JPH09501886A - 大型対象物の表面処理、特に表面清掃のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、液力による駆動ユニット（３０）を用いてジョイント（２０、２２、２４、２８）を支点として互いに回動させられ得るいくつかのアーム部（１２、１２′、１２″、１４）から成り、かつ、その基本アーム部（１２）を原動機で動く車台（１０）の回転支持台（１１）に鉛直軸線（１１′）のまわりを回転できるように装着した屈曲マストと、先端アーム部（１４）に配置されたマルチジョイント（１６）の自由端に配置された回転するブラシヘッド（１８）と、を有する大型マニピュレーターを備える、航空機の表面清掃のための装置に関する。車台（１０）を接近させる際の支援、航空機に対する大型マニピュレーターの位置の測量、及び（あるいは）洗浄過程の監視を可能にするために、屈曲マストの回転支持台（１１）に、処理されるべき航空機（４４）の方へ向けることができる光電子工学的な距離画像カメラ（４０）と距離画像カメラ（４０）の出力信号を受けるコンピューター補助の電子工学的な評価装置とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 大型対象物の表面処理、特に表面清掃のための装置 本発明は、流体によるあるいは原動機による駆動ユニットによってジョイント を支点として互いに回動させられ得るいくつかのアーム部から成り、かつ、その 基本アーム部を特に原動機で動く車台として形成された機械輸送台の回転支持台 に鉛直軸線のまわりを回転できるように装着した屈曲マストと、屈曲マストの先 端アーム部にあるいは当該先端アーム部に配置されたマルチジョイントの自由端 に配置された特に回転するブラシヘッドとして形成されている器具と、を有する 大型マニピュレーターを備える、航空機、船舶、あるいは建造物のような大型対 象物の表面処理、特に表面清掃のための装置に関する。 すでにドイツ特許公開第４０３５５１９号公報において、大型マニピュレータ ーに遠隔操作可能なブラシヘッドを備えつけることが提案されている。この公知 の大型マニピュレーターは、端部に関して互いに回動可能ないくつかのアーム部 から構成された屈曲マストを有する。当該屈曲マストの基本アーム 部は、原動機で動く車台に配置された回転支持台に鉛直軸線のまわりを回転でき るように装着されており、また、当該屈曲マストの先端アーム部は、ブラシヘッ ドを装備可能なマルチジョイントを有する。この刊行物により、ブラシヘッドに センサーを備えつけることも公知である。当該センサーは、処理されるべき表面 に対するブラシヘッドの制御可能な継続操作を、清掃過程においてセンサーに現 れる把握できるセンサー信号によって可能にする。この公知の装置の場合には、 屈曲マストが、多重Ｚ字形折りたたみで互いに対して折りたたむことができるア ーム部を全部で５つ有する。これらのアーム部は、輸送するために、基本アーム 部が上に位置し、マルチジョイント及びブラシヘッドを備える先端アーム部が下 に位置する状態で車台上にのせることができる。上方での操作により作業可能で あるように、屈曲マストは、まず回転支持台の基本ジョイントを支点として車台 から持ち上げられ、作業位置へ回転支持台の回転軸線のまわりをほぼ１８０°回 転させられなければならない。それに加えて、とりわけ車台の近くでの作業の場 合及びホールでの作業の場合に、基 本ジョイントの限定された回動範囲が１００°から１１０°にすぎないことは欠 点である。 本発明の課題は、大型マニピュレーターを載せた機械輸送台の、処理されるべ き大型対象物に対する位置づけ及び方向づけが精密でない場合にも、複雑に形成 された表面さえも衝突することなく完全に自動的に処理することができるように 、はじめに述べた種類の装置を開発することである。 前記課題の解決のために、屈曲マストが折りたたまれている状態で基本アーム 部が別のアーム部の下方で機械輸送台に支えられていること、回転支持台方向を 指すマルチジョイント及び器具を備える先端アーム部が別のアーム部の上方にあ るいは横に配置されていること、折りたたまれかつ機械輸送台上に置かれた状態 にある屈曲マストと反対の回転支持台側に配置されており、かつ回転支持台の鉛 直軸線のまわりを屈曲マストと一緒に回転可能であるコンソールに、処理される べき大型対象物の方へ向けられ得る光電子工学的な距離画像カメラが配置されて いること、及び距離画像カメラの出力信号を受ける、コンピューターに補助され た電子工学的な評価装置 が、車台を接近させる際の支援装置として及び（あるいは）処理されるべき大型 対象物に対する大型マニピュレーターの位置の測量のために及び（あるいは）処 理過程の監視のために設けられていることが提案される。