(57)【要約】【課題】従来よりも簡便で軽量に済む構成でありながら、省人化と機械化により効率的なアスベスト封じ込め作業を行えるロボットシステムの提供。【解決手段】エレベータかご上の鋼台に設置されるＸ、Ｙ、Ｚ軸本体と、Ｚ軸本体に対し鉛直方向に摺動するアームと、アーム先端の噴射ノズルとを有するロボット本体、及びかご内に搭載されたアスベスト封じ込め用薬剤収容タンクと該薬剤を噴射ノズルへ供給する供給装置と、ロボット本体を駆動制御する制御部と、を備えたアスベスト封じ込め作業用ロボットシステムであって、予めエレベータシャフト対象領域の壁面形状を測定する形状計測器と、噴射ノズルの高さ位置を測定する距離計測器とをロボット本体に備え、制御部は、形状計測器による測定結果を蓄積して対象域の薬剤噴射・非噴射領域を決定し、作業時に薬剤噴射領域のデータと距離計測器からの位置データとに基づいて、Ｙ、Ｚ軸本体とアームの各駆動モータの回転・停止と噴射ノズルの薬剤噴射・停止の制御を行う。【選択図】  図１
2013139703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータかごの外側上面に組み立てられた鋼台と、
この鋼台にエレベータ上面の左右両側に平行に固定された一対のＸ軸本体と、該一対のＸ軸本体間に横架され、Ｘ軸本体に形成された水平状に延びるガイドレールに沿って両端が摺動可能に嵌合するＹ軸本体と、該Ｙ軸本体に形成された前記Ｘ軸側ガイドレールと直交する水平方向に延びるガイドレールに沿って下方部分が摺動可能に該Ｙ軸本体に対して直交状態で装着されたＺ軸本体と、該Ｚ軸本体に形成された鉛直方向に延びるガイドレールに沿って摺動可能に嵌合固定されたアームと、該アーム先端に装着されてアスベスト封じ込め用薬剤を噴射する噴射ノズルと、前記Ｘ軸本体のガイドレールに沿って前記Ｙ軸本体を摺動させる第１駆動モータと、前記Ｙ軸本体のガイドレールに沿って前記Ｚ軸本体を摺動させる第２駆動モータと、前記Ｚ軸本体のガイドレールに沿って前記アームを摺動させる第３駆動モータと、を有するロボット本体と、
前記エレベータかご内に搭載された、前記薬剤を収容するタンクおよび該タンクから前記噴射ノズルへ薬剤を供給する供給装置と、
前記ロボット本体を駆動制御するための制御部と、を備えたアスベスト封じ込め作業用ロボットであって、
前記ロボット本体は、予めエレベータシャフトのアスベスト封じ込め対象領域の壁面形状を測定する形状計測器と、前記噴射ノズルのエレベータシャフト内での高さ位置を測定する距離計測器と、を備え、
前記制御部は、前記形状計測器によるエレベータシャフト壁面形状の測定結果を蓄積すると共に、該測定結果から測定対象域の薬剤噴射領域と非噴射領域とを決定し、アスベスト封じ込め作業時にて、前記決定された薬剤噴射領域のデータと前記距離計測器からの位置データとに基づいて、前記第１、第２、第３の駆動モータの回転・停止の制御および、前記噴射ノズルからの薬剤噴射・停止を前記供給装置を介して制御を行うことを特徴とするアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項２】
前記ロボット本体は、アスベスト封じ込め対象領域を撮影すると共に撮影されている動画像の映像信号を前記制御部に備えられたモニターへ送信する撮影装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項３】
前記噴射ノズルは、前記アームの長軸に沿った回転軸を介して該アームの先端に装着され、前記回転軸を回動させて噴射ノズルを前記アームの軸周りに予め定められた角度範囲で上下俯仰方向に揺動させる第４の駆動モータを更に備え、前記制御部により該第４の駆動モータの回転・停止の制御が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項４】
前記噴射ノズルは、アームに対して噴射方向軸が予め定められた角度範囲内で任意の角度に変更可能に固定される調整機構を介して前記アームに装着されることを特徴する請求項１又は２に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項５】
