JP2018075642A - Pipe body inside backing treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属製の管体を有する管体構造物における当該管体の内表面の下地処理を行うための管体内下地処理装置に関する。 The present invention relates to an in-pipe base treatment apparatus for performing a pre-treatment on an inner surface of a tubular body structure having a metal pipe.
例えば、円筒状の鋼管(金属製の管体)を有する鋼管鉄塔(管体構造物)としては、その鋼管を複数連結することで長尺に構成された主柱を複数基(例えば4基)備えたものが知られている。主柱の内外の面は例えば溶融亜鉛メッキによる防錆処理が施されているが、その主柱の内表面(即ち鋼管の内表面)については外方からの目視による検査が困難なこともあって、予め塗装を施すことにより防錆効果を更に高めておきたい場合がある。その場合には、主柱の内表面に付着した埃等の異物を除去したり、当該内表面を粗面化したり、また錆が発生している場合はその錆を除去する等の下地処理を行った上で、その内表面に対して塗装を施すことになる。 For example, as a steel pipe tower (tubular structure) having a cylindrical steel pipe (metal pipe body), a plurality of main pillars (for example, four bases) configured to be long by connecting a plurality of the steel pipes. What you have is known. The inner and outer surfaces of the main column are rust-proofed by hot dip galvanization, for example, but the inner surface of the main column (ie, the inner surface of the steel pipe) may be difficult to visually inspect from the outside. In some cases, it may be desired to further enhance the rust prevention effect by applying in advance. In that case, remove the foreign matter such as dust adhering to the inner surface of the main pillar, roughen the inner surface, and if rust is generated, remove the rust. Then, the inner surface is painted.
主柱の内表面の下地処理については、例えば特許文献1に示すような管体内除錆装置を主柱内に挿入し、この管体内除錆装置を管体内下地処理装置として使用することにより行うことが可能である。
About the ground surface treatment of the inner surface of the main pillar, for example, a tubular body rust removal apparatus as shown in
即ち、上記管体内除錆装置を用いた管体内下地処理装置は、主柱の中心線に沿って移動可能に構成された案内装置と、この案内装置の先端側に設けられた複数のリンクを有するアームと、そのアームの先端部に設けられた回転砥石部(除錆部)とを備えており、上記回転砥石部により、主柱における内方に突出する部分等を含めた内表面に付着した異物の除去、当該内表面の粗面化、錆が発生している場合にはその錆の除去等の下地処理を行うことができる。 That is, the pipe substrate surface treating apparatus using the pipe rust removing apparatus includes a guide device configured to be movable along the center line of the main pillar and a plurality of links provided on the distal end side of the guide device. And a rotating whetstone (rust removing portion) provided at the tip of the arm, and adheres to the inner surface of the main pillar including the part protruding inward by the rotating whetstone When the foreign matter is removed, the inner surface is roughened, and rust is generated, a ground treatment such as removal of the rust can be performed.
しかも、上記管体内下地処理装置においては、アームが複数のリンクに基づいて屈曲可能に構成されていることから、そのアームの先端部に設けた回転砥石部を主柱内の種々の位置に移動することができ、当該主柱の内表面におけるあらゆる部位の埃の除去、内表面の粗面化、錆の除去等の下地処理を、極めて的確に行うことができるという利点がある。 In addition, since the arm is configured to be bendable based on a plurality of links, the rotating grindstone provided at the tip of the arm is moved to various positions in the main column. There is an advantage that ground treatment such as removal of dust at any part of the inner surface of the main pillar, roughening of the inner surface, and removal of rust can be performed extremely accurately.
しかしながら、上記管体内下地処理装置においては、主柱の内表面における広範囲にわたる部位を全体的に下地処理するような場合には回転砥石部をアームの屈曲機能を利用して順次移動しなければならないことから、短時間で効率良く下地処理を行うことが難しいという問題があった。 However, in the above-mentioned pipe substrate processing apparatus, the rotating grindstone must be moved sequentially using the bending function of the arm when the entire surface of a wide area on the inner surface of the main column is to be processed. For this reason, there is a problem that it is difficult to efficiently perform the substrate treatment in a short time.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、管体の内側に表れる面(即ち、内表面)の広範囲にわたる部位について短時間で効率良く下地処理を行うことのできる管体内下地処理装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an in-tube substrate processing apparatus capable of efficiently performing an under-treatment in a short time on a wide area of a surface (that is, an inner surface) that appears on the inside of a tube. It is an issue to provide.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、断面円形状の金属製の管体を有する管体構造物における当該管体の内表面の下地処理に用いられる管体内下地処理装置であって、前記管体内に挿入され、軸線を当該管体の中心線に対応する位置に案内する脚部を有する案内装置と、この案内装置における前記管体内に先に挿入される側である先端側に配置された作業装置とを備えてなり、前記作業装置は、前記案内装置の先端部に取り付けられた回転駆動部と、この回転駆動部の回転出力軸に連結されて前記案内装置の前記軸線を中心にするようにして回転駆動される回転体と、先端部が前記管体の円筒内周面に対して離接する方向に移動可能なように、基端部が揺動支持ピンを介して前記回転体に揺動自在に連結されたアームと、このアームの先端部に取り付けられ、当該先端部から先端側に突出するように設けられた下地処理工具とを有しており、前記揺動支持ピンは、前記回転体の回転中心線から放射方向に所定の間隔をおいた位置に配置されていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記揺動支持ピンは、前記回転中心線回りに所定の間隔をおいて複数設けられていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of the swing support pins are provided around the rotation center line at a predetermined interval.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記揺動支持ピンは、その軸線が前記回転体の回転中心線を中心とする円の接線方向を向いていることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the axis of the swing support pin is oriented in a tangential direction of a circle centering on the rotation center line of the rotating body. It is characterized by.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記アームには、揚力発生部が設けられており、前記揚力発生部は、前記アームが前記回転体の先端側に存在する状態において、前記回転中心線回りの前記回転体の回転に基づいて相対的に生じる空気の流れの方向に対して、この流れの方向とは逆方向に向かって前記回転中心線から少なくとも遠ざかる方向に傾斜する迎角を有するもので構成されていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the arm is provided with a lift generating portion, and the lift generating portion is configured such that the arm is the rotating body. In the state existing on the tip side, the rotation center line is directed in the direction opposite to the direction of the air flow relative to the direction of the air flow generated based on the rotation of the rotating body around the rotation center line. It is characterized by being comprised with what has the angle of attack which inclines in the direction away from at least.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、前記アームが前記回転中心線に沿うように案内装置の先端側に延在した状態において、当該アームの基端部を前記回転体に所定の力で保持する一時保持手段が当該回転体及び当該アームの基端部の少なくとも一方に設けられていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the base of the arm is extended in a state where the arm extends toward the distal end side of the guide device along the rotation center line. Temporary holding means for holding the end portion on the rotating body with a predetermined force is provided on at least one of the rotating body and the base end portion of the arm.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れかに記載の発明において、前記アームは、基端側に位置する第1のアームと、先端側に位置する第2のアームとを備えた構成になっており、前記第1のアームは、その基端部が前記揺動支持ピンを介して前記回転体に揺動自在に連結され、その先端部が前記第2のアームの基端部と回動ピンを介して回動自在に連結されており、前記第2のアームの先端部には、当該先端部から先端側に突出するように前記下地処理工具が設けられており、前記回動ピンは、その軸線が揺動支持ピンの軸線に直交する平面に沿う方向であって、前記第1のアームの延在する方向に略直交する方向を向いていることを特徴としている。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6の何れかに記載の発明において、前記回転駆動部における前記回転出力軸は、エアモータによって回転駆動されるようになっており、前記エアモータの近傍には、当該エアモータの給気口側の空気流路及び当該エアモータの排気口側の空気流路の少なくとも一方の空気流路に対応する位置に電磁弁が配置されており、前記電磁弁は、前記空気流路の閉塞及び開放が可能に構成されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れかに記載の発明において、前記下地処理工具に対して前記案内装置の基端側の方向に位置するように配置され、当該下地処理工具に対応する前記管体の前記内表面の部分を少なくとも照明する方向に向けられた第1照明手段及び当該内表面の部分を少なくとも撮影する方向に向けられた第1カメラを備えていると共に、前記第1照明手段及び前記第1カメラに対して前記案内装置の基端側の方向に位置するように配置され、当該配置された位置より前記案内装置の基端側の方向に位置する前記管体の前記内表面を少なくとも照明する方向に向けられた第2照明手段及び当該内表面を少なくとも撮影する方向に向けられた第2カメラを備えていることを特徴としている。 The invention according to an eighth aspect is the invention according to any one of the first to seventh aspects, wherein the ground treatment is arranged so as to be positioned in a direction of a proximal end side of the guide device with respect to the ground treatment tool. A first illuminating means directed at least to illuminate a portion of the inner surface of the tube corresponding to a tool, and a first camera directed at least to image a portion of the inner surface; The tube positioned so as to be positioned in the direction of the proximal end of the guide device with respect to the first illumination means and the first camera, and positioned in the direction of the proximal end of the guide device from the disposed position It is characterized by comprising a second illuminating means directed at least in the direction of illuminating the inner surface of the body and a second camera directed at least in the direction of photographing the inner surface.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記第1照明手段及び前記第1カメラを備えた第1撮影装置と、前記第2照明手段及び前記第2カメラを備えた第2撮影装置は、前記案内装置の前記軸線に対応する線を中心として周方向に複数等分される各位置に設けられており、前記複数の第1及び第2カメラの少なくとも一つの映像をモニターに表示する撮影制御装置を備えていることを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the invention according to
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、前記撮影制御装置は、前記複数の第1撮影装置及び前記複数の第2撮影装置の少なくとも一方について前記周方向に順次切り換えることによって、前記複数の第1カメラの映像及び前記複数の第2カメラの映像の少なくとも一方の映像をモニターに順次表示する自動表示切換回路を有していることを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the photographing control device sequentially switches at least one of the plurality of first photographing devices and the plurality of second photographing devices in the circumferential direction. Thus, an automatic display switching circuit that sequentially displays on the monitor at least one of the plurality of first camera images and the plurality of second camera images is provided.
請求項11に記載の発明は、請求項9又は10に記載の発明において、前記撮影制御装置は、前記複数の第1撮影装置及び前記複数の第2撮影装置の中から所定の撮影装置を手動で選択して、その選択した撮影装置におけるカメラの映像をモニターに表示する手動表示切換回路を備えていることを特徴としている。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the ninth or tenth aspect, the photographing control device manually operates a predetermined photographing device from the plurality of first photographing devices and the plurality of second photographing devices. And a manual display switching circuit for displaying the video of the camera in the selected photographing apparatus on the monitor.
