JPH0457552B2 - - Google Patents
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- JPH0457552B2 JPH0457552B2 JP61112527A JP11252786A JPH0457552B2 JP H0457552 B2 JPH0457552 B2 JP H0457552B2 JP 61112527 A JP61112527 A JP 61112527A JP 11252786 A JP11252786 A JP 11252786A JP H0457552 B2 JPH0457552 B2 JP H0457552B2
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- JP
- Japan
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- magnetic
- vehicle body
- wheels
- wheel
- steering
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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、マグネツトホイールを用いた移動装
置に係り、特に原子力発電所の点検や検査用に適
した移動装置に関する。
置に係り、特に原子力発電所の点検や検査用に適
した移動装置に関する。
(従来の技術)
原子力発電所では、原子炉圧力容器、バウンダ
リ配管等の健全性を確認するため、供用期間中検
査(ISI:In−Service Inspection)が行なわれ
ており、その検査作業における作業員の放射線被
曝を低減させることは極めて重要である。この供
用期間中検査は定期点検時に超音波探傷試験を主
にして行なわれており、現在、その作業に際し超
音波探触子の被検査体上での走査は作業員が超音
波探触子を直接手で持つて行つたり、または原子
炉圧力容器やそのバウンダリ配管等にレールを敷
設してそのレール上を移動する移動装置に探触子
を搭載したりして行なつている。
リ配管等の健全性を確認するため、供用期間中検
査(ISI:In−Service Inspection)が行なわれ
ており、その検査作業における作業員の放射線被
曝を低減させることは極めて重要である。この供
用期間中検査は定期点検時に超音波探傷試験を主
にして行なわれており、現在、その作業に際し超
音波探触子の被検査体上での走査は作業員が超音
波探触子を直接手で持つて行つたり、または原子
炉圧力容器やそのバウンダリ配管等にレールを敷
設してそのレール上を移動する移動装置に探触子
を搭載したりして行なつている。
(発明が解決しようとする問題点)
このように、作業員が超音波探触子を直接走査
させる方法では、手間がかかるばかりでなく、放
射線被曝量を可能な限り低く抑えるために、一人
の作業員の作業時間が制限されるから、多くの人
手が必要である。また、被検査場所にレールを敷
設する方法は、機器の建設、設置時にレールを常
設しなければならず、コストアツプの要因となつ
ている。
させる方法では、手間がかかるばかりでなく、放
射線被曝量を可能な限り低く抑えるために、一人
の作業員の作業時間が制限されるから、多くの人
手が必要である。また、被検査場所にレールを敷
設する方法は、機器の建設、設置時にレールを常
設しなければならず、コストアツプの要因となつ
ている。
また、移動装置の駆動系や制御系へ給電する場
合、外部に設置された制御装置やバツテリからケ
ーブルを介して給電が行なわれるが、移動装置が
ケーブルを引き回すことは作業環境からも好まし
いことではない。
合、外部に設置された制御装置やバツテリからケ
ーブルを介して給電が行なわれるが、移動装置が
ケーブルを引き回すことは作業環境からも好まし
いことではない。
本発明は、上述した事情を考慮してなされたも
ので、原子力発電所等での磁性体配管や壁面等に
レール等を敷設することなく、マグネツトホイー
ルによつて磁気吸着して走行させ、これらを点
検・検査可能で、しかもケーブルの矯正作業等を
必要としないマグネツトホイールを用いた移動装
置を提供することを目的とする。
ので、原子力発電所等での磁性体配管や壁面等に
レール等を敷設することなく、マグネツトホイー
ルによつて磁気吸着して走行させ、これらを点
検・検査可能で、しかもケーブルの矯正作業等を
必要としないマグネツトホイールを用いた移動装
置を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、車体の前後左右に走行車輪を設け、
上記走行車輪を走行駆動用モータからの駆動力で
回転駆動させ、かつ上記走行車輪をステアリング
用モータからの駆動力でステアリング可能とした
移動装置において、上記走行車輪は磁性体面に磁
気吸着・転動可能なマグネツトホイールで構成さ
れ、このマグネツトホイールはデイスク状永久磁
石と、このデイスク状永久磁石を挟み込み厚さを
可変に着脱自在に構成しかつデイスク状永久磁石
より径の大なるデイスク状磁性体ヨークと、この
デイスク状磁性体ヨークを挟み込み厚さを可変に
着脱自在に構成しかつこのデイスク状磁性体ヨー
クと同一形状のデイスク状非磁性体とから構成さ
れ、上記各走行車輪は独立した走行駆動用モータ
により回転駆動され、かつ各走行車輪は独立した
ステアリング用モータによりステアリング駆動さ
れ、さらに前部左右の走行車輪と後部左右の走行
車輪をそれぞれ車体に対して折曲げ可能に設け、
前記車体に制御装置およびバツテリを搭載してな
ることを特徴とするものである。これにより、マ
グネツトホイールによつて磁性体面をレール等を
敷設することなく磁気吸着・走行させ、作業員を
放射線被曝環境に曝すこなく点検・検査を行なう
ことができる。
上記走行車輪を走行駆動用モータからの駆動力で
回転駆動させ、かつ上記走行車輪をステアリング
用モータからの駆動力でステアリング可能とした
移動装置において、上記走行車輪は磁性体面に磁
気吸着・転動可能なマグネツトホイールで構成さ
