(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】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】噴射装置
(51)【国際特許分類】
B05B 13/04 20060101AFI20241112BHJP
B05B 12/00 20180101ALI20241112BHJP
B05B 12/12 20060101ALI20241112BHJP
B05B 15/628 20180101ALI20241112BHJP
B05B 15/68 20180101ALI20241112BHJP
【ＦＩ】
B05B13/04
B05B12/00 A
B05B12/12
B05B15/628
B05B15/68
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020185418
(22)【出願日】2020-11-05
(65)【公開番号】P2022074959
(43)【公開日】2022-05-18
【審査請求日】2023-10-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】518227544
【氏名又は名称】竹延 幸雄
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】竹延 幸雄
(72)【発明者】
【氏名】伊東 真
(72)【発明者】
【氏名】河原 慎治
(72)【発明者】
【氏名】宮本 克己
【審査官】吉田 昌弘
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－００８７２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２０５１５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－２２０９８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１１１０８２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０５Ｂ １３／０４
Ｂ０５Ｂ １２／００
Ｂ０５Ｂ １２／１２
Ｂ０５Ｂ １５／６２８
Ｂ０５Ｂ １５／６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力源からの動力により走行する台車と、対象物に対して噴射物を噴射するノズルと、
前記ノズルを移動させるノズル移動機構であって、前記ノズルが装着された状態において前記噴射物の噴射方向に対して略垂直な方向に延在する延在部材を有し、当該延在部材に沿って前記ノズルを移動させるノズル移動機構と、
前記台車上において、前記ノズル移動機構の鉛直方向の位置を変更可能な駆動機構を有するとともに、前記ノズル移動機構を、前記噴射物の噴射方向が鉛直方向に対して略垂直な方向を向く第１状態を少なくとも含む状態で支持することが可能である第１支持機構と、
前記ノズル移動機構により前記ノズルを一定速度で移動させながら、塗装する範囲内で前記ノズルから塗料を噴射し、前記ノズルからの塗料の噴射および前記ノズル移動機構による前記ノズルの移動を停止した状態で、前記第１支持機構が前記ノズル移動機構を支持する位置を上昇させる制御装置と、を備える噴射装置。
【請求項2】
前記第１支持機構は、前記ノズル移動機構を、前記噴射物の噴射方向が鉛直上方を向く第２状態をさらに含む状態で支持することが可能である請求項１に記載の噴射装置。
【請求項3】
前記台車上において、前記ノズル移動機構を、前記台車が走行する床面に前記噴射物の噴射方向が向く第３状態で支持する第２支持機構をさらに備える請求項１または２に記載の噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、対象物に対して噴射物を噴射する噴射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、自動的に、かつ高品質の塗装を行うことを目的とした自動塗装装置が開示されている。当該自動塗装装置は、塗料吹付ノズルを上下左右に自動的に移動させると共に、距離センサからの情報に基づきノズルを塗装面からほぼ一定の距離に維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平６－２２６１５６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に開示されている自動塗装装置では、単独で塗装面を広範囲にわたって塗装することができず、複数台の装置を使用する、または装置を作業者が移動させることが必要となる場合があった。
【0005】
本発明の一態様は、より広範囲にわたって噴射物を自動的に噴射可能とすることが可能な噴射装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る噴射装置は、動力源からの動力により走行する台車と、対象物に対して噴射物を噴射するノズルと、前記ノズルを移動させるノズル移動機構であって、前記ノズルが装着された状態において前記噴射物の噴射方向に対して略垂直な方向に延在する延在部材を有し、当該延在部材に沿って前記ノズルを移動させるノズル移動機構と、前記台車上において、前記ノズル移動機構を、鉛直方向の位置について変更可能に支持する第１支持機構と、を備え、前記第１支持機構は、前記ノズル移動機構を、前記噴射物の噴射方向が鉛直方向に対して略垂直な方向を向く第１状態を少なくとも含む状態で支持することが可能である。
【0007】
上記の構成によれば、噴射装置において、ノズル移動機構は、噴射物の噴射方向が鉛直方向に対して略垂直な方向を向く第１状態で支持したノズルを所定の範囲内で移動させる。ノズルは、ノズル移動機構により所定の範囲内を移動しながら、当該所定の範囲に対応する領域に噴射物を噴射する。また、第１支持機構は、台車上において、ノズル移動機構の鉛直方向の位置を変更可能に支持する。さらに、台車は、動力源からの動力により走行する。したがって、噴射装置により、鉛直方向に垂直な対象物、例えば建造物の壁面などに対し、広範囲にわたって噴射物を自動的に噴射可能とすることができる。
【0008】
また、本発明の一態様に係る噴射装置において、前記第１支持機構は、前記ノズル移動機構を、前記噴射物の噴射方向が鉛直上方を向く第２状態をさらに含む状態で支持することが可能であることが好ましい。
【0009】
上記の構成によれば、第１支持機構がノズル移動機構を、ノズルからの噴射物の噴射方向が鉛直上方を向く第２状態で支持した状態で、ノズルが噴射物を噴射することができる。したがって、鉛直下方を向いた対象物、例えば建造物の天井面などに対し、広範囲にわたって噴射物を自動的に噴射可能とすることができる。
【0010】
また、本発明の一態様に係る噴射装置は、前記台車上において、前記ノズル移動機構を、前記台車が走行する床面に前記噴射物の噴射方向が向く第３状態で支持する第２支持機構をさらに備えることが好ましい。
【0011】
上記の構成によれば、第２支持機構がノズル移動機構を、台車が走行する床面にノズルからの噴射物の噴射方向が向く第３状態で支持した状態で、ノズルが噴射物を噴射することができる。したがって、鉛直上方を向いた対象物、例えば建造物の床面などに対し、広範囲にわたって噴射物を自動的に噴射可能とすることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一態様によれば、対象物に対し、広範囲にわたって噴射物を自動的に噴射可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】（ａ）および（ｂ）はいずれも、実施形態１に係る噴射装置の構成を示す斜視図である。
