WO2018078951A1 - 防爆ロボット - Google Patents

防爆ロボット Download PDF

Info

Publication number
WO2018078951A1
WO2018078951A1 PCT/JP2017/023941 JP2017023941W WO2018078951A1 WO 2018078951 A1 WO2018078951 A1 WO 2018078951A1 JP 2017023941 W JP2017023941 W JP 2017023941W WO 2018078951 A1 WO2018078951 A1 WO 2018078951A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
explosion
proof
cover
casing
robot
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/023941
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大西　献
光司 宿谷
弘祥 岡▲崎▼
周平 小堀
厚之 神吉
恭平 久川
Original Assignee
三菱重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to US16/337,576 priority Critical patent/US11518041B2/en
Priority to EP17865436.4A priority patent/EP3505313B1/en
Publication of WO2018078951A1 publication Critical patent/WO2018078951A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/002—Manipulators for defensive or military tasks
    • B25J11/0025—Manipulators for defensive or military tasks handling explosives, bombs or hazardous objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0075—Means for protecting the manipulator from its environment or vice versa
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages

Definitions

  • This disclosure relates to an explosion-proof robot that can be used in an explosive atmosphere.
  • explosion-proof equipment In disaster prevention support work and building maintenance work in an explosive atmosphere, explosion-proof equipment with explosion-proof measures is used from the viewpoint of industrial security. In the explosion-proof equipment, explosion-proof measures are taken so that electric sparks and high-temperature parts of the electric parts used do not become an ignition source for the explosive atmosphere. In order to use the explosion-proof equipment in actual work, it is necessary in practice to conduct a certification by a type certification organization. Such a test is performed based on, for example, the internationally harmonized explosion-proof guideline 2008Ex, which is an international standard (refer to, for example, Non-Patent Document 1 for specific standard operation).
  • Patent Documents 1 and 2 disclose an explosion-proof structure used for an explosion-proof robot that works by entering an explosive atmosphere.
  • Patent Document 1 by supplying air from the air supply source provided outside to the robot casing via the air pipe, the pressure in the casing is maintained higher than the pressure of the surrounding explosive atmosphere.
  • An explosion-proof structure for preventing explosive gas from flowing into a casing having an electrical component is disclosed.
  • this document describes that a protective monitoring device is provided to cut off energization of electrical components in the casing when there is a risk of explosive gas flowing into the casing due to a drop in pressure in the casing. ing.
  • Patent Document 2 discloses an explosion-proof structure in which an air tank for supplying air into the casing is mounted on the outside of the casing. Similar to Patent Document 1, when the pressure in the casing is reduced, the casing is disclosed. It is described that the power supply to the internal electrical components is cut off.
  • Patent Document 3 discloses a power supply method for supplying power to a mobile robot from a power supply duct having an internal pressure pressurization type explosion-proof structure as a power supply method for a mobile robot in an explosion-proof area.
  • Patent Document 4 discloses that in an explosive atmosphere, an actuator having an electric element that may spark is covered with a protective cover, and the actuator is remotely operated from outside the cover.
  • Nickel aluminum copper alloy and beryllium copper do not emit sparks, so they are used as materials for explosion-proof tools that can be used even in explosive atmospheres.
  • An explosion-proof robot that moves in an explosive atmosphere, even if the robot itself has an explosion-proof structure, should be flammable due to mechanical sparks that occur when it slides down from a staircase and collides with an obstacle.
  • a gas explosion may occur.
  • static electricity may accumulate in the robot body if the robot body is made partly plastic so that it can penetrate electromagnetic waves in order to reduce weight or perform wireless communication, non-contact power feeding, and the like. When static electricity accumulates, an electrostatic spark may occur when it collides with a conductive metal object, and flammable gas explosion may occur due to the electrostatic spark.
  • At least one embodiment of the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and suppresses the occurrence of mechanical sparks and electrostatic sparks during the operation and operation of the explosion-proof robot, thereby preventing the occurrence of flammable gas explosions.
  • the purpose is to prevent.
  • an explosion-proof robot that can run on the field, An explosion-proof casing having a hollow shape and containing at least one electrical component therein; A cover containing a non-metallic material and covering at least a portion of the outer surface of the explosion-proof casing; Is provided.
  • the “explosion-proof robot” is a robot having an explosion-proof structure
  • the “explosion-proof structure” is a structure defined in the aforementioned internationally consistent explosion-proof guideline 2008Ex.
  • Patent Document 1 an explosion-proof structure that prevents an explosive gas from flowing into a casing having electrical components by maintaining the pressure in the casing higher than the surrounding explosive atmosphere. Yes, or an explosion-proof structure that does not affect the surroundings of the pressure vessel even if an electric element is housed in the pressure vessel and there is a flammable gas explosion inside the pressure vessel.
  • the “explosion-proof casing” refers to a casing having an explosion-proof structure. Since the explosion-proof robot has an explosion-proof structure, the robot can run and work freely even in an explosive atmosphere.
  • the explosion-proof robot comes into contact with or collides with a fallen object or an obstacle by covering at least a part of the casing that houses the electrical component with a cover that includes a non-metallic material that absorbs shock.
