JPH0360630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば船体外面などの壁面に吸着し
て自走しながら、この壁面に対して研掃作業や塗
装作業を行なう吸着自走式作業装置に関するもの
である。

従来の技術 従来、例えば第８図、第９図で示すような吸着
自走式の研掃材投射装置１００は、吸着装置１０
１を有する自走台車１０２を、この吸着装置１０
１を介して壁面１０３に吸着させて自走させなが
ら吸着装置１０１の負圧室１０４内に研掃材１０
５を投射して所期の研掃を行ない、そして使用済
みの研掃材と除去物とをサクシヨンホース１０６
を介して回収するようにしている。そして研掃材
の投射を行なう投射のノズル１０７は、揺動駆動
装置１０８によつて一定角度内で揺動１０９自在
であり、常に所定の投射巾Ｌでもつて研掃を行な
つている。ところで、実際においては、補修費な
どの面から全面作業を行なうことは殆んどなく、
点在する被補修箇所の一箇所の研掃を行なつたの
ち、他箇所にまで走行させて該他箇所の研掃を行
なうようにして、能率的で且つ経済的な研掃を可
能としている。

発明が解決しようとする問題点 上記のような従来形式によると、例えば第９図
に示すように被補修箇所１１０の巾ｌが投射巾Ｌ
よりも小であつたとき、その減算分、すなわちＬ
−ｌ分だけが駄目な研掃となる。このような無駄
な研掃は、研掃作業時間や研掃材使用量で不利に
なるばかりか、後作業である塗装作業時間や使用
塗装液量なども不利となり、作業性や経済性にお
いて問題となる。さらに自走台車１０２は車輪が
定置式であることから目的とする被補修箇所１１
０へ迅速に到達できず、研掃作業時間などで不利
になる。しかも研掃材の供給や停止を行う装置は
地上側に設けてあり、したがつて所期の研掃を行
つて供給停止に切り替えたのちに、長い研掃材ホ
ース中に残存している研掃材が、その残存圧力に
より研掃を必要としない箇所に投射されることに
なり、研掃材使用量などで不利になる。

問題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明における吸
着作業装置は、各別に向き変更自在で且つ正逆駆
動自在な複数の車輪を有する自走台車に吸着装置
を設け、前記自走台車に、投射式の作業具を向き
変更自在に取付けると共に向き変更用駆動装置を
設け、さらに作業具を、揺動駆動装置を介して揺
動自在に取付けると共に、揺動位置ならびに揺動
角度の設定検出装置を設け、前記作業具に接続し
た投射材供給装置を設けるとともに、この投射供
給装置中で作業具の近くに弁装置を設け、前記自
走台車の外部に指標具を設けている。

作 用 かかる本発明構成によると、各車輪を所望の向
きで且つ所望の回転方向に作動させることで、自
走台車を全方向に走行し得、したがつて次に作業
しようとする被作業箇所に迅速に移動し得る。そ
して目的とする被作業箇所に指標具を対向して停
止させることで、次に作業しようとする被作業箇
所の位置ならびに巾を指標具にて確認し得、この
確認した位置ならびに巾に基づいて設定検出走装
置を指示したのち揺動駆動装置を作動させること
により、当該被作業箇所の位置に対応する揺動位
置で、しかも巾に対応する揺動角度で作業具を揺
動させ得る。また弁装置を閉動させることで、投
射材の供給停止を作業具に近くにおいて瞬時に行
える。

実施例 以下に本発明の一実施例を第１図〜第７図に基
づいて説明する。

１は吸着自走式作業装置の一例である吸着式研
掃装置で、自走台車２と、この自走台車２に取付
けた吸着装置３と、この吸着装置３に取付けた作
業具の一例である投射ノズル４、ならびに回収管
５などから構成される。

