JP2001132388A - Positioning device for tunnel work machine - Google Patents

Positioning device for tunnel work machine

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JP2001132388A
JP2001132388A JP31787199A JP31787199A JP2001132388A JP 2001132388 A JP2001132388 A JP 2001132388A JP 31787199 A JP31787199 A JP 31787199A JP 31787199 A JP31787199 A JP 31787199A JP 2001132388 A JP2001132388 A JP 2001132388A
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JP
Japan
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light receiving
light
tunnel
receiving plates
inclination
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Withdrawn
Application number
JP31787199A
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Japanese (ja)
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Sumio Yamada
澄雄 山田
Jun Tsurumoto
順 鶴元
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Mitsui Miike Machinery Co Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
Original Assignee
Mitsui Miike Machinery Co Ltd
Mitsui Miike Engineering Corp
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Publication date
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect inclination and swing of a tunnel work machine by a simple means and to correct it into a right attitude. SOLUTION: Light receiving plates 11, 12 are shiftedly installed in front and behind in each of the both sides of a machine body 1 and mutually parallel laser beams L1, L2 are emitted. An operator corrects the attitude by the manual operation while visually observing them so as to eliminate the deviation between the light receiving points and reference light points of the light receiving plates 11, 12 due to inclination and swing. Or, by setting the interval between the laser beams L1, L2 and the front/rear distance between the light receiving plates 11, 12 as the reference dimensions, the inclination angle and the swing angle are found by the trigonometry based on them and the deviation to correct the attitude by an automatic operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル構築のため
の掘削、既存トンネル壁面を補修するための表面切削な
どの作業を行なうトンネル作業機の基準軸線に対する傾
きやずれを検知して正しい位置、姿勢に修正するための
位置決め装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a tilt and a deviation from a reference axis of a tunnel working machine which performs operations such as excavation for constructing a tunnel and surface cutting for repairing an existing tunnel wall surface, and detects a correct position and posture. The present invention relates to a positioning device for correcting an error.

【0002】[0002]

【従来の技術】シールド工法を採用することができない
トンネルや不定形断面形状のトンネルを非開削工法で構
築するために使用される自走式の掘削機は、掘削機器、
走行装置などを装備した機体をトンネル基準軸線上に正
確に位置させて作業することが望まれるが、実際には基
準軸線に対して傾いたりずれたりしているのが普通であ
る。
2. Description of the Related Art Self-propelled excavators used for constructing tunnels that cannot employ a shield method or tunnels of irregular cross-sectional shape by a non-cutting method include excavating equipment,
It is desired to work by accurately positioning an airframe equipped with a traveling device or the like on a tunnel reference axis, but in practice, it is usually inclined or shifted with respect to the reference axis.

【0003】この場合、正確な掘削を行なうためには傾
きやずれに応じて本体を正しい位置、姿勢に修正する
か、或いは掘削機器の動作を補正する必要がある。その
ためのデータを得る手段として、特開平4−38399
号公報、特開平8−145673号公報などに提案され
ているように、トンネル内の適所に設置した発光器が発
するレーザ光を掘削機の本体に設置した受光器で受光さ
せ、正しい位置に置かれているときの受光点である基準
光点に対する実際光点のずれに基いて本体の実際の姿勢
を検出することが知られている。
[0003] In this case, in order to perform accurate excavation, it is necessary to correct the body to a correct position and posture in accordance with the inclination and deviation, or to correct the operation of the excavating equipment. As means for obtaining data therefor, Japanese Patent Laid-Open No. 4-38399
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. H8-145573, the laser light emitted from a light emitter installed at an appropriate position in a tunnel is received by a light receiver installed in the body of the excavator, and is placed in a correct position. It is known that the actual posture of the main body is detected based on the deviation of the actual light spot from the reference light point, which is the light receiving point when the light is emitted.

【0004】即ち、前記特開平4−38399号公報に
記載されているものは、レーザ光に対する本体の座標位
置および傾き角度を算出させ、本体の前後および左右の
傾斜角度は別途に設けたそれぞれの傾斜角度検出器によ
って検出させている。また、前記特開平8−14567
3号公報に記載されているものは、レーザー光を用いて
本体の座標位置を算出させ、本体の姿勢は別途に設けた
方位計測器および2軸傾斜計によって検出させている。
That is, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-38399, the coordinate position and the tilt angle of the main body with respect to the laser beam are calculated, and the front, rear, left and right tilt angles are separately provided. It is detected by the tilt angle detector. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-14567
In the device disclosed in Japanese Patent Publication No. 3 (1993), the coordinate position of the main body is calculated by using a laser beam, and the posture of the main body is detected by a separately provided azimuth measuring device and a two-axis inclinometer.

【0005】これらは、いずれも掘削機器補正用または
本体修正用のデータの一部を光学的手段によって求め、
その他のデータを傾斜角度検出器や方位計測器によって
求める、という複雑且つ面倒な手段を用いており、デー
タの全てを光学的手段のみによって求めようとする改善
策が考えられている。
[0005] In each of these, a part of data for excavating equipment correction or body correction is obtained by optical means,
A complicated and cumbersome means of obtaining other data by an inclination angle detector or an azimuth measuring instrument is used, and an improvement measure for obtaining all data only by optical means has been considered.

【0006】改善策の一つとして、図11(A)に示す
ように掘削機の機体Mの左右両側に同一高さ位置に受光
板R,Rをトンネルの基準軸線N−Nに対し直角に
突出させて装備するとともに、受光板R,Rに向か
ってレザー光L,Lを基準軸線N−Nと平行に放射
する発光器S,Sを機体M後方のトンネル内に放置
することが考えられている。
As one of remedies, as shown in FIG. 11A, light receiving plates R 1 and R 2 are positioned at the same height on both the left and right sides of the body M of the excavator with respect to the reference axis NN of the tunnel. At the same time, the light emitting devices S 1 and S 2 that emit laser beams L 1 and L 2 toward the light receiving plates R 1 and R 2 in parallel with the reference axis NN are installed in the tunnel behind the fuselage M. It is considered to be left inside.

【0007】このものは、機体Mが基準軸線N−Nと中
心を一致させて正しい姿勢とされているときに受光板R
,Rがレーザ光L,Lを受ける個所を基準光点
,Oとしている。また、レーザ光L,Lの間
隔、即ち基準光点O,Oの間隔を基準寸法Dとし
ている。そして、機体Mが左右へ傾斜した場合、受光板
,Rがレーザ光を受ける個所が基準光点O,O
から斜め上方または下方へ移動するので、その上下方
向ずれ量と基準寸法Dとを用いた三角法により傾斜角
度を知るものである。機体Mがトンネル床面に対して傾
斜していないが、左右方向へ振れて斜め前方へ向いた場
合、受光板R,Rがレーザ光を受ける個所が基準光
点O,Oから右方または左方へ移動するので、その
左右方向ずれ量と基準寸法Dとを用いた三角法により
振れ角度を知るものである。
The light receiving plate R is provided when the body M is in the correct posture with the center thereof being aligned with the reference axis NN.
The points where R 1 and R 2 receive the laser beams L 1 and L 2 are defined as reference light points O 1 and O 2 . The distance between the laser beams L 1 and L 2 , that is, the distance between the reference light points O 1 and O 2 is defined as a reference dimension D 1 . When the body M is tilted left and right, the light receiving plates R 1 and R 2 receive the laser beams at the reference light points O 1 and O 2.
Since moving from 2 obliquely upward or downward, it is intended to know the inclination angle by trigonometric using its vertical displacement amount and the reference dimension D 1. When the airframe M is not inclined with respect to the tunnel floor, but swings in the left-right direction and is directed obliquely forward, the points where the light receiving plates R 1 and R 2 receive the laser beam are from the reference light points O 1 and O 2. since moving to the right or left, it is intended to know the deflection angle by trigonometric with its lateral direction displacement amount and the reference dimension D 1.

