原料の積み付け装置
【課題】パイルの長手方向への積み付け量を均一にする。
【解決手段】
貯留槽１から切り出された原料の重量をラインメリック１１により計測し、計測信号に基づき単位時間ｔａ当たりの搬送実績量平均値ＰＶaveを演算し、これを目標搬送量ＳＰで割り算した“ＰＶave／ＳＰ”を補正量とし、搬送実績量平均値ＰＶaveを演算した計測期間と対応付けて記憶する。原料がラインメリック１１による計測位置を通過した時点から実際にブームベルトコンベヤ８から払い出されるまでの所要時間を、所要搬送時間としたとき、現時点から所要搬送時間だけ前の時点に対応する計測時間に対応付けられた補正量を獲得し、この補正量を、積み付けスタッカ７の基準走行速度Ｖ０に乗算しこれを現時点における目標走行速度Ｖｔａｎとする。
【解決手段】
貯留槽１から切り出された原料の重量をラインメリック１１により計測し、計測信号に基づき単位時間ｔａ当たりの搬送実績量平均値ＰＶaveを演算し、これを目標搬送量ＳＰで割り算した“ＰＶave／ＳＰ”を補正量とし、搬送実績量平均値ＰＶaveを演算した計測期間と対応付けて記憶する。原料がラインメリック１１による計測位置を通過した時点から実際にブームベルトコンベヤ８から払い出されるまでの所要時間を、所要搬送時間としたとき、現時点から所要搬送時間だけ前の時点に対応する計測時間に対応付けられた補正量を獲得し、この補正量を、積み付けスタッカ７の基準走行速度Ｖ０に乗算しこれを現時点における目標走行速度Ｖｔａｎとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料を積み付けてパイルを形成する、原料の積み付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粗鉱ヤードに仮置きされた鉄鋼石は、パイルの積み付け計画にしたがって、ローダで粗鉱ヤードから切り出され、搬送途中で破砕、篩分け分級され、塊鉱と粉鉱に分けてサージホッパーに一時貯留された後、定量切り出し装置で定量切り出しされ、ベッディングヤードに搬送されて積み付けスタッカで層状に積み付けられる。
この積み付けられて形成される山をパイルといい、パイルの積み付けが完了すると、下工程の操業に合わせて、パイルの長手方向の一方端面からリクレーマで切り出される。
【０００３】
１つの積み付けパイルを作り上げるには数十種類の銘柄をパイルの長手方向に２００〜３００層の層状に積み上げていくが、積み付けられる銘柄は途中で荷切れするため長手方向には必ず成分の変動を生じる。
このため、この成分の変動を抑制する方法として、例えば、パイルの長手方向にある長さ単位で現時点での成分計算を行い、最終的なパイルの長手方向の成分分布が均一となるように、これから積み付ける銘柄の単位時間当たりの搬送量を算出し、定量切り出し装置にて定量切り出しを行なう方法などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−１００５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、定量切り出し装置においては、貯槽内の原料固着による切り出し量の異常な変化や原料の嵩比重の変化に対応する制御系の遅れ等により、単位時間当たりの搬送予定量と、単位時間当たりの搬送実績量との間に差が生じることがあり、この切り出し量の異常な変化や原料の嵩比重の変化に対応する制御系の遅れ等によっても、パイルの長手方向に成分変動を生じさせてしまうという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、パイルの積み付け量を均一にすることの可能な原料の積み付け装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる原料の積み付け装置は、原料の単位時間当たりの搬送量が目標搬送量となるように前記原料の切り出しを行なう切り出し手段と、前記切り出し手段で切り出された前記原料を払い出す積み付けスタッカと、前記積み付けスタッカを目標走行速度で走行させ、前記積み付けスタッカから払い出された前記原料を積み付けてパイルを形成する走行制御手段と、前記切り出し手段で切り出された単位時間当たりの実際の搬送量を検出する搬送実績量検出手段と、前記搬送実績量検出手段で検出した搬送実績量と前記目標搬送量とに基づいて前記目標走行速度を補正する目標走行速度補正手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２にかかる原料の積み付け装置は、前記原料が前記搬送実績量検出手段による前記搬送量の計測位置を通過した時点から前記積み付けスタッカから払い出される位置に到達するまでの所要時間を演算する所要搬送時間演算手段を備え、前記目標走行速度補正手段は、前記所要搬送時間演算手段で演算された前記所要時間相当前の時点における前記搬送実績量及び前記目標搬送量に基づいて、前記目標走行速度を補正することを特徴としている。
さらに、請求項３にかかる原料の積み付け装置は、前記切り出し手段は、種類の異なる複数の原料を切り出し可能に形成され、前記パイルとして種類の異なる複数の原料からなる配合原料のパイルを形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の原料の積み付け装置によれば、搬送実績量と目標搬送量とに基づいて積み付けスタッカの走行速度を制御するため、搬送実績量と目標搬送量とが一致せずパイルに積み付けられる原料の払い出し量が変動すると予測されるときには、払い出し量が一定となるように積み付けスタッカの走行速度を早める又は遅らせることにより、各地点における原料の払い出し量が一定となるようにすることができ、その結果、原料を均一に積み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した原料の積み付け装置の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図３】総括制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】補正量演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した原料の積み付け装置の一例を示す概略構成図である。
図１において、１は貯留槽である。貯留槽１には、例えば図示しない粗鉱ヤードから切り出され、搬送途中で粉砕、篩分け分級等が行なわれた積み付け対象としてのある銘柄の原料が貯留される。この貯留槽１の底部には定量切り出しベルトコンベヤ３が設けられ、定量切り出しベルトコンベヤ３は、貯留槽１の下部に設けられた定量切り出しのための図示しないロータリバルブや弁等の切り出し機構により切り出された所定量の原料を、搬送ベルトコンベヤ５に搬送する。
【００１１】
これにより、貯留槽１から切り出された原料は、定量切り出しベルトコンベヤ３、搬送ベルトコンベヤ５を乗り継ぎ、積み付けスタッカ７のブームベルトコンベヤ８のヘッドからベッディングヤードに積み込まれパイル１０が形成される。また、前記搬送ベルトコンベヤ５の適所には、搬送ベルトコンベヤ５の定位置を通過する原料の重量を時々刻々と計測するラインメリック１１が設けられている。
【００１２】
前記パイル１０を積むベッディングヤードの側部には図示しないレールが敷設され、前記積み付けスタッカ７は、前記レールの上を走行しつつパイル１０を積み付けるように構成され、前記積み付けスタッカ７を所定速度で走行させることによって、ブームベルトコンベヤ８の先端位置がパイル１０の積み付け領域において前後に移動しつつ原料が払い出されることによって、レールの長手方向に沿って原料が山積みされ且つレールの長手方向に長いパイル１０が形成されるようになっている。
【００１３】
前記定量切り出しベルトコンベヤ３は定量切り出し制御装置１３により制御される。前記積み付けスタッカ７、ブームベルトコンベヤ８及び搬送ベルトコンベヤ５は、積み付けスタッカ制御装置１５により制御される。そして、これら定量切り出し制御装置１３及びスタッカ制御装置１５は、総括制御装置１７により制御される。
前記定量切り出し制御装置１３は、総括制御装置１７からの目標搬送量と前記ラインメリック１１からの重量信号からなる計測信号とを入力し、ラインメリック１１の計測信号から予め設定した単位時間Δｔ当たりの原料の搬送量（重量）〔Ｔ／Ｈ〕を搬送実績量として演算する。
【００１４】
そして、この搬送実績量が、前記総括制御装置１７により指定された目標搬送量と一致するように、前述の図示しない切り出し機構及び定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量を制御する。
