JPS60218018A - 掘削機の姿勢検出装置 - Google Patents

掘削機の姿勢検出装置

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JPS60218018A
JPS60218018A JP7545384A JP7545384A JPS60218018A JP S60218018 A JPS60218018 A JP S60218018A JP 7545384 A JP7545384 A JP 7545384A JP 7545384 A JP7545384 A JP 7545384A JP S60218018 A JPS60218018 A JP S60218018A
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JP
Japan
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light
axis
excavator
measured
datum
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Pending
Application number
JP7545384A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Hamuro
羽室 浩
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Publication of JPS60218018A publication Critical patent/JPS60218018A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、推進工法やトンネル掘削等に用いる掘削機の
姿勢検出装置1に関する。
、従来、上記姿勢検出装置を構成するに、実公昭57−
26169号公報に示されるように、掘削目標方向に対
する掘削機のピッチ角及び方位角測定のための対レーザ
トランシット用受光器に、一枚の受光素子にダつの電極
を設はレーデビームの受光位置をVつの電極間に生じる
電圧から検出する円盤状受光器を用いていたのであるが
、この型式の受光器は受光面積が限らゎているために、
レーザビーム集光用のレンズが必要であった。 しかし
、このレンズは大口径のレンズが必要で、かつ、そのレ
ンズが検出精度上、非球面の特殊仕様となるために、製
作コストが大中に増大する問題があった。
′本発明の目的は、合理的な改良で、集光レンズを用い
ずに方位角を測定できるとともに掘削目標方向に対する
位置のズレ量を測定できる掘削機の姿勢検出装置を提供
するもので慶る。
本発明による掘削機の姿勢検出装置の特徴構成は、基準
軸線上にレーザビームに対する第1及び第2ハーフミラ
ーを並設し、こn、らハーフミラ−からの反射レーザビ
ームを受光する位置に、前記基準軸線に平行な受光面を
有する一軸方向受光位置検出型第1及び第2受光器を、
これらの受光位置検出方向が前記基準軸線に直角になる
ように設け、前記第7及び第2ハーフミラ−からの透過
レーザビームを受光する位置に−、前記基準軸線に直角
な受光面を有する一軸方向受光位置検出型受光器光器を
、前記第1及び第2受光器とけ受光位置検出方向が直角
になるように設けであることにあり、その作用・効果は
次の通りである。
つまり、第2図ないし第3図に示すように1第/、及び
第コ受光器(5)−(6)の一方の受光位置検出結果(
ΔXo)から、掘削目標方向に投光されたレーデビーム
(L)の光軸(P)に対する掘削機中心軸線に沿って平
行な掘削機基準軸線(PりのX軸方向(水平方向)への
変位量(ΔXo)を直接測定し、第3受光器(7)の受
光位置検出結果(lYa)に測定距離差(a−c)の補
正を加えて前記X軸方向測定変位置(ΔXo)、に対応
する掘削機基準軸線(PりのY軸方向(垂直方向)への
変位量(lYo)を測定すると共に、第7、及び第2受
光器(5)・(6)の測定距離差(b)K起因した検出
結果の差(jXb−rXo)から掘削機基準軸線(Pり
のビーム光軸(P)に対する方位角(#x)を測定する
のである。
したがって、掘削機の姿勢検出を、−軸方向についての
み受光位置を検出する型式の受光器(5)−+el l
 17)だけで所定通りに行なうことができて、七りら
一軸方向受光位置検出型受光器の受光面積の拡大は小片
状の受光素子を複数個並膜することにより容易であるこ
とから、従来構成の如きレーデビーム集光用の特殊レン
ズを省くことが可能となり、又、二軸方向について受光
位置を検出する型式に比して個々の受光器の構造が簡単
で安価であることから、全体として、高い検出精度を備
えさせながら製作コストを大巾に低減できた。
次に実施例を図面に基づいて詳述する。
適宜推進装置によりビットから土中に押し込まれる推進
管Tl)の先端に装備する推進着工法用掘削機(21に
おいて、その掘削姿勢を検出する装置を構成するに、掘
削機中心軸線に沿って平行なる掘削機基準軸線(Pりに
対して直交し、かつ、基準軸線(Pりが座標原点を通る
直交x−y座標を仮想配置し、ピットに設置したレーデ
トランシット(3)から推進管(1)内を通して掘削目
標方向に投光されたレーザビーム(1)に対する第1、
及び、第2−1−フミラー(4A) +(4B)を、基
準軸線(P′)に対して夫々Fj の傾斜姿勢で基準軸
線(Pり方向に距離(b)だけ離して基準軸線(P′)
上に並設し、それらハーフミラ−(4A) +(4B)
からの反射レーザビーム(Lr) I(Lり K対する
第1、及び*J受光器1fi)Itllllを、それら
の受光面(5a)+(6a)が基準軸線CP′)と平行
となるように、かつ、第1及び第2ハーフミラ−(4A
)、(4B)からY軸方向に大々距離(C)だけ離れた
反射レーザビーム(L、)、(Lりを受光する位wK配
設すると共に、第7、及び第・コハーフミラー(4A)
 +(4B)からの透過レーザビーム(t、、) K対
する第J受光器(+7)を、その受光面(7a)が基準
軸線(Pつに直角となる姿勢でIJ/ハーフミラ−(4
A)から基準軸線(P′)方−向に距III (a)だ
け離わた透過レーデビーム(L、)を受光する位置に配
設しである。
gg/ないし第J受光器(6)シ+61−+71を構成
するに、X軸方向に多数の受光素子(8)を並べたX軸
方向受光位置検出用素子列(8Xo)+(8Xb)夫々
の複数を、前記受光面(5a)+(6a)内で基準軸線
(Pり方向に各別に並設し、餉/、及び第2受光器(6
しく6)の夫々を、X軸方向の一軸方向についてのみ反
射レーザビーム(Ll)I(Lりの受光位置を検出する
一軸方向受光位置検出![構成すると共に、Y軸方向に
多数の受光素子+811に並べたY軸方向受光位置検出
用素子列(8Y’a )の複数を前記受光面(7a)内
でX軸方向に並設し、第3受光器(7)をY軸方向の一
軸方向についてのみ透過レーデビーム(L3)の受光位
置を検出する同じく一軸方向受光位首検出型に構成しで
ある。
つまり、第3図に示す如く、第1受光器(6)の受光位
置検出結果()Xo)から、レーザビーム光軸(P)に
対する掘削機基準軸線(P′)のX軸方向(水平方向)
への変位量()Xo)を直接測定し、かつ、第J受光器
(7)の受光位置検出結果()Ya)に測定距離差(a
−c )の補正を加えて前記X軸方向測定変位量(iX
o )に等価となる基準軸線(P’)のY軸方向(垂直
方向)への変位量(jYo )を測定し、掘削機(2)
の掘削目標方向に対す石位置のズレ量(jXO+jYo
)を判断できるようにすると共に、第1、及び、第、2
5!:光器+6) JT6)の測定距離差(b) K起
因した検出結果の差(Δxb−)Xo)から基準軸線(
Pつのビーム光軸(P)に対するX軸方向への方位角(
θX)を算出測定し、掘削機(2)の掘削目標方向に対
する姿勢を判断できるように構成しである。
図中(9) l tlo] l (IllFi、夫々第
1ないし第3受光器(5−7)からの検出信号を処理す
る処理回路であり、又、θ′4は、処理回路(9〜11
)からの電圧信号に基づいて前記ズレ量(lXo)I(
lYo)、及び方位角(θX)を表示する表示制御装置
である。
螢光塗料を塗付した糸状体(1aa)を格子状に配置し
て形成した方眼状体(13b)t−、矩形状枠に張設し
て直交座標型の目視用ターゲット03を形成する七共に
1目視用ターゲツト(1mを、仮想X−Y千面と平行姿
勢で、かつ、ターゲットθ樽の座標原点に基準軸線(P
′)が辿るように配置して第7、及び、第2ハーフミラ
−(4A) −(4B)の間で第7ハーフミラー(4A
)から距#I (C)だけpiuた位l1llrVc設
け、更に、4I/IJ/ハーフミラ−(4A)を目視タ
ーゲット(l濁に対する照射鏡に兼用する状態で第2ハ
ーフミラー(4A)に対して集/受光器(6)とは反対
側に、座標規準線としての前記糸状体(13m)を螢光
発光させるための紫外線灯−を設け、もって、前述部1
ないし第3受光器(5〜7)による自動姿勢検出に加え
て、目視トランシット(3A)による目視測定も可能に
構成しである。
尚、第1ないし錦J受光器(s、7)Fi、レーザビー
ム(Ll)I(L、)I(L3)の受光位置を直交座標
において−Ml[ついてのみ検出するものであれば種々
の構造の受光器を適用することが可能であり、そわら型
式の受光器を総称して一軸方向受光位置検出型受光器と
称する。
又、前述実施例にお−て、掘削目標方向に対する掘削機
(2)のY軸方向(垂直方向)へのピッチ角(θY)測
定は、別装置として設は九重錘式傾斜計で精度良く行な
うようにしである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る掘削機の姿勢検出装置の実施例を示
し、第1図は概略全体図、第2図は概略拡大斜視図、第
3図は姿勢検出の原理図である。 (4A)+(4B)・・・・・・ハーフミラ−1(6)
・・・・・・第7受光器、(6)・・・・・・第コ受光
器、(7)・・・・・・第J19光器、(5a)・(6
a)・(7a)・・・・・・受光面、(P′)・・・・
・・基準軸線、(L)・・・・レーデビーム、(L、)
I(L、)・・・・・・反射v −fビーム、(I4)
・・・・・・透過レーデビーム。 代理人 弁理士 北 村 修

