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JP7352960B2 - 道路舗装機械 - Google Patents

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JP7352960B2
JP7352960B2 JP2020020735A JP2020020735A JP7352960B2 JP 7352960 B2 JP7352960 B2 JP 7352960B2 JP 2020020735 A JP2020020735 A JP 2020020735A JP 2020020735 A JP2020020735 A JP 2020020735A JP 7352960 B2 JP7352960 B2 JP 7352960B2
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Description

本発明は、道路舗装機械に関し、より特定的には、伸縮スクリードを有する道路舗装機械における合材の搬送量の制御に特徴を有する道路舗装機械に関する。
アスファルトフィニッシャと呼ばれる道路舗装機械による道路舗装作業は、一般に、特許文献1の図1に記載されているように、ホッパで受け取ったアスファルト合材を、バーフィーダ(バーコンベアともいう)によって、スクリュー側へ搬送し、本体が走行しながら、後部のスクリード装置によって、路面上の合材を敷き均していくことで、舗装体を形成する。
道路舗装機械の操作においては、舗装厚を一定に保つことが重要である。舗装厚を一定に保つためには、バーフィーダとスクリューとの間のアスファルト合材の抱え込み量を一定に保つ必要がある。仮に、抱え込み量が少なければ、舗装厚が薄くなる。抱え込み量が多くなれば、舗装厚が厚くなってしまう場合がある。よって、舗装厚が一定に保たれた舗装を施工することができなくなる。
さらに、たとえば、狭い場所での舗装も可能なような小型の道路舗装機械の場合は、スクリード装置の幅を変化させることで、舗装幅を広げたり、狭めたりすることが可能である。このようなスクリード装置は、伸縮スクリードを有する装置として、周知である。
実開平4-92008号公報 実開平3-36013号公報 実公昭62-5047号公報 特公昭62-21925号公報
伸縮スクリードを有する道路舗装機械の場合、伸縮量に応じて、抱え込み量を調整する必要がある。たとえば、舗装途中で、舗装幅を広げたい場合、適正な抱え込み量を維持して、舗装厚が薄くならないようにしなければならない。そのため、従来は、舗装幅を広げる場合は、オペレータが、バーフィーダの回転速度を上げて、アスファルト合材をスクリュー側に多く搬送し、さらに、スクリューの回転を速めて、伸縮スクリードを含むスクリード装置の施工幅に対して、アスファルト合材が不足しないように、手動で制御を行っていた。
このような制御は、オペレータの経験値に頼るところが大きく、もし、伸縮スクリードを広げたにもかかわらず、抱え込み量が少なかったり、スクリューの回転が遅かったりすると、広げた伸縮スクリードの端部にまでアスファルト合材が届かなくて端部の舗装が出来なかったり、厚みが足らなかったりしてしまう。
それゆえ、本発明は、伸縮スクリードを有する道路舗装機械において、舗装幅を変更する際に、出来る限り、自動制御によって、オペレータの負担とならないように、舗装作業ができるようにする道路舗装機械を提供することを目的とするものである。
なお、特許文献1ないし4について、以下のように、対比説明をしておく。
特許文献1に記載のアスファルトフィニッシャは、舗装幅センサを備えるが、舗装幅が変更になった場合に、合材の送り量を自動制御するという概念については、一切記載されていない。
特許文献2に記載のアスファルトフィニッシャは、入力される舗装幅と厚みに応じて、フィーダによるアスファルト合材搬送量を制御し、車速に比例して、アスファルト合材搬送量を変化させることができる。しかし、実際の施工現場では、施工する道路の幅を見ながら、伸縮スクリードの幅をオペレータが微調整している。そのため、数値的に入力される舗装幅によって、アスファルト合材搬送量の制御を行う特許文献2に記載のアスファルトは、本願発明とは、本質的に相違するものである。
特許文献3及び4のアスファルトフィニッシャは、スクリード伸縮量検知部を設けて、フィーダゲートの開閉量を調整することで、アスファルト合材の量を調整しているが、バーフィーダの搬送速度の調整やスクリューの回転速度の調整、判定施工後の制御方法などについては、一切開示していない。
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明は、伸縮可能なスクリードと、合材を搬送するバーフィーダと、合材を拡散するスクリューとを具備する道路舗装機械であって、スクリードの伸縮量を検出するための伸縮量検出手段と、伸縮量検出手段によって検出された伸縮量に応じて、バーフィーダ及びスクリューによる合材の搬送量を制御するコントローラとを備える。
コントローラは、スクリードが拡張した場合、バーフィーダ及びスクリューを増速して合材を追加した後、拡張幅に応じた搬送量で、バーフィーダ及びスクリューを作動させる。
コントローラは、スクリードが縮小した場合、バーフィーダ及びスクリューを停止または減速して合材の量を調整した後、縮小幅に応じた搬送量で、バーフィーダ及びスクリューを作動させる。
スクリードが拡張した場合、コントローラは、拡張によって不足する合材の量を計算し、不足する合材が補充されるまで、バーフィーダ及びスクリューを増速する。
コントローラは、拡張幅及びスクリード前方の保持寸法に基づいて、不足する合材の量を計算する。
スクリードが拡張した場合、コントローラは、拡張幅に応じた搬送量を計算して、計算した搬送量に基づいて、バーフィーダ及びスクリューを作動させる。
コントローラは、施工幅、舗装厚、及び施工速度に基づいて、拡張幅に応じた搬送量を計算する。
スクリードが縮小した場合、コントローラは、縮小によって余剰となる合材の量を計算し、余剰となる合材が使用されるまで、バーフィーダ及びスクリューを停止または減速する。
コントローラは、縮小幅及びスクリード前方の保持寸法に基づいて、余剰となる合材の量を計算する。
スクリードが縮小した場合、コントローラは、縮小幅に応じた搬送量を計算して、計算した搬送量に基づいて、バーフィーダ及びスクリューを作動させる。
コントローラは、施工幅、舗装厚、及び施工速度に基づいて、縮小幅に応じた搬送量を計算する。
コントローラは、初期施工状態に関する情報を記憶しており、スクリードが拡張又は縮小した際、たとえば、初期施工状態から何パーセントの割合で増速又は減速すればよいのかに基づいて、バーフィーダ及びスクリードを制御する。その他、たとえば、バーフィーダ及び/又はスクリードの回転数の検知手段や回転数制御回路等を設けることによって、コントローラは、バーフィーダ及び/又はスクリードの回転数を制御してもよい。
スクリードが拡張した場合、コントローラは、エンジンの許容範囲内で、バーフィーダ及びスクリューを増速させて、不足する合材を補充する。
スクリードが、左右に伸縮可能であり、バーフィーダが左右に存在して左右別々に搬送量を制御することが可能な2条式であり、かつ、スクリューが左右に存在して左右別々に搬送量を制御することが可能である場合、コントローラは、スクリードの右及び/又は左の伸縮量に応じて、バーフィーダの右及び/又は左の搬送量、並びに、スクリューの右及び/又は左の搬送量を制御する。
