貫入力制御
との切替制御は、速度制御値と貫入力制御値とのうちの
小さい方の制御値を制御切替手段によって流量制御弁に
与えることによって行える。つまり、切替制御は貫入力
偏差の減少が検出されることによって行われ、貫入力偏
差の符号が変化する前に行われる。

【００１５】また、掘削速度検出手段において、油圧モ
ータの回転数からワイヤロープの繰出速度を演算するこ
とにより、伸縮するおそれのあるワイヤロープの実際の
移動速度を検出することなく、実掘削速度が求められ
る。

【００１６】また、ワイヤロープを複数のドラムから繰
り出す場合に、同調制御手段により、いずれかの流量制
御弁に与えられる制御値に各ロープ繰出速度の偏差に応
じた同調制御値が加えられることにより、この同調制御
値が与えられた流量制御弁によって制御される油圧モー
タの回転は他の油圧モータの回転に等しくされ、各油圧
モータは同調制御される。

【００１７】また、ロープ速度検出手段によってワイヤ
ロープの各繰出速度を演算し、ロープ速度制御手段によ
り、検出された各ロープ速度と予め設定された目標ロー
プ速度との各偏差を求め、これら各ロープ速度偏差に応
じた各ロープ速度制御値を制御切替手段を介して各流量
制御弁に与えることにより、各油圧モータの回転は各ロ
ープ速度が目標ロープ速度に一致するように制御され
る。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の一実施例による掘削機の掘削
制御装置について説明する。

【００１９】図２は本実施例による掘削制御装置が適用
される掘削専用クローラクレーンの概略図である。

【００２０】クローラ式下部走行体１には上部旋回体２
が旋回自在に搭載されており、この上部旋回体２の前部
にはブーム３が俯仰動可能に枢着している。ブーム３に
は地下連続壁掘削機４がフロントアタッチメントとして
装着されている。この掘削機４は巻上げワイヤロープ５
に吊り下げられており、巻上げワイヤロープ５ａ，ｂが
各ウインチドラム６ａ，ｂに巻き取られている。巻上げ
ワイヤロープ５ａ，ｂは、ブーム３の先端部に取り付け
られた各ガイドシーブ７および掘削機４の上部に取り付
けられた各シーブ８に掛け回されている。

【００２１】上部旋回体２の後部にはＡフレーム９が設
けられており、このＡフレーム９の頂部にはベイル１０
が取り付けられている。ベイル１０およびブライドル１
１間には起伏ワイヤロープ１２が巻回されている。起伏
ワイヤロープ１２の一端は起伏ドラム１３に連結されて
おり、他端は荷重センサ１４につながれている。ブライ
ドル１１はペンダントロープ１５によってブーム３の先
端部につながれている。起伏ワイヤロープ１２が起伏ド
ラム１３に巻き取られるとブライドル１１がベイル１０
側に引き寄せられ、ペンダントロープ１５が引っ張られ
てブーム３が俯仰動される。この際、起伏ワイヤロープ
１２にかかる張力は荷重センサ１４に検出される。ま
た、ブーム３の俯仰動によって変化するブーム角度は、
ブーム３の基端部に取り付けられた角度センサ１６によ
って検出される。

【００２２】図３は上記のクローラクレーンに適用され
る、本実施例による掘削制御装置の概略構成を示すブロ
ック図である。なお、同図において図２と同一部分には
同一符号を用いている。

【００２３】各ウインチドラム６ａ，ｂは機械的連結を
持っておらず、相互に独立した２台の油圧モータ１７
ａ，ｂによってそれぞれ回転駆動される。この際、各油
圧モータ１７ａ，ｂの回転は、減速機１８ａ，ｂによっ
てそれぞれ減速されて各ウインチドラム６ａ，ｂに伝達
される。各油圧モータ１７ａ，ｂの回転は各方向流量制
御弁１９ａ，ｂによって制御され、各方向流量制御弁１
９ａ，ｂは各油圧モータ１７ａ，ｂに供給する作動油の
流量を調整する。この調整は、コントローラ２０から各
方向流量制御弁１９ａ，ｂに与えられる各流量制御信号
に応じて行われる。また、各油圧モータ１７ａ，ｂの回
転数は、各エンコーダ２１ａ，ｂの出力信号が各モータ
回転数検出器２２ａ，ｂに取り込まれて検知され、コン
トローラ２０に与えられる。

【００２４】また、コントローラ２０には、目標貫入力
設定器２３から掘削機４の目標とする貫入力Ｆ_t が与え
られ、目標速度設定器２４から掘削機４の目標とする掘
削速度Ｖ_t が与えられる。さらに、掘削機重量設定器２
５から掘削機４の実際の重量Ｗ₀ が与えられる。また、
荷重センサ１４によって検出された起伏ロープ１２の張
力Ｔは俯仰張力検出器２６で検知され、俯仰張力検出器
２６はこの俯仰張力Ｔをコントローラ２０に与える。ま
た、ブーム角度センサ１６によって検出されたブーム３
の俯仰角度θはブーム角度検出器２７で検知され、ブー
ム角度検出器２７はこの俯仰角度θをコントローラ２０
に与える。

