JP2954491B2 - 外壁診断方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外壁診断方法及び装置
に関し、特に、建物の外壁の劣化の具合を打音の変化に
よって自動的に検出すると共に、各ワイヤと係合する巻
取りプーリの回転バランスを差動歯車機構で行うための
新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていた外壁診断方法及び
装置としては、一般に、作業者が建物の外壁に宙吊りさ
れたゴンドラに載り、外壁打ち棒で外壁を手で打ち、作
業者の感覚によって外壁劣化の具合を検出するようにし
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の外壁診断方法
は、以上のように構成されていたため、例えば、高層ビ
ルの場合、作業者は吊るワイヤが左右に振れ、風の強い
時などは極めて危険な作業であると共に、巨大な建物の
場合には実際には不可能な場合もあった。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、建物の外壁の劣化の具合を
打音の変化によって自動的に検出すると共に、差動歯車
機構の巻取りプーリの回転バランスを差動歯車機構で行
うようにした外壁診断方法及び装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による外壁診断方
法は、建物の上部に設けられた屋上移動台車からワイヤ
を介して吊り下げられた昇降移動台車を昇降させ、前記
昇降移動台車に設けられた壁面打ち手段により前記建物
の壁面を打つことにより前記壁面の診断を行い、前記ワ
イヤと係合する前記昇降移動台車の各巻取りプーリの回
転バランスを差動歯車機構で行う方法である。

【０００６】本発明による外壁診断装置は、建物の上部
に設けられ横行移動自在な屋上移動台車と、前記屋上移
動台車からアーム及び複数のワイヤを介して吊り下げら
れ上部壁面打ち手段と下部壁面打ち手段及びマイクロホ
ンを有する昇降移動台車と、前記屋上移動台車に設けら
れ前記各ワイヤと係合する巻取りプーリと、前記各巻取
りプーリに接続された差動歯車機構とを備え、前記差動
歯車機構により前記各巻取りプーリの回転バランスを得
るようにした構成である。

【０００７】

【作用】本発明による外壁診断方法及び装置において
は、建物の屋上で横行移動する屋上移動台車からアーム
及びワイヤを介して吊り下げられた昇降移動台車内の各
壁面打ち手段が、この建物の壁面を打った時の打音をマ
イクロホンで検出打音として検出すると共に、この検出
打音の振動波形の波高率を演算することにより、壁面の
劣化部分を打音で検出することができる。また、ワイヤ
と係合し昇降移動台車を昇降させるための巻取りプーリ
の回転バランスを差動歯車機構の差動歯車部で得ること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面と共に本発明による外壁診断方法
及び装置の好適な実施例について詳細に説明する。図１
において符号１で示されるものは建物２の屋上２ａに屋
上レール３を介して所定距離（本実施例では２ｍ）だけ
横行移動できるように構成された屋上移動台車であり、
この屋上移動台車１から吊り下げられた１対のワイヤ４
には、昇降移動台車５が昇降自在に設けられている。

【０００９】前記建物２の地上位置６には、電源盤７及
びパソコンからなるコンピュータ８が設けられ、この電
源盤７からの電力線７ａは、昇降移動台車５に接続され
ており、前記コンピュータ８には、第１無線アンテナ９
を有するリモコン用の操作盤１０が接続コード１１で接
続されている。従って、この第１無線アンテナ９で受信
された後述の各種データがコンピュータ８に入力され画
面８ａに表示される。

【００１０】前記建物２の屋上２ａに形成された笠木１
２上に前記レール３が固定機構部１３を介して調整自在
に設けられ、屋上移動台車１の２対のガイド輪１ａ，１
ｂ及び駆動輪１ｃがこのレール３に当接しており、前記
ワイヤ４は、前記屋上移動台車１に出入自在に設けられ
たアーム１４の先端に接続されている。なお、このレー
ル３は、２ｍ単位で接続可能に構成され、次々に移動さ
せることにより、建物２の幅の一辺をカバーすることが
できるように構成されている。

【００１１】前記屋上移動台車１は、図５で示すように
構成されており、電力線７ｂで電力の供給を受けると共
に、第２無線アンテナ２０ａを有する屋上用無線機２０
は屋上用ＣＰＵ２１に接続されている。従って、この屋
上用無線機２０と操作盤１０を介して屋上移動台車１の
動作を遠隔操作で行うことができるように構成されてい
る。前記屋上用ＣＰＵ２１からのアーム出入指令２１ａ
は、アーム用モータ２２のアーム用ドライバ２３に入力
され、このアーム用モータ２２がアーム用減速機２４を
介して前記アーム１４に螺合する送りねじ２５に接続さ
れている。従って、この送りねじ２５の回転によってア
ーム１４の矢印Ａ方向に沿う出入を行うことができる。

