JPH05180737A - Investigating apparatus of geological features of planet - Google Patents
Investigating apparatus of geological features of planetInfo
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- JPH05180737A JPH05180737A JP3155721A JP15572191A JPH05180737A JP H05180737 A JPH05180737 A JP H05180737A JP 3155721 A JP3155721 A JP 3155721A JP 15572191 A JP15572191 A JP 15572191A JP H05180737 A JPH05180737 A JP H05180737A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、惑星において地層から
地質試料を採取し、分析してその惑星の地質調査を行う
惑星地質探査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planetary geological exploration apparatus which collects geological samples from a stratum on a planet, analyzes the geological samples, and investigates the geology of the planet.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、惑星で地質を直接掘削して、その
地層の試料を採取し、その試料を分析し惑星の地質調査
を行う惑星地質探査装置や方法は、皆無に等しい。これ
に対し、地上における地質探査の方法や装置としては、
種々のものが提案されている。例えば、特開昭４８−１
０３４０１号に示される放電による衝撃波を用いて地質
を探査する方法，特開昭５７−６４１８９号に示される
プロープを通過させ、地質学的及び地球物理学的に探査
する方法及び特開昭５８−１６０８８１号に示される物
理的な方法で間接的に地下の状態を調べる方法の如くで
ある。これらは、地質を掘削して直接地下の試料を採取
して探査するものではない。2. Description of the Related Art Conventionally, there is no planetary geological exploration device or method for directly excavating geology on a planet, collecting a sample of the stratum, analyzing the sample, and conducting a geological survey of the planet. On the other hand, as a method and device for geological exploration on the ground,
Various things have been proposed. For example, JP-A-48-1
No. 03401, a method for exploring geology by using shock waves by electric discharge, method for exploring geologically and geophysically by passing through a probe, disclosed in JP-A-57-64189, and JP-A-58-64189. It is like the method of indirectly inspecting the underground condition by the physical method shown in No. 160881. These do not excavate the geology and directly take underground samples for exploration.
【０００３】また、地質試料の採取法や採取装置として
も、特開昭５５−３７９６１号，特開昭５９−１４５８
１５号，特開昭６３−１３８０９５号及び特開昭６０−
９３３３１号にみられるように種々のものが提案されて
いる。これらは、地質試料をコアとして採取するもので
ある。Further, as a method for collecting a geological sample and a collecting apparatus, Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-37961 and 59-1458 are also available.
No. 15, JP-A-63-138095 and JP-A-60-
Various ones have been proposed as seen in No. 93331. These are geological samples taken as cores.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、惑星に
おいて地層から地質試料を採取し、分析してその惑星の
成因や生物痕跡を調査することは、宇宙科学の分野でき
わめて重要である。にもかかわらず、惑星の地質探査方
法や探査装置は皆無である。本発明は、このような点に
鑑み月や惑星に送り込み、無人でかつ流体を使用せずに
ボーリングを行って、任意の深さの地質試料を取り出す
ことを可能にした新規な惑星地質探査装置を提供するこ
とを目的とするものである。However, it is extremely important in the field of space science to collect a geological sample from a stratum on a planet, analyze it, and investigate the origin and biological traces of the planet. Nevertheless, there is no geological exploration method or exploration device for the planet. In view of such a point, the present invention is a novel planetary geological exploration device that enables to take out a geological sample of arbitrary depth by sending it to the moon or a planet and performing unmanned boring without using a fluid. It is intended to provide.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、走行体に設けられた試料を採取する試料
採取装置，前記採取した試料を試料分析装置に搬送する
試料搬送装置及び前記搬送された試料を分析する試料分
析装置とよりなり、前記試料採取装置は、起倒自在のガ
イドセルにガイド管が給進装置で移動自在に設けられ、
該ガイド管の中には、回転駆動装置に連結されて回転自
在であり、その周面にはスパイラル羽根が螺旋状に設け
られ先端にガイド管より大径の掘削ビットが設けられた
回転軸が、掘削ビットをガイド管より外出して同心的に
設けられてなり、前記試料搬送装置は、サンプル容器が
枢着され、かつエンドレスに回動するサンプルコンベア
が、前記ガイドセルを倒したときのガイド管の下端開口
下方を前記サンプル容器が通過する位置に進退自在に設
けられ、サンプル容器が通過する他の適所には試料分析
装置が設けられてなる構成としたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a sample collecting device for collecting a sample provided on a running body, a sample conveying device for conveying the collected sample to a sample analyzer, and the sample conveying device. The sample collecting device comprises a sample analyzing device for analyzing the transported sample, wherein the sample collecting device is provided with a guide tube movably provided by a feeding device in a tiltable guide cell,
In the guide tube, a rotary shaft is connected to a rotation drive device and is rotatable, and a spiral blade is spirally provided on the peripheral surface thereof, and a drilling bit having a diameter larger than that of the guide tube is provided at the tip of the rotary shaft. , The drill bit goes out of the guide tube and is provided concentrically, and the sample transfer device is a guide when the sample container is pivotally attached and the sample conveyor that rotates endlessly falls the guide cell. The lower end opening of the tube is provided so as to be movable back and forth at a position where the sample container passes, and a sample analyzer is provided at another suitable place where the sample container passes.