【００２５】本実施例による掘削制御装置は、方向流量
制御弁１９ａ，ｂ、コントローラ２０、モータ回転数検
出器２２ａ，ｂ、目標貫入力設定器２３、目標速度検出
器２４、掘削機重量設定器２５、俯仰張力検出器２６お
よびブーム角度検出器２７を備えて構成されている。

【００２６】図４は、本実施例の掘削制御装置による貫
入力制御の流れ、および同調制御の流れを示すブロック
線図である。

【００２７】掘削機重量設定器２５，俯仰張力検出器２
６，ブーム角度検出器２７，二点鎖線で示すコントロー
ラ２０内の荷重演算手段３１および加算器３２は貫入力
検出手段を構成している。目標貫入力設定器２３，コン
トローラ２０内の加算器３３および貫入力制御演算手段
３４は貫入力制御手段を構成している。モータ回転数検
出器２２ａ，ｂ，およびコントローラ２０内のロープ速
度演算手段３６ａ，ｂは掘削速度検出手段の一部を構成
している。また、コントローラ２０内の加算器３５，３
７および同調制御演算手段３９は同調制御手段を構成し
ている。

【００２８】荷重演算手段３１は俯仰張力検出器２６お
よびブーム角度検出器２７から俯仰張力Ｔおよびブーム
角度θを入力し、掘削機４を巻上げワイヤロープ５ａ，
ｂによって吊るのに必要な支持荷重Ｆ₀ を算出する。こ
の支持荷重Ｆ₀ は加算器３２に出力される。加算器３２
は、掘削機重量設定器２５から入力した掘削機４の重量
Ｗから支持荷重Ｆ₀ を減算し、実貫入力Ｆ_r （＝Ｗ−Ｆ
₀ ）を演算する。この実貫入力Ｆ_r は掘削機４の歯先に
実際にかかる荷重に相当している。加算器３３は目標貫
入力設定器２３から入力した目標貫入力Ｆ_t から実貫入
力Ｆ_r を減算し、貫入力偏差Ｆ_e （＝Ｆ_t −Ｆ_r ）を算
出する。貫入力制御演算手段３４はこの貫入力偏差Ｆ_e
に応じた貫入力制御値Ｕ_faを算出し、この貫入力制御値
Ｕ_faを流量制御信号として方向流量制御弁１９ａへ出力
する。また、これと共に貫入力制御演算手段３４は貫入
力制御値Ｕ_faを加算器３５へ出力する。

【００２９】方向流量制御弁１９ａは入力される貫入力
制御値Ｕ_faに応じて油圧モータ１７ａの回転方向および
回転数を制御する。この油圧モータ１７ａの回転は減速
機１８ａで減速されてウインチドラム６ａに伝達され、
ウインチドラム６ａから巻上げワイヤロープ５ａが繰り
出されまたは巻き取られる。油圧モータ１７ａの回転数
はモータ回転数検出器２２ａによって検出され、ロープ
速度演算手段３６ａはこのモータ回転数から巻上げワイ
ヤロープ５ａの実際の移動速度（繰出速度または巻取速
度）ｖ_raを後述のように算出する。このロープ速度ｖ_ra
は加算器３７に出力される。

【００３０】一方、方向流量制御弁１９ｂも入力される
制御値Ｕ_fbに応じて油圧モータ１７ｂの回転方向および
回転数を制御する。この油圧モータ１７ｂの回転は減速
機１８ｂで減速されてウインチドラム６ｂに伝達され、
ウインチドラム６ｂから巻上げワイヤロープ５ｂが繰り
出されまたは巻き取られる。巻上げワイヤロープ５ａ，
ｂに伝えられた張力は加算器３８で加算され、掘削機４
は加算されたこの張力によって吊り上げ下げされる。ま
た、油圧モータ１７ｂの回転数はモータ回転数検出器２
２ｂによって検出され、ロープ速度演算手段３６ｂはこ
のモータ回転数から巻上げワイヤロープ５ｂの実際の移
動速度ｖ_rbを後述のように算出する。このロープ速度ｖ
_rbは加算器３７に出力される。

【００３１】加算器３７は入力した各巻上げワイヤロー
プ５ａ，ｂの移動速度ｖ_ra，ｖ_rbから速度偏差ｖ_e （＝
ｖ_ra−ｖ_rb）を算出し、同調制御演算手段３９へこのロ
ープ速度偏差ｖ_e を出力する。同調制御演算手段３９は
この速度偏差ｖ_e に応じた同調制御値Ｕ_a を算出し、こ
の同調制御値Ｕ_a を加算器３５へ出力する。加算器３５
は貫入力制御演算手段３４の出力する貫入力制御値Ｕ_fa
とこの同調制御値Ｕ_aとを加算し、この加算結果を制御
値Ｕ_fb（＝Ｕ_fa＋Ｕ_a ）として方向流量制御弁１９ｂへ
出力する。

