【手続補正書】
【提出日】平成20年1月29日(2008.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
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３】
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４】
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
本発明は以下の実施態様を含む。
（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。
（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、（１）に記載の装置。
（３）前記塗布装置が複数の塗装ガンのアレーを含む、（２）に記載の装置。
（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、（３）に記載の装置。
（５）前記パターンが約５０％重なる、（４）に記載の装置。
（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、（４）に記載の装置。
（７）前記形状の各々が扇形である、（５）に記載の装置。
（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、（４）に記載の装置。
（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、（４）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（４）に記載の装置。
（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、（３）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（２３）に記載の装置。
（２５）前記洗浄物質が水と研磨媒体の組み合わせからなる、（２３）に記載の装置。
（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、（２３）に記載の装置。
（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、（２３）に記載の装置。
（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、（２３）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（３１）前記表面の完全性を測定する表面測定装置を備える、（１）に記載の装置。
（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。
（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、（３２）に記載の装置。
（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、（３３）に記載の装置。
（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、（１）に記載の装置。
（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、（３２）に記載の装置。
（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、（３２）に記載の装置。
（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、（３７）に記載の装置。
（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。
（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、（３９）に記載の方法。
（４１）前記パターンが浅い階段構成にて互いにずれている、（４０）に記載の方法。
（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、（３９）に記載の方法。
（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、（３９）に記載の方法。
（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、（３９）に記載の方法。
（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。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（４６）に記載の装置。
（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、（４６）に記載の装置。
（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、（４６）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（５６）に記載の装置。
（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、（４６）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（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、（５７）に記載の装置。
（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、（５８）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。
（６３）前記構造体が船である、（４５）に記載の装置。
（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、（４５）に記載の装置。