JPH0619271B2

JPH0619271B2 - 管内点検作業用ロボット

Info

Publication number: JPH0619271B2
Application number: JP63011062A
Authority: JP
Inventors: 幾雄中村; 勝彌中津川; 覚野村
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH01185408A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、管内点検作業用ロボットに関し、例えば、水
力発電所へダムからの貯水を高落差で導入するために使
用されている水圧鉄管の内部点検作業等に利用される。

従来の技術水力発電所における水圧鉄管は、定期的に内部点検をし
て損傷個所等の早期発見及び補修を施し、大事故を未然
に防止して電力需要の支障とならないようにすることが
大切である。

上記水圧鉄管の内部点検は、管自体の「板厚」及び管内
面に施こされている保護塗装膜の厚さ、即ち、「塗膜
厚」を検査し、「板厚」が許容値以下となっている場合
では、交換をし、また、「塗膜厚」が剥離していたり、
極端に薄くなっている個所では塗装のやり直しをする等
の補修が行なわれる。

上記点検作業は、従来では、ある程度以上の管径をもつ
水圧鉄管に対しては、抜水状態で、台車に作業者が点検
機材を携帯して乗り込み、上端からワイヤロープで吊り
下すようにして作業しており、「塗膜厚」の剥離個所等
がある場合は、一旦、戻って、補修に必要な機材を持ち
込んで作業をしていた。

発明が解決しようとする問題点水圧鉄管の管径は、種々あり、ある程度以下の小径管の
場合では、作業者が入れないため、内部点検及び補修を
していないのが現状であり、水圧鉄管の耐用寿命が短い
という問題点があった。

また、大径管の場合でも、作業者による点検は、危険を
伴うのみならず、狭くて暗い管内では、十分な作業がで
きず、作業時間も長くなるといった問題点があった。

従って、この種作業のロボット化が強く要望されている
が、狭い管内での点検作業に適するような作業用ロボッ
トは、未だ提供されていなかったものである。

なお、従来、管の内面の点検装置として、特開昭61-133
856号や特開昭62-27659号等が提案されているが、これ
らは、前処理装置を有しておらず、しかも、管の中心軸
と回転体中心との偏心や管の変形に対して精確な測定が
不可能である等の問題点があり、十分満足できるもので
はなかった。

問題点を解決するための手段本発明は、従来における上記問題点に鑑み開発されたも
ので、点検作業に伴う前処理装置を装備する前処理ユニ
ットと、点検を目的とした計測器材を装備する測定ユニ
ットと、上記両ユニットを駆動する操作並びに制御機器
を装備する電源ユニットと、上記各ユニットを分割搭載
し、管外の牽引装置により管内を連結走行する複数の台
車と、各台車上の制御計測機器の操作を一括制御する管
外設置の制御装置とで構成される管内点検作業用ロボッ
トであって、前記前処理ユニットが管軸と略平行な軸を中心に回転可
能に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構
と、この回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に回
転体に取付けたアームと、このアームを駆動するトルク
モータ又は空圧シリンダからなるアームの駆動機構と、
このアームの先端にトルクモータで回転駆動可能に取付
けた回転ブラシ機構とで構成され、かつ、前記測定ユニットが管軸と略平行な軸を中心に回転可能
に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構と、
この回転体上で管軸方向に移動可能に装着された摺動体
と、この摺動体を管軸方向に台車とは独立して制御移動
させる駆動機構と、この摺動体に管軸と直交する方向に
移動可能に取付けたアームと、アームの駆動機構と、こ
のアームの先端に、円弧状の管内壁に垂直に接触する自
立制御機構を介して取付けた超音波板厚計測器並びに電
磁膜厚計測器と、超音波板厚計測器の接触子への接触媒
体の自動供給機構とで構成したものである。

