JP3373708B2 - セメント建築材の脱型方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弾性変形可能な成
形型内で硬化させたセメント建築材を自動的に脱型する
セメント建築材の脱型方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンクリート又はモルタル製
の化粧壁面材料等のセメント建築材は所定配合の混練セ
メント成形材料を成形型内に注入して硬化養生させた
後、脱型し、自然養生を経て製品を得る方法が一般的で
ある。このような成形方法では、セメント建築材表面の
凹凸柄模様が複雑になるほど、脱型時にセメント建築材
が成形型から抜けにくくなる傾向がある。このため、複
雑な凹凸柄模様のあるセメント建築材は、ウレタンゴム
等の軟質合成樹脂により形成した成形型を用いて成形
し、脱型時に成形型を弾性変形させながら脱型するよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したセメント建築
材の製造方法では、成形型内に混練セメント成形材料を
注入する注型工程は自動化されているが、硬化したセメ
ント建築材を成形型から取り出す脱型工程は、作業者が
手作業で行っており、脱型の能率が悪く、量産が困難で
あるいという欠点があった。

【０００４】そこで、この欠点を解消するため、本発明
者は、先に出願した特願平７−２１６８８５号において
新たな脱型方法を提案している。この脱型方法の特徴
は、成形型を上下反転させた状態で、該成形型のキャビ
ティ側壁を拡開変形させながら、該成形型の裏面を上方
から押圧装置で押圧して湾曲させることにより、該成形
型内のセメント建築材を搬送コンベア上に落下させるも
のである。

【０００５】しかしながら、この脱型方法では、成形型
内のセメント建築材が搬送コンベア上に落下する際の衝
撃でセメント建築材にクラックや欠けが生じ易く、製品
品質が低下するおそれがある。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、成形型を変形させな
がらセメント建築材を取り出す脱型工程を自動化でき
て、生産能率を向上できると共に、脱型時にセメント建
築材にクラックや欠けが生じることを防止できて、製品
品質を向上することができるセメント建築材の脱型方法
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のセメント建築材の脱型方法は弾
性変形可能な成形型の対向する２辺のキャビティ側壁に
嵌合凹部を形成し、該成形型内でセメント建築材を硬化
させた後、前記対向する２辺のキャビティ側壁の嵌合凹
部にそれぞれ上方から拡張フックを挿入し、両側の拡張
フック間の間隔を広げて該キャビティ側壁を拡開変形さ
せながら、該成形型の底面を下方から押圧装置で押圧し
て該成形型の底面を上方に凸となるように湾曲させるこ
とにより、該成形型内のセメント建築材をキャビティ内
面から剥離させる。この状態で、上方から真空吸着パッ
ドを下降させ、この真空吸着パッドでセメント建築材を
吸着して上方へ引き上げて成形型から取り出す。この
後、真空吸着パッドで吸着されているセメント建築材を
搬送装置へ移送し、該セメント建築材を搬送装置に載置
した後に真空吸着パッドによる吸着を解除すれば、セメ
ント建築材が落下して傷付くことはない。

【０００８】ところで、成形型の底面を下方から押圧装
置で押圧して該成形型の底面を上方に凸となるように湾
曲させると、その底面の頂上でセメント建築材がバラン
スを失って傾くことが多く、また、その傾きの方向がい
ずれの方向になるかはそのときの状況によりランダムに
変化する。

【０００９】そこで、請求項２では、真空吸着パッドを
屈曲自在継手を介して昇降機構に連結することで、セメ
ント建築材の傾きに合わせて真空吸着パッドの傾きを自
在に変化させる。これにより、真空吸着パッドがセメン
ト建築材の上面に確実に密着され、セメント建築材が確
実に吸着される。

【００１０】また、請求項３では、前記拡張フックを駆
動する駆動機構は、前記拡張フックが取り付けられたロ
ッドを伸縮させる第１のシリンダと、前記成形型の下方
に配置された第２のシリンダと、前記第２のシリンダの
ロッドの伸縮動作によって駆動されるリンク機構とを備
え、このリンク機構によって第１のシリンダを上下方向
に回動変位させるようにしている。

【００１１】この構成では、拡張フックを駆動する駆動
機構の主要部を成形型の下方に配置することができるた
め、成形型の上方に他の装置を配置することが可能とな
り、成形型の搬送ラインのスペースを有効利用できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、図３に基づいて成形型１１
の構造を説明する。成形型１１は、例えばシリコーン系
又はウレタン系の軟質合成樹脂・合成ゴムにより形成さ
れている。この成形型１１内には、中間壁１２で仕切ら
れた２つのキャビティ１３が形成されている。各キャビ
ティ１３は、左右両辺が長く、前後両辺が短い長方形状
であり、底面に凹凸柄模様が形成されている。

