JPH0941863A - Roller bit wear detector - Google Patents
Roller bit wear detectorInfo
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- JPH0941863A JPH0941863A JP19295895A JP19295895A JPH0941863A JP H0941863 A JPH0941863 A JP H0941863A JP 19295895 A JP19295895 A JP 19295895A JP 19295895 A JP19295895 A JP 19295895A JP H0941863 A JPH0941863 A JP H0941863A
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トンネルを掘削しながらローラビットの摩耗
状態を的確に検知する。
【解決手段】 半導体レーザ22は、ローラビット11
の超硬チップ19を含む台金17の周面を平面光で照射
する。CCDカメラ23は、台金17上に現れる明線を
撮影する。ガラス板24は、半導体レーザ22およびC
CDカメラ23を岩粉から保護する。ノズル25は、水
を噴射してガラス板24上に付着した岩粉を吹き飛ばし
て、CCDカメラ23によってクリアな画像を得ること
ができるようにする。こうして、台金17の断面の輪郭
を表す明線を撮影することによって、台金17の断面の
輪郭線の画像に基づいて、トンネルを掘削しながらロー
ラビット11の摩耗状態を的確に検知できる。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To accurately detect the wear state of a roller bit while excavating a tunnel. A semiconductor laser includes a roller bit.
The peripheral surface of the base metal 17 including the carbide tip 19 is irradiated with plane light. The CCD camera 23 photographs the bright line appearing on the base metal 17. The glass plate 24 is composed of the semiconductor laser 22 and C
Protect the CD camera 23 from rock powder. The nozzle 25 sprays water to blow off rock powder adhering to the glass plate 24 so that a clear image can be obtained by the CCD camera 23. In this way, by photographing the bright line representing the contour of the cross section of the base metal 17, it is possible to accurately detect the wear state of the roller bit 11 while excavating the tunnel based on the image of the contour line of the cross section of the base metal 17.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、トンネル・ボー
リング・マシン(TBM)に用いられるローラビットの摩
耗検知装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roller bit wear detector used in a tunnel boring machine (TBM).
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に岩盤にトンネルを掘削する際に
は、図5および図6に示すようなTBMが用いられる。
但し、図5はTBMの斜視図であり、図6は縦断面図で
ある。上記TBMは、メインビーム1の最前端にはカッ
タヘッド2が設けられ、このカッタヘッド2によって岩
盤を掘削して前進する。2. Description of the Related Art Generally, when excavating a tunnel in rock, a TBM as shown in FIGS. 5 and 6 is used.
However, FIG. 5 is a perspective view of the TBM, and FIG. 6 is a vertical sectional view. The TBM is provided with a cutter head 2 at the frontmost end of the main beam 1, and the cutter head 2 excavates rock and advances.
【0003】上記カッタヘッド2は、周方向にローラビ
ット4が複数個取り付けられて、モータ5およびギア6
等から成る駆動装置によって回転されるカッタ平板3を
有する。そして、カッタ平板3の回転によってローラビ
ット4が岩盤の表面を周方向に転動し、その際における
ローラビット4の先端に植設された超硬チップによって
岩盤を砕くのである。こうして砕かれた岩塊はベルトコ
ンベア7によって後方に搬送される。尚、フロントグリ
ッパ8およびリアグリッパ9を有するサポート部材10
は、トンネルTの壁面tを支えると共に、方向修正等を
も行う。A plurality of roller bits 4 are attached to the cutter head 2 in the circumferential direction, and a motor 5 and a gear 6 are provided.
It has a cutter flat plate 3 which is rotated by a driving device including the above. The roller bit 4 rolls in the circumferential direction on the surface of the rock bed by the rotation of the cutter flat plate 3, and the rock bed is crushed by the cemented carbide tip planted at the tip of the roller bit 4 at that time. The rock block thus crushed is conveyed backward by the belt conveyor 7. A support member 10 having the front gripper 8 and the rear gripper 9 is provided.
