JP2002220049A - 配管内作業ロボット - Google Patents
配管内作業ロボットInfo
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- JP2002220049A JP2002220049A JP2001014925A JP2001014925A JP2002220049A JP 2002220049 A JP2002220049 A JP 2002220049A JP 2001014925 A JP2001014925 A JP 2001014925A JP 2001014925 A JP2001014925 A JP 2001014925A JP 2002220049 A JP2002220049 A JP 2002220049A
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- crawlers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】配管内を自走し、配管を補修することができ、
人の入ることができない小口径の配管でも使用可能であ
る配管内作業ロボットを提供する。 【解決手段】先端に作業器15が取り付けられた中空な
円筒状の本体10と、本体10の軸方向と平行にシリン
ダボディ17b が配置されたエアシリンダ17と、本体1
0の周囲において、本体10の中心軸に対して互いに回
転対称な位置に設けられた3つのクローラ20と、クロ
ーラ20と本体10との間に設けられ、本体10の半径
方向に伸縮自在であるリンク機構30とからなり、エア
シリンダ17を伸縮させると、リンク機構30がクロー
ラ20を本体10の半径方向に移動させる。クローラ2
0によって配管P内を自走させることができ、配管P内
面の研掃および塗装を行うことができ、内径の異なる様
々な配管Pに適用でき、車両の外径をコンパクトにする
ことができる。
人の入ることができない小口径の配管でも使用可能であ
る配管内作業ロボットを提供する。 【解決手段】先端に作業器15が取り付けられた中空な
円筒状の本体10と、本体10の軸方向と平行にシリン
ダボディ17b が配置されたエアシリンダ17と、本体1
0の周囲において、本体10の中心軸に対して互いに回
転対称な位置に設けられた3つのクローラ20と、クロ
ーラ20と本体10との間に設けられ、本体10の半径
方向に伸縮自在であるリンク機構30とからなり、エア
シリンダ17を伸縮させると、リンク機構30がクロー
ラ20を本体10の半径方向に移動させる。クローラ2
0によって配管P内を自走させることができ、配管P内
面の研掃および塗装を行うことができ、内径の異なる様
々な配管Pに適用でき、車両の外径をコンパクトにする
ことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、配管内作業ロボッ
トに関する。さらに詳しくは、ガス管や下水道管、原子
力発電所の配管、配管内面の補修作業を必要とするプラ
ント等において、配管内を自走し、配管の補修作業を行
うための配管内作業ロボットに関する。
トに関する。さらに詳しくは、ガス管や下水道管、原子
力発電所の配管、配管内面の補修作業を必要とするプラ
ント等において、配管内を自走し、配管の補修作業を行
うための配管内作業ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】下水道管、原子力発電所やプラント等の
配管は、腐食や亀裂等が発生すると停電や断水になった
り、プラント等では爆発等の大惨事を招く危険性があ
る。定期的に配管を交換すれば、このような事態は防ぐ
ことができるが、配管の交換には時間と費用がかかる。
このため、これらの配管では、定期的に検査が行われて
おり、軽度の欠陥であれば、配管を補修することによっ
て対応している。
配管は、腐食や亀裂等が発生すると停電や断水になった
り、プラント等では爆発等の大惨事を招く危険性があ
る。定期的に配管を交換すれば、このような事態は防ぐ
ことができるが、配管の交換には時間と費用がかかる。
このため、これらの配管では、定期的に検査が行われて
おり、軽度の欠陥であれば、配管を補修することによっ
て対応している。
【0003】従来は、人が入ることができる、例えば50
0 〜1000mmの内径を有する配管では、実際に人が入って
検査や簡単な補修作業を行っていた。しかし、配管内は
非常に狭く作業環境も悪いので、簡単な作業であっても
非常に大変であるし、500 mm以下の配管では、人が入る
ことができないので、検査も補修も行うことができなか
った。
0 〜1000mmの内径を有する配管では、実際に人が入って
検査や簡単な補修作業を行っていた。しかし、配管内は
非常に狭く作業環境も悪いので、簡単な作業であっても
非常に大変であるし、500 mm以下の配管では、人が入る
ことができないので、検査も補修も行うことができなか
った。
【0004】近年では、CCD カメラや位置計測器等の検
査装置を搭載した配管内検査用自走ロボットが開発さ
れ、人に代わって配管内の検査を行ったり、今まで検査
できなかった小口径の配管内の検査を行っている。
査装置を搭載した配管内検査用自走ロボットが開発さ
れ、人に代わって配管内の検査を行ったり、今まで検査
できなかった小口径の配管内の検査を行っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の配管
内検査用自走ロボットは、搭載された検査装置によって
配管内の欠陥は発見することができるが、軽度の欠陥で
あってもその部分を補修することができない。したがっ
て、配管を補修するためには、人が配管内に入って作業
を行わなければならないという問題がある。また、人が
入ることができない小口径の配管では、たとえ欠陥が発
見されても補修することができないので、配管を交換し
なければならないという問題がある。
内検査用自走ロボットは、搭載された検査装置によって
