(57)【要約】【課題】汚染物質が含有した処理原液を処理するフィルタープレスの使用済みのろ布には大量の汚染物質が付着しており、フィルタープレスからろ布を取り外す際に人体に与える影響が大きい。従って、現場雰囲気・処理原液に影響されない、ロボットによるろ布取り外し装置及びろ布取り外し方法を提供する。【解決手段】フィルタープレスのろ布取り外し装置により、第１及び第２のリターンロールを取り外す工程と、第１及び第２の下部ろ布芯金を前記吊金具から取り外す工程と、駆動チェーンが連結された上部ろ布芯金を上昇させ、上部ろ布芯金ごとろ布を取り外す工程と、を自動で行うことで、フィルタープレスのろ布をロボットによる作業のみで取り外すことができる。【選択図】図１１
2016007556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
締付・開放自在に対向して配置されたろ板（５）と、
それぞれの上縁部が連結された２枚のろ布（７，７）を含む一対のろ布（７）であって、前記ろ板（５，５）間に吊られて走行させられる一対のろ布（７）と、
前記一対のろ布（７）の２枚のろ布（７，７）のそれぞれ下縁部に設けられた下部ろ布芯金（１１）と、
ろ板（５）の上方に設けられた駆動輪（１６）と、
前記一対のろ布（７）の上縁部に設けられた上部ろ布芯金（９）と、
前記上部ろ布芯金（９）の両端に連結される一端を有し、前記駆動輪（１６）に巻き掛けられて前記駆動輪（１６）の回転により走行する駆動チェーン（１４）と、
前記ろ板（５）の下方に着脱自在に設けられ、前記ろ板（５）の前後において隣接する第１及び第２の一対のろ布（７）のうち前記第１の一対のろ布（７）の前記ろ板（５）側のろ布（７）の第１の下部ろ布芯金（１１）側が掛け回される第１のリターンロール（２０）と、
前記ろ板（５）の下方に着脱自在に設けられ、前記第２の一対のろ布（７）の前記ろ板（５）側のろ布（７）の第２の下部ろ布芯金（１１）が掛け回される第２のリターンロール（２０）と、
前記駆動チェーン（１４）の他端に連結され、前記第１及び第２の下部ろ布芯金（１１）を掛ける吊金具（２６）と、
を有するフィルタープレス（１）において、
前記フィルタープレス（１）周辺を移動自在な移動架台（１０２）と、
移動架台（１０２）に連結してろ布（７）の取り外し作業を行うマニピュレータ（１０３）と、
前記マニピュレータ（１０３）先端に設けられた３次元位置情報を取得するためのカメラ（１０５）と、
カメラ（１０５）の画像から対象の３次元位置情報を算出してマニピュレータ（１０３）の動作を制御する制御部（１０６）と、
を備えることを特徴とするフィルタープレスのろ布取り外し装置。
【請求項２】
前記リターンロール（２０）、下部ろ布芯金（１１）、上部ろ布芯金（９）の把持対象部品には、カメラ（１０５）で３次元位置情報を算出可能とするマーカー（１００）を施した
ことを特徴とする請求項１に記載のフィルタープレスのろ布取り外し装置。
【請求項３】
前記ろ板（５）両端下部から垂下した下部ブラケット（１９）に上下方向に長穴（２２）を開口し、
長穴（２２）は上方ほど開口を大きくし、
下部ブラケット（１９）の長穴（２２）にリターンロール（２０）の両端部を挿通支持させ、
リターンロール（２０）両端には長穴（２２）下方の開口より大きい径を有する遊動首部（２３）を備え、
遊動首部（２３）は長穴（２２）上方の開口より挿通可能とする
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルタープレスのろ布外し装置。
【請求項４】
前記金具（２６）は、逆Ｌ字形状を呈する水平部（２８）及び垂下部（２９）を有し、
前記水平部（２８）は駆動チェーン（１４）の他端に連結され、
前記垂下部（２９）は、両側壁にそれぞれ前後に貫通する開口を有し、開口からＵ字形状の保持部（３２）を上下にずらせて配置し、前記第１及び第２の下部ろ布芯金（１１）をそれぞれの保持部（３２）において係止する
ことを特徴とする請求項１乃至３に記載のフィルタープレスのろ布取り外し装置。
【請求項５】
前記マニピュレータ（１０３）は２台のカメラ（１０５，１０５）を有し、
前記２台のカメラ（１０５，１０５）の位置を頂点として、カメラ（１０５，１０５）を結ぶ線を底辺とする正三角形を想定したときの第三の頂点を仮想マーカー位置（１０７）とし、
前記制御部は仮想マーカー位置とマーカー位置を一致させることで把持対象部品の３次元位置情報を算出する
