JPH0568917A - Working robot in piping - Google Patents

Working robot in piping

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JPH0568917A
JPH0568917A JP3236522A JP23652291A JPH0568917A JP H0568917 A JPH0568917 A JP H0568917A JP 3236522 A JP3236522 A JP 3236522A JP 23652291 A JP23652291 A JP 23652291A JP H0568917 A JPH0568917 A JP H0568917A
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pipe
traveling
work
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working arm
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Shinya Omori
信哉 大森
Takao Shimura
孝夫 志村
Tomiji Yoshida
富治 吉田
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enable not only the automatic alignment of the center of piping and the center of revolution of a working arm by a simple structure but also the recovery treatment of a blast agent and a released paint film after blast treatment performed before repairing painting while enabling the remote detection of a part to be subjected to repairing painting and the accurate grasping of the position of said part. CONSTITUTION:A running truck 2 running through piping is equipped with a working arm 5 having an extensible revolving mechanism having a painting spray nozzle 8, a blast device 7 and a probe provided to the leading end thereof as end effectors, a press mechanism having a pressure roller 3 and a press arm 3a and a link mechanism 6. Further, a working truck 2A having paint tanks 11a,11b, a mixer 12 and a remote detection means of a part to be subjected to repairing painting is provided to the running truck 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、配管内を走行しながら
配管内面の補修塗装、欠陥検出、及び位置計測等を行う
作業ロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a working robot for traveling inside pipes to perform repair coating on the inner surface of the pipes, defect detection, position measurement and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】配管内で作業をする走行ロボットとし
て、管内点検作業用や高圧水清掃作業用のものが従来か
ら各種出願されている。例えば特開昭60−22979
号公報に記載された「管内自動遠隔清掃装置」や特開昭
60−34781号公報に記載された「高圧ジェット水
清掃装置」においては、管内走行する台車上に旋回する
作業用アームを設け配管内を走行しながら作業を実施す
るものである。作業内容としては補修、塗装、探傷など
種々考えられ、これらは作業用アームの先端に種々のエ
ンドイフェクタを取り付け旋回させることにより行われ
る。管内で作業用アームを旋回させる場合、配管中心と
作業用アームの旋回中心とがずれた状態でアームを旋回
させると先端に設けた作業用工具が配管内面に接触し、
配管内面に傷を付ける可能性があるため、配管中心と作
業用アームの旋回中心とを一致させること(以下、調芯
という)がポイントとなる。これらの装置では配管径が
事前に判明していることを前提に作業用アームの旋回中
心を設定し、実径におけるずれ量は作業用アームのアー
ム先端のエンドイフェクタの機構及び作業用アームの収
縮によって補正している。しかし、配管径が前もって明
確になっていることが前提となり、例えば作業途中で配
管径の変わるような場所への適用が難かしく、ロボット
自体に機械的に調芯を行わせることが難しい。
2. Description of the Related Art As a traveling robot for working in a pipe, various applications have been filed for in-pipe inspection work and high-pressure water cleaning work. For example, JP-A-60-22979
In the "automatic remote cleaning device for pipes" described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 60-34781 and the "high-pressure jet water cleaning device" described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 60-34781, a work arm that swivels is provided on a bogie running in a pipe. The work is carried out while traveling inside. Various work contents can be considered such as repair, painting, flaw detection, etc. These are carried out by attaching various end effectors to the tip of the working arm and rotating them. When turning the working arm inside the pipe, when the arm is turned with the turning center of the piping and the turning center of the working arm deviated, the working tool provided at the tip comes into contact with the inner surface of the piping,
Since the inner surface of the pipe may be damaged, it is important to align the center of the pipe with the center of rotation of the working arm (hereinafter referred to as centering). In these devices, the turning center of the working arm is set on the assumption that the pipe diameter is known in advance, and the deviation amount in the actual diameter is the mechanism of the end effector at the arm tip of the working arm and the working arm. Corrected by contraction. However, it is premised that the pipe diameter is clear in advance. For example, it is difficult to apply it to a place where the pipe diameter changes during work, and it is difficult to mechanically align the robot itself.

【0003】また、NKK技報「水圧鉄管用点検ロボッ
トの開発」に記載の装置では、シリンダ駆動にて4方向
に固定脚を延ばし、このシリンダによって装置自重を支
持し、配管中心と装置の中心とを一致させている。これ
によると、ロボット自重をシリンダで支持するため装置
自体が大型で、構造が複雑になり、かつこのシリンダス
トロークを4方向同一になるようにする必要が有り、そ
の制御が複雑となるという問題がある。
In the device described in NKK Technical Report "Development of Inspection Robot for Hydraulic Iron Pipe", the fixed legs are extended in four directions by the cylinder drive, and the weight of the device is supported by this cylinder, and the center of the pipe and the center of the device are supported. Is matched with. According to this, since the weight of the robot is supported by the cylinder, the device itself is large in size, the structure is complicated, and it is necessary to make the cylinder strokes identical in four directions, which makes the control complicated. is there.

【0004】また、特開平2−43972号公報に記載
された「管内面の研掃、塗装方法及び研掃、塗装用作業
台車」においては、2組5本計10本の開閉アームによ
って調芯し、装置先端に設けた作業用アームを旋回させ
て研掃や塗装を行う手段を採用している。この装置で
は、多数の開閉アームを同一の長さにし、配管内面に同
じように支持するための調整が煩雑であるだけでなく、
上記多数の開閉アームに加え、多数の連接棒、案内輪、
伸縮アーム、空気圧シリンダ、ブラケット、支点(ピボ
ット)等が必要であり、構造が極めて複雑で正確な調芯
機能を与えるための製作が容易であるとはいえない。
Further, in the "polishing of the inner surface of the pipe, the coating method and the polishing work trolley" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-43972, two sets of five and a total of ten opening / closing arms are used to perform centering. However, the work arm provided at the tip of the device is rotated to perform the cleaning and painting. In this device, many opening / closing arms have the same length, and not only the adjustment for supporting the same on the inner surface of the pipe is complicated, but also
In addition to the above-mentioned many open / close arms, many connecting rods, guide wheels,
It requires a telescopic arm, a pneumatic cylinder, a bracket, a fulcrum (pivot), etc., and its structure is extremely complicated, so that it cannot be said that it is easy to manufacture for providing an accurate alignment function.

【0005】また、配管内の補修塗装に使用する塗料
は、近年エポキシ樹脂系の有機溶剤タイプが主流となっ
ており、これは、主剤と軟化剤を一定の混合比で混合し
て使用するもので、混合後の塗料は硬化するまでの一定
の可使時間を有する。この可使時間は温度によって異な
るが、夏季には2〜4時間程度であり、従って走行距離
の長い配管に適用する場合には、この混合作業は、ロボ
ット内に実施できる機能を持たせることが望ましい。特
開平1−254274号公報に記載された「管内面の自
動塗装方法および自走式塗装装置」や特開昭60−24
8256号公報に記載された「パイプのライニング装
置」においては、上記の目的を解決するため、装置を駆
動部、塗装タンク、混合機、塗装機等に分割し、配管内
を走行させながら、2液の混合と塗装を同時に行う手段
が採用されている。しかし、この装置では、2液の混合
及び塗装のみを行うにとどまり、前記配管中心と装置の
中心とを調芯する機能を有していない。
Further, in recent years, paints used for repair coating in pipes are mainly made of an epoxy resin type organic solvent type, which is used by mixing a main agent and a softening agent at a constant mixing ratio. Thus, the paint after mixing has a certain pot life before hardening. Although this pot life varies depending on the temperature, it is about 2 to 4 hours in summer. Therefore, when it is applied to a pipe with a long mileage, this mixing work should have a function that can be implemented in the robot. desirable. "Automatic coating method for pipe inner surface and self-propelled coating device" described in JP-A-1-254274 and JP-A-60-24
In the "pipe lining device" described in Japanese Patent No. 8256, in order to solve the above object, the device is divided into a drive unit, a coating tank, a mixer, a coating machine, etc. A means for simultaneously mixing the liquid and coating is adopted. However, this apparatus only mixes and coats the two liquids and does not have the function of aligning the center of the pipe with the center of the apparatus.

