(57)【要約】  【課題】  エレベーターホール内に配置し、アスベストの除去作業と封じ込め作業におけるアスベスト処理溶剤の吹付作業を無人で行う、アスベスト処理溶剤の無人吹付ロボット装置と吹付方法の提供。の提供。  【解決手段】  先端に吹付ノズル４を備え、吹付面に沿ってノズル４を動かす多軸関節ロボット３と、エレベータかご１の外周においてロボット３をエレベーターホール１００の内壁面に沿って移動させる移動装置２をエレベーターホール１００内に配置し、ノズル４にアスベスト処理溶剤を送り込む圧送ポンプ９と、エレベーターホールの内部構造と、溶剤の吹付け範囲をデータとして有する制御プログラムにより、ロボット３と移動装置２とポンプ９を動作させる制御機構（７，８，１１，１５）とを備えた吹付ロボット装置により、エレベーターホール内の溶剤吹付作業を無人で行わせる。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に吹付ノズルを備え、吹付面に沿って前記吹付ノズルを動かす多軸関節ロボットと、
エレベータかごの外周に設置され、取り付けた前記多関節軸ロボットをエレベーターホールの内壁面に沿って移動させる移動装置と、を前記エレベーターホール内に配置し、
前記吹付ノズルにアスベスト処理溶剤を送り込む圧送ポンプと、
エレベーターホールの内部構造データと、該データに基づく前記アスベスト処理溶剤の吹付け範囲データを備えた制御プログラムによって、前記多関節軸ロボットと移動装置と圧送ポンプを動作させる制御機構と、
を備えたことを特徴とするエレベーターホール内におけるアスベスト処理溶剤の無人吹付ロボット装置。
【請求項２】
前記多関節軸ロボットは、先端に障害物検知用センサーを備えたことを特徴とする請求項１記載のエレベーターホール内におけるアスベスト処理溶剤の無人吹付ロボット装置。
【請求項３】
エレベーターホールの内部構造データと、該データに基づく前記アスベスト処理溶剤の吹付け範囲データに基づき、吹付け範囲をプログラミングされた制御機構により、エレベータかごの外周に設置され、多関節軸ロボットを取り付けた移動装置をエレベーターホールの壁面に沿って移動させるステップと、前記多関節軸ロボットの関節を駆動させ、その先端をエレベーターホール内のアスベスト吹付部に近づけるステップと、アスベスト処理溶剤を前記多関節軸ロボットの先端に設けた吹付ノズルからエレベーターホール内のアスベストに吹き付けるステップと、
を備えたことを特徴とする、エレベーターホール内におけるアスベスト処理溶剤の無人吹付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベーターホール内の壁面やエレベーターシャフトに付着したアスベストの除去と封じ込め作業に際し、前記アスベストに飛散防止溶剤または封じ込め溶剤を無人で吹き付けるロボット装置と方法の技術である。
【背景技術】
【０００２】
全国に設置されるエレベータは、総設置数の一割がアスベストを使用したエレベータシャフトによって運用されている。大きさが０．２ミクロン程度のアスベスト繊維は、劣化して粉塵となった場合、エレベータ内部に容易に進入し、利用者に悪影響を与える。
【０００３】
従って、一般に劣化アスベストは、主に除去工法と封じ込め工法によって粉塵の飛散防止処理を行う。前記除去工法は、飛散防止剤の塗布等による飛散防止養生を実施した上で劣化アスベストを除去する工法であり、前記封じ込め工法は、劣化アスベストの表面に吹き付けた飛散防止剤による塗膜を形成し、劣化アスベストを塗膜内に封じ込める工法である。
【０００４】
エレベータホール内で行う劣化アスベストの除去工法と封じ込め工法は、多くの場合、作業員が手作業で行う。作業員は、作業足場を確保し、誤ってアスベストを吸引しないようにフィルターマスク、タイペック防御服、シューズカバー等の特殊装備を厳重に着用した上で通気性の悪いエレベータホール内に進入する。そして、作業員は、作業中に体温がこもり、汚染された前記防御服を何度も交換しながら、アスベストの誤吸引に細心の注意を払いつつアスベストの飛散防止剤の吹付作業を行わなければならない。従って、手作業による前記アスベスト処理作業は、粉塵吸収による作業員の健康被害、消耗品となる装備の交換費用の高コスト化と作業効率の低下等が懸念されている。
【０００５】
