JPH0637006B2 - 高所作業におけるマニピュレータへの部品等の供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、高所作業におけるマニピュレータへの部品等
の供給方法に係わり、特に、共通の台上にマニピュレー
タと被装着物とを搭載しておいて、被装着物をマニピュ
レータの基準作業位置に、水平移動により正確に供給す
るようにしたものである。

「従来技術」 高圧配電線における電気工事を実施する場合は、無停電
化を図るために活線作業が要求されるとともに、電柱の
上などの高所作業となることが多い。

このような目的を達成する手段としては、例えば、電柱
に作業者が登ってホットスティック工法により実施する
ことがあるが、落下の危険を伴うため、高所作業車の上
にマニピュレータを搭載しておいて、遠隔操作によって
電気工事を実施する方法が有利であると考えられる。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、一般にマニピュレータは、多関節機能によっ
て、広い範囲から被装着物をつかんで目的とする場合に
移動させるとともに、分割組立作業等に要する精密操作
をすることができるものであるが、遠隔操作範囲が大き
い場合、各箇所でマニピュレータの先端の位置が向きに
ついて、細かい微調整をする必要が生じる。このため、
マニピュレータを前述の高所作業車等の上に搭載してい
る場合では、風などにより高所作業車が揺れ動いて、マ
ニピュレータの先端の位置を設定しにくくなる等によ
り、作業性が損なわれるなどの問題点を生じる。

本発明はこのような従来技術の問題点を有効に解決する
ことを目的としているものである。

「問題点を解決するための手段」 高所作業を行なうための共通の作業台の上に、マニピュ
レータを載置するとともに被装着物収納箱を水平方向に
移動可能に搭載し、前記被装着物収納箱を、マニピュレ
ータの基準作業位置まで水平移動させた後、マニピュレ
ータの先端を回動させて、被装着物収納箱内の被装着物
と係合させるものであり、マニピュレータによる遠隔作
業に必要な工具、部品等を、水平２方向の座標で設定し
ておいて、座標に対応する被装着物収納箱を、マニピュ
レータの基準作業位置まで移動させておき、マニピュレ
ータの先端を一方向に回動させることによって、被装着
物と連結させる。マニピュレータは、微調整を行なう必
要がないので単純な操作となる。

「実施例」 以下、本発明に係わる高所作業におけるマニピュレータ
への部品等の供給方法の一実施例を第１図ないし第３図
に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、高圧線における碍子の着脱を行な
う場合に使用される機器、装置等の概略を示すもので、
図中符号１は高所作業車、符号２は作業台、符号３は第
１のマニピュレータ、符号４は第２のマニピュレータ、
符号５は被装着物収納箱、符号６はクレーン、符号７は
制御装置（ミニコンピュータ、中央処理装置など）、符
号８は光ファイバケーブル、符号９は電柱、符号10は高
圧線、符号11は碍子取り付けアーム、符号12は碍子を示
している。

これらの詳細について説明すると、高所作業車１には前
記作業台２を昇降させるための伸縮アーム13が設けられ
る。そして、作業台２には、第２図に示すように、第１
のマニピュレータ３及び第２のマニピュレータ４が搭載
されて、その先端にはクランプ具14、回転着脱具15、回
転力を発生させる油圧モータ16、その他のアクチュエー
タ等が取り付けられている。また、前記被装着物収納箱
５は、作業台２の上面に設けられた２方向移動機構17に
より、第２図にＸ及びＹで示すように、直交する水平２
方向に移動可能に支持されており、この場合のＸ方向
は、電線の敷設方向に合わせて、高所作業車１の伸縮ア
ーム13の向きにより設定される。

さらに、作業台２には、２方向移動機構17をＸＹ方向に
駆動するためのパルスモータ等からなるＸ軸駆動源18と
Ｙ軸駆動源19とが搭載され、ＸＹ方向の移動量はロータ
リーエンコーダ20によって検出され、光−電気変換後に
光ファイバケーブル８を経由して、制御装置７に伝達さ
れる。なお、活線作業を行なう場合は、地上の高所作業
車１と、クランプ具14、着脱具15、クレーン６との間の
少なくとも一部が、電気絶縁構造となっていることが必
要であることは勿論である。

マニピュレータ３・４の先端の動きは、多関節により自
由自在となっており、それぞれ垂直面Ｅ・Ｆにそって回
動可能に構成されている。

一実施例における碍子着脱作業では、マニピュレータ３
・４の先端は、垂直面内で回動して基準作業位置、即
ち、被装着物収納箱５内の必要な被装着物の直上にセッ
トされる。

