JP2002220049A - Intra-piping working robot - Google Patents

Intra-piping working robot

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JP2002220049A
JP2002220049A JP2001014925A JP2001014925A JP2002220049A JP 2002220049 A JP2002220049 A JP 2002220049A JP 2001014925 A JP2001014925 A JP 2001014925A JP 2001014925 A JP2001014925 A JP 2001014925A JP 2002220049 A JP2002220049 A JP 2002220049A
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JP
Japan
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main body
pipe
crawler
crawlers
air cylinder
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001014925A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Miyamoto
壽夫 宮本
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KANSAI MATERIAL KK
Original Assignee
KANSAI MATERIAL KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intra-piping working robot self-mobile in a piping, able to repair the piping, and applicable even to a small-bore piping not admitting a human access. SOLUTION: The intra-piping working robot is composed of a hollow body 10 in cylindrical shape furnished with a working apparatus 15 in its forefront, an air cylinder 17 with its body part 17b arranged parallel with the axis of the body 10, three crawlers 20 installed around the body 10 in rotational symmetry about the axis of the body 10, and a link mechanism 30 installed between the crawlers 20 and the body 10 and capable of expanding and shrinking in the radial direction of the body 10, whereby the air cylinder 17 is expanded and shrunk to cause the link mechanism 30 to move the crawlers 20 in the radial direction of the body 10. The robot runs for itself inside the piping P with the crawlers 20 for performing the grinding and coating of the piping inner surface, and this is applicable to various pipings P having different inside diameters and it is possible to compact the outside diameter of the vehicle.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配管内作業ロボッ
トに関する。さらに詳しくは、ガス管や下水道管、原子
力発電所の配管、配管内面の補修作業を必要とするプラ
ント等において、配管内を自走し、配管の補修作業を行
うための配管内作業ロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-pipe work robot. More specifically, the present invention relates to an in-pipe working robot for self-propelling in a pipe and performing a pipe repair work in a gas pipe, a sewage pipe, a pipe of a nuclear power plant, a plant requiring repair work of a pipe inner surface, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】下水道管、原子力発電所やプラント等の
配管は、腐食や亀裂等が発生すると停電や断水になった
り、プラント等では爆発等の大惨事を招く危険性があ
る。定期的に配管を交換すれば、このような事態は防ぐ
ことができるが、配管の交換には時間と費用がかかる。
このため、これらの配管では、定期的に検査が行われて
おり、軽度の欠陥であれば、配管を補修することによっ
て対応している。
2. Description of the Related Art Piping of sewer pipes, nuclear power plants, plants, and the like may cause power failure or water cutoff when corrosion or cracks occur, or may cause catastrophic events such as explosion in plants. Replacing the piping on a regular basis can prevent this situation, but replacing the piping is time-consuming and expensive.
Therefore, these pipes are regularly inspected, and any minor defects are dealt with by repairing the pipes.

【0003】従来は、人が入ることができる、例えば50
0 〜1000mmの内径を有する配管では、実際に人が入って
検査や簡単な補修作業を行っていた。しかし、配管内は
非常に狭く作業環境も悪いので、簡単な作業であっても
非常に大変であるし、500 mm以下の配管では、人が入る
ことができないので、検査も補修も行うことができなか
った。
Conventionally, a person can enter, for example, 50
In the case of pipes having an inner diameter of 0 to 1000 mm, humans actually entered and performed inspections and simple repair work. However, since the inside of the pipe is very narrow and the working environment is bad, even simple work is very difficult.For pipes of 500 mm or less, people can not enter, so inspection and repair can be performed. could not.

【0004】近年では、CCD カメラや位置計測器等の検
査装置を搭載した配管内検査用自走ロボットが開発さ
れ、人に代わって配管内の検査を行ったり、今まで検査
できなかった小口径の配管内の検査を行っている。
[0004] In recent years, self-propelled robots for inspection in pipes equipped with inspection devices such as a CCD camera and a position measuring instrument have been developed to inspect pipes on behalf of humans, and have small diameters that could not be inspected until now. Inspection of the piping inside.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の配管
内検査用自走ロボットは、搭載された検査装置によって
配管内の欠陥は発見することができるが、軽度の欠陥で
あってもその部分を補修することができない。したがっ
て、配管を補修するためには、人が配管内に入って作業
を行わなければならないという問題がある。また、人が
入ることができない小口径の配管では、たとえ欠陥が発
見されても補修することができないので、配管を交換し
なければならないという問題がある。
However, in the conventional self-propelled robot for in-pipe inspection, a defect in the pipe can be found by the installed inspection device. Cannot be repaired. Therefore, in order to repair the pipe, there is a problem that a person must enter the pipe and perform work. Further, in a small-diameter pipe into which a person cannot enter, there is a problem that even if a defect is found, the pipe cannot be repaired, so that the pipe must be replaced.

