JPH04349095A - 航空機の作業用装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、航空機の作業用装置に
係り、特に、先端部に作業用ユニットが装着されたマニ
ピュレータと、このマニピュレータの基端部を保持する
保持治具とを備えた航空機の作業用装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にマニピュレータを固定保持しよう
とする場合、アンカーボルトが用いられる。また、アン
カーボルトを利用しにくいときには、位置ずれやすべり
を生じないように非常に重いベースが用いられる。

【０００３】一方、マニピュレータを用いて航空機に対
し清掃や塗装あるいは傷検出等の作業を行う場合にも、
マニピュレータを固定保持する必要がある。

【０００４】また、航空機の外部にアンカーボルトを用
いてマニピュレータを保持する場合、航空機をアンカー
ボルトの位置に合わせて停止させる必要があり、実用的
でない。そこで、航空機の機内に保持ベースを持ち込み
マニピュレータを保持することがよく行われている。

【０００５】図１０にマニピュレータを装着した従来の
航空機の作業用装置を示す。図１０において、航空機の
作業用装置１００は、マニピュレータ１０１と、このマ
ニピュレータ１０１の先端部に装着された作業用ユニッ
ト１０２と、マニピュレータ１０１を支持する支柱１０
３と、この支柱１０３の底部が固着された保持ベース１
０４とを備えている。保持ベース１０４は、航空機のコ
ックピット１０５の床面１０６に載置されており、支柱
１０３は長手方向に伸縮自在となっている。この支柱１
０３は、コックピット１０５の天井部にあるハッチ１０
７のハッチ開口部１０８から機体の外へ伸縮可能の位置
に配置されている。支柱１０３の先端部によって基端部
１０９を保持されたマニピュレータ１０１は、作業者の
遠隔操作によって機体の外で所定の動作を行い、この動
作に従って作業用ユニット１０２は、航空機の清掃等を
行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
航空機の作業用装置１００は、保持ベース１０４によっ
てマニピュレータ１０１を固定保持しているため、次の
ような問題がある。

【０００７】すなわち、マニピュレータ１０１を安定に
保持できるようにするためには、保持ベース１０４はあ
る程度の重量や大きさが必要となる。このために、装置
全体が大型化してしまい、装置の運搬やセッティングが
不便になる。

【０００８】また、マニピュレータ１０１の基端部１０
９が保持ベース１０４から離れて保持されているので、
マニピュレータ１０１は振動を受けやすく、正確で安定
した動作をしにくい。この振動を除去するためには、保
持ベース１０４を大きくする必要があるが、このことは
同様に装置の大型化を招くことになる。

【０００９】そこで本発明の目的は、上記従来技術が有
する問題を解消し、航空機の作業用装置におけるマニピ
ュレータを保持するために保持ベースを用いることなく
、マニピュレータを安定に保持できるとともに、持ち運
びやセッティングの容易な航空機の作業用装置を提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、先端部に作業用ユニットが装着されたマ
ニピュレータと、このマニピュレータの基端部を保持す
る保持治具とを備え、この保持治具を航空機のハッチ開
口部に固定したことを特徴とする航空機の作業用装置で
ある。

【００１１】

【作用】マニピュレータの基端部を保持する保持治具を
ハッチ開口部に固定したので、保持ベースを用いずにマ
ニピュレータのセッティングをすることができ、また、
マニピュレータの基端部が直接この保持治具に保持され
るので、作業用ユニットとマニピュレータが保持治具に
よって保持される位置との間の距離を短くすることがで
き、マニピュレータの正確で安定した動作が実現する。

【００１２】

【実施例】以下本発明による航空機の作業用装置の実施
例を図１乃至図９を参照して説明する。

【００１３】まず図１乃至図３により本発明による航空
機の作業用装置の第１の実施例を説明する。図１におい
て、航空機の作業用装置は、先端部２に清掃用ユニット
等の作業用ユニット３が装着されたマニピュレータ１と
、このマニピュレータ１の基端部４を保持する保持治具
６とを備えている。この保持治具６は航空機のコックピ
ット８の天上部にあるハッチ９のハッチ開口部１０に固
定されている。

