JPWO2018135480A1 - 反転装置 - Google Patents

Abstract

中間位置の位置合わせを行うことなく、容易に板状建材を反転できる反転装置を提供する。反転装置１は二台一組で用いられる。駆動輪８ａ、従動輪８ｂを備えた台車８の上に昇降駆動部６が設けられている。長手方向に貫通孔が形成された板状建材を保持する保持部２は回転駆動部４の回転軸４ａを中心に回転駆動可能に取り付けられている。保持部２は間隔調節可能に配置されたスライダー２ａと、このスライダー２ａから平行に延びるフォーク２ｂから構成されている。回転駆動部４は昇降駆動部６により昇降駆動される。回転駆動部４、昇降駆動部６及び台車８の駆動輪８ａは、外部から受信機２２に送信される無線制御信号により独立に制御される。

Description

本発明は、セメントパネル等の中空の板状建材の反転装置に関するものである。

近年、オフィスビル等の外壁には、押出成形セメント板と称されるセメントパネルが多く用いられている。このセメントパネルは、軽量である上、耐火性、遮音性等に優れている。

これらセメントパネルの裏面には、梁などの骨材に対して設置するための金具を予め取り付けておく必要がある。セメントパネルは、複数枚を積み上げた状態で運搬されるので、上記の金具は、現場で取り付けられるのが一般的である。よって、現場においてセメントパネルを反転させる作業が必要になる。

図１５は、従来の成形パネルの仕分装置１０１を示した図である。

図１５の仕分装置１０１は、建築現場において水平な状態で積み重ねられた成形パネルの山から最上部にある１枚のパネルを取り出すことができる。また、取り出したパネルを水平状態、又は小端立てした状態で台車に移載することもできる。

仕分装置１０１は、垂直フレーム１０２ａと水平フレーム１０２ｂとからなる移動可能なフレーム１０２を有している。このフレーム１０２は、前方に車輪１０３を有し、後方に自在輪１０４を設けている。

また、垂直フレーム１０２ａに沿って昇降可能に配置された昇降台座１０５には、クランプ手段１０６を有するアーム１０７が上方へ回動可能となるように取り付けられている。このクランプ手段１０６は、アーム１０７の中ほどに設けられたパネルストッパー１０８と、先端のクランプ部材１０９とにより構成されている。

アーム１０７は、さらに、中間位置をワイヤー１１０により吊上げられた状態で保持されており、垂直フレーム１０２ａの上端に備えられたウインチ１１１を巻き取ることにより上方へ傾斜させることが可能である。

このような構成の仕分装置１０１を用いると、積み重ねられた最上位置のパネルをクランプ手段１０６でクランプし、持ち上げることができると共に、ウインチ１１１を巻き上げることにより、持ち上げた状態で傾斜させることも可能である。

したがって、仕分装置１０１は、セメントパネルの裏面に金具を取り付ける作業に有用である。さらに、仕分装置１０１は、セメントパネルを持ち上げた状態で移動させることも可能であり、取り付け位置まで搬送することもできる。

なお、このような構成の仕分装置１０１については、特許文献１に記載がある。

特開平０５−１４９００５号公報

図１５に示したような仕分装置１０１では、バランス良く持ち上げるためには、セメントパネルの中間位置への位置合わせを正確に行う必要がある。

しかし、セメントパネルは様々な長さのものが混在して積み重ねられていることが多いので、それぞれの長手方向の中間位置に合わせて、その都度、仕分装置１０１を移動させる必要があり、作業が煩雑になる。

そこで、本発明は、中間位置への位置合わせを行うことなく、容易に板状建材を反転できる反転装置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、本発明の反転装置は、複数の貫通孔が平行に形成された中空の板状建材を、前記貫通孔の延びる方向に挟むように保持すると共に反転できる、一対の反転装置であって、前記貫通孔に挿入可能な少なくとも２本のフォークが平行配置された保持部と、前記フォークの延びる方向と平行に且つ前記フォークの上方に回転軸が配され、前記保持部を回転駆動する回転駆動部と、前記回転駆動部を昇降駆動する昇降駆動部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、前記フォークの先端側は、基端側よりも全周に亘って径が大きくなるように形成されていることを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、前記回転駆動部及び前記昇降駆動部の少なくとも一方は、負荷の増大に伴って回転速度が低下する特性を有した電動機で駆動されることを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、対をなす構成のそれぞれには、前記回転駆動部の回転制御及び前記昇降駆動部の昇降制御の各制御信号を受ける受信手段が設けられ、それぞれの前記受信手段は同一チャンネルに設定されていることを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、前記保持部は、前記フォークを伸縮操作可能な伸縮機構を備えていることを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、前記昇降駆動部は、２つのチャンネル鋼が互いの溝側を幅方向に向かい合わせるように配置され、それぞれの２つの端縁が共に後方へ向けて曲げ加工されている支柱を備えたことを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、前記回転駆動部は、前記支柱の内壁に対して、前後方向に当接して上下に転動可能な第１ローラーと、幅方向に当接して上下に転動可能な第２ローラーとを有する摺接部を備えたことを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、前記支柱の上下方向の中間域に、少なくとも、後方及び幅方向から外側に広がる補強リブが形成されていることを特徴とする。

