JPH07293185A - クローラドリルの制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 穿孔作業の全自動化または半自動化（自動及
び手動微調整）を実現するとともに、ロッドの継足、回
収等の補助作業も可能な限り自動化したクローラドリル
の制御装置及び制御方法を提供すること。 【構成】 オペレータが所望の作業種別を選択する作業
種別選択スイッチ２２と、このスイッチ２２により選択
された作業の操作方向をオペレータが選択する操作方向
選択レバー２４と、クローラドリルの作業状態を検出す
る作業状態検出手段（３７）と、この検出手段（３７）
の検出値に基づいてビット１１の送り速度、回転数、打
撃数等を含む複数の作業パラメータを自動的に設定し、
かつ上記検出値の変化に応じて各作業パラメータの設定
値を逐次補正する自動設定手段３８と、上記自動設定手
段３８により設定された各作業パラメータをオペレータ
が微調整する操作レバー２３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラムに基づく全
自動または半自動（自動及び手動微調整の組合せ）によ
る穿孔制御を可能とするとともに、穿孔作業の進行に伴
って付加される補助ロッドの継足及び回収等の作業も可
能な限り自動化したクローラドリルの制御装置及びこの
制御装置を使用した制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クローラドリルは主として採石場、ダム
工事現場等にて、ダイナマイトを仕掛けるための深孔を
岩盤に明ける際に使用される装置である。従来のクロー
ラドリルでは穿孔に際して、オペレータがキャビン前方
にある多数のレバーを圧力計等の検出値に基づいて手動
操作することにより穿孔用ビットの打撃圧力、打撃数、
回転数、送り速度等の各作業パラメータを調整するよう
になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような穿孔作業は
オペレータの熟練と勘に頼る部分が大きいが、近年、建
設業界ではオペレータの高齢化、熟練オペレータ不足が
進行しつつあり、深刻な人手不足を招いている。このた
め、若年または女性オペレータ等でも簡単に操縦可能な
クローラドリルの開発が求められていた。

【０００４】また、従来のクローラドリルでは、上記の
ように、ギャビン内にレバー等の操作具が各作業パラメ
ータに対応して多数設けられていたため、居住性、視認
性が共に悪くなる不具合があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、プログラムに基づいてクローラドリルにおける
穿孔制御の全自動化または半自動化を実現しうるプログ
ラムドリリングの手法（ＰＤシステム）を採用し、更に
補助ロッドの継足及び回収等も可能な限り自動化すると
ともに、操作レバー等の操作具を可能な限り簡略化でき
るクローラドリルの制御装置及びこの制御装置を使用し
た制御方法を提供することを技術的課題とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るクローラド
リルの穿孔制御装置及び穿孔制御方法は、上記技術的課
題を達成するため、以下に示すように構成したことを特
徴とする。即ち、請求項１に係る制御装置は、穿孔用の
ビットが設けられたロッドを分離自在に保持して軸方向
に進退するとともに上記ロッドに正逆方向の回転力及び
打撃力を付与する油圧ドリフタを備えたクローラドリル
において、クローラドリルによる作業に含まれる複数の
作業種別の内からオペレータが所望の作業種別を選択す
る作業種別選択手段と、この作業種別選択手段により選
択された作業の操作方向をオペレータが選択する操作方
向選択手段と、クローラドリルの作業状態を検出する作
業状態検出手段と、この作業状態検出手段の検出値に基
づいてビットの送り速度、回転数、打撃数等を含む複数
の作業パラメータを自動的に設定し、かつ上記検出値の
変化に応じて各作業パラメータの設定値を逐次補正する
自動設定手段と、上記自動設定手段により設定された各
作業パラメータをオペレータが微調整する手動調整手段
とを備えることを特徴とするものである。

【０００７】請求項２に係る制御装置は、上記複数の作
業種別が少なくとも口切穿孔、軟岩穿孔及び硬岩穿孔等
の複数の穿孔モードを含み、更にホールクリーニング、
無回転打撃、ロッド継足及びロッド回収等の複数の補助
作業モードを任意に含むものである。

【０００８】請求項３に係る制御装置は、上記各作業パ
ラメータにつきそれぞれ複数段階に設定した設定値を組
み合わせて成る複数の作業条件を予め記憶した作業条件
記憶手段と、上記作業状態検出手段の検出値に基づいて
上記作業条件記憶手段から最適の作業条件を選択する選
択手段とを上記自動設定手段が含むものである。

【０００９】請求項４に係る制御装置は、上記ロッドに
補助的に連結される補助ロッドをクランプして上記ロッ
ドの延長線上における供給位置と、上記延長線から外れ
た退避位置との間で移動可能な補助ロッド供給回収手段
と、上記ロッドを一定位置で保持するロッド保持手段と
を備え、上記作業状態検出手段は補助ロッド供給回収手
段が供給位置または退避位置にあるか否かを検出する位
置検出手段と、上記ロッド保持手段が上記ロッドを保持
しているか否かを検出する保持状態検出手段とを含み、
かつ上記ロッドと補助ロッドとの対応する端部及び上記
油圧ドリフタの出力端部に連結用のねじ部が設けられて
いるものである。

【００１０】請求項５に係る制御装置は、上記手動調整
手段が２方向の傾動及び軸心回りの回動が可能で、その
傾動及び回動に伴って最大限３種類の作業パラメータを
手動調整できる操作レバーを含むものである。

