JPH01266082A - In-pipe working robot - Google Patents
In-pipe working robotInfo
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- JPH01266082A JPH01266082A JP63095051A JP9505188A JPH01266082A JP H01266082 A JPH01266082 A JP H01266082A JP 63095051 A JP63095051 A JP 63095051A JP 9505188 A JP9505188 A JP 9505188A JP H01266082 A JPH01266082 A JP H01266082A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、管内壁の点検、塗装、洗浄などの各種作業
を行なうために使用される管内作業ロボットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a robot for working inside pipes, which is used to perform various tasks such as inspecting, painting, and cleaning the inner walls of pipes.
従来の技術
管内作業ロボットとして、管内を走行する台車に一取付
けられた旋回アームの先端部に各種作業機器が装着され
たものが知られている。2. Description of the Related Art As a conventional pipe working robot, one is known in which various working devices are attached to the tip of a swing arm that is attached to a cart that travels inside a pipe.
発明が解決しようとする課題
上記のような従来のロボットでは、アームが台車に対し
て回転するだけであるから、アームの回転軸を管軸にほ
ぼ一致させる必要があり、直径が4〜6mもある大径管
の管内作業に適用しようとすると、アームの回転軸を管
壁から2〜3mも離れたところに位置させなければなら
なくなり、これによりロボットが大形で大重量のものに
なってしまう。このため、ロボットの管内への搬入や管
内での移動が著しく困難になる。Problems to be Solved by the Invention In conventional robots such as those mentioned above, the arm only rotates relative to the trolley, so the axis of rotation of the arm must be approximately aligned with the axis of the tube. When applying this method to work inside a large-diameter pipe, the axis of rotation of the arm must be located 2 to 3 meters away from the pipe wall, which makes the robot large and heavy. Put it away. This makes it extremely difficult to bring the robot into the pipe or move it within the pipe.
この発明の目・的は、上記の問題を解決し、大径管の管
内作業に適用する場合でも小形軽量化が可能な管内作業
ロボットを提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a pipe work robot that can be made smaller and lighter even when applied to work inside large diameter pipes.
課題を解決するための手段
この発明による管内作業ロボットは、管内を走行する台
車と、管軸とほぼ平行な軸を中心に回転しうるように台
車に取付けられた回転体と、回転体の回転軸とほぼ直交
する方向に移動しうるように回転体に取付けられたアー
ムと、アームの先端部に装着された作業機器と、台車に
対して回転体を回転させる回転体駆動装置と、回転体に
対してアームを移動させるアーム駆動装置と、回転体お
よびアームが連動するように回転体駆動装置およびアー
ム駆動装置を制御する制御装置とを備えているものであ
る。Means for Solving the Problems A robot for working inside a pipe according to the present invention includes a cart that travels inside a pipe, a rotating body attached to the cart so as to be able to rotate around an axis substantially parallel to the pipe axis, and a rotating body that rotates the rotating body. An arm attached to a rotating body so as to be movable in a direction substantially perpendicular to the axis, a working device attached to the tip of the arm, a rotating body drive device that rotates the rotating body with respect to a cart, and a rotating body The apparatus includes an arm driving device that moves the arm relative to the arm, and a control device that controls the rotating body driving device and the arm driving device so that the rotating body and the arm are interlocked.
作 用
回転体の回転角度に応じ回転体に対してアームを移動さ
せることにより、アームの先端部の作業機器を管内の任
意の位置に移動することができ、したがって、作業機器
が管内壁をくまなく掃引することができる。By moving the arm relative to the rotary body according to the rotation angle of the working rotary body, the working equipment at the tip of the arm can be moved to any position within the pipe. Can be swept without
実 施 例
第1図は、抜水時の大径管(P)の点検および塗装用の
管内作業ロボットの1例を示す。Embodiment FIG. 1 shows an example of a robot that works in pipes for inspecting and painting large diameter pipes (P) when draining water.
