JP2016107171A - 加圧水噴出ガン及びそれを用いた仮設機材洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転するノズルヘッドを小型軽量化でき且つ高剛性を確保する必要がないので、低コスト化が可能であるとともに、仮設機材の洗浄部分における洗浄のバラツキを小さくできる。【解決手段】洗浄用ロボットに旋回機構を介して支持され、旋回軸芯Xを中心に旋回自在なハウジングと、ハウジングに旋回軸芯Xと平行な2本の回転軸芯Yを中心に回転自在に並列支持され、内部に加圧水の流路が形成された2本の棒状ノズルヘッドと、棒状ノズルヘッドの長手方向に形成され、流路に連通する噴出ノズルと、2本の棒状ノズルヘッドを回転駆動するとともに、2本の棒状ノズルヘッドの流路に加圧水を供給する回転・給水機構と、旋回角度範囲内でハウジングの旋回を固定する固定手段と、を備え、2本の棒状ノズルヘッドを一直線状で配列したときの合計長さは仮設機材の種類のうち最大幅の仮設機材の幅と同等である。【選択図】図4
Description
本発明は加圧水噴出ガン及びそれを用いた仮設機材洗浄装置に係り、特に加圧水噴出ガンから噴出させた加圧水を仮設機材に吹き付けることにより、仮設機材に付着している付着物を洗浄除去する仮設機材洗浄装置に関する。
建設物を建設する際には、パイプ製の建枠、板状の足場板、パイプ製の筋交等の建設足場用の仮設機材を用いて足場を建設物の高さに応じて組み立てる。足場を構成するこれらの仮設機材には、コンクリート打設時のコンクリート、外壁塗装時の塗料等の付着物が付着する。したがって、工事完了後に足場を解体した後、次回の工事に備えて付着物を取り除く洗浄作業を行う必要がある。
洗浄作業としては、ワイヤの回転ブラシ、ショットブラスト等で付着物を掻き落とす方法と、加圧水噴出ガンから噴出させた加圧水を仮設機材に吹き付けて付着物を洗浄する方法とがあるが、ワイヤブラシ方式は騒音や粉塵等の問題がある。
このため、近年、仮設機材洗浄装置には加圧水噴出ガンが採用されており、加圧水噴出ガンとしては、例えば特許文献1や特許文献2の構造の加圧水噴出ガンがある。
特許文献1には、加圧水が送り込まれる回転軸の下端に回転軸と直交するように円盤状の回転ノズルヘッドの中心部を取り付け、加圧水が回転ノズルヘッドの中心部から回転ノズルヘッド内に放射状に形成された流路を通り、回転ノズルヘッドの外周側下面に形成された複数の噴出ノズルから噴出される構造の加圧水噴出ガンが開示されている。
また、特許文献2には、加圧水が送り込まれる回転軸の下端に4本の給水管を放射状に取り付けた回転ノズルヘッドを設け、それぞれの給水管の先端部に噴出ノズルを形成した構造の加圧水噴出ガンが開示されている。
しかしながら、これら従来の加圧水噴出ガンは、円盤状のノズルヘッドの外周側や4本の給水管の先端に噴出ノズルを配置しているため回転するノズルヘッドが大型化するという問題がある。さらに従来の加圧水噴出ガンは、加圧水噴射の反力に耐えられるようノズルヘッドに高剛性を確保する必要があり、加圧水噴出ガンが高重量となるとともに、機械加工部品が多くコスト高になるという問題があった。
そこで、本出願人は、従来の加圧水噴出ガンの問題点を解決するため、従来とは構造の異なる加圧水噴出ガンを提案している(特願2014−114524)。
この加圧水噴出ガンは、加圧水を送り込む中空回転軸の下端に、中空回転軸と直交するように、仮設機材の幅寸法と同等な1本の長尺な棒状ノズルヘッドの中心部を取り付け、加圧水が棒状ノズルヘッドの中心部から棒状ノズルヘッド内に形成された流路を通り、棒状ノズルヘッドの長手方向下面に形成された複数の噴出ノズルから噴出する。
出願人が提案した加圧水噴出ガンによれば、従来の円盤状の回転ノズルヘッドの外周側に複数の噴出ノズルを配置した構造や、4本の放射状の給水管からなる回転ノズルヘッドの先端に噴出ノズルを配置した構造に比べて、ノズルヘッドを小型軽量化できる。さらには、棒状ノズルヘッドの長手方向に複数の噴出ノズルを形成し、棒状ノズルヘッドを回転させることによって、それぞれの噴出ノズルから噴出される洗浄軌跡同士が重なって密状態になる。これにより、仮設機材に噴出する加圧水の噴出面積密度を高密度化することができるので、洗浄能力を向上できる。
しかしながら、回転する棒状ノズルヘッドから加圧水を噴出させて仮設機材(例えば布板)を洗浄すると、布板の幅方向中央部と幅方向両端部との洗浄力にバラツキが見られた。即ち、布板の幅方向両端部の方が幅方向中央部に比べて洗浄力が低いという更なる改良点が見つかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、回転するノズルヘッドを小型軽量化でき且つ高剛性を確保する必要がないので、低コスト化が可能であるとともに、仮設機材の洗浄部分における洗浄のバラツキを小さくできる加圧水噴出ガン及びそれを用いた仮設機材洗浄装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明に係る加圧水噴出ガンは、パイプ状又は板状の建設足場用の仮設機材を加圧水で洗浄する加圧水噴出ガンにおいて、支持部に旋回機構を介して支持され、旋回軸芯を中心に所定の旋回角度範囲で旋回自在な装置本体と、前記装置本体に前記旋回軸芯と平行な複数本の回転軸芯を中心に回転自在に並列支持され、内部に加圧水の流路が形成された複数本の棒状ノズルヘッドと、前記棒状ノズルヘッドの長手方向に複数個形成され、前記流路に連通する噴出ノズルと、前記複数本の棒状ノズルヘッドを回転駆動するとともに、前記複数本の棒状ノズルヘッドの流路に前記加圧水を供給する回転・給水機構と、前記旋回角度範囲内で前記装置本体の旋回を固定する固定手段と、を備え、前記複数本の棒状ノズルヘッドを直線的に配列したときの合計長さは前記仮設機材の種類のうち最大幅の仮設機材の幅と同等であることを特徴とする。
本発明者は、回転する棒状ノズルヘッドから加圧水を噴出させて洗浄したときに、仮設機材(例えば布板)の幅方向中央部と幅方向両端部との洗浄力にバラツキが見られる原因を鋭意検討した。
その結果、棒状ノズルヘッドの両端部近くの噴出ノズルの回転周速が中央部近くの噴出ノズルの回転周速よりも顕著に速くなることが洗浄力のバラツキの原因であることをつきとめた。
本発明の加圧水噴出ガンによれば、装置本体に1本の長尺な棒状ノズルヘッドを設けて回転するのではなく、装置本体に並列配置されて回転する複数本の棒状ノズルヘッドを設け、複数本の棒状ノズルヘッドを直線的に配列したときの合計長さが仮設機材の種類のうち最大幅の仮設機材の幅と同等であるように構成した。
