JPS6215179A - 壁面吸着式自走装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は壁面吸着式自走装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、高層ビル、大型タンク、船舶、原子力発電所、水
力発電用ダム等の金属板製又はコンクリート製壁面の定
期清掃、錆落し、除染、検査等のために遠隔操作による
高所作業・危険作業用の自走作業車が種々提案されてい
る。

本出願人も特願昭５９−１６９８２５号として左右一対
の真空吸着構造の無端履帯を具えた壁面吸着式自走装置
を提案した。

この自走装置を説明すると、第５図縦断面図、第６因子
面図において、１はぼｇ長方形の機枠、２，２は機枠１
の前端の左右にそれぞれ同一軸線上に軸支された左右一
対の前部ローラー、３，３は機枠１の後端の左右にそれ
ぞれ同一軸線上に軸支された左右一対の後部ローラーで
ある。

４．４はそれぞれ左側の前部ローラー２と後部ローラー
３、右側の前部ローラー２と後部ローラー３に適宜の張
力をもって掛け回わされた左右一対のゴム製エンドレス
ベルトヨりなる無端履帯で、各無端履帯４の外面には適
宜深さのはｙ長方形の真空リセス５が一定間隔で全長に
わたって凹設され、各真空リセス５には内外面を連通ず
る透孔６がそれぞれ穿設されている。

７は機枠１の前端上に付設された前部モーター、８はス
プロケットを介して前部モーター７の動力を左側前部ロ
ーラー２のローラー軸９に伝達するためのチェーン、１
０は機枠１の後端上に付設された後部モーター、１１は
スプロケットを介して後部モーター１０の動力を右側後
部ローラー３のローラー軸１２に伝達するためのチェー
ン、１３．１３はそれぞれ機枠１の左右の下部に取付け
られ無端履帯４の内面に密接して縦方向に延びる左右一
対の支持部材で、各支持部材１３は若干の可撓性を有す
るように支持され、その下面に無端履帯４の隣接する透
孔６，６をカバーする長方形連通室１４が適宜間隔で全
長にわたって複数凹設され、各連通室１４には上下面を
連通ずる透孔１５が穿設されている。

１７は機枠１の縦方向の中心線に沿って布設された圧縮
空気用ヘッダー管で、その後端は図示せざるホースを経
て外部の圧縮空気源に接続され、その前端は閉塞される
。

１８は機枠１にヘッダー管１７の左右に対称的に配設さ
れ、ヘッダー管１７から分岐された圧縮空気により駆動
され空気吸引孔１９を経て空気を吸引する複数のエアエ
ジェクターで、エアエジェクター１８は支持部材１３の
連通室１４の数と同数設けられている。

２０は各エアエジェクター１８の空気吸引孔１９を支持
部材１３のそれぞれ対応する連通室１４の透孔１５に接
続するホースである。

このような装置において、ホースを経て圧縮空気をヘッ
ダー管１７に供給すると、複数のエアエジェクター１８
が駆動される。

そうすると、各支持部材１３の連通室１４内の空気は透
孔１５、ホース２０、空気吸引孔１９を経てエアエジェ
クター１８により吸引されるので、各連通室１４は真空
になるから、無端履帯４の真空リセス５内の空気も透孔
６を経て吸引され、その結果、左右の無端履帯４，４の
リセス部は吸着盤として作用し本装置全体を強力に壁面
に吸着する。

また、前後のモーター７．１０は同一方向に回動するの
で、チェーン８，１１を介して前部ローラー２、後部ロ
ーラー３が回動し、左右一対の無端履帯４，４が循環的
に移動し、本装置は壁面に沿って走行する。

このような装置によれば、下記の効果が奏せられる。

（１）左右の無端履帯はそれぞれ前後のモーターにより
駆動されるので、モーターを遠隔操作することにより左
折・右折等の方向制御、走行速度制御、前後進等が可能
である。

