(57)【要約】      （修正有）【課題】従来よりも小型であるとともに製作コストも安価である、優れた表面処理装置を提供する。【解決手段】交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動可能な表面処理装置において、交差した２つの表面のそれぞれの表面と対向する側が開口した減圧容器と；該減圧容器の該開口の周囲に装着された吸着シールと；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域より流体を抽出する負圧生成手段と；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域の負の圧力を調整する負圧調整手段と；該２つの表面の交差した隅部に対して研掃材などの表面処理材料を噴射する噴射手段と；錘を該隅部から離れる方向かつ装置の移動方向に往復運動させることにより発生する慣性力を利用して、装置を該隅部に沿って移動させる慣性移動手段；から構成されている。【選択図】図２
2007301711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差した２つの表面のそれぞれの表面と対向する側が開口した減圧容器と；該減圧容器の該開口の周囲に装着された吸着シールと；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域より流体を抽出する負圧生成手段と；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域の負の圧力を調整する負圧調整手段と；該２つの表面の交差した隅部に対して研掃材などの表面処理材料を噴射する噴射手段と；錘を該隅部から離れる方向かつ装置の移動方向に往復運動させることにより発生する慣性力を利用して、装置を該隅部に沿って移動させる慣性移動手段；から構成された、交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動可能な表面処理装置。
【請求項２】
交差した２つの表面のうちのどちらか１つの表面、もしくは両方の表面に該隅部に平行な端部が在り、かつ該吸着シールのうち該隅部と平行な部分よりも該隅部に接近した部分に該端部が位置している時、該端部と該吸着シールにより囲まれた開口している部分を覆うための覆口板が該減圧容器に装着されている、ことを特徴とする請求項１に記載の交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動可能な表面処理装置。
【請求項３】
該端部と覆口板との間の溝を覆うためのシール板を該覆口板に装着した、ことを特徴とする請求項２に記載の交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動可能な表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、例えば、船体構造板どうしの溶接接合部など、交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動しながら、研掃材などの材料を該溶接接合部に噴射し、溶接時に発生するスラグなどの異物を除去しさらには熱応力を除去することもできる、軽量かつ簡便な表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】船舶やビルディング等の構造物の表面に負圧吸着して移動することができる装置の第１例として、本発明者により提案された特公昭６０−２６７５２号公報（米国特許第４，０９５，３７８号明細書及び図面）に開示された装置を挙げることができる。
かかる装置は、自由端部が表面に接触せしめられる吸着シールを備えた減圧容器と、該減圧容器に装着された移動手段としての車輪と、該表面と該減圧容器及び該吸着シールによって規定された減圧領域内の流体を外部に抽出するための負圧生成手段とを備えている。
かかる装置においては、該負圧生成手段が付勢されると該減圧領域内の流体が外部に抽出され、該減圧領域の内外の流体圧力差に起因して該減圧容器に作用する流体圧力は該車輪を介して該表面に伝達され、かかる流体圧力によって装置が該表面に吸着する。
また、かかる吸着状態において電動モータの如き駆動手段によって該車輪を回転駆動すると、該車輪の作用によって装置は該表面に沿って移動する。
また、かかる装置には、表面に対して研掃材を噴射する研掃材噴射手段の如き作業装置が装着されている。
【特許文献１】特公昭６０−２６７５２号
