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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022091648
(43)【公開日】2022-06-21
(54)【発明の名称】壁面吸着自走装置のためのウインチシステム
(51)【国際特許分類】
B66D 1/40 20060101AFI20220614BHJP
B66D 1/46 20060101ALI20220614BHJP
B66D 1/50 20060101ALI20220614BHJP
B62D 57/02 20060101ALI20220614BHJP
A47L 11/38 20060101ALI20220614BHJP
A47L 1/02 20060101ALI20220614BHJP
【ＦＩ】
B66D1/40 A
B66D1/46 E
B66D1/50 A
B62D57/02 L
B62D57/02 M
A47L11/38
A47L1/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020204632
(22)【出願日】2020-12-09
(71)【出願人】
【識別番号】710006367
【氏名又は名称】ウラカミ合同会社
(72)【発明者】
【氏名】浦上 不可止
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ウインチシステムが壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するだけではなく、壁面吸着自走装置の上昇方向への直進性を阻害しないこと。
【解決手段】２本のワイヤロープ３２，４２の各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサー３４，４４と、２本のワイヤロープ３２，４２の各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサー３７，４７が具備されており、２個の荷重センサー３４，４４と２個の角度センサー３７，４７から得られたデータを基にしかつ２本のワイヤロープ３２，４２の各張力の水平方向の分力を同一の値とする条件下で小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力が自動制御されることにより、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与する。
【選択図】図４
【解決手段】２本のワイヤロープ３２，４２の各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサー３４，４４と、２本のワイヤロープ３２，４２の各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサー３７，４７が具備されており、２個の荷重センサー３４，４４と２個の角度センサー３７，４７から得られたデータを基にしかつ２本のワイヤロープ３２，４２の各張力の水平方向の分力を同一の値とする条件下で小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力が自動制御されることにより、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
負圧または磁石などの作用により壁面へ吸着し且つその壁面に沿って自走可能ないわゆる壁面吸着自走装置に装備された落下防止用のウインチシステムにおいて、
該ウインチシステムは一対のウインチユニットから構成されており、
各々のウインチユニットは、ワイヤロープと、該ワイヤロープを引っ張るワイヤロープ牽引機から構成されており、
該ワイヤロープの一方の端部は壁面の上部もしくは地上に配置された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は該壁面吸着自走装置に連結されており、
あるいは、該ワイヤロープの一方の端部は該壁面吸着自走装置に具備された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は壁面の上部に固定されており、
各々のウインチユニットは、該ワイヤロープの張力を計測する荷重センサーと、該ワイヤロープと重力線とが成す角度を計測する角度センサーと、２個の荷重センサーと２個の角度センサーが計測したデータを演算して各々のワイヤロープの張力を自動制御する演算システムを具備しており、
該壁面吸着自走装置に作用する２本のワイヤロープの張力のそれぞれを、重力線方向の分力と水平方向の分力に分解して、分力の方向が１８０度異なる２個の水平方向の分力の力の値がほぼ同一になるように、該演算システムにより各々のワイヤロープの張力を自動制御している、
ことを特徴とする、壁面吸着自走装置のためのウインチシステム。
該ウインチシステムは一対のウインチユニットから構成されており、
各々のウインチユニットは、ワイヤロープと、該ワイヤロープを引っ張るワイヤロープ牽引機から構成されており、
該ワイヤロープの一方の端部は壁面の上部もしくは地上に配置された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は該壁面吸着自走装置に連結されており、
あるいは、該ワイヤロープの一方の端部は該壁面吸着自走装置に具備された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は壁面の上部に固定されており、
各々のウインチユニットは、該ワイヤロープの張力を計測する荷重センサーと、該ワイヤロープと重力線とが成す角度を計測する角度センサーと、２個の荷重センサーと２個の角度センサーが計測したデータを演算して各々のワイヤロープの張力を自動制御する演算システムを具備しており、
該壁面吸着自走装置に作用する２本のワイヤロープの張力のそれぞれを、重力線方向の分力と水平方向の分力に分解して、分力の方向が１８０度異なる２個の水平方向の分力の力の値がほぼ同一になるように、該演算システムにより各々のワイヤロープの張力を自動制御している、
ことを特徴とする、壁面吸着自走装置のためのウインチシステム。
【請求項2】
壁面に向かって左側にあるウインチユニット１において、ウインチユニット１のワイヤロープ１の該壁面吸着自走装置に作用する張力をＦ１とし、Ｆ１の水平方向の分力をｆ１１とし、Ｆ１の垂直方向の分力をｆ１２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ１とし、ワイヤロープ１の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機１の定格張力をＦ１maxとし、該壁面吸着自走装置の自重をＷとし；
壁面に向かって右側にあるウインチユニット２において、ウインチユニット２のワイヤロープ２の該壁面吸着自走装置に作用する張力をＦ２とし、Ｆ２の水平方向の分力をｆ２１とし、Ｆ２の垂直方向の分力をｆ２２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ２とし、ワイヤロープ２の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機２の定格張力をＦ２maxとし、該壁面吸着自走装置の自重をＷとし；
