JPH08117654A - 外壁塗装用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きなサイズの壁面移動体を必要としない簡
易な構成の外壁塗装用ロボットを提供することにある。 【構成】 壁面上部から垂下したロープ８に昇降可能に
吊設したロボット本体１０に、壁面方向へ推力を得るフ
ァン２０を設けると共に、ガイド車輪として機能するよ
うに２本の塗布ローラ１６，１７を前後二段に設け、こ
の塗布ローラ１６，１７に地上に設置した塗料圧送供給
装置を接続する。地上から塗料を連続的に圧送しつつ、
かつファン２０により塗布ローラを壁面に押し付けつ
つ、壁面移動体１０を壁面２上に転動させることで外壁
２を塗装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外壁塗装用ロボットに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築物の外壁塗装をする場合、通
常、ゴンドラその他の壁面移動体に塗装装置全体を載せ
た構成の外壁塗装用ロボットを用いている。

【０００３】例えば、図４に示す特開昭６４−４７４７
３号に開示された吹付装置Ｘにおいては、建物Ｂの屋上
に設置した台車２１から昇降自在に吊り下げ支持した吹
付機２２に、吹付けタイルやアクリルリシン等の塗材Ｐ
を貯留する塗材タンク３４と、これに塗材チューブ３５
を介して接続された複数のノズル３６と、これらのノズ
ル３６から塗料を噴射させる圧搾空気をエアチューブ３
７を介して供給するコンプレッサ３８とを設けている。
そして、油圧シリンダ２７で台車２１の支持アーム２８
を適当角度に維持し、モータ２５の駆動でワイヤ２４を
繰り出して吹付機２２をガイドレール２３と共に下降さ
せ、吹付機２２をガイドレール２３の最下端に位置させ
る。この状態で、吹付機２２のファン２６を作動させて
押圧し、脚部材３０を壁面Ｗに当接させてガイドレール
２３を壁面Ｗに対して位置固定した状態で、モータ３３
の駆動でワイヤ３２を適宜繰り込みあるいは繰り出して
吹付機２２をガイドレール２３に沿って昇降させつつ、
吹付機２２に設けた複数のノズル３６から塗材Ｐを噴射
して、ガイドレール２３の上下寸法に相当する適宜上下
幅の壁面部分を塗装するようにしている。

【０００４】一方、図５（ａ）（ｂ）に示すように、横
設部材（プラットホーム）５４上の走行台車５６から垂
下吊設したハンガワイヤ４４，４４の下端に、ウインチ
等を有する走行装置のエアーモータ４２を介してゴンド
ラ４０を連結し、該ゴンドラにはスペーサ４８を突出さ
せてその先端部分に吸着装置としての電磁式マグネット
ローラ４６，４６を設けると共に、ゴンドラ側部に上下
方向のガイドレール４５を設け、これに塗装ヘッド１３
を小さなストロークで昇降自在に装置し、このゴンドラ
４０から通電設備としてのケーブル及びエアモータ４２
に対するエアの供給及び塗料を送給するホース類４７
を、地上の制御装置との間で伸縮自在に接続し、ガイド
レール４５のストローク分だけの設定幅の塗装作業がガ
イドレール４５の上下方向長さ分だけエアモータ４２に
よって行われるようにした大型高層構造物の塗装装置が
知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図４の
装置では、台車２１から吊り下げた壁面移動体たる吹付
機２２に、塗材タンク３４，ノズル３６，コンプレッサ
３８等から成る塗装装置の総てを搭載しているので、壁
面移動体たる吹付機やゴンドラが大型化する欠点があ
る。また、塗装方式として噴霧（吹き付け）塗装を採用
しているので、塗装ミストの飛散による周辺環境への影
響が懸念される。

【０００６】これに対し、上記図５の塗装装置は、ゴン
ドラ側には、その側部ガイドレール４５に塗装ヘッド４
３のみを設け、これにホース類４７を介して塗料を地上
側から供給しているので、図４の構成に比べ、塗材タン
ク３４やコンプレッサ３８等が搭載されない分だけ、壁
面移動体たる吹付機やゴンドラの小型化が図れるという
利点がある。

