JP2016137962A - 吊り装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】配管内に障害物がある場合であっても吊荷の落下を防止でき、かつ着地後は簡便に吊荷を解放し、また吊荷を容易に回収できる吊り装置を提供する。
【解決手段】先端部にフック20が形成されたガイドプレート18を配管内で吊り上げ吊り下ろしされる吊荷17の短辺部に設け、吊荷の吊り上げ吊り下ろしの際にガイドプレートのフックに掛合する吊り具を吊りロープにより吊し、第1ストッパ22は、吊荷の吊り下ろしの際に吊荷が配管内の障害物に引っ掛かり吊り具がフックの傾斜面側に位置する方向に傾いたときはフックの傾斜面に干渉し吊り具がフックから外れることを防止し、第2ストッパ23は、吊荷の吊り下ろしの際に吊荷が配管内の障害物に引っ掛かり吊り具がフックの傾斜面側に位置しない方向に傾いたときは配管内の側壁に干渉し吊り具がフックから外れることを防止する。
【選択図】図1
【解決手段】先端部にフック20が形成されたガイドプレート18を配管内で吊り上げ吊り下ろしされる吊荷17の短辺部に設け、吊荷の吊り上げ吊り下ろしの際にガイドプレートのフックに掛合する吊り具を吊りロープにより吊し、第1ストッパ22は、吊荷の吊り下ろしの際に吊荷が配管内の障害物に引っ掛かり吊り具がフックの傾斜面側に位置する方向に傾いたときはフックの傾斜面に干渉し吊り具がフックから外れることを防止し、第2ストッパ23は、吊荷の吊り下ろしの際に吊荷が配管内の障害物に引っ掛かり吊り具がフックの傾斜面側に位置しない方向に傾いたときは配管内の側壁に干渉し吊り具がフックから外れることを防止する。
【選択図】図1
Description
本発明は、吊荷を吊り上げたり吊り下ろしたりする吊り装置に関する。
吊荷を吊り上げたり吊り下ろしたりする吊り装置として、フックに吊荷を引っ掛けるもの(例えば、特許文献1参照)、電磁石により吊荷を吸着するもの(例えば、特許文献2参照)などがある。
吊り装置で吊り上げ吊り下ろしされる吊荷として、人間が入ることができない箇所に投入される吊荷がある。例えば、人間が入ることができない箇所の作業や調査を行うにあたっては、遠隔操作可能なクローラ型ロボットを投入することになるが、クローラ型ロボットのアクセスルートが上部階から下部階への配管に限られる場合には、吊荷であるクローラ型ロボットは、配管内で吊りロープにより吊り上げ吊り下ろしされる。
吊りロープをクローラ型ロボットに接続したまま下部階で作業や調査をすると、クローラ型ロボットの走行中に吊りロープが車輪やクローラに絡まって走行不能となるリスクがあるため、下部階に着地後は吊りロープを外してクローラ型ロボットを解放することが望ましい。
図8は、吊荷であるクローラ型ロボットを配管内で吊り上げ吊り下ろしする従来の一例の説明図である。クローラ型ロボットの投入の際は、図8(a)に示すように、吊りロープ11の先端のフック12にクローラ型ロボット13を引っ掛けて配管14内を吊り下げ、図8(b)に示すように、人間が入ることができない箇所までクローラ型ロボット13を吊り下ろし、さらに、図8(c)に示すように、クローラ型ロボット13が着地後、クローラ型ロボット13をフック12から外すことで解放する。クローラ型ロボット13の回収の際は、逆順となり、クローラ型ロボット13をフック12に引っ掛け、配管14内を吊り上げる。
図9は、吊荷であるクローラ型ロボットを配管内で吊り上げ吊り下ろしする従来の他の一例の説明図である。この他の一例は、図8に示した一例に対し、フック12に代えて磁石を用いたものである。図9(a)に示すように、クローラ型ロボットの投入の際は、吊りロープ11の先端に設置した電磁石15と、クローラ型ロボット13に設置した鉄板16(もしくは永久磁石)とを吸着させて、配管14内を吊り下げ、図9(b)に示すように、人間が入ることができない箇所までクローラ型ロボット13を吊り下ろし、さらに、図9(c)に示すように、クローラ型ロボット13が着地後、電磁石15の励磁を解除して電磁石15を鉄板16から切り離しクローラ型ロボット13を解放する。
