JPH06166018A - コンクリ−ト製柱状体成形型枠の自動締緩装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンクリ−ト製柱状体の締結ボルトの、締緩を
自動的に行う。 【構成】型枠（５０）の両側に、配置された軌道（３
０）にスライドベース（６）を取付け、該ベ−スに昇降
手段を備えた昇降支持体（５）と水平移動手段を備えた
水平支持体（４）とを取付け、水平支持体の先端部には
水平移動自在にして取付けられたマニピュレ−タ支持体
（３）と型枠のフランジ（５２）に当接するフランジ当
接部（１３）とが取付け、該マニピュレ−タ支持体の下
方には、型枠と平行に伸びて先端部に画象認識手段（１
８）が取付られた腕部材（１７）を取付け、またマニピ
ュレ−タ支持体には、昇降自在に支持され、かつ締結ボ
ルト（５３）の頭部ナットに嵌合するソケット（８）が
その下端部に取付けられ、適宜正回転、又は逆回転駆動
するマニピュレ−タ（２）を配置した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、コンクリ−トパイル
など、コンクリ−ト製柱状体の成形工程において、これ
に用いられる分割型枠の保形のための締結ボルトの、締
めつけ、及び緩め（以下、「締緩」と略称する。）を自
動的に行うことのできるコンクリ−ト製柱状体成形型枠
の自動締緩装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】通常、コンクリ−トパイルやコンクリ−
ト電柱などのコンクリ−ト製柱状体を製造するためのコ
ンクリ−ト製柱状体成形型枠（以下「型枠」と略称す
る。）５０は、前述したように略円筒長尺状をなして、
軸方向に延びる接合部５１をもって上下に二分割され
て、下型枠体５０ｄと上型枠体５０ｕとで構成され、基
台（図示省略）上に水平に横置きされた状態で載置され
ている。そして、かかるコンクリ−ト製品の成形工程
は、芯材となる鉄筋（図示省略）が配置された下型枠体
５０ｄ内にコンクリ−ト材を充填し、その後、上型枠体
５０ｕを適合させ、締結ボルト５３を締結することによ
り行われている。接合部５１には、型枠５０の幅方向張
り出した状態で、かつ軸方向に沿って延びた平板状をな
すフランジ５２ｕ、５２ｄが、各枠体５０ｕ、５０ｄに
それぞれに形成されている。そして、この型枠５０の保
形、及び分解は、このフランジ５２に一定の間隔で配置
された締結ボルト５３を締め付け、及び緩めることによ
って行われている。

【０００３】

【従来の技術】ところで、かかる締結ボルトは、型枠の
両側に一定間隔で多数配置されているため、これを一々
手作業で締緩することは、非常に煩雑であるばかりでな
く、作業員に過度の負担を強いるものであった。なお、
この締結ボルトについては、作業効率向上の目的から簡
易確実な構造としたものとして、先に、本願出願人が特
許出願平成２年第３４４９１号をもって提供している。
詳細はかかる出願を参照されたい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願発明の課題は、上
記のように長尺状型枠の両側に配置された多数の締結ボ
ルトの締緩を、如何に効率よく自動的に行うかについて
であり、これに関する締緩装置は、従来から各種提供さ
れている。例えば、特許公告昭和５５年第４５３１号の
「自動ボルト締緩装置」がある。

【０００５】しかし、これはボルト締緩作業装置（本明
細書では、「マニピュレ−タ」と称する。）と共に、こ
れと同期させたコンクリ−ト成形型枠本体をも移動させ
るものであるため、装置が大型になってしまうばかりで
なく、同期制御装置が複雑になるため、実際は故障が多
く、作業効率、及び経済効率に問題があった。また、別
な装置としては、コンクリ−ト成形型枠一本分にあたる
多数の締結ボルトを、全てを同時に、又は何本かを同時
に締緩する目的で、それぞれ対応させた多数のマニピュ
レ−タを、型枠上部に配置した門型の支持体に支持する
構造のものも存在していた。

【０００６】しかし、かかる装置においても、上記支持
体が大型になってしまうと言う上記と同様の欠点がある
他に、多数のマニピュレ−タを多数の締結ボルトに同時
に位置決めしなければならないため、制御が複雑になっ
てしまう問題点と共に、中には位置決めが完全でないま
ま締結ボルトに嵌合しようとして、嵌合部を破損してし
まうという問題点も少なからず存在していた。