【００１１】請求項６に係るクローラドリルの制御方法
は、請求項３の制御装置において、作業種別として硬岩
穿孔が選択された時に上記作業状態検出手段の検出結果
に基づいて作業条件記憶手段から選択手段により最適の
作業条件が選択され、この作業条件に基づいて自動的に
穿孔が行われるようにしたものである。

【００１２】請求項７に係る制御方法は、請求項３また
は５の制御装置において、作業種別として口切穿孔また
は硬岩穿孔が選択された時に、上記検出手段の検出結果
に基づいて作業条件記憶手段から選択手段により最適の
作業条件が選択され、この作業条件に基づいて自動的に
穿孔が行われるとともに、オペレータの所望により上記
操作レバーによって付加的に作業条件の手動調整を行え
るようにしたものである。

【００１３】請求項８に係る制御方法は、請求項４の制
御装置において、作業種別としてロッド継足が選択され
た時に、上記ロッド保持手段により上記ロッドが保持さ
れ、上記油圧ドリフタが逆回転されることにより上記ロ
ッドと油圧ドリフタとが切り離され、続いて上記補助ロ
ッド供給回収手段により補助ロッドが上記供給位置に供
給され、上記油圧ドリフタが回転されることにより油圧
ドリフタと補助ロッドとが上記ねじ部で連結され、引き
続き上記油圧ドリフタが回転されることにより上記補助
ロッドと上記ロッドが連結された後に、上記補助ロッド
供給回収手段が退避し、以上の工程が上記位置検出手段
及び保持状態検出手段等の検出値等に基づいて自動で行
われるようにしたものである。

【００１４】請求項９の制御方法は、請求項４の制御装
置において、作業種別としてロッド回収が選択された時
に、上記ロッド保持手段により上記ロッドが保持され、
上記油圧ドリフタが逆回転されることにより上記ロッド
と上記補助ロッドが切り離され、更に上記補助ロッド供
給回収手段により補助ロッドが上記供給位置でクランプ
された状態で上記油圧ドリフタが逆回転されることによ
り油圧ドリフタと補助ロッドとが切り離され、引き続き
上記補助ロッド供給回収手段が補助ロッドをクランプし
た状態で退避した後、上記油圧ドリフタが回転されるこ
とにより上記ロッドと上記油圧ドリフタが連結され、以
上の工程が上記位置検出手段及び保持状態検出手段等の
検出値等に基づいて自動で行われるようにしたものであ
る。

【００１５】

【作用】上記請求項１の制御装置によれば、オペレータ
による各作業パラメータの微調整ができる手動調整手段
を備えているので、幅広い作業条件を得ることができ
る。

【００１６】操作方向選択手段は、例えばレバーから成
り、選択された作業種別を実行するに際して、オペレー
タが操作方向を決定するためのものである。例えば、穿
孔であれば、この操作方向選択手段によりビットを前進
させるか後退させるか等の選択が行える。

【００１７】また、本制御装置は、作業状態検出手段の
検出値に基づいて作業条件（複数の作業パラメータの組
合せ）を自動的に設定する自動設定手段を有するため、
作業種別によっては、この自動設定手段の働きにより作
業を全自動で行うことができる。

【００１８】しかも、自動設定手段は作業状態が変化
し、それに伴って上記作業状態検出手段の検出値が変化
すると、この変化に応じて作業条件を逐次補正して再設
定するものであるから、例えば、穿孔作業の途中で岩盤
の硬さが変化したような場合にもそれに対応することが
でき、穿孔の全工程において良好な作業条件が与えられ
続けるようになる。なお、作業種別により手動調整が必
要な場合は、上記手動調整手段により微調整を行うこと
ができる。

【００１９】請求項３に係る制御装置によれば、例え
ば、クローラドリルにおいて全自動で穿孔を行う場合、
上記作業状態検出手段により、具体的には例えばビット
の回転圧力等を検出し、その検出値に基き、選択手段が
作業条件記憶手段に記憶されている複数の作業条件の内
で最適のものを選択することにように構成したので、作
業の全自動化を達成できる。

【００２０】請求項４に係る制御装置によれば、例え
ば、補助ロッドの供給時には、上記補助ロッド供給回収
手段により補助ロッドをクランプしてロッドの延長線上
に供給し、上記油圧ドリフタの回転によりロッドと補助
ロッドを連結を行うことができ、また、補助ロッドの回
収時には上記と逆の手順により補助ロッドの回収を行え
る。しかも、補助ロッド供給回収手段の位置を検出する
位置検出手段と、ロッド保持手段の保持状態を検出する
保持状態検出手段等を設けたので、上記補助ロッドの供
給及び回収作業をオペレータの簡単な操作で行うことが
できる。

【００２１】請求項５に係る制御装置によれば、手動調
整手段として２方向の傾動及び軸心回りの回動が可能な
操作レバーを採用したため、この操作レバー１本で最大
限３種類の作業パラメータの制御が行える。従来であれ
ば、３種類の作業パラメータの制御には３本のレバーを
使用していたが、上記のような操作レバーを使用すれ
ば、レバー等操作具の個数を減少させることができる。