本発明の有利な態様及 び発展した構成は、従属項に記載されている。 本発明による解決策は、次のような技術思想を基礎とする。すなわち、大型マ ニピュレーターに配置され、かつ処理されるべき大型対象物の方へ向けることが できる光電子工学的な距離画像カメラと、距離画像カメラの距離画像信号を受け るコンピュータ補助の電子工学的な評価装置とによって、車台として形成された 機械輸送台を接近させる際の支援及び（あるいは）処理されるべき大型対象物に 対する大型マニピュレーターの位置の測量及び（あるいは）処理過程の監視が可 能であるという技術思想である。その際、距離画像カメラは、回転支持台の、折 りたたまれて機械輸送台上に置かれた状態にある屈曲マストと反対の側に配置さ れた、回転支持台の鉛直軸線のまわりを屈曲マストと一緒に回転可能なコンソー ルに配置されている。屈曲マストが折りたたまれ た状態にある場合だけでなく作業位置にある場合にも、距離画像カメラによって 測定及び監視任務を実行できるように、基本アーム部がほぼ１８０°の旋回角で 水平軸線のまわりを回動できるように回転支持台に装着されていること、及び屈 曲マストが折りたたまれた状態にある場合に基本アーム部が別のアーム部の下で 車台に支えられており、かつ回転支持台の方向を指すマルチジョイントと器具と を備える先端アーム部が別のアーム部の上に配置されていることが、本発明の有 利な態様により提案される。これらの措置によって、折りたたまれた初期状態か ら作業位置への展開の際に屈曲マストが回転支持台の鉛直軸線のまわりを回転す る必要がなく、その結果、接近及び位置測量過程においてと同様に引き続いての 処理過程においても回転支持台と連結された距離画像カメラが大型対象物の方へ 向けられていることが実現できる。万一の修正あるいは継続操作は、距離画像カ メラ及び（あるいは）コンソールの運動軸線に関して実行され得る。 マニピュレーターが折りたたまれた状態にある場合に全高を最小限にするため に、基本アーム部に枢 着された第二のアーム部を折りたたまれた状態において受容するために、車台上 におろされた状態で上方を向く凹面状の湾曲部を基本アーム部が有することが、 本発明の有利な態様により提案される。この点での別の改善は、屈曲マストが折 りたたまれた状態にある場合に、第二のアーム部の両方の端部にあるジョイント が回転支持台に属する基本アーム部のジョイントより低く位置するように基本ア ーム部の湾曲部を構成することにより達成される。この場合には、基本アーム部 にも第二のアーム部にも屈曲部を形成することなく、全高を最小限にすることが できる。それによって、ジョイントにアーム部の自重によるねじり応力が発生し ないようにすることができる。仮に、ジョイントに動的な応力が発生したならば 、当該アーム部の振動を屈曲アーム部の平面に配置されたシリンダーによって簡 単に減衰させることはできないであろう。 場所の理由から、先端アーム部を第三のアーム部に比べて横方向へ屈曲させる ことが可能であり、その結果、屈曲マストが折りたたまれている場合に、回転支 持台に属する基本アーム部のジョイントの近 傍のほぼ当該ジョイントの高さに器具を支えることができる。ここでは、小さな 自重のゆえに発生するねじりモーメントが小さいので、屈曲は許容できるもので ある。それに加えて、先端アーム部を比較的に短くかつ箱型に形成することが可 能であり、その結果、剛構造によってねじり振動を十分にくいとめることができ る。 対称性の理由から、先端アーム部のほか第三のアーム部も屈曲させられ、しか もそれによって、第四のアーム部の屈曲部が部分的に相殺され、その結果、マル チジョイントの位置が屈曲マストの対称軸線方向へ移動することが有利である。 この点での別の補整は、相前後して配置され、交互に互いに対して垂直な軸線方 向を向いており、かつ原動機によって駆動される３つの回転ユニットと、最先端 の回転ユニットに結合されており、その回転軸線に一直線に並んでおり、原動機 によって駆動され、かつ折りたたまれた状態で先端アーム部に平行な方向を向く 直線ユニットとをマルチジョイントが有することによって達成され得る。