(57)【要約】【課題】本発明は、正確に防水施工ロボットの走行を制御し、これにより常に安定して防水塗膜が形成でき、優れた施工精度が実現できる防水施工ロボットを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、走行しながら液状防水材８１を施工面Ｓに塗布して、防水塗膜８を形成する防水施工ロボット１であって、車体２と、該車体２に対して、防水塗膜８の形成動作のときの進行方向Ａに直交する横方向に位置する位置決め用検出対象物を検出する水平方向センサ５と、該水平方向センサ５からの検出信号に基づいて車体２の走行を制御する制御装置を有する構成とする。また本発明の他の構成は、車体２と、形成済みの防水塗膜８の端部を検出する塗膜端部検出センサ６と、該塗膜端部検出センサ６からの検出信号に基づいて車体の走行を制御する制御装置を有する防水施工ロボット１である。【選択図】  図１
2004202354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行しながら液状防水材を施工面に塗布して、防水塗膜を形成する防水施工ロボットであって、
車体と、該車体に対して、防水塗膜の形成動作のときの進行方向に直交する横方向に位置する位置決め用検出対象物を検出する水平方向センサと、該水平方向センサからの検出信号に基づいて車体の走行を制御する制御装置を有することを特徴とする防水施工ロボット。
【請求項２】
前記車体の走行が、施工面に沿って連続的に延在する位置決め用検出対象物に沿って、倣い制御されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の防水施工ロボット。
【請求項３】
前記制御装置は、位置決め用検出対象物が検出されない状態の継続時間が、予め設定しておいた時間に達したときに、車体の走行を中止するエラー信号を出力する補正制御部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の防水施工ロボット。
【請求項４】
走行しながら液状防水材を施工面に塗布して、防水塗膜を形成する防水施工ロボットであって、
車体と、形成済みの防水塗膜の端部を検出する塗膜端部検出センサと、該塗膜端部検出センサからの検出信号に基づいて車体の走行を制御する制御装置を有することを特徴とする防水施工ロボット。
【請求項５】
検出用材料を、防水塗膜端部付近に連続的又は断続的に投下する検出用材料投下装置を有し、前記塗膜端部検出センサが、前記検出用材料を検出するセンサであることを特徴とする請求項４に記載の防水施工ロボット。
【請求項６】
水平方向センサと、該水平方向センサからの検出信号に基づいて車体の走行を制御する制御装置とを有することを特徴とする請求項４又は５に記載の防水施工ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物屋上面等の目的の施工面に液状防水材を吹き付けて防水塗膜を形成する防水塗膜形成用ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンクリート床面等の施工面に防水塗膜の形成を行う実用的な防水施工ロボットに関する技術は、これまでほとんど報告されていない。しかし、近年の防水塗膜を形成する防水作業の自動化への要請の高まりに応じて、本出願人は、開発を進め、防水施工ロボットに関する技術を開示した（特許文献１参照。）。
【０００３】
この防水施工ロボットは、吹付ノズルを往復動させながら走行して、目的の吹き付け幅で防水塗膜を形成するものである。特に、防水塗膜の膜厚の変動を無くし、安定して防水塗膜を形成することを目的としており、この目的を達成するために必要となる走行速度、ノズルの往復速度等を安定化させるような装置構造になっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４５８４３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駐車場、道路、ビル屋上、人工地盤上等の広い施工面にて使用する際、折返し運転等を行う場合がある。このとき、折返し運転をオペレータの操縦にて行う場合、液状防水材の重ね塗りや、防水塗膜に隙間が生じたりしないようにするためには、オペレータの操縦に熟練を要することとなる。
【０００６】
