(57)【要約】船舶の荷室の内壁表面に取り付けられた断熱材に対して様々な作業を行うための多様な自動化設備を運搬するためのレール式運搬装置が提供される。本装置は、断熱材に取り外し可能に取り付けられた１対のレールと、レールに取り付け可能でかつレールに沿って移動可能な運搬アセンブリと、運搬アセンブリの作動を制御するための制御部とを含む。【選択図】図１
2010513136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の荷室の内壁表面に取り付けられた断熱材に対して様々な作業を行うための多様な自動化設備を運搬するレール式運搬装置であって、
前記断熱材に取り外し可能に取り付けられた１対のレールと、
前記レールに取り付け可能でかつ前記レールに沿って移動可能な運搬アセンブリと、
前記運搬アセンブリの作動を制御するための制御部とを含むことを特徴とするレール式運搬装置。
【請求項２】
前記運搬アセンブリが、
運搬フレームと、
前記運搬フレームに取り付けられ、走行ホイールを備えた駆動部と、
前記走行ホイールを前記レールに対して押圧するかまたは前記走行ホイールを前記レールから離れさせるために前記運搬フレームに取り付けられた押圧部と、
前記レールに係脱するために前記レールにに対して近づくかまたは遠ざかる方向に可動な支持ホイール部と、
前記運搬アセンブリの動きを止めるための走行ブレーキ装置と、
前記運搬フレームの底面に固定的に取り付けられ、前記レールに沿って回転するように適合された補助ホイールとを含むことを特徴とする請求項１に記載のレール式運搬装置。
【請求項３】
前記運搬アセンブリが、前記走行ホイール及び前記補助ホイールのうちの少なくとも一方の回転数を検出するための走行エンコーダをさらに含み、
前記走行エンコーダが、前記制御部が前記運搬アセンブリの移動速度を正確に制御できるように、前記検出した回転数を前記制御部に供給するように適合されていることを特徴とする請求項２に記載のレール式運搬装置。
【請求項４】
前記各レールが、上方に傾斜したガイド面と、下方に傾斜したガイド面と、前記両ガイド面の間に形成された摩擦接触面とを有し、
前記支持ホイール部が、前記ガイド面と接触するように適合された支持ホイールを有し、
前記走行ホイールが、前記摩擦接触面と接触するように適合されていることを特徴とする請求項１に記載のレール式運搬装置。
【請求項５】
前記各レールの一側端部の下面に、前記各断熱材の上部コーナー部と接触するための係止段部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のレール式運搬装置。
【請求項６】
前記駆動部が、
前記制御部から供給される制御信号に応答してトルクを発生させるための走行モータと、
前記走行モータの前記トルクを前記走行ホイールに伝達するための動力伝達機構とを含むことを特徴とする請求項１に記載のレール式運搬装置。
【請求項７】
前記走行ブレーキ装置が、前記走行モータの回転シャフトを保持または解放するように適合されていることを特徴とする請求項６に記載のレール式運搬装置。
【請求項８】
前記走行ブレーキ装置が、ベベルギアを介して前記走行モータの前記回転シャフトに機能的に連結された従動シャフトの周りに配置されることを特徴とする請求項６に記載のレール式運搬装置。
【請求項９】
前記運搬アセンブリの押圧部が、
前記制御部から供給される制御信号に応答してトルクを発生させるための押圧モータと、
前記運搬フレームに取り付けられ、前記押圧モータを支持する第１の取付ブラケットと、
前記第１の取付ブラケットの反対側で前記運搬フレームに取り付けられた第２の取付ブラケットと、
前記押圧モータの回転シャフトに取り付けられた主動プーリと、
前記主動プーリに機能的に連結された従動プーリと、
一端において従動プーリに嵌合し、両端において前記第１の取付ブラケット及び前記第２の取付ブラケットによって回転可能に支持された二条ネジシャフトと、
前記ネジシャフトに螺合されたナットブロックと、
前記ナットブロックに取り付けられた押圧部材と、
前記押圧部材に相対的に可動に連結され、前記駆動部及び前記支持ホイール部を支持するように適合されたホイールキャリッジとを含むことを特徴とする請求項１に記載のレール式運搬装置。
【請求項１０】
前記運搬アセンブリが、前記押圧部材と前記ホイールキャリッジの間に介在する圧力調整バネをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のレール式運搬装置。
