JP3951214B2 - 自動ハツリ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリート面の自動ハツリ装置に関し、特にハツリ残しが少なく、効率的にコンクリート面のハツリ処理を行うことのできる自動ハツリ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート面に他の部材を接合する等の場合には、コンクリート面を粗面化してその接合強度を高める方法が採用される。また、コンクリート面に滑り止め部分を形成する場合も該面を粗面化する必要がある。そしてコンクリート面を粗面化するには、通常、ハツリ工具や自動ハツリ装置を使用するハツリ処理が行われる。
【０００３】
ハツリ工具による方法は、古くから一般的に採用されてきた簡便な方法であるが、作業効率が低くハツリ処理に多くの手間と時間を要するので、最近では自動ハツリ装置を使用する方法が多くの施工現場で採用されている。
自動ハツリ装置はコンクリート面を打撃してハツリを行うための複数本のビットを設けたスキャブラを備え、そのスキャブラは架台もしくは本体に設けた移動手段により移動できるようになっている。そして各ビットを圧縮空気で同時に高速往復駆動することによりコンクリート面を打撃し、その状態を継続しながらスキャブラを移動手段でコンクリート面に平行に移動することにより所定面積のハツリ処理を行う。
【０００４】
図７は従来の自動ハツリ装置にけるスキャブラの正面図、図８は図７のスキャブラの一例を示す説明的な断面図である。これらの図において、スキャブラ１には複数本（この例では６本）のビット２が千鳥状に配列され、各ビット２の先端部には鋭い先端部を有する複数の突起部３が設けられる。なおビットは３本または６本以上の場合もある。
【０００５】
図８に示す例では、（Ａ）の如く、駆動用圧縮空気が供給孔２１より常に供給され、それがピストン２５の側孔２２を介してその内部を通り、シリンダ４の底面側に供給される。その底面側の第１室部２３ａの受圧面積は、ビット側の第２室２３ｂのそれより大きいから図において、右方に伸長する。そして（Ｂ）の状態に伸長すると、第１室部２３ａ内の圧縮空気はピストン２５の側孔２２より外部に放出され、供給孔２１からの圧縮空気が小室部２４に供給されて、ピストン２５は左方に縮小する。そのような動作が繰り返されてスキャブラのビット２は高速で往復動してコンクリート面を打撃する。
【０００６】
図７に示すように、スキャブラ１に複数のビット２を千鳥状に配列する第１の理由は、ビット２の配列密度を大きくしてハツリの作業効率を高めることにあり、第２の理由は、ビット２を往復駆動するビットシリンダ４の直径による寸法的な制限から隙間なく配列することが困難なためである。
【０００７】
しかし、このように複数本のビット２を千鳥状に配列すると、次のような種々の問題がある。先ず、ハツリ面積に応じてスキャブラ１を移動手段で移動しながらハツリ処理を行うのであるが、複数本のビット２がコンクリート面の同じ部分に対して重複したハツリ処理を行うことは無意味である（すなわち既にハツリ処理をして表面が低くなった部分を他のビット２で打撃しても実質的なハツリ効果がない）から、通常はスキャブラ１を図７の上下方向に移動してハツリ処理を行うことになる。
【０００８】
図９は、図７の上下方向にスキャブラ１を移動しながらハツリ処理を行ったときのハツリ跡である。図中、枠で囲まれた空白部分がハツリにより削られ粗面化したハツリ部５であり、ハッチングされている部分が鋸型に「ハツリ残し」を生じた部分、すなわちハツリ残し部６である。コンクリート面の広い面積を何回かに分けてハツリ処理を行う場合には、図９のような鋸型のハツリ残し部６を再びハツリ処理する必要があり、実質的に重複ハツリ処理をすることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
