(57)【要約】【課題】油圧ショベルにより掘削仕上げを行う場合、バケット仕上げ面の勾配が運転席側からは見難いため正確かつ美しい仕上げ面とするには熟練が必要である。また、近年目覚しく発展した測量器械やパソコンを利用したマシンガイダンス技術は油圧ショベルに適応しにくい。【解決手段】上記課題を達成する為に、本発明の勾配認識装置は、バケット仕上げ面の勾配を運転席側から簡単に認識でき、マシンガイダンスに必要なプリズムとバケット刃先の鉛直も同時に認識できることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルバケット１の設定した仕上げ面勾配２と、バケット刃先３および自動追尾トータルステーション用プリズム４を結ぶ線の鉛直を、運転席から容易に認識できる装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、油圧ショベルアタッチメントおよびマシンガイダンス技術に関する。
【背景技術】
【０００２】  油圧ショベルによるのり面整形などの仕上げ作業において、運転席からはバケット仕上げ面２の勾配は目視できない。一般には予め設置した丁張を目安に作業を進める。
また近年では、角度センサーやＧＰＳを搭載し運転席のモニターにバケット勾配などを表示するマシンガイダンス付き油圧ショベルが知られている。【０００３】  近年、自動追尾型トータルステーションなど測量器機が進歩し、作業中の位置データを取得するためのプリズムや設計との差を表示するモニターなどマシンガイダンス技術を備えたブルドーザやグレーダーなどの建設機械が増えている。【０００４】  のり面整形などの仕上げ作業において、油圧ショベルなどで施工した後  設計との差を正確に測量する。測量の結果、規格値から外れている箇所については改めて油圧ショベルなどで修正作業を行う。
【発明の表示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  丁張を目安とする作業では正確なのり面勾配の丁張を設置する必要がある。仕上げ面２の勾配は運転席から目視できないので作業には熟練した技術が必要となる。マシンガイダンス付き油圧ショベルは高価な上着脱が不可能。また、のり面整形など仕上げ作業はバケットの状態と掘削面を見ながら行うので、同時に運転席のモニターを頻繁に見ることは視線移動が大きく困難である。
【０００６】  ブルドーザやグレーダーは、勾配の緩い平地の仕上げ機械で、プリズムを排土板などに直接取付けても鉛直精度の高さ精度に対する影響は少ないが、のり面など急勾配面で使用する油圧ショベルでは、鉛直精度が高さ精度に大きく影響するため直接的な適応は困難である。
【０００７】  のり面整形などの仕上げ作業において、油圧ショベルで作業している段階で設計との差が規格値の範囲内か範囲外かオペレーターが常に把握出来れば、測量の結果を待って修正作業を行う必要は無く作業全体の効率化が図れる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  運転席から認識し難い仕上げ面勾配２の勾配を、運転席から間接的に目視できる安価で着脱可能な装置を視線移動の少ないバケットに直接取付ける。
本発明の装置の中で、認識線５と部材７と錘９は、蝶番８で固定されており錘９のバランス調整により部材７の上面は常に水平を保たれている。それ以外の部材はバケットに固定されておりバケット角度の変動に合わせ変動する。部材１０には認識線５と同色で同形態の認識線６が認識線５の上下に間隔をおいて設置されており、バケットの角度の変化に合わせ運転席からは図９  図１０  図１１のように認識される。バケット仕上げ面２を目的の勾配とした時、図９のように認識線５が上下の認識線６の中央に位置するバケットの角度で部材１０を固定すると、仕上げ面２が設定したバケット勾配になるときにのみ認識線５は上下の認識線６の中央に位置しそれ以外は、図１０  図１１のように上下どちらかの認識線６に偏る。これにより直接目視できない仕上げ面２の状態を認識線５と認識線６の状態で運転席から認識することができる。
【０００９】  油圧ショベルのバケットに直接プリズムを取付ける場合、刃先３とプリズム４を結ぶ線の鉛直が測定精度保持に不可欠で、その状態を運転席から容易に認識できる必要がある。プリズム４とバケット刃先３の線が鉛直に保つバケット角度のときに認識線５が上下の認識線６の中央になるように部材１０を固定する。それによりバケットに取付けたプリズム４とバケット刃先３の線が運転席から鉛直であることを認識できる。
【００１０】  バケット仕上げ面２を設計の仕上げ勾配に合わせると同時に刃先３とプリズム４を結ぶ線が鉛直を保つ状態で、認識線５が上下の認識線６の中央に位置するよう部材１０を固定する。認識線５が中央に位置するときは、バケット仕上げ面が設計の仕上げ勾配に、それと同時にプリズム４と刃先３を結ぶ線が鉛直を保つことができる。