ｆ１１＝ｆ２１とすれば；
下記式１乃至式５が成立する、ことを特徴とする、請求項１に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム。
（数１）
（式１）
Ｆ１＊sinθ１＝Ｆ２＊sinθ２
（式２）
Ｆ１≦Ｆ１max
（式３）
Ｆ２≦Ｆ２max
(式４）
ｆ１２＝Ｆ１＊cosθ１
（式５）
ｆ２２＝Ｆ２＊cosθ２
壁面に向かって右側にあるウインチユニット２において、ウインチユニット２のワイヤロープ２の該壁面吸着自走装置に作用する張力をＦ２とし、Ｆ２の水平方向の分力をｆ２１とし、Ｆ２の垂直方向の分力をｆ２２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ２とし、ワイヤロープ２の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機２の定格張力をＦ２maxとし、該壁面吸着自走装置の自重をＷとし；
ｆ１１＝ｆ２１とすれば；
下記式１乃至式５が成立する、ことを特徴とする、請求項１に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム。
（数１）
（式１）
Ｆ１＊sinθ１＝Ｆ２＊sinθ２
（式２）
Ｆ１≦Ｆ１max
（式３）
Ｆ２≦Ｆ２max
(式４）
ｆ１２＝Ｆ１＊cosθ１
（式５）
ｆ２２＝Ｆ２＊cosθ２
【請求項3】
θ１≧θ２の時、ｆ２２のプリセット値としてｆ２２≦Ｆ２max＊cosθ２の任意の値をｆ２２のプリセット値として設定し、
θ１＜θ２の時、ｆ１２のプリセット値としてｆ１２≦Ｆ１max＊cosθ１の任意の値をｆ１２のプリセット値として設定する、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム。
θ１＜θ２の時、ｆ１２のプリセット値としてｆ１２≦Ｆ１max＊cosθ１の任意の値をｆ１２のプリセット値として設定する、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム。
【請求項4】
ｆ１２の作用点とｆ２２の作用点とを近接して配置した、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、壁面吸着自走装置のためのウインチシステムに関する。
従来、負圧または磁石などの作用により壁面へ吸着し且つその壁面に沿って自走可能ないわゆる壁面吸着自走装置には、停電などの事象により壁面から離脱して地上へ落下することを防止するために、落下防止用のウインチシステムが装備されている。
該ウインチシステムは、一般的に２式のウインチユニットから構成されている。
各々のウインチユニットは、ワイヤロープと、該ワイヤロープを引っ張るワイヤロープ牽引機から構成されている。
該ワイヤロープの一方の端部は該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は該壁面吸着自走装置に連結されている。
なお、該ワイヤロープ牽引機が地上に配置される場合には、該ワイヤロープの他方の端部は、壁面の上部に配置された滑車を経由して該壁面吸着自走装置に連結されている。
なお、該ワイヤロープ牽引機の種類について、一般的に、該ワイヤロープを巻き取って収納するウインチドラムを具備したドラム式ワイヤロープ牽引機と、該ワイヤロープを牽引するだけのエンドレス式ワイヤロープ牽引機の２種類がある。
２式のウインチユニットから構成されている本発明のウインチシステムにおいては、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサーと、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサーが具備されている。
本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第１の目的は、壁面吸着自走装置が停電などの事象により壁面から離脱して地上へ落下することを防止するためである。
本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第２の目的は、壁面吸着自走装置が壁面に沿って重力線と平行な方向かつ上昇方向へ自走するいわゆる上昇方向自走能力を補完するために、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するためである。
本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第２の目的を達成するためには、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するだけではなく、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置の上昇方向への直進性を阻害してはならない。
すなわち、本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第２の目的を達成するために、２個の荷重センサーと２個の角度センサーから得られたデータを基にしてＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力を自動制御するものである。
従来、負圧または磁石などの作用により壁面へ吸着し且つその壁面に沿って自走可能ないわゆる壁面吸着自走装置には、停電などの事象により壁面から離脱して地上へ落下することを防止するために、落下防止用のウインチシステムが装備されている。
該ウインチシステムは、一般的に２式のウインチユニットから構成されている。
各々のウインチユニットは、ワイヤロープと、該ワイヤロープを引っ張るワイヤロープ牽引機から構成されている。
該ワイヤロープの一方の端部は該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は該壁面吸着自走装置に連結されている。
なお、該ワイヤロープ牽引機が地上に配置される場合には、該ワイヤロープの他方の端部は、壁面の上部に配置された滑車を経由して該壁面吸着自走装置に連結されている。
なお、該ワイヤロープ牽引機の種類について、一般的に、該ワイヤロープを巻き取って収納するウインチドラムを具備したドラム式ワイヤロープ牽引機と、該ワイヤロープを牽引するだけのエンドレス式ワイヤロープ牽引機の２種類がある。
２式のウインチユニットから構成されている本発明のウインチシステムにおいては、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサーと、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサーが具備されている。
本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第１の目的は、壁面吸着自走装置が停電などの事象により壁面から離脱して地上へ落下することを防止するためである。
本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第２の目的は、壁面吸着自走装置が壁面に沿って重力線と平行な方向かつ上昇方向へ自走するいわゆる上昇方向自走能力を補完するために、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するためである。
