JP2000337074A - 自動穿孔装置 - Google Patents
自動穿孔装置Info
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- JP2000337074A JP2000337074A JP11148713A JP14871399A JP2000337074A JP 2000337074 A JP2000337074 A JP 2000337074A JP 11148713 A JP11148713 A JP 11148713A JP 14871399 A JP14871399 A JP 14871399A JP 2000337074 A JP2000337074 A JP 2000337074A
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- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な穿孔用のプログラムで、穿孔機を穿孔
対象の岩質に適合した効率の良い穿孔状態に制御する。 【解決手段】 自動穿孔装置は、穿孔機の作動部の作動
状態を検出するセンサー9D、9R、9F、9Aと、穿
孔作業時に発生する振動を検出する振動センサー10
と、記憶された所要の穿孔データ及び前記センサー9
D、9R、9F、9Aと振動センサー10からの検出デ
ータに基づいて穿孔機の振動を減少させるよう作動部の
制御弁12D、12R、12F、12Aを制御するコン
ピュータ11とを備えている。
対象の岩質に適合した効率の良い穿孔状態に制御する。 【解決手段】 自動穿孔装置は、穿孔機の作動部の作動
状態を検出するセンサー9D、9R、9F、9Aと、穿
孔作業時に発生する振動を検出する振動センサー10
と、記憶された所要の穿孔データ及び前記センサー9
D、9R、9F、9Aと振動センサー10からの検出デ
ータに基づいて穿孔機の振動を減少させるよう作動部の
制御弁12D、12R、12F、12Aを制御するコン
ピュータ11とを備えている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、採石、鉱山、土木
工事等の現場で、穿孔作業に使用されるクローラドリル
やダウンザホールドリル等の穿孔機を自動制御するため
の自動穿孔装置に関する。
工事等の現場で、穿孔作業に使用されるクローラドリル
やダウンザホールドリル等の穿孔機を自動制御するため
の自動穿孔装置に関する。
【0002】
【従来の技術】採石、鉱山、土木工事等の現場で穿孔作
業に使用されるクローラドリルやダウンザホールドリル
等の穿孔機は、ロッドの先端に取付けたビットに打撃と
回転とフィードとを与えて岩盤に穿孔する。穿孔によっ
て生じた繰粉はエアフラッシングにより孔外に排出す
る。
業に使用されるクローラドリルやダウンザホールドリル
等の穿孔機は、ロッドの先端に取付けたビットに打撃と
回転とフィードとを与えて岩盤に穿孔する。穿孔によっ
て生じた繰粉はエアフラッシングにより孔外に排出す
る。
【0003】穿孔作業において、オペレータは、穿孔機
の作動部の作動状態を視覚や聴覚で把握して穿孔中に穿
孔対象の岩質を判断し、岩質に合わせて穿孔機の作動部
の作動条件を調整しながら穿孔を行う。しかし、このよ
うな穿孔作業は、打撃、回転、フィード、フラッシング
等、穿孔機の多様な作動状態を常時監視して調整を行う
必要があるので、オペレータの疲労が大きくなる。ま
た、穿孔中に穿孔機の作動部の作動状態を視覚や聴覚で
把握して穿孔対象の岩質を判断する作業は、オペレータ
の熟練度による個人差が大きく、穿孔能率や、穿孔精度
にばらつきを生じやすい。
の作動部の作動状態を視覚や聴覚で把握して穿孔中に穿
孔対象の岩質を判断し、岩質に合わせて穿孔機の作動部
の作動条件を調整しながら穿孔を行う。しかし、このよ
うな穿孔作業は、打撃、回転、フィード、フラッシング
等、穿孔機の多様な作動状態を常時監視して調整を行う
必要があるので、オペレータの疲労が大きくなる。ま
た、穿孔中に穿孔機の作動部の作動状態を視覚や聴覚で