【０００７】しかしながら、この図５の塗装装置では、
ゴンドラ側部に上下方向のガイドレール４５を設け、し
かもこれに塗装ヘッド４３を昇降自在に装置しなければ
ならず、またこのゴンドラ４０から通電設備としてのケ
ーブルを地上の制御装置に接続する必要があり、構成が
複雑化する。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、大きなサイズの壁面移動体を必要とせずしかも構成
が簡易な外壁塗装用ロボットを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の外壁塗装用ロボットは、壁面上部から垂下
した壁面移動体に塗装装置の塗装ヘッド部分のみを搭載
し、該塗装ヘッドを、壁面移動体の昇降に伴って回転す
るガイド車輪としても機能する塗布ローラにより構成
し、この塗装ローラを、塗料圧送用配管を介して、地上
に設置した塗料圧送供給装置に接続すると共に、この塗
布ローラを壁面に押し付ける空気流作成用のファンを壁
面移動体に設けたことを特徴とするものである（請求項
１）。

【００１０】上記壁面移動体は、前記ロープをクライミ
ングするセルフクライミング機構を具備しているもので
あることが好ましい（請求項２）。

【００１１】上記塗布ローラは壁面移動体の昇降方向の
前後に二段に設け、各塗布ローラの回転中心軸線を壁面
移動体の昇降方向と直交する方向に配設させるのが好ま
しい（請求項３）。

【００１２】

【作用】請求項１では、ロボット本体の昇降動作が、壁
面上部から垂下したロープをガイドにして行われる一
方、ロボット本体に設けたファンの回転が作り出す空気
流により、ロボット本体の壁面への安定した押圧力が確
保される。つまり、塗布ローラは壁面移動体の走行ガイ
ド車輪としての役目と、対象壁面に接しながら塗装作業
を行う役目とを持ち、そのときの塗布ローラの塗装に必
要な押しつけ力が上記ファンの空気流による押圧力によ
り確保される。

【００１３】ここで、塗布ローラへの必要な塗料の供給
は、外部の塗料タンクを含む塗料圧送供給装置から自動
供給（圧送）されるため、ローラに塗料を付ける作業が
不要となる。

【００１４】従って、壁面移動体の走行ガイド車輪と塗
装ヘッドとをローラで兼用させた簡易な構成でありなが
ら、塗装工事をロボットにより自動的に行うことができ
る。また吹付けノズルではなく塗布ローラを用いる方式
であるため、塗料ミストの飛散をなくすことができる。

【００１５】請求項２では、ロボット本体の昇降動作
が、壁面上部から垂下したロープをガイドにして本体内
のセルフクライミング機構によって行われる。このた
め、吸着板による自走式構造のように、使用できる仕上
げ材の種類が限定されたり自重が重いといった問題が無
く、またロープ吊下式のように吊りロープの移動操作が
面倒であるといった問題が無い。

【００１６】請求項３では、ロボット本体の上下（昇降
方向の前後）二箇所に塗布ローラを配備させているの
で、両ローラは走行ガイド車輪として安定した働きをな
すと同時に、対象壁面に接しながら同一箇所を二度に亘
り塗料を転写して行くので、１度だけの場合に比べむら
のない或いは厚みのある塗装を行うことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の外壁塗装用ロボットを図示の
実施例に基づいて説明する。

【００１８】図１〜図３において、１は壁面２を具備す
る建物であり、その建物最上部である屋上３には、壁面
移動体を吊下げるための吊下支持装置５が、壁面２側に
突出されて設置されている。

【００１９】この吊下支持装置５は、ここでは図１に示
すように、建物１のパラペット上に一体に取り付け固定
されてパラペットから外側に延在する張り出し部４と、
該張り出し部４を外側からくわえ込む形の断面「コ」字
状の吊下部材６と、その吊下部材６の上部下面に設けら
れ張り出し部４上を横方向に転動する横移動装置を構成
するコロ７とからなる。

【００２０】吊下支持装置５には、その吊下部材６の下
部の互いに離間した位置から各１本の吊ワイヤーロープ
８，８が垂下されて平行に延在しており、これに壁面移
動体としての塗装装置本体（外壁塗装用ロボット本体）
１０が吊設されている。

【００２１】１１はこの塗装装置本体１０のハウジング
であり、上記吊ワイヤーロープ８，８はこのハウジング
１１内を貫通している。ハウジング１１内には、壁面移
動体のセルフクライミング機構９を構成するため、吊ワ
イヤーロープ８の入口部にガイドローラ対１２がまた出
口部にガイドローラ対１３が設けてあり、両ローラ対１
２，１３間には、上下自走用の駆動ローラ１４及びこれ
と対をなすピンチローラ１５が設けられている。上記吊
ワイヤーロープ８，８は、この駆動ローラ１４に１回又
は複数回巻き回してピンチローラ１５で押えた状態と
し、更にその上下のワイヤーロープ部分をガイドローラ
対１２，１３で保持させ、以てセルフクライミング機構
９を構成しており、駆動ローラ１４に軸結した昇降駆動
用モータ１９を正逆回転させることによって、装置本体
１０を上記吊ワイヤーロープ８に沿って自走式に昇降可
能としている。

