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JP7745401B2 - Fireproof coating spraying equipment - Google Patents
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JP7745401B2 - Fireproof coating spraying equipment - Google Patents

Fireproof coating spraying equipment

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JP7745401B2
JP7745401B2 JP2021159652A JP2021159652A JP7745401B2 JP 7745401 B2 JP7745401 B2 JP 7745401B2 JP 2021159652 A JP2021159652 A JP 2021159652A JP 2021159652 A JP2021159652 A JP 2021159652A JP 7745401 B2 JP7745401 B2 JP 7745401B2
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Description

本発明は、耐火被覆材吹付装置に係り、特に、H型鋼からなる梁に対して耐火被覆材を吹き付ける耐火被覆材吹付装置に関する。 The present invention relates to a fire-resistant coating material spraying device, and in particular to a fire-resistant coating material spraying device that sprays fire-resistant coating material onto beams made of H-shaped steel.

鉄骨造の建物の躯体である柱や梁に対して、火災による損傷を防止するために、いわゆる耐火被覆作業が行われている。耐火被覆作業とは、柱や梁の表面に対して、耐火被覆材であるロックウールを吹き付けることによって躯体を被覆する作業をいう。
特許文献1には、耐火被覆材であるロックウールと、結合剤であるセメントスラリーを混合して吹付可能なノズルを備えた耐火被覆材吹付システムが開示されている。
In order to prevent fire damage to the columns and beams that make up the skeleton of a steel-framed building, so-called fireproof coating work is carried out. Fireproof coating work refers to the work of covering the skeleton by spraying rock wool, a fireproof coating material, onto the surfaces of the columns and beams.
Patent Document 1 discloses a fire-resistant coating material spraying system equipped with a nozzle capable of spraying a mixture of rock wool, which is a fire-resistant coating material, and cement slurry, which is a binder.

また近年、耐火被覆作業を行う作業現場で大量に飛散する耐火被覆材から作業員を保護する目的で、耐火被覆作業を自動化することが可能な耐火被覆材吹付ロボットの開発が行われている。
図9は、H型鋼からなる梁Bに対して耐火被覆材Fを吹き付ける吹付ロボット100を示している。図9に示すように、吹付ロボット100は、耐火被覆材(ロックウール)を噴射する噴射ノズル101と、噴射ノズル101に対してロックウール及びセメントスラリーを供給する供給ホース102と、噴射ノズル101を保持するとともに、噴射ノズル101の位置制御及び角度制御を行うロボットアーム103と、ロボットアーム103を梁の延長方向に摺動させる横行装置104と、を有している。ロボットアーム103及び横行装置104は、噴射ノズル101が、梁Bに対して予め設定された経路及び角度で移動するように制御される。
In recent years, development has been underway on fire-resistant coating material spraying robots that can automate fire-resistant coating work, with the aim of protecting workers from the large amounts of fire-resistant coating material that fly around at work sites where fire-resistant coating work is being performed.
9 shows a spraying robot 100 that sprays a fire-resistant coating material F onto a beam B made of H-shaped steel. As shown in Fig. 9, the spraying robot 100 has a spray nozzle 101 that sprays the fire-resistant coating material (rock wool), a supply hose 102 that supplies the rock wool and cement slurry to the spray nozzle 101, a robot arm 103 that holds the spray nozzle 101 and controls the position and angle of the spray nozzle 101, and a traversing device 104 that slides the robot arm 103 in the extension direction of the beam. The robot arm 103 and the traversing device 104 are controlled so that the spray nozzle 101 moves relative to the beam B along a predetermined path and angle.

特開2021-004525号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-004525

吹付ロボット100によって、飛散するロックウールから作業員を保護することができるとともに、吹付作業効率の向上を図ることができる。しかしながら、耐火性を確保するためには、耐火被覆材Fを梁Bの全体に対して所定の被覆厚以上の厚さで確実に被覆する必要があり、吹付ロボット100による吹付作業に関して、品質向上の余地が残っていた。 The spraying robot 100 can protect workers from flying rock wool and improve the efficiency of spraying work. However, to ensure fire resistance, it is necessary to reliably coat the entire beam B with fire-resistant coating material F to a thickness equal to or greater than a specified coating thickness, and there is still room for improvement in the quality of the spraying work performed by the spraying robot 100.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、H型鋼からなる梁に対して適切な量の耐火被覆材を自動的に吹き付けることができ、吹付作業の効率化と品質の向上を図ることが可能な耐火被覆材吹付装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a fire-resistant coating spraying device that can automatically spray an appropriate amount of fire-resistant coating material onto beams made of H-shaped steel, thereby improving the efficiency and quality of the spraying work.

前記課題は、本発明の耐火被覆材吹付装置によれば、H型鋼からなる梁に前記耐火被覆材を吹き付ける耐火被覆材吹付装置であって、前記耐火被覆材を吹付方向に向けて噴射する吹付口を有する噴射装置と、前記吹付口を保持するとともに、前記吹付口の位置及び前記吹付方向を変更可能な保持装置と、前記梁を含む躯体の三次元データに基づいて前記噴射装置及び前記保持装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記梁の被吹付面と前記吹付方向とのなす角度が90度より小さくなるほど前記吹付口の位置変更速度が小さくなるように前記保持装置を制御し、前記被吹付面と前記吹付方向とのなす角度が、前記吹付対象点と前記吹付口との間の距離と、前記梁の高さ寸法と、前記吹付口の外形寸法と、に基づいて、前記梁の支持物に前記吹付口が当接しない範囲で最大吹付角度となるように、前記保持装置を制御することにより解決される。 The above problem is solved by the fire-resistant coating material spraying device of the present invention, which is a fire-resistant coating material spraying device that sprays the fire-resistant coating material onto a beam made of H-shaped steel, and which comprises: a spraying device having a spray nozzle that sprays the fire-resistant coating material in a spraying direction; a holding device that holds the spray nozzle and is capable of changing the position of the spray nozzle and the spraying direction; and a control device that controls the spraying device and the holding device based on three-dimensional data of the structure including the beam, wherein the control device controls the holding device so that the speed of changing the position of the spray nozzle becomes smaller as the angle between the sprayed surface of the beam and the spraying direction becomes smaller than 90 degrees , and controls the holding device so that the angle between the sprayed surface and the spraying direction becomes the maximum spray angle within the range where the spray nozzle does not abut against the support of the beam, based on the distance between the spray target point and the spray nozzle, the height dimension of the beam, and the outer dimensions of the spray nozzle .

上記構成によれば、躯体の三次元データに基づいて、自動的に吹付作業を行うように噴射装置と保持装置が制御される。これにより、吹付作業の効率化が実現される。
また、制御装置は、被吹付面と吹付方向とのなす角度が小さくなるほど吹付口の位置変更速度が小さくなるように保持装置を制御する。これにより、被吹付面と吹付方向のなす角度が小さいことによって被吹付面に対する耐火被覆材の付着性が低下してしまう場合であっても、噴射装置の位置変更速度を小さくすることにより、被吹付面に適切な量の耐火被覆材を付着させることができ、吹付作業の品質の向上を図ることが可能となる。
According to the above configuration, the spraying device and the holding device are controlled so as to automatically perform the spraying work based on the three-dimensional data of the building structure, thereby realizing the efficiency of the spraying work.
The control device also controls the holding device so that the smaller the angle between the surface to be sprayed and the spray direction, the slower the speed at which the spray nozzle is changed in position. This makes it possible to apply an appropriate amount of fire-resistant coating material to the surface to be sprayed by reducing the speed at which the spray device is changed in position, even if the small angle between the surface to be sprayed and the spray direction reduces the adhesion of the fire-resistant coating material to the surface to be sprayed, thereby improving the quality of the spraying work.

