JPH0469153A - 工具支持装置 - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は配管内面などの作業を行う工具を支持するのに
適した工具支持装置に関する。

（従来の技術） 従来、パイプにより物質を搬送するパイブライン等は長
期間の使用によりその内部に搬送される・物質の特質に
応じて様々な付着物が生成するため、管路抵抗が増大し
、搬送効率が悪くなる。このため、定期的に配管内の清
掃点検作業が行われている。また、この点検作業におい
て異常が発見された場合、例えば配管内腐食防止用の塗
料が剥がれている場合には、第８図に示すようにブラス
トやグラインダーかけ等を行い、下地処理後スプレー等
の先端作業工具３２を使用し人手による補修を行ってい
る。この場合、配管径の大きいものは、配管内に人が入
り作業を行っているが配管内の作業面３は暗く滑り易く
、さらに大口径の場合は作業足場３０の構築も困難を極
めている。そして配管内作業のため、酸素欠乏や有毒ガ
スの発生もあり、作業者の保護具としてエアーラインマ
スク３１等が必要となり、長時間の作業は品質の安定し
た作業ができないばかりか、非常に危険性の高いもので
あった。

そこで、最近では作業の安全性を考慮し、自動化による
作業コスト低減、品質向上を目的とじた配管内塗装ロボ
ットが提案されている。この配管内塗装ロボットは、配
管内面を軌道面として車輪走行し、配管内面に添って旋
回するアームを備えたものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このようなロボットを採用した場合、ロボット
の重量を車輪に均等に配分することが難しく、また配管
が完全な真円に形成されていない場合には各々の車輪接
地抵抗が異なるため、ロボットが蛇行してしまう。そこ
で、ロボットの傾きを検知するサーボ傾斜計等によって
車輪をステアリングさせることにより姿勢制御するよう
にすればよいが、これとてロボットの向きを完全に配管
軸方向に合わせることができない。このため、ロボット
の作業アームに旋回機能があっても配管軸を通って円周
方向に作業アームを旋回させる場合には、作業アームが
配管面に対して垂直には向かないため、曲率面に対する
一定面積の作業ができないという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するために、配管内面等の作
業面に工具を適切に設定することのできる工具支持装置
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） 上記目的を達成するため、工具の左右に同等の反発力を
生ずるよう付勢したスプリングで支持されたガイドロー
ラを設けると共に３次元的に回転自在に支持するように
したもので、本発明の工具支持装置は作業面に対して作
業を行う工具を先端に設け、その工具の左右に前記作業
面に接したとき同等の反発力を生ずるスプリングで付勢
されたガイドローラを有する工具支持部材と、この工具
支持部材を前記工具の作業時の進行方向に所定角度まで
回転できるよう第１ピンで回転支持する第１枠体と、こ
の第１枠体を前記第１ピンの軸方向と直角方向に設けた
第２ピンで回転自在に支持する第２枠体とを備えたもの
である。

（作　用） 配管内面を配管の円周方向に工具を移動して例えば塗装
作業を行う場合を例として説明する。

第１ピンの軸方向か配管の軸方向となるよう工具支持装
置を設定し、工具を配管の内周面に接するよう接近させ
ると、まずガイドローラか内周面に接触し、左右のガイ
ドローラのスプリングの反発力が等しくなるよう第２ピ
ンのまわりを回動しつつ、第１ピンのまわりを回動し所
定の角度にくるとストッパーに当って第１ピンのまわり
の回動は停止する。このような動作により工具の配管内
面と向かい合う前縁は左右のガイドローラのスプリング
および第２ピンまわりの回動により配管の軸方向（つま
り第１ピンの軸方向）に平行に位置決めされる。この状
態で円周方向（つまり第２ピンの軸方向）に工具支持装
置を移動すれば、工具の前縁は円周方向と直角を保ちつ
つ塗料を円周方向に塗布して行くことができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図〜第７図を用いて説明する
。第１図は第１実施例の側面図であり、第２図は第１実
施例の正面図である。第１実施例は配管内面に高粘度の
塗料を塗布する装置である。

第１図、第２図において、１は先端に吐出溝を有したヘ
ラで、このヘラ１上部には高粘度塗料２を作業面３に押
し付ける案内板４か固定され、この案内板４の外面に作
業面３とヘラ１との距離を検出するレーザセンサー５か
設置されている。

ヘラ１の下部には高粘度塗料２を通過させる径路を有し
た角状のスライドブロック６が接続されている。また、
ガイドプレート７はストライドブロック６に嵌合し、ガ
イドプレート７の両端には作業面３に向って路間等に伸
縮するスプリングで付勢された２個のガイドローラ８ａ
、８ｂが設けられ、このガイドローラ８ａ、８ｂが作業
面３に接触したことを確認する着座検知センサー９が設
けられている。更にガイドプレート７のほぼ中央両側面
に突起があり、この突起と第１枠体１ｏとをピンｌｌａ
、ｌｌｂで回転自在に接合され、矢印Ａ方向にスライド
ブロック６およびガイドプレート７は揺動する。

