(57)【要約】  乾ドックにある船の船体などの大型の構造体を下処理及び塗装する装置及び方法であって、アレー状に設けられた複数のスプレーガンが、スプレーパターンが重なるように処理する表面に沿って一定の間隔にてロボットアームによって配置される。スプレーガンのアレーを下方向に移動させてストリップを塗装した後、スプレーガンを締めて水平に移動し、次に最初のストリップに隣接して重なっている別のストリップが塗装されるまで、作動させて上方向に移動させる。これらの工程は、実質的に表面領域の全体が塗装されるまで繰り返される。塗料スプレーしぶきや他の過剰な塗料を収集するためのシュラウドが提供され、アレー集合体に取り付けられる。補助スプレーガンを配置して、スプレーガンのアレーから発せられる元々のスプレーパターンの欠けていた領域に塗料を塗布するようにそのスプレーパターンを調節してもよい。作業表面に沿ったシステムの移動は基準軌道により行われ、この基準軌道は仮想のものでも現実のものでもよく、それに沿って無人プラットホームが移動する。無人プラットホームがコンピュータ制御式関節アームを支持し、該アームが前記集合体を支持する。船体を塗装する前に船体を洗浄するために、選択的に別のツールをアームに作動可能に連結してもよい。
2007519524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型構造体の表面の自動処理装置であって、
前記構造体に隣接した線に沿って移動する無人コンピュータ制御式可動プラットホーム；
前記プラットホームに取り付けられたコンピュータ制御式関節アームであって、該アームの先端が手首機構となり、該手首機構に種々の表面処理又は測定ツールを選択的に取り付けることができるものであり；及び
前記ツールの各々の配置と前記表面との関係をコンピュータ制御するために、前記ツールの各々に作動可能に接続されたセンサー；
を備える大型構造体の表面の自動処理装置。
【請求項２】
前記ツールが前記表面に塗料を塗布する塗布装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記塗布装置が複数の塗装ガンのアレーを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記アレー中に少なくとも２つの塗装ガンを備え、前記ガンの各々は、前記表面が重なりパターンにて塗料を受けるように塗料を塗布する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記パターンが約５０％重なる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ガンの各々から吹き付けられる塗料の形状が、前記表面に平行な方向から見て三角形である、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記形状の各々が扇形である、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記ガンの一つが、その他の前記ガンとは独立に制御されて拾い塗り機能を実行する、請求項４に記載の装置。
【請求項９】
前記ガンの一つが、その他の前記ガンに対して独立に制御可能で補助機能を実行する、請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
前記線が、ＧＰＳから得られたコンピュータ認識可能な仮想線からなる、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記線が、ＣＡＤファイル情報から導出されたコンピュータ認識可能な仮想線である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記線が、デジタル画像化から導出されたコンピュータ認識可能な仮想線である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記線は、前記可動プラットホームが上を移動する前記表面上のコンピュータ認識可能な一時的な線である、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記線は、前記可動プラットホームが上を移動する前記表面上のコンピュータ認識可能な線である、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記ツールの少なくとも１つが、複数の塗装ガンを備え、その塗装ガンのスプレーパターンは、吹き付けられた塗料の衝突を回避するのに必要なだけずれて実質的に同一水平面内に含まれる、請求項４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ガンの少なくとも１つは、前記表面が受けるところで円形形状を形成する塗装ガンである、請求項３に記載の装置。
【請求項１７】
前記ツールの少なくとも１つは、幅の約５０％が重なるスプレーパターンを形成する塗装ガンのアレーを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記ツールの少なくとも１つが、塗装ガンのアレーを備え、前記アレーは、前記表面に対してほぼ一様な速度で移動し、前記表面からほぼ同じ距離を維持することで前記ガンのアレーから前記表面上で受ける塗料が実質的に一様な厚さとなるように、コンピュータ制御される、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記ツールの少なくとも１つが、既存の塗料、腐食物及びさび並びに前記表面に付着した他の物質を前記表面から除去する表面洗浄ツールを備え、前記ツールは、前記表面に付着している前記物質及び洗浄工程で用いられる物質が周囲の環境に散逸することを実質的に防止するシュラウドを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記ツールの少なくとも１つが、塗装材料を前記表面に吹き付ける複数の塗装ガンと、前記表面から一定の間隔をおいて維持され、塗装材料が前記シュラウドから周囲の環境に散逸することを実質的に防止する前記ガン用のシュラウドと、前記表面に付着していない塗装材料を前記シュラウドから離れた場所に除去するため、前記シュラウドに作動可能に連結された真空発生手段とを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
