JPH112507A - Position detecting method for supply segment in tunnel excavator - Google Patents
Position detecting method for supply segment in tunnel excavatorInfo
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- JPH112507A JPH112507A JP9154700A JP15470097A JPH112507A JP H112507 A JPH112507 A JP H112507A JP 9154700 A JP9154700 A JP 9154700A JP 15470097 A JP15470097 A JP 15470097A JP H112507 A JPH112507 A JP H112507A
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- supply
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削機に
おける供給セグメントの位置検出方法に関する。The present invention relates to a method for detecting the position of a supply segment in a tunnel excavator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】トンネルを構築する場合には、シールド
掘削機を用いて掘削作業を行い、発生した掘削土砂をコ
ンベアや台車を用いてトンネル坑外に搬出する一方、掘
削壁面の崩壊を防止するセグメントを台車によってトン
ネル坑内に搬入し、セグメントエレクタ装置を用いて組
立を行っている。また、掘削土砂を搬出する台車やセグ
メントを搬入する台車はトンネル坑内を移動自在であ
り、シールド掘削機の掘進に伴ってトンネル坑内にレー
ルを敷設していく。2. Description of the Related Art When constructing a tunnel, excavation work is performed using a shield excavator, and the generated excavated earth and sand is carried out of the tunnel mine using a conveyor or a truck, while preventing collapse of the excavated wall surface. The segments are transported into the tunnel by truck and assembled using the segment erector device. In addition, a trolley that carries out excavated earth and sand and a trolley that carries in segments are movable in the tunnel, and rails are laid in the tunnel as the shield excavator advances.
【０００３】そして、セグメントエレクタ装置により、
セグメントを自動組立する際には、掘削機本体側把持具
に対する供給セグメントの相対位置が把握されるが、従
来では、図４に示す方式で上記相対位置を把握してい
た。[0003] Then, by the segment elector device,
When automatically assembling the segments, the relative position of the supply segment with respect to the excavator body side gripper is grasped. In the related art, the relative position is grasped by the method shown in FIG.
【０００４】これによれば、掘削機本体１の前端部にカ
ッタ装置２が回転自在に装着されると共に、掘削機本体
１内にはセグメントエレクタ装置３が組み付けられる。
このセグメントエレクタ装置３の移動可能なグリップ４
部分にレーザ距離センサ５を設置し、当該センサ５が感
知可能な（計測でき得る）距離までグリップ４全体を近
づけてセグメント供給台車６に取り付けた基準プレート
７との距離を計測し、その距離とグリップ４全体の移動
量とを演算して掘削機本体１（グリップ４）とセグメン
ト供給台車６（セグメント８）との相対位置を計測す
る。[0004] According to this, the cutter device 2 is rotatably mounted on the front end of the excavator main body 1 and the segment erector device 3 is assembled in the excavator main body 1.
The movable grip 4 of the segment elector device 3
A laser distance sensor 5 is installed in the portion, and the entire grip 4 is brought close to a distance that can be sensed (measurable) by the sensor 5 to measure a distance from a reference plate 7 attached to a segment supply truck 6. The relative position between the excavator body 1 (grip 4) and the segment supply truck 6 (segment 8) is calculated by calculating the movement amount of the entire grip 4.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したレ
ーザ距離センサ５は、最大測定距離が３００ｍｍ，測定
範囲も±１００ｍｍ程度と限られているので、本対象物
（セグメント供給台車６（セグメント８））のように２
〜３ｍ間隔に位置するものの相対位置を計測するために
は、センサ５側或いは基準プレート７側を測定可能域迄
近づける必要がある。However, since the above-mentioned laser distance sensor 5 has a maximum measurement distance of 300 mm and a measurement range of about ± 100 mm, the object (the segment supply truck 6 (segment 8)) 2) like
In order to measure the relative position of those positioned at an interval of up to 3 m, it is necessary to bring the sensor 5 side or the reference plate 7 side close to the measurable area.
【０００６】そのため、次のような問題点があった。 測定可能位置迄の動作時間が必要。 可動部へのセンサ装着となり、ケーブルベア等の可
動対応配線が必要。 センサはＸ方向用、Ｙ方向用の２種類若しくは移動
式のものが必要。 センサ台の移動量と測定値との演算システムが必
要。Therefore, there are the following problems. Requires operating time to the measurable position. A sensor must be mounted on the movable part, and a movable wiring such as a cable carrier is required. Two types of sensors for X direction and Y direction or movable type sensors are required. A calculation system for the amount of movement of the sensor base and measured values is required.
