JPS6265761A - 吹付装置 - 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、吹イ」材を吹付対象面に吹き付ける吹付装置
に関する。なお、吹付材という言葉は、セメントリジン
やアクリルリシン等の吹付仕上材、ロックウール等の耐
火被覆材、及び、各種塗料等をすべて包含するものであ
る。

〔従来の技術］ 上述した吹付装置としては、作業者が吹付ノズルを手で
持って吹付作業を行うものや、或いは、吹付ノズルを自
走車体等に取り付けて自動的に吹付作業を行うものがあ
る。その内、吹付作業を自動的に行うものとして、例え
ば、船舶の舷側に塗料を吹き付ける装置が知られている
。

このものは、水平方向及び垂直方向に移動可能な枠体に
舷側との吹付距離が自動的に一定になるように制御され
る吹付ノズルを設け、曲面に対しても良好な塗料の吹付
けを行えるようにしたものである（例えば、特公昭４４
−９５８７号公報参照）。

しかし、上述したものは、吹付ノズルの枠体に対する姿
勢が常に一定で、単に枠体からの吹付ノズルの突出量が
変化するだけのものであった。そのため、吹付対象面の
水平断面視ないし垂直断面視における曲率が大きいほど
、或いは、吹付対象面の傾斜角か大きいほど、吹付材の
噴射方向と吹付対象面とが成す角度が大きくなり、不均
一な吹付状態となる虞れがあった。従って、吹付対象面
が凹凸の多い建築物の外壁面のような場合、このような
吹付装置によって吹付作業を行うことは、実際上困難で
あった。

一方、近年各方面においてロボットの開発が盛んになり
、上述のような不都合を解消するものとして、吹付ノズ
ルをアームの先端に取り付けて自動的に吹付作業を行う
ものが出現している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した、アームの先端に吹付ノズルを取り付けたもの
は、吹付対象面に対する吹付材の噴射方向が常にほぼ直
交するように、吹付ノズルの姿勢を変えることができる
ものの、そのための構成はきわめて複雑であり、しかも
、アーム等の吹付ノズルを上下左右に移動させるための
構成も含めて開発する必要があるから、吹（＝Ｉ装置と
してのコストアップを招来するものであった。

本発明の目的は、上記実情に這み、吹付対象面に対して
吹付材をほぼ直交する方向から吹き付けるための構成を
、簡単なものにするとともに汎用性のあるものにし、吹
付作業を行う機器全体としてのコストダウンを計れるよ
うにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による吹付装置の特徴構成は、吹付ノズルを、そ
の噴射孔が外方に向く状態でケーシング内に設け、この
吹付ノズルとケーシングとの間に、吹付ノズルの姿勢を
変更するノズル姿勢変更機構を設けたことにある。

〔作　用〕

つまり、ノズル姿勢変更機構によって、吹付ノズルのケ
ーシングに対する取付姿勢を適宜変更することができる
から、ケーシング自体は一定の姿勢を維持したままの状
態で、吹付対象面にほぼ直交する方向から吹付けを吹き
付けることができるのである。従って、従来からある水
平方向及び垂直方向に移動可能な枠体にこのケーシング
を周定するだけで、吹付対象面と枠体との位置関係の如
何に拘らず、常に吹付対象面に対する吹付状態を均一な
ものにすることができる。

〔発明の効果〕

その結果、簡単な構成で吹付状態の均一化が計れ、しか
も従来の吹付機等に対しても大幅な改造を加えることな
く適用できる吹付装置を、コスト的に有利に提供できる
ようになった。

〔実施例〕

以下に、図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第３図に示すように、台車（１）、ガイドマスト（２）
、及び、本発明による吹付装置（３）等から、壁面塗装
機（Ｘ）を構成しである。

台車（１）は、上部フレーム（１ａ）と下部フレーム（
１ｂ）とから構成されており、下部フレーｌ、（１ｂ）
は、モータ等の走行駆動装置（４）により駆動される一
対の駆動輪（５）、及び、遊転輪（図示せず）を有して
いる。また、下部フレー１１（ｌｂ）の下部には、反射
型のフォトセンサからなる走行路検出センサ（６）を付
設しである。