少なくとも１つのツールが、前記表面に塗布されている際にリアルタイムで塗装の厚さを測定するために該ツールに作動可能に接続された更なるセンサーと、前記更なるセンサーから受信したデータに基づいて前記表面に塗布されている塗装材料の厚さをリアルタイムで制御する塗装厚さ調整手段とを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記表面を塗装する前記ツールの少なくとも１つが、前記ツールにより前に塗布した塗料の湿った端を認識してデータをコンピュータシステムに与える別のセンサーを含み、該コンピュータシステムは、該ツールの動きをコンピュータ制御して、前記前に塗布した塗料と前記ツールによりその後に塗布された前記塗料との重なりが、前記表面に塗布される前記塗料の厚さの一様性を最大化させる量だけ重なるようにすることで、該ツールにより塗布される更なる塗料が前記前の塗料に重なって前記表面への塗装の一様性を最大化するように装置を制御する、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記表面を洗浄し塗装材料を受けるための下処理を行なう前記ツールの少なくとも１つが、洗浄物質及びそれにより洗浄された物質を周囲環境に散逸させないように真空シュラウドを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記洗浄物質が、前記表面にブラストされる超高圧ウォータージェットからなる、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記洗浄物質が水と研磨媒体の組み合わせからなる、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記洗浄物質が前記表面にブラストされる研磨材からなる、請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記洗浄物質がブラスト用スポンジジェットからなる、請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記洗浄をレーザー塗装アブレーションにより行なう、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記ツールの少なくとも１つが、表面洗浄ツールであり、前記表面下処理ツールが、前記表面の輪郭及び前記表面の清浄度を測定する別のセンサーに作動可能に接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
オーディオゲージ測定又はデジタルカメラ又はレーザーマッピング手段又は超音波塗装厚測定手段又はそれらの組み合わせからなる手段により前記表面の完全性を測定する表面測定装置を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３１】
前記表面の完全性を測定する表面測定装置を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
大型屋外構造体の外面の自動処理装置であって、
前記構造体に隣接して設けられた線に沿って移動する無人可動プラットホーム；
前記プラットホームに取り付けられたコンピュータ制御式関節アーム；
前記アームにより支持され覆われた集合体ユニットであって、前記ユニットは、前記関節アームの制御によって前記表面からの前記ユニットの距離及び方向を制御するためにセンサーに作動可能に接続されたものであり；及び
前記表面を洗浄又は塗装するための前記ユニットにおける表面処理要素であって、前記ユニットの自動移動は、前記関節アームが前記表面処理要素を前記表面に対して平行で該表面から一定の間隔離れて維持するように、コンピュータ制御されるもの；
を備える大型屋外構造体の外面の自動処理装置。
【請求項３３】
前記集合体ユニットが複数の塗料スプレーガンのアレーからなる、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記アレーにおける少なくとも２つの塗料スプレーガンが扇形の塗料スプレーを送出し、前記ガンの少なくとも１つが拾い塗り機能を行なう、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記線がＧＰＳから得られるコンピュータ認識可能な仮想線である、請求項１に記載の装置。
【請求項３６】
前記アレーは、ほぼ同一の水平面内にスプレーパターンが配置される複数の塗料スプレーガンを含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
前記アレーにおける隣接スプレーガンの前記スプレーパターンは、扇形であり、その幅の約５０％が重なる、請求項３２に記載の装置。
【請求項３８】
塗料スプレーガンの前記アレーを前記表面に対してほぼ一様な速度で移動させることで、前記表面上で受ける塗料がほぼ一様な厚さとなる、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
大型の屋外構造体の外面上で重なり合ったほぼ垂直のストリップを塗装するために前記構造体の外面に塗料を自動吹き付けする方法であって、
塗料スプレーガンのアレーを前記表面から一様な距離間隔をあけて移動させ、隣接した前記パターンが互いに約５０％重なるように扇形の塗料パターンを該表面に向けて吹き付け、ほぼ一様な厚さの塗装を前記表面上の前記ストリップ全体に与え、
該方法を実施中は前記アレーを完全に前記表面から一定間隔離して維持して、前記アレーを前記表面に対してほぼ一様な速度で移動させ、
前記アレーは、その下の前記表面から該アレーまでの距離を感知するセンサーに作動可能に接続され、前記距離は、該方法の実施中は前記アレーを支持する関節アームによりほぼ一様に維持され、
前記アームは、無人可動プラットホームに取り付けられ、前記アレーにより塗装される隣接した前記ストリップが、隣接塗料ガンの隣接パターンが重なるのと同じ距離だけ重なるように、前記構造体に隣接して移動させる、
工程を含む方法。
【請求項４０】
隣接した塗料スプレーガンにより塗装材料が吹き付けられる際に実質的に衝突するのを避けるために、前記隣接した塗料スプレーガンからの対応する前記隣接パターンをわずかにずらせる、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記パターンが浅い階段構成にて互いにずれている、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記構造体が乾ドック内の船であり、該乾ドックには可動プラットホームが設けられ、その移動の際には船の縦軸にほぼ平行な線により案内され、前記可動プラットホームがコンピュータ制御式関節アームを支持し、前記アレーは前記アームの端部で支持され、前記アームが船のキールと上部デッキ端部との間で前記アレーの移動を実質的に制御し、前記可動プラットホームが、前記線に沿って移動して前記アレーを配置して隣接した前記ストリップを塗装する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記アレー上に取り付けられた塗料スプレーガンによる前記船の船体の塗装を、船の水線より上の前記船体の部分と前記船の水線より下の前記船体の部分について別々の作業で行なう、請求項３９に記載の方法。