把握して穿孔対象の岩質を判断する作業は、オペレータ
の熟練度による個人差が大きく、穿孔能率や、穿孔精度
にばらつきを生じやすい。
【0004】そこで、穿孔機の作動部の作動状態を検出
する作動検出手段と、記憶された所要の穿孔データ及び
作動検出手段の検出データに基づいて穿孔機の作動部を
制御する制御部とを備え、穿孔作業のプログラム制御を
行うようにした自動穿孔装置が開発されている。このよ
うな自動穿孔装置としては、例えば図4に示すように、
作動検出手段として、打撃力、ロッド回転トルク、回転
数、フィード力、速度、フラッシング圧、流量等を検出
するセンサー59D、59R、59F、59Aを設け、
穿孔用のプログラムその他所要のデータを記憶したコン
ピュータ51がセンサー59D、59R、59F、59
Aの検出データに基づき穿孔対象の岩質を判断して適当
な穿孔条件を求め、打撃力、ロッド回転トルク、回転
数、フィード力、速度、フラッシング圧、流量等を制御
する制御信号を作動部の制御弁52D、52R、52
F、52Aに送って穿孔作業を行うものがある。
する作動検出手段と、記憶された所要の穿孔データ及び
作動検出手段の検出データに基づいて穿孔機の作動部を
制御する制御部とを備え、穿孔作業のプログラム制御を
行うようにした自動穿孔装置が開発されている。このよ
うな自動穿孔装置としては、例えば図4に示すように、
作動検出手段として、打撃力、ロッド回転トルク、回転
数、フィード力、速度、フラッシング圧、流量等を検出
するセンサー59D、59R、59F、59Aを設け、
穿孔用のプログラムその他所要のデータを記憶したコン
ピュータ51がセンサー59D、59R、59F、59
Aの検出データに基づき穿孔対象の岩質を判断して適当
な穿孔条件を求め、打撃力、ロッド回転トルク、回転
数、フィード力、速度、フラッシング圧、流量等を制御
する制御信号を作動部の制御弁52D、52R、52
F、52Aに送って穿孔作業を行うものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の自動穿孔装置で
は、上記の通り、作動検出手段によって検出された検出
データに基づいて、制御部が適当な穿孔条件を求め、制
御信号を作動部の制御弁に送って穿孔作業を行うように
なっている。しかし、実際には岩盤の岩質は多種多様で
あるので、それぞれの岩質を判断し、各岩質に対して適
当な穿孔条件を求めて作動部を制御できるようにする穿
孔用のプログラムは、非常に複雑になり、作成、デバッ
グ等が困難である。
は、上記の通り、作動検出手段によって検出された検出
データに基づいて、制御部が適当な穿孔条件を求め、制
御信号を作動部の制御弁に送って穿孔作業を行うように
なっている。しかし、実際には岩盤の岩質は多種多様で
あるので、それぞれの岩質を判断し、各岩質に対して適
当な穿孔条件を求めて作動部を制御できるようにする穿
孔用のプログラムは、非常に複雑になり、作成、デバッ
グ等が困難である。
【0006】また、プログラムは、穿孔作業に熟練した
オペレータの経験から得られたアルゴリズムによって作
成されるが、一口に熟練オペレータといっても作業上の
くせや好み等が個々にあるので、オペレータの選択如何
で作成されるプログラムが異なり、穿孔作業に使用され
るプログラムが本当に最良のものであるかどうかはわか
らない。プログラムに従って制御部から出力される打撃
力、ロッド回転トルク、回転数、フィード力、速度、フ
ラッシング圧、流量等の各種パラメータの制御信号が真
に穿孔対象の岩質に適合しているか、適当な穿孔条件と
なっているか、その適否を確認することができないの
で、実際には不適当な状態で穿孔されていても、その穿
孔状態が改善されずにそのまま継続され、穿孔の効率が
悪くなるがるおそれがある。
オペレータの経験から得られたアルゴリズムによって作
成されるが、一口に熟練オペレータといっても作業上の
くせや好み等が個々にあるので、オペレータの選択如何
で作成されるプログラムが異なり、穿孔作業に使用され
るプログラムが本当に最良のものであるかどうかはわか