また、前記制御装置は、前記吹付口が前記梁の上フランジの上面よりも下方に位置し、前記被吹付面上の吹付対象点と前記吹付口との間の距離が一定の距離となるように前記保持装置を制御すると好適である。
上記構成によれば、梁が支持する天井等に吹付口が当接して損傷してしまうことがない。また、吹付口から噴射される耐火被覆材を、結合剤と適切に混合した状態で被吹付面に対して付着させることができる。すなわち、吹付対象点と吹付口との間の距離が小さすぎると、耐火被覆材と結合剤との混合状態が不十分となるとともに、被吹付面に対する耐火被覆材の吹付状態にムラが生じる。一方、吹付対象点と吹付口との間の距離が大きすぎると、耐火被覆材が吹付対象点以外の場所に拡散してしまい、耐火被覆材を必要以上に消費してしまう。そこで、吹付対象点と吹付口との間の距離を適切な距離(例えば、400mm~600mm)に保持するように保持装置を制御することにより、吹付作業の品質の安定化と耐火被覆材の浪費防止を図ることが可能となる。
It is also preferable that the control device controls the holding device so that the spray port is positioned below the upper surface of the upper flange of the beam and the distance between the spray target point on the sprayed surface and the spray port is a constant distance.
This configuration prevents the spray nozzle from coming into contact with and damaging ceilings or other structures supported by beams. Furthermore, the fire-resistant coating material sprayed from the spray nozzle can be properly mixed with the binder and applied to the target surface. That is, if the distance between the target point and the spray nozzle is too small, the fire-resistant coating material and binder will not be mixed properly, resulting in uneven application of the fire-resistant coating material to the target surface. On the other hand, if the distance between the target point and the spray nozzle is too large, the fire-resistant coating material will spread to areas other than the target point, resulting in unnecessary consumption of the fire-resistant coating material. Therefore, by controlling the retention device to maintain an appropriate distance (e.g., 400 mm to 600 mm) between the target point and the spray nozzle, it is possible to stabilize the quality of the spraying work and prevent waste of fire-resistant coating material.

また、前記梁は、鉛直面を有するウェブと、前記ウェブの下端で前記ウェブと連結する下フランジと、を備え、前記制御装置は、前記下フランジの上面と前記吹付方向とのなす角度が90度より小さくなるほど前記吹付口の位置変更速度が小さくなるように前記保持装置を制御すると好適である。
上記構成によれば、天井を支持する梁の下フランジの上面に対して、自動的に吹付作業を行うことができるとともに、吹付作業の品質の向上を図ることが可能となる。
Furthermore, it is preferable that the beam comprises a web having a vertical surface and a lower flange connected to the web at its lower end, and that the control device controls the holding device so that the speed at which the spray port position is changed decreases as the angle between the upper surface of the lower flange and the spray direction becomes smaller than 90 degrees .
According to the above configuration, it is possible to automatically perform spraying work on the upper surface of the lower flange of the beam supporting the ceiling, and it is also possible to improve the quality of the spraying work.

また、前記制御装置は、前記ウェブに対して前記吹付口の位置変更速度が一定の標準速度となるように前記保持装置を制御する第一の吹付制御部と、前記下フランジの上面に対して前記吹付口の位置変更速度が前記標準速度に対して所定の減速係数を乗算した速度となるように前記保持装置を制御する第二の吹付制御部と、を有すると好適である。
上記構成によれば、標準的な位置変更速度に対して所定の減速係数を乗算するという単純な演算を行うことによって、梁に対する吹付作業の品質の向上を図ることが可能となる。
It is also preferable that the control device has a first spray control unit that controls the holding device so that the speed at which the spray nozzle is changed in position relative to the web is a constant standard speed, and a second spray control unit that controls the holding device so that the speed at which the spray nozzle is changed in position relative to the upper surface of the lower flange is a speed obtained by multiplying the standard speed by a predetermined deceleration coefficient.
According to the above configuration, it is possible to improve the quality of spraying work on beams by performing a simple calculation of multiplying a standard position change speed by a predetermined deceleration coefficient.

本発明に係る耐火被覆材吹付装置によれば、H型鋼からなる梁に対して適切な量の耐火被覆材を自動的に吹き付けることができ、吹付作業の効率化と品質の向上を図ることが可能となる。 The fire-resistant coating material spraying device of the present invention can automatically spray the appropriate amount of fire-resistant coating material onto beams made of H-shaped steel, thereby improving the efficiency and quality of the spraying work.

本実施形態に係る吹付装置の全体構成を示す図である。1 is a diagram showing the overall configuration of a spraying device according to an embodiment of the present invention; 耐火被覆材の吹付対象である梁の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of a beam to which the fire-resistant coating material is to be sprayed. 制御装置の機能構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of a control device. ウェブに対する吹付口の位置及び吹付方向を説明するための側面図である。FIG. 10 is a side view illustrating the position and direction of the blowing nozzle relative to the web. ウェブに対する吹付口の位置変更制御を説明するための斜視図である。FIG. 10 is a perspective view for explaining control of changing the position of the blowing nozzle relative to the web. 下フランジの上面に対する吹付口の位置及び吹付方向を説明するための側面図である。10 is a side view illustrating the position and direction of the blowing port relative to the upper surface of the lower flange. FIG. 下フランジの上面に対する吹付口の位置変更制御を説明するための斜視図である。10 is a perspective view for explaining control of changing the position of the spray port relative to the upper surface of the lower flange. FIG. 減速係数テーブルの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a deceleration coefficient table. 下フランジの上面に対して標準速度で吹き付けた場合の付着状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the state of adhesion when sprayed at a standard speed onto the upper surface of the lower flange. 下フランジの上面に対して減速速度で吹き付けた場合の付着状態を示す図である。10A and 10B are diagrams showing the state of adhesion when spraying at a reduced speed onto the upper surface of the lower flange. 上フランジの下面に対する吹付口の位置及び吹付方向を説明するための側面図である。10 is a side view illustrating the position and direction of the blowing port relative to the lower surface of the upper flange. FIG. 上フランジの下面に対する吹付口の位置変更制御を説明するための斜視図である。10 is a perspective view for explaining control of changing the position of the spray port relative to the lower surface of the upper flange. FIG. 吹付制御処理の流れを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the flow of a spray control process. 従来の耐火被覆材吹付装置を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional fire-resistant coating material spraying device.

以下、図1乃至図8を参照しながら、本発明の一実施形態(以下、本実施形態)に係る吹付装置1について説明する。本実施形態に係る吹付装置1は、耐火被覆材であるロックウールを、予め設定された経路及び角度で梁に対して自動的に吹き付けることによって、吹付作業の自動化と効率化を図るために用いられる。また、本実施形態における吹付装置1は、梁に対する吹付作業の品質向上を図るために用いられる。 The following describes a spraying device 1 according to one embodiment of the present invention (hereinafter referred to as this embodiment) with reference to Figures 1 to 8. The spraying device 1 according to this embodiment is used to automate and streamline spraying work by automatically spraying rock wool, a fire-resistant coating material, onto beams at a preset path and angle. The spraying device 1 in this embodiment is also used to improve the quality of spraying work on beams.

なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。つまり、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。 The embodiment described below is merely an example intended to facilitate understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. In other words, the present invention may be modified or improved without departing from its spirit, and of course, equivalents are also included within the scope of the present invention.

<<吹付装置1の全体構成>>
図1は、吹付装置1の全体構成を示す図である。吹付装置1は、噴射装置10と、ロボットアーム20と、昇降装置30と、走行装置40と、制御装置50と、から主に構成されている。吹付装置1は、噴射装置10の先端の吹付口11から、耐火被覆材Fを噴射する。このとき吹付口11は、ロボットアーム20によって保持された状態で、昇降装置30及び走行装置40によって予め定められた経路で移動する。これにより、吹付装置1による耐火被覆材Fの自動吹付作業が行われる。
<<Overall configuration of spraying device 1>>
1 is a diagram showing the overall configuration of a spraying device 1. The spraying device 1 is mainly composed of a spraying device 10, a robot arm 20, a lifting device 30, a traveling device 40, and a control device 50. The spraying device 1 sprays a fire-resistant coating material F from a spray nozzle 11 at the tip of the spraying device 10. At this time, the spray nozzle 11 is held by the robot arm 20 and moved along a predetermined path by the lifting device 30 and the traveling device 40. In this way, the spraying device 1 automatically sprays the fire-resistant coating material F.

