JPH07233639A - 自動コンクリート締固め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 棒状バイブレータを所定の各挿入位置に自動
的に移動させてコンクリートの締固めを自動的に行わせ
る。 【構成】 自走式走行車体上に関節部を介して回動自在
に複数アームを連結したマニピュレータを使用してバイ
ブレータ挿抜装置を支持させ、関節部に備えた角度検出
センサからの情報を受けてマニピュレータをコンピュー
タ装置により自動コントロールさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として建築現場におい
て、床・梁・柱・壁等の構築のために打ち込まれたコン
クリートの締固めに使用する自動コンクリート締固め装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築現場において打設されたコン
クリートの締固めに棒状バイブレータが使用されてい
る。この棒状バイブレータは、バイブレータ筒の先端に
棒状の振動機が固定されており、この振動機を打設され
たコンクリート内に必要深さまで挿入することによりコ
ンクリートを振動によって締固めるものである。

【０００３】この棒状バイブレータの使用に際し、従来
は作業者の人手によってコンクリート内への挿入、引き
抜き操作及び所望位置への移動がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の締高
め作業は、動力用のエアパイプや電源ケーブルが接続さ
れた棒状バイブレータを必要位置まで人手によって移動
させるものであるため、多くの人手を要し、またコンク
リート内への挿抜作業が人手によってなされ、しかも足
場の悪い現場での作業が必要となり、体力を要する重労
働を強いられるという問題があった。

【０００５】更にまた、棒状バイブレータの挿入深さ
や、加振時間は作業者の勘に頼ることが多く、適切な締
固め作業を行うには熟練を要し、また打ち込まれたコン
クリートの流動性にのみ気を取られがちとなり、十分な
脱気が行われず、コンクリートの固化後の強度にばらつ
きが生じやすいという問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題にかんが
み、労力を要することなく自動的にコンクリート締堅め
作業ができる自動コンクリート締固め装置の提供を目的
としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、
自走式走行車体と、該車体上に搭載され、関節部を介し
て回動自在に連結した複数のアームを有するマニピュレ
ータと、該マニピュレータの先端部アームに支持され、
棒状バイブレータを所望する深さに挿抜するバイブレー
タ挿抜装置とを備え、前記マニピュレータの各関節部に
角度検出センサを備えるとともに、該センサからの情報
を受けて前記マニピュレータを自動コントロールするコ
ンピュータ装置からなるコントローラを備えてなる自動
コンクリート締固め装置に存する。

【０００８】

【作用】本発明の自動コンクリート締固め装置は、自走
式の車体はリモートコントロール、もしくはオペレータ
の直接操作によって所定の作業線に沿って移動され、ま
たマニピュレータは、前記車体の所定停止位置において
コントローラによって自動操作される。コントローラに
よる自動操作は、例えば一直線上にある一定間隔毎のバ
イブレータ挿入位置にバイブレータ挿抜装置が締固め作
業毎に順次移動されるようにアームの水平旋回角、上下
回動角及び各動作部の動作順序を記憶させておき、各動
作部分の旋回角度を角度検出センサーにより検出し、コ
ントローラフィールドバックしながら所定位置にバイブ
レータ挿抜装置を順次移動させ、各停止位置毎にバイブ
レータ挿抜位置及びバイブレータを動作させてコンクリ
ートの締固めを行う。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施の一例を図面について説明
する。

【００１０】図１〜図４は本発明に係る装置の第一実施
例を示しており、同図において、１は走行用車体、２は
ゴム車輪である。車体１上にはマニピュレータ３が搭載
されている。このマニピュレータ３は、車体１上に立設
した支柱４，支柱４の上端に水平方向に旋回可能に支持
された第一関節金具５、第一関節金具５に対し、上下に
回動自在に支持させた第一アーム６、第一アーム６の先
端に第二関節金具７を介して回動自在に支持させた第二
アーム８とから構成されており、その第二アーム８の先
端にバイブレータ挿抜装置９が支持されている。

【００１１】支柱４の上端には、第一関節金具５を水平
方向に旋回させる旋回台３０が設けられ、その旋回台に
は水平旋回駆動用の旋回台モータ３１ａ及び旋回台３０
の旋回角度を検出するための水平角度検出センサ３２ａ
が設けられている。