ことを特徴とする請求項１乃至４に記載のフィルタープレスのろ布取り外し装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載のフィルタープレスのろ布取り外し装置において、
前記マニピュレータ（１０３）により、
前記第１及び第２のリターンロール（２０）を取り外す工程と、
前記第１及び第２の下部ろ布芯金（１１）を前記吊金具（２６）から取り外す工程と、
前記駆動チェーン（１４）が連結された前記上部ろ布芯金（９）を上昇させ、上部ろ布芯金（９）ごとろ布（７）を取り外す工程と、を
自動で行うことを特徴とするフィルタープレスのろ布取り外し方法。
【請求項７】
前記リターンロール（２０）は、
ハンド部（１０３ａ）で下部ブラケット（１９）の長穴（２２）上方まで持ち上げ、リターンロール（２０）の軸方向へ引き抜くことでフィルタープレスより取り外す
ことを特徴とする請求項６に記載のフィルタープレスのろ布取り外し方法。
【請求項８】
前記下部ろ布芯金（９）は、
ハンド部（１０３ａ）で上方に持ち上げて保持部（３２）との係止を解き、
吊金具（２６）の両側壁の開口より取り外す
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のフィルタープレスのろ布取り外し方法。
【請求項９】
前記上部ろ布芯金（９）は、
ハンド部（１０３ａ）で駆動輪（１６）を中心に弧を描くように上方に持ち上げることで取り外す
ことを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れかに記載のフィルタープレスのろ布取り外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットを用いてフィルタープレスのろ布を自動で取り外すための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から利用されている、ろ布走行式フィルタープレスにおけるろ布の吊り装置が特許文献１に記載されている。
一般的にフィルタープレスのろ布は消耗品で、ろ布は破損又は目詰まりする度に、新しいろ布に交換する必要がある。特許文献１に記載のフィルタープレスでは、ケーキ排出の際にろ布を走行させる仕組みとなっているが、ろ布走行の仕組みが複雑なため、ろ布交換は作業員が行い、ろ布の着脱に手間と時間を要していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／０４８９６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、放射性物質を含有する汚染土壌の洗浄処理で、洗浄後の汚泥を脱水する脱水機として特許文献１のようなフィルタープレスを用いることができる。しかし、汚染土壌を扱うフィルタープレスにおいてろ布が破損、目詰まりしてしまった場合、ろ布の交換には複数の作業員がフィルタープレスに近づき、ろ布の交換作業を行わなくてはいけない。ろ布の交換作業には手間と時間がかかるため、作業員には被爆の危険性が生じてしまう。
特に、使用済みの目詰まりしたようなろ布には大量の汚染物質が付着しており、フィルタープレスからろ布を取り外す際は、人体に与える影響が最も大きい。
従ってフィルタープレスのろ布取り外し作業には、現場雰囲気・処理原液に影響されない、ロボットによる取り外しが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、締付・開放自在に対向して配置されたろ板と、それぞれの上縁部が連結された２枚のろ布を含む一対のろ布であって、前記ろ板間に吊られて走行させられる一対のろ布と、前記一対のろ布の２枚のろ布のそれぞれ下縁部に設けられた下部ろ布芯金と、ろ板の上方に設けられた駆動輪と、前記一対のろ布の上縁部に設けられた上部ろ布芯金と、前記上部ろ布芯金の両端に連結される一端を有し、前記駆動輪に巻き掛けられて前記駆動輪の回転により走行する駆動チェーンと、前記ろ板の下方に着脱自在に設けられ、前記ろ板の前後において隣接する第１及び第２の一対のろ布のうち前記第１の一対のろ布の前記ろ板側のろ布の第１の下部ろ布芯金側が掛け回される第１のリターンロールと、前記ろ板の下方に着脱自在に設けられ、前記第２の一対のろ布の前記ろ板側のろ布の第２の下部ろ布芯金が掛け回される第２のリターンロールと、前記駆動チェーンの他端に連結され、前記第１及び第２の下部ろ布芯金を掛ける吊金具と、を有するフィルタープレスにおいて、前記フィルタープレス周辺を移動自在な移動架台と、移動架台に連結してろ布の取り外し作業を行うマニピュレータと、前記マニピュレータ先端に設けられた３次元位置情報を取得するためのカメラと、カメラの画像から対象の３次元位置情報を算出してマニピュレータの動作を制御する制御部と、を備えることで、フィルタープレスのろ布取り外しをロボットにより自動で行うことができる。
