JPH0331058A - 管内点検用ロボットの突っ張り構造 - 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、原子力発電所や火力発電所等における垂直ま
たは急匂配の管を、移動しながら内面から点検する管内
点検用のロボットに係わり、特に、管内移動中に、管径
の差に影響を受けることなく管の軸心にロボットの中心
を一致させるセンタリングに好適なロボットの突っ張り
構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の管内点検用ロボットの突っ張り構造の１例を第３
図を参照して説明する。図において１は被検体となる管
、ｌａは管１の内周面、２は内周面１ａに接触し該内周
面１ａを押圧しながら転勤可能な複数個のタイヤで、各
タイヤ２はパンタグラフ形状を形成するリンク３　ａ＋
、　　３　ａｚ＋　　３　ｂ＋。

３ｂ、に回動可能にそれぞれピンを介して取り付けられ
ている。４は両端がリンク３ａ、、３ｂｌの交点とリン
ク３　ａｚ＋　　３　ｂｚの交点に係止されている引き
ばねで、引きばね４のばね力により各タイヤ２の内周面
１ａに対する押圧力を発生させるが、この場合、各タイ
ヤ２の押圧力がほぼ等しく、かつ内周面１ａからの反力
と拮抗して内周面１ａとの間に所定の摩擦力を発生させ
るように、リンク３ａ、。

３　ａｔ＋　　３　ｂ＋、　　３　ｂｚの長さおよび引
きばね４のばね力、係止位置等が決められている。これ
は、上記突っ張り構造部に連結されて案内される図示し
ないロボット本体の中心（長手方向の軸心）と内周面１
ａの軸心とを一致させるようにするためで、もし各タイ
ヤ２の押圧力が不均衡の場合は、ロボットが内周面１ａ
を蛇行し、センタリング不良の原因となるからである。

また、第４図は、前記第３図に示す突っ張り構造を管１
内に挿入する場合を示すものである。

５ａ、５ｂは管１の内径より小径の内径を有する半割れ
で、かつ１対に形成された治具で、治具５ａ、５ｂによ
り前記突っ張り構造を両側（図では左右）より挟み、端
部をボルト、ナンドで締め付けることにより、前記突っ
張り構造を、引きばね４の短縮している高さ寸法の大き
いパンタグラフ形状より、次第に引きばね４が伸張され
て第４図に示すような高さ寸法の小さいパンタグラフ形
状に変化させ、管１内への挿入可能状態に形成する。な
お、治具５ａ、５ｂは突っ張り構造を管１外へ離脱させ
る場合にも同様にして使用される。

〔発明が解決しようとする課題〕

管内点検用のロボットによる管内検査は、ロボットに積
載されているカメラや超音波探傷用機器等により行われ
るが、検査の条件を管内各部とも一様にする必要から、
例えばロボット先頭部に装着されるＴＶカメラや、超音
波探触子のスキャナ用の回転軸のように、管の軸線にロ
ボットの中心を一致させて移動させることが望ましい。

このため、従来は、前記第３図および第４図に示したよ
うなパンタグラフ形状の突っ張り構造が使用され、ロボ
ットの管内における蛇行防止が図られているわけである
が、この従来構造においては、管とロボットとのセンタ
リングを引きばねのばね力に依存して行わせる構成であ
るため、管の通常の許容寸法程度の僅かな管径の差や偏
肉による管の軸線のずれ、または管の軸線方向のうねり
程度のセンタリングについては容易に追随し得るものの
、大小の異なる径（例えば管径差が２０〜３０％）の管
が接続されていて該接続部を通過して小径管から大径の
管を引き続いて検査するような場合には、各タイヤの管
内周面を押圧する押圧力が減少し、管内周面との摩擦力
が減少してセンタリング不良の原因となり、他方、リン
クの各節点部の潤滑不良等による回動不良や引きばね自
体の錆付き等による伸縮不良等が発生すると、前記各タ
イヤの押付力が不均衡となりこれもセンタリング不良の
原因となる問題点を有していた。

