(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
さく孔機のロッドを収納するマガジンと、マガジンとさく孔軸線との間のロッドの移送を行うロッドキャリアと、ロッドを回転させるローテータとを備えたロッド交換装置であって、前記ロッドキャリアが、マガジンフレームに回動可能に軸支されたキャリアブームと、該キャリアブームの先端部に回動可能に支持されたキャリアアーム軸と、該キャリアアーム軸に固定されたキャリアアームと、該キャリアアームの先端部に枢着されたロッド把持用のクランプフックとからなり、前記キャリアアーム軸回動用のキャリアアームシリンダは、一端がマガジンフレームに取付けられ、他端がリンクを介してキャリアアーム軸に取付けられていることを特徴とするロッド交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、岩盤等にさく孔を行うとき、さく孔機のロッドの継足し及び回収を行うためのロッド交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドリルジャンボやファンカットドリル等のさく孔機では、ガイドシェルに搭載されたさく岩機にシャンクロッドを挿着し、このシャンクロッドに所定長のロッドをスリーブを介して接続し、ロッド先端にはビットを取付け、さく岩機から打撃と回転をビットに伝達し、さく岩機に送りを与えて岩盤にさく孔する。さく孔長がロッドの長さより長い場合には、さく孔作業の際にロッドの継足し及び回収を行う。
【０００３】
このロッドの継足し、回収を行うためのロッド交換装置として、従来、図１１に示すように、ガイドシェル９０の側面に固定されたマガジンフレーム９１に、ロッド９３を収納するマガジン９４と、ロッド９３をマガジン９４からさく孔軸線Ｘ上へ移動させるためのキャリアブーム９５、キャリアアーム９６、ロッドクランプ９７を備えたロッドキャリア９８とを設けたものが使用されている。
【０００４】
このロッド交換装置では、ロッド９３をロッドキャリア９８でマガジン９４からさく孔軸線Ｘ上へ移動させるとき、先ずロッド９３をマガジン９４から取り出すためにロッド９３をロッドクランプ９７でクランプしてキャリアアーム９６をマガジン９４から離隔する方向へ大きく回動させ、次にロッド９３をさく孔軸線Ｘ上へ移動させるためキャリアブーム９５をガイドシェル９０側へ旋回させる。ロッド９３をさく孔軸線Ｘ上からマガジン９４へ移動させるときはこの逆の動作を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このロッド交換装置は、ロッド９３を移動させるときのロッドキャリア９８の旋回移動範囲が大きくなるので、坑内等の狭隘な場所でさく孔作業に使用する場合、周囲との干渉を生じやすく、さく孔範囲の制約を受ける。
また、ロッド９３の移動距離が大となるので、迅速にロッド９３を移動させることができずロッド交換に時間を要する。
【０００６】
本発明は、さく孔機のロッド交換装置におけるかかる問題を解決するものであって、ロッドを移動させるときのロッドキャリアの移動範囲が小さく、狭隘な坑内でさく孔作業に使用する場合の制約を少なくすることができ、ロッドの移動距離を小さくして迅速にロッドを移動させロッド交換時間を短くすることのできるロッド交換装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、さく孔機のロッドを収納するマガジンと、マガジンとさく孔軸線との間のロッドの移送を行うロッドキャリアと、ロッドを回転させるローテータとを備えたロッド交換装置において、前記ロッドキャリアを、マガジンフレームに回動可能に軸支されたキャリアブームと、このキャリアブームの先端部に回動可能に支持されたキャリアアーム軸と、このキャリアアーム軸に固定されたキャリアアームと、このキャリアアームの先端部に枢着されたロッド把持用のクランプフックとで構成し、前記キャリアアーム軸回動用のキャリアアームシリンダの一端をマガジンフレームに取付け、他端をリンクを介してキャリアアーム軸に取付けることにより、ロッド交換装置の上記課題を解決している。
【０００８】
【作用】
