JPH09101389A - 小型点検ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、俯仰方向の回動機能を保持しつ
つ、その回転半径を小さくし小型化を図ることを可能と
する。 【解決手段】 少なくともカメラ部からなる情報収集手
段を備え、カメラ部を旋回・俯仰させて情報収集を行
い、また、軌道上を走行する小型点検ロボットにおい
て、カメラ部のレンズ中心をカメラ部の旋回軸及び俯仰
軸付近となるように配置する小型点検ロボット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子力発電
所の格納容器内等のきわめて狭隘な場所を自動的に点検
する小型点検ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば原子力発電所の発電施設、プラン
ト等の施設では、従来から内部点検用の小型点検ロボッ
トが用いられている。特に原子力発電所の格納容器内点
検ロボットとして、例えば図７、図８に示すようなもの
が使用される。

【０００３】図７は従来の小型点検ロボットの構成を示
す側面図である。図８は同小型点検ロボットを示す正面
図である。この小型点検ロボットは、軌道５６に沿って
移動する台車５８上に設けられ、台車５８上には図７に
示すＡ軸方向に回転する雲台機構５２及び制御筐体５１
が設けられている。さらに雲台機構５２には俯仰機構５
３が設けられこの俯仰機構５３に赤外線カメラ５４が取
り付けられている。

【０００４】赤外線カメラ５４は、俯仰機構５３により
図８に示すＢ軸方向に俯仰し、雲台機構５２の旋回動作
と合わせ、格納容器内の全方位を自在に撮影することが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる装置において、
特に被点検対象物の表面温度を測定するための赤外線カ
メラ５４は、図示しない冷却機構を装備しているため形
格が大きくなっている。これに加え、赤外線カメラ５４
は、角形形状を有するため、俯仰軸Ｂにより、俯仰機構
５３が回転したとき、その回転半径が大きくなり、その
結果小型点検ロボットの図７に示すＹ及びＬ寸法も大き
くなるため点検ロボットとしての断面サイズが大型化す
る。

【０００６】このため、例えば図９に示すような原子力
プラント等内部が狭く曲がりくねった環境で使用する場
合、当該カメラ５４が軌道５６や図示しない他の構造物
に干渉するなどの課題があった。

【０００７】図９は内部が狭く曲がりくねった環境で使
用する場合の軌道及び小型点検ロボットの様子を示す図
である。一方、大型化することにより生産コストが高く
なるほか、カメラ、旋回・俯仰機構等のケーブルが３次
元的に屈曲するために断線等の心配がある。さらに、こ
のような場合、格納容器内の耐放射線による環境のた
め、メンテナンスが困難であるという課題をも有してい
た。

【０００８】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、俯仰方向の回動機能を保持しつつ、その回
転半径を小さくし小型化を図ることを可能とした小型点
検ロボットを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、少なくともカメラ部か
らなる情報収集手段を備え、カメラ部を旋回・俯仰させ
て情報収集を行い、また、軌道上を走行する小型点検ロ
ボットにおいて、カメラ部のレンズ中心をカメラ部の旋
回軸及び俯仰軸付近となるように配置する小型点検ロボ
ットである。

【００１０】また、請求項２に対応する発明は、少なく
ともカメラ部からなる情報収集手段を備え、カメラ部を
旋回・俯仰させて情報収集を行い、また、軌道上を走行
する小型点検ロボットにおいて、カメラ部を俯仰させる
俯仰機構は、インターナルギアとピニオン駆動により俯
仰動作を行い、カメラ部は、インターナルギアの内側に
設けられる小型点検ロボットである。

【００１１】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項２に対応する発明において、ピニオンを駆動させる駆
動部、カメラ部等のケーブルをインターナルギアの内側
に配線する小型点検ロボットである。

【００１２】したがってまず、請求項１に対応する発明
の小型点検ロボットにおいては、少なくともカメラ部か
らなる情報収集手段が設けられ、カメラ部を旋回・俯仰
させて情報収集が行われる。また、この小型点検ロボッ
トは軌道上を走行する。

【００１３】そして、カメラ部のレンズ中心がカメラ部
の旋回軸及び俯仰軸付近となるように配置される。した
がって、俯仰方向の回動機能を保持しつつ、その回転半
径を小さくし小型化を図ることを可能とする。

【００１４】また、請求項２に対応する発明の小型点検
ロボットにおいては、少なくともカメラ部からなる情報
収集手段が設けられ、カメラ部を旋回・俯仰させて情報
収集が行われる。また、この小型点検ロボットは軌道上
を走行する。