らない。プログラムに従って制御部から出力される打撃
力、ロッド回転トルク、回転数、フィード力、速度、フ
ラッシング圧、流量等の各種パラメータの制御信号が真
に穿孔対象の岩質に適合しているか、適当な穿孔条件と
なっているか、その適否を確認することができないの
で、実際には不適当な状態で穿孔されていても、その穿
孔状態が改善されずにそのまま継続され、穿孔の効率が
悪くなるがるおそれがある。
【0007】この発明は、自動穿孔装置における上記問
題を解決するものであって、穿孔用のプログラムの作成
が容易で、穿孔機を穿孔対象の岩質に適合した効率の良
い穿孔状態に制御することのできる自動穿孔装置を提供
することを目的とする。
題を解決するものであって、穿孔用のプログラムの作成
が容易で、穿孔機を穿孔対象の岩質に適合した効率の良
い穿孔状態に制御することのできる自動穿孔装置を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の自動穿孔装置で
は、上記課題を解決するため、穿孔機の作動部の作動状
態を検出する作動検出手段と、穿孔作業時に発生する振
動を検出する振動検出手段と、記憶された所要の穿孔デ
ータ及び前記作動検出手段と振動検出手段からの検出デ
ータに基づいて穿孔機の作動部を制御する制御部とを備
えている。
は、上記課題を解決するため、穿孔機の作動部の作動状
態を検出する作動検出手段と、穿孔作業時に発生する振
動を検出する振動検出手段と、記憶された所要の穿孔デ
ータ及び前記作動検出手段と振動検出手段からの検出デ
ータに基づいて穿孔機の作動部を制御する制御部とを備
えている。
【0009】穿孔作業時には、制御部が記憶された所要
の穿孔データ及び作動検出手段からの検出データに基づ
き穿孔対象の岩質を判断して穿孔条件を求め、制御信号
を作動部に送って穿孔作業を行う。制御信号が穿孔対象
の岩質に適合し、適当な穿孔条件となっていれば、効率
の良い穿孔状態が得られる。この状態では、穿孔機のビ
ットに与えられる打撃力、回転力等のエネルギーが穿孔
作業に有効に利用される。
の穿孔データ及び作動検出手段からの検出データに基づ
き穿孔対象の岩質を判断して穿孔条件を求め、制御信号
を作動部に送って穿孔作業を行う。制御信号が穿孔対象
の岩質に適合し、適当な穿孔条件となっていれば、効率
の良い穿孔状態が得られる。この状態では、穿孔機のビ
ットに与えられる打撃力、回転力等のエネルギーが穿孔
作業に有効に利用される。
【0010】穿孔作業が効率良く行われない状態である
と、無駄なエネルギーが穿孔機や岩盤の振動を増大させ
る。この振動は振動検出手段で検出され、制御部が振動
検出手段の検出データに基づき穿孔機の振動を減少させ
るよう修正した制御信号を作動部に送って穿孔作業を行
う。この自動穿孔装置は、穿孔状態の適否を振動検出手
段の検出データによって確認することができ、不適当な
状態であれば制御信号を穿孔対象の岩質に適合させ適当
な穿孔条件となるように修正して穿孔制御を行うので、
エネルギーを有効利用でき効率の良い穿孔作業が可能と
なる。
と、無駄なエネルギーが穿孔機や岩盤の振動を増大させ
る。この振動は振動検出手段で検出され、制御部が振動
検出手段の検出データに基づき穿孔機の振動を減少させ
るよう修正した制御信号を作動部に送って穿孔作業を行
う。この自動穿孔装置は、穿孔状態の適否を振動検出手
段の検出データによって確認することができ、不適当な
状態であれば制御信号を穿孔対象の岩質に適合させ適当
な穿孔条件となるように修正して穿孔制御を行うので、
エネルギーを有効利用でき効率の良い穿孔作業が可能と
なる。
【0011】多様な岩質を判断し、各岩質に対してそれ
ぞれ適当な穿孔条件を求めるような複雑なプログラムは
不要で、穿孔用のプログラムが簡略化でき、且つ作成者
が穿孔作業にさほど熟練していなくても、プログラムを
容易に作成できる。
ぞれ適当な穿孔条件を求めるような複雑なプログラムは
不要で、穿孔用のプログラムが簡略化でき、且つ作成者
が穿孔作業にさほど熟練していなくても、プログラムを