【００３２】従って、方向流量制御弁１９ａは貫入力偏
差Ｆ_e に応じた貫入力制御値Ｕ_faを流量制御信号として
動作し、方向流量制御弁１９ｂはこの貫入力制御値Ｕ_fa
を成分とする制御値Ｕ_fbを流量制御信号として動作す
る。このため、各油圧モータ１７ａ，ｂはこれら各方向
流量制御弁１９ａ，ｂによって実貫入力Ｆ_r が目標貫入
力Ｆ_t に近付くように回転駆動される。しかも、一方の
流量制御弁１９ｂに与えられる流量制御信号には、ロー
プ速度偏差ｖ_e に応じた同調制御値Ｕ_a が成分として含
まれている。従って、流量制御弁１９ｂは、油圧モータ
１７ｂの回転状態が他方の油圧モータ１７ａの回転状態
と等しくなるようにこの油圧モータ１７ｂを回転制御す
る。このため、貫入力制御手段は、機械的連結を持たな
い各ウインチドラム６ａ，ｂから繰出される各巻上げワ
イヤロープ５ａ，ｂの移動速度ｖ_ra，ｖ_rbが等しい状態
で掘削機４の貫入力制御を行う。

【００３３】次に、ロープ速度演算手段３６ａ，ｂによ
る各巻上げワイヤロープ５ａ，ｂの移動速度演算につい
て説明する。

【００３４】図５に示すように、ウインチドラム６のド
ラム底径をＤ_D ，ドラム幅をＷ_D および巻上げワイヤロ
ープ５の直径をｄとする。また、減速機１８の減速比を
Ｋ_Dとし、モータ回転数検出器２２がモータ１回転当り
に出力するパルス数、つまり１回転当りの出力値をＫと
する。ワイヤロープ５はウインチドラム６にドラム幅Ｗ
_D 方向に巻き取られて行き、幾層にもなって巻かれる。
ここで、ドラム幅Ｗ_Dにわたってワイヤロープ５が１層
分だけ巻き取られる際のドラム回転数、つまり各ロープ
層数当りのドラム回転数Ｒ_D は次の（１）式に表され
る。

【００３５】Ｒ_D ＝Ｗ_D ／ｄ …（１）また、ウインチドラム６が１回転してワイヤロープ５が
ウインチドラム６に巻き取られる長さ、つまり、ドラム
１回転当りのロープ巻取長さｌ_D （ｎ）は、層数をｎと
すると次の（２）式に表される。

【００３６】ｌ_D （ｎ）＝π×｛Ｄ_D ＋ｄ（２ｎ−１）｝ …（２）また、モータ回転数検出器２２の出力値をｒとすると、
層数ｎはｒの値の範囲によって（１）式を用いて次の
（３）式のように特定される。

【００３７】０≦ｒ≦Ｒ_D ×Ｋ_D ×Ｋならばｎ＝１Ｒ_D ×Ｋ_D ×Ｋ≦ｒ≦２×Ｒ_D ×Ｋ_D ×Ｋならばｎ＝２２×Ｒ_D ×Ｋ_D ×Ｋ≦ｒ≦３×Ｒ_D ×Ｋ_D ×Ｋならばｎ＝３ …（３）ｎ＝４以降も同様にして特定することが可能である。ま
た、モータ回転数検出器２２の単位出力当りのロープ巻
取長さｌ（ｎ）は、（２）式を用いて次の（４）式によ
って求められる。

【００３８】ｌ（ｎ）＝ｌ_D （ｎ）／Ｋ_D ／Ｋ …（４）モータ回転数検出器２２の出力値がｒの時の層数ｎは
（３）式から求められ、この層数ｎから（２）式によっ
てドラム１回転当りのロープ巻取長さｌ_D （ｎ）が求め
られる。さらに、このｌ_D （ｎ）から（４）式によって
モータ回転数検出器２２の単位出力当りのロープ巻取長
さｌ（ｎ）が求められる。従って、巻上げワイヤロープ
５の移動速度ｖ_r は、モータ回転数検出器２２の出力値
ｒを時間ｔで微分することにより、次の（５）式によっ
て求められる。

【００３９】ｖ_r ＝ｌ（ｎ）×ｄｒ／ｄｔ …（５）このように、本実施例による掘削速度検出手段は、油圧
モータ１７の回転数から巻上げワイヤロープ５の繰出速
度ｖを演算する構成となっている。

【００４０】図６は、本実施例の掘削制御装置による掘
削速度制御の流れ、および前述した同調制御の流れを示
すブロック線図である。なお、同図において図４と同一
部分には同一符号を付してその説明は省略する。