前記積み付けスタッカ制御装置１５は、総括制御装置１７から搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度の指令値を入力し、これら搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度がそれぞれ指定された搬送速度となるようにこれらを駆動制御する。また、総括制御装置１７からの指令に応じて積み付けスタッカ７を駆動制御する。具体的には、積み付けスタッカ７を図示しないレール上で駆動制御し、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が、パイル１０の積み付け領域に対応した払い出し区間（図１においてＸ１〜Ｘ２の区間）で往復動するように積み付けスタッカ７の移動方向を切り換える。また、積み付けスタッカ制御装置１５は、総括制御装置１７から目標走行速度を入力し、積み付けスタッカ７の走行速度が目標走行速度となるように積み付けスタッカ７を駆動制御する。
【００１５】
前記総括制御装置１７は、前記積み付けスタッカ制御装置１５から積み付けスタッカ７の現在位置情報、積み付けスタッカ７の移動方向、ブームベルトコンベヤ８の先端の位置情報等を入力し、これらに基づき、積み付けスタッカ７が移動中であるか、ブームベルトコンベヤ８の先端が払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部近傍に位置しているか、払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部近傍に位置しているときにはどの方向に移動しているか、積み付けスタッカ７は停止しようとしているか或いは移動開始しようとしているか等、積み付けスタッカ７の作業状況を判断する。
【００１６】
そして、前記積み付けスタッカ７を定速走行させ一定量での払い出しを行なう区間として、前記払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）内に予め設定した一定駆動区間（図１のｘ１′〜ｘ２′）を設定し、ブームベルトコンベヤ８の先端位置が、前記一定駆動区間（図１のｘ１′〜ｘ２′）にあるときには、定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度の制御目標値をそれぞれ予め設定した一定値に設定し、定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度が設定された制御目標値となるように、定量切り出し制御装置１３、積み付けスタッカ制御装置１５を介して制御する。また、このとき、積み付けスタッカ７の走行速度の制御目標値として予め設定した基準走行速度を設定し、この基準走行速度を後述の補正量に基づき補正して目標走行速度を演算し、積み付けスタッカ７の走行速度が目標走行速度となるように積み付けスタッカ７を駆動制御する。
【００１７】
なお、前記定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度の制御目標値として設定される予め設定した一定値及び積み付けスタッカ７の基準走行速度は、例えば、貯留槽１から切り出された原料を積み付けてパイル１０を形成する際に、パイル１０を良好に形成することの可能な値に設定される。
【００１８】
一方、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が、前記一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外にあるとき、すなわち、積み付け領域の端部近傍に位置するときには、積み付けスタッカ７の移動方向や現在位置情報等に基づき、積み付けスタッカ７を停止させるのか或いは移動開始させるのか等を判断し、これに基づき、積み付けスタッカ７の走行速度や、ブームベルトコンベヤ８の搬送速度、定量切り出し制御装置１３の目標搬送量、搬送ベルトコンベヤ５の搬送速度、積み付けスタッカ７の走行速度など、各部の制御目標値を演算し、これらを定量切り出し制御装置１３や積み付けスタッカ制御装置１５に通知する。また、積み付けスタッカ７については、走行速度の制御目標値を目標走行速度としてスタッカ制御装置１５に通知する。
【００１９】
例えば、ブームベルトコンベヤ８の先端位置が払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部に近づくときには、積み付けスタッカ７を徐々に減速させると共に、定量切り出し制御装置１３の目標搬送量を徐々に減少させる等、積み付けスタッカ７の作業状況に応じて、各種制御目標値を演算する。
また、総括制御装置１７は、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が前記一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）内にあるとき、前記ラインメリック１１からの重量信号に基づき定量切り出し制御装置１３で演算した単位時間Δｔ当たりの搬送実績量とそのときの目標搬送量とに基づき、積み付けスタッカ７の走行速度の補正量を演算する。
【００２０】
前記走行速度の補正量は以下の手順で演算する。すなわち、まず、定量切り出し制御装置１３から単位時間Δｔ当たりの搬送実績量を入力する。そして、これに基づき、速度制御用の単位時間ｔａ内における搬送実績量の平均値（以下、搬送実績量平均値という。）ＰＶaveを演算する。なお、前記速度制御用の単位時間ｔａは前記単位時間Δｔよりも長い時間に設定される。
【００２１】
そして、演算した搬送実績量平均値ＰＶaveを、このときの単位時間当たりの目標搬送量ＳＰで割り算した、“ＰＶave／ＳＰ”を補正量とする。なお、この補正量は、前記搬送実績量平均値ＰＶaveの演算に用いた複数の搬送実績量が計測された期間を計測期間ｔａｎとしたとき、この計測期間ｔａｎにおける補正量とし、補正量は、計測期間ｔａｎ毎に設定される。総括制御装置１７は前記単位時間ｔａ毎に演算した補正量を、計測期間ｔａｎと対応付けて記憶する。
なお、前記単位時間ｔａは任意に設定することができる。例えば、補正量を単位時間ｔａ毎に設定するようにしており、後述のように単位時間ｔａが短いほどよりきめ細やかに補正が行なわれることになるため、必要とする積み付け精度に応じて単位時間ｔａを設定すればよい。
【００２２】
そして、総括制御装置１７は、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が前記一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）内にあるとき、次式（１）にしたがって、前記補正量“ＰＶave／ＳＰ”に基づき前記基準走行速度Ｖ０を補正し、積み付けスタッカ７の目標走行速度Ｖｔａｎを演算する。
Ｖｔａｎ＝Ｖ０×ＰＶave／ＳＰ ……（１）
具体的には、ラインメリック１１による計測位置を通過した原料が、実際にブームベルトコンベヤ８から払い出されるまでの時間を所要搬送時間として演算し（所要搬送時間演算手段）、所定の記憶領域に記憶している補正量に基づき、現時点からこの所要搬送時間だけ前の時点が含まれる前記計測期間ｔａｎに対応する前記補正量を特定し、これを現時点における補正量とし、特定した補正量に基づき前記（１）式にしたがって目標走行速度Ｖｔａｎを演算する。そして、この目標走行速度Ｖｔａｎを現時点における目標走行速度として積み付けスタッカ７に出力する。
【００２３】
つまり、図２に示すように、単位時間ｔａ毎に搬送実績量平均値ＰＶaveを演算し、単位時間ｔａ毎に目標搬送量ＳＰとの誤差相当の走行速度の補正を行なうための補正量を演算する。そして、補正量に基づき積み付けスタッカ７の走行速度の制御目標値を補正する。このとき、目標搬送量ＳＰに対して搬送実績量平均値ＰＶaveの方が大きい場合には、走行速度が早められる方向に補正されるため、パイル１０の同一地点に積み付けられる原料量は減少気味となり、この減少分と目標搬送量ＳＰよりもより多く搬送された過多分とが相殺されて、結果的にパイル１０には目標搬送量ＳＰ相当の原料が積み付けられることになる。逆に、目標搬送量ＳＰに対して搬送実績量平均値ＰＶaveの方が小さければ、走行速度が遅くなる方向に補正されるため、パイル１０の同一地点に積み付けられる原料は過多気味となり、この過多分と目標搬送量ＳＰよりも少なかった不足分とが相殺されて、結果的にパイル１０には目標搬送量ＳＰ相当の原料が積み付けられることになる。なお、図２において、横軸は時間〔ｔ〕、縦軸は単位時間当たりの搬送量〔Ｔ／Ｈ〕である。
