JPH0771193A - シールド掘進機における余掘り掘削制御装置及び制御方法 - Google Patents
シールド掘進機における余掘り掘削制御装置及び制御方法Info
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- JPH0771193A JPH0771193A JP22102293A JP22102293A JPH0771193A JP H0771193 A JPH0771193 A JP H0771193A JP 22102293 A JP22102293 A JP 22102293A JP 22102293 A JP22102293 A JP 22102293A JP H0771193 A JPH0771193 A JP H0771193A
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Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】余掘り範囲のセット位置が見易く、左右回転時
の軌跡のずれが無く、しかもカッタの回転方向を変える
度に範囲のセットをし直す必要がない余掘り掘削制御装
置を提供する。 【構成】オーバーカッタの回転位置を位相角度として把
え連続的に出力する角度検出手段30と、余掘り範囲の
角度を設定する余掘り範囲設定器306と、前記角度検
出手段から出力されるオーバーカッタの回転位置と回転
方向の信号、及び前記余掘り範囲設定器から出力される
設定角度信号をそれぞれ取り込み、前記余掘り範囲設定
角度の範囲内にあるか否かを比較判別し、設定範囲内に
あるときは前記オーバーカッタの伸長指令を、設定範囲
外にあるときは前記オーバーカッタの退縮指令をそれぞ
れ出力する判別回路308,310と、前記判別回路よ
り出力される伸長、退縮指令に基づいて前記オーバーカ
ッタの伸長、退縮操作を行うオーバーカッタ駆動装置と
を備えている。
の軌跡のずれが無く、しかもカッタの回転方向を変える
度に範囲のセットをし直す必要がない余掘り掘削制御装
置を提供する。 【構成】オーバーカッタの回転位置を位相角度として把
え連続的に出力する角度検出手段30と、余掘り範囲の
角度を設定する余掘り範囲設定器306と、前記角度検
出手段から出力されるオーバーカッタの回転位置と回転
方向の信号、及び前記余掘り範囲設定器から出力される
設定角度信号をそれぞれ取り込み、前記余掘り範囲設定
角度の範囲内にあるか否かを比較判別し、設定範囲内に
あるときは前記オーバーカッタの伸長指令を、設定範囲
外にあるときは前記オーバーカッタの退縮指令をそれぞ
れ出力する判別回路308,310と、前記判別回路よ
り出力される伸長、退縮指令に基づいて前記オーバーカ
ッタの伸長、退縮操作を行うオーバーカッタ駆動装置と
を備えている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転するカッターヘッ
ド内に油圧ジャッキ等により伸縮するオーバーカッタを
設置したシールド掘進機において、オーバーカッタによ
る余堀り掘削を制御する装置及び方法に関するものであ
る。
ド内に油圧ジャッキ等により伸縮するオーバーカッタを
設置したシールド掘進機において、オーバーカッタによ
る余堀り掘削を制御する装置及び方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】シールド掘進機により直線掘削する場合
に、シールド掘進機を方向変換させようとする時には、
シールド掘進機の両側あるいは片側外周部を余堀りし、
方向変換できるようにしなければならない。このため、
シールド掘進機においては、カッターヘッド内の外周付
近に必要に応じて伸縮するオーバーカッタを設置し、カ
ッターヘッドの回転力を利用してシールド掘進機の外周
部を余堀りすることができるように構成されている。
に、シールド掘進機を方向変換させようとする時には、
シールド掘進機の両側あるいは片側外周部を余堀りし、
方向変換できるようにしなければならない。このため、
シールド掘進機においては、カッターヘッド内の外周付
近に必要に応じて伸縮するオーバーカッタを設置し、カ
ッターヘッドの回転力を利用してシールド掘進機の外周
部を余堀りすることができるように構成されている。
【0003】なお、シールド掘進機における余掘り掘削
制御装置の詳細に関しては、例えば特開昭55−20886号
公報,特公昭57−27279号公報,実公平3−51438号公
報,特開昭58−41195号公報,特開昭57−133998号公報
に各種の方式が提案されている。
制御装置の詳細に関しては、例えば特開昭55−20886号
公報,特公昭57−27279号公報,実公平3−51438号公
報,特開昭58−41195号公報,特開昭57−133998号公報
に各種の方式が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の余掘り掘削
制御装置には、次のような問題がある。 (1)余掘り範囲のセット状態の把握がしにくい。 上記特開昭57−133998号には、デジスイッチの数値で設
定範囲を把握できるようにしたものが示されているが、
コスト高となる。 (2)左、右回転時の余掘範囲のずれについて配慮され
ていない。
制御装置には、次のような問題がある。 (1)余掘り範囲のセット状態の把握がしにくい。 上記特開昭57−133998号には、デジスイッチの数値で設
定範囲を把握できるようにしたものが示されているが、
コスト高となる。 (2)左、右回転時の余掘範囲のずれについて配慮され
