JPH08144319A - Bucket type excavator and excavating method thereof - Google Patents
Bucket type excavator and excavating method thereofInfo
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- JPH08144319A JPH08144319A JP29016094A JP29016094A JPH08144319A JP H08144319 A JPH08144319 A JP H08144319A JP 29016094 A JP29016094 A JP 29016094A JP 29016094 A JP29016094 A JP 29016094A JP H08144319 A JPH08144319 A JP H08144319A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 掘削中に運転者が容易かつ正確に掘削機の先
端到達深度を把握できるバケット式掘削機及びその掘削
方法を提供する。
【構成】 一端がバケット式掘削機1の本体に連結さ
れ、他端が巻取装置8に巻かれた深度計測用ワイヤ9
と、深度計測用ワイヤ9の繰出し量を検出するワイヤス
トロークセンサ10と、バケットの開閉状態を検出する
バケット開閉度検出器11と、ワイヤストロークセンサ
10とバケット開閉度検出器11の検出値とからバケッ
トの先端到達深度を算出する処理装置53と、処理装置
53が算出したバケットの先端到達深度を、リアルタイ
ムで運転者に数値あるいは図形表示する表示装置54と
を備えた。
(57) [Summary] [Purpose] To provide a bucket type excavator and a method for excavating the excavator that allow a driver to easily and accurately grasp the depth of reach of the tip of the excavator during excavation. [Constitution] One end of the depth measuring wire 9 is connected to the main body of the bucket excavator 1 and the other end is wound around a winding device 8.
From the wire stroke sensor 10 that detects the amount of delivery of the depth measurement wire 9, the bucket open / close degree detector 11 that detects the open / closed state of the bucket, and the detection values of the wire stroke sensor 10 and the bucket open / close degree detector 11. The processor 53 includes a processing unit 53 for calculating the bucket tip arrival depth, and a display unit 54 for displaying the bucket tip arrival depth calculated by the processing unit 53 to the driver in real time in a numerical or graphic form.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、本体下端部に開閉自在
な掘削用バケットを備えたバケット式掘削機及びその掘
削方法に係り、特に上記バケットの先端の到達深度を把
握しながら掘削作業を行えるようにしたバケット式掘削
機及びその掘削方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bucket type excavator having an openable and closable excavating bucket at the lower end of a main body and a method of excavating the bucket. The present invention relates to a bucket type excavator and an excavation method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に本体下端部に開閉自在な掘削用バ
ケットを備えたバケット式掘削機が知られている。この
バケット式掘削機は、クレーン等の昇降装置によって吊
り下げられ、上記バケットを開いた状態で自重によって
バケット先端部を地中に押し込み、この状態でバケット
を閉じることによって地面を掘削でき、この動作を繰り
返すことによって地中に深い穴を掘削することができ
る。2. Description of the Related Art There is generally known a bucket type excavator having a drilling bucket which can be opened and closed at a lower end of a main body. This bucket type excavator is suspended by an elevating device such as a crane, and while the bucket is open, the tip of the bucket is pushed into the ground by its own weight, and the bucket can be closed in this state to excavate the ground. By repeating the above, a deep hole can be drilled in the ground.
【0003】図12は上記バケット式掘削機の全体を示
している。バケット式掘削機81は、本体下部にバケッ
トシリンダ82によって開閉駆動される掘削用バケット
83を備え、それ自体は吊下げワイヤ85によってベー
スクレーン84のブームの先端から吊り下げられてい
る。この吊下げワイヤ85は、ベースクレーン84上に
備えられた昇降装置86に巻き付けられており、この昇
降装置86のドラムの回転によって掘削機81は上下に
昇降するように構成されている。吊下げワイヤ85と平
行に電気ケーブル87が設けられ、この電気ケーブル8
7によってバケット83の開閉駆動等のための電気を供
給している。FIG. 12 shows the whole bucket type excavator. The bucket type excavator 81 is provided with an excavating bucket 83 which is driven to be opened and closed by a bucket cylinder 82 at a lower part of the main body, and is itself suspended from a tip end of a boom of a base crane 84 by a suspending wire 85. The suspension wire 85 is wound around an elevating device 86 provided on a base crane 84, and the excavator 81 is configured to move up and down by rotation of a drum of the elevating device 86. An electric cable 87 is provided in parallel with the suspension wire 85.
7 supplies electricity for driving the opening and closing of the bucket 83 and the like.
【0004】上記掘削機81本体は、その自重によって
バケット83の先端部分を地中に押し込むのに十分な重
量を有しており、掘削に際して、掘削機81はバケット
83を開いた状態で掘削位置に吊り下ろされ、バケット
83の先端部分を地中に押し込ませ、その状態でバケッ
ト83を強制的に閉じ、土砂を掘削する。これにより、
地面が所定深さ掘り下げられ、続いて掘削機81が吊り
上げられ、掘削した土が搬出される。The body of the excavator 81 has a weight sufficient to push the tip portion of the bucket 83 into the ground due to its own weight, and the excavator 81 keeps the bucket 83 open during excavation. The bucket 83 is pushed down into the ground and the bucket 83 is forcibly closed in that state to excavate the earth and sand. This allows
The ground is dug down to a predetermined depth, the excavator 81 is subsequently lifted, and the excavated soil is carried out.
【0005】上記動作を繰り返すことにより、地中に掘
削穴88が掘られてゆき、掘削穴88の深さが所定の深
さを超えた後は、掘削穴88の側壁の崩落を防止する目
的で掘削穴88に不透明な安定液89が注入され、それ
以降の掘削作業では掘削穴88は常に不透明な安定液8
9で満たされ、掘削機81は不透明な安定液89中に没
入した状態で掘削が行われる。したがって、掘削中の掘
削機81の状態や掘削穴88の深さはベースクレーン8
4の運転席90や地上からは確認できなかった。By repeating the above operation, the excavation hole 88 is dug in the ground, and after the depth of the excavation hole 88 exceeds a predetermined depth, the purpose of preventing the side wall of the excavation hole 88 from collapsing. , An opaque stabilizing liquid 89 is injected into the digging hole 88, and the digging hole 88 is always filled with the opaque stabilizing liquid 8 in the subsequent digging operation.
9 and the excavator 81 is immersed in the opaque stabilizing solution 89 to perform excavation. Therefore, the state of the excavator 81 during excavation and the depth of the excavation hole 88 depend on the base crane 8.
4 could not be confirmed from the driver's seat 90 or from the ground.
【0006】このように掘削穴88の深さを肉眼で確認
できなかった問題に対して、従来は電気ケーブル87上
に一定間隔ごとに深度計測用のビニールテープを付して
おき、運転者が繰り出される電気ケーブル87の長さを
ビニールテープの数で確認し掘削穴88の深さを推定す
るようにしていた。In order to solve the problem that the depth of the excavation hole 88 cannot be confirmed with the naked eye, conventionally, a vinyl tape for depth measurement is attached on the electric cable 87 at regular intervals, and the driver can use the tape. The length of the electric cable 87 fed out is confirmed by the number of vinyl tapes, and the depth of the excavation hole 88 is estimated.
【0007】また、掘削穴88の詳細な深度の計測は、
別途に行う重錘付きの検尺によっていた。図13は、こ
の重錘付きの検尺による掘削穴の深度測定の様子を示し
ている。図に示すように、重錘付き検尺による深度測定
は、掘削穴88から掘削機81を引き上げ、作業員91
が重錘92付きの検尺93を掘削穴88内に垂らして、
検尺93上に付された目盛りを読み取ることによって掘
削穴88の深さを測っていた。Further, the detailed measurement of the depth of the drilled hole 88 is
It was measured separately with a weight. FIG. 13 shows how the depth of an excavation hole is measured by the scale with the weight. As shown in the figure, the depth measurement using a measuring scale with a weight is performed by lifting the excavator 81 from the excavation hole 88,
Hangs a measuring scale 93 with a weight 92 in the excavation hole 88,
The depth of the excavation hole 88 was measured by reading the scale marked on the measuring scale 93.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記電
気ケーブル上の目印用のビニールテープによる従来のバ
ケット式掘削機の掘削深度管理では、ビニールテープが
付されている間隔が粗いため、実際に掘削されている穴
の深さを詳細に把握できなかった。However, in the conventional digging depth control of the bucket type excavator using the vinyl tape for marking on the electric cable, since the interval between the vinyl tapes is coarse, the excavation is actually performed. The depth of the hole was not able to be grasped in detail.
【0009】また、上記従来の掘削深度管理の方法で
は、バケット式掘削機の運転者は掘削機の先端が掘削穴
の底に到達したことを掘削機の吊下げワイヤの弛みによ
って察知し、その時の電気ケーブルの繰出し量を目印テ
ープによって読み取って掘削深度を計算しなければなら
かった。しかし、この掘削機の吊下げワイヤの弛みは、
正確に特定することができないために、電気ケーブル上
の目印用のビニールテープによって掘削深度を正確に測
ることは不可能であった。In the above-described conventional method of managing the excavation depth, the operator of the bucket-type excavator detects that the tip of the excavator has reached the bottom of the excavation hole by loosening the suspension wire of the excavator. It was necessary to calculate the excavation depth by reading the feed amount of the electric cable from the landmark tape. However, the slack in the suspension wire of this excavator
Due to the inability to accurately identify, it was not possible to accurately measure the excavation depth with vinyl tape markings on electrical cables.
【0010】また、この掘削深度管理の方法では、掘削
機を降下させている間、運転者は連続的に繰り出される
電気ケーブル上の目印用のテープを読み取らなければな
らず、運転者の追加の負担になっていた。In addition, in this method of controlling the excavation depth, while the excavator is being lowered, the driver must read the mark tape on the electric cable which is continuously fed out, so that the additional operation of the driver is required. It was a burden.
【0011】一方、重錘付きの検尺テープによる上記従
来の掘削深度の管理の方法は、計測する度ごとにバケッ
ト式掘削機を掘削穴から引き上げなければならないの
で、掘削作業を中断せざるを得ず、掘削作業の能率を低
下させるという問題があった。On the other hand, in the above-mentioned conventional method of managing the depth of excavation using a measuring tape with a weight, the bucket excavator must be pulled up from the excavation hole every time it is measured, so the excavation work must be interrupted. However, there was a problem that the efficiency of excavation work was reduced.
【0012】また、検尺テープの弛みにより、あるいは
掘削穴底面の凹凸により、掘削穴の深さを正確に測れな
いという問題もあった。Another problem is that the depth of the excavation hole cannot be accurately measured due to the looseness of the measuring tape or the unevenness of the bottom surface of the excavation hole.