【００２４】
そして、現時点でブームベルトコンベヤ８から払い出される原料は、現時点から前記所要搬送時間だけ前の時点で演算した搬送実績量平均値ＰＶaveに対応するため、現時点から前記所要搬送時間だけ前の時点で演算した搬送実績量平均値ＰＶaveに対応する補正量に基づき、基準走行速度を補正することになる。
次に、上記実施の形態の動作を、図３及び図４を伴って説明する。図３は、総括制御装置１７で実行される積み付け処理全体の総括処理の処理手順の一例を示すフローチャート、図４は、積み付けスタッカ７の走行速度の補正量を演算する補正量演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００２５】
総括制御装置１７は、原料の積み付けを行なう場合には、図３に示すように、まず前記積み付けスタッカ制御装置１５から、積み付けスタッカの現在位置情報、積み付けスタッカ７の移動方向、ブームベルトコンベヤ８の先端の位置情報等を読み込み、これに基づき積み付けスタッカ７の作業状況を判断し（ステップＳ１）、この積み付けスタッカ７の作業状況から、ブームベルトコンベヤ８の先端が予め設定した一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）にあるかどうかを判断する。
【００２６】
例えば起動時など、ブームベルトコンベヤ８の端部が払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）のＸ１側の端部近傍に位置する場合には、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、搬送ベルトコンベヤ５やブームベルトコンベヤ８、積み付けスタッカ７を起動して徐々に加速させ、払い出し区間のＸ１側の端部位置で積み付けスタッカ７からの原料の払い出しを開始させる等、定量切り出し制御装置１３、積み付けスタッカ制御装置を介して各部を駆動制御する。
【００２７】
そして、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）に到達すると、総括制御装置１７は図３のステップＳ２からステップＳ５に移行し、記憶領域から、参照すべき前記計測期間を検索する。具体的には、原料が、ラインメリック１１による計測位置を通過した時点からブームベルトコンベヤ８から実際に払い出されるまでの所要搬送時間だけ現時点よりも前の時点を特定し、この特定した時点が含まれる計測期間を検索する。
【００２８】
前記所要搬送時間は、例えば、搬送ベルトコンベヤ５の搬送速度と搬送ベルトコンベヤ５の積み付けスタッカ７側の端部及びラインメリック１１間の距離とから演算される、原料がラインメリック１１による計測位置を通過した時点から積み付けスタッカ７の位置に到達するまでの搬送時間ｍ１と、ブームベルトコンベヤ８のブーム長さと搬送速度とから演算される、ブームベルトコンベヤ８における原料の搬送時間ｍ２との和から演算する。つまり、“ｍ１＋ｍ２”が所要搬送時間となる。ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間にあるときには、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度及び、ブームベルトコンベヤ８のブーム長さは既知の一定値となるため、所要搬送時間は一定値となる。
【００２９】
ここで、起動時等、計測期間及び補正量等の演算が行なわれておらず記憶領域にこれら情報がまだ記憶されていない場合には、そのままステップＳ６を経てステップＳ７に移行し、例えば、補正量“ＰＶave／ＳＰ”は“１”として、前記（１）式から目標走行速度Ｖｔａｎを演算する。
一定駆動区間では、積み付けスタッカ７の走行速度の目標値は既知の基準走行速度Ｖ０に設定されるため、この基準走行速度Ｖ０と補正量“ＰＶave／ＳＰ＝１”とが乗算され、積み付けスタッカ７の目標走行速度は基準走行速度Ｖ０となる。
【００３０】
そして、ステップＳ８に移行し、一定駆動区間における各部の制御目標値をそれぞれ予め設定した一定値に設定し、定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度がそれぞれ制御目標値となり且つ、積み付けスタッカ７の走行速度が目標走行速度（＝基準走行速度Ｖ０）となるように、定量切り出し制御装置１３、積み付けスタッカ制御装置１５を介して制御する。
このため、積み付けスタッカ７は目標走行速度（＝基準走行速度Ｖ０）で定速走行することになる。
【００３１】
さらに、総括制御装置１７は、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）に到達すると補正量の演算を開始し、図４のステップＳ１１からステップＳ１２に移行し、定量切り出し制御装置１３で演算した単位時間Δｔ当たりの搬送実績量を定量切り出し制御装置１３から読み込む。
そして、単位時間Δｔ当たりの搬送実績量に基づき速度制御用の単位時間ｔａ内における搬送実績量平均値ＰＶaveを演算し、演算した搬送実績量平均値ＰＶaveを単位時間当たりの目標搬送量ＳＰで割り算して補正量“ＰＶave／ＳＰ”を演算する（ステップＳ１３）。
【００３２】
また、この搬送実績量平均値ＰＶaveの演算に用いた単位時間Δｔ当たりの搬送実績量が演算された、速度制御用の単位時間ｔａ相当の期間を計測期間として特定する。そして、特定した計測期間と、この計測期間における補正量とを対応付けて所定の記憶領域に記憶する（ステップＳ１４）。
そして、この処理を繰り返し行なうことにより、単位時間ｔａ毎に補正量“ＰＶave／ＳＰ”が演算され、これが計測期間と対応付けられて所定の記憶領域に格納されることになる。
【００３３】
例えば、図２に示すように、計測期間ｔａ１における搬送実績量平均値をＰＶave１、計測期間ｔａ２における搬送実績量平均値をＰＶave２、計測期間ｔａ３における搬送実績量平均値をＰＶave３、とすると、計測期間ｔａ１における補正量は“ＰＶave１／ＳＰ”、計測期間ｔａ１（時点ｔ１１〜時点ｔ１２）として記憶され、同様に、計測期間ｔａ２における補正量は“ＰＶave２／ＳＰ”、計測期間ｔａ２（時点ｔ１２〜時点ｔ１３）、計測期間ｔａ３における補正量は“ＰＶave３／ＳＰ”、計測期間ｔａ３（時点ｔ１３〜時点ｔ１４）としてそれぞれ対応付けられて記憶される。
【００３４】
そして、このようにして、補正量が演算されて所定の記憶領域に順次記憶され、図３の総括制御処理のステップＳ５において、現時点よりも前記所要搬送時間だけ前の時点に対応する計測期間が前記記憶領域に存在する状態となると、総括制御装置１７は特定した計測期間に対応付けられた補正量を読み出す。そして、読み出した補正量をもとに前記（１）式から目標走行速度Ｖｔａｎを演算し、積み付けスタッカ７が目標走行速度Ｖｔａｎで走行するように積み付けスタッカ制御装置１５を介して制御する。
【００３５】
これによって積み付けスタッカ７は、基準走行速度Ｖ０が補正量に応じて補正された目標走行速度Ｖｔａｎで走行することになる。
このため、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間内にある場合には、貯留槽１から一定量の原料の切り出しが行なわれ、搬送ベルトコンベヤ５やブームベルトコンベヤ８は、それぞれ一定の搬送速度で駆動される。一方、積み付けスタッカ７は搬送実績量に応じて補正が行なわれた目標走行速度Ｖｔａｎに応じて駆動される。
【００３６】
すなわち、図２に示すように、搬送実績量が目標搬送量ＳＰよりも少なく、搬送実績量平均値ＰＶave＜目標搬送量ＳＰとなる計測期間ｔａ１、ｔａ２にラインメリック１１による計測位置を通過した原料がブームベルトコンベヤ８から払い出される時点では、基準走行速度Ｖ０がより小さくなるように目標走行速度Ｖｔａｎが演算される。一方、搬送実績量が目標搬送量ＳＰよりも多く、搬送実績量平均値ＰＶave＞目標搬送量ＳＰとなる計測期間ｔａ３にラインメリック１１による計測位置を通過した原料がブームベルトコンベヤ８から払い出される時点では、基準走行速度Ｖ０がより大きくなるように目標走行速度Ｖｔａｎが演算されることになる。
【００３７】
ここで、定量切り出し制御装置１３では、貯留槽１から所定量の原料を切り出すように定量切り出しベルトコンベヤ３や切り出し機構を制御しているが、貯留槽１内の原料固着による切り出し量の変化や、嵩比重の変化に対する制御系の遅れ等により単位時間当たりの目標搬送量と単位時間当たりの搬送実績量とに差が生じることがある。しかしながら、目標搬送量と搬送実績量との差に応じて、積み付けスタッカ７の基準走行速度Ｖ０を補正し、目標搬送量よりも搬送実績量が少ない場合には基準走行速度Ｖ０を遅めにし、逆に目標搬送量よりも搬送実績量が多い場合には基準走行速度Ｖ０を早めているため、パイル１０を形成するに当たり各地点で実際に払い出される原料量は、定量切り出しベルトコンベヤ３での搬送実績量の増減に関わらず一定とすることができ、すなわち、パイル１０の長手方向の積み付け量を均一にすることができる。
