JP2015189325A

JP2015189325A - 垂直面走行装置

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Publication number: JP2015189325A
Application number: JP2014067829A
Authority: JP
Inventors: 小川　安一; Yasukazu Ogawa; 安一小川; 忠弘小松; Tadahiro Komatsu; 友哉佐藤; Tomoya Sato
Original assignee: OGAWAYUKI SEISAKUSHO KK
Current assignee: OGAWAYUKI SEISAKUSHO KK
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP6333014B2

Abstract

【課題】軽量化とコストダウンとを可能にした垂直面走行装置に提供する。【解決手段】装置本体Ａには、互いに対向する一対のＹ軸レール１，２と、互いに対向する一対のＸ軸レール３，４とを設け、上記一対のＹ軸レールに沿って装置本体と相対移動可能にした一対のＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２を設け、これら一対のＹ方向移動体は一体となって同一方向に移動する構成にしている。また、上記一対のＸ軸レールに沿って装置本体と相対移動可能にした一対のＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２を設け、これら一対のＸ方向移動体は一体となって同一方向に移動する構成にしている。そして、上記Ｙ方向移動体及びＸ方向移動体のそれぞれには、建物の外壁等の垂直面に対して吸着力を発揮する吸盤４１，４２と、上記吸盤内を真空に維持する真空ポンプ４５，４６と、吸盤内の真空状態を破壊する真空破壊電磁弁４７，４８とを備えている。【選択図】図１

Description

この発明は、建物の外壁などの垂直面を走行する走行装置に関する。

従来から知られた垂直面走行装置は、装置本体の片側それぞれに一対のチェーンホィールを設け、これらチェーンホィールにエンドレスにした一対のチェーンを巻き掛ける。

上記のようにした一対のチェーン間には、その走行方向に所定の間隔を保った数多くの移動体を固定するとともに、これら移動体のそれぞれに一対の吸盤を設けている。さらに、これら各移動体には、吸盤内を真空にする真空ポンプと、吸盤の真空状態を破壊する真空破壊電磁弁と、吸盤を建物などの垂直面に押し付けるための電動モータとを、個別に設けている。

上記のようにした従来の装置は自走能力がないので、それを垂直面に走行させるときには、当該装置を建物の屋上などからワイヤー等で吊り下げるとともに、そのワイヤーを屋上などに設けた巻上げ機で巻き上げ、その巻き上げ力で当該装置を移動させる。
また、チェーンに設けた移動体のうち垂直面に対向する移動体に設けた吸盤を、走行面である垂直面に密着させるとともに、その内部を真空にして当該吸盤を垂直面に吸着させておく。
吸盤を垂直面に吸着させている状態で上記ワイヤーを巻き上げれば、複数の移動体がその吸盤を垂直面に順次吸着させながら、ワイヤーの巻き上げ方向に走行する。

特開２０１２−０７６４７９号公報

上記のようにした従来の装置では、チェーンの走行方向に複数の移動体を必要とするとともに、これら各移動体には、真空ポンプ、真空破壊電磁弁及び電動モータを個別に設けなければならないので、装置全体が複雑化してしまい、コストも大幅に増大するという問題があった。

また、上記のように各移動体に真空ポンプ、真空破壊電磁弁及び電動モータを個別に設けると、装置全体の重量もかさんでしまう。しかし、垂直面走行装置としては、装置全体の軽量化が望ましいが、従来の装置ではこの軽量化という要望に応えられなかった。

さらに、従来の装置では、チェーンの走行方向にのみ走行可能で、ＸＹ方向というような２次元の方向に自由に走行させることができなかった。そのために、例えば、垂直面の下から上までの走行を終えて、当該装置を横方向にスライドさせるときには、当該装置を一度垂直面から引き離して、それをセットし直さなければならない。このように当該装置を横方向にスライドさせるときに、その位置をセットし直さなければならないので、作業効率が悪くなるという問題もあった。

この発明の第１の目的は、従来の装置に比べて移動体の数を大幅に減らすことによって、装置の簡略化と軽量化を実現した垂直面走行装置を提供することである。
第２の目的は、２次元の方向に自走可能にして、作業効率を大幅に向上させられる垂直面走行装置を提供することである。

第１の発明の構成は次の通りである。
装置本体には、互いに対向する一対のＹ軸レールと、互いに対向する一対のＸ軸レールとを設けている。そして、上記一対のＹ軸レールに沿って装置本体と相対移動可能にした一対のＹ方向移動体を設け、これら一対のＹ方向移動体は一体となって同一方向に移動する構成にしている。さらに、上記装置本体と上記Ｙ方向移動体とを相対移動させるためのＹ方向駆動機構を備えている。

また、上記一対のＸ軸レールに沿って装置本体と相対移動可能にした一対のＸ方向移動体を設け、これら一対のＸ方向移動体は一体となって同一方向に移動する構成にしている。さらに、上記装置本体と上記Ｘ方向移動体とを相対移動させるためのＸ方向駆動機構を備えている。
一方、上記Ｙ方向移動体及びＸ方向移動体のそれぞれには、建物の外壁等の垂直面に対して吸着力を発揮する吸盤と、上記吸盤内を真空に維持する真空ポンプと、吸盤内の真空状態を破壊する真空破壊電磁弁とを備えている。

