JPH09177468A - Dicision method for reference direction of drilling device - Google Patents

Dicision method for reference direction of drilling device

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JPH09177468A
JPH09177468A JP34159595A JP34159595A JPH09177468A JP H09177468 A JPH09177468 A JP H09177468A JP 34159595 A JP34159595 A JP 34159595A JP 34159595 A JP34159595 A JP 34159595A JP H09177468 A JPH09177468 A JP H09177468A
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boom
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Kazuyuki Ota
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate operation to find slippage of a drilling device in the reference direction against the reference direction of drilling. SOLUTION: A drilling device is furnished with a boom 15 to support a guide shell 6 by a guide mounting, a detector to detect operating quantity of these movable parts and an arithmetic and control unit to carry out automatic positioning of the guide shell 6 in accordance with its detected data. Thereafter, a head end of a bit 7 is matched with a reference point P on a facing 10 on which a laser beam LB is projected, a positional data of an operating reference point J of a drilling device against the reference point P on the facing from a detected value of the movable part at this time, thereafter, an observation point on the guide mounting is matched on the laser beam LB in front of the facing, a positional data of the observation point on the laser beam LB is found from the detected value of the movable part, and slippage of a reference line of drilling and a reference direction of the drilling device is found from a positional data of the observation point on the laser beam LB against a position of the reference point P on the facing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、さく岩機を搭載し
たガイドシェルやブームの各関節部やスライド部等の可
動部分の作動量を検出し、その検出データに基づいて自
動位置決めや位置表示を行うトンネルジャンボ等のさく
孔装置の基準方向の決定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects the amount of operation of a movable part such as a guide shell equipped with a rock drill, each joint part of a boom, a slide part, etc., and performs automatic positioning and position display based on the detected data. And a method for determining a reference direction of a drilling device such as a tunnel jumbo.

【0002】[0002]

【従来の技術】トンネル掘削等のさく孔作業において、
省力化、省人化のために、さく岩機を搭載したしたガイ
ドシェルとこれを支持するブームをコンピュータで制御
して自動的に位置決め又は位置表示を行うさく孔装置が
用いられている。このようなさく孔装置では、ガイドシ
ェルやブームの各関節部やスライド部等の可動部分の作
動量を検出し、その検出データに基づいて目標位置まで
の所要移動量を演算して各可動部分のアクチュエータの
作動を制御する。
2. Description of the Related Art In drilling work such as tunnel excavation,
In order to save labor and manpower, a drilling device for automatically positioning or displaying a position by using a computer to control a guide shell equipped with a rock drill and a boom supporting the guide shell is used. In such a drilling device, the moving amount of each movable part such as each joint part or slide part of the guide shell or boom is detected, and the required moving amount to the target position is calculated based on the detected data to calculate each movable part. Control the operation of the actuator.

【0003】例えば、図1に示すさく孔装置では、さく
孔装置の台車11の基台12上にブーム台13を旋回軸
14によって枢着し、このブーム台13に伸縮ブーム1
5の基端を俯仰軸16によって枢着している。伸縮ブー
ム15は基端ブーム4と先端ブーム5とからなり、先端
ブーム5が基端ブーム4に対してスライドするよう装着
されている。基台12とブーム台13との間には旋回用
油圧シリンダ17、伸縮ブーム15の基端ブーム4とブ
ーム台13との間には俯仰用油圧シリンダ18が設けら
れており、これらによって伸縮ブーム15は、旋回、俯
仰可能になっている。
For example, in the drilling device shown in FIG. 1, a boom base 13 is pivotally mounted on a base 12 of a bogie 11 of the drilling device by a pivot shaft 14, and the telescopic boom 1 is attached to the boom base 13.
5 is pivotally connected by a raising shaft 16. The telescopic boom 15 includes a base boom 4 and a distal boom 5, and is mounted so that the distal boom 5 slides with respect to the base boom 4. A swing hydraulic cylinder 17 is provided between the base 12 and the boom base 13, and a depression / elevation hydraulic cylinder 18 is provided between the base end boom 4 of the telescopic boom 15 and the boom base 13. 15 is capable of turning and descending.