それに よって、屈曲部の相殺がなされたうえに、さらにマルチジョイントがその固有 軸線のまわりを対称軸線方向へ回動させられ得る。 基本アーム部によって十分な旋回範囲をカバーすることができるように、基本 アーム部と流体シリンダーとして形成されたその駆動ユニットとがワット型リン ク機構を介して回転支持台と連結されていることが好都合である。これに加えて 、当該リンク機構が連結板及び圧力棒を有し、連結板が基本アーム部にジョイン トの上方に枢着され並びに流体シリンダのピストン棒に枢着されており、また、 圧力棒が一方の端部で回転支持台にジョイントの下方に枢着され、そして他方の 端部で連結板に枢着されており、かつ基本アーム部と逆に湾曲していることが好 都合である。これらの措置によって、空間的に制約された状況にもかかわらず、 回転支持台の領域で基本アーム部の１８０°の旋回角が達成される。 上方での操作において、機械輸送台のすぐ近くから屈曲マストが完全に伸展し た状態までの可能なかぎり大きな作業領域を、エネルギー消費及び屈曲マストの 自重が可能な最小限でありかつ高い可動性をもった状態で運動プロセスの経過中 の配置変化なしに保証できるように、基本アーム部と第二のアーム 部との間の旋回角がほぼ１８０°、第二のアーム部と第三のアーム部との間の旋 回角が２７０°に達し、一方で、第三のアーム部と先端アーム部との間の旋回角 が１８０°から２７０°に達することが、本発明により提案される。 接近過程において、例えば障害物のゆえに通れないコース角度を補償するため に、車台が複合的な昇降・回動機構を備えることができる。当該昇降・回動機構 は、中心の回転盤、及び当該回転盤と同心に方向づけられ得る、相互の角度間隔 をあけて配置された２つの駆動ローラーを有する。これらは、一緒に地面に降下 して車台を持ち上げることができる。さらに、地面から持ち上げられた車台は、 駆動ローラーを使って回転盤の軸心のまわりで大型対称物に対して定められた方 向へ向けられ得る。 しかし、基本的にこの方向づけは、ソフトウェアに従って、回動可能に取りつ けられた距離画像カメラ及び（あるいは）屈曲マストの継続操作によって、その 鉛直軸線に関して実行することができる。 以下に、図面に図式的に示されたいくつかの実施例に基づいて、本発明を詳細 に説明する。 図１ａ及びｂは、車台に配置され洗浄ブラシを備える大型マニピュレーターの 側面図及び平面図、 図１ｃは、屈曲した第三のアーム部を有する大型マニピュレーターの変形実施 例に関する図１ｂに対応する平面図、 図２は、航空機を洗浄する際の図１ａ及びｂに示す大型マニピュレーターの側 面図、 図３ａ及びｂは、昇降・回動機構を備える大型マニピュレーターの図１ａ及び ｂに比べて変形された実施例の図、 である。 図面に示された移動可能な大型マニピュレーターは、主として、基本アーム部 １２を原動機により駆動される車台１０の回転支持台１１に鉛直軸線１１′のま わりを回転できるように装着した屈曲マスト１３、屈曲マスト１３の先端アーム 部１４に配置されたマルチジョイント１６、及びマルチジョイントの自由端に取 りはずし可能に固定されたブラシヘッド１８から成る。屈曲マスト１３の４つの アーム部１２、１２′、１２″及び１４は、それらの互いに対向する端部におい てジョイント２０、２２、２４ を支点として水平軸線のまわりを限定的に回動できるように互いと連結されてい る。この回動は、アーム部の間の適当な位置に配置されている流体シリンダ２７ によって実現される。基本アーム部１２は、連結プレート２９及びバナナ様に曲 げられた圧力棒３１から成るワット型リンク機構と流体シリンダ３０とによって 水平の軸受け２８のまわりでほぼ１８０°回動させることができるように、回転 支持台１１に装着されている。折りたたまれた状態で、基本アーム部１２はそれ 以外のアーム部１２′、１２″、１４の下に位置し、一方で、回転支持台１１を 指すマルチジョイント１６及びブラシヘッド１８を有する先端アーム部１４は別 のアーム部１２、１２′、１２″の上に位置する。基本アーム部１２は縦方向の 拡がりのなかでそれ自体湾曲させられており、それによって、折りたたまれた状 態で上方を向くその縁部３２が折りたたまれた第二のアーム部１２′を受容する ための凹面状のくぼみを形成する。基本アーム部１２及び第二のアーム部１２′ は屈曲していない。