また、道路のカーブに沿った運転によって、滑らかにカーブするように防水塗膜を形成すること等も、オペレータの操縦では難しい。更に、折返し運転によって、道路等のカーブに沿った防水塗膜の形成を繰り返すとなると、オペレータの操縦では極めて困難であり、重ね塗りや、隙間が生じないような防水塗膜の安定形成、施工品質の維持は難しい。
【０００７】
本発明の目的は、上記した事情に鑑みなされたもので、位置決め用検出対象物や形成済みの防水塗膜の端部に沿った防水施工ロボットの走行により、位置決め用検出対象物や形成済みの防水塗膜の端部に沿った所望の位置の防水塗膜の形成を容易かつより正確に行え、施工精度を確保できる防水施工ロボットを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、走行しながら液状防水材を施工面に塗布して、防水塗膜を形成する防水施工ロボットであって、
車体と、該車体に対して、防水塗膜の形成動作のときの進行方向に直交する横方向に位置する位置決め用検出対象物を検出する水平方向センサと、該水平方向センサからの検出信号に基づいて車体の走行を制御する制御装置を有することを特徴とする防水施工ロボットである。
請求項２にかかる発明は、前記車体の走行が、施工面に沿って連続的に延在する位置決め用検出対象物に沿って、倣い制御されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の防水施工ロボットである。
請求項３にかかる発明は、前記制御装置は、位置決め用検出対象物が検出されない状態の継続時間が、予め設定しておいた時間に達したときに、車体の走行を中止するエラー信号を出力する補正制御部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の防水施工ロボットである。
請求項４にかかる発明は、走行しながら液状防水材を施工面に塗布して、防水塗膜を形成する防水施工ロボットであって、
車体と、形成済みの防水塗膜の端部を検出する塗膜端部検出センサと、該塗膜端部検出センサからの検出信号に基づいて車体の走行を制御する制御装置とを有することを特徴とする防水施工ロボットである。
請求項５にかかる発明は、検出用材料を、防水塗膜端部付近に連続的又は断続的に投下する検出用材料投下装置を有し、前記塗膜端部検出センサが、前記検出用材料を検出するセンサであることを特徴とする請求項４に記載の防水施工ロボットである。
請求項６にかかる発明は、水平方向センサと、該水平方向センサからの検出信号に基づいて車体の走行を制御する制御装置とを有することを特徴とする請求項４又は５に記載の防水施工ロボットである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の防水施工ロボット１を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正断面図である。この防水施工ロボット１は、自走可能な車体２に、往復動機構３，防水材供給機構４，水平方向センサ５，塗膜端部検出センサ６，制御ユニット７等が搭載された構成になっている。
【００１０】
車体２は、モータ等の駆動装置（図示省略）の駆動力で回転駆動される車輪２１によって、走行できるようになっている。また、この車体２は、制御ユニット７内に格納されている制御装置７１（図５参照）からの指令によって車輪２１の向きを変えること等により、進行方向を変えることができる。なお、制御装置からの指令により進行方向を変更する手段としては、車輪２１の向きの制御に限定されず，例えば一部の車輪２１を回転不可能にロックする機構や、車体２全体を揚重、旋回させる方向転換装置等、各種採用可能である。
【００１１】
往復動機構３は、例えばリニアアクチュエータ等の直線運動案内等を駆動源３１として、防水施工ロボット１の防水塗膜８の形成動作のときの進行方向（図１中、矢印Ａであり、これを以下、単に「進行方向」と言う場合もある。）にほぼ直交する横方向に、吹付ノズル３２を往復動させるものである。吹付ノズル３２は、施工面Ｓよりやや高い所を往復動されるようになっており、防水材供給機構４から供給される液状防水材８１を下向きにスプレー（吹き付け塗布）する。
また、車体２には、吹付ノズル３２が往復動する領域を取り囲むカバー２２が設けられており、吹付ノズル３２からの液状防水材８１の吹き付け塗布に伴う液状防水材８１の飛沫（ミスト）が、このカバー２２から外部へ広範囲に飛散することを防止する。このカバー２２は、車体２上に立接されたフレーム２３に支持して取り付けられている。このカバー２２によって取り囲まれた領域を以下、防水材塗布部２４と称する場合がある（カバー２２を含む）。
【００１２】
