JPH01188271A - 管内研掃用ロボット - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産粟上災肌朋立丘 本発明は、管内研掃用ロボットに関し、例えば、水力発
電所における水圧鉄管の内面の補修塗装時の古い塗膜の
除去等に利用されるものである。

従】ぜどえ釘 水力発電所の水圧鉄管の内面を補修塗装する場合、ある
程度以上の管径のものに対しては、ウィンチで昇降操作
可能とした台車上に作業者が直接乗り込んで研掃及び補
修塗装を行っており、小径管は放置しているのが実情で
ある。

■が２　しよ゛と　る　　吃 水力発電所の水圧鉄管は、ダムの貯水を高所から低所の
発電機に高落差で流下させるためのもので、大部分が傾
斜状に配置されており、作業者が直接乗り込む従来の方
式では、危険を伴うのみならず、作業性の点でも好まし
くない。

また、小径管では、管内の補修塗装が全（行われていな
いため、寿命が短く、交換頻度が多くなる等の問題点が
あった。

占　７゛　るための 本発明は、従来技術の上記問題点に鑑み開発されたもの
で、管内面への突張機構をもつ自走式台車と、台車の前
部に搭載され、旋回機構を介して管軸を中心に旋回可能
で、かつ、管の内面への圧接機構を有するインペラブラ
スト機と、台車の後部に搭載され、インペラブラスト機
のグリット投射室と共に包囲する防粒壁内の回収シュー
トに回収ホースを介して接続したセパレータと、セパレ
ータにホースで接続され、がっ、内部にフィルタを有し
、自走式台車の後部に連結されたキャスタ付の集塵機と
、集塵機内に吸気を発生させる吸気発生装置及びセパレ
ータ内のグリットを混合バルブを介してインペラブラス
ト機へ高圧空気で圧送するための高圧空気発生装置を搭
載し、集塵機の後部に連結された、キャスタ付のエアユ
ニットと、上記自走式台車、インペラブラスト機、集塵
機及びエアユニットを管外から駆動制御する制御装置と
で管内研掃用ロボットを構成したものである。

さらにまた、本発明は上記構成に、台車を管外からワイ
ヤローブを介して牽引する速度及び張力調整機能付牽引
装置を付加したものである。

作朋 エアユニットの高圧空気発生装置で発生した高圧空気は
、セパレータの下部に連結した混合バルブの位置を通過
するとき、エジェクタ作用でセパレータ内のグリットを
吸入し、インペラブラスト機へ圧送する。インペラブラ
スト機は、圧送されてきたグリットを高速回転するイン
ペラで加速してグリット投射室から管の内面に向けて投
射し、管の内面の古い塗膜を剥離除去させる。

インペラブラスト機は、旋回機構により、管軸を中心に
旋回し、かつ、自走式台車によって管軸方向に移動する
ため、管の内面を螺旋状に研掃して行く。

インペラブラスト機の旋回速度と、自走式台車の自走速
度とは、螺旋状の研掃軌跡が適当な瓜なりをもつように
関連作動せしめられる。

一方エアユニットの吸気発生装置は、集塵機、セパレー
タを介して回収シュートに吸気を作用させており、イン
ペラブラスト機のグリット投射室から投射したグリット
は、剥離物と共に回収シュートでセパレータ内に回収さ
れ、このセパレータ内で重いグリ・７トは落下分離され
、古い塗膜等の剥離物は、空気と共に集塵機に移動し、
この集塵機内でフィルタにより濾過集塵され、空気のみ
が吸気発生装置から廃棄される。

インペラブラスト機から投射されたグリットは、防粒壁
により飛散が防止され、回収シュートの吸気作用によっ
て残留させることなくセパレータへ回収され、再使用さ
れる。

