JPH0585685A - ルーフカーの補助ガイドレールの位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ルーフカーの補助ガイドレールと構造物の作
業壁面のガイドレールとの位置合せが簡単にできるよう
にする。 【構成】 補助ガイドレール６をルーフカー５のアーム
５ａに外壁面２と垂直な軸１３と平行で水平な軸１１と
に回転可能に支持し、外壁面２と垂直な軸方向には、各
補助ガイドレール６に接近離反駆動機構１４を設けて移
動し、外壁面２と平行な水平な軸方向には、一つの横駆
動機構１５と連結ロッド２９とで連結して移動する。こ
れら駆動機構１４，１５には、互いの移動が干渉しない
自由度（ピン２５，２５ｓ、鉛直軸２７，２７ｓ）を与
える。ガイドレール３の位置検出センサ３２，３３の信
号で各駆動機構１４，１５を制御する制御装置３４を設
けて補助ガイドレール６とガイドレール３の位置決めを
行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ルーフカーの補助ガ
イドレールの位置決め装置に関し、ルーフカーの補助ガ
イドレールと構造物の作業壁面のガイドレールとの間で
自動作業ユニットや有人ケージなどの作業機を移動させ
る場合に必要な位置合せが簡単にできるようにしたもの
である。

【０００２】

【従来の技術】建築物などの構造物の外壁面などを作業
壁面として行われる作業には、種々のものがあり、建築
物の窓ガラスの清掃や外壁面の補修などもその一つであ
る。この窓ガラスや外壁面等の作業壁面に対して作業を
行う方法の一つに屋上を走行するルーフカーに自動機械
ユニットや有人ケージ等の作業機を吊り下げるように
し、作業機を作業壁面に沿う昇降とルーフカーの走行の
組み合わせによって作業壁面全体の作業を行なうものが
ある。

【０００３】このような作業機では、構造物の作業壁面
の高さが高くなると、風などの影響を受け易く、昇降や
横移動に伴う揺れが大きくなる恐れがあるとともに、作
業反力などで作業壁面から離れようとするため、建築物
の表面に予めガイドレールを埋設するようにし、このガ
イドレール内を転動するガイドローラを自動ユニットや
有人ケージなどの作業機に取付けるようにしている。

【０００４】そして、作業に当たっては、ルーフカーに
建築物のガイドレールに対応した補助ガイドレールを取
付けておき、この補助ガイドレール部分に作業機を位置
させておき、ルーフカーを移動して補助ガイドレールを
ガイドレールに連結した後、作業機をガイドレール内に
移動して下降しながら所定の作業を行う。

【０００５】一方、作業終了後は、作業機を上昇させて
ガイドレール内から補助ガイドレール部分に移動した
後、ルーフカーを作業機ごと次の作業位置のガイドレー
ルのところに走行させ、再び補助ガイドレールを連結し
た後、ガイドレールに作業機を移動させることを繰り返
すようにしている。

【０００６】このような作業機による壁面作業を行うた
めには、ルールカーの補助ガイドレールと建築物のガイ
ドレールとを位置合せする必要があり、従来、ルーフカ
ーの補助ガイドレールをある程度動かすことができるよ
うに支持するとともに、建築物側のガイドレールの上端
をロート状に拡げておき、ルーフカーの走行をリミット
スイッチなどで停止させた後、補助ガイドレールをガイ
ドレールのロート状に拡がった部分に下降させるように
し、若干の誤差を吸収しながら連結できるようにしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、建築物側に
設置されるガイドレールには、かなりの取付誤差があ
り、場所によっては補助ガイドレールとガイドレールの
連結状態が悪くなってルーフカーからガイドレールに作
業機を下降させる場合には補助ガイドレールをガイドレ
ールに押付けるような力が加わるため作業機の移動がで
きても、補助ガイドレールへの作業機の回収の場合に作
業機を上昇すると補助ガイドレールが外れるなどでスム
ーズに回収できないなどの問題がある。

