路面切削装置
【課題】路面を切削する際に、熟練を要することなく容易に所望の位置を切削できるようにすると共に、生産性を向上させる。
【解決手段】路面切削装置１において、路面に形成された誘導目印１０を検出してジェットノズル４をその誘導目印１０に位置付け、砥粒が混入した加工水をジェットノズル４から噴出して切削を行う。誘導目印１０にジェットノズル４が自動的に位置付けられるため、熟練した作業者がいなくても路面の所望の領域を容易に切削することができる。
【解決手段】路面切削装置１において、路面に形成された誘導目印１０を検出してジェットノズル４をその誘導目印１０に位置付け、砥粒が混入した加工水をジェットノズル４から噴出して切削を行う。誘導目印１０にジェットノズル４が自動的に位置付けられるため、熟練した作業者がいなくても路面の所望の領域を容易に切削することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥粒が混入した加工水を噴出することにより路面を切削する路面切削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路に配水管等を設置したり補修したりする際には、通常、道路カッターを用いて施工すべき位置を切削して掘削を行っている。道路カッターは、円形での切削ブレードを備えており、切削水を供給しながら高速回転する切削ブレードを路面に切り込ませて施工位置を切削している（例えば特許文献１参照）。また、コンクリートの表層部を数ｍｍ〜数ｃｍ程度切る場合には、超高圧水の噴射により切削を行うウォータージェット切削装置も用いられている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４２５０４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、道路カッター及びウォータージェット切削装置は、オペレータによる操作によって切削すべき場所に位置合わせしなければならないため、取り扱いが難しく熟練を要すると共に、生産性が低いという問題がある。また、道路カッターは騒音が大きく、作業環境が悪いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、路面切削において、熟練を要することなく容易に所望の位置を切削できるようにすると共に、生産性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、路面を切削する路面切削装置に関するもので、砥粒が混入した加工水を貯留する加工水貯留タンクと、砥粒が混入した加工水に圧力を加える加圧手段と、加工水貯留タンクに連通し加工水を噴出するジェットノズルと、路面に形成された誘導目印を検出しジェットノズルを加工すべき位置に位置付ける位置合わせ手段とを備えている。
【０００７】
誘導目印は、路面に付された誘導ラインであってもよいし、路面の表面に形成された模様であってもよい。
【０００８】
位置合わせ手段は、路面を撮像する撮像部と、撮像部を支持して移動可能な可動部と、撮像部が誘導目印に沿って移動するように可動部を駆動する制御部とから構成されることが望ましい。
【０００９】
上記路面切削装置は、自走車両に搭載することができる。その場合、可動部は、自走車両の進行方向に直交する方向に移動可能であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、路面に形成された誘導目印を検出し、その誘導目印にしたがってジェットノズルを加工すべき位置に位置付けて砥粒が混入した加工水を噴出することができるため、熟練した作業者がいなくても路面の所望の領域を容易に切削することができる。また、騒音も小さく、作業環境も良好である。
【００１１】
誘導目印としては、路面に付された誘導ラインだけでなく、本来路面に形成されている模様を用いることもできるため、ラインを引く手間が省け、より生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示す路面切削装置１は、砥粒が混入した加工水を貯留する加工水貯留タンク２と、加工水貯留タンク２に貯留され砥粒が混入された加工水に圧力を加える加圧手段３と、加圧手段３によって加圧された加工水を路面に向けて噴出するジェットノズル４とを備えている。
【００１３】
加圧手段３では、加工水貯留タンク２に貯留された砥粒が混入した加工水に対して例えば１０［ＭＰａ］〜１００［ＭＰａ］の圧力を加える。加工水貯留タンク２とジェットノズル４との間にはバルブ５が介在しており、加工水貯留タンク２からジェットノズル４に流れる加工水の流量を調整することができる。
【００１４】
