JPH0466364A - 配管内走行ロボット - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は配管内を走行する配管内走行ロボットに関する
。

（従来の技術） 配管内を走行する走行ロボットにおいては、走行ロボッ
ト自身の現在位置を確認できることが必要である。

従来、走行ロボットの現在位置を確認する方法としては
、配管壁に加圧接触させて配管壁との摩擦により転勤す
る転勤車輪を走行ロボット本体に設けると共に、この転
勤車輪に走行距離を計測するエンコーダ等を取付け、転
勤車輪の回転数を走行距離に変換して現在位置を検出し
ている。

（発明か解決しようとする課題） 上記の方法によると配管壁と転勤車輪との間に生じる摩
擦の状態により、すべり現象が生じるため、エンコーダ
等から得られる走行距離情報と走行ロボットの実際の現
在位置に誤差を生じる。

特に配管路が長くなれば、この誤差は累積し、場合によ
ってはロボットの運転に重大な問題を生じる。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、配管路
が長くても走行ロボットの走行距離情報と実際の現在位
置情報に誤差が累積せず、正確な位置情報を知ることに
より走行ロボットの安全運転を行なうことができる位置
検出機能を具備した走行ロボット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） 上記目的を達成するため、配管の継ぎ目を検出し、この
継ぎ目位置から得られる基準点からの既知の距離データ
に基いて走行距離を修正するようにしたもので、本発明
の配管内走行ロボットは配管内を走行し、且つ走行距離
計を計測する走行距離計を備えた配管内走行ロボットに
おいて、配管の継ぎ目を検出する検出部と、前記配管の
ある継ぎ目位置を基準点としこの基準点から先の各継ぎ
目までの距離データを格納した記憶部と、前記検出部が
継ぎ目を検出すると前記記憶部よりその継ぎ目に対応し
た前記距離データを取込んで前記走行距離計の計測距離
を修正する修正手段とを備えたものである。

（作　用） 上記構成により、走行距離計て走行距離を計測中、検出
部か配管の継ぎ目を検出すると、修正手段は、該当する
継ぎ目に対応する距離データを記憶部より取込んで走行
距離計の計測した値がこの距離データにより修正される
。これにより、継ぎ目を通過するごとに走行距離計から
正確な走行距離情報を得ることができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説明
する。第１図は本実施例の側面図を示す。第１図におい
て、鉄材に表面防錆塗装を施工した配管１内を走行する
走行ロボットは、軽量材で構成されたロボット本体２と
、これに取り付けた空気入りゴム製の走行車輪３と、走
行ロボットが垂直の配管路を昇降する時などに転倒を防
止する硬質ゴム製の天井車輪４と、この天井車輪４を配
管壁に加圧するシリンダ５と、このシリンダ５とリンク
機構を成す軽量材で構成した天井車輪支えアーム６とか
ら成り、走行距離計測機構は、配管壁面を摩擦により転
勤する硬質ゴム製の転勤車輪７と、この転勤車輪７にボ
ルトナツトなどで取り付けられた溶接の継ぎ目を検出す
る溶接ビートセンサ８とから構成される。転勤車輪７は
軽量材で構成した加圧アーム９に回転自在にピン結合さ
れ、この加圧アーム９はロボット本体２にヒンジ結合さ
れている。加圧アーム９は加圧バネ１ｏにより加圧され
転勤車輪７を配管の壁面に加圧接触させている。

第２図は走行距離計測機構の正面図を示す。第２図にお
いて加圧アーム９にはブラケット１２がボルトナツトな
どにより固定され、ブラケット１２には左右に２個の溶
接ビードセンサ８かボルトナツトなどにより取り付けら
れている。ブラケット１２にはホルダー１３、ハウジン
グ１４がボルトナツトなどにより固定されている。転勤
車輪７はハウジング１６にボルトナツトなどにより固定
され、エンコーダ１５もハウジング１６に転勤車輪７と
同軸的に取り付けられている。ハウジング１Ｂはハウジ
ング１４に回転自在にベアリング１７を介して取り付け
られている。そして、上記２個の溶接ビードセンサ８の
検出信号およびエンコーダ１５で計測された距離情報は
制御ケーブル１８を介して図示しないマイクロプロセッ
サ等の演算処理部に入力され、ここで走行ロボットの現
在位置の判定を行なって自動運転をしている。

第３図は距離計測機構の側面図を示す。転動車輪７は配
管１の内面に加圧アーム９により押圧されすべりを生じ
ないようにして回転する。溶接ビートセンサ８は転勤車
輪７の回転軸とほぼ同一位置に設けられ溶接と一ト１１
を検出する。

