JPS62292370A - ロボツト装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は各種プラント、工場等で使用される自動点検、
作業等を行なうものであって、モルレール上を走行する
ロボット装置に係る。

（従来の技術） 近年、各種プラントや工場等においては、各種の点検、
作業等の自動化が推進されている。例えば、原子力発電
プラント等においては点検員の放射線被曝の低減、稼働
率の向上のため、通常運転時または定期点検時の各種点
検、作業の自動化を図っている。各種点検、作業等を行
なうものとしてモルレール上を走行するモルレール式の
移動ロボットがある。すなわら、移りＪロボットにＩＴ
Ｖカメラ、各種センサ類等の点検用Ｒ器やマニピュレー
タ等の作業用機器を搭載して、モルレール上を点検また
は作業対象物の位置まで移動させるものである。

上記構成のモルレール式の移動ロボットにあっては、点
検、作業対象物の付近の適当な位置までレールを布設す
る必要があった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来のモルレール式の移動ロボットにおいては、点
検までは作業対象物の付近の適当な位置までレールを布
設する必要がある。ところが、原子カプラントの点検ル
ートは極めて複雑であり、これに沿って点検、作業を行
なうためには複雑な形状にレールを引回す必要がある。

そのため、レールの設計、製作、布設に多大の労力を要
することとなる。

また、狭隘な場所においてはレールを引回すことが困難
であり、至近距離にある対象物の複数個所に対して点検
を行おうとすると、移動ロボットはモルレールの布設方
向にしか位置を変えられないため、設計時に点検最適位
置を決定し難い欠点があった。

本発明は上記の事情に基きなされたもので、レールをあ
まり大きく引回すことなく点検または作業対象物に接近
することができ、しかも点検用機器、作業用機器をロボ
ットから移動させて各種点検、作業をなし得るロボット
装置を提供する。

［発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明のロボット装置は、点検、作業ルートにほぼ沿っ
て布設されたレールと、このレール上を外部から電力の
供給をうけると共に信号を外部と授受して遠隔操作によ
り走行する主支持車と、この主支持車に雲台を介して支
持された車体主部と、この主部の両端にそれぞれ関節に
より連結され遠隔操作により駆動されるアームと、これ
等のアームを遠隔操作により作動する脱打様構を介して
支持し遠隔操作により前記レールに沿い走行する補助支
持車と、前記アームの一方にの先端に取付けられた点検
手段または作業用機器と、他方に取付けられた構造物へ
の固定手段とを有することを特徴とする。

（作用） 上記ｕ４成の本発明ロボット装置においては、車体主部
両端に関節により連結された各アームがそれ等の稼働範
囲内で自由に移動し、対象物に近接することができるの
で、ロボット装δを正確に対象物の近くに停止させる必
要はなく、おおよその停止位置を定めればよいから、レ
ールを複雑に引回すことは不要である。従って、レール
の設計、製作、布設が簡略化されるだけでなく、狭隘な
場所での点検、作業も容易に行うことができる。

（実施例） 第１図は本発明一実施例の斜視図、第２図はその作動を
説明するための斜視図である。これ等の図において、レ
ール１は方形断面を呈しその上面には信号、駆動用電力
等を供給するトロリー線２が埋設されている。車体３は
主部４と、その両端に前記レール上面に垂直な軸５ａ　
、５ａを中心として可回動に取付けられ遠隔操作で動力
により駆動されるアーム５．６とを有し、主部４中夫の
下面には後に説明する遠隔操作で動力駆動される主支持
車７が取付けられ、各アーム８．９の下面は後に説明す
る補助支持車８．９に支持されている。

主支持車７は、基台７ａと、基台７ａの両側下面から垂
下しレール１の両側面を挾持し、遠隔操作で動力により
駆動される１対のローラ７ｂと、基台７の上面にレール
１上面に垂直な軸を中心として可回動に設けられ、前記
軸に垂直な軸７Ｃを中心として車体３の主部２を可回動
に支持し、遠隔操作で動力により駆動される雲台７ｄと
を有する。

