JP2014168738A - 塗装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】足場やレールが不要で、段差や突起部のある壁面でも、確実に支持された状態で塗装することができる塗装装置を提供する。
【解決手段】噴霧ガン１を所定方向Ａに沿い往復移動可能に支持する第１のフレーム３と、第１のフレームに係合され、方向Ａに対し直交する方向Ｂに相対移動可能な第２のフレーム５と、方向Ｂに移動させるフレーム相対移動手段２１とを有し、第１、第２のフレームの各々から突出する脚部２９Ａ〜，３１Ａ〜が、各フレームに複数本設けられ、各脚部は、各フレームからの突出長さが調整可能とされ、各脚部の先端に、構造物表面に吸着可能な吸着部４５Ａ〜，４７Ａ〜が設けられ、各吸着部には、吸着／非吸着を制御する吸着制御部５４Ａ〜，５６Ａ〜が連結され、吸着制御部は、第１のフレームの側の吸着部と第２のフレームの側の吸着部とで、独立して吸着／非吸着を制御し得るようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道橋や歩道橋、道路橋などの橋梁、あるいはビルなどの建築物の外壁や屋根、その他フェンスや屋外遊具など、各種構造物の壁面を塗装するための塗装装置に関するものである。

従来、屋外構造物の壁面を塗装する場合、足場を組んで職人がスプレーガンや刷毛やローラを用いて手作業で塗装するのが一般的であった。しかしながら、近年では高齢化によるベテラン職人の減少が進み、また作業時間の短縮や安全性確保などの要請も強く、そのため、橋梁や高層建築物等の塗装作業には、人手を極力排した塗装装置を使用する傾向が強まり、種々の塗装装置が開発されるに至っている（例えば特許文献１〜３など）。

特許文献１に示される塗装装置では、建物の外壁に塗料を吹き付ける塗装機本体を移動可能に直接または間接的に支持するレールを、建物の外壁に沿って立設された足場の支柱に設けられた受け部に着脱可能としている。
また特許文献２には、構造物の外側に着脱可能に搬送レールを取り付け、搬送レールに沿って走行するキャリヤによって搬送台を吊持し、この搬送台に、工具操作軸、サーボモータ、工具ホルダ、塗装装置等を載置した構造物塗装ロボットが示されている。
さらに特許文献３には、構造物の表面に接しながら連続的に移動可能な自走式移動ロボットに塗装用ノズルなどの塗装機本体部分を搭載した自走式の塗装装置が示されている。

特開２０１２−１７５８２号公報 特開平５−１０４０４３号公報 特開２０１１−２４０３１７号公報

特許文献１に示される塗装装置を使用する場合、予め建物の外壁に沿って足場を組んでおく必要があり、そのため塗装準備作業にかなりの時間とコストを要してしまう問題があり、また足場を組みにくい箇所の構造物には適用し難い問題もある。
また特許文献２に示される塗装装置では、構造物の外側に搬送レールを取り付ける必要があり、この場合にも、特許文献１の場合と同様に、塗装準備作業にかなりの時間とコストを要してしまう問題があり、また搬送レールを取り付けにくい凹凸や段差などがある壁面などには適用し難い問題もある。
さらに特許文献３に示される自走式の塗装装置は、足場やレールの設置は不要であるが、構造物の表面に接しながら連続的に移動させるため、壁面に段差や突起部（隆起部）などがある場合には、確実に壁面に支持されなくなって不安定化するばかりでなく、段差や突起部（隆起部）を乗り越えられずに壁面から脱落してしまって、安全上の問題が生じるとともに、塗装の進行が停滞してしまったりする問題がある。

本発明は、以上のような事情を背景としてなされたものであって、基本的には、足場を組んだり、塗装機本体を支持、案内するためのレールを別に取り付けたりする必要がなく、しかも段差や突起部若しくは隆起部のある壁面、あるいは傾斜部分のある壁面などにおいても、安定かつ確実に支持された状態で塗装することができ、しかも構造的に簡単であって、軽量でしかも安価な塗装装置を提供することを課題としている。

