JP3396560B2 - Elector segment positioning device - Google Patents

Elector segment positioning device

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JP3396560B2
JP3396560B2 JP16211895A JP16211895A JP3396560B2 JP 3396560 B2 JP3396560 B2 JP 3396560B2 JP 16211895 A JP16211895 A JP 16211895A JP 16211895 A JP16211895 A JP 16211895A JP 3396560 B2 JP3396560 B2 JP 3396560B2
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erector
positioning device
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル履行用セグメ
ントを組み立てるためのエレクタのセグメント位置決め
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an erector segment positioning device for assembling tunnel fulfillment segments.

【0002】[0002]

【従来の技術】シールド工事でセグメントの組立を行う
場合、例えば組立セグメントを既設セグメントの位置・
姿勢に合わせて位置決めするものとして、特開平3−1
99600号公報に光切断法を用いることが提案されて
いる。
2. Description of the Related Art When a segment is assembled by shield work, for example, the assembled segment is
Japanese Laid-Open Patent Application No. 3-1
It has been proposed in Japanese Patent Publication No. 99600 that a light cutting method is used.

【0003】上記特開平3−199600号公報に記載
のものは、シールド掘進機内のエレクタのセグメント把
持部に固定された3組の投光器及びカメラを含む視覚セ
ンサシステムを用い、組立セグメントが粗位置決めされ
た後、組立セグメントと既設セグメントとのトンネル周
方向に沿った境界部の2箇所、トンネル軸方向に沿った
境界部の1箇所に投光器から3本のスリット光を照射
し、このスリット光の照射により生じたスリット光像
(光切断像)をそれぞれカメラで撮像し、これらカメラ
からの画像データを処理して得られた各スリット光像の
端点の座標値から上記3箇所における組立セグメントと
既設セグメントとの段差・隙間を求め、この段差・隙間
情報を基にして3つの既設セグメントに対する組立セグ
メントの位置偏差及び姿勢偏差を求め、その偏差を補正
することによって既設セグメントに対する組立セグメン
トの適正位置を求め、その適正位置に組立セグメントを
自動的に微位置決めするものである。
The one disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 3-199600 uses a visual sensor system including three sets of projectors and cameras fixed to the segment grips of the erector in the shield machine, and roughly positions the assembled segments. After that, three slit lights are irradiated from the projector to two positions on the boundary between the assembled segment and the existing segment along the tunnel circumferential direction, and one position on the boundary along the tunnel axial direction. The slit light image (light cut image) generated by the above is captured by each camera, and from the coordinate values of the end points of each slit light image obtained by processing the image data from these cameras, the assembly segment and the existing segment at the above three locations And the step difference and the gap between the existing segment and the position deviation of the assembly segment with respect to the three existing segments, and Seeking energized deviation, the deviation determined the proper position of the assembly segment relative existing segment by correcting, is to automatically fine positioning the assembly segment to its proper position.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下の問題点が存在する。上記従来
技術では、3組の投光器及びカメラがエレクタのセグメ
ント把持部に固定されているため、常に組立セグメント
と既設セグメントとの境界部の同じ位置で投光器よりス
リット光を照射し、その位置でのスリット光像をカメラ
で撮像することになる。しかし、スリット光を照射する
組立セグメント上の位置に例えば欠けや泥等の異物があ
る場合、カメラ画像においては欠けや異物の部分でスリ
ット光像が変形して、欠けや異物が無い時とは異なる端
点座標値が検出されるため、組立セグメントと既設セグ
メントとの段差が見掛け上大きく算出されてしまう。こ
のような誤った段差・隙間情報を基にして位置決めのた
めの演算を行うと、組立セグメントの正確な位置決めが
できなくなる。また、このような状態で無理にセグメン
ト組立を行った場合、セグメントを損傷させてしまう可
能性もある。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. In the above-mentioned conventional technique, since three sets of the projector and the camera are fixed to the segment grip of the erector, slit light is always emitted from the projector at the same position on the boundary between the assembled segment and the existing segment, and at that position. The slit light image will be captured by the camera. However, if there is a foreign object such as a chip or a mud at a position on the assembly segment that irradiates the slit light, the slit light image is deformed at the chip or the foreign object in the camera image, and it means that there is no chip or foreign object. Since different end point coordinate values are detected, the step difference between the assembled segment and the existing segment is apparently calculated to be large. If the calculation for positioning is performed based on such incorrect step / gap information, it becomes impossible to accurately position the assembly segment. Further, if the segments are forcibly assembled in such a state, the segments may be damaged.

【0005】また、上記のように投光器及びカメラが固
定された状態にあるため、組立セグメントと既設セグメ
ントとのトンネル周方向に沿った境界部の2箇所にスリ
ット光を照射し、これらのスリット光像を撮像するのに
2組の投光器及びカメラが必要となる。さらに、対象と
なるセグメントの形状が変わるとスリット光を照射する
位置も変わるので、その分投光器及びカメラが必要とな
る。この場合には、高価な視覚センサシステムとなり、
トンネル機械全体のコストアップにつながる。
Further, since the projector and the camera are fixed as described above, slit light is applied to two portions of the boundary between the assembly segment and the existing segment along the tunnel circumferential direction, and these slit light are emitted. Two sets of projectors and cameras are required to capture the image. Further, when the shape of the target segment changes, the position where slit light is emitted also changes, so that a projector and a camera are required accordingly. In this case, it becomes an expensive visual sensor system,
This will increase the cost of the tunnel machine as a whole.

【0006】本発明の第1の目的は、セグメントに欠け
や異物があっても、その影響を受けずに組立セグメント
を位置決めすることができるエレクタのセグメント位置
決め装置を提供することにある。
It is a first object of the present invention to provide a segment positioning device for an erector that can position an assembled segment without being affected by a chip or a foreign substance in the segment.

【0007】本発明の第2の目的は、最低限の投光器及
びカメラで、安価に組立セグメントを位置決めすること
ができるエレクタのセグメント位置決め装置を提供する
ことにある。
A second object of the present invention is to provide a segment positioning device for an erector that can inexpensively position an assembly segment with a minimum of projectors and cameras.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記第1及び第2の目的
を達成するため本発明は次の構成を採用する。すなわ
ち、組立セグメントを把持するセグメント把持部と、前
記セグメント把持部に設けられ、前記組立セグメントと
これに隣接する既設セグメントとの境界部にスリット光
を照射する投光器及びこの投光器のスリット光がつくる
スリット光像を撮像するカメラを含む少なくとも1つの
視覚センサと、前記カメラの画像データに基づいて前記
既設セグメントに対する前記組立セグメントの適正位置
を求め、その適正位置に前記組立セグメントが位置決め
されるよう前記セグメント把持部を移動させるセグメン
ト把持部移動制御手段とを有するエレクタのセグメント
位置決め装置において、前記セグメント把持部にガイド
手段を設け、前記視覚センサを前記ガイド手段に沿って
移動可能に取り付けた構成とする。
In order to achieve the above first and second objects, the present invention adopts the following configurations. That is, a segment gripper for gripping an assembly segment and a projector provided on the segment gripper for irradiating slit light to the boundary between the assembly segment and an existing segment adjacent thereto and a slit created by the slit light of this projector. At least one visual sensor including a camera that captures a light image, and determining the proper position of the assembly segment with respect to the existing segment based on the image data of the camera, and positioning the assembly segment at the proper position. In a segment positioning device of an erector having a segment gripper movement control means for moving a gripper, a guide means is provided in the segment gripper, and the visual sensor is attached so as to be movable along the guide means.

【0009】上記エレクタのセグメント位置決め装置に
おいて、好ましくは、前記視覚センサを前記ガイド手段
に沿って移動させる必要があるかどうかを判断し、前記
視覚センサを移動させる必要がないと判断されるまで前
記視覚センサを前記ガイド手段に沿って移動させる視覚
センサ移動制御手段を有し、前記セグメント把持部移動
制御手段は、前記視覚センサ移動制御手段で前記視覚セ
ンサを移動させる必要がないと判断されたときに前記組
立セグメントの適正位置を求め、その適正位置に前記組
立セグメントが位置決めされるよう前記セグメント把持
部を移動させる手段である。
In the segment positioning device of the erector, preferably, it is judged whether or not the visual sensor needs to be moved along the guide means, and the visual sensor is moved until it is judged that the visual sensor does not need to be moved. A visual sensor movement control means for moving the visual sensor along the guide means, wherein the segment gripper movement control means determines that the visual sensor movement control means does not need to move the visual sensor. The means for obtaining the proper position of the assembly segment and moving the segment gripper so that the assembly segment is positioned at the proper position.

【0010】この場合、上記第1の目的を達成するため
に、好ましくは、前記視覚センサ移動制御手段は、前記
カメラの画像データから前記組立セグメントと前記既設
セグメントとに不具合があるかどうかを判断する不具合
判断手段と、前記不具合判断手段で不具合がないと判断
されるまで前記視覚センサを所定量移動させる手段とを
有し、前記セグメント把持部移動制御手段は、前記不具
合判断手段で不具合がないと判断されたときに前記組立
セグメントの適正位置を求め、その適正位置に前記組立
セグメントが位置決めされるよう前記セグメント把持部
を移動させる手段である。
In this case, in order to achieve the first object, preferably, the visual sensor movement control means determines from the image data of the camera whether or not there is a defect in the assembly segment and the existing segment. And a means for moving the visual sensor by a predetermined amount until the malfunction judging means judges that there is no malfunction, and the segment gripper movement control means has no malfunction in the malfunction judging means. And determining the proper position of the assembly segment, and moving the segment gripper so that the assembly segment is positioned at the proper position.