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基準軸線(P′)上にレーザビーム(L)に対する第1
    及び第コバー7ミラー(4A)、(4B)を並設し、こ
    れらハーフミラ−(4A)−(4B)からの反射レーデ
    ビーム(L+)I(Lt)を受光する位置に、前記基準
    軸線(Pりに平行な受光面(5a)+(6m)を有する
    一軸方向受光位置検出型第1及び第2受光器(5)1(
    6)を、これらの受光位置検出方向が前記基準軸i(P
    りに直角になるように設け、前記第1及び第コバー7ミ
    ラー(4A) +(4B)からの透過レーザビーム(L
    8)を受光する位置に、前記基準軸線(Pりに直角な受
    光面(7a)を有する一軸方向受光位置検出型第3受光
    器(7)を、前記第7及び第2受光器(61I(81と
    け受光位置検出方向が直角になるように設けである掘削
    機の姿勢検出装置。
JP7545384A 1984-04-13 1984-04-13 掘削機の姿勢検出装置 Pending JPS60218018A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63151812A (ja) * 1986-12-15 1988-06-24 スペクトラ―フィジックス・レーザープレーン・インコーポレーテッド 基準光線の位置及び方位を検知する装置及びその方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63151812A (ja) * 1986-12-15 1988-06-24 スペクトラ―フィジックス・レーザープレーン・インコーポレーテッド 基準光線の位置及び方位を検知する装置及びその方法
JPH0523688B2 (ja) * 1986-12-15 1993-04-05 Supekutora Fuijitsukusu Reezaapureen Inc

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