(57)【要約】【課題】汎用性の高い大型物体用の表面処理システムを提供する。【解決手段】物体Ｗの表面を処理する処理機を作業ロボット３，４における作業アーム３ａ，４ａの先端部に保持させ、作業ロボット３，４の動作により処理機を物体Ｗの表面に対して移動させながら、処理機により物体Ｗの表面を処理する大型物体用の表面処理システムにおいて、自走台車５，６に作業ロボット３，４を搭載した無軌道式の作業機１，２を設け、作業機１，２には、作業ロボット３，４を自走台車５，６に対して少なくとも高さ方向に移動させるロボット移動装置を装備するとともに、自走台車５，６に対する走行用電力の供給が可能なバッテリーを装備してある。【選択図】  図１
2019098482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面を処理する処理機を作業ロボットにおける作業アームの先端部に保持させ、
前記作業ロボットの動作により前記処理機を前記物体の表面に対して移動させながら、前記処理機により前記物体の表面を処理する大型物体用の表面処理システムであって、
自走台車に前記作業ロボットを搭載した無軌道式の作業機を設け、
前記作業機には、前記作業ロボットを前記自走台車に対して少なくとも高さ方向に移動させるロボット移動装置を装備するとともに、前記自走台車に対する走行用電力の供給が可能なバッテリーを装備してある大型物体用の表面処理システム。
【請求項２】
前記作業機には、前記ロボット移動装置として、伸縮動作により昇降台を上下移動させる伸縮式の昇降装置と、前記昇降台に装備されて伸縮動作により迫り出し台を前記昇降台に対して水平方向に遠近移動させる伸縮式の迫り出し装置とを設け、
前記作業ロボットは、前記迫り出し台に装備してある請求項１に記載した大型物体用の表面処理システム。
【請求項３】
前記作業機には、周囲の最寄りの電源部から電力供給を受ける電源接続部を設けてある請求項１又は２に記載した大型物体用の表面処理システム。
【請求項４】
前記作業機として、前記作業ロボットの高さ方向への移動における最高到達高さが高い高所用の前記ロボット移動装置を装備した高所作業機と、前記作業ロボットの高さ方向への移動における最高到達高さが低い低所用の前記ロボット移動装置を装備した低所作業機とを配備してある請求項１〜３のいずれか１項に記載した大型物体用の表面処理システム。
【請求項５】
前記作業アームの先端部に対して着脱可能な交換用の複数種の前記処理機を、前記作業機に搭載してある請求項１〜４のいずれか１項に記載した大型物体用の表面処理システム。
【請求項６】
前記物体の表面処理に使用する流体を前記処理機に供給する供給源装置を、前記作業機に搭載してある請求項１〜５のいずれか１項に記載した大型物体用の表面処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機などの大型物体の表面に対して、洗浄処理や塗膜剥がし処理あるいは研磨処理や塗装処理などの各種の表面処理を施す大型物体用の表面処理システムに関し、
詳しくは、物体の表面を処理する処理機を作業ロボットにおける作業アームの先端に保持させ、作業ロボットの動作により処理機を物体の表面に対して移動させながら、処理機により物体の表面を処理する大型物体用の表面処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１に示される航空機用の表面処理システム（図１８参照）では、処理作業用の作業機３１は、床３２に施設されたガイドワイヤ３３に沿って走行する自走台車３４を備えている。
【０００３】
また、この作業機３１は、自走台車３４に立設された回転柱３５、及び、水平姿勢で回転柱３５に沿って昇降する多関節型のロボットアーム３６を備えており、航空機Ｗの機体外面を処理する処理機３７は、このロボットアーム３６の先端部に装備される。
【０００４】
建屋内の天井部には、収容した航空機Ｗに対応させてレール３８が延設されており、このレール３８に沿った従動移動が可能な移動器３９と回転柱３５の上端部とはユティリティーブーム４０により連結されている。
