JP2000229257A - セグメントの自動マーキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネルや立坑などの施行に用いられるセグ
メント１の円弧面の内面に対するマーキングを自動的に
行える装置を提供する。 【解決手段】 あらかじめ水平ベース２７に対し水平ス
ライダ２９がスライドし、水平スライダ２９に対し回動
アーム３１が回動し、この回動アームの長手方向へマー
キングユニット３３がスライドして、位置の調整が行わ
れる。この状態でセグメント１が搬入装置２５により搬
入されると、マーキングユニット３３からエアシリンダ
３７を介してユニット本体が下降し、スプレー装置８６
が塗料をスプレーしながら、飛散防止箱４１内部に置か
れた型板４３に沿って往復動し、マーキングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トンネルや立坑
の施行に用いられるセグメントに、製造工場などでマー
キングを施すための自動マーキング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネルや立坑などを施行する際
に用いられるセグメントには、コンクリートセグメン
ト、スチールセグメント、及び合成セグメントなどが存
在する。このうちのスチールセグメントの一例を図９に
示す。

【０００３】すなわち、このスチールセグメント１は、
主桁３と継手板５を枠状に溶接し、更に外側にスキンプ
レート７を溶接し、内側に縦リブ９を取付けたものであ
る。主桁３や継手板５には、スチールセグメント１をボ
ルトによって連結するためのボルト孔１１が設けられて
いる。また、図中１３は補強リブ、図中１５は吊手金具
である。

【０００４】そして、スキンプレート７の円弧面の内面
には、製造工場などマーキングが行われる。このマーキ
ングは、社標、合格マーク、型別種類、協会章標、その
他がある。従来は、マーキングを行うために、これらの
文字や記号などが形成された型板を用い、その上から塗
料をスプレーするスプレー器具などを用いて、人手によ
って作業を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人手に
よって行う作業は、作業員がスプレーされる塗料を吸っ
てしまい、また、腰をかがめて作業を行うので、健康的
肉体的に問題があった。また、人手によらず、自動的に
行うことも考えられるが、セグメントには、円弧面が存
在するので、セグメントの大きさや種類によってマーキ
ングする位置の調整が困難となることが考えられた。

【０００６】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、円弧面の存在に関わらず、セグメント
のマーキングを人手によらず自動的に行うことができる
自動マーキング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】以上の課題を解決するた
めに、第一の発明は、円弧面を上向きに凹にした状態の
セグメントに対し、このセグメントの上方で前記円弧面
の母線方向と平行な軸回りに回動して角度が調整される
回動アームと、この回動アームに設けられるマーキング
ユニットと、このマーキングユニットを構成し前記長手
方向のスライドを行うスライダに対しエアシリンダを介
して昇降するユニット本体と、このユニット本体の下方
に着脱自在に取り付けられ、マークの型を形成する型板
と、前記ユニット本体の上方に取り付けられ、型板に沿
って塗料をスプレーし往復動するスプレー装置と、を有
することを特徴とするセグメントの自動マーキング装置
である。

【０００８】第２の発明は、セグメントを円弧面を上向
きに凹にした状態で搬入する搬入装置と、この搬入され
たセグメントの上方で円弧面の略円周方向に水平に配置
される水平ベースと、この水平ベースに沿ってスライド
して位置が調整される水平スライダと、前記水平ベース
に直交して水平に配置され前記水平スライダに対し長手
方向軸回りに回動して角度が調整される回動アームと、
この回動アームの長手方向にスライドして位置が調整さ
れるマーキングユニットと、このマーキングユニットを
構成し前記長手方向のスライドを行うスライダに対しエ
アシリンダを介して昇降するユニット本体と、このユニ
ット本体の下方に取り付けられ、マークの型を形成する
型板を底部に配置でき、塗料の飛散を防止する飛散防止
箱と、ユニット本体の上方に取り付けられ、型板に沿っ
て塗料をスプレーし往復動するスプレー装置と、を有す
ることを特徴とするセグメントの自動マーキング装置で
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態に係るセグ
メントの自動マーキング装置の一例を図１乃至図８にお
いて説明する。