スクリードが、左右に伸縮可能であり、バーフィーダが左右別々に制御できない1条式であり、かつ、スクリューが左右に存在して左右別々に搬送量を制御することが可能である場合、コントローラは、スクリードの右及び/又は左の伸縮量に応じて、バーフィーダの搬送量、並びに、スクリューの右及び/又は左の搬送量を制御する。
オペレータによって、バーフィーダ及び/又はスクリューの搬送量の補正値を入力可能となっており、コントローラは、オペレータによって入力された補正値に基づいて、バーフィーダ及び/又はスクリューの搬送量を調整する。
伸縮量検出手段は、伸縮シリンダの操作時間に基づいて、スクリードの伸縮量を検出する。
伸縮量検出手段は、伸縮シリンダ又はスクリードに取り付けられたセンサに基づいて、スクリードの伸縮量を検出する。
本発明によれば、コントローラは、スクリードが拡張した場合、バーフィーダ及びスクリューを増速して合材を追加した後、拡張幅に応じた搬送量で、バーフィーダ及びスクリューを作動さ、スクリードが縮小した場合、バーフィーダ及びスクリューを停止または減速して合材の量を調整した後、縮小幅に応じた搬送量で、バーフィーダ及びスクリューを作動させるので、伸縮スクリードを有する道路舗装機械において、舗装幅を変更する際に、出来る限り、自動制御によって、オペレータの負担とならないように、舗装作業ができることとなる。
スクリードの拡張によって、不足する合材の量が計算され、不足する合材が補充されるまで、バーフィーダ及びスクリューを増速したり、スクリードの縮小によって、余剰となる合材の量が計算され、余剰となる合材が使用されるまで、バーフィーダ及びスクリューを停止または減速することで、舗装幅の変更に対して、自動で、搬送量の調整が可能となり、オペレータの負担が軽減される。
拡張幅又は縮小幅及びスクリード前方の保持寸法に基づいて、不足する合材の量又は余剰な合材の量を計算するようにすれば、簡易な計算での制御が実現できる。
施工幅、舗装厚、及び施工速度に基づいて、拡張幅又は縮小幅に応じた搬送量を計算するようにすれば、簡易な計算での制御が実現できる。
初期施工状態と比較して何パーセントの割合で増速又は原則して、バーフィーダ及びスクリードを制御すればよいかをコントローラが決定付けることで、バーフィーダ及びスクリードの制御が容易となる。油圧回路においては、このような制御が適しているが、限定されるものではない。また、バーフィーダ及び/又はスクリードの回転数の検知手段や回転数制御回路等を設けることによって、それらの回転数を正確に制御することが可能となる。
拡張によって、合材が不足するエンジンの許容範囲内で、バーフィーダ及びスクリューを増速させれば、出来る限り早く、合材を供給することができるので、舗装厚が出来る限り正確となるように施工できる。
本発明は、1条式及び2条式のバーフィーダに対応した制御を実現しており、汎用的である。
伸縮量検出手段として、伸縮シリンダの操作時間を用いるようにすれば、新たにセンサを取り付ける必要がないので、コストが抑えられる。
伸縮量検出手段として、伸縮シリンダ又はスクリードに取り付けられたセンサを用いるようにすれば、スクリードの伸縮量を正確に検出することができる。
本発明のこれら、及び他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。
図1は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械1の概略側面図である。 図2は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械1の概略平面図である。 図3は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械1の機能的構成を示す概略系統図である。 図4は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械1のコントローラ13において実行される初期施工状態の把握処理を示すフローチャートである。 図5は、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械1のコントローラ13において実行されるスクリード伸縮スイッチ操作時の処理を示すフローチャートである。
以下、図1ないし図5を参照しながら、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械1の概略構造及び動作並びに制御方法について説明する。
図1ないし図3に示すように、道路舗装機械1は、右バーフィーダ2aと、左バーフィーダ2bと、右バーフィーダ2a用の油圧モータ7aと、左バーフィーダ2b用の油圧モータ7bと、右スクリュー3aと、左スクリュー3bと、右スクリュー3a用の油圧モータ8aと、左スクリュー3b用の油圧モータ8bと、メインスクリード4と、右後輪5aと、左後輪5bと、右後輪5a用の油圧モータ6aと、左後輪5b用の油圧モータ6bと、右伸縮スクリード9aと、左伸縮スクリード9bと、右伸縮スクリード9a用の油圧シリンダ10aと、左伸縮スクリード9b用の油圧シリンダ10bと、エンジン11と、油圧ポンプ12と、コントローラ13と、操作盤14と、走行レバー15と、油圧電磁比例弁及び油圧電磁弁16と、右ホッパ19aと、左ホッパ19b、右ホッパ19a用の油圧シリンダ16aと、左ホッパ19b用の油圧シリンダ16bと、右前輪17aと、左前輪17bと、主ステップ18と、右ステップ18aと、左ステップ18bと、ハンドル19と、右レベリングアーム20aと、左レベリングアーム20bと、右レベリングアーム20a用の油圧シリンダ21aと、左レベリングアーム20b用の油圧シリンダ21bとを備える。なお、油圧電磁比例弁及び油圧電磁弁16は、一体型でも分離型でもよい。
なお、各油圧モータ及び油圧シリンダは、エンジン11に接続された油圧ポンプ12から排出される高圧油によって、回転ないし作動する。そして、その高圧油の流量は、コントローラ13からの指令(出力信号)によって、油圧電磁比例弁及び油圧電磁弁16を制御することで、調整される。これにより、各油圧モータの回転速度や油圧シリンダの伸縮量が調整される。なお、ここでは、道路舗装機械1は、油圧による駆動を前提としているが、電動で駆動してもよいし、油圧と電動とを組み合わせた駆動でもよい。また、本発明は、ホイール式の道路舗装機械に限らず、クローラ式の道路舗装機械であってもよい。
ここで、念のため、概略的に道路舗装機械1の動作を説明しておく。右ホッパ19a及び左ホッパ19bによって形成されるホッパに、アスファルト合材(以下、単に、「合材」という。)が収容される。左右のホッパ19a,19bの傾きは、油圧シリンダ16a,16bによって、調整可能となっており、たとえば、合材が減ってくれば、左右のホッパ19a,19bの傾斜角度が大きくなるように調整されて、合材が左右のバーフィーダ2a,2bに落とされる。
左右のバーフィーダ2a,2bは、それぞれ、油圧モータ7a,7bによって、その回転速度が調整可能となっている。バーフィーダ2a,2bは、ホッパ19a,19bの下部に設けられており、ホッパに収容された合材を、左右のスクリュー3a,3bの前方にまで、搬送する。
左右のスクリュー3a,3bは、それぞれ、油圧モータ8a,8bによって、回転し、バーフィーダ2a,2bからの合材を左右に拡散するように、たとえば、らせん状に構成されているが、スクリューの形状は限定されない。
たとえば、右伸縮スクリード9aを伸ばした場合は、右側に、合材を送り込む必要があるので、右バーフィーダ2aの回転速度を上げて、さらに、右スクリュー3aの回転速度を上げて、右伸縮スクリード9a側に、合材を送り込むこととなる。