【００３８】
そして、この状態から、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外となり、払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部Ｘ２側に近づくと、総括制御装置１７は、図３のステップＳ２からステップＳ３に移行し、定量切り出し制御装置１３及び積み付けスタッカ制御装置１５を介して各部を制御し、例えば、端部Ｘ２に近づくほど積み付けスタッカ７を徐々に減速させ、これに伴って貯留槽１からの切り出し量を減少させ、また搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度を徐々に減速させる。
【００３９】
その後積み付けスタッカ７の移動方向を切り換え、以後、前述の起動時と同様の手順で各部を動作させ、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）に到達すると、総括制御装置１７は図３のステップＳ２からステップＳ５に移行し、各部の制御目標値を一定値として各部を一定駆動すると共に、図４のステップＳ１１からステップＳ１２に移行して補正量の演算を開始し、基準走行速度Ｖ０を補正量に応じて補正した目標走行速度で積み付けスタッカ７を駆動させる。
【００４０】
この処理を繰り返し行い、積み付けスタッカ７を払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）に沿って往復動させつつ、一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）への積み付けを行なうときには、搬送実績量に応じて積み付けスタッカ７の走行速度を補正しているため、搬送実績量と目標搬送量との間に誤差がある場合であっても、実際に積み付けられる原料量が目標搬送量相当となるように調整することができ、すなわち均一な層に積み付けることができる。
【００４１】
そして、貯留槽１のある銘柄の原料の所定量の積み付けが終了したならば、別の銘柄の原料が収納された図示しない他の貯留槽からの原料の切り出しに切り換え、以後、同様の手順で積み付けを行なう。
このように、積み付ける原料の銘柄を切り換えて積み付けを行なうことにより、複数の異なる銘柄の原料が層状に積み付けられた、配合原料からなるパイル１０が形成されることになる。
【００４２】
ここで、上述のように、原料のパイル１０への積み付けを均一に行なうことができるため、各銘柄の層もパイル１０の長手方向に均一に形成することができる。このため、パイル１０の長手方向において配合原料の成分分布を均一とすることができる。その結果、この配合原料のパイル１０から原料を切り出して所定の処理を行なう下工程において、成分分布が安定した配合原料を得ることができる。
なお、上記実施の形態においては、配合原料のパイル１０を形成する場合について説明したが、ある１種類の銘柄のみを積み付ける場合であっても適用することができる。
【００４３】
また、上記実施の形態においては、補正量“ＰＶave／ＳＰ”を乗算して基準走行速度Ｖ０を補正することにより、搬送実績量と目標搬送量との誤差を抑制する目標走行速度Ｖｔａｎを獲得する場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、搬送実績量平均値ＰＶaveと目標搬送量ＳＰとの誤差に応じた補正量を、加算または減算して基準走行速度Ｖ０を補正することにより搬送実績量と目標搬送量との誤差を抑制する目標走行速度Ｖｔａｎを獲得するようにしてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態においては、速度制御用の単位時間ｔａ内における搬送実績量平均値ＰＶaveを目標搬送量ＳＰで割り算した値を補正量“ＰＶave／ＳＰ”とする場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、速度制御用の単位時間ｔａ内における、単位時間Δｔ毎の搬送実績量のうちの中間値、或いは、最大値、または最小値を、単位時間ｔａ内における搬送実績量の代表値とし、この代表値を目標搬送量ＳＰで割り算した値を補正量とすることも可能である。
【００４５】
また、例えば、速度制御用の単位時間ｔａ毎にこれに対応する補正量を設定する場合に限るものではなく、前記単位時間Δｔ当たりの搬送実績量を目標搬送量ＳＰで割り算した値を補正量とすることにより搬送実績量が演算される単位時間Δｔ毎にこれに対応する補正量を演算するようにしてもよく、また、ラインメリック１１の計測信号を用いることにより単位時間Δｔよりも短い時間毎にこれに対応する補正量を演算するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、定量切り出し制御装置１３での切り出し制御用に用いられている搬送ベルトコンベヤ５に設けられたラインメリック１１の計測信号に基づいて補正量を演算する場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、ブームベルトコンベヤ８にラインメリックを設け、これに基づき補正量を演算するようにしてもよく、要は搬送実績量を得ることができれば、原料の搬送経路上のどの位置に設けてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態においては、ブームベルトコンベヤ８の先端が、一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）にあるときにのみ積み付けスタッカ７の走行速度を補正する場合について説明したがこれに限るものではなく、ブームベルトコンベヤ８から払い出される原料が、ラインメリック１１による計測位置を通過した時点から実際に払い出されるまでの所要搬送時間を獲得することができればどのような状況であっても適用することができる。例えば、ブームベルトコンベヤ８が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外となり、例えば搬送ベルトコンベヤ５やブームベルトコンベヤ８の搬送速度や積み付けスタッカ７の走行速度を減速した場合等であっても、その減速パターンが決まっており、減速パターンから前記所要搬送時間を演算することができれば、一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外において原料の積み付けを行なう場合であっても適用することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態において、定量切り出しベルトコンベヤ３及び定量切り出し制御装置１３が切り出し手段に対応し、積み付けスタッカ制御装置１５、総括制御装置１７及び図３の総括制御処理が走行制御手段に対応し、ラインメリック１１が搬送実績量検出手段に対応し、図４の補正量演算処理及び図３のステップＳ５からステップＳ７の処理が目標走行速度補正手段に対応している。
【符号の説明】
【００４９】
１ 貯留槽
３ 定量切り出しベルトコンベヤ
５ 搬送ベルトコンベヤ
７ 積み付けスタッカ
８ ブームベルトコンベヤ
１０ パイル
１１ ラインメリック
１３ 定量切り出し制御装置
１５ 積み付けスタッカ制御装置
１７ 総括制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料を積み付けてパイルを形成する、原料の積み付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粗鉱ヤードに仮置きされた鉄鋼石は、パイルの積み付け計画にしたがって、ローダで粗鉱ヤードから切り出され、搬送途中で破砕、篩分け分級され、塊鉱と粉鉱に分けてサージホッパーに一時貯留された後、定量切り出し装置で定量切り出しされ、ベッディングヤードに搬送されて積み付けスタッカで層状に積み付けられる。
この積み付けられて形成される山をパイルといい、パイルの積み付けが完了すると、下工程の操業に合わせて、パイルの長手方向の一方端面からリクレーマで切り出される。
【０００３】
１つの積み付けパイルを作り上げるには数十種類の銘柄をパイルの長手方向に２００〜３００層の層状に積み上げていくが、積み付けられる銘柄は途中で荷切れするため長手方向には必ず成分の変動を生じる。