この種の従来技術としては、下記特許文献１に示すアスベスト繊維飛散防止方法及び封じ込め工法がある。下記特許文献１には、微細な霧状にした水溶性バインダーを噴霧してアスベスト繊維表面に付着させ、室温で容易に固化させることによるアスベスト繊維の飛散防止方法と、無機コーティング剤の吹き付けによるアスベスト封じ込め工法等が記載されている。
【特許文献１】特開２００７―２４７２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、劣化アスベストを容易に固化する処理溶剤が開示され、前記吹き付けに噴霧器や噴霧ロボットを採用して無人で行う旨の記載がある。しかし、前記特許文献１には、エレベータ本体が上下する特殊かつ閉鎖された空間であるエレベータホール内に配置可能な吹付装置の具体的な構成と吹付方法についての開示は無い。
【０００７】
従って、本願発明は、作業員の代わりにエレベーターホール内に配置し、アスベストの除去作業と封じ込め作業におけるアスベスト処理溶剤の吹付作業を無人で行うことの出来る具体的な無人吹付装置と吹付方法を提供するものであって、粉塵吸引による作業員の健康被害の発生、装備の消耗品の交換費用の高コスト化及び前記アスベストの処理作業の迅速化を図る、エレベーターホール内におけるアスベスト処理溶剤の無人吹付ロボット装置と吹付方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１においては、先端に吹付ノズルを備え、吹付面に沿って前記吹付ノズルを動かす多軸関節ロボットと、エレベータかごの外周に設置され、取り付けた前記多関節軸ロボットをエレベーターホールの内壁面に沿って移動させる移動装置と、を前記エレベーターホール内に配置し、前記吹付ノズルにアスベスト処理溶剤を送り込む圧送ポンプと、エレベーターホールの内部構造データと、該データに基づく前記アスベスト処理溶剤の吹付け範囲データを備えた制御プログラムによって、前記多関節軸ロボットと移動装置と圧送ポンプを動作させる制御機構を備えた無人吹付ロボット装置により、エレベーターホール内のアスベストに処理溶剤を吹付けることにした。
【０００９】
（作用）アスベスト処理溶剤（飛散防止剤）は、作業員の代わりにエレベータホール内に配置された多関節軸ロボットが、先端に備えた吹付ノズルによって所定の箇所に吹付けるため、劣化アスベストの除去工法の実施前に行う飛散防止処理と、劣化アスベストの封じ込め処理を無人で行うことが出来る。
【００１０】
即ち、多関節軸ロボットの関節駆動、多関節軸ロボットの移動、吹付ノズルによる前記溶剤の吹付動作は、制御機構が、事前に入力したエレベーターホールの内部構造データと前記内部構造に基づく吹付け範囲の座標データを有する制御プログラムにより、前記多関節軸ロボット、多関節軸ロボットを載置した移動機構及び溶剤の圧送ポンプを自動的に動作させ、アスベスト処理溶剤の吹き付けを自動的に行うため、劣化アスベストの飛散防止処理を無人で行うことが出来る。
【００１１】
また、多関節軸ロボットは、移動装置によってエレベータホールの内壁に沿って移動可能に構成したため、多関節軸ロボットによるアスベスト処理溶剤の吹付範囲が拡大し、劣化アスベストの飛散防止処理を無人で広範囲に行うことが出来る。
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項２においては、請求項１記載のエレベーターホール内におけるアスベスト処理溶剤の無人吹付ロボット装置において、前記多関節軸ロボットの先端に障害物検知用センサーを備えた。
【００１３】
（作用）多関節軸ロボットは、前記障害物検知用センサーが障害物の接近を検知すると制御機構によって自動停止する。従って、エレベーターホール内に予期せぬ障害物が発生した場合であっても、前記障害物に多関節軸ロボットが衝突して破損することが無い。
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項３に記載したエレベーターホール内におけるアスベスト処理溶剤の無人吹付方法では、エレベーターホールの内部構造データと、該データに基づく前記アスベスト処理溶剤の吹付け範囲データに基づき、吹付け範囲をプログラミングされた制御機構により、エレベータかごの外周に設置され、多関節軸ロボットを取り付けた移動装置をエレベーターホールの壁面に沿って移動させるステップと、前記多関節軸ロボットの関節を駆動させ、その先端をエレベーターホール内のアスベスト吹付部に近づけるステップと、アスベスト処理溶剤を前記多関節軸ロボットの先端に設けた吹付ノズルからエレベーターホール内のアスベストに吹き付けるステップを実行する。
