JPH1068286A - ブームの作動量検出機構 - Google Patents

ブームの作動量検出機構

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JPH1068286A
JPH1068286A JP22709796A JP22709796A JPH1068286A JP H1068286 A JPH1068286 A JP H1068286A JP 22709796 A JP22709796 A JP 22709796A JP 22709796 A JP22709796 A JP 22709796A JP H1068286 A JPH1068286 A JP H1068286A
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Kazuyuki Ota
和行 太田
Sou Tou
錚 董
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブームの作動量検出機構の耐環境性を向上さ
せ、ブーム自体の改造を必要とせず、既存のブームにも
容易に取付けることができるようにする。 【解決手段】 さく岩機を乗駕したガイドシェルを移動
可能に支持するさく孔装置のブームにおいて、ブームの
作動部の駆動用シリンダDに、磁気式ピックアップ8を
備えた位置検出シリンダRを、駆動用シリンダDの伸縮
に伴って伸縮するよう並設する。位置決めを行う際に駆
動用シリンダDが伸縮すると、それに伴って位置検出シ
リンダRが伸縮するので、磁気式ピックアップ8が磁気
信号を検知して電気パルス信号を出力することにより作
動部の作動量が検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削工事
等に使用されるジャンボ等のさく孔装置において、ブー
ムの関節部の回転角度等の作動量を検出するためのブー
ムの作動量検出機構に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にトンネル掘削工事では、さく孔装
置を用いて切羽の岩石に発破用の孔をさく孔し、この孔
に爆薬を装填して発破を行い、岩石を破砕する。
【0003】さく孔装置は、さく岩機を乗駕したガイド
シェルをブームの先端部で支持しており、このブーム
は、ガイドシェルを目標位置まで移動させて位置決めす
るために、伸縮、旋回、俯仰、チルト、スイング等の動
きができるように、油圧シリンダで駆動される伸縮部や
関節部等の多数の作動部を備えている。
【0004】そして、近年は、操作を容易にするため、
さく孔装置にコンピュータ等の制御手段を搭載し、ブー
ムの伸縮部や関節部等の作動部にその伸縮長や回転角度
等の作動量を検出する検出器を設け、検出器の検出デー
タに基づいてガイドシェルや乗駕されたさく岩機のさく
孔位置の計算表示や、自動的なさく孔位置決めを行える
ようにしたものも特殊仕様として用いられるようになっ
ている。
【0005】このようなブームの関節部の作動量の検出
器としては、従来、汎用のロータリエンコーダ等の回転
角検出器を関節部に取付けて使用していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さく孔装置のブーム
は、粉塵や水などの多い過酷な作業環境で使用されるの
で、ブームに設けられる検出器は防塵性、防水性等の耐
環境性に優れていることが必要である。
【0007】ところが、汎用のロータリエンコーダ等の
回転角検出器は、防塵性、防水性等の耐環境性が劣って
いるので、ブームの関節部に回転角検出器を取付ける場
合には、耐環境性を確保するためにカバーする構造が必
要となり取付構造が複雑になる。
【0008】また、ブームの関節部に回転角検出器を取
付けるには前記カバー構造等が必要とされるため大幅な
改造をしなければならず、多くの構成部品を交換する等
の作業を要し、既存のブームに回転角検出器を設けるに
はブームを新規に製造するに等しい多大な労力と費用が
かかる。