また、速度及び張力調整機能付牽引装置を採用すること
により、自走式台車の自走時の加速落下を防止し、常に
一定速度で安定して自走させるものである。

実Ｗｔ 第１図は、本発明の適用例を示す原略側面図であって、
（Ａ）は自走式台車、（Ｂ）は突張機構、（Ｃ）はイン
ペラブラスト機、（Ｄ）は旋回機構、（Ｅ）は圧接機構
、（Ｆ）はグリットの回収用セパレータ、（Ｇ）は集塵
機、（Ｈ）はエアユニット、（１）は制御装置、（Ｊ）
は速度及び張力調整機能付牽引装置、（Ｋ）は水圧鉄管
、（Ｌ）はワイヤロープを示している。

自走式台車（Ａ＞は第２図〜第７図に示す様に、台枠（
１）と、台枠（１）の左右両側で、かつ、前後に回転可
能に軸承した複数の車輪（２）と、全車輪（２）を鎖車
（３）及び鎖条（４）で−斉駆動する駆動用モータ（５
）とからなっている。

突張機構（Ｂ）は、第２図及び第５図に示す様に、連結
板（６）に回転可能に軸承した複数の車輪（７）と、自
走式台車（Ａ）の上部フレーム（８）に対して車輪（７
）を起伏可能に支持する平行リンク（９）と、起伏用エ
アシリンダ（１０）とからなり、自走式台車（Ａ）の自
走時、起伏用エアシリンダ（１０）を伸長作動させるこ
とにより、平行リンク（９）を介して車輪（７）を水圧
鉄管（Ｋ）の天井面に圧接し、自走式台車（Ａ）をスリ
ップなく自走させるものである。

インペラブラスト機（Ｃ）は、第８図〜第１２図に示す
様に、モータ（１１）と、モータ（１１）に直結された
インペラカバー（１２）と、インペラカバー（１２）内
のカバーライナー（１３）と、カバーライナー（１３）
内で回転する如くモータ（１１）の出力軸（１４）に固
着されたインペラ（１５）と、インペラ（１５）と共に
回転するディストリビュータ（１６）　と、インペラ（
１５）とディストリビュータ（１６）との間に配置され
、インペラカバー（１２）に固着したコントローラ（１
７）と、インペラカバー（１２）に取付けられ、インペ
ラ（１５）の中心部にグリットを導入する導入管（１８
）と、インペラカバー（１２）の開口部に接続したグツ
ド投射室（１９）と、グリット投射室（１９）と一体化
された回収シュート（２０）と、これらグリット投射室
（１９）及び回収シュー）　（２０）を包囲するゴム製
の防粒壁（２１）とからなり、導入管（１８）から導入
されたグリットは、モータ（１１）により回転するディ
ストリビュータ（１６）と静止するコントローラ（１７
）とで各インペラ（１５）に適用に分配供給され、イン
ペラ（１５）で加速されてグリット投射室（１９）から
投射され、水圧鉄管（Ｋ）の内面から反射したグリット
の飛散を防粒壁（２１）で防止して回収シュート（２０
）で回収する構成である。尚、グリット投射室（１９）
の側面及び回収シュート（２０＞の側面には、水圧鉄管
（Ｋ）の内面への圧接位置を規制し、かつ、円周方向に
円滑に移動させるための案内輪（２２）が設けてあり、
また、回収シュート（２０）は、グリット投射室（１９
）に対してインペラブラスト機（Ｃ）の旋回方向の後方
側に配置している。

旋回機構（Ｄ）は、第１０図に示す様に、旋回用モータ
（２３）と、旋回用モータ（２３）の回転軸に固着した
旋回アーム（２４）とからなり、旋回用モータ（２３）
は、自走式台車（Ａ）の台枠（１）上の支持台（２５）
に、旋回中心位置の高さを適用される水圧鉄管（Ｋ）の
中心軸線と一致させるべく調整可能に取付けてあり、か
つ、旋回アーム（２４）は、腕の長さを調整可能とされ
ている。