このロボットは、曲管部でもなめらなに走行できるよう
に連結装置(10)により連結された3台のユニット台
車(11)(12)(13)を備えている。This robot is equipped with three unit carts (11), (12), and (13) connected by a connecting device (10) so that it can run smoothly even in curved pipe sections.
第1の台車(11)は駆動ユニット台車であり、第2図
に詳細に示すように、ソリッドゴムタイヤが装着された
4個の駆動輪(15)とこれらを駆動する減速機付モー
タ(IB)を備えている。第1の台車(11)の上半部
には塗料タンク(17)が設けられ、このタンク(17
)の前部上面には他の台車(12)(13)の作動状況
を監視するためのテレビカメラ(18)が設置されてい
る。塗料タンク(17)内には塗料レベル計(19)が
設けられ、塗料タンク(17)の後端には塗料補給用の
クイックカブラ(20)が設けられている。そして、水
平管部では、この台車(11)の駆動輪(15)により
ロボット全体を走行させ、傾斜管部では、この台車(1
1)にワイヤローブ(21)を接続し、ウィンチ(図示
路)の巻上げ、巻下げによりロボット全体を走行させる
。The first truck (11) is a drive unit truck, and as shown in detail in FIG. 2, it has four drive wheels (15) equipped with solid rubber tires and a motor with a speed reducer (IB) that drives these wheels. It is equipped with A paint tank (17) is provided in the upper half of the first truck (11).
) A television camera (18) is installed on the front upper surface of the truck (18) for monitoring the operating status of the other carts (12) (13). A paint level meter (19) is provided in the paint tank (17), and a quick cover (20) for replenishing the paint is provided at the rear end of the paint tank (17). In the horizontal tube section, the entire robot is driven by the drive wheels (15) of this truck (11), and in the inclined tube section, the robot (11) is driven by the drive wheels (15) of this truck (11).
A wire lobe (21) is connected to 1), and the entire robot is made to travel by hoisting and lowering a winch (path shown).
第2の台車(12)は塗装膜検査ユニット台車であり、
その詳細が第3図〜第5図に示されている。第2の台車
(12)は側面から見て略逆U形をなし、ソリッドゴム
タイヤが装着された4個の従動輪(22)を備えている
。この台車(12)の中央上部には、管軸(C)とほぼ
平行でしかも管軸(C)より下方に位置する中空軸(2
3)が固定されている。この中空軸(23)には回転体
(24)が軸受(25)を介して回転自在に取付けられ
、回転体(24)の後端部には歯車(2B)が固定され
ている。台車(12)の中空軸(23)の後部下方にギ
アモータ(回転体駆動装置) (27)が取付けられ、
これに連結された歯車(28)が回転体(24)の歯車
(2B)とかみ合っている。そして、このモータ(27
)を駆動することにより、回転体(24)が中空軸(2
3)を中心に回転する。回転体(24)の両側部には中
空軸(23)とほぼ直角をなしかつ互いに平行な2つの
ガイド穴(29)があけられており、各ガイド穴(29
)にアーム(30)(31)がガイドローラ(32)を
介して長さ方向に移動しうるようにそれぞれ挿入されて
いる。第1のアーム(30)の先端部には塗膜の脹れを
検出する07Mプローブおよび膜厚計(34)ならびに
監視用テレビカメラ(35)が装着され、第2のアーム
(31)の先端部にはピンホールテスト用プローブ(3
B)、そのための間接アース用ローラ(37)、縦方向
溶接継平部検出用センサー(38)および監視用テレビ
カメラ(39)が装着されている。回転体(24)には
2台のギアモータ(アーム駆動装置) (40)(41
)が設置され、各モータ(40)(41)に連結された
歯車(42)(43)が対応するアーム(80)(31
)に形成されたラックとかみ合っている。そして、モー
タ(4G)(41)の駆動によりアーム(30)(31
)が回転体(24)に対して移動する。The second truck (12) is a paint film inspection unit truck,
The details are shown in FIGS. 3 to 5. The second truck (12) has a substantially inverted U shape when viewed from the side, and is equipped with four driven wheels (22) equipped with solid rubber tires. At the upper center of this cart (12) is a hollow shaft (2) located approximately parallel to and below the tube axis (C).
