JPH10128629A

JPH10128629A - 型枠のボルト検出装置およびボルト締緩装置

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Publication number: JPH10128629A
Application number: JP30384796A
Authority: JP
Inventors: Mizune Sakado; 瑞根坂戸; Yoji Oba; 洋司大羽
Original assignee: SHINKO TECHNO KK
Current assignee: SHINKO TECHNO KK
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1998-05-19
Anticipated expiration: 2016-10-30
Also published as: JP3406788B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】型枠のボルトの締緩作業に先がけて予めボル
トの位置の人為的な入力を不要とするボルト検出装置を
提供し、ボルト検出作業を自動化する。【解決手段】割型６ａを備え、該割型をＸ−Ｙ面を挟
んで向かい合わせて組み立てられる型枠６のボルトｃ１
等を、ボルトのＸ軸方向の位置（Ｘ）を検出し、Ｚ軸方
向に移動可能に設けられる第一位置検出手段１と、ボル
トのＺ軸方向の位置（Ｚ）を検出し、Ｘ軸方向に移動可
能に設けられる第二位置検出手段２とを備え、第一位置
検出手段１のＺ軸方向の設置位置を、第二位置検出手段
により検出される前記（Ｚ）に修正し、前記設置位置が
修正された第一位置検出手段１と第二位置検出手段２と
による前記ボルト頭部の一定幅における各位置（Ｘ、
Ｚ）を検出することにより、ボルトｃ１等の一定幅の据
え付け中心位置と一定幅のボルトの識別とによって行う
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型枠を組み立て、
または分解する際に所定位置のボルトを締緩するための
ボルト締緩装置において、ボルト締緩器具の位置決めに
用いられる型枠のボルト検出装置、および該検出装置を
備えるボルト締緩装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電柱等のコンクリート製品を成形するた
めに用いられる型枠は、分割可能な割型と、該割型を組
み立てまたは分解するためのボルトが型枠の芯軸方向の
所定位置に据えつけられるフランジとを備えており、該
割型を向かい合わせて組み立てられるようになってい
る。この型枠を組み立て、または分解する場合には、ボ
ルト締緩装置を用い、これに備わるナットランナ等のボ
ルト締緩器具により、前記フランジの所定位置に設けら
れるボルトを締めつけ、あるいは緩めることが行われ
る。

【０００３】そして、このボルト締緩装置によりボルト
を締緩する作業は自動化が図られており、予めボルトが
据えつけられる位置を与えておいて、該位置にナットラ
ンナ等を位置決めし、ボルトの締めつけ等を行わせるよ
うになっている。即ち、ボルトが据えつけられる位置
は、例えば、型枠の外周面に円環状に突設されるタイヤ
を基準位置とする等により、予め位置データとして入力
される。そして、この位置データをボルトを締緩する際
に必要に応じて呼出し、ナットランナ等をかかる位置へ
自動的に位置決めするようにしている。

【０００４】しかし、この方法は、前記のごとく予めボ
ルトの位置を人為的に入力する作業を伴うため、その作
業負担が大きい他、誤った位置を入力する恐れもある。
また、設計図上におけるボルトが設けられる位置に基づ
いてボルトの位置データを入力しても、型枠が繰り返し
使用されることによる経年変化により、実際にボルトが
設けられる型枠の位置は一致するとは限らず、かかる場
合には、ナットランナを移動させた位置は実際のボルト
の位置と一致しないので、締緩不良を生ずる。そのた
め、ボルトの位置データを再度入力し直す必要を生ず
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような問題は、実
際に据え付けられているボルトを自動的に検出し、容易
にナットランナ等を位置決めできれば回避できるのであ
り、かかる観点から以下のような方法が考えられる。

【０００６】型枠の寸法や形状からボルトが所在する概
略の位置情報を与えておき、ボルトを締緩する方向の延
長位置に設けたレーザ距離測定器等を用い、フランジ上
のボルトの所在やナットランナに対する相対位置を検出
することが考えられる。そして、型枠の芯軸の方向に沿
って測定器を相対的に移動させ、順次にボルトを自動的
に検出することも考えられる。

【０００７】しかし、検出しようとするボルトが多数存
在する場合には、前記測定器の視野内に、全てのボルト
の所在位置が納まるとは限らない。例えば、型枠の芯軸
に対して型枠の径にテーパが付されるような場合には、
前記のように測定器を芯軸方向に移動させたとしても、
測定器の視野内より外れるボルトがある。このような場
合に、全てのボルトを検出し、ナットランナに対する相
対位置を求めるためには、個々のボルトについて、視野
に納め得るような位置において測定できるように測定器
の測定位置を個々に調整し、予め測定位置を与える作業
が必要となる。また、型枠は前記のように経年変化によ
り変形するので、かかる場合にもナットランナを位置決
めするべきボルトの位置を測定器に捉えさせるようにす
るためには、測定器の測定位置を個々に調整することが
必要になる。

【０００８】また、イメージセンサ等を利用した画像処
理によりボルトを検出し、該ボルトの位置を求める方法
が考えられる。しかし、この方法により検出する場合で
も、測定しようとするボルトが、上記のようにイメージ
センサの視野に入らないような場合であると、ボルトを
検出することはできない。また、画像処理によるボルト
の検出は、ボルト形状を平面的な画像として処理するこ
とから、僅かな汚れにより形成される平面模様を検出し
ボルトであると誤認する恐れもある。また、ボルトであ
ることを画像として認識させる必要から、ペンキ等によ
りボルトを型枠と異なる色に着色したり、またはボルト
を平面像として際立たせるような光源によって照明する
必要を生ずることがあり、これらの煩雑な作業を伴う場
合もある。従って、これらの方法を用いたボルトの検出
は、型枠の種類や型枠の状態等により、ボルト検出作業
の自動化を図れないことになる。