【００２２】なお、各穿孔モードの内、制御を全自動で
行うのが好ましいのは、請求項６に記載したように、硬
岩穿孔モードである。一方、口切穿孔モードまたは硬岩
穿孔モードの場合、請求項７に記載したように、自動穿
孔に加えて手動調整手段による手動微調整を行うことが
好適である。即ち、この場合も、まず、上記作業状態検
出手段の検出値に基づいて作業条件記憶手段から選択手
段により最適の作業条件が選択され、作業条件が自動設
定されるが、その後、オペレータが手動調整手段を操作
することにより、作業条件を手動によって微調整し、岩
盤の状態に応じた最適な穿孔を行える。

【００２３】請求項８の制御方法によれば、上記の手順
で補助ロッドの継足を自動で行え、また、請求項９の制
御方法によれば、補助ロッドの回収を自動で行えるた
め、未熟練オペレータであってもクローラドリルが容易
に操縦できるようになるものである。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係るクローラドリルの制御装
置及び制御方法の実施例を図面に基づいて説明する。図
２に示すように、クローラドリル１における走行装置２
の左右両側方には正逆転駆動可能なクローラ３、４が配
設されている。走行装置２の前方にはブーム５が傾動可
能に支持され、このブーム５の先端部に穿孔装置６が配
設されている。

【００２５】この穿孔装置６は、ベルトまたはチェーン
等からなる伝達手段７の駆動により案内機構８に沿って
軸方向移動自在とされた油圧ドリフタ９を備えている。
油圧ドリフタ９の前方（図２の下方）にはロッド１０が
連結され、上記油圧ドリフタ９は、内蔵のモータ及び打
撃機構によりロッド１０に正逆両方向の回転力及び打撃
力を付与する一方、このロッド１０を伴って軸方向に往
復移動できるように構成されている。なお、ロッド１０
の後端部にはスリーブ１０ａが一体に設けられ、油圧ド
リフタ９の出力軸９ａ上に設けた雄ねじがスリーブ１０
ａの内周に設けた図示しない雌ねじに螺合することによ
り、油圧ドリフタ９とロッド１０が分離可能に接続され
ている。

【００２６】ロッド１０の先端には、穿孔用のビット１
１が設けられている。ビット１１の周囲には、筒状のフ
ード１２が配設されている。また、ビット１１には、供
給ホース１３から供給され、穿孔時に生じる土砂を吹き
飛ばすための圧縮空気を噴出する噴出口（図示せず）が
設けられている。なお、上記吹き飛ばされた土砂は排出
ホース１４を介して図示しない集塵機により外部に排出
される。

【００２７】上記穿孔装置６には案内機構８とほぼ平行
に支柱１５が回動自在に配設されている。支柱１５上に
は上下１対のアーム１６が支柱１５と直交する方向に設
けられ、アーム１６は支柱１５と一体的に回動するよう
になっている。アーム１６は外装体１６ａと、この外装
体１６ａ内で摺動可能な内装体１６ｂとにより構成さ
れ、長手方向に伸縮自在とされている。

【００２８】そして、アーム１６における内装体１６ｂ
の先端部には、上記ロッド１０の後方に、必要により１
または複数本の補助ロッド１７を継ぎ足す際、または補
助ロッド１７を回収する際に、この補助ロッド１７を両
側からはさみ込んで保持するためのクランプ１８が設け
られ、クランプ１８はクランプ力を複数段階、例えば、
２段階に切り換えられるようになっている。クランプ１
８は、アーム１６の伸縮及び支柱１５の回動に伴って、
補助ロッド１７をロッド１０の延長線上における供給位
置と、この延長線から外れた退避位置との間で移動させ
るとともに、補助ロッド１７と油圧ドリフタ９を連結ま
たは分離する作業中、この補助ロッド１７を保持して置
く役割を果たす。上記支柱１５、アーム１６及びクラン
プ１８は補助ロッド供給回収手段を構成する。

【００２９】案内機構８の前端部付近には、上記補助ロ
ッド１７の継足または回収時に、油圧ドリフタ９から分
離されたロッド１０をスリーブ１０ａの部位で保持する
ためのスリーブ保持機構１９（ロッド保持手段）が配設
され、案内機構８により前後進不能に支持されている。
なお、図示しないが、上記補助ロッド１７が供給位置ま
たは退避位置にあるか否かを検出するための位置検出手
段及び上記スリーブ保持機構１９によりスリーブ１０ａ
が保持されているか否かを検出するための保持状態検出
手段が設けられている。

【００３０】図３は、上記走行装置２におけるキャビン
２ａ内部を示す概略平面図であって、オペレータの座る
座席２１の右側には作業種別選択スイッチ２２（作業種
別選択手段）と操作レバー２３（手動調整手段）とが設
けられる一方、座席２１の左側には操作方向選択レバー
２４（操作方向選択手段）が配設されている。

【００３１】本クローラドリルは、運転時に作業モード
と走行モードのいずれかを選択的に実行するようになっ
ており、作業モードは更に口切穿孔、軟岩穿孔、硬岩穿
孔を含む各穿孔モードと、ホールクリーニング、無回転
打撃、ロッド継足及びロッド回収等を含む補助作業モー
ドとを有している。図４にも示すように、作業種別選択
スイッチ２２は作業モードにおける各作業種別をそれぞ
れ選択するための複数の選択ボタン２２ａと、走行モー
ドを選択するための選択ボタン２２ｂとを備えている。
操作レバー２３は図４中前後方向、左右方向の傾動及び
軸心回りの回動が可能となっており、作業モードと走行
モードとで共用されるようになっている。

