JP7022987B2

JP7022987B2 - 防水層塗布装置及び防水層塗布方法

Info

Publication number: JP7022987B2
Application number: JP2018120419A
Authority: JP
Inventors: 誠一朗加藤; 好将伴
Original assignee: 株式会社ウレタンメンテナンスサービス
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2022-02-21
Anticipated expiration: 2038-06-26
Also published as: JP2020000964A

Description

本発明は、道路の下地等の路面又は建物屋上等の床面へ防水層をスプレーガンで塗布する防水層塗布装置及び防水層塗布方法に関する。

従来、樹脂防水材の吹付ノズルへの供給条件を管理することで、防水塗膜の目的物性や膜厚等の所望の性状を安定に確保し、より長期の品質保証を実現できる防水施工装置を提供することを目的として、特開２００１－３００３５９号公報に、走行部に搭載された吹付ノズルにより樹脂防水材を路面に吹き付け塗布する防水塗膜形成用ロボットを備える防水施工装置が開示されている。

また、特開平７－２５１１０６号公報には、台車上に昇降可能なリフトが設けられており、このリフトの上端には基板を介して設置された吹付けロボットを備える耐火被覆材吹付け装置が開示されている。

特開２００１－３００３５９号公報特開平７－２５１１０６号公報

しかし、特許文献１に開示されている装置では、例えば道路を３メートルの幅で塗布しようとすると、往復運動機構の動作可能な幅が３メートル必要であり、装置の幅はそれより広くなってしまう。すると、装置が大型化してしまい、事業所と作業現場との間の装置の運搬が難しくなってしまうという課題があった。そのため、比較的幅を狭くした範囲の塗布を数回繰り返すことで施工を行なっていた。ここで、大型化した装置を分解して運搬することも考えられるが、作業現場で往復運動機構を含めた部品の組立て及び分解が必要となり、作業現場での工数が増大してしまうとともに、装置の構造に精通した人材が必要となる。

また、特許文献２に開示されている装置では、塗料の飛散が問題となるとともに、路面等を塗布しようとするとロボットが近隣の作業者と接触するおそれがあり適切でない。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、非稼働時は小さくすることで装置の運搬等を容易にし、稼働時には装置の幅より広い範囲を塗布することができる防水層塗布装置を提供することを目的とする。

また、本発明の別の課題は、動作に伴う反動が大きな垂直多関節ロボットを用いながら、路面又は床面を移動しながら塗布することができる防水層塗布方法を提供することである。

本発明の防水層塗布装置は、
路面又は床面へ防水材料をスプレーガンで塗布する防水層塗布装置において、
車輪を備え走行可能な台車と、
前記台車に配置され、前記台車の幅より広い範囲に動作可能な多関節ロボットと、
前記多関節ロボットのマニピュレータの手先に配置されるスプレーガンと、
前記台車に着脱可能に配置され、前記多関節ロボットの動作範囲を覆うように設けられる、塗料飛散防止カバーを兼用する安全柵と、
前記防水材料を所定の膜厚で塗布するために、前記多関節ロボットのマニピュレータを動作させる速度及び範囲を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明の防水層塗布装置によれば、台車の幅より広い範囲に動作可能な多関節ロボットと、多関節ロボットのマニピュレータの手先に配置されるスプレーガンとを備えるため、道路等を幅広い範囲で塗布することができる。また、装置の非稼働時には、着脱式の安全柵を取外すとともに、多関節ロボットのマニピュレータを折畳むことで装置を小さくすることができ、運搬が容易となる。さらに、作業現場での装置の組立て及び分解も、安全柵を着脱するという簡単な作業で済ませることができる。またさらに、安全柵は塗料飛散防止カバーを兼ねているため、安全柵が二つの役割を果たし経済的である。

本発明の防水層塗布装置の好ましい例は、
前記多関節型ロボットが垂直多関節ロボットであることを特徴とする。

本発明の防水層塗布装置の好ましい例によれば、多関節ロボットが垂直多関節ロボットであるため、スプレーガンを傾斜させるとともに縦方向にも動作させることができ、例えば凹凸や部分的な傾斜があるような路面にも対応させることができる。

