JP2660250B2 - 清掃用ロボット - Google Patents

清掃用ロボット

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JP2660250B2
JP2660250B2 JP1102566A JP10256689A JP2660250B2 JP 2660250 B2 JP2660250 B2 JP 2660250B2 JP 1102566 A JP1102566 A JP 1102566A JP 10256689 A JP10256689 A JP 10256689A JP 2660250 B2 JP2660250 B2 JP 2660250B2
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arm
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賢一 高堀
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は特に壁面を自走して該壁面を清掃する清掃
用ロボットに係り、その清掃装置と走行装置とを連結す
るアーム部構造に関する。
〔従来技術〕
従来大型タンク等の壁面を清掃するロボットは、その
本体が電磁力により鉄板製壁面に吸着するものと、排気
ファンにより負圧を発生させることにより本体が壁面に
吸着するものとが存在した。そしてその走行装置が、該
壁面を走行しつつブラシ等を回転させてその壁面を清掃
するものである。その清掃のための回転ブラシは壁面走
行装置と一体をなし、壁面走行装置内に設けられ、また
はそれに近接して位置されていた。従って、走行装置の
下面と清掃用回転ブラシの下面とは常に同一に保持され
ていた。
〔解決しようとする課題〕
ところが、走行装置と回転ブラシとを近接しあるいは
走行装置内に回転ブラシを設けると、壁面上に昇降用梯
子等がある場合、それと壁面の間にロボットが入らず、
その部分を清掃することが困難である欠点があった。こ
れはロボットの走行装置自体が壁面吸着用の各種機器を
備える必要性から比較的その厚みを(高さ)厚くせざる
を得ず、その結果狭小な場所に進入することが困難であ
るからである。
又、走行装置の下面と清掃ブラシの下面とは常に同一
面とは限らないため、回転ブラシが壁面に接触せず、そ
こを清掃できない場合も存在する。
〔課題を解決するための手段〕
そこで本発明は上記の問題点を解決するために、走行
装置と清掃装置とを互いに分離して配置し、それらの間
をアームで連結し、該アームを介して、清掃装置が壁面
に常に接触するようにしたものであり、その要旨は次の
とおりである。
本発明の清掃用ロボットは、少なくとも壁面に吸着し
て該面上を走行する走行装置1と、走行装置1に取付け
られて走行面を清掃する清掃装置2とを具備する。ここ
において本発明の特徴とすることろは、走行装置1とそ
の吸着位置から離れて配置した清掃装置2との間をアー
ム3で連結する。それと共に、清掃装置2が被清掃面に
直交する方向に回動するようにアーム3の一端及び他端
を走行装置1,清掃装置2に夫々枢着する。さらに、清掃
装置2が被清掃面に押圧されるように付勢して弾性体4
を両枢着部に夫々取付けたものである。
次に、特許請求の範囲第2項記載の発明は、上記構成
に加えて、両枢着部におけるアーム3と走行装置1,清掃
装置2との間の相対回転を係脱自在にロックするロック
装置5,6を有し、それをアーム3と走行装置1,清掃装置
2との間に取付けたものである。
〔実 施 例〕
次に図面に基づいて本発明の実施例につき説明する。
第1図は本装置の斜視図であり、第2図はその平面
図、第3図は同側面図、第4図は本発明のアーム3の内
部を示し、第5図は第4図のV−V矢視断面図である。
この実施例の清掃装置は第1図に示す如く壁面を自走す
る走行装置1と該走行装置1に揺動体7及びアーム3を
介して連結された清掃装置2とを有する。走行装置1は
各種公知の壁面走行ロボットを用いることができるが、
この実施例のロボットは走行装置の本体の下面に4つの
