JP6567156B1

JP6567156B1 - 壁面走行装置

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Publication number: JP6567156B1
Application number: JP2018242150A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　順一; 順一佐藤
Original assignee: SATOPEN, INC.
Current assignee: SATOPEN, INC.
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: JP2020104534A

Abstract

【課題】壁面走行装置の壁面走行において、その安定性を高める。【解決手段】本発明の一実施形態に係る壁面走行装置１０は、建造物の壁面１２Ｗに張られたテンション部材２０により前記壁面に押し付けられて該壁面を走行可能に構成されている。壁面走行装置１０は、前記壁面を走行するように構成された走行部３０と、前記テンション部材に接するように構成された接触部３２と、前記テンション部材が張られた第１方向と直交する第２方向における、前記テンション部材に対する前記接触部の振れを検出するように構成された振れ検出装置５６と、前記走行部の車輪の向きを変えるように構成された操舵装置４０と、前記振れ検出装置が検出した振れを抑制するように、前記操舵装置の作動を制御する操舵制御部８０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ビル等の建造物の壁面を走行するように構成された壁面走行装置に関する。

従来、ビル等の建造物の壁面洗浄のための壁面洗浄装置が開発されている。例えば、特許文献１は、壁面洗浄装置の一例を開示する。この壁面洗浄装置では、洗浄パイプを内部に配設するケーシングの後壁にテンションベルトが取付けられている。テンションベルトは、その先端部を屋上に固着するとともに、その基端部を地上に固着して、張設されている。そして、特許文献１の記載によれば、テンションベルトの張力により壁面側にケーシングを押圧し、壁面にケーシングの開口部を可及的に密着させている。

特開平１０−３３４４０号公報

ところで、上記壁面洗浄機は、ビル等の建造物の壁面に張られたテンションベルトにより押圧力を受けて、建造物の屋上と地上との間で移動する。しかし、屋上と地上とをつなぐ方向に直交するとともに壁面に沿った左右方向においては、特段、走行制御の機構が設けられていない。それ故、上記壁面洗浄装置が壁面の左右に振れたとき、その振れを抑制することには限界がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであり、その目的は、壁面洗浄装置等の壁面走行装置の壁面走行において、その安定性を高めることにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１態様は、
建造物の壁面に張られたテンション部材により前記壁面に押し付けられて該壁面を走行可能に構成された壁面走行装置であって、
前記壁面を走行するように構成された走行部と、
前記テンション部材に接するように構成された接触部と、
前記テンション部材が張られた第１方向と直交する第２方向における、前記テンション部材に対する前記接触部の振れを検出するように構成された振れ検出装置と、
前記走行部の車輪の向きを変えるように構成された操舵装置と、
前記振れ検出装置が検出した振れを抑制するように、前記操舵装置の作動を制御するように構成された操舵制御部と
を備えた、壁面走行装置
を提供する。

ウエイトバランス調整部材の状態を変えるように構成されたウエイトバランス調整装置と、前記振れ検出装置が検出した振れを抑制するように、前記ウエイトバランス調整装置の作動を制御するように構成されたウエイトバランス制御部とが更に備えられるとよい。

また、本発明の第２態様は、
建造物の壁面に張られたテンション部材により前記壁面に押し付けられて該壁面を走行可能に構成された壁面走行装置であって、
前記壁面を走行するように構成された走行部と、
前記テンション部材に接するように構成された接触部と、
前記テンション部材が張られた第１方向と直交する第２方向における、前記テンション部材に対する前記接触部の振れを検出するように構成された振れ検出装置と、
ウエイトバランス調整部材の状態を変えるように構成されたウエイトバランス調整装置と、
前記振れ検出装置が検出した振れを抑制するように、前記ウエイトバランス調整装置の作動を制御するように構成されたウエイトバランス制御部と
を備えた、壁面走行装置
を提供する。

例えば、前記ウエイトバランス調整装置は、前記壁面走行装置が前記壁面に向けて供給する流体が流れるように設けられるホース部材の向きを変えるように構成されたホース方向調整装置を備えることができる。走行装置

好ましくは、前述の壁面走行装置には、前記走行部と前記接触部との間に設けられて、前記走行部と前記接触部との間隔を可変にするように構成された伸縮装置と、前記テンション部材から前記壁面走行装置への押圧力を検出するように構成された押圧力検出装置と、該押圧力検出装置が検出した押圧力が所定の押圧力になるように前記伸縮装置の作動を制御するように構成された伸縮制御部とが更に備えられる。

好ましくは、前記接触部は、前記伸縮装置に接続された内側部材と、該内側部材の外側に位置して前記テンション部材に接触する外側部材と、前記内側部材と前記外側部材との間に設けられる弾性部材とを有する。この場合、前記押圧力検出装置は、前記内側部材と前記外側部材との間に設けられているとよい。