【0006】本発明はかかる事情に鑑み、配管内を自走
し、配管を補修することができ、人の入ることができな
い小口径の配管でも使用可能である配管内作業ロボット
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an in-pipe working robot which can run in a pipe by itself, repair the pipe, and can be used even in a small-diameter pipe which cannot be inserted by humans. Aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の配管内作業ロ
ボットは、先端に作業器が取り付けられた中空な円筒状
の本体と、該本体の軸方向と平行にシリンダボディが配
置されたエアシリンダと、前記本体の周囲において、該
本体の中心軸に対して互いに回転対称な位置に設けられ
た3つのクローラと、該クローラと前記本体との間に設
けられ、前記本体の半径方向に伸縮自在であるリンク機
構とからなり、前記エアシリンダを伸縮させると、前記
リンク機構が前記クローラを前記本体の半径方向に移動
させることを特徴とする。請求項2の配管内作業ロボッ
トは、請求項1記載の発明において、前記リンク機構
が、前記本体の外周面に沿って摺動自在に設けられたス
ライドフレームと、前記3つのクローラと前記本体の間
に、それぞれ設けられた3つのアーム部とからなり、各
アーム部が、互いに回転自在に連結されてた一対のアー
ムを備えており、一方のアームが、その先端を前記クロ
ーラの先端に回転自在に取り付けられ、その他端が前記
スライドフレームに回転自在に取り付けられており、他
方のアームが、その先端を前記本体の先端部に回転自在
に取り付けられ、その他端が前記クローラに回転自在か
つ本体の軸方向に摺動自在に取り付けられており、前記
エアシリンダのロッドの先端が、前記スライドフレーム
に取り付けられたことを特徴とする。請求項3の配管内
作業ロボットは、請求項1または2記載の発明におい
て、前記エアシリンダにおいて、シリンダボディとロッ
ドの先端との間に、バネが取り付けられたことを特徴と
する。請求項4の配管内作業ロボットは、請求項1、2
または3記載の発明において、前記クローラを駆動する
駆動手段が、前記リンク機構に取り付けられたことを特
徴とする。請求項5の配管内作業ロボットは、請求項
1、2、3または4記載の発明において、前記3つのク
ローラのうち、2つのクローラの一端が、互いに近づく
方向に傾けて配設されたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an in-pipe working robot, comprising: a hollow cylindrical main body having a working device attached to a tip thereof; and an air cylinder having a cylinder body disposed parallel to an axial direction of the main body. A cylinder and three crawlers provided around the main body at rotationally symmetric positions with respect to a center axis of the main body, and provided between the crawler and the main body, and expanded and contracted in a radial direction of the main body. The link mechanism moves the crawler in the radial direction of the main body when the air cylinder is expanded and contracted. According to a second aspect of the present invention, in the pipe working robot according to the first aspect, the link mechanism includes a slide frame slidably provided along an outer peripheral surface of the main body, the three crawlers and the main body. In between, each arm comprises a pair of arms that are rotatably connected to each other, and one arm rotates its tip to the tip of the crawler. The other end is rotatably mounted on the slide frame, the other end is rotatably mounted on the distal end of the main body, and the other end is rotatable on the crawler and the main body. The air cylinder is slidably mounted in the axial direction, and the tip of the rod of the air cylinder is mounted on the slide frame. According to a third aspect of the present invention, in the pipe working robot according to the first or second aspect, in the air cylinder, a spring is attached between a cylinder body and a tip of a rod. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an in-pipe working robot.
In the invention described in the third aspect, a driving unit for driving the crawler is attached to the link mechanism. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the in-pipe working robot according to the first, second, third, or fourth aspect, wherein one end of two crawlers among the three crawlers is disposed to be inclined in a direction approaching each other. Features.