前述のような課題を解決するため、本発明の塗装装置は、以下のような態様としている。
すなわち本発明の基本的な態様（第１の態様）による塗装装置は、
塗料を噴霧する噴霧ガンと、
前記噴霧ガンを所定方向に沿って往復移動可能に支持する第１のフレームと、
前記噴霧ガンを往復移動させるための噴霧ガン移動手段と、
前記第１のフレームに係合され、前記方向に対して直交する方向に沿って前記第１のフレームに対し相対的に移動可能な第２のフレームと、
前記第２のフレームを前記第１のフレームに対し前記方向に相対的に移動させるためのフレーム相対移動手段とを有し、
さらに前記第１のフレーム、第２のフレームのぞれぞれから、前記噴霧ガンの往復移動方向に平行でかつ前記第１のフレーム、第２のフレームの相対移動方向に平行な平面に対して直角な向きに突出する脚部が、第１のフレームおよび第２のフレームにそれぞれ複数本設けられ、
前記複数本の脚部は、それぞれ各フレームからの突出長さが調整可能とされ、
また各脚部の先端には、それぞれ構造物の表面に吸着可能な吸着部が設けられ、
前記各吸着部には、吸着状態と非吸着状態を制御する吸着制御部が連結され、
前記吸着制御部は、少なくとも第１のフレームの側の脚部の吸着部と第２のフレームの側の脚部の吸着部とで、独立して吸着状態と非吸着状態を制御し得るように構成されていることを特徴とするものである。

また本発明の第２の態様による塗装装置は、前記第１の態様による塗装装置において、
前記吸着制御部は、前記各吸着部を、それぞれ個別に吸着状態と非吸着状態を制御し得るように構成されていることを特徴とするものである。

さらに本発明の第３の態様による塗装装置は、前記第１もしくは第２の態様の塗装装置において、
さらに前記第１のフレームに、構造物表面で転動可能なマグネットローラが設けられていることを特徴とするものである。

さらに本発明の第４の態様による塗装装置は、前記第１〜第３のいずれかの態様の塗装装置において、
前記各吸着部が、減圧吸引により対象面に吸着される吸着パッドにより構成され、前記吸着制御部が各吸着パッドを排気するための管路に設けられていることを特徴とするものである。

本発明の塗装装置によれば、塗装作業を開始するにあたって、足場を組んだり、塗装機本体を支持、案内するためのレールを別に取り付けたりする必要がなく、そのため塗装のための準備作業が簡略化されて、工期の短縮と作業コストの低減を図ることができるとともに、足場の設置やレールの取り付けが困難な箇所にも適用することができる。さらに、段差や突起部若しくは隆起部のある壁面、あるいは傾斜部分のある壁面などにおいても、安定かつ確実に支持された状態で塗装することができ、そのため安全上の問題も少ないとともに、装置の落下事故によって工期が大幅に遅れるような事態が発生することを未然に防止することができる。そしてまた本発明の塗装装置は、構造的に簡単であるため、軽量であるとともに、安価とすることができる。

本発明の一実施形態の塗装装置の全体構成を、フレーム伸長状態で示す正面図である。 図１に示される実施形態の塗装装置の全体構成を、フレーム縮小状態で示す正面図である。 図１に対する底面図である。 図１に示される実施形態の塗装装置の要部、特に脚部付近を拡大して示す底面図である。 図１〜図４に示される実施形態の塗装装置を用いて、例えば垂直な壁面を塗装する場合の、第１のフレームと第２のフレームとの相対位置と、各吸着パッドの吸着／非吸着状態とを関連付けて模式的にかつ段階的に示すための図であり、その第１の段階を示す略解図である。 図５Ａに続く第２の段階を示す略解図である。 図５Ｂに続く第３の段階を示す略解図である。 図５Ｃに続く第４の段階を示す略解図である。 図５Ｄに続く第５の段階を示す略解図である。 図５Ｅに続く第６の段階を示す略解図である。 図５Ｆに続く第７の段階を示す略解図である。 図５Ｇに続く第８の段階を示す略解図である。 図５Ｈに続く第９の段階を示す略解図である。

