JP4644564B2

JP4644564B2 - 壁面施工機

Info

Publication number: JP4644564B2
Application number: JP2005248657A
Authority: JP
Inventors: 耕一郎北村; 彰浩北村; 耕作北村
Original assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Current assignee: Kitamura Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: JP2007063787A

Description

本発明は、壁面施工機に関する。例えば、本発明は構築物の壁面に対して加工、組立、塗装等の施工を行うことが可能な壁面施工機に関する。

近年の壁面施工においては、施工時間の短縮が重要である。壁面は、通常は１つの工具を用いて長時間をかけて施工されている。

また、複数のツール用主軸を用いて自動車の金型加工を行うことが提案されている。

特許文献１には、ポータブルで容易に対象物体に持っていって、対象物体に確実に設定して所定経路に沿った連続的な処理等を施すことができるＸＹ移動装置が示されている。

特許文献２には、自動車の外装金型の加工に適したツール移動型多軸加工機が示されている。
特開昭６２−１２０９２８号公報特開２００２−２７３６１０号公報

しかしながら、１つの工具で加工すると、加工に長時間を要する。また、一度に複数の工具を使用する場合、装置は大掛かりなものとなり、広いスペースが必要となる。

また、加工はより省電力かつ迅速に行うのが望ましい。

そこで本発明は、壁面を短時間かつ省スペースで施工できる壁面施工機を提供することを目的としている。

本発明の解決手段を例示すると、以下のとおりである。

（１）構築物壁面（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）に沿って鉛直方向（Ａ）に延びるように配置される１対の固定コラム（１２、３２）と、これら１対の固定コラム（１２、３２）の間で鉛直方向（Ａ）と垂直な左右方向（Ｂ）に延びていて、それらの固定コラム（１２，３２）に沿って鉛直方向（Ａ）に移動可能に設けられた２つの移動横桁（１６、３６）と、これら２つの移動横桁（１６、３６）の各々に左右方向（Ｂ）に移動可能に設けられた２つのヘッド（２２、４２）とを備えており、これら合計４つのヘッド（２２、４２）のうち、上側の２つのヘッド（２２、４２）が上側の移動横桁（１６、３６）に下向きに出るように設けられており、下側の２つのヘッド（２２、４２）が下側の移動横桁（１６、３６）に上向きに出るように設けられており、前述の４つのヘッド（２２、４２）の各々に工具（２６、４６）を設け、合計４つの工具（２６、４６）の全てが１対の固定コラム及び２つの移動横桁（１６、３６）の間に位置し、かつ、鉛直方向（Ａ）及び左右方向（Ｂ）と、それらの両方向（Ａ、Ｂ）に垂直な前後方向（Ｃ）とに、各工具（２６、４６）を移動させて、構築物壁面（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）を施工する壁面施工機であって、各ヘッド（２２、４２）には、工具（２６、４６）として少なくとも回転工具を取りつけて削り加工や穴アケ加工を行うことができることを特徴とする壁面施工機。

（２）１対の固定コラムが、構築物壁面に沿いかつ上下方向に配置される２つの固定コラム（１２）からなり、２つの移動横桁が２つの固定コラム（１２）の間に水平に延びていて、それら２つの固定コラム（１２）に沿って上下方向に移動可能に設けられた２つの移動横桁（１６）からなり、各移動横桁（１６）の長手方向の長さ（Ｌ２）が各固定コラム（１２）の長手方向の長さ（Ｌ１）よりも短くなっていることを特徴とする前述の壁面施工機。

（３）１対の固定コラムが、構築物壁面（Ｗ２）に沿って水平に配置される２つの固定横桁（３２）からなり、２つの移動横桁が２つの固定横桁の間に延びていて、それら２つの固定横桁（３２）に沿って左右方向に移動可能な２つの移動コラム（３６）からなり、各移動コラム（３６）の長手方向の長さ（Ｌ２）が各固定横桁（３２）の長手方向の長さ（Ｌ１）よりも短くなっていることを特徴とする前述の壁面施工機。

（４）１対の固定コラム（１２）が延在する方向にそれぞれ継ぎ固定コラム（５２）を設け、各継ぎ固定コラム（５２）の間に延びていて、それらの継ぎ固定コラム（５２）に沿って鉛直方向（Ａ）に移動可能な追加の移動横桁（５６）を設け、追加の移動横桁（５６）に鉛直方向（Ａ）と垂直な左右方向（Ｂ）に移動可能な複数の追加のヘッド（６２）を設け、複数の追加のヘッド（６２）の各々に追加の工具（６６）を設け、各追加の工具（６６）が鉛直方向（Ａ）及び左右方向（Ｂ）の両方に垂直な前後方向（Ｃ）に移動可能に構成されていて、各追加の工具（６６）が鉛直方向（Ａ）に延在した広い構築物壁面を施工する構成にしたことを特徴とする前述の壁面施工機。

