JPH01185408A

JPH01185408A - 管内点検作業用ロボット

Info

Publication number: JPH01185408A
Application number: JP63011062A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Nakamura; 幾雄中村; Katsuya Nakatsugawa; 中津川　勝彌; Satoru Nomura; 野村　覚
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1989-07-25
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH0619271B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産１ユ］旧１氷肚本発明は、管内点検作業用ロボットに関し、例えば、水
力発電所へダムからの貯水を高落差で導入するために使
用されている水圧鉄管の内部点検作業等に利用される。

丈米ｑ伎血水力発電所における水圧鉄管は、定期的に内部点検をし
て損傷個所等の早期発見及び補修を施し、大事故を未然
に防止して電力需要の支障とならないようにすることが
大切である。

上記水圧鉄管の内部点検は、管口体の「板厚」及び管内
面に施こされている保護塗装膜の厚さ、即ち、「塗膜厚
」を検査し、「板厚」が許容値以下となっている場合で
は、交換をし、また、「塗膜厚」が剥離していたり、極
端に薄くなっている個所では塗装のやり直しをする等の
補修が行なわれる。

上記点検作業は、従来では、ある程度以上の管径をもつ
水圧鉄管に対しては、抜水状態で、台車に作業者が点検
機材を携帯して乗り込み、上端からワイヤロープで吊り
下すようにして作業しており、「塗膜厚」の剥離個所等
がある場合は、−旦、戻って、補修に必要な機材を持ち
込んで作業をしていた。

（ゝ占水圧鉄管の管径は、種々あり、ある程度以下の小径管の
場合では、作業者が入れないため、内部点検及び補修を
していないのが現状であり、水圧鉄管の耐用寿命が短い
という問題点があった。

また、大径管の場合でも、作業者による点検は、危険を
伴うのみならず、狭くて暗い管内では、十分な作業がで
きず、作業時間も長くなるといった問題点があった。

従って、この種作業のロボット化が強く要望されている
が、狭い管内での点検作業に適するような作業用ロボッ
トは、未だ提供されていなかったものである。

口　占　　゛　るための本発明は、従来における上記問題点に鑑み開発されたも
ので、点検作業に伴う前処理装置を装備する前処理ユニ
ットと、点検を目的とした計測器材を装備する測定ユニットと、上記両ユニットを駆動する操作並びに制御機器を装備す
る電源ユニットと、上記各ユニットを搭載し、管外の置引装置により管内を
連結走行する複数の台車と、各台車上の制御計測機器の
操作を一括制御する管外設置の制御装置とで管内点検作
業用ロボ７　＋−を構成したものである。

上記前処理ユニットは、管軸と略平行な軸を中心に回転
可能に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構
と、この回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に回
転体に取付けたアームと、このアームの駆動機構と、こ
のアームの先端に取付けた回転ブラシ機構とからなる。

また、測定ユニットは、管軸と略平行な軸を中心に回転
可能に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構
と、この回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に回
転体に取付けたアームと、このアームの駆動機構と、こ
のアームの先端に、円弧状の管内壁に垂直に接触する自
立制御機構を介して取付けた板厚・膜厚計測器とからな
る。

さらに、板厚計測器は、超音波計測器であり、かつ、探
触子への接触媒体の自動供給機構を備えている。

また、膜厚計測器は、電磁膜厚計で構成している。そし
て、測定ユニットのアームは、回転体に対して管軸方向
への独立移動機構を備えている。

また、アームの駆動機構は、トルクモータ又は空圧シリ
ンダで構成している。

また、回転ブラシ機構は、トルクモータでブラシを回転
させる構成である。

さらにまた、台車上の各部機構の駆動用操作機器・計測
機器の操作・制御通信に光多重伝送方式の光ローカルネ
ットワークシステムを適用し、管内台車上の制御計測機
器の操作を、管外設置の制御装置で一括制御するように
したものである。

