JPH03231079A - 壁面吸着走行機 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無限軌道式の壁面吸着走行機に係わり、特に
石油、化学プラント、ガスタンク、原子力発電所、船等
の円筒または球形のような曲面を有する壁面、または天
井等を走行するに好適な壁面吸着走行機に関−する。

〔従来の技術〕

壁面吸着走行機の従来例としては、特開昭６１−０８９
１８４号に記載されたものがあり、負荷分散用の直線状
ガイドレールを用いている。第８図はこの従来の走行機
の原理を示すものである。チェーン１、スプロケット２
、永久磁石３、負荷分散用ガイドレール４から成ってお
り、永久磁石３の取付軸５はガイトレール４の溝６に沿
って摺動し、負荷を分散するように構成されている。第
９図は第８図のＡ−Ａ祖国である。取付軸５はガイドレ
ール４の溝６にはめ込まれている。ゴム等の弾性体７は
、被走行体９の凹凸面に追従できるようにするために設
けられている。第１０図は負荷８の分布を示しており、
負荷分散用ガイドレール４の採用によって各永久磁石３
に作用する負荷がほぼ均等に分布している。これによっ
て、個々の永久磁石の吸着力が小さくても、全体として
は十分大きな吸着力が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来技術は、被走行体の表面が円筒または球面
等の曲面の場合に、その曲面に十分に追従できず、曲面
上の走行、回転等が困難であるという問題があった。

本発明の目的は、負荷分散の利点を失わずに、曲面追従
性のよい無限軌道式の壁面走行機を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、以下の手段により達成される；（１）負
荷分散用のガイドレールを複数個に分割し、各ガイドレ
ール間をヒンジ及びピンで接続して隣接ガイドレール間
の角度が可変な構造とし、かつ中央部ガイドレールが常
に被走行体面に密着するような力を発生するところの押
し付け手段を設ける。

（２）各ガイドレールの個々の永久磁石は、被走行体表
面に向かってその相対的な位置が可変なように、ばねに
より支持する。

（３）走行機の走行方向と垂直な方向を回転軸として、
無限軌道枠が走行機本体に対して回転可能な構造とする
。

（４）分割したガイドレールの内の中央部以外のガイド
レールの各々を支える支持点を、そのガイドレールの端
部ではなく中間点に設ける。

〔作　用〕

上記手段は、以下のように作用する； （１）負荷分散用ガイドレールを複数個に分割し、相互
に角度が可変とすることにより、個々のガイドレールが
それぞれ曲面と接するようになる６（２）さらに個々の
永久磁石の相対的位置を可変としたことにより、１つの
ガイドレールの接する面内の凹凸おも吸収できる。

（３）走行機本体に対して無限軌道枠が回転可能とする
ことにより、例えば円筒面の軸に対して４５度の位置に
壁面走行機が位置するときでも、無限軌道の４箇所の端
部を曲面に接することが可能となり、円筒面上で回転で
きる。

（４）中央部以外のガイドレールの支持点を内側にする
ことにより、ガイドレール端部に支持点を設けたときよ
り負荷分散の改善が図れる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。第１図は本発明の
壁面吸着走行機の一実施例を示す図で、第８図の従来装
置と異なるのは、ガイドレールが端部ガイドレール１０
．１２と中央部ガイドレール１１に３分割され、これら
がヒンジ１３，１４及び該ヒンジを接続するピンにより
接続されている点と、無限軌道枠１６を支持台として中
央部ガイドレール１１が常に被走行体９の表面に接する
ような力を発生する機構が設けられている点である。

この後者の機構の詳細は第１図のＡ−Ａ祖国としての第
２図に示されている。中央部ガイドレール１１は、この
ガイドレールに固定されたヒンジ１４と引張り軸１８を
介して、無限軌道１６に固定された支持板１７を固定端
とするばね１９により、第２図の上方へ常時引っ張られ
ている。このような構成によって、平面走行時には第８
図と同様に各ガイドレール１０〜１２は一直線状となっ
ているが１曲面、例えば円筒面走行時には第１図に示す
ように、端部ガイドレール１０．１２がばね１９により
引っ張られてハの字状となり、中央部ガイドレール１１
は逆ハの字の頂点を直線で連結したようになる。このよ
うにして９本発明の走行機は曲面上であっても各永久磁
石をその曲面に接触させて走行することができる。

また、永久磁石３は第２図に示したように押し付け軸２
４に固定され、ばね２５で支持されている。

この機構により、各ガイドレール１０〜１２内の永久磁
石３の相対的な位＠（被走行体面からの距離）が可変と
なり、被走行体面の細かい凹凸を吸収することができる
。

第３図は、本発明の壁面吸着走行機が被走行体９の円筒
面上におい１９円筒軸（上下方向の軸）に対して４５度
に傾いている場合を示す。このような状態は、左右の無
限軌道をお互いに逆転するか。

または片側だけ回転することにより走行機の進行方向を
変える場合に現れる。ここで走行機２９は、モータ２７
により減速機２６、エンコーダ２８を介して駆動される
ものとする。このような場合は、一般に、円筒軸上のＡ
、Ｂ端部と、ＣまたはＤ端部のどちらか一方の３点は接
触するが、残りの１箇所は浮いてしまう場合がある。こ
うなると片側の無限軌道は浮いてしまい、走行機は吸着
しているもう一方の無限軌道の回転により、この姿勢の
まま直進し、進行方向の変更はできなくなる。