【００１４】すなわち保持治具６は、ハッチ９の図示し
ない上げ蓋を留めるためのピン穴１２に装着された複数
の脚１３を有する保持脚１１を有し、この保持脚１１の
中央部１４に支柱２０が立設されている。また、支柱２
０にマニピュレータ１の基端部４を延在部２２を介して
側方から支持する支持管２１が嵌着されている。

【００１５】上述のように保持脚１１は複数、例えば４
個の脚１３を有しており、各々の脚１３は固定脚１５と
可動脚１６とからなっている。このうち可動脚１６の一
端はピン穴１２に挿入され、また、可動脚１６の他端は
、固定脚１５の内側に挿入されている。さらに可動脚１
６は固定脚１５に内包された図示しないばね部材によっ
てピン穴１２方向へ付勢されている。各々の固定脚１５
は互いに中央部１４において結合され、保持脚１１は全
体として十字状をなしている。なお、ばね部材を用いる
代わりに、いわゆるカメラ三脚の脚の伸縮に通常用いら
れる方法に従って、可動脚１６を固定脚１５から入子状
に引延ばして固定してもよい。

【００１６】また、支柱２０は中央部１４から立設され
た基部柱２５と、この基部柱２５の内側へ進退自在に挿
入された延長柱２６とを有している。この場合、延長柱
２６が基部柱２５内に進退することにより支柱２０が伸
縮するようになっている。延長柱２６の下端はコックピ
ット８の床面７を押圧して中央部１４を支持している。

【００１７】支持管２１は、保持脚１１の中央部１４に
立設された支柱２０に上下動自在に嵌着されている。こ
の支持管２１は、その軸心から側方に所定の長さ延在す
る延在部２２を有しており、この延在部２２の端部にお
いて、マニピュレータ１の基端部４が固着され支持され
ている。このように延在部２２が支持管２１の軸心から
延在しているために、保持脚１１や中央部１４と抵触さ
せずにマニピュレータ１を機体の外へ持ち上げることが
できるようになっている。

【００１８】次に図２に、マニピュレータ１の作業用ユ
ニット３がコックピット８の前方部にある風防ガラス３
１を清掃する状態を示す。図２においてマニピュレータ
１は垂直多関節型のマニピュレータであり、第１アーム
１ａの曲げＢ１と、第２アーム１ｂの曲げＢ２と、旋回
軸１ｃの旋回Ｒとの計３自由度を有する。

【００１９】さらに図３に、コックピット８の内部の状
態を示す。マニピュレータ１は駆動電源や制御計算装置
などから成るコントローラ２１に接続されている。そし
て、清掃作業はプログラムによる自動作業あるいはジョ
イスティック３３によるマニュアル作業により行われる
ようになっている。

【００２０】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。

【００２１】まずはじめにマニピュレータ１を床面７に
置き、延長柱２６を基部柱２５から抜き去った状態でマ
ニピュレータ１の基端部４に取り付けられた支持管２１
を支柱２０の基部柱２５の適当な位置に嵌着し、その後
、延長柱２６を基部柱２５に挿入する。

【００２２】次に、上述のように保持治具６に一時的に
保持されたマニピュレータ１を保持治具６と共に、ハッ
チ開口部１０の下方の床面７に立て、保持治具６をハッ
チ開口部１０に固定する作業を行う。

【００２３】すなわち、保持脚１１をハッチ開口部１０
のピン穴１２に装着するために、可動脚１６を固定脚１
５の内方に押し込めて縮めた状態で、可動脚１６の先端
がピン穴１２へ挿入されるようにしてこの縮めた状態を
解放する。これによって、可動脚１６は固定脚１５に内
包されるばね部材によって付勢されてピン穴１２に挿入
され、保持脚１１はハッチ開口部１０に固定される。な
お、この作業の間、マニピュレータ１の基端部４を支柱
２０の最下端の位置に移動しておき、マニピュレータ１
を床面７に載置しておく。この場合、マニピュレータ１
の重量の影響を受けることなく、保持治具６をハッチ開
口部１０に容易に固定することができる。