請求項1に記載の発明によれば、先端部が管体の円筒内周面に対して離接する方向に移動可能なように、基端部が揺動支持ピンを介して回転体に揺動自在に連結されたアームと、このアームの先端部に取り付けられ、当該先端部から先端側に突出するように設けられた下地処理工具とを有し、揺動支持ピンは回転体の回転中心線に対して放射方向に所定の間隔をおいた位置に配置されているので、例えば上下に延在する管体内に管体内下地処理装置を挿入した上で、回転体を所定の方向に回転駆動することにより、アームも回転体の回転中心線を中心にして旋回するように回転することになる。そうすると、アーム及び下地処理工具等に遠心力が生じ、この遠心力によって、アームが揺動支持ピンを支点にして管体の円筒内周面に向かう方向に揺動し、下地処理工具が当該円筒内周面に当接することになる。このため、管体の円筒内周面としての内表面に付着した埃等の異物の除去、当該内表面の粗面化、錆が発生している場合にはその錆の除去等の下地処理を行うことができる。この状態で案内装置を管体の中心線に沿って移動することにより、その移動した範囲の管体の円筒内周面の全体を満遍なくかつ効率よく下地処理することができる。 According to the first aspect of the present invention, the base end portion swings on the rotating body via the swing support pin so that the distal end portion can move in a direction in which the distal end portion is in contact with the cylindrical inner peripheral surface of the tube body. An arm that is freely connected, and a ground processing tool that is attached to the tip of the arm and protrudes from the tip to the tip, and the swing support pin is a rotation center line of the rotating body Is disposed at a predetermined interval in the radial direction with respect to the tube, for example, after inserting the tubular substrate treating apparatus into the tubular body extending vertically, the rotating body is driven to rotate in a predetermined direction. As a result, the arm also rotates so as to turn around the rotation center line of the rotating body. Then, a centrifugal force is generated in the arm and the ground treatment tool, and the centrifugal force causes the arm to swing in the direction toward the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body with the swing support pin as a fulcrum. It will contact | abut to an internal peripheral surface. For this reason, surface treatment such as removal of foreign matter such as dust attached to the inner surface as the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body, roughening of the inner surface, and removal of rust when rust has occurred. It can be carried out. By moving the guide device along the center line of the tubular body in this state, the entire cylindrical inner peripheral surface of the tubular body in the moved range can be uniformly and efficiently ground-treated.
また、管体の円筒内周面から内方に突出するようなリブ等の凸部が存在する場合には、回転体の回転速度に基づいてアームの揺動支持ピン回りの角度を所定の角度に調整し、案内装置を管体の中心線に沿って移動することにより、その凸部の上面の下地処理も行うことができる。即ち、上記凸部の上面における内方の縁部に下地処理工具が当たるようにアームの角度を調整した上で、案内装置を徐々に凸部側に移動することにより、下地処理工具が凸部上面における内方の縁部から外方の縁部まで自動的に移動することになるので、当該凸部の上面全体についても下地処理を効率良く行うことができる。 Further, when there is a convex portion such as a rib protruding inward from the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body, the angle around the swing support pin of the arm is set to a predetermined angle based on the rotational speed of the rotating body. Then, by moving the guide device along the center line of the tubular body, it is possible to perform the ground treatment on the upper surface of the convex portion. That is, after adjusting the angle of the arm so that the ground processing tool hits the inner edge of the top surface of the convex part, the guide device is gradually moved to the convex part side so that the ground processing tool becomes convex. Since it automatically moves from the inner edge to the outer edge on the upper surface, it is possible to efficiently perform the ground treatment on the entire upper surface of the convex portion.
以上のように、管体の円筒内周面としての当該管体の内側に表れる面(即ち、内表面)、及び凸部を有する場合にはその凸部の上面としての管体の内側に表れる面(即ち、内表面)について短時間で効率よく下地処理することができる。即ち、管体の内表面の広範囲にわたる部位について短時間で効率良く下地処理を行うことができる。 As described above, a surface (that is, an inner surface) that appears on the inside of the tubular body as the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body, and a convex portion that appears on the inside of the tubular body as an upper surface of the convex portion. The surface (that is, the inner surface) can be efficiently ground-treated in a short time. That is, the ground treatment can be efficiently performed in a short time on a wide area of the inner surface of the tubular body.
請求項2に記載の発明によれば、揺動支持ピンが回転体の回転中心線回りに所定の間隔をおいて複数設けられているので、各揺動支持ピンに設けられたアーム及びこれに設けられた下地処理工具により、更に短時間で効率よく下地処理を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, since a plurality of swing support pins are provided at predetermined intervals around the rotation center line of the rotating body, the arm provided on each swing support pin and the arm By the provided ground treatment tool, the ground treatment can be efficiently performed in a shorter time.
請求項3に記載の発明によれば、揺動支持ピンの軸線が回転体の回転中心線を中心とする円の接線方向を向いているので、アーム等に生じる遠心力の方向が揺動支持ピンに直交する方向となる。従って、当該遠心力を下地処理工具から管体の円筒内周面としての管体の内表面に効率良く作用させることができるので、下地処理の効率の向上を図ることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the axis of the swing support pin faces the tangential direction of the circle centering on the rotation center line of the rotating body, the direction of the centrifugal force generated in the arm or the like is the swing support. The direction is orthogonal to the pin. Therefore, the centrifugal force can be efficiently applied from the ground treatment tool to the inner surface of the tubular body as the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body, so that the efficiency of the ground treatment can be improved.
請求項4に記載の発明によれば、揚力発生部がアームに設けられており、その揚力発生部はアームが回転体の先端側に存在する状態において、回転中心線回りの回転体の回転に基づいて相対的に生じる空気の流れの方向に対して、この流れの方向とは逆方向に向かって回転中心線から少なくとも遠ざかる方向に傾斜する迎角を有するものとなっているので、空気から受ける流体力によっても、アームが揺動支持ピンを支点にして管体の円筒内周面に向かう方向に揺動することになる。即ち、遠心力と流体力とを合計した力に基づいて、下地処理工具を管体の円筒内周面に押し付けることができるので、更に効率良く、下地処理を行うことができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the lift generating portion is provided on the arm, and the lift generating portion is configured to rotate the rotating body around the rotation center line in a state where the arm exists on the distal end side of the rotating body. It has an angle of attack that is inclined at least away from the rotation center line in the direction opposite to the direction of the air flow that occurs relative to the direction of the air flow. Also by the fluid force, the arm swings in the direction toward the cylindrical inner peripheral surface of the tube body with the swing support pin as a fulcrum. That is, since the ground treatment tool can be pressed against the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body based on the total force of the centrifugal force and the fluid force, the ground treatment can be performed more efficiently.
請求項5に記載の発明によれば、アームが回転中心線に沿うように案内装置の先端側に延在した状態において、当該アームの基端部を回転体に所定の力で保持する一時保持手段が回転体及びアームの基端部の少なくとも一方に設けられているので、斜めや横方向に延在する管体内に管体内下地処理装置を挿入した場合でも、当該アームを回転中心線に沿う方向に維持することが可能となる。この状態で回転体を回転することにより、アーム等に作用する遠心力(揚力発生部を有するものにあっては流体力を加えた力)に基づく力が一時保持手段による保持力を超えた時点で、アームが管体の円筒内周面の方向に揺動し、下地処理工具が管体の円筒内周面に圧接した状態になる。従って、斜め等に延在する管体内の部位について下地処理を行う際の操作性の向上を図ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, in the state where the arm extends to the distal end side of the guide device so as to follow the rotation center line, the base end portion of the arm is temporarily held by the rotating body with a predetermined force. Since the means is provided on at least one of the rotating body and the base end portion of the arm, even when the tubular substrate processing apparatus is inserted into the tubular body extending obliquely or laterally, the arm is aligned with the rotation center line. It becomes possible to maintain the direction. By rotating the rotating body in this state, when the force based on the centrifugal force acting on the arm or the like (force added to the fluid force in the case of a lift generating part) exceeds the holding force by the temporary holding means Thus, the arm swings in the direction of the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body, and the ground processing tool is in pressure contact with the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body. Therefore, it is possible to improve the operability when performing the base treatment for the site in the tubular body extending obliquely.
請求項6に記載の発明によれば、アームが第1のアームと第2のアームとで構成され、第1のアームの基端部が揺動支持ピンを介して回転体に揺動自在に連結され、第1のアームの先端部と第2のアームの基端部とが回動ピンを介して回動自在に連結されており、回動ピンの軸線が揺動支持ピンの軸線に直交する平面に沿う方向であって、第1のアームの延在する方向に略直交する方向を向いているので、第2のアームについては、その先端部に設けた下地処理工具が管体の円筒内周面に当接した際に、第1のアームに対して回転方向の後方に所定の角度傾いた状態となることが可能になる。このため、第1のアーム及び第2のアームは、管体の内径が所定の範囲内であれば、第1のアーム、第2のアーム等に作用する遠心力(揚力発生部を有するものにあっては流体力を加えた力)により、揺動支持ピンを支点にして、回転中心線に対してほぼ直交する方向(揚力発生部を有するものにあっては直交する方向以上の方向)に移動することも可能になる。
According to the invention described in
即ち、上下方向に延在する管体に挿入した場合には、第1のアーム、第2のアーム、下地処理工具等に作用する遠心力によって、回転中心線に対して直交する方向に近い状態まで、当該第1のアーム、第2のアーム及び下地処理工具を移動することができる。アームに揚力発生部を有する場合には、回転中心線に対して直交する方向を超える状態まで、当該第1のアーム、第2のアーム及び下地処理工具を移動することができる。従って、管体の円筒内周面にリブ等の凸部が存在する場合でも、この凸部の下面に近接する管体の円筒内周面についても下地処理することができるという利点がある。また、凸部の下面についても、その外縁側(管体の円筒内周面に近い側)の部分の下地処理が可能になる。 That is, when inserted into a tube extending in the up-down direction, a state close to a direction perpendicular to the rotation center line due to the centrifugal force acting on the first arm, the second arm, the ground treatment tool, etc. The first arm, the second arm, and the substrate treatment tool can be moved up to. When the arm has a lift generating part, the first arm, the second arm, and the substrate treatment tool can be moved to a state exceeding the direction orthogonal to the rotation center line. Therefore, even when a convex portion such as a rib exists on the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body, there is an advantage that the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body close to the lower surface of the convex portion can be subjected to the ground treatment. In addition, with respect to the lower surface of the convex portion, it is possible to perform ground processing on the outer edge side (side closer to the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body).
そして、管体が例えば下方に向かって段状に拡径している場合には、その段状に形成された部分の下面(即ち、内表面)や、その下面に近接する管体の内周面(即ち、内表面)についても下地処理が可能である。このため、管径が下方に向かって複数段、段状に拡大するように構成された管体の場合でも、管体の上端部から本発明の管体内下地処理装置を挿入することで、当該管体の内表面を確実に下地処理することができる。しかも、第1のアームの長さによってほぼ決まる最小径から第1のアーム及び第2のアームの合計長さによってほぼ決まる最大径まで、内径が大きく変化するような管体に対しても、その内表面の下地処理を一種類の管体内下地処理装置で行うことができるという利点がある。 For example, when the diameter of the tube is increased stepwise downward, the lower surface (that is, the inner surface) of the stepped portion or the inner periphery of the tube adjacent to the lower surface Surface treatment is also possible for the surface (that is, the inner surface). For this reason, even in the case of a tubular body configured such that the tube diameter is expanded in a plurality of stages and steps downward, by inserting the tubular substrate treatment apparatus of the present invention from the upper end portion of the tubular body, The ground surface of the inner surface of the tube can be reliably treated. Moreover, even for a tube whose inner diameter varies greatly from the minimum diameter almost determined by the length of the first arm to the maximum diameter substantially determined by the total length of the first arm and the second arm. There is an advantage that the surface treatment of the inner surface can be performed by a single type of tube surface treatment apparatus.