【００１０】（全体の概略）全体図である図１および図
２に示すように、この自動マーキング装置２１が設けら
れる床面２３には、セグメント１を搬入する搬入装置２
５としてのチェンコンベアまたはローラコンベアが設置
される。この搬入装置２５の上方には、搬入装置２５を
跨ぐようにして水平ベース２７が水平に配置される。こ
の水平ベース２７に沿って、水平スライダ２９がスライ
ド可能に設けられる。この水平スライダ２９に対して回
動アーム３１が設けられる。この回動アーム３１は、水
平ベース２７に直交して水平に配置され、水平スライダ
２９に対し、自身の長手方向（図１図６中左右方向）軸
回りに回動し、回動角度が調整される構成となってい
る。この回動アーム３１の長手方向にスライド可能にマ
ーキングユニット３３が設けられる。

【００１１】このマーキングユニット３３は、回動アー
ム３１に対するスライドを行うスライダ３５（図４）に
対し、エアシリンダ３７を介して、ユニット本体３９が
昇降可能に設けられる。このユニット本体３９の下方に
は、飛散防止箱４１が設けられる。飛散防止箱４１の底
部は開口しており、型板４３が配置される。この型板４
３は、マーキングを行うマークの型を形成したものであ
る。ユニット本体３９の上方には、スプレー装置４５が
取り付けられる。このスプレー装置４５は、型板４３に
沿って往復動し塗料をスプレーする。

【００１２】以下、各部を詳しく説明する。 （搬入装置）図１図２に示すように、搬入装置２５であ
るチェンコンベアローラコンベアは、セグメント１を、
円弧面を上向きに凹にした状態で搬入するものである。
セグメント１は主桁３の方向すなわち略円周方向が搬入
方向（図１中の左右方向）と直交し、継手板５の方向す
なわち円弧面の母線方向が、搬入方向と平行になる状態
で搬入装置の上に乗せられる。

【００１３】（水平ベース）水平ベース２７は、左右の
柱４７によりベースフレーム４９の上に固定され搬入装
置２５の端部を跨ぐようにして、設けられる。る。ベー
スフレーム４９には作業床５１や階段５３（図２）が備
えられる。

【００１４】（水平スライダ）水平ベース２７の前面に
は、図６に示すように、ガイド５５とカムフォロア５７
が設けられ、水平スライダ２９を水平方向にスライド可
能に支持している。スライドした位置は、水平スライダ
２９に設けられたロックレバー５９を回転することで、
ロックできる構成となっている。

【００１５】（回動アーム）回動アーム３１の基部に
は、補強リブ６１を介して円盤６３が直角に取り付けら
れる。この円盤６３には円周方向に沿って４か所にスリ
ット６５が形成される。各スリット６５を貫通してボル
ト６７が水平スライダ２９取り付けられる。各ボルト６
７のうち少なくても１本には、ロックレバー６９が取り
付けられ、このロックレバー６９を回動することで、ボ
ルトヘッド７１が円盤６３を水平スライダに２９押付
け、回動角度を固定する構成となっている。円盤６３に
は、オーバルグリッパー７３が設けられ、円盤６３およ
び回動アーム３１を人手により回動する力を加えやすく
なっている。

【００１６】水平ベース２７に対し、水平スライダ２９
と円盤６３の面は平行であり、この円盤６３の面に対し
回動アーム３１は直角に設けられることから、この回動
アーム３１は水平ベース２７に対して直交し水平に配置
される。すなわち、セグメント１の円弧面の母線方向に
配置される。

【００１７】（マーキングユニットを構成するスライ
ダ）マーキングユニット３３が回動アーム３１の長手方
向にスライドするために、スライダ３５が設けられる。
このスライダ３５は、回動アーム３１の前面に設けられ
るガイド７５とカムフォロア７７によってスライド可能
となっている。このスライダ３５には、中央にエアシリ
ンダ３７が配置され、左右にガイドバー７９が配置され
ユニット本体３９を昇降可能としている。スライド位置
は、ロックレバー８１を回動することにより固定され
る。

【００１８】（ユニット本体）ユニット本体３９には、
型板４３が配置される飛散防止箱４１と、塗料をスプレ
ーするスプレー装置４５、及びセグメント１に対する上
下位置を検出する検出棒装置８３が備えられる。

