(57)【要約】【課題】種々の長さの中空管に対応してその両端部に蓋を自動的に挿入できるようにすることである。【解決手段】中空管１の設置ヤード７を中心としてその両側に対称構造の蓋自動挿入機８，８を相対向して設置し、一方の蓋自動挿入機８を他方の蓋自動挿入機８に対して移動可能に設け、中空管１の長さＸに応じた距離Ｓをおいてその移動を停止させるようにした。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空管の設置ヤードを中心としてその両側に対称構造の蓋自動挿入機を相対向して設置し、上記設置ヤードを跨いで上記中空管を両側の蓋自動挿入機間に掛け渡し、各蓋自動挿入機を駆動して該中空管の両端部に蓋を挿入するようにした中空管の蓋自動挿入装置において、上記一方の蓋自動挿入機を他方の蓋自動挿入機に対して移動可能に設置し、上記中空管の長さに応じた距離をおいてその移動を停止させるようにしたことを特徴とする中空管の蓋自動挿入装置。
【請求項２】
上記各蓋自動挿入機の押出し開口部の下方に管端支持台を設け、両側の管端支持台上に乗せた中空管が上記押出し開口部に対して所要の間隔ｔをおいた位置を上記蓋自動挿入機の停止位置と定めたことを特徴とする請求項１に記載の中空管の蓋自動挿入装置。
【請求項３】
上記蓋自動挿入機の停止位置を識別する治具として定尺バーを用い、その定尺バーを両側の蓋自動挿入機間に介在させ、その両端部が各蓋自動挿入機の所定位置に接触した時点で上記蓋自動挿入機の停止位置となるように、当該定尺バーの長さを設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の中空管の蓋自動挿入装置。
【請求項４】
上記定尺バーの両端部に位置決めヘッドを設け、上記両側の蓋自動挿入機に該位置決めヘッド内側のバー部分を受けるバー受け台を設け、各バー受け台の内端面に各位置決めヘッドが接触する状態を上記蓋自動挿入機の停止位置としたことを特徴とする請求項３に記載の中空管の蓋自動挿入装置。
【請求項５】
上記中空管の長さに応じた位置で蓋自動挿入機を停止させる手段として、移動側蓋自動挿入機に移動用駆動手段とその制御手段を設け、該制御手段に入力された中空管の長さデータに応じた移動距離を所定の原点からの距離で演算し、上記移動用駆動手段による移動の当初にいったん上記原点に移動し、その原点から上記演算距離だけプラス側又はマイナス側に移動するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の中空管の蓋自動挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中空管の開口端に蓋を挿入する蓋自動挿入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建造物のスラブの軽量化を図るため使用される中空管（帯鋼をスパイラル状に巻いてはぜ継ぎした管、いわゆるスパラル管）に、セメントスラリーや水等が浸入するのを防止するために、その両端部に発泡体でなる蓋を自動的に挿入する装置に関して、本願の出願人らは先に特許出願した（特願２００１−１３３２１２号）。
【０００３】
上記の特許出願に係る蓋自動挿入装置は、複数本の中空管を鉄筋枠に組み込んだ中空管ユニットの搬送路の両側に、その搬送路を中心として対称構造をもった２台の蓋自動挿入機を配置し、上記中空管ユニットを間欠送りする間の停止期間中に両側の蓋自動挿入機を駆動して中空管の両端部に発泡樹脂製の蓋を挿入するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の蓋自動挿入装置は、中空管ユニットの組み立て装置と組み合わせることにより、組み立てが完了した各ユニットの中空管の両端部に連続的に蓋を挿入して出荷形態に仕上げることができるので、中空管ユニットを効率よく生産できるメリットがある。
【０００５】
しかし、建物のスラブの軽量化に使用される中空管は、上記のような規格化された中空管ユニットだけでなく、鉄筋枠から分離された単独の中空管で、長さの種々異なるものが要求される場合がある。このような場合、従来のように、規格品のみを製作する固定的な装置では対応することができない。