【0009】そこで、パワーショベル等の建設機械で油
圧シリンダの伸縮の作動量を検出するために使用されて
いる位置検出機構を、さく孔装置のブームの作動部の作
動量を検出するために使用することが考えられる。この
位置検出機構は、油圧シリンダに磁気式ピックアップを
設け、ロッド上に磁気信号を書き込んだものであって、
油圧シリンダの伸縮時にロッドが移動すると、磁気式ピ
ックアップが磁気信号を検知して電気パルス信号を出力
することにより伸縮の作動量を検出する。この位置検出
機構は、建設機械で使用することを考慮して開発された
ものであり、防塵、防水、耐振等の耐環境性に優れてい
る。
【0010】しかしながら、さく孔装置のブームでは、
パワーショベル等に用いられるものと違って、特殊な構
造の駆動用シリンダを使用しており、またブーム内部に
配置されるものもあるので、この位置検出機構をブーム
の作動部の駆動用シリンダに取付ける場合にも、ブーム
構造やシリンダ構造の変更が必要となり、関節部に回転
検出器を取付けるのと同様な大幅な改造が必要になる。
【0011】本発明は、さく孔装置のブームの伸縮長や
回転角度等の作動量を検出するためのブームの作動量検
出機構における上記問題を解決するものであって、防水
性、防塵性等の耐環境性に優れ、また、ブーム自体の改
造のような多大な労力や費用を必要とせず、既存のブー
ムにも容易に取付けることのできる信頼性の高いブーム
の作動量検出機構を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のブームの作動量
検出機構では、さく岩機を乗駕したガイドシェルを移動
可能に支持するさく孔装置のブームにおいて、ブームの
作動部の駆動用シリンダに、磁気式ピックアップを備え
た位置検出シリンダを、駆動用シリンダの伸縮に伴って
伸縮するよう並設している。
【0013】さく孔作業を行うときには、さく孔装置の
ブームを動かしてガイドシェルをさく孔位置に位置決め
し、乗駕されているさく岩機を駆動してさく孔を行う。
位置決めを行う際にブームの作動部の駆動用シリンダが
伸縮すると、それに伴って位置検出シリンダが伸縮する
ので、磁気式ピックアップが磁気信号を検知して電気パ
ルス信号を出力することにより作動部の作動量が検出さ
れる。
【0014】この作動量検出機構は、耐環境性に優れて
おり、また、ブームの作動部の駆動用シリンダに、位置
検出シリンダを並設するだけでよく、ブーム構造やシリ
ンダ構造の大幅な改造が不要であり、既存のブームにも
容易に取付けることができる。
【0015】位置検出シリンダは、ロッド側室とヘッド
側室とを低圧油路に接続して作動油を供給することによ
り潤滑可能となり、一般の油圧シリンダと同様の耐久性
をもたせることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明のブームの作動量検
出機構を設けたさく孔用装置のブームの側面図、図2は
ブームの平面図、図3及び図4は位置検出シリンダの取
付状態の説明図、図5及び図6は位置検出シリンダの検
出作用の説明図、図7は駆動用シリンダと位置検出シリ
ンダの油圧回路図である。
【0017】ここで、さく孔装置のブーム1は、さく孔
装置に固設される基台12上に、ブーム台13を旋回軸
14によって枢着し、このブーム台13に伸縮ブーム1
5の基端を俯仰軸16によって枢着している。伸縮ブー
ム15は、基端ブーム4と先端ブーム5とからなり、先
端ブーム5が基端ブーム4に対してスライドするよう基
端ブーム4内にブーム伸縮用油圧シリンダ11が設けら
れている。基台12とブーム台13との間には旋回用油
圧シリンダ17、伸縮ブーム15の基端ブーム4とブー
ム台13との間には俯仰用油圧シリンダ18が設けられ
ており、これらの伸縮によって伸縮ブーム15は、旋
回、俯仰可能になっている。
【0018】先端ブーム5の先端部には、チルトアーム
19がチルトアーム軸20によって枢着され、先端ブー
ム5との間にチルト用油圧シリンダ21を設けてチルト
可能になっている。チルトアーム19には、スイングア
ーム22がスイングアーム軸23によって枢着され、チ
