JPS63162175A - Working robot in piping - Google Patents

Working robot in piping

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JPS63162175A
JPS63162175A JP30519286A JP30519286A JPS63162175A JP S63162175 A JPS63162175 A JP S63162175A JP 30519286 A JP30519286 A JP 30519286A JP 30519286 A JP30519286 A JP 30519286A JP S63162175 A JPS63162175 A JP S63162175A
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JP
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working
piping
pipe
main body
control device
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俊平 大塚
昇 加藤
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は配管内を自走し、各種作業を行なう配管内作業
ロボットに係り、特に分岐管を有する配管に適した配管
内作業ロボットに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a robot for working inside piping that moves by itself inside piping and performs various tasks, and is particularly suitable for piping that has branch pipes. Regarding internal work robots.

(従来の技術) 物質を搬送するパイプラインは長期間使用する1、論そ
の配管内部に搬送する物質に応じた付着物がノ′ 生成し、管路抵抗が増大し搬送効率が悪化するため定期
的に清掃、゛点検、再塗装等の各種作業が行なわれてい
る。
(Conventional technology) Pipelines that transport substances are used for long periods of time1, and deposits corresponding to the substances being transported are generated inside the pipes, increasing pipe resistance and deteriorating transport efficiency. Various works such as cleaning, inspection, and repainting are being carried out on a regular basis.

従来この各種作業は配管の径が大きい場合は人が中に入
り手作業で行なおれ、また配管の径が小さい場合は各種
作業に応じて配管系路を作業可能な単位に分割して行な
われていた。
Conventionally, when the diameter of the pipe is large, this work has to be done manually by people entering the pipe, and when the diameter of the pipe is small, the pipe system is divided into workable units according to the various work. It was.

また最近は作業者の安全性を考慮して、自動化された配
管内作業ロボットが配管の種類に応じて各種開発されて
いる。
Recently, various types of automated piping work robots have been developed in consideration of worker safety, depending on the type of piping.

これらの配管内作業ロボットは作業部と走行部とが本体
に具備されたものが基本的である。この作業部は各種作
業に適合したものが多種提案され実用化されている。
These robots for working inside pipes basically have a main body equipped with a working part and a traveling part. Various types of working units suitable for various types of work have been proposed and put into practical use.

また走行部は水平走行である車輪走行またはクローラ走
行が一般的であるが、この他に配管内壁面に磁力で吸い
着き、螺旋状に回転しながら進む螺旋走行や配管内に前
後の足が突張りその間をリンク機構等により連結し、前
後の足の突張りを交互に行なう間欠走行等が提案され実
用化されている。
In addition, the running part generally runs horizontally with wheels or crawlers, but there is also a spiral running where the inner wall of the pipe is attracted by magnetic force and rotates in a spiral, and where the front and rear feet are stuck inside the pipe. Intermittent running, in which the tension is connected by a link mechanism or the like, and the front and rear legs are alternately pushed, has been proposed and put into practical use.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながらいずれの走行方式においても第4図に示す
ように主配管1aにT字型配管(以下ティーlbと称す
)やL字型配管(以下エルボICと称すを介して分岐管
1dが接続されている配管1においては、作業ロボット
2が分岐管1dに乗り移り、分岐管ld内の作業を行な
うことができなかった。さらに前記螺旋走行および間欠
走行においては主配管1aにティーtbが接続されてい
るとこのティー1bを通過することもできなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in either traveling system, as shown in FIG. In the pipe 1 to which the branch pipe 1d is connected through the pipe 1, the work robot 2 transfers to the branch pipe 1d and cannot work inside the branch pipe ld.Furthermore, in the spiral running and intermittent running, the main If the tee tb was connected to the piping 1a, it was also impossible to pass through the tee 1b.

このため作業ロボットを分岐管1d、主配管1aの他端
より再搬入していた。
For this reason, the working robot was brought in again from the other end of the branch pipe 1d and the main pipe 1a.