【0011】また、上記第2の目的を達成するために、
好ましくは、前記視覚センサ移動制御手段は、前記視覚
センサの配置位置を予め記憶しておく記憶手段と、前記
視覚センサが前記記憶手段に記憶されている全ての配置
位置に移動したかどうかを判断する移動判断手段と、前
記移動判断手段で前記視覚センサが前記記憶手段に記憶
されている全ての配置位置に移動したと判断されるまで
その配置位置に前記視覚センサを移動させる手段とを有
し、前記セグメント把持部移動制御手段は、前記移動判
断手段で前記視覚センサが前記記憶手段に記憶されてい
る全ての配置位置に移動したと判断されたときに前記組
立セグメントの適正位置を求め、その適正位置に前記組
立セグメントが位置決めされるよう前記セグメント把持
部を移動させる手段である。
In order to achieve the above second object,
Preferably, the visual sensor movement control means determines whether or not the arrangement position of the visual sensor is stored in advance and the visual sensor has moved to all the arrangement positions stored in the storage means. And a means for moving the visual sensor to the arrangement position until the movement judgment means determines that the visual sensor has moved to all the arrangement positions stored in the storage means. The segment gripper movement control means obtains an appropriate position of the assembly segment when the movement determination means determines that the visual sensor has moved to all the arrangement positions stored in the storage means, and A means for moving the segment gripper so that the assembly segment is positioned at an appropriate position.

【0012】また、好ましくは、前記ガイド手段は、前
記セグメント把持部が前記組立セグメントを把持して位
置決めするときに前記視覚センサが前記組立セグメント
のほぼ両端にわたって移動できるよう前記セグメント把
持部の側面に取り付けられた構成とする。
[0012] Preferably, the guide means is provided on a side surface of the segment gripper so that the visual sensor can move over substantially both ends of the assembly segment when the segment gripper grips and positions the assembly segment. Installed configuration.

【0013】更に、好ましくは、前記ガイド手段は、前
記視覚センサがトンネル周方向に移動できるよう前記セ
グメント把持部の側面に取り付けられた構成とする。
Further, preferably, the guide means is attached to the side surface of the segment gripping portion so that the visual sensor can move in the tunnel circumferential direction.

【0014】また、好ましくは、前記ガイド手段は、前
記視覚センサがトンネル軸方向に移動できるよう前記セ
グメント把持部の側面に取り付けられた構成であっても
よい。
Further, preferably, the guide means may be attached to a side surface of the segment gripping portion so that the visual sensor can move in the tunnel axis direction.

【0015】また、好ましくは、前記視覚センサは2つ
とし、前記ガイド手段は、前記2つの視覚センサの一方
がトンネル周方向にかつ前記セグメント把持部が前記組
立セグメントを把持して位置決めするときに前記組立セ
グメントのほぼ両端にわたって移動できるよう前記セグ
メント把持部の側面に取り付けられた第1ガイド手段
と、前記2つの視覚センサの他方がトンネル軸方向にか
つ前記セグメント把持部が前記組立セグメントを把持し
て位置決めするときに前記組立セグメントのほぼ両端に
わたって移動できるよう前記セグメント把持部の側面に
取り付けられた第2ガイド手段とを有する。
Further, preferably, the number of the visual sensors is two, and the guide means is provided when one of the two visual sensors is in the circumferential direction of the tunnel and the segment gripping portion grips and positions the assembled segment. First guide means attached to a side surface of the segment gripper so as to be movable over substantially both ends of the assembly segment; the other of the two visual sensors is in a tunnel axial direction and the segment gripper grips the assembly segment. Second guide means attached to the side surface of the segment gripper so as to be able to move over substantially both ends of the assembly segment during positioning.

【0016】[0016]

【作用】以上のように構成した本発明においては、セグ
メント把持部にガイド手段を設け、視覚センサをガイド
手段に沿って移動可能に取り付けたことにより、投光器
からスリット光が照射された位置において組立セグメン
トまたは既設セグメントに欠けや異物がある場合には、
視覚センサをその位置からガイド手段に沿って動かし
て、欠けや異物のない位置で投光器のスリット光を照射
し、これにより欠けや異物の影響を受けずに組立セグメ
ントを位置決めすることができる。また、セグメント把
持部が組立セグメントを把持して位置決めするときに視
覚センサが組立セグメントに対してトンネル軸方向に隣
接する互いにトンネル周方向に隣接する2つの既設セグ
メントにわたって移動できるようガイド手段がセグメン
ト把持部に取り付けられている場合には、組立セグメン
トとその2つの既設セグメントとの境界部の少なくとも
2カ所にスリット光を照射し、そのときのスリット光像
を撮像する際、従来のように少なくとも2つの視覚セン
サを用いてスリット光を照射する必要はなく、1つの視
覚センサをガイドに沿って所定位置まで移動させればよ
く、これにより最低限の投光器及びカメラで、安価に組
立セグメントを位置決めすることができる。
In the present invention constructed as described above, the segment gripping portion is provided with the guide means, and the visual sensor is attached so as to be movable along the guide means, so that it is assembled at the position where the slit light is emitted from the projector. If a segment or existing segment has a chip or foreign matter,
The visual sensor is moved from that position along the guide means to irradiate the slit light of the projector at a position where there is no chipping or foreign matter, thereby positioning the assembly segment without being affected by the chipping or foreign matter. In addition, the guide means segment grips the segment sensor so that when the segment gripper grips and positions the assembled segment, the visual sensor can move over two existing segments that are adjacent to each other in the tunnel axial direction with respect to the assembled segment. When it is attached to the section, at least two positions of the boundary between the assembled segment and the two existing segments are irradiated with slit light, and when capturing the slit light image at that time, at least It is not necessary to irradiate the slit light by using one visual sensor, and it is sufficient to move one visual sensor to a predetermined position along the guide, thereby positioning the assembly segment at a low cost with a minimum of floodlights and cameras. be able to.

【0017】また、視覚センサ移動制御手段は、不具合
判断手段で組立セグメントとこれに隣接する既設セグメ
ントとに不具合がないと判断されるまで視覚センサをガ
イド手段に沿って所定量移動させることにより、投光器
よりスリット光が照射された位置において組立セグメン
トまたは既設セグメントに欠けや異物があっても、視覚
センサは欠けや異物ない位置に自動的に移動し、これに
より欠けや異物の影響を受けずに組立セグメントを位置
決めすることができる。
Further, the visual sensor movement control means moves the visual sensor along the guide means by a predetermined amount until the defective determination means determines that the assembled segment and the existing segment adjacent thereto are not defective. Even if there is a chip or foreign matter in the assembled segment or the existing segment at the position where the slit light is emitted from the projector, the visual sensor automatically moves to the position where there is no chip or foreign matter, so that it is not affected by the chip or foreign matter. The assembly segment can be positioned.

【0018】また、視覚センサ移動制御手段は、移動判
断手段で視覚センサが記憶手段に記憶されている全ての
配置位置に移動したと判断されるまで視覚センサをガイ
ド手段に沿ってその配置位置に移動させることにより、
組立セグメントとこれにトンネル軸方向で隣接する2つ
の既設セグメントとの境界部の少なくとも2カ所にスリ
ット光を照射し、そのときのスリット光像を撮像する場
合、視覚センサは全ての配置位置に自動的に移動し、こ
れにより最低限の投光器及びカメラで、安価に組立セグ
メントを位置決めすることができる。
Further, the visual sensor movement control means moves the visual sensor along the guide means until the visual sensor has moved to all the arrangement positions stored in the storage means by the movement judging means. By moving
When slit light is emitted to at least two locations on the boundary between the assembled segment and two existing segments that are adjacent to it in the tunnel axis direction, and when capturing the slit light image at that time, the visual sensor automatically detects all positions. Movement, which allows the assembly segment to be inexpensively positioned with a minimum of floodlights and cameras.

【0019】また、ガイド手段を、セグメント把持部が
組立セグメントを把持して位置決めするときに視覚セン
サが組立セグメントのほぼ両端にわたって移動できるよ
うセグメント把持部の側面に取り付けたことにより、視
覚センサの移動可能範囲が広くなり、投光器のスリット
光の照射位置の選択範囲が広くなり、より欠けや異物の
影響を受けずに組立セグメントを位置決めすることがで
きる。
Further, the guide means is attached to the side surface of the segment grip so that the visual sensor can move over substantially both ends of the assembly segment when the segment grip grips and positions the assembly segment. The possible range is widened, and the selection range of the irradiation position of the slit light of the light projector is widened, so that the assembly segment can be positioned without being more affected by chipping or foreign matter.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1及び図2において、本実施例のセグメント
位置決め装置を備えたエレクタ装置はエレクタ本体12
を有し、このエレクタ本体12は円筒状のシールド本体
11の後部に設置されている。エレクタ本体12は組立
セグメント42を把持して最終的に目標となる組立位置
に位置決めし、図示しないボルト締結装置により既設セ
グメント41に組み付けるもので、大別して、エレクタ
リング13及び旋回モータ16を含む旋回機構と、吊り
ビーム21及び押付ジャッキ22を含む押し付け機構
と、横スライドフレーム24及び横スライドジャッキ2
5を含む左右摺動機構と、前後スライドフレーム27及
び前後スライドジャッキ28を含む前後摺動機構と、球
面フレーム29及び姿勢制御用ジャッキ31,32,3
3を含むピッチング、ローリング、ヨーイング等の姿勢
制御機構と、セグメント把持部34を含むセグメント把
持機構とからなっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2, the erector device equipped with the segment positioning device of this embodiment is an erector body 12
This erector body 12 is installed in the rear part of the cylindrical shield body 11. The erector body 12 grips the assembly segment 42 and finally positions it at the target assembly position, and assembles it to the existing segment 41 by a bolt fastening device (not shown). Mechanism, pressing mechanism including suspension beam 21 and pressing jack 22, lateral slide frame 24 and lateral slide jack 2
5, a left / right sliding mechanism, a front / rear sliding mechanism including a front / rear slide frame 27 and a front / rear slide jack 28, a spherical frame 29, and attitude control jacks 31, 32, 3
3 includes a posture control mechanism including pitching, rolling, yawing, and the like, and a segment gripping mechanism including a segment gripping portion 34.

【0021】エレクタリング13は、シールド本体11
の内周数箇所に設置された外周ガイドローラ14及び側
面ガイドローラ15により案内され、電気式の旋回モー
タ16によりピニオン17及びリングギヤ18を介して
旋回駆動される。これに伴い、エレクタリング13に支
持された以下の各部も同時に左右旋回する。
The electret ring 13 is a shield body 11.
It is guided by an outer peripheral guide roller 14 and a side guide roller 15 which are installed at several inner peripheral portions, and is driven to rotate by an electric rotation motor 16 via a pinion 17 and a ring gear 18. Along with this, the following parts supported by the elector ring 13 also turn left and right at the same time.