前記伸縮装置は、前記走行部と前記接触部との間隔を可変にするように設けられる伸縮部材と、該伸縮部材の伸縮を生じさせるための伸縮発生装置とを有するとよい。

本発明の上記第１態様又は第２態様に係る壁面走行装置によれば、上記構成を備えるので、壁面走行の安定性を高めることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る壁面走行装置としての壁面洗浄装置の使用状態を示す概略構成図である。図１の壁面洗浄装置の、使用状態での拡大図である。図１の壁面洗浄装置の振れ抑制のシステムの説明図である。図１の壁面洗浄装置の押圧力制御のフローチャートである。図１の壁面洗浄装置の振れ抑制制御のフローチャートである。図５の振れ抑制制御の説明図であり、(ａ)はホースガイド部の向きを変えることの説明図であり、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれタイヤの向きを変えることの説明図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図に基づいて説明する。同一の部品（又は構成）には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係る壁面走行装置としての壁面洗浄装置１０の、一例としての使用状態を示す図である。図１では、壁面洗浄装置１０は、建造物であるビル１２の外壁つまり壁面１２Ｗを走行するようにセッティングされている。ビル１２の最上部となる屋上１２Ｒに、吊下装置であるウインチ１４が配設されている。ウインチ１４は、ウエイトここでは水が入ったタンク１６により屋上１２Ｒに固定されている第１固定部１８に取り付けられている。ウインチ１４から延びるワイヤ１９は、壁面洗浄装置１０に接続されている。壁面洗浄装置１０は、このウインチ１４により昇降自在に吊り下げられ、ビル１２の壁面１２Ｗに沿って昇降して、壁面１２Ｗを洗浄する。

一方、ビル１２の壁面１２Ｗにはテンション部材としてのテンションワイヤ２０が張設されている。テンションワイヤ２０の一端２０ａは、ビル１２の屋上１２Ｒの固定部１８に接続されていて、その他端２０ｂは地上の第２固定部２２に接続されている。なお、第２固定部２２は、ウエイトここでは水が入ったタンク２４により地上に固定されている。壁面１２Ｗに沿って吊り下げられた壁面洗浄装置１０は、壁面１２Ｗとテンションワイヤ２０との間に挟まれることで、テンションワイヤ２０の張力によりテンションワイヤ２０から押圧力を受けて壁面１２Ｗに押し付けられている。これにより、壁面洗浄装置１０は、壁面１２Ｗに密着し、壁面１２Ｗに沿って走行可能となる。なお、テンション部材は、テンションワイヤ２０であることに限定されず、例えばテンションベルトであってもよい。

このように、壁面洗浄装置１０は、建造物であるビル１２の壁面１２Ｗに張られたテンションワイヤ２０による押圧力で壁面１２Ｗに押し付けられて壁面１２Ｗを走行可能に構成されている。壁面洗浄装置１０は、走行部３０と、テンションワイヤ２０に接触するように構成された接触部３２と、走行部３０と接触部３２との間に設けられる伸縮装置３４とを備える。なお、壁面洗浄装置１０は、テンションワイヤ２０が接触部３２のみに実質的に接触し、走行部３０に対して非接触の状態に維持されるように構成されている。以下では、壁面洗浄装置１０の構成について、図１と、図１と同じ使用状態であるが図１のときと壁面洗浄装置１０が異なる位置にあるときの壁面洗浄装置１０及びその周囲の拡大図を示す図２とに基づいて説明する。

走行部３０は、壁面１２Ｗを走行するように構成されている。走行部３０は、タイヤ（車輪）３６と、それが取り付けられた台座部３８とを備える。台座部３８は、図１及び図２の使用状態において壁面１２Ｗと実質的に平行になる台座基部３８ａと、そこから直角に延びる台座先端部３８ｂとを備える。走行部３０の台座部３８の台座先端部３８ｂ側には、ウインチ１４から延びるワイヤ１９が接続されている。走行部３０は、台座部３８の台座基部３８ａに、４つのタイヤ３６を備える。しかし、タイヤ３６の数は４つより少なくても多くてもよい。テンションワイヤ２０が張られた方向である鉛直方向、つまり図１及び図２での上下方向Ｄ１において、上側に位置する２つのタイヤ３６Ａ（図１及び図２では片方のタイヤ３６Ａのみを示している。）は台座部３８に固定されていて、その向きは固定である。図１及び図２での上下方向Ｄ１において下側に位置する２つのタイヤ３６Ｂ（図１及び図２では片方のタイヤ３６Ｂのみを示している。）も台座部３８に固定されているが、向きが可変に構成されている。特にタイヤ３６Ｂは、操舵装置４０で、つまりステアリング機構により、その向きが可変に構成されている。操舵装置４０は、図３に示すように、２つのタイヤ３６Ｂを連動させるリンク機構４２と、このリンク機構４２を操作するためのモータ４４とを備える。なお、上下方向Ｄ１は第１方向に対応する。ただし、第１方向は鉛直方向つまり図１及び図２での上下方向であることに限定されず、例えば鉛直方向に対して斜めに傾いた方向であってもよい。