【請求項１１】
前記押圧部材及び前記ホイールキャリッジが、直線運動ガイドを介して互いに結合されていることを特徴とする請求項９に記載のレール式運搬装置。
【請求項１２】
支持ホイール部が、
前記押圧部に機能的に連結され、前記押圧部と連動する取付台と、
前記取付台に固定的に取り付けられたシリンダ部と、
前記シリンダ部に伸長可能に嵌合されたロッドと、
前記ロッドに取り付けられ、上方及び下方の斜面を有するホイールガイドブロックと、
前記レールと接触できるように前記ホイールガイドブロックの前記上方及び下方の斜面に回転可能に取り付けられた複数の支持ホイールとを含むことを特徴とする請求項１に記載のレール式運搬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶の荷室の内壁表面に取り付けられる断熱材に対して様々な作業を行うための多様な自動化設備を運搬するレール式運搬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、船舶の荷室の内部空間を断熱するために、数千ないし数万のパネル状の断熱材（例えば断熱パネル）が荷室の内壁表面に取り付けられている。断熱材を取り付ける作業は、ほとんどが手作業で行われており、部分的に自動化設備を用いて作業が行われているのが現状である。特に、船舶の荷室内で作業を行うための従来の自動化機械は、特定のパネルと共に使用するように設計及び製造されており、それ故に後述するような様々な問題点が指摘されている。特に、従来技術による船舶荷室作業用自動化機械装置は、特定のパネルのために製作されて用いられることによって、以下のような問題点が指摘されている。
【０００３】
「特定のパネル」という用語は、概ね直方体の形状をなすように形成され且つ特定の荷室内でのみ使用される種類のパネルを意味する。このパネルは、断熱層と該断熱層に重ねられた合板層とを含む。合板層と断熱層との接合部の周囲にはスリットが形成されている。複数の特定のパネルが、荷室に関する技術規格に従って該荷室の内壁表面に配置される。隣接するパネルとパネルとの間に断熱材間溝が形成され、格子状の方向に延在する。このことを考慮して、船舶の荷室内で作業を行うための従来の自動化機械は、支持ベースとしての合板層の側面を押すときに生成される摩擦力を用いて、該自動化機械を前記断熱材間溝に沿って移動させるという駆動方法を利用している。具体的には、従来の自動化機械は、例えばスキーのようなガイド機構がスリットに挿入され且つ支持された状態で動く駆動部を備える。
【０００４】
しかしながら、従来の自動化機械の駆動部は、パネルの合板層を押しながら移動する必要があるため、合板層の側面領域は、合板層の側面に加えられる過度の力によって破損する恐れがある。
【０００５】
また、特定の形状のスリットをパネルの合板層の下部に設ける必要と、該スリットに挿入されるガイド機構を従来の自動化機械に取り付ける必要とがあるため、技術的な問題が必然的に生じる。この点に関して、スリットに挿入されるガイド機構は、駆動部が上下左右の各方向へ移動する間に、駆動部が断熱材間溝から脱落するまたは外れるのを防止する一種の安全装置としての役割を果たす。
【０００６】
特に、パネルの配置特性により、断熱材間溝において合板層が存在しない領域が所々に形成される。従って、合板層が存在しない複数の領域をブリッジするための複数のコネクタを更に使用する必要がある。コネクタを取り付ける際に生じる不都合は別として、合板層が存在しない領域にコネクタが付加的に取り付けられた場合、従来の自動化機械が正確な移動性能を保つことは難しい。
【０００７】
また、従来技術では断熱パネルは手作業で取り付けられる。そのため、パネルを荷室の内壁表面に正確に配置して取り付けるために熟練作業者ができる限りの努力をしたとしても、各パネルの合板層間の接合部には隙間が残る。隙間があると、機械のホイールが的確な通路に沿って回転することが難しくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、船舶の荷室の内壁表面に取り付けられた断熱材に対して様々な作業を行うための多様な自動化設備を運搬するレール式運搬装置を提供することにあり、当該レール式運搬装置は、断熱材に対して行われる作業の効率を向上させることができ、断熱材を損傷させないようにしつつ正確な移動性能を提供することができるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、船舶の荷室の内壁表面に取り付けられた断熱材に対して様々な作業を行うための多様な自動化設備を運搬するためのレール式運搬装置であって、断熱材に取り外し可能に取り付けられた１対のレールと、レールに取り付け可能でかつレールに沿って移動可能な運搬アセンブリと、運搬アセンブリの作動を制御するための制御部とを含むレール式運搬装置が提供される。
