JP2021039081A

JP2021039081A - 壁面走行自動打音ａｉ診断装置。

Info

Publication number: JP2021039081A
Application number: JP2019170887A
Authority: JP
Inventors: 哲夫須田; Tetsuo Suda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2021-03-11

Abstract

【課題】建築物の定期報告の際に行う外壁の打音検査を足場を架けずに、低コストで出来る外壁打音検査方法を提供する。【解決手段】役割に応じて分けた屋上用昇降装置Ｃと、地上用昇降装置Ｄを設置し、巻き上げ側の電源と荷揚げ用キャブタイヤ—ケーブル接続固定ソケットと、巻き下げ側の電源と荷揚げ用キャブタイヤ—ケーブル接続固定ソケットを、壁面走行車Ａと接続させ、２本のワイヤーＢを通し、屋上用昇降装置と地上用昇降装置をワイヤーで結び、ワイヤー巻き取りドラムで巻く。壁面走行車Ａの搭載したレーザー誘導ガイドターゲットのズレを感知し、長距離方向の制御を行い、画像認識カメラで壁面の状態を確認して近距離方向の制御を行い、制御分はサスペンションを管理する自動調整回路に送られ車輪方向を修正しながら直進方向を保ち走行し正確な打撃を与え集音と分析ができる。【選択図】図１

Description

本発明は、建築物の定期報告の一つである外壁面の打音検査を、高額な足場を作らず、安全で正確に打音調査と、公平な診断を行う壁面走行自動打音及びＡＩ診断装置による外壁打音検査方法に関する。

建築物の定期報告の外壁面の検査は足場を架け安全な状態で行うことが望ましい、しかし１０年サイクルの定期検査で、全面的に足場を架けて検査をするには、足場代の割合が大きく定期コスト負担と近隣への迷惑をかける時間が大きな課題と成っている。その為コストが抑えられるゴンドラやロープアクセス工法等の作業員への危険負担が増える工法も選ばれている。よって安全確保から定期報告の義務化が進められたが、作業中の事故が起きる可能性が高まり本末転倒状態と言える。

外壁打音検査は、打音を行う技術者の判断である為、判定が経験値で左右されてしまう。これらを改善するために打撃の均一化、診断のＡＩ化等、判断基準の公正化が必要だ。又低コストで安全の担保できる工法が望まれている。その為近年ではロボット化やドローン化による無人化が進められている。

特願２０１５−９３０３４

しかしながら［特許文献１］記載の技術はロボットを浮上させるために垂直方向に揚力を発生させ、車輪機構に回転駆動源を持たせるなど、ロボットを動かすことにより発生するノイズや熱が検査体の近くで発生する為、誤差が生じやすい課題と、地上からロープにより浮上ロボットの位置制御を行う事から浮上ロボット不均等な力が伝わり、一時的に外壁面と並行が保てない課題がある。

本発明はこれらの課題を改善し、外壁面への密着度を複数の方法で制御し又、垂直方向のズレも複数の方法で制御、正確で安定した検査データの収集と、分析ができる壁面走行自動打音ＡＩ診断装置を用いて自動打音収集とＡＩ診断で建築物の外壁面の検査を提供することを目的とする。

課題を解決する為の手段

壁面走行自動打音ＡＩ診断装置を屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）と壁面走行車（Ａ）と、２本のワイヤー（Ｂ）に役割分担を基に分割することで、足場の無い既存の建築物でも持ち込み、設置することができる、又、壁面走行車（Ａ）は屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の動力で昇降させる為軽量化されている為、２本のワイヤー（Ｂ）をガイドに走行しながら打撃し、データの収集と分析を行う為、安全かつ正確な外壁面の打音検査が実行できる

