JP2699203B2 - 穴明け位置の罫書装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、マンホール本体を構成する躯体ブロック或
いは直壁管に、流入管や流入管を取り付けるための穴の
穴明け位置を自動的に罫書くことが出来る罫書装置に関
するものである。

＜従来の技術＞ 従来、マンホール本体の側壁に流入管或いは流出管等
を取り付けるための穴を形成する場合、現場打ちコンク
リートに型抜きする方法、手はつりして開孔する方法、
或いはプレキャストコンクリート管に対し型枠組立時に
所定位置に抜き型枠を入れて打設する方法等が実施され
ている。これ等の方法は作業性が悪く且つ精度の良い穴
を形成することが困難である。

本件出願人は、上記問題を解決する躯体ブロック等に
流入管用の穴を削孔する方法を開発している（特公昭62
−42095号公報）。

上記技術は、予め工場で生産されたマンホール本体用
の躯体ブロック或いは直壁管等の管をマンホール構築現
場に出荷する際に、構築するマンホール本体の縦断図及
び平面図又は実測値に基づいて、前記管に流出管と流入
管との落差と流出管を基点とした流入管の角度とによっ
て罫書線を施し、該罫書線の位置を削孔することで流入
管を取り付けるための穴を形成するものである。

上記技術によれば、管に対する流出管及び流入管を取
り付けるための穴を工場からの出荷以前に形成すること
が出来、このため確実且つ安価な管を得ることが出来
る。また短時間でマンホール本体の構築作業を実施する
ことが出来る等の効果を有するものである。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上記技術にあっては、罫書線の形成を手作業で実施し
ているため作業効率が悪い。

このため、躯体ブロック或いは直壁管等に流入管や流
出管を取り付けるための穴の穴明け位置を自動的に罫書
くことが出来る装置の開発が望まれている。

本発明の目的は、躯体ブロック或いは直壁管等に流入
管や流出管を取り付けるための穴の穴明け位置を自動的
に罫書くことが出来る穴明け位置の罫書装置を提供する
ことにある。

＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決するために本発明の穴明け位置の罫書
装置は、マンホール本体の躯体ブロック或いは直壁管等
の管を回転させるための回転手段と、前記管の軸方向に
移動可能に設けられた該管の基準位置を検出するための
位置検出手段と、前記管の径を検出するための径検出手
段と、前記管の所定位置に罫書を形成するための罫書手
段と、前記罫書手段を移動させるための移動手段と、前
記管に形成する罫書位置の位置情報を入力するための入
力手段と、前記入力手段によって入力された位置情報と
前記径検出手段によって検出された管の径に応じて回転
手段，移動手段，罫書手段を制御する制御手段とにより
構成されるものである。

また他の穴明け位置の罫書装置は、前記罫書装置に於
いて、躯体ブロック或いは直壁管等の管に、前記管に対
する罫書位置の位置情報をコード情報に変換したシート
を取り付けると共に、前記コード情報を読み取るための
コードリーダーを設けて構成されるものである。

＜作用＞ 上記第１の手段によれば、入力手段によって躯体ブロ
ック或いは直壁管等の管に形成する罫書位置の位置情報
を入力すると共に、該管を回転手段に供給する。そして
位置検出手段を管の軸方向に移動させて、該管の管端を
検出する。位置検出手段によって管端を検出した後、管
を回転させて基準位置を検出し、検出した基準位置情報
を制御手段に転送する。次いで径検出手段によって管の
径を検出し、検出した径情報を制御手段に転送する。前
記の如くして管の基準位置及び径を検出した後、制御手
段から罫書手段の移動手段及び回転手段に罫書位置の位
置情報に応じた駆動信号が発生し、該駆動信号によって
移動手段が罫書手段を移動させると共に、回転手段が管
を回転させる。これにより、罫書手段は罫書位置に対向
する。そして該位置に於いて、制御手段から罫書手段に
対する駆動信号が発生して管に罫書を施すことが出来
る。