【0008】しかし、機体Mが前後へ傾斜した場合は、
この光学的手段では傾斜角度を知ることができず、傾斜
角度検出器を具えさせないという建て前から、機体Mの
前後両部分に高さ基準点を設定しておき、掘削機をセッ
トする毎に測量機器などによりトンネル床面からの高さ
を測定し、その差に基いて傾斜角度を求める、という面
倒な作業を行なわなければならない。
However, when the body M is tilted forward and backward,
With this optical means, it is not possible to know the inclination angle, and before the construction that the inclination angle detector is not provided, a height reference point is set on both the front and rear parts of the airframe M, and surveying is performed every time the excavator is set The troublesome work of measuring the height from the tunnel floor using equipment or the like and obtaining the inclination angle based on the difference must be performed.

【0009】別の改善策しとて、図11(B)に示すよ
うに掘削機の機体Mの左右両側の前後に受光板R11
12,R21,R22を同一高さ位置であってトンネ
ルの基準軸線N−Nと直角に突出させて装備するととも
に、受光板R11・・・R に向かってレーザ光
,Lを基準軸線N−Nと平行に放射する発光器S
,Sを機体M後方のトンネル内に設置することが考
えられている。機体Mの後部左右の受光板R11,R
21はレーザ光を通過させるようになっている。
As another remedy, as shown in FIG. 11B, light receiving plates R 11 ,
R 12, R 21, together with the R 22 have the same height position equipped by projecting at right angles to the reference axis N-N of the tunnel, the light receiving plate R 11 ··· R 2 2 laser light L 1 towards the , emitter S in parallel to radiation and the reference axis N-N of L 2
1, the S 2 it is considered to be installed in the machine body M posterior tunnel. Rear left and right light receiving plates R 11 , R of the body M
Numeral 21 allows the laser light to pass therethrough.

【0010】この改善策においては、レーザ光L,L
の間隔を基準寸法Dとすることに加えて、後部の受
光板R11,R21と前部の受光板R12,R22との
前後距離をもう一つの基準寸法Dとしている。
In this remedy, the laser beams L 1 , L
The second interval in addition to the reference dimension D 1, is the rear part of the light receiving plate R 11, R 21 and the front of the light receiving plate R 12, another reference dimension D 2 of the front and rear distance with R 22.

【0011】機体Mが左右へ傾斜している場合、および
左右方向へ振れている場合は、後部左右の受光板
11,R21または前部左右の受光板R12,R22
がレーザ光を受ける個所の基準光点からのずれに基い
て、前記改善策で説明した手法と同様の手法で傾斜角
度、振れ角度を知ることができる。
When the body M is tilted left and right and swings in the left and right direction, the rear left and right light receiving plates R 11 and R 21 or the front left and right light receiving plates R 12 and R 22 are provided.
The inclination angle and the deflection angle can be known by the same method as the method described in the above-described improvement measure, based on the deviation from the reference light point where laser light is received.

【0012】機体Mが前後へ傾斜した場合、後部の受光
板R11,R21および前部の受光板R12,R22
レーザ光を受ける個所が基準光点から上方または下方へ
移動するので、この上下ずれ量と基準寸法Dとを用い
た三角法により傾斜角度を知ることができる。
When the body M is tilted back and forth, the portions where the rear light receiving plates R 11 and R 21 and the front light receiving plates R 12 and R 22 receive the laser light move upward or downward from the reference light point. , it is possible to know the angle of inclination by the vertical shift amount and the reference dimension D 2 and the triangular method using.

【0013】しかし、後者の改善策は機体Mの左右前後
に二個ずつの受光板R11,R21およびR12,R
22を正確に対称に設ける必要があるので、部品点数が
多いとともに設置が面倒である。
However, the latter remedy is to use two light receiving plates R 11 , R 21 and R 12 , R 12 on each of the right and left and front and rear sides of the body M.
Since it is necessary to provide the mirror 22 accurately and symmetrically, the number of parts is large and the installation is troublesome.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は傾斜角度や方
位即ち振れ角度を電気的、機械的な検出手段、計測手段
によることなくレーザ光を用いる光学的手段のみによっ
て知ることはきわめて複雑且つ面倒である、という前記
課題を解決するためになされたものであって、トンネル
の掘削機に限ることなく補修作業機にも好適に適用され
る簡単且つ正確な位置決め手段を提供することを目的と
する。
According to the present invention, it is extremely complicated and troublesome to know the tilt angle and the azimuth, ie, the deflection angle, only by optical means using laser light without using electrical or mechanical detecting means or measuring means. The object of the present invention is to provide a simple and accurate positioning means which is suitably applied not only to a tunnel excavator but also to a repair work machine. .

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第一手段として、本発明はトンネル作業機の機体の左
右両側に一側は前部にもう一側は後部に位置させて設置
した各一個の受光板と、トンネルの基準軸線を挟んでト
ンネル内に設置され各受光板に向け互いに平行にレーザ
光を放射する発光器とを具えさせるものとした。
As a first means for solving the above-mentioned problems, the present invention is arranged such that one side is located at the front and the other side is located at the rear on both sides of the body of the tunnel working machine. Each light-receiving plate and a light-emitting device that is installed in the tunnel with the reference axis of the tunnel interposed therebetween and emits laser light parallel to each light-receiving plate are provided.

【0016】機体が基準軸線に対して所定の姿勢とされ
ているときに各受光板がレーザ光を受ける個所を基準光
点と定めておく。機体が傾き或いは振れたときに受光板
がレーザ光を受ける実際光点から傾きや振れに応じて基
準光点がずれるので、基準光点を実際光点に戻すように
目視しながら機体の姿勢を手動操作により修正して所定
の姿勢とするものである。
A point where each light receiving plate receives laser light when the body is in a predetermined attitude with respect to the reference axis is defined as a reference light point. When the body tilts or swings, the reference light point shifts from the actual light point where the light receiving plate receives the laser beam according to the tilt and shake.Therefore, the posture of the body is visually checked so that the reference light point returns to the actual light point. The position is corrected by a manual operation to a predetermined posture.

【0017】また、前記課題を解決するための第二手段
として、本発明はトンネル作業機の機体の左右両側に一
側は前部にもう一側は後部に位置させて設置した各一個
の受光板と、トンネルの基準軸線を挟んで各受光板に向
け互いに平行にレーザ光を放射する発光器と、受光板が
レーザ光を受ける個所の座標を読み取る画像処理装置
と、機体が基準軸線に対して所定の姿勢とされていると
きに受光板がレーザ光を受ける個所から実際にレーザ光
を受ける個所へのずれ量と、二つのレーザ光の間隔また
は二つの受光板の前後距離とに基いて機体の左右および
前後への傾斜角度と左右への振れ角度とを演算する電子
式演算装置と、を具えさせるものとした。
Further, as a second means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a light receiving device which is installed on one side of a body of a tunnel working machine, one side being located at a front portion and the other side being located at a rear portion. Plate, a light emitter that emits laser light in parallel to each light receiving plate across the reference axis of the tunnel, an image processing device that reads the coordinates of the position where the light receiving plate receives the laser light, and The position of the light receiving plate from the position where the laser light is actually received to the position where the laser light is actually received, and the distance between the two laser lights or the front-rear distance between the two light receiving plates when the light receiving plate is in the predetermined posture. An electronic arithmetic unit for calculating the inclination angle of the body to the left and right and back and forth and the swing angle to the left and right is provided.