崖且前処理ユニットは、点検作業の前処理を行う。即ち、管
内には、水垢、スライムその他の付着物が付着しており
、これを除去するのが前処理ユニットの役割であり、管
軸と直交する方向にアームを介して移動する回転ブラシ
機構で管内面に接近して除去作業を行う。アームの駆動
機構はトルクモータ又は空圧シリンダとしてあり、回転
ブラシ機構を管内面に圧接しても駆動系に支障がないよ
うにしている。また、ブラシの駆動には、トルクモータ
を使用しており、ブラシを圧接することによりブラシの
回転抵抗が増加した場合でも、コイルの焼損が防止でき
る構成としている。

測定ユ、ニットは、前処理ユニットによってスライム等
の付着物が予め除去された個所に板厚計測器と膜厚計測
器とを接触させて計測する。

各計測器を管内面に向けて移動させる手段は、管軸と直
交する方向に移動可能としたアームで行わせており、そ
の駆動手段として、トルクモータ又は空圧シリンダを使
用して、管内面に圧接させるようにしている。この圧接
作用を向上させるため、自立制御機構を用いており、こ
れによって、各計測器は、管内面に常に垂直に当接する
。板厚計測器としては、超音波計測器を使用し、かつ、
管壁への密着度を向上させるため、ソニコート（商標名
）等のグリセリン液からなる接触媒体の自動供給機構を
具備させて、水圧鉄管の板厚を超音波の通過時間から演
算する方法で計測している。膜厚計測器としては、電磁
膜厚計を使用している。電磁膜厚計の計測原理は、測定
用プローブの先端から磁力線を放出し、プローブに磁性
体が接近した場合の磁束の変化を電流値に変換し、この
電流値からプローブ先端と磁性体までの距離が計測され
るものである。この測定器による塗膜厚さの測定では、
前述の磁性体が水圧鉄管であり、プローブと磁性体間に
ある塗膜厚さが測定されることになる。

前処理ユニットと測定ユニット及びこれらの駆動操作並
びに制御機械を装備する電源ユニットを各台車に分けて
搭載しているのは、小径管に対処するためと、夫々の機
能が異なるためである。また、前処理ユニット及び測定
ユニットに電源ユニットを連結させているのは、各ユニ
ット間における信号の送受信ケーブル数を少なくし、こ
れを細いケーブルで行うためである。

また、管外の制御装置により、全体を遠隔操作するが、
その際、前処理ユニット及び測定ユニットに連結させた
電源ユニットと制御装置との間で信号の送受信を行ない
、この送受信を光多重伝送方式で行なわせることによっ
て、送受信ケーブルの小径化及び軽量化を図り、小径管
への適用性を一層向上させているものである。

１崖班第１図は、本発明の適用例を示す全体の概略側面図であ
って、（Ａ）は前処理ユニット、（Ｂ）は測定ユニット
、（ＣＩ）（Ｃ２）は電源ユニット、（Ｄ）は制御装置
、（Ｅ）はウィンチ等の牽引装置、（Ｆ）はワイヤロー
プ、（Ｈ）は光フアイバー動力複合ケーブル、（１）は
ケーブルリール、（Ｊ）は水圧鉄管、（Ｋ）は発電所、
（Ｌ）は発電機、（Ｍ）はダム、（Ｎ）は取水管を示し
ている。

発電所（Ｋ）は、ダム（Ｍ）からの高落差が得られる適
正な場所に設置され、この発電所（Ｋ）の上部高所に取
水溜（０）が形成され、この取水溜（０）には、ダム　
（Ｍ）の取水口（Ｐ）から取水管（Ｎ）を介して取水さ
れる。

取水口（Ｐ）には、除塵用のスクリーン（Ｑ）が張設さ
れ、濾過された水が取水溜（０）に供給される。

取水溜（０）の水は、水圧鉄管（Ｊ）内を通って高落差
による運動エネルギーを発生し、発電機（Ｌ）の羽根車
を回転させて発電する。

水圧鉄管（Ｊ）内の点検は、ダム（Ｍ）の取水口（Ｐ）
のゲートを閉鎖して抜水状態で行われる。

点検作業は、取水溜（０）の近辺に、牽引装置（Ｅ）、
ケーブルリール（Ｉ）及び制御装置（Ｄ）を設置し、前
処理ユニット（Ａ）、測定ユニット（Ｂ）及び電瀝ユニ
ッ）　（ＣＩ　）　　（Ｃｚ　）を順次連結し、最後尾
にワイヤロープ（Ｆ）を連結した状態で水圧鉄管（Ｊ）
の上端から管内に挿入し、任意の位置で板厚及び膜厚の
測定を行う。

