JPH0839371A

JPH0839371A - 型枠締結ボルトの自動締緩装置、及びその運転方法

Info

Publication number: JPH0839371A
Application number: JP6179265A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Hashimoto; 良一橋元; Ichiro Honma; 一郎本間; Nobuhiko Nishiwaki; 信彦西脇
Original assignee: JOBAN ENG KK; Joban Engineering Co Ltd
Current assignee: JOBAN ENG KK; Joban Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-13
Also published as: US5730034A

Abstract

(57)【要約】【目的】形枠に多数配置された締結ボルトを自動的に締
緩作業を行いって、生産効率向上を図り、かつ障害物接
触時の回避手段を設ることにより、より安全性を高め
た。【構成】軌道（９）上を型枠（８０）に沿って移動する
装置基台（７）と、これに取付けられた昇降支持体
（６）と、これに支持された水平支持体（５）と、これ
に支持されたナットランナー支持体（３）と、さらにこ
れに取付けらた締結フランジに当接するように配置され
たフランジ倣部（４）と、前記ナットランナー支持体に
昇降自在に支持されたナットランナー（２）と、前記水
平支持体に取付けられ、次の締緩対象である締結ボルト
（８３ｂ）を撮影対象とするように配置された画像計測
演算手段（５３）と、これらを制御する制御装置と、か
ら構成されており、その撮影画像から次の締結予定の締
結ボルトまでの距離を演算し、その距離情報を基に装置
基台を移動させようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、型枠締結ボルトの自
動締結装置に関し、特に、コンクリ−トパイルなど、コ
ンクリ−ト製柱状成形体の長尺状型枠において、型合わ
せした分割型枠の締結フランジに一定の間隔で多数配列
された締結ボルト群を、順次締め付け、又は緩め（以
下、「締緩」と略称する。）を自動的に行うための型枠
締結ボルトの自動締緩装置、及びこの自動締緩装置の運
転方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】コンクリ−トパイルやコンクリ−ト電柱
などのコンクリ−ト製柱状体を製造するためのコンクリ
−ト製柱状体成形型枠（以下「型枠」と略称する。）８
０は、略円筒形長尺状をなしている。かかる型枠８０
は、通常、軸方向（長手方向）に延びる接合部８１をも
って上下に二分割され、互いに型合わせされる断面半円
形の下型枠体８０ｄと上型枠体８０ｕとから構成され
て、基台（図示省略）上に水平横置きに載置されている
ものである。この接合部８１には、型枠８０の幅方向
（長手方向と直角方向）に張り出し、かつ軸方向に沿っ
て連続した平板状の上型フランジ８２ｕ、及び下型フラ
ンジ８２ｄが、各上下型枠体８０ｕ、８０ｄに互いに適
合するように形成されている。該締結フランジ８２に
は、多数の締結ボルト８３、８３、・・・が一定の間隔
で一列に取付けられている。

【０００３】かかる構成により、この型枠８０を用いた
コンクリ−ト成形品の製造は、先ず、芯材となる鉄筋
（図示省略）が下型枠体８０ｄ内に配置され、これにコ
ンクリ−ト液を充填した後、型合わせが行われ、多数の
締結ボルト８３、８３、・・・の締結によって型枠８０
を固着保持される。そして、養生成形後、今度は逆に締
結ボルト８３を緩めて、下型枠体８０ｄと上型枠体８０
ｕとを分離させ、成形製品を脱型するものである。

【０００４】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ところ
で、このように多数配置された締結ボルトを一々手作業
で締緩することは、非常に煩雑で作業に過度の負担を強
い、生産効率向上の障害となるものであり、この締緩作
業の改善は従来から大きな課題となっていた。

【０００５】かかる見地から、本願出願人は、先に、こ
の締結ボルトの締緩工程について、作業効率向上を図
り、かつ簡易確実な構造の締緩装置として、特許出願平
成２年第３４４９１号で既に提案している。詳細はかか
る出願を参照されたい。本願発明の課題は、上記のよう
に特に長尺状型枠（これに限定するものではない。）の
両側に列状に配置された多数の締結ボルトの締緩作業
を、如何に効率良く、かつ自動的に行うかについてであ
る。

【０００６】ところで、従来から、かかる課題の解決を
目的とする自動締緩装置は、各種構成のものが提案され
ていた。例えば、特許公告昭和５５年第４５３１号の
「自動ボルト締緩装置」がある。しかし、これはボルト
締緩作業装置（当該明細書では、「マニピュレ−タ」と
称している。）と共に、これと同期させたコンクリ−ト
成形型枠本体をも移動させる方式のものであるため、い
きおい装置が大型になってしまう欠点があった。また、
このマニピュレータと型枠位置とを同期させるための同
期制御装置が複雑であるため、実際の現場では故障が多
く、作業効率、及び経済効率から見て好ましい結果が得
られていないのが現状であった。

【０００７】また、別な構成装置としては、コンクリ−
ト成形型枠に取付けられた多数の締結ボルトの全てを同
時に、又は何本かをまとめて同時に締緩する目的で、そ
れぞれに対応させた多数のマニピュレ−タを、型枠上部
に配置した門型の支持体に、保持させた構造のものも存
在していた。

【０００８】しかし、この装置においても、支持体が大
型になってしまうと言う、前述と同様の欠点がある他
に、多数のマニピュレ−タを同時に位置決めする複雑な
制御を必要とする問題点があった。さらには、位置決め
が不完全なままマニピュレ−タを嵌合させて、ボルトを
破損してしまうと言う障害も多々発生していた。