前記自走台車２のフレームは、矩形枠状の本体
フレーム６からなり、その両側には夫々前後一対
の車輪７Ａ，７Ｂ、８Ａ，８Ｂが設けられる。こ
れら車輪７Ａ，７Ｂ、８Ａ，８Ｂを支持するブラ
ケツト９Ａ，９Ｂ、１０Ａ，１０Ｂは回転軸１１
Ａ，１１Ｂ、１２Ａ，１２Ｂを介して本体フレー
ム６側に支持され、軸心１３の回りで向き変更自
在となる。各ブラケツト９Ａ，９Ｂ、１０Ａ，１
０Ｂには、車輪軸に連動連結する走行駆動装置１
４Ａ，１４Ｂ、１５Ａ，１５Ｂが各別に設けられ
ている。前記本体フレーム６には、車輪７Ａ，７
Ｂ、８Ａ，８Ｂの向きを変更するための向き変更
用駆動装置１６が設けられる。すなわち向き変更
用駆動装置１６は、各回転軸１１Ａ，１１Ｂ、１
２Ａ，１２Ｂの上端に取付けた受動輪体１７Ａ，
１７Ｂ、１８Ａ，１８Ｂと、本体フレーム６に取
付けた左右一対のモータ１９，２０と、これらモ
ータ１９，２０に連動する減速取出軸２１，２２
に取付けた駆動輪体２３，２４と、左側とに分け
て輪体１７Ａ，１７Ｂ，２３、１８Ａ，１８Ｂ，
２４間に巻回した無端回動体２５，２６とからな
る。かかる構成によると、左側群と右側群とは格
別に向き変動し得るが、これは両減速取出軸２
１，２２に伝動輪体２７，２８を設け、これら伝
動輪体２７，２８間に無端回動体２９を巻回して
同期させてもよい。

前記吸着装置３は、前記本体フイルム６側に取
付けた陣笠状のカツプフレーム３０と、このカツ
プフレーム３０の先端外周に一体化され且つ外方
に延びるリンク板３１と、このリング板３１に取
付けられ断面Ｖ状で且つ環状の吸盤シール３２
と、前記カツプフレーム３０の内面側に配設され
且つ該カツプフレーム３０の内面との間に環状吸
引路３３を形成する截頭円錐状のリング体３４
と、このリング体３４のカツプフレーム３０への
固定と前記環状吸引路３３の上端閉塞とを行なう
ためのリング部材３５と、前記環状吸引路３３に
連通する吸引口３６を形成すべくカツプフレーム
３０の適所に設けた前記回収管５と、この回収管
５を設けた位置に対して180度変位した位置にお
いて前記環状吸引路３３に連通すべく設けたブレ
ーカー３８とにより構成され、前記回収管５には
可撓性のサクシヨンホース３９が連通する。これ
により吸着装置３の内部に負圧室４０を形成し、
また負圧室４０への露出部分にはパツキン３７が
取り付けられる。前記吸盤シール３２は、前記リ
ング板３１の外周縁に固定される突出部３２ａ
と、この突出部３２ａの先端からさらに外方に伸
び且つ内方への彎曲ぐせが付けられた彎曲部３２
ｂと、この彎曲部３２ｂの先端に厚肉形成した接
当部３２ｃと、この接当部３２ｃから内方に伸び
且つ端部がリング板３１に固定される傾斜部３２
ｂとから形成される。