【0022】エレクタリング13には左右に2つのアー
ム19が取り付けられ、これらのアーム19はガイドロ
ッド20を介して吊りビーム21を支持し、吊りビーム
21とアーム19との間には油圧式の押し付けジャッキ
22が取り付けられ、吊りビーム21は押し付けジャッ
キ22の伸縮により図1に示すZ軸方向(エレクタリン
グ13の径方向)に移動する。これに伴い、吊りビーム
21に支持された以下の各部も同方向に移動する。
Two arms 19 are attached to the right and left sides of the elector ring 13, and these arms 19 support a suspension beam 21 via a guide rod 20, and a hydraulic type between the suspension beam 21 and the arm 19. The pressing jack 22 is attached, and the suspension beam 21 moves in the Z-axis direction (radial direction of the elector ring 13) shown in FIG. 1 due to expansion and contraction of the pressing jack 22. Along with this, the following respective parts supported by the suspension beam 21 also move in the same direction.

【0023】吊りビーム21は図2及び図3に示すよう
に、リニアベアリング23を介して横スライドフレーム
24を支持し、この横スライドフレーム24と吊りビー
ム21との間には油圧式の横スライドジャッキ25が取
り付けられ、横スライドフレーム24は横スライドジャ
ッキ25の伸縮により吊りビーム21上を図1に示すY
軸方向に移動する。これに伴い、横スライドフレーム2
4に支持された以下の各部も同方向に移動する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the suspension beam 21 supports a horizontal slide frame 24 via a linear bearing 23, and a hydraulic horizontal slide is provided between the horizontal slide frame 24 and the suspension beam 21. The jack 25 is attached, and the horizontal slide frame 24 is expanded and contracted by the horizontal slide jack 25 so that the suspension beam 21 is placed on the suspension beam 21 as shown in FIG.
Move in the axial direction. Along with this, the horizontal slide frame 2
The following parts supported by 4 also move in the same direction.

【0024】横スライドフレーム24は図1及び図3に
示すように、リニアベアリング26を介して前後スライ
ドフレーム27を支持し、この前後スライドフレーム2
7と横スライドフレーム24との間には油圧式の前後ス
ライドジャッキ28が取り付けられ、前後スライドフレ
ーム27は前後スライドジャッキ28の伸縮により横ス
ライドフレーム24上を図1に示すX軸方向(シールド
軸方向)に前後スライドする。これに伴い、前後スライ
ドフレーム27に支持された以下の各部も同方向に移動
する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the lateral slide frame 24 supports a front and rear slide frame 27 via a linear bearing 26.
A hydraulic front and rear slide jack 28 is mounted between the horizontal slide frame 24 and the horizontal slide frame 24, and the front and rear slide frame 27 is expanded and contracted by the front and rear slide jacks 28 to move the horizontal slide frame 24 on the horizontal slide frame 24 in the X-axis direction (shield axis) shown in FIG. Slide back and forth). Along with this, the following parts supported by the front and rear slide frame 27 also move in the same direction.

【0025】前後スライドフレーム27の球面ガイド部
27aには球面フレーム29が組み込まれ、球面フレー
ム29と前後スライドフレーム27との間には2本の油
圧式の姿勢制御用ジャッキ31,32が取り付けられて
いる。これらの姿勢制御用ジャッキ31,32を同時に
伸長または収縮させると、図1及び図4に示すように球
面フレーム29はX軸に平行な球面中心Gを通る軸の回
りに傾けられ、この動きはセグメント把持部34のロー
リング制御に用いられる。姿勢制御用ジャッキ31,3
2のいずれか一方を伸縮させ他方を収縮させると、図1
及び図4に示すように球面フレーム29はZ軸に平行な
球面中心Gを通る軸の回りに左右旋回させられ、この動
きはセグメント把持部34のヨーイング制御に用いられ
る。また、球面フレーム29とセグメント把持部34と
の間には、図2に示すように油圧式の姿勢制御用ジャッ
キ33が取り付けられ、球面フレーム29は姿勢制御用
ジャッキ33の伸縮により中心軸30の回りに傾けら
れ、この動きはセグメント把持部34のピッチング制御
に用いられる。
A spherical frame 29 is incorporated in the spherical guide portion 27a of the front and rear slide frame 27, and two hydraulic attitude control jacks 31 and 32 are mounted between the spherical frame 29 and the front and rear slide frame 27. ing. When these attitude control jacks 31 and 32 are simultaneously extended or contracted, the spherical frame 29 is tilted about an axis passing through the spherical center G parallel to the X axis, as shown in FIGS. It is used for rolling control of the segment grip 34. Posture control jacks 31 and 3
When one of the two is expanded and contracted and the other is contracted,
And, as shown in FIG. 4, the spherical frame 29 is pivoted right and left around an axis passing through the spherical center G parallel to the Z axis, and this movement is used for yawing control of the segment gripping portion 34. Further, a hydraulic attitude control jack 33 is attached between the spherical frame 29 and the segment gripping portion 34 as shown in FIG. It is tilted around and this movement is used for pitching control of the segment grips 34.

【0026】セグメント把持部34は球面フレーム29
の中心軸30に吊下げられ、エレクタ本体12の下に配
置された組立セグメント42のグラウト穴43に合致す
る雄ねじが切られたねじ軸35を備えている。また、セ
グメント把持部34は図5に示すように、ねじ軸35を
回転させる駆動モータ36と、ねじ軸35を駆動モータ
36及び軸受ブラケット37とともに昇降動作させる昇
降ジャッキ38とを備えており、図示しない位置決めセ
ンサにより組立セグメント42のグラウト穴43にねじ
軸35を心合せした後、そのねじ軸35を回転させなが
ら組立セグメント42に向かって突き出し、グラウト穴
43へのねじ込み完了後、組立セグメント42がセグメ
ント把持部34の端面に当たるまでねじ軸35を引き戻
すことにより、組立セグメント42を把持する。
The segment grip 34 is a spherical frame 29.
And a male threaded screw shaft 35 that hangs on a central shaft 30 of the eclectic body and that fits into a grout hole 43 of an assembly segment 42 located below the erector body 12. As shown in FIG. 5, the segment grip 34 includes a drive motor 36 that rotates the screw shaft 35, and an elevating jack 38 that elevates the screw shaft 35 together with the drive motor 36 and the bearing bracket 37. After aligning the screw shaft 35 with the grout hole 43 of the assembly segment 42 by the positioning sensor, the screw shaft 35 is projected toward the assembly segment 42 while rotating the screw shaft 35, and after the screwing into the grout hole 43 is completed, the assembly segment 42 is The assembly segment 42 is gripped by pulling back the screw shaft 35 until it hits the end surface of the segment grip portion 34.

【0027】また、図6及び図7に示すように、セグメ
ント把持部34の側面には取付部材63を介して直線状
のガイド60a,60b(ガイド60とする)が取り付
けられ、ガイド60には稼動部61a,61b(稼動部
61とする)を介して、2組の投光器44a,44b
(投光器44とする)及びカメラ45a,45b(カメ
ラ45とする)を含む視覚センサ65a,65b(視覚
センサ65とする)が摺動可能に取り付けられている。
ガイド60aは、セグメント把持部34が組立セグメン
ト42を把持したときに視覚センサ65aが組立セグメ
ント42のトンネル周方向のほぼ両端にわたって移動で
きるよう取り付けられ、ガイド60bは、セグメント把
持部34が組立セグメント42を把持したときに視覚セ
ンサ65bが組立セグメント42のトンネル軸方向のほ
ぼ両端にわたって移動できるよう取り付けられている。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, linear guides 60a, 60b (referred to as guides 60) are attached to the side surfaces of the segment gripping portion 34 via attachment members 63, and the guides 60 are attached to the guides 60. Two sets of light projectors 44a and 44b are provided via the operating parts 61a and 61b (referred to as the operating part 61).
Visual sensors 65a and 65b (referred to as a visual sensor 65) including a (projector 44) and cameras 45a and 45b (referred to as a camera 45) are slidably attached.
The guide 60a is attached so that the visual sensor 65a can move over substantially both ends in the tunnel circumferential direction of the assembly segment 42 when the segment gripping portion 34 grips the assembly segment 42. The visual sensor 65b is attached so as to be movable over substantially both ends of the assembly segment 42 in the tunnel axis direction when the assembly segment 42 is gripped.

【0028】また、図8及び図9に示すように、ガイド
60はそれぞれ丸棒のガイドロッド81及び四角棒の1
面にラックが形成されたガイドロッド82からなり、稼
動部61はガイドロッド81,82が通るための穴が形
成されたフレーム84と、このフレーム84に固定され
た電気式の稼動モータ85と、この稼動モータ85に取
り付けられガイドロッド82のラックに噛み合うピニオ
ン83を有している。稼動モータ85が回転すると、こ
の稼動モータ85の駆動がピニオン83を介してガイド
ロッド82に伝えられ、視覚センサ65がガイド60に
沿って直線移動する。このとき、丸棒のガイドロッド8
1は2本あればさらに良い。また、ガイド60aについ
ては直線状のものに限らず、トンネル円周に合わせて円
弧状のものとしてもよい。
As shown in FIGS. 8 and 9, the guide 60 includes a round rod guide rod 81 and a square rod 1.
The operating portion 61 is composed of a guide rod 82 having a rack formed on its surface, and a frame 84 having a hole through which the guide rods 81, 82 pass, and an electric operating motor 85 fixed to the frame 84. It has a pinion 83 which is attached to the operation motor 85 and meshes with the rack of the guide rod 82. When the operation motor 85 rotates, the drive of the operation motor 85 is transmitted to the guide rod 82 via the pinion 83, and the visual sensor 65 linearly moves along the guide 60. At this time, the round rod guide rod 8
It is even better to have two 1's. Further, the guide 60a is not limited to the linear shape, but may be an arc shape according to the circumference of the tunnel.

