JPH0245768Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0245768Y2 JPH0245768Y2 JP5534784U JP5534784U JPH0245768Y2 JP H0245768 Y2 JPH0245768 Y2 JP H0245768Y2 JP 5534784 U JP5534784 U JP 5534784U JP 5534784 U JP5534784 U JP 5534784U JP H0245768 Y2 JPH0245768 Y2 JP H0245768Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- half mirror
- light receiver
- laser beam
- axis
- excavator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、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に関し、詳しくは、レーザ
トランシツトから掘削目標方向に投光されたレー
ザビームに対するハーフミラーと、そのハーフミ
ラーからの反射レーザビームを検出する第１受光
器と、前記ハーフミラーからの透過レーザビーム
を検出する第２受光器とを備え、第１受光器の検
出結果に基づいて、掘削目標方向に直交する直交
Ｘ−Ｙ座標面上での掘削機中心軸線のＸ軸方向及
びＹ軸方向への変位量を測定すると共に、第２受
光器の検出結果、及び、前記変位量測定結果に基
づいて掘削方向に対する掘削機中心軸線の方位角
もしくはピツチ角を測定するようにした掘削機の
姿勢検出装置に関する。
掘削機の姿勢検出装置に関し、詳しくは、レーザ
トランシツトから掘削目標方向に投光されたレー
ザビームに対するハーフミラーと、そのハーフミ
ラーからの反射レーザビームを検出する第１受光
器と、前記ハーフミラーからの透過レーザビーム
を検出する第２受光器とを備え、第１受光器の検
出結果に基づいて、掘削目標方向に直交する直交
Ｘ−Ｙ座標面上での掘削機中心軸線のＸ軸方向及
びＹ軸方向への変位量を測定すると共に、第２受
光器の検出結果、及び、前記変位量測定結果に基
づいて掘削方向に対する掘削機中心軸線の方位角
もしくはピツチ角を測定するようにした掘削機の
姿勢検出装置に関する。
従来、実公昭57−26169号公報に示されるよう
に、第１、及び、第２受光器による自動検出のみ
によつて掘削姿勢測定を行なつていたのである
が、種々の外乱や電気的トラブル等に起因した自
動検出の誤検出を認知することができないため
に、作業者にとつて不測に掘削姿勢が目標姿勢か
ら外れてしまうことがあり、未だ信頼性に欠ける
問題があつた。
に、第１、及び、第２受光器による自動検出のみ
によつて掘削姿勢測定を行なつていたのである
が、種々の外乱や電気的トラブル等に起因した自
動検出の誤検出を認知することができないため
に、作業者にとつて不測に掘削姿勢が目標姿勢か
ら外れてしまうことがあり、未だ信頼性に欠ける
問題があつた。
本考案の目的は、合理的な改良により、自動検
出の誤検出に起因した掘削姿勢の不測なズレを防
止できるようにすると共に、測定そのものを精度
良く、かつ、容易に行なえるようにする点にあ
る。
出の誤検出に起因した掘削姿勢の不測なズレを防
止できるようにすると共に、測定そのものを精度
良く、かつ、容易に行なえるようにする点にあ
る。
本考案の特徴構成は、冒記掘削機の姿勢検出装
置において、前記ハーフミラーと第２受光器の間
で、ハーフミラーに対する距離が前記第１受光器
とほぼ等しい位置に目視用ターゲツトを設けてあ
ることにあり、その作用、効果は次の通りであ
る。
置において、前記ハーフミラーと第２受光器の間
で、ハーフミラーに対する距離が前記第１受光器
とほぼ等しい位置に目視用ターゲツトを設けてあ
ることにあり、その作用、効果は次の通りであ
る。
つまり、自動検出用の第１及び第２受光器に加
えて、ハーフミラーを通して見通す目視用ターゲ
ツトを設けたことにより、自動検出状態での掘削
途中において適当時間ごとに掘削機中心軸線のＸ
軸及びＹ軸方向への変位を目視で確認できるか
ら、自動検出での誤検出に起因した不測な掘削姿
勢のズレを確実に防止でき、ひいては、掘削精度
を大巾に向上できるに至つた。
えて、ハーフミラーを通して見通す目視用ターゲ
ツトを設けたことにより、自動検出状態での掘削
途中において適当時間ごとに掘削機中心軸線のＸ
軸及びＹ軸方向への変位を目視で確認できるか
ら、自動検出での誤検出に起因した不測な掘削姿
勢のズレを確実に防止でき、ひいては、掘削精度
を大巾に向上できるに至つた。
しかも、ハーフミラーに対して第１受光器と目