クローラ型ロボット13の回収の際は、逆順となり、クローラ型ロボット13を電磁石15で鉄板16に吸着し、配管14内を吊り上げる。
クローラ型ロボット13の回収の際は、逆順となり、クローラ型ロボット13を電磁石15で鉄板16に吸着し、配管14内を吊り上げる。
しかし、図8に示した吊りロープ11の先端のフック12にクローラ型ロボット13を引っ掛けるものでは、配管14内に障害物があると、クローラ型ロボット13がその障害物に引っ掛かりフック12が外れることがある。もし、フック12が外れると、配管14内で再度フック12を引っ掛ける作業が必要となり、その作業には困難を伴う。また、クローラ型ロボット13自体がそのまま障害物となって残置したり、下部階に落下する懸念もある。さらには、下部階での作業や調査を終えたクローラ型ロボット13の回収時においてもフック12を引っ掛けることは容易な作業ではない。
一方、図9に示した吊りロープ11の先端に設置した電磁石15とクローラ型ロボット13に設置した鉄板16とを吸着させるものでは、下部階での作業や調査を終えたクローラ型ロボット13の回収は比較的容易であるが、電磁石15の励磁用の回路が必要となる。そのため装置構成が複雑化するほか、吊り上げ吊り下ろし中に何らかのトラブルで電磁石15の励磁が解除された場合にクローラ型ロボット13が下部階に落下することがある。
本発明の目的は、配管内に障害物がある場合であっても吊荷の落下を防止でき、かつ着地後は簡便に吊荷を解放し、また、吊荷を容易に回収できる吊り装置を提供することである。
請求項1の発明に係る吊り装置は、配管内で吊り上げ吊り下ろしされる吊荷の短辺部に設けられ先端部にフックが形成されたガイドプレートと、前記吊荷の吊り上げ吊り下ろしの際に前記ガイドプレートの前記フックに掛合し、吊りロープにより吊される吊り具と、前記吊り具に設けられ前記吊荷の吊り下ろしの際に前記吊荷が前記配管内の障害物に引っ掛かり前記吊り具が前記フックの傾斜面側に位置する方向に傾いたときは前記フックの傾斜面に干渉し前記吊り具が前記フックから外れることを防止する第1ストッパと、前記吊り具に設けられ前記吊荷の吊り下ろしの際に前記吊荷が前記配管内の障害物に引っ掛かり前記吊り具が前記フックの傾斜面側に位置しない方向に傾いたときは前記配管内の側壁に干渉し前記吊り具が前記フックから外れることを防止する第2ストッパとを備えたことを特徴とする。
請求項2の発明に係る吊り装置は、請求項1の発明において、前記ガイドプレートの前記フックに設けられた一対の磁石と、前記フックに掛合する前記吊り具の掛合部に設けられた一対の磁石とを備え、前記吊荷の吊り下ろしの際には、前記フックの磁石の磁極と前記吊り具の前記掛合部の磁石の磁極とが反発する向きに前記吊り具の前記掛合部を前記フックに掛合し、前記吊荷の吊り上げの際には、前記フックの磁石の磁極と前記吊り具の前記掛合部の磁石の磁極とが引き合う向きに前記吊り具の前記掛合部を前記フックに掛合することを特徴とする。
請求項3の発明に係る吊り装置は、請求項1または請求項2の発明において、前記吊荷は、カメラを搭載したクローラ型ロボットであり、前記クローラ型ロボットの先端及び後端にガイドプレートを設けたことを特徴とする。
請求項4の発明に係る吊り装置は、請求項3の発明において、前記クローラ型ロボットを遠隔操作する遠隔操作装置の表示部に、前記カメラの映像を表示して吊り具の着脱を監視することを特徴とする。
請求項1の発明によれば、フックの傾斜面側に位置する方向に傾いたときは、フックの傾斜面に干渉する第1ストッパを設けたので、吊荷の吊り下ろしの際に吊荷が配管内の障害物に引っ掛かっても吊り具がフックから外れることを防止できる。また、吊り具がフックの傾斜面側に位置しない方向に傾いたときは配管内の側壁に干渉する第2ストッパを設けたので、吊荷の吊り下ろしの際に吊荷が配管内の障害物に引っ掛かっても吊り具がフックから外れることを防止できる。
