JPS6259193A - 水中航走体制御用ケ−ブル付きロボツトシステム - 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、水中競走体を制御しうるケーブルを介し同水
中航走体と洋上の母船等とを接続している、水中航走体
制御用ケーブル付きロボットシステムに関する。

〔従来の技術〕

一般に、海底の調査や水中作業等を行なう水中航走体は
、同水中航走体の計測機器による情報を洋上に送るとと
もに同水中航走体を制御するために、洋上の母船等にケ
ーブルを介して接続されでいる。

そして、このケーブルの巻取り・繰出し操作は、水中競
走体の移動速度や方向に応じ、洋上においてウィンチに
よって行なわれる５ このようなウィンチによるケーブルの巻取り・繰出し操
作は、ウィンチ上でケーブルが緩んだりケーブルに過大
な張力が作用したりするのを防止するため、従来、複数
の作業具により、ケーブルの状態を目視で監視しながら
行なわれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のような従来の水中航走体制御用ケ
ーブル付きロボットシステムでは、ケーブルの監視やウ
ィンチの操作が複数の作業具によって行なわれるため、
多大な労力を要するとともに、そのウィンチの操作には
かなりの熟練が必要であるという問題点がある。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもので
、ケーブルの巻取り・繰出し操作を自動的に行なえるよ
うにして、システム全体の運用における省力化をはかっ
た、水中航走体制御用ケーブル付きロボットシステムを
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の水中航走体制御用ケーブル付きロボ
ットシステムは、水中航走体を制御すべく同水中航走体
に先端を接続されたケーブルと、同ケーブルを巻き取る
ウィンチとをそなえ、上記水中航走体についての情報を
上記ケーブルを通じて受けるとともに上記ウィンチにつ
いての情報を受ける操作制御装置が設けられて、上記の
各情報に基づき、上記ウィンチのフリースラックによる
上記ケーブルの繰出し状態と同ウィンチの動力作動によ
多上記ケーブルの繰出し状態との切換えを行ないうる切
換え機構が、上記操作制御装置に設けられたことを特徴
としている。

〔作用〕

上述の本発明の水中航走体制御用ケーブル付きロボット
システムでは、水中航走体およびウィンチについての情
報に基づいて、操作制御装置における切換えｆｉ６Ｗに
より、上記ウィンチのフリースラックによるケーブルの
繰出し状態と上記ウィンチの動力作動状態との切換えが
自動的に行なわれる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての水中航走体
制御用ケーブル付きロボットシステムについて説明する
と、第１図はその構成を模式的に示す斜視図、第２ｒＭ
はそのウィンチの作動を制御する操作ＩＩＩ　Ｉｌｌ装
置における油圧回路図である。

第１図に示すように、水面１０下における各種作業を行
なうための自走可能な水中航走体１には、同水中航走体
１と操作制御装置４との間の制御信号、情報等の伝達お
よび電源装置６から水中航走体１への電力の供給を行な
うケーブル２の先端が接続されており、ウィンチ３によ
ってこのケーブル２の巻取り・繰出しが行なわれるよう
になっている。

また、水中航走体１には送波器８が取付けられていて、
この送波器８から送信されて水中を伝播してくる音響信
号９を受渡器７でキャッチして電気信号に変換し、この
電気信号をもとに、音響測位装置５において、水中航走
体１の位置が算出され、その測位情報が操作制御装置４
に出力される。

なお、電源装置６は、水中航走体１．ウィンチ３、ＦＡ
作制御装ｅ４および音響測位装置５へ必要な電力を供給
する。また、ウィンチ３．操作制御装置４．音響測位装
置５および電源装置６は洋上の母船等に配置されている
。

ところで、操作制御装置４には、ケーブル２を通じて水
中航走体１についての情報が送られるとともに、ウィン
チ３についての情報が送られるようになっており、これ
らの情報に基づき、操作制ａｕｒａ　Ａ　ｊ＋−杭２　
Ｆｉ！二ｆｆ１ｔ　ｋ　　Ａ　ｆｔ油ｒＴ−Ｅ　ＦＩＮ
、　Ａ　ｔ−４し、フリースラックによるケーブル２の
繰出し機能を有するウィンチ３の作動を制御する。

すなわち、油圧回路Ａにおいては、ウィンチ３の作動状
態を、ケーブル２の張力でウィンチ３を回転させて同ケ
ーブル２の繰出しを行なう７１Ｊ−スラッジのモードと
、油圧モータ１９の動力を利用してウィンチ３を回転駆
動させてケーブル２の巻取り・繰出しを行なう動力作動
のモードとのいずれかに切換えるように、操作制御装置
４からの制御信号により切換え制御される、切換え機構
としての電磁切換弁１１と電磁切換弁１５とがそなえら
れている。