【００１０】
本明細書において、「多様な姿勢」という用語は、運搬装置が船舶の荷室の内壁表面に沿って自動で移動する間に呈する多様な姿勢であって、フラットな姿勢、水平姿勢、垂直姿勢、上方配置姿勢などを意味するように用いられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるレール式運搬装置は、運搬アセンブリがレールに沿って移動する種類のものである。このことは、断熱材または合板層の破損の恐れがないという利点を提供する。
【００１２】
また、本発明のレール式運搬装置は、初期設定時に、押圧部の押圧モータ及びボールスクリュ機構を用いて、走行ホイール及び支持ホイールをレールに加圧接触させるように適合されている。このことは、押圧動作の自動化を実現できるという利点を提供する。
【００１３】
更に、本発明のレール式運搬装置は、圧力調整バネの弾性反力により押圧部のボールスクリュ機構の送り力を調整できる構造を用いている。従って、現場においてレールの状態が多様であるにも拘らず、走行ホイール及び支持ホイールをレールに密接に加圧接触させることができる。このことは、運搬アセンブリの正確な移動動作が多様な姿勢において機械的に保証されるという利点を提供する。
【００１４】
更に、本発明のレール式運搬装置は、変位測定器を用いることによって最適なやり方で押圧力を制御する。このことは、運搬装置を安全に作動させることができるという利点を提供する。
【００１５】
また、本発明のレール式運搬装置には自動押圧部が備えられている。このことは、迅速かつ容易に運搬装置を取り付けかつ取り外すことができ、それによって作業者の利便性を最大にするという利点を提供する。
【００１６】
その上、本発明のレール式運搬装置は、荷室の建設時間を短縮し、それによって生産性を向上させることができ、また、荷室の建設工程を自動化し、それによって建設の精度を向上させることができるという利点を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態によるレール式運搬装置の斜視図である。
【図２】図１に示すレール式運搬装置の分解斜視図である。
【図３】図２に示すレール式運搬装置の側断面図である。
【図４】図３に示す円Ａの拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態を更に詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態によるレール式運搬装置の斜視図である。図２は、図１に示すレール式運搬装置の分解斜視図である。図３は、図２に示すレール式運搬装置の側断面図である。図４は、図３に示す円Ａの拡大断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本発明のレール式運搬装置は、船舶の荷室の内壁表面に取り付けられた断熱材１（例えば断熱パネル）に対して様々な作業を行うための多様な自動化設備を運ぶ運搬アセンブリ１０を備える。この点に関して、断熱材間溝が、隣接する２つの断熱材１間の隙間８の真上に格子状方向に延在するように形成される。
【００２１】
本発明のレール式運搬装置は、断熱材間溝９に沿って延在する断熱材１に固定的に取り付けられた１対の平行レール２００を更に含む。レール２００は支持ベースとしての役割を果たし、運搬アセンブリ１０はそれに沿って移動する。
【００２２】
運搬アセンブリ１０は、断熱材間溝９の周囲の断熱材１を損傷することなく断熱材間溝９に沿って移動するように設計される。
【００２３】
運搬アセンブリ１０は、荷室内の作業に必要な自動設備または装置を支持するための架構式運搬フレーム１１０を有する。
【００２４】
運搬アセンブリ１０は、運搬フレーム１００の両側部分に配置された１対の駆動部３００を有する。駆動部３００は、制御部８００の制御下で動力（例えば電力）によって作動され、レール２００と摩擦接触しながら運搬アセンブリ１０を駆動するように適合されている。
【００２５】
