JPS63315794A - 自動ボ−リング装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主としてダムグラウトホールの削孔および地質
調査等に使用されるボーリング装置ニ係り、マイクロコ
ンピュータを装置に組み込み未知の地中をドリリングし
なから各種のデータを検出し、予めＲＯＭに書き込んだ
プ四グラムによって最適条件を瞬時に設定してプリセッ
トされた旧進長を掘さくする自動ボーリング装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来のボーリング装置は、ドリルロッドの回転数、ビッ
トロード、ビットトルク、給進速度、ｍ環水圧等の値が
地質条件に対し最適になるようにオペレータが手動で操
作していた。また、掘さくする地点に有害ガスや放射線
などがある場合には、ボーリング装置本体は掘さく現場
に設置し、作業環境の良好な場所にリモートコントロー
ル装置を配置してこの間をケーブルで結線することによ
り遠隔制御していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしなから、オペレータの手動操作によるボーリング
孔の掘さくはオペレータの能力熟練度：こよって信頼性
、能率に大きな差がある。また、遠隔制御による場合は
長尺の多芯の制御ケーブルが必要であり、しかも掘さく
中に地層の異なる個所に遭遇した際の対応処置の迅速化
は依然として未解決であった。

また、ロッドチ工インジを人手による場合、このために
相当な時間を要していた。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ドリリ
ング作業の効率化を目的とし、ドリリングに必要な全て
の操作を自動化（自動掘さく化とロッドの自動昇降、着
脱、収納の作業の自動化）し、その能率並びに信頼性を
熟練度の高いオペレータのレベルに維持すると共に、地
中の未知の現象、及び不測の事態に対処して掘さくする
自動ボーリング装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、本発明の自動ボーリング装置（ま、（ａ）オ
イルポンプの圧力と、給進シリンダの上側圧力と下側圧
力とをそれぞれ検出する手段、（ｂ）循環水圧と循環水
量とをそれぞれ検出する手段、 ＜ｅ）　　ドリルヘッドのオイルモータの回転数を検出
する手段、 （ｄ）給進シリンダに連結されたチェンを介して掘さく
方向に前進、後退するドリルヘッドの位置を検出する手
段、 （ｅ）給進シリンダの上側圧力と下側圧力とからピッＩ
・ロードを算出する手段、 （ｆ）オイルポンプ圧力からビットトルクを算出する手
段、 （ｇ）給進シリンダの給進位置と時間から給進速度を算
出する手段、 （ｈ）　　ロッドマガジンの回転角を検出する手段、（
ｌ）ロッドマガジン上のドリルロッドの存在を検出する
手段、 （ｊ）　　ビット種類とビット径と掘さく長とドリング
ポンプの最大水圧と最低水量をキーボードにてプリセッ
トし、自動掘さくする手段、 （ｋ）前記プリセット値から望ましいＩ屈さく条件を算
出し、ドリルロッド回転数、ビットロード、ビットトル
ク、給進位置、給進速度、ドリリングポンプの水量及び
同水圧等の掘さく条件を判定し制御信号を送出する手段
、 （＋）　　ロッドマガジンの回転角とロッドの存在とか
らドリルロッド交換の制御信号を送出する手段、（＝ｌ
）前記制御信号を油圧信号に変換するコン１−四−ルバ
ルブ、 （ｎ）前記油圧信号により駆動されるオイルモータ、オ
イルポンプ及び油圧シリンダ、 とからなるものである。

〔作　用〕 ドリリングに必要な全ての操作を自動化したので地層の
条件の変化に対応した最適条件を瞬時に設定して罰さく
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の概要説明図で、ドリル二二ッ１−１、
Ｆ！Ｊリンクホンプ２、コン１−ロールユニッ）−３、
パワーユニット４およびドリリングレコーダ８からなり
、ドリリングレコーダ８はデータ彎ガー９及びデータ処
理用コンピュータ１０からなっている。ドリリングポン
プ２とドリルユニット１のドリルヘッド５の間は水ホー
ス６で連結され、パワーユニット４は油圧ホース７でＦ
　ＩＪルユニット１の油圧機器と連結されている。ドリ
ルユニット１のスイッチボックス１１とパワーユニット
４のスイッチボックスとの間及び前記スイッチボックス
１１とドリリングポンプ２のスイッチボックス２ａ及び
コントロールユニット３との間はそれぞれケーブルで連
結され、前記コントロールユニット３とデータロガ−９
との間もケーブルで結ばれている。