【００１２】第一関節金具５には第一アーム６を上下方
向に回動させるための第一関節モータ３１ｂ及び第一ア
ーム６の第一関節金具５に対する回動角度を検出する第
一関節角度検出センサ３２ｂが、また第二関節金具７に
は第二アーム８を上下方向に回動させるための第三関節
モータ３１ｃ及び第二アーム８の第一関節金具７に対す
る回動角度を検出する第二関節角度検出センサ３２ｃが
それぞれ設けられている。

【００１３】またバイブレータ挿抜装置９の支持フレー
ム２０には、第二アーム８の先端に軸３３をもって支持
され、第三関節モータ３１ｄによって第二アーム８に対
する角度が調整できるようになっている。この角度調整
は、支持フレーム２０に設けた水平角度検出センサ３５
からの情報によって支持フレーム２０が常に水平状態を
保つように調整している。

【００１４】走行用車体１上には、コンピュータ装置を
使用したコントローラ３６が備えられており、このコン
トローラにより前記マニピュレータ３及び後述するバイ
ブレータ挿抜装置９を自動コントロールするようになっ
ている。

【００１５】マニピュレータ３に支持されたバイブレー
タ挿抜装置９によって棒状バイブレータ１０が垂直方向
に向けて上下動されるようになっている。棒状バイブレ
ータ１０は、棒状の金属筒からなるバイブレータ筒１１
の下端に棒状をした電動の振動機１２が固定されてお
り、この振動機１２への動力ケーブル１３が車体１上の
巻取リール１４から各関節金具５，７上のガイドローラ
ー１５，１６を通してバイブレータ筒１１の上端に導入
されている。巻取リール１４は、棒状バイブレータ１０
の上下動に応じて動力用ケーブル１３が巻取、及び繰り
出しがなされるようになっている。

【００１６】尚、棒状バイブレータ１０は、空気圧によ
って動作される棒状の振動機をバイブレータ筒１１に固
定したものであってもよく、この場合は動力エア供給用
のホースを内蔵した動力用ケーブルが使用される。

【００１７】バイブレータ挿抜装置９は、図３に示すよ
うに上下が開放した箱状の支持フレーム２０を有し、こ
れが第二アーム８の下端に支持されている。支持フレー
ム２０内には一対のバイブレータ送りローラ２１，２１
が回転自在に支持されている。この送りローラ２１，２
１は、外周に断面が略半円形の凹溝２２を有し、その凹
溝２２，２２内にバイブレータ１０を挾んで回転するこ
とにより、棒状バイブレータ１０が上下方向に挿抜され
るようになっている。

【００１８】両送りローラ２１，２１は、支持フレーム
２０外に固定した電動モータ２３により駆動されるよう
になっており、ギヤ２４，２４によって互いに逆向きに
回転駆動されるようになっている。また一方の送りロー
ラ軸２５には、ロータリーエンコーダからなる挿入長さ
検出器２６が挿着され、その回転数を検出することによ
りバイブレータ１０の挿し込み長さが計測されるように
なっている。また支持フレーム２０には、下向きに超音
波式距離計からなる高さ検出器２７が固定されており、
これによって支持フレーム２０の高さが計測されるよう
になっている。

【００１９】このように構成される自動コンクリート締
固め装置は、無線器３７を使用したリモートコントロー
ルもしくはオペレータによる直接操縦により走行車体１
を図２に示す作業線Ｌに沿わせ、これから一定間隔を隔
てた位置に停止させる。

【００２０】次いでコントローラ３６を作動させること
により作業線Ｌ上の締固め作業展Ｐ₁ ，Ｐ₂ ……Ｐ_n 毎
にバイブレータ筒を所望深さに挿入してコンクリートの
締固め作業が自動的に行われるものであり、コントロー
ラには、予め作業点Ｐ₁ ，Ｐ₂ ……Ｐ_n の各水平位置情
報及びその各点の上方位置にバイブレータ挿抜装置９の
バイブレータ筒１１位置を整合させるに必要なマニピュ
レータ３の各水平回動及び上下回動用のモータ３１ａ〜
３１ｃの動作順序及び動作角度を記憶させておき、各角
度検出センサ３２ａ〜３２ｃにより、動作角度を検出
し、フィードバックさせながら所定の動作を行わせる。

