JP2965938B2 - 自動削孔システム - Google Patents
自動削孔システムInfo
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Description
の事前調査等によって得られる削孔パターンデータに基
づき、自動的に削孔作業を行わせる自動削孔システムに
関する。
等の推進工事において不可欠な基準点・基準線を設定す
る作業は、入念な測量と厳密なマーキング作業を必要と
し、至って面倒であったが、近年著しい発展をみたレー
ザ測量機器の貢献によって測量の自動化と高精度化が達
成されている。
トンネル掘削工事においては、トランシェット等の肉視
測量機器の使用が困難であったが、上述したレーザ測量
機器の使用によって暗視野の状況での測量も容易に行わ
れるようになった。
置を示すマーキングを行う場合、削孔位置にレーザ光を
照射させ、その照射位置をペンキ等の塗料によってマー
キングすることで、削孔位置のマーキングも容易に行わ
れるようになった。
ザ光による照射位置を順次移動させる必要があるばかり
か、その照射位置の移動やその照射位置に合わせる塗料
によるマーキングが全て人為的であるため、多大な手間
と時間とを要してしまう。
1号公報にて、マーキング作業を省くことで、作業の合
理化と省力化とを図った定点マーキング方法を提案して
いる。
て、トンネル切羽面の装薬用の削孔位置を自動的に演算
によって求め、これによって得られたデータに基づいて
レーザ投光器を自動制御することにより、複数の装薬用
の削孔位置を切羽面に同時に照射するようにしたもので
ある。
切羽面に対する複数の装薬用の削孔位置がレーザ光によ
り光学的に且つ自動的にマーキングされるため、人手に
よるマーキング作業が省かれるようになった。
来の定点マーキング方法によってマーキングされたマー
キングポイントを削孔する場合、削孔装置の削孔アーム
の先端部分に設けられている削孔ドリルをレーザ光によ
って照射されたマーキングポイントに位置合わせする必
要がある。この場合、削孔装置の操作レバー等を操作し
て削孔アームの先端部分をマーキングポイントまで移動
させている。
位置への削孔ドリルの位置合わせは、熟練を要するばか
りか、位置合わせが目視確認によって行われるため、さ
らなる作業の合理化と省力化とを図る上で妨げとなって
いる。
れたもので、光学的なマーキング位置を自動的に削孔す
ることで、さらなる作業の合理化と省力化とを図ること
ができる自動削孔システムを提供することを目的とす
る。
測距及び測角が可能なレーザプロッタと、削孔ポイント
を示す削孔パターンデータを管理するデータ管理部と、
前記削孔パターンデータに基づいて削孔パターンを照射
する高速レーザ照射器と、前記削孔パターンに基づいて
削孔を行う削孔ドリルと、前記レーザプロッタによって
測定された測距及び測角データや前記削孔パターンデー
タに基づいて、高速レーザ照射器による削孔パターンの
照射位置や前記削孔ドリルによる削孔位置を制御する演
算制御手段とが具備されていることを特徴とする。
ントを示す削孔パターンデータに基づいて削孔パターン
が照射されると、削孔ドリルが自動的に削孔パターンの
削孔ポイントに位置合わせされ、削孔ドリルによる削孔
が行われる。
の照射位置が撮像手段によって撮像されるとともに、こ
の撮像された画像に基づき、前記演算制御手段によって
前記削孔ドリルによる削孔位置が制御されることを特徴
とする。
た削孔パターンが撮像されると、この撮像された画像に
基づき削孔ドリルによる削孔の位置合わせが自動的に行
われる。
タによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が
行われるとともに、前記演算制御手段により前記高速レ
ーザ照射器からの削孔パターンが前記基準位置に合わせ
て照射されるように制御されることを特徴とする。
マーキングに合わせて削孔パターンが照射されるため、
削孔パターンの照射位置の精度が高められる。
タによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が
行われるとともに、この基準位置に合わせて前記高速レ
ーザ照射器からの削孔パターンが照射され、前記撮像手
段によって撮像された画像に基づき、前記演算制御手段
によって前記削孔パターンの照射位置が修正されること
を特徴とする。
マーキングに合わせて削孔パターンが照射されるととも
に、これら照射面の撮像された画像に基づき、削孔パタ
ーンの照射位置が修正されるため、削孔パターンがより
高精度で照射される。
タによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が
行われるとともに、この基準位置に合わせて前記高速レ
ーザ照射器からの削孔パターンが照射され、前記撮像手
段によって撮像された画像に基づき、前記演算制御手段
によって前記削孔パターンの照射位置が修正された後、
前記削孔ドリルによる削孔位置が前記削孔パターンの削
孔位置に合うように制御されることを特徴とする。
基準位置に高精度で合わせられた状態の画像に基づき、
削孔ドリルによる削孔位置が削孔パターンの削孔位置に
自動的に合わせられるため、削孔ドリルによる削孔作業
が高精度で行われる。
を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の自動削孔
システムをトンネル掘削を行うものに適用した場合の一
実施の形態を示すものである。
対象面である切羽面100から離間した基準点にレーザ
プロッタ200が配置されている。このレーザプロッタ
200は、たとえばトンネルの上壁面中央部から懸架さ
れている。
0の近傍に配置される削孔装置300に対する測距及び
測角を行ったり、切羽面100に対してレーザ光により
削孔箇所の基準位置を示すマーキングを行ったりするも
のであるが、その詳細は後述する。
10によって支持される削孔アーム320,330が配
設されている。支持アーム310は、伸縮自在且つ上下
左右方向に揺動自在とされるものであり、これらの動き