【０００９】そこで、本願発明においては、型枠のボル
トの締緩作業に先がけて予めボルトの位置を人為的に入
力する作業を不要とするボルト検出装置を提供すること
を目的としており、また、該ボルト検出装置により、前
記のようなボルトの位置に応じた測定位置の個別の調製
を不要としてボルト検出作業を自動化することを目的と
している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明にかかる請求項１記載の発明は、分割可能な
割型と、該割型の芯軸であるＹ軸の方向に一定幅を有す
る頭部を備えるボルトがＹ軸方向の所定位置に据え付け
られるフランジとを備え、前記割型をＹ軸を含む所定の
接合面（Ｘ−Ｙ面）を挟んで向かい合わせ前記ボルトを
前記接合面と垂直なＺ軸方向に締緩することにより組み
立てられ、または分解される型枠のボルト検出装置であ
って、前記割型の両端からＸ軸方向に板状に延在して設
けられるフランジ上に据え付けられＺ軸方向に一定高さ
を備える前記ボルトのＸ軸方向の位置、またはＺ軸方向
の位置の少なくとも一方は既知であるが、実際にフラン
ジに据え付けられている位置はズレを生ずることがある
前記ボルトを、前記ボルトが据え付けられているＹ軸方
向における所定位置であって、前記フランジに対しＸ軸
方向の外方に延在する位置より前記ボルトのＸ軸方向の
位置（Ｘ）を検出し、Ｚ軸方向に移動可能に設けられる
第一位置検出手段と、前記ボルトの頭部の側における前
記ボルトが据え付けられているＹ軸方向の所定位置であ
って、Ｚ軸方向に延在する位置より前記（Ｚ）を検出
し、Ｘ軸方向に移動可能に設けられる第二位置検出手段
とを備え、前記第一位置検出手段のＺ軸方向の設置位置
を、前記第二位置検出手段により検出される前記（Ｚ）
に修正し、前記第二位置検出手段のＸ軸方向の設置位置
を、前記第一位置検出手段により検出される前記（Ｘ）
に修正することを行う前記検出装置により検出し、該ボ
ルトの検出を、前記設置位置が修正された第一位置検出
手段と第二位置検出手段とによる前記ボルト頭部の一定
幅における各位置（Ｘ、Ｚ）を検出することにより、前
記ボルトの一定幅の据え付け中心位置（以下「据え付け
中心位置」という）と一定幅のボルトの識別とによって
行うように構成したことを特徴とする型枠のボルト検出
装置である。

【００１１】前記検出装置により検出しようとするボル
トは、型枠の割型の端部よりＸ軸方向に板状に延在して
設けられるフランジ上に据え付けられている。該ボルト
の頭部は、型枠の芯軸であるＹ軸の方向に一定幅を有
し、また、フランジ上にＺ軸方向に一定の高さを備えて
いる。従って、ボルトの頭部のＸ軸方向の各位置は、該
ボルトが据えられている位置における割型の側面のＸ軸
方向の位置に対して相対的な一定位置に位置することに
なる。また、ボルトの頭部のＺ軸方向の各位置は、該ボ
ルトが据え付けられているフランジ上のＺ軸方向の位置
に対して相対的な一定の位置に位置することになる。そ
のため、ボルト頭部のＹ軸の方向の一定幅に沿ってＸ軸
方向、Ｚ軸方向の各位置（Ｘ、Ｚ）を測定すると、ボル
トであることの識別とボルトが据え付けられている中心
位置の検出とを行うことができる。即ち、ボルトと割型
の側面やフランジとでは前記（Ｘ、Ｚ）が異なるのであ
り、ボルト頭部のＹ軸の方向の一定幅に沿った各位置
（Ｘ、Ｚ）を測定し、かかる位置（Ｘ、Ｚ）をボルト頭
部のＹ軸方向の位置に関係付ければ、ボルト頭部の一定
幅やボルトの据え付け中心位置を求めることができる。
また、ボルト頭部の一定幅を求めることが可能であるこ
とから、ボルト以外の補強板等を対象として測定を行う
と、補強板等の幅を求めることもでき、該補強板等を検
出することも可能である。このボルトの各位置（Ｘ、
Ｚ）を測定する上で、前記第一位置検出手段のＺ軸方向
の位置は、前記第二位置検出手段により測定される位置
（Ｚ）に修正され、前記第二位置検出手段のＸ軸方向の
位置は、前記第一位置検出手段により測定される位置
（Ｘ）に修正される。従って、ボルトが据え付けられて
いるＹ軸方向の所定位置に、これら二つの位置検出手段
を設けてしまえば、前記のように二つの位置検出手段
は、互いの測定位置（Ｘ、Ｚ）に基づいて、Ｘ軸方向の
設置位置とＺ軸方向の設置位置を自動調整されることが
でき、Ｘ軸方向とＺ軸方向については、位置検出手段の
人為的な調整が不要である。ただし、この二つの位置検
出手段について、前記のような設置位置の相互の修正を
行うためには、ボルト頭部のいずれかの部分が、少なく
とも一つの位置検出手段の視野に入る必要がある。少な
くとも一つの位置検出手段の視野にボルトを入れること
ができれば、二つの位置検出手段を相互に設置位置を修
正することによって、正確なボルト位置（Ｘ、Ｚ）を測
定することが可能になるからである。一方、ボルトがい
ずれの位置検出手段の視野にも入らない場合には、前記
の位置検出手段の設置位置の相互の修正をすることがで
きず、ボルトを捉えることが全くできない。従って、ボ
ルトのＸ軸方向の位置か、Ｚ軸方向の位置の少なくとも
一つは、型枠の設計上の情報等に基づき既知である必要
がある。いずれか一つがこのように既知であり、いずれ
か一つの位置検出手段を該既知の位置に設置すると、実
際にボルトが据え付けられている位置が型枠の経年変化
等により該既知位置よりズレを生じているとしても、実
際のボルトの測定により二つの位置検出手段を適切な位
置へ修正できるからである。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記第一位置検出
手段および前記第二位置検出手段を二点間の距離を測定
する距離計を備えて構成し、前記ボルトの検出を、該第
一位置検出手段および第二位置検出手段をＹ軸方向に相
対的に移動しつつ、これら検出手段から前記ボルト頭部
の一定幅における各点までの距離の測定により前記各位
置（Ｘ、Ｚ）を得て行うように構成することを特徴とす
る請求項１記載の型枠のボルト検出装置である。