水圧鉄管（Ｊ）は、単位長さの鉄管を伸縮継手を介して
必要本数接続して構成され、内面には腐蝕防止等のため
の保護塗装膜が施こされている。

次に、各ユニットの具体通な構成を説明する。

前処理ユニット（Ａ）は第２図〜第７図に示す様に、前
後の台車（１）（２）の間に、管軸と略平行な軸（３）
（４）を中心に回転可能に取付けた回転体（５）と、こ
の回転体（５）の駆動機構（６）と、この回転体（５）
の回転軸線に直交する方向に移動可能に回転体（５）に
取付けた４本づつのアーム（７）（８）と、このアーム
（７）（８）の駆動機構（９）　　（１０）と、このア
ーム（７）（８）の先端に取付けた回転ブラシ機構（１
１）　　（１２）とからなっている。

前部の台車（１）は回転体（５）の回転軸線と同心状の
貫通孔（１ａ）を有し、前面にユニバーサル構造の連結
具（１ｂ）を備え、下部の前後に計４個のキャスタ（１
ｃ）を貫通孔（１ａ）の中心線から略１２０°の開脚角
度で取付けてあり、前後のキャスタ（１ｃ）の間隔は、
水圧鉄管（Ｊ）の伸ｗＪ継手部の伸縮ギャップより大き
く設け、該伸縮ギャップ内に嵌り込まないようにしであ
る。さらに、前部の台車（１）は、前部上面に、水圧鉄
管（Ｊ）の屈曲部での頭打ち防止のための上部キャスタ
（１ｄ）が取付けてあり、また、下面には、ＩＴＶカメ
ラ＜ｌｅ）が取付けてあって、このカメラ（１ｅ）で水
圧鉄管（Ｊ）内の状況を撮影する。

後部の台車（２）は、回転体（５）の回転軸線と同心状
の貫通孔（２ａ）を有し、後面にユニバーサル構造の連
結具（２ｂ）を備え、下部の前後に計４個のキャスタ（
２ｃ）が前部の台車（１）と同様に設けてあり、さらに
、上面には、電気部品収納箱（２ｄ）が取付けてあり、
その上面に上部キャスタ（２ｅ）が取付けてあり、下面
には、回転体（５）の駆動機構（６）が取付けである。

前後の台車（１）（２）の貫通孔＜ｌａ）　　（２ａ）
には、中空の軸（３）（４）が連結固定してあり、電気
ケーブルの挿通に利用され、これら両軸（３）（４）の
間に、捩れ防止筒（３ａ）が挿入しである。

回転体（５）は、軸（３）（４）に軸受を介して回転可
能に軸承してあり、後部の台車（２）の下面に取付けた
駆動機構（６）によって回転駆動される。

駆動機構（６）は、サーボモータ（６ａ）とこのサボモ
ータ（６ａ）の出力軸に取付けられた小歯車（６ｂ）と
、この小歯車（６ｂ）に噛合し、回転体（５）に固着さ
れた大歯車（６ｃ）とで構成され、外部からの指令によ
って、サーボモータ（６ａ）が制御駆動され、回転体（
５）の回転量をセンサで検出し、制御部にフィードバッ
クして指令通りの位置に回動するように構成されている
。

回転体（５）には、回転軸線に直交する方向に、ガイド
ブラケット（５ａ）を介して４本づつのアーム（７）（
８）が移動可能に取付けてあり、これら４本づつのアー
ム（７）（８）は、回転体（５）の両側に対称的に配置
される回転ブラシ機構（１１）　　（１２）の取付基板
（７ａ）　　（８ａ）を先端に取付けている。

