JPH0816430B2 - Automatic boring device - Google Patents

Automatic boring device

Info

Publication number
JPH0816430B2
JPH0816430B2 JP14920287A JP14920287A JPH0816430B2 JP H0816430 B2 JPH0816430 B2 JP H0816430B2 JP 14920287 A JP14920287 A JP 14920287A JP 14920287 A JP14920287 A JP 14920287A JP H0816430 B2 JPH0816430 B2 JP H0816430B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rod
drill
drilling
bit
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14920287A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63315794A (en
Inventor
洋 吉越
直史 佐藤
了 石坂
覚 大神田
幸生 大川
昌市 青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electric Power Co Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP14920287A priority Critical patent/JPH0816430B2/en
Publication of JPS63315794A publication Critical patent/JPS63315794A/en
Publication of JPH0816430B2 publication Critical patent/JPH0816430B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主としてダムグラウトホールの削孔および地
質調査等に使用されるボーリング装置に係り、マイクロ
コンピュータを装置に組み込み未知の地中をドリリング
しながら各種のデータを検出し、予めROMに書き込んだ
プログラムによって最適条件を瞬時に設定してプリセッ
トされた掘進長を掘さくする自動ボーリング装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a boring device mainly used for drilling a dam grout hole and geological survey, etc. by incorporating a microcomputer into the device to drill an unknown underground. However, the present invention relates to an automatic boring device which detects various data, sets optimum conditions instantaneously by a program written in a ROM in advance, and digs a preset depth.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のボーリング装置は、ドリルロッドの回転数、ビ
ットロード、ビットトルク、給進速度、循環水圧等の値
が地質条件に対し最適になるようにオペレータが手動で
操作していた。また、掘さくする地点に有害ガスや放射
線などがある場合には、ボーリング装置本体は掘さく現
場に設置し、作業環境の良好な場所にリモートコントロ
ール装置を配置してこの間をケーブルで結線することに
より遠隔制御していた。
Conventional boring devices are manually operated by an operator so that values such as the number of rotations of a drill rod, bit load, bit torque, feed rate, and circulating water pressure are optimal for geological conditions. If there is harmful gas, radiation, etc. at the point to be dug, install the boring device body at the dug site, place a remote control device in a good working environment, and connect a cable between them. It was controlled remotely by.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、オペレータの手動操作によるボーリン
グ孔の掘さくはオペレータの能力熟練度によって信頼
性、能率に大きな差がある。また、遠隔制御による場合
は長尺の多芯の制御ケーブルが必要であり、しかも掘さ
く中に地層の異なる個所に遭遇した際の対応処置の迅速
化は依然として未解決であった。
However, drilling a boring hole by an operator's manual operation has a large difference in reliability and efficiency depending on the skill and skill of the operator. Further, in the case of remote control, a long multi-core control cable is required, and speeding up the response procedure when encountering a site in a different stratum during excavation is still unsolved.

また、ロッドチェインジを人手による場合、このため
に相当な時間を要していた。
Further, when the rod change is manually performed, it takes a considerable time for this.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ドリ
リング作業の効率化を目的とし、ドリリングに必要な全
ての操作を自動化(自動掘さく化とロッドの自動昇降、
着脱、収納の作業の自動化)し、その能率並びに信頼性
を熟練度の高いオペレータのレベルに維持すると共に、
地中の未知の現象、及び不測の事態に対処して掘さくす
る自動ボーリング装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and for the purpose of improving the efficiency of drilling work, all the operations required for drilling are automated (automatic drilling and automatic lifting and lowering of the rod,
(Detachment, storage work is automated) and its efficiency and reliability are maintained at the level of highly skilled operators.
It is intended to provide an automatic boring device for excavating by dealing with an unknown phenomenon in the ground and an unexpected situation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そのため、本発明の自動ボーリング装置は、 (a)オイルポンプの圧力と、給進シリンダの上側圧力
と下側圧力とをそれぞれ検出する手段、 (b)循環水圧と循環水量とをそれぞれ検出する手段、 (c)ドリルヘッドのオイルモータの回転数を検出する
手段、 (d)給進シリンダに連結されたチェンを介して掘さく
方向に前進,後退するドリルヘッドの位置を検出する手
段、 (e)給進シリンタの上側圧力と下側圧力とからビット
ロードを算出する手段、 (f)オイルポンプ圧力からビットトルクを算出する手
段、 (g)給進シリンダの給進位置と時間から給進速度を算
出する手段、 (h)ロッドマガジンの回転角を検出する手段、 (i)ロッドマガジン上のドリルロッドの存在を検出す
る手段、 (j)ビット種類とビット径と掘さく長とドリリングポ
ンプの最大水圧と最低水量をキーボードにてプリセット
し、自動掘さくする手段、 (k)前記プリセット値から望ましい掘さく条件を算出
し、ドリルロッド回転数、ビットロード、ビットトル
ク、給進位置、給進速度、ドリリングポンプの水量及び
同水圧等の掘さく条件を判定し制御信号を送出する手
段、 (l)ロッドマガジンの回転角とロッドの存在とからド
リルロッド交換の制御信号を送出する手段、 (m)前記制御信号を圧油信号に変換するコントロール
バルブ、 (n)前記油圧信号により駆動されるオイルモータ、オ
イルポンプ及び油圧シリンダ、 とからなるものである。
Therefore, the automatic boring device of the present invention includes (a) means for detecting the pressure of the oil pump, and upper and lower pressures of the feed cylinder, and (b) means for detecting the circulating water pressure and the circulating water amount, respectively. (C) means for detecting the rotational speed of the oil motor of the drill head, (d) means for detecting the position of the drill head moving forward and backward in the drilling direction via a chain connected to the feed cylinder, (e) ) Means for calculating bit load from the upper pressure and lower pressure of the advancing cylinder, (f) Means for calculating bit torque from the oil pump pressure, (g) Advancing speed from advancing position and time of advancing cylinder (H) means for detecting the rotation angle of the rod magazine, (i) means for detecting the presence of a drill rod on the rod magazine, (j) bit type, bit diameter and drilling A means for presetting the maximum water pressure and minimum water amount of the length and drilling pump with the keyboard, and (k) calculating the desired drilling conditions from the preset values, and determining the drill rod speed, bit load, bit torque, and feed. A means for judging the drilling conditions such as the advancing position, the feed speed, the water amount and the water pressure of the drilling pump, and sending a control signal, (l) A control signal for exchanging the drill rod from the rotation angle of the rod magazine and the presence of the rod. Means for sending out, (m) a control valve for converting the control signal into a pressure oil signal, (n) an oil motor driven by the hydraulic signal, an oil pump and a hydraulic cylinder.