図２は、防水供給機構４の一例を示す概略構成図である。この防水材供給機構４は、２種類の液剤Ｌ１，Ｌ２からなる反応硬化性の液状防水材８１の圧送・供給に対応するものであり、ポンプ（図示省略）によって２つのタンク４１ａ，４１ｂから吹付ノズル３２へ液剤Ａ，Ｂを供給する供給ライン４２ａ，４２ｂを液剤Ｌ１，Ｌ２個別（タンク個別）に備えている。防水材供給制御部４３は、液状防水材８１の供給の停止、再開等の制御を行うものである。
２種類の液剤Ｌ１，Ｌ２は、防水材供給制御部４３の指令に応じて、ポンプ４４により吹付ノズル３２へ圧送・供給される。そして、吹付ノズル３２内に設けられた混合部３２ａにて攪拌混合され、吹付ガス供給部４５から供給される高圧の吹付用ガスによって、吹付ノズル３２先端からスプレー状に噴霧される。また、液状防水材８１の供給停止は、各供給ライン４２ａ，４２ｂに設けられている電磁弁４６ａ，４６ｂを閉塞するとともに、防水材供給機構４のポンプ４４の駆動を停止することでなされる。
【００１３】
液状防水材８１としては、ウレタン樹脂，アクリル樹脂，エポキシ樹脂，シリコン樹脂等の公知のものが採用される。例えば、ウレタン樹脂では、イソシアネート基を持つ化合物からなる液剤と、アルコール，アミン等の活性水素基を持つ化合物からなる液剤とを混合して反応させ、硬化させるもの等が挙げられる。
このように２種類の液剤Ｌ１，Ｌ２を混合して硬化させる樹脂の場合、２種類の液剤Ｌ１，Ｌ２を供給ライン４２ａ，４２ｂによってタンク４１ａ，４１ｂから個別に供給し、吹付ノズルの混合部３２ａで混合し、これを吹き付け用ガスによって、混合後速やかに吹付ノズル３２から噴射することで、吹き付け施工できる。
【００１４】
なお、液状防水材８１として水との反応により硬化する水硬化性ウレタン樹脂を使用することもできる。この場合、水と、水硬化性ウレタン樹脂の液剤とを個別にタンクから供給することで、上記した方法と同様にして、吹き付け施工できる。また、１液からなる液状防水材８１に対応する防水材供給機構では、供給ラインは１本で済む。また、液状防水材８１を構成する液材に、難燃剤、光沢剤等を加えることは任意である。
タンク４１ａ，４１ｂは、防水施工ロボット１の車体２に搭載しても良いが、例えば、この防水施工ロボット１に並走させる車両にこのタンク４１ａ，４１ｂとポンプ４４とを搭載し、この車両から防水施工ロボット１に渡すように配設したホースを介して、ポンプ４４から吹き付けノズル３２へ液剤を圧送する構成も採用可能である。
【００１５】
次に、水平方向センサ５は、図１に示されたように、防水施工ロボット１に対して、この防水施工ロボット１の防水塗膜８の形成動作のときの進行方向（図中、矢印Ａ）に直交する横方向の離れた所に位置する位置決め用検出対象物１００と、車体２との距離を測定するものである。本実施形態では超音波センサが採用され、車体２の進行方向前側に取り付けられている。
【００１６】
図３，４は、この水平方向センサ５及びセンサ取り付け部５０を示す図であり、図３は斜視図であり、図４（ａ）は正断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＸＸ’線での断面図である。図３，４において、符号５１は、車体前側に固定して上下に延在配置されたガイドバーであり、水平方向センサ５は、このガイドバー５１に沿ったスライド運動（昇降）によって、取り付け位置の高さ調整を行えるセンサホルダ５２に支持されている。
このセンサホルダ５２は、ガイドバー５１に対して固定手段５３によって固定できる取付部５４と、水平方向センサ５を保持し、取付部５４に図中鎖線αに示されたように、ほぼ水平の軸線周りに回転可能に取り付けられているホルダ本体５５とを有している。
【００１７】
取付部５４は、ガイドバー５１に対して摺動によって昇降できるように設けられており、固定手段５３によってガイドバー５１に固定される。この固定手段５３は、取付部５４のガイドバー５１に対する固定と、固定解除とを切り換えることができるものであり、図３，４では、手動操作用のハンドル５３ａが一端に突設されているボルト（以下、操作ハンドル付きボルトと仮称している。）を例示している。
この操作ハンドル付きボルト５３は、ガイドバー５１の外側に、このガイドバー５１を抱え込むように設けられた取付部５４に装着されており、取付部５４を貫通するネジ穴に手動操作で捩じ込んで、取付部５４内側のガイドバー５１に押し当てられるようになっており、これにより取付部５４をガイドバー５１の所望の位置に固定できる。