【0008】請求項1の発明によれば、エアシリンダを
伸長させれば、互いに回転対称な位置に設けられた3つ
のクローラを配管の内面に押し付けることができるの
で、クローラによって水平な配管だけでなく、傾斜した
配管や垂直に設けられた配管内であっても自走させるこ
とができる。また、クローラを用いることによって、配
管の内面と接触する面積を大きくすることができ、また
エアシリンダを用いることによって、クローラを配管内
面に強い力で押し付けることができる。このため、駆動
力が大きくなり、本体の後端にホース等をつないでも、
そのホース等を牽引することができる。さらに、本体の
後端にホース等をつなげば、そのホースから高圧空気と
ともにショットや塗料等を本体内部に送ることができる
ので、先端の作業器をショットブラスト用のノズルや塗
装用の噴付器に付け替えるだけで、ノズルや噴付器から
ショットや塗料を吹き出して、配管内面の研掃および塗
装を行うことができる。さらに、エアシリンダを伸縮さ
せれば、リンク機構によって3つのクローラを本体半径
方向に移動させることができるので、内径の異なる様々
な配管に適用できる。さらに、本体とエアシリンダのシ
リンダボディが平行に配設されているので、車両の外径
をコンパクトにすることができる。請求項2の発明によ
れば、エアシリンダを伸縮させれば、スライドフレーム
が本体の外周面に沿って摺動されるので、一方のアーム
を介して他方のアームが前後に押し引きされる。他方の
アームは、その後端が本体の軸方向に摺動しながら回転
するので、その先端を支点として上下に揺動する。する
と、一方のアームもその後端を支点として上下に揺動す
るので、クローラを本体と平行に保ったまま、本体に対
して本体の半径方向に移動させることができる。請求項
3の発明によれば、ロッドには、バネによっても伸長す
る方に力が加わっているので、クローラを配管内面に押
し付ける力をさらに強くすることができる。しかも、バ
ネは常にロッドを伸長させる方向に力を加えるので、配
管内の凹凸に対するクローラの追従性が良くなる。請求
項4の発明によれば、本体部分に駆動手段を設けなくて
よいので、本体の構造をよりコンパクトにできる。請求
項5の発明によれば、本体の幅方向において、クローラ
のベルトと配管内面との接触する部分に偏りが生じるこ
とを防ぐことができるのできるので、クローラを駆動さ
せたときに本体が半径方向に回転することを防ぐことが
でき、確実に直進させることができる。
According to the first aspect of the present invention, if the air cylinder is extended, the three crawlers provided at rotationally symmetric positions with respect to each other can be pressed against the inner surface of the pipe. In addition, it is possible to self-run even in an inclined pipe or a vertically provided pipe. Also, by using a crawler, the area in contact with the inner surface of the pipe can be increased, and by using an air cylinder, the crawler can be pressed against the inner surface of the pipe with a strong force. For this reason, the driving force increases, and even if a hose or the like is connected to the rear end of the main body,
The hose or the like can be pulled. Furthermore, if a hose or the like is connected to the rear end of the main unit, shots and paints can be sent from the hose together with high-pressure air into the main unit. Simply by replacing the nozzle with a nozzle, a shot or paint can be blown out from a nozzle or a sprayer to clean and coat the inner surface of the pipe. Furthermore, if the air cylinder is expanded and contracted, the three crawlers can be moved in the body radial direction by the link mechanism, so that the present invention can be applied to various pipes having different inner diameters. Further, since the main body and the cylinder body of the air cylinder are arranged in parallel, the outer diameter of the vehicle can be made compact. According to the invention of claim 2, when the air cylinder is expanded and contracted, the slide frame slides along the outer peripheral surface of the main body, so that the other arm is pushed and pulled back and forth through one arm. Since the other arm rotates while its rear end slides in the axial direction of the main body, it swings up and down with its front end as a fulcrum. Then, since one arm also swings up and down with the rear end as a fulcrum, the crawler can be moved in the radial direction of the main body with respect to the main body while keeping the crawler parallel to the main body. According to the third aspect of the present invention, since a force is applied to the rod by the spring to extend the rod, the force for pressing the crawler against the inner surface of the pipe can be further increased. In addition, the spring always applies a force in the direction in which the rod is extended, so that the crawler can follow the unevenness in the pipe better. According to the fourth aspect of the present invention, it is not necessary to provide a driving unit in the main body, so that the structure of the main body can be made more compact. According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of bias in a portion where the crawler comes into contact with the inner surface of the pipe in the width direction of the main body. Therefore, when the crawler is driven, the main body has a radius. Rotation in the direction can be prevented, and the vehicle can travel straight.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図1は本実施形態の配管内作業ロボ
ットの概略右側面図である。図2は本実施形態の配管内
作業ロボットの概略左側面図である。図3は作業器15
を取り外した状態の本実施形態の配管内作業ロボットの
正面図である。図4は本実施形態の配管内作業ロボット
の背面図である。図5はクローラ20の底面図である。
図1において、符号Pは本実施形態の配管内作業ロボッ
トが使用される配管を示している。図1に示すように、
本実施形態の配管内作業ロボットは、本体10と、エア
シリンダ17と、バネ18と、3つのクローラ20と、
リンク機構30と、駆動手段40とから基本構成された
ものであり、クローラ20によって配管P内を自走し、
例えば配管Pの内面の研掃や塗装等の補修作業行うこと
ができるものである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic right side view of the in-pipe working robot of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic left side view of the in-pipe working robot of the present embodiment. FIG.
FIG. 3 is a front view of the in-pipe working robot of the present embodiment with the unit removed. FIG. 4 is a rear view of the in-pipe working robot of the present embodiment. FIG. 5 is a bottom view of the crawler 20.
In FIG. 1, reference symbol P indicates a pipe in which the in-pipe working robot of the present embodiment is used. As shown in FIG.
The in-pipe working robot according to the present embodiment includes a main body 10, an air cylinder 17, a spring 18, three crawlers 20,
It is basically composed of a link mechanism 30 and a driving means 40. The crawler 20 travels in the pipe P by itself,
For example, it is possible to perform repair work such as cleaning or painting of the inner surface of the pipe P.

【0010】まず、本体10を説明する。図1におい
て、符号11及び符号12は、中空な円筒状の部材であ
る外筒部および内筒部を示している。この内筒部12
は、その後端部が外筒部11の先端から、外筒部11内
に挿入されており、外筒部11と内筒部12とがシール
部材11h によって固定されている。つまり、本体10
は、二重管構造にすることによって、軽量、コンパクト
かつ高強度に構成されている。前記内筒部12の先端部
の外周面および外筒部11の後端部の外周面には、それ
ぞれ前フレーム13および後フレーム14が取り付けら
れている。また、内筒部12の先端、つまり本体10の
先端には、例えばショットブラスト用のノズルや塗装用
の噴付器等の作業器15が着脱自在に取り付けられてい
る。この作業器15は、モータ等を備えた作業器回転手
段16によって回転させることができる。
First, the main body 10 will be described. In FIG. 1, reference numerals 11 and 12 indicate an outer cylindrical portion and an inner cylindrical portion which are hollow cylindrical members. This inner cylinder 12
Has a rear end inserted into the outer tube portion 11 from the front end of the outer tube portion 11, and the outer tube portion 11 and the inner tube portion 12 are fixed by a seal member 11h. That is, the main body 10
Is made lightweight, compact and high-strength by having a double tube structure. A front frame 13 and a rear frame 14 are attached to an outer peripheral surface of a front end portion of the inner cylindrical portion 12 and an outer peripheral surface of a rear end portion of the outer cylindrical portion 11, respectively. A working device 15 such as a shot blast nozzle or a coating sprayer is detachably attached to the tip of the inner cylinder portion 12, that is, the tip of the main body 10. The work implement 15 can be rotated by work implement rotating means 16 provided with a motor and the like.