前記アームは、前記Ｚ軸本体を中心にして互いに離反する水平方向に延びる一本の長尺部材からなり、その両端部にそれぞれ噴射ノズルが装着されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項６】
前記アームは、互いに平行方向に沿って相対移動可能に結合された２本の長尺部材からなり、これら長尺部材のぞれぞれの外側端部に装着された噴射ノズルの距離間隔が、前記相対移動によって変更可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項７】
前記制御部は、前記エレベータかご内に設置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項８】
前記噴射ノズルから噴射されたアスベスト封じ込め用薬剤がロボット本体に付着するのを防ぐエアカーテンを形成するエア噴出機構をさらに備え、該エア噴出機構は、前記制御部により噴射ノズルからの前記薬剤の噴射と同期してエアの噴出・停止駆動が制御されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項９】
前記ロボット本体の各ガイドレールおよび各モータを囲むハウジング内へエアを供給するエアパージ機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【請求項１０】
前記ロボット本体は、アスベスト封じ込め対象領域を撮影すると共に撮影されている動画像の映像信号を前記制御部に設けたモニターへ送信する撮影装置を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータシャフトの内壁面に被覆されたアスベストに薬剤を吹き付けてアスベストを封じ込めるためのロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設から２０〜３０年経過した建物は設備の老朽化が進み、概ね建設後２５年を目途に更新・交換工事を行うことが多い。超高層建物では複数台のエレベータが設置されているが、エレベータの更新工事には１台に約６ヶ月程度必要であり、入居しているテナントには不便をかけることになる。
【０００３】
また、エレベータの昇降路である所謂シャフトには、この領域を防火区画とするために、その壁面や梁、柱にアスベストが吹き付けられているものがある。特に、２５年ほど前に建設された超高層建物には鉄骨造が多いため、アスベストが耐火被覆として使用されていることが多い。
【０００４】
そのため、エレベータ更新工事の際に、エレベータシャフトの壁面や梁、柱のアスベストに触れたり、アスベスト浮遊粉塵を吸引しないように、吹き付けられたアスベストを除去する工事が行われている。
【０００５】
本来、このようなアスベストを除去して適切な処理をすることが望ましいが、通常、テナントが入居しているビルでは工事工期・コスト増の懸念から除去工事ではなく、アスベスト表面を薬剤で被覆してアスベスト粉塵の飛散を防止するための封じ込めを行う作業を選択する場合が増えている。
【０００６】
アスベスト封じ込め工事でも、除去工事と同様に、作業エリアをプラスチックシート等で隔離し、内部を負圧状態にしてアスベスト粉塵が外部に漏洩しないような対策を施している。具体的には、エレベータかごの天井側外部にアスベスト処理を行う作業員が登場するための作業ステージやエレベータシャフトの周囲の目張り等を備えた隔離手段を設け、ステージに作業員を搭乗させ、エレベータを間欠的に昇降、停止させ、停止時に作業員がエレベータシャフト内壁面のアスベストに処理剤を塗布又は吹き付ける封じ込め作業を行うものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