【0013】そこで、本発明の目的は、上記従来のバケ
ット式掘削機による掘削作業の掘削深度管理の課題を解
決し、掘削中に運転者が容易かつ正確に掘削機の先端到
達深度を把握できるバケット式掘削機及びその掘削方法
を提供することにある。[0013] Therefore, an object of the present invention is to solve the problem of excavation depth control of excavation work by the conventional bucket type excavator, and the driver can easily and accurately grasp the reach depth of the tip of the excavator during excavation. A bucket type excavator and its excavation method are provided.
【0014】また、従来のバケット式掘削機では、掘削
穴の底面が掘削用バケットの爪の軌跡に沿って円弧状の
凹面となるので、掘削穴を連続的に掘って縦長な溝を掘
削するときは、各掘削穴の底面の凹凸の連なりによって
溝の底面は波状の凹凸面となる。Further, in the conventional bucket type excavator, since the bottom surface of the excavation hole becomes an arcuate concave surface along the trajectory of the claws of the excavation bucket, the excavation hole is continuously excavated to excavate a longitudinal groove. At this time, the bottom surface of the trench becomes a wavy uneven surface due to the concavo-convex connection of the bottom surface of each drilled hole.
【0015】従来は、上記のような縦長な溝や幅広い穴
を掘る場合は、最後に溝や穴の底面の突起部を掘削用バ
ケットによって摘み取るようにし、溝の底面を平坦に仕
上げていた。Conventionally, when digging a vertically long groove or a wide hole as described above, the projection on the bottom of the groove or hole is finally picked up by a digging bucket, and the bottom of the groove is finished flat.
【0016】しかし、上記の溝底面の仕上げは、運転者
の記憶と勘に頼らざるを得ず、実際に均一な深さの平面
に仕上げるのは困難であった。However, the finish of the bottom surface of the groove must rely on the driver's memory and intuition, and it is difficult to actually finish it on a flat surface having a uniform depth.
【0017】そこで、本発明の他の目的は掘削機の掘削
用バケット先端の到達深さを制御して、設定した掘削深
度に掘削穴の底面を平らに掘削するバケット式掘削機及
びその掘削方法を提供することにある。Therefore, another object of the present invention is to control a depth of a tip of a digging bucket of an digging machine to dig a flat bottom surface of a digging hole at a set digging depth and a digging method therefor. Is to provide.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願請求項1に係るバケット式掘削機は、本体下端部
に開閉自在な掘削用バケットを備えたバケット式掘削機
において、一端が前記バケット式掘削機本体に連結さ
れ、他端が巻取装置に巻かれた深度計測用ワイヤと、前
記深度計測用ワイヤの繰出し量を検出するワイヤストロ
ークセンサと、前記バケットの開閉状態を検出するバケ
ット開閉度検出器と、前記ワイヤストロークセンサと前
記バケット開閉度検出器の検出値とから前記バケットの
先端到達深度を算出する処理装置と、前記処理装置が算
出したバケットの先端到達深度をリアルタイムで運転者
に数値あるいは図形表示する表示装置とを備えたことを
特徴とするものである。In order to achieve the above object, a bucket excavator according to claim 1 of the present application is a bucket excavator having an excavating bucket that can be opened and closed at a lower end portion of a main body. A depth measuring wire which is connected to the bucket type excavator body and the other end of which is wound around a winding device, a wire stroke sensor for detecting the amount of the depth measuring wire fed out, and a bucket for detecting the open / closed state of the bucket. An open / closed degree detector, a processing device for calculating the tip reaching depth of the bucket from the wire stroke sensor and the detection value of the bucket open / closed degree detector, and operating the bucket tip reaching depth calculated by the processing device in real time. And a display device for displaying numerical values or figures to a person.
【0019】本願請求項2に係るバケット式掘削機は、
請求項1のバケット式掘削機において、前記処理装置
は、前記バケット開閉度検出器の出力から演算し、前記
バケットの開閉状態を示した動画情報を前記表示装置に
出力することを特徴とするものである。The bucket type excavator according to claim 2 of the present application is
2. The bucket type excavator according to claim 1, wherein the processing device calculates from an output of the bucket opening / closing detector and outputs moving image information indicating an opening / closing state of the bucket to the display device. 3. It is.
【0020】本願請求項3に係るバケット式掘削機は、
請求項1または請求項2のバケット式掘削機において、
予め掘削深度を設定させ、前記バケットの開閉角度に応
じて前記バケット式掘削機の昇降装置に昇降命令を発
し、前記バケットの先端到達深度を前記設定された掘削
深度と一致させる掘削深度制御用処理装置を備えている
ことを特徴とするものである。The bucket type excavator according to claim 3 of the present application is
In the bucket type excavator according to claim 1 or 2,
An excavation depth control process for setting an excavation depth in advance, issuing an elevating command to the elevating device of the bucket type excavator in accordance with the opening / closing angle of the bucket, and matching the reaching depth of the bucket tip with the set excavation depth. It is characterized by having a device.
【0021】また、本願請求項4に係るバケット式掘削
機の掘削方法は、本体下端部に開閉自在な掘削用バケッ
トを備えたバケット式掘削機を用いた掘削方法におい
て、前記バケット式掘削機に、一端が掘削機本体に連結
され、他端が巻取装置に巻かれた深度計測用ワイヤと、
前記深度計測用ワイヤの繰出し量を検出するワイヤスト
ロークセンサと、前記バケットの開閉状態を検出するバ
ケット開閉度検出器と、前記ワイヤストロークセンサと
前記バケット開閉度検出器からの検出値とから前記バケ
ットの先端到達深度を算出する処理装置と、前記処理装
置が算出したバケットの先端到達深度をリアルタイムで
運転者に数値あるいは図形表示する表示装置とを備え、
前記ワイヤストロークセンサと前記バケット開閉度検出
器の検出信号を前記処理装置に入力し、前記処理装置に
よってバケットの先端到達深度を算出し、この算出され
たバケットの先端到達深度を前記表示装置によってリア
ルタイムで運転者に数値あるいは図形表示することによ
り、掘削深度を運転者に把握管理させながら掘削を行わ
せることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for excavating a bucket-type excavator, the method comprising using a bucket-type excavator having an openable and closable bucket at a lower end portion of the main body. A depth measuring wire having one end connected to the excavator body and the other end wound around a winding device,
A wire stroke sensor for detecting a feeding amount of the depth measuring wire, a bucket opening / closing degree detector for detecting an opening / closing state of the bucket, and the bucket based on detection values from the wire stroke sensor and the bucket opening / closing degree detector. A processing device that calculates the depth of arrival of the tip of the bucket, and a display device that numerically or graphically displays the depth of arrival of the tip of the bucket calculated by the processing device to the driver in real time,
The detection signals of the wire stroke sensor and the bucket opening / closing detector are input to the processing device, and the processing device calculates the depth of arrival of the tip of the bucket. The calculated depth of arrival of the tip of the bucket is calculated in real time by the display device. By displaying numerical values or figures to the driver, the driver can perform excavation while grasping and managing the excavation depth.
【0022】本願請求項5に係るバケット式掘削機の掘
削方法は、請求項4の掘削方法において、前記バケット
開閉度検出器が検出した検出値を前記処理装置によって
演算し、前記バケットの開閉状態を示した動画情報を前
記表示装置に出力することにより、前記バケットの開閉
状態をリアルタイムで運転者に把握管理させることを特
徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the excavating method of the bucket type excavator, the detection value detected by the bucket open / close degree detector is calculated by the processing unit, and the open / close state of the bucket is set. Is output to the display device so that the driver can grasp and manage the open / closed state of the bucket in real time.
【0023】本願請求項6に係るバケット式掘削機の掘
削方法は、請求項4または請求項5の掘削方法におい
て、設定された掘削深度に対して前記バケットの開閉角
度に応じて前記バケット式掘削機の昇降装置に昇降命令
を発し、前記バケットの先端到達深度を前記設定された
掘削深度と一致させる掘削深度制御用処理装置を備え、
運転者に予定の掘削深度を設定させ、前記掘削深度制御
用処理装置によって前記バケット式掘削機の先端到達深
度を制御し、掘削穴の底面を前記設定された掘削深度と
ほぼ一致する深さに掘削することを特徴とするものであ
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the excavation method of the bucket type excavator according to the fourth or fifth aspect, wherein the bucket type excavation is performed in accordance with an opening / closing angle of the bucket with respect to a set excavation depth. A processing device for excavation depth control that issues an elevating command to the elevating device of the machine and matches the reaching depth of the tip of the bucket with the set excavation depth,
Let the driver set a planned excavation depth, control the reaching depth of the tip of the bucket type excavator by the excavation depth control processing device, and set the bottom surface of the excavation hole to a depth substantially matching the set excavation depth. It is characterized by excavation.
【0024】[0024]
【作用】本願請求項1及び4に係るバケット式掘削機と
その掘削方法では、掘削穴にバケット式掘削機が吊り下
ろされるときに、掘削機の下降とともに深度計測用ワイ
ヤが繰り出され、この計測用ワイヤの繰出し量はワイヤ
ストロークセンサによって検出される。このワイヤスト
ロークセンサによって検出された計測用ワイヤの繰出し
量は随時処理装置へ送られる。In the bucket type excavator and the excavation method according to the first and fourth aspects of the present invention, when the bucket type excavator is hung in an excavation hole, a wire for depth measurement is fed out as the excavator descends. The feeding amount of the wire is detected by a wire stroke sensor. The feeding amount of the measuring wire detected by the wire stroke sensor is sent to the processing device as needed.
【0025】また、掘削中にバケットの開閉動作によっ
てバケットの先端(爪)が地中に喰い込んで下降する量
は、バケットを駆動するバケットシリンダのピストンロ
ッドの繰出し量と関係しており、このバケットシリンダ
のピストンロッドの繰出し量は、バケット開閉度検出器
によって検出され、随時処理装置へ送られる。The amount by which the tip (claw) of the bucket bites into the ground and descends due to the opening and closing operation of the bucket during excavation is related to the extension of the piston rod of the bucket cylinder that drives the bucket. The extension amount of the piston rod of the bucket cylinder is detected by a bucket opening / closing degree detector and is sent to the processing device as needed.
【0026】処理装置では、上記ワイヤストロークセン
サとバケット開閉度検出器の検出信号から掘削機本体の
下降量とバケットの先端(爪)の下降量がそれぞれ算出
され、これらが合計されてバケット式掘削機の先端到達
深度が算出される。In the processing apparatus, the descending amount of the excavator body and the descending amount of the tip (claw) of the bucket are respectively calculated from the detection signals of the wire stroke sensor and the bucket opening / closing detector, and these are summed up to obtain the bucket type excavation. The depth of arrival of the aircraft is calculated.