作用前処理ユニットは、点検作業の前処理を行う。即ち、管
内には、水垢、スライムその他の付着物が付着してお
り、これを除去するのが前処理ユニットの役割であり、
管軸と直交する方向にアームを介して移動する回転ブラ
シ機構で管内面に接近して除去作業を行う。アームの駆
動機構はトルクモータ又は空圧シリンダとしてあり、回
転ブラシ機構を管内面に圧接しても駆動系に支障がない
ようにしている。また、ブラシの駆動には、トルクモー
タを使用しており、ブラシを圧接することによりブラシ
の回転抵抗が増加した場合でも、コイルの焼損が防止で
きる構成としている。

測定ユニットは、前処理ユニットによってスライム等の
付着物が予め除去された個所に板厚計測器と膜厚計測器
とを接触させて計測する。各計測器を管内面に向けて移
動させる手段は、管軸と直交する方向に移動可能とした
アームで行わせており、その駆動手段として、トルクモ
ータ又は空圧シリンダを使用して、管内面に圧接させる
ようにしている。この圧接作用を向上させるため、自立
制御機構を用いており、これによって、各計測器は、管
内面に常に垂直に当接する。板厚計測器としては、超音
波計測器を使用し、かつ、管壁への密着度を向上させる
ため、ソニコート（商標名）等のグリセリン液からなる
接触媒体の自動供給機構を具備させて、水圧鉄管の板厚
を超音波の通過時間から演算する方法で計測している。
膜厚計測器としては、電磁膜厚計を使用している。電磁
膜厚計の計測原理は、測定用プローブの先端から磁力線
を放出し、プローブに磁性体が接近した場合の磁束の変
化を電流値に変換し、この電流値からプローブ先端と磁
性体までの距離が計測されるものである。この測定器に
よる塗膜厚さの測定では、前述の磁性体が水圧鉄管であ
り、プローブと磁性体間にある塗膜厚さが測定されるこ
とになる。

前処理ユニットと測定ユニット及びこれらの駆動操作並
びに制御機械を装備する電源ユニットを各台車に分けて
搭載しているのは、小径管に対処するためと、夫々の機
能が異なるためである。また、前処理ユニット及び測定
ユニットに電源ユニットを連結させているのは、各ユニ
ット間における信号の送受信ケーブル数を少なくし、こ
れを細いケーブルで行うためである。また、管外の制御
装置により、全体を遠隔操作するが、その際、前処理ユ
ニット及び測定ユニットに連結させた電源ユニットと制
御装置との間で信号の送受信を行ない、この送受信を光
多重伝送方式で行なわせることによって、送受信ケーブ
ルの小径化及び軽量化を図り、小径管への適用性を一層
向上させているものである。

実施例第１図は、本発明の適用例を示す全体の概略側面図あっ
て、(A)は前処理ユニット、(B)は測定ユニット、(C₁)(C
₂)は電源ユニット、(D)は制御装置、(E)はウインチ等の
牽引装置、(F)はワイヤロープ、(H)は光ファイバー動力
複合ケーブル、(I)はケーブルリール、(J)は水圧鉄管、
(K)は発電所、(L)は発電機、(M)はダム、(N)は取水管を
示している。

発電所(K)は、ダム(M)からの高落差が得られる適正な場
所に設置され、この発電所(K)の上部高所に取水溜(O)が
形成され、この取水溜(O)には、ダム(M)の取水口(P)か
ら取水管(N)を介して取水される。

取水口(P)には、除塵用のスクリーン(Q)が張設され、濾
過された水が取水溜(O)に供給される。

取水溜(O)の水は、水圧鉄管(J)内を通って高落差による
運動エネルギーを発生し、発電機(L)の羽根車を回転さ
せて発電する。

水圧鉄管(J)内の点検は、ダム(M)の取水口(P)のゲート
を閉鎖して抜水状態で行われる。

点検作業は、取水溜(O)の近辺に、牽引装置(E)、ケーブ
ルリール(I)及び制御装置(D)を設置し、前処理ユニット
(A)、測定ユニット(B)及び電源ユニット(C₁)(C₂)を順次
連結し、最後尾にワイヤロープ(F)を連結した状態で水
圧鉄管(J)の上端から管内に挿入し、任意の位置で板厚
及び膜厚の測定を行う。