ところが第4図に示すように配管工の他端に弁18など
が設置されている場合は配管1を切断し、分割して各種
作業を行なう必要があった。このように分解した場合、
再組立の不良等により洩れが発生する可能性もあり、ま
たこの分解組立に多大な時間を費やすことになる等不具
合が多かった。
However, as shown in FIG. 4, if a valve 18 or the like is installed at the other end of the plumber, it is necessary to cut the pipe 1 and divide it into sections for various operations. When decomposed like this,
There were many problems such as leaks may occur due to defective reassembly, and a large amount of time was spent on disassembling and reassembling.

さらに地中や海中の配管については、この切断分解作業
が困難なため作業ロボットを再搬入することができない
、そこで配管が大径の場合は作業者が配管内に入り各種
作業を行なうことがあるが、酸欠・有害ガスの危険、暗
くすべり易い等悪条件での作業になるため好ましくなか
った。また配管内に作業者が入れない場合は、各種作業
ができないので付着物が着いたままこの配管を利用する
ことになり、物質搬送における損失が発生するとともに
、配管の端部が接続される機器類にも多大な損傷を与え
る結果を生むことになる。
Furthermore, for underground or underwater pipes, it is difficult to cut and disassemble the pipes, so it is not possible to bring the work robot back in. Therefore, if the pipe is large in diameter, workers may have to enter inside the pipe to perform various tasks. However, this was not desirable because it required work under adverse conditions such as oxygen deficiency, danger of harmful gases, and dark and slippery conditions. In addition, if workers cannot enter the pipe, various operations cannot be performed, and the pipe must be used with deposits on it, resulting in loss in material transportation and equipment that the end of the pipe is connected to. This will result in significant damage to the species.

そこで本発明は上記問題点を解決するために、主配管に
接続された分岐管等の配管にも移行できる配管内作業ロ
ボットを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a robot that can work on pipes such as branch pipes connected to main pipes.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するために、配管内を自走する
走行装置を備えた本体と、この本体に設置される姿勢制
御装置と、この姿勢制御装置に接続されかつ自走可能な
走行装置及び配管内で作業を行なう作業装置とを具備し
、前記姿勢制御装置により作業姿勢を変更される作業部
とを有することを特徴とする配管内作業ロボットを提供
する。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above objects, the present invention provides a main body equipped with a traveling device that self-propels within a pipe, an attitude control device installed in this main body, and an attitude control device installed in this main body. A robot for working inside piping, characterized in that it is equipped with a traveling device connected to and capable of self-propelled, and a working device for working inside the piping, and a working part whose working posture is changed by the posture control device. provide.

(作用) このように構成されたものにおいて、配管内に搬入する
ことによって本体に備えられた走行装置により前記主配
管を自走し、前記作業装置により配管内の作業を行なう
ことができる。そして前記主配管に接続された分岐管に
おいては、前記姿勢制御装置を作動させることにより、
この分岐管の接続方向に前記作業装置の作業姿勢を一致
させることができ、その後前記作業部に具備された走咎
装置により自走しながら、この分岐管内での作業を行な
うことが可能となる。
(Function) In the device configured as described above, by being carried into the piping, the main piping is self-propelled by the traveling device provided in the main body, and the work inside the piping can be performed by the working device. In the branch pipe connected to the main pipe, by operating the attitude control device,
The working posture of the working device can be made to match the connection direction of this branch pipe, and after that, it becomes possible to perform work within this branch pipe while self-propelled by a running device provided in the working section. .

(実施例) 本発明による配管内作業ロボットの一実施例について、
第1図乃至第3図を参照して説明する。
(Example) Regarding an example of the robot working inside piping according to the present invention,
This will be explained with reference to FIGS. 1 to 3.