【００１３】また、成形型１１の４辺のキャビティ側壁
１４ａ，１４ｂのうち、経時的な線収縮による湾曲変形
が問題になる長辺側の左右のキャビティ側壁１４ａに
は、それぞれ補正溝１５が形成されている。各補正溝１
５はキャビティ側壁１４ａの内壁面に沿って平行に延
び、各補正溝１５の全長ｙがキャビティ１３の内壁面寸
法ｘと同一に設定されている。また、各補正溝１５の溝
幅は、その外側の側壁部１６の内側への経時的湾曲変形
量よりも大きい寸法に設定されている。

【００１４】また、成形型１１の前後のキャビティ側壁
１４ｂには、湾曲変形防止用の補正溝を兼ねる脱型用の
嵌合凹部１７が形成されている。この嵌合凹部１７も、
キャビティ側壁１４ｂのほぼ全長にわたって形成され、
この嵌合凹部１７の周囲に、硬質樹脂板、金属板、木質
板等で形成された補強材１８がインサート成形されてい
る。また、成形型１１の底面部下面には、脱型時の成形
型１１の弾性変形を容易にするための多数の凹溝１９が
列設され、底面部下面が波形状に形成されている。

【００１５】一方、図４に示すように、成形型１１の上
面には蓋２０が被せられる。この蓋２０の材質は、特に
限定するものではなく、例えば、合成樹脂製，木製，金
属製，ＦＲＰ等、いずれの材料でも良い。この蓋２０
は、上面が平坦に形成され、下面に補正溝１５に嵌合す
る嵌合凸部２１が形成されている。また、この蓋２０の
下面には、各キャビティ１３内に膨出する２つの膨出部
２２が形成され、この膨出部２２がセメント成形品であ
るセメント建築材２４の裏面を凹状に成形する型として
利用されると共に、２つの膨出部２２間の凹部２３内に
中間壁１２の上端が嵌まり込んで固定されるようになっ
ている。

【００１６】尚、図５（ａ）に示す加振装置２５は、蓋
２０を硬化したセメント建築材２４から剥がすための装
置で、加振体２６と、この加振体２６に振動を付与する
振動源２７とから構成されている。

【００１７】一方、図５（ｂ）及び（ｃ）に示す吸着装
置２８は、蓋２０を吸着して成形型１１から取り外す装
置で、空気吸引装置（図示せず）にホース２９を介して
接続された扁平な真空吸着パッド３０と、この真空吸着
パッド３０を支持アーム３１を介して上下動させる昇降
装置（図示せず）とから構成されている。

【００１８】次に、図１及び図２に基づいて成形型１１
からセメント建築材２４を脱型する脱型装置３４の構成
を説明する。成形型１１を搬送する搬送ローラ３３の左
右両側の上方には、それぞれ第１のシリンダ３５が回動
アーム３６に取り付けられ、各回動アーム３６が軸３７
を支点にして上下方向に回動自在に支持されている。各
第１のシリンダ３５のロッド３８の先端には、プレート
状の拡張フック３９が取り付けられている。この拡張フ
ック３９は、挿入する細長い嵌合凹部１７に対応して幅
広に形成されている。

【００１９】この拡張フック３９を軸３７を中心にして
上下回動させる駆動源として、搬送ローラ３３の下方に
位置するフレーム４０（図２参照）に、第２のシリンダ
４１が２個反対向きに取り付けられている。各第２のシ
リンダ４１は、軸４２を介して上下方向に回動自在に支
持され、各第２のシリンダ４１のロッド４３が搬送ロー
ラ３３の左右両側に配置されたＶ字形レバー４４の一端
に連結されている。このＶ字形レバー４４は、軸４４ａ
により回動自在に支持され、該Ｖ字形レバー４４の他端
と回動アーム３６との間がリンク棒４６で連結され、そ
れによって第２のシリンダ４１と第１のシリンダ３５と
の間を連結するリンク機構４７が構成されている。

【００２０】通常時（脱型時以外）は、図２に二点鎖線
で示すように、第２のシリンダ４１のロッド４３が突出
してＶ字形レバー４４が上方に回動し、それによってリ
ンク棒４６が上昇して回動アーム３６と第１のシリンダ
３５が上方に押し上げられ、拡張フック３９が成形型１
１の上方へ退避した状態に保持される。

