JP2019518155A - 掘削工程の効率判定用システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・掘削構造体を用いて掘削が実行されるべき材料に工具部材を介してエネルギを伝達するステップと、
・エネルギ供給の結果として、掘削中に前記掘削構造体の前記工具部材を伝播する波を検出するステップと、
・前記工具部材から一定の距離をおいて、前記工具部材に隣接する前記工具部材の相互に対向する側部に配置された少なくとも二つのセンサを用いて前記波を検出するステップであって、前記センサが前記工具部材における前記波の誘導及び/又は容量検出に基づくものであるステップと、
・前記検出結果に基づいて、前記掘削工程の効率を判定するステップと
を有する掘削工程の効率を判定する方法が提供される。
・前記工具部材から一定の距離をおいて、前記工具部材に隣接する前記工具部材の相互に対向する側部に対称的に配置された四つのセンサを用いて前記波を検出するステップと、
・前記判定に対する基礎として、前記センサ手段からの結果を対にして処理するステップと
を有する。
これにより広い用途の方法が達成される。従って、この方法は、岩を粉砕するために打撃エネルギを使用する機械に適用可能である。従って、この方法は、岩を粉砕するために、(送り動作中に)掘削鋼の回転運動によって生じるエネルギを使用する機械に適用可能である。一実施例によれば、本発明に係る方法は、岩を粉砕するために打撃及び回転運動の組み合わせを使用する機械に適用可能である。
・前記工具部材の長手方向と実質的に平行な最短楕円軸を有する実質的に楕円形状に前記コイル部材を配置するステップ
を有し得る。これにより、前記工具部材の前記波の高精度で信頼性の高い検出が達成される。
・前記工具部材における元の圧力波と反射張力波との間の比較に基づいて前記掘削工程の前記効率を判定するステップ、又は
・前記工具部材の幾つかの繰り返し発生する張力波の特性に基づいて前記掘削工程の前記効率を判定するステップ
を有し得る。
これにより、本発明の一つの特徴による多用途な方法が有利に達成される。前記工具部材における元の圧力波/衝撃波と対応する張力波/反射波とを比較することによって、効率的な作業が判定され得る。破砕中に岩に対して圧力をかけて当てられたカッターの回転運動が張力波を発生させる場合、衝撃波と比較することなく、これらを分析して前記掘削工程の効率を判定することができる。一実施例によれば、前記掘削工程の前記効率は、反射圧力波の特徴に基づいて判定され得る。
・前記工具部材におけるねじれ波を検出するセンサ手段の既存の構造に対する一定の回転に対応する対称的配置で位置決めされた付加的なセンサ手段を用いて前記工具部材における波を検出するステップ
を有し得る。既に設けられたセンサ手段と比べて別の方向に向けられたセンサ手段を設けることによって、効率的な方法で前記ねじれ波を検出することが可能になる。
・効率を最適化するために、このように判定された効率に基づいて前記掘削工程を連続的に制御するステップ
を有し得る。
これにより、例えば、送り圧力、回転速度、打撃周波数及び打撃力等が、改良された粉砕工程、ひいてはより効率的な削岩工程を達成するために、動作中に適合され得る。
・掘削中に、前記掘削構造体の前記工具部材を伝搬する、掘削が行われる材料によって生じる波を検出するステップと、
・前記後部剤から一定の距離を置いて隣接する前記工具部材の相互に対向する側面に配置された少なくとも二つのセンサ手段を用いて前記波を検出し、前記センサ手段が、前記工具部材における前記波の誘導及び/又は容量検出に基づくものであるステップと、
・前記検出結果に基づいて、前記掘削工程の前記効率を判定するステップと
を有する方法が提供される。
・工具部材を介して、掘削が行われるべき材料にエネルギを伝達する手段と、
・エネルギ供給の結果として、掘削中に前記掘削構造体の前記工具部材内を伝搬する波を検出する手段と、
・前記波を検出するための少なくとも二つのセンサ手段であって、前記工具部材から一定の距離を置いて隣接する前記工具部材の相互に対向する側面に配置され、前記工具部材における前記波の誘導及び/又は容量検出に基づくセンサ手段と、
・前記検出結果に基づいて前記掘削工程の前記効率を判定する手段と
を備えたシステムが提供される。
・前記波を誘導的に検出するコイル芯として少なくとも一つの永久磁石を備えた対向して配置されたコイル部材
を有し得る。
・前記工具部材の長手方向と実質的に減孔な最短楕円軸を有する実質的に楕円形状に配置されたコイル部材
を有し得る。
・前記工具部材における元の圧力波と反射張力波との比較に基づいて前記掘削工程の効率を判定する手段、又は
・前記工具部材における数回繰り返し発生する張力波の特性に基づいて前記掘削工程の前記効率を判定する手段
を有し得る。
・前記工具部材における波を検出するための付加的なセンサ手段を有し得、
前記センサ手段は、前記工具部材におけるねじれ波を検出するセンサ手段の既存の構造に対する一定の回転に対応する対称的な配置で位置決めされている。
・効率の最適化のために判定された効率に基づいて前記掘削工程を連続制御する手段
を有し得る。
前記波を検出する少なくとも二つのセンサ手段を備え、前記センサ手段が、前記工具部材から一定の距離を置いて隣接する前記工具部材の相互に対向する側面に配置され、前記センサ手段が、前記工具部材における前記波の誘導及び/又は容量測定に基づくものである