【0011】よって、本体10によれば、その後端にホ
ースH等をつなげば、そのホースHから高圧空気ととも
にショットや塗料等を本体10内部に送ることができ
る。したがって、先端の作業器15として、ショットブ
ラスト用のノズルを取り付ければ、ノズルからショット
を吹き出して、配管P内面の研掃、すなわち対象面を研
削して掃除することができる。また、ノズルを塗装用の
噴付器に付け換えるだけで、噴付器から塗料を吹き出し
て、配管P内面の塗装も行うことができる。
Therefore, according to the main body 10, if a hose H or the like is connected to the rear end, shots, paints, and the like can be sent from the hose H into the main body 10 together with high-pressure air. Therefore, if a nozzle for shot blast is attached as the working device 15 at the tip, a shot can be blown out from the nozzle and the inner surface of the pipe P can be polished, that is, the target surface can be ground and cleaned. Further, by simply replacing the nozzle with a spraying device for coating, the paint can be blown out from the spraying device and the inner surface of the pipe P can be coated.

【0012】つぎに、クローラ20を説明する。図3に
示すように、前記本体10の周囲において、本体10の
中心軸に対して互いに回転対称な位置には、3つのクロ
ーラ20が設けられている。図1において、符号21
は、縦長な板状の部材であるフレームを示している。こ
のフレーム21の後端部には、長孔21h が形成されてい
る。この長孔21h は、その長手方向が本体10の軸方向
に沿って形成されている。図1および図5に示すよう
に、このフレーム21の先端部には、後述する駆動手段
40によって回転される駆動ローラ22の軸が回転自在
に取り付けられている。また、フレーム21の後端部に
は、従動ローラ23が回転自在に取り付けられている。
この駆動ローラ22および従動ローラ23は、外周面に
溝が形成されたローラである。また、前記駆動ローラ2
2および従動ローラ23の間には、ベルト24が巻き掛
けられている。このベルト24はその内面に沿って凸状
の突起が形成されている。
Next, the crawler 20 will be described. As shown in FIG. 3, three crawlers 20 are provided around the main body 10 at rotationally symmetric positions with respect to the center axis of the main body 10. In FIG.
Indicates a frame which is a vertically long plate-shaped member. A long hole 21h is formed at the rear end of the frame 21. The long hole 21h is formed so that its longitudinal direction is along the axial direction of the main body 10. As shown in FIGS. 1 and 5, a shaft of a driving roller 22 that is rotated by a driving unit 40, which will be described later, is rotatably attached to the end of the frame 21. A driven roller 23 is rotatably attached to the rear end of the frame 21.
The drive roller 22 and the driven roller 23 are rollers having grooves formed on the outer peripheral surface. The driving roller 2
A belt 24 is wound between the roller 2 and the driven roller 23. The belt 24 has a convex protrusion formed along the inner surface thereof.

【0013】このため、駆動手段40によって駆動ロー
ラ22を回転させれば、ベルト24が回転しクローラ2
0が駆動する。しかも、ベルト24に幅方向の力が加わ
ってもベルト24は駆動ローラ22および従動ローラ2
3から外れない。
Therefore, when the driving roller 22 is rotated by the driving means 40, the belt 24 rotates and the crawler 2 is rotated.
0 drives. Moreover, even if a force in the width direction is applied to the belt 24, the belt 24 is driven by the driving roller 22 and the driven roller 2.
It does not deviate from 3.

【0014】前記駆動ローラ22と従動ローラ23の間
において、フレーム21の下部には複数の支持ローラ2
5が回転自在に取付けられている。この支持ローラ25
は、ベルト24に下面から力が加わっても、ベルト24
がたわまないように支持するためのものである。
Between the drive roller 22 and the driven roller 23, a plurality of support rollers 2 are provided below the frame 21.
5 is rotatably mounted. This support roller 25
Indicates that even if a force is applied to the belt 24 from below,
It is for supporting so that it does not bend.

