、*46 30 2 8 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係有關於在兩個水室管板間連接多數條水管， 進行管板開口的復水器和熱交換器的水管淸理和驗傷試驗 之熱交換器用作業機器及其運轉方法。 背景技術 公知的復水器作業裝置，於日本特開平第7 — 2 2 9 6 9 5號公報提案一在水室內沿著管板面構築導軌 ，且設有被此導軌引導而移動的作業機器人。而於日本特 開昭第5 1 _ 1 0 2 0 1號公報和特開平第3 — 1 9 9 8 0 2號公報提案一在具有插入細管開口部的複數 個腳之機器人本體，設作業臂，使沿著管板移動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可是，形成在復水器水室的人孔，近年來做成大口徑 化，但習知約爲5 0 0 m m大小，_而小於6 0 0 m m，必 需從此人孔搬入導軌和機器人的機材。習知的上述機器人 分別構成移行機構部與作業機構部，機構可單純化，構成 構件多而大型化，必須分解而從人孔搬入水室內。因而， 會__1」_長時間需要在水宰目裝和__分.解徹去_的_.作業時間之問 本發明目的在於解決上述問題點，_提供一精巧的熱兔 渔屋里迮屋敷器」笋運轉方法。 發明之揭示 申請項第1項記載之熱交換器用作業機器人，其特徵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 7T1 463028 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲具備有：多數根細管沿著貫設開口的管板而移動自如之 機器人本體、和在該機器人本體外周部沿著前述管板’出 退自如地被設在外周的至少4根兼用臂、和分別設在該些 兼用臂前端部之作業裝置；在該些作業裝置設有：以藉由 在前述細管內插入淸掃具的淸掃具插入機構及壓力流體， 使淸掃具沿著細管內移動的壓送機構製成之淸掃手段、和 在細管插入連結固定具，並將前述兼用臂固定在細管，且 加以定位機器人本體之定位機構；利用前述定位.機構出退 被固定的兼用臂，而使機器人本體移動之移動機構。 -線、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據上述申請項第1項記載之發明，至少3根兼用臂 ，乃利用定位機構，在細管連結固定定位兼用臂時’利用 該些兼用臂的作業裝置進行淸掃作業。而各兼用臂會同時 被出退驅動，機器人本體就會被移動。進而，3根兼用臂 是被固定在細管的狀態，剩下的兼用臂會被驅動，作業裝 置會從作業完的細管被移動到下一根細管。因而相較於如 習知分開淸掃機構與移動機構的作業+器人，本發明可減少 機械臂等構件數量，而使兼用臂後退至機器人本體這邊， 將機器人精巧化。藉此，也很容易搬出入水室內，使組裝 和分解等準備作業減少，縮短作業時間。 而申請項第2項記載之熱交換器用作業機器人，其特 徵爲具備有：多數根細管沿著貫設開口的管板而移動自如 之機器人本體、和在該機器人本體外周部沿著前述管板， 出退自如地被設在外周的至少4根兼用臂、和分別設在該 些兼用臂前端部之作業裝置；在該些作業裝置設有：在細 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 5- A7 B7 463028 五、發明説明（3 ) 管插入連結固定具’並將前述兼用臂固定在細管，且加以 定位機器人本體之定位機構、和將檢查探針插入細管的探 針插入機構以及被插入的前述檢査探針，利用壓力流體沿 著細管加以壓送之壓送機構；設有：利用前述定位機構出 退被固定的兼用臂，而使機器人本體移動之移動機構、和 利用移動前述細管內的前述檢查探針，加以檢查細管之細 管檢查機構。 根據上述申請項第2項記載之發明，至少3根兼用臂 ，利用定位機構，在細管連結固定兼用臂的定位時，利用 作業裝置進行細管檢查作業，同時各兼用臂會被出退驅動 ，機器人本體就會被移動，而3根兼用臂是被固定在細管 的狀態，剩下的兼用臂的作業裝置會從作業完的細管被移 動到下一根細管。因而，相較於如習知分開機器人本體的 移動機構和探針插入檢査等的作業機構的作業機器人，可 減少機械臂等構件數量，而使兼用臂後退至機器人本體這 邊，將機器人精巧化。藉此，也很容易搬出入水室內，減 少組裝和分解等準備作業，縮短作業時間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請項第3項記載之熱交換器用作業機器人，其特徵 爲：在申請項第1項的作業裝置設有：將在前述細管內插 入淸掃具的淸掃具插入機構以及淸掃具，利用壓力流體沿 著細管內使之移動的前述壓送機構製成之淸掃手段；設有 利用移動細管內的前述檢査探針，加以檢查細管之細管檢 查機構。 按申請項第3項記載之發明，加上申請項第1項的作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） v 4 6 3 0 2 8 a7 _____ B7_ 五、發明説明（4 ) 用、效果，可同時進行檢查探針的插入移動與檢查，完成 效率優的作業。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請項第4項記載之熱交換器用作業機器人，於申請 第1項至第3項任一項中，其特徵爲：4根兼用臂中的至 少3根兼用臂的前端部，是利用作業裝置的定位機構被固 定在細管的狀態，該些兼用臂會被驅動，而機.器人本體就 會被移動：構成使剩下的兼用臂脫離細管 > 而將該作業裝 置移動到下一根細管。 按申請項第4項記載之發明，依序選擇驅動4根以上 的兼用臂與作業裝置，利用3根兼用臂進行機器人本體的 移動及定位，於定位中進行淸掃作業的同時，讓剩下的兼 用臂的作業裝置移動至新的細管。因而，組合各兼用臂的 機器人本體的移動及淸掃作業、和作業裝置的移動，就能 效率佳的進行淸掃作業，大幅縮短淸掃作業時間。 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請項第5項至第7項記載之熱交換器用作業機器人 ，就申請項第1項至第3項之任一項中，其特徵爲：兼用 臂的基端部是轉動自如地被安裝在垂直管板的軸心周圓， 並且該些兼用臂爲伸縮自如的構成。 按申請項第5項至第7項記載之發明，將各兼用臂， 利用臂轉動裝置與臂伸縮裝置，做成自如轉動且自如伸縮 ，成爲極單純的構造，也很容易進行兼用臂的動作控制。 申請項第8項記載之熱交換器用作業機器人，於申請 項第5項至第7項之任一項中，其特徵爲：構成在機器人 本體外周部，形成兼用臂的收容空間，前述兼用臂爲可後 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X：297公釐） A7 B7 463028 五、發明説明（5 ) 退收縮的被收容在收容空間的收容位置，機器人整體做成 可通過人孔的圓柱形。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁〕 按申請項第8項記載之發明，因構成在兼用臂的後退 收容位置，做成機器人整體以機器人軸心爲中心的圓柱形 ，所以能不分解機器人通過狹窄的圓形人孔，很容易地進 出水室內，大幅地削減在水室內的組裝準備以及分解徹去 的作業時間。 _ 申請項第9項之熱交換器用作業機器人，於申請項第 3項中，其特徵爲：在作業裝置設有：向著相對於細管的 壓入噴嘴，移動自如地保持檢查探針及連結固定具之插入 引導體：.