JPH0823257B2 - 地盤改良機のオートフィード制御装置 - Google Patents
地盤改良機のオートフィード制御装置Info
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- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
的に送る地盤改良機のオートフィード制御装置に関す
る。更に詳しくは、ボーリングマシン、地盤改良機、ア
ースオーガ機などに使うパイプ、ロッドなどを連続的に
送るための地盤改良機のオートフィード制御装置に関す
る。
場合、先端にビットが付いたロッドに、ボーリングマシ
ンのスピンドルが回転と掘進力を与えることにより、穴
を掘り進んでいく。しかし、スピンドルの1ストローク
は50cm〜1mの長さしかないため、スピンドルのス
トロークエンドまで掘削すると、一旦スピンドルの回転
を止め、ロッドをクランプしているスピンドルのチャッ
クを緩めてロッドとチャックのクランプを解除後、スピ
ンドルを最上部まで送り装置で上げて、ロッドをチャッ
クで再びつかみスピンドルとロッドを拘束し、送り装置
を作動させ掘削を再開する。普通のボーリングマシンで
掘削する場合、このようにどうしても掘削作業を行う。
この作業を手動で行うのは、繁雑である。
地盤改良材が知られている。このモルタルなどの地盤改
良材は、地盤改良機に把持した中空のロッドを通してモ
ルタルを加圧し注入する。この時、ロッドの先端から地
盤改良材を吐出しながら、ロッドを回転させ引き上げつ
つモルタルを注入していく。この従来の地盤改良機で
は、ロッド先端から地盤改良材を注入しながら行うが、
ロッドの引き上げは自動的に行うのが良い。
送り装置のストロークに限界があり、ロッドをつかんで
いるチャックを握り替える必要があるため、一旦停止し
てマニュアルでチャックを下方に移動させる必要がある
からである。しかし、これは均一な固結体である地盤改
良柱を作るという点からは望ましくはない。そこでロッ
ドを自動送りするものも知られている。例えば、本出願
人等が提案した特開平3−206289号公報である。
しかし、この送りの信号の検出は、凹凸スケールから近
接スイッチで信号を検出するものであり、必ずしも正確
な位置が検出できない。また、送り油圧機構が独特なも
のであり、従来タイプの地盤改良機の自動送り機構には
採用できないものである。
ような技術的背景で発明されたものであり、以下の目的
を達成するためのものである。
くロッドを連続的に送るための地盤改良機のオートフィ
ード制御装置を提供することにある。
送り間隔でロッドを送ることができる地盤改良機のオー
トフィード制御装置を提供することにある。
地盤改良機でロッドの自動送りができる地盤改良機のオ
ートフィード制御装置を提供することにある。
に次のような手段を採る。
(1)と、 b.前記地盤改良機の掘削ロッドを把持・解放するため
の第1チャック手段(6)と、 c.この第1チャック手段(6)を前記掘削ロッド(3
0)の軸線方向に送り駆動するためのチャック送り手段
(3a,3b)と、 d.前記フレームに固定され前記掘削ロッド(30)を
把持・解放するための第2チャック手段(8)と e.からなる地盤改良機において、 f.前記地盤改良機に設けられたラック(20)と、 g.このラック(20)に噛み合うピニオンギヤ(2
2)を有し、このピニオンギヤ(22)の回転により前
記掘削ロッド(30)の上下移動量を検知するためのロ
ータリーエンコーダ(23)と、 h.このロータリーエンコーダ(23)の出力パルスを
受け取りこの出力パルス数をカウントするためのカウン
タ(51)と、 i.前記第1チャック手段(6)の上下移動端を演算
し、信号を発するための送り上下端演算手段(52)
と、 j.前記送り上下端演算手段(52)の演算値が設定さ
れた前記上下移動端に達すると前記第1チャック手段
(6)、前記第2チャック手段(8)及び前記チャック
送り手段(3a,3b)を把持解放するためのチャック
制御手段(50)と k.からなることを特徴とする地盤改良機のオートフィ
ード制御装置である。
ック手段(8)は油圧により駆動される油圧チャックで
あり、前記チャック送り手段(3a,3b)は油圧によ
り駆動される油圧送りシリンダであり、前記油圧チャッ
ク及び前記油圧送りシリンダへの油圧の供給を制御する
ためにそれぞれ設けられた電磁切換弁(32,35,3
7)とからなると良い。
ック送り手段で上方又は下方に送る。この送り量をロー
タリエンコーダで検出し、この出力パルス数をカウンタ
でカウントする。設定された位置にくるとこれを上下端
演算手段が指令し、この指令によりチャック送り手段を