3) is fixed. A rotating body (24) is rotatably attached to the hollow shaft (23) via a bearing (25), and a gear (2B) is fixed to the rear end of the rotating body (24). A gear motor (rotating body drive device) (27) is attached to the lower rear of the hollow shaft (23) of the trolley (12),
A gear (28) connected thereto meshes with a gear (2B) of the rotating body (24). And this motor (27
), the rotating body (24) rotates around the hollow shaft (2
3) Rotate around. Two guide holes (29) that are substantially perpendicular to the hollow shaft (23) and parallel to each other are bored on both sides of the rotating body (24).
) arms (30) and (31) are respectively inserted through guide rollers (32) so as to be movable in the longitudinal direction. The tip of the first arm (30) is equipped with a 07M probe for detecting swelling of the paint film, a film thickness gauge (34), and a monitoring television camera (35), and the tip of the second arm (31) is equipped with There are pinhole test probes (3
B) For this purpose, an indirect earthing roller (37), a vertical weld joint detection sensor (38), and a monitoring television camera (39) are installed. The rotating body (24) has two gear motors (arm drive device) (40) (41).
) are installed, and the gears (42) (43) connected to each motor (40) (41) are connected to the corresponding arm (80) (31).
) is interlocked with the rack formed in the The arm (30) (31) is then driven by the motor (4G) (41).
) moves relative to the rotating body (24).
第3の台車(13)は胸板検査および塗装ユニット台車
であり、その詳細が第6図〜第8図に示されている。な
お、第3の台車(13)において第2の台車(12)と
同じ部分には同一の符号を付している。第3の台車(1
3)は前後2つの回転体(24)を備え、各回転体(2
4)に2本ずつ合計4本のアーム(3G) (31)が
設けられている。そして、前側の回転体(24)の第1
のアーム(30)の先端部には塗装用ローラ(46)お
よび監視用テレビカメラ(47)が装着され、第2のア
ーム(31)の先端部には塗膜乾燥用の複数の赤外線ラ
ンプ(48)が装着されている。後側の回転体(24)
の第1のアーム(30)の先端部にはディスクサンダ(
49)および監視用テレビカメラ(50)が装着され、
第2のアーム(31)の先端部にはUTプローブ(51
)、接触媒質供給機を含む板厚測定用UTMプローブお
よび監視用テレビカメラ(54)が装着されている。The third truck (13) is a breast plate inspection and painting unit truck, details of which are shown in FIGS. 6-8. Note that the same parts in the third truck (13) as in the second truck (12) are given the same reference numerals. Third trolley (1
3) is equipped with two rotating bodies (24), front and rear, each rotating body (24).
A total of four arms (3G) (31) are provided, two for each arm (3G) (4). Then, the first rotating body (24) on the front side
A coating roller (46) and a monitoring television camera (47) are attached to the tip of the second arm (30), and a plurality of infrared lamps (for drying the paint film) are attached to the tip of the second arm (31). 48) is installed. Rear rotating body (24)
A disc sander (
49) and a surveillance television camera (50) are attached,
A UT probe (51) is attached to the tip of the second arm (31).
), a UTM probe for plate thickness measurement including a couplant feeder, and a monitoring television camera (54).
なお、UTプローブ(51)はアーム(31)を固定し
た状態でたとえば200mmX 300■の範囲を検査
できる構造となっている。第3の台車(13)の下部に
は、走行中に単位管の数を数えるための円周方向溶接継
竿部検出用センサー(55)が設けられている。また、
この台車(13)には、塗装ポンプ(5B)およびUT
用ソニコート供給ポンプ(57)が設けられている。The UT probe (51) has a structure that allows it to inspect an area of, for example, 200 mm x 300 mm with the arm (31) fixed. A sensor (55) for detecting a circumferential welded joint rod portion is provided at the bottom of the third truck (13) to count the number of unit pipes while traveling. Also,
This trolley (13) includes a paint pump (5B) and a UT
A Sonicote supply pump (57) is provided.