によって削孔アーム320,330が所定位置に移動さ
れるようになっている。
は、図示しない削孔ドリルと、アーム識別用ランプ32
1,331等が設けられている。
台340上には、コントロールボックス350が配設さ
れている。コントロールボックス350の前方には、削
孔ポイント361を示す削孔パターンを照射するための
高速レーザ照射器360が配設されている。
は、2台のCCDカメラ370が配設されている。これ
らCCDカメラ370は、切羽面100に照射された削
孔ポイント361を示す削孔パターンや削孔アーム32
0,330の先端部分に設けられているアーム識別用ラ
ンプ321,331等を撮像するものである。
反射ターゲット380が配設されている。この反射ター
ゲット380は、上記のレーザプロッタ200からのレ
ーザ光201を反射させるものであり、レーザプロッタ
200はレーザ光201の出射と反射との時間差等によ
って反射ターゲット380までの距離と照射角を認識す
ることができるようになっている。
ものである。同図に示すように、上記のコントロールボ
ックス350内部には、レーザプロッタ200のレーザ
プロッタ200側の送受信ユニット211との間でデー
タ通信を行う送受信ユニット351が設けられている。
定された測距及び測角データ等が送受信ユニット211
を介して送受信ユニット351側に送出されるようにな
っている。また、レーザプロッタ200側のレーザ光の
照射向きを制御したりする制御データ等が送受信ユニッ
ト351を介して送受信ユニット211側に送出される
ようにもなっている。
図3に示すように、上記の削孔ポイント361を示す削
孔パターン等のデータが管理されている。
用の削孔ポイント361の個数や位置等を示すものであ
る。このようなデータは、掘削箇所の事前調査、地盤評
価、設計計画、実施計画等を踏まえて予め設計段階で設
定されたものである。
0側の送受信ユニット211から送信された測距及び測
角データや計画線データ管理部352によって管理され
ている計画線データ等に基づいて高速レーザ照射器36
0や削孔アーム320,330の動作を制御するための
制御信号を出力するものである。
ら出力される制御信号に基づいて、高速レーザ照射器3
60や削孔アーム320,330の動作を制御するもの
である。
テムの動作を、図4及び図5を用いて説明する。
て、レーザプロッタ200と削孔装置300との間の距
離等を求める(ステップ401)。この場合、削孔装置
300側の反射ターゲット380にレーザプロッタ20
0からのレーザ光201を照射すると、その反射光との
時間差により反射ターゲット380までの距離が求めら
れる。併せて反射ターゲット380に対する照射角も得
られる。
るレーザプロッタ200の相対位置が把握される。ま
た、レーザプロッタ200と切羽面100との間の距離
等は、反射ターゲット380と切羽面100との間の距
離を予め測定しておき、この測定データを図2の演算制
御部353に与えることで、演算によって求められる。
置しておき、レーザプロッタ200からのレーザ光をそ
の反射プリズム等に照射することで、上記同様に、レー
ザプロッタ200と切羽面100との間の距離等の測定
も可能である。
び切羽面100との間の距離等を求めた後、図5に示す
ように、レーザプロッタ200から切羽面100に対し
て削孔箇所の基準位置を示すマーキング220を照射さ
せる(ステップ402)。
射器360によって削孔ポイント361を示す削孔パタ
ーンを照射させる。この削孔パターンは、上述したよう
に、計画線データ管理部352によって管理されている
データであり、予め事前調査等によって得られた切羽発
破のための設計データである。
CDカメラ370によって切羽面100を撮像する(ス
テップ404)。この場合、取込み画像のピントや大き
さを図2の演算制御部353が認識し得る程度に合わせ
る(ステップ405)。
ング220と削孔ポイント361とが一致しているか否
かの判断を行う(ステップ406)。一致していないと
判断された場合には、図2の駆動制御部354を介して
高速レーザ照射器360の駆動を制御し、基準位置を示
すマーキング220に一致するように、削孔ポイント3
61を示す削孔パターンの照射位置を変える(ステップ
407)。
361を示す削孔パターンとが一致した場合には、削孔
アーム320,330の先端の位置を求める(ステップ
408)。この場合、上記の2台のCCDカメラ370
による切羽面100の撮像により、図5に示すように、
削孔アーム320,330の先端部分に設けられている
アーム識別用ランプ321,331が認識される。
らの相対位置を演算することにより、削孔ポイント36
1とのずれ量が得られるため、このずれ量をもとに、図
2の駆動制御部354を介して削孔アーム320,33
0を削孔ポイント361に一致するまで移動させる。
30と削孔ポイント361とが一致した場合には、削孔
アーム320,330の先端部分に設けられている削孔
ドリルによって削孔を開始させる(ステップ411,4
12)。
孔ポイント361の削孔が完了した後、爆薬装填、発
破、掘削ずりの搬出、吹付け等の支保工を経て切羽の推
進が完了する。
し、前方に移行した切羽面100に対する掘削作業を順
次繰返す。
ロッタ200によって削孔箇所の基準位置を示すマーキ
ング照射を行わせるとともに、この基準位置に合わせて
削孔パターンデータに基づき高速レーザ照射器から複数
の削孔ポイント361を示す削孔パターンを照射した
後、撮像手段としてのCCDカメラ370によって撮像
された画像に基づき、演算制御手段としての演算制御部
353によって削孔パターンの照射位置を修正し、削孔
アーム320,330の先端部分に設けられている図示
しない削孔ドリルによる削孔位置を削孔パターンの削孔
位置に合わせ、削孔ドリルによる削孔作業を自動的に行
わせるようにしたので、さらなる作業の合理化と省力化
とが図れる。
よって示される削孔ポイント361を複数照射させる場
合について説明したが、これら削孔ポイント361の数