Supports the wall surface t of the tunnel T and also corrects the direction.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のTBMにおけるローラビット4には以下のような問
題がある。すなわち、上述のように、上記ローラビット
4は岩盤の表面を周方向に転動して先端の超硬チップに
よって岩盤を砕くのであるが、岩盤の硬さが一様でな
く、硬い部分と軟らかい部分とが混在する場合には往々
にしてローラビット4自体が回転しない場合がある。そ
の場合には、ローラビット4は岩盤表面を滑りながらカ
ッタ平板3と共に周方向に回動することになり、カッタ
ヘッド2全体がジャッキ(図示せず)によって岩盤方向に
押されているために、先端の超硬チップが擦り減るので
ある。したがって、上記ローラビット4の超硬チップの
減り具合を点検して、所定以上に擦り減った場合には交
換する必要がある。However, the roller bit 4 in the conventional TBM has the following problems. That is, as described above, the roller bit 4 rolls on the surface of the bedrock in the circumferential direction and crushes the bedrock with the cemented carbide tip at the tip, but the hardness of the bedrock is not uniform, and the hard part and the soft part are soft. When parts and parts are mixed, the roller bit 4 itself often does not rotate. In that case, the roller bit 4 rotates in the circumferential direction together with the cutter flat plate 3 while sliding on the rock surface, and the entire cutter head 2 is pushed in the rock direction by the jack (not shown). The carbide tip at the tip is worn down. Therefore, it is necessary to check the degree of wear of the cemented carbide tip of the roller bit 4 and replace it when it is worn out more than a predetermined amount.
【0005】従来、上記ローラビット4の超硬チップの
減り具合を点検する場合には、定期的にTBMを停止し
て目視判定するのが一般的である。しかしながら、この
場合には、トンネルの掘削を一時中断し、TBMを後退
させて切羽に作業空間を確保した後に、マンホールから
上記切羽に出て目視判定を行う必要がある。したがっ
て、トンネル掘削工事を一時的に中断しなければならな
いという問題や点検者に困難な作業を強いるという問題
がある。また、点検に手間や面倒さが伴うために点検頻
度が粗くなりがちであり、岩盤表面の状態によって超硬
チップの減り方が早い場合には、次の点検時までに超硬
チップが植設されているハブまで摩耗が進展してしまう
という問題もある。Conventionally, in order to check the degree of reduction of the carbide tip of the roller bit 4, it is general to stop the TBM on a regular basis and make a visual check. However, in this case, it is necessary to suspend the excavation of the tunnel, retract the TBM to secure a working space in the face, and then go out from the manhole to the face and make a visual determination. Therefore, there is a problem that the tunnel excavation work must be temporarily stopped and a problem that the inspector is forced to perform difficult work. In addition, the inspection frequency tends to be rough because of the time and effort involved in the inspection.If the rate of decrease of the cemented carbide tip is rapid due to the condition of the rock surface, the cemented carbide tip should be planted by the next inspection. There is also the problem that wear will progress to existing hubs.
【0006】そこで、この発明の目的は、トンネルを掘
削しながらローラビットの摩耗状態を的確に検知できる
ローラビットの摩耗検知装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a wear detecting device for a roller bit which can accurately detect the wear state of the roller bit while excavating a tunnel.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、トンネル・ボーリング・マシ
ンのローラビット取り付け台に設けられた凹部内に設置
されて,超硬チップを含む上記ローラビットの周面をこ
のローラビットの半径方向に照射するレーザ発振器と、
上記レーザ発振器からのレーザ光線によって上記ローラ
ビットの周面に現れた明線を撮影するカメラと、上記カ
メラによって撮影された上記明線の映像を表示するモニ
タを備えたことを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is installed in a recess provided in a roller bit mounting base of a tunnel boring machine and includes a cemented carbide tip. A laser oscillator that irradiates the peripheral surface of the roller bit in the radial direction of the roller bit,
It is characterized by comprising a camera for photographing a bright line appearing on the peripheral surface of the roller bit by a laser beam from the laser oscillator, and a monitor for displaying an image of the bright line photographed by the camera.
【0008】上記構成において、ローラビット取り付け
台の回転に伴ってローラビットが岩盤上を転動して岩盤
が砕かれる。こうして、トンネルが掘削されている際
に、超硬チップを含む上記ローラビットの周面がレーザ
発振器からのレーザ光によって上記ローラビットの半径
方向に照射される。そうすると、上記ローラビットの周
面には、このローラビットの断面の輪郭を表す明線が現
れる。このローラビットの周面に現れた明線がカメラで
撮影されて、モニタに表示される。こうして、上記モニ
タに上記ローラビットの断面の輪郭を表す明線が表示さ
れることによって、上記ローラビットの摩耗が検知され
る。In the above structure, the roller bit rolls on the rock due to the rotation of the roller bit mounting base, and the rock is broken. Thus, when the tunnel is being excavated, the peripheral surface of the roller bit including the cemented carbide tip is irradiated by the laser light from the laser oscillator in the radial direction of the roller bit. Then, a bright line representing the contour of the cross section of the roller bit appears on the peripheral surface of the roller bit. The bright line appearing on the peripheral surface of the roller bit is photographed by the camera and displayed on the monitor. Thus, the wear of the roller bit is detected by displaying a bright line representing the contour of the cross section of the roller bit on the monitor.