耐火被覆材Fは、ロックウールとセメントスラリーから構成されている。ロックウールとは、高炉スラグ、又は玄武岩などの鉱物原料を溶融し繊維状にした人造の鉱物繊維である。結合剤であるセメントスラリーは、セメントとスラリーの混合剤である。ロックウールとセメントスラリーを同時に建物の躯体に対して吹き付けることによって躯体の耐火性、断熱性、及び吸音性を向上させることができる。 Fireproof coating material F is composed of rock wool and cement slurry. Rock wool is a man-made mineral fiber made by melting and fibrous mineral raw materials such as blast furnace slag or basalt. The binder, cement slurry, is a mixture of cement and slurry. By spraying rock wool and cement slurry simultaneously onto the building frame, the frame's fire resistance, insulation, and sound absorption properties can be improved.

噴射装置10は、吹付口11と、ホース12と、タンク13と、ポンプ14と、を有しており、タンク13に収容された耐火被覆材Fを、ポンプ14によってホース12を介して吹付口11から噴射することができる。
図1においてタンク13及びポンプ14は、走行装置40に搭載されて移動可能に示されているが、タンク13及びポンプ14を走行装置40に搭載せずに離れた位置に設置し、ホース12を延長することによって吹付口11に耐火被覆材Fを供給してもよい。
The spraying device 10 has a spray nozzle 11, a hose 12, a tank 13, and a pump 14, and the fire-resistant coating material F stored in the tank 13 can be sprayed from the spray nozzle 11 via the hose 12 by the pump 14.
In Figure 1, the tank 13 and pump 14 are shown mounted on a traveling device 40 and movable, but the tank 13 and pump 14 may also be installed at a remote location without being mounted on the traveling device 40, and the fire-resistant coating material F may be supplied to the spray nozzle 11 by extending the hose 12.

吹付口11の中央には、ロックウールを噴射するロックウール吹付口が配設され、その外周には、セメントスラリーを噴射する複数のセメントスラリー吹付口が配設されている。ロックウール吹付口とセメントスラリー吹付口とを同心円状に配置し、ロックウールとセメントスラリーを同時に噴射することにより、躯体に対する耐火被覆材Fの付着性を高めることができる。ここで、耐火被覆材Fを躯体に対して適切に付着させるためには、躯体の被吹付面に対する吹付口11の距離、吹付角度、及び吹付速度を適切な状態に制御する必要があり、これについては後述する。 A rock wool spray nozzle for spraying rock wool is located in the center of the spray nozzle 11, and multiple cement slurry spray nozzles for spraying cement slurry are located around its periphery. By arranging the rock wool spray nozzle and cement slurry spray nozzle concentrically and spraying the rock wool and cement slurry simultaneously, the adhesion of the fire-resistant coating material F to the structure can be improved. To ensure proper adhesion of the fire-resistant coating material F to the structure, the distance, spray angle, and spray speed of the spray nozzle 11 relative to the surface of the structure to be sprayed must be appropriately controlled, as will be described later.

ロボットアーム20は、吹付口保持部21と,上アーム22と、下アーム23と、可動機構24とを有している。吹付口保持部21は、吹付口11を適切な位置及び吹付方向で保持するための保持部材である。上アーム22及び下アーム23は、可動機構24を介して吹付口保持部21と連結するアーム部材である。可動機構24は、第一可動機構24A、及び第二可動機構24Bからなり、吹付口保持部21によって保持された吹付口11の位置及び吹付方向を変更することができる。すなわち、ロボットアーム20によって、吹付口11の位置及び吹付方向を柔軟に変更することができ、これにより広範なエリアに及ぶ被吹付面に対して耐火被覆材Fを吹き付けることが可能となる。 The robot arm 20 has a nozzle holder 21, an upper arm 22, a lower arm 23, and a movable mechanism 24. The nozzle holder 21 is a holding member for holding the nozzle 11 in an appropriate position and spraying direction. The upper arm 22 and lower arm 23 are arm members connected to the nozzle holder 21 via the movable mechanism 24. The movable mechanism 24 consists of a first movable mechanism 24A and a second movable mechanism 24B, and can change the position and spraying direction of the nozzle 11 held by the nozzle holder 21. In other words, the position and spraying direction of the nozzle 11 can be flexibly changed by the robot arm 20, making it possible to spray the fire-resistant coating material F onto a wide area of the target surface.

図1において、ロボットアーム20は、上アーム22と、下アーム23と、可動機構24を有していることとして説明したが、吹付口11の位置及び吹付方向を柔軟に変更することができればよく、公知の多関節アーム等の可動式保持装置を採用することができる。
ロボットアーム20は、保持装置に相当する。
In Figure 1, the robot arm 20 is described as having an upper arm 22, a lower arm 23, and a movable mechanism 24, but as long as the position and spray direction of the spray port 11 can be flexibly changed, a movable holding device such as a known multi-joint arm can be used.
The robot arm 20 corresponds to a holding device.

昇降装置30は、伸縮可能なパンタグラフ構造を有し、収縮することによってロボットアーム20を降下させるとともに、伸長することによってロボットアーム20を上昇させることができる。昇降装置30によって、噴射装置10及びロボットアーム20を昇降させることができ、これにより高い場所に位置する躯体に対する自動吹付作業が可能となる。 The lifting device 30 has an extendable pantograph structure that can lower the robot arm 20 by contracting it, and raise the robot arm 20 by extending it. The lifting device 30 can raise and lower the spraying device 10 and robot arm 20, making it possible to perform automatic spraying work on structures located in high places.

走行装置40は、車輪41と、動力源と、動力源によって生成された回転運動を車輪41に伝える伝達機構と、進行方向を変更可能な方向制御機構とを有し、予め設定された経路に沿って走行することができる。走行装置40によって、吹付口11を建物内の広範なエリアに移動させて吹付作業を行うことが可能となる。 The traveling device 40 has wheels 41, a power source, a transmission mechanism that transmits the rotational motion generated by the power source to the wheels 41, and a direction control mechanism that can change the direction of travel, allowing it to travel along a predetermined route. The traveling device 40 makes it possible to move the spray nozzle 11 over a wide area within a building to perform spraying work.

制御装置50は、プロセッサ51、記憶装置52、及び通信装置53などから構成され、吹付装置1全体の制御を司る。すなわち、制御装置50は、噴射装置10のポンプ14を制御して予め定められた一定量の耐火被覆材Fが吹付口11から噴射するように制御する。また制御装置50は、ロボットアーム20、昇降装置30及び走行装置40を制御して、吹付口11を後述する梁Bの被吹付面に対して適切な位置及び吹付方向となるように制御する。換言すると、制御装置50は、記憶装置52に予め記憶された躯体の三次元データに基づいて、吹付口11の位置(経路)、吹付方向、及び噴射タイミングを制御する。 The control device 50 is composed of a processor 51, a storage device 52, a communication device 53, etc., and is responsible for controlling the entire spraying device 1. That is, the control device 50 controls the pump 14 of the spraying device 10 so that a predetermined amount of fire-resistant coating material F is sprayed from the spray nozzle 11. The control device 50 also controls the robot arm 20, the lifting device 30, and the traveling device 40 so that the spray nozzle 11 is positioned and sprayed in an appropriate direction relative to the sprayed surface of the beam B (described below). In other words, the control device 50 controls the position (path), spray direction, and spray timing of the spray nozzle 11 based on three-dimensional data of the building structure pre-stored in the storage device 52.

制御装置50のプロセッサ51は、記憶装置52に格納されたプログラムをロードして順次実行することにより、図3を参照して後述するウェブ吹付制御部54、下フランジ上面吹付制御部55、上フランジ下面吹付制御部56、及び設定入力部57、として機能する。
通信装置53は、吹付装置1の設定パラメータを外部から入力可能な通信インターフェースである。
The processor 51 of the control device 50 loads and sequentially executes programs stored in the memory device 52, thereby functioning as a web spraying control unit 54, a lower flange upper surface spraying control unit 55, an upper flange lower surface spraying control unit 56, and a setting input unit 57, which will be described later with reference to Figure 3.
The communication device 53 is a communication interface that allows setting parameters of the spray device 1 to be input from the outside.