【００２４】次に延長柱２６を下方に伸ばし、延長柱２
６の端部がコックピット８の床面７を押圧するようにす
る。この状態で、図示しない止め具により側部から延長
柱２６と基部柱２５とを固定する。

【００２５】次に、マニピュレータ１の第１アーム１ａ
および第２アーム１ｂを旋回軸１ｃと平行になるように
折りたたみ、マニピュレータ１を脚１３等に抵触しない
ようにしてハッチ開口部１０から機体の外に出す。この
場合、マニピュレータ１を手で直接持ち上げてもよく、
または手動や電動のホイストなどで持ち上げてもよい。

【００２６】次に支持管２１を支柱２０に対し上下動し
、マニピュレータ１に所定の作業をさせやすいような適
当な高さの位置で支持管２１を固定する。

【００２７】この状態でマニピュレータ１をコントロー
ラ３２に結線させ、マニピュレータ１に所定の作業をさ
せる。

【００２８】本実施例によれば、航空機の作業用装置の
マニピュレータ１の保持治具６をハッチ開口部１０に固
定したので、大型かつ大重量の保持ベースを用いなくと
も、マニピュレータ１の基端部４を安定して保持するこ
とができる。

【００２９】また、マニピュレータ１の基端部４をハッ
チ開口部１０の近傍で強固に保持することができるので
、マニピュレータ１の動作支点はハッチ開口部１０の近
傍に存在することになる。このため、床面７に載置され
た保持ベース１０４を用いて支柱１０３を介してマニピ
ュレータ１を保持する場合に比べて、マニピュレータ１
が保持される本発明の保持治具６の位置と作業用ユニッ
ト３の位置との間の距離を非常に短くすることができる
。この結果、保持治具６はマニピュレータ１からモーメ
ントを受けにくく、マニピュレータ１の作業中に振動が
生じにくい。したがって、マニピュレータ１の正確で安
定した動作が実現する。

【００３０】また、保持治具６の保持脚１１はハッ９チ
の上げ蓋を留めるためのピン穴１２を利用して装着され
るので、機体に新たな加工をすることなくマニピュレー
タ１を容易に保持することができる。

【００３１】また、支柱２０は延長柱２６を備えており
、延長柱２６の下端はコックピット８の床面７を押圧し
て中央部１４を支持することができるので、マニピュレ
ータ１の重量が大きい場合でも、マニピュレータ１を支
柱２０で有効に支持することができる。また、この場合
、ピン穴１２の強度負担を軽減することができる。

【００３２】また、マニピュレータ１を支持管２１に固
定した状態で、マニピュレータ１を支柱２０に対し上下
動することができるので、支柱２０がガイドとなって容
易に人間の頭上ほどの高さまで持ち上げることもできる
。また、マニピュレータ１を持ち上げる途中で風などの
影響で転倒しそうになっても、マニピュレータ１は支柱
２０にガイドされるのでマニピュレータ１が転倒して機
体を損傷させる心配がない。

【００３３】なお、保持脚１１等をパイプ材で構成する
ことにより保持治具６全体を十分に軽量化することがで
きる。

【００３４】次に、図４を参照して本発明による航空機
の作業用装置の第２の実施例を説明する。

【００３５】なお、図４において図１に示す第１の実施
例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００３６】本実施例は、支柱２０の構造が異なるのみ
であり、他は第１の実施例に略同様である。図４におい
て支柱２０の長さは短くなっており、支柱２０に嵌着す
る以前の状態の支持管２１と、この支持管２１に延在部
２２を介して固着された基端部４とを点線で示してある
。