本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第２の目的を達成するためには、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するだけではなく、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置の上昇方向への直進性を阻害してはならない。
すなわち、本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムの第２の目的を達成するために、２個の荷重センサーと２個の角度センサーから得られたデータを基にしてＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力を自動制御するものである。
【背景技術】
【0002】
本発明の壁面吸着自走装置のためのウインチシステムは、オートテンション機能を有するウィンチ装置の技術分野に属する。
オートテンション機能を有するウィンチ装置としては、特許公開平５－８７６８号に記載の装置を一例として挙げることができる。
特許公開平５－８７６８号に記載のオートテンション機能を有するウィンチ装置は、ビルディング壁面等の構造物の壁面を清掃したり、劣化した塗料等を剥離する目的で使用される、負圧を利用して壁面に吸着し且つ壁面に沿って自走することができる「壁面剥離ロボット」の機能を補完するために提供されるものである。
特許公開平５－８７６８号においては、該壁面剥離ロボットにおけるオートテンション機能を有するウィンチ装置の適用例として、下記が記載されている。
「該壁面剥離ロボットは一対のオートテンションウィンチ５０，５０によって吊り下げられている。
該一対のオートテンションウィンチ５０，５０は、そのテンションをロープ５１にたるみが生じない程度で、ロボット本体１の走行に支障を生じない程度に設定しておくと、該オートテンションウィンチ５０，５０のテンションがロボット本体１の自重の全部または一部を支承する作用を呈する。
このオートテンションウィンチ５０，５０は所定のテンション（実施例としては、ロボット本体１の重量を２９０Kgfとして１５～２０Kgf）を有して常時（通電時）ワイヤ５１を巻上げるようになしてある。そして、両オートテンションウィンチ５０，５０は、適宜の間隔を有して設置され、両オートテンションウィンチ５０，５０間にロボット本体１を吊下げるもので、
そのワイヤ５１，５１を屋上側に配した滑車５２，５２で案内して折返しその先端を、本体部１０に固定した吊下げ金具３，３に連結している。
上記オートテンションウィンチ５０，５０は、ロボット本体１を吊下げるも、このオートテンションウィンチ５０，５０によってロボット本体１を壁面Ｗに添って積極的に移動させるものではなく、ロボット本体１の自重の一部または全部を支承して、後述吸着リング３の吸着力の負担を低減するのが主目的であるため、そのテンションは上記ワイヤ５１，５１がたるまない程度で、かつ、ロボット本体１を積極的に引上げない程度に設定される。
また、上記オートテンションウィンチ５０，５０の他の目的は停電等の万が一の場合に、ロボット本体１の壁面Ｗへの吸着力不足による該ロボット本体１の落下を防止することにあり、本実施例では、上記に示したごとくテンションはロボット本体１の自重を支えるには小さい値に設定し、主にこの目的のために使用している。」
オートテンション機能を有するウィンチ装置としては、特許公開平５－８７６８号に記載の装置を一例として挙げることができる。
特許公開平５－８７６８号に記載のオートテンション機能を有するウィンチ装置は、ビルディング壁面等の構造物の壁面を清掃したり、劣化した塗料等を剥離する目的で使用される、負圧を利用して壁面に吸着し且つ壁面に沿って自走することができる「壁面剥離ロボット」の機能を補完するために提供されるものである。
特許公開平５－８７６８号においては、該壁面剥離ロボットにおけるオートテンション機能を有するウィンチ装置の適用例として、下記が記載されている。
「該壁面剥離ロボットは一対のオートテンションウィンチ５０，５０によって吊り下げられている。
該一対のオートテンションウィンチ５０，５０は、そのテンションをロープ５１にたるみが生じない程度で、ロボット本体１の走行に支障を生じない程度に設定しておくと、該オートテンションウィンチ５０，５０のテンションがロボット本体１の自重の全部または一部を支承する作用を呈する。
このオートテンションウィンチ５０，５０は所定のテンション（実施例としては、ロボット本体１の重量を２９０Kgfとして１５～２０Kgf）を有して常時（通電時）ワイヤ５１を巻上げるようになしてある。そして、両オートテンションウィンチ５０，５０は、適宜の間隔を有して設置され、両オートテンションウィンチ５０，５０間にロボット本体１を吊下げるもので、
そのワイヤ５１，５１を屋上側に配した滑車５２，５２で案内して折返しその先端を、本体部１０に固定した吊下げ金具３，３に連結している。
上記オートテンションウィンチ５０，５０は、ロボット本体１を吊下げるも、このオートテンションウィンチ５０，５０によってロボット本体１を壁面Ｗに添って積極的に移動させるものではなく、ロボット本体１の自重の一部または全部を支承して、後述吸着リング３の吸着力の負担を低減するのが主目的であるため、そのテンションは上記ワイヤ５１，５１がたるまない程度で、かつ、ロボット本体１を積極的に引上げない程度に設定される。
また、上記オートテンションウィンチ５０，５０の他の目的は停電等の万が一の場合に、ロボット本体１の壁面Ｗへの吸着力不足による該ロボット本体１の落下を防止することにあり、本実施例では、上記に示したごとくテンションはロボット本体１の自重を支えるには小さい値に設定し、主にこの目的のために使用している。」
【0003】
【特許文献1】特許公開平５－８７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した特許公開平５－８７６８号公報においては、
「上記オートテンションウィンチ５０，５０は、ロボット本体１を吊下げるも、このオートテンションウィンチ５０，５０によってロボット本体１を壁面Ｗに添って積極的に移動させるものではなく、ロボット本体１の自重の一部または全部を支承して、後述吸着リング３の吸着力の負担を低減するのが主目的であるため、そのテンションは上記ワイヤ５１，５１がたるまない程度で、かつ、ロボット本体１を積極的に引上げない程度に設定される。」と記載されているが、
本発明のウインチシステムにおいては、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサーと、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサーが具備されており、本発明のウインチシステムにおける特許公開平５－８７６８号公報と異なる目的は、壁面吸着自走装置が壁面に沿って重力線と平行な方向かつ上昇方向へ自走するいわゆる上昇方向自走能力を補完するために、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するためである。
本発明のウインチシステムの上記の目的を達成するためには、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するだけではなく、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置の上昇方向への直進性を阻害してはならない。