停止させる。チャック送り手段が停止すると、第2チャ
ック手段で掘削ロッドを把持し、第1チャックの把持を
解放し上昇させて元の位置に戻す。再び前記動作を繰り
返して掘削ロッドの送りを自動化する。
例を図面にしたがって説明する。図1は地盤改良機の正
面図であり、図2は同左側面図である。フレーム1は、
構造用の鋼材で作られたものでほぼ直方体状の構造であ
る。フレーム1の前面には、スイベルヘッド本体2がボ
ルトで固定されている。スイベルヘッド本体2の両サイ
ド上下には、2本の送り油圧シリンダ3a,3bが固定
されている。
ッド4a,4bは、フランジ5を介してフレーム1の上
部に固定されている。スイベルヘッド本体2の上方には
図示しないスピンドルを介して、ボーリングロッド(以
下、ロッドという。)30をチャックするための油圧チ
ャック本体6が設けられている。また、スイベルヘッド
本体2内には、スピンドルを介してボーリングロッド又
は二重管等のロッド30を回転するための油圧モータ7
が設けられている。
された状態で、送り油圧シリンダ3a,3bによる軸線
方向への送り、油圧モータ7による回転とが行われる。
スイベルヘッド本体2の下方には油圧ロッドホルダ8が
配置されている。油圧ロッドホルダ8は、準備作業など
で一時的にロッド30を固定しておくときと、後述する
ようにロッド30を自動フィードするに使用するもので
あり、送りの自動運転、準備作業時等に使う。油圧ロッ
ドホルダ8は、油圧シリンダで駆動される爪8a,8b
間でロッド30を把持して使用する。
設けられている。動力制御盤10内には、油圧ポンプ駆
動用のモータなどを制御する電源回路が組み込まれてい
る。更に、動力制御盤10には、掘削深さを計測する削
孔深度計18、地盤改良の位置深さを計測する改良深度
計19等が備えられている。また、この動力制御盤10
には、ステップタイマ16が配置されている。
9に設定された一定距離間隔ごとのロッド30の停止時
間を設定するためのものである。また、このプリセット
カウンタ17は、必要なステップの回数を設定するもの
である。設定回数ステップを繰り返したら、送り油圧シ
リンダ3a,3bは停止される。
ためにボタン、スイッチなどを配した操作盤である。油
圧操作盤12は、油圧系統を操作するためのスイッチ類
を配した操作盤である。オイルポンプ13は、可変容量
ピストンポンプ型の2台のオイルポンプからなるもので
あり、加圧された油は各部に供給される。電動モータ1
4は、オイルポンプ13を回転駆動するためのモータで
ある。
ー15が設けられている。アウトリガー15は油圧シリ
ンダであり、この油圧シリンダ内に油圧を導入すること
によりピストンを伸長させて、フレーム1全体を安定的
に支持する。
移動量検出機構である。ラック20の上下は、ロッド2
1,21を介してスイベルヘッド本体2に固定されてい
る。ラック20には、ピニオンギヤ22が噛み合ってい
る。ピニオンギヤ22は、ロータリーエンコーダ23の
回転軸に連結されている。
ボックス24内に収納されており、エンコーダボックス
24は、フレーム1にボルト25で固定されている。ラ
ック20の外側は、ジャバラ26,26でカバーされ、
この両端は、エンコーダボックス24及びブラケット2
7に固定されている。したがって、ラック20がスイベ
ルヘッド本体2と共に移動しても露出することはない。
この構造から理解されるように、スイベルヘッド本体2
が移動するとロータリエンコーダ23から移動量に応じ
た出力パルスが出る。
路図を示す。アンクランプシリンダ31は、掘削ロッド
30を把持する把持爪(図示せず)をアンクランプする
ための油圧シリンダ装置であり、油圧チャック本体6に
備えられている。掘削ロッド30の把持力は、皿バネで
与えられている。油圧シリンダ装置が作動しないとき
は、アンクランプシリンダ31はロッド30を常時把持
している。アンクランプシリンダ31の油圧供給、排出
口には、電磁切換弁32が接続されている。アンクラン
プシリンダ31の作動の有無は、回路中に設けた感圧ス
イッチ(図示せず)により検出する。この電磁切換弁3
2には、前記した油圧ポンプ13に接続されている。油
圧ポンプ13は2台の油圧ポンプからなり、油圧ポンプ
13aと同時にもう1台の油圧ポンプ13bがあり、電
動モータ14により同時に回転駆動される。
3などを通りドレン34に戻される。油圧ロッドホルダ
8は、爪8a,8bを駆動するために2台のシリンダ装
置を備えている。油圧ロッドホルダ8には、油圧ポンプ
13aから電磁切換弁35、逆止弁36を介して圧油が
供給される。
は、スイベルヘッド本体2を上下方向に送り駆動させる
ための駆動装置である。送り油圧シリンダ3a,3bに
は、電磁切換弁37を介して油圧ポンプ13aから圧油
