JP2015183463A - Surface-finishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、打設後のコンクリート表面上を移動しながら表面仕上げを行う自走型の表面仕上装置に関する。 The present invention relates to a self-propelled surface finishing apparatus that performs surface finishing while moving on a concrete surface after placing.
従来、このような分野の技術として、下記特許文献1及び特許文献2に記載のコンクリート床仕上機が知られている。特許文献1及び特許文献2に記載のコンクリート床仕上機は、回転軸に対して複数のブレードが放射状に取り付けられたユニットを2個備えている。これらブレードを回転させることにより、コンクリート表面を仕上げる。
Conventionally, concrete floor finishing machines described in
特許文献1及び特許文献2に記載のコンクリート床仕上機は、ブレードの回転によりコンクリート床仕上機を移動させる推進力を発生させている。この推進力を発生させるために、複数のブレードは、コンクリート表面に対して所定の傾斜角をもって回転軸に取り付けられている。すなわち、ブレードは、コンクリート表面に対して傾いているため、ブレードのコンクリート表面に対する圧力が不均一になる。従って、コンクリート表面の均一性を向上させ難かった。また、仕上げ範囲の端部や隅部等の自動仕上げが困難で、そのような個所の仕上げにおいては、結局、人力による仕上げが必要であった。
The concrete floor finishing machines described in
そこで、本発明は、コンクリート表面の均一性を高め、隅部等に仕上げ残しの領域を生じさせることなく仕上げることができる表面仕上装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface finishing device that can improve the uniformity of the concrete surface and can finish without causing a region of unfinished corners or the like.
本発明の一側面は、打設後のコンクリート表面上を移動しながら表面仕上げを行う自走型の表面仕上装置である。表面仕上装置は、フレームと、フレームに取り付けられ、コンクリート表面上に接触した状態で滑動可能な均し面が底面に設けられると共に均し面の滑動方向に直交する長手方向をもつ一対の表面均し部と、フレームに取り付けられると共に表面均し部を滑動方向に沿って移動させる走行操舵部と、表面均し部を振動させるための振動発生部と、を備えている。一対の表面均し部は、滑動方向に互いに離間するようにフレームに取り付けられている。走行操舵部は、一対の表面均し部の間に配置されている。 One aspect of the present invention is a self-propelled surface finishing device that performs surface finishing while moving on a concrete surface after placing. The surface finishing device is provided with a frame and a pair of surface leveling surfaces that are attached to the frame and are provided with a leveling surface that can slide in contact with the concrete surface and have a longitudinal direction perpendicular to the sliding direction of the leveling surface. And a traveling steering unit that is attached to the frame and moves the surface leveling part along the sliding direction, and a vibration generating unit for vibrating the surface leveling part. The pair of surface leveling portions are attached to the frame so as to be separated from each other in the sliding direction. The traveling steering part is disposed between the pair of surface leveling parts.
この表面仕上装置では、表面均し部を滑動させる駆動力がフレームを介して走行操舵部から表面均し部に与えられる。従って、推進力を発生させるために表面均し部を常時回転させる必要はなく、表面均し部をコンクリート表面に対して傾ける必要もない。そうすると、表面均し部をコンクリート表面に対して平行になるように設けることが可能になるため、コンクリート表面に与える圧力が均一化される。従って、コンクリート表面の均一性を高めることができる。また、表面均し部は常時回転させる必要がないので、仕上げ範囲の端部や隅部といった領域においても表面均し部でコンクリート表面を均すことが可能である。従って、表面仕上装置によれば、仕上げ残しの領域を生じさせることなくコンクリート表面を仕上げることができる。 In this surface finishing device, a driving force for sliding the surface leveling portion is applied from the traveling steering portion to the surface leveling portion via the frame. Therefore, it is not necessary to always rotate the surface leveling portion in order to generate the propulsive force, and it is not necessary to incline the surface leveling portion with respect to the concrete surface. If it does so, since it becomes possible to provide a surface leveling part so that it may become parallel to the concrete surface, the pressure given to the concrete surface is equalized. Therefore, the uniformity of the concrete surface can be enhanced. Further, since it is not necessary to always rotate the surface leveling portion, the surface of the concrete can be leveled by the surface leveling portion even in an area such as an end or a corner of the finishing range. Therefore, according to the surface finishing apparatus, it is possible to finish the concrete surface without causing a region of unfinished finish.
