特許 7343896 作業装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-05

(45)【発行日】2023-09-13

(54)【発明の名称】作業装置

(51)【国際特許分類】

   A47L 11/38 20060101AFI20230906BHJP

   B08B 1/04 20060101ALI20230906BHJP

【ＦＩ】

A47L11/38

B08B1/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019153526

(22)【出願日】2019-08-26

(65)【公開番号】P2021029634

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-08-19

(73)【特許権者】

【識別番号】518459754

【氏名又は名称】株式会社サトペン

(74)【代理人】

【識別番号】110001793

【氏名又は名称】弁理士法人パテントボックス

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 順一

【審査官】宮部 愛子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１３０６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０９１１５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－１６３１４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６１－２６６８００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３３６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１９５０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４８２９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｌ １１／３８

Ｂ０８Ｂ １／０４

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｂ２５Ｊ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物に対してたてかけられる案内部に沿って案内されるように構成された被案内部に設けられて、先端部に作業部が設けられる伸縮部と、
該伸縮部の伸縮を調節するように設けられる伸縮調節装置と、
前記構造物に対する前記作業部の作業を可能にすべく前記伸縮調節装置の作動を制御するように構成された制御装置と、
を備え、
前記構造物に対する前記作業部の角度を所定角度に調節するための角度調節装置を更に備える、作業装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記構造物に対する距離を検出するセンサからの入力に基づいて、前記伸縮調節装置の作動を制御する、
請求項１に記載の作業装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記構造物に対する押圧力を検出するセンサからの入力に基づいて、前記伸縮調節装置の作動を制御する、
請求項１又は２に記載の作業装置。

【請求項4】

前記被案内部又は前記伸縮部は、ウインチから延びるワイヤに吊り下げられている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の作業装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造物に対して洗浄等の作業を行うための作業装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ビル等の建造物の壁面洗浄のための壁面洗浄装置が開発されている。例えば、特許文献１は、壁面洗浄装置の一例を開示する。特許文献１の壁面洗浄機では、洗浄パイプを内部に配設するケーシングの後壁にテンションベルトが取付けられている。テンションベルトは、その先端部を屋上に固着するとともに、その基端部を地上に固着して、張設されている。そして、特許文献１の記載によれば、テンションベルトの張力により壁面側にケーシングを押圧し、壁面にケーシングの開口部を可及的に密着させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－３３４４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１の壁面洗浄機では、テンションベルトをビル等の建造物の屋上と、地上との間に張設することが必要であり、テンションベルトの張設用の装置又はシステムを屋上に設置することが必要である。

【0005】

本発明の目的は、構造物の頂上部又は屋上に特段装置等を設置することなく、構造物に対して洗浄や塗装等の作業を行う作業装置を、その構造物に対して作業可能にすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の一態様は、
構造物に対してたてかけられる案内部に沿って案内されるように構成された被案内部に設けられて、先端部に作業部が設けられる伸縮部と、
該伸縮部の伸縮を調節するように設けられる伸縮調節装置と、
前記構造物に対する前記作業部の作業を可能にすべく前記伸縮調節装置の作動を制御するように構成された制御装置と、
を備えた、作業装置
を提供する。

【0007】

好ましくは、前記制御装置は、前記構造物に対する距離を検出するセンサからの入力に基づいて、前記伸縮調節装置の作動を制御する。また、好ましくは、前記制御装置は、前記構造物に対する押圧力を検出するセンサからの入力に基づいて、前記伸縮調節装置の作動を制御する。

【0008】

前述の作業装置は、前記構造物に対する前記作業部の角度を所定角度に調節するための角度調節装置を更に備えるとよい。

【0009】

好ましくは、前記被案内部又は前記伸縮部は、ウインチから延びるワイヤに吊り下げられている。

【発明の効果】

【0010】

本発明の上記一態様によれば、上記構成を備えるので、構造物の頂上部又は屋上に特段装置等を設置することなく、構造物に対して洗浄や塗装等の作業を行う作業装置を、その構造物に対して作業可能にすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１実施形態に係る作業装置としての壁面洗浄装置の、一例としての使用状態を示す概略構成図である。