水圧鉄管(J)は、単位長さの鉄管を伸縮継手を介して必
要本数接続して構成され、内面には腐触防止等のための
保護塗装膜が施こされている。

次に、各ユニットの具体的な構成を説明する。

前処理ユニット(A)は第２図〜第７図に示す様に、前後
の台車(1)(2)の間に、管軸と略平行な軸(3)(4)を中心に
回転可能に取付けた回転体(5)と、この回転体(5)の駆動
機構(6)と、この回転体(5)の回転軸線に直交する方向に
移動可能に回転体(5)に取付けた４本づつのアーム(7)
(8)と、このアーム(7)(8)の駆動機構(9)(10)と、このア
ーム(7)(8)の先端に取付けた回転ブラシ機構(11)(12)と
からなっている。

前部の台車(1)は回転体(5)の回転軸線と同心状の貫通孔
(1a)を有し、前面にユニバーサル構造の連結具(1b)を備
え、下部の前後に計４個のキャスタ(1c)を貫通孔(1a)の
中心線から略120゜の開脚角度で取付けてあり、前後の
キャスタ(1c)の間隔は、水圧鉄管(J)の伸縮継手部の伸
縮ギャップより大きく設け、該伸縮ギャップ内に嵌り込
まれないようにしてある。さらに、前部の台車(I)は、
前部上面に、水圧鉄管(J)の屈曲部での頭打ち防止のた
めの上部キャスタ(1d)が取付けてあり、また、下面に
は、ＩＴＶカメラ(1e)が取付けてあって、このカメラ(1
e)で水圧鉄管(J)内の状況を撮影する。

後部の台車(2)は、回転体(5)の回転軸線と同心状の貫通
孔(2a)を有し、後面にユニバーサル構造の連結具(2b)を
備え、下部の前後に計４個のキャスタ(2c)が前部の台車
(1)と同様に設けてあり、さらに、上面には、電気部品
収納箱(2d)が取付けてあり、その上面に上部キャスタ(2
e)が取付けてあり、下面には、回転体(5)の駆動機構(6)
が取付けてある。

前後の台車(1)(2)の貫通孔(1a)(2a)には、中空の軸(3)
(4)が連結固定してあり、電気ケーブルの挿通に利用さ
れ、これら両軸(3)(4)の間に、捩れ防止筒(3a)が挿入し
てある。

回転体(5)は、軸(3)(4)に軸受を介して回転可能に軸承
してあり、後部の台車(2)の下面に取付けた駆動機構(6)
によって回転駆動される。

駆動機構(6)は、サーボモータ(6a)とこのサーボモータ
(6a)の出力軸に取付けられた小歯車(6b)と、この歯車(6
b)に噛合し、回転体(5)に固着された大歯車(6c)とで構
成され、外部からの指令によって、サーボモータ(6a)が
制御駆動され、回転体(5)の回転量をセンサで検出し、
制御部にフイードバックして指令通りの位置に回動する
ように構成されている。

回転体(5)には、回転軸線に直交する方向に、ガイドブ
ラケット(5a)を介して４本づつのアーム(7)(8)が移動可
能に取付けてあり、これら４本づつのアーム(7)(8)は、
回転体(5)の両側に対称的に配置される回転ブラシ機構
(11)(12)の取付基板(7a)(8a)を先端に取付けている。

上記アーム(7)(8)の駆動機構(9)(10)は、回転体(5)の両
側に対称的に取付けられたトルクモータ(9a)(10a)と、
このトルクモータ(9a)(10a)の出力軸に取付けられたピ
ニオン（図示省略）と、このピニオンに噛合するラック
(9b)(10b)とで構成され、このラック(9b)(10b)の先端を
取付基板(7a)(8a)に連結してある。

上記トルクモータ(9a)(10a)は、外部からの指令によっ
て正逆回転せしめられ、アーム(7)(8)を管軸と直交する
方向に突出退入動作させ、その移動量はセンサで検出
し、制御部にフイードバックして指令通りの位置に移動
させるように構成されている。