以下、本発明の一実施形態の塗装装置について、図面を参照してより詳細に説明する。

図１および図３には、後述する第１のフレーム３から相対的に第２のフレーム５が後退している状態、すなわちフレーム伸長状態における一実施形態の塗装装置を示し、図２には第１のフレーム３に対して第２のフレーム５が相対的に前進している状態、すなわちフレーム縮小状態における一実施形態の塗装装置を示す。なお、図１、図２は、塗装装置を塗装対象の構造物の壁面Ｐ（図３参照）に沿って吊り下げた状態の正面図であり、そこで図１の下側から見た図３を、底面図としている。またこの実施形態の説明では、後述する噴霧ガン１が位置する側（図１〜図３の左方）を前方、反対側（図１〜図３の右方）を後方と称している。

本実施形態の塗装装置は、基本的には、塗料を噴霧する噴霧ガン１を所定方向Ａ（図示の例では上下方向；以下、「往復移動方向」と称する）に沿って直線的に往復移動可能に支持する第１のフレーム３と、第１のフレーム３に係合されて、前記往復移動方向に対して直交する方向Ｂ（図示の例では水平方向；以下、「フレーム伸縮方向」と称する）に沿って第１のフレーム３に対し相対的に移動可能な第２のフレーム５とを有している。

第１のフレーム３は、往復移動ガイドレール７を形成した例えば角型チャンネル状の前辺部３Ａと、その前辺部３Ａの長さ方向と平行な角棒状もしくは角筒状の後辺部３Ｂと、前辺部３Ａおよび後辺部３Ｂに対し直角な角棒状もしくは角筒状の一対の側辺部３Ｃ、３Ｄとを結合して、全体として略矩形状をなすように作られている。但し、本実施形態では、往復移動ガイドレール７を形成した前辺部３Ａは、その両端部分が、一対の側辺部３Ｃ、３Ｄよりも外側（上下方向）に突出している。

第１のフレーム３の前辺部３Ａには、往復移動可能に噴霧ガン１が支持されている。具体的には、第１のフレーム３の前辺部３Ａに、その長さ方向に沿って往復移動ガイドレール７が形成され、そのガイドレール７には、往復移動部材９が摺動可能に取り付けられ、その往復移動部材９から前方に支持アーム１１が突出して、その支持アーム１１に噴霧ガン１が取り付けられるようになっている。

また第１のフレーム３には、噴霧ガンを往復移動させるための噴霧ガン移動手段４が設けられている。具体的には、第１のフレーム３の前辺部３Ａの一端側（図１の下方）に、噴霧ガン１を往復移動させるための駆動源として例えば正逆両方向回転可能なモータなどの回転駆動機１３が設けられている。そしてこの回転駆動機１３による回転運動が、たとえば前辺部３Ａの内側に収納した図示しないスクリュー軸あるいはチェーン、ベルトなどによって直線運動に変換されて往復移動部材９に伝達されるようになっている。

一方第２のフレーム５は、第１のフレーム３の前辺部３Ａおよび後辺部３Ｂと平行な角棒状もしくは角筒状の前辺部５Ａおよび後辺部５Ｂと、第１のフレーム３の側辺部３Ｃおよび側辺部３Ｄと平行でかつ前端側の部分が第１のフレーム３の側辺部３Ｃおよび側辺部３Ｄの後端側の部分に重なる角棒状もしくは角筒状の一対の側辺部５Ｃ、５Ｄとを結合して、全体として略矩形状をなすように作られている。なお一対の側辺部５Ｃ、５Ｄには、それぞれその長さ方向に沿って（したがってフレーム伸縮方向Ｂに沿って）、フレーム伸縮ガイドレール部１９が形成されている。

前記フレーム伸縮ガイドレール部１９は、第１のフレーム３、第２のフレーム５が分離してその一方が他方から脱落しまわないように、第１のフレーム３と第２のフレーム５を係合しつつ、第１のフレーム３に対する第２のフレーム５のフレーム伸縮方向Ｂへの相対的な直線移動を案内するためのものである。具体的には、例えば第１のフレーム３の側辺部３Ｃ、３Ｄに図示しない突片部をそれぞれ設けておき、これらの各突片部が、第２のフレーム５の側辺部５Ｃ、５Ｄのフレーム伸縮ガイドレール部１９に摺動可能に係合する構成とすれば良い。

