JP4233097B2 - プレキャストコンクリート製品の製造システム - Google Patents
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Description
この発明はプレキャストコンクリート製品の量産に適した製造装置に関する。
ポストテンション用プレキャストコンクリート製品は、現場でＰＣ鋼線を通す穴さえ設けておけばよいから、その工場製作は容易であるが、プレテンション用プレキャストコンクリート製品は、型枠にコンクリートを打設する前にＰＣ鋼線を緊張させ、コンクリートが硬化するまで緊張を保たねばならない。従って型枠自身に緊張保持力を持たすか、型枠の外側に緊張保持機構を設けねばならない。
型枠自身に緊張保持力を持たす製法は、Individual Mold Method（ＩＭ工法）といわれ工業的には実用性のないものとして知られていた。従来、実用されて来た製法はすべて、長尺ベンチと称する長大なＰＣ鋼線緊張設備により、長尺のプレテンション・コンクリート版を作って所要長さに分断するか、又は所要長さの型枠をベンチ上に直列に並べるものであった。出願人は特開昭６２−２６４９１３「ＰＣコンクリート版の製法と製造装置」を公開し、上記ＩＭ工法の再生手段を提案している。
また、出願人は、これを改良したプレキャストコンクリート製品の製造装置として特開平５−２０８４０９号を提案している。
特開昭６２−２６４９１３号公報
特開平５−２０８４０９号公報
また、出願人は、これを改良したプレキャストコンクリート製品の製造装置として特開平５−２０８４０９号を提案している。
上述の長尺ベンチを用いる方法は、数十年にわたりプレテンション・コンクリート版の唯一の生産手段として続いたが、その生産性改善は限界に達しており、これ以上の向上は望めない。出願人がさきに開発した新しいＩＭ工法は、下型枠を循環使用する思想であるが、下型枠の移動は主として天井走行クレーンにより方向不定に行われ、レールによる移動は下型枠をその長手方向へ進めるため、極めて長大な敷地、大がかりな搬送設備を必要とした。また作業者の労働が広範囲の移動を伴い、労働生産性が低下するといった問題点があった。
更に、これを改良したプレキャストコンクリート製品の製造装置においても、罫書き作業、部品のインサート作業等を人手によって行う必要があり、生産性の悪いものであった。
更に、これを改良したプレキャストコンクリート製品の製造装置においても、罫書き作業、部品のインサート作業等を人手によって行う必要があり、生産性の悪いものであった。
この発明は上記に鑑み提案されたもので、生産性を向上することのできるプレキャストコンクリート製品の製造システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は２層に分かれた作業ヤード内を型枠を循環させることによってプレキャストコンクリート製品を製造するプレキャストコンクリート製品の製造システムであって、ケレン作業及び吸引作業により型枠に付着したコンクリート片等を除去するとともに剥離材を塗布する型枠清掃工程と、インサート機構のＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なコンピュータ制御されたロボットアームによって型枠内に装着する部品の位置出し、罫書き作業及び部品の取り付けを行う部品取り付け工程と、型枠内にメッシュ筋を設置するメッシュ筋設置工程と、巻回されたＰＣ鋼線を引き出し、所定長さに切断後、型枠上へ敷設するＰＣ鋼線敷設工程と、型枠の一端に緊張ジャッキを取り付けＰＣ鋼線を緊張するＰＣ鋼線緊張工程と、各種金具を取り付けるとともに複数の型枠を一旦溜めておくバッファー工程と、型枠を下の作業ヤードに搬送する下降工程と、型枠の上に上型枠を固着した後、打設機によって投入されたコンクリートをスクレーパーによって均すことにより打設するコンクリート打設工程と、コンクリート打設後、上型枠を取り外し、コンクリート打設体に後埋め金具を取り付ける仕上げ工程と、養生室内でコンクリート打設体を型枠とともに所定時間養生する養生工程と、養生室からコンクリート打設体を型枠とともに取り出す養生取出し工程と、型枠を介して緊張してあるＰＣ線の端部を切断し、コンクリート製品にプレストレスを導入するプレストレス導入工程と、硬化したコンクリート製品を型枠から取り外す脱型、製品取り出し工程と、型枠を上の作業ヤードに搬送する上昇工程とから成り、前記型枠は、作業ヤード内で回動自在に支持されたローラ上に載置されるとともに、前記型枠に底面から当接する駆動機構によって型枠の長手方向に移動制御されることを特徴とする。
また、本発明において、前記作業ヤードには、型枠の底面に当接して搬送する駆動機構が配設されたことを特徴としている。
