JPH09264486A - 噴射式ケーブル処理機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ケーブルを牽引しつつ前進・後進走行する移
動体が、後進時にケーブルを踏まないようにする。 【解決手段】 移動ロボット０２は、ケーブル０３を牽
引しつつ前進し、ケーブル０３の引き戻しに応じて後進
する。ケーブル０３には、ガスを噴出してケーブル０３
を後進方向に搬送する複数のガス噴射推進装置２０が間
隔をあけて固定されている。後進時にケーブル０３に弛
みが発生し、この弛みをケーブル弛み検出装置３０が検
出すると、制御部３１の指令に応じて、ガス噴射推進装
置２０から移動ロボット０２に向かう方向にガスが噴出
さる。このためガス噴射推進装置２０によりケーブル０
３が後進方向に搬送され、ケーブル０３の弛みが解消さ
れる。このため、後進時に移動ロボット０２がケーブル
０３を踏むことはなく、ケーブル０３の損傷を防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は噴射式ケーブル処理
機構に関し、例えば管路内点検用の移動ロボットのケー
ブルに対して、弛みや過剰なテンションを与えることな
く良好なケーブル処理ができるように工夫したものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】各種の管路の内部状態を点検するため
に、管路内を前進・後進走行して管路内状態を点検する
移動ロボットが使用されている。即ち、図７に示すよう
に、管路０１内では、移動ロボット０２が前進（図中Ａ
方向移動）したり後進（図中Ｂ方向移動）して管路０１
内の状態を点検する。この移動ロボット０２にはケーブ
ル０３が接続されており、このケーブル０３を介して、
管路０１の外から移動ロボット０２に電力や信号が送ら
れるようになっている。また、移動ロボット０２から管
路０１外に信号が送られるようになっている。ケーブル
０３は管路０１外に備えたドラム０４に巻かれている。

【０００３】移動ロボット０２が前進する時には、移動
ロボット０２がケーブル０３を牽引いていき、ケーブル
０３がドラム０４から繰り出されていく。このとき、ド
ラム０４の回転数から移動ロボット０２の移動距離を検
出している。また、移動ロボット０２が後進する時に
は、移動ロボット０２の後進に併せてドラム０４により
ケーブル０３を巻き戻していた。ケーブル０３の巻き戻
しは、移動ロボット０４の移動距離と後進速度に応じて
行っている。

【０００４】なお、ドラム０４の代わりに、ケーブル０
３の繰り出しと巻き戻し（引き戻し）のできる他の巻き
戻し機構を用いていることもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように 従来
では、移動ロボット０２側の移動距離に応じて、管路０
１外に備えた手元のドラム０４等で、ケーブル０３の繰
り出し・引き戻し（巻き戻し）の操作を行っている。こ
のため、移動ロボット０２が曲管部や分岐部を走行する
ことにより、距離計測に誤差を生じてしまうと、後進時
には、移動ロボット０２の後進とケーブル０３の引き戻
しとの同期が取れない事態が発生する恐れがあった。こ
のような事態になりケーブル０３の引き戻しが速いと、
移動ロボット０２とドラム０４との間のケーブル０３に
大きなテンションが加わり、いわゆる綱引き状態になる
ことがあった。また、ケーブル０３の引き戻しが遅い
と、ケーブル０３が弛んでしまい、移動ロボット０２
が、弛んだケーブル０３を踏みつけたり乗り越えたりす
る状態になることがあった。このような「綱引き状態」
「ケーブルの踏みつけ・乗り越え」が生じると、ケーブ
ル０３が損傷したり断線する等のトラブルが発生するこ
とがあった。

【０００６】本発明は、上記従来技術に鑑み、移動体
（移動ロボット等）が後進走行する際に、ケーブルに過
大なテンションを加えることなく、かつ、移動体がケー
ブルの乗り越えや踏み込みをしないようした噴射式ケー
ブル処理機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、移動経路に沿い前進・後進移動する移動体
にはケーブルが接続されており、移動体が前進移動する
際には移動体がケーブルを牽引しつつ前進移動し、移動
体が後進移動する際には移動体の後進移動に伴いケーブ
ルが引き戻される移動機構において、前記ケーブルの複
数箇所に固定されており、ガスが圧力をかけて蓄積され
るとともに、移動体側に向けてガスを噴射することによ
り推力を発生する複数のガス噴射推進装置と、前記移動
体の後進移動時に前記ケーブルの弛み状態を検出し、弛
みを検出したら前記ガス噴射推進装置からガスを噴出さ
せ、弛みを検出しない時には前記ガス噴出推進装置から
のガス噴射を停止させるよう制御する検出・制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