（２）無端履帯の複数のリセスは支持部材の複数の連通
室に常に連通し、各支持部材の各連通室にはそれぞれ独
立したエアエジェクターが対応して設けられているので
、無端履帯のリセスの一部の真空が破れても残部のリセ
スの真空による吸着力で、これをカバーするから、壁面
に凹凸があっても本装置は落下することなく、垂直壁面
、天井壁面に沿う走行も可能である。

しかしながら、壁面を余すことなく迅速にスイープする
には、小さい回転半径で旋回を頻繁に行う必要があり、
叙上のような装置では回転半径を余り小さくすることは
できず、又方向変換の都度、無端履帯は壁面に対して大
きく摺動するので、大きな摩耗の発生は避けられず、所
要動力は大きくなり、その耐用年数が短（なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、無
端履帯の摩耗を少なくし、狭いスペースで円滑軽快に進
路変更を行うことのできる長寿命かつ経済的な壁面吸着
式自走装置を提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 そのために本発明は、はｙ長方形の機枠の左右にそれぞ
れ軸支された前部ローラー及び後部ローラー間に掛け回
わされ外面に複数の真空リセスが全長にわたって凹設さ
れると〜もに上記各真空リセスに内外面を連通ずる透孔
が穿設された左右一対のゴム製無端履帯と、該機枠の左
右の下部にそれぞれ付設されそれぞれ上記無端履帯の内
面に密接して前後方向に延び下面に全長にわたって複数
の連通室が凹設されると〜もに上記各連通室に上下面を
連通ずる透孔が穿設された左右一対の支持部材と、圧縮
空気の供給により作動し上記各支持部材の上記各連通室
内空気をその透孔に接続されたホースを経て吸引する複
数のエアエジェクターとを具えた壁面吸着式自走装置に
おいて、上記機枠に両端が支持された中央部材の下方に
並設され上記中央部材にエアシリンダーを介して壁面に
対して前後進可能に取付ゆられ下面に複数の真空リセス
が凹設されたゴム製吸着板を有する中央吸着板と、上記
真空リセス内の空気を上記中央吸着板に穿設された複数
の透孔及びこれに接続されたホースを経て吸引するエア
エジェクターと、上記中央吸着板に対し上記機枠を横方
向に平行移動し又は鉛直軸線の周りに回動する駆動手段
とを具えたことを特徴とする。

〔作　用〕

このような構成により、無端履帯の摩耗を少なくし、狭
いスペースで円滑軽快に進路変更を行うことのできる長
寿命かつ経済的な壁面吸着式自走装置を得ることができ
る。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面について説明すると、第１図はそ
の第１実施例の壁面上を走行している状態を示す側面図
及び正面図、第２図は第１園の自走装置が横移動する要
領を示す同じく側面図及び正面図、第３図はその第２実
施例を示す側面図及び正面図、第４図は第３図の自走装
置が回動する要領を示す同じく側面図及び平面図である
。

説明の便宜上、本装置を床上に水平に置いたとしてその
構造を説明すると、第５〜７図と同一の記号はそれぞれ
第５〜７図と同一の部材を示し、まず、第１〜２図の第
１実施例において、２１は縦方向に長い水平長方形の可
動中央部材で、その前後端は機枠１の前端部材、後端部
材にそれぞれ摺動自在に取付けられ横方向に平行移動自
在に支持されている。

２２は中央部材２１の前後端寄りにそれぞれ設げられた
鉛直方向の前後一対のエアシリンダー、２３は中央部材
２１の下方に設けられ縦方向に長い水平長方形の中央吸
着板で、中央吸着板２３は前後部のエアシリンダー２２
のシリンダーロッドにより中央部材２１に対して昇降可
能に支持され、その底面には複数の真空リセスが凹設さ
れたゴム板が貼着され、真空リセス内の空気は図示せざ
るホース及びエアエジェクターにより吸引されるように
なっている。