上記アーム（７）（８）の駆動機構（９）（１０）は、
回転体（５）の両側に対称的に取付けられたトルクモー
タ（９ａ）　　（１０ａ　）と、このトルクモータ（９
ａ）　　（１０ａ　）の出力軸に取付けられたビニオン
（図示省略）と、このピニオンに噛合するランク（９ａ
）　　（１０ｂ　）とで構成され、このラック（９ｂ）
　　（１０ｂ　）の先端を取付基板（７ａ）　　（８ａ
）に連結しである。

上記トルクモータ（９ａ）　　（１０ａ　）は、外部か
らの指令によって正逆回転せしめられ、アーム（７）（
８）を管軸と直交する方向に突出退入動作させ、その移
動量はセンサで検出し、制御部にフィードバックして指
令通りの位置に移動させるように構成されている。

上記トルクモータ（９ａ）　　（１０ａ　＞は、空圧シ
リンダとしてもよい。

回転ブラシ機構（１１）　　（１２）は、回転ブラシ（
ｌｌａ）（１２ａ）と、これを回転駆動する減速機付ト
ルクモータ（ｌｌｂ）（１２ｂ）とからなる。回転ブラ
シ（ｌｌａ）（１２ａ）は、その軸がブラケットを介し
て取付基板（７ａ）　　（８ａ）に回転可能に軸承して
あり、かつ、ブラシを回転方向に螺旋形に植設し、進行
方向前方へ掻取物を移送するように構成されている。減
速機付トルクモータ（１１ｂ　）　　（１２ｂ　）は、
取付基板（７ａ）（８ａ）に固設され、その出力軸を軸
継手を介して回転ブラシ（ｌｌａ）（１２ａ）の軸に連
結してあり、外部からの指令によって、回転制御される
。取付基板（７ａ）　　（８ａ）には、保護用キャスタ
（ｌｌｃ）（１２ｃ）が設けられている。回転体（５）
には、ＩＴＶカメラ（１３）とハロゲンランプ等の照明
灯（１４）とが回転ブラシ機構（１１）（１２）の作業
状況を監視するために設けられている。

前処理ユニット（Ａ）は以上の構成からなり、先ず、水
圧鉄管（Ｊ）の所定位置に到達すると、回転ブラシ機構
（１１）　　（１２）で、点検個所の清掃を行うのであ
る９回転体（５）の駆動機構（６）は、回転ブラシ機構
（１１）　　（１２）の管内での回転方向の位置を任意
に選定するために使用され、アーム（７）（８）の駆動
機構（９）（１０）は、回転ブラシ機構（１１）　　（
１２）を管の内面に接近・離隔させるために使用され、
保護用キャスタ（１１ｃ　）　　（１２ｃ　）は、管へ
の過剰な圧接を防止する。回転ブラシ（ｌｌａ）（１２
ａ）は、トルクモータ（ｌｌｂ）（１２ｂ）で駆動され
、管の内面の付着物を掻き取り除去し、過大な回転抵抗
に対するコイルの焼損を防止し、かつ、電圧制御で回転
トルクを外部から自由に変更可能としている。

次に、測定ユニッｌ−（Ｂ）は、第８図〜第１１図に示
す様に、前後の台車（１５）　　（１６）の間に、管軸
と略平行な軸（１７）を中心に回転可能に取付けた回転
体く１８）と、その駆動機構（１９）と、回転体（１８
）上で管軸刃、向に移動可能に装着された摺動体（２０
）と、その駆動機構（２１）と、摺動体（２０）に管軸
と直交する方向に移動可能に装着したアーム（２２）　
　（２３）と、その駆動機構（２４）　　（２５）と、
このアーム（２２）　　（２３）の先端に自立制御機構
（２６）　　（２７）を介して取付けた板厚計測器（２
８）及び膜厚計測器（２９）とからなっている。