接触部３２は、テンションワイヤ２０に接触するように構成されている。接触部３２は、伸縮装置３４を介して、走行部３０の台座部３８に、特に台座部３８のうち壁面１２Ｗに実質的に平行になる台座基部３８ａに取り付けられている。接触部３２は、伸縮装置３４に接続された内側部材４６と、この内側部材４６の外側に位置してテンションワイヤ２０に接触する外側部材４８と、これら内側部材４６と外側部材４８との間に設けられる弾性部材であるスプリング５０とを有する。外側部材４８は、外側プレート状部４８ａと、その外側プレート状部４８ａの外側に設けられたローラ４８ｂ、４８ｃとを有する。テンションワイヤ２０は外側部材４８のローラ４８ｂ、４８ｃに沿って外側部材４８に摺接する。内側部材４６と外側部材４８の外側プレート状部４８ａとは、それぞれプレート状の部材であり、それらの間隔が可変に構成されている。図１及び図２の使用状態の壁面洗浄装置１０において、内側部材４６と外側部材４８とは、伸縮装置３４を設けたことにより、それぞれ壁面１２Ｗに略直角の方向である直角方向Ｄ２に移動可能であり、スプリング５０を設けたことによりそれらの間隔もその直角方向Ｄ２において可変である。

そして、接触部３２には、押圧力検出装置５１が設けられている。押圧力検出装置５１は、テンションワイヤ２０から壁面洗浄装置１０への押圧力を検出するように構成されている。本実施形態では、押圧力検出装置５１は、内側部材４６と外側部材４８との間に設けられ、そこの圧力つまり押圧力が、スプリング５０のバネ力に基づく基準圧力を中心にして所定の幅を有する所定圧力範囲の上限値よりも大きいか、その所定圧力範囲の下限値よりも小さいかを検出することができる。つまり、内側部材４６と外側部材４８との間の押圧力が所定圧力範囲外にあるか否かを、押圧力検出装置５１は検出することができる。より具体的には、押圧力検出装置５１は、２つのスイッチ５１ａ、５１ｂを有し、所定圧力範囲の上限値よりも押圧力が大きいとき、それらのうちの片方のスイッチがＯＮになり、所定圧力範囲の下限値よりも押圧力が小さいとき、それらのうちのもう片方のスイッチがＯＮになるように構成されている。なお、押圧力が所定圧力範囲内にあるとき、２つのスイッチ５１ａ、５１ｂのいずれもＯＦＦ状態にある。ただし、押圧力検出装置５１は、このような構成を有することに限定されず、種々の既知の圧力センサを備えた構成を有してもよい。

伸縮装置３４は、走行部３０と接触部３２との間に設けられていて、走行部３０と接触部３２との間隔を可変にするように設けられている。特に、伸縮装置３４は、走行部３０と接触部３２との間隔を、直角方向Ｄ２において、可変とするように設けられている。伸縮装置３４は、図２に示すように、走行部３０と接触部３２との間隔を可変にするように設けられる伸縮部材としてのジャッキ部５２と、このジャッキ部５２の伸縮を生じさせるための伸縮発生装置としての電動シリンダ５４とを有する。なお、電動シリンダ５４は、ボールネジ、リニアガイド及びモータ５５を備えて構成されている。伸縮発生装置として、エアーシリンダ、油圧シリンダなどを用いてもよい。ジャッキ部５２の一端は、走行部３０の台座部３８の台座基部３８ａに接続され、ジャッキ部５２の他端は接触部３２の内側部材４６に接続されている。ジャッキ部５２の長さが可変であるので、台座基部３８ａ及び内側部材４６には、ジャッキ部５２の伸縮に応じて、図１及び図２で上下方向においてスライド移動を可能にするスライド部５２ａ、５２ｂが設けられている。電動シリンダ５４の一端は台座基部３８ａに固定されていて、電動シリンダ５４は台座側支点部５４ａを中心に回動可能である。電動シリンダ５４の他端はジャッキ部５２の１つの節部５２ｃに取り付けられていて、電動シリンダ５４はジャッキ側支点部５４ｂを中心にして回動可能である。電動シリンダ５４が伸長することで直角方向Ｄ２におけるジャッキ部５２の長さは伸び、電動シリンダ５４が短縮することで直角方向Ｄ２におけるジャッキ部５２の長さは縮む。

