JP2556336Y2 - パワーショベルの掘削深さ検知装置 - Google Patents
パワーショベルの掘削深さ検知装置Info
- Publication number
- JP2556336Y2 JP2556336Y2 JP1991076792U JP7679291U JP2556336Y2 JP 2556336 Y2 JP2556336 Y2 JP 2556336Y2 JP 1991076792 U JP1991076792 U JP 1991076792U JP 7679291 U JP7679291 U JP 7679291U JP 2556336 Y2 JP2556336 Y2 JP 2556336Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- excavation depth
- arm
- power shovel
- depth
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、パワーショベルの掘削
深さを検知する装置に関する。
深さを検知する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】下部走行体に上部車体を旋回自在に設
け、この上部車体にブーム、アーム、バケットを備えた
腕式作業機を装着したパワーショベルで所定の深さの溝
を連続して掘削する場合には、掘削した深さを検知する
必要がある。このように、パワーショベルで掘削した深
さを検知する装置としては種々のものが知られている。
例えば、アームにレーザ受光器を取付け、掘削地面上に
レーザ投光器を設置し、このレーザ投光器から水平に投
光されるレーザをレーザ受光器で受光し、その受光高さ
位置で掘削深さを検知する装置が知られている。
け、この上部車体にブーム、アーム、バケットを備えた
腕式作業機を装着したパワーショベルで所定の深さの溝
を連続して掘削する場合には、掘削した深さを検知する
必要がある。このように、パワーショベルで掘削した深
さを検知する装置としては種々のものが知られている。
例えば、アームにレーザ受光器を取付け、掘削地面上に
レーザ投光器を設置し、このレーザ投光器から水平に投
光されるレーザをレーザ受光器で受光し、その受光高さ
位置で掘削深さを検知する装置が知られている。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】かかる掘削深さ検知装
置であると、レーザ受光器のレーザ受光高さ位置はアー
ムが鉛直姿勢の時とアームが鉛直に対して斜めとなった
姿勢の時で異なるので、アームを鉛直姿勢にしないと掘
削深さを正確に検知できないし、掘削深さを正確に検知
するためにアームが鉛直姿勢であるかを判断する傾斜ス
イッチが必要となるので、コストが高くなるばかりか、
掘削深さを正確に検知するには傾斜スイッチからの信号
によってアームを上下に揺動して鉛直姿勢に操作するの
で掘削深さの検知に時間がかかり、しかも掘削深さを連
続して検知するにはアームを鉛直姿勢に保持してパワー
ショベルを走行する必要がある。これらが相俟って前述
の掘削深さ検知装置では掘削深さを掘削しながら連続し
て検知できない。
置であると、レーザ受光器のレーザ受光高さ位置はアー
ムが鉛直姿勢の時とアームが鉛直に対して斜めとなった
姿勢の時で異なるので、アームを鉛直姿勢にしないと掘
削深さを正確に検知できないし、掘削深さを正確に検知
するためにアームが鉛直姿勢であるかを判断する傾斜ス
イッチが必要となるので、コストが高くなるばかりか、
掘削深さを正確に検知するには傾斜スイッチからの信号
によってアームを上下に揺動して鉛直姿勢に操作するの
で掘削深さの検知に時間がかかり、しかも掘削深さを連
続して検知するにはアームを鉛直姿勢に保持してパワー
ショベルを走行する必要がある。これらが相俟って前述
の掘削深さ検知装置では掘削深さを掘削しながら連続し
て検知できない。
【０００４】そこで、本考案は前述の課題を解決できる
ようにしたパワーショベルの掘削深さ検知装置を提供す
ることを目的とする。
ようにしたパワーショベルの掘削深さ検知装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】掘削地面に設置したレー