【図2】噴射装置により壁面を塗装する場合における距離測定の例について説明するための平面図である。
【図3】壁面を塗装する場合における噴射装置の初期位置の決定方法について説明するための平面図である。
【図4】噴射装置を初期位置に移動させるための処理を示すフローチャートである。
【図5】噴射装置が壁面を塗装する工程の流れを説明するための立面図である。
【図6】壁面の全体を塗装する場合における処理を示すフローチャートである。
【図7】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、噴射装置による塗装パターンの、互いに異なる例を示す概略図である。
【図8】塗装パターンの適用の例を示す立面図である。
【図9】塗装パターンを作業者が自ら指示する場合における処理の例を示すフローチャートである。
【図10】塗装パターンを示すデータが制御装置に予め入力されている場合における処理の例を示すフローチャートである。
【図11】噴射装置の変形例を示す斜視図である。
【図12】噴射装置の変形例を示す断面図であって、（ａ）は天井近傍の壁面を塗装する場合における、実施形態１に係る噴射装置の断面図であり、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、天井近傍の壁面を塗装する場合における、変形例に係る噴射装置の断面図である。
【図13】噴射装置の変形例を示す平面図である。
【図14】実施形態２に係る噴射装置の構成を示す斜視図である。
【図15】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第１支持機構によるノズル移動機構の支持の状態を第１状態から第２状態に切り替える手順を順に示す斜視図である。
【図16】実施形態２に係る噴射装置が天井面を塗装する場合における、反射板の配置を示す平面図（床面の見下げ図）である。
【図17】実施形態２に係る噴射装置が天井面を塗装する工程の流れを説明するための平面図（天井の見上げ図）である。
【図18】実施形態３に係る噴射装置の構成を示す斜視図である。
【図19】実施形態３に係る噴射装置が床面を塗装する場合における、反射板の配置を示す平面図（床面の見下げ図）である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態に係る噴射装置１について、詳細に説明する。噴射装置１は、建造物の壁面などの対象物に対して噴射物を噴射する装置である。噴射物の例としては、塗料、プライマー、または耐火剤などが挙げられる。以下の説明では、噴射物が塗料であるものとする。
以下、本発明の一実施形態に係る噴射装置１について、詳細に説明する。噴射装置１は、建造物の壁面などの対象物に対して噴射物を噴射する装置である。噴射物の例としては、塗料、プライマー、または耐火剤などが挙げられる。以下の説明では、噴射物が塗料であるものとする。
【0015】
（噴射装置１の構成）
図１は、実施形態１に係る噴射装置１の構成を示す斜視図である。図１には、噴射装置１に係る斜視図が、それぞれ図１（ａ）および（ｂ）として示されている。図２は、噴射装置１により対象物としての壁面５００を塗装する場合における距離測定の例について説明するための平面図である。
図１は、実施形態１に係る噴射装置１の構成を示す斜視図である。図１には、噴射装置１に係る斜視図が、それぞれ図１（ａ）および（ｂ）として示されている。図２は、噴射装置１により対象物としての壁面５００を塗装する場合における距離測定の例について説明するための平面図である。
【0016】
図１および図２に示すように、噴射装置１は、台車１１０と、動力源１１１と、ポンプ１２３と、コンプレッサ１２４と、ノズル１２５と、ノズル移動機構１３０と、第１支持機構１４０と、バッテリ１６１と、インバータ１６２と、第１方向距離センサ１５１と、第２方向距離センサ１５２と、を備える。また、噴射装置１は、当該噴射装置１の動作を制御する制御装置（不図示）を備える。
【0017】
台車１１０は、噴射装置１が備える各部材（動力源１１１、ポンプ１２３等）を搭載する。台車１１０は、動力源１１１からの動力により走行するＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）である。具体的には、台車１１０は、動力源１１１からの動力により回転および方向を変更可能な複数の駆動輪１１２、および、駆動輪１１２による台車１１０の移動に伴い回転する複数の従動輪１１３により接地する。動力源１１１は、制御装置により制御されるモータであってよい。ただし、台車１１０は、駆動輪１１２の代わりに、キャタピラ、オムニクローラ、オムニホイール、あるいは駆動可能な球体または脚部により接地してもよい。
【0018】
ポンプ１２３は、塗料を吸引してノズル１２５へ供給する。塗料は、一斗缶１２１に保持された状態で台車１１０に搭載されている。ポンプ１２３には、塗料を吸引するための吸引ホース１２２の一端が接続されている。吸引ホース１２２の他端を一斗缶１２１内の塗料に浸漬した状態でポンプ１２３を駆動させることで、塗料が一斗缶１２１から吸引され、コンプレッサ１２４へ供給される。ポンプ１２３は、例えばエアレスポンプである。コンプレッサ１２４は、圧縮空気をノズル１２５へ供給することで、ノズル１２５の開閉を制御する。コンプレッサ１２４は、例えばベビーコンプレッサ（ベビコン）である。
【0019】
ノズル１２５は、供給された塗料を対象物に対して噴射する。具体的には、ノズル１２５は、ポンプ１２３から供給された塗料を噴霧するエアレススプレー方式で塗料を吹き付けるエアレスノズルである。ただし、ノズル１２５は、空気中で塗料を霧化して噴射するエアスプレー方式で塗料を噴射してもよい。ノズル１２５からの塗料の噴射方向は、図１（ｂ）において矢印２１０で示されている。
【0020】
台車１１０は、塗料を保持する一斗缶１２１を２つ、互いに隣接した状態で搭載可能なスペースを有する。塗料を噴射する場合、吸引ホース１２２を一方の一斗缶１２１に導入し、当該一斗缶１２１に保持された塗料を噴射する。一斗缶１２１に保持された塗料を使い切った場合、吸引ホース１２２を他方の一斗缶１２１に導入し、当該他方の一斗缶１２１に保持された塗料を噴射する。元の一斗缶１２１については台車１１０から撤去し、代わりに新たな一斗缶１２１を台車１１０に搭載する。このため、一斗缶１２１を交換する場合に、（ｉ）吸引ホース１２２の端部から塗料が落下する、（ｉｉ）吸引ホース１２２の端部自体が床などに接触する、などにより意図しない場所に塗料が付着しないように吸引ホース１２２を保持する手間が低減される。
【0021】
ノズル移動機構１３０は、ノズル１２５を移動させる。具体的には、ノズル移動機構１３０は、延在部材１３１および駆動部材１３２を有する。ノズル１２５は、駆動部材１３２に装着される。延在部材１３１は、駆動部材１３２にノズル１２５が装着された状態において、塗料の噴射方向に対して垂直な方向に延在する。駆動部材１３２は、延在部材１３１に沿って駆動する。これにより、ノズル移動機構１３０は、延在部材１３１に沿って、矢印２２１で示した方向にノズル１２５を移動させる。したがって、ノズル１２５は、所定の範囲内で一次元的に移動する。噴射装置１においては、ノズル１２５からの塗料の噴射中に当該ノズル１２５を移動させることで、ノズル１２５の移動範囲に対応する領域を塗装することができる。ノズル移動機構１３０は、ノズル１２５を一定の速度で移動させることが可能であり、かつノズル１２５に振動が生じにくいアクチュエータで構成されている。また、ノズル移動機構１３０は、リニアアクチュエータ、レシプロ、またはレシプロケータなどとも称されることがある。
【0022】