<<吹付対象の梁Bについて>>
図2は、耐火被覆材Fの吹付対象であって、H型鋼からなる梁Bを示している。図2に示すように、梁Bは、鉛直面を有するウェブB1と、ウェブB1の上端でウェブB1と連結する上フランジB2と、上フランジB2と対向し、ウェブB1の下端でウェブB1と連結する下フランジB3を有し、水平方向に延びている。
<<About beam B to be sprayed>>
Fig. 2 shows a beam B made of H-shaped steel and to which the fire-resistant coating material F is sprayed. As shown in Fig. 2, the beam B has a web B1 with a vertical surface, an upper flange B2 that connects to the web B1 at its upper end, and a lower flange B3 that faces the upper flange B2 and connects to the web B1 at its lower end, and extends horizontally.

ウェブB1は、鉛直面である側面B1aを有し、上フランジB2の下面B2bにおいて上フランジB2と連結し、下フランジB3の上面B3aにおいて下フランジB3と連結する。
梁Bは、上フランジB2の上面B2aにおいて天井Cと当接した状態で天井Cを支持している。
The web B1 has a side surface B1a which is a vertical surface, and is connected to the upper flange B2 at the lower surface B2b of the upper flange B2, and is connected to the lower flange B3 at the upper surface B3a of the lower flange B3.
The beam B supports the ceiling C by abutting the ceiling C at the upper surface B2a of the upper flange B2.

以下では、吹付装置1が、ウェブB1の側面B1a、下フランジB3の上面B3a、及び上フランジB2の下面B2bに対して耐火被覆材Fを吹き付ける場合について説明し、下フランジB3の下面B3bに対する吹付作業については説明を省略する。 The following describes the case where the spraying device 1 sprays the fire-resistant coating material F onto the side surface B1a of the web B1, the upper surface B3a of the lower flange B3, and the lower surface B2b of the upper flange B2; the explanation of the spraying operation onto the lower surface B3b of the lower flange B3 is omitted.

<<吹付装置1の吹付方法と制御装置50の機能構成について>>
次に、吹付装置1が、梁Bに対して耐火被覆材Fを吹き付ける場合の吹付方法について、制御装置50の機能構成とともに説明する。
図3は、制御装置50の機能構成を示している。図3に示すように、制御装置50は、ウェブ吹付制御部54と、下フランジ上面吹付制御部55と、上フランジ下面吹付制御部56と、設定入力部57と、を有し、図8を参照して後述する吹付制御処理を実行する。
<<Spraying method of the spraying device 1 and functional configuration of the control device 50>>
Next, the spraying method when the spraying device 1 sprays the fire-resistant coating material F onto the beam B will be described together with the functional configuration of the control device 50.
Fig. 3 shows the functional configuration of the control device 50. As shown in Fig. 3, the control device 50 has a web spray control unit 54, a lower flange upper surface spray control unit 55, an upper flange lower surface spray control unit 56, and a setting input unit 57, and executes the spray control process described later with reference to Fig. 8.

最初に、ウェブ吹付制御部54について説明する。ウェブ吹付制御部54は、ロボットアーム20、昇降装置30、及び走行装置40を制御することによって噴射装置10の吹付口11をウェブB1の側面B1aに対して適切な位置及び吹付方向となるように制御して、吹付口11から耐火被覆材Fを噴射させる。 First, we will explain the web spray control unit 54. The web spray control unit 54 controls the robot arm 20, the lifting device 30, and the traveling device 40 to control the spray nozzle 11 of the spray device 10 to be in an appropriate position and spray direction relative to the side surface B1a of the web B1, and sprays the fire-resistant coating material F from the spray nozzle 11.

図4Aは、ウェブB1の側面B1aに対して吹付口11から耐火被覆材Fを吹き付けている状態を示している。図4Aに示すように、ウェブB1に対して耐火被覆材Fを吹き付ける場合、被吹付面である側面B1aと吹付口11との間の距離が一定の距離(L1)となる状態で吹き付けが行われる。ここでL1は、吹付口11から噴射されるロックウールとセメントスラリーとが、適切に混合した状態で被吹付面に付着する距離であって、例えば500mmである。 Figure 4A shows the state in which fire-resistant coating material F is being sprayed from the spray nozzle 11 onto the side surface B1a of web B1. As shown in Figure 4A, when fire-resistant coating material F is sprayed onto web B1, it is sprayed so that the distance between the side surface B1a, which is the sprayed surface, and the spray nozzle 11 is a fixed distance (L1). Here, L1 is the distance at which the rock wool and cement slurry sprayed from the spray nozzle 11 adhere to the sprayed surface in an appropriately mixed state, and is, for example, 500 mm.

仮に被吹付面と吹付口11との距離がL1より小さいと、ロックウールとセメントスラリーとが十分に混合しない状態で被吹付面に到達する。この場合、被吹付面に対する耐火被覆材Fの付着性が低下するとともに、耐火被覆材Fが被吹付面に均一に付着せずに、ムラが発生する虞がある。一方、被吹付面と吹付口11との距離がL1より大きい場合には、耐火被覆材Fの付着密度が低くなることにより吹付品質が低下する。したがって、被吹付面と噴射装置10の吹付口11との間の距離がL1となるようにロボットアーム20を制御すると好適である。 If the distance between the surface to be sprayed and the spray nozzle 11 is less than L1, the rock wool and cement slurry will reach the surface in an insufficiently mixed state. In this case, the adhesion of the fire-resistant coating material F to the surface to be sprayed will be reduced, and the fire-resistant coating material F may not adhere uniformly to the surface to be sprayed, resulting in unevenness. On the other hand, if the distance between the surface to be sprayed and the spray nozzle 11 is greater than L1, the adhesion density of the fire-resistant coating material F will be lower, resulting in reduced spray quality. Therefore, it is preferable to control the robot arm 20 so that the distance between the surface to be sprayed and the spray nozzle 11 of the injection device 10 is L1.

そしてウェブ吹付制御部54は、被吹付面である側面B1aと吹付方向とのなす角が最も大きい角度(すなわち90度)となるようにロボットアーム20を制御する。これにより、被吹付面に対する耐火被覆材Fの付着性が最も高い状態で吹き付けを行うことが可能となり、吹付品質を安定化させることができる。 The web spraying control unit 54 then controls the robot arm 20 so that the angle between the side surface B1a, which is the surface to be sprayed, and the spraying direction is at its largest angle (i.e., 90 degrees). This makes it possible to spray the fire-resistant coating material F with the highest adhesion to the surface to be sprayed, and stabilizes the spraying quality.

図4Bは、吹付口11がウェブB1の側面B1aに対して移動する方向及び速度を示している。図4Bに示すように、ウェブ吹付制御部54は、梁Bが延びる水平方向に対して、吹付口11が予め定められた所定の速度(標準速度Vs)で移動するようにロボットアーム20を制御する。標準速度Vsとは、吹付口11から一定量の耐火被覆材Fを噴射した場合に、被吹付面である側面B1aに対して適切な量の耐火被覆材Fを付着させることが可能であって、予め実験によって求められた速度である。本実施形態において、Vs=0.56m/secである。
ウェブ吹付制御部54は、第一の吹付制御部に相当する。
4B shows the direction and speed at which the spray nozzle 11 moves relative to the side surface B1a of the web B1. As shown in FIG. 4B, the web spraying control unit 54 controls the robot arm 20 so that the spray nozzle 11 moves at a predetermined speed (standard speed Vs) relative to the horizontal direction in which the beam B extends. The standard speed Vs is a speed determined in advance by experimentation that allows an appropriate amount of fire-resistant coating material F to adhere to the side surface B1a, which is the sprayed surface, when a certain amount of fire-resistant coating material F is sprayed from the spray nozzle 11. In this embodiment, Vs = 0.56 m/sec.
The web spray control unit 54 corresponds to a first spray control unit.

