JPH0811375B2 - In-pipe crane robot - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は配管内で作業ロボット等の吊り上げ・吊り下
げ作業を行なう配管内クレーンロボットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) [0001] The present invention relates to an in-pipe crane robot for lifting / suspending a work robot or the like in a pipe.

（従来の技術） 近年、走行装置を備え配管内を自走する配管内作業ロ
ボットが多種開発されつつあるが、そのほとんどは水平
配管内しか自力走行ができず、垂直配管の昇降はワイヤ
ー等にぶらさがり、このワイヤーをウィンチ等で巻き取
ることにより行なわれていた。(Prior Art) In recent years, various kinds of in-pipe work robots equipped with a traveling device and self-propelled in pipes are being developed, but most of them can only self-travel only in horizontal pipes, and vertical pipes can be raised and lowered by wires and the like. This was done by hanging and winding this wire with a winch or the like.

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の配管内作業ロボットにおいては、水
平配管内から垂直配管へＬ字型配管のエルボ等を通って
走行する場合、前記配管内作業ロボットが配管端部から
のワイヤーを索引しながら垂直配管を上昇走行すること
が可能であるが、この垂直配管に接続されたエルボ等を
通り配管内作業ロボットが垂直方向から水平方向に姿勢
を替える場合には前記ワイヤーが配管端部から導かれて
おり、配管内作業ロボットが水平方向に姿勢を変えるま
でエルボの内径側内面に接しているためこのワイヤーに
は無限大の張力が働くことになる。この張力はたとえワ
イヤーの着力点を工夫しても配管内作業ロボットの自重
の約３倍となり、このためその反力を受ける走行装置の
剛性を増やす必要があり、またワイヤー自身も太くする
必要があった。従って垂直方向から水平方向に姿勢を替
える時のために配管内作業ロボットに多数の条件が与え
られ、この結果その重量が増加するという問題点があっ
た。(Problems to be solved by the invention) As described above, in the conventional in-pipe work robot, when traveling from the horizontal pipe to the vertical pipe through the elbow of the L-shaped pipe, the in-pipe work robot is It is possible to move up the vertical pipe while indexing the wire from the end, but when the work robot in the pipe changes the posture from the vertical direction to the horizontal direction through the elbow connected to this vertical pipe. Since the wire is guided from the end of the pipe and is in contact with the inner surface of the elbow on the inner diameter side until the work robot in the pipe changes its posture in the horizontal direction, infinite tension acts on this wire. Even if the force applied to the wire is devised, this tension is about three times the weight of the work robot in the pipe, so it is necessary to increase the rigidity of the traveling device that receives the reaction force, and it is also necessary to make the wire itself thick. there were. Therefore, there is a problem in that the in-pipe work robot is given many conditions in order to change its posture from the vertical direction to the horizontal direction, resulting in an increase in its weight.

そこで本発明は上記問題点を解決するために、前記配
管内走行ロボットの姿勢を垂直方向から水平方向に替え
る場合にワイヤーにかかる張力を抑制する補助装置とな
る配管内クレーンロボットを提供することを目的とす
る。Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides an in-pipe crane robot that serves as an auxiliary device that suppresses tension applied to a wire when the posture of the in-pipe traveling robot is changed from a vertical direction to a horizontal direction. To aim.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために配管内の自力走行
が可能な走行装置を備えた本体と、この本体に設置され
この本体を配管内の所定位置に固定する本体固定機構
と、前記本体に搭載されこの本体より突出して伸長可能
な伸縮クレーンと、前記本体に設置されたウィンチと、
このウィンチにその一端側から巻回され他端側が前記ク
レーンを通して吊上物体に接続されるロープとを有する
配管内クレーンロボットを提供する。(Means for Solving Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a main body equipped with a traveling device capable of self-propelled traveling in a pipe, and the main body installed in the main body at a predetermined position in the pipe. A main body fixing mechanism for fixing, a telescopic crane mounted on the main body and capable of projecting and extending from the main body, and a winch installed on the main body,
There is provided an in-pipe crane robot having a rope wound around the winch from one end thereof and the other end of which is connected to a lifting object through the crane.

（作用） このように構成されたものにおいて走行装置により水
平配管内の所定の位置まで移動し、固定機構により本体
の位置を固定される。そして索引ウィンチからロープを
巻き出すとともに徐々に伸縮クレーンを伸長させること
により、吊上物体及びロープに無駄な張力を作用させず
に吊上物体を垂直配管内へ下降させることができる。ま
た吊上物体を吊り上げる場合もクレーンを縮めながら索
引ウィンチによりロープを巻き取ることによりロープ及
び吊上物体に無駄な張力を作用させることなく作業を行
なうことができる。(Operation) In the thus constructed device, the traveling device moves to a predetermined position in the horizontal pipe, and the position of the main body is fixed by the fixing mechanism. Then, by unwinding the rope from the index winch and gradually extending the telescopic crane, the suspended object can be lowered into the vertical pipe without applying unnecessary tension to the suspended object and the rope. Also, when lifting the suspended object, the rope can be wound by the index winch while retracting the crane, so that work can be performed without applying unnecessary tension to the rope and the suspended object.

