JP4152177B2 - 路面灯または反射鏡のガラス面清掃システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面灯または反射鏡に研掃材をブラストして清掃するようにしたガラス面清掃システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用道路、誘導路、分離帯等に間隔をおいて埋め込まれ、もしくは設置される路面灯または反射器は、雨水・埃による汚れ以外に、車両の走行及び停止・発進によって生じる排気ガスやタイヤの磨耗屑の付着、さらには路面灯設置部分を防水処理するコーキング材の飛散焼き付きなどの汚れによって、所定の機能を発揮することができなくなる。雨水・埃の付着による汚れは容易に除去できるが、タイヤの磨耗屑やコーキング材が路面灯等のガラス面に焼き付いて（蒸着）小さな斑点状に付着したものを完全に除去することは容易ではない。
【０００３】
部品、製品の表面に対しては塗装・メッキ工場等において、錆落し、研磨等に利用されているサンドブラストが行なわれるが、対象物が傷付きやすい場合にはソフトブラストが行われる。ソフトブラストシステムのブラスト材（研掃材）は、その対象物と目的に応じて、重曹（重炭酸水素ナトリウム）またはドライアイス（二酸化炭素）のいずれかが使用されている（例えば、非特許文献１参照）。なお、重曹は、医薬品や食品添加物に使用されていてブラストしても無害である。また、ドライアイスは、工場から排出される炭酸ガスを回収して、精製したものが利用されており、不燃性（消化材）であり、実用上無害である。
【０００４】
【非特許文献１】
産業機械２００１年８月号、新技術トピックス、「低公害重曹ブラスト装置」（第６０頁〜第６２ページ）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、路面灯または反射鏡の汚れに対しては従来、手作業で清掃していたため能率の向上が望めないばかりか、車両を走行させたまま路面灯等を清掃するには危険であり、作業区域の交通を長時間遮断すると交通渋滞を招くおそれがある。このような路面灯または反射鏡にソフトブラストを適用して清掃しようとしても好適なシステムは未だ出現していない。
本発明は、作業用ロボットを車両に搭載し、位置を検出しながらマニピュレータ先端のブラストノズルを接近させてソフトブラストすることにより、路面灯または反射鏡を容易、迅速に清掃をするようにしたガラス面清掃システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明路面灯または反射鏡のガラス面清掃システムは、圧縮空気源ユニットと、研掃材粉末タンクと、研掃材を高圧空気によって吸引混合するエゼクタと、エゼクタから導いたホース端のブラストノズル及びＣＣＤカメラをマニピュレータ先端に取付けた作業用ロボットとをリヤドアを備えた車両の天蓋つき荷台に搭載してなり、前記作業用ロボットは、車両の移動又は待機中には前記荷台中程に後退し、ブラスト作業時にはリヤドアを開けて前記荷台の後縁近くに移動する車輪付きの架台に載置され、前記車両をブラスト清掃対象とする路面灯または反射器の近くに停止し、リヤドアを開けて前記荷台の後縁近くに前記車輪付きの架台を移動して、リモートコントロールにより作業用ロボットを操作してブラストノズルとＣＣＤカメラとを備えたマニピュレータ先端を前記清掃対象に近づけ、前記ＣＣＤカメラの撮像素子による画像信号をデジタル変換し、記憶された画像メモリと視覚演算プロセッサから演算した結果の空間的情報による形状認識を行って対象物の位置を検出しながら前記マニピュレータ先端のブラストノズルを路面灯または反射器にさらに接近させて研掃材を吹付けることを特徴とする。また、前記路面灯のハウジング内に光源ランプ及び清掃作業の履歴を記録したＩＤタグを内蔵させて路面灯の保守管理をできるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明ガラス清掃システムを実施した装置の側面図である。