図示は省略したが、第2および第3の台車(12) (
13)の中空軸(23)の内部には、台車0t)(t2
)(13)間にわたる電線類、ホース類が通されている
。Although not shown, the second and third carts (12) (
13) Inside the hollow shaft (23) is a trolley 0t)(t2
) (13) Electric wires and hoses are passed through.
また、ロボットには、回転体(24)とアーム(3O)
(at)が連動するようにモータ(27) (4G)
(41)を制御する制御装置が設rjられており、回
転体(24)の回転角度に応じてアーム(30) (3
1)の移動量を制御することにより、アーム(30)
(31)の先端部の各種作業機器を管内壁に沿って円周
方向に移動させ、所要の作業を行なう。また、作業を行
なわない作業機器については、回転体(24)が回転し
てもアーム(30) (11)および作業機器が管内壁
と干渉しないようにアーム(8G) (31)の移動量
を制御する。アーム(80) (31)の先端部の作業
機器の位置は回転体(24)の回転角度とアーム(3G
) (31)の移動量によって決まるので、このような
関係を予め幾何学的に求めておくことにより、上記のよ
うな制御を行なうことができる。そして、このように回
転体(24)とアーム(30)($1)を制御すること
により、回転体(24)すなわちアーム(30)(31
)の回転軸が管軸(C)から下方に離れていても、アー
ム(3G) (31)の先端部の各種作業機器が管内壁
をくまなく掃引することができる。The robot also has a rotating body (24) and an arm (3O).
Motor (27) (4G) so that (at) is interlocked with
A control device is installed to control the arm (30) (3) according to the rotation angle of the rotating body (24).
By controlling the amount of movement of arm (30)
Various working devices at the tip of (31) are moved in the circumferential direction along the inner wall of the pipe to perform the required work. In addition, for working equipment that does not perform work, the amount of movement of the arm (8G) (31) should be adjusted so that the arm (30) (11) and the working equipment do not interfere with the inner wall of the pipe even if the rotating body (24) rotates. Control. The position of the working equipment at the tip of the arm (80) (31) is determined by the rotation angle of the rotating body (24) and the arm (3G).
) Since it is determined by the amount of movement in (31), the above-mentioned control can be performed by geometrically determining such a relationship in advance. By controlling the rotating body (24) and the arm (30) ($1) in this way, the rotating body (24), that is, the arm (30) (31
Even if the axis of rotation of the arm (3G) (31) is spaced downward from the tube axis (C), the various working devices at the tip of the arm (3G) (31) can sweep all over the inner wall of the tube.
このため、大径管であっても、小形軽量のロボットで作
業ができる。Therefore, even large-diameter pipes can be worked with a small and lightweight robot.
なお、アーム(30) (31)は、軽量化を図るため
、FRP (繊維強化プラスチック)などで構成される
のが好ましい。また、対象とする管径に対応した適切な
長さのアームが使用される。Note that the arms (30) and (31) are preferably made of FRP (fiber reinforced plastic) or the like in order to reduce their weight. Furthermore, an arm with an appropriate length corresponding to the target pipe diameter is used.
第9図は、抜水時の大径管(P)の洗骨用の管内作業ロ
ボットの1例を示す。FIG. 9 shows an example of a robot working inside a large diameter pipe (P) for washing bones during water removal.
このロボットも連結装置(10)により連結された3台
のユニット台車(11)(60) (61)を備えてお
り、第1の台車(駆動ユニット台車) (11)は前記
のものと同じである。This robot is also equipped with three unit carts (11), (60), and (61) connected by a coupling device (10), and the first cart (drive unit cart) (11) is the same as the one described above. be.