このため、この成分の変動を抑制する方法として、例えば、パイルの長手方向にある長さ単位で現時点での成分計算を行い、最終的なパイルの長手方向の成分分布が均一となるように、これから積み付ける銘柄の単位時間当たりの搬送量を算出し、定量切り出し装置にて定量切り出しを行なう方法などが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−１００５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、定量切り出し装置においては、貯槽内の原料固着による切り出し量の異常な変化や原料の嵩比重の変化に対応する制御系の遅れ等により、単位時間当たりの搬送予定量と、単位時間当たりの搬送実績量との間に差が生じることがあり、この切り出し量の異常な変化や原料の嵩比重の変化に対応する制御系の遅れ等によっても、パイルの長手方向に成分変動を生じさせてしまうという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、パイルの積み付け量を均一にすることの可能な原料の積み付け装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる原料の積み付け装置は、原料の単位時間当たりの搬送量が目標搬送量となるように前記原料の切り出しを行なう切り出し手段と、前記切り出し手段で切り出された前記原料を払い出す積み付けスタッカと、前記積み付けスタッカを目標走行速度で走行させ、前記積み付けスタッカから払い出された前記原料を積み付けてパイルを形成する走行制御手段と、前記切り出し手段で切り出された単位時間当たりの実際の搬送量を検出する搬送実績量検出手段と、前記搬送実績量検出手段で検出した搬送実績量と前記目標搬送量とに基づいて前記目標走行速度を補正する目標走行速度補正手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２にかかる原料の積み付け装置は、前記原料が前記搬送実績量検出手段による前記搬送量の計測位置を通過した時点から前記積み付けスタッカから払い出される位置に到達するまでの所要時間を演算する所要搬送時間演算手段を備え、前記目標走行速度補正手段は、前記所要搬送時間演算手段で演算された前記所要時間相当前の時点における前記搬送実績量及び前記目標搬送量に基づいて、前記目標走行速度を補正することを特徴としている。
さらに、請求項３にかかる原料の積み付け装置は、前記切り出し手段は、種類の異なる複数の原料を切り出し可能に形成され、前記パイルとして種類の異なる複数の原料からなる配合原料のパイルを形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の原料の積み付け装置によれば、搬送実績量と目標搬送量とに基づいて積み付けスタッカの走行速度を制御するため、搬送実績量と目標搬送量とが一致せずパイルに積み付けられる原料の払い出し量が変動すると予測されるときには、払い出し量が一定となるように積み付けスタッカの走行速度を早める又は遅らせることにより、各地点における原料の払い出し量が一定となるようにすることができ、その結果、原料を均一に積み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用した原料の積み付け装置の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の動作説明に供する説明図である。
【図３】総括制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】補正量演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した原料の積み付け装置の一例を示す概略構成図である。
図１において、１は貯留槽である。貯留槽１には、例えば図示しない粗鉱ヤードから切り出され、搬送途中で粉砕、篩分け分級等が行なわれた積み付け対象としてのある銘柄の原料が貯留される。この貯留槽１の底部には定量切り出しベルトコンベヤ３が設けられ、定量切り出しベルトコンベヤ３は、貯留槽１の下部に設けられた定量切り出しのための図示しないロータリバルブや弁等の切り出し機構により切り出された所定量の原料を、搬送ベルトコンベヤ５に搬送する。
【００１１】
これにより、貯留槽１から切り出された原料は、定量切り出しベルトコンベヤ３、搬送ベルトコンベヤ５を乗り継ぎ、積み付けスタッカ７のブームベルトコンベヤ８のヘッドからベッディングヤードに積み込まれパイル１０が形成される。また、前記搬送ベルトコンベヤ５の適所には、搬送ベルトコンベヤ５の定位置を通過する原料の重量を時々刻々と計測するラインメリック１１が設けられている。
【００１２】
前記パイル１０を積むベッディングヤードの側部には図示しないレールが敷設され、前記積み付けスタッカ７は、前記レールの上を走行しつつパイル１０を積み付けるように構成され、前記積み付けスタッカ７を所定速度で走行させることによって、ブームベルトコンベヤ８の先端位置がパイル１０の積み付け領域において前後に移動しつつ原料が払い出されることによって、レールの長手方向に沿って原料が山積みされ且つレールの長手方向に長いパイル１０が形成されるようになっている。
【００１３】
前記定量切り出しベルトコンベヤ３は定量切り出し制御装置１３により制御される。前記積み付けスタッカ７、ブームベルトコンベヤ８及び搬送ベルトコンベヤ５は、積み付けスタッカ制御装置１５により制御される。そして、これら定量切り出し制御装置１３及びスタッカ制御装置１５は、総括制御装置１７により制御される。
前記定量切り出し制御装置１３は、総括制御装置１７からの目標搬送量と前記ラインメリック１１からの重量信号からなる計測信号とを入力し、ラインメリック１１の計測信号から予め設定した単位時間Δｔ当たりの原料の搬送量（重量）〔Ｔ／Ｈ〕を搬送実績量として演算する。
【００１４】
そして、この搬送実績量が、前記総括制御装置１７により指定された目標搬送量と一致するように、前述の図示しない切り出し機構及び定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量を制御する。
前記積み付けスタッカ制御装置１５は、総括制御装置１７から搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度の指令値を入力し、これら搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度がそれぞれ指定された搬送速度となるようにこれらを駆動制御する。また、総括制御装置１７からの指令に応じて積み付けスタッカ７を駆動制御する。具体的には、積み付けスタッカ７を図示しないレール上で駆動制御し、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が、パイル１０の積み付け領域に対応した払い出し区間（図１においてＸ１〜Ｘ２の区間）で往復動するように積み付けスタッカ７の移動方向を切り換える。また、積み付けスタッカ制御装置１５は、総括制御装置１７から目標走行速度を入力し、積み付けスタッカ７の走行速度が目標走行速度となるように積み付けスタッカ７を駆動制御する。
【００１５】
前記総括制御装置１７は、前記積み付けスタッカ制御装置１５から積み付けスタッカ７の現在位置情報、積み付けスタッカ７の移動方向、ブームベルトコンベヤ８の先端の位置情報等を入力し、これらに基づき、積み付けスタッカ７が移動中であるか、ブームベルトコンベヤ８の先端が払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部近傍に位置しているか、払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部近傍に位置しているときにはどの方向に移動しているか、積み付けスタッカ７は停止しようとしているか或いは移動開始しようとしているか等、積み付けスタッカ７の作業状況を判断する。
【００１６】