れ、このマグネツトホイールはデイスク状永久磁
石と、このデイスク状永久磁石を挟み込み厚さを
可変に着脱自在に構成しかつデイスク状永久磁石
より径の大なるデイスク状磁性体ヨークと、この
デイスク状磁性体ヨークを挟み込み厚さを可変に
着脱自在に構成しかつこのデイスク状磁性体ヨー
クと同一形状のデイスク状非磁性体とから構成さ
れ、上記各走行車輪は独立した走行駆動用モータ
により回転駆動され、かつ各走行車輪は独立した
ステアリング用モータによりステアリング駆動さ
れ、さらに前部左右の走行車輪と後部左右の走行
車輪をそれぞれ車体に対して折曲げ可能に設け、
前記車体に制御装置およびバツテリを搭載してな
ることを特徴とするものである。これにより、マ
グネツトホイールによつて磁性体面をレール等を
敷設することなく磁気吸着・走行させ、作業員を
放射線被曝環境に曝すこなく点検・検査を行なう
ことができる。
(作用)
本発明による移動装置を原子力発電所等に適用
した場合には、配管や原子炉圧力容器等の磁性体
面に自由に移動することができ、それらの点検・
検査を行なう移動ロボツトの移動装置として最適
であり、作業員の放射線被曝低減や省力化を図る
ことができる。さらに、マグネツトホイールはデ
イスク状永久磁石がデイスク状磁性体によつて保
護されているので、信頼性を向上させることがで
き、デイスク状磁性体ヨークとデイスク状非磁性
体の厚さを変えることができることから吸着力を
可変することができる。
した場合には、配管や原子炉圧力容器等の磁性体
面に自由に移動することができ、それらの点検・
検査を行なう移動ロボツトの移動装置として最適
であり、作業員の放射線被曝低減や省力化を図る
ことができる。さらに、マグネツトホイールはデ
イスク状永久磁石がデイスク状磁性体によつて保
護されているので、信頼性を向上させることがで
き、デイスク状磁性体ヨークとデイスク状非磁性
体の厚さを変えることができることから吸着力を
可変することができる。
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
すると次の通りである。
すると次の通りである。
第1図および第2図において、符号11a,1
1b,11cは移動装置1の車体フレームを示
し、これらの車体フレーム11a,11b,11
cの前後部(第1図および第2図において左側を
前部、右側を後部と仮定する)はそれぞれ2個一
組から成る回転アーム33a,34a,33b,
34b,33c,34cによつて挟み込まれてい
る。一方の回転アーム33a,33b,33cは
車体フレーム11a,11b,11cの左側部分
に車体折曲げ用シヤフト12aを介して、また他
方の回転アーム34a,34b,34cは車体フ
レーム11a,11b,11cの右側部分に車体
折曲げ用シヤフト12bを介して支持される。上
記回転アーム33a,33b,33cは前方車体
折曲げベース13aに、回転アーム34a,34
b,34cは後方車体折曲げベース13bにそれ
ぞれ固定され、各車体折曲げベース13a,13
bは車体フレーム11a,11b,11cに対し
て各車体折曲げ用シヤフト12a,12bの周り
に回転自在である。ただし、車体折曲げ用シヤフ
ト12a,12bの両端部にナツト14がねじ結
合されており、これらのナツト14を締め付ける
ことにより、車体折曲げベース13a,13bは
車体フレーム11a,11b,11cに対し任意
の角度で固定することができる。
1b,11cは移動装置1の車体フレームを示
し、これらの車体フレーム11a,11b,11
cの前後部(第1図および第2図において左側を
前部、右側を後部と仮定する)はそれぞれ2個一
組から成る回転アーム33a,34a,33b,
34b,33c,34cによつて挟み込まれてい
る。一方の回転アーム33a,33b,33cは
車体フレーム11a,11b,11cの左側部分
に車体折曲げ用シヤフト12aを介して、また他
方の回転アーム34a,34b,34cは車体フ
レーム11a,11b,11cの右側部分に車体
折曲げ用シヤフト12bを介して支持される。上
記回転アーム33a,33b,33cは前方車体
折曲げベース13aに、回転アーム34a,34
b,34cは後方車体折曲げベース13bにそれ
ぞれ固定され、各車体折曲げベース13a,13
bは車体フレーム11a,11b,11cに対し
て各車体折曲げ用シヤフト12a,12bの周り
に回転自在である。ただし、車体折曲げ用シヤフ
ト12a,12bの両端部にナツト14がねじ結
合されており、これらのナツト14を締め付ける
ことにより、車体折曲げベース13a,13bは
車体フレーム11a,11b,11cに対し任意
の角度で固定することができる。
一方、前方車体折曲げベース13aにはマグネ
ツトホイール17aを回転駆動させる走行駆動用
モータ21aや、マグネツトホイール17aをス
テアリング駆動させるためのステアリング用モー
タ31aと、マグネツトホイール17bを回転駆
動およびステアリング駆動させる走行駆動用モー
タ21b、ステアリング用モータ31bがそれぞ
れ取付けられている。同様に、車体折曲げベース
13bにもマグネツトホイール17c,17dを
回転駆動およびステアリング駆動させるための走
行駆動用モータ21c、ステアリング用モータ3
1c;走行駆動用モータ21d、ステアリング用
モータ31dが取付けられている。すなわち、移
動装置1は車体折曲げベース13a,13bのそ
れぞれ両端部に計4個のマグネツトホイール17
a,17b,17c,17dを備えており、これ
らの走行車輪を走行駆動用モータ21a,21
b,21c,21dによりそれぞれ独立に走行駆
動可能、かつステアリング用モータ31a,31
b,31c,31dによりそれぞれ独立にステア
リング駆動可能に支持しており、また車体折曲げ
ベース13a,13bを車体フレーム11a,1
1b,11cに対して折曲げ可能にしてあること
により、移動装置1は原子力発電所において磁性
体配管や壁面その他の磁気吸着され、自由に走行
移動するようになつている。
ツトホイール17aを回転駆動させる走行駆動用
モータ21aや、マグネツトホイール17aをス
テアリング駆動させるためのステアリング用モー
