JP6913864B1 - 成膜装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示す成膜装置10は、駆動部12、成膜部14および制御部16を備える。駆動部12は成膜装置10を走行させるための装置であり、成膜部14は液剤を噴霧または塗布の少なくとも一方をおこなうための装置であり、制御部16は駆動部12と成膜部14をコントロールするための装置である。
制御部16は層30の厚みが均一になるように駆動部12および成膜部14を制御してもよい。駆動部12による載置台20の進行速度とタンク24に蓄えられた液剤の単位時間当たりの消費量から、単位面積当たりの液剤の吐出量を計算する。この単位面積当たりの液剤の吐出量が一定になるようにする。このため、車輪18を回転させるモータの回転数を計測するセンサとタンクの液剤の残量を計測するセンサを備える。それらのセンサの値から、制御部16が進行速度と液剤の消費量を計算する。
図2に示す成膜装置36のように、無線機38を備えてもよい。無線機38は送信機40と受信機42で構成される。受信機42が載置台20の上で制御部16に接続されている。作業者が送信機40を操作して受信機42に信号を送信する。作業者が無線機38によって成膜装置36を遠隔制御する。無線機38によって駆動部12の始動および停止、成膜の開始および終了などを指示する。図2は一方向の通信であるが、双方向通信であってもよい。タンク24の容量および電源の容量をセンサで検知し、送信してもよい。
成膜装置10は直線状に移動することに限定されない。たとえば図3に示すように、一直線に移動して帯状に液剤の層30を成膜した後、その成膜された帯状の液剤の層30の横に移動し、新たな帯状に液剤の層30を成膜しても良い。駆動部12は載置台20に対して相対的に車輪18の方向を変更する機構を備える。制御部16の記憶装置に記憶された位置情報に応じて駆動部12の車輪18の方向を制御してもよい。また、上記無線機器36によって車輪18の方向を変更できるようにしてもよい。
載置台20の上にタンク24、ポンプ28および制御部16が載置されていたが、図4の成膜装置44のように、タンク24、ポンプ28および制御部16が載置台20に配置されなくてもよい。タンク24等は成膜装置44が成膜する場所の隅などに配置する。吐出部26とタンク24およびポンプ28を柔軟性のあるチューブ34で接続し、吐出部26に液剤が供給されるようにする。駆動部12のモータと電源を配線で接続し、電源からモータに電力供給できるようにする。電源は商用の出源が利用でき、100V〜200Vの電圧を商用のコンセントから電源コードで給電してもよい。
載置台20が移動しながら液剤を吐出して硬化させると、硬化した液剤の層30は帯状になる(図5(a))。その層30の両側部46は縁から徐々に厚くなるようにする(図5(b))。載置台20が移動し、吐出した液剤の隣を通過するとき、側部46同士が重なるようにする(図5(c))。縁同士を合わせながら液剤を吐出すると、層30同士に隙間が生じやすいが、側部46を重ねながら液剤を塗布することで、層30同士に隙間を生じさせない。側部46同士が重ねられてもその部分だけ厚みが厚くなることもなく、硬化した液剤の層30が均一な厚みになる。
吐出部26の周囲に拡散防止部材を配置してもよい。液剤が周囲に飛び散らないようにする。拡散防止部材は板状またはシート状の部材で構成される。拡散防止部材は成膜された液剤に接しない高さに配置する。
図6の成膜装置48のように、周囲を監視するためのセンサ50、52が設けられてもよい。たとえば、載置台20の前方下部に超音波式のセンサ50を設ける。センサ50は超音波の発信機と受信機で構成される。発信機が被成膜面22に向けて超音波を発信し、受信機で反射した超音波を受信する。被成膜面22がなければ受信機で超音波を受信できない。センサ50と制御部16を接続し、センサ50の信号を制御部16で受信する。超音波の受信の有無でセンサ50から制御部16に送る信号を異ならせておく。制御部16はセンサ50からの信号に応じて駆動部12および成膜部14を制御する。被成膜面22がなければ駆動部12は停止し、吐出も停止する。
駆動部12は直線状に前進する構成に限定されない。たとえば、回転等できるように2つの車輪18に内輪差ができるようにしてもよい。後退できるように車輪にギヤを入れてもよい。
図9の成膜装置64のように回転可動部66を備えてもよい。少なくともアーム32および吐出部26を備えた第1載置台20aと駆動部12を備えた第2載置台20bとを回転可動部66が相対的に回転させる。回転可動部66はモータなどを備える。たとえば、いずれか一方の載置台20a(20b)に回転可動部66が固定されており、他方の載置台20b(20a)を回転させる。他の実施形態においても回転可動部66を備えてもよい。回転可動部66が駆動することで成膜する位置を変更することができる。
図10の成膜装置68のように、吐出部26に被成膜面22に対する距離を検知するセンサ70を取り付けてもよい。センサ70は超音波の反射によって被成膜面22に対する高さを検知するセンサが挙げられる。アーム32によって吐出部26が被成膜面22に対して上下左右に移動可能なように構成し、制御部16がアーム32を操作して吐出部26の位置を調整し、液剤の成膜位置を調整してもい。吐出部26を移動させるためにアーム32を複数の部材に分け、各部材を駆動させるシリンダおよびモータなどの駆動装置を備える。制御部16はセンサ70の値に基づいてアーム32を制御し、吐出部26の高さを制御する。被成膜面22に対して吐出部26が一定の高さになり、均一な成膜が可能になる。被成膜面22に凹凸があった場合であっても、吐出部26が被成膜面22に対して一定距離になるように移動するため、均一な成膜になる。また、アーム32によって吐出部26の角度を変更できるようにしても良い。
制御部16の記憶装置に液剤の被成膜面22の形状を記憶してもよい。制御部16にGPSなどの成膜装置10の位置を特定する装置を備えてもよい。制御部16はGPSで成膜装置10の位置を特定し、液剤を塗布した面を特定する。制御部16は液剤の塗布していない面に液剤が塗布されるように駆動部12を制御する。
成膜されるのは液剤に限定されない。補強材を敷くことで成膜してもよい。補強材はクロス、マット、メッシュまたはネットなどで平面状になった部材である。補強材はガラス繊維、ポリエステルまたはビニロンなどで構成されている。図11の成膜装置72は長尺状の補強材74を巻き回した第1ローラ76および補強材74を圧着するための第2ローラ78を備える。吐出部26で液剤を成膜した後、その上に補強材74を配置し、圧着する。さらに、補強材74の上に液剤を成膜してもよい。補強材74は液剤の層を補強するための部材である。液剤を成膜した直後に補強材74を敷いており、作業効率が良い。
図12の成膜装置80のように、吐出部26よりも進行方向上流側にブラシ82を設けてもよい。ブラシ82によって被成膜面22を清掃し、その後で成膜する。ごみ等が液剤に混ざらず、純粋な液剤の層30を形成しやすくする。液剤の層30にごみ等が混ざらないため、液剤の層30の性能を高く保持しやすくなる。
図13の成膜装置84のように、液剤を硬化させる硬化促進部86を備えてもよい。硬貨促進部86はたとえば紫外線照射装置である。紫外線を照射するためのLEDを備える。LEDで発光される光の波長は約350〜400nmである。液剤に紫外線に対する硬化剤が含まれる場合に紫外線を照射することで液剤の硬化を促進する。
複数の成膜装置10を用いて、同時に広い面を成膜してもよい。建築物の屋上が広い場合に1台の成膜装置10では成膜に時間がかかるが、複数の成膜装置10で成膜することで、短時間で成膜することができる。
ドローンなどの無人航空機および画像処理装置を備えてもよい。無人航空機によって被成膜面22を撮影する。画像処理装置はコンピュータを利用でき、無人航空機で撮影された画像から被成膜面22を抽出する。被成膜面22は記憶装置に記憶され、制御部16が駆動部12を制御するために利用する。
上記実施形態は防水処理することを前提に説明しているが、本願は防水処理に限定されない。たとえば、屋上をデザインするために、種々の塗料を成膜してもよい。被成膜面22は平坦な屋上に限定されず、勾配のある屋根であってもよい。車輪12の接地面に滑り止めを設ける。
図14の成膜装置88にように載置台20にワイヤー90を取り付けてもよい。ワイヤー90はウインチ92を介して載置台20に取り付けられている。ウインチ92は載置台20における吐出部26の反対側に設けられている。ワイヤー90の先端はフック94になっている。成膜装置88の直進性が向上する。また、フック94が任意の位置に引っ掛けられることで、成膜装置88が建築物の屋上などから転落することを防止できる。
図15の成膜装置96のように、成膜の状況を撮影するカメラ98を備えてもよい。カメラ98は成膜装置96の進行方向において吐出部26の下流側に配置される。図16に示すように、欠陥100をカメラ98で撮影することができる。制御部16はカメラ98の画像を画像処理する手段を備えてもよい。画像処理によって欠陥100が確認されれば、駆動部12および成膜部14を停止させてもよい。欠陥100が確認されれば、スピーカーで警報音を発したり、警報ランプを点灯させたりして、作業者に欠陥を知らせてもよい。
図17に示す成膜装置102のように、吐出部26が個別吐出部104を集合させたものであってもよい。個別吐出部104は複数であり、個別吐出部104の数は限定されない。個別吐出部104は成膜装置102の進行方向に対して垂直方向に並べられている。個別吐出部104ごとに被成膜面22に対して液剤を成膜する。図17に示すように、制御部16によって個別吐出部104ごとに液剤の吐出時間を制御することで、被成膜面22に対して任意の形状の液剤の層106を形成することができる。成膜装置102によって液剤の層106を文字、記号、図形などにしてもよい。図17の液剤の層106は直線になっているが、成膜装置102が回転することで、曲線状の液剤の層106を成膜することもできる。個別吐出部104ごとに吐出される液剤に顔料などを加え、液剤の色を変更してもよい。個別吐出部104ごとにタンク24を備え、各タンク24に必要な液剤を溜める。成膜された液剤の層106をカメラ98で撮影し、液剤の層106が所望形状になっているかを確認してもよい。たとえば、屋上駐車場の駐車スペースを示す線、文字記号を形成したり、ヘリポートのマークを形成したりすることができる。隣り合う個別吐出部104の影響を小さくするため、個別吐出部104同士の間に仕切り板を配置してもよい。
載置台20の周囲を複数のカメラで撮影してもよい。制御部16で画像処理し、駆動部12を制御する。周囲の状況から載置台20の走行位置を補正する。たとえば、目標物を定め、その目標物に向かって載置台20が進行するようにする。また、目標物が直線状になっていれば、その目標物との距離が一定になるように載置台20が進行するようにする。
載置台20の下方が被成膜面22になっていたが、載置台20の側方が被成膜面22であってもよい。成膜部12は側方に向けて液剤を噴出するスプレーなどを備えてもよい。また、アーム32によって吐出部26の角度を変更し、載置台20の側方に液剤を吐出できるようにしてもよい。
載置台20の上に人が乗れるようになっていてもよい。作業者が間近で成膜の様子を確認することができる。
12:駆動部
14:成膜部
16:制御部
18:車輪
20、20a、20b:載置台
22:被成膜面
24:タンク
26:吐出部
28:ポンプ
30、106:液剤の層
32:アーム
34:チューブ
38:無線機
40:送信機
42:受信機
46:液剤の層の側部
50、52:センサ
54:第1車輪
56:第2車輪
58:球状の車輪
60:ローラ
62:モータ
66:回転可動部
70:センサ
74:補強材
76、78:ローラ
82:ブラシ
86:硬化促進部
90:ワイヤー
92:ウインチ
94:フック
98:カメラ
100:欠陥
104:個別吐出部
Claims (3)
- 2輪以上で走行する駆動部と、
前記駆動部に積載され、該駆動部が走行する部分を液剤及び補強材で成膜する成膜部と、
前記駆動部が走行して成膜された部分同士に隙間が生じないように駆動部を走行させる制御部と、を備え、
前記補強材が、長尺状のクロス、マット、メッシュまたはネットを含み、
前記成膜部が、前記補強材を巻き回した第1ローラを備え、前記液剤を塗布した後、その上に前記該第1ローラによって前記補強材を配置するものである成膜装置。 - 前記成膜部が、前記液剤の上に配置された補強材を圧着する第2ローラをさらに備えたものである請求項1記載の成膜装置。
- 前記成膜部が複数の個別吐出部を備えており、前記制御部が個別吐出部ごとに液剤の吐出を制御する請求項1または2記載の成膜装置。
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