第２の発明は、上記Ｙ方向駆動機構、Ｘ方向駆動機構、各真空ポンプ及び真空破壊電磁弁の動作タイミングを制御するコントローラを備えている。
このコントローラは、Ｙ方向移動体あるいはＸ方向移動体のいずれか一方に設けた真空ポンプを動作させてそのいずれか一方の移動体に設けた吸盤を上記垂直面に吸着させ、いずれか他方の移動体に設けた真空ポンプを停止するとともに、この真空ポンプに接続した真空破壊電磁弁を開弁して、この他方の移動体に設けた吸盤の真空を破壊させる。さらに、コントローラは、吸盤を吸着させたいずれか一方の移動体を装置本体の支えにした状態で、上記Ｙ方向駆動機構あるいはＸ方向駆動機構のいずれか一方を駆動させて、装置本体と、吸盤を吸着させたいずれか一方の移動体と、を相対移動させる機能を備えている。

第１の発明によれば、一対のＹ方向移動体と一対のＸ方向移動体との合計４つの移動体を備えれば足り、従来のようにチェーンの走行方向に一定の間隔を保った数多くの移動体を必要としない。したがって、第１の発明は全体として部品点数を少なくでき、従来の発明に比べて構成が簡単になるとともに、軽量化とコストダウンを達成できる。
また、第１の発明によれば、Ｙ方向移動体とＸ方向移動体とを用いて２次元の方向に自走することができる。このように２次元の方向に自走できるので、その走行方向を自動的に転換でき、方向転換する際の作業効率が向上する。

第２の発明によれば、コントローラに走行方向を記憶させておけば、当該装置を２次元の方向に自動的に走行させることができる。

平面図である。移動体の正面図である。Ｙ軸レールにＹ方向移動体を取り付けた部分断面図である。Ｙ方向移動体を駆動ベルトに固定する部分を示した断面図である。Ｙ軸レールと診断機構走行レールとの連結状態を示した部分斜視図である。吸盤の真空状態を検出するセンサー機構を示す図で、リミットスイッチがオンの状態を示している。吸盤の真空状態を検出するセンサー機構を示す図で、リミットスイッチがオフの状態を示している。

一対のＹ軸レール１，２と、これらＹ軸レール１，２に直交する一対のＸ軸レール３，４とで、装置本体Ａのフレームを構成している。
フレームを構成する上記Ｙ軸レール１，２のそれぞれには、図１における上面の長手方向に沿って軌道溝５、６を形成し、この軌道溝５、６に図１及び図３に示すスライダー７，８を摺動自在に組み込んでいる。

そして、上記軌道溝５，６の断面形状は、図３に示すように底部５ａ，６ａを長辺とし、開口部５ｂ，６ｂを短辺とするほぼ台形にしている。また、上記スライダー７，８の断面形状も、軌道溝５，６の断面形状と同様に台形にし、スライダー７，８が軌道溝５，６の開口部５ｂ，６ｂから抜け出ないようにしている。

さらに、Ｘ軸レール３，４にも、Ｙ軸レール１，２と同様な断面形状を有する図示していない軌道溝を形成しているが、この軌道溝は、一対のＸ軸レール３，４の対向面とは反対側となる面すなわちＸ軸レール３，４の外側面に形成している。そして、この軌道溝にも上記Ｙ軸レール１，２の軌道溝５，６に組み込んだスライダー７，８と同様のスライダーを摺動自在に組み込んでいる。

なお、この実施形態において、Ｙ軸レール１，２とＸ軸レール３，４とのそれぞれは、フレームを構成する部材を兼ねているが、フレームを構成する部材と上記レール部材とを別部材で構成してもよい。この場合には、上記フレームを構成する部材の長手方向に沿って、レール部材を重ね合わせ、それらレール部材のそれぞれに軌道溝を形成することになる。

また、上記一方のＸ軸レール４の長手方向ほぼ中央には、装置本体Ａの内側に突出する支持板９を固定している。この支持板９には駆動モータ１０を固定し、この駆動モータ１０の回転軸１１を上記Ｘ軸レール４と平行にするとともに、この回転軸１１に駆動プーリー１２を固定している。

さらに、上記一対のＹ軸レール１，２と一方のＸ軸レール４との交点部分には、一組の軸受１３と１４、及び１５と１６を設けるとともに、これら各軸受１３〜１６の中心を一致させて、これら軸受間に伝達軸１７を回転自在に掛け渡している。

上記のようにした伝達軸１７であって、上記駆動プーリー１２に対応する位置に従動プーリー１８を設けるとともに、これら駆動プーリー１２と従動プーリー１８との間にタイミングベルトからなる伝動ベルト１９を掛け渡している。
したがって、駆動モータ１０が回転することによって、伝達軸１７も回転することになる。