前記投射ノズル４は、前記吸着装置３の基端に
向き変更自在ならびに揺動自在に取付けられる。
すなわちカツプフレーム３０の基端にリング板４
１を介して外リング部材の４２が取付けられ、こ
の外リング部材４２にベアリング４３を介して内
嵌する内リング部材４４が配設され、この内リン
グ部材４４にリング状のテーブル板４５が取付け
らる。したがつてテーブル板４５は、ベアリング
４３を介して軸心４６の周りに回転（向き変更）
自在となる。前記テーブル４５から一対のブラケ
ツト４７が外方に連結され、これらのブラケツト
４７間に一体のピン４８を介して支持枠４９が取
付けられる。したがつて支持枠４９は、両ピン４
８を通る軸心５０の周り揺動自在となる。前記投
射ノズル４は、保持部５１を介して支持部材４９
側に取付けられ、その先端は前記負圧室４０に臨
むと共に基端には投射材供給装置の終端を形成す
る研掃材ホース５２が接続する。ベローズ５３は
テーブ板４５と保持部材５１との間に設けられ、
前記掃投射ノズル４を囲むように配設される。前
記テーブル板４５を軸心４６の周りに回転させて
投射ノズル４の向きを変更する向き変更用駆動装
置５４は、本体フレーム６側に取付けたモータ５
５とその減速された出力軸５６に取付けた駆動輪
５７体と、前記テーブル板４５に取付けたリング
状の受動輪体５８と、両輪体５７，５８間に巻回
した無端回動体５９とからなる。そして、テーブ
ル板４５の回転方向や回転量は、このテーブル板
４５とリング板４１との間に設けた検出装置によ
り検出され、その検出力信号は地上側の制御部へ
入力される。前記支持枠４９を軸心５０の周りに
揺動される揺動駆動装置６１は、前記テーブル板
４５から立設した支持ブラケツト６２と、この支
持ブラケツト６２に取付けたモータ６３と、この
モータ６３側から減速された出力軸６４に取付け
たピニオン６５と、このピニオン６５に噛合すべ
く支持枠４９に取付けられ且つ径が軸心５０を中
心とする扇形歯車６６とから構成され、前記支持
ブラケツト６２は出力軸心を中心とする半円板状
に形成される。前記投射ノズル４の揺動位置なら
びに揺動角度の設定検出装置６７は、前記テーブ
ル板４５に一定角度（θ）置きに固着された複数
個（実施例では７個）の検出体６８ａ，６８ｂ，
６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，６８ｆ，６８ｇと、前
記出力軸６４側から一体連接されたアーム６９
と、このアーム６９の遊端に取付けられ且つ検出
体６８ａ〜６８ｇが検出自在な被検出体７０とか
ら構成される。前記自走台車２には、回収管５の
自在する面を除く３側面に夫々指標具７１，７
２，７３が設けられる。すなわち指標具７１，７
２，７３は検出体６８ａ〜６８ｇの数に見合つた
目盛を有するスケールで、連結具７４，７５，７
６を介して本体フレーム６に取付けられる。７７
は被研掃物、７７ａは被研掃面を示す。

前記カツプフレーム３０、または本体フレーム
６からは回収管５の突出方向に支持杆７８が延設
され、この支持杆７８の先端に走行量検出装置７
９が設けられる。この走行量検出装置７９は、前
記支持７８に緩衝装置８０を介して取付けた回転
体８１と、この回転体８１と一体で円板状の被検
出板８２と、この被検出板８２に対応する検出具
８３とから構成される。

前記研掃材ホース５２の供給経路中で投射ノズ
ル４の近くには弁装置８４が介在されている。す
なわち研掃材ホース５２の中間にゴム製の可撓管
８５を配設すると共に、この可撓管８５の両端と
研掃材ホース５２の端部とを夫々ホースホルダー
８６，８６を介して接続している。前記可撓管８
５の両端は固定具８７，８７を介して夫々のブラ
ケツト８８，８８に支持され、また量ブラケツト
８８，８８は複数本の固定用ボルト８９で一体化
される共に、共通のベース板９０に取付けてあ
る。なおベース板９０はサクシヨンホース３９に
取付けられるが、これは本体フレーム６や回収管
５に取付けてもよい。前記ブラケツト８８，８８
間には、前記可撓管８５に沿つた左右一対の回転
軸９１Ａ，９１Ｂが夫々軸受９２Ａ，９２Ｂを介
して配設され、また回転軸９１Ａ，９１Ｂ間に扇
形歯車９３Ａ，９３Ｂにより連動連結している。
さらに一方の回転軸９１Ａは、ベース板９０上に
配設したモータ９４にカツプリング９５を介して
連動連結している。前記回転軸９１Ａ，９１Ｂか
らは夫々アーム９６Ａ，９６Ｂが連接され、これ
らアーム９６Ａ，９６Ｂの遊端で相対向面側には
ウレタン焼付けによる挟持部材９７Ａ，９７Ｂが
設けられる。