この走行路検出センサ（６）に対向する地面上には、予
め、吹付対象面である建築物の壁面（Ｗ）とほぼ平行に
、走行用ガイドテープ（７）を貼付けである。そして、
走行路検出センサ（６）からの検出情報に基づいて、台
車（１）の移動時に、常にこの走行用ガイドテープ（７
）と走行路検出センサ（６）との位置関係を一定に維持
するように、請訓装置（８）によって走行駆動装置（４
）の駆動を制御している。これにより、台車（１）は壁
面（−）とほぼ平行に移動することができるのである。

台車（１）の上部フレーム（１ａ）上には、ガイドマス
ト（２）を立設してあり、また、制御装置（８）や後述
する各種巷取装置（９〜１２）等を固設しである。また
、上部フレーム（１ａ）上には、水準計（１３）が設け
られている。そして、制御装置（８）は、この水準計（
１３）からの信号に基づいて水平調整駆動装置（１４）
を駆動させ、上部フレーム（ｌａ）の下部フレーム（１
ｂ）に対する取付姿勢を変更することによって、上部フ
レーム（１ａ）を常にほぼ水平姿勢に維持することがで
きるように構成しである。

ガイドマスト（２）は、軸芯（Ｐ、）廻りでの揺動自在
に取り付けられている。そして、このガイドマスト（２
）の上端近くのプラケット（１５）に枢着したロンド（
１６）の下端に雄ネジ部材（１７）を枢着し、この雄ネ
ジ部材（１７）に螺合する雌ネジ部材（図示せず）を、
台車（１）の上部フレーム（１ａ）上に設けたマスト傾
斜調整用モータ（１８）の回転軸に固定しである。

つまり、このモータ（１８）を回転することによって、
雄ネジ部材（１７）が上下動し、ガイドマスト（２）の
傾斜角度を変えることができるのである。また、ガイド
マスト（２）には傾斜計（１９）を付設してあり、制御
装置（８）は、この傾斜計（１９）からの信号に基づい
て、上述したマスト傾斜調整用モータ（１８）を駆動制
御することによって、ガイドマスト（２）を常にほぼ鉛
直姿勢に維持すること乃くできるように構成しである。

また、吹付装置（３）は、ガイドマスト（２）の上端部
に取り付けられた一対のローラ（２０）に巻き掛けたワ
イヤ（２１）によって、吊り下げ支持されている。この
ワイヤ（２１）は、台車（１）の上部フレーム（１ａ）
に設けたワイヤ巻取装置（９）に巻かれている。また、
吹付装置（３）に取り付けたガイドローラ（２２）は、
ガイドマスト（２）のフランジ部分に咬み合っている。

つまり、このワイヤ巻取装置（９）に対するモータ（９
ａ）を駆動することによって、吹付装置（３）はガイド
マスト（２）に沿って上下動することができるようにな
っている。

吹付装置（３）には、吹付ノズル（Ｎ）の他に、壁面作
）の状態や壁面（−）との距離を検出するだめの複数個
の非接触型センサとしての超音波センサ（２３）や、モ
ニタ用のテレビカメラ（２４）等が搭載されている。そ
して、それら各超音波センサ（２３）と制御装置（８）
との間の信号伝達、及び、テレビカメラ（２４）とモニ
タテレビ（２５）との間の信号伝達を行うための同軸ケ
ーブル（２６）は、台車（１）の上部フレーム（ｌａ）
に設けたケーブル巻取装置（１０）に巻かれている・ また、吹付装置（３）に塗料と圧搾空気とを供給する塗
料ホース（２７）とエアホース（２８）とは、夫々、各
別に、台車（１）の上部フレーム（１ａ）に設けた、塗
料ホース巻取装置（１１）及びエアホース巻取装置（１
２）に巻き取られるようになっている。

なお、上述した各巻取装置（９〜１２）に対する駆動用
モータ（９ａ＝１２ａ）は、夫々、制御卸装置（８）か
ら出力される制御信号によって、その駆動が制御される
ように構成されている。

次に、吹付装置（３）について説明する。

第１図に示すように、ケーシング（２９）の上部に塗料
タンク（３０）が設けられており、この塗料タンク（３
０）に塗料ホース（２７）が接続されている。

また、第１図及び第２図に示すように、この塗料タンク
（３０）の下方において、複数本の吹付ノズル（Ｎ）を
、互いにほぼ平行になるように並べて第１のスライドテ
ーブル（３１）上に固定しである。

