JPH04101732U - 架線ビームの保守ロボツトシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 架線ビーム１上に電気絶縁体２を介して作業
ロボット３を設置し、作業ロボット３を油圧により駆動
すると共に、作業ロボット３にその作業状態をモニタす
るテレビカメラ４と油圧発電機５を設ける。架線ビーム
１を支持する支柱１１の付近に操作キャビン６を設け、
操作キャビン６の中には作業ロボット３を遠隔操作する
操作盤７とその制御装置８を収納すると共に、テレビカ
メラ４からの画像を表示する表示装置４１と、油圧発生
装置９を設ける。作業ロボット３と油圧発生装置９との
間には電気的に絶縁された油圧ホース９１を設け、テレ
ビカメラ４と表示装置４１との間には光ファイバ４２な
どの電気的に絶縁された画像伝送線を設ける。 【効果】 架線ビームの保守作業は、作業員が架線ビー
ムと電気的に絶縁された操作キャビンの中に入って、作
業ロボットの作業を表示装置によりモニタしながら、作
業ロボットを遠隔操作することによって行うことができ
るので、感電や墜落の危険性がなくなり、屋外の天候、
寒暖に左右されることなく保守作業ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電気鉄道架線などを支持する高所に設けられた架線ビームを保守す るロボットシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電気鉄道架線など高所に設けられた配電線の活線工事用に、高所作業車 から伸びる絶縁ブーム上端にバケットを設け、バケットには作業ロボット、ロボ ット操作盤、ロボット制御盤および駆動源として油圧機器と電源を搭載している ものがある。高所作業車にはバケット上の油圧機器を駆動する油圧発生装置を設 け、油圧機器と油圧発生装置とを連絡する油圧配管と、油圧発生装置とロボット 制御盤とを連絡する光ケーブルとを絶縁ブームに沿って設け、作業者が絶縁ブー ム上のバケットに乗って作業するようにしたものが開示されている（例えば、特 開昭６０−１７４００５号公報）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、電気鉄道用架線を支持している架線ブームは鋼製であるため、一定 期間ごとに架線ビームのさび落とし、再塗装などの保守作業を行う必要がある。 また、電気鉄道架線の架線ビームには、き電線を支持する櫓や照明灯が設置され ているとともに、架線ビームは複数のレール上を跨いで設けられているので水平 方向に長く伸びている。また、架線には高電圧がかかっているため、作業ロボッ トは架線等に接触しないように動作しなければならない そのため、上記構成のように高所作業車から伸びる絶縁ブーム上に設けた作業 ロボットにより行う作業では、櫓や照明灯がじゃまになったり、架線ビームの全 長にわたって絶縁ブームを伸ばすことができず、作業ロボットのアームの届く範 囲が制限されて、十分な保守作業ができないという欠点があった。 本考案は、安全な場所から作業ロボットを遠隔操作し、架線ビームの保守作業 を十分に行うことができるようにすることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、架線ビームの保守作業を行う保守ロボットシステムにおいて、前記 架線ビーム上に設けられた絶縁体の上に油圧発電機を設け前記架線ビームの長手 方向に伸縮し、かつ水平面上で旋回し得る可動ブーム、前記可動ブームの先端に 設けられ上下方向に伸縮し得る昇降ブームおよび前記昇降ブームの先端に設けら れ作業工具を保持する多関節形のマニピュレータを有する作業ロボットと、前記 作業ロボット上に設けられ前記作業ロボットの作業を監視するテレビカメラと、 地上に設置された前記作業ロボットの遠隔操作を行う操作盤と前記作業ロボット の油圧機器の制御装置と前記カメラからの画像を表示する表示装置および油圧発 生装置を収納する操作キャビンと、前記作業ロボットおよび油圧発電機と前記油 圧発生装置とを接続する電気的に絶縁された油圧配管と前記作業ロボットと前記 制御装置および前記テレビカメラと前記表示装置とを接続する電気的に絶縁され た信号伝送線とを備えたものである。

【０００５】

【作用】

作業ロボットを構成する可動ブームおよび可動ブームに取りつけられた機器を 油圧で駆動すると共に、作業ロボットと操作キャビンに設けられた油圧発生装置 とを電気絶縁された油圧ホースで接続し、制御装置と作業ロボットの油圧制御器 との間、およびテレビカメラと操作キャビンの中の表示装置との間は光ファイバ によって接続して、架線ビームと操作キャビンとは完全に電気的に絶縁してある ので、作業員は操作キャビンの中で表示装置を見ながら操作盤により可動ブーム 、シリンダ、マニピュレータ等の遠隔操作を行い、保守作業を行うことができる 。