【0006】また、補修塗装する前には、塗装面の下地
処理が必要であるが、従来はサンドペーパーやグライン
ダー等で人手により実施されることが多かった。この方
法をそのまま機械化することは難しく、これに代る方法
として、ブラスト剤を配管内面の対象部分に吹き付け、
その部分の塗装膜をブラスト剤によって剥ぎとることよ
る下地処理が開発されたが、この下地処理方法では使用
後のブラスト剤及び剥離した塗装膜が配管内に散乱し、
その回収処理が困難であるという問題があった。
[0006] Further, before the repair coating, it is necessary to perform a surface treatment on the coated surface, but in the past, it was often carried out manually with sandpaper or a grinder. It is difficult to mechanize this method as it is, and as an alternative method, spray a blasting agent on the target part of the inner surface of the pipe,
An undercoating treatment was developed by peeling off the coating film of that part with a blasting agent, but with this undercoating method, the blasting agent after use and the peeled coating film are scattered in the pipe,
There is a problem that the recovery process is difficult.

【0007】さらに、補修塗装を行なう場合、その対象
部分を検出する必要があるとともに、塗装後の検査も必
要である。補修塗装の対象部分は、おもに塗装面の剥離
した部分、及びピンホールのある部分である。この剥離
部分については従来より知られているITVカメラによ
る監視により、ピンホールについては専用のピンホール
検知器により検知される。このうち、ピンホールの探知
については、従来、作業員がこのピンホール検知器を先
端に取り付けられた導電性ブラシを有するプローブで配
管内面をなぞり、メータ表示された電圧計の振れを読み
取ることによって検知する方法によっていた。しかし市
販のピンホール検知器のブローブケーブルは最長8mと
長さの制限があり、これ以上の長さになると、ノイズ等
により電圧計の検知器能が低下するため、長い配管に対
しては適用できず、配管内の遠隔検知が不可能であっ
た。また、上記検知した塗料の剥離部分やピンホールの
位置を、装置の走行距離の検出、及びケーブルの引回し
長さにより把握する方法が従来より知られているが、数
100mという長い管内で走行させ走行位置を把握する
場合、装置は管内の曲面を走行させるために必らずしも
直進するとは限らず、また引回しされるケーブル自体も
たるみが生じるため、走行開始位置を基準にすると、長
距離走行するに従って誤差の集積が膨大となり正確な位
置の把握が不可能となる。
Furthermore, when performing repair coating, it is necessary to detect the target portion and also to perform inspection after coating. The target part of the repair coating is mainly the part where the paint surface is peeled off and the part with pinholes. The peeled portion is detected by a conventionally known ITV camera, and the pinhole is detected by a dedicated pinhole detector. Among them, for the detection of pinholes, conventionally, an operator traces the inner surface of the pipe with a probe having a conductive brush attached to this pinhole detector, and reads the deflection of the voltmeter displayed on the meter. It depended on the method of detection. However, the length of the probe cable for commercially available pinhole detectors is limited to a maximum of 8 m, and if the length is longer than this, the detector performance of the voltmeter deteriorates due to noise, etc., so it is applicable to long pipes. It was not possible, and remote detection inside the pipe was impossible. In addition, a method of detecting the position of the peeled portion of the paint or the detected pinhole by detecting the traveling distance of the device and grasping the length of the cable run has been known in the past, but the method runs in a long pipe of several 100 m. When grasping the running position, the device does not always go straight in order to run on the curved surface in the pipe, and since the slack in the cable itself is also generated, when the running start position is used as a reference, Accumulation of errors becomes enormous as the vehicle travels a long distance, and it becomes impossible to accurately grasp the position.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
配管内作業装置では、配管径の変化に対する配管中心と
作業用アームとの調芯または、配管中心と装置の中心と
の調芯を行うことが不可能か、可能としてもその装置の
構成や制御が複雑であった。
As described above, in the conventional in-pipe working device, the center of the pipe and the working arm are aligned with respect to the change in the pipe diameter, or the center of the pipe and the center of the device are aligned. It was impossible or impossible, but the configuration and control of the device were complicated.

【0009】また、補修塗装の前に実施するブラスト剤
による下地処理においては、使用後のブラスト剤及び剥
離した塗装膜が配管内に散乱し、その回収処理が困難で
あるという問題があった。
Further, in the surface treatment with the blasting agent carried out before the repair coating, there is a problem that the blasting agent after use and the peeled coating film are scattered in the pipe and the recovery process thereof is difficult.

【0010】さらに、長い配管に対して補修塗装の対象
となる部分を遠隔検知することが不可能であり、また走
行開始位置を基準にその検知した位置を計測すると、長
距離走行するに従って誤差の集積が膨大となり、正確に
補修塗装の対象位置を把握することが不可能であった。
Further, it is impossible to remotely detect a portion to be repair-painted on a long pipe, and if the detected position is measured with reference to the traveling start position, an error may occur as the vehicle travels a long distance. Due to the enormous accumulation, it was impossible to accurately grasp the target position for repair painting.

【0011】本発明の第1の目的は、比較的簡単な構造
で、任意の配管径に対して配管中心と作業用アームの旋
回中心とを自動的に調芯することが可能な配管内作業ロ
ボットを提供することである。
A first object of the present invention is to perform a work in a pipe which has a relatively simple structure and is capable of automatically aligning the center of the pipe and the center of rotation of the working arm with respect to an arbitrary pipe diameter. It is to provide a robot.

【0012】本発明の第2の目的は、補修塗装の前に実
施するブラスト処理において、使用後のブラスト剤及び
剥離した塗装膜を配管内に散乱させずに回収処理するこ
とが可能な配管内作業ロボットを提供することである。
[0012] A second object of the present invention is to provide a blasting treatment carried out before repair painting, in which the blasting agent after use and the peeled coating film can be recovered without scattering in the piping. It is to provide a working robot.