ジェットノズル４は、位置合わせ手段６によって加工すべき所望の位置に位置付けられる。位置合わせ手段６は、路面を撮像する撮像部７と、撮像部７を支持して移動可能な可動部８と、可動部８を駆動する制御部９とから構成されており、撮像部７によって取得した画像に基づき、切削位置の目印となる誘導目印を制御部９が検出して可動部８の位置を制御する。
【００１５】
撮像部７は、路面を撮像して取得した画像を制御部９に転送する。制御部９では、画像のマッチング処理によって、作業者等によって路面に付された誘導目印である誘導ライン１０を検出する。そして、制御部９は、撮像部７が常に誘導ライン１０を撮像できるように、すなわち撮像部７が誘導ライン１０に沿ってその上方を移動するように、可動部８を駆動する。図１の例における誘導ライン１０は、Ｘ軸方向に形成されており、路面切削装置１は、全体としてＸ軸方向に移動可能である。
【００１６】
可動部８は、螺合部８０がＸ軸方向に直交するＹ軸方向に配設された送りネジ１１に螺合し、送りネジ１１の先端にはパルスモータ１２が連結されており、パルスモータ１２に駆動されて送りネジ１１が回動するのに伴い、可動部８がＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００１７】
ジェットノズル４は可動部８に固定されており、ジェットノズル４と撮像部７とは一定の位置関係にある。図示の例では、ジェットノズル４と撮像部７とがＸ軸方向に一直線上に位置する構成となっている。したがって、撮像部７が誘導ライン１０に沿って移動すれば、ジェットノズル４もそれに追随する。また、撮像部７は表示部１３に接続されており、撮像部７によって取得された画像は、表示部１３に表示させることができる。
【００１８】
図２に示すように、路面切削装置１は、自走車両１４に搭載することができる。図２の例における自走車両１４の進行方向はＸ軸方向であり、誘導ライン１０も、自走車両１４の進行方向であるＸ軸方向に形成されている。この場合は、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に可動部８が移動可能である。なお、表示部１３は、自走車両１４のドライバー席に設置される。
【００１９】
路面上に誘導目印として誘導ライン１０がＸ軸方向に形成され、その誘導ライン１０を切削する場合は、切削前に、撮像部７が路面を撮像し、誘導ライン１０を含む領域の画像を、図１に示した制御部９のメモリ等の記憶素子に記憶させておく。
【００２０】
そして、実際の切削時には、制御部９による制御の下で可動部８をＹ軸方向に移動させながら撮像部７が路面を撮像し、撮像部７によって取得された画像と予め記憶された画像とのマッチングを制御部９において行うことにより、誘導ライン１０を検出する。そして、画像がマッチングした状態を維持しながら自走車両１４がＸ軸方向に移動すれば、撮像部７が誘導ライン１０に沿ってその上方を移動する。
【００２１】
図１における表示部１３の表示画面に示すように、撮像部７のレンズには位置合わせ基準線７０が形成されており、この位置合わせ基準線７０のＸ軸方向の延長線上にジェットノズル４が位置しているため、撮像部７が誘導ライン１０に沿って移動すれば、ジェットノズル４も撮像部７に追随し、ジェットノズル４も誘導ライン１０に沿ってその上方を移動する。したがって、ジェットノズル４から砥粒が混入した加工水を噴出すれば、誘導ライン１０を切削することができる。このように、ジェットノズル４が自動的に誘導ライン４に位置付けられるため、熟練した技術者が不要であり、生産性も向上する。
【００２２】
なお、路面に誘導ライン１０が付されていない場合でも、路面から認識できる模様、例えば舗装された道路に埋め込まれた砂利のうち道路の表面に露出したものを検出し、その砂利を誘導目印として、路面を直線状に切削することもできる。
【００２３】
例えば、図３に示すように、撮像部７により取得され表示部１３に表示された画像中において、特徴的な形状を有する砂利１５を誘導目印として自動的に選出し、その画像を制御部９が有するメモリ等の記憶素子に記憶させると共に、砂利１５のＹ座標を求めて制御部９に記憶させる。
【００２４】
図２に示した自走車両１４をＹ軸方向に直交するＸ軸方向に移動させて路面をＸ軸方向に切削を行う場合は、撮像部７によって取得され自走車両１４の移動により時々刻々変化する画像から砂利１５を常時抽出し、画像上における砂利１５の軌道がＸ軸方向に一致するようにすれば、撮像部７がＸ軸方向に直線状に移動し、ジェットノズル４もＸ軸方向に移動することとなるため、Ｘ軸方向に切削を行うことができる。具体的には、自走車両１４が移動しても砂利１５のＹ座標の値が変化しないようにすれば、砂利１５の軌道がＸ軸方向に一致するようになり、路面をＸ軸方向に正確に切削することができる。
【００２５】