配管内の欠陥は発見することができるが、軽度の欠陥で
あってもその部分を補修することができない。したがっ
て、配管を補修するためには、人が配管内に入って作業
を行わなければならないという問題がある。また、人が
入ることができない小口径の配管では、たとえ欠陥が発
見されても補修することができないので、配管を交換し
なければならないという問題がある。
【0006】本発明はかかる事情に鑑み、配管内を自走
し、配管を補修することができ、人の入ることができな
い小口径の配管でも使用可能である配管内作業ロボット
を提供することを目的とする。
し、配管を補修することができ、人の入ることができな
い小口径の配管でも使用可能である配管内作業ロボット
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の配管内作業ロ
ボットは、先端に作業器が取り付けられた中空な円筒状
の本体と、該本体の軸方向と平行にシリンダボディが配
置されたエアシリンダと、前記本体の周囲において、該
本体の中心軸に対して互いに回転対称な位置に設けられ
た3つのクローラと、該クローラと前記本体との間に設
けられ、前記本体の半径方向に伸縮自在であるリンク機
構とからなり、前記エアシリンダを伸縮させると、前記
リンク機構が前記クローラを前記本体の半径方向に移動
させることを特徴とする。請求項2の配管内作業ロボッ
トは、請求項1記載の発明において、前記リンク機構
が、前記本体の外周面に沿って摺動自在に設けられたス
ライドフレームと、前記3つのクローラと前記本体の間
に、それぞれ設けられた3つのアーム部とからなり、各
アーム部が、互いに回転自在に連結されてた一対のアー
ムを備えており、一方のアームが、その先端を前記クロ
ーラの先端に回転自在に取り付けられ、その他端が前記
スライドフレームに回転自在に取り付けられており、他
方のアームが、その先端を前記本体の先端部に回転自在
に取り付けられ、その他端が前記クローラに回転自在か
つ本体の軸方向に摺動自在に取り付けられており、前記
エアシリンダのロッドの先端が、前記スライドフレーム
に取り付けられたことを特徴とする。請求項3の配管内
作業ロボットは、請求項1または2記載の発明におい
て、前記エアシリンダにおいて、シリンダボディとロッ
ドの先端との間に、バネが取り付けられたことを特徴と
する。請求項4の配管内作業ロボットは、請求項1、2
または3記載の発明において、前記クローラを駆動する
駆動手段が、前記リンク機構に取り付けられたことを特
徴とする。請求項5の配管内作業ロボットは、請求項
1、2、3または4記載の発明において、前記3つのク
ローラのうち、2つのクローラの一端が、互いに近づく
方向に傾けて配設されたことを特徴とする。
ボットは、先端に作業器が取り付けられた中空な円筒状
の本体と、該本体の軸方向と平行にシリンダボディが配
置されたエアシリンダと、前記本体の周囲において、該
本体の中心軸に対して互いに回転対称な位置に設けられ
た3つのクローラと、該クローラと前記本体との間に設
けられ、前記本体の半径方向に伸縮自在であるリンク機
構とからなり、前記エアシリンダを伸縮させると、前記
リンク機構が前記クローラを前記本体の半径方向に移動
させることを特徴とする。請求項2の配管内作業ロボッ
トは、請求項1記載の発明において、前記リンク機構
が、前記本体の外周面に沿って摺動自在に設けられたス
ライドフレームと、前記3つのクローラと前記本体の間
に、それぞれ設けられた3つのアーム部とからなり、各
アーム部が、互いに回転自在に連結されてた一対のアー
ムを備えており、一方のアームが、その先端を前記クロ
ーラの先端に回転自在に取り付けられ、その他端が前記
スライドフレームに回転自在に取り付けられており、他
方のアームが、その先端を前記本体の先端部に回転自在
に取り付けられ、その他端が前記クローラに回転自在か
つ本体の軸方向に摺動自在に取り付けられており、前記
エアシリンダのロッドの先端が、前記スライドフレーム
に取り付けられたことを特徴とする。請求項3の配管内
作業ロボットは、請求項1または2記載の発明におい
て、前記エアシリンダにおいて、シリンダボディとロッ
ドの先端との間に、バネが取り付けられたことを特徴と
する。請求項4の配管内作業ロボットは、請求項1、2
または3記載の発明において、前記クローラを駆動する
駆動手段が、前記リンク機構に取り付けられたことを特
徴とする。請求項5の配管内作業ロボットは、請求項
1、2、3または4記載の発明において、前記3つのク
ローラのうち、2つのクローラの一端が、互いに近づく
方向に傾けて配設されたことを特徴とする。
【0008】請求項1の発明によれば、エアシリンダを
伸長させれば、互いに回転対称な位置に設けられた3つ
のクローラを配管の内面に押し付けることができるの
で、クローラによって水平な配管だけでなく、傾斜した
配管や垂直に設けられた配管内であっても自走させるこ
とができる。また、クローラを用いることによって、配
管の内面と接触する面積を大きくすることができ、また
エアシリンダを用いることによって、クローラを配管内
面に強い力で押し付けることができる。このため、駆動
力が大きくなり、本体の後端にホース等をつないでも、
そのホース等を牽引することができる。さらに、本体の
後端にホース等をつなげば、そのホースから高圧空気と
ともにショットや塗料等を本体内部に送ることができる
ので、先端の作業器をショットブラスト用のノズルや塗
装用の噴付器に付け替えるだけで、ノズルや噴付器から
ショットや塗料を吹き出して、配管内面の研掃および塗
装を行うことができる。さらに、エアシリンダを伸縮さ
せれば、リンク機構によって3つのクローラを本体半径
方向に移動させることができるので、内径の異なる様々
な配管に適用できる。さらに、本体とエアシリンダのシ
リンダボディが平行に配設されているので、車両の外径
をコンパクトにすることができる。請求項2の発明によ
れば、エアシリンダを伸縮させれば、スライドフレーム