【００１３】前記位置検出手段からボルトの頭部におけ
るある一点までの二点間の距離を測定すると、該一点の
位置（Ｘ、Ｚ）を求めることができるが、前記位置検出
手段を型枠に対してＹ軸方向にボルト頭部の一定幅だけ
相対的に移動すると、前記二点間の距離の測定を、型枠
に固定されているボルトの頭部のＹ軸方向の一定幅に沿
って行うことになる。これにより、ボルト頭部における
ある一点までの二点間の距離の測定により、ボルト頭部
のＹ軸方向の一定幅に沿った各位置（Ｘ、Ｚ）を検出す
ることができる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載のボルト検出装置を型枠に対してＹ軸方向へ
相対的に移動しつつボルトを検出することにより、前記
ボルトが設けられるＹ軸方向の各所定位置を得るように
構成される型枠のボルト検出装置である。

【００１５】これにより、前記位置検出手段を型枠に対
してＹ軸方向へ相対的に移動しながら、Ｙ軸方向の所定
の位置に設けられるボルトの検出を行うと、型枠のＹ軸
方向の長さの距離分の移動によって、全てのボルトが据
え付けられるＹ軸方向の所定位置を求めることができ
る。また、ボルト以外の補強板等のＹ軸方向の存在位置
を求めることもできる。

【００１６】請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至
請求項３記載のボルト検出装置を備える型枠のボルトの
締緩装置であって、前記ボルト検出装置により検出され
たボルトを、型枠を前記Ｙ軸方向に移動しつつ、該検出
されたボルトの据え付け中心位置にボルト締緩器具を位
置決めすることにより該ボルトを締緩するように構成さ
れることを特徴とする型枠のボルトの締緩装置である。

【００１７】これにより、本発明にかかるボルト検出装
置は、実際に据え付けられているボルト自体を正確に検
出することができる。従って、該検出されたボルトに基
づいてボルト締緩器具を位置決めできるので、実際に据
え付けられているボルトに対してボルト締緩器具を正確
に位置決めすることができる。そのため、ボルト締緩器
具の位置決めに誤りがないので、型枠を移動させながら
速やかにボルトを締緩する作業を行うことができる。な
お、ボルトを締緩する作業の直前であるか、暫く前の時
点であるかを問わず、締緩しようとするボルトの検出
は、該ボルトを締緩する作業が行われる前のいずれかの
時点において終了していればよい。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項４記載の型
枠のボルトの締緩装置であって、型枠をＹ軸方向に移動
しつつ前記ボルト検出装置によるボルトの検出と、該検
出されたボルトの締緩とを行うように構成されることを
特徴とする型枠のボルトの締緩装置である。

【００１９】これにより、前記ボルト検出装置によりボ
ルトが検出されると、その直後に検出されたボルトの締
緩を行う。ボルトの締緩装置は、ボルトの検出と締緩と
を一組の作業として並行して進めることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本願発明にかかる型枠のボルト検
出装置、およびこれを備えるボルト締緩装置について、
図１乃至図７に基づいて説明する。

【００２１】図１は、ボルト検出装置を備えるボルト締
緩装置全体のブロック構成の一例を示しており、図２
は、ボルトの検出に係る型枠６の周辺部分の斜視図を示
している。本願発明にかかるボルト締緩装置は、第一距
離計１と、第二距離計２と、操作盤３と、制御盤４と、
ボルト締緩器具や型枠６を移動させるための動力機構５
とを備えている。また、図１、図２には図示していない
が、型枠６に対してＺ軸の上方にボルト締緩器具として
のナットランナを備えたボルト締緩機構が設けられてい
る。そして、制御盤４より指令されたボルト据え付け中
心位置（Ｘ、Ｙc、Ｚ）にナットランナが位置決めされ
るようになっている。

【００２２】そして、このボルト締緩装置によるボルト
の締緩により組み立て、または分解される型枠６は、分
割可能な割型６ａと、割型６ａの両端からＸ軸方向に厚
さｔの板状に延在して設けられるフランジ６ｂとを備え
ている。そして、割型６ａの芯軸と一致するＹ軸と該Ｙ
軸に垂直なＸ軸とによって形成されるＸ−Ｙ面を接合面
とし、この接合面を挟んで割型６ａ、６ａを向かい合わ
せ、フランジ６ｂ、６ｂを接合面で重ね合わて組み立て
られるようになっている。この型枠６を組み立て、また
は分解する場合は、フランジ６ｂに据え付けられている
ボルトｃ１、ｃ２、・・、をＺ軸方向に締め付け、また
は緩めることにより行う。また、フランジ６ｂには、Ｙ
軸方向に幅を有するボルト以外の突設物として、補強板
６ｄが設けられている。そして、型枠６を組み立てた状
態で、その内部の空間にコンクリートを流入し、タイヤ
６ｃによって型枠６をＹ軸を中心軸とする回転をさせる
ことにより、電柱等のコンクリート製品が形成される。
この例においては、型枠６は半径Ｒの円柱形状により構
成されている。