【００１５】ここで、カメラ部を俯仰させる俯仰機構に
おいては、インターナルギアとピニオン駆動により俯仰
動作が行われる。そして、カメラ部は、インターナルギ
アの内側に設けられる。

【００１６】したがって、俯仰方向の回動機能を保持し
つつ、その回転半径を小さくし小型化を図ることを可能
とする。さらに、請求項３に対応する発明の小型点検ロ
ボットにおいては、請求項２に対応する発明と同様に作
用する他、ピニオンを駆動させる駆動部、カメラ部等の
ケーブルがインターナルギアの内側に配線される。した
がって、カメラ、俯仰機構等のケーブルが３次元的に屈
曲するのを少なくし、ひいては断線等の防止をすること
ができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る小型点
検ロボットの構成を示す正面図であり、図２は同実施の
形態の小型点検ロボットを示す平面図である。

【００１８】また、図３は同実施の形態の小型点検ロボ
ットを示す側面図である。図１〜３において、この小型
点検ロボットは、モノレール式の軌道６に図示しない駆
動機構を介して制御筐体１が取り付けられ、この制御筐
体１に、ロボットを構成する各部が取り付けられてなっ
ている。

【００１９】また、制御筐体１は、小型点検ロボットを
制御しており、その上部に設けられたトロリーシュー７
及び図示しない軌道内のトロリー線により給電されてい
る。また、上記駆動機構により軌道６をガイドとして走
行駆動するように構成されている。

【００２０】また、制御筐体１の一端に、これに並列
し、かつ軌道６に平行して雲台機構２が設けられ、さら
に雲台機構２の制御筐体１反対端上部には衝突防止用前
部バンパー５ａが取り付けられている。一方、当該制御
筐体１の他端上部には衝突防止用後部バンパー５ｂが取
り付けられている。

【００２１】一方、雲台機構２上には、俯仰機構３が設
けられ、この俯仰機構３には、温度の採取に必要な赤外
線カメラ４と、目視点検に必要な小型カメラ１０と、異
常音の採取に必要な図示しないコンデンサマイクとが取
り付けられている。

【００２２】これらの赤外線カメラ４、小型カメラ１０
及びコンデンサマイクからなる情報収集部は、雲台機構
２により軌道６と垂直で当該ロボット取り付け方向とな
る図３に示す旋回軸ａを中心として旋回動作を行い、ま
た、俯仰機構３により軌道６及び旋回軸ａと垂直な図１
に示す俯仰軸ｂを中心として俯仰動作を行うように構成
されている。

【００２３】この俯仰機構３は、後述するインターナル
ギアを有する２つのリング３ａが同軸に、かつ、その共
通中心軸と上記旋回軸ａが直交するようにして雲台機構
２上に設けられ、さらに、当該２つのリング３ａ内に俯
仰機構３の各部が設けられて構成されている。

【００２４】なお、２つのリング３ａの中点すなわち赤
外線カメラ４の中心位置は、旋回軸ａ上に設けられる。
次に俯仰機構３の詳細な構成について、図４〜６を用い
て説明する。

【００２５】図４は、本実施の形態の小型点検ロボット
の俯仰機構の詳細構成を示す正面図であり、図５は同俯
仰機構の詳細構成の平面図である。また、図６は図５の
Ａ−Ａ矢視部である同俯仰機構の詳細構成の側面図であ
る。

【００２６】図４〜６に示すように俯仰機構３には、赤
外線カメラ用逃げ３９を有する赤外線カメラ保持ブラケ
ット３８が、リング３ａの内側に軸受３６を介してリン
グ内を回転可能に設けられている。

【００２７】この赤外線カメラ保持ブラケット３８に
は、ピニオンギア３２及び図示しない第２のピニオンギ
アを有するエンコーダ３７が設けられており、一方、リ
ング３ａには、インターナルギア３１が設けられてお
り、これらの各ピニオンギアとインターナルギア３１と
は噛み合っている。

【００２８】また、ピニオンギア３２は、赤外線カメラ
保持ブラケット３８に取り付けられた駆動モータ３５に
よりカサ歯車３３及びカサ歯車３４を介して駆動され、
これにより、赤外線カメラ保持ブラケット３８は俯仰軸
ｂを中心にして回動する。

【００２９】一方、図示しない第２のピニオンギアの回
転によってエンコーダ３７は俯仰角度を検出し、赤外線
カメラ保持ブラケット３８に保持される赤外線カメラ４
の俯仰角度が制御される。

【００３０】ここで、赤外線カメラ４の中心は旋回軸ａ
及び俯仰軸ｂ付近に設けられることとなる。したがっ
て、赤外線カメラ４のレンズ中心をも旋回軸ａ及び俯仰
軸ｂ付近に設けられることとなる。