上記トルクモータ(9a)(10a)は、空圧シリンダとしても
よい。

回転ブラシ機構(11)(12)は、回転ブラシ(11a)(12a)と、
これを回転駆動する減速機付トルクモータ(11b)(12b)と
からなる。回転ブラシ(11a)(12a)は、その軸がブラケッ
トを介して取付基板(7a)(8a)に回転可能に軸承してあ
り、かつ、ブラシを回転方向に螺旋形に植設し、進行方
向前方へ掻取物を移送するように構成されている。減速
機付トルクモータ(11b)(12b)は、取付基板(7a)(8a)に固
設され、その出力軸を軸継手を介して回転ブラシ(11a)
(12a)の軸に連結してあり、外部からの指令によって、
回転制御される。取付基板(7a)(8a)には、保護用キャス
タ(11c)(12c)が設けられている。回転体(5)には、ＩＴ
Ｖカメラ(13)とハロゲンランプ等の照明灯(14)とが回転
ブラシ(11)(12)の作業状況を監視するために設けられて
いる。

前処理ユニット(A)は以上の構成からなり、先ず、水圧
鉄管(J)の所定位置に到達すると、回転ブラシ機構(11)
(12)で、点検個所の清掃を行うのである。回転体(5)の
駆動機構(6)は、回転ブラシ機構(11)(12)の管内での回
転方向の位置を任意に選定するために使用され、アーム
(7)(8)の駆動機構(9)(10)は、回転ブラシ機構(11)(12)
を管の内面に接近・離隔させるために使用され、保護用
キャスタ(11c)(12c)は、管への過剰な圧接を防止する。
回転ブラシ(11a)(12a)は、トルクモータ(11b)(12b)で駆
動され、管の内面の付着物を掻き取り除去し、過大な回
転抵抗に対するコイルの焼損を防止し、かつ、電圧制御
で回転トルクを外部から自由に変更可能としている。

次に、測定ユニット(B)は、第８図〜第11図に示す様
に、前後の台車(15)(16)の間に、管軸と略平行な軸(17)
を中心に回転可能に取付けた回転体(18)と、その駆動機
構(19)と、回転体(18)上で管軸方向に移動可能に装着さ
れた摺動体(20)と、その駆動機構(21)と、摺動体(20)に
管軸と直交する方向に移動可能に装着したアーム(22)(2
3)と、その駆動機構(24)(25)と、このアーム(22)(23)の
先端に自立制御機構(26)(27)を介して取付けた板厚計測
器(28)及び膜厚計測器(29)とからなっている。

前部の台車(15)は、前面にユニバーサル構造の連結具(1
5a)を備え、下部の前後に計４個のキャスター(15b)を回
転体(18)の回転軸線から略120゜の開脚角度で取付けて
あり、前後のキャスター(15b)の間隔は、水圧鉄管(J)の
伸縮継手部の伸縮ギャップより大きく設けて嵌り込み防
止を図っており、かつ、前面及び上面に、ケーブル類の
コネクタブラケット(15c)及びソニコートフイーダ等の
接触媒体の自動供給機構(15d)並びに上部キャスタ(15e)
が取付けてある。

後部の台車(16)は、後面にユニバーサル構造の連結具(1
6a)を有し、下部の前後に計４個のキャスタ(16b)が前部
の台車(15)と同様に設けてあり、さらに、上面には、サ
ーボアンプ(16c)、ケーブル類のコネクタブラケット(16
d)及び上部キャスタ(16e)が設けてあり、下面には、回
転体(18)の駆動機構(19)が取付けてある。

前後の台車(15)(16)は、管軸方向の軸(17)で連結され、
この軸(17)は中空軸とされ、内部にケーブル類が挿通さ
れる。

前後の台車(15)(16)の間の軸(17)上には、回転体(18)が
軸受を介して回転可能に軸承され、後部の台車(16)の下
面に取付けた駆動機構(19)で回転駆動される。

駆動機構(19)は、サーボモータ(19a)と、これに連結さ
れたサイクロ減速機(19b)と、その出力軸に取付けられ
た小歯車(19c)と、これに噛合し、回転体(18)に固着さ
れた大歯車(19d)とで構成され、外部からの指令によっ
て、サーボモータ(19a)が制御駆動され、回転体(18)の
回転量をセンサで検出し、制御部にフイードバックして
指令通りの位置に回動するように構成されている。