【０００６】[0006]
【作用】本装置は、走行体に設けられているため、惑星
において自在に走行し、所定位置に設置できる。試料採
取装置におけるガイドセルは起倒させることができる。
また、ガイド管と、その中に同心的に位置する掘削ビッ
トと一体になったスパイラル羽根を有する回転軸は、ガ
イド管と回転軸の相対位置が変わることなく給進装置で
ガイドセルに沿って移動させることができる。先端に掘
削ビットを有し、周面にスパイラル羽根を有する回転軸
は、回転駆動装置で回転させることができる。従って、
ガイドセルを立設した状態にして給進装置で給進させる
と、回転軸は回転駆動装置によりガイド管の中で回転し
つつ給進されるから、掘削ビットがかき揚げる地質試料
をスパイラル羽根でガイド管の中に取り込むことができ
る。このとき、掘削ビットの外径が、回転しないガイド
管の外径よりも大きいので、ガイド管に先行して掘削ビ
ットでガイド管の外径より大きな掘削孔を掘削するた
め、ガイド管はスムースに地層の中に進入することがで
きる。Since this device is provided on the traveling body, it can travel freely on the planet and be installed at a predetermined position. The guide cell in the sampling device can be turned upside down.
Further, the rotating shaft having the guide pipe and the spiral blade integrated with the excavating bit concentrically located in the guide pipe is arranged along the guide cell by the feeding device without changing the relative position of the guide pipe and the rotating shaft. Can be moved. A rotary shaft having a drill bit at its tip and spiral blades on its peripheral surface can be rotated by a rotary drive device. Therefore,
When the guide cell is set upright and fed by the feeding device, the rotary shaft is fed while rotating in the guide tube by the rotation driving device, so that the geological sample that the excavating bit lifts up can be swung by the spiral blade. Can be incorporated into a guide tube. At this time, since the outer diameter of the drill bit is larger than the outer diameter of the non-rotating guide pipe, the drill bit excavates a drill hole larger than the outer diameter of the guide pipe prior to the guide pipe. Can enter the formation.
【０００７】試料搬送装置は、ガイドセルにより倒され
たガイド管の下端開口下方をサンプル容器が通過する位
置に進退自在であるので、試料の採取が終了しガイドセ
ルを倒したら進出させる。すると、サンプル容器は、サ
ンプルコンベアにより回動され、倒されたガイド管の下
端開口下方を通過する。従って、このときガイド管の開
口より採取した試料をサンプル容器に移し容入すること
ができる。この試料を移されたサンプル容器は、回動す
るサンプルコンベアにより試料分析装置まで搬送され
る。そこで、地質試料は分析調査される。Since the sample transport device can move back and forth to the position where the sample container passes under the lower end opening of the guide tube tilted by the guide cell, it advances when the sample collection is completed and the guide cell is tilted. Then, the sample container is rotated by the sample conveyor and passes below the lower end opening of the tilted guide tube. Therefore, at this time, the sample collected from the opening of the guide tube can be transferred to and put in the sample container. The sample container to which the sample is transferred is conveyed to the sample analyzer by the rotating sample conveyor. There, the geological samples are analyzed.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は本発明の実施例を示す側面図、図２は同正面
図である。同図において、１は走行体，２は該走行体１
のフレームであって、該フレーム２上に後述する試料採
取装置Ａ，試料搬送装置Ｂ及び試料分析装置Ｃが、適宜
の部材を介して設けられる。３はフレームに部材を介し
起倒自在に設けられたガイドセル，４は給進駆動装置，
５は給進装置，６は回転駆動装置及び７はガイド管を示
し、これらは試料採取装置Ａを構成する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof. In the figure, 1 is a running body, 2 is the running body 1
The sample collecting device A, the sample transporting device B, and the sample analyzing device C, which will be described later, are provided on the frame 2 via appropriate members. Reference numeral 3 is a guide cell which is provided on the frame so as to be able to move up and down, and 4 is a feed drive device.