【0018】機体の左右への傾斜角度は、前方または後
方から見て受光板がレーザ光を受ける個所のずれ量と第
一基準寸法とに基いて傾斜方向を斜辺とする直角三角形
を作り、その正弦を求めることにより知ることができ
る。また、機体の左右への振れ角度は、上方から見て受
光板がレーザー光を受ける個所のずれ量と第一基準寸法
とに基いて振れ方向を斜辺とする直角三角形を作り、そ
の余弦を求めることにより知ることができる。更に、機
体の前後への傾斜角度は、側方から見て受光板がレーザ
ー光を受ける個所のずれ量と第二基準寸法とに基いて傾
斜方向を底辺とする直角三角形を作り、その正接を求め
ることにより知ることができる。
The angle of inclination of the body to the left and right is determined by forming a right-angled triangle whose oblique side is the oblique side based on the amount of displacement of the portion where the light receiving plate receives the laser beam as viewed from the front or the rear and the first reference dimension. It can be found by finding the sine. In addition, the deflection angle of the body to the left and right is obtained by forming a right-angled triangle having the deflection direction as the hypotenuse based on the amount of displacement of the portion where the light receiving plate receives the laser beam as viewed from above and the first reference dimension, and calculating its cosine. You can know by doing. Furthermore, the angle of inclination of the fuselage in the front-rear direction is based on the amount of displacement of the portion where the light receiving plate receives the laser beam as viewed from the side and the second reference dimension, and forms a right-angled triangle with the inclination direction as the base, and the tangent of the triangle. We can know by asking.

【0019】この手段においては、一方の受光板につい
て基準光点を目視により実際光点に戻すように手動操作
し、もう一方の受光板の基準光点の実際光点からのずれ
を用いて三角法による計算を行ない実際光点に戻すよう
に自動操作する場合と、二つの受光板の基準光点の実際
光点からのずれを用いて三角法による計算を行ない自動
操作のみによって実際光点に戻す場合とがある。
In this means, one of the light receiving plates is manually operated so as to visually return the reference light spot to the actual light spot, and a triangle is obtained by using the deviation of the reference light spot of the other light receiving board from the actual light spot. Calculation by the method and automatic operation to return to the actual light point, and calculation by the trigonometry using the deviation of the reference light point of the two light receiving plates from the actual light point to the actual light point only by automatic operation There is a case to return.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明をトンネル補修用の切削機
に実施した形態を図面に基いて説明すると、本発明の第
一手段の一形態を示す図1,図2,図3を参照して、こ
の切削機の機体1はクローラからなる走行部4を具えた
台車2と、その上に旋回可能に設置された本体3とから
なり、本体3は作業進行方向へ向かって後方に切削機械
5を前後可動且つ旋回可能に装備しているとともに、図
示しない運転席、油圧ユニットなど運転、制御に必要な
構成品を搭載している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a cutting machine for tunnel repair will be described with reference to the drawings. FIG. 1, FIG. 2, and FIG. The body 1 of the cutting machine comprises a carriage 2 provided with a traveling section 4 formed of a crawler, and a main body 3 rotatably mounted thereon, and the main body 3 is arranged rearward in the work traveling direction. 5 is provided so as to be movable back and forth and pivotable, and includes components necessary for operation and control, such as a driver's seat and a hydraulic unit (not shown).

【0021】また、この機体1はトンネルTの天井面お
よび左右両側面のそれぞれに押し当てられる油圧シリン
ダからなる上向グリッパ6および横向グリッパ7を各二
個ずつ前後部位に有しているとともに、トンネルTの床
面に押し当てられる油圧シリンダからなるアウトリガ8
を左右の前後部位に有しており、これらの上向グリッパ
6,横向グリッパ7,アウトリガ8を手動操作または自
動操作で伸縮することによりトンネルTの基準軸線N−
Nに対する機体1の姿勢を正しいものとし、且つ切削時
の反力によって機体1が動くことのないように固定す
る。
The airframe 1 has two upward grippers 6 and two horizontal grippers 7 each composed of a hydraulic cylinder pressed against the ceiling surface and the left and right side surfaces of the tunnel T at front and rear portions, respectively. Outrigger 8 composed of a hydraulic cylinder pressed against the floor of tunnel T
Are provided on the left and right front and rear portions, and the upward gripper 6, the lateral gripper 7, and the outrigger 8 are expanded or contracted by manual operation or automatic operation, thereby making the reference axis N-
The attitude of the body 1 with respect to N is made correct, and the body 1 is fixed so as not to move due to the reaction force at the time of cutting.

【0022】基準軸線N−Nから両側等距離の個所にお
いて、各一個の受光板11,12が前後に位置をずらし
て本体3に取り付けられている。これらの受光板11,
12は基準軸線N−Nに対して直角の平面上に配置さ
れ、且つ走行部4の外側方へ張り出している。また、こ
れらの受光板11,12にレーザ光を放射する二台の発
光器13,14が準備されている。これらの発光器1
3,14は受光板11,12に向かってレーザー光
,Lを互いに平行且つ基準軸線N−Nとも互いに
平行に放射するように、測量器などを用いて作業進行方
向へ向かって前方の適宜個所に設置するものであり、機
体1が正しい姿勢とされているときに受光板11,12
がレーザ光L,Lを受ける個所は一つの水平面上に
位置し、この受光個所を基準光点O,Oとする。
尚、作業の進行に伴って機体1が発光器13,14に許
容範囲を超えて接近したときは、発光器13,14を移
動して再設置する。
At a position equidistant from both sides of the reference axis NN, each one of the light receiving plates 11 and 12 is attached to the main body 3 with its position shifted back and forth. These light receiving plates 11,
Reference numeral 12 is disposed on a plane perpendicular to the reference axis NN, and protrudes outward from the traveling portion 4. Further, two light emitters 13 and 14 that emit laser light to these light receiving plates 11 and 12 are prepared. These light emitters 1
3 and 14 use a surveying instrument or the like in the forward direction of the work so that the laser beams L 1 and L 2 are emitted toward the light receiving plates 11 and 12 in parallel with each other and in parallel with the reference axis NN. The light receiving plates 11 and 12 are provided when the body 1 is in a correct posture.
There location for receiving the laser beam L 1, L 2 is located on one horizontal plane and the light receiving point and the reference point O 1, O 2.
If the body 1 approaches the light emitters 13 and 14 beyond the allowable range as the work proceeds, the light emitters 13 and 14 are moved and reinstalled.

