JPH0451729B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は壁面を移動するロボツト装置に係
り、特にボイラ火炉等の垂直壁面を移動し、壁面
の検査、補修、清掃等を行うのに好適なロボツト
装置に関する。

例えば火力発電所用のボイラについては法律
（電気事業法）に基づいて定期検査を行うことが
義務づけられている。定期検査を実施するに当つ
てはボイラの運転を停止する必要があるため、こ
の検査に合せて検査項目以外の点検、補修を行う
のが一般的である。この検査のうち、ボイラ火炉
内面の点検、補修に当つてはボイラ火炉内に足場
を組み、火炉内に作業員が入つて人手により実施
されている。

第１図はボイラ内壁面の点検、補修の状態を示
す。先ず作業員はボイラ１のホツパ２から足場組
立用資材を火炉３内に搬入し、火炉内で足場４を
組み立てる。この場合、資材の搬入口はホツパ２
等の狭い空間に限られるので、資材はこの搬入口
の大きさに合せて小さく形成しておかねばなら
ず、また機械の導入は不可能なので内部での組み
立ては全て人手によらねばならない。このため足
場の組み立てには長時間を要することになる。ち
なみに50万KW級のボイラにおいては、組立日数
は10日もしくはそれ以上、解体撤去には５日程度
の日数を要し、100万KW級ボイラでは組立日数
20日程度、撤去日数10日程度ときわめて長時間を
要する。さらに最近ではボイラの大容量化に加え
て、石炭燃焼用ボイラが増加しているが、石油に
比較して燃焼性の劣る石炭を用いるボイラは燃焼
時間を確保するため火炉高さが高くなる傾向があ
り、ボイラ全高Ｈは40〜80ｍ、場合によつては
100ｍに近いものとなつてきており、足場の組み
立て、撤去の日数共に増々増加する傾向となつて
いる。

また、きわめて高い足場を組むため、点検補修
作業は非常に危険なものであり、これに加えてボ
イラの運転停止時間の短縮のためには点検，補修
の時間を短縮する必要があるため、一時に多数の
人員が必要となり、また事故も生じ易くなる。

このため本発明者等はボイラ火炉壁面の検査、
清掃、補修を自動的に行える装置を別途提案して
いる。

この発明はボイラ壁面等の垂直壁面を移動し得
るロボツト装置に係り、特に上述のボイラ壁面の
検査、清掃、補修を自動的に行う装置の一部とし
て利用すると効果的なロボツト装置を提供するこ
とにある。

要するにこの発明は、ロボツト制御装置と壁面
を自走する作業用ロボツト５ａ，５ｂとをさらに
ケーブルホース９ａで接続して清掃装置を形成
し、該ロボツトの胴体部１３を挿通するロツド１
６の端部に夫々ダスト吸収部２３と吸着部２０を
設け、このロツドと胴体部との相対変位でロボツ
トを壁面に沿い尺取虫動作で自動移動可能に構成
し、該胴体部には壁面吸着用の電磁石２２と胴体
部中央には回転板２１を設け、この回転板にマニ
ピユレータ１４を接続した壁面作業用ロボツト装
置である。

先ず、発明者等が別途提案している炉壁検査、
清掃、補修装置の概略を説明する。

第２図において、符号５ａ及び５ｂはボイラ１
の垂直壁面６に取り付いた作業ロボツトであり、
磁力（電磁力またはこれに加えて永久磁石）によ
りボイラの垂直壁面に密着し移動するように構成
してある。７はゴンドラ３０に載置されたパワー
ユニツト付きロボツト制御装置であり、ボイラ上
部に取り付けたワイヤ８より、このゴンドラは吊
り下げられている。これらロボツト５ａ，５ｂと
パワーユニツト付きロボツト制御装置７とは各種
信号の授受、ダストの吸引を行うケーブルホース
９ａ，９ｂにより接続している。１２はメインケ
ーブルホースであり、ボイラ外部に配置したサー
ビス車１０、集塵車１１と接続している。

第３図及び第４図はこの発明の実施に使用する
ロボツトの一例を示す。

図中符号１３は胴体部であり、１６はこの胴体
部に対して相対的に移動可能に２本挿通したロツ
ドである。１７はこの各ロツド１６の一端に対し
て取り付けた第１吸着部であり、１８はこの第１
吸着部１７に取り付けた電磁石である。一方各ロ
ツド１６の他端には第２吸着部２０が各々形成さ
れ、１９はこの第２吸着部２０に対して取り付け
た電磁石である。各吸着部１７及び２０は各々支
持部材１７′，２０′により接続され、ロツド１６
と共に、全体として井桁状に形成してある。

次に符号２３及び２４は各吸着部１７及び２０
に対して取り付けたダスト吸収部であり、これら
ダスト吸収部の吸収口側には通常ブラシ２３′，
２４′を取り付けておく。

一方胴体部１３に対しては、この胴体部に対し
て回転可能に回転板２１が取り付けてあり、さら
にこの回転板に対しては電磁石２２が取り付けて
ある。１４は胴体部に対して取り付けたマニピユ
レータであり、先端のチヤツク１４ａに取り付け
たツールを変更することにより種々の作業を行う
よう構成してある。また符号４０はこのマニピユ
レータに取り付けたテレビカメラであり壁面の状
態をサービス車等でモニターし得るようにしてあ
る。

次に、このロボツト装置の作動について説明す
る。

先ずロボルト装置が壁面を昇つてゆく場合につ
いて説明する。マニピユレータ１４による作業中
は各電磁石１８，１９，２２は水管壁たる炉壁６
に密着している。次に、磁石１８，１９を消磁
し、かつ同時に両磁石をばねの反発力を利用する
（図示しない）等して吸着部側にやや引き戻し、
ロボツトの荷重を電磁石２２のみで支える。続い
て胴体部１３内に配置した駆動装置（後述する）
によりロツド１６及びこれらに付属する吸着部及
びダスト吸収部を上方に移動させ、所定の位置で
電磁石１８，１９を励磁させ壁面に密着させる。
さらに、磁石２２を消磁すると共に回転板２１側
にやや引き戻し、前記胴体内の駆動装置を用いて
胴体自体をロツド１６に沿つて上昇させる。この
動作を繰り返すことによりロボツトはあたかも尺
取り虫の如く垂直壁面を上昇する。下降は以上と
反対の操作を行なうことにより行う。また横方向
への移動は、回転板２１を壁面に密着した状態で
ロボツト本体を所定の方向に回動させることによ
り行う。

なお、ロボツトが所定の位置に至つたならば全
ての電磁石を励磁させて本体を壁面に確実に固定
し、マニピユレータ１４を用いて所定の作業を行
う。またこの作業に当つては胴体部１３に携行す
るツール１５ａ，１５ｂも含めて適切なツールを
選択する。

第５図は駆動装置の一例を示す。符号２５は胴
体部１３内に配置しかつこの胴体部に固定したシ
リンダである。ロツド１６はこのシリンダ２５と
中心軸線を等しくするようにこのシリンダ２５に
挿通配置してあり、かつピストン３６がこのロツ
ドに嵌挿固定してある。ピストン２６により仕切
られたシリンダの隔室のうちいずれか一方に油、
空気等の作動媒体を圧入することにより胴体１３
とロツド１６とはＸ方向もしくはＹ方向に相対的
に移動する。この相対的移動と、前記各電磁石の
励磁、消磁を組み合せることによりロボツト装置
は壁面を上昇、下降または方向転換をする。な
お、駆動装置はこの様なシリンダ形式に限定する
ものではなく、ウオームとラツク、雄ネジと雌ネ
ジ等、要するにロツドと胴体部との相対的移動を
行い得るものであればその形式を問わない。

この発明を実施することによりボイラ炉壁をは
じめとして種々の垂直壁面を自由に移動でき、壁
面清掃作業と同時に壁面点検、補修等の各種の作
業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の炉内点検方法を示すボイラ断面
図、第２図ボイラ壁面検査、補修装置の作業状態
を示すボイラ火炉の一部破断斜視図、第３図はこ
の発明の実施例を示すロボツト装置の側面図、第
４図は同平面図、第５図は駆動装置の構造を示す
ロボツト装置の断面部分図である。 １３……胴体部、１４……マニピユレータ、１
６……ロツド、１７……第１吸着部、１８，１
９，２２……電磁石、２０……第２吸着部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロボツトの胴体部１３を挿通するロツド１６
   の端部に夫々ダスト吸収部２３と吸着部２０を設
   け、このロツドと胴体部との相対変位でロボツト
   を壁面に沿い尺取虫動作で自動移動可能に構成
   し、該胴体部には壁面吸着用の電磁石２２と胴体
   部中央には回転板２１を設け、この回転板にマニ
   ユピレータ１４を接続したことを特徴とする壁面
   作業用ロボツト装置。