検出ユニットが提供される。
ステップs501は、
・工具部材232,234を介してエネルギを、掘削構造体299を用いて掘削が実行されるべき材料に伝達するステップと、
・エネルギ供給の結果として、掘削中に前記掘削構造体299の前記工具部材232、234内を伝搬する波を検出するステップと、
・前記工具部材232、234から一定の距離をおいて、工具部材に隣接する前記工具部材232,234の相互に対向する側部に配置された少なくとも二つのセンサ手段310:1、310:2を用いて波を検出し、前記センサ手段が前記工具部材232,234における前記波の誘導及び/又は容量検知に基づくセンサであるステップと、
・前記検出結果に基づいて、前記掘削工程の前記効率を判定するステップと
を有する。
ステップs501の後に、方法は終了/リターンする。
Claims (20)
- 掘削工程の効率を判定する方法であって、
・掘削構造体(299)を用いて掘削が実行されるべき材料に、工具部材(232,234)を介してエネルギを伝達するステップ(s510)及び
・エネルギ供給の結果として掘削中に前記掘削構造体(299)の前記工具部材(232,234)内を伝搬する波を検出するステップ(s520)
を備えた方法において、
・前記波を検出するステップ(s520)が、前記工具部材(232,234)から一定の距離をおいて前記工具部材に隣接する前記工具部材(232,234)の相互に対向する側部に配置された少なくとも二つのセンサ手段(310:1;310:2)を用いて行われ、前記センサ手段(310:1;310:2)が前記工具部材(232,234)における前記波を誘導及び/又は容量検出するものであり、ここで、前記波が、前記工具部材(232,234)から一定の距離をおいて前記工具部材に隣接する前記工具部材(232,234)の相互に対向する側部に対称的に配置された少なくとも四つのセンサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)を用いて検出され(s520)、
・前記検出結果に基づいて、前記掘削工程の効率を判定し(s530)、前記センサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)からの結果が、前記判定の基礎として、対で処理される(s530)
ことを特徴とする方法。 - 前記センサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)を、前記工具部材(232,234)に沿った、前記工具部材(232,234)の横方向の動きが比較的小さい好ましい位置に配置するステップを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 打撃及び/又は回転によって前記エネルギを供給するステップ(s510)を有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - コイル芯として少なくとも一つの永久磁石(310:1a;310:1b;310:1c;310:1d)を備え、対向して配置されたコイル部材(310:1;310:2;310:3;310:4)を用いて前記波を誘導的に検出するステップ(s520)を有する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。 - 前記コイル部材(310:1;310:2;310:3;310:4)を、前記工具部材(232,234)の長手方向と実質的に平行な最短楕円軸を有する実質的に楕円形構造に構成するステップを有する
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記掘削工程の前記効率を、前記工具部材(232,234)における元の圧力波及び反射張力波の比較に基づいて判定するステップ(s530)を有する
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。 - 前記工具部材(232,234)における波を、前記工具部材(232,234)におけるねじれ波の検出用に予め設けられたセンサ手段構造体(310:1;310:2;310:3;310:4)に対する一定の回転に対応する対称構造で配置された付加的センサ手段を用いて検出するステップ(s520)を有する
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の方法。 - 効率を最適化するために前記判定された効率に基づいて前記掘削工程を連続的に制御するステップ(s540)を有する
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。 - 掘削工程の効率を判定するシステムであって、
・掘削が実行されるべき材料に、工具部材を介してエネルギを伝達する手段(299)と、
・エネルギ供給の結果として、掘削中に掘削構造体(299)の前記工具部材(232,234)中を伝搬する波を検出する手段(300;200;210;250;600)と
を備えたシステムにおいて、
・前記波を検出するための少なくとも二つのセンサ手段(310:1;310:2)を備え、これらセンサ手段(310:1;310:2)が、前記工具部材(232,234)から一定の距離をおいて、前記工具部材に隣接する前記工具部材(232,234)の相互に対向する側部に配置され、前記センサ手段(310:1;310:2)が、前記工具部材(232,234)における前記波を誘導及び/又は容量検出するものであり、