更に、壁面洗浄装置１０は、テンションワイヤ２０による押圧力で壁面１２Ｗに押し付けられて壁面１２Ｗを走行可能であるが、上下方向Ｄ１及び直角方向Ｄ２に直交する方向つまり、図１及び図２において紙面に直交する方向である左右方向Ｄ３（図３参照）の振れを抑制することを可能にする構成を備える。まず、そのような振れを検出するために、壁面洗浄装置１０には、テンションワイヤ２０が張られた上下方向Ｄ１と直交する左右方向Ｄ３におけるテンションワイヤ２０に対する接触部３２の振れを検出する振れ検出装置５６が設けられている。なお、左右方向Ｄ３は第２方向に対応する。第２方向は、第１方向に直交する方向であり、壁面１２Ｗに沿った方向であるとよい。

振れ検出装置５６は、検出部本体５８と、この検出部本体５８から延出する延出検知部６０とを備える。検出部本体５８は、接触部３２の外側部材４８に固定されている。延出検知部６０の自由端は、テンションワイヤ２０に摺接する。本実施形態では、延出検知部６０の自由端は、テンションワイヤ２０から外れないように、リング状に形成されている。なお、延出検知部６０の自由端は、他の構成や形状を有してもよく、例えばフック形状であってもよい。したがって、振れ検出装置５６は、壁面洗浄装置１０とテンションワイヤ２０との相対的な関係に応じて、テンションワイヤ２０に対する壁面洗浄装置１０の接触部３２の振れ又は逸れを検出することができる。なお、検出部本体５８は２つのスイッチ５８ａ、５８ｂを有し、接触部３２の傾きつまり振れに起因する延出検知部６０の自由端の動き又は位置に応じてそれらスイッチ５８ａ、５８ｂのいずれかがＯＮになることができる。テンションワイヤ２０に対して真っ直ぐにつまり上下方向Ｄ１に沿って真っ直ぐに壁面洗浄装置１０が壁面１２Ｗを走行しているとき、検出部本体５８の２つのスイッチ５８ａ、５８ｂのいずれもＯＦＦ状態にある。

そして、壁面洗浄装置１０は、その名の通り、壁面を洗浄する機能等を有する。壁面洗浄装置１０のホース方向調整装置６２には、ポンプ６４から圧送される所定圧以上のつまり高圧の洗浄液が、例えば水が流れるホース部材６６がつながっている。ホース方向調整装置６２は、走行部３０の台座部３８に設けられている。ホース方向調整装置６２は、台座基部３８ａに設けられた駆動本体部６８と、この駆動本体部６８から延出したホースガイド部７０とを有する。なお、ホース部材６６は壁面洗浄装置１０のウエイトバランスを調整するための機能を担うウエイトバランス調整部材に対応し、ホース方向調整装置６２はウエイトバランス調整部材の状態を変えるように構成されたウエイトバランス調整装置に対応する。

図１及び図２では、ホースガイド部７０は、駆動本体部６８から鉛直方向下側に延びている。洗浄液が流れるホース部材６６は、その一部がホースガイド部７０内部を通過して延び、更に一部が走行部３０に沿って配設され、走行部３０の台座先端部３０ｂ付近に設けられた洗浄ノズル７２につなげられている。したがって、図１及び図２に示す使用状態において、壁面洗浄装置１０は、ポンプ６４から圧送された洗浄液を、壁面１２Ｗに洗浄ノズル７２から噴射して供給することができる。なお、壁面洗浄装置１０は、その種々の箇所に様々な洗浄ノズルを設けることが可能である。また、壁面洗浄装置１０は、図１に示すように、噴射した洗浄液を回収する回収装置又は排液処理装置７３（図２では図示省略）を備える。

ホース方向調整装置６２の駆動本体部６８は、ホースガイド部７０の向きを調整するためのモータ７４を備える。モータ７４が駆動することで、駆動本体部６８を中心として、その周りにホースガイド部７０は所定範囲内で回動することができる。