１０はデータロガ−９でデータを記録した磁気ディスク
９ａをセラ＋−シてデータ処理し、プリントアウトする
データ処理用コンピュータである。

１１はドリルユニット１のスイッチボックスで、ドリル
ユニ−ｙ　ｌ−１に設置され、第１３図に示すコンピュ
ータボート、制御インターフェース１計測インターフエ
ースからなるＣＰＵユニットが収納されている。また、
コントロールユニッＩ−３には第１４図に示すＣＰ　ｔ
Ｊユニットが収納されている。

ドリルユニット１は第２図に示す構造で、第２図（ａ）
は正面図、同図（ｂ）は側面図である。

図において、１３はドリルヘッドフレームで、ドリルヘ
ッド５をガイドロッド１４に沿って上下するよう支持す
ると共にシフトシリンダ１３ａによりドリルヘッド５を
右方向（ロッドマガジン１２の方向）に摺動させる。前
記ドリルヘッドフし・−ム１３をドリルヘッド５と共に
上下させるために、給進シリンダ１５の上・下にそれぞ
れ設けた一対のスプロケット１５　ａ、　　１５　ｂと
、アッパフレーム１６及びロアフレーム１７にそれぞれ
設けた一対のスプロケッｌ−１６ａ、１７ａを通してチ
ェン１８が掛けられ、該チェンの両端はそれぞれ前記ア
ッパフレーム１６とドリルヘッドフレーム１３上端及ヒ
ロアフレーム１７とドリルヘッドフレーム１３下端に固
定されている（第１８図（ｂ）参照）。

前記給進シリンダ１５を駆動することにより、該給進シ
リンダ１５は上昇・下降し、従って、ドリルヘッド５が
下降及び上昇する。

前記ドリルヘッド５のアッパフレーム１６に設けたスプ
ロケット１６ａの軸には図示しないロータリエンコーダ
（ＲＥＩ）が取り付けられ、第１８図（ｂ）に示すよう
に発生した信号はＣＰＵユニットの高速ＵＰ／ＤＯＷＮ
カウンタボードに入力され、ドリルユニット用ＣＰＵユ
ニット（第１３図）にて給進位置Ｓと、給進位置と時間
の関係から給進速度Ｓ■が計算処理される。また、前記
給進シリンダ１５には第８図（ａ）に示すように、両端
にひずみゲージ式圧力変換器ＰＳ１、ＰＳ２が取り付け
られ、発生した信号は圧力計アンプＡ１、Ａ２を経てド
リルヘッド１、用ＣＰＵユニットのＡ　／　Ｄ変換ボー
ドに入力され、前記ドリルユニット用ＣＰＵユニッＩ・
にて給圧力Ｐｉ、Ｐ２からピットロ〜ドＢＬが計算処理
される。前記ロアフレーム１７の正面から見て右方には
ロッドマガジン１２が回転自在に支持されている。前記
ロアフレーム１７上に支持されたドリルヘッド５、ロッ
ドマガジン１２、給進シリンダ１５その他は＄２図（ｂ
）に示すように、一体のままレイズシリンダ１９により
鎖線の如＜摺動し、また、第２図（ａ）に示すように、
一体のままスイングシリンダ２０により鎖線の如く左右
に４５°傾動するようになっている。従って、傾斜した
孔をボーリングすることができる。２１は制御用のコン
トロールユニットを配設したバルブユニットである。