操作盤14には、左右のバーフィーダ2a,2bの回転速度、左右のスクリュー3a,3bの回転速度、左右の伸縮スクリード9a,9bの伸縮幅を操作するためのスイッチないしボリュームが設けられている。
走行レバー15は、前進又は後進の切替に使用する。また、走行レバー15は、左右の後輪5a,5bの油圧モータ6a,6bの回転速度を調整するために存在し、道路舗装機械1の走行速度を調整するために使用する。
左右のレベリングアーム20a,20bが、左右の油圧シリンダ21a,21bによって、調整されることで、メインススクリード4,左右の伸縮スクリード9a,9bの上向きの角度が調整されて、舗装厚が調整される。
オペレータは、主ステップ18や左右の右ステップ18a,18bに乗りながら、操作盤14や、走行レバー15、ハンドル19を操作して、メインスクリード4、左右の伸縮スクリード9a,9bの前方ないし下部に存在する合材の量を確認しながら、適切な合材の量で、舗装が施工されているか常に意識して、適切な舗装厚になっているか確認しながら、走行レバー15を用いて、道路舗装機械1を前進させながら、施工を行っている。
次に、本発明の一実施形態に係る道路舗装機械1に特有のコントローラ13による制御方法について、説明する。
図4に示すように、オペレータは、施工を開始すると、操作盤14で、舗装厚を入力し(S10)、スクリード9a及び/又は9bの伸縮操作スイッチ(SW)で伸縮幅を調整し(S20)、バーフィーダ2a及び/又は2bの操作スイッチで合材の送り量を調整し(S30)、スクリュー3a及び/又は3bの操作スイッチで合材の拡散量を調整し(S40)、走行レバー15で、道路舗装機械1の走行速度を調整する(S50)。ここまでの操作は、基本的には、オペレータの経験や施工時の指示に基づく手動での操作となる。
コントローラ13は、スクリード9a及び/又は9bの伸縮操作スイッチの操作時間を計測する(S21)。操作時間が長ければ、それだけ、舗装幅が長いという意味である。コントローラ13は、予め、操作時間に応じた舗装幅の長さを記憶テーブル若しくは計算式によって、認識しており、操作時間に応じた舗装幅を演算する(S22)。なお、ここでは、操作時間に応じて、舗装幅を演算しているが、各種センサを用いて、コントローラ13が、伸縮スクリード9a及び/又は9b、若しくは、左右のシリンダ10a及び/又は10bの伸縮量を求めて、舗装幅を求めるようにしてもよい。
なお、スクリード9a及び/又は9bは、片側だけ伸ばされる場合もあれば、両側を同じ長さ又は異なる長さで伸ばす場合もある。そのような様々な伸縮幅に対応するため、コントローラ13は、左右それぞれのスクリードがどれだけ伸縮したかを演算しておく。たとえば、右伸縮スクリード9aが10cm、左伸縮スクリード9bが5cm伸びた場合は、メインスクリード4の舗装幅に対して、さらに、右側に10cm、左側に5cmの舗装幅が伸びたとして認識しておく必要がある。左右の舗装幅の伸縮量に応じて、コントローラ13は、左右のスクリュー3a及び/又は3bの回転数を調整する必要がある。
また、ここでは、右バーフィーダ2aと左バーフィーダ2bとを用いて、左右のバーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度を別々に制御できることとしている。そのため、バーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度についても、左右の舗装幅の伸縮量に応じて、コントローラ13は、調整する必要がある。
なお、バーフィーダ及びスクリューの回転数又は回転速度を、搬送量と表現する場合もある。
施工当初は、オペレータは、所望の舗装厚になるまで、バーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度を調整する。所望の舗装厚になれば、オペレータは、バーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度を安定させる。コントローラ13は、バーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度が安定したのを認識して、安定時のバーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度を計測しておく(S31)。そして、コトローラ13は、バーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度に応じた、合材の搬送量を演算する(S32)。なお、バーフィーダ2a及び/又は2bの回転速度が安定したか否かをコントローラ13は、回転速度が所定の時間一定範囲に収まっているか否かで判断すればよいが、その他の自動制御でもよく、また、オンオフスイッチを設けるようにして、手動で回転速度の安定をオペレータが指示するようにしてもよく、これらに限定されるものではない。
なお、バーフィーダには、2条式と1条式とがある。2条式の場合は、左右のバーフィーダの回転速度をそれぞれ個別に調整することができる。1条式の場合は、左右で、回転速度に差をつけることはできない。本実施形態では、2条式の場合を用いて説明するが、1条式の場合についても、適宜、補足説明を行うこととする。ここでは、1条式の場合は、左右で一体の1つバーフィーダの回転速度が安定しているか否かをコントローラ13が検出すればよい。
すなわち、初期施工状態把握処理において、2条式のバーフィーダを用いている場合は、コントローラ13は、左右のバーフィーダ2a及び2bの回転速度を演算して、記憶しておく。1条式のバーフィーダを用いている場合は、コントローラ13は、その1条式のバーフィーダの回転速度を演算して、記憶しておく。
施工当初は、オペレータは、所望の舗装厚になるまで、スクリュー3a及び/又は3bの回転速度を調整する。所望の舗装厚になれば、オペレータは、スクリュー3a及び/又は3bの回転速度を安定させる。コントローラ13は、スクリュー3a及び/又は3bの回転速度が安定したのを認識して、安定時のスクリュー3a及び/又は3bの回転速度を計測しておく(S41)。そして、コトローラ13は、スクリュー3a及び/又は3bの回転速度に応じた、回転数を演算する(S42)。なお、スクリュー3a及び/又は3bの回転速度が安定したか否かをコントローラ13は、回転速度が所定の時間一定範囲に収まっているか否かで判断すればよいが、それに限られるものではない。
施工当初は、オペレータは、所望の舗装厚になるまで、右レベリングアーム20a用の油圧シリンダ21a及び左レベリングアーム20b用の油圧シリンダ21bを操作し、適宜、走行レバー15を調整する。所望の舗装厚になれば、オペレータは、走行レバー15を安定させる。コントローラ13は、走行レバー15による走行速度が安定したのを認識して、安定時の走行速度を計測しておく(S51)。そして、コトローラ13は、走行速度を演算する(S52)。なお、走行速度が安定したか否かをコントローラ13は、走行速度が所定の時間一定範囲に収まっているか否かで判断すればよいが、それに限られるものではない。
以上の動作によって、初期施工状態として、舗装厚(施工厚ともいう)、舗装幅(施工幅ともいう)、バーフィーダの搬送量、スクリューの回転数(搬送量)、走行速度が求められて、コントローラ13は、これらの情報を記憶しておく(S60)。
ここで、コントローラ13が記憶している初期施工状態に関する情報をまとめておく。
<2条式のバーフィーダの場合>