が本体の外周面に沿って摺動されるので、一方のアーム
を介して他方のアームが前後に押し引きされる。他方の
アームは、その後端が本体の軸方向に摺動しながら回転
するので、その先端を支点として上下に揺動する。する
と、一方のアームもその後端を支点として上下に揺動す
るので、クローラを本体と平行に保ったまま、本体に対
して本体の半径方向に移動させることができる。請求項
3の発明によれば、ロッドには、バネによっても伸長す
る方に力が加わっているので、クローラを配管内面に押
し付ける力をさらに強くすることができる。しかも、バ
ネは常にロッドを伸長させる方向に力を加えるので、配
管内の凹凸に対するクローラの追従性が良くなる。請求
項4の発明によれば、本体部分に駆動手段を設けなくて
よいので、本体の構造をよりコンパクトにできる。請求
項5の発明によれば、本体の幅方向において、クローラ
のベルトと配管内面との接触する部分に偏りが生じるこ
とを防ぐことができるのできるので、クローラを駆動さ
せたときに本体が半径方向に回転することを防ぐことが
でき、確実に直進させることができる。
伸長させれば、互いに回転対称な位置に設けられた3つ
のクローラを配管の内面に押し付けることができるの
で、クローラによって水平な配管だけでなく、傾斜した
配管や垂直に設けられた配管内であっても自走させるこ
とができる。また、クローラを用いることによって、配
管の内面と接触する面積を大きくすることができ、また
エアシリンダを用いることによって、クローラを配管内
面に強い力で押し付けることができる。このため、駆動
力が大きくなり、本体の後端にホース等をつないでも、
そのホース等を牽引することができる。さらに、本体の
後端にホース等をつなげば、そのホースから高圧空気と
ともにショットや塗料等を本体内部に送ることができる
ので、先端の作業器をショットブラスト用のノズルや塗
装用の噴付器に付け替えるだけで、ノズルや噴付器から
ショットや塗料を吹き出して、配管内面の研掃および塗
装を行うことができる。さらに、エアシリンダを伸縮さ
せれば、リンク機構によって3つのクローラを本体半径
方向に移動させることができるので、内径の異なる様々
な配管に適用できる。さらに、本体とエアシリンダのシ
リンダボディが平行に配設されているので、車両の外径
をコンパクトにすることができる。請求項2の発明によ
れば、エアシリンダを伸縮させれば、スライドフレーム
が本体の外周面に沿って摺動されるので、一方のアーム
を介して他方のアームが前後に押し引きされる。他方の
アームは、その後端が本体の軸方向に摺動しながら回転
するので、その先端を支点として上下に揺動する。する
と、一方のアームもその後端を支点として上下に揺動す
るので、クローラを本体と平行に保ったまま、本体に対
して本体の半径方向に移動させることができる。請求項
3の発明によれば、ロッドには、バネによっても伸長す
る方に力が加わっているので、クローラを配管内面に押
し付ける力をさらに強くすることができる。しかも、バ
ネは常にロッドを伸長させる方向に力を加えるので、配
管内の凹凸に対するクローラの追従性が良くなる。請求
項4の発明によれば、本体部分に駆動手段を設けなくて
よいので、本体の構造をよりコンパクトにできる。請求
項5の発明によれば、本体の幅方向において、クローラ
のベルトと配管内面との接触する部分に偏りが生じるこ
とを防ぐことができるのできるので、クローラを駆動さ
せたときに本体が半径方向に回転することを防ぐことが
でき、確実に直進させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図1は本実施形態の配管内作業ロボ
ットの概略右側面図である。図2は本実施形態の配管内
作業ロボットの概略左側面図である。図3は作業器15
を取り外した状態の本実施形態の配管内作業ロボットの
正面図である。図4は本実施形態の配管内作業ロボット
の背面図である。図5はクローラ20の底面図である。
図1において、符号Pは本実施形態の配管内作業ロボッ
トが使用される配管を示している。図1に示すように、
本実施形態の配管内作業ロボットは、本体10と、エア
シリンダ17と、バネ18と、3つのクローラ20と、
リンク機構30と、駆動手段40とから基本構成された
ものであり、クローラ20によって配管P内を自走し、
例えば配管Pの内面の研掃や塗装等の補修作業行うこと
ができるものである。
に基づき説明する。図1は本実施形態の配管内作業ロボ
ットの概略右側面図である。図2は本実施形態の配管内
作業ロボットの概略左側面図である。図3は作業器15
を取り外した状態の本実施形態の配管内作業ロボットの
正面図である。図4は本実施形態の配管内作業ロボット
の背面図である。図5はクローラ20の底面図である。
図1において、符号Pは本実施形態の配管内作業ロボッ
トが使用される配管を示している。図1に示すように、
本実施形態の配管内作業ロボットは、本体10と、エア
シリンダ17と、バネ18と、3つのクローラ20と、
リンク機構30と、駆動手段40とから基本構成された
ものであり、クローラ20によって配管P内を自走し、
例えば配管Pの内面の研掃や塗装等の補修作業行うこと
ができるものである。
【0010】まず、本体10を説明する。図1におい
て、符号11及び符号12は、中空な円筒状の部材であ
る外筒部および内筒部を示している。この内筒部12
は、その後端部が外筒部11の先端から、外筒部11内
に挿入されており、外筒部11と内筒部12とがシール
部材11h によって固定されている。つまり、本体10
は、二重管構造にすることによって、軽量、コンパクト
かつ高強度に構成されている。前記内筒部12の先端部
の外周面および外筒部11の後端部の外周面には、それ
ぞれ前フレーム13および後フレーム14が取り付けら
れている。また、内筒部12の先端、つまり本体10の
先端には、例えばショットブラスト用のノズルや塗装用
の噴付器等の作業器15が着脱自在に取り付けられてい
る。この作業器15は、モータ等を備えた作業器回転手