このように、エレベータシャフト内壁面のアスベスト封じ込め処理をエレベータの昇降を行いながら連続的に行うことによって、エレベータ１台当たりに係る工事期間とそれにより決定されるコストはアスベスト除去工事よりも大幅に減少できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２６３１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のような封じ込め工事でも、隔離エリア内では作業員がアスベスト粉塵に暴露し、健康リスクが高まる可能性がある。また、作業員のエレベータシャフトへの出入りに伴うシャフト外へのアスベスト粉塵の汚染を防ぐために、出入り口に洗浄室や更衣室、前室等のセキュリティーゾーンを設ける必要や、また、作業員は人数が複数である方が作業が効率的に進められるが、エレベータ上部のステージに搭乗する作業員の負荷を軽減するためにステージを上梁から吊り下げ状に組むなどの手段を設けるなど、システム構成が複雑で、煩雑となってしまう。
【００１０】
そこで、作業員の必要性を省いて、エレベータシャフト内壁面のアスベスト処理作業を機械的に行えるシステムが望まれているが、構成が簡便でエレベータ天井部への負荷を小さく抑えながらも、アスベストの封じ込めを、自動的に充分な精度で効率的に行えるシステムは未だ実現されてない。
【００１１】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、従来よりも簡便で軽量に済む構成でありながら、省人化と機械化により効率的なアスベスト封じ込め作業を行えるロボットシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、エレベータかごの外側上面に組み立てられた鋼台と、
この鋼台にエレベータ上面の左右両側に平行に固定された一対のＸ軸本体と、該一対のＸ軸本体間に横架され、Ｘ軸本体に形成された水平状に延びるガイドレールに沿って両端が摺動可能に嵌合するＹ軸本体と、該Ｙ軸本体に形成されたＸ軸側ガイドレールと直交する水平方向に延びるガイドレールに沿って下方部分が摺動可能に該Ｙ軸本体に対して直交状態で装着されたＺ軸本体と、該Ｚ軸本体に形成された鉛直方向に延びるガイドレールに沿って摺動可能に嵌合固定されたアームと、該アーム先端に装着されてアスベスト封じ込め用薬剤を噴射する噴射ノズルと、前記Ｘ軸本体のガイドレールに沿って前記Ｙ軸本体を摺動させる第１駆動モータと、前記Ｙ軸本体のガイドレールに沿って前記Ｚ軸本体を摺動させる第２駆動モータと、前記Ｚ軸本体のガイドレールに沿って前記アームを摺動させる第３駆動モータと、を有するロボット本体と、
前記エレベータかご内に搭載された、前記薬剤を収容するタンクおよび該タンクから前記噴射ノズルへ薬剤を供給する供給装置と、
前記ロボット本体を駆動制御するための制御部と、を備えたアスベスト封じ込め作業用ロボットであって、
前記ロボット本体は、予めエレベータシャフトのアスベスト封じ込め対象領域の壁面形状を測定する形状計測器と、前記噴射ノズルのエレベータシャフト内での高さ位置を測定する距離計測器と、を備え、
前記制御部は、前記形状計測器によるエレベータシャフト壁面形状の測定結果を蓄積すると共に、該測定結果から測定対象域の薬剤噴射領域と非噴射領域とを決定し、アスベスト封じ込め作業時にて、前記決定された薬剤噴射領域のデータと前記距離計測器からの位置データとに基づいて、前記第１、第２、第３の駆動モータの回転・停止の制御および、前記噴射ノズルからの薬剤の噴射・停止を前記供給装置を介して制御するものである。
【００１３】
したがって、以上の構成を備えた本発明のシステムによれば、制御部による遠隔操作で各駆動モータと噴射ノズルからの薬剤の噴射および停止を制御することによって、エレベータシャフトの対象壁面に対して、予め測定した壁面形状に応じて噴射ノズルを壁面から適切な距離に保ちながら、該壁面に対して走査するように噴射ノズルを移動させて必要な領域のみに効率的にアスベスト封じ込め用薬剤を吹き付けることが可能となるため、作業員によって薬剤吹き付けを行っていた場合に比べて省人化でき、その分、煩雑なセキュリティー手段を省くこともでき、工期短縮、コスト削減を実願できる。
【００１４】
なお、制御部の具体的構成例としては、形状計測器や距離計測器から情報を取得する測定部と、形状計測器からの情報から生成した表面形状情報から特徴点を判別して有意な形状を抽出し、薬剤の噴射走査線経路を作成する判別部と、該判別部からの噴射走査線経路に基づいてロボット本体の各駆動モータへの駆動指令を行うロボット制御部と、噴射制御以外の制御を行うその他制御部に分かれたものとなる。これらの制御部は、コンピュータなど１台の機器にまとめて実装しても良いが、複数の機器に分けて実装することもできる。
