JPH04191596A - 管内補修装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は例えば大口径の管内の補修や検査等に用いる管
内補修装置に関する。

（従来の技術） 発電所に設けられている大口径管、例えば導水管はその
内面に対して補修及び検査の作業が行われる。この作業
は作業員が補修機料を持って管内に入り、補修及び検査
を行っている。

管の口径が例えば４ｍにも及ぶ大口径管では、作業ハに
よる補修及び検査に際して足場を設けることが必要とな
る。特に傾斜管や垂直管では足場を設けることが必要と
なりいこの足場を設けるのに多大の労力と時間がかかる
ばかりでなく、作業上の安全性を確保するのが大変であ
る。

又、同情では管内の塗装作業が行われる。この塗装作業
には例えば特開平１−２６６８７７号公報に記載された
管内塗装ロボットが発明されている。この管内塗装ロボ
ットは、塗装用の台車に塗料タンク及び塗装用の作業機
器が装着された旋回アームを取り付け、かつ塗料補給用
の台車に塗料タンク及びこの塗料タンクから塗装用の台
車の塗料タンクに塗料を供給する塗料供給装置を設けた
ものである。ここで、塗料補給用の台車は塗装用の台車
より管の入口側の部分をこれとは別に走行するものとな
っている。

この管内塗装ロボットはその構成か複雑であり、又複雑
な形状の管、例えば傾斜管や垂直管に対して対応するこ
とか困難である。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように作業員による補修及び検査では足場を設け
るのに多大の労力と時間かかかるばかりでなく安全性を
確保できず、又管内塗装ロボットでは複雑な形状の管に
対して対応することか困難である。

そこで本発明は、短時間で補修等の作業を安全性を確保
して行え、そのうえ複雑な形状の管にも対応できる管内
補修装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、走行台車と、この走行台車に設けられた吸着
機構と、走行台車に対して揺動自在に設けられ管内形状
に応じた形状の軌道と、この軌道上を移動して管内に対
する補修等の作業を行う作業装置とを備えて上記目的を
達成しようとする管内補修装置である。

（作用） このような手段を備えたことにより、走行台車は吸着機
構により管内面に吸着し、かつ作業装置は軌道上を自在
に移動して管内に対する補修等の作業を行う。この際、
軌道は補修す、ｉの位置に応じて走行台車に対して揺動
する。

（実施例） 以下、本発明の第１実施例について図面を参照して説明
する。

第１図は管内補修装置の全体構成図であり、第２図は側
面図である。この管内補修装置は管１の内面に走行自在
に設けられる。走行台車２は前後進及び操舵が可能であ
って、この走行台車２には走行車輪３か４つ設けられる
とともに従動車輪４が２つ設けられている。これら車輪
３．４のうぢ走行車輪３の少なくとも２つは電動機と連
結されている。又、走行台車２の底面には吸着バッド５
が下方を向いて設けられている。

この走行台車２の前方側には弧状軌道６か軌道傾斜機構
７及び軌道駆動機構８を介して設けられている。この弧
状軌道６はアルミニウム又は強化プラスチック製の軽量
材料により管１の内面形状に応じて円弧状に形成されて
いる。軌道傾斜機構７は軌道６を前後方向（イ）（イ′
）に所定角度だけ傾斜させる機能を有し、軌道駆動機構
８は軌道６をその円周方向つまり矢印（ロ）（口′）方
向に移動させる機能を有している。

この弧状軌道６には作業ヘッド９が移動自在に設けられ
ている。この作業ヘッド９は塗料を管１の内面に塗布す
る作業を行う。

又、前記走行台車２には全体監視用テレビジョンカメラ
（ＴＶ左カメラ１０、塗料供給装置１１、ブラスト装置
１２及び通信制御装置１３が設けられている。塗料供給
装置１１は作業ヘッド９に塗料を供給する機能を有し、
ブラスト装置］２は作業ヘッド９に塗膜下地処理用プラ
ストショットを供給するとともに回収する機能を有して
いる。通信制御装置１３は管内の塗布作業を制御すると
ともに外部装置との間で通信を行う機能を有している。

作業ヘッド９と塗料供給装置１１、ブラスト装置１２と
は回収ホース１４により接続されるとともに、作業ヘッ
ド９と通信制御装置１３とは伝送線１５により接続され
ている。

第３図は軌道駆動機構８　（＝１近の拡大図であり、第
４図は第３図のＩ　Ｖ−Ｉ　Ｖ断面図である。この軌道
駆動機構８は、軌道駆動用電動機１４を備え、この電動
機１４に歯車１５が連結されている。この歯車１５には
軌道６の全長に亘って設けられたラック１６と噛み合っ
ている。又、軸受け〕７が設けられ、この軸受け１７は
軌道６の周方向への移動を支持している。