【0013】本発明の第3の目的は、補修塗装の対象と
なる部分の遠隔検知が可能で、その検知した位置を正確
に把握することが可能な配管内作業ロボットを提供する
ことである。
A third object of the present invention is to provide an in-pipe work robot capable of remotely detecting a portion to be repair-painted and accurately grasping the detected position.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、配管内を走行する走行台車と、先端にエ
ンドイフェクタを取り付けた伸縮可能な作業用アーム
と、前記走行台車に取り付けられ、前記作業用アームを
配管円周方向に旋回させる旋回機構とを備えた配管内作
業ロボットにおいて、前記走行台車に取り付けられ、該
配管軸線に直交する軸線回りに旋回させることにより配
管上部に押し付けられる加圧ローラを有する押付機構
と、前記走行台車と前記押付機構に連結され、前記作業
用アームの旋回機構を取り付けたリンク機構であって、
該配管上部に押しつけられる前記加圧ローラの旋回角度
に応じて前記旋回機構を上下動させ前記作業用アームの
旋回中心が常に該配管中心に位置するように設定された
リンク機構とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a traveling carriage that travels in a pipe, an extendable and retractable working arm having an end effector attached to a tip thereof, and a traveling carriage attached to the traveling carriage. And a working robot in a pipe equipped with a swivel mechanism for swiveling the working arm in a circumferential direction of the pipe, the work robot being attached to the traveling carriage and swiveling about an axis orthogonal to the pipe axis to press it against the upper portion of the pipe. A pressing mechanism having a pressure roller, a link mechanism connected to the traveling carriage and the pressing mechanism, and having a turning mechanism of the working arm attached thereto,
And a link mechanism which is set so that the turning center of the working arm is always located at the center of the pipe by vertically moving the turning mechanism according to the turning angle of the pressure roller pressed against the upper portion of the pipe. Is characterized by.

【0015】また、前記エンドイフェクタは、塗装用ス
プレイノズルを有し、さらに、前記走行台車の後段に上
下左右に揺動可能な連結器を介して連結された作業台車
と、前記作業台車に固定されたサポート部材に渡した軸
を中心に揺動自在に取り付けられた篭と、前記篭内に搭
載され、塗料の主剤と硬化剤とを独立に貯蔵する塗料タ
ンクと、前記篭内に搭載され、該塗料の主剤と硬化材を
混合する混合機とを備えたことを特徴とすることができ
る。
Further, the end effector has a spray nozzle for painting, and is further connected to a work carriage connected to a rear stage of the traveling carriage via a connector capable of swinging vertically and horizontally, and to the work carriage. A basket attached so as to be swingable around a shaft passed to a fixed support member, a paint tank that is mounted in the basket and stores the main component of the paint and a curing agent independently, and a basket that is mounted in the basket And a mixer for mixing the main component of the paint and the curing material.

【0016】また、前記該塗料の主剤と硬化剤を混合す
る混合機は、2個の入口流路が合流し螺旋状の貫通穴を
経て出口に至る2イン1アウトの静的混合機を備えたこ
とを特徴とすることができる。
Further, the mixer for mixing the main component of the coating material and the curing agent comprises a 2-in-1-out static mixer in which two inlet passages merge to reach an outlet through a spiral through hole. Can be characterized.

【0017】また、前記エンドイフェクタは、ブラスト
ノズルを内蔵した吸引パットを有し、さらに、ブラスト
剤を加圧する圧縮機と、前記吸引パットに吸引ホースを
介して接続された吸引ポンプと、前記吸引ポンプによっ
て吸引されたブラスト剤及び剥離した塗装膜を溜めるブ
ラストタンクとからなるブラスト装置を備えたことを特
徴とすることができる。
Further, the end effector has a suction pad containing a blast nozzle, further comprises a compressor for pressurizing the blast agent, a suction pump connected to the suction pad via a suction hose, and It can be characterized in that a blasting device comprising a blasting agent sucked by a suction pump and a blasting tank for storing the peeled coating film is provided.

【0018】また、前記エンドイフェクタは、該配管内
面塗装中のピンホールを検知するための導電性ブラシを
先端に備えたプローブを有し、さらに、前記プローブに
発生した電圧値をデジタル信号に変換しこれを送信機に
送ることにより前記デジタル信号が減衰せずに遠隔検知
する手段を備えたことを特徴とすることができる。
Further, the end effector has a probe equipped with a conductive brush for detecting a pinhole during coating of the inner surface of the pipe, and the voltage value generated in the probe is converted into a digital signal. It can be characterized in that the digital signal is provided with means for remote detection without attenuating the digital signal by converting it and sending it to a transmitter.

【0019】さらに、前記作業用アームの旋回角度を計
測する手段と、前記走行台車の走行距離を計測し、該配
管の溶接線の肉盛り部を通過する際に該走行距離の計測
値の補正を行う手段とを備えたことを特徴とすることが
できる。
Further, a means for measuring a turning angle of the working arm and a traveling distance of the traveling carriage are measured, and the traveling distance measured value is corrected when passing through a built-up portion of a welding line of the pipe. And means for performing.

【0020】[0020]

【作用】本発明においては、作業用アームの旋回機構を
取り付けたリンク機構を設け、このリンク機構によっ
て、配管上部に押しつけられる加圧ローラの旋回角度に
応じて旋回機構が上下動するので、配管径の相違は加圧
ローラによって自動的に検知され、押付機構の動きに合
わせてリンク機構が屈伸し、これに対応してリンク機構
に連結された旋回機構が上下動する。これにより、作業
用アームの旋回中心は配管中心に常に一致するように調
整される。また、上記リンク機構及び押付機構を設けた
だけの簡単な構成によって以上のような作用を奏するこ
とができる。
In the present invention, a link mechanism having a swing mechanism for a working arm is provided, and the link mechanism moves the swing mechanism up and down in accordance with the swing angle of the pressure roller pressed against the upper portion of the pipe. The difference in diameter is automatically detected by the pressure roller, the link mechanism bends and stretches in accordance with the movement of the pressing mechanism, and the turning mechanism connected to the link mechanism moves up and down correspondingly. Thereby, the turning center of the working arm is adjusted so as to always coincide with the pipe center. Further, the above-described operation can be achieved by a simple configuration in which only the link mechanism and the pressing mechanism are provided.

【0021】また、前記エンドイフェクタとしてブラス
トノズルを内蔵した吸引パットを取り付け、上記構成を
有するブラスト装置を設けたので、ブラストノズルから
吹き付けられたブラスト剤と剥離した塗装膜は、吸引パ
ットの底部に接続された吸引ホースを通って、吸引ポン
プで吸引されブラストタンクに貯められる。従って、ブ
ラスト剤及び剥離した塗装膜の散乱を防止することがで
きる。
Further, since the suction pad having the blast nozzle built therein as the end effector is attached and the blasting device having the above-mentioned configuration is provided, the blasting agent sprayed from the blast nozzle and the coating film peeled off the bottom portion of the suction pad. It is sucked by the suction pump through the suction hose connected to and is stored in the blast tank. Therefore, it is possible to prevent scattering of the blasting agent and the peeled coating film.

【0022】さらに、前記エンドイフェクタとして、ピ
ンホール検知用の導電ブラシを有したブローブを取り付
け、配管内をなぞることによりピンホールで発生した電
圧値を一定のしきい値によってデジタル信号に変換し、
これを送信機に送る遠隔検知手段を設けたので、このデ
ジタル信号はノイズの影響を受けず、減衰しない。従っ
て、ピンボールの遠隔検知が可能となる。
Further, a probe having a conductive brush for detecting a pinhole is attached as the end effector, and the voltage value generated in the pinhole is converted into a digital signal by a constant threshold value by tracing the inside of the pipe. ,
Since the remote detection means for sending this to the transmitter is provided, this digital signal is not affected by noise and is not attenuated. Therefore, it is possible to detect the pinball remotely.

