JP2008285962A - Leveling height control device - Google Patents
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本発明は、道路や駐車場等の表層材料を敷設するための技術に関し、特に、材料の敷均し装置に関する。 The present invention relates to a technique for laying surface layer materials such as roads and parking lots, and more particularly to a material leveling device.
たとえば舗装道路の舗装材料を敷き均す機械として、アスファルトフィニッシャと呼ばれる自走式の機械が知られている。この機械は、被敷均し材料を溜めるホッパを前部に備えた走行車両に、前進しつつホッパから排出された材料を敷き拡げるためのバーフィーダ及びスクリュースプレッダ等を備えている。そして、これら被敷均し材料を敷き拡げる装置により敷き拡げられた材料を敷き均すためのスクリードと呼ばれる敷均し装置が、走行車両の後方にさらに設けられ、締め固めまで行うようになっている。 For example, a self-propelled machine called asphalt finisher is known as a machine for spreading and leveling paving materials on paved roads. This machine is provided with a bar feeder, a screw spreader, and the like for spreading a material discharged from the hopper while moving forward on a traveling vehicle having a hopper for storing the leveling material. A spreader called a screed for spreading and spreading the material spread by the spreader for spreading the covering material is further provided at the rear of the traveling vehicle, and it is performed until compaction. Yes.
このような材料を敷き均すための機械において、敷均し装置の姿勢を調整する姿勢調整装置を制御して、被敷均し材料をできるだけ均一の敷均し高さで敷き均すために、特許文献1に記載されているような敷均し高さ制御装置が設けられる。この特許文献1には、高さの基準線として敷均し装置の移動方向へ張設した水糸(センサロープ)をアームで倣う機械式の敷均し高さ制御装置(従来技術の欄)、及び、同水糸を超音波ユニットで検知するセンサ式の敷均し高さ制御装置(実施例の欄)が記載されている。
In a machine for leveling such materials, control the attitude adjustment device that adjusts the attitude of the leveling device to level the leveling material with as even leveling as possible A spread height control device as described in
特許文献1の場合、この敷均し高さ制御装置に従って、姿勢調整装置(レベリングアーム及びレベリングシリンダ)が、敷均し装置の姿勢として傾斜角を調整する。敷均し装置の傾斜が変化すると、敷均し装置下へ呑み込まれる被敷均し材料の量が変わるので、敷均し高さが調節される。
上記のような従来の敷均し高さ制御装置では、高さの基準線として水糸を利用しているが、これの張設作業に手間がかかり、改善が望まれている。すなわち、たとえば橋梁の床版上を舗装する場合、側縁部にある高欄上に水糸を張設することになるが、この高欄の高さが一定ではないので、測量をし、水糸の下にコマ(高さ調整用に下に敷く立方体の樹脂片等)を並べて水糸が基準高さに張設されるように調整する作業が必要である。このコマは5m程度の間隔で並べなければならず、手間がかかる原因となっている。 In the conventional spread height control apparatus as described above, a water yarn is used as a reference line for height. However, it takes time and effort to improve the tension, and improvement is desired. In other words, for example, when paving on the floor slab of a bridge, the water string is stretched on the handrail at the side edge, but the height of this handrail is not constant, so surveying, It is necessary to arrange the tops (cubic resin pieces laid down for height adjustment, etc.) below so that the water string is stretched to the reference height. These frames must be arranged at intervals of about 5 m, which is a troublesome task.
また、特許文献1では、機械式のアームで水糸を倣う敷均し高さ装置の精度の不具合を解消するために、超音波により非接触式で水糸を検知する敷均し高さ制御装置が提案されている。しかし、超音波のセンサユニットを多数並べて使っているため、コスト高を避けられない。
Further, in
本発明は、このような技術背景に基づいており、作業性を向上させ且つ超音波式より低コストで精度を向上させられるような敷均し高さ制御装置を提案するものである。 The present invention is based on such a technical background, and proposes a spread height control device that can improve workability and improve accuracy at a lower cost than an ultrasonic type.