【００１２】前記屋上用ＣＰＵ２１からの横行指令２１
ｂは、横行用モータ２６の横行用ドライバ２７に入力さ
れ、この横行用モータ２６は横行用減速機２８を介して
屋上車輪１ｃに接続され、レール３上を移動するように
構成されている。前記屋上移動台車１に設けられた横行
センサ３０の出力は、前記横行ドライバ２７及び屋上用
ＣＰＵ２１に位置信号３１として帰還入力されている。

【００１３】次に、前記電源盤７からの電力線７ａは昇
降移動台車５へ接続され、前記コンピュータ８に接続さ
れた操作盤１０の操作用ＣＰＵ３１には、前記無線アン
テナ９を有する操作用無線機３２が接続されると共に、
自動検査指令３３ａ、昇降台車移動方向３３ｂ、屋上台
車移動方向３３ｃ、検出モード３３ｄ、打音３３ｅ、フ
ァンオンオフ３３ｆの各スイッチからなるスイッチ操作
部３３が前記操作用ＣＰＵ３１に接続されている。

【００１４】前記操作用ＣＰＵ３１には、建物２の壁面
２ＡのタイルのＸ，Ｙ番地を表示するための番地表示部
３５及びタイル寸法及び目地寸法を入力するスイッチ操
作部３５Ａが接続されていると共に、打音判定検出信号
３６及び音診断データ３７が出力され、さらに、危険位
置３８を知らせるためのランプ又はブザーからなる警告
部３９が設けられている。なお、前記コンピュータ８に
は壁面２Ａの診断マップを印字するためのプリンタ８Ａ
が接続されている。

【００１５】次に、前記昇降移動台車５は、図７に示す
ように構成されている。すなわち、前記電力線７ａは、
差動歯車機構５００の昇降用モータ４０の昇降用ドライ
バ４１、上部及び下部壁面打ち手段４２，４２Ａの壁面
打ち用モータ４３の壁面打ち用ドライバ４４、壁面打ち
手段４２を横行移動させるための横行移動手段４５の横
行移動モータ４６の横行移動用ドライバ４７、ファン４
８のファン用モータ４９及び１対の移動車輪５０の向き
を自在に変えるための能動車輪用モータ５１に各々接続
されている。なお、従動車輪５０Ａは能動車輪５０の向
きに従うように構成されている。

【００１６】前記昇降用モータ４０は、昇降用減速機５
２を介してワイヤ４と係合する巻取りプーリ５３（昇降
駆動手段５３Ａを構成する）に接続され、この巻取りプ
ーリ５３の回転によるワイヤ４と巻取りプーリ５３の相
対移動により昇降移動台車５によるワイヤ４を経由した
昇降が行われる。なお、１対のギャップセンサ５４は壁
面２Ａの凹凸に乗り上げた状態を検出するもので、この
昇降移動台車５の上部５ａと下部５ｂに設けられた１対
の第１触覚センサ５５，５６はこの昇降移動台車５の昇
降時の上限と下限を検出することができる。また、前記
台車５の周囲に８個設けられた第２触覚センサ５５Ａは
壁面２Ａの凸部を検出するように構成されている。前記
昇降用減速機５２は、図１２で示す差動歯車機構５００
の本体ケース５０１における前記巻取りプーリ５３に接
続された１対の大径ギヤ５２ａ，５２ｂ及び１対の小径
ギヤ５２ｃ，５２ｄとからなり、この小径ギヤ５２ｄが
設けられた駆動軸５０２には周知の差動歯車部５０３の
１対の差動歯車５０３ａ，５０３ｂが設けられ、各差動
歯車５０３ａ，５０３ｂと噛合するカサ歯車５０３ｃ，
５０３ｄを支持する１対の支持体５０３ｅ，５０３ｆは
前記駆動軸５０２に軸受５０４を介して回転自在に設け
られた駆動歯車５０５に接続されている。前記駆動歯車
５０５は、前記本体５０１に固定された前記昇降用モー
タ４０のモータ軸４０ａのモータギヤ４０ｂに噛合さ
れ、この昇降用モータ４０の回転により差動歯車部５０
３を介して各巻取りプーリ５３を回転させ、昇降移動台
車５の昇降を行うことができるように構成されている。
従って、この差動歯車機構５００により各巻取りプーリ
５３の回転バランスを得ることができる。