【００３２】操作レバー２３はその２方向の傾動及び回
動に伴って、作業モードにおいては、ビット１１の打撃
圧力、打撃数、回転速度、送り速度等の複数の作業パラ
メータの内、ビット１１の送り速度、打撃回数、回転速
度の３種類のパラメータの手動微調整を行う構成として
いる。一方、操作レバー２３は走行モードにおいては、
前後方向の傾動及び軸心回りの回動に伴って走行方向及
び走行速度の手動制御を行うようになっている。

【００３３】図５に示すように、操作方向選択レバー２
４は図中前後方向及び左右方向の傾動が可能であり、前
後方向の傾動に伴って穿孔作業時におけるビット１１の
進行方向の選択を行えるようになっている。つまり、操
作方向選択レバー２４を前方向に傾動させるとビット１
１が前進し、後方向に傾動するとビット１１が後退する
ように構成されている。

【００３４】また、補助ロッド１７の継足または回収作
業時において、操作方向選択レバー２４を図５中左側に
傾動すると、アーム１６の内装体１６ｂがセンター方
向、つまり、補助ロッド１７をロッド１０の延長線上に
位置させうる方向に移動し、操作方向選択レバー２４を
図５の右側に傾動すると、アーム１６の内装体１６ｂが
退避するように構成されている。

【００３５】ここで、本クローラドリルの制御回路部の
概略を説明する。図１に示すように、操作レバー２３の
ａーｂ方向の傾動、ｃーｄ方向の回動及びｅーｆ方向の
傾動はそれぞれ前後傾動検出手段２５、回動検出手段２
６及び左右傾動検出手段２７により検出される。各検出
手段２５、２６、２７は例えばそれぞれポテンショメー
タにより構成される。

【００３６】２個の検出手段２５、２６からの出力信号
Ｘ１、Ｘ２は制御手段２８を経由して、走行装置２にお
ける走行指令装置３１に送出され、この走行指令装置３
１が走行用油圧回路３２を制御することにより、上記左
右のクローラ３、４がそれぞれ正逆転駆動または停止す
るように構成されている。

【００３７】更に、上記３個の検出手段２５、２６、２
７からの出力信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は制御手段２８を経
由して、穿孔装置６における微調整指令部３４に送出さ
れ、この微調整指令部３４からの指令信号が穿孔指令装
置３５に送出される。穿孔指令装置３５は基本的には穿
孔用油圧回路３６を、後述の自動設定手段３８からの信
号に基づいて自動制御し、穿孔装置６のフィード速度、
打撃数及び回転数を決定するが、制御手段２８から信号
が入力されると、この信号に応じて自動設定手段３８の
設定値を微調整した上で穿孔用油圧回路３６を駆動制御
するようになっている。

【００３８】本制御回路部は作業モードにおける穿孔時
のビット１１の回転圧力を検出する回転圧力検出手段３
７を備えている。この回転圧力検出手段３７は前述の位
置検出手段及び保持状態検出手段等とともに作業状態検
出手段を構成する。また、本制御回路部は、作業モード
における各作業パラメータ、具体的には、例えば、穿孔
時におけるビット１１の送り速度、回転数、打撃数等を
自動的に設定する自動設定手段３８を備えている。

【００３９】この自動設定手段３８は、各作業種別毎
に、例えば上記回転圧力検出手段３７により検出される
回転圧力の大小に応じて複数段階に設定された作業条件
を記憶した作業条件記憶手段４０と、作業状態検出手段
３７の検出値に応じて上記作業条件記憶手段４０から最
適の作業条件を選択して、この最適作業条件を穿孔指令
装置３５に送出する選択手段４１とを備えている。な
お、上記制御手段２８、走行指令装置３１、微調整指令
部３４、穿孔指令装置３５及び選択手段４１等は、単一
のマイクロコンピュータで構成することができる。

【００４０】上記作業条件記憶手段４０に記憶されてい
る作業条件につき簡単に述べる。この作業条件は、ビッ
ト１１の送り速度、ビット１１の回転数、ビット１１に
よる打撃数及び打撃圧力、ビット１１の噴出口から噴出
される圧縮空気によるブロー圧等を組み合わせてなるも
のである。例えば、送り速度は微速、低速、高速の３段
階（前進または後進の送り方向を含めれば６段階）、回
転数は微速、低速、高速、超高速の４段階（正回転また
は逆回転の回転方向を含めれば８段階）、打撃数は最小
値、中間値、最大値の３段階等、各作業パラメータにつ
き２段階〜数段階程度の設定値を定め、これらの各作業
パラメータの段階設定値を組み合わせて作業条件とす
る。

【００４１】例えば、口切穿孔については、それぞれ２
段階〜数段階程度に設定した各作業パラメータの設定値
を組み合わせることにより、数種類〜１０種類程度の作
業条件を設定することができる。その内の一部を表１に
示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】また、軟岩穿孔についても、それぞれ２段
階〜数段階程度に設定した各作業パラメータの設定値を
組み合わせることにより、数種類〜１０種類程度の作業
条件を設定することができる。その内の一部を表２に示
す。表１及び２の作業条件I〜IIIはそれぞれ対応してお
り、これらを比較すれば明らかなように、軟岩穿孔にお
いては口切穿孔に比べて、全体的に送り速度、回転数を
増加させ、ブロー圧を増大させている。