また、操作ハンドル付きボルト５３を取付部５４への捩じ込みのときとは逆回りに回転操作すれば、取付部５４のガイドバー５１に対する固定を解除できる。このときも、操作ハンドル付きボルト５３の操作は手動で行える。
【００１８】
ホルダ本体５５は、取付部５４の側面に突設された固定ボルト５６に、ナット５７にて締め付け固定されており、このナット５７を緩めることで、固定ボルト５６を中心とする回転が可能となり、超音波センサ５の向き（ここでは、検出面５ａが向けられる方向）を、進行方向に対して直交する横方向の右側（図１（ａ）上側）又は左側（図１（ａ）下側）に向くようにすることができる。
【００１９】
なお、水平方向センサ５の取り付け位置は、位置決め用検出対象物１００と車体２との距離が検出できれば特に限定されず、例えば進行方向に対して、車体２の横側面（図１（ａ）上下の側面）等であっても構わない。また、この水平方向センサ５としては、赤外線センサ等の非接触型や接触型等の各種センサ等も使用できる。
【００２０】
塗膜端部検出センサ６は、形成済みの防水塗膜８の端部を検出するものであり、本実施形態では、色相計が採用され、図１に示されたように、車体２の進行方向前側にて左右両側に対向配置して取り付けられている。この色相計は、スポットレーザを施工面Ｓ上に照射し、その反射光の光強度を測定して、この光強度の差から、施工面Ｓの露出部分と、形成済みの防水塗膜８との境界を、形成された防水塗膜８の端部として検出するようになっている。
なお、塗膜端部検出センサ６の取り付け位置は、車体２の進行方向前側に限定されず、施工面Ｓ上を観察できる位置であればよい。また、この塗膜端部検出センサ６は、ＣＣＤカメラと画像解析装置とからなるもの等も採用できる。
【００２１】
以下に、制御装置７１の具体的構成の一例を示す。ただし、本発明に係る制御装置７１の具体的構成は、以下に説明するものに限定されるものではなく、種々の改変が可能であることは言うまでもない。
図５は、この防水施工ロボット１の制御系統のブロック図である。ＣＰＵ（中央演算処理装置）７２には、入力端末７３が接続され、この入力端末７３の操作によって、車体２に対して、防水塗膜８の形成動作のときの進行方向に直交する横方向に位置する位置決め用検出対象物１００と施工面Ｓとの距離を入力したり、運転中の防水施工ロボット１をオペレータによって操作する指令の入力等を行えるようになっている。
入力端末７３としては、特に限定されず、例えばこの防水施工ロボット１に搭載されたタッチパネルやキーボード、あるいは、無線等を利用したリモートコントローラ等が採用できる。
【００２２】
図５中、制御装置７１は、このＣＰＵ７２に、補正制御部７４と、記憶部７５と、フィードバック制御回路７６とを、電気回路等によって接続して構成されたものである。補正制御部７４は、位置決め用検出対象物１００が検出されず、水平方向センサ５からの測定値がＣＰＵ７２に入力されない状態の継続時間が、予め設定しておいた時間に達したときに、車体２の走行を中止するエラー信号を出力するものである。記憶部７５は、入力端末７３から入力された位置決め用検出対象物１００と施工面Ｓとの距離等のデータを保存できるようになっている。
【００２３】
水平方向センサ５にて測定して得た位置決め用検出対象物１００と車体２との距離の測定値や、塗膜端部検出センサ６にて測定して得た防水塗膜８の端部の検出データは、ＣＰＵ７２を介して、フィードバック制御回路７６に出力されるようになっている。フィードバック制御回路７６は、水平方向センサ５により測定された位置決め用検出対象物１００と車体２との距離の測定値や、塗膜端部検出センサ６にて検出された防水塗膜８の端部の検出データに基づいて車体２の走行を制御するための制御指令値を算出、出力して、位置決め用検出対象物１００や防水塗膜８の端部に対する倣い制御の誤差を、予め設定しておいた許容範囲内に収める機能を果たす。この詳細については後で説明する。
【００２４】
更に、ＣＰＵ７２は、防水材供給制御部４３と接続されており、入力端末７３からの入力指令等に対応して、液状防水材８１の供給のＯＮ，ＯＦＦの指令を防水材供給制御部４３へ出力できる。例えば、車体２を方向転換するとき等のように、液状防水材８１の供給を停止、再開するときに、ＣＰＵ７２から防水材供給制御部４３へ防水材制御信号が出力され、液状防水材８１の供給を制御できるようになっている。
また、ＣＰＵ７２は走行装置７７とも接続されており、制御装置７１は、この走行装置７７の駆動を制御できる。ここで、走行装置７７は、前述したモータ等の駆動装置の他、車体２の方向転換のための機構等を含むものであり、制御装置７１の制御により、前進、後進、方向転換（右折、左折、旋回等）等を行うようになっている。