【0004】先端ブーム5の先端部には、チルトアーム
19がチルトアーム軸20によって枢着され、先端ブー
ム5との間にチルト用油圧シリンダ21を設けてチルト
可能になっている。チルトアーム19には、スイングア
ーム22がスイングアーム軸23によって枢着され、チ
ルトアーム19との間にスイング用油圧シリンダ(図示
略)を設けてスイング可能になっている。スイングアー
ム22にはガイドロータリ24が設けられており、ロー
タリ軸25を中心としてローテーション可能になってい
る。ガイドロータリ24には、マウント軸27でガイド
マウンチング26が支持され、このガイドマウンチング
26でガイドシェル6を前後スライド可能に支承してい
る。ガイドシェル6には、先端にビット7を取付けたロ
ッド8が挿着されているさく岩機9が搭載されており、
さく岩機9は前後方向への送りが与えられて切羽10の
岩石にさく孔する。
A tilt arm 19 is pivotally attached to a tip portion of the tip boom 5 by a tilt arm shaft 20, and a tilt hydraulic cylinder 21 is provided between the tip arm 5 and the tip boom 5 so as to be tiltable. A swing arm 22 is pivotally attached to the tilt arm 19 by a swing arm shaft 23, and a swing hydraulic cylinder (not shown) is provided between the tilt arm 19 and the tilt arm 19 to allow swinging. A guide rotary 24 is provided on the swing arm 22 so that the swing arm 22 can rotate about a rotary shaft 25. A guide mounting 26 is supported on the guide rotary 24 by a mount shaft 27, and the guide shell 26 is supported by the guide mounting 26 so as to be slidable back and forth. The guide shell 6 is equipped with a rock drilling machine 9 to which a rod 8 having a bit 7 attached at the tip is inserted.
The drilling machine 9 is fed in the front-rear direction to drill the rock of the face 10.

【0005】このさく孔装置の伸縮ブーム15の旋回軸
14、俯仰軸16、チルトアーム軸20、スイングアー
ム軸23、ロータリ軸25、及び伸縮ブーム15、ガイ
ドマウンチング26、ガイドシェル6のスライド部の各
可動部分には、その作動量を検出するための検出器(図
示略)が設置されており、旋回角θ1 、俯仰角θ2 、チ
ルト角θ3 、スイング角θ4 、ロータリ角θ5 、ブーム
スライド長L1 、ガイドスライド長L2 、さく岩機フィ
ード長L3 が検出される。
The pivoting shaft 14, the elevation shaft 16, the tilt arm shaft 20, the swing arm shaft 23, the rotary shaft 25, and the telescopic boom 15, the telescopic boom 15, the guide mounting 26, and the sliding portion of the guide shell 6 of the telescopic boom 15 of this punching device. Each movable part has a detector (not shown) for detecting its operation amount, which includes a turning angle θ 1 , a depression angle θ 2 , a tilt angle θ 3 , a swing angle θ 4 , and a rotary angle θ. 5 , boom slide length L 1 , guide slide length L 2 , and rock drill feed length L 3 are detected.

【0006】このさく孔装置において、ブーム台13の
旋回軸14上のさく孔装置の作動基準点に対するビット
7の先端の位置は、前記各検出値(θ1 ,θ2 ,θ3
θ4,θ5 ,L1 ,L2 ,L3 )の関数として、また、
さく孔装置の基準方向に対するガイドシェル6の方向は
検出値(θ1 ,θ2 ,θ3 ,θ4 ,θ5 )の関数として
コンピュータで演算し求められる。
In this drilling device, the position of the tip of the bit 7 with respect to the operation reference point of the drilling device on the pivot 14 of the boom base 13 is determined by the above-mentioned detected values (θ 1 , θ 2 , θ 3) .
θ 4 , θ 5 , L 1 , L 2 , L 3 ) as a function of
The direction of the guide shell 6 with respect to the reference direction of the drilling device is calculated by a computer as a function of the detected values (θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 ).

【0007】トンネルでさく孔作業を行う場合には、さ
く孔パターンは切羽10上に設定されるので、コンピュ
ータ制御により自動的に位置決めしさく孔を行うために
は、さく孔装置の台車11を切羽10付近に設置した
後、さく孔開始前に、切羽10に対するさく孔装置の作
動基準点の位置を入力しておく必要がある。また、さく
孔装置の台車11をさく孔の基準線と正しく一致する方
向に設置することは困難であるので、さく孔の基準線に
対するさく孔装置の基準方向のずれを予めコンピュータ
に入力しさく孔制御用のデータを補正する必要がある。
When performing a drilling operation in a tunnel, the drilling pattern is set on the cutting face 10. Therefore, in order to automatically perform the drilling by computer control, the bogie 11 of the drilling device is used. It is necessary to input the position of the operation reference point of the drilling device with respect to the cutting face 10 after installation near the cutting face 10 and before starting the drilling. Further, since it is difficult to install the bogie 11 of the drilling device in the direction that exactly matches the reference line of the drilling device, the deviation of the reference direction of the drilling device with respect to the reference line of the drilling device is input to the computer in advance. The data for hole control needs to be corrected.

【0008】上記の如く、ブーム台13の旋回軸14上
のさく孔装置の作動基準点に対するビット7の先端の位
置は、前記各検出値(θ1 ,θ2 ,θ3 ,θ4 ,θ5
1,L2 ,L3 )の関数として、また、さく孔装置の
基準方向に対するガイドシェル6の方向の傾きは検出値
(θ1 ,θ2 ,θ3 ,θ4 ,θ5 )の関数として求める
ことができるので、切羽に対するさく孔装置の基準点の
位置は、各可動部分のアクチュエータを作動させ、さく
孔の基準線を示すレーザビームが当たっている切羽上の
点にビット7の先端をセットし、このときの各可動部分
の作動量を検出することにより、検出値(θ1 ,θ2
θ3 ,θ4 ,θ5 ,L1 ,L2 ,L3 )の関数として求
めることができる。
As described above, the position of the tip of the bit 7 with respect to the operation reference point of the drilling device on the swing shaft 14 of the boom base 13 is determined by the above-mentioned detected values (θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ). 5 ,
L 1 , L 2 , L 3 ) and the inclination of the direction of the guide shell 6 with respect to the reference direction of the drilling device is a function of the detected values (θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 ). Therefore, the position of the reference point of the drilling device with respect to the cutting face can be determined by activating the actuator of each movable part, and the tip of the bit 7 at the point on the cutting face where the laser beam indicating the reference line of the drilling hits the cutting face. Is set, and by detecting the operation amount of each movable part at this time, the detected values (θ 1 , θ 2 ,
θ 3 , θ 4 , θ 5 , L 1 , L 2 , L 3 ) can be obtained as a function.

【0009】また、さく孔の基準線に対するさく孔装置
の基準方向のずれは、さく孔の基準線を示すレーザビー
ムの方向にガイドシェル6の方向を一致させ、このとき
の各可動部分の作動量を検出し、検出値(θ1 、θ2
θ3 、θ4 、θ5 )の関数として求めることができる。
このように、さく孔の基準線を示すレーザビームの方向
にガイドシェル6の方向を一致させる方法としては、従
来、図6に示すように、ガイドシェル6上の前後2箇所
にターゲット28、29を設け、レーザビームLBがこ
のターゲット28、29のターゲットポイント28t、
29tに同時に当たるようにガイドシェル6を位置決め
する方法と、図7に示すように、ガイドシェル6の後端
にターゲット30を設け、レーザビームLBが当たって
いる切羽上の点にビット7の先端をセットし、少しさく
孔してビット7の位置がずれないようにした後、レーザ
ビームLBがロッド8の延長線上に設けたターゲット3
0のターゲットポイント30tに当たるようにガイドシ
ェル6を位置決めする方法とが用いられている。
Further, the deviation of the reference direction of the drilling device relative to the reference line of the drilling causes the direction of the guide shell 6 to coincide with the direction of the laser beam indicating the reference line of the drilling, and the operation of each movable part at this time. The amount is detected and the detected value (θ 1 , θ 2 ,
θ 3 , θ 4 , θ 5 ) can be obtained.
As described above, as a method of aligning the direction of the guide shell 6 with the direction of the laser beam indicating the reference line of the drill hole, conventionally, as shown in FIG. And the laser beam LB has a target point 28t of this target 28, 29,
The method of positioning the guide shell 6 so that it hits the 29t at the same time, and as shown in FIG. Is set and a bit is drilled to prevent the position of the bit 7 from being displaced. Then, the laser beam LB is provided on the extension line of the rod 8 for the target 3
A method of positioning the guide shell 6 so as to hit the target point 30t of 0 is used.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6の
方法において、レーザビームLBが2箇所のターゲット
ポイント28t、29tに同時に当たるようにガイドシ
ェル6を位置決めするのは、さく孔装置の多数の可動部
分を調整しなければならず、難しい作業であって、時間
と手間がかかる。また、図7の方法では、ビット7の位
置がずれないようにさく孔するための時間と手間がかか
り、またターゲット30がガイドシェル6の後端に設け
られているので、さく岩機9の重量でガイドシェル6が
撓むと誤差を生ずることがある。
However, in the method of FIG. 6, positioning the guide shell 6 so that the laser beam LB strikes the two target points 28t and 29t at the same time is because of the large number of movable drilling devices. The parts have to be adjusted, which is a difficult task and takes time and effort. Further, in the method of FIG. 7, it takes time and labor to punch the bit 7 so that the position of the bit 7 does not shift, and since the target 30 is provided at the rear end of the guide shell 6, An error may occur if the guide shell 6 bends due to the weight.

【0011】本発明は、さく孔の基準線に対するさく孔
装置の基準方向のずれを求めるための操作を容易にし、
さく孔の準備作業の時間を短縮して、作業能率を向上さ
せることのできるさく孔装置の基準方向の決定方法を提
供することを目的とする。
The present invention facilitates the operation for obtaining the deviation of the drilling device in the reference direction with respect to the drilling reference line,
An object of the present invention is to provide a method for determining a reference direction of a drilling device, which can shorten the time for preparation work for drilling and improve work efficiency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のさく孔装置の基
準方向の決定方法では、さく岩機を搭載したガイドシェ
ルと、ガイドシェルをガイドマウンチングで支持するブ
ームと、ガイドシェルとブームの可動部分の作動量を検
出するための検出器と、さく孔時に前記検出器からの検
出データに基づいてガイドシェルの自動位置決め又は位
置表示を行う演算制御装置とを備えたさく孔装置におい
て、さく孔の基準線を示すレーザビームが当たっている
切羽上の基準点にさく岩機のビットの先端を合わせ、こ
のときの前記可動部分の作動量を検出し、この検出値か
ら前記切羽上の基準点に対するさく孔装置の作動基準点
の位置データを求め、次に、切羽の手前で前記レーザー
ビームにガイドマウンチング上の測点を合わせ、このと
きの前記可動部分の作動量を検出し、この検出値からレ
ーザービーム上の測点の位置データを求め、前記切羽上
の基準点の位置に対するレーザービーム上の測点の位置
データからさく孔の基準線に対するさく孔装置の基準方
向のずれを求めることにより、上記課題を解決してい
る。
In the method for determining the reference direction of a drilling device according to the present invention, a guide shell equipped with a rock drill, a boom for supporting the guide shell by guide mounting, and a guide shell and a boom for the guide shell are provided. A drilling device equipped with a detector for detecting the operation amount of a movable part and an arithmetic and control unit for automatically positioning or displaying the position of the guide shell based on the detection data from the detector during drilling. The tip of the rock drill bit is aligned with the reference point on the face where the laser beam indicating the reference line of the hole hits, and the operating amount of the movable part at this time is detected, and the reference value on the face is detected from this detected value. The position data of the operation reference point of the drilling device with respect to the point is obtained, and then the measurement point on the guide mounting is aligned with the laser beam before the face, and the movable part at this time is adjusted. The amount of operation is detected, the position data of the measuring point on the laser beam is obtained from this detected value, and the drilling device for the reference line of the drilling is made from the position data of the measuring point on the laser beam for the position of the reference point on the face. The above problem is solved by obtaining the deviation of the reference direction.

【0013】さく孔作業を行うときには、切羽上のさく
孔パターンのデータは、得られた切羽上の基準点に対す
るさく孔装置の作動基準点の位置データと、さく孔の基
準線に対するさく孔装置の基準方向のずれに基づいて、
演算制御装置によりさく孔装置を基準とするさく孔パタ
ーンのデータに変換され、さく孔制御される。上記のさ
く孔の基準線に対するさく孔装置の基準方向のずれを求
めるための操作は容易であり、さく孔の準備作業の時間
を短縮して、作業能率を向上させることができる。
When performing a drilling operation, the data of the drilling pattern on the cutting face is the position data of the operation reference point of the drilling device with respect to the obtained reference point on the cutting face, and the drilling device for the reference line of the drilling device. Based on the deviation of the reference direction of
The arithmetic and control unit converts the data into the drilling pattern data based on the drilling device and controls the drilling. The operation for obtaining the deviation of the reference direction of the drilling device from the reference line of the drilling device is easy, and the drilling preparation time can be shortened and the work efficiency can be improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1はさく孔装置のガイドシェル
とブームの側面図、図2は本発明の実施の一形態を示す
ガイドシェルとガイドマウンチングの側面図、図3は切
羽上の基準点にさく岩機のビットの先端を合わせた状態
を示す説明図、図4はレーザービームにガイドマウンチ
ング上の測点を合わせた状態を示す説明図、図5はさく
孔の基準線に対するさく孔装置の基準方向のずれの状態
を示す説明図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a side view of a guide shell and a boom of a punching device, FIG. 2 is a side view of a guide shell and a guide mounting showing one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the tip of a rock drill bit is aligned with a reference point, FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a measurement point on the guide mounting is aligned with a laser beam, and FIG. It is explanatory drawing which shows the state of the deviation | deviation of the reference | standard direction of a punching device.

【0015】ここで、さく孔装置の基本的構成は、コン
ピュータを用いた演算制御装置を備えた従来の自動制御
方式のさく孔装置と同様であり、図1に示すように、さ
く孔装置の台車11の基台12上にブーム台13を旋回
軸14によって枢着し、このブーム台13に伸縮ブーム
15の基端を俯仰軸16によって枢着している。伸縮ブ
ーム15は基端ブーム4と先端ブーム5とからなり、先
端ブーム5が基端ブーム4に対してスライドするよう装
着されている。基台12とブーム台13との間には旋回
用油圧シリンダ17、伸縮ブーム15の基端ブーム1と
ブーム台13との間には俯仰用油圧シリンダ18が設け
られており、これによって伸縮ブーム15は、旋回、俯
仰可能になっている。
Here, the basic structure of the drilling device is the same as that of a conventional automatic control drilling device having an arithmetic and control unit using a computer, and as shown in FIG. A boom base 13 is pivotally mounted on a base 12 of the carriage 11 by a turning shaft 14, and a base end of a telescopic boom 15 is pivotally mounted on the boom base 13 by a lift shaft 16. The telescopic boom 15 includes a base boom 4 and a distal boom 5, and is mounted so that the distal boom 5 slides with respect to the base boom 4. A swiveling hydraulic cylinder 17 is provided between the base 12 and the boom platform 13, and a depression / elevation hydraulic cylinder 18 is provided between the base end boom 1 of the telescopic boom 15 and the boom platform 13, whereby the telescopic boom is provided. 15 is capable of turning and descending.