圧接機構（Ｅ）は、第１Ｏ図に示す様に、一端を旋回ア
ーム（２４）の先端に枢着し、他端をインペラブラスト
機（Ｃ）の一部、即ち、グリット投射室（１９）と回収
シュート（２０）との２股部に枢着した起伏レバー（２
６）と、起伏用エアシリンダ（２７）とからなり、起伏
用エアシリンダ（２７）は、起伏レバー（２６）と旋回
アーム（２４）との間に設けてあり、このエアシリンダ
（２７）を伸長させることにより、起伏レバー（２６）
を起立させ、インペラブラスト機（Ｃ）を水圧鉄管（Ｋ
）の内面に圧接させるように構成されている。

グリットの回収用セパレータ（Ｆ）は、第５図及び第７
図に示す様に、ホッパ膨軟の密閉した分離室（２８）と
、分離室（２８）の下部に設けたグリット供給弁（２９
）と、その駆動用モータ（３０）と、混合バルブ（３１
）とからなり、上記分離室（２８）は前面−側上部に吸
入口（３２）を設け、後面他側上部に排気口（３３）を
設け、これら吸入口（３２）と排気口（３３）とは相互
に反対側にずらせて形成してあり、自走式台車（Ａ）の
後部にフレーム（３４）を介して搭載しである。グリッ
ト供給弁（２９）は、バルブボデー（２９ａ）内に回転
自在に軸承したロータ（２９ｂ　）を有し、このロータ
（２９ｂ　）を駆動用モータ（３０）によって鎖車及び
鎖条よりなる伝動機構を介して回転させることにより、
セパレータ（Ｆ）の分離室（２８）内のグリットを、気
密状態のままで連続的に定量ずつ送出するものである。

混合バルブ（３１）は、ジェットノズル（３１ａ）とエ
ジェクタノズル（３１ｂ　）の組合せからなっており、
グリット供給弁（２９）が送出するグリットを高圧空気
と共に、インペラブラスト機（Ｃ）の導入管（１Ｂ）に
可撓性の供給ホース（３５）を介して送給するものであ
る。

セパレータ（Ｆ）の吸入口（３２）は、第２図に示す様
に可撓性の回収ホース（３６）を介してインペラブラス
ト機（Ｃ）の回収シュート（２０）に接続されており、
排気口（３３）は集塵機（Ｇ）にホース（３７）を介し
て接続されている。

集塵機（Ｇ）は、第１３図及び第１４図に示す様に、密
閉した集塵室（３８）内に複数のバッグフィルタ（３９
）を下部仕切板（４０）とハンガー軸（４１）とで吊設
し、前面下部に吸塵口（４２）を設け、後面上部に排気
口（４３）を設け、かつ、シェーキング用モーク（４４
）よりクランク（４５）、ロンド（４６）及び揺動レバ
ー（４７）を介してハンガー軸（４１）に揺動運動を付
与してバッグフィルタ（３９）の目詰まりを所定時解消
するように構成してあり、集塵室（３８）の下部両側に
は、複数個のキャスタ（４８）が前後方向に取付けてあ
り、上部中央にもキャスタ（４９）が取付けである。そ
して、集塵機（Ｇ）は、ニルバーサル構造の連結具（５
０）で自走式台車（Ａ）の後部に連結しである。

エアユニッｌ−（Ｈ）は、第２図に示す様に、共通のボ
ックス（５１）内に、遠心型ブロア等の吸気発生装置（
５２）と、コンプレッサ等の高圧空気発生装置（５３）
とを搭載してなり、共通ボックス（５１）の下部両側に
は、複数個のキャスタ（５４）が前後方向に取付けてあ
り、上部中央にもキャスタ（５５）が取付けである。そ
して、エアユニット（Ｈ）は、ユニバーサル構造の連結
具（５６）で集塵機（Ｇ）の後部に連結しである。

また、吸気発生装置（５２）は、集塵機（Ｇ）の排気口
（４３）にホース（５７）を介して接続してあり、また
、高圧空気発生装置（５３）は、エアパイプ（５８）を
介して混合バルブ（３１）のジェットノズル（３１ａ　
）に接続しである他、エアシリンダ（１０）　　（２７
）に制御弁を介してエアを供給するように構成しである
。