各吹付ノズル（Ｎ）の先端の噴射孔（Ｎａ）は、ケーシ
ング（２９）に形成された開口から、ケーシング（２９
）外方に突出している。第１のスライドテーブル（３１
）は、その下方の第２のスライドテーブル（３２）に対
して、吹付ノズル（Ｎ）の長手方向への移動自在に構成
されている。そして、第１のスライドテーブル（３１）
の後端に設けた雌ネジ部（図示せず）に螺合する雄ネジ
部材（３３）を、第２のスライドテーブル（３２）上に
設けたモータ（３４）の回転軸の連動させである。

つまり、このモータ（３４）を正逆何れかの方向に駆動
回転させることによって、第１のスライドテーブル（３
１）を前後に（第１図及び第２図において左右に）移動
させることができるようになっている。従って、各吹付
ノズル（Ｎ）の先端のケーシング（２９）からの突出量
を変更して、吹付対象面である壁面（讐）に対する吹付
距離を、ケーシング（２９）を移動させることなく変え
られるのである。

また、第２のスライドテーブル（３２）は、さらにその
下方のロークリテーブル（３５）に対して、吹付ノ′ズ
ル（Ｎ）が並ぶ方向への移動自在に取り付けられている
。即ち、ロークリテーブル（３５）の上面に固定した一
対のレール（３６）に、第２のスライドテーブル（３２
）の下面に取り付けた一対のガイド部材（３７）を係合
しである。そして、第２のスライドテーブル（３２）の
−側端に設けた雌ネジ部（図示せず）に螺合する誰ネジ
部材（３８）を、ロークリテーブル（３５）の−側端に
固定したモータ（３９）の回転軸に連動しである。つま
り、このモータ（３９）を正逆何れかの方向に駆動回転
させることによって、第２のスライドテーブル（３２）
を左右に（第２図において上下に）移動させることがで
きるようになっている。

さらに、ロータリテーブル（３５）はその下方のティル
トテーブル（４０）に、ヘアリング（４１）″を介して
、軸芯（Ｐ２）周りでの回動自在に取り付けられている
。そして、ティルトテーブル（４０）に固定したモータ
（４２）の回転軸に連動するウオーム（４３）を、ロー
クリテーブル（３５）に一体形成したウオームホイール
部（３５ａ）に係合しである。つまり、このモータ（４
２）を正逆何れかの方向に駆動回転させることによって
、ロークリテーブル（３５）を軸芯（Ｐ２）周りに回動
させることができるようになっている。

従って、各吹付ノズル（Ｎ）の姿勢を、ケーシング（２
９）を移動させることなく水平面内で変更して、第４図
に示すように、水平断面視において壁面（匈）がケーシ
ング（２９）の前面に対して傾斜している場合であって
も、壁面（讐）にほぼ直交する方向から塗料を吹き付け
ることができるのである。即ち、ロークリテーブル（３
５）とティルトテーブル（４０）との取付構造、及び、
モータ（４２）とロークリテーブル（４０）との連動連
結構造によって、吹付ノズル（Ｎ）の姿勢を水平面内で
変更する水平面内姿勢変更機構（１１間）を構成しであ
る。

また、ティルトテーブル（４０）は、ケーシング（２９
）の底面に設けたブラケット（４４）にその前端部が枢
着されており、取付軸芯（Ｐ３）周りでの回動自在に構
成されている。そして、ケーシング（２９ンに固定した
モータ（４５）の回転軸に螺合する雄ネジ部材（４６）
を、ティルトテーブル（４０）に係Ｉヒシである。つま
り、このモータ（４５）を正逆何れかの方向に駆動回転
させることによって、ティルトテーブル（４０）を軸芯
（Ｐ３）周りに回動させて傾斜させることができるよう
になっている。

従って、各吹付ノズル（Ｎ）の姿勢を、ケーシング（２
９）を移動させることなく垂直面内で変更して、第５図
に示すように、垂直断面視において壁面（製）がケーシ
ング（２９）の前面に対して傾斜している場合であって
も、壁面（製）にほぼ直交する方向から塗料を吹き付け
ることができるのである。即ち、ティルトテーブル（４
０）とケーシング（２９）との取付構造、及び、モータ
（４５）とティルトテーブル（４０）との連動連結構造
によって、吹付ノズノ喧＋ｉ）の姿勢を垂直面内で変更
する垂直面内姿勢変更機構（ＶＭＭ）を構成しである。