【０００６】
前記リターンロール、下部ろ布芯金、上部ろ布芯金の把持対象部品には、カメラで３次元位置情報を算出可能とするマーカーを施したことで、把持対象部品の正確な３次元位置情報を取得できる。
【０００７】
前記ろ板両端下部から垂下した下部ブラケットに上下方向に長穴を開口し、長穴は上方ほど開口を大きくし、下部ブラケットの長穴にリターンロールの両端部を挿通支持させ、リターンロール両端には長穴下方の開口より大きい径を有する遊動首部を備え、遊動首部は長穴上方の開口より挿通可能とすることで、リターンロールの着脱が容易となる。
【０００８】
前記金具は、逆Ｌ字形状を呈する水平部及び垂下部を有し、前記水平部は駆動チェーンの他端に連結され、前記垂下部は、両側壁にそれぞれ前後に貫通する開口を有し、開口からＵ字形状の保持部を上下にずらせて配置し、前記第１及び第２の下部ろ布芯金をそれぞれの保持部において係止することで、下部ろ布芯金の着脱が容易となる。
【０００９】
前記マニピュレータは２台のカメラを有し、前記２台のカメラの位置を頂点として、カメラを結ぶ線を底辺とする正三角形を想定したときの第三の頂点を仮想マーカー位置とし、前記制御部は仮想マーカー位置とマーカー位置を一致させることで把持対象部品の３次元位置情報を算出し、極めて正確な把持対象部品の３次元位置情報を得ることができる。
【００１０】
前記フィルタープレスのろ布取り外し装置において、前記マニピュレータにより、前記第１及び第２のリターンロールを取り外す工程と、前記第１及び第２の下部ろ布芯金を前記吊金具から取り外す工程と、前記駆動チェーンが連結された前記上部ろ布芯金を上昇させ、上部ろ布芯金ごとろ布を取り外す工程と、を自動で行うことで、フィルタープレスのろ布をロボットによる作業のみで取り外すことができる。
【００１１】
前記リターンロールは、ハンド部で下部ブラケットの長穴上方まで持ち上げ、リターンロールの軸方向へ引き抜くことでフィルタープレスより取り外すことで、リターンロールを容易に取り外しでき、ろ布取り外しの際にリターンロールが邪魔をすることもなくなる。
【００１２】
前記下部ろ布芯金は、ハンド部で上方に持ち上げて保持部との係止を解き、吊金具の両側壁の開口より取り外すことで、下部ろ布芯金を容易に取り外しでき、上部ろ布芯金ごとろ布を取り外しできる状態にする。
【００１３】
（上部ろ布芯金取り外し）
前記上部ろ布芯金は、ハンド部で駆動輪を中心に弧を描くように上方に持ち上げることで取り外すことで、駆動輪に掛け回された駆動チェーンを極度に緊張、又は撓ませることなく、不具合なく上部ろ布芯金ごとろ布を取り外すことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、脱水機のメンテナンスに最も必要なろ布交換作業のろ布取り外し作業をロボットにより行うことができるため、作業員の現場での作業時間を半減させることができる。従って、現場雰囲気・処理原液が、放射線を発する場合や劇物等の場合であっても、ろ布取り外し作業中の人体に与える影響を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るろ布の吊り装置を装着するフィルタープレス１の概略側面図である。
【図２】同じく、フィルタープレスのろ板間に吊るす一対のろ布の斜視図である。
【図３】同じく、ろ布下縁部の袋部に挿通する下部ろ布芯金の側面図である。
【図４】同じく、ろ板間に吊るしたろ布の吊り装置の要部側面図である。
【図５】同じく、ろ布の上部ろ布芯金に駆動チェーンを止着するろ布の吊り装置の要部側面図である。
【図６】同じく、リターンロールを支架した下部ブラケットの要部詳細図である。
【図７】同じく、駆動チェーンの下端部にろ布の下部ろ布芯金を係止するろ布の吊り装置の要部側面図である。
【図８】同じく、実施形態に係る吊金具の斜視図である。
【図９】同じく、駆動チェーンと吊金具の連結状態を示す側面図である。
【図１０】同じく、駆動チェーンに垂下した吊金具にろ布下縁部の下部ろ布芯金を係止する時のろ布の吊り装置の概念図である。
【図１１】本発明に係るロボットの概略図である。
【図１２】本発明に係る３次元位置情報算出の概念図である。
【図１３】本発明に係る他の実施例のハンド部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係るろ布の吊り装置を装着するフィルタープレス１の概略側面図である。