【図2】図１の壁面洗浄装置を、壁面側からみた概略構成図である。

【図3】本発明の第２実施形態に係る作業装置としての壁面洗浄装置の、一例としての使用状態を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る実施形態を添付図に基づいて説明する。同一の部品（又は構成）には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

【0013】

図１は、本発明の第１実施形態に係る作業装置としての壁面洗浄装置１０の、一例としての使用状態を示す図である。図１では、壁面洗浄装置１０は、ビルである構造物１２の外壁つまり壁面１２Ｗに沿って移動可能にセッティングされている。図２は、壁面１２Ｗ側から、図１の壁面洗浄装置１０をみたときの概略構成図である。なお、図２では、後述する作業部などを実質的に省略していて、その作業部の一部を破線で示している。

【0014】

壁面洗浄装置１０では、壁面１２Ｗにたてかけられる梯子１４が用いられる。梯子１４の下端部１４ｄには、ベース１６が設けられている。ベース１６は移動用のキャスター１８と、ストッパー２０とを備え、図１の状態ではストッパー２０がかけられて固定されている。ここではストッパー２０はストッパージャッキである。梯子１４の上端部１４ｕにはアーム部１４ａが設けられている。アーム部１４ａは、案内部としての梯子１４と壁面１２Ｗとの間に、所定の間隔を空けるように壁面１２Ｗに当接状態にある。

【0015】

梯子１４のベース１６には更にウインチ２２が設けられている。ここでは、ウインチ２２は、梯子１４を挟んで壁面１２Ｗ側とは反対側に位置付けられている。ウインチ２２から延びるワイヤ２４は、梯子１４の上端部１４ｕの滑車１４ｂを介して梯子１４と壁面１２Ｗとの間に延びている。梯子１４及びウインチ２２を含んで案内装置２６は構成されている。なお、梯子１４は、ここでは２連伸縮梯子であるが、１連の梯子、又は、３連以上の梯子であってもよい。

【0016】

案内装置２６のうちの案内部としての梯子１４には、被案内部としてのスライドボデー２８が取り付けられている。スライドボデー２８は、梯子１４に沿って案内されるように構成されている。具体的には、スライドボデー２８は、梯子１４に沿って、その上端部１４ｕと下端部１４ｄとの間でスライド式に移動可能に構成されている。なお、スライドボデー２８は箱型であり、ここでは梯子１４上を走行するガイドローラー２８ａを複数有するが、ガイドローラー２８ａを備えなくてもよく、また、それ以外の構成を備えてもよい。

【0017】

スライドボデー２８には、伸縮部としてのパンタグラフジャッキ３０が設けられている。パンタグラフジャッキ３０は、その基端部３０ｂが固定されたスライドボデー２８から伸縮可能に設けられ、特に壁面１２Ｗに向けて伸びたり縮んだりすることができるように設けられている。ここでは、パンタグラフジャッキ３０は、その軸線３０Ａがスライドボデー２８に対してつまり梯子１４に対して略直角をなすように、スライドボデー２８に設けられている。なお、スライドボデー２８とパンタグラフジャッキ３０とは当初より一体の装置として構成されてもよい。

【0018】

パンタグラフジャッキ３０は、更にジャッキ装置（以下、第１ジャッキ装置）３２を備える。第１ジャッキ装置３２はその作動を電子制御可能に構成されている。第１ジャッキ装置３２の作動を制御することで、パンタグラフジャッキ３０の伸縮度合いを調整することができる。ここでは、第１ジャッキ装置３２はシリンダージャッキであり、第１ジャッキ装置３２の一端はスライドボデー２８に取り付けられ、第１ジャッキ装置３２の他端はパンタグラフジャッキ３０の節部（以下、第１節部）３０ｃに取り付けられている。第１ジャッキ装置３２の作動制御については後述する。なお、第１ジャッキ装置３２は、パンタグラフジャッキ３０の伸縮を調節するための伸縮調節装置である。