【0009】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
係る発明のローラビットの摩耗検知装置において、上記
レーザ発振器は、平面光を放射して、上記平面光の面の
延在方向を上記ローラビットの軸方向として上記ローラ
ビットを照射するようになっていることを特徴としてい
る。According to a second aspect of the present invention, in the roller bit wear detecting device according to the first aspect of the invention, the laser oscillator emits plane light, and the plane direction of the plane light is extended. It is characterized in that the roller bit is irradiated in the axial direction of the roller bit.
【0010】上記構成によれば、上記レーザ発振器は平
面光によって上記ローラビットの周面を軸方向に照射す
るので、上記ローラビットの断面の輪郭を表す明線が容
易に得られる。With the above arrangement, since the laser oscillator irradiates the peripheral surface of the roller bit with the plane light in the axial direction, a bright line representing the contour of the cross section of the roller bit can be easily obtained.
【0011】また、請求項3に係る発明は、請求項1に
係る発明のローラビットの摩耗検知装置において、上記
ローラビット取り付け台はカッタ板であって、上記レー
ザ発振器およびカメラは、上記カッタ板における外周領
域に設置されていることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the roller bit wear detector of the first aspect of the invention, the roller bit mounting base is a cutter plate, and the laser oscillator and the camera are the cutter plate. It is characterized in that it is installed in the outer peripheral area.
【0012】上記構成によれば、上記ローラビットが摩
耗しやすい上記カッタ板の外周領域のみにレーザ発振器
やカメラが設置されて、不必要なコストアップが押さえ
られる。According to the above construction, the laser oscillator and the camera are installed only in the outer peripheral region of the cutter plate where the roller bit is easily worn, and unnecessary cost increase is suppressed.
【0013】また、請求項4に係る発明は、請求項1に
係る発明のローラビットの摩耗検知装置において、上記
ローラビット取り付け台における凹部を塞ぐ透明板と、
上記透明板に流体を噴射する流体ノズルを備えたことを
特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the roller bit wear detecting device according to the first aspect of the invention, there is provided a transparent plate that closes the concave portion of the roller bit mounting base,
A fluid nozzle for ejecting a fluid is provided on the transparent plate.
【0014】上記構成において、上記レーザ発振器やカ
メラに降りかかる岩粉が透明板によって遮られ、ノズル
から噴射される流体によって吹き飛ばされる。こうし
て、上記モニタには、常時上記明線の明確な画像が表示
される。In the above structure, the rock powder falling on the laser oscillator or the camera is blocked by the transparent plate and blown off by the fluid ejected from the nozzle. In this way, the bright line-clear image is always displayed on the monitor.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。図1は本実施の形態のローラ
ビットの摩耗検知装置における側面図であり、図2は正
面図である。図1および図2において、11はローラビ
ットであり、駆動装置(図示せず)によって回転されるカ
ッタ平板12にブラケット13,13によって取り付け
られている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a side view of a roller bit wear detector according to the present embodiment, and FIG. 2 is a front view thereof. In FIGS. 1 and 2, 11 is a roller bit, which is attached by brackets 13 and 13 to a cutter flat plate 12 rotated by a driving device (not shown).
【0016】上記ブラケット13,13にはローラビッ
ト11の固定軸14の両端が固定されており、固定軸1
4の周囲にはベアリング15,15を介してハブ16が
回転自在に嵌着されている。さらに、ハブ16の外周面
には段部が形成され、ハブ16の上記外周面に形成され
た溝に嵌着されるストップリング18と上記段部とによ
って、軸方向中央部が外方向に突出して頂部を形成する
台金17を着脱可能に挟持している。そして、上記台金
17の上記頂部には超硬チップ19が植設されている。
尚、上述のローラビット11の構成は、従来のローラビ
ットの構成と基本的には同じである。Both ends of a fixed shaft 14 of the roller bit 11 are fixed to the brackets 13 and 13, and the fixed shaft 1
A hub 16 is rotatably fitted around the periphery of the bearing 4 via bearings 15, 15. Further, a step portion is formed on the outer peripheral surface of the hub 16, and the stop ring 18 fitted into the groove formed on the outer peripheral surface of the hub 16 and the step portion allow the central portion in the axial direction to project outward. The base metal 17 forming the top is detachably clamped. Then, a cemented carbide chip 19 is planted on the top of the base metal 17.
