JPS5930658A - 管内面手入方法及びその装置 - Google Patents
管内面手入方法及びその装置Info
- Publication number
- JPS5930658A JPS5930658A JP57137484A JP13748482A JPS5930658A JP S5930658 A JPS5930658 A JP S5930658A JP 57137484 A JP57137484 A JP 57137484A JP 13748482 A JP13748482 A JP 13748482A JP S5930658 A JPS5930658 A JP S5930658A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grinder
- pipe
- tube
- handle
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は管内面に存在する疵都の手入方法及びその装置
に関するものである。 一般に管はその製造後、検査工程において探傷を行い、
有価部分にマークを施し、次いでこのマーク位置ニつい
て管内面の手入れを行うこととしテイルカ、コノ手入れ
vcfi作業者がグラインダを持って管内に入り、マー
ク位置毎に管内面の手入れを行う方法、或いは長尺棒の
先端にグラインダを装着し、長尺棒を管内に挿入して手
入れを行う方法、等が提案されているが、曲者は手入対
象となる管が大径である場合に限られ、捷fc後者の方
法はグラインダ姿勢の自由度が低いため疵の手入れに時
間′!il−要し、手入れ部の外観状台も悪く、作業能
率も低い等の難点があった。 本発明はかかる事情に鑑みなさi″したものであって、
その目的とするところは管内部の光学的観察部及び3次
元的に位@変更可能なグラインダを具備し、管内を走行
せしめられる走行体と、管の外部にあって前記光学的観
察部に連らなるモニタ装置と、目11記グラインダの位
置変更のための駆動系に連らなるグラインダの位置変更
のための制御装置と、該制御装置に操作人力を与える操
作部とを備え、制御部@はパイラテラル方式のマスク−
・スレーブ制匍1を行うようにすることによって、グラ
インダを仙;外の操作部により簡単に、しかも正僅に手
入れ操作出来、作業能率及び管品質の大幅な向−ヒを図
れるようにした管内面手入方法及びその装置倚を提供す
るにある1、 本発明にイ系る管内面手入方法は管内部の光学的観察部
及び3次元的に位@変更可能なグラインダを具備する走
行体を、管内で走行させ、管外に配した前記光学的観察
部に連らなるモニタ装置を監視しつつ、!i11記グラ
イングを位16変更すべくこれに連斃する操作部を作動
することを特徴とする。 以下本発明を図面に基いて具体的に説りJする。 第1図は本発明に係る管内r!ii手入方法(以下本発
Fit−1方法という)を本発明に係る管内面手入装置
(以下本発明装置という)を用いて実施している状態を
示す斜視図、第2図は本発明装詔における走行体の拡大
側断面図、第3図は同じく拡大横断面図、第4図は第2
図のIV−IV線による縦断面図であり、図中Pけ管、
1は手入装置本体、2は操作盤、3けモニタテレビ、4
は制御盤を示している。管Pは既に検査工程を経ており
、有疵部分にはペイントマーク等が施された状態となっ
ている。手入装置本体1と操作盤2とは途中に制御盤4
を介在させて保護管5内に配した電気ケーブルにて連結
されており、手入装置本体1は管P内に挿入位置せしめ
られ、また操作盤2、モニタテレビ3及び制御盤4は管
Pの外部に配置されている。作業者はモニタテレビ3を
監視しつつペイントマーク位置を検出し、マスター側で
ある操作部たる操作盤2のハンドル2aを操作してスレ
ーブ側である手入装置本体1のグラインダ24を制御す
るが、このハンドル2aとグラインダ24との間にはグ
ラインダ24が管壁等から受ける反力をI・ンドル2a
にフィードバックし、ノ・ンドル2aを通じて力感覚と
して感得しつつ制御を行い得る、所謂力逆送形のパイラ
テラルサーボシステムが採用されている。 手入装置本体1は走行体を構成する円筒状の筒体11の
Itff端部から前方に突き出したアーム21の先端に
ギヤボックス22、支持フォーク23を介してグライン
ダ24を装着すると共に、筒体11内に筒体11の走行
駆動部、グラインダ24の姿勢制御部及びその駆動部等
を内蔵して構成されている。筒体11の前端部(グライ
ンダ24が位置する側の端部)にはここに内嵌した取付
環12に左、右一対の前輪13(片側のみ表われている
)か、また後端部(グラインダ24が位置する側と反対
側の@部)にはここに内寝した蓋体14に左。 右一対の後11*15(片側のみ表われている)が配設
されており、筒体11を管P内に挿入したとき、夫々管
Pの内面にその周方向に適長隔てられた状態で転接する
よう罠なっている。取付環12/riその外径が筒体1
1の内径に等しく形成され、筒体】1の前端部に内崗固
定されており、その前端縁からOft方に張り出されて
いるブラケット12aに筒体11の軸長方向と直交する
向きに設けられた軸12bK前記前輪13.13が枢支
されている。まだ蓋体14は短円筒体の一端を端板14
aにて閉鎖して形成され、その開放端側を筒体11の後
端部に内嵌固定されており、その端板14aの後面から
後方に張り出したブラケット14bに枢支されている軸
14cの両端忙前記後輪15が固定されている。 前記軸14c Kはその中間部にギヤ14dが固定され
、このギヤ14dKは蓋体14内に固定しだモータMD
