JPS60105908A - 掘削深さ表示装置 - Google Patents
掘削深さ表示装置Info
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- JPS60105908A JPS60105908A JP58212539A JP21253983A JPS60105908A JP S60105908 A JPS60105908 A JP S60105908A JP 58212539 A JP58212539 A JP 58212539A JP 21253983 A JP21253983 A JP 21253983A JP S60105908 A JPS60105908 A JP S60105908A
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- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 84
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/04—Measuring depth or liquid level
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/18—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring depth
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- Geophysics (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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。
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、走行体または船台等の支持体上に旋回体を設
置し、該旋回体にブーム、アームおよびバケット等から
な゛るフロントリンク機構を数句けてなる浚渫機や油圧
ショベル等の作業機械において、掘削深さを表示する装
置に関する。
置し、該旋回体にブーム、アームおよびバケット等から
な゛るフロントリンク機構を数句けてなる浚渫機や油圧
ショベル等の作業機械において、掘削深さを表示する装
置に関する。
第1図は浚渫船の一例である油圧バックホウ船を示す側
面図であり、この図を参照して従来技術を説明する。図
中、lはパックホウ船、2は海底、3は海底2に打ち込
まれたスパッド、4は海面、5は海面4に浮かぶ船台で
あり、該船台5は前記スパント3に上下方向に滑動自在
に係止され、ていて海面4」二を水平方向には移動しな
いように拘束されている。6は船台5上に旋回自在に設
置された旋回体、7は該旋回体6にピンAを中心として
俯仰自在に支持されたブーム、8はピンBを中心として
ブーム7に回動自在に支持されたアーム、9はピンCを
中心としてアーム8に回動自在に支持されたパケット、
10はブームシリンタ、11はアームシリンタ、12は
パケントシリングであって、7〜12によってフロント
リンク機構が構成される。13は掘削仕上面を表わす。
面図であり、この図を参照して従来技術を説明する。図
中、lはパックホウ船、2は海底、3は海底2に打ち込
まれたスパッド、4は海面、5は海面4に浮かぶ船台で
あり、該船台5は前記スパント3に上下方向に滑動自在
に係止され、ていて海面4」二を水平方向には移動しな
いように拘束されている。6は船台5上に旋回自在に設
置された旋回体、7は該旋回体6にピンAを中心として
俯仰自在に支持されたブーム、8はピンBを中心として
ブーム7に回動自在に支持されたアーム、9はピンCを
中心としてアーム8に回動自在に支持されたパケット、
10はブームシリンタ、11はアームシリンタ、12は
パケントシリングであって、7〜12によってフロント
リンク機構が構成される。13は掘削仕上面を表わす。
このような油圧パックホウ船lで掘削作業を行なう場合
、オペレータは海面4上に位置するため掘削仕上面13
の掘削深さを知ることができず、従って所定の深さの掘
削を行なうには掘削深さを知るための何等かの手段が必
要である。
、オペレータは海面4上に位置するため掘削仕上面13
の掘削深さを知ることができず、従って所定の深さの掘
削を行なうには掘削深さを知るための何等かの手段が必
要である。
従来、このような手段の1つとして、ブーム7の所定の
箇所に印を付けて掘削深さの見当をつける方法があった
。しかしながらこの方法では。
箇所に印を付けて掘削深さの見当をつける方法があった
。しかしながらこの方法では。
アーム8の巻き込み状態によってパケット9が種々の位
置をとるため、極めて大ざっばな掘削深さしか判断する
ことができず、目標の掘削深さの精度が通常10〜30
mmであることを考慮すると、この方法は到底採用でき
ない方法である。また、浚渫において目標とする掘削深
さは、その時の海面4から目標とする掘削仕上面15ま
での深さではなく、通常は干潮時の海面14から掘削仕
上面工5までの深さhOであり、その時に知るべき掘削
深さは実測できるhlから潮位変化分Δhを減じた深さ
hであることも、この方法が採用できない理由である。
置をとるため、極めて大ざっばな掘削深さしか判断する
ことができず、目標の掘削深さの精度が通常10〜30