また、上記一組の軸受１３と１４，１５と１６間における伝達軸１７に、この伝達軸１７と一体回転するプーリー２０，２１を設けている。そして、他方のＸ軸レール３側において、上記プーリー２０，２１と対向する位置に、プーリー２２，２３を設け、プーリー２０と２２，２１と２３間のそれぞれに、タイミングベルトからなる駆動ベルト２４，２５を掛け渡している。

このようにして掛け渡された駆動ベルト２４，２５は、Ｙ軸レール１，２に対して平行になる。
したがって、上記のようにして伝達軸１７が回転すれば、プーリー２０，２１が回転するとともに、プーリー２０と２２、２１と２３間に掛け渡された駆動ベルト２４，２５がＹ軸レール１，２に沿って平行に走行することになる。

一方、上記Ｙ軸レール１，２の軌道溝５，６に摺動自在に組み込んだスライダー７，８であって、図３に示すように、軌道溝５，６の開口部５ｂ，６ｂから露出している短辺部７ａ，８ａに連結板２６，２７を固定している。
さらに、この連結板２６，２７の先端は、図１からも明らかなように、Ｙ軸レール１，２を乗り越えて駆動ベルト２４，２５方向に突出するとともに、その突出端にはベルト保持部材２８，２９を固定している。

上記ベルト保持部材２８，２９は、図４に示すように、２枚の板の間に上記した駆動ベルト２４，２５を挟持するものである。したがって、駆動ベルト２４，２５が走行すれば、このベルト挟持部材２８，２９、連結板２６，２７及びスライダー７，８が一体となって、Ｙ軸レール１，２にガイドされて移動する。
また、上記連結板２６，２７には、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２を固定している。したがって、駆動ベルト２４，２５が上記のように走行すれば、このＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２がＹ軸レール１，２の外側に沿って相対移動することになる。

なお、上記駆動モータ１０、駆動モータ１０の駆動力で回転する伝達軸１７、この伝達軸１７の回転にともなって走行する駆動ベルト２４，２５が相まって、Ｙ方向駆動機構を構成するものである。

次に、上記一対のＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２について詳細に説明するが、これら一対のＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の構成は同一なので、両Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２を構成する各部品については同一符号を付して説明する。
図２に示すように、基板３０と吸盤保持部材３1とを備え、これら基板３０と吸盤保持部材３1とは、それらの平面形状を図１に示すように長方形にしている。ただし、図１において、吸盤保持部材３1は、基板３０の下に完全に隠れているので図示されていないが、その平面形状は基板３０と同一にしている。

さらに、上記吸盤保持部材３１は、上記基板３０と平面形状を同じにした板状部３１ａと、この板状部３１ａの長手方向両端側から基板３０とは反対方向に延びる一対の脚部３１ｂ，３１ｃとを備えている。
そして、上記記板状部３１ａの長手方向両端側にはガイド軸３２，３３を起立させている。このガイド軸３２，３３は、基板３０を貫通するとともに、基板３０に固定した軸受３４，３５で、軸方向に移動可能に支持される。

また、上記基板３０の中央部分には、吸盤保持部材３１を、上記ガイド軸３２，３３の軸方向に移動させるための電動モータ３６を設けるとともに、この電動モータ３６の回転軸３７にギア３８を固定している。
さらに、上記ギア３８にはギア３９をかみ合わせるとともに、このギア３８の回転軸４０を、基板３０を貫通して吸盤保持部材３１の板状部３１ａに連係している。

そして、上記電動モータ３６とともにギア３８が回転すると、それにともなってギア３９が回転するとともに、回転軸４０も回転する。このように回転軸４０が回転したとき、吸盤保持部材３１が、ガイド軸３２，３３の軸方向に移動できる構成にしている。

さらに、上記吸盤保持部材３１は、図２に示すように、上記脚部３１ｂ，３１ｃのそれぞれに吸盤４１，４２を設けている。これらＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の各吸盤４１，４２は、電動モータ３６の回転量にしたがって同一レベルを保って移動するとともに、脚部３１ｂ，３１ｃを上記垂直面側に移動して、吸盤４１，４２を当該垂直面に密着させられるようにしている。

上記のようにしたＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の基板３０には、配管４３，４４を介して吸盤４１，４２内に連通する真空ポンプ４５，４６を設けている。そして、この真空ポンプ４５，４６を作動すると、垂直面に密着した吸盤４１，４２内を真空に保ち、当該吸盤４１，４２を上記垂直面に吸着させる。
さらに、上記基板３０には、上記配管４３，４４に連通した真空破壊電磁弁４７，４８を設けている。そして、この真空破壊電磁弁４７，４８が開弁したときには、上記吸盤４１，４２内を大気に開放する。