舗装厚、全体の舗装幅、右伸縮スクリード9aの伸縮量、左伸縮スクリード9bの伸縮量、右バーフィーダ2aの回転速度、左バーフィーダ2bの回転速度、右スクリュー3aの回転速度、左スクリュー3bの回転速度、走行速度
<1条式のバーフィーダの場合>
舗装厚、全体の舗装幅、右伸縮スクリード9aの伸縮量、左伸縮スクリード9bの伸縮量、バーフィーダの回転速度、右スクリュー3aの回転速度、左スクリュー3bの回転速度、走行速度
なお、各バーフィーダの回転速度、各スクリューの回転速度は、搬送量に置き換えることができ、本発明においては、搬送量と言った場合、実際の合材の単位時間あたりの搬送量を指すと共に、回転速度を指す。
なお、ここで、コントローラ13が初期施工状態として、演算及び記憶している数値はあくまでも一例に過ぎず、具体的に演算及び記憶する数値は、これに限られない。初期施工時の状態を示す情報であれば、上述した情報に限られるものではない。
伸縮スクリード9a及び/又は9bのスイッチが操作されたときの処理について、図5を参照しながら、説明する。繰り返しになるが、伸縮スクリード9a及び/又は9bは、両方が操作される場合もあれば、片方だけが操作される場合もあることを前提しておく。さらに、伸縮スクリード9a及び/又は9bの長さが、それぞれ異なる場合もあることも前提しておく。
図5の動作を概略的に説明すると、どの程度、舗装幅が増加又は減少したかに基づいて、不足する合材量や過剰な合材量を算出して、それに応じて、バーフィーダ2a及び/又は2b並びにスクリュー3a及び/又は3bを増速、減少、又は停止させることで、自動的に、舗装幅の増減に対応して、合材をスクリード装置側に供給しようとするものである。
まず、伸縮スクリード9a及び/又は9bのスイッチが操作されると(S101)、コントローラ13は、2条式の場合、伸縮スクリード9a及び/又は9bのスイッチ操作方向に基づいて、左右それぞれのスクリードが拡張したのか、あるいは、縮小したのかを判断する(S102)。
1条式の場合、コントローラ13は、伸縮スクリード9a及び/又は9bのスイッチ操作後、左右それぞれのスクリードの伸縮幅を認識し、全体の舗装幅が拡張したかのか、あるいは、縮小したのかを判断する(S102)。なお、判断の後、後述するように、1条式の場合も、2条式と同様に、左右のスクリューの搬送量を制御する。
2条式の場合、各伸縮スクリード9a及び/又は9bのそれぞれに対して、拡張している伸縮スクリード側については、S201の動作に進み、縮小している伸縮スクリード側については、S301の動作に進む。なお、変化していない伸縮スクリードの動作については、適宜、説明する。
1条式の場合、全体の舗装幅が増加している場合は、S201の動作に進み、全体の舗装幅が減少している場合は、S301の動作に進む。なお、1条式の場合、図5に示したフローチャートに書き切ることができていない動作については、適宜、説明を行うものとする。
まず、2条式の場合の動作について説明した上で、1条式の場合の動作について説明する。
2条式の場合、S201において、コントローラ13は、伸びた方の伸縮スクリード9a及び/又は9bのスイッチの操作時間を計測する。そして、コントローラ13は、操作時間に基づいて、全体の舗装幅、右伸縮スクリード9aの延長量(伸びた量)、及び/又は、左伸縮スクリード9bの延長量を演算する(S202)。
なお、コントローラ13による操作時間に基づく上記制御は、伸縮スクリード9a及び9bの絶対的位置関係をセンサで把握していないということを前提としたものであるが、スクリード9a及び9b又は油圧シリンダ10a及び10bに取り付けられたセンサで、絶対的位置関係を把握できるのであれば、操作時間による上記演算は、省略することができ、伸縮スクリード9a及び9bの絶対的位置関係に基づいて、コントローラ13は、伸縮量を認識することができる。したがって、S201及びS202の動作は、センサを用いた伸縮量の検出に置き換えることが可能である。
すなわち、本発明に係る実施形態の道路舗装機械1は、スクリードの伸縮操作に応じて、変更後のスクリードの伸縮量を検出する手段を備えているのである。なお、スクリードの伸縮量の変化は、舗装幅の変化と捉えることも可能である。
上述のようにして、スクリードの延長操作がなされたとの前提で、コントローラ13は、S203の動作に進むこととする。
S203において、コントローラ13は、舗装幅が増加したことによって、不足する合材量を算出する。算出の方法は、種々考えられるが、ここでは、一例を紹介する。
コントローラ13は、初期施工状態での単位時間(たとえば、1分)あたりに必要な合材の量を計算する。コントローラ13は、舗装幅が増加したことによって、必要な追加の合材の量を計算する。
たとえば、初期施工状態が、舗装幅3m、舗装厚5cm、走行速度毎分3mであったとする。道路舗装機械1のスクリード装置において想定している寸法は、メインスクリード4の幅が1.5m、右伸縮スクリード9aの最大伸縮量が1.25m、左伸縮スクリード9bの最大伸縮量が1.25mであるとしている。初期施工状態で、右伸縮スクリードが0.75m伸びており、左伸縮スクリードが0.75m伸びており、結果、1.5+0.75+0.75=3mの舗装幅となっているとしている。
2条式のバーフィーダを用いているとした場合、ここでは、3mの舗装幅には、均一に、左右のバーフィーダ2a及び2bから合材が供給されているとする。この場合、片側のバーフィーダから供給されるべき毎分の合材量は、1.5(m)×0.05(m)×3(m)=0.225(立方メートル)ということになる。よって、両側のバーフィーダ2a及び2bから供給されるべき毎分の合材量は、0.225(立方メートル)×2=0.45(立法メートル)となる。ちなみに、両方のバーフィーダ2a及び2bによる最大の毎分あたりの搬送量が、2.36(立方メートル)であるとすると、この初期状態では、0.45÷2.36=約19%で、バーフィーダ2a及び2bが合材を搬送していることとなる。
このような初期状態に対して、右伸縮スクリード9a又は左伸縮スクリード9bのどちらか一方が50cm伸びた、すなわち、片側のスクリード幅(舗装幅)が50cm伸びたとする。なお、両側の伸縮スクリード9a及び9bが同一又は異なる延長量で伸びる場合も考えられるが、その場合も、片側ずつ必要な合材量を計算して、片側ずつのバーフィーダ及びスクリューの回転速度を計算していくこととなる。
スクリードが伸びた場合に、前提として必要な情報として、スクリード前方の合材保持寸法を挙げておく必要がある。そして、ここでは、スクリードの前方の保持寸法は、たとえば、幅が40cm、高さが40cmであるとする。ここで、幅及び高さとは、図1の正面から見た時のスクリュー3a及び3bの直径に相当するものであるが、限定されるものではない。
そして、片側の舗装幅が50cm増加した場合には、スクリードの前方の保持寸法に対応する体積分と、伸びた舗装幅の分の合材が追加で必要になる。よって、0.4(m)×0.4(m)×0.5(m)=0.08(立方メートル)の合材が追加で必要となる
以上のように、S203の動作において、コントローラ13は、不足する合材量を算出する。なお、上記計算式及び数値は、あくまでも、発明を理解するための一例に過ぎず、当業者が、道路舗装機械1の大きさや性能等を考慮して、通常なし得る程度の設計の範囲で、適宜、計算方法を決定して、不足する合材量を算出するように、コントローラ13をプログラミングすればよいのであるから、当然に、本発明を限定的に解釈するものではない。