ウィンチ３が動力作動のモードにある場合、つまり電磁
切換弁１５が第２図における状態から左方または右方へ
切換えられるとともに、電磁切換弁１１が第２図に示す
ような遮断状態である場合、電動ＰＩｊ、２０によって
駆動される油圧ポンプ１８により油圧回路Ａ内に油圧が
生じ、同油圧を利用して油圧モータ１９を回転させ、ウ
ィンチ３を回転駆動する。このとき、ウィンチ３の回転
方向の切換え、すなわちケーブル２の巻取り・繰出しの
切換えは、操作制御装置４からの制御信号に応じ、電磁
切換弁１５を第２図における状態から左方または右方へ
切換えることによって油の流れる方向を切換えて行なわ
れる。

サーボ７０−コン）Ｅ２−ル弁１６は、電磁切換弁１５
を通って油圧モータ１９へ流れる油の一部を逃がすため
のもので、この逃がし量は操作制御装置４からの信号に
基づいて制御され、これによって油圧モータ１９の回転
数、すなわちウィンチ３の回転数が制御される。

また、ウィンチ３の動力作動のモードでケーブル２を繰
り出す際に、ケーブル２に作用する張力によって同ケー
ブル２が異常に高速で繰り出される恐れがあるが、これ
を防止するために、油圧回路Ａにはカウンタバランス弁
１４が設けられている。

さらに、ウィンチ３の動力作動のモードにおいて、ケー
ブル２の巻取り・繰出しを停止した際に、ケーブル２に
過大張力が作用し油圧回路Ａ内に過大圧力が発生するの
を防止するために、油圧回路Ａにはブレーキ弁１３が設
けられている。

ケーブル２のウィンチ３への巻取りは、同ウィンチ３の
動力作動のモードでのみ可能であるが、その際に油圧ポ
ンプ１８を駆動する電動機２０に過負荷が作用するのを
防止するために、油圧回路Ａにはケーブル２の最大巻取
り張力を＊ｆｌする９１ノー７弁１７が設けられている
。

一方、′ンインチ３がフリースラックのモード１こある
場合、つまり電磁切換弁１５が第２図に示すような遮断
状態に切換えられるとともに、電磁切換弁１１が第２図
における状態から上方へ切換えられる場合、ウィンチ３
の回転は、ケーブル２の張力に応じ自由に行なわれるよ
うになり、同ケーブル２が繰出される。

このと終、ケーブル２に過大張力が作用し、ウィンチ３
が過回松するのを防止するため、油圧回路Ａには電磁比
例リリーフ弁１２が設けられている。

同電磁比例リリーフ弁１２におけるリリーフ圧は、可変
となっていて、操作制御装置４において作業具により設
定するようにしてもよいし、ケーブル２の張力や繰出し
速度を図示しない各種センサで感知し、これらの情報を
もとに操作制御装置４内で演算して設定するようにして
もよい。

本発明の水中航走体制御用ケーブル付きロボットシステ
ムは上述のごとく構成されているので、操作制御装置４
が、水中航走体１．音響測位装置５、ウィンチ３などか
ら送られてくる情報信号をもとに各種演算および表示を
行ない、自動もしくは作業具の操作にしたがって水中航
走体１お上りウィンチ３に種々の制御信号を送信し、こ
れらの水中航走体１およびウィンチ３の作動状態を制御
する。

ウィンチ３のフリースラックのモードと動力作動のモー
ドとの切換え制御は、ケーブル２の張力および繰出し速
度を図示しない各種センサで検出し、これらの情報を操
作制御装置４で演算処理して、最適のモードを選択する
ことによって行なわれる。

なお、このモーｙ選択は、操作制御装着４多作業具が操
作することによって行なってもよいし、操作制御装置４
により自動的に行なうようにしてもよい。

ウィンチ３をフリースラックのモードにして、ケーブル
２をその張力で繰出す場合、電磁切換弁１５を第２図に
示すような遮断状態にし、油圧ポンプ１８が発生させる
油圧の流れが油圧モータ１９に流れ込まないようにし、
同時に電磁切換弁１１を第２図における状態から上方へ
切換えて開放する。このとき、ケーブル２の張力や繰出
し速度に応じ、操作制御装置４により電磁比例リリーフ
弁１２のリリーフ圧力が設定され、フリースラックのモ
ードにあるウィンチ３には、同ウィンチ３が過回忙状態
にならないように、適当な制動が付加される。