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、吊荷の吊り下ろしの際には、フックの磁石の磁極と吊り具の掛合部の磁石の磁極とが反発する向きに吊り具の掛合部をフックに掛合するので、吊荷の着地後はフックと吊り具の掛合部とが反発することから簡便に吊荷を解放できる。一方、吊荷の吊り上げの際にはフックの磁石の磁極と吊り具の掛合部の磁石の磁極とが引き合う向きに吊り具の掛合部をフックに掛合するので、フックと吊り具の掛合部とが引き合うことから吊荷を容易に回収できる。
請求項3の発明によれば、請求項1または請求項2の発明の効果に加え、吊荷であるクローラ型ロボットの先端及び後端にガイドプレートを設けたので、クローラ型ロボットの着地時に吊り具が装着された側の反対側のガイドプレートに案内されて着地可能となることから、クローラ型ロボットがひっくり返ることなく着地できる。
請求項4の発明によれば、請求項3の発明の効果に加え、クローラ型ロボットを遠隔操作する遠隔操作装置の表示部にカメラの映像を表示して吊り具の着脱を監視するので、より安全にクローラ型ロボットの吊り上げ吊り下ろしができる。
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る吊り装置の構成図であり、図1(a)は側面図、図1(b)は正面図である。吊り装置は、吊荷17に設けられるガイドプレート18と、吊りロープ11により吊される吊り具19とから構成される。ガイドプレート18は吊荷17の短辺部に設けられ、先端部にフック20が形成されている。吊り具19は先端部にガイドプレート18のフック20に掛合する掛合部21を有している。この掛合部21は棒状に形成され、吊荷17の吊り上げ吊り下ろしの際にガイドプレート18のフック20に掛合される。これにより、吊荷17の吊り上げ吊り下ろしの際に、掛合部21がガイドプレート18のフック20に掛合されて吊りロープ11により吊荷17が吊される。
そして、吊り具19には第1ストッパ22及び第2ストッパ23が設けられている。図1(b)に示すように、第1ストッパ22は掛合部21側に平行に設けられ、第2ストッパ23は吊りロープ11側に設けられる。第1ストッパ22は、吊荷17の吊り下ろしの際に吊荷17が配管内の障害物に引っ掛かり、吊り具19がフック20の傾斜面側に位置する方向に傾いたときは、フック20の傾斜面に干渉し吊り具19がフック20から外れることを防止する。また、第2ストッパ23は、吊荷17の吊り下ろしの際に吊荷17が配管内の障害物に引っ掛かり、吊り具19がフック20の傾斜面側に位置しない方向に傾いたときは配管内の側壁に干渉し吊り具19がフック20から外れることを防止する。
図2は、本発明の第1実施形態に係る吊り装置の吊荷の吊り下ろしの際の動作説明図であり、図2(a)は吊荷が配管内の障害物に引っ掛かっていない状態の説明図、図2(b)は吊荷が配管内の障害物に引っ掛かり吊り具がフックの傾斜面側に位置する方向に傾いた状態の説明図、図2(c)は吊荷が配管内の障害物に引っ掛かり吊り具がフックの傾斜面側に位置しない方向に傾いた状態の説明図、図2(d)は吊荷が下部階に着地した状態の説明図である。
図2(a)に示すように、吊荷17の吊り下ろしの際には、吊り具19の掛合部21をガイドプレート18のフック20に掛合させ、吊りロープ11により吊荷17を吊し、配管14内に吊荷17を吊り下げる。図2(a)の状態から、さらに、配管14内で吊荷17を吊り下げた場合に、図2(b)に示すように、吊荷17が配管内14の障害物24に引っ掛かり、吊り具19がフック20の傾斜面側に位置する方向に傾いたとする。すなわち、吊荷17が配管14内の障害物24に引っ掛かり吊りロープ11が緩み、吊り具19が矢印A方向に倒れたとする。この場合には、第1ストッパ22がガイドプレート18の傾斜面に干渉する。従って、吊荷17が配管14内の障害物24に引っ掛かっても吊り具19の掛止部21がフック20から外れることを防止できる。
