JP4419235B2 - ロックボルトの供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックボルトの供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
炭坑等の坑道では、掘削後の天井面および側壁面(坑道内壁)にロックボルトを打設し、トンネルの崩落を防ぐ工法が採用されている。かかる打設は、従来、複数のロックボルトが収容された収容部から作業員が1本ずつロックボルトを取り出し、そのロックボルトを打設機にセットすることで行っていた。
【0003】
この場合、打設毎に1本ずつ手作業でロックボルトを収容部から取り出して打設機にセットしなければならないため、効率が悪く、施工速度を上げることが困難であった。また、炭坑の場合、粉炭雰囲気という環境が悪い場所に常に作業者が付いてロックボルトの取出・セット・打設作業をしなければならず、好ましいとはいえない。
【0004】
そこで、本発明者は、ロックボルトを自動的に1本ずつ水平に排出する収容装置と、排出されたロックボルトを水平に受け取った後に前方に移動して鉛直に回動する供給装置と、鉛直状態のロックボルトを受け取って坑道天井面に打設する打設機とからなるシステムを先に開発し、ロックボルトの取出・セット・打設作業の自動化を図った(特願平11−268849号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ロックボルトの供給装置は、収容装置(上方)から落下してきたロックボルトを水平に受け取って油圧により左右から把持し、そのロックボルトを所定距離前方に移送した後に前方に回動して鉛直状態とし、油圧を抜いてロックボルトを打設機に受け渡すものであった。
【0006】
しかし、かかる供給装置にあっては、打設機への受け渡しの際にはロックボルトを供給装置の前方から取り出す必要があるため、システムの全長が長くならざるを得ない。また、ロックボルトを油圧シリンダの押力によって保持しているため、ロックボルトを打設機に受け渡す際には同時に油圧シリンダの油圧を抜く等の煩雑な制御が必要である。
【0007】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、システムの全長を短くでき、複雑な制御が不要なロックボルトの供給装置を提供することにある。
【0008】
なお、上記「特願平11−268849号」は、所謂公知技術ではなく、本発明者が本発明を創作するに当たって先に開発した関連技術である。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明は、ロックボルトを水平に受け取った後、そのロックボルトを前方に移動して鉛直に回動するロックボルトの供給装置であって、坑道内を前後方向に移動する基台と、該基台に設けられその移動方向に直交し且つ地面に水平な主回動軸廻りに回動する回動部と、該回動部に設けられロックボルトを上方から受け入れるべく上方が開放された受入状態とそのロックボルトを弾性的に把持しつつ90度横転させる把持状態とに切換可能な把持機構と、該把持機構を上記受入状態から上記把持状態に切り換えるアクチュエータとを備えたものである。
【0010】
本発明によれば、先ず、基台の回動部に設けられた把持機構を受入状態とし、その把持機構に上方からロックボルトを受け入れさせる。次に、アクチュエータによって把持機構を受入状態から把持状態に切り換える。すると、ロックボルトが弾性的に把持されつつ90度横転される。そして、基台を前方に移動した後、回動部を主回動軸廻りに回動させてロックボルトを鉛直状態とし、ロックボルトを打設機に受け渡す。かかる受け渡しの際、ロックボルトが横方向に取り出されるため、前後方向の動作が不要となってシステムの全長を短くできる。また、ロックボルトは弾性的に把持されているので、ロックボルトを取り出す際に油圧を抜く等の同期制御が不要となる。
【0011】
上記把持機構は、上記回動部に基台の移動方向に沿って配置された第1回動軸廻りに90度の範囲で回動自在に設けられた第1爪部材と、該第1爪部材に上記第1回動軸と平行な第2回動軸廻りに回動自在に設けられた第2爪部材と、該第2爪部材と上記第1爪部材との間にロックボルトを把持すべく両者を回動付勢するバネと、上記第1爪部材が水平のとき第2爪部材の回動を規制し第1爪部材が垂直となったときその規制を解除するストッパとを有し、上記アクチュエータは、上記第1爪部材を上記第1回動軸廻りに回動させるシリンダであることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を添付図面に基いて説明する。
【0013】
図7に示すように、炭坑等の坑道1内には、左右一対のクローラ2によって前進後退する台車3が配置されている。なお、台車3は、自走するものに限らず、より前方に配置された牽引台車に接続されて牽引されるものであってもよい。
【0014】
台車3には、ロックボルト4を自動的に1本ずつ水平に下方へ排出する収容装置5が脚部6を介して設けられていると共に、そこから排出されたロックボルト4を水平に受け取った後に前方に移動して鉛直に回動する供給装置7(本実施形態)が設けられている。供給装置7により鉛直状態とされたロックボルト4は、台車3の前方に配置された図示しない打設機に受け渡され、坑道1の天井面に打設される。