【０００５】
このユティリティーブーム４０は、洗浄用の高圧水、電源、制御データライン、空気ライン、減圧ラインなどを建屋天井部から作業機３１に渡らせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表平１０−５０３１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に示された表面処理システムでは、床に延設されたガイドワイヤ３３や天井部に延設されたレール３８により作業機３１の移動経路が規定されてしまうため、処理対象の航空機Ｗの大きさの異なりや形状の異なりに対して柔軟に対応することが難しい。
【０００８】
このため、限られた機種の航空機Ｗしか処理できないことでシステムの汎用性が低い問題があり、また仮に、処理対象の航空機Ｗが処理可能な機種に近いものであって一応の処理は可能であったとしても、処理対象の航空機Ｗの各部に対する最も適切な箇所に作業機３１を移動させることが難しくて、やはり作業性の低下や処理品質の低下を招く問題がある。
【０００９】
そしてまた、延設距離が大きくなるガイドワイヤ３３やレール３８を床や天井部に施設するのに設備コストが嵩み、汎用性が低いこととも相俟ってコスト的にも不利になる問題がある。
【００１０】
この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、処理作業用の作業機に対する合理的な改良により、上記の問題を解消する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１特徴構成は、大型物体用の表面処理システムに係り、その特徴は、
物体の表面を処理する処理機を作業ロボットにおける作業アームの先端部に保持させ、
前記作業ロボットの動作により前記処理機を前記物体の表面に対して移動させながら、前記処理機により前記物体の表面を処理する大型物体用の表面処理システムであって、
自走台車に前記作業ロボットを搭載した無軌道式の作業機を設け、
前記作業機には、前記作業ロボットを前記自走台車に対して少なくとも高さ方向に移動させるロボット移動装置を装備するとともに、前記自走台車に対する走行用電力の供給が可能なバッテリーを装備してある点にある。
【００１２】
この第１特徴構成であれば、自走台車に作業ロボットを搭載した処理作業用の作業機を無軌道式の作業機（即ち、特許文献１に示されたガイドワイヤ３３や天井レール３８などの案内具による移動経路の規制を受けない作業機）にするから、処理対象物体の大きさや形状にかかわらず、作業機を処理対象物体の各部に対する最も適切な作業位置に柔軟に移動させることができる。
また、作業機に装備したバッテリーからの供給電力により自走台車を走行させることができるから、電源線による移動の制約を受けない状態で作業車を移動させることもでき、これらのことから、大きさや形状が異なる物体も作業性や処理品質を高く保ちながら処理することができ、これにより、システムの汎用性を高めることができる。
【００１３】
また、延設距離が大きな前記ガイドワイヤやレールなどの案内具の施設が不要になることで設備コストも大きく低減することができ、これにより、汎用性を高め得ることとも相俟って、システムのコスト面における有利性も効果的に高めることができる。
【００１４】
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記作業機には、前記ロボット移動装置として、伸縮動作により昇降台を上下移動させる伸縮式の昇降装置と、前記昇降台に装備されて伸縮動作により迫り出し台を前記昇降台に対して水平方向に遠近移動させる伸縮式の迫り出し装置とを設け、
前記作業ロボットは、前記迫り出し台に装備してある点にある。
【００１５】