ていない。
【0005】上記各公知例において、伸位置、縮位置、
別々に設定しているが実際に設定しているのは伸開始点
と縮開始点を設定していることになる。また回転方向が
逆転したときには伸位置⇒縮位置、縮位置⇒伸位置に自
動的に切替わるように構成されている。このため、一方
の回転方向における伸開始点は逆回転方向における縮開
始点となる。
別々に設定しているが実際に設定しているのは伸開始点
と縮開始点を設定していることになる。また回転方向が
逆転したときには伸位置⇒縮位置、縮位置⇒伸位置に自
動的に切替わるように構成されている。このため、一方
の回転方向における伸開始点は逆回転方向における縮開
始点となる。
【0006】伸あるいは縮が開始してから終了するまで
は供給油量の関係で一定の時間がかかり、この間にカッ
タは回転をつづけるので、左,右回転時の軌跡は伸ある
いは縮の作動に要する分だけずれることになる。
は供給油量の関係で一定の時間がかかり、この間にカッ
タは回転をつづけるので、左,右回転時の軌跡は伸ある
いは縮の作動に要する分だけずれることになる。
【0007】上記特公昭57−27279号は、押釦で余掘り
範囲を指定する方式である。スイッチを中心とした領域
を設け、その領域の一方の端が伸開始点となり他の一方
の端が縮開始点となるため、基本的には左、右回転時の
ずれが存在する。上記ずれの大きさはカッタ回転速度と
コピージャッキへの差動油の供給量とシリンダの容量と
で決まる。一般的には10゜〜30゜である。また、こ
のずれに対応する一つの方法としてカッタの回転方向を
切替える毎にセット位置を修正する方法があるが、実際
にはわずらわしい作業である。
範囲を指定する方式である。スイッチを中心とした領域
を設け、その領域の一方の端が伸開始点となり他の一方
の端が縮開始点となるため、基本的には左、右回転時の
ずれが存在する。上記ずれの大きさはカッタ回転速度と
コピージャッキへの差動油の供給量とシリンダの容量と
で決まる。一般的には10゜〜30゜である。また、こ
のずれに対応する一つの方法としてカッタの回転方向を
切替える毎にセット位置を修正する方法があるが、実際
にはわずらわしい作業である。
【0008】本発明の目的は、上記各問題点を解決した
余掘り掘削制御装置を提供することにある。すなわち、
本発明の第一の目的は、左右回転時の軌跡のずれが無
く、しかもカッタの回転方向を変える度に範囲のセット
をし直す必要がない余掘り掘削制御装置及び制御方法を
提供することにある。
余掘り掘削制御装置を提供することにある。すなわち、
本発明の第一の目的は、左右回転時の軌跡のずれが無
く、しかもカッタの回転方向を変える度に範囲のセット
をし直す必要がない余掘り掘削制御装置及び制御方法を
提供することにある。
【0009】本発明の第二の目的は、余掘り範囲のセッ
トが容易で、かつセット位置を正確に把握できる余掘り
掘削制御装置を提供することにある。
トが容易で、かつセット位置を正確に把握できる余掘り
掘削制御装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の特徴によ
れば、余掘り掘削制御装置は、オーバーカッタの回転位
置を検知して出力する検出手段と、余掘り範囲の角度を
設定する余掘り範囲設定器と、オーバーカッタの回転方
向に応じて、前記設定された余掘り範囲角度における左
右の各伸、縮の開始時点を所定量ずらすことにより、前
記オーバーカッタの右伸開始点が左縮終了点と一致しか
つ左伸開始点と右縮終了点が一致するように補正する補
正手段とを備えている。
れば、余掘り掘削制御装置は、オーバーカッタの回転位
置を検知して出力する検出手段と、余掘り範囲の角度を
設定する余掘り範囲設定器と、オーバーカッタの回転方
向に応じて、前記設定された余掘り範囲角度における左
右の各伸、縮の開始時点を所定量ずらすことにより、前
記オーバーカッタの右伸開始点が左縮終了点と一致しか
つ左伸開始点と右縮終了点が一致するように補正する補
正手段とを備えている。
【0011】本発明の第二の特徴によれば、余掘り掘削
制御装置は、オーバーカッタの回転位置を検知して出力
する角度検出手段と、余掘り範囲の角度を設定する余掘
り範囲設定器と、角度検出手段から出力されるオーバー
カッタの回転位置を位相角度として捉え連続的に出力す
る角度検出手段と、角度検出手段から出力されるオーバ
ーカッタの回転位置信号を取り込んでほぼ連続的に表示
する表示部とを備えている。
制御装置は、オーバーカッタの回転位置を検知して出力
する角度検出手段と、余掘り範囲の角度を設定する余掘
り範囲設定器と、角度検出手段から出力されるオーバー
カッタの回転位置を位相角度として捉え連続的に出力す
る角度検出手段と、角度検出手段から出力されるオーバ
ーカッタの回転位置信号を取り込んでほぼ連続的に表示
する表示部とを備えている。
【0012】
【作用】本発明によれば、オーバーカッタの左、右の回
転時のずれが自動的に補正されるので、回転方向にかか
わらず一定のセットで同じ軌跡の余掘りが可能となる。
換言すると、回転方向に合わせてオペレータがセット位
置を直す必要がなくなるので操作がより簡便になる。ま
た、余掘り範囲のセット操作が簡単で、セット位置を正
確に把握できる。
転時のずれが自動的に補正されるので、回転方向にかか
わらず一定のセットで同じ軌跡の余掘りが可能となる。
換言すると、回転方向に合わせてオペレータがセット位
置を直す必要がなくなるので操作がより簡便になる。ま
た、余掘り範囲のセット操作が簡単で、セット位置を正