第１支持機構１４０は、ノズル移動機構１３０を、鉛直方向の位置について、矢印２３０に示した方向において変更可能に支持する。第１支持機構１４０は、例えば空圧、モータ、または油圧などの、制御装置により制御される駆動機構により、鉛直方向におけるノズル移動機構１３０の位置を変更する。また、第１支持機構１４０は、ノズル移動機構１３０を支持している高さを測定するセンサ（不図示）を備える。第１支持機構１４０によりノズル移動機構１３０の鉛直方向における位置を変更することで、噴射装置１は、ノズル移動機構１３０により塗装が可能な範囲よりも広範囲にわたって塗装を行うことができる。
【0023】
第１支持機構１４０によるノズル移動機構１３０の位置の変更は、ノズル１２５からの塗料の噴射を停止した状態で行う。このため、ノズル移動機構１３０の鉛直方向における位置を変更する速度は一定でなくてもよく、また位置を変更する過程においてノズル１２５が振動しても問題ない。したがって、第１支持機構１４０が備える駆動機構を、ノズル移動機構１３０と比較して安価なものとすることができる。噴射装置１においては、鉛直方向におけるノズル１２５の移動範囲を複数の段階に分け、第１支持機構１４０とノズル移動機構１３０とを連動させて段階ごとにノズル１２５を移動させる。これにより、塗装範囲における最下部から最上部までノズルを移動させる機構を、比較的低コストで実現できる。
【0024】
第１支持機構１４０は、例えば複数の筒状の部材が入れ子になった伸縮ポールである。この場合、筒状の部材のいずれかに対して他の部材が移動することで、第１支持機構１４０が伸縮し、ノズル移動機構１３０を支持する位置を変更することができる。
【0025】
また、第１支持機構１４０は、いわゆるはしご車のような構造であってもよい。この場合も、第１支持機構１４０は、ノズル移動機構１３０を支持する位置を変更することができる。
【0026】
第１支持機構１４０は、ノズル移動機構１３０を第１状態で支持することができる。第１状態は、ノズル１２５からの噴射物の噴射方向が鉛直方向に対して略垂直な方向を向く状態である。本明細書における「略垂直」とは、完全な垂直、すなわち９０°だけでなく、例えば８０°～１００°といった、実質的に９０°とみなせる角度も含む。換言すれば、ノズル１２５から噴射された塗料が対象物に到達することが担保される角度であればよい。第１状態は、例えば建造物の壁面に塗料を噴射することに適した状態である。
【0027】
第１支持機構１４０は、上記の第１状態に加えて、さらに別の状態でノズル移動機構１３０を支持可能であってもよい。すなわち、第１支持機構１４０は、ノズル移動機構１３０を、上記の第１状態を少なくとも含む状態で支持することが可能であればよい。
【0028】
バッテリ１６１は、インバータ１６２へ直流電力を供給する。インバータ１６２は、バッテリ１６１から供給された直流電力を交流電力に変換し、噴射装置１の各部へ供給する。
【0029】
第１方向距離センサ１５１は、所定の第１方向に存在する物体との距離を測定する距離センサである。第１方向は、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を第１状態で支持する場合における塗料の噴射方向である。第１方向は矢印２４１で示されている。したがって、噴射装置１が壁面５００を塗装する場合、第１方向距離センサ１５１は、噴射装置１と壁面５００との間の距離を測定することとなる。第１方向距離センサ１５１は、最大で１０００ｍｍ程度の距離を測定可能であればよい。図１に示す例では、噴射装置１は第１方向距離センサ１５１を２つ備える。しかし、噴射装置１が備える第１方向距離センサ１５１の数は３以上であってもよい。
【0030】
第２方向距離センサ１５２は、第１方向に垂直、かつ水平面内の方向である第２方向に存在する物体との距離を測定する距離センサである。第２方向は、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を第１状態で支持し、噴射装置１が壁面を塗装する場合における、噴射装置１が走行する方向である。第２方向は矢印２４２で示されている。第２方向距離センサ１５２は、最大で２０～３０ｍ程度の距離を測定可能である。
【0031】
第１方向距離センサ１５１および第２方向距離センサ１５２は、レーザ光を出射し、物体により反射されたレーザ光を受光することで、当該物体までの距離を測定する離隔センサである。この場合のレーザ光は例えば赤外光である。また、第１方向距離センサ１５１および第２方向距離センサ１５２は、レーザ光の代わりに超音波を用いるものであってもよい。
【0032】
図２に示すように、噴射装置１により壁面５００を塗装する場合、噴射装置１の走行経路は、所定の初期位置を始点とする、壁面５００から所定の距離だけ離隔した直線となる。所定の距離については、噴射装置１の設計者または作業者によって、壁面５００を塗装する上で好適な距離に適宜設定されればよい。このような走行経路に沿って走行するために、噴射装置１の制御装置は、第１方向距離センサ１５１により壁面５００との距離を測定し、当該距離が上記の所定の距離となるように台車１１０の走行方向を制御する。
【0033】
壁面５００を塗装する場合、噴射装置１の走行経路の終端側の延長線上に、反射板４００が配置される。反射板４００は、走行経路における噴射装置１の位置を認識するための基準である。制御装置は、第２方向距離センサ１５２により反射板４００との距離を測定し、当該距離に基づいて走行経路における噴射装置１の初期位置を決定する。初期位置の決定については後述する。
【0034】
反射板４００の代わりに、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）マーカーを用いてもよい。この場合、噴射装置１は、ＡＲマーカーを撮像するためのカメラを備える。制御装置は、例えばカメラが撮像したＡＲマーカーの大きさおよび角度に基づいて、噴射装置１の初期位置を決定することができる。ただし、反射板４００を用いる方法の方がコストなどの面で優れている。
【0035】
制御装置は、走行経路における噴射装置１の走行距離が所定の閾値以上になった場合に、塗装が終了したと判定する。制御装置は、初期位置からの噴射装置１の走行距離を、駆動輪１１２の回転数に基づいて算出する。しかし、床面に対して駆動輪１１２の滑りが生じた場合には、算出される走行距離と実際の噴射装置１の走行距離との間にズレが生じる。このため、制御装置は、駆動輪１１２の回転数を用いて算出した走行距離を、第２方向距離センサ１５２により測定した反射板４００との距離を用いて補正することで、より正確な走行距離を導出する。また、制御装置は、第２方向距離センサ１５２により測定した反射板４００との距離のみによって噴射装置１の走行距離を導出してもよい。
【0036】
（初期位置の決定）
図３は、壁面５００を塗装する場合における噴射装置１の初期位置の決定方法について説明するための平面図である。塗装の開始時には、図３に示すように、上述の走行経路に平行な方向における初期位置Ｐについては、塗装する範囲に対する噴射装置１の位置を作業者が測定して配置する。また、噴射装置１と壁面５００との間の距離Ｄについては、測定を行わず、作業者が目分量で距離を合わせる。このとき、適切な距離に対して２００ｍｍ程度の誤差は許容される。作業者が噴射装置１を移動させた後は、噴射装置１の制御装置が噴射装置１を、噴射装置１と壁面５００との間の距離および角度についても適切である初期位置に移動させる。
図３は、壁面５００を塗装する場合における噴射装置１の初期位置の決定方法について説明するための平面図である。塗装の開始時には、図３に示すように、上述の走行経路に平行な方向における初期位置Ｐについては、塗装する範囲に対する噴射装置１の位置を作業者が測定して配置する。また、噴射装置１と壁面５００との間の距離Ｄについては、測定を行わず、作業者が目分量で距離を合わせる。このとき、適切な距離に対して２００ｍｍ程度の誤差は許容される。作業者が噴射装置１を移動させた後は、噴射装置１の制御装置が噴射装置１を、噴射装置１と壁面５００との間の距離および角度についても適切である初期位置に移動させる。