mmであることを考慮すると、この方法は到底採用でき
ない方法である。また、浚渫において目標とする掘削深
さは、その時の海面4から目標とする掘削仕上面15ま
での深さではなく、通常は干潮時の海面14から掘削仕
上面工5までの深さhOであり、その時に知るべき掘削
深さは実測できるhlから潮位変化分Δhを減じた深さ
hであることも、この方法が採用できない理由である。
掘削深さを知るための別の従来方法として、油圧バック
ホウのオペレータとは別の作業者が、目盛りを付けた釣
糸に重錘を取付け、重錘が掘削仕上面13に達するまで
釣糸を垂らして深さhlを測定し、次いで潮位表からそ
の時点における潮位を割り出して高さΔhを得てこれを
深さhlから差し引き、得られた値が目標となる掘削深
さり。
ホウのオペレータとは別の作業者が、目盛りを付けた釣
糸に重錘を取付け、重錘が掘削仕上面13に達するまで
釣糸を垂らして深さhlを測定し、次いで潮位表からそ
の時点における潮位を割り出して高さΔhを得てこれを
深さhlから差し引き、得られた値が目標となる掘削深
さり。
に達しているか否かをチェックしていた。
しかしこの手段では測定に極めて多くの時間を要するば
かりでなく、測定のための人手をも要し、しかも釣糸の
たるみ等のためにその測定精度が低いという欠点があっ
た。
かりでなく、測定のための人手をも要し、しかも釣糸の
たるみ等のためにその測定精度が低いという欠点があっ
た。
また、油圧ショベルによって河岸等で砂利を採取する場
合、水面からの掘削深さの限界が決められているので、
その限界に達したか否かを調べながら掘削を行なわなけ
ればならず、そのため、従来は、ポートを浮かべてメモ
リを付けた竿で深さを測る等1面倒な作業を必要とした
。
合、水面からの掘削深さの限界が決められているので、
その限界に達したか否かを調べながら掘削を行なわなけ
ればならず、そのため、従来は、ポートを浮かべてメモ
リを付けた竿で深さを測る等1面倒な作業を必要とした
。
本発明は、上記した不便を解消し、掘削深さを高精度で
計測することができ、かつオペレータが掘削作業を行な
いながら居ながらにして掘削深さを知ることができ、掘
削作業の能率を高めることのできる掘削深さの表示装置
を提供することを目的とする。
計測することができ、かつオペレータが掘削作業を行な
いながら居ながらにして掘削深さを知ることができ、掘
削作業の能率を高めることのできる掘削深さの表示装置
を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明は、旋回体の旋回角と
前記ブーム、アームおよびパケット等の掘削具の各回動
角とから掘削点の2次平面上の位置座標を算出し、その
位置座標が予め設定されたマトリックス」二のどのブロ
ックに相当するかを算出する一方、ブーム、アームおよ
び掘削具の各回動角とから掘削点の深さを算出し、前記
マトリックスの各ブロック毎に掘削深さをメモリに記憶
しておき、該メモリに記憶されたマトリックスの各ブは
ンクの掘削深さを表示するようにしたことを特徴とする
。
前記ブーム、アームおよびパケット等の掘削具の各回動
角とから掘削点の2次平面上の位置座標を算出し、その
位置座標が予め設定されたマトリックス」二のどのブロ
ックに相当するかを算出する一方、ブーム、アームおよ
び掘削具の各回動角とから掘削点の深さを算出し、前記
マトリックスの各ブロック毎に掘削深さをメモリに記憶
しておき、該メモリに記憶されたマトリックスの各ブは
ンクの掘削深さを表示するようにしたことを特徴とする
。
以下本発明の詳細を、第1図に示したバックホウ船1に
例をとって説明する。第2図は本発明による掘削深さ表
示装置の一実施例を示すブロック図であり、16は、第
3図の平面図に示すように、船台5の前縁5aに対する
旋回体6(すなわちブーム7、アーム8およびパケット
9からなるフロントリンク機構)のなす旋回角θを検出
する旋回角検出器であり、その取付は機構については図
示を省略しているが、これは旋回体6と船台5との間の
支持部に取付けられて旋回角θをその大きさに応じた電
圧を出力するポテンショメータあるいはディジタル信号
として出力する角度検出器等が用いられる。17,18
.19はそれぞれ第4図に示すようにブーム7の垂直線
に対する回動角α、ブーム7に対するアーム8の回動角
β、アーム8に対するパケット9の回動角γを検出する
角度検出器であり、これらはそれぞれピンA。
例をとって説明する。第2図は本発明による掘削深さ表
示装置の一実施例を示すブロック図であり、16は、第
3図の平面図に示すように、船台5の前縁5aに対する
旋回体6(すなわちブーム7、アーム8およびパケット
9からなるフロントリンク機構)のなす旋回角θを検出
する旋回角検出器であり、その取付は機構については図
示を省略しているが、これは旋回体6と船台5との間の
支持部に取付けられて旋回角θをその大きさに応じた電
圧を出力するポテンショメータあるいはディジタル信号
として出力する角度検出器等が用いられる。17,18
.19はそれぞれ第4図に示すようにブーム7の垂直線
に対する回動角α、ブーム7に対するアーム8の回動角
β、アーム8に対するパケット9の回動角γを検出する
角度検出器であり、これらはそれぞれピンA。
B、Cによる連結部に取付けられる。
20はこれらの角度θ、α、β、γから掘削点すなわち
パケット9の先端部の2次平面上の位置座標(x、、y
)をめる第1の演算手段、21はマトリックス信号発生