次に上記実施例における研掃作業を説明する。
地上側に設けたブロワ装置などの吸引力は、サク
シヨンホース３９や回収管５を介してカツプフレ
ーム３０内の負圧室４０に作用して、吸着装置３
に吸着力を生ぜしめ、その際にブレーカー３８の
操作によつてカツプフレーム３０内への外部空気
取入れ量を調整すると共に、車輪７Ａ，７Ｂ、８
Ａ，８Ｂを駆動回転することによつて、船舶外板
などの被研掃面７７ａ上での吸着式研掃装置１の
吸着自走は、最適の吸着力によつて円滑に行なわ
れる。この吸着自走時において、圧縮空気供給装
置からの圧縮空気は、途中で供給された研掃材
（投射材の一例）を研掃材ホース５２内で輸送し
て投射ノズル４に至らしめ、そして投射ノズル４
から被研掃面７７ａのカツプフレーム３０で囲ま
れた箇所に投射されて、所期の研掃に使用され
る。このような研掃によつて生じた除去物と使用
済み研掃材とは、前述した吸引力によつて回収管
５からサクシヨンホース３９へと回収され、地上
側の分離装置に戻される。

前述したような吸着を行なう前において吸盤シ
ール３２は、２図実線に示すように彎曲部３２ｂ
が彎曲変形した状態にある。また被研掃面７７ａ
に接当させ、吸着作用を生じさせたときも同様な
状態を維持する。そして走行中面に凹凸があつた
とき折り曲がり部で吸収することになる。すなわ
ち凹面があつたときには仮想線ハで示すように彎
曲部３２ｂが伸びた状態に変形することになり、
また凸面であつたときには仮想線ニで示すように
彎曲部３２ｂがさらに折れ曲がつた状態に変形す
る。このように凹凸に対しては、彎曲部３２ｂの
変形によつて吸収することになり、したがつて吸
盤シール３２が内方へめくれ状になつて負圧が破
られるようなことはない。

前述したような研掃作業時間において、前記負
圧室４０内では環状吸引路３３の下端開放部によ
り全周面で吸引力が作用していることから、例え
投射ノズル４がその方向に向いていた（詳細は後
述する）としても、或いは回収管５の位置が最下
端位置よりも上方にあたつたとしても、使用済み
研掃材などの吸引除去は円滑に且つ確実に行なわ
れる。またリング体の存在によつて環状吸引路３
３、すなわち下端開放部が絞られた状態になるこ
とから、吸引口３６における吸引力を大きくしな
くても、下端開放部においては充分な吸引力を期
待し得る。

前記投射ノズル４を介しての研掃材の投射は、
この投射ノズル４を揺動させて行なわれる。すな
わちモータ６３を正逆駆動し、ピニオン６５を正
逆回転させる。これにより扇形歯車６６を介して
支持枠４９が正逆揺動し、この支持枠４９に保持
部材５１を介して一体化した投射ノズル４が軸心
５０の周りに正逆揺動される。この揺動に際して
アーム６９と共に被検出体７０が揺動し、この被
検出体７０の移動が検出体６８ａ〜６８ｇで検出
される。その際に検出体６８ａ〜６８ｇの内の任
意な２個が被検出体７０を検出したとき前記モー
タ６３側に逆回転指令を発するように設定するこ
とにより、揺動位置ならびに揺動角度を変更し得
る。すなわち２個の検出体が第２図において６８
ａと６８ｇであつたときには投射ノズル４は最大
角度で揺動し、また６８ａと６８ｆであつたとき
には最大角度よりも１段階小さい角度で揺動する
ことになる。さらに６８ａと６８ｃであつたとき
には右側範囲において小さい角度で揺動し、そし
て６８ｅと６８ｇであつたときには左側範囲にお
いて小さい角度で揺動する。このように揺動位置
と揺動角度とは任意に変更し得る。