【０００８】また、建築物が大きくなると、ガイドレー
ルの設置組数も多くなり、上端がロート状に拡がったガ
イドレールを多数用意し、これらを予め作業壁面に設置
しなければならず、繁雑で施工費も高いという問題もあ
る。この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなさ
れたもので、ルーフカーの補助ガイドレールを作業壁面
のガイドレールに正確に位置決めでき、ガイドレール自
体の形状も変える必要のないルーフカーの補助ガイドレ
ールの位置決め装置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位置決め装
置は、ルーフカーのアームに支持された２本１組の補助
ガイドレールを作業壁面に設けられた各組のガイドレー
ルに位置合せするルーフカーの補助ガイドレールの位置
決め装置において、前記補助ガイドレールをルーフカー
のアームに作業壁面に垂直な軸とこれと直角な水平な軸
とに回転可能に支持し、それぞれの補助ガイドレールに
前記アームに対して他の方向の移動と干渉しない自由度
を持って作業壁面に垂直な軸方向に接近離反する接近離
反駆動機構を設け、前記補助ガイドレール同志を作業壁
面と平行な水平な軸方向に設けた連結ロッドで連結する
とともに、一方の補助ガイドレールに連結ロッド方向に
横移動する横駆動機構を他の方向の移動と干渉しない自
由度を持って設け、補助ガイドレールにガイドレールの
位置を検出する位置検出センサを設け、この検出信号に
より前記接近離反駆動機構及び横駆動機構を制御して補
助ガイドレールをガイドレールに位置決めする制御手段
を設けたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】このルーフカーの補助ガイドレールの位置決め
装置によれば、補助ガイドレールをルーフカーのアーム
に作業壁面と垂直な軸と作業壁面に平行な水平な軸との
２軸回りに回転できるようにし、作業壁面と垂直な軸方
向については各補助ガイドレールに接近離反駆動機構を
設けて移動し、作業壁面と平行な水平な軸方向について
は一方の補助ガイドレールに横駆動機構を設けるととも
に、補助ガイドレール同志を連結ロッドで連結して移動
するようにし、これら駆動機構には、互いの移動が干渉
しない自由度を持たせるようにしており、ガイドレール
の位置検出センサの信号により制御手段で各駆動機構を
制御することで位置決めするようにしている。

【００１１】したがって、補助ガイドレールを作業壁面
のガイドレールに正確に位置決めすることができ、作業
機を円滑に移動することができるとともに、ガイドレー
ルにロート状などの特別な加工をする必要がなく、ガイ
ドレールの取付け施工が安価となる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１〜図７はこの発明のルーフカーの補
助ガイドレールの位置決め装置の一実施例にかかり、図
１は正面図、図２は平面図、図３は接近離反駆動機構部
分の側面図、図４は接近離反駆動機構の平面図、図５は
接近離反駆動機構の側面図、図６は自動窓清掃ユニット
とともに示す正面図、図７は自動窓清掃ユニットととも
に示す側面図である。

【００１３】このルーフカーの補助ガイドレールの位置
決め装置１０は、例えば図６及び図７に示すように、建
築物１の外壁面２に予め取付けられた２本１組の平行な
ガイドレール３に沿って作業機である自動窓清掃ユニッ
ト４を昇降させるために、ルーフカー５に装備した２本
の補助ガイドレール６をガイドレール３と連結状態にし
て補助ガイドレール６部分に位置する自動窓清掃ユニッ
ト４をガイドレール３に移したり、逆にガイドレール３
からルーフカー５の補助ガイドレール６に移すのに必要
な補助ガイドレール６の位置決めを行うものであり、ル
ーフカー５に設置されている。

【００１４】これら２本１組の建築物１に取付けられる
ガイドレール３及びルーフカー５に装備される補助ガイ
ドレール６は、図２及び図４に示すように、その断面形
状が中空矩形の外側壁の中央に開口が形成された形とな
っており、リップみぞ型鋼の横断面に類似した形状とし
てある。そして、これらガイドレール３及び補助ガイド
レール６には、その開口の両側の前後壁の内面に沿って
転動する縦ガイドローラ７と左右壁の内面に沿って転動
する横ガイドローラ８とが装着され、外壁面２に対する
接近離反方向（外壁面２と垂直方向＝図３での左右方
向）及び外壁面２に平行な水平方向（ルーフカー５の走
行方向＝図１での左右方向）のガイドができるようにな
っている。

【００１５】また、外壁作業機である自動窓清掃ユニッ
ト４は、建築物１の屋上部分を走行するルーフカー５か
ら下げられた２本のワイヤロープ９で吊り下げられ、ル
ーフカー５内の巻取装置によって昇降されるようになっ
ており、自動窓清掃ユニット４の昇降とルーフカー５の
走行との組合わせによって建築物１の外壁面２全体に自
動窓清掃ユニット４を移動することができる。