このように、複数本の棒状ノズルヘッドを設けることにより、棒状ノズルヘッドの回転中心近くの噴出ノズルと両端部近くの噴出ノズルとの回転周速差が、1本の長尺な棒状ノズルヘッドの回転周速差に比べて小さくなるので、洗浄力のバラツキを小さくできる。
さらに、本発明の加圧水噴出ガンによれば、装置本体を支持部に旋回軸芯を中心に所定の旋回角度範囲で旋回自在に支持させるとともに、旋回角度範囲内で装置本体の旋回を固定する固定手段を設けるようにした。
これにより、最大幅の仮設機材よりも幅の狭い仮設機材を洗浄する場合には、装置本体を旋回させて複数本の棒状ノズルヘッドの配列を仮設機材の幅方向に対して傾斜させることができる。したがって、幅の狭い仮設機材に対しても複数本の棒状ノズルヘッドが仮設機材からはみ出すことがないので、加圧水を無駄なく洗浄に利用することができる。
本発明の加圧水噴出ガンは、複数本の棒状ノズルヘッドが2本であることが好ましい。
仮設機材の例えば布板は、幅が240mm,500mmのものが一般的であり、特殊な仮設機材(例えば布板)でも700mmが最大幅である。したがって、棒状ノズルヘッドを2本設ければ、洗浄のバラツキを小さくする効果を十分に発揮でき、且つ2本の棒状ノズルヘッドであれば、1本の棒状ノズルヘッドに比べて製作コストのアップもそれほど大きくならない。
本発明の加圧水噴出ガンは、装置本体は旋回軸芯を中心に90度の旋回角度範囲で旋回可能であることが好ましい。
装置本体を90度の旋回角度にすれば、仮設機材の幅方向に対して直交するように複数本の棒状ノズルヘッドを並列配置でき、最大幅の仮設機材から最小幅の仮設機材まで対応できる。
本発明の加圧水噴出ガンは、複数本の棒状ノズルヘッドの隣接する回転軸芯同士の距離を当該回転軸芯を中心に回転する2つの棒状ノズルヘッドの合計長さの1/2よりも短くすることで、前記複数本の棒状ノズルヘッドが部分的に重なるように構成し、前記複数本の棒状ノズルヘッドを1つの回転駆動手段で回転位相をずらして回転させることが好ましい。
これにより、隣接する棒状ノズルヘッド同士の回転が衝突しないように複数本の棒状ノズルヘッドを部分的に重ねることができるので、洗浄力のバラツキを一層低減できる。即ち、棒状ノズルヘッドの重なり部分では、一方の棒状ノズルヘッドの端部側の噴出ノズル(回転周速大きい)と、他方の棒状ノズルヘッドの中央部側の噴出ノズル(回転周速小さい)とが回転周速差を相殺しながら洗浄するので、洗浄力のバラツキを一層小さくできる。
本発明の加圧水噴出ガンは、噴出ノズルからは100〜200MPaの圧力で加圧水が噴出することが好ましい。仮設機材の洗浄には、100〜200MPaの圧力で加圧水が効果的だからである。
本発明の加圧水噴出ガンは、棒状ノズルヘッドは500〜2000rpmの回転速度で回転することが好ましい。棒状ノズルヘッドは500〜2000rpmの回転速度で高速回転するがゆえに、棒状ノズルヘッドが長いと中央部近傍の噴出ノズルと両端部近傍の噴出ノズルとの回転周速差が大きくなり、洗浄にバラツキが生じるからである。
前記目的を達成するために、本発明に係る仮設機材洗浄装置は、パイプ状又は板状の建設足場用の仮設機材を加圧水で洗浄する仮設機材洗浄装置において、前記仮設機材を搬入・搬出する搬入・搬出ステージと前記仮設機材を洗浄する洗浄ステージとの間に一対の搬送ラインが平行に配設され、前記仮設機材を前記搬入・搬出ステージと前記洗浄ステージとの間でシャトル搬送する搬送手段と、前記一対の搬送ラインにそれぞれ設けられ、前記搬送手段に前記仮設機材を縦向状態で着脱自在に保持する保持治具と、前記洗浄ステージの前記一対の搬送ラインの両側に対向配置され、前記縦向状態の仮設機材の面に沿って加圧水を前記仮設機材に吹き付けて洗浄する請求項1〜6の何れか1項に記載の加圧水洗浄ガンと、を備えたことを特徴とする。
本発明の仮設機材洗浄装置によれば、一対の搬送ラインのうち一方の搬送ラインの搬入・搬出ステージにおいて保持治具に保持させた仮設機材Aを洗浄ステージに搬送し、対向配置された一対の加圧水噴出ガンで仮設機材Aの両面(表面と裏面)を同時に洗浄する。一方、仮設機材Aを洗浄している間、次に洗浄する仮設機材Bを搬入・搬出ステージにセットすることができる。これにより、効率的な洗浄を行うことができる。
しかも、対向配置された一対の加圧水噴出ガンとして、本発明の請求項1〜6の何れか1項に記載された加圧水噴出ガンを使用するので、仮設機材の洗浄部分において洗浄のバラツキを小さくすることができる。
本発明の仮設機材洗浄装置は、前記加圧水噴出ガンの装置本体を旋回自在に支持する支持部は、多関節アーム型又は直交座標系型の一対の洗浄用ロボットであることが好ましい。
このように、装置本体を多関節アーム型又は直交座標系型の一対の洗浄用ロボットに旋回自在に支持することにより、複数本の棒状ノズルヘッドを仮設機材の幅方向に対して傾斜できるだけでなく、加圧水噴出ガンを色々な姿勢に可変できるので、更にきめ細かな洗浄が可能となる。
本発明の仮設機材洗浄装置は、前記仮設機材が通過する入口を有して前記洗浄ステージを囲む洗浄室と、前記一対の洗浄用ロボットの前記加圧水噴出ガンから噴出した加圧水で前記洗浄用ロボット同士が相打ち状態になるのを防止する相打ち防止手段と、前記搬送手段及び前記洗浄用ロボットを少なくとも制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記一対の搬送ラインにそれぞれ設けられた保持治具のうち、一方の保持治具が前記洗浄ステージにあるときには他方の保持治具が前記搬入・搬出ステージにあるように前記搬送手段を制御するとともに、前記洗浄ステージに搬送された仮設機材の表面と裏面とを同時に洗浄するように前記一対の洗浄用ロボットを制御することが好ましい。
ここで、「洗浄用ロボット同士が相打ち状態になるのを防止する」とは、一方の洗浄用ロボットの加圧水噴出ガンからの加圧水が他方の洗浄用ロボットに当たらないようにすることのみならず、当たった場合でも洗浄用ロボットが破損しないようにプロテクタで保護する場合も含む。
相打ち防止手段を設けることにより、互いの加圧水噴出ガンから噴出された加圧水が仮設機材の開口部を通過して互いの洗浄用ロボットに当たる、いわゆる相打ちを防止することができる。したがって、一対の洗浄用ロボットを対向配置させても洗浄用ロボットのアームや加圧水を供給するホース等が破損することもない。
また、相打ち防止手段を設けることで、一対の洗浄用ロボットを対向配置できるので、洗浄ステージを囲む洗浄室をコンパクト化することができる。
これにより、本発明の仮設機材洗浄装置は、コンパクトな装置構成にも関わらず洗浄効率を顕著に向上させることができる。
本発明の加圧水噴出ガンによれば、回転するノズルヘッドを小型軽量化でき且つ高剛性を確保する必要がないので、低コスト化が可能であるとともに、仮設機材の洗浄部分における洗浄のバラツキを小さくできる。
