JPH05345287A - 配管揚重ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水道管やガス管などの配管を高所に持ち上げ
るために、作業者の負担を少なくして、配管を配管の取
り付け作業を行う高所まで持ち上げることである。 【構成】 配管保持部１９は、配管を床面から持ち上げ
る際に配管を収容し、リフトアップ装置１１が、配管保
持部１９を床面から高さＨ１の配管受渡し位置まで持ち
上げる。次に、配管受け２２が上昇して、配管保持部１
９から配管を受け取って支持する。その後、揚重装置１
２は、前記配管受渡し位置からさらに配管の取り付け作
業を行う高所まで配管受け２１、２２を持ち上げる。従
って、床面から配管の取り付け作業を行う高所まで配管
を持ち上げることができ、配管作業の容易化を図ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道管やガス管などの
配管を取り付け作業を行う高所まで持ち上げるための配
管揚重ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】水道管やガス管などの配管は、配管の取
り付け作業を行う高所まで手作業によって持ち上げると
共に持ち上げた状態を維持しながら取り付ける作業は重
労働作業である。そこで、配管を上下させるための油圧
シリンダー等の揚重装置を備えた産業車両を利用するこ
とにより、配管の上下動作業の労働力負担を軽減でき
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
産業車両では、配管受けへ収容された配管の上下動は自
動的に行われるが、油圧シリンダを備えた配管受けのあ
る高さまで、作業者が人力で配管を持ち上げて、配管受
けにセットしなければならなかった。従って、配管受け
が相当な高さに配置されており、結果として相当な重労
働が要求される。

【０００４】本発明は上記事実を考慮し、水道管やガス
管などの配管を高所に持ち上げるために、作業者の負担
を少なくして、配管を配管の取り付け作業を行う高所ま
で持ち上げることができる配管揚重ロボットを得ること
が目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る配管揚重ロボットは、配管挿入及び取り出し用開口
部が設けられる配管保持部と、前記配管保持部を床面近
くの配管挿入位置から配管受渡し位置まで持ち上げるリ
フトアップ装置と、前記配管受渡し位置まで持ち上げら
れた前記配管保持部から配管を受け取って支持するため
の配管受けと、前記配管受渡し位置の下方から配管受け
を上昇させて配管を配管保持部から配管受けへ受け渡す
と共にこの配管受けをさらに配管の取り付け作業を行う
高所まで持ち上げる揚重装置と、を備えたことを特徴と
している。

【０００６】請求項２に記載の発明に係る配管揚重ロボ
ットは、前記リフトアップ装置及び揚重装置を支持する
車輪付支持台が設けられ、前記リフトアップ装置は基部
が前記支持台へ軸支されて旋回可能とされ、前記揚重装
置は基部が前記へ軸支されて旋回可能とされ、前記揚重
装置は配管受けを略垂直に上昇させることを特徴として
いる。

【０００７】請求項３に記載の発明に係る配管揚重ロボ
ットは、前記配管受けは揚重装置に対し略水平方向に位
置調節可能とされることを特徴としている。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、床面から作業者
が配管保持部に配管を載せると、リフトアップ装置が、
配管保持部を揚重装置の配管受け位置まで持ち上げる。
ここで、リフトアップ装置の配管保持部から揚重装置の
配管受けまで配管を移動させる。次に、揚重装置を用い
て、配管の取り付け作業を行う高所まで配管を持ち上げ
て、配管の取り付け場所に配管を固定する。従って、作
業者は人力で配管を床面近くの配管保持部に配管を載せ
るだけでよく、その後は、床面から配管の取り付け作業
を行う高所まで配管を動力で持ち上げることができ、配
管作業の容易化を図ることができる。また、揚重装置に
は圧縮荷重のみが作用するので、揚重装置の軽量化を図
ることができ、比較的安価に装置を製作することができ
る。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、車輪付支持
台が用いられるので、所望位置で配管の持ち上げが可能
であり、リフトアップ装置が支持台へ軸支されるので配
管保持部を床面近くへ容易に移動できる。

