JP2019063689A - 吹付装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、上記の作業は重労働であるため、例えば特許文献1に記載のように、ノズルをロボットアームにより梁等の面に沿って移動させながら、耐火被覆材を吹き付けるようにした吹付装置が提案されている。
H形鋼のフランジ部分にも耐火被覆材を付着させる必要があるが、上記の従来技術におけるノズル移動では、H形鋼のフランジ部分には耐火被覆材を付着させることができない。
そのため、従来技術では、H形鋼のフランジ部分を含めたH形鋼の複数の各面に対し、耐火被覆材の吹付を自動化することは困難であった。
こうすることで、H形鋼の上部にデッキプレートが設けられている場合に、H形鋼とデッキプレートの両方に耐火被覆材をムラなく吹き付けることができる。
こうすることで、H形鋼のウェブの部位に応じて耐火被覆材の吹付の態様を適切に調整できる。
こうすることで、H形鋼の部位に応じて耐火被覆材の吹付の制御を柔軟に設定することができる。
吹付装置1は、建物の躯体に対して、ロックウール等の耐火被覆材を吹き付ける装置である。なお、本実施形態に係る吹付装置1は、特にH形鋼からなる梁に対して耐火被覆材を吹き付ける装置である。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
図1には、吹付装置1の全体構成を示した。図1に示されるように、吹付装置1は、制御装置10、噴射装置20、ロボットアーム30、台車装置40を備える。
そして、制御装置10は、プロセッサ11が生成する制御信号を、通信用インターフェース13を介して噴射装置20、ロボットアーム30、台車装置40に送信することにより、噴射装置20、ロボットアーム30、台車装置40のそれぞれの動作を制御する。
噴射装置20では、タンク21に貯められた耐火被覆材を、高圧ポンプ21Aにより汲み上げる。そして、噴射装置20は、高圧ポンプ21Aにより汲み上げた耐火被覆材を、ホース22を介して噴射口23から噴射する(吹き付ける)。
なお、高圧ポンプ21Aの動作を制御することにより、噴射装置20からの耐火被覆材の噴射量が制御される。
なお、台車装置40は、車輪41、車輪41を回転させるモーター、車輪41の向きを制御するステアリング等の駆動機構を有しており、制御装置10からの制御信号に応じて位置を移動する。
ここで、図2には、本実施形態に係る吹付装置1による耐火被覆材25の吹付対象となる建物の躯体2を示した。
図2に示されるように、躯体2は、柱50と、柱50に接合された第1梁71と、第1梁71に接合された第2梁76と、デッキプレート80を有する。なお、第1梁71と第2梁76の断面は同一形状であり、第1梁71と第2梁76を合わせた部材を梁70とする。
なお、本実施形態において、柱50の延出方向を上下方向とし、梁70の延出方向を左右方向とする。そして、図3の断面図における第2梁76の下部フランジ76B及び上部フランジ76Cの延出方向を前後方向とする。
そして、第2梁76は、第1梁71と、スプライスプレート74を用いて固定されている。具体的には、第1梁71と第2梁76の接合部にスプライスプレート74を配置し、第1梁71とスプライスプレート74、及び第2梁76とスプライスプレート74をそれぞれボルト75により締結することにより、第1梁71と第2梁76を接合している。
ここで、柱梁接合部A1は、梁70と柱50の接合部分であり、具体的にはガセットプレート72を含む領域である。
梁ボルト接合部A2は、梁70のうち第1梁71と第2梁76の接合部分であり、具体的にはスプライスプレート74を含む領域である。
梁一般部A3は、梁70のうち柱梁接合部A1と梁ボルト接合部A2以外の領域である。具体的には、梁一般部A3は梁70のウェブに部材が取り付けられていない部位である。
下部フランジ76Bのウェブ76Aに近い側の面を下部フランジ上面76Ba、ウェブ76Aに遠い側の面を下部フランジ下面76Bbとする。そして、下部フランジ上面76Baと下部フランジ下面76Bbを接続する面を下部フランジ端面76Bcとする。
上部フランジ76Cのウェブ76Aに近い側の面を上部フランジ下面76Ca、ウェブ76Aに遠い側の面を上部フランジ上面76Cbとする。そして、上部フランジ下面76Caと上部フランジ上面76Cbを接続する面を上部フランジ端面76Ccとする。
次に、図4乃至図10を参照しながら、吹付装置1による躯体2に対する耐火被覆材25の吹付方法について説明する。具体的には、吹付装置1による、第2梁76及びデッキプレート80への耐火被覆材25の吹付方法について説明する。