【００１５】
（作用）アスベスト処理溶剤（飛散防止剤）は、多関節軸ロボットが、移動装置によってエレベータホール内を広範囲に移動し、先端の吹付ノズルが、所定の位置の劣化アスベストに自動的に吹付ける。従って、劣化アスベストの除去工法の実施前に行う飛散防止処理と、劣化アスベストの封じ込め処理を無人で自動的に行うことが出来る。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１のロボット装置によれば、アスベスト処理溶剤の吹き付けをエレベータホール内のロボット装置が自動的に行うことにより、作業員がエレベーターホール内に立ち入る必然性が減少するため、作業員が劣化アスベストを浴び、または体内に吸引する危険性が減少する。従って、アスベスト粉塵の吸引による作業員の健康被害の発生を防止することができる。また、アスベストを浴びた防護服等の消耗品の交換費用が低減される。また、防護服を着替える時間が不要になるため、前記アスベストの処理時間が短縮される。
【００１７】
また、請求項２のロボット装置によれば、多関節軸ロボットの破損によるメンテナンスの必要性が減少するため、アスベスト処理溶剤の無人吹付作業の効率が一層向上する
【００１８】
一方、請求項３の無人吹付方法によれば、作業員がエレベーターホール内に立ち入ることなく劣化アスベストの飛散防止処理を自動で行うことが出来るため、作業員が劣化アスベストを体内に吸引することによる健康被害の発生を防止することができる。アスベストに汚染された防護服等の交換費用が低減される。また、防護服を着替える時間が不要になるため、前記アスベストの処理時間が短縮される
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００２０】
図１〜図４は、本発明に係るエレベーターホール内におけるアスベスト処理溶剤の無人吹付ロボット装置の実施例を示す。図１は、本実施例の無人吹付ロボット装置の構成を説明する斜視図、図２は、本実施例の装置をエレベーターかごの上方から見た図、図３は、本実施例の汎用ロボットアームの構成説明図、図４は、本実施例の制御系統を説明するブロック図である。
【００２１】
図１〜図３により本実施例を説明すると、まずワイヤー１ａに吊下げられ、エレベータホール１００内を昇降するエレベータかご１の外側上部に、多段自動スライダ２が取り付けられ、多段自動スライダ２に汎用ロボットアーム３（多関節軸ロボット）が設けられている。多段自動スライダ２は、汎用ロボットアーム３の移動装置であり、エレベータかご１に固定された固定レール２ａの上を図示しないスライドモータによって水平方向にスライドするスライドホーク２ｂに汎用ロボットアーム３が搭載されている。汎用ロボットアーム３は、スライドホーク２ｂのスライドによりエレベータホールの側壁１００ａに沿って移動する他、基台３ａがスライドホーク２ｂに対してスライド自在に取り付けられ、スライドホーク２ｂ上を水平方向にスライドする。多段自動スライダ２の両端には、スライドホーク２ｂがレール２ａから脱落しないようオーバーラン検知センサ１６（後述）を設ける。
【００２２】
固定レール２ａには、鉛直方向に延びるガイド板２ｄを挟持し、ローラ２ｇが内側を転動するガイドホルダー２ｅ、２ｆが設けられ、エレベータかご１がエレベータホール１００内を昇降する時にガイドホルダー２ｅ、２ｆとローラ２ｇが転がり接触し、昇降時の多段自動スライダ２と汎用ロボットアーム３を支持する。尚、多段自動スライダ２と汎用ロボットアーム３との組み合わせは、図１，２ではかご１の上面の側壁１００ａ側に一組設置しているが、側壁１００ｃ側にも図示しないもう一組を取り付ける。
【００２３】
汎用ロボットアーム３は、図３に示すとおり、先端にアスベストの飛散防止剤を噴射するノズル４（吹付ノズル）と、アーム３の先端と予期せぬ障害物との衝突を防止する超音波変位センサ１７を備え、基台３ａに対して回動する水平回動関節軸３ｂの他、複数の回動関節軸（３ｃ〜３ｇ）を備え、各関節軸が図示しない回動モータで自動回動する多関節ロボットアームであり、複数の関節軸を駆動することで吹付け目標に対し、ノズル４を略３６０度自在な方向に向けられるようにしている。また、汎用ロボットアーム３の先端には、作業エリアをモニタリングする照明６付のＣＣＤカメラ５が設けられる。