  • the said cover absorbs an impact, generation
  • the non-metallic material is a non-metallic material having flexibility or elasticity, impact absorbability can be further improved, and mechanical spark can be effectively suppressed.
  • Non-metallic materials applicable to the cover include, for example, wood, synthetic resin, thermosetting elastomer generally called synthetic rubber (hereinafter also referred to as “synthetic rubber”), paper, leather (for example, animal skin such as cows and sheep) , Etc. are applicable.
  • the cover has a volume that is so small that it is not substantially charged by static electricity, it is not necessary to consider the occurrence of static sparks, only to suppress the occurrence of mechanical sparks.
  • the cover covers at least a side surface of the explosion-proof casing. According to the configuration of the above (2), when the explosion-proof robot travels and performs some work, most of the mechanical that can occur by covering the side surface of the casing where the explosion-proof robot easily contacts or collides with an obstacle with the cover. Generation of sparks can be suppressed.
  • the cover includes a non-metallic material having conductivity.
  • the volume of the cover is small and the amount of static electricity does not increase so much as to generate an electrostatic spark, the generation of the electrostatic spark may not be considered.
  • the cover has a volume large enough to be charged, it is necessary to take measures to suppress the occurrence of electrostatic spark. Therefore, when the cover includes a non-metallic material having conductivity, static electricity generated in the cover can be released to the outside, and the charge amount can be reduced. Thereby, generation
  • wood, conductive resin, conductive synthetic rubber, paper, leather, or the like can be used as a cover material capable of suppressing mechanical sparks and electrostatic sparks.
  • the cover has a resistance value of an inner surface and an outer surface of 1.0 ⁇ 10 8 ⁇ or less.
  • the resistance value (hereinafter also referred to as “surface resistance value”) of the inner surface and the outer surface of the cover is 1.0 ⁇ 10 8 ⁇ or less, which is generated in the cover. Static electricity can be released to the outside, and the amount of charge due to static electricity can be reduced. Thereby, generation
  • the cover is formed more flexibly than the explosion-proof casing.
  • the cover has higher shock absorption than the explosion-proof casing, so even if the explosion-proof robot comes into contact with or collides with a falling object or an obstacle, the cover absorbs the shock. Compared to when the casing contacts or collides with a falling object or an obstacle, the occurrence of mechanical sparks can be suppressed.
  • the non-metallic material includes a skin.
  • Skin for example, animal skin such as cattle and sheep has a surface resistance value of about 1.0 ⁇ 10 8 ⁇ , so that static electricity generated in the cover can be released to the outside, and the amount of charge generated by static electricity can be reduced. . Thereby, generation
  • the skin has good shock absorption, and even if the explosion-proof robot contacts or collides with an obstacle, mechanical sparks can be suppressed.
  • Moisture and moisture have a conductive property. Since animal skin is hygroscopic, it can improve conductivity by absorbing moisture, thereby improving the effect of suppressing electrostatic spark.
  • the non-metallic material includes a conductive synthetic rubber (for example, a rubber tire of a vehicle). Since the conductive synthetic rubber generally has a surface resistance value of 1.0 ⁇ 10 6 to 1.0 ⁇ 10 8 ⁇ , the charge can be released to the outside by static electricity and the charge amount can be reduced. Thereby, generation
  • any one of the configurations (1) to (7) Further comprising self-propelled means provided on at least one surface of the explosion-proof casing,
  • the non-metallic material is provided so as to cover at least the self-propelling means in the explosion-proof casing.
  • the present invention even if an explosion-proof robot runs freely in an explosive atmosphere, at least the occurrence of mechanical sparks can be suppressed, so that a flammable gas caused by mechanical sparks The explosion can be prevented. Accordingly, since various explosion-proof robots can operate in an explosive atmosphere, the situation confirmation at the time of disaster can be confirmed quickly and reliably, and the level of personal name rescue and facility maintenance can be improved. In addition, it is possible to reduce labor costs and improve the inspection frequency by patrol the petrochemical plant with an explosion-proof robot.
  • expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes not only represent shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes in a strict geometric sense, but also within the range where the same effect can be obtained. A shape including a chamfered portion or the like is also expressed.
  • the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.
  • FIGS. 1 and 2 An explosion-proof robot 10 (10A, 10B) according to some embodiments is shown in FIGS. 1 and 2, the explosion-proof robot 10 (10A, 10B) has a traveling unit 12 (12a, 12b) and can self-run on a field F in a flammable gas atmosphere.
  • the explosion-proof casing 14 is provided with a hollow-shaped explosion-proof casing 14, and an electrical component 16 for accommodating the intended work of the explosion-proof robot 10 is accommodated in the explosion-proof casing 14.
  • a cover 18 that covers at least a part of the outer surface of the explosion-proof casing 14 is provided outside the explosion-proof casing 14.
  • the cover 18 includes a nonmetallic material, and is made of, for example, a nonmetallic material.
  • the cover 18 covering at least a part of the explosion-proof casing 14 is made of a non-metallic material having shock absorption. Even if the cover 18 comes into contact with or collides with the obstacle 20, the cover 18 exhibits shock absorption, and the occurrence of mechanical sparks can be suppressed. Therefore, the occurrence of a flammable gas explosion caused by mechanical sparks can be prevented.