タ31aと、マグネツトホイール17bを回転駆
動およびステアリング駆動させる走行駆動用モー
タ21b、ステアリング用モータ31bがそれぞ
れ取付けられている。同様に、車体折曲げベース
13bにもマグネツトホイール17c,17dを
回転駆動およびステアリング駆動させるための走
行駆動用モータ21c、ステアリング用モータ3
1c;走行駆動用モータ21d、ステアリング用
モータ31dが取付けられている。すなわち、移
動装置1は車体折曲げベース13a,13bのそ
れぞれ両端部に計4個のマグネツトホイール17
a,17b,17c,17dを備えており、これ
らの走行車輪を走行駆動用モータ21a,21
b,21c,21dによりそれぞれ独立に走行駆
動可能、かつステアリング用モータ31a,31
b,31c,31dによりそれぞれ独立にステア
リング駆動可能に支持しており、また車体折曲げ
ベース13a,13bを車体フレーム11a,1
1b,11cに対して折曲げ可能にしてあること
により、移動装置1は原子力発電所において磁性
体配管や壁面その他の磁気吸着され、自由に走行
移動するようになつている。
また、車体フレーム11a,11b,11cの
上部(プレート)には制御装置70、走行用モー
タ駆動装置71a,71b,71c,71d、ス
テアリング用モータ駆動装置72a,72b,7
2c,72dおよびバツテリ73から構成される
制御部が搭載される。制御部については後で詳細
する。
上部(プレート)には制御装置70、走行用モー
タ駆動装置71a,71b,71c,71d、ス
テアリング用モータ駆動装置72a,72b,7
2c,72dおよびバツテリ73から構成される
制御部が搭載される。制御部については後で詳細
する。
このように、制御部を車体フレーム11a,1
1b,11cの上部に搭載し、走行駆動用モータ
21a,21b,21c,21dおよびステアリ
ング用モータ31a,31b,31c,31dを
車体フレーム11a,11b,11c、の前後部
に取付けることにより、車体フレーム11a,1
1b,11cの下部に、点検・検査用装置を搭載
するためのスペースが十分確保できる構成とな
り、しかも、重心位置が本発明移動装置1の中心
部に位置することになり、安定した走行が可能と
なる利点がある。
1b,11cの上部に搭載し、走行駆動用モータ
21a,21b,21c,21dおよびステアリ
ング用モータ31a,31b,31c,31dを
車体フレーム11a,11b,11c、の前後部
に取付けることにより、車体フレーム11a,1
1b,11cの下部に、点検・検査用装置を搭載
するためのスペースが十分確保できる構成とな
り、しかも、重心位置が本発明移動装置1の中心
部に位置することになり、安定した走行が可能と
なる利点がある。
走行駆動用モータ21a,21b,21c,2
1dがマグネツトホイール17a,17b,17
c,17dを回転駆動させる機構はすべて同じで
あり、またステアリング用モータ31a,31
b,31c,31dがマグネツトホイール17
a,17b,17c,17dをステアリング駆動
させる機能もすべて同じであるので、以下走行駆
動用モータ21bがマグネツトホイール17bを
走行駆動させる機構およびステアリング用モータ
31bがマグネツトホイール17bをステアリン
グ駆動させる機能について説明する。
1dがマグネツトホイール17a,17b,17
c,17dを回転駆動させる機構はすべて同じで
あり、またステアリング用モータ31a,31
b,31c,31dがマグネツトホイール17
a,17b,17c,17dをステアリング駆動
させる機能もすべて同じであるので、以下走行駆
動用モータ21bがマグネツトホイール17bを
走行駆動させる機構およびステアリング用モータ
31bがマグネツトホイール17bをステアリン
グ駆動させる機能について説明する。
まず、走行駆動用モータ21bがマグネツトホ
イール17bを回転駆動させる機構は第3図に示
されるように構成され、マグネツトホイール17
bと平歯車18bはホイールシヤフト35bに固
定され、ホイールシヤフト35bは走行車輪支持
ベース15bに図示しない軸受により回転自在に
支持されている。一方、走行駆動用モータ21b
は減速機20bを介して走行車輪支持ベース15
bに固定され、減速機20bの出力軸には平歯車
19bが取付けられ、平歯車19bは前記平歯車
18bと噛み合うようになつている。すなわち、
走行駆動用モータ21bの回転力は減速機20b
によつて増大され、その回転駆動力は減速機20
bの出力軸に取付けられた平歯車19b、平歯車
18b、ホイールシヤフト35bを介してマグネ
ツトホイール17bに伝達される。
イール17bを回転駆動させる機構は第3図に示
されるように構成され、マグネツトホイール17
bと平歯車18bはホイールシヤフト35bに固
定され、ホイールシヤフト35bは走行車輪支持
ベース15bに図示しない軸受により回転自在に
支持されている。一方、走行駆動用モータ21b
は減速機20bを介して走行車輪支持ベース15
bに固定され、減速機20bの出力軸には平歯車
19bが取付けられ、平歯車19bは前記平歯車
18bと噛み合うようになつている。すなわち、
走行駆動用モータ21bの回転力は減速機20b
によつて増大され、その回転駆動力は減速機20
bの出力軸に取付けられた平歯車19b、平歯車
18b、ホイールシヤフト35bを介してマグネ
ツトホイール17bに伝達される。
次に、ステアリング用モータ31bがマグネツ
トホイール17bをステアリング駆動させる機構
について説明する。第3図において、走行車輪支
持ベース15bはステアリング用シヤフト24b
の下端に固定され、ステアリング用シヤフト24
bは車体折曲げベース13aに取付けられたステ
アリング用軸受25bにより回転自在である。な
お、ステアリング用軸受25bは軸受押え27b
により上下移動は防止される。ステアリング用シ
ヤフト24bの上端にはかさ歯車28bが固定さ
れ、ステアリング用シヤフト24bの上下方向の
スライド移動はスペーサ26bをステアリング用
軸受25bとかさ歯車28bの間に挿入して防止
する。一方、ステアリング用モータ31bは減速
