JPS6314152B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、コンクリート等の床面を自走しな
がら平坦面に仕上る自動走行床仕上装置に関す
る。

従来、建築物のコンクリート等の床面は、左官
ゴテでもつて平担面に仕上ることが行なわれてい
たが、人手によりこれを行なうことは非能率的で
あるところから機械式の仕上装置が提供されてい
る。

公知の仕上装置としては、作業者が操作するハ
ンドルの先端に電動機等で回転駆動される左官ゴ
テを固定したものが提供されているが、以下に示
す欠点があつた。

すなわち、上述した仕上装置は、作業者が床面
上を移動させて平担面に仕上るため、左官ゴテと
床面とが適切な状態で接触するように常時ハンド
ル操作を行なう必要がある。

しかしながら、このようなハンドル操作は極め
て困難なことであり、ハンドル操作を誤ると左官
ゴテが床面に深く喰い込み床面に損傷を与える惧
れがあるだけでなく、回転する左官ゴテと床面と
の間に大きな抵抗が生じ、作業者に大きな力が加
わつて装置の制御が不可能になる等の不都合があ
つた。

また、床面を所望する平担面に整えるために
は、上記ハンドル操作の困難性から作業者には高
い熟練度が要求され、訓練に長時間を要するとい
う問題もあつた。

さらに、一般に建築物の左官作業は、床面コン
クリートの強度発現に応じ施工されるため、就労
時間が長く、その多くが夜間に行なわれ、作業者
にとつて厳しい労働条件となるため、改善が強く
要望されていた。

この発明は、上述した如き従来の問題点を解消
すべくなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、作業者の熟練度を要せず且つ操作の困難性
もなく、予め仕上作業の領域を入力させることで
自動的に決定された経路に従つて移動しながら床
面を整形仕上する自動走行床仕上装置を提供する
ところにある。

上記目的を達成するため、この発明は自動走行
床仕上装置において、駆動装置によつて弱令状態
のコンクリート床面上を走行する走行車輌と、こ
の走行車輌の上方に立設された支柱に調心軸受を
介して回転自在に取付けられ、且つ、前記調心受
を付勢するバネ材を介装して前記支柱に螺着され
たトルク調整用ナツトを有し、前記走行車輌の外
周で回転駆動されることで前記床面を所定の平担
面に整形する旋回翼とを備え、前記走行車輌は予
め設定された領域を作業範囲として認識する座標
認識装置と、この作業範囲での前記走行車輌の走
行経路を決定するとともに、この走行経路に沿つ
て前記走行車輌が移動するように前記駆動装置を
制御し、且つ前記旋回翼の回転駆動をも制御する
制御装置とを有してなるという特徴を有する。

以下、この発明の好適な実施例について添付図
面に基づいて詳細に説明する。

第１図から第５図は、この発明に係る自動走行
床仕上装置の一実施例を示すものである。

同図に示す自動走行床仕上装置は、予め粗仕上
げされたコンクリート床面が、若干硬化した弱令
状態で使用され、その床面を平担面に仕上るもの
である。

自動走行床仕上装置は、駆動装置によつて自在
に床面を走行する走行車輌１０と、この走行車輌
１０に回転自在に軸着され、走行車輌１０の周辺
で回転駆動される旋回翼２０とで概略構成されて
いる。

上記走行車輌１０は、全体として偏平な箱型に
形成され、その下方には一対の覆帯構造を有する
走行部１２，１２を有しており、この走行部１
２，１２の駆動はそれぞれに別個に軸着された駆
動モータ１４，１４でなされ、その制御は後述す
る制御コンピユータによつて行なわれる。この走
行部１２，１２の覆帯構造は、走行車輌１０，旋
回翼２０等の自重を広い面積で支持することで、
弱冷コンクリート面に損傷を与えないように配慮
している。

上記旋回翼２０は、略逆Ｕ字形に折曲された回
転フレーム２２と、その両端に床面と所定の角度
で接触するように固着された一対の左官ゴテ２
４，２４とで構成され、この実施例では２個の旋
回翼２０が、互いに直交するように配置され、各
左官ゴテ２４，２４……は略90度の間隔で配置さ
れている。