【００１９】（型板及び飛散防止箱）型板４３には、マ
ークすなわち社標、合格マーク、型別種類、協会章標そ
の他の文字や記号などが打ち抜いて形成されている。飛
散防止箱４１の底部に設けられた開口部８５の大きさ
は、この型板４３よりも若干小さくなっており、型板４
３を飛散防止箱４１の底部に配置した際に、マークの部
分は下方に向かって、すなわちセグメント１に向かって
露出する。

【００２０】（スプレー装置）スプレー装置４５は、型
板４３すなわち飛散防止箱４１に沿って図１、図３、ま
たは図５の左右方向に、スプレーノズル装置８６が往復
駆動する。この往復駆動装置８７は、ブレーキ付きのギ
アドモータ８９の回転軸９１に駆動スプロケット９３が
取り付けられ、この駆動スプロケット９３に巻き回され
たローラチェーン９５の他端が、従動スプロケット９７
に巻き回される。従動スプロケット９７の回転軸９９は
テンション機構１０１により位置が変えられ、ローラチ
ェーン９５に一定のテンションを加えることができる。
ローラチェーン９５の途中にはスプレーノズル装置８６
が固定される。尚、ギアドモータ８９はインバータ制御
により移動速度が可変となっている。

【００２１】スプレーノズル装置８６は上下に設けられ
た２対のローラ１０３が、ユニット本体３９に左右方向
に設けられたガイドレール１０５を上下から挟んで、左
右方向に移動可能となっている。スプレーノズル装置８
６は、上下２つのノズル１０７を有し、これら２つのノ
ズル１０７は回転板１０９に取り付けられて回転し、択
一的に使用される。ノズル１０７が２つあることで、例
えば２種類の色を使い分けることができる。これらのノ
ズル１０７へ塗料を供給するため、供給ホース１０９を
介して塗料の圧送タンク（図示せず）が接続される。こ
の塗料圧送タンクは例えばベースフレーム４９の上に置
かれる。

【００２２】（検出棒装置）検出棒装置８３は、図８に
示すように、縦方向に設けられた検出棒１１１の上方に
ドッグ１１３とコイルスプリング１１５が配置される。
また検出棒１１１の上端はホルダー１１７に保持されて
いる。検出棒１１１の先端がセグメント１に接触する
と、検出棒１１１はコイルスプリング１１５の付勢力に
抗して上方に移動する。この移動によりドッグ１１３が
リミットスイッチ１１９に接触し、ユニット本体３９が
セグメント１に対し所定の位置まで下降したことが検出
される。

【００２３】（実施形態の動作）セグメント１のサイズ
や種類に応じ、あるいはマーキングを行う位置に応じ、
水平ベース２７に対し水平スライダ２９がスライドし
て、セグメント１の略円周方向（主桁３の方向）の位置
を調整する。また、回動アーム３１が回動してセグメン
ト１の円弧に沿った角度が調整される。そして、回動ア
ーム３１の長手方向にマーキングユニット３３が移動す
ることで、ゼグメント１の母線方向（継手板５の方向）
の位置が調整される。

【００２４】このようにして位置が調整された後に、セ
グメント１が搬入装置２５の上を、円弧面を上向きに凹
にした状態で搬入されると、マーキングユニット３３の
エアシリンダ３７によってユニット本体３９が下降し、
検出棒装置８３により所定の位置まで下降すると、停止
する。そして、スプレー装置４５のスプレーノズル装置
８６が所定の速度で往復動し、塗料をスプレーする。塗
料は飛散防止箱４１の底部に配置された型板４３の型を
通してセグメント１へ吹き付けられ、マーキングが行わ
れる。

【００２５】（実施形態の効果）以上の実施形態によれ
ば、人手によらず自動的にマーキング作業が行え、作業
員の腰痛を解消できる。また、回動アーム３１の回動に
より、セグメント１の円弧面に対しても、マーキングの
位置の調整が容易に行える。また、型板４３を飛散防止
箱４１の底部に配置することで、塗料の飛散を防止でき
る。