【0029】上記視覚センサ65a,65bは、図10
に示すように、投光器44aは組立セグメント42と既
設セグメント41a,41bとのトンネル周方向に沿っ
た境界部に、投光器44bは組立セグメント42と既設
セグメント41cとのトンネル軸方向に沿った境界部に
それぞれスリット光を照射し、組立セグメント42上及
び既設セグメント41a,41b上に生じたスリット光
像A−A*,B−B*はカメラ45aにより、組立セグ
メント42上及び既設セグメント41c上に生じたスリ
ット光像C−C*はカメラ45bによりそれぞれ撮像さ
れる。このとき、投光器44a,44bのスリット光を
照射する位置は図10に示すような位置であり、これら
は視覚センサ65a,65bの初期配置位置として本体
処理装置52に記憶されている。視覚センサ65aにつ
いては、まずP位置において組立セグメント42と既設
セグメント41aとの境界部に投光器44aのスリット
光を照射し、スリット光像A−A*をカメラ45aによ
り撮像し、その後ガイド60aに沿って移動させ、Q位
置において組立セグメント42と既設セグメント41b
との境界部に投光器44aのスリット光を照射し、スリ
ット光像B−B*をカメラ45aにより撮像する。
The visual sensors 65a and 65b are shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the light projector 44a is located at the boundary between the assembly segment 42 and the existing segments 41a and 41b along the tunnel circumferential direction, and the light projector 44b is located at the boundary between the assembly segment 42 and the existing segment 41c along the tunnel axial direction. Slit light images AA * and BB * generated on the assembly segment 42 and the existing segments 41a and 41b respectively by irradiating the slit light are generated on the assembly segment 42 and the existing segment 41c by the camera 45a. The slit light images C-C * are respectively captured by the camera 45b. At this time, the positions of the light projectors 44a and 44b for irradiating the slit light are positions as shown in FIG. 10, and these are stored in the main body processing device 52 as initial positions of the visual sensors 65a and 65b. Regarding the visual sensor 65a, first, at the position P, the boundary between the assembled segment 42 and the existing segment 41a is irradiated with the slit light of the projector 44a, the slit light image AA * is imaged by the camera 45a, and then along the guide 60a. To move the assembly segment 42 and the existing segment 41b at the Q position.
The slit light of the light projector 44a is irradiated to the boundary portion between and, and the slit light image BB * is captured by the camera 45a.

【0030】また、エレクタ本体12は、組立セグメン
ト42が位置決めされた後、組立セグメント42を既設
セグメント41に組み付けるボルト締結装置(図示せ
ず)を有している。
The erector body 12 also has a bolt fastening device (not shown) for assembling the assembly segment 42 to the existing segment 41 after the assembly segment 42 is positioned.

【0031】また、本実施例のセグメント位置決め装置
は、図10及び図11に示すように、カメラ切換器48
と、画像入力装置49と、画像メモリ50と、画像処理
装置51と、本体処理装置52と、サーボ制御装置53
と、油圧制御装置54とを有している。
In addition, the segment positioning device of the present embodiment, as shown in FIGS.
An image input device 49, an image memory 50, an image processing device 51, a main body processing device 52, and a servo control device 53.
And a hydraulic control device 54.

【0032】画像入力装置49は上記カメラ45a,4
5bからの各画像データをカメラ切換器48で切り換え
選択して入力し、内部の画像メモリ50に取り込む。画
像処理装置51は画像メモリ50に格納された画像デー
タを処理してスリット光像A−A*,B−B*の端点座
標を求める。本体制御装置52は組立セグメント42の
位置決め制御を含むエレクタ本体12の制御装置であ
り、内部のメモリには前述したように予め設定された視
覚センサ65a,65bの初期配置位置の他、設計時に
計算により得られた全てのセグメント位置・姿勢デー
タ、組み立てた全てのセグメントの位置・姿勢データ等
が記憶されている。本体制御装置52は、視覚センサ6
5a,65bの位置決め制御を行うとともに、事前に入
力された数値データ及び画像処理装置51で求められた
端点座標値を用いて組立セグメント42の位置決め制御
を行う。サーボ制御装置53は、本体制御装置52から
の指示に従ってエレクタ本体12の旋回モータ16、稼
動モータ85,83のアクチュエータを制御するととも
に、電気信号を油圧信号に変換する油圧制御装置54を
介してエレクタ本体12の押付ジャッキ22、横スライ
ドジャッキ25、前後スライドジャッキ28、姿勢制御
用ジャッキ31,32,33のアクチュエータを制御す
る。
The image input device 49 includes the cameras 45a, 4
Each image data from 5b is switched and selected by the camera switch 48, input, and fetched in the internal image memory 50. The image processing device 51 processes the image data stored in the image memory 50 and obtains the end point coordinates of the slit light images AA *, BB *. The main body control device 52 is a control device of the erector main body 12 including positioning control of the assembly segment 42, and in the internal memory, in addition to the initial arrangement positions of the visual sensors 65a and 65b set in advance as described above, the calculation is performed at the time of designing. The position / orientation data of all the segments obtained by, the position / orientation data of all the assembled segments, etc. are stored. The main body control device 52 uses the visual sensor 6
The positioning control of 5a and 65b is performed, and the positioning control of the assembly segment 42 is performed using the numerical data input in advance and the end point coordinate values obtained by the image processing device 51. The servo control device 53 controls the swing motor 16 of the erector body 12 and the actuators of the operating motors 85 and 83 according to an instruction from the body control device 52, and also via the hydraulic control device 54 that converts an electric signal into a hydraulic signal. The actuators of the pressing jack 22, the lateral slide jack 25, the front and rear slide jacks 28, and the attitude control jacks 31, 32, 33 of the main body 12 are controlled.

【0033】以下、本体制御装置52における組立セグ
メント42の位置決め制御の手順を説明する。本体制御
装置52で実行される位置決め制御は、図12に示すよ
うに、まず手順100において粗位置決め制御を行い、
次に手順200において微位置決め制御を行う2段階か
らなっている。
The procedure of positioning control of the assembly segment 42 in the main body control device 52 will be described below. As shown in FIG. 12, the positioning control executed by the main body control device 52 first performs rough positioning control in step 100,
Next, in step 200, there are two steps of performing fine positioning control.

【0034】最初に、手順100の粗位置決め制御の処
理を図13により説明する。まず手順101において、
設計時のセグメント位置・姿勢データもしくは既設セグ
メント41の位置・姿勢データから組立セグメント42
が最終的に位置決めされるであろう目標位置を予測演算
し、その目標位置に基づいて組立セグメント42と既設
セグメント41a〜41cが接触しないエレクタ位置・
姿勢(以下、粗位置と記す)を演算する。エレクタ位置
・姿勢とは、エレクタ本体12のセグメント把持部34
の位置・姿勢を意味し、把持中の組立セグメント42の
位置・姿勢と同じである。なお、粗位置はエレクタ本体
12の旋回角度及び図1に示すようなエレクタ中心位置
を原点とするエレクタ座標系(X,Y,Z)で表され
る。
First, the rough positioning control process of step 100 will be described with reference to FIG. First, in step 101,
Assembly segment 42 based on the segment position / posture data at the time of design or the position / posture data of existing segment 41
Predictively calculates the target position that will be finally positioned, and based on the target position, the erector position where the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 41c do not contact.
The posture (hereinafter referred to as a rough position) is calculated. The erector position / orientation means the segment grip portion 34 of the erector body 12.
Position / orientation, and is the same as the position / orientation of the assembly segment 42 during gripping. The rough position is represented by an eclectic coordinate system (X, Y, Z) whose origin is the turning angle of the eclectic body 12 and the eclectic center position as shown in FIG.

【0035】続いて手順102において、先に求めた粗
位置から旋回モータ16、押付ジャッキ22、横スライ
ドジャッキ25、前後スライドジャッキ28、姿勢制御
用ジャッキ31,32,33を含む7軸のセグメント位
置決め用アクチュエータの指令信号を演算し、続いて手
順103において、そのセグメント位置決め用アクチュ
エータ指令信号をサーボ制御装置53へ出力し、上記ア
クチュエータの制御が終了するのを待つ。
Subsequently, in step 102, 7-axis segment positioning including the swing motor 16, the pressing jack 22, the lateral slide jack 25, the front and rear slide jacks 28, and the attitude control jacks 31, 32 and 33 is performed from the rough position obtained previously. The command signal for the actuator for actuator is calculated, and then, in step 103, the actuator positioning command signal for segment positioning is output to the servo control device 53, and the control of the actuator is awaited.

【0036】次に、手順200の微位置決め制御の処理
を図14により説明する。まず手順215において、メ
モリに記憶されている視覚センサ65a,65bの初期
配置位置を読み込み、続いて手順216において、視覚
センサ65a,65bがその初期配置位置に移動するよ
う視覚センサ位置決め用のアクチュエータ指令信号S1
をサーボ制御装置54に出力する。
Next, the processing of the fine positioning control in the procedure 200 will be described with reference to FIG. First, in step 215, the initial arrangement positions of the visual sensors 65a and 65b stored in the memory are read, and then, in step 216, the actuator command for positioning the visual sensors so that the visual sensors 65a and 65b move to the initial arrangement positions. Signal S1
Is output to the servo control device 54.

【0037】続いて手順201において、画像処理装置
51により抽出されたスリット光像の端点座標を入力す
る。ここで、画像処理装置51におけるスリット光像の
端点座標の抽出について説明する。
Then, in step 201, the end point coordinates of the slit light image extracted by the image processing device 51 are input. Here, extraction of the end point coordinates of the slit light image in the image processing device 51 will be described.