該插入引導體被移動自如地構成在前述壓入噴嘴 的軸心上的壓入位置與從壓入位置偏位之待機位置之間： 在淸掃具插入機構及探針插入機構設有：插入引導體被移 動至待機位置時，將被插入前述壓入位置的淸掃具，透過 前述壓入噴嘴插入細管內，進而從待機位置，從被移動到 壓入位置的插入引導體，將檢查探針與連結固定具透過前 述壓入噴嘴插入細管內之壓入驅動裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按由請項第9項記載之發明，保持檢查探針與連結固 定具之插入引導體是移動自如地被設在壓入位置與待機位 置之間，所以淸掃具、檢查探針及連結固定具可分兩階段 壓入細管，縮短壓入驅動裝置的行程，將作業裝置精巧化 〇 申請第1 0項記載之熱交換器用作業機器人，於申請 項第1項至第3項之任一項中，其特徵爲：在作業裝置的 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（C.NS ) M規格（210X297公釐） 463028 A7 B7 五、發明説明（6 ) 定位機構設有，將連結固定具插入細管之壓入驅動裝置； 在前述連結固定具備有：被配置在前端之內筒構件、和被 外嵌在此內筒構件，防止前端脫落之結合環群、和滑動自 如地被外嵌在內筒構件的結合環群的基端，利用前述壓入 驅動裝置被出退驅動之壓入筒、和前述結合環群爲被插入 細管內的位置，加以限制插入內筒構件之卡止構件；前述 結合環群乃構成交互複數組配置彈性環與襯套環；藉由前 述卡止構件，限制插入內筒構件的細管狀態，利用前述壓 入驅動裝置，壓入筒會被驅動到前端，而結合環群會被壓 縮，利用各彈性環的膨脹構成連結固定具被固定在細管內 〇 按申請項第1 0項記載之發明，以連結固定具壓縮固 定以交互配置的彈性環與襯墊_環組成的結合環群，所以被 壓縮的各彈性環會各別膨脹出外周，進入襯墊環與細管之 間的空間部，藉由楔形作用，將作業裝置強固地固定在細 管，進而藉由解除壓縮，迅速且確實地解除固定，所以能 以高速移動及定位機器人。 申請項第1 1項記載之熱交換器用作業機器人，於申 請項第1項至第3項中，在機器人本體設有：將淸掃具依 序交付至各兼用臂的作業裝置之淸掃具分配裝置：在此淸 掃具分配裝置設有：在前端部具有淸掃具夾具之旋轉臂， 可在垂直管板的機器人軸心周圓轉動，並使前述淸掃具夾 具在傳送淸掃具的補給位置與交付至兼用臂的作業裝置的 分配位置之間移動之補給臂裝置。 -----Ί------襄— — *- (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) - 、言 線： 經濟部智慧財產局員工消骨合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（C.NS ) A4规格（210X297公釐） _ g _ 463023 A7 B7 五、發明説明（7 ) 按申請項第1 1項記載之發明，將送至機器人本體的 淸掃具，利用電刷分配裝置的補給臂裝置，構成透過在機 器人軸心周圓被旋轉的旋轉臂，從各電刷分配位置分配供 給至作業裝置，所以比分別在各作業裝置直接送入淸掃具 的構成，還能將機器人加以小型化，精巧化地構成機器人 〇 申請項第1 2項及第1 3項記載之熱交換器用作業機 器人，於申請項第2項或第3項中，設有將在細管內移動 後的檢查探針，回到作業裝置之探針返送機構；在該些檢 査探針被移動的往路及復路的至少一邊的移動中，設有進 行檢查細管之細管檢查機構。 按申請項第1 2項或第1 3項記載之發明，利用探針 插入機構與探針返送機構，在淸掃後的細管內，於移動中 利用檢查探針進行細管的檢查，所以能以實時得到淸掃後 細管的檢查資料，大幅提升作業效率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請項第1 4項記載之熱交換器用作業機器人，於申 請項第1 2項或第1 3項中，探針插入機構構乃構成利用 壓送機構的壓力流體，在淸掃具的後部與淸掃具一起壓送 ;探針返送機構是利用自如地捲繞放出被連接在檢查探針 的檢查用纜線的捲線裝置構成的；在前述捲線裝置，於每 個作業裝置的檢查探針，分別設有以渦卷狀捲繞檢査用纜 線之捲繞筒。 按申請項第1 4項記載之發明，在淸掃具後部，與淸 掃具一起壓送檢査探針，所以壓送機構可與淸掃手段一起 -10- 衣紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 463028 A7 _____B7___ 五、發明説明（8 ) 兼用，達成作業裝置的精巧化。此外，各別將檢查甩纜線 ，渦卷狀捲繞在厚的薄捲繞筒，所以能縮小捲線裝置的厚 度（高度），將機器人本體精巧化。進而確實地捲繞放出 檢查用纜線的同時，檢查用纜線的放出量（檢查探針的位 ,置）也能由捲繞筒的旋轉角做正確的撐握，順利地進行因 檢查探針的檢查。 申請項第15項記載之熱交換器用作業機器人之運轉 方法，其特徵爲：在貫設開口多數根細管的水平管板上， 移動自如地配置機器人本體；在機器人本體，4根兼用臂 是伸縮自如的，且基端部是被轉動自如地設在垂直管板的 軸心周圓；該些全部4根兼用臂，或3根，是藉由從各個 前端的作業裝置，將連結固定具插入而固定在細管，機器 人本體乃爲被定位的狀態；驅動控制被固定在前述細管時 的4根兼用臂的臂伸縮裝置及臂轉動裝置的8個驅動系、 或是前述3根兼用臂的臂伸縮裝置及臂轉動裝置的6個驅 動系中的至少3個驅動系的同時，剩下的驅動系成爲可追 隨被驅動控制的前述驅動系的自由狀態，而定位固定機器 人本體及沿著管板使之移動。 按申請項第1 5項之發明，4根或3根兼用臂的8個 驅動系或6個驅動系中，藉由至少驅動控制3個，細管就 不會受到過大的負荷，即可定位固定及移動機器人本體， 防患細管和機器人的故障和破損。 申請項第16項之熱交換器用作業機器人之運轉方法 ’其特徵爲：在貫設開口多數根細管的傾斜或垂直方向的 -----：--------展— — - 广) (請先聞面之注意事項再填寫本頁) ο 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） _ ]」_ 463028 A7 ____. _B7_ 五、發明説明（9 ) 管板上，移動自如地配置機器人本體；在機器人本體，4 根兼用臂是伸縮自如的，且基端部是被轉動自姐地設在垂 直管板的軸心周圓；該些全部4根兼用臂，或3根，是藉 由從各個前端的作業裝置，將連結固定具插入而固定在細 管，機器人本體乃爲被定位的狀態；分別驅動控制4根兼 用臂的臂伸縮裝置及臂轉動裝置的8個驅動系、或是前述 3根兼用臂的臂伸縮裝置及臂轉動裝置的6個驅動系中， 前端部位於最上部的兼用臂的臂伸縮裝置與臂轉動裝置的 2個驅動系：驅動控制其他兼用臂的驅動系中的至少1個 驅動系的同時，剩下的驅動系成爲可追隨被驅動控制的前 述驅動系的自由狀態。 按申請項第1 6項之發明，藉由在被配置在上下方向 的管板，分別驅動控制前端部位於最上部的兼用臂的兩個 驅動系，且驅動控制除此以外的兼用臂的至少一個驅動系 ，在傾斜或垂直方向的管板上，細管不會受到過大的負荷 ，更能將機器人本體做精度佳的定位固定，防患細管和機 器人的故障和破損。 申請項第17項之熱交換器用作業機器人之運轉方法 ，於申請項第1 6項中，其特徵爲：前端位於最上部，而 除去被驅動系驅動控制的最上部兼用臂的兼用臂，是從最 上部兼用臂前端的連結固定具，拉過通過另一兼用臂轉動 中心之中線；從該些轉動心中，在中線兩側’於所定角度 範圍內，具有該兼用臂的場合，驅動控制兼用臂的臂轉動 裝置的同時，令臂伸縮裝置成爲可追隨被驅動控制的驅動 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) β. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Α4规格（210X297公釐〉 -12- 463028 A7 B7 五、發明説明（10 ) 系的自由狀態；從該些轉動中心，在中線兩側，於所定角 度範圍以外，具有該兼用臂的場合，驅動控制兼用臂的臂 伸縮裝置的同時，令臂轉動裝置成爲可追隨被驅動控制的 驅動系的自由狀態。 • 按申請項第1 7項記載之發明，定位保持及移動機器 人本體時，根據最上部以外的兼用臂的位置，該兼用臂的 臂伸縮裝置及臂轉動裝置中，選手易支持以最上部的兼用 臂前端部爲中心的轉矩加以驅動控制，所以能用很小的動 力，將機器心本體做定位保持及正確地移動。 