ＹｔＪ　記ドリルヘッド５にはスピンドルを回転する可
変のオイルモータ５ａが取り付けられ、該オイルモータ
５ａ軸上端にはロータリエンコーダ（第１５図及び第１
６図のＲＥ２）が取り付けられ、第１７図（ｂ）に示す
ように周波数ｆをＦ　−ｖ変換し、次にＡ／Ｄ変換して
ＣＰＵユニットに入力し、ＣＰＵユニットにてドリルロ
ッド回転数Ｎが計算処理される。前記オイルモータ５ａ
は斜板の角度により回転数を制御するが、この斜板の角
度は第１７図（ａ）に示すようにＣＰＵユニ・ソトでＤ
／Ａ変換された制御信号（′−）を比例アンプにてＶ−
１変換（Ｉ、）Ｌ、てオイルモータ５ａの電磁比例ソレ
ノイドＳｍ（第１５図、第１６図）へ入力し、斜板を動
かして回転数を制御する。第１７図（ａ）に示す可変の
オイルポンプ４ａは、第１図のパワーユニッｊ・４に取
り付けられ、ＣＰＵユニットのＤ／Ａ変換ボードでＤ／
Ａ変換（ＩＹｐ）され比例アンプにてＶ→Ｉ変換（ｔ２
）シてオイルポンプ４ａの電磁比例ソレノイドＳｐ（第
１６図）へ入力し、斜板を動かして回転数を制御する。

第１７図（ａ）に示す圧力センサ（ＰＳ３）はピッＩ・
のトルクを検出する歪ゲージ式圧力変換器で第１５図、
第１６図に示されている。圧力センサ（ＰＳ３）で検出
したアナログ信号は圧力計アンプを通りＣＰＵユニット
のＡ／Ｄ変換ボードに入力され、ＣＰＵユニット・にて
圧力Ｐ３からビットトルク ルモータ５ａ回転数）を制御する場合、先ず、オイルモ
ータ５ａの斜板の角度を最大にしてトルクを最大にし、
オイルポンプ４ａで回転を増減し、オイルポンプ４ａで
調節ができない場合前記オイルモータ５ａの斜板の角度
でビット回転数をｍｍする。

第２図において２２は口・ソドホルグ、２３はロッドブ
レーカで、第３図及び第４図にそれぞれの図を示す。第
３図に示すロッドホルダ２２はドリルロッド２４外周を
チャックピース２２ａで締付け、第４図に示すロッドブ
レーカ２３ζよその上方を把持して回転するもので、前
記ロッドホルダ２２とロッドブレーカ２３間に位置する
ドリルロッド２４のねじ継手を締付けたり、ゆるめたり
する。

第３図において、２２ｂは油圧シリンダで、ロアフレー
ム１７にピストンロッド２２ｃをナツト締めで固定し、
油圧により前記油圧シリンダ２２ｂを上下するとテーパ
面２２ｄを介して前記チャックピース２２ａがドリルロ
ッド２４を締付けたり開放したりする。また、第４図に
おいて、２３ａはピース、２３ｂはクランプ用シリンダ
及び２３Ｃはブレーク用シリンダで、前記クランプ用シ
リンダ２３ｂを作動してドリル口・ソド２４を把持し、
ブレーク用シリンダ２３ｃを仲良または収縮することに
よりドリルロッド２４を左回転または右回転し、前記の
ようにロッドホルダ２２とロッドブレーカ２３間に位置
するドリルロッド２４のねじ継手を着脱する。

第５図、第６図及び第７図はそれぞれ第２図に示すロッ
ドチェンジ駆動部２５、ロッドチェンジャターンテーブ
ル２６及びロッドチェンジャアッパグリップ２７でこれ
らでロッドマガジン１２を構成する。

前記ロッドマガジン１２は掘さく中は、予備ドリルロッ
ドをロッドチェンジャターンテーブル２６に収納し、該
収納した予備ドリルロッドの１本ａで回転させると共に
、掘さく位置から移動したドリルヘッド５が予備ロッド
を接続するために予Ｗｔｏッドの下端を把持するロッド
チャック２６ａを前記ロッドチェンジャターンテーブル
２６に設けである。また、前記ロッドマガジン１２はｉ
柑さく完了後のドリルロッド回収時には、掘さく中と逆
の動作を行う。掘さく位置てロッド引き上げ後にねし継
手を切離した使用済みロッドをロッドチェンジャターン
テーブル２６に１本宛収納する。