【００４４】

【表２】

【００４５】硬岩穿孔についても、上記と同様にして作
業条件が設定されているが、口切及び軟岩穿孔が通常自
動及び手動微調整で穿孔制御が行われるのに対し、硬岩
穿孔は全自動で行いうるように構成したため、硬岩穿孔
に対して設定される作業条件の種類数は口切及び軟岩穿
孔より増加させて、例えば、１０数種類〜２０種類程度
とされている。すなわち、口切及び軟岩穿孔では手動微
調整を行うため、結果的に送り速度、回転数の各作業パ
ラメータが無段階的に調整可能であるのに対して、硬岩
穿孔のように作業条件を全て自動設定する場合、各作業
パラメータは段階的に変更されるのみであるので、段階
数はできるだけ多くするのが好ましい。なお、硬岩穿孔
における作業条件の一部を表３に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】次に、作業種別選択スイッチ２２によりク
ローラドリルの走行を行う走行モードに選択された場合
の操作レバー２３による走行制御と、作業種別選択スイ
ッチ２２により当該クローラドリルにより穿孔等の各作
業を行う作業モードに選択された場合の操作レバー２３
による各作業パラメータの手動微調整について説明す
る。まず、作業種別選択スイッチ２２により走行モード
が選択されていた時の場合において、操作レバー２３を
ａーｂ方向に傾動変位させた時には、その変位角度の大
小に応じた出力信号Ｘ１が、前後傾動検出手段２５から
制御手段２８に送出され、これに伴って制御手段２８か
ら上記変位角度の大きさに対応する第１制御信号Ａ１が
走行指令装置３１に送出される。

【００４８】この第１制御信号Ａ１に基づいて走行用油
圧回路３２が左右のクローラ３、４を上記変位角度の大
きさに応じた速度で正逆転駆動し、これによりクローラ
ドリル１の前後進走行時における走行速度が操作レバー
２３の傾動操作量に応じて比例制御される。

【００４９】また、上記走行モードにおいて、操作レバ
ー２３を中立位置またはａーｂ方向に傾動させた位置か
らｃーｄ方向に回動変位させた時には、ａーｂ方向の変
位角度の大小に応じた出力信号Ｘ１に加えて、ｃーｄ方
向の変位角度の大小に応じた出力信号Ｘ２が回動検出手
段２６から制御手段２８に送出され、これに伴って左右
のクローラ３、４相互間の駆動速度または駆動方向が異
なるようにされ、クローラドリル１は操作レバー２３の
ａーｂ方向及びｃーｄ方向の操作量に応じた速度及び旋
回半径で右または左旋回を行う。

【００５０】一方、作業種別選択スイッチ２２により作
業モードに選択されており、且つ、この作業モードが口
切穿孔または軟岩穿孔が選択されて作業パラメータの手
動微調整を行う場合において、操作レバー２３をａーｂ
方向に傾動変位させた時には、前後傾動検出手段２５か
ら制御手段２８にその変位角度に応じた出力信号Ｘ１が
送出される。これに伴って制御手段２８から穿孔装置６
における微調整指令部３４にａまたはｂ側への変位量に
応じた第２制御信号Ａ２が送出され、これに応じて上記
送り速度の制御が行われる。なお、図１中ａ方向は送り
速度の増加方向、ｂ方向は送り速度の減少方向である。

【００５１】また、同様の口切または軟岩穿孔モードに
おいて、操作レバー２３をｃーｄ方向に回動変位させた
場合には、回動検出手段２６から制御手段２８に出力信
号Ｘ２が送出され、これにより制御手段２８から微調整
指令部３４に対してｃまたはｄ方向への変位量に応じた
第２制御信号Ａ２が送出される。これに伴ってビット１
１の回転数の制御が行われる。なお、ｃ方向は回転数の
減少方向、ｄ方向は回転数の増加方向である。

【００５２】更に、操作レバー２３をｅーｆ方向に傾動
変位させた場合には、左右傾動検出手段２７から制御手
段２８に出力信号Ｘ３が送出され、これにより制御手段
２８から微調整指令部３４に対してｅまたはｆ方向への
変位量に応じた第２制御信号Ａ２が送出される。これに
伴ってビット１１による打撃数の制御が行われる。図１
中ｅ方向は打撃数の増加方向、ｆ方向は打撃数の減少方
向である。

【００５３】なお、上記操作レバー２３による送り速
度、回転数及び打撃数の手動による増減は、それぞれ自
動設定手段３８により与えられた送り速度、回転数及び
打撃数の設定値を基準として行われる。また、操作方向
選択レバー２４の２方向の傾動に対応する信号処理は、
操作レバー２３の場合と同様に行われるものであるか
ら、説明を省略する。

【００５４】次に、補助ロッド１７の継足につき説明す
る。ビット１１により穿孔を行う内に、油圧ドリフタ９
の前進に伴って、図６に示すように、ロッド１０のスリ
ーブ１０ａがスリーブ保持機構１９の位置に到達する
と、補助ロッド１７の継足が必要となる。この場合、ま
ず、スリーブ保持機構１９によりスリーブ１０ａが回転
不能かつ軸方向移動不能に保持される。

【００５５】この状態で油圧ドリフタ９の出力軸９ａが
逆回転されると、出力軸９ａ外周の雄ねじとスリーブ１
０ａ内周の雌ねじとの螺合が解除され、油圧ドリフタ９
とロッド１０とが分離される。その後、油圧ドリフタ９
は、図７に示すように、案内機構８の上端付近まで後退
する。