【００１６】このルーフカーの補助ガイドレールの位置
決め装置１０では、図１に示すように、ルーフカー５の
アーム５ａの中間部（図７参照）に支持される補助ガイ
ドレール６は、アーム５ａに設けられた外壁面２と平行
な水平軸１１に軸受を介して支持ブロック１２が回動可
能に支持され、この支持ブロック１２に設けられた外壁
面２と垂直な垂直軸１３に軸受を介して補助ガイドレー
ル６の上端部が回動可能に支持されており、補助ガイド
レール６はこれら水平軸１１と垂直軸１３を中心に揺動
することで、補助ガイドレール６の下端部を外壁面２に
対して接近離反方向及び外壁面２に沿う方向に動かすこ
とができる。

【００１７】このように支持された補助ガイドレール６
の下端部を移動して建築物１のガイドレール３に位置合
せするため、外壁面２に対して接近離反方向の接近離反
駆動機構１４と外壁面２と平行な水平方向の横駆動機構
１５が設けられるが、補助ガイドレール６の移動方向が
直角方向に異なるのみでその構成は全く同一である。

【００１８】そこで、補助ガイドレール６の横駆動機構
１５について、図１及び図２を参照しながら説明するこ
とにする。この横駆動機構１５は、ルーフカー５から前
方に突き出して取付けられた支柱１６を介して設置され
るボールネジ機構で構成されており、補助ガイドレール
６の側面に取付けたブラケット１７に外壁面２と平行で
鉛直なピン１８を介してボールナット１９が回動可能に
取付けられている。このボールナット１９とねじ結合さ
れるボールネジ２０は支持ブロック２１で回転可能に支
持され、ボールネジ２０の端部のスプロケット２２を介
して支持ブロック２１に取付けられたサーボモータ２３
及びチェーン２４で駆動されるようになっている。この
支持ブロック２１はルールカー５の支柱１６に直接固定
すると、接近離反駆動機構１４による駆動と干渉するこ
とになるため、この干渉を防止できるように２自由度を
持って支持されるようになっており、支持ブロック２１
の両側が外壁面２に垂直なピン２５を介して回動可能に
取付けられ、これらピン２５を支持するブラケット２６
と一体に外壁面２と平行な鉛直軸２７が形成されて支柱
１６の側面に取付けられたブロック２８に回動可能に支
持されている。

【００１９】そして、２本１組の補助ガイドレール６同
志が外壁面２と平行で水平に配置された連結ロッド２９
でボールジョイント３０を介して連結され、一方の補助
ガイドレール６に連動して他方の補助ガイドレール６も
横方向に動くようになっている。

【００２０】また、サーボモータ２３には、ロータリー
エンコーダ３１が連結されてボールナット１９の移動量
を検出できるようになっている。さらに、補助ガイドレ
ール６の下端部側壁には、建築物１のガイドレール３の
横方向の位置を検出するため光電センサなどの横位置検
出センサ３２が取付けられている。

【００２１】次に、補助ガイドレール６を外壁面２に垂
直方向に駆動して接近離反する接近離反駆動機構１４
は、図２〜図５に示すように、２本１組のそれぞれの補
助ガイドレール６に装備されており、その構成は既に説
明した横駆動機構１５と同一であり、補助ガイドレール
６の移動方向が異なるだけであるので、同一機能部分に
同一番号＋ｓの記号を付して説明を省略する。なお、建
築物１のガイドレール３の位置を検出するため、補助ガ
イドレール６の下端部に光電気センサなどの接近離反位
置検出センサ３３が取付けてある。

【００２２】これら横駆動機構１５及び接近離反駆動機
構１４を制御するための制御手段として制御装置３４が
設けられ、横位置検出センサ３２や接近離反位置検出セ
ンサ３３の検出信号、ロータリーエンコーダ３１，３１
ｓの検出値、さらにはルーフカー５の走行駆動用のモー
タの回転を検出するロータリーエンコーダからの検出値
や停止位置の信号などが入力され、それぞれに制御信号
を出力して制御するようにしてある。

【００２３】このように構成したルーフカーの補助ガイ
ドレールの位置決め装置１０による補助ガイドレール６
とガイドレール３との位置合せは、次のようにして行な
われる。まず、ルーフカー５を走行させ、自動窓清掃ユ
ニット４で清掃すべきガイドレール３の所に停止させ
る。このルーフカー５の停止は、予め設定されたパルス
数の信号を与えることで行われ、ガイドレール３より一
定距離手前までルーフカー５が走行したことをロータリ
ーエンコーダで検出すると、高速走行から低速走行への
切り換え信号が送られ、低速走行中に補助ガイドレール
６に取付けた横位置検出センサ３２でガイドレール３を
検出して停止するが、ルーフカー５への風圧や慣性力に
よってずれることやルーフカー５の走行レールと外壁面
２との間隔にずれがあることがあり、このため補助ガイ
ドレール６の位置合せが必要となる。