【００３１】なお、特に図示しないが、赤外線カメラ
４、小型カメラ１０、コンデンサマイク、駆動モータ３
５、図示しないセンサ及びリミットスイッチ等のケーブ
ルの配線ルートをリング３ａの内周側とし、さらに、雲
台機構２中心軸を通して制御筐体１に接続している。

【００３２】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る小型点検ロボットでは、雲台機構２により旋回
軸ａを中心として旋回動作を行い、また、俯仰機構３に
より軌道６及び旋回軸ａと垂直な俯仰軸ｂを中心として
俯仰動作を行うことにより、格納容器内の全方位を自在
に撮影、温度測定、集音等することができる。

【００３３】上述したように、本発明の実施の形態に係
る小型点検ロボットによれば、インターナルギア３１を
有するリング３ａを設け、赤外線カメラ４をこのリング
内に回転可能に設けるようにしたので、雲台機構２の旋
回軸ａ及び俯仰機構３の俯仰軸ｂにおける回転半径を小
さくすることができ、つまり、カメラ部の可動範囲投影
面積を小さくすることができる。

【００３４】したがって、軌道６や図示しない他の構造
物に干渉することなく、赤外線カメラ４を自在に旋回さ
せ、俯仰させることができる。これにより、俯仰角度等
の範囲を大きくし、原子力発電所の格納容器内等を十分
に点検することができる。

【００３５】また、カメラ部が俯仰機構３の中心に配置
されていることから、俯仰機構３のバランスが良くな
り、俯仰機構の駆動部を容量の小さいものとすることが
でき、俯仰機構をコンパクト化、軽量化することができ
る。

【００３６】さらに、駆動モータ３５，赤外線カメラ４
等に設けるケーブルと俯仰機構３及び雲台機構２内を通
すようにしたので、配線をコンパクトにし、かつ、俯仰
動作等によるケーブルの屈曲性を和らげ、ケーブル断線
を防止することができる。

【００３７】したがって、ロボットの信頼性を向上さ
せ、メンテナンスの頻度を少なくして、格納容器内の耐
放射線による環境等でも安定して動作させることができ
る。なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形する
ことが可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、カ
メラ部を俯仰機構内に納めるようにしたので、俯仰方向
の回動機能を保持しつつ、その回転半径を小さくし小型
化を図ることを可能とした小型点検ロボットを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る小型点検ロボット
の構成を示す正面図。

【図２】同実施の形態の小型点検ロボットを示す平面
図。

【図３】同実施の形態の小型点検ロボットを示す側面図

【図４】同実施の形態の小型点検ロボットの俯仰機構の
詳細構成を示す正面図。

【図５】同俯仰機構の詳細構成の平面図。

【図６】図５のＡ−Ａ矢視部である同俯仰機構の詳細構
成の側面図。

【図７】従来の小型点検ロボットの構成を示す側面図。

【図８】同従来の小型点検ロボットを示す正面図。

【図９】内部が狭く曲がりくねった環境で使用する場合
の軌道及び小型点検ロボットの様子を示す図。

【符号の説明】

２…雲台機構、３…俯仰機構、３ａ…リング、４…赤外
線カメラ、５ａ…衝突防止用前部バンパー、５ｂ…衝突
防止用後部バンパー、６…軌道、７…トロリーシュー、
１０…小型カメラ、３１…インターナルギア、３２…ピ
ニオンギア、３３…カサ歯車、３４…カサ歯車、３５…
駆動モータ、３６…軸受、３７…エンコーダ、３８…赤
外線カメラ保持部ブラケット、３９…赤外線カメラ用逃
げ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともカメラ部からなる情報収集手
   段を備え、前記カメラ部を旋回・俯仰させて情報収集を
   行い、また、軌道上を走行する小型点検ロボットにおい
   て、 前記カメラ部のレンズ中心をカメラ部の旋回軸及び俯仰
   軸付近となるように配置することを特徴とする小型点検
   ロボット。
2. 【請求項２】 少なくともカメラ部からなる情報収集手
   段を備え、前記カメラ部を旋回・俯仰させて情報収集を
   行い、また、軌道上を走行する小型点検ロボットにおい
   て、 前記カメラ部を俯仰させる俯仰機構は、インターナルギ
   アとピニオン駆動により俯仰動作を行い、 前記カメラ部は、前記インターナルギアの内側に設けら
   れることを特徴とする小型点検ロボット。
3. 【請求項３】 前記ピニオンを駆動させる駆動部、前記
   カメラ部等のケーブルを前記インターナルギアの内側に
   配線することを特徴とする請求項２記載の小型点検ロボ
   ット。