の出力軸のフオームギヤ14eが噛合せしめられており
、モータMDの正、逆駆動によって後輪15を駆動し、
筒、休11を管P内でその軸長方向に往復走行せしめ得
るようにしである。 また前記取付環12にはその上部に筒体11を固定する
ためのホイール16が、更に蓋体14にはその上部に筒
体11の振れ止めを−tl’4’ためのロー217が配
設されている。ホイール16は外周面に多数の突起を備
え、支持杆16aの先端部に枢支されており、支持杆1
6aの基端部は取付環12のフリケラ) 16bに筒体
11の(軸長方向と直交する方向に設けられた軸16d
に枢支され、支持杆16aの尾端に連繋させたコイルげ
ね16cによって矢符方向、即ちホイール16が管Pの
上部内周面から離反する向きに付勢されている。支持杆
16aの中間部にはワイヤ16eの一端が連結されてお
り、その他端部は筒体11の上部内周面側配した複数の
ガイドローラ16NC案内されて筒体11の後端部に導
かれ、蓋体14の後面に設けたクィンチ16gK巻き付
けられている。クィンチ16gの軸にはギヤ16hが固
定されており、該ギヤ16hには蓋体14内九削したモ
ータ馬の出力軸に設けられているり、t −ムキャ16
iが噛合せしめら九、モータMw(r)正、逆駆動によ
ってツイヤ16eを緊張、弛緩させ、ホイール16を管
Pの内面に接離せしめるようにしである。ff1Jち、
管P内を筒体11が走行する際1
に関するものである。 一般に管はその製造後、検査工程において探傷を行い、
有価部分にマークを施し、次いでこのマーク位置ニつい
て管内面の手入れを行うこととしテイルカ、コノ手入れ
vcfi作業者がグラインダを持って管内に入り、マー
ク位置毎に管内面の手入れを行う方法、或いは長尺棒の
先端にグラインダを装着し、長尺棒を管内に挿入して手
入れを行う方法、等が提案されているが、曲者は手入対
象となる管が大径である場合に限られ、捷fc後者の方
法はグラインダ姿勢の自由度が低いため疵の手入れに時
間′!il−要し、手入れ部の外観状台も悪く、作業能
率も低い等の難点があった。 本発明はかかる事情に鑑みなさi″したものであって、
その目的とするところは管内部の光学的観察部及び3次
元的に位@変更可能なグラインダを具備し、管内を走行
せしめられる走行体と、管の外部にあって前記光学的観
察部に連らなるモニタ装置と、目11記グラインダの位
置変更のための駆動系に連らなるグラインダの位置変更
のための制御装置と、該制御装置に操作人力を与える操
作部とを備え、制御部@はパイラテラル方式のマスク−
・スレーブ制匍1を行うようにすることによって、グラ
インダを仙;外の操作部により簡単に、しかも正僅に手
入れ操作出来、作業能率及び管品質の大幅な向−ヒを図
れるようにした管内面手入方法及びその装置倚を提供す
るにある1、 本発明にイ系る管内面手入方法は管内部の光学的観察部
及び3次元的に位@変更可能なグラインダを具備する走
行体を、管内で走行させ、管外に配した前記光学的観察
部に連らなるモニタ装置を監視しつつ、!i11記グラ
イングを位16変更すべくこれに連斃する操作部を作動
することを特徴とする。 以下本発明を図面に基いて具体的に説りJする。 第1図は本発明に係る管内r!ii手入方法(以下本発
Fit−1方法という)を本発明に係る管内面手入装置
(以下本発明装置という)を用いて実施している状態を
示す斜視図、第2図は本発明装詔における走行体の拡大
側断面図、第3図は同じく拡大横断面図、第4図は第2
図のIV−IV線による縦断面図であり、図中Pけ管、
1は手入装置本体、2は操作盤、3けモニタテレビ、4
は制御盤を示している。管Pは既に検査工程を経ており
、有疵部分にはペイントマーク等が施された状態となっ
ている。手入装置本体1と操作盤2とは途中に制御盤4
を介在させて保護管5内に配した電気ケーブルにて連結
されており、手入装置本体1は管P内に挿入位置せしめ
られ、また操作盤2、モニタテレビ3及び制御盤4は管
Pの外部に配置されている。作業者はモニタテレビ3を
監視しつつペイントマーク位置を検出し、マスター側で
ある操作部たる操作盤2のハンドル2aを操作してスレ
ーブ側である手入装置本体1のグラインダ24を制御す
るが、このハンドル2aとグラインダ24との間にはグ
ラインダ24が管壁等から受ける反力をI・ンドル2a
にフィードバックし、ノ・ンドル2aを通じて力感覚と
して感得しつつ制御を行い得る、所謂力逆送形のパイラ
テラルサーボシステムが採用されている。 手入装置本体1は走行体を構成する円筒状の筒体11の
Itff端部から前方に突き出したアーム21の先端に
ギヤボックス22、支持フォーク23を介してグライン
ダ24を装着すると共に、筒体11内に筒体11の走行
駆動部、グラインダ24の姿勢制御部及びその駆動部等
を内蔵して構成されている。筒体11の前端部(グライ
ンダ24が位置する側の端部)にはここに内嵌した取付
環12に左、右一対の前輪13(片側のみ表われている
)か、また後端部(グラインダ24が位置する側と反対
側の@部)にはここに内寝した蓋体14に左。 右一対の後11*15(片側のみ表われている)が配設
されており、筒体11を管P内に挿入したとき、夫々管
Pの内面にその周方向に適長隔てられた状態で転接する
よう罠なっている。取付環12/riその外径が筒体1
1の内径に等しく形成され、筒体】1の前端部に内崗固
定されており、その前端縁からOft方に張り出されて
いるブラケット12aに筒体11の軸長方向と直交する
向きに設けられた軸12bK前記前輪13.13が枢支
