JPS6329076B2 - - Google Patents
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- JPS6329076B2 JPS6329076B2 JP57088787A JP8878782A JPS6329076B2 JP S6329076 B2 JPS6329076 B2 JP S6329076B2 JP 57088787 A JP57088787 A JP 57088787A JP 8878782 A JP8878782 A JP 8878782A JP S6329076 B2 JPS6329076 B2 JP S6329076B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ワイヤロープによつて掘削具が支持
されるアースドリルやバケツト式連壁機等の竪孔
掘削機に取付けられる深度検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a depth detection device that is attached to a pit excavator such as an earth drill or a bucket-type continuous wall machine in which the excavation tool is supported by a wire rope.
アースドリルやバケツト式連壁機においては、
バケツトの中に土砂を取入れ、地上に引上げて排
土することを繰り返すことにより竪孔を掘削する
関係上、この繰り返し作業を容易化するために、
第1図にアースドリルについて示すように、クレ
ーン1でワイヤロープ2によりバケツト3を支持
する方式が採られている。なお、バケツト3はケ
リーバ4の下端に取付けられ、ケリーバ4はフロ
ントフレーム5に設置されたケリーバ駆動装置6
により上下動自在に保持されると共に上端がワイ
ヤロープ2にスイベルジヨイント7を介して連結
され、ケリーバ駆動装置6を作動させることによ
りケリーバ4およびバケツト3(即ち掘削具)が
回転されるようになつている。また、ワイヤロー
プ2は、ブーム8の上端のシーブ9に掛けられ、
ウインチ10によつて繰り出し、繰り込みされる
ことにより、バケツト3の引上げ、降下がなされ
るようになつている。 For earth drills and bucket type wall machines,
In order to make this repetitive work easier, since a pit is excavated by repeatedly taking earth and sand into a bucket, pulling it up to the ground, and discharging it,
As shown in FIG. 1 for an earth drill, a system is adopted in which a bucket 3 is supported by a crane 1 with a wire rope 2. Note that the bucket 3 is attached to the lower end of the Kelly bar 4, and the Kelly bar 4 is connected to the Kelly bar drive device 6 installed on the front frame 5.
The upper end is connected to the wire rope 2 via a swivel joint 7, and the kelly bar 4 and bucket 3 (i.e., excavation tool) are rotated by operating the kelly bar drive device 6. It's summery. Further, the wire rope 2 is hung on a sheave 9 at the upper end of the boom 8,
The bucket cart 3 is raised and lowered by being extended and retracted by the winch 10.
このような竪孔掘削機においては、前記バケツ
ト3への土砂の取入れと排土を行うためのバケツ
トの上下動に要する時間が少しでも短縮されるよ
うに、バケツトの降下は、ウインチ10のブレー
キを解除し、かつクラツチを離して動力の伝達を
解いて掘削具の自重により降下させるいわゆるフ
リーホール操作により行われることが多い。しか
し、このフリーホール操作によつてバケツトを降
下させる際に、孔11の底部11aにバケツトが
達するまで連続的にフリーホール操作を行つたの
ではバケツトが孔底部11aに激しく衝突して掘
削具を損傷させるおそれがある。そのため、従来
運転室に掘削具の深度を表示する深度表示計を設
け、オペレータは該深度表示計の表示値を見るこ
とによつて掘削具の深さを知り、掘削具が孔底部
11aに近づいた時にはブレーキを操作して掘削
具が孔底部に激しく衝突することを防いでいる。 In such a pit excavator, the lowering of the bucket is controlled by the brake of the winch 10 so as to reduce the time required for vertical movement of the bucket to take in and discharge soil into the bucket 3. This is often done by a so-called free-haul operation in which the excavator is released and the clutch is released to release the power transmission and the excavator is lowered by its own weight. However, when lowering the bucket through this free hole operation, if the free hole operation was performed continuously until the bucket reached the bottom 11a of the hole 11, the bucket would violently collide with the bottom 11a of the hole, damaging the drilling tool. There is a risk of causing Therefore, conventionally, a depth indicator is provided in the operator's cab to display the depth of the drilling tool, and the operator knows the depth of the drilling tool by looking at the value displayed on the depth indicator, and the operator approaches the hole bottom 11a. At times, the brakes are applied to prevent the drilling tool from colliding violently with the bottom of the hole.
従来の深度検出器は、ロータリエンコーダや近
接スイツチ、あるいは光電子スイツチ等による方
式を用い、掘削具を支持するワイヤロープ2の繰
出し量に比例して回転するシーブ9の回転量を検
出する方式がとられている。しかしこれらの方式
には次のような欠点があつた。すなわちロータリ
エンコーダの場合は、シーブの回転を取り出すた
めに機械的な伝達機構を設ける必要があり、この
ため損耗を防ぐためのメインテナンスに気をつか
わねばならない点と機構の複雑さを招く点で問題
があつた。 Conventional depth detectors use methods such as rotary encoders, proximity switches, or photoelectronic switches to detect the amount of rotation of the sheave 9, which rotates in proportion to the amount of payout of the wire rope 2 that supports the excavation tool. It is being However, these methods had the following drawbacks. In other words, in the case of a rotary encoder, it is necessary to provide a mechanical transmission mechanism to extract the rotation of the sheave, which poses problems in that care must be taken in maintenance to prevent wear and tear, and the mechanism becomes complicated. It was hot.