この第２特徴構成であれば、迫り出し装置の水平方向での短縮動作により、その短縮方向に作業ロボットを移動させて昇降台に近接させるから、例えば、作業ロボットを先端部に保持した屈折式アームの屈折動作により作業ロボットを水平方向に移動させて昇降台に近接させる方式などに比べて、屈折式アームと他物との干渉などの周囲に対する影響の少ない状態で作業ロボットをコンパクトに昇降台に近接させることができる。
【００１６】
また、昇降台は昇降装置の伸縮動作により昇降させるから、例えば、柱に沿って昇降台を昇降させる方式などに比べて、昇降台を下降させた状態では昇降装置の短縮により作業機を高さ方向においてコンパクトな状態にすることができる。
【００１７】
即ち、これらのことから、処理対象物体の大きさや形状に応じて作業機やそれに装備の作業ロボットを処理対象物体の各部に対する最も適切な位置に一層柔軟に移動させることができ、これにより、大型物体の表面処理における作業性や処理品質を一層高めるとともにシステムの汎用性もさらに高めることができる。
【００１８】
本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記作業機には、周囲の最寄りの電源部から電力供給を受ける電源接続部を設けてある点にある。
【００１９】
この第３特徴構成であれば、作業機の近くに電源部が無い場合や電源線が作業機の移動の支障となるような場合には、作業機に装備してあるバッテリーから供給される走行用電力により自走台車を走行させて作業機を移動させながらも、作業機の近くに電源部が存在して、しかも、その電源部に接続する電源線が支障とならないような場合には、作業機に設けてある上記電源接続部を近くの電源部に接続することで、その電源部から作業用電力を得ることができる。
【００２０】
したがって、この第３特徴構成によれば、作業機にバッテリーを装備することで作業機の移動の柔軟性を高めながら、十分な作業用電力の確保も容易にすることができる。
【００２１】
本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記作業機として、前記作業ロボットの高さ方向への移動における最高到達高さが高い高所用の前記ロボット移動装置を装備した高所作業機と、前記作業ロボットの高さ方向への移動における最高到達高さが低い低所用の前記ロボット移動装置を装備した低所作業機とを配備してある点にある。
【００２２】
この第４特徴構成であれば、処理対象の大型物体における高所部分に対する処理作業を高所作業機により実施し、これに並行して、処理対象の大型物体における低所部分に対する処理作業を低所作業機により実施するといった作業分担形態で、高所作業機と低所作業機との両方を用いて処理作業を実施することができ、これにより、大型物体に対する表面処理の作業能率を効果的に高めることができる。
【００２３】
また、大型物体における高所部分と低所部分との両方を１種の作業機で実施する場合、高所部分と低所部分との両方に対する対応を可能にするために作業機の構造が複雑化するが、上記構成によれば、高所作業機及び低所作業機の夫々について処理対応箇所が限定されることで、それら作業機の構造を簡素化することができ、これにより、作業機の製作コストを低減することもできて、コスト面での有利性も一層高めることができる。
【００２４】
本発明の第５特徴構成は、第１〜第４特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記作業アームの先端部に対して着脱可能な交換用の複数種の前記処理機を、前記作業機に搭載してある点にある。
【００２５】
この第５特徴構成であれば、作業ロボットにおける作業アームの先端部に保持させる処理機の交換が必要になったとき、交換用の処理機を作業機から離れた保管箇所から運搬するといった手間を要さずに、作業アームの先端部に保持させる処理機を交換することができ、これにより、大型物体の表面処理における作業性や作業能率を一層高めることができる。
【００２６】
なお、第５特徴構成の実施においては、作業アームの先端部に保持させる処理機の交換を作業ロボットとの相互動作により自動的に実施する処理機交換装置を作業機に装備しておくのが望ましい。
