JPS61125971A - 大径管管内自走ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大径管の管内の検査などに使用する自走ロボッ
トに関するものである。

〔従来の技術〕

大径管例えば水路管などの内面の検査は、従来検査員が
内部に入り、超音波探傷器、厚み計、カメラなどの検査
装置を利用して検査を行なっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし径が４ｍにも及ぶ大径管の場合は検査のための足
場を組む必要があ夛、又水路管などの場合は、管の傾斜
が急であるため足場にも梯子等を用いねばならず、いず
ｆＬＫｔ、ろ検査の足場が悪くて検査能率が上らず時間
を要するばかりでなく、保安上の問題もある。

又傾斜の急な水路管の場合、工事用として上部からゴン
ドラを吊下げる大型の装置があるが、該装置を管内に搬
入する九めには同径の開口部が必要なため、頻繁に行な
う定期検査には不向きである。

本発明はこうした従来の検査方法の問題点を解消するた
めになさｎたもので、大径管の管内を自由に走行しうる
検査用の自走ロボットを提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

磁石を内蔵する一個又は複数個の磁石ローラを底部に備
えるとともに、パワシリンダによって作動する連結用伸
縮継手をそｎぞｎ前後に備えた台車フレームの内部に、
上記磁石ａ−ラを走行させるための駆動装置と、該磁石
ａ−ラの方向転換装置と、ブレーキと、制御装置とを配
設してなる自走車を、個々に又は上記連結用伸縮継手に
より予め複数個相互に連結して大径管管内に搬入し、上
記磁石ローラを該大径管の内面に付着せしめるようにし
て上記伸縮継手により相互に連結さ几た複数個の自走単
による環を形成する。続いて前記伸縮継手のパワシリン
ダを作動して伸縮継手相互に押圧力を作用せしめるとと
もに、６台又は所定台数おきの自走車の背面に装着さ几
た伸縮自在のロッドを伸長させて、その一端を前記自走
車によって形成される環の中心部に位置する中央盤の周
辺部に係着する。さらに管外の電源およびコントロール
ボックスに接続する動カケープルおよび制御ケーブルを
管内ＶＣ装入し、中央盤のスリップジヨイントを介して
各自走車の原動機および制御装置に配線する。

本発明に係る大径管管内自走ロボットは以上のように構
成されているので、該自走ロボットは大径管の内面に内
接する一個の自走する車輪と考えられる。すなわち相互
に連結さ几た自走車による環はリムであり、伸縮ロッド
はスポークであ夕、そして磁石ローラはタイヤであると
見做されるのである。

〔作　用〕

次に上記自走ロボットの各部の作用について説明する。

先づ各自走車の磁石ローラは磁石を内蔵しているのでそ
の８カにより上記環状の自走ロボットは管の内面に付着
力を生ずる０次にパワシリンダーを備えた連結用伸縮継
手は、該パワーシリンダーの作動により伸縮継手相互に
押圧力を与えるので、自走車によって形成される環はブ
リッジ効果を生じ、環状の自走クボットが内面に崩壊す
るのを妨げることとなる。さらに６台又は所定台数おき
の自走車の背面に備えた伸縮ロッドは、その一端が環の
中心部の中央盤に係着さｎ、各ロッドを伸長せしめるこ
とによって自走車を管の内面に押圧し、環状の自走ロボ
ットの大径管内面への付着を確実な゛ものにしている０
、 ところで上記環状の自走ロボットを形成する各自走車は
、磁石ローラのための走行用駆動装置、方向転換装置、
ブレーキ及びそれらをコントａ−ルする制御装置を内蔵
しているので、前記管外のｔＳおよびコントａ−ルボツ
クスから前記動カケープルを通して入力し、制御ケーブ
ルを介して信号を送り磁石ａ−ラの回転数とその走行角
度を指示す１ば、該自走車によって形成さ几る自走ロボ
ットは、前述のように一個の車輪のかたちでその平面を
管軸に垂直に保持したまま、管の円周方向に所定の回転
数で回転しながら、所定の速度で管軸方向に進むことと
なる。

したがりて上記自走ロボットに必要とする検査器具とそ
の制御装置とを載荷し、こ几をケーブルにより管外より
制御す几ば所定の検査を行なうことができる。

〔発明の実施例〕

第１図（ａ）　、（ｂ）、　（ｃ）は本発明に優る自走
ロボットを構成する自走車の一実施例を示す正面図、平
面図および側面図、第２図（ａｌ　、　（ｂｌは自走車
の内部を示す平面図およびその一部側面図、第３図は走
行用磁石ローラおよびその方向転換装置を示す断面図で
ある。

図に示すように自走車（υはその底部に４個の磁石ロー
ラ（５ｋ）を備えるとともに、連結用伸縮継手（３）、
　（４）をそ几ぞ１前後に備えた台本フレーム（２）の
内部に、上記磁石ローラ（ハ）を走行せしめる±めの駆
動装置（５）と、磁石ローラ（ハ〕の走行角度を変えて
方向転換するための方向転換装置（６）と、ブレーキ（
７）と、上記各機器の動作を制御する制御装置（８）と
を配設して構成さ几ている。

