特許 7498921 液圧駆動ロボットの制御装置及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-05

(45)【発行日】2024-06-13

(54)【発明の名称】液圧駆動ロボットの制御装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 19/06 20060101AFI20240606BHJP

【ＦＩ】

B25J19/06

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2020029467

(22)【出願日】2020-02-25

(65)【公開番号】P2021133440

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000211064

【氏名又は名称】中外テクノス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】黒澤 孝一

(72)【発明者】

【氏名】小林 亮介

(72)【発明者】

【氏名】石塚 一平

(72)【発明者】

【氏名】田山 宗徳

(72)【発明者】

【氏名】薄田 晴香

(72)【発明者】

【氏名】中村 勇気

(72)【発明者】

【氏名】内藤 由和

(72)【発明者】

【氏名】小林 強志

【審査官】神山 貴行

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５９－００７５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０７６１７７６２（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｇ２１Ｃ １９／００－１９／５０

Ｇ２１Ｆ ９／００－ ９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液圧で駆動される少なくとも１つの液圧駆動ロボットアーム部を備えた液圧駆動ロボットを制御する液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記制御装置は、前記液圧駆動ロボットアーム部の圧力及び流量を計測する圧力及び流量計測部と、該圧力及び流量計測部で計測された計測データに基づいて圧力値及び／又は流量値が正常か異常かを判断し、前記圧力値及び／又は流量値が異常な場合には、その異常な圧力値及び／又は流量値から異常個所を推定する自己診断装置と、該自己診断装置の診断結果に基づいて前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式を変更及び／又は切替える制御方式切替部と、から成り、
前記液圧駆動ロボットアーム部は、内部に注排液される注排液ラインが接続されたシリンダ筒体及び注排液される液圧により前記シリンダ筒体の内部を移動するシリンダ軸から成る液圧駆動シリンダと、前記シリンダ筒体の底部を支持する下部フレームと、前記シリンダ軸の前記シリンダ筒体内に入っている側とは反対側を支持する上部フレームと、を備え、前記下部フレームと前記上部フレームの間の円周方向に、前記液圧駆動シリンダが複数本設置された液圧駆動ユニットから構成され、
複数本設置されている前記液圧駆動シリンダの少なくとも１本が故障した場合には、この故障した前記液圧駆動シリンダを前記自己診断装置を構成する異常発生位置推定部で推定すると共に、故障した前記液圧駆動シリンダを使用しないで残りの前記液圧駆動シリンダに切替えても、前記液圧駆動ロボットアーム部の作業が継続できるかどうかを前記自己診断装置を構成する作業継続可否判定部で判定し、この作業継続可否判定部での判定結果を操作装置の表示部に表示し、該表示部の表示が作業継続“可”である場合には、前記操作装置の前記制御方式切替部をＯＮにして故障していない残りの前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式に切替えて、前記液圧駆動ロボットアーム部での作業を継続することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記シリンダ筒体の内部に注排液する前記注排液ラインには、前記シリンダ筒体の内部に注液するポンプユニット及び前記シリンダ筒体の内部への注排液の際に前記注排液ラインを開閉する電磁弁ユニットが設置されていることを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記圧力及び流量計測部は、前記ポンプユニットの圧力を計測するポンプユニット圧力計測器と前記電磁弁ユニットの圧力を計測する電磁弁ユニット圧力計測器及び前記電磁弁ユニットの流量を計測する電磁弁ユニット流量計測器から成り、
前記自己診断装置は、前記ポンプユニット圧力計測器と前記電磁弁ユニット圧力計測器及び／又は前記電磁弁ユニット流量計測器からの計測値に基づいて異常発生位置を推定する異常発生位置推定部と、該異常発生位置推定部からの情報に基づいて前記制御方式切替部での制御方式切替後の前記液圧駆動ロボットアーム部の動作可能範囲を算出する動作可能範囲算出部と、前記ポンプユニット圧力計測器と前記電磁弁ユニット圧力計測器及び／又は前記電磁弁ユニット流量計測器での計測値、前記異常発生位置推定部での推定値及び前記動作可能範囲算出部での算出値を前記制御方式切替部を備えた操作装置の操作装置データ送受信部に送受信する自己診断装置データ送受信部と、該自己診断装置データ送受信部からの情報に基づいて前記液圧駆動ロボットアーム部への動作指示内容を記憶する動作指示内容記憶部と、該動作指示内容記憶部及び前記動作可能範囲算出部からの情報に基づいて前記液圧駆動ロボットアーム部の作業が継続できるかどうかを判定する作業継続可否判定部と、から成り、
前記作業継続可否判定部での判定結果を、前記自己診断装置データ送受信部及び前記操作装置データ送受信部を経由して前記操作装置の表示部に表示し、この表示部の表示が作業継続“可”の場合には、前記操作装置の前記制御方式切替部をＯＮにして前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式を切替えることを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項4】

請求項３に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記操作装置と前記自己診断装置の間には制御・駆動装置が設置されており、
前記制御・駆動装置は、前記操作装置データ送受信部にデータを送受信する制御・駆動装置データ送受信部と、該制御・駆動装置データ送受信部からの情報に基づいて前記ポンプユニット及び前記電磁弁ユニットと前記液圧駆動ロボットに設置されているカメラを制御する制御盤と、から成ることを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項5】

請求項４に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記制御盤は、前記圧力値及び／又は前記流量値が正常時の際に液体が流れるように制御する第１の制御回路と、前記圧力値及び／又は前記流量値が異常時の際に液体が流れるように制御する第２の制御回路と、前記制御・駆動装置データ送受信部からの情報に基づいて前記第１の制御回路から前記第２の制御回路に切替える制御回路切替スイッチと、前記制御・駆動装置データ送受信部からの情報に基づいて前記カメラの制御、映像処理を行うカメラ制御・映像処理回路と、を備えていることを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項6】