次に、下フランジ上面吹付制御部55について説明する。下フランジ上面吹付制御部55は、ロボットアーム20、昇降装置30、及び走行装置40を制御することによって吹付口11を下フランジB3の上面B3aに対して適切な位置及び吹付方向となるように制御して、耐火被覆材Fを噴射させる。 Next, the lower flange upper surface spray control unit 55 will be described. The lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20, the lifting device 30, and the traveling device 40 to control the spray nozzle 11 to be in the appropriate position and spray direction relative to the upper surface B3a of the lower flange B3, thereby spraying the fire-resistant coating material F.

図5Aは、下フランジB3の上面B3aに対して吹付口11から耐火被覆材Fを吹き付けている状態を示している。図5Aに示すように、下フランジB3の上面B3aに対して耐火被覆材Fを吹き付ける場合、被吹付面である下フランジB3の上面B3a上の吹付対象点と吹付口11との間の距離が上述したL1となるように制御される。ここで吹付対象点は、例えば下フランジB3の先端部と、ウェブB1との連結部との間の中間点とすることができる。 Figure 5A shows the state in which fire-resistant coating material F is being sprayed from the spray nozzle 11 onto the upper surface B3a of the lower flange B3. As shown in Figure 5A, when fire-resistant coating material F is sprayed onto the upper surface B3a of the lower flange B3, the distance between the spray target point on the upper surface B3a of the lower flange B3, which is the sprayed surface, and the spray nozzle 11 is controlled to be the above-mentioned L1. Here, the spray target point can be, for example, the midpoint between the tip of the lower flange B3 and the connection point with the web B1.

そして下フランジ上面吹付制御部55は、被吹付面である上面B3aと吹付方向とのなす角度が最大吹付角A1となるようにロボットアーム20を制御する。最大吹付角A1は、吹付口11が天井Cに当接しない角度(すなわち、吹付口11が上フランジB2の上面B2aより下方に位置する角度)であって、かつ被吹付面と吹付方向とのなす角度が最大となる角度である。最大吹付角A1は、梁せい(梁Bの高さ寸法H)と、吹付口11の外形寸法と、吹付対象点と吹付口11との間の距離L1とに基づいて幾何学的に算出することができる。ただし、最大吹付角A1は、厳密に噴射装置10が天井Cに対して当接しない限界の角度に限定するものではなく、吹付口11と天井Cとの間に所定のクリアランスを確保することができる所定の角度を含んだ角度である。 The lower flange upper surface spray control unit 55 then controls the robot arm 20 so that the angle between the upper surface B3a, which is the surface to be sprayed, and the spray direction is the maximum spray angle A1. The maximum spray angle A1 is the angle at which the spray nozzle 11 does not abut the ceiling C (i.e., the angle at which the spray nozzle 11 is positioned below the upper surface B2a of the upper flange B2), and is the maximum angle between the surface to be sprayed and the spray direction. The maximum spray angle A1 can be geometrically calculated based on the beam depth (height dimension H of the beam B), the outer dimensions of the spray nozzle 11, and the distance L1 between the spray target point and the spray nozzle 11. However, the maximum spray angle A1 is not strictly limited to the limit angle at which the spray device 10 does not abut the ceiling C, but rather includes a predetermined angle at which a predetermined clearance can be secured between the spray nozzle 11 and the ceiling C.

仮に最大吹付角A1より小さい角度で下フランジB3の上面B3aに対して吹き付けを行うと、下フランジB3の上面B3aに対する耐火被覆材Fの付着性が低下し、吹付品質が低下する。換言すると、最大吹付角A1で耐火被覆材Fの吹付を行うことにより、下フランジB3の上面B3aに対する耐火被覆材Fの付着性の低下を抑制させることができ、安定した吹付品質を確保することが可能となる。 If the upper surface B3a of the lower flange B3 were sprayed at an angle smaller than the maximum spray angle A1, the adhesion of the fire-resistant coating material F to the upper surface B3a of the lower flange B3 would decrease, resulting in poor spray quality. In other words, by spraying the fire-resistant coating material F at the maximum spray angle A1, it is possible to prevent a decrease in the adhesion of the fire-resistant coating material F to the upper surface B3a of the lower flange B3, ensuring stable spray quality.

図5Bは、吹付口11が下フランジB3の上面B3aに対して移動する方向及び速度を示している。図5Bに示すように、下フランジ上面吹付制御部55は、梁Bが延びる水平方向に対して、吹付口11が上述した標準速度Vsに対して予め実験によって得られた減速係数Kを乗じた速度で移動するようにロボットアーム20を制御する。減速係数Kは、被吹付面である上面B3aと吹付方向とのなす角度が小さくなるほど小さくなるように設定されている。すなわち、下フランジ上面吹付制御部55は、被吹付面と吹付方向とのなす角度が小さくなるほど吹付口11の水平方向の位置変更速度が小さくなるようにロボットアーム20を制御する。 Figure 5B shows the direction and speed at which the spray nozzle 11 moves relative to the upper surface B3a of the lower flange B3. As shown in Figure 5B, the lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20 so that the spray nozzle 11 moves in the horizontal direction in which the beam B extends at a speed obtained by multiplying the standard speed Vs described above by a deceleration coefficient K obtained in advance through experiments. The deceleration coefficient K is set to decrease as the angle between the upper surface B3a, which is the surface to be sprayed, and the spray direction decreases. In other words, the lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20 so that the horizontal position change speed of the spray nozzle 11 decreases as the angle between the surface to be sprayed and the spray direction decreases.

図5Cは、梁せいHと、最大吹付角A1と、減速係数Kの関係を定めた減速係数テーブルの一例を示している。図5Cの減速係数テーブルでは、設定Aから設定Dの4段階で、梁せいHが小さくなるほど、最大吹付角A1が小さくなり、減速係数Kが小さくなる(吹付口11の水平方向の位置変更速度が小さくなる)ことが示されている。詳細に説明すると、設定Aは、梁せいが450mmより大きい場合であって、被吹付面と吹付方向とのなす角度は15度より大きい。このとき、減速係数Kは1.0であって、下フランジ上面吹付制御部55は、吹付口11が標準速度Vsで移動するようにロボットアーム20を制御する。 Figure 5C shows an example of a deceleration coefficient table that defines the relationship between beam depth H, maximum spray angle A1, and deceleration coefficient K. The deceleration coefficient table in Figure 5C has four settings, from setting A to setting D, and indicates that as the beam depth H decreases, the maximum spray angle A1 decreases and the deceleration coefficient K decreases (the horizontal position change speed of the spray nozzle 11 decreases). Specifically, setting A is when the beam depth is greater than 450 mm and the angle between the sprayed surface and the spray direction is greater than 15 degrees. In this case, the deceleration coefficient K is 1.0, and the lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20 so that the spray nozzle 11 moves at the standard speed Vs.

設定Bは、梁せいが350mmより大きく450mm以下の場合であって、最大吹付角A1は10度より大きく15度以下となる。このとき、減速係数Kは0.85であって、下フランジ上面吹付制御部55は、吹付口11が標準速度Vsの0.85倍で移動するようにロボットアーム20を制御する。 Setting B is when the beam depth is greater than 350 mm and less than 450 mm, and the maximum spray angle A1 is greater than 10 degrees and less than 15 degrees. In this case, the deceleration coefficient K is 0.85, and the lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20 so that the spray port 11 moves at 0.85 times the standard speed Vs.

設定Cは、梁せいが200mmより大きく350mm以下の場合であって、最大吹付角A1は5度より大きく10度以下となる。このとき減速係数Kは0.75であって、下フランジ上面吹付制御部55は、吹付口11が標準速度Vsの0.75倍で移動するようにロボットアーム20を制御する。 Setting C is when the beam depth is greater than 200 mm and less than 350 mm, and the maximum spray angle A1 is greater than 5 degrees and less than 10 degrees. In this case, the deceleration coefficient K is 0.75, and the lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20 so that the spray port 11 moves at 0.75 times the standard speed Vs.