すなわち、本発明のウインチシステムの該目的を達成するために、２個の荷重センサーと２個の角度センサーから得られたデータを基にしてＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力を自動制御するものである。
「上記オートテンションウィンチ５０，５０は、ロボット本体１を吊下げるも、このオートテンションウィンチ５０，５０によってロボット本体１を壁面Ｗに添って積極的に移動させるものではなく、ロボット本体１の自重の一部または全部を支承して、後述吸着リング３の吸着力の負担を低減するのが主目的であるため、そのテンションは上記ワイヤ５１，５１がたるまない程度で、かつ、ロボット本体１を積極的に引上げない程度に設定される。」と記載されているが、
本発明のウインチシステムにおいては、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサーと、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサーが具備されており、本発明のウインチシステムにおける特許公開平５－８７６８号公報と異なる目的は、壁面吸着自走装置が壁面に沿って重力線と平行な方向かつ上昇方向へ自走するいわゆる上昇方向自走能力を補完するために、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するためである。
本発明のウインチシステムの上記の目的を達成するためには、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するだけではなく、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置の上昇方向への直進性を阻害してはならない。
すなわち、本発明のウインチシステムの該目的を達成するために、２個の荷重センサーと２個の角度センサーから得られたデータを基にしてＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力を自動制御するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以下、上記の課題を達成するための手段を説明する。
上記の課題を達成するために、本発明によれば、特許請求の範囲の請求項１に記載されているように、
負圧または磁石などの作用により壁面へ吸着し且つその壁面に沿って自走可能ないわゆる壁面吸着自走装置に装備された落下防止用のウインチシステムにおいて、
該ウインチシステムは一対のウインチユニットから構成されており、
各々のウインチユニットは、ワイヤロープと、該ワイヤロープを引っ張るワイヤロープ牽引機から構成されており、
該ワイヤロープの一方の端部は壁面の上部もしくは地上に配置された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は該壁面吸着自走装置に連結されており、
あるいは、該ワイヤロープの一方の端部は該壁面吸着自走装置に具備された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は壁面の上部に固定されており、
各々のウインチユニットは、該ワイヤロープの張力を計測する荷重センサーと、該ワイヤロープと重力線とが成す角度を計測する角度センサーと、２個の荷重センサーと２個の角度センサーが計測したデータを演算して各々のワイヤロープの張力を自動制御する演算システムを具備しており、
該壁面吸着自走装置に作用する２本のワイヤロープの張力のそれぞれを、重力線方向の分力と水平方向の分力に分解して、分力の方向が１８０度異なる２個の水平方向の分力の力の値がほぼ同一になるように、該演算システムにより各々のワイヤロープの張力を自動制御している、
ことを特徴とする、壁面吸着自走装置のためのウインチシステム、が提供される。
上記の課題を達成するために、本発明によれば、特許請求の範囲の請求項１に記載されているように、
負圧または磁石などの作用により壁面へ吸着し且つその壁面に沿って自走可能ないわゆる壁面吸着自走装置に装備された落下防止用のウインチシステムにおいて、
該ウインチシステムは一対のウインチユニットから構成されており、
各々のウインチユニットは、ワイヤロープと、該ワイヤロープを引っ張るワイヤロープ牽引機から構成されており、
該ワイヤロープの一方の端部は壁面の上部もしくは地上に配置された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は該壁面吸着自走装置に連結されており、
あるいは、該ワイヤロープの一方の端部は該壁面吸着自走装置に具備された該ワイヤロープ牽引機に装着されており、他方の端部は壁面の上部に固定されており、
各々のウインチユニットは、該ワイヤロープの張力を計測する荷重センサーと、該ワイヤロープと重力線とが成す角度を計測する角度センサーと、２個の荷重センサーと２個の角度センサーが計測したデータを演算して各々のワイヤロープの張力を自動制御する演算システムを具備しており、
該壁面吸着自走装置に作用する２本のワイヤロープの張力のそれぞれを、重力線方向の分力と水平方向の分力に分解して、分力の方向が１８０度異なる２個の水平方向の分力の力の値がほぼ同一になるように、該演算システムにより各々のワイヤロープの張力を自動制御している、
ことを特徴とする、壁面吸着自走装置のためのウインチシステム、が提供される。
【0006】
更に、上記の課題を達成するための別の手段として、特許請求の範囲の請求項２に記載されているように、
壁面に向かって左側にあるウインチユニット１において、ウインチユニット１のワイヤロープ１の該壁面吸着自走装置に作用する張力をＦ１とし、Ｆ１の水平方向の分力をｆ１１とし、Ｆ１の垂直方向の分力をｆ１２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ１とし、ワイヤロープ１の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機１の定格張力をＦ１maxとし、該壁面吸着自走装置の自重をＷとし；
壁面に向かって右側にあるウインチユニット２において、ウインチユニット２のワイヤロープ２の該壁面吸着自走装置に作用する張力をＦ２とし、Ｆ２の水平方向の分力をｆ２１とし、Ｆ２の垂直方向の分力をｆ２２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ２とし、ワイヤロープ２の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機２の定格張力をＦ２maxとし、該壁面吸着自走装置の自重をＷとし；
ｆ１１＝ｆ２１とすれば；
下記式１乃至式５が成立する、ことを特徴とする、請求項１に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム、が提供される。
（数１）
（式１）
Ｆ１＊sinθ１＝Ｆ２＊sinθ２
（式２）
Ｆ１≦Ｆ１max
（式３）
Ｆ２≦Ｆ２max
(式４）
ｆ１２＝Ｆ１＊cosθ１
（式５）
ｆ２２＝Ｆ２＊cosθ２