請求項３又は４に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記注排液ラインは、前記シリンダ筒体の底部側に接続された注排液ライン（Ａ）と前記シリンダ筒体の上部側に接続された注排液ライン（Ｂ）とから成ると共に、前記電磁弁ユニットは、電磁弁（Ａ）、電磁弁（Ｂ）、電磁弁（Ｃ）及び電磁弁（Ｄ）から成り、かつ、前記ポンプユニットは、貯液タンクと該貯液タンクの水を前記注排液ライン（Ａ）へ供給する昇圧ポンプ及び該昇圧ポンプを駆動する電動機から成り、
前記注排液ライン（Ａ）の他端は前記電磁弁（Ａ）と前記電磁弁（Ｂ）の間に接続され、前記注排液ライン（Ｂ）の他端は前記電磁弁（Ｃ）と前記電磁弁（Ｄ）の間に接続され、
前記注排液ライン（Ａ）には電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）及び電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）が設置され、前記注排液ライン（Ｂ）には電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）及び電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）が設置され、
前記電磁弁ユニットと前記ポンプユニットの間には前記ポンプユニット圧力計測器が設置されていることを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項7】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加しない場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記注排液ライン（Ａ）の流路の破損であると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項8】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加しない場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記注排液ライン（Ａ）の前記シリンダ筒体との接続部の破損であると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項9】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加するが、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで即座に増加しない場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記注排液ライン（Ｂ）の流路の破損であると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項10】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加するが、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで即座に増加しない場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記注排液ライン（Ｂ）の前記シリンダ筒体との接続部の破損であると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項11】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が即座に正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）の計測値が正常値でなく、
前記電磁弁（Ａ）が開、前記電磁弁（Ｂ）及び前記電磁弁（Ｃ）が閉、前記電磁弁（Ｄ）が開で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）と前記電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）の計測値の比率が正常でなく、かつ、前記電磁弁（Ａ）、前記電磁弁（Ｂ）及び前記電磁弁（Ｃ）が閉、前記電磁弁（Ｄ）が開で、前記電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）に液体が流れている場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記注排液ライン（Ａ）の流路の圧詰まりであると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項12】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が即座に正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）の計測値が正常値でなく、
前記電磁弁（Ａ）が開、前記電磁弁（Ｂ）及び前記電磁弁（Ｃ）が閉、前記電磁弁（Ｄ）が開で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）と前記電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）の計測値の比率が正常でなく、かつ、前記電磁弁（Ａ）、前記電磁弁（Ｂ）及び前記電磁弁（Ｃ）が閉、前記電磁弁（Ｄ）が開で、前記電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）に液体が流れていない場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記注排液ライン（Ｂ）の流路の圧詰まりであると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項13】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記シリンダ軸は、円盤状部材と、該円盤状部材の中心部から軸方向に延びる軸状部材とから成り、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が即座に正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）の計測値が正常値でなく、
前記電磁弁（Ａ）が開、前記電磁弁（Ｂ）及び前記電磁弁（Ｃ）が閉、前記電磁弁（Ｄ）が開で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）と前記電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）の計測値の比率が正常な場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記シリンダ筒体の内側と前記シリンダ軸の前記円盤状部材とをシールするシール部の破損であると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項14】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記シリンダ軸は、円盤状部材と、該円盤状部材の中心部から軸方向に延びる軸状部材とから成り、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加するが、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで即座に増加しない場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記シリンダ軸の前記軸状部材が通る開口部と前記軸状部材とをシールするシール部の破損であると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項15】

請求項６に記載の液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記シリンダ軸は、円盤状部材と、該円盤状部材の中心部から軸方向に延びる軸状部材とから成り、
前記自己診断装置は、前記電磁弁（Ａ）が開で、前記電磁弁（Ｂ）、前記電磁弁（Ｃ）及び前記電磁弁（Ｄ）が閉で、前記昇圧ポンプが昇圧した際に、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）の計測値が即座に正常値まで増加し、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）の計測値が正常値である場合には、前記液圧駆動シリンダの故障が、前記シリンダ軸の前記軸状部材の破損であると判断することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御装置。

【請求項16】

液圧で駆動される少なくとも１つの液圧駆動ロボットアーム部を備えた液圧駆動ロボットを制御する液圧駆動ロボットの制御方法であって、
圧力及び流量計測部で前記液圧駆動ロボットアーム部の圧力及び／又は流量を計測し、その圧力及び流量計測部で計測された計測データに基づいて自己診断装置で圧力値及び／又は流量値が正常か異常かを判断すると共に、前記圧力値及び／又は流量値が異常な場合には、その異常な圧力値及び／又は流量値から異常個所を推定し、前記自己診断装置の診断結果に基づいて制御方式切替部で前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式を変更及び／又は切替え、
前記液圧駆動ロボットアーム部は、内部に注排水される注排液ラインが接続されたシリンダ筒体及び注排液される液圧により前記シリンダ筒体の内部を移動するシリンダ軸から成る液圧駆動シリンダと、前記シリンダ筒体の底部を支持する下部フレームと、前記シリンダ軸の前記シリンダ筒体内に入っている側とは反対側を支持する上部フレームと、を備え、前記下部フレームと前記上部フレームの間の円周方向に、前記液圧駆動シリンダが複数本設置された液圧駆動ユニットから構成され、
複数本設置されている前記液圧駆動シリンダの少なくとも１本が故障した場合には、この故障した前記液圧駆動シリンダを前記自己診断装置を構成する異常発生位置推定部で推定すると共に、故障した前記液圧駆動シリンダを使用しないで残りの前記液圧駆動シリンダに切替えても、前記液圧駆動ロボットアーム部の作業が継続できるかどうかを前記自己診断装置を構成する作業継続可否判定部で判定し、この作業継続可否判定部での判定結果を操作装置の表示部に表示し、該表示部の表示が作業継続“可”である場合には、前記操作装置の前記制御方式切替部をＯＮにして故障していない残りの前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式に切替えて、前記液圧駆動ロボットアーム部での作業を継続することを特徴とする液圧駆動ロボットの制御方法。