確に把握できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。まず、本発明の第一の実施例を図1ないし図13に
より説明する。図1は余堀り掘削制御装置を制御する制
御部300の構成を示すものであり、30は角度検出器
である。この角度検出器は角度を連続的に出力するも
の、具体的にはアブリリュート形のロータリエンコーダ
が望ましい。302は現在位置表示演算部であり、検出
角度と表示ランプの対応角度とを比較して、図2に示す
現在位置表示部304の表示ランプLciの点灯信号を出
力する。現在位置表示部304は、図に示すように、表
示ランプLciが円周状に配置されている。306は余掘
範囲設定部であり、照光式の押釦スイッチPBiが円周
状に配置されており、押下げられた押釦スイッチPBi
は直ちにランプLciが点灯する。この押下操作によりラ
ンプLciが点灯した範囲が余掘範囲となる。308は比
較演算部Iであり、余掘り範囲設定部306の押釦スイ
ッチPBiのうち押下げられたスイッチに対応した角度
範囲θsiに現在角度ψが入っている場合に15のSOL
1にON出力を出す。310は比較演算部IIであり、余
掘り範囲設定部306の押釦スイッチPBiのうち押下
げられていないスイッチに対応した角度範囲θsiに現在
角度ψが入っている場合に15のSOL2にON出力を
出す。
る。まず、本発明の第一の実施例を図1ないし図13に
より説明する。図1は余堀り掘削制御装置を制御する制
御部300の構成を示すものであり、30は角度検出器
である。この角度検出器は角度を連続的に出力するも
の、具体的にはアブリリュート形のロータリエンコーダ
が望ましい。302は現在位置表示演算部であり、検出
角度と表示ランプの対応角度とを比較して、図2に示す
現在位置表示部304の表示ランプLciの点灯信号を出
力する。現在位置表示部304は、図に示すように、表
示ランプLciが円周状に配置されている。306は余掘
範囲設定部であり、照光式の押釦スイッチPBiが円周
状に配置されており、押下げられた押釦スイッチPBi
は直ちにランプLciが点灯する。この押下操作によりラ
ンプLciが点灯した範囲が余掘範囲となる。308は比
較演算部Iであり、余掘り範囲設定部306の押釦スイ
ッチPBiのうち押下げられたスイッチに対応した角度
範囲θsiに現在角度ψが入っている場合に15のSOL
1にON出力を出す。310は比較演算部IIであり、余
掘り範囲設定部306の押釦スイッチPBiのうち押下
げられていないスイッチに対応した角度範囲θsiに現在
角度ψが入っている場合に15のSOL2にON出力を
出す。
【0014】図1において、破線内312は専用コント
ローラ若しくはシーケンサで構成する。また、図2に一
例を示すように、現在位置表示部304と余掘範囲設定
部306は操作パネル314上に設けられている。
ローラ若しくはシーケンサで構成する。また、図2に一
例を示すように、現在位置表示部304と余掘範囲設定
部306は操作パネル314上に設けられている。
【0015】図3は、本発明が適用されるシールド掘進
機における余堀り掘削制御装置を示したものである。図
3において、カッターヘッド1はシールド本体2の前部
に設置され、かつシールド本体2に旋回輪3を介して回
転自在に支持されている。4はカッターヘッド1内に設
置されたオーバーカッタであり、このオーバーカッタ4
は油圧ジャッキ5によりシールド本体2の半径方向に伸
縮されるように構成されている。油圧ジャッキ5は回転
継手6を介して図示しないがシールド本体2内に設けら
れた油圧源に接続されている。7は油圧ジャッキ5に連
動させてオーバーカッタ4の伸縮量を検出できるように
した伸縮量検出装置で、カッターヘッド1側に設置され
ている。また、シールド本体2の隔壁8には覗窓8aが
設けられており、その覗窓8aから前記伸縮量検出装置
7の伸縮量を目視できるようになっている。
機における余堀り掘削制御装置を示したものである。図
3において、カッターヘッド1はシールド本体2の前部
に設置され、かつシールド本体2に旋回輪3を介して回
転自在に支持されている。4はカッターヘッド1内に設
置されたオーバーカッタであり、このオーバーカッタ4
は油圧ジャッキ5によりシールド本体2の半径方向に伸
縮されるように構成されている。油圧ジャッキ5は回転
継手6を介して図示しないがシールド本体2内に設けら
れた油圧源に接続されている。7は油圧ジャッキ5に連
動させてオーバーカッタ4の伸縮量を検出できるように
した伸縮量検出装置で、カッターヘッド1側に設置され
ている。また、シールド本体2の隔壁8には覗窓8aが
設けられており、その覗窓8aから前記伸縮量検出装置
7の伸縮量を目視できるようになっている。
【0016】前記カッターヘッド1はシールド本体2側
に設置した駆動装置9とカッターヘッド1側に設けた減
速歯車10とにより、シールド本体2に対して回転され
る。これに伴いオーバーカッタ4が一体になって回転さ
れる。このオーバーカッタ4の回転位置を検出するため
に、前記減速歯車10上に回転角度検出器30が取付け
られている。この角度検出器30により、オーバーカッ
タ4の回転位置を知ることができるようになっている。
に設置した駆動装置9とカッターヘッド1側に設けた減
速歯車10とにより、シールド本体2に対して回転され
る。これに伴いオーバーカッタ4が一体になって回転さ
れる。このオーバーカッタ4の回転位置を検出するため
に、前記減速歯車10上に回転角度検出器30が取付け
られている。この角度検出器30により、オーバーカッ