【0037】
図４は、噴射装置１を初期位置に移動させるための、噴射装置１の制御装置による処理を示すフローチャートである。噴射装置１の初期位置における噴射装置１と壁面５００との間の距離および角度については、第１方向距離センサ１５１のそれぞれが測定する距離についての適切な値の範囲が予め規定されている。上述したとおりに作業者が噴射装置１を配置した後、制御装置は、噴射装置１から反射板４００までの距離を、第２方向距離センサ１５２により測定し（Ｓ１０１）、当該距離を第２方向における初期位置を示す距離として設定する（Ｓ１０２）。次に、制御装置は、噴射装置１から壁面５００までの距離を、第１方向距離センサ１５１により測定する（Ｓ１０３）。制御装置は、それぞれの第１方向距離センサ１５１により測定した距離の大きさおよび大小関係に基づいて、壁面５００に対する噴射装置１の距離および角度が適切な範囲であるか判定する（Ｓ１０４）。適切な範囲でない場合（Ｓ１０４でＮＯ）、制御装置は、壁面５００に対する噴射装置１の距離および角度を修正するための噴射装置１の走行方向および距離を決定し（Ｓ１０５）、当該方向へ噴射装置１を走行させる（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６においては、噴射装置１は、反射板４００に対して前進する方向および後退する方向のいずれに走行してもよい。ただし、作業者が噴射装置１を配置した位置から反射板４００に対して後進する方向は、塗装時に噴射装置１が通過する領域ではないため、障害物が存在する可能性がある。このため、ステップＳ１０６においては、噴射装置１は、反射板４００に対して前進する方向に走行することが好ましい。
【0038】
壁面５００に対する噴射装置１の距離および角度が適切な範囲である場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、制御装置は、第２方向距離センサ１５２により、反射板４００までの距離を測定し（Ｓ１０７）、当該距離が適切な範囲であるか判定する（Ｓ１０８）。ここでいう「距離が適切な範囲である」とは、ステップＳ１０７において測定した距離が、ステップＳ１０２において設定した、第２方向における初期位置を示す距離に対して許容可能な誤差の範囲内であることを意味する。許容可能な誤差は、例えば２０ｍｍ以内であり、より好ましくは１０ｍｍ以内である。制御装置がステップＳ１０４において１回以上ＮＯと判定した場合、ステップＳ１０７において制御装置が測定する距離は、ステップＳ１０１において測定した距離に対して許容可能な誤差の範囲内でない可能性が高い。
【0039】
反射板４００に対する距離が適切な範囲でない場合（Ｓ１０８でＮＯ）、制御装置は、噴射装置１から壁面５００までの距離を第１方向距離センサ１５１により測定する（Ｓ１０９）。制御装置は、噴射装置１から反射板４００までの距離を修正するための噴射装置１の走行方向および距離を、ステップＳ１０９において測定した距離を変化させないように決定し（Ｓ１１０）、当該方向へ噴射装置１を走行させる（Ｓ１１１）。その後、制御装置はステップＳ１０７から処理を繰り返す。
【0040】
噴射装置１から反射板４００までの距離が適切な範囲である場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、制御装置は、第１方向距離センサ１５１および第２方向距離センサ１５２により、噴射装置１から壁面５００および反射板４００までの距離を再度測定する（Ｓ１１２）。制御装置は、第１方向距離センサ１５１および第２方向距離センサ１５２により測定した全ての距離が初期位置における適切な範囲であるか判定する（Ｓ１１３）。いずれか１以上が適切な範囲でない場合（Ｓ１１３でＮＯ）、制御装置はステップＳ１０３から処理を繰り返す。測定した全ての距離が初期位置における適切な範囲である場合（Ｓ１１３でＹＥＳ）、制御装置は噴射装置１を初期位置に移動させる処理を終了する。
【0041】
（塗装時の動作）
図５は、噴射装置１が壁面５００を塗装する工程の流れを説明するための立面図である。図５に示す例では、ノズル移動機構１３０におけるノズル１２５の初期位置は、ノズル移動機構１３０の下端部である。また、第１支持機構１４０は、初期状態において、ノズル移動機構１３０を最も低い位置で支持する。
図５は、噴射装置１が壁面５００を塗装する工程の流れを説明するための立面図である。図５に示す例では、ノズル移動機構１３０におけるノズル１２５の初期位置は、ノズル移動機構１３０の下端部である。また、第１支持機構１４０は、初期状態において、ノズル移動機構１３０を最も低い位置で支持する。
【0042】
また、図５における矢印６１１～６１６のそれぞれが、ノズル移動機構１３０によるノズル１２５の１回の移動中における塗料の噴射により塗装される領域を示す。具体的には、ノズル１２５の１回の移動中における塗料の噴射の開始時に塗装される点が矢印６１１～６１６のそれぞれの始点、噴射の終了時に塗装される点が矢印６１１～６１６のそれぞれの終点である。ノズル移動機構１３０によるノズル１２５の１回の移動中における塗料の噴射により、これらのいずれかの始点と終点とを結ぶ線分を中心とする、一定の幅を有する領域が塗装される。
【0043】
壁面５００を塗装する場合、まず、噴射装置１の制御装置は、塗装の過程において第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置の割り付けを決定する。すなわち、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置の段階数を決定する。また制御装置は、それぞれの位置においてノズル移動機構１３０による１回のノズル１２５の移動で塗装する範囲を決定する。高さの割り付けおよび塗装する範囲は、塗装する範囲の境界が人間の目線の高さからずれるように決定される。また、ノズル１２５の１回の移動距離が短いと、塗装が不安定になることが考えられる。このため、塗装する範囲は、ノズル１２５の適切な移動距離を確保できるように決定される。
【0044】
制御装置は、初期状態から、ノズル移動機構１３０によりノズル１２５を一定速度で移動させながら、塗装する範囲内でノズル１２５から塗料を噴射する。その結果、矢印６１１で示す領域が塗装される。
【0045】
次に、噴射装置１の制御装置は、ノズル１２５からの塗料の噴射、およびノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動を停止した状態で、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置を上昇させる。その後で、噴射装置１の制御装置は、ノズル移動機構１３０によりノズル１２５を一定速度で移動させながら、塗装する範囲内でノズル１２５から塗料を噴射する。その結果、矢印６１２で示す領域が塗装される。
【0046】
噴射装置１の制御装置は、矢印６１２の領域を塗装した後と同様に、ノズル１２５からの塗料の噴射、およびノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動を停止した状態で、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置をさらに上昇させる。その後、制御装置は、ノズル移動機構１３０によりノズル１２５を一定速度で移動させながら、塗装する範囲内でノズル１２５から塗料を噴射する。その結果、矢印６１３で示す領域が塗装される。
【0047】