複数のビットを千鳥状に配列した従来の自動ハツリ装置では、前記のように直線的な辺を有する方形にハツリ跡を形成するには、何段階かに分けてハツリ処理をする必要があり、手間と時間がかかる。また、広い面積にハツリ処理を行う場合は、図７の上下方向のハツリ処理を左右の幅方向に必要回数繰り返すことになるが、そのためのスキャブラ１の幅方向移動距離は大きくなる。例えばＮ個のビット２を千鳥状に配列したスキャブラの場合、２Ｎ個分の幅だけハツリ処理を行うにはスキャブラ１に装着されたビット２の左右両端のビット間隔分（Ｎ個の合計幅）の移動が必要になる。
【００１０】
このように幅方向の移動距離が大きくなると、スキャブラ１の移動に要する時間が長くなり、作業効率が低下する。そこで本発明は従来の千鳥状のビットを有する自動ハツリ装置におけるこれらの問題を解決することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明は、スキャブラ (1) と、
このスキャブラ (1) 上に、ビット１本当たりのハツリ幅の略整数倍の間隔で一直線上に等間隔に１列に取着され、コンクリート面を打撃する複数本のビット (2) と、
前記ビット (2) が被ハツリ面に対向するように、架台 (10) に前記スキャブラ (1) を支持するスキャブラ支持部 (16) と、
このスキャブラ支持部 (16) を、前記架台 (10) に対して、前記複数のビット (2) の配列方向と同一方向へステップ移動させる第１の移動手段 (7) と、
前記スキャブラ支持部 (16) を、前記架台 (10) に対して、前記複数のビット (2) の配列方向に直交する方向へ往復移動する第２の移動手段 (9) と、を具備することを特徴とする自動ハツリ装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明に係る自動ハツリ装置の底面図、図２は図１の側面図である。これらの図において、１はスキャブラ、２はビット、７は幅方向移動用の移動シリンダ、８は送りねじ、８ａはガイド棒、９は減速装置付き可逆モータからなる縦方向移動用の回転駆動部、１０は架台、１１は脚部、１２は板体、１３は吸着パッド、１４は支持板、１５は移動部、１６はスキャブラ支持部、１７は軸受部、１８はコンクリート面である。
【００１４】
自動ハツリ装置を構成する架台１０は４本の脚部１１と、各脚部１１の頂部間を連結する板体１２と、各脚部１１の底部に設けた吸着パッド１３により構成されている。板体１２の下面に支持板１４がボルト等の固着部材で固着され、その支持板１４に回転駆動部９および一対の軸受部１７が固定される。回転駆動部９の出力軸に細長い送りねじ８の端部が連結され、その送りねじ８の両端部が軸受部１７で支持されると共に、それに並列してガイド棒８ａが横架されている。
【００１５】
送りネジ８には移動部１５が螺着され且つ、その移動部１５がガイド棒８ａに往復動自在に案内されている。そして、その移動部１５に移動シリンダ７が固定されると共に、スキャブラ支持部１６がスライド自在に支持される。さらにスキャブラ支持部１６にはスキャブラ１が固定され、そのスキャブラ１に複数本（この例では３本）のビット２が所定間隙を有して１列に配列されている。なおスキャブラ１には各ビット２を駆動する空気配管（図示せず）が接続される。そして上記回転駆動部９、送りねじ８、移動シリンダ７などにより、スキャブラ１の移動手段２０が構成される。
【００１６】
各ビット２の間隙はビット１本当たりのハツリ幅の略整数倍とされる。ここで「略整数倍」とは、整数倍もしくはそれより若干小さい値を意味する。すなわち、１本のビット２で形成されるハツリ幅をＨ、各ビットの間隙をＧとすると、Ｇ＝Ｎ（Ｈ―α）となる。Ｎは整数、αは前記のようにビット２の製作誤差やその装着誤差、微小の重複ハツリ代、さらに後述するスキャブラ１の幅方向移動ピッチを考慮して設定され、通常Ｈの数％〜数十％程度の範囲とされる。
【００１７】
次に上記自動ハツリ装置によるコンクリート面１８にハツリ処理を行う方法について説明する。先ずコンクリート面１８のハツリ処理を行う部分を囲むようにしてに自動ハツリ装置の各脚部１１を設置する。その際、脚部１１の底部に設けた吸着パッド１３をコンクリート面１８に押圧して吸着させることにより、自動ハツリ装置をコンクリート面１８に安定的に保持する。なお図２のようコンクリート面１８が垂直の場合でも、このような吸着パッド１３により自動ハツリ装置を安定して支持させることができる。また、必要に応じて吸着パッド１３にその内部空気を減圧吸引する真空ポンプなどを連結することもできる。