【００１０】請求項３記載の発明によれば、配管受けが
水平方向へ移動できるので、持ち上げられた配管保持部
に合わせて配管受け位置を移動させ配管保持部から配管
受けへと確実に配管の受け渡しが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る配管揚重ロボットが適
用された一実施例を図１〜図４を用いて説明する。

【００１２】図１に示されるように、本発明に係る配管
揚重ロボット１０は、２台のリフトアップ装置１１、こ
れらの間に配置される揚重装置１２、及びこれらを支持
する支持台１３を有している。支持台１３は、下部フレ
ーム１３Ａと上部フレーム１３Ｂの長手方向両端が縦フ
レーム１３Ｃで互いに連結されて矩形枠状に組み立てら
れている。下部フレーム１３Ａの底面には、４個の車輪
１５が軸支されており支持台１３を移動可能としてい
る。下部フレーム１３Ａの中央部には、車輪３１が設置
されており、現場での移動を容易にすると共に、作業時
には車輪３５を上に上げて作業の邪魔にならないように
している。縦フレーム１３Ｃの下部からは固定脚１３Ｄ
が下方へ延長可能で、接地用として作業時に支持台１３
の安定性を向上するようになっている。また、上部フレ
ーム１３Ｂには、紙面垂直方向にレール１３Ｄが２本敷
設されている。紙面水平方向には、レール１３Ｅが敷設
されている。

【００１３】リフトアップ装置１１は、支持台１３の長
手方向両端（図１の左右両側）に１台づつ合計２台付設
されている。図２に示されるように、リフトアップ装置
１１は、アーム部１６、回転軸部１７、油圧シリンダ１
８、及び配管保持部１９を有している。リフトアップ装
置１１のアーム部１６は、長さＲとされ基端が水平軸心
の回転軸部１７を介してブラケット１７Ａにより縦フレ
ーム１３Ｃへ軸支されている。このアーム部１６の中間
部には軸２９を介して油圧シリンダ１８のピストンロッ
ド１８Ａが軸支されている。この油圧シリンダ１８は長
手方向中間部が軸１４を介して下部フレーム１３Ａへ軸
支されている。このため、油圧シリンダ１８が伸縮され
ることによって、アーム部１６は、回転軸部１７を中心
に図２の矢印Ａ方向及びこれと逆方向へ旋回可能であ
る。配管保持部１９は、アーム部１６の先端へ固着され
た基部１９Ａ、１９Ｂ内へ配管を収容するようになって
いる。これらの基部１９Ａ、１９Ｂの先端からは、Ｖ字
開口部を閉じる方向に延長部１９Ｃ、１９Ｄが延長され
ている。

【００１４】ここに、配管保持部１９は、アーム部１６
が最も降下された図２の実線状態が配管挿入位置で、ア
ーム部１６が最も上昇された想像線状態が配管受渡し位
置とされている。この配管挿入位置では、配管保持部１
９のＶ字開口部が横方向を向くと共に延長部１９Ｄが床
面に接近又は接地されて配管の挿入が容易になってい
る。また、配管受渡し位置ではＶ字開口部が上方を向い
て配管の不用意な脱落を防止すると共に、上方へ配管を
抜き出し可能となっている。延長部１９Ｄは配管の外周
曲率に沿って屈曲され、挿入位置からアーム部１６が上
方へ旋回される場合に配管を安定支持して、開口部から
脱落しないようになっている。

【００１５】なお、本実施例では、アーム部１６の旋回
により配管受渡し位置まで配管を持ち上げるリフトアッ
プ装置１１を採用したが、軸心が略垂直とされたネジ山
を設けた軸に配管保持部を挿入したねじ上げ式のリフト
アップ装置を使用して持ち上げることも可能である。ま
た、配管保持部１９は、配管を保持する基部１９Ａ、１
９Ｂとアーム部１６が旋回する際に配管がずれ落ちるの
を防止する延長部１９Ｃ、１９Ｄを有するが、アーム部
１６と配管保持部１９の接合部分を可動として、床面の
配管挿入位置では、配管保持部を横向きにし、配管の挿
入後に配管保持部を上向きにすることもできる。さら
に、配管保持部の基部に配管を把持させて、配管を固定
して持ち上げる方法を採用することもできる。

