JPH06114301A - 吹き付けロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被覆材の吹き付け領域が上下方向にある程度
の幅を持っている場合に、ロボットを大型化することな
く吹き付け領域の全体に亘って被覆材を吹き付けること
ができると共に、スラブが延在する平面と平行な面部分
への被覆材の吹き付けを良好に行うことができる吹き付
けロボットを提供する。 【構成】 床スラブ１の周縁に沿って移動する走行フレ
ーム４１に床スラブ１の下方に延出する第２アーム４３
２を第１アーム４３１を介して連結し、この第２アーム
４３２に旋回可能に取着された第３アーム４３３の先端
に、ウェブ２１や上下フランジ２２，２３に向けて耐火
材を噴出する吹き付けノズル４４を回転可能に設けると
共に、この吹き付けノズル４４を回転させて該吹き付け
ノズル４４の指向方向を上下方向に変位させるモータ４
３８を設ける構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐火物の吹き付け等を
行う吹き付けロボットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、鉄骨構造の高層建築物において
は、天井スラブや床スラブを支持する外周梁の外側部分
に岩綿やセメントスラリー等を混合した耐火物を吹き付
けている。そして従来は、天井スラブや床スラブから吊
り下げたゴンドラに作業者が乗り、外周梁の前で吹き付
け具を保持、操作して耐火物の吹き付けを行っていた。

【０００３】しかし、ゴンドラを吊り下げた状態で水平
方向に移動させることは困難であるため、外周梁に耐火
物を吹き付ける場合のように水平方向に移動しながら行
う作業には、ゴンドラは不向きであり、また、作業者を
吹き付け箇所に配置して耐火物の吹き付けを行うと、吹
き付け時に発生する浮遊粉塵が作業者に付着し、作業環
境の悪化を招くため、近年では、産業用ロボットを用い
て耐火物の吹き付け作業を行うようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した産業用ロボッ
トを用いて耐火物の吹き付け作業を行う場合には、ロボ
ットを天井スラブや床スラブの縁部に沿って走行させ、
ロボットアームに設けた吹き付けノズルから外周梁等に
耐火物を噴出させるが、外周梁が上下方向にある程度の
幅を持っている場合、吹き付けノズルから噴出される耐
火物が吹き付けられる領域を上下方向に移動させる必要
が生じ、吹き付けノズルを上下方向へ移動させる構成と
すると、ロボットの構成が大型化してしまう不具合があ
る。また、単に吹き付けノズルを上下方向へ移動させる
構成では、外周梁の上下フランジ部分等、天井スラブや
床スラブと平行な水平面部分へ耐火物を吹き付けること
ができない不具合があった。

【０００５】本発明は、上述の点に着目してなされたも
ので、被覆材の吹き付け領域が上下方向にある程度の幅
を持っている場合に、ロボットを大型化することなく吹
き付け領域の全体に亘って被覆材を吹き付けることがで
きると共に、スラブが延在する平面と平行な面部分への
被覆材の吹き付けを良好に行うことができる吹き付けロ
ボット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
に本発明は、スラブの縁部に沿って該スラブ上を移動す
る移動体と、前記移動体に連結され前記スラブの下方に
延出された支持アームと、前記支持アームに垂直方向へ
回転可能に支持され被覆材を噴出する吹き付けノズル
と、前記吹き付けノズルを回転させる回転駆動手段とを
備えることを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、前記支持アームは前記移
動体に、該移動体の移動方向に沿う方向へスライド可能
に連結されているものとした。さらに、本発明は、前記
支持アームには垂直方向に旋回する旋回アームが設けら
れ、前記吹き付けノズルは前記旋回アームの長手方向に
延在する軸の回りに回転可能に配設されているものとし
た。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１は本発明の第１実施例による吹き付け
ロボットの概略構成を示す斜視図である。図１において
１は床スラブである。この床スラブ１は不図示の構造物
の各階床に設置され、水平方向に延在するＨ鋼等の外周
梁２（スラブの下方の構造物部分に相当）によって支持
されている。床スラブ１の周縁には、水平方向に延在す
るコンクリート止めのＬ型のアングル材３が取着され、
このアングル材３の立設片３１部分は床スラブ１の上面
１１よりも上方に突出している。