一方、先端アーム部１４は横方向への屈曲部３３を有し、そ れによって、折りたたまれた状態で マルチジョイント１６及びブラシヘッド１８をアーム部１２、１２′、１２″の 横に配置することが可能になる。第三のアーム部１２″は、図１ｂの場合には屈 曲していないが、一方で、図１ｃに示す実施例の場合には先端アーム部１４と反 対の側に向かって屈曲している。連結されたブラシヘッド１８を備えるマルチジ ョイント１６の位置がそれによって屈曲マストの対称軸線１９方向へ移動すると いう意味で、第三のアーム部の屈曲部によって第四のアーム部の屈曲部が部分的 に相殺される。 この装置は、アーム部１２、１２′、１２″、１４によって張られた平面内の 任意の表面輪郭をブラシヘッド１８によって巡回することを可能にする。それに 加えて、原動機によって位置調節可能なマルチジョイント１６を使って、ブラシ ヘッド１８をいくつかの回転軸線及びスライド軸線に関して先端アーム部１４に 対して動かすことが可能である。図１ｂ及び１ｃからわかるように、この目的の ためにマルチジョイント１６が、主として、互いに垂直な軸線６０′、６２′、 ６４′をもつ３つの回転ユニット６０、６２、６４と、最先端の回転ユニット６ ４ に連結されたテレスコープ式に伸縮自在の直線ユニット６６とから成る。当該直 線ユニット６６の伸縮軸線６６′は回転軸線６４′と一直線に並んでいる。ブラ シヘッド１８は、伸縮軸線６６′に対して垂直な方位軸線６８′をもつ別の回転 ユニット６８を介してマルチジョイント１６に連結されている。このようにして 、回転ユニット６０の軸線６０′と回転ユニット６４及び直線ユニット６６の軸 線６４′及び６６′との間にずれが生じる。この軸線のずれにより、構造が短縮 され、かつ軸線６０′に関する回転によって対称軸線１９方向への先端アーム部 １４の屈曲部の付加的な相殺が可能になる。そのような補整は、洗浄コースをプ ログラム化する際にそれによって航空機及び大型ロボットの対称特性を利用でき るという点で重要である。 回転支持台１１は，折りたたまれた状態にある屈曲マストと反対の側に、光電 子工学的な距離画像カメラ４０を受けるためのコンソール３４を有する。距離画 像カメラとしては、視野４２内の３次元空間を検知し、かつ測定対称物４４から の距離をデジタル化する３Ｄ・レーザースキャナーを用いる。距離 画像カメラ４０は、視野４２によって測定対象物４４の重要な位置を測定できる ように、車台１０の上方の十分に高い位置でコンソール３４に配置されている。 距離画像カメラ４０は、定められたクロック振動数で視野４２の開口角全体を通 過するレーザー光によって働く。時差測定から生じる距離信号を評価することに よって、その距離の位置に反射する面があるかどうかを識別することができる。 大型マニピュレーターを航空機４４に面した洗浄位置へ移動させるために、１ つの洗浄プログラムにおいて通過されるべき表面位置全てが洗浄ブラシ１８を備 える屈曲マスト１３の到達範囲内及び旋回範囲内に位置するように、当該大型マ ニピュレーターが接近過程に従って厳密に位置を合わされなければならない。距 離画像カメラ４０によって作られた画像データは評価回路及び内蔵コンピュータ ーにおいて評価される。内蔵コンピューターの記憶媒体には、処理されるべき航 空機のそれぞれの型に関して航空機４４の特徴的な部分が、距離画像カメラ４０ の視野４２に関連して、参考画像として記憶されている。接近支援として、距離 画像カメラによって絶えず当 該航空機部分の距離画像がつくられ、記憶されている参考画像と照合される。そ れによって、運転者に進行方向及び距離についての指示を与える方向データ及び 位置データを導き出すことができる。接近支援の目的は、大型マニピュレーター を航空機４４の到達範囲内の定められた留置領域に位置づけることである。留置 領域に到達した後、車台１０は支持脚５０の外への旋回及び降下によって土台に 支持され、それによって航空機に対して位置を決められる。 図３ａ及びｂに図示された変形実施例の場合には、車台１０に付加的に昇降・ 回動機構が設けられている。当該昇降・回動機構は、中心の回転盤３６、及び回 転盤３６に同心に方向づけられ得る、相互に角度間隔を有する２つの駆動輪を備 える。この機構によって、回転盤３６及び駆動輪３８の降下によって車台１０を 土台から持ち上げること、及び、回転盤を通る所定の鉛直軸線のまわりで駆動輪 を使って両方向矢印３９の方向に望まれる回転位置へ航空機４４に対して車台１ ０を回動させることが可能である。 