【０００６】
そこで、この発明は、単独の中空管で、長さの種々異なるものに対しても、その両端部に蓋を自動挿入できる蓋自動挿入装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、中空管の設置ヤードを中心としてその両側に対称構造の蓋自動挿入機を相対向して設置し、上記設置ヤードを跨いで上記中空管を両側の蓋自動挿入機間に掛け渡し、各蓋自動挿入機を駆動して該中空管の両端部に蓋を挿入するようにした中空管の蓋自動挿入装置において、上記一方の蓋自動挿入機を他方の蓋自動挿入機に対して移動可能に設置し、上記中空管の長さに応じた間隔をおいてその移動を停止させるようにしたものである。
【０００８】
上記の構成によると、予め一方の蓋自動挿入機を移動して両方の蓋自動挿入機間の距離を対象中空管の長さに応じた大きさに設定しておき、当該中空管を所定位置に設置したのち、各蓋自動挿入機を駆動させると、蓋が中空管の両端部に自動的に挿入され、両端部が蓋により閉塞された中空管が得られる。
【０００９】
また、上記各蓋自動挿入機の押出し開口部の下方に管端支持台を設け、両側の管端支持台上に乗せた中空管が、上記押出し開口部に対して所要の間隔ｔをおいた位置を上記蓋自動挿入機の停止位置と定めた構成を採ることができる。このように構成すると、中空管の両端と蓋自動挿入機の押出し開口部に所要の余裕があるため、中空管を管端支持台上に乗せる作業が容易になる。
【００１０】
さらに、上記蓋自動挿入機の停止位置を識別する治具として定尺バーを用い、その定尺バーを両側の蓋自動挿入機間に介在させ、その両端部が各蓋自動挿入機の所定位置に接触した時点で上記蓋自動挿入機の停止位置となるように、当該定尺バーの長さを設定した構成を採ることができる。作業者は、定尺バーと蓋自動挿入機との接触を目視しながら駆動モータを操作して、一方の蓋自動挿入機を停止させることができる。
【００１１】
上記定尺バーの両端部に位置決めヘッドを設け、上記両側の蓋自動挿入機に該位置決めヘッド内側のバー部分を受けるバー受け台を設け、各バー受け台の内端面に各位置決めヘッドが接触する状態を上記蓋自動挿入機の停止位置とした構成を採用すると、定尺バー両端部のバー部分が両側の蓋自動挿入機のバー受け台で支持される。
【００１２】
さらに、上記中空管の長さに応じた位置で蓋自動挿入機を停止させる手段として、移動側蓋自動挿入機に移動用駆動手段とその制御手段を設け、該制御手段に入力された中空管の長さデータに応じた移動距離を所定の原点からの距離で演算し、上記移動用駆動手段による移動の当初にいったん上記原点に移動し、その原点から上記演算距離だけプラス側又はマイナス側に移動するようにした構成を採ることもできる。この構成によると、治具を用いることなく、中空管の長さをデータとして制御装置に入力するだけで、自動的に移動側蓋自動挿入機を所定位置で停止させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は製造対象である中空管１を示す。この中空管１は帯鋼２に長さ方向の複数条の補強リブ３を付けながら螺旋状に巻くとともに、両側縁部をはぜ継ぎ部４により結合して中空管に形成し、定尺に切断したものである。両方の開口端部内径面に発泡スチロール樹脂製の蓋５、５が密に嵌入される。中空管１の両方の開口端部における補強リブ３やはぜ継ぎ部４による凹凸は、発泡スチロール樹脂の弾性により吸収されて水密状態が保持される。なお、中空管１は図示のように、円形断面のもののほか、楕円形（オーバル形）断面のものもある。
【００１４】
上記の中空管１の両端に蓋５、５を挿入する蓋自動挿入装置６は、図２に示すように、該中空管１の設置ヤード７を挟んでその両側に設けた２台の蓋自動挿入機８、８の組み合わせにより構成される。２台の蓋自動挿入機８、８は、設置ヤード７の両側においてその大部分の構造が対称構造になっている。従って、以下片側の蓋自動挿入機８（主として図２の右側のもの）についてのみ説明する。
【００１５】
図３、図４に示すように、基台１１上に蓋積載台１２が設けられる。この蓋積載台１２は底部にベルトコンベヤ１３が設けられる。このベルトコンベヤ１３の搬送面に多数の蓋５を幅方向に密着した蓋集合体５’を横倒しして多列に搬送方向Ａに配列される。ベルトコンベヤ１３は、その搬送方向Ａに向けて緩やかに下降する勾配（θ）を有し、その前端部は、蓋積載台１２の前端壁１４の下端をくぐって前方に突き出す。