また本発明の仮設機材洗浄装置によれば、本発明の加圧水噴出ガンを設けたので、上記と同様の効果を得ることができるとともに、コンパクトな装置構成にも関わらず洗浄効率を顕著に向上させることができる。
以下添付図面に従って、本発明に係る加圧水噴出ガン及びそれを用いた仮設機材洗浄装置の好ましい実施の形態について詳述する。
<仮設機材>
先ず、図1により、本発明の加圧水噴出ガンで洗浄する仮設機材について説明する。
図1は、建設現場等で建設作業者の足場として用いられている枠組足場100を示した斜視図である。なお、図1は枠組足場100の2層目の組み立てについて示している。
建設現場での枠組足場100の組み立て手順は、1層目(枠組足場1階部分)として先ずベースジャッキ108を所定の位置に配置し、次にパイプ材で形成された建枠102の縦架材102aの下端部をベースジャッキ108に差し込み、建枠102が接地面に対して垂直になるように設置する。
さらに、交差筋交い(ブレース)106を隣り合う建枠102同士を繋ぐように取り付け、複数設置された建枠102それぞれが倒れないよう補強、最後に板状の仮設足場(以下、「布板104」と言う)104を建枠102上部の横架材102bに対し、布板104の四隅に設置されたつかみ金具104aを引っかけて係止することで枠組足場1ユニット分の組み立てが完了する。この工程を枠組足場100の1層目すべてについて行う。
次に枠組足場100の2層目の組み立ては、枠組足場100の1層目の建枠102の縦架材102aの上端部に対し2層目の建枠102の縦架材102aの下端部を差し込むことにより行われる。以降は枠組足場100の1層目の組み立てと同様に交差筋交い106の取り付け、布板104の取り付けにより行われる。
以降、枠組足場3層目、4層目と建築物の規模に合わせて各階層が構築される。なお、図示していないが、枠組足場の他の構成品としては、階段、手摺柱、手摺など様々なものがある。
このように、仮設機材14は、主として、枠組足場100は地面に対して垂直に複数並列設置されたパイプ状の建枠102と、隣り合う建枠102同士が倒れないように接続された交差筋交い(ブレース)106と、建枠上部に足場として水平に設置される平板状の布板104とから構成される。
これらの仮設機材14は、建設作業の性質から塗料やコンクリート等の付着物により汚れるため、使用済みの仮設機材14を仮設機材洗浄装置で効率的に洗浄する必要がある。
特に、布板104は、図1から分かるように、建設作業者の作業足場となるため、塗料やコンクリート等の付着物で汚染され易く、洗浄部分における洗浄のバラツキがないように洗浄する必要がある。
布板104の寸法は、幅が240mm,500mmのものが一般的であり、特殊なものでも700mmが最大幅である。また、長さは1m、2m、3m、4mの4種類が一般的である。また、布板104の材質としては、鉄製とアルミニウム製が一般的であるが、軽量化の観点から最近はアルミニウム製のものが多く使用されている。
<仮設機材洗浄装置の全体構成>
図2は仮設機材洗浄装置10の全体構成を示す図であり、洗浄室12を一部切り欠いて内部が見えるようにした斜視図である。図3は、仮設機材洗浄装置10を上から見た模式図である。
図2及び図3に示すように、本発明の実施の形態の仮設機材洗浄装置10は、主として、洗浄対象物である仮設機材14を、搬入・搬出ステージ16と洗浄ステージ18との間でシャトル搬送する搬送手段20と、搬送手段20に仮設機材14を縦向状態で着脱自在に保持する保持治具22と、洗浄ステージ18内に対向配置されるとともに加圧水噴出ガン24を支持した一対の洗浄用ロボット26,26と、洗浄ステージ18を囲む洗浄室12と、洗浄用ロボット26,26同士が相打ち状態になるのを防止する相打ち防止手段28(図3参照)と、搬入・搬出ステージ16に設けられたハンドリング用ロボット30と、搬送手段20、洗浄用及びハンドリング用ロボット26,30を少なくとも制御する制御手段32(図3参照)と、で構成される。
図2及び図3においては、仮設機材14の搬入と搬出とが同じ場所である搬入・搬出ステージ16で行われるシャトルタイプの構成を示し、以下においてもシャトルタイプを例にとって説明するが、仮設機材14を搬入する搬入ステージと、仮設機材14を搬出する搬出ステージとがそれぞれ別の場所に配置された一方通行タイプであっても良い(不図示)。
この一方通行タイプにおいては、搬入ステージと搬出ステージとに挟まれた位置に洗浄ステージ18が配置され、それぞれが搬送手段20で接続されている。ここで搬送ステージと搬出ステージとに挟まれた位置に洗浄ステージ18が配置されるとは、必ずしも幾何的に挟まれた位置のみを指すのではなく、搬送手段20の経路において搬入ステージと搬出ステージとの間に配置されること全体を含むものとする。
仮設機材洗浄装置10で洗浄するパイプ状及び平板状の仮設機材14は、上述のように軽量化の目的でアルミニウム製のものが一般的である。
なお、本実施の形態では、全自動化が可能なハンドリング用ロボット30を設けた例で説明するが、ハンドリングを人の力で行う半自動方式であっても良い。
搬送手段20は、搬入・搬出ステージ16と洗浄ステージ18との間に、第1搬送ライン34と第2搬送ライン36とからなる一対の搬送ラインが平行に配設される。搬送ラインの搬送方式としてはトロリーコンベア方式であることが好ましい。
第1搬送ライン34及び第2搬送ライン36の搬送速度は、5〜20m/分の範囲であることが好ましい。
加圧水噴出ガン24から噴出され仮設機材14を洗浄した後の汚れた洗浄水は、仮設機材洗浄装置10の床に落下する。したがって、トロリーコンベア方式とすることで、汚れた洗浄水で搬送手段20の駆動部が故障することを抑制できる。
トロリーコンベア方式は、仮設機材14が搬送される搬送方向から見て、搬入・搬出ステージ16の端部位置、搬入・搬出ステージ16と洗浄ステージ18との境界位置、洗浄ステージ18の端部位置に、それぞれ門型支柱38,38…が立設される。そして、門型支柱38の上梁38A下側に仮設機材14の搬送方向に沿って2本の搬送用レール40,40が平行に固定される。この2本の搬送用レール40,40には、レール上を自動走行する複数(図2では2個)のトロリ42,42が移動自在に設けられる。また、この2個のトロリ42,42に仮設機材14を保持する保持治具22が吊設される。
なお、図2では、2本の搬送用レール40,40のうち手前側の搬送用レール40のみにトロリ42と保持治具22を記載し、奥側の搬送用レール40では図示するのを省略している。