フィルタープレス１は、フロントフレーム２、リアーフレーム３、フロントフレーム２とリアーフレーム３とに橋架されたガイドレール４、ガイドレール４に開閉自在に並列に設けられた多数のろ板５、リアーフレーム３に支架されたろ板５の開閉シリンダー６を備える。
【００１７】
図２は、フィルタープレスのろ板間に吊るす一対のろ布の斜視図である。
一対のろ布７，７の上縁部は、合着されて袋部８を形成している。袋部８には、上部ろ布芯金９が挿通されている。上部ろ布芯金９の両端には、カメラで位置を検出するためにマーカー１００が施してある。
【００１８】
マーカー１００は、カメラにより位置を検出できるものであればどのようなものでもよいが、本実施例では円柱状のものを用いる。円柱状のマーカー１００はカメラに映る面、具体的には側面と端面に、異なる色を着色している。カメラは撮影した画像から、着色された面積を基にマーカー１００の３次元位置情報を算出する。
【００１９】
上縁部を合着した一対のろ布７，７の下縁部には、それぞれ袋部１０，１０が形成されている。袋部１０，１０には、下部ろ布芯金１１，１１が挿通されている。また、ろ布７，７の上部には、それぞれ給泥孔１３，１３が開口しており、一対のろ布７，７間の上部には、給泥孔１３，１３と連通する開口部を有する給液板１２が設けられている。ろ布７，７の給泥孔１３，１３と給液板１２の開口部とを通して、ろ板５，５間に吊るしたろ布７、７間に原液が供給される。
【００２０】
図３は、ろ布下縁部の袋部に挿通する下部ろ布芯金の側面図である。
下部ろ布芯金１１の両端部には、円周溝１１ａ，１１ａが削設され、下部ろ布芯金１１の両端に首部１１ｂ，１１ｂが形成されている。
首部１１ｂ，１１ｂには、上部ろ布芯金９同様、カメラで位置を検出するためにマーカー１００が施してある。
【００２１】
図４は、ろ板間に吊るしたろ布の吊り装置の要部側面図である。
ろ布７，７の上縁部に挿通した上部ろ布芯金９の両端部に一対の駆動チェーン１４，１４が連結されている。ろ板５の肩部に一対の上部ブラケット１５，１５が立設されており、上部ブラケット１５，１５に駆動輪１６，１６が支架されている。駆動輪１６、１６には、駆動チェーン１４，１４が巻き掛けられている。
駆動輪１６、１６には、カメラで位置を検出するためのマーカー１００が施してある。
【００２２】
図５は、ろ布の上部ろ布芯金に駆動チェーンを止着するろ布の吊り装置の要部側面図である。
駆動チェーン１４，１４それぞれの一端に上部タイトナーボルト１７が連結されている。上部タイトナーボルト１７は、上部ろ布芯金９に挿通し、一対のナット１８，１８により上部ろ布芯金９に固定され、駆動輪１６，１６に巻き掛けられた駆動チェーン１４でろ布７を吊り下げるようになっている。
【００２３】
図４に示すように、駆動輪１６，１６に巻き掛けられてろ布７、７を吊り下げた駆動チェーン１４，１４の他端は、ろ板５の裏面側に垂下している。ろ板５の両側下端から垂下した下部ブラケット１９，１９に一対のリターンロール２０，２０が支架されている。ろ板５の前後のろ布７，７の下部が、リターンロール２０，２０にそれぞれ掛け回され、ろ板５の裏面側に垂下した駆動チェーン１４，１４の下端に係止されている。図示を省略するが、駆動輪１６は、駆動機に連動連結した駆動軸に挿入され、正逆回転可能に設けられている。
【００２４】
図６は、リターンロールを支架した下部ブラケットの要部詳細図である。
下部ブラケット１９には位置をずらせて上下に長穴２２が開口してあり、一対のリターンロール２０は前記長穴２２に支架している。リターンロール２０は下部ブラケット１９の長穴２２に挿通支持しており、長穴２２に沿って上下に移動自在で、回転可能に支架している。
【００２５】
一対のリターンロール２０は固定されていないため、長穴２２の開口の高さだけ上昇できるようにしてある。つまり、リターンロール２０の上下移動を自在とすることで、ろ布７の収縮に合わせてリターンロール２０が移動し、自動的にろ布７張り調整が行われる。
【００２６】
長穴２２は上方ほど開口が広く、下方で最も狭くなる。
リターンロール２０には、下部ブラケット１９の長穴２２の外側に、長穴２２下端の開口以上の径を有する遊動首部２３を設けることでリターンロール２０の抜けを防止している。遊動首部２３はリターンロール２０の左右の摺動を規制し、ろ布７の蛇行も防止する。ろ布７の収縮により、リターンロール２０の片端が不規則に上昇しても、下部ブラケット１９の長穴２２から、リターンロール２０が抜け出すことがない。
