JP2013023923A - 吹付け工法及び吹付け装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吹付け装置1によって妻面11面上に吹付け層を形成する。吹付け装置1は、吹付け層を成すベントナイトを妻面11に噴射する吹付けノズル31と、吹付けノズル31に対して相対的に固定され、妻面11にレーザ光を照射して当該妻面11上に光像を形成するレーザ装置35と、を備えており、レーザ装置35により妻面11上に形成された光像の形状、大きさに基づいて、妻面11に対するノズル31の姿勢及び/又は位置を調整するノズル調整工程を備える。
【選択図】図2
Description
以下、図面を参照しつつ本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第1実施形態について説明する。まず、図1を参照しながら、本実施形態の吹付け工法及び吹付け装置が施工に用いられる構造物の一例として、低レベル放射性廃棄物余裕深度処分施設101について説明する。
まず、ノズルユニット25が妻面11から1m離れて位置するように、吹付け本体部3を設置する。次に、作業者が妻面11上の光像Lを目視で確認しながら、ロボットアーム23を手動操作してノズルユニット25を移動させ、ベントナイト吹付けを行う際のノズルユニット25の移動を行わせる。このとき、作業者は、目視した光像Lの形状に基づき、光像Lの形状を円形に維持するようにノズル31の姿勢を調整しながら、ノズルユニット25を移動させる。例えば、ノズルユニット25をX方向に往復させ更にY方向に移動させるといった動作が繰り返される。以上の手動操作によるロボットアーム23の動作は、プログラムとして制御コンピュータ27に記憶させる。上記のように、作業者が光像Lの形状に基づいてノズル31の姿勢を調整する工程は、「ノズル調整工程」に該当する。
次に、上記プログラムによるロボットアーム23の動作を再生しながら、ノズル31から妻面11に対するベントナイトの吹付けを行う。そうすると、例えば、X方向に1m、Y方向に0.2m、Z方向に0.9mのベントナイト層114が形成される。ここでは、上記のプログラムによるロボットアーム23の動作が再生されるので、吹付け中における吹付け角が90°に維持され、ベントナイトのリバウンドが低減される。
次に、ホイスト5(図2参照)を駆動し、吹付け本体部3を上方(Z方向)に0.9m移動させる。
次に、ホイスト5(図2参照)の移動により吹付け本体部3を後方(−Y方向)に0.2m移動させる。そして、ホイスト5のワイヤー7を下方に伸ばして吹付け本体部3を下降させる。
続いて、本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第2実施形態について説明する。本実施形態の吹付け装置は、物理的には第1実施形態で説明した吹付け装置1と同一であるので、図示及び詳細な説明を省略する。また、本実施形態において第1実施形態と同様の構成要素については同一の符号を用いる。
本実施形態の吹付け工法では、吹付け中における吹付け角を90°に維持すべく、光像Lを利用して、次のようなフィードバック制御が行われる。すなわち、ベントナイトの吹付け中に、図8に示すように、ノズルユニット25の前方にレーザ光が照射され、妻面11上に光像Lが形成される。カメラ30は、妻面11からのレーザ反射光を受けて妻面11上の光像Lを撮像し、画像信号を制御コンピュータ27に送信する。制御コンピュータ27は、光像Lの画像を処理し、光像L2をなす楕円の長径と短径との比などに基づいて、吹付け角を演算する。そして、制御コンピュータ27は、吹付け角を90°に近付けるための制御値を算出して駆動信号を生成し、ロボットアーム23に送信する。ロボットアーム23は、駆動信号に従ってノズルユニット25の姿勢を変更する。以上の制御により、吹付け角をほぼ90°に維持しながら、妻面11上に対するベントナイトの吹付けを行うことができる。なお、上記のように、制御コンピュータ27がカメラ30で撮像された光像Lの形状に基づいてノズル31の姿勢を調整する工程は、「ノズル調整工程」に該当する。
続いて、本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第3実施形態について説明する。本実施形態の吹付け装置は、第1実施形態に係る吹付け装置1のノズルユニット25(図4参照)に代えて、図9に示すノズルユニット325を備えている。ノズルユニット325が備える各レーザ装置335は、ノズル31の噴射方向Aに対し傾いてフレーム33に保持されている。そして、ノズル31を中心とする円錐面上に各レーザ装置335の光軸Bが存在し、各レーザ光同士の間隔は前方に行くほど広がる。よって、ノズル31と妻面11との距離が大きくなるほど、光像L全体が相似的に大きくなる。例えば、ノズル31と妻面11との距離を1mにしたときに、光像L1の直径が30cmになるように調整されている。
続いて、本発明の吹付け工法及び吹付け装置の第4実施形態について説明する。本実施形態の吹付け装置は、光像Lを形成するための光照射手段として、円周上に配列したレーザ装置35に代えて、図10に示すように、円錐状に広がる光Mを照射し円形又は楕円径の光像を形成するライト435を用いている。ライト435は、連結治具433を介してノズル31に取り付けられることで、ノズル31に対して相対的に姿勢及び位置が固定される。このような構成によっても、第1〜第3実施形態と同様の作用効果が得られる。
Claims (4)
- 吹付け装置によって吹付け面上に吹付け層を形成する吹付け工法であって、
前記吹付け装置は、
前記吹付け層を成す吹付け材を前記吹付け面に噴射する吹付けノズルと、
前記吹付けノズルに対して相対的に固定され、前記吹付け面に光を照射して当該吹付け面上に光像を形成する光照射部と、を備えており、
前記光照射部により前記吹付け面上に形成された前記光像の状態に基づいて、前記吹付け面に対する前記ノズルの姿勢及び/又は位置を調整するノズル調整工程を備えたことを特徴とする吹付け工法。 - 前記吹付け装置は、
前記吹付けノズル及び前記光照射部を駆動するノズル駆動部と、
前記ノズル駆動部を駆動させ前記吹付けノズルの姿勢及び/又は位置を制御するノズル制御部と、
前記光照射部により前記吹付け面上に形成された前記光像を撮像する撮像部と、を更に備えており、
前記ノズル調整工程では、
前記ノズル制御部が、前記撮像部により取得される前記光像の画像に基づいて、前記吹付け面に対する前記ノズルの姿勢及び/又は位置を制御することを特徴とする請求項1に記載の吹付け工法。 - 吹付け工法において吹付け面上に吹付け層を形成する吹付け装置であって、
前記吹付け層を成す吹付け材を前記吹付け面に噴射する吹付けノズルと、
前記吹付けノズルに対して相対的に固定され、前記吹付け面に光を照射して当該吹付け面上に光像を形成する光照射部と、を備えたことを特徴とする吹付け装置。 - 前記吹付けノズル及び前記光照射部を駆動するノズル駆動部と、
前記ノズル駆動部を駆動させ前記吹付けノズルの姿勢及び/又は位置を制御するノズル制御部と、
前記光照射部により前記吹付け面上に形成された前記光像を撮像する撮像部と、を更に備え、
前記ノズル制御部は、
前記撮像部により取得される前記光像の画像に基づいて、前記吹付け面に対する前記ノズルの姿勢及び/又は位置を制御することを特徴とする請求項3に記載の吹付け装置。
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