視用ターゲツトとを等しい距離に配置したことに
より、それらの距離差に起因した自動検出結果と
目視検出結果との測定誤差を無くすことができる
から、両検出結果の比較を誤差補正等を伴なうこ
と無く直接的に行なうことができて、測定そのも
のを精度良く、かつ、簡略にでき、結果として、
検出信頼性が極めて高く、かつ、測定精度並びに
測定結果処理性に優れた実用効果の大きな姿勢検
出装置にできた。
視用ターゲツトとを等しい距離に配置したことに
より、それらの距離差に起因した自動検出結果と
目視検出結果との測定誤差を無くすことができる
から、両検出結果の比較を誤差補正等を伴なうこ
と無く直接的に行なうことができて、測定そのも
のを精度良く、かつ、簡略にでき、結果として、
検出信頼性が極めて高く、かつ、測定精度並びに
測定結果処理性に優れた実用効果の大きな姿勢検
出装置にできた。
次に実施例を第１図ないし第３図により説明す
る。
る。
適宜推進装置によりピツトから土中に推し込ま
れる推進管１の先端に装備する推進工法用掘削機
２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つて平行な掘削機基
準軸線P′に対して直交し、かつ、基準軸線P′が座
標原点を通る直交Ｘ−Ｙ座標を仮想配置し、ピツ
トに設置したレーザトランシツト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Ｌに対するハーフミラー４を、基準軸線P′に対
して45゜の傾斜姿勢で基準軸線上に設け、そのハ
ーフミラー４からの反射レーザビームL1に対す
る第１受光器５を、その受光面５ａが仮想P′−Ｘ
平面と平行となるように、かつ、ハーフミラー４
からＹ軸方向に距離l1だけ離れた位置に配設する
と共に、ハーフミラー４からの透過レーザビーム
L2を集光するレンズ６、及び、集光された透過
レーザビームL2を受光する第２受光器７の夫々
を、基準軸線P′と同芯状にかつ直交するように、
かつ、レンズ６からレンズ６の焦点距離ｆだけ離
れた位置に第２受光器７が位置するように並設し
てある。
れる推進管１の先端に装備する推進工法用掘削機
２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つて平行な掘削機基
準軸線P′に対して直交し、かつ、基準軸線P′が座
標原点を通る直交Ｘ−Ｙ座標を仮想配置し、ピツ
トに設置したレーザトランシツト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Ｌに対するハーフミラー４を、基準軸線P′に対
して45゜の傾斜姿勢で基準軸線上に設け、そのハ
ーフミラー４からの反射レーザビームL1に対す
る第１受光器５を、その受光面５ａが仮想P′−Ｘ
平面と平行となるように、かつ、ハーフミラー４
からＹ軸方向に距離l1だけ離れた位置に配設する
と共に、ハーフミラー４からの透過レーザビーム
L2を集光するレンズ６、及び、集光された透過
レーザビームL2を受光する第２受光器７の夫々
を、基準軸線P′と同芯状にかつ直交するように、
かつ、レンズ６からレンズ６の焦点距離ｆだけ離
れた位置に第２受光器７が位置するように並設し
てある。
第１受光器５を構成するに、基準軸線P′方向に
多数の受光素子８を並べたＹ軸方向受光位置検出
用素子列８Ｙの複数と、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８Ｘ
の複数とを、前記受光面５ａ内で格子状に基板に
配設し、Ｘ軸方向と基準軸線P′方向との二軸方向
について反射レーザビームL1の受光位置を検出
する二軸方向受光位置検出型にしてある。
多数の受光素子８を並べたＹ軸方向受光位置検出
用素子列８Ｙの複数と、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８Ｘ
の複数とを、前記受光面５ａ内で格子状に基板に
配設し、Ｘ軸方向と基準軸線P′方向との二軸方向
について反射レーザビームL1の受光位置を検出
する二軸方向受光位置検出型にしてある。
第２受光器７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８′Ｘの複数を基板に配設し、基準軸線P′が
第２受光器７の中心O1を通過するように位置さ
せ、集光透過レーザビームL2のＸ軸方向の受光
位置を検出するＸ軸方向受光位置検出型にしてあ
る。
受光素子８′を並べたＸ軸方向受光位置検出用素
子列８′Ｘの複数を基板に配設し、基準軸線P′が
第２受光器７の中心O1を通過するように位置さ
せ、集光透過レーザビームL2のＸ軸方向の受光
位置を検出するＸ軸方向受光位置検出型にしてあ
る。
つまり、第３図に示すように、第１受光器５の