自走車両１４がＸ軸方向に移動することによって、いずれは砂利１５が画像から消えることになるが、図４に示すように、砂利１５が画像から消える前に、新たに特徴的形状を有する砂利１６を誘導目印として選出し、上記と同様の処理を行えば、Ｘ軸方向に切削を続行することができる。このような処理を繰り返し行えば、Ｘ軸方向の切削を連続して行うことができる。
【００２６】
このように、路面に誘導ラインが引かれていない場合であっても、所望の方向に正確に切削することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】路面切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】路面切削装置が自走車両に搭載された例を示す斜視図である。
【図３】誘導目印が表示された表示画面の第一の例を示す説明図である。
【図４】誘導目印が表示された表示画面の第二の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：路面切削装置
２：加工水貯留タンク ３：加圧手段 ４：ジェットノズル ５：バルブ
６：位置合わせ手段
７：撮像部
７０：位置合わせ基準線
８：可動部
８０：螺合部
９：制御部
１０：誘導ライン
１１：ボールネジ １２：パルスモータ １３：表示部
１４：自走車両
１５、１６：砂利
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥粒が混入した加工水を噴出することにより路面を切削する路面切削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路に配水管等を設置したり補修したりする際には、通常、道路カッターを用いて施工すべき位置を切削して掘削を行っている。道路カッターは、円形での切削ブレードを備えており、切削水を供給しながら高速回転する切削ブレードを路面に切り込ませて施工位置を切削している（例えば特許文献１参照）。また、コンクリートの表層部を数ｍｍ〜数ｃｍ程度切る場合には、超高圧水の噴射により切削を行うウォータージェット切削装置も用いられている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−４２５０４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、道路カッター及びウォータージェット切削装置は、オペレータによる操作によって切削すべき場所に位置合わせしなければならないため、取り扱いが難しく熟練を要すると共に、生産性が低いという問題がある。また、道路カッターは騒音が大きく、作業環境が悪いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、路面切削において、熟練を要することなく容易に所望の位置を切削できるようにすると共に、生産性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、路面を切削する路面切削装置に関するもので、砥粒が混入した加工水を貯留する加工水貯留タンクと、砥粒が混入した加工水に圧力を加える加圧手段と、加工水貯留タンクに連通し加工水を噴出するジェットノズルと、路面に形成された誘導目印を検出しジェットノズルを加工すべき位置に位置付ける位置合わせ手段とを備えている。
【０００７】
誘導目印は、路面に付された誘導ラインであってもよいし、路面の表面に形成された模様であってもよい。
【０００８】
位置合わせ手段は、路面を撮像する撮像部と、撮像部を支持して移動可能な可動部と、撮像部が誘導目印に沿って移動するように可動部を駆動する制御部とから構成されることが望ましい。
【０００９】
上記路面切削装置は、自走車両に搭載することができる。その場合、可動部は、自走車両の進行方向に直交する方向に移動可能であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、路面に形成された誘導目印を検出し、その誘導目印にしたがってジェットノズルを加工すべき位置に位置付けて砥粒が混入した加工水を噴出することができるため、熟練した作業者がいなくても路面の所望の領域を容易に切削することができる。また、騒音も小さく、作業環境も良好である。
【００１１】
誘導目印としては、路面に付された誘導ラインだけでなく、本来路面に形成されている模様を用いることもできるため、ラインを引く手間が省け、より生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示す路面切削装置１は、砥粒が混入した加工水を貯留する加工水貯留タンク２と、加工水貯留タンク２に貯留され砥粒が混入された加工水に圧力を加える加圧手段３と、加圧手段３によって加圧された加工水を路面に向けて噴出するジェットノズル４とを備えている。