申請項第18項記載之熱交換器用作業機器人之運轉 方法，其特徵爲：在多數根細管被貫設開口的管板上，移 動自如地配置機器人本體；在機器人本體，4根兼用臂是 伸縮自如的，且基端部是被轉動自如地設在垂直管板的軸 心周圓；該些4根兼用臂中的3根兼用臂，藉由從各兼用 臂前端的作業裝置，讓連結固定具插入細管而被固定之， 機器人本體就會被定位；在此狀態，剩下的兼用臂會被移 動，作業裝置就會被停止在細管的相對位置；分別將伸縮 該兼用臂的臂伸縮裝置及轉動兼用臂的臂轉動裝置的兩驅 動系，成爲可暫時負荷追隨的自由狀態，最初的插入構件 就會從作業裝置被插入細管。 按申請項第1 8項記載之構成，即使被移動的兼用臂 的作業裝置針對細管而偏位的場合，也可藉由兼用臂的兩 驅動系變自由，吸收位移，將最初的插入構件順利地插入 細管，藉此作業裝置即可被定位，然後將插入構成順利地 -----Ί.--Ίί — —戈~ί .- -. (諳先閲讀背面之注意事項再填寫t頁) 訂 r 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS > A4規格（210 X 297公釐） _ j 3 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 463023 A7 B7五、發明说明（11) 插入細管。_ 申請項第19項記載之熱交換器用作業機器人之運轉 方法，其特徵爲：在多數根細管被貫設開口的管板上，移 動自如地配置機器人本體，在該機器人本體伸縮自如’且 基端部轉動自如地被設在垂直管板的軸心周圓的4根兼用 臂中的至少3根兼用臂，藉由從從各個前端的.作業裝置透 過壓入噴嘴，讓連結固定具插入固定在細管，機器人本體 就會被定位，在各兼用臂，將前述作業裝置利甩可出退地 被設在管板的壓入驅動裝置，讓機器人本體的作業基準位 置，被設定在從管板離開所定距離的位置；1根兼用臂的 作業裝置脫離作業完的細管，被移動到下一根細管被定位 時，乃藉由驅動另3根兼用臂的壓制驅動裝置，使機器人 本體接近管板，藉由脫離該兼用臂的連結固定具，補正機 器人本體的兼用臂離間管板的移位量，使該兼用臂的壓入 噴嘴接近細管。 按申請項第1 9項記載之構成，從細管抽出連結固定 具時，機器人本體的該兼用臂會因此時的反力而突出，壓 入噴嘴就不會在下一根細管的相對位置接近細管，淸掃具 和連結固定具就很難插入。但藉由驅動剩下的兼用臂的壓 入驅動裝置，使機器人本體接近管板，就能夠使被移動的 兼用臂的壓入噴嘴確實地接近細管，順利地進行插入淸掃 具和連結固定具。 申請項第2 0項記載之熱交換器用作業機器人之運轉 方法’其特徵爲：在貫設開口多數根細管的管板上，移動 請 先 閲 之 注
I 訂 線
If 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 463028 A7 B7 五、發明説明（12 ) (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 自如地配置機器人本體，伸縮自如且轉動自如地被設在該 機器人本體的4根兼用臂中的至少3根兼用臂，乃藉由從 各自的前端作業裝置，透過壓入噴嘴，讓連結固定具插入 細管被固定，機器人本體就會被定位，在各兼用臂，將前 述作業裝置利用可出退地設在管板的壓入驅動裝置，從管 板被設定在最接近機器人本體的作業基準位置的位置之同 時，將因該壓入驅動裝置的壓入噴嘴的突出限，只自作業 基準位置離開所定矩離製成細管；1根兼用臂的作業裝置 脫離作業完的細管，被移動定位到下一根細管時，藉由利 用該兼用臂的壓入驅動裝置，使壓入噴嘴移動到突出限爲 止，使之接近細管，利用脫離該兼用臂的連結固定具，補 正機器人本體的兼用臂離間管板的移位，使壓入噴嘴接近 細管；從該作業裝置透過壓入噴嘴，將連結固定具插入固 定在細管後，驅動該兼用臂的壓入驅動機構，使機器人本 體後退到基準作業位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 按申請項第2 0項記載之構成，藉由令機器人的作業 基準位置接近管板，更將各壓入驅動裝置的衝程設定在管 板這邊，達到與申請項第1 8項同樣的效果。 〔用以實施本發明之最佳形態〕 於第1圖至第5圖中，被設置在所謂發電廠等的復水 器1，如第3圖、第4圖所示，從一邊的水室2 A連接到 另一邊的水室2 B，而配置有流著冷卻水的多根細管3。 由於使用在此復水器1的冷卻水爲一般的海水，必須定期 -15- 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 463028 A7 B7 五、發明説明（13 ) 淸理細管3 _，檢查龜裂等損傷。此淸理、檢査用機器人（ 以下簡稱機器人）1 1係淸理檢查該些細管3，多根細管 3係沿著貫設開口的管板4而自由移行，在細管3內插入 淸掃具的淸掃電刷1 2，利用壓力流體的淸掃水，使淸掃 電刷1 2移動，加以淸掃細管3 =更在淸掃電刷1 2的後 部，插入檢查探針的驗傷探針1 3，利用前述清掃水與淸 掃電刷1 2 —起移動，利用驗傷探針1 3進行細管3的驗 傷檢查。 (支援設備） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而做爲此機器人1 1的支援設備，如第3圖所示，在 機器人11具備有：供給淸掃電刷12之電刷補給裝置 1 4、和在機器人1 1供給驅動源的油壓之油壓組1 5、 和供給成爲淸掃電刷1 2等的移動源的淸掃水之給水幫浦 組1 6、和防止機器人11從管板4掉落之掉落防止裝置 1 7、和控制機器人1 1及該些支援設備的同時，從來自 驗傷探針1 3的檢測信號，加以儲存細管3的檢查資料之 控制裝置1 8。 在此機器人1 1的淸掃電刷1 2，如第5圖所示，具 備有：在外周出退自如的4根移動及作業兼用之第1至第 4兼用臂22A至22D，分別在各第1至第4兼用臂 22A至2 2D的前端部配置作業裝置2 4。在該些作業 裝置2 4分別具備有：於所定的細管3插入連結固定具的 內噴嘴2 3，分別在第1至第4兼用臂2 2A至.2 2D固 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 4 6 3 Q 28 A7 B7 五、發明説明（14 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 定（可稍微轉動）在細管3之定位機構、和在細管3內插 入淸掃電刷1 2之淸掃具插入機構、和在細管3內於淸掃 電刷1 2的後部插入驗傷探針1 3之探針插入機構、和利 用淸掃水將淸掃電刷1 2及驗傷探針1 3壓入細管3內之 壓送機構。而在機器人本體2 1設有：透過檢查用纜線 3 0將驗傷探針1 3拉回細管3內之探針退回機器、和透 過移動細管3內的驗傷探針13來檢查細管3龜裂等之細 管檢查機器、和利用前述定位機構出退被固定的第1至第 4兼用臂2 2A至2 2D，使機器人本體_2 1移動之移動 機構。然後以前述淸掃具插入機構與壓送手段構成淸掃手 段，而以前述探針插入機構、壓送機構、探針退回機構以 及細管檢查機構構成探針插入檢査手段。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而該些第1至第4兼用臂2 2A至2 2D，乃各個基 端部，是在機器人本體2 1的正面，於隔著9 0°的位置 ，轉動自如地設在平行於垂直管板4的機器人軸心0的軸 心周圓。亦即在機器人本體2 1隔著9 0 °位置設有臂轉 動裝置的油壓式臂轉動馬達2 5，利用該些臂轉動馬達 25，讓第1至第4兼用臂2 2A至2 2D在所定範圍轉 動。而分別在第1至第4兼用臂2 2A至2 2 D內裝有臂 伸縮裝置之臂伸縮油壓缸裝置2 6。然後利用該些臂轉動 馬達2 5與臂伸縮油壓缸裝置2 6，讓配置在第1至第4 兼用臂2 2A至2 2D前端部的作業裝置2 4，在後退接 近機器人本體2 1的收納位置（與第1 5圖的電刷分配位 置b至e同）與相對於伸展選擇至外周的細管3之作業位 -17 - 本紙張尺度適用中國國家椟準（CNS ) A4规格（210X2.97公釐） (4 6 3〇28 at ___B7_ 五、發明説明（15 ) 置之間而往復移動（參照第1 5圖）。 而在機器人本體21設有：在正面部具有臂驅動馬達 2 5之臂保持部2 7、.