続いて、不足する合材量の算出後のコントローラ13による制御について説明する。コトローラ13は、エンジン許容範囲内で、バーフィーダ2a及び2bを増速する(S204)。これは、バーフィーダ2a及び2bを、エンジン許容範囲内の最高速度で回転させるという意味であり、少しでも早く、不足する合材をスクリュー側に搬送するための動作である。ただし、本発明においては、バーフィーダ2a及び2bを、エンジン許容範囲内の最高速度で回転させることに限定されるものではなく、単に、バーフィーダ2a及び2bを、増速させて、出来る限り、不足する合材をスクリュー側に搬送すればよい。
なお、左右のスクリードの伸縮幅に応じて、バーフィーダ2a及び2bの回転速度を変更するようにしてもよい。たとえば、右伸縮スクリード9aだけが伸びた場合は、右バーフィーダ2aだけを増速するようにしてもよい。また、左右のバーフィーダ2a及び2bの回転速度に差を持たせるようにして増速してもよい。
一例として、初期施工状態において、毎分0.45(立方メートル)の合材がバーフィーダ2a及び2bで搬送できていたとした場合を考える。この場合、仮に、バーフィーダ2a及び2bによるエンジン許容範囲内での最大搬送量が、毎分2.36(立方メートル)であったとする。このとき、右伸縮スクリード9aだけが50cm伸びて、0.08(立方メートル)の合材の追加が必要になったとする。
右バーフィーダ2aだけを増速するとした場合、2.36(立方メートル)の半分の1.18(立方メートル)が、右バーフィーダ2aの毎分の最大搬送量となる。そして、初期施工状態で、左右のバーフィーダ2a及び2bを用いて、毎分0.45(立方メートル)の合材を搬送しているのであるから、右バーフィーダ2aのみでは、その半分の0.225(立方メートル)が毎分の搬送量となっている。そのため、右バーフィーダ2aの最大搬送量1.18(立方メートル)から、0.225(立方メートル)を引いた0.955(立方メートル)が、右バーフィーダ2aが有する毎分の搬送量の余力ということとなる。
そのため、追加の0.08(立方メートル)の合材を搬送するには、0.08÷(0.995÷60)=5.0(秒)の間、右バーフィーダ2aだけを増速すればよいことが分かる。
なお、オペレータの経験に基づいて、S204で増速する時間を適宜、オペレータが補正するようにしてもよいことは、言うまでもない。
併せて、コントローラ13は、エンジン許容範囲内で、スクリュー3a及び/又は3bを増速する(S205)。これは、スクリュー3a及び3bを、エンジン許容範囲内の最高速度で回転させるという意味であり、少しでも早く、不足する合材をスクリード側に搬送するための動作である。ただし、本発明においては、スクリュー3a及び3bを、エンジン許容範囲内の最高速度で回転させることに限定されるものではなく、単に、スクリュー3a及び3bを、増速させて、出来る限り、不足する合材をスクリュー側に搬送すればよい。
なお、左右のスクリードの伸縮幅に応じて、スクリュー3a及び3bの回転速度を変更するようにしてもよい。たとえば、右伸縮スクリード9aだけが伸びた場合は、右スクリュー3aだけを増速するようにしてもよい。また、左右のスクリュー3a及び3bの回転速度に差を持たせるようにして増速してもよい。
一例を考える。上記例と同様、片側のバーフィーダの現状の搬送量が毎分0.225(立方メートル)であったとする。ここで、片側のスクリューの毎分の最大搬送量が毎分0.75(立方メートル)であったとする。このような場合、0.225÷0.75=0.3より、片側のスクリューは、30%の回転速度で運転すればよいことが分かる。この場合、片側のスクリードが50cm広がって、先述のように、0.08(立方メートル)多くバーフィーダから搬送されてくるとする。
片側のスクリューは、現在、毎分0.225(立方メートル)で搬送しているのであるから、スクリューの毎分の最大搬送量0.75(立方メートル)から、毎分0.225(立方メートル)を差し引いた毎分0.525(立方メートル)がスクリューによる搬送余力であるといえる。
したがって、増量された0.08(立方メートル)を搬送するには、0.08÷(0.525÷60)=約9.1(秒)の間、片側のスクリューを増速させればよいことが分かる。
なお、上記計算例はあくまでも一例に過ぎず、当業者は、適宜、その経験や知識に基づいて、適切な計算方法で、バーフィーダ及びスクリューの増速時間を計算するように、コントローラ13をプログラミングするとよい。
なお、オペレータの経験に基づいて、S205で増速する時間を適宜、オペレータが補正するようにしてもよいことは、言うまでもない。
増速の後、コントローラ13は、不足する合材量の追加が完了したか否かを判断する(S206)。このための判断としては、種々考えられる。たとえば、バーフィーダ2a及び2bないしスクリュー3a及び3bを増速させた時間に基づいて、搬送量を求めて、不足する合材量の追加が完了したか否かを判断することができる。
なお、ここでは、単純化して計算しているが、当然、油圧の応答時間が存在するので、そのような応答時間を考慮して、バーフィーダ及びスクリューを増速させる時間を算出してもよいことはいうまでもない。
また、バーフィーダの出口を通過した合材の量をセンサや画像認識等で認識して、不足する合材の追加が完了したか否かを判断するようにしてもよい。
次に、コントローラ13は、増加した舗装幅に見合った搬送量及び拡散量でバーフィーダ2a及び2b並びにスクリュー3a及び3bを作動させる(S207)。S207において、拡張幅に応じた搬送量が計算されるのである。
増加した舗装幅に見合った搬送量の計算方法について、一例を述べる。たとえば、右バーフィーダ2aだけが伸びて施工幅が3mから3.5mに増加した場合であって、舗装厚を5cmとし、施工速度が毎分3mであったとすると、右伸縮スクリード9aに対して、毎分に必要な合材量は、2.0(m)×0.05(m)×3=0.3(立方メートル)である。なお、2.0(m)とは、メインスクリード4の幅である1.5(m)の半分の0.75(m)と、右伸縮スクリード9aの元々の延長分の0.75(m)、延長した0.5(m)との合算値である。
そして、両方のバーフィーダ2a及び2bによる最大の毎分あたりの搬送量が、2.36(立方メートル)であるとすると、右バーフィーダ2aの最大搬送量は、半分の1.18(立方メートル)ということとなるから、0.3(立方メートル)は、0.3÷1.18=約25%となる。よって、初期施工状態で、19%で搬送している場合は、25-19=6%の増速が必要ということとなる。よって、コントローラ13は、このような例の場合、右バーフィーダ2aを6%増速するように指示して、作動させる。
なお、左バーフィーダ2bは、増速せずに、元の指令値のままで作動すればよい。ここでは、左バーフィーダ2bの元の指令値は、1.5(m)×0.05(m)×3=0.225立方メートル/minであり、最大搬送量の19%である。
なお、左右の伸縮スクリード9a及び/又は9bが、それぞれ、異なる伸縮幅で伸縮する場合もあるが、この場合も、右側または左側のスクリードの伸縮幅に応じて、それぞれのバーフィーダの増速量を決定すればよいだけである。すなわち、上記の例では、左伸縮スクリード9bの伸縮量が0cmというだけであり、仮に、左伸縮スクリード9bが、30cm伸びたとしたら、右伸縮スクリード9aが50cm伸びたときと同様に、左側に必要な毎分の合材量を計算して、左バーフィーダ2bの回転速度の増速量を初期施工状態と比較して決定すればよい。
2条式の場合、一方のスクリードが延長し、他方のスクリードが縮小した場合、延長したスクリード側のバーフィーダ及びスクリューについては、S201以降の動作を行い、縮小したスクリード側のバーフィーダ及びスクリューは、S301以降の動作を行うこととなる。