The structure of the roller bit 11 described above is basically the same as the structure of the conventional roller bit.
【0017】上記カッタ平板12におけるローラビット
11の超硬チップ19に対向する位置に穴21を穿ち、
この穴21内には半導体レーザ22とCCD(電荷結合
素子)カメラ23とを設置している。上記半導体レーザ
22は、上記ローラビット11の超硬チップ19を含む
台金17を平面光で照射する。その際における平面光の
面の延在方向は、ローラビット11の固定軸14の方向
である。したがって、台金17上には、平面光で照射さ
れた部分からの反射光によって、図3に曲線cで記載さ
れているような台金17の断面の輪郭を表す明線が現れ
る。この明線をCCDカメラ23によって撮影するので
ある。A hole 21 is formed in the cutter flat plate 12 at a position facing the carbide tip 19 of the roller bit 11,
A semiconductor laser 22 and a CCD (charge coupled device) camera 23 are installed in the hole 21. The semiconductor laser 22 irradiates the base metal 17 including the carbide tip 19 of the roller bit 11 with plane light. The extending direction of the plane light surface at that time is the direction of the fixed shaft 14 of the roller bit 11. Therefore, on the base metal 17, a bright line representing the contour of the cross section of the base metal 17 as shown by the curve c in FIG. 3 appears due to the reflected light from the portion irradiated with the plane light. This bright line is photographed by the CCD camera 23.
【0018】その際におけるCCDカメラ23の位置は
上記半導体レーザ22からの平面光の面に対して垂直方
向であって、光軸の向きは上記平面光の面に対してなる
べく90度に近い方が台金17の断面の輪郭を正確に捕
らえることができる。At that time, the position of the CCD camera 23 is vertical to the plane of the plane light from the semiconductor laser 22, and the direction of the optical axis is as close to 90 degrees as possible to the plane of the plane light. It is possible to accurately capture the contour of the cross section of the base metal 17.
【0019】上記半導体レーザ22およびCCDカメラ
23が収納される穴21はガラス板24で塞がれて、半
導体レーザ22およびCCDカメラ23が岩粉から保護
されている。また、カッタ平板12におけるガラス板2
4近傍にはノズル25が設置されている。そして、ノズ
ル25から噴射される水によってガラス板24表面に付
着している岩粉を吹き飛ばして、ガラス板24が透明に
保たれるのである。尚、上記ノズル25から噴射される
流体は水に限らず、空気であっても何等差し支えない。The hole 21 for accommodating the semiconductor laser 22 and the CCD camera 23 is closed by a glass plate 24 to protect the semiconductor laser 22 and the CCD camera 23 from rock powder. Further, the glass plate 2 in the cutter flat plate 12
A nozzle 25 is installed in the vicinity of 4. The water sprayed from the nozzle 25 blows away the rock powder adhering to the surface of the glass plate 24, so that the glass plate 24 is kept transparent. The fluid ejected from the nozzle 25 is not limited to water and may be air.