【００１８】
自動ハツリ装置には図示しない制御装置および操作盤が搭載される。制御装置は例えばマイクロコンピュータやシーケンサ等により構成され、予めその記憶部に格納された制御プログラムに基づいて、操作盤からの操作指令により移動シリンダ７の移動範囲の制御、回転駆動部９の駆動範囲の制御および各ビット２への圧縮空気供給−停止制御などを行う。そして制御装置からの制御指令により、スキャブラ１は運転開始前に図１に示す架台１０の左下の隅部に最も近い位置（ホームポジション）に移動する。
【００１９】
操作盤から運転開始信号を制御装置に送ると、制御装置は先ず各ビット２に圧縮空気の供給を開始し、同時に回転駆動部９を起動して送りねじ８を正回転する。すると、送りねじ８に螺着した移動部１５が図１の上方向に移動するので、スキャブラ支持部１６およびそれに支持されたスキャブラ１も上方に移動し、スキャブラ１の各ビット２がコンクリート面１８を上方に向かって連続的にハツリ処理する。なお各ビット２によるハツリ跡は３本の直線となる。
【００２０】
予め制御装置に設定されたハツリ範囲の上方終端に達すると、制御装置は回転駆動部９を停止すると共に、各ビット２への圧縮空気の供給を停止し、次いで移動シリンダ７を駆動してスキャブラ支持部１６およびそれに支持されたスキャブラ１を幅方向（図１の左右方向）に所定距離ステップ状に移動する。この移動距離は前記のように形成された３本の直線状のハツリ跡に次のハツリ跡が幅方向に隙間なく形成されるような値とし、通常ではハツリ幅Ｈより若干小さい値に設定する。
【００２１】
次に制御装置は各ビット２への圧縮空気の供給を開始すると共に、回転駆動部９を逆回転起動して送りねじ８を逆回転し、それに螺着した移動部１５を図１の下方向に移動させる。するとスキャブラ支持部１６およびそれに支持されたスキャブラ１が下方に移動するので、各ビット２はコンクリート面１８を下方に向かって連続的にハツリ処理する。
【００２２】
そしてスキャブラ１が予め設定されたハツリ範囲の下方終端に達すると、制御装置は回転駆動部９を停止し、各ビット２への圧縮空気の供給を停止する。次いで制御装置は移動シリンダ７を再び駆動し、スキャブラ支持部１６およびそれに支持されたスキャブラ１を幅方向（図１の左右方向）に前記と同様な距離だけステップ状に移動する。次に制御装置はビット２への圧縮空気の供給を再開し上方へのハツリ処理を開始する。そして再び設定された上方終端に達したところで制御装置は上方へのハツリ処理を停止する。以下、各ビット２で形成したハツリ跡の間隙が埋まるまでこれら操作を繰り返す。
【００２３】
図３〜図５は本発明の自動ハツリ装置によるコンクリート面のハツリ跡を説明する図である。この例ではスキャブラ１にＭ本のビット２を装着し、各ビット２の間隙をハツリ幅の３倍（α＝０）としている。
先ず、図３のようにスキャブラ１を矢印方向（上方向）に移動して１回目の直線状のハツリ跡５を形成する。次にスキャブラ１をハツリ幅と同じ距離だけ右方向にステップ状に移動した後、図４のようにスキャブラ１を矢印方向（下方向）に移動して２回目の直線状のハツリ跡を形成する。さらにスキャブラ１をハツリ幅と同じ距離だけ右方向にステップ状に移動した後、図５のようにスキャブラ１を矢印方向（上方向）に移動して３回目の直線状のハツリ跡を形成する。これによって所望範囲のコンクリート面が隙間なくハツリ処理される。
【００２４】
【実施例】
図１の自動ハツリ装置を使用してコンクリート面のハツリ処理をした。スキャブラ１には３本のビット２を１列に装着し、それらの配列ピッチＰを４２ｍｍとした。各ビット２のハツリ幅Ｈは２２ｍｍ（直径２２ｍｍφ）であり、スキャブラ１の幅方向の移動ピッチは２１ｍｍに設定した。
【００２５】
図６（ａ）はスキャブラ１の上下方向の移動距離Ｌを５００ｍｍ、としてハツリ処理を行った結果である。スキャブラ１を幅方向に２１ｍｍ移動しただけで、１２７ｍｍ×５００ｍｍの有効ハツリ面積を有する長方形の綺麗なハツリ部５が形成された。