【0015】
以下、本実施形態に係る「ロックボルトの供給装置7」について説明する。図6および図7に示すように、この「ロックボルトの供給装置7」は、台車3上を坑道1の前後方向に沿って移動する基台8を有する。基台8は、長方形状の板体からなる本体部9と、台車3上に敷設されたレール10に係合する係合部11とからなり、レール10に沿って台車3上を前後方向に移動する。
【0016】
基台8には、その移動方向に直交し且つ地面に水平な主回動軸(主ピン12)廻りに回動する回動部13が設けられている。詳しくは、回動部13には主ピン12が固設されており、そのピン12が基台8に設けられたブラケット14に貫通されて軸支されている。ピン12の端部には、作動アーム15が固設されている。作動アーム15の端部と基台8上に設けられたブラケット16との間には、シリンダ17が介設されている。
【0017】
この構成によれば、基台8をレール10に沿って前進させると図7に実線で示す状態となり、その後、シリンダ17を伸長させると図7に仮想線で示すように作動アーム15および回動部13がピン12廻りに一体的に回動し、回動部13が水平状態から垂直状態となる。図6に示すように、回動部13の前後端部には、断面L字状のブラケット18、18が夫々設けられており、各L字状ブラケット18、18には、ロックボルト4を把持する把持機構19、19が夫々取り付けられている。
【0018】
両把持機構19、19は、同一の構造であるため、一方のみを説明し、他方の説明は省略する。把持機構19は、図1乃至図4に示すように、ロックボルト4を上方から受け入れるべく上方が開放された受入状態(図1)と、そのロックボルト4を弾性的に把持しつつ90度横転させる把持状態(図4)とに切換可能なものである。かかる把持機構19は、アクチュエータとしてのシリンダ20によって、受入状態から把持状態に切り換えられる。
【0019】
把持機構19は、図1および図5に示すように、L字状ブラケット18に設けられた金具21に、第1回動軸(第1ピン22)を介して回動自在に取り付けられた第1爪部材23を有する。第1ピン22は、基台8の移動方向に沿って配置されている。第1爪部材23は、第1ピン22廻りに90度の範囲で回動自在となっており、ロックボルト4の下部を支持する支持部24と、ロックボルト4の側部を挟持する挟持部25と、バネ26の支持部27とを有する。
【0020】
第1爪部材23には、第2回動軸(第2ピン28)を介して第2爪部材29が回動自在に取り付けられている。第2ピン28は、第1ピン22と平行に配置されている。第2爪部材29は、図5に示すように上記第1爪部材23の左右に夫々配置されており、上記第1爪部材23の挟持部25と共同してロックボルト4の側部を挟持する挟持部30と、バネ26の支持部31とを有し、側面視略S字状に形成されている。
【0021】
バネ26は、図1に示すように、第1爪部材23の支持部27と第2爪部材29の支持部31との間に、介設されている。バネ26は、第1爪部材23に対して第2爪部材29を、第2ピン28廻りに時計方向に回動するように付勢する。すなわち、バネ26は、第1爪部材23に対して第2爪部材29を、両挟持部25、30間のロックボルト4を挟持する方向に、付勢する。なお、バネ26は、コイルバネに限らず、エアバネやオイル等の流体を封入したシリンダでもよい。また、図2および図3ではロックボルト4の向きが異なっているが、発明の説明上特別な意味はない。
【0022】
さて、L字状ブラケット18には、図1に示すように第1爪部材23の支持部24が水平のとき第2爪部材29の回動を規制し、図4に示すように第1爪部材23の支持部24が垂直となったときその規制を解除するストッパ32が設けられている。ストッパ32は、L字状ブラケット18にネジ込まれたボルト33と、そのネジ込み高さを固定するナット34とからなり、ボルト33の頂部35が第2爪部材29の底面36に当接することによってストッパ機能を発揮する。
【0023】
すなわち、ボルト頂部35は、図1においてはバネ26の付勢力によって図中時計方向に回動しようとする第2爪部材29の底面36に当接してその回動を規制し、図2および図3に示すように第1爪部材23が回動されるに伴って第2爪部材29の底面36から離間し、図4においては第2爪部材29の底面36から完全に離れて上記規制を解除する。かかるボルト頂部35は、第2爪部材29の底面36との当たりを滑らかにすべく、球面状に形成されている。
【0024】
また、L字状ブラケット18には、図1において第1爪部材23(支持部24)の水平を確保するためのストッパ37が設けられていると共に、図4において第1爪部材23(支持部24)の垂直を確保するためのストッパ38が設けられている。また、第1爪部材23とL字状ブラケット18との間には、第1爪部材23を第1ピン22廻りに回動するためのシリンダ20が介設されている。シリンダ20は、一端がピン39を介して回動部のブラケット40に軸支されており、他端がピン41を介して第1爪部材23に軸支されている。
【0025】