以下、第３図のフローチャートに基づいて、碍子12の取
り付け作業例を説明する。

［Ｓ１・作業台の位置設定］ 高所作業車１の位置設定と作業台２の位置設定とによっ
て、Ｘ方向及びＹ方向が第２図に示すように、高圧線10
と平行及び直交する関係を持つように合わせる。これら
の位置設定によって、両マニピュレータ３・４の基準作
業位置、つまり曲線Ｅ及び曲線Ｆは、高圧線10と直交す
る方向に設定される。また、この場合において、第１の
マニピュレータ３は碍子12の正面と対向した状態、第２
のマニピュレータ４は、碍子12の正面からずれた状態に
なる。

［Ｓ２・第１の収納箱の座標の指定］ 被装着物（第２図の場合、碍子）が収納されている被装
着物収納箱５と第１のマニピュレータ３とを係合させる
基準作業位置の座標Ｐ（０，０）に対して、収納箱５の
現在位置のＸＹ方向の座標Ｐ（x₁・y₁）を制御装置７に
入力する。

［Ｓ３・収納箱のＸ方向の移動］ Ｘ軸駆動源18を運転して、被装着物収納箱５をＸ方向に
移動させる。

［Ｓ４・移動位置の検出］ 被装着物収納箱５のＸ方向の位置は、ロータリーエンコ
ーダ20によって検出され、そのデータが制御装置７に出
力される。

［Ｓ５・位置の判別］ 制御装置７は、ロータリーエンコーダ20の検出信号と、
基準作業位置のＸ方向の座標Ｐ（０，０）とを比較し、
目標位置まで移動したかどうかを判別する。一致した場
合は次のＳ６に移行し、一致しない場合はＳ３に戻る。

［Ｓ６・収納箱のＹ方向の移動］ Ｙ軸駆動源19の運転を開始して、被装着物収納箱５をＹ
方向に移動させる。

［Ｓ７・移動位置の検出］ 被装着物収納箱５のＹ方向の移動量は、ロータリーエン
コーダ20によって検出され、そのデータが制御装置７に
出力される。

［Ｓ８・位置の判別］ 制御装置７は、ロータリーエンコーダ20の検出信号と、
基準作業位置のＹ方向の座標Ｐ（０，０）とを比較し
て、目標位置まで移動したかどうかを判別する。一致し
た場合はＳ９に移行し、一致しない場合はＳ６に戻る。

［Ｓ９・マニピュレータの回動］ 第１のマニピュレータ３を作動させて、被装着物収納箱
５の中の被装着物（この場合は碍子12）をクランプ具14
でつかみ、曲線Ｅに沿って、碍子取り付けアーム11の近
傍まで回動させる。この場合、第２図例のマニピュレー
タ３にあっては、回動操作の途中において、クランプ具
14の位置が最も高くなった状態（立ち上がり状態）等
で、水平に１８０度旋回して向きを変え、再び碍子取り
付けアーム11に向けて回動させるようにしている。

［Ｓ10・碍子の挿入］ 第１のマニピュレータ３を微調整しながら、碍子12にお
ける下部のボルト部分を碍子取り付けアーム11の取り付
け穴に挿入する。以下、この挿入状態をマニピュレータ
３で保持し続ける。

［Ｓ11・挿入確認］ 碍子12の碍子取り付けアーム11への挿入を確認する。

［Ｓ12・第２の収納箱の座標の指定］ 被装着物（第２図の場合、碍子12を取り付けるためのナ
ット）が収納されている第２の被装着物収納箱５と第２
のマニピュレータ４とを係合させる基準作業位置に対し
て、収納箱５の現在位置のＸＹ方向の座標Ｐx₂・Ｐy₂を
制御装置７に入力する。

［Ｓ13・収納箱のＸ方向の移動］ Ｘ軸駆動源18を運転して、被装着物収納箱５をＸ方向に
移動させる。

［Ｓ14・移動位置の検出］ 被装着物収納箱５のＸ方向の位置を、ロータリーエンコ
ーダ20によって検出し、そのデータを制御装置７に出力
する。

［Ｓ15・位置の判別］ 制御装置７によって、ロータリーエンコーダ20の検出信
号と、基準作業位置のＸ方向の座標とを比較し、目標位
置まで移動したかどうかを判別する。一致した場合は次
のＳ16に移行し、一致しない場合は、Ｓ13に戻る。

［Ｓ16・収納箱のＹ方向の移動］ Ｙ軸駆動源19を運転して、被装着物収納箱５をＹ方向に
移動させる。

［Ｓ17・移動位置の検出］ 被装着物収納箱５のＹ方向の位置を、ロータリーエンコ
ーダ20によって検出し、そのデータを制御装置７に出力
する。

［Ｓ18・位置の判別］ 制御装置７によって、ロータリーエンコーダ20の検出信
号と、基準作業位置のＹ方向の座標とを比較して、目標
位置まで移動したかどうかを判別する。一致した場合は
次のＳ19に移行し、一致しない場合はＳ16に戻る。