【００５６】続いて、図８に示すように、支柱１５が矢
印方向に回動され、かつ、アーム１６が伸長されること
により、予めクランプ１８により保持された補助ロッド
１７がロッド１０の延長線上に供給される。次に、図９
に示すように、油圧ドリフタ９が前進され、出力軸９ａ
が正回転されることにより、出力軸９ａ外周の雄ねじが
補助ロッド１７後端のスリーブ１７ａの内周に位置する
雌ねじに螺合され、油圧ドリフタ９と補助ロッド１７と
が連結される。

【００５７】その後、図１０に示すように、油圧ドリフ
タ９が更に前進されるとともに正回転され、補助ロッド
１７前端の雄ねじがスリーブ１０ａ内周の雌ねじに螺合
されることにより、補助ロッド１７とロッド１０が連結
される。このようにしてロッド１０に補助ロッド１７が
継ぎ足された後、アーム１６が収縮されるとともに支柱
１５が上記と逆方向に回動されることにより上記補助ロ
ッド供給回収手段が退避し、その後穿孔作業が継続され
る。また、穿孔作業終了後における補助ロッド１７の回
収は、上記の継足時と逆の手順で行われる。

【００５８】上記の補助ロッド１７の継足または回収に
際しては、オペレータが操作方向選択レバー２４により
補助ロッド１７の供給及び退避を指示するのみで簡単に
行える。すなわち、補助ロッド１７の継足が必要な場
合、図４の選択ボタン２２ａにより、オペレータが作業
種別として補助ロッド１７の継足を選択する。これによ
り、ロッド継足モードが開始され、引き続き、オペレー
タが図５の操作方向選択レバー２４を左方向に傾動する
と、アーム１６が伸長されることにより、クランプ１８
で保持されている補助ロッド１７がロッド１０の延長線
上に供給される。その後、上記の手順で油圧ドリフタ９
と補助ロッド１７が連結された後、オペレータが図５の
操作方向選択レバー２４を右方向に傾動すると、アーム
１６が収縮し、クランプ１８が退避位置に復帰する。

【００５９】そして、補助ロッド１７の供給及び退避以
外の各動作、すなわち、上述した油圧ドリフタ９の正ま
たは逆方向への回転、油圧ドリフタ９の前進または後退
等の動作及びその順序は、作業条件記憶手段４０に作業
条件として予め記憶されており、オペレータが指示を与
えなくとも、上記位置検出手段及び保持状態検出手段の
検出値等に基づいて自動的に制御が行われる。

【００６０】また、補助ロッド１７の回収の場合も、オ
ペレータは操作方向選択レバー２４を図５の左方向に傾
動することにより、クランプ１８を補助ロッド１７を保
持する位置に供給し、かつ、操作方向選択レバー２４を
図５の右側に傾動することにより、油圧ドリフタ９と分
離後の補助ロッド１７を退避位置に移動させるのみで良
い。

【００６１】補助作業モード中の無回転打撃は、油圧ド
リフタ９を回転させずに打撃を与える動作を意味し、補
助ロッド１７とロッド１０を切り離す前にこの無回転打
撃を行うことにより、補助ロッド１７前端の雄ねじとス
リーブ１０ａ内周の雌ねじとの間の螺合力を緩和させる
効果が得られる。また、ホールクリーニングは穿孔作業
の終了後に、穿孔された孔内部の砂利等を確実に排出す
る目的で行われる。

【００６２】図１１及び図１２にシステムフローチャー
トを示す。図１１にて、電源が投入されると、Ｓ１にお
いてプログラムの初期設定が行われ、続いてＳ２で最初
の故障診断が行われ、操作レバー２３が中立位置にある
か否か、電源電圧が低下していないか等がチェックされ
る。この時、異常があれば、キャビン２ａ内の図示しな
い液晶ディスプレー等に表示される。

【００６３】Ｓ３でエンジンが始動されたか否かが判定
され、始動されていなければ、Ｓ４でテンキーによる入
力が行われたか否かが判定される。入力が行われていな
ければＳ３に戻り、一方、テンキーによる入力が行われ
ていれば、Ｓ５に進んでテンキーモードが実行されて入
力データの読込みが行われる。

【００６４】続いてＳ６でテンキー入力が終了したか否
かが判定され、終了していなければＳ５に戻って読込み
が継続される。一方、テンキー入力が終了していれば、
Ｓ３に戻る。なお、上記テンキー入力は、例えば油圧系
の設定圧力値、後述するタイマの設定時間等を入力する
ためのものである。

【００６５】Ｓ３でエンジンが始動されていれば、続い
てＳ７で暖機完了フラグがオンであるか否かが判定さ
れ、オフであれば、Ｓ８に進んで温度スイッチがオンか
または５分タイマ終了のいずれかの条件が満たされてい
るか否か、言い換えれば、暖機が完了しているか否かが
判定される。

【００６６】暖機が完了していれば、続いてＳ９で暖機
完了フラグがオンとされるとともに、エンジン始動直後
であるから自動的に走行モードが選択され、走行モード
がオンとされる。一方、Ｓ８で暖機が終了していない場
合、図１２のＳ１０に進んでシリンダモードが実行され
る。

【００６７】引き続き、Ｓ１１では走行モードがオンで
あるか否かが判定され、オンであれば、Ｓ１２で走行モ
ードが実行された後、後述のＳ１７に進む。一方、Ｓ１
１で走行モードがオフであれば、Ｓ１３に進んで手動モ
ードがオンであるか否かが判定され、オンであれば、Ｓ
１４で手動モードが実行された後、後述のＳ１７に進
む。

