JPH0631527B2 - さく岩機のブ−ム位置決め装置 - Google Patents
さく岩機のブ−ム位置決め装置Info
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- JPH0631527B2 JPH0631527B2 JP60094350A JP9435085A JPH0631527B2 JP H0631527 B2 JPH0631527 B2 JP H0631527B2 JP 60094350 A JP60094350 A JP 60094350A JP 9435085 A JP9435085 A JP 9435085A JP H0631527 B2 JPH0631527 B2 JP H0631527B2
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- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33263—Conversion, transformation of coordinates, cartesian or polar
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/45129—Boring, drilling
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50063—Probe, measure, verify workpiece, feedback measured values
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50356—Tool perpendicular, normal to 3-D surface
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ブームのがたつき、たわみ等による誤差を
補正し、設計通りのさく孔を行なえるようにしたさく岩
機のブーム位置決め装置に関するものである。
補正し、設計通りのさく孔を行なえるようにしたさく岩
機のブーム位置決め装置に関するものである。
（従来技術） 本出願人は、先に、ブームに乗架したさく孔機の所望の
位置を直角座標系で表示することにより、ブームの自動
位置決めプログラムを容易にするとともに、数値にてブ
ーム先端の位置を指定し、迅速にブームを所望位置に位
置決めするようにしたブーム位置決め装置を提案した
（特公昭５７−５１５１８号公報参照）。
位置を直角座標系で表示することにより、ブームの自動
位置決めプログラムを容易にするとともに、数値にてブ
ーム先端の位置を指定し、迅速にブームを所望位置に位
置決めするようにしたブーム位置決め装置を提案した
（特公昭５７−５１５１８号公報参照）。
上記装置は、迅速にブームを所望位置に位置決めするこ
とができるという長所を有するものであるが、さく孔パ
ターンデータを数値入力により入力し、自動位置決めさ
く孔を行なうため、ブームヒンジのがたつき、ブーム長
の製作誤差、ブームの撓み、制御誤差等によつて、所定
の位置に位置決めしない場合がある。
とができるという長所を有するものであるが、さく孔パ
ターンデータを数値入力により入力し、自動位置決めさ
く孔を行なうため、ブームヒンジのがたつき、ブーム長
の製作誤差、ブームの撓み、制御誤差等によつて、所定
の位置に位置決めしない場合がある。
（発明の目的） この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、さく孔点の設定値と実測値との誤差を求めて誤差デ
ータを作成し、この誤差データによつて補正された設定
値にもとづいて以後のさく孔を行なうことにより、上記
ブームヒンジのがたつき等によつて発生する誤差をまと
めて設定値に組み込むことができ、ブームの位置決めの
高精度化を図ることができるさく岩機のブーム位置決め
装置を提供することを目的とするものである。
で、さく孔点の設定値と実測値との誤差を求めて誤差デ
ータを作成し、この誤差データによつて補正された設定
値にもとづいて以後のさく孔を行なうことにより、上記
ブームヒンジのがたつき等によつて発生する誤差をまと
めて設定値に組み込むことができ、ブームの位置決めの
高精度化を図ることができるさく岩機のブーム位置決め
装置を提供することを目的とするものである。
（発明の構成） この発明は上記目的を達成するために、さく孔機を乗架
したブーム手段と、切羽面直前のさく孔面上で設定され
る多数のさく孔点の位置および方向を直角座標系の値と
して決定し、この直角座標系から与えられるさく孔点の
設定値をブームの座標系で得られる値に変換する入力手
段と、この値に応じてブーム手段を動かす位置決めサー
ボ制御手段と、上記さく孔点の設定値と実際のさく孔に
よつて得られたさく孔点の実測値との差にもとづいて上
記さく孔点の設定値を補正する補正手段と、ブーム手段
の作動量を位置決めサーボ制御手段にフイードバツクす
るフイードバツク手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
したブーム手段と、切羽面直前のさく孔面上で設定され
る多数のさく孔点の位置および方向を直角座標系の値と
して決定し、この直角座標系から与えられるさく孔点の
設定値をブームの座標系で得られる値に変換する入力手
段と、この値に応じてブーム手段を動かす位置決めサー
ボ制御手段と、上記さく孔点の設定値と実際のさく孔に
よつて得られたさく孔点の実測値との差にもとづいて上