ルトアーム19との間にスイング用油圧シリンダ24を
設けてスイング可能になっている。スイングアーム22
にはガイドロータリ25が設けられており、ロータリ軸
を中心として回転可能になっている。ガイドロータリ2
5には、ガイドマウンチング26が支持され、このガイ
ドマウンチング26でさく岩機を乗駕したガイドシェル
(図示略)を前後スライド可能に支承している。
【0019】このブーム1の伸縮、旋回、俯仰、チル
ト、スイングの各作動部の駆動用シリンダである伸縮用
油圧シリンダ11、旋回用油圧シリンダ17、俯仰用油
圧シリンダ18、チルト用油圧シリンダ21、スイング
用油圧シリンダ24には、位置検出シリンダとして、そ
れぞれ伸縮位置検出シリンダ31、旋回位置検出シリン
ダ32、俯仰位置検出シリンダ33、チルト位置検出シ
リンダ34、スイング位置検出シリンダ35が並設され
ている。
【0020】図3に示すように、位置検出シリンダRを
駆動用シリンダDに直接取付可能な箇所では、駆動用シ
リンダDに取付ベース2を設け、この取付ベース2に取
付ピン10で位置検出シリンダRが駆動用シリンダDの
伸縮に伴って等距離伸縮するように平行に取付けらる。
【0021】位置検出シリンダRを駆動用シリンダDに
直接取付けるのが困難な箇所では、図4に示すように、
駆動用シリンダDが取付けられているブーム1の部材3
に取付ベース2を設け、駆動用シリンダDの取付ピン9
の中心軸線と位置検出シリンダRの取付ピン10の中心
軸線とを一致させて、位置検出シリンダRが駆動用シリ
ンダDの伸縮に伴って等距離伸縮するように取付けられ
る。
【0022】位置検出シリンダRは、図5に示すよう
に、シリンダチューブ6側に磁気式のピックアップ8を
設け、ロッド7上に磁気信号MSを書き込んだものであ
って、位置検出シリンダRの伸縮時にロッド7が移動す
ると、磁気式のピックアップ8が磁気信号MSを検知し
て電気パルス信号ESを出力することにより伸縮の作動
量を検出する。
【0023】駆動用シリンダDの伸長側室41と短縮側
室42とは切換弁40を介して高圧油路Pと低圧油路T
とに接続されている。位置検出シリンダRは、へッド側
室43とロッド側室44とが共に低圧油路Tに接続され
ている。
【0024】さく孔作業を行うときには、さく孔装置の
ブーム1を動かしてガイドシェルをさく孔位置に位置決
めし、乗駕されているさく岩機を駆動してさく孔を行
う。位置決めを行う際には、切換弁40の操作により、
ブーム1の作動部の駆動用シリンダDの伸長側室41ま
たは短縮側室42に高圧油路Pから圧油が供給され駆動
用シリンダDが伸縮する。すると、それに伴って位置検
出シリンダRが伸縮するので、磁気式ピックアップ8が
磁気信号MSを検知して電気パルス信号ESを出力す
る。この電気パルス信号ESのパルスを計数することに
より位置検出シリンダRの伸縮距離、即ち駆動用シリン
ダDの伸縮距離が得られる。
【0025】伸縮シリンダ15の伸縮部の作動量として
は、伸縮用油圧シリンダ11の伸縮距離を求める。旋
回、俯仰、チルト、スイングの各関節部の作動量は、各
関節部の回転角度として求めることが望ましい。
【0026】回転角度を求める場合には、図6に示すよ
うに、関節部の回転中心Oから駆動シリンダDの前後の
取付ピン9までの距離a、b(一定)と検出された駆動
シリンダDの伸縮距離から得られる駆動シリンダDの長
さcとから、角度θを次式により計算する。 θ=cos-1〔(a2 +b 2−c2 )/2ab〕
【0027】位置検出シリンダRからの検出データは、
さく孔装置のコントローラ45がさく孔位置を表示した
り、切換弁40を制御して自動的なさく孔位置決めを行
うために利用される。
【0028】この作動量検出機構は、位置検出シリンダ
Rを用いることにより高い防水、防塵性が得られるので
耐環境性に優れている。また、ブーム1の作動部の駆動
用シリンダDに、位置検出シリンダRを並設するだけで
よく、ブーム構造やシリンダ構造の大幅な改造が不要で
あり、既存のブームにも容易に取付けることができ、労
力や経費を低減することができる。
