JPH05246698A - 遠隔作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は構造物表面に対する清掃等の作業
を、複雑な制御を必要とせずに遠隔操作で行うことので
きる遠隔作業装置を提供するものである。 【構成】 旋回及び上下に揺動可能に支持され伸縮又は
屈曲可能なブームと、前記ブームの先端に取付角度を調
節可能に且つ回転可能に取付けられたガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って移動可能な作業機械と、前記
ガイドレールの両端に設けられた近接センサーとを具え
た遠隔作業装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、橋梁や道路，建築物等
において、保守，点検等を行う遠隔作業装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】遠隔部の作業を行う装置としては、長い
固定ブーム（クレーン車等）、伸縮ブーム（高所作業車
等）、パンヤグラフ（高所作業車等）があり、これらの
作業車を定位置に固定し、先端の作業装置を対象物に沿
って移動させ、清掃，研掃，検査，塗装等を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には次
のような問題点がある。所定の位置に停止し離れた場所
へ先端の作業装置を到達させるためには、長い腕（ブー
ム）を旋回又は起伏させる必要があるが、腕の長さが一
定のため、手前すぎたり届かなかったりする場合があ
る。このため、腕の旋回点を前後に移動させる、又は、
腕を伸縮できる様に複数本をさや式にする、或は、複数
本の腕を間接状に連結し、連結部に油圧シリンダーを設
け、各連結部に角度を持たせる等の手段により距離と高
さを変える必要がある。

【０００４】しかし乍ら、任意の形状をした構造物の外
面を、長い腕や伸縮の腕あるいは屈曲する腕の先端（作
業ステージ）により、等間隔または等速で倣わせようと
すると、その先端を三次元的に制御するために、旋回，
仰俯角，伸縮を同時に作動させなければならない。原理
的には三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を制御すれば良いのだ
が、それぞれ変位させる速度が異なるので、速度制御
（モータ回転速度や油圧弁の開度制御）が難かしいの
と、腕の構造上の弾性、および機械的なクリアランス
（ガタ）の累積による振動ガタ等で、腕が長くなる程そ
の制御は困難となる。

【０００５】本発明は、上記の従来技術における問題点
を排除し、構造物の表面に対する清掃等の作業を複雑な
制御を必要とせずに遠隔操作で行うことのできる遠隔作
業装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】任意の形状をした構造物
の外面に対して、清掃，研掃，または塗装を行うため
に、作業する腕の先端（作業ステージ）を、等間隔ある
いは等速度で、構造物外面に沿って上下，左右に移動さ
せる。この為、複数段で伸縮する先端ブーム（例えば３
段伸縮なら３段目のブーム）、または複数本で屈曲する
先端ブームを、次の通りに構成する。

【０００７】複数段の伸縮ブームの先端ブームに回転ブ
ラシ式の清掃機（または塗装機）を取付ける。この先端
ブームは清掃機を上下させるガイドレールとして機能す
る。先端ブームの中間位置に、旋回，仰俯角ひねりを持
った関節構造を設け、２段目ブームの先端と前記関節構
造とを連結させる。先端ブーム（ガイドレール）には、
清掃機重量に見合ったカウンターウェイトを、清掃機と
リンクチェーン等で連結し、関節構造部には、左右、あ
るいは上下方向において、清掃機とカウンターウェイト
との同等の重量移動により、偏モーメントが掛らぬ様に
する。

【０００８】

【作用】ブームを所定の方向に旋回及び起伏させ、更に
ブームを伸縮又は屈曲して、ブームの先端を構造物の表
面に接近させ、ガイドレールの取付角度を調節し、清掃
機，塗装機等の作業機械を構造物の表面に接触させる。
作業機械が構造物表面に接触している状態で、同作業機
械をガイドレールに沿って移動させ、清掃，塗装等の作
業を行う。作業機械がガイドレール上を移動した後、ブ
ーム先端を移動させ、ガイドレールの位置を変えて、同
様な作業を反復する。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図１乃至図３について説明
する。図において、１及び２は伸縮可能ブームを構成す
る１段目ブーム及び２段目ブーム、６はピン２ａを介し
て２段目ブーム２の先端に枢着されたガイドレール、３
は２段目ブーム２とガイドレール６の取付角度を調節す
るシリンダー、４及び５は２段目ブーム２先端とガイド
レール６との間の回転トルクモータ、８はガイドレール
６に引張されたリンクチェーン、７はリンクチェーン８
に連結されガイドレール６により移動可能に支持された
清掃機，塗装機等の作業機械、９はリンクチェーン８に
装着された作業機械７と同重量のカウンターウェイト、
１０はガイドレール６の両端に取付けた近接センサー、
１１は構造物の表面等の作業対象物、１４は１段目ブー
ム１の基部を起伏可能に支持する旋回架台、１２は架台
１４を回転させる旋回モータ、１３は１段目ブーム１と
旋回架台１４の間に介装された仰俯シリンダーである。
また、Ａは旋回、Ｂはブームの仰俯（起伏）、Ｃはブー
ムの伸縮、Ｄはガイドレールの仰俯（起伏）、Ｅ，Ｆは
ガイドレールの直交する２方向における回転又はひねり
を示す。