【0019】

パンタグラフジャッキ３０の節部（以下、第２節部）３０ｄには、ウインチ２２から延びるワイヤ２４が取り付けられている。これにより、パンタグラフジャッキ３０だけでなく、スライドボデー２８及び後述する作業部の吊り下げ位置を、ウインチ２２の作動で調節可能になる。なお、第２節部３０ｄを第１節部３０ｃと分けているが、第２節部３０ｄを第１節部３０ｃと同じ節部にしてもよい。また、ウインチ２２から延びるワイヤ２４は、被案内部であるスライドボデー２８に接続されてもよい。

【0020】

パンタグラフジャッキ３０の先端部３０ｅには、作業部としての洗浄機３４が設けられている。先端部３０ｅには、洗浄機３４の角度調節装置３６が設けられ、この角度調節装置３６上に洗浄機３４が設けられている。角度調節装置３６は、パンタグラフジャッキ３０の先端部３０ｅにおいて軸部３８ａ周りに可動であるベースプレート部３８と、このベースプレート部３８をパンタグラフジャッキ３０に対して傾けるためのジャッキ装置（以下、第２ジャッキ装置）４０とを有する。第２ジャッキ装置４０はその作動を電子制御可能に構成されている。第２ジャッキ装置４０の作動制御については後述する。

【0021】

角度調節装置３６のベースプレート部３８に、作業部としての洗浄機３４が固定されている。洗浄機３４は、図１及び図２に示すように、スライド軸部３４ａを含むスライド機構と、スプレー部３４ｂとを有する。詳細な説明は省くが、洗浄機３４は、スライド軸部３４ａに沿ってスプレー部３４ｂを動かしながら、スプレー部３４ｂから洗浄液を壁面１２Ｗに対して噴射することができる。

【0022】

壁面洗浄装置１０は、センサを備える。ここでは、センサとして、例えば、壁面１２Ｗに対する距離を検出するための距離センサ４２や、ワイヤ２４の繰り出し量（移動距離）を検出するための回転センサ４３が設けられている。距離センサ４２はベースプレート部３８に設けられているが、パンタグラフジャッキ３０の先端部３０ｅや、洗浄機３４に設けられてもよい。ここでは、距離センサ４２は非接触式のセンサとして構成されている。なお、距離センサ４２に代えて、又はそれと共に、壁面１２Ｗに対する距離を検出するための他のセンサが設けられてもよい。回転センサ４３は、滑車１４ｂに設けられている。ワイヤ２４の繰り出し量を検出つまり測定するためのセンサは回転センサ以外のセンサであってもよく、滑車１４ｂ以外の箇所に、例えばウインチ２２に設けられてもよい。

【0023】

壁面洗浄装置１０は、制御装置５０を有する。制御装置５０は、例えばＣＰＵである処理部と、例えばＲＯＭやＲＡＭ等である記憶部と、入出力部とを備え、所謂コンピュータとして構成されている。制御装置５０には、上記距離センサ４２や回転センサ４３が接続されている。制御装置５０は、ウインチ２２、第１ジャッキ装置３２、第２ジャッキ装置４０及び洗浄機３４に接続されている。制御装置５０は、ウインチ２２、第１ジャッキ装置３２、第２ジャッキ装置４０及び洗浄機３４の各作動制御を行うために、それぞれに対応した所定のプログラムやデータを記憶している。例えば、制御装置５０は、作業部である洗浄機３４の壁面１２Ｗに対する作業を可能にすべく第１ジャッキ装置３２の作動を制御する機能部を有し、同様に、ウインチ２２の作動を制御する機能部、第２ジャッキ装置４０の作動を制御する機能部、及び、洗浄機３４の作動を制御する機能部を有する。