壁面に向かって左側にあるウインチユニット１において、ウインチユニット１のワイヤロープ１の該壁面吸着自走装置に作用する張力をＦ１とし、Ｆ１の水平方向の分力をｆ１１とし、Ｆ１の垂直方向の分力をｆ１２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ１とし、ワイヤロープ１の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機１の定格張力をＦ１maxとし、該壁面吸着自走装置の自重をＷとし；
壁面に向かって右側にあるウインチユニット２において、ウインチユニット２のワイヤロープ２の該壁面吸着自走装置に作用する張力をＦ２とし、Ｆ２の水平方向の分力をｆ２１とし、Ｆ２の垂直方向の分力をｆ２２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ２とし、ワイヤロープ２の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機２の定格張力をＦ２maxとし、該壁面吸着自走装置の自重をＷとし；
ｆ１１＝ｆ２１とすれば；
下記式１乃至式５が成立する、ことを特徴とする、請求項１に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム、が提供される。
（数１）
（式１）
Ｆ１＊sinθ１＝Ｆ２＊sinθ２
（式２）
Ｆ１≦Ｆ１max
（式３）
Ｆ２≦Ｆ２max
(式４）
ｆ１２＝Ｆ１＊cosθ１
（式５）
ｆ２２＝Ｆ２＊cosθ２
【0007】
更に、上記の課題を達成するための別の手段として、特許請求の範囲の請求項３に記載されているように、
θ１≧θ２の時、ｆ２２のプリセット値としてｆ２２≦Ｆ２max＊cosθ２の任意の値をｆ２２のプリセット値として設定し、
θ１＜θ２の時、ｆ１２のプリセット値としてｆ１２≦Ｆ１max＊cosθ１の任意の値をｆ１２のプリセット値として設定する、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム、が提供される。
θ１≧θ２の時、ｆ２２のプリセット値としてｆ２２≦Ｆ２max＊cosθ２の任意の値をｆ２２のプリセット値として設定し、
θ１＜θ２の時、ｆ１２のプリセット値としてｆ１２≦Ｆ１max＊cosθ１の任意の値をｆ１２のプリセット値として設定する、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項２に記載の壁面吸着自走装置のためのウインチシステム、が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本発明は下記の効果をもたらすものである。
本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置の直進性が阻害されることなく、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走する能力が当該ウインチシステムにより補完されるために、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走能力が増大され、よって当該壁面吸着自走装置に搭載される作業装置の質量を増加させることが可能となり、作業能力が増大される。
本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置の直進性が阻害されることなく、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走する能力が当該ウインチシステムにより補完されるために、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走能力が増大され、よって当該壁面吸着自走装置に搭載される作業装置の質量を増加させることが可能となり、作業能力が増大される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して説明する。
【実施例0010】
以下、本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例について、添付図を参照して説明する。
図１乃至図4を参照して説明すると、
図示の装置は、台車フレーム１１と、台車フレーム１１の４隅に配置された４個の車輪駆動モータ１３と、車輪駆動モータ１３の各々の出力軸に装着された車輪１２と、吸盤または磁石などの壁面１へ吸着する手段（図示せず）から構成された壁面吸着自走装置１０と；
ワイヤロープ巻取ドラムを備えたドラム式ワイヤロープ牽引機３１と、ワイヤロープ牽引機３１に巻き取られるワイヤロープ３２から構成され、壁面１に向かって左側の地上に配置されたウインチユニット１と；壁面１に向かって左側の上部壁面に配置された滑車３８と；台車フレーム１１の左側の上部に配置されたシーブ３５と；シーブ３５の軸に揺動自在に装着されたワイヤロープ案内揺動アーム３６と；回転軸がシーブ３５の軸に装着され、ハウジングがワイヤロープ案内揺動アーム３６に装着され、ワイヤロープ案内揺動アーム３６の揺動角度を計測する角度センサー３７と；台車フレーム１１の左側の下部に配置され、ワイヤロープ３２の端部のフック３３に連結された荷重センサー３４と；
ワイヤロープ巻取ドラムを備えたドラム式ワイヤロープ牽引機４１と、ワイヤロープ牽引機４１に巻き取られるワイヤロープ４２から構成され、壁面１に向かって右側の地上に配置されたウインチユニット２と；壁面１に向かって右側の上部壁面に配置された滑車４８と；台車フレーム１１の右側の上部に配置されたシーブ４５と；シーブ４５の軸に揺動自在に装着されたワイヤロープ案内揺動アーム４６と；回転軸がシーブ４５の軸に装着され、ハウジングがワイヤロープ案内揺動アーム４６に装着され、ワイヤロープ案内揺動アーム４６の揺動角度を計測する角度センサー４７と；台車フレーム１１の右側の下部に配置され、ワイヤロープ４２の端部のフック４３に連結された荷重センサー４４；
から構成されている。
図１乃至図4において、壁面吸着自走装置１０は、その車輪１２の回転軸が重心線２に直交した姿勢で壁面１に吸着しており、その吸着力については、壁面吸着自走装置１０の自重Ｗを壁面上に保持可能な吸着力を具備しており、車輪駆動モータ１３が駆動されることにより壁面吸着自走装置１０は壁面に沿って重力線に平行な方向に上昇または下降することが出来る。
図１乃至図4において、壁面１に向かって左側にあるウインチユニット１において、ワイヤロープ１の壁面吸着自走装置１０に作用する張力をＦ１とし、Ｆ１の水平方向の分力をｆ１１とし、Ｆ１の垂直方向の分力をｆ１２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ１とし、ワイヤロープ１の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機１の定格張力をＦ１maxとし；
壁面１に向かって右側にあるウインチユニット２において、ワイヤロープ２の壁面吸着自走装置１０に作用する張力をＦ２とし、Ｆ２の水平方向の分力をｆ２１とし、Ｆ２の垂直方向の分力をｆ２２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ２とし、ワイヤロープ２の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機２の定格張力をＦ２maxとし；
ｆ１１＝ｆ２１とすれば；
下記の式１乃至式４が成立する。
（数２）
（式１）
ｆ１１＝ｆ２１