〔作用〕[Action]

ドリリングに必要な全ての操作を自動化したので地層
の条件の変化に対応した最適条件を瞬時に設定して掘さ
くできる。
Since all operations required for drilling are automated, it is possible to instantly set and dig the optimum conditions corresponding to changes in the conditions of the formation.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳細に説明
する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の概要説明図で、ドリルユニット1、
ドリリングポンプ2、コントロールユニット3、パワー
ユニット4およびドリリングレコーダ8からなり、ドリ
リングレコーダ8はデータロガー9及びデータ処理用コ
ンピュータ10からなっている。ドリリングポンプ2とド
リルユニット1のドリルヘッド5の間は水ホース6で連
結され、パワーユニット4は油圧ホース7でドリルユニ
ット1の油圧機器と連結されている。ドリルユニット1
のスイッチボックス11とパワーユニット4のスイッチボ
ックスとの間及び前記スイッチボックス11とドリリング
ポンプ2のスイッチボックス2a及びコントロールユニッ
ト3との間はそれぞれケーブルで連結され、前記コント
ロールユニット3とデータロガー9との間もケーブルで
結ばれている。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of the present invention, in which a drill unit 1,
It comprises a drilling pump 2, a control unit 3, a power unit 4 and a drilling recorder 8, and the drilling recorder 8 comprises a data logger 9 and a data processing computer 10. The drilling pump 2 and the drill head 5 of the drill unit 1 are connected by a water hose 6, and the power unit 4 is connected by a hydraulic hose 7 to the hydraulic equipment of the drill unit 1. Drill unit 1
The switch box 11 and the switch box of the power unit 4 and the switch box 11 and the switch box 2a of the drilling pump 2 and the control unit 3 are connected by cables, respectively, and the control unit 3 and the data logger 9 are connected to each other. Cables are connected between them.

10はデータロガー9でデータを記録した磁気ディスク
9aをセットしてデータ処理し、プリントアウトするデー
タ処理用コンピュータである。11はドリルユニット1の
スイッチボックスで、ドリルユニット1に設置され、第
13図に示すコンピュータボート、制御インターフェー
ス、計測インターフェースからなるCPUユニットが収納
されている。また、コントロールユニット3には第14図
に示すCPUユニットが収納されている。
10 is a magnetic disk on which data is recorded by the data logger 9.
This is a data processing computer that sets 9a, processes data, and prints out. 11 is a switch box of the drill unit 1, installed in the drill unit 1,
It contains a CPU unit consisting of a computer boat, a control interface, and a measurement interface shown in Fig. 13. The control unit 3 also houses the CPU unit shown in FIG.

ドリルユニット1は第2図に示す構造で、第2図
(a)は正面図、同図(b)は側面図である。
The drill unit 1 has the structure shown in FIG. 2, FIG. 2 (a) is a front view, and FIG. 2 (b) is a side view.

図において、13はドリルヘッドフレームで、ドリルヘ
ッド5をガイドロッド14に沿って上下するよう支持する
と共にシフトシリンダ13aによりドリルヘッド5を右方
向(ロッドマガジン12の方向)に摺動させる。前記ドリ
ルヘッドフレーム13をドリルヘッド5と共に上下させる
ために、給進シリンダ15の上・下にそれぞれ設けた一対
のスプロケット15a,15bと、アッパフレーム16及びロア
フレーム17にそれぞれ設けた一対のスプロケット16a,17
aを通してチェン18が掛けられ、該チェンの両端はそれ
ぞれ前記アッパフレーム16とドリルヘッドフレーム13上
端及びロアフレーム17とドリルヘッドフレーム13下端に
固定されている(第18図(b)参照)。
In the figure, 13 is a drill head frame, which supports the drill head 5 so as to move vertically along a guide rod 14 and slides the drill head 5 to the right (toward the rod magazine 12) by means of a shift cylinder 13a. In order to move the drill head frame 13 up and down together with the drill head 5, a pair of sprockets 15a, 15b are provided above and below the feed cylinder 15, and a pair of sprockets 16a are provided on the upper frame 16 and the lower frame 17, respectively. , 17
A chain 18 is hung through a, and both ends of the chain are fixed to the upper frame 16 and the upper end of the drill head frame 13 and the lower frame 17 and the lower end of the drill head frame 13, respectively (see FIG. 18 (b)).

前記給進シリンダ15を駆動することにより、該給進シ
リンダ15は上昇・下降し、従って、ドリルヘッド5が下
降及び上昇する。
By driving the advancing cylinder 15, the advancing cylinder 15 moves up and down, and therefore the drill head 5 moves down and up.

前記ドリルヘッド5のアッパフレーム16に設けたスプ
ロケット16aの軸には図示しないロータリエンコーダ(R
E1)が取り付けられ、第18図(b)に示すように発生し
た信号はCPUユニットの高速UP/DOWNカウンタボードに入
力され、ドリルユニット用CPUユニット(第13図)にて
給進位置Sと、給進位置と時間の関係から給進速度SVが
計算処理される。また、前記給進シリンダ15には第8図
(a)に示すように、両端にひずみゲージ式圧力変換器
PS1、PS2が取り付けられ、発生した信号は圧力計アンプ
A1,A2を経てドリルユニット用CPUユニットのA/D変換ボ
ードに入力され、前記ドリルユニット用CPUユニットに
て給圧力P1,P2からビットロードBLが計算処理される。
前記ロアフレーム17の正面から見て右方にはロッドマガ
ジン12が回転自在に支持されている。前記ロアフレーユ
17上に支持されたドリルヘッド5、ロッドマガジン12、
給進シリンダ15その他は第2図(b)に示すように、一
体のままレイズシリンダ19により鎖線の如く傾動し、ま
た、第2図(a)に示すように、一体のままスイングシ
リンダ20により鎖線の如く左右に45゜傾動するようにな
っている。従って、傾斜した孔をボーリングすることが
できる。21は制御用のコントロールバルブを配設したバ
ルブユニットである。
A rotary encoder (not shown) is attached to the shaft of a sprocket 16a provided on the upper frame 16 of the drill head 5.
E1) is attached, and the signal generated as shown in Fig. 18 (b) is input to the high-speed UP / DOWN counter board of the CPU unit, and the feed position S is set on the drill unit CPU unit (Fig. 13). , The advance speed SV is calculated from the relationship between the advance position and time. Further, as shown in FIG. 8 (a), the feed cylinder 15 has strain gauge type pressure transducers at both ends.
PS1 and PS2 are attached, and the generated signal is a pressure gauge amplifier
It is input to the A / D conversion board of the drill unit CPU unit via A1 and A2, and the bit load BL is calculated from the supply pressures P1 and P2 in the drill unit CPU unit.
A rod magazine 12 is rotatably supported on the right side of the lower frame 17 when viewed from the front. The lower flaille
17, a drill head 5 supported on 17, a rod magazine 12,
As shown in FIG. 2 (b), the feed cylinder 15 and the like are tilted as a chain line by the raise cylinder 19 as they are, and as shown in FIG. 2 (a), by the swing cylinder 20 as a unit. It tilts 45 ° to the left and right like the chain line. Therefore, the inclined hole can be drilled. Reference numeral 21 is a valve unit provided with a control valve for control.