本発明の壁面施工機によれば、壁面を短時間かつ省スペースで施工できる。

とくに、２つの固定部材が構築物壁面に沿って鉛直に配置される２つの固定コラムからなり、複数の移動部材が２つの固定コラムの間に沿って上下方向に移動可能な２つの移動横桁からなり、各移動横桁の長手方向の長さが各固定コラムの長手方向の長さよりも短くなっていると、２つの移動横桁を上下に省電力かつ迅速に移動させることができ、縦長の構築物壁面を短時間かつ省スペースで施工できる。

とくに、２つの固定部材が構築物壁面に沿って水平に配置される２つの固定横桁からなり、複数の移動部材が２つの固定横桁の間に沿って左右方向に移動可能な２つの移動コラムからなり、各移動コラムの長手方向の長さが各固定横桁の長手方向の長さよりも短くなっていると、２つの移動コラムを左右に省電力かつ迅速に移動させることができ、横長の構築物壁面を短時間かつ省スペースで施工できる。

とくに、２つの固定部材の延在する方向にそれぞれ継ぎ固定部材を設け、各継ぎ固定部材の間に沿って第１方向に移動可能な追加の移動部材を設け、追加の移動部材に第１方向と垂直な第２方向に移動可能な複数の追加のヘッドを設け、複数の追加のヘッドの各々に追加の工具を設け、各追加の工具が第１方向及び第２方向の両方に垂直な第３方向に移動可能に構成されていて、各追加の工具が第１方向に延在した広い構築物壁面を施工できるようにすると、構築物壁面の広さに応じて継ぎ固定部材を設けることが可能となり、種々の広さの構築物壁面を施工できる。

本発明による壁面施工機の最良の形態として、以下、壁面加工機を例にして説明する。

構築物壁面に沿って配置された２つの固定部材を設け、２つの固定部材の間に沿って第１方向に移動可能な複数の移動部材を設け、複数の移動部材の各々に第１方向と垂直な第２方向に移動可能な複数のヘッドを設け、複数のヘッドの各々に加工工具を設ける。各加工工具が第１方向及び第２方向の両方に垂直な第３方向に移動可能に構成されている。各加工工具が第１方向、第２方向、及び第３方向に移動して構築物壁面を連続的に加工できるようになっている。

好ましくは、２つの固定部材が構築物壁面に沿って鉛直に配置される２つの固定コラムからなり、複数の移動部材が２つの固定コラムの間に沿って上下方向に移動可能な２つの移動横桁からなり、各移動横桁の長手方向の長さが各固定コラムの長手方向の長さよりも短くなっている。

好ましくは、２つの固定部材が構築物壁面に沿って水平に配置される２つの固定横桁からなり、複数の移動部材が２つの固定横桁の間に沿って左右方向に移動可能な２つの移動コラムからなり、各移動コラムの長手方向の長さが各固定横桁の長手方向の長さよりも短くなっている。

好ましくは、２つの固定部材の延在する方向にそれぞれ継ぎ固定部材を設け、各継ぎ固定部材の間に沿って第１方向に移動可能な追加の移動部材を設け、追加の移動部材に第１方向と垂直な第２方向に移動可能な複数の追加のヘッドを設け、複数の追加のヘッドの各々に追加の加工工具を設け、各追加の加工工具が第１方向及び第２方向の両方に垂直な第３方向に移動可能に構成されていて、各追加の加工工具が第１方向に延在した広い構築物壁面を加工できるようにする。

移動部材の数は、２つが好ましいが３つ以上でも良い。

ヘッドの数は、２つが好ましいが３つ以上でも良い。

加工工具の典型例は回転工具である。各ヘッド先端に回転工具を取り付けて構築物壁面に削り加工、穴アケ加工、ネジ立て加工等種々の加工を行うのが好ましい。なお、各ヘッド先端にレーザービーム加工ヘッドを取り付けて壁面上にレーザー加工をすることもできる。各ヘッドに取り付けることのできる加工工具としては、ドリル、リーマ、タップ、エンドミル、ボーリングバー、フェイスミル、レーザービーム加工ヘッド、ウォータージェットノズル塗装ヘッド、レーザーマーキング装置等がある。

後述の実施例においては、装置の上側に継ぎコラム及び横桁を増設してヘッドの数を増やすことにより全体高さを高くしているが、横方向に延ばして移動コラム、ヘッドの数を増やすことも可能である。