また、本発明の反転装置は、上記構成に加えて、前記支柱の幅方向の内壁と前記第２ローラーとの間に、前記支柱よりも硬質の補強板が介設されていることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、回転駆動部の回転軸よりも下方に、保持部の２本のフォークが平行に配置されているので、反転操作の前半の回転域（０〜９０度の範囲）におけるトルクは、反転操作の後半の回転域（９０〜１８０度の範囲）におけるトルクよりも大きくなる。これにより、前半の回転域において、言い換えれば、反転操作の初期段階において、顕著になる装置間の負荷の差から、同期ずれの状態を検出することが容易になる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、板状建材の荷重によってフォークに撓りが生じた場合であっても、先端側と基端側の径の差の範囲内であれば、基端側と板状建材との接触を防止できるので、欠けなどの損傷が生じ易い開口端に荷重がかからないように、フォークの長さ分だけ貫通孔内に侵入した位置で安全に板状建材を支えることが可能となる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、同期ずれが生じている場合、動作が先行する反転装置は、後行側に比べて相対負荷が大きくなるので、負荷の差に応じて回転数が低下する電動機の特性を利用することによって、後行側との同期ずれを緩和させることが可能となる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、一対の反転装置は、共に同一チャンネルに設定された受信手段を備えるので、単一の制御信号を受けて同一の動作を行うことができる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、反転装置本体を板状建材の貫通孔の開口側に近接配置した後で、フォークを伸縮操作することにより、貫通孔へのフォークの挿入または離脱を容易に行うことが可能となる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、チャンネル鋼の端縁が後方へ向けて曲げ加工されているので、前後方向への強度が向上する。特に、後方の端縁から曲げ延ばされる部分を後方のフレームなどの構造と連設することができるので、支柱の前傾を防止することが可能となる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、支柱の内側に第１ローラー及び第２ローラーを有する摺接部が収容されるので、コンパクトに構成することができる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、少なくとも、後方及び幅方向から外側に広がるように補強リブが形成されているので、内設される第１及び第２ローラーからの圧力により支柱が膨張変形することを防止できる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、支柱の幅方向の内壁と、幅方向に当接する第２ローラーとの間に、補強板が介設されるので、支柱の幅方向への変形をより確実に防止することが可能となる。また、補強板は支柱よりも硬質材料で構成されるので、第２ローラーの転がり摩擦を低減することが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る反転装置の使用状態を示す斜視図である。 図１の一対の反転装置の一方を正面側から見た全体斜視図である。 図２の反転装置を背面側から見た全体斜視図である。 図２の反転装置の回転動作を示す回転駆動部の拡大図である。 図２の反転装置の間隔調整動作を示す回転駆動部の拡大図である。 図２の反転装置の正面図である。 図２の反転装置の昇降駆動部のネジ機構を示す拡大断面図であり、（ａ）は保持部が上昇位置にある状態、（ｂ）はセメントパネルを載置した状態、（ｃ）はセメントパネルの載置位置を超えて保持部が降下した状態を示す図である。 図２の反転装置の保持部の正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る反転装置の正面側の全体斜視図である。 図９の反転装置の背面側の全体斜視図である。 図９の反転装置の右側面図を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）はアーム基端側の部分拡大図である。 図１１のＡ−Ａ線で切断した断面を示す模式図である。 図９の反転装置の正面図を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）はアーム周辺の部分拡大図である。 図９の反転装置の平面図を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）はアーム基端側の部分拡大図である。 従来の成形パネルの仕分装置を示した図である。

以下、本発明の実施の形態に係る反転装置について図を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明第１の実施の形態に係る反転装置１の使用状態を示した斜視図である。図１に示すように、反転装置１は二台一組で用いられる。図１には、鏡面対称に構成された一対の反転装置１が、板状建材であるセメントパネル１００の長手方向から挟むように配置された状態で示されている。セメントパネル１００には、貫通孔１００ａが長手方向に形成されており、後述する反転装置１のそれぞれのフォーク２ｂは、この貫通孔１００ａに挿入された状態となっている。

ビルの外壁等に用いられているセメントパネル１００には、設置するための予備作業として、裏面または両面に金具が取り付けられる。そして、この金具を取り付けるためには、セメントパネル１００を１枚ずつ反転させなければならない。次に、この反転装置１の概略構成について図２及び３を用いて説明する。

図２は本発明の反転装置１を正面側から見た全体斜視図であり、図３は背面側から見た全体斜視図である。なお、本発明の反転装置１は、二台一組で用いられる一対の装置であるが、説明の便宜のため、図２及び３では、一方の構成のみを例として示している。具体的には、後述する駆動輪８ａ（図３）による前進方向（図１参照）に向かって左側に配置される構成を示している。右側に配置される構成には、この図２に示した構成に対して、少なくとも、電装品を用いて鏡面対称に構成されている。

図２を参照して、上述の使用状態の説明において示したセメントパネル１００のような、貫通孔１００ａが形成された中空の板状建材を保持するための保持部２の構成である２本のフォーク２ｂが平行に配置されている。

保持部２は、スライダー２ａとフォーク２ｂとからなり、フォーク２ｂの延びる方向と平行に回転軸４ａを配した回転駆動部４に取り付けられている。回転駆動部４は、直方体のケース内にモーター（図示せず）を備えている。これらフォーク２ｂによって保持されるセメントパネル１００は、後述するように、回転駆動部４の回転駆動により反転操作される。この回転駆動部４は、昇降駆動部６に取り付けられている。

上記保持部２、回転駆動部４及び昇降駆動部６は台車８に設置されており、反転装置１全体は移動可能に構成されている。

昇降駆動部６は、台車８上に立設されたネジ柱６ａと、ネジ柱６ａの上端に取り付けられ、ネジ柱６ａを軸回転させる駆動手段としてのモーター６ｂと、ネジ柱６ａに平行に立設された支柱６ｃとから構成されている。上記回転駆動部４は、略水平に前方へ延びるアーム６ｄの先端側に設けられている。このアーム６ｄの基端側には、昇降駆動部６のネジ柱６ｄに螺合され、送りネジを構成するナットが備えられている。この送りネジの構成については、後に図８を用いて詳しく説明する。このように回転駆動部４は、昇降駆動部６のネジ柱６ａをモーター６ｂによって軸回転させることにより昇降制御可能である。