手段であって、これは例えば第3図に示すように、パケ
ット9によって掘削することができる範囲を含むように
にX、Y方向に一定ピッチΔX、Δy(このΔXとΔy
の大きさは、パケット9の縦横の寸法以下に設定する)
で分割したマトリフクスMXを想定し、各ブロック毎の
4隅の座標信号を発生させるものである。
パケット9の先端部の2次平面上の位置座標(x、、y
)をめる第1の演算手段、21はマトリックス信号発生
手段であって、これは例えば第3図に示すように、パケ
ット9によって掘削することができる範囲を含むように
にX、Y方向に一定ピッチΔX、Δy(このΔXとΔy
の大きさは、パケット9の縦横の寸法以下に設定する)
で分割したマトリフクスMXを想定し、各ブロック毎の
4隅の座標信号を発生させるものである。
22は第1の演算手段20により算出された位置座標が
予めマトリックス設定手段21により設定されたマトリ
ックス上のどのブロックに相当するかを算出する第2の
演算手段である。
予めマトリックス設定手段21により設定されたマトリ
ックス上のどのブロックに相当するかを算出する第2の
演算手段である。
23は前記ブーム、アームおよびバケントの各回動角α
、β、γから掘削点の深さを算出する第3の演算手段で
あり、浚渫船においては前記のように潮位補正を行なう
ため、潮位信号発生手段24からの干潮時と現在の潮位
の差の信号Δhを入力して後述のように掘削深さhをめ
るものである。
、β、γから掘削点の深さを算出する第3の演算手段で
あり、浚渫船においては前記のように潮位補正を行なう
ため、潮位信号発生手段24からの干潮時と現在の潮位
の差の信号Δhを入力して後述のように掘削深さhをめ
るものである。
25は前記マトリックスの各ブロック毎に掘削された深
さを記憶しておくメモリ、26は現時点でめられた該当
ブロックの掘削深さhが既に該メモリに記憶されている
同じブロックの掘削深さよりも深いかを判定し、深い場
合には記憶内容を更新し、浅い場合には記憶内容を変化
させないでおく記憶制御手段、27は目標となる掘削深
さく第1図のho)を記憶しておくレジスタ、28はマ
トリックスの各ブロックの掘削深さhと目標となる掘削
深さhoとを比較する比較手段、29はメモリ25の内
容を該比較手段28の比較結果により表示するCRT等
の表示装置であり、該表示装置は運転室のオペレータが
目視しやすい所に置かれる。
さを記憶しておくメモリ、26は現時点でめられた該当
ブロックの掘削深さhが既に該メモリに記憶されている
同じブロックの掘削深さよりも深いかを判定し、深い場
合には記憶内容を更新し、浅い場合には記憶内容を変化
させないでおく記憶制御手段、27は目標となる掘削深
さく第1図のho)を記憶しておくレジスタ、28はマ
トリックスの各ブロックの掘削深さhと目標となる掘削
深さhoとを比較する比較手段、29はメモリ25の内
容を該比較手段28の比較結果により表示するCRT等
の表示装置であり、該表示装置は運転室のオペレータが
目視しやすい所に置かれる。
次にこの装置の動作を第5図のフローチャートと共に説
明する。まず、掘削深さ表示を行なうことを前提(S
1)として、第1の演算手段20は前記角度θ、α、β
、γの信号から掘削点の座標をめる(S2)。この場合
、掘削点の座標を、まず旋回角θと、旋回中心O′から
掘削点(パケット先端)までの水平方向の距離し、すな
わち極座標(L、θ、)としてめる。該距#Lは(1)
式のようにめられる。
明する。まず、掘削深さ表示を行なうことを前提(S
1)として、第1の演算手段20は前記角度θ、α、β
、γの信号から掘削点の座標をめる(S2)。この場合
、掘削点の座標を、まず旋回角θと、旋回中心O′から
掘削点(パケット先端)までの水平方向の距離し、すな
わち極座標(L、θ、)としてめる。該距#Lは(1)
式のようにめられる。
L=LO+La
=LO+ 文 、s山α −見2 α6 (α+ β
“ )十文3cos(α+β°+γ) ・・・(1)こ
こに、LOは旋回中心O′からピンAの中心までの水平
距離、LaはピンAの中心から掘削点までの水平距離、
文1はピンA、Hの中心間の距離、12はピンB、Cの
中心間の距離、9.3はピンCの中心からパケット9の
先端までの距離、β°は(β−906)である。
“ )十文3cos(α+β°+γ) ・・・(1)こ
こに、LOは旋回中心O′からピンAの中心までの水平
距離、LaはピンAの中心から掘削点までの水平距離、
文1はピンA、Hの中心間の距離、12はピンB、Cの
中心間の距離、9.3はピンCの中心からパケット9の
先端までの距離、β°は(β−906)である。
このようにしてめられる水平距離りと旋回角θとから、
旋回中心O°をゼロ点とし、前記前縁5aに平行で該旋
回中心0°を通る線をX′軸、該旋回中心O′を通りX
°軸に垂直な線をY゛軸とする座標系を想定した場合の
掘削点の位置座標(x’、y’)を(2)(3)により
める。
旋回中心O°をゼロ点とし、前記前縁5aに平行で該旋
回中心0°を通る線をX′軸、該旋回中心O′を通りX
°軸に垂直な線をY゛軸とする座標系を想定した場合の
掘削点の位置座標(x’、y’)を(2)(3)により
める。
x ’ = LUSO・・・(2)
y’=Lsin θ ・・・ (3)
次に該当ブロック検出演算を容易にするためしこ前記マ
トリフクスMXの図面中左隅の点を原点0とし、かつX
゛軸とY゛軸をそれぞれ平行移動したX軸とY軸を座標
軸とする座標系における座標(x 、 y)に前記座標