（実 施 例） 本発明による配管内クレーンロボットの一実施例につ
いて第１図及び第２図を参照して説明する。２は走行台
車であり、この走行台車２にはこの走行台車２の姿勢を
検知する姿勢検知ジャイロ2aが内蔵されている。またこ
の走行台車２の下部にはステアリング付車輪6a及び距離
検出センサ内蔵車輪6bからなる自力走行するための車輪
６が設けられている。(Example) An example of a crane robot in a pipe according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 2 denotes a traveling carriage, and the traveling carriage 2 has a built-in posture detection gyro 2a for detecting the posture of the traveling carriage 2. Further, on the lower part of the traveling carriage 2, there are provided wheels 6 including a wheel 6a with a steering wheel and a wheel 6b with a built-in distance detection sensor for autonomous traveling.

一方この走行台車２の上部には前方に向けて突出可能
な伸縮自在のクレーンアーム３が設置されており、さら
にリンク機構によりその先端を配管内面の上方に押圧す
る上方押圧装置10が設置されている。走行台車２の後部
には索引用ウィンチ７及び昇降用ウィンチ４が設置さ
れ、この昇降ウィンチ４には作業ロボット昇降用のスー
パー繊維ロープ５の一端が固定され、このスーパー繊維
ロープ５の巻取り巻出しを行なう。このスーパー繊維ロ
ープ５の他端は作業ロボット1aに着脱可能に接続されて
いる。また前記索引用ウィンチ７には索引用ワイヤー９
の一端が固定され、この索引用ワイヤー９の巻取り巻出
しを行なう。On the other hand, an extendable crane arm 3 capable of projecting forward is installed on the upper part of the traveling carriage 2, and an upper pressing device 10 for pressing the tip of the crane arm 3 above the inner surface of the pipe by a link mechanism is installed. There is. An indexing winch 7 and an elevating winch 4 are installed at the rear of the traveling carriage 2, and one end of a super fiber rope 5 for elevating and lowering a work robot is fixed to the elevating winch 4 and the super fiber rope 5 is wound and wound. Put out. The other end of the super fiber rope 5 is detachably connected to the work robot 1a. The index winch 7 has an index wire 9
One end of is fixed, and the index wire 9 is wound and unwound.

次に作用について説明する。まず水平配管からエルボ
配管を通し垂直配管に作業ロボット１を吊り降す場合に
ついて説明する。Next, the operation will be described. First, the case where the work robot 1 is suspended from the horizontal pipe through the elbow pipe to the vertical pipe will be described.

上記の構成による配管内クレーンロボットは姿勢検知
ジャイロ2aによって走行姿勢を検知しステアリング付車
輪6aによって所定の姿勢を常に保ちながら自力走行す
る。そして水平配管内を前記作業ロボット１と共に同期
走行し、垂直配管との接続部の直前位置で自動停止す
る。この停止位置は前記距離検出センサ内蔵車輪6bの回
転数により検出する。なお、停止位置の確認、修正用に
走行台車２の前部にTVカメラ８等を設置し、このTVカメ
ラ８からの映像をモニタし外部から停止位置を確認し、
遠融操作により停止位置を修正することも可能である。
所定の位置に停止した後、索引ウィンチ７をロックし、
索引ワイヤー９により位置を確保するとともに前記上方
押圧装置10の先端を配管内面の上方に押圧することによ
り配管内クレーンロボットを所定位置に固定することが
できる。所定位置に固定後、前記作業ロボット１の状態
に応じて前記伸縮クレーンアーム３を伸長させ、作業ロ
ボット１にその先端が接続されたスーパー繊維ロープ５
を昇降用ウィンチ４から巻出すことにより、前記作業ロ
ボット１をエルボ配管を通して垂直配管内に投入するこ
とができる。The in-pipe crane robot having the above configuration detects the traveling posture by the posture detection gyro 2a and travels by itself while always maintaining a predetermined posture by the steering wheels 6a. Then, the work robot 1 synchronously travels in the horizontal pipe, and automatically stops at the position immediately before the connecting portion with the vertical pipe. This stop position is detected by the rotation speed of the wheel 6b with the built-in distance detection sensor. For confirming and correcting the stop position, a TV camera 8 or the like is installed in the front part of the traveling carriage 2 and the image from the TV camera 8 is monitored to confirm the stop position from the outside.
It is also possible to correct the stop position by a fusion operation.
After stopping in place, lock the index winch 7,
By securing the position with the index wire 9 and pressing the tip of the upper pressing device 10 above the inner surface of the pipe, the in-pipe crane robot can be fixed at a predetermined position. After being fixed at a predetermined position, the telescopic crane arm 3 is extended according to the state of the work robot 1, and the super fiber rope 5 having the tip connected to the work robot 1
When the work robot 1 is unwound from the lifting winch 4, the work robot 1 can be put into the vertical pipe through the elbow pipe.