【００２４】
尚、汎用ロボットアーム３の移動装置は、一対の多段自動スライダ２に限らず、かご１の上部に固定された円形状のレールの上を汎用ロボットアーム３の基台３ａがスライド可能な構成にし、円形レール上を汎用ロボットアーム３が周回しながらエレベータホール１００の内壁４方向に溶剤の吹付作業を行ってもよい。また、円形レールを上方に向けて螺旋状に形成し、作業時の汎用ロボットアーム３を周回させつつ上昇させても良い。また、多関節軸ロボット３の関節軸の数は、実施例の数に限らず、ノズル４の動きの自在性を考慮した数に構成する。
【００２５】
また、エレベータかご１の内部には、汎用ロボットアンプ７，制御盤８、圧送ポンプ９、貯留タンク１０、モニター付コンピュータ１１を設置している。
【００２６】
モニター付コンピュータ１１は、信号ケーブルによって制御盤８と接続されている。図示しない電源から電源供給を受ける制御盤８は、エレベータかご１の外部に設置した多段自動スライダ２、ノズル４、ＣＣＤカメラ５、汎用ロボットアンプ７とケーブル１２によって接続され、各部に対して制御信号の送受信と電源供給を行う。汎用ロボット３は、エレベータかご１内の汎用ロボットアンプ７とケーブル１３によって接続され、アンプ７を介して制御信号と電源供給を受ける。ノズル４は、供給ホース１４を介してタンク圧送ポンプ９からアスベスト飛散防止溶剤の供給を受ける。尚、図１ではケーブル１２，１３とホース１４の貫通孔１ｂが、エレベータホールに向かって開口しているが、ここは、アスベストがエレベータかご１内に進入しないよう、厳重に密閉する。
【００２７】
尚、コンピュータ１１には、事前に入力したエレベーターホール１００の内部構造データと前記内部構造に基づいた劣化アスベストの存在する吹付範囲の座標データ、ノズルを向ける方向の座標データを有する制御プログラムがインストールされ、多段自動スライダ２と汎用ロボットアーム３は、前記制御プログラムが指示する座標範囲に沿ってノズル４の先端を向けつつ移動し、ノズル４は、移動範囲に応じて溶剤を吹付ける。制御プログラムを含むモニタ１５付コンピュータ１１と制御盤８とアンプ７は、本件の自動吹付ロボット装置の制御機構を構成する。
【００２８】
エレベータかご１の中のコンピュータ１１のモニタ１５の前には、監視要員を配置する。エレベータホール１００から隔離された前記監視要員は、前記制御プログラムの開始信号の入力を行い、吹付ロボット装置が異常動作をした際には、エラーメッセージやＣＣＤカメラ５の映像によりエレベータホール１００内を目視し、動作の修正を行う。
【００２９】
尚、圧送ポンプ９と、アスベスト飛散防止剤を貯留したタンク１０は、エレベータかご１の外に配置しても良い。また、モニタ１５は、タッチパネルにすることにより前記監視要員による操作性を向上させてもよい。
【００３０】
次に、図４により、本実施例におけるアスベスト飛散防止剤の無人吹付ロボットの制御と動作について説明する。コンピュータ１１と制御盤８の電源を入れ、装置の各部に電源を供給する。圧送ポンプ９は、制御盤８から電源供給を受け、供給ホース１４にアスベストの飛散防止溶剤を圧送する。制御盤８は、コンピュータ１１にインストールされた制御プログラムに基づき、多段自動スライダ２と汎用ロボットアンプ７に運転開始信号を送信する。スライドホーク２ｂのスライド用モータと、汎用ロボットアーム３の基台３ａのスライド用モータと、汎用ロボットアーム３の関節駆動用の各駆動モータ（いずれも図示せず）は、制御盤８とアンプ７から駆動開始信号を受けて駆動し、スライドホーク２ｂをスライドさせ、ホーク２ｂに対して汎用ロボットアーム３をスライドさせ、各回動関節軸（３ｂ〜３ｇ）を回動させ、ノズル４を制御プログラムの示す初期位置の座標まで移動させ、溶剤の吹付が必要なエレベータホール１００の内壁又はエレベータシャフト（図示せず）に対向させた状態で駆動を停止する。
【００３１】
ノズル４の移動完了後、制御盤８は、ノズル４の開閉モータ（図示せず）にノズル開放の信号を送信し、アスベストの飛散防止溶剤が吹付けられる。同時に制御盤８は、汎用ロボットアーム３の関節駆動モータと基台３ａのスライドモータに駆動信号を送り、所定の吹付範囲を示す制御プログラムの指定座標範囲に沿ってノズル４を移動させる。ノズル４は、汎用ロボットアーム３の関節駆動と基台３ａの水平スライドにより、ノズル４が届く範囲に前記溶剤を吹付ける。