(X”、y“)を(4)(5)式により変換する。
トリフクスMXの図面中左隅の点を原点0とし、かつX
゛軸とY゛軸をそれぞれ平行移動したX軸とY軸を座標
軸とする座標系における座標(x 、 y)に前記座標
(X”、y“)を(4)(5)式により変換する。
XmX −x、) ・・・(4)
V=V’+Vo ・・・(5)
ここに、Xo、Yoは各座標系の間におけるX軸、Y軸
方向の移動距離である。
方向の移動距離である。
第2の演算手段22は、このようにしてめられた掘削点
の位置座標(x 、 y)がマトリックスMX上のどの
ブロックに属するかを判定する(S3)。この判定方法
の1つには、マトリックス信号発生手段21に各ブロッ
クのX座標、Y座標の上限値を記憶しておき、Xの値と
各列のブロックのX座標の上限値XI、X2.・・・X
m (mはマトリックスの列数)を順に比較していき、
Xl で始めてX≦Xi となった時にi番目の列のプ
ロ、りであることを検出し、同様に、yの値について各
行のブロックのY座標の上限値Y+、Y2 +・・・y
n (nはマトリフクスの行数)を順に比較していき、
yjで始めてy≦Vj となった時にj番目の行のブロ
ックであることを検出する方法がある。
の位置座標(x 、 y)がマトリックスMX上のどの
ブロックに属するかを判定する(S3)。この判定方法
の1つには、マトリックス信号発生手段21に各ブロッ
クのX座標、Y座標の上限値を記憶しておき、Xの値と
各列のブロックのX座標の上限値XI、X2.・・・X
m (mはマトリックスの列数)を順に比較していき、
Xl で始めてX≦Xi となった時にi番目の列のプ
ロ、りであることを検出し、同様に、yの値について各
行のブロックのY座標の上限値Y+、Y2 +・・・y
n (nはマトリフクスの行数)を順に比較していき、
yjで始めてy≦Vj となった時にj番目の行のブロ
ックであることを検出する方法がある。
その他、マトリックス信号発生手段にマトリ・ンクスの
X座標、Y座標の最大値Xm+Yn と行数n、列数m
を記憶しておいて、 Δx = xl、Il/m −(6) Δy=yn/n ・・・(7) の演算によりlブロックのX方向、Y方向の寸法ΔX、
Δyをめ、次にこれらの値と検出されたX、yの値とか
ら、(8)(9)式により該当ブロックの列数i、行数
jをめる。
X座標、Y座標の最大値Xm+Yn と行数n、列数m
を記憶しておいて、 Δx = xl、Il/m −(6) Δy=yn/n ・・・(7) の演算によりlブロックのX方向、Y方向の寸法ΔX、
Δyをめ、次にこれらの値と検出されたX、yの値とか
ら、(8)(9)式により該当ブロックの列数i、行数
jをめる。
i=[x/ΔX]+1 ・・・(8)
j=[y/Δy]+1 ・・・(9)
ここに、 []で囲まれた値は少数点以下を省いた整数
である。また、マトリフクスは固定的に設定しておくよ
うにしてもよい。
である。また、マトリフクスは固定的に設定しておくよ
うにしてもよい。
一方、第3の演算手段23は、次のようにして干潮時相
当の掘削深さhをめる(S4)。この場合、前記各角度
α、β、γから、まず(10)式により現時点における
海面4からの掘削深さhlをめる。
当の掘削深さhをめる(S4)。この場合、前記各角度
α、β、γから、まず(10)式により現時点における
海面4からの掘削深さhlをめる。
hl=文1部 メ 一文2囲(α+β)十文3 C[l
S (α+β+γ)−h2・・・(10)ここに、h2
は第4図に示すように、ピンAの中心の海面からの高さ
である。潮位信号発生手段24は干潮時と現在の潮位の
差である潮位信号Δhを発生させるものであって、例え
ば浚渫船が作業する港湾の所定日時以降における1時間
毎の潮位表をメモリに記憶しておいて、所定13時にな
った時、クロックカウンタの作動を開始させてその時刻
における潮位信号Δhをメモリから読み出して第3の演
算手段23に入力するものである。第3の演算手段23
は、(io)式でめた掘削深さhlと潮位信号Δhとか
ら、(11)式により干潮時相当の掘削深さhをめる。
S (α+β+γ)−h2・・・(10)ここに、h2
は第4図に示すように、ピンAの中心の海面からの高さ
である。潮位信号発生手段24は干潮時と現在の潮位の
差である潮位信号Δhを発生させるものであって、例え
ば浚渫船が作業する港湾の所定日時以降における1時間
毎の潮位表をメモリに記憶しておいて、所定13時にな
った時、クロックカウンタの作動を開始させてその時刻
における潮位信号Δhをメモリから読み出して第3の演
算手段23に入力するものである。第3の演算手段23
は、(io)式でめた掘削深さhlと潮位信号Δhとか
ら、(11)式により干潮時相当の掘削深さhをめる。
h=hl−Δh ・・・(l l)
なお、潮位信号発生手段24は、潮位を常時測定する測
定器を岸壁に数例けておき、該測定器は無線で浚渫船上
の受信器に潮位を送り、該受信器から潮位信号Δhを発
生させるものでもよく、あるいはオペレータが潮位表を
見てマニアルで潮位信号Δhを人力する等の手段も採用
できる。
定器を岸壁に数例けておき、該測定器は無線で浚渫船上
の受信器に潮位を送り、該受信器から潮位信号Δhを発
生させるものでもよく、あるいはオペレータが潮位表を
見てマニアルで潮位信号Δhを人力する等の手段も採用
できる。
前記メモリ25には予め例えばOを各ブロック毎の記憶
エリアに格納しておき、第2の演算手段22でめられた
i列、1行のブロックの現在の掘削深さhとすでに記憶