【0023】図4,図5,図6は機体1が左右へ傾いた
とき、左右へ振れたとき、前後へ傾いたときの状況を説
明する図であって、基準軸線N−Nと平行な方向、これ
と直角で水平および鉛直の方向をX,YおよびZで示し
た。
FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 are views for explaining the situation when the body 1 tilts to the left and right, swings to the left and right, and tilts back and forth, and is parallel to the reference axis NN. The directions, the horizontal and vertical directions perpendicular to this, are indicated by X, Y and Z.

【0024】図4は切削作業進行方向の前方、即ち図
1,図2の右側から機体1を見たときの状態を示してい
る。機体1は向かって右側が高く、左側が低く傾斜して
おり、傾斜の中心が(A)においては機体1の内部、
(B)においては機体1の外側方に位置している場合を
例示した。
FIG. 4 shows a state in which the machine body 1 is viewed from the front in the cutting operation traveling direction, that is, from the right side in FIGS. The fuselage 1 is inclined higher on the right side and lower on the left side, and the center of the inclination is (A) inside the fuselage 1,
In (B), the case where it is located outside the body 1 is illustrated.

【0025】図4(A)において、右側の受光板11は
上方へ移動し左側の受光板12は下方へ移動してそれら
の基準光点O,Oは傾斜中心Aを中心とする円弧
に沿って図示位置に移動している。一方、レーザ光
,Lの光路は変化しないので、受光板11,12
が受ける実際光点O11,O21は傾斜していないとき
の基準光点O,Oと一致している。また、図4
(B)において、二つの受光板11,12はともに下方
へ移動してそれらの基準光点O,Oは傾斜中心A
を中心とする円弧に沿って図示位置に移動している。こ
のときの実際光点はO ,O22で示されている。
In FIG. 4A, the right light receiving plate 11 moves upward, and the left light receiving plate 12 moves downward, and their reference light points O 1 and O 2 are centered on the tilt center A 1. It has moved to the illustrated position along the arc. On the other hand, since the optical paths of the laser beams L 1 and L 2 do not change, the light receiving plates 11 and 12
The actual light spots O 11 and O 21 received by the light source coincide with the reference light spots O 1 and O 2 when not inclined. FIG.
In (B), the two light receiving plates 11 and 12 are both moved downward, and their reference light points O 1 and O 2 are shifted to the inclination center A 2
Is moved to the position shown in the figure along an arc centered at. Actual point of this time is indicated by O 1 2, O 22.

【0026】運転者は基準光点O,Oが実際光点O
11,O12,O21,O22からX−Y方向へずれて
いることを目視により知ることができ、且つこのずれの
方向により左右へ傾いていることを知ることができるの
で、基準光点O,Oを実際光点O11,O12,O
21,O22に戻して一致させるように、受光板11,
12を目視しながら主にアウトリガ8を手動操作によっ
て伸縮させることにより、機体1を正しい姿勢に修正す
ることができる。
The driver may determine that the reference light points O 1 and O 2 are the actual light points O 1 and O 2.
11 , O 12 , O 21 , and O 22 , it is possible to visually recognize that they are displaced in the X-Y direction, and it is possible to know that they are tilted left and right according to the direction of this dislocation. O 1 and O 2 are converted to actual light spots O 11 , O 12 and O
21 and O 22 so that the light receiving plates 11 and
The main body 1 can be corrected to a correct posture by mainly expanding and contracting the outriggers 8 while visually observing 12.

【0027】図5は上方から機体1を見たときの状態を
示している。機体1は切削機械5を装備した側を斜め左
へ向けて振れており、振れの中心が(A)においては機
体1の内部、(B)においては機体1の外側方に位置し
ている場合を例示した。
FIG. 5 shows a state when the body 1 is viewed from above. The fuselage 1 swings obliquely leftward on the side equipped with the cutting machine 5, and the center of the swing is located inside the fuselage 1 in (A) and outside the fuselage 1 in (B). Was exemplified.

【0028】図5(A)において、二つの受光板11,
12はともに内側方へ向かって移動し、それらの基準光
点O,Oは振れ中心Bを中心とする円弧に沿って
図示位置に移動している。一方、レーザ光L,L
光路は変化しないので、振れていないときの受光板1
1,12における基準光点O,Oである実際光点O
13,O23は、移動した受光板11,12では符号F
,Fで示した個所となる。また、図5(B)におい
て、二つの受光板11,12はともに振れ中心B の方
へ移動してこれらの基準光点O,Oは振れ中心B
を中心とする円弧に沿って図示位置に移動している。こ
の移動した受光板11,12では、実際光点O14,O
24は符号F,Fで示した個所となる。
In FIG. 5A, two light receiving plates 11,
12 move inward together, and their reference light
Point O1, O2Swing center B1Along an arc centered on
It has moved to the position shown. On the other hand, the laser light L1, L2of
Since the optical path does not change, the light receiving plate 1 when not swinging
Reference light spot O at 1 and 121, O2Is the actual light spot O
13, O23Is the symbol F on the moved light receiving plates 11 and 12.
1, F2This is the location indicated by. Also, in FIG.
Therefore, the two light receiving plates 11 and 12 are both at the swing center B 2Who
Move to these reference light spots O1, O2Swing center B2
Is moved to the position shown in the figure along an arc centered at. This
In the light receiving plates 11 and 12 having moved, the actual light spot O14, O
24Is the symbol F4, F5This is the location indicated by.

【0029】運転者は基準光点O,Oが実際光点O
13,O14,O23,O24からY方向へずれている
ことを、F,F,F,Fを目視することにより
知ることができ、且つずれの方向により左右へ振れてい
ることを知ることができるので、基準光点O,O
実際光点O13,O14,O23,O24に戻して一致
させるように、受光板11,12を目視しながら主に横
向グリッパ7を手動操作によって伸縮させることによ
り、機体1を正しい姿勢に修正することができる。
The driver may determine that the reference light spots O 1 and O 2 are the actual light spots O 1 and O 2.
13 , O 14 , O 23 , and O 24 , can be known in the Y direction by looking at F 1 , F 2 , F 4 , and F 5 , and swing right and left depending on the direction of the shift. It is possible to know that the reference light points O 1 and O 2 return to the actual light points O 13 , O 14 , O 23 and O 24 and make them coincide with each other while visually observing the light receiving plates 11 and 12. The body 1 can be corrected to the correct posture by expanding and contracting the horizontal gripper 7 manually.

【0030】図6は機体1を側方から見たときの状態を
示している。機体1は切削機械5を装備した側が低く傾
斜しており、傾斜の中心は(A)においては機体1の内
部、(B)においては機体1の外部に位置している場合
を例示した。
FIG. 6 shows a state when the body 1 is viewed from the side. The case where the side where the cutting machine 5 is equipped with the cutting machine 5 is inclined low, and the center of the inclination is located inside the body 1 in (A) and outside the body 1 in (B).