【００２１】また各作業点Ｐ₁ ，Ｐ₂ ……Ｐ_n では、バ
イブレータ挿抜装置を所定位置に整合させた状態で棒状
バイブレータ１０の挿し込み、振動機１２の動作、バイ
ブレータ１０の引き抜きがコントローラ３６によって自
動コントロールされるものであり、棒状バイブレータ１
０の挿し込み深さは、高さ検出器２７による支持フレー
ム２０の高さ情報及び挿入長さ検出器２６による棒状バ
イブレータ１０の送り込み長さ情報により計測し、予め
コントローラ３６に記憶させた所定の挿し込み深さまで
自動的に挿し込まれるようになっている。また振動機１
２の動作時間及び起動：停止のタイミングもコントロー
ラ３６に予め記憶させた通りにコントロールされるよう
になっている。

【００２２】尚、上記実施例における制御系は図４に示
す通りである。

【００２３】図５，図６は本発明の第二実施例を示して
おり、この装置は第一アーム６を一対の平行リンク６
ａ，６ｂをもって構成し、その回動角にかかわらず、第
二関節金具７及び第二アーム８が常に垂直になるように
し、これによってバイブレータ挿抜装置９が常に垂直に
なるようにするとともに、バイブレータ挿抜装置９等の
重量によるモーメントをカウンターウエイト３８をもっ
て受けるようにし、かつ、ケーブル巻取リール１４を旋
回台２０に支持させたものであり、第一実施例に比べて
構造が簡略化され、バイブレータ装置９の直線横移動制
御が短時間に行われるようになっている。尚この実施例
では、上記の他、第一実施例における第二、第三関節モ
ータ３１ｃ，３１ｄ及び第二関節センサ３２ｃ及び水平
角度検出センサ３５は存在しないが、その他の部分につ
いては第一実施例と同じであり、同一部分には同一符号
を付して、その説明を省略する。またこの装置の制御系
は図６に示す通りである。

【００２４】

【発明の効果】上述したように本発明の自動コンクリー
ト締固め装置は、自走式走行車体に支持させたマニピユ
レータにバイブレータ挿抜装置を支持させ、このマニピ
ュレータをコンピュータ装置によるコントローラをもっ
て自動的に動作させるようにしたことにより、作業者の
労力をほとんど要することなく、迅速、かつ正確にコン
クリートの締固めができることとなったものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第一実施例の概略構成を示す側面
図である。

【図２】同上の動作状態を示す平面図である。

【図３】同装置のバイブレータ挿抜装置部分の平面図で
ある。

【図４】第一実施例の制御系を示すブロック図である。

【図５】本発明装置の第二実施例の概略構成を示す側面
図である。

【図６】同上の制御系を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 走行用車体 ２ ゴム車輪 ３ マニピュレータ ４ 支柱 ５ 第一関節金具 ６ 第一アーム ７ 第二関節金具 ８ 第二アーム ９ バイブレータ挿抜装置 １０ 棒状バイブレータ １１ バイブレータ筒 １２ 振動機 １３ 動力用ケーブル １４ 巻取リール １５，１６ ガイドローラ ２０ 支持フレーム ２１ 送りローラ ２２ 凹溝 ２３ 電動モータ ２４ ギヤ ２５ 送り軸ローラ ２６ 挿入長さ検出器 ２７ 高さ検出器 ３０ 旋回台 ３１ａ 旋回台モータ ３１ｂ 第一関節モータ ３１ｃ 第二関節モータ ３１ｄ 第三関節モータ ３２ａ 水平角度検出センサ ３２ｂ 第一角度検出センサ ３２ｃ 第二角度検出センサ ３３ 軸 ３５ 水平角度検出センサ ３６ コントローラ ３７ 無線器 ３８ カウンターウエイト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自走式走行車体と、該車体上に搭載さ
   れ、関節部を介して回動自在に連結した複数のアームを
   有するマニピュレータと、該マニピュレータの先端部ア
   ームに支持され、棒状バイブレータを所望する深さに挿
   抜するバイブレータ挿抜装置とを備え、前記マニピュレ
   ータの各関節部に角度検出センサを備えるとともに、該
   センサからの情報を受けて前記マニピュレータを自動コ
   ントロールするコンピュータ装置からなるコントローラ
   を備えてなる自動コンクリート締固め装置。
2. 【請求項２】 自走式走行車体はリモートコントロール
   装置により遠隔操作されるものである請求項１に記載の
   自動コンクリート締固め装置。