【００２７】
遊動首部２３の径は、長穴２２上端の開口以下とすることで、長穴２２上方からリターンロール２０を引き抜くことが可能となる。
また、遊動首部２３には上部ろ布芯金９同様、カメラで位置を検出するためにマーカー１００が施してある。
また、下部ブラケット１９とリターンロール２０の位置関係を算出するため、下部ブラケット１９にもマーカー１００を施す。下部ブラケット１９のマーカー１００を基準位置とし、リターンロール２０の位置を算出する。
【００２８】
図７（ａ）及び（ｂ）は、駆動チェーンの下端部にろ布の下部ろ布芯金を係止するろ布の吊り装置の要部側面図である。
駆動チェーン１４の下端に下部タイトナーボルト２１が連結されている。ろ布７の下部ろ布芯金１１を掛ける吊金具２６が、下部タイトナーボルト２１に離間して螺合する一対のナット３１，３１により下部タイトナーボルト２１に固定されて、駆動チェーン１４と連結されている。下部タイトナーボルト２１は吊金具２６に係止した下部ろ布芯金１１が接触しない長さとする。
吊金具２６には、吊金具２６の３次元位置情報を得るためにマーカー１００を施す。吊金具２６のマーカー１００を基準位置とし、下部ろ布芯金１１の位置を算出する。
【００２９】
図８は、本発明の実施形態に係る吊金具の斜視図である。
吊金具２６は、下面に凹溝２７を設けた水平部２８と、水平部２８の側端から下方に垂設した垂下部２９とで逆Ｌ字状に構成されている。下面に凹溝２７を設けた水平部２８の側面には、上下に貫通する係止溝３０が設けられている。
【００３０】
図８に示すように、吊金具２６の垂下部２９には、両側端にそれぞれ開口を有し、開口には前記第１及び第２の下部ろ布芯金１１の円周溝１１ａで係合するＵ字状の保持部３２を上下にずらせて形成する。
下部ろ布芯金１１の円周溝１１ａの径は保持部３２の開口幅と同等で、首部の径は保持部３２の開口幅より大きい。
下部ろ布芯金１１の両端を、駆動チェーン１４に連結した吊金具２６の保持部３２に側面から挿入し、下部ろ布芯金１１の円周溝１１ａを吊金具２６の保持部３２に摺接係合させて、ろ板５，５間に一対のろ布７，７を吊るす。垂下部２９の下端にはマーカー１００が施してある。
【００３１】
また吊金具２６は、マニピュレータ１０３が側方から下部ろ布芯金１１を把持可能な構成であればよく、様々な公知の技術を採用できる。
【００３２】
図９は、駆動チェーンと吊金具の連結状態を示す側面図である。駆動チェーン１４に吊るした下端側の下部タイトナーボルト２１を吊金具２６の係止溝３０に横方から挿入し、下部タイトナーボルト２１に螺合した一対のナット３１，３１を係止溝３０の上下から締め付ける。吊金具２６の下面の凹溝２７に下側のナット３１を挿入して回動不能とし、駆動チェーン１４と吊金具２６とを連
結する。
【００３３】
図１０は、駆動チェーンに垂下した吊金具にろ布下縁部の下部ろ布芯金を係止する時のろ布の吊り装置の概念図である。
ガイドレール４に開閉自在に並列したろ板５，５間にろ布７，７を吊るすには、図２に示すように、一対のろ布７，７の上縁部を合着して形成した袋部８に上部ろ布芯金９を挿通し、ろ布７，７の下縁部の袋部１０，１０にそれぞれ下部ろ布芯金１１，１１を挿通する。
【００３４】
図５及び図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ろ布７，７の上部ろ布芯金９に駆動チェーン１４と連結した一方の上部タイトナーボルト１７を挿通して一対のナット１８，１８で固定する。駆動チェーン１４の他端に他方の下部タイトナーボルト２１を連結し、下部タイトナーボルト２１を吊金具２６に挿入してナット３１で固定する。
【００３５】
図９に示すように、駆動チェーン１４の下端に設けた他方の下部タイトナーボルト２１に一対のナット３１，３１を離間させて螺合し、吊金具２６の係止溝３０に下部タイトナーボルト２１を挿入し、凹溝２７に下側のナット３１を回動不能に挿入して、上側のナット３１を螺合して駆動チェーン１４と吊金具２６とを連結する。下部タイトナーボルト２１は、下部ろ布芯金１１を吊金具２６の保持部３２に係止するのに邪魔にならないよう、水平部２８の凹溝２７に挿入するナット３１と螺合できるだけの長さがあればよい。
【００３６】