段16によって回転させることができる。
て、符号11及び符号12は、中空な円筒状の部材であ
る外筒部および内筒部を示している。この内筒部12
は、その後端部が外筒部11の先端から、外筒部11内
に挿入されており、外筒部11と内筒部12とがシール
部材11h によって固定されている。つまり、本体10
は、二重管構造にすることによって、軽量、コンパクト
かつ高強度に構成されている。前記内筒部12の先端部
の外周面および外筒部11の後端部の外周面には、それ
ぞれ前フレーム13および後フレーム14が取り付けら
れている。また、内筒部12の先端、つまり本体10の
先端には、例えばショットブラスト用のノズルや塗装用
の噴付器等の作業器15が着脱自在に取り付けられてい
る。この作業器15は、モータ等を備えた作業器回転手
段16によって回転させることができる。
【0011】よって、本体10によれば、その後端にホ
ースH等をつなげば、そのホースHから高圧空気ととも
にショットや塗料等を本体10内部に送ることができ
る。したがって、先端の作業器15として、ショットブ
ラスト用のノズルを取り付ければ、ノズルからショット
を吹き出して、配管P内面の研掃、すなわち対象面を研
削して掃除することができる。また、ノズルを塗装用の
噴付器に付け換えるだけで、噴付器から塗料を吹き出し
て、配管P内面の塗装も行うことができる。
ースH等をつなげば、そのホースHから高圧空気ととも
にショットや塗料等を本体10内部に送ることができ
る。したがって、先端の作業器15として、ショットブ
ラスト用のノズルを取り付ければ、ノズルからショット
を吹き出して、配管P内面の研掃、すなわち対象面を研
削して掃除することができる。また、ノズルを塗装用の
噴付器に付け換えるだけで、噴付器から塗料を吹き出し
て、配管P内面の塗装も行うことができる。
【0012】つぎに、クローラ20を説明する。図3に
示すように、前記本体10の周囲において、本体10の
中心軸に対して互いに回転対称な位置には、3つのクロ
ーラ20が設けられている。図1において、符号21
は、縦長な板状の部材であるフレームを示している。こ
のフレーム21の後端部には、長孔21h が形成されてい
る。この長孔21h は、その長手方向が本体10の軸方向
に沿って形成されている。図1および図5に示すよう
に、このフレーム21の先端部には、後述する駆動手段
40によって回転される駆動ローラ22の軸が回転自在
に取り付けられている。また、フレーム21の後端部に
は、従動ローラ23が回転自在に取り付けられている。
この駆動ローラ22および従動ローラ23は、外周面に
溝が形成されたローラである。また、前記駆動ローラ2
2および従動ローラ23の間には、ベルト24が巻き掛
けられている。このベルト24はその内面に沿って凸状
の突起が形成されている。
示すように、前記本体10の周囲において、本体10の
中心軸に対して互いに回転対称な位置には、3つのクロ
ーラ20が設けられている。図1において、符号21
は、縦長な板状の部材であるフレームを示している。こ
のフレーム21の後端部には、長孔21h が形成されてい
る。この長孔21h は、その長手方向が本体10の軸方向
に沿って形成されている。図1および図5に示すよう
に、このフレーム21の先端部には、後述する駆動手段
40によって回転される駆動ローラ22の軸が回転自在
に取り付けられている。また、フレーム21の後端部に
は、従動ローラ23が回転自在に取り付けられている。
この駆動ローラ22および従動ローラ23は、外周面に
溝が形成されたローラである。また、前記駆動ローラ2
2および従動ローラ23の間には、ベルト24が巻き掛
けられている。このベルト24はその内面に沿って凸状
の突起が形成されている。
【0013】このため、駆動手段40によって駆動ロー
ラ22を回転させれば、ベルト24が回転しクローラ2
0が駆動する。しかも、ベルト24に幅方向の力が加わ
ってもベルト24は駆動ローラ22および従動ローラ2
3から外れない。
ラ22を回転させれば、ベルト24が回転しクローラ2
0が駆動する。しかも、ベルト24に幅方向の力が加わ
ってもベルト24は駆動ローラ22および従動ローラ2
3から外れない。
【0014】前記駆動ローラ22と従動ローラ23の間
において、フレーム21の下部には複数の支持ローラ2
5が回転自在に取付けられている。この支持ローラ25
は、ベルト24に下面から力が加わっても、ベルト24
がたわまないように支持するためのものである。
において、フレーム21の下部には複数の支持ローラ2
5が回転自在に取付けられている。この支持ローラ25
は、ベルト24に下面から力が加わっても、ベルト24
がたわまないように支持するためのものである。
【0015】また、3つのクローラ20のうち、1つの
クローラ20は本体10の軸方向と平行に配設されてい
るが、他の2つのクローラ20は本体10の軸方向に対
して角度をもって配設されている。この2つのクローラ
20の一端は、互いに近づく方向に傾けて配設されてい
る。このため、本体10の幅方向において、クローラ2
0のベルト24と配管P内面との接触する部分に偏りが
生じることを防ぐことができるので、クローラ20を駆
動させたときに、本体10が半径方向に回転することを
防ぐことができ、確実に直進させることができる。
クローラ20は本体10の軸方向と平行に配設されてい
るが、他の2つのクローラ20は本体10の軸方向に対
して角度をもって配設されている。この2つのクローラ
20の一端は、互いに近づく方向に傾けて配設されてい
る。このため、本体10の幅方向において、クローラ2
0のベルト24と配管P内面との接触する部分に偏りが
生じることを防ぐことができるので、クローラ20を駆
動させたときに、本体10が半径方向に回転することを
防ぐことができ、確実に直進させることができる。
【0016】つぎに、リンク機構30を説明する。図6
はリンク機構30が伸長した状態の概略説明図である。
図2、3および図6に示すように、前記3つのクローラ