運搬アセンブリ１０は、運搬フレーム１００に取り付けられかつ制御部８００の制御下で動力（例えば電力）によって作動される押圧部４００をさらに有する。押圧部４００は、それぞれの駆動部３００をレール２００に向けて押圧する押圧動作と、それぞれの駆動部３００をレール２００から離れさせる引込動作とを行う。
【００２６】
運搬アセンブリ１０は、レール２００と係脱するためにレール２００に対して近づく方向及びレール２００に対して遠ざかる方向に動かされるように駆動部３００に取り付けられた１対の支持ホイール部５００をさらに有する。ひとたび支持ホイール部５００がレール２００と係合すれば、運搬アセンブリ１０がレール２００から意図せず離脱しないようになる。
【００２７】
運搬アセンブリ１０は、レール２００とロール接触（転がり接触）できるように運搬フレーム１００の底面に取り付けられた１対の補助ホイール６００をさらに有する。
【００２８】
運搬アセンブリ１０は、運搬フレーム１００に固定されかつ制御部８００に電気的に接続された走行エンコーダ７００をさらに有する。走行エンコーダ７００は、１対の補助ホイール６００の一方の回転数を検出し、検出された回転数を示す信号を制御部８００に送信して、制御部８００がレール式運搬装置の移動速度を正確にフィードバック制御できるようにしている。
【００２９】
以下、図２を参照しながら、上述の構成要素について更に詳細に説明する。図３に見られるように運搬フレーム１００内で左右対称に配置されている構成要素については、説明の重複を避けるために一方の側（例えば右側）にある構成要素についてのみ説明する。
【００３０】
図２を参照すると、運搬フレーム１００は、各種装置またはシステムの制御部、走行制御部、自動化モジュール、可搬式電源、安全装置、割り当てられた作業を行うのに必要な他の装置を搭載するための構造体である。運搬フレーム１００は、超軽量構造材（例えばアルミニウム）で作られ、歪みまたは他の変形に対して強い抵抗力を有する構造をなすように作成される。
【００３１】
前側の横桁を含む複数の横桁を離間関係をなすようにして左右の桁部材に固定することによって運搬フレーム１００を変形に強い構造になるように組み立てることができる。押圧部４００に加えて、種々の機器、装置、センサ、構成要素を、運搬フレーム１００の取付穴、ボルト及びナットを用いて、運搬フレーム１００に自由に取り付けることができる。さらに、運搬フレーム１００は、運搬フレーム１００を保管する際に用いるためにその上面及び側面に形成された複数の脚１１０及び１１１と、運搬フレーム１００を手で運ぶための複数の取っ手１１２を有する。
【００３２】
レール２００は、断熱材間溝９の両側に配置された断熱材１の上部コーナー部に取り付けられる。レール２００は、断熱材間溝９の長手方向（例えばＸ軸方向）に延在し得る。各レール２００には、対応する断熱材１の上部コーナー部と密接に接触する係止段部２１１が設けられる。
【００３３】
各レール２００は、対応するレール２００の上面から凹部をなすようにして係止段部２１１の反対側に形成された係合面２１２を有する。各レール２００の断面五角形の形状をなす一側端部の上側及び下側領域には、上方及び下方に傾斜したガイド面２１３、２１４が形成される。ガイド面２１３、２１４の間の断面五角形の形状をなす一側端部には摩擦接触面２１６が形成される。
【００３４】
図１に最もよく示されるように、各レール２００は複数の取付穴７７を有し、各断熱材１は取付穴７７と整合された複数のボルト穴７を有する。従って、各レール２００は、ボルトやクランプなどの留め具７０を取付穴７７及びボルト穴７に通すことによって、対応する断熱材１に一時的にかつ取り外し可能に取り付けられ得る。換言すれば、各レール２００は、係止段部２１１において対応する断熱材１の上部コーナー部に押圧され、その後、留め具７０によって、対応する断熱材１に一時的に取り付けられる。所望の作業が完了したら、レール２００は断熱材１から取り外される。別の方法として、摩擦接触面２１６をラックギアに置き換え、走行ホイール３２５をピニオンギアに置き換えることもできる。
【００３５】
レール２００は、材木などの木材、アルミニウム合金などの高強度軽量金属、エンジニアリングプラスチックなどの高強度合成樹脂材料、または、ガラス強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチックなどの複合材料で製作されることが好ましい。
【００３６】