また、門型支柱38の下梁38B上側に仮設機材14の搬送方向に沿って2本のガイド用レール44,44が平行に固定される。このガイド用レール44,44に保持治具22の下端部がスライド自在に係合する。これにより、保持治具22の上端部が搬送用レール40に2個のトロリ42,42を介して支持され、保持治具22の下端部がガイド用レール44に支持される。したがって、保持治具22に保持された仮設機材14は、洗浄ステージ18において洗浄用ロボット26の加圧水噴出ガン24から加圧水が吹き付けられても仮設機材14は揺れることなくしっかりと縦向状態を維持する。
また、搬入・搬出ステージ16の近傍には、洗浄前の仮設機材14をハンドリング用ロボット30に対して位置決めする位置決めコンベア46と、洗浄後の仮設機材14を段積みする段積用リフト48と、段積みされた洗浄後の仮設機材14を排出する排出用コンベア50(図3参照)とが配設される。ハンドリング用ロボット30としては、多関節アーム型又は直交座標系型の産業用ロボットを好適に採用することができる。
保持治具22は、上下に対向する2本の棒状部材と、左右に対向する2本の棒状部材により額縁形状に形成される。また、保持治具22には、仮設機材14を着脱自在に保持するための保持手段(図示せず)が設けられる。保持手段としては、特に限定されないが、仮設機材14をチャック(把持)するチャック機構や、パイプ状の仮設機材14のパイプ孔に挿入する突起を複数形成する突起挿入機構等を好適に採用することができる。
一対の洗浄用ロボット26,26は、洗浄ステージ18の一対の搬送ライン34,36の両側(2本の搬送用レール40,40及びガイド用レール44,44の外側)に対向配置される。洗浄用ロボット26としては、多関節アーム型又は直交座標系型の産業用ロボットを好適に採用することができる。
洗浄用ロボット26は、アーム26Aの先端部に加圧水噴出ガン24を支持し、加圧水噴出ガン24には、加圧水ポンプ51(例えば超高圧プランジャポンプ)により給水タンク52から耐圧ホース54を介して加圧水が供給される(図3参照)。そして、一対の洗浄用ロボット26,26は、制御手段32の指示により、縦向状態の仮設機材14の面に沿って加圧水噴出ガン24を移動させながら仮設機材14の面に加圧水を吹き付けて仮設機材14の両面を同時に洗浄する。
洗浄室12は、搬送手段20によって搬送される仮設機材14が通過する入口12A(図3参照)を有して洗浄ステージ18を囲む箱型形状に形成され、入口12A以外の部分は密閉される。また、図3に示すように、洗浄室12の近傍には、仮設機材14を洗浄した後の汚れた洗浄水を仮設機材洗浄装置10の装置外に排出するための排出管74、排出ポンプ76及び貯留タンク78が設けられる。これにより、仮設機材14を洗浄し、洗浄室12の床面に落下した汚れた洗浄水は貯留タンク78に貯留される。
相打ち防止手段28は、対向配置された一対の加圧水噴出ガン24,24が仮設機材14の面に沿って移動する軌跡が重ならないように設定された移動軌跡プログラムを制御手段32に組み込むことにより構成される。
ここで、「移動する軌跡が重ならない」とは、一対の加圧水噴出ガン24,24の移動軌跡が全く異なる場合の他、移動軌跡が同じで時間的ズレを有する場合も含む。同じ移動軌跡の時間的ズレとは、一対の加圧水噴出ガン24,24のうちの一方の加圧水噴出ガン24を他方の加圧水噴出ガン24よりも時間的に遅らせて同じ移動軌跡をたどるようにすることを言う。いずれにしても、同一時点において同じ場所を両側から洗浄することが無いようにすることにより、一対の加圧水噴出ガン24,24同士の相打ちを防ぐことが重要である。相打ちすることにより、加圧水の力で破損してしまうからである。
移動軌跡プログラムは、仮設機材14の形状(例えばパイプ状、平板状等)に合わせて、対向する洗浄用ロボット26,26同士が相打ちしないための動きを予めコンピュータでシミュレートすることにより得ることができる。
上記した相打ち防止のためのシミュレーション方法としては、仮設機材14の形状(例えばパイプ形状、平板形状等)及びサイズの数値データを基に、洗浄用ロボット26が仮設機材14を洗浄するのに最も効果的な加圧水噴出ガン24の移動軌跡をコンピュータで描く。
次に、描いた移動軌跡のうち、対向する洗浄用ロボット26,26が相打ちする移動軌跡位置を特定し、洗浄速度及び洗浄効果を低下しないで移動軌跡が変更可能なように洗浄用ロボット26,26の動作シーケンスを変更する。
そして、洗浄用ロボット26の動作シーケンスを変更することで洗浄速度及び洗浄効果が低下せざるをえない場合には、洗浄用ロボット26の相打ち部分箇所に耐圧性プロテクタ(図示せず)を設けて保護する。
また、特に図示しないが、相打ち防止手段28の別の態様としては、対向配置された一対の加圧水噴出ガン24,24の噴出角度を調整する噴出角度調整手段(図示せず)を設けることによって構成しても良い。
相打ち防止手段28の更に別の態様としては、一対の洗浄用ロボット26,26の加圧水噴出ガン24を除いて覆う耐圧性プロテクタ(図示せず)で構成しても良い。耐圧性プロテクタとしては、例えば蛇腹状の耐圧性筒部材のように、洗浄用ロボット26のアーム26Aの動きを阻害しないことが必要である。
相打ち防止手段28としては、上記の移動軌跡プログラム、噴出角度調整手段、耐圧性プロテクタの少なくとも一つを設けることが必要であり、全てを設けることが一層好ましい。移動軌跡プログラムと耐圧性プロテクタとを組み合わせることにより、上記したように移動軌跡プログラムだけではどうしても相打ちする洗浄用ロボット26の箇所にのみ耐圧性プロテクタを取り付けることができる。
ここで、加圧水噴出ガン24のノズルヘッド56(図4参照)には、耐圧性プロテクタを装着することができないので、ノズルヘッド56部分同士は、相打ちにならないような動作シーケンスを組み込むことが極めて望ましい。
ハンドリング用ロボット30は、アーム30Aの先端部に仮設機材14を着脱自在に把持する四角形状の把持盤80(図2参照)が設けられる。そして、位置決めコンベア46に載置された洗浄前の仮設機材14を把持盤80で把持して搬送手段20の保持治具22に取り付けるとともに、洗浄後の仮設機材14を保持治具22から取り外して段積用リフト48に段積みする。
把持盤80の把持機構としては、仮設機材14を着脱できる方式であれば特に限定はなく、チャック方式、吸着方式等を好適に採用できる。
制御手段32は、搬送手段20、洗浄用ロボット26,26、及びハンドリング用ロボット30を少なくとも制御する。なお、半自動方式の場合には、制御手段32は、搬送手段20、及び洗浄用ロボット26,26を少なくとも制御する。
図3に示すように、制御手段32は、搬送手段20を制御するライン用制御盤32A、ハンドリング用ロボット30を制御するHD制御盤32Bと、一対の洗浄用ロボット26,26のうちの一方の洗浄用ロボット26を制御する第1RC制御盤32Cと、他方の洗浄用ロボット26を制御する第2RC制御盤32Dとで構成される。