走行操舵部は、コンクリート表面の法線の方向を回転軸線としてフレームに対して回転可能に取り付けられ、表面均し部は、長手方向に沿って並置されると共に、コンクリート表面の法線の方向を回転軸線としてフレームに対して回転可能に取り付けられた2枚の均し板を有していてもよい。この構成によれば、走行操舵部を所望の方向に向けることが可能になるため、表面仕上装置の移動方向を所望の方向に設定することができる。そして、表面均し部が、フレームに対して回転可能に取り付けられた複数の均し板を有しているため、均し板を滑動方向に対して好適な向きに設定することができる。 The traveling steering unit is rotatably attached to the frame with the direction of the normal of the concrete surface as the axis of rotation, and the surface leveling unit is juxtaposed along the longitudinal direction and the direction of the normal of the concrete surface is You may have two leveling plates rotatably attached with respect to the flame | frame as a rotating shaft line. According to this configuration, since the traveling steering unit can be directed in a desired direction, the moving direction of the surface finishing device can be set in a desired direction. And since the surface leveling part has the some leveling board attached with respect to the flame | frame, it can set a leveling board in the suitable direction with respect to a sliding direction.
表面仕上装置は、走行操舵部の移動方向と、フレームに対する表面均し部の回転角度とを制御する制御部を更に備え、制御部は、走行操舵部の移動方向に対して均し板の長手方向が直交するように均し板の回転角度を制御してもよい。この構成によれば、表面仕上装置を所望の方向に移動させながらコンクリート表面の仕上げを行うことが可能になる。 The surface finishing device further includes a control unit that controls a moving direction of the traveling steering unit and a rotation angle of the surface leveling unit with respect to the frame. The rotation angle of the leveling plate may be controlled so that the directions are orthogonal. According to this configuration, it is possible to finish the concrete surface while moving the surface finishing device in a desired direction.
本発明によれば、コンクリート表面の均一性を高め、隅部等に仕上げ残しの領域を生じさせることなく仕上げができる表面仕上装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the surface finishing apparatus which can finish without raising the uniformity of the concrete surface and producing the area | region of a finishing residue in a corner etc. is provided.
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
本実施形態に係る表面仕上装置は、打設後のコンクリート表面上を移動しながら表面仕上げを行う装置である。以下、各図に示されるように、Z軸を鉛直軸とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標を定め、以下の説明にX,Y,Zを用いるものとする。また、本実施形態では、表面仕上げの対象となるコンクリート表面は水平面であるものとする。また、以下の説明において「前方」、「後方」などの前後の概念を持つ語を用いる場合には、表面仕上装置の進行方向における前方、後方に対応させるものとする。また、各図においては、説明の理解を容易にするために、表面仕上装置の各部位の形状や寸法を誇張して描写する場合があり、図面上の寸法比は実物とは必ずしも一致しない。 The surface finishing apparatus according to this embodiment is an apparatus that performs surface finishing while moving on the concrete surface after placing. Hereinafter, as shown in each figure, XYZ orthogonal coordinates with the Z axis as the vertical axis and the XY plane as the horizontal plane are defined, and X, Y, and Z are used in the following description. Moreover, in this embodiment, the concrete surface used as the object of surface finishing shall be a horizontal surface. Further, in the following description, when words having front and rear concepts such as “front” and “rear” are used, they correspond to the front and rear in the traveling direction of the surface finishing device. In each drawing, in order to facilitate understanding of the description, the shape and size of each part of the surface finishing device may be exaggerated and the dimensional ratio on the drawing does not necessarily match the actual one.