【００１７】前記壁面打ち用モータ４３は、壁面打ち用
減速機５７を介してハンマ５８を駆動するための円柱カ
ム５９に接続され、この円柱カム５９の回転によりハン
マ５８が壁面２Ａを繰り返し打つように構成され、その
時の打音はマイクロホン６０によって検出打音６０ａと
して検出される。

【００１８】前記横行移動手段４５は、図８にも示され
るように、前記壁面打ち手段４２と一体に構成され、そ
の横行移動モータ４６は、横行移動用減速機６１を介し
て横行往復駆動手段６２のラック６４と噛合するピニオ
ン６３に接続されており、このピニオン６３の回転によ
って前記壁面打ち手段４２を横方向に５０ｃｍにわたり
移動させることができる。

【００１９】前記昇降移動台車５に設けられた昇降台車
用無線機７０，７１に接続されたコンピュータ７２の昇
降指令７２ａは昇降用ドライバ４１に入力され、昇降保
持ブレーキ解除指令７２ｂはリレー７２ｃを介して昇降
用モータ４０に入力され、ファンオンオフ指令７２ｄは
ファン用モータ４９に入力され、ハンマー打ち指令７２
ｅは壁面打ち用ドライバ４４に入力され、横行指令７２
ｆは横行移動用ドライバ４７に入力され、ステアリング
向き指令７２ｇはリレー７２ｈを介して能動車輪用モー
タ５１に入力され、各々の動作を制御して、昇降移動台
車５の昇降、壁面打ち手段４２のハンマ６０の打ち及び
横行動作を自在に制御することができる。従って、この
昇降台車用無線機７０，７１と操作盤１０を用いること
により、昇降移動台車５の動作を無線で遠隔操作するこ
とができる。

【００２０】前記昇降台車用コンピュータには、前記ギ
ャップセンサ５４からの昇降目地と位置信号５４ａ、前
記横行移動用モータ４６のエンコーダからの横行位置信
号４７ａ、前記マイクロホン６０からの検出打音６０ａ
が打音診断分析装置６０Ａによってその振動波形の波高
率が演算されて壁面２Ａのタイルの劣化の具合が分析さ
れた壁面劣化判定信号６０ｂ、前記昇降目地と位置信号
５４ａからの凹凸部乗上げ検出信号５４ａＡ、前記第２
触覚センサ５５Ａからの危険位置と凸部検知信号５５Ａ
ａが各々入力され、さらに、能動車輪５０からのステア
リング向きを示すステアリング向き信号５０ａが入力さ
れている。なお、前述の打音診断分析装置６０Ａは、プ
リアンプ６０Ｂ、ピーククホールド回路６０Ｃ、実効値
測定回路６０Ｄ、割算回路６０Ｅ及び判定回路６０Ｆか
らなり、例えば、特開平５−２８１２０２号公報にも開
示されているように周知の構成を１例として採用してい
る。

【００２１】次に、前述の構成において、実際に壁面２
Ａの劣化の具合を検出し、その検出の結果を壁面の診断
マップとしてコンピュータ８に表示する場合について述
べる。まず、屋上移動台車１を図４で示すように建物２
の最端位置に移動させ、この屋上移動台車１からワイヤ
４で吊り下げられた状態で、電源盤７の電源をオンとし
て、コンピュータ８、操作盤１０及び昇降移動台車５へ
の電源をオンとする。