第4の台車(60)は、点検や塗装工事に先立って管内
壁のスライムを洗い流し、塗装膜を露出させるための先
管ユニット台車であり、その詳細が第10図に示されて
いる。なお、第4の台車(60)において第2の台車(
12)と同じ部分には同一の符号を付している。第4の
台車(60)の第1のアーム(30)の先端部には高圧
水噴射用ノズル(62)が装着され、第2のアーム(3
1)の先端部には監視用テレビカメラ(63)が装着さ
れている。The fourth truck (60) is a leading tube unit truck for washing away slime from the inner wall of the tube and exposing the paint film prior to inspection or painting work, and its details are shown in FIG. 10. In addition, in the fourth trolley (60), the second trolley (
The same parts as in 12) are given the same reference numerals. A high-pressure water injection nozzle (62) is attached to the tip of the first arm (30) of the fourth truck (60), and the second arm (30) is attached to the tip of the first arm (30).
A monitoring television camera (63) is attached to the distal end of 1).
また、第4の台車(80)には、高圧水ポンプ(64)
が搭載されている。The fourth truck (80) also includes a high-pressure water pump (64).
is installed.
第5の台車(81)は洗骨後に使用される管内水分除去
のための乾燥ユニット台車であり、その詳細が第11図
に示されている。なお、第5の台車(61)において第
2の台車(12)と同じ部分には同一の符号を付してい
る。第5の台車(61)の第1のアーム(30)の先端
部には乾燥用の複数の赤外線ランプ(65)が装着され
、第2のアーム(31)の先端部には監視用テレビカメ
ラ(B6)が装着されている。The fifth truck (81) is a drying unit truck used after bone washing to remove moisture inside the tube, and its details are shown in FIG. 11. Note that the same parts in the fifth truck (61) as in the second truck (12) are given the same reference numerals. A plurality of infrared lamps (65) for drying are attached to the tip of the first arm (30) of the fifth truck (61), and a monitoring television camera is attached to the tip of the second arm (31). (B6) is installed.
他は前記の点検および塗装用の管内作業ロボットの場合
と同様である。The rest is the same as in the case of the pipe work robot for inspection and painting described above.
発明の効果
この発明による管内作業ロボットは、上述の構成を有す
るので、アームの回転軸が管軸と一致していなくても、
アームの先端部に装着された作業機器が管内壁を(まな
く掃引することができる。したがって、大径管の場合に
もロボットの小形軽量化が可能である。Effects of the Invention Since the pipe work robot according to the present invention has the above-described configuration, even if the rotation axis of the arm does not coincide with the pipe axis,
The working device attached to the tip of the arm can sweep the inner wall of the pipe. Therefore, even in the case of large diameter pipes, the robot can be made smaller and lighter.
第1図はこの発明の1実施例を示す大径管の点検および
塗装用の管内作業ロボットの側面図、第2図は第1図の
第1の台車の拡大垂直断面図、第3図は第2の台車を示
す第1図33−33線の断面図、第4図は第1図の第2
の台車の拡大垂直断面図、第5図は第4図85−55線
の断面図、第6図は第3の台車を示す第1図86−86
線の断面図、第7図は第1図の第3の台車の拡大垂直断
面図、図8図は第7図S8−58線の断面図、第9図は
この考案の他の実施例を示す大径管の洗骨用の管内作業
ロボットの側面図、第10図は第9図810−810線
の断面図、第11図は第9図811−811線の断面図
である。
(12) <13) (HNO3)・・・台車、(24
)・・・回転体、(27)・・・モータ(回転体駆動装
置) 、(30)(31)・・・アーム、(34)・・
・膜厚計、(35)・・・テレビカメラ、(36)・・
・ピンホールテスト用プローブ、(37)・・・間接ア
ース用ローラ、(38)・・・縦方向溶接継半部検出用
センサー、(39)・・・テレビカメラ、 (40)(
41)・・・モータ(アーム駆動装置) 、(4B)・
・・塗装用ローラ、<47)・・・テレビカメラ、(4
8)・・・赤外線ランプ、(49)・・・ディスクサン
ダ、(5(1)・・・テレビカメラ、(51)・・・U
Tプローブ、(53)・・・07Mプローブ、(54)
・・・テレビカメラ、(82)・・・ノズル、(63)
・・・テレビカメラ、(85)・・・赤外線ランプ、(
ee)・・・テレビカメラ、(P)・・・大径管、(C
)・・・管軸。
以 上FIG. 1 is a side view of a robot for inspecting and painting large-diameter pipes showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of the first cart shown in FIG. 1, and FIG. A sectional view taken along the line 33-33 in Figure 1 showing the second truck;
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 85-55 in FIG. 4, and FIG.