さらに第２のフレーム５には、第２のフレーム５を前記第１のフレーム３に対し前記フレーム伸縮方向Ｂに相対的に移動させるためのフレーム相対移動手段２１が設けられている。具体的には、第２のフレーム５の後辺部５Ｂに回転駆動源、例えば正逆両方向回転可能なモータ２３が取り付けられ、このモータ２３の回転軸をボール螺子（スクリュー軸）２５として、そのボール螺子２５が第１のフレーム３の後辺部３Ｂに向かって（したがってフレーム伸縮方向Ｂに沿って）延出されて、その先端が第２のフレーム５の前辺部５Ａに回転自在に支持されている。一方第１のフレーム３の後辺部３Ｂには、ボール螺子２５が貫通してそのモータ２３の螺条に螺合する螺子受け部２７が取り付けられている。
したがってモータ２３を作動させてボール螺子２５を回転させることによって、第２のフレーム５を第１のフレーム３に対しフレーム伸縮方向Ｂに沿って相対的に移動（直線的に往復移動）させることができる。

なお本実施形態では、フレーム相対移動手段２１としてボール螺子（スクリュー軸）２５を用いた構成を示しているが、フレーム相対移動手段２１は上記の構成に限らず、例えば無端環状のチェーン、無端環状のベルトなどを用いた構成とすることもできる。またそのほか、油圧シリンダなどの流体圧シリンダによって往復直線移動させる構成とすることも可能である。

さらに第２のフレーム５の側辺部５Ｃの両端部付近には、塗装装置全体を上方から吊り下げるための図示しないチェーンもしくはワイヤを引っ掛けるためのフック２８が設けられている。

再び第１のフレーム３に戻れば、第１のフレーム３には、往復移動方向Ａおよびフレーム伸縮方向Ｂに平行な平面に対して直角な方向に突出（すなわち壁面Ｐに向けて突出）する複数本の脚部２９Ａ〜２９Ｄが、壁面Ｐに向けての突出長さを調整可能に設けられている。
本実施形態では、例えば４本の脚部２９Ａ〜２９Ｄが、第１のフレーム３の４隅付近に設けられている。より具体的には、そのうち２本の脚部２９Ａ、２９Ｂは、側辺部３Ｃの両端近くに設けられ、残りの２本の脚部２９Ｃ、２９Ｄは、側辺部３Ｄの両端近くに設けられている。

また第２のフレーム５にも、往復移動方向Ａおよびフレーム伸縮方向Ｂに平行な平面に対して直角な方向に突出（すなわち壁面Ｐに向けて突出）する複数本の脚部３１Ａ〜３１Ｄが、壁面Ｐに向けての突出長さを調整可能に設けられている。
本実施形態では、例えば４本の脚部３１Ａ〜３１Ｄが、第２のフレーム５の４隅付近に設けられている。より具体的には、そのうち２本の脚部３１Ａ、３１Ｂは、側辺部５Ｃの両端近くに設けられ、残りの２本の脚部３１Ｃ、３１Ｄは、側辺部５Ｄの両端近くに設けられている。

ここで、第１のフレーム３の各脚部２９Ａ〜２９Ｄと、第２のフレーム５の各脚部３１Ａ〜３１Ｄは、すべて実質的に同一の構成とされており、そこで代表的に第２のフレーム５の脚部３１Ｃの部分を、図４に拡大して示す。

第１のフレーム３の各脚部２９Ａ〜２９Ｄは、それぞれ第１のフレーム３の側辺部３Ｃ、３Ｄの外側に突出する脚部支持部材３３を貫通する丸棒状若しくは円筒状のシャフト３５Ａ〜３５Ｄによって構成されている。各シャフト３５Ａ〜３５Ｄは、それぞれ脚部支持部材３３を軸方向に摺動可能に貫通しており、また各脚部支持部材３３には、それぞれシャフト３５Ａ〜３５Ｄの軸方向位置を、例えば手動操作によって固定するためのクランプ３７が設けられている。クランプ３７の具体的構成は特に限定されず、例えば図示しない偏心カムによってシャフト３５Ａ〜３５Ｄの外周面を押圧してクランプする構成とすれば良い。
したがって第１のフレームの各脚部２９Ａ〜２９Ｄを構成する各シャフト３５Ａ〜３５Ｄは、それぞれクランプ３７を解除した状態で第１のフレーム３からの壁面Ｐに向けての突出長さを調整することができ、またクランプ３７を作動させることによって、その調整位置でシャフト３５Ａ〜３５Ｄを固定することができる。