【0015】また、3つのクローラ20のうち、1つの
クローラ20は本体10の軸方向と平行に配設されてい
るが、他の2つのクローラ20は本体10の軸方向に対
して角度をもって配設されている。この2つのクローラ
20の一端は、互いに近づく方向に傾けて配設されてい
る。このため、本体10の幅方向において、クローラ2
0のベルト24と配管P内面との接触する部分に偏りが
生じることを防ぐことができるので、クローラ20を駆
動させたときに、本体10が半径方向に回転することを
防ぐことができ、確実に直進させることができる。
One of the three crawlers 20 is disposed parallel to the axial direction of the main body 10, while the other two crawlers 20 are disposed at an angle to the axial direction of the main body 10. Has been established. One end of each of the two crawlers 20 is disposed to be inclined in a direction approaching each other. For this reason, in the width direction of the main body 10, the crawler 2
Since it is possible to prevent the occurrence of bias at the portion where the belt 24 of the pipe P contacts the inner surface of the pipe P, when the crawler 20 is driven, the main body 10 can be prevented from rotating in the radial direction, and You can go straight to.

【0016】つぎに、リンク機構30を説明する。図6
はリンク機構30が伸長した状態の概略説明図である。
図2、3および図6に示すように、前記3つのクローラ
20と前記本体10との間には、リンク機構30が設け
られている。リンク機構30は、スライドフレーム31
と3つのアーム部35とから構成されている。図1、図
2および図6に示すように、前記本体10の前フレーム
13と後フレーム14の間において、外筒部11の外周
面には、前後摺動自在にスライドフレーム31が取り付
けられている。スライドフレーム31には、本体10の
中心軸に対して互いに回転対称な位置に3つのブラケッ
ト31b が設けられている。
Next, the link mechanism 30 will be described. FIG.
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a state where the link mechanism 30 is extended.
As shown in FIGS. 2, 3 and 6, a link mechanism 30 is provided between the three crawlers 20 and the main body 10. The link mechanism 30 includes a slide frame 31
And three arm portions 35. As shown in FIGS. 1, 2 and 6, between the front frame 13 and the rear frame 14 of the main body 10, a slide frame 31 is attached to the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 11 so as to be slidable back and forth. I have. The slide frame 31 is provided with three brackets 31b at rotationally symmetric positions with respect to the center axis of the main body 10.

【0017】前記本体10と前記3つのクローラ20と
の間には、互いに回転対称な位置に3つのアーム部35
が設けられている。各アーム部35は、一対のメインア
ーム36、サブアーム37とを備えており、一対のメイ
ンアーム36、サブアーム37は、連結部材38によっ
て互いに回転自在に取り付けられている。
Between the main body 10 and the three crawlers 20, three arm portions 35 are provided at rotationally symmetric positions with respect to each other.
Is provided. Each arm section 35 includes a pair of main arms 36 and a sub arm 37. The pair of main arms 36 and the sub arms 37 are rotatably attached to each other by a connecting member 38.

【0018】前記スライドフレーム31のブラケット31
b には、メインアーム36の後端が揺動自在に取り付け
られている。このメインアーム36は、板状の部材であ
り、その前端は、前記クローラ20の駆動ローラ22の
軸に回転自在に取付けられている。
The bracket 31 of the slide frame 31
The rear end of the main arm 36 is swingably attached to b. The main arm 36 is a plate-shaped member, and its front end is rotatably attached to the shaft of the drive roller 22 of the crawler 20.

【0019】本体10の前フレーム13には、サブアー
ム37の前端が回転自在に取り付けられている。サブア
ーム37の後端部は、スライドピン39によって前記ク
ローラ20の長孔21h に回転自在かつ摺動自在に取り付
けられている。
A front end of a sub arm 37 is rotatably attached to the front frame 13 of the main body 10. The rear end of the sub arm 37 is rotatably and slidably attached to the elongated hole 21h of the crawler 20 by a slide pin 39.

【0020】よって、スライドフレーム31が前後に摺
動すれば、メインアーム36と連結部材38を介してサ
ブアーム37が前後に押し引きされる。すると、サブア
ーム37は、その後端が長孔21h に沿って前後に移動し
ながら回転するので、その先端を支点として上下に揺動
する。すると、メインアーム36もその後端を支点とし
て上下に揺動するので、クローラ20を本体10と平行
に保ったまま、本体10に対して本体10の半径方向に
移動させることができる。
Therefore, when the slide frame 31 slides back and forth, the sub arm 37 is pushed and pulled back and forth via the main arm 36 and the connecting member 38. Then, the sub arm 37 rotates while its rear end moves back and forth along the long hole 21h, and swings up and down with its front end as a fulcrum. Then, since the main arm 36 also swings up and down with the rear end as a fulcrum, the crawler 20 can be moved in the radial direction of the main body 10 with respect to the main body 10 while keeping the crawler 20 parallel to the main body 10.

【0021】つぎに、エアシリンダ17およびバネ18
を説明する。図1および図4に示すように、前記本体1
0の後フレーム14の背面には、3つのエアシリンダ1
7が本体10の中心軸に対して互いに回転対称な位置に
設けられてる。各エアシリンダ17は、そのシリンダボ
ディ17b が本体10の軸方向と平行に配置されており、
そのロッド17a を前方に向けて取り付けられている。各
エアシリンダ17のロッド17a の先端は、前記スライド
フレーム31にそれぞれ取り付けられている。また、前
記スライドフレーム31と前記後フレーム14との間、
つまりエアシリンダ17のロッド17a の先端とシリンダ
ボディ17b との間には、複数のバネ18が取り付けられ
ている。
Next, the air cylinder 17 and the spring 18
Will be described. As shown in FIG. 1 and FIG.
0, three air cylinders 1
7 are provided at rotationally symmetric positions with respect to the center axis of the main body 10. Each air cylinder 17 has a cylinder body 17b disposed in parallel with the axial direction of the main body 10,
The rod 17a is attached with the rod 17a facing forward. The tip of the rod 17a of each air cylinder 17 is attached to the slide frame 31 respectively. Also, between the slide frame 31 and the rear frame 14,
That is, a plurality of springs 18 are mounted between the tip of the rod 17a of the air cylinder 17 and the cylinder body 17b.