【請求項４４】
塗料スプレーガンの前記アレーを覆うようにシュラウドを設け、前記シュラウドは真空手段に連結され、該方法の実施中に前記構造体に付着していない前記塗料スプレーガンから吹き付けられたほぼすべてのスプレーしぶき及びその他の塗料を前記真空手段により除去する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４５】
大型構造体の自動選択式表面処理装置であって、
コンピュータ制御システム、
前記構造体に隣接して設けられた線に沿って移動する無人コンピュータ制御式可動プラットホーム、
前記プラットホームに取り付けられたコンピュータ制御式関節アームであって、前記アームの先端は手首機構となり、該手首機構に選択した表面処理及び測定ツールが取り付けられるものであり、
前記コンピュータ制御システムに作動可能に接続された複数のセンサーであって、前記コンピュータ制御システムが前記ツールを交換し操作して前記構造体の洗浄及び洗浄後の塗装を含めて大型構造体の自動処理に関連の機能を実行するために、前記センサーは前記表面処理及び測定ツールにより利用されるデータを収集するもの、
を備える大型構造体の自動選択式表面処理装置。
【請求項４６】
前記表面処理ツールが、複数の塗装ガンのアレーを備えた塗装装置を有する、請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記アレーにおける前記塗装ガンの少なくとも２つが、円形の塗装パターンを前記構造体の表面に送出する、請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
形成される前記塗装の少なくとも２つが、扇形のスプレーを与える、請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】
前記ガンの少なくとも１つが、補助又は拾い塗り機能を実行する機能を有する、請求項４６に記載の装置。
【請求項５０】
前記線がＧＰＳから得られたコンピュータ認識可能な仮想線である、請求項４５に記載の装置。
【請求項５１】
前記線がＣＡＤファイル情報から導出されたコンピュータ認識可能な仮想線である、請求項４５に記載の装置。
【請求項５２】
前記線がデジタル画像化から導出されたコンピュータ認識可能な仮想線である、請求項４５に記載の装置。
【請求項５３】
前記線が、前記表面に固定され前記可動プラットホームがその上を移動するコンピュータ認識可能な非永続的な線である、請求項４５に記載の装置。
【請求項５４】
前記線が、前記表面に固定され前記可動プラットホームがその上を移動するコンピュータ認識可能な永続的な線である、請求項４５に記載の装置。
【請求項５５】
前記線が、ＧＰＳから得られる仮想線又はＣＡＤファイル情報から導出される仮想線からなるコンピュータ認識可能な線、又はデジタル画像化から導出されるコンピュータ認識可能な仮想線、又は前記可動プラットホームが移動する前記表面上の一時的な線、又は前記可動プラットホームが上を移動する前記表面上の永続的な線、又はそれらの組み合わせである、請求項４５に記載の装置。
【請求項５６】
前記アレーが複数の塗装ガンを含み、それらのスプレーパターンは、互いに近接し、前記ガンにより吹き付けられている塗装材料の実質的な衝突なしにほぼ同一の水平面となる、請求項４５に記載の装置。
【請求項５７】
前記塗装ガンの前記スプレーパターンは幅の約５０％が重なる、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
塗装ガンの前記アレーを、前記表面に対してほぼ一様な速度で、塗装している構造体の表面から一定の距離離れて移動させることで、前記表面が受ける塗料がほぼ一様な厚さとなる、請求項４６に記載の装置。
【請求項５９】
前記ツールの一つが、超高圧ジェットブラストにより前記構造体の表面を洗浄するツールである、請求項４５に記載の装置。
【請求項６０】
超高圧ブラスト用の前記ツールは、前記ツールにより前記構造体から除去された物質が周囲環境及び前記水から濾過され生体酸化された前記物質を汚染しないように、シュラウドを備える、請求項５７に記載の装置。
【請求項６１】
前記濾過後の前記水を、前記超高圧洗浄システムで更に使用するために再循環させる、請求項５８に記載の装置。
【請求項６２】
スプレーしぶきが周囲環境に散逸するのを実質的に防止するため、真空システムに連結されたシュラウドを備える、請求項４５に記載の装置。
【請求項６３】
前記構造体が船である、請求項４５に記載の装置。
【請求項６４】
前記ツールは、エアレス・スプレー塗装集合体、エア・アシスト・エアレス塗装集合体、エア・スプレー塗装集合体、塗料を適所に加熱及び融解させる手段を含めて乾粒子塗料スプレー集合体、金属炎スプレー集合体、静電塗装集合体、又は上記ツールの機能を組み合わせたツールからなり、さらに前記ツールは、超高圧水スプレー、研磨材ブラストツール、アルミナで含浸されたファイバーブラスト媒体ツール、又は前記の洗浄機能を１つのツールに組み入れたツールからなる、請求項４５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
米国特許法第１１９条（ｅ）（１）に従い、米国特許商標庁に２００４年２月２日に出願された米国仮出願第６０／５４０，６２３号が特に参照される。
【０００２】
発明の分野
一般に、本発明は、大表面を下処理し塗装するための自動システムを利用して環境に優しく、無駄が最小で費用効果の高い下処理及び塗装の方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
乾ドックに支持し得る船の船体などの大表面については、Ｈａｍｍｅｌｍａｎｎへの米国特許第３，６１１，８４９号及びＶａｎ  ｄｅｎ  Ｂｒｏｅｋへの米国特許第３，９１５，０９２号に開示されている。両特許とも、船体を表面処理した後にスプレー塗装するための船体の下処理について記載している。Ｈａｍｍｅｌｍａｎｎ特許には、乾ドックの側壁の垂直上部表面に沿って移動可能な水平及び垂直支持構造体を備えた往復台が開示されている。ゴンドラ中又は上の表面処理装置を、少なくとも乾ドックの中心縦面に対して配置することができる。このことにより、この装置は船首から船尾まで船の船体の表面を処理することが可能になる。換言すれば、ゴンドラは乾ドック中の船のデッキから船体の表面に沿って船のキールまで移動させることができる。装置の方向は、処理されている隣接表面の傾斜若しくは曲率又はその両方が変化すると自動的に変えることができる。このゴンドラは、例えば高圧水を船体の表面に放出して既存の塗料を除去してスプレー塗装のために船体を下処理する目的で、１人以上の係員又は１個以上の表面処理装置を支持できる。この特許ではまた、船の船体をグリットブラストするための装置も教示されている。その目的は、曲線のある大表面を比較的迅速に処理することである。上述したＨａｍｍｅｌｍａｎｎの装置とは違って、Ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｂｒｏｅｋの特許には、２アーム装置を支持するサポートが開示され、この２アーム装置は、乾ドックの垂直側面に沿って取り付けられたレール上に機器を支持する。この処理装置は、サンドブラスト又はグリットブラストのノズル、回転洗浄機器、又はわずかに重なる領域を有するように配列させた塗料スプレーノズルでもよい。