上記構成により、ロッドを継ぎ足すとき、マガジンに収納されているロッドを、ロッドキャリアのクランプフックでクランプし、キャリアアームシリンダを短縮してキャリアアームを回動させ、ロッドをマガジンから取り出すが、このときの回動量は、ロッドをマガジンから取り出せればよいので、僅かでよい。キャリアブームをガイドシェル側へ旋回させるとき、キャリアアームシリンダを伸縮させないでおくと、リンクの作用により、ロッドがガイドシェル側へ直線的に移動する。
【０００９】
それから、キャリアアームシリンダを伸長してキャリアアームを少し回動させれば、ロッドの中心をさく孔軸線と一致するよう位置決めすることができる。
ロッドキャリアが戻るとき、及びロッドを回収するときの移動範囲も同様となる。
このように、マガジンとさく孔軸線との間でロッドを移動させるとき、直線的に移動するので、ロッドキャリアの旋回移動範囲が小さくなり、坑内等の狭隘な場所でさく孔作業に使用する場合、周囲との干渉を生じにくい。
【００１０】
また、ロッドが直線的に移動し移動距離が短くなるので、迅速にロッドを移動することができる。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例であるロッド交換装置を備えたさく孔機の側面図、図２はロッド交換装置の正面図、図３乃至図１０はロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
ここで、さく孔機１は、坑道の周壁にさく孔するファンカットドリルであって、台車１１の先端部にチルトブーム１２が枢支されチルト用シリンダ１３で上下傾動可能になっており、このチルトブーム１２の先端部に側面視Ｌ字状となるようにスイングブーム１４の基端部が軸着されスイング用シリンダ１５で左右にスイング可能になっている。スイングブーム１４の先端部には３６０°旋回する旋回機構１６が設けられており、この旋回機構１６にはガイドマウンチング１７を介してガイドシェル１８が、チルトブーム１２に対しほぼ垂直な面上で３６０°旋回するよう支持されている。ガイドシェル１８にはさく岩機１９が搭載され、公知の送り機構（図示略）によりガイドシェル１８に沿って移動する。
【００１２】
このガイドシェル１８の側面には、マガジン４とロッドキャリア５とローテータ７とを備えたロッド交換装置２が設けられている。
マガジン４は、周縁部にロッド３を収納する複数の収納口４７を備えた円盤状のフロントマガジン４１とリアマガジン４２とを、所定間隔で円筒状のマガジン軸４３に固設したものであり、このマガジン軸４３が、ガイドシェル１８の側面に固定されているマガジンフレーム４４に支持されたキャリアブーム軸５１上に、回転可能に装着されている。マガジン軸４３の上端部にはスプロケット４５が設けられており、マガジン用モータ４６からチエン（図示略）を介して回転が与えられる。
【００１３】
ロッドキャリア５は、キャリアブーム５２とキャリアアーム５３とクランプフック５４とを備えている。キャリアブーム軸５１の両端部にはキャリアブーム５２の基端部が固定されており、このキャリアブーム５２は、マガジンフレーム４４との間に取付けたキャリアブームシリンダ５５で回動されるようになっている。
【００１４】
キャリアブーム５２の先端部にはキャリアアーム軸５６が支持されており、このキャリアアーム軸５６には、リンク５７が固定されている。このリンク５７とマガジンフレーム４４との間にはキャリアアームシリンダ５８が取付けられており、このキャリアアームシリンダ５８でキャリアアーム軸５６が回動されるようになっている。このキャリアアーム軸５６には、キャリアアーム５３の基端部がパワーロック５９で固定されている。
【００１５】
キャリアアーム５３の先端部には、クランプフック５４が枢着されており、このクランプフック５４は、キャリアアーム５３との間に取付けたクランプシリンダ６０で回動され、キャリアアーム５３の突起６１との間でロッド３を把持するようになっている。
キャリアアーム軸５６の中央部には、ローテータ７が固定されている。このローテータ７は、開閉する二対のローテータアーム７１、７２に設けたプーリ７３、７４と、ローテータ用モータ７５で回転されるローテータ軸７６に設けたプーリ７７との間にベルト７８、７９を張設し、このベルト７８、７９でロッド３を挟持して回転を与えるようになっている。
【００１６】