本発明に係る敷均し高さ制御装置は、ホッパ、バーフィーダ、スクリュースプレッダなどの被敷均し材料を敷き拡げる装置を備えた走行車両の後方に設けられた敷均し装置による被敷均し材料の敷均し高さを調節するために、敷均し装置の姿勢を調整する姿勢調整装置を制御する。概略的には、高さの基準線として電線を用い、該電線に通電して生じる磁界を検出することにより、姿勢調整装置を制御することを特徴とする。すなわち、敷均し装置を移動させる方向に沿わせて延設した基準電線と、該基準電線に給電する給電器と、敷均し装置に取り付けられて基準電線に近接して移動し、該基準電線を流れる電流により生じる磁界を検出する検出器と、該検出器の検出結果に応じて姿勢調整装置を制御する制御器と、を含んで構成されることを特徴とする。 The spread height control device according to the present invention includes a spread leveling device provided at the rear of a traveling vehicle provided with a device for spreading spread material such as a hopper, a bar feeder, and a screw spreader. In order to adjust the leveling height of the spreading material, a posture adjusting device for adjusting the posture of the leveling device is controlled. In general, the posture adjustment device is controlled by using a wire as a height reference line and detecting a magnetic field generated by energizing the wire. That is, a reference wire that extends along the direction in which the leveling device is moved, a power feeder that feeds the reference wire, and a device that is attached to the leveling device and moves close to the reference wire, It is characterized by including a detector that detects a magnetic field generated by a current flowing through the electric wire, and a controller that controls the attitude adjustment device according to the detection result of the detector.
本発明の敷均し高さ制御装置は、高さの基準線として電線を使用し、該電線に生じる磁界を検出する仕組みである。電線の延設作業は、上述の高欄に設置する場合を例にとれば、高欄の側面に高さの基準線をけがき、接着剤や粘着テープ等を利用して、そのけがき線の上に電線を這わせていくといった簡単な作業である。すなわち、下にコマを敷いて高さを調整しつつ緊張させなければならない水糸の場合に比べれば、格段に簡単な作業ですむ。 The spread height control apparatus according to the present invention uses a wire as a reference line for height and detects a magnetic field generated in the wire. For example, in the case of installing the cable in the above-mentioned railing, the wire extension work is marked on the side surface of the railing by using an adhesive, adhesive tape, etc. It is a simple task such as making an electric wire run. In other words, compared to the case of a water thread that has to be tensed while adjusting the height by placing a piece underneath, it is much easier.
また、電線の磁界を検出する検出器は、たとえば、その磁界に従って誘導電流を発生するコイルなどを利用したものでよく、超音波センサに比べて低コストの部品で構成することができる。すなわち、上述のアームで水糸を倣う機械式に比べて精度の高い非接触式の装置を、より低コストで得ることができる。 The detector for detecting the magnetic field of the electric wire may be, for example, one using a coil that generates an induced current in accordance with the magnetic field, and can be configured with low-cost components compared to the ultrasonic sensor. That is, it is possible to obtain a non-contact type device with higher accuracy than the mechanical type that imitates the water yarn with the above-described arm at a lower cost.
本発明の好適な実施形態について、図1〜図3に示している。 A preferred embodiment of the present invention is shown in FIGS.
この例の敷均し高さ制御装置は、上記特許文献1の図1に記載されたようなアスファルトフィニッシャに適用される。当該アスファルトフィニッシャは、走行車両の前部に、被敷均し材料を溜めるホッパを備えており、前進しながら該ホッパから排出される被敷均し材料を、走行車両下部に設けられたバーフィーダ及びスクリュースプレッダ等で敷き拡げていく。そして、走行車両の後方には、レベリングシリンダ(油圧シリンダ)及びレベリングアームを含んで構成された姿勢調整装置によって姿勢調整される敷均し装置として、スクリードが設けられており、敷き拡げられた被敷均し材料が敷き均されていく。 The spread height control device of this example is applied to an asphalt finisher as described in FIG. The asphalt finisher includes a hopper that accumulates the covering material at the front of the traveling vehicle, and the covering material discharged from the hopper while moving forward is provided with a bar feeder provided at the lower portion of the traveling vehicle. And spread it with a screw spreader. A screed is provided behind the traveling vehicle as a leveling device that is adjusted in posture by a posture adjusting device including a leveling cylinder (hydraulic cylinder) and a leveling arm. Spreading material is spread and leveled.
この敷均し装置は、レベリングシリンダの伸縮によってレベリングアームが回動することで、施工面に対する傾斜角を変えることができる。このように、本例における敷均し装置の姿勢である傾斜角を姿勢調整装置で調整することにより、敷均し装置の下へ呑み込まれる被敷均し材料の量が変わるので、敷均し装置による敷均し高さを調節することができる。 This leveling device can change the inclination angle with respect to the construction surface by rotating the leveling arm by the expansion and contraction of the leveling cylinder. Thus, by adjusting the inclination angle, which is the posture of the leveling device in this example, with the posture adjusting device, the amount of the leveling material swallowed under the leveling device changes. The leveling height by the device can be adjusted.
