JPH05504Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は床面にも適用できるが、特に壁面を平
坦な面に加工するための壁面研削装置に関する。

《従来の技術》 従来はコンクリートの凹凸を手作業で斫り、平
にしていた。床面については特に流動性を高める
ような混合材をコンクリートに混入し、平坦なコ
ンクリート打設面を得る工夫もなされている。し
かし、壁面に関して流動剤を混入したコンクリー
トを使用することは適切性に欠け、後から手作業
で平らに斫り、その表面に仕上モルタルを塗布し
て滑かな平坦面を得ていた。

《考案が解決しようとする問題点》 手作業での斫り作業は時間を要し、その表面も
粗くなつていた。本考案はこのような事情に鑑み
てなされたものであつて、その目的は、壁面の凹
凸を自動的に研削研磨して平坦、かつ美しい表面
が得られる壁面研削装置を提供するにある。

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するために、本考案の壁面研削
装置は、床面上を自走移動する走行台車と、 台車上に設けられ、かつ複数の関節を介して旋
回、屈伸が可能な多関節アームと、 該多関節アームの先端に取着し、仰俯角、左右
角および上下角が制御される鑢ハウジングと、 該ハウジングに装着した水準器と、 該水準器の傾きを同じにして該ハウジングに取
付けた回転研削鑢と、 該水準器の傾きを示す情報に基づいて該ハウジ
ングの仰俯角、左右角および上下角を制御するサ
ーボ装置とからなるのである。

《作用》 必要な場所へ自走移動させ、凹凸面を平坦に研
削加工し終われば自動的に停止する。凹凸面を平
坦に研削するように鑢の角度を調整する作業は水
準器で自動的に計測した値をサーボ装置にフイー
ドバツクさせ、自動位置決めを行つている。

《実施例》 以下、本考案の好適な実施例について図面を参
照にして詳細に説明する。

第１図は本考案に係る壁面研削装置１の概略側
面を示し、一側面にアウトリガー２を備える走行
台車３に旋回可能な多関節アーム４を装着し、こ
のアーム４の先端に研削鑢５を取着する鑢ハウジ
ング６が取付けてある。

また、走行台車３には鑢ハウジング６を被研削
面に対して所定の角度に維持する制御装置７を備
える。

台車３の底から床面８に降りているアジヤスタ
ー９は台車３の傾斜角をアウトリガー２と相俟つ
て調整固定し、鑢ハウジング６を安定に保持する
ためのものである。さらに台車３には走行輪１０
が設けられ、超音波センサー１１で壁面との距離
を一定距離に補正しながら走行移動できるように
なつている。

多関節アームは第２図に示すように基部に旋回
台１２を有し、回転数をステツプ式に制御したサ
ーボモータで旋回駆動している。そして、上下方
向回動関節１３，１３ａ，１３ｂは三関節で、先
端部に左右方向回動関節１４があり、この左右方
向回動関節１４には回転制御軸１５を介して鑢ハ
ウジング６を取付けるためのコ字状の枠部材１６
が左右方向へ回転自在に装着してある。

枠部材１６には、第３図の如く、回転研削鑢５
を回転駆動するモータ１７とドライブ機構１８お
よび移動限界位置設定用の安全対策に外側上下左
右に突設したリミツトスイツチ１９，１９ａ，１
９ｂ，１９ｃを具備する鑢ハウジング６が前後方
向へ回動制御可能なサーボ軸２０で枢支してあ
る。

第４図にドライブ機構１８の概略を示し、研削
鑢５−５は左右対称に一対配置され、その刃は研
削時の回転軌跡が一箇所で重なる関係にある。そ
の互いの回転方向は走行台車３に研削時の反力が
大きく影響するのを避けて互いに逆方向にしてい
る。モータ１７で何れか一方の鑢５を回転駆動す
る。各鑢５−５の回転軸２１はスプロケツト２２
−２２が取着され、チエーン２３は２個のアイド
ラスプロケツト２４で上記スプロケツト２２−２
２を互いに逆方向へ回転駆動するように掛け回さ
れている。

以上の主な構成は、以下に説明するように制御
装置７で運転コントロールされる。台車３には視
認できる水平、垂直度計測用の水準器２５を取付
けている。これにより走行台車３の傾きを所要位
置においてなるべく水平にアジヤスター９および
アウトリガー２で調整設置する。所要位置という
のは、壁面２６の被研削面間近の床面８上のこと
である。壁面研削装置１には台車３に設けた音波
センサー１１があり、これで壁面２６との距離を
計測し、走行輪１０で適切な壁面２６との距離位
置を維持しながら移動できる。このようにして走
行台車３が移動設置された場所で多関節アーム４
を被研削壁面の略中心位置にセツトし、このセツ
ト位置をスタート点とするイニシヤライズ（初期
化）を行なう。この際に第５図の如く設定器２７
で削り厚ｔ並びに削り範囲（上下、左右）Ｅをセ
ツトする。セツトデータに合せて各関節１３，１
４および旋回台１２の移動角、変位角周期が決ま
るのである。そのときに、鑢ハウジング６の傾斜
角は予め決められた一定角度（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を維
持しなければならない。