【００２１】これに対し、脱型時には、図２に実線で示
すように、第２のシリンダ４１のロッド４３が引っ込ん
でＶ字形レバー４４が下方に回動し、それによってリン
ク棒４６が下降して回動アーム３６と第１のシリンダ３
５が下方に回動し、拡張フック３９が成形型１１のキャ
ビティ側壁１４ｂの嵌合凹部１７内に嵌まり込んだ状態
となる。

【００２２】一方、成形型１１の下方には、成形型１１
の底面を下方から押圧して湾曲させる押圧装置４８が配
置されている。この押圧装置４８は、上向きに配列され
た複数のエアシリンダ４９と、各エアシリンダ４９のロ
ッドに取り付けられた押圧体５０とから構成されてい
る。各エアシリンダ４９のロッドのストローク（押圧体
５０の上下移動量）とその作動タイミングは、制御盤
（図示せず）により任意に調整できるようになってい
る。

【００２３】また、図１（ｂ）に示すように、成形型１
１の上方には、セメント建築材２４を吸着して成形型１
１から上方へ取り出すための吸着装置５１が配置されて
いる。この吸着装置５１は、空気吸引装置（図示せず）
にホース５２を介して接続された扁平な真空吸着パッド
５３を成形型１１の真上に配置し、この真空吸着パッド
５３を屈曲自在継手であるユニバーサルジョイント５４
を介して昇降機構（図示せず）の昇降軸５５に連結した
構成となっている。

【００２４】次に、成形型１１内で硬化したセメント建
築材２４を脱型する手順を説明する。成形型１１内で硬
化したセメント建築材２４は、図４に示すように蓋２０
が被せられた状態で搬送ローラ３３によって加振位置へ
搬送される。この加振位置では、図５（ａ）に示すよう
に、加振装置２５の加振体２６が下降して蓋２０に宛が
われ、振動源２７で発生した振動が加振体２６を介して
蓋２０に伝達される。この振動により、蓋２０の下面と
硬化したセメント建築材２４との接合状態が剥がされ
る。この際、セメント建築材２４と成形型１１のキャビ
ティ１３内面との接合状態も振動により剥がれやすい状
態となる。

【００２５】この後、成形型１１は、図５（ｂ）に示す
蓋取外し位置へ搬送される。この蓋取外し位置では、吸
着装置２８の真空吸着パッド３０が下降して蓋２０に宛
がわれ、真空吸着パッド３０の下面に蓋２０が空気吸引
力で吸着される。この吸着状態で、図５（ｃ）に示すよ
うに、真空吸着パッド３０が上昇し、成形型１１の上面
から蓋２０が取り外される。取り外された蓋２０は、ブ
ラッシングされ、離型剤が塗布された後、スタートライ
ンに返送される。

【００２６】一方、蓋２０が取り外された成形型１１
は、図１及び図２に示す脱型位置へ搬送され、次のよう
な手順で脱型される。まず、拡張フック３９を図２に二
点鎖線で示す位置から実線で示す位置へ下降させ、図１
（ａ）に示すように拡張フック３９を成形型１１のキャ
ビティ側壁１４ｂの嵌合凹部１７内に嵌まり込ませる。
この際、第２のシリンダ４１のロッド４３を引っ込ませ
て、Ｖ字形レバー４４を下方に回動させると、リンク棒
４６が下降して回動アーム３６と第１のシリンダ３５が
下方に回動し、拡張フック３９がキャビティ側壁１４ｂ
の嵌合凹部１７内に嵌まり込んだ状態となる。この状態
で、図２に実線で示すように、両側の第１のシリンダ３
５を作動させて、両側の拡張フック３９間の間隔を広げ
て該キャビティ側壁１４ｂを拡開変形させながら、図１
（ｂ）に示すように、成形型１１の底面を下方から押圧
装置４８の押圧体５０で押圧して該成形型１１の底面を
上方に凸となるように湾曲させることにより、該成形型
１１内のセメント建築材２４をキャビティ１３内面から
剥離させる。

【００２７】この後、上方から真空吸着パッド５３を下
降させて真空吸着パッド５３をセメント建築材２４の上
面に宛がい、この真空吸着パッド５３でセメント建築材
２４を吸着して上方へ引き上げて成形型１１から取り出
す。この際、セメント建築材２４がどの方向に傾いてい
ても、その傾きに合わせて真空吸着パッド５３の傾きが
ユニバーサルジョイント５４によって自在に変化し、そ
れによって真空吸着パッド５３がセメント建築材２４の
上面に確実に密着され、セメント建築材２４が確実に吸
着される。