第２のフレーム５の各脚部３１Ａ〜３１Ｄも、第１のフレーム３の脚部２９Ａ〜２９Ｄと同様に、それぞれ第２のフレーム５の側辺部５Ｃ、５Ｄの外側に突出する脚部支持部材３９を貫通する丸棒状若しくは円筒状のシャフト４１Ａ〜４１Ｄによって構成されている。各シャフト４１Ａ〜４１Ｄは、それぞれ脚部支持部材３９を軸方向に摺動可能に貫通しており、また各脚部支持部材３９には、それぞれシャフト４１Ａ〜４１Ｄの軸方向位置を、例えば手動操作によって固定するためのクランプ４３が設けられている。クランプ４３は、第１のフレーム３の脚部２９Ａ〜２９Ｄのクランプ３７と同様であればよく、例えば図示しない偏心カムによってシャフト４１Ａ〜４１Ｄの外周面を押圧してクランプする構成とすれば良い。
したがって第２のフレーム５の各脚部３１Ａ〜３１Ｄを構成する各シャフト４１Ａ〜４１Ｄは、それぞれクランプ４３を解除した状態で第２のフレーム５からの壁面Ｐに向けての突出長さを調整することができ、またクランプ４３を作動させることによって、その調整位置でシャフト４１Ａ〜４１Ｄを固定することができる。

第１のフレーム３の脚部２９Ａ〜２９Ｄを構成する各シャフト３５Ａ〜３５Ｄの先端部には、それぞれ吸着部として、例えば減圧吸引（真空引き）によって壁面に吸着可能なゴムや軟質樹脂などからなる椀状の吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄが取り付けられている。

また第２のフレーム５の脚部３１Ａ〜３１Ｄを構成する各シャフト４１Ａ〜４１Ｄの先端部にも、それぞれ吸着部として、例えば減圧吸引によって壁面に吸着可能なゴムや軟質樹脂などからなる椀状の吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄが取り付けられている。

吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄ、吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄ内を吸引排気するための構成は特に限定されず、少なくとも第１のフレームの側のパッド４５Ａ〜４５Ｄと、第２のフレームの側のパッド４７Ａ〜４７Ｄとで、独立して吸着状態と非吸着状態を制御し得るように構成されていれば良い。

本実施形態では、吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄおよび吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄは、それぞれ吸引配管４９によってそれぞれ別のエジェクター５１の吸引口５１Ａ（図４参照）に接続されており、各エジェクター５１のエアー送給口５１Ｂには、図示しない空気圧縮機から、エアー送給配管５３及び手動操作可能な開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄを介して圧縮空気が送り込まれるようになっている。なお各エジェクター５１は、それぞれ第１のフレーム３若しくは第２のフレーム５に取り付けられており、本実施形態では、それぞれ第１のフレーム３の脚部支持部材３３Ａ〜３３Ｄ若しくは第２のフレーム５の脚部支持部材３９Ａ〜３９Ｄに取り付けられている。また各エジェクター５１に、エアー送給配管５３を介して接続された開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６も、それぞれ第１のフレーム３若しくは第２のフレーム５に取り付けられており、本実施形態では、それぞれ第１のフレーム３の側辺部３Ｃ、３Ｄ若しくは第２のフレーム５の側辺部５Ｃ、５Ｄに取り付けられている。

このような吸着部の構成では、塗装作業中は図示しない空気圧縮機を常時作動させておき、開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄのいずれか１以上を開放状態とすれば、その開閉バルブに接続されたエジェクター５１に圧縮空気が送り込まれ、そのエジェクター５１が作動して、対応する吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄ、４７Ａ〜４７Ｄのいずれか１以上が排気され、壁面に対する吸着動作が可能となる。

なお本実施形態では、吸着部を減圧吸引による吸着可能な吸着パッドで構成したが、電磁石を用いて磁気的に吸着可能な構成としても良い。但しその場合も、各吸着部は、電磁石へ駆動電流を導く電気回路を手動操作によって個別にＯＮ／ＯＦＦ可能として、吸着部の吸着／非吸着を個別に制御可能とする。