【0023】また、走行台車の走行距離を計測し、該配
管の溶接線の肉盛り部を通過する際に該走行距離の計測
値の補正を行うので、長距離走行しても誤差が大きくな
らず、補修塗装の対象となる位置の正確な把握が可能と
なる。
Further, since the traveling distance of the traveling carriage is measured and the measured value of the traveling distance is corrected when passing through the buildup portion of the welding line of the pipe, if the error is large even when traveling for a long distance. Instead, it is possible to accurately grasp the target position for repair painting.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の一実施例による配管内作業ロ
ボットについて、図1から図8を参照しながら説明す
る。まず、本実施例による作業ロボットの全体構成を図
1により説明する。図1は、配管1内に本実施例による
作業ロボットを配置した状態を示す全体図である。4個
の走行車輪42に独立した走行モータ(図示せず)とス
テアリング用モータ2aを有する走行台車2は、加圧ロ
ーラ3を先端に備えた押付アーム3aを配管軸線に直交
する軸線回りに旋回させることにより加圧ローラ3を配
管上部に押し付ける押付機構4を搭載する。また、内蔵
するシリンダ装置(図示せず)により伸縮可能な作業用
アーム5は、旋回機構36の旋回モータ36aに連結さ
れ、旋回モータ36の受け台36bは走行台車2と押付
アーム3aから張り出したリンク機構6の変曲点に連結
されている。作業用アーム5の先端には、エンドイフェ
クタとしてブラスト装置7と吹き付け塗装用のスプレイ
ノズル8を有する。走行台車2の前方には走行監視用の
ITVカメラ9を有し、その映像は操作室に設置した操
作盤より監視することができる。さらに、走行台車2の
前方には配管の溶接線の肉盛り部1a(図8参照)を検
出する検知器32が設置され、後述のように走行距離の
計測値の補正を行う。走行台車2の後段には上下左右に
揺動自在な連結器10を介して、塗料タンク11a及び
11bと2液混合機12(図4または図5参照)を搭載
した台車2Aが連結され、走行台車2によって索引され
る構造となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A pipe work robot according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the overall configuration of the work robot according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall view showing a state in which a work robot according to this embodiment is arranged in a pipe 1. The traveling carriage 2 having the traveling motors (not shown) and the steering motor 2a independent of the four traveling wheels 42 swings the pressing arm 3a having the pressure roller 3 at the tip about the axis orthogonal to the pipe axis. By doing so, the pressing mechanism 4 for pressing the pressure roller 3 against the upper portion of the pipe is mounted. Further, the working arm 5 which can be expanded and contracted by a built-in cylinder device (not shown) is connected to the turning motor 36a of the turning mechanism 36, and the pedestal 36b of the turning motor 36 projects from the traveling carriage 2 and the pressing arm 3a. It is connected to the inflection point of the link mechanism 6. A blast device 7 as an end effector and a spray nozzle 8 for spray painting are provided at the tip of the working arm 5. An ITV camera 9 for traveling monitoring is provided in front of the traveling vehicle 2, and an image of the ITV camera 9 can be monitored from an operation panel installed in an operation room. Further, in front of the traveling vehicle 2, a detector 32 for detecting the buildup portion 1a (see FIG. 8) of the welding line of the pipe is installed to correct the measured value of the traveling distance as described later. A trolley 2A equipped with a paint tank 11a and 11b and a two-liquid mixer 12 (see FIG. 4 or FIG. 5) is connected to a rear stage of the trolley 2 via a connector 10 which can be swung vertically and horizontally. It is structured to be indexed by the carriage 2.

【0025】旋回機構36は、作業用アーム5の先端に
設けたブラスト装置7やスプレイノズル8を配管内の任
意の位置に設定可能とするため、配管円周方向に旋回さ
せるためのもので、リンク機構6の変曲点に固定された
受け台36bに設置された旋回用モータ36aによっ
て、作業用アーム5が旋回する仕組みとなっている。作
業用アーム5と配管内面との距離を常に一定に保つため
には、配管中心1bと旋回中心とを一致させる(調芯す
る)必要があるが、これは次のような構成によって実現
される。即ち、リンク機構6と押付アーム3a及び加圧
ローラ旋回機構4と走行台車2とで構成されるリンク機
構の働きによって、押付アーム3aの上端位置に備えら
れた加圧ローラ3と走行台車2の走行車輪42との真中
に常に作業用アーム5の旋回中心が位置することにな
り、これによって配管径が変わっても作業用アーム5の
旋回中心と配管中心1bとを常に一致させる(調芯させ
る)ことができる。
The swivel mechanism 36 is for swiveling in the circumferential direction of the pipe so that the blast device 7 and the spray nozzle 8 provided at the tip of the working arm 5 can be set at any position in the pipe. The working arm 5 is swung by a swiveling motor 36a installed on a cradle 36b fixed to the inflection point of the link mechanism 6. In order to always keep the distance between the working arm 5 and the inner surface of the pipe constant, it is necessary to align (align) the center 1b of the pipe with the center of rotation. This is realized by the following configuration. .. That is, by the action of the link mechanism constituted by the link mechanism 6, the pressing arm 3a, the pressure roller swivel mechanism 4, and the traveling carriage 2, the pressing roller 3 and the traveling carriage 2 provided at the upper end position of the pressing arm 3a move. The turning center of the working arm 5 is always located in the center of the traveling wheel 42, and thus the turning center of the working arm 5 and the piping center 1b are always aligned (aligned) even if the pipe diameter changes. )be able to.

【0026】次に、異なる配管径に対して、作業用アー
ム5の旋回中心を配管中心に一致させる例を図2により
説明する。図2は本実施例による作業ロボットを配管内
に配置した図であって、(a)は小さい配管径の場合、
(b)は大きい配管径の場合を示す。尚、作業台車2A
と、塗料タンク11a及び11bと、2液混合機12と
は省略してある。配管径の相違は、加圧ローラ3にて機
械的かつ自動的に検知され、押付アーム3aの動きに合
わせてリンク機構6が屈伸し、これに対応してリンク機
構6の変曲点に固定された作業用アーム5の旋回中心は
配管中心1bに一致するように上下する。この際、作業
用アーム5の長さは配管径の変化に対応して内蔵したシ
リンダにより伸縮するように調整される。
Next, an example in which the turning center of the working arm 5 coincides with the pipe center for different pipe diameters will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view in which the work robot according to the present embodiment is arranged in a pipe, and (a) shows a case where the pipe diameter is small,
(B) shows the case of a large pipe diameter. In addition, work trolley 2A
The paint tanks 11a and 11b and the two-liquid mixer 12 are omitted. The difference in pipe diameter is mechanically and automatically detected by the pressure roller 3, the link mechanism 6 bends and stretches in accordance with the movement of the pressing arm 3a, and in response to this, the link mechanism 6 is fixed at the inflection point. The turning center of the working arm 5 thus moved up and down so as to coincide with the pipe center 1b. At this time, the length of the working arm 5 is adjusted by a built-in cylinder so as to expand and contract in response to changes in the pipe diameter.