そして、前記積み付けスタッカ７を定速走行させ一定量での払い出しを行なう区間として、前記払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）内に予め設定した一定駆動区間（図１のｘ１′〜ｘ２′）を設定し、ブームベルトコンベヤ８の先端位置が、前記一定駆動区間（図１のｘ１′〜ｘ２′）にあるときには、定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度の制御目標値をそれぞれ予め設定した一定値に設定し、定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度が設定された制御目標値となるように、定量切り出し制御装置１３、積み付けスタッカ制御装置１５を介して制御する。また、このとき、積み付けスタッカ７の走行速度の制御目標値として予め設定した基準走行速度を設定し、この基準走行速度を後述の補正量に基づき補正して目標走行速度を演算し、積み付けスタッカ７の走行速度が目標走行速度となるように積み付けスタッカ７を駆動制御する。
【００１７】
なお、前記定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度の制御目標値として設定される予め設定した一定値及び積み付けスタッカ７の基準走行速度は、例えば、貯留槽１から切り出された原料を積み付けてパイル１０を形成する際に、パイル１０を良好に形成することの可能な値に設定される。
【００１８】
一方、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が、前記一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外にあるとき、すなわち、積み付け領域の端部近傍に位置するときには、積み付けスタッカ７の移動方向や現在位置情報等に基づき、積み付けスタッカ７を停止させるのか或いは移動開始させるのか等を判断し、これに基づき、積み付けスタッカ７の走行速度や、ブームベルトコンベヤ８の搬送速度、定量切り出し制御装置１３の目標搬送量、搬送ベルトコンベヤ５の搬送速度、積み付けスタッカ７の走行速度など、各部の制御目標値を演算し、これらを定量切り出し制御装置１３や積み付けスタッカ制御装置１５に通知する。また、積み付けスタッカ７については、走行速度の制御目標値を目標走行速度としてスタッカ制御装置１５に通知する。
【００１９】
例えば、ブームベルトコンベヤ８の先端位置が払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部に近づくときには、積み付けスタッカ７を徐々に減速させると共に、定量切り出し制御装置１３の目標搬送量を徐々に減少させる等、積み付けスタッカ７の作業状況に応じて、各種制御目標値を演算する。
また、総括制御装置１７は、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が前記一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）内にあるとき、前記ラインメリック１１からの重量信号に基づき定量切り出し制御装置１３で演算した単位時間Δｔ当たりの搬送実績量とそのときの目標搬送量とに基づき、積み付けスタッカ７の走行速度の補正量を演算する。
【００２０】
前記走行速度の補正量は以下の手順で演算する。すなわち、まず、定量切り出し制御装置１３から単位時間Δｔ当たりの搬送実績量を入力する。そして、これに基づき、速度制御用の単位時間ｔａ内における搬送実績量の平均値（以下、搬送実績量平均値という。）ＰＶaveを演算する。なお、前記速度制御用の単位時間ｔａは前記単位時間Δｔよりも長い時間に設定される。
【００２１】
そして、演算した搬送実績量平均値ＰＶaveを、このときの単位時間当たりの目標搬送量ＳＰで割り算した、“ＰＶave／ＳＰ”を補正量とする。なお、この補正量は、前記搬送実績量平均値ＰＶaveの演算に用いた複数の搬送実績量が計測された期間を計測期間ｔａｎとしたとき、この計測期間ｔａｎにおける補正量とし、補正量は、計測期間ｔａｎ毎に設定される。総括制御装置１７は前記単位時間ｔａ毎に演算した補正量を、計測期間ｔａｎと対応付けて記憶する。
なお、前記単位時間ｔａは任意に設定することができる。例えば、補正量を単位時間ｔａ毎に設定するようにしており、後述のように単位時間ｔａが短いほどよりきめ細やかに補正が行なわれることになるため、必要とする積み付け精度に応じて単位時間ｔａを設定すればよい。
【００２２】
そして、総括制御装置１７は、前記ブームベルトコンベヤ８の先端位置が前記一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）内にあるとき、次式（１）にしたがって、前記補正量“ＰＶave／ＳＰ”に基づき前記基準走行速度Ｖ０を補正し、積み付けスタッカ７の目標走行速度Ｖｔａｎを演算する。
Ｖｔａｎ＝Ｖ０×ＰＶave／ＳＰ ……（１）
具体的には、ラインメリック１１による計測位置を通過した原料が、実際にブームベルトコンベヤ８から払い出されるまでの時間を所要搬送時間として演算し（所要搬送時間演算手段）、所定の記憶領域に記憶している補正量に基づき、現時点からこの所要搬送時間だけ前の時点が含まれる前記計測期間ｔａｎに対応する前記補正量を特定し、これを現時点における補正量とし、特定した補正量に基づき前記（１）式にしたがって目標走行速度Ｖｔａｎを演算する。そして、この目標走行速度Ｖｔａｎを現時点における目標走行速度として積み付けスタッカ７に出力する。
【００２３】
つまり、図２に示すように、単位時間ｔａ毎に搬送実績量平均値ＰＶaveを演算し、単位時間ｔａ毎に目標搬送量ＳＰとの誤差相当の走行速度の補正を行なうための補正量を演算する。そして、補正量に基づき積み付けスタッカ７の走行速度の制御目標値を補正する。このとき、目標搬送量ＳＰに対して搬送実績量平均値ＰＶaveの方が大きい場合には、走行速度が早められる方向に補正されるため、パイル１０の同一地点に積み付けられる原料量は減少気味となり、この減少分と目標搬送量ＳＰよりもより多く搬送された過多分とが相殺されて、結果的にパイル１０には目標搬送量ＳＰ相当の原料が積み付けられることになる。逆に、目標搬送量ＳＰに対して搬送実績量平均値ＰＶaveの方が小さければ、走行速度が遅くなる方向に補正されるため、パイル１０の同一地点に積み付けられる原料は過多気味となり、この過多分と目標搬送量ＳＰよりも少なかった不足分とが相殺されて、結果的にパイル１０には目標搬送量ＳＰ相当の原料が積み付けられることになる。なお、図２において、横軸は時間〔ｔ〕、縦軸は単位時間当たりの搬送量〔Ｔ／Ｈ〕である。
【００２４】
そして、現時点でブームベルトコンベヤ８から払い出される原料は、現時点から前記所要搬送時間だけ前の時点で演算した搬送実績量平均値ＰＶaveに対応するため、現時点から前記所要搬送時間だけ前の時点で演算した搬送実績量平均値ＰＶaveに対応する補正量に基づき、基準走行速度を補正することになる。
次に、上記実施の形態の動作を、図３及び図４を伴って説明する。図３は、総括制御装置１７で実行される積み付け処理全体の総括処理の処理手順の一例を示すフローチャート、図４は、積み付けスタッカ７の走行速度の補正量を演算する補正量演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００２５】
総括制御装置１７は、原料の積み付けを行なう場合には、図３に示すように、まず前記積み付けスタッカ制御装置１５から、積み付けスタッカの現在位置情報、積み付けスタッカ７の移動方向、ブームベルトコンベヤ８の先端の位置情報等を読み込み、これに基づき積み付けスタッカ７の作業状況を判断し（ステップＳ１）、この積み付けスタッカ７の作業状況から、ブームベルトコンベヤ８の先端が予め設定した一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）にあるかどうかを判断する。
【００２６】
例えば起動時など、ブームベルトコンベヤ８の端部が払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）のＸ１側の端部近傍に位置する場合には、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、搬送ベルトコンベヤ５やブームベルトコンベヤ８、積み付けスタッカ７を起動して徐々に加速させ、払い出し区間のＸ１側の端部位置で積み付けスタッカ７からの原料の払い出しを開始させる等、定量切り出し制御装置１３、積み付けスタッカ制御装置を介して各部を駆動制御する。
【００２７】
そして、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）に到達すると、総括制御装置１７は図３のステップＳ２からステップＳ５に移行し、記憶領域から、参照すべき前記計測期間を検索する。具体的には、原料が、ラインメリック１１による計測位置を通過した時点からブームベルトコンベヤ８から実際に払い出されるまでの所要搬送時間だけ現時点よりも前の時点を特定し、この特定した時点が含まれる計測期間を検索する。
