JP2002160207A

JP2002160207A - コンクリート打設装置

Info

Publication number: JP2002160207A
Application number: JP2000356882A
Authority: JP
Inventors: Yoshitake Sakai; 美武酒井
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-04

Abstract

(57)【要約】【課題】振動の周波数以外の要素も調節することがで
き、しかも、上記諸問題も解消できるコンクリート打設
装置を提供すること。【解決手段】加振テーブルの指令周波数および指令変
位振幅を入力する指令波形設定手段２０と、上記指令周
波数および指令変位振幅に基づいて基本波形を生成する
基本波形生成手段２１と、加振テーブルの実際の変位振
幅に基づいて実変位振幅を演算する変位振幅演算手段２
３と、上記指令変位振幅と実変位振幅との偏差を求める
とともに、その偏差を解消するシリンダ指令変位を演算
する変位指令生成手段２２と、上記シリンダ指令変位に
基づいてサーボバルブ指令開度を算出する開度指令生成
手段２７とを備え、上記サーボバルブ指令開度に基づい
て、サーボバルブの開度を制御する構成にした。

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、型枠を振動させ
ながら、その型枠内にフレッシュコンクリートを均一に
行き渡らせるとともに、コンクリート内のエアを抜き、
それを締め固めるコンクリート打設装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート二次製品を製造するための
コンクリート打設装置として、従来図４に示すものが知
られている。この従来の装置は、架台１の上に、加振テ
ーブル２を複数のコイルスプリング３によって支持する
とともに、加振テーブル２の下面に一組の加振機４，４
を固定している。これら加振機４，４は、電動モータの
出力軸に偏心荷重ｗを固定したものであり、この偏心荷
重ｗを回転させることによって、加振テーブル２に振動
を与えるものである。ただし、これら一組の加振機４，
４は、その回転方向を反対にして、水平方向の振動を打
ち消して、上下方向の振動のみを加振テーブル２に与え
るようにしている。

【０００３】上記のように加振機４，４によって振動が
与えられる加振テーブル２の上面には、型枠５を載せる
ようにしている。このように加振テーブル２の上に型枠
５を載せることによって、加振テーブル２の振動を型枠
５に伝えるようにしている。そして、振動を与えた状態
の型枠５内に、フレッシュコンクリートを流し込むと、
型枠５を介してフレッシュコンクリートにも振動が伝わ
る。このようにしてフレッシュコンクリートも振動する
と、このフレッシュコンクリートが流動化する。フレッ
シュコンクリートが流動化すれば、型枠５内にフレッシ
ュコンクリートを均一に素早く行き渡らせることができ
る。また、フレッシュコンクリート内のエアも取り除く
ことができる。

【０００４】以上のように、この従来の装置では、フレ
ッシュコンクリートの流動化を促進させるために、加振
機４，４によって加振テーブル２に振動を与えている。
そして、振動の要素としては、周波数、振幅、加速度振
幅等があるが、振動が与えられるフレッシュコンクリー
トは、セメント、骨材、水などの成分の比率や、質量に
よって流動化が最も促進されるときの振動の条件が異な
る。そのため、加振テーブル２を振動させる場合には、
ただ振動させるだけではなく、振動の色々な要素を調節
することが望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
装置では、偏心荷重ｗの回転によって振動を発生させる
ため、振動の周波数しか変えられない。つまり、この従
来例では、振動の要素のうち、一種類しか調節できな
い。そのため、フレッシュコンクリートの流動化を、効
果的に促進させることができないことがあった。一方、
この従来の装置では、偏心荷重ｗを高速回転させたとき
に、出力軸を支持している軸受部に大きな負荷がかか
る。そのため、この軸受部の摩耗が早く、加振機の製品
寿命が短いという欠点があった。また、偏心荷重を高速
回転させたときに、軸受部で大きな音が発生するという
問題もあった。この発明の目的は、振動の周波数以外の
要素も調節することができ、しかも、上記諸問題も解消
できるコンクリート打設装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、架台と、
この架台上に複数の弾性部材によって支持された加振テ
ーブルと、この加振テーブルにのみ固定したサーボシリ
ンダと、このサーボシリンダの作動を制御するサーボバ
ルブと、このサーボバルブを制御する制御機構とを備
え、上記制御機構は、加振テーブルの指令周波数および
指令変位振幅を入力する指令波形設定手段と、上記指令
周波数および指令変位振幅に基づいて基本波形を生成す
る基本波形生成手段と、加振テーブルの実際の変位振幅
に基づいて実変位振幅を演算する変位振幅演算手段と、
上記指令変位振幅と実変位振幅との偏差を求めるととも
に、その偏差を解消するシリンダ指令変位を演算する変
位指令生成手段と、上記シリンダ指令変位に基づいてサ
ーボバルブ指令開度を算出する開度指令生成手段とを備
え、上記サーボバルブ指令開度に基づいて、サーボバル
ブの開度を制御する構成にしたことを特徴とする。

【０００７】第２の発明は、上記第１の発明において、
開度指令生成手段には、シリンダの実際の変位であるシ
リンダ実変位をシリンダ変位検出手段から入力し、開度
指令生成手段が、シリンダ指令変位とシリンダ実変位と
の偏差を求めるとともに、この偏差を解消したサーボバ
ルブ指令開度を演算し、このサーボバルブ指令開度に基
づいて、サーボバルブの開度を制御する構成にしたこと
を特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に示す実施例は、架台１０の
上面４カ所に支柱１１を固定し、これら支柱１１の上に
コイルスプリング１３をそれぞれ固定している。そし
て、これらコイルスプリング１３の上端に加振テーブル
１２を固定し、この加振テーブル２２をコイルスプリン
グ１３の弾性力によって支持している。なお、この実施
例では、コイルスプリング１３を用いて加振テーブル１
２を支持しているが、防振ゴムなどのバネ定数の高い弾
性部材を用いてもよい。

【０００９】上記加振テーブル１２の下面１２ａには、
サーボシリンダ１６のシリンダチューブ１６ａを固定
し、このサーボシリンダ１６を加振テーブル１２から吊
り下げた状態にしている。また、このサーボシリンダ１
６のロッド１７先端には、錘Ｗを取り付けている。ただ
し、この錘Ｗは、ロッド１７から取り外し可能にし、質
量の異なる別の錘Ｗに取り替えることができるようにし
ている。なお、このように錘Ｗを取り替え自在にした理
由については後で説明する。

【００１０】上記サーボシリンダ１６には、図示してい
ないサーボバルブを固定し、このサーボバルブによっ
て、サーボシリンダ１６の各圧力室に接続した流路に対
する圧油の供給方向を切り換えるようにしている。ま
た、上記サーボバルブには、図示していない制御機構を
接続し、この制御機構によってサーボバルブを電気的に
切り換えるようにしている。

【００１１】上記制御機構によってサーボバルブを切り
換えると、その切り換えた方向に応じて、サーボシリン
ダ１６が伸張したり収縮したりする。そのため、このサ
ーボバルブを高速で切り換えると、サーボシリンダ１６
が高速で伸縮して、周波数の高い振動が発生する。そし
て、この振動を、加振テーブル１２に伝えるようにして
いる。なお、上記サーボシリンダ１６に発生する振動
は、このサーボシリンダ１６の伸縮速度や作動範囲によ
って決まり、これら伸縮速度や作動範囲というのは、サ
ーボバルブを切り換えるタイミングや切り換え量によっ
て決まる。そのため、サーボバルブを上記制御機構によ
って制御することで、振動の条件を調節することができ
る。以下には、この制御機構について説明する。

【００１２】図２は、制御機構のブロック図を示したも
のである。図示するように、制御機構には、振動の周波
数と変位振幅とを入力する指令波形設定手段２０を設け
ている。この指令波形設定手段２０に、指令周波数と指
令変位振幅を入力すると、これらの情報に基づいて、基
本波形生成手段２１が基本波形を生成する。そして、こ
の基本波形が、変位指令生成手段２２に出力される。ま
た、上記変位指令生成手段２２には、上記指令波形設定
手段２０からの指令変位振幅と、変位振幅演算手段２３
からの実変位振幅が入力されている。

【００１３】上記実変位振幅は、加振テーブル１２の実
際の変位に基づいて演算された値である。すなわち、テ
ーブル加速度検出手段２４によって、加振テーブル１２
の実際の加速度を検出し、この検出した加速度を積分手
段２５により２回積分する。このように加速度を２回積
分することにより、加振テーブル１２の実際の変位を求
める。そして、この実際の変位を変位振幅演算手段２３
によってさらに演算し、実変位振幅を算出する。この実
変位振幅を、上記変位指令生成手段２２に出力してい
る。なお、この実施例では、テーブル加速度検出検出手
段２４と積分手段２５とによって、テーブル変位検出手
段２６としているが、加振テーブル１２に変位センサー
を取り付けて、この変位センサーによって加振テーブル
１２の変位を直接検出するようにしてもよい。

【００１４】上記のようにして指令変位振幅と実変位振
幅とが入力された変位指令生成手段２２は、指令変位振
幅と実変位振幅との偏差を演算する。そして、この偏差
を解消するために、上記基本波形に係数を乗じて、サー
ボシリンダ１６の作動を制御する変位波形を演算する。
つまり、上記変位指令生成手段２２によって、フィード
バック制御を行っている。なお、サーボシリンダ１６の
作動を制御する変位波形は、シリンダ指令変位となって
開度指令生成手段２７に出力される。

【００１５】上記シリンダ指令変位が入力された開度指
令生成手段２７には、サーボシリンダ１６の実際の変位
であるシリンダ実変位がシリンダ変位検出手段２８から
入力されている。このようにシリンダ指令変位とシリン
ダ実変位とが入力された開度指令生成手段２７は、これ
らシリンダ指令変位とシリンダ実変位との偏差を演算す
る。そして、この偏差を解消するために、偏差に係数を
乗じてサーボバルブ指令開度を演算する。つまり、ここ
でもフィードバック制御を行っている。そして、上記の
ようにして求めたサーボバルブ指令開度によって、流量
制御手段２９であるサーボバルブを制御する。

【００１６】次に、この実施例の作用を説明する。ま
ず、加振テーブル１２の上に型枠１５を載せる。このよ
うに加振テーブル１２上に型枠１５を載せると、その重
量によってコイルスプリング１３がたわむ。ただし、こ
のとき加振テーブル１２は、コイルスプリング１３の弾
性力によってのみ支持されている。上記のようにして加
振テーブル１２に型枠１５を載せたら、次に、制御機構
に指令周波数と指令変位振幅とを入力し、サーボシリン
ダ１６を作動させる。サーボシリンダ１６を作動させる
と、指令周波数と指令変位振幅に応じた振動が発生し、
この振動が、加振テーブル１２を介して型枠１５に伝え
られる。このようにして型枠１５に設定した振動を与え
た状態で、フレッシュコンクリートをそこに流し込む。

【００１７】このようにすれば、フレッシュコンクリー
トに振動が与えられて、それが流動化する。そのため、
フレッシュコンクリートを素早く型枠１５内に均一に流
し込むとともに、その内部のエアも抜くことができる。
また、フレッシュコンクリートの流動化が、あまり促進
されていない場合には、指令周波数や指令変位振幅を調
節すればよい。このように指令周波数や指令変位振幅を
調節すれば、振動の条件を変えることができるので、そ
のフレッシュコンクリートの流動化に最も適した振動を
与えることができる。

【００１８】なお、サーボシリンダ１６が加振テーブル
１２のみに固定されているので、上記のようにサーボシ
リンダ１６を振動させたとしても、その振動が架台１に
直接伝わることはない。すなわち、サーボシリンダ１６
の振動は、コイルスプリング１３を介してのみ架台１０
に伝えられる。そして、この振動は、コイルスプリング
１３によって大幅に減衰されるので、架台１０に実際に
伝わる振動は僅かである。つまり、サーボシリンダ１６
を作動させたとしても、架台１０に伝わる振動を小さく
することができる。そのため、架台１０の振動によって
生じていた従来の問題を防止することができる。

【００１９】一方、上記したように、ロッド１７に取り
付ける錘Ｗを取り替え自在にしたのは、製造するコンク
リート二次製品の重量によって、使用する錘Ｗを、別の
質量のものに交換できるようにするためである。すなわ
ち、コンクリート二次製品を製造する場合、その製品の
質量によって、加振テーブル１２に与える振動も違う。
質量の大きい製品を作る場合には、大きい振動エネルギ
ーを加振テーブル１２に与える必要がある。反対に、質
量の小さい製品を作る場合には、小さい振動エネルギー
でも足りる。そして、この振動エネルギーというのは、
ロッド１７に取り付ける錘Ｗの質量によって決まり、質
量の大きい錘Ｗを取り付ければ、大きな振動エネルギー
が発生し、質量の小さい錘Ｗを取り付ければ、発生する
振動エネルギーも小さくなる。

【００２０】そこで、この実施例では、質量の異なる錘
Ｗを用いることよって、振動エネルギーを調節可能に
し、流動化に最も適した振動エネルギーを、加振テーブ
ル１２を介してフレッシュコンクリートに与えることが
できるようにしている。つまり、この第１実施例では、
振動の周波数や変位振幅を調節する以外にも、錘Ｗを変
えることによって、振動の条件を調節することができる
ようにしている。

【００２１】なお、図３に示すように、サーボシリンダ
１６の上下を逆にして、加振テーブル１２の下面１２ａ
にサーボシリンダ１６のロッド１７先端を固定し、シリ
ンダチューブ１６ａの底部に錘Ｗを固定してもよい。こ
のようにサーボシリンダ１６を取り付ければ、シリンダ
チューブ１６ａの自重も錘として利用することができる
ので、その分、軽い錘Ｗを用いることができる。なお、
上記実施例では、変位振幅によって振動の条件を設定し
ているが、加速度振幅によって振動の条件を設定しても
よい。

【００２２】

【発明の効果】第１の発明によれば、制御機構によっ
て、周波数以外の振動の条件を調節することができるの
で、フレッシュコンクリートに最適な振動を与えること
ができる。したがって、フレッシュコンクリートの流動
化を効率良く促進させることができる。また、弾性部材
によって支持された加振テーブルにのみ、サーボシリン
ダを固定しているので、その振動がほとんど架台に伝わ
らない。したがって、架台が振動することによる弊害を
防止できる。

【００２３】第２の発明によれば、サーボシリンダの変
位もフィードバック制御しているので、より確実に設定
した条件の振動を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の装置の側面図である。

【図２】実施例の制御機構のブロック図である。

【図３】サーボシリンダ１６の上下を反転した装置の側
面図である。

【図４】従来の装置の側面図である。

【符号の説明】

１０架台１２加振テーブル１３コイルスプリング１６サーボシリンダ２０指令波形設定手段２１基本波形生成手段２２変位指令生成手段２３変位振幅演算手段２７開度指令生成手段２８シリンダ変位検出手段２９流量制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】架台と、この架台上に複数の弾性部材に
よって支持された加振テーブルと、この加振テーブルに
のみ固定したサーボシリンダと、このサーボシリンダの
作動を制御するサーボバルブと、このサーボバルブを制
御する制御機構とを備え、上記制御機構は、加振テーブ
ルの指令周波数および指令変位振幅を入力する指令波形
設定手段と、上記指令周波数および指令変位振幅に基づ
いて基本波形を生成する基本波形生成手段と、加振テー
ブルの実際の変位振幅に基づいて実変位振幅を演算する
変位振幅演算手段と、上記指令変位振幅と実変位振幅と
の偏差を求めるとともに、その偏差を解消するシリンダ
指令変位を演算する変位指令生成手段と、上記シリンダ
指令変位に基づいてサーボバルブ指令開度を算出する開
度指令生成手段とを備え、上記サーボバルブ指令開度に
基づいて、サーボバルブの開度を制御する構成にしたこ
とを特徴とするコンクリート打設装置。
【請求項２】開度指令生成手段には、シリンダの実際
の変位であるシリンダ実変位をシリンダ変位検出手段か
ら入力し、開度指令生成手段が、シリンダ指令変位とシ
リンダ実変位との偏差を求めるとともに、この偏差を解
消するサーボバルブ指令開度を演算し、このサーボバル
ブ指令開度に基づいて、サーボバルブの開度を制御する
構成にしたことを特徴とする請求項１記載のコンクリー
ト打設装置。