【請求項17】

請求項１６に記載の液圧駆動ロボットの制御方法であって、
前記シリンダ筒体の内部に注排液する前記注排液ラインには、前記シリンダ筒体の内部に注液するポンプユニット及び前記シリンダ筒体の内部への注排液の際に前記注排液ラインを開閉する電磁弁ユニットが設置されており、
前記圧力及び流量計測部は、ポンプユニット圧力計測器では前記ポンプユニットの圧力を計測すると共に、電磁弁ユニット圧力計測器では前記電磁弁ユニットの圧力を計測し、かつ、電磁弁ユニット流量計測器では前記電磁弁ユニットの流量を計測し、
前記自己診断装置では、前記ポンプユニット圧力計測器と前記電磁弁ユニット圧力計測器及び前記電磁弁ユニット流量計測器からの計測値に基づいて異常発生位置を異常発生位置推定部で推定し、この異常発生位置推定部からの情報に基づいて前記制御方式切替部での制御方式切替後の前記液圧駆動ロボットアーム部の動作可能範囲を動作可能範囲算出部で算出し、前記ポンプユニット圧力計測器と前記電磁弁ユニット圧力計測器及び前記電磁弁ユニット流量計測器での計測値、前記異常発生位置推定部での推定値及び前記動作可能範囲算出部での算出値を前記制御方式切替部を備えた操作装置の操作装置データ送受信部に自己診断装置データ送受信部に送受信し、該自己診断装置データ送受信部からの情報に基づいて前記液圧駆動ロボットアーム部への動作指示内容を動作指示内容記憶部で記憶し、この動作指示内容記憶部及び前記動作可能範囲算出部からの情報に基づいて前記液圧駆動ロボットアーム部の作業が継続できるかどうかを作業継続可否判定部で判定し、
前記作業継続可否判定部での判定結果を、前記自己診断装置データ送受信部及び前記操作装置データ送受信部を経由して前記操作装置の表示部に表示し、この表示部の表示が作業継続“可”の場合には、前記操作装置の前記制御方式切替部をＯＮにして前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式を切替えることを特徴とする液圧駆動ロボットの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液圧駆動ロボットの制御装置及びその制御方法に係り、特に、液圧で駆動され、例えば、人間の立ち入りが困難な高放射線環境下において長時間の遠隔作業が行われるものに好適な液圧駆動ロボットの制御装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、人間の立ち入りが困難な高放射線環境においては、作業を実施するために、遠隔地（低放射線量エリア）にいるオペレータが、高放射線量エリアにある遠隔操作装置（水圧駆動ロボットなどの液圧駆動ロボット）を用いながら遠隔作業を行う必要がある。

【0003】

ところが、水圧駆動ロボットが高放射線量エリア内で故障した場合には、高放射線量エリアであるため、水圧駆動ロボットにアクセスして直接修理することが困難であり、水圧駆動ロボットを低放射線量エリアに引き戻し、新たな水圧駆動ロボットを再投入して作業を行う必要がある。

【0004】

なお、作業周辺環境の状況に応じて作業装置の構成を決定し、更に、作業装置の動作を生成できるようにする作業装置の作業支援システム及び作業支援方法が特許文献１に記載されている。

【0005】

この特許文献１には、作業現場の作業周辺環境に関する情報を取得して、この作業周辺環境の状況を認識する環境認識部と、作業内容と制約条件と前記環境認識部による環境認識結果に基づいて、前記作業現場で使用する所定の作業装置の装置構成を決定する装置構成決定部と、所定の作業装置の状態と作業内容とに基づいて、所定の作業装置の動作を生成する装置動作生成部を備えた作業装置の作業支援システム及びその作業支援方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００１－５１０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記した従来技術では、故障した液圧駆動ロボットを低放射線量エリアに引き戻し、新たな液圧駆動ロボットを高放射線量エリアに再投入する作業が生じるため、それに伴い、本来の液圧駆動ロボットを用いて行う遠隔作業の停止が余儀なくされ、しかも、液圧駆動ロボットの再投入を行う作業者が被曝のリスクに晒される恐れがあるという課題があった。

【0008】

一方、上記した特許文献１に記載の作業装置の作業支援システム及びその作業支援方法においては、上記した従来技術の課題の認識はないし、それを解決しようとする記載も一切見受けられない。

【0009】

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、万が一、高放射線量エリアで液圧駆動ロボットが故障したとしても、液圧駆動ロボットを用いた遠隔作業が停止することなく、しかも、作業者の被曝のリスクが回避できる液圧駆動ロボットの制御装置及びその制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の液圧駆動ロボットの制御装置は、上記目的を達成するために、液圧で駆動される少なくとも１つの液圧駆動ロボットアーム部を備えた液圧駆動ロボットを制御する液圧駆動ロボットの制御装置であって、
前記制御装置は、前記液圧駆動ロボットアーム部の圧力及び流量を計測する圧力及び流量計測部と、該圧力及び流量計測部で計測された計測データに基づいて圧力値及び／又は流量値が正常か異常かを判断し、前記圧力値及び／又は流量値が異常な場合には、その異常な圧力値及び／又は流量値から異常個所を推定する自己診断装置と、該自己診断装置の診断結果に基づいて前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式を変更及び／又は切替える制御方式切替部と、から成り、
前記液圧駆動ロボットアーム部は、内部に注排液される注排液ラインが接続されたシリンダ筒体及び注排液される液圧により前記シリンダ筒体の内部を移動するシリンダ軸から成る液圧駆動シリンダと、前記シリンダ筒体の底部を支持する下部フレームと、前記シリンダ軸の前記シリンダ筒体内に入っている側とは反対側を支持する上部フレームと、を備え、前記下部フレームと前記上部フレームの間の円周方向に、前記液圧駆動シリンダが複数本設置された液圧駆動ユニットから構成され、
複数本設置されている前記液圧駆動シリンダの少なくとも１本が故障した場合には、この故障した前記液圧駆動シリンダを前記自己診断装置を構成する異常発生位置推定部で推定すると共に、故障した前記液圧駆動シリンダを使用しないで残りの前記液圧駆動シリンダに切替えても、前記液圧駆動ロボットアーム部の作業が継続できるかどうかを前記自己診断装置を構成する作業継続可否判定部で判定し、この作業継続可否判定部での判定結果を操作装置の表示部に表示し、該表示部の表示が作業継続“可”である場合には、前記操作装置の前記制御方式切替部をＯＮにして故障していない残りの前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式に切替えて、前記液圧駆動ロボットアーム部での作業を継続することを特徴とする。