【００２８】
前記所要搬送時間は、例えば、搬送ベルトコンベヤ５の搬送速度と搬送ベルトコンベヤ５の積み付けスタッカ７側の端部及びラインメリック１１間の距離とから演算される、原料がラインメリック１１による計測位置を通過した時点から積み付けスタッカ７の位置に到達するまでの搬送時間ｍ１と、ブームベルトコンベヤ８のブーム長さと搬送速度とから演算される、ブームベルトコンベヤ８における原料の搬送時間ｍ２との和から演算する。つまり、“ｍ１＋ｍ２”が所要搬送時間となる。ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間にあるときには、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度及び、ブームベルトコンベヤ８のブーム長さは既知の一定値となるため、所要搬送時間は一定値となる。
【００２９】
ここで、起動時等、計測期間及び補正量等の演算が行なわれておらず記憶領域にこれら情報がまだ記憶されていない場合には、そのままステップＳ６を経てステップＳ７に移行し、例えば、補正量“ＰＶave／ＳＰ”は“１”として、前記（１）式から目標走行速度Ｖｔａｎを演算する。
一定駆動区間では、積み付けスタッカ７の走行速度の目標値は既知の基準走行速度Ｖ０に設定されるため、この基準走行速度Ｖ０と補正量“ＰＶave／ＳＰ＝１”とが乗算され、積み付けスタッカ７の目標走行速度は基準走行速度Ｖ０となる。
【００３０】
そして、ステップＳ８に移行し、一定駆動区間における各部の制御目標値をそれぞれ予め設定した一定値に設定し、定量切り出しベルトコンベヤ３による切り出し量、搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度がそれぞれ制御目標値となり且つ、積み付けスタッカ７の走行速度が目標走行速度（＝基準走行速度Ｖ０）となるように、定量切り出し制御装置１３、積み付けスタッカ制御装置１５を介して制御する。
このため、積み付けスタッカ７は目標走行速度（＝基準走行速度Ｖ０）で定速走行することになる。
【００３１】
さらに、総括制御装置１７は、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）に到達すると補正量の演算を開始し、図４のステップＳ１１からステップＳ１２に移行し、定量切り出し制御装置１３で演算した単位時間Δｔ当たりの搬送実績量を定量切り出し制御装置１３から読み込む。
そして、単位時間Δｔ当たりの搬送実績量に基づき速度制御用の単位時間ｔａ内における搬送実績量平均値ＰＶaveを演算し、演算した搬送実績量平均値ＰＶaveを単位時間当たりの目標搬送量ＳＰで割り算して補正量“ＰＶave／ＳＰ”を演算する（ステップＳ１３）。
【００３２】
また、この搬送実績量平均値ＰＶaveの演算に用いた単位時間Δｔ当たりの搬送実績量が演算された、速度制御用の単位時間ｔａ相当の期間を計測期間として特定する。そして、特定した計測期間と、この計測期間における補正量とを対応付けて所定の記憶領域に記憶する（ステップＳ１４）。
そして、この処理を繰り返し行なうことにより、単位時間ｔａ毎に補正量“ＰＶave／ＳＰ”が演算され、これが計測期間と対応付けられて所定の記憶領域に格納されることになる。
【００３３】
例えば、図２に示すように、計測期間ｔａ１における搬送実績量平均値をＰＶave１、計測期間ｔａ２における搬送実績量平均値をＰＶave２、計測期間ｔａ３における搬送実績量平均値をＰＶave３、とすると、計測期間ｔａ１における補正量は“ＰＶave１／ＳＰ”、計測期間ｔａ１（時点ｔ１１〜時点ｔ１２）として記憶され、同様に、計測期間ｔａ２における補正量は“ＰＶave２／ＳＰ”、計測期間ｔａ２（時点ｔ１２〜時点ｔ１３）、計測期間ｔａ３における補正量は“ＰＶave３／ＳＰ”、計測期間ｔａ３（時点ｔ１３〜時点ｔ１４）としてそれぞれ対応付けられて記憶される。
【００３４】
そして、このようにして、補正量が演算されて所定の記憶領域に順次記憶され、図３の総括制御処理のステップＳ５において、現時点よりも前記所要搬送時間だけ前の時点に対応する計測期間が前記記憶領域に存在する状態となると、総括制御装置１７は特定した計測期間に対応付けられた補正量を読み出す。そして、読み出した補正量をもとに前記（１）式から目標走行速度Ｖｔａｎを演算し、積み付けスタッカ７が目標走行速度Ｖｔａｎで走行するように積み付けスタッカ制御装置１５を介して制御する。
【００３５】
これによって積み付けスタッカ７は、基準走行速度Ｖ０が補正量に応じて補正された目標走行速度Ｖｔａｎで走行することになる。
このため、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間内にある場合には、貯留槽１から一定量の原料の切り出しが行なわれ、搬送ベルトコンベヤ５やブームベルトコンベヤ８は、それぞれ一定の搬送速度で駆動される。一方、積み付けスタッカ７は搬送実績量に応じて補正が行なわれた目標走行速度Ｖｔａｎに応じて駆動される。
【００３６】
すなわち、図２に示すように、搬送実績量が目標搬送量ＳＰよりも少なく、搬送実績量平均値ＰＶave＜目標搬送量ＳＰとなる計測期間ｔａ１、ｔａ２にラインメリック１１による計測位置を通過した原料がブームベルトコンベヤ８から払い出される時点では、基準走行速度Ｖ０がより小さくなるように目標走行速度Ｖｔａｎが演算される。一方、搬送実績量が目標搬送量ＳＰよりも多く、搬送実績量平均値ＰＶave＞目標搬送量ＳＰとなる計測期間ｔａ３にラインメリック１１による計測位置を通過した原料がブームベルトコンベヤ８から払い出される時点では、基準走行速度Ｖ０がより大きくなるように目標走行速度Ｖｔａｎが演算されることになる。
【００３７】
ここで、定量切り出し制御装置１３では、貯留槽１から所定量の原料を切り出すように定量切り出しベルトコンベヤ３や切り出し機構を制御しているが、貯留槽１内の原料固着による切り出し量の変化や、嵩比重の変化に対する制御系の遅れ等により単位時間当たりの目標搬送量と単位時間当たりの搬送実績量とに差が生じることがある。しかしながら、目標搬送量と搬送実績量との差に応じて、積み付けスタッカ７の基準走行速度Ｖ０を補正し、目標搬送量よりも搬送実績量が少ない場合には基準走行速度Ｖ０を遅めにし、逆に目標搬送量よりも搬送実績量が多い場合には基準走行速度Ｖ０を早めているため、パイル１０を形成するに当たり各地点で実際に払い出される原料量は、定量切り出しベルトコンベヤ３での搬送実績量の増減に関わらず一定とすることができ、すなわち、パイル１０の長手方向の積み付け量を均一にすることができる。
【００３８】
そして、この状態から、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外となり、払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）の端部Ｘ２側に近づくと、総括制御装置１７は、図３のステップＳ２からステップＳ３に移行し、定量切り出し制御装置１３及び積み付けスタッカ制御装置１５を介して各部を制御し、例えば、端部Ｘ２に近づくほど積み付けスタッカ７を徐々に減速させ、これに伴って貯留槽１からの切り出し量を減少させ、また搬送ベルトコンベヤ５及びブームベルトコンベヤ８の搬送速度を徐々に減速させる。
【００３９】
その後積み付けスタッカ７の移動方向を切り換え、以後、前述の起動時と同様の手順で各部を動作させ、ブームベルトコンベヤ８の先端が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）に到達すると、総括制御装置１７は図３のステップＳ２からステップＳ５に移行し、各部の制御目標値を一定値として各部を一定駆動すると共に、図４のステップＳ１１からステップＳ１２に移行して補正量の演算を開始し、基準走行速度Ｖ０を補正量に応じて補正した目標走行速度で積み付けスタッカ７を駆動させる。
【００４０】
この処理を繰り返し行い、積み付けスタッカ７を払い出し区間（区間Ｘ１〜Ｘ２）に沿って往復動させつつ、一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）への積み付けを行なうときには、搬送実績量に応じて積み付けスタッカ７の走行速度を補正しているため、搬送実績量と目標搬送量との間に誤差がある場合であっても、実際に積み付けられる原料量が目標搬送量相当となるように調整することができ、すなわち均一な層に積み付けることができる。
【００４１】
そして、貯留槽１のある銘柄の原料の所定量の積み付けが終了したならば、別の銘柄の原料が収納された図示しない他の貯留槽からの原料の切り出しに切り換え、以後、同様の手順で積み付けを行なう。