されている。まだ蓋体14は短円筒体の一端を端板14
aにて閉鎖して形成され、その開放端側を筒体11の後
端部に内嵌固定されており、その端板14aの後面から
後方に張り出したブラケット14bに枢支されている軸
14cの両端忙前記後輪15が固定されている。 前記軸14c Kはその中間部にギヤ14dが固定され
、このギヤ14dKは蓋体14内に固定しだモータMD
の出力軸のフオームギヤ14eが噛合せしめられており
、モータMDの正、逆駆動によって後輪15を駆動し、
筒、休11を管P内でその軸長方向に往復走行せしめ得
るようにしである。 また前記取付環12にはその上部に筒体11を固定する
ためのホイール16が、更に蓋体14にはその上部に筒
体11の振れ止めを−tl’4’ためのロー217が配
設されている。ホイール16は外周面に多数の突起を備
え、支持杆16aの先端部に枢支されており、支持杆1
6aの基端部は取付環12のフリケラ) 16bに筒体
11の(軸長方向と直交する方向に設けられた軸16d
に枢支され、支持杆16aの尾端に連繋させたコイルげ
ね16cによって矢符方向、即ちホイール16が管Pの
上部内周面から離反する向きに付勢されている。支持杆
16aの中間部にはワイヤ16eの一端が連結されてお
り、その他端部は筒体11の上部内周面側配した複数の
ガイドローラ16NC案内されて筒体11の後端部に導
かれ、蓋体14の後面に設けたクィンチ16gK巻き付
けられている。クィンチ16gの軸にはギヤ16hが固
定されており、該ギヤ16hには蓋体14内九削したモ
ータ馬の出力軸に設けられているり、t −ムキャ16
iが噛合せしめら九、モータMw(r)正、逆駆動によ
ってツイヤ16eを緊張、弛緩させ、ホイール16を管
Pの内面に接離せしめるようにしである。ff1Jち、
管P内を筒体11が走行する際1
【けホイール16を管
Pの内周面から離反させ、オだ筒体11を停止してグラ
インダ24にて手入を行う際にはホイール16を管Pの
内面に圧接させ筒体】】を管PにII+定して手入九中
筒体11が位置ずれしないようにする。一方ローラ17
け基端部が蓋体14の端板14aに設けたプラヶッ日7
bの軸17eに収支されている支持杆17aの先端部に
枢支されており、支持杆17aのr′J+7記基端部に
設けたコイルげね17dにて常時矢符方向、即ち管Pの
上部内周面側に向けて付勢され、筒体11が管P内に挿
入されたとき後輪15と共に管Pの内周面に転接して筒
体11を3点支持し、管P内での筒体の走行を円滑なら
しめるようにしである。 壕だ筒体11内にはその前端部近傍から後端部近傍にわ
たる間に筒体11の軸心線間りに回転可能な回転枠30
が配設されている。回転枠30け筒体11の軸長方向に
所要距離隔てて対設されたリング31、yJ盤32及び
これらを同心一体内に連結する複数の連結杆33a、
33b、 33c等にて構成されている。リング31は
筒体11の前端部に底着した取付環12の内側に玉軸受
3’laを用いて軸心線間りに回転可能に支持され、ま
た円盤32¥′i筒体11の後端部近傍に内底固定した
支持環18の内側に同じく玉軸受32aを用いて軸心線
間りに回転可能に支持されており、相互の間は連結杆3
3a。 33b及び全長にわたって外周に螺条を形成してなる連
結杆;33cが平行に渡されている。円盤32はその中
心部に小孔32bを備えており、′また後面にはギヤ3
2c及び取付板32dが同心4kに固定され、Oft記
ギヤ32c Lτは蓋体14内に配したモータM、の出
力軸に設けられているギヤ32eが噛合せしめられ、モ
ータMrの正、逆駆動によって回転枠3oを筒体IIの
軸心線13jlりに正、逆回転せしめるようにしてあり
、これによってグラインダ24は管Pの内周面のいずれ
の位置にも転接せしめるよう釦なっている。モータMr
Kは回転数検出器M、′が付設されており、モータMr
の回転数を検出l−て回転枠30の回転角度、即ち管P
の周方向に対するグラインダの位置を検出し得るように
なっている。 回転枠30の連結杆33a、 33b、 33c Kl
ri取付台40がh1股さh5、この取旬台4oの前方
に張り出しだ一対の支持杆41 a+ 41 a Kは
揺動盤42が筒体11の軸長方向と直交する向きの軸4
2aを用いて枢支されている。そしてこの揺動盤42に
Vi輔42aと直交させて下方に突出させた軸42bが
枢支されており、この軸42bにグラインダ24を支持
するアーム21の基端部が1ト具21aを用いて1を4
定されている。軸42b Kは揺動盤42の上面に配し
7’CモータMXの出力軸が直結されており、モータM
xの正、逆回転によってグラインダ24を第3図に矢符
で示す如く管Pの軸長方向とI直交する水平力・ 向(
以下X方向きいう)に揺動せしめ得るようにしである。 モータMxVCは回転数検出器MX′が付設されており
、モータMxの回転数を検出して軸42b回りのアーム
21.の回転角からグラインダ24の左右方向への振れ
角度を検出し得るようになっている。取付台40けその
片側に張り出して設けたスライダ40aを介して連結杆
33 b Ic MWされ、また他側に張り出して設け
たポールネジ40bを介して外周面に螺条を備える連結
杆33cに連繋されており、連結杆33b、 33cに
沿って/gfPの軸長方向(以下y方向という)に移動
可能に配設されている。ボールネジ40bを構成する外
筒の一端にはプーリ40cが設けられており、該プーリ
40cにはタイミングペル)40dを介して取付台40
上に配したモータM、の出力軸が連繋されており、モー
タMアの正、逆駆動によって[X イツ台40、換言す