台車８の後方には駆動輪８ａ（図３）が設けられ、前方には従動輪８ｂが設けられている。ただし、このような構成に限らず、前方又は中間位置に駆動輪８ａが設けられていても構わない。

従動輪８ｂは台車８の前方において幅方向へ並ぶように配置され、これらの走行方向は、フォーク２ｂの延びる方向に対して直交方向である。これに対して、駆動輪８ａは、幅方向において、上記の保持部２が設けられているのと同じ側に偏って配置され、走行方向を変えられるように走行舵取りハンドル８ｄ（図３）と一体に設けられている。また、駆動輪８ａよりもやや前方であって、幅方向において駆動輪８ａと逆側には、全方向への走行が可能な自在輪８ｃが設けられている。走行舵取りハンドル８ｄに特定の方向へロックする機構を備えていると走行が安定する。例えば、直進方向にロックするロック機構を備えていると、板状建材を保持した状態で安定して平行移動させることが可能である。

図３を参照して、台車８上には、上記回転駆動部４、昇降駆動部６（図２）及び駆動輪８ａを駆動するためのバッテリー２０と、これらを制御するための制御盤２１も載置されている。また、回転制御、昇降制御及び駆動走行の制御のための制御信号を受信する受信機２２が制御盤２１に備えられている。これにより、直接制御することができることに加えて、図１に示したように、ワイヤレス送信機１８を用いた遠隔操作を行うことも可能である。

ここで、再び図１を参照して、図１のようにセメントパネル１００の貫通孔１００ａにフォーク２ｂを挿入するためには、先ず、セメントパネル１００の長手方向のそれぞれの端部近傍に反転装置１を配置する。このとき、駆動輪８ａによる駆動走行により作業員の負担を軽減することができる。具体的には、駆動輪８ａの走行舵取りハンドル８ｄのロックを解除し、舵を切りながら駆動走行によりセメントパネル１００の端部へ幅寄せし、フォーク２ｂの位置を貫通孔１００ａの位置に合わせる。

図２に戻って、本実施の形態に係る反転装置１の保持部２のフォーク２ｂには、伸縮機構が採用されている。図２には、フォーク２ｂの収縮状態の配置が点線で重ねて示されている。このようにフォーク２ｂを縮めた状態でセメントパネル１００に幅寄せし、位置合わせを行った後にフォーク２ｂを伸長させると、反転装置１全体を動かしながら挿入するよりも容易にフォーク２ｂの挿入が可能である。

次に回転駆動機構について図４、５を用いて説明する。

図４は図２の反転装置１の回転駆動部４の周辺を拡大した斜視図であり、フォーク２ｂを備えた保持部２が回転している様子が示されている。２本のフォーク２ｂが同じ高さを維持した状態が実線で示され、僅かに回転した状態が点線で重ねて示されている。

図４に示すように、保持部２のフォーク２ｂはそれぞれ回転駆動部４の回転軸４ａから等距離の位置に配置されている。これにより、セメントパネルの短手方向の中心位置を回転中心に合わせると、バランスよく反転操作を行うことが可能となる。

図５は、図４と同様に反転装置１の回転駆動部４の周辺を拡大した斜視図であるが、ここでは、フォーク２ｂの間隔を調節する間隔調節機構について示している。間隔が広がった状態は点線で重ねて示されている。

本実施の形態に係る保持部２のフォーク２ｂはスライダー２ａに取り付けられ、スライダー２ａは１本のネジ軸２ｃによりそれぞれネジ対偶で配置されている。ただし、それぞれのスライダー２ａが螺合されるネジ軸２ｃのネジ山は互いに逆ネジとなるようにネジが切られている。これにより、ネジ軸２ｃ端の入力部２ｃａを回転操作することにより、回転軸４ａの位置を中心としてスライダー２ａ同士を互いに離間または接近させて、フォーク２ｂの間隔を調節することが可能である。よって、セメントパネル１００の貫通孔１００ａ（図１参照）に対して中心位置合わせを行った後に、フォーク２ｂの間隔を微調整できるので、反転装置１全体を動かす必要はなく、作業効率が向上する。また、貫通孔１００ａにフォーク２ｂを挿入した状態で、スライダー２ａ及びネジ軸２ｃからなる間隔調節機構を用いて、広げる方向又は狭める方向に貫通孔１００ａの内壁に圧接状態で保持させると、反転操作においてガタつくことなく安定させることが可能である。

本実施の形態では、ネジ軸２ｃ端には入力部２ｃａとしてノブが設けられており、手動利用できるような入力部を設けると、作業効率が向上する。

続いて、昇降機構について図６を用いて説明する。

モーター６ｂがネジ柱６ａと平行に立設された支柱６ｃの上端に設けられている。ネジ柱６ａは、上端に内設されたベベルギア（図示せず。）によりモーター６ｂの回転が伝達される構成となっている。

上述の回転駆動部４は、支柱ｃに対して滑り対偶に配置されていると共に、ネジ柱６ａに対して送りネジ機構が構成されている。

これにより、モーター６ｂの回転を制御することによって、回転駆動部４を支柱６ｃに沿って昇降駆動させることが可能となる。

次に、この送りネジ機構について、図７を用いて詳しく説明する。

図７は、ネジ柱６ａに対して構成された送りネジ機構の断面図を示している。なお、ここでは、説明の便宜のため、細かい構成については図示を省略して模式的に表している。図中に一点鎖線で示した三角形の頂点の位置は、セメントパネル等の板状建材が載置されている山の上面の位置を表している。すなわち、一点鎖線は作業の下方限界位置を示している。ネジ柱６ａには、送りネジのナット６ｅが螺合されている。ナット６ｅは、昇降駆動部６のアーム６ｄ（図２参照）内に設けられた係止部６ｆに対して摺動可能に貫通配置されている。係止部６ｆの下方に接しているのは、係止部６ｆを介して加わる荷重を受ける受圧板６ｇである。ナット６ｅには受圧板６ｇに係合するフランジが形成されているので、ナット６ｅを介して受圧板６ｇ及び係止部６ｆを持ち上げることが可能である。