一方、図2(c)に示すように、吊荷17が配管内14の障害物24に引っ掛かり、吊り具19がフック20の傾斜面側に位置しない方向に傾いたとする。すなわち、吊荷17が配管14内の障害物24に引っ掛かり吊りロープ11が緩み、吊り具19が矢印B方向に倒れたとする。この場合には、第2ストッパ23が配管内14の内壁に干渉する。従って、吊荷17が配管14内の障害物24に引っ掛かっても吊り具19の掛止部21がフック20から外れることを防止できる。
そして、図2(d)に示すように、吊荷17が着地すると、フック20の向きが吊られていた状態から90度傾き、吊りロープ11をゆるめると吊り具19の掛合部21が吊り具19の自重により、吊りロープを引き上げるだけでフック20から外れる位置に移動する。その状態で吊りロープ11を引き上げる。これにより、吊荷17を下部階に移動できる。吊荷17が遠隔操作可能なクローラ型ロボットである場合には、クローラ型ロボットを吊り具19の掛合部21がフック20から外れる方向に移動させることにより、クローラ型ロボットは吊り具19から解放される。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。図3は本発明の第2実施形態に係る吊り装置の構成図であり、図3(a)は吊荷17側の吊り装置の構成要素であるガイドプレート18の側面図、図3(b)は吊りロープ11側の吊り装置の構成要素である吊り具19の側面図である。この第2実施形態は、図1に示した第1実施形態に対し、ガイドプレート18のフック20に一対の磁石25を設けるとともに、吊り具19の掛合部21に一対の磁石26を設けたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
図3(a)に示すように、ガイドプレート18のフック20には、一対の磁石25が設けられている。すなわち、フック20の一方にはN極の磁極が形成され、他方にはS極の磁極が形成され、異極の磁極の一対の磁石25が設けられている。同様に、図3(b)に示すように、吊り具19の掛合部21には、一対の磁石26が設けられている。すなわち、掛合部21の一方にはN極の磁極が形成され、他方にはS極の磁極が形成され、異極の磁極の一対の磁石26が設けられている。
図4は、吊荷17の吊り下ろしの際に吊り具19の掛合部21をフック20に引っ掛けるときの磁石25、26の極性を示す説明図であり、図4(a)は吊りロープ11により吊荷17を吊した状態のときの磁石25、26の極性を示す説明図、図4(b)は吊荷17が着地した状態のときの磁石25、26の極性を示す説明図である。図3と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
図4(a)に示すように、吊荷17の吊り下ろしの際には、フックの磁石25と掛合部21の磁石26との同じ磁極が向き合うように吊り具19の掛合部21をフック20に引っ掛ける。すなわち、フック20の磁石25の磁極と掛合部21の磁石26の磁極とが反発する向きに吊り具19の掛合部21をフック20に掛合する。これにより、フック20と掛合部21とは磁力により反発し合うが、吊りロープ11により吊荷17を吊した状態では、吊荷17の自重により吊り具19の掛合部21がフック20から外れることはない。
図4(b)に示すように吊荷17が着地した場合には、吊荷17の自重によるフック20と掛合部21との掛合が開放されるので、フック20の磁石25の磁極と掛合部21の磁石26の磁極との反発力により、吊り具19の掛合部21がフック20から外れる。従って、吊荷17の着地後には簡便に吊荷17を解放できる。このように、吊荷17が遠隔操作可能なクローラ型ロボットのように自走できるものではない場合に適用すると効果的である。すなわち、吊荷17がクローラ型ロボットである場合には、クローラ型ロボットを吊り具19の掛合部21がフック20から外れる方向に移動させることにより、クローラ型ロボットを吊り具19から容易に解放できるが、吊荷17が自走できるものではない場合には、第2の実施形態を適用することにより、磁石25、26の反発力にて吊り具19の掛合部21をフック20から容易に外すことができる。