図４、図５及び図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ろ板５の肩部に立設した上部ブラケット１５，１５に支架した駆動輪１６，１６に一対のろ布７，７に連結した駆動チェーン１４、１４を巻き掛けて、ろ板５、５間に一対のろ布７，７を吊り下げる。図４に示すように、ろ板５の前後のろ布７，７の下端部をろ板５下方のリターンロール２０にそれぞれ掛け回し、前後のろ布７，７の下縁部に設けた下部ろ布芯金１１の円周溝１１ａを、駆動チェーン１４の下端に連結した吊金具２６の保持部３２に落とし込んで、ろ板５，５間に一対のろ布７，７を昇降自在に吊るす。このとき、図示上下に２本の下部ろ布芯金１１が１つ  の吊金具２６に収容されている。
【００３７】
図１１は、本発明に係るロボットの概略図である。
ロボット１０１はフィルタープレス１の両側方にそれぞれ１台設置してある。ロボット１０１の構成は、移動架台１０２、移動架台１０２に設けられたマニピュレータ１０３、マニピュレータ１０３に設けられた台座１０４、台座１０４に載置した２台のカメラ１０５、カメラ１０５からの画像を基にロボット１０１を制御する制御部１０６からなる。また、マニピュレータ１０３は、ろ布７交換作業時に部品を把持するハンド部１０３ａと、ハンド部１０３ａを所定位置へ移動するアーム部１０３ｂで構成される。
【００３８】
移動架台１０２は、フィルタープレス１の側方（もしくは周辺）を移動自在で、マニピュレータ１０３を所定位置まで移動させる。移動架台１０２にはマニピュレータ１０３のアーム部１０３ｂが接続され、アーム部１０３ｂの先端にはろ布７取り外し作業時に部品を把持するハンド部１０３ａと、カメラ１０５を載置する台座１０４を設けている。アーム部１０３ｂは多関節で、ハンド部１０３ａを上下左右、前後方向に移動させる。アーム部１０３ｂはカメラ画像の３次元位置情報を基に所定位置までハンド部１０３ａを移動させる。
【００３９】
台座１０４はアーム部１０３ｂ先端から左右に延びるように設けられ、台座１０４にはハンド部１０３ａの左右後方にそれぞれ等距離となるように２台のカメラ１０５を載置する。
【００４０】
２台のカメラ１０５はハンド部１０３ａで掴む対象となる部品に施されたマーカー１００をとらえ、マーカー１００の３次元位置情報を制御部１０６へ送る。
制御部１０６ではマーカー１００の３次元位置情報を基に、現在のハンド部１０３ａ（カメラ１０５）の３次元位置情報を算出し、ハンド部１０３ａ（カメラ１０５）が所定位置へ移動するようアーム部１０３ｂを制御する。
【００４１】
ハンド部１０３ａはリターンロール２０、上部ろ布芯金９、下部ろ布芯金１１を把持できればどのようなものでもよく、それらの部品を把持して取り外し作業を行う。
フィルタープレス１両側方に備えられたロボット１０１は一方を主とするマスタースレーブ制御で駆動させてもよい。
移動架台１０２は、フォークリフトのようにフィルタープレス１周辺を走行するものの他、天井クレーンのように建屋内を走行自在としてもよい。
【００４２】
図１２は、本発明に係る３次元位置情報算出の概念図である。
２台のカメラ１０５はハンド部１０３ａから等距離で、カメラ１０５，１０５間の距離は予め設定した値で設置している。
ここで、２台のカメラ１０５，１０５の位置を頂点とし、カメラ１０５を結ぶ線を底辺とする正三角形を想定する。この場合の第三の頂点を仮想マーカー位置１０７に設定する。また、ここでは仮想マーカー位置１０７の高さをハンド部１０３ａの高さと同一とする。アーム部１０３ｂは、マーカー１００の位置が仮想マーカー位置１０７と等しくなるように移動させる。
マーカー１００の位置は、カメラ１０５に映るマーカー１００の着色面積を基に判定する。従って、予めマーカー１００が仮想マーカー位置１０７にあるときに、カメラ１０５に映るマーカー１００の着色面積を測定しておく。
また、仮想マーカー位置１０７とハンド部１０３ａの距離は常に等しい。
【００４３】
移動制御手順として、初めに、ロボット１０１の台座１０４に載置した２台のカメラ１０５の画像からマーカー１００の位置を検出する。
マーカー１００の高さと、ハンド部１０３ａの高さが同一となるようアーム部１０３ｂを移動させる。（ｙ軸）
マーカー１００の位置と、２台のカメラ１０５，１０５のそれぞれの距離が等距離となるようアーム部１０３ｂで移動させる。（ｘ軸）
上記操作で仮想マーカー位置１０７とマーカー１００の位置が等しくなる。
【００４４】
高さ（ｙ軸）、幅（ｘ軸）方向を一定とし、ハンド部１０３ａを奥行き（ｚ軸）方向へ所定の距離だけ移動させれば、マーカー１００の位置と同一座標にハンド部１０３ａを移動させることができる。
【００４５】
本実施形態では、ハンド部１０３ａは仮想マーカー位置１０７とカメラ１０５が形成する正三角形の重心位置に配設してある。