第５図及び第６図は作業ヘッド９の構成図である。ヘッ
ド台車１８には４つの走行車輪１９か設けられ、かつ弧
状軌道６に摺動体２０を介して設けられている。各走行
車輪１９のうち少なくとも２つの走行車輪１９は電動機
と連結されている。

又、ヘッド台車１８には塗装装置２］が管］の内面の方
向を向いて設けられている。さらにヘット台車１８の底
面には吸着機構２２及び塗膜下地処理装置２３が設けら
れている。そして、盾内面監視装置２４が管１の内面に
向いて設けられている。

次に上記の如く構成された管内補修装置３０を用いた管
内補修システム全体について第７図に示す構成図及び第
８図に示す電気・空気系の構成図を参照して説明する。

主操作盤３１は管内補修システム全体の操作及び制御を
実行する機能を有するもので、この主操作盤３１には管
内補修装置の通信制御装置１３か電力・通信複合ケーブ
ル３２を介して接続され、又圧縮空気供給装置３３が電
源及び制御ケーブル３４を介して接続され、さらにバキ
ューム装置３５が電源及び制御ケーブル３６を介して接
続されている。

圧縮空気供給装置３３は塗料供給装置１１に駆動用圧縮
空気を供給するもので、塗料供給装置１１に対して圧縮
空気供給ホース３７を介して接続されている。

又、バキューム装置３５は吸着パッド５及び吸着機構２
２と連通して吸着作用時に動作し、かつプラストショッ
トの回収時に動作するもので、吸引用ホース３８を介し
て吸着パッド５、吸着機構２２及びブラスト装置置１２
と接続されている。

圧縮空気供給ホース３７には電磁弁３９．４０が設けら
れ、又吸引用ホース３８には電磁弁４１が設けられ、さ
らに塗料供給装置］１と塗装装置２１との間に電磁弁４
２が接続されている。これら電磁弁３９．４０．４１．
４２は通信制御装置１３から送出される操作信号により
開閉操作される。

次に上記の如く構成されたシステムを第９図に示す下方
に湾曲した管５０に適用した場合について説明する。

管内補修装置３０はマンホールが管５０の内部に入れら
れ、管５０の水平管部５１において組み立て調整される
。この後、管内補修装置３０は主操作盤３１からの操作
指令を受けて遠隔操作される。先ず、主操作盤３１は前
進の操作指令を発する。これにより、管内補修装置３０
の各走行車輪３が回転して前進し、曲管部５２に到達す
る。このとき、全体監視用ＴＶ左カメラ０は管５０の内
部を撮像してその映像信号を出力する。この映像信号は
通信制御装置１３によって主操作盤３１に送られる。こ
の主操作盤３１では映像信号を映像化してデイスプレィ
等に映し出す。従って、主操作盤３１において管内補修
装置３０の走行位置及び管１の内部状況等が分かる。

管内補修装置３０か曲管部５２に到達すると、主操作盤
３１はバキューム装置３５を動作させ、吸着パッド５に
より管１の内面を吸着させる。これにより、管内補修装
置３０は管１の内面に吸着した状態で曲管部５２を進行
する。管内補修装置３０が垂直管部５３に入ると、管内
補修装置３０は吸着パッド５の吸着力により管１の内面
に支えられる。

ここで、作業ヘッド９を補修位置に配置するには、主操
作盤３１は作業ヘッド９の走行操作指令を発する。これ
により、作業ヘッド９は各走行車輪１９の回転により弧
状軌道６上を移動し、この移動により補修位置に到達す
る。ところが、この作業ヘッド９が移動しても弧状軌道
６の配置位置が補修位置上に配置されず、作業ヘッド９
が補修位置に到達できない場合、主操作盤３１は軌道駆
動機構８を動作させる操作指令を発する。この指令が発
せられると、第４図に示す軌道駆動用電動機１４は動作
してその回転力か歯車１５、ラック１６を介して弧状軌
道６に伝達される。これにより、弧状軌道６は周方向（
ロ）（ロー）方向に移動する。第１０図は弧状軌道６が
周方向（ロー）方向に９０°移動した結果を示す図であ
る。

このように作業ヘッド９が補修位置に位置決めされると
、管１の内面に対する塗装が行われる。

先ず、下地処理が行われる。主操作盤３］から下地処理
の指令が発せられると、通信制御装置１３は電磁弁３９
．４１を開き、圧縮空気供給装置３３から圧縮空気を圧
縮空気供給ホース３７を通ってブラスト装置１２に供給
する。このブラスト装置１２ではその内部に納められた
プラストショットが圧縮空気により吸引され、圧縮空気
とともに供給用ホースを通して作業ヘッド９の塗膜下地
処理装置２３に供給される。この塗膜下地処理装置２３
は圧縮空気とともにプラストショットを噴出−１，０−
− して管１の内面の補修塗膜面に対する下地処理を行う。