【００４１】モータ回転数検出器２２ａ，ｂ，コントロ
ーラ２０内のロープ速度演算手段３６ａ，ｂ，加算器４
１および掘削機速度演算手段４２は掘削速度検出手段を
構成している。目標速度設定器２４およびコントローラ
２０内の加算器４３および速度制御演算手段４４は掘削
速度制御手段を構成している。また、前述したように、
コントローラ２０内の加算器３５，３７および同調制御
演算手段３９は同調制御手段を構成しており、加算器３
７はロープ速度演算手段３６ａ，ｂの出力するロープ移
動速度ｖ_ra，ｖ_rbからロープ速度偏差ｖ_e を算出する。
同調制御演算手段３９はこの速度偏差ｖ_e に応じた制御
値Ｕ_aを加算器３５へ出力する。ロープ速度ｖ_ra，ｖ_rb
は加算器４１にも与えられており、加算器４１はこられ
各ロープ速度ｖ_ra，ｖ_rbを加算してこの加算値を掘削機
速度演算手段４２へ出力する。掘削機速度演算手段４２
はこの加算値から、ワイヤロープ５に吊られた掘削機４
が実際に降下する速度、つまり実掘削速度Ｖ_r を算出す
る。この実掘削速度Ｖ_r は加算器４３へ出力される。

【００４２】加算器４３には目標速度設定器２４から掘
削機４の目標掘削速度Ｖ_t が与えられている。加算器４
３は目標掘削速度Ｖ_t から実掘削速度Ｖ_r を減算して掘
削速度偏差Ｖ_e （＝Ｖ_t −Ｖ_r ）を算出する。速度制御
演算手段４４はこの掘削速度偏差Ｖ_e に応じて掘削速度
制御値Ｕ_vaを算出し、方向流量制御弁１９ａへ出力す
る。方向流量制御弁１９ａは入力される掘削速度制御値
Ｕ_vaに応じて油圧モータ１７ａの回転方向および回転数
を制御する。一方、掘削速度制御値Ｕ_vaは加算器３５へ
も出力されており、加算器３５は同調制御演算手段３９
の出力する同調制御値Ｕ_a とこの掘削速度制御値Ｕ_vaと
を加算し、この加算結果を制御値Ｕ_vb（＝Ｕ_va＋Ｕ_a ）
として方向流量制御弁１９ｂへ出力する。方向流量制御
弁１９ｂは入力される制御値Ｕ_vbに応じて油圧モータ１
７ｂの回転方向および回転数を制御する。

【００４３】従って、方向流量制御弁１９ａは掘削速度
偏差Ｖ_e に応じた掘削速度制御値Ｕ_vaを流量制御信号と
して動作し、方向流量制御弁１９ｂはこの掘削速度制御
値Ｕ_vaを成分とする制御値Ｕ_vbを流量制御信号として動
作する。このため、各油圧モータ１７ａ，ｂはこれら各
方向流量制御弁１９ａ，ｂによって実掘削速度Ｖ_r が目
標掘削速度Ｖ_t に近付くように回転駆動される。この場
合においても、一方の流量制御弁１９ｂに与えられる流
量制御信号には、ロープ速度偏差ｖ_e に応じた同調制御
値Ｕ_a が成分として含まれている。従って、掘削速度制
御時においても、流量制御弁１９ｂは、油圧モータ１７
ｂの回転状態が他方の油圧モータ１７ａの回転状態と等
しくなるようにこの油圧モータ１７ｂを回転制御する。
このため、掘削速度制御手段は、機械的連結を持たない
各ウインチドラム６ａ，ｂから繰出される各巻上げワイ
ヤロープ５ａ，ｂの移動速度ｖ_ra，ｖ_rbが等しい状態で
掘削機４の掘削速度制御を行う。

【００４４】図７は図６に示した掘削速度制御に関する
掘削制御装置を簡素化して構成した別の掘削制御装置に
よる掘削制御および同調制御の流れを示すブロック線図
である。なお、同図において図６と同一部分には同一符
号を付してその説明は省略する。

【００４５】モータ回転数検出器２２ａ，ｂおよびロー
プ速度演算手段３６ａ，ｂはロープ速度検出手段を構成
している。目標速度設定器２４，加算器４５ａ，ｂおよ
び速度制御演算手段４６ａ，ｂはロープ速度制御手段を
構成している。このロープ速度制御手段は前述した掘削
速度制御手段および同調制御手段として機能する。ロー
プ速度演算手段３６ａから出力されたロープ速度ｖ
_raは、加算器４５ａで目標掘削速度Ｖ_t から減算され、
ロープ速度偏差ｖ_ea（＝Ｖ_t −ｖ_ra）が算出される。速
度制御演算手段４６ａはこのロープ速度偏差ｖ_eaに応じ
たロープ速度制御値Ｕ_vaを算出し、方向流量制御弁１９
ａへ出力する。一方、ロープ速度演算手段３６ｂから出
力されたロープ速度ｖ_rbは、加算器４５ｂで目標掘削速
度Ｖ_t から減算され、ロープ速度偏差ｖ_eb（＝Ｖ_t −ｖ
_rb）が算出される。速度制御演算手段４６ｂはこのロー
プ速度偏差ｖ_ebに応じたロープ速度制御値Ｕ_vbを算出
し、方向流量制御弁１９ｂへ出力する。