また、本発明において、前記型枠清掃工程からバファー工程までと、コンクリート打設工程から脱型、製品取り出し工程までの各処理工程を異なる作業ヤードでおこない、各作業ヤード間を昇降機構によって型枠を搬送することを特徴としている。
また、本発明は、前記部品取り付け工程において、型枠内に更に仕切り型枠を設置し、複数のコンクリート製品を製造可能とすることを特徴としている。
また、本発明は、前記ＰＣ鋼線敷設工程において、所定長さに切断したＰＣ鋼線を型枠上へ敷設する供給アームを備えたことを特徴としている。
本発明のプレキャストコンクリート製品の製造システムは、２層に分かれた作業ヤード内を型枠を循環させることによってプレキャストコンクリート製品を製造するプレキャストコンクリート製品の製造システムであって、ケレン作業及び吸引作業により型枠に付着したコンクリート片等を除去するとともに剥離材を塗布する型枠清掃工程と、インサート機構によって型枠内に装着する部品の位置出し、罫書き作業及び部品の取り付けを行う部品取り付け工程と、型枠内にメッシュ筋を設置するメッシュ筋設置工程と、巻回されたＰＣ鋼線を引き出し、所定長さに切断後、型枠上へ敷設するＰＣ鋼線敷設工程と、型枠の一端に緊張ジャッキを取り付けＰＣ鋼線を緊張するＰＣ鋼線緊張工程と、各種金具を取り付けるとともに複数の型枠を一旦溜めておくバッファー工程と、型枠を下の作業ヤードに搬送する下降工程と、型枠の上に上型枠を固着した後、打設機によってコンクリートを打設するコンクリート打設工程と、コンクリート打設後、上型枠を取り外し、コンクリート打設体に後埋め金具を取り付ける仕上げ工程と、養生室内でコンクリート打設体を型枠とともに所定時間養生する養生工程と、養生室からコンクリート打設体を型枠とともに取り出す養生取出し工程と、型枠を介して緊張してあるＰＣ線の端部を切断し、コンクリート製品にプレストレスを導入するプレストレス導入工程と、硬化したコンクリート製品を型枠から取り外す脱型、製品取り出し工程と、型枠を上の作業ヤードに搬送する上昇工程とから成るので、プレキャストコンクリート製品の生産性を著しく向上することができる。
２層に分かれた作業ヤード内を型枠を循環させることによってプレキャストコンクリート製品を製造するプレキャストコンクリート製品の製造システムであって、インサート機構によって型枠内に装着する部品の位置出し、罫書き作業及び部品の取り付けを行う部品取り付け工程を自動的に行うことのできるプレキャストコンクリート製品の製造システムを実現した。
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係るプレキャストコンクリート製品の製造システムの第２層部Ｆ２を示す配置図、図２は、同製造システムの第１層部Ｆ１を示す配置図である。ここで、本実施例のプレキャストコンクリート製品の製造システムは、２層に分かれた作業ヤード内を型枠１０を循環させることによってプレキャストコンクリート製品を製造するものである。作業ヤードを２層にすることにより、作業スペースの有効利用を図ることができる。また、本実施の形態において、プレキャストコンクリート製品の製造システムは、ケレン作業及び吸引作業により型枠１０に付着したコンクリート片等を除去するとともに剥離材を塗布する型枠清掃工程１１と、インサート機構１２によって型枠内に装着する部品の位置出し、罫書き作業及び部品の取り付けを行う部品取り付け工程１４と、型枠内にメッシュ筋１５を設置するメッシュ筋設置工程１６と、巻回されたＰＣ鋼線１７を引き出し、所定長さに切断後、型枠上へ敷設するＰＣ鋼線敷設工程１８と、型枠１０の一端に緊張ジャッキを取り付けＰＣ鋼線を緊張するＰＣ鋼線緊張工程１９と、各種金具を取り付けるとともに複数の型枠を一旦溜めておくバッファー工程２０と、型枠１０を下の作業ヤードに搬送する下降工程２１と、型枠の上に上型枠２２を固着した後、打設機２３によってコンクリートを打設するコンクリート打設工程２４と、コンクリート打設後、上型枠２２を取り外し、コンクリート打設体に後埋め金具を取り付ける仕上げ工程２５と、養生室２６内でコンクリート打設体を型枠１０とともに所定時間養生する養生工程２７と、養生室２６からコンクリート打設体を型枠とともに取り出す養生取出し工程２８と、型枠１０を介して緊張してあるＰＣ線１７の端部を切断し、コンクリート製品にプレストレスを導入するプレストレス導入工程２９と、硬化したコンクリート製品を型枠１０から取り外す脱型、製品取り出し工程３０と、型枠１０を上の作業ヤードに搬送する上昇工程３１とから構成されている。
型枠清掃工程１１は、図１に示すように作業員のケレン作業により型枠１０に付着した大きいコンクリート塊を削ぎ落とすとともに、吸引作業によりケレンにより削ぎ落したコンクリート片およびゴミを吸引する。吸引作業は、セントラルクリーニングシステムによって集中的に行い、コンクリート片、ゴミ等を１階のタンクへ搬送する。
