JP6696841B2 - Contact prevention assist system - Google Patents
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Description
本発明は、接触防止アシストシステムに関する。 The present invention relates to a contact prevention assist system.
既設構造物の直下において、重機を利用して建設工事を行う場合には、既設構造物に重機が接触することがないように、既設構造物の下側に防護材を設置した状態で作業を行うのが一般的である。ところが、既設構造物への防護材の設置は、設置作業に手間がかかる。また、重機に対して十分な強度を防護材に持たせようとすると、防護材が大規模になる場合がある。さらに、防護材の設置により、既設構造物直下の作業空間が狭くなってしまう。 When performing construction work using heavy equipment directly below the existing structure, work with the protective material installed under the existing structure so that the heavy equipment does not come into contact with the existing structure. It is generally done. However, the installation work of the protective material on the existing structure is troublesome. Also, if the protective material is to have sufficient strength for heavy equipment, the protective material may become large in scale. Furthermore, the installation of the protective material narrows the work space immediately below the existing structure.
そのため、防護材を要することなく既設構造物の直下における建設工事を実施するための装置として、特許文献1には、重機本体に超音波センサを取り付けておき、既設構造物の下方に設定された超音波センサの感知エリア内にブームが侵入した際に警報音を発する高さ制限装置が開示されている。
Therefore, in
また、特許文献2には、既設構造物の座標データに基づいて、既設構造物の周囲に警戒範囲を設定するとともに、重機の位置データを測定し、測定された重機の位置データにより重機が警戒範囲内に侵入したことが確認された際に、既設構造物側に接近する方向への重機の作動を制御する作業システムが開示されている。
Further, in
特許文献1の高さ制限装置は、既設構造物との位置関係に応じて超音波センサの感知エリアを調整する必要があるため、その作業に手間がかかる。例えば、河川等において既設構造物の直下で浚渫作業を行う場合には、水位の変化に応じて感知エリアを調整する必要がある。
Since the height limiting device of
また、特許文献2の作業システムは、重機の位置データ(座標)に基づいて既設構造物と重機との位置関係を把握するため、重機の位置データを測定するための測量装置と、既設構造物と重機との位置関係を算出するための算出装置等の複数の装置が必要となる。その結果、システムが複雑になるとともに、設備費が高くなる。
In addition, the work system of
このような観点から、本発明は、簡易かつ安価に既設構造物と重機との接触を防止することを可能とした接触防止アシストシステムを提案することを課題とする。 From such a viewpoint, it is an object of the present invention to propose a contact prevention assist system capable of easily and inexpensively preventing contact between an existing structure and a heavy machine.
前記課題を解決するための本発明の接触防止アシストシステムは、既設構造物の下側において稼働する重機に固定されて、前記既設構造物までの距離を測定する非接触距離計と、前記非接触距離計の測定値が第一距離以下の場合に前記重機を停止する制御手段と、前記非接触距離計の測定値が前記第一距離よりも大きな第二距離以下の場合に警報を発する警報手段とを備えており、前記非接触距離計は、前記重機のアームまたはブームの側面に、横軸を中心に回転可能に取り付けられており、当該非接触距離計の下端には錘が固定されていて、重機稼働時の前記既設構造物までの距離を測定し、前記制御手段は、前記非接触距離計の測定値が前記第二距離以下の場合に前記重機の動作が遅くなるように前記重機を制御することを特徴としている。 The contact prevention assist system of the present invention for solving the above-mentioned problems is fixed to a heavy machine that operates below the existing structure, and a non-contact distance meter that measures the distance to the existing structure, and the non-contact. control means for distance measurement of gauge stops the heavy equipment in the case of the following first distance, the alarm measured value before Symbol contactless distance meter emits an alarm if the following large second distance greater than said first distance The non-contact distance meter is attached to a side surface of the arm or boom of the heavy machine so as to be rotatable about a horizontal axis, and a weight is fixed to a lower end of the non-contact distance meter. That is, the distance to the existing structure during operation of heavy equipment is measured, and the control means delays the operation of the heavy equipment when the measurement value of the non-contact distance meter is equal to or less than the second distance. to control the heavy machinery is characterized in Rukoto.