図5は、吊荷17の吊り上げの際に吊り具19の掛合部21をフック20に引っ掛けるときの磁石25、26の極性を示す説明図であり、図5(a)は吊荷17が着地の状態のときの磁石25、26の極性を示す説明図、図5(b)は吊りロープ11により吊荷17を吊した状態のときの磁石25、26の極性を示す説明図である。図4と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
図5(a)に示すように、吊荷17が着地した状態で吊荷17の吊り上げの際には、フックの磁石25と掛合部21の磁石26との異なる磁極が向き合うように吊り具19の掛合部21をフック20に引っ掛ける。掛合部21をフック20に近づけると、フック20の磁石25の磁極と掛合部21の磁石26の磁極との吸引力により、吊り具19の掛合部21がフック20に容易に掛合する。これにより、フック20と掛合部21とは磁力により引き合い、吊りロープ11により吊荷17を吊した状態では、図5(b)に示すように吊荷17の自重に加え磁力により吊り具19の掛合部21がフック20から外れることはない。
このように、吊荷17の着地の状態で、吊り具19に吊荷17を容易に引っ掛けることができ、吊荷17が遠隔操作可能なクローラ型ロボットのように自走できるものではない場合に適用すると効果的である。すなわち、吊荷17がクローラ型ロボットである場合には、クローラ型ロボットを吊り具19の掛合部21がフック20に引っ掛かる方向に移動させることにより、クローラ型ロボットを吊り具19に容易に引っ掛けることできるが、吊荷17が自走できるものではない場合には、第2の実施形態を適用することにより、磁石25、26の吸引力にて吊り具19の掛合部21をフック20に容易に引っ掛けることができる。
次に、本発明の第3実施形態を説明する。図6は本発明の第3実施形態に係る吊り装置の吊荷側の構成要素を示す側面図である。この第3実施形態は、図1に示した第1実施形態に対し、吊荷がカメラを搭載したクローラ型ロボットであり、吊荷であるクローラ型ロボットの先端及び後端の双方に、吊り装置の構成要素であるガイドプレートを設けたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
図6において、吊荷であるクローラ型ロボット13は、無限軌道27を備えた装軌車両であり不整地での移動を可能にしている。クローラ型ロボット13のロボット本体28の先端及び後端には、吊り装置の吊荷側の構成要素であるガイドプレート18が設けられている。これは、吊荷であるクローラ型ロボット13が下部階に着地した際に、クローラ型ロボット13がひっくり返った状態で着地しないようにするためである。すなわち、クローラ型ロボット13の無限軌道27が下部階面に位置するように、つまり、クローラ型ロボット13がひっくり返った状態で下部階に着地しないようにするためである。ガイドプレート18はクローラ型ロボット13の無限軌道27が下部階面に位置するようにクローラ型ロボット13の着地を案内する。
また、ロボット本体28にはカメラ29を有した多機能携帯端末30が装着され、また、遠隔操作装置31と無線通信を行う無線子機32を搭載している。すなわち、遠隔操作装置31には無線LANの無線親機33が設けられ、ロボット本体28には無線LANの無線子機32が設けられる。無線LANとしては、例えばWiFiを用いる。さらに、遠隔操作装置31は表示部34を有し、この表示部35にカメラ29の映像を表示して、図示省略の吊り具の着脱を監視する。
ロボット本体28に装着される多機能携帯端末30は、例えば、スマートフォンやタブレットを用いる。スマートフォンやタブレットなどの多機能携帯端末30は、カメラ29だけでなく、マイク、加速度センサ、温度センサなどの各種のセンサを装備しており、また、ライト(照明要素)、WiFi、スピーカも装備している。
クローラ型ロボット13は、人間が入ることができない箇所、例えば事故が発生した原子力発電所の原子炉建屋に入り作業や調査を行うものであり、クローラ型ロボット13による情報の収集は、多機能携帯端末30のライトを点灯し、多機能携帯端末30のカメラ29により目的箇所の所定範囲の映像を取得する。取得した映像は、遠隔操作装置31の表示部34に表示される。
