JPH08198198A - 航空機機体洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来からの高さの格納庫内に設置でき、複雑
な形状を有する航空機の機体形状に合わせて、安全に洗
浄ができる航空機機体洗浄装置を提供する。 【構成】 航空機機体表面１１に洗浄液を噴射するノズ
ル２０を多関節腕の先端に具備しノズルを航空機機体表
面に追従走査するよう制御する多関節型ロボット１６
と、前記多関節型ロボットを航空機機体の軸芯方向に移
動させる軸芯方向移動機構１２と、航空機機体の軸芯に
それぞれ対称的に設置され、前記多関節型ロボットを前
記航空機体の軸芯と垂直方向に移動させる垂直移動機構
１５とを備え、機体の尾翼などの突起の形状による制約
を受けずに洗浄を行うようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、突起物等があり複雑な
形状をした飛行機やヘリコプタの航空機機体外表面を、
自動的に洗浄する機体洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】航空機外表面の洗浄は、機体を清浄な状
態に維持することにより、腐食を防止し性能の低下を避
けることを目的に、デッキブラシやモップあるいはスポ
ンジ等による手作業で、人海戦術的な洗浄で行われてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】通常、航空機の洗浄は
一定飛行時間後定期的に行われている。また、この洗浄
は手作業で行われている。洗剤や洗浄水で滑り易い傾斜
のある胴体や翼上面での作業は、滑落の危険がある高所
作業であり、また洗剤や水を含ませた重い柄付きモップ
を頭上にする作業姿勢など中腰の重労働を伴う作業であ
る。更に、日常点検整備時に付着した油脂類やガン発射
時に付着した硝煙類などは、これらの手作業洗浄では落
ちきらない場合が多い。本発明は、これらの課題を解決
する航空機の自動洗浄装置を提供するものである。

【０００４】

【問題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた本発明の航空機機体洗浄装置は、航空機機体
表面に洗浄液または洗浄水を噴射するノズルを、多関節
腕の先端に具備し、ノズルを航空機機体表面に追従走査
するよう制御する多関節型ロボットと、前記多関節型ロ
ボットを航空機機体の軸芯方向に移動させる軸芯方向移
動機構と、航空機機体の軸芯にそれぞれ対称的に設置さ
れ、前記多関節型ロボットを前記航空機体の軸芯と垂直
方向に移動させる垂直移動機構とを備えたことを特徴と
する。以下、この航空機機体洗浄装置がどのように作用
するかを説明する。

【０００５】

【作用】本発明の航空機機体洗浄装置は、上記の構成に
なっているので、機体を移動装置の規定された位置に定
置する。このとき、機体の軸芯がクロスバー間を通過す
るように機体が置かれる。そして、機体形状に合わせて
軸芯方向移動機構、垂直移動機構を作動させ、多関節ロ
ボットを動かすことにより航空機の機体形状に制約され
ること無く必要最小限の作業者（１ないし２名）でウオ
ータジェットによる自動洗浄を、効率的に実施すること
が可能で、作業者に対しても、航空機に対しても安全に
短時間にて洗浄を行うことができ、危険作業と重労働か
ら解放される。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す航空機機体洗浄装置
１０を斜視的に示す外観図である。洗浄される機体１１
は、航空機機体の軸芯方向の移動を行うガントリー１２
のほぼ中央へ牽引されて定置される。ガントリーの両端
垂直部１２ａの下部には地上に設置されたガイド１３上
を走行する駆動装置１４があり、両端垂直部１２ａの内
面側には上下降するクロスバー１５が架装されている。
クロスバー１５の間には航空機の軸芯部分が通過できる
だけの間隔が開けられている。そしてこのクロスバー１
５には機体軸芯と垂直方向に移動できる多関節ロボット
１６が乗架されている。これらＸ，Ｙ，Ｚ方向の移動は
サーボ制御され適切な位置決めがされるようレール、ラ
ックとピニオン、ボールネジと直線ガイドなどで駆動さ
れる。またこれらの駆動は電動式でも油圧式でもどちら
でも可能であり、駆動のための配線または配管はそれら
の内部あるいは外壁に沿って作動に影響がないように配
置される。

【０００７】ガントリー１２内にクロスバー１５が対に
配置されているため、図６、図７に図示されるようにク
ロスバー１５は垂直尾翼や機体の胴体を避けて多関節ロ
ボット１６を洗浄しようとする部位近傍まで移動させる
ことが可能で、更にクロスバー１５を垂直尾翼上部を越
えさせること無く移動させることが可能なため、洗浄装
置のガントリー１２の高さを低くすることが出来る。こ
のため従来行われている手動洗機場である格納庫内にも
洗浄装置を設置することが可能である。