なお、図中符号Ｓ１，Ｓ２は、吸盤４１，４２の真空状態を検出するセンサー機構である。このセンサー機構は、図６，７に示すように、伸縮体４９とリミットスイッチ５０とからなり、伸縮体４９の開口４９ａを上記配管４３，４４に接続している。そして、伸縮体４９は内部が真空になると図７に示すように伸縮して、リミットスイッチ５０をオフにし、内部が大気圧以上になったときに図６に示すようにリミットスイッチ５０をオンにする。このオン・オフ動作で吸盤４１，４２内が真空状態にあるか否かを判定し、その判定信号を後で説明するコントローラに出力するようにしている。

また、上記一方のＸ軸レール３の一端側には、図１に示すように、駆動モータ５１を設けるとともに、この駆動モータ５１に対応する位置にプーリー５２を設けている。そして、このプーリー５２は、図示していない連係機構を介して上記電動モータ５１に連係している。したがって、電動モータ５１が駆動することによって上記プーリー５２が回転するものである。

なお、図中符号５３は、図１におけるＸ軸レール３の上面に起立した軸で、プーリー５２はこの軸５３を中心に回転するものである。
さらに、上記Ｘ軸レール３であってプーリー５２とは反対端側には、プーリー５４を設けているが、このプーリー５４もＸ軸レール３の上記上面に起立した軸５５を中心に回転する。

上記のようにした一対のプーリー５２，５４間にタイミングベルトからなる駆動ベルト５６を巻き掛けているが、この駆動ベルト５６は、プーリー５２，５４間において、Ｘ軸レール３よりも図１においてやや上方を走行することになる。
上記のようにした駆動ベルト５６には、先に説明したベルト保持部材２８，２９と同様に、２枚の板で駆動ベルト５６を挟持するベルト保持部材５７を設けるとともに、このベルト保持部材５７を連結板５８に固定している。

上記連結板５８は、上記Ｘ軸レール３に沿って起立させた起立片５８ａと、この起立片５８ａに対して直角にした取付け片５８ｂとからなる。そして、上記起立片５８ａは駆動ベルト５６と対向させるとともに、この起立片５８ａに上記ベルト保持部材５７を固定している。

さらに、図１においてベルト保持部材５７よりも下方となる起立片５８ａには、先に説明したＸ軸レール３の軌道溝に摺動自在に組み込んだスライダーを固定している。
したがって、駆動モータ５１が駆動して、駆動ベルト５６が走行すれば、連結板５８がＸ軸レール３に沿って移動することになる。

なお、他方のＸ軸レール４側にも上記連結板５８と同じ起立片５９ａと取付け片５９ｂとを設けた連結板５９を備えているが、これら連結板５８，５９の起立片５８ａ，５９ａ同士は、それら起立片５８ａ，５９ａ間をまたぐブリッジ板６０で連結されている。したがって、一方の連結板５８が上記のようにして移動すれば、それに同期して他方の連結板５９も同じ動きをする。

上記のようにした連結板５８，５９の取付け片５８ｂ，５９ｂには、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２を固定しているが、このＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２は、先のＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２とその向きを異にするだけで、それらの構成要素は全く同じである。したがって、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の各構成要素の符号は、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２に用いた符号を援用するとともに、それらの詳細な説明は省略する。

上記Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２は、その基板３０を上記取付け片５８ｂ，５９ｂに固定しているので、駆動モータ５１が駆動することよって、連結板５８，５９と一体となって、Ｘ軸レール３，４と平行に移動する。
なお、上記駆動モータ５１及び駆動ベルト５６は、Ｘ方向駆動機構を構成する。
また、図１には、上記Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤保持部材が図示されていないが、上記Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２にも、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤保持部材３１と同じ吸盤保持部材が備わっていて、この吸盤保持部材に吸盤４１，４２が設けられている。このようにＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤保持部材は図示されていないが、以下の説明においては、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２にも吸盤保持部材が備わっていることを前提にしながら、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤保持部材３１と同一符号を用いて説明する。

さらに、上記Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の各吸盤４１，４２は、電動モータ３６の回転量にしたがって同一レベルを保って移動するとともに、脚部３１ｂ，３１ｃを上記垂直面側に移動して、吸盤４１，４２を当該垂直面に密着させることができるようにしている。

上記のようにした装置本体ＡのＹ軸レール１，２間には、図１及び図５に示すように、架け渡し部材６１を設けている。この架け渡し部材６１は、Ｙ軸レール１，２のそれぞれに設けた固定片６２に両端が固定されている。
また、上記架け渡し部材６１であって、固定片６２を設けた側とは反対側にレール部材６３を固定している。

上記レール部材６３には、図５からも明らかなように、先に説明した軌道溝５，６と同様の形状をした軌道溝６４を形成している。すなわち、軌道溝６４は、その底部６４ａを長辺とし、開口部６４ｂを短辺とする断面台形にしたものである。そして、この軌道溝６４には、先に説明したスライダー７，８と同様のスライダーを組み込んでいるが、このスライダーは図示していない。