【００１３】
加圧手段３では、加工水貯留タンク２に貯留された砥粒が混入した加工水に対して例えば１０［ＭＰａ］〜１００［ＭＰａ］の圧力を加える。加工水貯留タンク２とジェットノズル４との間にはバルブ５が介在しており、加工水貯留タンク２からジェットノズル４に流れる加工水の流量を調整することができる。
【００１４】
ジェットノズル４は、位置合わせ手段６によって加工すべき所望の位置に位置付けられる。位置合わせ手段６は、路面を撮像する撮像部７と、撮像部７を支持して移動可能な可動部８と、可動部８を駆動する制御部９とから構成されており、撮像部７によって取得した画像に基づき、切削位置の目印となる誘導目印を制御部９が検出して可動部８の位置を制御する。
【００１５】
撮像部７は、路面を撮像して取得した画像を制御部９に転送する。制御部９では、画像のマッチング処理によって、作業者等によって路面に付された誘導目印である誘導ライン１０を検出する。そして、制御部９は、撮像部７が常に誘導ライン１０を撮像できるように、すなわち撮像部７が誘導ライン１０に沿ってその上方を移動するように、可動部８を駆動する。図１の例における誘導ライン１０は、Ｘ軸方向に形成されており、路面切削装置１は、全体としてＸ軸方向に移動可能である。
【００１６】
可動部８は、螺合部８０がＸ軸方向に直交するＹ軸方向に配設された送りネジ１１に螺合し、送りネジ１１の先端にはパルスモータ１２が連結されており、パルスモータ１２に駆動されて送りネジ１１が回動するのに伴い、可動部８がＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００１７】
ジェットノズル４は可動部８に固定されており、ジェットノズル４と撮像部７とは一定の位置関係にある。図示の例では、ジェットノズル４と撮像部７とがＸ軸方向に一直線上に位置する構成となっている。したがって、撮像部７が誘導ライン１０に沿って移動すれば、ジェットノズル４もそれに追随する。また、撮像部７は表示部１３に接続されており、撮像部７によって取得された画像は、表示部１３に表示させることができる。
【００１８】
図２に示すように、路面切削装置１は、自走車両１４に搭載することができる。図２の例における自走車両１４の進行方向はＸ軸方向であり、誘導ライン１０も、自走車両１４の進行方向であるＸ軸方向に形成されている。この場合は、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に可動部８が移動可能である。なお、表示部１３は、自走車両１４のドライバー席に設置される。
【００１９】
路面上に誘導目印として誘導ライン１０がＸ軸方向に形成され、その誘導ライン１０を切削する場合は、切削前に、撮像部７が路面を撮像し、誘導ライン１０を含む領域の画像を、図１に示した制御部９のメモリ等の記憶素子に記憶させておく。
【００２０】
そして、実際の切削時には、制御部９による制御の下で可動部８をＹ軸方向に移動させながら撮像部７が路面を撮像し、撮像部７によって取得された画像と予め記憶された画像とのマッチングを制御部９において行うことにより、誘導ライン１０を検出する。そして、画像がマッチングした状態を維持しながら自走車両１４がＸ軸方向に移動すれば、撮像部７が誘導ライン１０に沿ってその上方を移動する。
【００２１】
図１における表示部１３の表示画面に示すように、撮像部７のレンズには位置合わせ基準線７０が形成されており、この位置合わせ基準線７０のＸ軸方向の延長線上にジェットノズル４が位置しているため、撮像部７が誘導ライン１０に沿って移動すれば、ジェットノズル４も撮像部７に追随し、ジェットノズル４も誘導ライン１０に沿ってその上方を移動する。したがって、ジェットノズル４から砥粒が混入した加工水を噴出すれば、誘導ライン１０を切削することができる。このように、ジェットノズル４が自動的に誘導ライン４に位置付けられるため、熟練した技術者が不要であり、生産性も向上する。
【００２２】
なお、路面に誘導ライン１０が付されていない場合でも、路面から認識できる模様、例えば舗装された道路に埋め込まれた砂利のうち道路の表面に露出したものを検出し、その砂利を誘導目印として、路面を直線状に切削することもできる。
【００２３】
例えば、図３に示すように、撮像部７により取得され表示部１３に表示された画像中において、特徴的な形状を有する砂利１５を誘導目印として自動的に選出し、その画像を制御部９が有するメモリ等の記憶素子に記憶させると共に、砂利１５のＹ座標を求めて制御部９に記憶させる。
【００２４】