【0027】次に、作業用アーム5の先端に設置された
エンドイフェクタとしてのブラスト装置7の詳細を図3
により説明する。ブラスト装置7は、円すい形状の吸引
パット13の内側にブラストノズル14を備え、このブ
ラストノズル14は、送り用の圧縮機15を介して、ブ
ラストタンク16にホースで接続される。また吸引パッ
ト13の底部には吸引ホース19が接続され、さらに吸
引ポンプ17を介してブラストタンク16に接続され
る。この構成において、ブラストタンク16より供給さ
れるブラスト剤18は圧縮機15によってブラストノズ
ル14から噴射され、配管1の内面の塗装膜を削り、剥
離した塗装膜と共に吸引パット13の底部から吸引ホー
ス19を通って吸引ポンプ17によって吸引され、再び
ブラストタンク16に戻る。この構成によって配管周辺
に使用済のブラスト剤及び剥離した塗装膜が散乱するの
を防ぐことが出来る。
Next, details of the blast device 7 as an end effector installed at the tip of the working arm 5 are shown in FIG.
Will be explained. The blast device 7 is provided with a blast nozzle 14 inside a conical suction pad 13, and the blast nozzle 14 is connected to a blast tank 16 by a hose via a compressor 15 for feeding. A suction hose 19 is connected to the bottom of the suction pad 13, and further connected to a blast tank 16 via a suction pump 17. In this configuration, the blasting agent 18 supplied from the blast tank 16 is sprayed from the blast nozzle 14 by the compressor 15, scrapes off the coating film on the inner surface of the pipe 1, and removes the coating film and the suction hose 19 from the bottom of the suction pad 13. It is sucked by the suction pump 17 and returns to the blast tank 16 again. With this configuration, it is possible to prevent the used blasting agent and the peeled coating film from scattering around the pipe.

【0028】このように、ブラスト装置7によって塗装
膜を削られた配管1の内面は、その後スプレイノズル8
によって補修塗装される。この補修塗装はスプレイノズ
ル8を使用する吹付塗装である。使用する塗料は、近年
エポキシ樹脂系の有機溶剤タイプが主流となっており、
これは、主剤と硬化材を一定の混合比で混合して使用す
るもので、混合後の塗料は硬化するまでの一定の可使時
間を有する。この可使時間は温度によって異なるが、夏
季には2〜4時間程度であり、従って走行距離の長い配
管に適用する場合には、ロボット内にこの混合作業は実
施できる機能を持たせることが望ましい。
In this way, the inner surface of the pipe 1 whose coating film has been scraped off by the blast device 7 is then spray nozzle 8
Repaired and painted by. This repair coating is spray coating using the spray nozzle 8. In recent years, the main coating materials used are epoxy resin-based organic solvent types.
In this method, a base material and a curing material are mixed and used at a constant mixing ratio, and the coating material after mixing has a constant pot life until curing. Although this pot life varies depending on the temperature, it is about 2 to 4 hours in summer. Therefore, when it is applied to a pipe having a long mileage, it is desirable that the robot has a function capable of carrying out this mixing work. ..

【0029】次に、この詳細を図4及び図5により説明
する。図4は、図1に示す作業台車2Aに搭載された塗
料タンク11a,11bと、主剤と硬化剤からなる塗料
を混合する2液混合機12との構成を模式的に示す図で
あり、図5は静的混合機を用いた図4に示す2液混合機
の変形例を示す模式図である。図4において、2液混合
機12は、2液の混合比を調整するバルブ20a,20
b、2液を撹拌し混合する電気式撹拌機21、混合液を
ノズルに一定圧で押し出すポンプ22、機械式のフィル
タ23、アキュームレータ24、吹付け作業の起動、及
び停止を行なう電磁弁25より構成される。尚、スプレ
イノズル8は、図1に示すものと同一である。塗料タン
ク11a及び11bにそれぞれ貯えられたに主剤及び硬
化材は、それぞれ混合比に合わせバルブ20a及び20
bで絞られ、電気式撹拌機21で混合される。混合され
た塗料は、ポンプ22で電気式撹拌機21より送り出さ
れ、一定圧で圧送される。さらに混合された塗料は、ス
プレイノズルの目づまりを防止するために機械式のフィ
ルタ23にて塗装内の不要固形物を除かれ、アキューム
レータ24においてポンプ脈動による圧力変動分を吸収
され、ホース8aで送られ、スプレイノズル8に設置さ
れた開閉弁25を開にすることによってスプレイノズル
8から吹き出される。これら塗料タンク11a,11
b、及び2液混合機12は、図1に示した作業台車2A
上に搭載される。
The details will be described below with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of paint tanks 11a and 11b mounted on the work carriage 2A shown in FIG. 1 and a two-liquid mixer 12 that mixes paints including a main agent and a curing agent. 5 is a schematic view showing a modified example of the two-liquid mixer shown in FIG. 4 using a static mixer. In FIG. 4, the two-liquid mixer 12 includes valves 20a and 20 for adjusting the mixing ratio of the two liquids.
b, an electric stirrer 21 that stirs and mixes the two liquids, a pump 22 that pushes the mixed liquid to the nozzle at a constant pressure, a mechanical filter 23, an accumulator 24, and a solenoid valve 25 that starts and stops the spraying work. Composed. The spray nozzle 8 is the same as that shown in FIG. The main agent and the curing agent stored in the paint tanks 11a and 11b are adjusted according to the mixing ratio of the valves 20a and
It is squeezed by b and mixed by the electric stirrer 21. The mixed paint is sent from the electric stirrer 21 by the pump 22 and sent under a constant pressure. Further, the mixed paint is filtered by a mechanical filter 23 to remove unnecessary solids in the paint to prevent clogging of the spray nozzle, and the accumulator 24 absorbs pressure fluctuations due to pump pulsation and is sent by a hose 8a. Then, the on-off valve 25 installed in the spray nozzle 8 is opened to blow out from the spray nozzle 8. These paint tanks 11a, 11
b and the two-liquid mixer 12 are the work cart 2A shown in FIG.
Mounted on.

【0030】尚、本実施例による配管内作業ロボットは
傾斜管や垂直管の位置に来た時、作業台車2Aが傾くの
で、塗料タンク11a,11b、及び2液混合機12を
常に水平状態に維持できるように、次のような方法で搭
載される。即ち、図1に示す如く、作業台車2Aに固定
した2本のサポート部材26間に軸28を渡し、この軸
28を中心に揺動自在に篭27を取り付け、この篭27
内に塗料タンク11a,11b、及び2液混合機12が
搭載される。
In the pipe work robot according to this embodiment, the work carriage 2A is tilted when the position of the inclined pipe or the vertical pipe is reached, so that the paint tanks 11a and 11b and the two-liquid mixer 12 are always kept horizontal. It is installed in the following way so that it can be maintained. That is, as shown in FIG. 1, a shaft 28 is passed between two support members 26 fixed to the work carriage 2A, and a basket 27 is attached so as to be swingable about the shaft 28.
The paint tanks 11a and 11b and the two-liquid mixer 12 are mounted inside.