【０００９】ところで、本願出願人には、これを解消す
るものとして、先に、コンクリ−ト成形型枠本体は固定
したまま、マニピュレ−タのみを各締結ボルトの締緩毎
に順次移動させる方式を採ることによって、迅速確実に
締緩させることができると共に、より小型で制御が簡易
な型枠締結ボルトの自動締緩装置を、平成４年特許願第
３２２１２２号で既に提案している。

【００１０】本願発明は、かかる自動締緩装置をさらな
る改良を加えたもので、型枠の締結ボルトの位置変化に
的確に対応することができると共に、ナットランナー、
フランジ倣部の障害物接触時の回避手段を設けることに
より、より安全性を高めた型枠締結ボルトの自動締緩装
置と、及びその運転方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願発明にかかる型枠締結ボルトの自動締緩装置は以下
のように構成されている。すなわち、軌道上を型枠の締
結フランジに沿って移動する装置基台と、該装置基台上
に取付けられ、昇降移動手段を備えた昇降支持体と、該
昇降移動手段に支持され、前記型枠方向に水平移動させ
る水平移動手段を備えた水平支持体と、該水平支持体の
前記型枠側に配置されたナットランナー支持体と、該ナ
ットランナー支持体に取付けられ、前記締結フランジの
フランジ縁端部に当接するように配置されたフランジ倣
部と、前記ナットランナー支持体に昇降自在に支持さ
れ、かつ下端部に締結ボルトの頭部ナットに嵌合するソ
ケットを備えたナットランナーと、前記水平支持体に取
付けられ、次の締緩対象である締結ボルトを撮影対象と
するように配置された画像計測演算手段と、前記装置基
台、昇降支持体、水平支持体、ナットランナー支持体、
及びナットランナーの各動作をそれぞれ制御する制御装
置と、から構成されている。

【００１２】なお、前記軌道は型枠方向へ、及び（又
は）上下方向への平行移動が可能に支持するようにして
も良い。また、前記ナットランナー支持体を、適宜微調
移動させる水平微動手段を介して水平支持体へ取付け
る。

【００１３】前記フランジ倣部に、障害物接触時にフラ
ンジ当接体を装置基台の移動方向と反対方向へ作動させ
る回避手段と、該回避作動を検出する検出手段と、を備
えたことを特徴とする。さらに、ナットランナー支持体
のナットランナー支持においては、障害物接触時に該ナ
ットランナーを装置基台の移動方向と反対方向へ作動さ
せる回避手段と、その回避作動を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴としている。

【００１４】次に、本願発明にかかる型枠締結ボルトの
自動締緩装置の運転方法は、画像計測演算手段により次
の締緩作業予定の締結ボルトを撮影し、その撮影画像か
ら現在締結作業中の締結ボルトと次の締結予定の締結ボ
ルトとの間の距離を演算し、その距離情報を基に装置基
台を移動させることを特徴とする。

【００１５】特に、ナットランナーによる締結ボルトの
緩め作業は、所定数の緩め回転後、ナットランナーを上
昇させながら、さらに緩め回転を行うことを特徴として
いる。また、運転に異常が発生した場合には、それぞれ
記憶しておいた原点位置から各締結ボルト位置までの距
離を基に、その異常発生時の締結ボルトの１つ前の締結
ボルト位置まで戻って、再び次の締結予定の締結ボルト
との間の距離を演算し、締緩作業を開始するようにして
いる。

【００１６】

【実施例】次に、本願発明にかかる型枠締結ボルトの自
動締緩装置の具体的実施の一例として、コンクリ−ト製
柱状体成形型枠に適用した場合を、図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００１７】図１は、本実施例の自動締緩装置１の全体
を示す斜視図であり、図２はその平面図、図３はその側
面図を表したものである。図４は型枠８０全体への自動
締緩装置１の配置状態を示す平面図である。図５は要部
を拡大して示した側面図である。

【００１８】なおここで、以下の本明細書記載において
用いるＸ、Ｙ、Ｚ方向は、図１中に表示したように、水
平に配置された型枠８０の軸方向（又は長手方向）をＸ
方向、このＸ方向と直角水平方向（型枠８０の幅方向）
をＹ方向、及び垂直方向（又は上下方向）をＺ方向とそ
れぞれ定義する。

【００１９】本実施例の自動締緩装置１の主な構成部位
は、ナットランナー２、ナットランナー支持体３、フラ
ンジ倣部４，水平支持体５、昇降支持体６、及び装置基
台７とからなる。以下に、これら各構成部位について、
順次説明する。ナットランナー２は、前記締結ボルト８
３の頭部ナット８４を正逆方向へ適宜軸回転させるもの
であり、垂直に配置された駆動軸２０の下端部に前記頭
部ナット８４に嵌合するソケット２１が取付けられてい
る（図５参照）。該駆動軸２０は、シリンダー２２を介
してサーボモータ２３に連結されており、その外周には
スプリング２４が環装されてソケット２１とシリンダー
２２との間に拡張付勢力が付加されている。このスプリ
ング２４の作用によりソケット２１は、一定の押圧力を
もって頭部ナット８４に嵌合される。

【００２０】そして、ナットランナー２は、回動ジョイ
ント２５を介して取付ベース２６に回動可能に取付けら
れている。取付ベース２６は、ナットランナー支持体３
の前面（型枠８０に面した面）に取付けられたスライド
ガイド３０に従って昇降移動（Ｚ方向の上下移動）が可
能にされて保持されている。