【0031】図6(A)において、切削作業進行方向へ
向かって後方の受光板11は下方へ移動し、前方の受光
板12は上方へ移動してこれらの基準光点O,O
傾斜中心Cを中心とする円弧に沿って図示位置に移動
している。移動していないときの受光板11,12が受
ける基準光点O,Oである実際光点O15,O
は傾斜した受光板11,12では符号G,Gで示し
た個所となる。また、図6(B)において、二つの受光
板11,12はともに下方へ移動してそれらの基準光点
,Oは傾斜中心Cを中心とする円弧に沿って図
示位置に移動している。この移動した受光板11,12
では、実際光点O16,O26は符号G ,Gで示し
た個所となる。
In FIG. 6 (A), in the cutting operation progress direction.
The light receiving plate 11 on the rear side moves downward, and receives light on the front side.
The plate 12 moves upward to move these reference light spots O1, O2Is
Slope center C1Move to the position shown in the figure along an arc centered on
are doing. When the light receiving plates 11 and 12 are not moving,
Reference light spot O1, O2Is the actual light spot OFifteen, O2 5
Is the symbol G on the inclined light receiving plates 11 and 12.1, G2Indicated by
Place. Also, in FIG.
The plates 11 and 12 are both moved down to their reference light spots.
O1, O2Is the inclination center C2Figure along an arc centered on
Has moved to the indicated position. The moved light receiving plates 11 and 12
Then, the actual light spot O16, O26Is the symbol G 3, G4Indicated by
Place.

【0032】運転者は基準光点O,Oが実際光点O
15,O16,O25,O26からZ方向へずれている
ことを、G,G,G,Gを目視することにより
知ることができ、且つこのずれの方向により前後へ傾い
ていることを知ることができるので、基準光点O,O
を実際光点O15,O16,O25,O26に戻して
一致させるように、受光板11,12を目視しながら主
にアウトリガ8を手動操作によって伸縮させることによ
り、機体1を正しい姿勢に修正することができる。
The driver can determine that the reference light spots O 1 and O 2 are the actual light spots O 1 and O 2.
15 , O 16 , O 25 , and O 26 can be known from the G 1 , G 2 , G 3 , and G 4 to be displaced in the Z direction. The reference light points O 1 , O
The outrigger 8 is expanded and contracted mainly by manual operation while viewing the light receiving plates 11 and 12 so that the actual light points O 15 , O 16 , O 25 , and O 26 coincide with the actual light points O 15 , O 16 , O 25 , and O 26. Can be corrected to posture.

【0033】次に、図7は本発明の第二発明を切削機に
実施した一形態を示すものであって、前記第一手段の切
削機と全様に機体1の旋回可能な本体3は切削機械5を
前後可動且つ旋回可能に装備しているとともに図示しな
い運転席、油圧ユニットなどを搭載している。また、こ
の機体1はトンネルTの天井面、左右両側面および床面
のそれぞれに押し当てられる油圧シリンダからなる上向
グリッパ6,横向グリッパ7およびアウトリガ8を有し
ていることも前記第一手段の切削機と同じである。
Next, FIG. 7 shows an embodiment in which the second invention of the present invention is applied to a cutting machine. The cutting machine 5 is provided so as to be movable back and forth and pivotable, and is equipped with a driver seat (not shown), a hydraulic unit, and the like. Further, the first means also includes that the airframe 1 has an upward gripper 6, a horizontal gripper 7, and an outrigger 8, which are hydraulic cylinders pressed against the ceiling surface, left and right side surfaces, and the floor surface of the tunnel T, respectively. It is the same as a cutting machine.

【0034】更に、本体3にはトンネルTの基準軸線N
−Nから両側方等距離の個所に各一個の受光板11,1
2が前後に位置をずらして取り付けられているととも
に、これらの受光板11,12にレーザ光を放射する二
台の発光器13,14が準備されていることも前記第一
手段のものと同じである。
Further, the main body 3 has a reference axis N of the tunnel T.
−N, one light receiving plate 11, 1
2 is attached to the light receiving plates 11 and 12 so that the two light emitters 13 and 14 for emitting a laser beam are prepared in the same manner as the first means. It is.

【0035】本発明の第二手段では前記の受光板11,
12および発光器13,14に加えて、機体1に画像処
理装置15,電子式演算装置(一般にはマイクロコンピ
ュータ)16が搭載してある。画像処理装置15は受光
板11,12の受光個所を座標上の点として読み取り、
これを電子式演算装置16に入力して所要の計算を行な
わせるためのデータとするものである。
In the second means of the present invention, the light receiving plate 11,
In addition to the light sources 12 and the light emitters 13 and 14, an image processing device 15 and an electronic operation device (generally a microcomputer) 16 are mounted on the body 1. The image processing device 15 reads the light receiving portions of the light receiving plates 11 and 12 as points on the coordinates,
This is input to the electronic arithmetic unit 16 and used as data for performing required calculations.

【0036】また、二つのレーザ光L,Lの間隔、
即ち二つの受光板11,12の基準光点O,Oの間
隔を第一基準寸法D,二つの受光板11,12の前後
距離を第二基準寸法Dとし、これらを計算に必要なデ
ータとして電子式演算装置16に入力しておく。
The distance between the two laser beams L 1 and L 2 ,
That is, the distance between the reference light points O 1 and O 2 of the two light receiving plates 11 and 12 is defined as a first reference size D 1 , and the front-rear distance between the two light receiving plates 11 and 12 is defined as a second reference size D 2. The data is input to the electronic arithmetic unit 16 as necessary data.

【0037】そして、レーザ光L,Lの受光個所の
基準光点O,Oからのずれ量と二つの基準寸法
,Dとに基いて機体1の左右および前後への傾斜
角度、左右への振れ角度を求めることと、その結果に基
いて機体1の姿勢を修正する指令を発することとを電子
式演算装置16で行なわせる。
Then, the left and right and front and rear sides of the body 1 are determined based on the amounts of deviation of the light receiving portions of the laser beams L 1 and L 2 from the reference light points O 1 and O 2 and the two reference dimensions D 1 and D 2 . The electronic arithmetic unit 16 causes the electronic arithmetic unit 16 to obtain the inclination angle and the swing angle to the left and right, and issue a command to correct the attitude of the body 1 based on the results.

【0038】図8,図9,図10は左右への傾斜角度、
左右への振れ角度、前後への傾斜角度を求める手順の説
明図であって、基準軸線N−Nと平行な方向、これと直
角で水平および鉛直の各方向をX,YおよびZで示し
た。
8, 9, and 10 show the inclination angles to the left and right,
It is explanatory drawing of the procedure which calculates | requires the deflection angle to the left and right, and the inclination angle to the front and back, Comprising: The direction parallel to the reference axis NN and the horizontal and vertical directions perpendicular to this are shown by X, Y and Z. .

【0039】図8は切削作業進行方向の前方、即ち図7
の右側から機体1を見たときの状態を示している。機体
1は向かって右側が高く、左側が近く傾斜しており、傾
斜の中心は(A)においては機体1の内部、(B)にお
いては機体1の外側方に位置している場合を例示した。
これらにおける傾斜角度は図4(A),(B)と同じと
しており、共通する各点は同一の符号で示した。
FIG. 8 shows the front of the cutting operation in the traveling direction, that is, FIG.
Shows the state when the aircraft 1 is viewed from the right side of FIG. The right side of the fuselage 1 is higher and the left side is inclined nearer, and the center of the inclination is illustrated inside the body 1 in (A) and outside the body 1 in (B). .
The inclination angles in these are the same as those in FIGS. 4A and 4B, and the common points are denoted by the same reference numerals.

【0040】図8(A)において、各受光板11,12
における実際光点O11,O12の座標を画像処理装置
15で読み取ることにより、基準光点O,Oからの
Z方向距離、即ちZ方向のずれ量a11,a21を知る
ことができる。
In FIG. 8A, each light receiving plate 11, 12
By reading the coordinates of the actual light points O 11 and O 12 in the image processing device 15, the distances from the reference light points O 1 and O 2 in the Z direction, that is, the shift amounts a 11 and a 21 in the Z direction can be known. it can.