このように、積み付ける原料の銘柄を切り換えて積み付けを行なうことにより、複数の異なる銘柄の原料が層状に積み付けられた、配合原料からなるパイル１０が形成されることになる。
【００４２】
ここで、上述のように、原料のパイル１０への積み付けを均一に行なうことができるため、各銘柄の層もパイル１０の長手方向に均一に形成することができる。このため、パイル１０の長手方向において配合原料の成分分布を均一とすることができる。その結果、この配合原料のパイル１０から原料を切り出して所定の処理を行なう下工程において、成分分布が安定した配合原料を得ることができる。
なお、上記実施の形態においては、配合原料のパイル１０を形成する場合について説明したが、ある１種類の銘柄のみを積み付ける場合であっても適用することができる。
【００４３】
また、上記実施の形態においては、補正量“ＰＶave／ＳＰ”を乗算して基準走行速度Ｖ０を補正することにより、搬送実績量と目標搬送量との誤差を抑制する目標走行速度Ｖｔａｎを獲得する場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、搬送実績量平均値ＰＶaveと目標搬送量ＳＰとの誤差に応じた補正量を、加算または減算して基準走行速度Ｖ０を補正することにより搬送実績量と目標搬送量との誤差を抑制する目標走行速度Ｖｔａｎを獲得するようにしてもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態においては、速度制御用の単位時間ｔａ内における搬送実績量平均値ＰＶaveを目標搬送量ＳＰで割り算した値を補正量“ＰＶave／ＳＰ”とする場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、速度制御用の単位時間ｔａ内における、単位時間Δｔ毎の搬送実績量のうちの中間値、或いは、最大値、または最小値を、単位時間ｔａ内における搬送実績量の代表値とし、この代表値を目標搬送量ＳＰで割り算した値を補正量とすることも可能である。
【００４５】
また、例えば、速度制御用の単位時間ｔａ毎にこれに対応する補正量を設定する場合に限るものではなく、前記単位時間Δｔ当たりの搬送実績量を目標搬送量ＳＰで割り算した値を補正量とすることにより搬送実績量が演算される単位時間Δｔ毎にこれに対応する補正量を演算するようにしてもよく、また、ラインメリック１１の計測信号を用いることにより単位時間Δｔよりも短い時間毎にこれに対応する補正量を演算するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、定量切り出し制御装置１３での切り出し制御用に用いられている搬送ベルトコンベヤ５に設けられたラインメリック１１の計測信号に基づいて補正量を演算する場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、ブームベルトコンベヤ８にラインメリックを設け、これに基づき補正量を演算するようにしてもよく、要は搬送実績量を得ることができれば、原料の搬送経路上のどの位置に設けてもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態においては、ブームベルトコンベヤ８の先端が、一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）にあるときにのみ積み付けスタッカ７の走行速度を補正する場合について説明したがこれに限るものではなく、ブームベルトコンベヤ８から払い出される原料が、ラインメリック１１による計測位置を通過した時点から実際に払い出されるまでの所要搬送時間を獲得することができればどのような状況であっても適用することができる。例えば、ブームベルトコンベヤ８が一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外となり、例えば搬送ベルトコンベヤ５やブームベルトコンベヤ８の搬送速度や積み付けスタッカ７の走行速度を減速した場合等であっても、その減速パターンが決まっており、減速パターンから前記所要搬送時間を演算することができれば、一定駆動区間（区間ｘ１′〜ｘ２′）外において原料の積み付けを行なう場合であっても適用することができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態において、定量切り出しベルトコンベヤ３及び定量切り出し制御装置１３が切り出し手段に対応し、積み付けスタッカ制御装置１５、総括制御装置１７及び図３の総括制御処理が走行制御手段に対応し、ラインメリック１１が搬送実績量検出手段に対応し、図４の補正量演算処理及び図３のステップＳ５からステップＳ７の処理が目標走行速度補正手段に対応している。
【符号の説明】
【００４９】
１ 貯留槽
３ 定量切り出しベルトコンベヤ
５ 搬送ベルトコンベヤ
７ 積み付けスタッカ
８ ブームベルトコンベヤ
１０ パイル
１１ ラインメリック
１３ 定量切り出し制御装置
１５ 積み付けスタッカ制御装置
１７ 総括制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料の単位時間当たりの搬送量が目標搬送量となるように前記原料の切り出しを行なう切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出された前記原料を払い出す積み付けスタッカと、
前記積み付けスタッカを目標走行速度で走行させ、前記積み付けスタッカから払い出された前記原料を積み付けてパイルを形成する走行制御手段と、
前記切り出し手段で切り出された単位時間当たりの実際の搬送量を検出する搬送実績量検出手段と、
前記搬送実績量検出手段で検出した搬送実績量と前記目標搬送量とに基づいて前記目標走行速度を補正する目標走行速度補正手段と、を備えることを特徴とする原料の積み付け装置。
【請求項２】
前記原料が前記搬送実績量検出手段による前記搬送量の計測位置を通過した時点から前記積み付けスタッカから払い出される位置に到達するまでの所要時間を演算する所要搬送時間演算手段を備え、
前記目標走行速度補正手段は、前記所要搬送時間演算手段で演算された前記所要時間相当前の時点における前記搬送実績量及び前記目標搬送量に基づいて、前記目標走行速度を補正することを特徴とする請求項１記載の原料の積み付け装置。
【請求項３】
前記切り出し手段は、種類の異なる複数の原料を切り出し可能に形成され、
前記パイルとして種類の異なる複数の原料からなる配合原料のパイルを形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の原料の積み付け装置。
【請求項１】
原料の単位時間当たりの搬送量が目標搬送量となるように前記原料の切り出しを行なう切り出し手段と、
前記切り出し手段で切り出された前記原料を払い出す積み付けスタッカと、
前記積み付けスタッカを目標走行速度で走行させ、前記積み付けスタッカから払い出された前記原料を積み付けてパイルを形成する走行制御手段と、
前記切り出し手段で切り出された単位時間当たりの実際の搬送量を検出する搬送実績量検出手段と、
前記搬送実績量検出手段で検出した搬送実績量と前記目標搬送量とに基づいて前記目標走行速度を補正する目標走行速度補正手段と、を備えることを特徴とする原料の積み付け装置。
【請求項２】
前記原料が前記搬送実績量検出手段による前記搬送量の計測位置を通過した時点から前記積み付けスタッカから払い出される位置に到達するまでの所要時間を演算する所要搬送時間演算手段を備え、
前記目標走行速度補正手段は、前記所要搬送時間演算手段で演算された前記所要時間相当前の時点における前記搬送実績量及び前記目標搬送量に基づいて、前記目標走行速度を補正することを特徴とする請求項１記載の原料の積み付け装置。
【請求項３】
前記切り出し手段は、種類の異なる複数の原料を切り出し可能に形成され、
前記パイルとして種類の異なる複数の原料からなる配合原料のパイルを形成することを特徴とする請求項１または請求項２記載の原料の積み付け装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６６８８８（Ｐ２０１２−６６８８８Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１３０１（Ｐ２０１０−２１１３０１）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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