図1に示されるように、表面仕上装置1は、フレーム2と、フレーム2に取り付けられた均し板W1、均し板W2、均し板W3及び均し板W4と、均し板W1〜W4をフレーム2にそれぞれ連結するための4台の加振連結部3と、フレーム2に取り付けられた走行操舵部4と、制御部6(図2参照)と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
フレーム2は、表面仕上装置1の基体をなすものであり、複数のフレーム部材を組み合わせて構成されている。これらフレーム部材には、例えば、断面L字状、断面コ字状のアングル部材や、断面矩形状の中空部材などが用いられる。フレーム2は、枠状をなす基部2aと、基部2aにおける4個の隅部のそれぞれに設けられた均し板連結部2bと、基部2aの枠内における略中央に設けられた走行連結部2cとを有している。
The frame 2 forms the base of the
均し板W1〜W4は、互いに同形状を有する平板上の部材である。均し板W1〜W4は、フレーム2の均し板連結部2bに対して、コンクリート表面Cの法線CNの方向を回転軸線として回転可能に取り付けられている。均し板W1〜W4の長手方向の長さは、例えば約1.25mである。均し板W1〜W4の底面には、コンクリート表面C上に接触した状態で滑動可能な均し面Waが形成されている。
The leveling plates W1 to W4 are members on flat plates having the same shape. The leveling plates W1 to W4 are attached to the leveling
加振連結部3は、均し板W1〜W4をフレーム2に対して回転可能に連結すると共に、均し板W1〜W4に対してコンクリート表面Cの法線CNの方向に沿った振動を発生させるものである。加振連結部3は、均し板W1の長手方向及び短手方向の中央にそれぞれ固定されている。図3に示されるように、加振連結部3は、振動体(振動発生部)3aと、リングベース3bと、振動体3aを均し板W1に対して回転可能に連結する均し板回転軸部3cと、均し板W1を回転させるための均し板回転モータ3dと、振動体3aをフレーム2の均し板連結部2bに取り付けるフレームブラケット3gと、を有している。
The
振動体3aは、均し板W1の長手方向及び短手方向の中央に配置され、リングベース3bに固定されている。リングベース3bは、均し板回転軸部3cに対して回転可能に連結されている。均し板回転軸部3cの外周には歯車が形成され、均し板回転モータ3dに取り付けられたピニオンギヤ3eが噛み合わされている。均し板回転モータ3dは、モータブラケット3fを介してリングベース3bに取り付けられている。均し板回転モータ3dは、制御部6から送信される制御信号によりインバータ制御可能なモータである。フレームブラケット3gは、フォーク状の形状を有し、フレーム2の均し板連結部2bとリングベース3bとを連結している。フレームブラケット3gによれば、リングベース3bに対してフレーム2の均し板連結部2bを、法線CNの方向と直交する軸A1の周りに回転させることができる。
The vibrating
図4に示されるように、走行操舵部4は、フレーム2の走行連結部2cに対してコンクリート表面Cの法線CNの方向を回転軸線A2として回転可能に取り付けられている。この走行操舵部4は、走行モータ4aと、走行モータ4aに連結された走行減速機4bと、走行減速機4bに連結された一対の車輪4cとを有している。一対の車輪4cのそれぞれには、軸圧を調整するための軸圧調整シリンダ4dが取り付けられている。更に、走行操舵部4は、回転軸線A2を有する旋廻シャフト4fと、旋廻シャフト4fと走行減速機4bとを連結する旋回フレーム4gとを有している。これら旋廻シャフト4fと旋回フレーム4gとにより、走行操舵部4は、フレーム2に対して回転可能に取り付けられる。そして、走行操舵部4は、回転トルクを発生させるための旋廻シリンダ4hを有している。旋廻シリンダ4hは、その一端が旋廻シャフト4fに取り付けられ、他端がフレーム2に固定されている。
As shown in FIG. 4, the traveling
図2に示されるように、制御部6は、加振連結部3の均し板回転モータ3dと、走行操舵部4の走行モータ4aと、旋廻シリンダ4hとに接続されて、それぞれに制御信号を送信する。制御部6は、均し板回転モータ3dに制御信号を送信することにより、フレーム2に対する均し板W1〜W4の回転角度を制御する。また、制御部6は、走行モータ4aに制御信号を送信することにより、車輪4cの回転数を制御する。また、制御部6は、旋廻シリンダ4hに制御信号を送信することにより、フレーム2に対する走行操舵部4の回転角度を制御する。
As shown in FIG. 2, the
ここで、均し板と、表面均し部とについて更に詳細に説明する。図5に示されるように、均し板W1〜W4は、それぞれを回転させた場合に、均し板W1〜W4同士が干渉しない位置及び均し板W1〜W4と走行操舵部4とが干渉しない位置に配置されている。ここで、4個の円Eは均し板W1〜W4を回転させたときの移動軌跡を示している。より詳細には、均し板W1と均し板W2とにおける回転中心R間の距離L1は、均し板W1の回転中心Rから短辺Wbまでの長さL2に均し板W2の回転中心Rから短辺Wbまでの長さL3を加えた長さと略同等(L1=L2+L3)又は若干長い(L1>L2+L3)。また、均し板W1と均し板W3とにおける回転中心R間の距離L4は、一方の均し板W1の回転中心Rから短辺Wbまでの長さL2に他方の均し板W3の回転中心Rから短辺Wbまでの長さL5を加えた長さと略同等(L4=L2+L5)又は若干長い(L4>L2+L5)。
Here, the leveling plate and the surface leveling portion will be described in more detail. As shown in FIG. 5, when the leveling plates W1 to W4 are rotated, the leveling plates W1 to W4 do not interfere with each other, and the leveling plates W1 to W4 and the traveling