【００１０】図１は壁面等の作業対象物１１を回転ブラ
シ状の清掃機７で清掃する状態を示し、図の実線位置
で、リンクチェーン８により清掃機７を上下に動かして
清掃を行ない、次いで一点鎖線位置にガイドレール６を
移動させ、同様な動作を反復して清掃を行う。図２は梁
等の作業対象物１１′、図３は天井等の作業対象物１
１″を清掃する状態を示す。

【００１１】次に本装置による作用を具体的に説明す
る。ガイドレール６は、その前後端に近接サンサー１０
を有し、絶えず任意の構造物の表面と平行になる様にセ
ットできる。１段目，２段目のブーム１，２で全体の旋
回角，仰俯角，距離をセットし、ガイドレール６の中間
位置に組込まれた関節部における仰俯Ｄ，回転Ｅ，ひね
りＦにより、ガイドレール６を作業対象物１１に平行に
対向させる。

【００１２】一旦セットされた状態を三次元座標に記憶
させることにより、ガイドレール６の長手方向を清掃機
７が上から下へ、又は左から右へ１ストローク移動す
る。清掃機７の移動は、図示せざるモータ及びスプロケ
ットホイールで駆動されるリンクチェーン８により行わ
れるが、清掃機７の重量とカウンターウェイト９の重量
が釣合っているので、清掃機７の移動は円滑に行われ
る。清掃機７が１ストローク移動した後で、三次元座標
の自動演算システムにより、次の位置へブーム全体が、
上下又は左右へ清掃高さ又は清掃幅だけ移動する。この
移動中は清掃作業は行わないものとする。次の清掃域に
全体ブームが移動終了后、ガイドレール６の前後端に付
けた近接センサー１０により、前工程の位置よりの旋
回，仰俯角，ひねりの微調整を行い、ガイドレール６を
絶えず対象物１１と平行に対向させる。

【００１３】

【発明の効果】本発明による遠隔作業装置は、旋回及び
上下に揺動可能に支持され伸縮又は屈曲可能なブーム
と、前記ブームの先端に取付角度を調節可能に且つ回転
可能に取付けられたガイドレールと、前記ガイドレール
に沿って移動可能な作業機械と、前記ガイドレールの両
端に設けられた近接センサーとを具えたことにより、次
の効果を有する。

【００１４】自動化を必要とする高所作業の中に、清掃
や塗装，点検，検査などがあるが、従来の伸縮式ブーム
や屈曲ブームを使って三次元の姿勢制御（Ｘの位置を変
えるとＹ，Ｚの座標位置を変える必要がある）を行うと
すると、ブームの構造自体の弾性や機械的クリアランス
で先端よりの距離センサー又は三次元の演算システムを
採用してもかならず油圧の遅れ，ブームのしなり，ガタ
等により円滑な制御ができない。

【００１５】本発明によれば、先端ブームは対象物と略
平行に等間隔になるため、清掃機が先端ブームをガイド
にし平行移動するだけなので、基部のブームはこの間、
三次元の追従は行わなくて済み、先端ブームの１ストロ
ーク分が終ったら、選定した幅は高さ分基部ブームが移
動する。この間は作業を行わない為、若干先端ブームが
離れる様にすれば、万一の場合も接触することは避けら
れ、スムースな遠隔作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における壁面清掃中の状態を示
す側面図である。

【図２】横梁清掃中の状態を示す図１と同様な図面であ
る。

【図３】天井清掃中の状態を示す図１と同様な図面であ
る。

【符号の説明】

１ １段目ブーム ２ ２段目ブーム ６ ガイドレール ７ 作業機械 １４ 旋回架台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回及び上下に揺動可能に支持され伸縮
   又は屈曲可能なブームと、前記ブームの先端に取付角度
   を調節可能に且つ回転可能に取付けられたガイドレール
   と、前記ガイドレールに沿って移動可能な作業機械と、
   前記ガイドレールの両端に設けられた近接センサーとを
   具えたことを特徴とする遠隔作業装置。