【００１５】
吹き付け作業は、対象領域の壁面に対してＹ軸本体を平行とし、このＹ軸本体のガイドレールに沿ってＺ軸本体を第２駆動モータにより摺動させることによって、壁面と対向する噴射ノズルが薬剤を噴射しながら水平方向に移動するので、この水平移動噴射を噴射ノズルが装着されたアームを第３駆動モータによりＺ軸本体のガイドレールに沿って鉛直方向に移動させながら繰り返すことによって、吹き付け対象領域に対して薬剤を走査線状に吹き付けていくことができる。
【００１６】
なお、通常、エレベータシャフトの壁面は位置によっては梁等の存在で異なる凹凸形状を有しており、またワイヤやレールなどの薬剤吹き付け禁止領域も存在するが、予めその壁面の形状を計測してそのデータを制御部に蓄積し、その形状から吹き付け領域と吹き付け禁止領域を決定しておくことにより、実際のアスベスト封じ込め作業の際には、そのデータに基づいて、薬剤噴射距離となる壁面に対する噴射ノズルの距離が一定になるように、第１駆動モータを制御してＺ軸本体が嵌合するＹ軸本体をＸ軸本体のガイドレールに沿って壁面に近接または離反する方向に摺動させることができ、Ｙ軸本体のガイドレールに沿ったＺ軸本体の移動に伴って、壁面に対して水平方向に均一な薬剤吹き付けを行うことができる。このとき制御部からの供給装置の制御により、水平方向の吹き付け禁止領域に相当する区間を噴射ノズルが移動する間だけノズルからの薬剤噴射を停止させることができる。
【００１７】
壁面形状計測器としては、例えばレーザレンジファインダ等のレーザ距離測定器を利用して壁面形状の測定点をスキャンさせて得られた点群の距離データを合わせて３次元データを得るような、所謂３次元レーザスキャナー等のレーザ形状計測器を搭載すれば良い。また、地上を壁面形状計測の座標原点に設定することによって、壁面形状計測データに基づいてアスベスト封じ込め用薬剤の吹き付け作業を開始する際に、地上からの噴射ノズルの高さ位置を測定すれば噴射ノズルの位置合わせは容易となる。このとき、噴射ノズルの高さ測定には、前記壁面形状測定器を利用しても、また、噴射ノズル高さ測定用にレーザ測距器などを別に搭載して利用してもよい。さらに、壁面形状計測器には、上記のものに限らず、例えばデブスセンサなどを使用しても良い。
【００１８】
本発明のシステムにおいては、作業位置へはエレベータの昇降により移動し、エレベータ停止階毎にその時点でのかごの天井より上方領域を吹き付け対象領域区画とする作業工程が簡便である。この場合、アームのＺ軸本体のガイドレールに沿った鉛直方向の移動範囲をほぼ一区画の高さ相当に設定すれば効率的である。
【００１９】
但し、実質的な吹き付け領域としての区画の上下幅は、上下階で完全に連続させることは困難であり、区画間で吹き付け残し領域は生じる。従って、この領域に対しては、エレベータの次の階への移動時に同時に吹き付け作業を行って補えば良い。
【００２０】
また、実際のアスベスト封じ込め吹き付け作業の前に予め吹き付け対象領域のエレベータシャフト壁面の形状測定を行うが、その壁面形状計測は、各階毎の作業直前でその区画の壁面形状のみを計測する方式、また予め全階に亘るエレベータシャフト全高さ領域の壁面形状を一度に計測する方式の、いずれも採用できる。
【００２１】
従来の産業用ロボットを使用した作業では、特定形状の対象物に対して決められた経路でアーム先端を移動させながら作業を行う際に、人が事前にロボットのアームの先端を動かして対象物との位置関係を観察しながら作業の開始・停止のタイミングを教示することでロボットの動作を作成し、その教示した単一の動作を繰り返すことしかできなかったが、本発明においては、エレベータシャフト壁面の形状を予め測定機器を利用して把握してから事前に得られた各高さにおける対象とする壁面領域の形状データに応じて自動的に動作生成し、作業を行うものであるため、人による教示作業の必要もない分、作業効率は大幅に向上する。
【００２２】