吸着パッド9が設けられている。この吸着パッド9は一
例として第10図に示す如く比較的柔らかいゴム材からな
るスカート状のスカート22と、その内側に設けられ比較
的硬いゴム材からなる片当りゴム23とを有する。この片
当りゴム23は走行面上を片当りするようにその環状の下
面が傾斜して取付けられている。そして、吸着パッド9
は第1図及び第2図においてその内部が吸着パイプ11に
より吸引され負圧を発生させると共に、パッド駆動モー
タ部10により正転及び逆転するものである。第1図にお
いて右側に位置する一対のパッドと、左側に位置する一
対の吸着パッド9とは夫々対をなし、各対毎に同一の回
転をなすように両回転軸間がタイミングベルトで連結さ
れている。そして左列のパッド対の正転駆動と右列のパ
ッド対の逆転駆動とにより前進し、夫々が逆の場合には
後退する。又、両者とも正転駆動の場合にはロボットが
右回りに向きを変え、逆の場合は左回りに向きを変え
る。次にこの走行装置1の先端部の上面にはアーム駆動
部8が設けられている。このアーム駆動部8は第6図に
示す如く、内部に減速機付モータ18が設けられ、その出
力軸上端が揺動体7の一端に連結されている。そして、
アーム駆動部8内のエンコーダ19及び図示しない外部に
設けられた制御装置により揺動体7が第1図に示す如
く、180゜の範囲で任意の幅に左右へ揺動するように構
成されている。次に、揺動体7の他端にはアーム3の一
端が枢着されている。揺動体7は第1図,第3図に示す
如く、への字状に折り曲げ形成され、その先端はほぼア
ーム駆動部8の基部の高さに位置されている。アーム3
と揺動体7とはピン12を介して枢着され、その枢着部に
は一対の弾性体4が第2図及び第4図の如く設けられ、
それによりアーム3の先端を清掃面側に付勢している。
また揺動体7の先端部には第4図及び第5図に示す如く
その外周に歯部16が形成され、該歯部16の歯溝にロッド
15の先端が係脱自在に嵌入するように構成している。こ
のロッド15は第4図に示す如くリンクを介して電磁プラ
ンジャ13の軸に連結され、そのON/OFF動作に応じてロッ
ド15が歯部16の溝に係脱し、それらによりロック装置6
を構成する。そしてこのロック装置6により揺動体7と
アーム3との交角を任意の角度に固定することができ
る。次に、アーム3の先端には清掃装置2が第1図〜第
5図の如くピン12を介して枢着されている。この枢着部
もアーム3と揺動体7との枢着部と同様に、一対の弾性
体4が設けられ、それにより清掃装置2を清掃面側に付
勢している。それと共に、清掃装置2の後端には歯部16
が形成され、その歯溝にロッド15の先端が係脱自在に嵌
入する。次に、清掃装置2は第7図及び第8図に示すよ
うにその本体の下面に一対の回転ブラシ17と、該回転ブ
ラシ17の上端に固定された多数の水車羽根21とを有す
る。この水車羽根21はノズル20から噴射する水により回
転し、それにより回転ブラシ17を駆動する。夫々の回転
ブラシ17は互いに逆方向に回転する。なお、第9図は水
車羽根21の断面図であり、この水車羽根21はカプラン水
車の羽根のように形成されている。
〔変 形 例〕
次に第11図は本発明のロボットのアーム部の第2実施
例であり、この実施例では前記第1実施例に加えて、清
掃装置2とアーム3との間に中継アーム24が設けられて
いる。そしてこの中継アーム24に清掃装置2の軸27が枢
着されている。この軸27はアーム3のピン12(Y軸)に
直交する方向(X軸)に位置され、その軸27の回りに清
掃装置2を回動自在に支持している。そして中継アーム
24に突設されたバネ用腕25と清掃装置2との間にバネ26
が位置され、自由状態で清掃装置2が図の状態に保持さ
れる。そして、被清掃面がY軸方向沿って湾曲している
場合には、前記弾性体4の押圧力により、清掃装置2が
前記軸27のまわりを回転し、その湾曲面に清掃装置の接
触面が馴染んで接触するように構成している。
〔作用〕
次に、本発明のロボットの作用につき説明する。先
ず、第1図において吸引パイプ11にサクションホースの