２４は中央部材２１の中心上に投げられた竪軸エアウィ
ンチで、その回転軸にはワイヤーロープを巻回するだめ
のウィンチドラム２５が嵌着されている。

２６はワイヤーロープで、その左端は機枠１の左側部材
に固定され、中間部がウインチドラム２５に複数回巻回
され、その右端が機枠１の右側部材に固定されている。

このような装置において、垂直壁面ＶＷのスイープ作業
時には、第１口止面図に示すように、中央部材２１は初
め中心線より左寄りの位置にあり、エアシリンダー２２
の作用により中央吸着板２３は上昇位置に引上げられ、
その下面は壁面から僅かに離れ、その真空リセスの真空
引きは行われていないので、自走装置は、さきに、第５
〜７図に示した自走装置と同一要領で前後進及び右折左
折を行うことにより壁面上を移動する。

こうして、自走装置が、いま、壁面の上端に達したなら
ば、一旦停止して、前後部エアシリンダー２２の作用に
より、中央吸着板２３を下方に押下げ、その下面が壁面
に当接したならば、その真空リセス内空気の吸引を行い
ながら、引続き中央吸着板２３を押下げると−もに、無
端履帯４の真空リセスの真空引きを停止すると、中央吸
着板２３はその真空リセスの作用で壁面に吸着すると匁
もに、無端履帯４は、第２図側面図に示すように、若干
の高さｈだげ壁面から持ち上げられた状態となる。

そこで、エアウィンチ２４の駆動によりウィンチドラム
２５を反時計方向に回動すると、ワイヤーロープ２６の
右端側は引張られると匁もに、左端側は緩むので、機枠
は、第２因子面図に示すように、第１因子面図に比べて
左方へ距離ｄだけ平行的に横移動するから、この動作を
くり返すことにより所望の距離を横移動することができ
る。

こうして、横移動が終わったならば、エアウィンチ２４
を止め、エアシリンダー２２を付勢して中央吸着板２３
を引上げ、無端履帯４が壁面に当接したならば、その真
空リセス５の真空引きを開始すると−もに、中央吸着板
２３の真空引きを止め、中央吸着板２３を上昇位置に戻
す。

このようにして、自走装置は壁面の上端で所要距離だけ
横移動したのち、後進を行って前進した際の走行面積に
隣接する面積をカバーして壁面の下端に達し、こ又でも
同様に所要距離だけ横移動したのち、再び前進し、以下
その動作をくり返すことにより、壁面を矩型波状に移動
して所要の面積をくまなく迅速にスイープすることがで
きる。

このような装置によれば、進路変更に際して、無端履帯
４は一時的に壁面から離れ、進路変更が終わったのち、
壁面に復帰するので進路変更の際無端履帯には壁面との
間の摩擦力は作用しないから、自走装置は無駄な運動を
行うことなく最小スペースで円滑軽快かつ最小動力で進
路変更することができ、進路変更に伴う無端履帯の摩耗
は全く発生しない。

次に、第３〜４図に示す第２実施例において、２１ａは
長方形の固定中央部材で、その前後端はそれぞれ機枠の
前後端部材１のそれぞれ中央に固着され、その長手方向
の中央には円形の取付板２１ｂが固着されている。

２２ａは取付板２１ｂの左右に対称的に突設された一対
のエアシリンダー、２３ａは中央部材２１ｂの下方に設
けられた水平円板状の中央吸着板で、一対のエアシリン
ダー２２ａを介して中央部材２１ａに対し昇降可能に支
持され、その下面には複数の真空リセスが凹設されたゴ
ム板が貼着され、真空リセス内の空気は図示せざるホー
ス及びエアエジェクターを介して吸引されるようになっ
ている。

２７は中央部材２１ａの鉛直中心線上に固着された竪軸
ロータリアクチュエーターで、その上端は中央部材２１
ａの中心孔を緩（貫通して若干上方に延びその型口動軸
２８の下端は中央吸着板２３ａの中心に固着されている
。

２９は水平ヨークで、その中心は、型口動軸２８の上端
に嵌着され、その両端はそれぞれボルト３０を介して中
央部材２１ａに固着されている。

このような装置において、エアシリンダー２２ａ、中央
吸着板２３ａにより、第１実施例と同一要領で、自走装
置全体を壁面より少しく押上げ、ロータリアクチュエー
ター２７を駆動すると、その型口動軸２８の回動により
ヨーク２９を介して中央部材２１ａすなわち自走装置全
体を型口動軸２８を中心として所望の角度回動すること
ができる。