エアユニット（Ｈ）の後部には、各モータ類の制御器及
びエアシリンダの制御弁等を設置した制御盤（５９）が
設置しである。

管外に設置される制御装置（【）は、上記制御盤（５９
）と電気ケーブルで連結され、自走式台車（Ａ）の一部
に装備されるＩＴＶカメラ（図示省略）を介してモニタ
テレビで内部を監視し、遠隔操縦に必要な機器が装備さ
れている。

速度及び張力調整機能付牽引装置（Ｊ）は、管外に設置
され、自走式台車（Ａ）の自走時の加速落下を防止し、
常に一定速度で安定して自走させるためのもので、トル
クモードルウィンチにて、自走式台車（Ａ）の引上げ方
向に力を加え、自走式台車（Ａ）の自走速度とワイヤロ
ープ（Ｌ）の繰出し速度とを比較し、これらの偏差が一
定以上になると巻取り及びブレーキ力を自動制御するよ
うに構成されている。

本発明の実施例は、以上の構成からなり、次に全体の動
作を説明する。

自走式台車（Ａ）、集塵機（Ｇ）及びエアユニッ）　（
）Ｉ）を第１図に示す様に連結して水圧鉄管（Ｋ）の上
端から速度及び張力調整機能付牽引装置（Ｊ）のワイヤ
ローブ（Ｌ）を繰出しつつ補修塗装を要する地点まで降
下させる。そして突張機構（Ｂ）を起立作動させた上、
圧接機構（Ｅ）でインペラブラスト機（Ｃ）を管内面に
圧接させ、インペラブラスト機（Ｃ）のモータ（１１）
を駆動させ、同時に、旋回機＄１！（Ｄ）の旋回及び自
走式台車（Ａ）の自走を開始させる。勿論、グリット供
給弁（２９）のモータ（３０）も駆動すると共に、吸気
発生装置（５２）及び高圧空気発生装置（５３）をも作
動させておく。

これによって、インペラブラストｉ　（Ｃ）からグリッ
トが管内面に向けて投射され、旋回機構（Ｄ）による旋
回作用と自走式台車（Ａ）の管軸方向への自走作用とに
よって、管の内面はＩ！！！旋状にｇｆ掃され、古い塗
膜が剥離除去される。

インペラブラスト機（Ｃ）から投射されたグリットは、
管内面に衝突して塗膜を剥離させた後、剥離物と共に回
収シュート（２０）から回収ホース（３６）を経てセパ
レータ（Ｆ）の分離室（２８）に入り、この分離室（２
８）内で重いグリットのみが自重により分離落下し、軽
い剥離物は空気と共に集塵機（Ｇ）に移送され、ここで
バッグフィルタ（３９）により集塵される。

セパレータ（Ｆ）内のグリットは、下部のグリット供給
弁（２９）により連続的に送出され、混合バルブ（３１
）により高圧空気と共にインペラブラストｆｉ　（Ｃ）
に供給される。

自走式台車（Ａ）の自走中、水圧鉄管（Ｋ）の傾斜度が
増減変化するが、これによって、自走式台車（Ａ）の自
走に必要な動力は変化し、この変化に対応して速度及び
張力調整機能付牽引装置（Ｊ）がワイヤーローブ（Ｌ）
の巻上げトルクを増減させたり、繰出し方向のブレーキ
力を増減して一定の自走速度を維持させるものである。