また、薬剤を収容したタンクとタンクから薬剤をロボット本体へ供給するポンプ等を含む供給装置は、エレベータかご内に配置すれば、供給配管が短くて済み、効率的な薬剤供給が行える。この際、タンクに収容される薬剤は、少なくともエレベータの停止階毎に区画される薬剤吹き付け領域分を収容できれば作業は可能であり、エレベータを下降させて簡便に薬剤補充できるため、供給装置の重量は、タンク内に複数区画分の薬剤が含まれていても、通常のエレベータの搭乗人荷重限度を超えることはなく、負担は少ない。
【００２３】
このロボット本体は、主にＸＹＺの３軸本体とアームおよび各軸とアームを移動させる駆動モータという、対象領域の壁面に対向して噴射ノズルを走査線状に移動させるのに必要な簡便な部材構成であり、各軸やアームの駆動も低出力の小型モータで済むため、ロボット本体の荷重は作業員が作業する場合に比べて格段に小さく抑えられる。またロボット本体は、エレベータかご上に仮設される鋼台に揚げ重機等を使用することなく人手で容易に取り付けることができるものである。従って、専用の移動装置等を準備する必要もなく、交換するエレベータのかごを活用でき、さらに、事前の壁面形状計測の際も実際の薬剤吹き付け作業の間も、エレベータかごの外側上部に人が長時間搭乗する必要がない。しかも設置作業自体も短時間で効率的に行えるため、エレベータ天井面への荷重も軽く済む。
【００２４】
なお、ロボット本体には、アスベスト封じ込め対象領域を撮影すると共に撮影されている動画像の映像信号を制御部に備えられたモニターへ送信する撮影装置を備えておくことが望ましい。これにより、アスベスト封じ込め用薬剤の対象領域への吹き付け状態を確認できるため、不足領域等があれば、後に繰り返し吹き付けを行って充分な吹き付けを完了することが容易となる。
【００２５】
また、水平移動噴射の際に、噴射ノズルを上下俯仰方向に揺動させながら行えば、噴射領域に上下幅を付けられるため、一回の水平方向への移動における吹き付け領域をより大きくでき、またエレベータシャフトの壁にある梁等の構造物の上面、下面へも満遍なく薬剤を塗布することも可能となるため、さらなる効率的な薬剤吹き付けが行える。この場合、アームの長軸に沿った回転軸を介して噴射ノズルを装着し、この回転軸を第４の駆動モータで回動させることによって噴射ノズルを予め定められた角度範囲で俯仰方向に揺動させる構成が簡便である。
【００２６】
また、噴射ノズルは、アームに対して噴射方向軸が予め定められた角度範囲内で任意の角度に変更可能に固定される調整機構を介して噴射ノズルを装着されるものとし、噴射ノズルを所望の角度に固定できる構成としても良い。上下方向の角度を変更すれば、変更後にその角度範囲に相当する領域分、薬剤吹き付け領域を高さ方向にのみ増やすことができるため、対象壁面の形状等、必要に応じて角度を調整すればよい。
【００２７】
さらに、水平方向に角度を変更できる構成とすれば、例えばエレベータシャフト壁面の対象領域である一区画の幅がアームの長さに対して大きくて薬剤吹き付け領域がシャフト壁面の全幅領域をカバーできない場合でも、アームの長さを変更することなく、噴射ノズルの角度を水平面上で変更するだけで対応することができる。このような噴射ノズルの角度調整、変更は、実際の作業前に行えば良いため、複雑な機構を設けて機械的行う必要はなく、手動で変更できる構成で充分である。
【００２８】
また、噴射ノズルは一つに限るものではない。例えば、アームをＺ軸本体を中心にして互いに離反する水平方向に延びる１本の長尺部材から構成されるものとし、その両端部にそれぞれ噴射ノズルを装着した構成にすれば、吹き付け対象領域の一区画を左右の領域に対してそれぞれの噴射ノズルで対応すれば、一つの噴射ノズルで吹き付け作業を行う場合よりも、Ｚ軸本体のＹ軸本体のガイドレールに沿った移動量を小さく抑えながらも広い領域に対して効率的に吹き付け作業を行える。
【００２９】
また、両側の噴射ノズルの距離間隔を対象領域の左右幅に応じて変更できるアーム構成としてもよい。これは、アームを互いに平行方向に沿って相対移動可能に結合された２本の長尺部材から構成し、これら長尺部材のぞれぞれの外側端部に噴射ノズルを装着すれば、長尺部材同士の相対移動によって実質的なアームの長さとして噴射ノズル同士の距離間隔を変更できる。
【００３０】
