JP2902372B2 - ブラスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円柱の外周面への
吸着状態を維持しながら該外周面に沿って移動し得るブ
ラスト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、船舶,高層建築物あるい
は大型のタンク類などにおける内外の壁面および支柱の
清掃や塗装前の素地調整等の作業は、人手で行うにはか
なりの困難を要するものである。そこで、これらの作業
を人手に頼らず自動的に行わせることが考えられてお
り、このための装置が種々提案されている。例えば、特
公昭６０−２８７１５号では、基本的には、受圧体と、
装置本体を駆動する車輪と、上記受圧体及び外壁面と協
同して減圧空間を規定するシールと、減圧空間から流体
を排出するための減圧源とを備えて、壁面に吸着し且つ
該壁面に沿って移動する装置が開示されている。更に、
特公昭６０−２６７５２号には、この基本構成に加え、
吸着して移動する壁面上に対し、研掃材を投射してブラ
ストする機構を備えた装置が開示されている。

【０００３】かかる従来装置では、装置を壁面に沿って
移動させるために、受圧体としてのケーシングと壁面と
で形成される空間内部が減圧される一方、ケーシングに
は、実質的に非通気性の柔軟な材料から成るシール部材
が装着されており、そのシール部材を介して、上記ケー
シングが壁面に密着する。装置と壁面との間の実質的に
密閉された空間内部の圧力を、装置外部の圧力よりも低
圧にすることで、装置は壁面に吸着し、その吸着状態を
維持しながら、装置に連結された駆動車輪により壁面に
沿って移動するようになっている。こうした装置は、移
動する壁面に対して、例えば、研掃材を投射してブラス
トすることができる。

【０００４】壁面に対するこうしたブラスト処理の自動
化は、一つの平坦な壁面については、比較的容易に行わ
せることができるが、例えば、二つの壁面が交差して形
成される角部や隅部あるいは曲率を有する壁面について
は、装置のスムースな運行および良好な処理結果を得る
ことは、なかなかに困難であった。なお、かかる適用に
関して、本出願人は、特願平７−２５２６７８号におい
て、二つの壁面が成す隅部およびその近傍を自動的にブ
ラスト処理する自走式ブラスト装置を提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、大
型のタンクの支柱など上下方向に延びる柱状体につい
て、その外壁面にブラスト処理を施す場合、装置はその
自重を支えた上で壁面への吸着状態を維持する必要があ
り、大きな吸着力の発生が求められることとなる。特
に、柱状体が円柱である場合には、曲面状の壁面に適用
されることになるので、上述した従来の装置では、壁面
への吸着状態を維持しながら、円柱の長手方向に沿って
移動し、且つ、ブラスト処理を行なう上で、良好な結果
を得ることが困難であった。尚、本明細書において「円
柱」は、中実の柱状体のみならず、中空の筒状体であっ
ても、その横断面の外周の周縁形状が円形を成すものを
も含むものとする。

【０００６】この発明は、上記技術的課題に鑑みてなさ
れたもので、上下方向に延びる円柱の外周面への吸着状
態を維持しながら円柱の長手方向に沿って(つまり上下
方向に)移動し、且つ、円柱外周面を良好に研掃するこ
とができるブラスト装置を提供することを目的とする。

【０００７】このため、本願の請求項１に係る発明（以
下、第１の発明という）は、所定の曲率半径を有する円
柱の外周面に適合する周縁部を有し、該円柱外周面との
間に空間部を形成するケーシングと、上記ケーシング周
縁部もしくはその近傍に装着されて、上記空間部を気密
にシールするシール部材と、一端が上記空間部に開口
し、他端側が減圧装置に連通する減圧通路と、一端が上
記空間部内の円柱外周面に臨み、他端側が研掃材供給装
置に接続される研掃材ノズルと、上記減圧装置を駆動し
て、上記減圧通路を介し上記空間部内を減圧した状態
で、装置本体を上記円柱の長手方向に沿って移動させ得
る移動手段とを備え、該移動手段は、円柱外周面上を転
動する複数の車輪部材と、上記ケーシングの両側より円
柱周囲に延びる一対の取付部材の端末側に取り付けられ
て装置本体から円柱の周方向に間隔を隔たった部位に位
置する補助輪と、該補助輪および車輪部材を介して装置
本体を円柱の長手方向に沿って駆動する駆動手段とを有
しており、上記取付部材は、各端末部がばね部材を介し
て互いに連結され、上記補助輪は、上記ばね部材のばね
力を利用して、円柱外周面に付勢され、円柱外周面の接
線に対して略垂直姿勢に保持された状態で円柱外周面上
を転動することを特徴としたものである。