【０００３】船舶やビルディング等の構造物の表面に負圧吸着して移動することができる装置の第２例として、本発明者により提案された日本特許第２６９６７０４号（米国特許第４，９３４，４７５号明細書及び図面）に開示された装置を挙げることができる。
かかる装置は、振動生成手段として、シリンダハウジングと該シリンダハウジング内に移動自在に装着されたピストンから成るシリンダ機構を備え、該シリンダ機構は該壁面に対して所定角度傾斜して該装置本体に装置されており、該シリンダ機構の伸縮によって該装置本体に該壁面から離れる方向の力及び該壁面に沿う該所定方向の力が付与され、かくして該装置本体は該振動生成手段の作用によって該壁面に沿って該所定方向に移動する。
また、該装置本体の該壁面と対向する部位には、該装置本体及び該壁面と協働して減圧空間を規定するシール体が装着され、該減圧空間は負圧生成手段に接続されており、該減圧空間内外の流体圧力差に起因して該装置本体に作用する流体圧力によって該装置本体が該壁面に吸着する。
【特許文献２】日本特許第２６９６７０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】而して、上述した従来の装置には、次の通りの解決すべき問題が存在する。
従来の、例えば上記の特公昭６０−２６７５２号に記載の表面に負圧吸着し且つ該表面に沿って移動可能な装置においては、走行手段が回転駆動される駆動輪若しくは無端軌道から構成されており、それ故に、走行手段が大型かつ重量も重く、このことに起因して制御システムが複雑で、製作コストも高くなる問題がある。
また、例えば上記の日本特許第２６９６７０４号に記載の表面に負圧吸着し且つ該表面に沿って移動可能な装置においては、平面においては使用できるが交差した２つの表面の隅部においては使用できないという問題があった。
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主目的は、比較的簡単な構成でもって、例えば、船体構造板どうしの溶接接合部など、交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動しながら、研掃材などの材料を該溶接接合部に噴射し、溶接時に発生するスラグなどの異物を除去しさらには熱応力を除去することもできる、かつ作業時に粉塵が発生することが無いため環境が汚染されることが無い、構造が簡単かつ軽量なため簡便に使用できる優れた表面処理装置を提供するものである。
本発明の他の目的は、従来よりも小型であるとともに製作コストも安価である優れた表面処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】上記の技術的解決課題を達成するために、本発明によれば、交差した２つの表面のそれぞれの表面と対向する側が開口した減圧容器と；該減圧容器の該開口の周囲に装着された吸着シールと；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域より流体を抽出する負圧生成手段と；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域の負の圧力を調整する負圧調整手段と；該２つの表面の交差した隅部に対して研掃材などの表面処理材料を噴射する噴射手段と；錘を該隅部から離れる方向かつ装置の移動方向に往復運動させることにより発生する慣性力を利用して、装置を該隅部に沿って移動させる慣性移動手段；から構成された、交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動可能な表面処理装置を提案するものである。【０００６】また、上記の技術的解決課題を達成するために、本発明によれば、交差した２つの表面のうちのどちらか１つの表面、もしくは両方の表面に該隅部に平行な端部が在り、かつ該吸着シールのうち該隅部と平行な部分よりも該隅部に接近した部分に該端部が位置している時、該端部と該吸着シールにより囲まれた開口している部分を覆うための覆口板が該減圧容器に装着されている、ことを特徴とする、交差した２つの表面の隅部に負圧吸着し且つそれに沿って移動可能な表面処理装置を提案するものである。
【発明の作用】
【０００７】本発明においては、負圧生成手段を付勢すると、減圧領域内の流体が外部に抽出され、該減圧領域が所要の通り減圧される。
かく該減圧領域が減圧されると、該減圧領域の内外の流体圧力差に起因して該減圧容器に作用する流体の圧力が該減圧容器を該隅部に押し付け、すなわち吸着する。
また、かかる吸着状態において、錘を該隅部から離れる方向かつ装置の移動方向に往復運動させると、錘の慣性力の作用により装置は該隅部に沿って移動する。