請求項7に記載の発明によれば、エアモータの給気口側の空気流路及び排気口側の空気流路の少なくとも一方の空気流路に対応する位置に電磁弁が設けられているので、少なくとも一方の空気流路を電磁弁で閉塞することにより、エアモータの給気口側に駆動用の空気の圧力が作用しても、エアモータが作動することがない。しかもこの場合は、例えば所定の高圧の空気を供給する空気圧源から給気口までの空気流路が長い場合であっても、その空気流路に空気が流れていない状態においては圧力損失が発生することがないので、当該空気圧源で設定された所定の空気の圧力(即ち、元圧)がエアモータの近傍まで作用することになる。 According to the seventh aspect of the invention, the electromagnetic valve is provided at a position corresponding to at least one of the air flow path on the air supply port side and the air flow path on the exhaust port side of the air motor. By closing at least one of the air flow paths with a solenoid valve, the air motor does not operate even when the driving air pressure acts on the air supply port side of the air motor. In addition, in this case, for example, even when the air flow path from the air pressure source that supplies a predetermined high-pressure air to the air supply port is long, pressure loss occurs when no air flows through the air flow path. Therefore, the predetermined air pressure (that is, the original pressure) set by the air pressure source acts to the vicinity of the air motor.
即ち、電磁弁が給気口側の空気流路に対応する位置にのみ設けられている場合には、エアモータの近傍の電磁弁の位置まで上記空気圧源の元圧が作用することになる。また、電磁弁が排気口側の空気流路に対応する位置にのみ設けられている場合には、給気口からエアモータ内及び排気口を介してこの排気口側の電磁弁の位置まで上記空気圧源の元圧が作用することになる。更に、電磁弁が給気口側及び排気口側の空気流路に対応する位置に設けられている場合には、いずれか一方の電磁弁の位置まで上記空気圧源の元圧が作用するようにすることができる。 That is, when the electromagnetic valve is provided only at a position corresponding to the air flow path on the air supply port side, the original pressure of the air pressure source acts to the position of the electromagnetic valve near the air motor. When the solenoid valve is provided only at a position corresponding to the air flow path on the exhaust port side, the air pressure is supplied from the air supply port to the position of the solenoid valve on the exhaust port side through the air motor and the exhaust port. The source pressure of the source will act. Further, when the solenoid valve is provided at a position corresponding to the air flow path on the air supply side and the exhaust port side, the original pressure of the air pressure source is applied to the position of one of the solenoid valves. can do.
このため、給気口側の空気流路に対応する位置にのみ設けた電磁弁を閉から開にした場合は、当該電磁弁の直前位置まで高圧となっていた空気がエアモータに一気に流入し、当該エアモータに所定のトルクが発生することになるので、回転出力軸が所定の角加速度をもって回転し始めることになる。即ち、回転出力軸は、所定の時間で所定の回転状態になる。 For this reason, when the solenoid valve provided only at the position corresponding to the air flow path on the air supply port side is opened from the closed, the air that was at a high pressure up to the position immediately before the solenoid valve flows into the air motor at once. Since a predetermined torque is generated in the air motor, the rotation output shaft starts to rotate with a predetermined angular acceleration. That is, the rotation output shaft enters a predetermined rotation state in a predetermined time.
また、排気口側の空気流路に対応する位置にのみ設けた電磁弁を閉から開にした場合は、エアモータ内に既に充満している高圧空気が排気口から一気に流出することになるので、その電磁弁の開放と同時にエアモータに所定のトルクが発生し、回転出力軸が所定の時間で所定の回転状態になる。 Also, if the solenoid valve provided only at the position corresponding to the air flow path on the exhaust port side is opened from the closed, the high-pressure air already filled in the air motor will flow out from the exhaust port at once, Simultaneously with the opening of the electromagnetic valve, a predetermined torque is generated in the air motor, and the rotation output shaft enters a predetermined rotation state in a predetermined time.
更に、給気口側及び排気口側の双方に電磁弁を設けた場合は、各電磁弁の開放のタイミングを調整することにより、電磁弁を給気口側の空気流路にのみ設けた場合と、排気口側の空気流路にのみ設けた場合との双方の性能を発揮させることができる。また、回転出力軸を駆動する際には排気口側の電磁弁のみで制御(即ち、メータアウト制御)し、当該回転出力軸を停止する際には給気口側の電磁弁のみで制御(即ち、メータイン制御)するように構成することにより、回転出力軸を所定の時間で所定の回転状態に立ち上げることができると共に、当該回転出力軸の停止時のショックを緩和することもできる。 In addition, when solenoid valves are provided on both the air inlet side and exhaust port side, the solenoid valves are provided only in the air flow path on the air inlet side by adjusting the timing of opening each solenoid valve. And the case where it is provided only in the air flow path on the exhaust port side can be exhibited. Further, when the rotary output shaft is driven, control is performed only with the solenoid valve on the exhaust port side (that is, meter-out control), and when the rotary output shaft is stopped, control is performed only with the solenoid valve on the air supply port side ( That is, by configuring so that meter-in control is performed, the rotation output shaft can be brought up to a predetermined rotation state in a predetermined time, and a shock when the rotation output shaft is stopped can be reduced.
また、アームは回転出力軸と共に回転することになるが、当該アームに作用する遠心力はその回転出力軸の角速度の2乗に比例することになる。そして、その角速度は給気口側及び排気口側のいずれの電磁弁を開放した場合も所定の時間で所定の回転状態になるので、電磁弁を開放した後、所定の時間でアームに所定の遠心力が作用することになる。従って、エアモータを駆動後、下地処理工具が管体の円筒内周面に達するまでの時間を所定の時間内に収めることができるので、下地処理の能率を向上させることができる。 Also, the arm rotates together with the rotation output shaft, but the centrifugal force acting on the arm is proportional to the square of the angular velocity of the rotation output shaft. The angular velocity is set to a predetermined rotational state in a predetermined time regardless of whether the electromagnetic valve on the air inlet side or the exhaust port side is opened. Therefore, after the electromagnetic valve is opened, a predetermined time is applied to the arm in a predetermined time. Centrifugal force will act. Therefore, after the air motor is driven, the time required for the ground processing tool to reach the cylindrical inner peripheral surface of the tubular body can be kept within a predetermined time, so that the efficiency of the ground processing can be improved.
なお、回転出力軸の最高角速度については、上述した空気圧源に備えられた例えば流量調整弁からエアモータに供給する空気の流量を当該流量調整弁で調整することにより、所定の値に設定することができる。 Note that the maximum angular velocity of the rotation output shaft can be set to a predetermined value by adjusting the flow rate of air supplied to the air motor from, for example, the flow rate adjustment valve provided in the above-described air pressure source. it can.
また、回転開始後、所定の時間でアームに所定の遠心力を作用させることができるので、当該アームを回転中心線に沿うように安定的に保持する一時保持手段が設けられている場合でも、当該一時保持手段の保持力に抗して、当該アームを管体の円筒内周面側にスムーズに揺動させることができるという利点がある。 In addition, since a predetermined centrifugal force can be applied to the arm at a predetermined time after the start of rotation, even when temporary holding means for stably holding the arm along the rotation center line is provided, There is an advantage that the arm can be smoothly swung to the cylindrical inner peripheral surface side of the tubular body against the holding force of the temporary holding means.
請求項8に記載の発明によれば、管体の内表面が下地処理工具によって処理される状況を第1照明手段及び第1カメラで確認しながら、その下地処理作業を行うことができる。従って、管体の内表面について必要十分な下地処理をすることができるという利点がある。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to perform the ground treatment while confirming the situation in which the inner surface of the tubular body is treated by the ground treatment tool with the first illumination means and the first camera. Therefore, there is an advantage that necessary and sufficient surface treatment can be performed on the inner surface of the tube body.
また、第2照明手段及び第2カメラによって、管体内下地処理装置の基端方向に位置する管体の内表面を撮影することができるので、例えば管体内に突出部がある場合でも、その突出部に引っ掛かるのを避けながら管体内下地処理装置を管体から引き抜くことができる。 In addition, since the inner surface of the tubular body located in the proximal direction of the tubular substrate processing apparatus can be photographed by the second illumination means and the second camera, for example, even when there is a projecting portion in the tubular body, the projection It is possible to pull out the tubular substrate treating apparatus from the tubular body while avoiding being caught by the portion.
従って、下地処理の作業の高効率化を図ることができる。 Therefore, it is possible to improve the efficiency of the base processing work.
請求項9に記載の発明によれば、第1撮影装置及び第2撮影装置が周方向に等分された状態で複数設けられているので、管体の内表面について周方向の全体にわたる撮影が可能になる。そして、第1カメラの映像及び第2カメラの映像の少なくとも一つの映像をモニターに表示する撮影制御装置が設けられているので、管体の内表面における周方向の任意の部分についてモニターで確認することができ、下地処理を過不足なく行うことができる。 According to the ninth aspect of the present invention, since a plurality of the first imaging device and the second imaging device are provided in a state of being equally divided in the circumferential direction, imaging over the entire circumferential direction can be performed on the inner surface of the tubular body. It becomes possible. And since the imaging | photography control apparatus which displays an at least 1 image of the image of a 1st camera and the image of a 2nd camera on a monitor is provided, the arbitrary part of the circumferential direction in the inner surface of a tubular body is confirmed on a monitor In addition, the ground treatment can be performed without excess or deficiency.
請求項10に記載の発明によれば、撮影制御装置の自動表示切換回路が複数の第1撮影装置について周方向に順次切り換えるように構成されている場合には、管体の内表面についての下地処理工具による処理状況を、その内表面における周方向の全体にわたるように、モニターで確認することができるという利点がある。 According to the tenth aspect of the present invention, when the automatic display switching circuit of the imaging control device is configured to sequentially switch the plurality of first imaging devices in the circumferential direction, the ground on the inner surface of the tubular body There is an advantage that the processing status by the processing tool can be confirmed on the monitor so as to cover the entire circumferential direction on the inner surface thereof.
また、撮影制御装置の自動表示切換回路が複数の第2撮影装置について周方向に順次切り換えるように構成されている場合には、管体内下地処理装置の基端方向に位置する管体の内表面について、その周方向の全体にわたるように、モニターで確認することができる。 Further, when the automatic display switching circuit of the imaging control device is configured to sequentially switch the plurality of second imaging devices in the circumferential direction, the inner surface of the tubular body positioned in the proximal direction of the tubular substrate processing apparatus Can be confirmed on the monitor so as to cover the entire circumferential direction.