容易に作成できる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態であ
る自動穿孔装置を備えた油圧クローラドリルの側面図、
図2は自動穿孔装置の構成の説明図、図3は振動に対す
るフィード力制御の一例を示す流れ図である。ここで、
油圧クローラドリル1は、トラックフレーム2を備えた
走行台車3上に旋回起伏可能にブーム4が設けられてお
り、ブーム4の先端部にはさく岩機5を搭載したガイド
シェル6がチルト及びスイング可能に支持されている。
さく岩機5にはロッド7が挿着されており、このロッド
7の先端にはビット8が取付けられている。
る自動穿孔装置を備えた油圧クローラドリルの側面図、
図2は自動穿孔装置の構成の説明図、図3は振動に対す
るフィード力制御の一例を示す流れ図である。ここで、
油圧クローラドリル1は、トラックフレーム2を備えた
走行台車3上に旋回起伏可能にブーム4が設けられてお
り、ブーム4の先端部にはさく岩機5を搭載したガイド
シェル6がチルト及びスイング可能に支持されている。
さく岩機5にはロッド7が挿着されており、このロッド
7の先端にはビット8が取付けられている。
【0013】さく岩機5は、打撃機構と回転機構とフラ
ッシング機構(図示略)とを備えており、ガイドシェル
6に設けられたフィードモータ11からフィードチェー
ン12を介してフィード力が与えられ前後に移動可能に
なっていて、ロッド7を介してビット8に打撃と回転と
を伝達して岩盤Rに穿孔する。またフラッシング機構は
ロッド7先端に圧縮空気を供給して、繰粉を排出させ
る。
ッシング機構(図示略)とを備えており、ガイドシェル
6に設けられたフィードモータ11からフィードチェー
ン12を介してフィード力が与えられ前後に移動可能に
なっていて、ロッド7を介してビット8に打撃と回転と
を伝達して岩盤Rに穿孔する。またフラッシング機構は
ロッド7先端に圧縮空気を供給して、繰粉を排出させ
る。
【0014】図2に示すように、この油圧クローラドリ
ル1には、その作動部であるさく岩機5の打撃機構、回
転機構、フラッシング機構、及びフィードモータ11の
作動状態を検出する作動検出手段として、打撃力、ロッ
ド回転トルク、回転数、フィード力、速度、フラッシン
グ圧、流量等を検出するセンサー9D、9R、9F、9
Aがそれぞれ設けられている。
ル1には、その作動部であるさく岩機5の打撃機構、回
転機構、フラッシング機構、及びフィードモータ11の
作動状態を検出する作動検出手段として、打撃力、ロッ
ド回転トルク、回転数、フィード力、速度、フラッシン
グ圧、流量等を検出するセンサー9D、9R、9F、9
Aがそれぞれ設けられている。
【0015】また、穿孔作業時に発生する振動を検出す
る振動検出手段として、ガイドシェル6と岩盤Rに、振
動センサー10が設けられている。振動センサ10はガ
イドシェル6だけに設けてもよい。
る振動検出手段として、ガイドシェル6と岩盤Rに、振
動センサー10が設けられている。振動センサ10はガ
イドシェル6だけに設けてもよい。
【0016】上記各センサー9D、9R、9F、9A、
及び振動センサー10の検出データは、油圧クローラド
リル1の制御部であるコンピュータ11に送られる。コ
ンピュータ11は、穿孔用のプログラムその他所要のデ
ータが記憶されており、穿孔作業時には、穿孔用のプロ
グラムが、所要の穿孔データ及びセンサー9D、9R、
9F、9Aの検出データに基づき穿孔対象の岩質を判断
して適当な穿孔条件を求め、打撃力、ロッド回転トル
ク、回転数、フィード力、速度、フラッシング圧、流量
等を制御する制御信号を作動部の制御弁12D、12
R、12F、12Aに送って穿孔作業を行う。
及び振動センサー10の検出データは、油圧クローラド
リル1の制御部であるコンピュータ11に送られる。コ
ンピュータ11は、穿孔用のプログラムその他所要のデ
ータが記憶されており、穿孔作業時には、穿孔用のプロ
グラムが、所要の穿孔データ及びセンサー9D、9R、
9F、9Aの検出データに基づき穿孔対象の岩質を判断
して適当な穿孔条件を求め、打撃力、ロッド回転トル