最後に設定Dは、梁せいが200mm以下の場合であって、最大吹付角A1は5度以下となる。このとき減速係数Kは0.6であって、下フランジ上面吹付制御部55は、吹付口11が標準速度Vsの0.6倍の速度で移動するようにロボットアーム20を制御する。
なお、図5Cは、吹付対象点と吹付口11との間の距離がL1の場合における減衰係数テーブルを示しているが、吹付対象点と吹付口11との間の距離に応じて複数の減衰係数テーブルを備えていてもよい。下フランジ上面吹付制御部55は、吹付対象点と吹付口11との間の距離と梁せいとに基づく最大吹付度で吹き付けを行うようにロボットアーム20を制御する。
Finally, setting D is for a beam depth of 200 mm or less, and the maximum spray angle A1 is 5 degrees or less. At this time, the deceleration coefficient K is 0.6, and the lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20 so that the spray port 11 moves at a speed 0.6 times the standard speed Vs.
5C shows a damping coefficient table when the distance between the spray target point and the spray nozzle 11 is L1, but multiple damping coefficient tables may be provided depending on the distance between the spray target point and the spray nozzle 11. The lower flange upper surface spray control unit 55 controls the robot arm 20 to spray at the maximum spray rate based on the beam depth and the distance between the spray target point and the spray nozzle 11.

図6A及び図6Bは、下フランジB3の上面B3aに対する耐火被覆材Fの付着状況を示している。
図6Aは、標準速度Vsで吹付口11が移動するようにロボットアーム20を制御した場合における耐火被覆材Fの付着状態を示している。図6Aに示すように、吹付口11が標準速度Vsで位置変更するようにロボットアーム20を制御した場合、下フランジB3の上面B3aにおける耐火被覆材Fの付着量は、ウェブB1の側面B1a、及び上フランジB2の下面B2bにおける付着量よりも少ない。すなわち、被吹付面に対する耐火被覆材Fの付着性の低下が認められる。
6A and 6B show the state in which the fire-resistant covering material F is attached to the upper surface B3a of the lower flange B3.
6A shows the adhesion state of the fire-resistant coating material F when the robot arm 20 is controlled so that the spray nozzle 11 moves at the standard speed Vs. As shown in FIG. 6A, when the robot arm 20 is controlled so that the spray nozzle 11 changes position at the standard speed Vs, the amount of fire-resistant coating material F adhered to the upper surface B3a of the lower flange B3 is less than the amount of fire-resistant coating material F adhered to the side surface B1a of the web B1 and the lower surface B2b of the upper flange B2. In other words, a decrease in the adhesion of the fire-resistant coating material F to the sprayed surface is observed.

一方、図6Bは、標準速度Vsに対して減速係数Kを乗じた速度で吹付口11が移動するようにロボットアーム20を制御した場合における耐火被覆材Fの付着状態を示している。図6Bに示すように、吹付口11を減速された速度で位置変更するようにロボットアーム20を制御した場合、下フランジB3の上面B3aに対して十分な量の耐火被覆材Fを付着させることができる。 On the other hand, Figure 6B shows the state of deposition of fire-resistant coating material F when the robot arm 20 is controlled so that the spray nozzle 11 moves at a speed obtained by multiplying the standard speed Vs by the deceleration coefficient K. As shown in Figure 6B, when the robot arm 20 is controlled so that the spray nozzle 11 changes position at a decelerated speed, a sufficient amount of fire-resistant coating material F can be deposited on the upper surface B3a of the lower flange B3.

このように、被吹付面に対する吹付口11の位置変更速度を低下させることで、被吹付面に対する耐火被覆材Fの付着性が低下する場合であっても、十分な量の耐火被覆材Fを付着させることができ、吹付作業の品質の向上を図ることが可能となる。
なお、図5Cでは、減速係数Kが設定Aから設定Dの4段階で規定されている場合を示しているが、これに限定されない。すなわち、5段階以上の減速係数Kが設定されてもよい。
下フランジ上面吹付制御部55は、第二の吹付制御部に相当する。
In this way, by reducing the speed at which the position of the spray nozzle 11 is changed relative to the surface to be sprayed, even if the adhesion of the fire-resistant coating material F to the surface to be sprayed decreases, a sufficient amount of fire-resistant coating material F can be adhered, thereby improving the quality of the spraying work.
5C shows a case where the deceleration coefficient K is defined in four stages from setting A to setting D, but the present invention is not limited to this. In other words, the deceleration coefficient K may be set in five or more stages.
The lower flange upper surface spray control unit 55 corresponds to a second spray control unit.

図3に戻って、上フランジ下面吹付制御部56について説明する。上フランジ下面吹付制御部56は、ロボットアーム20、昇降装置30、及び走行装置40を制御することによって、吹付口11を上フランジB2の下面B2bに対して適切な位置及び吹付方向となるように制御して、耐火被覆材Fを噴射させる。 Returning to Figure 3, the upper flange underside spray control unit 56 will now be described. The upper flange underside spray control unit 56 controls the robot arm 20, the lifting device 30, and the traveling device 40 to control the spray nozzle 11 to be in an appropriate position and spray direction relative to the underside B2b of the upper flange B2, thereby spraying the fire-resistant coating material F.

図7Aは、上フランジB2の下面B2bに対して吹付口11から耐火被覆材Fを吹き付けている状態を示している。図7Aに示すように、上フランジB2の下面B2bに対して耐火被覆材Fを吹き付ける場合、被吹付面である下面B2b上の吹付対象点と吹付口11との間の距離が上述したL1となるようにロボットアーム20が制御される。ここで吹付対象点は、例えば上フランジB2の先端部と、ウェブB1との連結部との間の中間点とすることができる。 Figure 7A shows the state in which fire-resistant coating material F is being sprayed from the spray nozzle 11 onto the underside B2b of the upper flange B2. As shown in Figure 7A, when spraying fire-resistant coating material F onto the underside B2b of the upper flange B2, the robot arm 20 is controlled so that the distance between the spray target point on the underside B2b, which is the sprayed surface, and the spray nozzle 11 is the above-mentioned L1. Here, the spray target point can be, for example, the midpoint between the tip of the upper flange B2 and the connection point with the web B1.

そして上フランジ下面吹付制御部56は、被吹付面である下面B2bに対する吹付方向が所定の傾斜角度A2となるようにロボットアーム20を制御する。ここでA2は、被吹付面に対して耐火被覆材Fを十分に付着させることができる角度であって、例えば20度から70度の間の角度である。 The upper flange underside spray control unit 56 then controls the robot arm 20 so that the spray direction relative to the underside B2b, which is the surface to be sprayed, is at a predetermined inclination angle A2. Here, A2 is an angle that allows the fire-resistant coating material F to be sufficiently adhered to the surface to be sprayed, and is, for example, an angle between 20 and 70 degrees.

仮にA2が小さすぎると、上フランジB2の下面B2bに対して十分な量の耐火被覆材Fが到達しなくなるため、耐火被覆材Fの付着性が低下する。一方、A2が大きすぎると、耐火被覆材Fが上フランジB2の下面B2bに付着する前に下フランジB3の下面B3bに付着することとなり、吹付口11から噴射された耐火被覆材Fが上フランジB2の下面B2bに到達しない。したがって上フランジB2の下面B2bに対する耐火被覆材Fの付着量が低下する。 If A2 is too small, a sufficient amount of fire-resistant coating material F will not reach the underside B2b of the upper flange B2, resulting in reduced adhesion of the fire-resistant coating material F. On the other hand, if A2 is too large, the fire-resistant coating material F will adhere to the underside B3b of the lower flange B3 before adhering to the underside B2b of the upper flange B2, and the fire-resistant coating material F sprayed from the spray nozzle 11 will not reach the underside B2b of the upper flange B2. As a result, the amount of fire-resistant coating material F that adheres to the underside B2b of the upper flange B2 will decrease.