［Ｓ19・第２のマニピュレータの移動］ 第２のマニピュレータ４を作動させて、被装着物収納箱
５の中の被装着物、この場合、ナットと回転着脱具15と
を連結させて、曲線Ｆに沿って碍子取り付けアーム11の
近傍まで回動させる。

［Ｓ20・ナットの締め付け］ 第２のマニピュレータ４を微調整しながら、第２図の矢
印（イ）で示すようにナットを移動させて、碍子取り付
けアーム11に挿入されている碍子12のボルトの先端に裏
側からはめこんだ状態とするとともに、油圧モータ16を
作動させて、回動着脱具15により、ナットの締め付けを
行ない、碍子12を固定する。この場合において、第１の
マニピュレータ３は、落下防止と回転止めとのための保
持を行なっており、両マニピュレータ３・４の共同作動
により、碍子12が取り付けられる。

［Ｓ21・マニピュレータの退避］ 第１のマニピュレータ３と第２のマニピュレータ４とを
碍子12及び碍子取り付けアーム11から退避させ、元の位
置に戻すことにより、碍子12の取り付け作業が終了す
る。

このような碍子12の取り付け作業において、クレーン６
は、碍子12の近傍に高圧線10が存在している場合に、第
１のマニピュレータ３による碍子12の挿入作業に先立
ち、高圧線10を持ち上げて基準作業位置から外しておく
ものである。

また、碍子12を取り外す場合は、両マニピュレータ３・
４の動きが逆順となり、両マニピュレータ３・４によっ
て取り外した碍子12、ナット等は、被装着物収納箱５の
空いている部分、あるいは他の収納箇所に収納される。
さらに、碍子12の取り外し作業と、碍子12の取り付け作
業とを合わせることによって、碍子12の交換作業を実施
し得るものとなる。

なお、本発明は次の実施態様を包含する。

(a) ＸＹ方向の被装着物収納箱５の移動を逆順とするこ
と。

(b) ＸＹ方向の被装着物収納箱５の移動を同時に行なう
こと。その場合、Ｓ５・Ｓ８の両方が移動完了した判別
を行なって次のステップに移行するようにすること。

(c) Ｓ１・Ｓ12における座標の設定は同時に行なうこ
と。その場合、Ｓ11における碍子12の挿入終了確認信号
により、Ｓ13を開始するようにすること。

(d) マニピュレータの数を任意とすること。

(e) 被装着物としては碍子、ナット等の他に必要な工具
類を含むものであること。

「発明の効果」 本発明における高所作業におけるマニピュレータへの部
分等の供給方法にあっては、 位置の微調整を、水平２方向の座標で表される位置の
被装着物収納箱を水平方向に移動して、マニピュレータ
の基準作業位置に合わせるように行なうものであるか
ら、マニピュレータによる遠隔作業に必要な工具、部品
等の基準作業位置への位置設定を正確に容易に行なうこ
とができ、マニピュレータを微調整する方法と比較し
て、高い実用性を有する。

マニピュレータは、主として単純な回動操作でよいた
め、小型のマニピュレータによる作業を可能とするとと
もに、高速化を図ることができる。

マニピュレータと被装着物収納箱とは共通の台上に搭
載されているので、マニピュレータの基部と被装着物収
納箱との相対的な揺れや振動等の発生が少なくなり、正
確な制御を行なうことができる。

等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明における高所作業におけるマニピュレータ
への部品等の供給方法一実施例を示すもので、第１図は
概略図、第２図はその要部を拡大した斜視図、第３図は
工程例のフローチャートである。 １……高所作業車、２……作業台、３……第１のマニピ
ュレータ、４……第２のマニピュレータ、５……被装着
物収納箱、６……クレーン、７……制御装置、８……光
ファイバケーブル、９……電柱、10……高圧線、11……
碍子取り付けアーム、12……碍子、13……伸縮アーム、
14……クランプ具、15……着脱具、16……油圧モータ、
17……２方向移動支持機構、18……Ｘ軸駆動源、19……
Ｙ軸駆動源、20……ロータリーエンコーダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高所作業を行なうための共通の作業台
   （２）の上に、マニピュレータ（３）（４）を載置する
   とともに被装着物収納箱（５）を水平方向に移動可能に
   搭載し、前記被装着物収納箱を、マニピュレータの基準
   作業位置まで水平移動させた後、マニピュレータの先端
   を回動させて、被装着物収納箱内の被装着物と係合させ
   ることを特徴とする高所作業におけるマニピュレータへ
   の部品等の供給方法。