更に、撮影制御装置の自動表示切換回路が複数の第1撮影装置及び第2撮影装置について周方向に順次切り換えるように構成されている場合には、下地処理工具側の管体の内表面及び案内装置の基端方向側の管体の内表面について、その周方向の全体にわたるように、モニターで確認することができる。この場合、下地処理工具側の映像についてはモニター画面の下半分側に表示し、案内装置の基端方向側の映像についてはモニター画面の上半分側に表示することも可能である。また、下地処理工具側及び案内装置の基端方向側のそれぞれの映像について、それぞれ専用のモニターに表示するようにしてもよい。 Further, when the automatic display switching circuit of the imaging control device is configured to sequentially switch the plurality of first imaging devices and second imaging devices in the circumferential direction, the inner surface and guide of the tube body on the base processing tool side. The inner surface of the tube on the proximal direction side of the apparatus can be confirmed on a monitor so as to cover the entire circumferential direction. In this case, the image on the substrate processing tool side can be displayed on the lower half side of the monitor screen, and the image on the proximal direction side of the guide device can be displayed on the upper half side of the monitor screen. Moreover, you may make it each display on a dedicated monitor about each image | video of the base-processing tool side and the base end direction side of a guide apparatus.
請求項11に記載の発明によれば、撮影制御装置の手動表示切換回路によって、複数の第1及び第2カメラの中から所定のカメラを手動で選択することができるので、管体の内表面のうち特定部分の映像を継続してモニターに表示することができる。このため、例えば錆の発生部分等のように下地処理が特に重要な部分については、確実に下地処理がなされたことをモニターで確認することができる利点がある。なお、2以上の所定のカメラを手動で選択し、それらの映像をモニターに表示することも可能である。 According to the eleventh aspect of the present invention, since the predetermined camera can be manually selected from the plurality of first and second cameras by the manual display switching circuit of the imaging control device, the inner surface of the tubular body The video of a specific part can be continuously displayed on the monitor. For this reason, there is an advantage that it is possible to confirm on the monitor that the ground treatment is surely performed on a portion where the ground treatment is particularly important, such as a portion where rust is generated. It is also possible to manually select two or more predetermined cameras and display their images on a monitor.
本発明の一実施形態としての管体内下地処理装置について図面を参照しながら詳細に説明する。 A tubular substrate treating apparatus as an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
この実施形態で示す管体内下地処理装置1は、図1〜図14に示すように、断面円形状の金属製の管体としての鋼管Pを軸方向に連結することによって形成された主柱aを有する鋼管鉄塔(管体構造物)(図14参照)における当該支柱a(鋼管P)の内側に表れる面(内表面)の下地処理に用いられるものとなっている。なお、主柱aの内外面には溶融亜鉛メッキが施されている。
As shown in FIGS. 1 to 14, the pipe substrate
この管体内下地処理装置1は、図1に示すように、主柱aの上方開口端に設けた蓋h(図14参照)を開いた上でその上方開口端から当該主柱a内に挿入され、軸線2aを当該主柱aの中心線(即ち、鋼管Pの中心線)に対応する位置に案内する脚部22を有する案内装置2と、この案内装置2における主柱a内に先に挿入される側である先端側に配置された作業装置3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the pipe
作業装置3は、図3に示すように、案内装置2の先端部に取り付けられた回転駆動部4と、この回転駆動部4の回転出力軸4aに連結されて案内装置2の軸線2aを中心にするようにして回転駆動される回転体5と、先端部が主柱a(鋼管P)の円筒内周面に対して離接する方向に移動可能なように、基端部が揺動支持ピン53を介して回転体5に揺動自在に連結されたアーム6と、このアーム6の先端部に取り付けられ、その先端側に突出するように設けられた下地処理工具7とを有している。
As shown in FIG. 3, the
以下に、更に詳細に説明する。即ち、この例で示す鋼管鉄塔は、図14に示すように、複数基(例えば4基)の主柱aを腹材e等で連結したもので構成されている。各主柱aは、複数の鋼管Pをフランジ継手部fによって接続することにより連続する一本のものに構成されている。なお、鋼管Pは、上方に位置するに従って、径の細いものが採用されている。フランジ継手部fは、通常は隣接する鋼管P同士を連通する開口を有するものであるが、主柱aの傾斜角度が変化する部位のフランジ継手部f1、f2については隣接する鋼管P内を仕切る鉄板g(図1参照)が存在するものもある。 This will be described in more detail below. That is, the steel pipe tower shown in this example is configured by connecting a plurality of (for example, four) main pillars a by a bellows e or the like as shown in FIG. Each main pillar a is configured as a single continuous piece by connecting a plurality of steel pipes P with flange joint portions f. In addition, as the steel pipe P is positioned upward, a steel pipe having a smaller diameter is adopted. The flange joint portion f usually has an opening that allows the adjacent steel pipes P to communicate with each other. However, the flange joint portions f1 and f2 at portions where the inclination angle of the main column a changes changes the inside of the adjacent steel pipes P. Some of which have an iron plate g (see FIG. 1).
即ち、フランジ継手部f1、f2は、図1に示すように、その内部が鉄板gによって仕切られて閉塞された構造になっている場合がある。このような鉄板gが存在する場合には、当該フランジ継手部f1、f2より下方の主柱aの内表面の状況を確認することができない。このため、例えば図10に示すように、プラズマ切断機等の溶断手段(図示せず)を用いて、鉄板gの中央部に所定の径の貫通孔g1をあけることにより、フランジ継手部f1、f2より下方の主柱aの内表面の状況の確認を可能にしている。 That is, as shown in FIG. 1, the flange joint portions f1 and f2 may have a structure in which the inside thereof is partitioned and closed by the iron plate g. When such an iron plate g exists, the state of the inner surface of the main pillar a below the flange joint portions f1 and f2 cannot be confirmed. For this reason, for example, as shown in FIG. 10, by using a fusing means (not shown) such as a plasma cutting machine, a through-hole g1 having a predetermined diameter is formed in the central portion of the iron plate g, whereby the flange joint portion f1, The status of the inner surface of the main column a below f2 can be confirmed.
なお、貫通孔g1を形成することにより、鉄板gは内方に突出するリブgとして残ることなり、貫通孔g1の縁部がリブgの内方端g1となる。即ち、鋼管Pの円筒内周面には、フランジ継手部f1、f2が内方に突出した部分としての凸部や、リブgによる凸部等が存在し得ることになる。即ち、この例においては、上記円筒内周面、フランジ継手部f1、f2の内方に表れる面及びリブgの内方に表れる面が鋼管Pあるいは主柱aの内表面に該当する。 By forming the through hole g1, the iron plate g remains as a rib g protruding inward, and the edge of the through hole g1 becomes the inner end g1 of the rib g. That is, the cylindrical inner peripheral surface of the steel pipe P may have a convex portion as a portion where the flange joint portions f1 and f2 protrude inward, a convex portion due to the rib g, and the like. That is, in this example, the inner peripheral surface of the cylinder, the surface appearing inward of the flange joint portions f1 and f2, and the surface appearing inward of the rib g correspond to the inner surface of the steel pipe P or the main column a.
また、案内装置2は、図1及び図2に示すように、直線状に長く延在する円筒状の外殻部21を有すると共に、その基端部(上端部)にワイヤ11の接続部21aが設けられている。そして、外殻部21の軸心が上述した軸線2aに対応するものとなっている。また、案内装置2には、その軸線2aを主柱aの中心線に対応する位置に保持しながら、当該主柱aの中心線に沿って案内装置2自体を移動自在に支持する脚部22が少なくとも一組設けられている(この例では軸線2aの方向に所定の間隔をおいて3組設けられている)。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
各組みにおける脚部22は、外殻部21の外周面を周方向にほぼ三等分する各位置(三等分以上の各位置であってもよい。)に配置されている。その各位置に配置された脚部22は、図2に示すように、その基端部(上端部)22aから先端部までの全体が外殻部21内に収納可能になっていると共に、その基端部22aを支点にして、その先端部が主柱aの円筒内周面に対して離接する方向に揺動駆動されるようになっている。この場合、外殻部21内には、図2に示すように、基端部22aを支点にして脚部22を揺動駆動する揺動駆動機構23が設けられている。
The
揺動駆動機構23は、ステッピングモータ等からなるモータ23aと、このモータ23aから出力される回転運動を直線運動に変換するねじ機構23bと、このねじ機構23bによって直線方向に駆動されるラックギヤ23cと、このラックギヤ23cに噛み合う3つのピニオンギヤ23dを備えた構成になっている。そして、各ピニオンギヤ23dに各脚部22の基端部22aが固定されており、モータ23aの回転角度によって制御される各ピニオンギヤ23dの回転角度に応じた角度で各脚部22が揺動駆動されるようになっている。
The
即ち、各脚部22は、各ピニオンギヤ23dの回転角度に応じて、全体が円筒状の外殻部21内に収納された状態になったり、その先端部が種々の径の主柱aの円筒内周面に当接した状態になったりするようになっている。また、各脚部22の先端部には、主柱a(鋼管P)の円筒内周面に当接し、当該円筒内周面に沿って主柱aの中心線に沿う方向に円滑に移動することを可能にする転輪22bが設けられている。