さらに、該隅部に対して研掃材などの表面処理材料が噴射されると、該表面処理材料が該隅部に衝突する衝撃により、溶接時に発生するスラグなどの異物が除去されさらには熱応力も除去される。
該隅部に衝突した表面処理材料や該衝突時に発生する粉塵は全て負圧生成手段により吸引回収される。
【発明の効果】
【０００８】本発明においては、２つの表面が交差する部分など表面が折れ曲がった部分に負圧吸着しかつ該折れ曲がった部分に沿って移動可能な、構造が簡単かつ軽量なため簡便に使用可能で、表面の端部までも処理可能な表面処理装置を実現できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】交差した２つの表面のそれぞれの表面と対向する側が開口した減圧容器と；該減圧容器の該開口の周囲に装着された吸着シールと；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域より流体を抽出する負圧生成手段と；該減圧容器と該吸着シールと該交差した２つの表面により包囲された領域の負の圧力を調整する負圧調整手段と；該２つの表面の交差した隅部に対して研掃材などの表面処理材料を噴射する噴射手段と；錘を該隅部から離れる方向かつ装置の移動方向に往復運動させることにより発生する慣性力を利用して、装置を該隅部に沿って移動させる慣性移動手段；から構成されている。
【実施例１】
【００１０】以下、本発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して詳細に説明する。
先ず第１の好適実施例について図１乃至図４を参照して説明すると、
減圧容器１は、略９０度に交差した２つの表面０１のそれぞれの表面と対向する側がそれぞれ略長方形に開口した函体１１と；
外形が略長方形を成しかつ内側が略長方形にくり抜かれた板が略９０度に折り曲げられた形状の吸着シール取付板１２において、該略長方形にくり抜かれた部分には、函体１１の該開口した部分が溶着されている吸着シール取付板１２と；
函体１１に溶着された、サクションホース（図示せず）の接続管１３と；
函体１１に溶着された、慣性移動手段３の取付け部１４と；
函体１１に溶着された、負圧調整手段４の取付け管１５と；
函体１１に溶着された、ノズル揺動板５１の取付けヒンジ板１６と；
函体１１に溶着された、ノズル揺動エアシリンダ７のピストンロッド７２のクレビス形先端金具７５の取付けヒンジ板１７と；
函体１１に溶着された、ゴム製ベローズ５４の取付け円筒部１８；から構成されている。【００１１】吸着シール取付板１２には、例えばポリウレタン、超高分子ポリエチレン等の比較的柔軟な板状の材料から形成された、全体の形状が略環状の吸着シール２がボルト、ナット２１にて固定されている。
吸着シール２は、表面０１と接触するリップ部と、吸着シール取付板１２の外周縁部にボルト、ナット２１にて固定された固定部と、該リップ部と該固定部を接続する中間部により構成されている。
吸着シール２の各構成要素の形状について、該リップ部は、表面０１に密着したまま略９０度折れ曲がって配置された柔軟な平板を環状にくり抜いたような形状を成し、該固定部は、吸着シール取付板１２に密着したまま略９０度折れ曲がって配置された柔軟な平板を環状にくり抜いたような形状を成し、該中間部は、環状をした該リップ部の内側部分の全周部分と、環状をした該固定部の内側部分の全周部分に連結された膜状を成している。【００１２】サクションホース接続管１３には、サクションホース（図示せず）を介して負圧ポンプの如き負圧生成手段（図示せず）に接続されており、減圧容器１は、吸着シール２及び表面０１と協働して減圧領域を規定する。
従って、負圧生成手段（図示せず）が付勢されると、減圧領域内の流体はサクションホース（図示せず）を通って外部に抽出され、かくして減圧領域は所要の通り減圧される。【００１３】慣性移動手段３の取付け部１４には、略９０度に交差する２つの表面０１が交差する隅部０２から離れる方向かつ装置の移動方向、すなわち図４において、装置が隅部０２から離れる方向である上方向かつ装置の移動方向である左方向の両方を満足する左上斜め方向に、錘であるシリンダケース３１を圧縮空気を利用して往復運動させることにより発生する慣性力を利用して、装置を隅部０２に沿って移動させる慣性移動手段３のピストンロッド３２が固定されている。【００１４】負圧調整手段４の取付け管１５には、円筒形の弁板収納ケース４１が固定されている。