また、近接スイツチの場合は、スイツチから発
生している磁界を近接体によつて切らせることで
パルスを発生させるものであるから、近接体を突
起としてシーブの外周部に取付ける必要がある。
従つてその取付径がシーブの外径より大きくなる
ため、ロープがシーブの溝から飛び出さないよう
にシーブの外径に対し僅かの隙間を有して設けら
れているロープはずれ止めを改造しなければなら
なかつた。これを避けるためにシーブの側面にリ
ングを設け、このリング上に近接体を取付ける方
法が考えられるが、この場合シーブの影響を受け
ない位置まで、近接体をシーブの側面より引き離
す必要があり、従つて近接体を含めたシーブの巾
が大きくなり、隣接するシーブと干渉する恐れが
あつた。またさらに近接スイツチの検出面に鉄粉
や切りくずが付着しやすい環境下にあるため動作
不良を招く恐れがあつた。またさらに近接スイツ
チは一般に応答速度が遅く、300CPS以上の応答
には追従できないとされているため、フリーホー
ル時のシーブの速い回転に対応するためには近接
体の間隔を拡げてパルス発生量を押える必要があ
り、検出精度の点で問題があつた。 Further, in the case of a proximity switch, since pulses are generated by cutting off the magnetic field generated by the switch by a proximity body, it is necessary to attach the proximity body as a protrusion to the outer periphery of the sheave.
Therefore, since the installation diameter is larger than the outer diameter of the sheave, the rope stopper, which is installed with a slight gap from the outer diameter of the sheave, must be modified to prevent the rope from jumping out of the groove of the sheave. It was impossible. In order to avoid this, it is possible to install a ring on the side of the sheave and attach the proximal object on this ring, but in this case, it is necessary to separate the proximal object from the side of the sheave to a position where it will not be affected by the sheave. Therefore, the width of the sheave including the proximate object becomes large, and there is a risk of interference with the adjacent sheave. Furthermore, the detection surface of the proximity switch is in an environment where iron powder and chips are likely to adhere, which may lead to malfunction. Furthermore, proximity switches generally have a slow response speed and are said to be unable to follow responses of 300 CPS or more, so in order to cope with the fast rotation of the sheave during freehaul, the distance between the proximity switches must be widened to reduce the amount of pulse generation. It was necessary to hold it down, which caused a problem in detection accuracy.
また光電子スイツチの場合はシーブに孔を等間
隔にあけ、シーブの両サイドにそれぞれ投光器と
受光器を配置させることから取付けが制約される
上、検出精度を上げるためにシーブにあける孔の
数を増すとシーブの強度の低下を招く欠点があつ
た。 In addition, in the case of a photoelectronic switch, holes are drilled in the sheave at equal intervals, and the emitter and receiver are placed on both sides of the sheave, which limits installation.In addition, the number of holes drilled in the sheave is limited in order to improve detection accuracy. If it increases, there is a drawback that the strength of the sheave decreases.
本発明は、上記欠点に鑑み、メンテナンス、取
付け、検出精度等の面で有利となる検出手段を有
する竪孔掘削機用深度検出装置を提供することを
目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above drawbacks, it is an object of the present invention to provide a depth detection device for a pit excavator that has a detection means that is advantageous in terms of maintenance, installation, detection accuracy, etc.
この目的を達成するため、本発明は、ワイヤロ
ープによつて掘削具が支持される竪孔掘削機の深
度検出装置において、前記ワイヤロープの移動に
よつて回転されるシーブの側面に磁性材料製リン
グを一体的に設け、該リングの外周部に複数個の
永久磁石をその一部を該リングに埋め込むことに
より周方向に等間隔に配設し、前記シーブの近傍
の非回転部に、前記永久磁石の近接によつて作動
するスイツチからなるワイヤロープの移動量検出
器と移動方向検出器とを、永久磁石に対して間隔
を持たせて取付けたことを特徴とする。 To achieve this object, the present invention provides a depth detection device for a pit excavator in which a drilling tool is supported by a wire rope, in which a side surface of a sheave rotated by the movement of the wire rope is made of magnetic material. A ring is integrally provided, and a plurality of permanent magnets are disposed at equal intervals in the circumferential direction by embedding a part of the permanent magnets in the outer circumference of the ring, and the The present invention is characterized in that a wire rope movement amount detector and a movement direction detector, which are comprised of switches that are activated by the proximity of a permanent magnet, are mounted at a distance from the permanent magnet.
以下本発明の一実施例を図面により説明する。
第2図は深度表示装置を含めた検出装置の全体構
成を示しており、13は前記ワイヤロープ2の移
動量を検出する移動量検出器、14はワイヤロー
プ2が繰り出されているのか繰り込まれているか
を判別するための移動方向検出器、15は該移動
方向検出器14からの信号を受けてワイヤロープ
2の繰り出し、繰り込みを判別する判別回路であ
る。16は掘削具の深さを演算する演算装置、3
1は前記移動量検出器13のパルス間隔当りのワ
イヤロープ2の移動量を任意に設定可能なデジタ
ルスイツチにより構成された単位長さ設定器であ
り、前記演算装置16は、前記移動量検出器13
からのオンオフ方式のデジタル信号と、前記判別
回路15からの信号と、前記単位長さ設定器31
からの信号を受けて掘削具の深さを演算するよう
に構成されている。20は深度測定基準点を明確
化するために検出装置16の値の零にするリセツ
トボタンである。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 shows the overall configuration of the detection device including the depth display device, 13 is a movement amount detector for detecting the amount of movement of the wire rope 2, and 14 is a movement amount detector for detecting whether the wire rope 2 is being paid out or not. A moving direction detector 15 is a discrimination circuit that receives a signal from the moving direction detector 14 and determines whether the wire rope 2 is let out or retracted. 16 is a calculation device that calculates the depth of the excavation tool; 3
Reference numeral 1 denotes a unit length setting device constituted by a digital switch that can arbitrarily set the amount of movement of the wire rope 2 per pulse interval of the movement amount detector 13; 13
an on-off digital signal from the discriminator circuit 15, a signal from the discrimination circuit 15, and the unit length setter 31.
