JP3865882B2 - さく孔機のアクチュエータの油量検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、さく岩機を搭載したガイドシェルやブームの各関節部やスライド部等の可動部分の作動量を、アクチュエータの油量によって求め、その作動量のデータに基づいて自動位置決めや位置表示を行うトンネルジャンボ等のさく孔機において、可動部分のアクチュエータの油量を検出する油量検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
トンネル掘削等のさく孔作業において、省力化、省人化のために、さく岩機を搭載したガイドシェルとこれを支持するブームをコンピュータで制御して自動的に位置決めや位置表示を行うさく孔機が用いられている。このようなさく孔機では、ガイドシェルやブームの各関節部やスライド部等の可動部分の作動量を求め、その作動量のデータに基づいて目標位置までの所要移動量を演算して各可動部分のアクチュエータの作動を制御する。
【0003】
例えば、図2に示すトンネルジャンボJは、台車1の前部にブーム4を枢支している。このブーム4は、ブームリフトシリンダ5、ブームスイングシリンダ6でリフト、スイング可能になっており、ブーム伸縮シリンダ(図示略)で伸縮可能になっている。このブーム4の先端部には、さく岩機2を搭載したガイドシェル3が枢支されている。ガイドシェル3はガイドスイングシリンダ7、ガイドチルトシリンダ(図示略)でスイング、チルト可能になっている。さく岩機2はフィードシリンダ(図示略)によってガイドシェル3上で送りが与えられる。
【0004】
台車1上には、ガイドシェル3やブーム4の各関節部やスライド部等の可動部分の作動量を求めるための検出手段20が設けられる。このように、台車1上でガイドシェル3やブーム4の各関節部やスライド部等の可動部分の作動量を遠隔で検出するための検出手段20には、図3に示すように、ブームリフトシリンダ5、ブームスイングシリンダ6、ブーム伸縮シリンダ、ガイドスイングシリンダ7、ガイドチルトシリンダ、フィードシリンダ等の各可動部分のアクチュエータAと油圧源とを接続する作動管路10に油量センサ11を設け、油量センサ11で検出した油量から可動部分の作動量を演算して求めるものが使用されている。
【0005】
ここで用いられる油量センサ11は、図4に示すように、ケーシング12内に2枚のギヤ13を備えていて、作動管路10からアクチュエータAに流れる作動油の油量を精密に計測し、計測した油量のデータを電気パルス信号として出力するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、アクチュエータAの作動管路10の台車1からブーム4側への部分には、ブーム4の移動に容易に追従できるように可撓性の油ホースが用いられている。油ホースは、作動管路10の油圧が変化すると膨張収縮するため、油ホース内の容積が変化する。例えば、9mm径の油ホースでは、図5に示すように、油圧が40kgf/cm2 から160kgf/cm2 に上昇すると、容積が約2cm3/m 増加することになる。
【0007】
このように、油ホースの容積が変化すると、油量センサ11の計測の精度が高くても、油量センサ11で検出した油量と実際にアクチュエータAに流入する油量とが相違するので、油量センサ11の検出データから求めた可動部分の作動量には誤差が生じることになり、さく孔機の正確な制御に支障をきたす。
【0008】
このような誤差をさけるために、可動部分に作動量を直接検出するエンコーダ等の計測機器を取付けることも可能であるが、さく孔機は過酷な作業環境で使用されるものであるので、計測機器をブーム4やガイドシェル3に直接設置すると、計測機器の破損や電気配線の断線等のおそれがある。
【0009】
この発明は、さく孔機の可動部分の作動量を求めるためのアクチュエータの油量の検出におけるかかる問題を解決するものであって、アクチュエータに供給される油量を台車側から遠隔で精度良く検出することができ、計測機器の破損や電気配線の断線等のおそれのないさく孔機のアクチュエータの油量検出装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のさく孔機のアクチュエータの油量検出装置は、さく岩機を搭載したガイドシェルやブームの各関節部やスライド部等の可動部分の作動量を、アクチュエータの油量によって求め、その作動量のデータに基づいて自動位置決めや位置表示を行うようになっており、前記アクチュエータと油圧源とを接続する作動管路の一部分が可撓性の油ホースで構成されているさく孔機において、前記作動管路の前記油ホース部分よりも油圧源に近い位置の油量を検出する油量センサと、前記作動管路の前記アクチュエータと前記油量センサとを繋ぐ部分の油圧を検出する圧力センサと、該圧力センサの検出データに基づいて油量の誤差を補正するコントローラとを設けることにより上記課題を解決している。
【0011】
さく孔作業時には、アクチュエータの作動管路の油量が油量センサによって検出され、この油量によって可動部分の作動量が求められ、この可動部分の作動量のデータに基づいてさく孔機の自動位置決め等の制御が行われる。
【0012】
このとき、作動管路の油圧が変化すると、油ホースは膨張収縮するため油ホース内の容積が変化し、油量センサで検出した油量が実際にアクチュエータに流入する油量と相違するようになって誤差を生じるが、作動管路の油圧が圧力センサによって検出されており、作動管路の油圧が変化すると、コントローラが圧力センサの検出データに基づいて油量の誤差を補正する。
【0013】
従って、可動部分の作動量は補正された油量に基づいて精度良く求められるので、正確にさく孔機を制御することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の一形態であるさく孔機のアクチュエータの油量検出装置の構成図である。
【0015】
アクチュエータAの油量検出装置30が用いられるさく孔機の構成は、基本的に図2に示すトンネルジャンJと同様であり、台車1にブーム4が設けられている。このブーム4は、ブームリフトシリンダ5、ブームスイングシリンダ6でリフト、スイング可能になっており、ブーム伸縮シリンダ(図示略)で伸縮可能になっている。このブーム4の先端部には、さく岩機2を搭載したガイドシェル3が枢支されている。ガイドシェル3はガイドスイングシリンダ7、ガイドチルトシリンダ(図示略)でスイング、チルト可能になっている。さく岩機2はフィードシリンダ(図示略)によってガイドシェル3上で送りが与えられる。