【００２１】また、ナットランナー２と取付ベース２６
との間の下方部間には、回動ジョイント２５を回転中心
２５ｃとしてナットランナー２が回転（図６において右
回転；矢印ａ）した場合（図６の二点鎖線表示）に、そ
の回転を阻止する付勢力（引張力）をもったスプリング
２７が架け渡されている。

【００２２】一方、ナットランナー２と取付ベース２６
との間の上方部間には、ナットランナー２の垂直より逆
側に回転（図６において左回転；矢印ｂ）することを阻
止するストッパー２８が配置されている。さらに、ナッ
トランナー２と取付ベース２６との間には、近接スイッ
チ２９が配置されており、ナットランナー２が回転した
場合、取付ベース２６側に取付けたセンサー部２９ａ
と、ナットランナー２側に取付けた近接板２９ｂとの離
隔によりこれを検知するように構成している。

【００２３】なお、図６の参照において、自動締緩装置
１の作業移動方向は矢印Ｃに示す方向である。このよう
に構成することにより、ナットランナー２のソケット２
１付近が、長尺筒状の型枠８０の保形のために所定間隔
で環状に取付けられるタイヤ８５等の障害物に、何らか
の制御障害によって衝突してしまった場合、ナットラン
ナー２はスプリング２７の付勢力に反発して回転中心２
５ｃをもって回転することにより（矢印ａ）、その損傷
を回避することができる。

【００２４】なお、通常、締緩作業中のタイヤ８５の接
近は、ナットランナー２に取付けられた超音波センサー
８６によって検知するようにされている。次に、ナット
ランナー支持体３は、略矩形箱形状をなし、前面に前記
ナットランナー２の昇降をガイドする２本のスライドガ
イド３０が取付けられており、後面側（反型枠側）に
は、ナットランナー支持体３と直角かつ水平に延出した
箱形の取付部材３１が一体的に形成されている（図８、
図９参照）。この取付部材３１の水平支持体５側の面に
は、スライドベース３２が取付けられ、このスライドベ
ース３２が水平支持体５の側面に設けられたスライドガ
イド５０に係合して水平移動する。この移動手段は、取
付部材３１の後端部にロッド３３を介して連結されたエ
アーシリンダ３４によって行われ、後述するエアーシリ
ンダ３４の作動により適宜微小移動（微動）させるもの
である。かかる水平微動手段は、主に水平方向（Ｙ方
向）の微調節移動を目的とするもので、ナットランナー
２のソケット２１と締結ボルト８３との嵌合ずれ（いわ
るに芯ずれ）に対応するためのものであると共に、後述
するガイトローラ４１と型枠８０の締結フランジ８２と
の当接押圧力を一定に保持するためのものである。

【００２５】すなわち、締結フランジ８２に多数配列さ
れた締結ボルト８３は、ナットランナー２のソケット２
１の移動軌跡と正確に一致して一直線状に並ぶものでは
なく、多少のバラツキがあり、前後左右に僅かのズレが
発生しているが通常である。また、繰り返しの締緩作業
によっても多少のズレが生じてくるものである。

【００２６】そこで、本願発明ナットランナー２２のソ
ケット２１は、図１０、図１１に示すように、下面開放
筒状のソケット２１の内径を、締結ボルト８３の頭部ナ
ット８４の直径より大きく成形し、一定の間隙をもって
ソケット２１が頭部ナット８４に嵌合するようにされて
いる。そして、ソケット２１のリング状の下端面２１ｅ
には、対向する２個の突起部２１ｔ、２１ｔが下方に向
かって凸出形成されており、その突出範囲は、ソケット
回転中心２１ｃからそれぞれ中心角が９０°以下の範囲
に設定されている。

【００２７】一方、締結ボルト８３の頭部ナット８４に
は、対向して左右に張り出した掛合部８４ｋ、８４ｋが
形成されている。このように締結ボルト８３とソケット
２１とを構成することにより、図１１（Ａ）に示すよう
に、ソケット２１の回転中心２１ｃと締結ボルト８３の
芯８３ｃとが、ズレ（δ）た状態でも嵌合させることが
でき、ソケット２１を回転させると突起部２１ｔが掛合
部８４ｋに引っ掛かり、締結ボルト８３を回転させるこ
とになる。この時、ズレた状態で回転させた場合には、
ソケット２１の偏心回転による負荷が発生する。そし
て、前述のようにナットランナー支持体３はエアーシリ
ンダ３３により水平位置を微動可能に支持されているた
め、この負荷によるエアーシリンダ３３内のエアー圧変
化を感知すると共に、これを所定圧になるようにエアー
シリンダ３３を作動させる。これにより、ナットランナ
ー支持体３、及びナットランナー２が微小量移動して、
締結ボルト芯８３ｃとソケット回転中心２１ｃとが一致
する（芯合わせする）ことになる（図１１（Ｂ）参
照）。

【００２８】なお、ここで上記のように微動移動させる
ためのエアーシリンダ３３のエアー回路構成は、その例
を図１２に示すように、三方電磁弁、減圧弁、等の組合
わせによって行われるが、かかる構成は一般的な技術で
あるためその詳細な説明は省略する。