【0031】図5は、図4に示す2液混合機12の変形
例であって、電気式撹拌機21に代えて静的混合器29
を用いたものである。塗料タンク11a,11bからそ
れぞれバルブ20a,20b、及びポンプ22a,22
bを介して送り出された主剤と硬化材は、一定の混合比
にて2イン1アウトの構造をもつ静的混合器29に送り
込まれる。この静的混合機29では2個の入口から送り
こまれた2液が合流し、その先の螺旋状の貫通穴を流れ
る間に撹拌され出口より送り出される。混合された塗料
は次段の機械式のフィルタ23に圧送され、それ以後は
図4に示した方式と同様にスプレイノズル8から吹き出
され、補修塗装を行なう。
FIG. 5 shows a modification of the two-liquid mixer 12 shown in FIG. 4, in which the electric mixer 21 is replaced by a static mixer 29.
Is used. From the paint tanks 11a and 11b to the valves 20a and 20b and the pumps 22a and 22 respectively.
The base material and the curing material sent through b are sent to the static mixer 29 having a 2-in-1 out structure at a constant mixing ratio. In this static mixer 29, the two liquids fed from the two inlets join together and are agitated while flowing through the spiral through-hole at the tip of the two liquids, and then fed out from the outlet. The mixed paint is pressure-fed to the mechanical filter 23 in the next stage, and thereafter, the paint is blown out from the spray nozzle 8 in the same manner as the method shown in FIG.

【0032】上記補修塗装の対象となる部位は、塗装の
剥離のある箇所またはピンホールのある箇所であるが、
補修作業を実施するためには、その対象部位の検知が必
要となる。次に、このための検知装置を設置した実施例
について図6により説明する。図6は、エンドイフェク
タとして、図1のブラスト装置7及びスプレイノズル8
に代え、配管1内面の塗装面の剥離部位を検知するIT
Vカメラ30、及びピンホールを検知する導電ブラシ3
1a(図7参照)を備えるプローブ31を取り付けた状
態を示す。尚、作業台車2Aと、塗料タンク11a及び
11bと、2液混合機12とは省略してある。配管1内
面の塗装面の剥離部位はITVカメラ30によ、ピンホ
ールはプローブ31により検知される。そのピンホール
の検知の原理は次のようである。即ち、配管1の内面
(母材)に導電ブラシとアースを設け、この間に高電圧
に加え、絶縁物である配管塗装面の内部に小さな貫通孔
があると、この貫通孔の先端で放電が起り、その電圧値
を検知することでピンホールの有無を判断することがで
きる。
The part to be subjected to the above-mentioned repair coating is the part where the paint is peeled off or the part where there is a pinhole.
In order to carry out repair work, it is necessary to detect the target part. Next, an embodiment in which a detection device for this purpose is installed will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the blast device 7 and the spray nozzle 8 of FIG. 1 as an end effector.
Instead of IT, IT that detects the peeled part of the painted surface inside the pipe 1
V camera 30 and conductive brush 3 for detecting pinholes
The state which attached the probe 31 provided with 1a (refer FIG. 7) is shown. The work cart 2A, the paint tanks 11a and 11b, and the two-liquid mixer 12 are omitted. The ITV camera 30 detects the peeled portion of the coated surface of the inner surface of the pipe 1, and the probe 31 detects the pinhole. The principle of detecting the pinhole is as follows. That is, if a conductive brush and a ground are provided on the inner surface (base material) of the pipe 1 and a high voltage is applied between them, and if there is a small through-hole inside the pipe-painted surface, which is an insulator, discharge will occur at the tip of this through-hole. Then, the presence or absence of a pinhole can be determined by detecting the voltage value.

【0033】図7はこの検知電圧値をデジタル信号化し
それを処理するためのピンホール検知システムを示す模
式図である。ここで、通常、検知される電圧値は電圧計
33の針の振れで読み取ればよいが、ケーブル33aが
8m以上の長さになると、ノイズ等により電圧計33の
検知性能が低下するため、長い配管に対しては遠隔検知
ができるようにすることが必要である。図7に示すピン
ホール検知システムは、この遠隔検知を考慮したもので
あって、31で発生した電圧値を33で検知し、この値
の時間に対する検知電圧のうち所定のしきい値よりも大
きな波高値を検波回路34で検知し、デジタル変換しパ
ルス化する。このパルスは次段の送信器35より地上部
の操作盤へ光ファイバによって送信される。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a pinhole detection system for converting the detected voltage value into a digital signal and processing it. Here, normally, the detected voltage value may be read by the deflection of the needle of the voltmeter 33. However, if the cable 33a becomes 8 m or longer, the detection performance of the voltmeter 33 deteriorates due to noise or the like, so it is long. It is necessary to enable remote sensing for piping. The pinhole detection system shown in FIG. 7 takes this remote detection into consideration, and detects the voltage value generated at 31 at 33, which is greater than a predetermined threshold value of the detected voltage with respect to time. The peak value is detected by the detection circuit 34, digitally converted and converted into pulses. This pulse is transmitted from the transmitter 35 in the next stage to the operation panel on the ground by an optical fiber.

【0034】上記のようにして検知された塗装面の剥離
部やピンホールは、その位置を把握し記憶しておくこと
が、次作業として補修塗装を実施する場合に必要であ
る。特に数100mという長さの配管内での走行位置を
把握する場合、本作業装置は管内の曲面を走行させるた
めに必らずしも直進するとは限らず、走行開始位置を基
準にすると、長距離走行するに従って誤差の集積が膨大
となる。本実施例においてはこのことを解決するため
に、計測された走行距離の補正を配管の溶接線の肉盛り
を利用して行う。次にその詳細を説明する。
It is necessary to grasp and memorize the positions of the peeled portions and pinholes on the coated surface detected as described above in the case of performing repair coating as the next work. In particular, when grasping the traveling position in a pipe having a length of several hundreds of meters, this working device does not always move straight in order to travel along a curved surface in the pipe. Accumulation of errors becomes enormous as the vehicle travels a distance. In the present embodiment, in order to solve this, the measured traveling distance is corrected by using the buildup of the weld line of the pipe. The details will be described below.