弁板収納ケース４１の内部においては、円板状の弁板４３が取付け管１５の方向に出入りできるように、端部に弁板４３が固定されたロッド４４がボス４２に軸支され、ロッド４４のもう一方の端部にはバネ受け４５がネジ込まれてナット４６により固定され、弁板収納ケース４１とバネ受け４５の間には圧縮コイルバネ４７が装着されている。【００１５】ノズル揺動板５１の取付けヒンジ板１６には、圧縮空気を利用して研掃材を表面０１及び隅部０２に向け噴射するブラストノズル６１が、研掃材の噴射幅を広くする目的のため隅部０２と直交する面上において揺動可能なように、ノズル揺動板５１が２組のロッドエンド５２とボルト、ナット５３により装着されている。
ノズル揺動エアシリンダ７のピストンロッド７２のクレビス形先端金具７５の取付けヒンジ板１７には、該クレビス形先端金具７５がピン７６にて装着されている。
ノズル揺動板５１には、ノズル揺動エアシリンダ７のセンタトラニオン形支持金具７３がピン７４にて装着されている。
ノズル揺動板５１には、端部にブラストノズル６１がネジ込まれたノズルホルダ６２が固定され、ノズルホルダ６２にはブラストホース６３が挿入されて固定されている。
ゴム製ベローズ５４の取付け円筒部１８には、円筒部１８とブラストノズル６１との間の空隙を塞ぐため、ゴム製ベローズ５４が装着されている。【００１６】次に、上述した通りの装置の作用を要約して説明する。
負圧生成手段（図示せず）を付勢すると、減圧領域内の流体はサクションホース（図示せず）を通って外部に抽出され、かくして減圧領域は所要の通り減圧される。
かく減圧領域が減圧されると、減圧領域の内外の流体圧力差に起因して減圧容器１に作用する流体の圧力が減圧容器１を表面０１及び隅部０２に押し付け、すなわち吸着する。
また、かかる吸着状態において、錘であるシリンダケース３１を隅部０２から離れる方向かつ装置の移動方向に往復運動させると、錘であるシリンダケース３１の慣性力の作用により装置は隅部０２に沿って移動する。
さらに、かかる吸着移動状態において、ブラストノズル６１より表面０１及び隅部０２に向け研掃材が圧縮空気と共に高速度にて噴射されると、研掃材が隅部０２に衝突する衝撃により、溶接時に発生するスラグなどの異物が除去されさらには熱応力も除去される。
また噴射された後の研掃材は、負圧生成手段（図示せず）の作用により、減圧領域内の大気と共にサクションホース（図示せず）を通って外部に抽出される。
研掃材の噴射は減圧領域内において行われるため、研掃材や研掃材の衝突時に発生するダストが減圧領域の外へ飛散することは無い。【００１７】負圧調整手段４の作用について以下に述べる。
負圧調整手段４が無い場合においては、ブラストノズル６１から圧縮空気が噴射されていない時には減圧領域の負の圧力が増大し、よって装置の吸着力が増大するので装置の移動が困難となる。
負圧調整手段４が有る場合においては、ブラストノズル６１から圧縮空気が噴射されていない時には減圧領域の負の圧力が増大しようとするが、該負の圧力の増大に起因して、装置を包囲する流体が圧縮コイルバネ４７の力に打ち勝って弁板４３を管１５の方向に押し開け、よって装置を包囲する流体が穴４８を通って負圧調整手段４の内部に流入し、而して負の圧力の増大が阻止されるので装置の吸着力は一定に維持されて装置の移動は容易となる。
【実施例２】
【００１８】次に、本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例について、図５乃至図７を参照して参照して詳細に説明する。
第２の好適実施例においては、船体構造板どうしの溶接接合部すなわち隅部０３において交差する２つの表面がＴ字形の断面形状を成している。
第２の好適実施例においては、吸着シール２の一部が、交差した２つの表面のうちの片方の表面からはみ出し、このままでは減圧領域が形成されない。
すなわち、交差した２つの表面には隅部３に平行な端部が在り、かつ吸着シール２の一部が該端部よりはみ出し、このままでは減圧領域が形成されない。
そこで、該端部と吸着シール２により囲まれた開口している部分を覆うための覆口板８１が減圧容器１に装着されたことにより減圧領域が形成されない不都合が解消されると共に、表面の端部までも表面処理を可能とするものである。
函体１１の側面には、２組の覆口板保持金具１９が溶着されており、覆口板保持金具１９にはクローム・モリブデン鋳鉄などの耐磨耗材料を素材とする覆口板８１がボルト、ナット８２により固定されている。
覆口板８１において表面の該端部と対面する部分においては、表面の該端部と覆口板８１との間に存在する溝を覆い、よって研掃材が装置の外部に飛散するのを防止するための、超高分子ポリエチレンなどの耐磨耗かつ低摩擦材料を素材とするシール板８３がボルト８４により固定されている。