摺動体(20)は、回転体(18)と一体に回転し、かつ、管軸
方向には独立して摺動し得る様にガイド(20a)を介して
装着してあり、駆動機構(21)によって管軸方向に制御移
動せしめられる。

駆動機構(21)は、回転体(18)に固設したサーボモータ(2
1a)と、送りねじ軸(21b)と、送りナット(21c)とからな
り、外部からの指令でサーボモータ(21a)により送りね
じ軸(21b)を正逆回転させて送りナット(21c)を介し摺動
体(20)を管軸方向に移動させ、この移動量をセンサで検
出し、制御部にフイードバックして指令通りの位置に移
動させるように構成している。

アーム(22)(23)は、回転体(18)の両側で摺動体(20)にガ
イド(22a)(23a)を介して管軸と直交する方向に移動可能
に装着され、駆動機構(24)(25)によって、相互に逆方向
に同調的に駆動される。

駆動機構(24)(25)は、摺動体(20)に軸線を管軸と平行に
して取付けられたサーボモータ(24a)(25a)と、摺動体(2
0)に軸線を管軸と直交させて回転可能に軸承させ、か
つ、傘歯車を介してモータ(24a)(25a)と連結した送りね
じ軸(24b)(25b)と、これに螺合し、アーム(22)(23)に固
着した送りナット(24c)(25c)とからなり、外部からの指
令でモータ(24a)(25a)により送りねじ軸(24b)(25b)を正
逆回転させて送りナット(24c)(25c)を介しアーム(22)(2
3)を管軸と直交する方向に移動させ、夫々の移動量をセ
ンサで検出し、制御部にフイードバックして指令通りの
位置に移動させるように構成している。

上記アーム(22)(23)の先端には、回転体(18)の両側対称
位置に自立制御機構(26)(27)を介して板厚計測器(28)及
び膜厚計測器(29)が取付けられている。

自立制御機構(26)(27)は、コイルスプリングで構成さ
れ、その一端がアーム(22)(23)に取付けられ、他端を自
由端とし、この自由端の中心部に板厚計測器(28)及び膜
厚計測器(29)の検出プローブ即ち、探触子を支持させて
あり、この探触子を管内面に垂直に当接させるように自
立制御機構(26)(27)が自動的に追従変位するように構成
されている。板厚計測器(28)の探触子には、所定量の接
触媒体が自動供給機構(15d)から管内面へ接触したとき
に自動的に供給されるように構成されている。

回転体(18)上には、サーボアンプ(30)が搭載され、ま
た、アーム(22)(23)には、計測点監視用のＩＴＶカメラ
(31)とハロゲンランプ等の照明灯(32)が２対設置されて
いる。

測定ユニット(B)は以上の構成からなり、前処理ユニッ
ト(A)で清掃した部分へ台車(15)(16)によって移動し、
摺動体(20)の駆動機構(21)で管軸方向の位置を微調整
し、回転体(18)の駆動機構(19)で回転方向の位置を決定
し、アーム(22)(23)の駆動機構(24)(25)で板厚計測器(2
8)及び膜厚計測器(29)を管の内面に向けて突出させて自
立制御機構(26)(27)を介し管に垂直に当接させて計測を
行うものである。

板厚計測器(28)は、超音波計測器が使用され、膜厚計測
器(29)は、電磁膜厚計が使用されている。

計測状況は、照明灯(32)の照明の下でＩＴＶカメラ(31)
により撮影され、前記光ファイバー複合ケーブルを通じ
て地上部の制御盤に送信され映像を地上部にて監視する
よう構成している。