【0038】先に説明した粗位置決め制御後、前述した
ように組立セグメント42と既設セグメント41a〜4
1cとのトンネル周方向に沿った境界部の2箇所とトン
ネル軸方向に沿った境界部の1箇所で投光器44a,4
4bからスリット光を照射することにより、組立セグメ
ント42上及び既設セグメント41a〜41c上に生じ
るスリット光像A−A*,B−B*,C−C*は、確実
にカメラ45a,45bのカメラ視野46a,46b,
46cに入る。したがって、画像処理装置51は、カメ
ラ45a,45bに映ったカメラ画像47a,47b,
47cから、上記2箇所のスリット光像A−A*,B−
B*,C−C*の画像座標系(xv,yv)上での端点
の座標を求めることができる。このとき、スリット光像
Aの端点座標としてxv方向の最小座標点a(ax,a
y)及び最大座標点d(dx,dy)が抽出され、スリ
ット光像A*の端点座標としてxv方向の最大座標点a
*(ax*,ay*)及び最小座標点d*(dx*,d
y*)が抽出され、スリット光像Bの端点座標としてx
v方向の最小座標点b(bx,by)及び最大座標点e
(ex,ey)が抽出され、スリット光像B*の端点座
標としてxv方向の最大座標点b*(bx*,by*)
及び最小座標点e*(ex*,ey*)が抽出され、ス
リット光像Cの端点座標としてxv方向の最小座標点c
(cx,cy)及び最大座標点f(fx,fy)が抽出
され、スリット光像C*の端点座標としてxv方向の最
大座標点c*(cx*,cy*)及び最小座標点f*
(fx*,fy*)が抽出される。
After the coarse positioning control described above, the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 4a as described above are used.
The projectors 44a, 4 are provided at two locations on the boundary with the 1c along the circumferential direction of the tunnel and one location on the boundary along the axial direction of the tunnel.
By irradiating the slit light from 4b, the slit light images AA *, BB *, and CC * generated on the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 41c are surely obtained by the cameras 45a and 45b. Fields of view 46a, 46b,
Enter 46c. Therefore, the image processing device 51 uses the camera images 47a, 47b, and
47c, the slit light images A-A *, B-
The coordinates of the end points on the image coordinate system (xv, yv) of B * and C-C * can be obtained. At this time, as the end point coordinates of the slit light image A, the minimum coordinate point a (ax, a
y) and the maximum coordinate point d (dx, dy) are extracted, and the maximum coordinate point a in the xv direction is set as the end point coordinate of the slit light image A *.
* (Ax *, ay *) and minimum coordinate point d * (dx *, d
y *) is extracted and x is used as the end point coordinates of the slit light image B.
Minimum coordinate point b (bx, by) and maximum coordinate point e in the v direction
(Ex, ey) is extracted, and the maximum coordinate point b * (bx *, by *) in the xv direction is used as the end point coordinate of the slit light image B *.
And the minimum coordinate point e * (ex *, ey *) are extracted, and the minimum coordinate point c in the xv direction is set as the end point coordinate of the slit light image C.
(Cx, cy) and the maximum coordinate point f (fx, fy) are extracted, and the maximum coordinate point c * (cx *, cy *) and the minimum coordinate point f * in the xv direction are used as the end point coordinates of the slit light image C *.
(Fx *, fy *) is extracted.

【0039】続いて手順202において、端点座標a
(ax,ay),a*(ax*,ay*)〜f(fx,
fy),f*(fx*,fy*)から組立セグメント4
2及び既設セグメント41a〜41cに欠けや異物があ
るかどうかを判断し、欠けや異物があると判断されたと
きは手順203に進み、欠けや異物がないと判断された
ときは手順217に進む。その欠けや異物があるかどう
かの判断方法を、図15〜図17を用いて組立セグメン
ト42と既設セグメント41aとの境界部を例にとって
説明する。
Then, in step 202, the end point coordinate a
(Ax, ay), a * (ax *, ay *) to f (fx,
Assembly segment 4 from fy), f * (fx *, fy *)
2 and the existing segments 41a to 41c are judged whether or not there is a chip or foreign matter. When it is judged that there is a chip or foreign matter, the procedure proceeds to step 203, and when it is judged that there is no chip or foreign matter, the procedure proceeds to step 217. . A method of determining whether there is a chip or a foreign substance will be described with reference to FIGS. 15 to 17 by taking the boundary between the assembly segment 42 and the existing segment 41a as an example.

【0040】まず、図15に示すように組立セグメント
42及び既設セグメント41aの端部に欠けや異物がな
い場合は、カメラ画像47aのスリット光像A,A*は
xv方向の直線で示され、スリット光像Aの最小座標点
a(ax,ay)及び最大座標点d(dx,dy)にお
いてay=dyとなり、スリット光像A*の最大座標点
a*(ax*,ay*)及び最小座標点d*(dx*,
dy*)においてay*=dy*となる。
First, as shown in FIG. 15, when the assembled segment 42 and the existing segment 41a have no chip or foreign matter at their ends, the slit light images A and A * of the camera image 47a are shown by straight lines in the xv direction, At the minimum coordinate point a (ax, ay) and the maximum coordinate point d (dx, dy) of the slit light image A, ay = dy, and the maximum coordinate point a * (ax *, ay *) and minimum of the slit light image A * are obtained. Coordinate point d * (dx *,
In dy *), ay * = dy *.

【0041】しかし、図16に示すように組立セグメン
ト42の端部に若干の欠けがある場合は、カメラ画像4
7aのスリット光像Aはある部分から変形して示され、
最小座標点a(ax,ay)及び最大座標点d(dx,
dy)においてay≠dyとなる。また、図17に示す
ように組立セグメント42の端部に大きな欠けがある場
合は、カメラ画像47aのスリット光像Aは端点dから
すでに変形して示され、図16の場合と同様に最小座標
点a(ax,ay)及び最大座標点d(dx,dy)に
おいてay≠dyとなる。
However, as shown in FIG. 16, when the end of the assembly segment 42 is slightly chipped, the camera image 4
The slit light image A of 7a is shown deformed from a certain portion,
The minimum coordinate point a (ax, ay) and the maximum coordinate point d (dx,
In dy), ay ≠ dy. Also, as shown in FIG. 17, when the end of the assembly segment 42 has a large chip, the slit light image A of the camera image 47a is already transformed from the end point d, and the minimum coordinates are obtained as in the case of FIG. At the point a (ax, ay) and the maximum coordinate point d (dx, dy), ay ≠ dy.

【0042】したがって、スリット光像A,A*〜C,
C*の最小座標点のyv座標値と最大座標点のyv座標
値とを比較することにより、組立セグメント42及び既
設セグメント41a〜41cの端部に欠けや異物がある
かどうかが判断できる。
Therefore, the slit light images A, A * to C,
By comparing the yv coordinate value of the minimum coordinate point of C * with the yv coordinate value of the maximum coordinate point, it can be determined whether or not there is a chip or a foreign substance at the end of the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 41c.

【0043】図14に戻り、手順203においては、ス
リット光像A−A*〜C−C*の最小座標点のyv座標
値と最大座標点のyv座標値との偏差と、予め設定した
値とを比較することにより、セグメントの欠けや異物の
大きさが許容範囲内に入っているかどうかを判断し、欠
けや異物の大きさが許容範囲内に入っていると判断され
たときは手順217に進み、欠けや異物の大きさが許容
範囲外であると判断されたときは手順205に進む。
Returning to FIG. 14, in step 203, the deviation between the yv coordinate value of the minimum coordinate point and the yv coordinate value of the maximum coordinate point of the slit light images AA * to CC *, and a preset value. By comparing with, it is determined whether the size of the chip or the foreign matter is within the allowable range. If it is determined that the size of the chip or the foreign matter is within the allowable range, the procedure 217 is performed. If it is determined that the size of the chip or the foreign substance is out of the allowable range, the process proceeds to step 205.

【0044】手順205においては、視覚センサ65
a,65bが初期位置から予め設定したわずかな量だけ
移動するようサーボ制御装置53に視覚センサ位置決め
用のアクチュエータ指令信号S2を出力し、その後手順
201に戻る。
In step 205, the visual sensor 65
An actuator command signal S2 for positioning the visual sensor is output to the servo control device 53 so that a and 65b move from the initial position by a preset small amount, and then the process returns to step 201.

【0045】手順217においては、視覚センサ65
a,65bがメモリに記憶されている全ての初期配置位
置に移動したかどうかを判断し、全ての初期配置位置に
移動したと判断されたときは手順204に進み、全ての
初期配置位置に移動していないと判断されたときは手順
216に戻る。本実施例では前述したように、まず視覚
センサ65aを組立セグメント42と既設セグメント4
1aとの境界部の初期配置位置(図10のP位置)に移
動させ、その位置でスリット光を照射してスリット光像
A,A*を画像処理し、次いで視覚センサ65aを組立
セグメント42と既設セグメント41bとの境界部の初
期配置位置(図10のQ位置)に移動させ、その位置で
スリット光を照射してスリット光像B,B*を画像処理
するので、本手順では視覚センサ65aが組立セグメン
ト42と既設セグメント41bとの境界部の初期配置位
置に移動し、スリット光像B,B*の端点座標b(b
x,by),e(ex,ey),b*(bx*,by
*),e*(ex*,ey*)を入力したかどうかを判
断することになる。
In step 217, the visual sensor 65
It is determined whether or not a and 65b have moved to all the initial placement positions stored in the memory, and if it is determined that they have moved to all the initial placement positions, proceed to step 204 and move to all the initial placement positions. If it is determined that it has not been performed, the procedure returns to step 216. In this embodiment, as described above, first, the visual sensor 65a is installed in the assembly segment 42 and the existing segment 4.
1a is moved to an initial arrangement position (position P in FIG. 10) at the boundary with 1a, slit light is irradiated at that position to perform image processing on the slit light images A and A *, and then the visual sensor 65a is set to the assembly segment 42. Since it is moved to the initial arrangement position (Q position in FIG. 10) at the boundary with the existing segment 41b and slit light is irradiated at that position to process the slit light images B and B *, the visual sensor 65a is used in this procedure. Moves to the initial position of the boundary between the assembly segment 42 and the existing segment 41b, and the end point coordinates b (b
x, by), e (ex, ey), b * (bx *, by
*), E * (ex *, ey *) will be judged.

【0046】手順204においては、スリット光像A,
A*〜C,C*の端点座標a(ax,ay),a*(a
x*,ay*)〜f(fx,fy),f*(fx*,f
y*)から、組立セグメント42と既設セグメント41
a〜41cとの段差Δza,Δzb,Δzc及び隙間Δ
xa,Δxb,Δycを次式により算出する。
In step 204, the slit light image A,
A * to C, C * end point coordinates a (ax, ay), a * (a
x *, ay *) to f (fx, fy), f * (fx *, f
y *) from the assembly segment 42 and the existing segment 41
Steps Δza, Δzb, Δzc with respect to a-41c and gap Δ
xa, Δxb, Δyc are calculated by the following equations.