【０００６】

【実施例】

本考案を図に示す実施例について説明する。 図１は本考案の実施例の構成を示す側面図、図２は図１の−矢視から見た 正面図で、架線ビーム１は電車ＴのレールＲ上に２本の支柱１１によって支持さ れ、架線Ｗを碍子を介して吊り下げている。架線ビーム１の上には櫓１２および 照明灯１３が設けられている。架線ビーム１のほぼ中央部の上面に移設可能に、 電気絶縁体２の上に設けた架台２１上に、櫓１２などに衝突しないように持ち上 げた状態で作業ロボット３の可動ブーム３１を設け、地面に垂直な軸に対して旋 回し得るようにしてある。 可動ブーム３１の一方の先端には長手方向に伸縮するシリンダ３２が設けられ 、シリンダ３２の先端には架線ビーム１の両側面にそれぞれ対向し、かつ上下方 向に伸縮する２個の昇降ブーム３３が設けられている。昇降ブーム３３の先端に は多関節形のマニピュレータ３４が設けられ、先端にはそれぞれ作業工具３５が 着脱し得るように取りつけられている。昇降ブーム３３には作業工具３５の動作 を監視するためのテレビカメラ４が遠隔操作により伸縮し得る支持装置４１によ り取りつけられている。 なお、テレビカメラ４に高感度のものや赤外線カメラを使用すると、付加照明 なしに作業状態を監視でき、市街地の夜間作業に適用できる。 可動ブーム３１、昇降ブーム３３の動作は精密な位置決めは必要ないが大きな 力を必要とするため油圧で駆動し、マニピュレータは作業工具を精密に位置決め する必要があるため制御し易い電動で駆動するようにしてある。 また、昇降ブーム３３には作業工具３５を交換する公知の自動工具交換装置３ ６が取りつけられており、マニピュレータ３４の先端を自動工具交換装置３６に 移動させて各種の作業に適するように工具を交換できるようにしてある。 可動ブーム３１の他方端にはテレビカメラ４、マニピュレータ３４、その他作 業ロボット３を制御する電磁弁等の油圧制御器３７およびマニピュレータ３４を 駆動する時に必要な電源として油圧発電機５が設けられている。

【０００７】 支柱１１の付近の地上には移動し得る操作キャビン６が設けられ、その中に可 動ブーム３１、シリンダ３２、昇降ブーム３３、マニピュレータ３４、自動工具 交換装置３６等の作業ロボット３の動作およびテレビカメラ４の支持装置４１の 動作をジョイスティックなどにより遠隔操作する操作盤７と、作業ロボット３の 油圧制御器３７を制御する制御装置８、テレビカメラ４からの画像を表示するモ ニタ用の表示装置４２および油圧発生装置９が設けられている。油圧ホース９１ は支柱１１に沿って立ち上げられ、架線ビーム１に沿って配管して、その一方端 は作業ロボット３の油圧制御器３７および油圧発電機５に接続され、他方端は油 圧発生装置９に接続されて油圧を供給している。また、テレビカメラ４からキャ ビン６の中に設けられた表示装置４２までと、制御装置８から油圧制御器３７ま で油圧ホース９１に沿って光ファイバ４３が配線されている。 操作キャビン６の中の油圧発生装置９と油圧ホース９１、および表示装置４２ と光ファイバ４３との間には接続部６１が設けられ、操作キャビン６を接続部６ １で切り離しができるようにしてある。 このように、作業ロボット３を油圧で駆動すると共に、電気絶縁された油圧ホ ース９１で操作キャビン６に設けられた油圧発生装置９と接続し、テレビカメラ ４と操作キャビン６の中の表示装置４２との間、および制御装置８と油圧制御器 ３７との間は光ファイバ４３によって接続して、架線ビーム１と操作キャビン６ とは完全に電気的に絶縁してある。