そして、上記図示していないスライダーであって、軌道溝６４の開口部６４ｂから露出している部分に、移動部材６５を固定し、これらスライダーと移動部材６５とが、レール部材６４に沿って一体的に移動できるようにしている。
一方、上記架け渡し部材６１の一端には、支持プレート６６を固定し、この支持プレート６６であって、図５における裏面に駆動モータ６７を固定している。そして、この駆動モータ６７の回転軸６８を上記支持プレート６６から突出させるとともに、この回転軸６８にプーリー６９を固定している。

さらに、上記架け渡し部材６１の他端には、プーリー６９に対向する図示していないプーリーを設け、これらプーリー間にタイミングベルトからなる駆動ベルト７０を巻き掛けている。
そして、この駆動ベルト７０の一方の側を、上記移動部材６５に固定している。したがって、駆動モータ６７を駆動してプーリー６９を回せば、駆動ベルト７０が走行するとともに、それにともなって移動部材６５がレール部材６３に沿って移動する。

なお、上記架け渡し部材６１とレール部材６３とを一体化してもよい。この場合には、レール部材６３に十分な強度を持たせて、架け渡し部材６１を兼ねる構成にしなければならない。

上記のようにした移動部材６５には、支持片７１を固定するとともに、この支持片７１に検査機構７２を固定している。この検査機構７２は電磁ソレノイドからなり、図５において下方になる面に図示していない鉄心を備えている。そして、電磁ソレノイドを励磁したりあるいは非励磁にしたりして、上記鉄心を突出させたり、あるいは退避させたりするとともに、上記鉄心を突出させたときに建造物の垂直面を叩けるようにしている。

この実施形態で想定している垂直面は、建物の外壁に貼られたタイルの面で、これらタイルの一つひとつを、上記検査機構７２の鉄心で叩き、タイルが浮いているか、あるいはひび割れているか等を診断できるようにしている。
なお、この実施形態では、上記タイルを叩く叩打手段として電磁ソレノイドを用いたが、テコを利用したハンマーなどを用いてもよい。
また、上記検査機構として、カメラを併用してもよい。この場合には、上記叩打手段でタイルを叩くとともに、その叩いたタイルの部分の映像を取込むことになる。

そして、図１及び図５に示すように、上記架け渡し部材６１には、端面形状をコ字状にした位置検出センサー７３を、架け渡し部材６１の長手方向に沿って複数設けているが、この位置検出センサー７３の一つひとつの間隔が、外壁に縦横に貼られた上記タイルの横方向の幅に相当するようにしている。ただし、その間隔は、外壁に貼られたタイル幅等に応じて、随時調整できるようにしている。
なお、架け渡し部材６１に固定した位置検出センサー７３は、上記コ字状の開口側をレール部材６３側に向けている。

一方、上記移動部材６５には被検出部材７４を設けているが、この被検出部材７４は、移動部材６５における架け渡し部材６１と対向する側面に向けて、その対向する側に突出する図示していない突片を設け、移動部材６５の移動過程で、この突片が位置検出センサー７３のコ字状部内に進入できるようにしている。
そして、上記各位置検出センサー７３は、コントローラに接続され、上記突片が位置検出センサー７３内に進入したとき、コントローラは、叩打手段である電磁ソレノイドが、所定のタイル位置にあることを認識できるようにしている。

なお、図１において符号７５はＹ軸レール１に固定した位置検出センサーで、その端面形状は、上記した位置検出センサー７３と同じにしている。ただし、上記位置検出センサー７５は、コ字状の開口部を、図１において上面の方向に向けている。そして、ベルト保持部材２８には被検出部材７６を設けるとともに、この被検出部材７６には図１において下面の方向に突出する図示していない突片を設け、ベルト保持部材２８の移動過程、すなわちＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の移動過程で上記突片が位置検出センサー７５のコ字状部内に進入できるようにしている。

さらに、上記各位置検出センサー７５は、コントローラに接続され、上記突片が位置検出センサー７５内に進入したとき、コントローラは、装置本体ＡのＹ軸方向の位置を認識できるようにしている。

また、図１において符号７７は、Ｘ軸レール３に固定した位置検出センサーで、その端面形状は、上記した位置検出センサー７３と同じにし、その開口部を連結板５８の起立片５８ａ側に向けている。そして、この起立片５８ａには位置検出センサー７７の開口部側に突出する被検出部材の突片７８を設け、連結板５８の移動過程、すなわちＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の移動過程で上記突片７８が位置検出センサー７７のコ字状部内に進入できるようにしている。

そして、上記各位置検出センサー７７は、コントローラに接続され、上記突片７８が位置検出センサー７７内に進入したとき、コントローラは、装置本体ＡのＸ軸方向の位置を認識できるようにしている。
なお、上記コントローラは、装置本体Ａに搭載した駆動モータ、電動モータ，真空ポンプ及び検査機構のそれぞれを制御するために、無線もしくは有線を介して電気的に接続されている。

次に、装置本体ＡがＹ軸方向及びＸ軸方向に走行させ、建物の外壁に貼られたタイルの状況を診断する場合について説明する。
上記のようにタイルの状況を診断するときには、装置本体Ａ以外の箇所、例えば地上に図示していないコントローラをあらかじめセットしておく。また、このコントローラには、次に説明する動作手順をあらかじめ記憶させておく。