さらに、航空機４４に対する大型マニピュレーターの位置の測量を実行するこ とができる。これは、 同様に距離画像カメラ４０を使って記憶されている参考モデルとの照合によって 行なわれる。位置測量が行なわれた後、距離画像カメラ４０に付属する傾斜伝達 装置の物理的な数値が測定技術的に検知され、かつ初期化プログラムによってゼ ロに設定される。さらに、屈曲マスト１３の運動の際に、水準面の傾斜に基づく 相対角が運動プログラムにおいて考慮にいれられる。 これらの準備がなされ、そして測量された現在位置に適した洗浄プログラムが 選ばれると、実際の洗浄過程を開始できる。このために屈曲マスト１３が展開さ れる。作業データファイルからジョイント座標を連続して呼び出すことによって 、洗浄ブラシがめざす基準値が得られる。その際、それぞれの個々のジョイント についての実際値と基準値との照合は、付設された座標伝達装置によって行なわ れる。航空機及び土台のひずみ、不精確な動き、及び機械の動的な誤差のゆえに 、細かい補整が行なわれなければならない。これは、上述の誤差を圧力の測定に よって及びマルチジョイント１６の補助軸線の助けによって補整する付加的なセ ンサー装置によって達成す る。当該補助軸線としては、ブラシヘッド１８の位置誤差を調整する伸縮軸線と 、ブラシヘッド１８の方位誤差を調整する旋回軸線とを用いる。 上方での操作が選択された場合に、距離画像カメラ４０はつねに作業方向に向 けられているので、洗浄プログラムの進行中ずっと距離画像カメラ４０が一緒に 作動し、衝突監視のために使用される。その際、距離画像カメラ４０は、作業空 間内にある個々のジョイント、航空機４４、あるいはその他の対象物を測量し、 そして衝突に関して制御することができる。この運転方法は、例えばジョイント の１つに付属するトランスデューサーが故障し、操作者及びコンピューターによ って認識されない不正確な測定値を供給したときに重要である。 要約すると、次のことが確認される。本発明は、流体駆動ユニット３０を用い てジョイント２０、２２、２４、２８を支点として互いに回動させ得るいくつか のアーム部１２、１２′、１２″、１４から成り、そしてその基本アーム部１２ を原動機で動く車台１０の回転支持台１１に鉛直軸線１１′のまわりを回転でき るように装着した屈曲マストと、先端 アーム部１４に配置されたマルチジョイント１６の自由端に配置された回転する ブラシヘッド１８とを有する大型マニピュレーターを備える、航空機の表面清掃 のための装置に関する。車台１０を接近させる際の支援、航空機に対する大型マ ニピュレーターの位置の測量、及び（あるいは）洗浄過程の監視を可能にするた めに、屈曲マストの回転支持台１１に、処理されるべき航空機４４の方へ向ける ことができる光電子工学的な距離画像カメラ４０と距離画像カメラ４０の出力信 号を受けるコンピューター補助の電子工学的な評価装置とが設けられている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１月３日 【補正内容】 明細書 大型対象物の表面処理、特に表面清掃のための装置 本発明は、流体によるあるいは原動機による駆動ユニットによってジョイント を支点として互いに回動させられ得るいくつかのアーム部から成り、かつ、その 基本アーム部を特に原動機で動く車台として形成された機械輸送台の回転支持台 に鉛直軸線のまわりを回転できるように装着した屈曲マストと、屈曲マストの先 端アーム部にあるいは当該先端アーム部に配置されたマルチジョイントの自由端 に配置された特に回転するブラシヘッドとして形成されている器具と、を有する 大型マニピュレーターを備える、航空機、船舶、あるいは建造物のような大型対 象物の表面処理、特に表面清掃のための装置にして、屈曲マストが折りたたまれ ている状態で基本アーム部が別のアーム部の下方で機械輸送台に支えられており 、かつ、回転支持台方向を指すマルチジョイント及び器具を備える先端アーム部 が別のアーム部の上方にあるいは横に配置されている装置 に関する。 すでにドイツ特許公開第４０３５５１９号公報において、大型マニピュレータ ーに遠隔操作可能なブラシヘッドを備えつけることが提案されている。この公知 の大型マニピュレーターは、端部に関して互いに回動可能ないくつかのアーム部 から構成された屈曲マストを有する。