記さく孔点の設定値を補正する補正手段と、ブーム手段
の作動量を位置決めサーボ制御手段にフイードバツクす
るフイードバツク手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
上記補正手段により、ブームヒンジのがたつき等を原因
とする誤差を設定値に組み込むので、実際のさく孔位置
が設定位置からずれる問題を解消することができる。
とする誤差を設定値に組み込むので、実際のさく孔位置
が設定位置からずれる問題を解消することができる。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説明する。
第１図はこの発明に係るさく岩機のブーム位置決め装置
を示す系統図である。まず、さく岩機のブーム乗架装置
の概略を第２図によつて説明すると、作業台車上に固定
する基台下に、ブーム１の第１ブーム２の後端２ａを回
転自在に軸支するとともに、第１ブーム２の先端２ｂに
第２ブーム３の後端３ａを回転自在に軸支し、この第２
ブーム３の先端３ｂに、セルマウンテイング４を介して
ガイドセル用のシリンダ５を固定している。このシリン
ダ５にはフイードモータ６を後端に取り付けたガイドセ
ル７を摺動自在に載架して、シリンダ５の作動により上
記ガイドセル７を前後進させるようにするとともに、こ
のガイドセル７にはロツド９の先端にビツト１０を取り
付けたさく孔機（ドリフタ）８を前後進できるように装
着し、このさく孔機８のさく孔作業時に上記フイードモ
ータ６で前進作動させるようにしている。上記さく孔機
８を乗架するブーム１は、第３図に示すように、左右水
平方向(x)、前後水平方向(z)および垂直方向(y)に変位
するようになされており、第２図の第１ブーム２と第２
ブーム３にそれぞれ、水平方向に作動させるブームスイ
ング用のシリンダ１１とガイドセルスイング用のシリン
ダ１２を取り付けるとともに、垂直方向に作動するブー
ムリフト用のシリンダ１３とガイドセルリフト用のシリ
ンダ１４とを図示のように取り付けている。
を示す系統図である。まず、さく岩機のブーム乗架装置
の概略を第２図によつて説明すると、作業台車上に固定
する基台下に、ブーム１の第１ブーム２の後端２ａを回
転自在に軸支するとともに、第１ブーム２の先端２ｂに
第２ブーム３の後端３ａを回転自在に軸支し、この第２
ブーム３の先端３ｂに、セルマウンテイング４を介して
ガイドセル用のシリンダ５を固定している。このシリン
ダ５にはフイードモータ６を後端に取り付けたガイドセ
ル７を摺動自在に載架して、シリンダ５の作動により上
記ガイドセル７を前後進させるようにするとともに、こ
のガイドセル７にはロツド９の先端にビツト１０を取り
付けたさく孔機（ドリフタ）８を前後進できるように装
着し、このさく孔機８のさく孔作業時に上記フイードモ
ータ６で前進作動させるようにしている。上記さく孔機
８を乗架するブーム１は、第３図に示すように、左右水
平方向(x)、前後水平方向(z)および垂直方向(y)に変位
するようになされており、第２図の第１ブーム２と第２
ブーム３にそれぞれ、水平方向に作動させるブームスイ
ング用のシリンダ１１とガイドセルスイング用のシリン
ダ１２を取り付けるとともに、垂直方向に作動するブー
ムリフト用のシリンダ１３とガイドセルリフト用のシリ
ンダ１４とを図示のように取り付けている。
つぎに、上記ブーム１の位置決め装置を第１図にしたが
つて説明する。図中、１５はさく孔パターンに応じてブ
ーム先端位置を切羽直前の仮想直角座標面に対して直接
位置決めをするための作動量を設定するメモリ手段Ｉ
で、このメモリ手段Ｉ１５は第２図の第１、第２ブーム
２，３の作動量の記憶をダイヤル等によつて自由に設定
できるようにしてある。第１図において、１６はブーム
の位置決めサーボ制御手段で、第２図のブーム１の第
１、第２ブーム２，３の変位角θ1,θ2,θ3,θ4（第４
図参照）より各ブームの駆動用油圧シリンダ１１〜１４
およびガイドセル用のシリンダ５のピストン作動量を決
定する。
つて説明する。図中、１５はさく孔パターンに応じてブ
ーム先端位置を切羽直前の仮想直角座標面に対して直接
位置決めをするための作動量を設定するメモリ手段Ｉ
で、このメモリ手段Ｉ１５は第２図の第１、第２ブーム
２，３の作動量の記憶をダイヤル等によつて自由に設定
できるようにしてある。第１図において、１６はブーム
の位置決めサーボ制御手段で、第２図のブーム１の第
１、第２ブーム２，３の変位角θ1,θ2,θ3,θ4（第４
図参照）より各ブームの駆動用油圧シリンダ１１〜１４
およびガイドセル用のシリンダ５のピストン作動量を決
定する。
第１図の１７は上記メモリ手段Ｉ１５と位置決めサーボ
制御装置１６との間に設置する変換器であり、メモリ手
段Ｉ１５より与えられる後述の直角座標系表示の設定値
Ｐの位置と方向（ｘ，ｙ，ｚ，θ，φ）をブームの座標
系表示の設定値Ｐθ（各ブーム２，３の変位角θ1,θ2,
θ3,θ4とガイドセル７の移動量ｌｓ）に変換するもの
である。１８は中央処理装置であり、上記メモリ手段Ｉ
１５と変換器１７とに接続され、操作入力が与えられる
とメモリ手段Ｉ１５から設定値Ｐを取り出し、変換器１
７に伝えるものである。上記メモリ手段Ｉ１５および変
換器１７は上記位置決めサーボ制御装置１６を作動させ
る入力手段３５を構成している。１９は上記変換器１７
と位置決めサーボ制御装置１６との間に接続するレジス
タＩであり、変換器１７より与えられる設定値Ｐθを貯
えて位置決めサーボ制御装置１６に伝えるものである。
２０は変換器１７に接続したレジスタIIであり、第２図
の第１ブーム２、第２ブーム３の長さl1,l2…等の定数