【0027】算出されたバケット式掘削機の先端到達深
度は、さらに処理装置によって数値的にあるいは図形的
に表示する画面情報に処理され、運転者の近くに配置さ
れた表示装置に出力される。この表示装置の画面によ
り、運転者は掘削中の任意の時点で掘削用バケットの先
端到達深度を正確に把握でき、掘削作業に集中すること
ができる。また、掘削穴の深度を重錘によって計測する
ために掘削作業を中断することもないので、掘削作業を
一貫して能率よく行なうことができる。The calculated reaching depth of the tip of the bucket excavator is further processed by the processing device into screen information that is displayed numerically or graphically, and is output to a display device arranged near the driver. With the screen of the display device, the driver can accurately grasp the depth of arrival of the tip of the excavation bucket at any time during excavation, and can concentrate on excavation work. Further, since the excavation operation is not interrupted because the depth of the excavation hole is measured by the weight, the excavation operation can be performed consistently and efficiently.
【0028】本願請求項2及び5に係るバケット式掘削
機及びその掘削方法によれば、本願請求項1のバケット
式掘削機の構成をすべて有し、上述した作用により、運
転者は、掘削中に表示装置の画面から掘削機のバケット
の先端到達深度を把握でき、さらにこのバケットの先端
到達深度がどのようなバケットの開閉状態における深度
かを把握することができる。According to the bucket type excavator and the method for excavating the same according to the second and fifth aspects of the present invention, the bucket type excavator according to the first aspect of the present invention has all the configurations, and the above-described operation allows the driver to excavate during excavation. In addition, it is possible to grasp the depth at which the tip of the bucket of the excavator is reached from the screen of the display device, and it is also possible to grasp what the depth of the bucket reaches in the open / closed state.
【0029】すなわち、請求項2及び5のバケット式掘
削機及びその掘削方法によれば、処理装置がバケットシ
リンダストロークの検出信号を入力し、この検出信号に
基づいて掘削用バケットの開閉角度を算出し、掘削用バ
ケットの開閉状態を示す動画情報を表示装置に出力す
る。これにより、運転者は掘削用バケットの先端到達深
度とともに掘削用バケットの開閉状態を把握でき、肉眼
では見ることができない掘削穴中の掘削機の状態を監視
しながら効率よく掘削することができる。That is, according to the bucket type excavator and the excavating method thereof, the processing device inputs the detection signal of the bucket cylinder stroke and calculates the opening / closing angle of the excavating bucket based on the detection signal. Then, the moving image information indicating the open / closed state of the excavation bucket is output to the display device. As a result, the driver can grasp the opening / closing state of the excavation bucket as well as the depth at which the tip of the excavation bucket reaches, and can efficiently excavate while monitoring the state of the excavator in the excavation hole that cannot be seen with the naked eye.
【0030】本願請求項3及び6に係るバケット式掘削
機及びその掘削方法によれば、掘削用バケットの先端到
達深度を制御する掘削深度制御用処理装置を有し、掘削
穴の底面を所定の深度に平らに掘ることができる。この
掘削深度制御用処理装置は、運転者によって設定された
掘削深度を制御目標として掘削用バケットの先端到達深
度を監視し、この掘削用バケットの先端到達深度の過不
足に応じて掘削機の昇降装置に昇降命令を発する。これ
により、掘削用バケットの開閉動作中に掘削機本体の方
が必要に応じて上下動し、掘削用バケットの先端到達深
度を一定に維持し、掘削穴の底面を予定の深さの平面に
掘ることができる。According to the bucket type excavator and the excavation method thereof according to the third and sixth aspects of the present invention, the bucket type excavator has a processing unit for excavation depth control for controlling the reaching depth of the tip of the excavation bucket. You can dig flat to the depth. This excavation depth control processing device monitors the depth of the excavation bucket tip with the excavation depth set by the driver as a control target, and raises and lowers the excavator in accordance with the excess or shortage of the depth of the excavation bucket tip. Issue a lifting command to the device. This allows the excavator body to move up and down as needed during the opening and closing operation of the digging bucket, to maintain a constant depth at the tip of the digging bucket, and to make the bottom surface of the digging hole a plane of a predetermined depth. You can dig.
【0031】[0031]
【実施例】次に本発明によるバケット式掘削機及びその
掘削方法の実施例について添付の図面を用いて以下に説
明する。Embodiments of a bucket type excavator and an excavating method therefor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0032】図1はクレーンから吊り下げられた状態の
本発明によるバケット式掘削機の一実施例を示してい
る。図1において、バケット式掘削機1は本体下端部に
バケットシリンダ2によって開閉駆動される一対のバケ
ット3を有し、ベースクレーン4のブーム先端から吊下
げワイヤ5によって吊り下げられている。吊下げワイヤ
の他端はベースクレーン4上に備えられた昇降装置6に
巻かれており、昇降装置6の回転によって巻き取られ、
あるいは繰り出される。この昇降装置6のドラムの回転
により、掘削機1は上下に昇降する。また、吊下げワイ
ヤ5に沿って電気ケーブル7が設けられており、この電
気ケーブル7によってバケット3の開閉駆動のための電
気を供給するようにしている。FIG. 1 shows an embodiment of a bucket type excavator according to the present invention suspended from a crane. In FIG. 1, a bucket type excavator 1 has a pair of buckets 3 driven to be opened and closed by a bucket cylinder 2 at a lower end of a main body, and is suspended from a boom tip of a base crane 4 by a suspension wire 5. The other end of the suspension wire is wound around an elevating device 6 provided on the base crane 4 and is taken up by rotation of the elevating device 6,
Or it is paid out. The rotation of the drum of the lifting device 6 causes the excavator 1 to move up and down. An electric cable 7 is provided along the hanging wire 5, and the electric cable 7 supplies electricity for driving the opening and closing of the bucket 3.
【0033】さらに、本発明のバケット式掘削機1は先
端が掘削機本体上端に連結され、垂直上方に導かれ、他
端が専用の巻取装置8に巻かれた深度計測用ワイヤ9を
備えている。この深度計測用ワイヤ9の巻取装置8に
は、深度計測用ワイヤ9の繰出し量を検出するワイヤス
トロークセンサ10が備えられている。また前記バケッ
トシリンダ2には、バケット開閉度検出器として、バケ
ットシリンダ2のピストンロッドの繰出し量を検出する
バケットシリンダストロークセンサ11が備えられてい
る。なお、本実施例に示すバケットシリンダは同調装置
により、同期して動くため、バケットストロークセンサ
11は一ケ所に設置されている。Further, the bucket type excavator 1 of the present invention is provided with a depth measuring wire 9 whose tip is connected to the upper end of the excavator body, is guided vertically upward, and the other end is wound around a dedicated winding device 8. ing. The winding device 8 for the wire 9 for depth measurement is provided with a wire stroke sensor 10 for detecting a feeding amount of the wire 9 for depth measurement. The bucket cylinder 2 is provided with a bucket cylinder stroke sensor 11 as a bucket opening / closing degree detector, which detects an extension amount of a piston rod of the bucket cylinder 2. Note that the bucket cylinder shown in the present embodiment moves synchronously by the tuning device, and therefore, the bucket stroke sensor 11 is provided at one location.
【0034】バケット式掘削機1は自重によってバケッ
ト3を地中に押し込むのに十分な重さを有し、バケット
3を開いた状態で掘削地点にベースクレーン4によって
吊り下ろすと、バケット3の先端部分が掘削機1の重さ
によって地中に食い込み、その状態でバケットシリンダ
2を作動させてバケット3を閉じれば、土砂を掘削する
ことができる。バケット3内に掘削した土を含んだま
ま、すなわちバケット3を閉じた状態のまま、掘削機1
を引き上げれば、掘った土砂が取り除かれ、掘削穴12
ができる。The bucket type excavator 1 has a sufficient weight to push the bucket 3 into the ground by its own weight, and when the bucket 3 is suspended by the base crane 4 at the excavation point with the bucket 3 open, the tip of the bucket 3 If the portion digs into the ground due to the weight of the excavator 1 and the bucket 3 is closed by operating the bucket cylinder 2 in that state, earth and sand can be excavated. With the excavated soil contained in the bucket 3, that is, with the bucket 3 closed, the excavator 1
, The excavated soil is removed, and the excavation hole 12 is removed.
You can
【0035】バケット式掘削機1を用いた掘削方法で
は、運転者がベースクレーン4の運転席13から監視
し、上記掘削機1による掘削を繰り返し、徐々に掘削穴
12を深くしてゆく。掘削穴12が所定の深さに達した
ときには、掘削穴12の側壁の崩壊を防止する目的で、
掘削穴12中に不透明な安定液14を注入し、それ以降
の掘削では掘削穴12内を常に不透明な安定液14で満
たしておくようにする。このため、バケット式掘削機に
よる掘削では、掘削穴12の底は無論、掘削機1自体も
不透明な安定液14中に没入して、運転者の肉眼によっ
ては確かめることができない。In the excavation method using the bucket type excavator 1, the operator monitors from the driver's seat 13 of the base crane 4, repeats the excavation by the excavator 1, and gradually deepens the excavation hole 12. When the drilling hole 12 reaches a predetermined depth, in order to prevent collapse of the side wall of the drilling hole 12,
The opaque stabilizing solution 14 is injected into the drill hole 12, and the drill hole 12 is always filled with the opaque stabilizing solution 14 in the subsequent drilling. Therefore, in the excavation by the bucket type excavator, the bottom of the excavation hole 12 is, of course, immersed in the opaque stable liquid 14 and cannot be confirmed by the driver's naked eyes.
【0036】本発明は、このように肉眼で確かめること
ができない掘削穴12の深さや、掘削機1のバケット3
の開閉状態をワイヤストロークセンサ10やバケットシ
リンダストロークセンサ11によって把握しようとする
ものであり、以下に上記ワイヤストロークセンサ10や
バケットシリンダストロークセンサ11について具体的
に説明する。According to the present invention, the depth of the excavation hole 12 which cannot be confirmed with the naked eye, the bucket 3 of the excavator 1,
The wire stroke sensor 10 and the bucket cylinder stroke sensor 11 are used to grasp the opened / closed state of the wire stroke sensor 10. The wire stroke sensor 10 and the bucket cylinder stroke sensor 11 will be specifically described below.