スクリュー3a及び/又は3bは、バーフィーダ2a及び/又は2bの増速量と、同じ増速量で、増速すればよい。ただし、コントローラ13は、スクリュー3a及び/又は3bの増速量をスクリューの性能等を考慮して、バーフィーダ2a及び/又は2bの増速量に応じて、計算してもよい。
たとえば、スクリュー3a及び/又は3bの増速量を以下のように計算する方法をここでは、一例として示す。施工幅が3.5mで、舗装厚が5cm、施工速度が3m/minの場合、右側のスクリュー3aに必要な合材は、右側のバーフィーダ2aに必要な合材と同様、毎分2.0×0.05×3=0.3(立方メートル)である。片側のスクリューの毎分の最大搬送量が毎分0.75(立方メートル)であったとすると、0.3÷0.75=0.4より、右側のスクリュー3aは、最大の回転速度に対して、40%の回転速度で回転すればよいことが分かる。すでに説明したように、元のスクリューの指令値は、30%であったので、この場合、スクリュー3aは、10%増速すればよいこととなる。左側のスクリュー3bは、元の指令値(30%)で運転すればよい。
このようにして、増加した舗装幅に見合った指令値で、バーフィーダ2a及び/又は2b並びにスクリュー3a及び/又は3bは、作動することとなるが、オペレータによって、補正指令があれば、適宜、コントローラは、バーフィーダ搬送量及びスクリューの回転数を補正して、バーフィーダ2a及び/又は2b並びにスクリュー3a及び/又は3bを作動させる(S208)。
次に、S301以降の動作について説明する。2条式の場合、S301において、コントローラ13は、縮小した方の伸縮スクリード9a及び/又は9bのスイッチの操作時間を計測する。そして、コントローラ13は、操作時間に基づいて、全体の舗装幅、右伸縮スクリード9aの縮小量(縮んだ量)、及び/又は、左伸縮スクリード9bの縮小量(縮んだ量)を演算する(S302)。
なお、S202と同様に、道路舗装機械1は、スクリードの伸縮操作に応じて、変更後の伸縮量を検出する手段を備えていると考えてよい。なお、スクリードの伸縮量の変化は、舗装幅の変化と捉えることも可能である。
そして、コントローラ13は、スクリードの縮小操作がなされている場合は、過剰な合材量を算出する(S303)。算出の方法は、種々考えられるが、ここでは、一例を紹介する。
初期施工状態での条件は、S203で説明した条件と同じであるとする。このとき、仮に、右伸縮スクリード9aを30cm縮めたとすると、既に説明しているように、スクリードの前方の保持寸法に対応する体積との関係で、0.4(m)×0.4(m)×0.3(m)=約0.05(立方メートル)の合材が過剰となっていることとなる。
以上のように、S303の動作において、コントローラ13は、過剰な合材量を算出する。なお、上記計算式及び数値は、あくまでも、発明を理解するための一例に過ぎず、当業者が、道路舗装機械1の大きさや性能等を考慮して、通常なし得る程度の設計の範囲で、適宜、計算方法を決定して、過剰な合材量を算出するように、コントローラ13をプログラミングすればよいのであるから、当然に、本発明を限定的に解釈するものではない。
続いて、過剰な合材量の算出後のコントローラ13による制御について説明する。コトローラ13は、バーフィーダ2a及び2bを停止する(S304)。これは、バーフィーダ2a及び2bを、停止させることで、少しでも早く、過剰な合材をスクリュー側に搬送するのを止めるための動作である。ただし、本発明においては、単に、バーフィーダ2a及び2bを、減速させて、出来る限り、過剰な合材をスクリュー側に搬送しないようにしてもよい。
なお、左右のスクリードの伸縮幅に応じて、バーフィーダ2a及び2bの回転速度を減速または停止するようにしてもよい。たとえば、右伸縮スクリード9aだけが縮んだ場合は、右バーフィーダ2aだけを減速または停止するようにしてもよい。また、左右のバーフィーダ2a及び2bの回転速度に差を持たせるようにして減速してもよい。
次に、どの程度バーフィーダを停止させるかの例示を説明する。先述したように、初期施工状態で、右バーフィーダ2aのみでは、毎分0.225(立方メートル)が搬送量となっているとする。
したがって、0.05(立方メートル)の合材を停止したい場合は、0.05÷(0.225÷60)=約13.3秒間、右バーフィーダ2aを停止すればよいこととなる。このとき、左バーフィーダ2bは、初期施工状態で、回転している。
なお、オペレータの経験に基づいて、S304で停止する時間を適宜、オペレータが補正するようにしてもよいことは、言うまでもない。
併せて、コントローラ13は、スクリュー3a及び/又は3bを停止する(S305)。ここでの停止時間は、S304でのバーフィーダ2a及び/又は2bでの停止時間と一緒であってもよいし、下記に示すような計算例で停止時間を計算した上で停止させてもよい。
スクリュー3a及び/又は3bの停止時間の一例を考える。上記例と同様、片側のバーフィーダの現状の搬送量が毎分0.225(立方メートル)であったとする。ここで、片側のスクリューの毎分の最大搬送量が毎分0.75(立方メートル)であったとする。このような場合、0.225÷0.75=0.3より、片側のスクリューは、30%の回転速度で運転すればよいことが分かる。右側のスクリードが30cm縮まった場合、上記したように、0.05(立方メートル)の合材が過剰となる。
0.05(立方メートル)÷(0.225÷60)=約13.3秒の間、片側のスクリューを停止させればよいことが分かる。
同様に、オペレータの経験に基づいて、S305で停止する時間を適宜、オペレータが補正するようにしてもよいことは、言うまでもない。
停止の後、コントローラ13は、過剰な合材量がなくなり、適正な合材量に調整が完了したか否かを判断する(S306)。このための判断としては、種々考えられる。たとえば、バーフィーダ2a及び2bないしスクリュー3a及び3bを停止した時間に基づいて、適正な合材量に調整が完了したか否かを判断することができる。
また、センサや画像認識などを用いて、適切な合材量に調整が完了したかコントローラ13が判断してもよい。
なお、ここでは、単純化して計算しているが、当然、油圧の応答時間が存在するので、そのような応答時間を考慮して、バーフィーダ及びスクリューを停止させる時間を算出してもよいことはいうまでもない。
次に、コントローラ13は、減少した舗装幅に見合った搬送量及び拡散量でバーフィーダ2a及び2b並びにスクリュー3a及び3bを作動させる(S307)。S307において、縮小幅に応じた搬送量が計算されるのである。
減少した舗装幅に見合った搬送量の計算方法について、一例を述べる。たとえば、右バーフィーダ2aだけが縮んで施工幅が3mから2.7mに減少した場合であって、舗装厚を5cmとし、施工速度が毎分3mであったとすると、右伸縮スクリード9aに対して、毎分に必要な合材量は、1.2(m)×0.05(m)×3=0.18(立方メートル)である。なお、1.2(m)とは、メインスクリード4の幅である1.5(m)の半分の0.75(m)と右伸縮スクリード9aの元々の延長分の0.75(m)とから、縮んだ0.3(m)を引いた値である。
そして、両方のバーフィーダ2a及び2bによる最大の毎分あたりの搬送量が、2.36(立方メートル)であるとすると、右バーフィーダ2aの最大搬送量は、半分の1.18(立方メートル)ということとなるから、0.18(立方メートル)は、0.18÷1.18=約15%となる。よって、初期施工状態で、19%で搬送している場合は、15-19=-4%となり、4%の減速が必要ということとなる。よって、コントローラ13は、このような例の場合、右バーフィーダ2aを4%減速するように指示して、作動させる。なお、左バーフィーダ2bは、元の指令値(0.225立方メートル/min:19%)のままで作動すればよい。