上述したような研掃作業は、全面研掃はもちろ
んのこと、点在する被研掃箇所だけ行なうことも
できる。その際に被研掃箇所間に亘つての走行
は、例えば研掃材の供給をストツプするなど被研
掃状態で行なわれる。

第５図に示すように或る被研掃箇所の研掃の行
なつたのち、前方に点在する被研掃箇所Ｂの研掃
を行なうとき、この被研掃箇所Ｂの近くまで非研
掃状態で走行させて、仮想線(イ)で示すように被研
掃箇所Ｂの巾ｌを指示具７１で計測し確認する。
この確認に基づいて地上側の制御装置に、前述し
た投射ノズル４の揺動位置ならびに揺動角度nθ
が入力される。この入力の直後に研掃材を投射し
たのでは、被研掃箇所Ｂにノズル４が到達してい
ないことから無駄となる。この場合に投射開始は
走行量検出装置７９の検出に基づいて行なわれ
る。すなわち計測位置Ｃと投射開始位置Ｄとの距
離Ｅは大まかに設定できることから、前述した入
力時に走行量出力装置７９を検出基準値として入
力することによつて、前述した距離Ｅに見合つた
走行距離を走行量検出装置７９が検出した時点で
投射開始とし得る。

第５図に示すように斜め前方に点在する被研掃
箇所Ｆに対して研掃を行なうとき、その走行を行
なう前に、先ず向き変更用駆動装置１６により各
車輪７Ａ，７Ｂ、８Ａ，８Ｂの向きを変える。す
なわちモータ１９，２０の回転を無端回動体２
５，２６などを介して回転軸１１Ａ，１１Ｂ、１
２Ａ，１２Ｂに伝え、ブラケツト９Ａ，９Ｂ、１
０Ａ，１０Ｂを介して車輪７Ａ，７Ｂ、８Ａ，８
Ｂの向きを変える。この状態で各走行駆動装置１
４Ａ，１４Ｂ、１５Ａ，１５Ｂにより車輪７Ａ，
７Ｂ、８Ａ，８Ｂを駆動回転することによつて、
第５図仮想線で示すように斜め方向に走行させ得
る。この走行は被研掃箇所Ｆに指標具７１を対向
させた状態で停止される。次いで車輪７Ａ，７
Ｂ、８Ａ，８Ｂを前述とは逆方向に向き変更させ
る。そして前進させることによつて被研掃箇所Ｆ
に対する所期の研掃を行なえる。

吸着式研掃装置１の走行は、車輪７Ａ，７Ｂ、
８Ａ，８Ｂの180度に亘る向き変更と、走行駆動
装置１４Ａ，１４Ｂ、１５Ａ，１５Ｂの正逆駆動
とによつて全方向で行なわれる。例えば真横に走
行させながら、研掃を行なうとき、第１図に示す
ように、向き変更用駆動装置５４の作動によつて
テーブル板４５など90度回転させ、投射ノズル４
の揺動方向を矢印Ｇで示すように上下方向とす
る。そして車輪７Ａ，７Ｂ、８Ａ，８Ｂを第１図
で示す状態から90度向きに変更させる。その後に
走行させ、そして所定箇所から研掃材を投射する
ことによつて所期の研掃を行なえる。