3は配管内作業ロボットの本体であり、この本体3の下
部には自走するための車軸4及び本体3の配管内での位
置を測定できる距離計等が具備されている。またこの本
体3の上部には姿勢制御装置5が搭載されている。この
姿勢制御装置5は基盤6aにヒンジ6bを介して接続さ
れた傾斜板6C及びこの傾斜板6cを傾斜させるために
前記基盤6aと傾斜[6c間に設けられたピストンシリ
ンダー等からなる伸縮袋[6dとで形成された傾斜機構
6と、この傾斜機構6に接続された伸縮可能な多重リン
ク7aとからなるリフター機構7とで構成されている。
Reference numeral 3 denotes a main body of a robot for working inside pipes, and the lower part of this main body 3 is equipped with an axle 4 for self-propulsion, a distance meter, etc. that can measure the position of the main body 3 within the pipe. Further, an attitude control device 5 is mounted on the upper part of the main body 3. This posture control device 5 includes a tilting plate 6C connected to a base 6a via a hinge 6b, and a telescopic bag consisting of a piston cylinder or the like provided between the base 6a and the tilting plate 6c to tilt the tilting plate 6c. 6d, and a lifter mechanism 7 consisting of an expandable and retractable multiple link 7a connected to the tilting mechanism 6.

またこの姿勢制御装置5には作業部8が着脱自在に接続
されている。この作業部8は配管に対して作業を行なう
作業装置9と、前足10a及び後足ビ 10b、tこれらを接続するリンク10cからなるリン
ク機構により間欠走行ができる走行袋s!10とで構成
されている。なおこの走行装置10はリンク10cのレ
バー比を調整することにより前後足10a・10bの開
閉角度を変更することが可能である。
Further, a working section 8 is detachably connected to the attitude control device 5. This working section 8 has a running bag that can be moved intermittently by a link mechanism consisting of a working device 9 that works on the pipes, and a link 10c that connects front legs 10a and hind legs 10b and t. It consists of 10. Note that this traveling device 10 can change the opening and closing angles of the front and rear legs 10a and 10b by adjusting the lever ratio of the link 10c.

次に作用について説明する。まず主配管1aにティー1
bを介して垂直上方に接続された分岐管1dの作業を行
なう場合について第2図を参照して説明する。前記本体
3の車輪4により主配管la内を走行し、この車輪4の
回転数により走行距離を測定できる距離計等を利用し本
体3を前記分岐管1aの下方の所定位置に自動停止させ
る。この停止位置を確認・修正するためにTVカメラ等
により配管内をモニターし、外部からの遠隔操作により
本体3の位置を調整することも可能である。
Next, the effect will be explained. First, connect tee 1 to main pipe 1a.
A case in which work is performed on the branch pipe 1d connected vertically upward through the pipe b will be described with reference to FIG. The main body 3 travels within the main pipe la using wheels 4, and using a distance meter or the like capable of measuring the traveling distance based on the number of revolutions of the wheels 4, the main body 3 is automatically stopped at a predetermined position below the branch pipe 1a. In order to confirm and correct this stop position, it is also possible to monitor the inside of the piping with a TV camera or the like, and adjust the position of the main body 3 by remote control from the outside.

このように本体3を所定の位置に停止後、前記姿勢制御
装置5を作動させる。垂直上方の分岐管1dの場合は傾
斜機構6を作動させず、リフター機構7を伸長させるこ
とにより前記作業部8を前記分岐管ld内に挿入する。
After the main body 3 is stopped at a predetermined position in this manner, the attitude control device 5 is activated. In the case of a vertically upward branch pipe 1d, the tilting mechanism 6 is not operated, and the lifter mechanism 7 is extended to insert the working part 8 into the branch pipe ld.

分岐管ld内に挿入された作業部8は前後足10a・1
0bを突張ることにより分岐管ld内に固定される。
The working part 8 inserted into the branch pipe ld has front and rear legs 10a, 1
It is fixed within the branch pipe ld by stretching 0b.