図５に示す例では、矢印６１１～６１３で示す領域を塗装した時点で、その時点の噴射装置１の位置に対応する壁面５００の下端から上端までを塗装したこととなる。制御装置は、ノズル１２５からの塗料の噴射、およびノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動を停止する。その後、制御装置は噴射装置１を一定距離のみ走行させる。ここで制御装置が噴射装置１を走行させる距離は、既に塗装した領域と次に塗装する領域とが重畳する幅を考慮して、噴射装置１の設計者により適宜決定されればよい。その後、制御装置は、ノズル移動機構１３０によりノズル１２５を一定速度で移動させながら、塗装する範囲内でノズル１２５から塗料を噴射する。その結果、矢印６１４で示す領域が塗装される。
【0048】
以後、制御装置は、（ｉ）ノズル１２５からの塗料の噴射およびノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動を停止した状態での、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置の変更と、（ｉｉ）ノズル移動機構１３０によりノズル１２５を一定速度で移動させながらの、塗装する範囲内でのノズル１２５からの塗料の噴射と、を繰り返す。その結果、矢印６１５および６１６で示す領域が塗装される。さらに制御装置は、上述した制御を繰り返すことで、壁面５００の全体を塗装する。
【0049】
図６は、壁面５００の全体を塗装する場合における、噴射装置１の制御装置による処理を示すフローチャートである。最初に制御装置は、上述した、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置の割り付けを決定する（Ｓ２０１）。また、制御装置は、割り付けたそれぞれの位置においてノズル移動機構１３０による１回のノズル１２５の移動で塗装する範囲についても併せて決定する。次に、制御装置は、噴射装置１を初期位置に移動させる（Ｓ２０２）。ステップＳ２０２の具体的な処理は、図４に示したフローチャートのとおりである。
【0050】
制御装置は、第１支持機構１４０の高さを測定し（Ｓ２０３）、当該高さが次の塗装に適切な高さであるか判定する（Ｓ２０４）。ここでいう「次の塗装」とは、図５において矢印６１１～６１６のそれぞれで示したような、ノズル移動機構１３０によるノズル１２５の１回の移動に伴う塗装である。第１支持機構１４０の高さが適切でない場合（Ｓ２０４でＮＯ）、制御装置は、第１支持機構１４０を適切な高さになるように伸縮させ（Ｓ２０５）、ステップＳ２０３から処理を繰り返す。第１支持機構１４０の高さが適切である場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、制御装置は、第１支持機構１４０の高さに対応する壁面５００の領域を塗装する（Ｓ２０６）。具体的には、制御装置は、ノズル移動機構１３０によりノズル１２５を移動させながら、ノズル１２５から塗料を噴射する。
【0051】
塗装の後、制御装置は、噴射装置１の現在位置における、鉛直方向についての塗装が終了したか判定する（Ｓ２０７）。具体的には、制御装置は、ステップＳ２０１で決定した、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置の段階の全てで塗装を行ったか判定する。鉛直方向についての塗装が終了していない場合（Ｓ２０７でＮＯ）、制御装置は、ステップＳ２０３から処理を繰り返す。鉛直方向についての塗装が終了している場合（Ｓ２０７でＹＥＳ）、制御装置は、壁面５００の全体についての塗装が終了しているか判定する（Ｓ２０８）。具体的には、制御装置は、初期位置からの噴射装置１の走行距離が、塗装が終了したと判定するための閾値以上であるか判定する。壁面５００の全体についての塗装が終了している場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、制御装置は処理を終了する。
【0052】
壁面５００の全体についての塗装が終了していない場合（Ｓ２０８でＮＯ）、制御装置は、第１方向距離センサ１５１、および第２方向距離センサ１５２により、噴射装置１から壁面５００および反射板４００までの距離を測定する（Ｓ２０９）。さらに制御装置は、ステップＳ２０９において測定した距離に基づいて、噴射装置１の走行方向および走行距離を決定する（Ｓ２１０）。具体的には、制御装置は、壁面５００に対する噴射装置１の距離および角度が適切な範囲内であり、かつ走行前後で噴射装置１により塗装される領域が所定の幅だけ重畳するように、噴射装置１の走行方向および走行距離を決定する。このとき、制御装置は、駆動輪１１２の回転数に基づいて算出した累計走行距離と、第２方向距離センサ１５２が測定した反射板４００までの距離に基づいて算出した走行距離とを比較し、比較結果に基づいて走行距離を調整する。その後、制御装置は、ステップＳ２１０において決定した走行方向および距離に従って噴射装置１を走行させ（Ｓ２１１）、ステップＳ２０３から処理を繰り返す。
【0053】
（複数のパターンで塗装する場合の動作）
図７は、噴射装置１による塗装パターンの例を示す概略図である。図７には、互いに異なる複数の塗装パターンの例が、図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）として示されている。建造物の壁面には、ドアまたは窓といった、塗装が不要な領域が存在する場合がある。このような領域に対応するため、噴射装置１には、ノズル１２５が鉛直方向に移動することにより塗装され得る領域の塗装について、図７に示すような複数のパターンを設定可能であることが好ましい。図７においては、実際に塗装される領域に網掛けが付されており、塗装されない領域は白抜きで示されている。図７（ａ）には、領域の全体が塗装されるパターン（当該領域内にドアまたは窓といった開口部がなく、塗装されない領域が存在しないパターン）が示されている。図７（ｂ）には、領域の上側の一部のみが塗装されるパターン（ドアなどの、床面から一定の高さまでの開口部があり、その部分の塗装がなされないパターン）が示されている。図７（ｃ）には、領域の上側および下側の一部のみが塗装されるパターン（窓などの、床および天井の両方から離隔した開口部があり、その部分の塗装がなされないパターン）が示されている。これらのパターンは、鉛直方向に沿ったノズル１２５の移動により塗装される領域についての、一次元的なパターンである。なお、パターンの種類は図７に示したものに限らない。
図７は、噴射装置１による塗装パターンの例を示す概略図である。図７には、互いに異なる複数の塗装パターンの例が、図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）として示されている。建造物の壁面には、ドアまたは窓といった、塗装が不要な領域が存在する場合がある。このような領域に対応するため、噴射装置１には、ノズル１２５が鉛直方向に移動することにより塗装され得る領域の塗装について、図７に示すような複数のパターンを設定可能であることが好ましい。図７においては、実際に塗装される領域に網掛けが付されており、塗装されない領域は白抜きで示されている。図７（ａ）には、領域の全体が塗装されるパターン（当該領域内にドアまたは窓といった開口部がなく、塗装されない領域が存在しないパターン）が示されている。図７（ｂ）には、領域の上側の一部のみが塗装されるパターン（ドアなどの、床面から一定の高さまでの開口部があり、その部分の塗装がなされないパターン）が示されている。図７（ｃ）には、領域の上側および下側の一部のみが塗装されるパターン（窓などの、床および天井の両方から離隔した開口部があり、その部分の塗装がなされないパターン）が示されている。これらのパターンは、鉛直方向に沿ったノズル１２５の移動により塗装される領域についての、一次元的なパターンである。なお、パターンの種類は図７に示したものに限らない。