  • the explosion-proof robot 10 (10A) is provided with a traveling unit 12 (12a) on at least one surface of the explosion-proof casing 14, and includes wheels 21 as the traveling unit 12 (12a).
  • the explosion-proof robot 10 (10B) is provided with a traveling unit 12 (12b) on at least one surface of the explosion-proof casing 14, and includes an endless track as the traveling unit 12 (12b).
  • the explosion-proof robot 10 (10A, 10B) covers the explosion-proof casing 14 that houses the electrical component 16 with a cover 18 that includes a non-metallic material that absorbs shock, so that the explosion-proof robot 10 contacts the falling object 19 or the obstacle 20. Or even if it collides, since an impact is absorbed, generation
  • the cover 18 may have a jacket structure having a space inside. By having a space inside, when the explosion-proof robot 10 comes into contact with or collides with the falling object 19 or the obstacle 20, the cover 18 is likely to be recessed, thereby improving the shock absorption capability.
  • the cover 18 is disposed at a position covering at least the side surface of the explosion-proof casing 14.
  • the cover 18 By covering the side surface of the explosion-proof casing 14 that easily contacts or collides with the obstacle 20 with the cover 18, it is possible to substantially suppress the occurrence of most mechanical sparks.
  • the cover 18 when the cover 18 has such a large volume that charging due to static electricity or the like occurs, the cover 18 is made of a non-metallic material having conductivity. When the volume of the cover 18 is small and the amount of static electricity does not increase so much as to generate an electrostatic spark, it is not necessary to consider the generation of the electrostatic spark. However, when the cover 18 has a volume large enough to cause charging, the cover 18 is made of a conductive non-metallic material in order to suppress the occurrence of electrostatic spark. By manufacturing the cover 18 with a conductive non-metallic material, static electricity generated in the cover 18 can be released to the outside, thereby suppressing the occurrence of static sparks.
  • wood, conductive resin, conductive synthetic rubber, paper, leather, etc. can be applied as a conductive non-metallic material capable of suppressing not only mechanical spark but also electrostatic spark.
  • the cover 18 having a surface resistance value of 1.0 ⁇ 10 8 ⁇ or less is used.
  • a cover having a surface resistance value in the above range conductivity can be imparted to the cover 18, whereby static electricity can be released to the outside and the amount of charge can be reduced. Thereby, generation
  • the surface resistance value of the cover 18 exceeds 1.0 ⁇ 10 8 ⁇ , the amount of electrification of the cover 18 increases due to the decrease in conductivity, and when the cover 18 contacts or collides with the falling object 19 or the obstacle 20, Sparks may occur.
  • the cover 18 is formed more flexibly than the explosion-proof casing 14. As a result, the cover 18 is more shock-absorbing than the explosion-proof casing 14, so even if the explosion-proof robot 10 comes into contact with or collides with the falling object 19 or the obstacle 20, the cover 18 absorbs the shock. The occurrence of mechanical sparks can be suppressed as compared with when the object 19 or the obstacle 20 comes into contact with or collides with the object.
  • the cover 18 is made of leather (eg, animal skin such as cow, sheep, etc.). Since the animal skin generally has a surface resistance value of about 10 8 ⁇ , it does not generate electrostatic spark even if it contacts or collides with the falling object 19 or the obstacle 20. Further, the skin has good shock absorption, and even if it contacts or collides with the falling object 19 or the obstacle 20, the generation of mechanical sparks can be suppressed. Moisture and moisture have conductive properties. Since the skin is hygroscopic, the conductivity can be further improved by absorbing moisture. Therefore, the effect of suppressing static electricity spark can be improved by manufacturing the cover 18 with leather.
  • leather eg, animal skin such as cow, sheep, etc.
  • the cover 18 is made of conductive synthetic rubber (eg, the same material as the rubber tire of a vehicle).
  • Conducting synthetic rubber generally has a conductivity having a surface resistance of 1.0 ⁇ 10 6 ⁇ 1.0 ⁇ 10 8 ⁇ .
  • it is rich in elasticity and has good shock absorption, it is possible to suppress the occurrence of mechanical sparks and electrostatic sparks.
  • the traveling unit 12 (12a) shown in FIG. 1 is a plurality of wheels 21, and at least the outer peripheral portion of the wheel 21 is manufactured from a non-metallic material (for example, conductive synthetic rubber).
  • a non-metallic material for example, conductive synthetic rubber
  • the traveling unit 12 (12b) shown in FIG. 2 is an endless track, and at least the outer periphery of the endless track is made of conductive synthetic rubber. Since at least the outer periphery of the endless track is a non-metallic material (for example, conductive synthetic rubber), even if the endless track contacts or collides with the obstacle 20, the occurrence of mechanical sparks and electrostatic sparks can be suppressed.
  • the endless track includes a crawler belt 22, an activation wheel 24 that drives the crawler belt 22, a guide wheel 26 that guides the crawler belt 22, and a rolling wheel 28 that guides the crawler belt 22.
  • the conductive synthetic rubber constituting at least the outer periphery of the crawler belt 22 for example, conductive nitrile rubber NBR having good tensile strength and wear resistance is used. Thereby, generation
  • various explosion-proof robots can operate on the field F in an explosive atmosphere, so that confirmation of the situation at the time of a disaster can be performed quickly and reliably, and personal rescue and facility maintenance can be performed. Level up is possible. In addition, it is possible to reduce labor costs and improve the inspection frequency by patrol the petrochemical plant with an explosion-proof robot.
  • the explosion-proof robot according to some embodiments of the present invention can be used as an explosion-proof robot that can be used in an explosive atmosphere.