（式２）
ｆ１１＝Ｆ１＊sinθ１
（式３）
ｆ２１＝Ｆ２＊sinθ２
（式２）（式３）を（式１）に代入すると、
（式４）
Ｆ１＊sinθ１＝Ｆ２＊sinθ２
また、本発明のウインチシステムにおいては、下記の式１乃至式２に示す条件と、下記の式３乃至式４が成立する。
（数３）
（式１）
Ｆ１≦Ｆ１max
（式２）
Ｆ２≦Ｆ２max
(式３）
ｆ１２＝Ｆ１＊cosθ１
（式４）
ｆ２２＝Ｆ２＊cosθ２
また、本発明のウインチシステムにおいては、θ１≧θ２の時、ｆ２２のプリセット値としてｆ２２≦Ｆ２max＊cosθ２の任意の値がｆ２２のプリセット値として設定され、
θ１＜θ２の時、ｆ１２のプリセット値としてｆ１２≦Ｆ１max＊cosθ１の任意の値がｆ１２のプリセット値として設定される。
図１乃至図4を参照して説明すると、
図示の装置は、台車フレーム１１と、台車フレーム１１の４隅に配置された４個の車輪駆動モータ１３と、車輪駆動モータ１３の各々の出力軸に装着された車輪１２と、吸盤または磁石などの壁面１へ吸着する手段（図示せず）から構成された壁面吸着自走装置１０と；
ワイヤロープ巻取ドラムを備えたドラム式ワイヤロープ牽引機３１と、ワイヤロープ牽引機３１に巻き取られるワイヤロープ３２から構成され、壁面１に向かって左側の地上に配置されたウインチユニット１と；壁面１に向かって左側の上部壁面に配置された滑車３８と；台車フレーム１１の左側の上部に配置されたシーブ３５と；シーブ３５の軸に揺動自在に装着されたワイヤロープ案内揺動アーム３６と；回転軸がシーブ３５の軸に装着され、ハウジングがワイヤロープ案内揺動アーム３６に装着され、ワイヤロープ案内揺動アーム３６の揺動角度を計測する角度センサー３７と；台車フレーム１１の左側の下部に配置され、ワイヤロープ３２の端部のフック３３に連結された荷重センサー３４と；
ワイヤロープ巻取ドラムを備えたドラム式ワイヤロープ牽引機４１と、ワイヤロープ牽引機４１に巻き取られるワイヤロープ４２から構成され、壁面１に向かって右側の地上に配置されたウインチユニット２と；壁面１に向かって右側の上部壁面に配置された滑車４８と；台車フレーム１１の右側の上部に配置されたシーブ４５と；シーブ４５の軸に揺動自在に装着されたワイヤロープ案内揺動アーム４６と；回転軸がシーブ４５の軸に装着され、ハウジングがワイヤロープ案内揺動アーム４６に装着され、ワイヤロープ案内揺動アーム４６の揺動角度を計測する角度センサー４７と；台車フレーム１１の右側の下部に配置され、ワイヤロープ４２の端部のフック４３に連結された荷重センサー４４；
から構成されている。
図１乃至図4において、壁面吸着自走装置１０は、その車輪１２の回転軸が重心線２に直交した姿勢で壁面１に吸着しており、その吸着力については、壁面吸着自走装置１０の自重Ｗを壁面上に保持可能な吸着力を具備しており、車輪駆動モータ１３が駆動されることにより壁面吸着自走装置１０は壁面に沿って重力線に平行な方向に上昇または下降することが出来る。
図１乃至図4において、壁面１に向かって左側にあるウインチユニット１において、ワイヤロープ１の壁面吸着自走装置１０に作用する張力をＦ１とし、Ｆ１の水平方向の分力をｆ１１とし、Ｆ１の垂直方向の分力をｆ１２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ１とし、ワイヤロープ１の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機１の定格張力をＦ１maxとし；
壁面１に向かって右側にあるウインチユニット２において、ワイヤロープ２の壁面吸着自走装置１０に作用する張力をＦ２とし、Ｆ２の水平方向の分力をｆ２１とし、Ｆ２の垂直方向の分力をｆ２２とし、ワイヤロープ１と重力線とが成す角度をθ２とし、ワイヤロープ２の最大張力すなわちワイヤロープ牽引機２の定格張力をＦ２maxとし；
ｆ１１＝ｆ２１とすれば；
下記の式１乃至式４が成立する。
（数２）
（式１）
ｆ１１＝ｆ２１
（式２）
ｆ１１＝Ｆ１＊sinθ１
（式３）
ｆ２１＝Ｆ２＊sinθ２
（式２）（式３）を（式１）に代入すると、
（式４）
Ｆ１＊sinθ１＝Ｆ２＊sinθ２
また、本発明のウインチシステムにおいては、下記の式１乃至式２に示す条件と、下記の式３乃至式４が成立する。
（数３）
（式１）
Ｆ１≦Ｆ１max
（式２）
Ｆ２≦Ｆ２max
(式３）
ｆ１２＝Ｆ１＊cosθ１
（式４）
ｆ２２＝Ｆ２＊cosθ２
また、本発明のウインチシステムにおいては、θ１≧θ２の時、ｆ２２のプリセット値としてｆ２２≦Ｆ２max＊cosθ２の任意の値がｆ２２のプリセット値として設定され、
θ１＜θ２の時、ｆ１２のプリセット値としてｆ１２≦Ｆ１max＊cosθ１の任意の値がｆ１２のプリセット値として設定される。
【0011】
上述した装置の作用について説明する前に、
本発明のウインチシステムの目的とその達成手段について整理する。
すなわち、本発明のウインチシステムにおいては、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサーと、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサーが具備されており、本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置が壁面に沿って重力線と平行な方向かつ上昇方向へ自走するいわゆる上昇方向自走能力を補完するために、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与する。
本発明のウインチシステムの上記の目的を達成するためには、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するだけではなく、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置の上昇方向への直進性を阻害してはならない。
すなわち、該直進性を阻害させないために、壁面吸着自走装置へ作用する２本のワイヤロープの各張力の水平方向の分力は同一の値とし、すなわちｆ１１＝ｆ２１とすることにより、２本のワイヤロープの各張力の水平方向の分力が互いに打ち消しあって壁面吸着自走装置へ作用しないようにする。
本発明のウインチシステムにおいては、２個の荷重センサーと２個の角度センサーから得られたデータを基にしてＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力が自動制御される。
本発明のウインチシステムの目的とその達成手段について整理する。
すなわち、本発明のウインチシステムにおいては、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープの張力を検出するための２個の荷重センサーと、２本のワイヤロープの各々のワイヤロープと重力線とがなす角度を検出するための２個の角度センサーが具備されており、本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置が壁面に沿って重力線と平行な方向かつ上昇方向へ自走するいわゆる上昇方向自走能力を補完するために、壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与する。