無人化の課題である垂直方向のずれを無くすために屋上用昇降装置（Ｃ）を屋上にあるアンカーに固定し、設計図上の基準と通り芯Ｘ０から数値Ｗ（現地判断）でセットする。地上用昇降装置（Ｄ）を仮囲い等の安全地帯内の架設足場と固定し、設計図上の基準と通り芯Ｘ０から数値Ｗ（屋上用昇降装置（Ｃ）の数値と同じ）でセットする。屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の水平と垂直を確認した後に、両方のレーザー照射誘導装置（２８）で更に垂直方向のズレを微調整する。セットが完了したら屋上用昇降装置（Ｃ）からワイヤー（Ｂ）と電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル（４）を下し、壁面走行車（Ａ）の楕円型ワイヤーガイド（１３）にワイヤー（Ｂ）を通し、電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブルプラグ（４ａ）を壁面走行車（Ａ）の上部正面にある電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブルソケット（４ｅ）と接続させる。同時に地上用昇降装置（Ｄ）の電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブルプラグ（４ｂ）を壁面走行車（Ａ）の下部正面にある電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブルソケット（４ｆ）と接続させる。ワイヤー（Ｂ）の端末を地上用昇降装置（Ｄ）のワイヤー巻き取りドラム（２０，２２）Ｌ、Ｒに固定し、屋上の作業員と連絡しアーム（１９ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）の出幅を調整してからワイヤー（Ｂ）にテンションを掛けて垂直線を確保する。同時に壁面走行車（Ａ）を壁面に立て掛け、楕円型ワイヤーガイド（１３）下のワイヤーガイドスプリング（５）を調整して外壁面への密着度を調整する。

屋上用昇降装置（Ｃ）の電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル巻き取りドラム（２７）を稼働して、推奨速度（人間が歩く程度）の早さに調整して巻き上げ、同じ速度で地上用昇降装置（Ｄ）の電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル巻き取りドラム（２７）稼働させ送りだす。この際に壁面走行車（Ａ）の車輪（９）に付けた電磁打音機取り付けステイ（６）内に配置した電磁打音機（７）が外壁面と９０度に成る時に打撃をして、その際に得たデータを映像記録装置及びＡＩ診断装置（１０）で診断し保存する。この作業を１列屋上まで行い第一工程が終わる。

屋上用昇降装置（Ｃ）又は地上用昇降装置（Ｄ）のコントロ−ル装置（Ｆ）で、屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の平行移動盤（１４）を平行移動盤用ガイドレール（１５）の上を第二工程分の寸法をセットし、同時にスライドさせる自動制御を使いセット寸法まで移動させ固定し列の変更をさせる。

地上用昇降装置（Ｄ）の電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル巻き取りドラム（２７）を稼働して、推奨速度（人間が歩く程度）の早さに調整して巻き下げ、同じ速度で屋上用昇降装置（Ｃ）の電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル巻き取りドラム（２７）稼働させ送りだす。この際に壁面走行車（Ａ）の車輪（９）に付けた電磁打音機取り付けステイ（６）内に配置した電磁打音機（７）が外壁面と９０度に成る時に打撃をして、その際に得たデータを映像記録装置及びＡＩ診断装置（１０）で診断し保存する。この作業を１列地上まで行い第二工程が終わる。

壁面走行車（Ａ）の垂直昇降中に打撃とデータ収集と分析を行い、屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の平行移動盤（１４）の水平移動の段取り変えで、外壁面を調査する。現場での工期短縮をする方法として、電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル巻き取りドラム（２７）の巻き上げスピードを変えることでやや早められるが推奨スピードがある為範囲は短縮は少ない。屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の平行移動盤（１４）をスライドさせるための平行移動盤用ガイドレール架台（１５）の設置精度と設置数や長さを工夫することで段取り変えの時間が大幅に短縮できる可能性がある。

壁面走行車（Ａ）の昇降する動力源を屋上と地上に分け置くことで、壁面走行車（Ａ）の軽量化出来たことからコントロールし易くなった。又熱伝動、不要なノイズを調査機器から離すことでデータの収集精度を上げることが可能と成り分析精度も向上する。

物理的な直進安定性を保つために屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）を結んだワイヤー（Ｂ）に、ワイヤー巻き取りドラム（２０，２２）で巻くことと、ワイヤーガイドスプリング（５）の反力の相乗効果でテンションを掛け、自重やビル風によると壁面走行車（Ａ）の揺れを楕円型ワイヤーガイド（１３）の中で吸収し直進走行させる。

デジタル的制御での直進安定性を屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）のレーザー照射誘導装置（２８）と壁面走行車（Ａ）の搭載したレーザー誘導ガイドターゲット（１）のズレを感知し、長距離方向の制御を行い、画像認識カメラ（１１）で壁面の状態を確認して近距離方向の制御を行う。制御分はサスペンション（１２）を管理する自動調整回路に送られ車輪方向を修正しながら直進方向を保ち走行させる。

屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の距離が長くワイヤー（Ｂ）のテンションが変わり易い場合や、障害物がある場合に壁面走行車（Ａ）の押し付けファンで密着度を上げることができる。

屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル用アーム（２６）に備えるレーザー照射誘導装置高さ調整、角度調整スライドレール（２９）にレーザー照射誘導装置（２８）がセットされていることから、アーム調整機（１９ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）でアーム位置が調整された場合に、レーザー照射誘導装置（２８）が自動的にスライドし、壁面走行車（Ａ）の搭載したレーザー誘導ガイドターゲット（１）とのズレをとらえることができる位置に自動移動される制御する為、屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の初期設定が速くできる。

発明の効果

本発明は足場の無い既存の建物でもコンパクトに分割した、屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）を現地で組み立て、壁面走行車（Ａ）をセットし、２本のワイヤー（Ｂ）で結ぶことで、壁面調査を行う事が出来ることから、従来の課題である足場が無い状態でも安全性を担保し、精度の高い外壁面の打音調査ができる。

本発明による壁面走行自動打音ＡＩ診断装置構成図壁面走行車の側面図。壁面走行車の平面図。壁面走行車の底面見上げ図。壁面走行車上部立面図。壁面走行車下部立面図。昇降装置平面図。昇降装置操作面立面図。昇降装置側面図。

１レーザー誘導ガイドターゲット
２上部押し付けファン
３下部押し付けファン
４電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル
４ａ電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブルプラグａ
４ｂ電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブルプラグｂ
４ｅ電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル接続固定ソケットｅ
４ｆ電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル接続固定ソケットｆ
５ワイヤーガイドスプリング
６電磁打音機取り付けステイ
７電磁打音機
８車体
９車輪
１０映像記録装置及びＡＩ診断装置
１１画像認識カメラ
１２サスペンション
１３楕円型ワイヤーガイド
１４平行移動盤
１５平行移動盤用ガイドレール架台
１６平行移動盤用ガイドレール架台支持柱
１７平行移動盤用ガイドレール架台基礎
１８ａ平行移動盤用ガイドレールギア
１８ｂ平行移動盤用ガイドレール自動制御モーターＢＯＸ
１８ｃ平行移動盤用ガイドレールギア回転手動ハンドル
１９ａアーム調整機チェーンＢＯＸ
１９ｂアーム調整機連結チェーン
１９ｃアーム調整機ギアＢＯＸ
１９ｄアーム調整機制御盤
１９ｅアーム調整フリー角度固定ギア
２０ワイヤー巻き取りドラムＬ
２１ワイヤー巻き取りドラム連結軸
２２ワイヤー巻き取りドラムＲ
２３ａアーム固定柱Ｌ
２３ｂアーム固定柱Ｒ
２３ｃアーム連結軸
２４ワイヤーアームＬ
２５ワイヤーアームＲ
２６電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル用アーム
２７電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル巻き取りドラム
２８レーザー照射誘導装置
２９レーザー照射誘導装置高さ調整、角度調整スライドレール
Ａ壁面走行車
Ｂワイヤー
Ｃ屋上用昇降装置
Ｄ地上用昇降装置
Ｅ平行移動盤用ガイドレール架台基礎連結クランプ
Ｆコントロール装置（無線式）

Claims

屋上に、電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル巻き取るドラム（１８）を備えた巻き取り昇降させる屋上用昇降装置（Ｃ）と、上部先端に電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル接続固定ソケット（４ｅ）を備え、又下部先端に電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル接続固定ソケット（４ｆ）を備え、ワイヤーガイド（１３）を取り付けた壁面走行車（Ａ）と、地上に電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブルを巻き取るドラム（２７）を備えた巻き取り昇降させる地上用昇降装置（Ｄ）で構成され、壁面走行車（Ａ）のワイヤーガイド（１３）に２本のワイヤー（Ｂ）を通し、屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）を結び、ワイヤー（Ｂ）にテンションが掛る様に巻き取り機（２０，２１，２２）に巻き取り、壁面走行車（Ａ）を外壁面に圧着させ、昇降させながら打音調査を行うことを特徴とする壁面走行自動打音ＡＩ診断装置に関する。
屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）を結ぶワイヤー（Ｂ）にテンションを掛ける為の巻き取り高さ、出幅を調整するアーム（２４，２５，２６）とアーム調整機（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ）を備えることを特徴とした請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置
屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）を結ぶワイヤーに掛けたテンションが壁面走行車（Ａ）に伝わり圧着度が増すように壁面走行車（Ａ）にスプリング（５）付ワイヤーガイド（１３）を備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
壁面走行車（Ａ）の外壁面への密着度が増すように壁面走行車（Ａ）に２か所の圧着ファン（２、３）を備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）にレーザー照射誘導装置（２８）を備え、壁面走行車（Ａ）に備えたレーザー誘導ガイドターゲット（１）とのズレを感知し自動的に直進安定性を高める機能を備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
直進安定性を保つために壁面走行車（Ａ）に画像認識カメラ（１１）を付け、外壁面のタイル目地等の情報を認識し直進性を制御し、自動的に制御運転をすることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
請求項５と請求項６の制御の直進安定性の優先順位を制御し直進性保つことを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
壁面走行車（Ａ）の車輪（９）の側面に配した取り付けスティ（６）に打撃音集音装置（７）を付け、車輪（９）が回転し、打撃音集音装置（７）が外壁と垂直になった時に外壁を打撃し、その音と振動の波形を同時に記録する事を備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
壁面走行車（Ａ）の移動中に壁面での位置情報とその地点の外壁状況を画像認識カメラ（１１）で写したデータを保存する、映像記録装置及びＡＩ診断装置（１０）を備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
壁面走行車（Ａ）が突起物やへこんだ壁面をしなやかな移動するとともに直進安定性の制御が出来るように、本体（８）と車輪（９）の間にサスペンション（１２）を４輪とも備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）のレーザー照射誘導装置（２８）を高さ調整や角度調整の為にスライド移動させる専用レール（２９）を備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
打音したデータを瞬時にＡＩで判断して記録し、保存できる映像記録装置及びＡＩ診断装置（１０）を備えることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
屋上の固定アンカーに固定した架設足場と屋上用昇降装置（Ｃ）を固定して安全を確保する。尚、屋上用昇降装置（Ｃ）は、コントロール機器を配した平行移動盤（１４）、平行移動盤用ガイドレール架台（１５）、平行移動盤用ガイドレール架台支持柱（１６）、平行移動盤用ガイドレール架台基礎（１７）で構成され、搬入搬出や段取り変えを行い易くする為に分割されていることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
地上で仮囲い等の安全地帯に固定した架設足場と地上用昇降装置（Ｄ）を固定して安全を確保する。尚、地上用昇降装置（Ｄ）は、コントロール機器を配した平行移動盤（１４）、平行移動盤用ガイドレール架台（１５）、平行移動盤用ガイドレール架台支持柱（１６）、平行移動盤用ガイドレール架台基礎（１７）で構成され搬入搬出や段取り変えを行い易くする為に分割されていることを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の、平行移動盤（１４）が平行移動盤用ガイドレール架台（１５）の上でスライド移動することを特徴とする請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の電源と荷揚げ用キャブタイヤ―ケーブル用アーム（２６）に備えるレーザー照射誘導装置高さ調整、角度調整スライドレール（２９）にレーザー照射誘導装置（２８）を備え、アーム調整機（１９ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）でアーム位置が調整された場合に、レーザー照射誘導装置（２８）が自動的にスライドし、壁面走行車（Ａ）の搭載したレーザー誘導ガイドターゲット（１）とのズレをとらえることができる位置に自動的に移動される制御機能を備える請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
レーザー照射誘導装置高さ調整、角度調整スライドレール（２９）の位置によりレーザー照射誘導装置（２８）の照射部分の角度を自動的に変える機能を備える請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。
屋上用昇降装置（Ｃ）又は地上用昇降装置（Ｄ）のコントロ−ル装置で、屋上用昇降装置（Ｃ）と地上用昇降装置（Ｄ）の各平行移動盤（１４）を平行移動盤用ガイドレール（１５）の上を移動させる寸法をセットし、自動制御で同時にスライドさせる機能を備える請求項１の壁面走行自動打音ＡＩ診断装置。