上記回転フレーム２２は、その略中心を上記走
行車輌１０の天井部に上方に突出して立設され、
且つその周面にネジが刻設された支柱２６に遊嵌
着された調心軸受２８を介して取付けられ、中心
部の下面には断面凹状の受け部材３０が固設され
ている。支柱２６の下端近傍には、これに遊嵌着
されたプーリ３２が配置され、このプーリ３２は
走行車輌１０の天井部上に固設された電動モータ
３４の回転軸とベルト３６で連結されているとと
もに、プーリ３２の上側面には上記受け部材３０
と嵌合する突片３８が固着されている。

上記調心軸受２８は、支柱２６に螺着されたト
ルク調整用ナツト４０に一端を係止されたバネ材
４２でもつて下方に付勢されており、このナツト
４０を上下することで調心軸受２８を介して回転
フレーム２２を上下させ、上記受け部材３０と突
片３８との嵌合状態を調整し、回転フレーム２２
に伝えられるトルクを調整する。

上述の構成から明らかなように、電動モータ３
４を回転駆動すると、その回転はベルト３６→プ
ーリ３２→突片３８→受け部材３０と伝達され、
回転フレーム２２および左官ゴテ２４を周方向に
回転させることができる。この電動モータ３４の
回転制御も後述する制御コンピユータの指令に基
づく。

なお、上記調心軸受２８は、走行車輌１０の揺
動が支柱２６を介して回転フレーム２２および左
官ゴテ２４に伝達され、左官ゴテ２４が床面に深
く食い込んだり、あるいは逆に床面から離間する
ことがないようにする機能を有するものである。

上記支柱２６のトルク調整用ナツト４０の上方
には、取付ナツト４３を螺着してこれらの間に挟
持された半球状の保護フレーム４４が取付けら
れ、支柱２６の上端には、走行車輌１０の駆動モ
ータ１４，旋回翼２０の回転用電動モータ３４等
に電力を供給するためのケーブルを巻回し、走行
に伴つて生ずるケーブルの緩みを吸収するテンシ
ヨンローラー４５がナツト４６を螺着することで
取付けられている。

この場合本実施例では、テンシヨンローラー４
５を用いているが、これを介さず支柱２６の上端
にスリツプリングを取付けるとともにガイドフレ
ームをスリツプリングの周縁に回転自在に取付
け、電力供給コードをこのガイドフレームを通し
て取付けることも可能である。

また、上記走行車輌１０の四隅には超音波を発
射し、障害物等からの反射波を受信し、これを検
知する超音波センサー４８，４８……が下向きに
取付けられ、上記保護フレーム４４の外周面に
は、周回するように配設された接触センサー（具
体的にはテープスイツチ，近接スイツチ等）を備
えており（第４図参照）、これらのセンサー４８，
５０により旋回翼２０の回転範囲内に障害物が入
らないように保護するとともに、構造物（柱等）
や人に危害を加えないようにしてある。

上述のような機械的構成を有する床仕上装置の
制御は、まず、床仕上作業を行なう領域を特定す
る。

特定手段としては、例えば走行車輌１０に受信
ユニツト５２を取付けておき、これに送信ユニツ
ト５４から無線信号電波を与え、走行車輌１０を
第３図の太線矢印で示すように実際に作業領域の
周囲を走行させるか、あるいは作業領域の例えば
角部を出発点として、この点を基準にして作業領
域の平面座標値を計算し、この座標値や走行方向
などを制御コンピユータ６０のキーボード６２か
ら直接入力してもよい。

このようにして特定された作業領域５６は、走
行車輌１０が移動する出発点５８を基準として、
座標認識装置６４でもつて平面座標の数値に変換
されて制御コンピユータ６０に入力・記憶され
る。

上記座標認識装置６４としては、走行車輌１０
の駆動モータ１４の回転軸に連結されたパルスゼ
ネレーター１６と、ガスレートジヤイロとからの
入力信号をもとに走行した軌跡と、自分の現在位
置を、出発点５８を原点とする平面座標に変換す
るジヤイロケータコンピユータとから構成されて
いる。

このようにして特定された作業領域のデータを
基に、制御コンピユータ６０は、第３図の細線矢
印に示すように、走行車輌１０の作業領域内での
走行経路を、旋回翼２０の左官ゴテ２４の回転直
径等を考慮して算出するとともに、この決定され
た経路に沿つて走行車輌１０が移動するように、
走行部１２の駆動モータ１４，１４を制御し、且
つ旋回翼２０を回転駆動する電動モータ３４の回
転駆動および回転速度を制御する。

また、上述の如く走行車輌１０を走行させ、旋
回翼２０を回転して左官ゴテ２４で床面を整形
し、仕上げが終了した領域は上記座標認識装置６
４でもつて制御コンピユータ６０に入力されて記
憶されるため、既に平担面に仕上られた領域を再
び走行することはない。

