JPH07277237A - 無限軌道走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】非磁性材料で作られた垂直壁面に吸着して連続
走行でき、制御が用意で、低価格の走行装置を提供す
る。 【構成】走行装置の走行に伴ってアクチュエータローラ
２２をアクチュエータ板２３に押しつけあるいは引き離
して、自動的に作動，復帰を繰り返すようにした機械式
三方弁１５で、エアシリンダ３３と真空発生装置１２を
作動させることにより、真空吸盤１１を壁面５０に吸
着，離脱させながら連続走行するようにした。 【効果】従来、不可能であった非磁性壁面に吸着して、
連続走行することを可能にし、これに伴い、作業員の安
全性向上、足場作り作業の削減等の効果が生まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は船舶の胴板や、各種の液
体貯蔵タンクの胴板の点検，塗装等を遠隔走査で行うた
めの壁面走行装置に係り、走行壁面材料の磁性の有無や
塗膜の有無に拘らず垂直壁面を安定して走行する壁面走
行装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来の壁面走行装置には大別して二つの
方式がある。一つは磁石を使用して壁面に吸着しながら
走行するものであり、もう一つの方式は、複数の真空吸
盤で壁面に吸着し、それらの吸盤を二つのグループに別
けて、それぞれのグループを交互に離脱，吸着を繰り返
しながら前方に踏み出して、歩行前進させるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
磁石を使用する方式は、壁面が非磁性材料の場合には使
用できないという欠点のほかに、強力で固い磁石によっ
て壁面や壁面の塗膜を損傷する問題点があった。

【０００４】また、真空吸盤を使用した歩行前進方式で
は、走行が間歇的になることと駆動および制御系が複雑
になる欠点があった。

【０００５】本発明の目的は、これら従来方式の欠点を
排して、非磁性材壁面に適用可能で且つ一様な速度で連
続走行できる低コストの壁面走行装置を提供するにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段を図５および図６で説明する。図５は本発明を
構成する吸着ユニットの基本構成と機能の説明図であ
り、図６は図５吸着ユニットを複数個組み合わせて無限
軌道を構成したときの動作説明図である。

【０００７】本発明では前述の課題を解決するために次
の手段を講じた。まず、非磁性壁面に吸着して走行し且
つ壁面を損傷することが無いように、壁面吸着装置とし
て真空吸盤１１を使用した。また、歩行機構が持つ間歇
走行の欠点を除くために無限軌道方式とした。

【０００８】真空吸盤を使用した無限軌道走行装置が走
行するために、装置の進行に伴って真空吸盤が吸着と離
脱を繰り返さなければならないが、そのためにエアシリ
ンダ３３と小型真空発生器１２を使用した。無限軌道走
行装置の走行とそれに伴う上記エアシリンダと真空発生
器の動作制御は、これを電気的に行うとすれば複雑な制
御装置と複雑な手順そして配線が必要となるが、これを
機械式三方弁を使用して簡単且つ確実に行えるようにし
た。

【０００９】機械式三方弁や真空発生器を断続的に作動
させて連続走行を実現させるためには回転する無限軌道
を構成するこれらの機器に、静止側から圧縮空気を供給
しなければならないが、それらは、無限軌道と一体にな
って回転する環状空気供給母管を設けて、これに回転継
ぎ手を経て空気を供給する構造とした。

【００１０】

【作用】以下に、上記の手段の作用について、同じく図
５および図６で説明する。

【００１１】図５の１５は三方弁で、空気圧縮機１６か
ら圧縮空気をＰポートに受けて、アクチュエータローラ
２２が押し下げられているあいだポートＡから圧縮空気
を送り出す。三方弁１５から送り出された圧縮空気はエ
アシリンダ３３を作動させて真空吸盤１１を押し下げ、
壁面５０に押しつけると同時に、エゼクタ式真空発生器
１２を作動させて真空吸盤１１の内部を排気して吸着さ
せる。

【００１２】このように構成した吸着ユニット１０をチ
ェーン３４で連結したものが図６で、このチェーンを図
５に示したローラ３５およびローラガイド３６で支持し
てスプロケット３７で回転させれば真空吸盤を無限軌道
として走行させることができる。

【００１３】いま、装置全体が紙面を左から右へ移動す
る場合を説明すると、アクチュエータローラ２２がアク
チュエータ板２３に接する前の吸着ユニットＡは真空吸
盤１１が引き上げられており、壁面５０に吸着してな
い。

【００１４】アクチュエータローラ２２がアクチュエー
タ板２３に接して押し下げられると、上記の作用により
真空吸盤１１が押し下げられて、内部が排気されて吸着
し、吸着ユニットＢ，Ｃ，Ｄはこの状態にある。

【００１５】アクチュエータ板２３を通り過ぎた吸着ユ
ニットＥはアクチュエータローラ２２が復帰して、真空
吸盤１１も壁面を離れる。この間、作動に必要な圧縮空
気は空気圧縮機１６から回転自在なロータリジョイント
１７を経て環状空気供給母管１８から供給される。環状
空気供給母管１８は吸着ユニットと一緒に回転すること
で無限走行が可能となる。

【００１６】以上の動作は電動機３１でスプロケット３
７を回転させるだけで自動的に行われ、特別な制御は一
切必要としない。

【００１７】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図４で説明する。

【００１８】図１は本発明の無限軌道走行装置の側面図
で、真空発生器１２とエアシリンダ３３を備えた１６個
の真空吸盤１１がチェーン３４で連結されている。チェ
ーン３４は図２に示すようにローラ支持板３１に固定さ
れており、スプロケット３７によって駆動されて真空吸
盤１１と一体になってローラガイド３６に沿って回転す
る。