が供給される。油圧モータ7は、掘削ロッド30を把持
し回転駆動するスピンドル(図示せず)を駆動するため
のものである。油圧モータ7に通じる圧油路には、電磁
切換弁38が接続されている。電磁切換弁38は、油圧
モータ7を正転、逆転のどちらでも選択できるように方
向を切り換えることができる。
13bは、油圧ロッドホルダ8に供給する油圧ポンプ1
3aと別な油圧ポンプである。このため、油圧モータ7
は、安定した回転が得られる。電磁弁39は、油圧モー
タ7の回転速度を変えるための弁である。アウトリガー
シリンダ15a,15b,15c,15dは、4本のア
ウトリガー15をそれぞれ駆動するためのものである。
5c,15dへの油圧の供給、遮断は、電磁弁40a,
40b,40c,40dによりそれぞれ行う。スライド
シリンダ41は、地盤改良機全体を位置調節のときに、
地盤改良機を下部から支えるベース上でスライドさせる
ための駆動用シリンダである。スライドシリンダ41へ
の油圧の供給は、油圧ポンプ13aから電磁切換弁42
を介して行う。ベース上で地盤改良機を移動させるとき
は、電磁切換弁42を作動させて行う。
メジャーカウンタ50は、カウンタ機能と計算機能を有
するものである。ロータリエンコーダ23の出力パルス
は、まずデジタル・カウンタ51に入力される。デジタ
ル・カウンタ51の内容は、中央処理部(CPU)52
によって読み取られる。記憶部53は、メジャーカウン
タ50全体を制御するためのプログラム及びデータが記
憶保持されている。
2の上下の端位置を記憶しておく。この上下端位置にス
イベルヘッド本体2が送られると、電磁切換弁37によ
り送り方向が逆転される。表示部54は、削孔深さ、モ
ード切り替え時のモード番号、設定値等を表示するため
のものである。ラッチ回路55は、設定スイッチ56に
設定した数値を一時的に保持しておくための記憶回路で
ある。
OUT2の出力の大きさ等を手動でプリセットするため
のディジタルスイッチである(図6参照)。モードキー
57は、後述するように複数のキーからなるものであり
データ等の入力モード、送り量の設定等の設定モード、
出力電圧等の出力モード、表示モード、メジャーカウン
タ等の動作モードを切り替えるためのものである。
の命令をリレー回路60に出力するためのデジタル信号
をアナログ信号に変換するものである。リレー回路60
は、送り油圧シリンダ3a,3b、油圧ロッドホルダ
8、アンクランプシリンダ31の油の供給を遮断または
送りを切り換えるため、それぞれの電磁弁37,35,
32(図4参照)のコイルへの電流出力を順次ON,O
FF制御するものである。
り、上端又は下端に達するとリレー回路60に出力し、
リレー回路60は電磁弁のソレノイドへ電流を流して送
りを切り換えて、すなわちスイベルヘッド本体2の停止
又は送り方向を切り換えを行う。リセットスイッチ59
は、メジャーカウンタ50等をリセットするものであ
り、ラッチ回路55、中央処理部52などすべてのデー
タ、プログラム等がリセットされて、設定スイッチ56
の状態を読み込むか、又はスイベルヘッド本体2の下端
位置等を読み込み記憶する。
1の内容を読み取り、設定パルス量すなわち送り油圧シ
リンダ3a,3bによるスイベルヘッド本体2の送りが
上端または下端に達すると、D/A変換器58の出力端
子であるOUT1又はOUT2からリレー回路60へ出
力信号を発する。図6は、メジャーカウンタ50の出力
信号を示すタイムチャートである。図6(a)は、D/
A変換器のOUT1,OUT2の出力を示す。図6
(b)は、パルスエンコーダ23の出力パルスを示す。
図6(c)は、設定パルス量を示し、OUT1,OUT
2間のパルスがデジタル・カウンタ51でカウントされ
る。この設定パルス量によって送りの間隔が決まる。O
UT1またOUT2が出力されると、リレー回路60は
電磁切換弁32,35,37を切り換えて送り方向の切
り換え、及び油圧チャックの把持解放を行う。
である。表示器54は、数字表示キャラクタの6桁より
なる。計測時には、数字表示キャラクタに計測されたパ
ルスの数等を表示する。又、モード切り替え時には、モ
ードNo(番号)等を表示する。
ー出力するときのOUT1,OUT2の出力動作の種類
を選択するための切換えスイッチである。入力切換えス
イッチ57bは、入力モードすなわちパルスエンコーダ
23からのパルスを処理するものであり、加算のみ、減
算のみなど選択するためのものである。換算スイッチ5
7cは、1パルス当りの加算または減算数を設定するた
めのものであり、倍率で設定する。
かかり、表示を“0”にもどす。又、リレー出力されて
いる場合は、OUT1,OUT2のリレー出力解除も同