本発明の防水層塗布装置の好ましい例は、
前記安全柵の左右方向の側面が開放可能に構成され、開放した側の側壁も塗布可能としたことを特徴とする。

本発明の防水層塗布装置の好ましい例によれば、側壁も塗布可能なため、路面等を塗布する作業現場にて、従来は人手でしか施工できなかった側壁をロボットによって塗布することができる。

本発明の防水層塗布方法は、
上述の防水層塗布装置を用いて、
塗布範囲の折り返し点に近付くにつれ前記マニピュレータの下腕及び上腕の動作速度を漸次減速させる減速工程と、
前記減速工程に合わせて前記スプレーガンを前記スプレーガンの進行方向に傾斜させる外振り工程と、
前記折り返し点から戻るときに前記下腕及び前記上腕の動作速度を漸次加速させる加速工程と、
前記加速工程に合わせて前記スプレーガンの傾斜を戻す内振り工程と、
を繰り返すことを特徴とする。

本発明の防水層塗布方法によれば、塗布範囲の折り返し点にてマニピュレータの動作速度を漸次減速及び漸次加速させるため、多関節ロボットの動作に伴う反動が台車に伝達されにくくなり、多関節ロボットの動作に伴う台車の振れを低減させることができる。また、減速工程及び加速工程において、スプレーガンを傾斜させるため、マニピュレータの下腕及び上腕の動作速度が変化しても、防水材料が塗布される場所の移動速度は略一定とすることができる。このため、膜厚を略一定に保つことができる。

本発明の防水層塗布方法の好ましい例は、
前記減速工程の前に前記スプレーガンを前記スプレーガンの進行方向と逆に傾斜させる外振り予備工程と、
前記加速工程の後半で前記スプレーガンを前記スプレーガンの進行方向に傾斜させる内振り後工程と、をさらに含むことを特徴とする。

本発明の防水層塗布方法の好ましい例によれば、スプレーガンの傾斜範囲をさらに大きくすることができるため、減速工程及び加速工程をより滑らかに行なうことができる。

本発明の防水層塗布方法の好ましい例は、
前記加速工程と前記減速工程との間の前記スプレーガンの動作を前記台車の幅方向に沿わせるとともに、前記台車の走行速度に合わせて前記スプレーガンを前記台車の後方側に移動させ、前記折り返し点で塗布位置を前記台車の進行方向側に前記スプレーガンの塗布幅分移動させることを特徴とする。

本発明の防水層塗布方法の好ましい例によれば、スプレーガンの動作を前記台車の幅方向に沿わせるとともに、前記台車の走行速度に合わせて前記手先を前記台車の後方側に移動させるため、塗布の軌跡が台車の進行方向と直交する方向となる。このため、一度の塗布で膜厚を略一定に仕上げることができ、作業効率が向上する。

本発明の防水層塗布方法の好ましい例は、
前記加速工程と前記減速工程との間の前記スプレーガンの動作を前記台車の進行方向に沿わせるとともに、前記スプレーガンが折り返される動作に合わせて前記スプレーガンを前記台車の幅方向に移動させることを特徴とする。

本発明の防水層塗布方法の好ましい例によれば、比較的速い速度が求められるスプレーガンの移動を台車の進行方向に沿ったものとして移動距離を短くするため、多関節ロボットの動作に伴う台車の振れをより効果的に防止することができる。

以上、説明したように、本発明の防水層塗布装置によれば、非稼働時は小さくすることで装置の運搬等を容易にし、稼働時には装置の幅より広い範囲を塗布することができる。

また、本発明の防水層塗布方法によれば、動作に伴う反動が大きな垂直多関節ロボットを用いながら、路面又は床面を移動しながら塗布することができる。

本発明の一実施形態に係る防水層塗布装置の側面図である。図１に示す防水層塗布装置の背面図である。防水層塗布装置から安全柵を取外して多関節ロボットのマニピュレータを畳んだ図である。本発明の一実施形態に係る防水層塗布方法を説明する図である。防水層塗布方法の他の例を説明する図である。多関節ロボットの動作の一例を模式的に示す図である。路面等への塗布順序の一例を説明する図である。多関節ロボットの動作の他の例を模式的に示す図である。路面等への塗布順序の他の例を説明する図である。多関節ロボットの動作の他の例を模式的に示す図である。路面等への塗布順序の他の例を説明する図である。

