JPH06114303A - 吹き付けロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スラブに柱材が立設されている場合にも、オ
フセット部分を生じずに被覆材の吹き付けを行うことが
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、第１アーム４３１を介して床スラブ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４３２に第３アーム４３
３の基端を回転可能に取着して該第３アームを旋回可能
とし、第３アーム４３３の基端を第２アーム４３２に対
して回転させるモータ４３６を設けると共に、第３アー
ム４３３の先端に、ウェブ２１や上下フランジ２２，２
３に向けて耐火材を噴出する吹き付けノズル４４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、天井スラブや床スラブに柱材が
立設されていると、その柱材がロボットの走行の邪魔と
なって、ロボットアームの吹き付けノズルを柱材近傍の
外周梁部分に臨ませることができず、耐火物を吹き付け
ることができないオフセット部分が外周梁等の表面に生
じる。本発明は、上述の点に着目してなされたもので、
スラブに柱材が立設されている場合にも、オフセット部
分を生じずに被覆材の吹き付けを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。

【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、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、前記支持アームに旋回可能に
支持された旋回アームと、前記旋回アームに設けられ被
覆材を噴出する吹き付けノズルと、前記旋回アームを旋
回させる旋回駆動手段とを備えることを特徴とする。

【０００６】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
旋回アームは前記支持アームに上下方向へスライド可能
に連結されているものとした。

【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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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が図１中矢印Ｃ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。

【００１３】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
３６が旋回駆動手段に相当している。

【００１４】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。

【００１５】これと共に、第１アーム４３１が長溝４１
５に沿って水平方向へ１往復或は片道分スライドする毎
に、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、或は、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。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２２，２３へ、前記１ピッチ分の領域に亘って
ジグザグ状に吹き付けられる。

【００１６】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。

【００１７】ところで、上述のようにして外周梁２のウ
ェブ２１や上下フランジ２２，２３への耐火材の吹き付
け動作を行う際に、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
近すると、この柱が走行フレーム４１の移動の邪魔にな
る。このため、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ず、この領域の外周梁２へは
耐火材が吹き付けられなくなる。

【００１８】そこで、本実施例の吹き付けロボット４で
は、走行フレーム４１がある程度柱に接近する時点で、
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、第１アーム４３１を介して床スラブ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４３２に第３アーム４３３
の基端を回転可能に取着して該第３アームを旋回可能と
し、第３アーム４３３の基端を第２アーム４３２に対し
て回転させるモータ４３６を設けると共に、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を設けた
ので、走行フレーム４１が床スラブ１の周縁に沿って水
平方向へ移動し、床スラブ１に立設された柱に近付いて
も、第３アーム４３３を旋回させることで柱の近くの外
周梁２領域へ吹き付けノズル４４を臨ませることがで
き、外周梁２のウェブ２１や上下フランジ２２，２３
へ、オフセット領域を生じさせることなく耐火材を吹き
付けることができる。

【００２０】尚、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、また、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（旋回駆動手段に相当）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が図２中矢印Ｆ方向へ回転
可能に取着されている。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５３の下端に位置するときにモータ５
４１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、スライド部材５４をアーム５３に沿って上下方向へ
スライドさせて、吹き付けノズル５６から噴出される耐
火材を、外周梁２のウェブ２１や上下フランジ２２，２
３へ、前記所定幅分の領域に亘ってジグザグ状に吹き付
けさせる。外周梁２の所定幅分の領域へ耐火材を吹き付
けた後には、駆動車輪５１５を回転させてメインフレー
ム５１を床スラブ１の縁部に沿って水平方向へ所定幅分
移動させ、この位置で上述と同様にメインフレーム５１
を所定幅で往復動させつつ、スライド部材５４をアーム
５３に沿って上下方向へスライドさせて、耐火材の吹き
付け動作を行う。

【００２７】ところで、図４に示すように、メインフレ
ーム５１及びサブフレーム５２が、床スラブ１の上面１
１に所定スパン毎に立設された柱７に接近すると、この
柱７がメインフレーム５１及びサブフレーム５２の移動
の邪魔になって、図４に示す、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ず、こ
の領域Ｈの外周梁２へは耐火材が吹き付けられなくな
る。

【００２８】そこで、本実施例の吹き付けロボット５で
は、メインフレーム５１及びサブフレーム５２がある程
度柱に接近する時点で、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、第３アーム４３３やＬ型フレーム５５
を、床スラブ１が延在する水平面と交わる垂直面内で旋
回可能としたが、これらを、床スラブ１が延在する水平
面と平行な水平面内で旋回可能としてもよい。

【００３０】さらに、本実施例では、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。

【００３１】

【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
ームに旋回可能に旋回アームを支持させ、被覆材を噴出
する吹き付けノズルを前記旋回アームに設け、前記旋回
アームを旋回駆動手段により旋回させる構成としたの
で、スラブに立設された柱材に移動体が近付いたとき
に、旋回アームを柱の近傍の構造物部分に向けて旋回さ
せることで、その構造物部分へ吹き付けノズルを臨ませ
ることができ、オフセット部分を生じさせずに被覆材の
吹き付けを行うことができる。

【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） ４３６ モータ（旋回駆動手段） 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） ５４１ モータ（旋回駆動手段） ５５ Ｌ型フレーム（旋回アーム）

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、 前記支持アームに旋回可能に支持された旋回アームと、 前記旋回アームに設けられ被覆材を噴出する吹き付けノ
   ズルと、 前記旋回アームを旋回させる旋回駆動手段と、 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】 前記旋回アームは前記支持アームに上下
   方向へスライド可能に連結されている請求項１又は２記
   載の吹き付けロボット。