Reference numeral 5 is a feeding device, 6 is a rotation driving device, and 7 is a guide tube, which constitute a sampling device A.
【０００９】ガイドセル３は、走行体１のフレーム２に
適宜の部材、例えば固設された軸受板（図示せず）など
に枢軸（図示せず）にて枢着され起倒自在であり、その
起倒は、図示しないガイドセル起倒装置，例えば、ピニ
オンギア装置などで行われる。図１及び図２は立設され
た場合を示し、図３及び図４は倒された場合を示してい
る。The guide cell 3 is pivotably attached to an appropriate member on the frame 2 of the traveling body 1, for example, a bearing plate (not shown) fixedly mounted, by a pivot shaft (not shown), and is vertically movable. The raising / lowering is performed by a guide cell raising / lowering device (not shown) such as a pinion gear device. 1 and 2 show the case where it is erected, and FIGS. 3 and 4 show the case where it is laid down.
【００１０】給進装置５は、図５及び図６に示すように
ガイド管７などをガイドセル３に沿って移動させるもの
で、給進駆動装置４によって駆動される。例えば、ガイ
ドセル３の上部と下部に設けられたスプロケットに懸回
したチェーン（いずれも図示せず）に連結し、これを給
進駆動装置４，例えばモータで正逆回動させ移動される
ものである。The advancing device 5 moves the guide tube 7 and the like along the guide cell 3 as shown in FIGS. 5 and 6, and is driven by the advancing drive device 4. For example, a chain that is connected to a chain (not shown) suspended on sprockets provided on the upper and lower parts of the guide cell 3 and is moved by rotating the feed drive device 4, for example, a motor in forward and reverse directions. Is.
【００１１】ガイド管７は、給進装置５に固設されガイ
ドセル３に沿って移動する。このガイド管７は、横振れ
を防止するためガイドセル３の下端に設けられたガイド
部材８により摺動自在にガイドされている。ガイド管７
の中には、図７に示すように回転軸９が同心的に設けら
れ、該回転軸９は、回転駆動装置６，例えばモータに連
結され回転駆動される。回転軸９の周面には、スパイラ
ル羽根１０が螺旋状に設けられ、その先端には掘削ビッ
ト１１が設けられている。この掘削ビット１１の外径
は、ガイド管７の外径より大径であり、ガイド管７の先
端から外出して位置している。掘削ビット１１の刃先
は、タングステンやチタン系の超硬合金等で保護し、摩
擦や衝撃に耐え長寿命形とし、氷結した地層や固結した
火山灰なども掘削することができるようにする。The guide tube 7 is fixed to the feeding device 5 and moves along the guide cell 3. The guide tube 7 is slidably guided by a guide member 8 provided at the lower end of the guide cell 3 in order to prevent lateral shake. Guide tube 7
7, a rotary shaft 9 is concentrically provided as shown in FIG. 7, and the rotary shaft 9 is rotationally driven by being connected to a rotary drive device 6, for example, a motor. A spiral blade 10 is provided in a spiral shape on the peripheral surface of the rotary shaft 9, and a drill bit 11 is provided at the tip thereof. The outer diameter of the excavating bit 11 is larger than the outer diameter of the guide pipe 7, and is located outside the tip of the guide pipe 7. The cutting edge of the excavating bit 11 is protected by tungsten or titanium based cemented carbide, has a long life and is resistant to friction and shock, and can also excavate frozen strata and solidified volcanic ash.