前部の台車（１５）は、前面にユニバーサル構造の連結
具（１５ａ）を備え、下部の前後に計４個のキャスター
（１５ｂ　）を回転体（１８）の回転軸線から略１２０
°の開脚角度で取付けてあり、前後のキャスター（１５
ｂ）の間隔は、水圧鉄管（Ｊ）の伸縮継手部の伸縮ギャ
ップより大きく設けて嵌り込み防止を図っており、かつ
、前面及び上面に、ケーブル類のコネクタブラケット（
１５Ｃ）及びソニコートフイーダ等の接触媒体の自動供
給機構（１５ｄ　）並びに上部キャスタ（１５ｅ　）が
取付けである。

後部の台車（１６）は、後面にユニバーサル構造の連結
具（１６ａ）を有し、下部の前後に計４個のキャスタ（
１６ｂ　）が前部の台車（１５）と同様に設けてあり、
さらに、上面には、サーボアンプ（１６ｃ）、ケーブル
類のコネクタブラケッ）　（１６ｄ）及び上部キャスタ
（１６ｅ　）が設けてあり、下面には、回転体（１８）
の駆動機構（１９）が取付けである。

前後の台車（１５）　　（１６）は、管軸方向の軸（１
７）で連結され、この軸（１７）は中空軸とされ、内部
にケーブル類が挿通される。

前後の台車（１５）　　（１６）の間の軸（１７）上に
は、回転体（１８）が軸受を介して回転可能に軸承され
、後部の台車（１６）の下面に取付けた駆動機構（１９
）で回転駆動される。

駆動機構（１９）は、サーボモータ（１９ａ）と、これ
に連結されたサイクロ減速機（１９ｂ　）と、その出力
軸に取付けられた小歯車（１９Ｇ）と、これに噛合し、
回転体（１８）に固着された大歯車（１９ｄ）とで構成
され、外部からの指令によって、サーボアンプ（１９ａ
）が制御駆動され、回転体（１８）の回転量をセンサで
検出し、制御部にフィードバックして指令通りの位置に
回動するように構成されている。

摺動体（２０）は、回転体く１８）と一体に回転し、か
つ、管軸方向には独立して摺動し得る様にガイド（２０
ａ）を介して装着してあり、駆動機構（２１）によって
管軸方向に制御移動せしめられる。

駆動機構（２１）は、回転体（１８）に固設したサーボ
モータ（２１ａ）と、送りねじ軸（２１ｂ　）と、送り
ナツト（２１Ｃ）　　とからなり、外部からの指令でサ
ーボモータ（２１ａ　）により送りねじ軸（２１ｂ　）
を正逆回転させて送りナツト（２１ｃ）を介し摺動体（
２０）を管軸方向に移動させ、この移動量をセンサで検
出し、制御部にフィードバックして指令通りの位置に移
動させるように構成している。

アーム（２２）　　（２３）は、回転体（１８）の両側
で摺動体（２０）にガイド（２２ａ）（２３ａ）を介し
て管軸と直交する方向に移動可能に装着さ枕、駆動機構
（２４）　　（２５）によって、相互に逆方向に同調的
に駆動される。

駆動機構（２４）　　（２５）は、摺動体（２０）に軸
線を管軸と平行にして取付けられたサーボモータ（２４
ａ）（２５ａ）と、摺動体（２０）に軸線を管軸と直交
させて回転可能に軸承させ、かつ、全歯ホを介してモー
タ（２４ａ　）　　（２５ａ　）と連結した送りねじ軸
（２４ｂ　）　　（２５ｂ　）と、これに螺合し、アー
ム（２２）　　（２３）に固着した送りナツト（２４ｃ
　）　　（２５ｃ　）とからなり、外部からの指令でモ
ータ（２４ａ）（２５ａ）により送りねじ軸（２４ｂ　
）　　（２５ｂ　）を正逆回転させて送りナツト（２４
ｃ　）　　（２５ｃ　）を介しアーム（２２）　　（２
３）を管軸と直交する方向に移動させ、夫々の移動量を
センサで検出し、制御部にフィードバックして指令通り
の位置に移動させるように構成している。