【００２３】第一距離計１はボルトのＸ軸方向の位置
（Ｘ）の測定を行い、第二距離計２はボルトのＺ軸方向
の位置（Ｚ）の測定を行う。第一距離計１は、ボルトの
位置（Ｘ）をＸ−Ｙ平面に平行な直線距離を測定して求
め得るような姿勢に保たれており、第二距離計２は、ボ
ルトの位置（Ｚ）をＺ軸に平行な直線距離を測定して求
め得るような姿勢に保たれている。そして、これら二つ
の距離計１、２により、ボルト頭部のＹ軸方向に沿った
一定幅における各点までの直線距離を測定することによ
り、ボルトの各位置（Ｘ、Ｚ）を求めることとしてい
る。

【００２４】これら二つの距離計１、２は、図示しない
ボルト締緩機構に据え付けられている。そして、図示し
ないステッピングモータを備えており、これを介して該
ボルト締緩機構に対してＸ軸方向とＺ軸方向に独立して
移動できるようになっている。そして、距離計１につい
ては、制御盤４の指令に基づき、Ｘ軸方向の後に説明す
る待機位置（Ｘw ）に位置決めできるようになってお
り、また、Ｚ軸方向に移動自在となっている。距離計２
についても、制御盤４の指令に基づき、Ｚ軸方向の待機
位置（Ｚw ）に位置決めできるようになっており、ま
た、Ｘ軸方向に移動自在となっている。

【００２５】また、距離計１、２は、ここに得られる距
離を表す信号を、制御盤４に対して出力するようにもな
っている。この距離計１、２の例として、ここでは、レ
ーザ光を照射する半導体レーザと距離測定点から反射さ
れたレーザ光を受光する光位置検出素子とを備え、測定
点までの距離の測定が可能なレーザ距離測定器を用いる
こととする。

【００２６】操作盤３は、ボルト検出装置の動作も含め
たボルト締緩装置の運転に関する各条件を設定する部分
である。操作盤３を操作することにより、後に説明する
ボルト検出ルーチンやボルト締緩ルーチンを実行するこ
とができるようになっており、ボルト検出装置の動作を
開始することや、ボルトを締緩する一連の作業を開始す
ることができる。また、ボルトの検出を行う場合や、ボ
ルトの締緩を行う場合に、型枠６を移動させることがあ
るが、かかる場合の型枠６を移動させる速度について
も、操作盤３により設定できるようになっている。な
お、前記作業における型枠６の移動は、概ね１０ｍ／ｍ
ｉｎ．程度の速度により行われる。

【００２７】距離計１、２は、ボルト検出を開始する前
に、Ｘ軸方向の所定の位置およびＺ軸方向の所定の位置
において待機させておく待機位置（Ｘw 、Ｚw ）へ移動
させるが、操作盤３より該待機位置を設定できるように
なっている。この待機位置は、距離計１、２が型枠６と
物理的に干渉しない位置であって、かかる位置に待機す
る距離計１、２が、ボルトが据え付けられるＹ軸方向の
所定位置にてボルト位置（Ｘ、Ｚ）を測定すれば、互い
の設置位置を修正しボルト位置を測定できるような位置
である必要がある。従って、待機位置を決めるにあたっ
ては、前記に説明したように、ボルトのＸ軸方向の位置
か、Ｚ軸方向の位置の少なくとも一つは、型枠の設計上
の情報等に基づき既知であることが必要であり、距離計
１または２のいずれか一方の待機位置が該既知の位置で
ある必要がある。

【００２８】いずれか一つが既知であり、いずれか一つ
の位置検出手段を該既知の位置に設置できれば、実際に
ボルトが据え付けられている位置が型枠の経年変化等に
より該既知位置よりズレを生じていても、実際のボルト
の測定により二つの位置検出手段を適切な位置へ修正で
きるからである。即ち、距離計１、２のうち、例えば距
離計１についての待機位置（Ｚw ）をボルトのＺ軸方向
の既知の位置として待機させることができると、距離計
１についてはボルトを視野に入れることができ、実際の
ボルトの位置（Ｘ）を得ることができる。そして、距離
計２の設置位置を該位置（Ｘ）へ修正することができる
と、距離計２により実際のボルトの位置（Ｚ）を得るこ
ともでき、実際のボルトの正確な位置（Ｘ、Ｚ）を得る
ことができるからである。

【００２９】この待機位置を決める上で、型枠６の円柱
径Ｒや、フランジ６ｂも含めた型枠６の寸法（Ｒ＋ｆ）
や、前記接合面のＺ軸方向の位置（この例ではＺ＝０）
等を基準とできるので、型枠６の代表的な寸法等を操作
盤３より入力するようにし、かかる寸法等と距離計１、
２の大きさ等を考慮した位置を待機位置として求めるよ
うにすることもできる。例えば、距離計１であれば、Ｙ
軸よりＸ軸の方向に型枠の寸法に相当する距離（Ｒ＋
ｆ）の外側の位置（Ｘw ）と、接合面（Ｚ＝０）に対し
てフランジのＺ軸方向の板厚ｔとボルトの高さｇとを考
慮したオフセットを設けた位置（Ｚw ）とを待機位置
（Ｘw 、Ｚw ）とすることができる。また、距離計１、
２の待機位置そのものを直接に設定するようにしても構
わない。

【００３０】また、操作盤３は、ナットランナがボルト
を締緩する際のその回転速度や、そのトルク限界等を設
定することもできるようになっている。そして、操作盤
３の操作により設定されたこれらの条件は、制御盤４に
入力されるようになっている。その他、ボルトの位置
（Ｘ、Ｚ）等のボルト検出を行った結果を制御盤４から
読み出すようにし、これらの結果を電光表示させるパネ
ルを備えることもできる。