【００２９】次に、フランジ倣部４の構成について説明
する。かかるフランジ倣部４は、ナットランナー支持体
３の下端部に配置されて、締結フランジ８２の縁端部８
２ｅに当接し、装置１の移動に従って縁端部８２ｅに接
触しながら滑走するように移動させるものである。かか
るフランジ倣部４の機構は、ナットランナー支持体３の
下端部の型枠８０側の面に固定された取付けベース４０
に、回動自在に軸支された円柱状のガイドローラ４１
が、リンク４２に介して回動自在に軸支することによっ
て構成されている（図５、図６参照）。

【００３０】また、上方に延出したガイドローラ４１の
回転軸４３の上端と、取付ベース４０との間には、収縮
付勢力（引張力）をもったスプリング４４が牽架され、
ガイドローラ４１を自動締緩装置１の移動方向（矢印
ｃ）の方向に引っ張った状態を通常状態として保持して
いる。この通常状態の時の、ガイドローラ４１の回転軸
４３は、平面図（図１３）において、リンク支点軸４５
を通るフランジ縁端部８２ｅ側への直交線より、わずか
に移動方向（矢印ｃ）にオフセット（γ）されている。
さらに、リンク４２の移動方向（矢印ｃ）側にはストッ
パー４６が設けられていると共に、近接スイッチ４７が
配置されている。

【００３１】かかるフランジ倣部４は、ガイドローラ４
１を締結フランジ端縁部８２ｅに接触させながら移動
（滑走）させることにより、作業移動中において、締結
ボルト８３のＹ方向（型枠８０の幅方向）位置とナット
ランナー２のＹ方向位置との位置決めの役目をなすもの
である。

【００３２】フランジ倣部４を上記のように構成するこ
とにより、ガイドローラ４１は、フランジ端縁部８２ｅ
に接触しながら移動すると共に、図１３に示すように、
ガイドローラ４１が、何らかの制御障害で型枠８０に環
状に取付けられるタイヤ８５等に衝突してしまった場合
に、スプリング４４の付勢力に反発して支点軸４５をも
ってタイヤ８５に乗り揚げるようにして回転し（矢印
ｄ）、ガイドローラ４１の損傷を回避することができる
（２点鎖線表示）。なお、タイヤ８５を通過後はスプリ
ング４４の引っ張り力とストッパー４６の作用により、
通常状態に復帰する。なお、本実施例では、ガイドロー
ラ４１は、回動自在に軸支されているが、これに限定す
るものではなく、回転せずに接触移動（摺動）するよう
に構成してもよい。

【００３３】次に、水平支持体５は、矩形筒状をなし、
その側面に配置されたスライドガイド５０によって上記
ナットランナー支持体３を微小水平移動（Ｙ方向移動）
が可能にして支持すると共に、昇降支持体６の昇降ベー
ス６０に水平移動可能（Ｙ方向移動）にして支持されて
いる。この水平移動手段は、水平支持体５内に配置され
たサ−ボモ−タ５１により行われている。

【００３４】また、かかる水平支持体５は、昇降支持体
６によって昇降自在に支持されている。この昇降移動
は、水平支持体５を支持する昇降ベース６０と噛合する
ボールネジ６１の作動によって行われる。かかるボ−ル
ネジ６１は、昇降支持体６の側面に配置されたギャ−ド
モ−タ６２、タイミングベルト６３、及びタイミングプ
−リ６４の機構によって駆動されている。

【００３５】昇降支持体６は、略テーブル状をなす装置
基台７上に載置固定されている。すなわち、この装置基
台７が、上述したナットランナー２、ナットランナー支
持体３、フランジ倣部４、水平支持体５、及び昇降支持
体６から構成される自動締結装置１の全体の保持基台と
なるものであると共に、その全体を軌道９に沿って適宜
水平（Ｘ方向）に移動させるためのものである。

【００３６】かかる装置基台７の駆動機構は、その上面
に配置されたサ−ボモ−タ７０を駆動源とし、装置基台
７の下面に延出した回転軸７１に取付けられたピニオン
ギア７２と、これに噛合するラック７３との係合作動に
よって構成されている。ラック７３を、軌道９のベース
９０の側面に取付けられている（図３参照）。

【００３７】なお、本実施例においては、この軌道ベー
ス９０に直接軌道９を取付け固定しているが、該軌道９
の配置はこれに限定するものでなく、図示は省略する
が、軌道ベース９０のＹ方向に延びる適宜の長さのサブ
軌道（図示省略。）を配置し、このサブ軌道上を軌道９
自体がＹ方向に移動するようにしてもよい。このように
した場合は、自動締緩装置１の全体を軌道９に沿ったＸ
方向の移動の他に、Ｙ方向へもその全体を移動させるこ
とができる。これにより、水平支持体５の移動のみでは
対応しきれない大口径、又は小口径の型枠８０、または
他の形状の型枠にも、本願自動締緩装置１を用いること
ができる。

【００３８】次に、前記の水平支持体５の下面には、装
置基台７の移動方向（Ｘ方向）に沿って延びる所定長さ
の腕部材５２が取付けられおり、その先端部には、画像
計測演算手段としての工業用テレビカメラ（以下「ＣＣ
Ｄ」と略称する。）５３が取付けられている。このＣＣ
Ｄ５３は、フランジ縁端部５２ｅとの距離を一定にして
保持されており、その撮影範囲（又はフレーム）Ｆは、
ナットランナー２２が一つの締結ボルト８３ａを締緩操
作しているとき、次に締緩操作する対象である締結ボル
ト８３ｂを含む領域であり、かつこの締結ボルト８３ｂ
に焦点を合わせるように設定されている（図１参照）。