【０００７】そこで本願は、これら問題点に着目し、こ
れを解決することを目的としてなされたもので、コンク
リ−ト成形型枠本体は固定したまま、マニピュレ−タの
みを各締結ボルトの締緩毎に順次移動させる方式を採る
ことによって、確実に締緩させることができ、かつ従来
装置よりも小型で制御が簡易なコンクリ−ト製柱状体成
形型枠の自動締緩装置を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明は、次のように構成されている。該型枠の両側
に、適宜の間隔をもって平行に配置された軌道と、該軌
道上を水平移動する移動手段を備えたスライドベース
と、該スライドベ−ス上に取付けられ、昇降手段を備え
た昇降支持体と、該昇降支持体に昇降移動自在にして支
持され、前記型枠の幅方向に延び、かつ水平移動手段を
備えた水平支持体と、該水平支持体の先端部に水平移動
自在にして取付けられたマニピュレ−タ支持体と、該マ
ニピュレ−タ支持体に取付けられ、前記フランジ縁端部
に当接する当接体が設けられたフランジ当接部と、該マ
ニピュレ−タ支持体から、フランジの水平位置で、かつ
型枠の軸方向に沿って、適宜の長さ延出して取付けられ
た腕部材と、該腕部材の先端部に取付けられ、その撮影
方向がフランジ方向に向けられた画像認識手段と、前記
マニピュレ−タ支持体に昇降自在に支持され、かつ締結
ボルトの頭部ナットに嵌合するソケットがその下端部に
取付けられ、適宜正回転、又は逆回転駆動するマニピュ
レ−タと、から成ることを特徴とする。

【０００９】

【実施例】次に、本願発明にかかるコンクリ−ト製柱状
体成形型枠の自動締緩装置に関する具体的実施の一例
を、図面に基づきその詳細を説明する。図１は、本実施
例の自動締結装置１の全体を示す斜視図であり、図２は
その側面図、図３はその平面図を表したものである。

【００１０】なお、本明細書においては、水平に配置さ
れた型枠５０の軸方向をＸ方向、このＸ方向と直角水平
方向（型枠５０の幅方向）をＹ方向、及び垂直方向をＺ
方向として説明に用いる。本実施例の自動締緩装置１
は、主に、マニピュレ−タ２、マニピュレ−タ支持体
３、水平支持体４、昇降支持体５、及びスライドベ−ス
６とから構成されている。

【００１１】マニピュレ−タ２は、前記締結ボルト５３
の頭部ナット５４を適宜回転させるもであり、垂直に配
置された駆動軸７の下端部に前記頭部ナット５４に嵌合
するソケット８が取付けられている。該駆動軸７は、立
設配置されたサ−ボナットランナ９に連結され、制御手
段により適宜正回転、又は逆回転駆動させられる。マニ
ピュレ−タ２は、取付ベ−ス２ｂを介してマニピュレ−
タ支持体３に昇降移動（Ｚ方向の垂直移動）が可能にさ
れて保持されている。この昇降移動手段は、マニピュレ
−タ支持体３の前面に配置されたマイクロシリンダ１０
によって行われている。また、マニピュレ−タ２の前面
には、型枠５０に一定間隔で取付けられたタイヤ５５の
位置を検知する超音波センサ５６が取付けられている。

【００１２】マニピュレ−タ支持体３は、略矩形状をな
し、前面に２本のスライドレ−ル１１が並設され、取付
部材１２を介して水平支持体４に取付けられている。ま
た、取付部材１２の下端には、フランジ５２のフランジ
当接部１３が取付けられている。該フランジ当接部１３
は、図４に示すように、取付部材１２の下端に取付けら
れた支持部材１４に、フランジ当接部材１５が位置調節
ロッド１６を介して取付けることにより構成されてい
る。なお、本実施例では、該フランジ当接部材１５が、
円柱状をなしてフランジ５２の縁端部５２ｅを慴動する
ように構成されているが、これに限らず、回動自在に保
持して滑走するように構成してもよい。

【００１３】また、前記取付部材１２の下端部１２ｕに
は、フランジ５２の水平位置で、かつＸ方向に延びる腕
部材１７が取付けられ、その先端部には画像認識手段と
しての工業用テレビカメラ（以下「ＣＣＤ」と略称す
る。）１８が、締結ボルト５３を撮影対象とするように
して取付けられている。このＣＣＤ１８は、腕材１７の
長さが締結ボルト５３の配置間隔と略一致するように設
定され、かつフランジ５２の水平位置と略一致するよう
にして配置されている。その撮影範囲は、マニピュレ−
タ２が締結ボルト５３ａに対応いているとき、これに隣
接する次の締結ボルト５３ｂａが含まれるように設定さ
れている。