【００６８】Ｓ１３で手動モードがオフであれば、続い
てＳ１５でＰＤシステムがオンであるか否かが判定され
る。ＰＤシステムがオンであれば、引き続きＳ１６でＰ
Ｄシステムが実行された後、Ｓ１７に進む。なお、ＰＤ
システムの内容については前述した通りである。

【００６９】一方、Ｓ１５でＰＤシステムがオフであれ
ば、Ｓ１７に進んで全てのソレノイドの出力がオフであ
るか否かが判定される。全てのソレノイドの出力がオフ
であれば、Ｓ１８において第２の故障診断、具体的に
は、ソレノイドの断線、短絡、圧力センサの異常の有無
等が検出された後、図１１のＳ３に戻る。また、Ｓ１７
でいずれかのソレノイドの出力がオンであれば、第２の
故障診断は行わず、そのままＳ３に戻る。

【００７０】

【発明の効果】以上のように本発明に係るクローラドリ
ルの制御装置によれば、選択された作業種別によっては
ビットの打撃数、回転数、送り速度等複数の作業パラメ
ータの組合せである作業条件を作業状態検出手段の検出
値に基づいて自動設定手段で設定することにより、全自
動で穿孔が行えるので、未熟練オペレータであっても容
易にクローラドリルを操縦できるようになる。

【００７１】しかも、自動設定手段は作業状態が変化
し、それに応じて作業状態検出手段の検出値が変化する
と、この変化に応じて作業条件を逐次補正して再設定す
るものであるから、例えば、穿孔作業の途中で岩盤の硬
さ等が変化した場合にもそれに対応することができ、作
業の全工程において良好な作業条件が与えられ続けるよ
うになる。なお、作業種別により手動調整が必要な場合
は、上記手動調整手段により微調整を行うことができ
る。

【００７２】上記自動設定手段が上記各作業パラメータ
につきそれぞれ複数段階に設定した設定値を組み合わせ
て成る複数の作業条件を記憶する作業条件記憶手段と、
上記作業状態検出手段の検出値に基づいて最適の作業条
件を選択する選択手段とを含むように構成すれば、例え
ば、自動穿孔に際して、上記作業状態検出手段により検
出された検出値、例えば、ビットの回転圧力等に基づ
き、選択手段により作業条件記憶手段における複数の作
業条件の内で最適のものが選択されて、この選択された
作業条件に基づいて穿孔制御が自動的に行われるように
なる。ここで、穿孔制御を全自動で行うのが好ましいの
は、作業種別として硬岩穿孔が選択された場合である。

【００７３】また、作業種別によっては、自動設定手段
による作業条件の自動設定に加えて、手動調整手段によ
り作業条件を手動で微調整することにより、最適の作業
条件で作業が行える。例えば、口切穿孔及び軟岩穿孔モ
ードではこのような制御方法が好適である。

【００７４】また、上記手動調整手段として２方向の傾
動及び軸心回りの回動が可能な操作レバーを採用すれ
ば、この操作レバー１本により最大限３種類の作業パラ
メータの制御が行えるので、操作性が向上するととも
に、レバー等操作具の個数を減少させて、オペレータが
位置するキャビン等の居住性、視認性を向上させること
が可能になる。

【００７５】また、上記ロッドに補助的に連結される補
助ロッドをクランプして上記ロッドの延長線上における
供給位置と、上記延長線から外れた退避位置との間で移
動可能な補助ロッド供給回収手段と、上記ロッドを一定
位置で保持するロッド保持手段とを設け、上記作業状態
検出手段が補助ロッド供給回収手段が供給位置または退
避位置にあるか否かを検出する位置検出手段と、上記ロ
ッド保持手段が上記ロッドを保持しているか否かを検出
する保持状態検出手段とを含み、かつ上記ロッドと補助
ロッドとの対応する端部及び上記油圧ドリフタの出力端
部に連結用のねじ部を設けているので、上記ロッド保持
手段でロッドを保持した状態で上記補助ロッド供給回収
手段により補助ロッドを供給し、上記油圧ドリフタの回
転により当該油圧ドリフタと補助ロッドとを連結した
後、更にこの油圧ドリフタの回転により補助ロッドとロ
ッドとを連結する補助ロッドの継足作業または上記と逆
の手順で補助ロッドを回収する回収作業を上記位置検出
手段及び上記保持状態検出手段の検出値等に基づいて自
動で行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るクローラドリルの回転制
御部を示す概略構成図。