タ4の回転位置を知ることができるようになっている。
【0017】図4はオーバーカッタ4を伸縮させる油圧
ジャッキ5の油圧制御回路50を示したもので、電動機
12により駆動される油圧ポンプ13の上流側には、回
路圧を設定するリリーフ弁14と、油圧ジャッキ5の伸
縮及び停止を切換える方向切換弁としての電磁弁15と
がそれぞれ設けられている。電磁弁15の上流側には、
駆動管路16,17が設けられている。管路16側は回
転継手6を介して油圧ジャッキ5のヘッド室に接続さ
れ、管路17側は模擬用油圧ジャッキ18及び回転継手
6を介して油圧ジャッキ5のロッド室に接続されてい
る。油圧ジャッキ18は油圧ジャッキ5と同一仕様の油
圧ジャッキで、そのヘッド側室は管路17に接続され、
ロッド側室は回転継手6を介して油圧ジャッキ5のロッ
ド側室に接続されている。油圧ジャッキ18は油圧ジャ
ッキ5と同時に同量だけ伸縮される。
ジャッキ5の油圧制御回路50を示したもので、電動機
12により駆動される油圧ポンプ13の上流側には、回
路圧を設定するリリーフ弁14と、油圧ジャッキ5の伸
縮及び停止を切換える方向切換弁としての電磁弁15と
がそれぞれ設けられている。電磁弁15の上流側には、
駆動管路16,17が設けられている。管路16側は回
転継手6を介して油圧ジャッキ5のヘッド室に接続さ
れ、管路17側は模擬用油圧ジャッキ18及び回転継手
6を介して油圧ジャッキ5のロッド室に接続されてい
る。油圧ジャッキ18は油圧ジャッキ5と同一仕様の油
圧ジャッキで、そのヘッド側室は管路17に接続され、
ロッド側室は回転継手6を介して油圧ジャッキ5のロッ
ド側室に接続されている。油圧ジャッキ18は油圧ジャ
ッキ5と同時に同量だけ伸縮される。
【0018】管路16,17には、油圧ジャッキ5の伸
長及び縮小速度を微量調整できる流量調整弁20,20
が設けられている。電磁弁15からの戻り管路21は油
タンク22に接続されている。また、油圧ジャッキ18
のピストンロッド18aはポテンショメータ23を介し
て運転室内に設置した伸縮量表示計24に接続されてお
り、余堀り深さの制御に利用される。
長及び縮小速度を微量調整できる流量調整弁20,20
が設けられている。電磁弁15からの戻り管路21は油
タンク22に接続されている。また、油圧ジャッキ18
のピストンロッド18aはポテンショメータ23を介し
て運転室内に設置した伸縮量表示計24に接続されてお
り、余堀り深さの制御に利用される。
【0019】この油圧ジャッキ18と、ポテンショメー
タ23と、伸縮量表示計24とで第2検出手段を構成す
る。電磁弁15の第1ソレノイド部SOL1が励磁され
ると、電磁弁15はa位置に切換えられるので、油圧ポ
ンプ13の吐出油は駆動管路16を通って油圧ジャッキ
5のヘッド室に供給され、オーバーカッタ4が伸長され
ると共にその伸長量が表示計24に連続的に表示され
る。同様に、電磁弁15の第2ソレノイド部SOL2が
励磁されると、電磁弁15はb位置に切換えられるの
で、油圧ポンプ13の吐出油は駆動管路17を通って油
圧ジャッキ5のロッド室に供給され、オーバーカッタ4
が縮小されると共にその縮小量が表示計24に連続的に
表示される。
タ23と、伸縮量表示計24とで第2検出手段を構成す
る。電磁弁15の第1ソレノイド部SOL1が励磁され
ると、電磁弁15はa位置に切換えられるので、油圧ポ
ンプ13の吐出油は駆動管路16を通って油圧ジャッキ
5のヘッド室に供給され、オーバーカッタ4が伸長され
ると共にその伸長量が表示計24に連続的に表示され
る。同様に、電磁弁15の第2ソレノイド部SOL2が
励磁されると、電磁弁15はb位置に切換えられるの
で、油圧ポンプ13の吐出油は駆動管路17を通って油
圧ジャッキ5のロッド室に供給され、オーバーカッタ4
が縮小されると共にその縮小量が表示計24に連続的に
表示される。
【0020】表示計24には、伸限設定指針と縮限設定
指針とがそれぞれ摺動可能に取付けられ、これらは、制
御部300に信号路を介してそれぞれ接続されている。
表示計24の指針が重なるとそれぞれ信号路を開、閉の
2位置状態に切換えるように構成されている。
指針とがそれぞれ摺動可能に取付けられ、これらは、制
御部300に信号路を介してそれぞれ接続されている。
表示計24の指針が重なるとそれぞれ信号路を開、閉の
2位置状態に切換えるように構成されている。
【0021】図5は、余掘り範囲設定部306のスイッ
チPBi/Liの対応角度θsiの割付け表の一例である。
また、図6は、現在位置表示部304のランプLciの対
応角度θliの割付け表の一例である。
チPBi/Liの対応角度θsiの割付け表の一例である。
また、図6は、現在位置表示部304のランプLciの対
応角度θliの割付け表の一例である。
【0022】次に、本発明のシールド掘進機による余堀
り作業を説明する。まず、シールド掘進機を停止させて
おき、伸縮量検出装置7が覗窓8aから目視できる位置
までカッターヘッド1を回転させ、その位置で停止させ
る。次に、油圧ジャッキ5を伸長させると、伸縮量検出
装置7がオーバーカッタ4と同時に伸長するので、その
伸長量を見ながらオーバーカッタ4を必要余堀り深さだ
け伸長させ、余堀り量を設定する。次に、オーバーカッ
タ4の回転位置を回転位置検出計30で検出しながらカ
ッターヘッド1を正転及び逆転させて掘削穴内を掘進し
ていく。
り作業を説明する。まず、シールド掘進機を停止させて
おき、伸縮量検出装置7が覗窓8aから目視できる位置
までカッターヘッド1を回転させ、その位置で停止させ
る。次に、油圧ジャッキ5を伸長させると、伸縮量検出