一方、ブラストにより剥離した塗膜片、鯖等はブラスト
ショットとともに電磁弁４］の開放によりバキューム装
置３５によって吸引され、ブラスト装置１２により回収
される。

下地処理が終了すると、主操作盤３１は作業ヘッド９及
び軌道駆動機構８に対して作業指令を発する。この指令
を受けて作業ヘッド９は弧状軌道６上を移動するととも
に軌道駆動機構８は弧状軌道６をその円周方向に移動さ
せる。そして、作業ヘッド９は弧状軌道６上を移動して
管１の内面を走査する。これとともに主操作盤３１は圧
縮空気供給装置３３を動作させ電磁弁４０を開放し、圧
縮空気を塗料供給装置１１に供給する。この塗料供給装
置１１は塗料を電磁弁４２を通して塗料装置２１に供給
する。この結果、塗料装置２１は塗料を管１の内面に向
かって噴出して塗布する。各管内面監視装置２４．２４
は塗料の塗布された而を撮像してその影像信号を出力す
る。この映像信号は主操作盤３１に送られて映像化され
る。これ。

により、塗料の塗布状態が遠隔監視される。

ところで、曲管部５２における塗布作業は第９図に示す
ように走行台車２が管軸に対して傾きθを持つ。このた
め、軌道駆動機構８は弧状軌道６を傾きθと同一の角度
θだけ傾斜させて弧状軌道６を管軸に対して垂直方向と
なるように調整する。

このように上記第１実施例においては、走行台車２を吸
着パッド５により管１の内面に吸着させ、かつ作業ヘッ
ド９を弧状軌道６上を自在に移動させて管１の内面に対
する塗装作業を行い、かつ弧状軌道６を走行台車２に対
して揺動するように構成したので、管１の内面の塗装作
業を自動的に短時間で行え、そのうえ管１の形状が曲管
部５２や垂直管部５３であっても塗装作業ができる。又
、主操作盤３１からの操作指令により遠隔操作で管１内
面の塗装ができる。

次に本発明の第２実施例について第１１図を参照して説
明する。なお、第２図と同一部分には同一符号を付して
その詳しい説明は省略する。

作業ヘッド９には、永久磁石を内蔵した走行車輪６０，
６１．６２．６３が設けられ、かつグラインダー、ワイ
ヤー等の回転式機構の塗膜下地処理装置６４が設けられ
ている。又、走行台車２には永久磁石を内蔵した走行車
輪６５が設けられている。

このような作業ヘッド９の構成であれば、バキューム装
置３５や吸引ホース３８、ブラスト装置１２を省略でき
る。なお、この場合、下地処理を広範囲で行って高精度
な塗装を必要としないところに有効である。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものでなくそ
の趣旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、作
業ヘッド９には塗膜下地処理装置に代えて超音波式探傷
装置を搭載して管１の配管溶接部等の探傷を行っても良
い。又、作業ヘッド９の軌道は管の形状が楕円であれば
、この楕円に相似した形にする等、管の形状に応じて形
成すれば良い。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、短時間で補修等の
作業を安全性を確保して行え、そのうえ作業を複雑な形
状の管でも対応できる管内補修装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明に係る管内補修装置の第１
実施例を説明するための図であって、第１図は全体構成
図、第２図は側面図、第３図は軌道駆動機構の正面図、
第４図は軌道駆動機構の構成図、第５図は作業ヘッドを
上から見た図、第６図は作業ヘッドの側面図、第７図は
管内補修システムの全体構成図、第８図は電気・空気系
の構成図、第９図は塗装作業を説明するための図、第１
０図は作業ヘッド及び弧状軌道の移動を示す図、第１１
図は本発明に係る管内補修装置の第２実施例を示す構成
図である。 １・・・管、２・・・走行台車、３・・・走行車輪、４
・・・従動車輪、５・・・吸着パッド、６・・・弧状軌
道、７・・・軌道傾斜機構、８・・・軌道駆動機構、９
・・・作業ヘッド、１０・・・全体監視用ＴＶ右カメラ
１１・・・塗料供給装置、１２・・ブラスト装置、１３
・・・通信制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行台車と、この走行台車に設けられた吸着機構と、前
   記走行台車に対して揺動自在に設けられ管内形状に応じ
   た形状の軌道と、この軌道上を移動して前記管内に対す
   る補修等の作業を行う作業装置とを具備したことを特徴
   とする管内補修装置。