ればグラインダ24をy方向に往復′#urせ1−め得
るようにしである。モータM、には回転数検出器M、′
がイづ設されており、モータM、の回転数を検出して連
結杆33b、 33cに対する取付台4oの移動量、換
言すればグラインダ24のy方向移動量を検出するよう
にしである。 揺動盤42の上面後端寄りの位置にはブラケット42c
を介して筒体11の軸長方向と平行な軸42dを設けて
あり、この軸42d K連動杆43の一端部が枢支され
、その他端部はナツト部材44に枢支連繋されている。 ナツト部材44は取付台40上に設けた軸受45a、4
5aに連結杆33aと平行に枢支された螺条杆45に螺
合押通せしめられると共に螺条杆45の上方にこれ吉平
行建配したスライドガイド45bに連繋−されている。 螺条杆45Fiその一端部にプーリ45cが固定されて
おり、このプーリ45cにd、タイミングベルト45d
を介して収伺台40」−に配したモータM2の出力軸が
連繋され、モータM2の正、逆[+#にょって螺条杆4
5を回転の軸長方向に移qνlさせ、連動杆43を介し
て揺;1ilr盤42が軸42a回りに第2図に矢′i
ζFで示す如くに回動させ、アーム21を介してグライ
ンダ24を第2図において上、下方向(以下2方向とい
う)に移動せしめるようにしである。モータM2には回
転数検出器M2′が付設されており、モータM2の回転
数を検出してグラインダ24の上、下方向への移動寸法
を検出し得るようになっている。 グラインダ24を支持するアーム21の先端部は筒体1
1の前端部からその前方に延在せしめられており、ここ
にギヤボックス22及びフォーク23が設けられている
。ギヤボックス22内には第5図に示す如くアーム21
と直交する向きに枢支した軸22aの両端部寄りの位置
にギヤ26とベベルギヤ27が夫々2組固定されており
、各ベベルギヤ27.27はギヤボックス22に軸支し
たフォーク23の上端部のベベルギヤ23aに噛合せし
められている。また各ギヤ26.26にはフオームギヤ
28.28が噛合せしめられており、各りA−ムギャ2
8,28は夫々フレキシブルシャフト28a228aを
用いて前記回転枠30を構成する円盤32の後面に設け
た一対のモータMc、Moに連繋されており、両モーク
Mc2MCの正、逆駆動によってフォーク23をその基
部回りに回転させ、管Pの軸長方向に対するグラインダ
24の向き、即ちX。 z軸を含む平面内での傾斜角及びXrY軸を含む平面内
での傾斜角を夫々調節し了り・るようにしである。各モ
ータM。9Mcにも夫々回転数検出器M(’ 。 Mc′が付設されており、モータMc9Mcの回転数を
検出してこれに基すきグラインダ24の傾斜角を検出し
得るようにしである。グラインダ24けフォーク23の
先端部に設けた軸23bに固定されており、軸23bに
けモータMGが直結され、モータMcにて回転駆動され
るようにしである。 51は光7アイパを束ねて形成したイメージガイドであ
って、その受光端は筒体11の前端部上方に管Pに対す
るグラインダ24の転接点、を4flえ得るようリング
31に固定してあり、まだその出光端は図面には示して
いないが、回転枠30を構成する円盤32の孔32bを
通して筒体11の後端部に導かれ、図示しないテレビカ
メラに連結されている。テレビカメラは保獲怖5内に配
した電気ケーブルによりモニタテレビ3に連結され 9
pに対するグ′ライング24の転接点を含む筒体11前
方の管P内面の像をモニタテレビ3に表示するようにな
っている。 各モータMX 、 M、、 M2等に対する躯#制御信
号、及びこれら各モータMX′4f、に付設されている
回転数検出器MX′等からの検出信号如ついても電気ケ
ーブルを通じて送受されるようになっており、各回転数
検出器MX′等からの検出信号は夫々図示しない表示器
に導かれ、グラインダ24の姿勢をディジタル表示する
ようになっている。 一方前記したグラインダ24丈制御する掃作盤2のハン
ドル2 a Id err記グラグライング24.y。 2方向への変位に対応させて3次元的、即ち左。 右方向、上、下方向及び前、後方向の3方向忙操作可能
に配設されておφ、ハンドル2aを上記3方向のいずれ
かに移動せしめると、これに対応して前ル」、グライン
ダ24の姿勢制御用の各モータMx。 M、 、 M2に躯dσ1信号が発せられるようにしで
ある。 第6図Vi捧作盤2のハンドル2aとグラインダ24と
の駆動制御系を示す模式図であり、ハンドル2aの操作
方向及び操作部に応じてハンドル2aに(−1設されて
いる各センサーShから信号が発せられ、位置偏差検出
器61に入力される。位[醒検出器61には1sfl記
各モ一クMx、 M、 、 M2に細膜されている回転
数検/J(器MX’ 、 My’ 、 M、’妙・ら現
に設定されているグラインダ24のX+VtZ方向の変
位量が人力せしめられており、この変位量と前記センサ
ー%から入力されるハンドル操作量とが比較され、その
偏差を解消するべくその偏差に応じた信号ΔX。 Δy、Δ2を各モータMx、 M、 、λ(2の駆動制
御回路62に出力する。駆動制御回路62からは各モー
タM、 、 My 、 M2に駆動信号が発せられ、グ
ラインダ24をハンドル2aの操作方向にその操作量に
相応する寸法だけ変位せしめるようにしである。 一方上述した如くグラインダ24が変位した結果、管P
の内周面に転接してその反力がアーム21に作用すると
、これによって生ずる手早がストレーンゲージSy、
+ Sy e Szにて検出される。ストレ−ンゲージ
SX * Sy + Szは夫々アーム21に作用する