図1及び図2には、このようなアスファルトフィニッシャにより、橋梁の床版上にアスファルト舗装を施す場合を示している。本実施形態に係る敷均し高さ制御装置は、図1に示すように、基準電線2と、敷均し装置1の側端に取り付けられた検出及び制御器3と、を含んで構成されている。なお、図1及び図2では、敷均し装置1のうちの左側端部分のみを図示し、これ以外の部分は省略している。
FIG. 1 and FIG. 2 show a case where asphalt pavement is performed on a bridge slab by using such an asphalt finisher. As shown in FIG. 1, the spread height control device according to the present embodiment is configured to include a
基準電線2は、敷均し装置1を移動させる方向(図中の矢示X)に沿わせて、すなわち図示の場合は、施工面となる床版の側縁に沿って設けられている高欄Aの側面に、粘着テープ2aによって貼り付けられ延設されている。当該基準電線2は、高欄Aの側面に測量して高さの基準線をけがいた上をなぞるようにして延設することにより、高さの基準として使用される。本実施形態における基準電線2は、1本の導線2bを折り返したものを(図3参照)、互いに平行に樹脂被覆した2芯のフィーダ線である。この基準電線2の両端部は、高欄AにフックBで設置した給電器4に接続されている。給電器4は、施工の邪魔にならないように、高欄Aの外側に設置する。
The
基準電線2に給電する給電器4は、本実施形態の場合、周波数2kHzの交流電流を供給する。したがって基準電線2においては、当該交流電流によりその大きさと向きの変わる磁界が上下平行の導線2bの周りに発生する。検出及び制御器3は、その磁界を検出して制御を実行する。
In the present embodiment, the power feeder 4 that feeds the
検出及び制御器3は、図2に示すように、制御器3aと、この制御器3aの側面に突設した検出器3bと、を備えている。本実施形態の場合、敷均し装置1の側端にあるエンドプレート1aから上方へ延長された鉤形の支柱1bが設けられており、検出及び制御器3は、この支柱1bから下方へ垂下された伸縮支持具1cの下端に固定されている。伸縮支持具1cの上端には、該伸縮支持具1cを伸縮させるハンドル1dがあり、このハンドル1dを回転させて、検出及び制御器3の上下位置を微調整できるようになっている。すなわち、基準電線2に対する初期の位置出しなどの微調整は、このハンドル1dにより行うことができる。
As shown in FIG. 2, the detector and
本実施形態では制御器3aと一体型にされている検出器3bは、上記のようにして敷均し装置1に取り付けられているので、高欄Aの側面に延設した基準電線2に近接して移動する。そして、敷均し装置1と共に移動しつつ、基準電線2を流れる電流により生じる磁界を検出する。その磁界検出の仕組みについて、図3に概略を示している。
In the present embodiment, the
検出器3bは、その内部に、基準電線2の互いに平行な上下二つの導線2bに対応した上下二つのコイル3c,3dを備えている。二つの導線2bは一本の導線を折り返して形成されているので、交流電流を流した場合、互いに逆向きの磁界を生じる。そして、二つのコイル3c,3dは互いに逆巻きにしてあり、それぞれが、上下平行な両導線2bの一方に生じる磁界の変化に主に応じて誘導電流を発生する。なお、コイルではなくホール素子等を使って磁界を検出するものもあり得るが、コイルの電磁誘導を利用する方が精度が高く且つ安価にすませられる。
The
制御器3aは、二つのコイル3c,3dによる誘導電流を比較し、両者の大きさ(振幅)が釣り合っているか否かを判断する。すなわち、二つの導線2bは一本の導線を折り返したものなので、両者に生じる磁界はほぼ同じ強さをもつはずである。したがって、検出器3bにおける両コイル3c,3d間の上下中央と両導線2b間の上下中央とがほぼ一致していれば、両コイル3c,3dによる誘導電流の大きさは釣り合っているはずである。
The
一方、床版面の凹凸によって敷均し高さが変化した場合、両コイル3c,3d間の上下中央と両導線2b間の上下中央とにずれが生じる。すると、両コイル3c,3dの誘導電流の大きさに変化が生じ、釣り合わなくなる。たとえば、敷均し高さが高くなって検出器3bが上にずれた場合、上側のコイル3cが基準電線2から離れるので誘導電流が弱くなる一方、下側のコイル3dは、それまでとは異なる上側の導線2bに生じる磁界による誘導電流を発生することになるので、該コイル3dによる誘導電流はそれまでと異なった波形となる。
On the other hand, when the spread height changes due to the unevenness of the floor slab surface, a deviation occurs between the vertical center between the
制御器3aは、このような検出器3bによる両磁界の検出結果に基づいて、すなわち、基準電線2に生じる磁界の変化に従って両コイル3c,3dに発生する誘導電流の大きさを比較することにより、基準電線2に対する検出器3bの上下位置を判別する。そして、基準電線2に対するその上下位置が一定となるように、つまり基準電線2の上下中央と検出器3bの上下中央とが一致するように、姿勢調整装置を制御する。
The
具体的には、制御器3aからの指令(制御信号)に応じて、姿勢調整装置を構成するレベリングシリンダが伸縮し、該レベリングシリンダの伸縮によってレベリングアームが回動する。レベリングアームが回動すると、敷均し装置1の傾斜角が変わり、敷均し装置1の下へ呑み込まれる被敷均し材料の量が変わるので、敷均し高さが調節される。なお、制御器3aから指令を送る信号線や電源ケーブル等の配線については図示を省略している。
Specifically, in response to a command (control signal) from the
このようにして、検出器3bが基準電線2を一定の位置でトレースするように制御することによって、敷均し高さをできるだけ一定に制御することができる。