ザ投光器２０と、パワーショベルのアーム４に設けた第
１・第２レーザ受光器１１，１２と、この第１・第２レ
ーザ受光器１１，１２のレーザ受光位置信号に基づいて
設定した掘削深さと実際の掘削深さの誤差を演算する演
算部２２と、その演算結果を数値表示する表示部１５を
設けたもの。
ザ投光器２０と、パワーショベルのアーム４に設けた第
１・第２レーザ受光器１１，１２と、この第１・第２レ
ーザ受光器１１，１２のレーザ受光位置信号に基づいて
設定した掘削深さと実際の掘削深さの誤差を演算する演
算部２２と、その演算結果を数値表示する表示部１５を
設けたもの。
【０００６】
【作 用】オペレータが表示部１５の数値を見ること
で掘削深さを検知できる。
で掘削深さを検知できる。
【０００７】
【実 施 例】図１に示すように、下部走行体１に上部
車体２を旋回自在に設け、この上部車体２にブーム３、
アーム４、バケット５をブームシリンダ６、アームシリ
ンダ７、バケットシリンダ８で上下揺動自在に順次設け
てパワーショベルを構成している。前記アーム４にはガ
イド９が長手方向に沿って取付けられ、このガイド９に
沿ってレーザ受光器取付体１０が移動自在で、かつ任意
の位置で固定できるように設けてあり、該レーザ受光器
取付体１０には第１・第２レーザ受光器１１，１２が平
行に前後方向に間隔を置いて設置してある。前記ガイド
９及び第１・第２レーザ受光器１１，１２はアーム４と
バケット５を連結するピン１３とアームシリンダ７とア
ーム４を連結するピン１４を結ぶ直線Ａと平行となり、
図２に示すように前記直線Ａを鉛直とした時に第１・第
２レーザ受光器１１，１２が鉛直となるようにしてあ
る。前記上部車体２の運転室２ａには表示部１５が設け
られ、この表示部１５は図３に示すように数値表示部１
６と上向矢印表示部１７と下向矢印表示部１８を有して
いる。図１に示すように、掘削地面１９上にレーザ投光
器２０が設置されてレーザＢを基準高さＨ1 から距離Ｘ
だけ上方位置において水平方向に投光するようにしてあ
る。図４に示すように、第１・第２レーザ受光器１１，
１２の出力信号は入力バッファ２１を経てＣＰＵ２２に
入力され、その値に基づいて掘削深さを演算して前記表
示部１５の数値表示部１６に数値表示する。
車体２を旋回自在に設け、この上部車体２にブーム３、
アーム４、バケット５をブームシリンダ６、アームシリ
ンダ７、バケットシリンダ８で上下揺動自在に順次設け
てパワーショベルを構成している。前記アーム４にはガ
イド９が長手方向に沿って取付けられ、このガイド９に
沿ってレーザ受光器取付体１０が移動自在で、かつ任意
の位置で固定できるように設けてあり、該レーザ受光器
取付体１０には第１・第２レーザ受光器１１，１２が平
行に前後方向に間隔を置いて設置してある。前記ガイド
９及び第１・第２レーザ受光器１１，１２はアーム４と
バケット５を連結するピン１３とアームシリンダ７とア
ーム４を連結するピン１４を結ぶ直線Ａと平行となり、
図２に示すように前記直線Ａを鉛直とした時に第１・第
２レーザ受光器１１，１２が鉛直となるようにしてあ
る。前記上部車体２の運転室２ａには表示部１５が設け
られ、この表示部１５は図３に示すように数値表示部１
６と上向矢印表示部１７と下向矢印表示部１８を有して
いる。図１に示すように、掘削地面１９上にレーザ投光
器２０が設置されてレーザＢを基準高さＨ1 から距離Ｘ
だけ上方位置において水平方向に投光するようにしてあ
る。図４に示すように、第１・第２レーザ受光器１１，
１２の出力信号は入力バッファ２１を経てＣＰＵ２２に
入力され、その値に基づいて掘削深さを演算して前記表
示部１５の数値表示部１６に数値表示する。
【０００８】次に掘削深さの検知動作を説明する。図１
に示すようにレーザＢを基準高さＨ1 から距離Ｘだけ上
方位置に水平に投光し、基準高さＨ1 から溝底部Ｃまで
の距離をＹとする。図２に示すようにアーム４の姿勢が
ピン１３とピン１４を結ぶ直線Ａが鉛直となり、バケッ
ト５の姿勢が排土ストロークエンド、つまりバケット先
端部５ａが前記直線Ａ上に位置する時に基準高さＨ1 か
らバケット先端部５ａまでの距離が前記Ｙとなる際に第
１・第２レーザ受光器１１，１２の原点位置にレーザＢ