【００３９】ここで、ＣＣＤ５３は、配列された締結ボ
ルト８３を結んだ配列線Ｓとの距離Ｌを一定に保つよう
に設置されている。これは、図１４（Ａ)(Ｂ）の作図に
よって示すように、型枠８０の径の変化により、距離Ｌ
が変化して距離Ｌ’なった場合、撮影範囲ｆがｆ’とな
り、計測基準から締結ボルト８３までの距離もBXからB
X’に変化してしまい、計測、演算、に不都合が生じて
しまうからである。また、距離Ｌが変化すると、ＣＣＤ
５３のピントにもズレも生じてしまい正確な計測ができ
ないからである。

【００４０】ところで、ＣＣＤ５３で締結ボルト８３を
撮影した場合、その締結ボルトが画像の中心線Ｃ上にあ
るときは問題ないが、図１５の作図に示すように、中心
線Ｃからズレて撮影された場合は、実際の距離ｌ₁と計
測距離ｌ₂との間には、誤差σが生じてしまう。

【００４１】しかし、前述したのようにナットランナー
２のソケット２１の内径は、締結ボルト８３の頭部ナッ
ト８４の外径より大径に成形されているため、この誤差
σを吸収して芯がズレた状態で嵌合しても、ナットラン
ナー２を回転させることにより、ナットランナー支持体
３のエアーシリンダ３４が作動して水平方向に微動し、
芯合わせを行うことができる。

【００４２】

【本実施例の運転方法】次に、本願発明にかかる自動締
緩装置１の運転方法をフローチャート図に基づいて説明
する。図１６は装置の運転フロー図であり、図１７はそ
の運転における計測データチェックを主に示す運転フロ
ー図である。図１８は計測方法を示す概略図であり、図
１９は型枠に対する移動量を示す平面図である。

【００４３】先ず初めに、装置基台７のサーボモータ７
０を駆動して、自動締緩装置１を型枠８０の締緩開始位
置（原点位置Ｏ）に移動させ停止させる。〔ステップ１
（「Ｓ１」と略称。）〕。ここで型枠サイズを入力し、
かつ当該型枠の締緩フランジ８２に配列された各締結ボ
ルト８３、８３、・・・のピッチＰｎを予め読込み記憶
させる（Ｓ２）。

【００４４】次に、入力した型枠サイズに従って、昇降
支持体６、水平支持体５、及びフランジ倣部４が締結フ
ランジ８２に当接するようにナットランナー支持体３の
それぞれを適宜移動させる。ここで、視覚センサーたる
ＣＣＤ５３によって締結予定の締緩ボルト８３までの移
動量Ｌ１を計測する。この計測は、図１８にその概略を
示すように、先ず、ＣＣＤ５３の撮影範囲（フレーム）
Ｆの左端（計測基準）から次の締結予定の締結ボルト位
置８３ｂまでの距離ＢＸを計測する（Ｓ３）。

【００４５】そして、この計測値ＢＸを、比較値ＢＳと
比較チェックする（Ｓ４）。この比較値ＢＳの±10ｍｍ
の範囲内であれば、適値として採用する（ＢＳ−10＜Ｂ
Ｘ＜ＢＳ＋10）（Ｓ３１，Ｓ３２）。この比較値ＢＳ
は、締結中の締結ボルト８３ａからＣＣＤ５３のフレー
ムＦの計測基準までの距離Ａから、予め読み込ませてお
いたボルトピッチＰｎを差し引いた値である（ＢＳ＝Ａ
−Ｐｎ）。このとき、距離Ａは、ナットランナー２から
ＣＣＤ５３までの距離が一定に保たれているため、定数
値となる。

【００４６】ここで、比較値ＢＳとの比較チェック（Ｓ
４）において、所定の範囲内に入らないときは、再びＢ
Ｘの計測し直して比較チェックを行い、これを３回繰り
返してもチェックエラーとなったときは、計測不可能と
して、後述の再起動運転の対象としている（Ｓ３３，Ｓ
３４，Ｓ３５）。

【００４７】最初の測定値であるＢＸが確定したところ
で、ナットランナー２の最初の移動量Ｌ１が、演算式：
Ｌ１＝Ａ−ＢＸで確定される。この最初の移動量Ｌ１
は、スタート位置から最初の締緩予定の締結ボルト８３
ａまでの距離となる（図１９参照）（Ｓ５）。

【００４８】次に、この移動量Ｌ１に従って、装置基台
７のサーボモータ７０を駆動させ、ナットランナー２を
最初の締結ボルト８３ａの位置まで移動させて停止させ
（Ｓ６）、この実際の移動量と演算により算出した移動
量とを比較する（Ｓ７）。ここで、実際に移動した原点
Ｏから第１番目までの移動距離Ｌ１を制御装置に記憶し
保存し（Ｓ８）、ナットランナー２の運転を開始する。
ナットランナー２を下降させ、ソケット２１を締結ボル
ト８３ａの頭部ナット８４に嵌合させると共に、サーボ
モータ２３を起動させてソケット２１を回転駆動（締結
するときは正回転、緩めるときは逆回転）させる。この
場合、スプリング２４の付勢力により一定の押圧力が作
用することになる（Ｓ９）。