壁面洗浄装置１０は、制御装置８０を有する。制御装置８０は、例えばＣＰＵである演算部と、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置と、入出力装置とを備え、所謂コンピュータとして構成されている。制御装置８０には、上記押圧力検出装置５１及び振れ検出装置５６が接続されている。制御装置８０は、上記モータ４４、上記モータ５５及び上記モータ７４に接続されている。制御装置８０は、後述する押圧力制御つまり伸縮制御、及び、振れ抑制制御を行うために、それぞれに対応した所定のプログラムやデータを記憶している。つまり、制御装置８０は、押圧力検出装置５１が検出した押圧力が所定の押圧力になるように伸縮装置３４の作動を制御するように構成された伸縮制御部としての機能を担う機能部を有する。また、制御装置８０は、振れ抑制制御部として機能する機能部を有する。振れ抑制制御は、操舵制御と、ホース方向制御とを含む。つまり、制御装置８０は、振れ検出装置５６が検出した振れを所定値以下に抑制するように、操舵装置４０の作動を制御するように構成された操舵制御部としての機能を担う機能部を有する。更に、制御装置８０は、振れ検出装置５６が検出した振れを所定値以下に抑制するようにホース方向調整装置６２の作動を制御するように構成されたホース方向制御部としての機能を担う機能部を有する。ただし、ホース方向制御部は振れ検出装置５６が検出した振れを抑制するようにウエイトバランス調整装置の作動を制御するように構成されたウエイトバランス制御部の一例である。なお、制御装置８０は、このような構成を有することに限定されず、押圧力検出装置５１や振れ検出装置５６からの信号に応じて作動するリレー回路によりその一部又は全部が置き換えられてもよい。

押圧力検出装置５１により検出された押圧力に基づく、伸縮装置３４の作動の、より具体的には電動シリンダ５４の作動の制御、つまり押圧力制御（伸縮制御）について図４に基づいて説明する。押圧力検出装置５１により検出された押圧力が上記所定圧力範囲の上限値よりも大きいとき（ステップＳ４０１で肯定判定）、押圧力を所定圧力範囲内の圧力に、つまり所定の押圧力に調整するように、直角方向Ｄ２でのジャッキ部５２の長さを縮めるべく、制御装置８０は、電動シリンダ５４の作動を、つまりモータ５５の作動を制御する（ステップＳ４０３）。押圧力検出装置５１により検出された押圧力が上記所定圧力範囲の下限値よりも小さいとき（ステップＳ４０１で否定判定かつステップＳ４０５で肯定判定）、押圧力を所定圧力範囲内の圧力に、つまり所定の押圧力に調整するように、直角方向Ｄ２でのジャッキ部５２の長さを伸ばすべく、制御装置８０は、電動シリンダ５４の作動を、つまりモータ５５の作動を制御する（ステップＳ４０７）。そして、押圧力検出装置５１により検出された押圧力が上記所定圧力範囲内にあるとき、つまり、本実施形態では押圧力検出装置５１により何ら検出信号が生じないとき（ステップＳ４０１で否定判定かつステップＳ４０５で否定判定）、制御装置８０は、電動シリンダ５４の作動を、つまりモータ５５の作動を特に制御しない。

次に、振れ検出装置５６により検出された振れに基づく、振れ抑制制御における操舵装置４０の制御について、図３、図５及び図６に基づいて説明する。まず、図３に基づいて、ある程度以上の左右方向Ｄ３の振れが壁面洗浄装置１０に生じていないときについて説明する。ある程度以上の左右方向Ｄ３の振れが壁面洗浄装置１０に生じていないとき、図３では壁面洗浄装置１０の延出検知部６０がテンションワイヤ２０に沿って鉛直方向に略真っ直ぐになっている状態で壁面洗浄装置１０の接触部３２もテンションワイヤ２０に沿って略真っ直ぐになっているので、検出部本体５８のスイッチ５８ａ、５８ｂはいずれもＯＦＦである。このとき、操舵装置４０のモータ４４は、図３に示すようにタイヤ３６Ｂが真っ直ぐになるように制御されている。しかし、図３に矢印Ａ１で示すように壁面洗浄装置１０の接触部３２がテンションワイヤ２０に対して振れるとき、テンションワイヤ２０に係合している延出検知部６０は壁面洗浄装置１０の接触部３２に対して傾くので、スイッチ５８ａ、５８ｂのいずれかがＯＮになる。このとき、制御装置８０は、その振れを抑制するように、操舵装置４０のモータ４４を制御する。