【0037】図2は深度計測用ワイヤ9の巻取装置8の
内部構造を示したものである。巻取装置8は深度計測用
ワイヤ9を巻き取るワイヤドラム21を有し、このワイ
ヤドラム21の回転軸22上には、ワイヤに一定の張力
を発生させる定荷重バネ23aと回転軸22の回転角を
検出するエンコーダー24が同軸的に設けられている。
ワイヤドラム21の近傍には回転軸22と平行に一対の
ワイヤ案内用ボールネジ25a,25bが設けられてお
り、これらボールネジ25a,25bは雌ねじを有する
ワイヤ案内部材26a,26bをそれぞれ螺着させてい
る。また、上記ボールネジ25a,25bと回転軸22
はスプロケット27a,27b,27cとチェーン28
によって連動して回転するように構成されている。FIG. 2 shows the internal structure of the winding device 8 for the depth measuring wire 9. The winding device 8 has a wire drum 21 for winding the depth measuring wire 9, and on the rotating shaft 22 of the wire drum 21, a constant force spring 23a for generating a constant tension on the wire and rotation of the rotating shaft 22. An encoder 24 for detecting an angle is provided coaxially.
In the vicinity of the wire drum 21, a pair of wire guiding ball screws 25a, 25b are provided in parallel with the rotating shaft 22, and these ball screws 25a, 25b are screwed with wire guiding members 26a, 26b having female threads, respectively. . The ball screws 25a and 25b and the rotating shaft 22
Is the sprocket 27a, 27b, 27c and the chain 28
It is configured to rotate in conjunction with.
【0038】上記構成により、たとえばこの巻取装置8
によって深度計測用ワイヤ9を巻き取る場合、回転軸2
2の回転とともにボールネジ25a,25bも回転し、
これによってボールネジ25a,25bに螺着されてい
るワイヤ案内部材26a,26bが移動し、深度計測用
ワイヤ9を案内して深度計測用ワイヤ9を互いに重なる
ことなくワイヤドラム21に巻きつけることができる。
このとき、深度計測用ワイヤ9の巻取り量は、エンコー
ダー24によってワイヤドラム21の回転角として検出
することができる。With the above configuration, for example, this winding device 8
When the depth measuring wire 9 is wound up by the rotating shaft 2
With the rotation of 2, the ball screws 25a and 25b also rotate,
As a result, the wire guide members 26a and 26b screwed to the ball screws 25a and 25b move to guide the depth measurement wire 9 and wind the depth measurement wire 9 around the wire drum 21 without overlapping each other. .
At this time, the winding amount of the depth measuring wire 9 can be detected by the encoder 24 as the rotation angle of the wire drum 21.
【0039】逆に巻取装置8から深度計測用ワイヤ9を
繰り出す場合は、回転軸22は定荷重ドラム23の下側
の定荷重バネ23aを巻き取る方向に回転し、巻かれた
定荷重バネ23aの戻ろうとする力によって深度計測用
ワイヤ9に一定の張力を負荷することができる。この深
度計測用ワイヤ9にかかる一定の張力は、深度計測用ワ
イヤ9の巻き取り時にも維持される。深度計測用ワイヤ
9が繰り出される場合も、エンコーダー24によってワ
イヤドラム21の回転角を検出することにより、深度計
測用ワイヤ9の繰出し量を容易に求めることができる。Conversely, when the depth measuring wire 9 is unwound from the winding device 8, the rotating shaft 22 rotates in the direction of winding the lower constant load spring 23a on the lower side of the constant load drum 23, and the wound constant load spring 23 is rotated. A constant tension can be applied to the depth measuring wire 9 by the returning force of 23a. This constant tension applied to the depth measuring wire 9 is maintained even when the depth measuring wire 9 is wound. Even when the depth measuring wire 9 is delivered, the amount of delivery of the depth measuring wire 9 can be easily obtained by detecting the rotation angle of the wire drum 21 by the encoder 24.
【0040】次にバケット開閉度検出器として使用して
いるバケットシリンダストロークセンサ11について説
明する。Next, the bucket cylinder stroke sensor 11 used as a bucket opening / closing detector will be described.
【0041】図3はバケットシリンダストロークセンサ
11の構造を示している。図3において、バケットシリ
ンダ2はシリンダ部2aとピストンロッド部2bを有
し、シリンダー側端部は掘削機本体1aに連結され、ピ
ストンロッド側端部はバケット3の一部に連結されてい
る。ピストンロッド部2bのシリンダ部2aへの挿入端
には円環状の発磁体29が設けられており、この円環状
発磁体29には発磁体29の位置を検出する棒状のセン
サプローブ30が貫挿されている。FIG. 3 shows the structure of the bucket cylinder stroke sensor 11. 3, the bucket cylinder 2 has a cylinder portion 2a and a piston rod portion 2b. The cylinder side end is connected to the excavator body 1a, and the piston rod side end is connected to a part of the bucket 3. An annular magnetic body 29 is provided at the insertion end of the piston rod portion 2b into the cylinder portion 2a, and a rod-shaped sensor probe 30 for detecting the position of the magnetic body 29 is inserted through the annular magnetic body 29. Have been.
【0042】上記構成により、バケットシリンダ2のピ
ストンロッド部2bがバケット3を駆動するためにシリ
ンダ部2a内を摺動するときは、発磁体29がセンサプ
ローブ30に沿って移動し、その移動量をセンサプロー
ブ30によって検出することができる。このバケットシ
リンダ2のストロークはバケット3の開閉角度、すなわ
ちバケット3の先端の下降量と一対一の関係にあり、こ
れによってバケット3の先端到達深度を容易に算出する
ことができる。With the above configuration, when the piston rod portion 2b of the bucket cylinder 2 slides in the cylinder portion 2a to drive the bucket 3, the magnetizing member 29 moves along the sensor probe 30, and the amount of movement Can be detected by the sensor probe 30. The stroke of the bucket cylinder 2 has a one-to-one relationship with the opening / closing angle of the bucket 3, that is, the descending amount of the tip of the bucket 3, whereby the reaching depth of the tip of the bucket 3 can be easily calculated.
【0043】ここで、バケットシリンダ2のストローク
sからバケット先端の下降量h2 を算出する式の一例を
示す。この算出式は、バケットシリンダ2の取付位置等
によって変化するが、幾何学的解法や実測等によって決
定することができる。Here, an example of an equation for calculating the descending amount h2 of the bucket tip from the stroke s of the bucket cylinder 2 will be shown. This calculation formula varies depending on the mounting position of the bucket cylinder 2 and the like, but can be determined by a geometrical solution method, actual measurement, or the like.
【0044】 バケットストロークの伸びs(mm) バケット先端の下降量h2(mm) 0 ≦ s ≦ 100 h2=0.205*s/100 100 < s ≦ 200 h2=0.205+0.185*(s-100)/100 200 < s ≦ 300 h2=0.390+0.140*(s-200)/100 300 < s ≦ 400 h2=0.530+0.115*(s-300)/100 400 < s ≦ 500 h2=0.645+0.065*(s-400)/100 500 < s ≦ 600 h2=0.710+0.050*(s-500)/100 600 < s ≦ 700 h2=0.760+0.025*(s-600)/100 700 < s ≦ 800 h2=0.785-0.015*(s-700)/100 800 < s ≦ 900 h2=0.770-0.030*(s-800)/100 図4はバケット開閉度検出器の他の実施態様を示してい
る。Elongation of bucket stroke s (mm) Lowering amount h2 (mm) of bucket tip 0 ≦ s ≦ 100 h2 = 0.205 * s / 100 100 <s ≦ 200 h2 = 0.205 + 0.185 * (s-100) / 100 200 <s ≦ 300 h2 = 0.390 + 0.140 * (s-200) / 100 300 <s ≦ 400 h2 = 0.530 + 0.115 * (s-300) / 100 400 <s ≦ 500 h2 = 0.645 + 0.065 * (s- 400) / 100 500 <s ≦ 600 h2 = 0.710 + 0.050 * (s-500) / 100 600 <s ≦ 700 h2 = 0.760 + 0.025 * (s-600) / 100 700 <s ≦ 800 h2 = 0.785-0.015 * (s−700) / 100 800 <s ≦ 900 h2 = 0.770−0.030 * (s−800) / 100 FIG. 4 shows another embodiment of the bucket opening / closing detector.
【0045】図4(a)は図3において説明したような
発磁体と発磁体の位置検出用のセンサプローブからなる
外付けのバケットシリンダストロークセンサ31を示し
ている。このバケットシリンダストロークセンサ31
は、シリンダ部31aとこのシリンダ部31aに入子状
に挿着されたピストン部31bを有している。シリンダ
部31aはバケットシリンダ部2aに外部から固定さ
れ、ピストン部31bも同様にバケットシリンダのピス
トンロッド部2bの一部に固定されている。このバケッ
トシリンダストロークセンサ31のシリンダ部31aと
ピストン部31bには、図3のものと同一の発磁体と発
磁体の位置を検出するセンサプローブが内蔵されてい
る。FIG. 4 (a) shows an external bucket cylinder stroke sensor 31 comprising a magnet and a sensor probe for detecting the position of the magnet as described in FIG. This bucket cylinder stroke sensor 31
Has a cylinder portion 31a and a piston portion 31b nested in the cylinder portion 31a. The cylinder part 31a is fixed to the bucket cylinder part 2a from outside, and the piston part 31b is similarly fixed to a part of the piston rod part 2b of the bucket cylinder. In the cylinder portion 31a and the piston portion 31b of the bucket cylinder stroke sensor 31, the same magnetizing body as in FIG. 3 and a sensor probe for detecting the position of the magnetizing body are incorporated.
【0046】上記構造により、すでに説明したようにバ
ケットシリンダ2が作動するときにそのピストンロッド
部2bの移動量をバケットシリンダストロークセンサ3
1によって検出することができる。なお、この場合、バ
ケットシリンダストロークセンサ31はバケットシリン
ダ2に対して外付け可能であるので、既存の掘削機に容
易に取付可能である。With the above structure, when the bucket cylinder 2 operates, the amount of movement of the piston rod portion 2b is determined by the bucket cylinder stroke sensor 3 as described above.
Can be detected by 1. In this case, since the bucket cylinder stroke sensor 31 can be externally attached to the bucket cylinder 2, it can be easily attached to an existing excavator.
【0047】図4(b)はレーザ光を利用したバケット
シリンダストロークセンサを示している。図4(b)に
おいて、バケットシリンダストロークセンサ32は、レ
ーザ投光部33と、レーザ反射部34と、レーザ投光部
33とレーザ反射部34間を連結する蛇腹管35とから
なる。レーザ投光部33はバケットシリンダ2のシリン
ダ部2aに固定され、一方、レーザ反射部34はバケッ
トシリンダ2のピストンロッド部2bに固定されてい
る。FIG. 4 (b) shows a bucket cylinder stroke sensor using laser light. In FIG. 4B, the bucket cylinder stroke sensor 32 includes a laser projecting unit 33, a laser reflecting unit 34, and a bellows tube 35 connecting the laser projecting unit 33 and the laser reflecting unit 34. The laser projecting portion 33 is fixed to the cylinder portion 2a of the bucket cylinder 2, while the laser reflecting portion 34 is fixed to the piston rod portion 2b of the bucket cylinder 2.