受光位置検出結果（△Ｘ，△Ｙ）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）及び、Ｙ軸方向（垂直方向）への変
位量（△Ｘ，△Ｙ）を直接測定し、掘削機２の掘
削目標方向に対する位置のズレを判断できるよう
にすると共に、第２受光器７の受光位置検出結果
△X′からレーザビーム光軸Ｐに対する掘削機基
準軸線P′の方位角θxを算出測定（θx＝△X′／ｆ）
できるように構成してある。
受光位置検出結果（△Ｘ，△Ｙ）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）及び、Ｙ軸方向（垂直方向）への変
位量（△Ｘ，△Ｙ）を直接測定し、掘削機２の掘
削目標方向に対する位置のズレを判断できるよう
にすると共に、第２受光器７の受光位置検出結果
△X′からレーザビーム光軸Ｐに対する掘削機基
準軸線P′の方位角θxを算出測定（θx＝△X′／ｆ）
できるように構成してある。
図中P″はレンズ６の中心を通りレーザビーム
光軸Ｐに平行な軸線である。
光軸Ｐに平行な軸線である。
尚、レーザビーム光軸Ｐに対する掘削機基準軸
線P′のピツチ角θy測定は、別装置として設けた
傾斜計で行なうようにしてある。
線P′のピツチ角θy測定は、別装置として設けた
傾斜計で行なうようにしてある。
図中９，１０は、夫々第１及び第２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、１１は、それら処理回路からの電圧信号に基
づいて両方向への変位量△Ｘ，△Ｙ、並びに方位
角θxを表示する表示制御装置である。
７からの検出信号を処理する処理回路であり、
又、１１は、それら処理回路からの電圧信号に基
づいて両方向への変位量△Ｘ，△Ｙ、並びに方位
角θxを表示する表示制御装置である。
糸状体１２ａ，１２ｂを格子状に配置して形成
した方眼状体１２Ａを、矩形状枠に張設して直交
座標型の目視用ターゲツト１２を形成すると共
に、目視用ターゲツト１２を、その座標原点O2
に基準軸線P′が通過するように、かつ、基準軸線
P′に対して方眼状体１２Ａが直交姿勢となるよう
に配置して集光レンズ６とハーフミラー４との間
に設け、もつて、前述レーザトランシツト３、及
び、第１、第２受光器５，７による自動姿勢検出
状態での掘削推進時において、適当時間ごとに目
視トランシツト３Ａにより目視ターゲツト１２を
見通して掘削機２のＸ軸、Ｙ軸方向への変位量△
Ｘ，△Ｙを目視確認できるように構成してある。
した方眼状体１２Ａを、矩形状枠に張設して直交
座標型の目視用ターゲツト１２を形成すると共
に、目視用ターゲツト１２を、その座標原点O2
に基準軸線P′が通過するように、かつ、基準軸線
P′に対して方眼状体１２Ａが直交姿勢となるよう
に配置して集光レンズ６とハーフミラー４との間
に設け、もつて、前述レーザトランシツト３、及
び、第１、第２受光器５，７による自動姿勢検出
状態での掘削推進時において、適当時間ごとに目
視トランシツト３Ａにより目視ターゲツト１２を
見通して掘削機２のＸ軸、Ｙ軸方向への変位量△
Ｘ，△Ｙを目視確認できるように構成してある。
目視ターゲツト１２を配設するに、目視ターゲ
ツト１２、及び、第１受光器５のハーフミラー４
に対する距離l1，l2を等しく（l1＝l2）設定し、そ
れら距離l1，l2の違い（l1≠l2）による目視測定結
果と受光器測定結果との誤差を無くすことによ
り、両測定結果の比較を補正演算等を伴なうこと
なく容易に行なえるように構成してある。
ツト１２、及び、第１受光器５のハーフミラー４
に対する距離l1，l2を等しく（l1＝l2）設定し、そ
れら距離l1，l2の違い（l1≠l2）による目視測定結
果と受光器測定結果との誤差を無くすことによ
り、両測定結果の比較を補正演算等を伴なうこと
なく容易に行なえるように構成してある。
目視ターゲツト１２において方眼状体１２Ａを
形成する糸状体１２ａ，１２ｂのうち座標軸線と
なる糸状体１２ａに赤色の蛍光塗料を塗着し、か
つ、他の糸状体１２ｂに他色の蛍光塗料を塗着す
ると共に、ハーフミラー４を目視ターゲツト１２
に対する照射鏡に兼用利用する状態で、ハーフミ
ラー４に対して第１受光器５とは反対側に、主に
紫外線を発光する目視ターゲツト照射用紫外線灯
１３を設け、もつて、紫外線灯下の暗視野での方
眼状体１２Ａの発光により目視測定を容易に行な
えるように構成してある。
形成する糸状体１２ａ，１２ｂのうち座標軸線と
なる糸状体１２ａに赤色の蛍光塗料を塗着し、か
つ、他の糸状体１２ｂに他色の蛍光塗料を塗着す
ると共に、ハーフミラー４を目視ターゲツト１２
に対する照射鏡に兼用利用する状態で、ハーフミ
ラー４に対して第１受光器５とは反対側に、主に
紫外線を発光する目視ターゲツト照射用紫外線灯
１３を設け、もつて、紫外線灯下の暗視野での方
眼状体１２Ａの発光により目視測定を容易に行な