以下、図１〜３を参照して本発明の実施例１を説明する。

図１は、本発明による壁面加工機の一例を示す正面図である。図２は図１の壁面加工機の側面図である。図３は図１の壁面加工機の上面図である。なお、図１及び図３において壁面は図示省略されている。

壁面加工機１０は、縦長の構築物壁面Ｗ１に沿って鉛直に配置される２つの固定コラム１２を有する。２つの固定コラム１２は、本発明における２つの固定部材の典型例である。

２つの固定コラム１２は、互いに平行に間隔を空けて配置されている。２つの固定コラム１２の側面にはフレーム１４が設けられている。２つの固定コラム１２とフレーム１４の下側には基台１８が設けられている。２つの固定コラム１２、フレーム１４、及び基台１８は互いに剛体的に結合されている。

２つの固定コラム１２の間に沿って両矢印Ａで示された上下方向に移動可能な２つの移動横桁１６が設けられている。２つの移動横桁１６は、本発明における複数の移動部材の典型例である。

２つの移動横桁１６には、図示省略された駆動部がそれぞれ内蔵されている。各駆動部は制御装置２８に接続されている。２つの移動横桁１６と２つの固定コラム１２の間にはそれぞれレール２０が取り付けられている。制御装置２８により駆動部を駆動制御することにより、２つの移動横桁１６はレール２０に沿って各々独立に上下方向に移動可能である。

各移動横桁１６の長手方向の長さＬ２は、各固定コラム１２の長手方向の長さＬ１よりも短くなっている。

２つの移動横桁１６の各々に２つのヘッド２２が両矢印Ｂで示された左右方向に移動可能に設けられている。

２つのヘッド２２と移動横桁１６の間には、駆動部２４がそれぞれ取り付けられている。各駆動部２４は、２つのヘッド２２の各々を図示省略した駆動モータ及びレールを用いて左右方向及び両矢印Ｃで示された前後方向に移動させる。各駆動部２４は制御装置２８に接続されている。制御装置２８により駆動部２４を駆動制御することにより、ヘッド２２は各々独立に左右方向及び前後方向に移動可能である。

各ヘッド２２には回転工具２６が設けられている。回転工具２６は本発明における加工工具の典型例である。各回転工具２６は、それが設けられたヘッド２２とともに前後方向に移動可能である。上下方向、左右方向、及び前後方向は、互いに垂直である。回転工具２６を用いて縦長の構築物壁面Ｗ１に削り加工、穴アケ加工、ネジ立て加工等種々の加工を行う。

壁面加工機１０を使用する際には、縦長の構築物壁面Ｗ１に対して壁面加工機１０を隣接させて設置する。回転工具２６を上下方向、左右方向、及び前後方向に移動させることにより、縦長の構築物壁面Ｗ１を連続的に加工することが可能である。とくに、各移動横桁１６の長手方向の長さＬ２は、各固定コラム１２の長手方向の長さＬ１よりも短くなっているため、２つの移動横桁１６を上下に省電力かつ迅速に移動させることができ、縦長の構築物壁面Ｗ１を短時間かつ省スペースで加工できるようになっている。

次に、図４〜６を参照して本発明の実施例２を説明する。

図４は、本発明による壁面加工機の別の例を示す正面図である。図５は図４の壁面加工機の側面図である。図６は図４の壁面加工機の上面図である。なお、図４及び図６において壁面は図示省略されている。

壁面加工機３０は、横長の構築物壁面Ｗ２に沿って水平に配置される２つの固定横桁３２を有する。２つの固定横桁３２は、本発明における２つの固定部材のもう一つの典型例である。

２つの固定横桁３２は、互いに平行に間隔を空けて配置されている。２つの固定横桁３２の側面にはフレーム３４が設けられている。２つの固定横桁３２とフレーム３４の下側には基台３８が設けられている。２つの固定横桁３２、フレーム３４、及び基台３８は互いに剛体的に結合されている。

２つの固定横桁３２の間に沿って両矢印Ｂで示された左右方向に移動可能な２つの移動コラム３６が設けられている。２つの移動コラム３６は、本発明における複数の移動部材のもう一つの典型例である。

２つの移動コラム３６には、図示省略された駆動部がそれぞれ内蔵されている。各駆動部は制御装置４８に接続されている。２つの移動コラム３６と２つの固定横桁３２の間にはそれぞれレール４０が取り付けられている。制御装置４８により駆動部を駆動制御することにより、２つの移動コラム３６はレール４０に沿って各々独立に左右方向に移動可能である。