図7Bは、吹付口11が上フランジB2の下面B2bに対して移動する方向及び速度を示している。図7Bに示すように、上フランジ下面吹付制御部56は、梁Bが延びる水平方向に対して、吹付口11が上述した標準速度Vsで移動するようにロボットアーム20を制御する。これにより、被吹付面である下面B2bに対して適切な量の耐火被覆材Fを付着させることができる。
上フランジ下面吹付制御部56は、第一の吹付制御部に相当する。
7B shows the direction and speed at which the spray nozzle 11 moves relative to the underside B2b of the upper flange B2. As shown in FIG. 7B, the upper flange underside spray control unit 56 controls the robot arm 20 so that the spray nozzle 11 moves at the standard speed Vs described above relative to the horizontal direction in which the beam B extends. This allows an appropriate amount of fire-resistant coating material F to be applied to the underside B2b, which is the surface to be sprayed.
The upper flange lower surface spray control unit 56 corresponds to a first spray control unit.

図3に戻り、設定入力部57は、制御装置50に対する設定パラメータの入力を受け付ける。ここで設定パラメータには、上述した最大吹付角A1、又は減速係数Kを含んでいてもよい。また、梁Bに対して耐火被覆材Fの吹き付けを行う開始位置や終了位置に関する情報を含んでいてもよい。 Returning to Figure 3, the setting input unit 57 accepts input of setting parameters for the control device 50. Here, the setting parameters may include the maximum spray angle A1 or deceleration coefficient K described above. They may also include information regarding the start and end positions for spraying the fire-resistant coating material F onto the beam B.

設定入力部57は、通信装置53を介して設定パラメータの入力を受け付けることができる。また設定入力部57は、操作部(不図示)を介して設定パラメータの入力を受け付けることとしてもよい。設定入力部57が受け付けた設定パラメータは、記憶装置52に記憶される。記憶装置52に記憶された設定パラメータは、上述したウェブ吹付制御部54、下フランジ上面吹付制御部55、及び上フランジ下面吹付制御部56によって参照される。 The setting input unit 57 can accept input of setting parameters via the communication device 53. The setting input unit 57 may also accept input of setting parameters via an operation unit (not shown). The setting parameters accepted by the setting input unit 57 are stored in the storage device 52. The setting parameters stored in the storage device 52 are referenced by the web spray control unit 54, lower flange upper surface spray control unit 55, and upper flange lower surface spray control unit 56 described above.

<<吹付制御処理の流れについて>>
次に、吹付制御処理の流れについて説明する。
図8は、制御装置50によって実行される吹付制御処理の流れを示している。なお、吹付制御処理の実行に先立って、設定パラメータが設定入力部57を介して入力されて、記憶装置52に記憶されていることとして説明する。
図8に示すように、制御装置50のプロセッサ51は、記憶装置52から躯体の三次元データと設定パラメータを読み込む(ステップS10)。三次元データは、BIM(Building Information Modeling)データである。すなわち三次元データは、建物の躯体を構成する建材の寸法形状に関するデータを含んでいる。プロセッサ51は、三次元データに基づいて、梁Bに対して耐火被覆材Fを吹き付ける経路、順序及び吹付口11の移動速度等を決定する。
<<Spray control process flow>>
Next, the flow of the spray control process will be described.
8 shows the flow of the spray control process executed by the control device 50. Note that the description will be given assuming that, prior to the execution of the spray control process, setting parameters are input via the setting input unit 57 and stored in the storage device 52.
As shown in FIG. 8 , the processor 51 of the control device 50 reads three-dimensional data of the building frame and setting parameters from the storage device 52 (step S10). The three-dimensional data is BIM (Building Information Modeling) data. That is, the three-dimensional data includes data on the dimensions and shapes of the building materials that make up the building frame. Based on the three-dimensional data, the processor 51 determines the path, order, and movement speed of the spray nozzle 11 for spraying the fire-resistant covering material F onto the beam B.

また制御装置50は、設定パラメータに基づいて吹付開始位置及び吹付終了位置を決定することとしてもよい。そうすることで、制御装置50は、走行装置40を制御することによって、吹付装置1を自動的に吹付開始位置に移動させて自動吹付作業を開始することができる。 The control device 50 may also determine the spray start position and spray end position based on set parameters. In this way, the control device 50 can control the traveling device 40 to automatically move the spraying device 1 to the spray start position and begin automatic spraying work.

次にプロセッサ51は、下フランジB3の上面B3aに対して耐火被覆材Fを吹き付けるように、噴射装置10、ロボットアーム20、昇降装置30、及び走行装置40を制御する(ステップS20)。上述したように、プロセッサ51は、標準速度Vsに対して所定の減速係数Kを乗じた速度で吹付口11が水平方向に移動するようにロボットアーム20を制御して、下フランジB3の上面B3aに対して耐火被覆材Fを噴射する。なお、水平方向に複数回往復しながら耐火被覆材Fを下フランジB3の上面B3aに対して吹き付けてもよい。 Next, the processor 51 controls the spraying device 10, robot arm 20, lifting device 30, and traveling device 40 to spray the fire-resistant coating material F onto the upper surface B3a of the lower flange B3 (step S20). As described above, the processor 51 controls the robot arm 20 so that the spray nozzle 11 moves horizontally at a speed obtained by multiplying the standard speed Vs by a predetermined deceleration coefficient K, and sprays the fire-resistant coating material F onto the upper surface B3a of the lower flange B3. Note that the fire-resistant coating material F may be sprayed onto the upper surface B3a of the lower flange B3 while reciprocating horizontally multiple times.

続いてプロセッサ51は、ウェブB1に対して耐火被覆材Fを吹き付けるように、噴射装置10、ロボットアーム20,昇降装置30、及び走行装置40を制御する(ステップS30)。上述したように、プロセッサ51は、標準速度Vsで吹付口11が水平方向に移動するようにロボットアーム20を制御して、ウェブB1の側面B1aに対して耐火被覆材Fを噴射する。なお、水平方向に複数回往復しながら耐火被覆材FをウェブB1の側面B1aに対して吹き付けてもよい。 The processor 51 then controls the spraying device 10, robot arm 20, lifting device 30, and traveling device 40 to spray the fire-resistant coating material F onto the web B1 (step S30). As described above, the processor 51 controls the robot arm 20 so that the spray nozzle 11 moves horizontally at the standard speed Vs, spraying the fire-resistant coating material F onto the side B1a of the web B1. The fire-resistant coating material F may also be sprayed onto the side B1a of the web B1 while moving back and forth horizontally multiple times.

そしてプロセッサ51は、上フランジB2の下面B2bに対して耐火被覆材Fを吹き付けるように、噴射装置10、ロボットアーム20、昇降装置30、及び走行装置40を制御して(ステップS40)、吹付制御処理を終了する。上述したように、プロセッサ51は、標準速度Vsで吹付口11が水平方向に移動するようにロボットアーム20を制御して、上フランジB2の下面B2bに対して耐火被覆材Fを噴射する。なお、水平方向に複数回往復しながら耐火被覆材Fを上フランジB2の下面B2bに対して吹き付けてもよい。 The processor 51 then controls the spraying device 10, robot arm 20, lifting device 30, and traveling device 40 to spray the fire-resistant coating material F onto the underside B2b of the upper flange B2 (step S40), and ends the spray control process. As described above, the processor 51 controls the robot arm 20 so that the spray nozzle 11 moves horizontally at the standard speed Vs, and sprays the fire-resistant coating material F onto the underside B2b of the upper flange B2. Note that the fire-resistant coating material F may be sprayed onto the underside B2b of the upper flange B2 while moving back and forth horizontally multiple times.