【００２７】
本発明の第６特徴構成は、第１〜第５特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記物体の表面処理に使用する流体を前記処理機に供給する供給源装置を、前記作業機に搭載してある点にある。
【００２８】
この第６特徴構成であれば、物体の表面処理に使用する流体を処理機に供給する供給源装置（例えば、コンプレッサー、処理液タンク、処理液ポンプなど）を作業機に搭載してあるから、物体の表面処理に使用する流体（例えば、圧縮空気や処理液など）を作業機以外の固定施設から作業機に供給する場合に要する供給用のホースなどを不要にすることができ、これにより、作業機の移動の柔軟性をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】大型航空機に対する表面処理作業の作業状態を示す斜視図
【図２】同じく大型航空機に対する表面処理作業の作業状態を示す正面図
【図３】小型航空機に対する表面処理作業の作業状態を示す斜視図
【図４】同じく小型航空機に対する表面処理作業の作業状態を示す正面図
【図５】昇降装置及び迫り出し装置の夫々を収縮させた状態にある高所作業機の斜視図
【図６】昇降装置及び迫り出し装置の夫々を伸長させた状態にある高所作業機の斜視図
【図７】昇降装置を収縮させた状態にある低所作業機の斜視図
【図８】昇降装置を伸長させた状態にある低所作業機の斜視図
【図９】作業機を待機させている状態を示す斜視図
【図１０】作業機を作業エリア内に移動させた状態を示す斜視図
【図１１】作業機を航空機近傍の指定作業位置に移動させた状態を示す斜視図
【図１２】指定作業位置での昇降装置及び迫り出し装置の伸縮動作を示す斜視図
【図１３】指定作業位置での昇降装置の伸長動作を示す正面図
【図１４】指定作業位置での迫り出し装置の伸長動作を示す平面図
【図１５】処理機の姿勢制御を説明する斜視図
【図１６】処理機の迂回制御を説明する斜視図
【図１７】制御ブロック図
【図１８】従来の航空機用表面処理システムを示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１〜図４の夫々は、建屋内で航空機Ｗの機体外面に対して表面処理作業を実施している状況を示している。この表面処理作業では、洗浄処理、塗膜剥がし処理、塗装下地処理、研磨処理、塗装処理、検査処理などの複数種の表面処理を、航空機Ｗの機体外面に対して順次に施す。
【００３１】
処理対象の航空機Ｗを収容した建屋内には、高所作業機１及び低所作業機２を配備してあり、これら作業機１，２の夫々には、多関節式の作業アーム３ａ，４ａを備える旋回動作可能な作業ロボット３，４を装備してある。
【００３２】
図１，図２は処理対象が大型の航空機Ｗである場合を示し、図３，図４は処理対象が比較的小型な航空機Ｗである場合を示している。いずれの場合も、航空機Ｗにおける高所部分（例えば、胴部上側、翼部上側、垂直尾翼など）に対する処理作業を高所作業機１により実施し、これに並行して、同航空機Ｗにおける低所部分（例えば、胴部下側、翼部下側など）に対する処理作業を低所作業機２により実施するといった作業分担形態で、高所作業機１及び低所作業機２の両方を用いて航空機Ｗにおける機体外面の全体を処理する。
【００３３】
各作業機１，２は無軌道型の電動式自走台車５，６を備えており、また、各作業機１，２の移動経路を規定するレールや案内ラインなどの施設もなく、その意味で、各作業機１，２は無軌道式の作業機である。
そして、各作業機１，２の自走台車５，６は、車体の向き（即ち、平面視における車体姿勢）の変化を伴わずに水平方向においていずれの向きにも走行することができ、これにより、各作業機１，２は建屋内の床上において任意の位置へ速やかに移動することができる。
【００３４】
また、これら自走台車５，６は、車体の位置の変化を伴うことなく車体の向き（平面視における車体姿勢）を水平方向においていずれの向きにも変更することができ、これにより、各作業機１，２は各位置において、その向きを水平方向における任意の向きに速やかに変更することができる。