【0054】
図８は、塗装パターンの適用の例を示す立面図である。図８に示す例では、壁面５００にドア５１０および窓５２０が設けられている。鉛直方向に平行な直線により壁面５００を領域５０１～５０５に区分した場合、ドア５１０を含む領域５０２については、図７（ｂ）に示したパターンが適用される。窓５２０を含む領域５０４については、図７（ｃ）に示したパターンが適用される。ドア５１０および窓５２０のいずれも含まない領域５０１、５０３、５０５については、図７（ａ）に示したパターンが適用される。領域ごとにいずれのパターンを適用するかについては、作業者が壁面５００を視認して指示を入力してもよく、パターンを示すデータが制御装置に予め入力されていてもよい。
【0055】
図９は、塗装パターンを作業者が自ら指示する場合における、噴射装置１の制御装置における処理の例を示すフローチャートである。まず、制御装置は、塗装に使用する複数のパターンのそれぞれについて、第１支持機構１４０の位置の割り付けを行う（Ｓ３０１）。ここでいうパターンは、図７に例示した、噴射装置１の位置ごとの一次元的なパターンである。パターンを示すデータは、予め人間の手で制御装置に入力される。ここでいう人間は、噴射装置１を使用して塗装を行う作業者であってもよく、作業者とは別の、噴射装置１による塗装を管理する人間であってもよい。また、制御装置は、パターンの設定と併せて、当該パターンのそれぞれにおける第１支持機構１４０の位置ごとの、ノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動範囲も決定する。次に、制御装置は、噴射装置１を初期位置に移動させる（Ｓ３０２）。ステップＳ３０２の具体的な処理は、図４に示したフローチャートのとおりである。
【0056】
制御装置は、噴射装置１の現在位置における塗装のパターンを作業者による入力により取得する（Ｓ３０３）。作業者による入力は、噴射装置１と無線または有線で接続された操作端末によって行われてもよく、噴射装置１自体に設けられた操作受付装置によって行われてもよい。制御装置は、取得したパターンに基づいて、図６に示したステップＳ２０４～Ｓ２１１と同様にして塗装を行う（Ｓ３０４～Ｓ３１１）。ただし、ステップＳ３０６においては、制御装置は、ノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動中に、ノズル１２５の高さおよびパターンに応じてノズル１２５からの塗料の噴射を停止させる。
【0057】
図１０は、塗装パターンを示すデータが制御装置に予め入力されている場合における、噴射装置１の制御装置における処理の例を示すフローチャートである。まず、制御装置は、塗装に使用するパターンを設定する（Ｓ４０１）。ここでいうパターンは、図７に例示した一次元的なパターンではなく、それらを噴射装置１の一定の走行距離にわたって組み合わせた、壁面５００の一定範囲についての二次元的（面的）なパターンである。次に、制御装置は、噴射装置１を初期位置に移動させる（Ｓ４０２）。ステップＳ４０２の具体的な処理は、図４に示したフローチャートのとおりである。
【0058】
制御装置は、ステップＳ４０１で設定した二次元的なパターン、および噴射装置１の位置に基づき、当該位置における塗装の一次元的なパターンを決定する（Ｓ４０３）。制御装置は、決定したパターンに基づいて、図９に示したステップＳ３０４～Ｓ３１１と同様にして塗装を行う（Ｓ４０４～Ｓ４１１）。ただし、ステップＳ４０８において制御装置は、壁面５００の全体についての塗装が終了したかの判定ではなく、ステップＳ４０１で設定した２次元的なパターンの塗装が終了したかの判定を行う。
【0059】
なお、ノズル移動機構１３０の動作に異常が発生した場合には、エラーが出力される。また、第１支持機構１４０の伸縮に異常が発生した場合には、制御装置による処理が図６に示すステップＳ２０４などから先へ進まなくなり、エラーが出力される。エラーの出力先は、例えば作業者が使用する操作端末である。また、これらのエラーは、作業を遠隔で管理する管理者が使用する管理端末にも出力されてもよい。また、これらのエラーが出力された場合に、制御装置は、噴射装置１による塗料の噴射を停止してもよい。
【0060】
以上のとおり、噴射装置１においては、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を第１状態で支持することで、鉛直方向に対して略垂直な方向に塗料を噴射することができる。さらに、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を支持する位置の変更、および台車１１０の走行により、ノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動範囲よりも広範囲にわたって塗装することができる。したがって、噴射装置１によれば、広範囲にわたって塗料を自動的に噴射可能とすることができる。
【0061】
また、噴射装置１によれば、作業者が手作業で塗装する場合と比較して、均一に塗装することができる。したがって、手作業では均一に塗装するために２回重ね塗りが必要であるところを、噴射装置１によれば１回で塗装を完了できるため、作業時間を短縮できる。
【0062】
また、噴射装置１において、制御装置は、塗装を行った高さごとに塗装を行った時間を記録してもよい。この場合、噴射装置１は、当該時間を記録するための記録媒体、または、外部の記録媒体と通信するための通信装置を備えている。また、後述する実施形態２および３のように、天井面および／または床面を塗装する場合には、制御装置は、塗装面の種類ごとに塗装を行った時間を記録してもよい。この場合、塗装を行った時間についてのデータを、施工数量の把握、マーケティングなどに利用できる。また、人間が塗装を行った時間と比較することで、職人の育成速度、塗料の開発のトレンド、人間と噴射装置１とでの作業のシェアの割合などを把握することができる。
【0063】
（変形例１）
図１１は、噴射装置１の変形例を示す斜視図である。図１１に示す例では、噴射装置１Ａは、噴射装置１の構成に加えて、カバー１７１および吸引装置１７２を備える。カバー１７１は、ノズル１２５から噴射される塗料について、意図しない方向への飛散を防止する。カバー１７１は、ノズル１２５に対して、ノズル１２５からの塗料の噴射方向とは逆側に配される。図１１に示す例では、カバー１７１は、円筒の側面の一部の形状を有し、ノズル移動機構１３０と一体に第１支持機構１４０に支持される。しかし、カバー１７１の形状はこれに限らない。
図１１は、噴射装置１の変形例を示す斜視図である。図１１に示す例では、噴射装置１Ａは、噴射装置１の構成に加えて、カバー１７１および吸引装置１７２を備える。カバー１７１は、ノズル１２５から噴射される塗料について、意図しない方向への飛散を防止する。カバー１７１は、ノズル１２５に対して、ノズル１２５からの塗料の噴射方向とは逆側に配される。図１１に示す例では、カバー１７１は、円筒の側面の一部の形状を有し、ノズル移動機構１３０と一体に第１支持機構１４０に支持される。しかし、カバー１７１の形状はこれに限らない。
【0064】
吸引装置１７２は、カバー１７１のノズル１２５側の空気を吸引する。これにより、ノズル１２５の近傍に、カバー１７１へ向かう気流が生じる。当該気流により、意図しない方向へ飛散しようとする塗料が吸引される。したがって、ノズル１２５から噴射される塗料の、意図しない方向への飛散を抑制することができる。
【0065】
（変形例２）
図１２は、噴射装置１の変形例に係る噴射装置１Ｂおよび１Ｃを示す断面図である。図１２においては、天井近傍の壁面５００を塗装する場合における噴射装置１、１Ｂおよび１Ｃがそれぞれ、図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）として示されている。