20と前記本体10との間には、リンク機構30が設け
られている。リンク機構30は、スライドフレーム31
と3つのアーム部35とから構成されている。図1、図
2および図6に示すように、前記本体10の前フレーム
13と後フレーム14の間において、外筒部11の外周
面には、前後摺動自在にスライドフレーム31が取り付
けられている。スライドフレーム31には、本体10の
中心軸に対して互いに回転対称な位置に3つのブラケッ
ト31b が設けられている。
はリンク機構30が伸長した状態の概略説明図である。
図2、3および図6に示すように、前記3つのクローラ
20と前記本体10との間には、リンク機構30が設け
られている。リンク機構30は、スライドフレーム31
と3つのアーム部35とから構成されている。図1、図
2および図6に示すように、前記本体10の前フレーム
13と後フレーム14の間において、外筒部11の外周
面には、前後摺動自在にスライドフレーム31が取り付
けられている。スライドフレーム31には、本体10の
中心軸に対して互いに回転対称な位置に3つのブラケッ
ト31b が設けられている。
【0017】前記本体10と前記3つのクローラ20と
の間には、互いに回転対称な位置に3つのアーム部35
が設けられている。各アーム部35は、一対のメインア
ーム36、サブアーム37とを備えており、一対のメイ
ンアーム36、サブアーム37は、連結部材38によっ
て互いに回転自在に取り付けられている。
の間には、互いに回転対称な位置に3つのアーム部35
が設けられている。各アーム部35は、一対のメインア
ーム36、サブアーム37とを備えており、一対のメイ
ンアーム36、サブアーム37は、連結部材38によっ
て互いに回転自在に取り付けられている。
【0018】前記スライドフレーム31のブラケット31
b には、メインアーム36の後端が揺動自在に取り付け
られている。このメインアーム36は、板状の部材であ
り、その前端は、前記クローラ20の駆動ローラ22の
軸に回転自在に取付けられている。
b には、メインアーム36の後端が揺動自在に取り付け
られている。このメインアーム36は、板状の部材であ
り、その前端は、前記クローラ20の駆動ローラ22の
軸に回転自在に取付けられている。
【0019】本体10の前フレーム13には、サブアー
ム37の前端が回転自在に取り付けられている。サブア
ーム37の後端部は、スライドピン39によって前記ク
ローラ20の長孔21h に回転自在かつ摺動自在に取り付
けられている。
ム37の前端が回転自在に取り付けられている。サブア
ーム37の後端部は、スライドピン39によって前記ク
ローラ20の長孔21h に回転自在かつ摺動自在に取り付
けられている。
【0020】よって、スライドフレーム31が前後に摺
動すれば、メインアーム36と連結部材38を介してサ
ブアーム37が前後に押し引きされる。すると、サブア
ーム37は、その後端が長孔21h に沿って前後に移動し
ながら回転するので、その先端を支点として上下に揺動
する。すると、メインアーム36もその後端を支点とし
て上下に揺動するので、クローラ20を本体10と平行
に保ったまま、本体10に対して本体10の半径方向に
移動させることができる。
動すれば、メインアーム36と連結部材38を介してサ
ブアーム37が前後に押し引きされる。すると、サブア
ーム37は、その後端が長孔21h に沿って前後に移動し
ながら回転するので、その先端を支点として上下に揺動
する。すると、メインアーム36もその後端を支点とし
て上下に揺動するので、クローラ20を本体10と平行
に保ったまま、本体10に対して本体10の半径方向に
移動させることができる。
【0021】つぎに、エアシリンダ17およびバネ18
を説明する。図1および図4に示すように、前記本体1
0の後フレーム14の背面には、3つのエアシリンダ1
7が本体10の中心軸に対して互いに回転対称な位置に
設けられてる。各エアシリンダ17は、そのシリンダボ
ディ17b が本体10の軸方向と平行に配置されており、
そのロッド17a を前方に向けて取り付けられている。各
エアシリンダ17のロッド17a の先端は、前記スライド
フレーム31にそれぞれ取り付けられている。また、前
記スライドフレーム31と前記後フレーム14との間、
つまりエアシリンダ17のロッド17a の先端とシリンダ
ボディ17b との間には、複数のバネ18が取り付けられ
ている。
を説明する。図1および図4に示すように、前記本体1
0の後フレーム14の背面には、3つのエアシリンダ1
7が本体10の中心軸に対して互いに回転対称な位置に
設けられてる。各エアシリンダ17は、そのシリンダボ
ディ17b が本体10の軸方向と平行に配置されており、
そのロッド17a を前方に向けて取り付けられている。各
エアシリンダ17のロッド17a の先端は、前記スライド
フレーム31にそれぞれ取り付けられている。また、前
記スライドフレーム31と前記後フレーム14との間、
つまりエアシリンダ17のロッド17a の先端とシリンダ
ボディ17b との間には、複数のバネ18が取り付けられ
ている。
【0022】このため、エアシリンダ17を伸縮させれ
ば前記リンク機構30のスライドフレーム31を前後に
摺動するので、クローラ20を本体10に対して本体1
0の半径方向に移動させることができる。また、エアシ
リンダ17のロッドには、空気圧だけでなく、バネに1
8よっても伸長する方に力が加わっているので、クロー
ラ20を配管P内面に押し付ける力をさらに強くするこ
とができる。しかも、バネ18は常にロッドを伸長させ
る方向に力を加えるので、配管P内の凹凸に対するクロ
ーラ20の追従性が良くなる。
ば前記リンク機構30のスライドフレーム31を前後に
摺動するので、クローラ20を本体10に対して本体1
0の半径方向に移動させることができる。また、エアシ
リンダ17のロッドには、空気圧だけでなく、バネに1
8よっても伸長する方に力が加わっているので、クロー
ラ20を配管P内面に押し付ける力をさらに強くするこ
とができる。しかも、バネ18は常にロッドを伸長させ
る方向に力を加えるので、配管P内の凹凸に対するクロ
ーラ20の追従性が良くなる。
【0023】つぎに、駆動手段40を説明する。図1に
示すように、前記リンク機構30のメインアーム36の
中間部には、公知のモータ41が取り付けられている。
また、メインアーム36の先端には、カップリング42
が設けられている。この減速機43は、一対の直交する
傘歯車を備えており、一方の傘歯車が前記クローラ20
の駆動ローラ22の軸に取り付けられており、他方の傘
歯車が、カップリング42を介してモータ41の主軸に
取り付けられている。よって、モータ41を駆動させれ
ば、カップリング42、減速機43を介して駆動ローラ
22を回転させることができる。しかも、カップリング
42は、直行する2つの傘歯車によってモータ41の主
軸と駆動ローラ22の軸を接続しているのでいるので、
メインアーム36が揺動しても、確実にモータ41主軸
の回転を駆動ローラ22に伝達させることができる。
示すように、前記リンク機構30のメインアーム36の
中間部には、公知のモータ41が取り付けられている。
また、メインアーム36の先端には、カップリング42
が設けられている。この減速機43は、一対の直交する
傘歯車を備えており、一方の傘歯車が前記クローラ20
の駆動ローラ22の軸に取り付けられており、他方の傘
歯車が、カップリング42を介してモータ41の主軸に
取り付けられている。よって、モータ41を駆動させれ
ば、カップリング42、減速機43を介して駆動ローラ
22を回転させることができる。しかも、カップリング
42は、直行する2つの傘歯車によってモータ41の主
軸と駆動ローラ22の軸を接続しているのでいるので、
メインアーム36が揺動しても、確実にモータ41主軸
の回転を駆動ローラ22に伝達させることができる。
【0024】上記のごとく、本実施形態の配管内作業ロ
ボットによれば、エアシリンダ17を伸長させれば、互
いに回転対称な位置に設けられた3つのクローラ20を
リンク機構30によって配管Pの内面に押し付けること
ができるので、クローラ20によって水平な配管Pだけ
でなく、傾斜した配管Pや垂直に設けられた配管P内で
あっても自走させることができる。また、本体10の後
端にホースH等をつなげば、そのホースHから高圧空気
とともにショットや塗料等を本体内部に送ることができ
る。したがって、先端の作業器15をショットブラスト
用のノズルや塗装用の噴付器に付け換えるだけで、ノズ
ルや噴付器からショットや塗料を吹き出して、配管P内
面を研掃および塗装を行うことができる。さらに、エア
シリンダ17を伸縮させれば、リンク機構30によって
3つのクローラ20を本体10半径方向に移動させて、
クローラ20を配管Pの内面に押し付けることができる
ので、内径の異なる様々な配管Pに適用できる。さら
に、本体10とエアシリンダ17のシリンダボディ17b
が平行に配設されているので、車両の外径をコンパクト
にすることができる。
ボットによれば、エアシリンダ17を伸長させれば、互
いに回転対称な位置に設けられた3つのクローラ20を
リンク機構30によって配管Pの内面に押し付けること
ができるので、クローラ20によって水平な配管Pだけ
でなく、傾斜した配管Pや垂直に設けられた配管P内で
あっても自走させることができる。また、本体10の後
端にホースH等をつなげば、そのホースHから高圧空気
とともにショットや塗料等を本体内部に送ることができ
る。したがって、先端の作業器15をショットブラスト
用のノズルや塗装用の噴付器に付け換えるだけで、ノズ
ルや噴付器からショットや塗料を吹き出して、配管P内
面を研掃および塗装を行うことができる。さらに、エア
シリンダ17を伸縮させれば、リンク機構30によって
3つのクローラ20を本体10半径方向に移動させて、
クローラ20を配管Pの内面に押し付けることができる
ので、内径の異なる様々な配管Pに適用できる。さら
に、本体10とエアシリンダ17のシリンダボディ17b
が平行に配設されているので、車両の外径をコンパクト
にすることができる。
【0025】つぎに、本実施形態の配管内作業ロボット
の作用と効果を説明する。図1に示すように、本実施形
態の配管内作業ロボットの本体10の後端にホースHを
つなぎ、本体10の先端にショットブラスト用のノズル
を取り付けて、配管Pの一端から配管内作業ロボットを
配管P内に入れる。
の作用と効果を説明する。図1に示すように、本実施形
態の配管内作業ロボットの本体10の後端にホースHを
つなぎ、本体10の先端にショットブラスト用のノズル
を取り付けて、配管Pの一端から配管内作業ロボットを
配管P内に入れる。
【0026】配管P内でエアシリンダ17を伸長させれ
ば、リンク機構30が伸長し、3つのクローラ20が配
管Pの内面に押し付けられる。ついで、駆動手段40の
モータ41を駆動させれば、駆動ローラ22が回転し、
クローラ20が駆動する。クローラ20は配管Pの内面
と接触する面積が大きく、しかもエアシリンダ17とバ
ネ18によって配管P内に強い力で押し付けられている
ので、配管内作業ロボットは駆動力が大きくなり、ホー
スHを牽引して配管P内を前進することができる。
ば、リンク機構30が伸長し、3つのクローラ20が配
管Pの内面に押し付けられる。ついで、駆動手段40の
モータ41を駆動させれば、駆動ローラ22が回転し、
クローラ20が駆動する。クローラ20は配管Pの内面
と接触する面積が大きく、しかもエアシリンダ17とバ
ネ18によって配管P内に強い力で押し付けられている
ので、配管内作業ロボットは駆動力が大きくなり、ホー
スHを牽引して配管P内を前進することができる。
【0027】配管内作業ロボットを前進させながら、ホ
ースHから高圧空気とともにショットを本体10内部に
送れば、ショットブラスト用のノズルからショットを吹
き出して、配管P内面の研掃を行うことができる。する
と、ショットによって配管P内面に付着したさびや塗料
を完全に除去することができる。
ースHから高圧空気とともにショットを本体10内部に
送れば、ショットブラスト用のノズルからショットを吹
き出して、配管P内面の研掃を行うことができる。する
と、ショットによって配管P内面に付着したさびや塗料
を完全に除去することができる。
【0028】配管内作業ロボットが配管Pの他端まで移
動すると、先端の作業器15を塗装用の噴付器に取り替
えて、配管内作業ロボットを後退させながら、ホースH
から高圧空気とともに塗料を本体内部に送れば、噴付器
から塗料を吹き出して、研掃された配管P内面の塗装を
行うことができる。
動すると、先端の作業器15を塗装用の噴付器に取り替
えて、配管内作業ロボットを後退させながら、ホースH
から高圧空気とともに塗料を本体内部に送れば、噴付器
から塗料を吹き出して、研掃された配管P内面の塗装を
行うことができる。
【0029】なお、配管内作業ロボットは、前進すると
きだけでなく、後退しながらでも配管P内を研掃するこ
とができるのはいうまでもない。
きだけでなく、後退しながらでも配管P内を研掃するこ
とができるのはいうまでもない。
【0030】さらになお、本体10にCCD カメラ等の検
査装置を設ければ、配管Pの内面を確認しながら作業を
行うことができるので、作業を確実に行うことができ
る。
査装置を設ければ、配管Pの内面を確認しながら作業を
行うことができるので、作業を確実に行うことができ
る。
【0031】さらになお、作業器回転手段16のモータ
やモータ41にエアで駆動するモータを使用すれば、電
気配線を使用する必要がないので、断線やショートの心
配がなく、作業が安全になる。
やモータ41にエアで駆動するモータを使用すれば、電
気配線を使用する必要がないので、断線やショートの心
配がなく、作業が安全になる。
【0032】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、クローラによ
って水平な配管だけでなく、傾斜した配管や垂直に設け
られた配管内であっても自走させることができ、配管内
面の研掃および塗装を行うことができ、内径の異なる様
々な配管に適用でき、車両の外径をコンパクトにするこ
とができる。請求項2の発明によれば、エアシリンダを
伸縮させれば、クローラを本体と平行に保ったまま、本
体に対して本体の半径方向に移動させることができる。
請求項3の発明によれば、クローラを配管内面に押し付
ける力をさらに強くすることができ、配管内の凹凸に対
するクローラの追従性が良くなる。請求項4の発明によ
れば、本体部分に駆動手段を設けなくてよいので、本体
の構造をよりコンパクトにできる。請求項5の発明によ
れば、本体が半径方向に回転することを防ぐことがで
き、確実に直進させることができる。
って水平な配管だけでなく、傾斜した配管や垂直に設け
られた配管内であっても自走させることができ、配管内
面の研掃および塗装を行うことができ、内径の異なる様
々な配管に適用でき、車両の外径をコンパクトにするこ
とができる。請求項2の発明によれば、エアシリンダを
伸縮させれば、クローラを本体と平行に保ったまま、本
体に対して本体の半径方向に移動させることができる。
請求項3の発明によれば、クローラを配管内面に押し付
ける力をさらに強くすることができ、配管内の凹凸に対
するクローラの追従性が良くなる。請求項4の発明によ
れば、本体部分に駆動手段を設けなくてよいので、本体
の構造をよりコンパクトにできる。請求項5の発明によ
れば、本体が半径方向に回転することを防ぐことがで
き、確実に直進させることができる。
【図1】本実施形態の配管内作業ロボットの概略右側面
図である。
図である。
【図2】本実施形態の配管内作業ロボットの概略左側面
図である。
図である。
【図3】スライドフレーム31を取り外した状態の本実
施形態の配管内作業ロボットの正面図である。
施形態の配管内作業ロボットの正面図である。
【図4】本実施形態の配管内作業ロボットの背面図であ
る。
る。
【図5】クローラ20の底面図である。
【図6】リンク機構30が伸長した状態の概略説明図で
ある。
ある。
10 本体 17 エアシリンダ 17a ロッド 17b シリンダボディ 18 バネ 20 クローラ 30 リンク機構 31 スライドフレーム 35 アーム部 40 駆動手段
Claims (5)
- 【請求項1】先端に作業器が取り付けられた中空な円筒
状の本体と、該本体の軸方向と平行にシリンダボディが
配置されたエアシリンダと、前記本体の周囲において、
該本体の中心軸に対して互いに回転対称な位置に設けら
れた3つのクローラと、該クローラと前記本体との間に
設けられ、前記本体の半径方向に伸縮自在であるリンク
機構とからなり、前記エアシリンダを伸縮させると、前
記リンク機構が前記クローラを前記本体の半径方向に移
動させることを特徴とする配管内作業ロボット。 - 【請求項2】前記リンク機構が、前記本体の外周面に沿
って摺動自在に設けられたスライドフレームと、前記3
つのクローラと前記本体の間に、それぞれ設けられた3
つのアーム部とからなり、各アーム部が、互いに回転自
在に連結された一対のアームを備えており、一方のアー
ムが、その先端を前記クローラの先端に回転自在に取り
付けられ、その他端が前記スライドフレームに回転自在
に取り付けられており、他方のアームが、その先端を前
記本体の先端部に回転自在に取り付けられ、その他端が
前記クローラに回転自在かつ本体の軸方向に摺動自在に
取り付けられており、前記エアシリンダのロッドの先端
が、前記スライドフレームに取り付けられたことを特徴
とする請求項1記載の配管内作業ロボット。 - 【請求項3】前記エアシリンダにおいて、シリンダボデ
ィとロッドの先端との間に、バネが取り付けられたこと
を特徴とする請求項1または2記載の配管内作業ロボッ
ト。 - 【請求項4】前記クローラを駆動する駆動手段が、前記
リンク機構に取り付けられたことを特徴とする請求項
1、2または3記載の配管内作業ロボット。 - 【請求項5】前記3つのクローラのうち、2つのクロー