穿孔作業を行う場合には、さく孔機１の台車１１をさく孔位置付近に設置し、チルト用シリンダ１３を伸長してチルトブーム１２を走行時の格納位置から下方へ傾動させ、水平な状態とする。次に左右のスイング用シリンダ１５を伸縮させてスイングブーム１４を左右にスイングし旋回機構１６を移動させた後、旋回機構１６でガイドマウンチング１７を旋回させ、ガイドシェル１８をさく孔位置に位置決めする。それから、さく岩機１９を駆動してさく孔する。ロッド１本分のさく孔が終わると、ロッドの継足しを行う。
【００１７】
ロッドの継足しは次の手順で行う。
さく岩機１９を空打ちしてさく岩機１９のシャンクロッドとロッド３の後端のスリーブとの接続部のねじを緩め、セントラライザ（図示略）でスリーブをクランプし、さく岩機１９を逆転させてさく岩機１９のシャンクロッドとロッド３のスリーブとの接続部のねじを切り離し、さく岩機１９をガイドシェル１８の後端（図１上、上端）まで後退させる。
【００１８】
マガジン４の収納口４７にはロッド３が収納されており、ロッドキャリア５のクランプフック５４は、図３に示すようにキャリアアーム５３の突起６１との間でロッド３をクランプしている。そこで、キャリアアームシリンダ５８を短縮してキャリアアーム５３を図４の位置まで回動させ、ロッド３をマガジン４から取り出す。
【００１９】
キャリアブームシリンダ５５を短縮して、キャリアブーム５２をガイドシェル１８側へ図５の位置まで旋回させる。このとき、キャリアアームシリンダ５８を伸縮させないでおくと、リンク５７の作用により、ロッド３は図４上の位置から図５上の位置まで直線的に移動する。
キャリアアームシリンダ５８を伸長してキャリアアーム５３を図６の位置まで回動させて、ロッド３の中心がさく孔軸線Ｘと一致するよう位置決めを行った後、クランプシリンダ６０を若干短縮してクランプフック５４を緩め、ロッド３が回転可能な程度に保持する。
【００２０】
さく岩機１９を正転しながら前進させてシャンクロッドとロッド３後端のスリーブのねじを接続し、さらにロッド３の前端のねじを前方のロッド３後端のスリーブのねじと接続する。
マガジン用モータ４６でマガジン４を回転させ、次の継足し用のロッド３を取り出し位置まで移動させる。
【００２１】
クランプシリンダ６０を短縮して図７に示すようにクランプフック５４を開き、キャリアアームシリンダ５８を短縮しキャリアアーム５３を図８の位置まで回動させて、クランプフック５４をロッド３から離脱させた後、キャリアブームシリンダ５５を伸長して、キャリアブーム５２をマガジン４側へ図９の位置まで旋回させる。このとき、キャリアアームシリンダ５８を伸縮させないでおくと、リンク５７の作用により、クランプフック５４は図８上の位置から図９上の位置まで直線的に移動する。
【００２２】
キャリアアームシリンダ５８を伸長しキャリアアーム５３を図１０の位置まで回動させ、クランプシリンダ６０を伸長してクランプフック５４でロッド３をクランプすることにより図３の状態となり継足しが終了する。
このようにロッドキャリア５が元の位置に戻ると、さく孔を再開し、所定のさく孔長に達するまでこのサイクルを繰り返す。但し、最終のサイクルでは、クランプフック５４で次のロッド３をクランプする必要はなく、クランプフック５４を開いた状態にしておく。所定のさく孔長に達すると、ロッド３の回収を行う。
【００２３】
ロッドの回収は次の手順で行う。
さく岩機１９で空打ちを十分行って、全てのロッド３の接続部のねじを緩めた後、さく岩機１９をロッド３の１本分の距離だけ後退させ、そのロッド３の前端部のスリーブをセントラライザでクランプする。
キャリアアームシリンダ５８を短縮してキャリアアーム５３を図９の位置まで回動させ、キャリアブームシリンダ５５を短縮して、キャリアブーム５２をガイドシェル１８側へ図８の位置まで旋回させる。
【００２４】
キャリアアームシリンダ５８を伸長してキャリアアーム５３を図７の位置まで回動させ、クランプシリンダ６０を若干伸長して、クランプフック５４でロッド３を回転可能な程度に保持する。
このとき、ローテータ７は、キャリアアーム５３と同じキャリアアーム軸５６上に固定されているので、さく孔軸線Ｘまで移動しており、ベルト７８、７９でロッド３を挟持している。
【００２５】
さく岩機１９を逆転しながら後退させると共に、ローテータ用モータ７５でローテータ軸７６を回転させ、ベルト７８、７９で挟持しているロッド３に回転を与えることにより、まずロッド３の前端のねじを前方のロッド３後端のスリーブから切り離す。