【００４９】そして、このナットランナー２の締緩作動
中に、次に締緩予定の締結ボルト８３ｂの位置ＢＸを、
前述と同様の方法で測定する（Ｓ１０）と共に、その計
測値ＢＸをチェックする（Ｓ１１）。この計測値ＢＸか
ら、演算：Ｄｎ＝Ａ−ＢＸにより、第２番目までのナッ
トランナー２の移動量Ｄ２を算出する（Ｓ１２）。

【００５０】この移動量Ｄ２に前回の第１番目までの移
動距離Ｌ１を加えて、第２番目までの移動距離Ｌ２（演
算：Ｌ２＝Ｌ１＋Ｄｎ）を算出する。（Ｓ１３）。この
距離情報を基に、ナットランナー２を第１番目の締結ボ
ルト８３ａから上昇させて離隔させた後、第２番目の締
結ボルト８３ｂまで移動させ、再び下降して締緩作業を
行う。

【００５１】このように、各ボルト毎に次の締結予定の
ボルト位置の計測、ナットランナー２の移動、ナットラ
ンナー２の運転、を順次繰り返して行くことにより、自
動的に締緩作業を行うものである（Ｓ１４）。なおここ
で、ナットランナー２の移動量Ｄｎは、各ピッチ毎に計
測し演算されるが、実際の移動においては、原点から各
締結ボルトまでの各移動距離Ｌｎのデータに基づいて走
行するようにされている。したがって、制御装置に記憶
される距離情報は、図１９に示すように、原点Ｏからの
各締結ボルト８３毎の移動距離Ｌｎが記憶されている。
このようにすることにより、ナットランナー２の停止位
置の比較チェックが、各ピッチことに行われるため、誤
差の累積が生じない効果がある。さらに、後述の再起動
運転の場合の時間短縮にも役立つものである。

【００５２】最後に、締結完了後にその締結ボルト８３
が最終位置であるか否かを判定し（Ｓ１５）、最終位置
でないときは上記作動を繰り返し、最終位置であるとき
は原点Ｏに戻って、停止し、型枠８０全体の締緩作業が
完了することになる（Ｓ１６）。

【００５３】次に上記運転フローは、締結ボルト８３の
締結作業工程と緩め作業工程とにおいて、基本的運転工
程は同じであるが、本願発明自動締緩装置では、特に緩
め作業工程において、さらなる改良を加えている。従
来、ナットランナー２で締結ボルト８３を緩める時に
は、ボルト自重及びナットランナー２のスプリング２４
の付勢力で押し付けながら緩め回転をさせているため、
緩め終わった場合でもボルト８３の先端部のネジ溝とナ
ットのネジ溝とが引っ掛かったままの状態となって、完
全に分離できないことが多かった。

【００５４】そこで、本願発明装置１は、図２０の動作
フローに示す、作業工程を採っている。すなわち、ナッ
トランナー２を下降させてソケット２１を頭部ナットに
嵌合させた後（Ｓ４０）、締結ボルト８３が固く固着し
ているため回し初めは低速でナットランナー２を逆回転
（緩める方向の回転）させる（Ｓ４１）。そして、この
低速回転を所定時間行った後（Ｓ４２）、今度はナット
からの引き出しを素早く行うため、動き初めた締結ボル
ト８３を高速で逆回転させる（Ｓ４３）。

【００５５】この時、ナットランナー２の回転トルクを
検知し（Ｓ４４）、所定のトルク以下となったときは、
ナットから締結ボルトが螺旋回転して引き出されている
と判断し、所定の回数だけ回転させた後（Ｓ４５，Ｓ４
６）、今度はナットランナー２を上昇させながら、高速
で逆回転（緩め回転）させる工程を採っている（Ｓ４
７）。そして、予め定めた上昇限までナットランナー２
が上昇したところでナットランナー２の回転を停止させ
るものである（Ｓ４８，Ｓ４９）。

【００５６】以上の緩め作業工程を採ることにより、締
結ボルト８３とナットとの螺合を確実に分離させること
ができる。次に、上記締緩作業中に異常が発生した場合
の対処法についても、本願自動締結装置１は、迅速に復
帰し得る運転法を採っている。

【００５７】自動運転中に異常が発生する場合として
は、（イ）ナットランナー２が移動中、又はその移動し
て位置決め動作中の状態の時、又は（ロ）ナットランナ
ー２が締結ボルト８３を締結作動中、又は緩め作動中の
状態の時、の２つの場合に分けられる。そこで、上記
（イ）の場合は、図２１にその動作フローを示すよう
に、Ｌn-1 〜Ｌｎ間の移動中に異常が発生した場合には
（Ｓ５１）、自動的にナットランナー２の移動を停止さ
せる（Ｓ５２）。ここで手動で再起動の押釦スイッチを
押すと（Ｓ５３）、ナットランナー２は、移動開始前の
締結ボルト８３の位置Ｌ_nまで戻る（Ｓ５４）。この
時、制御装置には、各締緩ボルト８３の位置情報は原点
Ｏからの距離Ｌｎとして記憶されているため、異常時毎
に一々原点Ｏまで戻る必要がなく、異常発生直前の締結
ボルト８３まで戻るように設定している。

【００５８】そして、ここで再びＣＣＤ５３によってフ
レームＦ内の距離ＢＸを計測して、次の締結ボルト８３
まで移動量Ｄｎを演算し、新たな移動距離Ｌｎを算出し
て（Ｓ５５）、ナットランナー２を移動させるようにし
ている（Ｓ５６）。この後、前記の運転フローに従っ
て、ナットランナー２を運転し（Ｓ５７）、自動運転を
継続させる（Ｓ５７）。

