JPH02111467A

JPH02111467A - 塔内作業ロボットシステム

Info

Publication number: JPH02111467A
Application number: JP19240688A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Sawaguchi; 沢口　正彦; Fumiya Ishiguro; 石黒　文也; Hiroshi Inoue; 啓井上; Koji Domoto; 道本　浩司; Katsumi Kotani; 克己小谷
Original assignee: SHINWA KOKI KK; YOSHIDA TEKKOSHO KK; Fujita Corp
Current assignee: SHINWA KOKI KK; YOSHIDA TEKKOSHO KK; Fujita Corp
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1988-08-01
Publication date: 1990-04-24
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JP2599618B2

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】「産業上の利用分野」本発明は、塔状構築物の内部に塗料を吹付けたり、塔状
構築物の内部を部分的に補修作業したりあるいは内部の
検査を行うために、作業用アームを塔内のどの位置にも
移動させられるようにした塔内作業ロボットシステムに
関する。

「従来の技術」従来、塔状構築物の内部で、塗装、検査、補修作業する
場合、塔内構築物の内部に下から足場を組立てたり、塔
状構築物の上端開口より足場を吊降ろし、それぞれの足
場に人が上がって作業をしていた。この場合、塔内に人
が入って作業するがそれは高所作業であると共に、密閉
された中での作業であるため、酸素欠乏の問題があり、
多くの危険を伴う作業であった。また塔内部に足場を組
むため資材を搬入し、作業後、資材を搬出しなければな
らず、作業に手間どってしまう。

そのため、最近では、サイロの上方からゴンドラを吊下
げ、ゴンドラ上にテーブルを旋回可能に保持して、テー
ブル上にスプレーガンを移動可能に保持し、人手によら
ずスプレーガンをサイロ内壁面に沿って移動させるもの
、あるいはゴンドラに旋回アームを設けて旋回アーム先
端に取付けたスプレーガンをサイロ内壁面に沿って移動
させるものが提案されている（特開昭Ｅｉｌ　−１１１
８８号公報、特開昭６ｌ−７８Ｈ４号公報）、なお、い
ずれのゴンドラも、塔内に組込んだ鉛直方向のガイドレ
ールに沿って昇降されるようになっている。

「発明が解決しようとする課題」従来、人手によらずに塔状構築物の内部を塗装、補修さ
せるシステムがあるものの、その場合はゴンドラの昇降
を案内するガイドレールを塔内に組込まなければならな
いので、作業能率が悪い。

またゴンドラは大きな平面を有するので、塔状構築物が
大径であるとともにその上端開口も大径でなければ使用
できない。

さらにスプレーガンを保持しているテーブルとゴンドラ
を吊下げて、それら全体を昇降操作させるので、その昇
降に大きな駆動力を要するという問題がある。

そこで本発明は、外径の異なる複数個の筒を伸縮可能に
嵌合させた昇降治具をドラム操作することにより、昇降
治具の先端に取付けたアームユニットを昇降可能にして
、塔内作業を容易にするとともに小径の塔内作業をも可
能にし、さらにアームユニットを小さな駆動力で昇降で
きるようにすることを目的とする。

「課題を解決するための手段」本発明は、昇降治具の先端側を塔内で昇降可能とし、昇
降治具の先端に塔内壁に向って伸縮するアームとバラン
スウェイトとを有するアームユニットを設けて、アーム
ユニットを旋回駆動装置により旋回可能とし、昇降治具
伸縮用ドラムとアームユニットの旋回装置と伸１ｉ！装
置とを制御装置で制御することにより、アーム先端に取
付けた塗装噴射ノズル等を塔内壁の全域に移動させられ
るようにした塔内作業ロボットシステムである。

なお、昇降治具は、外径の異なる複数個の筒もしくは筒
状骨組を伸縮可能に嵌合させた構成であり、その大径側
基部が塔状構築物の上端部に固定之れ、最小径の筒状骨
組にアームユニー２トが取付けられる。また塗料噴射ノ
ズル等に接続する導管や、旋回駆動装置および伸縮装置
と制御装置とを接続する導線は、巻き取り装置により繰
出し巻取り可能になっている。さらにバランスウェイト
はアームの伸縮に同期して伸縮制御されるようになって
いる。