【0024】

さて、壁面洗浄装置１０における壁面洗浄について説明する。作業者が、不図示の入力装置を介して制御装置５０に対して洗浄実行の指令を入力すると、制御装置５０は、ウインチ２２、第１ジャッキ装置３２、第２ジャッキ装置４０及び洗浄機３４の各作動を制御する。制御装置５０は、所定のプログラムに従って壁面１２Ｗの洗浄を順に行うように、ウインチ２２を制御する。例えば、壁面１２Ｗを上側から下側に向けて洗浄するとき、回転センサ４３からの入力に基づいて、所定のタイミングで、ウインチ２２からのワイヤの繰り出し量が所定量変化するように、ウインチ２２は制御される。そして、制御装置５０は、図１に示すように、洗浄機３４と壁面１２Ｗとの距離を所定範囲内に保つように、距離センサ４２からの入力に基づいて、第１ジャッキ装置３２を制御する。なお、このときの、第１ジャッキ装置３２の制御は、ウインチ２２の制御と組み合わせて実行されてもよい。また、このとき、制御装置５０は、洗浄機３４のつまりそれが設けられたベースプレート部３８の壁面１２Ｗに対する角度を所定角度に調節するように、第２ジャッキ装置４０を制御する。ここでは、第２ジャッキ装置４０はベースプレート部３８を壁面１２Ｗに略平行に保つように制御される。より具体的には、第２ジャッキ装置４０はここでは所定の規定値に基づいて、制御装置５０により制御されるが、距離センサ４２及び／又はその他のセンサ（例えば傾斜センサ）からの入力に基づいて制御されてもよい。そして、洗浄機３４は、所定の時期に作動状態になるように制御装置５０により制御され、よって、所定のプログラムに従って、不図示の洗浄液供給システムから供給される洗浄液を噴射する。これにより、壁面洗浄装置１０は、壁面１２Ｗの洗浄を行うことができる。

【0025】

上記壁面洗浄装置１０では、壁面１２Ｗに斜めにたてかけられる梯子１４にパンタグラフジャッキ３０と一体となったスライドボデー２８が案内され、先端部に洗浄機３４が設けられたパンタグラフジャッキ３０の伸縮は第１ジャッキ装置３２の作動制御により行われる。このように、壁面洗浄装置１０は、構造物１２の頂上部又は屋上に特段機械等を設置することなく、梯子１４を活用して壁面１２Ｗに対して作業可能に設置される。したがって、壁面洗浄装置１０の設置及び撤去がより容易になる。

【0026】

また、制御装置５０の第１ジャッキ装置３２に対する制御は距離センサ４２からの入力に基づいて行われる。したがって、パンラグラフジャッキ３０の伸縮作動をより好適に制御でき、よって洗浄機３４をその洗浄作業により相応しい状態にすることが可能になる。更に、角度調節装置３６の作動制御により、洗浄機３４はより作業に適した姿勢になることができる。

【0027】

次に、本発明の第２実施形態に係る作業装置としての壁面洗浄装置１１０を図３に基づいて説明する。以下では、上記第１実施形態の壁面洗浄装置１０との相違点のみ、第２実施形態の壁面洗浄装置１１０について説明する。なお、壁面洗浄装置１１０も、上記壁面洗浄装置１０における上記効果を同様に奏することができる。

【0028】

壁面洗浄装置１１０は、壁面１２Ｗの洗浄のために洗浄機６０を作業部として備える。洗浄機６０は、上記洗浄機３４のスプレー３４ｂの代わりに、洗浄ブラシ６２を備える。なお、図３では、洗浄機６０として洗浄ブラシ６２のみを示すが、洗浄機６０は不図示の洗浄液供給システムを備える。洗浄機６０は、ベースプレート部３８に設けられている。

【0029】

洗浄機６０は、洗浄液供給システムから洗浄液を供給されている状態で、回転作動する洗浄ブラシ６２を壁面１２Ｗに接触させて所定圧で押し付けることで壁面１２Ｗを洗浄することができる。制御装置５０は、その洗浄機６０の壁面１２Ｗに対する洗浄作業を可能にするべく、伸縮調節装置としての上記第１ジャッキ装置３２の作動を制御する。制御装置５０には、押圧センサ６４が接続されている。押圧センサ６４は、ここではベースプレート部３８に取り付けられていて、接触式センサとして構成されている。押圧センサ６４は、壁面１２Ｗに対する押圧力を検出する圧力センサである。なお、制御装置５０は、洗浄機６０の作動を制御する機能部を有する。