【００１９】図２は、図１のＡ−Ａ面の断面図で、ロー
ラ支持板３１のローラ３５は、前述の長円形のローラガ
イド３６にそって移動することにより、これと一体にな
って移動する三方弁１５のアクチュエータローラ２２が
アクチュエータ板２３に接して押し下げられ、三方弁が
作動してエアシリンダ３３と真空発生器１２に圧縮空気
が送られる。その結果、エアシリンダ３３によって真空
吸盤１１が押し下げられ真空発生器１２によって排気さ
れて吸着する。本実施例では１６個の真空吸盤を連結し
たものを一つの無限軌道車輪として、これを２つ連結棒
３８で連結して一台の無限軌道走行装置としている。

【００２０】図３，図４は、本実施例の平面図で、二個
の無限軌道車輪が二本の連結棒３８で連結されて、無限
軌道走行装置を構成している。この図は、本発明の無限
軌道走行装置が、壁面を走行しながら、壁面の状態を観
察・点検するようにした実施例で、二本の連結棒の間
に、カメラ支持板４１を設けて、これに、観察用カメラ
６１と照明灯６２を備えて、壁面を連続的に観察・点検
することができる。

【００２１】図７および図８は、以上説明してきた図面
に併記すると煩雑になるため、圧縮空気供給方式のみを
抽出して図示したもので、各吸着ユニットは、無限軌道
と一体になって回転する環状空気供給母管１８から、こ
れも一体回転する枝管１９を経て圧縮空気が供給され
て、吸着ユニットの一連の動作を可能にしている。

【００２２】環状空気供給母管１８へは、空気供給管１
３，回転継ぎ手１４，連絡管１０を順次経由して圧縮空
気が送られる。図８は、その断面図で、空気供給管１３
を走行装置の二つの車輪の内側から、ローラガイド３６
の中を通すことにより無限軌道の回転部分との干渉を避
けることを可能にしている。

【００２３】本実施例では、真空発生器を各吸着ユニッ
ト毎に設けているが、これは、吸着ユニット毎に真空系
統を独立させることにより、仮りに、一つの真空吸盤の
真空度が低下、或いは破壊されても他の吸盤に影響を及
ぼさないようにしたもので、装置全体の吸着性の向上に
大きく寄与している。この点の配慮が必要なければ真空
発生器は一つにして、全ての吸盤に共用することも可能
である。

【００２４】請求項４に示すように、空気圧縮機１６に
代えて真空発生機を使用することも可能で、個々の吸着
ユニットの市に空発生器を不要として、本実施例と同様
の動作を行わせることができる。その場合は、エアシリ
ンダ３３を真空作動型にし、三方弁１５と真空吸盤とを
直結すればよい。

【００２５】

【発明の効果】非磁性材料で作られた垂直壁面に吸着し
て連続走行可能な走行装置を提供する。

【００２６】これは、従来の歩行型吸盤走行装置の間歇
走行に比較して、連続走行が可能で、走行速度が向上す
る他、機械式三方弁方式により走行機構部の制御を著し
く単純化した。また、吸盤を使用することにより、従来
のマグネット式走行装置に比較して壁面の損傷を著しく
小さくすることができた。

【００２７】また、この装置を使用することにより、従
来、壁面の点検，塗装など、人手によって行っていた高
所作業が機械化されて、安全性を著しく改善できる他、
足場の製作が不要になるなど、経済的な効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無限軌道走行装置の構造を示す側
面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】図１の構成に観察装置を付加した無限軌道走行
装置の平面図。

【図４】図３の縦断面図。

【図５】吸着ユニットの立面図。

【図６】無限軌道走行装置の圧縮空気供給経路図。

【図７】吸着ユニットへの圧縮空気供給経路図。

【図８】図７の経路立面図。

【符号の説明】

１１…真空吸盤、１２…真空発生器、１３…空気供給
管、１４…回転継ぎ手、１５…三方弁、１６…空気圧縮
機、１８…環状空気供給母管、１９…枝管、２２…アク
チュエータローラ、２３…アクチュエータ板、３２…減
速機、３３…エアシリンダ、３４…チェーン、３５…ロ
ーラ、３６…ローラガイド、３７…スプロケット、３８
…連結棒、４０…つなぎ板、４１…カメラ支持板、５０
…壁面、６１…観察用カメラ、６２…照明灯。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 洋司 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接地部分を真空吸盤にしたことを特徴とす
   る無限軌道走行装置。
2. 【請求項２】請求項１の無限軌道走行装置において、真
   空吸盤一個に機械式三方弁，エアシリンダおよび真空発
   生装置を各一個ずつ組み合わせて、これを一つの吸着ユ
   ニットとし、この吸着ユニットを複数ユニット連結して
   無限軌道を構成し、一台の空気圧縮機から圧縮空気を供
   給することにより、真空吸盤の吸着と離脱を連続的に行
   わせるようにしたことを特徴とする無限軌道走行装置。
3. 【請求項３】請求項１の無限軌道走行装置において、無
   限軌道と一体になって回転する圧縮空気供給用環状母管
   を設け、これに回転継ぎ手を経由した一本の空気供給管
   と、機械式三方弁と圧縮空気供給用環状母管とを結ぶ複
   数の枝管を設けたことを特徴とする無限軌道走行装置。
4. 【請求項４】請求項１の無限軌道走行装置において、一
   台の真空発生器と複数のエアシリンダおよび機械式三方
   弁を組み合わせて、真空吸盤の吸着および離脱を連続的
   に行わせることを特徴とする無限軌道走行装置。