前記ドリルヘッド5にはスピンドルを回転する可変の
オイルモータ5aが取り付けられ、該オイルモータ5a軸上
端にはロータリコンコーダ(第15図及び第16図のRE2)
が取り付けられ、第17図(b)に示すように周波数fを
F−v変換し、次にA/D変換してCPUユニットに入力し、
CPUユニットにてドリルロッド回転際Nが計算処理され
る。前記オイルモータ5aは斜板の角度により回転数を制
御するが、この斜板の角度は第17図(a)に示すように
CPUユニットでD/A変換された制御信号(υ)を比例ア
ンプにてV→I変換(I1)してオイルモータ5aの電磁比
例ソレノイドSm(第15図、第16図)へ入力し、斜板を動
かして回転数を制御する。第17図(a)に示す可変のオ
イルポンプ4aは、第1図のパワーユニット4に取り付け
られ、CPUユニットのD/A変換ボードでD/A変換(υp)
され比例アンプにてV→I変換(I2)してオイルポンプ
4aの電磁比例ソレノイドSp(第16図)へ入力し、斜板を
動かして回転数を制御する。第17図(a)に示す圧力セ
ンサ(PS3)はビットのトルクを検出する歪ゲージ式圧
力変換器で第15図、第16図に示されている。圧力センサ
(PS3)で検出したアナログ信号は圧力計アンプを通りC
PUユニットのA/D変換ボードに入力され、CPUユニットに
て圧力P3からビットトルクTが計算処理される。ビット
回転数(オイルモータ5a回転数)を制御する場合、先
ず、オイルモータ5aの斜板の角度を最大にしてトルクを
最大にし、オイルポンプ4aで回転を増減し、オイルポン
プ4aで調節ができない場合前記オイルモータ5aの斜板の
角度でビット回転数を調節する。
A variable oil motor 5a for rotating a spindle is attached to the drill head 5, and a rotary concoder (RE2 in FIGS. 15 and 16) is attached to the upper end of the shaft of the oil motor 5a.
Is attached, the frequency f is Fv converted as shown in FIG. 17 (b), then A / D converted and input to the CPU unit,
The CPU unit calculates N when the drill rod rotates. The oil motor 5a controls the rotation speed by the angle of the swash plate. The angle of the swash plate is as shown in FIG. 17 (a).
The control signal (υ m ) D / A converted by the CPU unit is V → I converted (I 1 ) by the proportional amplifier and input to the electromagnetic proportional solenoid Sm (Figs. 15 and 16) of the oil motor 5a. , Move the swash plate to control the rotation speed. The variable oil pump 4a shown in FIG. 17 (a) is attached to the power unit 4 of FIG. 1, and is D / A converted (υp) by the D / A conversion board of the CPU unit.
Oil is converted from V to I (I 2 ) by a proportional amplifier
Input to 4a electromagnetic proportional solenoid Sp (Fig. 16) and move the swash plate to control the rotation speed. The pressure sensor (PS3) shown in FIG. 17 (a) is a strain gauge type pressure transducer for detecting the torque of the bit and is shown in FIGS. 15 and 16. The analog signal detected by the pressure sensor (PS3) passes through the pressure gauge amplifier and becomes C
It is input to the A / D conversion board of the PU unit, and the CPU unit calculates the bit torque T from the pressure P3. When controlling the bit rotation speed (oil motor 5a rotation speed), first, the angle of the swash plate of the oil motor 5a is maximized to maximize the torque, the oil pump 4a increases or decreases the rotation, and the oil pump 4a cannot be adjusted. In this case, the bit rotation speed is adjusted by the angle of the swash plate of the oil motor 5a.

第2図において22はロッドホルダ、23はロッドブレー
カで、第3図及び第4図にそれぞれの図を示す。第3図
に示すロッドホルダ22はドリルロッド24外周をチャック
ピース22aで締付け、第4図に示すロッドブレーカ23は
その上方を把持して回転するもので、前記ロッドホルダ
22とロッドブレーカ23間に位置するドリルロッド24のね
じ継手を締付けたり、ゆるめたりする。第3図におい
て、22bは油圧シリンダで、ロアフレーム17にピストン
ロッド22cをナット締めで固定し、油圧により前記油圧
シリンダ22bを上下するとテーパ面22dを介して前記チャ
ックピース22aがドリルロッド24を締付けたり開放した
りする。また、第4図において、23aはピース、23bはク
ランプ用シリンダ及び23cはブレーク用シリンダで、前
記クランプ用シリンダ23bを作動してドリルロッド24を
把持し、ブレーク用シリンダ23cを伸長または収縮する
ことによりドリルロッド24を左回転または右回転し、前
記のようにロッドホルダ22とロッドブレーカ23間に位置
するドリルロッド24のねじ継手を着脱する。
In FIG. 2, 22 is a rod holder and 23 is a rod breaker, which are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. The rod holder 22 shown in FIG. 3 is constructed such that the outer periphery of the drill rod 24 is tightened by the chuck piece 22a, and the rod breaker 23 shown in FIG.
Tighten or loosen the threaded joint of the drill rod 24 located between 22 and the rod breaker 23. In FIG. 3, reference numeral 22b is a hydraulic cylinder, and the piston rod 22c is fixed to the lower frame 17 by nut tightening. When the hydraulic cylinder 22b is moved up and down by hydraulic pressure, the chuck piece 22a tightens the drill rod 24 through the tapered surface 22d. Or open. Further, in FIG. 4, 23a is a piece, 23b is a clamping cylinder, and 23c is a breaking cylinder. The clamping cylinder 23b is operated to grip the drill rod 24, and the breaking cylinder 23c is extended or contracted. The drill rod 24 is rotated leftward or rightward, and the threaded joint of the drill rod 24 located between the rod holder 22 and the rod breaker 23 is attached or detached as described above.

第5図、第6図及び第7図はそれぞれ第2図に示すロ
ッドチェンジ駆動部25、ロッドチェンジャターンテーブ
ル26及びロッドチェンジャアッパグリップ27でこれらで
ロッドマガジン12を構成する。
5, 6, and 7 constitute the rod magazine 12 with the rod change drive unit 25, the rod changer turntable 26, and the rod changer upper grip 27 shown in FIG. 2, respectively.

前記ロッドマガジン12は掘さく中は、予備ドリルロッ
ドをロッドチェンジャターンテーブル26に収納し、該収
納した予備ドリルロッドの1本分に相当する角度 をオイルモータ25aで回転させると共に、掘さく位置か
ら移動したドリルヘッド5が予備ロッドを接続するため
に予備ロッドの下端を把持するロッドチャック26aを前
記ロッドチェンジャターンテーブル26に設けてある。ま
た、前記ロッドマガジン12は掘さく完了後のドリルロッ
ド回収時には、掘さく中と逆の動作を行う。掘さく位置
でロッド引き上げ後にねじ継手を切離した使用済みロッ
ドをロッドチェンジャターンテーブル26に1本宛収納す
る。
During drilling, the rod magazine 12 stores a spare drill rod in the rod changer turntable 26, and an angle corresponding to one spare drill rod stored therein. The rod changer turntable 26 is provided with a rod chuck 26a that rotates the oil motor 25a and holds the lower end of the spare rod so that the drill head 5 moved from the drilling position connects the spare rod. Further, the rod magazine 12 performs an operation opposite to that during digging at the time of collecting the drill rod after completion of digging. The rod changer turntable 26 stores one used rod with the threaded joint separated after pulling up the rod at the digging position.

前記動作は後述する第8図及び第9図に記載されてい
る。
The operation is described in FIGS. 8 and 9 described later.

第5図はロッドチェンジャ駆動部25を示し、25aは油
圧モータ、RE3は該モータ軸に取り付けたロータリエン
コーダでCPUユニットと接続し、ドリルロッド1本宛動
かしてロッドチェンジャターンテーブル26を回転制御す
る。前記油圧モータ25aと前記ロッドチェンジャターン
テーブル26とは図示のように歯車を介して連結されてい
る。
FIG. 5 shows a rod changer drive unit 25, 25a is a hydraulic motor, RE3 is a rotary encoder attached to the motor shaft, which is connected to the CPU unit, and moves a drill rod to control the rotation of the rod changer turntable 26. . The hydraulic motor 25a and the rod changer turntable 26 are connected via a gear as shown.