また、補助支持車８．９は基台８ａ　、９ａとそれ等の
下面両側から垂下し、レール１の両側面を挾持し、遠隔
操作により動力により駆動される１対のローラ８ｂ　、
９ｂとを有する。さらに、補助支持車８．９の基台８ａ
　、９ａの上面にはアーム５．６の下面を遠隔操作によ
り着脱自在に支持づるｌｌｊｉ着機構８０．９ｃが設け
られている。

一方のアーム５の自由端上面には、アーム５の回動軸で
ある軸５ａに垂直な軸１０ａを中心として、遠隔操作で
動力により傾動される［ＴＶカメラ１０が取付けられて
いる。また、他方のアーム６の自由端上面には、アーム
６の回動輪である軸６ａに垂直な軸１１ａを中心として
、遠隔操作で動力により傾動される吸着装置１１が取付
けられている。吸着装置１１は、電磁石を使用した電磁
吸着、吸盤とシリンダを使用した真空吸着の何れかが好
ましい。

なお、図中アーム５．６、主支持車７のＯ−ラフｂ、補
助支持車８．９のローラ８ｂ　、　９ｂ　、同じくその
脱着機構８ｃ　、９ｃ　、アーム５の自由端のＩＴＶカ
メラ１０、アーム６の自由端の吸着装置１１の駆動機構
は省略されている。また、図示は省略したが主支持車７
、補助支持車８．９にはレール１上面に設けたトロリー
線２から電力を受領し、また前記レール２と各種信号の
授受を行なう集電子が設けられている。さらに、トロリ
ー線２は図示省略の電源、コンピュータ等の制御装置に
接続されている。

上記構成の本発明ロボット装置は、次のようにして各種
点検等の作業を行なう。まず、一つの点検または作業位
置から他の点検または作業位置への移動である。前記三
位置間のレールが直線であれば、補助支持車８．９の脱
着装置８ｃ　、９ｃによりアーム５．６を補助支持車に
固定したまま、主支持車７のローラ７ｂ、補助支持車８
．９のＯ−ラ８ｂ、９ｂを所望の方向に回転させる。こ
れにより、本発明のロボット装置は前記各ローラの回転
方向により定まる方向に走行する。また、レール１にレ
ールに水平面内でのカーブがある場合には、アーム５．
６と主部４とを連結する＠５ａ、６ａをフリーとすれば
よい。また、レールに垂直面内での屈曲がある場合には
、何れかの補助支持車の脱着別格を開放して、７−ム５
．６の何れか一方と対応する補助支持車とを切離し、前
記切離されなかった方のアームに対応する補助支持車と
主支持車７とにより走行を行えばよい。

上記のようにして、目的の位置に到達したところで次の
ようにして点検、作業を実施する。すなわら、第２図に
示すように脱着ｆｉ＠８ｃ　、９ｃを解除して各アーム
５．６と補助支持車８．９とを切離す。次に、主支持車
７のレール１に沿う移動、主部４を支持する雲台７ｄの
操作による主部４の左右、上下の旋回、アーム５の駆動
により、ＩＴＶカメラ１０の位置の調整を行い、それを
点検または作業を施すべき対象物１２にできるだけ接近
させる。他方のアーム６はアーム自体の可動範囲内にあ
る壁、柱、床、天井、梁その他の構造物１３に吸着装置
１１を接近させ、吸着装置１１を作動させてこれを前記
構造物に吸着させアーム６を固定する。

上記のように一方のアーム６を構造物１３に固定すれば
、ロボット装置は安定し他方のアーム５を自由に動かす
ことができるから、ＩＴＶカメラを対象物１２の任意所
望の位置に近接させることができる。また、前記アーム
５にマニピュレータ等の作業用機器を搭載して何等かの
作業を行う場合においても、作業時の反力を受けてロボ
ット装置が安定を欠くようなことはなく、高精度で作業
を遂行することができる。

なお、上記一連のり１作は自動化することが可能である
。まず、概略の点検、作業位置までロボット装置を移動
させる。この近傍における構造物を探して吸着装置１１
によりアーム６を前記構造物に固定し、その後ＩＴＶカ
メラ１０を対象物１２に接近させるのであるが、対象物
１２の点検位置、前記点検位置におけるレール１付近の
構造物１２の位置およびアーム５の長さとその可動範囲
は既知であるから、レール１上のロボット装置停止位置
、アーム５．６の姿勢等の各種パラメータは計ｐによっ
て求めることができる。よって、ロボット装置を自動的
に作動させ、ＩＴＶカメラまたは作業機器を対象物１２
に近接させることができる。