本発明のウインチシステムの上記の目的を達成するためには、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置へ上昇方向への力を付与するだけではなく、該ウインチシステムが壁面吸着自走装置の上昇方向への直進性を阻害してはならない。
すなわち、該直進性を阻害させないために、壁面吸着自走装置へ作用する２本のワイヤロープの各張力の水平方向の分力は同一の値とし、すなわちｆ１１＝ｆ２１とすることにより、２本のワイヤロープの各張力の水平方向の分力が互いに打ち消しあって壁面吸着自走装置へ作用しないようにする。
本発明のウインチシステムにおいては、２個の荷重センサーと２個の角度センサーから得られたデータを基にしてＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）などの小型のコンピュータにより演算を行い、２個のワイヤロープ牽引機の各々の張力が自動制御される。
【0012】
以下に、上述の、本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例の装置の作用について説明する。
図４は、壁面吸着自走装置へ作用するワイヤロープ３２の張力Ｆ１とその分力、およびワイヤロープ４２の張力Ｆ２とその分力を図示している。
角度センサー３７により計測されたアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換された後に小型のコンピュータへ入力されて演算が行われ、よってワイヤロープ３２の張力Ｆ１の目標デジタル値が算出され、一方、荷重センサー３４により計測された実際のワイヤロープ３２の張力のアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されたワイヤロープ３２の実デジタル値が該コンピュータへ入力され、次に、該コンピュータにてワイヤロープ３２の張力Ｆ１の目標デジタル値とワイヤロープ３２の実デジタル値とが比較され、該実デジタル値が該目標デジタル値より小さい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機３１にワイヤロープ３２の巻取り動作を実行させ、該実デジタル値が該目標デジタル値より大きい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機３１にワイヤロープ３２の巻戻し動作を実行させる。
同様に、角度センサー４７により計測されたアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換された後に小型のコンピュータへ入力されて演算が行われ、よってワイヤロープ４２の張力Ｆ２の目標デジタル値が算出され、一方、荷重センサー４４により計測された実際のワイヤロープ４２の張力のアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されたワイヤロープ４２の実デジタル値が該コンピュータへ入力され、次に、該コンピュータにてワイヤロープ４２の張力Ｆ２の目標デジタル値とワイヤロープ４２の実デジタル値とが比較され、該実デジタル値が該目標デジタル値より小さい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機４１にワイヤロープ４２の巻取り動作を実行させ、該実デジタル値が該目標デジタル値より大きい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機４１にワイヤロープ４２の巻戻し動作を実行させる。
上述のように、本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置１０に対して、上昇方向への力であるｆ１２とｆ２２が付与されるものである。
図４は、壁面吸着自走装置へ作用するワイヤロープ３２の張力Ｆ１とその分力、およびワイヤロープ４２の張力Ｆ２とその分力を図示している。
角度センサー３７により計測されたアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換された後に小型のコンピュータへ入力されて演算が行われ、よってワイヤロープ３２の張力Ｆ１の目標デジタル値が算出され、一方、荷重センサー３４により計測された実際のワイヤロープ３２の張力のアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されたワイヤロープ３２の実デジタル値が該コンピュータへ入力され、次に、該コンピュータにてワイヤロープ３２の張力Ｆ１の目標デジタル値とワイヤロープ３２の実デジタル値とが比較され、該実デジタル値が該目標デジタル値より小さい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機３１にワイヤロープ３２の巻取り動作を実行させ、該実デジタル値が該目標デジタル値より大きい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機３１にワイヤロープ３２の巻戻し動作を実行させる。
同様に、角度センサー４７により計測されたアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換された後に小型のコンピュータへ入力されて演算が行われ、よってワイヤロープ４２の張力Ｆ２の目標デジタル値が算出され、一方、荷重センサー４４により計測された実際のワイヤロープ４２の張力のアナログ値がＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されたワイヤロープ４２の実デジタル値が該コンピュータへ入力され、次に、該コンピュータにてワイヤロープ４２の張力Ｆ２の目標デジタル値とワイヤロープ４２の実デジタル値とが比較され、該実デジタル値が該目標デジタル値より小さい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機４１にワイヤロープ４２の巻取り動作を実行させ、該実デジタル値が該目標デジタル値より大きい場合には、該コンピュータは、該実デジタル値と該目標デジタル値とが同一値になるまで、ワイヤロープ牽引機４１にワイヤロープ４２の巻戻し動作を実行させる。
上述のように、本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置１０に対して、上昇方向への力であるｆ１２とｆ２２が付与されるものである。
【0013】
なお、壁面吸着自走装置１０の左側の上部に作用点があるｆ１２の力の大きさと、壁面吸着自走装置１０の右側の上部に作用点があるｆ２２の力の大きさとを比較すると、それらの力の大きさに違いがあることに起因して壁面吸着自走装置１０の直進性が阻害される可能性がある。
よって、図５に図示する本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例の装置においては、ｆ１２の作用点とｆ２２の作用点とが近接するように、すなわち、シーブ３５およびワイヤロープ案内揺動アーム３６と、シーブ４５およびワイヤロープ案内揺動アーム４６とが近接するように、つまり、シーブ３５とシーブ４５を２個ずつ配置することによりｆ１２の作用点とｆ２２の作用点との距離Ｌが最小になるように配置されている。