【００２８】このようにして真空吸着パッド５３で吸着
されたセメント建築材２４を搬送装置（図示せず）へ搬
送し、該セメント建築材２４を搬送装置に載置した後に
真空吸着パッド５３による吸着を解除すれば、セメント
建築材２４が成形型１１から落下して傷付くこともな
く、脱型時にセメント建築材２４にクラックや欠けが発
生することが防止される。一方、脱型後の成形型１１
は、離型剤が塗布された後スタートラインに返送され
る。

【００２９】以上説明した実施形態では、拡張フック３
９を上下動させるための駆動源（第２のシリンダ４１）
を搬送ローラ３３の下方に配置し、リンク機構４７で拡
張フック３９を上下動させるようにしたので、成形型１
１の上方に他の装置を配置することが可能となり、脱型
ラインのスペースを有効利用できる利点がある。

【００３０】しかしながら、本発明は、成形型１１の側
方や上方のスペースに余裕があれば拡張フック３９を上
下動させるための駆動源を成形型１１の側方や上方に配
置するようにしても良く、この場合でも本発明の所期の
目的は十分に達成できる。

【００３１】また、上記実施形態では、成形型１１の底
面にのみ凹凸柄模様が形成されているが、拡張フック３
９で拡開変形されるキャビティ側壁１４ｂの内側面にも
凹凸柄模様を形成しても良い。この場合でも、キャビテ
ィ側壁１４ｂを拡張フック３９で拡開変形させること
で、自動脱型が可能となる。

【００３２】また、上記実施形態では、キャビティ側壁
１４ｂの嵌合凹部１７の周囲に補強材１８を配設したの
で、拡張フック３９をキャビティ側壁１４ｂの嵌合凹部
１７に挿入して該キャビティ側壁１４ｂを拡開変形させ
る作業を繰り返し何回も行っても、キャビティ側壁１４
ｂの嵌合凹部１７周囲の損傷を補強材１８によって防止
することができ、成形型１１を長期間使用できて、型コ
ストを安くすることができる。しかしながら、本発明
は、キャビティ側壁１４ｂの嵌合凹部１７に補強材を設
けない構成としても良く、この場合でも、本発明の所期
の目的は十分に達成できる。

【００３３】また、上記実施形態では、キャビティ側壁
１４ｂの嵌合凹部１７を、該キャビティ側壁１４ｂのほ
ぼ全長にわたって形成し、これに対応して拡張フック３
９も幅広に形成しているので、拡張フック３９でキャビ
ティ側壁１４ｂ全体を拡開変形させることが可能とな
り、該キャビティ側壁１４ｂの全面をセメント建築材２
４から確実に剥離させることができて、脱型を容易に行
うことができる。

【００３４】しかしながら、本発明は、嵌合凹部１７を
キャビティ側壁１４ｂのほぼ全長にわたって形成する構
成に限定されず、例えばキャビティ側壁１４ｂの複数箇
所に嵌合凹部を間欠的に形成し、これら複数箇所の嵌合
凹部に拡張フックを挿入してキャビティ側壁１４ｂを拡
開変形させるようにしても良い。

【００３５】また、上記実施形態では、脱型工程前に、
成形型１１の上面に被せられている蓋２０を加振装置２
５で加振することで、該蓋２０を硬化したセメント建築
材２４から剥がすことができ、その後、該蓋２０を吸着
装置２８で吸着して成形型１１から取り外すことで、蓋
２０の取り外し工程も自動化できる。

【００３６】ところで、軟質合成樹脂・合成ゴム製の成
形型１１は経時的に線収縮する性質があるが、上記実施
形態では、図３に示すように、成形型１１の長辺側の左
右のキャビティ側壁１４ａにそれぞれ補正溝１５を形成
し、その補正溝１５の全長をキャビティ１３の内壁面寸
法と同一に設定したので、キャビティ側壁１４ａに経時
的に線収縮が生じたとしても、補正溝１５が形成されて
いる領域の内側の側壁部４５は、内壁面と外壁面の双方
の収縮量が等しくなり、内壁面側に生じる収縮応力と外
壁面側に生じる収縮応力とがバランスして、内壁面の経
時的な湾曲変形が抑えられる。

【００３７】しかしながら、セメント建築材２４の寸法
精度がさほど要求されない場合には必ずしも補正溝１５
を形成する必要はなく、補正溝１５が形成されていなく
ても本発明の所期の目的は十分に達成できる。