磁石ローラ（ム）は、第３図に示すように円板状の磁石
（５１）の外周を鋼製のリング（５ｍ）で巻いて形成し
ているので、磁力を有している。

連結用伸縮継手（３１、（４１はパワシリンダ（３１Ｌ
）。

（４ａ）の作動によシ前後に移動し、第２図に示すよう
に伸縮継手（４）が隣接する自走車の伸縮継手（３）に
挿嵌さｎると、継手（３）の近接センナ（３ｂ）が作動
し、電磁プランジャ（３Ｃ〕が機能してビン（３ｄ）が
継手（４）の孔（４ｂ）に貫通し、隣接する自走車は相
互に連結される。走行用駆動装置（５）にあっては走行
用モータ（５ａ］の始動により、そのトルクが歯車（５
ｂ）、駆動軸Ａ（５ｃ）、ベベルギヤ（５ｄ〕を経て駆
動軸Ｂ（５ｅ）　に伝達され、さらにウオーム（５ｆ）
、ウオームホイール（５ｇ）、同ホイール軸（５ｈ）、
ベベルギヤ列（５１）を介して各磁石ローラ（５ｋ）に
伝達され、こｎを回転せしめるのである。なお駆動軸Ｂ
（５ｅ）　　にはブレーキ（７）が装着されている。

又走行方向転換の九めの磁石ローラ（５ｋ）の走行角度
の変更は、方向転換用モータ（６ａ）が歯車（６ｂ）を
介して、磁石ローラ（５ｋ）のローラフレーム（５ｊ）
を回転させることによって行なうように構成さ几ている
。

なお自走車（１）は１台おきに背面に伸縮自在のロッド
（９）を備えている。

次に管内における自走ロボットの組立てについて説明す
る。

上記自走車（１）は個々（あるいは連結用伸縮継手（３
）　、　（４）により予め順次連結され、管■のマンホ
ール０ηより管内に搬入さ几る。第４図は予め連結され
た自走車の管内への搬入と組立ての状況を示すもので、
連結さｎた自走車（１）は管（１）内で磁石ローラ（５
ｋ）を管の内面に接して環状に配設され、１台おきの自
走車（１）の背面に備えた伸縮ロッド（９）の一端を中
央盤（１０Ｋ装着する。１台の自走ロボットを形成する
だけの数の自走車が管内に搬入さル、管の内面に内接す
るかたちで環が形成さｎると、各自走車（１）の連結用
伸縮継手（３）、　（４）のパワシリンダ（３ａ）、（
４ａ）を作動させて該伸縮継手（３）、　（４）に押圧
力を与え、！にブリッジ効果を作用せしめる。

さらに伸縮ロッド（９）を伸長して中央盤と連結し自走
車（１）に背面より管内面への押圧力を与える。

続いて第５図に示すように各自走車（１）のモータのた
めの動カケープルおよび自走車内の制御装置（８）のた
めの制御ケーブルを纒めて一本のケーブル（７）とし、
管外に設は比定＃ｅυ、コントロールボックス翰よりケ
ーブルドラムりを経て管（７）のマンホールｏ９より管
内に装入し、滑車（財）を介して環状の自走ロボットの
中央盤αＯを経て各自走車（１）に配線する。中央盤（
１０は第６図に示すスリップジョイン）　（１０ａ）を
備え、管外より装入さ几たケーブル翰は該スｌツブジヨ
イント（１０ａ）を介して各自走車（１）に配線される
ので、自走ロボットの管■内における回転走行によりケ
ーブル翰が捩れることはない。

自走ロボットはコントａ−ルボックス（２）の指示によ
り、走行駆動装置（５）を作動して、各自走車（１）の
４個の磁石ローラ（５ｋ）を駆動して走行せしめるとと
もに、方向転換装置（６）を作動して各自走車（１）の
磁石ローラ（５ｋ）の走行角度を同じ角度だけ変えてや
ると、自走ロボットはその角度に応じて管−〇内面を自
転しながら管の軸方向に進む。管（１）の管軸の直角方
向からみると自走ロボットの管内における走行は、前述
の複数個の自走車によって形成さ几る一個の車輪がその
車輪の面を管軸に垂直に保持し次まま管軸方向に進んで
行くようなか六ちで眺めら几る筈である。しかしこの際
各自走車（１）は管■の内面を円周に沿って回転しなが
ら管軸方向に進むので、各自走車（１）は管■の内面を
ら旋運動して戸ることとなる。従って各自走車に検査器
具を設置し管内を走行せしめれば、管内面の検査が可能
であり、自走車に設置する検査器具の数、磁石ローラの
走行速度ならびに該ａ−ラの走行角度等を選定すること
Ｋよって管（至）の内面を余すところなく検査すること
ができる。

