JPH04166480A

JPH04166480A - 壁面吸着装置

Info

Publication number: JPH04166480A
Application number: JP2290655A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kido; 木戸　政治; Takeshi Sakuma; 毅佐久間; Tadashi Nomura; 正野村; Hirokazu Ota; 太田　廣和; Shigeo Inoue; 繁夫井上; Koichi Wada; 宏一和田; Sho Takeuchi; 竹内　詔; Nobuhiro Yugawa; 湯川　暢宏
Original assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-12
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: JP2836947B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は１作業員が容易に近づき難い高所２例えば大型
構造物の上等での定期点検、補修、清掃。

塗装等の作業を行うときに使用する壁面吸着装置に関す
るものである。

（従来の技術）従来、煙突、大型タンク、橋梁等の大型構造物の上での
定期点検、補修、清掃、塗装等の作業は。

高所作業になるので、遠隔操作及び移動可能な壁面吸着
装置が必要になる。

この従来例を第５．６．７図により説明すると。

（ａ）が平面視円形の吸着パッド本体、（ｂ）が同吸着
パッド本体（ａ）の外周部から半径方向外方へ突設した
複数個の可撓性シール部材、（Ｃ）が真空源（図示せず
）から延びた真空吸引ホース、（ｒ＋）（ｆｚ）が上記
吸着パッド本体（ａ）に取付けた支持架橋、（ｄ、）〜
（ｄ４）が同支持架橋（Ｌ）（ｆｚ）の両端部に取付け
た走行車輪、（ｅ、）（ｅ２）が上記支持架橋（ｆｌ）
（ｆ２）上に取付けた駆動モータ、（ｇ＋）（ｇｚ）が
同駆動モータ（ｅｌ）のスプロケットと上記走行車輪（
ｄａ）（ｄｚ）のスプロケットとの間に懸装した駆動チ
ェーン（または駆動ベルト）　、（ｇ３）　（ｇ４）が
同駆動モータ（ｅ２）のスプロケットと上記走行車輪（
ｄｚ）　（ｄａ）のスプロケットとの間に懸装した駆動
チェーン、（ｈ）が上記吸着パッド本体（ａ）と上記各
可撓性シール部材（ｂ）との間に形成された減圧空間部
、（ｈυが上記吸着パッド本体（ａ）の中心部に設けて
同減圧空間部に連通した真空吸引口で、上記真空吸引ホ
ース（ｃ）が同真空吸引口（ｈｌ）に取付られている。

また（ｉ）が壁面、（ｊ）が上記各可撓性シール部材（
ｂ）の支持部材、（ｋ）が同各可撓性シール部材（ｂ）
の過変影防止用仕切材、（１）が同各可撓性シール部材
（ｂ）を上記支持部材（ｊ）に固定するボルトで、真空
源から延びた真空吸引ホース（ｃ）を真空吸引口（ｈｌ
）に取付けて、真空源を作動し、吸着パッド本体（ａ）
と各可撓性シール部材（ｂ）との間に形成された減圧空
間部（ｈ）内の空気を吸引して、壁面吸着装置を壁面（
ｉ）に吸着させ１次いで駆動モータ（ｅｌ）（ｅｚ）を
起動して、その回転を駆動チェーン（ｇυ（ｇ２）及び
（ｇ＋）　（ｇ４）を介して走行車輪（ｄｌ）（ｄ２）
及び（ｄ：１）（ｄ４）に伝え、同走行車輪（ｄｌ）（
ｄｚ）及び（ｄ：＋）　（ｄ４）を回転させて、壁面吸
着装置を壁面（ｉ）に沿って走行させる。このとき、各
可撓性シール部材（ｂ）を壁面（ｉ）の凹凸に応じ変形
させて（矢印Ａ参照）、吸着パッド本体（ａ）と各可撓
性シール部材（ｂ）との間に形成された減圧空間部（ｈ
）内を真空状態に保持するようになっている。

（発明が解決しようとする課題）前記第５．６．７図に示す従来の壁面吸着装置では、原
則的に平面状の壁面（ｉ）を吸着対象面としている。そ
のため、■吸着対象面が円筒状構造物のように円筒状の
場合には１■吸着パット本体（ａ）の径を小さくして、
この吸着パッド本体（ａ）と各可撓性シール部材（ｂ）
とにより１円筒状吸着対象面への吸着を可能にするか、
■吸着パッド本体（ａ）の形状を円筒状の吸着対象面に
合わせて変えて１円筒状吸着対象面への吸着を可能にす
るか。