That is, each
案内装置2の先端部には、図3及び図4に示すように、軸線2aと同軸状にパイプ81を保持する継手部8が設けられている。継手部8には、パイプ81の周囲に対応する部位に、カメラ82及び照明手段83が設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
カメラ82は、下地処理工具7による主柱aの内表面の下地処理状況を確認可能なように、その光軸82aの方向が設定されていると共に、視野角が設定されたものとなっている。この場合、カメラ82は、軸線2aの回りに180°間隔をおいた各位置に配置されており、主柱aの内表面を360°にわたって認識することが可能になっている。照明手段83は、LEDによって構成されたものであり、各カメラ82の間に配置されており、少なくともカメラ82の視野角の範囲における主柱aの内表面を照明することが可能なように配光されている。
In the
回転駆動部4は、パイプ81及び継手部8を介して案内装置2の先端部に取り付けられたケーシング40を有しており、このケーシング40内にエアモータ401が設けられている。エアモータ401は、その出力軸が軸線2aと同軸状に配置された回転出力軸4aを有するものとなっている。また、エアモータ401に接続された給気ホース(空気流路)401a及び排気ホース(空気流路)401bについては、ケーシング40内からパイプ81を通り案内装置2内に導かれた上で、主柱aの上方開口端から導き出されるようになっている。なお、排気ホース401bを設けずに、エアモータ401の排気を主柱a内にそのまま排出するように構成してもよい。
The
ケーシング40は、案内装置2の外殻部21とほぼ同径の円筒状の外殻部40aを有し、その外殻部40aの基端部及び先端部のそれぞれに基端カバー40b及び先端カバー40cが固定されている。基端カバー40bは、パイプ81に同軸状に連結されていると共に、当該パイプ81内とケーシング40内とを連通するようになっている。先端カバー40cは、軸線2aと同軸状に形成された貫通孔部を有し、この貫通孔部でベアリング402を保持するようになっている。ベアリング402は、後述する回転体5の軸部51を回転自在に保持することで、回転体5の回転中心線5aを、案内装置2の軸線2aと同軸状に保持するようになっている。
The
揺動支持ピン53は、図5及び図6に示すように、回転体5の回転中心線5aから放射方向に所定の間隔をおいた位置に配置されていると共に、回転中心線5aを中心とする円の周方向に一定の間隔をおいて4つ(複数)設けられている。なお、揺動支持ピン53は、一つでもよいが、揺動支持ピン53の重心位置が回転中心線5aに対応した位置となるように、2以上の複数設けることが好ましい。また、複数の揺動支持ピン53を合計したものの重心位置が回転中心線5aに対応する位置となるのであれば、各揺動支持ピン53は、回転中心線5aから放射方向に異なる間隔をおいた位置に設けてもよく、また回転中心線5aを中心として周方向に異なる間隔をおいた位置に設けてもよく、更に回転中心線5aに沿う方向に位置をずらして設けてもよい。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、各揺動支持ピン53は、その軸線53aが回転中心線5aを中心とする円の接線方向に向けられている。
Each
アーム6には、図7等に示すように、揚力発生部61aが設けられている。この揚力発生部61aは、図4及び図7(a)に示すように、アーム6が回転体5の先端側に存在する状態において、回転中心線5a回りに回転体5が回転することに基づいて生じる相対的な空気の流れの方向qに対して、この流れの方向q(図7(f)参照)とは逆方向に向かって回転中心線5aから少なくとも遠ざかる方向に傾斜する迎角αを有する平面状の底面61bを有するもので構成されている。
As shown in FIG. 7 and the like, the
また、揚力発生部61aの上面61cは、底面61bと平行な平面によって形成されており、当該揚力発生部61aの断面は、上面61c及び底面61bをそれぞれ上底及び下底とする台形状に形成されており、左右の各側面61dと底面61bとのなす角度が鋭角に形成されている。即ち、アーム6が回転中心線5a回りに回転した際に、揚力発生部61aに生じる空気抵抗が小さなものとなっている。なお、上記空気の流れの方向qは、回転中心線5aを中心とする円であって底面61bの幅方向の中心点を通る円の当該中心点における接線方向でありかつ底面61bに向かう方向としている。迎角αは、流れの方向qと底面61bとのなす角度である。
Further, the
また、アーム6は、図3〜図7に示すように、基端側に位置する第1のアーム61と、先端側に位置する第2のアーム62とを備えた構成になっている。第1のアーム61は、その基端部が揺動支持ピン53を介して回転体5に揺動自在に連結されている。また、第1のアーム61は、図8に示すように、その先端部が第2のアーム62の基端部に回動ピン60を介して回動自在に連結されている。第2のアーム62の先端部には、図9に示すように、当該先端部から先端側に突出するように上述の下地処理工具7が設けられている。なお、上述した揚力発生部61aは、図7等に示すように、第1のアーム61に形成されたものとなっている。
As shown in FIGS. 3 to 7, the
回動ピン60は、図5(b)及び図8に示すように、その軸線60aが揺動支持ピン53の軸線53aに直交する平面に沿う方向であって、第1のアーム61の延在する方向に略直交する方向を向いたものとなっている。この回動ピン60は、円筒部60bと、その一端部に形成された鍔部60cとを備えており、ビス60d及びナット60eによって第1のアーム61の先端部に固定されている。
As shown in FIGS. 5B and 8, the
第2のアーム62には、図9に示すように、その基端部に、回動ピン60の円筒部60bに回転自在に嵌合する貫通孔62aが形成されている。また、第2のアーム62の先端部には、下地処理工具7のシャンク7aを挿入した状態に保持する孔62bが形成されている。この孔62bは、第2のアーム62の先端面から当該第2のアーム62の軸方向に延在するように形成されている。また、第2のアーム62には、孔62bの軸方向の途中の位置にねじ孔が形成されており、このねじ孔にシャンク7aを固定するための止めネジ62cが設けられている。
As shown in FIG. 9, the
また、第1のアーム61の先端部には、図8(a)に示すように、当該第1のアーム61及び第2のアーム62が直線状に延在した状態から回転体5の回転方向Fに10°まで回動することを可能にする第1のストッパ61sが設けられていると共に、当該第1のアーム61及び第2のアーム62が直線状に延在した状態から回転体5の回転方向Fと反対の方向に120°まで回動することを可能にする第2のストッパ61tが設けられている。
Further, as shown in FIG. 8A, the rotation direction of the
一方、回転体5は、図6に示すように、基端側に位置する軸部51と、先端側に位置する円板部52を備えた構成になっている。軸部51は、図4に示すように、エアモータ401の出力軸として設けられた回転駆動部4の回転出力軸4aにチャック41を介して当該回転出力軸4aに同軸状に連結されている。円板部52は軸部51と同軸状に形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the
また、円板部52には、図6に示すように、その先端面側から凹状に形成された円形凹部52b及び4つの溝部52cが形成されている。円形凹部52bは、回転中心線5aと同軸状の円筒状の内周面を有する凹部によって形成されている。各溝部52cは、回転中心線5aを中心として周方向に4等分する各位置にあって、当該回転中心線5aから放射方向に延在するように形成されている。この場合、各溝部52cは、円形凹部52bから円板部52の外周縁まで一定の幅で直線状に形成されている。そして、各溝部52cの幅方向を貫くように、上述した揺動支持ピン53が設けられている。各揺動支持ピン53の軸線53aの方向は、回転中心線5aから放射する方向に対して直交する方向となっている。
Further, as shown in FIG. 6, the
揺動支持ピン53は、先端部に雄ネジ部53bを有し、中間部に平行ピン部53cを有するビス状のもので構成されており、雄ネジ部53bが溝部52cの一方の側面に形成されたねじ孔にねじ込まれて固定された際に、平行ピン部53cが溝部52cの全幅にわたって横断した状態となるようになっている。また、円板部52には、揺動支持ピン53の頭部の近傍に、当該揺動支持ピン53の抜け止め用のビス52dが固定されている。
The
そして、アーム6の基端部であって第1のアーム61の基端部は、図5(a)に示すように、溝部52cに挿入可能な幅に形成されていると共に、図7(a)に示すように、揺動支持ピン53の平行ピン部53cに回動自在に嵌合する貫通孔61eが形成されている。また、第1のアーム61の基端部には、第1のアーム61が回転中心線5aに沿うように延在した状態において、溝部52c内から円形凹部52b内に飛び出すように形成された偏出部61fが形成されている。
The base end portion of the
偏出部61fは、その基端側の面に凹部が形成されており、その凹部にビスで固定された鉄等の強磁性体からなる吸着板片61gを有している。第1のアーム61は、吸着板片61gによって、基端面が平面状に形成されたものとなっている。この場合、吸着板片61fは、第1のアーム61が回転中心線5aに沿うように延在した状態において、円形凹部52bの底面に当接するようになっている。
The protruding
一方、円板部52には、円形凹部52bの底面における各吸着板片62dが当接する部位に、一時保持手段としての磁石52eが設けられている。磁石52eは、N極又はS極の平面状の吸着面が円形凹部52bの底面に対して同一面状となるように円板部52に埋め込まれたものとなっている。この場合、磁石52eは、アーム6が回転中心線5aに沿うように案内装置2の先端側に延在した状態において、吸着板片61gを所定の磁気力で吸着することで、当該アーム6の基端部を所定の力で一時的に保持し、当該アーム6が揺動支持ピン53回りに自由に回動するのを防止するようになっている。なお、上記磁気力は、回転体5の回転速度が所定の値に達した際に、アーム6等に作用する遠心力に基づいて吸着板片61gの部位が磁石52eから離れる方向に受ける力より小さなものとなっている。
On the other hand, the
下地処理工具7は、図9(a)〜(c)に示すように、超鋼バーからなるものであり、シャンク7aの先端部に、当該シャンク7aと同軸状に形成された回転楕円体状の刃部7bを備えたものとなっている。なお、刃部7bとしては、全体が円柱状に形成されたもの、円柱の先端部が半球状に丸められた形状のもの、先端に向かってテーパ状に形成されたもの、球状に形成されたもの等を用いることが可能である。また、図9(d)及び(e)に示すように、ワイヤブラシからなる下地処理工具71を用いてもよい。この下地処理工具71は、シャンク71aの先端部にブラシ部71bが固定されたもので構成されている。ブラシ部71bは、複数の金属製の線材を断面円形状に束ねたもので構成されている。線材の金属としては、真鍮、銅、鋼、ステンレス等が用いられる。線材を束ねたブラシ部71bの断面の形状としては、円形以外の例えば楕円形や多角形状であってもよい。また、真鍮、銅等の比較的柔らかい金属による線材を用いた下地処理工具71については、埃等の付着物の除去等に適しており、鋼、ステンレス等の比較的硬い金属による線材を用いた下地処理工具71については、内表面の粗面化や錆の除去等に適している。
As shown in FIGS. 9A to 9C, the
上記のように構成された管体内下地処理装置1においては、先端部が主柱aの円筒内周面に対して離接する方向に移動可能なように、基端部が揺動支持ピン53を介して回転体5に揺動自在に連結されたアーム6と、このアーム6の先端部に取り付けられ、当該先端部から先端側に突出するように設けられた下地処理工具7とを有し、揺動支持ピン53は回転体5の回転中心線5aに対して放射方向に所定の間隔をおいた位置に配置されているので、上下に延在する主柱a内に管体内下地処理装置1を挿入した上で、回転体5を所定の回転方向Fに回転駆動することにより、アーム6も回転体5の回転中心線5aを中心にして旋回するように回転することになる。そうすると、アーム6及び下地処理工具7等に遠心力が生じ、この遠心力によって、アーム6が揺動支持ピン53を支点にして主柱aの円筒内周面に向かう方向に揺動し、下地処理工具7が主柱aの円筒内周面に当接することになる。このため、主柱aの円筒内周面に付着した埃等の異物の除去、当該円筒内周面の粗面化、錆が発生している場合にはその錆の除去等の下地処理を行うことができる。この状態で案内装置2を主柱aの中心線に沿って移動することにより、その移動した範囲の主柱aの円筒内周面の全体を満遍なくかつ効率よく下地処理することができる。
In the pipe
また、図10に示すように、主柱aの内方に突出するリブgが存在する場合には、回転体5の回転速度に基づいてアーム6の揺動支持ピン53回りの角度を所定の角度に調整し、下地処理工具7の刃部7b(あるいは下地処理工具71のブラシ部71b)をリブgの上面の内方端g1近傍に位置させた状態で、案内装置2を主柱aの中心線に沿って下方に移動することにより、そのリブgの上面全体の下地処理を行うことができる。即ち、上記リブgの上面の内方端g1近傍に下地処理工具7の刃部7b(あるいは下地処理工具71のブラシ部71b)が当たるようにアーム6の角度を調整した上で、案内装置2を徐々にリブgに向けて移動することにより、下地処理工具7の刃部7b(あるいは下地処理工具71のブラシ部71b)がリブgの上面における内方縁部から外方縁部まで自動的に移動することになるので、当該リブgの上面全体の下地処理を効率良く行うことができる。
As shown in FIG. 10, when there is a rib g protruding inward of the main pillar a, the angle around the
以上のように、主柱aの円筒内周面としての内表面及びリブgの上面としての内表面の広範囲にわたる部位を短時間で効率よく下地処理することができる。 As described above, it is possible to efficiently perform the base treatment in a short time over a wide area of the inner surface as the cylindrical inner peripheral surface of the main pillar a and the inner surface as the upper surface of the rib g.