装置7がオーバーカッタ4と同時に伸長するので、その
伸長量を見ながらオーバーカッタ4を必要余堀り深さだ
け伸長させ、余堀り量を設定する。次に、オーバーカッ
タ4の回転位置を回転位置検出計30で検出しながらカ
ッターヘッド1を正転及び逆転させて掘削穴内を掘進し
ていく。
【0023】この回転位置検出計すなわち角度検出器3
0の指針により、オーバーカッタ4の回転位置情報が検
出され、制御部300に入力される。角度検出器30か
ら入力された角度信号ψは、まず現在位置表示部304
においてランプLciに対応した角度のいずれにあるか比
較され、該当するランプLciにON信号が出力される。
角度信号はさらに比較演算部308,310において、
余掘り範囲として設定された(スイッチ押下げ)角度範
囲に入っているか否か比較され、範囲に入っているとき
は、15のSOL1へON信号が、入っていないときは
OFF信号が出力される。また、SOL2へはその反対
の信号が出力される。
0の指針により、オーバーカッタ4の回転位置情報が検
出され、制御部300に入力される。角度検出器30か
ら入力された角度信号ψは、まず現在位置表示部304
においてランプLciに対応した角度のいずれにあるか比
較され、該当するランプLciにON信号が出力される。
角度信号はさらに比較演算部308,310において、
余掘り範囲として設定された(スイッチ押下げ)角度範
囲に入っているか否か比較され、範囲に入っているとき
は、15のSOL1へON信号が、入っていないときは
OFF信号が出力される。また、SOL2へはその反対
の信号が出力される。
【0024】図7、図8は、左,右の余掘りを想定した
ときの設定例である。図7はセット状態を表し、黒塗り
はランプLciが点灯している状態を表わす。図8はその
ときの余掘り範囲である。
ときの設定例である。図7はセット状態を表し、黒塗り
はランプLciが点灯している状態を表わす。図8はその
ときの余掘り範囲である。
【0025】図9、図10は下半分余掘りを想定したと
きの設定例である。なお、図8、図9、図10はシリン
ダの動作時間が極めて短いか、施工上問題にならない場
合を想定して描いている。
きの設定例である。なお、図8、図9、図10はシリン
ダの動作時間が極めて短いか、施工上問題にならない場
合を想定して描いている。
【0026】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、現在位置表示部304におけるランプLciの表
示により余掘りの設定範囲が一目で把握できる。さら
に、ランプ表示位置が真の(ずれのない)余掘り範囲を
示すようになるので運転監視時に安信感が高い。
よれば、現在位置表示部304におけるランプLciの表
示により余掘りの設定範囲が一目で把握できる。さら
に、ランプ表示位置が真の(ずれのない)余掘り範囲を
示すようになるので運転監視時に安信感が高い。
【0027】次に、図11、図12は余掘り範囲のセッ
ト位置を変更しないで左、右回転方向の切換えを行った
ときの軌跡のずれの説明図である。
ト位置を変更しないで左、右回転方向の切換えを行った
ときの軌跡のずれの説明図である。
【0028】オーバーカッタの伸(あるいは縮)開始か
ら終了までには、供給油量の制約のために一定の時間が
かかる。この動作時間内にもカッタは回転しつづけるの
で、開始点と終了点とではα゜のずれが生じる。すなわ
ち、図12において、121は右伸開始点、122は右
伸終了点、123は右縮開始点、124は右縮終了点で
ある。同様に、125〜128は左伸縮の開始点や終了
点である。左右の余掘り範囲はA,Bで示す関係にあ
り、α゜のずれを生ずる。
ら終了までには、供給油量の制約のために一定の時間が
かかる。この動作時間内にもカッタは回転しつづけるの
で、開始点と終了点とではα゜のずれが生じる。すなわ
ち、図12において、121は右伸開始点、122は右
伸終了点、123は右縮開始点、124は右縮終了点で
ある。同様に、125〜128は左伸縮の開始点や終了
点である。左右の余掘り範囲はA,Bで示す関係にあ
り、α゜のずれを生ずる。
【0029】厳密な意味での余掘り範囲は、オーバーカ
ッタの出代によって規定されるべきであるが、本件に関
しては特に定義はない。しかしながら、出代がいずれで
あってもα゜のずれが生じることは図12に示した通り
である。
ッタの出代によって規定されるべきであるが、本件に関
しては特に定義はない。しかしながら、出代がいずれで
あってもα゜のずれが生じることは図12に示した通り
である。
【0030】なお、このずれは(1)カッタの回転速
度、(2)オーバーカッタへの供給油量、(3)オーバ
ーカッタのシリンダの容量(ボア×ストローク)、さら
に、(4)中間ストローク(セット可能な場合に限る)
で使用するときのセット値によって決まる。
度、(2)オーバーカッタへの供給油量、(3)オーバ
ーカッタのシリンダの容量(ボア×ストローク)、さら
に、(4)中間ストローク(セット可能な場合に限る)
で使用するときのセット値によって決まる。
【0031】通常のα値は、約10゜〜30゜の範囲が
一般的である。このずれはカッタの回転方向の切換え頻
度が低いときは、方向切換え毎にセット位置をずらすこ
とによっても対応可能であるが、本発明のようにセット
位置が一目瞭然に表示される場合にあっては、ずれ分を
補正してセットした場合に運転者に不安を与えることに
もなる。従ってこのずれの補正が望まれる。
一般的である。このずれはカッタの回転方向の切換え頻
度が低いときは、方向切換え毎にセット位置をずらすこ