かかる接触防止アシストシステムによれば、非接触距離計により測定された重機から既設構造物までの距離が所定の値(第一距離)以下になった場合に重機の動力源または駆動系を停止するため、重機と既設構造物との接触を確実に防止することができる。また、座標計算等の複雑な演算処理を要しないため、簡易かつ安価な装置によって重機の制御が可能である。 According to such a contact prevention assist system, when the distance from the heavy equipment to the existing structure measured by the non-contact distance meter becomes a predetermined value (first distance) or less, the power source or drive system of the heavy equipment is stopped. Therefore, it is possible to reliably prevent contact between the heavy equipment and the existing structure. Further, since complicated calculation processing such as coordinate calculation is not required, the heavy equipment can be controlled by a simple and inexpensive device.
前記非接触距離計が、前記重機に横軸を中心に回転可能に取り付けられており、かつ、当該非接触距離計の下端に錘が固定されているため、鉛直方向への非接触距離計による照射を維持することができる。また、前記非接触距離計の測定値が前記第一距離よりも大きな第二距離以下の場合に、警報手段が作動するため、エンジンが停止する前にオペレータが操作することで、作業を安全に継続して行うことが可能となる。
Since the non-contact distance meter is rotatably attached to the heavy machine about a horizontal axis and a weight is fixed to the lower end of the non-contact distance meter, the non-contact distance meter in the vertical direction is used. Irradiation can be maintained. Further, when the measurement value of the non-contact distance meter is equal to or less than the second distance larger than the first distance, the alarm means is activated, so that the operator operates before the engine stops, so that the work can be performed safely. It is possible to continue.
本発明の接触防止アシストシステムによれば、簡易かつ安価に既設構造物と重機との接触を防止することが可能となる。 According to the contact prevention assist system of the present invention, it is possible to easily and inexpensively prevent contact between an existing structure and a heavy machine.
本実施形態では、図1に示すように、橋梁(既設構造物)Bの下側の河床を掘削する場合について説明する。
河床の掘削は、油圧ショベル(バックホウ1)が搭載された浚渫船である、いわゆるバックホウ浚渫船2により行う。橋梁Bの直下における河床の掘削時には、バックホウ浚渫船2を橋梁Bの直下あるいは橋梁Bの近傍に配置させた状態で、バックホウ1を稼働させる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a case of excavating a river bed below a bridge (existing structure) B will be described.
Excavation of the riverbed is performed by a so-called
なお、掘削に使用するバックホウ浚渫船2の規格等は限定されるものではなく、橋梁Bの高さ(水面から橋梁下面までの距離)、隣り合う橋脚間の距離、河川の規模等に応じて適宜選定すればよい。また、河床の掘削は、バックホウ浚渫船2により行う場合に限定されるものではない。例えば、台船に搭載されたバックホウ等の掘削機を利用して行ってもよい。
The specifications of the
バックホウ浚渫船2には、接触防止アシストシステム3が設置されている。接触防止アシストシステム3は、バックホウ1のアーム11、ブーム12またはバケット13等が橋梁Bに接触することを防止するためのシステムである。図2に示すように、接触防止アシストシステム3は、レーザー距離計(非接触距離計)4および制御手段5を備えている。
A contact prevention assist system 3 is installed on the
レーザー距離計4は、橋梁Bの下面までの距離を測定する。図1に示すように、本実施形態では、バックホウ1のアーム11の中折れ部の側面、および、アーム11とブーム12との接続部近傍のブーム12の側面(計2箇所)にそれぞれレーザー距離計4が取り付けられている。
The laser range finder 4 measures the distance to the lower surface of the bridge B. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the laser distances are respectively provided on the side surface of the middle bent portion of the
図3(a)および(b)に示すように、レーザー距離計4は、取付部材6を介してバックホウ1に取り付けられている。なお、レーザー距離計4は、バックホウ1に直接取り付けてもよい。
取付部材6は、ベース板61と、マグネット62と、回転軸63とを備えている。すなわち、取付部材6は、マグネット62を介してバックホウ1に着脱可能に取り付けられている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
The mounting member 6 includes a