各移動コラム３６の長手方向の長さＬ２は、各固定横桁３２の長手方向の長さＬ１よりも短くなっている。

２つの移動コラム３６の各々に２つのヘッド４２が両矢印Ａで示された上下方向に移動可能に設けられている。

２つのヘッド４２と移動横桁３６の間には、駆動部４４がそれぞれ取り付けられている。各駆動部４４は、２つのヘッド４２の各々を図示省略した駆動モータ及びレールを用いて左右方向及び両矢印Ｃで示された前後方向に移動させる。各駆動部４４は制御装置４８に接続されている。制御装置４８により駆動部４４を駆動制御することにより、ヘッド４２は各々独立に上下方向及び前後方向に移動可能である。

各ヘッド４２には回転工具４６が設けられている。回転工具４６は本発明における加工工具の典型例である。各回転工具４６は、それが設けられたヘッド４２とともに前後方向に移動可能である。上下方向、左右方向、及び前後方向は、互いに垂直である。回転工具４６を用いて横長の構築物壁面Ｗ２に削り加工、穴アケ加工、ネジ立て加工等種々の加工を行う。

壁面加工機３０を使用する際には、横長の構築物壁面Ｗ２に対して壁面加工機３０を隣接させて設置する。回転工具４６を上下方向、左右方向、及び前後方向に移動させることにより、横長の構築物壁面Ｗ２を連続的に加工することが可能である。とくに、各移動コラム３６の長手方向の長さＬ２は、各固定横桁３２の長手方向の長さＬ１よりも短くなっているため、２つの移動コラム３６を左右に省電力かつ迅速に移動させることができ、横長の構築物壁面Ｗ２を短時間かつ省スペースで加工できるようになっている。

次に、図７〜９を参照して本発明の実施例３を説明する。

図７は、本発明による壁面加工機の更に別の例を示す正面図である。図８は図７の壁面加工機の側面図である。図９は図７の壁面加工機の上面図である。なお、図７及び図９において壁面は図示省略されている。

壁面加工機５０は、実施例１の壁面加工機１０の上部に移動横桁等を増設したものに相当する。壁面加工機５０において、実施例１の壁面加工機１０の部材と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。

２つの固定コラム１２の延在する方向にそれぞれ継ぎ固定コラム５２が設けられている。２つの継ぎ固定コラム５２は、互いに平行に間隔を空けて配置されている。２つの継ぎ固定コラム５２の側面には継ぎフレーム５４が設けられている。継ぎ固定コラム５２と継ぎフレーム５４は、固定コラム１２とフレーム１４にそれぞれ取り付けられて動かないようになっている。取り付けには、従来公知の種々の手段を用いることができる。

各継ぎ固定コラム５２の間に沿って矢印Ａ方向で示された上下方向に移動可能な追加の移動横桁５６が設けられている。追加の移動横桁５６は、本発明におけるに追加の移動部材の典型例である。

追加の移動横桁５６には、図示省略された駆動部が内蔵されている。駆動部は制御装置２８に接続されている。追加の移動横桁５６と２つの継ぎ固定コラム５２の間にはそれぞれ追加のレール６０が取り付けられている。制御装置２８により駆動部を駆動制御することにより、追加の移動横桁５６は追加のレール６０に沿って上下方向に移動可能である。

追加の移動横桁５６に２つの追加のヘッド６２が両矢印Ｂで示された左右方向に移動可能に設けられている。

２つの追加のヘッド６２と追加の移動横桁６６の間には、追加の駆動部６４がそれぞれ取り付けられている。各追加の駆動部６４は、２つの追加のヘッド６２の各々を図資料略した駆動モータ及びレールを用いて左右方向及び両矢印Ｃで示された前後方向に移動させる。各追加の駆動部６４は制御装置２８に接続されている。制御装置２８により追加の駆動部６４を駆動制御することにより、追加のヘッド６２は各々独立に左右方向及び前後方向に移動可能である。

各追加のヘッド６２に追加の回転工具６６が設けられている。追加の回転工具６６は本発明における追加の回転工具の典型例である。各追加の回転工具６６は、それが設けられた追加のヘッド６２とともに前後方向に移動可能である。追加の回転工具６６を用いて更に縦長の構築物壁面Ｗ３に削り加工、穴アケ加工、ネジ立て加工等種々の加工を行う。

壁面加工機５０を使用する際には、更に縦長の構築物壁面Ｗ３に対して壁面加工機５０を隣接させて設置する。回転工具２６に加えて追加の回転工具６６が上下方向、左右方向、及び前後方向に移動して、更に縦長の構築物壁面Ｗ３を連続的に加工する。こうして横桁を追加することで、上下方向に広い構築物壁面を加工できるようになっている。