「作用」上記手段において、塗料噴射ノズル等を取付けるアーム
ユニットは、その旋回駆動装置とアームの伸縮装置との
作動が制御装置により制御され、さらに昇降治具の作動
も制御装置により制御されるので、塗料噴射ノズル等を
塔内のどの位置にも移動させることができる。また昇降
治具は多数の筒あるいは筒状骨組を伸縮可能に嵌合させ
た構成であるので、昇降治具の外径が小さくて小径の塔
内作業が可能になるとともに大径の塔内作業ではアーム
を伸張させれば望みの作業ができる。

「実施例」本発明の実施例を第１〜６図により説明する。

塔内構築物１の上端に固定する昇降治具２は。

外径の異なる筒もしくは筒状骨組２ａを複数個大きさの
順に伸縮可能に嵌合させた構成であり、最も大径の筒状
骨組２ａの基部が車輪を有する架台３上に固定される。

最も小径の筒状骨組２ａにドラム４のワイヤ先端が連結
され、ドラム操作により大径側の筒状骨組２ａから順に
塔状構築物ｌ内に伸張下降されるようになっている。す
なわち第４図に示すように小径側の筒状骨組２ａはドラ
ム４のワイヤに支持され、１番目に伸張する筒状骨組２
ａは、その上端のストッパ（後記するローラ５と兼用さ
れる）が固定側の筒状骨組２ａのストッパに係止される
まで伸張し、その後、次の筒状骨組２ａが同様に伸張し
、次々に小径側の筒状骨組が伸張される。

なお、各筒状骨組２ａは、４本のポストを連結材で筒状
に連結した構成であり、各筒状骨組２ａ間の重なる部分
にローラ５が配置されて、それぞれの摺動が円滑にされ
、このローラ５とポストとの接触圧により昇降治具全体
の剛性が保たれ、かつその昇降や、後記するアームユニ
ット７の旋回に対して揺れを防止できるようになってい
る。

昇降治具２の最小径の筒状骨組２ａにアームユニット７
の基部が取付けられ、アームユニット７はモータ８と押
出しシャフトを介して筒状骨組２ａから下方に押出せる
ようになっている。アームユニット７は、塔内壁に向っ
て伸張するアーム７ａとバランスウェイト９とを有し、
アーム７ａは内臓するシリンダ７ｂにより伸縮可能にな
っており、第２図に示すように塔内壁までの距離の違い
に追従できるようになっている。またアームユニット７
は、張出し機構１０により張出し位置と収納位置とに変
更できるようになっている。なおアーム伸張用シリンダ
７ｂとアームユニット押出し用モータ８は、架台上の圧
力源１１あるいは電源１２に導管あるいは導線を介して
連通され、さらにそれらは架台上の制御装置１３により
作動が制御されるようになっている。またアームユニッ
ト７に旋回駆動装置１４が設けられ、それも前記モータ
８と同様に電源１２と制御装置１３に導線を介して接続
されて、それらの作動が制御装置１３により制御される
ようになっている。旋回駆動装置１４は、３６０＠の範
囲で回動可能であり、それ以上回動しないので前記導管
あるいは導線がよじれることはない。

昇降治具２の下端位置１例えばアームユニット７にエン
コーダ１５が設けられ、それによりアームユニット７の
位置が電気的に検出されて架台３上の制御装置１３に送
信されるようになっている。またアーム７ａにアーム先
端位置を検出するエンコーダ１６が設けられ、アームユ
ニット７にその旋回角度を検出するエンコーダ１７が設
けられ、それらの検出情報が制御装置１３に送信される
ようになっている。

アーム７ａの先端位置に、塗料噴射ノズル１８が設けら
れ、それは架台３上の塗料供給装置から導管を介して塗
料が供給されるようになっている。またアーム７ａの先
端に、超音波センサ１９が設けられアーム先端位置と塔
内壁との間の距離情報が制御装置１３に送信され、その
距離情報に応じて制御装置１３がアーム７の伸縮を制御
するようになっている。アーム７の先端にはテレビカメ
ラ２０も設けられ、その撮影情報は、架台３上のコンピ
ュータ２１に送信され、そのテレビ受像器により塔内壁
を見ることもできるようになっていて、それを見たオペ
レータが制御装置１３に適切な処置情報を入力させるこ
ともできる。制御装置１３は、前記各情報を受けて、各
モータあるいはシリンダを適切に作動させる制御機能を
有する。