ク、回転数、フィード力、速度、フラッシング圧、流量
等を制御する制御信号を作動部の制御弁12D、12
R、12F、12Aに送って穿孔作業を行う。
【0017】コンピュータ11に記憶される穿孔用のプ
ログラムその他所要のデータは、従来のものと異なり、
多様な岩質を判断し、各岩質に対してそれぞれ適当な穿
孔条件を求めるような複雑なものではなく、基本的ない
くつかの穿孔条件を設定できる簡略なもので差し支えな
い。出力された制御信号が穿孔対象の岩質に適合し、適
当な穿孔条件となっていれば、効率の良い穿孔状態が得
られる。この状態では、さく岩機5からロッド7を介し
てビット8に与えられる打撃力、回転力等のエネルギー
が穿孔作業に有効に利用される。
ログラムその他所要のデータは、従来のものと異なり、
多様な岩質を判断し、各岩質に対してそれぞれ適当な穿
孔条件を求めるような複雑なものではなく、基本的ない
くつかの穿孔条件を設定できる簡略なもので差し支えな
い。出力された制御信号が穿孔対象の岩質に適合し、適
当な穿孔条件となっていれば、効率の良い穿孔状態が得
られる。この状態では、さく岩機5からロッド7を介し
てビット8に与えられる打撃力、回転力等のエネルギー
が穿孔作業に有効に利用される。
【0018】穿孔作業が効率良く行われない状態である
と、無駄なエネルギーが油圧クローラドリル1や岩盤R
の振動を増大させる。この振動は振動センサー10で検
出され、コンピュータ11に送られる。コンピュータ1
1が振動センサー10の検出データに基づき無駄な振動
を減少させるよう修正した制御信号を作動部の制御弁1
2D、12R、12F、12Aに送って、打撃力、ロッ
ド回転トルク、回転数、フィード力、速度、フラッシン
グ圧、流量等を制御し穿孔作業を行う。
と、無駄なエネルギーが油圧クローラドリル1や岩盤R
の振動を増大させる。この振動は振動センサー10で検
出され、コンピュータ11に送られる。コンピュータ1
1が振動センサー10の検出データに基づき無駄な振動
を減少させるよう修正した制御信号を作動部の制御弁1
2D、12R、12F、12Aに送って、打撃力、ロッ
ド回転トルク、回転数、フィード力、速度、フラッシン
グ圧、流量等を制御し穿孔作業を行う。
【0019】例えば、振動に対するフィード力の制御
は、図3に示すようにして行うことができる。振動セン
サー10で振動の増大が検出されると、コンピュータ1
1が制御弁12Fに制御信号を送り、フィード力を増大
させる。フィード力の増大によって振動が減少したら、
さらにフィード力を増大させて行く。フィード力を増大
させても振動が減少しない状態に達したら、そのときの
フィード力を適正フィード力として穿孔を行う。
は、図3に示すようにして行うことができる。振動セン
サー10で振動の増大が検出されると、コンピュータ1
1が制御弁12Fに制御信号を送り、フィード力を増大
させる。フィード力の増大によって振動が減少したら、
さらにフィード力を増大させて行く。フィード力を増大
させても振動が減少しない状態に達したら、そのときの
フィード力を適正フィード力として穿孔を行う。
【0020】フィード力の増大によって振動が増大する
ようであれば、逆にフィード力を減少させる。フィード
力の減少によって振動が減少したら、さらにフィード力
を減少させて行く。フィード力を減少させても振動が減
少しないようになったら、そのときのフィード力を適正
フィード力として穿孔を行う。このような制御フローを
他の作動部についても逐次行うことでトータル的に適当
な穿孔条件を容易に求めることができる。この自動穿孔
装置は、穿孔状態の適否を振動センサ10の検出データ
によって確認することができ、不適当な状態であればコ
ンピュータ11が振動センサー10の検出データに基づ
き無駄な振動を減少させるよう穿孔条件を修正して穿孔
制御を行うので、エネルギーを有効利用した効率の良い
穿孔作業が可能となる。
ようであれば、逆にフィード力を減少させる。フィード
力の減少によって振動が減少したら、さらにフィード力
を減少させて行く。フィード力を減少させても振動が減