【００２４】そこで、ルーフカー５に支持された補助ガ
イドレール６の下端側壁に取付けてある横位置検出セン
サ３２でルーフカー５の低速走行中に建築物１のガイド
レール３を検出し、この検出信号を利用してルーフカー
５のロータリーエンコーダでルーフカー５が停止すべき
距離だけ走行して停止する。この状態でもルーフカー５
の慣性力によって補助ガイドレール６とガイドレール３
とにずれが生じる。

【００２５】このルーフカー５の走行方向（外壁面２に
平行な水平方向＝図１での左右方向）の位置合せは、予
め設定されたルーフカー５のロータリーエンコーダのパ
ルス数と実際にルーフカー５が停止した位置でのルーフ
カー５のロータリーエンコーダのパルス数の差を無くす
のに必要な補助ガイドレール６の移動量を制御装置３４
で演算して横駆動機構１５のサーボモータ２３に制御信
号を送り、サーボモータ２３でボールネジ２０を回転し
てロータリーエンコーダ３１で移動量を検出しながらボ
ールナット１９を移動する。すると、連結ロッド２９で
連結された２本の補助ガイドレール６が連動して建築物
１のガイドレール３と横方向の位置が合致した状態にな
る（図１参照）。

【００２６】次に、外壁面２と垂直方向（接近離反方向
＝図３での左右方向）の補助ガイドレール６とガイドレ
ール３の位置合せは、接近離反駆動機構１４で行なう。
まず、接近離反駆動機構１４のサーボモータ２３ｓを駆
動してボールネジ２０ｓを回転し、ボールナット１９ｓ
を前方（外壁面２から離れる方向）に移動して補助ガイ
ドレール６の下端背面に取付けた接近離反位置検出セン
サ３３でガイドレール３の位置を捜す。

【００２７】そして、ガイドレール３の位置を検出した
ら、ロータリーエンコーダ３１ｓでのカウントを開始し
て補助ガイドレール６がガイドレール３と合致する位置
を演算で求め、制御装置３４からサーボモータ２３ｓに
補助ガイドレール６を戻すべき量を出力する。そして、
サーボモータ２３ｓのロータリーエンコーダ３１ｓで移
動量を検出しながらボールナット１９ｓを移動する。す
ると、外壁面２に対する接近離反方向についても補助ガ
イドレール６とガイドレール３の位置が合致した状態に
なる。このような接近離反方向の補助ガイドレール６の
位置合せは、２本１組の補助ガイドレール６のそれぞれ
に対して行うようにする。

【００２８】なお、このような横駆動機構１５による補
助ガイドレール６の位置合せを行う場合、これと直交す
る方向の接近離反駆動機構１４に影響が及んだり、逆に
接近離反駆動機構１４による補助ガイドレール６の位置
合せの影響がこれと直交する方向の横駆動機構１５に及
ぶ恐れがあるが、横駆動機構１５のボールナット１９が
ピン１８で支持されるとともに、支持ブロック２１の両
側が外壁面２に垂直なピン２５を介して回動可能に取付
けられ、これらピン２５を支持するブラケット２６と一
体に外壁面２と平行な鉛直軸２７が形成されて支柱１６
の側面に取付けられて２自由度が与えられており、接近
離反駆動機構１４についても同様に、ボールナット１９
ｓがピン１８ｓで支持されるとともに、ピン２５ｓと鉛
直軸２７ｓとの２自由度を持ってルーフカー５に支持し
てあるので、互いが干渉すること無く、位置合せができ
る。したがって、制御装置３４にこれら位置合せに必要
な動作をプログラムしておくことで、補助ガイドレール
６と外壁面２のガイドレール３との位置合せを自動的に
行なうことができる。

【００２９】このようにして補助ガイドレール６とガイ
ドレール３の位置を合致させることができるので、ワイ
ヤロープ９で吊り下げられた補助ガイドレール６内の自
動窓清掃ユニット４を下降するようにすれば、スムーズ
に縦・横ガイドローラ７，８を建築物１の外壁面２のガ
イドレール３に移してガイドさせることができ、窓ガラ
スの清掃を開始することができる。

【００３０】一方、下端の窓ガラスの清掃が完了した後
は、逆に、建築物１のガイドレール３内の自動窓清掃ユ
ニット４を上昇させるようにすれば、自動窓清掃ユニッ
ト４の縦・横ガイドローラ７，８をルーフカー５の補助
ガイドレール６にスムーズに移して回収することができ
る。