しかも、揺動支持ピン53が回転体5の回転中心線5a回りに所定の間隔をおいて4つ設けられているので、各揺動支持ピン53に設けられた全部で4つのアーム6及び下地処理工具7により、更に短時間で効率よく下地処理することができる。
In addition, since the four swing support pins 53 are provided around the
また、揺動支持ピン53の軸線53aが回転体5の回転中心線5aを中心とする円の接線方向を向いているので、アーム6等に生じる遠心力の方向が揺動支持ピン53に直交する方向となる。従って、当該遠心力を下地処理工具7から主柱aの円筒内周面に効率良く作用させることができるので、この点からも下地処理の効率の向上を図ることができる。
Further, since the
更に、揚力発生部61aがアーム6に設けられており、その揚力発生部61aは回転体5の回転に基づいて相対的に生じる空気の流れ方向qに対して、この流れの方向qとは逆方向に向かって回転中心線5aから遠ざかる方向に傾斜する迎角αを有するものとなっているので、空気から受ける流体力によっても、アーム6が揺動支持ピン53を支点にして主柱aの円筒内周面に向かう方向に揺動することになる。即ち、遠心力と流体力とを合計した力に基づいて、下地処理工具7を主柱aの円筒内周面に押し付けることができるので、更に効率良く、下地処理を行うことができる。
Further, a
一方、アーム6が回転中心線5aに沿うように案内装置2の先端側に延在した状態において、当該アーム6の基端部を回転体5に所定の力で保持する磁石52eが当該回転体5に設けられているので、例えば斜めや横方向に延在する主柱a内に管体内下地処理装置1を挿入した場合でも、当該アーム6を回転中心線5aに沿う方向に維持することが可能となる。この状態で回転体5を回転することにより、アーム6等に作用する遠心力及び流体力に基づく力が磁石52eによる保持力を超えた時点で、アーム6が主柱aの円筒内周面の方向に揺動し、下地処理工具7が主柱aの円筒内周面に圧接した状態になる。従って、斜め等に延在する主柱a内の部位について下地処理を行う際の操作性の向上を図ることができる。
On the other hand, in a state where the
また、アーム6が第1のアーム61と第2のアーム62とで構成され、第1のアーム61の基端部が揺動支持ピン53を介して回転体5に揺動自在に連結され、第1のアーム61の先端部と第2のアーム62の基端部とが回動ピン60を介して回動自在に連結されており、回動ピン60の軸線60aが揺動支持ピン53の軸線53aに直交する平面に沿う方向であって、第1のアーム61の延在する方向に略直交する方向を向いているので、第2のアーム62については、その先端部に設けた下地処理工具7が主柱aの円筒内周面に当接した際に、図5(b)に示すように、第1のアーム61に対して回転方向Fの後方に所定の角度傾いた状態となることが可能になる。このため、第1のアーム61及び第2のアーム62は、主柱aの内径が所定の範囲内であれば、第1のアーム61、第2のアーム62等に作用する遠心力及び揚力発生部61aに発生する流体力により、揺動支持ピン53を支点にして、回転中心線5aに対してほぼ直交する方向又はそれ以上の上方に傾く方向に移動することも可能になる。
The
即ち、上下方向に延在する主柱aに挿入した場合には、第1のアーム61、第2のアーム62、下地処理工具7等に作用する遠心力等によって、回転中心線5aに対して直交する方向に近い状態又はそれ以上に、当該第1のアーム61、第2のアーム62及び下地処理工具7を揺動移動させることができる。従って、図10に示すように、主柱a内に突出する突起物としてのリブgの下面に近接するフランジ継手部f1の内面(鋼管Pの円筒内周面からリブg等の凸部が突出している場合にはその凸部の下面に近接する鋼管Pの円筒内周面)の下地処理を行うことができるという利点がある。また、リブgの下面についても、その外縁側の部分について下地処理を行うことが可能になる。
That is, when inserted into the main pillar a extending in the vertical direction, the centrifugal force acting on the
また、図11に示すように、例えばフランジ継手部f1、f1の下側の鋼管Pがそのフランジ継手部f1、f1の上側の鋼管Pより径が拡大している場合には、フランジ継手部f1、f1及び上下の鋼管Pによって構成された管体としての主柱aが下方に向かって段状に拡径された状態になる。この場合、管体における段状に形成された部分の下面(内表面)f1aや、その下面f1aに近接する内周面(内表面)f1bは上方及び下方のフランジ継手部f1、f1によって形成されることになるが、これらの下面f1aの外周部や内周面f1bについても下地処理が可能である。 As shown in FIG. 11, for example, when the diameter of the steel pipe P on the lower side of the flange joint parts f1, f1 is larger than that of the steel pipe P on the upper side of the flange joint parts f1, f1, the flange joint part f1 , F1 and the main pillar a as a tubular body constituted by the upper and lower steel pipes P are in a state where the diameter is expanded stepwise downward. In this case, the lower surface (inner surface) f1a of the stepped portion of the tubular body and the inner peripheral surface (inner surface) f1b adjacent to the lower surface f1a are formed by the upper and lower flange joint portions f1 and f1. However, it is possible to perform the ground treatment on the outer peripheral portion and the inner peripheral surface f1b of the lower surface f1a.
このため、管径が下方に向かって複数段、段状に拡大するように構成された主柱aの場合でも、主柱aの上方開口端から蓋h(図14参照)を開けて当該主柱a内に管体内下地処理装置1を挿入することで、当該主柱aの内表面を確実に下地処理することができる。しかも、第1のアーム61の長さによってほぼ決まる最小径から第1のアーム61及び第2のアーム62の合計長さによってほぼ決まる最大径まで、内径が大きく変化する主柱aに対しても、その内表面の下地処理を一種類の管体内下地処理装置1によって行うことができるという利点がある。
For this reason, even in the case of the main pillar a configured such that the pipe diameter is expanded in a plurality of stages and steps downward, the lid h (see FIG. 14) is opened from the upper opening end of the main pillar a. By inserting the pipe substrate
なお、上記実施形態においては、磁石52eを回転体5に設け、吸着板片61gをアーム6の基端部に設けた例を示したが、磁石をアーム6の基端部に設け、吸着板片を回転体5に設けるように構成してもよい。また、磁石で吸着する相手側の回転体5又はアーム6の基端部が磁性体で形成されている場合には、吸着板片を設けないものであってもよい。この場合、磁石(一時保持手段)は回転体5及びアーム6の基端部の少なくとも一方に設けられていればよい。
In the above embodiment, the
また、エアモータ401の近傍には、図12に示すように、当該エアモータ401の給気口4011につながる空気流路としての給気ホース401aに対応する位置や、当該エアモータ401の排気口4012につながる空気流路としての排気ホース401bに対応する位置にそれぞれ電磁弁403A、403Bを配置するように構成してもよい。
Further, in the vicinity of the
即ち、図12(a)は給気口4011側の給気ホース401aに対応する位置にのみ電磁弁403Aを設けた例を示しており、図12(b)は排気口4012側の排気ホース401bに対応する位置にのみ電磁弁403Bを設けた例を示しており、図12(c)は給気ホース401a及び排気ホース401bのそれぞれに対応する位置に電磁弁403A、403Bを設けた例を示している。
12A shows an example in which the
これらの例の場合、電磁弁403A、403Bは、エアモータ401における給気口4011及び排気口4012の位置に直接取り付けられた状態になっており、当該エアモータ401に最も近い位置において、給気ホース401a及び排気ホース401bの流路を開閉することが可能になっている。ただし、これらの電磁弁403A、403Bについては、給気口4011や排気口4012から少し離れているが、当該給気口4011や排気口4012の近傍の給気ホース401a及び排気ホース401bの位置にそれぞれ設けるように構成してもよい。なお、排気ホース401bを設けずに、エアモータ401の排気を排気口4012から主柱a内に排出するように構成している場合には、図12(b)、(c)に示すように、電磁弁403Bを排気口4012に直接設けることになる。但し、その場合のエアモータ401の排気は、排気口4012から電磁弁403Bを介して主柱a内に排出されることになる。
In these examples, the
そして、電磁弁403A、403Bは、ソレノイドに電圧が印加されていない中立位置において、給気ホース401aや、排気ホース401bのそれぞれの流路を閉塞状態に保持し、ソレノイドに電圧が印加されたときにそれぞれの流路を開放するように構成されている。なお、エアモータ401は、図示しない空気圧源から供給された高圧空気が給気口4011から当該エアモータ401内に流入し、排気口4012から流出することにより、回転出力軸4aが準方向(図5に示す回転方向F)に回転する。
The
上記のように、エアモータ401の近傍の給気ホース401a及び排気ホース401bの少なくとも一方の位置に電磁弁403A、403Bが設けられている場合には、電磁弁403A、403Bのいずれかが閉じている限り、エアモータ401の給気口4011側に高圧空気が作用しても、当該エアモータ401が作動することがなく、回転出力軸4aが回転することがない。しかもこの場合は、空気圧源から給気口4011までの流路が長い場合であっても、その流路に空気が流れていない限り圧力損失が発生することがないので、当該空気圧源で設定された所定の空気の圧力(即ち、元圧)がエアモータ401の近傍部分まで作用することになる。
As described above, when the
即ち、図12(a)に示すように、電磁弁403Aのみが給気口4011の近傍に設けられている場合には、当該電磁弁403Aの位置まで空気圧源の元圧が作用することになる。また、図12(b)に示すように、電磁弁403Bのみが排気口4012の近傍に設けられている場合には、給気口4011からエアモータ401内及び排気口4012を介して電磁弁403Bの位置まで空気圧源の元圧が作用することになる。更に、図12(c)に示すように、電磁弁403A、403Bの双方が給気口4011及び排気口4012のそれぞれの近傍に設けられている場合には、いずれか一方の電磁弁を開又は閉にすることによって、電磁弁403Aの位置又はエアモータ401内等を介して電磁弁403Bの位置まで空気圧源の元圧を作用させることができる。
That is, as shown in FIG. 12A, when only the