所定の回収位置でさく岩機１９の後退を停止し、クランプシリンダ６０を伸長して図６のようにクランプフック５４でロッド３をクランプする。それから、再度さく岩機１９を逆転しながら後退させてシャンクロッドをロッド３後端のスリーブから切り離す。この間に、マガジン４を回転させて、空の収納口４７がロッド３を収納できるよう、位置合わせを行う。
【００２６】
キャリアアームシリンダ５８を短縮しキャリアアーム５３を図５の位置まで回動させて、ロッド３をさく孔軸線Ｘから離脱させた後、キャリアブームシリンダ５５を伸長して、キャリアブーム５２をマガジン４側へ図４の位置まで旋回させる。このとき、キャリアアームシリンダ５８を伸縮させないでおくと、リンク５７の作用により、ロッド３は図５上の位置から図４上の位置まで直線的に移動する。
【００２７】
キャリアアームシリンダ５８を伸長しキャリアアーム５３を図３の位置まで回動させ、ロッド３を収納口４７内に収納する。クランプシリンダ６０を短縮してクランプフック５４を開き、後端のロッド３回収が終了する。
そこで、さく岩機１９を前進し正転してシャンクロッドを前方のロッド３のスリーブに接続し、セントラライザのクランプを開き、再度上記のサイクルを繰り返す。
【００２８】
このロッド交換装置２は、マガジン４とさく孔軸線Ｘとの間でロッド３を移動させるとき、ロッドキャリア５の旋回移動範囲が小さくなるので、坑内等の狭隘な場所でさく孔作業に使用する場合、周囲との干渉を生じにくく、さく孔範囲の制約が少なくなる。
また、ロッド３が直線的に移動し移動距離が短くなるので、迅速にロッド３を移動させることができロッド交換の所要時間が短縮される。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のロッド交換装置によれば、ロッドを移動させるときのロッドキャリアの移動範囲が小さく、坑内等の狭隘な場所でさく孔作業に使用する場合の制約を少なくすることができ、ロッドの移動距離を小さくして迅速にロッドを移動させロッド交換時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるロッド交換装置を備えたさく孔機の側面図である。
【図２】ロッド交換装置の正面図である。
【図３】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図４】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図５】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図６】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図７】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図８】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図９】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図１０】ロッド交換装置の作動状態を説明する平面図である。
【図１１】従来のロッド交換装置の説明図である。
【符号の説明】
１      さく孔機
２      ロッド交換装置
３      ロッド
４      マガジン
５      ロッドキャリア
７      ローテータ
１１    台車
１２    チルトブーム
１４    スイングブーム
１６    旋回機構
１８    ガイドシェル
１９    さく岩機
４４    マガジンフレーム
４７    収納口
５１    キャリアブーム軸
５２    キャリアブーム
５３    キャリアアーム
５４    クランプフック
５５    キャリアブームシリンダ
５６    キャリアアーム軸
５７    リンク
５８    キャリアアームシリンダ
６０    クランプシリンダ
６１    突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003613411.tif 000008
【図８】
0003613411.tif 000009
【図９】
0003613411.tif 000010
【図１０】
0003613411.tif 000011
【図１１】
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