和分別在各第1至第4兼用臂 2 2 A至2 2 D的作業置2 4送入淸掃電刷之電刷分配裝 置2 8、和構成捲繞驗傷探針1 3的檢查用纜線3 0的探 針退回機構之捲線裝置2 9。1 9爲覆蓋機器人本體2 1 之蓋體。 然後利用前述定位機構，譲內噴嘴2 3以插入固定在 細管3的狀態，加以驅動構成前述移動機構的第1至第4 兼用臂2 2A至2 2D的臂轉動馬達2 5及臂伸縮油壓缸 裝置2 6，藉此讓機器人本體2 1沿著管板4移動至目的 位置。而第1至第4兼用臂2 2 A至2 2 D中的3根，譬 如第1、第3、第4兼用臂22A、22C、22D被在 固定在細管3，並於進行淸掃及檢查期間，讓剩下的第2 兼用臂2 2 B脫離細管3 ,從電刷分配裝置2 8取得淸掃 電刷1 2，移動至下一根細管3。 而在機器人本體21及蓋體19，如第1圖、第2圖 所示，以第1至第4兼用臂2 2A至2 2D在收縮、後退 的收納位置，形成收容作業裝置2 4的收容空間部1 9 a ，如第2圖所示，在此收納位置，機器人1 1是構成以機 器人軸心0爲中心的圓柱形。藉此，該收納狀態的機器人 11的直徑是爲可通過水室2A的人孔5 (第3圖）的直 徑以下的尺寸，不分解機器人1 1就可通過狹窄的人孔5 ，而進出水室2 A。此種因機器人1 1爲圓柱形，所以能 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4ϋ(210Χ297公釐) ~18 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫木頁) .-—:訂· 線 ;:χ hi. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 463028 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7____五、發明説明（16 ) 大幅削減在水室2 A的準備作業時間及撤收作業時間。 (第1至第4兼用臂2 2A至2 2D) 首先，參照第6圖至第1 2圖說明第1至第4兼用臂 _2 2A至22D。如第6圖至第8圖所示，第1至第4兼 用臂2 2A至2 2D爲同一構成。然後在臂保持部27的 正面框3 1，平均9 0度配設4個臂轉動馬達2 5。然後 在突出於正面的臂轉動馬達2 5的輸出軸2 5 a，安裝臂 油壓缸框3 2，在此臂油壓缸框3 2 —體地設置臂伸縮油 壓缸2 6。 此臂伸縮油壓缸裝置2 6，爲可以支持負荷活塞桿 2 6 b的扭矩的雙桿型油壓缸裝置。亦即，於形成在油壓 缸框3 2的圓形斷面的油壓缸孔2 6 a，滑動自如地配置 圓柱形的活塞2 6 b，被連結在此活塞2 6 b前後的2根 雙活塞桿26c、26d中，至少一邊，譬如前端的前部 桿2 6 c是形成矩形斷面。然後貫通此前部桿2 6 c的前 部油壓缸頭2 6 e的導孔2 6 f也是形成矩形斷面禁止轉 動1還介裝一密封件。因而，就算在前部桿2 6 c負荷扭 矩’還是可透過導孔2 6 f支持前部油壓缸頭2 6 e，所 以不需要習知所需的導桿等附屬止轉機構，即可將第1至 第4兼用臂2 2A至2 2D加以精巧化。再者，將後部桿 2 6 d形成可止轉的斷面亦可，而將油壓缸孔2 6 a及活 塞2 6 b形成橢圓形斷面或矩形等可止轉的斷面形狀亦可 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _ 線、 本紙張尺度適用中國國家標準（C.NS ) A4規格（210X297公釐） -19- 463023 A 7 ___ -__B7_ 五、發明説明（17) (作業裝置2 4 ) 利用前部桿2 6 c，在出退自如地配置在外周的作業 裝置2 4，設有定位機構、淸掃具插入機構、探針插入機 構及壓送機構。此外具備有：將作業裝置2 4於正面出退 •自如的壓制驅動裝置之壓制油壓缸裝置3 4、和利用此壓 制油壓缸裝置3 4支持出退的作業裝置2 4之出退框3 5 。然後讓壓入裝置的壓入油壓缸裝置3 8設在出退框3 5 ，就能利用壓入油壓缸裝置3 8，將淸掃電刷1_ 2、驗傷 探針13及內噴嘴23壓入細管3。 詳細說明該作業裝置2 4。在臂伸縮油壓缸裝置2 6 的前部桿2 6 c，透過矩形孔來垂設固定壓制油壓缸裝置 •34的油壓缸筒34a ，在壓制油壓缸裝置34的活塞桿 3 4 b安裝出退框3 5。此出退框3 5係以具有形成壓入 口 4 1 a的壓入噴嘴4 1之前端構件3 5 a、和連結活塞 桿3 4 b之基端構件3 5 b、和連結前端構件3 5 a與基 端構件35b的2根導桿36、和1根引導支軸37及圓 弧形蓋3 3所構成。然後在前端構件3 5設有滑動自如地 外嵌在壓制油壓缸裝置3 4的油壓缸筒3 4 a之滑軌 3 5 c。而被設在基端構件3 5 b的壓入油壓缸裝置3 8 ，是在基端構件3 5 b立設固定油壓缸筒3 8 a，向著壓 入口 4 1 a出退驅動活塞桿38b。在前述滑軌36、 3 6沿著壓入口 4 1 a配設移動自如的壓入構件3 9，在 此壓入構件3 9形成自如卡脫在內噴嘴2 3之卡合凹部 3 9 a，同時連結壓入油壓缸裝置3 8的活塞桿3 b。 (請先閲讀背面之注意事項再填頁) 訂· .線、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 463〇28 A7 ___B7___ 五、發明説明（18 ) 而在引導支軸3 7配設在軸心0 a上的壓入位置、和 以引導支軸3 7爲中心，從軸心0錯開所定角度（譬如 90° )的待機位置之間自如轉動之插入引導體40。 可是，在細管3依序插入淸掃電刷1 2、驗傷探針 •1 3與內噴嘴2 3的場合，將各構件並排一列而一次壓入 _，但此場合必須加長壓入油壓缸裝置3 8的行程，作業裝 置2 4的全長變長。因此，此作業裝置2 4首先僅將最前 面的淸掃電刷1 2壓入細管3後，接著壓入驗傷探針1 3 與內噴嘴2 3，此種構成兩階段的壓入，能縮短壓入油壓 缸裝置3 8的行程，達到精巧化。 亦即，前述插入引導體4 0係以在出退方向隔著所定 間隔配置的同時，轉動自如地支持在引導支軸3 7的C形 狀上下一對框架40a、40b、和連結框架40a與 40b之4根桿40 c所構成。然後，此插入引導體40 係構成將驗傷探針1 3及內噴嘴2 3，向著壓入口 4 1 a 移動自如地加以保持。而此插入引導體4 0 ,利用被設在引 導支軸3 7前端的螺旋線圏彈簧4 2，從在第1 0圖以假 想線所示的待機位置轉動推迫至以實線所示的壓入位置。 因而，第1至第4兼用臂2 2A至2 2 D收縮後退而 移動至收納位置（第1 5圖的電刷分配位置b至e )，如 第1 4圖（a )所示，被保持在電刷分配裝置2 8的淸掃 電刷1 2若嵌合在出退框3 5，壓入位置的插入引導體 4 0是頂抗螺旋線圈彈簧4 2而轉動到待機位置。然後， 如第1 4圖（b )所示，利用壓入油壓缸裝置3 8透過壓 (请先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 装， 訂 線； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - ^463028 A7 B7 五、發明説明（19 ) 入構件3 9讓淸掃電刷1 2的圓錐形前端壓入 4 1 a ’限制插入引導體4 〇的回復，讓淸掃 持在出退位置。進而若第1至第4兼用臂2 2 被移動至作業位置，如第1 4圖（c ) ( d) 壓入油壓缸裝置3 8透過壓入構件3 9，讓淸 被壓入細管3。此時，刷1 2的前端部進 ，該第1至第4兼用臂2 2A至2 2D的臂轉 與臂伸縮油壓缸裝置2 5，可以吸收暫時追隨 荷的自由狀態（以下稱自由狀態）的位置偏移 壓入構件3 9回到基端，就利用螺旋線圏彈簧 入引導體4 0回到出退位置，在壓入構件3 9 39a卡合內噴嘴23。進而如第14圖（e 示，利用壓入油壓缸裝置3 8透過壓入構件3 探針1 3與內噴嘴2 3壓入細管3_。 壓入口 電刷1 2保 A 至 2 2 D 所示，利用 掃電刷1 2 入細管3時 動馬達2 6 被驅動的負 。