【０００４】
再び、Ｈａｍｍｅｌｍａｎｎの米国特許第４，２８５，４６９号及びＶａｎ  ｄｅｎ  Ｂｒｏｅｋの米国特許第４，４４５，５４１号を考える。後者のＶａｎ  ｄｅｎ  Ｂｒｏｅｋ特許では、船の船体を処理するための処理要素が、船体に沿って水平移動及び垂直移動するために水平案内車及び垂直案内車をそれぞれ備える。処理要素が所望の通り水平又は垂直に移動するように、これらの車の方向を自動的に変えることができる。
【０００５】
車体の塗装に関する数多くの米国特許が発行されており、例えば、Ｔａｋｅｏ他への米国特許第４，７２１，６３０号では、塗装ロボットが自動車の両側のレール上を移動できるように構成されている。航空機についても同様のことがいえ、例えば、Ｒｈｉｎｅｈａｒｔ他の米国特許第３，４６０，１７７号及びＢｅｒｒｙ，Ｊｒ．他の米国特許第５，２４８，３４１号を参照のこと。
【０００６】
船の船体、サイロ壁、油貯蔵タンクなどのように処理する表面が封じ込められていない場合には、環境法令及び規制を遵守することが要求される。環境法令遵守に関連する問題は、Ｇｏｌｄｂａｃｈ他への米国特許第５，３９８，６３２号に記載されており、乾ドックで船に洗浄ブラスト処理と塗装を行なうための取り囲まれた作業区域のニーズは、洗浄ブラスト処理と塗装作業の領域をその実行時に覆うことによって少なくとも部分的に満たされる。
【０００７】
海軍水上戦闘研究センターのカルデロック・ディビジョン（Ｎａｖａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｗａｒｆａｒｅ  Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃａｒｄｅｒｏｃｋ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）は、海軍及び工業用の乾ドックで使用できる船体用の自動塗装システムを開発した。記事「ＡＰＡＣＴＳ  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ  Ａｐｅｘ  ａｎ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ  Ｆｒｉｅｎｄｌｙ  Ｐａｉｎｔｉｎｇ」，ＣＵＲＲＥＮＴＳの第５２頁〔Ｎａｖｙ'ｓ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｗｉｎｔｅｒ  ２００３〕（非特許文献１）が注目される。ＡＰＡＣＴＳは、非特許文献２にも記載されており、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｋｅａｙ，Ｐｈ．Ｄによるその特集記事「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｐａｉｎｔ，Ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ，ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＰＡＣＴＳ）ｆｏｒ  Ｄｒｙ  Ｈｕｌｌ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ」を参照されたい。このｉＭＡＳＴの記事には、自動塗料閉じ込め及び処理システム（ＡＰＡＣＴＳ）は１９９７年の初めに作られ、その概念は、乾ドックの船の船体の塗装作業中に塗料の塗布とスプレーしぶきの捕獲とを同時に行なうことができる移動可能で半自動でロボット制御の（但しリアルタイムのオペレータ入力は用いる）プラットホームを開発することであった。調査の結果は、その時点で特許され又は市販された移動可能な「ノズル箇所での」スプレーしぶき収集手段は存在しないというものであった。捕獲したスプレーしぶきは、適当な物理的（場合によっては化学的な）処理システム（これも移動可能な設計とすべきである）に送られる。想定される利点は、塗装がより迅速かつより一様な速度となるので、マンパワーが削減され、大気及び水の汚染物質の制御に対して高まりつつある規制へのコンプライアンスを改善することであった。エアレス塗料スプレーシステムを用いる場合、対象に到達するには不十分な質量しかもたない小さい塗料粒子が混入空気流によって運び去られるとき塗料スプレーしぶきが生じることが観察されていた。５０μｍ以下の塗料粒子がスプレーしぶきに最も寄与していると推測された。塗料スプレーガンを包囲するシュラウド状の囲いが推奨された。その原理は、スプレーの衝突により生じる自然速度を利用してウォールジェットを含んだスプレーしぶきを壁から分離して吸込み出口に送ることであった。想定されるペイント塗布器と捕獲シュラウドの制御概念では、共通の監視制御の下で直列に連結された２つのマニピュレータを用いる。このアプローチでは、大きなマニピュレータが固定されているとき、５つの自由度が与えられた。
【０００８】
海軍水上戦闘研究センター（Ｎａｖａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｗａｒｆａｒｅ  Ｃｅｎｔｅｒ）のカルデロック・ディビジョン（Ｃａｒｄｅｒｏｃｋ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）は、環境的に安全な方法にて耐食性で防汚性の塗料を塗布する自動塗装・閉じ込め・処理システム（ＡＰＡＣＴＳ）を開発し試験した。ＡＰＡＣＴＳシステムは、ロングリーチのマクロマニピュレータを支持する自走式の移動ベースを用いており、このマクロマニピュレータは、塗料スプレーガン及び閉じ込め装置を船の船体に沿って操縦するクイックレスポンスのマクロマニピュレータを支持している。ＡＰＡＣＴＳは塗料を一様な厚さに塗布するよう設計されたが、成功していない。これは予め設計された長方形領域内を塗装する。