上記アーム（２２＞　　（２３）の先端には、回転体（
１８）の両側対称位置に自立制御機構（２６）（２７）
を介して板厚計測器（２８）及び膜厚計測器（２９）が
取付けられている。

自立側＠機構（２６）　　（２７）は、コイルスプリン
グで構成され、その一端がアーム（２２）　　（２３）
に取付けられ、（を端を自由端とし、この自由端の中心
部に板厚計測器（２８）及び膜厚計測器（２９）の２検
出プローブ即ち、探触子を支持させてあり、この探触子
を管内面に垂直に当接させるように自立制御機Ｆ￥ｔ　
（２６）　　（２７）が自動的に追従変位するように構
成されている。板厚計測器（２８）の探触子には、所定
量の接触媒体が自動供給機構（１５ｄ）から管内面へ接
触したときに自動的に供給されるように構成されている
。

回転対（１８）上には、サーボアンプ（３０）が搭載さ
れ、また、アーム（２２）　　（２３）には、計測点監
視用のＩＴＶカメラ（３１）とハロゲンランプ等の照明
灯（３２）が２対設置されている。

測定ユニッ）　（Ｂ）は以上の構成からなり、前処理ユ
ニッ）　（Ａ）で清掃した部分へ台車（１５）　　（１
６）によって移動し、摺動体（２０）の駆動機構（２１
）で管軸方向の位置を微調整し、回転体（１８）の駆動
機構（１９）で回転方向の位置を決定し、アーム（２２
）　　（２３）の駆動機構（２４）　　（２５）で板厚
計測器（２８）及び膜厚計測器（２９）を管の内面に向
けて突出させて自立制御機構（２６）　　（２７）を介
し管に垂直に当接させて計測を行うものである。

板厚計測器（２８）は、超音波計測器が使用され、膜厚
計測器（２９）は、電磁膜厚計が使用されている。

計測状況は、照明灯（３２）の照明の下でＩＴＶカメラ
（３１）により撮影され、前記光フアイバー複合ケーブ
ルを通じて地上部の制御盤に送信され映像を地上部にて
監視するよう構成している。

次に、第１の電源ユニット（ＣＩ　）は、第１２図〜第
１４図に示す様に、前後の台車（３３）　　（３４）と
、その間の本体部（３５）とからなり、前部の台車（３
３）は、前面にユニバーサル構造の連結具（３３ａ）を
有し、下部の前後に計４個のキャスタ（３３ｂ）を前処
理ユニット（Ａ）と同様な構成で取付けてあり、上面に
上部キャスタ（３３）とＦ／Ｖ変換器（３３ｄ）が設置
してあり、前面にはケーブル類のレセプタクル（３３ｅ
）が取付けである。後部の台車（３４）は、後面にユニ
バーサル構造の連結具（３４ａ　）とケーブル類のレセ
プタクル（３４ｂ　）とを取付け、下部の前後に計４個
のキャスタ（３４ｃ　）が前部の台車（３３）と同様に
取付けてあり、上面に上部キャスタ（３４ｄ）とＦ／Ｖ
変換器（３４ｅ）が設置しである０本体部（３５）には
測定ユニット（Ｂ）の各サーボモータのドライバや制御
機器類（３５ａ　）及び電源類（３５ｂ　）等が搭載し
である。なお、前記記述においてＦ／Ｖ変換器と呼称し
たものは、サーボモータの回転周波数Ｆを電圧信号に変
換するものであり、より具体的にはサーボモータによっ
て駆動される機構部の回転速度を検出するものであり、
この信号を制御部にフィードバックすることによって、
例えば回転体（１８）の回転速度を所定の値に制御可能
としている。

また、第２の電源ユニット（Ｃ２）は、第１５図〜第１
８図に示す様に、前後の台車（３６）　　（３７）と、
その間の本体部（３８）とからなり、前部の台車（３６
）は、前面にユニバーサル構造の連結具（Ｓ６ａ）及び
ケーブル類のレセプタクル（３６ｂ　）を有し、下部の
前後に計４個のキャスク（３６Ｃ’）を第１の電源ユニ
ッ）（Ｃｓ）と同様な構成で取付けてあり、上面に上部
キャスタ（３６ｄ　）及びコネクタボックス（３６ｅ　
）が設置しである。