【０００８】また本発明の構成は、移動経路に沿い前進
・後進移動する移動体にはケーブルが接続されており、
移動体が前進移動する際には移動体がケーブルを牽引し
つつ前進移動し、移動体が後進移動する際には移動体の
後進移動に伴いケーブルが引き戻される移動機構におい
て、前記ケーブルの複数箇所に固定されており、ガス供
給チューブを介してガスが圧力をかけて供給されてこの
ガスを蓄積するチャンバと、このチャンバのうち移動体
側に形成され移動体側に向けてガスを噴射する噴射ノズ
ルと、この噴射ノズルを開閉する弁棒と、この弁棒に連
結されており励磁・消磁をすることにより前記弁棒を駆
動して前記噴射ノズルを開閉する電磁コイルとでなるガ
ス噴射推進装置と、前記移動体の後進移動時に前記ケー
ブルの弛み状態を検出するケーブル弛み検出手段と、前
記ケーブル弛み検出手段が弛みを検出したら前記噴射ノ
ズルからガスを噴出させ、前記ケーブル弛み検出手段が
弛みを検出しない時には前記噴射ノズルかららのガス噴
射を停止させるよう前記励磁コイルの励磁・消磁を制御
する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】また本発明の構成は、複数の前記ガス噴射
推進装置のうち、一部のものはガスの噴出方向が移動体
側に対して逆の向きになる状態で、前記ケーブルに固定
されていることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づき詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施の形態に係る噴
射式ケーブル処理機構の全体構成を平面的に示し、図２
は噴射式ケーブル処理機構の全体構成を側面側から示
し、図３は噴射式ケーブル処理機構の全体構成（特にガ
スの供給系統）を概念的に示し、図４は図１のＣ−Ｃ断
面図を示し、図５は図１のＤ−Ｄ断面を示す。なお、図
示状態が明瞭になるように、図１においてケーブル０３
の太さを誇張して大きく示している。

【００１２】図１及び図２に示すように、管路０１内を
前進・後進走行する移動ロボット０２にはケーブル０３
が接続されている。ケーブル０３としては電力用ケーブ
ル０３ａと信号用ケーブル０３ｂとがあり、両ケーブル
０３ａ，０３ｂを総称してケーブル０３で示す。

【００１３】移動ロボット０２は、管路０１の内部の点
検をするため、ケーブル０３を牽引しつつ前進（図中Ａ
方向移動）したり、ケーブル０３の巻き戻しに同期して
後進（図中Ｂ方向移動）する。ケーブル０３の巻き戻し
（引き戻し）は、管路０１の入口側０１ａに備えたドラ
ム（図示省略）等によって行う。

【００１４】図１，図２、図３に示すように、第１の実
施の形態に係る噴射式ケーブル処理機構１０は、複数
（図では３個）のガス噴射推進装置２０を、ケーブル０
３に固定して構成されている。しかも、ガス噴射推進装
置２０の相互に適切な間隔を保持する状態でガス噴射推
進装置２０を配置している。これらガス噴射推進装置２
０の構成及び動作の詳細は後述するが、ここでは、その
概要を先に説明しておく。

【００１５】移動ロボット０２が後進しているときに、
ケーブル０３が弛みケーブルの蛇行が発生したら（図３
参照）、各ガス噴射推進装置２０は移動ロボット０２側
に向けてガスＧを噴射する。このガス噴射により生じた
推力により、各ガス噴射推進装置２０はケーブル０３を
入口側０１ａ方向（Ｂ方向）に搬送する。このため、ケ
ーブル０３が直線状に伸びケーブル０３に生じた弛みは
解消される。よって、移動ロボット０２が後進してもケ
ーブル０３を踏みつけることがなくなり、ケーブル０３
が損傷することはなくなる。なお、ドラム等によるケー
ブル０３の引き戻しはやや緩めにしておく。

【００１６】次に、図３〜図５を参照して、ガス噴射推
進装置２０の構成を説明する。噴射式ケーブル処理機構
１０は、ガス噴射推進装置２０を複数備えているが、各
ガス噴射推進装置２０の構成は同じであるので、その１
つについて説明する。

【００１７】図３，図４に示すように、ガス噴射推進装
置２０は、一対のチャンバ２１を備えている。この一対
のチャンバ２１の間には、電力用ケーブル０３ａ，信号
用ケーブル０３ｂ，ガス供給チューブ２２が挟持され、
かつ、チャンバ２１とケーブル３（３ａ，３ｂ）及びガ
ス供給チューブ２２とが固定・連結されている。また一
対のチャンバ２１相互は、固縛部材２３により緊密に連
結されている。

