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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024083999
(43)【公開日】2024-06-24
(54)【発明の名称】吹き付け装置及び吹き付けシステム
(51)【国際特許分類】
E04F 21/08 20060101AFI20240617BHJP
B05B 3/02 20060101ALI20240617BHJP
B05B 3/00 20060101ALI20240617BHJP
B05B 12/00 20180101ALI20240617BHJP
E04G 21/02 20060101ALI20240617BHJP
E04G 21/16 20060101ALI20240617BHJP
E04B 1/94 20060101ALI20240617BHJP
【ＦＩ】
E04F21/08 B
B05B3/02 E
B05B3/00
B05B12/00 A
E04F21/08 A
E04G21/02 103B
E04G21/16
E04B1/94 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022198141
(22)【出願日】2022-12-12
(71)【出願人】
【識別番号】390037154
【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088580
【弁理士】
【氏名又は名称】秋山 敦
(74)【代理人】
【識別番号】100195453
【弁理士】
【氏名又は名称】福士 智恵子
(74)【代理人】
【識別番号】100205501
【弁理士】
【氏名又は名称】角渕 由英
(72)【発明者】
【氏名】野村 勇樹
【テーマコード（参考）】
2E001
2E172
2E174
4F033
4F035
【Ｆターム（参考）】
2E001DE01
2E001EA06
2E001FA01
2E001GA06
2E001HA01
2E001HA32
2E001KA01
2E001LA05
2E001QA01
2E001QA02
2E172AA07
2E172DB03
2E172DC03
2E172DC08
2E174AA03
2E174DA13
2E174DA51
2E174DA64
4F033PA12
4F033PB03
4F033PB05
4F033PB09
4F033PB33
4F033PB34
4F033PD01
4F033PD04
4F035AA03
4F035AA04
4F035BB03
4F035BB06
4F035BB07
4F035BB32
4F035BC02
4F035BC06
(57)【要約】
【課題】シンプルな構造を有し、軽量化及び小型化を図ることが可能な吹き付け装置を提供する。
【解決手段】吹き付け装置１は、装置本体１０と、吹き付け材を噴射する吹き付けヘッド４０と、吹き付けヘッドを上下方向とは交差する交差方向に沿った軸周りに回転させる第１回転ユニット５０と、吹き付けヘッド及び第１回転ユニットを水平方向の一方向に移動させる移動ユニット６０と、吹き付けヘッド、第１回転ユニット及び移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに回転させる第２回転ユニット７０と、昇降ユニット３０とを備えている。吹き付け装置１は、昇降ユニット３０、第２回転ユニット７０、移動ユニット６０及び第１回転ユニット５０を駆動させて吹き付けヘッド４０の位置及び角度を変更しながら、躯体に吹き付け材を吹き付ける。
【選択図】図２
【解決手段】吹き付け装置１は、装置本体１０と、吹き付け材を噴射する吹き付けヘッド４０と、吹き付けヘッドを上下方向とは交差する交差方向に沿った軸周りに回転させる第１回転ユニット５０と、吹き付けヘッド及び第１回転ユニットを水平方向の一方向に移動させる移動ユニット６０と、吹き付けヘッド、第１回転ユニット及び移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに回転させる第２回転ユニット７０と、昇降ユニット３０とを備えている。吹き付け装置１は、昇降ユニット３０、第２回転ユニット７０、移動ユニット６０及び第１回転ユニット５０を駆動させて吹き付けヘッド４０の位置及び角度を変更しながら、躯体に吹き付け材を吹き付ける。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物の躯体に吹き付け材を吹き付ける吹き付け装置であって、
前記吹き付け装置の本体となる装置本体と、
前記吹き付け材を噴射する吹き付けヘッドと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッドを上下方向とは交差する交差方向に沿った軸周りに回転させる第１回転ユニットと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド及び前記第１回転ユニットを水平方向の一方向に移動させる移動ユニットと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド、前記第１回転ユニット及び前記移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに回転させる第２回転ユニットと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド、前記第１回転ユニット、前記移動ユニット及び前記第２回転ユニットを昇降させる昇降ユニットと、を備え、
前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットに取り付けられ、または１軸以上であって２軸以下の回転機構を有するロボットアームを介して前記第１回転ユニットに取り付けられ、
前記吹き付け装置は、前記昇降ユニット、前記第２回転ユニット、前記移動ユニット及び前記第１回転ユニットを駆動させて前記吹き付けヘッドの位置及び角度を変更しながら、前記躯体に前記吹き付け材を吹き付けることを特徴とする吹き付け装置。
前記吹き付け装置の本体となる装置本体と、
前記吹き付け材を噴射する吹き付けヘッドと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッドを上下方向とは交差する交差方向に沿った軸周りに回転させる第１回転ユニットと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド及び前記第１回転ユニットを水平方向の一方向に移動させる移動ユニットと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド、前記第１回転ユニット及び前記移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに回転させる第２回転ユニットと、
前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド、前記第１回転ユニット、前記移動ユニット及び前記第２回転ユニットを昇降させる昇降ユニットと、を備え、
前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットに取り付けられ、または１軸以上であって２軸以下の回転機構を有するロボットアームを介して前記第１回転ユニットに取り付けられ、
前記吹き付け装置は、前記昇降ユニット、前記第２回転ユニット、前記移動ユニット及び前記第１回転ユニットを駆動させて前記吹き付けヘッドの位置及び角度を変更しながら、前記躯体に前記吹き付け材を吹き付けることを特徴とする吹き付け装置。
【請求項2】
前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットに取り付けられ、前記第１回転ユニットによって上下方向とは直交する直交方向に沿った軸周りに回転し、
前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットの軸に沿って延びている第１延出部と、前記第１延出部の延出端部から、前記第１延出部の延出方向とは交差する方向に延びている第２延出部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の吹き付け装置。
前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットの軸に沿って延びている第１延出部と、前記第１延出部の延出端部から、前記第１延出部の延出方向とは交差する方向に延びている第２延出部と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の吹き付け装置。
【請求項3】
前記移動ユニットは、
前記第２回転ユニット上に取り付けられ、水平方向の前記一方向に延びている固定レールと、
前記固定レールに沿って移動可能に支持され、前記一方向に前記吹き付けヘッドとともに移動する可動部と、を有し、