ベース板61は、マグネット62を介してバックホウ1に固定される鋼板である。ベース板61は、取付面(バックホウ1のアーム11またはブーム12の表面)と平行になるように取付られる。本実施形態のベース板61は矩形状を呈しており、中央部には回転軸63が固定されている。また、ベース板61には、回転軸63の下側に弧状の開口64が形成されている。開口64は、回転軸の軸芯を中心とした円弧状を呈している。なお、開口64の半径は限定されるものではない。
The
マグネット62は、取付部材6およびレーザー距離計4を支持可能な吸着力を有していて、アーム11またはブーム12に固定されている。マグネット62は、回転軸63を介してベース板61に固定されている。なお、マグネット62は直接ベース板61に固定されていてもよい。
The
回転軸63は、ベース板61を貫通している。回転軸63の一端はマグネット62に固定されている。なお、回転軸63は、ベース板61を貫通することなくベース板61に固定されていてもよい。回転軸63は、ベース板61に対して直交している。すなわち、回転軸63は、バックホウ1のアーム11またはブーム12の側面(縦面)に対して交差する方向(本実施形態では直交する方向)に延設された横軸である。
The rotating
なお、取付部材6の構成は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。例えば、取付部材6は、マグネット62に代えて、ボルト等により重機に固定してもよい。
また、取付部材6は、必ずしもベース板61を有している必要はなく、回転軸63(横軸)を直接重機に取り付けてもよい。
The configuration of the attachment member 6 is not limited and may be set appropriately. For example, the mounting member 6 may be fixed to the heavy equipment with bolts or the like instead of the
Further, the mounting member 6 does not necessarily have to have the
レーザー距離計4は、回転軸(横軸)63に回転可能に取り付けられている。また、レーザー距離計4の後端(下端)には、錘41が固定されている。すなわち、レーザー距離計4は、錘41の重量により横軸を中心に回転することによって照射方向が常に鉛直方向となるように設置されている。
The
レーザー距離計4の下部には、バックホウ1側に突出する突起42が突設されている。突起42は、開口64の幅よりも小さい外径を有した棒状部材であって、開口64を貫通している。レーザー距離計4が回転軸63を中心に回転すると、突起42が開口64に沿って移動する。レーザー距離計4の回転範囲は、突起42の可動範囲(開口64の一端から他端まで)に制限される。そのため、アーム11またはブーム12が激しく動いた場合であっても、レーザー距離計4の回転が制御されて、レーザー距離計4に不具合が生じることが防止されている。
A
制御手段5は、レーザー距離計4の計測値に基づいて、バックホウ1の稼働を制御する。図1に示すように、本実施形態の制御手段5は、バックホウ1の運転室内に設置されている。なお、制御手段5の設置個所は限定されるものではない。
図2に示すように、制御手段5には、レーザー距離計4、警報手段51、油圧回路52および停止解除スイッチ53が有線または無線により接続されている。
The control means 5 controls the operation of the
As shown in FIG. 2, the
制御手段5は、レーザー距離計4の計測値に応じて油圧回路(駆動系)52を制御する。すなわち、制御手段5は、レーザー距離計4の計測値が予め設定された距離(第一距離L1)以下になった場合(図4参照)に、油圧回路52の油圧を制御することで、バックホウ1を停止させる。なお、第一距離L1は、バックホウ1の最も高い部分(例えば、アーム11の中折れ点の頂点やアーム11とブーム12との接続部の頂点等)が橋梁の下面との離隔距離が所定の距離(例えば50cm)以上確保できる値に設定する。制御手段5による油圧回路52の制御方法は限定されるものではないが、例えば、油圧シリンダに至る油路を閉じたり、油圧シリンダに作動油を供給する油圧ポンプを停止することにより油圧回路52を制御する。
The control means 5 controls the hydraulic circuit (drive system) 52 according to the measurement value of the
停止解除スイッチ53は、バックホウ1を再稼働するためのスイッチである。停止解除スイッチ53は、バックホウ53の安全が確保されたことが確認できた場合に操作する。
The
なお、本実施形態では、図4に示すように、第一距離L1よりも大きな数値の第二距離L2を予め設定しておき、レーザー距離計4の計測値が、第二距離L2を下回った時点(第一距離L1と第二距離L2との間)で、制御手段5が警報手段51に信号を送り、オペレータおよび作業者に警報する。なお、警報方法としては、警報音を発したり、警報ランプを点灯することにより行う。このとき、制御手段5が、バックホウ1の動作が遅くなるように、油圧回路52の油圧を調整してもよい。
In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the second distance L 2 having a numerical value larger than the first distance L 1 is preset, and the measurement value of the
本実施形態の接触防止アシストシステム3によれば、レーザー距離計4により測定されたバックホウ1から橋梁Bの下面までの距離が第一距離L1以下になった場合に駆動系を停止するため、バックホウ1が橋梁Bに接触することを確実に防止することができる。また、測定値を直接使用しており、座標計算等の複雑な演算処理を要しない。そのため、高性能のコンピュータ等を必要とせず、簡易かつ安価な装置によるバックホウ1の制御が可能である。
According to the contact prevention assist system 3 of the present embodiment, the drive system is stopped when the distance from the
また、レーザー距離計4は、横軸を中心に回転可能に取り付けられており、かつ、レーザー距離計4の下端に錘41が固定されているため、アーム11やブーム12を移動させた場合であっても、鉛直方向への照射を維持することができ、ひいては、バックホウ1と橋梁Bとの離隔距離を正確に測定することができる。また、レーザー距離計4はマグネット62を介して着脱可能に取り付けられるため、他の重機に使用することも可能である。
Further, the
また、レーザー距離計4の測定値が第一距離L1よりも大きな第二距離L2以下の場合に、警報手段51が作動する。このようにすると、レーザー距離計4の測定値が第一距離L1に近づいていることをオペレータが認識できるので、オペレータに慎重な操作を促すことができ、ひいては、作業を安全に継続して行うことができる。そのため、停止させたバックホウ1を再稼働させるために要する手間を省略することができる。