【0022】このため、エアシリンダ17を伸縮させれ
ば前記リンク機構30のスライドフレーム31を前後に
摺動するので、クローラ20を本体10に対して本体1
0の半径方向に移動させることができる。また、エアシ
リンダ17のロッドには、空気圧だけでなく、バネに1
8よっても伸長する方に力が加わっているので、クロー
ラ20を配管P内面に押し付ける力をさらに強くするこ
とができる。しかも、バネ18は常にロッドを伸長させ
る方向に力を加えるので、配管P内の凹凸に対するクロ
ーラ20の追従性が良くなる。
For this reason, when the air cylinder 17 is expanded and contracted, the slide frame 31 of the link mechanism 30 slides back and forth.
0 in the radial direction. In addition to the air pressure, the rod of the air cylinder 17 has one spring.
8, the force is applied to the elongating part, so that the force for pressing the crawler 20 against the inner surface of the pipe P can be further increased. In addition, the spring 18 always applies a force in the direction in which the rod is extended, so that the crawler 20 can follow the unevenness in the pipe P better.

【0023】つぎに、駆動手段40を説明する。図1に
示すように、前記リンク機構30のメインアーム36の
中間部には、公知のモータ41が取り付けられている。
また、メインアーム36の先端には、カップリング42
が設けられている。この減速機43は、一対の直交する
傘歯車を備えており、一方の傘歯車が前記クローラ20
の駆動ローラ22の軸に取り付けられており、他方の傘
歯車が、カップリング42を介してモータ41の主軸に
取り付けられている。よって、モータ41を駆動させれ
ば、カップリング42、減速機43を介して駆動ローラ
22を回転させることができる。しかも、カップリング
42は、直行する2つの傘歯車によってモータ41の主
軸と駆動ローラ22の軸を接続しているのでいるので、
メインアーム36が揺動しても、確実にモータ41主軸
の回転を駆動ローラ22に伝達させることができる。
Next, the driving means 40 will be described. As shown in FIG. 1, a known motor 41 is attached to an intermediate portion of the main arm 36 of the link mechanism 30.
A coupling 42 is provided at the tip of the main arm 36.
Is provided. The speed reducer 43 includes a pair of orthogonal bevel gears, one of which is
The other bevel gear is attached to the main shaft of a motor 41 via a coupling 42. Therefore, when the motor 41 is driven, the drive roller 22 can be rotated via the coupling 42 and the speed reducer 43. Moreover, since the coupling 42 connects the main shaft of the motor 41 and the shaft of the drive roller 22 by two orthogonal bevel gears,
Even if the main arm 36 swings, the rotation of the main shaft of the motor 41 can be reliably transmitted to the drive roller 22.

【0024】上記のごとく、本実施形態の配管内作業ロ
ボットによれば、エアシリンダ17を伸長させれば、互
いに回転対称な位置に設けられた3つのクローラ20を
リンク機構30によって配管Pの内面に押し付けること
ができるので、クローラ20によって水平な配管Pだけ
でなく、傾斜した配管Pや垂直に設けられた配管P内で
あっても自走させることができる。また、本体10の後
端にホースH等をつなげば、そのホースHから高圧空気
とともにショットや塗料等を本体内部に送ることができ
る。したがって、先端の作業器15をショットブラスト
用のノズルや塗装用の噴付器に付け換えるだけで、ノズ
ルや噴付器からショットや塗料を吹き出して、配管P内
面を研掃および塗装を行うことができる。さらに、エア
シリンダ17を伸縮させれば、リンク機構30によって
3つのクローラ20を本体10半径方向に移動させて、
クローラ20を配管Pの内面に押し付けることができる
ので、内径の異なる様々な配管Pに適用できる。さら
に、本体10とエアシリンダ17のシリンダボディ17b
が平行に配設されているので、車両の外径をコンパクト
にすることができる。
As described above, according to the in-pipe working robot of the present embodiment, when the air cylinder 17 is extended, the three crawlers 20 provided at rotationally symmetric positions with respect to each other are linked by the link mechanism 30 to the inner surface of the pipe P. Therefore, the crawler 20 can self-propelled not only in a horizontal pipe P but also in an inclined pipe P or a vertically provided pipe P. If a hose H or the like is connected to the rear end of the main body 10, shots, paints, and the like can be sent from the hose H together with high-pressure air into the main body. Therefore, by simply replacing the working device 15 at the tip with a nozzle for shot blast or a spraying device for painting, the shot or paint is blown out from the nozzle or spraying device to clean and clean the inner surface of the pipe P. Can be. Furthermore, if the air cylinder 17 is expanded and contracted, the three crawlers 20 are moved in the radial direction of the main body 10 by the link mechanism 30,
Since the crawler 20 can be pressed against the inner surface of the pipe P, it can be applied to various pipes P having different inner diameters. Further, a cylinder body 17b of the main body 10 and the air cylinder 17 is provided.
Are arranged in parallel, so that the outer diameter of the vehicle can be made compact.

