JPS5823593Y2 - マニピユレ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、管その他の円形断面対象物１わりに測定機器
や溶接機その他の装置ないし工具を移動させるマニピュ
レータに関する。

回転させることができずしかも長尺な管その他の円形断
面対象物の場合、その円周方向に測定機器や溶接機等を
自動的に移動させるには移動の際に当該対象物と交差し
ないようなマニピュレータでなければならないが、従来
にはこのようなマニピュレータは見当たらない。

溶接機のマニピュレータを例に挙げても、アーム形とブ
ーム形としか存在せず、既設状態のあるいは複雑に曲る
長尺な管材において円周方向へ溶接機を移動させること
は不可能である。

本考案は、管その他の円形断面対象物！わりに測定機器
その他の装置ないし工具を移動させうるマニピュレータ
を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成する本考案の構成は、管その他の円形
断面対象物の円周方向筒わりに装置等を移動させるもの
において、円弧状の固定枠の中にその円周方向に移動す
る円弧状の２本の移動レールを並列設置すると共に該移
動レールの一方を軸方向に移動する移動枠に載置してそ
の上を円周方向に移動するようにし、更に前記移動レー
ルに前記対象物と一定間隔を隔てるための倣いローラを
夫々設けると共に前記移動レールが互いに逆方向に繰り
出された後に前記移動枠を軸方向に移動させて移動レー
ルを一列上に配置して円形レールを構成させる駆動手段
と前記レールを対象物１わりに回転させる駆動手段とを
装備したことを特徴とする。

以下本考案の構成を図面に示す一実施例に基づいて詳細
に説明する。

本考案のマニピュレータは、円弧状の固定枠１に同じく
円弧状の２本のレール２，３を収容し、これらレール２
，３を組合せることによって円形レールを構成するよう
にしたもので、通常は第１図に示すように各レール２，
３を並列に固定枠１内に収めて円弧状の１１にして管そ
の他の円形断面対象物（以下対象物と略称する）４に対
して径方向から容易に装着しうるようにすると共に装着
後には移動レール２，３を繰り出し一列上に配置して第
１０図に示すような円形レールと成し、対象物４１わり
に回転移動させる。

二部材を合せてボルト止めすることにより一体的に形成
されている断面り型の固定枠１には、移動レールの一方
２を載置する移動枠５が収められている。

該移動枠５は固定枠１の底部に設けられているガイドロ
ーラ６によって固定枠１を横断する方向すなわち対象物
４の軸方向（第３図上紙面の左右方向）に移動可能に設
置され、固定枠１の側壁に設置されている流体圧シリン
ダ７によって動かされる。

前記ガイドローラ６は、パン状のフレーム８に取付けら
れてユニット化され、固定枠１の底部の空孔部分に嵌め
造型れ、ボルト止めされている。

又、高圧空気あるいは圧油を作動流体とする前記流体圧
シリンダ７のピストンロンドと移動枠５との接続は取付
座９を介して行なわれている。

移動枠５には、スラスト方向支持ローラ１０．１１とラ
ジアル方向支持ローラ１２，１３とが夫々設けられてお
り、搭載する移動レール２ががたつきを起こさずに円周
方向へ移動できるように設けられている。

他方、固定枠１の他方の側壁面には直接スラスト方向支
持ローラ１０’、１１’とラジアル方向支持ローラ１２
’、 １３’とが夫々設けられ、他方の移動レール３が
がたつきを起こさずに円周方向へ移動できるように設け
られている。

尚、前記移動枠５は、第１１図〜第１３図に示すように
、当該移動枠５を他方の移動レール３側へ押しつける際
にラジアル方向支持ローラ１（と衝突するのを避けるた
め、ラジアル方向支持ローラ１３′の位置に相当する部
分に切欠き溝１４が形成されている。

移動レール２および３は、Ｌ形の移動ベース１５を■型
のレール本体１６で支えたもので、その中央下部に移動
のための円弧状のギヤ１１がその歯先面をレール本体１
６のフランジ部分よりも若干四重せてボルト止めされて
いる。

この移動レール２および３は夫々別個の駆動源１Ｂおよ
び１９を有している。

一方の移動レール２の駆動は、第１図に示すよ引こ、固
定枠１に固定されたモータ１Ｂの回転を減速のためのギ
ヤヘッド２０と回転伝動軸２１とを介して円弧状ギヤ１
Ｔと噛み合うピニオン２２を回転させることにより行な
う。

この駆動装置は、回転伝動軸２１にスプライン軸を採用
しているので移動枠５を移動レール３側へ移動させた状
態でも回転は伝達できる。

他方の移動レール３の場合は、移動レール３の軸方向移
動を考慮する必要がないので、第１図に示すように、ギ
ヤヘッド２３から突出する回転伝動軸２４とピニオン２
５とはキー２６で止めつけられている。

又、これら移動レール２，３の両端部は、第１〜９図に
示すように、内側が切欠かれて半分の厚みとされ、−列
上に配置する際にこの部分が合致して一本の円形レール
を威すように設けられている。