制御部に関しては、地上に設置してもよいが、エレベータかご内に設置して該かご内でオペレータが操作する構成とすれば、システムの構築が簡便に済む。また前述のようにロボット本体及び供給装置が比較的軽量に構成されているため、かご内にオペレータが搭乗してもエレベータへの負荷の影響は小さい。
【００３１】
なお、噴射ノズルからの噴射圧や対象面までの噴射距離は、使用する薬剤に応じて、アスベストへの吹き付けが良好となる範囲内で適宜設定すれば良い。また、決定された噴射圧、噴射距離によって決定される実際の吹き付け幅に応じて、Ｚ軸本体の水平方向の移動速度及びアームの鉛直方向の移動方向も適宜決定することによって、上下の走査線間で吹き付けがなされない隙間が生じないようにする。
【００３２】
また、噴射ノズルから噴射された薬剤の周辺に飛散したものがロボット本体に付着すること、特に駆動系内部に薬剤が入り込んで固着してその駆動性に悪影響を及ぼすことを防止する手段を講じておくことが望ましい。
【００３３】
たとえば、薬剤付着を防ぎたい領域にエアカーテンを形成するエア噴出機構を備え、制御部により噴射ノズルからのアスベスト封じ込め薬剤の噴射と同期してエアの噴出・停止駆動を制御する構成が好ましい。エアカーテンを形成する領域としては、まず薬剤が跳ね返りやすい噴射ノズルの周辺領域が挙げられるが、この領域でのロボット本体への薬剤の付着を防ぐには、噴射ノズルの近傍にエアを噴射するエアノズルを設ければ良い。このエアノズルからの噴射エアにより、噴射ノズルの周辺にエアカーテンが形成され、アーム表面への薬剤付着や回転軸、Ｚ軸本体の駆動系への薬剤入り込みも防止できる。
【００３４】
また、Ｘ軸本体およびＹ軸本体の駆動系領域に対しても薬剤付着、入り込みを防止するエアカーテンを形成することが望まれるが、この場合、例えば、Ｘ、Ｙ軸本体の各ガイドレールに沿ってその長さ領域に亘ってそれぞれ平行に鋼管スリットノズルを設け、各スリットノズルからＸ、Ｙ軸本体を覆うようにエアを噴射すれば良い。
【００３５】
これら噴射ノズルおよび各スリットノズルへのエア供給は、同一供給源から、制御部による噴射・停止駆動の制御で薬剤の噴射と同期して行うのが簡便である。
【００３６】
さらに、各ガイドレール及び各モータがハウジングで覆われている場合は、ハウジングを密閉状態としてその内部へエアを供給することにより内圧を高めるエアパージ機構をさらに設ければ、これら駆動系内への薬剤の入り込みをより確実に防止することができる。このエアパージ用のエア供給源は、エアカーテン用のエア噴出機構のエア源と共通とすることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のアスベスト封じ込め作業用ロボットシステムによれば、エレベータかごの外側上面に搭載されるのは、封じ込め用の薬剤を吹き付けるための噴射ノズルを移動させるＸＹＺ軸ロボットを主体としたものであり、制御部による遠隔操作で吹き付け作業を行うものであるため、従来のエレベータかごに搭乗した作業員によって吹き付け作業を行っていた場合に比べて、大幅に省人化及び機械化と負荷の軽減がなされ、より効率的なアスベスト封じ込め作業が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態によるアスベスト封じ込め作業用ロボットシステムのエレベータかご上に設置されたロボット本体の概略構成図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１のロボット本体を上方から見た概略平面図であり（ａ）ロボット本体全体図、（ｂ）はアーム部の部分平面図である。
【図３】図２（ｂ）の矢視Ｂ、噴射ノズルを示すの部分側面図である。
【図４】本システムの全体構成を示す模式図である。
【図５】近傍にエアノズルが設けられた噴射ノズル部分を示す図２のＰ−Ｐ断面図である。
【図６】本システムのアスベスト封じ込め薬剤およびエアの流体供給系を示す概略配管図である。
