JPH04283158A - 管内走行用ロボット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、原子力発電プ
ラントや化学プラントに配管される水平管、傾斜管、垂
直管及びねじれ管等の管内を走行しながら保守点検、清
掃や塗装等を行う管内走行用ロボットに係り、特に、こ
の管内走行用ロボットにおける走行安定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原子力発電プラントや化学プラ
ントにおける流体を搬送する配管は、長期間に亘って使
用すると、管内壁に貝殻、藻や各種の生物による付着物
が付着生成し、これに起因して、流体抵抗を増大するば
かりでなく、流体の搬送効率を低下する関係上、定期的
に保守点検、清掃や塗装等の作業を行うための管内走行
用ロボットが既に提案されている。

【０００３】既に提案されているこの種の管内走行用ロ
ボットは、配管内を効率よく移動するために、４輪駆動
の駆動装置を搭載しており、しかも、水平管、傾斜管、
垂直管及びねじれ管等の管内を走行する関係上、転倒防
止装置や姿勢制御の機能が必要であるから、走行台車上
に天井側車輪が設けられている。

【０００４】即ち、既に提案されているこの種の管内走
行用ロボットは、図４及び図５に示されるように構成さ
れている。

【０００５】図４及び図５において、例えば、水平管、
傾斜管、垂直管及びねじれ管等の管内Ｐを走行するロボ
ット台車１の各軸受２（図５参照）には、４輪駆動の駆
動装置を搭載した走行車輪３が軸装されており、上記各
軸受２には、ステアリング装置（操舵装置）４が付設さ
れている。又、このステアリング装置４には、各ポテン
ショメータ５が走行位置を検出するように接続されてお
り、上記ロボット台車１には、略コ字状をなす門形腕杆
６が各支軸７で起伏自在に枢着されている。さらに、こ
の門形腕杆６の中程と上記ロボット台車１の一部との間
には、一対のシリンダー装置８が連結されており、この
両シリンダー装置８は門形腕杆６を各支軸７の周りに起
伏するようになっている。さらに又、この門形腕杆６の
自由端部の支軸６ａには、支持枠体９が上記ロボット台
車１に平行して軸着されており、この支持枠体９には、
前後一対の天井側車輪１０が回動自在に軸装されている
。又、上記上記ロボット台車１の前端部には、図４に示
されるように、例えば、ＣＣＤカメラのような視野検出
装置１１や清掃用ブラシ（図示されず）等が付設されて
おり、上記上記ロボット台車１の後端部には、例えば、
昇降ロープのような吊りロープ１２が図示されない巻上
機に連結して設けられている。

【０００６】従って、上述した管内走行用ロボットは、
例えば、水平管、傾斜管、垂直管及びねじれ管等の管内
Ｐを走行する時、図４に示されるように、上記両シリン
ダー装置８を作動して門形腕杆６を支軸７の周りに回動
して起立し、この門形腕杆６の一対の天井側車輪１０を
上記管内Ｐの内壁に回動自在に当接する。しかる後、４
輪駆動の駆動装置を搭載した走行車輪３をステアリング
装置４で操舵すると共に、上記各ポテンショメータ５に
より走行位置を検出しながら走行すると同時に、図示さ
れない巻上機に連結した吊りロープ１２を繰出して上記
ロボット台車１を保持しながら昇降するようになってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た管内走行用ロボットにおける上記天井側車輪１０は、
上記管内Ｐの内壁へ当接して回転しても駆動源を有しな
い関係上、上記天井側車輪１０は力の作用方向へ自由に
旋回してしまい、例えば、上記管内Ｐの内壁の溶接ビー
ドに引っ掛かったり、上記天井側車輪１０の向きが上記
ロボット台車１の進行方向と異なる方向に向くために上
記ロボット台車１の進行を妨げるばかりでなく、上記天
井側車輪１０が上記管内Ｐの内壁の溶接ビードに引っ掛
かったことを気付かずに走行させると、上記ロボット台
車１の姿勢が崩れて、走行車輪３が浮上がったり、これ
に起因して、上記ロボット台車１の一部に過負荷重が加
わり、上記ロボット台車１自体を破損したり、又は上記
管内Ｐの内壁に衝突して亀裂や損傷を与えるおそれもあ
る。