The device is configured to calculate the depth of the excavating tool in response to signals from the excavator. 20 is a reset button for setting the value of the detection device 16 to zero in order to clarify the depth measurement reference point.
掘削具の深さを表示する表示計としては、デジ
タル表示計とアナログ表示計のいずれか一方を備
えてもよいが、本実施例は、演算装置16からの
信号を受けて数値表示するデジタル表示計17
と、演算装置16からのデジタル信号をアナログ
信号に変換するデジタル―アナログコンバータ1
8と、デジタル―アナログコンバータ18からの
アナログ信号を受けて深さ表示するアナログ表示
計19とを備え、フリーホール時にはアナログ表
示計19によつて深さ認識が可能となり、掘削具
の静止時にはデジタル表示計17により正確な深
さの読み取りが可能となるようになつている。 The indicator for displaying the depth of the excavation tool may be provided with either a digital indicator or an analog indicator, but in this embodiment, a digital indicator that receives a signal from the calculation device 16 and displays a numerical value is used. Total 17
and a digital-to-analog converter 1 that converts the digital signal from the arithmetic unit 16 into an analog signal.
8 and an analog display 19 that receives an analog signal from the digital-to-analog converter 18 and displays the depth.Depth can be recognized by the analog display 19 during free hole, and when the excavation tool is stationary, the digital The display meter 17 allows accurate depth reading.
また、本実施例においては、フリーホール時の
オペレータの掘削具の深さ認識の負担を軽減する
ために、ブレーキ操作が必要とされる時、すなわ
ち掘削具の孔底部への到達直前、あるいは多段式
ケリーバを用いる場合の各段ケリーバが伸び切つ
て抜め止め用突起部どうしが衝突する直前に、ま
たは最外側ケリーバ(アウタケリーバ)がケリー
バ駆動装置の上部に衝突する直前に警報を発する
装置25を備えている。 In addition, in this embodiment, in order to reduce the burden on the operator in recognizing the depth of the drilling tool during freehole, the brake operation is performed when the brake operation is required, that is, just before the drilling tool reaches the bottom of the hole, or when the When a type kelly bar is used, a device 25 is provided which issues an alarm immediately before each stage kelly bar is fully extended and the retaining protrusions collide with each other, or immediately before the outermost kelly bar (outer kelly bar) collides with the upper part of the kelly bar drive device. We are prepared.
該警報を発するための装置25について説明す
ると、32a,32b,32cは孔底部の深さや
単位ケリーバ長等の任意の深度を設定する深度設
定器、33a,33b,33cは前記深度設定器
32a,32b,32cによつて設定された深度
Lよりブレーキ操作を考えて設定した適当な深度
lだけ浅い深度になつたかどうかを比較するコン
パレータ、34a,34b,34cは各コンパレ
ータからの信号を受けて(L―l)の深度になつ
たら各深度に対応するランプ35a,35b,3
5cを点滅指示すると共にブザー36を鳴らす指
示のほか、Lの深度になつたら各深度に対応する
ランプ35a,35b,35cを点灯指示に切り
換えると共に、ブザー36を止める指示をするブ
ザー・ランプ駆動回路である。 To explain the device 25 for issuing the alarm, 32a, 32b, and 32c are depth setters for setting arbitrary depths such as the depth of the hole bottom and the unit Kelly bar length, and 33a, 33b, and 33c are the depth setters 32a, Comparators 34a, 34b, and 34c receive signals from each comparator and compare whether the depth has become shallower by an appropriate depth l set in consideration of brake operation than the depth L set by 32b and 32c. When the depth of L-l) is reached, the lamps 35a, 35b, 3 corresponding to each depth are turned on.
The buzzer/lamp drive circuit instructs the lamps 5c to blink and sounds the buzzer 36, and also instructs the lamps 35a, 35b, 35c corresponding to each depth to turn on when the depth reaches L, and instructs the buzzer 36 to stop. It is.
しかして、本発明の特徴となる部分は、移動量
検出器13と移動方向検出器14に関する構成で
あり、第1図、第3図および第4図に示すよう
に、前記ワイヤロープ2を掛けるブーム8の先端
のシーブ9の側面には、磁性材料製のリング50
を一体的に設ける。該リング50を設ける構造と
しては、図示例のようにシーブ9と一体に成形す
る構造や溶接する構造以外に、ボルト付けや嵌着
構造等種々採用しうる。該リング50の外周部に
は、複数個の永久磁石24を、周方向に等間隔
に、かつ一部を(表面を除いて)埋め込むことに
より配設する。そして、永久磁石24が近接した
場合に作動する移動量検出用スイツチ13a,1
3bと、移動方向検出用スイツチ14a,14b
とを永久磁石と接触しないように間隔を持たせて
シーブ近傍の非回転部に取付ける。 Therefore, the feature of the present invention is the configuration related to the movement amount detector 13 and the movement direction detector 14, in which the wire rope 2 is hung as shown in FIGS. 1, 3, and 4. A ring 50 made of magnetic material is attached to the side of the sheave 9 at the tip of the boom 8.
be provided integrally. As for the structure in which the ring 50 is provided, in addition to the structure in which it is integrally molded with the sheave 9 or the structure in which it is welded as shown in the illustrated example, various structures such as a structure in which it is attached with bolts or a structure in which it is fitted can be adopted. A plurality of permanent magnets 24 are disposed on the outer periphery of the ring 50 at equal intervals in the circumferential direction and partially embedded (except for the surface). The movement amount detection switches 13a, 1 are activated when the permanent magnet 24 approaches.