が投光されて表示部１５の数値表示部１６に±ゼロを表
示するようにレーザ受光器取付体１０の位置を決める。
アーム４のピン１３とピン１５を結ぶ直線Ａが鉛直でな
い時には図５に示すようにレーザＢと第１・第２レーザ
受光器１１，１２は直交せずに所定の角度αとなってレ
ーザＢの投光位置が第１・第２レーザ受光器１１，１２
の原点位置１１ａ，１２ａからずれる。すなわち、第１
・第２レーザ受光器１１，１２の全長をＬ、原点位置を
Ｌ／２、第１レーザ受光器１１の受光位置１１ｂから原
点位置１１ａまでの距離をａ、第２レーザ受光器１２の
受光位置１２ｂから原点位置１２ａまでの距離をｂ、第
１・第２レーザ受光器１１，１２間の距離をｄとする
と、各距離ａ，ｂ，ｄから前記角度αが下記（１）式で
演算できる。 α＝ｔａｎ-1×ｄ÷（ａ−ｂ）・・・・・（１） レーザＢと第１・第２レーザ受光器１１，１２のなす角
度が前述の角度αである時には図６に示すようになっ
て、この時の掘削深さ（レーザＢからバケット先端部５
ａまでの鉛直距離）と前述の設定した掘削深さＸ＋Ｙの
誤差Ｄは下記（２）式で表わされる。 Ｄ＝Ｘ＋Ｙ−（Ｘ＋Ｙ）×ｓｉｎα−ｂｓｉｎα ＝Ｘ＋Ｙ−（Ｘ＋Ｙ−ｂ）×ｓｉｎα・・・・・・・（２） 前記、ＣＰＵ２２は第１・第２レーザ受光器１１，１２
の受光位置１１ｂ，１２ｂと原点位置１１ａ，１２ａと
の距離ａ，ｂと予め設定された第１・第２レーザ受光器
１１，１２間の距離ｄに基づいて前述の（１）式、
（２）式を演算して掘削深さの誤差Ｄを演算して表示部
１５の数値表示部１６に数値表示する。このようである
から、オペレータは表示部１５に表示された数値を見る
ことで現在掘削した溝深さと設定した溝深さとの誤差を
知ることができ、それによってブーム３、アーム４を上
下移動制御して設定した溝深さまで掘削できる。
に示すようにレーザＢを基準高さＨ1 から距離Ｘだけ上
方位置に水平に投光し、基準高さＨ1 から溝底部Ｃまで
の距離をＹとする。図２に示すようにアーム４の姿勢が
ピン１３とピン１４を結ぶ直線Ａが鉛直となり、バケッ
ト５の姿勢が排土ストロークエンド、つまりバケット先
端部５ａが前記直線Ａ上に位置する時に基準高さＨ1 か
らバケット先端部５ａまでの距離が前記Ｙとなる際に第
１・第２レーザ受光器１１，１２の原点位置にレーザＢ
が投光されて表示部１５の数値表示部１６に±ゼロを表
示するようにレーザ受光器取付体１０の位置を決める。
アーム４のピン１３とピン１５を結ぶ直線Ａが鉛直でな
い時には図５に示すようにレーザＢと第１・第２レーザ
受光器１１，１２は直交せずに所定の角度αとなってレ
ーザＢの投光位置が第１・第２レーザ受光器１１，１２
の原点位置１１ａ，１２ａからずれる。すなわち、第１
・第２レーザ受光器１１，１２の全長をＬ、原点位置を
Ｌ／２、第１レーザ受光器１１の受光位置１１ｂから原
点位置１１ａまでの距離をａ、第２レーザ受光器１２の
受光位置１２ｂから原点位置１２ａまでの距離をｂ、第
１・第２レーザ受光器１１，１２間の距離をｄとする
と、各距離ａ，ｂ，ｄから前記角度αが下記（１）式で
演算できる。 α＝ｔａｎ-1×ｄ÷（ａ−ｂ）・・・・・（１） レーザＢと第１・第２レーザ受光器１１，１２のなす角
度が前述の角度αである時には図６に示すようになっ
て、この時の掘削深さ（レーザＢからバケット先端部５
ａまでの鉛直距離）と前述の設定した掘削深さＸ＋Ｙの
誤差Ｄは下記（２）式で表わされる。 Ｄ＝Ｘ＋Ｙ−（Ｘ＋Ｙ）×ｓｉｎα−ｂｓｉｎα ＝Ｘ＋Ｙ−（Ｘ＋Ｙ−ｂ）×ｓｉｎα・・・・・・・（２） 前記、ＣＰＵ２２は第１・第２レーザ受光器１１，１２
の受光位置１１ｂ，１２ｂと原点位置１１ａ，１２ａと
の距離ａ，ｂと予め設定された第１・第２レーザ受光器
１１，１２間の距離ｄに基づいて前述の（１）式、
（２）式を演算して掘削深さの誤差Ｄを演算して表示部
１５の数値表示部１６に数値表示する。このようである
から、オペレータは表示部１５に表示された数値を見る
ことで現在掘削した溝深さと設定した溝深さとの誤差を
知ることができ、それによってブーム３、アーム４を上
下移動制御して設定した溝深さまで掘削できる。
【０００９】
【考案の効果】パワーショベルのブーム４が垂直でなく
とも掘削深さの誤差を表示部１５に数値として表示でき