少しないようになったら、そのときのフィード力を適正
フィード力として穿孔を行う。このような制御フローを
他の作動部についても逐次行うことでトータル的に適当
な穿孔条件を容易に求めることができる。この自動穿孔
装置は、穿孔状態の適否を振動センサ10の検出データ
によって確認することができ、不適当な状態であればコ
ンピュータ11が振動センサー10の検出データに基づ
き無駄な振動を減少させるよう穿孔条件を修正して穿孔
制御を行うので、エネルギーを有効利用した効率の良い
穿孔作業が可能となる。
【0021】多様な岩質を判断し、各岩質に対してそれ
ぞれ適当な穿孔条件を求めるような複雑なプログラムは
不要で、穿孔用のプログラムが簡略化でき、且つ作成者
が穿孔作業にさほど熟練していなくても、プログラムを
容易に作成できる。
ぞれ適当な穿孔条件を求めるような複雑なプログラムは
不要で、穿孔用のプログラムが簡略化でき、且つ作成者
が穿孔作業にさほど熟練していなくても、プログラムを
容易に作成できる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動穿孔
装置は、穿孔機を穿孔対象の岩質に適合した効率の良い
穿孔状態に制御することができる。穿孔用のプログラム
は簡略化でき作成が容易である。
装置は、穿孔機を穿孔対象の岩質に適合した効率の良い
穿孔状態に制御することができる。穿孔用のプログラム
は簡略化でき作成が容易である。
【図1】本発明の実施の一形態である自動穿孔装置を備
えた油圧クローラドリルの側面図である。
えた油圧クローラドリルの側面図である。
【図2】自動穿孔装置の構成の説明図である。
【図3】振動に対するフィード力制御の一例を示す流れ
図である。
図である。
【図4】従来の自動穿孔装置の構成の説明図である。
1 油圧クローラドリル 2 トラックフレーム 3 走行台車 4 ブーム 5 さく岩機 6 ガイドシェル 7 ロッド 8 ビット 9D、9R、9F、9A センサー 10 振動センサー 11 コンピュータ 12D、12R、12F、12A 制御弁 R 岩盤
Claims (1)
- 【請求項1】 穿孔機の作動部の作動状態を検出する作
動検出手段と、穿孔作業時に発生する振動を検出する振
動検出手段と、記憶された所要の穿孔データ及び前記作
動検出手段と振動検出手段からの検出データに基づいて
穿孔機の作動部を制御する制御部とを備えた自動穿孔装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11148713A JP2000337074A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 自動穿孔装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11148713A JP2000337074A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 自動穿孔装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337074A true JP2000337074A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=15458942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11148713A Withdrawn JP2000337074A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 自動穿孔装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000337074A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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