一方、比較のため３本のビット２を千鳥型に配置したスキャブラを装着した自動ハツリ装置により同様に実験した。各ビット２の配列ピッチＰを４２ｍｍとした。ハツリ幅Ｈは２２ｍｍ（直径２２ｍｍφ）であり、スキャブラ１の幅方向の移動ピッチは６３ｍｍに設定した。
【００２６】
図６（ｂ）は上記のスキャブラ１の上下方向の移動距離Ｌを５００ｍｍとしてハツリ処理を行った結果である。スキャブラ１を幅方向に６３ｍｍ移動してハツリ処理したが上下端部に鋸型にハツリ残し部６を有し、その結果１２７ｍｍ×４８０ｍｍの有効ハツリ面積を有するほぼ長方形のハツリ部５が形成された。
これらの結果から本発明の自動ハツリ装置を使用することにより、従来装置より有効ハツリ面積が増加し、ハツリ残しを無くすことができる。
さらに、例えば３本のビット２を使用する場合、幅方向（左右方向）のスキャブラ１の移動量を１／３に短縮できるので、その移動時間を短縮して作業能率を上げることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る自動ハツリ装置は、スキャブラに複数のビットを１列に配列すると共に、その間隙をビット１本当たりのハツリ幅の略整数倍としたことを特徴とする。
そのため、従来の装置のようにハツリ部分の端部にハツリ残り部が生じる鋸型にならないので、重複するハツリ処理も不要になる。また従来の装置に比べてスキャブラの幅方向への移動距離を小さくできるので、ハツリ効率が向上しハツリ時間も短縮される。さらに、スキャブラの幅方向移動を行なうアクチュエータ（シリンダ等）のストロークを短くすることが可能となるため、その部分の部品を小型・軽量に簡略化できる。
【００２８】
更に、第１の移動手段によりビットの配列方向へステップ移動させ、ビットの配列方向と垂直な方向へ往復移動する第２の移動手段を具備するから、正確且つ効率よく短時間にハツリ処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動ハツリ装置の底面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】本発明の自動ハツリ装置によるコンクリート面の第１段階のハツリ跡を説明する図。
【図４】本発明の自動ハツリ装置によるコンクリート面の第２段階のハツリ跡を説明する図。
【図５】本発明の自動ハツリ装置によるコンクリート面の第３段階のハツリ跡を説明する図。
【図６】本発明および従来の自動ハツリ装置によりコンクリート面のハツリ処理した結果を示す図。
【図７】従来の自動ハツリ装置におけるスキャブラの正面図。
【図８】図７のスキャブラの説明的断面図。
【図９】図７の上下方向にスキャブラ１を移動しながらハツリを行った場合のハツリ跡を示す図。
【符号の説明】
１ スキャブラ
２ ビット
３ 突起部
４ ビットシリンダ
５ ハツリ部
６ ハツリ残し部
７ 移動シリンダ
８ 送りねじ
８ａ ガイド棒
９ 回転駆動部
１０ 架台
１１ 脚部
１２ 板体
１３ 吸着パッド
１４ 支持板
１５ 移動部
１６ スキャブラ支持部
１７ 軸受部
１８ コンクリート面
２０ 移動手段
２１ 供給孔
２２ 側孔
２３ａ 第１室部
２３ｂ 第２室部
２４ 小室部
２５ ピストン

Claims (1)

1. スキャブラ (1) と、
   このスキャブラ (1) 上に、ビット１本当たりのハツリ幅の略整数倍の間隔で一直線上に等間隔に１列に取着され、コンクリート面を打撃する複数本のビット (2) と、
   前記ビット (2) が被ハツリ面に対向するように、架台 (10) に前記スキャブラ (1) を支持するスキャブラ支持部 (16) と、
   このスキャブラ支持部 (16) を、前記架台 (10) に対して、前記複数のビット (2) の配列方向と同一方向へステップ移動させる第１の移動手段 (7) と、
   前記スキャブラ支持部 (16) を、前記架台 (10) に対して、前記複数のビット (2) の配列方向に直交する方向へ往復移動する第２の移動手段 (9) と、を具備することを特徴とする自動ハツリ装置。

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