・前記検出結果に基づいて前記掘削工程の前記効率を判定する手段(200;210;250;600)を備え、
少なくとも四つのセンサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)が、前記工具部材(232,234)から一定の距離をおいて、前記工具部材に隣接する前記工具部材(232,234)の相互に対向する側部に、対称的に配置され、
該システムが、さらに、
前記判定に基づいて前記センサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)からの結果を対で処理する手段(200;210;250;600)を備えている
ことを特徴とするシステム。 - 前記センサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)が、前記工具部材(232,234)に沿った、前記工具部材(232,234)の横方向の動きが比較的小さい好ましい位置に設けられる
ことを特徴とする請求項9に記載のシステム。 - 打撃及び/又は回転によって前記エネルギを供給する手段(299;230,232,234,236)を備えている
ことを特徴とする請求項9又は10に記載のシステム。 - 前記波の誘導検出のためにコイル芯として少なくとも一つの永久磁石(310:1a;310:1b;310:1c;310:1d)を備えた、対向して配置されたコイル部材(310:1;310:2;310:3;310:4)を有する
ことを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載のシステム。 - 前記コイル部材(310:1;310:2;310:3;310:4)が、前記工具部材(232,234)の長手方向と実質的に平行な最短楕円軸を有する実質的に楕円形構造に構成されている
ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。 - 前記工具部材(232,234)における元の圧力波と反射張力波との比較に基づいて前記掘削工程の前記効率を判定する手段(200;210;250;600)を備えている
ことを特徴とする請求項9〜13の何れか一項に記載のシステム。 - 前記工具部材(232,234)における波を検知する付加的センサ手段を備え、
前記付加的センサ手段が、前記工具部材(232,234)におけるねじれ波を検出するために既に設けられたセンサ手段構造体(310:1;310:2;310:3;310:4)に対する一定の回転に対応する対称構造で配置されている
ことを特徴とする請求項9〜14の何れか一項に記載のシステム。 - 効率の最適化のために判定された効率に基づいて、前記掘削工程を連続的に制御する手段(200;210;600)を備えている
ことを特徴とする請求項9〜15の何れか一項に記載のシステム。 - 掘削工程の効率を判定するシステムの検出ユニット(300)であって、
前記システムが、エネルギ供給の結果として掘削中に掘削構造体(299)の工具部材(232,234)内を伝搬する波を検出する手段(310:1;310:2;310:3;310:4)を備えている検出ユニットにおいて、
前記波を検出するための少なくとも二つのセンサ手段(310:1;310:2)を備え、前記センサ手段(310:1;310:2)が、前記工具部材(232,234)から一定の距離をおいて前記工具部材に隣接する前記工具部材(232,234)の相互に対向する側部に配置され、前記センサ手段(310:1;310:2)が、前記工具部材(232,234)における前記波を誘導及び/又は容量測定するものであり、少なくとも四つのセンサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)が、前記工具部材(232,234)から一定の距離をおいて前記工具部材に隣接する前記工具部材(232,234)の相互に対向する側部に対称的に配置され、
・前記判定に基づいて、前記センサ手段(310:1;310:2;310:3;310:4)からの結果を対で処理する手段(200;210;600)を備えている
ことを特徴とする検出ユニット。 - 請求項9〜16の何れか一項に記載のシステムを備えた掘削リグ。
- 掘削工程の効率を判定するコンピュータプログラムであって、
該コンピュータプログラム(P)が電子制御ユニット(200)又は電子制御ユニットに接続されたコンピュータ(210)に請求項1〜8の何れか一項に記載の方法を実行させるプログラムコードを備えている
ことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項1〜8の何れか一項に記載の方法を実行するコンピュータ可読媒体に格納されたプログラムコードを備えたコンピュータプログラム製品であって、
電子制御ユニット(200)又は電子制御ユニット(200)に接続されたコンピュータ(210)上で前記コンピュータプログラムが実行される
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
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