【0041】このデータに基いて傾斜角度を求める一つ
の手段として、一方の実際光点O に基準光点O
戻って一致するように目視により調整してから傾斜角度
を求める、という方法がある。この場合、もう一方の基
準光点Oの位置が変化しなかったとすると、傾斜した
線分O11とOを通るY方向の線分とO11を通
るZ方向の線分とを各一辺とする直角三角形O11
11が作られる。辺O11はDであり、辺O
1111はa21であるので、傾斜角度はsin
-1(a21/D)によって求めることができる。
[0041] As a means for obtaining the inclination angle on the basis of this data, obtains the inclination angle after adjusting visually as one reference point O 1 actually point O 1 1 coincides back, that There is a way. In this case, assuming that the position of the other reference light point O 2 does not change, a line segment in the Y direction passing through the inclined line segments O 11 O 2 and O 2 and a line segment in the Z direction passing through O 11 are defined. Right triangle O 11 O 2 with each side
E 11 is made. Side O 11 O 2 is D 1 and side O
Since 11 E 11 is a 21 , the inclination angle is sin
-1 (a 21 / D 1 ).

【0042】もう一つの手段として、目視によることな
く二つのずれ量a11,a21に基いて傾斜角度を求め
る、という方法がある。この場合、傾斜した線分O
とOを通るY方向の線分とOを通るZ方向の線分
とを各一辺とする直角三角形O12が作られ
る。OはDであり、O12は(a11+a
21)であるので、斜角度はsin-1{(a11+a
21)/D}によって求めることができる。
Another means is to visually check
Two shifts a11, A21The inclination angle based on
There is a method that. In this case, the inclined line segment O1O
2And O2A line segment in the Y direction passing through1Segment in the Z direction passing through
Is a right-angled triangle O1O2E12Is made
You. O1O2Is D1And O1E12Is (a11+ A
21), The oblique angle is sin-1{(A11+ A
21) / D1Can be obtained by}.

【0043】図8(B)において、各受光板11,12
における実際光点O12,O22の基準光点O,O
からのZ方向ずれ量a12,a22は画像処理装置15
で知ることができる。
In FIG. 8B, each of the light receiving plates 11, 12
, The reference light points O 1 , O 2 of the actual light points O 12 , O 22
Deviation amounts a 12 and a 22 from the image processing device 15
Can be found at

【0044】次に、目視によって一方の実際光点O12
に基準光点Oが戻って一致するように調整した場合、
もう一方の基準光点Oの位置が変化しなかったとする
と、前記同様の直角三角形O1221が作られ
る。辺O12はDであり、辺O1221はa
22であるので、傾斜角度はsin-1(a22/D
によって求めることができる。
Next, one actual light spot O 12 is visually observed.
If the reference point O 1 is adjusted to match back to,
When other position of the reference point O 2 has not changed, the same right-angled triangle O 12 O 2 E 21 is made. Side O 12 O 2 is D 1 and side O 12 E 21 is a
22 , the inclination angle is sin −1 (a 22 / D 1 ).
Can be determined by:

【0045】目視によることなく傾斜角度を求める場
合、傾斜した線分OとOを通るY方向の線分と
を通るZ方向の線分とを各一辺とする直角三角形O
22を作ると、辺OはDであり、辺O
22は(a22−a12)であるので、傾斜角度は
sin-1{(a22−a12)/D}によって求める
ことができる。
When the inclination angle is obtained without visual observation, a right-angled triangle O having a side in the Y direction passing through the inclined line segments O 1 O 2 and O 2 and a line extending in the Z direction passing through O 1.
To make 1 O 2 E 22 , side O 1 O 2 is D 1 and side O
Since 1 E 22 is (a 22 -a 12), the inclination angle can be determined by sin -1 {(a 22 -a 12 ) / D 1}.

【0046】尚、(A),(B)の各場合において目視
によらず正弦を求める式は、基準光点O,Oに対す
る実際光点O11,O12,O21,O22の移動方向
によっていずれを用いるかを容易に判断することができ
る。
In each of the cases (A) and (B), the expression for obtaining the sine without visual observation is obtained by calculating the actual light points O 11 , O 12 , O 21 and O 22 with respect to the reference light points O 1 and O 2 . Which one to use can be easily determined according to the moving direction.

【0047】図9は上方から機体1を見たときの状態を
示しており、機体1は切削機械5を装備した側を斜め左
へ向けて振れている。この振れの中心は(A)において
は機体1の内部、(B)においては機体1の外側方に位
置している場合を例示した。これらにおける振れ角度は
図5(A),(B)と同じとしており、共通する各点は
同一の符号で示した。
FIG. 9 shows a state in which the machine body 1 is viewed from above, and the machine body 1 swings obliquely left on the side equipped with the cutting machine 5. The case where the center of this shake is located inside the body 1 in (A) and outside the body 1 in (B) is illustrated. The deflection angles in these cases are the same as in FIGS. 5A and 5B, and the common points are indicated by the same reference numerals.

【0048】図9(A)において、各受光板11,12
における実際光点O13,O23からの基準光点O
の水平方向ずれ量a13,a23は、受光板11,
12における実際光点O13,O23(図5におけるF
,F)の座標を画像処理装置15で読み取ることに
よって知ることができる。
In FIG. 9A, each light receiving plate 11, 12
, The reference light points O 1 , O 2 from the actual light points O 13 , O 23
The horizontal shift amounts a 13 and a 23 of O 2 are determined by the light receiving plate 11,
12, actual light spots O 13 and O 23 (F in FIG. 5)
1 , F 2 ) can be known by reading the coordinates of the image processing device 15.

【0049】ここで、目視によって一方の実際光点O
13に基準光点Oが戻って一致するように調整した場
合、もう一方の基準光点Oの位置が変化せず受光板1
2における水平方向ずれ量のa23からの変化量を無視
できるとすると、O13,Oを通る線とO23を通る
X方向の線との交点Fを通るY方向の線分とO13
通るX方向の線分と線分O13とを各一辺とする直
角三角形O13が作られる。辺O13
(D+a23)であり、辺FはDであるの
で、振れ角度はcos-1{D/(D+a23)}に
よって求めることができる。
Here, one actual light spot O is visually observed.
If 13 reference point O 1 to the was adjusted to match back, receiving plate 1 does not change the other position of the reference point O 2
When negligible change from a23 horizontal shift amount in 2, O 13, O 2 Y-direction of the line segment and O 13 through an intersection F 2 of the X-direction of a line passing through the lines and O 23 through the A right-angled triangle O 13 F 2 F 3 having each side of a line segment in the X direction passing through and a line segment O 13 F 2 is created. Since the side O 13 F 2 is (D 1 + a 23 ) and the side F 2 F 3 is D 1 , the deflection angle can be obtained by cos −1 {D 1 / (D 1 + a 23 )}.