【００３１】制御盤４は、記憶部４ａと、演算部４ｂ
と、タイマ４ｃとを備えている。制御盤４は、ボルト位
置（Ｘ、Ｚ）に応じて距離計１をＺ軸方向に、距離計２
をＸ軸方向に移動自在に移動させる制御を行う。即ち、
距離計１からボルトの位置（Ｘ）が入力されると、距離
計２をＸ軸方向のかかる位置（Ｘ）へ移動させるように
制御し、距離計２によりボルトの位置（Ｚ）が入力され
ると、距離計１をＺ軸方向のかかる位置（Ｚ）へ移動さ
せるように制御する。また、距離計１、２を前記待機位
置（Ｘw 、Ｚw ）へ位置決めするための制御も行う。

【００３２】記憶部４ａには、図３に示されるボルト検
出ルーチンや、図４に示されるボルト締緩ルーチンが格
納されている。これらのルーチンの内容については、ボ
ルト締緩作業の実行例において、併せて説明する。ま
た、記憶部４ａには、ボルト等の検出を行った測定結果
を個々の型枠毎にファイルとして保存できるようになっ
ている。

【００３３】例えば、後に説明するように型枠６をＹ軸
方向に移動させながらボルトの検出を行う場合であれ
ば、ボルトやボルト以外の補強板６ｄ等の位置を、Ｙ軸
方向に沿った各ボルト等毎に各レコードに纏められたデ
ータからなる測定ファイルとして編集し、記憶させるこ
とができる。即ち、ボルト等のＹ軸方向の所定位置
（Ｙ）に対応させて前記測定ファイルの１レコードを形
成するようにできる。そして、各１レコードに前記位置
（Ｙ）と、位置（Ｙ）において検出されるボルトの位置
（Ｘ、Ｚ）を記憶させる。なお、この時のＹ軸方向の所
定位置（Ｙ）は、型枠６の移動速度が判っているので、
ボルト位置（Ｘ、Ｚ）の検出時間を得ることにより求め
ることができる。

【００３４】タイマ４ｃはタイマＩＣ等を備えて構成さ
れ、型枠６の移動を開始してからボルト等の位置（Ｘ、
Ｚ）が検出されるまでの前記検出時間を計数するように
なっている。即ち、タイマ４ｃは、型枠６の移動の開始
より時間の計数を開始し、距離計１、２からの信号の送
信に同期して検出時間を計数するようになっている。演
算部４ｂは、前記のルーチンの実行に必要な演算を行
う。また、制御盤４は、動力機構５の制御も行うように
なっている。

【００３５】動力機構５は、制御盤４からの指令によ
り、以下の動作を行う。即ち、型枠５を所定の速度で移
動させ、また、ナットランナを所定のボルト据え付け中
心位置へと位置決めするように下降させたり、ナットラ
ンナによるボルトの締緩が終わるとボルト締緩機構の待
避位置へと待避させ、または、ナットランナにボルトを
締緩する作業を行わせるために必要な動力を供給し、ま
た、図示しないボルト締緩機構を必要に応じて移動させ
る動力を供給することを行う。動力機構５の例として、
所定重量の型枠等を移動させるために十分なトルクを発
生することができ、また、制御盤４により指令された位
置へ正確に移動等させることが可能なディジタル制御機
構を備える電動機をあげることができる。

【００３６】移動台車５ｂは、前記動力機構５の一部と
して型枠６を移動させるための台車である。制御盤４か
らの指令により、軌道上を移動して所定の速度で型枠６
を移動させる。

【００３７】なお、上記構成において、第一距離計１
と、操作盤３と、制御盤４とによって第一位置検出手段
を構成することができ、第二距離計２と、操作盤３と、
制御盤４とによって第二位置検出手段を構成することが
できる。また、これらの部材に加え動力機構５をも含め
て上記二つの位置検出手段、およびボルト検出装置を構
成することができる。

【００３８】次に、ボルトを検出することを含めてボル
トの締緩作業を実行する例を、以下に説明する。操作盤
３を操作することにより、距離計１、２を待機位置へと
移動させる。なお、ナットランナは、後に制御盤４より
ボルトの据え付け中心位置へ位置決めする指示がある場
合を除き、常にボルト締緩機構の待避位置に待避してい
る。次に、図３に示されるボルト締緩ルーチン、図４に
示されるボルト検出ルーチンの実行を開始する。また、
距離計１、２の作動を開始する。型枠６をＹ軸方向に沿
って、図２にも示すように−Ｙ方向に一定速度、例えば
１０ｍ／ｍｉｎ．で移動する（Ｓ１）。この間、距離計
１、２は、割型６ａの側面までの距離や、フランジ６ｂ
上までの距離の測定を行い、また、その測定結果により
互いの位置が修正される。そして、この測定結果は、後
のナットランナの位置決め精度を保てる程度にボルトの
Ｙ軸方向の存在位置を求めることができる適当な間隔毎
に、順次に記憶部４ａに記憶される。

【００３９】最初に検出されるボルトｃ１を距離計１、
２の視野に入れることのできるＹ軸方向の位置の近傍ま
で移動する（Ｓ２）と、ボルト検出ルーチンにより（Ｓ
３）、ボルト位置（Ｘ、Ｚ）が測定される。ボルト検出
ルーチンは図４に示されるが、該ルーチンによりボルト
が検出される手順について、図５にも基づいて説明す
る。

【００４０】図５（ａ）は型枠６をＸ軸の正方向から眺
めた側面図であり、図５（ｂ）は型枠６をＺ軸の上方向
から眺めた上面図である。型枠６が−Ｙ方向に移動する
と、距離計１、２は相対的にＹ方向に移動することにな
る。