【０００８】また、本願の請求項２に係る発明(以下、
第２の発明という)は、上記駆動手段は、上記装置本体
を上方から円柱の長手方向に沿って牽引する牽引装置を
有していることを特徴としたものである。

【０００９】更に、本願の請求項３に係る発明(以下、
第３の発明という)は、上記駆動手段は、上記車輪部材
を回転駆動するためのモータを有していることを特徴と
したものである。

【００１０】また、更に、本願の請求項４に係る発明
(以下、第４の発明という)は、上記装置本体を吊り下げ
支持するための懸下装置が設けられていることを特徴と
したものである。

【００１１】また、更に、本願の請求項５に係る発明
(以下、第５の発明という)は、上記複数の車輪部材及び
補助輪は、円柱外周面に対して略垂直姿勢に保持される
ことを特徴としたものである。

【００１２】また、更に、本願の請求項６に係る発明
(以下、第６の発明という)は、上記研掃材ノズルが、研
掃材の投射方向を変えるために角度調整可能であること
を特徴としたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の
形態に係るブラスト装置１０を円柱１の外周面１aに吸
着させた状態で示す斜視図である。なお、この図１で
は、上記ブラスト装置１０の構成をより理解し易くする
ために、上記円柱１を仮想線で示した。また、図２は、
上記円柱１の外周面１aに対して設置された上記ブラス
ト装置１０の横断面説明図である。

【００１４】上記ブラスト装置１０は、円柱１の外周面
１aに対応するような曲率を有するケーシング３を備え
ており、該ケーシング３は、ブラスト装置１０を円柱外
周面１aに対して設置させた場合には、該円柱外周面１a
との間に空間部２０を形成する。上記外周面１aに対応
する上記ケーシング３の周縁部には、シール部材５が装
着されており、該シール部材５は、上記空間部２０を気
密にシールすることができる。また、図２から良く分か
るように、上記ケーシング３には減圧通路１５が設けら
れており、該減圧通路１５の一端側は上記空間部２０に
開口し、他端側が減圧装置(不図示)に連通している。そ
して、該ケーシング３には、一端が空間部２０内の円柱
外周面１aに臨み、他端側は研掃材供給装置(不図示)に
接続される研掃材ノズル６が設けられている。

【００１５】また、上記ケーシング３の両側には、円柱
１の長手方向に延びるフレーム部材１３Ａ,１３Ｂが取
付けられており、各フレーム部材１３Ａ,１３Ｂには、
それぞれ、車輪部材１１Ａ,１１Ｂが設けられている。
これら車輪部材１１Ａ,１１Ｂは、円柱外周面１a上の接
線に対して略垂直姿勢に保持されており、上記ブラスト
装置１０が円柱１に沿って上下方向に移動する際には、
上記車輪部材１１Ａ,１１Ｂは、円柱外周面１a上でそれ
ぞれスムースに転動する。

【００１６】図２から良く分かるように、ケーシング３
の両側のフレーム部材１３Ａ,１３Ｂには、それぞれ、
円柱の周方向に延びる取付部材１９Ａ,１９Ｂの一端が
固定され、各取付部材１９Ａ,１９Ｂの他端側には、補
助輪２１Ａ,２１Ｂが取付けられている。これら取付部
材１９Ａ,１９Ｂは、補助輪２１Ａ,２１Ｂ側の端部に取
り付られたスプリング２５及びリンク部材２６を介して
互いに連結されている。上記補助輪２１Ａ,２１Ｂは、
ブラスト装置本体１０から周方向に間隔を隔たった部位
で、上記スプリング２５の作用によって、円柱外周面１
aに対して付勢される。この状態で、該補助輪２１Ａ,２
１Ｂは、円柱外周面１b上の接線に対して略垂直姿勢に
保持され、上記ブラスト装置１０が円柱１に沿って上下
方向に移動する際には、上記車輪１１Ａ,１１Ｂととも
に、円柱外周面１a上でスムースに転動することとな
る。

【００１７】上記ブラスト装置１０が、所定の曲率半径
を有する円柱外周面１aに対して配置された状態で、上
記減圧装置(不図示)を駆動し、上記減圧通路１５を通じ
て上記空間部２０内を減圧することにより、ブラスト装
置１０を円柱外周面１aに吸着させることができる。こ
のとき、円柱外周面１aとケーシング３との間には、ケ
ーシング３の周縁部に装着されたシール部材５を介し
て、実質的に密閉された空間部２０が形成される。該シ
ール部材５は、円柱外周面１aに密着し得る形状を有し
ている。