【0029】位置検出シリンダRのへッド側室43とロ
ッド側室44とは低圧油路Tに接続されており、位置検
出シリンダRの伸縮により作動油がへッド側室43とロ
ッド側室44とに供給されるので、位置検出シリンダR
内には常に作動油で潤滑される一般の油圧シリンダと同
様の耐久性をもたせることができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガイブー
ムの作動量検出機構は、防水性、防塵性等の耐環境性に
優れ、高い信頼性が得られる。また、ブーム自体の改造
のような多大な労力や費用を必要とせず、既存のブーム
にも容易に取付けることができる。
【0031】位置検出シリンダは、ロッド側室とヘッド
側室とを低圧油路に接続して作動油を供給することによ
り潤滑可能となり、一般の油圧シリンダと同様の耐久性
をもたせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブームの作動量検出機構を設けたさく
孔用装置のブームの側面図である。
【図2】ブームの平面図である。
【図3】位置検出シリンダの取付状態の説明図である。
【図4】位置検出シリンダの取付状態の説明図である。
【図5】位置検出シリンダの検出作用の説明図である。
【図6】位置検出シリンダの検出作用の説明図である。
【図7】駆動用シリンダと位置検出シリンダの油圧回路
図である。
【符号の説明】
1 ブーム 2 取付ベース 3 部材 4 基端ブーム 5 先端ブーム 6 シリンダチューブ 7 ロッド 8 磁気式ピックアップ 9 取付ピン 10 取付ピン 11 伸縮用油圧シリンダ 12 基台 13 ブーム台 14 旋回軸 15 伸縮ブーム 16 俯仰軸 17 旋回用油圧シリンダ 18 俯仰用油圧シリンダ 19 チルトアーム 20 チルトアーム軸 21 チルト用油圧シリンダ 22 スイングアーム 23 スイングアーム軸 24 スイング用油圧シリンダ 25 ガイドロータリ 26 ガイドマウンチング 31 伸縮位置検出シリンダ 32 旋回位置検出シリンダ 33 俯仰位置検出シリンダ 34 チルト位置検出シリンダ 35 スイング位置検出シリンダ 40 切換弁 41 伸長側室 42 短縮側室 43 ヘッド側室 44 ロッド側室 45 コントローラ D 駆動用シリンダ ES 電気パルス信号 MS 磁気信号 O 回転中心 P 高圧油路 R 位置検出シリンダ T 低圧油路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 さく岩機を乗駕したガイドシェルを移動
    可能に支持するさく孔装置のブームにおいて、ブームの
    作動部の駆動用シリンダに、磁気式ピックアップを備え
    た位置検出シリンダを、駆動用シリンダの伸縮に伴って
    伸縮するよう並設したことを特徴とするブームの作動量
    検出機構。
  2. 【請求項2】 位置検出シリンダのロッド側室とヘッド
    側室とを低圧油路に接続したことを特徴とする請求項1
    記載のブームの作動量検出機構。
JP22709796A 1996-08-28 1996-08-28 ブームの作動量検出機構 Expired - Lifetime JP3775527B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110273682A (zh) * 2019-06-19 2019-09-24 广州市沙唯士电子科技有限公司 一种用于矿产开采的冲击力强的凿岩机
CN117948042A (zh) * 2024-03-22 2024-04-30 成都云通工程咨询有限公司 一种公路建设用钻孔机

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CN117948042B (zh) * 2024-03-22 2024-06-04 成都云通工程咨询有限公司 一种公路建设用钻孔机

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