振れ検出装置５６により、例えば下降中に、壁面洗浄装置１０の接触部３２の左側への振れが、つまり壁面洗浄装置１０の接触部３２に対して延出検知部６０がＳ１側に傾く接触部３２の振れが検出されたとき（ステップＳ５０１で肯定判定）、その左側の振れを抑制するように、操舵装置４０のモータ４４が制御される（ステップＳ５０３）。例えば、それとは逆側の向きに壁面洗浄装置１０の軌道を修正するべく、図６（ｃ）に示すようにタイヤ３６Ｂの向きを変えるようにモータ４４は制御される。振れ検出装置５６により、例えば下降中に、壁面洗浄装置１０の接触部３２の右側への振れが、つまり壁面洗浄装置１０の接触部３２に対して延出検知部６０がＳ２側に傾く接触部３２の振れが検出されたとき（ステップＳ５０１で否定判定かつステップＳ５０５で肯定判定）、その右側の振れを抑制するように、操舵装置４０のモータ４４が制御される（ステップＳ５０７）。例えば、それとは逆側の向きに壁面洗浄装置１０の軌道を修正するべく、図６（ｂ）に示すようにタイヤ３６Ｂの向きを変えるようにモータ４４は制御される。なお、壁面洗浄装置１０が壁面１２Ｗを上昇しているとき、タイヤ３６Ｂは、ステップＳ５０３やステップＳ５０７ではそれらと逆向きに制御される。そして、振れ検出装置５６により検出された振れが所定範囲内にあるとき、つまり、本実施形態では触れ検出装置５６により何ら検出信号が生じないとき（ステップＳ５０１で否定判定かつステップＳ５０５で否定判定）、制御装置８０は、図３に示すようにタイヤ３６の向きが真っ直ぐなニュートラル状態になるように操舵装置４０のモータ４４を制御する。ここではこのニュートラル状態にするモータ４４の制御はステップＳ５０１及びステップＳ５０５で否定判定されたとき、自動的に行われるようにプログラムが構築されている。例えば、ステップＳ５０５で否定判定されたとき、次のルーチンに進む前に至る「ニュートラル状態制御」のステップが、図５のフローチャートに設けられてもよい。この場合、「ニュートラル状態制御」のステップに至ることで、図３に示すようにタイヤ３６の向きが真っ直ぐなニュートラル状態になるように操舵装置４０のモータ４４は制御される。

更に、振れ検出装置５６により検出された振れに基づく、振れ抑制制御におけるホース方向調整装置６２の制御について、図３、図５及び図６に基づいて説明する。まず、図３に基づいて、初期状態においてある程度以上の左右方向の振れが壁面洗浄装置１０に生じていないときについて説明する。洗浄開始段階などの初期状態において、ある程度以上の左右方向の振れが壁面洗浄装置１０に生じていないとき、図３に示すように壁面洗浄装置１０の延出検知部６０がテンションワイヤ２０に沿って鉛直方向においてつまり上下方向Ｄ１において略真っ直ぐになっている状態で壁面洗浄装置１０の接触部３２もテンションワイヤ２０に沿って略真っ直ぐになっているので、検出部本体５８のスイッチ５８ａ、５８ｂがいずれもＯＦＦである。このとき、ホース方向調整装置６２のモータ７４は、図３に示すようにホース方向調整装置６２のホースガイド部７０は鉛直方向つまり上下方向Ｄ１に略真っ直ぐになるように制御されている。しかし、図３に矢印Ａ１で示すように壁面洗浄装置１０が振れるとき、テンションワイヤ２０に係合している延出検知部６０は壁面洗浄装置１０の接触部３２に対して傾くので、スイッチ５８ａ、５８ｂのいずれかがＯＮになる。このとき、制御装置８０は、その振れを抑制するように、ホース方向調整装置６２のモータ７４を制御する。

振れ検出装置５６により、例えば下降中に、壁面洗浄装置１０の接触部３２の左側への振れが、つまり壁面洗浄装置１０の接触部３２に対して延出検知部６０がＳ１側に傾く接触部３２の振れが検出されたとき（ステップＳ５０１で肯定判定）、その左側の振れを抑制するように、ホース方向調整装置６２のモータ７４が制御される（ステップＳ５０３）。本実施形態では、壁面洗浄装置１０のウエイトバランスを好適に保つことでその振れを抑制するべく、図６（ａ）に示すようにホースガイド部７０の向きを左側Ｓ４にするようにモータ７４は制御される。振れ検出装置５６により、例えば下降中に、壁面洗浄装置１０の接触部３２の右側への振れが、つまり壁面洗浄装置１０の接触部３２に対して延出検知部６０がＳ２側に傾く接触部３２の振れが検出されたとき（ステップＳ５０１で否定判定かつステップＳ５０５で肯定判定）、その右側の振れを抑制するように、ホース方向調整装置６２のモータ７４が制御される（ステップＳ５０７）。本実施形態では、図６（ａ）に示すようにホースガイド部７０の向きを右側Ｓ３にするようにモータ７４は制御される。そして、振れ検出装置５６により検出された振れが所定範囲内にあるとき、つまり、本実施形態では触れ検出装置５６により何ら検出信号が生じないとき（ステップＳ５０１で否定判定かつステップＳ５０５で否定判定）、制御装置８０は、ホースガイド部７０の向きをそのままに保つように、ホース方向調整装置６２のモータ７４を制御する。このときのモータ７４の制御は非制御を含むものである。