前記移動ユニットは、前記可動部の移動方向と前記第１回転ユニットの軸方向とが水平方向において同じ方向になるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の吹き付け装置。
前記第２回転ユニット上に取り付けられ、水平方向の前記一方向に延びている固定レールと、
前記固定レールに沿って移動可能に支持され、前記一方向に前記吹き付けヘッドとともに移動する可動部と、を有し、
前記移動ユニットは、前記可動部の移動方向と前記第１回転ユニットの軸方向とが水平方向において同じ方向になるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の吹き付け装置。
【請求項4】
前記第２回転ユニットは、前記昇降ユニットよりも上方に突出するように設けられ、
前記第２回転ユニットの上端部が、前記固定レールの延出方向の中央部分に取り付けられ、
前記第２回転ユニットは、前記装置本体に対して前記移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに少なくとも１８０度回転させるように駆動することを特徴とする請求項３に記載の吹き付け装置。
前記第２回転ユニットの上端部が、前記固定レールの延出方向の中央部分に取り付けられ、
前記第２回転ユニットは、前記装置本体に対して前記移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに少なくとも１８０度回転させるように駆動することを特徴とする請求項３に記載の吹き付け装置。
【請求項5】
前記装置本体を水平方向の全方向に走行させる複数の車輪を有する走行ユニットを備え、
前記車輪は、前記装置本体を旋回させずに水平方向の全方向に走行させるメカナムホイール又はオムニホイールであることを特徴とする請求項４に記載の吹き付け装置。
前記車輪は、前記装置本体を旋回させずに水平方向の全方向に走行させるメカナムホイール又はオムニホイールであることを特徴とする請求項４に記載の吹き付け装置。
【請求項6】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の吹き付け装置と、前記吹き付け装置に接続され、前記吹き付け材を噴射する噴射装置と、前記施工現場内において所定位置に設置される測量装置と、を備えた吹き付けシステムであって、
前記吹き付け装置は、前記装置本体に設けられ、前記測量装置によって検出される検出対象物を備え、
前記測量装置は、前記吹き付け装置に搭載された前記検出対象物を検出し、検出結果に基づいて前記吹き付け装置の相対位置情報を測量し、
前記吹き付けシステムは、
前記建物の３次元設計情報を記憶し、
前記建物の３次元設計情報と、前記吹き付け装置の相対位置情報とに基づいて前記施工現場内における前記吹き付け装置の位置を推定し、
前記吹き付け装置の位置情報と、前記３次元設計情報とに基づいて前記吹き付けヘッドの位置及び角度を制御し、前記噴射装置による前記吹き付け材の噴射を制御することを特徴とする吹き付けシステム。
前記吹き付け装置は、前記装置本体に設けられ、前記測量装置によって検出される検出対象物を備え、
前記測量装置は、前記吹き付け装置に搭載された前記検出対象物を検出し、検出結果に基づいて前記吹き付け装置の相対位置情報を測量し、
前記吹き付けシステムは、
前記建物の３次元設計情報を記憶し、
前記建物の３次元設計情報と、前記吹き付け装置の相対位置情報とに基づいて前記施工現場内における前記吹き付け装置の位置を推定し、
前記吹き付け装置の位置情報と、前記３次元設計情報とに基づいて前記吹き付けヘッドの位置及び角度を制御し、前記噴射装置による前記吹き付け材の噴射を制御することを特徴とする吹き付けシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吹き付け装置及び吹き付けシステムに係り、特に、建物の躯体に吹き付け材を吹き付ける吹き付け装置及び吹き付けシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建物の躯体（例えば柱や梁）に吹き付け材（例えば耐火被覆材）を吹き付ける作業をする際には、作業者が、吹き付け材を噴射する吹き付けヘッドを手に取って、躯体の周りを移動しながら吹き付け作業をすることが一般的である。
しかしながら、上記吹き付け作業は重労働であってその作業環境も悪いことから、ロボットアームを備えた吹き付けロボットを利用することが提案されている（例えば、特許文献、１、２参照）。
しかしながら、上記吹き付け作業は重労働であってその作業環境も悪いことから、ロボットアームを備えた吹き付けロボットを利用することが提案されている（例えば、特許文献、１、２参照）。
【0003】
特許文献１に記載の吹き付けロボットでは、吹き付けヘッドを保持し、吹き付けヘッドの位置及び角度を変更する産業用ロボットアームと、ロボットアームをロボットの長さ方向に移動させる横行装置と、ロボットアーム及び横行装置を昇降させる昇降装置と、ロボットアーム、横行装置及び昇降装置を支持しながら水平方向に走行させる走行装置と、を備えている。
また、吹き付けロボットは、建物の躯体に吹き付け材を吹き付けるべく、ロボットアーム、横行装置、昇降装置及び走行装置を制御する制御部（演算処理装置）を備えている。
また、吹き付けロボットは、建物の躯体に吹き付け材を吹き付けるべく、ロボットアーム、横行装置、昇降装置及び走行装置を制御する制御部（演算処理装置）を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－２０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１のような吹き付けロボットでは、多関節ロボットアーム（具体的には６軸ロボットアーム）を備えているため、複雑な制御を行う必要があった。また、駆動モータの数量が多くなることで重量化（大型化）、コストアップを招いていた。また、多関節ロボットアームの関節が相応に長くなるため、多関節ロボットアームが建物の躯体に干渉してしまう可能性があった。
つまりは、従来の吹き付けロボットでは、躯体に吹き付け材を吹き付ける作業を行うにあたってオーバースペック（過剰性能）となっていた。
つまりは、従来の吹き付けロボットでは、躯体に吹き付け材を吹き付ける作業を行うにあたってオーバースペック（過剰性能）となっていた。
【0006】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従来よりもシンプルな構造を有し、軽量化（小型化）を図ることが可能な吹き付け装置及び吹き付けシステムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、吹き付け作業（吹き付け制御）を行うにあたって各駆動ユニットを好適に配置し、吹き付け作業のときに建物の躯体に干渉することを抑制することが可能な吹き付け装置及び吹き付けシステムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、吹き付け作業（吹き付け制御）を行うにあたって各駆動ユニットを好適に配置し、吹き付け作業のときに建物の躯体に干渉することを抑制することが可能な吹き付け装置及び吹き付け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】
【0007】
前記課題は、本発明の吹き付け装置によれば、建物の躯体に吹き付け材を吹き付ける吹き付け装置であって、前記吹き付け装置の本体となる装置本体と、前記吹き付け材を噴射する吹き付けヘッドと、前記装置本体に対して前記吹き付けヘッドを上下方向とは交差する交差方向に沿った軸周りに回転させる第１回転ユニットと、前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド及び前記第１回転ユニットを水平方向の一方向に移動させる移動ユニットと、前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド、前記第１回転ユニット及び前記移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに回転させる第２回転ユニットと、前記装置本体に対して前記吹き付けヘッド、前記第１回転ユニット、前記移動ユニット及び前記第２回転ユニットを昇降させる昇降ユニットと、を備え、前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットに取り付けられ、または１軸以上であって２軸以下の回転機構を有するロボットアームを介して前記第１回転ユニットに取り付けられ、前記吹き付け装置は、前記昇降ユニット、前記第２回転ユニット、前記移動ユニット及び前記第１回転ユニットを駆動させて前記吹き付けヘッドの位置及び角度を変更しながら、前記躯体に前記吹き付け材を吹き付けること、により解決される。
【0008】
上記構成により、従来よりもシンプルな構造を有し、軽量化（小型化）を図ることが可能な吹き付け装置を実現できる。