【0020】図4に示すように、上述のようにしてCC
Dカメラ23で取り込まれた台金17上の上記明線の画
像が画像処理部31に入力され、2値化処理が施されて
台金17の断面の輪郭を表す線(以下、輪郭線と言う)の
画像データが得られる。そして、画像表示部32によっ
て、上記画像データに基づいて、図3に示すように、モ
ニタ33に上記輪郭線bが、初期状態の輪郭線aおよび
摩耗許容範囲を表す輪郭線cに重ね合わせて再生され
る。一方、上記画像処理部31からの二値の画像データ
は、摩耗判定部34にも送出される。そうすると、上記
摩耗判定部34は、上記画像データに基づいて現在の輪
郭線を座標列に変換し、予め記憶部35に格納されてい
る摩耗許容範囲を表す輪郭線(図3における輪郭線c)の
座標列からのずれを求める。そして、予め基準点として
定められた複数の座標(以下、基準座標と言う)でのずれ
の度合いが、予め上記基準座標毎に設定されているずれ
の許容値と比較され、上記ずれの度合いが許容値を越え
る座標数が所定数を越えるとローラビット11の摩耗が
限度に達したと判定する。As shown in FIG. 4, CC
The image of the bright line on the base metal 17 captured by the D camera 23 is input to the image processing unit 31, is binarized, and represents a contour of a cross section of the base metal 17 (hereinafter, referred to as a contour line). Image data is obtained. Based on the image data, the image display unit 32 superimposes the contour line b on the monitor 33 with the contour line a in the initial state and the contour line c representing the allowable wear range, as shown in FIG. Is played. On the other hand, the binary image data from the image processing unit 31 is also sent to the wear determination unit 34. Then, the wear determination unit 34 converts the current contour line into a coordinate sequence based on the image data, and the contour line representing the wear allowable range stored in the storage unit 35 in advance (contour line c in FIG. 3). Find the deviation from the coordinate sequence of. Then, the degree of deviation at a plurality of coordinates set in advance as reference points (hereinafter referred to as reference coordinates) is compared with an allowable deviation value set in advance for each of the reference coordinates, and the degree of deviation is When the number of coordinates exceeding the allowable value exceeds a predetermined number, it is determined that the wear of the roller bit 11 has reached the limit.
【0021】こうして、上記摩耗判定部34によってロ
ーラビット11の摩耗が限度に達したと判定されると、
摩耗判定部34は、画像表示部32にメッセージ表示信
号を送出して、モニタ33にローラビット11の摩耗が
限度に達したことを表すメッセージを表示させる。それ
と同時に、警告部36にランプ点灯信号を送出して警報
用のランプ37を点灯させる。そして、所定時間が経過
すると、摩耗判定部34は、警告部36にブザー信号を
送出してブザー38を駆動させた後、カッタ平板駆動装
置39に停止信号を送出してカッタ平板12を停止させ
るのである。In this way, when the wear determining unit 34 determines that the wear of the roller bit 11 has reached the limit,
The wear determination unit 34 sends a message display signal to the image display unit 32, and causes the monitor 33 to display a message indicating that the wear of the roller bit 11 has reached the limit. At the same time, a lamp lighting signal is sent to the warning unit 36 to turn on the warning lamp 37. Then, after a predetermined time has elapsed, the wear determination unit 34 sends a buzzer signal to the warning unit 36 to drive the buzzer 38, and then sends a stop signal to the cutter flat plate driving device 39 to stop the cutter flat plate 12. Of.
【0022】上述のように、本実施の形態においては、
上記半導体レーザ22によってローラビット11の超硬
チップ19を含む台金17を平面光によって照射し、台
金17上に現れる台金17の断面の輪郭を表す明線をC
CDカメラ23によって撮影する。そして、画像処理部
31によって上記明線の二値画像データを得、この画像
データに基づいて、画像表示部32によってモニタ33
に台金17の断面の輪郭線を表示し、摩耗判定部34に
よって上記輪郭線の許容輪郭線からのずれの度合いに基
づいてローラビット11の摩耗が限度に達したことを判
定するようにしている。したがって、トンネルを掘削し
ながら、台金17の断面の輪郭の形状や摩耗の度合いの
値によってローラビット11の摩耗状態を自動的に且つ
的確に検知できる。すなわち、本実施の形態によれば、
トンネル掘削工事を中断することなく、安全に、且つ、
的確にローラビット11の摩耗を検知できるのである。As described above, in the present embodiment,
The base metal 17 including the cemented carbide chip 19 of the roller bit 11 is irradiated with plane light by the semiconductor laser 22, and a bright line representing a cross-sectional outline of the base metal 17 appearing on the base metal 17 is C.
The image is taken by the CD camera 23. Then, the bright line binary image data is obtained by the image processing unit 31, and based on the image data, the image display unit 32 causes the monitor 33 to display.
A contour line of the cross section of the base metal 17 is displayed on the base metal 17, and the wear determining unit 34 determines that the wear of the roller bit 11 has reached the limit based on the degree of deviation of the contour line from the allowable contour line. There is. Therefore, while excavating the tunnel, the wear state of the roller bit 11 can be automatically and accurately detected by the shape of the contour of the cross section of the base metal 17 and the value of the degree of wear. That is, according to the present embodiment,
Safely without interrupting tunnel excavation work, and
The wear of the roller bit 11 can be accurately detected.