図7は、多機能携帯端末30のカメラ29で吊り具の着脱を監視する場合の説明図である。多機能携帯端末30はロボット本体28にパンチルト機構で装着される。パンチルト機構部は、図7(a)の矢印X1、X2に示すように多機能携帯端末30を左右振りしたり、図7(b)の矢印Y1に示すように多機能携帯端末30を上振りしたり、図7(c)の矢印Y2に示すように多機能携帯端末30を下振りしたりする機能を有する。パンチルト機構部の左右振りにより多機能携帯端末30は左右方向に向きを変えることができるので、ロボット本体28の向きを変えなくてもカメラ29により所望の左右方向の情報を収集できる。同様に、パンチルト機構部の上下振りにより多機能携帯端末30は上下方向に向きを変えることができるので、カメラ29により所望の俯角や仰角で情報を収集できる。これにより、吊り具の着脱を精度よく監視できる。
また、クローラ型ロボット13が走行するときは、パンチルト機構部により多機能携帯端末30を折り畳み、ロボット本体28の上面に形成された図示省略の収納部に収納する。これにより、クローラ型ロボット13が狭隘部を走行する際に多機能携帯端末30が邪魔になって走行できなくなることを防止できる。
以上の説明では、図1に示した第1実施形態に対し、吊荷がカメラ29を搭載したクローラ型ロボット13であり、吊荷であるクローラ型ロボット13の先端及び後端の双方に、吊り装置の構成要素であるガイドプレートを設けたものを示したが、図3に示した第2実施形態に対しても同様に適用可能である。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
11…吊りロープ、12…フック、13…クローラ型ロボット、14…配管、15…電磁石、16…鉄板、17…吊荷、18…ガイドプレート、19…吊り具、20…フック、21…掛合部、22…第1ストッパ、23…第2ストッパ、24…障害物、25、26…磁石、27…無限軌道、28…ロボット本体、29…カメラ、30…多機能携帯端末、31…遠隔操作装置、32…無線子機、33…無線親機、34…表示部
Claims (4)
- 配管内で吊り上げ吊り下ろしされる吊荷の短辺部に設けられ先端部にフックが形成されたガイドプレートと、
前記吊荷の吊り上げ吊り下ろしの際に前記ガイドプレートの前記フックに掛合し、吊りロープにより吊される吊り具と、
前記吊り具に設けられ前記吊荷の吊り下ろしの際に前記吊荷が前記配管内の障害物に引っ掛かり前記吊り具が前記フックの傾斜面側に位置する方向に傾いたときは前記フックの傾斜面に干渉し前記吊り具が前記フックから外れることを防止する第1ストッパと、
前記吊り具に設けられ前記吊荷の吊り下ろしの際に前記吊荷が前記配管内の障害物に引っ掛かり前記吊り具が前記フックの傾斜面側に位置しない方向に傾いたときは前記配管内の側壁に干渉し前記吊り具が前記フックから外れることを防止する第2ストッパとを備えたことを特徴とする吊り装置。 - 前記ガイドプレートの前記フックに設けられた一対の磁石と、前記フックに掛合する前記吊り具の掛合部に設けられた一対の磁石とを備え、前記吊荷の吊り下ろしの際には、前記フックの磁石の磁極と前記掛合部の磁石の磁極とが反発する向きに前記吊り具の掛合部を前記フックに掛合し、前記吊荷の吊り上げの際には、前記フックの磁石の磁極と前記掛合部の磁石の磁極とが引き合う向きに前記吊り具の掛合部を前記フックに掛合することを特徴とする請求項1に記載の吊り装置。
- 前記吊荷は、カメラを搭載したクローラ型ロボットであり、前記クローラ型ロボットの先端及び後端にガイドプレートを設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の吊り装置。
- 前記クローラ型ロボットを遠隔操作する遠隔操作装置の表示部に、前記カメラの映像を表示して吊り具の着脱を監視することを特徴とする請求項3記載の吊り装置。
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