【０００９】また、図１において４は吹き付けロボット
であり、走行フレーム４１（移動体に相当）、ガイド部
４２、アーム４３、及び吹き付けノズル４４を備えてい
る。走行フレーム４１は、メインフレーム４１１及び該
メインフレーム４１１と一体化されたサブフレーム４１
２からなり、床スラブ１の上面１１に配置されている。
メインフレーム４１１の四隅の下端部分にはフリーキャ
スタ４１３が設けられており、このフリーキャスタ４１
３は床スラブ１の上面１１に接して回転する。

【００１０】一方、サブフレーム４１２には、走行フレ
ーム４１を床スラブ１の上面１１上で水平方向に走行さ
せるための駆動車輪４１４が設けられており、この駆動
車輪４１４は不図示の駆動源により駆動される。また、
サブフレーム４１２には前記ガイド部４２が２組設けら
れており、各ガイド部４２は、アングル材３の立設片３
１部分を挟持する一対のガイドローラ４２１，４２１を
備えている。従って、前記駆動車輪４１４が駆動される
と走行フレーム４１は、前記ガイド部４２のガイドロー
ラ４２１によって挟持されたアングル材３の立設片３１
に案内され、床スラブ１の周縁に沿って水平方向に走行
される。

【００１１】図１に示すように、アングル材３の立設片
３１部分の上方に臨むメインフレーム４１１部分には、
前記立設片３１が延在する水平方向に沿って長溝４１５
が形成されており、この長溝４１５には前記アーム４３
が連結されている。アーム４３は、第１乃至第３の３つ
のアーム４３１，４３２，４３３から構成されている。
第１アーム４３１の基端は前記長溝４１５の長手方向に
スライド可能に連結され、第１アーム４３１の先端は床
スラブ１の縁部外方に延出している。

【００１２】また、第２アーム４３２の基端は第１アー
ム４３１の先端に取着され、第２アーム４３２の先端は
床スラブ１の下方に延出している。この第２アーム４３
２には上下方向を長手方向とする長溝４３４が形成さ
れ、第３アーム４３３の基端は前記長溝４３４の長手方
向にスライド可能に取着されている。第３アーム４３３
の基端は前記長溝４３４へ図１中矢印Ａ方向に回転可能
に取着されており、従って、第３アーム４３３の全体
は、床スラブ１が延在する水平面と交わる垂直面内で旋
回可能とされている。さらに、第３アーム４３３の先端
は外周梁２が延在する水平方向に延出している。

【００１３】図１に示すように第３アーム４３３の先端
には、Ｌ型フレーム４３５の一片が図１中矢印Ｂ方向に
回転可能に取着され、Ｌ型フレーム４３５の他の片には
吹き付けノズル４４が、前記第３アーム４３３の長手方
向に延在する軸Ｃの回りの矢印Ｃ１方向に回転可能に取
着されている。吹き付けノズル４４は、床スラブ１の下
方に位置する外周梁２のウェブ２１や上下フランジ２
２，２３に向けて、岩綿やセメントスラリーを混合した
耐火材（図示せず）を噴出するもので、吹き付けノズル
４４には不図示の耐火材供給源からの供給チューブ４４
１が接続されている。

【００１４】尚、第１アーム４３１のメインフレーム４
１１に対するスライド動作、第３アーム４３３の第２ア
ーム４３２に対するスライド動作は、それぞれモータ等
の不図示の駆動源により行われ、第３アーム４３３の基
端、Ｌ型フレーム４３５、及び吹き付けノズル４４の回
転動作は、それぞれモータ４３６，４３７，４３８によ
り行われる。また、本実施例では、支持アームが第１及
び第２アーム４３１，４３２により構成され、第３アー
ム４３３が旋回アームに相当していると共に、モータ４
３８が回転駆動手段に相当している。

【００１５】次に、上述のように構成された本実施例の
吹き付けロボット４の動作について説明する。本実施例
の吹き付けロボット４は、メインフレーム４１１に形成
された長溝４１５の長手方向の長さＤを走行フレーム４
１の１ピッチ分の移動距離とし、アングル材３の立設片
３１に案内されつつ走行フレーム４１を床スラブ１の周
縁に沿って水平方向に移動させて、耐火物の吹き付け動
作を行う。走行フレーム４１が水平方向に１ピッチ分移
動して停止すると、第１アーム４３１がメインフレーム
４１１の長溝４１５の長手方向に沿って往復スライド動
し、吹き付けノズル４４を外周梁２に沿って水平方向へ
前記１ピッチ分往復動させる。