【００３５】
これら自走台車５，６には、水平方向に対する車体の傾きを調整する傾き調整装置７も装備してあり、この傾き調整装置７を動作させることで、水平方向に対する車体の傾きを水平方向における任意の方向について調整することができる。
【００３６】
各作業機１，２において、作業ロボット３、４はロボット移動装置Ｘを介して自走台車５，６上に装備してあり、したがって、自走台車５、６の走行により各作業機１，２を航空機Ｗの近傍の作業位置に移動させた後、ロボット移動装置Ｘを動作させることで、作業ロボット３，４を、航空機Ｗの目標箇所に対する作業が可能となる位置（即ち、作業アーム３ａ，４ａの先端部に保持させた処理機８により航空機Ｗの機体表面における目標部分を処理できる位置）に移動させることができる。
【００３７】
図５及び図６に示すように、高所作業機１には、ロボット移動装置Ｘとして、自走台車５の台上に設置した伸縮タワー式の昇降装置９と、その昇降装置９における伸縮タワー部９ａの上端の昇降台９ｂに装備した伸縮アーム式の迫り出し装置１０とを設けてあり、作業ロボット３は、迫り出し装置１０における伸縮アーム１０ａの先端部に設けた迫り出し台１０ｂに搭載してある。
【００３８】
昇降装置９は、伸縮タワー部９ａを図６に示す最大伸長状態まで上向きに伸長動作させることで、大型航空機Ｗにおける垂直尾翼の上端部に対する作業が可能になる高さまで作業ロボット３を上昇させることができる。
【００３９】
また、迫り出し装置１０は、伸縮アーム１０ａを同図６に示す最大伸長状態まで水平向きに伸長動作させることで、大型航空機Ｗの胴部上側部分における横幅方向中央部に対する作業が可能になる位置まで作業ロボット３を水平方向に迫り出させることができる。
【００４０】
これら昇降装置９及び迫り出し装置１０は、いずれもサーボモータによりラックピニオン機構やボールねじ機構などの伝動機構を介して伸縮タワー部９ａや伸縮アーム１０ａを伸縮動作させる構造にしてあり、それらサーボモータを操作して伸縮タワー部９ａや伸縮アーム１０ａの伸長量を調整することで、航空機Ｗに対する作業ロボット３の位置を航空機Ｗの機体形状に応じて調整することができる。
【００４１】
図７及び図８に示すように、低所作業機２には、ロボット移動装置Ｘとして、自走台車６の台上に伸縮ブーム式の昇降装置１１を装備し、作業ロボット４は、昇降装置１１における伸縮ブーム１１ａの先端部に設けた昇降台１１ｂに搭載してある。
【００４２】
この昇降装置１１も、サーボモータによりラックピニオン機構やボールねじ機構などの伝動機構を介して伸縮ブーム１１ａを伸縮動作させる構造にしてあり、そのサーボモータを操作して伸縮ブーム１１ａの伸長量を調整することで、航空機Ｗに対する作業ロボット４の位置を航空機Ｗの機体形状に応じて調整することができる。
なお、各昇降装置９，１１や迫り出し装置１０の伝動機構としては、ラックピニオン機構やボールねじ機構に限らず、その他の種々の方式の伝動機構を採用することができる。
【００４３】
各自走台車５，６には、電源接続部１２を設けるとともにバッテリー１３を搭載してあり、自走台車５，６、並びに、自走台車５，６に装備した作業ロボット３，４、昇降装置９，１１，迫り出し装置１０などの各電動装置は、電源接続部１２に接続した電源線からの供給電力あるいはバッテリー１３からの供給電力のいずれによっても動作させることができる。
【００４４】
作業ロボット３，４における作業アーム３ａ，４ｂの先端部（即ち、手首部）に保持させる処理機８は、実施する表面処理の種別に応じて交換することができ、交換用の複数種の処理機８（例えば、薬剤塗布機、洗浄水塗布機、パテ研ぎ機、塗装機など）は、作業ロボット３，４と処理機交換装置との相互動作により自動的に交換できる状態にして各作業機１，２の処理機収容部１４に収容してある。
【００４５】