ＣＵＲＲＥＮＴＳの記事に示された塗装パターンに基づくと、塗料スプレーガンは例えばジグザグ状にほぼ垂直に移動して幅が１〜２メートルで垂直に測定して約１メートルの水平なストリップ（これは塗料スプレーガンが下に取り付けられたシールド又はシュラウドにほぼ対応し得る）をカバーするものと推測される。この水平ストリップが塗装された後、塗料スプレーガン集合体が下方向に移動し、例えば上下のジグザグ運動を伴って反対の水平方向に再度移動することにより、真上のちょうど塗装されたストリップに隣接するか又は幾分重なる別のストリップが得られる。これは、船の船体に沿って船首又は船尾の方に装置が横に移動して少し離れて塗装し続けることによって最も下のストリップを塗装するまで繰り返される。その後、最初に塗装した領域に隣接して上方に（縦方向に）移動させることにより更なる領域が塗装され、又は上述したように塗料スプレーガンを上下運動させることで外方向に移動させて一連の水平ストリップを塗装し、連接した水平ストリップを塗装することで装置を上方に移動させて最初の垂直領域に平行でそれから一定の間隔を置いた垂直領域を生成させることもできる。それから上下の垂直領域がさらに塗装されることで、船体の全体が最終的にカバーされる。要するに、ＣＵＲＲＥＮＴＳの記事にある写真に基づくと、塗料スプレーガンをシュラウドの下で操作し上下にジグザグ運動させることで、最後に塗装したものの上又は下に隣接した一連の水平ストリップを塗装し、それにより、それらを合わせると長い垂直領域が形成され、これらの一連の長い垂直領域は、隣接している場合には塗装している船の船体の大きな領域をカバーして形成される。２つの隣接した細長い垂直領域間で塗装していない領域がないようにするために、これらの細長垂直領域間に数インチの僅かな塗装の重なりを設ける（又は設けるように試みる）。並列スプレー塗装工程中、ペイント塗料の厚みが一様になるように相対的に小さな距離だけ各水平ストリップがちょうど塗装した隣接ストリップに重なるように、ペイントのフェザリングが用いられる。ＡＰＡＣＴＳの塗料スプレーガンの初期の動きがＣＵＲＲＥＮＴＳの記事からそのように推測されないならば、水平で実際には並列かもしれない。しかし、それとは関係なく、ＡＰＡＣＴＳで用いられる塗装方法は、船の船体表面に一様な塗料の厚みを達成することに失敗している。ＡＰＡＣＴＳへの資金拠出は１年以上前に終了していることが分かっ���いる。したがって、シュラウドの下でのペイントガンの正確な移動にも関わらず、ＡＰＡＣＴＳは本発明が目指す利点を得る試みに失敗している。
【０００９】
１９９７の当初からＡＰＡＣＴＳの設計の目標は一様な厚みの塗装を行なうことであったが、知っている範囲では今日までどの海軍プログラム又は造船所の請負業者も採用していない。海軍水上戦闘研究センター（Ｎａｖａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｗａｒｆａｒｅ  Ｃｅｎｔｅｒ）  ＭａｎＴｅｃｈ  Ｐｒｏｇｒａｍの海軍研究事務所は、ＡＰＡＣＴＳの開発を通して数百万ドルの資金拠出を行なってきたが、造船所の実演の後でさえその設計は公営又は民間の造船所において十分な興味を引かなかったということに基づいて、２００４年の初めに継続してきた資金拠出を中止した。値ごろ感だけでなくその工業的な実行可能性に関して疑問が生じた。
【００１０】
ＡＰＡＣＴＳの設計の機能性を綿密に調べてみると、「最良実施」の塗装方法を実証することに関して一定の制限が見られる。本発明に関する限り、ＡＰＡＣＴＳの設計は厳密には塗装に対するものであり、直接的なオペレータ制御を必要とするものでもある。このシステムは、表面の下処理や監視や診断の機能などの他の工程を実行しない。
【特許文献１】米国特許第３，６１１，８４９号
【特許文献２】米国特許第３，９１５，０９２号
【特許文献３】米国特許第４，２８５，４６９号
【特許文献４】米国特許第４，４４５，５４１号
【特許文献５】米国特許第４，７２１，６３０号
【特許文献６】米国特許第３，４６０，１７７号
【特許文献７】米国特許第５，２４８，３４１号
【特許文献８】米国特許第５，３９８，６３２号
【非特許文献１】記事「ＡＰＡＣＴＳ  Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ  Ａｐｅｘ  ａｎ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙ  Ｆｒｉｅｎｄｌｙ  Ｐａｉｎｔｉｎｇ」，ＣＵＲＲＥＮＴＳの第５２頁、Ｎａｖｙ'ｓ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｗｉｎｔｅｒ  ２００３
【非特許文献２】ｉＭＡＳＴ（季刊誌Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｕｓｔａｉｎｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）  １９９９  Ｎｏ．４，Ｒｏｂｅｒｔ  Ｅ．Ｋｅａｙ，Ｐｈ．Ｄによるその特集記事「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｐａｉｎｔ，Ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ，ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＰＡＣＴＳ）ｆｏｒ  Ｄｒｙ  Ｈｕｌｌ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したことから、屋内環境だけでなく屋外環境でも、無駄や環境汚染を起こすことなく、工程をプログラミングし監視する以外は人間の労力を最小にして実質的に自動的に、ほぼ垂直な大表面、特に乾ドックにある船の船体や燃料貯蔵タンクや穀物倉庫や他の大型構造体を、自動下処理及び塗装するニーズの存在が認識されているのが分かる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明の概要
本発明は、交換可能なツールを用い、相互に関連する洗練されたコンピュータプログラムでガイドされることにより、表面下処理、塗装及び表面測定、並びに大表面の処理のための診断操作を自動的に実行するコンピュータ制御の可動式ロボットシステムである。このような表面の例は大型船の船体であるが、本発明はまた、下処理や塗装を必要とする多くの様々な大表面を自動で表面下処理及び塗装を行なうのにも使用できる。
【００１３】