このため、図12(a)に示すように、電磁弁403Aのみを給気口4011側に設けた場合において、当該電磁弁403Aを閉から開に切り換えると、電磁弁403Aの直前位置まで既に空気圧源の元圧(例えば、1.5〜2Kg/cm2)となっている高圧空気がエアモータ401に一気に流入し、当該エアモータ401に所定のトルクが発生することになるので、回転出力軸4aが所定の角加速度をもって回転を開始し、これによって吸着板片61gが磁石52eから引き離された状態になると共に、回転出力軸4aが所定の時間で所定の回転状態になる。そして、鋼管内面の下地処理を実施する場合、さらに高速回転にするために空気圧源の元圧(例えば、3〜4Kg/cm2)を上げることにより、回転出力軸4aが大きな角加速度をもって回転し、下地処理工具7が主柱aの円筒内周面に当接することになる。このため、主柱aの円筒内周面に付着した埃等の異物の除去、当該円筒内周面の粗面化、錆が発生している場合にはその錆の除去等の下地処理を行うことができる。
For this reason, as shown in FIG. 12 (a), when only the
また、図12(b)に示すように、電磁弁403Bのみを排気口4012側に設けた場合において、当該電磁弁403Bを閉から開に切り換えると、エアモータ401内に既に充満している高圧空気が排気口4012から一気に流出することになるので、当該エアモータ401に所定のトルクが発生し、回転出力軸4aが所定の角加速度をもって回転を開始し、これによって吸着板片61gが磁石52eから引き離された状態になると共に、回転出力軸4aが所定の時間で所定の回転状態になる。そして、鋼管内面の下地処理を実施する場合、さらに高速回転にするために空気圧源の元圧(例えば、3〜4Kg/cm2)を上げることにより、回転出力軸4aが大きな角加速度をもって回転し、下地処理工具7が主柱aの円筒内周面に当接することになる。このため、主柱aの円筒内周面に付着した埃等の異物の除去、当該円筒内周面の粗面化、錆が発生している場合にはその錆の除去等の下地処理を行うことができる。
In addition, as shown in FIG. 12B, when only the
更に、図12(c)に示すように、電磁弁403A、403Bのそれぞれを給気口4011側及び排気口4012側に設けた場合は、電磁弁403A、403Bの何れか一方を開状態とし、他方を閉状態とした上で、その他方を閉から開に切り換えることにより、電磁弁403Aのみを給気口4011側に設けた場合と、電磁弁403Bのみを排気口4012側に設けた場合との双方の作用効果を奏することができる。即ち、回転出力軸4aが所定の高速回転となるまでの立ち上がり時間を2段階に調整することが可能になる。また、回転出力軸4aを駆動する際には排気口4012側の電磁弁403Bのみで制御(即ち、メータアウト制御)し、当該回転出力軸4aを停止する際には給気口4011側の電磁弁403Aのみで制御(即ち、メータイン制御)するように構成することにより、回転出力軸4aを所定の時間で所定の回転状態に立ち上げることができると共に、当該回転出力軸4aの停止時のショックを緩和することもできる。
Furthermore, as shown in FIG. 12C, when each of the
また、アーム6は回転出力軸4aと同速度で回転することになるが、当該アーム6に作用する遠心力はその回転出力軸4aの角速度の2乗に比例することになる。そして、その角速度は、給気口4011側に電磁弁403Aのみを設けた場合も、排気口4012側に電磁弁403Bのみを設けた場合も、給気口4011側及び排気口4012側のそれぞれに電磁弁403A、403Bを設けた場合も、所定の時間で所定の回転状態になる。即ち、回転出力軸4aの回転開始後、所定の時間でアーム6に所定の遠心力が作用することになる。従って、エアモータ401の駆動開始から下地処理工具7が鋼管Pの円筒内周面等に達するまでの時間を所定の時間内に収めることができ、下地処理の能率を向上させることができる。
The
また、給気口4011側に電磁弁403Aのみを設けた場合も、排気口4012側に電磁弁403Bのみを設けた場合も、給気口4011側及び排気口4012側のそれぞれに電磁弁403A、403Bを設けた場合も、回転出力軸4aの回転開始後、所定の時間でアーム6に所定の遠心力を作用させることができるので、当該アーム6を回転中心線5aに沿うように保持する磁石52eの吸引力に抗して、当該アーム6を鋼管Pの円筒内周面側にスムーズに揺動させることができる利点もある。
In addition, when only the
なお、回転速度が立ち上がる過渡状態からその回転速度が定常状態に達した後の回転出力軸4aの角速度については、空気圧源から流出する空気の流量を図示しない流量調整弁で調整することで、所定の値に設定することができる。
Regarding the angular velocity of the
また、上記実施形態においては、アーム6を第1のアーム61及び第2のアーム62により構成した例を示したが、当該アーム6については、図13に示すように、直線状に延在する一つの部材によって構成したものであってもよい。第1のアーム61及び第2のアーム62で示した構成要素と共通する要素については、図13において図10等の符号と同一の符号を付して示すことで説明を省略する。また、アーム6以外の構成は、上述した実施形態で示したものと共通する。
Moreover, in the said embodiment, although the example which comprised the
上記のように構成された一部材よりなるアーム6を備えた管体内下地処理装置1においても、上述した第1のアーム61及び第2のアーム62を有するアーム6を備えた管体内下地処理装置1と同様の作用効果を奏する。但し、一部材よりなるアーム6の場合は、図10に示すリブgの下面や、この下面に対して下方に隣接するフランジ継手部f1の内周面の部分や、図11に示す段部の下面f1aや、その下面f1aに対して下方に隣接するフランジ継手部f1の内周面f1bの部分についての下地処理は困難になる。
Also in the in-tube
更に、カメラ82及び照明手段83は、案内装置2の先端部における継手部8に設けた例を示したが、これらのカメラ82及び照明手段83については、より近くで下地処理工具7による下地処理の状況が確認可能なように、回転駆動部4における先端側の部位に設けるように構成してもよい。
Furthermore, although the
そして更に、照明手段83及びカメラ82については、図14及び図15に示すように、回転駆動部4の上方位置に、斜め下方(下地処理工具7に対応する主柱a(鋼管P)の内表面の部分を少なくとも照明及び撮影する方向)及び斜め上方(案内装置2の基端側の方向に位置する管体の内表面を少なくとも照明及び撮影する方向)の撮影が可能なように設けてもよい。この場合、照明手段83及びカメラ82は、下位継手部801及び上位継手部802のそれぞれに設けられることによって、斜め下方及び斜め上方の撮影が可能になっている。なお、下位継手部801に設けられた照明手段83及びカメラ82は第1照明手段83a及び第1カメラ82aと同義であり、上位継手部802に設けられた照明手段83及びカメラ82は第2照明手段83b及び第2カメラ82bと同義である。
Furthermore, as shown in FIGS. 14 and 15, the illumination means 83 and the
下位継手部801は、所定の厚さの円盤状に形成されたものであり、回転駆動部4の上端部における基端カバー40bの上に同軸状に取り付けられるようになっている。この下位継手部801の外周部近傍には、周方向に4等分する各位置に、第1カメラ82aの収納孔8aが設けられている。この収納孔8aは、下位継手部801における基端カバー40b側を向く下面に開口し、この開口部によって第1カメラ82aによる斜め下方の撮影を可能にしている。即ち、下位継手部801における各収納孔8aに設けられた第1カメラ82aによって、主柱aの内表面や、下地処理工具7による主柱aの内表面の下地処理状況等が確認可能になっている。
The lower
更に、下位継手部801の下面には、各収納孔8aに近接した位置であって、当該下位継手部801の半径方向の中心寄りの位置に、第1照明手段83aが設けられている。各第1照明手段83aは、この例では3つのLEDによって構成されている。
Furthermore, a first illumination means 83a is provided on the lower surface of the lower
そして、回転駆動部4の外殻部40aには、各第1カメラ82a及び第1照明手段83aに対応する位置に、第1照明手段83aから発した光を主柱aの内表面側等に反射する反射板85が設けられている。各反射板85は、下位継手部801の下面において、各第1照明手段83a及び第1カメラ82aを、下位継手部801の中心寄りの位置側から台形状の凹状に囲むように形成されている。そして、各反射板85は、下位継手部801の下面から先端カバー40cに至るようにほぼ一定の幅で延在し、かつ先端カバー40cに向けて漸次浅くなるように形成されている。なお、先端カバー40cの上面位置における各反射板85の深さは、ほぼ零となっている。
And in the
一方、上位継手部802は、下位継手部801と同一の形状に形成されており、当該下位継手部801の下面に対応する面が上方に向けられた状態で、当該下位継手部801上に同軸状に重ねられた状態で連結されるようになっている。即ち、上位継手部802の上面が下位継手部801の下面に対応するように上下対象となっていると共に、第2照明手段83b及び第2カメラ82bが第1照明手段83a及び第1カメラ82aと上下対象となるように設けられている。また、下位継手部801及び上位継手部802の外周面は円筒状の外板84によって覆われている。外板84は、化粧板や保護板等として機能すると共に、下位継手部801及び上位継手部802を同軸状に連結する部材として機能するようになっている。
On the other hand, the upper
そして、上位継手部802は、連結用ケーシング80によって案内装置2に同軸状に連結されている。連結用ケーシング80は、案内装置2の外殻部21とほぼ同径の円筒状の外殻部80aを有し、その外殻部80aの基端部が案内装置2の先端カバー20aに連結されている。また、連結用ケーシング80は、その外殻部80aの先端部に先端カバー80bが設けられており、この先端カバー80bが上位継手部802に同軸状に連結されるようになっている。
The upper
連結用ケーシング80の外殻部80aには、上位継手部802における各第2照明手段83b及び第2カメラ82bに対応する位置に、第2照明手段83bから発した光を主柱aの内表面側等に反射する反射板80cが設けられている。各反射板80cは、上位継手部802の上面において、各照明手段83及びカメラ82を、上位継手部802の中心寄りの位置側から台形状の凹状に囲むように形成されている。そして、各反射板80cは、上位継手部802の上面から先端カバー20aに至るようにほぼ一定の幅で延在し、かつ先端カバー20aに向けて漸次浅くなるように形成されている。なお、先端カバー20aの下面位置における反射板80cの深さは、ほぼ零になっている。
In the
ここで、周方向に4等分する各位置に設けられた第1照明手段83a及び第1カメラ82aのセットを第1撮影装置とし、第2照明手段83b及び第2カメラ82bのセットを第2撮影装置とすると、これらの第1及び第2撮影装置は、撮影用制御部(図示せず)によって制御されるようになっている。なお、4セットの第1撮影装置によって、主柱aの内表面を周方向に漏れなく写し出すことが可能になっている。第2撮影装置についても同様である。
Here, the set of the first illumination means 83a and the
撮影制御装置は、自動表示切換回路と、手動表示切換回路の少なくとも2種類の表示切換回路が選択可能に構成されている。更に、自動表示切換回路は、第1の自動表示切換回路及び第2の自動表示切換回路の何れかに切り換え可能に構成されている。 The imaging control device is configured to be able to select at least two types of display switching circuits, an automatic display switching circuit and a manual display switching circuit. Furthermore, the automatic display switching circuit can be switched to either the first automatic display switching circuit or the second automatic display switching circuit.