そして、先程説明した水平面内姿勢変更機構（ＨＭＭ）
と、この垂直面内姿勢変更機構（ＶＭＭ）とを組み合わ
せることムこよって、吹付ノズル（Ｎ）の姿勢を、はぼ
四角錐で囲まれた領域内で変更するノズル姿勢変更機構
（ＮＰＭ）を構成しである。

以上述べた４つのモータ、即ち、第１のスライドテーブ
ル（３１）を前後に移動させるモータ（３４）、第２の
スライドテーブル（３２）を左右に移動させるモータ（
３９）、ロークリテーブル（３５）を回転させるモータ
（４２）、及び、ティルトテーブル（４０）を傾斜させ
るモータ（４５）の駆動は、全て先程述べた制御装置（
８）から出力される制？′ｆ＋１１３号によって制御Ｉ
）１されるように構成されている。

なお、これらのモータ（３４）　、　（３９）　、　（
４２）　、　（４５）に替えて、圧搾空気を塗料の吹付
に用いていることを利用して、各別のエフシリンダを設
け、それら各シリンダによって各動作を行わせるように
してもよい。

一方、各吹付ノズル（Ｎ）には、塗料タンク（３０）か
らの塗料が、夫々、塗料ストップ弁（４６）を有する各
別の塗料チューブ（４７）を介して供給されるようにな
っている。また、各吹付ノズル（Ｎ）には、エアホース
（２８）からメインエアストップ弁（４８）を介して供
給される圧搾空気が、エアマニホルド（４９）によって
複数系統に分割され、夫々、エアヌトソプ弁（５０）を
有する各別のエアチューブ（５１）を介して供給される
ようになっている。そして、それら吹付チューブ（Ｎ）
毎の塗料ストップ弁（４６）とエアスト・７プ弁（５０
）、及び、メインエアストップ弁（４８）は、全て、先
程述べた制御装置（８）からの制御信号によって開閉さ
れるように構成されている。

さらに、ティルトテーブル（４０）に立設した枠体（５
２）の、壁面（Ｗ）と対向する面には、その四周に亘っ
て複数個の超音波センサ（２３）が設けられている。そ
れら複数個の超音波センサ（２３）のうち、この面の四
隅に位置する超音波センサ（２３ａ＞は、専ら、吹付装
置（３）と壁面（りとの距離を検出する距離センサとし
て用いられ、それ以外の超音波センサ（２３ｂ）は、壁
面（−）の上端や両端を検出する壁面センサとして用い
られる。

また、吹付装置（３）のケーシング（２９）の底面には
、地盤面との距離を検出する距離センサ（５３）を設け
てある。そして、各センサ（２３）　、　（５３）から
の検出信号は前述した制御装置（８）に人力されるよう
になっている。

上述した壁面センサ（２３ｂ）　　と距離センサ（５３
）とを用いた、壁面（−）の上端部分と下端部分の吹付
塗装の動作を説明する。

第６図（イ）及び（ＩＩ）は、壁面（胸）の上端部分の
吹付塗装を示している。第６図（イ）において、最上方
の壁面センサ（２３ｂｕ）が壁面体）の上端を検出した
とする。この検出は、壁面（唱からの反射がなくなった
ことを以て行われるようになっている。壁面（―）の上
端が検出されたことが制御装置（８）に入力されると、
その時点での吹付装置（３）の上昇速度、及び、最上方
の壁面センサ（２３ｂｕ）と吹付ノズル（Ｎ）との間の
距離に基づいて、制御装置（８）は所定時間後に吹付ノ
ズル（Ｎ）からの塗料の噴射と吹付装置°（３）の上昇
とを中止する。この時の状態が第６図（ロ）に示される
。

一方、第７図（イ）及び（ＴＩ）は、壁面（讐）の下端
部分の吹付塗装を示している。第７図（イ）に示すよう
に、通常の状態で壁面体）に吹付材を吹き付けながら、
吹付装置（３）が下降してくる。

この下降に伴って、ケーシング（２９）の下面に設けら
れた距離センサ（５２）から制？１ｔｌ装置（８）に人
力される、吹付装置（３）と地盤面（Ｇ）との距離デー
タは、刻々減少する。この距１■データが所定の値にな
ると、制御装置（８）は一旦、吹付ノズル（Ｎ）からの
塗料の噴射と吹付装置（３）の下降とを停ｄ二する。