3b, and movement direction detection switches 14a, 14b.
Attach the sheave to the non-rotating part near the sheave with a gap between them so that they do not come into contact with the permanent magnet.
本実施例においては、スイツチ13a,13
b,14a,14bを取付けたブラケツト40を
シーブ9の軸37に枢着し、かつ該ブラケツト4
0の一部を、ブーム8に溶接されたねじ座38に
ボルト39で固定することにより取付けている。
このようなスイツチ13a,13b,14a,1
4bの取付構造とすれば、これらのスイツチと永
久磁石24との間隙は必然的に定まつてしまうの
で、組立上の誤差が生じにくい上、ブラケツト4
0を固定しているボルト39が緩んでも軸37に
ブラケツト40が枢着されているので、永久磁石
24とスイツチ13a,13b,14a,14b
との間隙およびこれらの各スイツチの相対位置に
狂いが生じることがなく、深度検出に支障を来た
すことがない。 In this embodiment, switches 13a, 13
b, 14a, 14b attached to the bracket 40 is pivotally connected to the shaft 37 of the sheave 9, and the bracket 40 is
0 is attached to a screw seat 38 welded to the boom 8 by fixing it with a bolt 39.
Such switches 13a, 13b, 14a, 1
4b mounting structure, the gaps between these switches and the permanent magnet 24 are inevitably fixed, so errors in assembly are less likely to occur, and the bracket 4
Even if the bolt 39 fixing the switch 0 loosens, the bracket 40 is pivotally attached to the shaft 37, so the permanent magnet 24 and switches 13a, 13b, 14a, 14b
There is no deviation in the gap between the two switches and the relative positions of these switches, and there is no problem with depth detection.
また本実施例のように、リング50の外径を、
シーブ9や該シーブ9と同軸37に取付けられる
シーブ9′と等しいか小さくすることにより、こ
れらに掛けるロープのはずれ止め41を特殊な形
状に改造する必要がない。 Further, as in this embodiment, the outer diameter of the ring 50 is
By making the sheave 9 or the sheave 9' attached coaxially with the sheave 9' to be equal to or smaller than the sheave 9, there is no need to modify the retainer 41 of the rope hanging thereto into a special shape.
前述のように、永久磁石24を磁性材料製リン
グ50に埋め込み、該永久磁石でスイツチを作動
させるような構造とすれば、磁界が永久磁石24
の近傍にしか発生しないため、永久磁石24を近
接して取付けることができるようになり、しかも
永久磁石24によるスイツチの開閉応答速度は速
く、最高1000CPSの応答まで可能であるから、検
出精度の高い検出装置が実現できるが、本実施例
においてより高い検出精度を得るために、永久磁
石24をシーブ9の片側に設けたリング50の外
周上に2列に配設している。なお、シーブ9の両
側にそれぞれ1列ずつ永久磁石を配設してもよ
い。また、同列の永久磁石24の取付間隔は等し
いが、異なる列の永久磁石の取付間隔は相対的に
半ピツチずつずらすことにより、異なる列の永久
磁石間の相互の干渉を防止している。そして移動
量検出用のスイツチ13aと13bとは異なる列
に配設し、スイツチ13a,13bが一方の列の
一つの永久磁石24上にある時にはスイツチ13
b,13aは他方の列の2つの永久磁石の中間に
位置するようにブラケツト40に取付けられてい
る。従つて第5図に示すように、スイツチ13a
と13bとは作動時間T1をラツプさせて交互に
作動させるものであり、スイツチ13aと13b
との作動により得られるトータルのパルス数がワ
イヤロープの移動量を示す信号となる。 As mentioned above, if the structure is such that the permanent magnet 24 is embedded in the ring 50 made of magnetic material and the switch is operated by the permanent magnet, the magnetic field is
Since it only occurs in the vicinity of In this embodiment, in order to obtain higher detection accuracy, permanent magnets 24 are arranged in two rows on the outer periphery of a ring 50 provided on one side of the sheave 9. Note that one row of permanent magnets may be arranged on each side of the sheave 9. Furthermore, although the mounting intervals of the permanent magnets 24 in the same row are equal, the mounting intervals of the permanent magnets in different rows are relatively shifted by half a pitch to prevent mutual interference between the permanent magnets in different rows. The switches 13a and 13b for detecting the amount of movement are arranged in different columns, and when the switches 13a and 13b are on one permanent magnet 24 in one column, the switches 13a and 13b are arranged in different columns.
b, 13a are attached to the bracket 40 so as to be located between the two permanent magnets in the other row. Therefore, as shown in FIG.
The switches 13a and 13b are operated alternately by wrapping the operating time T1 , and the switches 13a and 13b
The total number of pulses obtained by the operation of the wire rope becomes a signal indicating the amount of movement of the wire rope.