【００１８】図５に示すように、チャンバ２１は、円筒
状のチャンバ本体２１ａと、チャンバ本体２１ａの一端
面（移動ロボット側の面）に気密に取り付けた閉止部材
２１ｂと、チャンバ本体２１ａの他端面（入口側の面）
に気密に取り付けた閉止部材２１ｃとで形成されてい
る。閉止部材２１ｂには、ガスを移動ロボット０２側に
向けて噴射するための噴射ノズル２４が形成されてい
る。閉止部材２１ｃには、チェック弁座２５が形成され
ている。

【００１９】弁棒２６は、噴射ノズル２４に対して同軸
配置となる状態で、閉止部材２１ｃに気密に挿入設置さ
れている。そして弁棒２６は、閉止部材２１ｃに備えた
電磁コイル２７により駆動される。つまり、電磁コイル
２７が消磁状態になると、弁棒２６は噴射ノズル２４に
押し込まれ、噴射ノズル２４が閉状態になる。電磁コイ
ル２７が励磁状態になると、弁棒２６は電磁コイル２７
側に引かれ噴射ノズル２４は開状態になる。

【００２０】チェック弁２８は、閉止部材２１ｃのチェ
ック弁座２５に取り付けられている。このチェック弁２
８はスプリング押し付け型のチェック弁であり、ガス供
給チューブ２２が接続されている。ガスは管路０１の入
口側０１ａからガス供給チューブ２２を介してチェック
弁２８に供給されている。このため、チャンバ２１内の
ガス圧が一定値以下になると、チェック弁２８を通って
ガスがチャンバ２１内に蓄圧される。

【００２１】図１〜図３に戻り説明を続けると、移動ロ
ボット０２には、ケーブル０３の弛みを検出するケーブ
ル弛み検出装置３０と、制御部３１が備えられている。
ケーブル弛み検出装置３０は、例えば、工業用カメラと
画像処理装置等で構成されている。またケーブル０３に
は、例えば、標準用ランプが複数設置されており、この
標準用ランプを前記工業用カメラで撮影しその画像を処
理することにより、ケーブル０３の弛みを検出すること
ができる。なお、ケーブル弛み検出装置３０としては、
超音波装置やレーザ装置を用いることもできる。。

【００２２】移動ロボット０２が後進時に、ケーブル弛
み検出装置３０がケーブル０３の弛みを検出すると、制
御部３１は電磁コイル２７を励磁する。そうすると、弁
棒２６が引かれ、噴射ノズル２４が開状態になる。よっ
て、チャンバ２１内に蓄圧されていたガスが噴射ノズル
２４から移動ロボット０２側に向かって噴射される。こ
の結果、ガス噴射推進装置２０が弛んだケーブル０３を
出口側０１ａに向かって搬送し、ケーブル０３の弛みが
解消される。なお、ケーブル弛み検出装置３０がケーブ
ル０３の弛みを検出していないときには、制御部３１は
電磁コイル２７を消磁する。よってこのときには、噴射
ノズル２４が閉状態となり、ガスの噴射は行われない。

【００２３】上記実施の形態では、ケーブル０３の弛み
を検出するのに、ケーブル弛み検出装置３０を用いた
が、ケーブルの弛みを検出するセンサ（例えば、歪みセ
ンサ）をケーブル０３に直接取り付けておき（例えば歪
みセンサをケーブル周方向に３〜４箇所貼り付けておき
ケーブルの歪み量を検出できるようにしておく）、この
センサによりケーブル０３の弛みを検出したら電磁コイ
ル２７を励磁してガスを噴射させるようにしてもよい。
さらに、ケーブル０３の弛みを人間が目視によって検出
し、目視によりケーブル０３の弛みを検出した時に、電
磁コイル２７を励磁してガスを噴射させるようにしても
よい。

【００２４】次に、本発明の第２の実施の形態を、図６
を参照して説明する。この実施の形態の噴射式ケーブル
処理機構１１は、３台のガス噴射推進装置２０と１台の
ガス噴射推進装置２０ａとで構成されている。３台のガ
ス噴射推進装置２０の構成及び動作は、第１の実施の形
態のものと同じである。ガス噴射推進装置２０ａの構成
自体は、ガス噴射推進装置２０と同じであるが、取り付
け方向が逆になっている。つまり、ガス噴射推進装置２
０は移動ロボット０２の方向に向けてガスを噴出する向
きに取り付けられているが、ガス噴射推進装置２０ａは
入口側０２ａの方向に向けてガスを噴出する向きに取り
付けられている。