レール２００は、予め設定された荷重に耐えることができるかあるいは当該荷重に耐える程度に十分大きい許容ひずみを示すことができる限り、任意の材料から製作され得る。さらに、運搬アセンブリ１０の安定的かつ正確な走行を確保するために、別の駆動構造のピニオンギア（図示せず）と係合するためのラックギア溝２１５が各レール２００の係合面２１２の一方のコーナー部に追加で形成される。
【００３７】
支持ホイール部５００の支持ホイール５１０及び５１１は、レール２００のガイド面２１３及び２１４と加圧接触する。それゆえ、ガイド面２１３及び２１４は、運搬アセンブリ１０が多様な姿勢のうちの１つをとることができるように運搬アセンブリ１０を支持する。駆動部３００の走行ホイール３２５は、運搬アセンブリ１０が上記姿勢で駆動されることができるようにレール２００の摩擦接触面２１６と加圧接触する。これに関して、加圧接触は、押圧部４００がレール２００に支持ホイール部５００及び駆動部３００を押圧するときに生じる。
【００３８】
各駆動部３００は、運搬フレーム１００の下にある空間に配置される押圧部４００のホイールキャリッジ４０１に取り付けられる。ホイールキャリッジ４０１の例にはナックル及びストライクが含まれ、これらは共に棒状または板状に形成されている。
【００３９】
走行モータ３２０と、走行ホイール３２５と、１対の支持ホイール部５００の一方とが、ホイールキャリッジ４０１に取り付けられている。押圧力が押圧モータ４１０から、二条ネジシャフト４６０、ナットブロック４７０、押圧部材４８０を介して、ホイールキャリッジ４０１及び支持ホイール部５００へ伝えられる。走行ホイール３２５は、直線運動ガイドによって、対応するレール２００と接触が保たれている。
【００４０】
二条ネジシャフト４６０が逆回転すると、圧力調整バネ４９０は圧縮された状態から解放される。従って、ガイドシャフト部材４０３を介して押圧部材４８０に連結されたホイールキャリッジ４０１は、横方向に内向きに動かされ、それによって、駆動部３００及び支持ホイール部５００は元の位置に戻り、対応するレール２００とは接触していない。
【００４１】
ホイールキャリッジ４０１には、その中央部に、水平方向に延在する複数のガイド穴４０２が形成されている。ガイドシャフト部材４０３は、ガイドシャフト部材４０３が水平方向に移動できるようにその一端部がガイド穴４０２に挿入される。走行モータ３２０は、垂直上向きに延在するようにホイールキャリッジ４０１の長手方向の一方の端部に取り付けられている。走行モータ３２０は、下向きに突出する回転シャフトを有する。
【００４２】
各支持ホイール部５００は、ホイールキャリッジ４０１の長手方向の他方の端部の下面に取り付けられている。公知の直線運動ガイドの１つの部材４０４（例えばガイドレール）が、ホイールキャリッジ４０１の長手方向の他方の端部の上面に取り付けられている。運搬フレーム１００の下面には、１つの部材４０４と摺動接触の関係にある直線運動ガイドの別の部材４０５（例えばガイドブロック）が取り付けられている。直線運動ガイドは、押圧部４００の押圧または解放動作中に、ホイールキャリッジ４０１、駆動部３００及び支持ホイール部５００が直線往復運動を確実に行うことができるようにする。
【００４３】
図２及び図４をまとめて参照すると、走行モータ３２０の回転シャフト３１９は、ホイールキャリッジ４０１に固定されたベアリング３１８を貫通して垂直方向（例えばＺ軸方向）に延在している。回転シャフト３１９の下端に従動シャフト３３７がベベルギア３２９を介して直角に機能的に連結されている。
【００４４】
各駆動部３００の従動シャフト３３７に走行ブレーキ装置３３０が取り付けられている。制御部８００から供給されるブレーキ制御信号に応答して、走行ブレーキ装置３３０は、各駆動部３００を速かにロックまたはロック解除するように適合されている。
【００４５】
走行ブレーキ装置３３０には、ブレーキハウジングと、ハウジングに固定されたブレーキブラケット３３９とが含まれる。ブレーキブラケット３３９は、その上端部でホイールキャリッジ４０１に連結されている。走行ブレーキ装置３３０には、ハウジング内に配置された電磁式拘束手段が含まれる。電磁式拘束手段は、図１に示すような走行制御部８００に電気的に接続されている。走行ブレーキ装置３３０は通常は初期状態にあり、初期状態では、電磁式拘束手段は従動シャフト３３７と接触していない。
【００４６】