更に、移動ベース１５上には１個の固定倣いローラ２７
と２個の可動倣いローラ２８が夫々固定枠１の曲率中心
に向かうように設置されている。

この倣いローラ２７，２８は、対象物４と一定間隔を隔
てて移動レール２，３を位置させるためのものである。

尚、固定枠１には倣い足２９が２対前記曲率中心に向け
て設けられている。

次に上述の如く構成したマニピュレータの作動過程を説
明する。

１ず、対象物４に倣い足２９が接触する１で円弧状の本
マニピュレータを嵌め込み、固定枠１および移動レール
２，３を対象物４と同心をこ位置させる。

この状態でモータ１９を起動し、移動レール３を固定枠
１外へ繰り出し第８図の位置すなわち略９０°回転した
所で止める。

また、モータ１８を起動して移動レール２を移動レール
３とは逆の方向に略９００回転させる。

このとき、移動レール２および３は夫々のスラスト支持
ローラ１０，１１およびｉｏ’、ｉ’＋’並びにラジア
ル支持ローラ１２，１３および１２’、１３’をガイド
に送り出されるため相互に干渉することなく、しかも正
しく円弧状に送り出される。

送り出された状態で流体圧シリンダＴを作動させて移動
枠５を他方の移動レール３側へ押しつける（第１３図参
照）。

該移動枠５は固定枠１の側壁面に接触したところで止１
す、移動レール２と３を第１１図および第１２図に示す
如く同一線上に位置させる。

この状態を展開図で見ると、第９図に示す如く移動レー
ル２の両端は他方の移動レール３の両端と連結され、両
者で一体の円軌道を形成する。

この状態で各々の可動倣いローラ２８を対象物４中心に
押し出し、移動レール２，３の円軌道を対象物４と同心
に保つ。

このとき、円弧状ギヤ１Ｔと噛み合ったピニオン２２は
回転伝動軸２１のスプライン溝に沿って噛み合い状態の
１１移動レール２と共に移動する。

したがって、モータ１９若しくは１８のいずれか一方を
駆動させることにより、一体の円形レールを対象物４捷
わりに同心状態で回転させうる。

マニピュレータの取外しは上述の操作の逆を行なう。

すなわち、普ず可動倣いローラ２８を引き込めてから流
体圧シリンダ７のピストンロンドを引き込めて移動レー
ル２を移動枠５と共に引き戻す。

このとき、移動レール２と３の位置は左右対称な位置換
言すれば第９図および第１１図に示す状態に位置をとる
必要がある。

つづいて、移動レール２，３を互いに逆方向に移動させ
て固定枠１内に引き込めて元の状態に戻す（第１図の状
態）。

斯様に本考案のマニピュレータは、対象物と同心に位置
をとることのできるマニピュレータであるので、これに
搭載される機器は必然的に対象物に正しく倣った状態を
維持することができる。

昔たこのことから、対象物の断面輪郭が円形であれば、
曲った物例えば曲管とエルボを組合せたような物に対し
ても正しく倣わせることができる。

更に、対象物の円周方内型わりに一体的に成形された移
動レールを回転させうるので連続して稠度も測定その他
の作業を行なうことができる。

しかも、遠隔操作にて自動的に対象物への当該マニピュ
レータの取付け・取外しが可能である。

したがって、例えば、管材の円周溶接部の溶接欠陥を超
音波探傷試験で検出する場合には、洗浄装置やセンサ、
■ＴＶカメラを移動レールに搭載することにより管材の
溶接部に沿わせて移動させることができる。

あるいは、溶接トーチその他の溶接設備を移動レール上
に搭載することにより、複雑に曲る管材の突合せ円周溶
接を管固定の状態で行なうことができる。

また、カメラ等を搭載することにより、対象物表面の観
察を周方向に自動的に行なうことができる。

更には、管の周方向のけがき作業その他の作業を行なう
ために工具等を周方向に移動させる場合にも利用できる
。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案のマニピュレータに関するもので、第１図
はその正面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第
３図は同Ｃ−Ｃ矢視断面図、第４図は同Ｃ−Ｃ矢視断面
図、第５図は同Ｃ−Ｃ矢視断面図、第６図は同Ｃ−Ｃ矢
視断面図、第１図は第１図の展開平面図、第８図は移動
レールを互いに逆方向に繰り出した状態を示す展開平面
図、第９図は移動レールを一列上に配置し一本の円形レ
ールとした状態を示す展開平面図、第１０図はその正面
図、第１１図は第１０図のＡ′−に矢視断面図、第１２
図は同Ｃ−Ｃ矢視断面図、第１３図は同Ｃ−Ｃ矢視断面
図である。 図面中、１は固定枠、２，３は移動レール、４は管その
他の円形断面対象物、５は移動枠、１は流体圧シリンダ
、１７はギヤ、１Ｂ、１９はモータ、２２，２５はピニ
オン、２Ｔは固定倣いローラ、２８は可動倣いローラ、
２９は倣い足である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 管その他の円形断面対象物の円周方向１わりに装置等を
   移動させるものにおいて、円弧状の固定枠の中にその円
   周方向に移動する円弧状の２本の移動レールを並列設置
   すると共に該移動レールの一方を軸方向に移動する移動
   枠に載置してその上を円周方向に移動するようにし、更
   に前記移動レールに前記対象物と一定間隔を隔てるため
   の倣いローラを夫々設けると共に前記移動レールが互い
   に逆方向に繰り出された後に前記移動枠を軸方向に移動
   させて移動レールを一列上に配置して円形レールを構成
   させる駆動手段と前記移動レールを対象物１わりに回転
   させる駆動手段とを装備したことを特徴とするマニピュ
   レータ。