【０００７】そこで、本発明の目的は、計測時間を短縮
できると共に構造が簡単で安価なトンネル掘削機におけ
る供給セグメントの位置検出方法を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for detecting the position of a supply segment in a tunnel excavator which can reduce the measuring time and has a simple structure and is inexpensive.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明に係る供給セグメントの位置検出方法は、掘
削機本体側把持具で自動的に把持される供給セグメント
にマーカー光を照射し、同マーカー光を撮影、画像検知
することで、供給セグメントの位置を検出することを特
徴とする。According to the present invention, there is provided a method for detecting a position of a supply segment, which comprises irradiating a marker light to a supply segment automatically gripped by an excavator body-side gripper. The position of the supply segment is detected by photographing the marker light and detecting the image.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトンネル掘削
機における供給セグメントの位置検出方法を実施例によ
り図面を用いて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for detecting the position of a supply segment in a tunnel excavator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１０】［実施例］図１は本発明の一実施例に係る
トンネル掘削機の断面図、図２は同じく計測のメカニズ
ム図、図３は同じく撮影画像図である。尚、これらの図
において、従来例を示す図４と同一部材，部位には同一
符号を付して重複する説明は省略する。FIG. 1 is a sectional view of a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram of a measurement mechanism, and FIG. 3 is a photographed image. In these drawings, the same members and parts as those in FIG. 4 showing the conventional example are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
【００１１】図１は、掘削機本体１に組み付けられたセ
グメントエレクタ装置３のグリップ４にてセグメント８
を把持するために、セグメント供給台車６が最前進して
いる状態を示している。FIG. 1 shows a segment 8 at a grip 4 of a segment erector device 3 assembled to an excavator body 1.
, The segment supply truck 6 is in the state of being advanced most.
【００１２】前記セグメント供給台車６の前端部には、
基準プレート７（これは特になくてもよい）を介して、
着色（赤色等）のレーザ光源１０とこのレーザ光源１０
からのレーザ光１０ａが照射されてその表面にマーカー
としての赤色等のスポット光１１ａを映し出す、片面が
乱反射を起こさせる表面を有したスリガラス等の半透明
板１１が設置される。At the front end of the segment supply truck 6,
Via a reference plate 7 (which may not be particularly necessary)
Colored (red etc.) laser light source 10 and this laser light source 10
A semi-transparent plate 11 made of ground glass or the like having a surface on one side of which irregular reflection occurs, which is irradiated with a laser beam 10a from the surface and projects a spot light 11a such as red as a marker on the surface.
【００１３】一方、セグメントエレクタ装置３には、前
記半透明板１１の表面に映し出されたスポット光１１ａ
を固定アングルのまま撮影できるカメラ１２が設置され
る。On the other hand, a spot light 11a projected on the surface of the
A camera 12 capable of photographing with a fixed angle is installed.
【００１４】前記カメラ１２は画像処理装置１３に接続
され、撮影された画像が画像データに変換される。そし
て、この画像処理装置１３で求められた前記スポット光
１１ａの座標データはシーケンサ１４に送られ、その相
対変位量が計算されるようになっている。The camera 12 is connected to an image processing device 13 and converts a photographed image into image data. Then, the coordinate data of the spot light 11a obtained by the image processing device 13 is sent to the sequencer 14, and the relative displacement amount is calculated.
【００１５】このように構成されるため、先ず、セグメ
ント供給台車６が図１の状態で、レーザ光源１０からレ
ーザ光１０ａをセグメントエレクタ装置３のカメラ１２
に向かって（カメラレンズから外れても可）照射する。With this configuration, first, with the segment supply truck 6 in the state of FIG.
(Even if it is off the camera lens).
【００１６】次に、カメラ１２で、前記半透明板１１の
表面に映し出されたスポット光１１ａを撮影する。撮影
した画像を図３の（ａ）に示す。図中６ｂはファインダ
ー上のスポット光１１ａの位置で、６ｃは基準位置であ
る。Next, a spot light 11a projected on the surface of the translucent plate 11 is photographed by a camera 12. The photographed image is shown in FIG. In the figure, 6b is the position of the spot light 11a on the finder, and 6c is the reference position.
【００１７】次に、前記画像は画像処理装置１３により
画像データに変換される。画像データとは、図３の
（ｂ）に示すように、Ｘ軸，Ｙ軸の座標点（０，１，２
・・・）毎に濃淡値を持つ画素の集合であり、前記スポ
ット光１１ａの位置の濃淡値は大きくなる。Next, the image is converted into image data by the image processing device 13. The image data is, as shown in FIG. 3B, the coordinate points (0, 1, 2) on the X axis and the Y axis.
..) Is a set of pixels having a gray value every time, and the gray value at the position of the spot light 11a becomes large.
【００１８】次に、画像処理装置１３は、画素の中で最
も濃淡値の大きな値の座標（ｘ，ｙ）を求める。Next, the image processing device 13 obtains the coordinates (x, y) of the value having the largest density value among the pixels.
【００１９】次に、前記求められた座標（ｘ，ｙ）のデ
ータは、スポット光１１ａの位置を示しており、画像処
理装置１３によりシーケンサ１４に送られる。Next, the data of the coordinates (x, y) thus obtained indicates the position of the spot light 11a, and is sent to the sequencer 14 by the image processing device 13.