次に図１〜図４に示される実施形態の塗装装置を用いて、塗装対象構造物における鉄鋼材料などの磁気吸着可能な材料からなる壁面を塗装する際の各部の動作について、図５Ａ〜図５Ｉを参照しながら説明する。なおここでは、垂直な壁面Ｐ（図３、図４参照）に対して塗装するものとして説明する。また図５Ａ〜図５Ｉは、第１のフレーム３と第２のフレーム５との相対位置と、吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄ、４７Ａ〜４７Ｄの吸着／非吸着状態とを関連付けて模式的にかつ段階的に示すものであり、各吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄ、４７Ａ〜４７Ｄを示す円形の内側にクロスハッチングを施した吸着パッドは、吸着状態にあることを示し、円形の内側にクロスハッチングを施していない吸着パッドは、非吸着状態にあることを示す。

先ず、塗装対象の構造物の垂直な壁面Ｐに沿って、塗装装置を例えばクレーンなどによりチェーン若しくはワイヤなどを介して吊り下げ、塗装を開始させる箇所付近において塗装装置を壁面に近接させる。なおこの初期状態では、各開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄは閉状態にあり、各吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄ、４７Ａ〜４７Ｄが、図５Ａに示すように非吸着状態にあるものとする。また第１のフレーム３と第２のフレーム５との相対位置関係は、本実施形態の場合は、同じく図５Ａに示しているように、第２のフレーム５が第１のフレーム３に対して相対的に前進した位置、すなわちフレーム縮小状態にあるものとする。

続いて、第２のフレーム５の側の開閉バルブ５６Ａ〜５６Ｄを開放させて、図５Ｂに示すように、その第２のフレーム５の吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄを吸着状態として、壁面に吸着させる。これによって第２のフレーム３が壁面に確実に支持されることになる。なおこの段階では、第１のフレーム３の側の開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄは閉状態を維持して、吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄを壁面に吸着させない状態（非吸着状態）としておく。またこの段階では、第１のフレーム３の各シャフト３５Ａ〜３５Ｄについては、それぞれの先端の吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄが壁面に接しないように、すなわち壁面に対してある程度の間隔が保持されるように位置（壁面へ向かっての突出長さ）を調整しておくことが望ましい。

続いて、フレーム相対移動手段２１を作動させて、図５Ｃに示しているように、第１のフレーム３を第２のフレーム５に対して相対的に前進させる。すなわちフレーム伸長状態とする。具体的には、フレーム相対移動手段２１のモータ２３を所定方向に回転させ、ボール螺子２５の軸中心回転により、第１のフレーム３を第２のフレーム５に対して相対的に前方にスライドさせる。ここで、第１のフレーム３の各シャフト３５Ａ〜３５Ｄについて、前述のようにそれぞれの先端の吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄが壁面に対してある程度の間隔が保持されるように位置を調整しておけば、壁面に段差や突起部が存在しても、その段差や突起部が第１のフレーム３の前進移動の障害となることは回避され、第１のフレーム３を円滑に前進移動させることができる。

第１のフレーム３が前進端に至った後、噴霧ガン１を作動させて塗装を開始させ、かつ往復移動手段４の回転駆動機１３を作動させて、図５Ｄに示すように噴霧ガン１を第１のフレーム３のガイドレール７（前辺部３Ａ）に沿って往復移動させ、所定の範囲にわたって塗装を進行させる。図５Ｄにおいて、壁面の塗装領域Ｑを、２点鎖線で示す。

さらに、図５Ｅ〜図５Ｇに示すように、逐次フレーム相対移動手段２１のモータ２３をを作動させて、第１のフレーム３を第２のフレーム５に対して逐次後退させ（すなわちフレーム全体を逐次縮小させ）、噴霧ガン１を往復移動させながら塗装を継続させ、塗装領域Ｑを逐次拡大させていく。ここで、第１のフレーム５の各シャフト３５Ａ〜３５Ｄについて、前述のようにそれぞれの先端の吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄが壁面に対してある程度の間隔が保持されるように位置を調整しておけば、壁面に段差や突起部が存在しても、その段差や突起部が第１のフレーム３の後退移動の障害となることは回避され、第１のフレーム３を円滑に後退移動させることができる。