型枠１０は、図６、７に示すように両側壁１０１の外側に支柱１０２を備えている。支柱１０２は、側壁１０１より背が高く、頂部に係合突起１０３を有するとともに、底部に係合凹部１０４を有している。この支柱１０２によって型枠１０を複数枚重ねることができる。この際、上の型枠１０の係合凹部１０４に下の型枠１０の係合突起１０３が係合する。また、型枠１０の一端には、ＰＣ鋼線を挿通する挿通溝１０５が形成されており、他端にはＰＣ鋼線を緊張するための緊張部１０６が形成されている。そして、型枠１０は、図７〜９に示すように作業ヤードに設置されたローラ３２上を移動するとともに、駆動機構３３によって駆動される。
部品取り付け工程１４は、図１、４に示すようにインサート機構１２によってＣＡＤデータに従って型枠１０内に、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なコンピュータ制御されたロボットアーム１２１を使用して白インク等でマーキングして装着する部品の位置出し、罫書き作業を行う。また、インサート機構１２は、インサートストック１２２に貯蔵された部品にのり付けを行った後、ＣＡＤデータに従って型枠１０内にマーキングした位置に発泡スチロール等を取り付ける。
メッシュ筋設置工程１６は、型枠１０内にメッシュ筋置き場からメッシュ筋１５を設置する。また、メッシュ筋１５は、スペーサによって型枠１０の底部から所定のかぶり厚さを確保できるように配筋する。
ＰＣ鋼線敷設工程１８は、図１、５に示すようにＰＣ線置き場３４に巻回して収容された複数のＰＣ鋼線の種類、長さを設定した後、ＰＣ鋼線引き出し装置３５により引き出し、所定長さに切断後、供給アーム１８１を介して１本づつ、型枠１０上へ敷設する。敷設されたＰＣ鋼線１７は、一端を図外の固定具によって挿通溝１０５に固定するとともに、他端を緊張部１０６に固定する。
ＰＣ鋼線緊張工程１９は、図１９に示すように型枠１０の緊張部１０６端に図外の緊張ジャッキを取り付けＰＣ鋼線１７を緊張する。
バッファー工程２０は、図１に示すように各種金具を取り付けるとともに複数の型枠１０を作業ヤードに一旦溜めておく。
下降工程２１は、エレベーター２１１によって、型枠１０を下の作業ヤードに搬送する。エレベーター２１１は、型枠１０を一台づつ収容して下降させる。
コンクリート打設工程２４は、各種金具が取り付けられ、ＰＣ鋼線１７の緊張が完了した型枠１０の上に上型枠２２を固着した後、打設機２３によってコンクリートを打設する。打設機２３は、図１０に示すようにホッパ３６から供給されたコンクリートを上型枠２２の上から投入する。投入されたコンクリートは、上型枠２２の長手方向に沿って形成された溝部２２ａに落下する。この溝部２２ａの底は、製品のリブ表面に相当し、網目状に形成されている。また、溝部２２ａに落下したコンクリートは、夫々の溝部に配設されたスクレーパー３７によって均され、前記網目部分からコンクリートが型枠１０内に充填される。また、打設機２３は、型枠１０を振動させ、型枠の空所がなくなるまでコンクリートの打設を繰り返す。コンクリートの投入が完了した後、上型枠２２のクランプを解除し、上型枠２２を取り除く。
仕上げ工程２５は、コンクリート打設後の上型枠２２を取り外したコンクリート打設体に後埋め金具を取り付ける。また、製品引き上げ用ワイヤー等の引き出し作業や、成形の不完全な部分を手作業によるコテ仕上げによって補修を行う。
養生工程２７は、図１１に示すように養生室２６内でコンクリート打設体を型枠１０とともに所定時間養生する。養生室２６は、本実施の形態では図２に示すように６分割されており、１室は常に空の状態にしておく。この空の部分を利用して製品の出し入れを行う。コンクリート打設体を含む型枠１０は、天井クレーン３８によって順番に各養生室２６内に積層され、天井ゲート２６ａを閉じた後、温度管理される。各部屋毎に養生時間の管理が行われる。
養生取出し工程２８は、所定時間経過した養生室に保管されたコンクリート打設体を型枠１０とともに天井クレーン３８で取り出し、養生取出し位置へ搬送する。
プレストレス導入工程２９は、型枠１０を介して緊張してあるＰＣ線１７の緊張をジャッキ等で解除した後、ＰＣ鋼線１７を切断し、コンクリート製品にプレストレスを導入する。
脱型、製品取り出し工程３０は、図１２に示すように硬化したコンクリート製品３９を天井クレーン４０で吊りながら型枠１０から取り外す。取り出したコンクリート製品３９は、製品検査を行った後、搬出される。
上昇工程３１は、コンクリート製品３９を取り出した型枠１０のみをエレベータ２１２で上の作業ヤードＦ２に搬送し、次の型枠清掃工程１１に搬送する。