上記第２の手段によれば、管に罫書位置の位置情報を
コード情報、例えばバーコード情報に変換したシート９
を取り付け、該情報をコードリーダーによって読み取る
よう構成したので、管に対する罫書位置の位置情報をコ
ードリーダーによって入力することが出来る。従って、
前記位置情報をコードリーダーによって入力した後、前
記第１の手段に於けると同様にして管に罫書を施すこと
が出来る。

＜実施例＞ 以下上記手段を適用した穴明け位置の罫書装置の一実
施例を図を用いて説明する。

第１図は本発明に係る罫書装置の正面説明図、第２図
は第１図のII−II矢視説明図、第３図はマンホールの説
明図、第４図（Ａ），（Ｂ）は穴明け位置の説明図、第
５図はブロック図である。

先ず、マンホール本体１の構造を第３図により説明す
る。

マンホール本体１は基礎２の上に底版３、躯体ブロッ
ク４、直壁管５、斜壁管６、調整リング７、蓋受枠８及
び蓋９を順に積み重ねて構成されている。前記躯体ブロ
ック４には流出管10を取り付けるための穴11が形成され
ており、該躯体ブロック４或いは直壁管５に流入管12を
取り付けるための穴13が形成されている。

流出管10と流入管12との高さの差（落差:h）、及びこ
れ等の管10,12の交差角は構築されるマンホールによっ
て夫々異なる値を有するものである。このため、マンホ
ール本体１は、構築される現場の実測値に基づき、或い
はこれから敷設しようとする管路に応じて設計される。

前記躯体ブロック４及び直壁管５に対する穴11,13の
位置は第４図（Ａ），（Ｂ）に示すように、ステップ14
に対応する躯体ブロック４の管端4aの位置を基準位置ｏ
として設定し、該基準位置ｏからの高さh₁,h₂、及び角
度θ₁,θ_２によって指定される。従って、落差ｈが大き
く、穴13が直壁管５に形成される場合、直壁管５に於け
る基準位置ｏをステップ14に対応する管端5aの位置とし
て設定し、該直壁管５の基準位置ｏから穴13までの距離
を、h₂−（躯体ブロック４の長さ）として設定する。

次に本発明に係る穴明け位置の罫書装置について第１
図及び第２図を用いて説明する。

図に於いて、罫書装置Ａは管軸4bを水平にして供給さ
れた躯体ブロック４或いは直壁管５（以下、『管4,5』
という）の外周所定位置に流出管10を取り付けるための
穴11、及び流入管12を取り付けるための穴13の穴明け位
置を罫書くための装置である。

罫書装置Ａの下方には、供給された管4,5の回転手段
となるターニングローラ21a,21bが所定の間隔を持って
対向して配設されている。前記ターニングローラ21a,21
bは長手方向（第２図に於ける左右方向）に平行に、且
つ管4,5を載置し得る長さを持って配設されている。本
実施例に於いて、ターニングローラ21aは駆動ローラと
して構成されており、後述する制御部38によって制御さ
れるモーター22によって駆動される。

前記ターニングローラ21aは管4,5を穴11,13の角度に
応じて正確に回転させるためのローラであり、管4,5と
の間にスリップが発生する虞のない材質で形成されてい
る。

前記モーター22としては、例えばパルスモーターを用
い、制御部38からの指令回転角度に応じてターニングロ
ーラ21aを回転させるよう構成することが可能である。
またターニングローラ21bの軸21cにロータリーエンコー
ダ等のパルス発信器を装着して該ローラ21bの回転角度
を検出し、制御部38からの指令回転角度とパルス発信器
からの検出角度とが一致したときに、モーター22を停止
させるように構成しても良い。

前記ターニングローラ21a,21bの軸方向と直角方向
に、管4,5を罫書装置Ａに供給し、また罫書作業の終了
した管4,5を罫書装置Ａから排出するための複数のレー
ル23が設けられている。