なお、左右のバーフィーダ2a及び/又は2bが、それぞれ、異なる伸縮幅で伸縮する場合もあるが、この場合も、右側または左側のスクリードの伸縮幅に応じて、それぞれのバーフィーダの減速量を決定すればよいだけである。すなわち、上記の例では、左伸縮スクリード9bの伸縮量が0cmというだけであり、仮に、左伸縮スクリード9bが、10cm縮み、右伸縮スクリード9aが20cm縮んだとしたら、左右で、必要な毎分の合材量を計算して、左右のバーフィーダ2a及び2bの回転速度の減速量を初期施工状態と比較して決定すればよい。
スクリュー3a及び/又は3bは、バーフィーダ2a及び/又は2bの減速量と、同じ減速量で、減速すればよい。ただし、コントローラ13は、スクリュー3a及び/又は3bの減速量をスクリューの性能等を考慮して、バーフィーダ2a及び/又は2bの減速量に応じて、計算してもよい。
一例を考える。上記したように、この場合、バーフィーダは、0.18立方メートル/minで回転している。スクリューの最大搬送量は、毎分0.75立方メートルであるから、0.18÷0.75=0.24となり、縮小した方のスクリューの最大搬送量に対して、24%の回転速度で回転させればよいことが分かる。すなわち、24-30=-6より、縮小した方のスクリューを6%減速させればよい。
伸縮させていない方のスクリューについては、伸縮していない方のバーフィーダの搬送量が0.225立方メートル/minであるので、0.225÷0.75=0.3となり、元の指令値(30%)で回転させればよい。
このようにして、減少した舗装幅に見合った指令値で、バーフィーダ2a及び/又は2b並びにスクリュー3a及び/又は3bは、作動することとなるが、オペレータによって、補正指令があれば、適宜、コントローラは、バーフィーダ搬送量及びスクリューの回転数を補正して、バーフィーダ2a及び/又は2b並びにスクリュー3a及び/又は3bを作動させる(S208)。
ここで、1条式のバーフィーダの場合の計算例について、説明する。2条式と異なり、1条式の場合、バーフィーダを左右個別に回転させることができないが、スクリューは、左右個別に回転させることができる。そのため、2条式の場合で上記で説明した計算例と異なるのは、概ね以下の点である。
(1)片側のスクリードのみを伸ばした場合のバーフィーダの増速時間と増速速度
(2)片側のスクリードのみを縮めた場合のバーフィーダの減速時間と減速速度
(3)一方のスクリードを伸ばして、他方のスクリードを縮めた場合のバーフィーダの増速時間と増速速度又は減速時間と減速速度
(1)の場合は、S101のステップにおいて、全体の舗装幅が拡張されたと判断されて、S201以降の動作に進む。
(2)の場合は、S101のステップにおいて、全体の舗装幅が縮小されたと判断されて、S301以降の動作に進む。
(3)の場合は、S101のステップにおいて、左右のスクリードの伸縮量に応じて、全体の舗装幅の拡張又は縮小が決まって、S201又はS301の動作に進む。
以下では、1条式の場合に、(1)右側のスクリードを50cm伸ばした場合、(2)右側のスクリードを30cm縮めた場合、(3)右側のスクリードを30cm縮めて、左側のスクリードを50cm伸ばした場合について計算例を説明する。前提として、施工幅3m、舗装厚5cm、施工速度3m/minで、施工中であるとする。この場合、3.0×0.05×3=0.45立方メートル/minであるので、バーフィーダの最大搬送量を両側合わせて2.36立方メートル/minであるとすると、0.45÷2.36=約0.19より、バーフィーダは、最大搬送量の19%で回転していることとなる。
(1)1条式で右側のスクリードを50cm伸ばした場合(S201以降の動作に進む場合)
右側に0.4×0.4×0.5=0.08立方メートルの合材の追加が必要である。そして、バーフィーダには、現在、2.36-0.45=1.91立方メートル/minの搬送余力がある。よって、0.08÷(1.91÷60)=約2.5秒の間、増速させればよい。なお、オペレータが増速時間を補正できるようにしてもよい。
施工幅3.5m、舗装厚5cm、施工速度3m/minの場合、3.5×0.05×3=0.525立方メートル/minの搬送がバーフィーダによって必要である。すなわち、バーフィーダの最大搬送量に対して、0.525÷2.36=約22%での搬送が必要である。したがって、19%で搬送している状態であれば、バーフィーダを3%増速させればよい。
スクリューの増速時間及び停止時間については、2条式の場合と同様である。
(2)1条式で右側のスクリードを30cm縮めた場合(S301以降の動作に進む場合)
右側に0.4×0.4×0.3=0.05立方メートルの合材が過剰となる。そして、バーフィーダは、0.05÷(0.225÷60)=約13.3秒の間、停止させればよい。なお、オペレータが増速時間を補正できるようにしてもよい。
施工幅2.7m、舗装厚5cm、施工速度3m/minの場合、2.7×0.05×3=0.405立方メートル/minの搬送がバーフィーダによって必要である。すなわち、バーフィーダの最大搬送量に対して、0.405÷2.36=約17%での搬送が必要である。したがって、19%で搬送している状態であれば、バーフィーダを2%減速させればよい。
スクリューの増速時間及び停止時間については、2条式の場合と同様である。
(3)1条式で右側のスクリードを30cm縮めて、左側のスクリードを50cm伸ばした場合(S201以降の動作に進む場合)
右側に0.4×0.4×0.3=0.05立方メートルの合材が過剰となる。左側に0.4×0.4×0.5=0.08立方メートルの合材の追加が必要となる。全体で0.08-0.05=0.03立方メートルの合材の追加が必要となる。
したがって、バーフィーダ増速時間は、
2.36-0.45=1.91立方メートル
0.03÷(1.91÷60)=1.0秒
より、1.0秒間となる。
なお、オペレータが増速時間を補正してもよい。
この場合、施工幅3.2m、舗装厚5cm、施工速度3m/minとなるので、3.2×0.05×3=0.48立方メートル/minでバーフィーダを搬送させる必要がある。これは、バーフィーダの最大搬送量に対して、0.48÷2.36=約20%での搬送が必要である。したがって、9%で搬送している状態であれば、バーフィーダを1%増速させればよい。
スクリューの増速時間及び停止時間については、片側で30cm縮めた場合のスクリューの指令値と、片側で50cm伸ばした場合のスクリューの指令値と同様となる。
なお、1条式の場合で、たとえば、右側で50cm縮めて、左側で30cm広げた場合など、全体として、縮んだ場合は、S301以降の動作に進み、余剰な合材の量を計算して、バーフィーダの停止時間を決定し、バーフィーダを停止させた後の減速指令値を決定すればよい。
なお、オペレータによるバーフィーダ及び/又はスクリューの搬送量の補正値は、絶対的な数値であってもよいし、パーセンテージによる補正値であってもよく、特に限定されない。オペレータによる補正値を入力するための入力部を道路舗装機械1は備えており、コントローラ13は、オペレータによる補正値に基づいて、バーフィーダ及び/又はスクリューの搬送量を調整する。
なお、初期施工状態から、スクリードが伸縮して、施工幅が変更になった場合、コントローラ13は、変更になった施工幅を用いるように、初期施工状態を更新する。
なお、舗装厚は、センサで測定してもよい。