次に作業ロボット１を垂直配管から水平配管に吊り上
げる場合について説明する。前記のように所定の位置に
固定された配管内クレーンロボットの伸縮クレーンアー
ム３を伸長させた状態で、スーパー繊維ロープ５を昇降
ウィンチ４を作動させることにより巻き上げ、その先端
に接続された作業ロボット１を吊り上げる。この時、伸
縮クレーンアーム３を伸長させた状態で吊り上げるので
このスーパー繊維ロープ５に働く張力は作業ロボットの
自重である。また垂直配管上部に接続されたエルボ配管
においては作業ロボットの姿勢に応じて前記伸縮クレー
ンアーム３を徐々に縮めることにより、このスーパー繊
維ロープ５と配管内面とを略平行に保った状態で作業ロ
ボット１を水平配管に吊り上げることが可能となる。Next, a case where the work robot 1 is lifted from a vertical pipe to a horizontal pipe will be described. As described above, with the telescopic crane arm 3 of the in-pipe crane robot fixed at a predetermined position extended, the super fiber rope 5 is wound up by operating the lifting winch 4, and the work robot connected to the tip thereof. Lift 1 At this time, since the telescopic crane arm 3 is lifted in a stretched state, the tension acting on the super fiber rope 5 is the weight of the work robot. Further, in the elbow pipe connected to the upper portion of the vertical pipe, the telescopic crane arm 3 is gradually contracted according to the posture of the work robot, whereby the work robot is kept in a state where the super fiber rope 5 and the inner surface of the pipe are kept substantially parallel. It is possible to suspend 1 on a horizontal pipe.

したがって作業ロボット１を垂直配管からエルボ配管
を介して水平配管に移る場合においても従来のように無
限大の張力がスーパー繊維ロープ５に作用しないのでロ
ープ径を大きくしたり、作業ロボット１を強固に作る必
要がなくなる。Therefore, even when the work robot 1 is transferred from the vertical pipe to the horizontal pipe via the elbow pipe, infinite tension does not act on the super fiber rope 5 as in the conventional case, so that the rope diameter can be increased or the work robot 1 can be made stronger. There is no need to make it.

上記実施例においては作業ロボット１の吊り上げの場
合について説明したが作業ロボットに限らず、垂直配管
内への物の搬入搬出に用いることができる。In the above embodiment, the case of lifting the work robot 1 has been described, but the work robot is not limited to the work robot, and can be used for loading and unloading objects into and from the vertical piping.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば固定機構により配管内の所定位置に固
定し、伸縮可能なクレーンを通してロープを吊上物体に
接続したので垂直配管から水平配管への吊上物体の移動
が容易となり、ワイヤーにかかる張力を低減することが
できる。According to the present invention, since the rope is connected to the lifting object through the crane that is fixed at a predetermined position in the pipe by the fixing mechanism, it is easy to move the lifting object from the vertical pipe to the horizontal pipe, and the wire is applied. The tension can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明による配管内ロボットの一実施例を示す
側面図であり、第２図は配管内での配管内ロボットの作
業を示す説明図である。 １……作業ロボット、２……走行台車、 ３……伸縮クレーンアーム、 ５……スーパー繊維ロープ、 ６……車輪、７……索引用ウィンチ、 10……リンク機構。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the in-pipe robot according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing the work of the in-pipe robot in the pipe. 1 ... Work robot, 2 ... Truck, 3 ... Extensible crane arm, 5 ... Super fiber rope, 6 ... Wheel, 7 ... Index winch, 10 ... Link mechanism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】配管内の自力走行が可能な走行装置を備え
た本体と、この本体に設置されこの本体を配管内の所定
位置に固定する本体固定機構と、前記本体に搭載されこ
の本体より突出して伸長可能な伸縮クレーンと、前記本
体に設置されたウィンチと、このウィンチにその一端側
から巻回され他端側が前記クレーンを通して吊上物体に
接続されるロープとを有することを特徴とする配管内ク
レーンロボット。1. A main body equipped with a traveling device capable of self-propagating in a pipe, a main body fixing mechanism installed in the main body for fixing the main body at a predetermined position in the pipe, and a main body mounted on the main body from the main body. It has a telescopic crane projecting and extending, a winch installed on the main body, and a rope wound around the winch from one end side thereof and the other end side of which is connected to a lifting object through the crane. Crane robot in piping.