【0023】尚、上記摩耗判定部34によるローラビッ
ト11の摩耗が限度に達したことの判定方法や摩耗判定
部34による判定結果に基づく以後の処理は、上記実施
の形態に限定されるものではない。また、上記実施の形
態においては、上記半導体レーザ22から放射される平
面光によって台金17の断面の輪郭を表す明線を得てい
る。しかしながら、この発明はこれに限定されるもので
はなく、レーザビームをローラビット11の固定軸14
の方向に高速度でスキャンさせて上記明線を得てもよ
い。また、上記実施の形態においては、上記台金17上
に現れる明線をCCDカメラ23で撮影しているが、テ
レビカメラで撮影して上記明線を直接モニタに表示して
も構わない。また、上記半導体レーザ22とCCDカメ
ラ23は、総てのローラビット11に対して設ける必要
はなく、摩耗の激しい外側のローラビット11のみに設
けても差し支えない。The method of determining that the wear of the roller bit 11 has reached the limit by the wear determining section 34 and the subsequent processing based on the result of the determination by the wear determining section 34 are not limited to the above-described embodiment. Absent. Further, in the above-described embodiment, the bright line representing the contour of the cross section of the base metal 17 is obtained by the plane light emitted from the semiconductor laser 22. However, the present invention is not limited to this, and the laser beam is applied to the fixed shaft 14 of the roller bit 11.
The bright line may be obtained by scanning at high speed in the direction. Further, in the above embodiment, the bright line appearing on the base metal 17 is photographed by the CCD camera 23, but the bright line may be directly photographed by the television camera and displayed on the monitor. Further, the semiconductor laser 22 and the CCD camera 23 do not need to be provided for all the roller bits 11, and may be provided only for the outer roller bits 11 that are heavily worn.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1に係
る発明のローラビットの摩耗検知装置は、ローラビット
取り付け台に設けられた凹部内にレーザ発振器を設け、
上記レーザ発振器からのレーザ光線によって上記ローラ
ビットの周面に現れた断面の輪郭を表す明線をカメラで
撮影してモニタに表示するので、上記モニタに表示され
た具体的な上記ローラビットの断面輪郭に基づいてロー
ラビットの摩耗状態を検知できる。したがって、この発
明によれば、トンネルを掘削しながらローラビットの摩
耗状態を的確に検知できる。As is apparent from the above, the roller bit wear detecting apparatus according to the first aspect of the present invention includes the laser oscillator provided in the concave portion provided in the roller bit mounting base.
Since the bright line representing the contour of the cross section that appears on the peripheral surface of the roller bit by the laser beam from the laser oscillator is photographed by the camera and displayed on the monitor, the specific cross section of the roller bit displayed on the monitor. The wear state of the roller bit can be detected based on the contour. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately detect the wear state of the roller bit while excavating the tunnel.
【0025】また、請求項2に係る発明のローラビット
の摩耗検知装置におけるレーザ発振器は、放射する平面
光の面の延在方向を上記ローラビットの軸方向として上
記ローラビットを照射するので、上記ローラビットの断
面の輪郭を表す明線を容易に得ることができる。Further, the laser oscillator in the wear detecting device for the roller bit according to the second aspect of the invention irradiates the roller bit with the extending direction of the plane of the radiated plane light as the axial direction of the roller bit. A bright line representing the contour of the cross section of the roller bit can be easily obtained.
【0026】また、請求項3に係る発明のローラビット
の摩耗検知装置は、上記レーザ発振器およびカメラを、
カッタ板における外周領域に設置しているので、上記レ
ーザ発振器およびカメラの設置箇所をローラビットが摩
耗し易い上記カッタ板の外周領域のみに限定して、不必
要なコストアップを押さえることができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a roller bit wear detecting device which comprises the laser oscillator and the camera.
Since the laser oscillator and the camera are installed in the outer peripheral region of the cutter plate, the installation place of the laser oscillator and the camera is limited to only the outer peripheral region of the cutter plate where the roller bit is easily worn, and unnecessary cost increase can be suppressed.