【発明の効果】
【００１１】  丁張は最小限設置すれば良い。認識線５と認識線６が運転席から目視できるので、のり面整形などの仕上げ作業でも熟練度に関係なくバケット角度をのり面勾配に調整することができる。バケットに直接取付けてあるので視線移動が少なくバケットおよび仕上げ面を見ながらの作業に集中できる。表示が数値ではないので瞬間的な認識が可能である。単純な構造なため、安価で頑丈、取り外しが容易である。また、掘削面の土質状況に応じ認識線５の揺れかたなどで土質の変化や硬度などが推測できる。
【００１２】  運転席正面から、プリズムの鉛直が確認調整可能でプリズム４とバケット刃先３の正確な鉛直距離を維持できるので急勾配面で使用する油圧ショベルの仕上げでの測定誤差を軽減できる。部材７の水平部分とプリズム刃先間の距離の比を大きくすることにより認識の個人差を調整し測定精度を上げることができる。
【００１３】  プリズムを追尾するトータルステーションを使用すれば、仕上げ作業しながら刃先３の位置での設計との正確な差を把握することができる。改めて規格値を外れた箇所の修正をする必要はない。作業中も必要により設計との差を随時記録すれば出来形測定も同時に終了することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  発明を実施するためには、仕上げ面勾配２およびプリズム４と刃先３を結ぶ線の鉛直を同時に運転席から認識でき、土砂などの影響を受けない強固で単純な形態が最良である。以下、実施の形態について図１〜図１３を参照しながら説明する。
図７は本発明装置の側面、図６は平面、図８は運転席から見た正面の詳細図である。認識線５を取付ける部材７と部材７の上端を水平に保つための錘９は蝶番８により部材１０に固定されている。部材１０にはその他に、認識線５の上下に認識線６が取付けられ、部材１０の上端には自動追尾などの測量機械が位置データを取得するためのプリズム４が取付けてある。【００１５】  図１は油圧ショベルバケット１に取付けた本発明装置の側面図で、図２は運転席から見た正面図である。部材１１はバケット１の掘削や均し作業で本発明装置が土砂などの影響を受けない距離を保ち、本発明装置を取付けるための補助的部材で必要に応じバケットからはみ出る長さを調整できる。【００１６】  部材１０を部材１１に取付ける際は、仕上げ面２の勾配を通常の勾配器などで正確に設定し、同時にバケット刃先３とプリズム４を結ぶ線が鉛直になるように固定する。さらにその状態で識別線５が識別線６の中央になるようボルト１２およびボルト１３を調整して固定する。【００１７】  図１は切土の仕上げの場合の仕上げ面２であるが、平面の仕上げに仕上げ面２を設定する場合は図１２の形態になる。また、盛土の仕上げの場合は図１３の形態となる。【００１８】  バケット１の仕上げ面２の角度を保持するためだけに使用する場合は、プリズム４は必要としないが、自動追尾などの測量器械でバケット先端位置の設計値との差を把握する場合は、プリズム４と刃先３の線が鉛直の状態での正確な長さを測定しておく。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の勾配認識装置の切土部実施例を示す側面図である。
【図２】図１の状態での運転席側からみた正面図である。
【図３】切土の場合の仕上げ面２と刃先３プリズム４の位置関係を示す側面図である。
【図４】盛土の場合の仕上げ面２と刃先３プリズム４の位置関係を示す側面図である。
【図５】図３および図４の状態での運転席側から見た正面図である。
【図６】本発明装置を上からみた平面詳細図である。
【図７】本発明装置の側面詳細図である。
【図８】本発明装置を運転席側から見た正面詳細図である。
【図９】認識線５が上下の認識線６の中央に位置した場合の正面図である。
【図１０】認識線５が上下の認識線６の上側に位置した場合の正面図である。
【図１１】認識線５が上下の認識線６の下側に位置した場合の正面図である。
【図１２】本発明の勾配認識装置の平面部実施例を示す側面図である。
【図１３】本発明の勾配認識装置の盛土部実施例を示す側面図である。
【符号の説明】  １  油圧ショベルバケット
２  油圧ショベルバケットの仕上げ面
３  油圧ショベルバケットの刃先
４  自動追尾などのトータルステーション用プリズム
５  中央認識線
６  上下認識線
７  Ｃ型鋼などの部材
８  蝶番
９  錘
１０  Ｃ型鋼などの部材
１１  平鋼などの部材
１２  ボルト
１３  ボルト
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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