非常時、または正常な作業プロセス中に運搬アセンブリ１０を停止させる必要がある時には、走行制御部８００は、（蓄電池やコンデンサなどの非常用電源、または商用電源の）電力が電磁式拘束手段に供給されるように、ブレーキ制御信号を発する。それに応じて、電磁式拘束手段は、その電磁石部材により従動シャフト３３７をしっかり留めることによって、ロック操作を行う。その結果、従動シャフト３３７、走行ホイール３２５及び走行モータ３２０は回転しない。これに関連して、走行ホイール３２５は、走行モータ３２０の回転シャフト３１９に直結されており、走行モータ３２０が作動すると回転する。
【００４７】
走行モータ３２０及び後述する押圧モータ４１０は、ＤＣモータまたはサーボモータのいずれかであり得、減速ギア、ベアリング、モータエンコーダから構成されている。走行モータ３２０及び押圧モータ４１０は、電力を受けるために走行制御部８００に接続されている。
【００４８】
再び図２を参照すると、押圧部４００は、押圧モータ４１０に機能的に連結された一種のネジ運動機構であるボールスクリュ機構を用いている。更に具体的には、押圧部４００は、トルクを発生させるために走行制御部８００から電力が供給される押圧モータ４１０と、運搬フレーム１００の一方の側（例えば左の桁部材）に固定的に取り付けられ、頂部で押圧モータ４１０を支持するように適合されかつ底部側の壁に１対の同軸ベアリングが設けられているような、概ね「ｈ」字形の断面を有する第１の取付ブラケット４２０と、第１の取付ブラケット４２０と離間して対向する関係にある運搬フレーム１００の他方の側（例えば右の桁部材）に固定的に取り付けられ、底部側の壁に１対の同軸ベアリングが設けられているような、概ね逆「ｕ」字形の断面を有する第２の取付ブラケット４２１と、押圧モータ４１０の回転シャフトに取り付けられた駆動プーリ４３０と、押圧モータ４１０のトルクを受けるためにタイミングベルト４４０を介して駆動プーリ４３０に機能的に連結された従動プーリ４５０と、一端において従動プーリ４５０に嵌合し、両端において第１の取付ブラケット４２０のベアリング及び第２の取付ブラケット４２１のベアリングによって回転可能に支持された二条ネジシャフト４６０と、ネジシャフト４６０の回転運動を直線往復運動に変換するために二条ネジシャフト４６０の一方のネジ部及び他方のネジ部に螺合された１対のナットブロック４７０と、ナットブロック４７０の底部に取り付けられた押圧部材４８０と、押圧部材４８０とホイールキャリッジ４０１の間に保持される圧力調整バネ４９０とを含む。これに関連して、二条ネジシャフト４６０の一方のネジ部及び他方のネジ部は、互いに逆方向に形成されている。
【００４９】
前述のような構成によって、本発明で押圧力と呼ぶ力は、押圧部４００の作動時に発生するナットブロック４７０及び押圧部材４８０の動力と、押圧部材４８０により圧縮される圧力調整バネ４９０の弾性反力とを合計した力である。
【００５０】
図示されてはいないが、押圧モータ４１０及びそれに機能的に連結された他の構成要素の動きを止めるための押圧ブレーキ装置が、二条ネジシャフト４６０または押圧モータ４１０の回転シャフトに付加的に取り付けられ得る。この押圧ブレーキ装置は、上記した走行ブレーキ装置３３０と実質的に同じ構造を有し得る。
【００５１】
図４から明らかなように、二条ネジシャフト４６０が順方向または逆方向に回転させられるとき、ネジシャフト４６０の一方のネジ部及び他方のネジ部に螺合されたナットブロック４７０及び押圧部材４８０は、同一ストロークＳで運搬フレーム１００の外向きまたは内向きに横方向に同時に動かされる。
【００５２】
これに関連して、各押圧部材４８０は、水平板４８１及び垂直板４８２で形成される。ガイドシャフト部材４０３は、各押圧部材４８０の垂直板４８２に一端で結合されている。圧力調整バネ４９０は、ガイドシャフト部材４０３の周りに保持されている。ガイドシャフト部材４０３は、他端がホイールキャリッジ４０１のガイド穴４０２に挿入されており、圧力調整バネ４９０の弾性反力によりガイドシャフト部材４０３がガイド穴４０２から外れないことを確実にするためにピン４８３により拘束されている。
【００５３】
圧力調整バネ４９０は、その一端で各押圧部材４８０の垂直板４８２の側面と接触させられ、他端では変位測定器４９１（ポテンショメータ）を介してホイールキャリッジ４０１の側面に結合されており、変位測定器４９１は、図１に示す制御部８００に接続されている。あるいは、変位測定器４９１は、各押圧部材４８０の垂直板４８２と圧力調整バネ４９０の間に設けられ得る。
【００５４】