【００４１】そして、距離計１、２は、ボルトｃ１がそ
の視野に入らない位置にある場合には、フランジ６ｂ上
の一点ｐ２までの距離ｌ0zや、割型６ａの側面の一点ｐ
１までの距離ｌ0xを測定することになる。ボルトｃ１が
距離計１、２の視野に入り、距離計１、２がボルトｃ１
のＹ軸方向における最初の端点ｅ１を捉えると、距離計
１、２により測定される距離は、ｌ1x、ｌ1zに変化す
る。この時の距離ｌ1x、ｌ1zが、測定されるボルトの位
置（Ｘ、Ｚ）となる（Ｓ１１）。

【００４２】そして、型枠６が移動している最中におい
て、距離計１のＺ軸方向の位置を距離計２により測定さ
れた位置（Ｚ）に移動し、距離計２のＸ軸方向の位置を
距離計１により測定された位置（Ｘ）に移動しながら
（Ｓ１２）、ボルトｃ１の頭部のＹ軸方向の一定幅に沿
った各点の位置（Ｘ、Ｚ）の測定を行う（Ｓ１３）。

【００４３】次に、ボルトｃ１のＹ軸方向の最後の端点
ｅ２が、距離計１、２の視野に入る位置を通過すると、
距離計１、２により測定される距離は、割型６ａ上の一
点やフランジ６ｂ上の一点までの距離となり、ｌ0x、ｌ
0zのように変化する。

【００４４】このように、ボルトｃ１のＹ軸方向におけ
る両端点ｅ１、ｅ２においては、距離計１、２に測定さ
れるボルト位置（Ｘ、Ｚ）は、その直前直後に測定され
る位置（Ｘ、Ｚ）に対して変化を伴うので、フランジ６
ｂ上におけるその存在を識別することができる。そし
て、端点ｅ１、ｅ２が測定される時間から、型枠６の移
動速度と合わせて、そのＹ軸方向の位置を求めることが
できる。即ち、ボルトｃ１の頭部の二端点の位置ｅ１
（Ｘ1,Ｙ1,Ｚ）、ｅ２（Ｘ1,Ｙ2,Ｚ）を求めることがで
きる（Ｓ１４）。このｅ１、ｅ２について求められた前
記測定位置からボルト頭部の一定幅ｒを求めることがで
き、また、前記ｌ0z、ｌ1zからボルト頭部のＺ軸方向の
高さｇを求めることもでき、ボルトであるか否かの識別
ができる（Ｓ１５）。

【００４５】また、補強板６ｄであれば、ボルトと同じ
手順によりその板幅ｈを検出でき、補強板であることの
識別が可能である。ボルトでないと判断された場合（Ｓ
４、Ｓ１５、ＮＯ）は、ナットランナの位置決め指示を
することなく、型枠６のＹ軸方向の移動のみを続ける
（Ｓ１）。ボルトであると判断された場合は、ｅ１、ｅ
２の測定位置から、ボルト据え付け中心位置ｅc （Ｘ1,
Ｙc,Ｚ）を求める（Ｓ１６）。

【００４６】なお、型枠６の変形等により、例えば、ボ
ルトｃ２についてはＺ軸方向の位置がボルトｃ１と異な
るような場合で、距離計２により測定される距離が（ｌ
1z−δｌ）でありＺ方向の位置が（Ｚ−δｚ）と測定さ
れる場合には、距離計１はＺ方向の位置を該位置へ修正
された上でＸ方向の位置（Ｘ）を測定することになる。
また距離計２についても、該距離計１により測定される
位置（Ｘ）へＸ方向の位置が修正されることになる。

【００４７】次に、ボルトであることが判断されると
（Ｓ４、ＹＥＳ）、ボルト据え付け中心位置（Ｘ、Ｙc
、Ｚ）へナットランナの位置決めがなされる（Ｓ
５）。そして、かかる位置にてナットランナを作動さ
せ、ボルトを締結、または緩脱することが行われる（Ｓ
６）。なお、ボルトを締結、または緩脱することが終わ
ると、ナットランナをボルト締緩機構の待避位置へと待
避させる。

【００４８】一つのボルトを締緩する作業が終了する
と、前記に説明した手順に基づく型枠６のＹ軸方向への
移動を伴いつつ次のボルトの検出と、該ボルトを締緩す
る作業が繰り返される（Ｓ１〜Ｓ６）。これにより、ボ
ルトｃ２以下、ボルトｃ１と同じ手順により、すべての
ボルトについて、ボルトであることの識別や、ボルト据
え付け中心位置を求めることが行われる。

【００４９】そして、型枠６の端から端までの移動が完
了すると（Ｓ７、ＹＥＳ）、各ボルトが設けられるＹ軸
方向の位置の間隔であるボルト間ピッチｌp や、補強板
６ｄが存在するＹ軸方向の位置の所在も知ることができ
る（Ｓ１７）。

【００５０】以上のボルト検出ルーチンやボルト締緩ル
ーチンの説明においては、型枠６が等しい径Ｒの円柱形
状であるとして説明したが、型枠６が円柱の径にＸ軸方
向にテーパを付した形状からなる場合、即ち、型枠６を
Ｚ軸方向の上から眺めた上面図が図６に示されるような
ものである場合であっても、ボルト位置（Ｘ、Ｚ）の検
出は前記で説明したのと同じ手順により行われる。

【００５１】即ち、この場合は、ボルトのＸ軸方向の位
置は、（Ｘ1 ）、（Ｘ2 ）、・・、のようにボルト間で
その差異が大きい。この場合、距離計２のＸ軸方向の位
置は、距離計１により測定されるＸ軸方向の位置（Ｘ）
に移動され、距離計２による各ボルトのＺ軸方向の位置
（Ｚ）が求められることになる。