詳しく述べると、本発明の吹き付け装置は、昇降ユニット、第２回転ユニット、移動ユニット及び第１回転ユニットを駆動させて吹き付け作業を実行する。そのため、従来の多関節ロボットアームを備えたものと比較してシンプルな構造となり、軽量化及び小型化を図ることができる。
また、吹き付け装置は、シンプルな吹き付け制御（吹き付け作業）を実現するために、順に第１回転ユニットと、移動ユニットと、第２回転ユニットと、昇降ユニットとを備えている。このように各駆動ユニットを配置することで、吹き付け作業を好適に実現するとともに、アームが躯体に干渉することを抑制できる。
詳しく述べると、本発明の吹き付け装置は、昇降ユニット、第２回転ユニット、移動ユニット及び第１回転ユニットを駆動させて吹き付け作業を実行する。そのため、従来の多関節ロボットアームを備えたものと比較してシンプルな構造となり、軽量化及び小型化を図ることができる。
また、吹き付け装置は、シンプルな吹き付け制御（吹き付け作業）を実現するために、順に第１回転ユニットと、移動ユニットと、第２回転ユニットと、昇降ユニットとを備えている。このように各駆動ユニットを配置することで、吹き付け作業を好適に実現するとともに、アームが躯体に干渉することを抑制できる。
【0009】
このとき、前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットに取り付けられ、前記第１回転ユニットによって上下方向とは直交する直交方向に沿った軸周りに回転し、前記吹き付けヘッドは、前記第１回転ユニットの軸に沿って延びている第１延出部と、前記第１延出部の延出端部から、前記第１延出部の延出方向とは交差する方向に延びている第２延出部と、を有していると良い。
上記のように、ロボットアームを不要の構成にすることで、よりシンプルな構造を有し、軽量化、小型化及びコストの低減を図った吹き付け装置を実現できる。
また上記のように、吹き付けヘッドが、第１延出部と、第２延出部とを有することで、建物の柱や梁、柱・梁接合部に吹き付け材を好適な向きで吹き付けることができる。
上記のように、ロボットアームを不要の構成にすることで、よりシンプルな構造を有し、軽量化、小型化及びコストの低減を図った吹き付け装置を実現できる。
また上記のように、吹き付けヘッドが、第１延出部と、第２延出部とを有することで、建物の柱や梁、柱・梁接合部に吹き付け材を好適な向きで吹き付けることができる。
【0010】
このとき、前記移動ユニットは、前記第２回転ユニット上に取り付けられ、水平方向の前記一方向に延びている固定レールと、前記固定レールに沿って移動可能に支持され、前記一方向に前記吹き付けヘッドとともに移動する可動部と、を有し、前記移動ユニットは、前記可動部の移動方向と前記第１回転ユニットの軸方向とが水平方向において同じ方向になるように設けられていると良い。
上記のように、移動ユニットが、可動部の移動方向と第１回転ユニットの軸方向とが水平方向において同じ方向になるように設けられている。そのため、吹き付け制御を行うときに移動ユニット及び第１回転ユニットをシンプルな制御で動作させることができる。
上記のように、移動ユニットが、可動部の移動方向と第１回転ユニットの軸方向とが水平方向において同じ方向になるように設けられている。そのため、吹き付け制御を行うときに移動ユニット及び第１回転ユニットをシンプルな制御で動作させることができる。
【0011】
このとき、前記第２回転ユニットは、前記昇降ユニットよりも上方に突出するように設けられ、前記第２回転ユニットの上端部が、前記固定レールの延出方向の中央部分に取り付けられ、前記第２回転ユニットは、前記装置本体に対して前記移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに少なくとも１８０度回転させるように駆動すると良い。
上記のように、第２回転ユニットが、移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに少なくとも１８０度回転させるように駆動することで、多関節ロボットアームを採用しなくても、シンプルな制御で吹き付けヘッドを動作させながら躯体に吹き付け材を吹き付けることができる。例えば、第２回転ユニットによって移動ユニット及び吹き付けヘッドを左右対称に動作させることができる。
上記のように、第２回転ユニットが、移動ユニットを上下方向に沿った軸周りに少なくとも１８０度回転させるように駆動することで、多関節ロボットアームを採用しなくても、シンプルな制御で吹き付けヘッドを動作させながら躯体に吹き付け材を吹き付けることができる。例えば、第２回転ユニットによって移動ユニット及び吹き付けヘッドを左右対称に動作させることができる。
【0012】
このとき、前記装置本体を水平方向の全方向に走行させる複数の車輪を有する走行ユニットを備え、前記車輪は、前記装置本体を旋回させずに水平方向の全方向に走行させるメカナムホイール又はオムニホイールであると良い。
上記構成により、吹き付け装置を旋回させることなく、水平方向の全方向に自由に走行させることができる。そうすることで、吹き付け制御をより好適に行うことができる。
上記構成により、吹き付け装置を旋回させることなく、水平方向の全方向に自由に走行させることができる。そうすることで、吹き付け制御をより好適に行うことができる。
【0013】
また前記課題は、本発明の吹き付けシステムによれば、前記吹き付け装置に接続され、前記吹き付け材を噴射する噴射装置と、前記施工現場内において所定位置に設置される測量装置と、を備えた吹き付けシステムであって、前記吹き付け装置は、前記装置本体に設けられ、前記測量装置によって検出される検出対象物を備え、前記測量装置は、前記吹き付け装置に搭載された前記検出対象物を検出し、検出結果に基づいて前記吹き付け装置の相対位置情報を測量し、前記吹き付けシステムは、前記建物の３次元設計情報を記憶し、前記建物の３次元設計情報と、前記吹き付け装置の相対位置情報とに基づいて前記施工現場内における前記吹き付け装置の位置を推定し、前記吹き付け装置の位置情報と、前記３次元設計情報とに基づいて前記吹き付けヘッドの位置及び角度を制御し、前記噴射装置による前記吹き付け材の噴射を制御すること、によっても解決される。
【発明の効果】
【0014】
本発明の吹き付け装置及び吹き付けシステムによれば、従来よりもシンプルな構造を有し、軽量化（小型化）を図ることが可能となる。
また、吹き付け作業（吹き付け制御）を行うにあたって各駆動ユニットを好適に配置し、吹き付け作業のときに建物の躯体に干渉することを抑制することが可能となる。
また、吹き付け作業（吹き付け制御）を行うにあたって各駆動ユニットを好適に配置し、吹き付け作業のときに建物の躯体に干渉することを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本実施形態の吹き付けシステムの構成図である。
【図2】吹き付け装置の斜視図であって、「通常位置」にいる状態を示す図である。
【図3】吹き付け装置の斜視図であって、「上昇位置」にいる状態を示す図である。
【図4】吹き付けヘッド、第１回転ユニット、移動ユニット、第２回転ユニットの斜視図である。
【図6】吹き付け装置、測量装置、オペレータ端末の機能を説明する図である。
【図7A】柱の側面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
【図7B】柱・梁接合部に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
【図7C】梁の側面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
【図7D】梁の底面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明に係る実施形態について図１～図７Ｄを参照して説明する。
本実施形態は、建物の躯体に吹き付け材を吹き付ける吹き付け装置であって、従来よりもシンプルな構造を有し、軽量化及び小型化を図ることを主な特徴とする「吹き付け装置」に関するものである。
また、吹き付け装置を備えた「吹き付けシステム」に関するものである。
本実施形態は、建物の躯体に吹き付け材を吹き付ける吹き付け装置であって、従来よりもシンプルな構造を有し、軽量化及び小型化を図ることを主な特徴とする「吹き付け装置」に関するものである。
また、吹き付け装置を備えた「吹き付けシステム」に関するものである。
【0017】
本実施形態の吹き付けシステムＳは、図１に示すように、建物Ｂの躯体（柱Ｂ１や梁Ｂ２）に吹き付け材を吹き付ける吹き付け装置１と、吹き付け装置１に接続され、吹き付け材を噴射する噴射装置１００と、建物内において所定の測量位置に設置され、吹き付け装置１の相対位置情報を測量する測量装置２００と、吹き付け装置１及び測量装置２００とネットワークを通じて接続され、吹き付け装置１へ位置情報や所定の吹き付け作業を実行させるオペレータ端末３００と、を備えている。
【0018】
＜吹き付けシステムのハードウェア構成＞