【0048】上記構造により、このバケットシリンダス
トロークセンサ32では、レーザ投光部33からレーザ
反射部34に向けてレーザ光36を発射し、そのレーザ
光36がレーザ反射部34によって反射されてレーザ投
光部33に戻るまでの時間を計測することにより、バケ
ットシリンダ2のピストンロッドの繰出し量を求めるこ
とができる。With the above structure, the bucket cylinder stroke sensor 32 emits the laser beam 36 from the laser projecting section 33 toward the laser reflecting section 34, and the laser beam 36 is reflected by the laser reflecting section 34 to project the laser beam. By measuring the time until returning to the light unit 33, the amount of extension of the piston rod of the bucket cylinder 2 can be obtained.
【0049】なお、上記と同様の構造を有し、レーザ光
の代わりに超音波を利用することもできる。It should be noted that it has the same structure as described above, and it is possible to use ultrasonic waves instead of laser light.
【0050】図4(c)は、レーザを利用して、バケッ
ト3の開閉によるバケット間の距離変化を計測する変形
例を示している。この実施態様は、バケット3の片方に
レーザ投光部37を取り付け、他方のバケット3にレー
ザ反射部38を取り付けたものである。バケット3が開
閉した場合に、レーザ投光部37とレーザ反射部38間
の距離も変化するので、レーザ光によってその距離変化
を計測し、これによってバケット3の開閉角度を求める
ことができる。FIG. 4C shows a modification in which the change in the distance between buckets due to the opening and closing of the bucket 3 is measured using a laser. In this embodiment, a laser projection unit 37 is attached to one of the buckets 3 and a laser reflection unit 38 is attached to the other bucket 3. When the bucket 3 opens and closes, the distance between the laser projecting section 37 and the laser reflecting section 38 also changes. Therefore, the change in the distance is measured by the laser light, and the opening and closing angle of the bucket 3 can be obtained.
【0051】図4(d)は機械的な方法でバケットシリ
ンダ2のストロークを検出するバケットシリンダストロ
ークセンサ39を示している。このバケットシリンダス
トロークセンサ39は常にワイヤ40を巻き取るように
付勢されたエンコーダー付きのドラム41を有してい
る。ワイヤ40の先端はバケットシリンダ2のピストン
ロッド部2bの先端に固定されている。このバケットシ
リンダストロークセンサ39において、ピストンロッド
2bが繰り出された場合、ワイヤ40も繰り出され、そ
のワイヤ繰出し量をドラム41のエンコーダーによって
検出することができる。FIG. 4D shows a bucket cylinder stroke sensor 39 for detecting the stroke of the bucket cylinder 2 by a mechanical method. The bucket cylinder stroke sensor 39 has a drum 41 with an encoder which is always urged to wind the wire 40. The tip of the wire 40 is fixed to the tip of the piston rod portion 2b of the bucket cylinder 2. In the bucket cylinder stroke sensor 39, when the piston rod 2b is paid out, the wire 40 is also paid out, and the wire payout amount can be detected by the encoder of the drum 41.
【0052】次に、上記ワイヤストロークセンサ10と
バケットシリンダストロークセンサ11によってバケッ
ト3の先端到達深度を算出する方法について説明する。
なお、バケットシリンダストロークセンサ11の代わり
に図4で説明した種々のバケット開閉度検出器を使用す
ることができるのは明らかなので、個別の説明を省略す
る。Next, a method of calculating the leading end depth of the bucket 3 by the wire stroke sensor 10 and the bucket cylinder stroke sensor 11 will be described.
It should be noted that various bucket opening / closing degree detectors described with reference to FIG. 4 can be used instead of the bucket cylinder stroke sensor 11, and a detailed description thereof will be omitted.
【0053】図5は、掘削機の先端到達深度の算出方法
を示したものである。図5において符号42は地面、4
3は掘削すべき穴、SL±0は掘削穴の深さの基準とな
る基準高さ(通常はガイドウォールの天端)を示してい
る。本発明によるバケット式掘削機の掘削方法では、最
初に掘削機1のバケット3を全開状態で、図5(a)に
示すように、バケットの先端を基準高さSL±0に一致
させ、この状態の深度計測用ワイヤ9の繰出し量を基準
とする。このように初期設定した後に掘削を開始し、す
でに説明したような方法で地中に掘削穴43を掘ってゆ
く。図5(b)は上記掘削中の一時点における掘削機1
の状態を示している。図5(b)から明らかなように掘
削機1のバケット先端到達深度は、基準高さSL±0か
ら仮想線で示した全開状態のバケットの本体下降量h1
′と、所定の角度にバケットを閉じたことによるバケ
ット先端の下降量h2 との和、すなわちh1 ′+h2 と
なる。上記全開状態でのバケット本体の下降量h1 ′は
最初に基準高さSL±0にバケット先端を合わせた状態
からの深度計測用ワイヤ9の繰出し量h1 と等しい(h
1 ′=h1 )。この深度計測用ワイヤ9の繰出し量h1
はワイヤストロークセンサ10の検出信号から容易に求
めることができる。一方、上記開いた状態からバケット
を閉じたことによるバケット先端の下降量h2 は、すで
に説明したようにバケットシリンダストロークセンサ1
1の検出信号から求めることができる。すなわち、ワイ
ヤストロークセンサ10とバケットシリンダストローク
センサ11の各検出信号から掘削機1の先端到達深度h
1 ′+h2 (=h1 +h2 )を算出することができるの
である。FIG. 5 shows a method of calculating the depth reached by the tip of the excavator. In FIG. 5, reference numeral 42 is the ground,
Reference numeral 3 denotes a hole to be excavated, and SL ± 0 denotes a reference height (usually the top end of a guide wall) which is a reference for the depth of the excavation hole. In the excavating method of the bucket type excavator according to the present invention, first, when the bucket 3 of the excavator 1 is fully opened, the tip of the bucket is made to coincide with the reference height SL ± 0 as shown in FIG. The feeding amount of the state depth measuring wire 9 is used as a reference. The excavation is started after the initial setting as described above, and the excavation hole 43 is dug in the ground by the method described above. FIG. 5B shows the excavator 1 at one point during the excavation.
Shows the state of. As apparent from FIG. 5 (b), the bucket tip reaching depth of the excavator 1 is equal to the reference body height SL ± 0 and the main body descending amount h1 of the bucket in the fully open state indicated by a virtual line.
'And the amount h2 of falling of the bucket tip due to the closing of the bucket at a predetermined angle, that is, h1' + h2. The lowering amount h1 'of the bucket body in the fully opened state is equal to the extending amount h1 of the depth measuring wire 9 from the state where the bucket tip is first adjusted to the reference height SL ± 0 (h
1 '= h1). The extension amount h1 of the wire 9 for measuring the depth.
Can be easily obtained from the detection signal of the wire stroke sensor 10. On the other hand, the descending amount h2 of the bucket tip caused by closing the bucket from the open state is determined by the bucket cylinder stroke sensor 1 as described above.
It can be obtained from the detection signal of 1. That is, from the detection signals of the wire stroke sensor 10 and the bucket cylinder stroke sensor 11, the depth at which the excavator 1 reaches the tip h
1 '+ h2 (= h1 + h2) can be calculated.
【0054】図6は上記掘削機の先端到達深度を算出す
る装置の構成とその情報の流れを示している。FIG. 6 shows the structure of an apparatus for calculating the depth of arrival of the excavator and the information flow.
【0055】図6において、ワイヤストロークセンサ1
0が検出した深度計測用ワイヤ9の繰出し量の信号は、
コントローラ51を経てプログラマブルコントローラ5
0に入力され、同様にバケットシリンダストロークセン
サ11が検出したバケットシリンダ2のピストンロッド
の繰出し量の信号は増幅器52を経てプログラマブルコ
ントローラ50に入力される。上記センサの検出信号
は、プログラマブルコントローラ50によって処理装置
53で処理可能な信号に変換され、処理装置53に入力
される。処理装置53に入力された信号は処理装置53
によって処理され、掘削機の先端到達深度の数値データ
と掘削機の先端到達深度を示した画面情報として表示装
置54に出力される。In FIG. 6, the wire stroke sensor 1
The signal of the extension amount of the depth measuring wire 9 detected by 0 is:
Programmable controller 5 via controller 51
The signal of the feed amount of the piston rod of the bucket cylinder 2 that is input to 0 and similarly detected by the bucket cylinder stroke sensor 11 is input to the programmable controller 50 via the amplifier 52. The detection signal of the sensor is converted into a signal that can be processed by the processing device 53 by the programmable controller 50 and input to the processing device 53. The signal input to the processing device 53 is
Is output to the display device 54 as numerical data of the depth of the excavator tip and screen information indicating the depth of the excavator tip.
【0056】図7は上記処理装置53による処理の流れ
を示している。処理の開始(ステップ100)におい
て、掘削機1は図5(a)に示すようにその先端を基準
高さSL±0と一致させる。この状態で深度計測用ワイ
ヤ9の繰出し量が初期値に設定され、同時に深度データ
Dが0にセットされる(ステップ110)。このとき、
バケットシリンダのストローク伸び量も0にセットされ
る(ステップ120)。FIG. 7 shows the flow of processing by the processing device 53. At the start of the process (step 100), the excavator 1 makes the tip thereof coincide with the reference height SL ± 0 as shown in FIG. In this state, the feeding amount of the depth measuring wire 9 is set to an initial value, and at the same time, the depth data D is set to 0 (step 110). At this time,
The stroke elongation of the bucket cylinder is also set to 0 (step 120).
【0057】次に掘削が開始されると、掘削機1の上下
動の有無をワイヤストロークセンサ10によって検知し
(ステップ130)、掘削機1が上下動していれば深度
計測用ワイヤ9の繰出し量(掘削機本体下降量)h1 に
よって深度データDを更新する(ステップ140)。Next, when excavation is started, the presence / absence of vertical movement of the excavator 1 is detected by the wire stroke sensor 10 (step 130). The depth data D is updated by the amount (the excavator body descending amount) h1 (step 140).
【0058】次に掘削機1のバケット3の開閉をバケッ
トシリンダストロークセンサ11によって検知し、バケ
ットシリンダ2の伸び量Sを検出した場合は(ステップ
150)、そのバケットシリンダ2の伸び量Sからバケ
ット3を開閉したことによるバケット先端の下降量h2
に換算する(ステップ160)。Next, when the opening and closing of the bucket 3 of the excavator 1 is detected by the bucket cylinder stroke sensor 11 and the extension amount S of the bucket cylinder 2 is detected (step 150), the bucket amount is calculated based on the extension amount S of the bucket cylinder 2. Lowering amount h2 of bucket tip by opening and closing 3
(Step 160).