は計画線データ管理部352の管理データを修正するこ
とで、数の設定を任意に行うことが可能である。
孔システムをトンネル掘削等の推進工事に適用した場合
について説明したが、このような建築土木等の建築分野
に限らず、あらゆる産業分野における自動削孔を行うも
のに適用することが可能である。
システムによれば、削孔パターンの照射位置が基準位置
に高精度で合わせられた状態の画像に基づき、削孔ドリ
ルによる削孔位置を削孔パターンの削孔位置に自動的に
合わせ、削孔ドリルによる削孔作業を自動的に行わせる
ようにしたので、光学的なマーキング位置を自動的に削
孔することができ、さらなる作業の合理化と省力化とを
図ることができる。
うものに適用した場合の一実施の形態を示す斜視図であ
る。
ク図である。
いる計画線データを示す図である。
のフローチャートである。
の図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 測距及び測角が可能なレーザプロッタ
と、 削孔ポイントを示す削孔パターンデータを管理するデー
タ管理部と、 前記削孔パターンデータに基づいて削孔パターンを照射
する高速レーザ照射器と、 前記削孔パターンに基づいて削孔を行う削孔ドリルと、 前記レーザプロッタによって測定された測距及び測角デ
ータや前記削孔パターンデータに基づいて、高速レーザ
照射器による削孔パターンの照射位置や前記削孔ドリル
による削孔位置を制御する演算制御手段とが具備されて
いることを特徴とする自動削孔システム。 - 【請求項2】 前記削孔パターンの照射位置が撮像手段
によって撮像されるとともに、この撮像された画像に基
づき、前記演算制御手段によって前記削孔ドリルによる
削孔位置が制御されることを特徴とする請求項1記載の
自動削孔システム。 - 【請求項3】 前記レーザプロッタによって削孔箇所の
基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、前
記演算制御手段により前記高速レーザ照射器からの削孔
パターンが前記基準位置に合わせて照射されるように制
御されることを特徴とする請求項1記載の自動削孔シス
テム。 - 【請求項4】 前記レーザプロッタによって削孔箇所の
基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、こ
の基準位置に合わせて前記高速レーザ照射器からの削孔
パターンが照射され、前記撮像手段によって撮像された
画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔パタ
ーンの照射位置が修正されることを特徴とする請求項2
記載の自動削孔システム。 - 【請求項5】 前記レーザプロッタによって削孔箇所の
基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、こ
の基準位置に合わせて前記高速レーザ照射器からの削孔
パターンが照射され、前記撮像手段によって撮像された
画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔パタ
ーンの照射位置が修正された後、前記削孔ドリルによる
削孔位置が前記削孔パターンの削孔位置に合うように制
御されることを特徴とする請求項2又は4記載の自動削
孔システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13401797A JP2965938B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 自動削孔システム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP13401797A JP2965938B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 自動削孔システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10317874A JPH10317874A (ja) | 1998-12-02 |
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ID=15118437
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13401797A Expired - Lifetime JP2965938B2 (ja) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | 自動削孔システム |
Country Status (1)
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Families Citing this family (24)
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JP3270414B2 (ja) * | 1999-03-10 | 2002-04-02 | 西松建設株式会社 | 穿孔位置特定方法及び岩盤探査方法 |
JP4643029B2 (ja) * | 2001-01-26 | 2011-03-02 | 株式会社間組 | レーザ光による削孔位置決め方法 |
WO2012141810A1 (en) | 2011-03-03 | 2012-10-18 | Faro Technologies, Inc. | Target apparatus and method |
JP5538929B2 (ja) * | 2010-02-02 | 2014-07-02 | 新菱冷熱工業株式会社 | 三次元位置計測及び墨出しシステムとその使用方法 |
US9377885B2 (en) | 2010-04-21 | 2016-06-28 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for locking onto a retroreflector with a laser tracker |