なお、本実施の形態では、制御手段32を4個の制御盤に分けたが1個の制御盤でも5個以上の制御盤でもよい。
HD制御盤32Bは、一対の搬送ライン34,36にそれぞれ設けられた保持治具22のうち、一方の保持治具22が洗浄ステージ18にあるときには他方の保持治具22が搬入・搬出ステージ16にあるように搬送手段20を制御する。また、上記した位置決めコンベア46と、段積用リフト48と、排出用コンベア50の制御をHD制御盤32Bで一緒に制御しても良く、別の制御盤を設けても良い。
第1RC制御盤32Cと第2RC制御盤32Dには、洗浄ステージ18に搬送された仮設機材14の表面と裏面との両面を同時に洗浄するように洗浄プログラムが組み込まれているとともに、仮設機材14の両面を同時洗浄する際に相打ちにならないための移動軌跡プログラムが組み込まれている。
また、加圧水噴出ガン24に加圧水を供給する加圧水ポンプ51、加圧水噴出ガン24の回転数制御も、第1RC制御盤32C及び第2RC制御盤32Dで一緒に制御しても良く別の制御盤を設けても良い。この場合、加圧水ポンプ51を2台配設し、加圧水ポンプ51の給水量制御及び加圧水噴出ガン24の回転数制御を第1RC制御盤32Cと第2RC制御盤32Dとで独立して制御できるようにすることが一層好ましい。
これにより例えば、平板状の仮設機材14である布板104は、足場が組まれた状態の上面は汚れるが、下面の汚れは少ない。したがって、仮設機材洗浄装置10で足場板を縦向状態で洗浄する場合、足場板の表面は洗浄力を大きくする必要があるが、裏面は小さな洗浄力で洗浄できる。したがって、加圧水ポンプ51及び加圧水噴出ガン24を第1RC制御盤32Cと第2RC制御盤32Dとで独立して制御できるようにすることできめ細かな洗浄を行うことができる。
<加圧水噴出ガン>
次に、洗浄用ロボット26に支持される本発明の実施の形態の加圧水噴出ガン24について説明する。
図4は加圧水噴出ガン24の全体構成図である。
加圧水噴出ガン24は、洗浄用ロボット26(支持部)に旋回機構55を介して支持され、旋回軸芯Xを中心に所定の旋回角度範囲で旋回自在なハウジング57(装置本体)と、ハウジング57に旋回軸芯Xと平行な複数本の回転軸芯Yを中心に回転自在に並列支持され、内部に加圧水の流路が形成された複数本の棒状ノズルヘッド56と、棒状ノズルヘッド56の長手方向に複数個形成され、流路に連通する噴出ノズル58と、複数本の棒状ノズルヘッド56を回転駆動するとともに、複数本の棒状ノズルヘッド56の流路に加圧水を供給する回転・給水機構59と、旋回角度範囲内でハウジング57の旋回を固定する固定手段61と、を備え、複数本の棒状ノズルヘッド56を一直線状で配列したときの合計長さは仮設機材14(図4は布板104を例示)の種類のうち最大幅の仮設機材14の幅Wと同等であるように構成される。
なお、本実施の形態では、洗浄用ロボット26と旋回機構55との間にブラケット53を介在させたが、省略しても良い。また、複数本の棒状ノズルヘッド56の一例として長尺板状に形成された2本の棒状ノズルヘッド56の例で説明するが、2本以上であれば良い。
棒状ノズルヘッド56の内部には、長尺方向中心部の流路入口63から棒状ノズルヘッド56の長手方向(流路入口63から図4の左右方向)に加圧水の流路(図示せず)が形成される。また、棒状ノズルヘッド56の下面には、棒状ノズルヘッド56の長手方向(流路入口63から図4の左右方向)に複数の噴出ノズル58、58…が設けられ、100〜200MPaの高い圧力で加圧水が噴出する。
仮設機材14に付着した塗料やコンクリート等の付着物を効果的に洗浄するには、100MPa以上の加圧水が必要である。しかし、200MPaを超える加圧水は、軽量化のためのアルミニウム製の仮設機材14の場合に、破損させる恐れがある。また、加圧水噴出ガン24から噴出される加圧水の水量は15〜25リットル/分の範囲、より好ましく20リットル/分である。
図4に示した本実施の形態では、流路入口63から左右にそれぞれ3個の噴出ノズル58を設けた場合であるが、この個数には限定されない。また、棒状ノズルヘッド56の両端位置に設けた噴出ノズル58は内側に傾斜して加圧水を噴出できるように傾斜して形成された例で図示しているが、この例に限定されるものではない。
次に、回転・給水機構59について説明する。
図4に示すように、ハウジング57の上面中心部に形成された貫通孔(図示せず)に軸受65が固定され、軸受65の上側に円筒状のモータ支持部材67が固定される。そして、モータ支持部材67にモータ66(回転駆動手段)が搭載される。モータ回転軸68はモータ支持部材67の中心を通り、軸受65に回転自在に支持されるとともに、モータ回転軸68の先端部がハウジング57内まで延設される。モータ66としては、電動モータを採用することができるが、軽量な棒状ノズルヘッド56を採用することにより、空気圧モータを採用することができる。棒状ノズルヘッド56は、構造が簡単なため棒状ではない(例えば円盤状)従来のノズルヘッドよりも軽量である。
また、空気圧モータは電動モータと比較して出力/重量比が大きいため電動モータよりも軽量である。よって、空気圧モータと棒状ノズルヘッド56を採用することにより、加圧水噴出ガン24の重量を軽量化することできる。これにより、加圧水噴出ガン24を支持させる洗浄用ロボット26の負荷が小さくなるので、高価な高出力の産業用ロボットを使用する必要がなくなるとともに、加圧水噴出ガン24の高速かつ高精度な移動を可能とすることができる。
また、矩形箱型状のハウジング57の長手方向両端部には、ハウジング57の上面と下面とを貫通する一対の貫通孔(図示せず)が形成され、この一対の貫通孔に、加圧水を棒状ノズルヘッド56に送り込む一対の中空回転軸69がそれぞれ貫通配置される。そして、それぞれの中空回転軸69のうち、ハウジング57よりも上方部分が上側流体軸受70に回転自在に支持されるとともに、ハウジング57よりも下方部分が下側流体軸受72に回転自在に支持される。本実施の形態では、中空回転軸69の高速回転に適した流体軸受の例で説明するが、流体軸受に限定するものではない。
それぞれの中空回転軸69の下端は、それぞれの棒状ノズルヘッド56の上面中心部に固定されたフランジ73のフランジ孔(図示せず)を介して上述の流路入口63に連結される。
一方、それぞれの中空回転軸69の上端は、スイベルジョイント75を介して耐圧ホース54に連結され、上述した加圧水ポンプ51により給水タンク52から耐圧ホース54を介して加圧水が供給される。このスイベルジョイント75により、後述するハウジング57の旋回時に耐圧ホースの捻じれ、絡み等を防止できる。