7 is an enlarged vertical sectional view of the third truck in FIG. 1, FIG. 8 is a sectional view taken along line S8-58 in FIG. 7, and FIG. 9 shows another embodiment of this invention. 10 is a sectional view taken along line 810-810 in FIG. 9, and FIG. 11 is a sectional view taken along line 811-811 in FIG. 9. (12) <13) (HNO3) ... Trolley, (24
)... Rotating body, (27)... Motor (rotating body drive device), (30) (31)... Arm, (34)...
・Film thickness gauge, (35)...TV camera, (36)...
・Pinhole test probe, (37)... Indirect earthing roller, (38)... Vertical weld joint detection sensor, (39)... Television camera, (40) (
41)...Motor (arm drive device), (4B)
...Painting roller, <47) ...TV camera, (4
8)...Infrared lamp, (49)...Disc sander, (5(1)...TV camera, (51)...U
T probe, (53)...07M probe, (54)
...TV camera, (82) ...Nozzle, (63)
...TV camera, (85) ...infrared lamp, (
ee)...TV camera, (P)...Large diameter pipe, (C
)...tube axis. that's all
Claims (1)
回転しうるように台車に取付けられた回転体と、回転体
の回転軸とほぼ直交する方向に移動しうるように回転体
に取付けられたアームと、アームの先端部に装着された
作業機器と、台車に対して回転体を回転させる回転体駆
動装置と、回転体に対してアームを移動させるアーム駆
動装置と、回転体およびアームが連動するように回転体
駆動装置およびアーム駆動装置を制御する制御装置とを
備えている管内作業ロボット。A truck that travels inside the pipe, a rotating body attached to the truck so that it can rotate around an axis approximately parallel to the pipe axis, and a rotating body that is attached to the rotating body so that it can move in a direction approximately perpendicular to the axis of rotation of the rotating body. an attached arm, a working device attached to the tip of the arm, a rotating body drive device that rotates the rotating body relative to the cart, an arm drive device that moves the arm relative to the rotating body, and the rotating body and A robot for working in pipes, which includes a rotating body drive device and a control device that controls the arm drive device so that the arms are interlocked.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63095051A JPH01266082A (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | In-pipe working robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63095051A JPH01266082A (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | In-pipe working robot |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01266082A true JPH01266082A (en) | 1989-10-24 |
Family
ID=14127258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63095051A Pending JPH01266082A (en) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | In-pipe working robot |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01266082A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100383535B1 (en) * | 2000-03-31 | 2003-05-16 | 여희주 | Robot apparatus for monitoring and repairing a utility pipe |
CN103029768A (en) * | 2013-01-09 | 2013-04-10 | 北京理工大学 | Ratchet foot device for quadruped robots |
CN112388645A (en) * | 2020-10-13 | 2021-02-23 | 上海海事大学 | Telescopic self-adaptive infrared detection pole-climbing robot |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4813978B1 (en) * | 1968-02-02 | 1973-05-02 | ||
JPS5943355A (en) * | 1982-09-03 | 1984-03-10 | Kubota Ltd | Detector supporting apparatus for inspection of pipe inner surface |
JPS6249975A (en) * | 1985-07-09 | 1987-03-04 | Aichi Sharyo Kk | Wall surface working method |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP63095051A patent/JPH01266082A/en active Pending
Patent Citations (3)
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