本実施形態の表面仕上装置1は、表面均し部について2個の態様を取り得る。まず、図6(a)に示されるように、均し板W1と均し板W2とが第1の表面均し部7Aをなし、均し板W3と均し板W4とが第2の表面均し部7Bをなす第1の態様がある。この第1の態様は、表面仕上装置1の進行方向がY方向とされる場合に設定される。また、図6(b)に示されるように、均し板W1と均し板W3とが第1の表面均し部7Cをなし、均し板W2と均し板W4とが第2の表面均し部7Dをなす第2の態様がある。この第2の態様は、表面仕上装置1の進行方向がX方向とされる場合に設定される。いずれの態様であっても、一対の表面均し部7A,7B及び一対の表面均し部7C,7Dは、走行操舵部4の進行方向に沿って互いに離間している。
The
この表面仕上装置1では、表面均し部7A〜7Dを滑動させる駆動力がフレーム2を介して走行操舵部4から表面均し部7A〜7Dに与えられる。そうすると、推進力を発生させるために、表面均し部7A〜7Dを常時回転させる必要はなく、表面均し部7A〜7Dをコンクリート表面Cに対して傾ける必要もない。そうすると、表面均し部7A〜7Dをコンクリート表面Cに対して平行になるように設けることが可能になるため、コンクリート表面Cに与える圧力が均一化される。従って、コンクリート表面Cの均一性を高めることができる。
In the
また、表面均し部7A〜7Dは常時回転させる必要がないので、仕上げ範囲の端部や隅部といった領域においても表面均し部7A〜7Dでコンクリート表面Cを均すことが可能である。従って、表面仕上装置1によれば、仕上げ残しの領域を生じさせることなくコンクリート表面Cを仕上げることができる。
Further, since it is not necessary to always rotate the
また、表面仕上装置1は、表面均し部7A,7Bの間又は表面均し部7C,7Dの間に走行操舵部4が配置されている。この構成によれば、表面仕上装置1を往復移動させつつ、表面仕上げを行うことができる。
Moreover, as for the
また、表面仕上装置1は、推進力を発生させるために、表面均し部7A〜7Dを常時回転させる必要はない。従って、表面仕上装置1の駆動に際して必要な電力は、走行操舵部4を駆動する電力と、進行方向を変更するときに走行操舵部4と均し板W1〜W4の回転角度を変更する電力である。従って、表面仕上装置1の駆動時に要する電力量が抑制される。更に、駆動時に要する電力量が低減されるため、外部からの電力供給によらず、表面仕上装置1に電池等の電源を搭載することが可能になる。従って、表面仕上装置1の移動範囲が電源ケーブル等により制限されないため、より広いコンクリート表面Cの仕上げを行うことができる。
Further, the
また、表面仕上装置1は、制御部6を更に備えている。制御部6は、走行操舵部4の移動方向に対して均し板W1〜W4の長手方向が直交するように均し板W1〜W4の回転角度を制御している。この制御によれば、表面仕上装置1を所望の方向に移動させながらコンクリート表面Cの仕上げを行うことが可能になる。
The
ここで、表面仕上装置1の動作について、図7〜図9を参照しつつ、説明する。なお、図7〜図9では、表面仕上装置1の均し板W1〜W4と走行操舵部4のみ図示し、その他の要素については図示を省略する。表面仕上装置1は、型枠8と型枠9に囲まれた矩形状のコンクリート表面C上を移動し、仕上げ面を形成する。まず、表面仕上装置1は、型枠8に沿って隅部まで直線状に移動する(図7(a)参照)。この段階では、進行方向において走行操舵部4の後ろ側に位置する表面均し部7Bが通った領域が仕上げ領域Sになる。続いて、表面仕上装置1を、型枠9から離れる方向に移動させた後に(図7(b)参照)、均し板W1〜W4を90度回転させると共に走行操舵部4を90度回転させる(図8(a)参照)。続いて、表面仕上装置1は、型枠8の方向に移動した後に、型枠8から離れる方向に所定距離移動する(図8(b)参照)。そして、均し板W1〜W4を90度回転させると共に走行操舵部4を90度回転させる(図9(a)参照)。そして、表面仕上装置1は、型枠9の方向に移動した後に、型枠9から離れる方向に移動しつつ、コンクリート表面Cを仕上げていく。
Here, operation | movement of the
従って、表面仕上装置1は、図7〜図9に示されるような往復動作を行いながらコンクリート表面Cを仕上げる。従って、型枠8と型枠9と間に形成された隅部11のような箇所であっても、仕上げ残しの領域を生じさせることなく型枠8,9に囲まれたコンクリート表面Cの全面を仕上げることができる。
Therefore, the
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、図10に示されるように、表面均し部7Eは、一対の均し板W2,W3が、進行方向に対して離間するように設定されてもよい。なお、図10では、表面仕上装置1の均し板W1〜W4と走行操舵部4のみ図示し、その他の要素については図示を省略している。表面仕上装置1は、走行操舵部4を所望の方向に向けることが可能であるため、表面仕上装置1の移動方向を所望の方向に設定することができる。そして、表面均し部7A〜7Dが、フレーム2に対して回転可能に取り付けられた2枚の均し板W1〜W4を有しているため、均し板W1〜W4を滑動方向に対して所望の向きに設定することができる。従って、型枠12、型枠13及び型枠14が所定の角度をなしているようなコンクリート表面Cの仕上げを行うことが可能になる。
For example, as shown in FIG. 10, the
また、図11に示されるように、表面仕上装置1Aは、均し板Zを有していてもよい。均し板Zは、長辺Z1に対して短辺Z2が斜めに形成されている。このような均し板Zによれば、進行方向(図11の場合にはY方向)と直交する方向に並置された均し板Zの端部同士は、進行方向から見て重複している。この構成により、表面仕上装置1Aが進行方向に移動したときの均し板Zによる仕上範囲Vが重複(範囲Va)するので、進行方向と直交する方向に並置された均し板Z同士の間において均し残しが発生しない。