以下、本発明の防水層塗布装置１０及び防水層塗布方法の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明に係る防水層塗布方法は、本発明に係る防水層塗布装置１０を用いて実施される。

先ずは、防水層塗布装置１０について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態の防水層塗布装置１０は、台車２０と、多関節ロボット４０と、スプレーガン３５と、安全柵３０と、制御盤２８とを備える。また、防水層塗布装置１０には、図示しない防水材料供給装置及び発電機が接続され、図示しない防水材料供給配管及び電力供給線を通じて防水材料及び電力が供給される。防水材料としては、例えば２液硬化型のものが採用される。

台車２０は、フレーム２１、後輪２２、前輪２３、操舵部２４、走行駆動部２７、制御盤２８を備える。フレーム２１は、平面視略矩形をなしており、その後端近傍の裏側に２つの後輪２２が備えられ、前端近傍の裏側に１つの前輪２３が備えられる。また、前輪２３にはハンドル２５を備える操舵部２４と電気モータ２６を備える走行駆動部２７が接続され、作業者によってハンドル２５、アクセル及びブレーキ（図示せず）が操作され、所望の速度及び方向に走行可能となる。制御盤２８は、フレーム２１の中程に設けられ、その内部に台車２０の走行、多関節ロボット４０及びスプレーガン３５の動作を制御する制御部３４が設けられる。なお、多関節ロボット４０の重量との釣り合いを取るため、台車２０の前端近傍に重り（図示せず）を搭載してもよい。また、多関節ロボット４０の動作時の反動による振れや転倒を防止するために、台車２０の左右に張り出した補助輪（図示せず）を設けてもよい。

多関節ロボット４０は、台車２０の後端近傍に備えられる。この多関節ロボット４０のマニピュレータ４１として例えば、下腕４２、上腕４３、手首４４、手先４５が備えられ、手先４５にはスプレーガン３５が配置される。これらのマニピュレータ４１が動作することによって、所望の位置及び角度にスプレーガン３５を持って行くことができる。多関節ロボット４０は、台車２０の幅ｗよりも広い範囲に動作可能なものが採用され、防水層塗布装置１０の動作時には、台車２０の幅ｗより広い範囲を塗布することができるよう構成される。

また、多関節ロボットとしては、水平多関節ロボットと呼ばれる、マニピュレータが主に水平方向に動作するものも採用することができるが、本実施形態の防水層塗布装置１０では、６軸または７軸の垂直多関節ロボット４０を採用している。これは、水平多関節ロボットであると、平面の路面５０又は床面等しか塗布することができないのに対し、垂直多関節ロボット４０を採用することで側壁５３等も塗布することができるためである。さらに、垂直多関節ロボット４０であると、路面５０の傾斜や凹凸があってもそれに対応することができる。例えば、図２に示すような路面５０に溝５１があるような場合でも、溝５１の上でスプレーガン３５を傾斜させることで、溝５１の縦面５２も問題なく塗布することができる。

安全柵３０は、台車２０に着脱可能に構成されるもので、多関節ロボット４０の動作範囲を覆うように設けられる。この安全柵３０には網材３１等が貼付けされ、防水材料からなる塗料の周囲への飛散防止カバーも兼用する。安全柵３０の側面は、その一部が取外し可能なパネル３２で構成され、側面が開放可能なようにされる。このように、安全柵３０の側面を開放することで、路面５０等に連続して側壁５３も塗布する、又は側壁５３のみを塗布することができる。

また、安全柵３０は、ボルト（図示せず）、ブラケット３３等によって台車２０に取付けられ、防水層塗布装置１０の非稼働時には、台車２０から取外すことにより、防水層塗布装置１０の運搬を容易にする。防水層塗布装置１０を運搬するときは、図３に示すように、安全柵３０を取外すとともに、多関節ロボット４０のマニピュレータ４１を折畳む。このとき、装置の幅は台車２０の幅と同じになる（図２参照）。