しかし、ハンド部１０３ａとカメラ１０５の位置関係が常に一定であれば、マーカー位置と仮想マーカー位置１０７を合わせた後にハンド部１０３ａを所定距離だけ動かせばよいため、ハンド部１０３ａは正三角形の重心位置でなくともよい。
【００４６】
フィルタープレスは、所定期間運転を行うことでろ布が破損や収縮、目詰まりするため、所定期間使用したろ布は全て交換する。
フィルタープレス１のろ布７の取り外し作業はロボット１０１により自動で行う。
上記のろ布走行式フィルタープレス１には、フィルタープレス１の両側方にろ布７を取り外すためのロボット１０１が移動自在に設置されている。
ロボット１０１は、移動架台１０２、マニピュレータ１０３、台座１０４、カメラ１０５、制御部１０６からなり、移動架台１０２にはマニピュレータ１０３のアーム部１０３ｂが接続され、アーム部１０３ｂの先端にはろ布７取り外し作業時に部品を把持するハンド部１０３ａと、カメラ１０５を載置する台座１０４とを有する。
【００４７】
カメラ１０５はハンド部１０３ａで把持ずる部品を撮影し、画像は制御部１０６に送られる。制御部１０６では画像を解析し、ハンド部１０３ａから把持する部品までの距離を算出する。算出距離を基にマニピュレータ１０３を駆動し、ハンド部１０３ａを対象の部品まで移動させ、部品を把持し取り外しを行う。
また、ろ布７の取り外し作業は、フィルタープレス１のろ板５が開板し、ろ布７が上昇した状態で行う。
【００４８】
本発明のろ布７取り外し手順として、初めに移動架台１０２で取り外し対象のろ布７側方にロボット１０１を移動させる。
次に、ろ板５下方のリターンロール２０を下部ブラケット１９より引き抜く。
そして、駆動チェーン１４端部の吊金具２６から下部ろ布芯金１１を取り外し、最後に上部ろ布芯金９を上方へ持ち上げて、駆動チェーン１４ごとろ布７を取り外す。
取り外したろ布７は一時保管場所に収容し、同様の手順で他のろ布７も全て取り外す。
以下、ろ布取り外しの手順について詳述する。
【００４９】
＜リターンロールの引抜き＞
一対のリターンロール２０は、下部ブラケット１９に開口した上下方向の長穴２２で支持されているため、上下に移動自在としている。ろ布７には大きなテンションは掛っていない。
【００５０】
ロボット１０１はリターンロール２０のマーカー１００をカメラ１０５で撮影し、リターンロール２０の３次元位置情報を得る。
３次元位置情報を基に、マニピュレータ１０３を移動させ、リターンロール２０の端部（遊動首部２３）をハンド部１０３ａで把持する。
リターンロール２０を、遊動首部２３の径より大きい長穴２２上方まで持ち上げ、リターンロール２０の軸方向へ引き抜く。
ハンド部１０３ａが対象を把持してからの動作は、予め設定した所定の動作に従いマニピュレータ１０３を動かせばよい。
【００５１】
予め、下部ブラケット１９に基準位置となるマーカー１００を施し、下部ブラケット１９とリターンロール２０のマーカー１００の３次元位置情報を基に、リターンロール２０を持ち上げる距離を算出しておいてもよい。
引き抜いたリターンロール２０は一時保管場所にて保管し、ろ布７装着の際に再び使用する。
【００５２】
＜下部ろ布芯金の取り外し＞
ロボット１０１は、駆動チェーン１４端部の吊金具２６に係止された一方の下部ろ布芯金１１の首部１１ｂのマーカー１００を撮影し、一方の下部ろ布芯金１１の３次元位置情報を得る。
３次元位置情報を基に、マニピュレータ１０３を移動させ、一方の下部ろ布芯金１１をハンド部１０３ａで把持する。
下部ろ布芯金１１を持ち上げ、吊金具２６の保持部３２より係止を解く。そして吊金具２６の両側端の開口より下部ろ布芯金１１を取り外す。係止を解いた下部ろ布芯金１１はろ板５下方へ自由に垂らす。
同じく、吊金具２６に係止された他方の下部ろ布芯金１１も同様にロボット１０１で取り外す。
【００５３】
リターンロール２０を取り外しているため、ろ布７がリターンロール２０に巻きかかるような不具合がない。
下部ろ布芯金１１の両端を、フィルタープレス１の左右から２台のロボット１０１で同時に持ち上げることで確実に取り外すことができる。
吊金具２６には位置を検出できるようマーカー１００を施し、取り外し操作終了後、下部ろ布芯金１１と吊金具２６の位置を検出し、所定距離だけ離れていれば取り外し成功と判定して次の工程に移行する。取り外しに失敗していた場合、上述した操作を繰り返す。
【００５４】
≪ハンド部別形態≫
図１３は、本発明に係る他の実施例のハンド部の正面図である。
ハンド部１０３ａに吊金具２６を挟持する複腕１０８を増設し、複腕１０８で吊金具２６の位置を固定したままハンド部１０３ａによる下部ろ布芯金１１の取り外しを行ってもよい。複腕１０８で吊金具２６を固定するため、安定して容易に下部ろ布芯金１１の取り外しを行うことができる。