これら操舵装置４０のモータ４４の制御と、ホース方向調整装置６２のモータ７４の制御の関係について、ここで更に説明する。これらモータ４４、７４は、例えば操舵装置４０における応答性とホース方向調整装置６２における応答性との関係から、上で述べたように制御される。操舵装置４０のモータ４４は、振れ検出装置５６により振れが検出されたとき、その振れを抑制するように制御され、振れが抑制されたときつまり振れが検出されないとき、図３に示すようにタイヤ３６の向きが真っ直ぐなニュートラル状態になるように制御される。これに対して、ホース方向調整装置６２のモータ７４は、振れ検出装置５６により振れが検出されたとき、その振れをウエイトバランスの調整で抑制するように、ホースガイド部７０の向きを変えるべく制御され、振れが抑制されたときつまり振れが検出されないとき、そのときどきの状態のままにホースガイド部７０の向きを維持するように制御される。なお、本実施形態では操舵装置による振れの制御は、ホース方向調整装置６２による振れの制御と関係づけられていて、ホース方向調整装置６２による振れの制御を補助するように実行される。しかし、これら制御は逆の関係を有してもよく、或いは、互いに対して独立して実行されてもよい。

上記構成を備える壁面洗浄装置１０における効果を以下説明する。

壁面洗浄装置１０では、振れ検出装置５６により壁面洗浄装置１０の左右方向Ｄ３の振れが検出されたとき、前述の如く、その振れを抑制するように、操舵装置４０のモータ４４が制御される。よって、壁面洗浄装置１０の振れを抑制することが可能になる。したがって、壁面洗浄装置１０の壁面走行の安定性を高めることが可能になる。

更に、壁面洗浄装置１０では、振れ検出装置５６により壁面洗浄装置１０の左右方向Ｄ３の振れが検出されたとき、前述の如く、その振れを抑制するように、ホース方向調整装置６２のモータ７４が制御される。これにより、ホースガイド部７０の向きが変えられる。ホースガイド部７０の向きを変えることで、所定圧以上の洗浄液が流れるホース部材６６の向きが変わり壁面洗浄装置１０のウエイトバランスが変化する。よって、壁面洗浄装置１０の振れを抑制することが可能になる。したがって、壁面洗浄装置１０の壁面走行の安定性をより高めることが可能になる。

更に、上記実施形態に係る壁面走行装置１０では、上で述べたように、振れが検出されたとき、その振れを抑制するように、操舵装置４０のモータ４４とホース方向抑制装置６２のモータ７４とがともに制御される。そして、振れが抑制されたときつまり振れが検出されないとき、操舵装置４０のモータ４４は図３に示すようにタイヤ３６の向きが真っ直ぐになるように制御されるが、ホース方向抑制装置６２のモータ７４はそのときどきの状態のままにホースガイド部７０の向きを維持するように制御される。したがって、検出された振れは、操舵装置４０のモータ４４の制御により迅速に抑制され、ホース方向調整装置６２のモータ７４の制御により安定的に抑制されるようになる。

また、壁面洗浄装置１０では、図１及び図２に示すように、壁面洗浄装置１０が使用状態にあるときつまりそれが作業中のとき、テンションワイヤ２０の上側の固定位置及び下側の固定位置は一定であるので、テンションワイヤ２０から壁面洗浄装置１０に及ぶ力つまり押圧力は、例えば屋上近くから地上近くに壁面洗浄装置１０が下降する過程で、変化する。本実施形態の壁面洗浄装置１０では、既に説明したように、そのテンションワイヤ２０からの押圧力を所定範囲内につまり所定の押圧力にするように、伸縮装置３４の作動が制御される。したがって、壁面洗浄装置１０の壁面走行の安定性をより一層高めることが可能になる。

また、壁面洗浄措置１０では、接触部は、伸縮装置に接続された内側部材と、該内側部材の外側に位置してテンションワイヤに接触する外側部材と、内側部材と外側部材との間に設けられる弾性部材とを有し、押圧力検出装置は、内側部材と外側部材との間に設けられた。したがって、テンションワイヤ２０による押圧力に柔軟に対応しつつ、その押圧力をより好適に検出することができる。よって、前述の伸縮制御をより好適に行うことが可能である。

また、上記実施形態では、伸縮装置３４は、伸縮部材としてのジャッキ部５２と、このジャッキ部５２の伸縮を生じさせるための伸縮発生装置としての電動シリンダ５４とを有した。したがって、伸縮装置３４により直角方向Ｄ２における壁面洗浄装置１０の長さを種々変えることができるとともに、伸縮装置３４はテンションワイヤ２０の押圧力にしっかりと耐えることができる。

以上、本発明の代表的な実施形態及び変形例について説明したが、本発明は種々の変更が可能である。本願の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能である。

例えば、上記実施形態に係る壁面走行装置は壁面洗浄装置であったが、本発明はそれ以外の用途又は機能の装置に適用されてもよい。例えば、本発明は、壁面塗装用の装置に適用されてもよい。