【００１６】
上記の前端壁１４の内側に沿って蓋案内板１５が固定され、この蓋案内板１５により蓋集合体５’の前進位置を定める。また、その蓋案内板１５の手前（ベルトコンベヤ１３の上流側）に蓋集合体５’の直径に相当する間隔をおいてシャッタ１６がシャッタシリンダ１７、１７（図５参照）により上下動自在に支持される。上記の蓋案内板１５とシャッタ１６は、それぞれ蓋集合体５’の直径（蓋５の直径）に対応してその位置が変えられるように、それぞれ櫛歯形の調節ブロック１８、１９を介して取付けられる。
【００１７】
上記の前端壁１４及び蓋案内板１５の各下端縁とベルトコンベヤ１３の間に若干の上下方向の間隔が設けられ、その間隔部分にアーム状のプッシャ２１が差し込まれる。プッシャ２１は、蓋案内板１５とシャッタ１６間に搬送された蓋集合体５’の後端面に押し当てられ、前端壁１４に沿って設けたエアースライダ２２により搬送方向Ａと直角方向Ｂ（図３参照）に駆動される。
【００１８】
上記の蓋案内板１５とシャッタ１６間の蓋押出し側の端部に、ベルトコンベヤ１３の側方に突き出して蓋分離部２３が設けられる。この蓋分離部２３の底面には、蓋５の１枚分の矩形の排出穴２４（図３参照）が設けられる。この排出穴２４は通常は開閉用シリンダ２５（図３、図４参照）に設けたシャッタ２６により閉塞される。また、上記の排出穴２４の上方に蓋分離用の押下げシリンダ２７が設けられる。この押下げシリンダ２７のピストンロッド下端に設けた分離用プッシャ２８が、蓋集合体５’の最前端の１枚の蓋５を押下げ、蓋集合体５’から分離させ、前記のシャッタ２６が後退して開放された排出穴２４から下方の待機部２９（図４及び図５参照）に押下げる。
【００１９】
待機部２９には、下方に蓋受けシリンダ３１が設けられ、その上向きのピストンロッドに蓋受け部材３２が設けられる。また、蓋５の左右両側部を案内する側部案内シリンダ３３、３３が設けられ（図４、図６参照）、各ピストンロッドに案内部材３４が設けられる。さらに、シャッタシリンダ３５が設けられ、そのピストンロッドに設けられたシャッタ３６により蓋５の押出し開口部３７が開閉される（図５参照）。上記のシャッタ３６に対向してその後方に押出しシリンダ３８が設けられ、そのピストンロッドに円板形の押出し部材３９が設けられる。
【００２０】
上記のように、それぞれシリンダにより支持された下方の蓋受け部材３２、左右の案内部材３４、前方のシャッタ３６及び後方の押出し部材３９により、上部が開放された前述の待機部２９（図４、図５参照）が形成される。蓋集合体５’から分離された１枚の蓋５は、一時的にこの待機部２９に収納され、かつ、中空管１と同芯状態に位置決めされる。
【００２１】
上記待機部２９の前部に蓋５を押出す押出し開口部３７が設けられ、その押出し開口部３７の下部に、図７に示すように、他方の蓋自動挿入機８側に突き出した管端支持台４１が設けられる。この管端支持台４１上に固定した支持ブロック４２に管受け凹部４３が設けられ、その管受け凹部４３に載った中空管１の中心と、待機部２９内に待機する蓋５は同芯状態となるよう管受け凹部４３の位置が決められている。この管受け凹部４３の形状は、中空管１の断面形状やサイズにより異なる。断面形状の相違（円形か楕円か）やサイズの相違に対して１台の管支持台４１で対応できるようにするために、図８に示すように、支持ブロック４２を左右両側に分けて設けるとともに、それぞれ左右方向へスライド自在に設け、所定位置において調節ボルト４４で固定するようにしてもよい。
【００２２】