第1の自動表示切換回路に切り換えた状態においては、下位継手部801に設けられた4セットの第1撮影装置における第1照明手段83a及び第1カメラ82aがすべてON状態になると共に、各第1カメラ82aで撮影された映像が順次切り換えられて一台のモニターに表示されるようになっている。この場合、各カメラ82の映像は、所定の時間間隔をおいて、下位継手部801における周方向の一定の方向に順次切り換えられることになる。
In the state of switching to the first automatic display switching circuit, the
第2の自動表示切換回路に切り換えた状態においても、第1の自動表示切換回路の場合と同様に、上位継手部802に設けられた4セットの第2撮影装置における第2照明手段83b、第2カメラ82b及びモニター等が制御される。モニターについては、第1の自動表示切換回路の場合も、第2の自動表示切換回路の場合も同じものが用いられる。
Even in the state of switching to the second automatic display switching circuit, as in the case of the first automatic display switching circuit, the second illuminating means 83b, 2 The
また、撮影制御装置は、上記第1の自動表示切換回路及び第2の自動表示切換回路の双方が同時に機能する第3の自動表示切換回路への切り換えを可能にするものであってもよい。この場合、モニターが一台である場合は、そのモニターの画面を例えば上下に分割して、下側に下位継手部801の各第1カメラ82aの映像を表示し、上側に上位継手部802の各第2カメラ82bの映像を表示することが可能である。また、下位継手部801の各第1カメラ82aの映像のみを表示するモニター及び上位継手部802の各第2カメラ82bの映像のみを表示するモニターをそれぞれ専用に設けるようにしてもよい。
In addition, the photographing control device may be capable of switching to a third automatic display switching circuit in which both the first automatic display switching circuit and the second automatic display switching circuit function simultaneously. In this case, when there is a single monitor, the screen of the monitor is divided into, for example, top and bottom, and the video of each
手動表示切換回路に切り換えた状態においては、下位継手部801及び上位継手部802における4セットずつの第1撮影装置及び第2撮影装置にうち、特定の1セットの撮影装置の照明手段83及びカメラ82を選択してON状態にすると共に、その特定のカメラ82の映像を一台のモニターに表示することが可能になっている。即ち、手動表示切換回路は、作業者が特定の例えば一つのカメラ82を選択することで、その映像をモニターに表示することが可能になっている。但し、2以上のセットの撮影装置を選択して、2以上のカメラの映像をモニターに表示するように構成してもよい。この場合のモニターについては、一画面を複数に分割して表示するようにしても、複数のモニターを用いて表示するようにしてもよい。
In the state of switching to the manual display switching circuit, the illumination means 83 and the camera of a specific one set of the photographing devices among the four sets of the first photographing device and the second photographing device in the lower
上記のように照明手段83、カメラ82及び撮影制御装置等を備えた場合には、例えば第1の自動表示切換回路に切り換えることにより、主柱aの内表面を下地処理する様子を当該内表面の全周にわたって一台のモニターで確認することができる。しかも、手動表示切換回路によって、特定のカメラ82に切り換えることにより、主柱aの内表面における特定の部分を入念に監視しながら下地処理をすることができる利点もある。
When the
また、管体内下地処理装置1の全体を例えば引き上げる際には、第2の自動表示切換回路に切り換えることにより、主柱a内の上方を確認することができる。従って、主柱a内に上述したリブgが突出している場合でも、当該リブgに引っ掛かるのを防止しながら、管体内下地処理装置1を主柱a内から引き上げることができる。
Further, when pulling up the entire tubular
更に、第3の自動表示切換回路に切り換えることにより、主柱aの内表面の下地処理部分や、主柱aの内表面の上方部分を、モニター(一台でも二台以上でも可)で同時に確認することができるので、管体内下地処理装置1を例えば上方に移動しながら安全に主柱aの内表面について下地処理ができるという利点がある。
Furthermore, by switching to the third automatic display switching circuit, the ground processing part on the inner surface of the main pillar a and the upper part of the inner surface of the main pillar a can be simultaneously performed on a monitor (one or two or more). Since it can be confirmed, there is an advantage that the ground surface treatment can be safely performed on the inner surface of the main pillar a while moving the tubular body
従って、照明手段83、カメラ82及び撮影制御装置等を備えることにより、主柱a内の下地処理の高効率化を図ることができる。
Therefore, by providing the illumination means 83, the
なお、下位継手部801及び上位継手部802については一体のもので構成してもよい。
Note that the lower
1 管体内下地処理装置
2 案内装置
2a 軸線
3 作業装置
4 回転駆動部
4a 回転出力軸
5 回転体
5a 回転中心線
6 アーム
7、71 下地処理工具
22 脚部
52e 磁石(一時保持手段)
53 揺動支持ピン
53a 軸線
60 回動ピン
60a 軸線
61 第1のアーム
61a 揚力発生部
62 第2のアーム
82 カメラ
82a 第1カメラ
82b 第2カメラ
83 照明手段
83a 第1照明手段
83b 第2照明手段
401 エアモータ
401a 給気ホース(空気流路)
401b 排気ホース(空気流路)
403A、403B 電磁弁
4011 給気口
4012 排気口
a 主柱
q 流れの方向
P 鋼管(管体)
α 迎角
DESCRIPTION OF
53
401b Exhaust hose (air flow path)
403A,
α angle of attack
Claims (11)
前記管体内に挿入され、軸線を当該管体の中心線に対応する位置に案内する脚部を有する案内装置と、
この案内装置における前記管体内に先に挿入される側である先端側に配置された作業装置とを備えてなり、
前記作業装置は、回転駆動部と、この回転駆動部の回転出力軸に連結されて前記案内装置の前記軸線を中心にするようにして回転駆動される回転体と、先端部が前記管体の円筒内周面に対して離接する方向に移動可能なように、基端部が揺動支持ピンを介して前記回転体に揺動自在に連結されたアームと、このアームの先端部に取り付けられ、当該先端部から先端側に突出するように設けられた下地処理工具とを有しており、
前記揺動支持ピンは、前記回転体の回転中心線から放射方向に所定の間隔をおいた位置に配置されていることを特徴とする管体内下地処理装置。 In-pipe base treatment apparatus used for pre-treatment of the inner surface of the tubular body in a tubular structure having a circular tubular metal tube,
A guide device having legs that are inserted into the tube and guide the axis to a position corresponding to the center line of the tube;
A working device disposed on the distal end side, which is the side that is first inserted into the tubular body in the guide device,
The working device includes a rotation driving unit, a rotating body connected to a rotation output shaft of the rotation driving unit and driven to rotate about the axis of the guide device, and a distal end portion of the tube body. An arm whose base end is swingably connected to the rotating body via a swing support pin so as to be movable in a direction away from and in contact with the inner peripheral surface of the cylinder, and is attached to a distal end of the arm. And a ground treatment tool provided so as to protrude from the tip portion toward the tip side,
The tubular substrate processing apparatus, wherein the swing support pin is disposed at a position spaced in a radial direction from a rotation center line of the rotating body.
前記揚力発生部は、前記アームが前記回転体の先端側に存在する状態において、前記回転中心線回りの前記回転体の回転に基づいて相対的に生じる空気の流れの方向に対して、この流れの方向とは逆方向に向かって前記回転中心線から少なくとも遠ざかる方向に傾斜する迎角を有するもので構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の管体内下地処理装置。 The arm is provided with a lift generating part,
The lift generation unit is configured to move the air flow relative to a direction of air flow that is relatively generated based on the rotation of the rotating body around the rotation center line in a state where the arm exists on the distal end side of the rotating body. 4. The in-pipe foundation treatment according to claim 1, comprising an angle of attack inclined in a direction at least away from the rotation center line in a direction opposite to the direction of apparatus.
前記第1のアームは、その基端部が前記揺動支持ピンを介して前記回転体に揺動自在に連結され、その先端部が前記第2のアームの基端部と回動ピンを介して回動自在に連結されており、
前記第2のアームの先端部には、当該先端部から先端側に突出するように前記下地処理工具が設けられており、
前記回動ピンは、その軸線が揺動支持ピンの軸線に直交する平面に沿う方向であって、前記第1のアームの延在する方向に略直交する方向を向いていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の管体内下地処理装置。 The arm has a configuration including a first arm located on the proximal end side and a second arm located on the distal end side,
The base end portion of the first arm is swingably connected to the rotating body via the swing support pin, and the tip end portion thereof is connected to the base end portion of the second arm and the rotation pin. Are pivotally connected,
The ground treatment tool is provided at the tip of the second arm so as to protrude from the tip to the tip side,
The pivot pin has a direction along a plane perpendicular to the axis of the swing support pin, and is oriented in a direction substantially perpendicular to a direction in which the first arm extends. The tubular substrate treating apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記エアモータの近傍には、当該エアモータの給気口側の空気流路及び当該エアモータの排気口側の空気流路の少なくとも一方の空気流路に対応する位置に電磁弁が配置されており、
前記電磁弁は、前記空気流路の閉塞及び開放が可能に構成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の管体内下地処理装置。 The rotational output shaft in the rotational drive unit is configured to be rotationally driven by an air motor,
In the vicinity of the air motor, a solenoid valve is disposed at a position corresponding to at least one of the air flow path on the air supply port side of the air motor and the air flow path on the exhaust port side of the air motor,
The tubular base material processing apparatus according to claim 1, wherein the electromagnetic valve is configured to be capable of closing and opening the air flow path.
前記複数の第1及び第2カメラの少なくとも一つの映像をモニターに表示する撮影制御装置を備えていることを特徴とする請求項8に記載の管体内下地処理装置。 The first imaging device including the first illumination unit and the first camera, and the second imaging device including the second illumination unit and the second camera are centered on a line corresponding to the axis of the guide device. Is provided at each position that is equally divided in the circumferential direction,
9. The tubular substrate processing apparatus according to claim 8, further comprising an imaging control device that displays at least one image of the plurality of first and second cameras on a monitor.
The photographing control device manually selects a predetermined photographing device from the plurality of first photographing devices and the plurality of second photographing devices, and manually displays a camera image of the selected photographing device on a monitor. The in-tube substrate treating apparatus according to claim 9 or 10, further comprising a display switching circuit.
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CN113478311A (en) * | 2021-07-07 | 2021-10-08 | 深圳市博铭维智能科技有限公司 | Rust removal device for inner wall of pressure pipeline |
CN117047582A (en) * | 2023-10-11 | 2023-11-14 | 太原理工大学 | Variable-diameter high-precision steel pipe inner wall coping robot |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004286114A (en) * | 2003-01-31 | 2004-10-14 | Nippon Tetsutou Kogyo Kk | Inner face repairing device for steel pipe structure |
JP2005131746A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Hoko Sangyo Kk | Polishing device of long pipe inside surface |
JP2007007755A (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Denso Corp | Chamfering device for manual operation |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004286114A (en) * | 2003-01-31 | 2004-10-14 | Nippon Tetsutou Kogyo Kk | Inner face repairing device for steel pipe structure |
JP2005131746A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Hoko Sangyo Kk | Polishing device of long pipe inside surface |
JP2007007755A (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Denso Corp | Chamfering device for manual operation |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113478311A (en) * | 2021-07-07 | 2021-10-08 | 深圳市博铭维智能科技有限公司 | Rust removal device for inner wall of pressure pipeline |
CN117047582A (en) * | 2023-10-11 | 2023-11-14 | 太原理工大学 | Variable-diameter high-precision steel pipe inner wall coping robot |
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