されている掘削深さとを比較して現在の掘削深さが深く
なっていれば記憶内容を現在の深さに更新し、深くなっ
ていなけれはそのままにしておく(S5.S6)。
エリアに格納しておき、第2の演算手段22でめられた
i列、1行のブロックの現在の掘削深さhとすでに記憶
されている掘削深さとを比較して現在の掘削深さが深く
なっていれば記憶内容を現在の深さに更新し、深くなっ
ていなけれはそのままにしておく(S5.S6)。
比較手段28は、メモリ25に記憶された各ブロックの
掘削深さhと、レジスタ27にオペレータのキー操作等
により入力されている目標となる掘削深さhOとを比較
し、表示装置29は、第6図に示すように、目標の掘削
深さhoに達したブロックについては例えば赤色で表示
しく斜線部30に示す)、目標の掘削深さhoに達しな
いプロ・ンクについては例えば青色で表示しく点を伺し
た部分31に示す)、現在の掘削点を例えばマーク32
や別の色あるいは枠付は等で表示する(S7)。この場
合、目標の掘削深さhoに達することのできる領域(こ
の領域はフロントリンク機構や浚渫船の構造等によって
決定される)を2点鎖線33で示すように囲うようにす
れば、この線かオペレータにとって掘削の目印となり、
効率のよい掘削動作を行なうことができる。また、表示
の様式としては、第7図に示すように、掘削深さを数字
で表示したり、目標の掘削深さに達した数字を枠で囲ん
だり色付けしたりする表示を行なうこともできる。さら
に、第8図に示すように、オペレータのレバー操作等に
より、X方向あるいはY方向の海底の断面形状を目標の
掘削深さhoに対して選択的に表示できるようにしても
よい。
掘削深さhと、レジスタ27にオペレータのキー操作等
により入力されている目標となる掘削深さhOとを比較
し、表示装置29は、第6図に示すように、目標の掘削
深さhoに達したブロックについては例えば赤色で表示
しく斜線部30に示す)、目標の掘削深さhoに達しな
いプロ・ンクについては例えば青色で表示しく点を伺し
た部分31に示す)、現在の掘削点を例えばマーク32
や別の色あるいは枠付は等で表示する(S7)。この場
合、目標の掘削深さhoに達することのできる領域(こ
の領域はフロントリンク機構や浚渫船の構造等によって
決定される)を2点鎖線33で示すように囲うようにす
れば、この線かオペレータにとって掘削の目印となり、
効率のよい掘削動作を行なうことができる。また、表示
の様式としては、第7図に示すように、掘削深さを数字
で表示したり、目標の掘削深さに達した数字を枠で囲ん
だり色付けしたりする表示を行なうこともできる。さら
に、第8図に示すように、オペレータのレバー操作等に
より、X方向あるいはY方向の海底の断面形状を目標の
掘削深さhoに対して選択的に表示できるようにしても
よい。
第9図ないし第15図は本発明の他の実施例であり、本
実施例は、第9図に示すように、船台5の底に、水底面
の状態を掘削前または掘削後に調査する水底面検出機構
35を設けたものである。
実施例は、第9図に示すように、船台5の底に、水底面
の状態を掘削前または掘削後に調査する水底面検出機構
35を設けたものである。
この水底面検出機構35は、浚渫機の掘削作業を行なう
側に向かうように、左右両側に2木のシリンダ36.3
7を取(1け、これらのシリング36.37のピストン
ロンド36a、37aの先端間には、第1O図に示すよ
うに複数本の触針38a〜38eを等間隔に取付けたヘ
ッダ39を架設し、シリンダ36.37を作動させるこ
とにより、ヘッダ39が前後に移動するように構成され
ている。各触針38a〜38eは、811図に触針38
aについて代表して示すように、ヘッダ39に固着され
たブラケット40に中空軸41を中心としてヘンダ39
の移動方向(前後方向)に揺動可能となるように垂下さ
れている。触針38a〜38eとヘンタ39との間には
、触針38a〜38eを垂直に向ける力を与える2個の
ばね42.43が取付けられている。前記ブラケット4
0には、触針38a〜38eの回動角を検出するポテン
ショメータ等の角度検出器44a〜44eが取付けられ
ている。
側に向かうように、左右両側に2木のシリンダ36.3
7を取(1け、これらのシリング36.37のピストン
ロンド36a、37aの先端間には、第1O図に示すよ
うに複数本の触針38a〜38eを等間隔に取付けたヘ
ッダ39を架設し、シリンダ36.37を作動させるこ
とにより、ヘッダ39が前後に移動するように構成され
ている。各触針38a〜38eは、811図に触針38
aについて代表して示すように、ヘッダ39に固着され
たブラケット40に中空軸41を中心としてヘンダ39
の移動方向(前後方向)に揺動可能となるように垂下さ
れている。触針38a〜38eとヘンタ39との間には
、触針38a〜38eを垂直に向ける力を与える2個の
ばね42.43が取付けられている。前記ブラケット4
0には、触針38a〜38eの回動角を検出するポテン
ショメータ等の角度検出器44a〜44eが取付けられ
ている。
各舷側38a〜38eは、それぞれ、第12図に示すよ
うに、複数本(図示例では3本)の円筒体45,46.
47をテレスコピ、りに組合わせ、内部には(B)のよ
うに収縮させておく引張りばね48を取付け、可撓性を
有するチューブ49を介して船台5の油圧源(またはコ
ンプレッサ)から圧油(または圧搾空気)を送り込むこ
とにより伸張させることができるように構成する。
うに、複数本(図示例では3本)の円筒体45,46.