本方法の最初の工程は、目標の作業表面を規定する表面測定データを取得することである。これは、限定されるものではないが例えばデザイナーＣＡＤファイル入力、デジタル画像化及びレーザーマッピングの使用など利用可能な種々の技術手段又はその組み合わせを含み得る。このデータは、既存のプロセスにおいて処理操作用のロボット制御アームをプログラミングするのに用いられる。データ測定取得方法が部分的に記載された米国特許第６，３６５，２２１号及び米国特許第６，５６２，１３９号を参照のこと。表面データの取得はまた、関与する表面を処理するのに必要な材料の量又はサイクル時間を計算及び推定する上で有用であり、このことにより、環境影響を小さくすると共にこのプロジェクトの計画の精度を高めることができる。
【００１４】
産業はますます自動化されている。自動車製造業者は長年の間、自動手段により車体を塗装してきた。様々な種類のスプレー機器の一つを備えた関節アームロボットが、様々な構成の車体を自動的に塗装するようプログラミングされる。一般に、これらのロボットは静止位置に固定され、組立ラインが車体をペイントブースを通るよう移動させる間にプログラムされたその操作を実行する。プロセス中の材料の無駄は最小にしつつ、反復して一様に塗料が塗布される。
【００１５】
乾ドックの両側に関節アームが取り付けられて作業を行なう従来の技術により教示される上記説明したこととは対照的に、本発明は、例として、取り付けられた自動関節ロボットアーム、そのツール及び材料が特定の塗装システムを効率的に提供しつつ、乾ドックのデッキに沿って移動するか、又は様々な大型の作業表面の側面に沿って移動するコンピュータ制御の可動式システムからなる。この可動式システムは、１つの線に沿って移動するようプログラミングされ、この線は、衛星利用の全地球測位システム、レーザーガイド式位置決めシステム又はデジタルビデオ画像化システムにより決められる仮想的な線、又は船の船体に隣接した乾ドックのデッキに何らかの方法で一時的又は永続的に配置し固定した実際の線とし得る。適当なセンサーを用いることにより、この可動式システムは、仮想又は実際の線から位置決め又は案内のデータを取得し、それを可動式システムにより処理して作業表面に対してそれに平行した移動を可能にする。これは、前に取得し処理した表面測定データと協調して実施される。
【００１６】
表面測定データを取得し、処理及び可動式システムの案内命令がプログラミングされた後、本システムは、実施する次の仕事に適するツールを選択する。コンピュータは、受信したデータを処理し、実施するプロセス工程に最適なツール経路を決める。関節アームの上端部は、交換可能な手首により連結された種々のツールを支持するよう設計される。１つの可動式システムを使用して、１工程に一度ツールを交換することにより可動プロセス工程を実行することができ、又は複数の可動式システムが個別に種々のツールを保持し、連携して下処理を行なった後に直接塗装を行なうこともできる。
【００１７】
塗装する領域が適切に評価されているので、洗浄及び表面下処理装置、好ましくは超高圧（ＵＨＰ）ウォータージェット及び回収用真空シュラウド、及び使用済みの水と除去された材料の濾過手段を用いる下処理及び回収サービスが提供される。
【００１８】
ここで開示された塗装は、環境問題に対処しつつ一様な塗料の塗布を制御し最適化するよう設計された真空シュラウド構成において複数のスプレーヘッド及びセンサーを包含する。
【００１９】
一般に塗装を行なう前には、対象とされる作業表面は、塗装のために洗浄し下処理を行なう。一般に、この工程では既存の塗料の除去だけでなく、酸化物、塩化物、さび及び他の汚染物質の除去も必要となる。好ましい表面下処理ツールはＵＨＰ水ブラスト方法を取り入れ、また、環境コンプライアンス問題に対処するのに十分な真空シュラウドを利用することにより、破片捕獲、水濾過及びリサイクリングの手段をも提供する。このツールは関節ロボットアームの端部に物理的に取り付けられ、その操作に不可欠な種々の供給ラインに連結されつつ、エフェクターとして機能する。ツールを位置決めしプロセスの実行を助けるために、適当なセンサーがツール上に配置されてリアルタイムデータを取得する。
【００２０】
物理的な取り付けは、ロボットのプログラミング及び交換可能な手首の利用により自動的に実現することもできるし、又は部分的に、技術者がシステムの動作を監視することにより支援してもよい。いったん取り付けられると、必要なＵＨＰ水圧力ライン、真空導管、濾過及びリサイクルラインが設けられているならば、技術者により連結してもよいし、自動手段により連結してもよい。前に取得した表面測定データを利用して、本システムは、表面下処理プロセスを実施するために上述した方法にて作業表面に係合し、コンピュータにより指示される。表面下処理ツールは、使用する方法により要求される方式にて作業表面に対して適当に配置される。垂直及び水平の移動速度は、リアルタイムデジタル画像処理若しくは手動の検査手段、又はその両方を介して自動的に評価される際に必要な表面下処理の程度によって決められる。各々の作業表面は異なり固有の課題を有し得るので、システムは自動と手動の両方のモードにて動作できる。実際の下処理プロセスは、時々、直接的なオペレータ制御のために技術者による介入を必要とし得る。このことは、特定の問題領域の場合、又は自動手段とツーリングが到達困難と判断しよって実行不可能である区域の場合に必要となり得る。表面下処理に関連して必須の機器、動力ポンプ、真空濾過及びリサイクリングシステムなどは、下処理サービス手順を容易にするために、単に作業区域に配置し得る。別法として、本機器は、可動式システムと共に移動する隣接の可動式供給プラットホーム上に配置してもよい。いったん表面下処理工程が完了し適当に検証されると、塗装を開始し得る。上記説明したのと同様な方法により、塗装ツールもまた、ロボットアームの端部にて手首に物理的に取り付けられ、エンドエフェクターとして機能する。必要なら、流体、空気及び電気の供給ラインがすべて適切にそれに取り付けられる。これもまた、ロボットのプログラミング及び交換可能な手首の利用を介して自動手段により実現してもよいし、又は必要なら技術者がシステムの動作を監視することで支援してもよい。塗料の塗布における一様性と正確さを最大にするためだけでなく、位置決めのためにリアルタイムデータを取得するため、及びプロセスの実行を支援するために、適当なセンサーが塗装ツール上に配置される。表面下処理手順を容易にするために、塗装プロセスに関連した必須の供給機器が中心に配置されるのが好ましい。別法として、供給機器は、供給システムと共に移動する隣接の可動式供給プラットホーム上に配置してもよい。塗装プロセスを停止することなく自動で材料の再供給を実行する手段が、塗装機器中に含まれる。自動再供給を行なうために、適当な監視装置がシステムに組み込まれる。
【００２１】
可動式システムを備えた機器は乾ドック又は他の施設に恒久的に設置されるのではなく、必要なときにクレーンによって作業区域に降下又は除去し得る。
【００２２】