x+ y+Z方向の歪量を検出するだめのものであって
、スl−L/ −ンゲージSX、s2は7− ム21の
中間部外周面に、またストレーンゲージ5)11:回転
枠30を構成する円盤32の内側面に固定されている。 各ストレーゲージSx、 S、 、 Szの検出信’+
//i増幅器63にて増幅さitた後、ハンドル2aに
連繋させたモータmx、 Iny 、 mzの駆動制御
回路64に入力される。各モータmX、 my 、 m
zはハンドル2aを夫々X、 y+ z方向に移動
するようこれに連繋されており、ハンドル2aを手「の
操作するとき、これに所定の抗力を与えるべく機能する
。 即ち、ハンドル2aとグラインダ24とはマスター側で
あるハンドル2aの操作に際し、管Pからスレーブ側で
あるグラインダ24が受ける反力を力感覚としてハンド
ル2aを通じて感得し得るカ逆送形のパイラテラル方式
のマスター拳スレーグ制御を行いうるように構成されて
いる。 なおパイラテラル方式としては上述した如き力逆送形に
のみ限らず、従来知られている対称形、即ちスレーブ側
であるグラインダ24の位置変更量をハンドル2aにフ
ィードバックする構成、成いけ力帰還形、即ちマスター
側であるハンドルの操作力を軽減して操作性を高める構
成等を適宜採用してよいことは勿論である。 以上のt41<木発り」方法及び装置にあってはモニタ
装置を監視しつつ走行体に設けた3次元的に移動可能な
グラインダを管外にあってグラインダの姿勢制御用の駆
動系に連繋された操作部によって制御することとしてい
るから、手入必要箇所の検出並びにグラインダ制御を迅
速且つ正確に行うことが出来、作貰能率の大幅な向上を
図り得、また手入れ作業の仕上状態も良好となり、管品
質の大幅な向上が図れるなど、本発明は優れた効果を奏
するものである。
Pの内周面から離反させ、オだ筒体11を停止してグラ
インダ24にて手入を行う際にはホイール16を管Pの
内面に圧接させ筒体】】を管PにII+定して手入九中
筒体11が位置ずれしないようにする。一方ローラ17
け基端部が蓋体14の端板14aに設けたプラヶッ日7
bの軸17eに収支されている支持杆17aの先端部に
枢支されており、支持杆17aのr′J+7記基端部に
設けたコイルげね17dにて常時矢符方向、即ち管Pの
上部内周面側に向けて付勢され、筒体11が管P内に挿
入されたとき後輪15と共に管Pの内周面に転接して筒
体11を3点支持し、管P内での筒体の走行を円滑なら
しめるようにしである。 壕だ筒体11内にはその前端部近傍から後端部近傍にわ
たる間に筒体11の軸心線間りに回転可能な回転枠30
が配設されている。回転枠30け筒体11の軸長方向に
所要距離隔てて対設されたリング31、yJ盤32及び
これらを同心一体内に連結する複数の連結杆33a、
33b、 33c等にて構成されている。リング31は
筒体11の前端部に底着した取付環12の内側に玉軸受
3’laを用いて軸心線間りに回転可能に支持され、ま
た円盤32¥′i筒体11の後端部近傍に内底固定した
支持環18の内側に同じく玉軸受32aを用いて軸心線
間りに回転可能に支持されており、相互の間は連結杆3
3a。 33b及び全長にわたって外周に螺条を形成してなる連
結杆;33cが平行に渡されている。円盤32はその中
心部に小孔32bを備えており、′また後面にはギヤ3
2c及び取付板32dが同心4kに固定され、Oft記
ギヤ32c Lτは蓋体14内に配したモータM、の出
力軸に設けられているギヤ32eが噛合せしめられ、モ
ータMrの正、逆駆動によって回転枠3oを筒体IIの
軸心線13jlりに正、逆回転せしめるようにしてあり
、これによってグラインダ24は管Pの内周面のいずれ
の位置にも転接せしめるよう釦なっている。モータMr
Kは回転数検出器M、′が付設されており、モータMr
の回転数を検出l−て回転枠30の回転角度、即ち管P
の周方向に対するグラインダの位置を検出し得るように
なっている。 回転枠30の連結杆33a、 33b、 33c Kl
ri取付台40がh1股さh5、この取旬台4oの前方
に張り出しだ一対の支持杆41 a+ 41 a Kは
揺動盤42が筒体11の軸長方向と直交する向きの軸4
2aを用いて枢支されている。そしてこの揺動盤42に
Vi輔42aと直交させて下方に突出させた軸42bが
枢支されており、この軸42bにグラインダ24を支持
するアーム21の基端部が1ト具21aを用いて1を4
定されている。軸42b Kは揺動盤42の上面に配し
7’CモータMXの出力軸が直結されており、モータM
xの正、逆回転によってグラインダ24を第3図に矢符
で示す如く管Pの軸長方向とI直交する水平力・ 向(
以下X方向きいう)に揺動せしめ得るようにしである。 モータMxVCは回転数検出器MX′が付設されており
、モータMxの回転数を検出して軸42b回りのアーム
21.の回転角からグラインダ24の左右方向への振れ
角度を検出し得るようになっている。取付台40けその
片側に張り出して設けたスライダ40aを介して連結杆
33 b Ic MWされ、また他側に張り出して設け
たポールネジ40bを介して外周面に螺条を備える連結
杆33cに連繋されており、連結杆33b、 33cに
沿って/gfPの軸長方向(以下y方向という)に移動
可能に配設されている。ボールネジ40bを構成する外
筒の一端にはプーリ40cが設けられており、該プーリ
40cにはタイミングペル)40dを介して取付台40
上に配したモータM、の出力軸が連繋されており、モー
タMアの正、逆駆動によって[X イツ台40、換言す