一方、前記異径管を引き続き検査することを考慮して引
きばねのばね力を大きくしておくと、引きばねの自由長
時におけるパンタグラフ形状の寸法がそれだけ大きくな
り、管径差による前記押付力の変化には対応し得ても、
前記第４図において説明した被検管への挿入、離脱時に
おける治具が大形化してその取り扱いが困難となり、挿
入、離脱作業を困難にする問題点を有していた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、管内移動点検
時に、管径の差に影響を受けることな（、管の軸心とロ
ボットの中心とを自動的に一致させることができる管内
点検用ロボットの突う張り構造を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の管内点検用ロボット
の突っ張り構造は、垂直または傾斜した管の内周面を、
複数の位置より管の直径方向にほぼ均等に押圧して突っ
張り、前記内周面からの反力により発生する摩擦力を利
用して前記管の内部を登はんまたは下降しながら点検す
る管内点検用のロボットにおいて、該ロボットの本体と
前記管の内周面を押圧する複数の押圧部との間に同一寸
法の液圧シリンダを介装するとともに、同じく前記ロボ
ット本体と各押圧部との間に寸法、ばね常数とも同一の
ばねを介装し、前記各液圧シリンダのロッド側室同士間
およびヘッド側室同士間を配管を介してそれぞれ連通さ
せる構成にしたものである。

〔作用〕

本発明は、上記構成としたことにより、管径の差等の原
因によりロボットの正常なセンタリングがずれようとし
、または、ずれた場合は、同−寸法の液圧シリンダのロ
ンド側同土間およびヘッド側同土間を配管を介してそれ
ぞれ連通させているから、前記センタリングのずれに応
じて変化する各押圧部の管内周面に対する押圧力の差に
対応して液圧シリンダ内の圧液が流動する。このため、
各液圧シリンダは、各押圧部における押圧力の差がな（
なる方向にストロークを伸縮させられ、各押圧部におけ
る押圧力を自動的に均衡させ、同時に、各押圧部におい
てロボット本体との間に介装されているばねのばね力を
均衡させて、ロボットを正常なセンタリング状態に復帰
させる。

一方、被検管へのロボットの挿入、離脱に対しては、管
内周面に対する押圧力を液圧シリンダにより発生させて
いることから、前記各押圧部とロボット本体間に介装さ
れているばねを、前記管径の差や管の軸線の曲り等に追
随でき、ロボット本体に対して衝撃荷重が直接作用しな
い程度の比較的ばね力の弱いばねにすることができるの
で、該各ばねを液圧シリンダにより容易に短縮させて、
しかもその状態に保持することができ、従来使用してい
た治具を不要にするとともに、ロボット全体の寸法をコ
ンパクトにして行うことが可能になる。

〔実施例〕

本発明の実施例について第１図に示す原理図を参照して
説明する。図中、第３図および第４図と同符号のものは
同じものを示す。６はロボットの本体、７，８は管内周
面１ａを転勤するローラ７ａ、８ａを備えた内周面１ａ
を押圧する押圧部で、押圧部７，８は本体６との間にそ
れぞればね９．１０を介装している。ばね９，１０は寸
法、ばね常数とも同一で、管１の２０〜３０％程度の直
径差や管１の軸線の曲り等に追随できるとともに、管１
内を移動中に発生する何等かの衝撃荷重が本体６に直接
作用しない程度の比較的ばね力の弱いばねを使用する。

　１１．１２は本体６と押圧部７．８との間に介装され
た同一寸法の油圧シリンダで、油圧シリンダ１１．１２
のロフト側室間は配管１３により連通させられ、また、
ヘッド側室間は配管工４により連通させられている。１
５．１６は油圧シリンダ１１゜１２に対する圧油供給用
のホースである。１７は内周面１ａの軸心、１８は本体
６の中心を示す。