を変換器１７に与えている。第１および第２ブーム２，
３からなるブーム１およびガイドセル７の各駆動油圧シ
リンダ５，１１〜１４は、上記位置決めサーボ制御装置
１６と接続し、この位置決めサーボ制御装置１６より指
令される各シリンダ５，１１〜１４のピストン作動量に
応じて作動される。２１はさく孔機制御装置であり、第
２図のガイドセル７上に乗架したさく孔機８にさく孔作
動に必要な制御量を与えており、第１図の位置決めサー
ボ制御装置１６と接続し、ブームが所望位置に位置決め
された信号で作業を開始するようにするとともに、中央
処理装置１８とも接続し、各さく孔作業毎の終了信号を
与えるようにしている。
制御装置１６との間に設置する変換器であり、メモリ手
段Ｉ１５より与えられる後述の直角座標系表示の設定値
Ｐの位置と方向（ｘ，ｙ，ｚ，θ，φ）をブームの座標
系表示の設定値Ｐθ（各ブーム２，３の変位角θ1,θ2,
θ3,θ4とガイドセル７の移動量ｌｓ）に変換するもの
である。１８は中央処理装置であり、上記メモリ手段Ｉ
１５と変換器１７とに接続され、操作入力が与えられる
とメモリ手段Ｉ１５から設定値Ｐを取り出し、変換器１
７に伝えるものである。上記メモリ手段Ｉ１５および変
換器１７は上記位置決めサーボ制御装置１６を作動させ
る入力手段３５を構成している。１９は上記変換器１７
と位置決めサーボ制御装置１６との間に接続するレジス
タＩであり、変換器１７より与えられる設定値Ｐθを貯
えて位置決めサーボ制御装置１６に伝えるものである。
２０は変換器１７に接続したレジスタIIであり、第２図
の第１ブーム２、第２ブーム３の長さl1,l2…等の定数
を変換器１７に与えている。第１および第２ブーム２，
３からなるブーム１およびガイドセル７の各駆動油圧シ
リンダ５，１１〜１４は、上記位置決めサーボ制御装置
１６と接続し、この位置決めサーボ制御装置１６より指
令される各シリンダ５，１１〜１４のピストン作動量に
応じて作動される。２１はさく孔機制御装置であり、第
２図のガイドセル７上に乗架したさく孔機８にさく孔作
動に必要な制御量を与えており、第１図の位置決めサー
ボ制御装置１６と接続し、ブームが所望位置に位置決め
された信号で作業を開始するようにするとともに、中央
処理装置１８とも接続し、各さく孔作業毎の終了信号を
与えるようにしている。
２２は第２図の第１、第２ブーム２，３の各駆動用シリ
ンダ１１〜１４およびガイドセル用のシリンダ５の変位
を検出した信号を受けてブームの変位角を求める２つの
演算器であり、位置決めサーボ制御装置１６と接続し、
ブームの変位角θ1,θ2,θ3,θ4（第４図参照）および
ガイドセル７の移動量ｌｓをフイードバツクし、ブーム
の位置決めを行うようにしている。
ンダ１１〜１４およびガイドセル用のシリンダ５の変位
を検出した信号を受けてブームの変位角を求める２つの
演算器であり、位置決めサーボ制御装置１６と接続し、
ブームの変位角θ1,θ2,θ3,θ4（第４図参照）および
ガイドセル７の移動量ｌｓをフイードバツクし、ブーム
の位置決めを行うようにしている。
この発明では上記位置決めの精度を上げるために、上記
構成のほかに、第１図の誤差ブロツクマツプ２３、メモ
リ手段II２４および補正手段２５を備えている。上記誤
差ブロツクマツプ２３は、ブーム１の移動範囲２６を複
数のブロツク，，…に分け、ブーム１が各ブロツ
クの基準点（たとえば中心点３４）にくるように設定さ
れたテストパターンをメモリ手段Ｉ１５に入力してや
り、そのときの実測点と基準点との誤差をブロツク毎に
求めて作成されたもので、この誤差ブロツクマツプ２３
を誤差データとしてメモリ手段II２４に記憶させる。上
記実測は、たとえば測定器具を用いて手作業で行なう。
３３はブームセンタである。また、上記補正装置２５
は、メモリ手段Ｉ１５よりさく孔位置の設定値Ｐ（ｘ，
ｙ，ｚ，θ，φ）をブロツク番号とともに取り出し、一
方、メモリ手段II２４からはこのブロツク番号に対応す
る誤差を取り出して、上記設定値Ｐに誤差の値を補正値
として加え、補正された設定値Ｐｃを変換器１７に入力
する。
構成のほかに、第１図の誤差ブロツクマツプ２３、メモ
リ手段II２４および補正手段２５を備えている。上記誤
差ブロツクマツプ２３は、ブーム１の移動範囲２６を複
数のブロツク，，…に分け、ブーム１が各ブロツ
クの基準点（たとえば中心点３４）にくるように設定さ
れたテストパターンをメモリ手段Ｉ１５に入力してや
り、そのときの実測点と基準点との誤差をブロツク毎に
求めて作成されたもので、この誤差ブロツクマツプ２３
を誤差データとしてメモリ手段II２４に記憶させる。上
記実測は、たとえば測定器具を用いて手作業で行なう。
３３はブームセンタである。また、上記補正装置２５
は、メモリ手段Ｉ１５よりさく孔位置の設定値Ｐ（ｘ，
ｙ，ｚ，θ，φ）をブロツク番号とともに取り出し、一
方、メモリ手段II２４からはこのブロツク番号に対応す
る誤差を取り出して、上記設定値Ｐに誤差の値を補正値
として加え、補正された設定値Ｐｃを変換器１７に入力
する。
つぎに、ブームに乗架したさく孔機の所望の位置を直角
座標系で表示する方法について述べる。
座標系で表示する方法について述べる。
上記各シリンダ１１〜１４の作動量とこの作動に応じて
移動するブーム先端位置（すなわち、ガイドセル７の先
端位置）の関係を、第４図を参照して解析すると下記の
通りとなる。
移動するブーム先端位置（すなわち、ガイドセル７の先
端位置）の関係を、第４図を参照して解析すると下記の
通りとなる。
なお、第１ブーム２の長さをｌ１、第２ブーム３の長さ
をｌ２、第２ブーム３の先端よりガイドセル７の先端ま