【0030】

さて、壁面洗浄装置１１０における壁面洗浄について説明する。作業者が、不図示の入力装置を介して制御装置５０に対して洗浄実行の指令を入力すると、制御装置５０は、ウインチ２２、第１ジャッキ装置３２、第２ジャッキ装置４０及び洗浄機６０の各作動を制御する。制御装置５０は、所定のプログラムに従って壁面１２Ｗの洗浄を順に行うように、ウインチ２２を制御する。例えば、壁面１２Ｗを上側から下側に向けて洗浄するとき、回転センサ４３からの入力に基づいて、所定のタイミングで、ウインチ２２からのワイヤ２４の繰り出し量が所定量変化するように、ウインチ２２は制御される。そして、制御装置５０は、図３に示すように、洗浄機６０と壁面１２Ｗとの距離を所定範囲内に保つように、つまり、洗浄機６０の洗浄ブラシ６２の壁面１２Ｗとの接触状態を所定の押圧状態に保つように、押圧センサ６４からの入力に基づいて、第１ジャッキ装置３２を制御する。なお、このときの、第１ジャッキ装置３２の制御は、ウインチ２２の制御と組み合わせて実行されてもよい。また、このとき、制御装置５０は、ベースプレート部３８を壁面１２Ｗに略平行に保つように、第２ジャッキ装置４０を制御する。第２ジャッキ装置４０はここでは所定の規定値に基づいて、制御装置５０により制御されるが、押圧センサ６４及び／又はその他のセンサ（例えば傾斜センサ）からの入力に基づいて制御されてもよい。そして、洗浄機６０は、所定の時期に作動状態になるように制御装置５０により制御され、よって、所定のプログラムに従って、洗浄液供給システムから洗浄液が供給される状態で洗浄ブラシ６２は回転作動されて、壁面１２Ｗに所定の押圧力で押し付けられる。これにより、壁面洗浄装置１１０は、壁面１２Ｗの洗浄を行うことができる。

【0031】

以上説明した壁面洗浄装置１１０も、上記壁面洗浄装置１０と同様に、構造物１２の頂上部又は屋上に特段装置等を配置することなく、構造物１２の壁面１２Ｗに対して設置される。そして、壁面洗浄装置１１０では、壁面１２Ｗに対する洗浄作業は梯子１４に沿って洗浄機６０が実質的に動くことで実行される。

【0032】

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明はそれらに限定されない。本願の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能である。

【0033】

例えば、本発明に係る作業装置は、洗浄以外の作業用の作業部を搭載してもよい。例えば、作業装置は、壁面を塗装するための塗装機や、壁面の異常（割れ、破損など）を検知する異常検知装置を作業部として備えてもよい。この場合、塗装機は、例えば、上記洗浄機３４と同様の構成を備え、塗料供給システムから供給される塗料を噴射するスプレー部と、このスプレー部がスライド移動可能なスライド軸部３４ａを含むスライド機構とを備えることができる。また、異常検知装置としては、壁面１２Ｗのタイルの剥離検査を行う装置を例示できる。また、作業装置は、作業部として、上記洗浄機３４と上記洗浄機６０との両方を組み合わせた構成の洗浄機を搭載することができ、更にはそれは上記塗装機を備えた構成を有してもよい。

【0034】

また、本発明に係る作業装置が適用される構造物は、ビル以外であってもよく、例えば工場等の種々の構造物であり得る。つまり、案内部としての梯子１４は種々の構造物に立てかけられ得る。なお、案内部は梯子以外であってもよく、例えばレール部材であり得、この場合、１本又は複数本のレールを有し得る。

【0035】

更に、上記角度調節装置３６は第２ジャッキ装置４０を備えたが、複数のジャッキ装置を備えて複数の軸周りの角度調節機能を有してもよい。これにより、壁面１２Ｗから突き出た壁面部があるときなどに、その壁面部に対してより好適に作業を行うことが可能になる。

【符号の説明】

【0036】

１０、１１０ 壁面洗浄装置
１２ 建造物
１２Ｗ 壁面
１４ 梯子
１６ ベース
１８ キャスター
２０ ストッパー
２２ ウインチ
２６ 案内機構
２８ スライドボデー
３０ パンタグラフジャッキ
３２ 第１ジャッキ装置
３４ ワイヤ
３６ 角度調節装置
３８ ベースプレート部
４０ 第２ジャッキ装置
４２ 距離センサ
４３ 回転センサ
５０ 制御装置
６０ 洗浄機
６２ 洗浄ブラシ
６４ 押圧センサ

【図1】

【図2】

【図3】