【0011】

また、本発明の液圧駆動ロボットの制御方法は、上記目的を達成するために、液圧で駆動される少なくとも１つの液圧駆動ロボットアーム部を備えた液圧駆動ロボットを制御する液圧駆動ロボットの制御方法であって、
圧力及び流量計測部で前記液圧駆動ロボットアーム部の圧力及び／又は流量を計測し、その圧力及び流量計測部で計測された計測データに基づいて自己診断装置で圧力値及び／又は流量値が正常か異常かを判断すると共に、前記圧力値及び／又は流量値が異常な場合には、その異常な圧力値及び／又は流量値から異常個所を推定し、前記自己診断装置の診断結果に基づいて制御方式切替部で前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式を変更及び／又は切替え、
前記液圧駆動ロボットアーム部は、内部に注排水される注排液ラインが接続されたシリンダ筒体及び注排液される液圧により前記シリンダ筒体の内部を移動するシリンダ軸から成る液圧駆動シリンダと、前記シリンダ筒体の底部を支持する下部フレームと、前記シリンダ軸の前記シリンダ筒体内に入っている側とは反対側を支持する上部フレームと、を備え、前記下部フレームと前記上部フレームの間の円周方向に、前記液圧駆動シリンダが複数本設置された液圧駆動ユニットから構成され、
複数本設置されている前記液圧駆動シリンダの少なくとも１本が故障した場合には、この故障した前記液圧駆動シリンダを前記自己診断装置を構成する異常発生位置推定部で推定すると共に、故障した前記液圧駆動シリンダを使用しないで残りの前記液圧駆動シリンダに切替えても、前記液圧駆動ロボットアーム部の作業が継続できるかどうかを前記自己診断装置を構成する作業継続可否判定部で判定し、この作業継続可否判定部での判定結果を操作装置の表示部に表示し、該表示部の表示が作業継続“可”である場合には、前記操作装置の前記制御方式切替部をＯＮにして故障していない残りの前記液圧駆動ロボットアーム部の制御方式に切替えて、前記液圧駆動ロボットアーム部での作業を継続することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、万が一、高放射線量エリアで液圧駆動ロボットが故障したとしても、液圧駆動ロボットを用いた遠隔作業が停止することなく、しかも、作業者の被曝のリスクが回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の液圧駆動ロボットの制御装置の実施例１が適用される高放射線量エリアにいる液圧駆動ロボットを操作している状態を示す図である。

【図2】図１の状態から故障した液圧駆動ロボットをアンインスストールする状態を示す図である。

【図3(a)】本発明に適用される液水圧駆動ロボットの液圧駆動ロボットアーム部を示す図である。

【図3(b)】図３（ａ）に示した液圧駆動ロボットアーム部の１つの液圧駆動シリンダを示す図である。

【図3(c)】図３（ｂ）のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

【図4】本発明に適用される液圧駆動シリンダが注排水ラインを介してポンプユニット及び電磁弁ユニットに接続されている詳細構造を示す図である。

【図5】本発明の液圧駆動ロボットの制御装置の実施例１を示す系統図である。

【図6】本発明の液圧駆動ロボットの制御装置における液圧駆動ロボットの異常発生部位推定、修理実施、液圧駆動ロボットのアンインストール要否判定のフローを示す図である。

【図7(a)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（１）を示す図である。

【図7(b)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（２）を示す図である。

【図7(c)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（３）を示す図である。

【図7(d)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（４）を示す図である。

【図7(e)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（５）を示す図である。

【図7(f)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（６）を示す図である。

【図7(g)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（７）を示す図である。

【図7(h)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（８）を示す図である。

【図7(i)】本発明に適用される液圧駆動シリンダにおける想定故障ケース（９）を示す図である。

【図8】本発明に適用される液圧駆動シリンダの９カ所の想定故障ケースを判定するフローを示す図である。

【図9】本発明に適用される液圧駆動シリンダの想定故障ケース（５）、（６）、（７）を特定するフローを示す図である。

【図10】本発明の液圧駆動ロボットの制御装置の実施例１に採用される電磁弁ユニット流量計測器の一例を示す図である。

【図11】図１０に示した電磁弁ユニット流量計測器を用いた流量計測手順の一例であり、正常状態で、かつ、液圧駆動シリンダのシリンダ軸が中立ポジションにいる状態を示す図である。

【図12】図１０に示した電磁弁ユニット流量計測器を用いた流量計測手順の一例であり、正常状態で、かつ、液圧駆動シリンダのシリンダ軸を最大まで伸ばした状態を示す図である。

【図13】図１０に示した電磁弁ユニット流量計測器を用いた流量計測手順の一例であり、図７（ａ）に示した故障ケース（１）を例にとり、液圧駆動シリンダのシリンダ軸を伸ばそうとした状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図示した実施例に基づいて本発明の液圧駆動ロボットの制御装置及びその制御方法を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

【0015】

まず、図１及び図２を用いて、液圧駆動ロボットを用いた遠隔作業について説明する。

【0016】

図１及び図２において、５ａは低放射線量の操作エリア、５ｂは中放射線量のメンテナンスエリア、５ｃは高放射線量のロボット作業エリアであり、低放射線量の操作エリア５ａと中放射線量のメンテナンスエリア５ｂは第１の遮蔽扉７ａで、中放射線量のメンテナンスエリア５ｂと高放射線量のロボット作業エリア５ｃは第２の遮蔽扉７ｂで、それぞれ遮蔽されている。

【0017】

低放射線量の操作エリア５ａ内にはオペレータ１が居り、このオペレータ１が操作する操作装置１０、制御・駆動装置２０及び自己診断装置５０が設置されている（操作装置１０、制御・駆動装置２０及び自己診断装置５０については、後述する）。

【0018】

また、高放射線量のロボット作業エリア５ｃには、液圧駆動ロボットアーム部８ａを有する液圧駆動ロボット８が配置されており、この液圧駆動ロボット８は、制御・駆動装置２０とケーブル９で接続され、作業対象物６に対して所定の処理作業を行う。

【0019】

なお、液圧源としては水圧、油圧などが挙げられる。高放射線環境では水圧駆動が適しているが、以下の説明において、液圧源の種類が変わっても液圧駆動ロボット８、操作装置１０、制御・駆動装置２０及び自己診断装置５０の構成は基本的には変わらないため、以下の説明においては“液圧”として説明する。

【0020】

液圧駆動ロボット８が故障した際には、従来、この故障した液圧駆動ロボット８を、図１の状態から図２に示すように、第２の遮蔽扉７ｂを開放して、高放射線量のロボット作業エリア５ｃから中放射線量のメンテナンスエリア５ｂに液圧駆動ロボット８を引き戻し、液圧駆動ロボット８の修理を行っていた。