【００３７】本実施例においては、支持管２１の延在部
２２にマニピュレータ１の基端部４を固着した後に、支
持管２１を支柱２０に嵌着する。

【００３８】本実施例によれば、支柱２０が短くなって
いるので、作業用装置のセッティングの前と同様にコッ
クピット８の中を広く利用することができる。

【００３９】また、支柱２０が短いので、セッティング
や運搬を容易に行うことができる。

【００４０】また、本実施例は、支柱２０を延長して床
面を押圧する必要がないので、持ち上げが容易でありピ
ン穴１２が強度的に問題がないような場合、すなわち、
マニピュレータ１が非常に軽量である場合に、特に有効
である。この場合、保持治具６とマニピュレータ１を一
体化することにより、一度の作業でマニピュレータをハ
ッチ開口部１０に固定することができ、作業装置のセッ
ティングが容易になる。

【００４１】次に図５により本発明による航空機の作業
用装置の第３の実施例を説明する。

【００４２】図５に示すように、本実施例における保持
治具６は、ハッチ９の上げ蓋を留めるためのピン穴１２
に装着され、複数（４本）の脚１３を有する保持脚１１
と、この保持脚１１の中央に設けられマニピュレータ１
の基端部４が挿入され保持される保持環４１とを有して
いる。

【００４３】保持環４１は円筒状の形状をした外環４１
ａと内環４１ｂとからなり、内環４１ｂは外環４１ａの
内側に挿入される。外環４１ａと内環４１ｂとは、側部
に脚１３が挿入される４個の穴４２ａ、４２ｂを有し、
内環４１ｂの開口部４３にマニピュレータ１の基端部４
が挿入され保持されるようになっている。

【００４４】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。

【００４５】まず、保持環４１のうち外環４１ａをハッ
チ開口部１０に固定する。すなわち、ピン穴１２と外環
４１ａの穴４２ａに４本の脚１３を挿入することによっ
て、外環４１ａをハッチ開口部１０の中央部に固定する
。次に、マニピュレータ１の基端部４に内環４１ｂを嵌
着する。次にこのマニピュレータ１を図５の矢印で示す
ように下方より持ち上げ、マニピュレータ１のアーム１
ａ、１ｂを外環４１ａに通過させる。内環４１ｂが外環
４１ａに挿入される位置までマニピュレータ１を持ち上
げた後、さらにマニピュレータ１を多少力を入れてわず
かだけ持ち上げる。この場合、外環４１ａの穴４２ａを
貫通していた脚１３の内側端部は、球状面となっており
、内環４１ｂの外壁に当接して一度引っ込められた後、
脚１３４の内部に設けられたばね部材（図示せず）の力
によって内環４１ｂの穴４２ｂの中に挿入される。 このようにして、マニピュレータ１を固定治具６に保持
することができる。

【００４６】本実施例によれば、マニピュレータ１のア
ーム１ａ、１ｂは開口部４３を挿通してセッティングさ
れるので、マニピュレータ１がセッティングの途中で傾
斜した場合でも、マニピュレータ１は開口部４３によっ
て支持されることになり、このため転倒して機体を損傷
させる恐れがない。

【００４７】次に本発明による航空機の作業用装置の第
４の実施例について図６により説明する。

【００４８】図６において、保持治具６は、マニピュレ
ータ１を保持する保持本体５１と、この保持本体５１の
側部に設けられ、ハッチ開口部１０の側縁１０ａに向か
って進退する押圧部材５２とを有している。

【００４９】保持治具６は前述の実施例と異なり、ピン
穴ではなく押圧部材５２によってハッチ開口部１０に固
定される。すなわち、保持本体５１は、四角形の形状を
有する板部材５３と、この板部材５３の中央に形成され
た穴５３ｂ内に嵌着された補助材５４からなっている。 マニピュレータ１の基端部４はこの補助材５４によって
固定される。また、板部材５３の側部にはねじ５５の一
端部が挿入されている。