Abstract

防爆ロボットは、フィールド上を自走可能な防爆ロボット（１０）であって、中空形状を有し、内部に少なくとも１つの電気部品（１６）を収容する防爆ケーシング（１４）と、非金属材料を含み、前記防爆ケーシング（１４）の外表面の少なくとも一部を覆うカバー（１８）と、を備える。

Description

防爆ロボット
　本開示は、爆発性雰囲気で使用可能な防爆ロボットに関する。
　爆発性雰囲気における防災支援作業や建築物保全作業では、産業保安の観点から防爆対策が施された防爆機器が使用される。防爆機器では、使用される電気部品の電気火花や高温部が爆発性雰囲気に対して点火源とならないよう防爆対策が施されている。
　防爆機器を実際の作業で使用するためには、実務上、型式検定機関による検定が必要とされている。このような検定は、例えば国際規格である国際整合防爆指針２００８Ｅｘに基づいて実施される（具体的な規格運用に関しては、例えば非特許文献１を参照）。
　この種の防爆機器の幾つかの例として、特許文献１及び２には、爆発性雰囲気に侵入して作業を行う防爆ロボットに用いられる防爆構造が開示されている。特許文献１には、外部に設けられたエア供給源からエアパイプを介してロボットのケーシング内にエアを供給することにより、ケーシング内の圧力を周囲の爆発性雰囲気の圧力より高く保持することで、電気部品のあるケーシング内に爆発性気体が流入することを防止する防爆構造が開示されている。この文献では特に、ケーシング内の圧力が低下することでケーシング内への爆発性気体が流入するおそれがある場合に、ケーシング内の電気部品への通電を遮断する保護監視装置を備えることが記載されている。
　また特許文献２には、ケーシング内にエアを供給するためのエアタンクをケーシングの外側に搭載した防爆構造が開示されており、特許文献１と同様に、ケーシング内の圧力が低下した場合に、ケーシング内の電気部品への通電を遮断することが記載されている。
　特許文献３には、防爆区域で、移動ロボットへの電源給電方式として、内圧加圧方式の防爆構造を有する電源供給ダクトから移動ロボットへ給電する給電方式が開示されている。
　特許文献４には、爆発性雰囲気において、スパークする可能性のある電気要素を有するアクチュエータを保護カバーで覆い、そのアクチュエータをカバー外から遠隔操作することが開示されている。
　なお、ニッケルアルミ銅合金やベリリウム銅はスパーク（火花）を出さないので、爆発性雰囲気下でも使える防爆工具の材料として使用されている。
特許第２７９６４８２号公報 特開２０１５－３６１７２号公報 特開平０６－１９６２４０号公報 特開昭６３－０８１５１１号公報
一般社団法人　日本電気制御機器工業会　防爆委員会「防爆安全ガイドブック（設備安全のための防爆電気機器点検ガイド）」
　爆発性雰囲気中を移動する防爆ロボットにおいては、ロボット自体は防爆構造を有していても、万一階段などから滑落して障害物と衝突したときに発生するメカニカルスパークが原因となって引火性ガス爆発が発生する可能性がある。
　また、軽量化のため、あるいは、例えば、無線通信、非接触給電等を行うためにロボット本体の一部をプラスチックにして電磁波を貫通可能にすると、ロボット本体に静電気が蓄積する場合がある。静電気が蓄積すると、導電性の金属物と衝突したとき静電気スパークが発生する場合があり、静電気スパークが原因となって引火性ガス爆発が発生する可能性がある。
　本発明の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みなされてものであり、防爆ロボットの走行中や作業中にメカニカルスパークや静電気スパークの発生を抑制し、これによって、引火性ガス爆発の発生を防止することを目的とする。
　（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る防爆ロボットは上記課題を解決するために、
　フィールド上を自走可能な防爆ロボットであって、
　中空形状を有し、内部に少なくとも１つの電気部品を収容する防爆ケーシングと、
　非金属材料を含み、前記防爆ケーシングの外表面の少なくとも一部を覆うカバーと、
　を備える。
　ここで、「防爆ロボット」とは、防爆構造を有するロボットであり、「防爆構造」とは、前述の国際整合防爆指針２００８Ｅｘに規定された構造である。例えば、特許文献１に開示されているように、ケーシング内の圧力を周囲の爆発性雰囲気より高く保持することで、電気部品のあるケーシング内に爆発性気体が流入することを防止する防爆構造であり、又は、耐圧容器に電気要素を収容し、耐圧容器の内部で引火性ガス爆発があっても、耐圧容器の周囲に影響を及ぼさない防爆構造等である。また、「防爆ケーシング」とは、防爆構造を有するケーシングを言う。
　防爆ロボットは、防爆構造を有するため、爆発性雰囲気中でも自由に走行して作業を行うことができる。
　上記（１）の構成によれば、電気部品を収容するケーシングの少なくとも一部を衝撃吸収性を有する非金属材料を含むカバーで覆うことで、防爆ロボットが落下物や障害物と接触又は衝突しても、上記カバーが衝撃を吸収するので、メカニカルスパークの発生を抑制できる。
　上記非金属材料が可撓性又は弾性を有する非金属材料であれば衝撃吸収性をさらに向上でき、メカニカルスパークを効果的に抑制できる。
　カバーに適用可能な非金属材料として、例えば、木、合成樹脂、一般に合成ゴムと呼ばれる熱硬化性エラストマ（以下「合成ゴム」とも言う。）、紙、皮（例えば、牛、羊等の獣皮）、等が適用可能である。
　カバーが静電気による帯電が実質的に生じないほどに小さい体積を有する場合、メカニカルスパークの発生を抑制することだけを考慮し、静電気スパークの発生を考慮する必要はない。
　（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
　前記カバーは前記防爆ケーシングの少なくとも側面を覆うものである。