47をテレスコピ、りに組合わせ、内部には(B)のよ
うに収縮させておく引張りばね48を取付け、可撓性を
有するチューブ49を介して船台5の油圧源(またはコ
ンプレッサ)から圧油(または圧搾空気)を送り込むこ
とにより伸張させることができるように構成する。
この水底面検出装置を用いて深さ測定を行なう場合には
、各触針38a〜38eを伸張状態とし、シリンダ36
.37を伸張あるいは収縮させ、シリンダ36.37の
ストローク位置と角度検出器44a〜44eにより検出
される各舷側38a〜38eの傾斜角とから、角触針3
8a〜38eの先端が接触している水底面の位置と深さ
をめる。
、各触針38a〜38eを伸張状態とし、シリンダ36
.37を伸張あるいは収縮させ、シリンダ36.37の
ストローク位置と角度検出器44a〜44eにより検出
される各舷側38a〜38eの傾斜角とから、角触針3
8a〜38eの先端が接触している水底面の位置と深さ
をめる。
このような演算は第13図にその構成を示すところの、
船台5上の運転室6に設置される演算装置にて行なわれ
、前記同様にオペレータに目視されるように表示される
。本実施例における深さ演算装置は、第14図に示すよ
うに、船台5の前部に各舷側38a〜38eにそれぞれ
対応する列A〜Eと、行F−Jからなるマトリックス5
oを想定し、船台5の前部の深さがめられて表示される
ようにする。舷側38の数を増加させて10記第6図の
マトリックスと共通のマトリックスMXを用いるように
することもできる。本実施例の演算例は、第15図の寸
法図に示すように、前記ロッド36a、37aを押し出
しながら測定を行なう場合について説明する。
船台5上の運転室6に設置される演算装置にて行なわれ
、前記同様にオペレータに目視されるように表示される
。本実施例における深さ演算装置は、第14図に示すよ
うに、船台5の前部に各舷側38a〜38eにそれぞれ
対応する列A〜Eと、行F−Jからなるマトリックス5
oを想定し、船台5の前部の深さがめられて表示される
ようにする。舷側38の数を増加させて10記第6図の
マトリックスと共通のマトリックスMXを用いるように
することもできる。本実施例の演算例は、第15図の寸
法図に示すように、前記ロッド36a、37aを押し出
しながら測定を行なう場合について説明する。
第13図の演算装置においては、シリンダ36.37に
対して油圧源51から切換弁52を介して圧油を供給す
る際のストロークSを、シリンダ36.37に対する圧
油の供給時間からめるストローク検出器53と、各角度
検出器44a〜44eの出力信号を順次選択する制御回
路54およびゲート回路55a〜55eと、各角度検出
器44a〜44eにより検出される角度信号01〜θ5
と前記ストロークSとから、位置演算手段56により、
(■)によって該当する触針の先端のY座標V+ (i
=1〜5)をめる。
対して油圧源51から切換弁52を介して圧油を供給す
る際のストロークSを、シリンダ36.37に対する圧
油の供給時間からめるストローク検出器53と、各角度
検出器44a〜44eの出力信号を順次選択する制御回
路54およびゲート回路55a〜55eと、各角度検出
器44a〜44eにより検出される角度信号01〜θ5
と前記ストロークSとから、位置演算手段56により、
(■)によって該当する触針の先端のY座標V+ (i
=1〜5)をめる。
”/+=S−LSin θ + −(1)ここに、Lは
触針38a〜38eの伸張時における回動支点から先端
までの長さである。”各触針38a〜38eの各先端の
X座標Xiは、各触針のヘッダ39に対する取付は位置
に対応し、各触針はY軸方向に動かされて一定であるか
ら、それぞれ一定である。
触針38a〜38eの伸張時における回動支点から先端
までの長さである。”各触針38a〜38eの各先端の
X座標Xiは、各触針のヘッダ39に対する取付は位置
に対応し、各触針はY軸方向に動かされて一定であるか
ら、それぞれ一定である。
一方、各触針38a〜38eの先端の深さり。
は、前記角度信号θ(と、潮位信号発生手段24からの
潮位信号Δhと、触針38a〜、38eの回動支点の前
記海面4からの深さh2とから、深さ演算手段57によ
り、(2)式によってめられる。
潮位信号Δhと、触針38a〜、38eの回動支点の前
記海面4からの深さh2とから、深さ演算手段57によ
り、(2)式によってめられる。
hl=LcO5θ、+h2−Δh ・・・(2)記憶制
御手段59は、前記位置演算手段56によりめられる座
標(X+、’/+)のうち、ylがマトリックス50の
どの行に相当するかを各行のY座標の下限値Y l−1
と上限値Y1 との比較によって判定してその触針の先
端の位置座標のマトリックス上の該当ブロックをめ、メ
モリ25に記憶されている該当ブロックの深さh×と前
記深さ演算手段57から出力される深さhとを比較して
h>h×であればhの値を更新値として記憶する。この
ように浅い方の値を記憶している理由は、マトリックス
50の各ブロックにある程度の広さがあるので、掘削後
の深さについて点検する場合、最も深い方の値を記憶す
れば、全ブロックについての記憶値がすべて目標深さに
達していても、実際には目標となる深さに達していない
部分も有ることもありうると考えられるから、安全をみ
こして浅い方の値を記憶しているのである。
御手段59は、前記位置演算手段56によりめられる座
標(X+、’/+)のうち、ylがマトリックス50の
どの行に相当するかを各行のY座標の下限値Y l−1
と上限値Y1 との比較によって判定してその触針の先
端の位置座標のマトリックス上の該当ブロックをめ、メ
モリ25に記憶されている該当ブロックの深さh×と前
記深さ演算手段57から出力される深さhとを比較して
h>h×であればhの値を更新値として記憶する。この
ように浅い方の値を記憶している理由は、マトリックス
50の各ブロックにある程度の広さがあるので、掘削後
の深さについて点検する場合、最も深い方の値を記憶す
れば、全ブロックについての記憶値がすべて目標深さに
達していても、実際には目標となる深さに達していない
部分も有ることもありうると考えられるから、安全をみ
こして浅い方の値を記憶しているのである。
メモリ25記憶されている深さは、CR7表示器等でな
る表示装置29に表示される。掘削後の表示を行なう場
合、表示装置29における表示内容は前記の通りでよい
。
る表示装置29に表示される。掘削後の表示を行なう場
合、表示装置29における表示内容は前記の通りでよい
。
なお本実施例では不使用時には舷側38 a〜38eを
収縮させるようにしたが、その代わりにあるいはこれに
加えて不使用時あるいは測定方向と逆方向に移動させる