【００５２】また、この実施の形態においては、型枠６
を移動させながら、ボルトの検出とボルトの締緩とを並
行して行う例を取り上げて説明したが、型枠６を移動さ
せつつボルトの検出のみを先にまとめて行い、得られた
ボルトの検出結果に基づいて、後にボルトを締緩する作
業のみをまとめて行うのであっても構わない。また、ボ
ルトの検出や、それに基づくボルトの締緩は、型枠６を
停止させておき、距離計１、２が据え付けられるボルト
締緩機構を型枠６に対して相対的にＹ軸方向へ移動させ
て行うのであっても構わない。

【００５３】また、距離計１、２自体を型枠６に対して
相対移動させなくとも、距離計１、２について、レーザ
光をＹ軸方向に走査する機構を備える構成とすることに
より、ボルトの識別やボルト据え付け中心位置を求める
ために必要なＹ軸方向に沿ったボルト位置（Ｘ、Ｚ）を
求めることができる。距離計１、２をこのような構成と
する場合でも、距離計１のＺ方向の設置位置は距離計２
により測定された位置（Ｚ）に修正され、距離計２のＸ
方向の設置位置は距離計１により測定された位置（Ｘ）
に修正されることにはかわりがない。

【００５４】また、一つのボルトを検出する場合には、
第一位置検出手段、第二位置検出手段を必ずしも型枠６
に対して相対移動を伴わせる必要はない。例えば、距離
計とイメージセンサとを組み合わせて第一、第二の一つ
の位置検出手段を構成し、該位置検出手段をＹ軸方向の
ボルトが設けられる所定位置にセットする。そして、イ
メージセンサにより得られるボルト頭部の輪郭に関する
データと、距離計により得られるボルト頭部の位置
（Ｘ、Ｚ）に関するデータとを組み合わせる等により、
ボルト頭部のＹ軸方向の一定幅における各位置（Ｘ、
Ｚ）を得て、ボルトの識別やボルト据え付け中心位置を
検出することができる。そして、この場合についても、
第一位置検出手段のＺ方向の設置位置は第二位置検出手
段により測定された位置（Ｚ）に修正され、第二位置検
出手段のＸ方向の設置位置は第一位置検出手段により測
定された位置（Ｘ）に修正されることにかわりはない。
従って、一つのボルトを検出する上で、第一位置検出手
段のＺ軸方向の位置決めと、第二位置検出手段のＸ軸方
向の位置決めとを、互いの検出結果に基づいて自動的に
なしえることにかわりはない。

【００５５】なお、型枠６を移動しつつボルトの検出と
ボルトの締緩とを並行して行う場合については、第一位
置検出手段、第二位置検出手段をどのように構成する場
合でも、ナットランナによるボルトの締緩が開始される
前にボルト検出に必要な前記ボルト検出ルーチン等の処
理が終了していなければならないことに留意する必要が
ある。即ち、前記のように、ボルト検出ルーチンが実行
されると、第一位置検出手段、第二位置検出手段は、ボ
ルト位置（Ｘ、Ｚ）を測定しつつ、互いに他方の位置検
出手段による測定位置に基づいて設置位置が修正され
る。そして、ボルト頭部のＹ軸方向に沿ったボルト位置
（Ｘ、Ｚ）の測定結果により、ボルトであることの識別
やボルト据え付け中心位置を求める演算処理が行われ
る。そして、制御盤４の指令により動力機構５を介し
て、ボルト据え付け中心位置へナットランナの位置決め
が行われることになる。従って、ボルト検出の開始から
ナットランナの位置決めが終了するまでの間において、
制御盤４によりボルト検出ルーチンやボルト締緩ルーチ
ンが実行される他、距離計１、２等と制御盤４との相互
間や制御盤４と動力機構５との相互間で各々にＩ／Ｏを
介した信号処理がなされる。そのため、これらの処理に
所要の時間が費やされる。従って、ボルトの検出を開始
する時点を決めるにあたっては、型枠６を移動させる速
度を考慮しつつ、ナットランナを動作させる前の前記処
理に必要とされる所要時間以前の時点とする必要があ
る。

【００５６】なお、型枠６を移動させつつボルトの検出
を迅速に行いたいような場合には、当発明の実施の形態
で説明したように、ボルトが検出される以前の時点から
第一位置検出手段が割型６ａの側面を測定し、第二位置
検出手段がフランジ６ｂを測定するようにすると、フラ
ンジ６ｂの位置により予め第一位置検出手段の位置
（Ｚ）をある程度修正し、割型６ａの側面により予め第
二位置検出手段の位置（Ｘ）をある程度修正することが
できる。このようにすると、これら二つの位置検出手段
ともに、ボルトに到る少し手前から、実際のボルトに近
接する位置へ、予め設置位置を調整しておくことができ
る。これにより、ボルトが設けられるＹ軸方向の所定位
置に到った時点において、速やかに二つの位置検出手段
の設置位置の修正を終わらせることができる。

【００５７】また、対象となる型枠の形状について、こ
の例においては、円柱形状からなる型枠６を例に上げて
説明したが、接合面を挟んで二つの割型を向かい合わせ
て組み立てることができるのであれば、図７に示される
ような断面が角型の形状からなるものであっても構わな
い。

【００５８】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明は、型
枠を組み立て、または分解する作業を行うボルト締緩装
置に備わる締緩器具の位置決めを行うにあたり、かかる
作業に先がけてボルトの位置を正確に与え直すための煩
雑な作業に煩わされず、現実に据え付けられているボル
ト自体を正確に検出することができる。該ボルトの検出
にあたり、用いる二つの位置検出手段の設置位置の相互
の修正により、該位置検出装置のＸ軸方向とＺ軸方向の
位置決めを自動化でき、ボルト検出作業の自動化を図る
ことができるという効果を奏する。また、検出したボル
トに基づき、ボルト締緩器具を正確に位置決めできると
いう効果も奏する。また、ボルトの一定幅を検出できる
ことから、ボルト以外の補強板等を検出することもでき
るという効果も奏する。