何れかの対策を講じる必要があるが、■の場合には、吸
着パッド本体（ａ）が小型化して、大型な作業機器を搭
載できない。また■の場合には、壁面吸着装置を大幅に
改造しなければならなくて、経費が嵩むという問題があ
った。

本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その
目的とする処は、壁面吸着装置本体の径を円筒状吸着対
象面に合わせて小さくしたり、壁面吸着装置本体の形状
を円筒状吸着対象面に合わせて変えたりしなくても１円
筒状吸着対象面への吸着を確実に行うことができる壁面
吸着装置を提供しようとする点にある。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために１本発明は、壁面に吸着す
る壁面吸着装置において、壁面に接して減圧領域を形成
する可撓性シール部材がリング状に且つ加圧流体の内部
への注入が可能な中空状に形成され、同中空部内の圧力
を調節する圧力調整手段が吸着装置本体に設けられてい
る。

（作用）本発明の壁面吸着装置は前記のように構成されており、
中空・リング状可撓性シール部材を壁面に接触させ５次
いで真空源を作動し、中空・リング状可撓性シール部材
の内方に形成された減圧空間部内の空気を吸引して、壁
面吸着装置を壁面に吸着させ、このとき、中空・リング
状可撓性シール部材内の圧力を圧力制御手段により計測
し１　ここで得られた制御信号を加圧流体供給源へ送り
。

同加圧流体供給源から中空・リング状可撓性シール部材
内へ送る加圧流体の供給量を調整して、同中空・リング
状可撓性シール部材の形状を壁面の凹凸に応し変形させ
、同中空・リング状可撓性し−ル部材を壁面に密着させ
て、可撓性シール部材の内方に形成された減圧空間部内
を真空状態に保持する。

（実施例）次に本発明の壁面吸着装置を第１図に示す一実施例によ
り説明すると、　（１３）が可撓性シール部材で、同可
撓性シール部材（１３）は、リング状に且つ加圧流体の
内部への注入が可能な中空状（（１６）参照）に形成さ
れている。また（１４）が同中空・リング状可撓性シー
ル部材（１３）に嵌合したホイール状部材、　（１７）
が円板状の吸着装置本体で、同円板状の吸着装置本体（
１７）と上記中空・リング状可撓性シール部材（１３）
とにより減圧空間部（８）が形成されている。また（１
５）が上記ホイール状部材（１４）を貫通した加圧流体
導入用ポートで、同加圧流体導入用ボー１−　（１５）
が加圧流体供給用ホース（図示せず）を介して加圧流体
供給源（図示せず）に連通している。また（２０）が上
記吸着装置本体（１７）の中心部に固定した取付台、　
（１８）が同取付台（２０）を貫通して上記減圧空間部
（８）に開口した真空吸引口で、同真空吸引口（１８）
が真空吸引ホース（図示せず）を介して真空源に連通し
ている。また（１９）が上記取付台（２０）を貫通して
上記減圧空間部（８）に開口した圧力調整手段の真空度
測定口（壁面への吸着力に比例した真空度を測定する真
空度測定口）で、同真空度測定口（１９）が圧力制御装
置（可撓性シール部材（１３）内の圧力を調整する圧力
制御装置）（図示せず）に連通している。また（２１）
が上記取付台（２０）に設けた自在ジヨイントで１本吸
着装置の操作杆（図示せず）が同自在ジヨイント（２１
）を介して取付台（２０）に取付けられる。

次に前記第１図に示す、壁面への吸着装置の作用を具体
的に説明する。中空・リング状可撓性シール部材（１３
）を壁面（９）に接触させ１次いで真空源から延びた真
空吸引ホースを真空吸引口（１８）に取付けて、真空源
を作動し１円板状の吸着装置本体（１７）と中空・リン
グ状可撓性シール部材（１３）との間に形成された減圧
空間部（８）内の空気を吸引して、吸着装置を壁面（９
）に吸着させる。このとき。