【０００８】これらの装置本体に動力を供給したり制御
する機器やソフトはガントリー横のコントロールボック
ス１７内に収められている。このコントロールボックス
１７内には、制御系統、洗浄系統、タンク類が配置され
ている。制御系統には動力を制御する機器と手段が含ま
れる。洗浄系統には洗浄に必要とされる要素である洗浄
液ポンプ、ウオータジェットを発生させる高圧ポンプ、
場合によっては必要とされる乾燥空気を圧送する乾燥ユ
ニットが含まれ、タンク類には洗浄液及び洗浄水を加熱
する手段としてヒータ等が付設されている。なお変形例
として、この洗浄系統やタンク類はガントリー駆動台車
内に配置することもできる。

【０００９】クロスバー１５上を図１のＹ方向に移動自
在に架装されている多関節ロボット１６の一例を図２に
示す。この例では多関節ロボットには６軸ロボットが使
用されている。その関節をＱ１〜Ｑ６で示し、Ｑ１，Ｑ
４，Ｑ６はその中心軸上を回転し、Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５は
軸に直角方向に旋回する軸関節を備えている。先端には
洗浄剤を散布するノズル２０ａ、高圧洗浄水をウオータ
ジェットとして噴射するノズル２０ｂ、これらのノズル
と被洗浄面との距離を検出するセンサー２１などが具備
されている。また、これらの軸・関節の周りには機体や
作業者あるいはロボット同士の衝突を防止するためのセ
ンサー類が適宜設置されている。

【００１０】図３はコントロールボックス１７内にある
制御装置を作動させ一連の洗浄作業を指示するための操
作盤の一例である。押しボタンを操作し主要な動作状態
が確認できるようランプなどの表示器が準備されてい
る。

【００１１】図４は可搬式の操作盤であり作業者が機体
と洗浄装置が目視しやすい場所まで運べるように可搬式
になっている。ジョイスティックと押しボタンを操作す
ることにより機体の位置を装置に教示するためのもので
ある。また航空器の機種毎にその洗浄場所・方法など
を、この盤を使用して多関節ロボットに教示するために
も使用する。また機体高所など局部的に非自動的に洗浄
する場合にもこの操作盤で多関節ロボットを任意に操作
することが出来る。

【００１２】図５、図６はそれぞれ異なった航空機に対
して多関節ロボットのアーム部分が如何に機能するかを
示した模式図である。一般的には左右のアームは図の中
心線にほぼ対称的に動作させる。

【００１３】次に、本発明の装置を使用して航空機の機
体洗浄を行う望ましい方法について説明する。先ず被洗
浄機体についてその洗浄を教示する方法の一例について
記す。設置された機体洗浄装置内の中央に、機体を設置
し機体の位置形状を図３、図４の盤を使用して教示す
る。この場合多関節ロボット１６の先端のノズル２０
ａ、２０ｂ等は機能させずにノズル部を実際に洗浄する
姿勢で被洗浄面を適切な距離を保ちながら機体をトレー
スする。洗浄の対称になる航空機に関しては全て同様に
位置・形状・洗浄方法を教示しそれぞれを図３の機種ボ
タンに登録する。これらは制御装置に全て記憶される。
従って洗浄するために装置内に牽引され設置された機種
はこの機種ボタンで操作を指示すれば自動的に洗浄され
ることになる。しかし牽引された位置や機種毎に異なる
上下方向などにより、上記手順で記憶している座標とは
異なることがある。これらを補正するためには次の位置
補正処置をとることになる。牽引停止させた機体の位置
を補正するためには図４の可搬操作盤を機能させ、その
航空機の機種特有の位置、例えば図５の場合には機首の
最先端、主翼先端の最後部、垂直尾翼後端の計５カ所を
ロボット先端で洗浄しているかのように教示する。それ
ぞれの位置は制御装置の記憶位置データと関連づけて補
正位置が計算される。これにより洗浄作業は記憶させて
ある手順で順次実行される。誤動作を避けるために多関
節ロボット１６先端に設置されている距離検出センサー
２１は洗浄作業中に機能し、ノズル２０ａ、２０ｂと被
洗浄面との距離が規定の許容範囲内にとどまるよう制御
が掛けられている。