Further, as shown in FIG. 11, the
また、表面仕上装置1は、制御部6に予め移動軌跡をプログラムしておくことにより、自動的に動作するものであってもよい。また、作業者が表面仕上装置1を監視しつつ、表面仕上装置1を遠隔操作するものであってもよい。更に、表面仕上装置1は、コンクリート表面Cの不陸を検出するセンサを備えていてもよい。この構成によれば、表面仕上装置1が、センサの出力を利用してコンクリート表面Cの仕上げ状態を判定し、基準を満たすように自動的に走行軌跡を設定することが可能になる。
Further, the
また、表面仕上装置1は、表面均し部が複数の均し板として、例えば3枚以上の均し板を有していてもよい。
Moreover, the
1,1A…表面仕上装置、2…フレーム、3…加振連結部、3a…振動体(振動発生部)、4…走行操舵部、6…制御部、7A,7B,7C,7D,7E…表面均し部、8,9,11,12,13,14…型枠、C…コンクリート表面、CN…法線、S…仕上げ領域、W1,W2,W3,W4…均し板。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
フレームと、
前記フレームに取り付けられ、前記コンクリート表面上に接触した状態で滑動可能な均し面が底面に設けられると共に前記均し面の滑動方向に直交する長手方向をもつ一対の表面均し部と、
前記フレームに取り付けられると共に前記表面均し部を前記滑動方向に沿って移動させる走行操舵部と、
前記表面均し部を振動させるための振動発生部と、を備え、
前記一対の表面均し部は、前記滑動方向に互いに離間するように前記フレームに取り付けられ、
前記走行操舵部は、前記一対の表面均し部の間に配置されている、表面仕上装置。 A self-propelled surface finishing device that performs surface finishing while moving on the concrete surface after placing,
Frame,
A pair of surface leveling portions attached to the frame and provided with a leveling surface on the bottom surface that can slide in contact with the concrete surface and having a longitudinal direction perpendicular to the sliding direction of the leveling surface;
A traveling steering part attached to the frame and moving the surface leveling part along the sliding direction;
A vibration generating part for vibrating the surface leveling part,
The pair of surface leveling portions are attached to the frame so as to be separated from each other in the sliding direction,
The traveling steering unit is a surface finishing device disposed between the pair of surface leveling units.
前記表面均し部は、前記長手方向に沿って並置されると共に、前記コンクリート表面の法線の方向を回転軸線として前記フレームに対して回転可能に取り付けられた複数の均し板を有する、請求項1に記載の表面仕上装置。 The traveling steering unit is rotatably attached to the frame with the direction of the normal of the concrete surface as a rotational axis.
The surface leveling portion includes a plurality of leveling plates that are juxtaposed along the longitudinal direction and that are rotatably attached to the frame with a direction of a normal line of the concrete surface as a rotation axis. Item 2. The surface finishing apparatus according to Item 1.
前記制御部は、前記走行操舵部の前記移動方向に対して前記均し板の長手方向が直交するように前記均し板の回転角度を制御する、
請求項2に記載の表面仕上装置。 A control unit for controlling a moving direction of the traveling steering unit and a rotation angle of the surface leveling unit with respect to the frame;
The control unit controls a rotation angle of the leveling plate so that a longitudinal direction of the leveling plate is orthogonal to the moving direction of the traveling steering unit.
The surface finishing apparatus according to claim 2.
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