いま、管１の直径差等により内周面１ａの軸心１７と本
体６の中心１８とが第１図に示すようにセンタリングが
寸法Ｘだけずれた場合についてみると、ばね９はＸだけ
短縮され、反対にばね１０はＸだけ伸長し、たわみ量Ｘ
に相当するばね力の差が生ずる。一方、油圧シリンダ１
１．１２は寸法Ｘだけストロークの差が生じ、該ストロ
ーク差による押圧部７．８の内周面１ａに対する押圧力
に差を生じているが、油圧シリンダ１１．１２は前記ば
ね９，１０の寸法Ｘに至るたわみ開始と同時に配管１３
．１４を介して圧油の流動を開始しており、前記たわみ
量に応じてストロークの短縮している油圧シリンダ１１
を伸長させ、反対にストロークの伸長している油圧シリ
ンダ１２を短縮させて前記ストローク差およびばね力の
差を解消する方向に自動的に圧油を流動させる。このた
め、ロボット本体６の中心１８は内周面１ａの軸心１７
に一致する方向へ移動して前記ずれ寸法Ｘを自動的に零
にし、ばね９．１０のばね力および油圧シリンダ１１．
１２のストロークを均衡させて押圧部７，８における押
圧力を均衡させ、ロボット本体６を正常なセンタリング
状態に復帰させることができる。

一方、被検管へのロボットの挿入、離脱に対しては、ば
ね９，１０を、油圧シリンダ１１．１２を短縮させるこ
とにより短縮させ、その短縮させた状態で保持すること
ができるから、ロボット全体の寸法をコンパクトにして
行うことが可能で、従来のようにロボット全体の寸法を
小さくするための治具の使用は不要になる。そして前記
ばね９，１０に比較的ばね力の弱いばねを使用している
ため、油圧シリンダ１１．１２による短縮操作および短
縮状態の保持も容易に行われる。

第２図は、第１図に示す原理図の具体例を示すもので、
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂは内周面１ａを転動するタイヤ
、９　ａ、９　ｂ、１０ａ、１０ｂはロボット本体６と
タイヤ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂとの間にそれぞれ介装さ
れた寸法、ばね常数とも同一のばね、１９ａ、１９ｂ、
２０ａ、２０ｂは本体６とタイヤ７ａ、７ｂ、８ａ、８
ｂとをそれぞれ連結するリンク、ｌｌａ、ｌｌｂ、１２
ａ、１２ｂは本体６とリンク１９ａ、１９ｂ、２０ａ、
２０ｂの中間部をそれぞれ連結している同一寸法の油圧
シリンダで、油圧シリンダｌｌａ、ｌｌｂ、１２ａ、１
２ｂは、そのロッド側室同士間およびヘッド側室同士間
を図示しない配管を介して連通させられており、前記第
１図で説明したと同様に、ロボットのセンタリングが常
に自動的に行われ、また同時に、被検管に対するロボッ
トの挿入、離脱も容易に行われるものである。

前記ロボットのセンタリングが自動的に行われることに
より、例えば、ＴＶカメラにより撮影する管内周面１ａ
の画像の大きさの定量評価を可能にするほか、測定範囲
が５〜１０ｍｍと小さいレーザ式検査機器のような精度
の高い測定機器の使用も可能になる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、ロ
ボットの管内移動点検時において、管径の差等に影響を
受けることなく、管の軸心とロボットの中心とを自動的
に一致させることができ、一方、被検管に対するロボッ
トの挿入、離脱を治具等を使用することなく、容易に行
うことができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の原理説明用の全体図、第２図
は第１図の具体例を示す図である。 第３図は、従来のロボットの突っ張り構造の一般的な例
を示す全体図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ矢視図であ
る。 １・・・管、１ａ・・・内周面、６・・・ロボットの本
体、７．８・・・押圧部、９，１０・・・ばね、１１．
１２・・・油圧シリンダ、１３．１４・・・配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、垂直または傾斜した管の内周面を、複数の位置より
   管の直径方向にほぼ均等に押圧して突っ張り、前記内周
   面からの反力により発生する摩擦力を利用して前記管の
   内部を登はんまたは下降しながら点検する管内点検用の
   ロボットにおいて、該ロボットの本体と前記管の内周面
   を押圧する複数の押圧部との間に同一寸法の液圧シリン
   ダを介装するとともに、同じく前記ロボット本体と各押
   圧部との間に寸法、ばね常数とも同一のばねを介装し、
   前記各液圧シリンダのロッド側室同士間およびヘッド側
   室同士間を配管を介してそれぞれ連通させる構成にした
   ことを特徴とする管内点検用ロボットの突っ張り構造。