また、それぞれの中空回転軸69は、ハウジング57内に設けられた図示しない動力伝達機構(ギアによる動力伝達機構、プーリと無端状ベルトとによる動力伝達機構等)を介してモータ回転軸68と連結される。さらに、それぞれの中空回転軸69は、ハウジング57と上側流体軸受70との間で上側中空回転軸69Aと下側中空回転軸69Bとに分割され、上側中空回転軸69Aと下側中空回転軸69Bとはロータリジョイント77により連結される。これにより、モータ66が回転駆動すると、モータ回転軸68、動力伝達機構を介して下側中空回転軸69Bが回転して棒状ノズルヘッド56が500〜2000rpmの回転速度で高速回転する。一方、耐圧ホース54に連結された上側中空回転軸69Aは、モータ66からの回転がロータリジョイント77により縁切りされるので、回転しない。
なお、本実施の形態では、2本の棒状ノズルヘッド56を1つのモータ66で回転させるようにしたが、2本の棒状ノズルヘッド56のそれぞれにモータ66を設けるようにしても良い。
次に、ハウジング57の旋回機構55と旋回角度範囲内でハウジング57の旋回を固定する固定手段61とについて説明する。
図4及び図5に示すように、モータ66が旋回機構55により保持され、旋回機構55がブラケット53を介して洗浄用ロボット26(支持部)に支持される。なお、本実施の形態では、支持部として、上述した洗浄用ロボット26の例で説明しているが、支持部は洗浄用ロボット26に限定されない。
図5に示すように、旋回機構55は、モータ66を保持する内筒55Aと、ブラケット53に支持された外筒55Bとが旋回摺動可能に嵌合される。また、外筒55Bに固定手段61としてのボルトが螺合されるとともに、内筒55Aの外周面にボルト先端部が挿入される複数の挿入孔55Cが形成される。これにより、外筒55Bに対して内筒55Aを旋回させることによって、モータ66、モータ支持部材67を介してハウジング57を旋回させることができ、固定手段61を挿入孔55Cに挿入することでハウジング57の旋回を固定することができる。このハウジング57の旋回と一緒に2本の棒状ノズルヘッド56,56も旋回するので、仮設機材14の幅方向に対する2本の棒状ノズルヘッド56,56の傾きを変えることができる。
これにより、2本の棒状ノズルヘッド56,56を一直線状で配列したときの合計長さL1+L2を仮設機材14の種類のうち最大幅の仮設機材14の幅Wと同等であるように設定すれば、幅の狭い仮設機材14の洗浄にも対応することができる。
なお、本実施の形態では、モータ66に旋回機構55を取り付けるようにしたが、モータ66やモータ支持部材67と、旋回機構55とを分離独立させるようにしても良い。
図6(A)は、最大幅の仮設機材14を洗浄するときの2本の棒状ノズルヘッド56,56の配列方向を示す図であり、2本の棒状ノズルヘッド56,56を仮設機材14の長手方向Mに対して直交するように配列する。
図6(B)は、最小幅の仮設機材14を洗浄するときの2本の棒状ノズルヘッド56,56の配列方向を示す図であり、2本の棒状ノズルヘッド56,56を仮設機材14の長手方向Mに対して平行になるように配列する。
ここで、図6の符号Pは旋回中心を示し、符号Qは棒状ノズルヘッド56の回転中心を示す。また、点線は2本の棒状ノズルヘッド56,56を回転させたときの外周軌道を示したものである。
このように、洗浄用ロボット26に対してハウジング57を旋回させることにより、最大幅の仮設機材14から最小幅の仮設機材14まで、棒状ノズルヘッド56から噴出される加圧水を無駄なく効率的に洗浄することができる。
この場合、ハウジング57を90度の旋回角度範囲θで旋回可能にすることで、図6(A)の最大幅の仮設機材14の洗浄から図6(B)の最小幅の仮設機材14の洗浄までに対応するように2本の棒状ノズルヘッド56,56を配置することができる。
また、図5に示したように、90度の旋回角度範囲θを18°の旋回角度間隔で挿入孔55Cを形成して旋回固定するようにしたので、最大幅から最小幅の仮設機材14の中間的な幅の仮設機材14の洗浄にも効率的に対応できる。
なお、旋回角度間隔は18°に限定するものではなく、仮設機材14の幅の種類に応じて適宜設定することができる。また、旋回機構55は、上述の内筒55Aと外筒55Bとに限定するものではなく、同様の機能であれば他の旋回機構でも良い。また、固定手段61は、上述のボルトに限定するものではなく、同様の機能であれば他の固定手段でも良い。
<加圧水噴出ガンの作用>
上記の如く構成された加圧水噴出ガン24は、1本の長尺な棒状ノズルヘッド56を設けて回転するのではなく、2本の棒状ノズルヘッド56,56を並列配置して回転し、且つ2本の棒状ノズルヘッド56,56を直線的に配列したときの合計長さL1+L2が仮設機材14の種類のうち最大幅の仮設機材14の幅と同等であるように構成されている。
図7(A)は、仮設機材14の幅Wと同等な1本の長尺な棒状ノズルヘッド56で仮設機材14を洗浄したときの棒状ノズルヘッド56から噴出される加圧水の洗浄軌跡である。
図7(B)は、2本の棒状ノズルヘッド56,56で仮設機材14を洗浄したときの2本の棒状ノズルヘッド56,56から噴出される加圧水の洗浄軌跡である(本発明の実施の形態の加圧水噴出ガン24)。
図7(A)及び図7(B)ともに、棒状ノズルヘッド56の噴出ノズル58の数(8個)、棒状ノズルヘッド56の回転速度、及び仮設機材14の幅Wは同じである。また、加圧水噴出ガン24の位置は固定され、仮設機材14が矢印方向Nに移動することで洗浄される。
図7(B)のように、2本の棒状ノズルヘッド56,56を設けることにより、棒状ノズルヘッド56の回転中心Q近くの噴出ノズル58と両端部近くの噴出ノズル58との回転周速差は、図7(A)の1本の長尺な棒状ノズルヘッド56の回転中心Q近くの噴出ノズル58と両端部近くの噴出ノズル58との回転周速差に比べて小さくなる。これにより、本発明の実施の形態の加圧水噴出ガン24は、仮設機材14の幅方向において、中央部分の洗浄力と両端部の洗浄力とのバラツキを小さくすることができる。
特に、仮設機材14を洗浄する加圧水噴出ガン24のように、棒状ノズルヘッド56は500〜2000rpmの回転速度で高速回転するがゆえに、棒状ノズルヘッド56が長いと中央部近傍の噴出ノズル58と両端部近傍の噴出ノズル58との回転周速差が大きくなり、洗浄にバラツキが生じ易くなる。
<加圧水噴出ガンの変形例>
<加圧水噴出ガンの変形例>
図8は、加圧水噴出ガン24の変形例であり、2本の棒状ノズルヘッド56,56の回転軸芯同士の距離Dを2本の棒状ノズルヘッド56,56の合計長さL1+L2の1/2[即ち(L1+L2)/2]よりも短くすることで、2本の棒状ノズルヘッド56,56が部分的に重なるように構成し、2本の棒状ノズルヘッド56,56を1つのモータ66で回転位相をずらして回転させるようにしたものである。