其後，若 3 9轉動插 的卡合凹部 )(f )所 9，讓驗傷 請 先 © 之 注 $ 事 項 再 寫 本. 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (內噴嘴2 3 ) 前述內噴嘴2 3理所當然確實地被固定在細管3，但 迅速且確實地解除固定也是很重要的。因此，藉由因發明 人的實驗結果，將單一的塑膠筒在軸心方向壓縮膨脹的習 知型之固定機構，可利用因膨脹的塑膠筒與管內面的摩擦 力加以固定，但軸心方向並無法得到均等的膨脹，除了得 不到巨大的保持力外，還判定無法順利地進行解除。而認 爲習知的構成重點只擺在塑膠筒與管內面的摩擦力上，但 實際上會因塑膠筒周緣部咬入壓縮構件與管內面的空間的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 463028 A7 ___B7__ 五、發明説明（20 ) 楔形現象，發現得到巨大的摩擦力。 其結果在此內噴嘴2 3的管固定機構，利用外徑比塑 膠筒窄且硬度爲（J I S ) 6 0以上的硬質合成塑膠製的 複數個彈性環4 3 a、和與該些彈性環4 3 a間介裝在兩 側的襯套環4 3 b構成結合環群4 3。然後，此結合環群 4 3被壓縮在軸心方向，因利用襯套環4 3 b的錐端面的 第1楔形作用，使彈性環4 3 a突出於外周產生摩擦阻力 。進而膨脹的硬質彈性環4 3 a利用咬入襯套環4 3 b與 細管3內面空間的第2楔形作用，內噴嘴2 3會極強固地 被固定在細管3的同時，可迅速且確實地做固定解除。 以下參照第1 2圖、第1 3圖詳細說明此內噴嘴2 3 的構成。此內噴嘴2 3係以在基端卡合壓入構件3 9之壓 入筒4 4、和在此壓入筒4 4的前端滑動自如地嵌合在出 退方向之內筒構件4 5、和被外嵌在內筒構件4 5之結合 環群4 3、和被安裝在壓入筒4 4，而移動自如地被插通 在檢査用纜線3 0之壓入管4 6所構成。然後’壓入筒 4 4係在基端形成卡合壓入構件3 9的卡合凹部3 9 a之 從動筒部4 4 a，滑動自如地外嵌在內筒構件4 5的胴部 4 5 a的壓縮筒部4 4 b與從動筒部4 4 a是透過一對連 結構件4 4 c而連結的。然後在從動筒部4 4 a形成軸心 孔44d，而在壓縮筒部44b形成給水口 44e。內筒 構件4 5係在外嵌結合環群4 3的胴部4 5 a的軸心部 形成插通孔4 5 b的同時，在前端突設防止結合環群4 3 脫落之定塞器4 5 c ==而在胴部4 5 a的基端’穿設一於 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 4 6 3 0 2 3 A7 B7 五、發明説明（21 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 壓縮結合環群4 3時連通給水口 44 e之注水口 4 5d， 在此胴部4 5 a的基端部突設一卡止在壓入口 4 1 a的入 口的卡止構件之卡止爪4 5 e。 壓入管4 6係具有移動自如地插通驗傷探針1 3的檢 査用纜線3 0之內徑的同時，基端部被同一軸心◦ a固定 在從動筒部4 4 a的軸心孔4 4 d。然後，此壓入管4 6 係通過插通孔4 5 b而使前端到達內噴嘴2 3的前端位置 ，利用此壓入管4 6壓出驗傷探針1 3。於第6圖中， 4 7係引導被連接在驗傷探針1 3的檢查用纜線3 0之導 輪，81係設在第1、第2兼用臂22A、22B，做爲 測定與管板4間的距離，檢測機器人本體2 1位置之距離 感應器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因而，若伸展壓入油壓缸裝置3 8，利用壓入構件 3 9讓內噴嘴2 3移動至前端，驗傷探針1 3會沿著插入 引導體4 0被送出。然後透過壓入口 4 1 a壓入細管3， 淸掃電刷1 2則更深地被壓入。然後內噴嘴2 3被插入壓 入口 4 1 a，若卡止爪4 5 e被卡止在壓入口 4 1 a的入 口，內筒構件4 5就會停止插入，但壓入筒4 4會被更加 地壓入’所以可利用壓縮筒部4 4 b壓縮結合環群4 3。 藉此’以結合環群4 3的第1楔形作用發生摩擦力，利用 第2楔形作用讓內噴嘴2 3強固地固定在細管3。 再者，在此壓入移動的途中，即使在淸掃電刷1 2和 驗傷探針1 3產生壓入阻力的情形，驗傷探針1 3還是能 透過壓入管4 6被壓入壓入筒4 4，所以能限制內筒構件 -24- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '4 6 30 28 A7 __B7___ 五、發明説明（22) 4 5的壓入，結合環群4 3也不會被壓縮。 而探針插入機構以壓縮結合環群4 3的狀態.，於形成 在壓入噴嘴4 1的淸掃水供給孔4 8，重疊壓縮筒部 4 4 b的給水口 4 4 e與胴部4 5 a的注水口 4 5 d，對 此淸掃水供給孔4 8供給淸掃水’藉此透過給水口 4 4 e 及注水口 4 5 d，而從內噴嘴2 3對細管3內輸送淸掃水 ，淸掃電刷12及驗傷探針13就會沿著細管3而被壓出 來淸掃細管3 ° (電刷分配裝置2 8 ) 接著參照第1 5圖至第1 8圖加以說明分別在第1至 第4兼用臂2 2 A至2 2 D的作業裝置2 4 ’送入淸掃電 刷1 2的淸掃具分配裝置之電刷分配裝置2 8。+ 電刷分配裝置2 8係被配置在臂保持部2 7外周部的 電刷補給位置a。然後以從電刷補給裝置1 4透過柔軟的 電刷供給管5 4，依序供給淸掃電刷1 2之電刷補給具 51、和被配置在第1至第4兼用臂22A至22D的電 刷分配位置（與收納位置同）b至e的反力承接具5 2、 和以正面框3 1的軸心〇爲中心自如旋轉且自如伸縮的補 給臂裝置5 3所構成。然後利用此補給臂裝置5 3，接收 被保持在電刷補給具5 1的淸掃電刷1 2，而從電刷補給 位置a分配補給到電刷分配位置b至e的構成。 前述電刷補給具5 1，如第1 8圖所示，連接電刷供 給管5 4的圓筒形本體部5 1 a的前端，安裝有構成圓筒 ^紙1尺度適用中國國家標準（〇邮）八4規格（210父297公釐） :25- (請先閲讀背面之注意事項再填本頁)
463028 A7 ____^_B7___ 五、發明説明（23 ) 一部分的承接板5 1 c之電刷蓋5 1 b。然後’在本體部 51a，.透過接線方向的插銷5 5b轉動自如地配設暫時 停止從電刷供給管5 4輸送淸掃電刷1 2之電刷停止桿 5 5，利用彈簧5 5 a轉動推迫到突出側。進而，在電刷 卡止桿5 5的基端突出從動部5 5 c，後述的補給臂裝置 5 3的電刷夾具5 6，被嵌合在電刷蓋5 1 b.時，從動部 5 5 c會頂抗推壓彈簧5 5 a，讓電刷卡止桿5 5後退， 使淸掃電刷1 2從本體部5 1供給至淸掃具夾具的電刷夾 具5 6。 補給臂裝置5 3係在正面框3 1的軸心〇位置配設電 刷分配用馬達5 7，在電刷分配用馬達5 7的輸出軸 57a ，安裝構成旋轉臂的電刷出退用油壓缸裝置58之 油壓缸筒5 8 a。更在電刷出退用油壓缸裝置5 8的活塞 桿5 8 b安裝前述電刷夾具5 6。此電刷夾具5 6爲可嵌 合在電刷蓋5 1 b的略半圓形，在前端部安裝防止淸掃電 刷1 2脫落之電刷承接塊5 6 a。再者，各電刷分配位置 b至e的反力承接具5 2，係將被保持在電刷保持具5 6 的淸掃電刷12，以負荷於交付至第1至第4兼用臂 2 2A至2 2D的出退臂3 5之際的轉動力加以保持。 因而，由電刷補給裝置1 4透過電刷供給管5 4，被 送至電刷補給位置a的淸掃電刷1 2，係利用電刷補給具 5 1的電刷卡止桿5 5暫時停止在本體部5 1 a。然後， 補給臂裝置5 3的電刷夾具5 6，係利用嵌合在電刷蓋 5 1 b，讓電刷卡止桿5 5後退，將淸掃電刷1 .2交付至 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (请先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 -線： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 463028 A7 B7 五、發明説明（24) 電刷夾具5 6。