なお、船体構造板には種々の寸法のものが存在するので、覆口板８１及びシール板８３の寸法も船体構造板の寸法に合わせて種々の寸法のものを用意すると良い。【００１９】次に、上述した通りの装置の作用を要約して説明する。
負圧生成手段（図示せず）を付勢すると、表面０１と減圧容器１と吸着シール２と覆口板８１により囲まれた領域の流体はサクションホース（図示せず）を通って外部に抽出され、かくして減圧領域は所要の通り減圧される。
かく減圧領域が減圧されると、減圧領域の内外の流体圧力差に起因して減圧容器１に作用する流体の圧力が減圧容器１を表面０１及び隅部０３に押し付け、すなわち吸着する。
また、かかる吸着状態において、錘であるシリンダケース３１を隅部０３から離れる方向かつ装置の移動方向に往復運動させると、シリンダケース３１の慣性力の作用により装置は覆口板８１とシール板８４と共に隅部０３に沿って移動する。
さらに、かかる吸着移動状態において、ブラストノズル６１より表面０１及び隅部０３に向け研掃材が圧縮空気と共に高速度にて噴射されると、研掃材が隅部０３に衝突する衝撃により、溶接時に発生するスラグなどの異物が除去されさらには熱応力も除去される。
また噴射された後の研掃材は、負圧生成手段（図示せず）の作用により、減圧領域内の大気と共にサクションホース（図示せず）を通って外部に抽出される。
研掃材の噴射は減圧領域内において行われるため、研掃材や研掃材の衝突時に発生するダストが減圧領域の外へ飛散することは無い。【００２０】以上に本発明の好適実施例について説明したが、本発明は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
例えば、以上の本発明の好適実施例においては、２つの表面が９０度で交差している隅部に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置について説明したが、例えば貯油タンクの外壁面と屋根面とが２７０度で交差している折れ曲がった部分に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置についても、本発明を利用して実現することができるものである。
なお、以上の本発明の好適実施例についての説明は、本発明の装置が大気中の表面上に在るものとして説明を行ったが、本発明は水中においても適用されることができる。かかる場合の負圧生成手段については、水ポンプや水駆動エゼクタを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】本発明においては、２つの表面が交差する部分など表面が折れ曲がった部分に負圧吸着しかつ該折れ曲がった部分に沿って移動可能な、構造が簡単かつ軽量なため簡便に使用可能で、表面の端部までも処理可能な表面処理装置を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に従って構成された装置の第１の好適実施例の平面図。
【図２】図１に示す装置をＢから見た側面図。
【図３】図１に示す装置をＣから見た底面図。
【図４】図１に示す装置のＡ−Ａの断面図。
【図５】本発明に従って構成された装置の第２の好適実施例の平面図。
【図６】図５に示す装置をＤから見た上面図。
【図７】図５に示す装置をＥから見た底面図。
【符号の説明】
【００２３】表面０１
減圧容器１
函体１１
吸着シール取付板１２
サクションホース接続管１３
慣性移動手段３
慣性移動手段取付け部１４
負圧調整手段４
負圧調整手段取付け管１５
ノズル揺動板５１
ノズル揺動板取付けヒンジ板１６
ノズル揺動エアシリンダ７
ピストンロッド７２
クレビス形先端金具７５
クレビス形先端金具取付けヒンジ板１７
ゴム製ベローズ５４
ゴム製ベローズ取付け円筒部１８
吸着シール２
ボルト、ナット２１
隅部０２
シリンダケース３１
ピストンロッド３２
弁板収納ケース４１
弁板４３
ロッド４４
ボス４２
バネ受け４５
ナット４６
圧縮コイルバネ４７
ブラストノズル６１
ノズル揺動板５１
ロッドエンド５２
ボルト、ナット５３
ピン７６
センタトラニオン形支持金具７３
ピン７４
ノズルホルダ６２
ブラストホース６３
覆口板８１
覆口板保持金具１９
ボルト、ナット８２
シール板８３
ボルト８４
【図１】
2007301711.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007301711.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007301711.tif 000007
【図６】
2007301711.tif 000008
【図７】
2007301711.tif 000009