【００３２】
尚、ノズル４は、エレベータホール１００の内壁１００ａの全面と１００ｂ及び１００ｄの半面に溶剤を吹付ける（図４の符号Ｐ参照）。対面側の内壁１００ｃと１００ｂ及び１００ｄの反面には、図示しないもう一方の汎用ロボットアームが吹付を行う。汎用ロボットアーム３の基台３ａの移動レールを円形状又は螺旋状にした場合には、一基の汎用ロボットアームにより内壁１００ａ〜１００ｄまで４面全てに溶剤の吹付作業が可能になる。
【００３３】
制御盤８は、制御プログラムに基づき、ノズル４が届く範囲（図４の符号Ｐを参照）に溶剤の吹きつけを完了すると開閉モータに指令を送りノズル４を全閉させる。同時にスライドホーク２ｂの駆動モータに指令を送り、スライドホーク２ｂをスライドさせることによって汎用ロボットアーム３を大きく移動させる。その後、制御盤８は、再びノズル４の開閉と汎用ロボットアーム３の駆動を繰り返す。
【００３４】
尚、ノズル４の前方の吹付けエリアの状況は、照明６付ＣＣＤカメラ５によって映像信号として取り込まれ、画像コントローラ１８によって処理された上でコンピュータ１１のモニタ１５に表示される。
【００３５】
制御盤８は、多段自動スライダ２の両側に設けられたオーバラン検知センサ１６から検知信号を受け、スライドホーク２ｂが固定レール２ａ上の所定スライド範囲外までスライドしてしまったたことを検知した場合、本実施例のロボット装置の各駆動源に信号を送り駆動を停止する。また、制御盤８は、汎用ロボットアーム３の先端に設けられた超音波変位センサ１７により、ロボット先端とエレベータホール１００内のワーク（予期せぬ障害物）との距離が所定長さより短くなった場合、衝突を回避するため、各駆動源の駆動を停止させる。監視要員は、エラーメッセージや、ＣＣＤカメラ５の映像を目視で確認し、コンピュータ１１を手動で操作し、スライドホーク２ｂと汎用ロボットアーム３の動作状態を補正し、制御プログラムを再開する。尚、センサ１７は、ロボット先端と前記ワークの近接を検知できる障害物検知センサーであれば、超音波センサに限らず代用できる。
【００３６】
制御盤８は、本実施例のロボット装置周囲のエレベーターホール１００の内壁（またはエレベータシャフト）に対し、ノズル４が届く全ての吹付範囲に吹きつけを終了した後、全ての部位の駆動を停止させる。コンピュータ１１は、制御プログラムの実行を完了し、監視要員による操作入力待ち状態に移行し、本実施例のロボット装置によるアスベスト処理溶剤の無人自動吹付処理が一端終了する。
【００３７】
その後、監視要員は、エレベータかご１１を昇降させ、次の吹付範囲に本実施例のロボット装置を移動させ、再び制御プログラムを開始によって吹付作業を繰り返し、エレベータホール１００の上下方向にアスベスト飛散防止剤の自動吹きつけ作業を進めて行く。
【００３８】
本実施例によれば、エレベータホール１００内における溶剤の吹付作業は、ロボット装置が自動的に行い、作業員は、エレベータホール１００から隔離されたエレベータかご１の内部で作業を監視していれば足りるため、アスベストを人体に浴びることによる弊害が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例の本実施例の無人吹付ロボット装置の構成を説明する斜視図である。
【図２】本実施例の装置をエレベーターかごの上方から見た図である。
【図３】本実施例の本実施例の汎用ロボットアームの構成説明図である。
【図４】本実施例の制御系統を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１        エレベータかご
２        多段自動スライダ
３        汎用ロボットアーム
４        吹付ノズル
７        汎用ロボットアンプ（制御機構）
８        制御盤（制御機構）
９        圧送ポンプ
１１      コンピュータ（制御機構）
１５      モニタ（制御機構）
１７      超音波変位センサ（障害物センサー）
【図１】
2009184811.tif 000003
【図２】
2009184811.tif 000004
【図３】
2009184811.tif 000005
【図４】
2009184811.tif 000006