JPH0523263A - 横行式自動外面清掃装置の自動乗り移り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 危険な高所作業における作業者の省略と作業
時間の短縮を図り得る横行式自動外面清掃装置の自動乗
り移り装置を提供する。 【構成】 ビル１の横レール３に案内されて被清掃面２
を自動清掃する清掃ユニット９を格納する昇降体８に、
ビル１のマーカー１５の情報から昇降体８の上下方向に
係る位置を検出する位置センサ１４を装着する。また、
昇降体格納ユニット４の内部に、位置センサ１４からの
情報に基づき巻上装置５をセンサフィードバックして横
レール３にレール１３の位置を一致させる巻上制御装置
１６を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築物の窓や壁面等の外
面を横行しながら自動清掃する横行式自動外面清掃装置
に関し、より詳しくは、清掃ユニットを昇降体から建物
の横レールに乗り移らせる自動乗り移り装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図７及び図８は特公平１−３４６１１号
公報等に開示された従来の横行式自動外面清掃装置を示
すもので、図中、１は建築物であるビルで、このビル１
の外面には、横長の被清掃面２が上下方向に複数配設さ
れるとともに、この被清掃面２を上下から挟む溝形の一
対の横レール３が複数埋設され、該ビル１の屋上には、
走行可能な昇降体格納ユニット４が配置されている。こ
の昇降体格納ユニット４は内部に回動可能な巻上装置５
を備え、この巻上装置５には、一対のワイヤロープ６が
巻回されており、この一対のワイヤロープ６の端部に
は、作業者７が搭乗する昇降体８が吊着されている。

【０００３】この昇降体８は、横行しながら被清掃面２
を自動清掃する清掃ユニット９を格納するとともに、こ
の清掃ユニット９を一対の横レール３に装着する装着装
置１０を備え、この装着装置１０には図８に示す如く、
清掃ユニット９の一対の横レール３への装着を容易にす
る角度調整機構１１と上下調整機構１２とが配設されて
いる。

【０００４】従って、ビル１の被清掃面２を清掃するに
は、先ず、昇降体８に作業者７が搭乗したのを確認後、
昇降体格納ユニット４の巻上装置５を回転させ、一対の
横レール３の近傍に昇降体８を下降させる。次いで、作
業者７が角度調整機構１１と上下調整機構１２を操作・
調整して一対の横レール３の正面開口部に、被清掃面２
に対向する清掃ユニット９の対向面における上下部の車
輪（図示せず）を嵌合させ、作業者７が装着装置１０を
前後方向に移動させて一対の横レール３に清掃ユニット
９を移載させた後、作業者７が装着装置１０を清掃ユニ
ット９から取り外す。すると、一対の横レール３に移載
された清掃ユニット９が該横レール３に案内されつつ自
走し、ノズルから被清掃面２に噴霧状の洗浄液を吹き付
けて被清掃面２に付着している汚れや不純物を濡らし、
ブラシとスクイジーで汚れや不純物を落として自動的に
清掃する。こうして一つの階の被清掃面２の清掃が終了
すると、作業者７が移載時の逆の手順で装着装置１０に
清掃ユニット９を移動させ、その後昇降体８に清掃ユニ
ット９を格納する。然して、巻上装置５を回転させて昇
降体８を別の階に昇降移動させ、上記手順と同様の手順
で、清掃ユニット９の横レール３への移載、自動清掃、
及び清掃ユニット９の昇降体８への格納を行い、その
後、上記作業をビル１の全体の清掃が終了する迄繰り返
す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の横行式自動外面
清掃装置は以上のように構成され、昇降体８に搭乗した
作業者７が清掃ユニット９を手作業で横レール３に移載
しなければならないので、危険な高所作業を人間が行わ
なければならず、しかも作業に長時間を要するという問
題点があった。

【０００６】本発明は上記に鑑みなされたもので、清掃
ユニットを横レールに自動で移載できるとともに、移載
時間を短縮できる横行式自動外面清掃装置の自動乗り移
り装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては上述の
目的を達成するため、建築物の屋上に配置された昇降体
格納ユニットと、この昇降体格納ユニットの巻上装置の
ワイヤロープに吊着された昇降可能な昇降体と、この昇
降体に格納され当該昇降体から建築物の被清掃面を挟装
する一対の横レールに乗り移って被清掃面を清掃する清
掃ユニットと、昇降体に装着され当該昇降体の上下方向
の位置を検出する位置センサと、この位置センサの検出
した情報に基づき該巻上装置をセンサフィードバック制
御する巻上制御装置とを備えたことを特徴としている。