鑢ハウジング６の内部には傾斜角感知センサー
（水準器の一種）２８を収め、これにより壁面２
６に対する仰俯角Ｚ、左右角Ｘ、上下角Ｙを得
る。仰俯角Ｚはサーボ軸２０、左右角Ｘは左右方
向回動関節１４、上下角Ｙは回転制御軸１５で決
めている。これらの各関節１４乃至軸１５，２０
は常に一定の角度Ｘ，Ｙ，Ｚ（２７′）を目標とす
るサーボモータ２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｘで駆動さ
れる。予めセンサー２８によつて鑢ハウジング６
の水平、垂直位置信号は決まつており、完全な水
平垂直面を目標とする研削作業は目標角に対する
変位角△Ｘ，△Ｙ，△Ｚがゼロとなるまで実行す
る。

しかし、任意の角度に研削したい場合には、設
定器２７によつて目標角を変更すれば足りる。第
６図に概略の流れを示す。設定器２７で削り厚
ｔ、削り範囲Ｅ、および削り角Ｘ，Ｙ，Ｚを指定
できる。指定削り角Ｘ，Ｙ，Ｚと現実の傾斜角と
の差△Ｘ，△Ｙ，△Ｚはセンサー２８と設定器２
７の出力とから比較演算器３０で算出され、出力
器３１で各サーボモータ２９を駆動する。駆動し
た結果はセンサー２８にフイードバツクされ，サ
ーボ系を構成している。また、設定器２７の出力
は多関節アーム４の駆動系４ａに入力される。こ
の駆動系は各旋回台１２の旋回角、関節１３，１
３ａ，１３ｂの回転角から算出されるアーム先端
位置と上記設定器２７の設定値とを常時連続的に
照合しながら旋回台１２、関節１３，１３ａ，１
３ｂを駆動するのである。

叙述のようにして自動的に所要角の平坦面を得
る。

なお、良好な作業環境と作業効率を向上させる
ために、研削鑢５（これは研削目的物によつて砥
石でもよい）の研削位置に水を噴射するとよい。
研削に伴う粉塵飛散が防止され、研削面の冷却に
もなるからである。

このために、走行台車３の上に水タンク３１を
設置し、かつタンク内に水中ポンプ３２を装着し
て噴射ノズルを先端部に取付けたホース３３で研
削鑢５と被研削面との接する箇所にポンプ３２の
吐出水を案内供給している。

《効果》 以上詳しく述べたように、本発明の壁面研削装
置によれば、床面上を自走移動する走行台車があ
るので、所要壁面まで楽に移動できるし、また台
車を停止し、旋回屈伸が可能な多関節アームと相
俟つて一定範囲の壁面を自在に加工できる。この
多関節アームの先端に仰俯角、左右角および上下
角が制御される鑢ハウジングを取付つけ、このハ
ウジングにはその傾斜角を常時検知している水準
器が内装してあり、かつ回転研削鑢は該水準器の
示す一定角を基準位置にしてあり、ハウジングの
傾斜角が常に設定基準角を実現しようとするサー
ボ装置を上記水準器で構成しているので、壁面の
凹凸を自動的に目的とする平坦面に仕上げ得る。
手作業に比べて施工時間、施工精度、安全性の面
で格段に優れる。すなわち、手作業による高所作
業は安全性の観点から望ましくなく、施工精度も
研削、研磨と計測とが同時に進行しないので、ど
の程度に平坦かは作業者の練度や勘に頼るほかな
いからである。

しかし、本願発明では研削鑢の傾斜角を常に把
握しながら自動的に基準傾斜角に補正しつつ壁面
を平に仕上げるので作業効率、精度の面で優れた
威力を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係る壁面研削装置
の側面図、第２図はその傾視図、第３図は研削鑢
ハウジングの平面図、第４図は研削鑢ドライブ機
構の説明図、第５図は研削鑢の移動方向を説明す
る概略平明図、第６図は制御系を説明するための
ブロツク図である。 １……壁面研削装置、２……アウトリガー、３
……走行台車、４……多関節アーム、５……研削
鑢、６……鑢ハウジング、７……制御装置、８…
…床面、９……アジヤスタ、１０……走行輪、１
１……センサー、１２……旋回台、１３……上下
方向回動関節、１４……作用方向回動関節、１５
……回転制御軸、１６……枠部材、１７……モー
タ、１８……ドライブ機構、１９……リミツトス
イツチ、２０……サーボ軸、２１……回転軸、２
２……スプロケツト、２３……チエーン、２４…
…アイドラスプロケツト、２５……水準器、２６
……壁面、２７……設定器、２８……角度センサ
ー、２９……サーボモータ、３０……演算器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 床面上を自走移動する走行台車と、 該台車上に設けられ、かつ複数の関節を介し
   て旋回、屈伸が可能な多関節アームと、 該多関節アームの先端に取着し、仰俯角、左
   右角および上下角が制御される鑢ハウジング
   と、 該ハウジングに装着した水準器と、 該水準器と傾きを同じにして該ハウジングに
   取付けた回転研削鑢と、 該水準器の傾きを示す情報に基づいて該ハウ
   ジングの仰俯角、左右角および上下角を制御す
   るサーボ装置と、 からなることを特徴とする壁面研削装置。 (2) 前記鑢はその取付ハウジングに少なくとも回
   転方向を逆にする一対の該鑢が研削軌跡を一部
   において重畳させるように配置したことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の壁
   面研削装置。