【０００８】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであって、上記天井側車輪を天井ポテンショメータ
で走行車輪と同じ角度に制御することにより、管壁の溶
接ビードや凹凸部に引っ掛かることのないようにして水
平管、傾斜管、垂直管及びねじれ管等の管内を安定走行
しながら保守点検、清掃や塗装等を行い、走行時の信頼
性や安全性の向上を図るようにした管内走行用ロボット
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、管内を走行す
るロボット台車の軸受に走行車輪を軸装し、上記軸受に
ステアリング装置を付設し、これにポテンショメータを
接続し、上記ロボット台車に門形腕杆を起伏自在に枢着
し、この門形腕杆に支持枠体を軸着し、この支持枠体に
天井側車輪を軸装し、この天井側車輪に天井ポテンショ
メータを連結すると共に上記走行車輪と略同一角度に制
御するように付設したものである。

【００１０】

【作用】本発明は、水平管、傾斜管、垂直管及びねじれ
管等の管内を走行しながら保守点検、清掃や塗装等をす
る時、上記ポテンショメータがステアリング装置に連結
している走行車輪の角度を検出し、この角度を上記天井
ポテンショメータへ伝達し、これに連動する上記天井側
車輪の角度を上記走行車輪の角度と略同じなるように追
随して制御し、上記天井側車輪を上記走行車輪に倣って
操舵することにより、管壁の溶接ビードや凹凸部に引っ
掛かることのないようにして、管内を安定走行しながら
保守点検、清掃や塗装等を行い、走行時の信頼性や安全
性の向上を図るようにしたものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示のー実施例について説明
する。

【００１２】なお、本発明は、上述した具体例と同一構
成部材には、同じ符号を付して説明する。

【００１３】図１乃至図３において、符号１は、例えば
、水平管、傾斜管、垂直管及びねじれ管等の管内Ｐを走
行するロボット台車であって、このロボット台車１の各
軸受２には、４輪駆動の駆動装置を搭載した走行車輪３
が軸装されており、上記各軸受２には、ステアリング装
置（操舵装置）４が付設されている。又、このステアリ
ング装置４には、各ポテンショメータ５が走行位置を検
出するように接続されており、上記ロボット台車１には
、略コ字状をなす門形腕杆６が各支軸７で起伏自在に枢
着されている。さらに、この門形腕杆６の中程と上記ロ
ボット台車１の一部との間には、一対のシリンダー装置
８が連結されており、この両シリンダー装置８は門形腕
杆６を各支軸７の周りに起伏するようになっている。 さらに又、この門形腕杆６の自由端部の支軸６ａには、
支持枠体９が上記ロボット台車１に平行して軸着されて
おり、この支持枠体９の各軸受９ａには、前後一対の天
井側車輪１０が旋回自在に軸装されている。又、この両
天井側車輪１０の各旋回軸１０ａには、各従動歯車２０
ａ、２０ｂが軸着されており、この各従動歯車２０ａ、
２０ｂは駆動歯車２１に噛合っている。さらに、この駆
動歯車２１の駆動軸２１ａは駆動モータ２２の出力軸と
一体をなしており、上記旋回軸１０ａ一端部には、天井
ポテンショメータ２３が連結されると共に、この天井ポ
テンショメータ２３は上記各走行車輪３と略同一角度α
＝βに制御するように付設されている（図３参照）。

【００１４】即ち、上記走行車輪３の回転軸にステアリ
ング装置４を介して連結された各ポテンショメータ５の
ステアリング角度は、上記天井側車輪１０の旋回軸１０
ａに連結された天井ポテンショメータ２３の設定角度ま
で上記駆動モータ２２が駆動し、上記従動歯車２０ａを
介して上記両天井側車輪１０の各旋回軸１０ａを旋回し
するようになっている。

【００１５】従って、この両天井側車輪１０は、常に上
記走行車輪３に追随して上記各走行車輪３と略同一角度
α＝βになるように制御されている。

【００１６】一方、上記ロボット台車１の前端部には、
図４に示されるように、例えば、ＣＣＤカメラのような
視野検出装置１１や清掃用ブラシ（図示されず）等が付
設されており、上記上記ロボット台車１の後端部には、
例えば、昇降ロープのような吊りロープ１２が図示され
ない巻上機に連結して設けられている。

【００１７】以下、本発明の作用について説明する。

【００１８】従って、今、例えば、水平管、傾斜管、垂
直管及びねじれ管等の管内Ｐを走行する時、図４に示さ
れるように、上記両シリンダー装置８を作動して門形腕
杆６を支軸７の周りに回動して起立し、この門形腕杆６
の一対の天井側車輪１０を上記管内Ｐの内壁に回動自在
に当接する。

【００１９】しかる後、４輪駆動の駆動装置を搭載した
走行車輪３をステアリング装置４で操舵すると共に、上
記各ポテンショメータ５により走行位置を検出しながら
走行すると同時に、上記走行車輪３の回転軸にステアリ
ング装置４を介して連結された各ポテンショメータ５の
ステアリング角度は、上記天井側車輪１０の旋回軸１０
ａに連結された天井ポテンショメータ２３の設定角度ま
で上記駆動モータ２２が駆動するから、この駆動モータ
２２の駆動軸２１ａが上記各従動歯車２０ａを介して上
記両天井側車輪１０の各旋回軸１０ａを旋回するので、
この両天井側車輪１０は、常に上記走行車輪３に追随し
て上記各走行車輪３と略同一角度α＝βになるように制
御され、これによって、上記天井側車輪１０を上記走行
車輪３に倣って操舵できることになり、管壁の溶接ビー
ドや凹凸部引っ掛かることのないようにして、管内Ｐを
安定走行しながら保守点検、清掃や塗装等を行い、走行
時の信頼性や安全性の向上を図ることができる。

【００２０】さらに又、本発明は、垂直管の長さが短く
、しかも、９０度程度にねじれていても上記各ステアリ
ング装置５のステアリング角度を一度に３０度程度に大
きく操舵しながら走行することができるから、管内Ｐを
安定走行しながら保守点検、清掃や塗装等を行い、走行
時の作業効率や安全性の向上を図ることもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、管内
を走行するロボット台車の軸受に走行車輪を軸装し、上
記軸受にステアリング装置を付設し、これにポテンショ
メータを接続し、上記ロボット台車に門形腕杆を起伏自
在に枢着し、この門形腕杆に支持枠体を軸着し、この支
持枠体に天井側車輪を軸装し、この天井側車輪に天井ポ
テンショメータを連結すると共に上記走行車輪と略同一
角度に制御するように付設してあるので、管壁の溶接ビ
ードや凹凸部引っ掛かることのないように安定走行する
ことができるばかりでなく、管内を走行するロボット台
車の姿勢を安定確保できるから、走行中に破損したり、
管壁に衝突して管を損傷するおそれもなくなり、さらに
、保守点検、清掃や塗装等をする際の信頼性や安全性及
び作業効率の向上を図ることができる等の優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管内走行用ロボットの斜面図。

【図２】本発明の管内走行用ロボットの要部を示す拡大
断面図。

【図３】本発明の管内走行用ロボットの作用を説明する
ための図。

【図４】既に提案されている管内走行用ロボットの使用
状態を説明するための図。

【図５】既に提案されている管内走行用ロボットの斜面
図。

【符号の説明】

１　　ロボット台車 ３　　走行車輪 ４　　ステアリング装置 ５　　ポテンショメータ ６　　門形腕杆 ８　　シリンダー装置 ９　　支持枠体 １０　　天井側車輪 ２０ａ、２０ｂ　　従動歯車 ２１　　駆動歯車 ２２　　駆動モータ ２３　　天井ポテンショメータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管内を走行するロボット台車の軸受に軸装
   された走行車輪と、上記軸受に付設されたステアリング
   装置と、これに接続されたポテンショメータと、上記ロ
   ボット台車に起伏自在に枢着された門形腕杆と、この門
   形腕杆に軸着された支持枠体と、この支持枠体に軸装さ
   れた天井側車輪と、この天井側車輪に連結されると共に
   上記走行車輪と略同一角度に制御するように付設された
   天井ポテンショメータとを具備したことを特徴とする管
   内走行用ロボット。