前記動作は後述する第８図及び第９図に記載されている
。

第５図はロッドチェンジャ駆動部２５を示し、２５ａは
油圧モータ、ＲＥ３は該モータ軸に取り付けたロークリ
エンコーグでＣＰＵユニ・ソ）−と接続し、ドリルロッ
ド１本宛動かしてロッドチェンジャターンテーブル２６
を回転制揮する。前記油圧モータ２５ａと前記ロッドチ
ェンジャターンテーブル２６とは図示のように歯車を介
して連結されている。

また、ドリルロッドの存在を確認するためにロッド検出
用の光電スイッチＬＳ２　（第１５図、第１６図）が設
けられている。

第６図はロッドチェンジャターンテーブル２６を示し、
ロッドマガジン１２上の位置に移動したドリルヘッド５
が前記ロッドチェンジャターフテーブル２６上のドリル
ロッド２４を着脱するための口・ソドチャック２６ａが
装備され、油圧シリンダ２６ｂを作動ｊノ、チャックピ
ース２６ｃで前記ドリル口・フド２４を把持・開放する
。

第７図はロッド千エンジャアッパグリッフ２７を示し、
該ロッドチェンジャアッパグリップ２７は、前記ロッド
チェンジャターンテーブル２６の上方に位置し、ピン２
７ａを支点にした一対のホールドアーム２７ｄ、２７ｄ
の内側端をスプリング２７ｂで外方に弾発付勢すると共
に、外側端にローラ状のカムフォロア２７ｃ、２７ｃを
軸支し、スプリングの抵抗に打勝ってドリルロッド２４
を外方矢印Ｂ方向に取り外し自在な構造である。手動で
前記ドリルロッド２４を取り外すには、ドリルロッド２
４を持ち上げて外方に引くと、弾発支持されたカム７オ
ロア２７ｃ、２７ｃ間が開いてドリルロッド２４が取り
外せる。

次に、ロッドマガジン１２によるドリルロッド接続とド
リルロッド収納についてその工程を説明する。

第８図はドリルロッド接続工程で、掘さく時はロッドブ
レーカ２３及びロッドホルダ２２を開とし、１本分剤さ
く完了時に前記ロッドブレーカ２３及びロッドホルダ２
２を閉にしてロッドブレーカ２３によりねじ接手をゆる
めドリルヘッド５を駆動してねじ接手を外す。トリ／Ｌ
ヘッド５を後退（上昇）シ、ドリルヘッド５をドリルヘ
ッドフレーム１３（第２図）と共にロッドマガジン１２
方向にスライドせしめ、ロッドチェンジャターンテーブ
ル２６のロッドチャック２６ａ（第６図）を作動せしめ
て予備のドリルロッド２４を下端で把持し予備のドリル
ロッド２４上端のねじ接手を接続してドリルヘッド５を
後退し、以後間さく位置へ前記ドリルヘッド５をスライ
ドし、ドリル・＼ラド５に取り付けた予備のドリルロッ
ド２４下端のねし接手を地盤のドリル口・ソドに接続し
て再び掘さくを開始する。

第９図は完了後のロッド収納工程図で、掘さく完了後ロ
ッドブレーカ２３及びロッドホルダ２２を開放してドリ
ル口・ソド２４を引き上げ、ドリルロッド２４下端を切
離し、ドリルヘッド５をスライドし、ロッドマガジン１
２にドリルロッド２４を収納した後、収納したドリルロ
ッド２４を切離し、ドリルヘッド５を掘さく位置へスラ
イドし、ドリルヘッド５を前進（下降）し、地盤のドリ
ルロッドにじね接手を接続する。以後同じ動作を繰り返
すことによりドリルロッド２４をロッドマガジン１２に
収納する。ロッドマガジン１２が取り外したドリル口、
フド２４でいっばいになる前に、運転中に収納したドリ
ルロッドを手動で取り外す。