ればグラインダ24をy方向に往復′#urせ1−め得
るようにしである。モータM、には回転数検出器M、′
がイづ設されており、モータM、の回転数を検出して連
結杆33b、 33cに対する取付台4oの移動量、換
言すればグラインダ24のy方向移動量を検出するよう
にしである。 揺動盤42の上面後端寄りの位置にはブラケット42c
を介して筒体11の軸長方向と平行な軸42dを設けて
あり、この軸42d K連動杆43の一端部が枢支され
、その他端部はナツト部材44に枢支連繋されている。 ナツト部材44は取付台40上に設けた軸受45a、4
5aに連結杆33aと平行に枢支された螺条杆45に螺
合押通せしめられると共に螺条杆45の上方にこれ吉平
行建配したスライドガイド45bに連繋−されている。 螺条杆45Fiその一端部にプーリ45cが固定されて
おり、このプーリ45cにd、タイミングベルト45d
を介して収伺台40」−に配したモータM2の出力軸が
連繋され、モータM2の正、逆[+#にょって螺条杆4
5を回転の軸長方向に移qνlさせ、連動杆43を介し
て揺;1ilr盤42が軸42a回りに第2図に矢′i
ζFで示す如くに回動させ、アーム21を介してグライ
ンダ24を第2図において上、下方向(以下2方向とい
う)に移動せしめるようにしである。モータM2には回
転数検出器M2′が付設されており、モータM2の回転
数を検出してグラインダ24の上、下方向への移動寸法
を検出し得るようになっている。 グラインダ24を支持するアーム21の先端部は筒体1
1の前端部からその前方に延在せしめられており、ここ
にギヤボックス22及びフォーク23が設けられている
。ギヤボックス22内には第5図に示す如くアーム21
と直交する向きに枢支した軸22aの両端部寄りの位置
にギヤ26とベベルギヤ27が夫々2組固定されており
、各ベベルギヤ27.27はギヤボックス22に軸支し
たフォーク23の上端部のベベルギヤ23aに噛合せし
められている。また各ギヤ26.26にはフオームギヤ
28.28が噛合せしめられており、各りA−ムギャ2
8,28は夫々フレキシブルシャフト28a228aを
用いて前記回転枠30を構成する円盤32の後面に設け
た一対のモータMc、Moに連繋されており、両モーク
Mc2MCの正、逆駆動によってフォーク23をその基
部回りに回転させ、管Pの軸長方向に対するグラインダ
24の向き、即ちX。 z軸を含む平面内での傾斜角及びXrY軸を含む平面内
での傾斜角を夫々調節し了り・るようにしである。各モ
ータM。9Mcにも夫々回転数検出器M(’ 。 Mc′が付設されており、モータMc9Mcの回転数を
検出してこれに基すきグラインダ24の傾斜角を検出し
得るようにしである。グラインダ24けフォーク23の
先端部に設けた軸23bに固定されており、軸23bに
けモータMGが直結され、モータMcにて回転駆動され
るようにしである。 51は光7アイパを束ねて形成したイメージガイドであ
って、その受光端は筒体11の前端部上方に管Pに対す
るグラインダ24の転接点、を4flえ得るようリング
31に固定してあり、まだその出光端は図面には示して
いないが、回転枠30を構成する円盤32の孔32bを
通して筒体11の後端部に導かれ、図示しないテレビカ
メラに連結されている。テレビカメラは保獲怖5内に配
した電気ケーブルによりモニタテレビ3に連結され 9
pに対するグ′ライング24の転接点を含む筒体11前
方の管P内面の像をモニタテレビ3に表示するようにな
っている。 各モータMX 、 M、、 M2等に対する躯#制御信
号、及びこれら各モータMX′4f、に付設されている
回転数検出器MX′等からの検出信号如ついても電気ケ
ーブルを通じて送受されるようになっており、各回転数
検出器MX′等からの検出信号は夫々図示しない表示器
に導かれ、グラインダ24の姿勢をディジタル表示する
ようになっている。 一方前記したグラインダ24丈制御する掃作盤2のハン
ドル2 a Id err記グラグライング24.y。 2方向への変位に対応させて3次元的、即ち左。 右方向、上、下方向及び前、後方向の3方向忙操作可能
に配設されておφ、ハンドル2aを上記3方向のいずれ
かに移動せしめると、これに対応して前ル」、グライン
ダ24の姿勢制御用の各モータMx。 M、 、 M2に躯dσ1信号が発せられるようにしで
ある。 第6図Vi捧作盤2のハンドル2aとグラインダ24と
の駆動制御系を示す模式図であり、ハンドル2aの操作
方向及び操作部に応じてハンドル2aに(−1設されて
いる各センサーShから信号が発せられ、位置偏差検出
器61に入力される。位[醒検出器61には1sfl記
各モ一クMx、 M、 、 M2に細膜されている回転
数検/J(器MX’ 、 My’ 、 M、’妙・ら現
に設定されているグラインダ24のX+VtZ方向の変
位量が人力せしめられており、この変位量と前記センサ
ー%から入力されるハンドル操作量とが比較され、その
偏差を解消するべくその偏差に応じた信号ΔX。 Δy、Δ2を各モータMx、 M、 、λ(2の駆動制
御回路62に出力する。駆動制御回路62からは各モー
タM、 、 My 、 M2に駆動信号が発せられ、グ
ラインダ24をハンドル2aの操作方向にその操作量に
相応する寸法だけ変位せしめるようにしである。 一方上述した如くグラインダ24が変位した結果、管P
の内周面に転接してその反力がアーム21に作用すると
、これによって生ずる手早がストレーンゲージSy、
+ Sy e Szにて検出される。ストレ−ンゲージ
SX * Sy + Szは夫々アーム21に作用する