また、各作業機１，２には、圧縮空気を使用する処理作業において作業ロボット３，４が保持する処理機８に圧縮空気を供給するコンプレッサーや、塗装処理において作業ロボット３，４が保持する処理機８（塗装機）に塗料及び硬化液を供給するタンク及びポンプなどの各種の供給源装置Ｙも搭載してある。
なお、各作業機１，２に装備する種々の電動装置については、例えば塗装処理の際の発火トラブルなどを確実に防止するために防爆仕様を採用してある。
【００４６】
一方、各作業機１，２には（図１７参照）、周辺物との間の距離を計測するレーザー式の移動用距離センサＳ１を、作業機１，２における各部（例えば、自走台車５，６の四隅部、迫り出し装置１０の迫り出し台１０ｂ、伸縮ブーム式昇降装置１１の昇降台１１ｂなど）に装備するとともに、自走台車５，６の水平度を計測する水平度センサＳ２を装備してある。
【００４７】
また、各作業機１，２における作業ロボット３，４の作業アーム３ａ，４ａには、航空機Ｗの機体外面に対する距離を計測するレーザー式の処理用距離センサＳ３、及び、航空機Ｗの機体外面における突起物を検出するレーザー式の突起物センサＳ４などを装備してある。
【００４８】
そして、各作業機１，２には、自走台車５，６並びに作業ロボット３，４などの各搭載装置を制御する車載制御器１５を装備してある。
【００４９】
これに対し、処理対象の航空機Ｗを収容する建屋には、収容した航空機Ｗの周辺エリアを撮影する複数の位置計測用カメラＣ１，Ｃ２を各部に分散させて設置するとともに、統括制御器１６を設置してある。
【００５０】
各作業機１，２に装備した車載制御器１５及び建屋内に設置した統括制御器１６は、両作業機１，２を備える表面処理システムの制御を司る制御装置である。
【００５１】
次に、これら高所作業機１及び低所作業機２を用いて実施する表面処理作業の作業方式について図９〜図１７を参照しながら説明するが、この作業方式については、いずれの作業機１，２についてもほぼ同じであることから、ここでは、代表として高所作業機１の方を主にして説明する。
【００５２】
＜第１工程＞
図９に示すように、建屋内に収容した航空機Ｗの周囲に複数の作業エリアＡを設定しておく。ここで、個々の作業エリアＡは、位置計測用カメラＣ１による撮影が可能な範囲に対応した広さを有する。
【００５３】
また、収容した航空機Ｗの機体外面には、その機体外面を複数の区画に細分する状態で行列配置の複数の処理区画Ｋを設定する。なお、これら処理区画Ｋの設定は、航空機Ｗの設計資料などから得る航空機Ｗの３次元形状データＤｗに基づいて統括制御器１６により自動的に行うようにしてもよい。
＜第２工程＞
図９〜図１０に示すように、統括制御器１６ないし車載制御器１５に対する手動操作により、作業機１を作業エリアＡ外の待機位置からいずれかの作業エリアＡのエリア内に移動させる。
【００５４】
この移動操作において、統括制御器１６ないし車載制御器１５に対する手動操作は、遠隔操作器を用いる遠隔手動操作あるいは統括制御器１６や車載制御器１５に対する直接的な操作のいずれであってもよい。
【００５５】
また、この作業エリアＡ内への移動では、電源接続部１２を用いずバッテリー１３からの供給電力により作業機１の自走台車５を走行させる。
【００５６】
作業機１を作業エリアＡ内に移動させた後は、それに続く作業用電力の確保として、作業機１の電源接続部１２に最寄りの電源部から引き出した電源線を接続する。
【００５７】
＜第３工程＞
この電源接続の後、統括制御器１６に予め入力してある航空機Ｗの３次元形状データＤｗと、所要位置に設置した位置計測用カメラＣ１から総括制御器１６に無線送信される撮影データＤｃ（即ち、航空機Ｗの一部と作業機１とが存在する作業エリアＡの撮影データ）とに基づいて、作業機１と航空機Ｗとの相対的な位置関係を統括制御器１６に認識させる。
【００５８】
そして、認識させた作業機１と航空機Ｗとの相対的な位置関係に基づいて、作業機１を航空機Ｗの近傍の指定作業位置Ｐへ移動させる移動指令を、統括制御器１６から作業機１の車載制御器１５に無線送信させる。
【００５９】