後部の台車（３７）は、後面にユニバーサル構造の連結
具（３７ａ）と光フアイバー動力複合ケーブルのコネク
タ＜３７　ｂ　”）とを有し、下部の前後に計４個のキ
ャスタ＜３７　Ｃ）を前部の台車（３６）と同様な構成
で取付けてあり、上面には上部キャスタ（３７ｄ　）及
びコネクタボックス（３７ｅ　）が設置しである。

本体部（３８）には、前処理ユニット（Ａ）に必要な制
御機器類（３８ａ）、光ローカルネ・ノドワークシステ
ム関係の制御機器１（３８ｂ）及び受電トランス（３８
Ｃ）等が搭載しである。

尚、電源ユニット（Ｃ２）には、ユニット軸芯回りの傾
斜を測定する傾斜計（３９）が設けである。

制御装置（Ｄ）は、前処理ユニソ）　（Ａ）、測定ユニ
ット（Ｂ）及び電源ユニット（Ｃｓ　）（Ｃ２）と光フ
アイバー動力複合ケーブル（Ｈ）を通して送受信し、前
処理作業及び測定作業を管外からＩＴＶカメラで監視し
つつ遂行するためのもので、送電トランス、メインコン
トローラ、これを操作するキーボード、マニュアルボッ
クス、ＣＲＴ、プリンタ等を備え、かつ、メインコント
ローラと連結する光ローカルネットワークシステムの通
信制御コントローラ、光分路器を有し、さらに、光ＩＴ
Ｖリンクを介して各ＩＴＶカメラの記録及び再現をする
機器が装備されている。

各ユニット（Ａ）（Ｂ）（Ｃｔ　）（Ｃ２）は、連結具
により、第１図の如く連結され、最後尾の電源ユニッ）
（Ｃ２＞の後面の連結具にワイヤロープ（Ｆ）が連結さ
れて水圧鉄管（Ｊ）内に挿入され、所定距離（例えば１
０ｍ）毎に、管（Ｊ）の内径面の複数点く例えば、９０
”づつ４点）の板厚及び膜厚を測定する。

各ユニット（Ａ）　　（Ｂ）　　（Ｃ１）　　（Ｃ２）
のキャスタは、管径の大きさに応じて取付脚の長さの異
なるものを交換使用するもので、各ユニットの軸心は、
適用する管の軸心と略一致せしめられる。管径が変化し
ても、キャスタの開脚角度を約１２０°としであるため
、各ユニットの安定性は同等である。

尚、本発明は水圧鉄管のみに制約されず、同゛　　等の
管に適用可能である。

血皿二羞果本発明によれば、前処理ユニット、測定ユニット及び電
源ユニットに分けて夫々台車に搭載したことにより、小
径管の管内点検を自動化することが可能となり、安全性
及び作業能率向上が図れる。