その後、この作業部8と前記姿勢制御袋f!5とを連結
し、ているクランパー11を解除し1作業部8が単独走
行できる状態にする。そして作業部8のリンク機構によ
る走行装置110で間欠走行しながら分岐管1dで作業
装置9により各種作業を行なう1作業終了後、この作業
部8を回収する時は、この逆順に行なわれる。
After that, this working part 8 and the attitude control bag f! 5 and the clamper 11 is released so that the 1 working part 8 can run independently. When the work unit 8 is recovered after completing one work in which various works are performed by the work device 9 in the branch pipe 1d while intermittently traveling by the traveling device 110 using the link mechanism of the work unit 8, the work unit 8 is recovered in the reverse order.

次に主配管1aにこの主配管1aの中心軸とずれた中心
軸を有する配管1eが接続されている場合について、第
3図を参照して説明する。垂直上方の分岐管1dの場合
と同様に本体3を前記の中心軸のずれた配管1eの直前
の所定位置に自動停止させる。
Next, a case where a pipe 1e having a center axis shifted from the center axis of the main pipe 1a is connected to the main pipe 1a will be described with reference to FIG. 3. As in the case of the vertically upper branch pipe 1d, the main body 3 is automatically stopped at a predetermined position immediately before the piping 1e whose center axis is shifted.

停止後、傾斜機構6を作動し、前記ヒンジ6bを中心に
作業部8を約90°回転させ、前記リフター機構7を伸
長させることにより前記作業部8を前記配管le内に挿
入する。その後、前記クランパーを解除し1作業部8が
単独走行できる状態にする等、前記分岐管1dの場合と
同様に行なう、なお第3図に示すように主配管1dがレ
デューサにより絞られ中心軸の異なる配管1eに接続さ
れている場合は。
After stopping, the tilt mechanism 6 is operated to rotate the working part 8 about 90 degrees about the hinge 6b, and the lifter mechanism 7 is extended to insert the working part 8 into the pipe le. Thereafter, the clamper is released and the first working part 8 is allowed to run independently, in the same manner as in the case of the branch pipe 1d.As shown in FIG. When connected to a different pipe 1e.

クランパーを解除せずに作業部8の走行袋[10(リン
ク機構)と本体3の走行装置l!(車輪4)により走行
の障害となるレデューサを通過させることも可能である
The traveling bag of the working part 8 [10 (link mechanism) and the traveling device of the main body 3] without releasing the clamper! It is also possible to use (wheels 4) to pass a reducer that becomes an obstacle to running.

以上のように主配管1aのみならずこの主配管1aに接
続された分岐管1dに対しても各種作業を施すことがで
きる。
As described above, various operations can be performed not only on the main pipe 1a but also on the branch pipe 1d connected to the main pipe 1a.

上記の一実施例において本体3の走行装置として車輪4
を採用し、作業部8の走行装置としてリンク機構を採用
したものについて説明したが、夫 ′々これらの走行方
式に限定されるも〃でなく、例えばクローラ走行、螺旋
走行等の走行装置を具備させても前記一実施例と同様の
作用・効果を得ることができる。また作業部8の設置位
置についても本体3の上部に限らず前部等でもよい、な
お、前記−実施による配管内作業ロボットが適用できる
接続された分岐管の方向は上方向・前方向に限られるこ
となく、下方向、斜め方向等、はとんどの方向に対応す
ることが可能である。
In the above embodiment, wheels 4 are used as a traveling device for the main body 3.
Although we have described an example in which a link mechanism is adopted as a traveling device for the working section 8, the present invention is not limited to these traveling methods. Even in this case, the same operation and effect as in the above-mentioned embodiment can be obtained. Furthermore, the installation position of the working part 8 is not limited to the upper part of the main body 3, but may be at the front, etc. Furthermore, the direction of the connected branch pipe to which the piping work robot according to the above implementation can be applied is limited to the upward and forward directions. It is possible to deal with almost any direction, such as downward direction or diagonal direction, without being affected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば走行装置を備えた本体に姿
勢制御装置を介して走行装置を備えた作業部を搭載し、
この姿勢制御装置により前記作業部の姿勢を変更可能と
したので、主配管に分岐管が接続された配管において分
岐管に対してまで各種作業を施すことができる。
As described above, according to the present invention, a working unit equipped with a traveling device is mounted on a main body equipped with a traveling device via an attitude control device,
Since the attitude of the working section can be changed by this attitude control device, various operations can be performed even on the branch pipe in a pipe in which the branch pipe is connected to the main pipe.