この移動指令を受けて、作業機１の車載制御器１５は自走台車５を制御することで、図１０〜図１１に示すように、作業機１を航空機Ｗの近傍の指定作業位置Ｐへ自動的に移動させ、また、それに伴い作業機１の向きを航空機Ｗに正対する作業向きに自動的に調整する。
【００６０】
この指定作業位置Ｐへの自動移動において、車載制御器１５は、作業機１に装備した移動用距離センサＳ１の計測情報に基づいて作業機１と航空機Ｗとの間の距離を併行して監視し、この監視により、航空機Ｗの３次元形状データＤｗと位置計測用カメラＣ１による撮影データＤｃとに基づく自走台車５の制御に補正を加えることで、作業機１を指定作業位置Ｐに精度良く停止させる。
【００６１】
また、車載制御器１５は、作業機１に装備した移動用距離センサＳ１の計測情報に基づいて作業機１の周囲における障害物の存否を監視し、障害物の存在が検知されたときには自走台車５を停止させることで障害物との衝突を回避するとともに、障害物の存在を報知する警報を発する。
【００６２】
さらに、車載制御器１５は、作業機１を指定作業位置Ｐに停止させた後、水平度センサＳ２の検出情報に基づき傾き調整装置７を制御することで、自走台車５をほぼ完全な水平姿勢に調整する。
【００６３】
＜第４工程＞
自走台車５の水平度を調整した後、車載制御器１５は、統括制御器１６から送信される航空機Ｗの３次元形状データＤｗと、迫り出し台１０に装備した移動用距離センサＳ１により得られる航空機Ｗの機体との間の距離情報とに基づいて、図１２〜図１４に示すように、昇降装置９の昇降タワー部９ａを伸長動作させて作業ロボット３を所要高さに上昇させるとともに、それに続き、迫り出し装置１０の伸縮アーム１０ａを伸長動作させて、作業ロボット３を航空機Ｗの機体外面に近付ける。
【００６４】
即ち、これら昇降装置９及び迫り出し装置１０の動作により、作業機１における作業ロボット３を航空機Ｗの機体外面に設定された処理区画Ｋのうちの１つに接近させる。
【００６５】
＜第５工程＞
その後、車載制御器１５は、航空機Ｗの３次元形状データＤｗと、作業ロボット３の作業アーム３ａに装備した処理用距離センサＳ３により得られる航空機Ｗの機体外面に対する距離情報とに基づいて、作業ロボット３のアーム動作を制御することで、作業アーム３ａに保持させた処理機８を航空機Ｗの機体外面に対して処理作用させながら処理区画Ｋ内を機体外面に沿って移動させ、これにより、航空機Ｗの機体外面における１つの処理区画Ｋを処理する。
【００６６】
また、このロボット動作による処理機８の移動において、車載制御器１５は、作業アーム３ａに装備した処理用距離センサＳ３により、図１５に示すように、処理機８の周りにおける機体外面上の数個の計測点ＧについてセンサＳ３と計測点Ｇとの間の距離を計測し、その計測結果に基づいて、処理機８が処理する機体外面部分の傾きを演算する。
【００６７】
そして、車載制御器１５は、その演算結果に基づいて、航空機Ｗの３次元形状データＤｗに基づく処理機８の姿勢制御に補正を加えることで、処理機８を機体外面の各処理部分に対して常に垂直姿勢を保った状態で処理作用させる。
【００６８】
さらに、車載制御器１５は、ロボット動作による処理機８の移動において、図１６に示すように、作業アーム３ａに装備した突起物センサＳ４により航空機Ｗの突起物Ｔが検出されると、その突起物に対し処理機８を迂回させて移動させるように作業ロボット３を制御する機能も備えている。
【００６９】
＜第６工程＞
この第５工程により航空機Ｗ１の機体外面における１つの処理区画Ｋに対する処理が終了すると、車載制御器１５は、再び航空機Ｗの３次元形状データＤｗと迫り出し台１０に装備した移動用距離センサＳ１により得られる航空機Ｗの機体との間の距離情報とに基づいて昇降装置９及び迫り出し装置１０を動作させることで、作業ロボット３を航空機Ｗの機体外面における次の処理区画Ｋに接近させる。
【００７０】
そして、その処理区画Ｋに対して上記の第５工程を再び実施することで、航空機Ｗの機体外面における次の１つの処理区画Ｋを処理する。
【００７１】
＜第７工程＞