【0021】

図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）を用いて、上記した液圧駆動ロボット８の駆動部のうち、液圧駆動ロボットアーム部８ａを例にとり、以下に説明する。

【0022】

図３（ａ）、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、液圧駆動ロボットアーム部８ａは、内部に注排液される注排液ライン（Ａ）及び（Ｂ）３３ｄ、３３ｅが接続されたシリンダ筒体３３ａ及び注排液される液圧によりシリンダ筒体３３ａの内部を移動するシリンダ軸３３ｂから成る液圧駆動シリンダ３０と、シリンダ筒体３３ａの底部を支持する下部フレーム３２ａと、シリンダ軸３３ｂのシリンダ筒体３３ａ内に入っている側とは反対側を支持する上部フレーム３２ｂとを備えた液圧駆動ユニット３１Ａ（図３（ｂ）参照）が複数段（本実施例では、図３（ａ）に示すように、液圧駆動ユニット３１Ａ、３１Ｂ及び３１Ｃの３段）連結されて構成され、また、液圧駆動ユニット３１Ａ、３１Ｂ及び３１Ｃは、図３（ｃ）に示すように、それぞれ下部フレーム３２ａと上部フレーム３２ｂの間の円周方向に、液圧駆動シリンダ３０が複数本（本実施例では４本）設置されている。

【0023】

更に、上記した液圧駆動シリンダ３０のシリンダ筒体３３ａの内部に注排液する注排水ライン（Ａ）及び（Ｂ）３３ｄ、３３ｅには、シリンダ筒体３３ａの内部に注液するポンプユニット４２（図４参照）及びシリンダ筒体３３ａの内部への注排液の際に注排液ライン（Ａ）及び（Ｂ）３３ｄ、３３ｅを開閉する電磁弁ユニット４３（図４参照）が設置されている。

【0024】

次に、上記した液圧駆動シリンダ３０が、注排液ライン（Ａ）及び（Ｂ）３３ｄ、３３ｅを介してポンプユニット４２及び電磁弁ユニット４３に接続されている詳細構造につて、図４を用いて説明する。

【0025】

図４に示すように、液圧駆動シリンダ３０のシリンダ軸３３ｂは、円盤状部材３３ｂ１と、この円盤状部材３３ｂ１の中心部から軸方向（図４の右側）に延びる軸状部材３３ｂ２とから構成されており、また、注排液ライン（Ａ）及び（Ｂ）３３ｄ、３３ｅは、シリンダ筒体３３ａの底部側（図４の左側）に接続された注排液ライン（Ａ）３３ｄと、シリンダ筒体３３ａの上部側（図４の右側）に接続された注排液ライン（Ｂ）３３ｅとから成り、電磁弁ユニット４３は、電磁弁（Ａ）４３ａ、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄから成り、ポンプユニット４２は、貯液タンク４２ｃと、この貯液タンク４２ｃの液体を注排液ライン（Ａ）３３ｄへ供給する昇圧ポンプ４２ａと、この昇圧ポンプ４２ａを駆動する電動機４２ｂから成り、貯液タンク４２ｃには貯液タンク元栓４２ｄが設置されている。

【0026】

また、注排液ライン（Ａ）３３ｄの他端は、電磁弁（Ａ）４３ａと電磁弁（Ｂ）４３ｂの間に接続され、注排液ライン（Ｂ）３３ｅの他端は、電磁弁（Ｃ）４３ｃと電磁弁（Ｄ）４３ｄの間に接続され、前記注排液ライン（Ａ）３３ｄには、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａ及び電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａが設置され、注排液ライン（Ｂ）３３ｅには、電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）２０２ｂ及び電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂが設置され、更に、電磁弁ユニット４３とポンプユニット４２の間には、ポンプユニット圧力計測器２０１が設置されている。

【実施例1】

【0027】

本発明の液圧駆動ロボットの制御装置の実施例１を、図５を用いて説明する。

【0028】

本実施例の液圧駆動ロボットの制御装置は、液圧駆動ロボットアーム部８ａの圧力及び流量を計測する圧力及び流量計測部（ポンプユニット圧力計測器２０１、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａ、電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）２０２ｂ、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａ、電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂ）と、この圧力及び流量計測部で計測された計測データに基づいて圧力値及び／又は流量値が正常か異常かを判断し、この圧力値及び／又は流量値が異常な場合には、その異常な圧力値及び／又は流量値から異常個所を推定する自己診断装置５０と、この自己診断装置５０の診断結果に基づいて、液圧駆動ロボットアーム部８ａの制御方式を変更及び／又は切替える制御方式切替部１０ｂとから概略構成されている。

【0029】

具体的には、上記した圧力及び流量計測部は、ポンプユニット４２の圧力を計測するポンプユニット圧力計測器２０１と、電磁弁ユニット４３の圧力を計測する電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）及び（Ｂ）２０２ａ、２０２ｂ及び電磁弁ユニット４３の流量を計測する電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）及び（Ｂ）３０１ａ、３０１ｂとから構成されている。

【0030】

また、自己診断装置５０は、ポンプユニット圧力計測器２０１と電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）及び（Ｂ）２０２ａ、２０２ｂ及び／又は電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）及び（Ｂ）３０１ａ、３０１ｂからの計測値（矢印１０９ａ、１０９ｂ、１１０）に基づいて異常発生位置を推定する異常発生位置推定部５０ａと、この異常発生位置推定部５０ａからの情報（矢印１１２）に基づいて制御方式切替部１０ｂでの制御方式切替後の液圧駆動ロボットアーム部８ａの動作可能範囲を算出する動作可能範囲算出部５０ｂと、ポンプユニット圧力計測器２０１と電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）及び（Ｂ）２０２ａ、２０２ｂ及び／又は電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）及び（Ｂ）３０１ａ、３０１ｂでの計測値（矢印１０９ａ、１０９ｂ、１１０）、異常発生位置推定部５０ａでの推定値（矢印１１１）及び動作可能範囲算出部５０ｂでの算出値（矢印１１３）を制御方式切替部１０ｂを備えた操作装置１０の操作装置データ送受信部１０ｄに送受信（矢印１０４ｃ、１０４ｄ））する自己診断装置データ送受信部５０ｅと、この自己診断装置データ送受信部５０ｅからの情報（矢印１１４）に基づいて液圧駆動ロボットアーム部８ａへの動作指示内容を記憶する動作指示内容記憶部５０ｃと、この動作指示内容記憶部５０ｃ及び動作可能範囲算出部５０ｂからの情報（矢印１１４及び１１３）に基づいて、液圧駆動ロボットアーム部８ａの作業が継続できるかどうかを判定する作業継続可否判定部５０ｄとから構成されている。