旋回機構（Ｄ）の旋回中心は、通用される管の中心軸線
と一致するように予め高さ調整され、かつ、旋回アーム
の長さは、管径によって調整される。

必要な箇所の研掃が終了すると全体が水圧鉄管（Ｋ）の
上端から引き上げられる。

上記実施例は、水圧鉄管（Ｆ）に通用した場合を示して
いるが、本発明は他の管内研掃作業に利用してもよい。

主班傅班果 本発明によれば、管内研掃作業を安全かつ能率的に実施
することができる。

また、速度及び張力調整機能付牽引装置により、自走式
台車の自走速度を、管の傾斜度の変化に対応して一定に
維持させることができ、管内を均一に研掃させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の適用例を示す概略側面図、第２図は、
本発明の要部拡大側面図、第３図はその平面図、第４図
はその正面図、第５図は自走式台車部の側面図、第６図
はその平面図、第７図はその正面図、第８図はインペラ
ブラスト機の一部破断側面図、第９図はその正面図で右
半部は断面を示す。第１Ｏ図は旋回機構、圧接機構及び
インペラブラスト機の関係を示す側面図、第１１図は第
Ｌｏｌｌ！ｌの刈−Ｘ線断面図、第１２図は第１１図の
”１Ｍ−Ｍ線矢視図、第１３ｒＡは集塵機の一部破断側
面図、第１４図はその後面図である。 （Ａ）・・−自走式台車、　　（Ｂ）・−・突張機構、
（Ｃ）・・−・インペラブラスト機、 （Ｄ）・・−旋回機構、　　　（Ｅ）−・圧接機構、（
Ｆ）−・セパレータ、　　ＣＧ）−集塵機、（Ｈ）−・
エアユニット、（１＞　−制御装置、（Ｊ）・−・速度
及び張力調整機能付牽引装置、（Ｋ）・−・水圧鉄管、
　　　（Ｌ）・−・−ワイヤローブ、（１９）・−・グ
リット投射室、 （２０）・−・回収シュート、（２１）・−防粒璧、（
３１）　−・混合バルブ、　　（５２）　−・吸気発生
装置、（５３）・−・高圧空気発生装置。 第４図 第７図 第８図 第１０図 ｒＸ′ フｌ 第１２図 第１３図 第１４図 手続ＩＩＶＲ正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第１１０６０号 ２、発明の名称 管内研掃用ロボット ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称関西電力株式会社 ４、代理人　畢５５０ 住　所　　大阪府大阪市西区江戸堀１丁目１５番２６号
昭和６３年　３月３１日 （全送日　昭和６３年　４月２６日） ６、補正の対象　　図面 ７、補正の内容　　図面全図を別紙の通り補正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）管内面への突張機構をもつ自走式台車と、台車の
   前部に搭載され、旋回機構を介して管軸を中心に旋回可
   能で、かつ、管の内面への圧接機構を有するインペラブ
   ラスト機と、 台車の後部に搭載され、インペラブラスト機のグリット
   投射室と共に包囲する防粒壁内の回収シュートに回収ホ
   ースを介して接続したセパレータと、 セパレータにホースで接続され、かつ、内部にフィルタ
   を有し、自走式台車の後部に連結されたキャスタ付の集
   塵機と、 集塵機内に吸気を発生させる吸気発生装置及びセパレー
   タ内のグリットを混合バルブを介してインペラブラスト
   機へ高圧空気で圧送するための高圧空気発生装置を搭載
   し、集塵機の後部に連結されたキャスタ付のエアユニッ
   トと、上記自走式台車、インペラブラスト機、集塵機及
   びエアユニットを管外から駆動制御する制御装置とを具
   備していることを特徴とする管内研掃用ロボット。
2. （２）管内面への突張機構をもつ自走式台車と、台車の
   前部に搭載され、旋回機構を介して管軸を中心に旋回可
   能で、かつ、管の内面への圧接機構を有するインペラブ
   ラスト機と、 台車の後部に搭載され、インペラブラスト機のグリット
   投射室と共に包囲する防粒壁内の回収シュートに回収ホ
   ースを介して接続したセパレータと、 セパレータにホースで接続され、かつ、内部にフィルタ
   を有し、自走式台車の後部に連結されたキャスタ付の集
   塵機と、 集塵機内に吸気を発生させる吸気発生装置及びセパレー
   タ内のグリットを混合バルブを介してインペラブラスト
   機へ高圧空気で圧送するための高圧空気発生装置を搭載
   し、集塵機の後部に連結されたキャスタ付のエアユニッ
   トと、上記自走式台車、インペラブラスト機、集塵機及
   びエアユニットを管外から駆動制御する制御装置と、 台車を管外からワイヤロープを介して牽引する速度及び
   張力調整機能付牽引装置とを具備していることを特徴と
   する管内研掃用ロボット。