US8619265B2 (en) * | 2011-03-14 | 2013-12-31 | Faro Technologies, Inc. | Automatic measurement of dimensional data with a laser tracker |
US9400170B2 (en) | 2010-04-21 | 2016-07-26 | Faro Technologies, Inc. | Automatic measurement of dimensional data within an acceptance region by a laser tracker |
US9772394B2 (en) | 2010-04-21 | 2017-09-26 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for following an operator and locking onto a retroreflector with a laser tracker |
ES2389802B1 (es) * | 2010-06-04 | 2013-09-09 | Sacyr S A U | Metodo y sistema para replanteo automatico y continuo en obras de excavacion/perforacion de un tunel y programa de ordenador para ejecutar dicho metodo. |
KR20120034545A (ko) * | 2010-10-01 | 2012-04-12 | 한국과학기술원 | 터널 발파 천공을 최소화하는 발파패턴을 가지는 발파구조 |
US9686532B2 (en) | 2011-04-15 | 2017-06-20 | Faro Technologies, Inc. | System and method of acquiring three-dimensional coordinates using multiple coordinate measurement devices |
US9164173B2 (en) | 2011-04-15 | 2015-10-20 | Faro Technologies, Inc. | Laser tracker that uses a fiber-optic coupler and an achromatic launch to align and collimate two wavelengths of light |
US9482529B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-11-01 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate scanner and method of operation |
WO2012141868A1 (en) | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Faro Technologies, Inc. | Enhanced position detector in laser tracker |
JP5649221B2 (ja) * | 2011-07-25 | 2015-01-07 | 株式会社ソーキ | トンネル施工情報投影システム |
JP6099675B2 (ja) | 2012-01-27 | 2017-03-22 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | バーコード識別による検査方法 |
CN102889075B (zh) * | 2012-09-25 | 2015-05-20 | 淮南矿业(集团)有限责任公司 | 煤矿用钻孔角度测量系统及方法 |
AU2012391717B2 (en) * | 2012-10-01 | 2017-11-09 | Acciona Infraestructuras, S.A. | Projection device |
US9041914B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-05-26 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional coordinate scanner and method of operation |
JP6495579B2 (ja) * | 2014-06-03 | 2019-04-03 | 株式会社鴻池組 | 岩盤性状判定装置 |
US9395174B2 (en) | 2014-06-27 | 2016-07-19 | Faro Technologies, Inc. | Determining retroreflector orientation by optimizing spatial fit |
JP6786929B2 (ja) * | 2016-07-29 | 2020-11-18 | 株式会社大林組 | 切羽監視システム |
JP7000132B2 (ja) * | 2017-11-22 | 2022-02-04 | 古河機械金属株式会社 | 穿孔支援装置 |
JP2019199716A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 清水建設株式会社 | 切羽観察装置、及び切羽観察方法 |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP13401797A patent/JP2965938B2/ja not_active Expired - Lifetime
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