以上のようなプレキャストコンクリート製品の製造システムによれば、部品取り付け工程等をコンピュータ制御されたロボットにより行うので従来の製造システムに比べて生産性を著しく向上することができる。また、取り付け部品の変更等に対しても、迅速に対応することができる。更に、作業ヤードを２層に分割したので敷地面積を効率的に利用し、最小の敷地面積で最大の生産効率を達成することができる。
尚、本発明は以上の実施の形態に限ることなく、１つ型枠内に複数のコンクリート製品を製造することもできる。
Ｆ１ 第１層部
Ｆ２ 第２層部
１０ 型枠
１１ 型枠清掃工程
１２ インサート機構
１４ 部品取り付け工程
１５ メッシュ筋
１６ メッシュ筋設置工程
１７ ＰＣ鋼線
１８ ＰＣ鋼線敷設工程
１９ ＰＣ鋼線緊張工程
２０ バッファー工程
２１ 下降工程
２２ 上型枠
２３ 打設機
２４ コンクリート打設工程
２５ 仕上げ工程
２６ 養生室
２７ 養生工程
２８ 養生取出し工程
２９ プレストレス導入工程
３０ 脱型、製品取り出し工程
３１ 上昇工程
３２ ローラ
３３ 駆動機構
３４ ＰＣ線置き場
３５ ＰＣ鋼線引き出し装置
３６ ホッパ
３７ スクレーパー
３８ 天井クレーン
３９ コンクリート製品
４０ 天井クレーン
Ｆ２ 第２層部
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１８ ＰＣ鋼線敷設工程
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２２ 上型枠
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Claims (5)
- ２層に分かれた作業ヤード内を型枠を循環させることによってプレキャストコンクリート製品を製造するプレキャストコンクリート製品の製造システムであって、ケレン作業及び吸引作業により型枠に付着したコンクリート片等を除去するとともに剥離材を塗布する型枠清掃工程と、インサート機構のＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なコンピュータ制御されたロボットアームによって型枠内に装着する部品の位置出し、罫書き作業及び部品の取り付けを行う部品取り付け工程と、型枠内にメッシュ筋を設置するメッシュ筋設置工程と、巻回されたＰＣ鋼線を引き出し、所定長さに切断後、型枠上へ敷設するＰＣ鋼線敷設工程と、型枠の一端に緊張ジャッキを取り付けＰＣ鋼線を緊張するＰＣ鋼線緊張工程と、各種金具を取り付けるとともに複数の型枠を一旦溜めておくバッファー工程と、型枠を下の作業ヤードに搬送する下降工程と、型枠の上に上型枠を固着した後、打設機によって投入されたコンクリートをスクレーパーによって均すことにより打設するコンクリート打設工程と、コンクリート打設後、上型枠を取り外し、コンクリート打設体に後埋め金具を取り付ける仕上げ工程と、養生室内でコンクリート打設体を型枠とともに所定時間養生する養生工程と、養生室からコンクリート打設体を型枠とともに取り出す養生取出し工程と、型枠を介して緊張してあるＰＣ線の端部を切断し、コンクリート製品にプレストレスを導入するプレストレス導入工程と、硬化したコンクリート製品を型枠から取り外す脱型、製品取り出し工程と、型枠を上の作業ヤードに搬送する上昇工程とから成り、前記型枠は、作業ヤード内で回動自在に支持されたローラ上に載置されるとともに、前記型枠に底面から当接する駆動機構によって型枠の長手方向に移動制御されることを特徴とするプレキャストコンクリート製品の製造システム。
- 前記作業ヤードには、型枠の底面に当接して搬送する駆動機構が配設されたことを特徴とする請求項１に記載のプレキャストコンクリート製品の製造システム。
- 前記型枠清掃工程からバファー工程までと、コンクリート打設工程から脱型、製品取り出し工程までの各処理工程を異なる作業ヤードでおこない、各作業ヤード間を昇降機構によって型枠を搬送することを特徴とする請求項１または２に記載のプレキャストコンクリート製品の製造システム。
- 前記部品取り付け工程において、型枠内に更に仕切り型枠を設置し、複数のコンクリート製品を製造可能とすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載のプレキャストコンクリート製品の製造システム。
- 前記ＰＣ鋼線敷設工程において、所定長さに切断したＰＣ鋼線を型枠上へ敷設する供給アームを備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載のプレキャストコンクリート製品の製造システム。
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