中空・リング状可撓性シール部材（１３）内の圧力を真
空度測定口（１９）を経て圧力制御装置により計測し、
ここで得られた制御信号を加圧流体供給源へ送り、同加
圧流体供給源から加圧流体導入用ボート（１５）を経て
中空・リング状可撓性シール部材（１３）内へ送るる加
圧流体の供給量を調整して、同中空・リング状可撓性シ
ール部材（１３）の形状を壁面（９）の凹凸に応じ変形
させ、同中空・リング状可撓性シール部材（１３）を壁
面（９）に密着させて、吸着装置本体体（１７）と可撓
性シール部材（１３）との間に形成された減圧空間部（
８）内を真空状態に保持する。

次に本発明の壁面吸着装置を第２．３図に示す他の実施
例により説明すると、　（１３）が可撓性シール部材で
、同可撓性シール部材（１３）は、リング状に且つ加圧
流体の内部への注入が可能な中空状（（１６）参照）に
形成されている。また（１４）が同中空・リング状可撓
性シール部材（１３）に嵌合したホイール状部材、　（
１７）が吸着装置本体で、同吸着装置本体（１７）と上
記可撓性シール部材（１３）とにより減圧空間部（８）
が形成されている。また（２０）が上記吸着装置本体（
１７）の中心部に固定した取付台。

（１８）が上記吸着装置本体（１７）を貫通して上記減
圧空間部（８）に開口した真空吸引口で、同真空吸引口
（１８）が真空吸引ホース（図示せず）を介して真空源
に連通している。また（１９）が上記吸着装置本体（１
７）を貫通して上記減圧空間部（８）に開口した真空度
測定口（壁面への吸着力に比例した真空度を測定する真
空度測定口）で、同真空度測定口（１９）が吸着制御装
置（図示せず）に連通している。

また（２１）が上記取付台（２０）に設けた自在ジヨイ
ント、　（２２）が同自在ジヨイント（２１）のねじ部
に螺合した高さ調整ねじ、　（２３）が同高さ調整ねし
く２２）に固定した受台、　（２６）　（２６）が同受
台（２３）に固定した架台、　（２６’　）　（２６’
　）が同架台（２６）　（２６）の両端部に交差状態に
固定した別の架台で、同架台（２６’　）　（２６’　
）の両端部に走行車輪（２４ａ）とそれを駆動する駆動
モータ（２５ａ）とが取付けられている。

次に前記第２，３図に示す壁面への吸着装置の作用を具
体的に説明する。中空・リング状可撓性シール部材（１
３）及び走行車輪（２４ａ）〜（２４ｄ）を壁面（９）
に接触させ１次いで真空源から延びた真空吸引ホースを
真空吸引口（１８）に取付けて、真空源を作動し１円板
状の吸着装置本体（１７）と中空・リング状可撓性シー
ル部材（１３）との間に形成された減圧空間部（８）内
の空気を吸引して、吸着装置を壁面（９）に吸着させる
。このとき、中空・リング状可撓性シール部材（１３）
内の圧力を真空度測定口（１９）を経て圧力制御装置に
より計測し、ここで得られた制御信号を加圧流体供給源
へ送り、同加圧流体供給源から加圧流体導入用ボート（
１５）を経て中空・リング状可撓性シール部材（１３）
内へ送る加圧流体の供給量を調整して、同中空・リング
状可撓性シール部材（１３）の形状を壁面（９）の凹凸
に応じ変形させ、同中空・リング状可撓性シール部材（
１３）を壁面（９）に密着させて、吸着装置本体体（１
７）と中空・リング状可撓性シール部材（１３）との間
に形成された減圧空間部（８）内を真空状態に保持する
。またこのとき、駆動モータ（２５ａ）〜（２５ｄ）を
起動して、その回転を走行車輪（２４ａ）〜（２４ｄ）
に伝え、これらの走行車輪（２４ａ）〜（２４ｄ）を回
転させて、壁面吸着装置を壁面（９）に沿って走行させ
る。

また第４図は、中空・リング状可撓性シール部材（１３
）の内周面にチューブ（１８）を添設して、同中空・リ
ング状可撓性シール部材（１３）を補強し、また走行時
の中空・リング状可撓性シール部材（１３）と壁面（９
）との間の摩擦抵抗を減少させるために。