本システムは２つの主ソフトウエアプログラムの統合及び連携を本質的に要求する。第１のプログラムは、作業物に平行に例えば船の船体に沿って船首から船尾まで可動式システムの移動を制御する。第２のプログラムの主要な仕事は、塗装している表面に対するツール位置を維持することである。ツールを配置して作業表面に対して移動させるときの近さ、スタンドオフ角度及び速度は、実施する機能及び自動操作を可能にするのに必要な収集データによって決められる。塗装の厚さを測定するセンサーが、自動塗装プロセスに統合されてリアルタイムで塗装の厚さを報告し、それにより塗装プロセスの制御及び一様性を改善できる。ソフトウエアプログラムはまた、表面データ取得ルーチンを含んでもよいし、又はスタンドアロンの要素とすることもできる。すべてのプログラムは相互に関連しているので、本発明の所望の操作を可能にするのに必要な互いのインターフェースを有する。プロセス方法、検査及びエラー回避を実施することに留意されたい。
【００２３】
添付図面を参照し以下の説明を読み進めれば、本発明の他の目的、適合性及び可能性が明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、船の船体の塗装及び他の大型の屋外構造物において塗料の損失をなくす又は最小化すると共に、塗布の厚さを一様にする。本発明の塗装システムは、本質的に完全に自動化されるので、塗装機能の実行中に塗装される船の船体又は他の大型構造体の側面に沿ったプラットホームの動きを制御するために、自動式で自走式の可動プラットホーム上にオペレータを配置する必要がない。
【００２５】
図から分かるように、可動式支持プラットホーム２０は、上述した実際の又は仮想の線１６づたいに走る。図１に示されるように、船の船体２１の外面を塗装するために、塗料スプレーガンの集合体ユニット又はアレー２２が提供される。アレーに沿って、５つの塗料スプレーガン１０、１１、１２、１３及び１７が存在し、その各々は調整可能なスプレーファン（扇形）パターンを形成できる。よって、４つのスプレーガンを用いて４５インチ幅のスプレーパターンを形成するためには、各々は１８インチ幅のスプレーファンパターンを形成する。これは、水平に整列した塗料スプレーガン、１０、１１、１２、及び１３により実現される。補助スプレーガン１７は、９インチ幅のスプレーファンパターンを形成するように調整される。したがって、図１に示される４つのスプレーガン１０、１１、１２、及び１３、並びに補助スプレーガン１７から発せられる塗料スプレーパターンは、船体が塗装されている船の船首２４にて図１から分かるように左から始まって４５インチ幅のスプレーパターンとなる。各スプレーガン１０、１１、１２、１３、及び１７は作業表面に垂直に配置される。スプレーガンは、塗料の衝突を回避するのに十分なだけオフセットしたパターンを吹きつけ、それにより、パターンは浅い階段状(echelon)又は交互型となり得る。
【００２６】
例えば１０ミルの一様な厚さで船の船体２１を塗布したいと仮定すると、最初にロボットシステムの左端のセンサー１４が、船体２１の左上のコーナーポイントを見つける。ロボットが塗料スプレーシステムのどちらかの側面に取り付けられた位置センサーを用いて塗装される船の側面と向かい合う際、該ロボットは、船の船体２１の前方上端部から開始してアレー２２が船体２１に平行でかつスプレーガンが船体２１に向けられるように、アレー２２を配置する。塗料が表面に衝突したとき、各スプレーガンパターンの塗料の厚さが５ミルとなるように、塗料スプレーガンアレー２２に塗料が供給される。図１に示されるように、４つのスプレーガン１０、１１、１２及び１３の各々は１８インチ幅のファンパターンを吹き付け、補助ガン１７は９インチ幅のファンパターンを吹き付ける。塗装の際には、船体２１の４５インチ幅のストリップ全体が船の水線２５まで塗装されるまで、船体２１から一様な距離を維持しつつ、アレー２２を船体２１に対して一様な速度で垂直下方向に移動させる。船の水線２５までの垂直移動の終わりに到達した後、塗料スプレーガンアレー２２は締められて船体２１の水線レベル２５にて右に３６インチ移動させ、補助ガン１７への塗料供給は締められ、他のスプレーガンは作動され、塗料ガンアレー２２を図２に示されるようにちょうど塗装したストリップに９インチ重なるように船体２１に沿って隣接して垂直上方向に移動させることで塗装が再開され、再度次のストリップが塗装されるまでアレー２２を船の水線２５まで移動させる。船の水線２５までの垂直移動の終わりに到着した後、塗料スプレーガンアレー２２は、再度、スプレーガンへの塗料供給を締めて、船体２１の水線にて右に３６インチ移動させ、ちょうど塗装したストリップに９インチ重なるように船体２１に沿ってちょうど塗装したストリップに隣接して垂直上方向に塗料ガンアレー２２を移動させることで塗装が再開され、次のストリップは水線２５まで下方向に塗装され、船の船尾に達してセンサー１５で知らされるまで、このプロセスが続けられる。船尾の部分が水線の上にあるならば、この各ストリップの下方限界は、船の船体２１の縦の中心線に一致する。最後のストリップの塗装の際、アレー２２の左部分の塗料スプレーガンは、締められるか又はスプレーしぶきを防止するのに必要なだけ調整される。所望ならば、船体２１の右側の側面の最後のストリップの塗装は、塗料スプレーガン１７による次の拾い塗りの間延期してもよい。
【００２７】
上端部から下方に水線２５まで船の船体２１の塗装が完了すると、水中での使用に適した別の塗料が、水線と船のキールとの間で上記説明したのと同じ方法で吹き付け塗装される。ただし、船体２１の裏面の塗装を完全にするために、選択したキールブロックを一時的に除去する必要があるかもしれないか、又は別の作業で塗料スプレーガン１７によりキール部分を塗装する計画とすることもできる。
【００２８】
上述したように、図３に示されるように拾い塗り塗料スプレーガン１７のために一定の塗料領域を取っておいてもよい。しかし、このことは、拾い塗り領域が当該船に対する元々の計画の一部として自動的に塗装されないことを必ずしも意味しない。通常はこれらの領域は、塗装されている船舶の船首及び船尾にあるか又はそれらに近接し、また、例えば冷却器の冷却水出口などの船体２１の開口部の周りである。いずれの場合にも、特定の領域でより厚い塗装が指定されている以外は、例えば１０ミルなどの所望の塗装厚さが用いられる。
【００２９】
可動式プラットホーム２０に人を配置することなく、船の船体２１の長さに沿ってロボット塗装システムを移動させることが強調される。超音波、赤外線、レーザー又は他の手段を用いる案内システムが可動式プラットホーム３０のシャーシに取り付けられ、塗装線、レーザー線、テープ線、又は例えばＧＰＳ、ＬＧＰＳ又は他の手段により可能な仮想のものとしてもよい基準軌道１６を読み取る。このようにして、塗装される船の船体２１又は他の大型構造体に対する可動式プラットホーム２０の自動移動が自動化できる。可動式プラットホーム２０が基準線１６に沿って移動する際、塗装の下処理として船の船体を洗浄するのに用いられるアレー２２又は機器の位置決めは、センサー１４及び１５からのデータにより船の船体２１に対して制御されるか、又は関節アーム２７の制御を介してアレー２２又は他の機器に作動可能に連結されたセンサーにより、塗装されている他の構造体に対して制御される。