図７（ａ）は作業対象部材の載置されている高さよりも係止部６ｆが持ち上げられている状態を模式的に示している。（ｂ）は作業対象部材が載置位置に接地しているときの状態を模式的に示している。（ｃ）は、作業対象部材が載置位置に接地した状態よりも更に下方にナット６ｅが降下した状態が示されている。

ナット６ｅは、図７に示したように、係止部６ｆに対して長さＬの範囲で摺動可能な形状で構成されている。これにより、上記図７（ｃ）に示したように、保持したセメントパネル１００が他のセメントパネル１００の載置の山の上面位置に接触した状態におけるナット６ｅの位置よりもさらに下方へ、およそ長さＬの分だけ降下させることが可能である。すなわち、板状建材等の作業対象を損傷することなく、荷重が完全に消える位置まで、安全にフォーク２ｂを降下させることが可能である。

このように本実施の形態では、フォーク２ｂの作業対象に対する下方当接位置よりもさらに下方へ長さＬだけ動作範囲に余裕が設けられているので、作業員の目視によるラフな操作であっても、作業対象の建材を損壊することなく安全に作業を行うことができる。したがって、荷重を検知する圧力センサや、載置面との距離を計測する測距センサを用いて制御を行うための構成は不要であり、コスト及び重量の大幅な削減が可能である。特に、作業現場では、エレベータを用いて装置を搬入できると作業効率だけでなく搬入コストの面においても非常に有利であるため、重量を削減できる構成にはメリットが多い。

次に、フォーク２ｂの形状について説明する。図８は保持部２をネジ軸２ｃの延びる方向に見た正面図である。図８（ａ）はスライダー２ａに対するフォーク２ｂの伸縮摺動の前後の位置関係を示している。伸長状態が実線で表され、収縮状態（後退状態）が点線で表されている。本実施の形態に係るフォーク２ｂの先端側は、全周において基端側よりも一回り径が大きくなるように形成されている。この段差は後退の際の後方限界を規定するストッパーとして利用される。

図８（ｂ）は伸長状態におけるフォーク２ｂにセメントパネル１００から荷重が加わっている状態が示されている。大きな力がフォーク２ｂに加わると、僅かながら下方に撓むことがある。しかし、上述のように、フォーク２ｂの先端には一回り大きくなるように段差が形成されている。これにより、撓みが生じた場合であっても、その撓み量が僅かであれば、基端部側ではセメントパネル１００と接触することなく、フォーク２ｂの先端側のみでセメントパネル１００が支えられる。したがって、欠けなどの損傷が生じやすい端部への荷重が発生しにくい構造となっている。たとえ、フォーク２ｂの基端側とセメントパネル１００とが接触する程度にまで撓みが生じた場合であっても、荷重の大半はフォーク２ｂの先端側で受けることができるので、セメントパネル１００に損傷が生じにくいことに変わりはない。

また、反転操作によりセメントパネル１００との接触位置が、フォーク２ｂの側面から底面側へ移った場合であっても、先端側の段差は全周に亘って形成されているので、同様にセメントパネル１００の端部は保護される。

以上述べてきた反転装置１は、独立にバッテリー駆動可能に構成されている。また、個別に受信機２２を備えている。本実施の形態に係る反転装置１では、互いの動作状態を検知して自身の動きを規制するといった複雑なフィードバック制御手段を備えていない。その代りに、それぞれの受信機２２を同一チャンネルに設定し、一つのワイヤレス送信機１８から同一の制御信号を送信し、同時に動作を行わせることにより同期のとれた一体的な作業を可能にしている。ここで言う同一チャンネルとは、無線通信において使用する周波数が同一の周波数もしくは周波数帯、あるいは通信をパケットで行う場合は同一アドレスをいう。

よって、複雑なサーボ機構を構成する駆動回路や個体間の通信手段は不要であり、重量及びコストの大幅な削減が可能となっている。

さらに、特徴的な構成は、回転駆動、昇降駆動の駆動に用いられる電動機（モーター４ｂ、６ｂ）に、回転速度を一定に保つための制御機構を敢えて備えていない点である。よって、回転駆動部４のモーター４ｂ及び昇降駆動部６のモーター６ｂの少なくとも一方に、負荷の増大に伴って回転速度が低下する特性が積極的に利用されている。次に、このメカニズムについて説明する。

図２に示したように、本実施の形態に係る反転装置１の保持部２のフォーク２ｂは、回転駆動部４の回転軸４ａよりも下方に設けられている。このため、昇降駆動部６のアーム６ｄを大きく下げることなく、低い位置のセメントパネル１００を持ち上げることが可能となる。このようにして持ち上げたセメントパネル１００を反転させる際、２本のフォーク２ｂが共に回転軸４ａから下方に離れていることより、０〜９０度の回転域において徐々に回転トルクが増大し、９０度の位置で最大となる。

仮に、回転駆動部４のモーター４ｂが、負荷の増大により回転速度が低下する特性を有している場合、０〜９０度の回転域において、回転トルクの増大に伴って徐々に回転速度が低下する。