一方、移動方向検出器14を構成するスイツチ
14a,14bは、シーブ9の回転方向によつて
どちらか一方が他方より早く作動するような位置
関係となるようにブラケツト40に取付けられて
いる。すなわち、シーブ9が第3図の時計方向
(ワイヤロープ繰り出し方向)に回転したときに
は、第6図Aに示すように、一方のスイツチ14
aの作動に対し他方のスイツチ14bが遅れて作
動し、T2の時間ラツプした後、スイツチ14a
の作動が停止する。シーブ9が第3図の反時計方
向(ワイヤロープ繰り込み方向)に回転した時に
は第6図Bに示すようにAとは逆に、スイツチ1
4bの作動に対し、スイツチ14aが遅れて作動
し、T2の時間ラツプした後、スイツチ14bの
作動が停止する。このようにスイツチ14a,1
4bのどちらが先に作動したかによつてワイヤロ
ープの移動方向を判別するものである。 On the other hand, the switches 14a and 14b constituting the moving direction detector 14 are mounted on the bracket 40 so that one of them operates earlier than the other depending on the direction of rotation of the sheave 9. That is, when the sheave 9 rotates clockwise (wire rope payout direction) in FIG. 3, one switch 14 is turned off as shown in FIG. 6A.
The other switch 14b operates with a delay in response to the operation of switch a, and after a time lapse of T2 , switch 14a
operation stops. When the sheave 9 rotates in the counterclockwise direction (wire rope retracting direction) in FIG. 3, switch 1 is turned
The switch 14a is activated with a delay with respect to the activation of the switch 4b, and after a time lapse of T2 , the operation of the switch 14b is stopped. In this way, the switches 14a, 1
The moving direction of the wire rope is determined depending on which of the wire ropes 4b is activated first.
従つて前記判別回路は、スイツチ14aと14
bとの作動が時間的にラツプしていることを見き
わめると共にどちらのスイツチの作動が早いかを
比較し、その比較結果により出力信号を変えるよ
うになつている。 Therefore, the discriminating circuit has switches 14a and 14.
It is determined whether there is a time lapse in the operation of the switch and switch b, and a comparison is made to see which switch operates faster, and the output signal is changed based on the comparison result.
また演算装置16は第7図で示すように積算回
路16aと演算回路16bとからなり、積算回路
16aは、前記判別回路15の出力信号がワイヤ
ロープ繰り出しを表わすものであるときには移動
量検出器13からのパルスが加えられる度毎にそ
れまでに格納されている値に1を加算する動作を
し、一方判別回路15の出力信号がワイヤロープ
繰り込みを表わすものであるときには、パルスが
加わる度毎に1を減算する動作をなすように構成
されている。なお、判別回路15には時定数を大
きくとつたパルスチヤタリング防止回路が組み込
まれている。演算回路16bは単位長さ設定器3
1によつて設定された1パルス当たりのワイヤロ
ープ移動量sの値を受けて積算回路16aの値を
掘削具の深度に変換する演算を行うものである。
深度Lは次のような式で演算される。 Further, as shown in FIG. 7, the arithmetic device 16 is composed of an integrating circuit 16a and an arithmetic circuit 16b, and when the output signal of the discriminating circuit 15 indicates wire rope payout, the integrating circuit 16a detects the movement amount detector 13 Each time a pulse is applied, 1 is added to the value stored up to that point; on the other hand, when the output signal of the discrimination circuit 15 represents wire rope renormalization, the value is added every time a pulse is applied. It is configured to perform an operation of subtracting 1. Note that the discrimination circuit 15 incorporates a pulse chattering prevention circuit with a large time constant. The arithmetic circuit 16b is a unit length setter 3.
In response to the value of the wire rope movement amount s per pulse set by 1, a calculation is performed to convert the value of the integration circuit 16a into the depth of the excavation tool.
The depth L is calculated using the following formula.
L=p×n×s/m
ここで、p:シーブ9の1回転当たりのパルス発
生量
n:シーブ9の回転量
s:1パルス当たりのワイヤロープ移動
量
s=πD/p 〔D:シーブ9のピツチサークル〕
(第3図参照)
m:ワイヤロープ掛数
またこれによつて演算された値を表示するデジ
タル表示計17、およびアナログ表示計19は零
目盛位置に対し、ワイヤロープ繰り出し方向を
−、繰り込み方向を+で表示するようになつてい
る。通常バケツト等の掘削具3が地表面に位置す
る時を零設定にするので、掘削孔の深度は−、地
上より掘削具を持ち上げた場合の高さは+で表示
される。従つてアナログ表示計19の表示範囲は
−の方が+より広くとつてある。 L=p×n×s/m Where, p: Amount of pulse generation per one revolution of sheave 9 n: Amount of rotation of sheave 9 s: Amount of wire rope movement per one pulse s=πD/p [D: Sheave 9 pitch circle] (Refer to Figure 3) m: Wire rope multiplier The digital display meter 17 and analog display meter 19 that display the calculated value are displayed in the wire rope feeding direction with respect to the zero scale position. The direction of renormalization is displayed as - and + as the direction of renormalization. Normally, the setting is zero when the excavation tool 3 such as a bucket is located on the ground surface, so the depth of the excavation hole is displayed as -, and the height when the excavation tool is lifted above the ground is displayed as +. Therefore, the display range of the analog display meter 19 is wider for - than for +.
なお、第8図に示すように、前記デジタル表示
計17とアナログ表示計19とは、1つのケース
21の同じ盤面に設置され、該ケース21は第1
図の30に示すように運転室の計器盤に設置され
る。またケース21には、電源投入スイツチ22
と、電源ランプ23と、前記リセツトボタン2
0、深度設定器32a,32b,32c、ランプ
35a,35b,35c、ブザー36とが取付け
られており、前記演算装置16、判別回路15、
デジタル―アナログコンバータ18、単位長さ設
定器31、コンパレータ33a,33b,33
c、ブザー・ランプ駆動回路34a,34b,3
4cとはケース21に内蔵されている。 As shown in FIG. 8, the digital display meter 17 and the analog display meter 19 are installed on the same panel surface of one case 21, and the case 21
It is installed in the instrument panel of the driver's cab as shown at 30 in the figure. The case 21 also includes a power on switch 22.