【0059】次に上記掘削機本体の下降量h1 とバケッ
ト3を開閉したことによるバケット先端の下降量h2 か
ら掘削機の先端到達深度D=h1 +h2 を算出し(ステ
ップ170)、この掘削機の先端到達深度Dの数値ある
いは図形表示の画面情報を表示装置54に出力する(ス
テップ180)。続いて掘削が終了したか否かを判断し
(ステップ190)、掘削が終了していれば処理を終了
(ステップ200)、否であればステップ130に戻っ
て上記処理を繰り返す。Next, the excavator tip reaching depth D = h1 + h2 is calculated from the excavator body descending amount h1 and the bucket tip descending amount h2 caused by opening and closing the bucket 3 (step 170). The numerical value of the leading end depth D or the screen information of the graphic display is output to the display device 54 (step 180). Subsequently, it is determined whether or not the excavation has been completed (step 190). If the excavation has been completed, the process is terminated (step 200). If not, the process returns to step 130 to repeat the above process.
【0060】図8は表示装置54による画面情報の一例
を示している。この画面情報は運転者の近くに設置され
た表示装置54に出力され、これによって運転者は表示
装置54の画面を視ながら掘削作業を行うことができ
る。FIG. 8 shows an example of screen information displayed by the display device 54. This screen information is output to the display device 54 installed near the driver, whereby the driver can perform excavation work while looking at the screen of the display device 54.
【0061】この表示装置54に表示された画面には種
々の情報が表示されるが、本発明に関する限り、掘削機
1の先端到達深度は、画面中央部の掘削機深度表示部6
0に数値表示されている。また、本実施例では、掘削機
先端到達深度の数値表示とともに、掘削機の先端到達深
度を示す図形表示が画面左側に選択的に表示される。本
実施例の掘削機の先端到達深度の図形表示では、掘削す
べき穴61が深さの目盛り62とともに表示され、この
掘削穴61に対して現在の掘削機の位置63が表示され
る。また、本実施例では、すでに掘削した穴の深さ64
と計画している掘削深度65が掘削穴61の画像中に表
示されており、これによって運転者が感覚的に掘削機の
状態と掘削作業の進捗を把握できるようにしている。Various information is displayed on the screen displayed on the display device 54. However, as far as the present invention is concerned, the depth at which the excavator 1 reaches the tip is determined by the excavator depth display 6 at the center of the screen.
The value is displayed as 0. In the present embodiment, a graphic display indicating the depth of the excavator tip is selectively displayed on the left side of the screen together with the numerical display of the depth of the excavator tip. In the graphic display of the reaching depth of the tip of the excavator of the present embodiment, a hole 61 to be excavated is displayed together with a depth scale 62, and a current excavator position 63 is displayed for the excavating hole 61. Further, in this embodiment, the depth of the already drilled hole 64
The planned excavation depth 65 is displayed in the image of the excavation hole 61, so that the driver can intuitively grasp the state of the excavator and the progress of the excavation work.
【0062】本発明によれば、バケットシリンダストロ
ークセンサ11の検出信号を利用して、バケットの開閉
状態を表示することにより、さらに運転者が視覚的に掘
削機の状態等を把握可能にすることができる。以下にそ
の場合の処理方法について説明する。According to the present invention, the open / closed state of the bucket is displayed by using the detection signal of the bucket cylinder stroke sensor 11, so that the driver can visually grasp the state of the excavator. Can be. The processing method in that case will be described below.
【0063】図9はバケットの開閉状態を表示する場合
の処理装置53における処理の流れを示している。この
処理では、処理が開始されると、バケットの開閉状態を
バケットシリンダストロークセンサ11の信号によって
検出し(ステップ200)、バケットシリンダストロー
クの伸び量Sがある場合はこれをバケットの開閉角度に
換算する(ステップ210)。次に上記算出したバケッ
トの開閉角度に基づいてバケットの開閉状態を示す画面
情報を生成し(ステップ220)、これを表示装置54
に出力する。続いて掘削が終了しているか否かを判断し
(ステップ230)、終了していれば処理を終了し、否
の場合はステップ200に戻って上記処理を繰り返す。FIG. 9 shows the flow of processing in the processing device 53 when displaying the open / closed state of the bucket. In this process, when the process is started, the open / closed state of the bucket is detected by a signal from the bucket cylinder stroke sensor 11 (step 200), and if there is an extension amount S of the bucket cylinder stroke, this is converted into the open / close angle of the bucket. (Step 210). Next, screen information indicating the open / closed state of the bucket is generated based on the calculated open / closed angle of the bucket (step 220), and this is displayed on the display device 54.
Output to. Then, it is judged whether or not the excavation is completed (step 230), and if it is completed, the process is ended.
【0064】バケットの開閉状態を示す情報は、図8に
おいて、画面右側の掘削機の正面図66のバケットを実
際の開閉状態に合わせて動画表示し、あるいは画面左側
の現在の掘削機位置63を示す掘削機のバケットを実際
の開閉状態に合わせて動画表示することにより運転者に
伝えることができる。The information indicating the open / closed state of the bucket is shown in FIG. 8 by displaying a moving image of the bucket in the front view 66 of the excavator on the right side of the screen according to the actual open / closed state, or by displaying the current excavator position 63 on the left side of the screen. By displaying a moving image of the indicated bucket of the excavator in accordance with the actual open / closed state, it is possible to inform the driver.
【0065】さらに本発明によれば、掘削機の先端到達
深度をバケットの先端(爪)の位置で把握し、このこと
を利用して掘削穴底面が一定の深さとなるように制御を
行ないながら掘削することが可能となる。以下に掘削深
度を制御するための装置と方法について説明する。Further, according to the present invention, the reaching depth of the tip of the excavator is grasped by the position of the tip (claw) of the bucket, and by utilizing this, the bottom of the excavation hole is controlled so as to have a constant depth. Excavation becomes possible. Hereinafter, an apparatus and a method for controlling the excavation depth will be described.
【0066】図10は掘削深度を制御するようにした場
合の装置構成とその制御の流れを示している。図10に
おいて、処理装置53は入力手段70を備えており、こ
の入力手段70によって制御目標たる掘削深度が処理装
置53に入力される。バケット式掘削機1の掘削中の昇
降及びバケットの開閉はすでに説明したようにワイヤス
トロークセンサ10とバケットシリンダストロークセン
サ11によって検出され、これらの情報はコントローラ
51と増幅器52とプログラマブルコントローラ50と
を経て処理装置53へ送られ、処理装置53によってバ
ケット先端の到達深度が算出される。このバケット先端
到達深度は、処理装置53によって表示装置54に送ら
れるとともに、先に設定された目標の掘削深度と比較さ
れ、バケット先端が制御目標の掘削深度に到達していな
い場合はバケットに掘削機本体の重さをかけながら掘削
を継続する命令が掘削機1の昇降装置6を制御する制御
盤71に発せられ、バケット先端到達深度が制御目標の
掘削深度を超える場合はバケットの先端到達深度が制御
目標の掘削深度と一致するように掘削機本体を吊り上げ
る昇降命令が掘削機1の昇降装置6を制御する制御盤7
1に発せられる。FIG. 10 shows the configuration of the apparatus when the excavation depth is controlled and the flow of the control. In FIG. 10, the processing device 53 includes an input unit 70, and the excavation depth as a control target is input to the processing device 53 by the input unit 70. The lifting and lowering and the opening and closing of the bucket during excavation of the bucket type excavator 1 are detected by the wire stroke sensor 10 and the bucket cylinder stroke sensor 11 as described above, and the information is transmitted via the controller 51, the amplifier 52, and the programmable controller 50. It is sent to the processing device 53, and the processing device 53 calculates the reaching depth of the tip of the bucket. The bucket tip reaching depth is sent to the display device 54 by the processing device 53 and is compared with the previously set target excavation depth. When the bucket tip has not reached the control target excavation depth, the bucket excavation is performed. A command to continue the excavation while applying the weight of the machine body is issued to the control panel 71 for controlling the lifting / lowering device 6 of the excavator 1. If the bucket tip depth exceeds the control target excavation depth, the bucket tip depth is determined. A control panel 7 that controls the lifting device 6 of the excavator 1 by raising and lowering the hoisting of the excavator body so that
Emitted to 1.
【0067】この制御盤71の制御命令に基づきバケッ
ト式掘削機1は実際に昇降装置6によって昇降させら
れ、このバケット式掘削機1の動きは再びワイヤストロ
ークセンサ10とバケットシリンダストロークセンサ1
1によって検出され、フィードバックされて新たな制御
命令の発生のもととなる。The bucket type excavator 1 is actually lifted and lowered by the elevating device 6 based on the control command of the control panel 71, and the movement of the bucket type excavator 1 is returned to the wire stroke sensor 10 and the bucket cylinder stroke sensor 1 again.
1 is detected and fed back to generate a new control command.
【0068】なお、上記図10では、処理装置53が掘
削深度制御用の処理装置を兼ねているが、先端到達深度
算出用の処理装置と掘削深度制御用の処理装置を別々に
設けても良く、同一の装置によって機能上これら両装置
を実現しても良い。In FIG. 10, the processing device 53 also functions as a processing device for controlling the excavation depth. However, a processing device for calculating the end reaching depth and a processing device for controlling the excavation depth may be provided separately. Alternatively, these two devices may be functionally realized by the same device.
【0069】このように掘削深度の制御を行うことによ
り、掘削穴の底面を設定した掘削深度と等しい深さの平
らな面に掘り下げることが可能であり、掘削の最終段階
で運転者の勘によって掘削穴の底面を平らに仕上げる必
要がなくなる。特に、掘削穴を複数連ねて縦長な掘削溝
あるいは大きな掘削穴を掘る場合に、各掘削穴の連なり
部分の凹凸を自動制御によって均一な深さに掘ることが
でき、これによって所定深さの均一な底面の掘削溝等を
得ることができる。By controlling the excavation depth in this way, it is possible to excavate the bottom surface of the excavation hole into a flat surface having a depth equal to the set excavation depth. There is no need to finish the bottom of the drill hole flat. Particularly, when digging a plurality of digging holes and digging a vertically long digging groove or a large digging hole, it is possible to dig the unevenness of the connecting portion of each digging hole to a uniform depth by automatic control, thereby making the predetermined depth uniform. It is possible to obtain a well-bottomed excavation groove and the like.