これにより、2本の棒状ノズルヘッド56,56同士の回転が衝突しないように2本の棒状ノズルヘッド56,56が部分的に重なるので、洗浄力のバラツキを一層低減できる。即ち、2本の棒状ノズルヘッド56,56の重なり部分Hでは、一方の棒状ノズルヘッド56の端部側の噴出ノズル58(回転周速大きい)と、他方の棒状ノズルヘッド56の中央部側の噴出ノズル58(回転周速小さい)とが回転周速差を相殺しながら洗浄するので、洗浄力のバラツキを一層小さくできる。
ここで、上記においては、2本の棒状ノズルヘッド56,56が2つの場合で説明したが、2つよりおおく並列につながれている構成を採用することもできる。この場合も同様に、隣接する2本の棒状ノズルヘッド56,56の回転軸芯同士の距離Dを当該回転軸芯を中心に回転する2本の棒状ノズルヘッド56,56の合計長さL1+L2の1/2[即ち(L1+L2)/2]よりも短くすることで、隣接する2本の棒状ノズルヘッド56,56が部分的に重なるように構成し、2本の棒状ノズルヘッド56,56を1つのモータ66で回転位相をずらして回転させることができる。これにより、上述した棒状ノズルヘッドが2つの場合と同じ効果を有する。
ここで、上記においては、2本の棒状ノズルヘッド56,56が2つの場合で説明したが、2つよりおおく並列につながれている構成を採用することもできる。この場合も同様に、隣接する2本の棒状ノズルヘッド56,56の回転軸芯同士の距離Dを当該回転軸芯を中心に回転する2本の棒状ノズルヘッド56,56の合計長さL1+L2の1/2[即ち(L1+L2)/2]よりも短くすることで、隣接する2本の棒状ノズルヘッド56,56が部分的に重なるように構成し、2本の棒状ノズルヘッド56,56を1つのモータ66で回転位相をずらして回転させることができる。これにより、上述した棒状ノズルヘッドが2つの場合と同じ効果を有する。
本実施の形態のように2本の棒状ノズルヘッド56,56の場合には、仮設機材14の中央部分において、回転周速差に起因する洗浄力のバラツキを一層小さくできる。
したがって、棒状ノズルヘッド56の本数を2本よりも多くすることで、棒状ノズルヘッド56同士の重なり部分Hの数を増やすことができるのでより好ましい。また、2本の棒状ノズルヘッド56,56が重なる長さHを、互いの棒状ノズルヘッド56,56の回転を阻害しない範囲で、できるだけ大きくすることが洗浄力のバラツキを小さくする点でより好ましい。
<仮設機材洗浄装置の動作>
次に図2、図3及び図9により、上記の如く構成された仮設機材洗浄装置10を用いて仮設機材14を洗浄するステップを説明する。なお、各ステップにおける各機器(洗浄用ロボット26等)の制御は制御手段32からの指示で行うが、各ステップの説明では制御手段32を省略して説明する。
図3に示すように、先ず作業者Yが洗浄前の仮設機材14A(図3には不図示)を位置決めコンベア46に載せる。これにより、仮設機材14Aがハンドリング用ロボット30の正しいハンドリング位置に位置決めされる(仮設機材14Aの位置決めステップ)。
次に、ハンドリング用ロボット30は、仮設機材14Aを把持盤80(図2参照)に把持するとともに、把持した仮設機材14Aを位置決めコンベア46から搬入・搬出ステージ16に運搬し、第1搬送ライン34の保持治具22に仮設機材14Aを保持させる(仮設機材14Aの搬入ステップ)。
次に、第1搬送ライン34のトロリ42(図2参照)が保持治具22に保持された仮設機材14Aを搬入・搬出ステージ16から洗浄ステージ18に搬送する(仮設機材14Aの往路搬送ステップ)。
次に、対向する一対の洗浄用ロボット26,26に具備された加圧水噴出ガン24から加圧水を噴出させて仮設機材14Aの面に吹き付けることによって、仮設機材14Aの両面(表面及び裏面)を同時に洗浄する(仮設機材14Aの洗浄ステップ)。
一方、仮設機材14Aを洗浄ステージ18で洗浄中に、作業者Yは次に洗浄する仮設機材14Bを位置決めコンベア46に載せる(仮設機材14Bの位置決めステップ)。
そして、ハンドリング用ロボット30は仮設機材14Bを位置決めコンベア46から搬入・搬出ステージ16に運搬し、第2搬送ライン36の保持治具22に仮設機材14Bを保持させる(仮設機材14Bの搬入ステップ)。
図9(A)は、洗浄ステージ18で仮設機材14Aを洗浄する洗浄ステップと、搬入・搬出ステージ16に仮設機材14Bを搬入する搬入ステップとを並行して実施している図である。
次に、洗浄ステージ18で洗浄の終了した仮設機材14Aは第1搬送ライン34のトロリ42により洗浄ステージ18から搬入・搬出ステージ16に搬送される(仮設機材14Aの復路搬送ステップ)。そして、ハンドリング用ロボット30で第1搬送ライン34から搬出されて段積用リフト48に段積みされる(仮設機材14Aの搬出ステップ)。
この仮設機材14Aの復路搬送ステップから搬出ステップに並行して、搬入・搬出ステージ16の仮設機材14Bが第2搬送ライン36のトロリ42によって搬入・搬出ステージ16から洗浄ステージ18に搬送される(仮設機材14Bの往路搬送ステップ)。
そして、仮設機材14Bは、対向する一対の洗浄用ロボット26,26に具備された加圧水噴出ガン24から加圧水を噴出させて仮設機材14Bの面に吹き付けることによって、仮設機材14Bの両面(表面及び裏面)を同時に洗浄する(仮設機材14Bの洗浄ステップ)。
図9(B)は、洗浄ステージ18で仮設機材14Bを洗浄する洗浄ステップと、搬入・搬出ステージ16に仮設機材14Aを搬送する復路搬送ステップを並行して実施している図である。
次に、洗浄ステージ18で洗浄の終了した仮設機材14Bは第2搬送ライン36のトロリ42により洗浄ステージ18から搬入・搬出ステージ16に搬送される(仮設機材14Bの復路搬送ステップ)。そして、ハンドリング用ロボット30で第2搬送ライン36から搬出されて段積用リフト48に段積みされる(仮設機材14Bの搬出ステップ)。
このように、仮設機材14Aと仮設機材14Bとの上記動作を繰り返すことによって、仮設機材14を次々に連続洗浄できるだけでなく、仮設機材14の両面を同時に洗浄するので、表面と裏面とを順番に洗浄する従来の仮設機材洗浄装置に比べて一枚の仮設機材14を洗浄する時間を半分に短縮することができる。
また、本発明の実施の形態の加圧水噴出ガン24で洗浄することにより、仮設機材14の洗浄部分において洗浄力のバラツキを小さくできる。
また、洗浄ステージ18において、対向配置された一対の洗浄用ロボット26,26の加圧水噴出ガン24からは100〜200MPaの極めて高圧な加圧水を噴出する。したがって、互いの加圧水噴出ガン24,24から噴出された加圧水が仮設機材14の開口部を通過して互いの洗浄用ロボット26のアーム26Aや加圧水を供給する耐圧ホース54等に当たる、いわゆる相打ちになると、アーム26Aや耐圧ホース54が破損する恐れがある。