【００１４】次に一般的に行われている洗浄の種類と手
順について述べる。被洗浄面には先ず洗浄剤が散布され
る。適切な時間経過後加圧された洗浄水がウオータジェ
ットとなり被洗浄面に付着している汚損物を剥離除去す
る。これらの洗浄剤と洗浄水は加熱されていると洗浄効
果は良くなる。機体外面の汚損状況によっては高圧洗浄
水の圧力を増減することにより適切な洗浄力を得ること
が出来る。寒冷地においては洗浄後機体表面に残ってい
る洗浄水が凍結することもあり、これを防止するために
多関節ロボット１６先端にエアジェットを発生するノズ
ル２０ｃを別に設けることも可能である。また局部的に
再度洗浄する必要がある場合がある。このために別途洗
浄装置の一部から手動洗浄のためのホースなどを連結
し、手動ノズルセットで任意に人手による洗浄作業が出
来るようにすることも可能である。上述した航空機機体
洗浄の他例として、広義の航空機機体としてのヘリコプ
タにもこの装置を有効に活用する事例も考えられる。以
下にその一例について説明する。海水あるいは塩分が航
空機に付着するとこれが腐食の原因になるためそれらが
付着する都度塩分を除去する必要がある。本発明に係る
装置を用いていわゆる除塩洗浄を行うことが出来る。従
来ヘリコプタの除塩洗浄は清水を洗浄水として機体にシ
ャワー状に掛けている。機体高さも高く回転翼は胴体上
部に架装され羽根が長い。そのため家庭用水道ホースで
は水量が少なすぎ高く遠方まで届かないため、一般には
消防用ホースなどで大量の水を降り注ぐようにして洗浄
している。図７は本発明に係る装置でヘリコプタを除塩
洗浄している例を示す。除塩洗浄では塩分を機体より除
去するだけなので洗浄剤は必要なく清水の洗浄水のみで
よい。また洗浄水の圧力は汚損物除去のための上述の洗
浄ほどの圧力は必要なく機体よりの距離も若干長くても
良い。従ってウオータジェットを発生する洗浄ノズルは
シャワーを機体に適量降り注ぐ程度でよい。図７はヘリ
コプタの複雑な形状でもクロスバーが２分割式なのでロ
ボットは機体近傍まで近づけ胴体や回転翼中央部、回転
羽根等が容易に除塩洗浄できることを示している。

【００１５】以下に、本発明の実施態様をまとめてお
く。航空機機体表面に洗浄液または洗浄水を噴射するノ
ズルを多関節腕の先端に具備し、ノズルを航空機機体表
面に追従走査するよう制御する多関節型ロボットと、前
記多関節型ロボットを航空機機体の軸芯方向に移動させ
る軸芯方向移動機構と、航空機機体の軸芯にそれぞれ対
称的に設置され、前記多関節型ロボットを前記航空機体
の軸芯と垂直方向に移動させる垂直移動機構と、機体の
位置を装置に教示し、一連の洗浄作業を指示し、航空器
の機種毎にその洗浄場所・方法などを、多関節ロボット
に教示する教示手段と、を備え、機体ごとに異なる尾翼
などの突起の形状による制約を受けずに洗浄を行うよう
にしたことを特徴とする航空機機体洗浄装置。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係わる航空機の機体洗浄装置は
前述の通り構成されているので、機体の形状や寸法が異
なっていても洗浄部を機体近傍へ近づけることができ、
機体全面を洗浄できる。機体に対して非接触のウオータ
ジェット噴射で洗浄するため機体の突起物や凹部にも、
機体表面の汚損物の強弱にも合理的に対応し洗浄でき、
更に機体表面に微細な傷も付けない洗浄ができる。洗浄
装置の高さも低く格納庫内にも設置することが出来る。
また少ない人手で短時間に効率の良い洗浄が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である航空機機体洗浄装置の
全体構成図。

【図２】本発明の一実施例である航空機機体洗浄装置の
多関節ロボットの構成図。

【図３】本発明の一実施例である航空機機体洗浄装置の
操作盤の図。

【図４】本発明の一実施例である航空機機体洗浄装置の
可搬型操作盤の図。

【図５】本発明の一実施例である航空機機体洗浄装置に
より垂直尾翼を２枚持った航空機の洗浄を模式的に示し
た図であり、特に垂直尾翼の内側を洗浄しているロボッ
トと主翼下部を洗浄している姿勢を示す。

【図６】本発明の一実施例である航空機機体洗浄装置に
より垂直尾翼を１枚持った航空機の洗浄を模式的に示し
た図であり、特に垂直尾翼と胴体下部を洗浄してしてい
る姿勢を示す。

【図７】本発明にの一実施例である航空機機体洗浄装置
によりヘリコプタを除塩洗浄している状態を示した図。

【符号の説明】

１０：航空機機体洗浄装置 １１：航空機 １２：ガントリー １２ａ：両端垂直部 １３：ガイド １４：駆動装置 １５：クロスバー １６：多関節ロボット ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：ノズル ２１：センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】航空機機体表面に洗浄液または洗浄水を噴
   射するノズルを、多関節腕の先端に具備し、ノズルを航
   空機機体表面に追従走査するよう制御する多関節型ロボ
   ットと、前記多関節型ロボットを航空機機体の軸芯方向
   に移動させる軸芯方向移動機構と、航空機機体の軸芯に
   対してそれぞれ対称的に設置され、前記多関節型ロボッ
   トを前記航空機機体の軸芯と垂直方向に移動させる垂直
   移動機構とを備えたことを特徴とする航空機機体洗浄装
   置。