前記ターニングローラ21a,21bの間には、供給された
管4,5を昇降させるためのリフター24が設けられてい
る。このリフター24は、管4,5が図示しない搬送装置に
よって罫書装置Ａに供給され、或いは罫書装置Ａから排
出される際にレール23と同一高さに上昇して管4,5をタ
ーニングローラ21a,21bから浮上させ、また管4,5に対す
る罫書作業を実施する際には下降して、管4,5をターニ
ングローラ21a,21b上に載置し得るように構成されてい
る。

罫書装置Ａに供給された管4,5は、ターニングローラ2
1a,21bに載置される。従って、管4,5の中心はターニン
グローラ21a,21bとを結ぶ直線の垂直二等分線上に位置
する。

ターニングローラ21a,21bの上方には、フレーム25に
よって支持され且つターニングローラ21a,21bと平行に
配置されたガイドレール26が設けられている。前記ガイ
ドレール26には、第１図に於ける矢印a,b方向に移動可
能な台車27が設けられている。前記台車27は、該台車27
に装着したパルスモーター等のモーター28によって駆動
される。本実施例では、ガイドレール26に固着されたラ
ック26aと、モーター28に固着されたギヤ28aとを噛合さ
せることで、台車27を駆動し得るように構成されてい
る。

前記台車27には、管4,5の基準位置ｏを検出する位置
検出手段となる位置検出センサー29,管4,5の径を検出す
る径検出手段となる径検出センサー30,罫書手段となる
罫書ヘッド31が設けられている。

前記位置検出センサー29としては、接触型センサーや
非接触型センサーを用いることが可能である。本実施例
では、第4,5の基準位置ｏをステップ14に対応する管端4
a,5aの位置としたので、ステップ14の位置を目視調整す
ることが可能であり、位置検出センサー29として超音波
センサーを用いている。このため、第４図（Ｂ）に於け
る角度θ_１の値に多少の誤差が生ずることがあるが、マ
ンホール本体１に於いて最も大切な値が角度θ_２である
ことから、実用上差し支えることはない。

然し、前記角度θ₁,θ_２の値を正確に得ることが必要
な場合には、管4,5の外周所定位置に基準となるマーク
を形成し、該マークを位置検出センサーによって検出し
得るよう構成することが好ましい。この場合には、位置
検出センサー29として反射型光電センサー，イメージセ
ンサー等のセンサーを用いることが好ましい。

前記径検出センサー30としては、非接触型センサー或
いは接触型センサー等を用いることが可能である。本実
施例では、台車27に超音波センサーを固定することで、
ターニングローラ21a,21bと径検出センサー30との距離
を一定とし、管4,5の表面と径検出センサー30との距離
を計測することによって、該管4,5の径を検出するよう
に構成している。

前記管4,5の径を検出する方法として、例えば管4,5の
直径方向に二つのセンサーを配置して検出する方法、或
いは台車27からバーを降下させ、該バーが管4,5の表面
と接触したときの長さによって検出する方法等種々の方
法があり、これ等の各方法を用いても良い。

前記罫書ヘッド31として、本実施例ではインクジェッ
ト式の罫書装置を用いている。このため、等4,5の表面
に所定の罫書を施す際には、該表面と罫書ヘッド31との
距離を一定の値に保持することが必要である。従って、
罫書ヘッド31は台車27に対し上下方向（第１図及び第２
図に於ける矢印c,d方向）に移動可能に構成されてい
る。即ち、台車27に形成したフレーム27aに、パルスモ
ーター等のモーター32によって昇降駆動されるロッド33
を設け、該ロッド33の先端に固着したブラケット34に罫
書ヘッド31を固着することで、該罫書ヘッド31を昇降可
能に構成している。

尚、本実施例に於いて、位置検出センサー29はブラケ
ット34に固着されている。

前記各センサー29,30及び罫書ヘッド31は、夫々ター
ニングローラ21a,21bを結ぶ垂直二等分線の延長上に位
置すると共に、互いに所定距離離隔して一列に配列され
ている。従って、台車27が矢印a,b方向に移動すると
き、各センサー29,30及び罫書ヘッド31は、管4,5に対し
同一線上を移動し得るよう構成されている。