【０００８】 例えば、架線ビーム１の錆落としをする場合は、操作キャビン６を支柱１１の 付近に移動し、接続部６１で油圧発生装置９と油圧ホース９１、および光ファイ バ４２と表示装置４２とを接続する。そして、作業員が操作キャビン６の中に入 って操作盤７によりマニピュレータ３４を操作し、自動工具交換装置３６により 回転ブラシ等の作業工具３５をマニピュレータ３４に取りつけ、表示装置４２に 表示されるテレビカメラ４からの作業工具３５の動作状態を監視しながら、作業 ロボット３を操作する。テレビカメラ４が作業工具３５の動作を監視しにくい位 置にある場合は、操作盤７により支持装置４１を移動してテレビカメラ４の位置 を作業が見やすい位置に修正する。 この場合、架線ビーム１に沿って可動ブーム３１を伸縮させて作業位置を決め 、その位置で昇降ブーム３３の先端を伸縮させて上下方向の位置を決め、二つの マニピュレータ３４を動作させて作業工具３５を架線ビーム１の構成部材の内外 の両表面に当て、作業工具を駆動するとともにマニピュレータ３４の先端を移動 させて錆落とし作業を行う。架線ビーム１のほぼ半分の範囲のさび落としが終わ ったら、可動ブーム３１を旋回し、残りの半分の範囲に可動ブーム３１を伸縮す るとともに昇降ブーム３３を伸縮させて作業位置を移動し、作業工具３５を駆動 してさび落とし作業を繰り返す。 なお、操作キャビン６と架線ビーム上に設ける装置とを通常の道路と鉄道レー ルとの両方を走行できるクレーン付きの車両６２に積載できるようにしておけば 、１か所の架線ビーム１の保守作業が終了したら、接続部６１で油圧ホース９１ と光ファイバ４３を切り離し、操作キャビン６を道路または鉄道レールを利用し て他の架線ビームの支柱付近に移動させて、他の架線ビームの保守作業に取りか かることができる。

【０００９】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、架線ビームと操作キャビンとは電気的に 絶縁され、作業員は操作キャビンの中で表示装置を見ながら操作盤により可動ブ ーム、シリンダ、マニピュレータ等の遠隔操作を行い、保守作業を行うことがで きるので、感電や墜落の危険性がなくなり、屋外の天候、寒暖に左右されずに保 守作業を行うことができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す側面図である。

【図２】本考案の図１に示す−矢視から見た正面図
である。

【符号の説明】

１ 架線ビーム ２ 電気絶縁体 ３ 作業ロボット ３１ 可動ブーム ３２ シリンダ ３３ 昇降ブーム ３４ マニピュレータ ３５ 作業工具 ３６ 自動工具交換装置 ３７ 油圧制御器 ４ テレビカメラ ４１ 支持装置 ４２ 表示装置 ４３ 光ファイバ ５ 油圧発電機 ６ 操作キャビン ６１ 接続部 ６２ 車輌 ７ 操作盤 ８ 制御装置 ９ 油圧発生装置 ９１ 油圧ホース

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 架線ビームの保守作業を行う保守ロボッ
   トシステムにおいて、前記架線ビーム上に設けられた絶
   縁体の上に油圧発電機を設け前記架線ビームの長手方向
   に伸縮し、かつ水平面上で旋回し得る可動ブーム、前記
   可動ブームの先端に設けられ上下方向に伸縮し得る昇降
   ブームおよび前記昇降ブームの先端に設けられ作業工具
   を保持する多関節形のマニピュレータを有する作業ロボ
   ットと、前記作業ロボット上に設けられ前記作業ロボッ
   トの作業を監視するテレビカメラと、地上に設置された
   前記作業ロボットの遠隔操作を行う操作盤と前記作業ロ
   ボットの油圧機器の制御装置と前記カメラからの画像を
   表示する表示装置および油圧発生装置を収納する操作キ
   ャビンと、前記作業ロボットおよび油圧発電機と前記油
   圧発生装置とを接続する電気的に絶縁された油圧配管と
   前記作業ロボットと前記制御装置および前記テレビカメ
   ラと前記表示装置とを接続する電気的に絶縁された信号
   伝送線とを備えたことを特徴とする架線ビームの保守ロ
   ボットシステム。
2. 【請求項２】 前記マニピュレータを前記架線ビームの
   両側面に対向するように設けた請求項１記載の架線ビー
   ムの保守ロボットシステム。
3. 【請求項３】 前記油圧配管と前記油圧発生装置との間
   および前記画像伝送線と前記表示装置との間に切り離し
   可能な接続部を設け、前記操作キャビンを移動可能にし
   た請求項１または２記載の架線ビームの保守ロボットシ
   ステム。
4. 【請求項４】 前記作業ロボットに前記作業工具の自動
   工具交換装置を備えた請求項１から３までのいずれか１
   項に記載の架線ビームの保守ロボットシステム。
5. 【請求項５】 前記可動ブームおよび昇降ブームを油圧
   により駆動し、前記マニピュレータおよび前記作業工具
   を電動により駆動する請求項１から４までのいずれか１
   項に記載の架線ビームの保守ロボットシステム。