【0035】配管は一般に5m程度の定尺長さのものを
溶接によって接続されており、それぞれの接続は開先を
取り突合せ溶接により実施しているため、管内面に2〜
3mm程度の高さの溶接線の肉盛り部ができる。この溶
接線の肉盛り部を検出し、そこを基準に走行距離を計測
することで位置の計測精度を向上することが出来る。図
8は、このための位置計測装置を示す図であり、配管円
周方向の位置を作業用アーム5の旋回角度によって、ま
た走行方向の位置を配管接続のための溶接線の肉盛り部
1aを基準とした走行車輪42の走行距離によって計測
するものである。図8において、作業用アーム5の旋回
角度はアーム旋回用モータ36に直結されたエンコーダ
37にて回転角をパルスで検出し、変換器38で角度デ
ータに変換し、記憶装置39にインプットする。また、
走行位置は、以下のように走行車輪42の回転数によっ
て計測され、溶接線の肉盛り部1aの検出によって補正
される。即ち、配管の溶接線の肉盛り部1aは走行台車
2の前段に設置された検出器32に設けられた電磁厚み
計40によって検出されるが、電磁厚み計40は通常1
mm以下の検出制度を持っており、これにより2〜3m
m程度の高さの溶接線の肉盛り部1aの検出が可能であ
り、このデータがパルス変換器41でパルス信号に変換
された後、計測器45に送られる。また、走行車輪42
の回転数は走行用モータ43に直結されたエンコーダ4
4によって計測され計測器45に送られる。この計測器
45では、上記パルス変換器41からのパルス信号によ
ってエンコーダ44からの計測値が補正(リセット)さ
れ、その時点からのエンコーダ44の回転数による走行
距離の計測を行った後、記憶装置39にインプットす
る。以上の構成により配管1の円周方向及び長手方向の
ピンホール位置の正確な把握が可能となる。
The pipes are generally connected by welding with a fixed length of about 5 m, and each connection is made by butt welding the groove, so that the inner surface of the pipe is
A welded padding portion having a height of about 3 mm is formed. The position measurement accuracy can be improved by detecting the build-up portion of this welding line and measuring the traveling distance with reference to it. FIG. 8 is a diagram showing a position measuring device for this purpose. The position in the circumferential direction of the pipe is determined by the turning angle of the working arm 5, and the position in the traveling direction is determined by the welding wire buildup portion 1a for pipe connection. It is measured by the traveling distance of the traveling wheel 42 with reference to. In FIG. 8, the turning angle of the working arm 5 is detected by the encoder 37, which is directly connected to the arm turning motor 36, as a rotation angle, converted by the converter 38 into angle data, and input to the storage device 39. Also,
The traveling position is measured by the number of rotations of the traveling wheel 42 as described below, and is corrected by detecting the buildup portion 1a of the welding line. That is, the welded portion 1a of the welding line of the pipe is detected by the electromagnetic thickness gauge 40 provided in the detector 32 installed in the preceding stage of the traveling carriage 2, but the electromagnetic thickness gauge 40 is usually 1
It has a detection system of less than mm, which makes it 2-3m.
It is possible to detect the weld deposit 1a having a height of about m, and this data is converted into a pulse signal by the pulse converter 41 and then sent to the measuring instrument 45. In addition, the traveling wheels 42
The rotation speed of the encoder 4 directly connected to the traveling motor 43
4 and is sent to the measuring device 45. In the measuring device 45, the measured value from the encoder 44 is corrected (reset) by the pulse signal from the pulse converter 41, and the traveling distance is measured by the rotation speed of the encoder 44 from that point on, and then the storage device is stored. Input to 39. With the above configuration, the pinhole position in the circumferential direction and the longitudinal direction of the pipe 1 can be accurately grasped.

【0036】本実施例によれば、リンク機構6と押付ア
ーム3a及び加圧ローラ旋回機構4と走行台車2とで構
成されるリンク機構の働きによって、配管1の上部に押
しつけられる加圧ローラ3を備えた押付アーム3aの旋
回角度に応じて、作業用アーム5の旋回中心と配管中心
1bとを常に一致させることができ、任意の配管径に対
し、配管中心1bと作業用アームの旋回中心とを自動的
に調芯することが可能となる。
According to this embodiment, the pressure roller 3 which is pressed against the upper portion of the pipe 1 by the action of the link mechanism constituted by the link mechanism 6, the pressing arm 3a, the pressure roller turning mechanism 4 and the traveling carriage 2. The center of rotation of the working arm 5 and the center of piping 1b can always be made to coincide with each other according to the angle of rotation of the pressing arm 3a provided with the center of piping 1b and the center of rotation of the working arm for any pipe diameter. It is possible to automatically align and.

【0037】また、エンドイフェクタとして、本実施例
による構成を有するブラスト装置7を取り付けることに
よって、補修塗装の前に実施するブラスト処理におい
て、使用後のブラスト剤及び剥離した塗装膜を配管内に
散乱させずに回収処理することができる。
Further, by installing the blasting device 7 having the constitution according to the present embodiment as an end effector, in the blasting treatment performed before the repair coating, the blasting agent after use and the peeled coating film are put in the pipe. It can be recovered without scattering.

【0038】さらに、エンドイフェクタとして、ブロー
ブ31を取り付け、発生した電圧値をデジタル信号に変
換することによって、このデジタル信号は減衰しないた
め、ピンホールの遠隔検知が可能となる。
Further, by attaching the probe 31 as an end effector and converting the generated voltage value into a digital signal, this digital signal is not attenuated, so that the pinhole can be remotely detected.

【0039】また、走行台車2の走行距離を計測し、配
管1の溶接線の肉盛り部1aを通過する際に走行距離の
計測値の補正を行うので、長距離走行しても誤差が大き
くならず、補修塗装の対象となる位置の正確な把握が可
能となる。
Further, since the traveling distance of the traveling carriage 2 is measured and the traveling distance measured value is corrected when passing through the weld overlay 1a of the welding line of the pipe 1, there is a large error even when traveling for a long distance. Instead, it is possible to accurately grasp the position to be the target of repair painting.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、任意の配管径に対し、
配管中心と作業用アームの旋回中心とを自動的に調芯す
ることができる。しかもこれは、簡単な構成によって実
現される。このことによって、いかなる配管径に対して
も、容易に補修塗装や、補修塗装の対象となる部分の検
知を行うことができる。
According to the present invention, for any pipe diameter,
The center of piping and the center of rotation of the working arm can be automatically aligned. Moreover, this is realized by a simple configuration. As a result, it is possible to easily perform repair coating and detection of the target portion of repair coating for any pipe diameter.

【0041】また、補修塗装の前に実施するブラスト処
理において、使用後のブラスト剤及び剥離した塗装膜を
配管内に散乱させずに回収処理することができる。
Further, in the blasting treatment performed before the repair coating, the used blasting agent and the peeled coating film can be recovered without being scattered in the pipe.

【0042】さらに、補修塗装の対象となる部分の遠隔
検知ができるだけでなく、その検知した位置を正確に把
握することができる。
Furthermore, not only can the remote detection of the portion to be repaired, but the detected position can be accurately grasped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例による配管内作業ロボットを
配管内に配置した状態を示す全体図である。
FIG. 1 is an overall view showing a state in which a work robot in a pipe according to an embodiment of the present invention is arranged in a pipe.

【図2】図1に示す配管内作業ロボットを配管内に配置
した図であって、(a)は小さい配管径の場合、(b)
は大きい配管径の場合を示す。尚、作業台車、塗料タン
ク及び2液混合機は省略してある。
FIG. 2 is a diagram in which the in-pipe work robot shown in FIG. 1 is arranged in a pipe, where (a) is a small pipe diameter and (b) is
Indicates the case of large pipe diameter. The work cart, the paint tank, and the two-liquid mixing machine are omitted.

【図3】図1に示す配管内作業ロボットの作業用アーム
先端のエンドイフェクトとして取り付けられたブラスト
装置を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a blasting device attached as an end effect at a tip of a work arm of the in-pipe work robot shown in FIG.

【図4】図1に示す作業台車に搭載された塗料タンク
と、主剤と硬化剤からなる塗料を混合する2液混合機と
の構成を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a paint tank mounted on the work carriage shown in FIG. 1 and a two-liquid mixer for mixing a paint composed of a main agent and a curing agent.

【図5】静的混合機を用いた図4に示す2液混合機の変
形例を示す模式図である。
5 is a schematic diagram showing a modified example of the two-liquid mixer shown in FIG. 4 using a static mixer.

【図6】図1に示す配管内作業ロボットの作業用アーム
先端のエンドイフェクタとして、ITVカメラ及びプロ
ーブを取り付けた状態を示す。尚、作業台車、塗料タン
ク及び2液混合機は省略してある。
6 shows a state in which an ITV camera and a probe are attached as an end effector at the tip of a work arm of the in-pipe work robot shown in FIG. The work cart, the paint tank, and the two-liquid mixing machine are omitted.