【００１２】図８は試料搬送装置Ｂの平面図，図９は同
側面図である。同図において、１２はサンプルコンベア
であり、駆動輪１３及び案内輪１４に懸回され回動す
る。駆動輪１３には回転駆動装置１５，例えばモータが
連結され駆動される。前記サンプルコンベア１２の外周
位置には、サンプル容器１６が列設して設けられてい
る。図１０はこのサンプル容器１６の取付部分を示す拡
大平面図，図１１は同拡大側面図であり、同図のように
サンプル容器１６は、サンプルコンベア１２を構成する
部材１２ａから対向して突出するアーム部材１２ｂ，１
２ｂに枢着され回動自在に設けられている。FIG. 8 is a plan view of the sample carrying device B, and FIG. 9 is a side view of the same. In the figure, 12 is a sample conveyor, which is suspended by a drive wheel 13 and a guide wheel 14 to rotate. A rotation driving device 15, for example, a motor is connected to the driving wheel 13 and driven. At the outer peripheral position of the sample conveyor 12, sample containers 16 are arranged in a row. FIG. 10 is an enlarged plan view showing the mounting portion of the sample container 16, and FIG. 11 is an enlarged side view thereof. As shown in FIG. 10, the sample container 16 projects from the member 12a constituting the sample conveyor 12 so as to face each other. Arm members 12b, 1
2b is pivotally mounted and rotatably provided.
【００１３】前記サンプルコンベア１２は、ガイドセル
３を立設して掘進し、試料を採取する時には、その邪魔
にならないように後退しており、試料採取終了後、ガイ
ドセル３及びガイド管７などを倒したときに、ガイド管
７の下端開口の下方位置に進出するように進退自在に構
成されている。図９はその一例を示しており、走行体１
のフレーム２上にベース台１７が設けられ、このベース
台１７にスライドフレーム１８がスライド自在に取付け
られ、このスライドフレーム１８にサンプルコンベア１
２が設けられることによって進退自在に構成されてい
る。詳しくは、スライドフレーム１８にウォーム１９を
設け、このウォーム１９にウォームギア２０を噛合さ
せ、このウォームギア２０を駆動装置２１、例えばモー
タで駆動させ進退させる。進出させる位置は、ガイドセ
ル３によりガイド管７が倒されたとき、そのガイド管７
の下端開口の下方を、サンプルコンベア１２の一方の端
部位置にきたサンプル容器１６が、順次通過する位置で
あり、このガイド管７内の試料がサンプル容器１６に受
け渡される。従って、サンプルコンベア１２の回動は、
間欠的回動が好ましい。The sample conveyer 12 is set up so that the guide cell 3 is erected, and when the sample is taken, the sample conveyer 12 is retracted so as not to interfere with the guide cell 3. After the sample is taken, the guide cell 3 and the guide tube 7 are provided. When it is tilted, it is configured to advance and retract so as to advance to a position below the lower end opening of the guide tube 7. FIG. 9 shows an example of the traveling body 1
A base 17 is provided on the frame 2 of the slide frame 18, and a slide frame 18 is slidably attached to the base 17. The sample conveyor 1 is attached to the slide frame 18.
2 is provided so that it can move back and forth. More specifically, a worm 19 is provided on the slide frame 18, a worm gear 20 is meshed with the worm 19, and the worm gear 20 is driven by a drive device 21, for example, a motor to move back and forth. The position where the guide tube 7 is advanced when the guide tube 7 is tilted by the guide cell 3
The sample container 16 that has come to one end position of the sample conveyor 12 sequentially passes below the lower end opening of the sample container 12. The sample in the guide tube 7 is delivered to the sample container 16. Therefore, the rotation of the sample conveyor 12 is
Intermittent rotation is preferred.