【００２５】
この防水施工ロボット１によれば、水平方向センサ５による測定値から把握される位置決め用検出対象物１００と車体２との距離に基づいて、制御装置７１の機能によって防水施工ロボット１の走行を制御することで、例えば、ビル屋上のパラペットや道路縁石等の長く連続的に延在する位置決め用検出対象物１００に沿わせるように、この防水施工ロボット１を倣い運転（倣い制御）することができる。このような場合の防水施工ロボット１の施工動作について、図６を参照して説明する。ここでは、ビル屋上等のパラペットを位置決め用検出対象物１００としている。
【００２６】
水平方向センサ５による測定値に基づいて位置決め用検出対象物１００と車体２との距離ｄ（以下、測定距離ｄと略称する場合がある。）が算出され、測定値としてＣＰＵ７２に出力される。また、記憶部７５にて保存された位置決め用検出対象物１００と施工面Ｓとの距離の入力値（以下、距離入力値と略称する場合がある。）がＣＰＵ７２へ出力される。ＣＰＵ７２では、測定距離ｄと、前記距離入力値との差が算出されて、フィードバック制御回路７６に出力される。
【００２７】
フィードバック制御回路７６では、測定距離ｄと、距離入力値との差に基づくＰＩＤ制御（PID：Personal Identification Device）によって、位置決め用検出対象物１００と車体２との距離ｄが距離入力値に対して予め設定しておいた許容範囲内となるように、制御指令値を算出し、ＣＰＵ７２に出力する。
この制御指令値は、ＣＰＵ７２を介して走行装置７７に出力され、走行装置７７が前記制御指令値に応じて、進行方向を調整する結果、測定距離ｄが距離入力値を維持するようにして車体２が走行する。
【００２８】
以上により、車体２は、位置決め用検出対象物１００から一定の距離離れた施工面Ｓ上を走行することとなり、位置決め用検出対象物１００に沿って、車体２の走行が倣い制御されることとなる。防水施工ロボット１が、施工面Ｓに液状防水材８１を塗布しながら位置決め用検出対象物１００に沿って倣い走行することで、位置決め用検出対象物１００に沿って連続的に防水塗膜８を形成できる。
ここで、測定距離ｄの許容範囲は、例えば距離入力値の−５〜５％である。
【００２９】
位置決め用検出対象物１００が、一部途切れている箇所などによって、水平方向センサ５が、位置決め用検出対象物１００を検出できないとき、水平方向センサ５からの未検出信号がＣＰＵ７２に出力される。
このとき、補正制御部７４は、未検出信号が出力された時間、あるいはこの時間と車体２の走行速度によって算出される距離が、予め設定しておいた値以下であれば、位置決め用検出対象物１００が未検出となる前に水平方向センサ５によって測定された最新の測定値に基づく測定距離ｄ、あるいはこの測定距離ｄや車体２の向き、速度等の走行条件を用いて算出、推定した測定距離ｄの値を補正信号としてＣＰＵ７２へ出力する。これにより、安定して防水施工ロボット１の走行を制御でき、常に安定して防水塗膜８が形成でき、優れた施工精度が実現できる。
また、補正制御部４は、未検出時間が設定値よりも長くなったときに、エラー信号をＣＰＵ７２へ出力し、防水施工を中止するようになっている。この設定値は、防水施工ロボット１の使用条件によって、適宜決定できる。
【００３０】
次に、塗膜端部検出センサ６にて、形成済みの防水塗膜８の端部を検出し、この防水塗膜８の端部の位置に基づいて、防水施工ロボット１を制御する場合について図６の例を用いて説明する。塗膜端部検出センサ６は、防水施工ロボット１の進行方向に直交する横方向に確保した検出幅内で、防水塗膜８の端部を捉えるようになっており、塗膜端部検出センサ６にて検出されて得た形成済みの防水塗膜８の端部の位置は、ＣＰＵ７２を介して、フィードバック制御回路７６に出力される。
そして、フィードバック制御回路７６にて、検出された防水塗膜８の端部の位置が予め設定しておいた許容範囲内となるように制御指令値が算出され、ＣＰＵ７２を介して走行装置７７に出力され、車体２の走行が形成済みの防水塗膜８の端部に沿って倣い制御される。この倣い制御にはＰＩＤ制御を適用することが可能である。
これにより、防水施工ロボット１が、施工面Ｓに液状防水材８１を塗布しながら形成済みの防水塗膜８の端部に沿って走行することで、この形成済みの防水塗膜８と連続するように、新たな防水塗膜８が形成されることになる。
【００３１】
図６は、この防水施工ロボット１の施工動作の一例を示す図である。これは、建物屋上等の施工面Ｓに、防水塗膜８を形成する場合を示す。
