半自動化した耐火被覆吹付ロボ「Robo-SprayII」が威力を発揮

~ロボットの生産性が2.5倍にアップ!~

  • 建築

2025.04.18

清水建設(株)<社長 新村達也>はこのほど、簡易操作で半乾式耐火被覆の吹付作業を代替するロボット「Robo-SprayII」を新たに開発、一連の吹付け作業を半自動化した結果、生産性が手作業に比べ3倍近くに向上しました。

Robo-SprayIIは、6軸のロボットアームを駆使して吹付ノズルを自在に操りながら、被覆材を万遍なく吹き付けるロボットで、アーム部、アーム部の高さを調整するリフター、リフターを搭載した台車から構成されます。ロボットによる作業は、作業位置への横移動、センシング・位置合わせ、ロボットを固定するアウトリガーの張り出し、被覆吹付け、アウトリガーの折り畳みの順に進みます。作業員は、初めに耐火被覆を吹き付ける鉄骨梁の形状をタッチパネルから選択、後は画面に表示される作業ボタンを都度タッチするだけで一連の作業が完結します。

プロトタイプ「Robo-Spray」と大きく異なる点は、自動走行機能やセンシング結果に基づくロボットの自動位置補正機能を搭載したこと、タッチパネルによる簡易操作で一連の吹付け作業を実施できること、材料吐出量を人手による作業の1.5倍に増量したことです。この結果、多大な時間を要していた人手によるロボットの移設・位置合わせ作業がなくなり吹付け作業時間の割合が大幅に増加、同時に吹付けスピードがアップしたことから、ロボットの生産性が飛躍的に向上しました。また、ロボットと耐火被覆供給プラントの連動による吹付け作業の安定化、スリーブ(設備配管貫通孔)を回避する吹付け作業による材料の無駄・清掃作業の削減も大きなメリットです。

都内の大規模病院の現場で実施した実証施工では、手作業による従来の吹付け作業と同じく作業員3人1組でロボットを操作。ロボット1台でコンスタントに約150m2/日を吹付けることができ、生産性がプロトタイプの約2.5倍に向上。また、3人1組でロボット2台を操作できるので、手作業による出来高約100m2/日に比べ生産性が約3倍に向上することが確認されています。

当社は引き続き、反復・苦渋作業を代替する建設ロボットの開発に取り組むとともに、既開発ロボットのローコスト化を進め現場への展開を推進する考えです。

≪参 考≫

耐火被覆吹付け作業

通常の工事現場では、被覆材の製造・供給、被覆材の吹き付け、吹き付けた被覆材の平滑化を担う作業員3人1組で耐火被覆の吹付作業を行います。一日の出来高は2時間耐火45mm厚で100m2(33m2・人日)程度に留まること、被覆材を遮る防護服や防塵メガネ・マスクの着用は夏場に作業員を過酷な作業環境を強いることになることから、建設各社は耐火被覆吹付ロボットの開発に取り組んでいます。

センシング機能

6軸のロボットアームの先端に設置したレーザー距離計により、床からの鉄骨梁の下端の高さと鉄骨梁のウエブ面(h型鋼中央の板)とロボットの相対的な位置関係を認識します。位置関係については、ウエブ面3点の3次元座標を求めることで、ウエブ面を面としてとらえロボットが鉄骨梁に正対するように位置合わせを行います。

Robo-SprayIIとスペック

アウトリガーを張り出したRobo-SprayII
アウトリガーを張り出したRobo-SprayII
寸法
全長 2,200mm
全幅 1,120mm(アウトリガー収納時)
1,400mm(アウトリガー展開時)
全高 2,025mm(最小時)
2,700mm(待機時)
重量 1,900kg
電源(充電式) AC200V
移動方法 電動(リモコン操作)
操作方法 有線タッチパネル
最高吹付高さ FL+4,500mm
吹付範囲 大梁 3,400mm
小梁 2,800mm

以上

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