, the power lamp 23, and the reset button 2.
0, depth setters 32a, 32b, 32c, lamps 35a, 35b, 35c, and a buzzer 36 are attached, and the arithmetic unit 16, the discrimination circuit 15,
Digital-analog converter 18, unit length setter 31, comparators 33a, 33b, 33
c. Buzzer/lamp drive circuit 34a, 34b, 3
4c is built into the case 21.
次に本実施例の作用について述べる。 Next, the operation of this embodiment will be described.
掘削具をフリーホール操作で降下させる際には
移動方向検出器のスイツチ14a,14bの作動
時間関係は、第6図Aに示す関係にあるため、判
別回路15は繰り出しを示す信号を積算回路16
aに加えるため、積算回路16aは移動量検出器
13からのパルスによつて値を(−)値で増加さ
せる動作((−)加算動作)を行い、演算回路1
6bは積算値を深度に変換し、そのデジタル値が
デジタル表示計17に表示されると同時に、デジ
タル―アナログコンバータ18によつて得られる
アナログ量がアナログ表示計19に表示される。
この場合、デジタル表示計17の表示値は激しく
変動するため、読み取りは難しいが、アナログ表
示計19によつて深度を読み取ることができる。
従つて、孔底部近くまで何らブレーキをかけるこ
となく、高速で掘削具を降下させ、掘削具が孔底
部に近づいた際にブレーキをかけて停止させ、本
実施例のようなアースドリルの場合はゆつくりと
孔底部に着地させることができる。これについて
以下に詳述する。すなわち孔底部に近づいたか否
かは、前回の掘削深度を深度設定器32Cにセツ
トしておくと、これよりもあらかじめ設定してあ
る深度lだけ浅い深度でランプ35Cが点滅し、
ブザー36が鳴り出すので判断できる。一方、バ
ケツト式連壁機の場合は、前記のようにランプ3
5Cが点滅し、ブザー36が鳴り出したら孔底に
対し必要上の衝撃をさけるためブレーキをかけて
掘削具の降下を一たん停止させた後、再び掘削具
をフリーホール操作で落下させてバケツトの爪を
孔底に食い込ませる。いずれの場合も、バケツト
内に土砂がいつぱいになつた段階で地上に引上げ
るが、この時の深度に深度設定器32Cの値を変
更しておく。 When the excavating tool is lowered by free hole operation, the operating time relationship of the switches 14a and 14b of the movement direction detector is as shown in FIG.
a, the integration circuit 16a performs an operation of increasing the value by a (-) value ((-) addition operation) using the pulse from the movement amount detector 13, and the arithmetic circuit 1
6b converts the integrated value into depth, and the digital value is displayed on the digital display meter 17, and at the same time, the analog quantity obtained by the digital-to-analog converter 18 is displayed on the analog display meter 19.
In this case, the value displayed on the digital display meter 17 fluctuates rapidly and is difficult to read, but the depth can be read using the analog display meter 19.
Therefore, in the case of an earth drill like this example, the drilling tool is lowered at high speed without applying any brake until it reaches the bottom of the hole, and when the drilling tool approaches the bottom of the hole, the brake is applied to stop it. You can easily land it on the bottom of the hole. This will be explained in detail below. In other words, to determine whether or not the bottom of the hole has been approached, if the previous excavation depth is set in the depth setter 32C, the lamp 35C will flash at a depth that is shallower than this by a preset depth l.
You can tell because the buzzer 36 starts sounding. On the other hand, in the case of a bucket type continuous wall machine, the lamp 3
When 5C flashes and the buzzer 36 starts to sound, apply the brake to temporarily stop the descent of the excavating tool to avoid unnecessary impact to the bottom of the hole, and then drop the excavating tool again using free hole operation to lower the bucket. Dig your nails into the bottom of the hole. In either case, when the bucket is filled with earth and sand, it is lifted to the ground, and the value of the depth setter 32C is changed to the depth at this time.
なお、アースドリルやケリー式バケツト連壁機
の場合、通常ケリーバ4が多段伸縮式であるた
め、各段のケリーバが伸びていく段階で、各ケリ
ーバに設けた突起部同志が引つ掛かつて抜け落ち
ないようになつている反面、フリーホールで落下
させた場合、突起部で激しく衝突し、亀裂損傷事
故を招くことがある。このためオペレータは深度
計がない場合はウインチのロープの巻きほどき量
を見てブレーキをかける操作を行つており、深度
計がついている場合でも係合部より少し浅い深度
を記憶しておかねばならず、記憶違いもあつて操
作ミスを招く恐れがあつた。しかし、これらの突
起部が係合する位置は決まつていることから各段
の係合位置をあらかじめ深度設定器32a,32
bで設定すれば前記で説明したように、その係合
部よりlだけ浅い深度でランプ35aが点滅し、
ブザー36が鳴り出すので、ブレーキをかけなが
らゆつくり降下させ、係合時における衝撃を緩和
させることができる。係合された後は再びフリー
ホールに切り換えるが、この時ランプ35aは点
灯に変わつて最初の設定深度を通過した事を表示
すると共にブザー36は鳴るのをやめる。深度設
定器32bで設定された深度でも同様にランプ3
5bとブザー36が動作する。 In addition, in the case of an earth drill or a Kelly type bucket wall machine, the Kelly bar 4 is usually a multi-stage telescoping type, so as each Kelly bar extends, the protrusions provided on each Kelly bar may catch on each other and sometimes fall out. On the other hand, if it is dropped in a free hole, it may collide violently with the protrusion, causing cracks and damage. For this reason, if the operator does not have a depth gauge, he or she applies the brake by checking the amount of unwinding of the winch rope, and even if the operator has a depth gauge, he or she must memorize the depth that is slightly shallower than the engagement part. In addition, there was a risk of misremembering, leading to operational errors. However, since the positions where these protrusions engage are determined, the engagement positions of each stage are set in advance by the depth setters 32a, 32.