時には傾斜している側に水平にしておくように、各舷側
を支持するヘッダ19を前後方向に回動可能に支持する
と共に、回動のためのシリングやモータ等を設けるよう
にしてもよい。そして移動時には第9図の38′または
38”′に示すようにヘッダ19を回動させて触針38
a〜38eを水平にするようにすれば、触針38a〜3
8eが水底面2に食い込んで触針を破損するというおそ
れがなくなる。また、ヘッダ19は前後あるいは左右に
移動させるのではなく、水平方向に回動させるようにし
てもよい。
収縮させるようにしたが、その代わりにあるいはこれに
加えて不使用時あるいは測定方向と逆方向に移動させる
時には傾斜している側に水平にしておくように、各舷側
を支持するヘッダ19を前後方向に回動可能に支持する
と共に、回動のためのシリングやモータ等を設けるよう
にしてもよい。そして移動時には第9図の38′または
38”′に示すようにヘッダ19を回動させて触針38
a〜38eを水平にするようにすれば、触針38a〜3
8eが水底面2に食い込んで触針を破損するというおそ
れがなくなる。また、ヘッダ19は前後あるいは左右に
移動させるのではなく、水平方向に回動させるようにし
てもよい。
このような触針38a〜38eおよびヘッダ19を有す
る水底面検出機構を用いて予め水底面の把握を行なうよ
うにすれば、どこを掘削すべきかがオペレータに分かり
、無駄な動きを無くすることができるので、掘削効率を
向上させることができる。また、前記パケットの位置か
ら深さをめる方法の宿命として、マトリックス中の各ブ
ロックの深さは、最深の深さが表示されることになるが
、前記触針を用いたものにおいては、各ブロックについ
て、実施例に示したように、最も浅い部分の表示を行な
うことも可能であるから、安全側の測定、表示を行なう
ことができる。
る水底面検出機構を用いて予め水底面の把握を行なうよ
うにすれば、どこを掘削すべきかがオペレータに分かり
、無駄な動きを無くすることができるので、掘削効率を
向上させることができる。また、前記パケットの位置か
ら深さをめる方法の宿命として、マトリックス中の各ブ
ロックの深さは、最深の深さが表示されることになるが
、前記触針を用いたものにおいては、各ブロックについ
て、実施例に示したように、最も浅い部分の表示を行な
うことも可能であるから、安全側の測定、表示を行なう
ことができる。
以上の説明は、掘削具がパケットである場合にライて説
明したが、掘削具としてグラブが用いられる場合にも本
発明を適用することができる。また、表示装置としては
、CR7表示装置のみならず、ランプの集合体や、液晶
を用いた表示装置あるいは印字装置を用いることができ
る。また本発明は、河川等で砂利を採取する油圧シ目ベ
ルに用いることができる。油圧ショベルに用いた場合に
は、制限深さまで掘削したかどうかがただちに分かり、
掘削深さをいちいち竿等で測定する必要が無くなり、作
業能率を向上させることができる。
明したが、掘削具としてグラブが用いられる場合にも本
発明を適用することができる。また、表示装置としては
、CR7表示装置のみならず、ランプの集合体や、液晶
を用いた表示装置あるいは印字装置を用いることができ
る。また本発明は、河川等で砂利を採取する油圧シ目ベ
ルに用いることができる。油圧ショベルに用いた場合に
は、制限深さまで掘削したかどうかがただちに分かり、
掘削深さをいちいち竿等で測定する必要が無くなり、作
業能率を向上させることができる。
油圧ショベルの場合には、旋回体を支持する走行体の傾
斜角度によって掘削深さが変わるため、該傾斜角を加味
した深さ演算を行なうことが好ましい。また、本発明に
おいて用いる演算手段は、演算回路を組むことによって
も実現できるが、マイクロコンピュータを用いることに
より、経済的に実現できる。
斜角度によって掘削深さが変わるため、該傾斜角を加味
した深さ演算を行なうことが好ましい。また、本発明に
おいて用いる演算手段は、演算回路を組むことによって
も実現できるが、マイクロコンピュータを用いることに
より、経済的に実現できる。
以」−述べたように、本発明によれば、掘削対象箇所の
掘削深さが2次元的な広がりをもって表示されるので、
オペレータは居ながらにして現在掘削対象としている箇
所の掘削深さに関する全体的な様子を容易に把握するこ
とが可能となり、オペレータ以外の人が竿や釣竿等を用
いて掘削深さを測定する必要がなくなるため、人手が少
なくてすみ、かつ掘削作業の能率を向上させることがで
きる。また本発明によればフロントリンク機構の関節部
の角度から演算により掘削深さをめているので、掘削深
さを正確に知ることができる。
掘削深さが2次元的な広がりをもって表示されるので、
オペレータは居ながらにして現在掘削対象としている箇
所の掘削深さに関する全体的な様子を容易に把握するこ
とが可能となり、オペレータ以外の人が竿や釣竿等を用
いて掘削深さを測定する必要がなくなるため、人手が少
なくてすみ、かつ掘削作業の能率を向上させることがで
きる。また本発明によればフロントリンク機構の関節部
の角度から演算により掘削深さをめているので、掘削深
さを正確に知ることができる。
第1図は本発明の対象の1つとなる油圧バックホウ船を
海底掘削状態にて示す側面図、第2図は本発明の表示装
置の一実施例を示すブロック図、第3図は該実施例にお
ける演算に必要とされる平面的な位置関係を説明する油
圧パックホウ船の平面図、第4図は該実施例の演算に用
いられる各部の寸法および角度説明図、第5間該実施例
の動作説明用フローチャート、第6図、第7図および第
8図は本発明における掘削深さの表示例を示す図、第9
図は本発明の他の実施例を示す側面図、第io図は第9
図のA−A矢視図、第11図は該実施例の触針取付は構
造の一例を示す一部断面拡大平面図、第12図(A)(
B)はそれぞれ該実施例の触針を伸張状態、収縮状態で
示す断面図、第13図は該実施例の測定演算系統を示す
ブロック図、第14図は該実施例の表示マトリックスの
一例図、第15図は該実施例の寸法図である。 1・・・油圧パックホウ船、2・・・海底、3・・・ス
パッド、5・・・船台、6・・・旋回体、7・・・ブー
ム、8・・・アーム、9・・・パケット、16.17,
18.19・・・角度検出器、30・・・目標深さに達
しているブロック、31・・・目標深さに達していない
ブロック、32・・・掘削点を示すマーク、θ・・・旋
回角、α・・・ブームの垂直線に対する回動角、β・・
・アームのブームに対する回動角、γ・・・パケットの
アームに対する回動角 特許出願人 日立建機株式会社 代理人 弁理士 秋木正実 代理人 弁理士 若田勝− 第1図 第2図 どd 第5図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図