中空管１に対して同芯状態に位置決めされた蓋５をその位置を保持したまま中空管１に挿入するために、前記の押出し部材３９の背面側において、位置決めシリンダ５１を前記の押出しシリンダ３８のピストンロッドに取付けるとともに、その位置決めシリンダ５１のピストンロッドに、蓋５を把持するチャックとしての左右２本の保持針５２を設け、その保持針５２を押出し部材３９に進退自在に貫通させ、押出し部材３９の前面に存在する蓋５にこれを刺し通すようにしている（図９、図１０、図１１参照）。その状態で押出しシリンダ３８を駆動すると、蓋５は保持針５２により押出し部材３９に保持されたまま前進し、中空管１の開口端面に押し込まれる（図１２参照）。蓋５の押し込みが完了すると、押出しシリンダ３８のピストンロッドの後退により押出し部材３９が保持針５２とともに蓋５から引き抜かれ、元の状態に戻る。この場合、保持針５２は押出しシリンダ３８のピストンロッドとともに後退するようにしたが、そのピストンロッドの後退に先立って保持針５２を位置決めシリンダ５１の作動により後退させ、蓋５から引き抜くようにすることができる。
【００２３】
上記の蓋５は、中空管１の内径より若干大径であるが、その先端外周には面取り部９が形成されているので（図１参照）、その面取り部９をガイドとして密に嵌入され、またそれ自体の弾性により内径面に水密状態に密着する。
【００２４】
なお、蓋５を中空管１の両側の開口端部に挿入する作業は、時間的に同時に行なわれるので、挿入時に中空管１に作用する管軸方向の押圧力は相互に打ち消し合う。
【００２５】
また、蓋５を両側から同時に気密状態を保持して挿入すると、中空管１の内部圧力が若干上昇する。通常は、蓋５と中空管１の内径面との摩擦で十分蓋５を保持することができ、また、内部空気は時間とともに抜け出すので問題はないが、内部空気を排出する必要がある場合の措置として、前記の保持針５２を蓋５に貫通させ、蓋５の挿入が完了してこれを抜いた際に生じる針穴から内部空気を排出させるようにすることができる。その針穴は蓋５の弾性により、早期に閉塞されるので、実使用の段階で内部に水が浸入することはない。
【００２６】
なお、このような空気排出を必要としない場合は、保持針５２に代えて、蓋５の背面を把持する手段としてチャックを用いることができる。
【００２７】
設置ヤード７を挟んでその両側に設置された蓋自動挿入機８、８は以上のような構成であるが、両方の蓋自動挿入機８、８において相違する点は、一方の蓋自動挿入機８（図２において右側に設置されたもの、以下「移動側蓋自動挿入機」と称し、他方を「固定側蓋自動挿入機」と称する場合がある。）は、床面に設置したガイド部材５５、５５上にガイドレール６０を布設し、リニアスライダ５６（図９参照）を介し、相手方に対し接近離反する方向にスライド可能に設けた点である。そのスライドを可能とするために、移動側蓋自動挿入機８においては、図９及び図１０に示したように、一方のガイド部材５５上のガイドレール６０に沿って、長さ方向のラック５７が設けられ、基台１１に取付けた駆動モータ５８のピニオン５９をそのラック５７に噛み合わせている。
【００２８】
上記の固定側蓋自動挿入機８と移動側蓋自動挿入機８の距離Ｓ（図２、図１３参照）を、後述のバー受けブロック６５、６５間の距離を基準として表すことにすると、その距離Ｓは、中空管１の両端部を管端支持台４１上に載せた場合、管端部と押出し開口部３７の端部との間に平均的な間隔ｔ（図１０、図１３等参照）が存在する大きさである。即ち、距離Ｓは中空管１の長さＸ＋２ｔによって決まる。間隔ｔは、中空管１の端部を管端支持台４１上に載せたり、ここから取出したりする場合の余裕となるよう、適宜決定される。
【００２９】
作業者が移動側蓋自動挿入機８を上記の距離Ｓで停止させるように駆動モータ５８を手動で制御する場合の便宜のために使用する治具として、図７に示した定尺バー６１を用いる。この定尺バー６１は両端部のバー部６２、６２にねじを切るとともに、ナット６３を螺合し、両端部に位置決めヘッド６４，６４を設けたものであり、その位置決めヘッド６４、６４間の長さＳは、前述の距離Ｓと一致する大きさに設定される。
【００３０】
また、上記の定尺バー６１の両端部を受けるバー受けブロック６５が、両方の蓋自動挿入機８、８の各管端支持台４１の近傍に設けられる、各バー受けブロック６５には上方に開放されたスリット６６が設けられる。両側のバー受けブロック６５、６５の各スリット６６に定尺バー６１の前記バー部６２を嵌合し、図１３に示すように、固定側蓋自動挿入機８においてはナット６３を締め付けて固定し、移動側蓋自動挿入機８においては、一点鎖線の位置から後退させ、バー受けブロック６５が位置決めヘッド６４に接触した位置で停止させる。
【００３１】