第１３図はドリルユニット１のスイッチボックス１１に
装着されたＣＰＵユニット系統図、第１４図はコントロ
ールユニット １−ローラ用ＣＰＵユニット系統図である。第１３図の
シリアルボード２８と第１４図のシリアルボード２９は
第１図に示すようにケーブル３０で結ばれている。

ドリルユニット１のスイッチボックス１１へは第１５図
のドリルユニッ１ーケーブル接続図に示すように、リミ
ットスイッチＬＳＩ（ドリルヘッド５が上端に上昇した
時の原点位置で作動する）及び光電スイッチＬＳ２Ｒ−
ＬＳ２Ｔ　（ロッドマガジン１２に収納されたロッド存
在のｉ　認＞及びＲＥ３（ロッドチェンジャターンテー
ブル回転）が第１３図に示すＣＰＵユニットの１６点入
力ボード３２に接続され、ロータリエンコーダＲＥＩ（
給進位置及び給進速度）が第１３図に示すｃｐＵユニッ
トの高速ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタボード３１に接続され
、圧力センサＰｓｉ（給進シリンダ前進圧Ｐ１）、圧力
センサＰＳ２　（給進シリング後退圧Ｐ２）、圧力セン
サＰＳ３　（ビットトルクＴ）、圧力センサＰＳ４　（
アクセサリ圧力）及び圧力センサＰＳ５　　（ドリリン
グポンプ水圧）が第１３図に示すＣＰＵユニットのＡ／
Ｄ変換ボード３３に接続され、さらにロータリエンコー
ダＲＥ２（スピンドル（ドリルロッド）回転数Ｎ）が第
１３図に示す高速ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタボード３４に
接続されている。

前記リミットスイッチ、光電スイッチ、ロータリエンコ
ーダ及び圧力センサにより入力した信号は第１３図に示
すＣＰＵユニット内で計算処理され、ドリリングポンプ
２のインバータによろモーフの回転制御（水量側ｔｉｌ
ｌ）を行い、第１３図に示す電磁比例弁用アンプ３５を
経て電磁比例リリーフ弁ｓｂ（ビットロード制御用）、
同リリーフ弁Ｓｒ　　（トルク制御用）、オイルモータ
５ａのソレノイドＳｍ（スピンドル回転数ＮＩＩＩ御用
）、１ｆｌｉ！比例フローコントロール弁ＳＳ（給進速
度ＳＶ制ｉ用＞及び同フローコントロール弁Ｓｆ（フロ
ーティング用）に出力され、制御を行う。また同様に、
第１３図に示すＣＰＵ内で計算処理された信号は、ＳＳ
Ｒ、リレー３６を経て、電磁弁、アクチュエータ３７、
即ちソレノイドバルブｓｏ（アンロード）、同３１（ホ
ルダー）、同８２（ブレーカ（クランプ））、３３（ブ
レーカ（ブレーク））、同Ｓ４　（ドリルヘッドフし・
−ム１３のスライド）、同８５（ロッドチェンジャター
ンテーブル２６のローテーション）、同Ｓ６　（ロッド
チャック２６ａによるクランプ）、同Ｓ　７’　（予４
Ｉａ）、同Ｓ８　（ドリルヘッド５のフローティング）
、同Ｓ９（給進）、同５１０（早送り）、及び同３１１
（オイルモータ５ａ回転）に出力され制御を行う。

上記制御は第１図に示すコントロールユニット３のキー
ボード３８（第１０図にその構成を示す）に、自動運転
の場合は所定の数値を、手動運転の場合は作動の種類を
入力することにより行う。運転中の場合は作動の害類を
入力することにより行う。運転中の掘さく監視項目及び
異常警報項目は第１４図に示すようにコントロールユニ
ットＬＣＤコントロールボード３９を経てドラ１−フト
リツケスＬＣＤモジユール（　７ａ　晶表示ユニット）
４０に表示される。