また、ドリルロッドの存在を確認するためにロッド検
出用の光電スイッチLS2(第15図、第16図)が設けられ
ている。
Further, a photoelectric switch LS2 (Figs. 15 and 16) for rod detection is provided to confirm the presence of the drill rod.

第6図はロッドチェンジャターンテーブル26を示し、
ロッドマガジン12上の位置に移動したドリルヘッド5が
前記ロッドチェンジャターンテーブル26上のドリルロッ
ド24を着脱するためのロッドチャック26aが装備され、
油圧シリンダ26bを作動し、チャックピース26cで前記ド
リルロッド24を把持・開放する。
FIG. 6 shows the rod changer turntable 26,
The drill head 5 moved to the position on the rod magazine 12 is equipped with a rod chuck 26a for attaching and detaching the drill rod 24 on the rod changer turntable 26,
The hydraulic cylinder 26b is operated, and the chuck rod 26c grips and releases the drill rod 24.

第7図はロッドチェンジャアッパグリップ27を示し、
該ロッドチェンジャアッパグリップ27は、前記ロッドチ
ェンジャターンテーブル26の上方に位置し、ピン27aを
支点にした一対のホールドアーム27d,27dの内側端をス
プリング27bで外方に弾発付勢すると共に、外側端にロ
ーラ状のカムフォロア27c,27cを軸支し、スプリングの
抵抗に打勝ってドリルロッド24を外方矢印B方向に取り
外し自在な構造である。手動で前記ドリルロッド24を取
り外すには、ドリルロッド24を持ち上げて外方に引く
と、弾発支持されたカムフォロア27c,27c間が開いてド
リルロッド24が取り外せる。
FIG. 7 shows the rod changer upper grip 27,
The rod changer upper grip 27 is located above the rod changer turntable 26, and elastically biases the inner ends of the pair of hold arms 27d, 27d with the pin 27a as a fulcrum outward with a spring 27b. Roller-shaped cam followers 27c, 27c are pivotally supported at the outer ends, and the structure is such that the drill rod 24 can be detached in the outward arrow B direction by overcoming the resistance of the spring. In order to manually remove the drill rod 24, the drill rod 24 is lifted and pulled outward so that the cam followers 27c, 27c elastically supported are opened and the drill rod 24 can be removed.

次に、ロッドマガジン12によるドリルロッド接続とド
リルロッド収納についてその工程を説明する。
Next, the process of connecting the drill rod by the rod magazine 12 and storing the drill rod will be described.

第8図はドリルロッド接続工程で、掘さく時はロッド
ブレーカ23及びロッドホルダ22を開とし、1本分掘さく
完了時に前記ロッドブレーカ23及びロッドホルダ22を閉
にしてロッドブレーカ23によりねじ接手をゆるめドリル
ヘッド5を駆動してねじ接手を外す。ドリルヘッド5を
後退(上昇)し、ドリルヘッド5をドリルヘッドフレー
ム13(第2図)と共にロッドマガジン12方向にスライド
せしめ、ロッドチェンジャターンテーブル26のロッドチ
ャック26a(第6図)を作動せしめて予備のドリルロッ
ド24を下端で把持し予備のドリルロッド24上端のねじ接
手を接続してドリルヘッド25を後退し、以後掘さく位置
へ前記ドリルヘッド5をスラィドし、ドリルヘッド5に
取り付けた予備のドリルロッド24下端のねじ接手を地盤
のドリルロッドに接続して再び掘さくを開始する。
FIG. 8 shows a drill rod connecting step. When digging, the rod breaker 23 and the rod holder 22 are opened, and when one digging is completed, the rod breaker 23 and the rod holder 22 are closed and the rod breaker 23 makes a screw connection. Loosen and drive the drill head 5 to remove the screw joint. Move the drill head 5 back (up), slide the drill head 5 together with the drill head frame 13 (Fig. 2) toward the rod magazine 12, and activate the rod chuck 26a (Fig. 6) of the rod changer turntable 26. The spare drill rod 24 is attached to the drill head 5 by grasping the spare drill rod 24 at the lower end, connecting the screw joint at the upper end of the spare drill rod 24, retracting the drill head 25, and then sliding the drill head 5 to the drilling position. Connect the screw joint at the lower end of the drill rod 24 to the ground drill rod and start drilling again.

第9図は完了後のロッド収納工程図で、掘さく完了後
ロッドブレーカ23及びロッドホルダ22を開放してドリル
ロッド24を引き上げ、ドリルロッド24下端を切離し、ド
リルヘッド5をスライドし、ロッドマガジン12にドリル
ロッド24を収納した後、収納したドリルロッド24を切離
し、ドリルヘッド5を掘さく位置へスライドし、ドリル
ヘッド5を前進(下降)し、地盤のドリルロッドにじね
接手を接続する。以後同じ動作を繰り返すことによりド
リルロッド24をロッドマガジン12に収納する。ロッドマ
ガジン12が取り外したドリルロッド24でいっぱいになる
前に、運転中に収納したドリルロッドを手動で取り外
す。
FIG. 9 is a rod storing process diagram after completion. After completion of digging, the rod breaker 23 and the rod holder 22 are opened, the drill rod 24 is pulled up, the lower end of the drill rod 24 is separated, the drill head 5 is slid, and the rod magazine. After storing the drill rod 24 in 12, the stored drill rod 24 is separated, the drill head 5 is slid to the digging position, the drill head 5 is moved forward (down), and the bracing joint is connected to the ground drill rod. . After that, the same operation is repeated to store the drill rod 24 in the rod magazine 12. Manually remove the stored drill rods during operation before the rod magazine 12 is filled with the removed drill rods 24.

第13図はドリルユニット1のスイッチボックス11に装
着されたCPUユニット系統図、第14図はコントロールユ
ニット8に装着されたコントローラ用CPUユニット系統
図である。第13図のシリアルボード28と第14図のシリア
ルボード29は第1図に示すようにケーブル30で結ばれて
いる。
FIG. 13 is a CPU unit system diagram attached to the switch box 11 of the drill unit 1, and FIG. 14 is a controller CPU unit system diagram attached to the control unit 8. The serial board 28 shown in FIG. 13 and the serial board 29 shown in FIG. 14 are connected by a cable 30 as shown in FIG.