このように、長さＳの定尺バー６１の各位置決めヘッド６４、６４の内面がそれぞれバー受けブロック６５、６５に接触した状態において、中空管１の両端部と、押出し開口部３７との間に、平均的にそれぞれ間隔ｔが存在する。上記の定尺バー６１は、中空管１の長さＸに応じて種々の長さＳをもったものを予め用意しておく。
【００３２】
上記のように、移動側蓋自動挿入機８を所定の位置で停止させた状態で、作業者の手作業により、又は作業機械を用いて、中空管１を設置ヤード７に搬入し、その両端部をそれぞれ管端支持台４１、４１に載せる。その後両方の蓋自動挿入機８、８を同時に作動すると、前述の作用により、中空管１の両端部に蓋５、５が挿入される。
【００３３】
上記のような定尺バー６１を用いることなく、図１４に示すように、両方の蓋自動挿入機８，８間の距離Ｓを中空管１の長さＸに応じた大きさに制御装置６８を用いて設定する方法もある。この場合は、移動側蓋自動挿入機８の適宜な移動線Ｌ上に原点Ｏを定める。また、入力キー６７から中空管１の長さのデータを作業者が制御装置６８に入力する。制御装置６８は駆動モータ５８（この場合はサーボモータが使用される。）に指令を与えて、現在地点から、移動側蓋自動挿入機８をプラス側又はマイナス側に所定量移動して原点Ｏに戻す（図の一点鎖線の状態参照）。また、制御装置６８において、原点Ｏから固定側蓋自動挿入機８までの距離Ｙと、前記の距離Ｓとから、移動量Ｚを演算し、その演算結果に基づいて移動側蓋自動挿入機８を移動させる。所定位置で停止させ（図の実線の状態）、電磁ブレーキ６９を作動させてロックする。これにより、中空管１の両端部と、押出し開口部３７との間に、平均的にそれぞれ間隔ｔが存在した位置決め状態となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、種々長さの相違する中空管に応じて、両側の蓋自動挿入機間の距離を適宜変え、その上で中空管の両端部を管端支持台上に載せることにより、その両端部に同時に蓋を挿入することができる。この場合、定尺バーを治具として用いることにより、又は、制御装置を用いることにより、蓋自動挿入機間の距離を容易に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中空管の一部省略断面図
【図２】実施形態の装置の平面図
【図３】同上の一部拡大平面図
【図４】図３のＸ−Ｘ線の断面図
【図５】図３のＹ−Ｙ線の断面図
【図６】図３の部分の作動時の一部拡大断面図
【図７】同上の管端支持台部分の一部省略斜視図
【図８】同上の管端支持台部分の他の例の一部省略斜視図
【図９】同上の駆動モータ部分の縦断正面図
【図１０】同上の駆動モータ部分の縦断側面図
【図１１】同上の蓋挿入前の一部断面図
【図１２】同上の蓋挿入後の一部断面図
【図１３】同上の定尺バーによる位置決め説明図
【図１４】他の実施形態における制御関係ブロック図
【符号の説明】
１　中空管
２　帯鋼
３　補強リブ
４　はぜ継ぎ部
５　蓋
６　蓋自動挿入装置
７　設置ヤード
８　蓋自動挿入機
９　面取り部
１１　基台
１２　蓋積載台
１３　ベルトコンベヤ
１４　前端壁
１５　蓋案内板
１６　シャッタ
１７　シャッタシリンダ
１８　調節ブロック
２１　プッシャ
２２　エアースライダ
２３　蓋分離部
２４　排出穴
２５　開閉用シリンダ
２６　シャッタ
２７　押下げシリンダ
２８　分離用プッシャ
２９　待機部
３１　蓋受けシリンダ
３２　蓋受け部材
３３　側部案内シリンダ
３４　案内部材
３５　シャッタシリンダ
３６　シャッタ
３７　押出し開口部
３８　押出しシリンダ
３９　押出し部材
４１　管端支持台
４２　支持ブロック
４３　管受け凹部
４４　調節ボルト
５１　位置決めシリンダ
５２　保持針
５５　ガイド部材
５６　リニアスライダ
５７　ラック
５８　駆動モータ
５９　ピニオン
６０　ガイドレール
６１　定尺バー
６２　バー部
６３　ナット
６４　位置決めヘッド
６５　バー受けブロック
６６　スリット
６７　入力キー
６８　制御装置
６９　電磁ブレーキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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