前記キーボード３８には第１０図に示すように、自動運
転キー３８ａと手動運転キー３８ｂが設けられている。

自動掘さくの場合は最初に■ビット種類■ビット径■掘
さく長■最大水圧■最低水量をキー３８ａで入力する。

ビットの種類はメクルビ７ｙｌ−、ダイヤコアリング、
ノンコアビットの順に順次１から９の数が規定され、そ
の数のボタンと次にセラ１−ボタンを押す。ビット径（
−）は該当する数字例えば３８間の場合３と８のボタン
を押し次にセットボタンを押す。間さく長は希望する長
さくｃｍ）の数のボタンと次にセットボタンを押す。最
大水圧は希望する圧力（ｋｇ／ｅｊ）の数のボタンと次
にセットボタンを最低水量は希望する水量（ｊ　／　ｗ
ｉｎ）の数のボタンと次にセットボタンをそれぞれ押す
。

さらに自！１！ｌｌｔ屈さくボタンを押すと自動掘さく
が開始される。

しかして、前記自動掘さくによる掘さく中の自動制御は
ビット種類（例えば５）とビット径（例えば３８）のセ
ットによってドリルロッド回転数Ｎ　（ｒｐｍ）、ヒラ
ＦＯ　　ＦＢＬ　（ｋｇ）　、給進速度ＳＶ（ｋｇ／ｃ
Ｊ）を自動的に選択し、その内のドリルロッド回転数Ｎ
１ピッド四−ドＢＬ及びドリリングポンプ水量を標準値
に保つように自動制御する。

手動掘さくによる場合は、先ず手ａ間さくのボタンを押
し、次に手動運転キー３８ｂの所定のボタンを押して手
動運転をする。

自動掘さくのフローチャートを第１１図及び第１２図に
示す。第１１図は第１２図のステップ■のシステム監視
を掘さく状態の監視として内容を記載し、ステップ◎の
運転停止異常表示における異常表示の内容を記載したも
のであるから、説明を省略する。

第１２図において、自動掘さく開始のボタンを押すとス
テップ■でドリルロッドが接続されているかの！！認を
行い、スタート位置の記憶を行う。

ステップ■でＡＤＺ（ビットがボーリング孔に着底する
までの前進）の動作を行う。即ち、ドリルヘッド５は回
転数Ｎ　＝　６　０　ｒｐｍ，ピッドロードＢＬ　＝　
７　０　ｋｇ以下で前進する。ステップ■で着底が否か
判断しＮｏの場合■のステップに戻り回転数６０　ｒｐ
ｎ，ビットロード７０ｋｇでドリルヘラ　ド５は引き続
き前進する。ＹＥＳの場合、ステップ■に進みドリリン
グポンプ２の水量を設定水量に、ビットトルクＴを最大
トルク出力可能に、ドリルロッド回転数Ｎを設定した標
準回転数の４０％に、給進速度ＶＳを最大値９　０　ｃ
ｍ　／　ｍｉｎにセラｌ−１，てステ・ツブ■で掘さく
開始する。掘さく中ステップ■でシステムを監視（第１
１図の掘さく状態の監視）シ、ステ・ツブ■に進み、ス
テップＯで示す「回転不能、トルク限度以上、電動機過
負荷、油温８０℃以上、１月進速度異常、ドリリングポ
ンプ水圧限度以上または同水量異常」であればステップ
○に進みコントロールユニッＩ−３のドツトマトリック
スＬＣＤモジュール４０に異常表示をして運転を停止す
る。前記ステップ■で正常と判断した場合、ステップ■
に進み岩質変化有りの場合、ステップ■に進み「硬−軟
」の場合、ステップ０に進み、水量ｕｐ、Ｉ・ルクｕｐ
及びビットロード減としてステップ０に進むが、「軟−
硬」の場合ステップ［相］に進み水量及び回転数を標準
値へ近づけステップＯに進む。前記ステップ■で岩質変
化無しの場合、直接ステップ◎に進み回転数の調整（過
負荷にならない範囲で回転数を標準値へ接近させる）を
行いステップＯに進む。ここで、トルクの調整（現在の
掘さく条件でシステムが過負荷になる可能性がある場合
、ドリルロッド回転数を下げビットトルクの最大値をｕ
ｐする）を行いステップＯに進む。ここでビットロード
ＢＬの調整（システムが正常なとき標準値と現在値との
差に応じてビットロードＢＬを増し、システムの能力が
限界に近づいたとき及び掘進速度ＳＶが標準値の２倍を
超えるときは下げる）をしステップＯに進む。