以上のようにして、予め定めた塗装領域についての塗装が終了すれば、第１のフレーム３の側の開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄを開いて、第１のフレーム３の吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄを吸着状態とし、壁面に対し吸着させる。これにより第１のフレーム３が壁面に吸着支持された状態となる。引き続いて第２のフレーム５の側の開閉バルブ５６Ａ〜５６Ｄを閉じて、吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄを非吸着状態とし、壁面に対する第２のフレームのの吸着支持を解放させる。この段階の状態を図５Ｈに示す。なおこの段階では、第２のフレーム５の各シャフト４１Ａ〜４１Ｄについては、それぞれの先端の吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄが壁面に接しないように、すなわち壁面に対してある程度の間隔が保持されるように位置（壁面へ向かっての突出長さ）を調整することが望ましい。

その後、フレーム相対移動手段２１を作動させて、図５Ｉに示しているように、第２のフレーム５を第１のフレーム３に対して相対的に後退させる。すなわちフレーム伸長状態とする。具体的には、フレーム相対移動手段２１のモータ２３を所定方向に回転させ、ボール螺子２５の軸中心回転により、第２のフレーム５を後方にスライドさせる。

続いて、第２のフレーム５の側の開閉バルブ５６Ａ〜５６Ｄを開放して、第２のフレーム５の吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄを吸着状態とし、壁面に対して第２のフレームを吸着支持させ、さらに第１のフレーム３の側の開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄを閉じて、第１のフレーム３の吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄを非吸着状態とし、壁面に対する第１のフレーム３の吸着支持を解放させる。この段階の状態は、図５Ｃと同じである。すなわち、既に説明した図５Ｃの状態に戻ることになる。そしてさらに図５Ｃ〜図５Ｉの過程を繰り返すことによって、広い範囲にわたっての塗装が可能となる。

ここで、第１のフレーム３の各脚部２９Ａ〜２９（シャフト３５Ａ〜３５Ｄ）および第２のフレーム５の各脚部３１Ａ〜３１Ｄ（シャフト４１Ａ〜４１Ｄ）は、それぞれのフレームからの突出長さが調整可能とされているため、各フレームの相対移動時において、壁面に段差や突起部が存在しても、それらの段差や突起部が各フレームの相対移動の障害とならないように適宜調整しながら塗装作業を継続することができる。したがって段差や突起部が存在する壁面についても、塗装装置の支持が不安定となったりすることなく、広い範囲にわたって短時間で塗装を行なうことができる。

なお以上の説明では、第１のフレーム３の側の吸着部である各吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄと、第２のフレーム５の側の吸着部である各吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄについて、それぞれ個別に吸着制御部（開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄ）を設けて、それぞれ独立に吸着／非吸着状態を制御するものとしたが、場合によっては、第１のフレーム３の側の吸着部である各吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄについてこれらの吸着／非吸着状態を同時かつ一斉に制御するための一つの吸着制御部（開閉バルブ）を設け、かつそれとは別に、２のフレーム５の側の吸着部である各吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄについてこれらの吸着／非吸着状態を同時かつ一斉に制御するための一つの吸着制御部（開閉バルブ）を設けた構成としても良い。すなわち、前述の第１の態様に記載したように、吸着制御部は、少なくとも第１のフレームの側の脚部の吸着部と第２のフレームの側の脚部の吸着部とで、独立して吸着状態と非吸着状態を制御し得るように構成されていれば良い。

但し、前述の実施形態で示したように、第１のフレーム３の側の吸着部である各吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄと、第２のフレーム５の側の吸着部である各吸着パッド４７Ａ〜４７Ｄについて、すべて個別に吸着制御部（開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄ）を設けて、吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄ、４７Ａ〜４７Ｄのすべてについて、それぞれ独立に吸着／非吸着状態制御を行なうように構成した場合には、仮にいずれかの吸着パッドの位置が、壁面の段差部分や突起部に対応した場合でも、各脚部２９Ａ〜２９Ｄ、３１Ａ〜３１Ｄについての個別の突出長さ調整と、吸着パッド４５Ａ〜４５Ｄ、４７Ａ〜４７Ｄについての個別の吸着／非吸着状態の制御とを併せて行なうことによって、第１のフレーム３若しくは第２のフレーム５を、より確実かつ安定して吸着保持することが可能となる。