また、前処理ユニット及び測定ユニットは、夫々の作業
に適した動作が与えられており、管外からの指令通りの
動作を円滑に行わせることができる。

さらに、操作・制御通信に光多重伝送方式の光ローカル
ネットワークシステムを採用したことにより、ケーブル
を小径軽量化することができ、かつ、バックアップ用光
フアイバケーブルを装備させ得る余裕ができるので、万
一の場合でも安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用例を示す全体の概略側面図、第２
図は前処理ユニットの側面図、第３図はその平面図、第
４図はその正面図、第５図はその背面図、第６図は第３
（財）のＶＩ−Ｖｌ線断面図、第７図は第２図の■−■
線断面図、第８図は測定ユニットの側面図、第９図はそ
の一部破断乎面図、第１０図はその正面図、第１１図は
第９図のＸＩ−ＸＩ線断面図、第１２図は第１の電源ユ
ニットの側面図、第１３図はその平面図、第１４図はそ
の正面図、第１５図は第２の電源ユニットの側面図、第
１６図はその平面図、第１７図はその正面図、第１８図
はその背面図である。（Ａ）−・−前処理ユニット、（Ｂ）−・測定ユニット
、（Ｃり（Ｃ之）−電源ユニット、（Ｄ）−制御装置、　　（Ｅ）−豪引装置、（Ｆ）−ワ
イセロープ、（Ｈ）−光フアイバー動力複合ケーブル、（１）　−ケ
ーブルリール、（Ｊ）・−水圧鉄管、（１’）　　（２
）（１５）　　（１６）（３３）　　（３４）　　（３
６）　　（３７）−台車、（５）　　（１Ｂ）・−・回
転体、（７）　　（８）　　（２２）　　（２３）　−アーム
、（１１）　　（１２Ｌ−一一回転ブラシＶ＆構、（２
６）　　（２７）・−自立制御機構、（２８）　−板厚
計測器、　　（２９）・・−膜厚計測器。図面の浄書（内容に変更なし）第１図閃図面の、争！（内容に変更なし）図面の浄書（内容に変更なしン第７図第１０図旦図面の浄書（内容に変更なし）第１１図手続補正書動式）昭和６３年　５月２６日特許庁長官　　小　川　邦　夫　　殿１、事件の表示昭和６３年特許願第１１０６２号２、発明の名称管内点検作業用ロボット３、補正をする者事件との関係　特許出願人名称関西電力株式会社４、代理人　優５５０住　所　　大阪府大阪市西区江戸堀１丁目Ｉｓ番２６号
７、補正の内容図面中、第１図〜第９図、第１１図〜第１６図を別紙の
通り補正する。〈浄書につき内容に変更ありません、）８、添付１ｎｔ
ｔの目録（１］上　　申　　書

Claims

【特許請求の範囲】

（１）点検作業に伴う前処理装置を装備する前処理ユニ
ットと、点検を目的とした計測器材を装備する測定ユニットと、上記両ユニットを駆動する操作並びに制御機器を装備す
る電源ユニットと、上記各ユニットを搭載し、管外の牽引装置により管内を
連結走行する複数の台車と、各台車上の制御計測機器の操作を一括制御する管外設置
の制御装置とで構成したことを特徴とする管内点検作業
用ロボット。
（２）前処理ユニットが管軸と略平行な軸を中心に回転
可能に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構
と、この回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に回
転体に取付けたアームと、このアームの駆動機構と、こ
のアームの先端に取付けた回転ブラシ機構とからなるこ
とを特徴とする第１項記載の管内点検作業用ロボット。
（３）測定ユニットが管軸と略平行な軸を中心に回転可
能に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構と
、この回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に回転
体に取付けたアームと、このアームの駆動機構と、この
アームの先端に、円弧状の管内壁に垂直に接触する自立
制御機構を介して取付けた板厚・膜厚計測器とからなる
ことを特徴とする第１項記載の管内点検作業用ロボット
。
（４）測定ユニットの板厚計測器が超音波計測器であり
、かつ、探触子への接触媒体の自動供給機構を備えてい
ることを特徴とする第３項記載の管内点検作業用ロボッ
ト。
（５）測定ユニットの膜厚計測器が電磁膜厚計であるこ
とを特徴とする第３項記載の管内点検作業用ロボット。
（６）測定ユニットのアームが回転体に対して管軸方向
への独立移動機構を備えていることを特徴とする第３項
記載の管内点検作業用ロボット。
（７）アームの駆動機構がトルクモータ又は空圧シリン
ダであることを特徴とする第２項又は第３項に記載の管
内点検作業用ロボット。
（８）回転ブラシ機構がトルクモータでブラシを回転さ
せる構成であることを特徴とする第２項に記載の管内点
検作業用ロボット。
（９）台車上の各部機構の駆動用操作機器・計測機器の
操作・制御通信に光多重伝送方式の光ローカルネットワ
ークシステムを適用し、管内台車上の制御計測機器の操
作を、管外設置の制御装置で一括制御することを特徴と
する第１項に記載の管内点検作業用ロボット。