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公開番号2024042181
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-28
出願番号2022146713
出願日2022-09-15
発明の名称構造物形成システム、構造物形成方法及び構造物形成プログラム
出願人株式会社大林組
代理人個人,個人
主分類B28B 1/30 20060101AFI20240321BHJP(セメント,粘土,または石材の加工)
要約【課題】形状の自由度が高い構造物を効率的に形成するための構造物形成システム、構造物形成方法及び構造物形成プログラムを提供する。
【解決手段】構造物形成システムCS1は、モルタルをノズル11から吐出させながらノズル11を移動させて、モルタルを積層させたモルタル枠を形成するプリンタ10と、補強材をノズル21から吐出させながらノズル21を移動させて、補強材を積層させた補強部材を形成するプリンタ20と、プリンタ10とプリンタ20とを制御する管理装置30と、を含んで構成される。管理装置30は、プリンタ10の積層状況に応じて、プリンタ20による積層を制御するとともに、プリンタ20の積層状況に応じて、プリンタ10による積層条件を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
モルタルを第１ノズルから吐出させながら前記第１ノズルを移動させて、前記モルタルを積層させたモルタル枠を形成する第１プリンタと、
補強材を第２ノズルから吐出させながら前記第２ノズルを移動させて、前記補強材を積層させた補強部材を形成する第２プリンタと、
前記第１プリンタと前記第２プリンタとを制御する管理装置と、を含んで構成される構造物形成システムであって、
前記管理装置は、
前記第１プリンタの積層状況に応じて、前記第２プリンタによる積層を制御するとともに、
前記第２プリンタの積層状況に応じて、前記第１プリンタによる積層条件を制御することを特徴とする構造物形成システム。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
モルタルを第１ノズルから吐出させながら前記第１ノズルを移動させて、前記モルタルを積層させたモルタル枠を形成する第１プリンタと、
補強材を第２ノズルから吐出させながら前記第２ノズルを移動させて、前記補強材を積層させた補強部材を形成する第２プリンタと、
前記第１プリンタと前記第２プリンタとを制御する管理装置と、を含んで構成される構造物形成システムを用いて、構造物を形成するための方法であって、
前記管理装置が、
前記第１プリンタの積層状況に応じて、前記第２プリンタによる積層を制御するとともに、
前記第２プリンタの積層状況に応じて、前記第１プリンタによる積層条件を制御することを特徴とする構造物形成方法。
【請求項３】
モルタルを第１ノズルから吐出させながら前記第１ノズルを移動させて、前記モルタルを積層させたモルタル枠を形成する第１プリンタと、
補強材を第２ノズルから吐出させながら前記第２ノズルを移動させて、前記補強材を積層させた補強部材を形成する第２プリンタと、
前記第１プリンタと前記第２プリンタとを制御する管理装置と、を含んで構成される構造物形成システムを用いて、構造物を形成するためのプログラムであって、
前記管理装置を、
前記第１プリンタの積層状況に応じて、前記第２プリンタによる積層を制御するとともに、
前記第２プリンタの積層状況に応じて、前記第１プリンタによる積層条件を制御する手段として機能させることを特徴とする構造物形成プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元プリンタを用いて形成したモルタルの枠部を備える構造物形成システム、構造物形成方法及び構造物形成プログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
立体の構造物を形成する場合、３次元（３Ｄ）プリンタを利用することがある。この３Ｄプリンタは、水平移動するノズルから材料を吐出させて形成した各層を積み重ねることにより立体形状を形成する（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）。特許文献１の構造物形成システムは、ノズルの吐出口からモルタルを下方に吐出させながら、ノズルを移動させることにより、構造物を形成する。また、非特許文献１には、３Ｄプリンタで形成した枠で囲まれた領域内に、超高強度高靭性の補強コンクリートを注入する技術が記載されている。
【０００３】
一方、３Ｄプリンタで形成した型枠内に、補強コンクリートを注入する場合、注入された補強コンクリートによって、枠の側方から圧力（側圧）が加わる。この側圧が大きい場合、型枠が破損することがある。そこで、枠内に注入したモルタルの側圧に対抗するための技術も検討されている（例えば、特許文献２参照。）。この文献に記載された技術では、外枠と内枠のモルタルの積層途中にリング部を埋め込む。そして、外枠のリング部と内枠のリング部とを結合したセパレータを内部構造体に埋め込む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－６９６６１号公報
特開２０２１－６２４８８号公報
【非特許文献】
【０００５】
大林組、「３Ｄプリンター用特殊モルタルと超高強度繊維補強コンクリートとの複合構造を開発しました」、［online］、［令和４年９月１１日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：https://www.obayashi.co.jp/news/detail/news20190829_1.html〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したモルタルの積層技術では、モルタルに由来する引張力の負担に課題がある。非特許文献１に記載されているように、補強コンクリートとして超高強度高靭性のコンクリートを用いる場合には、材料コストが高くなる。また、モルタルの積層後に、鉄筋やＰＣ鋼棒を型枠内に挿入した後で、コンクリートを打設することも可能である。しかしながら、後から鉄筋やＰＣ鋼棒を挿入する場合には、挿入可能な形状に制限される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための構造物形成システムは、モルタルを第１ノズルから吐出させながら前記第１ノズルを移動させて、前記モルタルを積層させたモルタル枠を形成する第１プリンタと、補強材を第２ノズルから吐出させながら前記第２ノズルを移動させて、前記補強材を積層させた補強部材を形成する第２プリンタと、前記第１プリンタと前記第２プリンタとを制御する管理装置と、を含んで構成される。そして、前記管理装置は、前記第１プリンタの積層状況に応じて、前記第２プリンタによる積層を制御するとともに、前記第２プリンタの積層状況に応じて、前記第１プリンタによる積層条件を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、形状の自由度が高い構造物を効率的に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態のシステムの説明図である。
実施形態のハードウェア構成の説明図である。
実施形態の処理手順の説明図である。
実施形態の積層の説明図であって、（ａ）は１回目のモルタルの積層、（ｂ）は１回目の金属の積層、（ｃ）は２回目のモルタルの積層、（ｄ）は２回目の金属の積層の説明図である。
実施形態の積層の説明図であって、（ａ）は３回目のモルタルの積層、（ｂ）は３回目の金属の積層、（ｃ）はコンクリートの打設の説明図である。
別例の処理手順の説明図であって、（ａ）は１回目のモルタルの積層、（ｂ）は連結部材の配置、（ｃ）は１回目の金属の積層、（ｄ）は３回目の金属の積層、（ｅ）はコンクリートの打設の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１～図５を用いて、構造物形成システム、構造物形成方法及び構造物形成プログラムを具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、構造物形成システムＣＳ１は、ネットワークを介して接続されたプリンタ１０，２０、管理装置３０を用いる。本実施形態では、プリンタ１０，２０を用いて、木製の台座５００上に、構造物を形成する。この台座５００の積層領域５０１内には、金属マーカ５０２が配置される。この金属マーカ５０２は、後述する金属積層時の母材となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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