当該屈曲マストの基本アーム部は、原動機 で動く車台に配置された回転支持台に鉛直軸線のまわりを回転できるように装着 されており、また、当該屈曲マストの先端アーム部は、ブラシヘッドを装備可能 なマルチジョイントを有する。この刊行物により、ブラシヘッドにセンサーを備 えつけることも公知である。当該センサーは、処理されるべき表面に対するブラ シヘッドの制御可能な継続操作を、清掃過程においてセンサーに現れる把握でき るセンサー信号によって可能にする。この公知の装置の場合には、屈曲マストが 、多重Ｚ字形折りたたみで互いに対して折りたたむことができるアーム部を全部 で５つ有する。これらのアーム部は、輸送するために、基本アーム部が上に位置 し、マルチジョイント及びブラシヘッドを備える先端アーム部が下に位置する状 態で車台上にのせることができる。 上方での操作で作業することができるように、屈曲マストは、まず回転支持台の 基本ジョイントを支点として車台から持ち上げられ、作業位置へ回転支持台の回 転軸線のまわりをほぼ１８０°回転させられなければならない。それに加えて、 とりわけ車台の近くでの作業の場合及びホールでの作業の場合に、基本ジョイン トの限定された回動範囲が１００°から１１０°にすぎないことが不都合な結果 を生む。 さらに、はじめに述べた種類の、２つのアーム部をもつ屈曲マストと回転する ブラシヘッドとを有する、航空機の表面清掃のための装置の場合には、ブラシヘ ッドに一体化されており、かつ航空機表面に対するブラシの位置を監視する役割 をもつ距離センサーを設けることが公知である（ＥＰ特許公開第４０４６８４号 公報）。 本発明の課題は、大型マニピュレーターを載せた機械輸送台の、処理されるべ き大型対象物に対する位置づけ及び方向づけが精密でない場合にも、複雑に形成 された表面さえも衝突することなく完全に自動的に処理することができるように 、はじめに述べた種類の装置を開発することである。 前記課題の解決のために、折りたたまれかつ機械輸送台上に置かれた状態にあ る屈曲マストと反対の回転支持台側に配置されており、かつ回転支持台の鉛直軸 線のまわりを屈曲マストと一緒に回転可能であるコンソールに、処理されるべき 大型対象物の方へ向けられ得る光電子工学的な距離画像カメラが配置されている こと、及び距離画像カメラの出力信号を受ける、コンピューターに補助された電 子工学的な評価装置が、車台を接近させる際の支援装置として及び（あるいは） 処理されるべき大型対象物に対する大型マニピュレーターの位置の測量のために 及び（あるいは）処理過程の監視のために設けられていることが提案される。本 発明の有利な態様及び発展した構成は、従属項に記載されている。 本発明による解決策は、次のような技術思想を基礎とする。すなわち、大型マ ニピュレーターに配置され、かつ処理されるべき大型対象物の方へ向けることが できる光電子工学的な距離画像カメラと、距離画像カメラの距離画像信号を受け るコンピュータ補助の電子工学的な評価装置とによって、車台として形成された 機械輸送台を接近させる際の支援及び （あるいは）処理されるべき大型対象物に対する大型マニピュレーターの位置の 測量及び（あるいは）処理過程の監視が可能であるという技術思想である。その 際、距離画像カメラは、折りたたまれて機械輸送台上に置かれた状態にある屈曲 マストと反対の回転支持台側に配置された、回転支持台の鉛直軸線のまわりを屈 曲マストと一緒に回転可能なコンソールに配置されている。その際、屈曲マスト が折りたたまれた状態にある場合だけでなく作業位置にある場合にも、距離画像 カメラによって測定及び監視任務を実行できる。なぜならば、基本アーム部がほ ぼ１８０°の旋回角で水平軸線のまわりを回動できるように回転支持台に装着さ れ、かつ屈曲マストが折りたたまれた状態にある場合に基本アーム部が別のアー ム部の下で車台に支えられており、一方、回転支持台の方向を指すマルチジョイ ントと器具とを備える先端アーム部が折りたたまれた状態で別のアーム部の上に 配置されているからである。これらの措置によって、折りたたまれた初期状態か ら作業位置への展開の際に屈曲マストが回転支持台の鉛直軸線のまわりを回転す る必要がなく、その結果、接近及び 位置測量過程においてと同様に引き続いての処理過程においても回転支持台と連 結された距離画像カメラが大型対象物の方へ向けられていることが実現できる。 万一の修正あるいは継続操作は、距離画像カメラ及び（あるいは）コンソールの 運動軸線に関して実行され得る。 