ここで、初期状態において、それぞれの反転装置１の位相にずれが生じていた場合、または、バッテリー２０の蓄電量の差により電圧差が生じていた場合、モーター４ｂの回転速度が完全に一致せず、僅かに同期ずれが生じる可能性がある。この場合、０〜９０度の回転域における持ち上げる力に偏りが生じ、先行する側のフォーク２ｂへの負荷が大きくなる。しかし、負荷の増大に応じて回転速度が大きく低下する特性を有しているので、先行側の方が回転速度の低下が著しい。すなわち、本実施の形態に係る反転装置１では、複雑なフィードバック制御回路を用いることなく、負荷の大きい方の動作が抑えられることにより、後続側を自動的に同調させるように動作させることが可能となる。

以上のような作用は、回転軸４ａからフォーク２ｂが離れているほど顕著となる。したがって、モーター４ｂ、６ｂの駆動能力と、扱うセメントパネル１００の重量との関係を加味して、両者の距離を設定すると、０〜９０度の反転動作の初期段階で同期ずれが大きく緩和され、それ以降の反転操作を安定させることが可能となる。

また、昇降駆動部６においても同様である。先行して持ち上げ動作を行う側には、後続側よりも大きな負荷が加わることにより、これに応じて回転速度の低下が大きくなる。したがって、先行側の動きが抑えられ、上昇動作において自動的に同期化が図られる。

以上のように、本発明の反転装置１によれば、作業者の目視による調整から生じる僅かな同期ずれについては、電動機４ｂ、６ｂの負荷に対して回転速度が変化する特性を利用して、自動的に緩和されるように働くので、複雑なサーボ機構を用いることなく、セメントパネル１００の損傷を防いで安全に操作することが可能となる。

これにより、装置の小型化が可能であり、現場の資材運搬用のエレベータなどを利用して容易に移動させることができる。

また、比較的ラフに初期設定を行っても、装置間で自動的に同期が図られるように動作するので、作業に熟練を要さない。

（第２の実施の形態）
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る反転装置５１の正面側の全体斜視図である。また、図１０は、反転装置５１の背面側の全体斜視図である。反転装置５１の概略の構成について、これら図９及び図１０を適宜参照して説明する。

第１の実施の形態に係る反転装置１と同様に、図９及び図１０に示す反転装置５１も二台一組で用いられる。以降、図中に示した内側とは、二台一組の反転装置５１で構成される作業空間における内側であり、単独の反転装置５１において内側（中央側）を説明する場合は、「装置の」内側と呼んで区別することにする。また、作業対象である板状建材を保持又は反転操作する側を前方とし、後述する駆動輪及び走行舵取りハンドルが設けられている側を後方とする。そして、ここでも説明の便宜のため、第１の実施の形態と同様に、対をなす構成のうち一方のみを例として示している。具体的には、前方に向かって左側に配置される構成を示している。右側に配置される構成には、図９及び図１０に示した構成に対して、少なくとも、電装品を除いた部分が鏡面対称に構成されている。

セメントパネルなどの板状建材を直接持ち上げる保持部５２は、第１の実施の形態の反転装置１と殆ど同じ構成となっている。具体的には、保持部５２は、内側に向かって平行に延びる２本のフォーク５２ｂと、これらの間隔を調節するスライダー５２ａとを有している。２つのスライダー５２ａはネジ軸５２ｃのうち、互いに逆ネジに切られた部分に対してそれぞれ送りネジ構造で配置されている。これにより、ネジ軸５２ｃの端部に設けられた何れか一方の入力部５２ｃａを回転操作することにより、２つのスライダー５２ａを同時にスライドさせることができる。

また、保持部５２には、反転装置５１の幅方向において、フォーク５２ｂが設けられている側に、４つのガイドローラー５２ｄが設けられている。これらガイドローラー５２ｄは、第１の実施の形態に係る反転装置１には設けられていない構成である。フォーク５２ｂは、図１の反転装置１と同様に外側へ退避させることができる。この退避状態において、ガイドローラー５２ｄをガイドとしてセメントパネルの端部に押し当てながら反転装置５１を幅寄せすると、セメントパネルの端部を削ることなく安全且つ容易にフォーク５２ｂの位置合わせを行うことが可能である。

このような保持部５２は、回転駆動部５４に取り付けられている。保持部５２のフォーク５２ｂは、回転駆動部５４の回転軸５４ａと平行に配置されている。また、フォーク５２ｂは、回転軸５４ａよりも低い位置に設けられている。回転駆動部５４は、直方体のケース内にモーター５４ｂを備えている。これらフォーク５２ｂによって保持されたセメントパネルは、図１の反転装置１と同様に、回転駆動部５４の回転駆動により反転操作される。この回転駆動部５４は、昇降駆動部５６に取り付けられている。

上記保持部５２、回転駆動部５４及び昇降駆動部５６は台車５８上に設置されており、反転装置５１全体が移動可能に構成されている点においても、図１の反転装置１と同様である。

昇降駆動部５６は、台車５８上に立設されたネジ柱５６ａと、ネジ柱５６ａの上端に設けられ、ネジ柱５６ａを軸回転させる駆動手段としてのモーター５６ｂと、ネジ柱５６ａを囲うように立設された支柱５６ｃとから構成されている。上記回転駆動部５４は、略水平に前方へ延びるアーム５６ｄの先端側に設けられている。このアーム５６ｄの基端側には、昇降駆動部５６のネジ柱５６ａに螺合され、送りネジを構成するナットが備えられている。このように回転駆動部５４は、昇降駆動部５６のネジ柱５６ａをモーター５６ｂによって軸回転させることにより昇降制御可能である。

次に台車５８について説明する。図１の反転装置１の台車８と同様に、台車５８にも、幅方向へ並ぶように従動輪５８ｂが配置されている。しかし、台車５８では、従動輪５８ｂが取り付けられている２本の脚部５８ｃのうち、外側よりも内側の方が強化されている。このように台車５８の脚部５８ｃが非対称である構成は、図１の反転装置１と異なっている。具体的には、内側の脚部５８は、後方外側から前方内側に延びる筋交い部５８ｅにより補強されている。そして、後方には駆動輪５８ａが幅方向の略中央に一輪だけ設けられている。この駆動輪５８ａは、斜め上後方に延びる走行舵取りハンドル５８ｄにより方向転換できる。