【0047】Δza=(ay*−ay)・kz Δzb=(by*−by)・kz Δzc=(cx*−cx)・kz Δxa=(ax*−ax)・kx Δxb=(bx*−bx)・kx Δyc=(cy*−cy)・ky ただし、kz,kx,kyは画像データをmm単位の数
値に変換するための係数である。
Δza = (ay * −ay) · kz Δzb = (by * −by) · kz Δzc = (cx * −cx) · kz Δxa = (ax * −ax) · kx Δxb = (bx * −bx) ) · Kx Δyc = (cy * −cy) · ky where kz, kx, and ky are coefficients for converting the image data into numerical values in mm.

【0048】続いて手順206において、上記の段差Δ
za〜Δzc及び隙間Δxa,Δxb,Δycを基にし
て既設セグメント41a〜41cに対する組立セグメン
ト42の位置・姿勢偏差量を、例えば次式により求め
る。
Then, in step 206, the above step Δ
Based on za to Δzc and the gaps Δxa, Δxb, and Δyc, the position / orientation deviation amount of the assembly segment 42 with respect to the existing segments 41a to 41c is obtained by, for example, the following formula.

【0049】edx=(Δxa+Δxb)/2 edy=Δyc edz=(Δza+Δzc)/2 eδx=(Δzb−Δza)/(Lya+Lyb) eδy={(Δza+Δzb)/2−Δzc}/(Lx
a+Lxc) eδz=(Δxb−Δxa)/(Lya+Lyb) ここで、edx,edy,edzはそれぞれ図18に示
すx軸方向、y軸方向、z軸方向の位置偏差を表し、e
δx,eδy,eδzはそれぞれx軸回り、y軸回り、
z軸回りの姿勢偏差を表している。また、Lxa,Lx
c,Lyz,Lybは、組立セグメント42の中心(座
標原点o)から組立セグメント42上のスリット光像
A,B,Cの各端点a,b,cまでのx軸方向及びy軸
方向の距離を表している。
Edx = (Δxa + Δxb) / 2 edy = Δyc edz = (Δza + Δzc) / 2 eδx = (Δzb-Δza) / (Lya + Lyb) eδy = {(Δza + Δzb) / 2-Δzc} / (Lx
a + Lxc) eδz = (Δxb−Δxa) / (Lya + Lyb) where edx, edy, and edz represent positional deviations in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction, respectively, shown in FIG.
δx, eδy, eδz are around the x-axis, around the y-axis,
It represents the posture deviation around the z-axis. Also, Lxa, Lx
c, Lyz, Lyb are the distances in the x-axis direction and the y-axis direction from the center of the assembly segment 42 (coordinate origin o) to the respective end points a, b, c of the slit light images A, B, C on the assembly segment 42. Is represented.

【0050】続いて手順207において、上記既設セグ
メント41a〜41cに対する組立セグメント42の位
置・姿勢偏差量から組立セグメント42の位置・姿勢の
補正量dx,dy,dz,δx,δy,δzを次式によ
り求める。
Then, in step 207, the correction amounts dx, dy, dz, δx, δy, δz of the position / orientation of the assembly segment 42 are calculated from the position / orientation deviation amount of the assembly segment 42 with respect to the existing segments 41a to 41c as follows. Ask by.

【0051】dx=−edx dy=−edy dz=−edz δx=−eδx δy=−eδy δz=−eδz 続いて手順208において、上記組立セグメント42の
位置・姿勢の補正量を予め設定してあるしきい値と比較
し、その補正量がしきい値以内であれば微位置決め制御
を終了し、その補正量がしきい値以内でなければ手順2
09に進む。
Dx = -edx dy = -edy dz = -edz δx = -eδx δy = -eδy δz = -eδz Then, in step 208, the correction amount of the position / orientation of the assembly segment 42 is set in advance. Compared with the threshold value, if the correction amount is within the threshold value, the fine positioning control is ended, and if the correction amount is not within the threshold value, step 2
Go to 09.

【0052】手順209においては、先に求めた組立セ
グメント42の位置・姿勢の補正量を基にしてエレクタ
目標位置・姿勢を演算し、続いて手順210において、
エレクタ目標位置・姿勢から旋回モータ16、押付ジャ
ッキ22、横スライドジャッキ25、前後スライドジャ
ッキ28、姿勢制御用ジャッキ31,32,33を含む
7軸のセグメント位置決め用のアクチュエータ指令信号
を演算し、続いて手順211において、そのセグメント
位置決め用アクチュエータ指令信号をサーボ制御装置5
3へ出力して手順201に戻り、手順207で演算した
補正量がしきい値以内になるまで上記の手順を繰り返
す。
In step 209, the target position / orientation of the erector is calculated based on the correction amount of the position / orientation of the assembly segment 42 previously obtained, and then in step 210,
An actuator command signal for 7-axis segment positioning including the swing motor 16, the pressing jack 22, the lateral slide jack 25, the front and rear slide jacks 28, and the posture control jacks 31, 32, 33 is calculated from the target position / posture of the erector, and then, In step 211, the segment positioning actuator command signal is transmitted to the servo control device 5.
3 and returns to step 201, and the above steps are repeated until the correction amount calculated in step 207 is within the threshold value.

【0053】以上において、まず本体制御装置52はサ
ーボ制御装置53に視覚センサ位置決め用のアクチュエ
ータ指令信号S1を送出し視覚センサ65a,65bを
それぞれ組立セグメント42と既設セグメント41a,
41cとの境界部における投光器44a,44bの初期
配置位置(視覚センサ65aは図10のP位置)に移動
させ、その位置で投光器44a,44bのスリット光を
照射し、スリット光像A,A*,C,C*の端点座標を
抽出する。このとき、これらの端点座標から組立セグメ
ント42または既設セグメント41a,41cの端部に
欠けや異物があると判断した場合は、本体制御装置52
はサーボ制御装置53に視覚センサ位置決め用のアクチ
ュエータ指令信号S2を送出し、これに応じて稼動部6
1a,61bは視覚センサ65a,65bをガイド60
a,60bに沿って欠けや異物がない位置まで動かし、
その位置で投光器44a,44bのスリット光を照射
し、組立セグメント42または既設セグメント41a,
41cの端部に欠けや異物がないと判断されるまで上記
の動作を繰り返す。
In the above, the main body control device 52 first sends the actuator command signal S1 for positioning the visual sensor to the servo control device 53, and the visual sensors 65a and 65b are respectively assembled into the assembly segment 42 and the existing segment 41a.
The light projectors 44a and 44b at the boundary with 41c are moved to the initial arrangement position (the visual sensor 65a is the position P in FIG. 10), and the slit light of the light projectors 44a and 44b is irradiated at that position to obtain the slit light images A and A *. , C, C * end point coordinates are extracted. At this time, when it is determined from the coordinates of these end points that there is a chip or a foreign object at the end of the assembly segment 42 or the existing segments 41a and 41c, the main body control device 52
Sends an actuator command signal S2 for visual sensor positioning to the servo control device 53, and in response to this, the operating unit 6
1a and 61b guide the visual sensors 65a and 65b to 60
Move along a and 60b to the position where there are no chips or foreign objects,
At that position, the slit light of the projectors 44a and 44b is irradiated, and the assembly segment 42 or the existing segment 41a,
The above operation is repeated until it is determined that there is no chip or foreign matter at the end of 41c.

【0054】次いで視覚センサ65aをそれぞれ組立セ
グメント42と既設セグメント41bとの境界部におけ
る投光器44aの初期配置位置(図10のQ位置)に移
動させ、その位置で投光器44aのスリット光を照射
し、スリット光像B,B*の端点座標を抽出し、これら
の端点座標から組立セグメント42または既設セグメン
ト41bの端部に欠けや異物があるかどうか判断し、欠
けや異物がないと判断されるまで上記の動作を繰り返
す。
Next, the visual sensor 65a is moved to the initial position of the projector 44a (Q position in FIG. 10) at the boundary between the assembled segment 42 and the existing segment 41b, and the slit light of the projector 44a is irradiated at that position. The end point coordinates of the slit light images B and B * are extracted, and it is judged from these end point coordinates whether or not there is a chip or a foreign object at the end of the assembly segment 42 or the existing segment 41b. The above operation is repeated.

【0055】そして、本体制御装置52は、その欠けや
異物がない部分でのスリット光像A,A*〜C,C*の
端点座標から組立セグメント42と既設セグメント41
a〜41cとの段差・隙間を求め、この段差・隙間に基
づいて既設セグメント41a〜41cに対する組立セグ
メント42の位置・姿勢偏差量を求め、この位置・姿勢
偏差量に基づいて組立セグメント42の補正量を求め、
組立セグメント42の微位置決めを行う。
Then, the main body control device 52 determines the assembly segment 42 and the existing segment 41 from the coordinates of the end points of the slit light images A, A * to C, C * at the portion where there is no chip or foreign matter.
a-41c, the step / gap is obtained, the position / posture deviation amount of the assembly segment 42 with respect to the existing segments 41a-41c is obtained based on the step / gap, and the assembly segment 42 is corrected based on the position / posture deviation amount. Find the quantity,
Fine positioning of the assembly segment 42 is performed.