押圧部４００の作動時に、押圧力、すなわち圧力調整バネ４９０の弾性反力とナットブロック４７０及び押圧部材４８０の動力とを合計した力は、圧力調整バネ４９０を介してホイールキャリッジ４０１に伝えられる。それに応じて、各駆動部３００の走行ホイール３２５及び各支持ホイール部５００の支持ホイール５１０、５１１が、各レール２００の摩擦接触面２１６及びガイド面２１３、２１４と弾性的に加圧接触される。それゆえ、走行ホイール３２５及び支持ホイール５１０、５１１は、現場の状況に拘らず、各レール２００に密接に接触することができる。その結果、運搬アセンブリ１０の正確な動作が多様な姿勢のうちの任意の姿勢において機械的に保証される。
【００５５】
図１に示す制御部８００は、押圧部４００の押圧モータ４１０の動作を制御するように適合され、初期設定時及び走行過程中に変位測定器４９１の信号を用いることによって最適な力制御を実現することができる。
【００５６】
変位測定器４９１、走行モータ３２０、走行ブレーキ装置３３０、押圧ブレーキ装置、押圧モータ４１０及び走行エンコーダ７００は、電源を供給されることができかつ信号を制御部８００に送信することができるように制御部８００に電気的に接続されている。
【００５７】
押圧部４００の押圧力は、制御部８００のメモリに格納されかつ制御部８００の中央演算装置により実行される力制御アルゴリズムによって制御される。変位測定器４９１を用いて、制御部８００は、駆動部３００及び支持ホイール部５００が現場の状況に合わせて運搬フレーム１００の外向きに横方向に動かされるかあるいは元の位置に戻されるような方法で、力制御アルゴリズムを実行する。押圧部４００の各構成要素の動力は、圧力調整バネ４９０の弾性反力によって調節され、それによって押圧力を一定に保つ。これにより、運搬アセンブリ１０を正確に動かすことができる。
【００５８】
再び図２を参照すると、各支持ホイール部５００には、ホイールキャリッジ４０１の長手方向の他方の端部の下面に取り付けられた取付台５０１と、取付台５０１に固定的に取り付けられたスプリングダンパ式のシリンダ部５０２と、シリンダ部５０２に伸長可能に嵌合されたロッド５０３と、ロッド５０３の先端に取り付けられたホイールガイドブロック５０４と、各レール２００と接触できるようにホイールガイドブロック５０４の上方及び下方の斜面に回転可能に取り付けられた複数の支持ホイール５１０及び５１１とを含む。
【００５９】
図４から分かるように、支持ホイール５１０及び５１１は、仮想平面（図２に示したロッド５０３の軸線がある平面）に対して、＋４５°の上向きホイール配置角度及び−４５°の下向きホイール配置角度で斜めに維持されている。その結果、支持ホイール５１０及び５１１は、各レール２００のガイド面２１３及び２１４と密接に接触することができる。
【００６０】
図２を参照すると、複数の補助ホイール６００がホイール取付ブラケットを介して運搬フレーム１００の下面に回転可能に取り付けられている。図３に最も良く示されているように、補助ホイール６００は、レール２００に接触して回転し、運搬フレーム１００を可動に支持する。
【００６１】
再び図２を参照すると、走行エンコーダ７００は、シャフトカプラ（図示せず）を介して補助ホイール６００のシャフトに直結されている。あるいは、走行エンコーダ７００は、複数の補助ホイール６００のうちの１つと共に回転するセンサホイールを介して運搬フレーム１００に取り付けられ得る。
【００６２】
走行エンコーダ７００は、対応する補助ホイール６００の検出された回転数を示す信号を制御部８００に送信する。制御部８００は、制御部８００のメモリに格納された既知の補助ホイール６００の円周長さ及びこのようにして送信された対応する補助ホイール６００の回転数を用いて、運搬アセンブリ１０の総走行距離を計算する。制御部８００は、このようにして計算された総走行距離及び制御部８００のタイマにより計測される作動時間を用いて、運搬アセンブリ１０の移動速度を計算することができる。
【００６３】
以下、本発明に従ってレール式運搬装置の動作について説明する。
【００６４】
図３を参照し、作業者が初期設定作業を行う。換言すれば、レール２００は、断熱材間溝９の両側に配置された断熱材１の上部コーナー部に取り付けられる。このとき、レール２００は、留め具７０によって断熱材１に取り付けられる。その後、作業者は、運搬アセンブリ１０の運搬フレーム１００を、断熱材間溝９の上にある空間に移動させてレール２００の上面に下ろす。この過程において、補助ホイール６００はレール２００の上面に接触し、運搬フレーム１００を支持する。
【００６５】