【００１４】かかる構成の取付部材１２は、水平に保持
された水平支持体４の先端部にＹ方向移動可能にして取
付けられている。この移動手段は、水平支持体４内に配
置されたサ−ボモ−タ１９により行われる。なお、水平
支持体４の側面には、慴動時の取付部材１２を安定させ
るためガイド部材２０が取付けられている。次に水平支
持体４は、取付けベ−ス４ｂを介して昇降支持体５に支
持されている。垂直支持体５は、矩形箱状をなし、後述
するスライドベ−ス６に立設固定されている。垂直支持
体５内には、水平支持体４の取付けベ−ス４ｂが噛合し
たボ−ルネジ２１が垂直に配置されている。このボ−ル
ネジ２１は、垂直支持体５の側面に配置されたギャ−ド
モ−タ２２、タイミングベルト２３、及びタイミングプ
−リ２４の機構によって駆動する。この作動により、水
平支持体４は適宜位置まで昇降移動（Ｚ方向移動）され
る。

【００１５】スライドベ−ス６は、略テーブル状をな
し、上述したマニピュレ−タ２、マニピュレ−タ支持体
３、水平支持体４、及び昇降支持体５を含む全体の保持
基礎となるものであると共に、この自動締緩装置１の全
体を水平に移動させるためのものである。すなわち、こ
の移動機構は、スライドベ−ス６の上面に配置されたサ
−ボモ−タ２５を駆動手段とし、下面に延出させた回転
軸２６にピニオンギア２７を取付け、これと噛合するラ
ック２８との係合機構によって行われる。

【００１６】かかるスライドベ−ス６の移動は、型枠５
０に沿って平行に配置された２本の軌道ベ−ス２９上に
取付けられた軌道３０に沿って移動（Ｘ方向）するよう
にされている。ラック２８は、この軌道ベ−ス２９の側
面に取付けられている。

【００１７】

【実施例の作用】本実施例は、以上のように構成される
ことにより、次のように作用する。先ず、本実施例で
は、図５に示すように、２条の軌道ベ−ス２９が、それ
ぞれ型枠５０の両側に沿って配置され、この軌道３０上
に、本実施例装置１の２個が腕材１７を対向するように
してスタ−ト位置３１に配置させる。

【００１８】ここで、水平支持体４、及びマニピュレ−
タ支持体３を適宜移動させながら、マニピュレ−タ支持
体３の下端部に配置された当接部材１５が、フランジ５
２の縁端部５２ｅに当接させる。この時、ＣＣＤ１８
は、その画像フレ−ム内に最端部の締結ボルト５３ｃが
撮像するように設定される。ここで、画像フレ−ムの中
心と締結ボルト５３ｃの映像位置とのずれから、締結ボ
ルト５３ｃとＣＣＤ１８の中心とのＸ方向の距離ΔＬ
を、マイクロコンピュ−タ等の演算手段により算出す
る。そして、この距離ΔＬと、予め設定されているＣＣ
Ｄ１８の中心からマニピュレ−タ２のソケット８までの
Ｘ方向の距離Ｌとを、演算してマニピュレ−タ２から締
結ボルト５３ｃまでのＸ方向の距離（ΔＬ＋Ｌ）を認識
する。

【００１９】次に、認識した距離（ΔＬ＋Ｌ）を基に、
サ−ボモ−タ２５を起動させて、スライドベ−ス６をそ
の距離（ΔＬ＋Ｌ）だけＸ方向（型枠５０の軸方向）に
移動させる。この時、当接部材１５は、縁端部５３ｅに
接触しながら移動するため、マニピュレ−タ２は当初設
定されたＹ方向の位置を保ちながら移動することにな
る。すなわち、締結ボルト５３の頭部を結んだ線Ｓに沿
って移動することになる。したがって、スライドベ−ス
６が、算出距離（ΔＬ＋Ｌ）だけ移動して停止した位置
で、ソケット８は結合ボルト５３の垂直延長線上（Ｚ方
向延長線上）に位置することになる。

【００２０】ここで、マイクロシリンダ１０を作動させ
て取付けベ−ス２ｂを下降させ、マニピュレ−タ２のソ
ケット８が、締結ボルト５３の頭部ナット５４に嵌合さ
せる。そして、サ−ボナットランナ９を起動させ、所定
の回転を加えて締結ボルト５３を締結する。この締結を
行っている間、ＣＣＤ１８は、次に移動する隣の締結ボ
ルト５３を認識し、上述した演算方法により、その締結
ボルト５３までの距離を算出する。これに基づき最初の
締結ボルト５３の締結をした後、マニピュレ−タ２が上
昇して、スライドベ−ス２が移動して次の締結ボルト５
３へ移動する。

【００２１】なお移動過程においては、型枠５０に環装
されたタイヤ５５の接近を、超音波センサ５６で感知
し、適宜水平移動手段４を作動させて、マニピュレ−タ
２の接触を回避するようにされている。かかる移動と停
止の工程を繰り返すことにより、型枠５０の両側に取付
けられた全ての締結ボルト５３を順次締結していくもの
である。