これら第５工程及び第６工程を繰り返すことで、作業機１を１つの指定停止位置Ｐに位置させた状態での各処理区画Ｋに対する処理作業が完了すると、車載制御器１５は昇降装置９の伸縮タワー部９ａ及び迫り出し装置１０の伸縮アーム１０ａを収縮動作させて作業ロボット３を作業機１における格納位置に戻す。
【００７２】
その後、統括作業器１６は、認識している作業機１と航空機Ｗとの相対的な位置関係に基づいて、作業器１を同じ作業エリアＡ内における航空機Ｗの近傍の次の指定作業位置Ｐ′に移動させる移動指令を車載制御器１５に発信し、この移動指令に応答して、車載制御器１５は、前記した第３工程と同様にして、作業機１を次の指定作業位置Ｐ′に移動させる。
【００７３】
また、車載制御器１５は、その指定作業位置Ｐ′において改めて水平度センサＳ２の検出情報に基づき傾き調整装置７を制御することで、自走台車５を再度、水平姿勢に調整し、その後、第４工程〜第７工程を繰り返すことで、１つの作業エリアＡでの処理作業を完了する。
【００７４】
そして、１つの作業エリアＡでの処理作業を完了すると、残りの作業エリアＡの夫々において同様に第１工程〜第７工程の順で処理作業を進め、これにより、複数種の表面処理作業のうちの一種の処理作業を航空機Ｗの機体外面の全体に対して施し、それを終了すると、作業ロボット３の作業アーム３ａに保持させる処理機８を交換した上で、同様に各作業エリアＡごとに航空機Ｗの機体外面に対する表面処理作業を進める。
【００７５】
航空機Ｗの機体外面に対する以上の一連の表面処理作業において、低所作業機２は、迫り出し装置１０に対する制御を除いて高所作業機１と同様に制御する。
なお、高所作業機１と低所作業機２とは、基本的に一対で用いられ、処理対象物体Ｗを挟んだ両側の相対する位置に配置するなどして相互に作業領域が干渉しないような状態で制御される。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、航空機に限らず、鉄道車両、船舶、ロケットあるいは橋梁や住居など種々の大型物体の表面処理に利用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
Ｗ            航空機（処理対象物体）
８            処理機
３，４        作業ロボット
３ａ，４ａ    作業アーム
５，６        自走台車
１，２        無軌道式の作業機
Ｘ            ロボット移動装置（昇降装置、迫り出し装置）
１３          バッテリー
９            伸縮式の昇降装置
９ｂ          昇降台
１０ｂ        迫り出し台
１０          伸縮式の迫り出し装置
Ｙ            供給源装置
１２          電源接続部
１            高所作業機
２            低所作業機  
【図１】
2019098482.tif 000003
【図２】
2019098482.tif 000004
【図３】
2019098482.tif 000005
【図４】
2019098482.tif 000006
【図５】
2019098482.tif 000007
【図６】
2019098482.tif 000008
【図７】
2019098482.tif 000009
【図８】
2019098482.tif 000010
【図９】
2019098482.tif 000011
【図１０】
2019098482.tif 000012
【図１１】
2019098482.tif 000013
【図１２】
2019098482.tif 000014
【図１３】
2019098482.tif 000015
【図１４】
2019098482.tif 000016
【図１５】
2019098482.tif 000017
【図１６】
2019098482.tif 000018
【図１７】
2019098482.tif 000019
【図１８】
2019098482.tif 000020