本発明清掃システムは、ワゴン車、ワンボックスカーなどの車両１０の荷台１１に、発電機（図示省略）、圧縮空気源ユニット１２と、研掃材である重曹粉末タンク１８と、研掃材を高圧空気によって吸引混合するエゼクタ１９と、車輪２２付きの架台２１の設置した作業用ロボット２５とを搭載する。エゼクタ１９から導いたホース１５端を作業用ロボット２５のマニピュレータ２６の先端に取付けたブラストノズル２０に連ねると共に、ブラストノズル２０の近くに位置検出用ＣＣＤカメラ３１を設けている。
車両１０の移動又は待機中には、作業用ロボット２５を荷台１１の中程に後退させリヤドア２８を閉じておき、ブラスト作業開始時にリヤドア２８をあけ、架台２１を手動又はシリンダ駆動により、図１の鎖線に示すように、荷台１１の後縁近くに移動させる。
【０００８】
作業用ロボット２５は６軸の多関節ロボットを用いたが、図示例のものに限定されない。ブラスト清掃するには、圧縮空気源ユニット１２以下作業用ロボット２５までの各機器を車両１０に搭載したまま路面灯または反射器３０の近くに移動して一旦停止し、リヤドア２８をあけ、架台２１を、図１の鎖線に示すように、荷台１１の後縁近くに移動させる。次に、テーチングまたはリモートコントロールにより作業用ロボット２５を操作して路面灯または路面反射器（または清掃対象物）３０に近かづけ、ＣＣＤカメラ３１による画像、形状認識、位置検出を行い、清掃対象物３０にブラストノズル２０を、さらに接近（１０ｃｍ程度）させたのち、研掃材（重曹粉末）をブラスト（例えば、０．３Ｍｐａ〜０．５Ｍｐａ程度の圧力により３〜１０秒／１箇所）して清掃対象物３０のガラス面を清掃する。この間、リモートコントロール端末２４で１人で操作することができ、路面灯または反射器が多数配置してあっても短時間に移動し、順次清掃することが可能である。なお、位置検出と同時に路面灯の照度チェックしながらブラストすると共に、灯火ハウジング内にＩＤタグ（図示省略）を内蔵させて光源ランプの履歴を管理できるようにしてもよい。
多数配置の対象物３０の清掃を終えたときに、ロボットを載せた架台２１を荷台１１内に引き込ませ、リヤドア２８を閉じて移動に備える。
【０００９】
図２は本発明システムにおける研掃材ブロー回路の配置図である。
空気源ユニット１２はコンプレッサ１３とドライヤ１４とからなる。ドライヤ１４から導出させたホース１５にフィルタタンク１６、ブロータンク１７およびエゼクタ１９を経てブラストノズル２０に連ねる。フィルタタンク１６とブロータンク１７との間の管路に減圧弁Ｒ、圧力検出器Ｐ１及び側温抵抗器Ｔ１を付設する。ブロータンク１７は、温度計Ｔ３、湿度計１９、連成圧力計Ｐ２を備えており、タンク上部に吐出弁ＤＶを取付ける。また、エゼクタ１９は重曹粉末のごとき研掃材のタンク１８から吸引してブラストノズル２０に圧送する。
【００１０】
図３はブラスト対象物の位置検出装置のブロック図である。
ＣＣＤカメラ３１によって得た対象物（路面灯、反射器）３０の視覚情報をＡ−Ｄ変換器３２に入力し、画像メモリ３３、視覚演算プロセッサ３４を経て空間的情報を計算機３５により演算して、作業ロボット２５及び先端にブラストノズル２０を取付けたマニピュレータ２６を対象物（路面灯、反射器）３０に近接した位置に動かすものである。
【００１１】
このシステムの重要な要素として、ブラスト材の粒径、ブラスト剤と空気の混合比並びに噴霧圧力が清掃（付着物の剥離、除去）効果に大きく影響する。本発明者は、このシステムの試作品を製造して、各種の対象物（航空灯火を含む）の実証実験をして、これらの貴重なデータを収集した。
本発明ソフトブラストシステムは、上記の主要機器から構成されており、灯器に付着する異物の除去及び清掃等の効果に関する実験をした結果、付着物の除去効果に大きく影響するブラスト材（重曹又はドライアイス）の粒径、ブラスト材と空気の混合比並びに噴霧圧力の重要なデータを収集した。空気圧縮機からの空気にブラスト材（重曹又はドライアイス）が混合されて、0.3Mpa〜0.5Mpa位の圧力により、対象物に噴射し表面の付着物を剥離して除去するものである。
【００１２】
本発明ソフトブラストシステムは、先に述べた実証実験に基づく、データと現在利用されている既存システムと比較すると、下記に示すように、どの項目においても高く評価できるシステムで、灯火設備の予防保全として、その目的に対して、効率的、かつ、効果的に対応して、特に夜間作業における作業員の過酷な労働を低減できる。しかも、ブラスト機器と作業用ロボットを車両に搭載したまま、リモートコントロールにより作業用ロボットを操作して、対象物である路面灯または路面反射器にブラストノズルを接近させ、研掃材をブラストして路面灯または反射器のガラス面を清掃するようにしたので、対象物を傷付けず、環境負荷も高くならない。また、噴射圧力が低いので、省エネ性が高く。安全、簡便に対象物を清掃することができる。
【００１３】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、圧縮空気源ユニット以下作業用ロボットまでの機器を車両に搭載したまま、リモートコントロールにより作業用ロボットを操作して、対象物である路面灯または路面反射器にブラストノズルを接近させたのち、または接近させながら研掃材をブラストして路面灯または反射器のガラス面を清掃するようにしたので、対象物を傷付けず、環境負荷も高くならない。また、噴射圧力が低いので、省エネ性が高く。安全、簡便に対象物を清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明ガラス清掃システムの側面図である。
【図２】 本発明システムにおけるブロー経路の配置図である。
【図３】 本発明システムにおけるブラスト対象物の位置検出装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０ 車両 １１ 荷台
１２ 空気源ユニット １３ コンプレッサ
１４ ドライヤ １５ ホース
１６ フィルタタンク １７ ブロータンク
１８ 研掃材タンク １９ エゼクタ
２０ ブラストノズル ２１ 架台
２２ 車輪 ２３ ロボットコントローラ
２４ リモコン端末 ２５ 作業ロボット
２６ マニピュレータ ２７ ブラケット
２８ リヤドア ３０ 対象物（路面灯、反射器）
３１ ＣＣＤカメラ ３２ Ａ−Ｄ変換器
３３ 画像メモリ ３４ 視覚演算プロセッサ
３５ 計算機

Claims (2)

1. 圧縮空気源ユニットと、研掃材粉末タンクと、研掃材を高圧空気によって吸引混合するエゼクタと、エゼクタから導いたホース端のブラストノズル及びＣＣＤカメラをマニピュレータ先端に取付けた作業用ロボットとをリヤドアを備えた車両の天蓋つき荷台に搭載してなり、
   前記作業用ロボットは、車両の移動又は待機中には前記荷台中程に後退し、ブラスト作業時にはリヤドアを開けて前記荷台の後縁近くに移動する車輪付きの架台に載置され、
   前記車両をブラスト清掃対象とする路面灯または反射器の近くに停止し、リヤドアを開けて前記荷台の後縁近くに前記車輪付きの架台を移動して、リモートコントロールにより作業用ロボットを操作してブラストノズルとＣＣＤカメラとを備えたマニピュレータ先端を前記清掃対象に近づけ、前記ＣＣＤカメラの撮像素子による画像信号をデジタル変換し、記憶された画像メモリと視覚演算プロセッサから演算した結果の空間的情報による形状認識を行って対象物の位置を検出しながら前記マニピュレータ先端のブラストノズルを路面灯または反射器にさらに接近させて研掃材を吹付けることを特徴とする路面灯または反射鏡のガラス面清掃システム。
2. 前記路面灯のハウジング内に光源ランプ及び清掃作業の履歴を記録したＩＤタグを内蔵させて路面灯の保守管理をできるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガラス面清掃システム。

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