【0025】つぎに、本実施形態の配管内作業ロボット
の作用と効果を説明する。図1に示すように、本実施形
態の配管内作業ロボットの本体10の後端にホースHを
つなぎ、本体10の先端にショットブラスト用のノズル
を取り付けて、配管Pの一端から配管内作業ロボットを
配管P内に入れる。
Next, the operation and effects of the in-pipe working robot of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a hose H is connected to the rear end of the main body 10 of the in-pipe working robot of the present embodiment, and a shot blast nozzle is attached to the tip of the main body 10. Into the pipe P.

【0026】配管P内でエアシリンダ17を伸長させれ
ば、リンク機構30が伸長し、3つのクローラ20が配
管Pの内面に押し付けられる。ついで、駆動手段40の
モータ41を駆動させれば、駆動ローラ22が回転し、
クローラ20が駆動する。クローラ20は配管Pの内面
と接触する面積が大きく、しかもエアシリンダ17とバ
ネ18によって配管P内に強い力で押し付けられている
ので、配管内作業ロボットは駆動力が大きくなり、ホー
スHを牽引して配管P内を前進することができる。
When the air cylinder 17 is extended in the pipe P, the link mechanism 30 is extended, and the three crawlers 20 are pressed against the inner surface of the pipe P. Next, if the motor 41 of the driving means 40 is driven, the driving roller 22 rotates,
The crawler 20 is driven. Since the crawler 20 has a large area in contact with the inner surface of the pipe P and is pressed against the pipe P with a strong force by the air cylinder 17 and the spring 18, the working robot in the pipe increases the driving force and pulls the hose H. To move forward in the pipe P.

【0027】配管内作業ロボットを前進させながら、ホ
ースHから高圧空気とともにショットを本体10内部に
送れば、ショットブラスト用のノズルからショットを吹
き出して、配管P内面の研掃を行うことができる。する
と、ショットによって配管P内面に付着したさびや塗料
を完全に除去することができる。
If the shot is sent from the hose H together with the high-pressure air into the main body 10 while the in-pipe working robot is advanced, the shot can be blown out from a shot blast nozzle to clean the inner surface of the pipe P. Then, the rust and the paint adhered to the inner surface of the pipe P by the shot can be completely removed.

【0028】配管内作業ロボットが配管Pの他端まで移
動すると、先端の作業器15を塗装用の噴付器に取り替
えて、配管内作業ロボットを後退させながら、ホースH
から高圧空気とともに塗料を本体内部に送れば、噴付器
から塗料を吹き出して、研掃された配管P内面の塗装を
行うことができる。
When the working robot in the pipe moves to the other end of the pipe P, the working device 15 at the end is replaced with a spraying device for painting, and the hose H is moved backward while the working robot in the pipe is retracted.
When the paint is sent to the inside of the main body together with the high-pressure air, the paint can be blown out from the sprayer, and the inner surface of the cleaned pipe P can be painted.

【0029】なお、配管内作業ロボットは、前進すると
きだけでなく、後退しながらでも配管P内を研掃するこ
とができるのはいうまでもない。
It is needless to say that the in-pipe working robot can clean the inside of the pipe P not only when moving forward but also while moving backward.

【0030】さらになお、本体10にCCD カメラ等の検
査装置を設ければ、配管Pの内面を確認しながら作業を
行うことができるので、作業を確実に行うことができ
る。
Furthermore, if an inspection device such as a CCD camera is provided in the main body 10, the operation can be performed while checking the inner surface of the pipe P, so that the operation can be performed reliably.

【0031】さらになお、作業器回転手段16のモータ
やモータ41にエアで駆動するモータを使用すれば、電
気配線を使用する必要がないので、断線やショートの心
配がなく、作業が安全になる。
Furthermore, if a motor driven by air is used for the motor of the working unit rotating means 16 and the motor 41, there is no need to use electric wiring, so that there is no fear of disconnection or short circuit, and the work becomes safe. .

【0032】[0032]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、クローラによ
って水平な配管だけでなく、傾斜した配管や垂直に設け
られた配管内であっても自走させることができ、配管内
面の研掃および塗装を行うことができ、内径の異なる様
々な配管に適用でき、車両の外径をコンパクトにするこ
とができる。請求項2の発明によれば、エアシリンダを
伸縮させれば、クローラを本体と平行に保ったまま、本
体に対して本体の半径方向に移動させることができる。
請求項3の発明によれば、クローラを配管内面に押し付
ける力をさらに強くすることができ、配管内の凹凸に対
するクローラの追従性が良くなる。請求項4の発明によ
れば、本体部分に駆動手段を設けなくてよいので、本体
の構造をよりコンパクトにできる。請求項5の発明によ
れば、本体が半径方向に回転することを防ぐことがで
き、確実に直進させることができる。
According to the first aspect of the present invention, the crawler can self-propelled not only in horizontal pipes but also in inclined pipes or vertically provided pipes. In addition, it can be applied to various pipes having different inner diameters, and the outer diameter of the vehicle can be made compact. According to the invention of claim 2, if the air cylinder is expanded and contracted, the crawler can be moved in the radial direction of the main body with respect to the main body while keeping the crawler parallel to the main body.
According to the invention of claim 3, the force for pressing the crawler against the inner surface of the pipe can be further increased, and the crawler can follow the unevenness in the pipe better. According to the fourth aspect of the present invention, it is not necessary to provide a driving unit in the main body, so that the structure of the main body can be made more compact. According to the invention of claim 5, it is possible to prevent the main body from rotating in the radial direction, and it is possible to move the main body straight.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態の配管内作業ロボットの概略右側面
図である。
FIG. 1 is a schematic right side view of a working robot in a pipe according to an embodiment.