機30bを介して車体折曲げベース13aに固定
されているものとし、ステアリング用モータ31
bの回転力は減速機30bによつて増大され、そ
の増大された回転力は減速機30bの出力軸に取
付けられたかさ歯車29bに伝えられ、このかさ
歯車29bは噛合するかさ歯車28bを介して伝
達される。すなわち、ステアリング用モータ31
bの回転力は、減速機30b、かさ歯車29b、
かさ歯車28b、ステアリング用シヤフト24b
を介して走行車輪支持ベース15bに伝達される
結果、マグネツトホイール17bがステアリング
駆動される。
トホイール17bをステアリング駆動させる機構
について説明する。第3図において、走行車輪支
持ベース15bはステアリング用シヤフト24b
の下端に固定され、ステアリング用シヤフト24
bは車体折曲げベース13aに取付けられたステ
アリング用軸受25bにより回転自在である。な
お、ステアリング用軸受25bは軸受押え27b
により上下移動は防止される。ステアリング用シ
ヤフト24bの上端にはかさ歯車28bが固定さ
れ、ステアリング用シヤフト24bの上下方向の
スライド移動はスペーサ26bをステアリング用
軸受25bとかさ歯車28bの間に挿入して防止
する。一方、ステアリング用モータ31bは減速
機30bを介して車体折曲げベース13aに固定
されているものとし、ステアリング用モータ31
bの回転力は減速機30bによつて増大され、そ
の増大された回転力は減速機30bの出力軸に取
付けられたかさ歯車29bに伝えられ、このかさ
歯車29bは噛合するかさ歯車28bを介して伝
達される。すなわち、ステアリング用モータ31
bの回転力は、減速機30b、かさ歯車29b、
かさ歯車28b、ステアリング用シヤフト24b
を介して走行車輪支持ベース15bに伝達される
結果、マグネツトホイール17bがステアリング
駆動される。
以上、走行駆動用モータ21bがマグネツトホ
イール17bを走行駆動させる機構およびステア
リング用モータ31bがマグネツトホイール17
bをステアリング駆動させる機構について説明し
たが、残りの走行駆動用モータ21a,21b,
21c,21dがマグネツトホイール17a,1
7b,17c,17dをそれぞれ走行駆動させる
機構も同様であり、また、ステアリング用モータ
31a,31c,31dがマグネツトホイール1
7a,17c,17dをそれぞれステアリング駆
動させる機能についても全く同様である。
イール17bを走行駆動させる機構およびステア
リング用モータ31bがマグネツトホイール17
bをステアリング駆動させる機構について説明し
たが、残りの走行駆動用モータ21a,21b,
21c,21dがマグネツトホイール17a,1
7b,17c,17dをそれぞれ走行駆動させる
機構も同様であり、また、ステアリング用モータ
31a,31c,31dがマグネツトホイール1
7a,17c,17dをそれぞれステアリング駆
動させる機能についても全く同様である。
次に、マグネツトホイール17a,17b,1
7c,17dの構造について説明する。マグネツ
トホイール17a,17b,17c,17dは第
4図および第5図で示すように、デイスク状永久
磁石40の両端面に適数のデイスク状磁性体ヨー
ク41a,41b,42a,42bをそれぞれ配
置して永久磁石40を挟み込み、さらに各磁性体
ヨーク42a,42bの外側から適数のデイスク
状非磁性体43a,43bで挟持した多層構造に
形成したものである。
7c,17dの構造について説明する。マグネツ
トホイール17a,17b,17c,17dは第
4図および第5図で示すように、デイスク状永久
磁石40の両端面に適数のデイスク状磁性体ヨー
ク41a,41b,42a,42bをそれぞれ配
置して永久磁石40を挟み込み、さらに各磁性体
ヨーク42a,42bの外側から適数のデイスク
状非磁性体43a,43bで挟持した多層構造に
形成したものである。
具体的には、永久磁石40は、その磁化の方向
を第4図に示すように円筒の軸方向に沿つたもの
とし、永久磁石40の両端を炭素鋼などの磁性体
ヨーク41a,41b,42a,42bで挟み込
み、さらに、例えばSUSの如き非磁性体43a,
43bにて外側から挟持し、1個の永久磁石式の
マグネツトホイール17a,17b,17c,1
7dの磁性体面(走行面)への吸着力を向上させ
たものである。その際、永久磁石40は焼結品な
ので衝撃に対して弱いために、磁石の外周面が直
接に走行面である磁性体面に接触しないように、
磁性体ヨーク41a,41b,42a,42bや
非磁性体ヨーク43a,43bの直径に比し、小
さい直径となるものとし、また、磁性体ヨーク4
1a,41b,42a,42bと非磁性体ヨーク
43a,43bとの直径は等しくしておく。この
ように、マグネツトホイール17a,17b,1
7c,17dをデイスク状永久磁石40、磁性体
ヨーク41a,41b,42a,42b、非磁性
体ヨーク43a,43bから成る多層構造とする
ことにより、磁性体面に対しての吸着力を増減さ
せることができる。
を第4図に示すように円筒の軸方向に沿つたもの
とし、永久磁石40の両端を炭素鋼などの磁性体
ヨーク41a,41b,42a,42bで挟み込
み、さらに、例えばSUSの如き非磁性体43a,
43bにて外側から挟持し、1個の永久磁石式の
マグネツトホイール17a,17b,17c,1
7dの磁性体面(走行面)への吸着力を向上させ
たものである。その際、永久磁石40は焼結品な
ので衝撃に対して弱いために、磁石の外周面が直
接に走行面である磁性体面に接触しないように、
磁性体ヨーク41a,41b,42a,42bや
非磁性体ヨーク43a,43bの直径に比し、小
さい直径となるものとし、また、磁性体ヨーク4
1a,41b,42a,42bと非磁性体ヨーク
43a,43bとの直径は等しくしておく。この
ように、マグネツトホイール17a,17b,1
7c,17dをデイスク状永久磁石40、磁性体
ヨーク41a,41b,42a,42b、非磁性
体ヨーク43a,43bから成る多層構造とする
ことにより、磁性体面に対しての吸着力を増減さ
せることができる。
吸着力を強くする場合には、非磁性体ヨーク4