【図２】上記クローラドリルの概略斜視図。

【図３】上記クローラドリルのキャビンを示す概略平面
図。

【図４】上記キャビン内の作業種別選択スイッチ及び操
作レバーを示す平面図。

【図５】上記キャビン内の操作方向選択レバーを示す平
面図。

【図６】上記クローラドリルの穿孔装置におけるロッド
継足手順を示す模式図。

【図７】上記穿孔装置におけるロッド継足手順の次ステ
ップを示す模式図。

【図８】上記穿孔装置におけるロッド継足手順の次ステ
ップを示す模式図。

【図９】上記穿孔装置におけるロッド継足手順の次ステ
ップを示す模式図。

【図１０】上記穿孔装置におけるロッド継足手順の次ス
テップを示す模式図。

【図１１】上記クローラドリルにおける制御手順を示す
フローチャート。

【図１２】上記クローラドリルにおける後続の制御手順
を示すフローチャート。

【符号の説明】

２３ 操作レバー（手動調整手段） ３７ 回転圧力検出手段（作業状態検出手段） ３８ 自動設定手段 ４０ 作業条件記憶手段 ４１ 選択手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穿孔用のビットが設けられたロッドを分
   離自在に保持して軸方向に進退するとともに上記ロッド
   に正逆方向の回転力及び打撃力を付与する油圧ドリフタ
   を備えたクローラドリルにおいて、 クローラドリルによる作業に含まれる複数の作業種別の
   内からオペレータが所望の作業種別を選択する作業種別
   選択手段と、この作業種別選択手段により選択された作
   業の操作方向をオペレータが選択する操作方向選択手段
   と、クローラドリルの作業状態を検出する作業状態検出
   手段と、この作業状態検出手段の検出値に基づいてビッ
   トの送り速度、回転数、打撃数等を含む複数の作業パラ
   メータを自動的に設定し、かつ上記検出値の変化に応じ
   て各作業パラメータの設定値を逐次補正する自動設定手
   段と、上記自動設定手段により設定された各作業パラメ
   ータをオペレータが微調整する手動調整手段とを備える
   ことを特徴とするクローラドリルの制御装置。
2. 【請求項２】 上記複数の作業種別が少なくとも口切穿
   孔、軟岩穿孔及び硬岩穿孔等の複数の穿孔モードを含
   み、更にホールクリーニング、無回転打撃、ロッド継足
   及びロッド回収等の複数の補助作業モードを任意に含む
   請求項１記載の制御装置。
3. 【請求項３】 上記各作業パラメータにつきそれぞれ複
   数段階に設定した設定値を組み合わせて成る複数の作業
   条件を予め記憶した作業条件記憶手段と、上記作業状態
   検出手段の検出値に基づいて上記作業条件記憶手段から
   最適の作業条件を選択する選択手段とを上記自動設定手
   段が含む請求項２記載の制御装置。
4. 【請求項４】 上記ロッドに補助的に連結される補助ロ
   ッドをクランプして上記ロッドの延長線上における供給
   位置と、上記延長線から外れた退避位置との間で移動可
   能な補助ロッド供給回収手段と、上記ロッドを一定位置
   で保持するロッド保持手段とを備え、上記作業状態検出
   手段は補助ロッド供給回収手段が供給位置または退避位
   置にあるか否かを検出する位置検出手段と、上記ロッド
   保持手段が上記ロッドを保持しているか否かを検出する
   保持状態検出手段とを含み、かつ上記ロッドと補助ロッ
   ドとの対応する端部及び上記油圧ドリフタの出力端部に
   連結用のねじ部が設けられている請求項２または３記載
   の制御装置。
5. 【請求項５】 上記手動調整手段が２方向の傾動及び軸
   心回りの回動が可能で、その傾動及び回動に伴って最大
   限３種類の作業パラメータを手動調整できる操作レバー
   を含む請求項２、３または４記載の制御装置。
6. 【請求項６】 請求項３の制御装置において、作業種別
   として硬岩穿孔が選択された時に、上記作業状態検出手
   段の検出値に基づいて作業条件記憶手段から選択手段に
   より最適の作業条件が選択され、この作業条件に基づい
   て全自動で穿孔が行われるようにした制御方法。
7. 【請求項７】 請求項３または５の制御装置において、
   作業種別として口切穿孔または軟岩穿孔が選択された時
   に、上記作業状態検出手段の検出値に基づいて作業条件
   記憶手段から選択手段により最適の作業条件が選択さ
   れ、この作業条件に基づいて自動的に穿孔が行われると
   ともに、オペレータが上記手動調整手段により作業条件
   の手動微調整を行えるようにした制御方法。
8. 【請求項８】 請求項４の制御装置において、作業種別
   としてロッド継足が選択された時に、上記ロッド保持手
   段により上記ロッドが保持され、上記油圧ドリフタが逆
   回転されることにより上記ロッドと油圧ドリフタとが切
   り離され、続いて上記補助ロッド供給回収手段により補
   助ロッドが上記供給位置に供給され、上記油圧ドリフタ
   が回転されることにより油圧ドリフタと補助ロッドとが
   上記ねじ部で連結され、引き続き上記油圧ドリフタが回
   転されることにより上記補助ロッドと上記ロッドが連結
   された後に、上記補助ロッド供給回収手段が退避し、以
   上の工程が上記位置検出手段及び保持状態検出手段等の
   検出値等に基づいて自動で行われるようにした制御方
   法。
9. 【請求項９】 請求項４の制御装置において、作業種別
   としてロッド回収が選択された時に、上記ロッド保持手
   段により上記ロッドが保持され、上記油圧ドリフタが逆
   回転されることにより上記ロッドと上記補助ロッドが切
   り離され、更に上記補助ロッド供給回収手段により補助
   ロッドが上記供給位置でクランプされた状態で上記油圧
   ドリフタが逆回転されることにより油圧ドリフタと補助
   ロッドとが切り離され、引き続き上記補助ロッド供給回
   収手段が補助ロッドをクランプした状態で退避した後、
   上記油圧ドリフタが回転されることにより上記ロッドと
   上記油圧ドリフタが連結され、以上の工程が上記位置検
   出手段及び保持状態検出手段等の検出値等に基づいて自
   動で行われるようにした制御方法。