【0056】以上のように構成した本実施例によれば以
下のような効果が得られる。すなわち、投光器44a,
44bのスリット光が照射された位置において組立セグ
メント42または既設セグメント41a〜41cに欠け
や異物がある場合に、視覚センサ65a,65bはガイ
ド60a,60bに沿って欠けや異物のない位置まで移
動するので、欠けや異物のない位置で投光器44a,4
4bからスリット光を照射することができ、欠けや異物
の影響を受けずに組立セグメント42を位置決めするこ
とができる。また、組立セグメント42と既設セグメン
ト41a,41bとの境界部におけるスリット光の照射
及びそのときのスリット光像A,A*,B,B*の撮像
は、視覚センサ65aをガイド60aに沿って移動させ
ることで1組の投光器44a及びカメラ45aで行うの
で、従来のように2組の投光器及びカメラを必要としな
くて済み、最低限の投光器及びカメラで、安価に組立セ
グメント42の位置決めを行うことができる。
According to the present embodiment constructed as described above, the following effects can be obtained. That is, the projector 44a,
When the assembly segment 42 or the existing segments 41a to 41c have a chip or a foreign substance at a position irradiated with the slit light of 44b, the visual sensors 65a and 65b move to positions where there is no chip or a foreign substance along the guides 60a and 60b. Therefore, the projectors 44a, 4a and
Slit light can be emitted from 4b, and the assembly segment 42 can be positioned without being affected by chipping or foreign matter. The irradiation of slit light at the boundary between the assembly segment 42 and the existing segments 41a, 41b and the imaging of the slit light images A, A *, B, B * at that time are performed by moving the visual sensor 65a along the guide 60a. By doing so, one set of the projector 44a and the camera 45a can be used, so that it is not necessary to use two sets of the projector and the camera as in the conventional case, and the assembly segment 42 can be inexpensively positioned with the minimum number of the projector and the camera. You can

【0057】また、組立セグメント42または既設セグ
メント41a〜41cに欠けや異物があるかどうかの検
出、視覚センサ65a,65bの欠けや異物が無い位置
への移動、視覚センサ65a,65bの初期配置位置へ
の移動は全て自動的に行われるので、オペレータが組立
セグメント42または既設セグメント41a〜41cに
欠けや異物があるかどうかを調べたり、視覚センサ65
a,65bを動かす必要はない。また、ガイド60a,
60bは視覚センサ65a,65bがセグメント把持部
34が組立セグメントを把持したときに組立セグメント
42のほぼ両端にわたって移動できるよう取り付けられ
ているので、視覚センサ65a,65bの移動可能範囲
が広く、投光器44a,44bのスリット光の照射位置
の選択範囲も広く、より欠けや異物の影響を受けずに組
立セグメント42を位置決めすることができる。
Further, it is possible to detect whether or not the assembly segment 42 or the existing segments 41a to 41c have a chip or a foreign substance, move the visual sensors 65a and 65b to a position where there is no chip or a foreign substance, and the initial placement positions of the visual sensors 65a and 65b. Is automatically performed, so that the operator can check whether the assembly segment 42 or the existing segments 41a to 41c have a chip or a foreign substance, and can detect the visual sensor 65.
It is not necessary to move a and 65b. In addition, the guide 60a,
Since the visual sensors 65a and 65b are attached so that the visual sensors 65a and 65b can move over substantially both ends of the assembly segment 42 when the segment gripping portion 34 grips the assembly segment, the movable range of the visual sensors 65a and 65b is wide and the projector 44a. , 44b has a wide selection range of the irradiation position of the slit light, and the assembly segment 42 can be positioned without being further affected by chipping or foreign matter.

【0058】なお、本実施例においては、ガイド60
a,60bを視覚センサ65a,65bがセグメント把
持部34が組立セグメントを把持したときに組立セグメ
ント42のほぼ両端にわたって移動できるよう取り付け
たものとしたが、移動可能範囲はこれに限らず、セグメ
ント端部の欠けや異物のある位置をずらせる程度のわず
かな範囲であってもよい。この場合でも、欠けや異物の
影響を受けずに組立セグメント42を位置決めすること
ができる。
In this embodiment, the guide 60
Although a and 60b are attached so that the visual sensors 65a and 65b can move over substantially both ends of the assembly segment 42 when the segment gripping portion 34 grips the assembly segment, the movable range is not limited to this, and the segment ends are not limited thereto. It may be a slight range such that a chipped portion or a position where a foreign substance exists is displaced. Even in this case, the assembly segment 42 can be positioned without being affected by chipping or foreign matter.

【0059】また、本実施例では、ガイド60aを視覚
センサ65aがトンネル周方向に移動できるよう取り付
けられ、ガイド60bを視覚センサ65bがトンネル軸
方向に移動できるよう取り付けたものとしたが、これに
限らず、視覚センサ65a,65bのいずれか一方だけ
が移動可能なようガイドをセグメント把持部34に取り
付けても良い。
In this embodiment, the guide 60a is attached so that the visual sensor 65a is movable in the tunnel circumferential direction, and the guide 60b is attached so that the visual sensor 65b is movable in the tunnel axial direction. Not limited to this, a guide may be attached to the segment grip portion 34 so that only one of the visual sensors 65a and 65b can move.

【0060】以上の実施例においては組立セグメント4
2の位置決めを全て自動的に行うものであるが、これ以
外にも例えば図11において、視覚センサ65a,65
bがガイド60a,60bに沿って移動可能範囲全て移
動したかどうかを判定し、全て移動したと判定されたと
きはセグメントの端部に欠けや異物がない部分はないも
のとして段差・隙間検出不能信号を出力する手順を設け
てもよい。このとき、段差・隙間検出不能信号が出力さ
れた場合には、オペレータがスケールなどを用いてセグ
メント間の段差・隙間を実測し、その測定値を本体制御
装置52に入力して手順206を実行させるか、または
オペレータが組立セグメント42と既設セグメント41
a〜41cとの境界部のカメラ画像を観察しながらエレ
クタ本体12をマニュアル操作することによって、セグ
メントの組立を続行できる。
In the above embodiment, the assembly segment 4
Although all of the positioning of 2 are automatically performed, in addition to this, for example, in FIG.
It is determined whether or not b has moved within the movable range along the guides 60a and 60b, and if it is determined that all of the movable range has moved, it is not possible to detect the step / gap because there is no chip or foreign matter at the end of the segment. A procedure for outputting a signal may be provided. At this time, when the step / gap detection impossible signal is output, the operator actually measures the step / gap between the segments using a scale or the like, inputs the measured value to the main body control device 52, and executes step 206. Or the operator may assemble the assembly segment 42 and the existing segment 41
The segment assembly can be continued by manually operating the erector body 12 while observing the camera image at the boundary with a to 41c.

【0061】また、組立セグメント42または既設セグ
メント41a〜41cに欠けや異物があるかどうかの検
出、視覚センサ65a,65bの欠けや異物が無い位置
への移動、視覚センサ65a,65bの初期配置位置へ
の移動については、オペレータのマニュアル操作により
行ってもよい。
Further, it is possible to detect whether the assembled segment 42 or the existing segments 41a to 41c have a chip or a foreign substance, move the visual sensors 65a and 65b to a position where there is no chip or a foreign substance, and the initial placement positions of the visual sensors 65a and 65b. The operation may be manually performed by the operator.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、組立セグメント及びこ
れに隣接する既設セグメントの端部にある程度の欠けや
異物があっても、投光器及びカメラを移動させることに
より欠けや異物のない部分の画像データを検出し、欠け
や異物の影響を受けずに組立セグメントを位置決めする
ことができる。
According to the present invention, even if the end of the assembled segment and the existing segment adjacent to the assembled segment has a certain amount of chipping or foreign matter, by moving the projector and the camera, an image of the portion free of chipping or foreign matter can be obtained. The data can be detected and the assembly segment can be positioned without the effects of chipping or foreign material.

【0063】また、最低限の投光器及びカメラで、安価
に組立セグメントを位置決めすることができる。
Further, the assembly segment can be positioned at a low cost with a minimum of floodlights and cameras.

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

【図1】本発明のセグメントの組立位置決め装置を備え
たエレクタ装置のエレクタ本体の正面断面図である。
FIG. 1 is a front cross-sectional view of an erector body of an erector device including a segment assembly / positioning device of the present invention.

【図2】図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図1のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】図1のIV−IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】図1に示すセグメント把持部の詳細断面図であ
る。
5 is a detailed cross-sectional view of the segment grip portion shown in FIG.

【図6】図1に示すエレクタ本体のセグメント把持部に
取り付けられているガイド及びこのガイドに取り付けら
れている視覚センサを示す図である。
6 is a diagram showing a guide attached to a segment grip of the erector body shown in FIG. 1 and a visual sensor attached to the guide.

【図7】図6の部分拡大図である。7 is a partially enlarged view of FIG.

【図8】図6に示す稼動部内部の上面図である。FIG. 8 is a top view of the inside of the operating unit shown in FIG.

【図9】図8のIX−IX線断面図である。9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.

【図10】本発明のセグメントの位置決めに用いる投光
器及びカメラの組立セグメントと既設セグメントとの位
置関係、及びシステム構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a positional relationship between an assembled segment of a projector and a camera used for positioning a segment of the present invention and an existing segment, and a system configuration.

【図11】図1に示すエレクタ本体の制御系のブロック
図である。
FIG. 11 is a block diagram of a control system of the erector body shown in FIG.

【図12】図10に示す本体制御装置の位置決め制御手
順を示すフローチャートである。
12 is a flowchart showing a positioning control procedure of the main body control device shown in FIG.

【図13】図12に示す粗位置決め制御手順を示すフロ
ーチャートである。
13 is a flowchart showing a rough positioning control procedure shown in FIG.

【図14】図12に示す微位置決め制御手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing a fine positioning control procedure shown in FIG.

【図15】組立セグメントに欠けがない場合における、
粗位置決め制御終了後の組立セグメント及び既設セグメ
ントとスリット光像の位置関係、並びにカメラ画像を示
す図である。
FIG. 15 shows a case where the assembly segment is not chipped,
It is a figure which shows the positional relationship of an assembly segment and an existing segment after a rough positioning control and a slit light image, and a camera image.

【図16】組立セグメントに若干の欠けがある場合にお
ける、粗位置決め制御終了後の組立セグメント及び既設
セグメントとスリット光像の位置関係、並びにカメラ画
像を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a positional relationship between an assembly segment and an existing segment after completion of rough positioning control and a slit light image, and a camera image in the case where the assembly segment is slightly chipped.

【図17】組立セグメントに大きな欠けがある場合にお
ける、粗位置決め制御終了後の組立セグメント及び既設
セグメントとスリット光像の位置関係、並びにカメラ画
像を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a positional relationship between an assembly segment and an existing segment after completion of rough positioning control and a slit light image, and a camera image when the assembly segment has a large chip.