なお、上記実施形態では、コントローラは、初期施工状態に関する情報を記憶しており、スクリードが拡張又は縮小した際、初期施工状態から何パーセントの割合で増速又は減速すればよいのかに基づいて、バーフィーダ及びスクリードを制御することとしたが、これに限定されるものではなく、たとえば、バーフィーダ及び/又はスクリードの回転数の検知手段や回転数制御回路等を設けることによって、コントローラは、バーフィーダ及び/又はスクリードの回転数を制御してもよい。これにより、バーフィーダ及び/又はスクリードの回転数正確に制御することが可能となる。
なお、上記実施形態では、左右に伸縮するスクリードを前提とした説明となっているが、片側だけに伸縮するスクリードを備える道路舗装機械においても、上記実施形態と同様にして、バーフィーダ及びスクリューによる合材の搬送量を制御することが可能である。
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。本明細書に開示されている発明の構成要件は、それぞれ独立に単独した発明として成立するものとする。各構成要件をあらゆる組み合わせ方法で組み合わせた発明も、本発明に含まれることとする。
本発明は、道路舗装機械であり、産業上利用可能である。
1 道路舗装機械
2a 右バーフィーダ
2b 左バーフィーダ
3a 右スクリュー
3b 左スクリュー
4 メインスクリード
5a 右後輪
5b 左後輪
6a 右後輪5a用の油圧モータ
6b 左後輪5b用の油圧モータ
7a 右バーフィーダ2a用の油圧モータ
7b 左バーフィーダ2b用の油圧モータ
8a 右スクリュー3a用の油圧モータ
8b 左スクリュー3b用の油圧モータ
9a 右伸縮スクリード
9b 左伸縮スクリード
10a 右伸縮スクリード9a用の油圧シリンダ
10b 左伸縮スクリード9b用の油圧シリンダ
11 エンジン
12 油圧ポンプ
13 コントローラ
14 操作盤
15 走行レバー
16 油圧電磁比例弁及び油圧電磁弁
16a 右ホッパ19a用の油圧シリンダ
16b 左ホッパ19b用の油圧シリンダ
17a 右前輪
17b 左前輪
18 主ステップ
18a 右ステップ
18b 左ステップ
19 ハンドル
19a 右ホッパ
19b 左ホッパ
20a 右レベリングアーム
20b 左レベリングアーム
21a 右レベリングアーム20a用の油圧シリンダ
21b 左レベリングアーム20b用の油圧シリンダ

Claims (13)

  1. 伸縮可能なスクリードと、合材を搬送するバーフィーダと、合材を拡散するスクリューとを具備する道路舗装機械であって、
    前記スクリードの伸縮量を検出するための伸縮量検出手段と、
    前記伸縮量検出手段によって検出された前記伸縮量に応じて、前記バーフィーダ及び前記スクリューによる合材の搬送量を制御するコントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    前記スクリードが拡張した場合、拡張によって不足する合材の量を計算し、不足する合材が補充されるまで、前記バーフィーダ及び前記スクリューを増速して合材を追加し、拡張幅に応じた搬送量を計算して、計算した搬送量に基づいて、前記バーフィーダ及び前記スクリューを作動させ、
    前記スクリードが縮小した場合、縮小によって余剰となる合材の量を計算し、余剰となる合材が使用されるまで、前記バーフィーダ及び前記スクリューを停止または減速して合材の量を調整し、縮小幅に応じた搬送量を計算して、計算した搬送量に基づいて、前記バーフィーダ及び前記スクリューを作動させることを特徴とする、道路舗装機械。
  2. 前記コントローラは、拡張幅及びスクリード前方の保持寸法に基づいて、不足する合材の量を計算することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  3. 前記コントローラは、施工幅、舗装厚、及び施工速度に基づいて、拡張幅に応じた搬送量を計算することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  4. 前記コントローラは、縮小幅及びスクリード前方の保持寸法に基づいて、余剰となる合材の量を計算することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  5. 前記コントローラは、施工幅、舗装厚、及び施工速度に基づいて、縮小幅に応じた搬送量を計算することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  6. 前記コントローラは、初期施工状態に関する情報を記憶しており、前記スクリードが拡張又は縮小した際、初期施工状態から何パーセントの割合で増速又は減速すればよいのかに基づいて、前記バーフィーダ及び前記スクリードを制御することと特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  7. 前記道路舗装機械は、前記バーフィーダ及び/又は前記スクリードの回転数の検知手段及び回転数制御回路を備え、
    前記コントローラは、バーフィーダ及び/又はスクリードの回転数を制御することと特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  8. 前記スクリードが拡張した場合、
    前記コントローラは、エンジンの許容範囲内で、前記バーフィーダ及び前記スクリューを増速させて、不足する合材を補充することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  9. 前記スクリードが、左右に伸縮可能であり、前記バーフィーダが左右に存在して左右別々に搬送量を制御することが可能な2条式であり、かつ、前記スクリューが左右に存在して左右別々に搬送量を制御することが可能である場合、
    前記コントローラは、前記スクリードの右及び/又は左の伸縮量に応じて、前記バーフィーダの右及び/又は左の搬送量、並びに、前記スクリューの右及び/又は左の搬送量を制御することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  10. 前記スクリードが、左右に伸縮可能であり、前記バーフィーダが左右別々に制御できない1条式であり、かつ、前記スクリューが左右に存在して左右別々に搬送量を制御することが可能である場合、
    前記コントローラは、前記スクリードの右及び/又は左の伸縮量に応じて、前記バーフィーダの搬送量、並びに、前記スクリューの右及び/又は左の搬送量を制御することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  11. オペレータによって、前記バーフィーダ及び/又は前記スクリューの搬送量の補正値を入力可能となっており、前記コントローラは、オペレータによって入力された補正値に基づいて、前記バーフィーダ及び/又は前記スクリューの搬送量を調整することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  12. 前記伸縮量検出手段は、伸縮シリンダの操作時間に基づいて、前記スクリードの伸縮量を検出することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
  13. 前記伸縮量検出手段は、伸縮シリンダ又は前記スクリードに取り付けられたセンサに基づいて、前記スクリードの伸縮量を検出することを特徴とする、請求項に記載の道路舗装機械。
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