また、この走行体を使用して上記タイルの状況を診断するときには、上記壁面におけるタイルの原点をあらかじめ設定しておく。
なお、上記原点は、地上からやや離れた箇所に定めるようにするが、それは次の理由からである。例えば、地上に近いところは手作業あるいは目視等でタイルの状況を診断できる。したがって、手作業もしくは目視できない範囲を、当該走行装置を用いて診断する方が、作業効率が良いからである。

そこで、先ず、検査機構７２を、例えば図１における左端にセットするとともに、装置本体Ａの所定箇所を上記原点に一致させる。
この状態で、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２及びＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の電動モータ３６を回転して、各吸盤４１，４２のすべてを外壁の上記タイル面に密着させるとともに、各真空ポンプ４５，４６を動作させて、吸盤４１，４２内を真空に保つ。

上記のようにすべての吸盤４１，４２内が真空に保たれることによって、それらがタイル面に吸着し、装置本体Ａが当該位置でしっかりと固定される。
なお、上記のように各吸盤４１，４２内が真空に保たれているかどうかを、コントローラは、センサー機構Ｓ１，Ｓ２からの信号で判定する。すなわち、センサー機構Ｓ１，Ｓ２は、真空ポンプ４５，４６が動作して吸盤４１，４２内が真空にも保たれれば、伸縮体４９が収縮してリミットスイッチ５０をオフにするので、コントローラは、各センサー機構Ｓ１，Ｓ２のオフの信号によって、すべての吸盤４１，４２が吸着していることを判定できる。

コントローラは、すべての吸盤４１，４２が吸着されていると判定したら、その時点で、検査機構７２の電磁ソレノイドを励磁して鉄心を突出させ、対応するタイルを叩く。また、このときの打音を図示していないマクロフォンで取り込み、その打音を上記原点からの座標とともに記憶する。
このように検査機構７２でタイルを叩くときには、コントローラは、すべての吸盤４１，４２をタイル面に吸着させて、装置本体Ａをしっかりと固定しておく。

また、検査機構７２をＸ方向に移動するときには、コントローラは、駆動モータ６７を駆動して駆動ベルト７０を走行させる。このように駆動ベルト７０を走行させれば、上記したように移動部材６５が、位置検出センサー７５の間隔ごとに移動するとともに、この移動部材６５をタイルに対応した位置に停止させる。

そして、上記停止位置においてコントローラは、検査機構７２の電磁ソレノイドを励磁して、その鉄心で所定のタイルを叩打するとともに、その打音を図示していないマイクロホンで集音し、それを上記原点からの座標とともにコントローラに記憶させる。
なお、上記のようにコントローラに記憶させた打音は、診断作業終了後に、人がコントローラから聞き取り、その打音が正常であるか、異常であるかを判定する。

いずれにしても、すべての位置検出センサー７３を設けた位置における打音と座標とをコントローラが記憶したら、コントローラは、装置本体ＡをＹ軸方向にタイル一つ分だけ移動させるが、その動作順は次のとおりである。
コントローラは、装置本体ＡをＹ軸方向に移動させるときには、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２の吸着状態を維持しながら、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の真空破壊電磁弁４７，４８を開弁してその吸盤４１，４２の吸着力を開放するとともに、電動モータ３６を回転させて、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤４１，４２をタイル面から離す。

コントローラは、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２のセンサー機構Ｓ１，Ｓ２を介して、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤４１，４２の吸着が開放されたことを確認してから、コントローラは、駆動モータ１０を駆動して駆動ベルト２４，２５を走行させる。

Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２を上記のように吸着させたまま駆動ベルト２４，２５が走行すれば、装置本体ＡはＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２と相対移動してＹ軸方向に進む。このときコントローラは、装置本体Ａの移動距離を位置検出センサー７５で測るとともに、タイル一つ分に相当する位置検出センサー７５の間隔分進んだ時点で電動モータ１０を停止させる。

装置本体ＡがＹ軸方向にタイル一つ分の移動を完了したら、コントローラは、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の電動モータ３６を回転してその吸盤４１，４２をタイル面に密着させるとともに、真空ポンプ４５，４６を動作して、当該吸盤４１，４２を真空にし、それをタイル面に吸着させる。このときの吸着状態を、コントローラは、センサー機構Ｓ１，Ｓ２の出力信号で判定する。

コントローラは、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤４１，４２が吸着したと判定できたら、今度は、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の真空破壊電磁弁４７，４８を開弁してＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２の吸着力を開放するとともに、電動モータ３６を回転して、吸盤４１，４２をタイル面から離す。
なお、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２の吸着力が開放されたことを、コントローラは、センサー機構Ｓ１，Ｓ２の出力信号で判定する。