【００３１】なお、上記実施例では、作業機を自動窓清
掃ユニットとした場合で説明したが、これに限らず、他
の塗装や補修などの作業機械などとすることもでき、さ
らに、自動ユニットだけでなく、有人ケージなどに適用
することもできる。また、横駆動機構や接近離反駆動機
構をボールネジ機構で構成したが、これに限らず他の機
構で構成しても良く、駆動源もサーボモータに限らず、
他の駆動源であっても良い。さらに、この発明の要旨を
逸脱しない範囲で各構成要素を変更できることは言うま
でもない。

【００３２】

【発明の効果】以上、一実施例とともに具体的に説明し
たようにこの発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置によれば、補助ガイドレールをルーフカーの
アームに作業壁面と垂直な軸と作業壁面に平行な水平な
軸との２軸回りに回転できるようにし、作業壁面と垂直
な軸方向については各補助ガイドレールに接近離反駆動
機構を設けて移動し、作業壁面と平行な水平な軸方向に
ついては一方の補助ガイドレールに横駆動機構を設ける
とともに、補助ガイドレール同志を連結ロッドで連結し
て移動するようにし、これら駆動機構には、互いの移動
が干渉しない自由度を持たせ、ガイドレールの位置検出
センサの信号により各駆動機構を制御する制御手段を設
けたので、補助ガイドレールとガイドレールの位置決め
を簡単に行うことができる。

【００３３】したがって、補助ガイドレールを作業壁面
のガイドレールに正確に位置決めすることで、作業機を
円滑に移動することができるとともに、ガイドレールに
ロート状などの特別な加工をする必要がなく、各ガイド
レールにルーフカーを停止させるためのドッグを設置す
る必要がなく、ガイドレールの取付け施工が安価とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置の一実施例にかかる正面図である。

【図２】この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置の一実施例にかかる平面図である。

【図３】この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置の一実施例にかかる接近離反駆動機構部分の
側面図である。

【図４】この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置の一実施例にかかる接近離反駆動機構部分の
平面図である。

【図５】この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置の一実施例にかかる接近離反駆動機構の一部
分の側面図である。

【図６】この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置の一実施例にかかる自動窓清掃ユニットとと
もに示す正面図である。

【図７】この発明のルーフカーの補助ガイドレールの位
置決め装置の一実施例にかかる自動窓清掃ユニットとと
もに示す側面図である。

【符号の説明】

１ 建築物 ２ 外壁面 ３ ガイドレール ４ 自動窓清掃ユニット（作業機） ５ ルールカー ５ａ アーム ６ 補助ガイドレール ７ 縦ガイドローラ ８ 横ガイドローラ ９ ワイヤロープ １０ ルーフカーの補助ガイドレールの位置決め装置 １１ 水平軸 １３ 垂直軸 １４ 接近離反駆動機構 １５ 横駆動機構 １８，１８ｓ ピン １９，１９ｓ ボールナット ２０，２０ｓ ボールネジ ２３，２３ｓ サーボモータ ２５，２５ｓ ピン ２７，２７ｓ 鉛直軸 ２９ 連結ロッド ３０ ボールジョイント ３１，３１ｓ ロータリーエンコーダ ３２ 横位置検出センサ ３３ 接近離反位置検出センサ ３４ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ルーフカーのアームに支持された２本１
   組の補助ガイドレールを作業壁面に設けられた各組のガ
   イドレールに位置合せするルーフカーの補助ガイドレー
   ルの位置決め装置において、前記補助ガイドレールをル
   ーフカーのアームに作業壁面に垂直な軸とこれと直角な
   水平な軸とに回転可能に支持し、それぞれの補助ガイド
   レールに前記アームに対して他の方向の移動と干渉しな
   い自由度を持って作業壁面に垂直な軸方向に接近離反す
   る接近離反駆動機構を設け、前記補助ガイドレール同志
   を作業壁面と平行な水平な軸方向に設けた連結ロッドで
   連結するとともに、一方の補助ガイドレールに連結ロッ
   ド方向に横移動する横駆動機構を他の方向の移動と干渉
   しない自由度を持って設け、補助ガイドレールにガイド
   レールの位置を検出する位置検出センサを設け、この検
   出信号により前記接近離反駆動機構及び横駆動機構を制
   御して補助ガイドレールをガイドレールに位置決めする
   制御手段を設けたことを特徴とするルーフカーの補助ガ
   イドレールの位置決め装置。