したがって配管内のロボット作業範囲が大幅に拡張され
、配管内の各種作業の自動化率及び安全性を高めること
ができる。
Therefore, the scope of robot work inside the piping is greatly expanded, and the automation rate and safety of various operations inside the piping can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による配管内作業ロボットの一実施例を
示す正面図、第2図(a) (b)及び第3図は第1図
に示す配管内作業ロボットの動作説明図、第4図は従来
の配管内作業ロボットと配管の概略図である。 3・・・本体、     4車輪(走行装置)、5・・
・姿勢制御装置、 6・・・傾斜機構、7・・・リフタ
ー機構、 8・・・作業部。 9・・・作業装置、   lO・・・走行装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  三俣弘文 第  1  図 第  3 図 第  4 図
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the robot for working inside pipes according to the present invention, FIGS. The figure is a schematic diagram of a conventional piping work robot and piping. 3...Main body, 4 wheels (traveling device), 5...
- Attitude control device, 6... Tilt mechanism, 7... Lifter mechanism, 8... Working section. 9... Working device, lO... Traveling device. Agent Patent Attorney Noriyuki Chika Yudo Hirofumi Mitsumata Figure 1 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)配管内を自走する走行装置を備えた本体と、この本
体に設置される姿勢制御装置と、この姿勢制御装置に接
続されかつ自走可能な走行装置及び配管内で作業を行な
う作業装置とを具備し、前記姿勢制御装置により作業姿
勢を変更される作業部とを有することを特徴とする配管
内作業ロボット。 2)前記姿勢制御装置は前記本体と前記作業部との間隔
を調整するリフター機構と、前記作業部を傾斜させる傾
斜機構とを有する装置であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の配管内作業ロボット。 3)前記作業部は前記姿勢制御装置に着脱自在に接続さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
配管内作業ロボット。 4)前記作業部は前記姿勢制御装置を介して前記本体の
上部に搭載接続されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の配管内作業ロボット。 5)前記作業部は前記姿勢制御装置を介して前記本体の
前部に接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の配管内作業ロボット。
[Scope of Claims] 1) A main body equipped with a traveling device that is self-propelled within the piping, an attitude control device installed in this main body, a traveling device that is connected to the attitude control device and can be self-propelled, and the interior of the piping. 1. A robot for working inside piping, comprising: a working device for performing work, and a working part whose working posture is changed by the posture control device. 2) The posture control device is a device having a lifter mechanism that adjusts the distance between the main body and the working section, and a tilting mechanism that tilts the working section. A robot that works inside piping. 3) The robot for working in piping according to claim 1, wherein the working section is detachably connected to the attitude control device. 4) The robot for working in piping according to claim 1, wherein the working section is mounted and connected to the upper part of the main body via the attitude control device. 5) The robot for working in piping according to claim 1, wherein the working part is connected to the front part of the main body via the posture control device.
JP30519286A 1986-12-23 1986-12-23 Working robot in piping Granted JPS63162175A (en)

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JPH0438546B2 JPH0438546B2 (en) 1992-06-24

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101890708A (en) * 2010-06-08 2010-11-24 北京信息科技大学 Wheeled-movement pipeline robot

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JPH0438546B2 (en) 1992-06-24

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