【００５０】押圧部材５２は、角柱の形状を有し、保持
本体５１の側部に２個設けられている。押圧部材５２の
側部には板部材５３に嵌着されたねじ５５の他端部が螺
着され、このねじ５５を回動させることにより押圧部材
５２の側面を開口部１０の側縁１０ａに向かって進退さ
せることができる。そして、押圧部材５２をハッチ開口
部１０の側縁１０ａに押し付けることにより、押圧部材
５２と側縁１０ａとの間の摩擦力によって保持治具６を
ハッチ開口部１０に固定することができる。

【００５１】本実施例によれば、ハッチ開口部１０の側
縁１０ａを押圧する押圧部材５２によって、保持治具６
をハッチ開口部１０に固定したので、保持治具６の押圧
部材５２とハッチ開口部１０の側縁１０ａとの間の接触
面積を多くとることができる。その結果、機体に無理な
力を局部的に加えることなく、強固にマニピュレータ１
をハッチ開口部１０に保持させることができる。

【００５２】なお、押圧部材５２として、角柱の形状の
ものに限らず図７に示すようなコの字状の押圧部材５６
を用いてもよい。この押圧部材５６はハッチ開口部１０
の縁部１０ａの厚さにほぼ等しい幅を有する溝部５６ａ
を有している。そしてハッチ開口部１０の縁部１０ａに
押圧部材５６の溝部５６ａが嵌め込まれるようになって
いる。押圧部材５６を用いる場合には、押圧部材５２の
摩擦力により保持する場合に比較して、押圧部材５６の
溝部５６ａにより確実に保持治具６をハッチ開口部１０
に固定することができる。

【００５３】また、本実施例において、例えば板部材５
３の側部と図１に示すピン穴１２を脚部材で固定したり
して、ピン穴１２を併用することも可能である。この場
合、押圧部材５２のみによる場合に比べてより強固に保
持治具６をハッチ開口部１０に固定することができる。

【００５４】次に、本発明による航空機の作業用装置の
第５の実施例を図８により説明する。

【００５５】図８において、保持治具６は、内側に開口
６４を有する枠体６１と、この枠体６１からハッチ開口
部１０の外方に延在するとともに、マニピュレータ１を
保持する保持部６２と、枠体６１の側部６１ａに設けら
れハッチ開口部１０の側縁１０ａに向かって進退する押
圧部材５２とを有している。

【００５６】すなわち、枠体６１の外側には部材６３の
一側が固着され、この部材６３の他側には保持部６２が
固着されている。またマニピュレータ１の基端部４は保
持部６２の中央に形成された開口６５に固定され保持さ
れている。さらに、押圧部材５２は、図６に示すように
第４の実施例と同様の機能を有する。

【００５７】本実施例においては、枠体６１が開口６４
を有しているので、開口６４から作業者が身を乗り出す
ことができる。また、マニピュレータ１に異常が生じた
場合等に作業者が開口６４から出入りしてマニピュレー
タ１を容易に修理したり調整したりすることができる。

【００５８】次に、本発明による航空機の作業用装置の
第６の実施例について図９により説明する。

【００５９】図９において、保持治具６は、マニピュレ
ータ１を保持する保持本体７１と、保持本体７１に固着
されたＬ字部材７２を有している。Ｌ字部材７２は保持
本体７１に固着された側部７２ａと、保持部材７１とと
もにハッチ開口部１０の側縁１０ａが入り込む隙間７３
を形成する底部７２ｂとからなっている。またＬ字部材
７２の底部７２ｂには側縁１０ａを締め付ける締め付け
ねじ７４が取り付けられている。

【００６０】マニピュレータ１の基端部４は、補助部材
５４を介して保持本体７１の中央に形成された開口７５
に挿入保持されている。なお、保持本体７１と側縁１０
ａとの間の隙間７３にゴム等の弾性部材を挿入して締め
付けねじ７４によりクランプすることにより、航空機の
機体に損傷を与えないようにすることができる。