以下に説明する例において、吹付装置1の制御装置10は、躯体2を含む建築物の三次元データを記憶装置12に記憶し、三次元データに基づいて噴射口23の位置を制御する制御データを生成することとする。
まず、図4を参照しながら、第2梁76のウェブ76Aの片面(以下、正面とする)に耐火被覆材25を吹き付ける第1工程について説明する。
次に、図5を参照しながら、第2梁76の下部フランジ上面76Baに耐火被覆材25を吹き付ける第2工程について説明する。
次に、図6を参照しながら、第2梁76の下部フランジ下面76Bbに耐火被覆材25を吹き付ける第3工程について説明する。
次に、図7を参照しながら、第2梁76の下部フランジ端面76Bcに耐火被覆材25を吹き付ける第4工程について説明する。
次に、図8を参照しながら、第2梁76の上部のデッキプレート80の内面に耐火被覆材25を吹き付ける第5工程について説明する。
次に、図9を参照しながら、第2梁76の上部フランジ76Cに耐火被覆材25を吹き付ける第6工程について説明する。
そして、第2梁76とデッキプレート80の裏面側についても同様に第1工程〜第6工程を実行することにより、図10に示されるように、第2梁76とデッキプレート80への耐火被覆材25の吹付が完了する。
図11には、上記の処理を実現するために制御装置10に備えられる機能を示した。図11に示されるように、制御装置10は、機能として、第1吹付制御部14、第2吹付制御部15、第3吹付制御部16、及び制御パラメータ設定部17を備える。
以下、制御装置10に備えられる上記の各機能の詳細について説明する。
第1吹付制御部14は、噴射口23をH形鋼(例えば梁70)のウェブ(例えばウェブ76A)に向けながら耐火被覆材25を吹き付けるための制御を実行する。なお、第1吹付制御部14による処理が第1吹付制御ステップに相当する。
具体的には、第1吹付制御部14は、噴射口23をウェブ76Aに向けて、噴射口23の左右方向の移動と上下方向の移動を組み合わせて、ウェブ76Aに均等に耐火被覆材25が付着するようにする。
この際、第1吹付制御部14は、梁70の部位に応じて制御パラメータ設定部17により設定された制御パラメータに基づいて、耐火被覆材25の吹付を実行する。
具体的には、プロセッサ11は、ウェブに対する噴射口23の吹付開始位置と吹付停止位置を設定するとともに、吹付開始位置から吹付停止位置までの噴射口23の移動経路を設定する。この「移動経路」は、噴射口23の位置及び角度を指定した情報により規定される。
そして、プロセッサ11は、上記設定した移動経路に従って、噴射口23を移動させている間に、噴射口23から耐火被覆材25を噴射させる。なお、プロセッサ11は、上記の噴射口23の移動経路、移動速度、耐火被覆材25の噴射量等は、制御パラメータに基づいて定めることとする。
第2吹付制御部15は、噴射口23をH形鋼(例えば梁70)のフランジ(例えば下部フランジ76B)に向けながら耐火被覆材25を吹き付けるための制御を実行する。なお、第2吹付制御部15による処理が第2吹付制御ステップに相当する。
ここで、第2吹付制御部15は、上部又は下部に部材が取り付けられていないフランジへの耐火被覆材25の吹付制御を実行することとする。
すなわち、第2吹付制御部15は、梁70に関し、上部のフランジにはデッキプレート80が取り付けられ、下部のフランジには何も取り付けられていないため、下部のフランジに対して吹付制御を実行する。
第2吹付制御部15によるフランジへの耐火被覆材25の吹付制御の手順は以下の通りである。
「第1面」とは、梁70の上部フランジであれば下面、下部フランジであれば上面に相当する。具体的には、下部フランジ上面76Baが上記の「第1面」に相当する。
「第2面」とは、梁70の上部フランジであれば上面、下部フランジであれば下面に相当する。具体的には、下部フランジ下面76Bbが上記の「第2面」に相当する。
「端面」とは、フランジの突出した端部の面である。具体的には、下部フランジ端面76Bcが上記の「端面」に相当する。
具体的には、プロセッサ11は、フランジの第1面に対する噴射口23の吹付開始位置と吹付停止位置を設定するとともに、吹付開始位置から吹付停止位置までの噴射口23の移動経路を設定する。そして、プロセッサ11は、上記設定したフランジの第1面に対する移動経路に従って、噴射口23を移動させている間に、フランジの第1面に向けて噴射口23から耐火被覆材25を噴射させる。
第3吹付制御部16は、H形鋼(例えば梁70)の上部に設けられたデッキプレート80に対し耐火被覆材25を吹き付ける制御を実行する。
「デッキプレート」とは、建物の床を構成する波状のプレートである。
第3吹付制御部16は、デッキプレート80と、デッキプレート80が取り付けられている側のフランジに対しては、以下の手順で耐火被覆材25の吹付を実行する。
そして、第3吹付制御部16は、デッキプレート80に耐火被覆材25を吹き付けた後に、デッキプレート80が当接するH形鋼のフランジに耐火被覆材25を吹き付ける。
一方で、デッキプレート80に先に耐火被覆材25を吹き付けてから、上部フランジ76Cに耐火被覆材25を吹き付けるようにすることで、デッキプレート80の内面に耐火被覆材25を吹き付ける際の障害物が存在しない。そのため、デッキプレート80の内面に耐火被覆材25が付着していない箇所が生じにくくなる。
具体的には、デッキプレート80に対する噴射口23の吹付開始位置と吹付停止位置を設定するとともに、吹付開始位置から吹付停止位置までの噴射口23の移動経路を設定する。そして、プロセッサ11は、上記設定したデッキプレート80に対する移動経路に従って、噴射口23を移動させている間に、デッキプレート80に向けて噴射口23から耐火被覆材25を噴射させる。
制御パラメータ設定部17は、H形鋼(例えば梁70)のウェブの部位に応じて、耐火被覆材25の吹き付けの制御パラメータを設定する。
「ウェブの部位」とは、H形鋼のウェブの表面に取り付けられている部材がそれぞれ異なる部分である。例えば、柱梁接合部A1、梁ボルト接合部A2及び梁一般部A3が上記の「ウェブの部位」の一例に相当する。
「制御パラメータ」は、噴射口23の距離(吹付対象物までの距離)、角度、移動速度、吹き付けのピッチ、吹き付けの量の少なくともいずれかを指定するデータである。
具体的には、プロセッサ11は、吹付対象となる梁70の部位が、柱梁接合部A1、梁ボルト接合部A2又は梁一般部A3のいずれであるかに応じて制御パラメータを選択し、選択した制御パラメータを、第1吹付制御部14に設定する。
例えば、吹付装置1は、上記選択した制御パラメータに基づき、柱梁接合部A1に対する噴射口23の吹付時の移動速度を、梁一般部A3に対する噴射口23の吹付時の移動速度よりも遅く設定することとしてよい。
また例えば、吹付装置1は、上記選択した制御パラメータに基づき、梁ボルト接合部A2に対する噴射口23の吹付時の移動速度を、梁一般部A3に対する噴射口23の吹付時の移動速度よりも遅く設定することとしてよい。
これにより、複雑な形状部分に対して、耐火被覆材25が十分に付着するように吹付装置1を制御できる。
なお、梁70の上部にデッキプレート80が設けられていない場合には、第1吹付制御部14による制御の後に、第2吹付制御部15による制御により上部と下部のフランジに対して耐火被覆材25を吹き付けるようにしてよい。
本実施形態に係る吹付装置1は、噴射口23から耐火被覆材25を噴射する噴射装置20と、噴射口23の位置及び角度を変更するロボットアーム30と、噴射装置20による耐火被覆材25の噴射と、ロボットアーム30による噴射口23の位置及び角度を制御する制御装置10と、を備える。
制御装置10は、噴射口23をH形鋼のウェブに向けながら耐火被覆材25を吹き付ける第1吹付制御部14と、噴射口23をH形鋼のフランジに向けながら耐火被覆材25を吹き付ける第2吹付制御部15と、を有する。
第2吹付制御部15は、フランジのうちウェブに近い側の第1面に耐火被覆材25を吹き付け、第1面に耐火被覆材25を吹き付けた後に、フランジのうちウェブに遠い側の第2面に耐火被覆材25を吹き付け、第2面に耐火被覆材25を吹き付けた後に、フランジの第1面と第2面に接続する端面に耐火被覆材25を吹き付ける。
こうすることで、H形鋼の上部にデッキプレート80が設けられている場合に、H形鋼とデッキプレート80の両方に耐火被覆材25をムラなく吹き付けることができる。
こうすることで、H形鋼のウェブの部位に応じて耐火被覆材25の吹付の態様を適切に調整できる。
こうすることで、H形鋼の部位に応じて耐火被覆材25の吹付の制御を柔軟に設定することができる。
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、梁として用いられるH形鋼に限らず、柱として用いられるH形鋼に対しても、本発明の吹付装置及び吹付方法は適用可能である。
また、吹付装置1において、制御装置10を台車装置40に設置し、噴射装置20及びロボットアーム30と共に移動するようにしてもよい。
また、制御装置10は、噴射装置20、ロボットアーム30又は台車装置40のいずれかに内蔵されていてもよい。
また、噴射装置20のタンク21は、台車装置40の上に搭載されていなくともよい。
2 躯体
10 制御装置
11 プロセッサ
12 記憶装置
13 通信用インターフェース
14 第1吹付制御部
15 第2吹付制御部
16 第3吹付制御部
17 制御パラメータ設定部
20 噴射装置
21 タンク
21A 高圧ポンプ
22 ホース
23 噴射口
25 耐火被覆材
25A 第1被覆層
25B 第2被覆層
25C 第3被覆層
25D 第4被覆層
25E 第5被覆層
25F 第6被覆層
30 ロボットアーム
31 リンク機構
32 保持部
40 台車装置
41 車輪
50 柱
70 梁
71 第1梁
72 ガセットプレート
73 ボルト
74 スプライスプレート
75 ボルト
76 第2梁
76A ウェブ
76B 下部フランジ
76Ba 下部フランジ上面(第1面)
76Bb 下部フランジ下面(第2面)
76Bc 下部フランジ端面(端面)
76C 上部フランジ
76Ca 上部フランジ下面(第1面)
76Cb 上部フランジ上面(第2面)
76Cc 上部フランジ端面(端面)
80 デッキプレート
A1 柱梁接合部
A2 梁ボルト接合部
A3 梁一般部
Claims (4)
- H形鋼に耐火被覆材を吹き付ける吹付装置であって、
噴射口から前記耐火被覆材を噴射する噴射装置と、
前記噴射口の位置及び角度を変更するロボットアームと、
前記噴射装置による前記耐火被覆材の噴射と、前記ロボットアームによる前記噴射口の位置及び角度を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記噴射口を前記H形鋼のウェブに向けながら前記耐火被覆材を吹き付ける第1吹付制御部と、
前記噴射口を前記H形鋼のフランジに向けながら前記耐火被覆材を吹き付ける第2吹付制御部と、を有し、
前記第2吹付制御部は、
前記フランジのうち前記ウェブに近い側の第1面に前記耐火被覆材を吹き付け、
前記第1面に前記耐火被覆材を吹き付けた後に、前記フランジのうち前記ウェブに遠い側の第2面に前記耐火被覆材を吹き付け、
前記第2面に前記耐火被覆材を吹き付けた後に、前記フランジの前記第1面と前記第2面に接続する端面に前記耐火被覆材を吹き付ける、ことを特徴とする吹付装置。 - 前記制御装置は、前記H形鋼の上部に設けられたデッキプレートに対し前記耐火被覆材を吹き付ける第3吹付制御部を有し、
前記第3吹付制御部は、前記デッキプレートに前記耐火被覆材を吹き付けた後に、前記デッキプレートが当接する前記H形鋼の前記フランジに前記耐火被覆材を吹き付ける、ことを特徴とする請求項1に記載の吹付装置。 - 前記制御装置は、前記H形鋼の前記ウェブの部位に応じて、前記耐火被覆材の吹き付けの制御パラメータを設定する制御パラメータ設定部を有する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の吹付装置。
- 前記制御パラメータは、前記噴射口と前記H形鋼の距離、角度、移動速度、吹き付けのピッチ、吹き付けの量の少なくともいずれかを指定するデータであることを特徴とする請求項3に記載の吹付装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021055451A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | 大和ハウス工業株式会社 | 吹付装置 |
CN115874780A (zh) * | 2021-09-26 | 2023-03-31 | 广东博智林机器人有限公司 | 喷涂方法、喷涂装置、电子设备以及介质 |
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JPH1077741A (ja) * | 1996-09-03 | 1998-03-24 | Fujita Corp | 自走式耐火被覆装置 |
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2017
- 2017-09-28 JP JP2017188681A patent/JP7032898B2/ja active Active
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