なお、本発明は図示された実施例１〜３に限定されない。たとえば、固定コラム、移動横桁、ヘッドの配置構成や個数は任意である。

本発明による壁面加工機の一例を示す正面図である。図１の壁面加工機の側面図である。図１の壁面加工機の上面図である。本発明による壁面加工機の別の例を示す正面図である。図４の壁面加工機の側面図である。図４の壁面加工機の上面図である。本発明による壁面加工機の更に別の例を示す正面図である。図７の壁面加工機の側面図である。図７の壁面加工機の上面図である。

符号の説明

１０、３０、５０壁面加工機
１２固定コラム
１４、３４フレーム
１６移動横桁
１８、３８基台
２０、４０レール
２２、４２ヘッド
２４、４４駆動部
２６、４６回転工具
２８、４８制御装置
３２固定横桁
３６移動コラム
５２継ぎ固定コラム
５４継ぎフレーム
５６追加の移動横桁
６０追加のレール
６２追加のヘッド
６４追加の駆動部
６６追加の回転工具

Claims

構築物壁面（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）に沿って鉛直方向（Ａ）に延びるように配置される１対の固定コラム（１２、３２）と、これら１対の固定コラム（１２、３２）の間で鉛直方向（Ａ）と垂直な左右方向（Ｂ）に延びていて、それらの固定コラム（１２，３２）に沿って鉛直方向（Ａ）に移動可能に設けられた２つの移動横桁（１６、３６）と、これら２つの移動横桁（１６、３６）の各々に左右方向（Ｂ）に移動可能に設けられた２つのヘッド（２２、４２）とを備えており、これら合計４つのヘッド（２２、４２）のうち、上側の２つのヘッド（２２、４２）が上側の移動横桁（１６、３６）に下向きに出るように設けられており、下側の２つのヘッド（２２、４２）が下側の移動横桁（１６、３６）に上向きに出るように設けられており、前述の４つのヘッド（２２、４２）の各々に工具（２６、４６）を設け、合計４つの工具（２６、４６）の全てが１対の固定コラム及び２つの移動横桁（１６、３６）の間に位置し、かつ、鉛直方向（Ａ）及び左右方向（Ｂ）と、それらの両方向（Ａ、Ｂ）に垂直な前後方向（Ｃ）とに、各工具（２６、４６）を移動させて、構築物壁面（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３）を施工する壁面施工機であって、各ヘッド（２２、４２）には、工具（２６、４６）として少なくとも回転工具を取りつけて削り加工や穴アケ加工を行うことができることを特徴とする壁面施工機。
１対の固定コラムが、構築物壁面に沿いかつ上下方向に配置される２つの固定コラム（１２）からなり、２つの移動横桁が２つの固定コラム（１２）の間に水平に延びていて、それら２つの固定コラム（１２）に沿って上下方向に移動可能に設けられた２つの移動横桁（１６）からなり、各移動横桁（１６）の長手方向の長さ（Ｌ２）が各固定コラム（１２）の長手方向の長さ（Ｌ１）よりも短くなっていることを特徴とする請求項１に記載の壁面施工機。
１対の固定コラムが、構築物壁面（Ｗ２）に沿って水平に配置される２つの固定横桁（３２）からなり、２つの移動横桁が２つの固定横桁の間に延びていて、それら２つの固定横桁（３２）に沿って左右方向に移動可能な２つの移動コラム（３６）からなり、各移動コラム（３６）の長手方向の長さ（Ｌ２）が各固定横桁（３２）の長手方向の長さ（Ｌ１）よりも短くなっていることを特徴とする請求項１に記載の壁面施工機。
１対の固定コラム（１２）が延在する方向にそれぞれ継ぎ固定コラム（５２）を設け、各継ぎ固定コラム（５２）の間に延びていて、それらの継ぎ固定コラム（５２）に沿って鉛直方向（Ａ）に移動可能な追加の移動横桁（５６）を設け、追加の移動横桁（５６）に鉛直方向（Ａ）と垂直な左右方向（Ｂ）に移動可能な複数の追加のヘッド（６２）を設け、複数の追加のヘッド（６２）の各々に追加の工具（６６）を設け、各追加の工具（６６）が鉛直方向（Ａ）及び左右方向（Ｂ）の両方に垂直な前後方向（Ｃ）に移動可能に構成されていて、各追加の工具（６６）が鉛直方向（Ａ）に延在した広い構築物壁面を施工する構成にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の壁面施工機。