そして、作業者は制御部８００の電源を入れる。初期化を行いながら、制御部８００は、別に取り付けられたコンタクトスイッチ（図示せず）を用いて、運搬フレーム１００がレール２００上に置かれているか否かをチェックする。
【００６６】
その後、制御部８００は、押圧部４００に押圧動作を行わせる。押圧動作中、押圧部４００の押圧モータ４１０は、駆動プーリ４３０、タイミングベルト４４０、従動プーリ４５０、二条ネジシャフト４６０を順方向または逆方向に回転させる。
【００６７】
それに応えて、ネジシャフト４６０の一方のネジ部及び他方のネジ部は、ナットブロック４７０を互いに遠ざかるように動かし、その結果、ナットブロック４７０はレール２００に向かって動かされる。より具体的には、図４から分かるように、各ナットブロック４７０に連結された押圧部材４８０が、対応するナットブロック４７０が動く方向と同じ方向に圧力調整バネ４９０を圧縮する。ホイールキャリッジ４０１は、このようにして圧縮された圧力調整バネ４９０の付勢力によって、対応するレール２００に向かって押圧される。
【００６８】
その結果、ホイールキャリッジ４０１に取り付けられた各駆動部３００の走行ホイール３２５は摩擦接触面２１６に押圧され、同時に、ホイールキャリッジ４０１に取り付けられた各支持ホイール部５００の支持ホイール５１０及び５１１はガイド面２１３及び２１４に加圧接触される。
【００６９】
押圧部４００の解放動作は、押圧動作と逆の順序で行われる。
【００７０】
次に、走行制御部８００の走行制御動作について説明する。
【００７１】
走行制御部８００は、変位測定器４９１から入力される信号に基づいて押圧力の大きさを測定し、押圧力の測定結果に従って押圧部４００の押圧モータ４１０のトルクを制御する。また、走行制御部８００は、走行モータ３２０に電力を供給し、それによって、レール２００の摩擦接触面２１６に押圧されたままである走行ホイール３２５を前進方向に回転させる。このようにして、運搬フレーム１００及び駆動部３００を含む運搬アセンブリ１０は前進方向に動かされる。走行モータ３２０及び走行ホイール３２５を逆方向に回転させると、運搬フレーム１００及び駆動部３００を含む運搬アセンブリ１０は逆方向に動かされる。
【００７２】
支持ホイール部５００の支持ホイール５１０及び５１１がガイド面２１３及び２１４と接触した状態で回転するという事実により、本発明のレール式運搬装置は、多様な姿勢のうちのいずれか１つの姿勢を取りながら走行し続けることができる。
【００７３】
特に、走行ブレーキ装置３３０及び押圧ブレーキ装置は、本発明の運搬装置が多様な姿勢のうちのいずれか１つの姿勢で安定的に維持し、かつ、たとえ停電、商用電源の遮断、動力の遮断、走行制御部の回路故障及び運搬装置の正常停止の場合でも、運搬装置が摺動または落下しないようにすることを保証する。
【００７４】
本発明の運搬装置で、運搬アセンブリ１０の駆動部３００及び支持ホイール部５００は、レール２００に沿って動かされる。従って、断熱材またはその合板が破損する恐れがない。
【００７５】
また、各断熱材１にスリットを形成する必要がない（別の方法では運搬アセンブリ１０の移動または駆動のためにスリットが必要とされる）。特に、レール２００を使用することで、断熱材間溝において合板層が存在しない領域を別体のコネクタを用いてブリッジする必要がなくなるので、断熱材１の取り付けが簡単になる。
【００７６】
運搬アセンブリ１０は走行ホイール３２５とレール２００間の摩擦力によって動かされるが、運搬アセンブリ１０はラック−ピニオン機構によって駆動されることもできる。
【００７７】
その上、走行制御部８００は、走行エンコーダ７００により検出される補助ホイール６００の回転数に基づき、レール式運搬装置の移動速度を正確にフィードバック制御することができる。
【００７８】
本発明の好適実施形態について上記の通り説明してきたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。請求項に記載した範囲を逸脱しない限り種々の変形及び変更が可能であることを理解されたい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明のレール式運搬装置は、船舶の荷室の内壁表面に取り付けられた断熱材に対して様々な作業を行うための多様な自動化設備を運搬することに関する分野において有利に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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