での長さを（すなわち、ガイドセル７の移動量）ｌｓと
している。
をｌ２、第２ブーム３の先端よりガイドセル７の先端ま
での長さを（すなわち、ガイドセル７の移動量）ｌｓと
している。
ブームがＺ軸上にあるとき、その先端は第４図ａ，ｂ中
Ｐ０の位置にある。まず、ブームスイング用のシリンダ
１１とガイドセルスイング用のシリンダ１２とを作動
し、そのロツドの伸長により水平面（図中ｘ−ｚ面）に
第１ブーム２をθ１、第２ブーム３をθ３だけ移動する
と、上記Ｐ０点はＰ１点に移る。その後、ブームリフト
用のシリンダ１３、ガイドセルリフト用のシリンダ１４
を作動し垂直面（図中ｙ−ｚ面）にθ２，θ４だけ移動
するとＰ１点はＰ２点に移る。Ｐ２点の位置および（セ
ルの）方向は次式で与えられる。
Ｐ０の位置にある。まず、ブームスイング用のシリンダ
１１とガイドセルスイング用のシリンダ１２とを作動
し、そのロツドの伸長により水平面（図中ｘ−ｚ面）に
第１ブーム２をθ１、第２ブーム３をθ３だけ移動する
と、上記Ｐ０点はＰ１点に移る。その後、ブームリフト
用のシリンダ１３、ガイドセルリフト用のシリンダ１４
を作動し垂直面（図中ｙ−ｚ面）にθ２，θ４だけ移動
するとＰ１点はＰ２点に移る。Ｐ２点の位置および（セ
ルの）方向は次式で与えられる。
ｘ＝ｌ１sinθ１・cosθ２+{ｌ２sinθ１＋ｌｓsin(θ
１＋θ３)}cos(θ２＋θ４) ｙ＝ｌ１cosθ１・sinθ２+{ｌ２cosθ１＋ｌｓcos(θ
１＋θ３)}sin(θ２＋θ４) ｚ＝ｌ１cosθ１・cosθ２+{ｌ２cosθ１＋ｌｓcos(θ
１＋θ３)}cos(θ２＋θ４) θ＝θ１＋θ３ φ＝θ２＋θ４……(1) すなわち、点Ｐ２とその方向は(1)式を通して、直角座
標系Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，θ，φ）および、ブームの座標系
Ｐθ（θ１，θ２，θ３，θ４，ｌｓ）相互に変換でき
る。
１＋θ３)}cos(θ２＋θ４) ｙ＝ｌ１cosθ１・sinθ２+{ｌ２cosθ１＋ｌｓcos(θ
１＋θ３)}sin(θ２＋θ４) ｚ＝ｌ１cosθ１・cosθ２+{ｌ２cosθ１＋ｌｓcos(θ
１＋θ３)}cos(θ２＋θ４) θ＝θ１＋θ３ φ＝θ２＋θ４……(1) すなわち、点Ｐ２とその方向は(1)式を通して、直角座
標系Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，θ，φ）および、ブームの座標系
Ｐθ（θ１，θ２，θ３，θ４，ｌｓ）相互に変換でき
る。
Ｐ(x,y,z,θ,φ)Ｐθ(θ1,θ2,θ3,θ4,ls)したがつ
て、直角座標系で与えられた点Ｐ２の位置と方向の制御
は座標変換器〔Ｐ→Ｐθ〕と角度θ１，θ２，θ３，θ
４および長さｌｓの位置決めサーボ制御装置があれば達
成できることとなる。
て、直角座標系で与えられた点Ｐ２の位置と方向の制御
は座標変換器〔Ｐ→Ｐθ〕と角度θ１，θ２，θ３，θ
４および長さｌｓの位置決めサーボ制御装置があれば達
成できることとなる。
つぎに、上記駆動用シリンダ１１〜１４の変位よりブー
ムの変位角θ１〜θ４を上記演算器２２なしに直接また
は演算器２２を介して間接検出する原理について説明す
る。
ムの変位角θ１〜θ４を上記演算器２２なしに直接また
は演算器２２を介して間接検出する原理について説明す
る。
第５図に示す第１ブーム２を簡略化した図面において、
この第１ブーム２が今、水平状態にあるときΔX1X2X3は
直角三角形である。したがつて各辺の長さを第５図の如
く示すと次式が成立する。
この第１ブーム２が今、水平状態にあるときΔX1X2X3は
直角三角形である。したがつて各辺の長さを第５図の如
く示すと次式が成立する。
ａ２＝ｂ２＋ｃ２……(2) 一方、アーム２が上方へ角度α移動したとき点Ｘ１が点
Ｘ に移動し、Ｘ１−Ｘ３間の距離がｔだけ増加したと
すると次式が成立する。
Ｘ に移動し、Ｘ１−Ｘ３間の距離がｔだけ増加したと
すると次式が成立する。
（ａ＋ｔ）２＝（ｂ＋ｃsinα）２＋（ｃcosα）２ ＝ｂ２＋ｃ２＋２ｂｃsinα……(3) (2)，(3)式より したがつて、角度αは次式より求まる。
(5)式において、変数を無次元化するため を改めてＴとおく と(5)式は次のように変形できる。
上記ΔX X2X3に相似な三角形ΔQ1Q2Q3を考える。ΔX
X2X3と対応する各辺の長さをそれぞれ と表示する各辺について が成立するから が成立するとともに、(7)式の常数についても となり、相似な三角形の間では(7)式の常数および変数
は三角形の大きさに依存せず、しかも角度αは同一の
(7)式で表わされることがわかる。定数ｋ２を用いて、
(7)式はつぎのように表示できる。
X2X3と対応する各辺の長さをそれぞれ と表示する各辺について が成立するから が成立するとともに、(7)式の常数についても となり、相似な三角形の間では(7)式の常数および変数
は三角形の大きさに依存せず、しかも角度αは同一の
(7)式で表わされることがわかる。定数ｋ２を用いて、
(7)式はつぎのように表示できる。
このようにシリンダの変位Ｔより(9)式を用いて、ブー
ムの撮角αが求められる。具体的にはつぎの２つの演算
器２２（デイジタル演算器を用いるのが有利である。）
を用いてこれを実現できる。
ムの撮角αが求められる。具体的にはつぎの２つの演算
器２２（デイジタル演算器を用いるのが有利である。）
を用いてこれを実現できる。
Ｔの検出装置としては、第６図に示すような駆動用油圧
シリンダに組込まれたエンコーダ２７が用いられる。
シリンダに組込まれたエンコーダ２７が用いられる。
上記エンコーダ２７は上記各駆動油圧シリンダ１１〜１
４の内部基端側に取り付けており、シリンダに固定する
ケース内に回転デイスク２８と検出器２９とを設け、油
圧の流入により軸３０を介して回転デイスク２８が回転
するようにしており、デイスク２８に物理的なコード化
された１．０パターンを記憶させ、これを検出器２９に
て検出している。なお、物理量として光を用いているた
め、光源ランプ３１、集光レンズ３２を用い、検出器２
９としてフオト・トランジスタを用いている。
４の内部基端側に取り付けており、シリンダに固定する
ケース内に回転デイスク２８と検出器２９とを設け、油
圧の流入により軸３０を介して回転デイスク２８が回転
するようにしており、デイスク２８に物理的なコード化
された１．０パターンを記憶させ、これを検出器２９に
て検出している。なお、物理量として光を用いているた
め、光源ランプ３１、集光レンズ３２を用い、検出器２
９としてフオト・トランジスタを用いている。
上記デイスク２８の回転角βと出力信号Ｔとは、 Ｔ＝ｋβ（ｋは定数）……(10) で示される。したがつて、(10)式の変わりに上記(9)式
を満足する関数発生器としてエンコーダのデイスク・パ
ターンを変えれば、このエンコーダ２７から直接角度α
が得られる。
を満足する関数発生器としてエンコーダのデイスク・パ
ターンを変えれば、このエンコーダ２７から直接角度α
が得られる。
(9)式を満足する関数発生器（エンコーダ）のデイスク
・パターンを求めるため、(10)式を(9)式に代入し、 これをβについて解くと次式を得る。
・パターンを求めるため、(10)式を(9)式に代入し、 これをβについて解くと次式を得る。
ただし、1.βは負のみでないから符号は正を採用した。
2.１＋２ｋ２sinα＞０ すなわち、(11)式にしたがつて、ブームの各アームの撮
角αに対するエンコーダのパターン角βが求められるこ
ととなる。
角αに対するエンコーダのパターン角βが求められるこ
ととなる。
なお、上記エンコーダ２７を、特殊な関数発生器として
利用する方法で、第５図の距離Ｌｘ．Ｌｙは検出するこ
とができる。
利用する方法で、第５図の距離Ｌｘ．Ｌｙは検出するこ
とができる。
上記構成のブーム位置決め装置の動作について説明す
る。第１図において、直角座標系で与えられたさく孔機
８のさく孔パターンおよびブロツク番号をメモリ手段Ｉ
１５に記憶させる。ついで、操作入力を中央処理装置１
８に入れると、この中央処理装置１８の指令により、所
望のさく孔点のあらかじめ設定されたｘ，ｙ，ｚ，θ，
φの値（設定値Ｐ）とブロツク番号の情報がメモリ手段
Ｉ１５より取り出され、補正装置２５に入力される。一
方、メモリ手段II２４からも上記ブロツク番号に対応し
た誤差Δx,Δy,Δzが補正値として取り出され、補正装
置２５において設定値の補正、すなわちｘ→ｘ＋Δｘ，
ｙ→ｙ＋Δｙ，ｚ→ｚ＋Δｚの補正がなされる。このよ
うにして得られた補正済み設定値Ｐｃ、およびレジスタ
II２０からのブーム長ｌ１，ｌ２…の値は変換器１７に
入力され、Ｐ→Ｐθの変換がなされてブーム座標表示の
位置がレジスタＩ１９に貯えられる。この設定値に従つ
て、ブーム位置決めサーボ制御装置１６により各駆動シ
リンダ５，１１〜１４が作動されて各ピストンが伸長
し、ブーム先端は所望位置に達する。このとき、同時に
各シリンダのピストンの変位よりブームの角度検出がな
され、位置決めサーボ制御装置１６にフイードバツクさ
れる。この位置決めが終ると、さく孔機制御装置２１に
よりさく孔機８が制御されてさく孔作業が行われる。作
業が終了すると、終了信号が中央処理装置１８に与えら
れ、この中央処理装置１８より、つぎのさく孔パターン
およびブロツク番号を呼び出す信号がメモリ手段Ｉ１５
に送られ、上記順序に従つてブーム１の位置決めおよび
さく孔作業が行われる。これを順次繰り返し一つのパタ
ーンにしたがつてさく孔作業を終了する。
る。第１図において、直角座標系で与えられたさく孔機
８のさく孔パターンおよびブロツク番号をメモリ手段Ｉ
１５に記憶させる。ついで、操作入力を中央処理装置１
８に入れると、この中央処理装置１８の指令により、所
望のさく孔点のあらかじめ設定されたｘ，ｙ，ｚ，θ，
φの値（設定値Ｐ）とブロツク番号の情報がメモリ手段
Ｉ１５より取り出され、補正装置２５に入力される。一
方、メモリ手段II２４からも上記ブロツク番号に対応し
た誤差Δx,Δy,Δzが補正値として取り出され、補正装
置２５において設定値の補正、すなわちｘ→ｘ＋Δｘ，
ｙ→ｙ＋Δｙ，ｚ→ｚ＋Δｚの補正がなされる。このよ
うにして得られた補正済み設定値Ｐｃ、およびレジスタ
II２０からのブーム長ｌ１，ｌ２…の値は変換器１７に
入力され、Ｐ→Ｐθの変換がなされてブーム座標表示の
位置がレジスタＩ１９に貯えられる。この設定値に従つ
て、ブーム位置決めサーボ制御装置１６により各駆動シ
リンダ５，１１〜１４が作動されて各ピストンが伸長
し、ブーム先端は所望位置に達する。このとき、同時に
各シリンダのピストンの変位よりブームの角度検出がな
され、位置決めサーボ制御装置１６にフイードバツクさ
れる。この位置決めが終ると、さく孔機制御装置２１に
よりさく孔機８が制御されてさく孔作業が行われる。作
業が終了すると、終了信号が中央処理装置１８に与えら
れ、この中央処理装置１８より、つぎのさく孔パターン
およびブロツク番号を呼び出す信号がメモリ手段Ｉ１５
に送られ、上記順序に従つてブーム１の位置決めおよび
さく孔作業が行われる。これを順次繰り返し一つのパタ
ーンにしたがつてさく孔作業を終了する。
なお、上記実施例では、さく孔パターンをメモリ手段Ｉ