また、ガイドプレート７の下部にはヘラ１とガイドブロ
ック６を矢印Ｂ方向に動作させる送りモ−タ１２が接続
されている。

第１枠体１０はピンｌｌａ、ｌｌｂの軸方向と直角方向
に軸方向を有するピン１３ａ、１３ｂによりＵ字形状の
第２枠体１４に回転自在に支持され、第１図、第２図の
矢印Ｃ方向に揺動する。ガイドブレート７と第１枠体１
（ｌには作業面３とヘラｌとを位置決めするストッパー
１５が取付けられている。

第２枠体１４の下面には下方に向けてアーム部１６が接
続されている。コイルバネ１７ａ　、　１７ｂはガイド
ブレート７を自立させる為に第１枠体１ｏの下面でピン
ｌｌａ、ｌｌｂの取付部にそれぞれに配置されている。

次に動作を説明する。作業面３に塗装を施す場合は本塗
布装置を支持しているアーム部１６を作業面に矢印り方
向に移動させる。この時作業面にガイドローラ８ａ、８
ｂが接触すると、第１枠体１゜が矢印Ａ、Ｃ方向に傾き
ヘラ１を作業面３の管軸方向と平行に位置決めする。こ
の状態で作業面３とヘラ１の距離をレーザセンサー５で
検知し、塗布厚さの条件を設定する。次に塗料２を図示
していない圧送装置から供給すると共にアーム部１６を
矢印Ｅ方向に動かせば、ヘラ１の吐出溝から吐出した塗
料２は案内板４によって一定圧で作業面３に押し付けら
れて均一な膜厚で塗布できる。この時ヘラ１と作業面の
凹凸を変位として検知するレーザセンサー５で塗膜厚さ
を調節する。

第３図は第１実施例を管内走行ロボットに搭載した状態
を示す。第３図に示すように管内走行ロボット３０の作
業アーム１６の先端に小型カメラ３１及びカメラ用ライ
ト３２とともに前記先端作業工具３３を設置することに
より、配管内の補修をロボット作業により安全かつ容易
に行うことができる。

又第４図、第５図は本発明の第２実施例を示し、先端工
具を第１実施例のヘラ１からローラ１８に置き換えたも
のである。

第６図、第７図は本発明の第３実施例を示し、先端工具
にブラストヘッドを付けたものである。

第７図に示すようにブラストヘッドはブラシ２０と、こ
のブラシ２０の先端に設けられたブラシ外枠２１と、こ
のブラシ２０内に設けられたノズル２２からなり、研掃
剤２３をノズル２２により配管内面に吐出してブラスト
を行い、吸込みエア２４を排出している。この場合も前
記実施例と同様に曲面に追従してブラスト作業ができる
。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明は先端に取り付
けた工具の左右に同等の反発力を有するように付勢する
スプリングで支持されたガイドローラを設けると共に、
この工具及びガイドローラを３次元的に回転自在に支持
するようにしたので、先端工具の作業対象面への位置決
めを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の側面図、第２図は第１実
施例の正面図、第３図は第１実施例を管内走行ロボット
に搭載した状態を示す図、第４図は第２実施例の側面図
、第５図は第２実施例の正面図、第６図は第３実施例の
側面図、第７図は第３実施例の正面図、第８図は従来の
塗装方法の説明図である。 １・・・ヘラ、　　　　　　２・・・塗料、３・・・作
業面、　　　　　４・・・案内板、５・・・レーザセン
サー　　６・・・スライドブロック、７・・・ガイドブ
レート、８ａ、８ｂ・・・ガイドローラ、９・・・着座
検知センサ、　１０・・・第１枠体、１１ａ、ｌｌｂ、
１３ａ、１３ｂ　−・・ピン、　１２　・・・送りモー
タ、１４・・・第２枠体、１５・・・ストッパー１６・
・・アーム部、１７ａ、１７ｂ・・・コイルバネ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図 第 図 ｊ＋１ 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 作業面に対して作業を行う工具を先端に設け、その工具
   の左右に前記作業面に接したとき同等の反発力を生ずる
   スプリングで付勢されたガイドローラを有する工具支持
   部材と、この工具支持部材を前記工具の作業時の進行方
   向に所定角度まで回転できるよう第１ピンで回転支持す
   る第１枠体と、この第１枠体を前記第１ピンの軸方向と
   直角方向に設けた第２ピンで回転自在に支持する第２枠
   体とを備えたことを特徴とする工具支持装置。