接著，回迴避與臂旋轉馬達2 5接觸的緣 故，電刷出退油壓缸裝置5 8會收縮，利用電刷分配馬達 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 5 7，讓電刷夾具5 6沿著內周經路A而旋轉移動，停止 在目的的第1至第4兼用臂2 2A至2 2D的對應位置。 之後，利用電刷出退油壓缸裝置5 8，讓電刷夾具5 6突 出到電刷分配準備位置b /至e >，進而旋轉，讓淸掃電 刷1 2停止在電刷分配位置b至e。藉此，依序送出的淸 掃電刷1 2乃分別被分配供給到第1至第4兼用臂2 2 A 至 2 2 D。 (捲線裝置2 9 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次，參照第1 9圖至第2 0圖說明構成探針返送機 構的捲線裝置2 9。該捲線裝置2 9係爲分別渦卷狀捲繞 第1至第4兼用臂2 2A至2 2D所使用的各驗傷探針 1 3的檢查用纜線3 0，於配置在機器人軸心Ο位置的支 持筒6 1，分別旋轉自如地支持4個捲輪筒6 2。該些捲 輪筒6 2係利用隔著相當於檢查用纜線.3 0的寬度的收容 空間而配置的一對收納導板6 2 a形成的，在各收納空間 將檢查用纜線3 0以渦卷狀捲繞》 旋轉驅動各捲輪筒6 2的筒捲繞裝置6 3，係利用每 9 0°配置在捲輪筒6 2外周部的驅動齒輪6 4，構成旋 轉驅動各捲輪筒6 2。亦即，於配設在支持筒6 1的捲輪 筒6 2的正面部、中間部及背面部的輪支持板6 5 A至 6 5C，每9 0°旋轉自如地設有平行軸心0的4根旋轉 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 6 30 28 A7 B7 五、發明説明（25 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 軸6 6 °然後’安裝在各旋轉軸6 6的前述驅動齒輪6 4 ’嚙合於分別設在各收納導板6 2 a外周部的環齒輪6 7 。此外，於設在支持筒6 1正面的馬達箱68內，每90 。設有4個筒旋轉馬達6 9，在各個輸出軸的驅動計時齒 輪7 0與旋轉軸6 6的從動計時齒輪7 1之間分別圈套計 時皮帶7 2而連結連動的。因而，利用筒旋轉馬達6 9， 分別旋轉驅動捲繞筒6 2，將檢查用纜線加以放線捲線的 同時，可在檢查用纜線3 〇以所定負荷增加張力防止鬆弛 。 」
V (運轉方法） 其次，說明上述構成的熱交換器用作業機器人的運轉 方法。 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1.(機器的搬入、準備）第1至第4兼用臂2 2A至 2 2D被保持在收納位置的機器人1 1，從人孔5搬入水 室2A內。然後，機器人本體2 1被配置在管板4的作業 開始位置，在作業位置展開的第1至第4兼用臂2 2A至 2 2 D的作業裝置2 4會被驅動，而各內噴嘴2 3會被插 入固定在細管3，設定機器人1 1。分別設定其他支援設 備的電刷供給裝置1 4、油壓組1 5、給水幫浦組1 6、 掉落防止裝置1 7及控制裝置1 8，在控制裝置1 8輸入 細管3的配置和機器人本體21的移行經路。 2 .(電刷供給）從電刷供給裝置1 4透過電刷供給管 5 4，在電刷補給位置a的電刷補給具5 1依序供給淸掃 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210 X 297公釐） -28 - 463023 A7 B7 五、發明説明（26 ) (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 電刷1 2，卡合在電刷卡止桿5 5。接著，補給臂裝置 5 3到達電刷補給位置a時，電刷夾具5 6會被嵌合在電 刷桿5 1 b，而後退作動電刷卡止焊5 5，將淸掃電刷 1 2交付至電刷夾具5 6。然後，利用補給臂裝置5 3， .旋轉移動及出退移動電刷夾具56,從目的的第1至第4 兼用臂2 2A至2 2D的電刷分配準備位置b/至e /移 動停止在電刷分配位置b至e。接著，收縮轉動第1至第 4兼用臂2 2A至2 2D，而移動到電刷分配位置b至e (收納位置），被保持在電刷夾具5 6的淸掃電刷1 2被 嵌合在出退臂3 5時，壓入位置的插入引導體4 0會轉動 到待機位置，進行利用壓入油壓缸裝置3 8，該淸掃電刷 1 2的前端部壓入保持在壓入口 4 1 a。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3.(插入與固定）伸展轉動第1至第4兼用臂2 2A 至2 2 D而移動到作業位置時，利用壓入油壓缸裝置3 8 透過壓入構件3 9，讓最初的插入構件的淸掃電刷1 2壓 入細管3。此時淸掃電刷1 2的前端部進入細管3時，臂 轉動馬達2 5與臂伸縮油壓缸裝置2 6，暫時爲自由狀態 ，位置偏移吸收，滑順地被壓入。然後壓入構件3 9恢復 到基端時，插入引導體4 0會回復到原來位置。接著，利 用壓入油壓缸裝置3 8讓壓入構件3 9移動到前端，驗傷 探針1 3與內噴嘴2 3則透過壓入口 4 1 a被壓入細管3 。此時若內噴嘴2 3被插入壓入口 4 1 a時，會透過卡止 爪45e來卡止內筒部45，壓入筒44更被壓入，藉此 壓縮結合環群4 3，利用各彈性環4 3 a的膨脹.壓出至外 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29 - 463028 A7 ___B7_ 五、發明説明（27 ) 周，內噴嘴2 3就會被強固地固定在細管3。 4.(機器人的定位）此例，若1根譬如第2兼用臂 2 2 B脫離細管3，另3根的第1、第3、第4兼用臂 22A、22C、22D的內噴嘴23爲被固定在細管3 內的狀態，機器人本體2 1會被保持在一定位置。因而， 此時3根的第1、第3、第4兼用臂2 2 A、2 2 C ' 2 2 D的各臂轉動馬達2 5與臂伸縮油壓缸裝置2 6全部 被驅動控制時，起因於製作誤差和應變，而透過內噴嘴 2 3，使細管3受到過大的負荷，有可能造成損傷細管3 和機器人1 1的原因。於是，由第1、第3、第4兼用臂 22A、22C、22D的臂轉動馬達25與臂伸縮油壓 缸裝置2 6組成的6個驅動系中，驅動控制3個就能將機 器人本體2 1定位。並且實際上，起因於機械精度不良等 ，而判斷以3個驅動系的驅動控制，具有降低定位精度的 傾向。因而，此例係驅動控制4個驅動系，將其他的驅動 系，以可追隨被驅動控制的驅動系的自由狀態，達到提升 定位精度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即，如第2 1圖所示，上下方向的管板4，乃先控 制驅動位於最上位的第1兼用臂2 2 A的臂轉動馬達2 5 與臂伸縮油壓缸裝置2 6。進而以第3、第4兼用臂 22C、22D，從第1兼用臂22A的內噴嘴23的軸 心〇 a拉至通過臂轉動馬達2 5的輸出軸2 5 a的中線 L a、L b。然後，在中線L a、L b兩側驅動制以輪出 軸2 5 a爲中心的角度α的範圍的第3兼用臂2 2 C的場 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） _ 3〇 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :463028 A7 ____B7____ 五、發明説明（28) 合，驅動控制臂轉動馬達2 5的同時，將臂伸縮油壓缸裝 置26變自由。此外，於驅動控制在角度α的範領的第4 兼用臂2 2 D的場合，相反地將臂轉動馬達2 5變自由， 加以控制臂伸縮油壓缸裝置2 6。該角度^的範圍係選擇 有效支持以第1兼用臂22Α的內噴嘴23爲中心的轉矩 的調節器，此例譬如設定爲α =約4 5 °左右.。 5.