　上記（２）の構成によれば、防爆ロボットが走行して何らかの作業を行うとき、防爆ロボットが障害物と接触又は衝突しやすいケーシングの側面を上記カバーで覆うことで、起こり得る大部分のメカニカルスパークの発生を抑制できる。
　（３）一実施形態では、前記（１）又は（２）の構成において、
　前記カバーは導電性を有する非金属材料を含む。
　上記カバーの体積が小さく、静電気の帯電量が静電気スパークを発生させるほど多くならない場合、静電気スパークの発生は考慮しなくてもよい。しかし、上記カバーが帯電可能なほど大きい体積を有する場合、静電気スパークの発生を抑制する措置を取る必要がある。
　そこで、カバーが導電性を有する非金属材料を含むことで、カバー内に発生した静電気を外部へ逃がすことができ、帯電量を低減できる。これによって、静電気スパークの発生を抑制できる。
　メカニカルスパーク及び静電気スパークを抑制可能なカバーの材質として、例えば、木、導電性樹脂、導電性合成ゴム、紙、皮、等が適用可能である。
　（４）一実施形態では、前記（３）の構成において、
　前記カバーは、内表面及び外表面の抵抗値が１．０×１０８Ω以下である。
　上記（４）の構成によれば、上記カバーの内表面及び外表面の抵抗値（以下「表面抵抗値」ともいう。）を１．０×１０８Ω以下とすることで、カバーに発生した静電気を外部に逃がすことができ、静電気による帯電量を低減できる。これによって、静電気スパークの発生を抑制できる。
　カバーの表面抵抗値が１．０×１０８Ωを超えると、導電性が低下するためカバーの帯電量が増加し、落下物や障害物との接触又は衝突によって静電気スパークが発生するおそれがある。
　（５）一実施形態では、前記（１）～（４）の何れかの構成において、
　前記カバーは、前記防爆ケーシングより柔軟に形成されている。
　上記（５）の構成によれば、上記カバーは防爆ケーシングよりも衝撃吸収性が増すので、防爆ロボットが落下物や障害物と接触又は衝突しても、上記カバーが衝撃を吸収するので、防爆ケーシングが落下物や障害物と接触又は衝突したときと比べて、メカニカルスパークの発生を抑制できる。
　（６）一実施形態では、前記（１）～（５）の何れかの構成において、
　前記非金属材料は皮を含む。
　皮、例えば、牛、羊等の獣皮は１．０×１０８Ω程度の表面抵抗値を有するので、カバーに発生した静電気を外部に逃がすことができ、静電気などによって発生した帯電量を低減できる。これによって、静電気スパークの発生を抑制できる。
　従って、防爆ケーシングを皮で覆うことで、防爆ロボットが落下物や障害物と接触又は衝突したとき、静電気スパークの発生を抑制できる。また、皮は衝撃吸収性が良好であり、防爆ロボットが障害物と接触又は衝突してもメカニカルスパークを抑制できる。
　なお、水分や湿気は導電性の性質をもつ。獣皮は吸湿性があるため、湿気を吸収することで、導電性を向上でき、これによって、静電気スパークの抑制効果を向上できる。
　（７）一実施形態では、前記（１）～（５）の何れかの構成において、
　前記非金属材料は導電性合成ゴム（例えば車両のラバータイヤ）を含む。
　導電性合成ゴムは、一般に１．０×１０６～１．０×１０８Ωの表面抵抗値を有するため、静電気により帯電を外部へ逃がすことができ帯電量を低減できる。これによって、静電気スパークの発生を抑制できる。また、導電性合成ゴムは弾力性に富み、良好な衝撃吸収性を有するので、メカニカルスパークの発生を抑制できる。
　（８）一実施形態では、前記（１）～（７）の何れかの構成において、
　前記防爆ケーシングの少なくとも一面に設けられた自走手段をさらに備え、
　前記非金属材料は前記防爆ケーシングのうち少なくとも前記自走手段の周りを覆うように設けられている。
　上記（８）の構成によれば、少なくとも自走手段の外周部が非金属材料を含むので、自走手段が障害物に接触又は衝突しても、メカニカルスパーク及び静電気スパークの発生を抑制できる。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、爆発性雰囲気中において、防爆ロボットが自由に走行しながら作業をしても、少なくともメカニカルスパークの発生を抑制できるので、メカニカルスパークが原因となる引火性ガス爆発の発生を防止できる。
　従って、爆発性雰囲気で各種防爆ロボットが活動できるようになるため、災害時の状況確認が迅速かつ確実になり、人名救助や施設保全のレベルアップが可能になる。また、石油化学プラントの巡回などを防爆ロボットで行うことで、人件費を削減できると共に、点検頻度を向上できる。
一実施形態に係る防爆ロボットの断面図である。 一実施形態に係る防爆ロボットの断面図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
　幾つかの実施形態に係る防爆ロボット１０（１０Ａ、１０Ｂ）を図１及び図２に示す。
　図１及び図２において、防爆ロボット１０（１０Ａ、１０Ｂ）は走行部１２（１２ａ、１２ｂ）を有して引火性ガス雰囲気のフィールドＦ上を自走可能である。また、中空形状の防爆ケーシング１４を備え、防爆ケーシング１４の内部に防爆ロボット１０が目的とする作業を行うための電気部品１６が収容されている。防爆ケーシング１４の外側には、防爆ケーシング１４の外表面の少なくとも一部を覆うカバー１８を備える。カバー１８は非金属材料を含み、例えば、非金属材料で構成される。
　上記構成の防爆ロボット１０が、走行しながら作業する際に、防爆ケーシング１４の少なくとも一部を覆うカバー１８が衝撃吸収性を有する非金属材料でできているので、防爆ロボット１０が落下物１９又は障害物２０と接触又は衝突しても、カバー１８が衝撃吸収性を発揮し、メカニカルスパークの発生を抑制できる。従って、メカニカルスパークが原因となる引火性ガス爆発の発生を防止できる。
　一実施形態では、図１に示すように、防爆ロボット１０（１０Ａ）は、少なくとも防爆ケーシング１４に一面に走行部１２（１２ａ）が設けられ、走行部１２（１２ａ）として車輪２１を備える。