【００２２】ハウジング１１の底部には、その昇降方向
前部及び後部に、壁面移動体の走行ガイド車輪及び塗装
ヘッドとして機能する塗布ローラ１６，１７が回転自在
に設けられている。この前部塗布ローラ１６及び後部塗
布ローラ１７は、図示してない軸受により回転自在に支
承され、その回転中心軸線は吊ワイヤーロープ８と直交
する方向に在り、かつ作業時には図１の如く壁面２と平
行となるようにしてある。従って、この塗布ローラ１
６，１７は、昇降駆動用モータ１９によりセルフクライ
ミング機構９の駆動ローラ１４が駆動されて塗装装置本
体１０が昇降する際には、壁面２上を転動することにな
る。

【００２３】塗装ヘッドとして機能させるため、前部塗
布ローラ１６及び後部塗布ローラ１７は、周面に多数の
小さな散液孔を設けた中空管を中心部におき、その周囲
にスポンジ等の塗液を含浸可能な塗液保留材料を設けた
構成となっており、その軸方向（昇降方向と直交する方
向）のローラ長さ即ち塗布幅は、図２に示唆するよう
に、ほぼハウジング１１の幅一杯に亘っている。そし
て、この前部塗布ローラ１６及び後部塗布ローラ１７
は、ホースからなる塗料圧送用配管１８により地上の塗
料圧送供給装置（図示せず）に接続されている。

【００２４】更に、塗装装置本体１０のハウジング１１
の上部には、走行装置のガイド車輪兼塗装ヘッドたる塗
布ローラ１６，１７を壁面に押し付ける手段として、ハ
ウジング１１の底面側より空気を吸引して上面（背面）
側より吹き出す空気流を作成するファン２０が設けてあ
る。Ｍはこのファン用モータである。このファン２０の
羽根が回転すると、空気が壁面移動体たる塗装装置本体
１０の底面側より吸引されて背面側より吹き出されれる
ため、塗装装置本体１０は羽根の後流により壁面２に押
し付けられる。

【００２５】次に動作について説明する。

【００２６】塗装作業中においては、上記ファン２０を
回転させ、ハウジング背面から吹き出す空気流により、
塗装装置本体１０つまり塗布ローラ１６，１７を壁面２
に押圧させる。これにより、壁面２へ向う安定力と、塗
装に必要な塗布ローラ１６，１７の押しつけ力とが確保
される。

【００２７】次いで、この壁面２に押圧された状態下
で、昇降用駆動モータ１９を作動（正転又は逆転）さ
せ、セルフクライミング機構９により塗布ローラ１６，
１７を壁面２上で上下方向に転動させる。この転動に伴
って塗布ローラ１６，１７の周囲の塗液保留材料に含浸
されていた塗料が壁面に転写される。即ち、壁面２に対
する塗装が、前部塗布ローラ１６と後部塗布ローラ１７
により前後二段に亘って行われる。この塗装工程中にお
いて、塗液は地上から塗料圧送用配管１８を通して塗布
ローラ１６，１７に順次供給（圧送）され、その中心の
中空管部の散液孔より塗液保留材料を湿潤し、連続して
壁面２に塗布される。

【００２８】上記構成によれば、壁面移動体に塗装装置
の塗装ヘッド部分のみを載せ、これを塗料圧送用ホース
を介して、地上に設置した塗料圧送供給装置としての塗
料圧送供給装置に接続しているので、塗装装置の塗材タ
ンクや３４やコンプレッサ３８等が搭載されない分だ
け、壁面移動体の小型化が図れる。また、塗布ローラ１
６，１７には、必要な塗料を外部の塗料タンクから自動
供給（圧送）しているので、塗布ローラに塗料を付ける
作業が不要となる。

【００２９】更にまた、塗装ヘッドは散液管の周囲にス
ポンジの如く多孔質の弾性部材を設けてなる塗布ローラ
１６，１７により構成し、これらのローラ１６，１７の
軸を水平とし、移動装置の昇降に伴って回転させている
ので、塗布ローラ１６，１７がガイド車輪兼用として機
能する。このため車輪と塗装ヘッドとを別個に設けた構
成に比べ、簡易な構成となる。また、塗布ローラ１６，
１７は前後に二段に設けているので、一度の移動で２回
の塗布を行うことができる。