【0050】目視によることなく振れ角度を求める場
合、線分Oにずれ量a13,a 23を加算した線
分Fを作り、Fを通るX方向の線分とFを通
るY方向の線分とを各一辺とする直角三角形F
を作ると、辺Fは(D +a13+a23)で
あり、辺FはDであるので、振れ角度はcos
-1{D/(D+a13+a23)}によって求める
ことができる。
A case where the deflection angle is determined without visual observation.
If the line segment O1O2Deviation amount a13, A 23Line with
Min F1F2And make F1And a line segment in the X direction passing through2Through
A right-angled triangle F having a line segment in the Y direction1F2F
3Makes side F1F2Is (D 1+ A13+ A23)so
Yes, side F2F3Is D1Therefore, the deflection angle is cos
-1{D1/ (D1+ A13+ A23Ask by}
be able to.

【0051】図9(B)において、二つの受光板11,
12における実際光点O14,O からの基準光点O
,Oの水平方向ずれ量a14,a24は、受光板1
1,12における実際光点O14,O24(図5におけ
るF,F)の座標を画像処理装置15で読み取るこ
とによって知ることができる。
In FIG. 9B, two light receiving plates 11 and
Indeed point O 14 in 12, the reference point O from O 2 4
The horizontal displacements a 14 and a 24 of O 1 and O 2 are determined by the light receiving plate 1
The coordinates of the actual light points O 14 and O 24 (F 4 and F 5 in FIG. 5 ) at the positions 1 and 12 can be known by reading the coordinates with the image processing device 15.

【0052】目視によって一方の実際光点O14に基準
光点Oが戻って一致するように調整した場合、もう一
方の基準光点Oの位置が変化せずa24の変化量が無
視できるものとすると、前記同様の直角三角形O14
が作られる。その辺O 14は(D
24)であり、辺FはDであるので、振れ角
度はcos-1{D/(D+a24)}によって求め
ることができる。
One actual light spot O is visually observed.14Based on
Light spot O1If you adjust back to match, another
Reference light spot O2Position does not change a24No change in
Assuming that the right triangle O14F
5F6Is made. O around that 14F5Is (D1+
a24) And the side F5F6Is D1The deflection angle
The degree is cos-1{D1/ (D1+ A24) Asked by}
Can be

【0053】目視によることなく振れ角度を求める場
合、前記同様にして直角三角形F4F5F6が作られ、
その辺F4F5は(D+a24−a14)であり、辺
はDであるので、振れ角度はcos-1{D
/(D+a24−a14)}によって求めることがで
きる。これらにおいても、基準光点O,Oに対する
実際光点O13,O14,O23,O24の移動方向に
よって、いずれの式を用いるかを容易に判断することが
できる。
Where the shake angle is determined without visual observation
In this case, a right triangle F4F5F6 is made in the same manner as described above,
The side F4F5 is (D1+ A24-A14) And the side
F5F 6Is D1Therefore, the deflection angle is cos-1{D1
/ (D1+ A24-A14)}
Wear. Also in these, the reference light spot O1, O2Against
Actual light spot O13, O14, O23, O24In the direction of movement
Therefore, it is easy to determine which formula to use.
it can.

【0054】図10は側方から機体1を見たときの状態
を示しており、機体1は切削機械5を装備した側が低く
傾斜している。この傾斜の中心は(A)においては機体
1の内部、(B)においては機体1の外部に位置してい
る場合を例示した。これらにおける傾斜角度は図6
(A),(B)と同じとしており、共通する各点は同一
の符号で示した。
FIG. 10 shows a state when the body 1 is viewed from the side, and the side of the body 1 equipped with the cutting machine 5 is inclined low. The center of this inclination is illustrated in (A) inside the fuselage 1 and in (B) is illustrated outside the fuselage 1. The tilt angles in these are shown in FIG.
(A) and (B) are the same, and common points are denoted by the same reference numerals.

【0055】図10(A)において、各受光板11,1
2における実際光点O15,O25からの基準光点
,Oの上下方向ずれ量a15,a25は、受光板
11,12における実際光点O15,O25(図6のG
,G)の座標を画像処理装置15で読み取ることに
よって知ることができる。
In FIG. 10A, each light receiving plate 11, 1
Upper and lower reference point O 1, O 2 from the actual in 2 point O 15, O 25 direction displacement amount a 15, a 25, the actual point O 15, O 25 of the light-receiving plates 11 and 12 (in FIG. 6 G
1 , G 2 ) can be known by reading the coordinates of the image processing device 15.

【0056】目視によって一方の実際光点O25に基準
光点Oが戻って一致するように調整した場合、もう一
方の基準光点Oの位置が変化せず受光板12の受光個
所のX方向ずれ量変化分を無視できるとすると、線分O
25とこれに直角でOを通る線とO15,O25
を通る線とによって直角三角形O2511が作ら
れる。その辺O25はDであり、辺O11
15と等しいものとして、傾斜角度をtan-1(a
15/D)によって求めることができる。
[0056] If adjusted to match one actually point O 25 is the reference point O 2 back visually, the other position of the reference point O 1 of the light receiving point of the light receiving plate 12 does not change Assuming that the change in the amount of deviation in the X direction can be ignored, the line segment O
1 O 25 , a line passing through O 1 at a right angle thereto, and O 15 , O 25
Make a right triangle O 1 O 25 G 11 . The side O 1 O 25 is D 2 , the side O 1 G 11 is equal to a 15, and the inclination angle is tan −1 (a
15 / D 2 ).

【0057】目視によることなく傾斜角度を求める場
合、G2を通り斜めの線分Oと平行な線と、この
線と直交してOを通る線と、O15,O25を通る線
とを各一辺とする直角三角形G12を作る。辺
12はDに等しく、これと直角の辺G12
は(a15+a25)であるので、傾斜角度はtan-1
{(a15+a25)/D}によって求めることがで
きる。
When the inclination angle is obtained without visual observation, a line that passes through G2 and is parallel to the oblique line segment O 1 O 2 , a line that passes through O 1 at right angles to this line, and passes through O 15 and O 25 A right triangle G 2 G 12 G 1 having a line as one side is created. The side G 2 G 12 is equal to D 2 , and the side G 1 G 12 at right angles thereto.
Is (a 15 + a 25 ), the inclination angle is tan −1
{(A 15 + a 25 ) / D 2 }.

【0058】図10(B)において、二つの受光板1
1,12における実際光点O16,O 26からの基準光
点O,Oの上下方向ずれ量a16,a26は、受光
板11,12における実際光点O16,O26(図6に
おけるG,G)の座標を画像処理装置15で読み取
ることによって知ることができる。
In FIG. 10B, two light receiving plates 1
Actual light spot O at 1,1216, O 26Reference light from
Point O1, O2Vertical displacement a16, A26Is the light receiving
Actual light spot O on plates 11 and 1216, O26(FIG. 6
G in3, G4) Is read by the image processing device 15
You can know by doing.

【0059】目視によって一方の実際光点O
26(G)に基準光点Oが戻って一致するように調
整した場合、もう一方の基準光点Oの位置が変化せず
16の変化量を無視できるとすると、前記同様の直角
三角形G31が作られる。その辺GはD
であり、辺O31はa16であるので、傾斜角度
はtan -1(a16/D)によって求めることができ
る。
One actual light spot O is visually observed.
26(G4) Is the reference light spot O2Key to match back
When adjusted, the other reference light point O1Position does not change
a16Assuming that the amount of change in
Triangle G4O1G31Is made. G4O1Is D
2And the side O1G31Is a16So the tilt angle
Is tan -1(A16/ D2) Can be asked by
You.