時に行う。設定スイッチ56aは、OUT1の出力の大
きさ等のプリセット値を設定するためのスイッチであ
る。設定スイッチ56bは、OUT2の出力の大きさ等
のプリセット値を設定するデジタルスイッチである。
図8(a)〜(c)は、その送り動作の概要である。油
圧ユニット、メジャーカウンタ50等の電源をまず投入
する。動力制御盤10の油圧モータのスイッチを押す
と、電磁切換弁38が切り換えられて油圧モータ7が回
転駆動を始める。ロッド30の送りを自動にしたいとき
は、同様に動力制御盤10の選択スイッチを自動に切り
換える。この選択スイッチが押されると、油圧チャック
本体6がロッド30をクランプする。
ランプ状態であれば、ロッド30をクランプする。次
に、油圧ロッドホルダ8がアンクランプか否か判断す
る。油圧ロッドホルダ8がアンクランプになると、送り
油圧シリンダ3a,3bが作動し、ロッド30を作動さ
せる。送り油圧シリンダ3a,3bが作動を開始する
と、パルスエンコーダ23からパルスが出力される。送
り油圧シリンダ3a,3bが作動してもパルスエンコー
ダ23からパルスが出力しなければ、故障などであるか
らアラームの表示を行う。
れると、デジタル・カウンタ51はこのパルス数をカウ
ントする。この状態は、ロッド30をアンクランプシリ
ンダ31が把持して下方に送っている状態である(図8
(a)の状態)。
ド本体2が下方に移動し、デジタル・カウンタ51のカ
ウント値が設定値に達すると、D/A変換器58は、O
UT1からリレー回路60に出力する。
(a))を受け取ると、直ちに電磁切換弁37を切り換
えて送りを停止させる。次に、油圧ロッドホルダ8の爪
8a,8bを作動させてロッド30を把持する。アンク
ランプシリンダ31を作動させロッド30を解放する。
リレー回路60は電磁切換弁37を作動させて、送りシ
リンダ3a,3bにより油圧チャック本体6、すなわち
スイベルヘッド本体2を上昇させて上端方向に送る。
力する。しかし、このパルスは逆回転の信号であること
を識別されている(周知であり詳記せず)ので、デジタ
ル・カウンタ51に減算パルスとして減算してカウント
される。このカウントされるパルスが設定パルス、例え
ばOパルスすなわち出発点である最初の上端(又は下端
でもよい。)位置にスイベルヘッド本体2が達すると、
リレー回路60にD/A変換器58からOUT2に出力
信号(図6(a))を出力し、電磁切換弁37を切り換
えて送りを一次停止させて、再び油圧チャック本体6で
ロッド30を把持する(図8(c))。この後、再び前
記動作を繰り返す。
のであるが、前記説明から明らかなように、ボーリング
マシンのロッドの送りにも適用できる。掘削時にロッド
の停止時間が短いので、掘削効率が良い。前記地盤改良
機は、制御するのにリレーを使ったシーケンス回路を用
いた。しかし、前記原理に基づく動作であれば、プログ
ラマブルコントローラ、マイクロコンピュータによる制
御装置など公知のいかなる制御装置でも良い。
ダで長さを検知しているが磁気スケール、光学式スケー
ルなど他のスケールでも良い。前記実施例では、ロッド
の送り速度と、ロッドの回転速度、すなわち油圧モータ
7の回転とは関連させていないが、油圧モータにパルス
エンコーダを取り付けて、送りと回転を一定比率にする
のもよい。これらの技術は、公知でありここでは詳記し
ない。
改良機オートフィード装置は、ロッドを連続または間欠
的にかつ自動的に送ることができる。また、自動送りの
間隔はあらかじめセットもできるので、既存の機械を改
良しても使用できる。このため、地盤改良速度、掘削効
率が飛躍的に増大するという効果がある。
を示す正面図である。
る。
力信号を示すタイムチャートである。図6(b)はパル
スエンコーダの出力パルスである。図6(c)はカウン
トされるパルスを示す。
細を示す正面図である。
ロー図である。
すフロー図である。
シリンダ、4…ピストンロッド、5…フランジ、6…油
圧チャック本体、7…油圧モータ、8…油圧ロッドホル
ダ、8a,8b…爪、10…動力制御盤、11…操作
盤、12…油圧操作盤、13…オイルポンプ、14…電
動モータ,15…アウトリガー,,20…ラック、23
…ロータリーエンコーダ、24…エンコーダボックス、
30…ロッド、31…アンクランプシリンダ、58…メ
ジャーカウンタ、51…デジタル・カウンタ、52…中
央処理部、60…リレー回路
Claims (2)
- 【請求項1】a.地盤改良機の本体を構成するフレーム
(1)と、b. 前記地盤改良機の掘削ロッドを把持・解放するため
の第1チャック手段(6)と、c. この第1チャック手段(6)を前記掘削ロッド(3
0)の軸線方向に送り駆動するためのチャック送り手段