【０００８】また、上記巻上装置と昇降体の間に、昇降
体の微小位置決めを行う駆動装置とその制御装置とから
なる昇降体微小位置決め装置を介在したことを特徴とし
ている。

【０００９】また、上記昇降体を２つに分割してその一
方をカウンタウェイトとして使用し、又は昇降体にカウ
ンタウェイトを付加することを特徴としている。

【００１０】また、上記昇降体の内部に、清掃ユニット
の微小位置決めを行う駆動装置とその制御装置とからな
る清掃ユニット微小位置決め装置を配設したことを特徴
としている。

【００１１】また、昇降体の位置を目標の横レールに合
致させるための目標追従補償器と、外乱に対して昇降体
を一定位置に保持するための外乱抑制補償器とを備えた
ことを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明によれば、清掃ユニットを昇降体のレー
ルから一対の横レールに自動的に乗り移らせることがで
きるので、作業者の省略と清掃ユニットの移載時間の短
縮を図ることができる。

【００１３】また、昇降体微小位置決め装置により、ワ
イヤロープの伸長や時間遅れに伴う昇降体の上下方向に
係る位置制御の困難化を排除することができる。

【００１４】また、昇降体を２つに分割してその一方を
カウンタウェイトとして使用し、又は昇降体にカウンタ
ウェイトを付加するので、駆動装置の負荷容量を最小に
することができる。

【００１５】また、昇降体の内部に、清掃ユニットの微
小位置決めを行う駆動装置とその制御装置とからなる清
掃ユニット微小位置決め装置を配設しているので、清掃
ユニットを高精度に位置決めすることができる。

【００１６】また、昇降体の位置を目標の横レールに合
致させるための目標追従補償器と、外乱に対して昇降体
を一定位置に保持するための外乱抑制補償器とを備えて
いるので、強風やロープ長さの変動等の外乱要因に伴う
清掃ユニットの位置決めの困難化を排除できる。

【００１７】

【実施例】以下、図１に示す一実施例に基づき本発明を
詳述すると、図中、１は建築物であるビルで、このビル
１の外面には、横長の被清掃面２が上下方向に複数配設
されるとともに、この被清掃面２を上下から挟む溝形の
一対の横レール３が複数埋設され、該ビル１の屋上に
は、走行可能な昇降体格納ユニット４が配置されてい
る。この昇降体格納ユニット４は内部に回動可能な巻上
装置５を備え、この巻上装置５には、一対のワイヤロー
プ６が巻回されており、この一対のワイヤロープ６の端
部には、内部に一対のレール１３を備えた昇降体８が吊
着されている。そして、この昇降体８の一対のレール１
３には、被清掃面２を自動清掃する清掃ユニット９が支
持・格納されている。

【００１８】１４は昇降体８に装着された位置センサ
で、この位置センサ１４は、ビル１の横レール３付近に
装着されたマーカー１５の情報から昇降体８の上下方向
に係る位置を検出し、この検出した情報を昇降体格納ユ
ニット４の巻上制御装置１６に出力するようになってい
る。そして、巻上制御装置１６は入力した情報から巻上
装置５をセンサフィードバック制御する機能を有してい
る。

【００１９】従って、ビル１の被清掃面２を清掃するに
は、昇降体格納ユニット４の巻上装置５を回転させ、昇
降体８をビル１の外壁に沿わせて下降させる。この下降
の際、位置センサ１４がマーカー１５の情報から昇降体
４の上下方向に係る位置を検出して検出した情報を巻上
制御装置１６に出力し、巻上制御装置１６が巻上装置５
をフィードバック制御で回転させてビル１の横レール３
の高さに昇降体８のレール１３を一致させる。横レール
３の高さとレール１３の高さが一致すると、清掃ユニッ
ト９が昇降体８のレール１３から一対の横レール３に自
動的に乗り移って自走し、横行しながらビル１の被清掃
面２を自動的に清掃する。こうして一つの階の被清掃面
２の清掃が終了すると、清掃ユニット９が昇降体８の位
置に自動的に戻り、清掃ユニット９が横レール３から昇
降体８のレール１３に自動的に乗り移って格納される。
然して、巻上装置５を回転させて昇降体８を別の階へ昇
降移動させ、上記の同様の手順で、清掃ユニット９の横
レール３への自動乗り移り、自動清掃、及び清掃ユニッ
ト９の昇降体８への自動格納を行い、その後、上記作業
をビル１の全体の清掃が終了する迄繰り返す。