アームユニット７に取付けたバランスウェイト９は、ア
ーム７ａの伸縮に同期してやはりシリンダが伸縮してア
ームユニット７のバランスを保てるようになっており、
その伸縮作動はアーム７ａのシリンダ７ｂと同様に制御
装置１３によりされる。

前記圧力源１１と各シリンダを連通ずる導線と各エンコ
ーダと制御装置１３とを接続する導線と、塗料噴射ノズ
ル１８に連通した導管やテレビカメラ２０と超音波セン
サ１９に接続した導線等とは、架台３上の巻取装置２２
の各ドラムにかけ回され、昇降治Ａ２の下方先端の昇降
に追従して、それらを巻込みあるいは繰出しできるよう
になっている。

また制御装置１３に送信された情報は、架台３上の前記
コンピュータ２１に入力され、あらかじめコンピュータ
２１に記憶させた塔内形状と比較演算させて、昇降治具
作動用の１ラム４と、アーム伸縮用シリンダ７ｂと、ア
ームの旋回駆動装置！４を自動操作させることもできる
。

前記実施例では、アームユニット７を昇降治具２内に収
納可能にしていたが、アーム７ａとバランスウェイト９
を昇降治具の伸張側先端から塔内壁に向って突設させて
もよい。

「発明の効果」本発明の塔内作業ロボットシステムは、塗料噴射ノズル
等を取付けるアームユニットを昇降治具により塔内に下
降させ、アームを伸縮させるとともに旋回可能としてい
るので、塔内作業を人手を用いることなく安全にするこ
とができる。また昇降治具を昇降させるのに、ガイドレ
ール等を必要としないので塔内にそれらを組立てる必要
がなく、作業を簡単に行なうことができる。さらに昇降
治具は、外径の異なる筒あるいは筒状骨組を複数伸縮可
能に嵌合させた構成であるので、塔状構築物の内径ある
いは上端入口が小さい場合にも適用でき、さらにゴンド
ラ等を吊下げる必要がないとともに昇降治具の先端側の
みをドラムのワイヤで支持すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塔内作業ロボットシステムを示す概略
正面図、第２図は第１のＩ［−Ｉｆ線断面図、第３図は
塔内作業ロボットの収納状態の正面図、第４図はロボッ
トの昇降治具の伸張作動を示す説明図、第５図はロポツポットの側面図である。１；塔内構築物４；ドラム７；アームユニット１３、制御装置２２；巻取装置トの平面図、第６図は口２；昇降治具６；制御装置８；バランスウェイト１４；旋回駆動装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外径の異なる複数個の筒もしくは筒状骨組を伸縮
可能に嵌合させて昇降治具を形成し、その昇降治具の最
小径側先端をドラム操作により昇降可能にし、昇降治具
の最小径の筒状骨組にアームユニットの基部を取付けて
、そのアームユニットの先端に塔内壁に向って伸縮でき
るアームを設け、アームユニットは旋回駆動装置により
旋回可能とし、アーム先端に塗料噴射ノズル等を取付け
可能にし、ドラム操作およびアームユニットの旋回と伸
縮を制御装置により制御可能にしたことを特徴とする塔
内作業ロボットシステム。
（２）請求項（１）のアームユニットに、アームとバラ
ンスさせるバランスウエイトを設け、バランスウエイト
はアームと同期して伸縮させることを特徴とする塔内作
業ロボットシステム。
（３）請求項（１）において、アームの先端に塔内壁ま
での距離を検出する検出装置を設け、その検出値を受信
した制御装置によりアームの伸縮を制御させることを特
徴とする塔内作業ロボットシステム。
（４）請求項（１）、（２）、（３）において、アーム
ユニット側の駆動部と、昇降治具の固定側の動力源とを
接続した導管、および制御装置とアームユニットの制御
部とを接続する導線とが、巻取装置により繰出し、巻取
り可能にされることを特徴とする塔内作業ロボットシス
テム。