2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25918012
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
高田 稔 仙台高等専門学校, 教育研究技術支援室, 技術専門員
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 屋根清掃 / 回転ブラシ / 太陽光発電 |
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| Research Abstract |
本研究は、幅2.2m、長さ41mの平面でガラス製屋根板を自動で清掃する機械を設計開発する目的で以下の研究活動を行った。
1. 構造開発と試作を繰り返し次の内容で完成させた
・筐体構造 : 屋根の幅に合わせて幅2200㎜、奥行き630㎜のサイズとした。50×50㎜と50×30㎜厚さ2.0㎜のアルミ角パイプを組み合わせた構造で、内部に清掃ユニットが移動するスペースを有している。
・清掃方法 : 直径120㎜、長さ340㎜の円筒形のナイロンブラシ(家庭用スイーパーの部品)をベルトドライブのギヤドモーターで回転させる清掃ユニットを開発した。
・走行方法 : 屋根の上を自走するにあたり、幅30㎜、高さ15㎜、長さ4000㎜、厚さ1.5㎜のコの字形アルミ製チャンネルをレールとして用いた。車輪は、台車用の直径70mmの車輪を4個用いた。駆動方法は、オフロード車の模型に使われている直径120㎜のゴム製タイヤをギヤドモータに取り付け台車の中心の前後に駆動輪として配置した。
・清掃ユニットの駆動と往復運転 : 清掃ユニットの駆動は、2000㎜のボールネジをモーターで回転させスライドレール上の清掃ユニットを駆動している。往復運転制御は、走行系と同様仕様である。
・走行制御・清掃ユニット制御 : ともに動作制御は、FETを用いた正・逆転可能なモーターコントローラを用い速度はPWM方式で設定可能とした。往復運転は、筐体の前後および清掃ユニットの可動範囲の両端にリミットスイッチを取り付け端に来たら逆転する仕組みとした。
・動力源 : 50Wのソーラーパネルと12V-9AHの鉛蓄電池を組み合わせた動力源を用いたが、ソーラーパネルは本体には組み込まずに本体待機時に接続し充電とした。
2. 実用性評価について
本体の走行、清掃ユニットの動作について確認した。但しlm清掃するのに5分程度要するので今後の課題として清掃ユニットの運転方式も含めた高速化が望まれる。
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