【００１８】図３および図４は、それぞれ、上記シール
部材５の正面図および平面図である。該シール部材５
は、円柱１の曲率に実質的に等しい曲率を有し、上記円
柱１の外周面１aに適合する。こうしたシール部材５
は、曲率半径Ｒを有する円柱外周面１aに対して十分に
密着し得る。該シール部材５としては、上記空間部２０
の減圧中に加わる外気の圧力、及び、ブラスト装置１０
の移動の際に加わる摩擦力の影響を抑制するように、例
えば断面が環状のものが用いられている。このような形
状のシール部材５は、ブラスト装置１０が円柱外周面１
aに沿って移動する際においても上記空間部２０側にめ
くれることがなく、外気の侵入を十分に阻止し得る。

【００１９】また、かかるシール部材５は非通気性の柔
軟な材質から成るために、上記空間部２０が減圧される
につれて円柱１の外周面１aへの密着性が高められる。
更には、微細な凹凸のある円柱外周面に対する場合に
も、その凹凸にシール部材の腹部が柔軟に対応しながら
円柱の外周面に密着し、十分な密閉状態を保つことがで
きるようになっている。

【００２０】上記ブラスト装置１０の円柱外周面１aに
吸着させた状態では、上記研掃材ノズル６から、圧縮空
気で加速された研掃材が、上記空間部２０内の円柱外周
面１aに向けて投射される。研掃材が円柱外周面１aへ衝
突することによって、該円柱外周面１aがブラスト処理
される。本実施の形態では、この研掃材として、例え
ば、０．５〜０．７mmφのスチールグリットを用いた。

【００２１】上記研掃材ノズル６は、表面の一部が球面
状に形成されており、その球面状部分６aに対応する形
状を有する受け具７が上記ケーシング３側に設けられ、
上記研掃材ノズル６の球面状部分６aを受けてケーシン
グ３に対して保持している。研掃材ノズル６とその受け
具７との間の気密性を確保するために、両部材の接触面
にはシールが施されている。

【００２２】図１から良く分かるように、本実施の形態
では、上記ケーシング３の外側にモータ１６が設置され
ており、該モータ１６の出力軸に取付けられた偏心アダ
プタ１８には、リンク部材１７の一端が連結されてい
る。そして、該リンク部材１７の他端が、ケーシング３
の外側の研掃材ノズル６を保持する保持部材２３に連結
されている。該保持部材２３は、上記ケーシング３に対
して、支点２３aまわりに回動可能に取り付けられてい
る。そして、上記モータ１６を駆動することにより、偏
心アダプタ１８を介して、上記リンク部材１７がその軸
方向に駆動され、それによって、上記保持部材２３が支
点２３aまわりに回動する結果、上記研掃材ノズル６が
左右に揺動し、円柱外周面１aに対する研掃材の投射方
向が変えられるようになっている。このように、外周面
１aに対してより広い範囲で研掃材が投射されることを
可能としている。

【００２３】研掃材ノズル６から投射された研掃材は、
上記減圧装置によって、上記減圧通路１５を通じて吸引
回収される。本実施の形態では、より好ましくは、上記
減圧通路１５が、上記ケーシング３の下部付近に設けら
れ、投射された後に空間部２０の下方に落ちる研掃材を
スムースに吸引回収し得るようにしている。

【００２４】本実施の形態では、ブラスト装置１０を上
方から円柱１の長手方向に沿って牽引する牽引装置３０
(図１参照)が設けられている。該牽引装置３０は、円柱
１の上端部近傍で円柱１の周方向に所定間隔を隔てて設
けられた複数の引掛部３４の一つに、吊り下げ部材３５
を介して取付けられた滑車３３と、円柱１の側方に配置
された巻上げ機３１とを備えている。上記ブラスト装置
１０の上端部には、ワイヤ３２がその一端側で連結され
ており、該ワイヤ３２は、上記滑車３３に掛け回された
後、その他端側で上記巻上げ機３１に連結されている。
上記滑車３３は、角柱１の上端部近傍に、ワイヤ３２が
滑車３３とブラスト装置１０との間で円柱１の長手方向
に沿って延びるように配置されている。