さらに前述の実施形態では、吸着制御部としての開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄを第１のフレーム３若しくは第２のフレーム５に取り付けて、手動操作によって直接開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄを開閉する構成としているが、場合によっては、開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄを、電磁バルブなどの電気的に開閉制御しうるバルブによって構成して、各フレームから離れた遠隔操作部において開閉バルブ５４Ａ〜５４Ｄ、５６Ａ〜５６Ｄを開閉制御するようにしてもよい。

なお、場合によっては、前述の脚部２９Ａ〜２９Ｄとは別に、図示しない支持脚を、第１のフレーム３の前辺部３Ａの両端側の部分から往復移動方向Ａおよびフレーム伸縮方向Ｂに平行な平面に対して直角な方向に突出（したがって塗装対象の構造物の壁面Ｐに向かって突出）するように設けておき、これらの支持脚の先端に、塗装対象構造物の壁面に磁気吸引されつつその壁面上を転動可能な図示しない永久磁石もしくは電磁石からなるマグネットローラを取り付けておいても良い。
このようにマグネットローラを設けておけば、塗装対象が鋼などの磁性材料である場合には、壁面Ｐに対する塗装作業の開始のために塗装対象構造物の垂直な壁面Ｐに沿い塗装装置をクレーンなどによりチェーン若しくはワイヤなどを介して吊り下げて、塗装を開始させる箇所付近において塗装装置を壁面に近接させた際に、第１のフレーム３の前辺部３Ａから突出する支持脚の先端のマグネットローラが塗装対象構造物の壁面Ｐに磁気的に吸着される。そのため塗装開始時に塗装装置の姿勢が安定し、容易かつ安全に塗装作業を開始させることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはもちろんである。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

１ 噴霧ガン
３ 第１のフレーム
５ 第２のフレーム
４ 噴霧ガン移動手段
２１ フレーム相対移動手段
２９Ａ〜２９Ｄ 脚部
３１Ａ〜３１Ｄ 脚部
４５Ａ〜４５Ｄ 吸着部としての吸着パッド
４７Ａ〜４７Ｄ 吸着部としての吸着パッド
５４Ａ〜５４Ｄ 吸着制御部としての開閉バルブ
５６Ａ〜５６Ｄ 吸着制御部としての開閉バルブ
Ｐ 壁面
Ｑ 塗装領域

Claims (4)

1. 塗料を噴霧する噴霧ガンと、
   前記噴霧ガンを所定方向に沿って往復移動可能に支持する第１のフレームと、
   前記噴霧ガンを往復移動させるための噴霧ガン移動手段と、
   前記第１のフレームに係合され、前記方向に対して直交する方向に沿って前記第１のフレームに対し相対的に移動可能な第２のフレームと、
   前記第２のフレームを前記第１のフレームに対し前記方向に相対的に移動させるためのフレーム相対移動手段とを有し、
   さらに前記第１のフレーム、第２のフレームのぞれぞれから、前記噴霧ガンの往復移動方向に平行でかつ前記第１のフレーム、第２のフレームの相対移動方向に平行な平面に対して直角な向きに突出する脚部が、第１のフレームおよび第２のフレームにそれぞれ複数本設けられ、
   前記複数本の脚部は、それぞれ各フレームからの突出長さが調整可能とされ、
   また各脚部の先端には、それぞれ構造物の表面に吸着可能な吸着部が設けられ、
   前記各吸着部には、吸着状態と非吸着状態を制御する吸着制御部が連結され、
   前記吸着制御部は、少なくとも第１のフレームの側の脚部の吸着部と第２のフレームの側の脚部の吸着部とで、独立して吸着状態と非吸着状態を制御し得るように構成されていることを特徴とする塗装装置。
2. 請求項１に記載の塗装装置において、
   前記吸着制御部は、前記各吸着部を、それぞれ個別に吸着状態と非吸着状態を制御し得るように構成されていることを特徴とする塗装装置。
3. 請求項１、請求項２のいずれかの請求項に記載の塗装装置において、
   さらに前記第１のフレームに、構造物表面で転動可能なマグネットローラが設けられていることを特徴とする塗装装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の塗装装置において、
   前記各吸着部が、減圧吸引により吸着する吸着パッドにより構成され、前記吸着制御部が各吸着パッドを排気するための管路に設けられていることを特徴とする塗装装置。

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