【００２２】前述の状態で、スイッチ操作部３５Ａを介
してこの壁面２Ａのタイル寸法と目地寸法の入力によっ
て自動検査のためのイニシャル設定が行われる。操作盤
１０からの無線指令により昇降移動台車５の巻取りプー
リ５３を作動させてこの昇降移動台車５を昇降させて検
査位置を決めて停止させ、Ｘ−Ｙ位置のゼロ位置をセッ
トすると、操作盤１０の表示部３５にゼロ位置からの壁
面２ＡのＸ−Ｙ位置がＣｍ単位で表示される。この状態
で横行移動手段６２を介して各壁面打ち手段４２，４２
Ａを作動させることにより、この壁面打ち手段４２，４
２Ａのハンマ５８で打った壁面２Ａの打音をマイクロホ
ン６０で検出打音として検出すると共に、この検出打音
の振動波形の波高率を打音診断分析装置６０Ａで演算し
て分析し、その分析した検出の結果は、昇降台車用無線
機７１を介して無線でコンピュータ８に送られ、画面８
ａに検出結果がＹＥＳ（丸印）、ＮＯ（バツ印）、あい
まい（三角印）の３通りの信号として表示される。従っ
て、この昇降移動台車５内の壁面打ち手段４２，４２Ａ
は、０.５ｍの横行を行うため、屋上移動台車１のレー
ル３の長さを２ｍとすると、レール３のスパン２ｍあた
り４回の横行を繰り返すことによりスパン２ｍの壁面２
Ａの検出を行うことができる。また、建物２の幅に応じ
て次々とレール３を移動させて行き、前述と同様の作業
を繰り返すことにより壁面２Ａの全面の検出を行うこと
ができる。また、前記タイルと目地寸法及び昇降目地と
位置信号５４ａ、横行位置信号４７ａからタイルＸ−Ｙ
の番地が割り出され、タイルＸ番地３５ａとタイルＹ番
地３５ｂがコンピュータ８に入力され表示部８ａにマッ
プが表示される。なお、前述の作業中においては、昇降
移動台車５のファン４８を駆動させていることにより、
その排気力すなわち推力によって、昇降移動台車５自体
が常に壁面２Ａ側に押し付けられ、風等による影響を少
なくして安定した作業姿勢を保つことができる。

【００２３】前述の作業は、図４における窓の窓枠１０
０が形成されていない壁面２Ａのみの場合について述べ
たが、この突出部としての窓枠１００がある位置の検出
作業の場合について次に述べる。図４の第１〜第３窓枠
１００の真上の位置から昇降移動台車５を降下させつつ
検出し、昇降移動台車５が第１窓枠１００に対応した場
合、この第１窓枠１００の壁面２Ａからの高さが３０ｍ
ｍ未満の場合は、図９に示すように、能動車輪５０及び
従動車輪５０Ａの高さが３０ｍｍであるため、第１、第
２窓枠１００，１０１の上部及び下部の領域も完全に検
出することができる。

【００２４】しかしながら、第３窓枠１０２の高さが３
０ｍｍ以上あるため、昇降移動台車５の下端５Ａが第３
窓枠１０２の上部に当接するが、各壁面打ち手段４２，
４２Ａが各車輪５０，５０Ａの上側及び下側に位置して
いるため、図４で示すように、下部壁面打ち手段４２Ａ
にてデッドゾーン１１０を残すこととなる。

【００２５】次に、屋上台車１のアーム１４を延ばして
昇降移動台車５を壁面２Ａから離しつつ降ろして第３窓
枠１０２を乗り越えて通過し、１点鎖線で示すように第
３窓枠１０２の下部に位置させ前記アーム１４を元の状
態に縮めると、この第３窓枠１０２の直下部分のデッド
ゾーン１１０ａを除いて昇降移動台車５の上部壁面打ち
手段４２によって検出を行うことができる。なお、打音
の信号処理については、前述の波高率の演算に限ること
なく、周波数分析等の他の手段を用いることもできる。
また、この窓枠１０２等の突出部を昇降移動台車５が乗
り越える場合、その下端部に形成されたテーパ部３００
を介して容易に乗り越えることができる。

【００２６】次に、前述の昇降移動台車５を用いて壁面
２Ａの計測動作を行う場合についてより詳細に述べる。
図１１の状態における符号２００〜２０４は、各壁面２
Ａを昇降移動台車５が計測動作をしつつ上昇する状態を
示しており、符号２００から２０４にかけて順次上昇し
ている状態を順々に示しているものである。まず、符号
２００の状態では、下部壁面打ち手段４２ＡがＹ１位
置、上部壁面打ち手段４２がＹ２の位置であり、各々、
右から左方向にかけて横行打音の計測動作を非同時状態
で時間差をもたせて交互に行うものである。また、Ｙ１
とＹ２は各タイルの高さ方向の中央部を示しており、下
部壁面打ち手段４２Ａと上部壁面打ち手段４２がＹ１と
Ｙ２に対向していない時は昇降制御にて対向させること
ができる。

【００２７】その後、壁面タイル１枚分の高さ方向のス
トローク分だけ昇降移動台車５が上昇し、各壁面打ち手
段４２，４２Ａは、次のタイルの中央部に対向するよう
昇降制御されながら左から右方向にかけて横行打音の計
測動作を非同時状態で時間差をもたせて交互に行う。以
上の計測動作を下部壁面打ち手段４２ＡがＹ２の位置に
達する迄繰り返し、その後は符号２０１の状態のよう
に、上部壁面打ち手段４２Ａのみを計測作動させて窓枠
１００からなる突部の下部の計測動を行い、上部壁面打
ち手段４２がＹ３の位置に達する迄繰り返す。