【００１４】また、サンプルコンベア１２の一方の端部
位置にきたサンプル容器１６が、倒されたガイド管７の
開口下方を順次通過する位置に進出したとき、サンプル
コンベア１２の他方の端部位置にきたサンプル容器１６
が、試料分析装置Ｃに位置するようになっている。例え
ば、図８，図９において、案内輪１４側の最先端のサン
プル容器１６ａが、ガイド管７の開口下方位置のとき、
駆動輪１３側の最先端のサンプル容器１６ｂは試料分析
装置Ｃに位置する如くである。これによりサンプル容器
１６に受け渡しされた試料は、順次試料分析装置Ｃで分
析されることになる。Further, when the sample container 16 at one end position of the sample conveyer 12 advances to a position where the sample container 16 sequentially passes below the opening of the tilted guide tube 7, when the sample container 16 reaches the other end position of the sample conveyer 12. Kita sample container 16
Are located in the sample analyzer C. For example, in FIGS. 8 and 9, when the leading edge sample container 16a on the guide wheel 14 side is located below the opening of the guide tube 7,
The most advanced sample container 16b on the drive wheel 13 side seems to be located in the sample analyzer C. As a result, the sample transferred to the sample container 16 is sequentially analyzed by the sample analyzer C.
【００１５】次に作用を説明すると、本装置は、動力電
源を載置した走行体に設けられているため、地球または
惑星上空からの指令や、自走プログラムによってボーリ
ング位置に自在に走行させ位置させることができる。試
料採取装置Ａにおけるガイドセル７を立設した状態で、
回転軸９を回転駆動装置６で回転させつつガイド管７と
共に給進装置５で給進させると、掘削ビット１１が掘削
した地質試料をスパイラル羽根１０でガイド管７の中に
取り込むことができる。ガイド管７の中が地質試料で満
たされたら、給進及び回転を停止させ上昇させ、起倒自
在のガイドセル３によりガイド管７を倒す。The operation will be described below. Since the present apparatus is provided on a traveling body on which a power source is mounted, it can be freely moved to a boring position by a command from the earth or a planet or a self-propelled program. Can be made With the guide cell 7 in the sample collecting device A standing upright,
When the rotating shaft 9 is rotated by the rotation drive device 6 and is advanced by the advancing device 5 together with the guide tube 7, the geological sample excavated by the excavation bit 11 can be taken into the guide tube 7 by the spiral blade 10. When the inside of the guide tube 7 is filled with the geological sample, the feeding and rotation are stopped and the guide tube 7 is raised, and the guide tube 7 is tilted by the guide cell 3 which can be tilted up and down.
【００１６】次に試料搬送装置Ｂを進出させ、サンプル
コンベア１２を回動させつつ、ガイド管７中の試料を、
サンプル容器１６に受け渡す。このときガイド管７中の
回転軸９を逆転させると、試料の排出がよく試料がスム
ースに移される。サンプル容器１６に受け渡された試料
は、試料分析装置Ｃまで搬送され分析される。Next, the sample transfer device B is advanced to rotate the sample conveyor 12, and the sample in the guide tube 7 is
Deliver to the sample container 16. At this time, when the rotating shaft 9 in the guide tube 7 is reversed, the sample is discharged well and the sample is smoothly transferred. The sample transferred to the sample container 16 is conveyed to the sample analyzer C and analyzed.
【００１７】なお、前記給進装置５には、図６に示すよ
うに掘削深度を読み取る位置センサー２５を設けると、
採取された試料がどの深さのものであるか知ることがで
き好ましい。例えば、ガイド管７の中の試料が１０ｍ分
であるとき、すなわち掘削深度を表す位置センサー２５
が１０ｍを示しているとき、ガイド管７の中のスパイラ
ル羽根１０の数が２０枚とすると、スパイラル羽根１０
の１枚当たり０．５ｍ分の地質試料となり、サンプル容
器１６にスパイラル羽根１０の１枚分を受け渡すよう
に、サンプル容器１６の搬送とスパイラル羽根１０の回
転とを連動させることで、試料ごとのおおよその深度が
把握できる。また、図８及び図９において、２２は試料
排出装置であり、サンプル容器１６が通過するとき、モ
ータ２４でアーム２３を回転させ、図１１に示すように
サンプル容器１６をひっくり返しサンプル容器１６内の
試料を排出するものである。If the feed device 5 is provided with a position sensor 25 for reading the excavation depth as shown in FIG.
It is preferable that the depth of the collected sample can be known. For example, when the sample in the guide tube 7 is for 10 m, that is, the position sensor 25 that indicates the excavation depth.