【００２５】図６に示す第２の実施の形態では、移動ロ
ボット０２が前進するときには、ガス噴射推進装置２０
ａからガスを噴射させ、ガス噴射推進装置２０からはガ
スを噴射させない。このようにすることにより、移動ロ
ボット０２が前進するときに、移動ロボット０２による
ケーブル０３の牽引を助勢することができる。また、移
動ロボット０２が後進するときには、ガス噴射推進装置
２０ａからはガスを噴射させず、ガス噴射推進装置２０
からはケーブル０３の弛み検出を条件にガスを噴射させ
る。このようにすることにより、第１の実施の形態のと
きと同様に、ケーブル０３の弛みを解消することができ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上、実施の形態と共に具体的に説明し
たようにて、本発明によれば、移動体が後進していると
きにケーブルの弛みを検出したら、ケーブルに固定され
ているガス噴射推進装置から移動体に向けてガスを噴射
するようにしたので、弛んだケーブルはガス噴射推進装
置により後進方向に搬送され、ケーブルの弛みが解消さ
れる。この結果、後進時に移動体がケーブルを踏みつけ
たり乗り越えたりすることがなくなり、ケーブルにダメ
ージを与えることはなくなり、安全性が向上する。

【００２７】また、前記ガス噴射推進装置の一部を逆向
きに配設することによって、移動体が前進するときのケ
ーブル牽引を助勢することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る噴射式ケーブ
ル処理機構の全体構成を平面的に示す断面図。

【図２】噴射式ケーブル処理機構の全体構成を側面側か
ら示す断面図。

【図３】噴射式ケーブル処理機構の全体構成（特にガス
の供給系統）を概念的に示す構成図。

【図４】図１のＣ−Ｃ断面図を示す断面図。

【図５】図１のＤ−Ｄ断面を示す断面図。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る噴射式ケーブ
ル処理機構の全体構成を平面的に示す断面図。

【図７】従来技術を示す構成図。

【符号の説明】

０１ 管路 ０１ａ 入口側 ０２ 移動ロボット ０３ ケーブル ０３ａ 電力用ケーブル ０３ｂ 信号用ケーブル ０４ ドラム １０，１１ 噴射式ケーブル処理機構 ２０，２０ａ ガス噴射推進装置 ２１ チャンバ ２１ａ チャンバ本体 ２１ｂ，２１ｃ 閉止部材 ２２ ガス供給チューブ ２３ 固縛部材 ２４ 噴射ノズル ２５ チェック弁座 ２６ 弁棒 ２７ 電磁コイル ２８ チェック弁 ３０ ケーブル弛み検出装置 ３１ 制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動経路に沿い前進・後進移動する移動
   体にはケーブルが接続されており、移動体が前進移動す
   る際には移動体がケーブルを牽引しつつ前進移動し、移
   動体が後進移動する際には移動体の後進移動に伴いケー
   ブルが引き戻される移動機構において、 前記ケーブルの複数箇所に固定されており、ガスが圧力
   をかけて蓄積されるとともに、移動体側に向けてガスを
   噴射することにより推力を発生する複数のガス噴射推進
   装置と、 前記移動体の後進移動時に前記ケーブルの弛み状態を検
   出し、弛みを検出したら前記ガス噴射推進装置からガス
   を噴出させ、弛みを検出しない時には前記ガス噴出推進
   装置からのガス噴射を停止させるよう制御する検出・制
   御手段と、 を備えたことを特徴とする噴射式ケーブル処理機構。
2. 【請求項２】 移動経路に沿い前進・後進移動する移動
   体にはケーブルが接続されており、移動体が前進移動す
   る際には移動体がケーブルを牽引しつつ前進移動し、移
   動体が後進移動する際には移動体の後進移動に伴いケー
   ブルが引き戻される移動機構において、 前記ケーブルの複数箇所に固定されており、ガス供給チ
   ューブを介してガスが圧力をかけて供給されてこのガス
   を蓄積するチャンバと、このチャンバのうち移動体側に
   形成され移動体側に向けてガスを噴射する噴射ノズル
   と、この噴射ノズルを開閉する弁棒と、この弁棒に連結
   されており励磁・消磁をすることにより前記弁棒を駆動
   して前記噴射ノズルを開閉する電磁コイルとでなるガス
   噴射推進装置と、 前記移動体の後進移動時に前記ケーブルの弛み状態を検
   出するケーブル弛み検出手段と、 前記ケーブル弛み検出手段が弛みを検出したら前記噴射
   ノズルからガスを噴出させ、前記ケーブル弛み検出手段
   が弛みを検出しない時には前記噴射ノズルかららのガス
   噴射を停止させるよう前記励磁コイルの励磁・消磁を制
   御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする噴射式ケーブル処理機構。
3. 【請求項３】 複数の前記ガス噴射推進装置のうち、一
   部のものはガスの噴出方向が移動体側に対して逆の向き
   になる状態で、前記ケーブルに固定されていることを特
   徴とする請求項１または請求項２の噴射式ケーブル処理
   装置。