中空・リング状可撓性シール部材（１３）の低摩擦係数
の膜材料（２９）をコーチイブした他の実施例である。

なお本壁面吸着装置の吸着力及び作業機器搭載能力は次
の通りである。

吸着力Ｆは、可撓性シール部材（１３）の中心部の直径
をＤ（＝３５ｃｍ）、本吸着装置の周りの圧力をＰｏ（
１気圧（７６０Ｔｏｒｒ））、減圧空間部（８）内の圧
力をＰ、（０，５気圧（３８０Ｔｏｒｒ））、可撓性シ
ール部材（１３）内の圧力をＰ２（２気圧）とすると。

４　　　　　　　Ｐ。

■ ＃４９７（ｋｇ）また作業機器搭載能力（吸着装置が壁面（９）から滑り
落ちない限界装置重量Ｗは、可撓性シール部材（１３）
と壁面（９）との間の摩擦係数をμ。（＝０゜３）、ゴ
ム製走行車輪（２４）と壁面（９）との間の摩擦係数を
μ、（＝０．３）、可撓製シール部材（１３）にコーテ
ィングした膜材料（２９）と壁面（９）との間の摩擦係
数をμｚ（＝０．１）　　とすると。

第１図の吸着装置の作業機器搭載能力Ｗは。

×　　　　　Ｘμ。＝　１４９　、　１　（ｋｇ）第４
図の吸着装置の作業機器搭載能力Ｗは。

＝１０４．３＋１４．９＝　　１１９．２（ｋｇ）にな
る。

また第２，３図の場合、吸着力Ｆの負荷分担比率を走行
車輪（２４ａ）〜（２４ｄ）側が７０％、可撓性シール
部材（１３）側が３０％だとすると、高さ８周整ねしく
２２）を回転し、走行車輪（２４ａ）　〜（２４ｄ）の
可撓性シール部材（１３）に対する高さ位置を変えて。

これら走行車輪（２４ａ）〜（２４ｄ）　と中空・リン
グ状可撓性シール部材（１３）との吸着力Ｆの負荷分担
比率を上記数値に合うように調整する。

以上のように第１図または第４図に示す中空・リング状
可撓性シール部材（１３）を使用して、第２゜３図の装
置構成にした場合、その何れにおいても。

１００ｋｇ以上の装置十作業機器の重量を吸着できる能
力を持つことになり、視覚装置、加工工具３マニピレー
タ等を使用して１作業員が容易に近づき難い高所１例え
ば大型構造物の上等で定期点検。

補修、清掃、塗装等の作業を行うことが可能になる。

（発明の効果）本発明の壁面吸着装置は前記のように中空・リング状可
撓性シール部材を壁面に接触させ２次いで真空源を作動
し、中空・リング状可撓性シール部材の内方に形成され
た減圧空間部内の空気を吸引して、壁面吸着装置を壁面
に吸着させ、このとき、中空・リング状可撓性シール部
材内の圧力を圧力制御手段により計測し、ここで得られ
た制御信号を加圧流体供給源へ送り、同加圧流体供給源
から中空・リング状可撓性シール部材内へ送る加圧流体
の供給量を調整して、同中空・リング状可撓性シール部
材の形状を壁面の凹凸に応じ変形させ、同中空・リング
状可撓性シール部材を壁面に密着させて、可撓性シール
部材の内方に形成された減圧空間部内を真空状態に保持
するので、壁面吸着装置本体の径を円筒状吸着対象面に
合わせて小さくしたり、壁面吸着装置本体の形状を円筒
状吸着対象面に合わせて変えたりしなくても５円筒状吸
着対象面への吸着を確実に行うことができる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる壁面吸着装置の一実施例を示す
縦断側面図、第２図は他の実施例を示す縦断側面図、第
３図はその平面図、第４図はさらに他の実施例を示す縦
断側面図、第５図は従来の壁面吸着装置を示す平面図、
第６図は第５図の矢視Ｖｌ−ＶＩ線に沿う縦断側面図、
第７図は第６図の矢印■部分の拡大縦断側面図である。（９）・・・壁面、（８）・・・減圧領域、　（１３）
　　・・・中空・リング状可撓性シール部材、　（１５
）　（１８）　（１９）・・・圧力調整手段、　（１７
）　（２０）　　・・・吸着装置本体。

Claims

【特許請求の範囲】

壁面に吸着する壁面吸着装置において、壁面に接して減
圧領域を形成する可撓性シール部材がリング状に且つ加
圧流体の内部への注入が可能な中空状に形成され、同中
空部内の圧力を調節する圧力調整手段が吸着装置本体に
設けられていることを特徴とした壁面吸着装置。