【００３８】また、真空吸着パッド５３を昇降軸５５に
連結する屈曲自在継手は、ユニバーサルジョイント５４
に限定されず、セメント建築材２４の傾き（真空吸着パ
ッド５３の傾き）に応じて自在に屈曲する継手であれば
何でも良い。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の脱型方法によれば、成形型の対向する２辺
のキャビティ側壁の嵌合凹部にそれぞれ上方から拡張フ
ックを挿入し、両側の拡張フック間の間隔を広げて該キ
ャビティ側壁を拡開変形させながら、該成形型の底面を
下方から押圧装置で押し上げて湾曲させることにより、
該成形型内のセメント建築材をキャビティ内面から剥離
させ、真空吸着パッドでセメント建築材を吸着して上方
へ引き上げて成形型から取り出すようにしたので、従
来、手作業で行っていた脱型工程を自動化でき、生産能
率を飛躍的に向上できると共に、脱型時にセメント建築
材が成形型から落下して傷付くこともなく、製品品質を
向上することができる。

【００４０】更に、請求項２では、真空吸着パッドを屈
曲自在継手を介して昇降機構に連結したので、脱型時に
セメント建築材がどの方向に傾いても、その傾きに合わ
せて真空吸着パッドの傾きを自在に変化させることがで
き、真空吸着パッドによる吸着能力を向上することがで
きる。

【００４１】また、請求項３では、拡張フックを駆動す
る駆動機構の主要部を成形型の下方に配置することがで
きるため、成形型の上方スペースを有効利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すもので、（ａ）は成
形型の対向する２辺のキャビティ側壁の嵌合凹部にそれ
ぞれ上方から拡張フックを挿入した状態を示す縦断面
図、（ｂ）は脱型時の状態を縦断面図

【図２】脱型装置の正面図

【図３】（ａ）は成形型の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ
−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図

【図４】成形型の上面に蓋を被せたときの縦断面図

【図５】成形型の上面に被せられた蓋を取り外す工程を
説明する図

【符号の説明】

１１…成形型、１３…キャビティ、１４ａ，１４ｂ…キ
ャビティ側壁、１５…補正溝、１７…嵌合凹部、１８…
補強材、２０…蓋、２１…嵌合凸部、２４…セメント建
築材、２５…加振装置、２６…加振体、２８…吸着装
置、３０…真空吸着パッド、３３…搬送ローラ、３４…
脱型装置、３５…第１のシリンダ、３６…回動アーム、
３８…ロッド、３９…拡張フック、４１…第２のシリン
ダ、４３…ロッド、４４…Ｖ字形レバー、４６…リンク
棒、４７…リンク機構、４８…押圧装置、４９…エアシ
リンダ、５０…押圧体、５１…吸着装置、５３…真空吸
着パッド、５４…ユニバーサルジョイント（屈曲自在継
手）、５５…昇降軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B28B 7/10 B28B 7/16 B28B 13/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性変形可能な成形型内で硬化させたセ
   メント建築材を自動的に脱型するセメント建築材の脱型
   方法であって、 前記成形型の対向する２辺のキャビティ側壁に嵌合凹部
   を形成し、該成形型内でセメント建築材を硬化させた
   後、前記対向する２辺のキャビティ側壁の嵌合凹部にそ
   れぞれ上方から拡張フックを挿入し、両側の拡張フック
   間の間隔を広げて該キャビティ側壁を拡開変形させなが
   ら、該成形型の底面を下方から押圧装置で押圧して該成
   形型の底面を上方に凸となるように湾曲させることによ
   り、該成形型内のセメント建築材をキャビティ内面から
   剥離させ、その上方から下降させた真空吸着パッドで前
   記セメント建築材を吸着して上方へ引き上げて脱型する
   ようにしたことを特徴とするセメント建築材の脱型方
   法。
2. 【請求項２】 前記真空吸着パッドは、屈曲自在継手を
   介して昇降機構に連結されていることを特徴とする請求
   項１に記載のセメント建築材の脱型方法。
3. 【請求項３】 前記拡張フックを駆動する駆動機構は、 前記拡張フックが取り付けられたロッドを伸縮させる第
   １のシリンダと、 前記成形型の下方に配置された第２のシリンダと、 前記第２のシリンダのロッドの伸縮動作によって駆動さ
   れ、前記第１のシリンダを上下方向に回動変位させるリ
   ンク機構とから構成されていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のセメント建築材の脱型方法。