【００２５】上記巻上げ機３１を駆動することにより、
ブラスト装置１０は、円柱外周面１aに対する吸着力
と、巻上げ機３１の牽引力とにより、その自重を支えた
上で円柱外周面１aへの吸着状態を維持しながら、円柱
１の長手方向(つまり上下方向)に沿って移動することが
できる。上記車輪部材１１Ａ,１１Ｂ及び補助輪２１Ａ,
２１Ｂが、円柱外壁面１aに対して略垂直姿勢で保持さ
れているので、当該外周面１a上でスムースに転動し、
ブラスト装置１０の円柱外周面１aに沿った移動はスム
ースに行なわれる。前述したように、上記補助輪２１
Ａ,２１Ｂは、取付部材１９Ａ,１９Ｂを介してブラスト
装置１０に連結され、装置本体１０から(つまりブラス
ト装置本体１０に直接に取り付けられた車輪部材１１
Ａ,１１Ｂから)円柱の周方向に間隔を隔たった部位で保
持されている。このような構成によれば、ブラスト装置
１０の円柱１に対する吸着姿勢を良好に維持することが
出来る。

【００２６】なお、具体的には図示されていないが、ブ
ラスト装置１０および巻上げ機３１は、制御盤に配置さ
れたコントローラに電気的に接続されており、該コント
ローラによって作動制御される。このようにして、ブラ
スト装置１０の移動速度および研掃材の噴射タイミング
等が好適に制御されるようになっている。

【００２７】本実施の形態では、円柱１の長手方向に沿
ってその下端から上端までブラスト装置１０を移動させ
て所定領域をブラスト処理した後、上記滑車３３を別の
引掛部３４に付け直し、巻上げ機３１を移動させて、装
置本体１０をブラスト処理していない円柱外周面に設置
し直すようにした。この工程を繰り返して、円柱外周面
の全体をブラスト処理する。

【００２８】図５には、他の実施の形態に係る装置４０
が示されている。尚、以下の説明においては、上記実施
の形態における場合と同じものには、同一の符号を付
し、それ以上の説明は省略する。このブラスト装置４０
では、ケーシング３の両側のフレーム部材に設けられた
車輪部材４１Ａ,４１Ｂが、それぞれ、駆動モータ４６
Ａ,４６Ｂを有している。

【００２９】上記駆動モータ４６Ａ,４６Ｂを駆動し、
各車輪部材４１Ａ,４１Ｂを円柱外周面１a上で駆動させ
ることにより、上記ブラスト装置４０を円柱外周面１a
上で移動させることができる。ブラスト装置４０および
巻上げ機５１は、制御盤に配置されたコントローラに電
気的に接続され、該コントローラによって、駆動モータ
４６Ａ,４６Ｂの作動が制御されている。補助輪２１Ａ
については、それ自体が駆動モータを有していないが、
これに限定されることなく、それ専有の駆動モータが設
けられても良い。本実施の形態では、上記巻上げ機５１
が円柱側方に配置されており、ブラスト装置本体４０を
吊り下げて支持するために、上記駆動モータ４６Ａ,４
６Ｂによるブラスト装置４０の移動に対応して、ワイヤ
５２の巻上げ又は繰出しを行なう懸下装置５０を構成し
ている。かかる構成によれば、ブラスト装置４０の落下
を確実に防止することが出来る。また、この実施の形態
においては、該巻上げ機５１として、より好ましくは、
オートテンションウィンチが用いられており、これによ
れば、ブラスト装置４０の移動に対し、ワイヤ５２の張
力を一定に保ちながらその巻上げ又は繰出しを自動的に
行なうことが出来る。なお、上記懸下装置５０は、飽く
までもブラスト装置４０の落下を確実に防止するための
ものであり、この懸下装置５０がなくても、駆動モータ
４６Ａ,４６Ｂを駆動して、ブラスト装置４０を支障な
く円柱の長手方向に沿って移動させ、ブラスト処理を行
なうことが出来る。

【００３０】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、装置本体
は、円柱外周面に対する吸着力と、車輪部材及び補助輪
を円柱外周面上で転動させる駆動力とにより、その自重
を支えた上で円柱外周面への吸着状態を維持しながら、
円柱の長手方向に沿って移動することができる。また、
研掃材ノズルから研掃材を吹き込んで、円柱外周面を良
好にブラスト処理することができる。装置本体が上記円
柱外周面を移動する際には、複数の車輪部材及び補助輪
が円柱外周面上を転動する。上記補助輪は、上記ケーシ
ングの両側より円柱周囲に延びる一対の取付部材の端末
側に取り付けられて装置本体から円柱の周方向に間隔を
隔たった部位に位置しており、更に、上記取付部材は、
各端末部がばね部材を介して互いに連結されているの
で、装置本体の設置時には、上記補助輪が、ばね部材の
ばね力を利用して、円柱外周面に付勢され、円柱外周面
の接線に対して略垂直姿勢に保持されることになる。そ
の結果、円柱外周面上での移動に際して、装置本体の円
柱からの外れが防止され、ブラスト装置は、円周外周面
への吸着状態を維持しながら、安定して移動することが
できる。