次に本実施例の動作を第４図および第５図を用いて説明
する。配管に加圧接触している転勤車輪７の回転軸に直
結してエンコーダ１５か設けられ、この回転数に応じて
発振するパルスを図示しないパルスカウンタ等で計数し
て走行距離に変換され、演算処理装置に入力される。ま
た、溶接ビートセンサ８は、配管の溶接ビート１１を通
過する時に溶接部と母材である配管部の材質の不均一に
よる渦電流磁気抵抗の変化を電圧信号として検出し、こ
れを溶接ビードの検出信号として図示しない演算処理装
置に入力する。

一方、演算処理装置においては記憶部に第４図に示す如
く基準点（ｎｏ）より配管の各継ぎ目位置ｎ１までの距
離ＩＩを示す既知のデータ（配管路製作図面等で既知の
距離）が予め格納されており、この距離データに基いて
以下のようなプログラム処理によりエンコーダ１５で計
測された距離情報が修正される。

第５図は第４図に基準点（ｎｏ　）から出発した走行ロ
ボットが走行距離を計測してゆく過程を示すフローチャ
ートである。第４図に示すように走行ロボットが配管路
の基準点（ｎｏ　）より走行を開始すると（ステップ５
１）、転勤車輪７の回転と同期してパルスを発振するエ
ンコーダ１５より、走行距離情報が演算処理装置に入力
される。この場合、演算処理装置では基準点（ｎｏ　）
にニンニク１５から入力される走行距離が順次加算処理
されている（スッテプ５２）。次に溶接ビートセンサ８
により溶接ビート（ｎｌ）を検出すると（ステップ５３
）、記憶部より該当する継ぎ目に対応する既知の距離１
１データが取込まれ、エンコーダ１５て計測された距離
数値をこの１．に置き換える（ステップ５４）。そして
、この距Ｍ１１に次の継ぎ目が検出されるまでエンコー
ダ１５から入力される走行距離情報を加算して行く。こ
れらを順次繰り返すことにより走行ロボットの往路の走
行距離情報を得ることができる。又復路は同様にしエン
コーダ１５から入力される走行距離情報を減算して行け
ばよい。

このように本実施例によれば、配管路か長くなっても走
行ロボットの走行距離情報と現在位置の誤差が累積され
るようなことがないので、正確な位置を検知することが
でき、例えば第４図に示すような垂直管の手前のロボッ
ト停止点Ｓで確実に停止でき、安全な自動運転が可能と
なる。

本発明では、溶接ビートセンサ８は配管材質の不均一に
より発生する過電流磁気抵抗の変化から溶接の継ぎ目を
検出する方法を採用したが、他に溶接部またはフランジ
継ぎ目の凹凸の変化を検知する過電流式変位センサ、ま
たはレーザー、超音波などの変位センサを用いてもよい
。また配管路にあらかじめ文字等をマークし、これを既
知の距離データとし光学式読取りセンサを用いてもよい
。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明は走行距離計の
計測値を基準点から距離が判明している継ぎ目を検出す
るごとに更新するようにしたので、計測誤差が累積され
ることなく正確な現在位置を検知することかでき、安全
な運転を行なう事かできる配管内走行ロボットを提供す
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の側面図、第２図は距離計測機
構の正面図、第３図は距離計測機構の側面図、第４図は
配管の継ぎ目位置とこの継ぎ目の基準点からの距離を示
す図、第５図は本実施例の動作を示すフローチャートで
ある。 １・・配管、　　　　　２・・・ロボット本体、３・・
・走行車輪、　　　４・・・天井車輪、５・・・シリン
ダ、　　　６・・・天井車輪支えアーム、７・・・転動
車輪、　　　８・・溶接ビードセンサ、９・・・加圧ア
ーム　　　１０・・・加圧バネ、１１・・・溶接ビ ト。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　配管内を走行し、且つ走行距離を計測する走行距離計
   を備えた配管内走行ロボットにおいて、配管の継ぎ目を
   検出する検出部と、前記配管のある継ぎ目位置を基準点
   としこの基準点から先の各継ぎ目までの距離データを格
   納した記憶部と、前記検出部が継ぎ目を検出すると前記
   記憶部よりその継ぎ目に対応した前記距離データを取込
   んで前記走行距離計の計測距離データを修正する修正手
   段とを備えたことを特徴とする配管内走行ロボット。