【0027】また、請求項4に係る発明のローラビット
の摩耗検知装置は、上記ローラビット取り付け台におけ
る凹部を透明板で塞ぐと共に、流体ノズルによって上記
透明板に流体を噴射するので、上記レーザ発振器やカメ
ラに降りかかる岩粉を除去することができる。したが
て、この発明によれば、常時、上記明線の明確な画像を
上記モニタに表示できる。Further, in the wear detecting device for a roller bit of the invention according to a fourth aspect, since the concave portion in the roller bit mounting base is closed with the transparent plate and the fluid is jetted to the transparent plate by the fluid nozzle, the laser oscillator is provided. It is possible to remove rock dust that falls on the camera. Therefore, according to the present invention, the clear image of the bright line can be always displayed on the monitor.
【図1】この発明のローラビットの摩耗検知装置におけ
る側面図である。FIG. 1 is a side view of a roller bit wear detection device of the present invention.
【図2】図1に示すローラビットの摩耗検知装置におけ
る正面図である。FIG. 2 is a front view of the wear detecting device for the roller bit shown in FIG.
【図3】図1および図2におけるローラビットの台金の
輪郭線を示す図である。FIG. 3 is a view showing a contour line of a base metal of the roller bit in FIGS. 1 and 2.
【図4】図1および図2におけるCCDカメラによって
得られた画像の処理装置のブロック図である。4 is a block diagram of a processing device for an image obtained by the CCD camera in FIGS. 1 and 2. FIG.
【図5】TBMの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a TBM.
【図6】図5に示すTBMの縦断面図である。6 is a vertical cross-sectional view of the TBM shown in FIG.
11…ローラビット、 12…カッタ平
板、16…ハブ、 17…台金、
18…ストップリング、 19…超硬チッ
プ、22…半導体レーザ、 23…CCD
カメラ、24…ガラス板、 25…ノ
ズル、31…画像処理部、 32…画像
表示部、33…モニタ、 34…摩
耗判定部、35…記憶部、 36…
警告部、39…カッタ平板駆動装置。11 ... Roller bit, 12 ... Cutter flat plate, 16 ... Hub, 17 ... Base metal,
18 ... Stop ring, 19 ... Carbide chip, 22 ... Semiconductor laser, 23 ... CCD
Camera, 24 ... Glass plate, 25 ... Nozzle, 31 ... Image processing section, 32 ... Image display section, 33 ... Monitor, 34 ... Wear determination section, 35 ... Storage section, 36 ...
Warning unit, 39 ... Cutter flat plate driving device.
Claims (4)
ット取り付け台に設けられた凹部内に設置されて、超硬
チップを含む上記ローラビットの周面をこのローラビッ
トの半径方向に照射するレーザ発振器と、 上記レーザ発振器からのレーザ光線によって上記ローラ
ビットの周面に現れた明線を撮影するカメラと、 上記カメラによって撮影された上記明線の映像を表示す
るモニタを備えたことを特徴とするローラビットの摩耗
検知装置。1. A laser oscillator installed in a recess provided in a roller bit mounting base of a tunnel boring machine, and irradiating a peripheral surface of the roller bit including a cemented carbide chip in a radial direction of the roller bit. A roller equipped with a camera for photographing a bright line appearing on the peripheral surface of the roller bit by a laser beam from the laser oscillator, and a monitor for displaying an image of the bright line photographed by the camera. Bit wear detector.
知装置において、 上記レーザ発振器は、平面光を放射して、上記平面光の
面の延在方向を上記ローラビットの軸方向として上記ロ
ーラビットを照射するようになっていることを特徴とす
るローラビットの摩耗検知装置。2. The wear detecting device for a roller bit according to claim 1, wherein the laser oscillator emits plane light, and a direction in which a plane of the plane light extends extends in an axial direction of the roller bit. A roller bit wear detecting device characterized in that the bit is irradiated.
知装置において、 上記ローラビット取り付け台はカッタ板であって、 上記レーザ発振器およびカメラは、上記カッタ板におけ
る外周領域に設置されていることを特徴とするローラビ
ットの摩耗検知装置。3. The wear detecting device for a roller bit according to claim 1, wherein the roller bit mounting base is a cutter plate, and the laser oscillator and the camera are installed in an outer peripheral region of the cutter plate. A roller bit wear detector characterized by:
知装置において、 上記ローラビット取り付け台における凹部を塞ぐ透明板
と、 上記透明板に流体を噴射する流体ノズルを備えたことを
特徴とするローラビットの摩耗検知装置。4. The wear detecting device for a roller bit according to claim 1, further comprising: a transparent plate that closes a concave portion of the roller bit mounting base, and a fluid nozzle that ejects a fluid to the transparent plate. Roller bit wear detector.
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