そして、コントローラは、駆動モータ１０を再び駆動して、駆動ベルト２４，２５を走行させる。
Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２の吸着力を開放し、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤４１，４２をタイル面に吸着させた状態で、駆動ベルト２４，２５を走行させれば、今度は、装置本体Ａが停止した状態を保って、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２がＹ軸方向にタイル一つ分移動する。このときにも、コントローラは、位置検出センサー７５によってＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の移動量を測り、所定量移動したときに、駆動モータ１０を止めて、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２を停止させる。

Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２を停止させたら、コントローラは、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の電動モータ３６を回転してその吸盤４１，４２をタイル面に密着させるとともに、真空ポンプ４５，４６を動作して、このＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２を真空にし、それをタイル面に吸着させ、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２及びＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２のすべての吸盤４１，４２をタイル面に吸着させる。

なお、上記動作順では、装置本体ＡがＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２よりも先にＹ軸方向にタイル一つ分移動するようにしたが、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２が装置本体Ａよりも先にＹ軸方向にタイル一つ分だけ移動するようにしてもよい。いずれにしても、装置本体ＡとＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２とは相対的に移動するので、そのどちらを先に移動させるようにしても結果的には同じになる。

上記のように装置本体Ａ及びＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２がタイル一つ分だけＹ軸方向に移動し、かつ、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２及びＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２のすべての吸盤４１，４２が吸着していると、コントローラが判定したら、コントローラは、当該位置において、架け渡し部材６１に設けた駆動モータ６７を駆動して駆動ベルト７０を走行させ、上記した同様にして、検査機構７２の当該停止位置における打音と座標とをコントローラに記憶させる。

そして、検査機構７２の移動範囲におけるＸ軸方向のタイルの診断をしながら、装置本体ＡをＹ軸方向にタイル一つ分ずつ移動させ、Ｙ軸方向の頂点に達したら、その時点で、装置本体ＡをＸ軸方向に移動させるが、その動作順は次のとおりである。
なお、装置本体ＡをＸ軸方向に移動させるときの移動距離は、上記検査機構７２の移動範囲を一単位として、その一単位分だけ移動させるようにするが、この一単位分の移動距離は、コントローラにあらかじめ記憶させている。

装置本体ＡをＸ軸方向に移動させるときに、コントローラは、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の真空ポンプ４５，４６を動作させて、その吸盤４１，４２をタイル面に吸着させた状態を維持する。
一方、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の真空ポンプ４５，４６を停止するとともに、真空破壊電磁弁４７，４８を開弁して、その吸盤４１，４２の吸着力を開放する。これと同時に電動モータ３６を回転させて、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２をタイル面から離す。

コントローラは、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２のセンサー機構Ｓ１，Ｓ２を介して、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２の吸着力が開放されたことを確認してから、コントローラは、駆動モータ５１を駆動して駆動ベルト５６を走行させる。

Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤４１，４２を上記のように吸着させたまま駆動ベルト５６が走行すれば、装置本体ＡはＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２と相対移動してＸ軸方向に進む。このときコントローラは、装置本体Ａの移動距離を位置検出センサー７７で測る。そして、所定量移動した時点で駆動モータ５１を停止させる。

装置本体ＡがＸ軸方向に所定量の移動を完了したら、コントローラは、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の電動モータ３６を回転してその吸盤４１，４２をタイル面に密着させるとともに、真空ポンプ４５，４６を動作して、当該吸盤４１，４２を真空にし、それをタイル面に吸着させる。このときの吸着状態を、コントローラは、センサー機構Ｓ１，Ｓ２の出力信号で判定する。

コントローラは、Ｙ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２が吸着したと判定したら、今度は、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の真空破壊電磁弁４７，４８を開弁してＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤４１，４２の吸着力を開放するとともに、それをセンサー機構Ｓ１，Ｓ２の出力信号で判定する。さらにコントローラは、電動モータ３６を回転して、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の吸盤４１，４２をタイル面から離し、コントローラは、駆動モータ５１を再び駆動して、駆動ベルト５６を走行させる。

上記のようにＹ方向移動体ｍｙ１，ｍｙ２の吸盤４１，４２がタイル面に吸着した状態で、駆動ベルト５６が走行すれば、今度は、装置本体Ａが停止した状態を保って、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２がＸ軸方向に所定量移動する。このときにも、コントローラは、位置検出センサー７７によってＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の移動量を測り、所定量移動したときに、駆動モータ５１を止めて、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２を停止させる。

Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２を停止させたら、コントローラは、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２の電動モータ３６を回転してその吸盤４１，４２をタイル面に密着させるとともに、真空ポンプ４５，４６を動作して、当該吸盤４１，４２を真空にし、それをタイル面に吸着させる。
このように装置本体ＡとＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２とが相対移動を繰り返しながら、上記一単位分の移動を完了させる。

なお、上記動作順では、装置本体ＡがＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２よりも先にＸ軸方向に移動するようにしたが、Ｘ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２が装置本体Ａよりも先にＸ軸方向に移動するようにしてもよい。いずれにしても、装置本体ＡとＸ方向移動体ｍｘ１，ｍｘ２とは相対的に移動するので、そのどちらを先に移動させるようにしても結果的には同じになる。