If set in b, the lamp 35a will blink at a depth l shallower than the engaging portion, as explained above.
Since the buzzer 36 starts sounding, it is possible to lower the robot slowly while applying the brake, thereby alleviating the impact at the time of engagement. After being engaged, the mode is switched to free hole again, but at this time the lamp 35a turns on to indicate that the initially set depth has been passed, and the buzzer 36 stops sounding. Similarly, even at the depth set by the depth setter 32b, the lamp 3
5b and the buzzer 36 operate.
掘削具を地上に引上げる際には、移動方向検出
器のスイツチ14a,14bの作動時間関係は第
6図Bに示す関係にあるため、判別回路15は繰
り込みを示す信号を積算回路16aに加えるた
め、積算回路16aは移動量検出器13からのパ
ルスによつて値を(−)値で減算させる動作
((−)減算動作)を行う。 When the excavating tool is pulled up to the ground, the operating time relationship of the switches 14a and 14b of the moving direction detector is as shown in FIG. Therefore, the integration circuit 16a performs an operation of subtracting the value by a (-) value ((-) subtraction operation) using the pulse from the movement amount detector 13.
通常、深度の零基準点はG・L上に置くが、掘
削具を孔底より引上げて来る際、零基準点を通過
する場合には内部演算としては(−)減算動作を
行つているが、デジタル表示計17、アナログ表
示計19共、見かけ上(+)加算動作を行う。こ
れは例えば絶対値で100mに相当するパルスが発
生した時の電圧値を10vとすれば、リセツトボタ
ン20を押した時の発生電圧を零vに戻さないで
基底電圧値を2vで設定すれば(+)20mの深度
で零vの電圧が、(−)80mの深度で10vの電圧
が発生することになつて、前記のような表示が可
能となる。 Normally, the zero reference point for depth is placed on G and L, but when the drilling tool is pulled up from the bottom of the hole and passes through the zero reference point, the internal calculation is a (-) subtraction operation. , the digital display meter 17, and the analog display meter 19 apparently perform a (+) addition operation. For example, if the voltage value when a pulse corresponding to 100 m in absolute value is generated is 10V, if the generated voltage is not returned to 0V when the reset button 20 is pressed, but the base voltage value is set to 2V. A voltage of 0 V is generated at a depth of (+) 20 m, and a voltage of 10 V is generated at a depth of (-) 80 m, making it possible to display as described above.
また深度の零基準点をG・L上においた場合、
例えばワイヤロープ2を張つた状態でバケツト3
を地上に降ろした時に、デジタル表示計17の表
示値がワイヤロープ2とシーブ9のすべりによつ
て狂つていないかどうかを確認し、誤差が生じて
いればリセツトボタン20を押し、演算装置16
をリセツトする。 Also, if the zero reference point of depth is placed on G and L,
For example, with wire rope 2 stretched, bucket 3
When the machine is lowered to the ground, check whether the value displayed on the digital display meter 17 is out of order due to slippage between the wire rope 2 and the sheave 9. If an error has occurred, press the reset button 20 and reset the arithmetic unit. 16
Reset.
またワイヤロープ2やシーブ9の摩耗により第
3図で示すシーブ9のPCDであるφDの値が狂つ
た場合には単位長さ設定器31の値を再設定すれ
ばよい。 Furthermore, if the value of φD, which is the PCD of the sheave 9 shown in FIG.
以上述べたように、本発明によれば、シーブの
側面に一体的に設けた磁性材料製リングの外周部
に、複数個の永久磁石をその一部を埋め込んで周
方向に等間隔に配設し、シーブ近傍の非回転部に
該永久磁石の近接により作動する移動方向検出用
スイツチおよび移動量検出用スイツチを取付けた
ものであつて、磁界が永久磁石の近傍にしか発生
しないため、永久磁石どうしを互いに近接して取
付けることができるようになり、かつ鉄粉や切り
くずが永久磁石に多少付着しても、近接スイツチ
の場合に比べてスイツチ動作への影響が少ないの
で、検出精度の高い非接触型検出が可能となる。
また、本発明によれば、永久磁石でスイツチを作
動させているので、応答速度も優れており、フリ
ーホール操作にも充分対応できる。また本発明に
おいては、シーブの回転すなわちワイヤロープの
移動量を機械的な伝達機構を用いることなしに非
接触で検出できるので、伝達機構部の損耗を防ぐ
ためのメンテナンスが不要である。 As described above, according to the present invention, a plurality of permanent magnets are partially embedded in the outer periphery of a ring made of magnetic material that is integrally provided on the side surface of a sheave, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, a movement direction detection switch and a movement amount detection switch that are activated by the proximity of the permanent magnet are attached to the non-rotating part near the sheave, and since the magnetic field is generated only in the vicinity of the permanent magnet, the permanent magnet They can be mounted close to each other, and even if some iron powder or chips adhere to the permanent magnet, it will have less effect on switch operation than in the case of a proximity switch, resulting in high detection accuracy. Non-contact detection becomes possible.