図２に示した自走車両１４をＹ軸方向に直交するＸ軸方向に移動させて路面をＸ軸方向に切削を行う場合は、撮像部７によって取得され自走車両１４の移動により時々刻々変化する画像から砂利１５を常時抽出し、画像上における砂利１５の軌道がＸ軸方向に一致するようにすれば、撮像部７がＸ軸方向に直線状に移動し、ジェットノズル４もＸ軸方向に移動することとなるため、Ｘ軸方向に切削を行うことができる。具体的には、自走車両１４が移動しても砂利１５のＹ座標の値が変化しないようにすれば、砂利１５の軌道がＸ軸方向に一致するようになり、路面をＸ軸方向に正確に切削することができる。
【００２５】
自走車両１４がＸ軸方向に移動することによって、いずれは砂利１５が画像から消えることになるが、図４に示すように、砂利１５が画像から消える前に、新たに特徴的形状を有する砂利１６を誘導目印として選出し、上記と同様の処理を行えば、Ｘ軸方向に切削を続行することができる。このような処理を繰り返し行えば、Ｘ軸方向の切削を連続して行うことができる。
【００２６】
このように、路面に誘導ラインが引かれていない場合であっても、所望の方向に正確に切削することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】路面切削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】路面切削装置が自走車両に搭載された例を示す斜視図である。
【図３】誘導目印が表示された表示画面の第一の例を示す説明図である。
【図４】誘導目印が表示された表示画面の第二の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：路面切削装置
２：加工水貯留タンク ３：加圧手段 ４：ジェットノズル ５：バルブ
６：位置合わせ手段
７：撮像部
７０：位置合わせ基準線
８：可動部
８０：螺合部
９：制御部
１０：誘導ライン
１１：ボールネジ １２：パルスモータ １３：表示部
１４：自走車両
１５、１６：砂利
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面を切削する路面切削装置であって、
砥粒が混入した加工水を貯留する加工水貯留タンクと、
該砥粒が混入した加工水に圧力を加える加圧手段と、
該加工水貯留タンクに連通し加工水を噴出するジェットノズルと、
路面に形成された誘導目印を検出し該ジェットノズルを加工すべき位置に位置付ける位置合わせ手段と
を備えた路面切削装置。
【請求項２】
前記誘導目印は、路面に付された誘導ライン、または路面の表面に形成された模様である請求項１に記載の路面切削装置。
【請求項３】
前記位置合わせ手段は、路面を撮像する撮像部と、該撮像部を支持して移動可能な可動部と、該撮像部が前記誘導目印に沿って移動するように該可動部を駆動する制御部とから構成される請求項１または２に記載の路面切削装置。
【請求項４】
自走車両に搭載された請求項１、２または３に記載の路面切削装置。
【請求項５】
前記可動部は、前記自走車両の進行方向に直交する方向に移動可能である請求項４に記載の路面切削装置。
【請求項１】
路面を切削する路面切削装置であって、
砥粒が混入した加工水を貯留する加工水貯留タンクと、
該砥粒が混入した加工水に圧力を加える加圧手段と、
該加工水貯留タンクに連通し加工水を噴出するジェットノズルと、
路面に形成された誘導目印を検出し該ジェットノズルを加工すべき位置に位置付ける位置合わせ手段と
を備えた路面切削装置。
【請求項２】
前記誘導目印は、路面に付された誘導ライン、または路面の表面に形成された模様である請求項１に記載の路面切削装置。
【請求項３】
前記位置合わせ手段は、路面を撮像する撮像部と、該撮像部を支持して移動可能な可動部と、該撮像部が前記誘導目印に沿って移動するように該可動部を駆動する制御部とから構成される請求項１または２に記載の路面切削装置。
【請求項４】
自走車両に搭載された請求項１、２または３に記載の路面切削装置。
【請求項５】
前記可動部は、前記自走車両の進行方向に直交する方向に移動可能である請求項４に記載の路面切削装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１１３３４７（Ｐ２００７−１１３３４７Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０８４０９（Ｐ２００５−３０８４０９）
【出願日】平成１７年１０月２４日（２００５．１０．２４）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２４日（２００５．１０．２４）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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