まず、図中（ａ）に示されたように、施工面Ｓに沿って延在する壁部（ここでは、パラペット）を位置決め用検出対象物１００とし、このパラペットに沿って車体２を倣い制御し、防水塗膜８を形成する。これは、前述した水平方向センサ５を用いて、位置決め用検出対象物１００に沿って、車体２を倣い制御する方法が適用でき、車体２は、位置決め用検出対象物１００から一定の距離ｄ離れた施工面Ｓ上を走行しながら、防水塗膜８を形成することとなる。
【００３２】
図６（ｂ），（ｃ）、及び図７の防水塗膜８の拡大図に示されたように、防水施工ロボット１の進行方向を反転し、先行して形成した防水塗膜８の隣に走行（矢印Ｄ方向への走行）させ、施工面Ｓ上に液状防水材８１を塗布していく。このとき、矢印Ｄ方向への防水施工ロボット１の走行に、前述した塗膜端部検出センサ６を用いて、形成済みの防水塗膜８の端部に沿って車体２を倣い制御する方法を適用することで、形成済みの防水塗膜８の端部に沿ってこの防水塗膜８と連続するように新たな防水塗膜８を形成できる（図６（ｄ）参照。）。
この図中（ｂ）〜（ｄ）に示された防水施工ロボット１の折り返し運転を繰り返し行えば、施工面Ｓ全面に防水塗膜８を形成できる。
【００３３】
なお、建物屋上のパラペット等の位置決め用検出対象物１００によって囲まれた施工面Ｓ全体にわたって、防水施工ロボット１によって防水塗膜８を形成する場合、施工面Ｓにおける防水施工ロボット１の走行経路は、上述したものに限定されず、適宜設定できることは言うまでもない。
【００３４】
図８，図９（ａ）は、防水施工ロボット１の施工動作の他の一例を示す図である。これは、道路１０１を新設する際、カーブに沿った施工面Ｓにて防水施工ロボット１を用いて防水施工する場合を示す。ここでは、路床１０２上面上に防水施工ロボット１を走行させ、施工面Ｓとしての路床１０２上面上に防水塗膜８を形成する場合について説明する。また、ここでは、路床１０２の道路幅方向両側に設けられ、路床１０２に沿って延在する側溝１０３を位置決め用検出対象物１００とする。
図中符号１ａに示されたように、図中矢印Ｅの方向の車体２の走行を施工面Ｓに延在する側溝１０３に沿って倣い制御し、防水塗膜８を形成する。これは、前述した水平方向センサ５を用いて、位置決め用検出対象物１００に沿って、車体２を倣い制御する方法が適用できる。
【００３５】
次いで、図中符号１ｂに示されたように、防水施工ロボット１を折り返し運転して、図中符号１ｃで示されたように、矢印Ｅを１８０度反転した方向の矢印Ｇの方向とし、車体２の走行に、前述した塗膜端部検出センサ６を用いて、形成済みの防水塗膜８の端部に沿って車体２を倣い制御する方法を適用する。これにより先行して側溝１０３に沿ってカーブして形成された防水塗膜８の隣に、この防水塗膜８に連続するようにして新たな防水塗膜８を形成できる。
この図中（ｂ），（ｃ）に示された防水施工ロボット１の走行を繰り返し行うことで、施工面Ｓ全面に防水塗膜８を形成できる。
【００３６】
図９（ｂ）は、道路１０１のアスファルト舗装層１０４の一部を研削等によって除去してアスファルト合材を打ち直す改修工事の場合を示す。図９（ｂ）の場合を具体的に説明すると、道路幅方向半分程度にわたって、アスファルト舗装層１０４の上層を除去（ここでは、厚さを半分程度にすること）し、この除去によって形成されたアスファルト舗装層上面（除去面）を研削等の平坦化処理を行って、施工面Ｓとする。
また、前述したアスファルト舗装層１０４の除去によって形成された施工面Ｓと、除去しないでそのまま残っているアスファルト舗装層１０４の上面１０４ａとの間の段差に位置する端面１０４ｂを形成するアスファルト舗装層１０４を位置決め用検出対象物１００とする。
【００３７】
図９（ａ）と同様に車体２の走行を制御して、防水塗膜８を形成できる。そして、この端面１０４ｂを水平方向センサ５で検出しながら、この端面１０４ｂに沿って道路長手方向に防水施工ロボット１を倣い制御させることで、施工面Ｓ上に防水塗膜８を形成できる。
このように、自動によって車体２の走行が制御されるため、道路１０１のカーブに沿った施工面Ｓであっても、位置決め用検出対象物１００から一定の距離離れた施工面Ｓに、正確に防水塗膜８を形成できる。
【００３８】
端面１０４ｂに沿った防水塗膜８の形成後、この防水塗膜８の隣に新たな防水塗膜８を形成する場合、塗膜端部検出センサ６の検出データを利用した倣い制御を適用できることは言うまでもない。