【００２０】次に、シーケンサ１４は送られてきた座標
（ｘ1 ，ｙ1 ）と基準位置の座標（ｘ0 ，ｙ0 ）より相
対変位量（ｘ，ｙ）を次式より計算する。 ｘ＝ｘ1 −ｘ0 ， ｙ＝ｙ1 −ｙ0 Next, the sequencer 14 calculates the relative displacement (x, y) from the coordinates (x 1 , y 1 ) sent and the coordinates (x 0 , y 0 ) of the reference position from the following equation. x = x 1 −x 0 , y = y 1 −y 0
【００２１】このように本実施例では、２〜３ｍ離れた
位置から直接相対位置を計測するもので、トンネル坑内
という特殊な環境下（太陽光が届かない、水がかかる
等）で確実に計測できるものである。As described above, in the present embodiment, the relative position is directly measured from a position 2 to 3 m away, and the measurement is reliably performed under a special environment such as a tunnel tunnel (where sunlight does not reach, water splashes, etc.). You can do it.
【００２２】また、本実施例では、測定対象のマーカー
（スポット光１１ａ）には、暗さ、水、汚れに強い着色
レーザ光を使用し、このマーカーを、離れた位置から定
点撮影（予め決められた位置を同じトリミングで撮影す
る）して、マーカーの位置が設定した基準点とずれてい
る量を出力することができる。In the present embodiment, a marker (spot light 11a) to be measured is a colored laser light which is strong against darkness, water and dirt, and the marker is photographed at a fixed point from a distant position (determined in advance). The same trimming is performed at the set position), and the amount by which the position of the marker deviates from the set reference point can be output.
【００２３】尚、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とはいうまでもない。The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明の供給セグメントの位置検出方法
によれば、掘削機本体側把持具で自動的に把持される供
給セグメントにマーカー光を照射し、同マーカー光を撮
影、画像検知するので、下記の効果が奏される。 （１）２〜３ｍ隔てた位置から相対位置を把握できるた
め、従来法のようなセンサを移動させる時間が皆無とな
り、計測に要する時間が非常に短くなる。 （２）マーカーを撮影して画像処理するだけでよいの
で、センサの移動構造、それに伴うデータ演算装置を必
要とした従来法に比べ、装置を簡略化でき安価に提供で
きる。According to the supply segment position detecting method of the present invention, the supply segment automatically gripped by the excavator body-side gripper is irradiated with marker light, the marker light is photographed, and an image is detected. The following effects are achieved. (1) Since the relative position can be grasped from a position separated by 2 to 3 m, there is no time for moving the sensor as in the conventional method, and the time required for measurement is very short. (2) Since it is only necessary to take an image of a marker and perform image processing, the apparatus can be simplified and provided at low cost as compared with the conventional method that requires a moving structure of the sensor and a data processing apparatus associated therewith.
【図１】本発明の一実施例に係るトンネル掘削機の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of a tunnel excavator according to one embodiment of the present invention.
【図２】同じく計測のメカニズム図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement mechanism.
【図３】同じく撮影画像図である。FIG. 3 is a photographed image diagram.
【図４】従来例のトンネル掘削機の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a conventional tunnel excavator.
１ 掘削機本体 ２ カッタ装置 ３ セグメントエレクタ装置 ４ グリップ ６ セグメント供給台車 ８ セグメント １０ レーザ光源 １０ａ レーザ光 １１ 半透明板 １１ａ スポット光 １２ カメラ １３ 画像処理装置 １４ シーケンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excavator main body 2 Cutter device 3 Segment elector device 4 Grip 6 Segment supply trolley 8 Segment 10 Laser light source 10a Laser light 11 Translucent plate 11a Spot light 12 Camera 13 Image processing device 14 Sequencer
Claims (1)
る供給セグメントにマーカー光を照射し、同マーカー光
を撮影、画像検知することで、供給セグメントの位置を
検出することを特徴とするトンネル掘削機における供給
セグメントの位置検出方法。The present invention is characterized in that a position of a supply segment is detected by irradiating a marker light to a supply segment automatically gripped by an excavator body side gripper, photographing the marker light, and detecting an image. Of detecting the position of a supply segment in a rotating tunnel excavator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9154700A JPH112507A (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Position detecting method for supply segment in tunnel excavator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9154700A JPH112507A (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Position detecting method for supply segment in tunnel excavator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112507A true JPH112507A (en) | 1999-01-06 |
Family
ID=15590044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9154700A Pending JPH112507A (en) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | Position detecting method for supply segment in tunnel excavator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH112507A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006003647T5 (en) | 2006-01-24 | 2009-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plant Control System and Startup Locking Factor Specification Method |
| CN109555543A (en) * | 2019-02-01 | 2019-04-02 | 中国铁建重工集团有限公司 | A kind of section of jurisdiction conveys automatically and identifying system |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP9154700A patent/JPH112507A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006003647T5 (en) | 2006-01-24 | 2009-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plant Control System and Startup Locking Factor Specification Method |
| CN109555543A (en) * | 2019-02-01 | 2019-04-02 | 中国铁建重工集团有限公司 | A kind of section of jurisdiction conveys automatically and identifying system |
| CN109555543B (en) * | 2019-02-01 | 2024-03-29 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Automatic conveying and identifying system for duct pieces |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040601 |