したがって、フリースラックによる繰出し状態にあるケ
ーブル２の張力の制御を容易に行なうことができるよう
になり、繰出し速度過大によるウィンチ上のケーブル２
の緩みや繰出し速度過小によるケーブル２の過大張力の
発生が防止できる。

また、操作制御装置４上でのウィンチ３の操作が可能と
なるので、ケーブル２が緩んだり、ケーブル２に過大な
張力が作用したりするのを防止するために、従来、必要
とした複数の作業具が不要となり、１人の作業具による
か、あるいは完全に自動的にケーブル２の張力が制御さ
れ、水中航走体１の作業中における同水中航走体１やウ
ィンチ３の作動の制御が、極めて容易に行なわれるとと
もに、その作業が大幅に省力化される。

なお、ウィンチ３を動力作動のモードにして、ケーブル
２の巻取り・繰出しを油圧モータ１９の動力で行なう場
合には、電磁切換弁１１を第２図に示すような遮断状態
にしたまま、電磁切換弁１５を第２図における状態から
左方または右方へ切換え、電動機２０によって駆動され
る油圧ポンプ１８からの油圧を油圧モータ１９へ送るよ
うにする。

これにより、ウィンチ３は、電磁切換弁１５の位置に応
じ、適当な方向に回転し、ケーブル２の巻取り・繰出し
が行なわれる。

また、ウィンチ３がフリースラックのモードにあるとき
、本実施例では電磁比例リリーフ弁１２のリリーフ圧力
を適当に設定することにより、ウィンチ３に制動を付加
するようにしたが、電磁比例リリーフ弁１２を用いずに
、−ウィンチ３を７１ノースラツクから動力作動のモー
ドに切換え、油圧ポンプ１８で発生する油圧を用いてウ
ィンチ３に制動を付加するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の水中航走体制御用ケーブ
ル付きロボットシステムによれば、水中航走体を制御す
べく同水中航走体に先端を接続されたケーブルと、同ケ
ーブルを巻き取るウィンチとをそな°え、上記水中航走
体についての情報を上記ケーブルを通じて受けるととも
に上記ウィンチについての情報を受ける操作制御装置が
設けられて、上記の各情報に基づき、上記ウィンチの７
１７−スラッジによる上記ケーブルの繰出し状態と同ウ
ィンチの動力作動による上記ケーブルの繰出し状態との
切換えを行ないうる切換え機構が、上記操作制御装置に
設けられるという簡素な構成で、ウィンチ上におけるケ
ーブルの緩みやケーブルの過大張力の発生を防止しなが
ら、操作制御装置によるウィンチの作動制御が可能とな
り、これにより、従来、必要とした複数の作業具が不要
となって、水中航走体の作業中における同水中航走体や
ウィンチの作動制御が、極めて容易に行なわれるように
なるとともに、その作業を大幅に省力化でさる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての水中航走体制御用ケーブ
ル付きロボットシステムを示すもので、第１図はその構
成を模式的に示す斜視図、第２図はそのウィンチの作動
を制御する操作制御装置における油圧回路図である。 １・・水中航走体、２・・ケーブル、３・・ウィンチ、
４・・操作制御装置、５・・音響測位装置、６・・電源
装置、７・・受渡器、８・・送波器、９・・音１信号、
１０・・水面、１１・・切換え機構としての電磁切換弁
、１２・・電磁比例ソリ−＋９鼻　１ワ＋＋＋／ｊ＋４
弁　１Ａ、１為内１ノ々バランス弁、１５・・切換え８
！構としての電磁切換弁、１６・・サーボ７０−コント
ロール弁、１７・・リリーフ弁、１８・・油圧ポンプ、
１９・・油圧モータ、２０・・電動機、Ａ・・油圧回路
。 特許出願人　　防衛庁技術研究本部長 山　　下　　　　徹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水中航走体を制御すべく同水中航走体に先端を接続され
   たケーブルと、同ケーブルを巻き取るウィンチとをそな
   え、上記水中航走体についての情報を上記ケーブルを通
   じて受けるとともに上記ウィンチについての情報を受け
   る操作制御装置が設けられて、上記の各情報に基づき、
   上記ウィンチのフリースラックによる上記ケーブルの繰
   出し状態と同ウィンチの動力作動による上記ケーブルの
   繰出し状態との切換えを行ないうる切換え機構が、上記
   操作制御装置に設けられたことを特徴とする、水中航走
   体制御用ケーブル付きロボットシステム。