【００５９】また、上記（ロ）の場合は、異常の発生に
よりナットランナー２の運転が停止する。ここで再起動
の押釦スイッチを押すと、ナットランナー２は上昇して
ソケット２１から離隔して停止する。再び押釦スイッチ
を押すと、今度はナットランナー２は下降し締緩作業を
継続して行うようにされている。

【００６０】

【効果】上記構成により、本願発明は次の列挙する効果
を奏する。（１）コンクリ−ト成形型枠本体を移動させることな
く、また全体の締結ボルトを同時に締結するものでない
ため、小型で簡易な構造とすることができると共に一々
を確実にまた頭部ナットを破損することなく締緩するこ
とができる。（２）軌道ベ−ス上を自動締結装置を移動させ、自ら締
結ボルトの位置を認識する構成であるため、段取時間を
少なくして各種長さの型枠に迅速に対応することができ
る効果が期待できる。軌道自体も軌道ベース上を直角方
向（Ｙ方向）に移動できるようにした場合は、こられに
適用型枠の範囲が広まる効果がある。（３）一つ一つ締結する方法では、型枠にゆがみが生じ
やすくなる恐れがあるが、複数の本自動締結装置を軌道
ベ−スに配置することにより、これを解消できると共
に、多数の締結ボルトの締緩を短時間で行うことができ
る利点がある。（４）ナットランナー支持体、フランジ倣部のそれぞれ
に障害物回避手段を設けているため、何らかの制御異常
によって障害物と接触しても、機器及び型枠の損傷を回
避でき、安全性が図れる効果がある。（５）ナットランナー支持体３に水平微動手段を取付け
ているため、ソケットとボルトとの芯ズレによる嵌合を
吸収することができると共に、自動締緩装置の移動方向
と締結ボルトの配列方向とが正確に平行を保っていない
場合でも、この誤差を吸収できる効果がある。（６）ＣＣＤを用いて、１つの締結ボルトを締緩してい
る間に、次に操作する予定の締結ボルトを画像認識し、
この画像フレームから次の締結ボルトまでの距離情報
を、サーボモータ等のスライドベースの駆動手段に送る
ようにしているため、高精度にかつ高速度に位置決め移
動を行うことができ、著しく作業効率の向上に寄与する
ものである。（７）フランジ当接部を配置し、ガイドローラ等の当接
体でフランジ縁端部に当接移動（又は滑走）するように
しているため作業の確実性と、ＣＣＤとフランジ縁端
部、すなわちＣＣＤと締結ボルトとの距離を型枠の径の
大きさにかかわらず常に一定に保つことができる効果が
ある。これにより、ＣＣＤに撮影される締結ボルトをピ
ントの合った明確な像とすることができ、正確な距離情
報の演算を行うことができる。（８）各締結ボルトの距離情報を型枠の原点位置を基準
として記憶させているため、何らかの障害によって再起
動させた場合、原点に戻るのではなく、障害発生の直前
の締結ボルトまで戻って、自動締緩作業を再開するよう
にしているため、作業効率の向上が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の自動締緩装置の全体を示す斜視図で
ある。