【0070】次に上記掘削深度の制御のための処理の流
れを図11を用いて説明する。図11において、最初に
制御目標の掘削深度Tを設定し(ステップ200)、次
にバケット3を全開状態でその先端(爪)を基準高さS
L±0に合わせ、このときの深度計測用ワイヤ9の繰出
し量を深度D=0としてセットし(ステップ210)、
このときのバケットシリンダ2のストロークの伸び量を
S=0cmとしてセットする(ステップ220)。掘削
が開始されると、掘削機1の上下動をワイヤストローク
センサ10によって検知し(ステップ230)、上下動
があった場合にはワイヤストロークセンサ10の検出信
号によって深度データDをD=h1 に更新する(ステッ
プ240)。Next, the flow of processing for controlling the excavation depth will be described with reference to FIG. In FIG. 11, first, the excavation depth T of the control target is set (step 200), and then the tip (claw) of the bucket 3 is set to the reference height S with the bucket 3 fully opened.
In accordance with L ± 0, the feeding amount of the depth measuring wire 9 at this time is set as the depth D = 0 (step 210).
At this time, the elongation of the stroke of the bucket cylinder 2 is set as S = 0 cm (step 220). When the excavation is started, the vertical movement of the excavator 1 is detected by the wire stroke sensor 10 (step 230). When the vertical movement occurs, the depth data D is set to D = h1 by the detection signal of the wire stroke sensor 10. Update (step 240).
【0071】次にバケット3の開閉状態をバケットシリ
ンダストロークセンサ11によって検知し(ステップ2
50)、バケット3が開閉された場合にはバケットシリ
ンダ2のストロークの伸び量Sをバケット3の深度方向
の高さh2 に換算し(ステップ260)、このバケット
3の開閉によるバケット先端の昇降量h2 を深度データ
Dに加えて先端到達深度D=h1 +h2 を得る(ステッ
プ270)。次に、設定した制御目標の掘削深度Tに対
する現在の掘削機の先端到達深度Dの差T−Dを算出し
(ステップ280)、昇降装置6に対する昇降命令を発
する(ステップ290)。上記一連の処理の後に掘削が
終了したか否かを確認し(ステップ300)、終了して
いれば処理を終了し(ステップ310)、否であればス
テップ230に戻って上記一連の処理を繰り返す。Next, the open / closed state of the bucket 3 is detected by the bucket cylinder stroke sensor 11 (step 2
50) When the bucket 3 is opened / closed, the stroke extension amount S of the bucket cylinder 2 is converted into the height h2 in the depth direction of the bucket 3 (step 260), and the lifting amount of the bucket tip by opening / closing the bucket 3 is calculated. The tip reaching depth D = h1 + h2 is obtained by adding h2 to the depth data D (step 270). Next, the difference TD between the excavator tip reaching depth D and the set control target excavation depth T is calculated (step 280), and an elevating command is issued to the elevating device 6 (step 290). After the above series of processing, it is confirmed whether or not the excavation is completed (step 300). If it is completed, the processing is ended (step 310). If not, the processing returns to step 230 to repeat the above series of processing. .
【0072】上記制御を短いサイクルで繰り返すことに
より、バケット3の先端到達深度を制御目標の掘削深度
Tに維持しながら掘削することができる。By repeating the above control in a short cycle, excavation can be performed while maintaining the depth of the bucket 3 at the tip of the control target at the excavation depth T.
【0073】[0073]
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本願請求
項1及び請求項4に係るバケット式掘削機及びその掘削
方法によれば、掘削機は深度計測用ワイヤとワイヤスト
ロークセンサとバケット開閉度検出器と処理装置と表示
装置とを有し、ワイヤストロークセンサによって掘削機
本体の昇降量、バケット開閉度検出器によってバケット
開閉によるバケット先端の昇降量をそれぞれ検出し、処
理装置によって現在の掘削機先端の到達深度を算出し、
これを表示装置によって運転者に数値的にあるいは図形
的に表示することができる。As is apparent from the above description, according to the bucket type excavator and the excavating method thereof according to claims 1 and 4, the excavator has a depth measuring wire, a wire stroke sensor, a bucket opening / closing degree. The excavator has a detector, a processing device, and a display device, and the wire stroke sensor detects the vertical movement amount of the excavator body, and the bucket opening / closing degree detector detects the vertical movement amount of the bucket tip due to opening / closing of the bucket. Calculate the reaching depth of the tip,
This can be displayed numerically or graphically to the driver by means of a display device.
【0074】これにより、掘削穴に不透明な安定液が充
填されているか否かに拘らず、掘削機を運転者が肉眼で
見ることができない場合でも、運転者は、掘削深度をバ
ケットの先端(爪)の到達深度が把握でき、これによっ
て正確な掘削深度管理を行いながら掘削を行うことがで
きる。As a result, regardless of whether or not the excavator is filled with the opaque stabilizing liquid and the operator cannot see the excavator with the naked eye, the operator can determine the excavation depth at the tip of the bucket ( The reach depth of the claw) can be grasped, and thus excavation can be performed while accurately controlling the excavation depth.
【0075】また、本発明の掘削機及びその掘削方法に
よれば、検尺による深度計測のために掘削作業が中断さ
れることなく、かつ、運転者は表示装置の画面に集中し
て掘削をすることができるので、効率よく掘削を行うこ
とができる。Further, according to the excavator and the excavation method of the present invention, the excavation work is not interrupted for depth measurement by measuring, and the driver concentrates on the screen of the display device to excavate. Therefore, excavation can be performed efficiently.
【0076】本願請求項2と請求項5のバケット式掘削
機及びその掘削方法によれば、バケット開閉度検出器に
よってバケットの開閉状態を検出し、これに基づいて処
理装置によってバケットの開閉角度の演算と図形処理と
を行い、表示装置を介して運転者にそれを示すことがで
きる。これにより、運転者は掘削深度と現在のバケット
の開閉状態を把握でき、掘削穴中の掘削機の状態を表示
装置の画面で監視しながら、効率よく掘削を行うことが
でき、また、溝底を平坦にすることができる。According to the bucket excavator and the excavating method of the present invention, the bucket open / close degree detector detects the open / closed state of the bucket, and the processing device determines the open / close angle of the bucket based on the detected open / closed state. It is possible to perform calculations and graphic processing and show it to the driver via the display. As a result, the driver can grasp the excavation depth and the current open / closed state of the bucket, and can efficiently excavate while monitoring the state of the excavator in the excavation hole on the screen of the display device. Can be made flat.
【0077】本願請求項3及び請求項6のバケット式掘
削機とその掘削方法によれば、制御目標たる掘削深度を
入力する入力手段を有し、処理装置は、前記目標掘削深
度を記憶し、請求項1及び請求項4のバケット式掘削機
及び掘削方法と同様の方法によって現在の掘削機の先端
到達深度を算出し、この掘削機の先端到達深度と前記目
標掘削深度とが一致するように掘削機の昇降装置に対し
て制御を行う。According to the bucket type excavator and the excavating method therefor of claim 3 of the present application, it has an input means for inputting a control target excavation depth, and the processing device stores the target excavation depth, By calculating the tip reach depth of the current excavator by the same method as the bucket type excavator and the excavation method according to claim 1 and claim 4, so that the tip reach depth of this excavator and the target excavation depth match. It controls the lifting device of the excavator.
【0078】これにより、掘削穴の底面を均一の深さの
平らな面に仕上げることができ、特に掘削穴を複数連ね
た縦長の掘削溝や大きな掘削穴を掘る場合に底面を運転
者の勘に頼って仕上げる必要がなく、正確な深さの穴や
溝を効率よく掘ることができる。This makes it possible to finish the bottom surface of the excavation hole into a flat surface having a uniform depth. In particular, when excavating a vertically long excavation groove having a plurality of excavation holes or a large excavation hole, the bottom surface of the excavation hole is intuitive to the driver. It is not necessary to rely on the finish, and it is possible to efficiently dig a hole or a groove with an accurate depth.
【図1】ベースクレーンによって吊り下げられた状態の
本発明によるバケット式掘削機の全体を示した図。FIG. 1 is a diagram showing the entire bucket type excavator according to the present invention in a state of being suspended by a base crane.
【図2】本発明の深度計測用ワイヤの巻取装置の構造を
示した斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a structure of a wire winding device for a depth measuring wire according to the present invention.
【図3】本発明のバケットシリンダストロークセンサの
構造を示した図。FIG. 3 is a diagram showing a structure of a bucket cylinder stroke sensor of the present invention.
【図4】本発明のバケットシリンダストロークセンサの
他の実施態様を示した図。FIG. 4 is a view showing another embodiment of the bucket cylinder stroke sensor of the present invention.
【図5】掘削機の先端到達深度の算出方法を説明した
図。FIG. 5 is a view for explaining a method of calculating the depth of arrival of the excavator tip.
【図6】掘削機の先端到達深度を算出するための装置構
成を示したブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for calculating a tip reaching depth of the excavator.
【図7】掘削機の先端到達深度を算出するための処理の
流れを示したフローチャート。FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of a process for calculating an excavator tip reaching depth.
【図8】掘削機の先端到達深度を数値的にあるいは図形
的に示した表示装置の画面の一例を示した図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a screen of a display device which numerically or graphically indicates the depth of arrival of the excavator tip.
【図9】バケットの開閉状態を把握するための処理の流
れを示したフローチャート。FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing for grasping the open / closed state of the bucket.
【図10】掘削機の先端到達深度を制御するための装置
構成を示したブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing an apparatus configuration for controlling the depth of arrival of the excavator tip.
【図11】掘削機の先端到達深度を制御するための処理
の流れを示したフローチャート。FIG. 11 is a flowchart showing a flow of a process for controlling the depth of arrival of the excavator tip.
【図12】ベースクレーンによって吊り下げられた状態
の従来のバケット式掘削機の全体を示した図。FIG. 12 is a view showing the entire conventional bucket type excavator suspended by a base crane.
【図13】重錘つき検尺による従来の掘削穴深度計測の
様子を示した図。FIG. 13 is a diagram showing a state of a conventional excavation hole depth measurement using a measuring scale with a weight.