図１２は、噴射装置１の変形例に係る噴射装置１Ｂおよび１Ｃを示す断面図である。図１２においては、天井近傍の壁面５００を塗装する場合における噴射装置１、１Ｂおよび１Ｃがそれぞれ、図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）として示されている。
【0066】
ノズル移動機構１３０は、ノズル１２５が移動可能な領域の外側に延在する部位を有する。このため、噴射装置１により天井面７００の近傍を塗装する場合には、図１２（ａ）に示すように、ノズル移動機構１３０によってノズル１２５が移動可能な位置の上限と天井面７００との間に隙間が存在する。
【0067】
図１２（ｂ）に示すように、噴射装置１Ｂは、噴射装置１の構成に加えて、補助移動機構１８１をさらに備える。補助移動機構１８１は、ノズル１２５とノズル移動機構１３０との間に配される。補助移動機構１８１は、ノズル移動機構１３０による移動範囲の上端から、更に上側へノズル１２５を移動させる。噴射装置１Ｂによれば、噴射装置１と比較して、ノズル１２５を天井面７００へ近づけることができる。このため、噴射装置１Ｂによれば、噴射装置１と比較して、壁面５００を天井面７００の近傍まで塗装することができる。
【0068】
図１２（ｃ）に示すように、噴射装置１Ｃは、噴射装置１の構成に加えて、角度変更機構１８２をさらに備える。角度変更機構１８２は、ノズル１２５とノズル移動機構１３０との間に配される。角度変更機構１８２は、塗料の噴射方向が鉛直上方へ向くようにノズル１２５を回転させる。噴射装置１Ｃによっても、噴射装置１と比較して、壁面５００を天井面７００の近傍まで塗装することができる。
【0069】
【0070】
ライダー１５３は、所定の平面内における所定の角度範囲に存在する物体との距離を測定するセンサである。噴射装置１Ｄの制御装置は、ライダー１５３により、反射板４００までの距離の測定に加えて、障害物４５０の検知も可能である。制御装置は、障害物４５０を検知した場合、噴射装置１Ｄの走行を停止するとともに、音または光などによって作業者に警報を発する。
【0071】
また、ライダー１５３が距離を測定する角度範囲によっては、噴射装置１Ｄの制御装置は、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を第１状態で支持する場合における塗料の噴射方向に存在する物体との距離を、ライダー１５３により測定することもできる。すなわち、ライダー１５３は、第１方向距離センサ１５１と同じ方向についての距離センサとしても機能することができる。
【0072】
（変形例４）
噴射装置１は、ポンプ１２３により加圧された塗料を噴射可能な補助ノズル（不図示）をさらに備えていてもよい。この場合、噴射装置１は、ノズル１２５および補助ノズルのいずれから塗料を噴射するかを切り換えるためのスイッチを有する。補助ノズルは、作業者が手作業で塗装を行う場合に使用される。
噴射装置１は、ポンプ１２３により加圧された塗料を噴射可能な補助ノズル（不図示）をさらに備えていてもよい。この場合、噴射装置１は、ノズル１２５および補助ノズルのいずれから塗料を噴射するかを切り換えるためのスイッチを有する。補助ノズルは、作業者が手作業で塗装を行う場合に使用される。
【0073】
噴射装置１により建造物の内壁を塗装する場合、内壁の隅近傍など一部の領域について、作業者が補助ノズルを用いて塗装してもよい。作業者による塗装は、噴射装置１による塗装の直後に行われてもよく、時間が経過してから行われてもよい。また、作業者による塗装は、噴射装置１による塗装の前に行われてもよい。ただし、作業者による塗装は、噴射装置１による塗装よりも後に行われることが好ましい。この場合には、作業者は、噴射装置１が塗装した領域と作業者が塗装した領域との継ぎ目をぼかすように塗装することができる。
【0074】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0075】
図１４は、実施形態２に係る噴射装置２の構成を示す斜視図である。噴射装置２は、第１支持機構１４０の代わりに第１支持機構１４０Ａを備える点で、噴射装置１と相違する。第１支持機構１４０Ａは、ノズル移動機構１３０を、上述した第１状態に加えて、ノズル１２５からの塗料の噴射方向が鉛直上方を向く第２状態をさらに含む状態で支持することが可能である。第２状態は、例えば建造物の天井に塗料を噴射することに適した状態である。図１４には、第１支持機構１４０Ａがノズル移動機構１３０を第２状態で支持している状態の噴射装置２を示している。第２状態におけるノズル１２５の移動方向は、図１４において矢印２２２で示されている。
【0076】
第２状態においては、ノズル移動機構１３０は、水平面に平行な方向に延在する。図１４に示す例では、第１支持機構１４０Ａは、水平取付部材１９０を介してノズル移動機構１３０を支持している。水平取付部材１９０は、ノズル移動機構１３０を補強する部材である。このため、第１支持機構１４０Ａがノズル移動機構１３０を第２状態で支持する場合に、ノズル移動機構１３０を安定して支持できる。なお、噴射装置２において、ノズル移動機構１３０は、水平面に対して傾斜した方向に延在してもよい。この場合、噴射装置２は、水平面に対して傾斜した天井面を塗装できる。
【0077】
水平取付部材１９０の長さは、当該水平取付部材１９０の強度、およびノズル移動機構１３０の長さを考慮して適宜設計されてよく、例えば１０００～１５００ｍｍ程度である。水平取付部材１９０は、第２状態において外観上水平であればよい。例えば水平取付部材１９０の長さが１０００ｍｍである場合、両端の高さの差が２０ｍｍ以下であれば許容される。
【0078】
水平取付部材１９０は、第１支持機構１４０Ａがノズル移動機構１３０を第２状態で支持する場合にのみ使用される部材である。このため、第１支持機構１４０Ａがノズル移動機構１３０を第１状態で支持する場合などには、水平取付部材１９０を噴射装置２に搭載しておく必要はない。
【0079】
図１５は、第１支持機構１４０Ａによるノズル移動機構１３０の支持の状態を第１状態から第２状態に切り替える手順を示す斜視図である。図１５には、第１状態から第２状態に切り替える手順が（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に順に示されている。第１状態から第２状態に切り替える場合、まず、図１５（ａ）に示すように、第１支持機構１４０Ａからノズル移動機構１３０を取り外す。次に、図１５（ｂ）に示すように、第１支持機構１４０Ａに水平取付部材１９０を取り付ける。その後、図１５（ｃ）に示すように、水平取付部材１９０にノズル移動機構１３０を取り付ける。
【0080】
以上の手順により、第１支持機構１４０Ａによるノズル移動機構１３０の支持の状態を第１状態から第２状態に切り替えることができる。第１支持機構１４０Ａによるノズル移動機構１３０の支持の状態を第２状態から第１状態に切り替える場合には、上述した手順を逆の順に実行すればよい。
【0081】
図１６は、噴射装置２が天井面を塗装する場合における、反射板４１０の配置を示す平面図（床面の見下げ図）である。図１６には、天井面７００を塗装する場合に噴射装置２が走行する床面を鉛直上方から見た図が示されている。噴射装置２が天井面７００を塗装する場合には、天井面７００に対して塗料を安定的に噴射するため、ノズル移動機構１３０の高さを一定に維持しておく必要がある。したがって、噴射装置２は、図１６に示すような走行領域８００内を二次元的に走行することになる。走行領域８００は、噴射装置２が塗装する領域に対応する、床面の領域である。反射板４１０は、走行領域８００内における噴射装置１の位置を認識するための基準である。図１６に示す例では、走行領域８００の２辺に沿うように、帯状の反射板４１０を配置する。噴射装置２の制御装置は、第１方向距離センサ１５１および第２方向距離センサ１５２によりそれぞれの反射板４１０との距離を測定することで、走行領域８００における噴射装置２の位置を認識することができる。