次に、第１の電源ユニット(C₁)は、第12図〜第14図に示
す様に、前後の台車(33)(34)と、その間の本体部(35)と
からなり、前部の台車(33)は、前面にユニバーサル構造
の連結具(33a)を有し、下部の前後に計４個のキャスタ
(33b)を前処理ユニット(A)と同様な構成で取付けてあ
り、上面に上部キャスタ(33)とＦ／Ｖ変換器(33d)が設
置してあり、前面にはケーブル類のレセプタクル(33e)
が取付けてある。後部の台車(34)は、後面にユニバーサ
ル構造の連結具(34a)とケーブル類のレセプタクル(34b)
とが取付け、下部の前後に計４個のキャスタ(34c)が前
部の台車(33)と同様に取付けてあり、上面に上部キャス
タ(34d)とＦ／Ｖ変換器(34e)が設置してある。本体部(3
5)には測定ユニット(B)の各サーボモータのドライバや
制御機器類(35a)及び電源類(35b)等が搭載してある。な
お、前記記述においてＦ／Ｖ変換器と呼称したものは、
サーボモータの回転周波数Ｆを電圧信号に変換するもの
であり、より具体的にはサーボモータによって駆動され
る機構部の回転速度を検出するものであり、この信号を
制御部にフィードバックすることによって、例えば回転
体(18)の回転速度を所定の値に制御可能としている。

また、第２の電源ユニット(C₂)は、第15図〜第18図に示
す様に、前後の台車(36)(37)と、その間の本体部(38)と
からなり、前部の台車(36)は、前面にユニバーサル構造
の連結具(36a)及びケーブル類のレセプタクル(36b)を有
し、下部の前後に計４個のキャスタ(36c)を第１の電源
ユニット(C₁)と同様な構成で取付けてあり、上面に上部
キャスタ(36d)及びコネクタボックス(36e)が設置してあ
る。

後部の台車(37)は、後面にユニバーサル構造の連結具(3
7a)と光フアイバー動力複合ケーブルのコネクタ(37b)と
を有し、下部の前後に計４個のキャスタ(37c)を前部の
台車(36)と同様な構成で取付けてあり、上面には上部キ
ャスタ(37d)及びコネクタボックス(37e)が設置してあ
る。

本体部(38)には、前処理ユニット(A)に必要な制御機器
類(38a)、光ローカルネットワークシステム関係の制御
機器類(38b)及び受電トランス(38c)等が搭載してある。

尚、電源ユニット(C₂)には、ユニット軸芯回りの傾斜を
測定する傾斜計(39)が設けてある。

制御装置(D)は、前処理ユニット(A)、測定ユニット(B)
及び電源ユニット(C₁)(C₂)と光ファイバー動力複合ケー
ブル(H)を通して送受信し、前処理作業及び測定作業を
管外からＩＴＶカメラで監視しつつ遂行するためのもの
で、送電トランス、メインコントローラ、これを操作す
るキーボード、マニュアルボックス、ＣＲＴ、プリンタ
等を備え、かつ、メインコントローラと連結する光ロー
カルネットワークシステムの通信制御コントローラ、光
分路器を有し、さらに、光ＩＴＶリンクを介して各ＩＴ
Ｖカメラの記録及び再現をする機器が装備されている。

各ユニット(A)(B)(C₁)(C₂)は、連結具により、第１図の
如く連結され、最後尾の電源ユニット(C₂)の後面の連結
具にワイヤロープ(F)が連結されて水圧鉄管(J)内に挿入
され、所定距離（例えば10m）毎に、管(J)の内径面の複
数点（例えば、90゜づつ４点）の板厚及び膜厚を測定す
る。

各ユニット(A)(B)(C₁)(C₂)のキャスタは、管径の大きさ
に応じて取付脚の長さの異なるものを交換使用するもの
で、各ユニットの軸心は、適用する管の軸心と略一致せ
しめられる。管径が変化しても、キャスタの開脚角度を
約120゜としてあるため、各ユニットの安定性は同等で
ある。