【００４６】従って、各方向流量制御弁１９ａ，ｂは、
ロープ速度偏差ｖ_ea，ｖ_ebに応じた制御値Ｕ_va，Ｕ_vbを
流量制御信号として動作する。目標速度設定器２４によ
ってコントローラ２０に与える目標速度Ｖ_t をロープ移
動速度ｖに換算しておくことにより、ロープ速度偏差ｖ
_ea，ｖ_ebは掘削速度偏差Ｖ_e に相当するものとなる。ま
た、各ロープ速度演算手段３６ａ，ｂで算出されるロー
プ移動速度ｖ_ra，ｖ_rbは実掘削速度Ｖ_r に相当する。こ
の結果、各油圧モータ１７ａ，ｂは各方向流量制御弁１
９ａ，ｂによって実掘削速度Ｖ_r が目標掘削速度Ｖ_t に
近付くように回転制御される。また、各ロープ速度
ｖ_ra，ｖ_rbが同一の目標速度Ｖ_t に近付けられるため、
各油圧モータ１７ａ，ｂの回転は各方向流量制御弁１９
ａ，ｂによって等しくさせられる。従って、この図７に
示された掘削制御装置によっても、機械的連結を持たな
い各ウインチドラム６ａ，ｂから繰出される各巻上げワ
イヤロープ５ａ，ｂの移動速度ｖ_ra，ｖ_rbが等しい状態
で掘削機４の掘削速度制御が行われる。

【００４７】図１は本実施例の掘削制御装置による掘削
制御の全体の流れを示すブロック線図である。なお、同
図において図４および図６と同一部分には同一符号を付
してその説明は省略する。

【００４８】コントローラ２０内の制御切替器５１およ
び切替スイッチ５２は掘削制御切替手段を構成してい
る。制御切替器５１は貫入力制御演算手段３４から貫入
力制御値Ｕ_faを入力し、速度制御手段４４から掘削速度
制御値Ｕ_vaを入力する。そして、入力した各制御値Ｕ_fa
およびＵ_vaの大きさを比較し、小さい値の方の制御値Ｕ
_faまたはＵ_vaを選択する。制御切替器５１はこの選択結
果に応じて切替スイッチ５２の接続状態を次のように切
り替える。

【００４９】つまり、掘削速度制御値Ｕ_vaが貫入力制御
値Ｕ_faよりも小さい場合には（Ｕ_fa＞Ｕ_va）、制御切替
器５１は小さい方の掘削速度制御値Ｕ_vaを選択し、切替
スイッチ５２を白丸印で示される接点側に接続を切り替
える。従って、方向流量制御弁１９ａおよび加算器３５
には掘削速度制御値Ｕ_vaが与えられる。この結果、掘削
制御は前述した掘削速度制御に切り替えられ、掘削速度
制御手段により、各ウインチドラム６ａ，ｂから繰出さ
れる各巻上げワイヤロープ５ａ，ｂの移動速度ｖ_ra，ｖ
_rbが等しい状態で掘削機４の掘削速度制御が行われる。

【００５０】また、貫入力制御値Ｕ_faが掘削速度制御値
Ｕ_vaよりも小さい場合には（Ｕ_fa＜Ｕ_va）、制御切替器
５１は小さい方の貫入力制御値Ｕ_faを選択し、切替スイ
ッチ５２を黒丸印で示される図示の接点側に接続を切り
替える。従って、方向流量制御弁１９ａおよび加算器３
５には貫入力制御値Ｕ_faが与えられる。この結果、掘削
制御は掘削速度制御から前述した貫入力制御に切り替え
られ、貫入力制御手段により、各ウインチドラム６ａ，
ｂから繰出される各巻上げワイヤロープ５ａ，ｂの移動
速度ｖ_ra，ｖ_rbが等しい状態で掘削機４の貫入力制御が
行われる。

【００５１】従って、目標貫入力設定器２３および目標
速度設定器２４にそれぞれ目標値を設定し、掘削機重量
設定器２５に掘削機４の重量を設定した後、本実施例に
よる掘削制御装置による制御の下で掘削を行えば、掘削
開始後、掘削機４が掘削面に着底していなければ、貫入
力制御値Ｕ_fa＞掘削速度制御値Ｕ_vaとなり、掘削速度制
御が行われる。

【００５２】また、掘削機４が掘削面に着底すると掘削
機４の歯先に荷重がかかるため、実貫入力Ｆ_r が大きく
なって貫入力偏差Ｆ_e は減少する。従って、この貫入力
偏差Ｆ_e に応じた貫入力制御値Ｕ_faの初期値を速度制御
値Ｕ_vaの初期値に対して適当に設定しておけば、ＰＩ制
御則を用いた本実施例による貫入力制御演算において
は、貫入力偏差Ｆ_e が負数にならなくても、貫入力制御
値Ｕ_fa＜掘削速度制御値Ｕ_vaとなり、掘削制御は定速制
御から貫入力制御に速やかに切り替えられる。つまり、
制御切替手段による切替制御は貫入力偏差Ｆ_e の減少が
検出されることによって行われ、貫入力偏差Ｆ_e の符号
が正から負へ変化する前に行われる。このため、本実施
例による掘削制御装置によれば、掘削機４の実歯先荷重
Ｗ_r が歯先荷重の制限値Ｗ_L を超過する前に、掘削制御
は定速制御から貫入力制御に切り替えられる。よって、
掘削機４の掘削歯には従来のように歯先が破損するよう
な大きな荷重は加わらなくなり、歯先の破損は確実に防
止されるようになる。