研掃材ホース５２を介して投射ノズル４への研
掃材の供給、供給停止を地上側に設けた研掃材圧
送装置近くの開閉弁制御により行なつたときに
は、被研掃箇所Ｂを通過後に直ちに開閉弁を閉じ
たとしても、長い研掃材ホース５２中に残存して
いる研掃材が、その残存圧力によつて研掃を必要
としない壁面に投射（無駄打ち）されることにな
る。本実施例では通常の研掃作業中には第７図仮
想線に示すように両アーム９６Ａ，９６Ｂは開動
しており、可撓管８５は真円状態を維持してい
る。そして研掃材圧送装置の停止と同時にモータ
９４を作動させ、両回転軸９１Ａ，９１Ｂの回転
によりアーム９６Ａ，９６Ｂを閉動させることに
よつて、第７図実線に示すように挟持部材９７
Ａ，９８Ｂを介して可撓管８５を押しつぶして閉
塞し、以つて残存研掃材の移動を阻止し得る。な
お弁装置８４の開動は研掃材圧送装置の供給開始
と同時に行なわれる。

上記実施例では吸着自走式作業装置として吸着
式研掃装置１を示し、そして作業具として投射ノ
ズル４を示したが、これは作業具として塗装ガン
などを用いた吸着式塗装装置などであつてもよ
く、この場合に塗装範囲は自走台車２などの自走
範囲外に設定される。

発明の効果 上記した本発明構成によると、各車輪を所望の
向きで且つ所望の回転方向に作動させることで、
自走台車を全方向に走行でき、したがつて次に作
業しようとする被作業箇所に迅速に移動すること
ができ、作業時間などで能率的な作業にできる。
そして目的とする被作業箇所に指標具を対向して
停止させることで、次に作業しようとする被作業
箇所の位置ならびに巾を指標具にて確認でき、こ
の確認した位置ならびに巾に基づいて設定検出装
置を指示したのち揺動駆動装置を作動させること
で、当該被作業箇所の位置に対応する揺動位置
で、しかも巾に対応する揺動角度で作業具を揺動
させることができ、壁面に対する研掃や塗装など
の各種作業を能率的に且つ経済的に行うことがで
きる。また弁装置を閉動させることで、投射材の
供給停止を作業具に近くにおいて瞬時に行うこと
ができ、投射材が不必要に投射されることがなく
なつて、投射材の使用を経済的に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の一実施例を示し、第
１図は平面図、第２図、第３図は要部の断面図、
第４図は第１図におけるＡ−Ａ断面図、第５図は
作業状態の説明図、第６図は弁装置部を示す一部
切欠側面図、第７図は同縦断正面図、第８図は従
来例を示す概略側面図、第９図は同作業説明図で
ある。 １……吸着式研掃装置（吸着自走式作業装置）、
２……自走台車、３……吸着装置、４……投射ノ
ズル（作業具）、５……回収管、７Ａ，７Ｂ、８
Ａ，８Ｂ……車輪、１４Ａ，１４Ｂ、１５Ａ，１
５Ｂ……走行駆動装置、１６……向き変更用駆動
装置、３０……カツプフレーム、３２……吸盤シ
ール、３９……サクシヨンホース、５２……研掃
材ホース、５４……向き変更用駆動装置、６１…
…揺動駆動装置、６３……モータ、６５……ピニ
オン、６６……扇形歯車、６７……設定検出装
置、６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ，６８ｅ，
６８ｆ，６８ｇ……検出体、６９……アーム、７
０……被検出体、７１，７２，７３……指標具、
７９……走行量検出装置、８４……弁装置、８５
……可撓管、９６Ａ，９６Ｂ……アーム、９７
Ａ，９７Ｂ……挟持部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各別に向き変更自在で且つ正逆駆動自在な複
   数の車輪を有する自走台車に吸着装置を設け、前
   記自走台車に、投射式の作業具を向き変更自在に
   取付けると共に向き変更用駆動装置を設け、さら
   に作業具を、揺動駆動装置を介して揺動自在に取
   付けると共に、揺動位置ならびに揺動角度の設定
   検出装置を設け、前記作業具に接続した投射材供
   給装置を設けるとともに、この投射材供給装置中
   で作業具の近くに弁装置を設け、前記自走台車の
   外部に指標具を設けたことを特徴とする吸着式作
   業装置。