【００２２】次に締結された締結ボルト５３を緩める工
程は、上記工程の逆の順序で行うえは良い。

【００２３】

【効果】上記構成により、本願発明は次の効果を奏す
る。コンクリ−ト成形型枠本体を移動させることなく、
また全体の締結ボルトを同時に締結するものでないた
め、小型で簡易な構造とすることができると共に一々を
確実にまた頭部ナットを破損することなく締緩すること
ができる。

【００２４】また、軌道ベ−ス上を自動締結装置を移動
させ、自ら締結ボルトの位置を認識する構成であるた
め、段取時間を少なくして各種長さの型枠に迅速に対応
することができる効果が期待できる。さらに、一つ一つ
締結する方法では、型枠にゆがみが生じやすくなる恐れ
があるが、複数の本自動締結装置を軌道ベ−スに配置す
ることにより、これを解消できると共に、多数の締結ボ
ルトの締緩を短時間で行うことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の自動締結装置の全体を示す斜視図で
ある。

【図２】本実施例の自動締結装置の側面図である。

【図３】本実施例の自動締結装置の平面図である。

【図４】図２の矢印Ａの部分を拡大して示す側面図であ
る。

【図５】型枠に対する本実施例装置の配置を示す側面図
である。

【符号の説明】

１・・・本実施例の自動締結装置 ２・・・マニピ
ュレ−タ ２ｂ・・取付けベ−ス ３・・・マニピ
ュレ−タ支持体 ４・・・水平支持体 ４ｂ・・取付け
ベ−ス ５・・・垂直支持体 ６・・・スライ
ドベ−ス ７・・・駆動軸 ８・・ソケッ
ト ９・・・サ−ボナットランナ １０・・マイク
ロシリンダ １１・・スライドレール １２・・取付部
材 １３・・フランジ当接部 １４・・支持部
材 １５・・当接部材 １６・・位置調
節ロッド １７・・腕部材 １８・・工業用
テレビカメラ（ＣＣＤ） １９・・サ−ボモ−タ ２０・・ガイド
部材 ２１・・ボ−ルネジ ２２・・ギャ−
ドモ−タ ２３・・タイミングベルト ２４・・タイミ
ングプ−リ ２５・・サ−ボモ−タ ２６・・回転軸 ２７・・ピニオンギア ２８・・ラック ２９・・軌道ベ−ス ３０・・軌道 ３１・・スタ−ト位置 ５０・・コンクリ−ト製柱状体成形型枠（型枠） ５０
ｕ・・・上型枠体 ５０ｄ・下型枠体 ５１・・・接合部 ５２
・・・フランジ ５３・・締結ボルト ５４・・・頭部ナット ５５
・・・タイヤ ５６・・超音波センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略円筒長尺状をなし全体が水平横置きにさ
   れ、かつ軸方向に沿う接合部（５１）をもって下型枠体
   （５０ｄ）と上型枠体（５０ｕ）とに二分割されてお
   り、該接合部（５１）に沿って両側に張出すように形成
   されたフランジ（５２）を、適宜の間隔で配置された締
   結ボルト（５３）の締結によって保形するように構成さ
   れたコンクリ−ト製柱状体成形型枠（５０）（以下「型
   枠」と略称する。）において、 該型枠（５０）の両側に、適宜の間隔をもって平行に配
   置された軌道（３０）と、 該軌道（３０）上を水平移動する移動手段（２５，２
   ７，２８）を備えたスライドベース（６）と、 該スライドベ−ス（６）上に取付けられ、昇降手段（２
   １，２２，２３，２４）を備えた昇降支持体（５）と、 該昇降支持体（５）に昇降移動自在にして支持され、前
   記型枠（５０）の幅方向に延び、かつ水平移動手段（１
   ９）を備えた水平支持体（４）と、 該水平支持体（４）の先端部に水平移動自在にして取付
   けられたマニピュレ−タ支持体（３）と、 該マニピュレ−タ支持体（３）に取付けられ、前記フラ
   ンジ縁端部（５２ｅ）に当接する当接体（１５）が設け
   られたフランジ当接部（１３）と、 該マニピュレ−タ支持体（３）から、フランジ（５２）
   の水平位置で、かつ型枠（５０）の軸方向に沿って、適
   宜の長さ延出して取付けられた腕部材（１７）と、 該腕部材（５０）の先端部に取付けられ、その撮影方向
   がフランジ方向に向けられた画像認識手段（１８）と、 前記マニピュレ−タ支持体（３）に昇降自在に支持さ
   れ、かつ締結ボルト（５３）の頭部ナット（５４）に嵌
   合するソケット（８）がその下端部に取付けられ、適宜
   正回転、又は逆回転駆動するマニピュレ−タ（２）と、 から成ることを特徴とするコンクリ−ト製柱状体成形型
   枠の自動締緩装置。