とによっても対応可能であるが、本発明のようにセット
位置が一目瞭然に表示される場合にあっては、ずれ分を
補正してセットした場合に運転者に不安を与えることに
もなる。従ってこのずれの補正が望まれる。
【0032】この補正手段を備えた本発明の第二の実施
例を図13ないし図15で説明する。図13において、
36は回転方向検出手段であり、例えば、カッタ動作切
換えのための指令信号を代用することも可能である。3
24は角度補正部であり、動作遅れ量αの1/2だけ角
度信号ψ´を補正する。
例を図13ないし図15で説明する。図13において、
36は回転方向検出手段であり、例えば、カッタ動作切
換えのための指令信号を代用することも可能である。3
24は角度補正部であり、動作遅れ量αの1/2だけ角
度信号ψ´を補正する。
【0033】図13の例は、ずれ補正の手段として検出
したカッタの角度信号を補正するものである。回転方向
検出手段36は、近接スイッチ2個を使用して各々の検
出の後先をもって回転方向を判別してもよいし、また
は、カッタの制御信号(回転方向指令信号等)をそのま
ま利用してもかまわない。カッタの回転方向に応じて図
14のように角度ψ´だけ補正を行う。
したカッタの角度信号を補正するものである。回転方向
検出手段36は、近接スイッチ2個を使用して各々の検
出の後先をもって回転方向を判別してもよいし、また
は、カッタの制御信号(回転方向指令信号等)をそのま
ま利用してもかまわない。カッタの回転方向に応じて図
14のように角度ψ´だけ補正を行う。
【0034】図15は、ずれが補正されたときの軌跡の
概念図である。本実施例によれば、オーバーカッタの伸
縮の開始点、終了点すなわち点131と138、132
と137、133と136、134と135とが各々一
致するように、左右の回転方向に応じて制御される。従
って、範囲A,Bとして示すように左右いずれの方向で
も余堀り範囲は一致する。
概念図である。本実施例によれば、オーバーカッタの伸
縮の開始点、終了点すなわち点131と138、132
と137、133と136、134と135とが各々一
致するように、左右の回転方向に応じて制御される。従
って、範囲A,Bとして示すように左右いずれの方向で
も余堀り範囲は一致する。
【0035】本発明の第三の実施例として、ずれ補正の
もう一つの手段を図16ないし図17で説明する。32
6は設定角度補正部であり、動作遅れ量αの1/2だけ
設定角度を補正する。補正角度は図17による。検出角
度はそのままにして、余掘り範囲を設定するスイッチ3
06(PBi/Li)に対応する角度範囲θsiを補正して
も良い。設定角度補正部326がこの目的のための補正
演算部で、カッタの回転方向に応じて図17のように補
正を行う。以上により、左、右回転時の軌跡のずれを無
くすことができる。
もう一つの手段を図16ないし図17で説明する。32
6は設定角度補正部であり、動作遅れ量αの1/2だけ
設定角度を補正する。補正角度は図17による。検出角
度はそのままにして、余掘り範囲を設定するスイッチ3
06(PBi/Li)に対応する角度範囲θsiを補正して
も良い。設定角度補正部326がこの目的のための補正
演算部で、カッタの回転方向に応じて図17のように補
正を行う。以上により、左、右回転時の軌跡のずれを無
くすことができる。
【0036】本発明の第四の実施例を図18ないし図1
9で説明する。図18は、角度検出にシンクロ発信器を
用いた場合の構成図である。39はシンクロ発信器、4
0は表示部を構成するシンクロ受信器である。41はシ
ンクローディジタル変換器で、シンクロ信号をディジタ
ル数値に変換する。
9で説明する。図18は、角度検出にシンクロ発信器を
用いた場合の構成図である。39はシンクロ発信器、4
0は表示部を構成するシンクロ受信器である。41はシ
ンクローディジタル変換器で、シンクロ信号をディジタ
ル数値に変換する。
【0037】図19は、シンクロ受信器40を用いた場
合の操作部314の概観である。シンクロ受信器40を
用いたときにはカッタの微小な動きが反映される点と、
機械式に準ずる信頼感が得られるなどのメリットがあ
る。
合の操作部314の概観である。シンクロ受信器40を
用いたときにはカッタの微小な動きが反映される点と、
機械式に準ずる信頼感が得られるなどのメリットがあ
る。
【0038】図20に本発明の第五の実施例を示す。こ
の例では、オーバーカッタ伸縮指令生成部340と、伸
縮開始位置補正手段342と、補正位置設定手段344
及び入力手段346とを備えている。オペレータは、堀
進機の作業状況に応じてオーバーカッタの伸縮開始位置
の補正量を個別に設定することができる。
の例では、オーバーカッタ伸縮指令生成部340と、伸
縮開始位置補正手段342と、補正位置設定手段344
及び入力手段346とを備えている。オペレータは、堀
進機の作業状況に応じてオーバーカッタの伸縮開始位置
の補正量を個別に設定することができる。
【0039】なお、以上述べた各実施例における余掘り
範囲の設定手段として、スイッチの代わりに、角度を数
値で入力するディジタル式の角度設定器を用いてもよ
い。
範囲の設定手段として、スイッチの代わりに、角度を数
値で入力するディジタル式の角度設定器を用いてもよ
い。
【0040】また、余掘り操作パネル部分はモニタ部と
タッチスイッチ部からなるタッチパネルで構成してもよ
い。図21はタッチパネルの表示画面400の一例を示
すもので、運転時のモニタ画面である。ストローク及び
油圧がバーグラフで、また余掘り位置(現在位置)が円
周上の点で表示されている。