以上の構成からなる本実施形態に係る「ロックボルトの供給装置7」の作用を述べる。
【0026】
先ず、図7において、基台8をレール10に沿って移動させ「ロックボルトの収容装置5」の下方に位置させる。そして、図1に示すように、シリンダ20を収縮させて把持機構19を受入状態とし、「ロックボルトの収容装置5」から水平状態で排出されたロックボルト4を第1爪部材23と第2爪部材29との間に受け入れる。このとき、第1爪部材23の挟持部25と第2爪部材29の挟持部30との間隔は、ロックボルト4の直径より大きくなっている。よって、ロックボルト4は、第1爪部材23の支持部24上に載置される。
【0027】
次に、図2および図3に示すように、シリンダ20を伸長させる。すると、第1爪部材23が第1ピン22廻りに時計方向に回動し、同時に第2爪部材29が第2ピン28廻りに時計方向に回動する。そして、ロックボルト4が、第1爪部材23の挟持部25と第2爪部材29の挟持部30との間に、バネ26の付勢力によって弾性的に挟持される。図4に示すようにシリンダ20が略フルストロークまで伸長すると、ロックボルト4は、バネ26の付勢力で弾性的に挟持されつつ90度横転され、把持機構19が図1の受入状態から把持状態に切り換わる。
【0028】
次に、基台8をレールに沿って前進させ、図7に実線で示す位置に移動させる。そして、図6にも示すシリンダ17を伸長させて基台8に対して回動部13を90度主ピン12廻りに回動させ、図7に仮想線で示すようにロックボルト4を鉛直状態とする。かかる作業の後、鉛直状態のロックボルト4をその前方に配置された図示しない打設機に受け渡す。
【0029】
ここで、鉛直状態となったロックボルト4は、把持機構19によって90度横転されており、図4に示すように、その取出方向が横方向(坑道1の径方向)となっている。よって、ロックボルト4を把持機構19から取り出す際に前後方向(坑道1の軸方向)の動作が不要となり、システムの全長を短くできる。また、ロックボルト4はバネ26によって弾性的に挟持されているので、ロックボルト4を取り出す際に油圧を抜く等の煩雑な同期制御が不要となる。
【0030】
こうしてロックボルト4を打設機に受け渡した後、シリンダ20を収縮させて把持機構19を図4(把持状態)から図1(受入状態)に戻す。そして、再び基台8をレール10に沿って後退させて「ロックボルトの収容装置5」の下方に位置させ、収容装置5からロックボルト4を受け取って上記作業を繰り返す。なお、図1〜図4または図4〜図1の動作は、基台8の停止中のみならず基台8の前進中または後退中に行ってもよい。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる「ロックボルトの供給装置」によれば、システムの全長を短くできると共に複雑な制御を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すロックボルトの供給装置の要部の説明図である。
【図2】上記ロックボルトの供給装置の作動を示す説明図である。
【図3】上記ロックボルトの供給装置の作動を示す説明図である。
【図4】上記ロックボルトの供給装置の作動を示す説明図である。
【図5】上記ロックボルトの供給装置の要部の平面図である。
【図6】図6(a) は上記ロックボルトの供給装置の側面図、図6(b) は上記ロックボルトの供給装置の平面図、図6(c) は上記ロックボルトの供給装置の後面図である。
【図7】上記ロックボルトの供給装置を備えた台車の側面図である。
【符号の説明】
1 坑道
4 ロックボルト
7 ロックボルトの供給装置
8 基台
12 主回動軸(主ピン)
13 回動部
19 把持機構
20 アクチュエータ(シリンダ)
22 第1回動軸(第1ピン)
23 第1爪部材
26 バネ
28 第2回動軸(第2ピン)
29 第2爪部材
32 ストッパ
Claims (2)
- ロックボルトを水平に受け取った後、そのロックボルトを前方に移動して鉛直に回動するロックボルトの供給装置であって、坑道内を前後方向に移動する基台と、該基台に設けられその移動方向に直交し且つ地面に水平な主回動軸廻りに回動する回動部と、該回動部に設けられロックボルトを上方から受け入れるべく上方が開放された受入状態とそのロックボルトを弾性的に把持しつつ90度横転させる把持状態とに切換可能な把持機構と、該把持機構を上記受入状態から上記把持状態に切り換えるアクチュエータとを備えたことを特徴とするロックボルトの供給装置。
- 上記把持機構は、上記回動部に基台の移動方向に沿って配置された第1回動軸廻りに90度の範囲で回動自在に設けられた第1爪部材と、該第1爪部材に上記第1回動軸と平行な第2回動軸廻りに回動自在に設けられた第2爪部材と、該第2爪部材と上記第1爪部材との間にロックボルトを把持すべく両者を回動付勢するバネと、上記第1爪部材が水平のとき第2爪部材の回動を規制し第1爪部材が垂直となったときその規制を解除するストッパとを有し、上記アクチュエータは、上記第1爪部材を上記第1回動軸廻りに回動させるシリンダである請求項1記載のロックボルトの供給装置。
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