台車５８の後方には、上記回転駆動部５４、昇降駆動部５６及び駆動輪５８ａを駆動するためのバッテリー７０と、これらを制御するための制御盤７１も載置されている（図１０参照）。この制御盤７１には、回転制御、昇降制御及び駆動走行の制御のための制御信号を受信する受信手段が備えられている。これにより、直接制御することができることに加えて、図１の反転装置１と同様に、ワイヤレス送信による遠隔操作を行うことも可能である。

回転駆動機構については、図１の反転装置１と基本的に同様の構成となっているため、ここでは説明を省略する。

引き続き図９及び図１０を参照しながら、昇降機構について説明する。

モーター５６ｂがネジ柱５６ａと平行に立設された支柱５６ｃの上端に設けられているのは上述の通りである。ネジ柱５６ａは、上端に内設されたベベルギア（図示せず。）によりモーター５６ｂの回転が伝達される構成となっている。このような構成において、モーター５６ｂの回転を制御することによって、回転駆動部５４を支柱５６ｃに沿って昇降駆動させることが可能となる。このような基本的な機構については、図１の反転装置１と同様である。しかし、本実施の形態に係る構成では、荷重を支える支柱５６ｃの構造が大きく異なっている。図１の反転装置１の支柱６ｃは、ネジ柱５６ａの両脇にそれぞれ立設する２本の角柱部材で構成されていた。これに対して、反転装置５１の支柱５６ｃは、チャンネル鋼を組み合わせて構成されている。

なお、第１の実施の形態において、図７を用いて説明した送りネジ機構については、本実施の形態に係る反転装置５２も備えているものとする。

次に、このような支柱５６ｃ及びその周辺の構成について図１１から図１４を用いて説明する。

図１１は、図９の反転装置５１の左側面図であり、図１１（ａ）は全体図を、図１１（ｂ）は、アーム５６ｄ基端側の部分拡大図を示している。

先ず、図１１（ａ）を参照する。保持部５２のフォーク５２ｂでセメントパネルを持ち上げると、下向きの矢印で示したように、アーム５６ｄの前方を下方に傾けるような力Ｆが働く。このような力Ｆによってネジ柱５６ａ（図９参照）に生じる軸方向以外の不要な負荷を軽減するために、支柱５６ｃの内壁に沿って摺動する摺接部５７が設けられている。この摺接部５７は点線で表されている。本実施の形態では、摺接部５７は、支柱５６ｃに沿って上下に２組設けられている。

ここで、摺接部５７と支柱５６ｃとの位置関係の理解を助けるために、図１１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面を示す図１２を参照する。

図１２では、主として支柱５６ｃ及び摺接部５７の構造に着目し、説明の便宜のため、制御盤７１の内部構造やその他周辺の構造についての図示を省略し、模式的に表している。実際には、背面カバー５９の内側に回転駆動部５４等の駆動系の配線等が収容されているが、骨格構造の説明には不要であるため、これら配線類についても図示を省略している。

図１２に表れているように、支柱５６ｃは、溝側を向き合わせるように配置した２つのチャンネル鋼６０により構成されている。これらチャンネル鋼６０の端縁は、何れも、後方へ向けて折り曲げられている。具体的には、チャンネル鋼６０の前板部６０ａの端縁は折曲部６０ｄとして形成され、後板部６０ｂの端縁は折曲部６０ｅとして形成されている。

摺接部５７は、チャンネル鋼６０の前板部６０ａ又は後板部６０ｂに当接配置される前後方向ローラー５７ａ（第１ローラー）と、側板部６０ｃ側に当接配置される幅方向ローラー５７ｂ（第２ローラー）とを備えている。なお、幅方向については、側板部６０ｃと幅方向ローラー５７ｂとの間に、チャンネル鋼６０の側方の強度を向上させるための補強板６１が介設されている。この補強板６１には、チャンネル鋼６０よりも硬度の高い部材を用いるのが望ましい。例えば、炭素鋼の補強板６１であれば、前後方向ローラー５７ａよりも小さいために圧力が集中し易い幅方向ローラー５７ｂに対しても十分な強度が得られる。

一般に、チャンネル鋼は一方が開口しているので、パイプ材や角材に比べて強度的に劣る。本実施の形態に係る反転装置５１では、チャンネル鋼６０の溝側を幅方向に対向させて用いるので、前後方向の強度を補強する必要がある。これに対して、本実施の形態に係るチャンネル鋼６０には、上述のように、折曲部６０ｄ、６０ｅが形成されているので、前後方向にも十分な強度を得ることが可能である。

また、チャンネル鋼６０が一方に開口していることを利用することにより、昇降機構を安定させるための摺接部５７を支柱５６ｃ内に配置できるので、非常にコンパクトに設計することができるという利点がある。

ここで、再び図１１に戻って、摺接部５７の設けられているアーム５６ｄの基端側を拡大した図１１（ｂ）を参照する。

本実施の形態に係る反転装置５１では、上側に配置された摺接部５７の前後方向ローラー５７ａはチャンネル鋼６０の前板部６０ａに当接するように配置され、後方と後板部６０ｂとの間には僅かな隙間が設けられている。これに対して、下側に配置された摺接部５７の前後方向ローラー５７ａはチャンネル鋼６０の後板部６０ｂに当接するように配置され、前方と前板部６０ａとの間に僅かな隙間が設けられている。これにより、図１１（ａ）に示したような下向きの力Ｆがアーム５６ｄに作用しても、支柱５６ｃで安定して荷重を受けることができ、ネジ柱５６ａに生じる回転の負荷を軽減することができる。