(3a,3b)と、d. 前記フレームに固定され前記掘削ロッド(30)を
把持・解放するための第2チャック手段(8)とe. からなる地盤改良機において、f.前記地盤改良機に設けられたラック(20)と、 g.このラック(20)に噛み合うピニオンギヤ(2
2)を有し、このピニオンギヤ(22)の回転により 前
記掘削ロッド(30)の上下移動量を検知するためのロ
ータリーエンコーダ(23)と、h. このロータリーエンコーダ(23)の出力パルスを
受け取りこの出力パルス数をカウントするためのカウン
タ(51)と、i. 前記第1チャック手段(6)の上下移動端を演算
し、信号を発するための送り上下端演算手段(52)
と、j. 前記送り上下端演算手段(52)の演算値が設定さ
れた前記上下移動端に達すると前記第1チャック手段
(6)、前記第2チャック手段(8)及び前記チャック
送り手段(3a,3b)を把持解放するためのチャック
制御手段(50)とk. からなることを特徴とする地盤改良機のオートフィ
ード制御装置。 - 【請求項2】請求項1において、 前記第1チャック手段(6)及び第2チャック手段
(8)は油圧により駆動される油圧チャックであり、 前記チャック送り手段(3a,3b)は油圧により駆動
される油圧送りシリンダであり、 前記油圧チャック及び前記油圧送りシリンダへの油圧の
供給を制御するためにそれぞれ設けられた電磁切換弁
(32,35,37)とからなることを特徴とする地盤
改良機のオートフィード制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029062A JPH0823257B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 地盤改良機のオートフィード制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029062A JPH0823257B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 地盤改良機のオートフィード制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195682A JPH05195682A (ja) | 1993-08-03 |
| JPH0823257B2 true JPH0823257B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12265884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029062A Expired - Lifetime JPH0823257B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 地盤改良機のオートフィード制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823257B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07331982A (ja) * | 1994-06-14 | 1995-12-19 | Nippon Kensetsu Kikai Shoji Kk | 地盤改良機のロッド掴み替え制御方法及び装置 |
| JP7830936B2 (ja) * | 2021-12-27 | 2026-03-17 | 株式会社大林組 | 掘削機 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0711237B2 (ja) * | 1988-10-28 | 1995-02-08 | ライト工業株式会社 | 穿孔機における穿孔ロッドの検尺装置 |
| JP2691622B2 (ja) * | 1989-10-11 | 1997-12-17 | 鉱研工業株式会社 | ステップ引揚げ装置 |
| JPH0814232B2 (ja) * | 1989-10-17 | 1996-02-14 | 日本建設機械商事株式会社 | 地盤改良機のオートフィード装置 |
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-
1992
- 1992-01-21 JP JP4029062A patent/JPH0823257B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05195682A (ja) | 1993-08-03 |
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