【００１６】この第１アーム４３１が長溝４１５の長手
方向に沿って１往復或は片道分スライドすると、モータ
４３８の駆動により吹き付けノズル４４が前記矢印Ｃ方
向に所定角度ずつ回転して、その向きを図１中上方から
下方へ又はその逆方向へ所定角度ずつ変える。或は、第
３アーム４３３が第２アーム４３２の長溝４３４の長手
方向に沿って、図１中上方から下方へ又はその逆方向へ
所定ピッチずつ移動して、吹き付けノズル４４の位置を
図１中上方から下方へ又はその逆方向へ所定ピッチずつ
変える。これにより、吹き付けノズル４４から噴出され
る耐火材が、外周梁２のウェブ２１や上下フランジ２
２，２３へ、水平方向の前記１ピッチ分の領域に亘っ
て、上から下へ或はその逆へジグザグ状に吹き付けられ
る。

【００１７】１ピッチ分の外周梁２領域への耐火材の吹
き付けが終了すると、走行フレーム４１が床スラブ１の
周縁に沿って１ピッチ分水平方向へ移動し、耐火物の吹
き付けが完了した１ピッチ分の外周梁２領域に隣接する
次の１ピッチ分の外周梁２領域へ、上述と同様に耐火物
の吹き付け動作を行う。

【００１８】尚、上述の吹き付け動作において、床スラ
ブ１の上面１１に所定スパン毎に立設された柱（図示せ
ず）へ走行フレーム４１が接近し、第３アーム４３３が
図１に示す状態のままであると、柱の近くの外周梁２領
域へ吹き付けノズル４４を臨ませることができない場合
には、モータ４３６の駆動により第３アーム４３３の基
端を前記矢印Ａ方向に１８０°回転させ、図１中で第２
アーム４３２の右方に延出している第３アーム４３３を
旋回させて、同図中の第２アーム４３２の左方に延出さ
せる。そして、第３アーム４３３が第２アーム４３２の
右方に延出した状態では臨むことができない外周梁２領
域へ吹き付けノズル４４を臨ませて、この領域への耐火
材の吹き付け動作を行う。

【００１９】このように、本実施例の吹き付けロボット
４では、床スラブ１の周縁に沿って移動する走行フレー
ム４１に床スラブ１の下方に延出する第２アーム４３２
を第１アーム４３１を介して連結し、この第２アーム４
３２に旋回可能に取着された第３アーム４３３の先端
に、ウェブ２１や上下フランジ２２，２３に向けて耐火
材を噴出する吹き付けノズル４４を回転可能に設けると
共に、この吹き付けノズル４４を回転させて該吹き付け
ノズル４４の指向方向を上下方向に変位させるモータ４
３８を設けたので、耐火材を吹き付ける外周梁２の上下
フランジ２２，２３間がある程度広い幅である場合に
も、吹き付けロボット４を大型化することなく外周梁２
の全域に亘って耐火材を吹き付けることができる。ま
た、床スラブ１と平行な上下フランジ２２，２３にも耐
火材を良好に吹き付けることができる。

【００２０】尚、本実施例では、第２アーム４３２に第
３アーム４３３を旋回可能に取着し、この第３アーム４
３３に吹き付けノズル４４を設ける構成としたが、第３
アーム４３３を省略し、吹き付けノズル４４を第２アー
ム４３２にに回転可能に設ける構成としてもよい。ま
た、本実施例では、床スラブ１の周縁に取着したコンク
リート止めのＬ型のアングル材３をガイド部材として用
いたが、床スラブの上面の縁部近傍に、該床スラブの縁
部に沿って専用のレール材を取着し、このレール材をガ
イド部材として用いてもよく、さらに、吹き付け動作時
における吹き付けノズル４４の水平方向への移動は、吹
き付けロボット全体が床スラブの縁部に沿って水平方向
へ移動することで行うものとしてもよい。

【００２１】上述の点で図１の吹き付けロボット４とは
構成が異なる、本発明の第２実施例による吹き付けロボ
ットを示したのが図２及び図３である。尚、これらの図
において図１と同一の要素には、図１で付したものと同
一の引用符号を付しその説明を省略する。図２に示すよ
うに、本実施例の吹き付けロボット５は、メインフレー
ム５１と、このメインフレーム５１にヒンジ５１１を介
して図２中矢印Ｅ方向へ回転可能に枢支されたサブフレ
ーム５２とを備えており、床スラブ１の縁部に近い上面
１１箇所にはレール材６が取着されている。

【００２２】メインフレーム５１の下面５１２には、レ
ール材６の一側に接するガイドローラ５１３と、レール
材６の他側に接するガイド片５１４と、走行用の駆動車
輪５１５とが設けられ、サブフレーム５２の下面５２１
にはフリーキャスタ５２２が設けられている。従って、
駆動車輪５１５が回転すると、ガイドローラ５１３及び
ガイド片５１４のレール材６への接触により、メインフ
レーム５１がレール材６に案内されて床スラブ１の縁部
に沿って水平方向に走行され、メインフレーム５１と一
体にサブフレーム５２も走行する。

【００２３】床スラブ１の縁部に臨むサブフレーム５２
部分にはアーム５３の基端が取着されており、アーム５
３の先端は床スラブ１の下方に延出している。このアー
ム５３には、該アーム５３の延在方向へスライド可能に
スライド部材５４が取着されており、このスライド部材
５４にはモータ５４１が取着されている。

【００２４】また、スライド部材５４には回転軸５４３
が設けられており、この回転軸５４３にはＬ型フレーム
５５の一片が連結されている。Ｌ型フレーム５５の他の
片には吹き付けノズル５６が、Ｌ型フレーム５５の長手
方向に延在する軸Ｆ（図３）の回りの矢印Ｆ１（図２）
方向へ回転可能に取着され、Ｌ型フレーム５５の他の片
における、吹き付けノズル５６が取着された面とは反対
側の面には、前記矢印Ｆ１方向へ吹き付けノズル５６を
回転させるためのモータ（図示せず）が設けられてい
る。モータ５４１の軸５４２と回転軸５４３とにはベル
ト５７が架設されており、スライド部材５４がアーム５
３の下端に位置するときにモータ５４１が回転すると、
軸５４２の回転がベルト５７を介して回転軸５４３に伝
達され、これに伴ってＬ型フレーム５５が図３中矢印Ｇ
方向へ旋回する。従って、Ｌ型フレーム５５は、床スラ
ブ１が延在する水平面と交わる垂直面内で旋回可能とさ
れている。

【００２５】尚、本実施例では、メインフレーム５１及
びサブフレーム５２が移動体に相当していると共に、ア
ーム５３が請求項の支持アームに相当し、Ｌ型フレーム
５５が請求項の旋回アームに相当している。

【００２６】このように構成された本実施例の吹き付け
ロボット５では、駆動車輪５１５の回転によりメインフ
レーム５１及びサブフレーム５２を、床スラブ１の縁部
に沿って水平方向へ所定幅で往復動させ、これと同時
に、不図示のモータの駆動により吹き付けノズル５６を
前記矢印Ｆ方向に所定角度ずつ回転させて、その向きを
図２中上方から下方へ又はその逆方向へ所定角度ずつ変
える。或は、スライド部材５４をアーム５３に沿って、
図２中上方から下方へ又はその逆方向へ所定ピッチずつ
移動させて、吹き付けノズル５６の位置を図２中上方か
ら下方へ又はその逆方向へ所定ピッチずつ変える。これ
により、吹き付けノズル５６から噴出される耐火材が、
外周梁２のウェブ２１や上下フランジ２２，２３へ、水
平方向の前記１ピッチ分の領域に亘って、上から下へ或
はその逆へジグザグ状に吹き付けられる。

【００２７】１ピッチ分の外周梁２領域への耐火材の吹
き付けが終了すると、メインフレーム５１が床スラブ１
の縁部に沿って所定幅分水平方向へ移動し、耐火物の吹
き付けが完了した所定幅分の外周梁２領域に隣接する次
の所定幅分の外周梁２領域へ、上述と同様に耐火物の吹
き付け動作を行う。

【００２８】尚、図４に示すように、メインフレーム５
１及びサブフレーム５２が、床スラブ１の上面１１に所
定スパン毎に立設された柱７に接近し、Ｌ型フレーム５
５が図４に示すようにアーム５３の右方に延出した状態
のままであると、柱７の近くの外周梁２領域Ｈへ吹き付
けノズル５６を臨ませることができない場合には、モー
タ５４１を回転させてＬ型フレーム５５を図３中実線で
示す向きから同図中想像線で示す向きに１８０°旋回さ
せ、図４に示すようにアーム５３の右方に延出している
Ｌ型フレーム５５を、図５に示すようにアーム５３の左
方に延出させる。そして、図５に示すように、Ｌ型フレ
ーム５５がアーム５３の右方に延出した状態では臨むこ
とができない外周梁２領域Ｈへ吹き付けノズル５６を臨
ませて、この領域への耐火材の吹き付け動作を行う。こ
のように構成された第２実施例の吹き付けロボット５に
よっても、第１実施例で説明したものと同様の効果を得
ることができる。

【００２９】尚、上述の第１及び第２実施例では、床ス
ラブ１の周縁や縁部に設けたアングル材３やレール材６
等のガイド部材に案内されて移動する吹き付けロボット
について説明したが、ガイド部材を用いずにスラブの縁
部に沿って移動する構成としてもよい。また、第１及び
第２実施例では、外周梁２のウェブ２１や上下フランジ
２２，２３へ耐火材を吹き付ける吹き付けロボットを例
に取って説明したが、柱、壁、床等の他の部材に対する
吹き付けを行う吹き付けロボットや、耐火材以外の、例
えば塗料の吹き付けを行う吹き付けロボットにも本発明
を適用できることは言うまでもない。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ラブの縁部に沿って該スラブ上を移動する移動体に、ス
ラブの下方に延出する支持アームを連結し、この支持ア
ームに被覆材を噴出する吹き付けノズルを垂直方向へ回
転可能に支持させ、前記吹き付けノズルを回転駆動手段
により回転させる構成としたので、被覆材の吹き付け領
域が上下方向にある程度の幅を持っている場合に、ロボ
ットを大型化することなく吹き付け領域の全体に亘って
被覆材を吹き付けることができると共に、スラブが延在
する平面と平行な面部分への被覆材の吹き付けを良好に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による吹き付けロボットの
概略構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の第２実施例による吹き付けロボットの
概略構成を示す側面図である。

【図３】図２に示す吹き付けロボットの正面図である。

【図４】図２に示す吹き付けロボットによる耐火材の吹
き付け動作を説明する説明図である。

【図５】図２に示す吹き付けロボットによる耐火材の吹
き付け動作を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ 床スラブ（スラブ） ４，５ 吹き付けロボット ４１ 走行フレーム（移動体） ４３１ 第１アーム（支持アーム） ４３２ 第２アーム（支持アーム） ４３３ 第３アーム（旋回アーム） ４３８ モータ（回転駆動手段） ４４，５６ 吹き付けノズル ５１ メインフレーム（移動体） ５２ サブフレーム（移動体） ５３ アーム（支持アーム） ５５ Ｌ型フレーム（旋回アーム） Ｃ，Ｆ 軸 Ｃ１，Ｆ１ 吹き付けノズル回転方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラブの縁部に沿って該スラブ上を移動
   する移動体と、 前記移動体に連結され前記スラブの下方に延出された支
   持アームと、 前記支持アームに垂直方向へ回転可能に支持され被覆材
   を噴出する吹き付けノズルと、 前記吹き付けノズルを回転させる回転駆動手段と、 を備えることを特徴とする吹き付けロボット。
2. 【請求項２】 前記支持アームは前記移動体に、該移動
   体の移動方向に沿う方向へスライド可能に連結されてい
   る請求項１記載の吹き付けロボット。
3. 【請求項３】 前記支持アームには垂直方向に旋回する
   旋回アームが設けられ、前記吹き付けノズルは前記旋回
   アームの長手方向に延在する軸の回りに回転可能に配設
   されている請求項１又は２記載の吹き付けロボット。