【００２８】次に、上部壁面打ち手段４２がＹ３の位置
から下部壁面打ち手段４２ＡがＹ４の位置に達する迄の
区間は、壁面２Ａと昇降移動台車５との間の距離を計測
する２対のギャップセンサ５４により非計測状態の指令
が出され、ファン４８を停止させる。

【００２９】次に、符号２０３で示す状態のように、下
部壁面打ち手段４２ＡがＹ４の位置に達すると、下部壁
面打ち手段４２から計測動作を行い、次に、上部壁面打
ち手段４２がＹ５の位置に対向するよう昇降制御され計
測動作が行われる。その後、壁面タイル１枚分の高さ方
向のストローク分だけ昇降移動台車５が昇降制御されな
がら横行打音の計測が行われ下部壁面打ち手段４２Ａが
Ｙ５の位置に達する迄、前述の計測動作を繰り返し、以
降は上部壁面打ち手段４２のみを横行打音の計測動作を
行う。その後、上昇し、上部壁面打ち手段４２がＹ６の
位置に達する迄、前述の計測動作を繰り返し、次に、隣
接位置に壁面２Ａを横移動を行って降下しつつ前述の計
測動作を行うものである。なお、各壁面打ち手段４２，
４２Ａで計測された各データは、同一壁面２Ａの位置を
検出した場合には、何れか一方のみとするようにコンピ
ュータ８内で処理され、前記各データは互いに連係して
処理されて壁面２Ａ全体の計測を行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明による外壁診断方法及び装置は、
以上のように構成されているため、次のような効果を得
ることができる。すなわち、屋上移動台車により横移動
するワイヤをガイドとして、壁面打ち手段を有する昇降
移動台車が昇降し、壁面打ち手段の打音から壁面の劣化
の具合を検出しているため、壁面に作業者が上ることな
く、自動的にその検出結果をコンピュータの表示部に表
示することができ、壁面の診断を迅速かつ正確に行うこ
とができる。また、各巻取りプーリの回転バランスが差
動歯車機構を介して達成できるため、昇降移動台車の昇
降が円滑に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による外壁診断装置を用いて診断する状
態を示す構成図である。

【図２】図１の要部を示す斜視図である。

【図３】図１の要部を示す断面図である。

【図４】図１の他の診断状態を示す構成図である。

【図５】屋上移動台車を示すブロック図である。

【図６】図１の要部を示すブロック図である。

【図７】昇降移動台車を示すブロック図である。

【図８】昇降移動台車の平面図である。

【図９】図８の右側面図である。

【図１０】図８の底面図である。

【図１１】計測動作を示す構成図である。

【図１２】図８の要部を示す詳細構成図である。

【図１３】図１２の側面図である。

【図１４】図１２の底面図である。

【符号の説明】

１ 屋上移動台車 ２ 建物 ２Ａ 壁面 ４ ワイヤ ５ 昇降移動台車 １４ アーム ２０ 屋上用無線機 ４２，４２Ａ 壁面打ち手段 ５３ 巻取りプーリ ６０ マイクロホン ５００ 差動歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堂山 敦弘 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株 式会社大林組技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物(2)の上部に設けられた屋上移動台
   車(1)からワイヤ(4)を介して吊り下げられた昇降移動台
   車(5)を昇降させ、前記昇降移動台車(5)に設けられた壁
   面打ち手段(42,42A)により前記建物(2)の壁面(2A)を打
   つことにより前記壁面(2A)の診断を行い、前記ワイヤ
   (4)と係合する前記昇降移動台車(5)の各巻取りプーリ(5
   3)の回転バランスを差動歯車機構(500)で行うことを特
   徴とする外壁診断方法。
2. 【請求項２】 建物(2)の上部に設けられ横行移動自在
   な屋上移動台車(1)と、前記屋上移動台車(1)からアーム
   (14)及び複数のワイヤ(4)を介して吊り下げられ上部壁
   面打ち手段(42)と下部壁面打ち手段(42A)及びマイクロ
   ホン(60)を有する昇降移動台車(5)と、前記屋上移動台
   車(1)に設けられ前記各ワイヤ(4)と係合する巻取りプー
   リ(53)と、前記各巻取りプーリ(53)に接続された差動歯
   車機構(500)とを備え、前記差動歯車機構(500)により前
   記各巻取りプーリ(53)の回転バランスを得る構成とした
   ことを特徴とする外壁診断装置。