【図2】本実施形態の配管内作業ロボットの概略左側面
図である。
FIG. 2 is a schematic left side view of the in-pipe working robot of the present embodiment.

【図3】スライドフレーム31を取り外した状態の本実
施形態の配管内作業ロボットの正面図である。
FIG. 3 is a front view of the in-pipe working robot of the present embodiment with a slide frame 31 removed.

【図4】本実施形態の配管内作業ロボットの背面図であ
る。
FIG. 4 is a rear view of the in-pipe work robot according to the present embodiment.

【図5】クローラ20の底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the crawler 20.

【図6】リンク機構30が伸長した状態の概略説明図で
ある。
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a state where the link mechanism 30 is extended.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 本体 17 エアシリンダ 17a ロッド 17b シリンダボディ 18 バネ 20 クローラ 30 リンク機構 31 スライドフレーム 35 アーム部 40 駆動手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main body 17 Air cylinder 17a Rod 17b Cylinder body 18 Spring 20 Crawler 30 Link mechanism 31 Slide frame 35 Arm part 40 Drive means

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】先端に作業器が取り付けられた中空な円筒
状の本体と、該本体の軸方向と平行にシリンダボディが
配置されたエアシリンダと、前記本体の周囲において、
該本体の中心軸に対して互いに回転対称な位置に設けら
れた3つのクローラと、該クローラと前記本体との間に
設けられ、前記本体の半径方向に伸縮自在であるリンク
機構とからなり、前記エアシリンダを伸縮させると、前
記リンク機構が前記クローラを前記本体の半径方向に移
動させることを特徴とする配管内作業ロボット。
1. A hollow cylindrical main body having a working device attached to a tip thereof, an air cylinder having a cylinder body disposed in parallel with an axial direction of the main body, and a periphery of the main body.
Three crawlers provided at rotationally symmetric positions with respect to the center axis of the main body, and a link mechanism provided between the crawler and the main body and capable of expanding and contracting in the radial direction of the main body, The in-pipe work robot according to claim 1, wherein when the air cylinder is expanded and contracted, the link mechanism moves the crawler in a radial direction of the main body.
【請求項2】前記リンク機構が、前記本体の外周面に沿
って摺動自在に設けられたスライドフレームと、前記3
つのクローラと前記本体の間に、それぞれ設けられた3
つのアーム部とからなり、各アーム部が、互いに回転自
在に連結された一対のアームを備えており、一方のアー
ムが、その先端を前記クローラの先端に回転自在に取り
付けられ、その他端が前記スライドフレームに回転自在
に取り付けられており、他方のアームが、その先端を前
記本体の先端部に回転自在に取り付けられ、その他端が
前記クローラに回転自在かつ本体の軸方向に摺動自在に
取り付けられており、前記エアシリンダのロッドの先端
が、前記スライドフレームに取り付けられたことを特徴
とする請求項1記載の配管内作業ロボット。
2. A slide frame, wherein said link mechanism is slidably provided along an outer peripheral surface of said main body;
Between the two crawlers and the body
Arm portion, each arm portion includes a pair of arms rotatably connected to each other, one of the arms is rotatably attached to the tip of the crawler, the other end is the other end The other arm is rotatably attached to the slide frame, the other arm is rotatably attached to the tip of the main body, and the other end is rotatably mounted to the crawler and slidably in the axial direction of the main body. 2. The robot according to claim 1, wherein a tip of a rod of the air cylinder is attached to the slide frame.
【請求項3】前記エアシリンダにおいて、シリンダボデ
ィとロッドの先端との間に、バネが取り付けられたこと
を特徴とする請求項1または2記載の配管内作業ロボッ
ト。
3. The in-pipe working robot according to claim 1, wherein a spring is attached between the cylinder body and a tip of the rod in the air cylinder.
【請求項4】前記クローラを駆動する駆動手段が、前記
リンク機構に取り付けられたことを特徴とする請求項
1、2または3記載の配管内作業ロボット。
4. The in-pipe work robot according to claim 1, wherein a driving means for driving the crawler is attached to the link mechanism.
【請求項5】前記3つのクローラのうち、2つのクロー
ラの一端が、互いに近づく方向に傾けて配設されたこと
を特徴とする請求項1、2、3または4記載の配管内作
業ロボット。
5. The in-pipe work robot according to claim 1, wherein one of the two crawlers of the three crawlers is arranged to be inclined in a direction approaching each other.
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