そこで、本発明では相打ちの対策として、噴出した加圧水で洗浄用ロボット26,26同士が相打ち状態になるのを防止する相打ち防止手段28を設けたので、アーム26Aや耐圧ホース54が破損する恐れがない。
更に、本発明では、仮設機材14が通過する入口12Aを有して洗浄ステージ18を囲む洗浄室12を設けたので、加圧水が仮設機材洗浄装置10の外側に噴出することがなく、仮設機材洗浄装置10を操作する作業者Yの安全も確保できる。しかも、相打ち防止手段28を設けることで、一対の洗浄用ロボット26,26を対向配置できるので、洗浄ステージ18を囲む洗浄室12をコンパクト化することができる。
これにより、本発明の仮設機材洗浄装置10は、コンパクトな装置構成にも関わらず洗浄効率を顕著に向上させることができる。実際に試験装置で7時間の試験操業を行った結果、パイプ状の仮設機材14を500枚程度洗浄することができた。
また、本発明の実施の形態の加圧水噴出ガン24が組み込まれているので、回転するノズルヘッドを小型軽量化でき且つ高剛性を確保する必要がないので、低コスト化が可能であるとともに、仮設機材14の洗浄部分における洗浄のバラツキを小さくできる。
10…仮設機材洗浄装置、12…洗浄室、14…仮設機材、16…搬入・搬出ステージ、18…洗浄ステージ、20…搬送手段、22…保持治具、24…加圧水噴出ガン、26…洗浄用ロボット、28…相打ち防止手段、30…ハンドリング用ロボット、32…制御手段、34…第1搬送ライン、36…第2搬送ライン、38…門型支柱、40…搬送用レール、42…トロリ、44…ガイド用レール、46…位置決めコンベア、48…段積用リフト、50…排出用コンベア、51…加圧水ポンプ、52…給水タンク、53…ブラケット、54…耐圧ホース、55…旋回機構、56…棒状ノズルヘッド、57…ハウジング(装置本体)、58…噴出ノズル、59…回転・給水機構、61…固定手段(ボルト)、63…流路入口、65…軸受、66…モータ(回転駆動手段)、67…モータ支持部材、68…モータ回転軸、69…中空回転軸、70…上側流体軸受、72…下側流体軸受、73…フランジ、74…排出管、75…スイベルジョイント、76…排出ポンプ、77…ロータリジョイント、78…貯留タンク、80…把持盤、100…枠組足場、102…建枠、102a…縦架材、102b…横架材、104…布板、104a…つかみ金具、106…交差筋交い、108…ベースジャッキ
Claims (9)
- パイプ状又は板状の建設足場用の仮設機材を加圧水で洗浄する加圧水噴出ガンにおいて、
支持部に旋回機構を介して支持され、旋回軸芯を中心に所定の旋回角度範囲で旋回自在な装置本体と、
前記装置本体に前記旋回軸芯と平行な複数本の回転軸芯を中心に回転自在に並列支持され、内部に加圧水の流路が形成された複数本の棒状ノズルヘッドと、
前記棒状ノズルヘッドの長手方向に複数個形成され、前記流路に連通する噴出ノズルと、
前記複数本の棒状ノズルヘッドを回転駆動するとともに、前記複数本の棒状ノズルヘッドの流路に前記加圧水を供給する回転・給水機構と、
前記旋回角度範囲内で前記装置本体の旋回を固定する固定手段と、を備え、
前記複数本の棒状ノズルヘッドを一直線状で配列したときの合計長さは前記仮設機材の種類のうち最大幅の仮設機材の幅と同等であることを特徴とする加圧水噴出ガン。 - 前記複数本の棒状ノズルヘッドは2本である請求項1に記載の加圧水噴出ガン。
- 前記装置本体は前記旋回軸芯を中心に90度の旋回角度範囲で旋回可能である請求項1又は2に記載の加圧水噴出ガン。
- 前記複数本の棒状ノズルヘッドの隣接する回転軸芯同士の距離を当該回転軸芯を中心に回転する2つの棒状ノズルヘッドの合計長さの1/2よりも短くすることで、前記複数本の棒状ノズルヘッドが部分的に重なるように構成し、前記複数本の棒状ノズルヘッドを1つの回転駆動手段で回転位相をずらして回転させることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の加圧水噴出ガン。
- 前記噴出ノズルからは100〜200MPaの圧力で前記加圧水が噴出する請求項1〜4の何れか1項に記載の加圧水噴出ガン。
- 前記棒状ノズルヘッドは500〜2000rpmの回転速度で回転する請求項1〜5の何れか1項に記載の加圧水噴出ガン。
- パイプ状又は板状の建設足場用の仮設機材を加圧水で洗浄する仮設機材洗浄装置において、
前記仮設機材を搬入・搬出する搬入・搬出ステージと前記仮設機材を洗浄する洗浄ステージとの間に一対の搬送ラインが平行に配設され、前記仮設機材を前記搬入・搬出ステージと前記洗浄ステージとの間でシャトル搬送する搬送手段と、
前記一対の搬送ラインにそれぞれ設けられ、前記搬送手段に前記仮設機材を縦向状態で着脱自在に保持する保持治具と、
前記洗浄ステージの前記一対の搬送ラインの両側に対向配置され、前記縦向状態の仮設機材の面に沿って加圧水を前記仮設機材に吹き付けて洗浄する請求項1〜6の何れか1項に記載の加圧水洗浄ガンと、を備えたことを特徴とする仮設機材洗浄装置。 - 前記加圧水噴出ガンの装置本体を旋回自在に支持する支持部は、多関節アーム型又は直交座標系型の一対の洗浄用ロボットであることを特徴とする請求項7に記載の仮設機材洗浄装置。
- 前記仮設機材が通過する入口を有して前記洗浄ステージを囲む洗浄室と、
前記一対の洗浄用ロボットの前記加圧水噴出ガンから噴出した加圧水で前記洗浄用ロボット同士が相打ち状態になるのを防止する相打ち防止手段と、
前記搬送手段及び前記洗浄用ロボットを少なくとも制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記一対の搬送ラインにそれぞれ設けられた保持治具のうち、一方の保持治具が前記洗浄ステージにあるときには他方の保持治具が前記搬入・搬出ステージにあるように前記搬送手段を制御するとともに、前記洗浄ステージに搬送された仮設機材の表面と裏面とを同時に洗浄するように前記一対の洗浄用ロボットを制御することを特徴とする請求項8に記載の仮設機材洗浄装置。
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JP2014243984A JP5777017B1 (ja) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 加圧水噴出ガン及びそれを用いた仮設機材洗浄装置 |
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