また、上記実施形態では、ホース部材６６がウエイトバランス調整部材に対応し、ホース方向調整装置６２がウエイトバランス調整装置に対応した。しかし、ウエイトバランス調整部材は洗浄液が流れるホース部材６６に限定されない。例えば、ウエイトバランス調整部材は、壁面走行装置１０が塗料塗布装置である場合、壁面に向けて塗布されるつまり供給される塗料つまり流体が流れるホース部材であってもよい。また、ウエイトバランス調整部材は、１つ又は複数の砂袋や金属塊といった単なる錘であってもよい。そして、ウエイトバランス調整装置は、ウエイトバランス調整部材の状態、例えば壁面走行装置における方向や位置を変えることで壁面走行装置のウエイトバランスを変えるように種々の構成を備え得る。そして、制御装置８０のウエイトバランス制御部はそのウエイトバランス調整装置を制御するように構成されるとよい。

また、振れ検出装置５６により検出された振れを抑制するように、操舵装置４０及びウエイトバランス調整装置のいずれか一方のみが制御されてもよい。その振れを抑制するように、操舵装置４０及びウエイトバランス調整装置の作動を様々に組み合わせてもよい。また、振れ抑制のために、操舵装置４０及びウエイトバランス調整装置のいずれか一方のみが壁面走行装置に設けられることも可能である。

更に、上記実施形態の壁面洗浄装置１０では、走行部と接触部との間に伸縮装置３４を設けたが、この伸縮装置３４を設けない構成を有することもできる。また、例えば、上記伸縮装置３４は、ジャッキ部５２と、電動シリンダ５４とを備えたが、電動シリンダ５４のみを備えて構成されてもよい。また、電動シリンダ５４の数は１つに限定されず、複数であってもよい。

１０壁面洗浄装置
１２Ｗ壁面
２０テンションワイヤ
３０走行部
３２接触部
３４伸縮装置
５１押圧力検出装置
５２ジャッキ部
５４電動シリンダ
５６振れ検出装置
７２洗浄ノズル

Claims

建造物の壁面に張られたテンション部材により前記壁面に押し付けられて該壁面を走行可能に構成された壁面走行装置であって、
前記壁面を走行するように構成された走行部と、
前記テンション部材に接するように構成された接触部と、
前記テンション部材が張られた第１方向と直交する第２方向における、前記テンション部材に対する前記接触部の振れを検出するように構成された振れ検出装置と、
前記走行部の車輪の向きを変えるように構成された操舵装置と、
前記振れ検出装置が検出した振れを抑制するように、前記操舵装置の作動を制御するように構成された操舵制御部と
を備えた、壁面走行装置。
ウエイトバランス調整部材の状態を変えるように構成されたウエイトバランス調整装置と、
前記振れ検出装置が検出した振れを抑制するように、前記ウエイトバランス調整装置の作動を制御するように構成されたウエイトバランス制御部と
を更に備えた、請求項１に記載の壁面走行装置。
建造物の壁面に張られたテンション部材により前記壁面に押し付けられて該壁面を走行可能に構成された壁面走行装置であって、
前記壁面を走行するように構成された走行部と、
前記テンション部材に接するように構成された接触部と、
前記テンション部材が張られた第１方向と直交する第２方向における、前記テンション部材に対する前記接触部の振れを検出するように構成された振れ検出装置と、
ウエイトバランス調整部材の状態を変えるように構成されたウエイトバランス調整装置と、
前記振れ検出装置が検出した振れを抑制するように、前記ウエイトバランス調整装置の作動を制御するように構成されたウエイトバランス制御部と
を備えた、壁面走行装置。
前記ウエイトバランス調整装置は、前記壁面走行装置が前記壁面に向けて供給する流体が流れるように設けられるホース部材の向きを変えるように構成されたホース方向調整装置を備える、
請求項２又は３に記載の壁面走行装置。
前記走行部と前記接触部との間に設けられて、前記走行部と前記接触部との間隔を可変にするように構成された伸縮装置と、
前記テンション部材から前記壁面走行装置への押圧力を検出するように構成された押圧力検出装置と、
該押圧力検出装置が検出した押圧力が所定の押圧力になるように前記伸縮装置の作動を制御するように構成された伸縮制御部と
を更に備えた、請求項１から４のいずれか一項に記載の壁面走行装置。
前記接触部は、前記伸縮装置に接続された内側部材と、該内側部材の外側に位置して前記テンション部材に接触する外側部材と、前記内側部材と前記外側部材との間に設けられる弾性部材とを有し、
前記押圧力検出装置は、前記内側部材と前記外側部材との間に設けられている、
請求項５に記載の壁面走行装置。
前記伸縮装置は、前記走行部と前記接触部との間隔を可変にするように設けられる伸縮部材と、該伸縮部材の伸縮を生じさせるための伸縮発生装置とを有する、
請求項５又は６に記載の壁面走行装置。