3a,43bを磁性体ヨークに交換し、弱くする
場合には、磁性体ヨーク42a,42bを非磁性
体に交換すればよいのである。さらに、吸着力の
微調整を行なうには磁性体ヨークと非磁性体との
厚さを薄くして枚数を増やし、磁性体ヨークと非
磁性体との割合を細かく調整すればよい。したが
つて、マグネツトホイール17a,17b,17
c,17dの吸着力を調整することにより、マグ
ネツトホイール17a,17b,17c,17d
と磁性体面との摩擦係数に対応して、マグネツト
ホイール17a,17b,17c,17dと磁性
体面との摩擦力を適性に調整することが可能とな
る。
3a,43bを磁性体ヨークに交換し、弱くする
場合には、磁性体ヨーク42a,42bを非磁性
体に交換すればよいのである。さらに、吸着力の
微調整を行なうには磁性体ヨークと非磁性体との
厚さを薄くして枚数を増やし、磁性体ヨークと非
磁性体との割合を細かく調整すればよい。したが
つて、マグネツトホイール17a,17b,17
c,17dの吸着力を調整することにより、マグ
ネツトホイール17a,17b,17c,17d
と磁性体面との摩擦係数に対応して、マグネツト
ホイール17a,17b,17c,17dと磁性
体面との摩擦力を適性に調整することが可能とな
る。
次に、移動装置1が配管上を走行する様子を説
明するために、第6図に移動装置1が炭素鋼配管
60上を周方向に走行する場合を、第7図に移動
装置1が炭素鋼配管60上を管軸(紙面に直角)
方向に走行する場合をそれぞれ示す。なお、第7
図は第6図の状態からマグネツトホイールを4個
とも90°ステアリング回転させた図である。
明するために、第6図に移動装置1が炭素鋼配管
60上を周方向に走行する場合を、第7図に移動
装置1が炭素鋼配管60上を管軸(紙面に直角)
方向に走行する場合をそれぞれ示す。なお、第7
図は第6図の状態からマグネツトホイールを4個
とも90°ステアリング回転させた図である。
第6図に示す状態において、移動装置1は走行
駆動用モータ21a,21b,21c,21dの
駆動により、マグネツトホイール17a,17
b,17c,17dによる炭素鋼配管60上の周
方向の磁気吸着、走行が可能である。また、第6
図の状態において、移動装置1はステアリング用
モータ31a,31b,31c,31dの駆動に
より、マグネツトホイール17a,17b,17
c,17dを走行駆動用モータ21a,21b,
21c,21dが車体フレーム11a,11b,
11cの外側に位置するように90°回転させると、
第7図の状態になる。第7図から第6図への状態
に移行させるには、この動きの逆を行なえばよ
い。
駆動用モータ21a,21b,21c,21dの
駆動により、マグネツトホイール17a,17
b,17c,17dによる炭素鋼配管60上の周
方向の磁気吸着、走行が可能である。また、第6
図の状態において、移動装置1はステアリング用
モータ31a,31b,31c,31dの駆動に
より、マグネツトホイール17a,17b,17
c,17dを走行駆動用モータ21a,21b,
21c,21dが車体フレーム11a,11b,
11cの外側に位置するように90°回転させると、
第7図の状態になる。第7図から第6図への状態
に移行させるには、この動きの逆を行なえばよ
い。
第7図に示す状態において、移動装置1は走行
駆動用モータ21a,21b,21c,21dの
駆動により、マグネツトホイール17a,17
b,17c,17dによる炭素鋼配管60上の管
軸(紙面に直角)方向の磁気吸着、走行が可能で
ある。ただし、最初に移動装置1を炭素鋼配管6
0上に磁気吸着させて設置する前に、第7図のよ
うな管軸方向の走行状態を想定し、配管径に応じ
てマグネツトホイール17a,17b,17c,
17dのステアリング用シヤフト24a,24
b,24c,24dの中心軸の延長線が配管断面
のほぼ中心を通るように車体折曲げベース13
a,13bの車体フレーム11a,11b,11
cに対する角度を調整し、マグネツトホイール1
7a,17b,17c,17dの端面のエツジ部
で配管に吸着しないようにする。
駆動用モータ21a,21b,21c,21dの
駆動により、マグネツトホイール17a,17
b,17c,17dによる炭素鋼配管60上の管
軸(紙面に直角)方向の磁気吸着、走行が可能で
ある。ただし、最初に移動装置1を炭素鋼配管6
0上に磁気吸着させて設置する前に、第7図のよ
うな管軸方向の走行状態を想定し、配管径に応じ
てマグネツトホイール17a,17b,17c,
17dのステアリング用シヤフト24a,24
b,24c,24dの中心軸の延長線が配管断面
のほぼ中心を通るように車体折曲げベース13
a,13bの車体フレーム11a,11b,11
cに対する角度を調整し、マグネツトホイール1
7a,17b,17c,17dの端面のエツジ部
で配管に吸着しないようにする。
マグネツトホイール17a,17b,17c,
17dのステアリング用シヤフト24a,24
b,24c,24dの中心軸の延長線が配管断面
の中心を通るような車体フレーム11a,11
b,11cに対する車体折曲げベース13a,1
3bの角度は以下のように決定できる。
17dのステアリング用シヤフト24a,24
b,24c,24dの中心軸の延長線が配管断面
の中心を通るような車体フレーム11a,11
b,11cに対する車体折曲げベース13a,1
3bの角度は以下のように決定できる。
第7図において、符号θ,、a,b,r,R
を次のように定義する。
を次のように定義する。
θ:車体折曲げベース13a,13bの車体フ
レーム11a,11b,11cに対する角度 :車体折曲げシヤフト12a,12b間の軸
間距離 a:車体折曲げ用シヤフト12a,12bとホ
イールシヤフト35a,35b,35c,35d
との軸間距離 b:車体折曲げ用シヤフト12a,12bとス
テアリングシヤフト24a,24b,24c,2
4dとの軸間距離 r:マグネツトホイール17a,17b,17
c,17dの半径 R:配管の半径 このとき、 (R+r+a)sinθ=/2+b cosθ…… (1) なる関係が成り立つ。
レーム11a,11b,11cに対する角度 :車体折曲げシヤフト12a,12b間の軸