ドリルユニット1のスイッチボックス11へは第15図の
ドリルユニットケーブル接続図に示すように、リミット
スイッチLS1(ドリルヘッド5が上端に上昇した時の原
点位置で作動する)及び光電スイッチLS2R・LS2T(ロッ
ドマガジン12に収納されたロッド存在の確認)及びRE3
(ロッドチェンジャターンテーブル回転)が第13図に示
すCPUユニットの16点入力ボード32に接続され、ロータ
リエンコーダRE1(給進位置及び給進速度)が第13図に
示すCPUユニットの高速UP/DOWNカウンタボード31に接続
され、圧力センサPS1(給進シリンダ前進圧P1)、圧力
センサPS2(給進シリンダ前退圧P2)、圧力センサPS3
(ビットトルクT)、圧力センサPS4(アクサセリ圧
力)及び圧力センサPS5(ドリリングポンプ水圧)が第1
3図に示すCPUユニットのA/D変換ボード33に接続され、
さらにロータリエンコーダRE2(スピンドル(ドリルロ
ッド)回転数N)が第13図に示す高速UP/DOWNカウンタ
ボード34に接続されている。
As shown in the drill unit cable connection diagram of FIG. 15, the limit switch LS1 (which operates at the origin position when the drill head 5 is raised to the upper end) and the photoelectric switch LS2R / LS2T (switches to the switch box 11 of the drill unit 1) Confirm the existence of rods stored in rod magazine 12) and RE3
(Rod changer turntable rotation) is connected to the 16-point input board 32 of the CPU unit shown in FIG. 13, and the rotary encoder RE1 (feed position and feed speed) is high speed UP / DOWN of the CPU unit shown in FIG. Connected to the counter board 31, pressure sensor PS1 (feed cylinder forward pressure P1), pressure sensor PS2 (feed cylinder front depressurization P2), pressure sensor PS3
(Bit torque T), pressure sensor PS4 (acceleration pressure) and pressure sensor PS5 (drilling pump water pressure) are first
3 Connected to the A / D conversion board 33 of the CPU unit shown in the figure,
Further, a rotary encoder RE2 (spindle (drill rod) speed N) is connected to the high speed UP / DOWN counter board 34 shown in FIG.

前記リミットスイッチ、光電スイッチ、ロータリエン
コーダ及び圧力センサにより入力した信号は第13図に示
すCPUユニット内で計算処理され、ドリリングポンプ2
のインバータによるモータの回転制御(水量制御)を行
い、第13図に示す電磁比例弁用アンプ35を経て電磁比例
リリーフ弁Sb(ビットロード制御用)、同リリーフ弁Sr
(トルク制御用)、オイルモータ5aのソレノイドSm(ス
ピンドル回転数N制御用)、電磁比例フローコントロー
ル弁Ss(給進速度SV制御用)及び同フローコントロール
弁Sf(フローティング用)に出力され、制御を行う。ま
た同様に、第13図に示すCPU内で計算処理された信号
は、SSR、リレー36を経て、電磁弁、アクチュエータ3
7、即ちソレノイドバルブSO(アンロード)、同S1(ホ
ルダー)、同S2(ブレーカ(クランプ))、S3(ブレー
カ(ブレーク))、同S4(ドリルヘッドフレーム13のス
ライド)、同S5(ロッドチェンジャターンテーブル26の
ローテーション)、同S6(ロッドチャック26aによるク
ランプ)、同S7(予備)、同S8(ドリルヘッド5のフロ
ーティング)、同S9(給進)、同S10(早送り)、及び
同S11(オイルモータ5a回転)に出力され制御を行う。
The signals input by the limit switch, photoelectric switch, rotary encoder and pressure sensor are calculated in the CPU unit shown in FIG.
The motor rotation control (water volume control) is performed by the inverter, and the electromagnetic proportional relief valve Sb (for bit load control) and the relief valve Sr are passed through the electromagnetic proportional valve amplifier 35 shown in FIG.
(For torque control), output to solenoid Sm (for controlling spindle speed N) of oil motor 5a, electromagnetic proportional flow control valve Ss (for controlling feed speed SV) and flow control valve Sf (for floating) for control I do. Similarly, the signal calculated in the CPU shown in FIG. 13 passes through the SSR and the relay 36, and then the solenoid valve and the actuator 3
7, namely solenoid valve SO (unload), S1 (holder), S2 (breaker (clamp)), S3 (breaker (break)), S4 (slide drill head frame 13), S5 (rod changer) Rotation of turntable 26), S6 (clamp by rod chuck 26a), S7 (spare), S8 (floating drill head 5), S9 (feed), S10 (fast-forward), and S11 (saw). It is output to the oil motor 5a) for control.

上記制御は第1図に示すコントロールユニット3のキ
ーボード38(第10図にその構成を示す)に、自動運転の
場合は所定の数値を、手動運転の場合は作動の種類を入
力することにより行う。運転中の場合は作動の書類を入
力することにより行う。運転中の掘さく監視項目及び異
常警報項目は第14図に示すようにコントロールユニット
3のLCDコントロールボード39を経てドットマトリック
スLCDモジュール(液晶表示ユニット)40に表示され
る。
The above control is performed by inputting a predetermined numerical value in the case of automatic operation or the type of operation in the case of manual operation to the keyboard 38 (the structure is shown in FIG. 10) of the control unit 3 shown in FIG. . If you are driving, enter the operation documents. The drilling monitoring items and abnormal alarm items during operation are displayed on the dot matrix LCD module (liquid crystal display unit) 40 via the LCD control board 39 of the control unit 3 as shown in FIG.

前記キーボード38には第10図に示すように、自動運転
キー38aと手動運転キー38bが設けられている。
As shown in FIG. 10, the keyboard 38 is provided with an automatic driving key 38a and a manual driving key 38b.

自動掘さくの場合は最初にビット種類ビット径
掘さく長最大水圧最低水量をキー38aで入力する。
ビットの種類はメタルビット、ダイヤコアリング、ノン
コアビットの順に順次1から9の数が規定され、その後
のボタンと次にセットボタンを押す。ビット径(mm)は
該当する数字例えば38mmの場合3と8のボタンを押し次
にセットボタンを押す。掘さく長は希望する長さ(cm)
の数のボタンと次にセットボタンを押す。最大水圧は希
望する圧力(kg/cm2)の数のボタンと次にセットボタン
を最低水量は希望する水量(/min)の数のボタンと次
にセットボタンをそれぞれ押す。さらに自動掘さくボタ
ンを押すと自動掘さくが開始される。
For automatic drilling, first enter the bit type, bit diameter, drilling length, maximum water pressure, and minimum water volume with the key 38a.
The number of bits is defined as 1 to 9 in the order of metal bit, diamond core ring, and non-core bit, and the subsequent button and then the set button are pressed. If the bit diameter (mm) is the corresponding number, for example 38 mm, press buttons 3 and 8 and then the set button. The digging length is the desired length (cm)
Button and then the set button. For maximum water pressure, press the desired number of buttons (kg / cm 2 ) and then the set button. For minimum water pressure, press the desired number of water (/ min) buttons and then the set button. If you press the automatic digging button, automatic digging will start.

しかして、前記自動掘さくによる掘さく中の自動制御
はビット種類(例えば5)とビット径(例えば38)のセ
ットによってドリルロッド回転数N(rpm)、ビッドロ
ードBL(kg)、給進速度SV(kg/cm3)を自動的に選択
し、その内のドリルロッド回転数N、ビッドロードBL及
びドリリングポンプ水量を標準値に保つように自動制御
する。
Then, the automatic control during the drilling by the above-mentioned automatic drilling is performed by setting the bit type (for example, 5) and the bit diameter (for example, 38), the number of rotations of the drill rod N (rpm), the bit load BL (kg), and the feeding speed. SV (kg / cm 3 ) is automatically selected, and the drill rod speed N, bid load BL, and drilling pump water volume are automatically controlled to maintain standard values.

手動掘さくによる場合は、先ず手動掘さくのボタンを
押し、次に手動運転キー38bの所定のボタンを押して手
動運転をする。
In the case of manual excavation, the manual excavation button is first pressed, and then a predetermined button of the manual operation key 38b is pressed to perform the manual operation.

自動掘さくのフローチャートを第11図及び第12図に示
す。第11図は第12図のステップのシステム監視を掘さ
く状態の監視として内容を記載し、ステップの運転停
止異常表示における異常表示の内容を記載したものであ
るから、説明を省略する。
Flow charts for automatic drilling are shown in FIGS. 11 and 12. Since FIG. 11 describes the contents of the system monitoring of the step of FIG. 12 as the monitoring of the excavation state and the contents of the abnormality display in the operation stop abnormality display of the step, the description thereof will be omitted.

第12図において、自動掘さく開始のボタンを押すとス
テップでドリルロッドが接続されているかの確認を行
い、スタート位置の記憶を行う。ステップでAD1(ビ
ットがボーリング孔に着底するまでの前進)の動作を行
う。即ち、ドリルヘッド5は回転数N=60rpm、ビッド
ロードBL=70kg以下で前進する。ステップで着底か否
か判断しNOの場合のステップに戻り回転数60rpn、ビ
ットロード70kgでドリルヘッド5は引き続き前進する。
YESの場合、ステップに進みドリリングポンプ2の水
量を設定水量に、ビットトルクTを最大トルク出力可能
に、ドリルロッド回転数Nを設定した標準回転数の40%
に、給進速度VSを最大値90cm/minにセットしてステップ
で掘さく開始する。掘さく中ステップでシステムを
監視(第11図の掘さく状態の監視)し、ステップに進
み、ステップで示す「回転不能、トルク限度以上、電
動機過負荷、油温80℃以上、掘進速度異常、ドリリング
ポンプ水圧限度以上または同水量異常」であればステッ
プに進みコントロールユニット3のドットマトリック
スLCDモジュール40に異常表示をして運転を停止する。
前記ステップで正常と判断した場合、ステップに進
み岩質変化有りの場合、ステップに進み「硬→軟」の
場合、ステップに進み、水量up、トルクup及びビット
ロード減としてステップに進むが、「軟→硬」の場合
ステップに進み水量及び回転数を標準値へ近づけステ
ップに進む。前記ステップで岩質変化無しの場合、
直接ステップに進み回転数の調整(過負荷にならない
範囲で回転数を標準値へ接近させる)を行いステップ
に進む。ここで、トルクの調整(現在の掘さく条件でシ
ステムが過負荷になる可能性がある場合、ドリルロッド
回転数を下げビットトルクの最大値をupする)を行いス
テップに進む。ここでビットロードBLの調整(システ
ムが正常なとき標準値と現在値との差に応じてビットロ
ードBLを増し、システムの能力が限界に近づいたとき及
び掘進速度SVが標準値の2倍を超えるときは下げる)を
しステップに進む。ここでは水量の調整(水量の設定
水量の±20%の範囲にコントロールする)を行いステッ
プに進む。ここで給進速度SVの調整(岩質の状態によ
り最大速度を制限し、岩質の急激な変化に備える)し、
ステップに進みジャミング前兆(負荷トルク50kg−m
以上、ビットロードBLが標準値の20%以下、または出力
馬力が15PS以上)がNOの場合は直接ステップに進むが
YESの場合はステップでジャミング対応(給進を一時
停止しビットを孔底から少し離しシステム能力内であれ
ば低いビットロードBLで掘進を再開する)を行いステッ
プに進み再開可能か否かを判断しNOの場合はステップ
に進み異常表示をして運転停止するがYESの場合はス
テップに進みビット寿命(諸条件正常であるが掘進速
度VS=O)を判断し、ビット寿命の場合、ステップに
進み異常表示をして運転停止するがビット寿命でない場
合ステップに進む。ここでロッド振動を判断し、振動
のない場合ステップに進むが、振動あり(2Hz以上の
変動あり)の場合ドリルロッド回転数Nを15%及びビッ
トロードBLを20%下げ、ステップで限界か限界内かを
判断し、限界の場合、ステップに進み異常表示をして
運転停止するか、または限界内の場合はステップに進
む。ここで運転長完了か否かを判断し、完了の場合はス
テップに進み掘さくを停止し、完了表示するが、運転
長未完の場合ステップに進みストローク完了か否かを
判断し、ストローク完了の場合ステップに進みロッド
マガジン12を駆動してドリルロッドの継足を行い、ステ
ップに戻り掘進を再開する。ステップでストローク
未完と判断した場合ステップのシステム監視に戻り掘
進を継続する。
In FIG. 12, when the button for starting automatic drilling is pressed, it is confirmed in step whether the drill rod is connected and the start position is stored. Perform AD1 (advance until the bit reaches the boring hole) in step. That is, the drill head 5 advances at a rotation speed N = 60 rpm and a bid load BL = 70 kg or less. In the step, it is judged whether or not the bottom is reached, the process returns to the step in the case of NO and the drill head 5 continues to move forward at a rotation speed of 60 rpn and a bit load of 70 kg.
If YES, go to step and set the amount of water in the drilling pump 2 to the set amount of water, output the bit torque T to the maximum torque, and set the drill rod speed N to 40% of the standard speed.
Then, set the feeding speed VS to the maximum value of 90 cm / min and start digging in steps. The system is monitored during the drilling step (monitoring the drilling condition in Fig. 11), and the process proceeds to the step, where "rotation impossible, torque limit or more, motor overload, oil temperature 80 ° C or more, excavation speed abnormality, If it is equal to or higher than the water pressure limit of the drilling pump or the same water amount is abnormal ", proceed to step and display an error on the dot matrix LCD module 40 of the control unit 3 to stop the operation.
If it is judged to be normal in the above step, proceed to the step, if there is a change in rock quality, proceed to the step, proceed to step if "hard → soft", proceed to the step as water volume up, torque up and bit load decrease, In the case of “soft → hard”, the process proceeds to the step, and the water amount and the rotation speed are brought close to the standard values, and the process proceeds to the step. If there is no rock quality change in the above step,
Directly go to the step to adjust the rotation speed (approach the rotation speed to the standard value within the range where overload does not occur) and then go to the step. Here, the torque is adjusted (if the system is likely to be overloaded under the current drilling conditions, the rotation speed of the drill rod is reduced and the maximum value of the bit torque is increased), and the process proceeds. Adjust the bit load BL here (when the system is normal, increase the bit load BL according to the difference between the standard value and the current value, and when the system capacity approaches the limit and the excavation speed SV is twice the standard value. If it exceeds, lower it) and proceed to the step. Here, adjust the amount of water (control within the range of ± 20% of the set amount of water) and proceed to the step. Adjust the advance speed SV here (limit the maximum speed depending on the condition of the rock and prepare for sudden changes in the rock),
Proceed to step and predict jamming (load torque 50kg-m
Above, if the bit load BL is 20% or less of the standard value or the output horsepower is 15PS or more) is NO, proceed directly to the step.
If YES, perform jamming support in the step (temporarily stop the feeding, move the bit a little from the bottom of the hole and restart the excavation with a low bit load BL if it is within the system capacity) and proceed to the step to determine whether it can be restarted If NO, proceed to step and display an error and stop operation, but if YES, proceed to step to determine the bit life (regarding normal conditions but excavation speed VS = O), and if bit life, go to step If the error is displayed and the operation is stopped but the bit has not reached the end of life, go to step. Judge the rod vibration here, and if there is no vibration, proceed to the step, but if there is vibration (variation of 2Hz or more), lower the drill rod speed N by 15% and the bit load BL by 20% to reach the limit or limit in step. If it is within the limit, the process proceeds to step and the operation is stopped by displaying an error, or if it is within the limit, the process proceeds to step. Here, it is judged whether or not the operation length is completed, and if it is completed, the operation proceeds to the step to stop the excavation and the completion is displayed, but if the operation length is not completed, the operation proceeds to the step and it is determined whether or not the stroke is completed. In the case, the rod magazine 12 is driven to join the drill rods, and the process returns to the step to resume the excavation. When it is judged that the stroke is not completed in the step, the system monitoring of the step is returned to continue the excavation.

なお、第1図におけるデータ処理用コンピュータ10は
マイコンとプリンターの組み合わせで、コントロールユ
ニット3からのデータをデータロガー9のフロッピーデ
ィスクに記録し、このフロッピーディスク9aを前記デー
タ処理用コンピュータ10のマイコンにセットし、掘さく
記録と日報の作成を行うものである。
The data processing computer 10 in FIG. 1 is a combination of a microcomputer and a printer, and records data from the control unit 3 on a floppy disk of the data logger 9, and the floppy disk 9a is used by the microcomputer of the data processing computer 10. It is set, and excavation records and daily reports are created.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳細に説明した本発明の自動ボーリング装置によ
れば、地質条件に対し最適状態で掘さくできると共に、
掘さくからロッド交換まで総て自動で行うので熟練度の
低いオペレータでも一人で数台のボーリング装置を運転
可能で、掘さく能率の向上と人権費の節約が計れる。さ
らに、作業環境の悪い場所での掘さくもコントロールユ
ニットを離して設置することにより可能となる。
According to the automatic boring device of the present invention described in detail above, it is possible to dig in an optimum state for geological conditions,
Since everything from digging to rod replacement is performed automatically, even an inexperienced operator can operate several boring devices by himself, improving digging efficiency and saving human rights costs. Further, it becomes possible by installing the excavation control unit in a place where the working environment is bad, by separating the control unit.

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

第1図は本発明の一実施例を示す配置図、第2図
(a)、(b)はそれぞれ同実施例のドリルユニットの
の正面図及び側面図、第3図(a)、(b)はそれぞれ
同実施例のロッドホルダの一部横断した平面図及び縦断
面図、第4図は同実施例のロッドブレーカ平面図、第5
図は同実施例のロッドチェンジャ駆動部の縦断面図、第
6図(a)、(b)はそれぞれ同実施例のロッドチェン
ジャターンテーブルの平面図及びA−A線断面図、第7
図は同実施例のロッドチェンジャアッパグリップの平面
図、第8図及び第9図はそれぞれ同実施例のドリルロッ
ド接続工程図及びドリルロッド収納工程図、第10図はキ
ーボードの図、第11図及び第12図は同実施例の自動運転
フローチャート、第13図は同実施例のドリルユニット用
CPUユニットの電子回路図、第14図は同実施例のコント
ローラー用CPUユニットの電子回路図、第15図は同実施
例のセンサ・リミットスイッチ及びアクチュエータとド
リルユニットとのケーブル接続図、第16図は同実施例の
油圧系統図、第17図(a)は同実施例のビットトルク計
測とオイルモータ及びオイルポンプ回転数制御の説明
図、第17図(b)は同実施例のオイルモータの回転数計
測とオイルモータの回転数制御の説明図、第18図(a)
は同実施例のフィードシリンダ(給進シリンダ)の上側
圧力と下側圧力の計測説明図、第18図(b)は同実施例
のフィードシリンダ(給進シリンダ)の位置と給進速度
の計測説明図である。 1……ドリルユニット、2……ドリリングポンプ、 3……コントロールユニット、 4……パワーユニット、4a……オイルポンプ、 5……ドリルヘッド、5a……オイルモータ、 8……ドリリングレコーダ、9……データロガー、 9a……フロッピーディスク、 10……データ処理用コンピュータ、 12……ロッドマガジン、15……給進シリンダ、 15a,15b……スプロケット、 16a……スプロケット、17a……スプロケット、 18,18a,18b……チェン、 21……バルブユニット、24……ドリルロッド、 36……SSR、リレー、 37……電磁弁、アクチュエータ、 38……キーボード、 40……ドットマトリックスLCDモジュール。
FIG. 1 is a layout view showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2 (a) and 2 (b) are front and side views of a drill unit of the same embodiment, and FIGS. 3 (a) and 3 (b). ) Is a plan view and a longitudinal sectional view, respectively, partially crossing the rod holder of the same embodiment, FIG. 4 is a plan view of the rod breaker of the same embodiment, and FIG.
FIG. 6 is a vertical sectional view of a rod changer drive unit of the same embodiment, and FIGS. 6 (a) and 6 (b) are a plan view and a sectional view taken along line AA of the rod changer turntable of the same embodiment, respectively.
FIG. 8 is a plan view of a rod changer upper grip of the same embodiment, FIGS. 8 and 9 are drill rod connection process diagrams and drill rod storage process diagrams of the same embodiment, and FIG. 10 is a keyboard diagram and FIG. 11 respectively. And FIG. 12 is an automatic operation flowchart of the same embodiment, and FIG. 13 is for the drill unit of the same embodiment.
Electronic circuit diagram of the CPU unit, FIG. 14 is an electronic circuit diagram of the CPU unit for the controller of the same embodiment, FIG. 15 is a cable connection diagram of the sensor / limit switch and actuator of the same embodiment, and a drill unit, FIG. 16 Is a hydraulic system diagram of the embodiment, FIG. 17 (a) is an explanatory diagram of bit torque measurement and oil motor and oil pump speed control of the embodiment, and FIG. 17 (b) is a diagram of the oil motor of the embodiment. Explanatory drawing of rotation speed measurement and rotation speed control of oil motor, FIG. 18 (a)
Is an explanatory view for measuring the upper pressure and the lower pressure of the feed cylinder (feed cylinder) of the same embodiment, and FIG. 18 (b) is the position and feed speed of the feed cylinder (feed cylinder) of the embodiment. FIG. 1 ... drill unit, 2 ... drilling pump, 3 ... control unit, 4 ... power unit, 4a ... oil pump, 5 ... drill head, 5a ... oil motor, 8 ... drilling recorder, 9 ... Data logger, 9a ... Floppy disk, 10 ... Data processing computer, 12 ... Rod magazine, 15 ... Feed cylinder, 15a, 15b ... Sprocket, 16a ... Sprocket, 17a ... Sprocket, 18,18a , 18b …… Chain, 21 …… Valve unit, 24 …… Drill rod, 36 …… SSR, Relay, 37 …… Solenoid valve, Actuator, 38 …… Keyboard, 40 …… Dot matrix LCD module.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大神田 覚 山梨県北都留郡上野原町松留849 (72)発明者 大川 幸生 神奈川県横浜市港北区下田町5−17−3 (72)発明者 青山 昌市 神奈川県川崎市多摩区長沢4−23−5 (56)参考文献 特開 昭50−37602(JP,A) 特開 昭54−82803(JP,A) 特開 昭55−119885(JP,A) 特開 昭59−4793(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Satoru Okamida 849 Matsudome, Uenohara-cho, Kitatsuru-gun, Yamanashi Prefecture (72) Inventor Yukio Okawa 5-17-3 Shimoda-cho, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa (72) Inventor Aoyama Chang City, 4-23-5 Nagasawa, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture (56) Reference JP-A-50-37602 (JP, A) JP-A-54-82803 (JP, A) JP-A-55-119885 (JP, A) JP-A-59-4793 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)オイルポンプの圧力と、給進シリン
ダの上側圧力と下側圧力とをそれぞれ検出する手段、 (b)循環水圧と循環水量とをそれぞれ検出する手段、 (c)ドリルヘッドのオイルモータの回転数を検出する
手段、 (d)給進シリンダに連結されたチェンを介して掘さく
方向に前進,後退するドリルヘッドの位置を検出する手
段、 (e)給進シリンダの上側圧力と下側圧力とからビット
ロードを算出する手段、 (f)オイルポンプ圧力からビットトルクを算出する手
段、 (g)給進シリンダの給進位置と時間から給進速度を算
出する手段、 (h)ロッドマガジンの回転角を検出する手段、 (i)ロッドマガジン上のドリルロッドの存在を検出す
る手段、 (j)ビット種類とビット径と掘さく長とドリリングポ
ンプの最大水圧と最低水量をキーボードにてプリセット
し、自動掘さくする手段、 (k)前記プリセット値から望ましい掘さく条件を算出
し、ドリルロッド回転数、ビットロード、ビットトル
ク、給進位置、給進速度、ドリリングポンプの水量及び
同水圧等の掘さく条件を判定し制御信号を送出する手
段、 (l)ロッドマガジンの回転角とロッドの存在とからド
リルロッド交換の制御信号を送出する手段、 (m)前記制御信号を油圧信号に変換するコントロール
バルブ、 (n)前記油圧信号により駆動されるオイルモータ、オ
イルポンプ及び油圧シリンダ、 とからなる自動ボーリング装置。
1. A means for detecting the pressure of an oil pump, and an upper pressure and a lower pressure of a feed cylinder, respectively, (b) a means for detecting a circulating water pressure and a circulating water amount, and (c) a drill. Means for detecting the number of revolutions of the oil motor of the head, (d) means for detecting the position of the drill head that advances and retracts in the direction of digging through a chain connected to the feed cylinder, (e) of the feed cylinder Means for calculating bit load from upper pressure and lower pressure; (f) means for calculating bit torque from oil pump pressure; (g) means for calculating feed speed from the feed position of the feed cylinder and time; (H) means for detecting the rotation angle of the rod magazine, (i) means for detecting the presence of a drill rod on the rod magazine, (j) bit type, bit diameter, drilling length, and maximum water of the drilling pump. And a means for presetting the minimum amount of water with a keyboard, and (k) calculating a desirable drilling condition from the preset value, drill rod rotation speed, bit load, bit torque, feed position, feed speed, Means for determining a drilling condition such as water amount and water pressure of the drilling pump and transmitting a control signal, (l) Means for transmitting a control signal for exchanging a drill rod based on the rotation angle of the rod magazine and the presence of the rod, (m) An automatic boring device comprising: a control valve for converting the control signal into a hydraulic signal; (n) an oil motor driven by the hydraulic signal, an oil pump, and a hydraulic cylinder.
JP14920287A 1987-06-17 1987-06-17 Automatic boring device Expired - Fee Related JPH0816430B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14920287A JPH0816430B2 (en) 1987-06-17 1987-06-17 Automatic boring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14920287A JPH0816430B2 (en) 1987-06-17 1987-06-17 Automatic boring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63315794A JPS63315794A (en) 1988-12-23
JPH0816430B2 true JPH0816430B2 (en) 1996-02-21

