JPH10317874A - Automatic drilling system - Google Patents

Automatic drilling system

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JPH10317874A
JPH10317874A JP13401797A JP13401797A JPH10317874A JP H10317874 A JPH10317874 A JP H10317874A JP 13401797 A JP13401797 A JP 13401797A JP 13401797 A JP13401797 A JP 13401797A JP H10317874 A JPH10317874 A JP H10317874A
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Tatsushi Miyahara
建士 宮原
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Mac Kk
マック株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform automation by a method wherein, based on distance measurement, angle measurement data, and perforation pattern data, the irradiation position of a perforation pattern and the perforation position of a perforation drill by a high speed laser irradiator are controlled.
SOLUTION: When the heading of a tunnel is excavated, a marking to indicate the reference position of a perforation spot is irradiated by a laser blotter 200. Thereafter, through matching with the reference position, a perforation pattern to indicate a plurality of excavation points 361 based on perforation pattern data is irradiated by a high speed laser irradiator 360. Based on a picture photographed by a CCD camera 370, the irradiation position of the perforation pattern is corrected by a computing control means. A perforation drill arranged at the tips of perforation arms 320 and 330 is registered with the perforation position of the perforation pattern, and perforation is effected by the perforation drill. Further, the perforation is charged with an explosive compound and executes a blasting work, and repeats, in order, similar excavation works described above on a fresh heading. This constitution saves labor through automatic perforation.
COPYRIGHT: (C)1998,JPO

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、削孔作業対象箇所の事前調査等によって得られる削孔パターンデータに基づき、自動的に削孔作業を行わせる自動削孔システムに関する。 The present invention relates, on the basis of the drilling pattern data obtained by the preliminary survey of the boring work target points, an automatic drilling system for automatically performing the drilling work.

【0002】 [0002]

【従来の技術】建築構造物或は土木線路やトンネル掘削等の推進工事において不可欠な基準点・基準線を設定する作業は、入念な測量と厳密なマーキング作業を必要とし、至って面倒であったが、近年著しい発展をみたレーザ測量機器の貢献によって測量の自動化と高精度化が達成されている。 Work of setting the integral reference points, reference lines BACKGROUND OF THE INVENTION building structure or civil engineering lines and tunneling promotion work such requires elaborate survey and exact marking work was quite cumbersome but automation and accuracy of survey is achieved by contribution of the laser surveying instrument viewed recently remarkable development.

【0003】また、暗視野の状況で施工されるたとえばトンネル掘削工事においては、トランシェット等の肉視測量機器の使用が困難であったが、上述したレーザ測量機器の使用によって暗視野の状況での測量も容易に行われるようになった。 [0003] In the are is for example a tunnel excavation construction in dark circumstances, in the use of naked eye surveying instruments such as Tran Shetland has been difficult, in the dark field by the use of laser surveying instruments described above situation also the survey was to be easily performed.

【0004】さらに、たとえば切羽面に装薬用の削孔位置を示すマーキングを行う場合、削孔位置にレーザ光を照射させ、その照射位置をペンキ等の塗料によってマーキングすることで、削孔位置のマーキングも容易に行われるようになった。 [0004] Further, for example, when performing marking on the working face surface indicating the drilling position of the instrumentation medicinal, it is irradiated with a laser beam drilling position, by marking the irradiation position by the paint, such as paint, the drilling positions marking also came to be easily performed.

【0005】ところが、このようなマーキングは、レーザ光による照射位置を順次移動させる必要があるばかりか、その照射位置の移動やその照射位置に合わせる塗料によるマーキングが全て人為的であるため、多大な手間と時間とを要してしまう。 [0005] However, such markings, since not only it is necessary to sequentially move the irradiation position by the laser beam, marking by paint to match the movement and the irradiation position of the irradiation position are all human, great it takes the effort and time.

【0006】そこで、本出願人は、特開平4−6563 [0006] Therefore, the present applicant, JP-A-4-6563
1号公報にて、マーキング作業を省くことで、作業の合理化と省力化とを図った定点マーキング方法を提案している。 At 1 JP, by omitting the marking work proposes a fixed point marking methods which attained the rationalization and laborsaving.

【0007】これは、たとえばトンネル掘削工事において、トンネル切羽面の装薬用の削孔位置を自動的に演算によって求め、これによって得られたデータに基づいてレーザ投光器を自動制御することにより、複数の装薬用の削孔位置を切羽面に同時に照射するようにしたものである。 [0007] This, for example in tunnel excavation, determined by automatically computing the drilling positions of the instrumentation medicinal tunnel face surface, whereby by automatically controlling the laser projector based on the obtained data, a plurality of the drilling position of instrumentation medicinal is obtained be irradiated simultaneously working face surface.

【0008】このような定点マーキング方法によれば、 [0008] According to such a fixed point marking method,
切羽面に対する複数の装薬用の削孔位置がレーザ光により光学的に且つ自動的にマーキングされるため、人手によるマーキング作業が省かれるようになった。 Since the drilling positions of a plurality of instrumentation medicated against the working face surface is optically and automatically marked by laser beam, now marking manual work is eliminated.

【0009】 [0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従来の定点マーキング方法によってマーキングされたマーキングポイントを削孔する場合、削孔装置の削孔アームの先端部分に設けられている削孔ドリルをレーザ光によって照射されたマーキングポイントに位置合わせする必要がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, in the case of drilling a marking point that is marked by a conventional fixed point marking method described above, lasers drilling drill provided on the tip portion of the drilling arm drilling device it is necessary to align the marking point illuminated by the light. この場合、削孔装置の操作レバー等を操作して削孔アームの先端部分をマーキングポイントまで移動させている。 In this case, by moving the tip of the drilling arm to the marking point by operating the operation lever or the like of the drilling device.

【0010】このため、このような遠隔操作による削孔位置への削孔ドリルの位置合わせは、熟練を要するばかりか、位置合わせが目視確認によって行われるため、さらなる作業の合理化と省力化とを図る上で妨げとなっている。 [0010] For this reason, the alignment of the drilling drill to the drilling position by such remote control, not only requires skill, because the alignment is carried out by visual confirmation, and the rationalization and labor saving of further work It has become an obstacle in achieving.

【0011】本発明は、このような事情に対処してなされたもので、光学的なマーキング位置を自動的に削孔することで、さらなる作業の合理化と省力化とを図ることができる自動削孔システムを提供することを目的とする。 [0011] The present invention has been made to deal with such circumstances, by automatically drilling the optical marking position, cutting automatic can be achieved and rationalization and labor-saving further work and to provide a hole system.

【0012】 [0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、 Means for Solving the Problems The invention according to claim 1,
測距及び測角が可能なレーザプロッタと、削孔ポイントを示す削孔パターンデータを管理するデータ管理部と、 A laser plotter capable of distance measurement and angle measurement, a data management unit for managing the drilling pattern data indicating a drilling point,
前記削孔パターンデータに基づいて削孔パターンを照射する高速レーザ照射器と、前記削孔パターンに基づいて削孔を行う削孔ドリルと、前記レーザプロッタによって測定された測距及び測角データや前記削孔パターンデータに基づいて、高速レーザ照射器による削孔パターンの照射位置や前記削孔ドリルによる削孔位置を制御する演算制御手段とが具備されていることを特徴とする。 Wherein a high-speed laser irradiator for irradiating a drilling pattern on the basis of the drilling pattern data, and drilling a drill to perform drilling on the basis of the drilling pattern, the distance measurement and angle measurement data Ya measured by the laser plotter on the basis of the drilling pattern data, characterized in that the arithmetic control unit for controlling the boring position by irradiation position and the drilling drill drilling pattern by fast laser irradiator is provided.

【0013】この発明では、たとえば切羽面に削孔ポイントを示す削孔パターンデータに基づいて削孔パターンが照射されると、削孔ドリルが自動的に削孔パターンの削孔ポイントに位置合わせされ、削孔ドリルによる削孔が行われる。 [0013] In the present invention, for example when drilling pattern on the basis of the drilling pattern data indicating the drilling point working face surface is irradiated is aligned in the drilling point automatically drilling pattern drilling drills , drilling by drilling drill is carried out.

【0014】請求項2記載の発明は、前記削孔パターンの照射位置が撮像手段によって撮像されるとともに、この撮像された画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔ドリルによる削孔位置が制御されることを特徴とする。 [0014] According to a second aspect of the invention, along with the irradiation position of the drilling pattern is imaged by the imaging means, on the basis of the captured image, drilling position control of the drilling drill by said arithmetic control unit is the fact characterized.

【0015】この発明では、たとえば切羽面に照射された削孔パターンが撮像されると、この撮像された画像に基づき削孔ドリルによる削孔の位置合わせが自動的に行われる。 [0015] In this invention, for example when the drilling pattern is irradiated to the working face surface is imaged, the alignment of the boring by drilling drill on the basis of the captured image is automatically performed.

【0016】請求項3記載の発明は、前記レーザプロッタによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、前記演算制御手段により前記高速レーザ照射器からの削孔パターンが前記基準位置に合わせて照射されるように制御されることを特徴とする。 [0016] According to a third aspect, together with the marking irradiation indicating a reference position of the drilling point is performed by the laser plotter, the reference position drilling pattern from the high-speed laser irradiator by the arithmetic control unit combined, characterized in that it is controlled so as to be irradiated.

【0017】この発明では、削孔箇所の基準位置を示すマーキングに合わせて削孔パターンが照射されるため、 [0017] Since in the present invention, the drilling pattern in accordance with the marking indicating the reference position of the drilling portion is irradiated,
削孔パターンの照射位置の精度が高められる。 Accuracy of the irradiation position of the drilling pattern can be enhanced.

【0018】請求項4記載の発明は、前記レーザプロッタによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、この基準位置に合わせて前記高速レーザ照射器からの削孔パターンが照射され、前記撮像手段によって撮像された画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔パターンの照射位置が修正されることを特徴とする。 [0018] The invention of claim 4, wherein, along with the marking illuminated indicating a reference position of the drilling point is performed by the laser plotter, drilling pattern from the high-speed laser irradiator in accordance with this reference position is irradiated, based on the image captured by the imaging means, characterized in that the irradiation position of the drilling pattern is modified by the arithmetic control unit.

【0019】この発明では、削孔箇所の基準位置を示すマーキングに合わせて削孔パターンが照射されるとともに、これら照射面の撮像された画像に基づき、削孔パターンの照射位置が修正されるため、削孔パターンがより高精度で照射される。 [0019] In this invention, the drilling pattern is irradiated in accordance with the marking indicating the reference position of the drilling point, based on the captured image of the irradiated surface, since the irradiation position of the drilling pattern is modified , drilling pattern is irradiated with higher precision.

【0020】請求項5記載の発明は、前記レーザプロッタによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、この基準位置に合わせて前記高速レーザ照射器からの削孔パターンが照射され、前記撮像手段によって撮像された画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔パターンの照射位置が修正された後、 [0020] The invention of claim 5, wherein, together with the marking illuminated indicating a reference position of the drilling point is performed by the laser plotter, drilling pattern from the high-speed laser irradiator in accordance with this reference position is irradiated, based on the image captured by the imaging means, after the irradiation position of the drilling pattern is modified by the arithmetic control unit,
前記削孔ドリルによる削孔位置が前記削孔パターンの削孔位置に合うように制御されることを特徴とする。 Wherein the drilling location by the drilling drill is controlled to match the drilling position of the drilling pattern.

【0021】この発明では、削孔パターンの照射位置が基準位置に高精度で合わせられた状態の画像に基づき、 [0021] In the present invention, based on the image in a state where the irradiation position of the drilling pattern is combined with high precision reference position,
削孔ドリルによる削孔位置が削孔パターンの削孔位置に自動的に合わせられるため、削孔ドリルによる削孔作業が高精度で行われる。 Since the drilling position by drilling drill is automatically matched to drilling position of drilling pattern, drilling work by drilling drill is performed with high accuracy.

【0022】 [0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の詳細を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, will be explained with reference to the drawings a detailed embodiment of the present invention. 図1は、本発明の自動削孔システムをトンネル掘削を行うものに適用した場合の一実施の形態を示すものである。 1, an automatic drilling system of the present invention, showing an embodiment when applied to those performing the tunneling.

【0023】同図に示すように、トンネルのマーキング対象面である切羽面100から離間した基準点にレーザプロッタ200が配置されている。 As shown in the figure, the laser plotter 200 is disposed to a reference point spaced from the working face surface 100 is a marking target surface of the tunnel. このレーザプロッタ200は、たとえばトンネルの上壁面中央部から懸架されている。 The laser plotter 200 is, for example, suspended from the top wall central portion of the tunnel.

【0024】このレーザプロッタ200は、切羽面10 [0024] The laser plotter 200, the working face surface 10
0の近傍に配置される削孔装置300に対する測距及び測角を行ったり、切羽面100に対してレーザ光により削孔箇所の基準位置を示すマーキングを行ったりするものであるが、その詳細は後述する。 Or perform ranging and angle measuring against drilling apparatus 300 which is disposed in the vicinity of 0, but is intended to or perform marking indicating the reference position of the drilling portion by the laser beam with respect to the working face plane 100, the details It will be described later.

【0025】削孔装置300の前方には、支持アーム3 [0025] In front of the drilling apparatus 300, the support arm 3
10によって支持される削孔アーム320,330が配設されている。 Drilling arm 320, 330 is arranged to be supported by 10. 支持アーム310は、伸縮自在且つ上下左右方向に揺動自在とされるものであり、これらの動きによって削孔アーム320,330が所定位置に移動されるようになっている。 Support arm 310 is intended to be freely stretchable and swung vertically and horizontally, so that the drilling arms 320, 330 are moved to a predetermined position by these movements.

【0026】削孔アーム320,330の先端部分には、図示しない削孔ドリルと、アーム識別用ランプ32 [0026] The distal end portion of the drilling arms 320, 330, and drilling a drill (not shown), the arm indicator lamp 32
1,331等が設けられている。 1,331, and the like are provided.

【0027】削孔装置300の中央部分に位置する載置台340上には、コントロールボックス350が配設されている。 [0027] On the mounting table 340 located in the central part of the drilling apparatus 300, control box 350 is disposed. コントロールボックス350の前方には、削孔ポイント361を示す削孔パターンを照射するための高速レーザ照射器360が配設されている。 In front of the control box 350, high-speed laser irradiator 360 for irradiating the drilling pattern showing a drilling point 361 is disposed.

【0028】コントロールボックス350の中央部分には、2台のCCDカメラ370が配設されている。 [0028] At the center portion of the control box 350, the two CCD cameras 370 are disposed. これらCCDカメラ370は、切羽面100に照射された削孔ポイント361を示す削孔パターンや削孔アーム32 These CCD cameras 370, drilling pattern and drilling arm 32 showing the drilling point 361 irradiated on the working face surface 100
0,330の先端部分に設けられているアーム識別用ランプ321,331等を撮像するものである。 The arm indicator lamps 321, 331 or the like provided in the tip portion of 0,330 is to imaging.

【0029】コントロールボックス350の後方には、 [0029] to the rear of the control box 350,
反射ターゲット380が配設されている。 Reflective targets 380 are disposed. この反射ターゲット380は、上記のレーザプロッタ200からのレーザ光201を反射させるものであり、レーザプロッタ200はレーザ光201の出射と反射との時間差等によって反射ターゲット380までの距離と照射角を認識することができるようになっている。 The reflective target 380, which reflects the laser beam 201 from the laser plotter 200 above, recognizing an irradiation angle and the distance to the reflective targets 380 by the time differentially the laser plotter 200 reflecting the emission of the laser beam 201 so that the can be.

【0030】図2は、自動削孔システムの制御系を示すものである。 FIG. 2 shows a control system of an automatic drilling system. 同図に示すように、上記のコントロールボックス350内部には、レーザプロッタ200のレーザプロッタ200側の送受信ユニット211との間でデータ通信を行う送受信ユニット351が設けられている。 As shown in the diagram, a above the control box 350, transceiver unit 351 performs data communication with the transceiver unit 211 of the laser plotter 200 side of the laser plotter 200 is provided.

【0031】そして、レーザプロッタ200によって測定された測距及び測角データ等が送受信ユニット211 [0031] The transmitting and receiving ranging and angle measurement data and the like measured by the laser plotter 200 units 211
を介して送受信ユニット351側に送出されるようになっている。 It is adapted to be sent to the transceiver unit 351 side through the. また、レーザプロッタ200側のレーザ光の照射向きを制御したりする制御データ等が送受信ユニット351を介して送受信ユニット211側に送出されるようにもなっている。 The control data and the like and controls the irradiation direction of the laser beam of the laser plotter 200 side is also to be sent to the transmission and reception unit 211 side through the transceiver unit 351.

【0032】計画線データ管理部352には、たとえば図3に示すように、上記の削孔ポイント361を示す削孔パターン等のデータが管理されている。 [0032] feature line data management unit 352, for example, as shown in FIG. 3, data such as drilling pattern showing a drilling point 361 described above have been managed.

【0033】このデータは、切羽発破のための爆薬装填用の削孔ポイント361の個数や位置等を示すものである。 [0033] This data shows the number and position of the drilling point 361 for explosive loading for Face blasting. このようなデータは、掘削箇所の事前調査、地盤評価、設計計画、実施計画等を踏まえて予め設計段階で設定されたものである。 Such data, preliminary studies of the drilling locations, ground evaluation, design plan, in which is set in advance the design stage in light of the implementation plan or the like.

【0034】演算制御部353は、レーザプロッタ20 The arithmetic and control unit 353, the laser plotter 20
0側の送受信ユニット211から送信された測距及び測角データや計画線データ管理部352によって管理されている計画線データ等に基づいて高速レーザ照射器36 0 side on the basis of the planned line data or the like which is managed by the ranging and angle measurement data and feature line data management unit 352 has been transmitted from the transmitting and receiving unit 211 fast laser irradiator 36
0や削孔アーム320,330の動作を制御するための制御信号を出力するものである。 And it outputs a control signal for controlling the operation of the 0 and drilling arms 320, 330.

【0035】駆動制御部354は、演算制御部353から出力される制御信号に基づいて、高速レーザ照射器3 The drive control unit 354, based on the control signal outputted from the operation control unit 353, high-speed laser irradiator 3
60や削孔アーム320,330の動作を制御するものである。 And it controls the operation of 60 and drilling arms 320, 330.

【0036】続いて、以上のような構成の自動削孔システムの動作を、図4及び図5を用いて説明する。 [0036] Subsequently, the operation of the automatic drilling system configured as above will be described with reference to FIGS.

【0037】まず、レーザプロッタ200を駆動させて、レーザプロッタ200と削孔装置300との間の距離等を求める(ステップ401)。 Firstly, by driving the laser plotter 200, it obtains a distance or the like between the laser plotter 200 and drilling 300 (step 401). この場合、削孔装置300側の反射ターゲット380にレーザプロッタ20 In this case, the laser plotter 20 to the reflection target 380 of drilling apparatus 300 side
0からのレーザ光201を照射すると、その反射光との時間差により反射ターゲット380までの距離が求められる。 When irradiated with a laser beam 201 from 0, the distance to the reflective targets 380 by the time difference between the reflected light is obtained. 併せて反射ターゲット380に対する照射角も得られる。 Combined irradiation angle can be obtained with respect to the reflection target 380.

【0038】これにより、反射ターゲット380に対するレーザプロッタ200の相対位置が把握される。 [0038] Thus, the relative position of the laser plotter 200 is grasped with respect to the reflection target 380. また、レーザプロッタ200と切羽面100との間の距離等は、反射ターゲット380と切羽面100との間の距離を予め測定しておき、この測定データを図2の演算制御部353に与えることで、演算によって求められる。 The distance or the like between the laser plotter 200 and working face surface 100, the distance between the reflective targets 380 and working face surface 100 is measured in advance, giving the measurement data to the arithmetic and control unit 353 of FIG. 2 in is determined by calculation.

【0039】また、切羽面100に反射プリズム等を配置しておき、レーザプロッタ200からのレーザ光をその反射プリズム等に照射することで、上記同様に、レーザプロッタ200と切羽面100との間の距離等の測定も可能である。 Further, should be placed in a reflecting prism on the working face surface 100, by irradiating the laser beam from the laser plotter 200 to the reflective prism, in the same manner as described above, between the laser plotter 200 and working face surface 100 measurement of the distance and the like are possible.

【0040】レーザプロッタ200と削孔装置300及び切羽面100との間の距離等を求めた後、図5に示すように、レーザプロッタ200から切羽面100に対して削孔箇所の基準位置を示すマーキング220を照射させる(ステップ402)。 [0040] After determining the distance between the laser plotter 200 and drilling 300 and working face surface 100 or the like, as shown in FIG. 5, the reference position of the drilling point relative to the working face surface 100 from a laser plotter 200 It irradiates a marking 220 indicating (step 402).

【0041】次いで、図5に示すように、高速レーザ照射器360によって削孔ポイント361を示す削孔パターンを照射させる。 [0041] Then, as shown in FIG. 5, and irradiates the drilling pattern showing a drilling point 361 by the fast laser irradiator 360. この削孔パターンは、上述したように、計画線データ管理部352によって管理されているデータであり、予め事前調査等によって得られた切羽発破のための設計データである。 The drilling pattern, as described above, a data managed by the feature line data management unit 352, a design data for the tunnel face blasting obtained in advance by preliminary surveys.

【0042】削孔パターンの照射を終えた後、2台のC [0042] After completion of the irradiation of the drilling pattern, the two C
CDカメラ370によって切羽面100を撮像する(ステップ404)。 Imaging the working face surface 100 by a CD camera 370 (step 404). この場合、取込み画像のピントや大きさを図2の演算制御部353が認識し得る程度に合わせる(ステップ405)。 In this case, it matched to the extent that the focus and size of the capture image operation control unit 353 of FIG. 2 can be recognized (step 405).

【0043】画像を取込んだ後、基準位置を示すマーキング220と削孔ポイント361とが一致しているか否かの判断を行う(ステップ406)。 [0043] After the taken image, it is determined whether or not a marking 220 indicating a reference position and drilling point 361 matches (step 406). 一致していないと判断された場合には、図2の駆動制御部354を介して高速レーザ照射器360の駆動を制御し、基準位置を示すマーキング220に一致するように、削孔ポイント3 If it is determined that they are not the same, so as to control the driving of the high-speed laser irradiator 360 through the drive controller 354 of FIG. 2 corresponds to the marking 220 indicating a reference position, drilling point 3
61を示す削孔パターンの照射位置を変える(ステップ407)。 Changing the irradiation position of the drilling pattern indicating 61 (step 407).

【0044】そして、マーキング220と削孔ポイント361を示す削孔パターンとが一致した場合には、削孔アーム320,330の先端の位置を求める(ステップ408)。 [0044] Then, when the drilling pattern showing a drilling point 361 a marking 220 match, obtains the position of the tip of the drilling arms 320 and 330 (step 408). この場合、上記の2台のCCDカメラ370 In this case, CCD camera 370 of the two above
による切羽面100の撮像により、図5に示すように、 The imaging of the working face surface 100 by, as shown in FIG. 5,
削孔アーム320,330の先端部分に設けられているアーム識別用ランプ321,331が認識される。 Arm indicator lamps 321, 331 provided on the tip portion of the drilling arms 320 and 330 are recognized.

【0045】したがって、取込み画像の基準位置P0 からの相対位置を演算することにより、削孔ポイント36 [0045] Therefore, by calculating the relative position from the reference position P0 of the captured image, drilling point 36
1とのずれ量が得られるため、このずれ量をもとに、図2の駆動制御部354を介して削孔アーム320,33 Since the deviation amount between 1 is obtained on the basis of the shift amount, drilling arm via a drive control unit 354 of FIG. 2 320,33
0を削孔ポイント361に一致するまで移動させる。 0 is moved to match the drilling point 361.

【0046】そして、それぞれの削孔アーム320,3 [0046] Then, each of the drilling arm 320,3
30と削孔ポイント361とが一致した場合には、削孔アーム320,330の先端部分に設けられている削孔ドリルによって削孔を開始させる(ステップ411,4 30 and when the drilling point 361 match, to initiate drilling by drilling drill provided on the tip portion of the drilling arms 320 and 330 (Step 411,4
12)。 12).

【0047】以上のような手順によって、削孔すべき削孔ポイント361の削孔が完了した後、爆薬装填、発破、掘削ずりの搬出、吹付け等の支保工を経て切羽の推進が完了する。 [0047] By the above procedure, after the drilling of the drilling point 361 to be drilled has been completed, the explosive loading, blasting, out of the excavation shear, promotion of working face through 支保 Engineering spraying such completed .

【0048】以上で、一連の作業の1サイクルが完了し、前方に移行した切羽面100に対する掘削作業を順次繰返す。 In [0048] above, one cycle of a series of operations is completed, sequentially repeating the drilling operation for the working face surface 100 moves forward.

【0049】このように、本実施の形態では、レーザプロッタ200によって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射を行わせるとともに、この基準位置に合わせて削孔パターンデータに基づき高速レーザ照射器から複数の削孔ポイント361を示す削孔パターンを照射した後、撮像手段としてのCCDカメラ370によって撮像された画像に基づき、演算制御手段としての演算制御部353によって削孔パターンの照射位置を修正し、削孔アーム320,330の先端部分に設けられている図示しない削孔ドリルによる削孔位置を削孔パターンの削孔位置に合わせ、削孔ドリルによる削孔作業を自動的に行わせるようにしたので、さらなる作業の合理化と省力化とが図れる。 The plurality Thus, in this embodiment, the causes marking irradiation indicating the reference position of the drilling portion by the laser plotter 200, a high-speed laser irradiator based on drilling pattern data according to the reference position after irradiating the drilling pattern showing a drilling point 361, based on the image captured by the CCD camera 370 as an imaging means, to correct the irradiation position of the drilling pattern by the arithmetic and control unit 353 as operation control means, combined drilling position by drilling a drill (not shown) provided on the tip portion of the drilling arms 320, 330 to the drilling position of the drilling pattern, and so as to automatically perform the drilling work by drilling drill because, thereby is the rationalization and labor saving of further work.

【0050】なお、本実施の形態では、削孔パターンによって示される削孔ポイント361を複数照射させる場合について説明したが、これら削孔ポイント361の数は計画線データ管理部352の管理データを修正することで、数の設定を任意に行うことが可能である。 [0050] In the present embodiment, a case has been described in which a plurality irradiating drilling point 361 indicated by the drilling pattern, the number of these drilling point 361 fixes the management data feature lines data management unit 352 doing, it is possible to perform the number of set arbitrarily.

【0051】また、本実施の形態では、本発明の自動削孔システムをトンネル掘削等の推進工事に適用した場合について説明したが、このような建築土木等の建築分野に限らず、あらゆる産業分野における自動削孔を行うものに適用することが可能である。 [0051] Further, in the present embodiment, the automatic boring system of the present invention has been described as applied to promote construction of such tunneling, not only the architectural field such as this civil construction, all industrial fields It can be applied to those for automatic drilling in.

【0052】 [0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動削孔システムによれば、削孔パターンの照射位置が基準位置に高精度で合わせられた状態の画像に基づき、削孔ドリルによる削孔位置を削孔パターンの削孔位置に自動的に合わせ、削孔ドリルによる削孔作業を自動的に行わせるようにしたので、光学的なマーキング位置を自動的に削孔することができ、さらなる作業の合理化と省力化とを図ることができる。 As described in the foregoing, according to the automatic boring system of the present invention, based on the image in a state where the irradiation position of the drilling pattern is combined with high precision reference position, drilling by drilling drill position automatically adjusts the drilling position of the drilling pattern. Thus to automatically perform drilling operations by drilling a drill, it is possible to automatically drilling the optical marking position, further it is possible to achieve the rationalization and labor-saving work.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の自動削孔システムをトンネル掘削を行うものに適用した場合の一実施の形態を示す斜視図である。 Is a perspective view showing an embodiment in which the automatic drilling system has been applied to those performing the tunneling of the present invention; FIG.

【図2】図1の自動削孔システムの制御系を示すブロック図である。 2 is a block diagram showing a control system of the automatic drilling system of FIG.

【図3】図2の計画線データ管理部によって管理されている計画線データを示す図である。 3 is a diagram illustrating a feature line data managed by the feature line data management unit of FIG.

【図4】図1の自動削孔システムの動作を説明するためのフローチャートである。 4 is a flowchart for explaining the operation of the automatic drilling system of FIG.

【図5】図1の自動削孔システムの動作を説明するための図である。 5 is a diagram for explaining the operation of the automatic drilling system of FIG.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100 切羽面 200 レーザプロッタ 300 削孔装置 320,330 削孔アーム 310 支持アーム 321,331 アーム識別用ランプ 340 載置台 350 コントロールボックス 361 削孔ポイント 360 高速レーザ照射器 370 CCDカメラ 380 反射ターゲット 211,351 送受信ユニット 352 計画線データ管理部 353 算制御部 354 動制御部 100 working face surface 200 laser plotter 300 drilling apparatus 320, 330 drilling arm 310 supporting arms 321, 331 arm indicator lamp 340 table 350 control box 361 drilling point 360 high speed laser irradiator 370 CCD camera 380 reflective targets 211,351 transceiver unit 352 feature line data management unit 353 calculation control unit 354 movement control unit

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 測距及び測角が可能なレーザプロッタと、 削孔ポイントを示す削孔パターンデータを管理するデータ管理部と、 前記削孔パターンデータに基づいて削孔パターンを照射する高速レーザ照射器と、 前記削孔パターンに基づいて削孔を行う削孔ドリルと、 前記レーザプロッタによって測定された測距及び測角データや前記削孔パターンデータに基づいて、高速レーザ照射器による削孔パターンの照射位置や前記削孔ドリルによる削孔位置を制御する演算制御手段とが具備されていることを特徴とする自動削孔システム。 1. A a distance measuring and angle measuring laser plotter capable of, and data management unit that manages the drilling pattern data indicating a drilling point, high-speed laser for irradiating the drilling pattern on the basis of the drilling pattern data and irradiator, and drilling a drill to perform drilling on the basis of the drilling pattern, on the basis of the measured distance measurement and angle measurement data and the drilling pattern data by the laser plotter, drilling with fast laser irradiator automatic boring system characterized by the arithmetic control unit for controlling the boring position by irradiation position and the drilling drill pattern is provided.
  2. 【請求項2】 前記削孔パターンの照射位置が撮像手段によって撮像されるとともに、この撮像された画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔ドリルによる削孔位置が制御されることを特徴とする請求項1記載の自動削孔システム。 While being captured by wherein the irradiation position of the drilling pattern imaging means, on the basis of the captured image, and characterized in that drilling positions by the drilling drill is controlled by the arithmetic control unit automatic drilling system of claim 1 wherein the.
  3. 【請求項3】 前記レーザプロッタによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、前記演算制御手段により前記高速レーザ照射器からの削孔パターンが前記基準位置に合わせて照射されるように制御されることを特徴とする請求項1記載の自動削孔システム。 With wherein marking irradiation indicating the reference position of the drilling portion by the laser plotter is carried out, so that the drilling pattern from the high-speed laser irradiator by the arithmetic control unit is irradiated in accordance with the said reference position automatic drilling system according to claim 1, characterized in that it is controlled.
  4. 【請求項4】 前記レーザプロッタによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、この基準位置に合わせて前記高速レーザ照射器からの削孔パターンが照射され、前記撮像手段によって撮像された画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔パターンの照射位置が修正されることを特徴とする請求項2 With marking irradiation is performed indicating the reference position of the drilling portion by wherein said laser plotter, the said fit reference position drilling pattern from fast laser irradiator is irradiated, imaged by the imaging means based on the image, wherein the irradiation position of the drilling pattern is modified by the arithmetic control unit according to claim 2
    記載の自動削孔システム。 Automatic drilling system described.
  5. 【請求項5】 前記レーザプロッタによって削孔箇所の基準位置を示すマーキング照射が行われるとともに、この基準位置に合わせて前記高速レーザ照射器からの削孔パターンが照射され、前記撮像手段によって撮像された画像に基づき、前記演算制御手段によって前記削孔パターンの照射位置が修正された後、前記削孔ドリルによる削孔位置が前記削孔パターンの削孔位置に合うように制御されることを特徴とする請求項2又は4記載の自動削孔システム。 With marking irradiation is performed indicating the reference position of the drilling portion by wherein said laser plotter, the said fit reference position drilling pattern from fast laser irradiator is irradiated, imaged by the imaging means was based on the image, after the irradiation position of the drilling pattern is modified by the arithmetic control unit, characterized in that the drilling position by the drilling drill is controlled to match the drilling position of the drilling pattern automatic drilling system according to claim 2 or 4, wherein the.
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