間距離 a:車体折曲げ用シヤフト12a,12bとホ
イールシヤフト35a,35b,35c,35d
との軸間距離 b:車体折曲げ用シヤフト12a,12bとス
テアリングシヤフト24a,24b,24c,2
4dとの軸間距離 r:マグネツトホイール17a,17b,17
c,17dの半径 R:配管の半径 このとき、 (R+r+a)sinθ=/2+b cosθ…… (1) なる関係が成り立つ。
よつて、
ただし、A=2(R+r+a)/,
B=−2b/,α=tan-1(B/A)
である。
すなわち、車体フレーム11a,11b,11
cに対する車体折曲げベース13a,13bの角
度θは、 で与えられる。
cに対する車体折曲げベース13a,13bの角
度θは、 で与えられる。
次に、第8図において移動装置1の制御部につ
いて説明する。移動装置1の制御部は制御装置7
0、走行モータ駆動装置71a,71b,71
c,71d、速度検出器22a,22b,22
c,22d、位置検出器23a,23b,23
c,23d、ステアリング用モータ駆動装置72
a,72b,72c,72d、ステアリング角度
検出器32a,32b,32c,32dおよびバ
ツテリ73から構成される。車体フレーム11
a,11b,11c,11dの上部に制御装置7
0、走行用モータ駆動装置71a,71b,71
c,71d、ステアリング用モータ駆動装置72
a,72b,72c,72dおよびバツテリ73
は搭載され、速度検出器22a,22b,22
c,22dおよび位置検出器23a,23b,2
3c,23dは走行駆動用モータ21a,21
b,21c,21dの同軸上にそれぞれ取付けら
れ、ステアリング角度検出器32a,32b,3
2c,32dはかさ歯車28a,28b,28
c,28dの角度を検出できるように車体に固定
されている。
いて説明する。移動装置1の制御部は制御装置7
0、走行モータ駆動装置71a,71b,71
c,71d、速度検出器22a,22b,22
c,22d、位置検出器23a,23b,23
c,23d、ステアリング用モータ駆動装置72
a,72b,72c,72d、ステアリング角度
検出器32a,32b,32c,32dおよびバ
ツテリ73から構成される。車体フレーム11
a,11b,11c,11dの上部に制御装置7
0、走行用モータ駆動装置71a,71b,71
c,71d、ステアリング用モータ駆動装置72
a,72b,72c,72dおよびバツテリ73
は搭載され、速度検出器22a,22b,22
c,22dおよび位置検出器23a,23b,2
3c,23dは走行駆動用モータ21a,21
b,21c,21dの同軸上にそれぞれ取付けら
れ、ステアリング角度検出器32a,32b,3
2c,32dはかさ歯車28a,28b,28
c,28dの角度を検出できるように車体に固定
されている。
速度検出器22a,22b,22c,22dは
マグネツトホイール17a,17b,17c,1
7dのそれぞれの速度を検出する一方、位置検出
器23a,23b,23c,23dはマグネツト
ホイール17a,17b,17c,17dの走行
距離をそれぞれ検出しており、さらに、ステアリ
ング角度検出器32a,32b,32c,32d
はマグネツトホイール17a,17b,17c,
17dのステアリング角度を検出し、それらの検
出信号は制御装置70に送られる。制御装置70
はそれらの検出信号を基にして、予め決められた
走行制御プログラムに従つて、走行用モータ駆動
装置71a,71b,71c,71dおよびステ
アリング用モータ駆動装置72a,72b,72
c,72dにモータ駆動信号を送り、走行駆動用
モータ21a,21b,21c,21dおよびス
テアリング用モータ31a,31b,31c,3
1dを駆動する。なお、制御部に必要な電力はバ
ツテリ73から供給される。
マグネツトホイール17a,17b,17c,1
7dのそれぞれの速度を検出する一方、位置検出
器23a,23b,23c,23dはマグネツト
ホイール17a,17b,17c,17dの走行
距離をそれぞれ検出しており、さらに、ステアリ
ング角度検出器32a,32b,32c,32d
はマグネツトホイール17a,17b,17c,
17dのステアリング角度を検出し、それらの検
出信号は制御装置70に送られる。制御装置70
はそれらの検出信号を基にして、予め決められた
走行制御プログラムに従つて、走行用モータ駆動
装置71a,71b,71c,71dおよびステ
アリング用モータ駆動装置72a,72b,72
c,72dにモータ駆動信号を送り、走行駆動用
モータ21a,21b,21c,21dおよびス
テアリング用モータ31a,31b,31c,3
1dを駆動する。なお、制御部に必要な電力はバ
ツテリ73から供給される。
このように、本発明による移動装置の最大の特
長は磁性体配管上を周方向および管軸方向に自由
に走行可能なことである。また、この移動装置
は、マグネツトホイールを使用し、車体の中央部
に点検・検査装置等の搭載が可能な全輪駆動・全
輪ステアリングによる構成となるため、点検・検
査装置を搭載して、レール等を敷設せずに磁性体
の壁面や配管上を自由に移動することができる。
しかも、走行車輪にマグネツトホイールを用いて
いるので、走行車輪を磁性体面に吸着させるため
に複雑な機構や制御は必要でなく、電源喪失時も
走行面としての磁性体面から落下することがな
い。走行車輪は、4個の駆動モータで直接回転駆
動される全輪駆動となつているから、走行中に駆
動力不足となる事態が回避され、確実な走行を確
保することができる。すなわち、前輪または後輪
の2輪駆動では、4輪のうち1輪が何らかの事態
によつて磁性体面から浮いた時に、その浮いた車
輪が駆動車輪である場合には、吸着させている駆
動力が1輪分不足となり、その結果、駆動力不足
となる事態が生じる可能性があるが、本発明にあ
つては、係る事態は生じ得ない。
長は磁性体配管上を周方向および管軸方向に自由
に走行可能なことである。また、この移動装置
は、マグネツトホイールを使用し、車体の中央部
に点検・検査装置等の搭載が可能な全輪駆動・全
輪ステアリングによる構成となるため、点検・検
査装置を搭載して、レール等を敷設せずに磁性体