そして、走行経路中に柱等の障害物６６がある
場合には、上記保護フレーム４４に取付けられた
接触センサー５０が、これに接触することでその
存在および方向が検出され、このデータは制御コ
ンピユータ６０に入力されて、制御コンピユータ
６０は、該障害物６６を回避するように走行経路
を設定する。

上記障害物６６が、例えば床面に開口されたハ
ツチ等のように床面上に突出していない場合に
は、走行車輌１０に取付けられた超音波センサー
４８が、この存在および方向を検知するため、制
御コンピユータ６０は同様にこれを回避する走行
経路を設定する。

そして、障害物６６の大きさ、位置等は上記座
標認識装置６４を介して制御コンピユータ６０に
入力され、且つ上述したように床面仕上げが既に
成された領域を記憶しているため、これらと特定
された作業領域５６と比較し、作業領域内５６の
すべての領域を走行し床面仕上げが終了したこと
を確認して走行を終了し、仕上作業が完了する。

さて、上述の如き構成からなる自動走行床仕上
げ装置は、制御コンピユータで制御される走行車
輌１０と旋回翼２０でもつて、走行しながら床仕
上げが行なわれるため、仮に走行車輌１０の走行
部１２でもつて床面に若干の凹みが発生しても、
走行後に回転する左官ゴテ２４で平担面にするこ
とができる。

また、左官ゴテ２４はコンピユータ制御された
電動モータ３４で駆動され、回転速度も床面の強
弱，凹凸の大小等を考慮して制御できるため、従
来の人力操作の左官ゴテと比較にならない程均一
に仕上ることができ、その操作も作業領域を特定
するだけであとは自動的に行なわれ熟練度は全く
不要となる。

さらに、自動的に床面仕上げ作業が行なわれる
ことは、作業時間あるいは仕上げ面積の大小等の
制約を排除するとともに作業能率を飛躍的に向上
させることができる。

以上、実施例で詳細に説明したように、この発
明に係る自動走行床仕上装置は、床仕上げの作業
範囲を特定した後は、全く人手を有することなく
所望する平担面に仕上ることができ、作業能率を
著しく向上させることが可能となる。また、旋回
翼が走行車輌の外周で回転駆動させられるので、
走行車輌がどの方向に走行したとしても、車輌の
走行に伴なつて生じる床面の凹凸が旋回翼で整形
されるとともに、旋回翼は調心軸受を介して取付
けられているので、走行車輌の振動に関係なく、
床面との位置関係が維持され、しかも、トルク調
整用ナツトを備えているので、作業中に変化する
床面の硬化状態に応じて、床面を整形する旋回翼
の回転トルクを設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による断面図、第
２図は保護フレームを外した状態の上面図、第３
図は作業領域および走行経路の説明図、第４図は
センサーの位置を示す説明図、第５図は制御系統
のブロツク図である。 １０……走行車輌、１２……走行部、１４……
駆動モータ、１６……パルスゼネレーター、２０
……旋回翼、２２……回転フレーム、２４……左
官ゴテ、２６……支柱、２８……調心軸受、３２
……プーリ、３４……電動モータ、３６……ベル
ト、４３……取付ナツト、４４……保護フレー
ム、４５……テンシヨンローラ、４６……ナツ
ト、４８……超音波センサー、５０……接触モー
タ、５２……受信ユニツト、５４……送信ユニツ
ト、５６……作業領域、５８……出発点、６０…
…制御コンピユータ、６２……キーボード、６４
……座標認識装置、６６……障害物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 駆動装置によつて弱令状態のコンクリート床
   面上を走行する走行車輌と、該走行車輌の上方に
   立設された支柱に調心軸受を介して回転自在に取
   付けられ、且つ、該調心軸受を付勢するバネ材を
   介装して該支柱に螺着されたトルク調整用ナツト
   を有し、該走行車輌の外周で回転駆動されること
   で該床面を所定の平坦面に整形する旋回翼とを備
   え、該走行車輌は予め設定された領域を作業範囲
   として認識する座標認識装置と、設定された作業
   領域内での該走行車輌の走行経路を決定するとと
   もに該走行経路に沿つて該走行車輌が移動するよ
   うに該駆動装置を制御し且つ該旋回翼の回転駆動
   をも制御する制御装置とを有してなることを特徴
   とする自動走行床仕上装置。