なお上記例は磁石ローラ（５！ｉ）は４個の例であるが
、１個でも又４個以外の複数個でもよい。さらに磁石は
ａ−ラ（５ｋ）に自薦させるのでなく、台車フレーム（
２１の底部などに装着してもよい。

又連結用伸縮継手に便用するパワシリンダはエアシリン
ダ又はオイルシリンダでもよい。

さらに自走車の背面の伸縮ロッドは、各自走車に装着し
てもよく、又所定台数毎の自走車に装着してもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係る大径管管内の自走ロボット〈あっては、磁
石ａ−ラの走行角度を変えることによって自由な角度で
斜行しうる自走車を複数個連結して、上記磁石ローラを
管の内面に付着せしめるようにして自走車による環を形
成し、前記磁石ｏ−・　　ラの磁力による付着力と、自
走車に備えた連結用伸縮継手によるブリッジ効果と、１
台おきの自走車に設けた伸縮ロッドなどで各自走車を管
の内面に付着せしめつつ管内面をら旋運動しうるように
構成したので、この自走ロボットを大径管管内の検査等
に利用することにより、次に述べるような優れた効果を
上げることが期待されている。

（１）　　大径管管内を足場を組まずに検査することが
できるので、検査能率が格段に向上する。

（２）管の内面全面に亘って洩几なく検査することがで
きる。

（３）管外のコントロールボックス等を操作して管内の
検査ができるので、保安上の心配が殆んどない。

（４）既設のマンホールがそのまま利用できる。

（５）　　当面管内面の検査用であるが、管内面の研摩
、塗装さらには溶接などくも利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　−（ｂ）　、　（ａｔは本発明の自走ロ
ボットを構。 を 成する自走車の正面図、平面図および側面図、第□２図
（ａ）　、　（ｂ）は自走車の内部を示す平面図、第５
図は磁石ローラお二びその方向転換装置を示す断面図、
７ＪＸ４図は管内における自走ロボットの組立て方法を
示す説明図、第５図は自走ロボットの操作を示す構成図
、第６図（ａｌ　、　（ｂｌは中央盤の側面図および平
面図である。 図中（１）は自走車、（２）は台車フレーム、（３１、
（４）は連結用伸縮継手、（３ａ）、（４ｍ）はパワシ
リンダ、（５）は走行ＷＡ動架装置（５＆）は走行用モ
ータ、（、望ｋ）は磁石ａ−ラ、（５ｔ）は磁石、（６
）は方向転換装置、（６ａ）は方向転換用モータ、（７
）はブレーキ、（８）は制御装置、（９）は伸縮ロッド
、（１０は中央盤、（１０ａ）はスリップジヨイント、
■はケーブル、（ハ）は電源、（２）はコントロールボ
ックス、（１）は大径管、Ｏｎハマンホールである。 代理人　弁理士　木　村　三　朗 第１図 （Ｃ） １：勿り車 ２　　：　　台　卓７Ｌ　−１゜ ３．４：直綽ｍ神關采軒 ３ａ　　４ａ　−ハａｗ７°レワンダ１臣上　：　ろ蛛
石レーク ９　　：　　号中オ域１１：ｙ、、Ｊ、：’第３図 ３：歩ｈロ一つ ５ｉ−肩１后 ５　ｍ　　；　４％％、＋７　＝　１゜５ず　：　？７
寸シー ムｇ：？７オームネイー１し ５ｈ　：　Ｋ−４−＋Ｌ−− ５ドベベ１し矢−列 ６ｂ゛６奉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁石を内蔵する１個又は複数個の磁石ローラを底部に備
   えるとともに、パワーシリンダーを具備する連結用伸縮
   継手をそれぞれ前後に備えた台車フレームの内部に、上
   記磁石ローラを走行させるための駆動装置と、該磁石ロ
   ーラの方向転換装置と、ブレーキと、制御装置とを配設
   してなる自走車を、個々に又は上記連結用伸縮継手によ
   り複数個相互に連結して大径管々内に搬入し、上記磁石
   ローラを該大径管の内面に付着せしめるようにして、上
   記伸縮継手により相互に連結された複数個の自走車によ
   る環を形成し、前記伸縮継手のパワシリンダーを作動し
   て伸縮継手相互に押圧力を作用せしめるとともに、各自
   走車又は所定台数おきの自走車の背面に装着された伸縮
   自在のロッドを伸長させて、その一端を前記自走車によ
   つて形成される環の中心部に位置する中央盤の周辺部に
   係着することによつて前記大径管の内面に内接する環状
   の自走ロボットを構成し、 さらに該自走ロボットの各自走車に設けたモータおよび
   制御装置を、ケーブルにより管外の電源およびコントロ
   ールボックスと接続し、自走ロボットをして該コントロ
   ールボックスの指示により、管外より上記大径管の管内
   を自由に走行せしめうるように構成したことを特徴とす
   る大径管管内自走ロボット。