タッチスイッチ部からなるタッチパネルで構成してもよ
い。図21はタッチパネルの表示画面400の一例を示
すもので、運転時のモニタ画面である。ストローク及び
油圧がバーグラフで、また余掘り位置(現在位置)が円
周上の点で表示されている。
【0041】図22は、余掘り位置設定画面402の一
例を示すもので、ONが余掘り位置指定、OFFが非余
掘り位置指定を行う。左廻り、右廻りはカーソルの移動
方向を示す。
例を示すもので、ONが余掘り位置指定、OFFが非余
掘り位置指定を行う。左廻り、右廻りはカーソルの移動
方向を示す。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、余掘り範囲のセット範
囲の把握が容易である。また、左、右の回転方向のずれ
を自動的に補正するので、回転方向にかかわらず一定の
セットで同じ軌跡の余掘りが可能となる。また、回転方
向に合わせてセット位置を直す必要がなくなるので操作
がより簡便になる。
囲の把握が容易である。また、左、右の回転方向のずれ
を自動的に補正するので、回転方向にかかわらず一定の
セットで同じ軌跡の余掘りが可能となる。また、回転方
向に合わせてセット位置を直す必要がなくなるので操作
がより簡便になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の制御構成図である。
【図2】本発明の操作盤面の概観図の一例を示す図であ
る。
る。
【図3】本発明が適用されるシールド機の一例を示す横
断面図である。
断面図である。
【図4】図1の例におけるオーバーカッタ駆動用油圧回
路図である。
路図である。
【図5】余掘り範囲設定スイッチPBi/Liの対応角度
の割付け表である。
の割付け表である。
【図6】現在位置表示ランプLciの対応角度の割付け表
である。
である。
【図7】左,右の余掘りを想定したときの設定例であ
る。
る。
【図8】余掘り状態の概念図である。
【図9】下半分余掘りを想定したときの設定例である。
【図10】余掘り状態の概念図である。
【図11】図12,図13の説明用の設定例である。
【図12】左、右回転時軌跡のずれの説明図である。
【図13】本発明の第2の実施例の制御構成図である。
【図14】図13の角度補正の説明図である。
【図15】ずれが補正されたときの軌跡の概念図であ
る。
る。
【図16】本発明の第三の実施例の制御構成図である。
【図17】図16のスイッチ対応角度補正の説明図であ
る。
る。
【図18】本発明の第四の実施例として、角度検出にシ
ンクロ発信器を使用したときの制御構成図である。
ンクロ発信器を使用したときの制御構成図である。
【図19】図18のシンクロ受信器を使用したときの操
作盤面の概観図の例である。
作盤面の概観図の例である。
【図20】本発明の第五の実施例の制御構成図である。
【図21】本発明のタッチパネルの表示画面の一例を示
す図である。
す図である。
【図22】本発明の余堀り位置設定画面の一例を示す図
である。
である。
1…カッターヘッド、2…シールド本体、3…回輪、4
…オーバーカッタ、5…油圧ジャッキ、6…回転継手、
7…伸縮量検出装置、8…隔壁、9…駆動装置、10…
減速歯車、11…回転位置検出計、300…余堀り掘削
制御装置制御部、301…角度検出器、302…現在位
置表示演算部、304…現在位置表示部、306…余掘
範囲設定部、312…コントローラ、314…表示部
…オーバーカッタ、5…油圧ジャッキ、6…回転継手、
7…伸縮量検出装置、8…隔壁、9…駆動装置、10…
減速歯車、11…回転位置検出計、300…余堀り掘削
制御装置制御部、301…角度検出器、302…現在位
置表示演算部、304…現在位置表示部、306…余掘
範囲設定部、312…コントローラ、314…表示部
Claims (8)
- 【請求項1】カッタヘッド内に油圧シリンダ等により伸
縮するオーバーカッタを設置し、このカッタヘッドを回
転させ且つ前記オーバーカッタを伸縮させて切羽を余掘
り掘削するシールド掘進機において、 オーバーカッタの回転位置を検知して出力する検出手段
と、 余掘り範囲の角度を設定する余掘り範囲設定器と、 前記オーバーカッタの回転方向に応じて、前記設定され
た余掘り範囲角度における左右の各伸、縮の開始時点を
所定量ずらすことにより、前記オーバーカッタの右伸開
始点が左縮終了点と一致しかつ左伸開始点と右縮終了点
が一致するように補正する補正手段とを備えたことを特
徴とするシールド掘進機における余掘り掘削制御装置。 - 【請求項2】カッタヘッド内に油圧シリンダ等により伸
縮するオーバーカッタを設置し、このカッタヘッドを回
転させ且つ前記オーバーカッタを伸縮させて切羽を余掘
り掘削するシールド掘進機において、 オーバーカッタの回転位置を検知して出力する角度検出
手段と、 余掘り範囲の角度を設定する余掘り範囲設定器と、 前記角度検出手段から出力されるオーバーカッタの回転
位置と回転方向の信号、及び前記余掘り範囲設定器から
出力される設定角度信号をそれぞれ取り込み、前記余掘
り範囲設定角度の範囲内にあるか否かを比較判別し、設
定範囲内にあるときは前記オーバーカッタの伸長指令
を、設定範囲外にあるときは前記オーバーカッタの退縮
指令をそれぞれ出力する判別回路と、 前記判別回路より出力される伸長、退縮指令に基づいて
前記オーバーカッタの伸長、退縮操作を行うオーバーカ
ッタ駆動装置とを備えたことを特徴とするシールド掘進
機における余掘り掘削制御装置。 - 【請求項3】請求項2記載の判別回路において、前記カ
ッタヘッドの回転方向に応じて前記余掘り範囲設定角度