【００５９】請求項２記載の発明は、一定幅の前記ボル
トについて、前記位置検出手段からボルト頭部の一点に
至る距離を測定し、ボルト頭部の一定幅に対応するＹ軸
方向への相対移動を伴いながら該測定を行うことによ
り、ボルト頭部の一定幅における各位置を得ることがで
き、これにより、ボルトやボルト以外の補強板等を検出
することができるという効果を奏する。

【００６０】請求項３記載の発明は、前記位置検出手段
に対して型枠を相対的に移動しながらボルトの検出を行
うので、ボルトが据えられるＹ軸方向の各所定位置の全
てを自動的に得ることができるという効果を奏する。ま
た、ボルト以外の補強板等のＹ軸方向の存在位置を自動
的に得ることもできるという効果を奏する。

【００６１】請求項４記載の発明は、前記ボルト検出装
置により実際に据えられているボルトの正確な位置の検
出により、ボルト締緩器具を位置決めできるので、その
位置決めのやり直し等の必要がなく、型枠を移動させな
がら迅速にボルトの締緩作業を行うことができるという
効果を奏する。

【００６２】請求項５記載の発明は、型枠を移動させな
がらボルトを検出し、この検出されたボルトを直後に締
緩するように構成されるため、ボルトの検出とその締緩
とを一組の作業として並行して行え、型枠の移動を完了
すると、型枠の組み立て、または分解を完了することが
でき、当該作業を迅速に完了させることができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボルト締緩装置のブロック構成を示す図であ
る。

【図２】ボルト位置検出装置と型枠の斜視図である。

【図３】ボルト締緩ルーチンを示す図である。

【図４】ボルト検出ルーチンを示す図である。

【図５】距離計１、２によりボルトを検出する状況を示
す図である。

【図６】テーパ形状からなる型枠をＺ軸方向から眺めた
断面図である。

【図７】型枠の種類を例示する図である。

【符号の説明】

１第一距離計２第二距離計３操作盤４制御盤４ａ記憶部４ｂ演算部４ｃタイマ部５動力機構５ｂ台車６型枠６ａ分割型６ｂフランジ６ｃタイヤ６ｄ補強板ｃ１、ｃ２、ｃ３ボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分割可能な割型と、該割型の芯軸である
Ｙ軸の方向に一定幅を有する頭部を備えるボルトがＹ軸
方向の所定位置に据え付けられるフランジとを備え、前
記割型をＹ軸を含む所定の接合面（Ｘ−Ｙ面）を挟んで
向かい合わせ前記ボルトを前記接合面と垂直なＺ軸方向
に締緩することにより組み立てられ、または分解される
型枠のボルト検出装置であって、前記割型の両端からＸ軸方向に板状に延在して設けられ
るフランジ上に据え付けられＺ軸方向に一定高さを備え
る前記ボルトのＸ軸方向の位置、またはＺ軸方向の位置
の少なくとも一つは既知であるが、実際にフランジに据
えられる位置はズレを生ずることがある前記ボルトを、前記ボルトが据え付けられているＹ軸方向における所定
位置であって、前記フランジに対しＸ軸方向の外方に延
在する位置より前記ボルトのＸ軸方向の位置（Ｘ）を検
出し、Ｚ軸方向に移動可能に設けられる第一位置検出手
段と、前記ボルトの頭部の側における前記ボルトが据え付けら
れているＹ軸方向の所定位置であって、Ｚ軸方向に延在
する位置より前記（Ｚ）を検出し、Ｘ軸方向に移動可能
に設けられる第二位置検出手段とを備え、前記第一位置検出手段のＺ軸方向の設置位置を、前記第
二位置検出手段により検出される前記（Ｚ）に修正し、前記第二位置検出手段のＸ軸方向の設置位置を、前記第
一位置検出手段により検出される前記（Ｘ）に修正する
ことを行う前記検出装置により検出し、該ボルトの検出を、前記設置位置が修正された第一位置
検出手段と第二位置検出手段とによる前記ボルト頭部の
一定幅における各位置（Ｘ、Ｚ）を検出することによ
り、前記ボルトの一定幅の据え付け中心位置と一定幅の
ボルトの識別とによって行うように構成したことを特徴
とする型枠のボルト検出装置。
【請求項２】請求項２記載の発明は、前記第一位置検
出手段および前記第二位置検出手段を二点間の距離を測
定する距離計を備えて構成し、前記ボルトの検出を、該第一位置検出手段および第二位
置検出手段を型枠に対してＹ軸方向に相対的に移動しつ
つ、これら検出手段から前記ボルト頭部の一定幅におけ
る各点までの距離の測定により前記各位置（Ｘ、Ｚ）を
得て行うように構成することを特徴とする請求項１記載
の型枠のボルト検出装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載のボルト検
出装置を型枠に対してＹ軸方向へ相対的に移動しつつボ
ルトを検出することにより、前記ボルトが設けられるＹ
軸方向の各所定位置を得るように構成される型枠のボル
ト検出装置。
【請求項４】前記請求項１乃至請求項３記載のボルト
検出装置を備える型枠のボルトの締緩装置であって、前記ボルト検出装置により検出されたボルトを、型枠を
前記Ｙ軸方向に移動しつつ、前記検出されたボルトの一
定幅の据え付け中心位置にボルト締緩器具を位置決めす
ることにより該ボルトを締緩するように構成されること
を特徴とする型枠のボルトの締緩装置。
【請求項５】請求項４記載の型枠のボルトの締緩装置
であって、型枠をＹ軸方向に移動しつつ前記ボルト検出
装置によるボルトの検出と、該検出直後に該検出ボルト
の締緩とを行うように構成されることを特徴とする型枠
のボルトの締緩装置。