【0016】
ブームリフトシリンダ5、ブームスイングシリンダ6、ブーム伸縮シリンダ、ガイドスイングシリンダ7、ガイドチルトシリンダ、フィードシリンダ等の各可動部分のアクチュエータAの油量を遠隔で検出するため、油量検出装置30は台車1上に設けられる。
【0017】
アクチュエータAと油圧源とを接続する作動管路10は、台車1からブーム4側への部分が油ホース10Hとなっている。
油量検出装置30は、アクチュエータAの作動管路10の油量を検出する油量センサ31と、作動管路10の油圧を検出する圧力センサ32と、この圧力センサ32の検出データに基づいて油量の誤差を補正するコントローラ33とを備えている。
【0018】
油量センサ31は、作動管路10からアクチュエータAに流れる作動油の油量を計測し、計測した油量のデータをコントローラ33に送る。圧力センサ32は、作動管路10の油圧を計測し、計測した油圧のデータをコントローラ33に送る。
【0019】
さく孔作業時には、アクチュエータAの作動管路10の油量が油量センサ31によって検出され、この油量によって可動部分の作動量が求められ、この可動部分の作動量のデータに基づいてさく孔機の自動位置決め等の制御が行われる。
【0020】
このとき、作動管路10の油圧が変化すると、油ホース10Hは膨張収縮するため油ホース10H内の容積が変化し、油量センサ31で検出した油量が実際にアクチュエータAに流入する油量と相違するようになって誤差を生じるが、作動管路10の油圧は圧力センサ32によって常時検出されているので、作動管路10の油圧が変化すると、コントローラ33が圧力センサ32の検出データに基づいて油量の誤差を補正する。
【0021】
コントローラ33による油量の補正は、例えば次式のような補正式によって補正値ΔVを求めることにより行われる。
ΔV=V×α×ΔP
V:油ホース内の容積
α:油圧による油ホース内の容積の変化率
ΔP:油圧の変化
油ホース内の容積Vと油圧による油ホース内の容積の変化率αとは、各油ホース10Hについて定数としてコントローラ33に記憶されている。
【0022】
さく孔機の可動部分の作動量は、この補正値ΔVによって補正された油量に基づいて精度良く求められるので、正確にさく孔機を制御することができる。
計測機器をブーム側に設置する必要はないので、計測機器の破損や電気配線の断線等のおそれはない。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のさく孔機のアクチュエータの油量検出装置は、さく孔機の可動部分の作動量を求めるためのアクチュエータの油量を台車側から遠隔で精度良く検出することができる。従って、正確にさく孔機を制御することができ、また、計測機器をブーム側に設置しないので計測機器の破損や電気配線の断線等のおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態であるさく孔機のアクチュエータの油量検出装置の構成図である。
【図2】さく孔機の一例を示すトンネルジャンボの側面図である。
【図3】従来のさく孔機のアクチュエータの油量検出装置の構成図である。
【図4】従来の油量センサの説明図である。
【図5】油圧変化による油ホースの容積変化量を示すグラフである。
【符号の説明】
1 台車
2 さく岩機
3 ガイドシェル
4 ブーム
5 ブームリフトシリンダ
6 ブームスイングシリンダ
7 ガイドスイングシリンダ
10 作動管路
10H 油ホース
30 油量検出装置
31 油量センサ
32 圧力センサ
33 コントローラ
A アクチュエータ
Claims (1)
- さく岩機を搭載したガイドシェルやブームの各関節部やスライド部等の可動部分の作動量を、アクチュエータの油量によって求め、その作動量のデータに基づいて自動位置決めや位置表示を行うようになっており、前記アクチュエータと油圧源とを接続する作動管路の一部分が可撓性の油ホースで構成されているさく孔機において、
前記作動管路の前記油ホース部分よりも油圧源に近い位置の油量を検出する油量センサと、前記作動管路の前記アクチュエータと前記油量センサとを繋ぐ部分の油圧を検出する圧力センサと、該圧力センサの検出データに基づいて油量の誤差を補正するコントローラとを設けたことを特徴とするさく孔機のアクチュエータの油量検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21872297A JP3865882B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | さく孔機のアクチュエータの油量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21872297A JP3865882B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | さく孔機のアクチュエータの油量検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1162460A JPH1162460A (ja) | 1999-03-05 |
JP3865882B2 true JP3865882B2 (ja) | 2007-01-10 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21872297A Expired - Fee Related JP3865882B2 (ja) | 1997-08-13 | 1997-08-13 | さく孔機のアクチュエータの油量検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3865882B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-13 JP JP21872297A patent/JP3865882B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH1162460A (ja) | 1999-03-05 |
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