施工面Ｓ全体に防水塗膜８を形成したら防水塗膜８上にアスファルト合材を敷設して新たなアスファルト舗装層（以下、改修アスファルト層と言う。）を形成できる。この改修アスファルト層の形成後、道路幅方向の残り半分も、アスファルト舗装層１０４の上層を除去して、施工面Ｓを形成するとともに、先行して施工した改修アスファルト層の端面を露出させ、この端面を位置決め用検出対象物１００として水平方向センサ５で検出したときの測定値を利用した倣い制御で、防水施工ロボット１による施工面Ｓ上への防水塗膜８の形成を効率良く行える。この防水塗膜８の形成後、防水塗膜８上に改修アスファルトを形成することで、道路１０１全体を改修できる。
【００３９】
本実施形態では、水平方向センサ５にて測定して得た位置決め用検出対象物１００と車体２との距離の測定値や、塗膜端部検出センサ６にて測定して得た防水塗膜８の端部の位置の検出データに基づいて車体２の走行を制御するため、正確に防水施工ロボット１の走行を制御でき、これにより常に安定して防水塗膜８が形成でき、優れた施工精度が実現できる。
また、塗膜端部検出センサ６にて、形成済みの防水塗膜８の端部を検出し、この防水塗膜８の端部の位置に基づいて、車体２をこの形成済みの防水塗膜８の端部に沿って走行するように倣い制御し、この形成済みの防水塗膜８の端部と一致するように、新たに防水塗膜８を形成することによって、液状防水材８１の重ね塗りや、防水塗膜８に隙間ができることなく、正確に防水塗膜８が形成できる。
【００４０】
［第２の実施形態］
図１０は、第２の実施形態の防水施工ロボット１を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正断面図である。本実施形態の防水施工ロボット１は、往復動機構３が２つ設置されている。第１往復動機構３ａの直線運動案内等の駆動源３１ａと、第２往復動機構３ｂの直線運動案内等の駆動源３１ｂは、車体２の前後方向に対して、直角の横方向に延在させて固定されている。
第１往復動機構３ａには、液状防水材８１を吹き付ける第１施工ノズル３４ａが取り付けられている。また、第２往復動機構３ｂは、第１往復動機構３ａよりも進行方向後側に位置し、この第２往復動機構３ｂには、骨材８２を吐出する骨材吐出ノズル３５と、液状防水材８１を吹き付ける第２施工ノズル３４ｂとが取り付けられている。
その他の構成については、第１の実施形態と同様の構成であり、第１の実施形態で用いた図面と同じ参照符号を付し、説明を省略する。
【００４１】
この防水施工ロボット１は、第１及び第２の往復動機構の直線運動案内等の駆動源３１ａ，３１ｂを往復動させながら、車体２を走行させるとともに、第１及び第２施工ノズル３４ａ，３４ｂから下方の施工面Ｓへの液状防水材８１の吹き付け、及び骨材吐出ノズル３５からの骨材８２の吐出を継続することにより、図１１に示すように、第１の防水塗膜８ａ、骨材８２、第２の防水塗膜８ｂからなる防水層８３を連続的に形成していくことができる。
【００４２】
この防水層８３において、骨材８２は第１の防水塗膜８ａ上に吐出されて点在し、更に第２の防水塗膜８ｂは、骨材８２の一部が表面に露出する厚さで第１の防水塗膜８ａ上に設けられている。このため形成された防水層８３は、その表面に骨材８２の一部が露出したものとなる。この防水層８３の表面に露出した骨材８２は滑り止めの役割を果たし、防水層８３表面を滑り難くすることができる。例えば、防水施工後、形成された防水層８３上を車両が走行する際、スリップを防止でき、また作業者も防水層８３上を歩行し易くなる。
ここで、骨材吐出ノズル３５から吐出される骨材８２としては、例えば珪砂，鉄粉等が挙げられる。また、第２施工ノズル３４ｂから吹き付ける液状防水材８１には、第２の防水塗膜８ｂの意匠性を向上させることを目的として、着色剤を含有させることができる。
【００４３】
［第３の実施形態］
図１２は、第３の実施形態の防水施工ロボット１を示す。この実施形態では、防水材塗布部２４のカバー２２内に、磁性粉末、又は磁性粉末を分散させた分散液等の検出用材料９１を投下するための検出用材料投下装置９を設けた例である。ここで、検出用材料投下装置９は、この防水施工ロボット１によって形成する防水塗膜８の端部付近に検出用材料９１を投下するようになっている。また、塗膜端部検出センサ６は、磁気センサからなり、この検出用材料９１を検出できるようになっている。
図１２では、往復動機構３や防水材供給機構４等の記載を省略しているが、その他の構成については、第１の実施形態と同様の構成である。また、第１の実施形態で用いた図面と同じ参照符号を付し、説明を省略する。