1 バケット式掘削機 2 バケットシリンダ 2a シリンダ部 2b ピストンロッド部 3 バケット 5 吊下げワイヤ 6 昇降装置 7 電気ケーブル 8 巻取装置 9 深度計測用ワイヤ 10 ワイヤストロークセンサ 11 バケットシリンダストロークセンサ 53 処理装置 54 表示装置 70 入力手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 bucket type excavator 2 bucket cylinder 2a cylinder part 2b piston rod part 3 bucket 5 hanging wire 6 elevating device 7 electric cable 8 winding device 9 wire for depth measurement 10 wire stroke sensor 11 bucket cylinder stroke sensor 53 processing device 54 display Device 70 Input means
─────────────────────────────────────────────────────
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成7年7月21日[Submission date] July 21, 1995
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0071[Correction target item name] 0071
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0071】次にバケット3の開閉状態をバケットシリ
ンダストロークセンサ11によって検知し(ステップ2
50)、バケット3が開閉された場合にはバケットシリ
ンダ2のストロークの伸び量Sをバケット3の深度方向
の高さh2に換算し(ステップ260)、このバケット
3の開閉によるバケット先端の下降量h2を深度データ
Dに加えて先端到達深度D=h1+h2を得る(ステッ
プ270)。次に、設定した制御目標の掘削深度Tに対
する現在の掘削機の先端到達深度Dの差T−Dを算出し
(ステップ280)、昇降装置6に対する昇降命令を発
する(ステップ290)。上記一連の処理の後に掘削が
終了したか否かを確認し(ステップ300)、終了して
いれば処理を終了し(ステップ310)、否であればス
テップ230に戻って上記一連の処理を繰り返す。Next, the open / closed state of the bucket 3 is detected by the bucket cylinder stroke sensor 11 (step 2
50) When the bucket 3 is opened and closed, the extension amount S of the stroke of the bucket cylinder 2 is converted into the height h2 of the bucket 3 in the depth direction (step 260), and the amount of downward movement of the bucket tip due to the opening and closing of the bucket 3 h2 is added to the depth data D to obtain a tip end reaching depth D = h1 + h2 (step 270). Next, the difference TD between the excavator tip reaching depth D and the set control target excavation depth T is calculated (step 280), and an elevating command is issued to the elevating device 6 (step 290). After the above series of processing, it is confirmed whether or not the excavation is completed (step 300). If it is completed, the processing is ended (step 310). If not, the processing returns to step 230 to repeat the above series of processing. .
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0073[Correction target item name] 0073
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0073】[0073]
【発明の効果】上記説明から明らかなように、本願請求
項1及び請求項4に係るバケット式掘削機及びその掘削
方法によれば、掘削機は深度計測用ワイヤとワイヤスト
ロークセンサとバケット開閉度検出器と処理装置と表示
装置とを有し、ワイヤストロークセンサによって掘削機
本体の下降量、バケット開閉度検出器によってバケット
開閉によるバケット先端の下降量をそれぞれ検出し、処
理装置によって現在の掘削機先端の到達深度を算出し、
これを表示装置によって運転者に数値的にあるいは図形
的に表示することができる。As is apparent from the above description, according to the bucket type excavator and the excavating method thereof according to claims 1 and 4, the excavator has a depth measuring wire, a wire stroke sensor, a bucket opening / closing degree. The excavator has a detector, a processing device, and a display device, and the wire stroke sensor detects the descending amount of the excavator main body, and the bucket opening / closing degree detector detects the descending amount of the bucket tip due to opening / closing of the bucket. Calculate the reaching depth of the tip,
This can be displayed numerically or graphically to the driver by means of a display device.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図7[Name of item to be corrected] Figure 7
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図7】 [Figure 7]
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Figure 9
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図9】 [Figure 9]
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図11】 FIG. 11
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000150615 株式会社長谷工コーポレーション 東京都港区芝2丁目32番1号 (71)出願人 594198547 オリエント開発株式会社 東京都中央区八重洲2丁目3番12号 (72)発明者 山 本 和 久 東京都港区芝浦三丁目12番8号 安藤建設 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (71) Applicant 000150615 Haseko Corporation 2-32-1, Shiba, Minato-ku, Tokyo (71) Applicant 594198547 Orient Development Co., Ltd. 2-3-12 Yaesu, Chuo-ku, Tokyo (72) Inventor Kazuhisa Yamamoto 3-12-8 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Within Ando Construction Co., Ltd.
Claims (6)
備えたバケット式掘削機において、 一端が前記バケット式掘削機本体に連結され、他端が巻
取装置に巻かれた深度計測用ワイヤと、 前記深度計測用ワイヤの繰出し量を検出するワイヤスト
ロークセンサと、 前記バケットの開閉状態を検出するバケット開閉度検出
器と、 前記ワイヤストロークセンサと前記バケット開閉度検出
器からの検出値とから前記バケットの先端到達深度を算
出する処理装置と、 前記処理装置が算出したバケットの先端到達深度をリア
ルタイムで運転者に数値あるいは図形表示する表示装置
とを備えたことを特徴とするバケット式掘削機。1. A bucket type excavator equipped with an openable and closable excavating bucket at the lower end of the main body, wherein one end is connected to the bucket type excavator main body and the other end is wound on a winding device. From a wire stroke sensor that detects the amount of delivery of the depth measuring wire, a bucket open / closed degree detector that detects the open / closed state of the bucket, and a detection value from the wire stroke sensor and the bucket open / closed degree detector. A bucket excavator, comprising: a processing device that calculates the arrival depth at the tip of the bucket; and a display device that displays a numerical value or a graphic in real time to the arrival depth at the tip of the bucket calculated by the processing device. .
器の出力から演算し、前記バケットの開閉状態を示した
動画情報を前記表示装置に出力することを特徴とする請
求項1記載のバケット式掘削機。2. The bucket according to claim 1, wherein the processing device calculates from an output of the bucket open / close degree detector and outputs moving image information indicating an open / closed state of the bucket to the display device. Excavator.
開閉角度に応じて前記バケット式掘削機の昇降装置に昇
降命令を発し、前記バケットの先端到達深度を前記設定
された掘削深度と一致させる掘削深度制御用処理装置を
備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のバケット式掘削機。3. An excavation depth is set in advance, and an elevating / lowering command is issued to an elevating device of the bucket type excavator according to an opening / closing angle of the bucket so that the depth reached by the tip of the bucket coincides with the set excavation depth. The bucket type excavator according to claim 1 or 2, further comprising a processing device for controlling the excavation depth.
備えたバケット式掘削機を用いた掘削方法において、 前記バケット式掘削機に、 一端が掘削機本体に連結され、他端が巻取装置に巻かれ
た深度計測用ワイヤと、 前記深度計測用ワイヤの繰出し量を検出するワイヤスト
ロークセンサと、 前記バケットの開閉状態を検出するバケット開閉度検出
器と、 前記ワイヤストロークセンサと前記バケット開閉度検出
器からの検出値とから前記バケットの先端到達深度を算
出する処理装置と、 前記処理装置が算出したバケットの先端到達深度をリア
ルタイムで運転者に数値あるいは図形表示する表示装置
とを備え、 前記ワイヤストロークセンサと前記バケット開閉度検出
器の検出信号を前記処理装置に入力し、前記処理装置に
よってバケットの先端到達深度を算出し、この算出され
たバケットの先端到達深度を前記表示装置によってリア
ルタイムで運転者に数値あるいは図形表示することによ
り、掘削深度を運転者に把握管理させながら掘削を行わ
せることを特徴とするバケット式掘削機の掘削方法。4. A method of excavating using a bucket excavator equipped with an excavating bucket at the lower end of the main body, wherein one end of the bucket excavator is connected to the excavator main body and the other end is wound up. A depth measuring wire wound around the device, a wire stroke sensor that detects the amount of delivery of the depth measuring wire, a bucket opening / closing degree detector that detects the open / closed state of the bucket, the wire stroke sensor and the bucket opening / closing A processing device for calculating the tip reaching depth of the bucket from the detection value from the degree detector, and a display device for numerically or graphically displaying the tip reaching depth of the bucket calculated by the processing device in real time to the driver, The detection signals of the wire stroke sensor and the bucket open / closed degree detector are input to the processing device, and the processing device outputs the tip of the bucket. By calculating the end reaching depth and displaying the calculated tip reaching depth of the bucket numerically or graphically to the driver by the display device in real time, it is possible to allow the driver to perform digging while grasping and managing the digging depth. A method of excavating a bucket type excavator, which is a feature.
値を前記処理装置によって演算し、前記バケットの開閉
状態を示した動画情報を前記表示装置に出力することに
より、前記バケットの開閉状態をリアルタイムで運転者
に把握管理させることを特徴とする請求項4に記載のバ
ケット式掘削機の掘削方法。5. The opening / closing state of the bucket is calculated by calculating the detection value detected by the bucket opening / closing degree detector by the processing device and outputting moving image information indicating the opening / closing state of the bucket to the display device. The excavation method for a bucket excavator according to claim 4, characterized in that the driver grasps and manages in real time.
の開閉角度に応じて前記バケット式掘削機の昇降装置に
昇降命令を発し、前記バケットの先端到達深度を前記設
定された掘削深度と一致させる掘削深度制御用処理装置
を備え、 運転者に予定の掘削深度を設定させ、前記掘削深度制御
用処理装置によって前記バケット式掘削機の先端到達深
度を制御し、掘削穴の底面を前記設定された掘削深度と
ほぼ一致する深さに掘削することを特徴とする請求項4
または請求項5に記載のバケット式掘削機の掘削方法。6. An excavation command is issued to an elevating device of the bucket type excavator in accordance with an opening / closing angle of the bucket with respect to a set excavation depth, and a reaching depth of the bucket tip coincides with the set excavation depth. An excavation depth control processing device for causing a driver to set a planned excavation depth, controlling a reaching depth of a tip of the bucket type excavator by the excavation depth control processing device, and setting the bottom surface of the excavation hole to the predetermined value. The excavation is performed to a depth substantially matching the excavation depth.
Or the excavation method of the bucket type excavator according to claim 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29016094A JP2656742B2 (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Bucket type excavator and its excavation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29016094A JP2656742B2 (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Bucket type excavator and its excavation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144319A true JPH08144319A (en) | 1996-06-04 |
| JP2656742B2 JP2656742B2 (en) | 1997-09-24 |
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ID=17752544
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| JP29016094A Expired - Fee Related JP2656742B2 (en) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | Bucket type excavator and its excavation method |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2656742B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007308904A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Honmagumi:Kk | Grab bucket type dredger and dredging method using it |
| JP2022021055A (en) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 清水建設株式会社 | Construction management method |
| JP2025529456A (en) * | 2022-10-06 | 2025-09-04 | バウアー マシーネン ゲーエムベーハー | Civil engineering machinery and civil engineering machinery operating methods |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP29016094A patent/JP2656742B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2022021055A (en) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 清水建設株式会社 | Construction management method |
| JP2025529456A (en) * | 2022-10-06 | 2025-09-04 | バウアー マシーネン ゲーエムベーハー | Civil engineering machinery and civil engineering machinery operating methods |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2656742B2 (en) | 1997-09-24 |
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