Is 10 m, and the number of spiral blades 10 in the guide tube 7 is 20, the spiral blade 10
Each sample becomes a geological sample of 0.5 m, and by transporting the sample container 16 and rotation of the spiral blade 10 so that one sample of the spiral blade 10 is transferred to the sample container 16, You can grasp the approximate depth of. Further, in FIGS. 8 and 9, reference numeral 22 is a sample discharging device, and when the sample container 16 passes, the arm 24 is rotated by the motor 24, and the sample container 16 is turned over as shown in FIG. The sample is discharged.
【００１８】しかして、無人でボーリングする場合に問
題になるのは、はじめに掘削ビット１１が地層に貫入す
るときの横振れ現象であるが、これは回転しないガイド
管７が摺動自在にガイドセル３の下端に設けたガイド部
材８でガイドされているので横振れしない。掘削途中の
曲がりを防止することは、未固結の礫質地層を掘削する
際に特に重要となるが、ガイド管７があって、そのガイ
ド管７の剛性により掘削ビット１１の直進性が維持され
る。掘削ビット１１の刃先は、その直径を越える大きな
礫があっても、礫周辺の地層を緩めてその礫を動かし、
先に進むことができる。掘削ビット１１と連続したスパ
イラル羽根１０によって、試料が回転しないガイド管７
の中に取り込まれ、外部地層と接触混合されるのを防ぐ
ことができる。掘削ビット１１の回転抵抗に応じて回転
速度を給進速度が自動的に制御され、常に無理のない回
転力と貫入力が掘削ビット１１に与えられる。礫質地層
においては、ガイド管７とスパイラル羽根１０を有する
回転軸９との隙間に入る大きさのものは他の細粒試料と
共に取り込まれるが、それより大きな礫は中に入ること
ができずに掘削ビット１１周辺の緩んだところに取り残
され、その先の掘進が継続される。そして、掘削した進
度に対応した全部の試料が排出されると、一連の作業は
完了する。A problem that arises when unmanned boring is a lateral runout phenomenon when the excavation bit 11 penetrates into the formation at first. This is because the guide tube 7 that does not rotate is slidably guided by the guide cell. Since it is guided by the guide member 8 provided at the lower end of 3, it does not shake laterally. Preventing bending during excavation is particularly important when excavating unconsolidated gravel strata, but the guide pipe 7 is provided and the straightness of the excavation bit 11 is maintained by the rigidity of the guide pipe 7. To be done. Even if there is a large gravel exceeding the diameter, the cutting edge of the drill bit 11 loosens the stratum around the gravel to move the gravel,
You can move on. A guide tube 7 in which the sample does not rotate due to a spiral blade 10 which is continuous with the drill bit 11
It is possible to prevent it from being taken in and mixed with the external formation. The rotation speed and the feeding speed are automatically controlled according to the rotation resistance of the excavation bit 11, so that a reasonable rotational force and penetration force are always applied to the excavation bit 11. In the gravel stratum, those having a size that fits in the gap between the guide tube 7 and the rotating shaft 9 having the spiral blade 10 are taken in together with other fine-grained samples, but larger gravel cannot enter the inside. Is left in a loose place around the excavation bit 11 and the excavation ahead of it is continued. Then, when all the samples corresponding to the progress of excavation are discharged, the series of operations is completed.