【図７】本システムの制御系統を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の一実施の形態によるアスベスト封じ込め作業用ロボットシステムを図１〜７に示す。本システムでは、エレベータかご１の外側上面２に仮設される鋼台３にロボット本体１０が設置されるものであり、このロボット本体１０は、主に鋼台３にエレベータ上面の左右両側位置に平行に固定された一対のＸ軸本体４と、該一対のＸ軸本体４間に横架され、Ｘ軸本体４に形成された水平状に延びるガイドレールに沿って両端が摺動可能に嵌合するＹ軸本体５と、該Ｙ軸本体５に形成されたＸ軸側のガイドレールと直交する水平方向に延びるガイドレールに沿って下方部分が摺動可能に該Ｙ軸本体５に対して直交状態で装着されたＺ軸本体６と、該Ｚ軸本体６に形成された鉛直方向に延びるガイドレールに沿って摺動可能に嵌合固定されたアーム７とから基本構造が構成されている。
【００４０】
なお、鋼台３のロボット本体１０設置面が水平でない場合にも対応できるように、水平調整手段を設けておくことが望ましい。本実施例では、Ｘ軸本体４の下端取付部との間にジャッキボルト２２を介在させ、該ジャッキボルト２２によりロボット本体１０の設置時にレベル調整を行う構成とした。
【００４１】
アーム７は、互いに平行方向に沿って相対移動可能に結合された２本の長尺部材（７ａ、７ｂ）から構成され、アスベスト封じ込め用薬剤を噴射するための噴射ノズル８は、これら長尺部材（７ａ、７ｂ）のそれぞれ外側先端に、該部材の長尺方向に沿った回転軸９を介して装着されている。即ち、本実施形態では、アーム７は、Ｚ軸本体６を中心にして反対方向に水平に延びる２本の長尺部材（７ａ、７ｂ）を相対移動させることによってその長さ、即ち両側先端の噴射ノズル８同士の距離間隔を変更できるものである。さらに、回転軸９を回動させることによって、噴射ノズル８をそれぞれ上下俯仰方向に揺動するものとした。
【００４２】
以上のアーム７と二つの噴射ノズル８の構成により、噴射ノズル８の一回の水平移動における薬剤吹き付け領域にそれぞれ上下方向に幅を持たせられると共に、これを垂直方向へ移動しながら行うことによって、それぞれ２つの薬剤吹き付け可能領域３０ａ、３０ｂが得られ、Ｘ軸本体４のＹ軸本体５に沿った水平移動距離に対してトータルの薬剤吹き付け可能領域をより幅広く効率的に設定できる。
【００４３】
さらに、Ｘ軸本体４のガイドレールに沿ってＹ軸本体５を摺動させる第１駆動モータ４Ｍと、Ｙ軸本体５のガイドレールに沿ってＺ軸本体６を摺動させる第２駆動モータ５Ｍと、Ｚ軸本体６のガイドレールに沿ってアーム７を鉛直方向に摺動させる第３駆動モータ６Ｍと、回転軸９を軸周りに回動させる第４駆動モータ９Ｍとが設けられている。これらの駆動モータは８０Ｗ以下の低出力小型モータである。モータの種類としては、ステッピングモータ、リニアモータなど、従来から直交ロボットで使用されているものが採用でき、特別な専用のモータは必要ない。本実施形態では、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸方向の駆動機構としては簡便なボールネジ機構とした。
【００４４】
また、各噴射ノズル８から噴射された薬剤の周辺に飛散したものがロボット本体１０に付着すること、特に駆動系内部に薬剤が入り込んで固着してその駆動性に悪影響を及ぼすことを防止する手段を講じておくことが望ましい。本実施例では、薬剤付着を防止すべき領域にエアカーテンを形成するエア噴出機構を備えた。まず最も薬剤が跳ね返りやすい噴射ノズル８周辺にて装置側への薬剤付着を防ぐ手段として、図５に示すように、噴射ノズル８の近傍にそれぞれエアを噴射するエアノズル１８を設けた。これらエアノズル１８からの噴射エアにより、噴射ノズル８の周辺にエアカーテンが形成され、アーム７表面への薬剤付着や回転軸９、Ｚ軸本体６の駆動系への薬剤入り込みも防止できる。
【００４５】
さらに、図６に示すように、Ｘ軸本体４およびＹ軸本体５に対しても薬剤付着を防止するエアカーテンを形成するための鋼管スリットノズル（１９ａ、１９ｂ）を、各ガイドレールに沿って平行にその長さ領域に亘って並置した。各スリットノズル（１９ａ、１９ｂ）からＸ軸本体４およびＹ軸本体５を覆うように噴射されたエアが、薬剤付着防止エアカーテンを形成する。
【００４６】
これらエアノズル１８、スリットノズル（１９ａ、１９ｂ）へのエア供給は、エレベータかご１の内部に設置された供給装置１１内のエア源Ａから、エレベータかごの外側上面２に設置されて中継パネル２０内のレギュレータＲを経由するエアホースＨにより行われる。また、エア供給動作は、供給装置１１に対する制御部１２からの操作による駆動制御で薬剤の噴射と同期させて行う。