【００３０】
図４は、結合された本発明の構成要素を示す概略図である。本発明の重要な特徴は、大型構造体、特に船の船体の外面などを自動処理できることである。上述したように、前記構造体を塗装する前に、通常は塗装作業の下処理として既存の塗料を除去し、構造体の表面を洗浄する必要がある。塗装のために種々の構造体を洗浄するためのシステムが多く存在する。例えば、砂、アルミナと含浸させたファイバーブラスト媒体、スチールグリット及び他の種類のグリットを塗装する表面に噴射し、既存の塗料、腐食物及び付着した海の動植物を除去することもできる。この場合、砂やグリットや他のブラスト媒体、及び除去した材料は、収集して処分するか、濾過して再循環させなければならない。船の船体の場合、超高圧ジェットを使用するのが好ましい。効率的なシステムでは、このジェットは覆われる必要があり、除去された塗料及び腐食物質と共に過剰な水が濾過される。この水はいったん濾過されると、再循環させるか、又は処分することができる。この水から濾過された物質は、適当な方法で処分されるが、場合によっては燃料として又は他の方法で使用するために再生させてもよい。
【００３１】
図４では、集合体ユニットとしてのアレー２２は、説明のため広い意味で、塗料を除去し塗装する表面を洗浄する手段と考えることもでき、この場合、除去する機能物質（除去した塗料、腐食物などと共に水又は使用済みのグリット）が、集合体ユニット２２から転送され、これは図４に示されており、容器３５に至る導管３７を介して行なうことができ、濾過した水は再循環される。これは配管３６を介して行なうこともできる。上述したように、容器３５は、可動式プラットホーム２０により牽引されるワゴン３１内に支持してもよい。集合体ユニット２２は、洗浄されている表面から除去された物質を収集するためのシュラウド及び他の手段を必ず組み込む。通常は洗浄作業は水線２５の上でも下でも同じであることを除いて、自動塗装プロセスについて上記説明したのと同じ方法でユニット２２の移動が制御できる。塗装作業では、再度説明のため広い意味で、容器３５は、船の船体に塗布される塗料を含み得る。通常、これは、ワゴン３１により支持される５５ガロンの複数の塗料ドラムにより行われる。しかし、この目的のため、任意の適当な種類の容器（１つ又は複数）が使用できる。複数の樽又は他の容器が用いられる場合には、容器はその中の塗料を連続的に供給する構成を必要とする。洗浄又は塗装のために、線１６がマークされた線であろうと仮想の線であろうとワゴン２０は線１６に自動的に従う。洗浄作業のため、関節アーム２７は実質的に船体２１の表面の全体を船首２４から船尾まで移動するようプログラミングされる。塗装作業では、船体２１への付着から逃れた塗料（例えばスプレーしぶきなど）が、真空供給源３２から導管３４を介した真空によって除去され、その後、ワゴン３１により支持された容器３５に送ることができる。図４では、キールブロック４０が示されている。通常、キールブロックは、木材から構築されるが、もしそれらが可動式であり自動で除去及び返還ができるならば、本発明の自動システムの一部として構成してもよい。アンカーや冷却器の冷却水などのための開口部が、船舶の一方の側面又は両側面にたぶん存在するが、図４には示されていない。しかし、自動洗浄機器及び拾い塗りスプレー塗装ガン１７を用いて、これらの開口部の周り、及びもし望めばある程度は開口部の内側まで自動洗浄と自動塗装の両方を行なうこともできる。
【００３２】
仮出願第６０／５４０，６２３号、並びに本明細書と該仮出願において言及されている先行特許及び刊行物を援用する。関節アームのコンピュータプログラミング及び設計は、当業者にはよく知られている。塗装のために表面を下処理する初期工程としてＵＨＰウォータージェットが好ましい手段であるが、スチールグリットを含めて砂又はグリットでの研磨材洗浄などの他の公知の方法が使用できる。また、エアレス、エア・アシスト・エアレス、エア、回転ディスクを含めて、様々な公知の塗装手段を利用でき、三角形又は扇形スプレー、円形、長円形又は楕円形スプレーパターン、及び円錐形状スプレーパターンが利用できる。この塗装は、プライマー、防汚性、耐食性、粉末、橋の塗装のために技術部隊（Corps of Engineers）により規定されているのと同様のニッケル炎めっきなどの金属性とすることができ、ポリウレタン、ポリマー、エポキシ及び当該技術において公知の他の塗装材料を用いることもできる。この塗装は、静電荷により通常は５０，０００〜１００，０００ボルトの範囲に印加し、接地したスチール船体への付着を強化する。塗料を加熱して溶融又は融解させるために、レーザーなどの適当な加熱手段を塗装ツールの一部として用いてもよい。よって、本発明は従来の塗装材料だけでなく、従来とは異なる手段により従来とは異なる材料を塗布するプロセスにも適用される。また、本発明の好ましい態様を述べてきたが、他の適合化及び変更が発明の範囲内で可能なことも分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】塗装されている船の船体の船首で用いられる塗料スプレーガンのアレーの概略の平面図である。
【図２】図１に示される塗料スプレーガンのアレーの概略の平面図であり、船の船尾に到達するまで船の船体を塗装する更なる走行だけでなく、図１に示すものに隣接した上方向の走行にも用いられるスプレーパターンを示す。
【図３】図１及び２に示された塗料スプレーアレーの別の概略図であり、拾い塗り作業のために塗料スプレーガンの一つを使用しているのを示す。
【図４】本発明の他の構成要素を示す概略図であり、可動式プラットホーム、ワゴントレーラ、自動関節アームアセンブリ、及び関節アームアセンブリの端部に取り付けられて船の船体を洗浄又は塗装するための処理ステージを含む。
【符号の説明】
【００３４】
１０、１１、１２、１３…塗装スプレーガン
１４、１５…センサー
１６…基準線
１７…補助スプレーガン
２０…可動式プラットホーム
２１…船体
２２…塗装スプレーガンの集合体ユニット又はアレー
２４…船首
２５…水線
２７…関節アーム
３１…ワゴン
３２…真空供給源
３４、３７…導管
３５…容器
３６…配管
４０…キールブロック
【図１】
2007519524.tif 000003
【図２】
2007519524.tif 000004
【図３】
2007519524.tif 000005
【図４】
2007519524.tif 000006
【国際調査報告】
2007519524.tif 000007
2007519524.tif 000008