吹き付け装置１は、図１～図５に示すように、吹き付けヘッドを搭載した無人搬送車（ＡＧＶ）であって、装置本体１０と、装置本体１０の下方に取り付けられる走行ユニット２０と、装置本体１０上に取り付けられる昇降ユニット３０と、昇降ユニット３０上に取り付けられる吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０及び第２回転ユニット７０と、を備えている。
また、吹き付け装置１は、装置本体１０の内部に取り付けられ、吹き付け材の噴射を調整するエアコンプレッサ８０と、装置本体１０の外側面の四隅に取り付けられ、測量装置２００の検出対象となるプリズム８５と、装置本体１０の内部に取り付けられ、各駆動ユニットに電力を供給するバッテリ８８と、装置本体１０の内部に取り付けられ、走行ユニット２０、昇降ユニット３０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０、第２回転ユニット７０及びエアコンプレッサ８０の各種動作を制御する制御装置９０と、をさらに備えている。
吹き付け装置１は、図１～図５に示すように、吹き付けヘッドを搭載した無人搬送車（ＡＧＶ）であって、装置本体１０と、装置本体１０の下方に取り付けられる走行ユニット２０と、装置本体１０上に取り付けられる昇降ユニット３０と、昇降ユニット３０上に取り付けられる吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０及び第２回転ユニット７０と、を備えている。
また、吹き付け装置１は、装置本体１０の内部に取り付けられ、吹き付け材の噴射を調整するエアコンプレッサ８０と、装置本体１０の外側面の四隅に取り付けられ、測量装置２００の検出対象となるプリズム８５と、装置本体１０の内部に取り付けられ、各駆動ユニットに電力を供給するバッテリ８８と、装置本体１０の内部に取り付けられ、走行ユニット２０、昇降ユニット３０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０、第２回転ユニット７０及びエアコンプレッサ８０の各種動作を制御する制御装置９０と、をさらに備えている。
【0019】
噴射装置１００は、図１に示すように、ロックウール（第１材料）とモルタル（第２材料）を混合した耐火被覆材（吹き付け材）を噴射する装置である。
噴射装置１００は、噴射口１１０と、ロックウールをほぐす解綿機１２０と、ほぐされたロックウールを噴射口１１０へ運ぶブロア１３０と、噴射口１１０、解綿機１２０及びブロア１３０を接続する第１ホース１４０を備えている。また、モルタルを混錬するミキサー１５０と、混錬したモルタルを噴射口１１０へ運ぶポンプ１６０と、噴射口１１０、ミキサー１５０及びポンプ１６０を接続する第２ホース１７０と、をさらに備えている。
詳しく述べると、ホース１４０、１７０の先端部分は、図１、図５に示すように、エアコンプレッサ８０を介して吹き付けヘッド４０の位置まで延びている。
上記構成により、噴射装置１００は、エアコンプレッサ８０によって調整させながら、ロックウール及びモルタルを混合した耐火被覆材を噴射口１１０から噴射する。
噴射装置１００は、噴射口１１０と、ロックウールをほぐす解綿機１２０と、ほぐされたロックウールを噴射口１１０へ運ぶブロア１３０と、噴射口１１０、解綿機１２０及びブロア１３０を接続する第１ホース１４０を備えている。また、モルタルを混錬するミキサー１５０と、混錬したモルタルを噴射口１１０へ運ぶポンプ１６０と、噴射口１１０、ミキサー１５０及びポンプ１６０を接続する第２ホース１７０と、をさらに備えている。
詳しく述べると、ホース１４０、１７０の先端部分は、図１、図５に示すように、エアコンプレッサ８０を介して吹き付けヘッド４０の位置まで延びている。
上記構成により、噴射装置１００は、エアコンプレッサ８０によって調整させながら、ロックウール及びモルタルを混合した耐火被覆材を噴射口１１０から噴射する。
【0020】
測量装置２００は、図１に示すように、測量位置において吹き付け装置１に搭載されたプリズム８５を検出し、検出結果に基づいて吹き付け装置１の相対位置情報を測量する自動追尾型のトータルステーションである。
測量装置２００は、オペレータ端末３００と情報データ通信を行い、オペレータ端末３００に向けて吹き付け装置１との相対位置情報を送信する。
測量装置２００は、オペレータ端末３００と情報データ通信を行い、オペレータ端末３００に向けて吹き付け装置１との相対位置情報を送信する。
【0021】
測量装置２００は、照射方向を連続的に変化させてレーザー光を照射し、検出対象物からの反射光を受光することで、検出対象物との距離及び向きを測量する装置本体２０１と、装置本体２０１の内部に取り付けられる制御コントローラ２０２と、を備えている。
制御コントローラ２０２は、ＣＰＵ（プロセッサ）と、記憶装置と、通信用インタフェースとを備えたコンピュータである。
制御コントローラ２０２は、ＣＰＵ（プロセッサ）と、記憶装置と、通信用インタフェースとを備えたコンピュータである。
【0022】
オペレータ端末３００は、図１に示すように、作業者によって操作されるコンピュータである。
オペレータ端末３００は、測量装置２００から相対位置情報を受信して吹き付け装置１の位置情報（位置及び向き）を演算し、吹き付け装置１へ位置情報や所定の吹き付け作業を実行させるプログラムを送信する。
オペレータ端末３００は、建物内で操作されても良いし、建物の外部で操作されても良い。
オペレータ端末３００は、測量装置２００から相対位置情報を受信して吹き付け装置１の位置情報（位置及び向き）を演算し、吹き付け装置１へ位置情報や所定の吹き付け作業を実行させるプログラムを送信する。
オペレータ端末３００は、建物内で操作されても良いし、建物の外部で操作されても良い。
【0023】
＜＜吹き付け装置の詳細＞＞
以下、吹き付け装置１のハードウェア構成について詳しく説明する。
以下、吹き付け装置１のハードウェア構成について詳しく説明する。
【0024】
走行ユニット２０は、図２に示すように、装置本体１０を水平方向（２次元方向）の全方位に走行させるタイヤ式の走行部であって、装置本体１０の四隅にそれぞれ取り付けられている。
具体的には、走行ユニット２０は、上面視において装置本体１０の四隅にそれぞれ配置され、装置本体１０を走行させるために回転する複数の車輪２１と、各車輪２１の回転軸を構成し、吹き付け装置１の長さ方向に延びている車輪軸２２と、各車輪２１及び車輪軸２２を回転させる駆動モータ２３（パルスモータ）と、を有している。
具体的には、走行ユニット２０は、上面視において装置本体１０の四隅にそれぞれ配置され、装置本体１０を走行させるために回転する複数の車輪２１と、各車輪２１の回転軸を構成し、吹き付け装置１の長さ方向に延びている車輪軸２２と、各車輪２１及び車輪軸２２を回転させる駆動モータ２３（パルスモータ）と、を有している。
【0025】
車輪２１は、例えばメカナムホイールであって、車輪２１の表面が車輪軸２２に対して約４５度傾けた複数のローラ（バレル）によって覆われている。なお、車輪２１は、メカナムホイールのほか、オムニホイールのような全方位に走行可能な車輪であると良い。
走行ユニット２０は、４つの駆動モータ２３によって車輪２１（車輪軸２２）の回転方向と回転速度を制御することで、吹き付け装置１を旋回させずに水平方向に自由に走行させることができる。
詳しく述べると、走行ユニット２０は、４つの車輪２１の回転方向及び回転速度を制御することで、吹き付け装置１を前後走行、左右走行、斜め走行及び旋回走行させることができる。
走行ユニット２０は、４つの駆動モータ２３によって車輪２１（車輪軸２２）の回転方向と回転速度を制御することで、吹き付け装置１を旋回させずに水平方向に自由に走行させることができる。
詳しく述べると、走行ユニット２０は、４つの車輪２１の回転方向及び回転速度を制御することで、吹き付け装置１を前後走行、左右走行、斜め走行及び旋回走行させることができる。
【0026】
昇降ユニット３０は、図２、図３に示すように、装置本体１０に対して吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０及び第２回転ユニット７０を昇降させる駆動ユニットであって、例えば、リニアモータ（ＡＣリニアサーボモータ）を用いたレール式の駆動ユニットである。
昇降ユニット３０は、装置本体１０の長さ方向の一端部に取り付けられている。
昇降ユニット３０は、装置本体１０の長さ方向の一端部に取り付けられている。
【0027】
昇降ユニット３０は、複数の立方体フレームを有する多段式の駆動ユニットである。
具体的には、昇降ユニット３０は、装置本体１０上に固定される固定フレーム３１と、固定フレーム３１内に収容され、固定フレーム３１に対して可動する第１可動フレーム３２と、固定フレーム３１に取り付けられ、第１可動フレーム３２を昇降させる第１駆動モータ３３と、を備えている。
また、昇降ユニット３０は、第１可動フレーム３２内に収容され、第１可動フレーム３２に対して可動する第２可動フレーム３４と、第１可動フレーム３２に取り付けられ、第２可動フレーム３４を昇降させる第２駆動モータ３５と、を備えている。
同様にして、昇降ユニット３０は、第３可動フレーム３６と、第３駆動モータ３７と、を備えている。
吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０及び第２回転ユニット７０は、第３可動フレーム３６上に取り付けられている。
具体的には、昇降ユニット３０は、装置本体１０上に固定される固定フレーム３１と、固定フレーム３１内に収容され、固定フレーム３１に対して可動する第１可動フレーム３２と、固定フレーム３１に取り付けられ、第１可動フレーム３２を昇降させる第１駆動モータ３３と、を備えている。
また、昇降ユニット３０は、第１可動フレーム３２内に収容され、第１可動フレーム３２に対して可動する第２可動フレーム３４と、第１可動フレーム３２に取り付けられ、第２可動フレーム３４を昇降させる第２駆動モータ３５と、を備えている。
同様にして、昇降ユニット３０は、第３可動フレーム３６と、第３駆動モータ３７と、を備えている。
吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０及び第２回転ユニット７０は、第３可動フレーム３６上に取り付けられている。
【0028】
吹き付けヘッド４０は、図４、図５に示すように、噴射装置１００の噴射口１１０を接続し、吹き付け材を噴射する中空状のヘッド部材である。
吹き付けヘッド４０は、第１回転ユニット５０に取り付けられ、第１回転ユニット５０によって上下方向とは直交する直交方向に沿った軸周りに回転する。
具体的には、吹き付けヘッド４０は、中空状のヘッド本体４１と、ヘッド本体４１の基端部に設けられ、ホース１４０の先端部（噴射口１１０）に接続されるホース接続部４２と、ヘッド本体４１の先端部に設けられ、吹き付け材を噴射するヘッド先端口４３と、を備えている。
図５に示すように、ヘッド先端口４３には、第２ホース１７０の先端部（噴射口１１０）に接続される第２ホース接続部４３ａが形成されている。
吹き付けヘッド４０は、第１回転ユニット５０に取り付けられ、第１回転ユニット５０によって上下方向とは直交する直交方向に沿った軸周りに回転する。
具体的には、吹き付けヘッド４０は、中空状のヘッド本体４１と、ヘッド本体４１の基端部に設けられ、ホース１４０の先端部（噴射口１１０）に接続されるホース接続部４２と、ヘッド本体４１の先端部に設けられ、吹き付け材を噴射するヘッド先端口４３と、を備えている。
図５に示すように、ヘッド先端口４３には、第２ホース１７０の先端部（噴射口１１０）に接続される第２ホース接続部４３ａが形成されている。
【0029】
ヘッド本体４１は、第１回転ユニット５０（筐体５１）によって保持されている。
ヘッド本体４１は、略Ｌ字形状の中空体からなり、第１回転ユニット５０の軸に沿って延びている第１延出部４１ａと、第１延出部４１ａの延出端部から、第１延出部４１ａの延出方向とは交差（直交）する方向に延びている第２延出部４１ｂと、を有している。
ヘッド本体４１は、略Ｌ字形状の中空体からなり、第１回転ユニット５０の軸に沿って延びている第１延出部４１ａと、第１延出部４１ａの延出端部から、第１延出部４１ａの延出方向とは交差（直交）する方向に延びている第２延出部４１ｂと、を有している。
【0030】
第１回転ユニット５０は、図４、図５に示すように、装置本体１０に対して吹き付けヘッド４０を上下方向とは直交する直交方向に沿った軸周りに回転させる駆動ユニットであって、例えば、スクリューモータを用いたプーリ式の駆動ユニットである。
第１回転ユニット５０は、移動ユニット６０（可動部６２）に取り付けられ、移動ユニット６０によって水平方向の一方向に移動（スライド移動）する。
第１回転ユニット５０は、移動ユニット６０（可動部６２）に取り付けられ、移動ユニット６０によって水平方向の一方向に移動（スライド移動）する。
【0031】
具体的には、第１回転ユニット５０は、移動ユニット６０上に固定される筐体５１と、筐体５１の内部にそれぞれ組み付けられる駆動プーリ５２、従動プーリ５３及びベルト５４と、筐体５１の外部に組み付けられ、駆動プーリ５２に接続される駆動モータ５５と、を備えている。
駆動プーリ５２及び従動プーリ５３はベルト５４によって接続されており、従動プーリ５３は駆動プーリ５２よりも上方位置に配置されている。
駆動プーリ５２は駆動モータ５５の駆動に伴って回転し、ベルト５４が駆動プーリ５２の回転動力を従動プーリ５３に伝達することで、従動プーリ５３が回転する。従動プーリ５３は、吹き付けヘッド４０（ヘッド本体４１）に接続されており、従動プーリ５３の回転動作に伴って吹き付けヘッド４０が回転する。
駆動プーリ５２及び従動プーリ５３はベルト５４によって接続されており、従動プーリ５３は駆動プーリ５２よりも上方位置に配置されている。
駆動プーリ５２は駆動モータ５５の駆動に伴って回転し、ベルト５４が駆動プーリ５２の回転動力を従動プーリ５３に伝達することで、従動プーリ５３が回転する。従動プーリ５３は、吹き付けヘッド４０（ヘッド本体４１）に接続されており、従動プーリ５３の回転動作に伴って吹き付けヘッド４０が回転する。
【0032】
第１回転ユニット５０の駆動によって、吹き付けヘッド４０を上下方向とは直交する方向に沿った軸周りに揺動させることができる。
なお、第１回転ユニット５０は、吹き付けヘッド４０を１８０度、好ましくは３６０度回転させるように駆動すると良い。
そうすることで、吹き付けヘッド４０の位置及び向きを好適に制御できる。
なお、第１回転ユニット５０は、吹き付けヘッド４０を１８０度、好ましくは３６０度回転させるように駆動すると良い。
そうすることで、吹き付けヘッド４０の位置及び向きを好適に制御できる。
【0033】
移動ユニット６０は、図４、図５に示すように、装置本体１０に対して吹き付けヘッド４０及び第１回転ユニット５０を水平方向の一方向に移動させる駆動ユニットであって、例えば、スクリューモータを用いたレール式の駆動ユニットである。
移動ユニット６０は、第２回転ユニット７０（支持ブラケット７１）に取り付けられ、第２回転ユニット７０によって上下方向に沿った軸周りに回転する。
移動ユニット６０は、第２回転ユニット７０（支持ブラケット７１）に取り付けられ、第２回転ユニット７０によって上下方向に沿った軸周りに回転する。
【0034】
具体的には、移動ユニット６０は、第２回転ユニット７０上に固定され、水平方向の一方向に長尺に延びている固定レール６１と、固定レール６１に沿って摺動可能に支持され、上記一方向に吹き付けヘッド４０とともにスライド移動する可動部６２（可動スライダ）と、固定レール６１の内部に搭載され、可動部６２を移動させる駆動モータ６３と、を備えている。
なお、固定レール６１の幅方向の外側面には、可動部６２の移動をガイドし、可動部６２の移動範囲を制限する移動規制部６４（移動規制溝）が形成されている。
なお、固定レール６１の幅方向の外側面には、可動部６２の移動をガイドし、可動部６２の移動範囲を制限する移動規制部６４（移動規制溝）が形成されている。
【0035】
上記構成において、移動ユニット６０は、可動部６２の移動方向と第１回転ユニット５０の軸方向とが水平方向において同じ方向になるように設けられている。
そうすることで、吹き付け作業のときに移動ユニット６０及び第１回転ユニット５０をシンプルな制御で動作させることができる。
そうすることで、吹き付け作業のときに移動ユニット６０及び第１回転ユニット５０をシンプルな制御で動作させることができる。
【0036】
第２回転ユニット７０は、図４、図５に示すように、装置本体１０に対して吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０及び移動ユニット６０を上下方向に沿った軸周りに回転させる駆動ユニットである。
第２回転ユニット７０は、昇降ユニット３０（第３可動フレーム３６）上に取り付けられている。
第２回転ユニット７０は、昇降ユニット３０（第３可動フレーム３６）上に取り付けられている。
【0037】
具体的には、第２回転ユニット７０は、昇降ユニット３０上に固定される支持ブラケット７１と、支持ブラケット７１に組み付けられる固定ベース７２（固定板）と、固定ベース７２に対して上下方向に沿った軸周りに回転する回転板７３（回転テーブル）と、固定ベース７２に組み付けられ、回転板７３を回転させる駆動モータ７４と、を備えている。
駆動モータ７４の駆動に伴って回転板７３を回転させることで、吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０及び移動ユニット６０が上下方向に沿った軸周りに回転する。
駆動モータ７４の駆動に伴って回転板７３を回転させることで、吹き付けヘッド４０、第１回転ユニット５０及び移動ユニット６０が上下方向に沿った軸周りに回転する。
【0038】
上記構成において、固定ベース７２及び回転板７３が昇降ユニット３０（第３可動フレーム３６）よりも上方に突出するように設けられている。
そうすることで、移動ユニット６０が上下方向に沿った軸周りに回転したときに、移動ユニット６０と昇降ユニット３０が干渉することを防止できる。
そうすることで、移動ユニット６０が上下方向に沿った軸周りに回転したときに、移動ユニット６０と昇降ユニット３０が干渉することを防止できる。