【図18】図11に示す微位置決め制御手順の位置・姿
勢偏差量の演算に用いる図である。
18 is a diagram used to calculate the amount of position / orientation deviation in the fine positioning control procedure shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 エレクタ本体 34 セグメント把持部 41,41a,41b,41c 既設セグメント 42 組立セグメント 44,44a,44b 投光器 45,45a,45b カメラ 48 カメラ切換器 49 画像入力装置 50 画像メモリ 51 画像処理装置 52 本体制御装置 53 サーボ制御装置 54 油圧制御装置 60,60a,60b ガイド 81 ガイドロッド 82 ガイドロッド(ラック付) 61,61a,61b 稼動部 85 稼動モータ 61B ピニオン 84 フレーム 65,65a,65b 視覚センサ 12 Electa body 34 segment grip 41, 41a, 41b, 41c Existing segment 42 Assembly segment 44,44a, 44b Floodlight 45, 45a, 45b cameras 48 camera switch 49 Image input device 50 image memory 51 Image processing device 52 Main unit control device 53 Servo control device 54 Hydraulic control device 60, 60a, 60b guide 81 Guide rod 82 Guide rod (with rack) 61, 61a, 61b Working part 85 working motor 61B Pinion 84 frames 65, 65a, 65b Visual sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多形 宏毅 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 亀井 健 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 平沢 幸久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平3−199600(JP,A) 特開 平5−65799(JP,A) 特開 平5−321597(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroki Polymorph 650 Kazutachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory (72) Ken Ken Kamei, 650 Kintate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Stock Company Tsuchiura factory (72) Inventor Yukihisa Hirasawa 650 Jinrachi-cho, Tsuchiura city, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory (56) Reference JP-A-3-199600 (JP, A) JP-A-5-65799 ( JP, A) JP-A-5-321597 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) E21D 11/40

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 組立セグメントを把持するセグメント把
持部と、前記セグメント把持部に設けられ、前記組立セ
グメントとこれに隣接する既設セグメントとの境界部に
スリット光を照射する投光器及びこの投光器のスリット
光がつくるスリット光像を撮像するカメラを含む少なく
とも1つの視覚センサと、前記カメラの画像データに基
づいて前記既設セグメントに対する前記組立セグメント
の適正位置を求め、その適正位置に前記組立セグメント
が位置決めされるよう前記セグメント把持部を移動させ
るセグメント把持部移動制御手段とを有するエレクタの
セグメント位置決め装置において、 前記セグメント把持部にガイド手段を設け、前記視覚セ
ンサを前記ガイド手段に沿って移動可能に取り付けたこ
とを特徴とするエレクタのセグメント位置決め装置。
1. A light projector for irradiating slit light to a segment gripping portion for gripping an assembled segment and a boundary portion between the assembled segment and an existing segment adjacent to the segment gripping portion, and a slit light of the light projector. At least one visual sensor including a camera that captures a slit light image formed by the camera, and an appropriate position of the assembly segment with respect to the existing segment based on image data of the camera, and the assembly segment is positioned at the appropriate position. In the segment positioning device of the erector having the segment gripper movement control means for moving the segment gripper, the segment gripper is provided with guide means, and the visual sensor is movably attached along the guide means. Segment of the Electa characterized by -Decided Me apparatus.
【請求項2】 請求項1記載のエレクタのセグメント位
置決め装置において、前記視覚センサを前記ガイド手段
に沿って移動させる必要があるかどうかを判断し、前記
視覚センサを移動させる必要がないと判断されるまで前
記視覚センサを前記ガイド手段に沿って移動させる視覚
センサ移動制御手段を有し、前記セグメント把持部移動
制御手段は、前記視覚センサ移動制御手段で前記視覚セ
ンサを移動させる必要がないと判断されたときに前記組
立セグメントの適正位置を求め、その適正位置に前記組
立セグメントが位置決めされるよう前記セグメント把持
部を移動させる手段であることを特徴とするエレクタの
セグメント位置決め装置。
2. The segment positioning device for an erector according to claim 1, wherein it is determined whether or not the visual sensor needs to be moved along the guide means, and it is determined that the visual sensor does not have to be moved. Until the end of the visual sensor, the visual sensor movement control means for moving the visual sensor along the guide means is provided, and the segment gripper movement control means determines that the visual sensor movement control means does not need to move the visual sensor. A segment positioning device for an erector, comprising means for determining a proper position of the assembly segment when the assembly segment is moved, and moving the segment gripper so that the assembly segment is positioned at the proper position.
【請求項3】 請求項2記載のエレクタのセグメント位
置決め装置において、前記視覚センサ移動制御手段は、
前記カメラの画像データから前記組立セグメントと前記
既設セグメントとに不具合があるかどうかを判断する不
具合判断手段と、前記不具合判断手段で不具合がないと
判断されるまで前記視覚センサを所定量移動させる手段
とを有し、前記セグメント把持部移動制御手段は、前記
不具合判断手段で不具合がないと判断されたときに前記
組立セグメントの適正位置を求め、その適正位置に前記
組立セグメントが位置決めされるよう前記セグメント把
持部を移動させる手段であることを特徴とするエレクタ
のセグメント位置決め装置。
3. The segment positioning device for an erector according to claim 2, wherein the visual sensor movement control means comprises:
Defect determining means for determining whether or not there is a defect in the assembly segment and the existing segment from image data of the camera, and means for moving the visual sensor by a predetermined amount until the defect determining means determines that there is no defect. And the segment gripper movement control means obtains a proper position of the assembly segment when the malfunction determination means determines that there is no malfunction, and positions the assembly segment at the proper position. A segment positioning device for an erector, which is a means for moving a segment gripping portion.
【請求項4】 請求項2記載のエレクタのセグメント位
置決め装置において、前記視覚センサ移動制御手段は、
前記視覚センサの配置位置を予め記憶しておく記憶手段
と、前記視覚センサが前記記憶手段に記憶されている全
ての配置位置に移動したかどうかを判断する移動判断手
段と、前記移動判断手段で前記視覚センサが前記記憶手
段に記憶されている全ての配置位置に移動したと判断さ
れるまでその配置位置に前記視覚センサを移動させる手
段とを有し、前記セグメント把持部移動制御手段は、前
記移動判断手段で前記視覚センサが前記記憶手段に記憶
されている全ての配置位置に移動したと判断されたとき
に前記組立セグメントの適正位置を求め、その適正位置
に前記組立セグメントが位置決めされるよう前記セグメ
ント把持部を移動させる手段であることを特徴とするエ
レクタのセグメント位置決め装置。
4. The segment positioning device for an erector according to claim 2, wherein the visual sensor movement control means comprises:
A storage unit that stores the arrangement position of the visual sensor in advance, a movement determination unit that determines whether the visual sensor has moved to all the arrangement positions stored in the storage unit, and a movement determination unit. And a means for moving the visual sensor to the arrangement position until it is determined that the visual sensor has moved to all the arrangement positions stored in the storage means, the segment gripper movement control means, When the movement determination means determines that the visual sensor has moved to all the arrangement positions stored in the storage means, the proper position of the assembly segment is obtained, and the assembly segment is positioned at the proper position. A segment positioning device for an erector, which is a means for moving the segment grip portion.
【請求項5】 請求項1記載のエレクタのセグメント位
置決め装置において、前記ガイド手段は、前記セグメン
ト把持部が前記組立セグメントを把持して位置決めする
ときに前記視覚センサが前記組立セグメントのほぼ両端
にわたって移動できるよう前記セグメント把持部の側面
に取り付けられたことを特徴とするエレクタのセグメン
ト位置決め装置。
5. The segment positioning device for an erector according to claim 1, wherein the guide means moves the visual sensor across substantially both ends of the assembly segment when the segment gripping portion grips and positions the assembly segment. A segment positioning device for an erector, wherein the segment positioning device is attached to a side surface of the segment gripper so that the segment can be positioned.
【請求項6】 請求項1記載のエレクタのセグメント位
置決め装置において、前記ガイド手段は、前記視覚セン
サがトンネル周方向に移動できるよう前記セグメント把
持部の側面に取り付けられたことを特徴とするエレクタ
のセグメント位置決め装置。
6. The segment positioner for an erector according to claim 1, wherein the guide means is attached to a side surface of the segment gripper so that the visual sensor can move in a tunnel circumferential direction. Segment positioning device.
【請求項7】 請求項1記載のエレクタのセグメント位
置決め装置において、前記ガイド手段は、前記視覚セン
サがトンネル軸方向に移動できるよう前記セグメント把
持部の側面に取り付けられたことを特徴とするエレクタ
のセグメント位置決め装置。
7. The erector segment positioning device according to claim 1, wherein the guide means is attached to a side surface of the segment gripper so that the visual sensor can move in a tunnel axis direction. Segment positioning device.
【請求項8】 請求項1記載のエレクタのセグメント位
置決め装置において、前記視覚センサは2つとし、前記
ガイド手段は、前記2つの視覚センサの一方がトンネル
周方向にかつ前記セグメント把持部が前記組立セグメン
トを把持して位置決めするときに前記組立セグメントの
ほぼ両端にわたって移動できるよう前記セグメント把持
部の側面に取り付けられた第1ガイド手段と、前記2つ
の視覚センサの他方がトンネル軸方向にかつ前記セグメ
ント把持部が前記組立セグメントを把持して位置決めす
るときに前記組立セグメントのほぼ両端にわたって移動
できるよう前記セグメント把持部の側面に取り付けられ
た第2ガイド手段とを有することを特徴とするエレクタ
のセグメント位置決め装置。
8. The erector segment positioning device according to claim 1, wherein the number of the visual sensors is two, and in the guide means, one of the two visual sensors is in a tunnel circumferential direction and the segment gripping portion is the assembly. First guide means mounted on a side of the segment gripper for movement over substantially both ends of the assembly segment when gripping and positioning the segment; and the other of the two visual sensors in the tunnel axis direction and the segment. Segment positioning of an erector comprising: second guide means attached to a side surface of the segment gripper so that the gripper can move over substantially both ends of the assembly segment when gripping and positioning the assembly segment. apparatus.
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