【0031】

そして、作業継続可否判定部５０ｄでの判定結果（矢印１１５）を、自己診断装置データ送受信部５０ｅ及び操作装置データ送受信部１０ｄを経由して操作装置１０に送信（矢印１０３）して表示部１０ｃに表示し、この表示をオペレータ１が見て、オペレータ１側で“３本の制御に切替える”か“液圧駆動ロボット８をアンインストールして修理するか”の最終ジャッジを下し、“３本の制御に切替える”場合は、操作装置１０の制御方式切替部１０ｂをＯＮにし、その後は、制御・駆動装置２０の制御盤２０ｂの４本制御回路２０ｂ２から３本制御回路２０ｂ３の制御方式に切替わる。

【0032】

なお、操作装置１０は、オペレータ１からの動作指示を入力する動作指示入力部１０ａを備えている。

【0033】

一方、操作装置１０と自己診断装置５０の間には、制御・駆動装置２０が設置されており、この制御・駆動装置２０は、操作装置データ送受信部１０ｄにデータを送受信（矢印１０４ａ、１０４ｂ）する制御・駆動装置データ送受信部２０ａと、この制御・駆動装置データ送受信部２０ａからの情報に基づいてポンプユニット４２及び電磁弁ユニット４３と液圧駆動ロボット８に設置されているカメラ４０ａを制御する制御盤２０ｂとから構成されている。

【0034】

上記した制御盤２０ｂは、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）及び（Ｂ）２０２ａ、２０２ｂ及び／又は電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）及び（Ｂ）３０１ａ、３０１ｂで計測した圧力値及び／又は流量値が正常時の際に液体が流れるように制御する第１の制御回路である４本制御回路２０ｂ２と、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）及び（Ｂ）２０２ａ、２０２ｂ及び／又は電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）及び（Ｂ）３０１ａ、３０１ｂで計測した圧力値及び／又は流量値が異常時の際に液体が流れるように制御する第２の制御回路である３本制御回路２０ｂ３と、制御・駆動装置データ送受信部２０ａからの情報に基づいて４本制御回路２０ｂ２から３本制御回路２０ｂ３に切替える制御回路切替スイッチ２０ｂ１と、制御・駆動装置データ送受信部２０ａからの情報に基づいてカメラ４０ａの制御、映像処理を行うカメラ制御・映像処理回路２０ｂ４とを備えている。

【0035】

なお、液圧駆動ロボット８には、電磁弁ユニット４３の電磁弁４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの開閉により駆動される移動機構４０ｂ、アーム機構４０ｃを備えている。

【0036】

例えば、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示した４本設置されている液圧駆動シリンダ３０の１本が故障した場合には、この故障した１本の液圧駆動シリンダ３０を異常発生位置推定部５０ａで推定すると共に、故障した１本の液圧駆動シリンダ３０を使用しないで残りの３本の液圧駆動シリンダ３０に切替えても、液圧駆動ロボットアーム部８ａの作業が継続できるかどうかを作業継続可否判定部５０ｄで判定し、この作業継続可否判定部５０ｄでの判定結果を操作装置１０の表示部１０ｃに表示し、この表示をオペレータ１が見て、オペレータ１側で“３本の制御に切替える”か“液圧駆動ロボット８をアンインストールして修理するか”の最終ジャッジを下し、“３本の制御に切替える”場合は、操作装置１０の制御方式切替部１０ｂをＯＮにし、その後、制御・駆動装置２０の制御盤２０ｂの４本制御回路２０ｂ２から３本制御回路２０ｂ３の制御方式に切替えて、液圧駆動ロボットアーム部８ａでの作業を継続する。

【0037】

次に、本実施例の液圧駆動ロボットの制御装置における液圧駆動ロボット８の異常発生部位推定、修理実施、液圧駆動ロボット８のアンインストール要否判定のフローを、図６を用いて説明する。

【0038】

図６において、先ず液圧駆動ロボット８のアンインストール要否判定開始（Ｓ１）し、動作指示を実施する（Ｓ２）。次に、液圧駆動ロボット８の動作結果を取得（Ｓ３）し、指示内容と動作結果に相違があるかを判定する（Ｓ４）。Ｓ４の結果がＮＯであれば異常は発生していないと判断（Ｓ９）し、液圧駆動ロボット８のアンインストールは不要と判断（Ｓ１０）して判定は終了する（Ｓ１０）。

【0039】

一方、Ｓ４の結果がＹＥＳであれば、操作装置１０～液圧駆動ロボット８間のどこかで異常が発生していると判断（Ｓ５）し、操作装置１０／制御盤２０ｂ／ポンプユニット４２／電磁弁ユニット４３の電気信号を取得（Ｓ６）してエラー信号が出ているかを確認（Ｓ７）し、Ｓ７の結果がＹＥＳであれば低放射線量の操作エリアにある当該箇所の修理を実施（Ｓ８）し、液圧駆動ロボット８のアンインストールは不要と判断（Ｓ１０）して判定は終了する（Ｓ１１）。

【0040】

Ｓ７の確認結果がＮＯであれば、当該箇所以外で異常が発生していると判断（Ｓ１２）し、圧力値を取得（Ｓ１３）して圧力値は異常かを判断（Ｓ１４）する。Ｓ１４の判断がＹＥＳの場合は、圧力値を基に異常発生個所を推定（Ｓ１５）し、異常発生個所は電磁弁ユニット４２～ポンプユニット４３の間かを確認（Ｓ１６）し、Ｓ１６の結果がＹＥＳの場合は、低放射線量の操作エリアにある当該箇所の修理を実施（Ｓ８）し、液圧駆動ロボット８のアンインストールは不要と判断（Ｓ１０）して判定は終了する（Ｓ１１）。