　一実施形態では、図２に示すように、防爆ロボット１０（１０Ｂ）は、少なくとも防爆ケーシング１４に一面に走行部１２（１２ｂ）が設けられ、走行部１２（１２ｂ）として無限軌道を備える。
　防爆ロボット１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、電気部品１６を収納する防爆ケーシング１４を衝撃吸収性を有する非金属材料を含むカバー１８で覆うことで、防爆ロボット１０が落下物１９又は障害物２０と接触又は衝突しても衝撃を吸収するため、メカニカルスパークの発生を抑制できる。
　カバー１８を構成する非金属材料として、例えば、木、合成樹脂、合成ゴム、紙、皮（例えば、牛、羊等の獣皮）、等が適用可能である。特に、可撓性又は弾性を有する非金属材料であれば衝撃吸収性を向上できる。
　一実施形態では、カバー１８は内部に空間を有するジャケット構造とすることができる。内部に空間を有することで、防爆ロボット１０が落下物１９又は障害物２０と接触又は衝突したとき、カバー１８に凹みが生じやすくなり、これによって、衝撃吸収能を向上できる。
　一実施形態では、カバー１８は防爆ケーシング１４の少なくとも側面を覆う位置に配置される。
　障害物２０と接触又は衝突しやすい防爆ケーシング１４の側面をカバー１８で覆うことで、実質的に大部分のメカニカルスパークの発生を抑制できる。
　一実施形態では、カバー１８が静電気などによる帯電が生じるほど大きな体積を有する場合、カバー１８を導電性を有する非金属材料で製造するようにする。
　カバー１８の体積が小さく、静電気の帯電量が静電気スパークを発生させるほど多くならない場合、静電気スパークの発生を考慮しなくてもよい。しかし、カバー１８が帯電を生じるほど大きな体積を有する場合、静電気スパークの発生を抑制するため、カバー１８を導電性の非金属材料で製造する。
　カバー１８を導電性の非金属材料で製造することで、カバー１８に発生する静電気を外部へ逃がすことができ、これによって、静電気スパークの発生を抑制できる。
　メカニカルスパークのみならず、静電気スパークを抑制可能な導電性非金属材料として、例えば、木、導電性樹脂、導電性合成ゴム、紙、皮、等が適用可能である。
　一実施形態では、表面抵抗値が１．０×１０８Ω以下のカバー１８を用いる。表面抵抗値が上記範囲のカバーを用いることで、カバー１８に導電性を付与でき、これによって、静電気を外部に逃がすことができ、帯電量を低減できる。これによって、静電気スパークの発生を抑制できる。
　カバー１８の表面抵抗値が１．０×１０８Ωを超えると、導電性が低下することでカバー１８の帯電量が増加し、落下物１９又は障害物２０と接触又は衝突した際に、静電気スパークが発生するおそれがある。
　一実施形態では、カバー１８は防爆ケーシング１４より柔軟に形成されている。
　これによって、カバー１８は防爆ケーシング１４よりも衝撃吸収性が増すので、防爆ロボット１０が落下物１９や障害物２０と接触又は衝突しても、カバー１８が衝撃を吸収するので、防爆ケーシング１４が落下物１９や障害物２０と接触又は衝突したときと比べて、メカニカルスパークの発生を抑制できる。
　一実施形態では、カバー１８を皮（例えば、牛、羊等の獣皮）で製造する。獣皮は一般的に１０８Ω程度の表面抵抗値を有するので、落下物１９や障害物２０と接触又は衝突しても静電気スパークを発生しない。また、皮は衝撃吸収性が良好であり、落下物１９又は障害物２０と接触又は衝突してもメカニカルスパークの発生を抑制できる。
　なお、水分や湿気は導電性の性質を有する。皮は吸湿性があるため、湿気を吸収することで、さらに導電性を向上できる。そのため、カバー１８を皮で製造することで、静電気スパークの抑制効果を向上できる。
　一実施形態では、カバー１８を導電性合成ゴム（例えば車両のラバータイヤと同一の材料）で製造する。
　導電性合成ゴムは、一般に１．０×１０６～１．０×１０８Ωの表面抵抗値を有し導電性を有する。また、弾力性に富み、良好な衝撃吸収性を有するので、メカニカルスパーク及び静電気スパークの発生を抑制できる。
　一実施形態では、図１に示す走行部１２（１２ａ）が複数の車輪２１であり、車輪２１の少なくとも外周部が非金属材料（例えば、導電性合成ゴム）で製造される。これによって、車輪２１が障害物２０に接触又は衝突しても、メカニカルスパーク及び静電気スパークの発生を抑制できる。
　一実施形態では、図２に示す走行部１２（１２ｂ）が無限軌道であり、この無限軌道の少なくとも外周部が導電性合成ゴムで製造される。
　無限軌道の少なくとも外周部が非金属材料（例えば、導電性合成ゴム）であるので、無限軌道が障害物２０に接触又は衝突しても、メカニカルスパーク及び静電気スパークの発生を抑制できる。
　一実施形態では、図２に示すように、上記無限軌道は、履帯２２と、履帯２２を駆動する起動輪２４と、履帯２２を誘導する誘導輪２６と、履帯２２を案内する転輪２８とを含む。履帯２２の少なくとも外周部を構成する導電性合成ゴムは、例えば、引張り強度及び耐摩耗性が良好な導電性ニトリルゴムＮＢＲが用いられる。
　これによって、メカニカルスパーク及び静電気スパークの発生を効果的に抑制でき、かつ引火性ガス雰囲気下で長持ちできる。
　上記実施形態に係る防爆ロボット１０を用いることで、爆発性雰囲気のフィールドＦ上で各種防爆ロボットが活動できるようになるため、災害時の状況確認が迅速かつ確実になり、人名救助や施設保全のレベルアップが可能になる。また、石油化学プラントの巡回などを防爆ロボットで行うことで、人件費を削減できると共に、点検頻度を向上できる。
　本発明の幾つかの実施形態による防爆ロボットは、爆発性雰囲気中で使用可能な防爆ロボットに利用可能である。
　１０（１０Ａ、１０Ｂ）　　防爆ロボット
　１２（１２ａ、１２ｂ）　　走行部
　１４　　防爆ケーシング
　１６　　電気部品
　１８　　カバー
　１９　　落下物
　２０　　障害物
　２１　　車輪
　２２　　履帯
　２４　　起動輪
　２６　　誘導輪
　２８　　転輪
　Ｆ　　　フィールド

Claims (8)

  1. 　フィールド上を自走可能な防爆ロボットであって、
    　中空形状を有し、内部に少なくとも１つの電気部品を収容する防爆ケーシングと、
    　非金属材料を含み、前記防爆ケーシングの外表面の少なくとも一部を覆うカバーと、
    　を備えることを特徴とする防爆ロボット。
  2. 　前記カバーは前記防爆ケーシングの少なくとも側面を覆う、請求項１に記載の防爆ロボット。
  3. 　前記カバーは導電性を有する非金属材料を含む、請求項１又は２に記載の防爆ロボット。
  4. 　前記カバーは、内表面及び外表面の抵抗値が１．０×１０８Ω以下である、請求項３に記載の防爆ロボット。
  5. 　前記カバーは、前記防爆ケーシングより柔軟に形成されている、請求項１から４の何れか１項に記載の防爆ロボット。
  6. 　前記非金属材料は皮を含む、請求項１から５の何れか１項に記載の防爆ロボット。
  7. 　前記非金属材料は導電性合成ゴムを含む、請求項１から５の何れか１項に記載の防爆ロボット。
  8. 　前記防爆ケーシングの少なくとも一面に設けられた自走手段をさらに備え、
    　前記非金属材料は前記防爆ケーシングのうち少なくとも前記自走手段の周りを覆うように設けられている、請求項１から７の何れか１項に記載の防爆ロボット。
PCT/JP2017/023941 2016-10-28 2017-06-29 防爆ロボット WO2018078951A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/337,576 US11518041B2 (en) 2016-10-28 2017-06-29 Explosion-proof robot
EP17865436.4A EP3505313B1 (en) 2016-10-28 2017-06-29 Explosion-proof robot

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-211595 2016-10-28
JP2016211595A JP6441877B2 (ja) 2016-10-28 2016-10-28 防爆ロボット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018078951A1 true WO2018078951A1 (ja) 2018-05-03

Family

ID=62024609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/023941 WO2018078951A1 (ja) 2016-10-28 2017-06-29 防爆ロボット

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11518041B2 (ja)
EP (1) EP3505313B1 (ja)
JP (1) JP6441877B2 (ja)
WO (1) WO2018078951A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022091409A (ja) * 2020-12-09 2022-06-21 株式会社安川電機 ロボットシステム
WO2023147841A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-10 Anybotics Ag Legged robot with electrostatic discharging assembly and robot leg
WO2023177738A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 Chevron U.S.A. Inc. System for robotic characterization of impacted sites

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01318104A (ja) * 1988-06-20 1989-12-22 Toshiba Corp 移動式監視装置
US5440916A (en) * 1993-11-15 1995-08-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronatics And Space Administration Emergency response mobile robot for operations in combustible atmospheres
JP2002095515A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Iwatsu Electric Co Ltd 携帯用防爆電気機器
JP2006234728A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Toshiba Corp 洞道内移動点検システム及びその方法
JP2013125321A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Riken Keiki Co Ltd 可搬型ガス警報器
JP2016074808A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3033189A (en) 1959-11-02 1962-05-08 James L Clark Rotatable brazier
JPS61110678A (ja) * 1984-11-01 1986-05-28 Hitachi Ltd 危険雰囲気内移動ロボツト
GB8621274D0 (en) 1986-09-03 1986-10-08 Rotork Controls Actuators
GB2196494B (en) 1986-09-03 1991-01-16 Rotork Controls Electric actuators for controlling valves.
JPS642888A (en) * 1987-06-24 1989-01-06 Fanuc Ltd Industrial robot
JPH06196240A (ja) 1992-12-25 1994-07-15 Tokyo Gas Co Ltd 内圧防爆構造の電源供給ダクト
JP2796482B2 (ja) 1993-06-02 1998-09-10 三菱重工業株式会社 内圧防爆機構
JPH08185995A (ja) 1995-01-04 1996-07-16 Showa Sangyo Co Ltd 静電気対策用機器
KR101010528B1 (ko) 2005-12-28 2011-01-24 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 로봇의 외피
JP5305082B2 (ja) * 2008-11-20 2013-10-02 村田機械株式会社 自律移動装置
US20110034220A1 (en) 2009-08-07 2011-02-10 Chang-Chun Lee Handset jacket structure
JP6307230B2 (ja) 2013-08-13 2018-04-04 三菱重工業株式会社 産業用ロボット
EP3196244B1 (en) 2014-10-06 2021-02-24 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and pneumatic tire
CN104828163A (zh) * 2015-05-12 2015-08-12 中国安全生产科学研究院 一种危化品泄露事故应急监测移动机器人
ITUA20163522A1 (it) * 2016-05-17 2017-11-17 Comau Spa "Copertura sensorizzata per un dispositivo industriale"
CN207195536U (zh) 2017-06-28 2018-04-06 北京汽车研究总院有限公司 一种减震护套结构及车辆

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01318104A (ja) * 1988-06-20 1989-12-22 Toshiba Corp 移動式監視装置
US5440916A (en) * 1993-11-15 1995-08-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronatics And Space Administration Emergency response mobile robot for operations in combustible atmospheres
JP2002095515A (ja) * 2000-09-22 2002-04-02 Iwatsu Electric Co Ltd 携帯用防爆電気機器
JP2006234728A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Toshiba Corp 洞道内移動点検システム及びその方法
JP2013125321A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Riken Keiki Co Ltd 可搬型ガス警報器
JP2016074808A (ja) * 2014-10-06 2016-05-12 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KEN ONISHI ET AL.: "Inkasei Gas Fun'ikinai Tansa Robot no Kaihatsu NEDO 'Infura Iji Kanri· Koshin To no Shakai Kadai Taio System Kaihatsu Project' yori Bobaku Katashiki Kentei o Kokunai de Hajimete Shutoku shita Enkaku Sosa Ido Robot no Hokoku", DAI 34 KAI ANNUAL CONFERENCE OF THE ROBOTICS SOCIETY OF JAPAN YOKOSHU DVD -ROM, THE ROBOTICS SOCIETY OF JAPAN, vol. 34, 7 September 2016 (2016-09-07), pages RSJAC1Y3-03, XP009515582 *
KYOHEI GOKURAKUJI ET AL.: "Design of Running System and Performance Evaluation for Rescue Robot UMRS2010", RESEARCH REPORTS OF KOBE CITY COLLEGE OF TECHNOLOGY [BULLETIN OF KOBE CITY TECHNICAL COLLEGE], no. 50, 14 April 2012 (2012-04-14), pages 17 - 22, XP009513821 *
See also references of EP3505313A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US11518041B2 (en) 2022-12-06
EP3505313A4 (en) 2019-11-20
JP2018069374A (ja) 2018-05-10
EP3505313A1 (en) 2019-07-03
EP3505313B1 (en) 2021-06-09
JP6441877B2 (ja) 2018-12-19
US20200030989A1 (en) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018078951A1 (ja) 防爆ロボット
EP2490867B1 (en) A robot part and a method for protecting a robot part
ATE455626T1 (de) Industrieroboter
JP2015085755A (ja) 無線操縦ヘリコプタ
AU2005249342A1 (en) Method and arrangement for stopping powered equipment in an emergency situation
MX358234B (es) Métodos y sistemas para alimentar material de relleno a una operación de soldadura.
US10843334B2 (en) Mechanical stopper device and robot
US20170043487A1 (en) Shock-absorbing device for a humanoid robot
JP6623739B2 (ja) 車両の床下構造
TWI669199B (zh) robot
JP6904864B2 (ja) アクチュエータ
NO20200498A1 (en) System and method for wirelessly charging a mobile inspection robot in a potentially explosive atmosphere
US11667255B2 (en) Safety bumper assembly and robotic vehicle comprising the same
CN212022307U (zh) 一种防爆型舵轮装置
JP6301659B2 (ja) パルス大電流スイッチ
US9984806B2 (en) Coil mounting structure
JP2018055894A5 (ja)
JP6757232B2 (ja) 防爆ロボットのメンテナンス設備及びメンテナンス方法
CN106863352A (zh) 机器人机构防尘装置
KR101818305B1 (ko) 전원공급장치
CN203721558U (zh) 手电门急停按钮
KR101695257B1 (ko) 트랙형 무인 지상 로봇의 하우징 구조체
KR101568005B1 (ko) 이격된 이중 피복 구조를 갖는 이산화탄소 가스 용접용 케이블
CN207273267U (zh) 一种机器人手臂防碰撞装置
NL2019799B1 (nl) Aandrijfeenheid, samenstel, en voertuig voor gebruik in een explosiegevaarlijke omgeving

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17865436

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017865436

Country of ref document: EP

Effective date: 20190328

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE