JPH0754003B2 - Backhoe excavation position automatic detection device - Google Patents
Backhoe excavation position automatic detection deviceInfo
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- JPH0754003B2 JPH0754003B2 JP3016535A JP1653591A JPH0754003B2 JP H0754003 B2 JPH0754003 B2 JP H0754003B2 JP 3016535 A JP3016535 A JP 3016535A JP 1653591 A JP1653591 A JP 1653591A JP H0754003 B2 JPH0754003 B2 JP H0754003B2
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- Japan
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- backhoe
- bucket
- detection device
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、バックホウによる掘削
時において、そのバックホウのバケット先端部を、測量
などの手間をかけずに切土計画線等に沿って正確に位置
させて掘削作業することのできるバックホウの掘削位置
自動検出装置い関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention, when excavating with a backhoe, allows the bucket tip of the backhoe to be accurately positioned along a planned cut line or the like without the need for surveying or the like. The present invention relates to an automatic backhoe excavation position detection device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】バックホウを用いて、例えば法面等を掘
削する場合、従来、丁張をその掘削断面に合せた形状で
適宜な間隔、例えば１０ｍおきに作っておき、それにバ
ックホウのバケット先端部を合せて掘削作業を行なうと
共に、その掘削作業中に定期的に測量していた。2. Description of the Related Art When a backhoe is used to excavate a slope, for example, the tensions are conventionally formed in a shape adapted to the excavated cross section at appropriate intervals, for example, every 10 m, and the bucket tip portion of the backhoe is used. The excavation work was carried out at the same time, and the survey was conducted periodically during the excavation work.
【０００３】このような丁張を使用する掘削作業は、実
際上掘りづらいこともあるが、測量に非常に手間がかか
るという問題があった。The excavation work using such a strut may be difficult in practice, but there is a problem in that it takes a lot of time and effort for surveying.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解決するためになされたものであり、自動追尾
式測位装置と各種検出器を用いてバックホウのバケット
先端部の位置検出を自動化し、それにより得られたバケ
ット先端部の座標のディスプレイをオペレータが監視し
ながら掘削作業を行なうことにより、省力化がはかれ、
かつ正確な掘削作業のできるバックホウの掘削位置自動
検出装置を提供することを解決課題としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and detects the position of the bucket tip portion of the backhoe by using an automatic tracking positioning device and various detectors. Labor saving is achieved by automating the excavation work while the operator monitors the display of the coordinates of the bucket tip obtained thereby.
It is another object of the invention to provide an automatic backhoe excavation position detection device that can perform accurate excavation work.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明のバックホウの掘削位置自動検
出装置は、バックホウに設置されたアンテナ位置を自動
追尾する自動追尾測位装置とその測位装置の収録データ
をバックホウに伝送するデータ送受信装置、バックホウ
のブーム、アーム及びバケットの傾動用シリンダーに設
けられた各ストローク計、バックホウの前後方向傾斜角
度検出用ピッチング計と、左右方向傾斜角度検出用ロー
リング計と、水平方向角度検出用ジャイロコンパス、及
び上記各種検出器からのデータを入力し、バックホウの
バケット先端部の座標を計算する制御装置とその出力を
ディスプレイ上に表示する出力装置から構成され、バッ
クホウのオペレータ室内のディスプレイ上に表示された
情報と計画線とを対比して監視しながら正確な掘削作業
を、測量などの手間をかけずに行なうことができる。As means for solving the above-mentioned problems, an automatic backhoe excavation position detection device of the present invention is an automatic tracking positioning device for automatically tracking the position of an antenna installed on the backhoe and its positioning. Data transmission / reception device for transmitting the recorded data of the device to the backhoe, each stroke meter provided on the boom of the backhoe, the tilting cylinder of the arm and bucket, the pitching meter for detecting the back-and-forth tilt angle of the backhoe, and the left-right tilt angle detection It consists of a rolling meter, a horizontal direction gyro compass, and a controller that inputs data from the various detectors and calculates the coordinates of the bucket tip of the backhoe, and an output device that displays its output on a display. , The information displayed on the display in the operator room of the backhoe and the planning line Accurate drilling operation while monitoring than can be carried out without the hassle of surveying.
【０００６】[0006]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
るが、図１は本発明のバックホウの掘削位置自動検出装
置の一実施例を示す横断面図、図２は図１の平面図、そ
して図３は図１のバックホウのオペレータ室内のディス
プレイ画面を示す正面図、図４は図１の装置のブロック
図であり、この装置は、図１及び図２に示すバックホウ
１により、破線Ａで示す切土計画線に沿った法面を掘削
するために適用されるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross sectional view showing an embodiment of an automatic backhoe excavation position detecting device of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. FIG. 3 and FIG. 3 are front views showing a display screen in the operator room of the backhoe of FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram of the apparatus of FIG. 1, which is broken by the backhoe 1 shown in FIGS. 1 and 2. It is applied to excavate the slope along the cut plan line shown by A.
【０００７】まず、この装置は、図４に示すごとく、自
動追尾式測位装置３と、アンテナ２、データ伝送装置
５、データ受信装置６と、バックホウ１のブーム１Ａ、
アーム１Ｂ、バケット１Ｃのそれぞれの角度θ1 、
θ2 、θ3 を検出するために傾動用シリンダーにそれぞ
れ設けた各ストローク計７と、ジャイロコンパス８及び
ピッチング計９、ローリング計１０、そして制御装置１
１と出力装置１２とから構成されている。First, as shown in FIG. 4, this device includes an automatic tracking positioning device 3, an antenna 2, a data transmission device 5, a data reception device 6, a boom 1A of a backhoe 1,
The angle θ 1 of each of the arm 1B and the bucket 1C,
Each of the stroke gauges 7 provided in the tilting cylinder for detecting θ 2 and θ 3 , the gyro compass 8 and the pitching gauge 9, the rolling gauge 10, and the controller 1
1 and an output device 12.
【０００８】上記の自動追尾式測位装置３は、バックホ
ウ１とは別置され、斜距離と角度を測定し、バックホウ
１に設置されたアンテナ２、例えば反射プリズム式アン
テナの３次元座標を出力し、また、水平及び垂直方向に
回転する駆動装置で測位装置を動かし、アンテナ２を常
に視準するように自動追尾する。なお、この自動追尾式
測位装置３としては、例えば、商品名ジオジメター１４
０Ｔと称して市販されているガリウムヒ素ダイオード
（光波）を発光源とした装置を使用することができ、こ
の場合、図２に示す既知点Ｂからあらかじめその設置位
置の三次元座標を求めておく。The above-mentioned automatic tracking type positioning device 3 is placed separately from the backhoe 1, measures the oblique distance and the angle, and outputs the three-dimensional coordinates of the antenna 2 installed on the backhoe 1, for example, a reflection prism type antenna. Further, the positioning device is moved by the driving device that rotates in the horizontal and vertical directions, and the antenna 2 is automatically tracked so that the antenna 2 is always collimated. In addition, as the automatic tracking type positioning device 3, for example, a trade name of Geodimer 14
A device using a gallium arsenide diode (light wave) that is commercially available as 0T can be used, and in this case, the three-dimensional coordinates of the installation position are obtained in advance from the known point B shown in FIG. .
【０００９】次に、上記自動追尾測位装置３で収録され
たデータを無線Ｗにより制御装置１１に伝送するデータ
送受信装置として、自動追尾式測位装置３側にデータ伝
送装置５を、バックホウ１側にデータ受信装置６を設け
ている。また、各シリンダーのストローク計７は、バッ
クホウ１のブーム１Ａ、アーム１Ｂ及びバケット１Ｃに
それぞれ設け、各ストロークを検出し、各シリンダーに
供給される油量を流量計で検出し、各ストロークに変換
するものである。Next, as a data transmitting / receiving device for transmitting the data recorded by the automatic tracking positioning device 3 to the control device 11 by wireless W, the data transmission device 5 is provided on the automatic tracking positioning device 3 side and the backhoe 1 side is provided. A data receiving device 6 is provided. Further, the stroke gauge 7 of each cylinder is provided on the boom 1A, the arm 1B and the bucket 1C of the backhoe 1, detects each stroke, detects the amount of oil supplied to each cylinder with a flow meter, and converts it into each stroke. To do.
【００１０】さらに、ジャイロコンパス８は、バックホ
ウ１の水平方向の角度を検出する装置、また、ピッチン
グ計９はバックホウ１の前後方向の傾斜角度を検出する
装置、そしてローリング計１０はバックホウ１の左右方
向の傾斜角度を検出する装置である。次に、制御装置１
１は、上記の各検出器からのデータを入力し、バケット
１Ｃの先端部の座標位置を計算する装置であり、マイク
ロコンピュータ等を使用できる。Further, the gyro compass 8 is a device for detecting the horizontal angle of the backhoe 1, the pitching meter 9 is a device for detecting the tilt angle of the backhoe 1 in the front-rear direction, and the rolling meter 10 is the left and right of the backhoe 1. This is a device for detecting the inclination angle of the direction. Next, the control device 1
Reference numeral 1 is a device for inputting data from each of the above detectors and calculating the coordinate position of the tip portion of the bucket 1C, which can be a microcomputer or the like.
【００１１】さらに、出力装置１２は、制御装置１１の
出力を、バックホウ１のオペレータ室内に設置した図３
に示すディスプレイ１３上に表示する装置であり、この
ディスプレイ１３上には、バケット１Ｃの先端部の座標
位置が数値で表示されると同時に、バックホウ１及びバ
ケット１Ｃの先端部の平面位置及び計画断面の切土計画
線Ａに対するバケット１Ｃの先端部の位置が図形で表示
される。Further, the output device 12 has the output of the control device 11 installed in the operator room of the backhoe 1 as shown in FIG.
Is a device for displaying on the display 13 shown in FIG. 2, and the coordinate position of the tip of the bucket 1C is displayed numerically on the display 13, and at the same time, the plane position and the planned cross section of the backhoe 1 and the tip of the bucket 1C. The position of the tip portion of the bucket 1C with respect to the cut plan line A is displayed as a figure.
【００１２】なお、図４のブロック図において、光波は
破線Ｌの矢印で、無線は波線Ｗの矢印で、そして有線は
連続線Ｓの矢印でそれぞれ示しており、さらに一点鎖線
はバックホウ１内の装置を示している。以上の各装置か
らなる掘削位置自動検出装置によれば、地上に設置した
自動追尾式測位装置３がバックホウ１に設置したアンテ
ナ２を自動追尾し、その座標位置をバックホウ１に伝送
する。In the block diagram of FIG. 4, a light wave is shown by an arrow of a broken line L, a radio wave is shown by an arrow of a wavy line W, and a wired line is shown by an arrow of a continuous line S, and a chain line is shown in the backhoe 1. The device is shown. According to the digging position automatic detection device including the above devices, the automatic tracking type positioning device 3 installed on the ground automatically tracks the antenna 2 installed on the backhoe 1 and transmits the coordinate position to the backhoe 1.
【００１３】一方、バックホウ１ではブーム１Ａ，アー
ム１Ｂ，バケット１Ｃの各シリンダーのストロークを検
出し、バックホウ１に設置したジャイロコンパス８、ピ
ッチング計９、ローリング計１０の各値からバケット１
Ｃの先端部とアンテナ２との相対位置を計算してアンテ
ナ２の位置を原点とした座標に変換する。以上で求めら
れた座標をアンテナの座標で修正すると、バケット１Ｃ
の先端部の座標が求められる。On the other hand, the backhoe 1 detects the strokes of the cylinders of the boom 1A, the arm 1B, and the bucket 1C, and the bucket 1 is detected from the values of the gyro compass 8, pitching meter 9, and rolling meter 10 installed on the backhoe 1.
The relative position between the tip of C and the antenna 2 is calculated and converted into coordinates with the position of the antenna 2 as the origin. If the coordinates obtained above are corrected with the coordinates of the antenna, bucket 1C
The coordinates of the tip of the are calculated.
【００１４】また、計算及び処理はマイクロコンピュー
タ等を用いた制御装置１１を使用し、出力は図形及び数
値としてディスプレイ１３上に表示され、オペレータは
ディスプレイ１３に表示された情報を監視しながら作業
をすることにより、より正確な掘削作業ができる。The controller 11 using a microcomputer or the like is used for calculation and processing, the output is displayed on the display 13 as figures and numerical values, and the operator works while monitoring the information displayed on the display 13. By doing so, more accurate excavation work can be performed.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上に説明した本発明の掘削位置自動検
出装置によれば、自動追尾式測位装置と各種検出器とを
用いてバックホウのバケット先端部の位置検出を自動化
しているので、バックホウの位置決めが簡単にできると
共に、熟練したオペレータでなくても精度の良い掘削作
業ができるという効果がある。According to the excavation position automatic detection device of the present invention described above, the position detection of the bucket tip portion of the backhoe is automated by using the automatic tracking type positioning device and various detectors. It is possible to perform the positioning easily and to perform the excavation work with high accuracy even if the operator is not a skilled operator.
【００１６】また、施工能力が向上し、かつ省力化がは
かれるので、施工コストが減少し、経済的なバックホウ
による掘削作業ができるという効果がある。Further, since the construction capacity is improved and the labor is saved, the construction cost is reduced, and there is an effect that the excavation work by the backhoe can be economically performed.
【図１】本発明のバックホウの掘削位置自動検出装置の
一実施例を示す横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an automatic backhoe excavation position detection device of the present invention.
【図２】図１の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG.
【図３】図１のバックホウのオペレータ室内に設けたデ
ィスプレイ画面を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a display screen provided in the operator room of the backhoe of FIG.
【図４】図１の装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the apparatus of FIG.
１ バックホウ ２ アンテナ ３ 自動追尾測位装置 ５ データ伝送装置 ６ データ受信装置 ７ ストローク計 ８ ジャイロコンパス ９ ピッチング計 １０ ローリング計 １１ 制御装置 １２ 出力装置 １３ ディスプレイ 1 Backhoe 2 Antenna 3 Automatic Tracking Positioning Device 5 Data Transmission Device 6 Data Reception Device 7 Stroke Meter 8 Gyro Compass 9 Pitching Meter 10 Rolling Meter 11 Control Device 12 Output Device 13 Display
Claims (1)
自動追尾する自動追尾測位装置の収録データをバックホ
ウに伝送するデータ送受信装置、バックホウのブーム、
アーム及びバケット傾動用の各シリンダーのストローク
計、バックホウの前後方向傾斜角度検出用ピッチング
計、左右方向傾斜角度検出用ローリング計、水平方向角
度検出用ジャイロコンパス、及び上記各検出器からのデ
ータを入力してバックホウのバケット先端部の座標を計
算する制御装置、およびその出力をディスプレイ上に表
示する出力装置からなるバックホウの掘削位置自動検出
装置。1. A data transceiver for transmitting recorded data of an automatic tracking positioning device for automatically tracking an antenna position installed on a backhoe to a backhoe, a boom for the backhoe,
Input the data from the stroke gauge of each cylinder for tilting the arm and bucket, the pitching gauge for detecting the back-and-forth tilt angle of the backhoe, the rolling gauge for detecting the left-right tilt angle, the gyro compass for horizontal angle detection, and the above detectors. A backhoe excavation position automatic detection device including a control device that calculates the coordinates of the bucket tip portion of the backhoe and an output device that displays the output on the display.
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|---|---|---|---|
| JP3016535A JPH0754003B2 (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Backhoe excavation position automatic detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016535A JPH0754003B2 (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Backhoe excavation position automatic detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673755A JPH0673755A (en) | 1994-03-15 |
| JPH0754003B2 true JPH0754003B2 (en) | 1995-06-07 |
Family
ID=11918963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016535A Expired - Fee Related JPH0754003B2 (en) | 1991-02-07 | 1991-02-07 | Backhoe excavation position automatic detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Family Cites Families (2)
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1991
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Also Published As
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