x+ y+Z方向の歪量を検出するだめのものであって
、スl−L/ −ンゲージSX、s2は7− ム21の
中間部外周面に、またストレーンゲージ5)11:回転
枠30を構成する円盤32の内側面に固定されている。 各ストレーゲージSx、 S、 、 Szの検出信’+
//i増幅器63にて増幅さitた後、ハンドル2aに
連繋させたモータmx、 Iny 、 mzの駆動制御
回路64に入力される。各モータmX、 my 、 m
zはハンドル2aを夫々X、 y+ z方向に移動
するようこれに連繋されており、ハンドル2aを手「の
操作するとき、これに所定の抗力を与えるべく機能する
。 即ち、ハンドル2aとグラインダ24とはマスター側で
あるハンドル2aの操作に際し、管Pからスレーブ側で
あるグラインダ24が受ける反力を力感覚としてハンド
ル2aを通じて感得し得るカ逆送形のパイラテラル方式
のマスター拳スレーグ制御を行いうるように構成されて
いる。 なおパイラテラル方式としては上述した如き力逆送形に
のみ限らず、従来知られている対称形、即ちスレーブ側
であるグラインダ24の位置変更量をハンドル2aにフ
ィードバックする構成、成いけ力帰還形、即ちマスター
側であるハンドルの操作力を軽減して操作性を高める構
成等を適宜採用してよいことは勿論である。 以上のt41<木発り」方法及び装置にあってはモニタ
装置を監視しつつ走行体に設けた3次元的に移動可能な
グラインダを管外にあってグラインダの姿勢制御用の駆
動系に連繋された操作部によって制御することとしてい
るから、手入必要箇所の検出並びにグラインダ制御を迅
速且つ正確に行うことが出来、作貰能率の大幅な向上を
図り得、また手入れ作業の仕上状態も良好となり、管品
質の大幅な向上が図れるなど、本発明は優れた効果を奏
するものである。
@1図は本発明方決及び装置の使用状態を示す斜視図、
第2図は本発明袋間における走行体の拡大側断面図、第
3図は同じく拡大横唆1而図、第4図は第2図のIV−
IV線による断面図、第5図はグラインダの姿勢制御系
を示す断面図、第6図は操作ハンドルとグラインダとの
間の力逆送形ノぐイラテラルサーボ系を示す模式図であ
る。 1・・・手入装置本体 2・・・操作盤 2a・・・ノ
・ンドル 3・・・モニタテレビ 4・・・制御盤 5
・・・保護管11・・・筒体 13・・・前輪 15・
・・後輪 16・・・ホイール 21・・・アーム 2
4・・・グラインダ 30・・・回転枠 31・・・リ
ング 32・・・円盤 33a、33b。 33c・・・連結杆 40・・・取付台 42・・・揺
+fil+Fa42a・・・軸 43・・・連U1杆
44・・・ナツト部桐 45・・・螺条杆 MX +
My + Mz + MD r Mr 、 R((・・
・モータMz’ 、 My’ + Mz’・・・回転数
検出器 sX、s、、s2・・・ストレーンゲージ P
・・・管 特 許 出 願 人 住友金属工業株式会社外1名 代理人 弁理士 河 野 登 夫 第 4 図 第5図
第2図は本発明袋間における走行体の拡大側断面図、第
3図は同じく拡大横唆1而図、第4図は第2図のIV−
IV線による断面図、第5図はグラインダの姿勢制御系
を示す断面図、第6図は操作ハンドルとグラインダとの
間の力逆送形ノぐイラテラルサーボ系を示す模式図であ
る。 1・・・手入装置本体 2・・・操作盤 2a・・・ノ
・ンドル 3・・・モニタテレビ 4・・・制御盤 5
・・・保護管11・・・筒体 13・・・前輪 15・
・・後輪 16・・・ホイール 21・・・アーム 2
4・・・グラインダ 30・・・回転枠 31・・・リ
ング 32・・・円盤 33a、33b。 33c・・・連結杆 40・・・取付台 42・・・揺
+fil+Fa42a・・・軸 43・・・連U1杆
44・・・ナツト部桐 45・・・螺条杆 MX +
My + Mz + MD r Mr 、 R((・・
・モータMz’ 、 My’ + Mz’・・・回転数
検出器 sX、s、、s2・・・ストレーンゲージ P
・・・管 特 許 出 願 人 住友金属工業株式会社外1名 代理人 弁理士 河 野 登 夫 第 4 図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、管内部の光学的観察部及び3次元的に位向変更可能
なグラインダを具備する走行体を、管内で走行させ、管
外に配した前記光学的観察部に連らなるモニタ装置′(
i−監視しつつ、前記グラインダを位置変更すべくこれ
に連繋する操作部を作動することを特徴とする管内面手
入方法。 2、管内部のツ0学的観察部及び3次元的位置変更可能
なグラインダを具備し、管内を走行せしめられる走行体
と、管の外部にあって、前記光学的観察部に連なるモニ
タ装置と、前記グラインダの位置変更のだめの駆動系に
連なるグラインダの位置変更のための制御装置と、該制
御装置tL操作人力を与える操作部とを備え、il前記
御装置はパイラテラル方式のマスター・スレーブ制御を
行うようにしたことを特徴とする管内面手入方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57137484A JPS5930658A (ja) | 1982-08-07 | 1982-08-07 | 管内面手入方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57137484A JPS5930658A (ja) | 1982-08-07 | 1982-08-07 | 管内面手入方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5930658A true JPS5930658A (ja) | 1984-02-18 |