【００４４】
検出用材料９１としては、防水塗膜８の硬化不良やピンホール発生等を招かないものを選択する。また、この検出用材料９１の投下方法も、防水塗膜８の防水機能に悪影響を与えないようにすることは言うまでもない。例えば、検出用材料投下装置９の投下口を細く絞って細い線状に投下したり、更に間欠的に投下したり、検出用材料９１を少量ずつ施工面Ｓ上に広範囲に分散させて投下することが好ましい。
これにより、検出用材料９１による防水塗膜８の形成の阻害を抑制でき、常に安定して防水塗膜８が形成できる。
【００４５】
第３の実施形態では、検出用材料９１を防水塗膜８の端部に投下して、この検出用材料９１を磁気センサにて検出し、この防水塗膜８の端部を特定することによって、安定して防水塗膜８の端部を検出できる。
また、磁性体を有する検出用材料９１は、防水塗膜８に埋設されても検出できる。このため、検出用材料９１を防水塗膜８に埋設されるように投下することによって、施工後、この検出用材料９１は防水塗膜８の表面に現れず、防水塗膜８の意匠性を向上させることができる。しかも施工後、この検出用材料９１の検出位置を目印として、防水塗膜８の改修、その他の工事に利用できる。
【００４６】
なお、検出用材料９１は、細線、テープ状等、様々なものが適用できる。検出用材料９１の種類に対応して、塗膜端部検出センサ６としてもこれを検出できるものを採用することは言うまでもない。また検出用材料投下装置９は、防水塗膜８の端部付近に、連続的または断続的に、検出用材料９１を投下できるものであれば、特に限定されず使用できる。
車体２における検出用材料投下装置９の設置位置には特に限定は無いが、前述のようにカバー２２内に設置した場合は、検出用材料９１の投下が風の影響を受けにくいといった利点がある。
【００４７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１乃至６に係る発明によれば、より正確に防水施工ロボットの走行を制御でき、位置決め用検出対象物や形成済みの防水塗膜の端部に沿った防水塗膜の形成を円滑かつ効率良く行え、施工精度も確保できる。
【００４８】
これに加えて、請求項４及び５に係る発明によれば、車体の走行が形成済みの防水塗膜の端部に沿って倣い制御され、施工面に液状防水材を塗布しながら形成済みの防水塗膜の端部に沿って走行することができ、この形成済みの防水塗膜と連続するように、新たな防水塗膜が形成されることになる。このため、液状防水材の重ね塗りや、防水塗膜に隙間が生じることがなく、優れた施工精度が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の防水施工ロボットを示す概略図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正断面図である。
【図２】防水供給機構の一例を示す概略構成図である。
【図３】水平方向センサの一例を示す概略斜視図である。
【図４】水平方向センサの一例を示す概略図であり、（ａ）は正断面図であり、（ｂ）は（ａ）中、ＸＸ’線での断面図である。
【図５】防水施工ロボットの制御系統の一例を示すブロック図である。
【図６】防水施工ロボットの施工動作の一例を示す図
【図７】防水施工ロボットの折り返し走行の際、形成された防水塗膜の拡大図を示す。
【図８】防水施工ロボットの施工動作の他の一例を示す図である。
【図９】道路を施工する状態を示す概略図であって、（ａ）は道路を新設する場合であり、図中（ｂ）は、道路を改修する場合を示す。
【図１０】第２の実施形態の防水施工ロボットを示す概略図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正断面図である。
【図１１】第２の実施形態にて形成された防水塗膜の断面図を示す。
【図１２】第３の実施形態の防水施工ロボットを示す概略図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ‥‥防水施工ロボット、２‥‥車体、５‥‥水平方向センサ、６‥‥塗膜端部検出センサ、８，８ａ，８ｂ‥‥防水塗膜、９‥‥検出用材料投下装置、７１‥‥制御装置、７４‥‥補正制御部、８１‥‥液状防水材、９１‥‥検出用材料、１００‥‥位置決め用検出対象物
【図１】
2004202354.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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