【００３２】また、本願の第２の発明によれば、ワイヤ
を介してブラスト装置本体を上方から円柱の長手方向に
沿って牽引する牽引装置の牽引力により、該装置本体が
円柱外周面上を移動することができる。

【００３３】更に、本願の第３の発明によれば、車輪部
材が駆動モータを有しているので、ブラスト装置本体が
円柱外周面上をスムースに移動することができる。

【００３４】また、更に、本願の第４の発明によれば、
懸下装置がブラスト装置本体の円柱に沿った上下方向の
移動に対応して作動し、装置本体を吊り下げ支持するの
で、ブラスト装置の落下をより確実に防止することがで
きる。

【００３５】また、更に、本願の第５の発明によれば、
車輪部材および補助輪が、円柱の外周面上の接線に対し
て略垂直姿勢に保持されているので、円柱外周面上でス
ムースに転動し、ブラスト装置は、円柱の外周面上をス
ムースに移動することができる。

【００３６】また、更に、本願の第６の発明によれば、
研掃材ノズルが可動であり投射方向が角度調整可能なた
めに、研掃材投射中にその投射方向を変えることによ
り、上記空間部内の円柱の外周面に対してより広い範囲
を研掃することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係る装置が円柱の外周面に設
置される態様を示す斜視図である。

【図２】 上記装置の断面説明図である。

【図３】 上記実施の形態に係るシール部材の平面図で
ある。

【図４】 上記シール部材の上面図である。

【図５】 本発明の他の実施の形態に係る装置の斜視図
である。

【符号の説明】

１…円柱 １a…円柱外周面 ３…ケーシング ５…シール部材 ６…研掃材ノズル １１Ａ,１１Ｂ…車輪部材 １５…減圧通路 １９Ａ,１９Ｂ…取付部材 ２０…空間部 ２１Ａ,２１Ｂ…補助輪 ３０…牽引装置 ５０…懸下装置 ３１,５１…巻上げ機 ３３,５３…滑車 ４１Ａ,４１Ｂ…車輪部材 ４６Ａ,４６Ｂ…駆動モータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−108274（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−125662（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−257567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−52180（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−76958（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−94763（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−40249（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−131272（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−26752（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24C 3/06 B62D 57/024

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の曲率半径を有する円柱の外周面に
   適合する周縁部を有し、該円柱外周面との間に空間部を
   形成するケーシングと、 上記ケーシング周縁部もしくはその近傍に装着されて、
   上記空間部を気密にシールするシール部材と、 一端が上記空間部に開口し、他端側が減圧装置に連通す
   る減圧通路と、 一端が上記空間部内の円柱外周面に臨み、他端側が研掃
   材供給装置に接続される研掃材ノズルと、 上記減圧装置を駆動して、上記減圧通路を介し上記空間
   部内を減圧した状態で、装置本体を上記円柱の長手方向
   に沿って移動させ得る移動手段とを備え、 上記移動手段は、円柱外周面上を転動する複数の車輪部
   材と、上記ケーシングの両側より円柱周囲に延びる一対
   の取付部材の端末側に取り付けられて装置本体から円柱
   の周方向に間隔を隔たった部位に位置する補助輪と、該
   補助輪および車輪部材を介して装置本体を円柱の長手方
   向に沿って駆動する駆動手段とを有しており、 上記取付部材は、各端末部がばね部材を介して互いに連
   結され、上記補助輪は、上記ばね部材のばね力を利用し
   て、円柱外周面に付勢され、円柱外周面の接線に対して
   略垂直姿勢に保持された状態で円柱外周面上を転動する
   ことを特徴とするブラスト装置。
2. 【請求項２】 上記駆動手段は、上記装置本体を上方か
   ら円柱の長手方向に沿って牽引する牽引装置を有してい
   ることを特徴とする請求項１記載のブラスト装置。
3. 【請求項３】 上記駆動手段は、上記車輪部材を回転駆
   動するためのモータを有していることを特徴とする請求
   項１に記載のブラスト装置。
4. 【請求項４】 上記装置本体を吊り下げ支持するための
   懸下装置が設けられていることを特徴とする請求項３に
   記載のブラスト装置。
5. 【請求項５】 上記複数の車輪部材及び補助輪は、円柱
   外周面に対して略垂直姿勢に保持されることを特徴とす
   る請求項１〜請求項４のいずれか一に記載のブラスト装
   置。
6. 【請求項６】 上記研掃材ノズルが、研掃材の投射方向
   を変えるために角度調整可能であることを特徴とする請
   求項１〜請求項５のいずれか一に記載のブラスト装置。