【0041】

一方、Ｓ１４及びＳ１６の確認結果がＮＯであれば、流量値を取得（Ｓ１７）して流量値は異常かを判断（Ｓ１８）し、Ｓ１８の結果がＹＥＳの場合は、流量値を基に異常発生個所を推定（Ｓ１９）し、異常の発生しているシリンダを使用しない制御方式への切替の検討を開始（Ｓ２０）して、制御切替後の液圧駆動ロボット８の動作可能範囲を呼び出し（Ｓ２１）、作業継続が可能か判断（Ｓ２２）し、Ｓ２２の結果がＹＥＳの場合は、制御切替を実施し（Ｓ２３）し、水圧駆動ロボット８のアンインストールは不要と判断（Ｓ１０）して判定は終了する（Ｓ１０）。

【0042】

また、Ｓ２２の判断がＮＯの場合には、液圧駆動ロボット８のアンインストールが必要と判断（Ｓ２４）して判定は終了する（Ｓ１１）。

【0043】

一方、Ｓ１８の判断がＮＯの場合には、液圧駆動シリンダ３０を除くロボット構成部品に異常が発生していると判断（Ｓ２５）し、液圧駆動ロボット８のアンインストールが必要と判断（Ｓ２４）して判定は終了する（Ｓ１０）。

【0044】

次に、本実施例における液圧駆動シリンダ３０の具体的な故障個所及び想定故障内容について、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）、図７（ｅ）、図７（ｆ）、図７（ｇ）、図７（ｈ）及び図７（ｉ）を用いて説明する。

【0045】

液圧駆動シリンダ３０の具体的な故障個所及び想定故障内容は、図７（ａ）に示す注排液ライン（Ａ）３３ｄの流路の破損７１である場合（想定故障ケース（１））、図７（ｂ）に示す注排液ライン（Ａ）３３ｄのシリンダ筒体３３ａとの接続部の破損７２である場合（想定故障ケース（２））、図７（ｃ）に示す注排液ライン（Ｂ）３３ｅの流路の破損７３である場合（想定故障ケース（３））、図７（ｄ）に示す注排液ライン（Ｂ）３３ｅのシリンダ筒体３３ａとの接続部の破損７４である場合（想定故障ケース（４））、図７（ｅ）に示す注排液ライン（Ａ）３３ｄの流路の圧詰まり７５である場合（想定故障ケース（５））、図７（ｆ）に示す注排液ライン（Ｂ）３３ｅの流路の圧詰まり７６である場合（想定故障ケース（６））、図７（ｇ）に示すシリンダ筒体３３ａの内側と円盤状部材３３ｂ１とをシールするシール部の破損７７である場合（想定故障ケース（７））、図７（ｈ）に示すシリンダ軸３３ｂの軸状部材３３ｂ２が通る開口部と軸状部材３３ｂ２とをシールするシール部の破損７８である場合（想定故障ケース（８））、図７（ｉ）に示すシリンダ軸３３ｂの軸状部材３３ｂ２の破損である場合（想定故障ケース（９））が想定される。

【0046】

上記した液圧駆動シリンダ３０の９カ所の想定故障ケースを判定するフローを図８及び図９に示す。

【0047】

図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加しない場合（図８の符号９０１）には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、注排液ライン（Ａ）３３ｄの流路の破損７１（想定故障ケース（１））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0048】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加しない場合（図８の符号９０１）には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、注排液ライン（Ａ）３３ｄのシリンダ筒体３３ａとの接続部の破損７２（想定故障ケース（２））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0049】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加するが、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで即座に増加しない場合（図８の符号９０２）には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、注排液ライン（Ｂ）３３ｅの流路の破損７３（想定故障ケース（３））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0050】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加するが、前記電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで即座に増加しない場合（図８の符号９０２）には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、注排液ライン（Ｂ）３３ｅのシリンダ筒体３３ａとの接続部の破損７４（想定故障ケース（４））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0051】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が即座に正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）２０２ｂの計測値が正常値でなく（図８の符号９０３）、しかも、図９に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開、電磁弁（Ｂ）４３ｂ及び電磁弁（Ｃ）４３ｃが閉、電磁弁（Ｄ）４３ｄが開で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａと電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂの計測値の比率が正常でなく、かつ、電磁弁（Ａ）４３ａ、電磁弁（Ｂ）４３ｂ及び電磁弁（Ｃ）４３ｃが閉、電磁弁（Ｄ）４３ｄが開で、電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂに液体が流れている場合には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、注排液ライン（Ａ）３３ｄの流路の圧詰まり７５（想定故障ケース（５））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0052】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が即座に正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）２０２ｂの計測値が正常値でなく（図８の符号９０３）、しかも、図９に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開、電磁弁（Ｂ）４３ｂ及び電磁弁（Ｃ）４３ｃが閉、電磁弁（Ｄ）４３ｄが開で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａと電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂの計測値の比率が正常でなく、かつ、電磁弁（Ａ）４３ａ、電磁弁（Ｂ）４３ｂ及び電磁弁（Ｃ）４３ｃが閉、電磁弁（Ｄ）４３ｄが開で、電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂに液体が流れていない場合には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、注排液ライン（Ｂ）３３ｅの流路の圧詰まり７６（想定故障ケース（６））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0053】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が即座に正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）２０２ｂの計測値が正常値でなく（図８の符号９０３）しかも、図９に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開、電磁弁（Ｂ）４３ｂ及び電磁弁（Ｃ）４３ｃが閉、電磁弁（Ｄ）４３ｄが開で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａと電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂの計測値の比率が正常な場合には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、シリンダ筒体３３ａの内側とシリンダ軸３３ｂの円盤状部材３３ｂ１とをシールするシール部の破損７７（想定故障ケース（７））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0054】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｃ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加するが、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで即座に増加しない場合（図８の符号９０２）には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、シリンダ軸３３ｂの軸状部材３３ｂ２が通る開口部と軸状部材３３ｂ２とをシールするシール部の破損７８（想定故障ケース（８））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0055】

また、図８に示すように、電磁弁（Ａ）４３ａが開で、電磁弁（Ｂ）４３ｂ、電磁弁（Ｃ）４３ｃ及び電磁弁（Ｄ）４３ｄが閉で、昇圧ポンプ４２ａが昇圧した際に、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａの計測値が即座に正常値まで増加し、電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）２０２ｂの計測値が正常値である場合（図８の符号９０４）には、液圧駆動シリンダ３０の故障が、シリンダ軸３３ｂの軸状部材３３ｂ２の破損７９（想定故障ケース（９））であると、自己診断装置５０で判断する。