請求の範囲 １．流体によるあるいは原動機による駆動ユニット（２７、３０）を用いてジョ イント（２０、２２、２４、２８）を支点として互いに回動させられ得るいくつ かのアーム部（１２、１２′、１２″、１４）から成り、かつ、その基本アーム 部（１２）を特に原動機で動く車台（１０）として形成された機械輸送台の回転 支持台（１１）に鉛直軸線（１１′）のまわりを回転できるように装着した屈曲 マスト（１３）と、屈曲マスト（１３）の先端アーム部（１４）にあるいは先端 アーム部（１４）に配置されたマルチジョイント（１６）の自由端に配置された 特に回転するブラシヘッド（１８）として形成された器具と、を有する大型マニ ピュレーターを備える、航空機（４４）、船舶、あるいは建造物のような大型対 象物の表面処理、特に表面清掃のための装置にして、屈曲マスト（１３）が折り たたまれている状態で基本アーム部（１２）が別のアーム部（１２′、１２″、 １４）の下方で機械輸送台（１０）に支えられてお り、かつ、回転支持台（１１）方向を指すマルチジョイント（１６）及び器具（ １８）を備える先端アーム部（１４）が別のアーム部（１２、１２′、１２″） の上方にあるいは横に配置されている装置 において、回転支持台（１１）の、折 りたたまれかつ機械輸送台上に置かれた状態にある屈曲マスト（１３）と反対の 側に配置されており、かつ、回転支持台（１１）の鉛直軸線（１１′）のまわり を屈曲マストと一緒に回転可能であるコンソール（３４）に、処理されるべき大 型対象物の方へ向けられ得る光電子工学的な距離画像カメラが配置されているこ と、及び、距離画像カメラ（４０）の出力信号を受ける、コンピューターに補助 された電子工学的な評価装置が、車台（１０）を接近させる際の支援装置として 及び（あるいは）処理されるべき大型対象物（４４）に対する大型マニピュレー ターの位置の測量のために及び（あるいは）処理過程の監視のために設けられて いることを特徴とする装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュレヒト カール ドイツ連邦共和国 デー・70794 フィル ダーシュタット イン デン シュタウデ ンエッケルン ６ (72)発明者 フューゲル ディートマル ドイツ連邦共和国 デー・72649 ヴォル フシュルーゲン ヴィンケルヴィーゼン 17 (72)発明者 フリッツ シュテファン ドイツ連邦共和国 デー・70372 シュツ ットガルト ゾーデナーシュトラーセ 31

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体によるあるいは原動機による駆動ユニット（２７、３０）を用いてジョ イント（２０、２２、２４、２８）を支点として互いに回動させられ得るいくつ かのアーム部（１２、１２′、１２″、１４）から成り、かつその基本アーム部 （１２）を特に原動機で動く車台（１０）として形成された機械輸送台の回転支 持台（１１）に鉛直軸線（１１′）のまわりを回転できるように装着した屈曲マ スト（１３）と、屈曲マスト（１３）の先端アーム部（１４）にあるいは先端ア ーム部（１４）に配置されたマルチジョイント（１６）の自由端に配置された特 に回転するブラシヘッド（１８）として形成された器具と、を有する大型マニピ ュレーターを備える、航空機（４４）、船舶、あるいは建造物のような大型対象 物の表面処理、特に表面清掃のための装置において、屈曲マスト（１３）が折り たたまれている状態で基本アーム部（１２）が別のアーム部（１２′、１２″、 １４）の下方で機械輸送台（１０）に支えられてい ること、回転支持台（１１）方向を指すマルチジョイント（１６）及び器具（１ ８）を備える先端アーム部（１４）が別のアーム部（１２、１２′、１２″）の 上方にあるいは隣接して配置されていること、折りたたまれかつ機械輸送台上に 置かれた状態にある屈曲マスト（１３）と反対の回転支持台（１１）側に配置さ れ、かつ回転支持台（１１）の鉛直軸線（１１′）のまわりを屈曲マストと一緒 に回転可能であるコンソール（３４）に、処理されるべき大型対象物の方へ向け られ得る光電子工学的な距離画像カメラが配置されていること、及び距離画像カ メラ（４０）の出力信号を受ける、コンピューターに補助された電子工学的な評 価装置が、車台（１０）を接近させる際の支援装置として及び（あるいは）処理 されるべき大型対象物（４４）に対する大型マニピュレーターの位置の測量のた めに及び（あるいは）処理過程の監視のために設けられていることを特徴とする 装置。 ２．距離画像カメラ（４０）が、回転支持台（１１）の近傍において固定してあ るいは可動に、特に鉛 直軸線のまわりを回動可能に及び（あるいは）水平軸線のまわりに傾け得るよう に大型マニピュレーターに配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の 装置。 ３．基本アーム部（１２）が、水平の軸線（２８）のまわりをほぼ１８０°の旋 回角で回動可能であるように、回転支持台（１１）に装着されていることを特徴 とする、請求項１または２に記載の装置。 ４．基本アーム部（１２）が、機械輸送台（１０）上に降ろされた状態で上方を 向く凹面状の湾曲部（３２）を、基本アーム部（１２）に枢着された第二のアー ム部（１２′）を折りたたんだ状態で受容するために有することを特徴とする、 請求項１から３の１つに記載の装置。 ５．第二のアーム部（１２′）の両方の端部にあるジョイント（２０、２２）が 、屈曲マスト（１３）が折りたたまれている場合に、回転支持台（１１）に属す る基本アーム部（１２）のジョイント（２８）より低い位置にあることを特徴と する、請求項４に記載の装置。 ６．基本アーム部（１２）及び第二のアーム部（１２′）に屈曲部が形成されて いないことを特徴とする、請求項１から５の１つに記載の装置。 ７．先端アーム部（１４）が第三のアーム部（１２″）に比べて横へ屈曲してい ること、及び屈曲マスト（１３）が折りたたまれている場合に、器具（１８）が 回転支持台（１１）に属する基本アーム部（１２）のジョイント（２８）の近傍 に当該ジョイント（２８）の高さで支持されていることを特徴とする、請求項６ に記載の装置。 ８．第三のアーム部が、第二のアーム部に比べて、先端アーム部と反対の側に向 かって横へ屈曲していることを特徴とする、請求項６あるいは７に記載の装置。 ９．マルチジョイント（１６）が、相前後して配置され、交互に互いに垂直な軸 線（６０′、６２′、６４′）を有し、かつ原動機で駆動される３つの回転ユニ ット（６０、６２、６４）と、その最先端の回転ユニット（６４）に連結され、 その回転軸線（６４′）に一直線に並び、原動機で駆動され、かつ屈曲マスト（ １３）が折りたたまれた状 態にある場合に先端アーム部（１４）に平行に方向づけられるテレスコープ式に 伸縮自在の直線ユニット（６６）とを有し、器具（１８）が、伸縮軸線（６６′ ）に対して垂直な方位軸線（６８′）をもつ別の回転ユニット（６８）を介して マルチジョイント（１６）に連結されており、また先端アーム部側の回転ユニッ ト（６０）及び直線ユニット（６６）の軸線（６０′、６６′）が、互いに対し て横へずらされかつ互いに平行な平面に配置されていることを特徴とする、請求 項１から８の１つに記載の装置。 10．基本アーム部（１２）と流体シリンダ（３０）として形成されたその駆動ユ ニットとが、ワット型リンク機構（２９、３１）によって回転支持台（１１）と 連結されていることを特徴とする、請求項１から９の１つに記載の装置。 11．ワット型リンク機構が、ジョイント（２８）の上方で基本アーム部に枢着さ れかつ流体シリンダ（３０）のピストン棒に枢着された連結板（２９）と、ジョ イント（２８）の下方で回転支持台（１１）に一方の端部がかつ連結板（２９） にもう一 方の端部が枢着されており、基本アーム部（１２）とは逆に湾曲させられている 圧力棒（３１）とを有することを特徴とする、請求項１０に記載の装置。 12．基本アーム部（１２）と第二のアーム部（１２′）との間の旋回角がほぼ１ ８０°、そして第二のアーム部と第三のアーム部との間の旋回角がほぼ２７０° に達することを特徴とする、請求項１から１１の１つに記載の装置。 13．第三のアーム部（１２″）と先端アーム部（１４）との間の旋回角が１８０ °ないし２７０°に達することを特徴とする、請求項１２に記載の装置。 14．車台（１０）として形成されている機械輸送台が、中心の回転盤（３６）と 、回転盤（３６）に同心に方向づけられ得る、互いから角度間隔をあけて配置さ れた２つの駆動輪（３８）とを備える複合的な昇降・回動機構を有し、回転盤（ ３６）及び２つの駆動輪（３８）が車台（１０）を持ち上げながら一緒に土台上 へ降下できることを特徴とする、請求項１から１３の１つに記載の装置。