Further, according to the present invention, since the switch is actuated by a permanent magnet, the response speed is excellent, and the switch can be fully adapted to free-haul operation. Further, in the present invention, since the rotation of the sheave, that is, the amount of movement of the wire rope can be detected in a non-contact manner without using a mechanical transmission mechanism, there is no need for maintenance to prevent wear and tear on the transmission mechanism.
また、本発明においては、永久磁石をシーブの
側面に一体的に設けたリングの外周部に埋め込む
形で配設しているので、シーブ脱着時の永久磁石
の欠損を防ぐことができる上、永久磁石取付部の
外径を少さくすることができることから、ロープ
はずれ止めを特殊な形状のものに改造しなくても
よいという利点も生じる。さらに本発明は永久磁
石によつてスイツチを作動させるものであるか
ら、近接スイツチを用いたものに比べてシーブの
全体の巾が少なくてすみ、かつ光電子スイツチを
用いたもののようにシーブの強度を低下させるこ
となく実施できるという利点がある。 In addition, in the present invention, the permanent magnet is embedded in the outer periphery of the ring that is integrally provided on the side of the sheave, so it is possible to prevent the permanent magnet from being damaged when the sheave is attached and detached, and it is also possible to permanently Since the outer diameter of the magnet attachment part can be reduced, there is also the advantage that there is no need to modify the rope stopper to have a special shape. Furthermore, since the present invention operates the switch using a permanent magnet, the overall width of the sheave is smaller than that using a proximity switch, and the strength of the sheave is reduced compared to a switch that uses a proximity switch. It has the advantage that it can be implemented without deterioration.
第1図は本発明を適用したアースドリルの全体
側面図、第2図は本発明の一実施例を示すブロツ
ク図、第3図は該実施例の移動量検出器および移
動方向検出器の一例を示す配置図、第4図は第3
図の―面に沿う断面図、第5図は該実施例の
移動量検出器の作動を説明するパルス波形図、第
6図は該実施例の移動方向検出器の作動を説明す
るパルス波形図、第7図は該実施例における演算
装置と判別回路の構成例を示すブロツク図、第8
図は該実施例の表示部の外観図である。
2…ワイヤロープ、3…バケツト、4…ケリー
バ、9…シーブ、13…移動量検出器、13a,
13b…スイツチ、14…移動方向検出器、14
a,14b…スイツチ、24…永久磁石、50…
リング。
Fig. 1 is an overall side view of an earth drill to which the present invention is applied, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is an example of a movement amount detector and a movement direction detector of the embodiment. Layout diagram showing , Figure 4 is the 3rd
5 is a pulse waveform diagram illustrating the operation of the movement amount detector of this embodiment, and FIG. 6 is a pulse waveform diagram illustrating the operation of the movement direction detector of this embodiment. , FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the arithmetic unit and discrimination circuit in this embodiment, and FIG.
The figure is an external view of the display section of this embodiment. 2...Wire rope, 3...Bucket, 4...Kerry bar, 9...Sheave, 13...Movement amount detector, 13a,
13b...Switch, 14...Movement direction detector, 14
a, 14b...Switch, 24...Permanent magnet, 50...
ring.
Claims (1)
孔掘削機の深度検出装置において、前記ワイヤロ
ープの移動によつて回転されるシーブの側面に磁
性材料製リングを一体的に設け、該リングの外周
部に複数個の永久磁石をその一部を該リングに埋
め込むことにより周方向に等間隔に配設し、前記
シーブの近傍の非回転部に、前記永久磁石の近接
によつて作動するスイツチからなるワイヤロープ
の移動量検出器と移動方向検出器とを、永久磁石
に対して間隔を持たせて取付けたことを特徴とす
る竪孔掘削機用深度検出装置。 2 前記リングの外径が前記シーブの外径に等し
いかまたは小さい大きさであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の竪孔掘削機用深度検
出装置。[Scope of Claims] 1. In a depth detection device for a pit excavator in which a drilling tool is supported by a wire rope, a ring made of a magnetic material is integrally attached to the side surface of a sheave that is rotated by the movement of the wire rope. A plurality of permanent magnets are disposed at equal intervals in the circumferential direction by embedding a part of a plurality of permanent magnets in the outer circumference of the ring, and a plurality of permanent magnets are disposed in the non-rotating part near the sheave in the vicinity of the permanent magnet. 1. A depth detection device for a pit excavator, characterized in that a wire rope movement amount detector and a movement direction detector, each consisting of a switch operated by a wire rope, are mounted at a distance from a permanent magnet. 2. The depth detection device for a pit excavator according to claim 1, wherein the outer diameter of the ring is equal to or smaller than the outer diameter of the sheave.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088787A JPS58207482A (en) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | Depth detecting apparatus for shaft hole drill machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57088787A JPS58207482A (en) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | Depth detecting apparatus for shaft hole drill machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207482A JPS58207482A (en) | 1983-12-02 |
| JPS6329076B2 true JPS6329076B2 (en) | 1988-06-10 |
Family
ID=13952548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57088787A Granted JPS58207482A (en) | 1982-05-27 | 1982-05-27 | Depth detecting apparatus for shaft hole drill machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207482A (en) |
-
1982
- 1982-05-27 JP JP57088787A patent/JPS58207482A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58207482A (en) | 1983-12-02 |
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