本実施例に於いて、流出管10を取り付けるための穴11
及び流入管12を取り付けるための穴13を削孔する躯体ブ
ロック４、或いは流入管12を取り付けるための穴13を削
孔する直壁管５には、これ等の管4,5の径，長さ，罫書
位置情報（穴11,13の基準位置ｏからの高さh₁,h₂及び角
度θ₁,θ_２）等の情報をコード化して表示したシート35
が取り付けられている。

前記シート35は、管4,5と共に工程毎に移送される作
業指示書としての機能を有するものである。従って、罫
書装置Ａに於いて、シート35をコードリーダー36によっ
て読み取ることで、該装置Ａの制御部38に穴11,13の罫
書位置情報を入力し得るように構成している。尚、第２
図に於いて、37は制御盤であり、内部に罫書装置Ａを制
御する制御装置38が設けられている。

次に上記の如く構成した罫書装置Ａの制御系を第５図
を用いて説明する。

図に於いて、制御部38はCPU38aと、罫書装置Ａの動作
プログラム等を格納したROM38bと、キーボード39によっ
て入力された罫書位置情報或いはコードリーダー36によ
って入力された罫書位置情報等を一時記憶するRAM38cと
によって構成されている。

キーボード39はオペレーターが管4,5に対する罫書位
置情報、及び管の径，管の長さ等の情報を入力するため
のものであり、これ等の情報はインターフェース40を介
して制御部38に入力される。従って、本実施例では管4,
5に対する罫書位置情報は、キーボード39及びコードリ
ーダー36の何れかによって入力し得るように構成されて
いる。

ドライバ41〜43は夫々モーター22,28,32を駆動するた
めのものである。

次に、上記の如く構成した罫書装置Ａの管4,5に対す
る罫書作業について説明する。

先ず、台車27を矢印ｂ方向に移動させて機械原点に一
致させると共に、モーター32を駆動して罫書ヘッド31及
び位置検出センサー29を矢印ｃ方向に上昇させる。また
リフター24をレール23と同一高さまで上昇させる。

管4,5をレール23を介してリフター24上に供給し、該
リフター24を下降させることで管4,5をターニングロー
ラ21a,21b上に載置する。そして管4,5にシート35が取り
付けられている場合にはコードリーダー36によって該シ
ート35を読み取り、また管4,5にシート35が取り付けら
れていない場合には、オペレーターがキーボード39によ
って供給された管4,5に対する罫書位置情報、及び他の
情報を入力する。

次いで、ターニングローラ21aを駆動して管4,5を矢印
ｅ方向に回転させ、目視によって基準位置となるステッ
プ14を真上に位置させる。

ステップ14が真上に位置したときモーター22を停止さ
せると共に、キーボード39を介して制御部38に動作プロ
グラムの作動開始を指示する。

前記動作プログラムが作動を開始すると、先ず管4,5
のステップ14を真上に位置させたときのターニングロー
ラ21aの停止位置を管4,5の円周方向の原点として記憶す
る。同時に、位置検出センサー29を動作させつつ、モー
ター28を駆動して台車27を矢印ａ方向に移動させ、管4,
5の管端4a,5aを検出する。

位置検出センサー29によって管4,5の管端4a,5aを検出
すると、この検出信号が制御部38に転送され、このとき
の台車27の位置を管4,5の長手方向の原点として記憶
し、該長手方向の原点及び前記円周方向の原点とによっ
て管4,5の基準位置ｏが検出される。そして位置検出セ
ンサー29と径検出センサー30との離隔距離に応じて、台
車27を矢印ａ方向に移動させ、径検出センサー30によっ
て管4,5の外径を検出する。

管4,5の外径を検出する場合、径検出センサー30が台
車27に固定されているため、ターニングローラ21a,21b
からの距離が一定である。従って、管4,5の表面と径検
出センサー30との距離を計測することで、管4,5の外径
を検出することが可能である。即ち、管4,5は規格化さ
れたものであり、径検出センサー30によって計測した距
離に対応した管4,5の外径のチャートをROM38bに格納し
ておくことによって、計測距離に応じた管4,5の外径を
検出することが可能である。