【0039】
また上記構成において、回転板７３が、固定レール６１の長尺方向の中央部分に取り付けられている。
そうすることで、第２回転ユニット７０が、移動ユニット６０、第１回転ユニット５０及び吹き付けヘッド４０を安定して支持できる。また、第２回転ユニット７０による回転動作がより安定する。
そうすることで、第２回転ユニット７０が、移動ユニット６０、第１回転ユニット５０及び吹き付けヘッド４０を安定して支持できる。また、第２回転ユニット７０による回転動作がより安定する。
【0040】
また上記構成において、第２回転ユニット７０は、装置本体１０に対して移動ユニット６０を上下方向に沿った軸周りに３６０度回転させるように駆動する。
このように第２回転ユニット７０が移動ユニット６０を少なくとも１８０度回転させることで、多関節ロボットアームを採用しなくても吹き付けヘッド４０を動作させて吹き付け作業を実行できる。例えば、第２回転ユニット７０によって移動ユニット６０及び吹き付けヘッド４０を左右対称に動作させることができる。
このように第２回転ユニット７０が移動ユニット６０を少なくとも１８０度回転させることで、多関節ロボットアームを採用しなくても吹き付けヘッド４０を動作させて吹き付け作業を実行できる。例えば、第２回転ユニット７０によって移動ユニット６０及び吹き付けヘッド４０を左右対称に動作させることができる。
【0041】
エアコンプレッサ８０は、図２に示すように、吹き付け材の噴射を調整する装置であって、装置本体１０の内部に搭載されている。
なお、エアコンプレッサ８０が、走行ユニット２０（車輪２１）やプリズム８５等の表面に付着した吹き付け材等の異物を空圧で取り除くために、走行ユニット２０やプリズム８５に近接した位置に別途吹き出し口を有していても良い。
なお、エアコンプレッサ８０が、走行ユニット２０（車輪２１）やプリズム８５等の表面に付着した吹き付け材等の異物を空圧で取り除くために、走行ユニット２０やプリズム８５に近接した位置に別途吹き出し口を有していても良い。
【0042】
プリズム８５は、図２に示すように、測量装置２００の検出対象となる反射プリズムであって、装置本体１０の外側面の四隅に取り付けられ、それぞれ異なる高さ位置に配置されている。
そのため、測量装置２００が、建物内において４つのプリズム８５のうち、少なくとも２カ所のプリズム８５を検出し易くなる。そして、測量装置２００が２カ所のプリズム８５を検出することで、オペレータ端末３００が、吹き付け装置１の位置情報（位置及び向き）を推定することができる。
そのため、測量装置２００が、建物内において４つのプリズム８５のうち、少なくとも２カ所のプリズム８５を検出し易くなる。そして、測量装置２００が２カ所のプリズム８５を検出することで、オペレータ端末３００が、吹き付け装置１の位置情報（位置及び向き）を推定することができる。
【0043】
制御装置９０は、図２に示すように、データの演算・制御処理としてのＣＰＵ（プロセッサ）と、記憶装置としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤ（ＳＳＤ）と、ネットワークを通じて情報データの送受信を行う通信用インタフェースと、を有するコンピュータであって、装置本体１０の内部に搭載されている。
なお、制御装置９０は、立体形状の制御モジュールに格納されている。
なお、制御装置９０は、立体形状の制御モジュールに格納されている。
【0044】
制御装置９０は、ＣＰＵが生成する制御信号を、通信用インタフェースを介して走行ユニット２０、昇降ユニット３０、第１回転ユニット５０、移動ユニット６０、第２回転ユニット７０及びエアコンプレッサ８０に送信（無線送信）することにより、これら駆動ユニットの動作をそれぞれ制御する。
言い換えれば、制御装置９０のＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤには、図６に示すように、コンピュータとして必要な機能を果たすメインプログラムに加えて、吹き付けプログラムが記憶されており、これらプログラムがＣＰＵによって実行されることで、吹き付け装置１の機能が発揮される。
言い換えれば、制御装置９０のＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤには、図６に示すように、コンピュータとして必要な機能を果たすメインプログラムに加えて、吹き付けプログラムが記憶されており、これらプログラムがＣＰＵによって実行されることで、吹き付け装置１の機能が発揮される。
【0045】
＜吹き付けシステムの機能＞
吹き付け装置１（制御装置９０）は、図６に示すように、機能面から説明すると、「設計データ」、「走行経路データ」のほか、各種プログラム及び各種データをオペレータ端末３００から読み込んで一時的に記憶しておく記憶部９１と、オペレータ端末３００との間で各種データを送受信する通信部９２と、建物内における現在位置の情報を取得する位置情報取得部９３と、建物内において所定の走行経路に沿って走行させ、吹き付け処理を実行させる吹き付け制御部９４と、を主な構成要素として備えている。
これらは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。
言い換えれば、制御装置９０が、記憶部９１と、通信部９２と、位置情報取得部９３と、吹き付け制御部９４との機能を実行する。
吹き付け装置１（制御装置９０）は、図６に示すように、機能面から説明すると、「設計データ」、「走行経路データ」のほか、各種プログラム及び各種データをオペレータ端末３００から読み込んで一時的に記憶しておく記憶部９１と、オペレータ端末３００との間で各種データを送受信する通信部９２と、建物内における現在位置の情報を取得する位置情報取得部９３と、建物内において所定の走行経路に沿って走行させ、吹き付け処理を実行させる吹き付け制御部９４と、を主な構成要素として備えている。
これらは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。
言い換えれば、制御装置９０が、記憶部９１と、通信部９２と、位置情報取得部９３と、吹き付け制御部９４との機能を実行する。
【0046】
記憶部９１に記憶される「設計データ」とは、建物の３次元形状の設計情報であって、具体的には、建物のＢＩＭ（Building Information Modeling）データである。
「設計データ」は、３次元形状の設計図に関する情報を含むデータであって、建物の部屋毎に作成され、かつ、施工段階毎に作成される。
設計図に関する情報は、建物の所定の部屋において所定の施工段階における図面を示すものであって、当該設計図には吹き付け材の吹き付け位置情報も含まれている。
例えば、建物の情報と、建物の部屋の情報と、部屋の施工段階の情報とが対応付けられている。
本実施形態では、建物の３次元形状を示す設計データを想定しているが、特に限定されることなく、施工処理の内容によっては２次元形状の設計データであっても良い。
「設計データ」は、３次元形状の設計図に関する情報を含むデータであって、建物の部屋毎に作成され、かつ、施工段階毎に作成される。
設計図に関する情報は、建物の所定の部屋において所定の施工段階における図面を示すものであって、当該設計図には吹き付け材の吹き付け位置情報も含まれている。
例えば、建物の情報と、建物の部屋の情報と、部屋の施工段階の情報とが対応付けられている。
本実施形態では、建物の３次元形状を示す設計データを想定しているが、特に限定されることなく、施工処理の内容によっては２次元形状の設計データであっても良い。
【0047】
「走行経路データ」とは、建物の部屋内において吹き付け作業を行うための走行経路を示すデータである。「走行経路データ」は、例えば、建物の部屋毎に作成され、かつ、施工段階毎に作成されている。
【0048】
測量装置２００は、各種プログラム及び各種データを記憶する記憶部２１０と、オペレータ端末３００との間で各種データを送受信する通信部２１１と、測量位置に設置された状態で測量を実行する測量実行部２１２と、を主な構成要素として備えている。
これらは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。
これらは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。
【0049】
オペレータ端末３００は、各種プログラム及び各種情報データを保持して格納しておく記憶部３１０と、吹き付け装置１及び測量装置２００との間で各種データを送受信する通信部３１１と、建物内における吹き付け装置１の現在位置の情報を推定する位置推定部３１２と、を主な構成要素として備えている。
記憶部３１０は、「設計データ」及び「走行経路データ」を記憶している。
これらは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。
記憶部３１０は、「設計データ」及び「走行経路データ」を記憶している。
これらは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、通信用インタフェース、及び各種プログラム等によって構成されている。