上記のように装置本体ＡをＸ軸方向に一単位分移動させたら、今度は、当該装置本体ＡをＹ軸方向に移動させるが、その上下方向の移動は、上記とは反対になり、壁面に対して上から下に移動することになる。
このように装置本体ＡがＹ軸方向にタイル一つ分だけ移動しては、検査機構７２でＸ軸方向における複数のタイルを診断するとともに、Ｙ軸方向の頂点に達したら装置本体ＡをＸ軸方向に一単位分移動させ、再び、当該装置本体ＡをＹ軸方向に移動させるという動作を繰り返して、壁面のタイルの状況を診断するものである。

いずれにしても、上記コントローラは、建造物の垂直面における所定の位置を原点として記憶する機能と、上記原点から装置本体ＡがＹ方向に移動し、検査機構７２がレール部材６３に沿ってＸ方向に移動したときの検査機構の座標を認識する機能とを備えている。これによって、コントローラは、検査機構７２が検出した打音を上記原点からの座標とともに記憶するので、当該座標と、建造物の垂直面に仮想的に設定した座標とを対応させることによって、例えば各タイルの位置と打音とを対応づけることができる。
また、上記検査機構７２として、電磁ソレノイドとカメラとを併用したときには、これら打音や映像データは、上記座標とともに、コントローラに記憶される。

さらに、上記コントローラに、建造物の壁面に相当するマトリックス図をあらかじめ記憶させ、そのマトリックス図をディスプレイに表示する。そして、コントローラは、装置本体Ａの移動に応じて上記マークを移動させ、装置本体Ａの移動位置をリアルタイムに表示する。このようにすれば、上記ディスプレイにおけるマークの移動位置を見ながら、人は、壁面全体の中のどの位置のタイルが、浮いたりひび割れたりしているかをその場で判定できる。

また、上記マトリックス図を用いたときには、作業者は、コントローラを介して、当該マトリックス図の所定箇所に注意マークを記録できるようにしている。また、コントローラは、上記注意マークの箇所をクリックすることによって、その座標に対応する打音や映像データを再現できるようにしている。

なお、この実施形態では、検査機構として電磁ソレノイド及びマイクロホンを用いたが、例えば、カメラなどを用い、そのカメラの映像をコントローラに記憶させ、診断作業が終了した後に、その映像を解析するようにしてもよい。また、検査機構として、電磁波の照射手段とその反射波の取得手段とを備え、電磁波の反射状況をコントローラに記憶させ、診断作業が終了した後に、その波形を解析するようにしてもよい。

建物における壁面などの垂直面の状況を診断する装置に最適である。

Ａ装置本体
１，２Ｙ軸レール
３，４Ｘ軸レール
１０駆動モータ
１７伝達軸
２４，２５駆動ベルト
ｍｙ１，ｍｙ２Ｙ方向移動体
ｍｘ１，ｍｘ２Ｙ方向移動体
４１，４２吸盤
４５，４６真空ポンプ
４７，４８真空破壊電磁弁

Claims

装置本体には、
互いに対向する一対のＹ軸レールと、互いに対向する一対のＸ軸レールとを設け、
上記一対のＹ軸レールに沿って装置本体と相対移動可能にした一対のＹ方向移動体を設け、
これら一対のＹ方向移動体は一体となって同一方向に移動する構成にし、
上記装置本体と上記Ｙ方向移動体とを相対移動させるためのＹ方向駆動機構を備え、
上記一対のＸ軸レールに沿って装置本体と相対移動可能にした一対のＸ方向移動体を設け、
これら一対のＸ方向移動体は一体となって同一方向に移動する構成にし、
上記装置本体と上記Ｘ方向移動体とを相対移動させるためのＸ方向駆動機構を備える一方、
上記Ｙ方向移動体及びＸ方向移動体のそれぞれには、
建物の外壁等の垂直面に対して吸着力を発揮する吸盤と、
上記吸盤内を真空に維持する真空ポンプと、
吸盤内の真空状態を破壊する真空破壊電磁弁とを備えた垂直面走行装置。
上記Ｙ方向駆動機構、Ｘ方向駆動機構、各真空ポンプ及び真空破壊電磁弁の動作タイミングを制御するコントローラを備え、
このコントローラは、
Ｙ方向移動体あるいはＸ方向移動体のいずれか一方に設けた真空ポンプを動作させてそのいずれか一方の移動体に設けた吸盤を上記垂直面に吸着させ、
いずれか他方の移動体に設けた真空ポンプを停止するとともに、この真空ポンプに接続した真空破壊電磁弁を開弁して、この他方の移動体に設けた吸盤の真空を破壊させ、
吸盤を吸着させたいずれか一方の移動体を装置本体の支えにした状態で、上記Ｙ方向駆動機構あるいはＸ方向駆動機構のいずれか一方を駆動させて、装置本体と、吸盤を吸着させたいずれか一方の移動体と、を相対移動させる機能を備えた請求項１に記載された垂直面走行装置。