えるように構成してある。
照射に用いる紫外線灯１３は、ブラツクライト
蛍光灯を主として用いるが、より視準を行い易く
する為に、一般蛍光灯を20〜60％の比率で混合使
用するのが良い。
蛍光灯を主として用いるが、より視準を行い易く
する為に、一般蛍光灯を20〜60％の比率で混合使
用するのが良い。
次に別実施例を第４図により説明する。
前述実施例で用いたＸ軸方向に並べた受光素子
集合体から成るＸ軸方向受光位置検出型受光器に
代えて、第２受光器７を、前述第１受光器５と同
構成の格子状の二軸方向受光位置検出型に構成
し、かつ、非球面型の特殊な集光レンズ６を省い
て、製作コストの低減を図つてある。
集合体から成るＸ軸方向受光位置検出型受光器に
代えて、第２受光器７を、前述第１受光器５と同
構成の格子状の二軸方向受光位置検出型に構成
し、かつ、非球面型の特殊な集光レンズ６を省い
て、製作コストの低減を図つてある。
尚、第１、第２受光器５，７は、レーザビーム
L1，L2の受光位置を直交座標面での座標として
検出する型式の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る。
L1，L2の受光位置を直交座標面での座標として
検出する型式の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る。
又、目視ターゲツト１２の具体的構造は種々の
改良が可能である。
改良が可能である。
第１図ないし第３図は本考案の実施例を示し、
第１図は概略全体図、第２図は姿勢検出装置の概
略斜視図、第３図は姿勢検出の原理図、第４図は
別実施例を示す第２図に相当する図である。 ３……レーザトランシツト、４……ハーフミラ
ー、５……第１受光器、７……第２受光器、１２
……目視用ターゲツト、Ｌ，L1，L2……レーザ
ビーム、l1，l2……距離。
第１図は概略全体図、第２図は姿勢検出装置の概
略斜視図、第３図は姿勢検出の原理図、第４図は
別実施例を示す第２図に相当する図である。 ３……レーザトランシツト、４……ハーフミラ
ー、５……第１受光器、７……第２受光器、１２
……目視用ターゲツト、Ｌ，L1，L2……レーザ
ビーム、l1，l2……距離。
Claims (1)
- レーザトランシツト３から掘削目標方向に投光
されたレーザビームＬに対するハーフミラー４
と、そのハーフミラー４からの反射レーザビーム
L1を検出する第１受光器５と、前記ハーフミラ
ー４からの透過レーザビームL2を検出する第２
受光器７とを備えた掘削機の姿勢検出装置におい
て、前記ハーフミラー４と第２受光器７の間で、
ハーフミラー４に対する距離l1，l2が前記第１受
光器５とほぼ等しい位置に目視用ターゲツト１２
を設けてある掘削機の姿勢検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5534784U JPS60168014U (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 掘削機の姿勢検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5534784U JPS60168014U (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 掘削機の姿勢検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60168014U JPS60168014U (ja) | 1985-11-07 |
| JPH0245768Y2 true JPH0245768Y2 (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=30577937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5534784U Granted JPS60168014U (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 掘削機の姿勢検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60168014U (ja) |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP5534784U patent/JPS60168014U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60168014U (ja) | 1985-11-07 |
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