図１及び図２に戻り、制御部３４は、コンピュータ等から構成されるもので、台車２０に設けられた走行駆動部２７、多関節ロボット４０のマニピュレータ４１の動作、及びスプレーガン３５からの塗料の吹出を制御する。すなわち、制御部３４は、防水材料を決められた膜厚で路面５０等に塗布するために、防水材料供給装置から供給される防水材料の量に合わせて又は量を制御して、台車２０を所定の速度で走行させながら、多関節ロボット４０のマニピュレータ４１を所定の幅及び速度で動作させるのである。また、制御部３４はスプレーガン３５の動作も制御し、防水材料の吹出が不要のときはスプレーガン３５の動作を停止させる。

次に、上述した防水層塗布装置１０の各構成と機能を踏まえ、防水層塗布方法の実施形態を説明する。防水層塗布装置１０では、普通に動作させても台車２０の幅を超える範囲を塗布することができ、非稼働時には安全柵３０を取外すことにより運搬が容易になるという利点、及び側壁５３も塗布することができるという利点を有する。ここでは、防水層塗布装置１０の特性を活かし、多関節ロボット４０の動作に伴う反動を低減させることができる防水層塗布方法を説明する。

［第１実施形態］
図４、図６及び図７を参照して、第１実施形態の防水層塗布方法を説明する。図４は、多関節ロボット４０の上腕４３、手首４４、及びスプレーガン３５（手先４５）の動きを、防水層塗布装置１０の背面側から見た図、図６（Ａ）は本実施形態の防水層塗布方法での多関節ロボット４０の路面５０に対する手首４４の動きを模式的に表した図、図６（Ｂ）は従来のロボットを用いた塗布装置の路面５０に対する手首４４の動きを模式的に表した図、図７（Ａ）～（Ｄ）は路面５０等に防水層を塗布する順序を説明する図である。

図４に示すように、本実施形態の防水層塗布方法は、減速工程Ｓ１００と、外振り工程Ｓ１１０と、加速工程Ｓ１２０と、内振り工程Ｓ１３０とを含む。ここでは、説明をし易くするために、多関節ロボット４０の手首４４を台車２０の幅方向に大きく動かす形態を説明する。

先ず、多関節ロボット４０の上腕４３が中心位置Ｃ１にあり、そこから例えば図の右方向に動作する。次に、多関節ロボット４０の手首４４が塗布範囲（スプレーガン）の折り返し点ｒ１に近付き、手首４４が減速位置Ｄ１に到達すると、減速工程Ｓ１００として下腕４２及び上腕４３の動作速度を漸次減速させながら手首４４の折り返し点Ｒ１まで到達させる。これは、急に多関節ロボット４０の下腕４２及び上腕４３を停止させると、その反動が台車２０に伝わり、台車２０が振られやすくなるからであり、この台車２０の振れを防止するためである。このとき、そのままでは防水材料を塗布する位置（スプレーガン３５が向いている路面５０の位置）の移動速度が低下して、防水材料の膜厚が厚くなってしまう。このため、外振り工程Ｓ１１０として、減速工程Ｓ１００の手首４４の減速具合に合わせて、スプレーガン３５をスプレーガン３５の折り返し点ｒ１まで進行方向に傾斜させる。

次に、手首４４の折り返し点Ｒ１から多関節ロボット４０の動作を反転させるために、下腕４２及び上腕４３を図の左側に移動させる。このとき急に下腕４２及び上腕４３を動作させると、やはりその反動が台車２０に伝わり、台車２０が振られやすくなる。この振れを防止するために、加速工程Ｓ１２０として、折り返し点Ｒ１から下腕４２及び上腕４３を加速終了位置Ａ１まで漸次加速させる。すると、ここでも膜厚が厚くなるため、内振り工程Ｓ１３０として、加速工程Ｓ１２０の手首４４の速度に合わせてスプレーガン３５の傾斜を戻して膜厚を略一定にするのである。次に、図の左側の減速位置Ｄ２まで手首４４が移動すると、上記同様の減速工程Ｓ１０１、外振り工程Ｓ１１１、加速工程、内振り工程を繰り返すのである。

これらの減速工程Ｓ１００、外振り工程Ｓ１１０、加速工程Ｓ１２０、内振り工程Ｓ１３０を経たときの、多関節ロボット４０の手首４４の動きは、図６（Ａ）に示すようになる。この図は、路面５０に対する手首４４の動き（軌跡）を上から見た図である。図６（Ａ）では、矢印ａが台車２０の進行方向であり、矢印ｂが手首４４の移動する方向である。また、一点破線は多関節ロボット４０の動作の中心位置Ｃ１、上下の破線は手首４４の折り返し点Ｒ１，Ｒ２、その内側の破線は手首４４の減速位置Ｄ１，Ｄ２と加速終了位置Ａ１，Ａ２を示す。本図に示すように、本実施形態の防水層塗布方法では、多関節ロボット４０の手首４４がその折り返し点Ｒ１，Ｒ２前後で緩やかに減速し緩やかに加速している。

一方、上記の防水層塗布方法を採用せずに、普通にロボットを動作させると、図６（Ｂ）に示すように、ロボットの折り返し点Ｒで急激に向きを変えないと膜厚が一定とならない。さらに、ロボットによるスプレーガン３５の移動速度も速くしないと、折り返し点Ｒで膜厚が厚くなってしまう。そうすると、多関節ロボット４０の反転による反動が大きくなってしまうおそれがある。なお、図中の矢印ｃは台車２０の進行方向、矢印ｄはスプレーガン３５の移動する方向、一点破線は多関節ロボット４０動作の中心位置Ｃ、上下の破線Ｒは手首４４の折り返し点を示す。

また、本実施形態の防水層塗布方法を用いて路面５０等に防水材料を塗布するときのスプレーガン３５の塗布順序は、図７（Ａ）～（Ｄ）に示すようになる。すなわち、台車２０が矢印ａ方向に進みながら、スプレーガン３５が矢印ｂの方向に進んで防水材料を塗布する。次に折り返し点ｒ１でスプレーガン３５は折り返され、矢印ｃの方向に進む。これを繰り返し矢印ｄ、矢印ｅと塗り進んでいく。このとき、防水材料の膜厚を一定に保つため、スプレーガン３５が一方の折り返し点ｒ１から他方の折り返し点ｒ２まで移動しさらに一方の折り返し点ｒ１まで戻る往復移動のときの台車２０の移動距離ｍと、スプレーガン３５の塗布幅ｗ１を略同じにすることが好ましい（図７（Ｃ）参照）。このようにすることで、防水材料が路面５０に二重に塗布され、膜厚が略一定となる。

［第２実施形態］
次に、図５を参照して、第２実施形態に係る防水層塗布方法を説明する。本実施形態の防水層塗布方法は、外振り予備工程Ｓ２００と、減速工程Ｓ２１０と、外振り工程Ｓ２２０と、加速工程Ｓ２３０と、内振り工程Ｓ２４０と、内振り後工程Ｓ２５０とを含む。

外振り予備工程Ｓ２００は、例えば前回の加速工程Ｓ２３１が終わった加速終了位置Ａ２から多関節ロボット４０の上腕４３が図の右側に進むとき、スプレーガン３５を徐々にスプレーガン３５の進行方向と逆に傾斜させるものである。この外振り予備工程Ｓ２００は、次に行なわれる減速工程Ｓ２１０の前準備として行なわれる。

次に、多関節ロボット４０の手首４４が塗布範囲（スプレーガン）の折り返し点ｒ１に近付き減速位置Ｄ１に到達すると、減速工程Ｓ２１０が始まり、下腕４２及び上腕４３の動作速度を漸次減速させながら手首４４の折り返し点Ｒ１まで到達させる。同時に、外振り工程Ｓ２２０が行なわれ、スプレーガン３５をスプレーガン３５の進行方向に向かってスプレーガン３５の折り返し点ｒ１まで傾斜させる。この外振り工程Ｓ２２０のとき、スプレーガン３５が予め塗布範囲の内側を向いているため、スプレーガン３５の傾斜角度を大きくすることができ、第１実施形態と比較して減速工程Ｓ２１０を長い距離及び長い時間をかけて行なうことができる。

次に、加速工程Ｓ２３０として、折り返し点Ｒ１から多関節ロボット４０の動作を反転させるために、下腕４２及び上腕４３を図の左側に漸次加速させながら移動させる。このとき、第１実施形態でも述べたように、内振り工程Ｓ２４０を行い、スプレーガン３５の傾斜を元に戻す動作が行なわれる。第１実施形態では、スプレーガン３５の傾斜が元に戻った時点で加速工程が終わるが、本実施形態では、さらに加速工程Ｓ２３０は続き、加速終了位置Ａ１まで下腕４２及び上腕４３は漸次加速される。この加速工程Ｓ２３０の後半で、スプレーガン３５をスプレーガン３５の進行方向に傾斜させる内振り後工程Ｓ２５０がなされる。ここでも、スプレーガン３５の傾斜角度を大きくすることができ、第１実施形態と比較して加速工程Ｓ２３０を長い距離及び長い時間をかけて行なうことができる。

次に、加速工程Ｓ２３０が終わると、次の減速工程Ｓ２１１の準備としてスプレーガン３５の傾斜を元に戻すこと及びスプレーガン３５の進行方向と逆に傾斜させる外振り予備工程Ｓ２０１が行なわれる。次に、手首４４が減速位置Ｄ２に到達すると上記同様に次の減速工程Ｓ２１１、外振り工程Ｓ２２１が実行され、これらが繰り返される。なお、本実施形態の防水層塗布方法の手首４４の動き及びスプレーガン３５の軌跡は、第１実施形態と略同じであり、図６（Ａ）及び図７（Ａ）～（Ｄ）を参照されたい。

［第３実施形態］
次に、図８、図９（Ａ）～（Ｄ）を参照して、第３実施形態に係る防水層塗布方法を説明する。図８は本実施形態における多関節ロボット４０の路面５０等に対する手首４４の動きを模式的に示した図、図９（Ａ）～（Ｄ）は路面５０等に防水層を塗布する順序を説明する図である。なお、図８及び図９の矢印ａは台車２０の進行方向、矢印ｂ以下は手首４４又はスプレーガン３５の進行方向を示す。また、上下の破線は手首４４の折り返し点又は防水材料を塗布するときの塗布範囲の端を示す。

図８に示すように、本実施形態の防水層塗布方法では、上記の第１実施形態又は第２実施形態で説明した加速工程と減速工程との間のスプレーガン３５（手首４４）の動作（軌跡）を、台車２０の幅方向に沿わせている。このままでは、台車２０が走行しているため、スプレーガン３５（手首４４）の軌跡は台車２０の進行方向に対して斜め線となってしまう（図６（Ａ）参照）。そこで、台車２０の走行速度に合わせて前記スプレーガン３５を前記台車２０の後方側に移動させる。すると、スプレーガン３５（手首４４）の軌跡は台車２０の幅方向に平行となる（図８矢印ｂ）。そして、折り返し点Ｒ１で防水材料の路面５０に対する塗布位置を、台車２０の進行方向側にスプレーガン３５の塗布幅分移動させる（図８矢印ｃ）。これを繰り返すことによって、路面５０等を塗布する。

また、このときの防水材料の塗布順序としては、図９（Ａ）～（Ｄ）に示すようになる。すなわち、台車２０が矢印ａ方向に進みながら、矢印ｂ～ｅのように防水材料を塗布していく。ここでは、スプレーガン３５の軌跡が台車の進行方向と直交する方向となるため、重ね塗りをしなくとも防水材料の膜厚を略一定とすることができる。このため、同じ膜厚を塗布するときに二度塗りと比較してスプレーガン３５の移動速度を約半分にすることができる。

［第４実施形態］
次に、図１０及び図１１を参照して、第４実施形態に係る防水層塗布方法を説明する。図１０は本実施形態における多関節ロボット４０の手首４４の動きを模式的に示した図、図１１（Ａ）～（Ｅ）は路面５０等に防水層を塗布する順序を説明する図である。なお、図１０及び図１１の矢印ａは台車２０の進行方向、矢印ｂ以下は手首４４又はスプレーガン３５の進行方向を示す。また、上下の破線は防水材料を塗布するときの塗布範囲の端を示す。

図１０に示すように、本実施形態の防水層塗布方法では、上記の第１実施形態又は第２実施形態で説明した加速工程と減速工程との間のスプレーガン３５の動作（軌跡）を、台車２０の進行方向に沿わせている（図１０矢印ｂ）。次に、スプレーガン３５が折り返し点ｒ１，ｒ２で折り返される動作に合わせて、スプレーガン３５を台車２０の幅方向に移動させる（図１０矢印ｃ）。そして、路面５０等の塗布幅の端にスプレーガン３５が達すると、加速工程と減速工程との間のスプレーガン３５の動作に合わせながら、スプレーガン３５を台車２０の幅方向のうち反対側に移動させる（図１０矢印ｄ）。これを繰り返すことによって防水材料を塗布していく。

このときの防水材料の塗布順序を、図１１（Ａ）～（Ｅ）を参照して説明する。先ず、図１１（Ａ）に示すように、第１実施形態及び第２実施形態で説明した加速工程又は減速工程を含めた動作をしながら、台車２０の進行方向に向かって短く防水材料を塗布する（図１１矢印ｂ）。次に、図１１（Ｂ）に示すように、折り返し点で台車２０の進行方向とは逆方向に向かって短く防水材料を塗布しながら、塗布ムラができないようにスプレーガン３５を台車２０の幅方向に移動させる（図１１矢印ｃ）。なお、このとき最初に塗布する方向は、台車２０の進行方向と逆にしてもよい。さらに、図１１（Ｃ）に示すように、折り返し点で台車２０の進行方向に向かって短く防水材料を塗布する（図１１矢印ｄ）。なお、このときにも塗布ムラができなければスプレーガン３５を台車２０の幅方向に動かしてもよい。これらを繰り返しながら、図１１（Ｄ）に示すように、路面５０等の塗布する幅の端にスプレーガン３５が到達すると（図１１矢印ｅ）、図１１（Ｅ）に示すように反対側の端に向かって上記の塗布を繰り返していく（図１１矢印ｆ）。

以上、説明したように上述の実施形態に係る防水層塗布装置１０及び防水層塗布方法によれば、防水層塗布装置１０が多関節ロボット４０と着脱式の安全柵３０を備えるため、非稼働時には安全柵３０を取外すとともに多関節ロボット４０を小さく折畳むことができ、装置の運搬が容易となる。また、稼働時には、台車２０の幅より広い範囲を塗布することができ、一度に広い幅を塗布することができるため作業効率に優れる。

また、多関節ロボット４０に垂直多関節ロボット４０を採用してスプレーガン３５を傾斜させることが可能なため、路面５０の傾斜や凹凸にも対応させることができる。さらに、安全柵３０の側面が解放可能に構成されており、路面５０のみならず側壁５３も塗布することができる。特に橋梁や高架式の道路においては、路面５０の床版から側壁５３まで連続的に防水層を施工することが求められることが多く、そのような場合にも対応させることができる。

また、防水層塗布方法の第１実施形態によれば、減速工程と、外振り工程と、加速工程と、内振り工程とを含むため、塗布する膜厚を略一定としながら、スプレーガン３５の折り返し点での多関節ロボット４０の反転による反動を低減させ、台車２０の振れを低減させることができる。また、多関節ロボット４０の反動を低減させることができるため、多関節ロボット４０をあえて重量のある台車に搭載する必要がなくなり、台車２０として比較的軽量なものを採用することができる。

また、防水層塗布方法の第２実施形態によれば、第１実施形態に加えて外振り予備工程と、内振り後工程とを含むため、スプレーガン３５の傾斜角度を大きくすることができる。これにより、減速工程及び加速工程の距離を長くすることができ、多関節ロボット４０の下腕４２及び上腕４３の加減速をより緩やかにすることができる。これにより、折り返し点での多関節ロボット４０の反動をより低減させることができる。

また、防水層塗布方法の第３実施形態によれば、防水材料を一度の塗布で略均一な膜厚で塗布することができるため、二度塗りするときと比較して、多関節ロボット４０のマニピュレータ４１の動作速度を落とすことができる。これにより、折り返し点における多関節ロボット４０の反転動作の反動をより低減させることができる。

また、防水層塗布方法の第４実施形態によれば、加速工程から減速工程までの距離を短くしているため、防水材料を塗布するときの多関節ロボット４０の下腕４２及び上腕４３の動きを少なくすることができ、折り返し点における多関節ロボット４０の反動をより低減させることができる。特に第１実施形態及び第２実施形態で説明した、外振り予備工程、外振り工程、内振り工程、内振り後工程を取り入れることによって、スプレーガン３５の傾斜によってかなりの部分を塗布することができる。これにより、多関節ロボット４０の下腕４２及び上腕４３の動きを最小限にして、折り返し点における多関節ロボット４０の反動をより効果的に低減させることができる。

なお、上述の防水層塗布装置及び防水層塗布方法は、本発明の例示であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、その構成を適宜変更することができる。例えば、上述の実施形態では、台車の左右両方の幅方向に広く塗布する形態を記載したが、台車の幅方向のうち片方のみ広く塗布するような形態も含まれる。

また、台車として貨物自動車等を採用することもできる。ここで、台車に貨物自動車を採用した場合、貨物自動車の懸架装置の動作により車両が不安定になることがあるが、上述の防水層塗布方法を採用することで、多関節ロボットの反動による貨物自動車の振れを低減させることができる。

１０・・防水層塗布装置、
２０・・台車、２１・・フレーム、２２・・後輪、２３・・前輪、２４・・操舵部、２５・・ハンドル、２６・・電気モータ、２７・・走行駆動部、２８・・制御盤、
３０・・安全柵、３１・・網材、３２・・パネル、３３・・ブラケット、３４・・制御部、３５・・スプレーガン、
４０・・多関節ロボット、４１・・マニピュレータ、４２・・下腕、４３・・上腕、４４・・手首、４５・・手先、
５０・・路面、５１・・溝、５２・・縦面、５３・・側壁、
Ａ１，Ａ２・・加速終了位置、Ｄ１，Ｄ２・・減速位置、Ｒ１，Ｒ２・・折り返し点（手首）、ｒ１，ｒ２・・折り返し点（スプレーガン）、

Claims

路面又は床面へ防水材料をスプレーガンで塗布する防水層塗布装置において、
車輪を備え走行可能な台車と、
前記台車に配置され、前記台車の幅より広い範囲に動作可能な多関節ロボットと、
前記多関節ロボットのマニピュレータの手先に配置されるスプレーガンと、
前記台車に着脱可能に配置され、前記多関節ロボットの動作範囲を覆うように設けられる、塗料飛散防止カバーを兼用する安全柵と、
前記防水材料を所定の膜厚で塗布するために、前記多関節ロボットのマニピュレータを動作させる速度及び範囲を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする防水層塗布装置。
前記多関節型ロボットが垂直多関節ロボットであることを特徴とする請求項１に記載の防水層塗布装置。
前記安全柵の左右方向の側面が開放可能に構成され、開放した側の側壁も塗布可能としたことを特徴とする請求項２に記載の防水層塗布装置。
請求項２又は３に記載の防水層塗布装置を用いて、
塗布範囲の折り返し点に近付くにつれ前記マニピュレータの下腕及び上腕の動作速度を漸次減速させる減速工程と、
前記減速工程に合わせて前記スプレーガンを前記スプレーガンの進行方向に傾斜させる外振り工程と、
前記折り返し点から戻るときに前記下腕及び前記上腕の動作速度を漸次加速させる加速工程と、
前記加速工程に合わせて前記スプレーガンの傾斜を戻す内振り工程と、
を繰り返すことを特徴とする防水層塗布方法。
前記減速工程の前に前記スプレーガンを前記スプレーガンの進行方向と逆に傾斜させる外振り予備工程と、
前記加速工程の後半で前記スプレーガンを前記スプレーガンの進行方向に傾斜させる内振り後工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の防水層塗布方法。
前記加速工程と前記減速工程との間の前記スプレーガンの動作を前記台車の幅方向に沿わせるとともに、前記台車の走行速度に合わせて前記スプレーガンを前記台車の後方側に移動させ、前記折り返し点で塗布位置を前記台車の進行方向側に前記スプレーガンの塗布幅分移動させることを特徴とする請求項４又は５に記載の防水層塗布方法。
前記加速工程と前記減速工程との間の前記スプレーガンの動作を前記台車の進行方向に沿わせるとともに、前記スプレーガンが折り返される動作に合わせて前記スプレーガンを前記台車の幅方向に移動させることを特徴とする請求項４又は５に記載の防水層塗布方法。