管4,5の基準位置ｏ及び外径を検出する際に、同時に
管4,5の長さを計測することが好ましい。即ち、管4,5に
対する罫書作業の実施に先立って、該管4,5の規格上の
外径と長さとを入力すると共に、管4,5の実際の外径と
長さとを計測して、該計測値と入力値とを比較すること
によって、計測された管4,5の確認を行うことが可能で
ある。

上記の如くして管4,5の基準位置ｏを検出すると共
に、該管4,5が罫書作業を指定された管4,5と実際に供給
された管4,5とが一致したものであるか否かを確認す
る。

ターニングローラ21a,21上に供給された管が躯体ブロ
ック４である場合、先ず該躯体ブロック４に穴11の罫書
を実施する。

即ち、モーター28を駆動して台車27を矢印ａ方向に移
動させる。この移動量は、躯体ブロック４の管端4aから
穴11までの距離h₁から位置検出センサー29と罫書ヘッド
31との距離を差し引いた距離に等しい値である。

台車27の移動と同時に、ターニングローラ21aによっ
て躯体ブロック４を矢印ｅ方向に回転させる。この回転
量は角度θ_１に対応した値であり、円周上の弧の長さl₁
として設定される。即ち、制御部38に於いて径検出セン
サー30によって検出された躯体ブロック４の外径φＤと
予め入力された角度θ_１とによって、穴11の位置に応じ
た弧の長さl₁を演算すると共に、躯体ブロック４に長さ
l₁に対応する回転量を付与し得るターニングローラ21a
の回転量を設定してモーター22を駆動する。

前記台車27の矢印ａ方向への移動と、ターニングロー
ラ21aによる躯体ブロック４の矢印ｅ方向への回転が終
了したことが確認されたとき、罫書ヘッド31は躯体ブロ
ック４に削孔すべき穴11の中心位置に対向する。次いで
モーター32を駆動して躯体ブロック４の外径に応じてブ
ラケット34を矢印ｄ方向に移動させ、罫書ヘッド31と躯
体ブロック４の表面とが一定の距離になるまで接近させ
る。そして罫書ヘッド31を駆動して該ヘッド31からイン
クを噴射させることで、躯体ブロック４の表面に穴11の
中心位置を罫書くことが可能となる。

引き続き穴13の位置を罫書く場合には、モーター28を
駆動して台車27を更に矢印ａ方向に、該台車27が躯体ブ
ロック４の管端4aから高さh₂に相当する位置に至るまで
移動させる。同時に、ターニングローラ21aを駆動し、
躯体ブロック４を角度θ_２に対応する弧の長さl₂を設定
して矢印ｅ方向に回転させる。このとき、罫書ヘッド31
は矢印ｃ方向に上昇して退避位置にあっても良く、また
躯体ブロック４の表面と接近した位置を保持しても良
い。

前記台車27の矢印ａ方向への移動と、躯体ブロック４
の矢印ｅ方向への回転が終了したとき、罫書ヘッド31は
穴13の中心位置と対向する。そして罫書ヘッド31を駆動
してインクを噴射することで、躯体ブロック４の表面に
穴13の中心位置を罫書くことが可能となる。

ターニングローラ21a,21b上に供給された管が直壁管
５である場合、該直壁管５に穴13の罫書きを実施するに
は、基準位置ｏを検出した後、台車27を矢印ａ方向に、
高さh₂から躯体ブロック４の長さを引いた距離移動させ
ると共に、ターニングローラ21aによって直壁管５を矢
印ｅ方向に角度θ_１とθ_２とを加えた角度に相当する円
周上の距離（l₁＋l₂）を移動させることで、罫書ヘッド
31を穴13の中心位置と対向させることが可能となる。従
って、前記位置に於いて罫書ヘッド31を駆動してインク
を噴射することで、直壁管５の表面に穴13の中心位置を
罫書くことが可能となる。