【００３０】上記実施例においては、塗装装置本体１０
を、建物１のパラペット上に一体に取り付けた張り出し
部４により吊り下げ支持したが、図４のように建物Ｂの
屋上に設置した台車２１から昇降自在に吊り下げ支持さ
せることもできる。

【００３１】また上記実施例においては、塗布ローラの
長さをハウジング１１の横幅より短くしたが、ハウジン
グ１１の横幅より長くすることもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。

【００３３】請求項１によれば、壁面移動体の走行ガイ
ド車輪と塗装ヘッドとを塗布ローラで兼用させた構成で
あるため、簡易な構成が得られると共に、ロボット本体
の昇降動作によって塗布ローラの昇降を行わせることが
でき、またファンが作り出す空気流によりロボット本体
を壁面へ安定に押圧する力を確保することにより、同時
に、塗布ローラの塗装に必要な押しつけ力を確保するこ
とができる。従って、壁面移動体の走行ガイド車輪と塗
装ヘッドとをローラで兼用させた簡易な構成でありなが
ら、塗装工事をロボットにより自動的に行うことができ
る。

【００３４】また、塗布ローラへの必要な塗料の供給
は、外部の塗料タンクを含む塗料圧送供給装置から自動
供給されるため、ローラに塗料を付ける作業が不要とな
る。

【００３５】請求項２によれば、装置本体を軽量小型に
することができる結果、さらに簡易な構成を実現するこ
とができる。

【００３６】請求項３によれば、ロボット本体が昇降方
向前後二段に塗布ローラを具備するので、両ローラが走
行の安定化に寄与すると同時に、対象壁面の同一箇所を
前後に二度に亘り塗装するので、１度だけの場合に比べ
むらのない或は厚みのある塗装を効率よく行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る外壁塗装用ロボットの
概略を示す断面図である。

【図２】図１の外壁塗装用ロボットの背面を示す図であ
る。

【図３】図１の外壁塗装用ロボットの側面を示す図であ
る。

【図４】従来の吹付装置を示す図である。

【図５】従来の塗装装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 建物 ２ 壁面 ３ 屋上 ４ 張り出し部 ５ 吊下支持装置 ６ 吊下部材 ７ コロ（横移動装置） ８ 吊ワイヤーロー
プ ９ セルフクライミング機構 １０ 塗装装置本体
（壁面移動体） １１ ハウジング １２，１３ ガイド
ローラ対 １４ 駆動ローラ １５ ピンチローラ １６，１７ 塗布ローラ １８ 塗料圧送用配
管 １９ 昇降駆動用モータ ２０ ファン ２１ 台車 ２２ 吹付機 ２３ ガイドレール ２４ ワイヤ ２５ モータ ２６ ファン ２７ 油圧シリンダ ２８ 支持アーム ３０ 脚部材 ３２ ワイヤ ３３ モータ ３４ 塗材タンク ３５ 塗材チューブ ３６ ノズル ３７ エアチューブ ３８ コンプレッサ ４０ ゴンドラ ４２ 走行装置のエ
アーモータ ４３ 塗装ヘッド ４４ ハンガワイヤ ４５ ガイドレール ４６ マグネットロ
ーラ ４７ ホース類 ４８ スペーサ ５４ 横設部材（プラットホーム） ５６ 走行台車 Ｍ モータ Ｐ 塗材 Ｗ 壁面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 裕明 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁面上部から垂下した壁面移動体に塗装
   装置の塗装ヘッド部分のみを搭載し、該塗装ヘッドを、
   壁面移動体の昇降に伴って回転するガイド車輪としても
   機能する塗布ローラにより構成し、この塗装ローラを、
   塗料圧送用配管を介して、地上に設置した塗料圧送供給
   装置に接続すると共に、この塗布ローラを壁面に押し付
   ける空気流作成用のファンを壁面移動体に設けたことを
   特徴とする外壁塗装用ロボット。
2. 【請求項２】 上記壁面移動体は、前記ロープをクライ
   ミングするセルフクライミング機構を具備していること
   を特徴とする請求項１に記載の外壁塗装用ロボット。
3. 【請求項３】 上記塗布ローラは壁面移動体の昇降方向
   の前後に二段に設け、各塗布ローラの回転中心軸線を壁
   面移動体の昇降方向と直交する方向に配設したことを特
   徴とする請求項１または２に記載の外壁塗装用ロボッ
   ト。