Further, when the measured value of the
以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
前記実施形態では、河川において橋梁の直下の河床の掘削を行う場合について説明したが、接触防止アシストシステムが適用可能な施工箇所および施工目的は、上側に既設構造物が存在する場所であれば限定されるものではない。例えば、高架橋の下側での施工等であってもよい。
The embodiments according to the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and each of the above-described constituent elements can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, the case of excavating the riverbed directly below the bridge in the river is explained, but the construction site and construction purpose to which the contact prevention assist system can be applied are limited as long as the existing structure exists on the upper side. It is not something that will be done. For example, construction under the viaduct may be performed.
前記実施形態では、バックホウ1のアーム11とブーム12との2箇所にレーザー距離計4,4が設置されている場合について説明したが、レーザー距離計4の数および取付箇所は限定されるものではない。例えば、アーム11の中折れ部(1個所)のみにレーザー距離計4が取り付けられていてもよいし、または、アーム11の中折れ点と先端部にそれぞれレーザー距離計4が取り付けられていてもよい。さらに、レーザー距離計4は、3カ所以上に設置してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
前記実施形態では、第一距離L1を下回った場合に制御手段5により駆動系を制御する場合について説明したが、制御手段5によるバックホウ1の制御方法は限定されるものではなく、例えば、制御手段5は、バックホウ1の動力源(エンジンやモーター等)を停止させてもよい。
In the above embodiment, the case where the drive system is controlled by the control means 5 when the distance is less than the first distance L 1 has been described, but the control method of the
非接触距離計は、重機から既設構造物までの距離を測定することが可能であれば、レーザー距離計に限定されるものではない。
また、第二距離は、必要に応じて設定すればよい。
The non-contact distance meter is not limited to the laser distance meter as long as it can measure the distance from the heavy equipment to the existing structure.
Moreover, the second distance may be set as necessary.
1 バックホウ(重機)
2 バックホウ浚渫船
3 接触防止アシストシステム
4 レーザー距離計(非接触距離計)
5 制御手段
6 取付部材
1 Backhoe (heavy machinery)
2 Backhoe dredger 3 Contact prevention assist
5 Control means 6 Mounting member
Claims (1)
前記非接触距離計の測定値が第一距離以下の場合に前記重機を停止する制御手段と、
前記非接触距離計の測定値が前記第一距離よりも大きな第二距離以下の場合に警報を発する警報手段と、を備えており、
前記非接触距離計は、前記重機のアームまたはブームの側面に、横軸を中心に回転可能に取り付けられており、当該非接触距離計の下端には錘が固定されていて、重機稼働時の前記既設構造物までの距離を測定し、
前記制御手段は、前記非接触距離計の測定値が前記第二距離以下の場合に、前記重機の動作が遅くなるように前記重機を制御することを特徴とする、接触防止アシストシステム。 A non-contact distance meter that is fixed to a heavy machine that operates under the existing structure and measures the distance to the existing structure,
Control means for stopping the heavy equipment when the measurement value of the non-contact distance meter is less than or equal to a first distance,
Previous measurements Symbol contactless distance meter has and a warning means for issuing an alarm in the following cases: a large second distance greater than said first distance,
The non-contact distance meter is attached to a side surface of the arm or boom of the heavy machine so as to be rotatable about a horizontal axis, and a weight is fixed to a lower end of the non-contact distance meter to prevent the heavy machine from operating. Measure the distance to the existing structure,
Wherein, wherein if the measurement value of the non-contact distance meter below the second distance, characterized that you control the heavy machinery to operate the heavy machinery is slow, the contact prevention assistance system.
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