ここでは水量の調整（水量の設定水量の±２０％の範囲
にコントロールする）を行いステップＯに進む。ここで
給進速度ＳＶの調整（岩質の状態により最大速度を制限
し、岩質の急激な変化に備える）し、ステップＯに進み
ジャミング前兆（負荷トルク５０ｋｇ−ｍ以上、ピッ１
−ロードＢＴ−が標準値の２０％以下、または出力馬力
が１５ＰＳ以上）がＮｏの場合は直接ステップＯに進む
がＹＥＳの場合はステップＯでジャミング対応（給進を
一時停止しビットを孔底から少し離しシステム能力内で
あれば低いビットロードＢして１屈進を再開する）を行
いステップＯに進み再開可能か否かを判断しＮＯの場合
はステ・ツブＯに進み異常表示をして運転停止するがＹ
ＥＳの場合はステップＯに進みビット寿命（諸条件正常
であるが間通速度ＶＳ＝Ｏ）を判断し、ビット寿命の場
合、ステップＯに進み異常表示をして運転停止するがピ
ッ）・寿命でない場合ステップ◎に進む。ここでロッド
振動を判断し、振動のない場合ステップθに進むが、振
動あり　（２ｔｌｚ以上の変動あり）の場合ドリルロッ
ド回転数Ｎを１５％及びビットロードＢＬを２０％下げ
、ステップＯで限界か限界内かを判断し、限界の場合、
ステップＯに進み異常表示をして運転停止するか、また
は限界内の場合はステップＯに進む。ここで運転長完了
か否かを判断し、完了の場合はステップθに進み掘さく
を停止し、完了表示するが、運転長未完の場合ステップ
Ｏに進みストローク完了か否かを判断し、ストローク完
了の場合ステップ■に進みロッドマガジン１２を駆動し
てドリルロッドの継足を行い、ステップ■に戻り掘進を
再開する。ステップＯでストローク未完と判断した場合
ステ・ツブ■のシステム監視に戻りｔ相通を継続する。