Family

ID=15470055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14920287A Expired - Fee Related JPH0816430B2 (en) 1987-06-17 1987-06-17 Automatic boring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0816430B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069568A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Ohbayashi Corp Boring method, controlling method, boring apparatus, and grinding stone bit
KR101665433B1 (en) * 2015-06-22 2016-10-12 주식회사 화인테크놀로지 Rod Breakaway Preventing Device for Rock Drill

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009002306A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Atlas Copco Rock Drills Ab Method and device for controlling a rock drill rig
JP6423715B2 (en) * 2014-12-25 2018-11-14 株式会社ワイビーエム Double pipe rod changer for ground drilling equipment
JP2015166548A (en) * 2015-04-22 2015-09-24 アトラス コプコ ロツク ドリルスアクチボラグ Rock drill rig control method and device
JP7110054B2 (en) * 2018-09-28 2022-08-01 ソイルメックジャパン株式会社 double tube loading machine
JP7116957B2 (en) * 2018-09-28 2022-08-12 ソイルメックジャパン株式会社 Combined use of double tube loading machine and drilling machine
JP7006972B2 (en) * 2020-03-16 2022-01-24 鉱研工業株式会社 Rod handling device
JP7006977B2 (en) * 2020-06-25 2022-01-24 鉱研工業株式会社 Rod handling device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069568A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Ohbayashi Corp Boring method, controlling method, boring apparatus, and grinding stone bit
KR101665433B1 (en) * 2015-06-22 2016-10-12 주식회사 화인테크놀로지 Rod Breakaway Preventing Device for Rock Drill

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63315794A (en) 1988-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2608829C (en) Electronically controlled earth drilling rig
US10202807B2 (en) Vertical shaft drilling rig using novel drilling method
AP1081A (en) Closed loop control system for diamond core drilling.
JPH0816430B2 (en) Automatic boring device
JP4109289B2 (en) Automatic control system for back reaming
RU2426872C1 (en) Automatic drilling practice with constant parameter of control of pressure derivative
AU2014202386A1 (en) Automatic drill pipe add and remove system
CN103912217A (en) Hydraulic drive deep hole core drilling machine for scientific drilling
CN112554825A (en) Self-adaptive drilling measurement and control system of deep sea core drilling machine
CN113338826B (en) Automatic rod feeding and discharging method and control system for rock drill
US4103745A (en) Portable drilling machine
CN207620787U (en) A kind of comprehensive underwater short distance drilling machine sampler based on ROV
RU58174U1 (en) AUTOMATED DRILLING CONTROL SYSTEM
CN113669023A (en) Automatic control system for coiled tubing
CN211115881U (en) Hydraulic power head for core sampling drilling machine and core sampling drilling machine
JPS62156494A (en) Controller of rock driller
JP3472953B2 (en) Tunnel digging device and tunnel digging method
Egeland et al. Miniature Robotic Drilling Rig for Research and Education in Drilling Automation
CN117272644B (en) Rock burst tendency prediction method and system based on drilling parameters
JP2885586B2 (en) Pile press-in control device
CN219570021U (en) Non-excavation equipment guider
JPH0157236B2 (en)
US10995566B2 (en) Automatic drill pipe coupling detection control system
CA1087601A (en) Portable drilling machine
JPH10317880A (en) Method and device for controlling excavation of tunnel boring machine

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees