JPH06147875A - 被覆材の吹き付け状態確認方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボットを用いて耐火材等の被覆材の吹き付
けを行う際に、作業者が直接見ることができない被覆材
の吹き付け状態を確認することができる被覆材の吹き付
け状態確認方法を提供する。 【構成】 外周梁２に耐火材を吹き付ける吹き付けノズ
ル４３が設けられた吹き付けロボット４のアーム４２に
テレビカメラ９を設けて、耐火材が吹き付けられた外周
梁２箇所を撮影し、吹き付けノズル４３に超音波センサ
Ｓ１を付設して、外周梁２箇所に吹き付けられた耐火材
の吹き付け厚さを測定し、吹き付けロボット４の本体４
１の操作面４１１にモニタテレビ４１３を設けて、テレ
ビカメラ９で撮影された映像に、超音波センサＳ１で測
定された耐火材の吹き付け厚さを示すキャラクタを合成
した合成映像を表示させ、モニタテレビ４１３に表示さ
れた映像により、外周梁２箇所の耐火材の吹き付け状態
を確認するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、構造物に吹き付けられ
る耐火材等の吹き付け状態を確認する方法に関するもの
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材を吹き
付けている。耐火材の吹き付けは従来、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、操作することで行っていた
が、吹き付け時に発生する浮遊粉塵が作業者に付着する
点や、吹き付け作業中に作業者が吹き付け具を保持し続
けなければならない点で作業環境が悪く、また、ゴンド
ラを外周梁に沿って水平方向へ移動させることが困難で
あった。そこで近年では、天井スラブや床スラブにロボ
ットを走行させ、ロボットのアームに設けた吹き付けノ
ズルから耐火材を外周梁に吹き付ける方式が試みられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロボッ
トを用いる吹き付け作業では、耐火材が吹き付けられた
外周梁部分を作業者が直接確認できないので、吹き付け
にムラや欠落箇所が生じた際に迅速な対応を取ることが
できなかったり、発見されずにそのまま放置されてしま
うおそれがある。

【０００４】本発明は、上述のような事情に鑑みなされ
たもので、ロボットを用いて耐火材等の被覆材の吹き付
けを行う際に、作業者が直接見ることができない被覆材
の吹き付け状態を確認することができる被覆材の吹き付
け状態確認方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【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、ロボットのアームに設けられた吹き付けノ
ズルから被吹き付け箇所に被覆材を吹き付けるに際し
て、前記アームにテレビカメラを設けて、前記被覆材が
吹き付けられた前記被吹き付け箇所を撮影し、前記吹き
付けノズルに測距センサを付設して、前記被吹き付け箇
所に吹き付けられた被覆材の吹き付け厚さを測定し、前
記ロボットの操作箇所にモニタテレビを設けて、前記テ
レビカメラで撮影された映像に前記測距センサで測定さ
れた被覆材の吹き付け厚さの表示を合成した合成映像を
表示させ、前記モニタテレビに表示された映像により、
前記被吹き付け箇所の被覆材の吹き付け状態を確認する
ようにしたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明は、前記ロボットに位置セン
サを設けて前記吹き付けノズルの位置を測定し、該位置
センサで測定された前記吹き付けノズルの位置の表示を
前記合成映像にさらに合成して前記モニタテレビに表示
させるようにした。

【０００７】

【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は本発明方法を適用した吹き付けロボ
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、図２（ａ），（ｂ）に示すように、水
平方向に延在するＨ鋼等の外周梁２（吹き付け対象物に
相当）によって支持されている。図１に示すように、床
スラブ１の縁部１１に近い上面１２箇所には、縁部１１
に沿ってレール材３が取着されている。また、図１にお
いて４は吹き付けロボットであり、本体４１、アーム４
２、及び吹き付けノズル４３を備えている。

【０００８】図１に示すように、本体４１はレール材３
に案内されて床スラブ１の上面１２を縁部１１に沿って
走行する。アーム４２は、本体４１の縁部１１側に回転
可能に枢支され本体４１の前方に延出する第１アーム４
２１と、第１アーム４２１の先端に上下方向へスライド
可能に支持され床スラブ１の下方に延出する第２アーム
４２２と、第２アーム４２２の下端に水平方向へ旋回可
能に支持された第３アーム４２３とからなる。吹き付け
ノズル４３は、第３アーム４２３の一端に垂直方向へ旋
回可能に取着されており、その上部には、吹き付けノズ
ル４３と略々同一方向を指向する測距用の超音波センサ
Ｓ１が配設されている。尚、本体４１には、本体４１、
第２アーム４２２、第３アーム４２３、及び吹き付けノ
ズル４３の動きを検出するエンコーダ等から構成され、
吹き付けノズル４３の位置を検出する位置センサＳ２が
設けられており、吹き付けノズル４３には供給ホース５
１の一端が接続されている。

【０００９】また、図１において５２はミキサ、５３は
供給ポンプ、５４はコンプレッサであり、供給ポンプ５
３及びコンプレッサ５４には供給ホース５１の他端が接
続されている。ミキサ５２はセメントをスラリ状に混練
するもので、供給ポンプ５３はミキサ５２で混練された
セメントスラリを供給ホース５１に送り込む。コンプレ
ッサ５４は圧縮空気を供給ホース５１に送り込む。供給
ポンプ５３からのセメントスラリとコンプレッサ５４か
らの圧縮空気とは、それぞれ供給ホース５１中の別個の
通路内を圧送されて吹き付けノズル４３に供給され、吹
き付けノズル４３の中央の噴出口（図示せず）から噴出
されるセメントスラリが、この噴出口の回りに設けられ
た噴出口（図示せず）から噴出される圧縮空気により噴
霧化されて耐火材となり、吹き付けノズル４３が指向す
る箇所の外周梁２部分に吹き付けられる。

【００１０】さて、図１に示すように本体４１の側部に
は、床スラブ１の上面１２を縁部１１に沿って本体４１
と一体的に走行するモニタ部６が取着されている。この
モニタ部６の内部には、一対のモニタテレビ６１，６２
と、例えば市販の航空写真用反射鏡等で構成される、モ
ニタテレビ６１，６２の表示映像を立体視するための反
射鏡ユニット６３とが収容されており、反射鏡ユニット
６３の左右接眼窓６４，６５はモニタ部６の上部に露出
されている。

【００１１】また、図１に示すように、吹き付けノズル
４３が一端に取着された第３アーム４２３の他端には、
一対のテレビカメラ７，８が垂直方向へ旋回可能に取着
されている。各テレビカメラ７，８は、吹き付けノズル
４３の指向方向と略々同じ方向に指向され、吹き付けノ
ズル４３が垂直方向へ旋回されるとそれに連動してテレ
ビカメラ７，８も垂直方向へ旋回される。

【００１２】さらに、図１に示すように本体４１の操作
面４１１には、操作用の各種スイッチ類４１２と共に全
体確認用のモニタテレビ４１３が設けられており、図２
に示すように、第３アーム４２３のテレビカメラ７，８
が取着された箇所の上方には、テレビカメラ７，８の撮
影領域を含む外周梁２の全体を撮影可能な、全体撮影用
のテレビカメラ９が不図示の上下移動機構を介して取着
されている。従って、第２アーム４２２が第１アーム４
２１に対して上下動しても、テレビカメラ９の外周梁２
に対する上下方向の相対位置は不変となる。

【００１３】図３は図１に示す吹き付けロボット４の信
号伝送系の概略構成を示すブロック図である。図３にお
いて１０１は、超音波センサＳ１からの距離信号をデジ
タル変換するＡ／Ｄコンバータであり、１０２は、Ａ／
Ｄコンバータからのデジタル信号と位置センサＳ２から
の位置信号とに基づいて、外周梁２に吹き付けられた耐
火材の吹き付け厚さと吹き付けノズル４３の位置とを算
出する信号処理装置である。

【００１４】また、１０３は、信号処理装置１０２で算
出された耐火材の吹き付け厚さと吹き付けノズル４３の
位置とを画面表示するための、文字、数字、棒グラフ等
のキャラクタを生成するキャラクタジェネレータであ
り、１０４は、キャラクタジェネレータ１０３で生成さ
れたキャラクタとテレビカメラ９で撮影された映像とを
合成する画像合成装置である。画像合成装置１０４はモ
ニタテレビ４１３に接続されている。さらに、図３に示
すように、テレビカメラ７，８はそれぞれモニタテレビ
６１，６２に直接接続されている。

【００１５】従って、テレビカメラ７で撮影された映像
はモニタテレビ６１に、テレビカメラ８で撮影された映
像はモニタテレビ６２にそれぞれ表示される。また、キ
ャラクタジェネレータ１０３で生成されたキャラクタは
画像合成装置１０４に出力され、テレビカメラ９で撮影
された映像にスーパーインポーズされてモニタテレビ４
１３に表示される。尚、本実施例では、本体４１が操作
箇所に相当している。

【００１６】次に、上述の構成による吹き付けロボット
４で外周梁２に吹き付けられた耐火材の吹き付け状態を
視認する場合について説明する。図４は図１及び図２に
示す外周梁２の構成を示す斜視図であり、２１はウェ
ブ、２２，２３は上下フランジ、２４は上下フランジ２
２，２３間に形成された補強用のリブ、２５はウェブ２
１に突設されたスリーブである。本実施例では、これら
ウェブ２１、上下フランジ２２，２３、リブ２４、及び
スリーブ２５が被吹き付け箇所に相当し、これらの部分
への耐火材の吹き付けが吹き付けロボット４により行わ
れる。

【００１７】ウェブ２１、リブ２４、及びスリーブ２５
の頂部や上下周面部へ耐火材を吹き付けるときには、吹
き付けノズル４３が図２（ａ）に示すように水平方向へ
指向され、上下フランジ２２，２３、及びスリーブ２５
の側周面部へ耐火材を吹き付けるときには、吹き付けノ
ズル４３が図２（ｂ）に示すように水平方向から上下に
４５°傾けた方向へ指向される。

【００１８】また、ウェブ２１及び上下フランジ２２，
２３への吹き付け時には、吹き付けノズル４３がウェブ
２１や上下フランジ２２，２３を臨む状態で、その吹き
付けノズル４３が２つのリブ２４，２４間で外周梁２の
延在方向に沿って往復動するように、本体４１が床スラ
ブ１の上面１２で縁部１１に沿って往復動される。そし
て、本体４１の往復動に連動して第２アーム４２２が上
方から下方へ移動され、或は吹き付けノズル４３が上方
から下方へ旋回されて、図４中矢印Ａに示すようにジグ
ザグ状に耐火材が吹き付けられる。

【００１９】また、リブ２４及びスリーブ２５への吹き
付け時には、吹き付けノズル４３がリブ２４やスリーブ
２５の周面に臨む状態で、その吹き付けノズル４３が上
下フランジ２２，２３間で上下方向に往復動するよう
に、第２アーム４２２が上方から下方へ移動されるか、
或は吹き付けノズル４３が上方から下方へ旋回される。
そして、第２アーム４２２や吹き付けノズル４３の動作
に連動して第３アーム４２３が水平方向へ旋回されて、
図４中矢印Ｂに示すようにジグザグ状に耐火材が吹き付
けられる。

【００２０】上述した耐火材の吹き付け動作時において
は、吹き付けノズル４３の指向方向と略々同じ方向に指
向されたテレビカメラ７，８により、耐火材が吹き付け
られた外周梁２箇所が撮影され、その映像がモニタ部６
のモニタテレビ６１，６２に表示される。また、テレビ
カメラ９により、テレビカメラ７，８で撮影される領域
を含む外周梁２の全体が撮影され、その映像が本体４１
のモニタテレビ４１３に表示される。

【００２１】さらに、吹き付けノズル４３が外周梁２の
上方から下方へ移動して耐火材の吹き付けが行われる
と、超音波センサＳ１、位置センサＳ２、Ａ／Ｄコンバ
ータ１０１、及び信号処理装置１０２により、吹き付け
られた耐火材の吹き付け厚さと吹き付けノズル４３の位
置とが算出され、それらを画面表示するための文字、数
字、棒グラフ等のキャラクタがキャラクタジェネレータ
１０３で生成される。そして、キャラクタジェネレータ
１０３で生成された、耐火材の吹き付け厚さと吹き付け
ノズル４３の位置とを示すキャラクタは画像処理装置１
０４にて、テレビカメラ９により撮影された映像と合成
され、その映像にスーパーインポーズされて図５に示す
ようにモニタテレビ４１３に表示される。

【００２２】このため、吹き付けロボット４の操作を行
うオペレータ等現場の作業者は、本体４１のモニタテレ
ビ４１３の表示映像を見ることで、耐火材が吹き付けら
れた外周梁２箇所の吹き付け状態を、映像とその映像に
映し出された外周梁２箇所の耐火材の吹き付け厚さの表
示とで２元的に確認することができる。また、作業者
は、モニタ部６の反射鏡ユニット６３の左右接眼窓６
４，６５に接眼し、反射鏡ユニット６３を介してモニタ
テレビ６１，６２の表示映像を見ることで、耐火材が吹
き付けられた外周梁２箇所の吹き付け状態を、作業者が
外周梁２箇所を直接見るのと同じように立体的に視認す
ることができる。

【００２３】尚、テレビカメラ９には広角レンズを装着
したものを用いてもよく、また、モニタテレビ４１３に
は、テレビカメラ９で撮影された映像と、テレビカメラ
７，８のいずれか一方で撮影された映像とを切り換えて
表示させるようにしてもよい。また、本実施例では、キ
ャラクタジェネレータ１０３で生成された、耐火材の吹
き付け厚さと吹き付けノズル４３の位置とを示すキャラ
クタを、テレビカメラ９により撮影された映像にスーパ
ーインポーズして本体４１のモニタテレビ４１３に表示
するものとしたが、テレビカメラ７，８により撮影され
た映像に前記キャラクタをスーパーインポーズしてモニ
タ部６のモニタテレビ６１，６２に表示するものとして
もよい。

【００２４】さらに、テレビカメラ７，８やテレビカメ
ラ９で撮影された映像にスーパーインポーズするのは、
耐火材の吹き付け厚さを示すキャラクタのみであっても
よく、キャラクタジェネレータ１０３で生成されるキャ
ラクタは、文字、数字、棒グラフ等に限らず、その他の
形態のものであってもよい。また、本実施例では、外周
梁２箇所の耐火材の吹き付け状態を立体視するためにモ
ニタ部６やテレビカメラ７，８を設ける構成としたが、
これらは省略してもよい。

【００２５】そして、本実施例では、床スラブ１の下方
に配設され床スラブ１を支持する外周梁２に吹き付けら
れた耐火材の吹き付け状態を確認する場合について説明
したが、天井スラブを支持する梁や柱、壁、床等その他
の部材に吹き付けられた耐火材の吹き付け状態を確認す
る場合や、耐火材以外の例えば塗料等の吹き付け状態を
確認する場合にも本発明方法を適用できることは言うま
でもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
吹き付け箇所に被覆材を吹き付ける吹き付けノズルが設
けられたロボットのアームにテレビカメラを設けて、前
記被覆材が吹き付けられた前記被吹き付け箇所を撮影
し、前記吹き付けノズルに測距センサを付設して、前記
被吹き付け箇所に吹き付けられた被覆材の吹き付け厚さ
を測定し、前記ロボットの操作箇所にモニタテレビを設
けて、前記テレビカメラで撮影された映像に前記測距セ
ンサで測定された被覆材の吹き付け厚さの表示を合成し
た合成映像を表示させ、前記モニタテレビに表示された
映像により、前記被吹き付け箇所の被覆材の吹き付け状
態を確認するようにしたので、作業者が直接見ることが
できない被覆材の吹き付け状態を、映像と被覆材の吹き
付け厚さの表示とで２元的に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を適用した吹き付けロボットの概略
構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示す吹き付けノズルから外周梁への耐火
材の吹き付け動作を示す説明図である。

【図３】図１に示す吹き付けロボットの信号伝送系の概
略構成を示すブロック図である。

【図４】図１及び図２に示す外周梁の構成を示す斜視図
である。

【図５】図１に示す本体のモニタテレビに表示される映
像の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

２ 外周梁（吹き付け対象物） ２１ ウェブ（被吹き付け箇所） ２２，２３ 上下フランジ（被吹き付け箇所） ２４ リブ（被吹き付け箇所） ２５ スリーブ（被吹き付け箇所） ４ 吹き付けロボット（ロボット） ４１ 本体（ロボットの操作箇所） ４１３ モニタテレビ ４２ アーム ４３ 吹き付けノズル ９ テレビカメラ Ｓ１ 超音波センサ（測距センサ） Ｓ２ 位置センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朋田 秀一 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内 (72)発明者 長濱 龍太 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目６番15号 株 式会社フジタ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボットのアームに設けられた吹き付け
   ノズルから被吹き付け箇所に被覆材を吹き付けるに際し
   て、 前記アームにテレビカメラを設けて、前記被覆材が吹き
   付けられた前記被吹き付け箇所を撮影し、 前記吹き付けノズルに測距センサを付設して、前記被吹
   き付け箇所に吹き付けられた被覆材の吹き付け厚さを測
   定し、 前記ロボットの操作箇所にモニタテレビを設けて、前記
   テレビカメラで撮影された映像に前記測距センサで測定
   された被覆材の吹き付け厚さの表示を合成した合成映像
   を表示させ、 前記モニタテレビに表示された映像により、前記被吹き
   付け箇所の被覆材の吹き付け状態を確認するようにし
   た、 ことを特徴とする被覆材の吹き付け状態確認方法。
2. 【請求項２】 前記ロボットに位置センサを設けて前記
   吹き付けノズルの位置を測定し、該位置センサで測定さ
   れた前記吹き付けノズルの位置の表示を前記合成映像に
   さらに合成して前記モニタテレビに表示させるようにし
   た請求項１記載の被覆材の吹き付け状態確認方法。