【００１６】図１に示されるように、揚重装置１２は、
リフトシリンダ２０及び２組の配管受け２１、２２を有
している。２組の配管受け２１、２２は、リフトシリン
ダ２０の上端部に固着された昇降プレート２０Ａ上へ長
さＤ１の間隔で開口部が上向きに固着されている。配管
受け２１は、受け部２１Ａ、２１Ｂ（図４参照）を有
し、配管受け２２は、受け部２２Ａ、２２Ｂ（図２参
照）を有する。受け部２１Ａ、２１Ｂは、昇降プレート
２０Ａから立設された一対のブロックであり、昇降プレ
ート２０Ａと共に上方が開放されたコ字型とされて配管
収容用となっている。受け部２２Ａ、２２Ｂも同様に、
開口部が上向きに略コ字型になっている。また、受け部
２１Ａと２２Ａには、それぞれ上端部付近に１個ずつロ
ーラー２１Ｃ、２２Ｃが軸支されている。受け部２１Ｂ
と２２Ｂには、上端部付近及び基部付近にそれぞれ２個
ずつローラー２１Ｄ、２２Ｄが軸支されている。これら
ローラー２１Ｃ、２２Ｃ、２１Ｄ、２２Ｄの一部は、受
け部２１Ａ、２１Ｂと受け部２２Ａ、２２Ｂのコ字型内
部へ突出して、収容する配管との当接用となっている。
また、図４の想像線部分に示されるように、受け部２１
Ａ、２１Ｂの中央部に支持部２１Ｅが敷設されている。
同様に、受け部２２Ａ、２２Ｂの中央部に支持部２２Ｅ
が敷設されている（図２参照）。

【００１７】図１に示されるように、配管受け２１の下
部には、ハンドル２６が付設されており、配管受け２２
の下部には、ハンドル２７が付設されている。ハンドル
２７の下には、これと直交してハンドル２８を付設す
る。また、リフトシリンダ２０は、三段に分かれて高さ
Ｈ２の配管作業位置まで伸びるシリンダ２０Ｂを内部に
持っており、配管受け２１、２２を上方に向けて支持台
１３に固着されている。

【００１８】なお、リフトシリンダ２０は、油圧式、あ
るいは電動モーターによって配管を持ち上げる方式を採
用し、また、シリンダ２０Ｂの代わりにジャバラを伸縮
させて配管を持ち上げる方式やパンタグラフ機構を採用
しても構わない。

【００１９】次に、本実施例の作用について説明する。
図２に示されるように、支持台１３の長手方向両端に１
台づつ設置されたリフトアップ装置１１は、実線で示さ
れるように、アーム部１６を配管保持部１９の配管挿入
位置まで旋回させ、床面から配管保持部１９に配管を載
せる。その際、配管保持部１９の延長部１９Ｄに配管を
載せ、油圧シリンダ１８を伸長させることにより、アー
ム部１６を回転軸部１７を回転中心として矢印Ａの方向
に実線状態から想像線状態までゆっくりと旋回させる。
この場合、２台のリフトアップ装置１１は、同じ速度で
作動させ配管が床面と平行状態を保つように、アーム部
１６を旋回させる。アーム部１６が旋回し、配管の位置
が高くなるにつれて、配管は、配管保持部１９の基部１
９Ａ、１９Ｂへ挿入状態になる。