【発明の効果】以上説明したように、第一、または第二
の発明によれば、セグメントの円弧面のうちマーキング
を行う箇所に対し、あらかじめ回動アームを回動して角
度を調整し、回動アームに対しスライダがスライドして
円弧面の母線方向の位置を調整しておき、セグメントが
搬入されると、このスライダからエアシリンダを介して
ユニット本体が下降し、このユニット本体のスプレー装
置が型板に沿って塗料をスプレーすることでマーキング
を行う。これにより人手によらず自動的にマーキング作
業が行える。また、回動アームの回動により、セグメン
トの円弧面に対しても、マーキングの位置の調整が容易
に行える。また、第二の発明によれば、さらに、水平ベ
ースに対し水平スライダがスライドして、セグメントの
略円周方向の位置が調整され、この水平スライダに対し
直交して配置される回動アームの長手方向にマーキング
ユニットがスライドすることで、セグメントの円弧面の
母線方向の位置が調整される。これにより、セグメント
の円弧面の内面の任意の位置にマーキングをより容易に
行える。また、型板を飛散防止箱の底部に配置すること
で、塗料の飛散を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るセグメントの自動
マーキング装置を示す全体の正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１のＩＩＩ部拡大図である。

【図４】図３のＶＩ方向から見た側面図である。

【図５】図３の要部をＶ方向から示す背面図である。

【図６】図１のＶＩ部拡大図である。

【図７】図２のＶＩＩ部の拡大図である。

【図８】図４の検出棒装置を拡大して示す図である。

【図９】この実施形態の装置によるマーキングの対象と
なるセグメントの斜視図である。

【符号の説明】

１ スチールセグメント ３ 主桁 ５ 継手板 ７ スキンプレート ９ 縦リブ １１ ボルト孔 ２１ 自動マーキング装置 ２３ 床面 ２５ 搬入装置 ２７ 水平ベース ２９ 水平スライダ ３１ 回動アーム ３３ マーキングユニット ３５ スライダ ３７ エアシリンダ ３９ ユニット本体 ４１ 飛散防止箱 ４３ 型板 ４５ スプレー装置 ４９ ベースフレーム ５５ ガイド ５７ カムフォロア ５９ ロックレバー ６３ 円盤 ６５ スリット ６７ ボルト ６９ ロックレバー ７１ ボルトヘッド ７３ グリッパー ７５ ガイド ７７ カムフォロア ７９ ガイドバー ８１ ロックレバー ８３ 検出棒装置 ８５ 開口部 ８６ スプレーノズル装置 ８７ 往復駆動装置 ８９ ギアドモータ ９１ 回転軸 ９３ 駆動スプロケット ９５ ローラチェーン ９７ 従動スプロケット １０１ テンション機構 １０３ ローラ １０５ ガイドレール １０７ ノズル １０９ 回転板 １１１ 検出棒 １１３ ドッグ １１５ コイルスプリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円弧面を上向きに凹にした状態のセグメ
   ントに対し、このセグメントの上方で前記円弧面の母線
   方向と平行な軸回りに回動して角度が調整される回動ア
   ームと、この回動アームに設けられるマーキングユニッ
   トと、このマーキングユニットを構成し前記長手方向の
   スライドを行うスライダに対しエアシリンダを介して昇
   降するユニット本体と、このユニット本体の下方に着脱
   自在に取り付けられ、マークの型を形成する型板と、前
   記ユニット本体の上方に取り付けられ、型板に沿って塗
   料をスプレーし往復動するスプレー装置と、を有するこ
   とを特徴とするセグメントの自動マーキング装置。
2. 【請求項２】 セグメントを円弧面を上向きに凹にした
   状態で搬入する搬入装置と、この搬入されたセグメント
   の上方で円弧面の略円周方向に水平に配置される水平ベ
   ースと、この水平ベースに沿ってスライドして位置が調
   整される水平スライダと、前記水平ベースに直交して水
   平に配置され前記水平スライダに対し長手方向軸回りに
   回動して角度が調整される回動アームと、この回動アー
   ムの長手方向にスライドして位置が調整されるマーキン
   グユニットと、このマーキングユニットを構成し前記長
   手方向のスライドを行うスライダに対しエアシリンダを
   介して昇降するユニット本体と、このユニット本体の下
   方に取り付けられ、マークの型を形成する型板を底部に
   配置でき、塗料の飛散を防止する飛散防止箱と、ユニッ
   ト本体の上方に取り付けられ、型板に沿って塗料をスプ
   レーし往復動するスプレー装置と、を有することを特徴
   とするセグメントの自動マーキング装置。