次に、支柱５６ｃ及び摺接部５７の関係について、前後方向に視点を変えて説明を行う。図１３は、図９の反転装置５１の正面図であり、図１３（ａ）は全体図を、図１３（ｂ）は、アーム５６ｄ周辺の拡大図を示している。

ここでは、作業対象であるセメントパネル１００が点線で表されている。図１３（ａ）には、セメントパネル１００が複数枚載置された山の上から１枚を持ち上げた様子が示されている。ビルの外壁に用いられるセメントパネル１００は、１枚の重量が数百キロもあるため、二台一組で持ち上げても、一方にかなりの荷重が加わる。

アーム５６ｄの周辺を拡大した図１３（ｂ）を参照する。摺接部５７は点線で表されている。上述のように、摺接部５７には、支柱５６ｃの側板部６０ｃの内壁に充てがわれた補強板６１に当接する幅方向ローラー５７ｂが設けられている。これにより、内側に向けて設けられた保持部５２のフォーク５２ｂに荷重が加わった際、上側の摺接部５７の幅方向ローラー５７ｂは支柱５６ｃに対して幅方向内側の補強板６１に押し付けられる。これに対して、下側の摺接部５７の幅方向ローラー５７ｂは、外側の補強板６１に押し付けられる。このようにして、幅方向においても、支柱５６ｃによって安定して反力を受けることができる。

次に、支柱５６ｃ周辺の構成について、平面視により説明を行う。図１４は、図９の反転装置５１の平面図であり、図１４（ａ）は全体図を、図１４（ｂ）は、アーム５６ｄ基端側の部分拡大図を示している。図１３と同様に、セメントパネル１００は点線で表されている。

図１４（ａ）を参照して、支柱５６ｃの周りに板状の外側補強リブ６２が形成されているのが見て取れる。図１４（ｂ）では、形状を判別し易いように、便宜的に、外側補強リブ６２に斜線を施して示している。この外側補強リブ６２は、支柱５６ｃに対して、前方を除く三方向を繋ぐように形成されている。これにより、摺接部５７の前後方向ローラー５７ａや幅方向ローラー５７ｂから支柱５６ｃの内壁へ強大な圧力が加えられた場合であっても、支柱５６ｃの膨張による変形を防ぐことが可能である。

また、この外側補強リブ６２により、左右一対で対向して配置されているチャンネル鋼６０同士が一体に構成されるので、支柱５６ｃ全体の剛性も向上する。

外側補強リブ６２は、少なくとも、摺接部５７の通過する支柱５６ｃの中間領域に設けられていれば良い。本実施の形態では、図１３に示すように、バッテリー７０と制御盤７１との間の僅かなスペースを利用して配置されている。

以上のように、本実施の形態に係る反転装置５１では、支柱５６ｃが、十分な強度を確保しつつ、装置の幅方向においてコンパクトに設けられている。これにより、図１３、図１４からわかるように、支柱５６ｃよりも内側、すなわち、フォーク５２ｂの設けられている側の空間を広く活用することができる。よって、セメントパネル１００を持ち上げた状態で前進する場合であっても、残りのセメントパネル１００の山と干渉することはないので、作業における自由度が高くなる。

同時に、支柱５６ｃをコンパクトに設計することによって、フォーク５２ｂの設けられていない側の空間も広く活用することができる。すなわち、幅方向及び前後方向において、支柱５６ｃを介して保持部５２と反対側に重量物（例えば、バッテリー７０や制御盤７１など）をカウンターウエイトとして配置する場合に設計自由度が高い。これにより、支柱５６ｃを中心とした全体のバランスが良好になるので、反転装置５１が安定する。

さらに、支柱５６ｃを構成するチャンネル鋼６０は、後板部６０ｂの端縁が折曲部６０ｅとして後方へ折り曲げられているので、後方の構造（例えば、台車５８と一体に構成されているフレームなど）と連設し易い。このように後方の構造と連設すると、支柱５６ｃの前傾を防ぎ、安定させることができる。

なお、以上述べてきた構成は、本発明の一実施例であり、以下のような変形例も含む。

上記の第１及び第２の実施の形態では、フォーク２ｂ、５２ｂは保持部２、５２に２本設けられた構成を例として示したが、これに限らず、３本以上の構成も含まれる。ただし、３本以上の場合は、両外側に配置される２本のフォークが、上述のフォーク２ｂ、５２ｂと同じ条件を満たしていれば、同様の効果を得ることが可能である。

また、上記の第１及び第２の実施の形態では、バッテリー２０、７０を電源とした構成を例としたが、商用電源を利用する構成であっても構わない。

また、上記の第１の実施の形態では、回転駆動部４及び昇降駆動部６の少なくとも一方は、負荷の増大に伴って回転速度が低下する特性を有した電動機（モーター４ｂ、６ｂ）であることを例として示したが、具体的には、定回転のフィードバック制御回路を備えていない直流モーターが望ましい。特に、完全なロックを防止して停止状態において過大な電流が流れないような駆動回路を備えている場合は、直流ブラシレスモータが適している。

さらに、負荷の増大に伴って回転速度が低下する電動機には、電磁クラッチを備えたものも含まれる。具体的には、動力吸収又はトルクリミッタのために、パウダクラッチやヒステリシスクラッチなどを動力伝達経路に介在させた構成などが挙げられる。このような構成を備えた電動機を用いると、過負荷により作業対象側（クラッチの出力側）の動きが完全に停止してしまうような場合であっても、パウダクラッチ等において適度なスリップが生じるため、電動機構側（クラッチの入力側）は一定の回転速度を維持することができる。したがって、回転速度の維持のために過電流が発生することがないので、バッテリーの負担を軽減することができる。また、上述のような二台の反転装置１の同調ずれが生じた後、再び同調した際に停止側が起動する場合であっても、パウダクラッチ等の構成が緩衝機構として作用するので、不要な反動を生じさせることなく安全に運転することが可能である。このような構成は、第２の実施の形態に係る反転装置５１においてもそのまま適用することが可能である。