るから、オペレータは表示部１５の数値を見ることで掘
削深さを検知できて掘削作業しながら掘削深さを検知し
て設定した掘削深さに連続的に掘削できる。
とも掘削深さの誤差を表示部１５に数値として表示でき
るから、オペレータは表示部１５の数値を見ることで掘
削深さを検知できて掘削作業しながら掘削深さを検知し
て設定した掘削深さに連続的に掘削できる。
【図１】全体正面図である。
【図２】レーザ受光器が鉛直姿勢の説明図である。
【図３】表示部の正面図である。
【図４】深さ検出部のブロック説明図である。
【図５】レーザ受光器が斜めの時のレーザ受光位置の説
明図である。
明図である。
【図６】アームが斜めの時の掘削深さの誤差説明図であ
る。
る。
４ アーム、５ バケット、９ ガイド、１０ レーザ
受光器取付体、１１第１レーザ受光器、１２ 第２レー
ザ受光器、１５ 表示部、２０ レーザ投光器、２２
演算部。
受光器取付体、１１第１レーザ受光器、１２ 第２レー
ザ受光器、１５ 表示部、２０ レーザ投光器、２２
演算部。
Claims (1)
- 【請求項１】 掘削地面に設置したレーザ投光器２０
と、パワーショベルのアーム４に長手方向に沿って設け
た第１・第２レーザ受光器１１，１２と、この第１・第
２レーザ受光器１１，１２のレーザ受光器位置の信号が
入力される演算部２２と、この演算部２２による演算結
果を数値表示する表示部１５を備え、 前記演算部２２は、第１・第２レーザ受光器１１，１２
のレーザ受光位置の差によって設定掘削深さと実際の掘
削深さの誤差を演算し、表示部１５はその値を数値とし
て表示するものとしたことを特徴とするパワーショベル
の掘削深さ検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991076792U JP2556336Y2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | パワーショベルの掘削深さ検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991076792U JP2556336Y2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | パワーショベルの掘削深さ検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522659U JPH0522659U (ja) | 1993-03-23 |
| JP2556336Y2 true JP2556336Y2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=13615481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991076792U Expired - Lifetime JP2556336Y2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | パワーショベルの掘削深さ検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556336Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4545818B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2010-09-15 | 尚正 新田 | 掘削支援装置および掘削支援方法 |
| JP2011237253A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Naomasa Nitta | 受光器 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP1991076792U patent/JP2556336Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522659U (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |