JPS58167906A - 斜面正対センサ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーず一光の集光性と１進性とを利用して、対
象＠面の傾斜を検出し、レーず一投光郁から対象斜面に
到る距離を針側してなる全く新規な斜面正対センサーを
提供することに関するものである。　　　　　　゛、 近時、トンネルｌｌ５Ｉｉ工事等において、コンクリー
トを吹き付ける＠に、安全衛生の面からロボットを使用
してコンクリートを吹き付ける作業が行なわれるように
なってきているが、コンクリートのリパウンド量を少く
するため、対象面に自直に吹付はノズルを正対させて、
コンクリートを吹付ける必要がある。　　　　　− また統計的にコンクリート吹付はノズルの位置は対象面
に対して約１富程度の距離を保つことがコンクリートの
リパウンド量を少くするために必要であり、コンクリー
ト吹付は口がットに全く新規なセンサーを設け、対象斜
１１に対してコンクリート吹付口を約１尾の距離で正対
させることが必須となってき九。　　゛ 本発明はコンクリートをトンネル掘削斜面に塗布するー
コンクリート吹付口がットに設ける全く耐風な斜面正対
センサーを提供する事゛管目的とする。

以下ＫｆＡ付図向について、不発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の斜向正対センサーの説明図である。第
１図において１はロボットコンクリート吹付口で約６０
１１１１φの鉄パイプからなる。２ｔｉ）ンネル掘削の
切羽斜面、３Ｆｉレーデ−投光部、４は受光部、５はロ
ボットコンクリート吹付口１に投受光部ｔ−取付ける丸
めの機構部、６ｔｉ処理部、１は処理部６をロボットコ
ンクリート吹付口１に権付けるための機構部である。レ
ーデ−投光部３から光軸ビームと÷αの角度を有するビ
ーム、光′　　−ビームと−αの角度を有するビーム、
のうち２つ以上のビームを切羽斜ＥＩ２に投光し生ずる
輝点を投光先細からなるβ角度で受光し受光部４で光電
変換増巾し、処理部６で切羽斜向２の傾斜角を演算処理
して図示してないがロボット制御部に電気信号を送り、
コンクリート吹付口１、投光部３、受光部４をｆｉ＋面
２に垂直なる方向に制御し、コンクリート吹付口１と斜
ＥＩ２ｔての距離を計測し、約１ｍの距−になるまでロ
ボット制御部（図示せず）罵電気信号を送出しコンクリ
ート吹付口１と切羽斜ｌｌ１２ｔでの距離を約１１１に
制御するものである。

第２図は本発明の投受光部の説明である。第２図におい
て２は切羽等の斜面、３は投光部、８は例えば■・−Ｎ
・レーず−等のレーデ−発振器、９はレーデ−光を分岐
する丸めのハーフミラ−１１（ｌレーデ−党を投光する
ためのミラーで、ムはレーデ−光軸ビームによる切羽２
に生ずる輝点、ｌはレーず一光軸と÷αなる角＊１有す
るビームによる切羽２に生ずる輝点、Ｃはレーデ−光軸
と一αなる角度を有するＣ−五による切羽２に生ずる輝
点である。４はレーデ−投光軸と同一平面上Ｋｌって投
光軸とβなる角度を有する位置で切羽２からの距離が投
光部３とほぼ同じ位置に設けられた受光部、１１は受光
レンズ、１２は例えば１吋！！１９２０４８個の受光素
子を有するホトアレイ、切羽２の輝点ム＊　’　ｔ　Ｃ
Ｆｉ受光光亀変換素子１１Ｋｄ、Ｗ、σ１と投影される
。１３は光電変換素子によって光電変換された信号を整
形する囲路、１４は増巾回路、１５は出力端子である。

第５図は本発明の詳細な説明図である。第Ｓ図にお−て
６は処理部、１６は入力信号端子で受光部４からの出力
信号を受ける。１７は増巾回路、１８は演算回路で受光
信号ｌ−σのカウント数から切羽２の傾斜角を、受光信
号ｄ−ｌのカウント数とム／−Ｃ／のカウント数の比較
から切羽面２に僑直にコンクリート吹付口１が正対し大
か否か、ム′−「のカウント数又はム′−Ｃ′のカウン
ト数からコンクリート吹付口１と切羽Ｅ１２１での距離
を演算処理して送出する。１Ｓは傾斜角比軟回路で正対
信号２０と入力信号を比較し、正対していない場合は傾
斜角に相等した制御信号を制御回路２１を介して出力端
子２２を介してロメット制ｍ１ｉＳの電気信号を送出し
、正対してい、る場合は制御回路２１を介して２３の距
離比較囲路を駆動させ距離約１１１１に相等する基準信
号と比較し距離約１罵に相轟しない場合は制御１！？回
路２５で修正信号を出力端子２２を介して図示していな
いがクポット制御部へ電気信号を送出する。

本発明によるとコンクリート吹付ロボットの吹付口を切
羽斜向に垂直に正対して設ける事ができ、また吹付口か
ら斜■までの距離をほぼ１１１に自動的に保つことがで
き、トンネル掘削切羽にコンクリートを効率よく塗布す
る事ができるという顕著なる効果があるだ１でなく、対
象物体に対して本センサーを定点から走査することによ
って距離計測ができ脣にトンネル掘削切羽の形状を作画
するセンサーとしても効果を発揮する事ができる。本セ
ンサーは、レーデ−距離針、レーデ−傾斜針としても機
能を発揮する事ができ広く一般に使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の斜向正対センサーの説明図、第２図は
本発明の投受光部の説明図、第６図は本発明の詳細な説
明図である。 １・・・口がットコンクリート吹付口、２・・・対象斜
面、８・・・レーデ−発振器、ム・・・レーデ−光軸ビ
ームによる斜面に生ずる輝点、邸・・・レーデ−光軸と
÷αなる角度を有するビームによる斜面に生する輝点、 Ｃ・・・レーデ−光軸と一αなる角度を有するビームに
よる斜面に生ずる輝点、 １１・・・受光レンズ、１２−・光電変換素子、１Ｂ・
・・演算部、２Ｌ−・制御回路、２２・・・鍮斜角電気
信号出力端子、 ２５・・・距離電気信号出力端子。 特許出願人　飛島建設株式会社 代表者飛　島　　斉 特許出願人　東邦電子、株式会社 代表者飯　１）　隆 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーデ−発畿器を具備し、レーず一投光党軸ビーム、レ
   ーデ−投光光軸と÷αの角度をなすビーム、レーデ−投
   光光軸と−αの角度をなすビームのうち２つ以上の光を
   対象斜ｔｈｉＫ投光し、対象斜１１に生ずる２つ以上の
   輝点を投光光軸と同−平向上で微小角βをなす方向で受
   光光電変換し、２つ以上の投光輝点間隔をカウント処理
   し、当該カウント数から対象ｔｌ＋面の傾斜角を検出す
   る手段と、当該カウント数から、投受光部が対象斜面に
   正対する丸めの電気信号を送出する手段を有し、投受光
   部が対象斜１１１に正対した状態でレーデ−゛投光部か
   ら対象斜面までの距離を検出してなる◆ｔｅ做とする斜
   面正対センサー。