【００１９】そして、本発明は、惑星の地質探査を行う
ものであるから、実際にはコンピュータを内蔵し、コン
ピュータによって全ての動作が自動制御される。そのプ
ログラムの一例は、図１２に示すフローチャートによ
る。従って、地球または惑星上空軌道からの指令や、自
走プログラムによってボーリング位置に達した走行体
は、本装置が一連のボーリング作業を完了するまでそこ
にとどまり、次の位置へ移動する。Since the present invention is to perform geological exploration of planets, a computer is actually built in, and all operations are automatically controlled by the computer. An example of the program is according to the flowchart shown in FIG. Therefore, the traveling body that has reached the boring position by the command from the earth orbit above the planet or the self-propelled program stays there until the device completes a series of boring work, and moves to the next position.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明のとおり本発明によれば、惑星
の地質探査が自動的に行えるものである。すなわち、月
や惑星あるいはその衛星などに本装置を送り込み、無人
でかつ流体を使用せずにボーリングを行って、任意の深
さの地質試料を採取し、分析することができる。しかも
次の効果も奏する。 (1) 無人でボーリングする場合に問題になるのは、はじ
めに掘削ビット１１が地層に貫入するときの横振れ現象
であるが、これは回転しないガイド管７がガイドセル３
の下端のガイド部材８で摺動自在にガイドされているの
で横振れしない。 (2) 掘削途中の曲がりを防止することは、未固結の礫質
地層を掘削する際に特に重要となるが、ガイド管７があ
って、そのガイド管７の剛性により掘削ビット１１の直
進性が維持される。 (3) 掘削ビット１１の刃先は、その直径を越える大きな
礫があっても、礫周辺の地層を緩めてその礫を動かし、
先に進むことができる。 (4) 掘削ビット１１と連続したスパイラル羽根１０によ
って、試料が回転しないガイド管７の中に取り込まれ、
外部地層と接触混合されるのを防ぐことができる。 (5) 掘削ビット１１の回転抵抗に応じて回転速度と給進
速度が自動的に制御され、常に無理のない回転力と貫入
力が掘削ビット１１に与えられる。 (6) 礫質地層においては、ガイド管７とスパイラル羽
根１０を有する回転軸９との隙間に入る大きさのものは
他の細粒試料と共に取り込まれるが、それより大きな礫
は中に入ることができずに掘削ビット１１周辺の緩んだ
ところに取り残され、その先の掘進が継続される。As described above, according to the present invention, geological exploration of planets can be automatically performed. That is, it is possible to collect and analyze a geological sample of any depth by sending this device to the moon, a planet, or its satellite, and performing unmanned boring without using a fluid. Moreover, the following effects are also exhibited. (1) A problem in unmanned boring is a lateral runout phenomenon when the drill bit 11 penetrates into the formation at first. This is because the guide tube 7 that does not rotate is the guide cell 3
Since it is slidably guided by the guide member 8 at the lower end of the, it does not shake laterally. (2) Preventing bending during excavation is particularly important when excavating unconsolidated gravel strata, but there is a guide pipe 7 and the rigidity of the guide pipe 7 causes the excavation bit 11 to go straight. Sex is maintained. (3) Even if there is a large gravel exceeding the diameter of the cutting edge of the excavation bit 11, the stratum around the gravel is loosened to move the gravel,
You can move on. (4) The sample is taken into the non-rotating guide tube 7 by the spiral blade 10 which is continuous with the drill bit 11.
It is possible to prevent contact and mixing with the outer formation. (5) The rotation speed and the feed rate are automatically controlled according to the rotation resistance of the excavation bit 11, so that a reasonable rotational force and penetration force are always applied to the excavation bit 11. (6) In the gravel stratum, those having a size that fits in the gap between the guide tube 7 and the rotary shaft 9 having the spiral blades 10 are taken in together with other fine-grained samples, but larger gravel should enter the inside. However, the excavation bit 11 is left behind in a loose area around the excavation bit 11 and the excavation is continued.
【図１】本発明の実施例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例でガイドセルを倒した状態の側
面図である。FIG. 3 is a side view showing a state in which the guide cell is tilted in the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例でガイドセルを倒した状態の正
面図である。FIG. 4 is a front view showing a state where the guide cell is tilted in the embodiment of the present invention.
【図５】ガイドセル及びガイド管部分の部分側面図であ
る。FIG. 5 is a partial side view of a guide cell and a guide tube portion.
【図６】ガイドセル及びガイド管部分の部分正面図であ
る。FIG. 6 is a partial front view of a guide cell and a guide tube portion.
【図７】ガイド管部分の破断拡大図である。FIG. 7 is a cutaway enlarged view of a guide tube portion.
【図８】試料搬送装置の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the sample transport device.
【図９】試料搬送装置の側面図である。FIG. 9 is a side view of the sample transport device.
【図１０】サンプル容器部分の拡大平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view of a sample container portion.
【図１１】サンプル容器及び試料排出装置の拡大側面図
である。FIG. 11 is an enlarged side view of the sample container and the sample discharging device.