【図２】本実施例の自動締緩装置の平面図である。

【図３】本実施例の自動締緩装置の側面図である。

【図４】型枠への自動締緩装置の配置状態を示す平面図
である。

【図５】本実施例の自動締緩装置の要部を拡大して示し
た側面図である。

【図６】本実施例の自動締緩装置の要部を拡大して示し
た正面図である。

【図７】図６のＡーＡ線断面図である。

【図８】ナットランナー支持体の水平支持体への取付状
態を示す側面図である。

【図９】ナットランナー支持体の水平支持体への取付状
態を示す平面図である。

【図１０】ソケット形状と頭部ナットとの関わりを示す
斜視図である。

【図１１】ソケットと頭部ナットとの嵌合状況を示す平
面図である。

【図１２】微動手段に用いるエアーシリンダのエアー回
路構成図である。

【図１３】図６のＡーＡ線断面図である。

【図１４】ＣＣＤの撮影状況の相違を示す説明図であ
る。

【図１５】ＣＣＤの撮影状況を示す説明図である。

【図１６】本願自動締緩装置の運転フロー図である。

【図１７】本願自動締緩装置の運転における計測データ
チェックを主に示す運転フロー図である。

【図１８】本願自動締緩装置の計測方法を示す概略図で
ある。

【図１９】本願自動締緩装置の運転において記憶される
締結ボルトの距離情報を示した平面図である。

【図２０】本願自動締緩装置の運転において、特に適用
される締結ボルトの緩め作業の運転フロー図である。

【図２１】本願自動締緩装置の運転において、特に適用
される再起動運転の運転フロー図である。

【符号の説明】

１・・・・自動締結装置２・・・・ナットランナー２
０・・・駆動軸２１・・・ソケット２２・・・シリンダー２３・・・サーボモータ
２４・・・スプリング２５・・・回動ジョイント２６・・・取付ベース
２７・・・取付ベース２８・・・ストッパー２９・・・近接スイッチ３・・・・ナットランナー支持体３０
・・・スライドガイド３１・・・取付部材３２・・・スライドベース３３・・・ロッド３４・・・エアーシリンダ４・・・・フランジ倣部４０・・・取付ベース
４１・・・ガイドローラ４２・・・リンク４３・・・回転軸
４４・・・スプリング４５・・・支持軸４６・・・ストッパー
４７・・・近接スイッチ５・・・・水平支持体５０・・・スライドガイド５１・・・サーボモータ５２・・・腕部材
５３・・・ＣＣＤ６・・・・昇降支持体６０・・・昇降ベース
６１・・・ボールネジ６２・・・ギヤードモータ６３・・・タイミングベル
ト６４・・・タイミングベルト７・・・・装置基台７０・・・サーボモータ
７１・・・回転軸７２・・・ピニオンギア７３・・・ラック８０・・・型枠８１・・・接合部
８２・・・締結フランジ８３・・・締結ボルト８４・・・頭部ナット
８５・・・タイヤ８６・・・超音波センサ９・・・・軌道９０・・・ベース
９１・・・スタート位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軌道（９）上を型枠（８０）の締結フラ
ンジ（８２）に沿って移動する装置基台（７）と、該装置基台（７）上に取付けられ、昇降移動手段（６２
〜６５）を備えた昇降支持体（６）と、該昇降移動手段に支持され、前記型枠（８０）方向に水
平移動させる水平移動手段（５１）を備えた水平支持体
（５）と、該水平支持体（５）の前記型枠（８０）側に配置された
ナットランナー支持体（３）と、該ナットランナー支持体（３）に取付けられ、前記締結
フランジ（８２）のフランジ縁端部（８２ｅ）に当接す
るように配置されたフランジ倣部（４）と、前記ナットランナー支持体（３）に昇降自在に支持さ
れ、かつ下端部に締結ボルト（８３）の頭部ナット（８
４）に嵌合するソケット（２１）を備えたナットランナ
ー（２）と、前記水平支持体（５）に取付けられ、次の締緩対象であ
る締結ボルト（８３ｂ）を撮影対象とするように配置さ
れた画像計測演算手段（５３）と、前記装置基台（７）、昇降支持体（６）、水平支持体
（５）、ナットランナー支持体（３）、及びナットラン
ナー（２）の各動作をそれぞれ制御する制御装置と、から成ることを特徴とする型枠締結ボルトの自動締緩装
置。
【請求項２】前記軌道（９）の取付けにおいて、型枠方向へ、及び（又は）上下方向への平行移動が可能
になるように支持されていることを特徴とする請求項１
記載の型枠締結ボルトの自動締緩装置。
【請求項３】前記水平支持体（５）のナットランナー
支持体（３）の支持において、適宜微調移動させる水平微動手段（３４）を備えている
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の型枠締結ボ
ルトの自動締緩装置。
【請求項４】前記フランジ倣部（４）において、障害物接触時にフランジ当接体（４１）を装置基台
（７）の移動方向と反対方向へ作動させる回避手段と、該回避作動を検出する検出手段（４７）と、を備えたことを特徴とする請求１、２、３又は４記載の
型枠締結ボルトの自動締緩装置。
【請求項５】ナットランナー支持体（３）のナットラ
ンナー（２）の支持において、障害物接触時に該ナットランナー（２）を装置基台
（７）の移動方向と反対方向へ作動させる回避手段と、その回避作動を検出する検出手段（２９）と、を備えたことを特徴とする請求１、２、３、４又は５記
載の型枠締結ボルトの自動締緩装置。
【請求項６】請求項１記載の型枠締結ボルトの自動締
緩装置（１）の運転方法において、画像計測演算手段（５３）により次の締緩作業予定の締
結ボルト（８３ｂ）を撮影し、その撮影画像から現在締
結作業中の締結ボルト（８３ａ）と次の締結予定の締結
ボルト（８３ｂ）との間の距離を演算し、その距離情報
を基に装置基台（７）を移動させることを特徴とする型
枠締結ボルトの自動締緩装置の運転方法。
【請求項７】請求項６記載の演算において、その撮影画像の計測基準から次の締結予定の締結ボルト
（８３ｂ）までの距離（ＢＸ）を計測し、この計測値（ＢＸ）が、その撮影画像の計測基準から現
在締結作業中の締結ボルト（８３ａ）までの距離（Ａ）
から予め記憶されたボルトピッチ（Ｐｎ）を引いて求め
られた比較値（ＢＳ）との誤差が、所定の範囲内である
ときのみ距離情報として採用し、この採用した距離（ＢＸ）を上記距離（Ａ）から引いた
値をナットランナー（２）の移動量（Ｄｎ）とすること
を特徴とする請求項６記載の型枠締結ボルトの自動締緩
装置の運転方法。
【請求項８】ナットランナー（２）の各締結ボルト
（８３）毎の移動距離（Ｌｎ）は、原点位置（Ｏ）から
の距離としてそれぞれ記憶しておくことを特徴とする請
求項６、又は７記載の型枠締結ボルトの自動締緩装置の
運転方法。
【請求項９】運転に異常が発生した場合には、原点位
置（Ｏ）からの距離としてそれぞれ記憶しておいた移動
距離（Ｌｎ）を基に、その異常発生時の締結ボルトの１
つ前の締結ボルト位置まで戻って、再び次の締結予定の
締結ボルトとの間の距離を計測演算し、締緩作業を開始
するようにしたことを特徴とする請求項６、７又は８記
載の自動締緩装置の運転方法。
【請求項１０】請求項１記載の型枠締結ボルトの自動
締緩装置（１）の運転方法において、ナットランナー（２）による締結ボルト（８３）の緩め
作業を、所定数の緩め回転後、ナットランナー（２）を
上昇させながら、さらに緩め回転を行うことを特徴とす
る自動締緩装置の運転方法。