【0082】
噴射装置２においては、第２方向距離センサ１５２だけでなく、第１方向距離センサ１５１も反射板４１０との距離を測定する必要がある。このため、噴射装置２が備える第１方向距離センサ１５１は、噴射装置１が備えていたものとは異なり、２０～３０ｍの距離を測定可能な距離センサである。
【0083】
図１７は、噴射装置２が天井面７００を塗装する工程の流れを説明するための平面図（天井の見上げ図）である。図１７においては、天井面７００を、第１領域７０１、第２領域７０２、および第３領域７０３の、３つの領域に区分している。天井面７００を塗装する場合には、噴射装置２の制御装置は、第１支持機構１４０Ａにより、天井面７００の高さに応じた一定の高さでノズル移動機構１３０を支持する。まず、噴射装置２の制御装置は、（ｉ）ノズル移動機構１３０によりノズル１２５を移動させながらのノズル１２５からの塗料の噴射と、（ｉｉ）ノズル１２５の移動および塗料の噴射を停止させた状態での噴射装置２の走行と、を交互に行い、第１領域７０１を矢印６２１、６２２および６２３で示す領域を塗装する。このとき、噴射装置２の走行方向は、ノズル移動機構１３０によるノズル１２５の移動方向に垂直である。
【0084】
制御装置は、矢印６２１、６２２および６２３で示す領域を塗装した後、同様の動作を繰り返して第１領域７０１の全体を塗装する。第１領域７０１の端に到達すると、制御装置は、噴射装置２の姿勢を維持したままで駆動輪１１２の回転方向を９０°変更し、第２領域７０２を塗装可能な位置へ走行した後、駆動輪１１２の回転方向をさらに９０°（合計で１８０°）変更する。その後、噴射装置２の制御装置は、矢印６２１～６２３で示す領域を塗装した時と同様の制御により、矢印６２４～６２６で示す領域、およびその先の領域を第２領域７０２の端まで塗装する。さらにその後、噴射装置２の制御装置は、第１領域７０１の端部に到達した時と同様に噴射装置２を制御し、矢印６２７～６２９で示す領域、さらには第３領域７０３を塗装する。
【0085】
以上のとおり、噴射装置２においては、第１支持機構１４０Ａによるノズル移動機構１３０の支持の状態を、第１状態および第２状態の２通りの状態に切り換え可能である。これらの状態を切り換え、制御装置により上述したとおり各部を制御することで、噴射装置２は、壁面および床面を広範囲にわたって自動的に塗装することができる。
【0086】
〔実施形態３〕
図１８は、実施形態３に係る噴射装置３の構成を示す斜視図である。図１８に示すように、噴射装置３は、噴射装置１の構成に加えて、第２支持機構１４５を備える。第２支持機構１４５は、台車１１０上において、ノズル移動機構１３０を、台車１１０が走行する床面にノズル１２５からの塗料の噴射方向が向く第３状態で支持することが可能である。第３状態は、例えば建造物の床面に塗料を噴射することに適した状態である。第３状態におけるノズル１２５の移動方向は、図１８において矢印２２３で示されている。
図１８は、実施形態３に係る噴射装置３の構成を示す斜視図である。図１８に示すように、噴射装置３は、噴射装置１の構成に加えて、第２支持機構１４５を備える。第２支持機構１４５は、台車１１０上において、ノズル移動機構１３０を、台車１１０が走行する床面にノズル１２５からの塗料の噴射方向が向く第３状態で支持することが可能である。第３状態は、例えば建造物の床面に塗料を噴射することに適した状態である。第３状態におけるノズル１２５の移動方向は、図１８において矢印２２３で示されている。
【0087】
第２支持機構１４５は、第３状態でノズル移動機構１３０を支持する場合にのみ使用される。また、第２支持機構１４５が第３状態でノズル移動機構１３０を支持する場合には、第１支持機構１４０Ａが第２状態でノズル移動機構１３０を支持する場合と同様、ノズル移動機構１３０は水平面に略平行な方向に延在する。このため、第２支持機構１４５には、水平方向におけるノズル移動機構１３０の全体を支持するための水平支持部材１９５が取り付けられている。
【0088】
図１９は、噴射装置３が床面を塗装する場合における、反射板４１０の配置を示す平面図（床面の見下げ図）である。図１９には、床面を塗装する場合に噴射装置３が走行する床面を鉛直上方から見た図が示されている。噴射装置３により床面を塗装する工程は、図１７に示した、天井面７００を塗装する工程と概ね同じであってよい。すなわち、噴射装置３は、走行領域８００内を二次元的に走行する。ただし、噴射装置３が床面を塗装する場合、走行領域８００は塗装する床面の領域と概ね一致する。床面を塗装する場合には、噴射装置３は、走行領域８００のうち、既に塗装した領域を駆動輪１１２が通過しないように走行する必要がある。このため、制御装置は、噴射装置３の走行方向を変更する場合、駆動輪１１２の回転方向を切り換えるのではなく、噴射装置３自体を方向転換させ、常に噴射装置３の走行方向における後方にノズル１２５が位置するようにする。具体的には、噴射装置３は、駆動輪１１２を少なくとも２つ備える。２つの駆動輪１１２は、走行方向を前後方向とした場合における、左右方向の位置が互いに異なるように配される。制御装置は、駆動輪１１２の回転数を異ならせることで噴射装置３を方向転換させる。
【0089】
このため、噴射装置３により床面を塗装する場合には、噴射装置３が反転した状態であっても噴射装置３と反射板４１０との間の距離を測定できるよう、図１９に示すように、走行領域８００の４辺それぞれに沿うように反射板４１０を設ける必要がある。制御装置は、噴射装置３といずれか２つの反射板４１０との間の距離を計測することで、走行領域８００内における噴射装置３の位置を認識できる。
【0090】
また、噴射装置３は、互いに逆方向の距離を測定する２組の第１方向距離センサ１５１、および、互いに逆方向の距離を測定する２つの第２方向距離センサ１５２を備えていてもよい。この場合、制御装置は、噴射装置３の向きに関わらず、いずれか１組の第１方向距離センサ１５１およびいずれか１つの第２方向距離センサ１５２により、噴射装置３と反射板４１０との距離を測定することができる。
【0091】
以上のとおり、噴射装置３においては、第１支持機構１４０がノズル移動機構１３０を第１状態で支持する状態と、第２支持機構１４５がノズル移動機構１３０を第３状態で支持する状態とを切り換え可能である。これらの状態を切り換え、制御装置により上述したとおり各部を制御することで、噴射装置３は、壁面および床面を広範囲にわたって自動的に塗装することができる。
【0092】
また、噴射装置３は、噴射装置２が第２支持機構１４５をさらに備える構成を有していてもよい。この場合、第１支持機構１４０Ａがノズル移動機構１３０を第１状態または第２状態で支持する状態と、第２支持機構１４５がノズル移動機構１３０を第３状態で支持する状態とを切り換えることで、噴射装置３は、壁面、天井面および床面を塗装することができる。この場合には、水平支持部材１９５が水平取付部材１９０としても兼用されてもよい。
【0093】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0094】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、２、３ 噴射装置
１１０ 台車
１１１ 動力源
１２５ ノズル
１３０ ノズル移動機構
１４０、１４０Ａ 第１支持機構
１４５ 第２支持機構
１１０ 台車
１１１ 動力源
１２５ ノズル
１３０ ノズル移動機構
１４０、１４０Ａ 第１支持機構
１４５ 第２支持機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】