Ａ 試料採取装置 Ｂ 試料搬送装置 Ｃ 試料分析装置 １ 走行体 ３ ガイドセル ５ 給進装置 ６ 回転駆動装置 ７ ガイド管 ８ ガイド部材 ９ 回転軸 １０ スパイラル羽根 １１ 掘削ビット １２ サンプルコンベア １６ サンプル容器 ２２ 試料排出装置 A sample collecting device B sample transport device C sample analyzer 1 traveling body 3 guide cell 5 feeding device 6 rotary drive device 7 guide tube 8 guide member 9 rotary shaft 10 spiral blade 11 drill bit 12 sample conveyor 16 sample container 22 sample discharge apparatus
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成４年１０月６日[Submission date] October 6, 1992
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の実施例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例でガイドセルを倒した状態の側
面図である。FIG. 3 is a side view showing a state in which the guide cell is tilted in the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例でガイドセルを倒した状態の正
面図である。FIG. 4 is a front view showing a state where the guide cell is tilted in the embodiment of the present invention.
【図５】ガイドセル及びガイド管部分の部分側面図であ
る。FIG. 5 is a partial side view of a guide cell and a guide tube portion.
【図６】ガイドセル及びガイド管部分の部分正面図であ
る。FIG. 6 is a partial front view of a guide cell and a guide tube portion.
【図７】ガイド管部分の破断拡大図である。FIG. 7 is a cutaway enlarged view of a guide tube portion.
【図８】試料搬送装置の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the sample transport device.
【図９】試料搬送装置の側面図である。FIG. 9 is a side view of the sample transport device.
【図１０】サンプル容器部分の拡大平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view of a sample container portion.
【図１１】サンプル容器及び試料排出装置の拡大側面図
である。FIG. 11 is an enlarged side view of the sample container and the sample discharging device.
【図１２】本発明の作動プログラムの一例を示すフロー
チャート図である。FIG. 12 is a flowchart showing an example of an operation program of the present invention.
【符号の説明】 Ａ 試料採取装置 Ｂ 試料搬送装置 Ｃ 試料分析装置 １ 走行体 ３ ガイドセル ５ 給進装置 ６ 回転駆動装置 ７ ガイド管 ８ ガイド部材 ９ 回転軸 １０ スパイラル羽根 １１ 掘削ビット １２ サンプルコンベア １６ サンプル容器 ２２ 試料排出装置[Explanation of Codes] A Sample Collection Device B Sample Transfer Device C Sample Analysis Device 1 Traveling Body 3 Guide Cell 5 Feeding Device 6 Rotation Drive Device 7 Guide Tube 8 Guide Member 9 Rotation Shaft 10 Spiral Blade 11 Drill Bit 12 Sample Conveyor 16 Sample container 22 Sample discharging device
Claims (1)
採取装置，前記採取した試料を試料分析装置に搬送する
試料搬送装置及び前記搬送された試料を分析する試料分
析装置とよりなり、 前記試料採取装置は、起倒自在のガイドセルにガイド管
が給進装置で移動自在に設けられ、該ガイド管の中に
は、回転駆動装置に連結されて回転自在であり、その周
面にはスパイラル羽根が螺旋状に設けられ先端にガイド
管より大径の掘削ビットが設けられた回転軸が、掘削ビ
ットをガイド管より外出して同心的に設けられてなり、 前記試料搬送装置は、サンプル容器が枢着され、かつエ
ンドレスに回動するサンプルコンベアが、前記ガイドセ
ルを倒したときのガイド管の下端開口下方を前記サンプ
ル容器が通過する位置に進退自在に設けられ、サンプル
容器が通過する他の適所には試料分析装置が設けられて
なることを特徴とする惑星地質探査装置。1. A sample collecting device for collecting a sample provided on a traveling body, a sample transporting device for transporting the sampled sample to a sample analyzer, and a sample analyzer for analyzing the transported sample, In the sampling device, a guide tube is movably provided in a tiltable guide cell by a feeding device, and inside the guide tube, a guide tube is connected to a rotation driving device and is rotatable, and a peripheral surface thereof is provided. A rotating shaft provided with a spiral blade spirally provided with a drilling bit having a diameter larger than that of the guide tube at the tip, is provided concentrically so that the drilling bit goes out of the guide tube, and the sample transfer device is a sample. The container is pivotally attached, and a sample conveyor that rotates endlessly is provided movably at a position where the sample container passes below the lower end opening of the guide tube when the guide cell is tilted, and Vessel planetary geological exploration apparatus characterized by is provided a sample analyzer other place to pass.
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