なお、第１図におけろデータ処理用コンピュータ１０は
マイコンとプリンターの組み合わせで、コノトロールユ
ニット ガー９のフロッピーディスクに記録し、このフロンピー
ディスク９ａを前記データ処理用コンビューり１０のマ
イコンにセットし、掘さく記録と日報の作成を行うもの
である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した本発明の自動ボーリング装置によれ
ば、地質条件に対し最適状態で掘さくできると共に、掘
さくからロッド交換まで総て自動で行うので熟練度め低
いオペレータでも一人で数台のボーリング装置を運転可
能で、［８さく能率の向上と人権費の節約が計れる。さ
らに、作業環境の悪い場所での旧さくもコノトロールユ
ニット離して設置することにより可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す配置図、第２図（ａ）
、（ｂ）はそれぞれ同実施例のドリルユニットのの正面
図及び側面図、第３図（、）、（ｂｌはそれぞれ同実施
例のロッドホルダの一部横断した平面図及び縦断面図、
第４図は同実施例の口・ソドブレーカ平面図、第５図は
同実施例のロッドチェンジャ駆動部の縦断面図、第６図
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同実施例のローソドチェンジ
ャタ−ンテーブルの平面図及びＡ−Ａ線断面図、第７図
は同実施例のロッドチェンジャアッパグリップの平面図
、第８図及び第９図はそれぞれ同実施例のドリルロッド
接続工程図及びドリルロッド収納工程図、第１０図はキ
ーボードの図、第１１図及び第１２図は同実施例の自動
運転フローチャー１・、第１３図は同実施例のドリルユ
ニット用ＣＰＵユニットの電子回路図、第１４図は同実
施例のコントローラー用ＣＰＵユニットの電子回路図、
第１５図は同実施例のセンサ・リミットスイッチ及びア
クチュエータとドリルユニットとのケーブル接続図、第
１６図は同実施例の油圧系統図、第１７図（ａ）は同実
施例のビットトルク モータ及びオイルポンプ回転数制御の説明図、第１７図
（ｂ）は同実施例のオイルモータの回転数計測とオイル
モータの回転数制御の説明図、第１８図（ａ）は同実施
例のフィードシリンダ（給進シリンダ）の上側圧力と下
側圧力の計測説明図、第１８図（ｂ）は同実施例のフィ
ードシリンダ（給進シリンダ）の位置と給進速度の計測
説明図である。 １　ドリルユニット、２・ドリリングポンプ、３　コン
トロールユニット ４　パワーユニッｌ−、４ａ　　オイルポンプ、５　ド
リルヘッド、５ａ　　オイルモータ、８　ドリリングレ
コーダ、９　データロガ−、９ａ　フロッピーディスク
、 １０　データ処理用コンピュータ、 １２　ロッドマガジン、１５　給進シリンダ、１　５　
ａ，　　１　５　ｂスブロケッ　ト、１６ａ　　スプロ
ケット、１７ａ　スプロケッ１、、１　８、　　１　８
　ａ，　　１　８　ｂ　　チェン、２１　バルブユニッ
ｌ−、２４　　ドリル０ツド為３６、、、ＳＳＲ，リレ
ー、 ３７　電磁弁、アクチュエータ、 ３８　キーボード、 ４０　ドツトマトリックス 特許出願人　　東京電力株式会社 ／／　　　　　　鉱研試錐工業株式会社代理人　弁理士
　　佐　藤　英　昭 羊７何 ごす７．ｚＰＩ　　Ｃ＞　　　　　　　［サク完了　　
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ヘッドスライド　　ロ〉　　　ドリルロッド半！；＃Ｌ
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）オイルポンプの圧力と、給進シリンダの上側圧力
   と下側圧力とをそれぞれ検出する手段、（ｂ）循環水圧
   と循環水量とをそれぞれ検出する手段、 （ｃ）ドリルヘッドのオイルモータの回転数を検出する
   手段、 （ｄ）給進シリンダに連結されたチェンを介して掘さく
   方向に前進、後退するドリルヘッドの位置を検出する手
   段、 （ｅ）給進シリンダの上側圧力と下側圧力とからビット
   ロードを算出する手段、 （ｆ）オイルポンプ圧力からビットトルクを算出する手
   段、 （ｇ）給進シリンダの給進位置と時間から給進速度を算
   出する手段、 （ｈ）ロッドマガジンの回転角を検出する手段、（ｉ）
   ロッドマガジン上のドリルロッドの存在を検出する手段
   、 （ｊ）ビット種類とビット径と掘さく長とドリングポン
   プの最大水圧と最低水量をキーボードにてプリセットし
   、自動掘さくする手段、 （ｋ）前記プリセット値から望ましい掘さく条件を算出
   し、ドリルロッド回転数、ビットロード、ビットトルク
   、給進位置、給進速度、ドリリングポンプの水量及び同
   水圧等の掘さく条件を判定し制御信号を送出する手段、 （ｌ）ロッドマガジンの回転角とロッドの存在とからド
   リルロッド交換の制御信号を送出する手段、（ｍ）前記
   制御信号を油圧信号に変換するコントロールバルブ、 （ｎ）前記油圧信号により駆動されるオイルモータ、オ
   イルポンプ及び油圧シリンダ、 とからなる自動ボーリング装置。