また、上記の第１の実施の形態では、駆動輪８ａが後方に一輪となる構成を例として示したが、電力に余裕がある場合は、複数の駆動輪を備えていても構わない。さらに、幅方向で一方に偏って配置する必要もない。

また、上記の第２の実施の形態では、摺接部５７について、前後方向ローラー５７ａと幅方向ローラー５７ｂとを組み合わせた構成を例として示した。しかし、昇降駆動部５６のアーム５６ｄから加わる荷重を受けることができ、且つ、昇降運動の妨げとならない構成であれば、ローラー以外の摺接部材に置き換えても構わない。例えば、耐摩耗性の高分子材料を用いてもよい。また、このような高分子材料とローラーとの組み合わせでも構わない。

本発明の反転装置は、精密な同調機構を伴わないのでコンパクトに設計することができる。これにより、資材用のエレベータなどを利用することができるので、小スペースの建築現場で有用である。また、セメントパネル等の板状建材に限らず、長尺物の建材を安全に昇降又は反転させる装置として利用可能である。

１ 反転装置
２ 保持部
２ａ スライダー（間隔調節機構）
２ｂ フォーク
２ｃ ネジ軸（間隔調節機構）
２ｃａ 入力部
４ 回転駆動部
４ａ 回転軸
４ｂ モーター
６ 昇降駆動部
６ａ ネジ柱（送りネジ機構）
６ｂ モーター
６ｃ 支柱
６ｄ アーム
６ｅ ナット（送りネジ機構）
６ｆ 係止部
６ｇ 受圧板
８ 台車
８ａ 駆動輪
８ｂ 従動輪
８ｃ 自在輪
８ｄ 走行舵取りハンドル
１８ ワイヤレス送信機（送信手段）
２０ バッテリー
２１ 制御盤
２２ 受信機（受信手段）
５１ 反転装置
５２ 保持部
５２ａ スライダー（間隔調節機構）
５２ｂ フォーク
５２ｃ ネジ軸（間隔調節機構）
５２ｃａ 入力部
５２ｄ ガイドローラー
５４ 回転駆動部
５４ａ 回転軸
５４ｂ モーター
５６ 昇降駆動部
５６ａ ネジ柱（送りネジ機構）
５６ｂ モーター
５６ｃ 支柱
５６ｄ アーム
５７ 摺接部
５７ａ 前後方向ローラー（第１ローラー）
５７ｂ 幅方向ローラー（第２ローラー）
５８ 台車
５８ａ 駆動輪
５８ｂ 従動輪
５８ｃ 脚部
５８ｄ 走行舵取りハンドル
５８ｅ 筋交い部
５９ 背面カバー
６０ チャンネル鋼
６０ａ 前板部
６０ｂ 後板部
６０ｃ 側板部
６０ｄ、６０ｅ 折曲部
６１ 補強板
６２ 外側補強リブ
７０ バッテリー
７１ 制御盤
１００ セメントパネル（板状建材）
１００ａ 貫通孔
１０１ 仕分装置
１０２ フレーム
１０２ａ 垂直フレーム
１０２ｂ 水平フレーム
１０３ 車輪
１０４ 自在輪
１０５ 昇降台座
１０６ クランプ手段
１０７ アーム
１０８ パネルストッパー
１０９ クランプ部材
１１０ ワイヤー
１１１ ウインチ
Ｆ 力
Ｌ 長さ

Claims (9)

1. 複数の貫通孔が平行に形成された中空の板状建材を、前記貫通孔の延びる方向に挟むように保持すると共に反転できる、一対の反転装置であって、
   前記貫通孔に挿入可能な少なくとも２本のフォークが平行配置された保持部と、
   前記フォークの延びる方向と平行に且つ前記フォークの上方に回転軸が配され、前記保持部を回転駆動する回転駆動部と、
   前記回転駆動部を昇降駆動する昇降駆動部と、
   を備えたことを特徴とする反転装置。
2. 前記フォークの先端側は、基端側よりも全周に亘って径が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の反転装置。
3. 前記回転駆動部及び前記昇降駆動部の少なくとも一方は、負荷の増大に伴って回転速度が低下する特性を有した電動機で駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の反転装置。
4. 対をなす構成のそれぞれには、前記回転駆動部の回転制御及び前記昇降駆動部の昇降制御の各制御信号を受ける受信手段が設けられ、
   それぞれの前記受信手段は同一チャンネルに設定されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の反転装置。
5. 前記保持部は、前記フォークを伸縮操作可能な伸縮機構を備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の反転装置。
6. 前記昇降駆動部は、２つのチャンネル鋼が互いの溝側を幅方向に向かい合わせるように配置され、それぞれの２つの端縁が共に後方へ向けて曲げ加工されている支柱を備えたことを特徴とする請求項１に記載の反転装置。
7. 前記回転駆動部は、前記支柱の内壁に対して、前後方向に当接して上下に転動可能な第１ローラーと、幅方向に当接して上下に転動可能な第２ローラーとを有する摺接部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の反転装置。
8. 前記支柱の上下方向の中間域に、少なくとも、後方及び幅方向から外側に広がる補強リブが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の反転装置。
9. 前記支柱の幅方向の内壁と前記第２ローラーとの間に、前記支柱よりも硬質の補強板が介設されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の反転装置。

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