の壁面や配管上を自由に移動することができる。
しかも、走行車輪にマグネツトホイールを用いて
いるので、走行車輪を磁性体面に吸着させるため
に複雑な機構や制御は必要でなく、電源喪失時も
走行面としての磁性体面から落下することがな
い。走行車輪は、4個の駆動モータで直接回転駆
動される全輪駆動となつているから、走行中に駆
動力不足となる事態が回避され、確実な走行を確
保することができる。すなわち、前輪または後輪
の2輪駆動では、4輪のうち1輪が何らかの事態
によつて磁性体面から浮いた時に、その浮いた車
輪が駆動車輪である場合には、吸着させている駆
動力が1輪分不足となり、その結果、駆動力不足
となる事態が生じる可能性があるが、本発明にあ
つては、係る事態は生じ得ない。
ところで、移動装置は駆動系および制御系など
へ制御装置およびバツテリから給電ないしは電気
信号を送受信するので複数本のケーブルを必要と
する。しかるに、移動装置の車体に制御装置およ
びバツテリを搭載していない場合には車体に接続
される外部ケーブルが必要となり、このケーブル
が走行面にからみついたり、またよじれたりする
ので、そのケーブルを元に戻したりするケーブル
の矯正作業が必要になる。また、移動装置が長い
ケーブルを引きずり回して走行することは好まし
いことではない。特に、大型配管などの溶接線の
検査に際しては移動装置は反転作業の繰り返しが
多いので、ケーブルのよじれは著しい。この点、
本発明では車体に制御装置およびバツテリを搭載
しているためにケーブルを引き回す必要がないの
で作業時間が半減できる効果もある。
へ制御装置およびバツテリから給電ないしは電気
信号を送受信するので複数本のケーブルを必要と
する。しかるに、移動装置の車体に制御装置およ
びバツテリを搭載していない場合には車体に接続
される外部ケーブルが必要となり、このケーブル
が走行面にからみついたり、またよじれたりする
ので、そのケーブルを元に戻したりするケーブル
の矯正作業が必要になる。また、移動装置が長い
ケーブルを引きずり回して走行することは好まし
いことではない。特に、大型配管などの溶接線の
検査に際しては移動装置は反転作業の繰り返しが
多いので、ケーブルのよじれは著しい。この点、
本発明では車体に制御装置およびバツテリを搭載
しているためにケーブルを引き回す必要がないの
で作業時間が半減できる効果もある。
以上説明したように、本発明は車体に制御装置
およびバツテリを搭載した移動装置であり、この
移動装置を原子力発電所等に適用した場合には、
ケーブルを引きずり回す必要がなく配管や原子炉
圧力容器等の磁性体表面を自由に移動することが
でき、これらの点検・検査を行なう移動ロボツト
の移動装置として最適であり、作業員の放射線被
曝低減やケーブルの矯正作業を必要としないので
省力化を図ることができる。さらには、デイスク
状永久磁石より径の大なるデイスク状磁性体ヨー
クによつてデイスク状永久磁石が保護されている
ので、マグネツトホイールの信頼性を向上させる
ことができる。さらにデイスク状磁性体ヨークと
デイスク状非磁性体は厚さを可変にすることがで
きるので、マグネツトホイールの吸着力を必要に
応じて強弱調整することができる。よつて、吸着
する側の磁性体面の摩擦係数に対応して、マグネ
ツトホイールと磁性体面との摩擦力を適性に調整
することができる。
およびバツテリを搭載した移動装置であり、この
移動装置を原子力発電所等に適用した場合には、
ケーブルを引きずり回す必要がなく配管や原子炉
圧力容器等の磁性体表面を自由に移動することが
でき、これらの点検・検査を行なう移動ロボツト
の移動装置として最適であり、作業員の放射線被
曝低減やケーブルの矯正作業を必要としないので
省力化を図ることができる。さらには、デイスク
状永久磁石より径の大なるデイスク状磁性体ヨー
クによつてデイスク状永久磁石が保護されている
ので、マグネツトホイールの信頼性を向上させる
ことができる。さらにデイスク状磁性体ヨークと
デイスク状非磁性体は厚さを可変にすることがで
きるので、マグネツトホイールの吸着力を必要に
応じて強弱調整することができる。よつて、吸着
する側の磁性体面の摩擦係数に対応して、マグネ
ツトホイールと磁性体面との摩擦力を適性に調整
することができる。
第1図は本発明に係る移動装置の一実施例を一
部破断面で示す平面図、第2図は第1図の一部断
面を示す側面図、第3図は第1図を一部断面を示
す正面図、第4図は第1図におけるマグネツトホ
イールの正面図、第5図は第1図におけるマグネ
ツトホイールの側面図、第6図は移動装置が炭素
鋼配管の外面を周方向に走行している状態を示す
側面図、第7図は移動装置が炭素鋼配管の外面を
管軸方向に走行している状態を示す(進行方向)
正面図、第8図は移動装置の制御系を示すブロツ
ク図である。 1……移動装置、11a〜c……車体フレー
ム、12a,b……車体折曲げ用シヤフト、13
a,b……車体折曲げベース、14……ナツト、
15a,b,16a,b……走行車輪支持ベー
ス、17a〜d……マグネツトホイール、18a
〜d,19a〜d……平歯車、20a〜d……減
速機、21a〜d……走行駆動用モータ、22a
〜d……速度検出器、23a〜d……位置検出
器、24a〜d……ステアリング用シヤフト、2
5a〜d……ステアリング用軸受、26a〜d…
…スペーサ、27a〜d……軸受押え、28a〜
d,29a〜d……かさ歯車、30a〜d……減
速機、31a〜d……ステアリング用モータ、3
2a〜d……ステアリング角度検出器、33a〜
c,34a〜c……回転アーム、35a〜d……
ホイールシヤフト、40……永久磁石、41a,
b,42a,b……磁性体ヨーク、43a,b…
…非磁性体、60……炭素鋼配管、70……制御
装置、71a〜b,72a〜d……モータ駆動装
置、73……バツテリ。
部破断面で示す平面図、第2図は第1図の一部断
面を示す側面図、第3図は第1図を一部断面を示
す正面図、第4図は第1図におけるマグネツトホ
イールの正面図、第5図は第1図におけるマグネ
ツトホイールの側面図、第6図は移動装置が炭素
鋼配管の外面を周方向に走行している状態を示す
側面図、第7図は移動装置が炭素鋼配管の外面を