【0016】先端ブーム5の先端部には、チルトアーム
19がチルトアーム軸20によって枢着され、先端ブー
ム5との間にチルト用油圧シリンダ21を設けてチルト
可能になっている。チルトアーム19には、スイングア
ーム22がスイングアーム軸23によって枢着され、チ
ルトアーム19との間にスイング用油圧シリンダ(図示
略)を設けてスイング可能になっている。スイングアー
ム22にはガイドロータリ24が設けられており、ロー
タリ軸25を中心としてローテーション可能になってい
る。ガイドロータリ24には、マウント軸27でガイド
マウンチング26が支持され、このガイドマウンチング
26でガイドシェル6を前後スライド可能に支承してい
る。ガイドシェル6には、先端にビット7を取付けたロ
ッド8が挿着されているさく岩機9が搭載されており、
さく岩機9は前後方向への送りが与えられて切羽10の
岩石にさく孔する。
A tilt arm 19 is pivotally attached to a tip portion of the tip boom 5 by a tilt arm shaft 20, and a tilt hydraulic cylinder 21 is provided between the tip arm 5 and the tip boom 5 so as to be tiltable. A swing arm 22 is pivotally attached to the tilt arm 19 by a swing arm shaft 23, and a swing hydraulic cylinder (not shown) is provided between the tilt arm 19 and the tilt arm 19 to allow swinging. A guide rotary 24 is provided on the swing arm 22 so that the swing arm 22 can rotate about a rotary shaft 25. A guide mounting 26 is supported on the guide rotary 24 by a mount shaft 27, and the guide shell 26 is supported by the guide mounting 26 so as to be slidable back and forth. The guide shell 6 is equipped with a rock drilling machine 9 to which a rod 8 having a bit 7 attached at the tip is inserted.
The drilling machine 9 is fed in the front-rear direction to drill the rock of the face 10.

【0017】このさく孔装置の伸縮ブーム15の旋回軸
14、俯仰軸16、チルトアーム軸20、スイングアー
ム軸23、ロータリ軸25、及び伸縮ブーム15、ガイ
ドマウンチング26、ガイドシェル6のスライド部の各
可動部分には、その作動量を検出するための検出器(図
示略)が設置されており、旋回角θ1 、俯仰角θ2 、チ
ルト角θ3 、スイング角θ4 、ロータリ角θ5 、ブーム
スライド長L1 、ガイドスライド長L2 、さく岩機フィ
ード長L3 が検出される。
The pivot shaft 14, the elevation shaft 16, the tilt arm shaft 20, the swing arm shaft 23, the rotary shaft 25, and the telescopic boom 15, the telescopic boom 15, the guide mounting 26, and the sliding portion of the guide shell 6 of the telescopic boom 15 of this punching device. Each movable part has a detector (not shown) for detecting its operation amount, which includes a turning angle θ 1 , a depression angle θ 2 , a tilt angle θ 3 , a swing angle θ 4 , and a rotary angle θ. 5 , boom slide length L 1 , guide slide length L 2 , and rock drill feed length L 3 are detected.

【0018】このさく孔装置において、ブーム台13の
旋回軸14上のさく孔装置の作動基準点Jに対するビッ
ト7の先端の位置は、前記各検出値(θ1 ,θ2
θ3 ,θ 4 ,θ5 ,L1 ,L2 ,L3 )の関数として、
また、さく孔装置の基準方向に対するガイドシェル6の
方向は検出値(θ1 ,θ2 ,θ3 ,θ4 ,θ5 )の関数
としてコンピュータで演算し求められる。
In this punching device, the boom base 13
Bit for the operation reference point J of the drilling device on the swivel shaft 14
The position of the tip of the gut 7 is determined by the above-mentioned detected values (θ1, ΘTwo,
θThree, Θ Four, ΘFive, L1, LTwo, LThree) Function
In addition, the guide shell 6 with respect to the reference direction of the drilling device
Direction is the detected value (θ1, ΘTwo, ΘThree, ΘFour, ΘFive) Function
Is calculated by the computer as.

【0019】さらに、このさく孔装置では、図2に示す
ように、ガイドマウンチング26の後端部に測点3が設
けられている。この測点3は、突起、十字の印の交点
等、レーザビームと合わせるとき視認容易なものであれ
ばよい。この測点3のさく孔装置の基準点Jに対する位
置は、検出値(θ1 ,θ2 ,θ3 ,θ4 ,θ5 ,L1
の関数としてコンピュータで演算し求められる。
Further, in this drilling device, as shown in FIG. 2, a measuring point 3 is provided at the rear end of the guide mounting 26. The measuring point 3 may be a projection, an intersection of cross marks, or the like, which is easily visible when it is aligned with the laser beam. The position of this measuring point 3 with respect to the reference point J of the drilling device is the detected value (θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 , L 1 )
It is calculated by a computer as a function of.

【0020】トンネル等でさく孔作業を行う場合には、
さく孔パターンは切羽10上に設定される。具体的に
は、図5に示すように、さく孔の基準線を示すレーザビ
ームLBを切羽10に向けて照射し、切羽10上のレー
ザビームLBが当たっている点を切羽10上の基準点P
とする。そして、レーザビームLBをX軸、X軸に垂直
な面上で基準点Pを通る水平線をY軸、基準点Pを通り
X軸とY軸に直交する線をZ軸とする切羽座標を定め、
この切羽座標のY−Z面上にさく孔パターンが設定され
ている。
When drilling in a tunnel or the like,
The drilling pattern is set on the face 10. Specifically, as shown in FIG. 5, a laser beam LB indicating the reference line of the perforation is irradiated toward the face 10, and the point on the face 10 where the laser beam LB strikes is the reference point on the face 10. P
And Then, the face coordinates are defined with the laser beam LB as the X axis, the horizontal line passing through the reference point P on the plane perpendicular to the X axis as the Y axis, and the line passing through the reference point P and orthogonal to the X axis and the Y axis as the Z axis. ,
A drilling pattern is set on the YZ plane of the face coordinates.

【0021】さく孔装置の台車11は切羽10付近に設
置される。さく孔装置のガイドシェル6の位置と方向の
制御は、さく孔装置の作動基準点Jとさく孔装置の基準
方向を基準として行われるので、コンピュータ制御によ
り自動的に位置決めしさく孔を行うためには、さく孔開
始前に、切羽10に対するさく孔装置の作動基準点Jの
位置を入力しておく必要がある。また、さく孔装置の台
車11をさく孔の基準線即ちレーザビームLBの方向と
正しく一致する方向に設置することは困難であるので、
レーザビームLBの方向に対するさく孔装置の基準方向
のずれを予めコンピュータに入力しさく孔制御用のデー
タを補正する必要がある。
The bogie 11 of the punching device is installed near the face 10. The control of the position and direction of the guide shell 6 of the drilling device is performed with reference to the operation reference point J of the drilling device and the reference direction of the drilling device, so that computer-controlled positioning drilling is performed automatically. In order to start drilling, it is necessary to input the position of the operation reference point J of the drilling device with respect to the cutting face 10 in advance. Further, it is difficult to install the bogie 11 of the drilling device in the direction that exactly matches the reference line of the drilling, that is, the direction of the laser beam LB.
It is necessary to input the deviation of the reference direction of the drilling device with respect to the direction of the laser beam LB to the computer in advance to correct the drilling control data.

【0022】ここで、切羽10上の基準点Pを通りさく
孔装置の基準方向と平行な線をx軸、x軸に垂直な面上
で基準点Pを通る水平線をy軸、基準点Pを通りx軸と
y軸に直交する線をz軸とするさく孔装置座標を考え
る。そこで、図3に示すように、レーザビームLBが当
たっている切羽10上の基準点Pにさく岩機9のビット
7の先端を合わせる。このときの前記可動部分の作動量
を検出し、このときの検出値(θ1 ,θ2 ,θ3
θ4 ,θ5 ,L1 ,L2,L3 )から、前記切羽10上
の基準点P(0,0,0)に対するさく孔装置の作動基
準点Jのさく孔装置座標における位置データJ(xj
j ,zj )を求める。
Here, the line parallel to the reference direction of the hole drilling device passing through the reference point P on the face 10 is the x axis, and the horizontal line passing through the reference point P on the plane perpendicular to the x axis is the y axis and the reference point P. Consider the drilling device coordinates with the z-axis being the line passing through and orthogonal to the x-axis and the y-axis. Therefore, as shown in FIG. 3, the tip of the bit 7 of the rock drill 9 is aligned with the reference point P on the face 10 on which the laser beam LB strikes. The operation amount of the movable part at this time is detected, and the detected values (θ 1 , θ 2 , θ 3 ,
From θ 4 , θ 5 , L 1 , L 2 , L 3 ), the position data J in the drilling device coordinates of the drilling device operation reference point J with respect to the reference point P (0, 0, 0) on the cutting face 10 are described. (X j ,
y j , z j ) is obtained.

【0023】次に、図4に示すように、切羽10の手前
でレーザービームLBにガイドマウンチング26上の測
点3を合わせ、このレーザービームLB上の測点3の位
置を点Qとする。このときの可動部分の作動量を検出
し、この検出値(θ1 ,θ2 ,θ3 ,θ4 ,θ5
1 )と作動基準点Jのさく孔装置座標における位置デ
ータJ(xj ,yj ,zj )からレーザービームLB上
の点Qのさく孔装置座標における位置データQ(xq
q ,zq )を求める。
Next, as shown in FIG. 4, the measuring point 3 on the guide mounting 26 is aligned with the laser beam LB before the face 10, and the position of the measuring point 3 on the laser beam LB is designated as the point Q. . The operation amount of the movable part at this time is detected, and the detected values (θ 1 , θ 2 , θ 3 , θ 4 , θ 5 ,
L 1 ) and the position data J (x j , y j , z j ) of the operation reference point J in the drilling device coordinates, the position data Q (x q , in the drilling device coordinates of the point Q on the laser beam LB.
y q , z q ) is obtained.

【0024】さく孔の基準線、即ち切羽座標のX軸は、
基準点PとレーザービームLB上の点Qを通る直線であ
りレーザビームLBのx,y平面上への投影は、線lb
となっている。よって、さく孔の基準線に対するさく孔
装置の基準方向のずれは、さく孔装置座標における基準
点P(0,0,0)とレーザービームLB上の点Q(x
q ,yq ,zq )の位置データから、次式により求めら
れる。 α=tan-1〔zq /(xq 2 +yq 2 1/2 〕 β=tan-1〔xq /yq 〕 ここで、α:上下方向のずれ角度 β:左右方向のずれ角度 さく孔作業を行うときには、設定された切羽座標上のさ
く孔パターンのデータは、上記の準備操作で得られた切
羽10上の基準点Pに対するさく孔装置の作動基準点J
の位置データJ(xj ,yj ,zj )と、さく孔の基準
線に対するさく孔装置の基準方向のずれを示す角度α、
βに基づいて、コンピュータでさく孔装置座標を基準と
するさく孔パターンのデータに変換され、さく孔制御さ
れる。
The reference line of the drilling hole, that is, the X axis of the face coordinate is
It is a straight line passing through the reference point P and the point Q on the laser beam LB, and the projection of the laser beam LB on the x, y plane is the line lb.
It has become. Therefore, the deviation of the drilling device in the reference direction with respect to the drilling line is the reference point P (0,0,0) in the drilling device coordinates and the point Q (x on the laser beam LB.
It is calculated from the position data of q , y q , z q ) by the following equation. alpha = tan -1 [z q / (x q 2 + y q 2) 1/2 ] beta = tan -1 [x q / y q] Here, alpha: vertical offset angle beta: deviation angle in a lateral direction When performing the drilling operation, the data of the drilling pattern on the set cutting face coordinates is used as the operation reference point J of the drilling device with respect to the reference point P on the cutting face 10 obtained by the above preparatory operation.
Position data J (x j , y j , z j ) and an angle α indicating the deviation of the reference direction of the drilling device from the reference line of the drilling device,
Based on β, the data is converted by a computer into drilling pattern data based on the drilling device coordinates, and drilling control is performed.

【0025】上記のさく孔の基準線に対するさく孔装置
の基準方向のずれを求めるための操作は、切羽10上の
基準点Pにさく岩機9のビット7の先端を合わせるとき
も、レーザービームLBにガイドマウンチング26上の
測点3を合わせるときも、1点だけを合わせればよいの
で極めて容易であり、さく孔の準備作業の労力が軽減さ
れ、作業時間を短縮して、作業能率を向上させることが
できる。
The operation for obtaining the deviation in the reference direction of the drilling device with respect to the reference line of the drilling is carried out even when the tip of the bit 7 of the drilling machine 9 is aligned with the reference point P on the face 10. Even when the measuring point 3 on the guide mounting 26 is aligned with the LB, it is extremely easy because only one point needs to be aligned, and the labor for the preparation work for the drilling is reduced, the working time is shortened, and the working efficiency is improved. Can be improved.

【0026】また、測点3をガイドマウンチング26上
に設けているので、ガイドシェル6の撓みによる誤差も
生じない。
Further, since the measuring point 3 is provided on the guide mounting 26, an error due to the bending of the guide shell 6 does not occur.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のさく孔装
置の基準方向の決定方法によれば、さく孔の基準線に対
するさく孔装置の基準方向のずれを求めるための操作が
容易になり、さく孔の準備作業の時間を短縮できるの
で、作業能率が向上する。
As described above, according to the method for determining the reference direction of the drilling device of the present invention, the operation for obtaining the deviation of the reference direction of the drilling device from the reference line of the drilling device becomes easy. Since the drilling preparation time can be shortened, the work efficiency is improved.

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

【図1】さく孔装置のガイドシェルとブームの側面図で
ある。
FIG. 1 is a side view of a guide shell and a boom of a punching device.

【図2】本発明の実施の一形態を示すガイドシェルとガ
イドマウンチングの側面図である。
FIG. 2 is a side view of a guide shell and a guide mounting showing an embodiment of the present invention.

【図3】切羽上の基準点にさく岩機のビットの先端を合
わせた状態を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which a tip of a rock drill bit is aligned with a reference point on a face.

【図4】レーザービームにガイドマウンチング上の測点
を合わせた状態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state where measurement points on a guide mounting are aligned with a laser beam.

【図5】さく孔の基準線に対するさく孔装置の基準方向
のずれの状態を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a state where the drilling device is displaced in the reference direction with respect to the reference line of the drilling hole.

【図6】レーザビームの方向にガイドシェルの方向を一
致させた状態を示す従来の方法の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional method showing a state in which the direction of the guide shell matches the direction of the laser beam.

【図7】ターゲットポイントにレーザビームが当たるよ
うにガイドシェルを位置決めする従来の方法の説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory view of a conventional method of positioning a guide shell so that a laser beam hits a target point.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 測点 4 基端ブーム 5 先端ブーム 6 ガイドシェル 7 ビット 8 ロッド 9 さく岩機 10 切羽 11 台車 12 基台 13 ブーム台 14 旋回軸 15 伸縮ブーム 16 俯仰軸 19 チルトアーム 20 チルトアーム軸 22 スイングアーム 23 スイングアーム軸 24 ガイドロータリ 25 ガイドロータリ軸 26 ガイドマウンチング 27 マウント軸 J 作動基準点 LB レーザビーム P 基準点 Q レーザビーム上の点 3 Measuring points 4 Base boom 5 Tip boom 6 Guide shell 7 Bit 8 Rod 9 Drilling rocker 10 Face 11 Carriage 12 Base 13 Boom base 14 Swivel axis 15 Telescopic boom 16 Depth axis 19 Tilt arm 20 Tilt arm axis 22 Swing arm 23 Swing arm shaft 24 Guide rotary 25 Guide rotary shaft 26 Guide mounting 27 Mount shaft J Operation reference point LB Laser beam P Reference point Q Point on laser beam

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 さく岩機を搭載したガイドシェルと、ガ
イドシェルをガイドマウンチングで支持するブームと、
ガイドシェルとブームの可動部分の作動量を検出するた
めの検出器と、さく孔時に前記検出器からの検出データ
に基づいてガイドシェルの自動位置決め又は位置表示を
行う演算制御装置とを備えたさく孔装置において、 さく孔の基準線を示すレーザビームが当たっている切羽
上の基準点にさく岩機のビットの先端を合わせ、このと
きの前記可動部分の作動量を検出し、この検出値から前
記切羽上の基準点に対するさく孔装置の作動基準点の位
置データを求め、 次に、切羽の手前で前記レーザービームにガイドマウン
チング上の測点を合わせ、このときの前記可動部分の作
動量を検出し、この検出値からレーザービーム上の測点
の位置データを求め、 前記切羽上の基準点の位置に対するレーザービーム上の
測点の位置データからさく孔の基準線に対するさく孔装
置の基準方向のずれを求めることを特徴とするさく孔装
置の基準方向の決定方法。
1. A guide shell equipped with a rock drill, and a boom for supporting the guide shell by guide mounting,
A drill provided with a detector for detecting the operation amount of the guide shell and the movable part of the boom, and an arithmetic and control unit for automatically positioning or displaying the position of the guide shell based on the detection data from the detector at the time of drilling. In the drilling device, align the tip of the drilling machine bit with the reference point on the face where the laser beam indicating the drilling reference line hits, and detect the operating amount of the movable part at this time, and from this detected value The position data of the operation reference point of the drilling device with respect to the reference point on the cutting face is obtained, and then the measurement point on the guide mounting is aligned with the laser beam before the cutting face, and the operation amount of the movable part at this time. The position data of the measuring point on the laser beam is obtained from this detected value, and the reference of the drilling hole is calculated from the position data of the measuring point on the laser beam with respect to the position of the reference point on the face. Reference direction the method of determining the drilling device and obtains the reference direction of the displacement of the drilling apparatus with respect.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104912502A (en) * 2014-03-12 2015-09-16 烟台中集来福士海洋工程有限公司 Guide device
EP2176492A4 (en) * 2007-07-06 2015-12-30 Sandvik Mining & Constr Oy Method and apparatus for drilling hole into bedrock

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