しかし本発明では、第３図の状態でもＡ、Ｂ。

Ｇ、Ｄの４箇所の端部が常時接触するように保つための
構造を有している。これは、走行機本体２９と無限軌道
の枠１６との連結部に、ばね等の弾性体を設けて達成し
ている。第４図は、走行機本体２９と無限軌道の枠１６
との接続部３０，３１．３２の詳細を示す。本体側取付
部３０は回転軸３４の回りに、ストッパー３５の位置ま
で回転可能で、この回転と無限軌道側取付部３１及び押
し付け軸３２に取り付けられたばね３３は、サスペンシ
ョン機構を構成している。

そして、走行機が円筒面（周方向）走行時は、第１図に
示したように各ガイドレール１０〜１２が台形状となっ
て走行するが、進行方向変更の際の中間点で第３図のよ
うな状態になった場合、上記したサスペンション機構に
より無限軌道ＡＤ、ＢＣは走行機本体２９の中心Ｏから
見て点Ａ、Ｂが高く。

点Ｃ，Ｄが低くなるように対称に傾くことができる。こ
れにより２つの無限軌道はどちらも被走行体面９から浮
かずに吸着し、引き続いて進行方向を変更することがで
きる。

次に各永久磁石の負荷分散を均等化するための実施例を
説明する。第５図は、第１図の構成における端部ガイド
レール１０の負荷分散の様子を示すものである。負荷は
ばねを介して各永久磁石に伝わるため、相対的なストロ
ークの逆数に関係して分布する。したがって第１図の構
成に見られるように、ガイドレール１０（同１２も同様
）の端部にその支持点を置くと、第５図の矢印の大きさ
に示したように一番端の永久磁石に大きな負荷がかかり
。

順次ホさくなるように働く。

この負荷を均等化させるための実施例が第６図であり、
ガイドレール１０の支持点３６をガイドレールに沿う方
向で中間部分に設けている。このようにすると、支点に
最も近い永久磁石３８に大きな負荷がかかり、その両側
に順次小さくなるように働く。この結果、支点３６を中
間部に設けた第６図の方が負荷が均等に分布する。

第７図は、中央部ガイドレール１１の引っ張り軸１８の
代わりに駆動軸３９を用いた場合である。ギヤ４０はモ
ータ４１で駆動され、駆動軸３９を軸方向に移動させる
。ギャップセンサ４２き中央部ガイドレール１１部分の
永久磁石と被走行体９面との間隙を検出し、この検出値
は増幅器４３で増幅されてモータ４１に加えられる。こ
うして常にギャップが一定になるように駆動軸３９が上
下される。この方法によれば、第１図のばね１９の引っ
張り力によるよりも、無限軌道の曲面追従性を向上させ
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、負荷分散用ガイドレールを有する無限
軌道式壁面走行機において、負荷分散の利点を失わずに
、円筒面または球面等の曲面に対する追従性を大幅に改
善でき、曲面上において走行、回転等が可能な壁面走行
機を実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の壁面吸着走行機の一実施例を示す図、
第２図は第１図のＡ−Ａ挽回、第３図は円筒面上にある
走行機を示す図、第４図は走行機本体と無限軌道の枠と
の接続部の詳細を示す図、第５図は第１図の構成におけ
る各永久磁石の負荷分布の説明図、第６図は各永久磁石
の負荷を均一にさせるための実施例を示す図、第７図は
中央部ガイドレールを駆動手段により移動させる実施例
を示す図、第８図〜第１０図は従来の壁面吸着走行機の
構成及びその動作を示す図である。 ３・・・永久磁石、９・・・被走行体、１０．１２・・
・端部ガイドレール、１１・・・中央部ガイドレール、
１３．１４・・ヒンジ、１５・・・ピン、１６・・・無
限軌道枠、１９・・・ばね、２９・・・走行機本体、３
６・・・支持点、４１・・・モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本体の両面に取り付けられた無限起動のガイドレー
   ルに沿って被走行体面への吸着体を移動させることによ
   り被走行体面上を走行する壁面吸着走行機において、ガ
   イドレールを複数個の部分ガイドレールに分割し、隣接
   する上記部分ガイドレール間をその各々に取り付けたヒ
   ンジと該ヒンジの各々を接続するピンにより接続して隣
   接部分ガイドレール間の角度が可変な構造とするととも
   に、無限軌道の中央に位置する中央部分ガイドレールを
   被走行体面へ押し付け機構を設けたことを特徴とする壁
   面吸着走行機。 ２、本体と無限軌道とを、無限軌道が本体側面内で回転
   できる可回転機構により接続したことを特徴とする請求
   項１記載の壁面吸着走行機。 ３、前記部分ガイドレールの内、無限軌道の端部に位置
   する端部ガイドレールの支持点を当該ガイドレールの中
   間部分に設けたことを特徴とする請求項１記載の壁面吸
   着走行機。４、前記押し付け機構は、無限軌道の枠と前
   記中央部分ガイドレールとの間に設けたばね機構である
   ことを特徴とする請求項１記載の壁面吸着走行機。 ５、前記押し付け機構は、前記中央ガイドレールと被走
   行体面との距離を検出するセンサと、該センサで検出さ
   れた距離に応じて上記中央ガイドレールを被走行体面と
   垂直な方向へ移動させる駆動機構とであることを特徴と
   する請求項１記載の壁面吸着走行機。