【００２０】上記構成によれば、位置センサ１４からの
情報に基づき、巻上制御装置１６が巻上装置５をフィー
ドバック制御して横レール３の高さにレール１３を一致
させ、清掃ユニット９が昇降体８のレール１３から横レ
ール３に自動的に乗り移るので、危険な高所作業を作業
者７が行う必要がなく、しかも作業時間を大幅に短縮す
ることができる。

【００２１】次に図２に基づき本発明の第２の実施例を
説明する。上記実施例では巻上制御装置１６が昇降体８
の上下方向に係る位置制御を行っていたが、これでは低
い階のビル１においても、長いワイヤロープ６を介して
昇降体８の位置を制御しなければならず、ワイヤロープ
６の伸びや時間遅れのため円滑に制御できなくなること
がある。そこで、本実施例ではワイヤロープ６と昇降体
８の間に、昇降体微小位置決め装置１７を介在して配設
している。この昇降体微小位置決め装置１７は昇降体８
を上下方向に昇降させる駆動装置１７０と、この駆動装
置１７０を制御する制御装置１７１とを備えて構成され
ている。その他の部分については上記実施例と同様であ
る。

【００２２】次に第１の実施例と相違する動作について
説明する。本実施例では巻上制御装置１６を昇降体８の
横レール３への精密な位置決めに使用するのではなく、
各階への大まかな移動をシーケンス的に行うためにのみ
使用し、昇降体８の横レール３への精密な位置決めに
は、昇降体微小位置決め装置１７を使用する。巻上制御
装置１６の制御により、目標階の近傍に昇降体８が昇降
移動して来ると、位置センサ１４が横レール３との相対
位置誤差を昇降体微小位置決め装置１７に出力し、この
情報に基づき昇降体微小位置決め装置１７の制御装置１
７１が駆動装置１７０を駆動して昇降体８の位置をフィ
ードバック制御し、横レール３に昇降体８のレール１３
の位置を合致させる。その後の動作については、第１の
実施例と同様である。

【００２３】本実施例においても上記実施例と同様の作
用効果が期待し得られ、低い階のビル１における昇降体
８の制御を円滑に行うことができるのは明白である。

【００２４】次に図３に基づき本発明の第３の実施例を
説明する。上記昇降体８はかなりの重量物であるため、
上記第１・第２の実施例では巻上装置５を大容量化しな
ければならなかった。特に、第２の実施例では、清掃ユ
ニット９自体もかなりの重量物なので、駆動装置１７０
の負荷容量をかなり大きなものにせざるを得ず、このた
め、昇降体微小位置決め装置１７自体がかなり大きく且
つ重くなり、巻上装置５をさらに大容量化しなければな
らなかった。そこで、本実施例では昇降体８を２つに分
割し、清掃ユニット９を搭載していない一方の昇降体を
カウンタウェィト１８として使用するようにしている。
清掃ユニット９を搭載した昇降体８には、位置センサ１
４が装着されている。また、カウンタウェィト１８は昇
降体８の反対側に位置し、ロープや滑車等を介して吊持
されている。その他の部分については上記諸実施例と同
様である。

【００２５】本実施例においても上記諸実施例と同様の
作用効果が期待し得られ、駆動装置１７０の負荷容量を
小さくすることができるのは明白である。また、清掃ユ
ニット９が乗り降りするのに鑑み、カウンタウェイト１
８の重量を清掃ユニット９の重量の１／２にすると、駆
動装置１７０に係る負荷を最小にすることが可能とな
る。

【００２６】尚、本実施例では第２の実施例における昇
降体８を２つに分割したものを示したが、第１の実施例
における昇降体８を２つに分割して巻上装置５を小容量
化しても同様の作用効果を奏する。また、昇降体８を分
割するのではなく、昇降体８に別個のカウンタウェイト
１８を付加しても良いのは言うまでもない。

【００２７】次に図４に基づき本発明の第４の実施例を
説明する。上記第１〜第３の実施例では、最終的に清掃
ユニット９の位置決めを行うにも拘らず、昇降体８やそ
の一部を動かしているため、精度良い位置決めが困難だ
った。そこで、本実施例では昇降体８の内部の下部に、
清掃ユニット微小位置決め装置１９を配設している。こ
の清掃ユニット微小位置決め装置１９は油圧シリンダか
ら構成され清掃ユニット９を上下方向に昇降移動させる
駆動装置１９０と、この駆動装置１９０を制御する制御
装置１９１とを備えて構成されている。その他の部分に
ついては上記諸実施例と同様である。