【0050】
＜＜吹き付け装置の現在位置の推定＞＞
吹き付けシステムＳは、以下のように吹き付け装置１の現在位置を推定する。
まず、測量装置２００の測量実行部２１２は、図１に示す測量位置において吹き付け装置１に搭載されたプリズム８５を検出し、検出結果に基づいて吹き付け装置１の相対位置情報を測量する。
そして、通信部２１１は、オペレータ端末３００とデータ通信を行い、吹き付け装置１の相対位置情報を送信する。
吹き付けシステムＳは、以下のように吹き付け装置１の現在位置を推定する。
まず、測量装置２００の測量実行部２１２は、図１に示す測量位置において吹き付け装置１に搭載されたプリズム８５を検出し、検出結果に基づいて吹き付け装置１の相対位置情報を測量する。
そして、通信部２１１は、オペレータ端末３００とデータ通信を行い、吹き付け装置１の相対位置情報を送信する。
【0051】
オペレータ端末３００の通信部３１１は、測量装置２００から吹き付け装置１の相対位置情報を受信する。
そして、位置推定部３１２は、「設計データ」に含まれる建物の部屋の設計情報と、測量装置２００によって測量された吹き付け装置１の相対位置情報とに基づいて、建物の部屋内における吹き付け装置１の現在位置を推定する。
そして、通信部３１１は、吹き付け装置１に向けて吹き付け装置１の位置情報を送信する。
「位置情報」とは、２次元の位置情報であって、例えば所定の柱Ｂ１の中心位置を原点位置（Ｘ０，Ｙ０）と設定したときの位置座標（Ｘ，Ｙ）によって特定される。なお、「位置情報」は、位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）によって特定される３次元の位置情報であっても良い。
そして、位置推定部３１２は、「設計データ」に含まれる建物の部屋の設計情報と、測量装置２００によって測量された吹き付け装置１の相対位置情報とに基づいて、建物の部屋内における吹き付け装置１の現在位置を推定する。
そして、通信部３１１は、吹き付け装置１に向けて吹き付け装置１の位置情報を送信する。
「位置情報」とは、２次元の位置情報であって、例えば所定の柱Ｂ１の中心位置を原点位置（Ｘ０，Ｙ０）と設定したときの位置座標（Ｘ，Ｙ）によって特定される。なお、「位置情報」は、位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）によって特定される３次元の位置情報であっても良い。
【0052】
吹き付け装置１の通信部９２は、オペレータ端末３００から吹き付け装置１の位置情報を受信する。
そして、位置情報取得部９３は、吹き付け装置１の現在位置の情報を取得する。
そして、位置情報取得部９３は、吹き付け装置１の現在位置の情報を取得する。
【0053】
＜＜吹き付け作業の実行＞＞
吹き付けシステムＳは、以下のように吹き付け作業を実行する。
吹き付け装置１の吹き付け制御部９４は、「設計データ（設計情報）」に基づいて吹き付け位置を特定する。
そして、吹き付け装置１の現在位置の情報と、特定した吹き付け位置の情報に基づいて吹き付け装置１の走行経路決定し、「走行経路データ」を取得する。
そして、吹き付け制御部９４は、「走行経路データ」に基づいて吹き付け装置１の「吹き付け開始位置」及び「吹き付け開始向き」を決定し、決定した「吹き付け開始位置」まで吹き付け装置１を移動させる。
吹き付けシステムＳは、以下のように吹き付け作業を実行する。
吹き付け装置１の吹き付け制御部９４は、「設計データ（設計情報）」に基づいて吹き付け位置を特定する。
そして、吹き付け装置１の現在位置の情報と、特定した吹き付け位置の情報に基づいて吹き付け装置１の走行経路決定し、「走行経路データ」を取得する。
そして、吹き付け制御部９４は、「走行経路データ」に基づいて吹き付け装置１の「吹き付け開始位置」及び「吹き付け開始向き」を決定し、決定した「吹き付け開始位置」まで吹き付け装置１を移動させる。
【0054】
吹き付け装置１が「吹き付け開始位置」に到達したときに、吹き付け制御部９４は、吹き付け装置１の位置情報と、設計情報とに基づいて吹き付けヘッド４０の位置及び角度を制御し、噴射装置１００による吹き付け材の噴射を制御する。
詳しく述べると、ヘッド移動制御部９４ａが、走行ユニット２０、昇降ユニット３０、第２回転ユニット７０、移動ユニット６０及び第１回転ユニット５０を駆動させて吹き付けヘッド４０の位置及び角度を制御する。そして、噴射制御部９４ｂが、エアコンプレッサ８０を駆動させて吹き付け材の噴射量を制御する。
上記により、吹き付けシステムＳは、シンプルな構成で吹き付け作業を実行できる。
詳しく述べると、ヘッド移動制御部９４ａが、走行ユニット２０、昇降ユニット３０、第２回転ユニット７０、移動ユニット６０及び第１回転ユニット５０を駆動させて吹き付けヘッド４０の位置及び角度を制御する。そして、噴射制御部９４ｂが、エアコンプレッサ８０を駆動させて吹き付け材の噴射量を制御する。
上記により、吹き付けシステムＳは、シンプルな構成で吹き付け作業を実行できる。
【0055】
なお、本実施形態では、オペレータ端末３００が、吹き付け装置１の位置情報を推定し、当該位置情情報を吹き付け装置１に向けてデータ送信しているが、オペレータ端末３００の代わりに吹き付け装置１が、自己の位置情報を推定しても良い。
すなわち、吹き付け装置１が、自律移動ロボットとして「位置推定部」を構成要素として備え、自身で吹き付けプログラムを実行するようにしても良い。
その場合には、吹き付け装置１が、測量装置２００と直接データ通信を行い、相対位置情報を取得すると良い。
すなわち、吹き付け装置１が、自律移動ロボットとして「位置推定部」を構成要素として備え、自身で吹き付けプログラムを実行するようにしても良い。
その場合には、吹き付け装置１が、測量装置２００と直接データ通信を行い、相対位置情報を取得すると良い。
【0056】
また本実施形態では、吹き付け装置１（制御装置９０）が、吹き付け作業の制御を行っているが、吹き付け装置１の代わりにオペレータ端末３００が、吹き付け装置１の吹き付け作業の制御を行っても良い。
その場合には、オペレータ端末３００が、吹き付け装置１とリアルタイムでデータ通信を行い、吹き付け装置１の動作を遠隔制御すると良い。
その場合には、オペレータ端末３００が、吹き付け装置１とリアルタイムでデータ通信を行い、吹き付け装置１の動作を遠隔制御すると良い。
【0057】
＜＜吹き付け装置の吹き付けパターン＞＞
次に、吹き付け装置１による吹き付けパターンについて、図７Ａ～図７Ｄに基づいて説明する。
図７Ａは、柱Ｂ１の側面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
吹き付け制御部９４は、柱Ｂ１の側面に吹き付けヘッド４０を正対させた向きで、吹き付けヘッド４０を上下方向及び左右方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、昇降ユニット３０を制御して吹き付けヘッド４０を昇降させ、または第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を上下に揺動させる。また、吹き付け制御部９４は、移動ユニット６０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向にスライド移動させる。
次に、吹き付け装置１による吹き付けパターンについて、図７Ａ～図７Ｄに基づいて説明する。
図７Ａは、柱Ｂ１の側面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
吹き付け制御部９４は、柱Ｂ１の側面に吹き付けヘッド４０を正対させた向きで、吹き付けヘッド４０を上下方向及び左右方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、昇降ユニット３０を制御して吹き付けヘッド４０を昇降させ、または第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を上下に揺動させる。また、吹き付け制御部９４は、移動ユニット６０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向にスライド移動させる。
【0058】
図７Ｂは、柱・梁接合部Ｂ３の側面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
吹き付け制御部９４は、柱・梁接合部Ｂ３の隅部に対して吹き付けヘッド４０を垂直に向かせて、吹き付けヘッド４０を上下方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を上下に揺動させる。
吹き付け制御部９４は、柱・梁接合部Ｂ３の隅部に対して吹き付けヘッド４０を垂直に向かせて、吹き付けヘッド４０を上下方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を上下に揺動させる。
【0059】
図７Ｃは、梁Ｂ２の側面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