【0056】

図１０に、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａ及び電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂの一例を示す。なお、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａと電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂの構成は同一なので、ここでは、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａの構成について説明する。

【0057】

図１０に示すように、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａは、一端が注排液ライン（Ａ）３３ｄに接続され、他端が電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）２０２ａに接続される流量計側器シリンダ筒体３０２と、この流量計側器シリンダ筒体３０２の内部を移動する流量計側器シリンダ軸３０３と、流量計側器シリンダ筒体３０２外部の流量計側器シリンダ軸３０３の先端に設置された流量計側器ゲージ（針）３０４と、流量計側器ゲージ（目盛）３０５と、シール部３０６ａ及び３０６ｂとから概略構成されている。

【0058】

このように構成された電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａ及び電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂを用いた流量計測手順の一例を、図１１、図１２及び図１３に示す。

【0059】

図１１には、正常状態で、かつ、液圧駆動シリンダ３０のシリンダ軸３３ｂが中立ポジションにいる状態であり、この場合には、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａ及び電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂの流量計側器ゲージ（針）３０４は、流量計側器ゲージ（目盛）３０５のＡ０及びＢ０を示している。

【0060】

図１２には、正常状態で、かつ、液圧駆動シリンダ３０のシリンダ軸３３ｂを最大まで伸ばした状態であり、この場合には、流量計測器側のシリンダ容積をロボット側シリンダ容積よりも大きくすることで、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａ及び電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂの流量計側器ゲージ（針）３０４は、流量計側器ゲージ（目盛）３０５のＡｍａｘ及びＢｍｉｎで停止している。

【0061】

図１３には、図７（ａ）に示した故障ケース（１）を例にとり、液圧駆動シリンダ３０のシリンダ軸３３ｂを伸ばそうとした状態であり、この場合には、注排液ライン（Ａ）３３ｄの破損部から液体が漏れるため、液圧駆動シリンダ３０のシリンダ軸３３ｂは伸びず、電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａの値がＡｍａｘを超え、注排液ライン（Ｂ）３３ｅは、流量計側器ゲージ（目盛）３０５のＢ０を示している。

【0062】

このように、故障ケース特有の値を電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）３０１ａ及び電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）３０１ｂが示すので、液圧駆動ロボット８の故障個所の特定が可能となる。

【0063】

以上説明した本実施例によれば、万が一、高放射線量エリアで液圧駆動ロボット８が故障したとしても、その液圧駆動ロボット８の異常個所を見極めて作業が継続可能かを判断し、作業が継続可能な場合には、液圧駆動ロボット８の制御方式を切替えることが可能なので、液圧駆動ロボット８を用いた遠隔作業が停止することなく、しかも、故障に伴う液圧駆動ロボット８のアンインストールと再投入を行う必要がないので、作業者の被曝のリスクが回避できる。

【0064】

なお、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0065】

１…オペレータ、１ｂ…アンインストール作業者、５ａ…低放射線量の操作エリア、５ｂ…中放射線量のメンテナンスエリア、５ｃ…高放射線量のロボット作業エリア５ｃ、６…作業対象物、７ａ…第１の遮蔽扉、７ｂ…第２の遮蔽扉、８…液圧駆動ロボット、８ａ…液圧駆動ロボットアーム部、９…ケーブル、１０…操作装置、１０ａ…動作指示入力部、１０ｂ…制御方式切替部、１０ｃ…表示部、１０ｄ…操作装置データ送受信部、２０…制御・駆動装置、２０ａ…制御・駆動装置データ送受信部、２０ｂ…制御盤、２０ｂ１…制御回路切替スイッチ、２０ｂ２…４本制御回路、２０ｂ３…３本制御回路、２０ｂ４…カメラ制御・映像処理回路、３０…液圧駆動シリンダ、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ…液圧駆動ユニット、３２ａ…下部フレーム、３２ｂ…上部フレーム、３３ａ…シリンダ筒体、３３ｂ…シリンダ軸、３３ｂ１…円盤状部材、３３ｂ２…軸状部材、３３ｄ…給排液ライン（Ａ）、３３ｅ…給排液ライン（Ｂ）、４０ａ…カメラ、４０ｂ…移動機構、４０ｃ…アーム機構、４２…ポンプユニット、４２ａ…昇圧ポンプ、４２ｂ…電動機、４２ｃ…貯液タンク、４２ｄ…貯液タンク元栓、４３…電磁弁ユニット、４３ａ…電磁弁（Ａ）、４３ｂ…電磁弁（Ｂ）、４３ｃ…電磁弁（Ｃ）、４３ｄ…電磁弁（Ｄ）、５０…自己診断装置、５０ａ…異常発生位置推定部、５０ｂ…動作可能範囲算出部、５０ｃ…動作指示内容記憶部、５０ｄ…作業継続可否判定部、５０ｅ…自己診断装置データ送受信部、７１…想定故障ケース（１）の破損、７２…想定故障ケース（２）の破損、７３…想定故障ケース（３）の破損、７４…想定故障ケース（４）の破損、７５…想定故障ケース（５）の破損、７６…想定故障ケース（６）の破損、７７…想定故障ケース（７）の破損、７８…想定故障ケース（８）の破損、７９…想定故障ケース（）の破損、２０１…ポンプユニット圧力計測器、２０２ａ…電磁弁ユニット圧力計測器（Ａ）、２０２ｂ…電磁弁ユニット圧力計測器（Ｂ）、３０１ａ…電磁弁ユニット流量計測器（Ａ）、３０１ｂ…電磁弁ユニット流量計測器（Ｂ）、３０２…流量計側器シリンダ筒体、３０３…流量計側器シリンダ軸、３０４…流量計側器ゲージ（針）、３０５…流量計側器ゲージ（目盛）、３０６ａ、３０６ｂ…シール部。

【図1】

【図2】

【図3(a)】

【図3(b)】

【図3(c)】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7(a)】

【図7(b)】

【図7(c)】

【図7(d)】

【図7(e)】

【図7(f)】

【図7(g)】

【図7(h)】

【図7(i)】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】