１５に入力し、メモリ手段Ｉ１５に直角座標表示の設定
値Ｐを記憶させ、この設定値Ｐを変換器１７でブーム座
標表示の設定値Ｐθに変換して位置決めサーボ制御装置
１６に入力しているが、設定値Ｐをブーム座標表示の設
定値Ｐθに変換するまでのプロセスを外部処理し、つま
り入力手段３５を外部装置とし、位置決めサーボ制御装
置１６に直接ブーム座標表示の設定値Ｐθをキー入力す
るようにしてもよい。
１５に入力し、メモリ手段Ｉ１５に直角座標表示の設定
値Ｐを記憶させ、この設定値Ｐを変換器１７でブーム座
標表示の設定値Ｐθに変換して位置決めサーボ制御装置
１６に入力しているが、設定値Ｐをブーム座標表示の設
定値Ｐθに変換するまでのプロセスを外部処理し、つま
り入力手段３５を外部装置とし、位置決めサーボ制御装
置１６に直接ブーム座標表示の設定値Ｐθをキー入力す
るようにしてもよい。
また、上記実施例では誤差ブロツクマツプ２３を誤差デ
ータとしてメモリ手段II２４に記憶させておき、このメ
モリ手段II２４から上記補正装置２５がブロツク番号に
対応する誤差を取り出すようにしているが、ブロツク番
号−誤差対照表を作成し、直接補正装置２５にブロツク
番号に対応する誤差をキー入力するようにしてもよい。
ータとしてメモリ手段II２４に記憶させておき、このメ
モリ手段II２４から上記補正装置２５がブロツク番号に
対応する誤差を取り出すようにしているが、ブロツク番
号−誤差対照表を作成し、直接補正装置２５にブロツク
番号に対応する誤差をキー入力するようにしてもよい。
（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、さく孔点の設
定値と実測値との差にもとづいて設定値を補正する手段
を備えているので、台車に対するブームの取付け誤差、
ブームのがたつきおよびたわみによる誤差等を修正し
て、高精度のブームの位置決めを行なうことができる。
定値と実測値との差にもとづいて設定値を補正する手段
を備えているので、台車に対するブームの取付け誤差、
ブームのがたつきおよびたわみによる誤差等を修正し
て、高精度のブームの位置決めを行なうことができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す系統図、第２図はさ
く岩機の要部側面図、第３図は使用状態を示す概略図、
第４図はブームの変位状態を示すもので、(a)は水平方
向の変位を示す説明図、(b)は垂直方向の変位を示す説
明図、第５図はブームの変位角とシリンダの変位量との
関係を示す説明図、第６図はエンコーダの分解斜視図で
ある。 １……ブーム、１５……メモリ手段Ｉ、１６……位置決
めサーボ制御装置、１７……変換器、１８……中央処理
装置、２１……さく孔機制御装置、２２……演算器、２
５……補正装置、３５……入力手段。
く岩機の要部側面図、第３図は使用状態を示す概略図、
第４図はブームの変位状態を示すもので、(a)は水平方
向の変位を示す説明図、(b)は垂直方向の変位を示す説
明図、第５図はブームの変位角とシリンダの変位量との
関係を示す説明図、第６図はエンコーダの分解斜視図で
ある。 １……ブーム、１５……メモリ手段Ｉ、１６……位置決
めサーボ制御装置、１７……変換器、１８……中央処理
装置、２１……さく孔機制御装置、２２……演算器、２
５……補正装置、３５……入力手段。
Claims (1)
- 【請求項１】さく孔機を乗架したブーム手段と、切羽面
直前のさく孔面上で設定される多数のさく孔点の位置お
よび方向を直角座標系の設定値として決定し、この直角
座標系から与えられるさく孔点の設定値をブームの座標
系で得られる値に変換する入力手段と、この入力手段か
らの値に応じてブーム手段を動かす位置決めサーボ制御
手段と、上記さく孔点の設定値とさく孔によつて得られ
たさく孔点の実測値との差にもとづいて上記さく孔点の
設定値を補正する補正手段と、ブーム手段の作動した位
置を検知して位置決めサーボ制御手段にフイードバツク
するフイードバツク手段と、位置決めサーボ制御手段か
らの信号によりブーム手段上のさく孔機を作動させるさ
く孔機制御装置とを備えたことを特徴とするさく岩機の
ブーム位置決め装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094350A JPH0631527B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | さく岩機のブ−ム位置決め装置 |
| US06/854,916 US4698570A (en) | 1985-04-30 | 1986-04-23 | Boom positioning apparatus for rock drill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60094350A JPH0631527B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | さく岩機のブ−ム位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61254792A JPS61254792A (ja) | 1986-11-12 |