【００５５】
複腕１０８は、ハンド部１０３ａから上方に増設された保持台１０９と、保持台１０９に配設された２本の係止爪１１０とで構成される。保持台１０９は上下左右にスライド移動するためのエアーシリンダー１１１を備える。
ハンド部１０３ａの左右両端から台座１０４が延設され、台座１０４にカメラ１０５が載置してある。
【００５６】
カメラ１０５により下部ろ布芯金１１の３次元位置情報を取得した後、ハンド部１０３ａによる下部ろ布芯金１１の把持を行う。同時に吊金具２６を係止爪１１０で挟持し、吊金具２６を同一座標に固定する。
下部ろ布芯金１１を把持したハンド部１０３ａは、アーム部１０３ｂを所定の動作で移動させて吊金具２６からの取り外しを行い、保持台１０９は係止爪１１０に挟持された吊金具２６が同一座標に保たれるようにスライドする。
下部ろ布芯金１１の取り外し終了後、係止爪１１０は吊金具２６の挟持を解除する。
【００５７】
＜ろ布の取り外し＞
ろ布７は、上部ろ布芯金９を上方へ引き上げることで、駆動チェーン１４を連結したまま取り外す。
下部ろ布芯金１１を取り外しているため、駆動チェーン１４は一端が上部ろ布芯金９と連結されており、他端は自由となっている。
ロボット１０１は、上部ろ布芯金９端部と駆動輪１６の端部に施したマーカー１００を撮影し、それぞれの３次元位置情報を得る。
３次元位置情報を基に、マニピュレータ１０３を移動させ、フィルタープレス１上方より、ハンド部１０３ａで上部ろ布芯金９を把持する。
駆動輪１６側方には図示しないスライドシャフト等の駆動部品が配設されているため、上部ろ布芯金９の取り外しはフィルタープレス１上方から行う。
上部ろ布芯金９を垂直に引き上げると駆動輪１６に接触してしまうため、上部ろ布芯金９は、駆動輪１６を中心に弧を描くように上方へ持ち上げる。弧を描くように持ち上げるため、駆動輪１６に巻き掛けた駆動チェーン１４が極端に撓む、もしくは緊張することがなく、駆動輪１６から不具合なく駆動チェーン１４を取り外すことができる。
【００５８】
ろ布７の取り外し操作終了後、移動架台１０２を作動して、他の取り外すろ布７までマニピュレータ１０３を移動させ、上記取り外し操作を繰り返し、全てのろ布７を取り外す。
全てのろ布７の取り外し終了後、上部ろ布芯金９、駆動チェーン１４と共に取り外したろ布７は、洗浄処理設備へ搬送される。
【００５９】
マニピュレータ１０３の移動操作に関しては、２台のマニピュレータ１０３をマスタースレーブ制御により同期させ、同時に操作してもよい。
また、ろ布の取り付けに関しては作業員が装着作業を行う。汚染物質が大量に付着したろ布７に近づくことはないため、被爆の危険性は格段に小さくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係るフィルタープレスのろ布取り外し装置及びろ布取り外し方法は、使用済みのろ布をロボットにより無人で取り外すことができる。使用済みのろ布は、例えば処理原液中に放射性物質が含有されていた場合、ろ布には放射性物質が大量に付着しており、ろ布取り外しの際に作業員には被爆などの影響を与える可能性がある。ろ布の取り外しをロボットで行えば人体に影響を与えることない。従って、フィルタープレスを現場雰囲気、処理原液に影響されずに運用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  フィルタープレス
５  ろ板
７  ろ布
９  上部ろ布芯金
１１  下部ろ布芯金
１４  駆動チェーン
１６  駆動輪
１９  下部ブラケット
２０  リターンロール
２２  長穴
２３  遊動首部
２６  吊金具
２８  水平部
２９  垂下部
３２  保持部
１００  マーカー
１０２  移動架台
１０３  マニピュレータ
１０５  カメラ
１０６  制御部
１０７  仮想マーカー位置
【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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【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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【図１３】
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