従って、第１実施例と同一要領でエアシリンダー２２ａ
及びロータリアクチュエーター２７への圧縮空気の切換
えを行うことにより、壁面の上端で自走装置を９０°反
時計方向に回動したのち、自走装置の車中にはｙ等しい
距離を前進し、こ〜で９０°時計方向に回動したのち、
自走装置を壁面に治って下降する動作をくり返えし行う
ことにより、壁面を広範囲にわたって余すところなく迅
速にスイープすることができ、進路変更に際して無端履
帯の摩耗は全く発生しない。

なお、上記実施例においては、所望の角度の回動が可能
であるから、左右の無端履帯を個別的に駆動する必要は
ないので、同一エアモーターにより両無端履帯な駆動す
ることにより、コスト低減を図ることができる。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、無端履帯の摩耗を少なくし、
狭いスペースで円滑軽快に進路変更を行うことのできる
長寿命かつ経済的な壁面吸着式自走装置を得るから、本
発明は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の壁面上に吸着している状態
を示す側面図及び正面図、第２図は第１図の自走装置が
横移動する要領を示す同じ（側面図及び正面図、第３図
はその第２実施例を示す側面図及び正面図、第４図は第
３図の自走装置が回動する要領を示す同じく側面図及び
平面図である。第５図は本出願人がさきに特願昭５９−
１６９８２５号で提案した壁面吸着式自走装置を示す縦
断面図、第６図は第５図の平面図、第７図は第５図の部
分底面図である。 孔、７・・・前部モーター、８−チェーン、９・・・ロ
ーラー軸、１０・・・後部モーター、１１・・・チェー
ン、１２・・・ローラー軸、１３・・・支持部材、１４
・・・連通室、１５・・・透孔、１７・・・ヘッダー管
、１８・・・エジェクター、１９・・・空気吸引孔、２
０・・・ホース、２１・・・中央部材、２１ａ・・・中
央部材、２１ｂ・・・取付板、２２．２２８・・・エア
シリンダー、２３，２．３３・・・中央吸着板、２４・
・・エアウィンチ、２５・・・ウィンチドラム、２６・
・・ワイヤーロープ、２７・・・ロータリアクチュエー
ター、２８・・・型口動軸、２９・・・ヨーク、３０・
・・ボルト、 ＶＷ・・・壁面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ほゞ長方形の機枠の左右にそれぞれ軸支さ れた前部ローラー及び後部ローラー間に掛け回わされ外
   面に複数の真空リセスが全長にわたって凹設されるとゝ
   もに上記各真空リセスに内外面を連通する透孔が穿設さ
   れた左右一対のゴム製無端履帯と、該機枠の左右の下部
   にそれぞれ付設されそれぞれ上記無端履帯の内面に密接
   して前後方向に延び下面に全長にわたって複数の連通室
   が凹設されるとゝもに上記各連通室に上下面を連通する
   透孔が穿設された左右一対の支持部材と、圧縮空気の供
   給により作動し上記各支持部材の上記各連通室内空気を
   その透孔に接続されたホースを経て吸引する複数のエア
   エジエクターとを具えた壁面吸着式自走装置において、
   上記機枠にに両端が支持された中央部材の下方に並設さ
   れ上記中央部材にエアシリンダーを介して壁面に対して
   前後進可能に取付けられ下面に複数の真空リセスが凹設
   されたゴム製吸着板を有する中央吸着板と、上記真空リ
   セス内の空気を上記中央吸着板に穿設された複数の透孔
   及びこれに接続されたホースを経て吸引するエアエジエ
   クターと、上記中央吸着板に対し上記機枠を横方向に平
   行移動し又は鉛直軸線の周りに回動する駆動手段とを具
   えたことを特徴とする壁面吸着式自走装置。