【００４７】
なお、２つ噴射ノズル８からの薬剤噴射が同時ではなく、一方の噴射ノズルから他方の噴射ノズルへ切り換えて行われる場合は、エアノズル１８からのエア噴射も一方から他方へ切り換えて行うのが効率的であるため、エア供給も切換可能な機構とするのが好ましい。この場合、例えば、電磁切換弁ＳＯＬを介してエア供給する構成とするのが簡便である。即ち、電磁切換弁ＳＯＬは、２つのエアノズル１８への同時供給状態と２つのうちのいずれ一方への供給状態との三つの流路接続状態を選択可能に切り換えられるものとすれば良い。
【００４８】
さらに、各駆動系への薬剤の入り込みをより厳密に防止するため、Ｘ軸本体４、Ｙ軸本体５、Ｚ軸本体６の各駆動系を内装するハウジングを密閉構造とし、各ハウジングに設けたエア導入部２１からエアホースを介して内部にエアを供給し、ハウジング内圧を上げてエアパージする構成とした。
【００４９】
なお、このエアパージ用のエア導入部２１へのエア供給も、エアカーテン形成に用いた供給装置１１内の同一のエア源Ａから同一中継パネル２０を介して行う構成とすれば簡便である。エアパージを噴射ノズル８による薬剤吹き付け作業と同期して行う場合には、このエア供給の動作も制御部１２により薬剤噴射と同期するように制御するものとする。また、予めハウジング内の内圧を高めておくように薬剤噴射開始より前にエアパージを開始する設定としても良い。
【００５０】
アスベスト封じ込め用の吹き付け薬剤は、エレベータかご１の内部に設置された供給装置１１を介して、該供給装置１１のポンプＰ駆動により内蔵されたタンクＴから、エレベータかご上に設置された中継パネル２０を経由して２つの噴射ノズル８へ供給される。この供給装置１１及びロボット本体１０の各駆動モータの駆動制御は、図７に示すように、かご２内に設置された制御部１２でのオペレータの操作により、その制御系統に沿って行われる。
【００５１】
ロボット本体１０には、アスベスト封じ込めを行うエレベータシャフト壁面に対してその形状の測定するための形状計測器が搭載されており、予め壁面形状を計測してその結果を制御部１２に蓄積し、またその壁面形状の測定結果から薬剤吹き付け領域と非吹き付け領域とを決定しておく。従って、実際の作業前に、これらのデータに基づいて、各駆動モータを制御して壁面に凹凸に対して常に噴射ノズル８が一定の距離を維持して均一な薬剤吹き付けを行わせるようにすると共に、非吹き付け領域に相当する水平区間では薬剤の噴射を停止するように供給装置１１を制御する動作プログラムを作成でき、これに従って本システムを駆動させれば、良好な薬剤吹き付け作業を効率的に進めることができる。
【００５２】
なお、ロボット本体１０にはさらに監視カメラ１３を搭載しておけば、予め壁面形状を計測する際に同時に封じ込め作業前の対象壁面のアスベスト状況を目視で遠隔確認できると共に、作業中および作業後の対象壁面のアスベス状況も目視確認できる。監視カメラ１３としては、比較的小型軽量のものを複数搭載して複数の角度方向から目視確認する構成としても良い。これにより、対象壁面の全領域を網羅することができだけでなく、噴射ノズル８の薬剤噴射状況を含むロボット本体１０の駆動状況も目視で把握できる。
【符号の説明】
【００５３】
１：エレベータかご
２：エレベータかごの外側上面
３：鋼台
４：Ｘ軸本体
５：Ｙ軸本体
６：Ｚ軸本体
７：アーム
８：噴射ノズル
９：回転軸
４Ｍ、５Ｍ、６Ｍ、９Ｍ：モータ
２０：薬剤吹き付け可能領域
１０：ロボット本体
１１：供給装置
１２：制御部
１３：監視カメラ
１８：エアノズル
１９ａ，１９ｂ：鋼管スリットノズル
２０：中継パネル
２１：エア導入部
２２：ジャッキボルト
Ｔ：薬剤タンク
Ｐ：液体加圧ポンプ
ＳＯＬ：電磁切換弁
Ａ：エア源
Ｒ：レギュレータ
Ｈ：エアホース
【図１】
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【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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