を任意に補正できる補正角度設定器を備えたことを特徴
とするシールド掘進機における余掘り掘削制御装置。 - 【請求項4】請求項2記載の判別回路において、前記カ
ッタヘッドの回転方向信号を取り込み、前記オーバーカ
ッタの回転位置角度を左回転時は時計方向へ右回転時は
反時計方向へ一定角度補正するようにしたことを特徴と
するシールド掘進機における余掘り掘削制御装置。 - 【請求項5】請求項4記載の判別回路において、前記カ
ッタヘッドの回転方向に応じて前記余掘り範囲設定角度
を任意に補正できる補正角度設定器を備えたことを特徴
とするシールド掘進機における余掘り掘削制御装置。 - 【請求項6】カッタヘッド内に油圧シリンダ等により伸
縮するオーバーカッタを設置し、このカッタヘッドを回
転させ且つ前記オーバーカッタを伸縮させて切羽を余掘
り掘削するシールド掘進機において、 オーバーカッタの回転位置を位相角度として捉え連続的
に出力する角度検出手段と、 余掘り範囲の角度を設定する余掘り範囲設定器と、 前記角度検出手段から連続的に出力されるオーバーカッ
タの回転位置信号を取り込んで連続的に表示する表示部
とを備えたことを特徴とするシールド掘進機における余
掘り掘削制御装置。 - 【請求項7】カッタヘッド内に油圧シリンダ等により伸
縮するオーバーカッタを設置し、このカッタヘッドを回
転させ且つ前記オーバーカッタを伸縮させて切羽を余掘
り掘削するシールド掘進機において、 オーバーカッタの回転位置を位相角度として捉え連続的
に出力する角度検出手段と、 余掘り範囲の角度を設定する余掘り範囲設定器と、 前記角度検出手段から連続的に出力されるオーバーカッ
タの回転位置信号を取り込んでほぼ連続的に表示する表
示部と、 前記オーバーカッタの回転方向に応じて、前記設定され
た余掘り範囲角度における左右の各伸、縮の開始時点を
所定量ずらすことにより、前記オーバーカッタの右伸開
始点が左縮終了点と一致しかつ左伸開始点と右縮終了点
が一致するように補正する補正手段とを備えたことを特
徴とするシールド掘進機における余掘り掘削制御装置。 - 【請求項8】カッタヘッド内に油圧シリンダ等により伸
縮するオーバーカッタを設置し、このカッタヘッドを回
転させ且つ前記オーバーカッタを伸縮させて切羽を余掘
り掘削するシールド掘進機における余掘り掘削制御方法
において、 オーバーカッタの余掘り範囲の角度を設定し、 前記オーバーカッタの回転方向を検知し、 前記オーバーカッタの回転方向に応じて、前記設定され
た余掘り範囲角度における左右の各伸、縮の開始時点を
所定量ずらすことにより、前記オーバーカッタの右伸開
始点が左縮終了点と一致しかつ左伸開始点と右縮終了点
が一致するように補正することを特徴とするシールド掘
進機における余掘り掘削制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102293A JP2993326B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | シールド掘進機における余掘り掘削制御装置及び制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22102293A JP2993326B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | シールド掘進機における余掘り掘削制御装置及び制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771193A true JPH0771193A (ja) | 1995-03-14 |
| JP2993326B2 JP2993326B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=16760265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22102293A Expired - Fee Related JP2993326B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | シールド掘進機における余掘り掘削制御装置及び制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993326B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032666A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Okumura Corp | シールド掘進機 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP22102293A patent/JP2993326B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013032666A (ja) * | 2011-08-03 | 2013-02-14 | Okumura Corp | シールド掘進機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2993326B2 (ja) | 1999-12-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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