| JPH0631527B2 true JPH0631527B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=14107832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60094350A Expired - Lifetime JPH0631527B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | さく岩機のブ−ム位置決め装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4698570A (ja) |
| JP (1) | JPH0631527B2 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4866641A (en) * | 1987-04-24 | 1989-09-12 | Laser Alignment, Inc. | Apparatus and method for controlling a hydraulic excavator |
| US4998005A (en) * | 1989-05-15 | 1991-03-05 | General Electric Company | Machine vision system |
| US4995087A (en) * | 1989-05-15 | 1991-02-19 | General Electric Company | Machine vision system |
| FI88426C (fi) * | 1990-10-08 | 1993-05-10 | Tampella Oy Ab | Foerfarande och anordning foer riktande av borrmaskins matarbalk |
| CA2125375C (en) * | 1994-06-07 | 1999-04-20 | Andrew Dasys | Tactile control for automated bucket loading |
| US5572809A (en) * | 1995-03-30 | 1996-11-12 | Laser Alignment, Inc. | Control for hydraulically operated construction machine having multiple tandem articulated members |
| US5711022A (en) * | 1995-12-14 | 1998-01-20 | Laser Alignment, Inc. | Starting position control for demolition apparatus |
| US5953838A (en) * | 1997-07-30 | 1999-09-21 | Laser Alignment, Inc. | Control for hydraulically operated construction machine having multiple tandem articulated members |
| US6152238A (en) | 1998-09-23 | 2000-11-28 | Laser Alignment, Inc. | Control and method for positioning a tool of a construction apparatus |
| FI107182B (fi) * | 1998-12-09 | 2001-06-15 | Tamrock Oy | Menetelmä asemointivirheiden korjaamiseksi kallionporauksessa ja kallionporauslaitteisto |
| FI118134B (sv) * | 2001-10-19 | 2007-07-13 | Sandvik Tamrock Oy | Bergborrningsanordning och brytningsanordning |
| FI118052B (fi) * | 2005-06-27 | 2007-06-15 | Sandvik Tamrock Oy | Menetelmä ja ohjelmistotuote porausyksikön paikoittamiseksi sekä kallionporauslaite |
| FI123744B (fi) * | 2006-09-06 | 2013-10-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä kallion poraamiseksi |
| FI123573B (fi) * | 2006-12-22 | 2013-07-15 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä ja ohjelmistotuote porauskaavion laatimiseksi sekä kallionporauslaite |
| FI123153B (fi) * | 2006-12-22 | 2012-11-30 | Sandvik Mining & Construction Oy | Porauskaavion laatiminen kalliotilan louhimista varten |
| FI123638B (fi) * | 2007-04-20 | 2013-08-30 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä porauskaavion suuntaamiseksi kaarevissa tunneleissa, kallionporauslaite sekä ohjelmistotuote |