吹き付け制御部９４は、梁Ｂ２の側面に吹き付けヘッド４０を正対させた向きで、吹き付けヘッド４０を上下方向及び左右方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を上下に揺動させる。また、吹き付け制御部９４は、移動ユニット６０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向にスライド移動させ、または走行ユニット２０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向に移動させる。
吹き付け制御部９４は、梁Ｂ２の側面に吹き付けヘッド４０を正対させた向きで、吹き付けヘッド４０を上下方向及び左右方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を上下に揺動させる。また、吹き付け制御部９４は、移動ユニット６０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向にスライド移動させ、または走行ユニット２０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向に移動させる。
【0060】
図７Ｄは、梁Ｂ２の底面に吹き付け材を吹き付ける様子を説明する図である。
吹き付け制御部９４は、梁Ｂ２の底面に吹き付けヘッド４０を正対させた向きで、吹き付けヘッド４０を前後方向及び左右方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、移動ユニット６０を制御して吹き付けヘッド４０を前後方向にスライド移動させる。また、吹き付け制御部９４は、第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を左右に揺動させ、または、走行ユニット２０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向に移動させる。
吹き付け制御部９４は、梁Ｂ２の底面に吹き付けヘッド４０を正対させた向きで、吹き付けヘッド４０を前後方向及び左右方向に動作させることで、吹き付け材を吹き付ける。
具体的には、吹き付け制御部９４は、移動ユニット６０を制御して吹き付けヘッド４０を前後方向にスライド移動させる。また、吹き付け制御部９４は、第１回転ユニット５０を制御して吹き付けヘッド４０を左右に揺動させ、または、走行ユニット２０を制御して吹き付けヘッド４０を左右方向に移動させる。
【0061】
以上の構成により、従来よりもシンプルな構造を有し、軽量化及び小型化を図ることが可能な吹き付け装置１、吹き付けシステムＳを実現できる。
【0062】
＜その他の実施形態＞
上記実施形態では、図１に示すように、吹き付け装置１が自動走行（自律走行）するものあったが、特に限定されなくても良い。
例えば、作業者が吹き付け装置１を遠隔操作することで、吹き付け装置１の各駆動ユニットを動作させ、所定の吹き付け位置に吹き付け材を吹き付けることとしても良い。
上記実施形態では、図１に示すように、吹き付け装置１が自動走行（自律走行）するものあったが、特に限定されなくても良い。
例えば、作業者が吹き付け装置１を遠隔操作することで、吹き付け装置１の各駆動ユニットを動作させ、所定の吹き付け位置に吹き付け材を吹き付けることとしても良い。
【0063】
上記実施形態では、図４に示すように、吹き付けヘッド４０が第１回転ユニット５０に直接取り付けられており、ロボットアームを不要としたシンプルな構成となっているが、これに限定されなくても良い。
例えば、吹き付け装置１が１軸又は２軸（１軸以上であって２軸以下）の回転機構を有するロボットアームをさらに備えていても良い。その場合には、吹き付けヘッド４０がロボットアームを介して第１回転ユニット５０に取り付けられると良い。
上記実施例の場合であっても、多軸（例えば３軸以上）の回転機構を有するロボットアームを備えた従来の吹き付け装置と比較して、シンプルな構成を実現できる。
例えば、吹き付け装置１が１軸又は２軸（１軸以上であって２軸以下）の回転機構を有するロボットアームをさらに備えていても良い。その場合には、吹き付けヘッド４０がロボットアームを介して第１回転ユニット５０に取り付けられると良い。
上記実施例の場合であっても、多軸（例えば３軸以上）の回転機構を有するロボットアームを備えた従来の吹き付け装置と比較して、シンプルな構成を実現できる。
【0064】
上記実施形態では、オペレータ端末３００（吹き付け装置１）が読み取り可能な記録媒体に吹き付けプログラムが記憶されており、オペレータ端末３００（吹き付け装置１）が当該プログラムを読み出して実行することによって処理が実行される。ここでオペレータ端末３００が読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。
そのほか、オペレータ端末３００を利用して専用ソフトを起動させて、ウェブブラウザ上で吹き付けプログラムが実行されることとしても良い。
そのほか、オペレータ端末３００を利用して専用ソフトを起動させて、ウェブブラウザ上で吹き付けプログラムが実行されることとしても良い。
【0065】
上記実施形態では、主として本発明に係る吹き付け装置及び吹き付けシステムに関して説明した。
ただし、上記の実施形態は、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。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
ただし、上記の実施形態は、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。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【0066】
Ｓ 吹き付けシステム
１ 吹き付け装置
１０ 装置本体
２０ 走行ユニット
２１ 車輪
２２ 車輪軸
２３ 駆動モータ
３０ 昇降ユニット
３１ 固定フレーム
３２ 第１可動フレーム
３３ 第１駆動モータ
３４ 第２可動フレーム
３５ 第２駆動モータ
３６ 第３可動フレーム
３７ 第３駆動モータ
４０ 吹き付けヘッド
４１ ヘッド本体
４１ａ 第１延出部
４１ｂ 第２延出部
４２ ホース接続部
４３ ヘッド先端口
４３ａ 第２ホース接続部
５０ 第１回転ユニット
５１ 筐体
５２ 駆動プーリ
５３ 従動プーリ
５４ ベルト
５５ 駆動モータ
６０ 移動ユニット
６１ 固定レール
６２ 可動部
６３ 駆動モータ
６４ 移動規制部
７０ 第２回転ユニット
７１ 支持ブラケット
７２ 固定ベース（固定盤）
７３ 回転板（回転テーブル）
７４ 駆動モータ
８０ エアコンプレッサ
８５ プリズム（検出対象物）
８８ バッテリ
９０ 制御装置
９１ 記憶部
９２ 通信部
９３ 位置情報取得部
９４ 吹き付け制御部
９４ａ ヘッド移動制御部
９４ｂ 噴射制御部
１００ 噴射装置
１１０ 噴射口
１２０ 解綿機
１３０ ブロア
１４０ 第１ホース
１５０ ミキサー
１６０ ポンプ
１７０ 第２ホース
２００ 測量装置（トータルステーション）
２０１ 装置本体
２０２ 制御コントローラ
２１０ 記憶部
２１１ 通信部
２１２ 測量実行部
３００ オペレータ端末
３１０ 記憶部
３１１ 通信部
３１２ 位置推定部
Ｂ 建物
Ｂ１ 柱
Ｂ２ 梁
Ｂ３ 柱・梁接合部
１ 吹き付け装置
１０ 装置本体
２０ 走行ユニット
２１ 車輪
２２ 車輪軸
２３ 駆動モータ
３０ 昇降ユニット
３１ 固定フレーム
３２ 第１可動フレーム
３３ 第１駆動モータ
３４ 第２可動フレーム
３５ 第２駆動モータ
３６ 第３可動フレーム
３７ 第３駆動モータ
４０ 吹き付けヘッド
４１ ヘッド本体
４１ａ 第１延出部
４１ｂ 第２延出部
４２ ホース接続部
４３ ヘッド先端口
４３ａ 第２ホース接続部
５０ 第１回転ユニット
５１ 筐体
５２ 駆動プーリ
５３ 従動プーリ
５４ ベルト
５５ 駆動モータ
６０ 移動ユニット
６１ 固定レール
６２ 可動部
６３ 駆動モータ
６４ 移動規制部
７０ 第２回転ユニット
７１ 支持ブラケット
７２ 固定ベース（固定盤）
７３ 回転板（回転テーブル）
７４ 駆動モータ
８０ エアコンプレッサ
８５ プリズム（検出対象物）
８８ バッテリ
９０ 制御装置
９１ 記憶部
９２ 通信部
９３ 位置情報取得部
９４ 吹き付け制御部
９４ａ ヘッド移動制御部
９４ｂ 噴射制御部
１００ 噴射装置
１１０ 噴射口
１２０ 解綿機
１３０ ブロア
１４０ 第１ホース
１５０ ミキサー
１６０ ポンプ
１７０ 第２ホース
２００ 測量装置（トータルステーション）
２０１ 装置本体
２０２ 制御コントローラ
２１０ 記憶部
２１１ 通信部
２１２ 測量実行部
３００ オペレータ端末
３１０ 記憶部
３１１ 通信部
３１２ 位置推定部
Ｂ 建物
Ｂ１ 柱
Ｂ２ 梁
Ｂ３ 柱・梁接合部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】