一端が取付けられ、その他端がブロアーに連結されてい
る。それと共に、清掃装置2に給水ホースが連結され更
に、パッド駆動モータ部10,アーム駆動部8及びアーム
3の電磁プランジャ13を制御する制御ケーブルが走行装
置1に連結される。そして、走行装置1の吸着パッド9
が壁面あるいは床面に吸着され、夫々のパッド駆動モー
タ部10を駆動して前進及び後退、回転等をさせながら、
揺動体7を揺動駆動する。そして、清掃装置2の回転ブ
ラシ17を水噴射により回転させて、壁面を洗浄するもの
である。壁面がタンク等の場合には、その内周面に沿っ
て第3図に示す如くアーム3及び清掃装置2が適宜角度
に折り曲げられ、回転ブラシ17の端面が常にその壁面に
接触するようになる。この状態で走行装置1を前進又は
後退させつつ、揺動体7を揺動駆動すれば、広い範囲に
渡り壁面を迅速に清掃することができる。なお清掃装置
2はその回転ブラシに替えて吸引ノズルを設けてもよ
い。
〔発明の効果〕
本発明の清掃用ロボットは、アーム3の一端及び他端
を走行装置1,清掃装置2に枢着し、両枢着部を弾性体4
により付勢したから、常に清掃装置2が被清掃面に押圧
され、被清掃面が曲面を形成していても、そこを確実に
清掃することができる。
しかも本構造は、弾性体4を用いるという極めて簡単
な構成からなるにも拘わらず、被清掃面の湾曲変化に追
随し、その面を隈無く確実に清掃することができる。
次に特許請求の範囲第2項記載の発明は、アーム3
と、走行装置1,清掃装置2との間の相対回転を係脱自在
にロックするロック装置5,6をアーム3と走行装置1,清
掃装置2との間に設けたものである。それにより一定の
平面又は曲面を清掃する際に、清掃装置2の接触面を被
清掃面に合致させて安定的に保持し、そこを迅速かつ容
易に清掃することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本ロボットの斜視図であり、第2図はその平面
図、第3図は同側面図、第4図は本発明のアーム3の内
部を示し、第5図は第4図のV−V矢視断面図、第6図
はアーム駆動部8の縦断面図、第7図は清掃装置2の一
部破断平面図、第8図は同側面図、第9図は水車羽根21
の断面図、第10図は吸着パッド9の縦断面略図、第11図
は本ロボットのアーム部の他の実施例。 1……走行装置、2……清掃装置 3……アーム、4……弾性体 5,6……ロック装置、7……揺動体 8……アーム駆動部、9……吸着パッド 10……パッド駆動モータ部 11……吸引パイプ、12……ピン 13……電磁プランジャ、14……Oリング 15……ロッド、16……歯部 17……回転ブラシ、18……減速機付モータ 19……エンコーダ、20……ノズル 21……水車羽根、22……スカート 23……片当りゴム、24……中継アーム 25……バネ用腕、26……バネ 27……軸

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも壁面に吸着して該面上を走行す
    る走行装置(1)と、該走行装置(1)に取付けられ前
    記走行面を清掃する清掃装置(2)とを具備するものに
    おいて、前記走行装置(1)とその吸着位置から離れて
    配置される前記清掃装置(2)との間をアーム(3)で
    連結すると共に、前記清掃装置(2)が被清掃面に直交
    する方向に回動するように該アーム(3)の一端および
    他端を前記両装置(1)(2)に枢着し、前記清掃装置
    (2)が前記被清掃面に押圧されるように付勢して弾性
    体(4)を両枢着部に夫々取付けたことを特徴とする清
    掃用ロボット。
  2. 【請求項2】請求項第1項において、前記両枢着部にお
    ける前記アーム(3)と前記両装置(1)(2)との間
    の相対回転を係脱自在にロックするロック装置(5)
    (6)を該アーム(3)と前記両装置(1)(2)との
    間に設けたもの。
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