ラの一端が、互いに近づく方向に傾けて配設されたこと
を特徴とする請求項1、2、3または4記載の配管内作
業ロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001014925A JP2002220049A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | 配管内作業ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001014925A JP2002220049A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | 配管内作業ロボット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002220049A true JP2002220049A (ja) | 2002-08-06 |
Family
ID=18881552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001014925A Pending JP2002220049A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | 配管内作業ロボット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002220049A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009274037A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Hiroaki Ito | 空調ダクト内の清掃装置 |
EP2262594A2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-12-22 | Diversey, Inc. | Cleaning bullet and method of operating the same |
CN102582705A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 浙江理工大学 | 可变轮距可调中心高低的抗灾救援机器人 |
US8973738B2 (en) | 2011-03-28 | 2015-03-10 | Diversey, Inc. | Cleaning device |
JP2015089805A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 積水化学工業株式会社 | 管内走行装置 |
JP5988409B1 (ja) * | 2015-08-25 | 2016-09-07 | ニチユ三菱フォークリフト株式会社 | 無人搬送車 |
CN112452971A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-03-09 | 湖北中油科昊机械制造有限公司 | 一种管道爬行装置 |
-
2001
- 2001-01-23 JP JP2001014925A patent/JP2002220049A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2262594A2 (en) * | 2008-03-14 | 2010-12-22 | Diversey, Inc. | Cleaning bullet and method of operating the same |
EP2262594A4 (en) * | 2008-03-14 | 2012-05-30 | Diversey Inc | CLEANING BALL AND METHOD OF OPERATION THEREFOR |
US8454753B2 (en) | 2008-03-14 | 2013-06-04 | Diversey, Inc. | Cleaning bullet and method of operating the same |
EP2631017A1 (en) * | 2008-03-14 | 2013-08-28 | Diversey, Inc. | Cleaning bullet and method of operating the same |
JP2009274037A (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-26 | Hiroaki Ito | 空調ダクト内の清掃装置 |
US8973738B2 (en) | 2011-03-28 | 2015-03-10 | Diversey, Inc. | Cleaning device |
CN102582705A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 浙江理工大学 | 可变轮距可调中心高低的抗灾救援机器人 |
JP2015089805A (ja) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 積水化学工業株式会社 | 管内走行装置 |
JP5988409B1 (ja) * | 2015-08-25 | 2016-09-07 | ニチユ三菱フォークリフト株式会社 | 無人搬送車 |
CN112452971A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-03-09 | 湖北中油科昊机械制造有限公司 | 一种管道爬行装置 |
CN112452971B (zh) * | 2020-10-27 | 2022-04-01 | 湖北中油科昊机械制造有限公司 | 一种管道爬行装置 |
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