In this way, the spreader height can be controlled to be as constant as possible by controlling the
なお、このように検出器が基準電線を一定の位置でトレースするように姿勢調整装置を制御するだけでなく、基準電線による磁界の強さを基にして、たとえば敷き均し後の施工面が作為的に波打って仕上がるように、わざと検出器が上下にずれるような制御とすることも可能である。 In addition to controlling the attitude adjustment device so that the detector traces the reference wire at a fixed position in this way, the construction surface after leveling, for example, is based on the strength of the magnetic field by the reference wire. It is also possible to control so that the detector is intentionally shifted up and down so that it is waved intentionally and finished.
1 敷均し装置
2 基準電線
2b 導線(芯線)
3 検出及び制御器
3a 制御器
3b 検出器
3c,3d コイル
4 給電器
1 Leveling
3 Detector and
Claims (4)
前記敷均し装置を移動させる方向に沿わせて延設した基準電線と、
該基準電線に給電する給電器と、
前記敷均し装置に取り付けられて前記基準電線に近接して移動し、該基準電線を流れる電流により生じる磁界を検出する検出器と、
該検出器の検出結果に応じて前記姿勢調整装置を制御する制御器と、
を含んで構成されることを特徴とする敷均し高さ制御装置。 A posture of the leveling device for adjusting the leveling height of the leveling material by a leveling device provided at the rear of the traveling vehicle provided with a leveling material spreading device. A leveling height control device for controlling a posture adjustment device for adjusting
A reference wire extending along the direction of moving the spreader; and
A power feeder that feeds the reference wire;
A detector that is attached to the leveling device and moves in proximity to the reference wire and detects a magnetic field generated by a current flowing through the reference wire;
A controller for controlling the posture adjusting device according to a detection result of the detector;
A leveling height control device comprising:
前記検出器は、該基準電線の2芯線に生じる各磁界をそれぞれ検出し、
前記制御器は、該検出器による両磁界の検出結果に基づいて、前記基準電線に対する前記検出器の上下位置を判別することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の敷均し高さ制御装置。 The reference electric wire is a two-core feeder wire formed by folding one conductive wire,
The detector detects each magnetic field generated in the two core wires of the reference wire,
3. The spread height according to claim 1, wherein the controller determines a vertical position of the detector with respect to the reference wire based on a detection result of both magnetic fields by the detector. Control device.
前記検出器は、前記基準電線の2芯線に対応した二つのコイルを備え、
前記制御器は、前記基準電線に生じる磁界に従って前記両コイルに発生する誘導電流を比較することにより、前記基準電線に対する前記検出器の上下位置を判別することを特徴とする請求項3記載の敷均し高さ制御装置。 The power feeder supplies an alternating current to the reference wire,
The detector includes two coils corresponding to the two core wires of the reference electric wire,
4. The bed according to claim 3, wherein the controller determines the vertical position of the detector with respect to the reference wire by comparing induced currents generated in the coils according to a magnetic field generated in the reference wire. Leveling height control device.
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