| US8122974B2 (en) * | 2008-07-10 | 2012-02-28 | Dragan Kosoric | Apparatus for drilling machine alignment |
| FI125085B (fi) * | 2010-11-29 | 2015-05-29 | Sandvik Mining & Constr Oy | Menetelmä kallionporauslaitteen porausyksikön ohjaamiseksi ja kallionporauslaite |
| ES2729786T3 (es) * | 2012-10-24 | 2019-11-06 | Sandvik Mining & Construction Oy | Aparato de perforación de roca y método para controlar la orientación de la viga de avance de alimentación |
| EP2725183B1 (en) * | 2012-10-24 | 2020-03-25 | Sandvik Mining and Construction Oy | Mining vehicle and method of moving boom |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4113033A (en) * | 1974-12-19 | 1978-09-12 | Atlas Copco Aktiebolag | Method and arrangement for positioning a working tool to a predetermined direction and/or a predetermined point |
| US4140953A (en) * | 1976-03-03 | 1979-02-20 | Unimation, Inc. | Real time program modification apparatus |
| JPS5415402A (en) * | 1977-06-07 | 1979-02-05 | Toyo Kogyo Co | Core taking out apparatus of boring machine |
| US4362977A (en) * | 1980-06-30 | 1982-12-07 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for calibrating a robot to compensate for inaccuracy of the robot |
| JPS5769315A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-28 | Fanuc Ltd | Control system of industrial robot |
| US4362978A (en) * | 1980-10-27 | 1982-12-07 | Unimation, Inc. | Control system for manipulator apparatus |
| JPS57113114A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Fanuc Ltd | Robot control system |
| NO150451C (no) * | 1981-04-29 | 1984-10-24 | Furuholmen As Ing Thor | Fremgangsmaate for oppretting av fjellbor |
| JPS5856003A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-02 | Hitachi Ltd | 工業用ロボツトの制御方法 |
| JPS5858607A (ja) * | 1981-10-05 | 1983-04-07 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | プリセツト式ロボツトにおけるポイント測定方式 |
| US4514796A (en) * | 1982-09-08 | 1985-04-30 | Joy Manufacturing Company | Method and apparatus for controlling the position of a hydraulic boom |
| JPS59153207A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツトの制御装置 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60094350A patent/JPH0631527B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-04-23 US US06/854,916 patent/US4698570A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61254792A (ja) | 1986-11-12 |
| US4698570A (en) | 1987-10-06 |
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