【００５３】また、掘削機４の着底した掘削面が軟らか
い土質の時は、掘削機４の歯先にかかる荷重は小さいた
め、制御値の大小条件は貫入力制御値Ｕ_fa＞掘削速度制
御値Ｕ_vaのままで変化せず、掘削制御は切り替わらずに
掘削速度制御が続けて行われる。また、掘削中に土質が
硬い土質から軟らかい土質へ変化した場合には、上記の
掘削機４の着底時と同様に、掘削制御は、実掘削速度Ｖ
_r が目標掘削速度Ｖ_tを越えることなく、一定貫入力制
御から定速制御に切り替えられる。

【００５４】また、本実施例による掘削制御装置の掘削
速度検出手段では、油圧モータ１７の回転数から巻上げ
ワイヤロープ５の繰出速度ｖを前述のように演算して求
めており、伸縮するおそれのある巻上げワイヤロープ５
の実際の移動速度を検出することなく、実掘削速度Ｖ_r
が求められている。このため、従来のように、ワイヤロ
ープ移動検出の平均時間を長くとって巻上げワイヤロー
プ５の伸縮の影響を除去する必要はなくなり、実掘削速
度Ｖ_r は迅速に求められる。よって、制御時間が短縮さ
れて掘削機の速度制御は応答性よく行われる。しかも、
速度制御の応答を速めるために従来必要とされたフィー
ドフォワード用センサは不要となり、速度検出センサを
２系統設ける必要はなくなる。

【００５５】また、巻上げワイヤロープ５ａ，ｂを２つ
のウインチドラム６ａ，ｂから繰り出す際、同調制御演
算手段３９により、一方の流量制御弁１９ｂに与えられ
る貫入力制御値Ｕ_faまたは速度制御値Ｕ_vaに、各ロープ
繰出速度ｖ_ra，ｖ_rbの偏差ｖ_e に応じた同調制御値Ｕ_a
が加えられることにより、一方の油圧モータ１７ｂの回
転は他方の油圧モータ１７ａの回転に等しくされ、各油
圧モータ１７ａ，ｂの回転は同調制御される。また、図
７に示す掘削制御装置においては、各ロープ速度検出手
段によって巻き上げワイヤロープ５ａ，ｂの各繰出速度
ｖ_ra，ｖ_rbを演算し、ロープ速度制御手段により、検出
された各ロープ速度ｖ_ra，ｖ_rbと予め設定された目標ロ
ープ速度Ｖ_t との各偏差ｖ_ea，ｖ_ebを求め、これら各ロ
ープ速度偏差ｖ_ea，ｖ_ebに応じた各ロープ速度制御値Ｕ
_va，Ｕ_vbを制御切替器５１によって各流量制御弁１９
ａ，ｂに与えることにより、各油圧モータ１７ａ，ｂの
回転は各ロープ速度ｖ_ra，ｖ_rbが目標ロープ速度Ｖ_t に
一致するように同調制御される。

【００５６】このため、いずれの掘削制御装置において
も、各ウインチドラム６ａ，ｂは同調制御された各油圧
モータ１７ａ，ｂによって回転駆動され、各ウインチド
ラム６ａ，ｂから繰り出される巻上げワイヤロープ５
ａ，ｂの各速度は等しくなる。よって、各ウインチドラ
ム６ａ，ｂ間のロープ巻き容量の差は掘削制御開始時か
ら変化せず、巻き容量の調整は不要となる。つまり、各
ウインチドラム６ａ，ｂに巻き取る巻上げワイヤロープ
５ａ，ｂの長さを予め調整しておく従来の煩わしい操作
は不要となり、掘削制御は簡易に行える。また、ウイン
チドラム６ａ，ｂから巻上げワイヤロープ５ａ，ｂが外
れてしまう危険もなくなる。

【００５７】また、図７に示す掘削制御装置により掘削
機４の掘削速度制御および同調制御を行う場合には、図
１に示す掘削制御切替器５１に各ロープ速度制御値
Ｕ_va，Ｕ_vbおよび貫入力制御値Ｕ_faを与える。そして、
これら各制御値のうちで一番小さい制御値を制御切替器
５１によって選択する。選択した制御値がロープ速度制
御値Ｕ_vaまたはＵ_vbである場合には、制御切替器５１は
各ロープ速度制御値Ｕ_va，Ｕ_vbを流量制御信号として各
流量制御弁１９ａ，ｂに与え、掘削制御装置に掘削速度
制御を行わせる。また、選択した制御値が貫入力制御値
Ｕ_faである場合には、制御切替器５１は切替スイッチ５
２を切り替え、貫入力制御値Ｕ_faを流量制御信号として
各流量制御弁１９ａ，ｂに与え、掘削制御装置に貫入力
制御を行わせる。従って、図７に示すロープ速度制御手
段を用いて図１に示す掘削制御装置を構成しても、前述
した切替制御と同様な切替制御が行える。