【００２０】図３に示されるように、アーム部１６を旋
回させて、配管保持部１９を想像線状態から実線状態ま
で移動させて、配管を高さＨ１の配管受渡し位置まで持
ち上げる。その後、揚重装置１２は、リフトシリンダ２
０のシリンダ２０Ｂを伸ばして、配管受け２１、２２を
配管保持部１９の下方から配管を支えている配管受渡し
位置まで持ち上げる。配管が配管受け２１、２２と接触
した後、揚重装置１２は、シリンダ２０Ｂを徐々に伸ば
し、配管の位置を調整しつつ配管保持部１９の開口部の
間を通り抜けさせながら、配管を配管保持部１９から外
す。その際、受け部２１Ａと２１Ｂの間隔をハンドル２
６を用いて調整し、同様に、受け部２２Ａと２２Ｂの間
隔をハンドル２７を用いて調整しながら、配管を配管保
持部１９から外す。配管の口径に適合するように、受け
部２１Ａと２１Ｂの間隔Ｄ２をハンドル２６を用いて調
整する。同様に、受け部２２Ａと２２Ｂの間隔Ｄ２をハ
ンドル２７を用いて調整する。本実施例では、配管が配
管受け２１、２２に設置された後に、手動で配管を固定
する方法を採用したが、油圧又は電動で配管を固定する
方法を採用しても構わない。揚重装置１２の上昇動作の
最初に配管は、配管受け２１、２２のローラー２１Ｃ、
２２Ｃ、２１Ｄ、２２Ｄと接触しながら、徐々に配管受
け２１、２２の奥に入っていく。最終的には、配管の底
部が、支持部２１Ｅ、２２Ｅに接触し、配管受け２１、
２２によって挾持される（図４の想像線状態）。なお、
ハンドル２８は、配管角度を調整するものである。

【００２１】図４に示されるように、配管受け２１、２
２で配管を挾持し、配管保持部１９から配管が外された
後は、アーム部１６を実線状態から想像線状態まで旋回
させて配管保持部１９を降下させる。高さＨ１の配管受
渡し位置まで持ち上げられた配管が、揚重装置１２の配
管受け２１、２２に受け渡された後は、リフトシリンダ
２０のシリンダ２０Ｂを高さＨ２の範囲内にある配管の
取り付け作業を行う高所まで伸ばして配管を固定する。
この際、紙面水平方向についてはレール１３Ｄ（図１に
図示）を用いて、紙面垂直方向についてはレール１３Ｅ
を用いて、配管受け２１、２２の位置を調整しながら行
う。固定した後に、リフトシリンダ２０のシリンダ２０
Ｂを元の位置に戻して作業は完了する。これにより、人
間の力を用いなくても、配管を床面から配管の取り付け
作業を行う高所まで持ち上げることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、上記構成としたので、水道管
やガス管などの配管を高所に持ち上げるために、作業者
の負担を少なくして、配管を配管の取り付け作業を行う
高所まで持ち上げることができるという優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例を採用した配管揚重ロボ
ットの正面図である。

【図２】リフトアップ装置１１が上昇した状態を示す配
管揚重ロボットの一作業工程を示す図１の右側側面図で
ある。

【図３】配管受渡し位置において、配管保持部１９から
配管受け２１、２２まで配管を移動させた場合の配管揚
重ロボットの一作業工程を示す図２の作動図である。

【図４】配管を配管保持部１９から配管受け２１、２２
まで移動させてから、揚重装置１２が配管を配管作業位
置まで揚重した場合の配管揚重ロボットの一作業工程を
示す図１の左側側面図である。

【符号の説明】

１１ リフトアップ装置 １２ 揚重装置 １９ 配管把持部 ２１、２２ 配管受け

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管挿入及び取り出し用開口部が設けら
   れる配管保持部と、前記配管保持部を床面近くの配管挿
   入位置から配管受渡し位置まで持ち上げるリフトアップ
   装置と、前記配管受渡し位置まで持ち上げられた前記配
   管保持部から配管を受け取って支持するための配管受け
   と、前記配管受渡し位置の下方から配管受けを上昇させ
   て配管を配管保持部から配管受けへ受け渡すと共にこの
   配管受けをさらに配管の取り付け作業を行う高所まで持
   ち上げる揚重装置と、を備えたことを特徴とする配管揚
   重ロボット。
2. 【請求項２】 前記リフトアップ装置及び揚重装置を支
   持する車輪付支持台が設けられ、前記リフトアップ装置
   は基部が前記支持台へ軸支されて旋回可能とされ、前記
   揚重装置は基部が前記へ軸支されて旋回可能とされ、前
   記揚重装置は配管受けを略垂直に上昇させることを特徴
   とする請求項１記載の配管揚重ロボット。
3. 【請求項３】 前記配管受けは揚重装置に対し略水平方
   向に位置調節可能とされることを特徴とする請求項２記
   載の配管揚重ロボット。