そして、第７図（ａ）に示すように、先程説明した垂直
面内姿勢変更機構（ＶＭＭ）を構成するモータ（４５）
を駆動し、吹付ノズル（＋１）の姿勢を下向きに変更す
る。この状態で、再度、吹付ノズル（Ｎ）からの塗料の
噴射を開始することによって、地盤面（Ｇ）に近接する
壁面（Ｗ）の下端部の吹付塗装を行うことができるよう
になっている。

一方、ケーシング（２９）の四隅に設けられた距離セン
サ（２３ａ）から得られる、ケーシング（２９）と壁面
（Ｗ）との間の距離情報に基づいて、制御装置（８）は
、塗料の種類等に応じた最適な吹付距離となるように、
第１のスライドテーブル（３１）を移動させるべくモー
タ（３４）の駆動を：１ｉｌＪ御するとともに、第４図
や第５図のように壁面（Ｗ）が水平方向或いは垂直方向
に傾斜している場合には、上下或いは左右の距離センサ
（２３ａ）による検出タイムラグから壁面（−）の（頃
斜角を演算し、その演算結果に基ついて、壁面（病）に
対して常にほぼ直交する方向から塗料の吹き付げが行わ
れるようにロークリテーブル（３５）やティルトテーブ
ル（４０）を適宜回動させるべくモータ（４３）　、　
（４５）の駆動を制御するように構成されている。

先の実施例では、ノズル姿勢変更機構（ＮＰＭ）として
、ロークリテーブル（３５）とティルトテーブル（４０
）とを組み合わせ、それら両テーブル（３５）　、　（
４０）を各別に移動させる２つのモータ（４２）　、　
（４５）を設けた、水平面内姿勢変更機構（１１聞）と
垂直面内姿勢変更機構（ＶＭＭ）とから構成されている
ものを説明した。これに替えて、ノズル姿勢変更機構（
ＮＰＩ’りとして、吹付ノズル（Ｎ）を保持するテーブ
ルをユニバーサル・ジヨイント等を介して支持し、この
ノズル（Ｎ）の先端を二次元方向の任意の位置に変位さ
せる、１つのアクチュエータとす〉り機構とを設けるよ
うにしてもよい。

また、先の実施例では、吹付材としての塗料を建築物の
壁面側）に吹き付ける壁面塗装機（Ｘ）を例にとって説
明した。本発明は、吹付材として、塗料の他に、シー５
等の下地処理材、アクリルリジンやセメントリジン等の
吹付仕上材、或いは、ロックウール等の吹付耐火被覆材
、等を対象とした吹付装置に適用することが可能である
。また、その吹付方式は、先の実施例で説明したエアス
プレ一方式の他、エアレススプレ一方式であってもよい
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る吹付装置の実施例を示し、第１図は
吹付！ｆｔ置の垂直断面図、第２図は第１ワにおけるｎ
−ｎ線断面図、第３図は壁面塗装機の全体側面図、第４
図は吹付状態を示す水平断面図、第５図は吹付状態を示
す垂直断面図、第６図（イ）及び（ロ）は壁面の上端部
分の吹付状態を示す垂直断面図、第７図（イ）及び（１
７＞は壁面の下端部分の吹付状態を示す垂直断面図であ
る。 （２９）・・・・・・ケーシング、（Ｎ）・・・・・・
吹付ノズル、（Ｎａ）・・・・・・噴射孔、（ＮＰＭ）
・・・・・・ノズル姿勢変更機構、（ＨＭＭ）・・・・
・・水平面内姿勢変更機構、（ＶＭＭ）・・・・・・垂
直面内姿勢変更機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］吹付ノズル（Ｎ）を、その噴射孔（Ｎａ）が外方
   に向く状態でケーシング（２９）内に設け、この吹付ノ
   ズル（Ｎ）とケーシング（２９）との間に、吹付ノズル
   （Ｎ）の姿勢を変更するノズル姿勢変更機構（ＮＰＭ）
   を設けてある吹付装置。 ［２］前記ノズル姿勢変更機構（ＮＰＭ）が、吹付ノズ
   ル（Ｎ）の姿勢をほぼ水平面内で変更する水平面内姿勢
   変更機構（ＨＭＭ）と、吹付ノズル（Ｎ）の姿勢を垂直
   面内で変更する垂直面内姿勢変更機構（ＶＭＭ）とから
   なっている特許請求の範囲第１項に記載の吹付装置。