上記の如くして管4,5に穴11及び／又は穴13の中心位
置の罫書を終了すると、モーター32を駆動して罫書ヘッ
ド31を矢印ｃ方向に退避位置まで移動させる。またモー
ター28を駆動して台車27を矢印ｂ方向に機械原点まで移
動させる。そして罫書ヘッド31及び台車27の退避を確認
した後、リフター24を上昇させることで管4,5をターニ
ングローラ21a,21bから浮上させると共に、図示しない
搬送装置によってレール23を介して罫書装置Ａから排出
する。

以上一連の動作によって管4,5に削孔すべき穴11及び
／又は穴13の中心位置を罫書くことが可能である。

前述の実施例に於いて、管4,5に対する削孔位置情報
をキーボード39及びコードリーダー36の何れかによって
入力し得るように構成したが、これはキーボード39のみ
によって入力し得るように構成しても良く、且つコード
リーダー36のみによって入力し得るように構成しても良
い。

またターニングローラ21aによって回転される管4,5の
回転量を検出するために、例えば管4,5の表面に一定の
圧力で押圧され、且つ管4,5の回転に伴って回転し得る
ローラを設け、該ローラにロータリーエンコーダ等のパ
ルス発信器を装着し、このパルスを検出することで管4,
5の回転量を検出するよう構成することも可能である。

また前述の実施例に於いて、罫書ヘッド31により管4,
5の穴11及び／又は穴13の中心位置を罫書くように構成
したが、該罫書位置が穴11,13の中心であることは必ず
しも必要では無く、削孔すべき穴11,13の周上の点であ
っても良い。

＜発明の効果＞ 以上詳細に説明したように、本発明に係る穴明け位置
の罫書装置によれば、躯体ブロック或いは直壁管等に形
成する流出管或いは流入管を取り付けるための穴の穴明
け位置を自動的に罫書くことが出来る。このため、効率
の良い罫書作業を実施することが可能となると共に、穴
明け位置を精度良く罫書くことが出来る。

また他の穴明け位置の罫書装置によれば、躯体ブロッ
ク等に取り付けたシートに表示された穴明け位置の位置
情報をコードリーダーによって読み取ることで、入力ミ
スの発生する虞のない罫書装置を得ることが出来る等の
特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る罫書装置の正面説明図、第２図は
第１図のII−II矢視説明図、第３図はマンホールの説明
図、第４図（Ａ），（Ｂ）は穴明け位置の説明図、第５
図はブロック図である。 Ａは罫書装置、１はマンホール本体、４は躯体ブロッ
ク、５は直壁管、10は流出管、12は流入管、11,13は
穴、14はステップ、21a,21bはターニングローラ、22,2
8,32はモーター、24はリフター、26はレール、26aはラ
ック、27は台車、28aはギヤ、29は位置検出センサー、3
0は径検出センサー、31は罫書ヘッド、34はブラケッ
ト、35はシート、36はコードリーダー、37は制御盤、38
は制御部、38aはCPU、38bはROM、38cはRAM、39はキーボ
ードである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−205827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−150800（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−10040（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マンホール本体の躯体ブロック或いは直壁
   管等の管を回転させるための回転手段と、前記管の軸方
   向に移動可能に設けられた該管の基準位置を検出するた
   めの位置検出手段と、前記管の径を検出するための径検
   出手段と、前記管の所定位置に罫書を形成するための罫
   書手段と、前記罫書手段を移動させるための移動手段
   と、前記管に形成する罫書位置の位置情報を入力するた
   めの入力手段と、前記入力手段によって入力された位置
   情報と前記径検出手段によって検出された管の径に応じ
   て回転手段，移動手段，罫書手段を制御する制御手段と
   により構成したことを特徴とした穴明け位置の罫書装
   置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載の穴明け位置の罫書装置
   に於いて、躯体ブロック或いは直壁管等の管に、前記管
   に対する罫書位置の位置情報をコード情報に変換したシ
   ートを取り付けると共に、前記コード情報を読み取るた
   めのコードリーダーを設けたことを特徴とした穴明け位
   置の罫書装置。