海底掘削状態にて示す側面図、第2図は本発明の表示装
置の一実施例を示すブロック図、第3図は該実施例にお
ける演算に必要とされる平面的な位置関係を説明する油
圧パックホウ船の平面図、第4図は該実施例の演算に用
いられる各部の寸法および角度説明図、第5間該実施例
の動作説明用フローチャート、第6図、第7図および第
8図は本発明における掘削深さの表示例を示す図、第9
図は本発明の他の実施例を示す側面図、第io図は第9
図のA−A矢視図、第11図は該実施例の触針取付は構
造の一例を示す一部断面拡大平面図、第12図(A)(
B)はそれぞれ該実施例の触針を伸張状態、収縮状態で
示す断面図、第13図は該実施例の測定演算系統を示す
ブロック図、第14図は該実施例の表示マトリックスの
一例図、第15図は該実施例の寸法図である。 1・・・油圧パックホウ船、2・・・海底、3・・・ス
パッド、5・・・船台、6・・・旋回体、7・・・ブー
ム、8・・・アーム、9・・・パケット、16.17,
18.19・・・角度検出器、30・・・目標深さに達
しているブロック、31・・・目標深さに達していない
ブロック、32・・・掘削点を示すマーク、θ・・・旋
回角、α・・・ブームの垂直線に対する回動角、β・・
・アームのブームに対する回動角、γ・・・パケットの
アームに対する回動角 特許出願人 日立建機株式会社 代理人 弁理士 秋木正実 代理人 弁理士 若田勝− 第1図 第2図 どd 第5図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図
Claims (1)
- 走行体または船台等の支持体上に旋回体を設置し、該旋
回体にブーム、アームおよび掘削具からなるフロントリ
ンク機構を数句けてなる作業機械において、前記旋回体
の旋回角と前記ブーム、アームおよび掘削具の各回動角
とから掘削点の2次平面上の位置座標を算出する第1の
演算手段と、該第1の演算手段により算出された位置座
標が予め設定されたマトリックス上のどのブロックに相
当するかを算出する第2の演算手段と、前記ブーム、ア
ームおよび掘削具の各回動角とから掘削点の深さを算出
する第3の演算手段と、前記マトリックスの各ブロック
毎に掘削された深さを記憶しておくメモリと、該メモリ
に記憶されたマトリックスの各ブロックの掘削深さを表
示する表示装置とからなることを@徴とする掘削深さ表
示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212539A JPS60105908A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 掘削深さ表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58212539A JPS60105908A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 掘削深さ表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105908A true JPS60105908A (ja) | 1985-06-11 |
Family
ID=16624345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58212539A Pending JPS60105908A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 掘削深さ表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60105908A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63292011A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-29 | Nissan Motor Co Ltd | センサ出力信号の変換方法 |
| JP2005076448A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Caterpillar Inc | 作業機械ディスプレイシステム |
| US7243441B2 (en) * | 2003-11-14 | 2007-07-17 | Hitachi Kenki Fine Tech Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring depth of holes formed on a specimen |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815107A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Kubota Ltd | 流体圧シリンダの伸縮量検出装置 |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP58212539A patent/JPS60105908A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815107A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Kubota Ltd | 流体圧シリンダの伸縮量検出装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63292011A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-29 | Nissan Motor Co Ltd | センサ出力信号の変換方法 |
| JP2005076448A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Caterpillar Inc | 作業機械ディスプレイシステム |
| US7243441B2 (en) * | 2003-11-14 | 2007-07-17 | Hitachi Kenki Fine Tech Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring depth of holes formed on a specimen |
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