【0060】目視によることなく傾斜角度を求める場
合、Oを通り線分Oに直角の線と、Oを通る
X方向の線と、線分Oを各辺とする直角三角形O
32を作ると、その辺OはDに等し
く、これと直角の辺O32は(a16−a26)で
あるので、傾斜角度はtan-1{(a16−a26)/
}によって求めることができる。これらにおいて
も、基準光点O,Oに対する実際光点O15,O
16,O25,O26の移動方向によって、いずれの式
を用いるかを容易に判断することができる。
When the inclination angle is determined without visual observation
If O1Through O1O2And a line perpendicular to2Pass through
X direction line and line segment O1O2Right triangle O with each side as
1O2G32Make the neighborhood O1O2Is D2Equal to
Oh, this is a right angle side O1G32Is (a16-A26)so
Because there is, the inclination angle is tan-1{(A16-A26) /
D 2Can be obtained by}. In these
Also the reference light spot O1, O2Actual light spot O forFifteen, O
16, O25, O26Either expression depends on the moving direction of
Can be easily determined.

【0061】傾斜や振れの方向が反対の場合も前記と全
く同様の手法で角度を求めることができる。また、傾斜
や振れの中心によって受光板11,12の移動方向が異
なり光点の移動方向もそれに伴なって相違するので、こ
の相違に基いて傾斜および振れの態様を判断し対応する
直角三角形を作って適正な式を選択することは前述の通
りであり、いずれの場合においても角度を正確に求める
ことができる。
In the case where the directions of inclination and runout are opposite, the angle can be obtained by the same method as described above. In addition, since the moving directions of the light receiving plates 11 and 12 are different depending on the center of the tilt and the shake, and the shift directions of the light spots are different accordingly, the mode of the tilt and the shake is determined based on this difference, and the corresponding right triangle is determined. The selection of an appropriate formula after making it is as described above, and in any case, the angle can be accurately obtained.

【0062】尚、傾斜や振れによる一方のずれを目視に
より修正してから角度を計算させる方法は計算式が簡単
である反面、目視しながら手動操作する必要があるとい
う面倒な側面をもっている。目視によらず角度を計算さ
せる方法は計算式が複雑になるが、手動操作の必要がな
いという利点があり、そのいずれを採用するかは任意で
ある。また、傾斜角度や振れ角度が前記のようにして求
められることを利用し、機体1の姿勢を修正する代りに
切削機械5の動作を補正することも可能である。
The method of calculating the angle after visually correcting one of the displacements due to the inclination or the shake has a troublesome aspect that, although the calculation formula is simple, it is necessary to perform the manual operation visually. The method of calculating the angle without visual observation complicates the calculation formula, but has the advantage of eliminating the need for manual operation, and any one of them is optional. Further, by utilizing the fact that the tilt angle and the runout angle are obtained as described above, it is also possible to correct the operation of the cutting machine 5 instead of correcting the attitude of the machine body 1.

【0063】尚また、発光器13,14は掘削機の場合
は後方に設置されなければならないが、切削機の場合は
前後いずれに設置してもよいことは勿論である。
The light emitters 13 and 14 must be installed at the rear in the case of an excavator, but may be installed either before or after in the case of a cutting machine.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のように、本発明によると二個の受
光板と二本のレーザ光とにより傾きや振れを目視しなが
ら修正することができ、或いは傾斜角度や振れ角度を三
角法により計算するデータが得られ、きわめて簡単な手
段でトンネル作業機の姿勢を検出して正確な位置決めを
行なうことができるものである。
As described above, according to the present invention, the inclination and the shake can be corrected with the two light receiving plates and the two laser beams while observing the inclination or the shake, or the inclination and the shake can be determined by the trigonometric method. Data to be calculated can be obtained, and the attitude of the tunnel working machine can be detected by extremely simple means to perform accurate positioning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一手段の実施の形態を示す平面概略
図。
FIG. 1 is a schematic plan view showing an embodiment of a first means of the present invention.

【図2】図1の側面図。FIG. 2 is a side view of FIG. 1;

【図3】図1の右方から見た図。FIG. 3 is a view seen from the right side of FIG. 1;

【図4】第一手段によって左右の傾斜を修正する説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram for correcting left and right inclination by a first means.

【図5】第一手段によって振れを修正する説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram for correcting a shake by a first means.

【図6】第一手段によって前後の傾斜を修正する説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for correcting a front and rear inclination by a first means.

【図7】本発明の第二手段の実施の形態を示す平面概略
図。
FIG. 7 is a schematic plan view showing an embodiment of the second means of the present invention.

【図8】第二手段によって左右の傾斜角度を求める説明
図。
FIG. 8 is an explanatory diagram for obtaining left and right inclination angles by a second means.

【図9】第二手段によって振れ角度を求める説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram for obtaining a shake angle by a second means.

【図10】第二手段によって前後の傾斜角度を求める説
明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram for obtaining a front and rear inclination angle by a second means.

【図11】従来例の平面説明図。FIG. 11 is an explanatory plan view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 機体,11,12 受光板,13,14 発光器,
15 画像処理装置,16 電子式演算装置,L,L
レーザ光,O,O 基準光点,
1 body, 11, 12 light receiving plate, 13, 14 light emitting device,
15 image processing device, 16 electronic operation device, L 1 , L
2 laser light, O 1 , O 2 reference light point,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネル作業機の機体の左右両側に一側
は前部にもう一側は後部に位置させて設置した各一個の
受光板と、 トンネルの基準軸線を挟んでトンネル内に設置され前記
各受光板に向け互いに平行にレーザ光を放射する発光器
と、 を具えたことを特徴とするトンネル作業機の位置決め装
置。
1. A light receiving plate which is disposed on the left and right sides of the body of a tunnel working machine with one side positioned at a front portion and the other side positioned at a rear portion, and is installed in a tunnel with a reference axis of the tunnel interposed therebetween. A light emitting device that emits a laser beam in parallel to each of the light receiving plates, and a light emitting device.
【請求項2】 トンネル作業機の機体の左右両側に一側
は前部にもう一側は後部に位置させて設置した各一個の
受光板と、 トンネルの基準軸線を挟んで前記各受光板に向け互いに
平行にレーザ光を放射する発光器と、 前記受光板がレーザ光を受ける個所の座標を読み取る画
像処理装置と、 前記機体が前記基準軸線に対して所定の姿勢とされてい
るときに前記受光板がレーザ光を受ける個所から前記座
標へのずれ量と、前記二つのレーザ光の間隔または前記
二つの受光板の前後距離とに基いて前記機体の左右およ
び前後への傾斜角度と左右への振れ角度とを演算する電
子式演算装置と、 を具えたことを特徴とするトンネル作業機の位置決め装
置。
2. A light receiving plate installed on one side on the left and right sides of the body of the tunnel working machine, one on the front and the other on the rear, and each of the light receiving plates sandwiching the reference axis of the tunnel. A light emitting device that emits laser light in parallel with each other, an image processing device that reads coordinates of a position where the light receiving plate receives the laser light, and the image processing device is configured such that the body is in a predetermined posture with respect to the reference axis. The amount of deviation from the point where the light receiving plate receives the laser light to the coordinates, and the inclination angle to the left and right and the front and rear of the body based on the distance between the two laser lights or the front and rear distance of the two light receiving plates. An electronic arithmetic device for calculating a deflection angle of a tunnel working machine.
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