Family
ID=15199709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57137484A Pending JPS5930658A (ja) | 1982-08-07 | 1982-08-07 | 管内面手入方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5930658A (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61188069A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Osutetsukusu Kk | 位置教示方法 |
JPS61188070A (ja) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Osutetsukusu Kk | 手入装置 |
US4676814A (en) * | 1985-06-15 | 1987-06-30 | Heraeus Quarzschmelze Gmbh | Method for the continuous building of a hollow cylindrical soot body having no internal support |
JPS63207555A (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-26 | Toshiba Corp | 原子炉圧力容器検査装置 |
CN104889848A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-09-09 | 湖州龙宇家用纺织品有限公司 | 修复线筒的装置 |
CN106903577A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-06-30 | 安徽鑫艺达抛光机械有限公司 | 一种方箱数控打磨*** |
CN107900878A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-13 | 洛阳德平科技股份有限公司 | 高效全自动管端除锈设备 |
JP2018065243A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | カップ ヴェルクゾイグマシーネン ゲー エム ベー ハーKAPP Werkzeugmaschinen GmbH | 砥石車によって工作物の内側プロフィルを研磨するための研磨アーム |
JP2018069386A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | Jfeスチール株式会社 | 大径鋼管用管内面研削装置 |
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CN113787438A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-14 | 大连理工大学 | 一种变径壳体内焊缝随形磨抛加工机器人 |
CN114352224A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 海安发达石油仪器科技有限公司 | 一种石油管具修复装置 |
-
1982
- 1982-08-07 JP JP57137484A patent/JPS5930658A/ja active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN106903577B (zh) * | 2017-03-06 | 2018-10-09 | 安徽鑫艺达抛光机械有限公司 | 一种方箱数控打磨*** |
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CN107900878A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-13 | 洛阳德平科技股份有限公司 | 高效全自动管端除锈设备 |
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CN110421458A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-08 | 马鞍山致青工业设计有限公司 | 一种多规格内外双面除锈的建筑管材除锈装置 |
CN113787438A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-14 | 大连理工大学 | 一种变径壳体内焊缝随形磨抛加工机器人 |
CN114352224A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-15 | 海安发达石油仪器科技有限公司 | 一种石油管具修复装置 |
CN114352224B (zh) * | 2021-12-28 | 2022-08-23 | 海安发达石油仪器科技有限公司 | 一种石油管具修复装置 |
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