尚、本発明は水圧鉄管のみに制約されず、同等の管に適
用可能である。

発明の効果本発明によれば、前処理ユニット、測定ユニット及び電
源ユニットに分けて夫々台車に搭載したことにより、小
径管の管内点検を自動化することが可能となる。

そして、前処理ユニットは、回転ブラシ機構をトルクモ
ータ又は空圧シリンンダからなるアームの駆動機構を介
して管の内壁に押し付けるようにしてあるため、回転体
の回転中心と管の中心心軸とが偏心していたり、管の内
壁が変形していても、管の内面の凹凸に自動的に追従密
着させて管の内に付着する水垢やスライム等の付着物を
確実に除去し、しかして、管内面に塗装されている保護
塗装膜を過剰に損傷させることなくソフトに前処理を行
わせることができる。

また、測定ユニットは、電磁膜厚計測器と超音波板厚計
測器を自立制御機構を介しての管の内壁面に垂直に圧接
させるようになしたこと、及び、超音波板厚計測器の接
触子に対しては、接触媒体を自動的に供給していること
によって、測定ユニットの回転体中心が管の中心に対し
て偏心或いは変形していても自立制御機構で姿勢を自動
的に修正して管自体の板厚及び管内面の塗膜厚を精確に
測定することができる。

さらに、測定ユニットは、上記各計測器を取付けたアー
ムを、摺動体及びその駆動機構を介して管軸方向に台車
とは独立して制御移動可能としており、これによって、
複数台を連結している関係から、台車では正確な位置決
め制御が困難な点を解決している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用例を示す全体の概略側面図、第２
図は前処理ユニットの側面図、第３図はその平面図、第
４図はその正面図、第５図はその背面図、第６図は第３
図のVI−VI線断面図、第７図は第２図のVII−VII線断面
図、第８図は測定ユニットの側面図、第９図はその一部
破断平面図、第10図はその正面図、第11図は第９図のXI
−XI線断面図、第12図は第１の電源ユニットの側面図、
第13図はその平面図、第14図はその正面図、第15図は第
２の電源ユニットの側面図、第16図はその平面図、第17
図はその正面図、第18図はその背面図である。 (A)……前処理ユニット、(B)……測定ユニット、 (C₁)(C₂)……電源ユニット、 (D)……制御装置、(E)……牽引装置、 (F)……ワイヤロープ、 (H)……光フアイバー動力複合ケーブル、 (I)……ケーブルリール、(J)……水圧鉄管、 (1)(2)(15)(16)(33)(34)(36)(37)……台車、 (5)(18)……回転体、 (7)(8)(22)(23)……アーム、 (11)(12)……回転ブラシ機構、 (26)(27)……自立制御機構、 (28)……板厚計測器、(29)……膜厚計測器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−133856（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−27659（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−167508（ＪＰ，Ｕ) 特公昭56−49631（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】点検作業に伴う前処理装置を装備する前処
理ユニットと、点検を目的とした計測器材を装備する測
定ユニットと、上記両ユニットを駆動する操作並びに制
御機器を装備する電源ユニットと、上記各ユニットを分
割搭載し、管外の牽引装置により管内を連結走行する複
数の台車と、各台車上の制御計測機器の操作を一括制御
する管外設置の制御装置とで構成される管内点検作業用
ロボットであって、前記前処理ユニットが管軸と略平行な軸を中心に回転可
能に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構
と、この回転体の回転軸に直交する方向に移動可能に回
転体に取付けたアームと、このアームを駆動するトルク
モータ又は空圧シリンダからなるアームの駆動機構と、
このアームの先端にトルクモータで回転駆動可能に取付
けた回転ブラシ機構とで構成され、かつ、前記測定ユニットが管軸と略平行な軸を中心に回転可能
に台車に取付けた回転体と、この回転体の駆動機構と、
この回転体上で管軸方向に移動可能に装着された摺動体
と、この摺動体を管軸方向に台車とは独立して制御移動
させる駆動機構と、この摺動体に管軸と直交する方向に
移動可能に取付けたアームと、アームの駆動機構と、こ
のアームの先端に、円弧状の管内壁に垂直に接触する自
立制御機構を介して取付けた超音波板厚計測器並びに電
磁膜厚計測器と、超音波板厚計測器の接触子への接触媒
体の自動供給機構とで構成されていることを特徴とする
管内点検作業用ロボット