本発明のロボツ］・装置においては、［ＴＶカメラ１０
または作業用機器を搭載したアーム５および吸着装置１
１を搭載したアーム６が、それ等の可動範囲内で自由に
動くことができるからレール１を引回すことなく、ＩＴ
Ｖカメラまたは作業用機器を対象物１２に近接させるこ
とができ、吸着装置を構造物１３に近接させることがで
きる。、、従って、レールの布設は必ずしも対象物の付
近を通ってなされる必要はない。

なお、本発明は上記説明した実施例に限定されない。例
えば、アーム５．６を支持する補助支持車８．９は例示
の１箇ではなくアーム５．６の艮ざに応じて適当数とす
ることができる。また、主部４とアーム５．６との結合
部は例示の軸５ａ、６ａによることなく、球関節式の結
合部とすれば、レールの上下、左右のカーブの通過は一
層容易となる。

また、各支持車のローラがレールに対してその軸方向に
拘束されるようにしておけば、レールが途中で捩れてお
り、その上下が逆となっていてもロボット装置を走行さ
せることができる。

さらに、アーム５にＩＴＶカメラ、作業用機器の双方、
またはそれ等の複数台を搭載してもよい。

また、吸着装置側のアーム６の端部またはアーム上の任
意の位置に雲台を介してＩＴＶカメラを取付け、アーム
６固定時の監視をしたり点検、作業機器側の監視をした
りすることができる。なお、雲台を介してＩＴＶカメラ
を搭載した監視専用のロボット装置をレール状を走行さ
せ、これにより点検、作業状態を監視させれば、点検、
作業状態をよりよく監視でき、それ等の信頼性を向上さ
せることができる。

上記例示した実施例では給電、信号の授受をトロリー線
を介して行っているが、ロボット装置の移動に伴い繰出
しまたは繰込まれるケーブルを介して行うようにしても
よい。さらに、信号の授受はレールに沿って布設した漏
洩同軸ケーブルを介して行うようにしてもよい。

さらに、アーム６を構造物に固定する吸着装置に代り、
ハンドやマニピュレータ等の掴み機構を使用してもよい
。また、伸縮機構やマニピュレータ′を使用し構造物に
存在する空隙にそれ等を押圧し、アーム６を構造物に固
定することもできる。

さらに、各種の固定手段を複数種設け、それ等を状況に
応じ使い分けすることも可能である。

アームの長さは、点検等のルートに対応して任意に定め
るものであり、双方のアームを等長とすることなく何れ
か一方を他方より長くし、バランスウェイトによりＩＩ
バランスを取るようにするのも使用の態様によっては効
果的である。

点検用として、ｔＴＶカメラに代えマーイクロホン、湿
度計等の各種センサ類を使用することもできる。さらに
、作業用機器としてスパナ、溶接用ノズル等の！ｌ純作
業用機器のほか、各種作業用機器を取り混ぜて搭載し、
作業の効率化を図ることができる。

［発明の効果］ 上記から明らかなように本発明のロボット装置は、ロボ
ット装置自体がそのアームを駆動して点検、作業対象物
に監視手段または作業機器を近接させることができるの
で、対象物の近傍までレールを複雑に引回してロボット
装置の近接を図る必要はなく、レールの設計、製作、布
設が著しく容易となる。また、レールを大きく引回すこ
となく対象物に近接させることができるので、狭隘な場
所で点検、作業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の斜視図、第２図はその作ＵＪ
状態を示す斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点検、作業ルートにほぼ沿つて布設されたレールと、こ
   のレール上を外部から電力の供給をうけると共に信号を
   外部と授受して遠隔操作により走行する主支持車と、こ
   の主支持車に雲台を介して支持された車体主部と、この
   主部の両端にそれぞれ関節により連結され遠隔操作によ
   り駆動されるアームと、これ等のアームを遠隔操作によ
   り作動する脱着機構を介して支持し遠隔操作により前記
   レールに沿い走行する補助支持車と、前記アームの一方
   の先端に取付けられた点検手段または作業用機器と、他
   方に取付けられた構造物への固定手段とを有することを
   特徴とするロボット装置。