【００５８】なお、上記実施例の説明においては本実施
例の掘削制御装置による掘削速度制御および貫入力制御
を２つのウインチドラムを用いた掘削機に適用した場合
について説明したが、１つのウインチドラムを用いた掘
削機に適用することも可能である。この場合においても
上記実施例と同様な効果が奏される。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、掘
削機の歯先に荷重がかかると実貫入力が大きくなって貫
入力偏差は減少する。従って、定速制御と貫入力制御と
の切替制御は、速度制御値と貫入力制御値とのうちの小
さい方の制御値を制御切替手段によって流量制御弁に与
えることによって行える。また、各ロープ速度および目
標ロープ速度から各ロープ速度偏差を求め、これら各ロ
ープ速度偏差に応じた各ロープ速度制御値に基づいて掘
削制御を行う場合には、制御切替手段によって各ロープ
速度制御値および貫入力制御値のうちで一番小さい制御
値を選択することにより、定速制御と貫入力制御との切
替制御を行える。つまり、いずれの切替制御において
も、切替制御は貫入力偏差の減少が検出されることによ
って行われ、貫入力偏差の符号が変化する前に行われ
る。このため、実歯先荷重が歯先荷重の制限値を超過す
る前に、掘削制御は定速制御から貫入力制御に切り替え
られる。よって、掘削機の掘削歯には従来のように歯先
が破損するような大きな荷重が加わらなくなり、歯先の
破損は確実に防止される。

【００６０】また、掘削速度検出手段において、油圧モ
ータの回転数からワイヤロープの繰出速度を演算するこ
とにより、伸縮するおそれのあるワイヤロープの実際の
移動速度を検出することなく、実掘削速度が求められ
る。このため、ワイヤロープ移動検出の平均時間を長く
とってワイヤロープの伸縮の影響を除去する必要はなく
なり、実掘削速度は迅速に求められる。よって、制御時
間が短縮されて掘削機の速度制御は応答性よく行われ
る。しかも、速度制御の応答を速めるために従来必要と
されたフィードフォワード用センサは不要となり、速度
検出センサを２系統設ける必要はなくなる。この結果、
掘削制御装置の構成要素が減るため、掘削制御装置の信
頼性は向上し、さらに、製品コストは低減される。

【００６１】また、ワイヤロープを複数のドラムから繰
り出す場合に、同調制御手段により、いずれかの流量制
御弁に与えられる制御値に各ロープ繰出速度の偏差に応
じた同調制御値が加えられることにより、この同調制御
値が与えられた流量制御弁によって制御される油圧モー
タの回転は他の油圧モータの回転に等しくされ、各油圧
モータは同調制御される。このため、各ウインチドラム
は同調制御された各油圧モータによって回転駆動され、
各ウインチドラムから繰り出されるワイヤロープの速度
は等しくなる。よって、各ウインチドラムに巻き取るワ
イヤロープの長さを予め調整しておく従来の煩わしい操
作は不要となり、掘削制御は簡易に行える。また、ウイ
ンチドラムからワイヤロープが外れてしまう危険もなく
なる。

【００６２】また、ロープ速度検出手段によってワイヤ
ロープの各繰出速度を演算し、ロープ速度制御手段によ
り、検出された各ロープ速度と予め設定された目標ロー
プ速度との各偏差を求め、これら各ロープ速度偏差に応
じた各ロープ速度制御値を制御切替手段を介して各流量
制御弁に与えることにより、各油圧モータの回転は各ロ
ープ速度が目標ロープ速度に一致するように制御され
る。このため、掘削速度制御と同調制御とが同一手段に
よって行われ、より簡略な装置構成で上記効果を奏する
掘削制御を行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の掘削制御装置による掘削制
御の全制御の流れを示すブロック線図である。