(機器人本體2 1的壓制）機器人本體2 1係從管 板4保持一定距離（作業基準位置）的緣故，分別在位於 上位的第1、第2兼用臂22Α、22Β配置距離感應器 8 1，來控制機器人本體2 1的位置。 譬如第1兼用臂2 2Α拔出細管3時，會利用在不均 等位置的不穩定位置的第2至第4兼用臂2 2 Β至2 2 D 保持機器人本體2 1的同時，起因於拔出時的反力、機器 人機構的鬆懈、應變，第1兼用臂2 2 Α的機器人本體 2 1會有稍微離開管板4的傾向。因此即使第1兼用臂 2 2 A移動到下一根細管3，壓入噴嘴4 1還是會離開細 管3的開口部，具有無法正確插入最初的插入構件的淸掃 電刷1 2之虞。 爲解決此情況，本實施形態，使機器人本體2 1從作 業基準位置只所定距離接近管板4。亦即，第1兼用臂 2 2 A，在收取淸掃電刷1 2的移動中，第2至第4兼用 臂2 2 B至2 2D係分別固定在細管3內。此時，在第2 至第4兼用臂2 2 B至2 2D的壓制油壓缸裝置3 4，以 推迫至細管3內側的壓制功能作用內噴嘴2 3的同時，機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .„ (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁)
經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 463028 A7 B7 五、發明説明（29 ) 器人本體2 1則位於一定距離離開管板4的作業基準位置 。若第1兼用臂2 2 A相對目的的細管3而停止時，此壓 制功能會被解除，機器人本體2 1會被移動到只所定距離 接近管板4的接近位置。藉此，第1兼用臂2 2A的壓入 噴嘴4 1就會確實也接近細管3，滑順地插入淸掃電刷 1 2、驗傷探針1 3及內噴嘴2 3。插入內噴嘴2 3後’ 使壓制油壓缸裝置3 4作用壓制功能，讓機器人本體2 1 從接近位置後退恢復到作業基準位。藉此，就可解決因拔 出內噴嘴2 3時的機器人本體2 1的姿勢移位問題。 此外，取代上述方法，將機器人本體2 1的作業基準 位置位於最接近管板4的位置，將因各壓制油壓缸裝置 3 4的壓入噴嘴4 1的突出界限，設定在比作業基準位置 只離所定距離的壓入細管3。藉此，譬如第1兼用臂 2 2 A脫離細管3的場合，在下一根細管3位置，將第1 兼用臂2 2 A的壓入距離，超過作業基準位置而壓入’藉 此，就能使壓入噴嘴4 1確實地接近細管3。然後，插入 內噴嘴2 3後，將第1兼用臂_2 2A的壓入距離’回到原 位而恢復到作業基準位置就可。 6 .(淸掃與驗傷）結合環群4 3被壓縮的狀態’從給 水幫浦組1 6透過給水筒及給水管，被供給至淸掃水供給 孔4 8的淸掃水，是透過給水口 44 e及注水口 4 5 d被 供給至內噴嘴2 3內。藉此，淸掃電刷1 2與驗傷探針 1 3會沿著細管3被壓入而移動，利用淸掃電刷1 2淸掃 細管3的內面。此時驗傷探針1 3的檢查用纜線3 0會從 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本百)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐〉 -32 - 463023 A7 B7 五、發明説明（30 ) 自由狀態的捲繞筒6 2被放出。此外，檢查用纜線〇的 長度，是利用捲繞筒6 2 (筒旋轉馬達6 9 )的旋轉角所 檢測。藉此，檢查用纜線3 0的放出長度可達到細管3的 長度，驗傷探針1 3脫離細管3出口時，制動器在捲繞筒 •6 2發生作用停止放線，.驗傷探針1 3就會停止。然後， 筒旋轉馬達6 9會被驅動，檢查用纜線3 0就會被捲繞在 捲繞筒6 2，驗傷探針1 3就會沿著細管3而被拉回。在 此復路的移動中實施細管3的驗傷檢查，.因捲繞筒6 2 ( 筒旋轉馬達6 9 )的旋轉角的驗傷探針1 3的位置資料與 來自驗傷探針1 3的檢查信號，會被送至控制裝置1 8， 以實時檢查淸掃之後的細管3。進而從細管3透過壓入噴 嘴4 1，回到出退框3 5的插入引導體4 0，若淸掃及檢 查完成時，即移動到下一根細管3。 再者，此例，在復路的移動中實施驗傷檢査，但在與 淸掃電刷1 2 —起移動的往路實施驗傷檢查亦可。此場合 ，因將復路的驗傷探針1 3的移動速度更加提高，所以可 更爲縮短檢查所要的循環時間。 7 .(兼用臂的移動）從內噴嘴2 3安裝之後，開始其 他的i兼用臂2 2 A至2 2 D的（電刷的供給$動，每一 第1至第4兼用臂2 2 A至2 2 D就會依序重覆上述動作 〇 8.(機器人的移動）機器人本體2 1被移動的情形下 ，所有的第1至第4兼用臂2 2 A至2 2 D是透過內噴嘴 2 3被固定在細管3的狀態，臂轉動馬達2 5及臂伸縮油 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2i〇x297公藿} -33- 463028 A7 ' B7 五、發明説明（31 ) 壓缸裝置2 6的4個驅動系會被驅動，機器人本體21就 會被移動。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (效果） 按上述實施形態’因在機器人本體21沿著管板4而 .可於外周出退自如地設有4根第1至第4兼用臂2 2 A至 2 2D，分別在第1至第4兼用臂2 2A至2 2 E)的前端 部，設置具有淸掃機構及移動機構的作業裝置2 4 ’所以 能令機器人11沿著管板4在任意方向移動。此外’相較 於將淸掃機構與移動機構分開的習知機器人’更能減少臂 等構件的件數，進而使第1至第4兼用臂2 2A至2 2D 後退，就能將機器人1 1精巧化。藉此，也能很容易的透 過人孔5搬入搬出水室2 A內，使組裝和分解等的準備作 業減少，縮短作業時間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外選擇第1至第4兼用臂與各個作業裝置2 4而依 序驅動，利用3根兼用臂2 2A至2 2 D進行機器人本體 2 1的移動與定位。在該定位作動中，利用各作業裝置 2 4進行細管3淸掃作業的同時，剩下的兼用臂2 2 A至 2 2 D會被出退驅動，而作業裝置2 4就會被移動到新的 細管3。因而，組合利用第1至第4兼用臂2 2A至 2 2 D的移動及淸掃作業與作業裝置2 4的移動，就能效 率佳的進行細管3的淸掃作業，大幅地縮短淸掃作業時間 〇 進而將第1至第4兼用臂2 2A至2 2D，利用臂轉 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 463028 A7 ___-__B7_ 五、發明説明（32 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本買) 動馬達2 5與臂伸縮油壓缸裝置2 6自由地轉動，且自由 地伸縮，成爲極單純的構造，也能夠很容易地進行第1至 第4兼用臂2 2A至2 2D的動作控制。 進而此外，在機器人本體21及蓋體19形成收容空 間部19，因第1至第4兼用2 2A至2 2D是構成在收 縮、後退的收納位置，機器人1 1全體以機器人軸心0爲 中心的圓柱形，所以不分解機器人1 1還是能通過狹窄的 人孔5出入水室2 A，大幅地削減在水室2 A的準備及徹 去作業時間。 此外，在作業裝置2 4設有：移動自如地保持驗傷探 針1 3與內噴嘴2 3之插入引導體4 0，因插入引導體 4 0是轉動自如地設在壓入位置與待機位置之間，所以能 將淸掃電刷1 2、驗傷探針1 3及內噴嘴2 3，分兩階段 壓入細管3，就可縮短壓入油壓缸裝置3 8的行程，而將 作業裝置2 4精巧化。 進而，因在內噴嘴2 3構成壓縮交互配置彈性環 4 3a與襯套環43b的結合環群43，在細管3內被壓 經濟部智慧財產局員工消費合作社印较 縮擴張，所以能利用在襯套環4 3 b與細管3內面的空間 部放入彈性環4 3 a的第2楔形作用，將作業裝置2 4強 固地固定在細管3，進而利用解除壓縮，就能迅速且確實 地解除固定。 進而此外，將從電刷補給裝置1 4透過電刷供給管 5 4，依序被送至機器人本體2 1的淸掃電刷1 2，交付 到電刷分配裝置2 8的電刷補給具5 1，進而旋轉及出退 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) _ 35 - V463028 A7 B7 五、發明説明（33 ) 補給臂裝置5 3的電刷夾具5 6，交接至各電刷分配位置 b至e ’所以比之分別直接在各作業裝置2 4送入淸掃電 刷1 2 ’還要能將機器人1 1小型化，精巧地構成機器人 11° 此外’因在作業裝置2 4利用探針插入機構與探針返 送機構，將淸掃之後的細管3內，於移動中利用驗傷探針 1 3進行細管3的檢查，所以能以實時得到淸掃之後的細 管3的檢査資料，大幅地提升作業效率。 進而因將探針返送機構，在淸掃電刷1 2的後部，與 淸掃電刷1 2 —同利用淸掃水壓送驗傷探針1 3，所以能 與淸掃電刷1 2的淸掃機構一起兼用，達到作業裝置2 4 的精巧化。此外，因構成分別將連接在驗傷探針1 3的檢 查用纜線3 0，以渦卷狀捲繞在厚的薄捲繞筒6 2，所以 能將捲線裝置2 9的厚度變小，將機器人本體2 1精巧化 。進而確實地捲繞放出檢查用纜線3 〇的同時，檢查用纜 線3 0的放出量（檢查探針的位置）也能從捲繞筒6 2的 旋轉角正確地把握，就能滑順地進行利用驗傷探針1 3的 檢查。 進而此外，在此機器人1 1運轉之際，1根譬如第2 兼用臂2 2 B脫離細管3時，被固定在細管3的另外3根 第1、第3、第4兼用臂22A、22C、22D之中， 分別驅動前端部位於最上部的第1兼用臂2 2 A的臂伸縮 油壓缸裝2 6與臂轉動馬動2 5，除此之外，驅動控制第 3、第4兼用臂22C、22D的臂伸縮油壓缸裝置26 (請先閲請背面之注意事項再填寫本瓦)
V:、-IT -線〉 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 36 _ 463028 A7 B7 五、發明説明（34 ) 與臂轉動馬達2 5 —邊的同時，讓另一邊成爲自由，藉此 ’固定.3根第1、第3 '第4兼用臂22A、22C、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 2 D的細管3就不會受到過大的負荷，機器人本體2 1 就能精度優的定位，使細管3和機器人1 1的故障、破損 肪患於未然。 進而在選擇該驅動控制的驅動系之際，從選擇最上部 的譬如第1兼用臂2 2A的前端，拉成通過另2根第3、 第4兼用臂2 2C、2 2D的轉動中心（輸出軸2 5 a ) 的中線L a、L b，在中線L a、L b的兩側，於所定角 度α = 4 5°的範圍內，具有該第3、第4兼用臂2 2C、 2 2 D的場合，將臂伸縮油壓缸裝置2 6成爲自由的同時 ，驅動控制臂轉動馬達2 5，選擇輕易支持以附加在機器 人本體2 1的第1兼用臂2 2 Α的前端爲中心的轉矩的驅 動系加以驅動控制，就能將機器人本體2 1保持在正確的 位置。 -線OI· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進而，移動1根第1至第4兼用臂2 2A至2 2D， 相對於細管3而使之停止，將淸掃電刷1 2插入細管3時 ，暫時讓該兼用臂的臂伸縮油壓缸裝置2 6及臂轉動馬達 2 5成爲自由，藉此，就能吸收位置偏移，確實地將淸掃 電刷1 2和驗傷探針1 3插入細管3。 進而此外，將機器人1 1的作業基準位置，設定成從 管板4離開所定距離，1根譬如第2兼用臂2 2 B脫離細 管3，移動定位到下一根細管3時，驅動另3根第1、第 3、第4兼用臂22A、2 2 C、2 2D的壓制油壓缸裝 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） _ 37 - 463028 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（35 ) 置3 4，使機器人本體2 1接近管板4，藉此，利用第2 兼用臂2 2的脫離，補正該機器人本體2 1離開管板4的 姿勢移位，而將壓入噴嘴4 1接近細管3，透過壓入口 4 1 a確實地將淸掃電刷1 2、驗證探針1 3及內噴嘴 -2 3插入細管3。 此外，將第1至第4兼用臂2 2A至2 2D的作業基 準位置，設定在機器人本體2 1最接近管板4的位置的同 時，將利用壓入油壓缸裝置3 4的壓入噴嘴4 1的突出界 限，讓細管3成爲只比作業基準位置離開所定距離，1根 譬如第2兼用臂2 2 B脫離細管3，移動定位到下一根細 管3時，使之利用該第2兼用臂2 2 B的壓制油壓缸裝置 3 4移動到突出界限，補正該機器人本體2 1離開管板4 的姿勢移位，使壓入噴嘴4 1接近細管3，就能確實地將 淸掃電刷1 2、驗傷探針1 3及內噴嘴2 3插入細管3。 (其他之實施形態）. 再者’上述實施形態設有4根第1至第4兼用臂 22A至22D ’但設5根或6根的兼用臂亦可。此場合 ’以3根兼用臂來定位固定機器人本體的同時，能將剩下 的第1至第4兼用臂2 2A至2 2D脫離細管3而作業。 此外，以淸掃電刷1 2的分配移動及壓送媒體做爲淸 掃水，但也可以是壓縮空氣。 此外’雖在上述作業機器人，搭載淸掃功能與探針插 入檢查手段兩者，但只將淸掃功能或探針插入檢查手段搭 (請先間讀背面之注$項再填寫本頁) 訂· 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Λ4规格（210X297公釐） -38- 463028 A7 __._B7_ 五、發明説明（36 ) 載在機器人上，在只有探針插入檢查手段的場合，構成利 用污染少的熱交換器的蒸氣細管，或別的淸掃裝置或作業 員，只進行淸掃後的復水器的細管的驗傷檢查亦可。 如以上，有關本發明之熱交換器用作業機器人，適用 於具有多數根細管的熱交換器，適於從狹窄的人孔搬入水 室*自動地進行效率佳的細管淸掃與檢查的作業。 〔圖面之簡單說明〕 I '· 第1圖係有關本發明之淸掃、檢查用機器人的作業狀 態之立體圖。 第2圖係淸掃、檢查用機器人的收納狀態之立體圖。 第3圖係表示淸掃、檢查用機器人與支援設備之整體 立體圖。 第4圖係淸掃、檢查用機器人之整體側面斷面圖。 第5圖係省略蓋體之整體後視圖。 第6圖係表示兼用臂及作業裝置之側面圖。 第7圖係表示兼用臂的臂伸縮油壓缸裝置之斷面圖。 第8圖係表示兼用臂的臂伸縮油壓缸裝置及壓入油壓 缸裝置之前視圖。 第9圖係表示作業裝置之側面圖。 第1 0圖係第9圖所示之I 一 I斷面圖。 第11圖係第9圖所示之Π—Π斷面圖。 第1 2圖（a )係內噴嘴之側面圖，（b )係（a ) 所示之in — m斷面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X2.97公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -39- 463028 A7 B7 五、發明説明（37 ) 第1 3圖係表示內噴嘴的細管固定狀態之側面斷面圖 〇 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 4圖（a )至（f )係表示作業順序之斷面圖。 第15圖係表示電刷分配裝置之橫斷面圖。 第1 6圖係表示電刷分配裝置之側面斷面圖。 第17圖係表示補給臂裝置之橫斷面圖。 第1 8圖係表示電刷分配裝置的電刷補給具之縱斷面 圖。 第1 9圖係表示捲線裝置之側面半斷面圖。 第2 0圖係表示捲線裝置之後視圖。 第2 1圖係表示運轉動作之說明圖。 〔符號之說明〕 ’ 2 A 水室 3 細管 4 管板 11 機器人 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2 淸掃電刷 21 機器人本體 22A〜22D 第1〜第4兼用臂 2 4 作業裝置 2 5 臂轉動馬達 2 6 臂伸縮油壓缸裝置 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS } A4規格（210X297公廣 >