よって、図５に図示する本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例の装置においては、ｆ１２の作用点とｆ２２の作用点とが近接するように、すなわち、シーブ３５およびワイヤロープ案内揺動アーム３６と、シーブ４５およびワイヤロープ案内揺動アーム４６とが近接するように、つまり、シーブ３５とシーブ４５を２個ずつ配置することによりｆ１２の作用点とｆ２２の作用点との距離Ｌが最小になるように配置されている。
【0014】
図６に図示する本発明に従って構成された装置の第３の好適実施例の装置においては、本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例や本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例とは異なって、エンドレス式ワイヤロープ牽引機（１）３１Ｅとエンドレス式ワイヤロープ牽引機（２）４１Ｅが、壁面吸着自走装置１０の左側の部分と右側の部分にそれぞれ具備されている。
本発明の第３の好適実施例の装置においては、ワイヤロープ３２の一方の端部は壁面１の上部３９に固定され、他方の端部はエンドレス式ワイヤロープ牽引機（１）３１Ｅに装着された後に下方に延びて垂れ下がっている。なお、壁面吸着自走装置１０の左側下部に具備された荷重センサー３４はフック３３を介してエンドレス式ワイヤロープ牽引機（１）３１Ｅの本体に連結されている。
また、ワイヤロープ４２の一方の端部は壁面１の上部４９に固定され、他方の端部はエンドレス式ワイヤロープ牽引機（２）４１Ｅに装着された後に下方に延びて垂れ下がっている。なお、壁面吸着自走装置１０の右側下部に具備された荷重センサー４４はフック４３を介してエンドレス式ワイヤロープ牽引機（２）４１Ｅの本体に連結されている。
本発明の第３の好適実施例の装置においては、ワイヤロープ３２の一方の端部は壁面１の上部３９に固定され、他方の端部はエンドレス式ワイヤロープ牽引機（１）３１Ｅに装着された後に下方に延びて垂れ下がっている。なお、壁面吸着自走装置１０の左側下部に具備された荷重センサー３４はフック３３を介してエンドレス式ワイヤロープ牽引機（１）３１Ｅの本体に連結されている。
また、ワイヤロープ４２の一方の端部は壁面１の上部４９に固定され、他方の端部はエンドレス式ワイヤロープ牽引機（２）４１Ｅに装着された後に下方に延びて垂れ下がっている。なお、壁面吸着自走装置１０の右側下部に具備された荷重センサー４４はフック４３を介してエンドレス式ワイヤロープ牽引機（２）４１Ｅの本体に連結されている。
【0015】
本発明に従って構成された好適実施例の装置の効果を説明すると、
本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置の直進性が阻害されることなく、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走する能力が当該ウインチシステムにより補完されるために、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走能力が増大され、よって当該壁面吸着自走装置に搭載される作業装置の質量を増加させることが可能となり、作業能力が増大される、といった効果がある。
以上に本発明の装置の好適実施例について説明したが、本発明の装置は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
例えば、ワイヤロープと重力線とが成す角度を計測する角度センサーとして、ポテンショメーターの代わりに、レーザー光を使用した角度計測システムや、慣性センサーを使用した位置計測システムを使用することも可能である。
本発明のウインチシステムにおいては、壁面吸着自走装置の直進性が阻害されることなく、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走する能力が当該ウインチシステムにより補完されるために、当該壁面吸着自走装置の上昇方向への自走能力が増大され、よって当該壁面吸着自走装置に搭載される作業装置の質量を増加させることが可能となり、作業能力が増大される、といった効果がある。
以上に本発明の装置の好適実施例について説明したが、本発明の装置は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
例えば、ワイヤロープと重力線とが成す角度を計測する角度センサーとして、ポテンショメーターの代わりに、レーザー光を使用した角度計測システムや、慣性センサーを使用した位置計測システムを使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0016】
かくの通りの、壁面吸着自走装置のためのウインチシステムは、
「背景技術」の項において例示したように、貯油タンクや船体などの壁面を清掃したり、塗装したりする壁面吸着自走装置の機能を補完し、かつ性能を増大させるシステムとして好都合に用いることができる。
「背景技術」の項において例示したように、貯油タンクや船体などの壁面を清掃したり、塗装したりする壁面吸着自走装置の機能を補完し、かつ性能を増大させるシステムとして好都合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例の装置構成を示す全体図。
【図2】本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例の壁面吸着自走装置の拡大正面図。
【図5】本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例の装置構成を示す全体図。
【図6】本発明に従って構成された装置の第３の好適実施例の装置構成を示す全体図。
【符号の説明】
【0018】
壁面１
重力線２
壁面吸着自走装置１０
台車フレーム１１
車輪１２
車輪駆動モータ１３
ドラム式ワイヤロープ牽引機（１）３１
ワイヤロープ３２
フック３３
荷重センサー３４
シーブ３５
ワイヤロープ案内揺動アーム３６
角度センサー３７
滑車３８
ドラム式ワイヤロープ牽引機（２）４１
ワイヤロープ４２
フック４３
荷重センサー４４
シーブ４５
ワイヤロープ案内揺動アーム４６
角度センサー４７
滑車４８
ワイヤロープ３２の張力Ｆ１
Ｆ１の水平方向の分力ｆ１１
Ｆ１の垂直方向の分力ｆ１２
ワイヤロープ３２と重力線２とが成す角度θ１
ワイヤロープ４２の張力Ｆ２
Ｆ２の水平方向の分力ｆ２１
Ｆ２の垂直方向の分力ｆ２２
ワイヤロープ４２と重力線２とが成す角度θ２
エンドレス式ワイヤロープ牽引機（１）３１Ｅ
エンドレス式ワイヤロープ牽引機（２）４１Ｅ
重力線２
壁面吸着自走装置１０
台車フレーム１１
車輪１２
車輪駆動モータ１３
ドラム式ワイヤロープ牽引機（１）３１
ワイヤロープ３２
フック３３
荷重センサー３４
シーブ３５
ワイヤロープ案内揺動アーム３６
角度センサー３７
滑車３８
ドラム式ワイヤロープ牽引機（２）４１
ワイヤロープ４２
フック４３
荷重センサー４４
シーブ４５
ワイヤロープ案内揺動アーム４６
角度センサー４７
滑車４８
ワイヤロープ３２の張力Ｆ１
Ｆ１の水平方向の分力ｆ１１
Ｆ１の垂直方向の分力ｆ１２
ワイヤロープ３２と重力線２とが成す角度θ１
ワイヤロープ４２の張力Ｆ２
Ｆ２の水平方向の分力ｆ２１
Ｆ２の垂直方向の分力ｆ２２
ワイヤロープ４２と重力線２とが成す角度θ２
エンドレス式ワイヤロープ牽引機（１）３１Ｅ
エンドレス式ワイヤロープ牽引機（２）４１Ｅ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】