【図２】本実施例による掘削制御装置が適用される掘削
専用クローラクレーンの側面図である。

【図３】本実施例による掘削制御装置の全体の概略構成
を示すブロック図である。

【図４】本実施例の掘削制御装置による貫入力制御およ
び同調制御の流れを示すブロック線図である。

【図５】本実施例の掘削制御装置による掘削速度検出手
段の構成を示すブロック図である。

【図６】本実施例の掘削制御装置による掘削速度制御お
よび同調制御の流れを示すブロック線図である。

【図７】本実施例の掘削制御装置による掘削速度制御お
よび同調制御の流れの他の例を示すブロック線図であ
る。

【符号の説明】

４…掘削機５ａ，ｂ…巻上げワイヤロープ６ａ，ｂ…ウインチドラム１７ａ，ｂ…油圧モータ１８ａ，ｂ…減速機１９ａ，ｂ…方向流量制御弁２０…コントローラ２２ａ，ｂ…モータ回転数検出器２３…目標貫入力設定器２４…目標速度設定器２５…掘削機重量設定器２６…俯仰張力検出器２７…ブーム角度検出器３１…荷重演算手段３４…貫入力制御演算手段３４３６ａ，ｂ…ロープ速度演算手段３９…同調制御演算手段４２…掘削機速度演算手段４４…掘削速度制御演算手段５１…制御切替器５２…切替スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドラムを油圧モータによって回転駆動
し、ドラムに巻かれたワイヤロープの繰り出し量を調整
してこのワイヤロープに吊られた掘削機の掘削速度およ
び貫入力を制御する掘削機の掘削制御装置において、流量制御信号に応じて前記油圧モータに供給する作動油
の流量を調整して前記油圧モータの回転を制御する流量
制御弁と、前記掘削機による掘削の実速度を検出する掘
削速度検出手段と、この掘削速度検出手段によって検出
された実掘削速度と予め設定された目標掘削速度との偏
差を求めこの速度偏差に応じた速度制御値を演算出力す
る掘削速度制御手段と、前記掘削機の実貫入力を検出す
る貫入力検出手段と、この貫入力検出手段によって検出
された実貫入力と予め設定された目標貫入力との偏差を
求めこの貫入力偏差に応じた貫入力制御値を演算出力す
る貫入力制御手段と、前記速度制御値と前記貫入力制御
値とを比較して小さい方の制御値を流量制御信号として
前記流量制御弁に与える制御切替手段とを備えて構成さ
れたことを特徴とする掘削機の掘削制御装置。
【請求項２】機械的連結を持たない複数のドラムを相
互に独立した複数の油圧モータによってそれぞれ回転駆
動し、これら各ドラムに巻かれたワイヤロープの繰り出
し量を調整してこのワイヤロープに吊られた掘削機の掘
削速度および貫入力を制御する掘削機の掘削制御装置に
おいて、流量制御信号に応じて前記各油圧モータに供給する作動
油の流量を調整して前記各油圧モータの回転をそれぞれ
制御する複数の流量制御弁と、前記掘削機による掘削の
実速度を検出する掘削速度検出手段と、この掘削速度検
出手段によって検出された実掘削速度と予め設定された
目標掘削速度との偏差を求めこの速度偏差に応じた速度
制御値を演算出力する掘削速度制御手段と、前記掘削機
の実貫入力を検出する貫入力検出手段と、この貫入力検
出手段によって検出された実貫入力と予め設定された目
標貫入力との偏差を求めこの貫入力偏差に応じた貫入力
制御値を演算出力する貫入力制御手段と、前記速度制御
値と前記貫入力制御値とを比較して小さい方の制御値を
流量制御信号として前記各流量制御弁に与える制御切替
手段と、前記掘削速度検出手段によって検出されたワイ
ヤロープの各繰出速度の偏差を求めこの繰出速度偏差に
応じた同調制御値を前記制御切替手段から出力されるい
ずれかの流量制御信号に加算する同調制御手段とを備え
て構成されたことを特徴とする掘削機の掘削制御装置。
【請求項３】前記掘削速度検出手段は前記油圧モータ
の回転数からワイヤロープの繰出速度を演算することを
特徴とする請求項１または請求項２記載の掘削機の掘削
制御装置。
【請求項４】機械的連結を持たない複数のドラムを相
互に独立した複数の油圧モータによってそれぞれ回転駆
動し、これら各ドラムに巻かれたワイヤロープの繰り出
し量を調整してこのワイヤロープに吊られた掘削機の掘
削速度および貫入力を制御する掘削機の掘削制御装置に
おいて、流量制御信号に応じて前記各油圧モータに供給する作動
油の流量を調整して前記各油圧モータの回転をそれぞれ
制御する複数の流量制御弁と、前記各ドラムから繰り出
されるワイヤロープの各繰出速度を前記油圧モータの回
転数から演算するロープ速度検出手段と、このロープ速
度検出手段によって検出された各ロープ速度と予め設定
された目標ロープ速度との各偏差を求めこれら各ロープ
速度偏差に応じた各ロープ速度制御値を演算出力するロ
ープ速度制御手段と、前記掘削機の実貫入力を検出する
貫入力検出手段と、この貫入力検出手段によって検出さ
れた実貫入力と予め設定された目標貫入力との偏差を求
めこの貫入力偏差に応じた貫入力制御値を演算出力する
貫入力制御手段と、前記各ロープ速度制御値および前記
貫入力制御値のうちで一番小さい制御値を選択し選択し
た制御値がロープ速度制御値である場合には前記各ロー
プ速度制御値を流量制御信号として前記各流量制御弁に
与え選択した制御値が貫入力制御値である場合には前記
貫入力制御値を流量制御信号として前記各流量制御弁に
与える制御切替手段とを備えて構成されたことを特徴と
する掘削機の掘削制御装置。