【００６１】本実施例において、保持本体７１によりマ
ニピュレータ１をハッチ開口部１０の外方に保持するこ
とができるので、ハッチ開口部１０を広くあけることが
できる。その結果、ハッチ開口部１０から必要に応じて
作業者が出入りすることができ、マニピュレータ１等の
修理、調整を容易に行うことができる。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、マニピュレータの基端部を保持する保持治具を
ハッチ開口部に固定したので、保持ベースを用いずにマ
ニピュレータを容易にセッティングをすることができる
。また、マニピュレータと保持治具との距離を短くする
ことができるで、マニピュレータは振動の影響を受ける
ことなく正確で安定した作業をすることができる。また
、保持治具は軽量かつ小型にすることができるので、容
易に持ち運びすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による航空機の作業用装置の第１の実施
例を示す斜視図。

【図２】同航空機の作業用装置の第１の実施例による作
業の様子を示す図。

【図３】同航空機の作業用装置の第１の実施例における
機体の内部を示す図。

【図４】本発明による航空機の作業用装置の第２の実施
例を示す斜視図。

【図５】同航空機の作業用装置の第３の実施例を示す斜
視図。

【図６】同航空機の作業用装置の第４の実施例を示す斜
視図。

【図７】同航空機の作業用装置の第４の実施例の押圧部
材の変形例を示す斜視図。

【図８】同航空機の作業用装置の第５の実施例を示す斜
視図。

【図９】同航空機の作業用装置の第６の実施例を示す斜
視図。

【図１０】従来の航空機の作業用装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１　　マニピュレータ ３　　作業用ユニット ４　　基端部 ６　　保持治具 ７　　床面 １０　　ハッチ開口部 １１　　保持脚 １２　　ピン穴 １３　　脚 １４　　中央部 ２０　　支柱 ２１　　支持管 ４１　　保持環 ５１　　保持本体 ５２　　押圧部材 ６１　　枠体 ６２　　保持部 ７１　　保持本体 ７２　　Ｌ字部材 ７３　　締め付けねじ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部に作業用ユニットが装着されたマニ
   ピュレータと、このマニピュレータの基端部を保持する
   保持治具とを備え、この保持治具を航空機のハッチ開口
   部に固定したことを特徴とする航空機の作業用装置。
2. 【請求項２】前記保持治具は、前記ハッチの上げ蓋を留
   めるためのピン穴に装着され複数の脚を有する保持脚と
   、この保持脚の中央部に立設された支柱と、この支柱に
   嵌着され前記マニピュレータの基端部を側方から支持す
   る支持管とを有することを特徴とする請求項１に記載の
   航空機の作業用装置。
3. 【請求項３】前記支柱は、伸縮自在であって、その一端
   が航空機の床面を押圧して前記保持脚の中央部を支持す
   ることを特徴とする請求項２に記載の航空機の作業用装
   置。
4. 【請求項４】前記保持治具は、前記ハッチの上げ蓋を留
   めるためのピン穴に装着され複数の脚を有する保持脚と
   、この保持脚の中央部に設けられ前記マニピュレータの
   基端部が挿入され保持される保持環とを備えることを特
   徴とする請求項１に記載の航空機の作業用装置。
5. 【請求項５】前記保持治具は、前記マニピュレータを保
   持する保持本体と、この保持本体の側部に設けられ前記
   ハッチ開口部の側縁に向かって進退する押圧部材とを有
   することを特徴とする請求項１に記載の航空機の作業用
   装置。
6. 【請求項６】前記保持治具は、枠体と、この枠体に側縁
   を固着されて前記ハッチ開口部の外方に延在し、前記マ
   ニピュレータを保持する保持部と、前記枠体の側部に設
   けられ前記ハッチ開口部の側縁に向かって進退する押圧
   部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の航空
   機の作業用装置。
7. 【請求項７】前記保持治具は、前記マニピュレータを保
   持する保持本体と、側部が前記保持本体に固着され、底
   部が前記保持部材とともに前記ハッチ開口部の側縁が入
   り込む隙間を形成するＬ字部材と、前記Ｌ字部材に取り
   付けられ前記側縁を締め付ける締め付け手段とを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の航空機の作業用装置
   。