【図7】図6に示すプローブによる検知電圧値をデジタ
ル信号化しそれを処理するためのピンホール検知システ
ムを示す模式図である。
7 is a schematic diagram showing a pinhole detection system for converting a detection voltage value obtained by the probe shown in FIG. 6 into a digital signal and processing the signal.

【図8】配管内面の補修塗装の対象となる位置を把握す
る位置計測装置を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a position measuring device for grasping a position on the inner surface of the pipe which is a target for repair painting.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 配管 1a 溶接線の肉盛り部 1b 配管中心 2 走行台車 3 加圧ローラ 3a 押付アーム 4 押付機構 5 作業用アーム 6 リンク機構 7 ブラスト装置 8 スプレイノズル 10 連結器 11a,11b 塗料タンク 12 2液混合器 13 吸引パット 14 ブラストノズル 15 圧縮器 16 ブラストタンク 17 吸引ポンプ 18 ブラスト剤 26 サポート部材 27 篭 28 軸 29 静的混合器 31 プローブ 31a 導電性ブラシ 32 検知器32 33 電圧計 34 検波回路 35 送信器 37 エンコーダ 38 変換器 39 記憶装置 40 電圧厚み計 41 パルス変換器 42 走行車輪 43 走行用モータ 44 エンコーダ 45 計測器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piping 1a Welding buildup part 1b Piping center 2 Traveling trolley 3 Pressure roller 3a Pressing arm 4 Pressing mechanism 5 Working arm 6 Link mechanism 7 Blasting device 8 Spray nozzle 10 Coupler 11a, 11b Paint tank 12 2 liquid mixture Device 13 Suction pad 14 Blast nozzle 15 Compressor 16 Blast tank 17 Suction pump 18 Blasting agent 26 Support member 27 Basket 28 Shaft 29 Static mixer 31 Probe 31a Conductive brush 32 Detector 32 33 Voltmeter 34 Detection circuit 35 Transmitter 37 Encoder 38 Converter 39 Storage Device 40 Voltage Thickness Meter 41 Pulse Converter 42 Traveling Wheel 43 Traveling Motor 44 Encoder 45 Measuring Instrument

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配管内を走行する走行台車と、先端にエ
ンドイフェクタを取り付けた伸縮可能な作業用アーム
と、前記走行台車に取り付けられ、前記作業用アームを
配管円周方向に旋回させる旋回機構とを備えた配管内作
業ロボットにおいて、前記走行台車に取り付けられ、該
配管軸線に直交する軸線回りに旋回させることにより配
管上部に押し付けられる加圧ローラを有する押付機構
と、前記走行台車と前記押付機構に連結され、前記作業
用アームの旋回機構を取り付けたリンク機構であって、
該配管上部に押しつけられる前記加圧ローラの旋回角度
に応じて前記旋回機構を上下動させ前記作業用アームの
旋回中心が常に該配管中心に位置するように設定された
リンク機構とを備えたことを特徴とする配管内作業ロボ
ット。
1. A traveling carriage that travels in a pipe, an extendable work arm having an end effector attached to a tip thereof, and a swivel attached to the traveling carriage for rotating the work arm in a circumferential direction of the pipe. In the in-pipe work robot including a mechanism, a pressing mechanism that is attached to the traveling carriage and has a pressure roller that is pressed against the upper portion of the pipe by rotating around an axis orthogonal to the piping axis; A link mechanism that is connected to a pressing mechanism and has a swing mechanism of the working arm attached thereto,
And a link mechanism which is set so that the turning center of the working arm is always located at the center of the pipe by vertically moving the turning mechanism according to the turning angle of the pressure roller pressed against the upper portion of the pipe. In-pipe work robot characterized by.
【請求項2】 前記エンドイフェクタは塗装用スプレイ
ノズルを有し、さらに、前記走行台車の後段に上下左右
に揺動可能な連結器を介して連結された作業台車と、前
記作業台車に固定されたサポート部材に渡した軸を中心
に揺動自在に取り付けられた篭と、前記篭内に搭載さ
れ、塗料の主剤と硬化剤とを独立に貯蔵する塗料タンク
と、前記篭内に搭載され、該塗料の主剤と硬化材を混合
する混合機とを備えたことを特徴とする請求項1記載の
配管内作業ロボット。
2. The end effector has a spray nozzle for painting, and is fixed to the work carriage, and a work carriage connected to a rear stage of the traveling carriage via a connector that can swing vertically and horizontally. Mounted on the support member, which is swingably mounted around the shaft passed to the support member, a paint tank which is mounted in the basket and stores the main component of the paint and the curing agent independently, and the basket which is mounted in the basket. 2. The in-pipe work robot according to claim 1, further comprising a mixer for mixing the main component of the paint and a hardening material.
【請求項3】 前記該塗料の主剤と硬化剤を混合する混
合機は、2個の入口流路が合流し螺旋状の貫通穴を経て
出口に至る2イン1アウトの静的混合機を備えたことを
特徴とする請求項2記載の配管内作業ロボット。
3. A mixer for mixing the main component of the coating material and a curing agent comprises a two-in-one static mixer in which two inlet passages merge to reach an outlet through a spiral through hole. The in-pipe work robot according to claim 2, characterized in that.
【請求項4】 前記エンドイフェクタは、ブラストノズ
ルを内蔵した吸引パットを有し、さらに、ブラスト剤を
加圧する圧縮機と、前記吸引パットに吸引ホースを介し
て接続された吸引ポンプと、前記吸引ポンプによって吸
引されたブラスト剤及び剥離した塗装膜を溜めるブラス
トタンクとからなるブラスト装置を備えたことを特徴と
する請求項1記載の配管内作業ロボット。
4. The end effector has a suction pad containing a blast nozzle, further comprises a compressor for pressurizing a blast agent, a suction pump connected to the suction pad via a suction hose, 2. The in-pipe work robot according to claim 1, further comprising a blasting device including a blasting agent sucked by a suction pump and a blasting tank for storing the peeled coating film.
【請求項5】 前記エンドイフェクタは、該配管内面塗
装中のピンホールを検知するための導電性ブラシを先端
に備えたプローブを有し、さらに、前記プローブに発生
した電圧値をデジタル信号に変換しこれを送信機に送る
ことにより前記デジタル信号が減衰せずに遠隔検知する
手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の配管内作
業ロボット。
5. The end effector has a probe provided with a conductive brush for detecting a pinhole during coating of the inner surface of the pipe, and a voltage value generated in the probe is converted into a digital signal. 2. The in-pipe work robot according to claim 1, further comprising means for remotely detecting the digital signal without attenuating the digital signal by converting the digital signal and sending the digital signal to a transmitter.
【請求項6】 さらに、前記作業用アームの旋回角度を
計測する手段と、前記走行台車の走行距離を計測し、該
配管の溶接線の肉盛り部を通過する際に該走行距離の計
測値の補正を行う手段とを備えたことを特徴とする請求
項1記載の配管内作業ロボット。
6. A means for measuring a turning angle of the working arm and a traveling distance of the traveling carriage, and a measured value of the traveling distance when passing through a welded portion of a welding line of the pipe. 2. The in-pipe work robot according to claim 1, further comprising means for correcting
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