【００２８】次に動作について説明するが、基本的な動
作は第２の実施例と同様である。第２の実施例との相違
は清掃ユニット９の横レール３への精密な位置決めに関
し、昇降体微小位置決め装置１７を使用するのではな
く、清掃ユニット微小位置決め装置１９を使用する点に
ある。即ち、巻上制御装置１６の制御により、目標階の
近傍に昇降体８が昇降移動して来ると、位置センサ１４
が横レール３との相対位置誤差を清掃ユニット微小位置
決め装置１９に出力し、この情報に基づき清掃ユニット
微小位置決め装置１９の制御装置１９１が駆動装置１９
０を駆動して清掃ユニット９の位置をフィードバック制
御し、横レール３に清掃ユニット９の位置を合致させ
る。以後の動作は第２の実施例と同様である。

【００２９】本実施例においても上記諸実施例と同様の
作用効果が期待し得られ、清掃ユニット微小位置決め装
置１９がロープ等を介さず直接に清掃ユニット９を制御
するので、高精度な位置決めが可能になるのは明白であ
る。

【００３０】尚、本実施例では駆動装置１９０を油圧シ
リンダから構成したものを示したが、清掃ユニット９を
制御できるものであれば、どのような構成でも良いのは
言うまでもない。

【００３１】次に図５に基づき本発明の第５の実施例を
説明する。上記諸実施例では、位置センサ１４からの情
報に基づき各制御装置１６・１７１・１９１が単純なセ
ンサフィードバック制御を行っていた。しかし、横行式
自動外面清掃装置の自動乗り移り装置では、風に伴うワ
イヤロープ６の揺れ、階によるワイヤロープ長さの変
動、及び停止や乗り移りの際の衝撃等の外乱要因が大き
いため、単純なフィードバック制御では該外乱がある
と、正確に目標の横レール３の高さに昇降体８や清掃ユ
ニット９を保持することが困難であるという問題点があ
った。本実施例ではこの問題点を解消するためになされ
たもので、図中、２０は制御対象の伝達関数、２１は目
標値である横レール３の位置２２に昇降体８又は清掃ユ
ニット９の位置２３を追従させるための目標追従補償
器、２４は外乱２５に対して昇降体８又は清掃ユニット
９を一定位置に保持するための外乱抑制補償器である。
その他の部分については上記諸実施例と同様である。

【００３２】次に動作について説明するが、基本的な動
作は第１〜第４の実施例と同様である。上記第１〜第４
の実施例では図６に示す如く、横レール位置２２と昇降
体８或は清掃ユニット９の位置２３の相対位置２６が位
置センサ１４で検出され、各制御装置１６・１７１・１
９１に出力される。各制御装置１６・１７１・１９１で
はこの誤差を無くすような指令値が演算され、制御対象
２０を目標値２２に一致させるようにフィードバック制
御される。上記諸実施例ではこのように１つの制御補償
器１６・１７１・１９１が用いられていたので、目標追
従と外乱抑制という２つの要求を満足させることができ
なかった。本実施例では目標追従を達成する目標追従補
償器２１と、外乱２５を抑制するための外乱補償器２４
の２つの補償器を設けているので、これら２つの要求を
独立に制御することが可能となった。

【００３３】尚、上記第１〜第４の実施例では昇降体８
或は清掃ユニット９の上下方向の制御について述べた
が、上下方向だけでなく左右・前後方向の他の並進方向
或は回転方向に関して同様の制御を付加しても良いのは
言うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、建築物の
屋上に配置された昇降体格納ユニットと、この昇降体格
納ユニットの巻上装置のワイヤロープに吊着された昇降
可能な昇降体と、この昇降体に格納され当該昇降体から
建築物の被清掃面を挟装する一対の横レールに乗り移っ
て被清掃面を清掃する清掃ユニットと、昇降体に装着さ
れ当該昇降体の上下方向の位置を検出する位置センサ
と、この位置センサの検出した情報に基づき該巻上装置
をセンサフィードバック制御する巻上制御装置とを備え
ているので、清掃ユニットを昇降体から横レールに自動
的に乗り移らせることができ、危険な高所作業における
作業者の手作業の省略と、作業時間の短縮を図ることが
できるという効果がある。

【００３５】また、巻上装置と昇降体の間に、昇降体の
微小位置決めを行う駆動装置とその制御装置とからなる
昇降体微小位置決め装置を介在しているので、ワイヤロ
ープ等の長さに拘りなく、正確な微小位置決めができる
という効果がある。

【００３６】また、昇降体を２つに分割してその一方を
カウンタウェイトとして使用し、又は昇降体にカウンタ
ウェイトを付加するので、駆動装置の負荷を軽減するこ
とができるという効果がある。

【００３７】また、昇降体の内部に、清掃ユニットの微
小位置決めを行う駆動装置とその制御装置とからなる清
掃ユニット微小位置決め装置を配設しているので、清掃
ユニットを直接制御でき、正確な微小位置決めができる
という効果がある。

【００３８】また、昇降体の位置を目標の横レールに合
致させるための目標追従補償器と、外乱に対して昇降体
を一定位置に保持するための外乱抑制補償器とを備えて
いるので、風によるロープの揺れ、階によるロープの長
さの変動、及び停止や乗り移りの際の衝撃等の外乱があ
っても、正確に目標の横レールの高さに昇降体或は清掃
ユニットを保持できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る横行式自動外面清掃装置の自動乗
り移り装置の一実施例を示す概念図である。

【図２】本発明に係る横行式自動外面清掃装置の自動乗
り移り装置の第２の実施例を示す概念図である。

【図３】本発明に係る横行式自動外面清掃装置の自動乗
り移り装置の第３の実施例を示す概念図である。

【図４】本発明に係る横行式自動外面清掃装置の自動乗
り移り装置の第４の実施例を示す概念図である。

【図５】本発明に係る横行式自動外面清掃装置の自動乗
り移り装置の第５の実施例を示すブロックダイヤグラム
である。

【図６】本発明に係る横行式自動外面清掃装置の自動乗
り移り装置を示すブロックダイヤグラムである。

【図７】従来の横行式自動外面清掃装置を示す鳥瞰図で
ある。

【図８】従来の横行式自動外面清掃装置を示す右側面図
である。

【符号の説明】

１ ビル ２ 被清掃面 ３ 横レール ４ 昇降体格納ユニット ５ 巻上装置 ６ ワイヤロープ ８ 昇降体 ９ 清掃ユニット １３ レール １４ 位置センサ １５ マーカー １６ 巻上制御装置 １７ 昇降体微小位置決め装置 １８ カウンタウェィト １９ 清掃ユニット微小位置決め装置 ２１ 目標追従補償器 ２４ 外乱抑制補償器 ２５ 外乱

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物の屋上に配置された昇降体格納ユ
   ニットと、この昇降体格納ユニットの巻上装置のワイヤ
   ロープに吊着された昇降可能な昇降体と、この昇降体に
   格納され当該昇降体から建築物の被清掃面を挟装する一
   対の横レールに乗り移って被清掃面を清掃する清掃ユニ
   ットと、昇降体に装着され当該昇降体の上下方向の位置
   を検出する位置センサと、この位置センサの検出した情
   報に基づき該巻上装置をセンサフィードバック制御する
   巻上制御装置とを備えたことを特徴とする横行式自動外
   面清掃装置の自動乗り移り装置。
2. 【請求項２】 上記巻上装置と昇降体の間に、昇降体の
   微小位置決めを行う駆動装置とその制御装置とからなる
   昇降体微小位置決め装置を介在したことを特徴とする請
   求項１記載の横行式自動外面清掃装置の自動乗り移り装
   置。
3. 【請求項３】 上記昇降体を２つに分割してその一方を
   カウンタウェイトとして使用し、又は昇降体にカウンタ
   ウェイトを付加することを特徴とする請求項１並びに請
   求項２に記載の横行式自動外面清掃装置の自動乗り移り
   装置。
4. 【請求項４】 上記昇降体の内部に、清掃ユニットの微
   小位置決めを行う駆動装置とその制御装置とからなる清
   掃ユニット微小位置決め装置を配設したことを特徴とす
   る請求項１記載の横行式自動外面清掃装置の自動乗り移
   り装置。
5. 【請求項５】 昇降体の位置を目標の横レールに合致さ
   せるための目標追従補償器と、外乱に対して昇降体を一
   定位置に保持するための外乱抑制補償器とを備えたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項４記載の横行式自動外
   面清掃装置の自動乗り移り装置。