このように、制御装置50は、下フランジB3、ウェブB1、上フランジB2の順に耐火被覆材Fの吹付制御を行う。換言すると、制御装置50は、吹付作業の開始時において、吹付口11が、天井Cに当接しない範囲(すなわち、吹付口11が上フランジB2の上面B2aより下方に位置する範囲)で、最も高い位置にあるようにロボットアーム20及び昇降装置30を制御する。そして、下フランジB3の上面B3aに対する吹付制御の終了後にウェブB1、上フランジB2の下面B2b順に吹付制御を行うため、吹付口11の位置が次第に下方に下がるようにロボットアーム20及び昇降装置30を制御する。これにより、吹付作業の開始時において、吹付口11が天井Cに当接していないことを確認すれば、以降の吹付作業中に吹付口11が天井Cに当接していないことに注意を払う必要がない。つまり作業者の負担を軽減することが可能となる。 In this way, the control device 50 controls the spraying of the fire-resistant coating material F in the following order: lower flange B3, web B1, and upper flange B2. In other words, at the start of the spraying operation, the control device 50 controls the robot arm 20 and the lifting device 30 so that the spray nozzle 11 is at the highest position within the range where it does not contact the ceiling C (i.e., the range where the spray nozzle 11 is located below the upper surface B2a of the upper flange B2). After spraying control of the upper surface B3a of the lower flange B3 is completed, the control device 50 controls the spray nozzle 11 to be gradually lowered to sequentially spray the web B1 and the lower surface B2b of the upper flange B2. As a result, once the control device 50 confirms that the spray nozzle 11 is not contacting the ceiling C at the start of the spraying operation, there is no need to pay attention to the spray nozzle 11 not contacting the ceiling C during subsequent spraying operations. This reduces the burden on the worker.

以上のように、制御装置50が噴射装置10、ロボットアーム20、昇降装置30、及び走行装置40を制御することによって、梁Bに対して耐火被覆材Fを吹き付ける自動吹付作業が実行され、吹付作業の効率化と品質向上の両立を図ることが可能となる。 As described above, the control device 50 controls the spraying device 10, robot arm 20, lifting device 30, and traveling device 40 to perform automatic spraying work to spray fire-resistant coating material F onto the beam B, thereby achieving both improved efficiency and quality in the spraying work.

本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、耐火被覆材Fの吹付対象は建物の躯体であればよく、梁Bに限らず、柱であってもよい。
また、上述した実施形態において、下フランジ上面吹付制御部55は、減速係数テーブルを参照して吹付口11の位置変更速度を決定することとして説明したが、減速係数テーブルを参照することなく、所定の演算によって位置変更速度求めることとしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the target to which the fire-resistant coating material F is sprayed may be any building frame, and is not limited to the beams B, but may also be a column.
In addition, in the above-described embodiment, the lower flange upper surface spray control unit 55 was described as determining the position change speed of the spray port 11 by referring to the deceleration coefficient table, but it is also possible to determine the position change speed by a predetermined calculation without referring to the deceleration coefficient table.

1 吹付装置(耐火被覆材吹付装置)
10 噴射装置
11 吹付口
12 ホース
13 タンク
14 ポンプ
20 ロボットアーム(保持装置)
21 吹付口保持部
22 上アーム
23 下アーム
24 可動機構
24A 第一可動機構
24B 第二可動機構
30 昇降装置
40 走行装置
41 車輪
50 制御装置
51 プロセッサ
52 記憶装置
53 通信装置
54 ウェブ吹付制御部
55 下フランジ上面吹付制御部
56 上フランジ下面吹付制御部
57 設定入力部
100 吹付ロボット
101 噴射ノズル
102 供給ホース
103 ロボットアーム
104 横行装置
B 梁
B1 ウェブ
B1a 側面
B2 上フランジ
B2a 上面
B2b 下面
B3 下フランジ
B3a 上面
B3b 下面
C 天井
F 耐火被覆材
1. Spraying equipment (fireproof coating material spraying equipment)
10 Injection device 11 Spray nozzle 12 Hose 13 Tank 14 Pump 20 Robot arm (holding device)
21 Spray nozzle holder 22 Upper arm 23 Lower arm 24 Movable mechanism 24A First movable mechanism 24B Second movable mechanism 30 Lifting device 40 Traveling device 41 Wheels 50 Control device 51 Processor 52 Storage device 53 Communication device 54 Web spraying control unit 55 Lower flange upper surface spraying control unit 56 Upper flange lower surface spraying control unit 57 Setting input unit 100 Spraying robot 101 Spray nozzle 102 Supply hose 103 Robot arm 104 Traverse device B Beam B1 Web B1a Side surface B2 Upper flange B2a Upper surface B2b Lower surface B3 Lower flange B3a Upper surface B3b Lower surface C Ceiling F Fire-resistant covering material

Claims (4)

H型鋼からなる梁に耐火被覆材を吹き付ける耐火被覆材吹付装置であって、
前記耐火被覆材を吹付方向に向けて噴射する吹付口を有する噴射装置と、
前記吹付口を保持するとともに、前記吹付口の位置及び前記吹付方向を変更可能な保持装置と、
前記梁を含む躯体の三次元データに基づいて前記噴射装置及び前記保持装置を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記梁の被吹付面と前記吹付方向とのなす角度が90度より小さくなるほど前記吹付口の位置変更速度が小さくなるように前記保持装置を制御し、
前記被吹付面と前記吹付方向とのなす角度が、吹付対象点と前記吹付口との間の距離と、前記梁の高さ寸法と、前記吹付口の外形寸法と、に基づいて、前記梁の支持物に前記吹付口が当接しない範囲で最大吹付角度となるように、前記保持装置を制御することを特徴とする耐火被覆材吹付装置。
A fire-resistant coating material spraying device that sprays fire-resistant coating material onto beams made of H-shaped steel,
an injection device having a spray nozzle that sprays the fire-resistant coating material in a spraying direction;
A holding device that holds the blowing nozzle and is capable of changing the position and blowing direction of the blowing nozzle;
a control device that controls the injection device and the holding device based on three-dimensional data of a body including the beam,
the control device controls the holding device so that the speed of changing the position of the spray port decreases as the angle between the sprayed surface of the beam and the spray direction becomes smaller than 90 degrees ;
A fire-resistant coating material spraying device characterized by controlling the holding device so that the angle between the sprayed surface and the spray direction is the maximum spray angle within the range where the spray nozzle does not abut against the support of the beam, based on the distance between the spray target point and the spray nozzle, the height dimension of the beam, and the external dimensions of the spray nozzle.
前記制御装置は、前記吹付口が前記梁の上フランジの上面よりも下方に位置し、前記被吹付面上の前記吹付対象点と前記吹付口との間の距離が一定の距離となるように前記保持装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の耐火被覆材吹付装置。 The fire-resistant coating material spraying device described in claim 1, characterized in that the control device controls the holding device so that the spray nozzle is positioned below the upper surface of the upper flange of the beam and so that the distance between the spray target point on the sprayed surface and the spray nozzle is constant. 前記梁は、鉛直面を有するウェブと、前記ウェブの下端で前記ウェブと連結する下フランジと、を備え、
前記制御装置は、前記下フランジの上面と前記吹付方向とのなす角度が90度より小さくなるほど前記吹付口の位置変更速度が小さくなるように前記保持装置を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の耐火被覆材吹付装置。
The beam includes a web having a vertical surface and a lower flange connected to the web at a lower end of the web,
The fire-resistant coating material spraying device described in claim 1 or claim 2, characterized in that the control device controls the holding device so that the speed of changing the position of the spray nozzle becomes smaller as the angle between the upper surface of the lower flange and the spraying direction becomes smaller than 90 degrees .
前記制御装置は、
前記ウェブに対して前記吹付口の位置変更速度が一定の標準速度となるように前記保持装置を制御する第一の吹付制御部と、
前記下フランジの上面に対して前記吹付口の位置変更速度が前記標準速度に対して所定の減速係数を乗算した速度となるように前記保持装置を制御する第二の吹付制御部と、を有することを特徴とする請求項に記載の耐火被覆材吹付装置。
The control device
a first spray control unit that controls the holding device so that the speed at which the position of the spray nozzle is changed relative to the web is a constant standard speed;
A fire-resistant coating material spraying device as described in claim 3, characterized in that it has a second spraying control unit that controls the holding device so that the position change speed of the spray nozzle relative to the upper surface of the lower flange becomes a speed obtained by multiplying the standard speed by a predetermined deceleration coefficient.
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