管軸方向に走行している状態を示す(進行方向)
正面図、第8図は移動装置の制御系を示すブロツ
ク図である。 1……移動装置、11a〜c……車体フレー
ム、12a,b……車体折曲げ用シヤフト、13
a,b……車体折曲げベース、14……ナツト、
15a,b,16a,b……走行車輪支持ベー
ス、17a〜d……マグネツトホイール、18a
〜d,19a〜d……平歯車、20a〜d……減
速機、21a〜d……走行駆動用モータ、22a
〜d……速度検出器、23a〜d……位置検出
器、24a〜d……ステアリング用シヤフト、2
5a〜d……ステアリング用軸受、26a〜d…
…スペーサ、27a〜d……軸受押え、28a〜
d,29a〜d……かさ歯車、30a〜d……減
速機、31a〜d……ステアリング用モータ、3
2a〜d……ステアリング角度検出器、33a〜
c,34a〜c……回転アーム、35a〜d……
ホイールシヤフト、40……永久磁石、41a,
b,42a,b……磁性体ヨーク、43a,b…
…非磁性体、60……炭素鋼配管、70……制御
装置、71a〜b,72a〜d……モータ駆動装
置、73……バツテリ。
Claims (1)
- 1 車体の前後左右に走行車輪を設け、上記走行
車輪を走行駆動用モータからの駆動力で回転駆動
させ、かつ上記走行車輪をステアリング用モータ
からの駆動力でステアリング可能とした移動装置
において、上記走行車輪は磁性体面に磁気吸着・
転動可能なマグネツトホイールで構成され、この
マグネツトホイールはデイスク状永久磁石と、こ
のデイスク状永久磁石を挟み込み厚さを可変に着
脱自在に構成しかつこのデイスク状永久磁石より
径の大なるデイスク状磁性体ヨークと、このデイ
スク状磁性体ヨークを挟み込み厚さを可変に着脱
自在に構成しかつこのデイスク状磁性体ヨークと
同一形状のデイスク状非磁性体とから構成され、
上記各走行車輪は独立した走行駆動用モータによ
り回転駆動され、かつ各走行車輪は独立したステ
アリング用モータによりステアリング駆動され、
さらに前部左右の走行車輪と後部左右の走行車輪
をそれぞれ車体に対して折曲げ可能に設け、前記
車体に制御装置およびバツテリを搭載してなるこ
とを特徴とする移動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112527A JPS62268783A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112527A JPS62268783A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 移動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62268783A JPS62268783A (ja) | 1987-11-21 |
| JPH0457552B2 true JPH0457552B2 (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=14588875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61112527A Granted JPS62268783A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | 移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62268783A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0274272U (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-06 | ||
| JP4670599B2 (ja) * | 2005-11-09 | 2011-04-13 | Jfeスチール株式会社 | 検査機器用自走台車 |
| JP5806543B2 (ja) * | 2011-08-01 | 2015-11-10 | ジャパンマリンユナイテッド株式会社 | 歪み取り装置 |
| US9863919B2 (en) * | 2013-11-30 | 2018-01-09 | Saudi Arabian Oil Company | Modular mobile inspection vehicle |
| CN105346615B (zh) * | 2015-10-29 | 2017-08-01 | 南京邮电大学 | 一种闭式高空缆索爬升机器人 |
| CN113389841A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-14 | 南京邮电大学 | 斜拉桥攀爬机器人用弹簧磁流变耦合加载机构及减振方法 |
| JP7387933B1 (ja) * | 2023-03-27 | 2023-11-28 | Dmg森精機株式会社 | 走行装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5217960A (en) * | 1975-07-31 | 1977-02-10 | Shiyuuichi Iwata | Drying mechanism automatically stored at raining time |
| JPS54131209A (en) * | 1978-04-04 | 1979-10-12 | Akira Kubota | Travelling car with total wheel driving magnetic wheel |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61112527A patent/JPS62268783A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62268783A (ja) | 1987-11-21 |
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