JPH08320309A - Method and apparatus for underwater inspection - Google Patents

Method and apparatus for underwater inspection

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Publication number
JPH08320309A
JPH08320309A JP7150993A JP15099395A JPH08320309A JP H08320309 A JPH08320309 A JP H08320309A JP 7150993 A JP7150993 A JP 7150993A JP 15099395 A JP15099395 A JP 15099395A JP H08320309 A JPH08320309 A JP H08320309A
Authority
JP
Japan
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robot body
underwater
robot
inspection
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7150993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kitao Yamamoto
喜多男 山本
Makoto Konosu
真 鴻巣
Toshihiko Sekimoto
敏彦 関本
Hisao Ono
久雄 大野
Osamu Iwai
修 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Electric Power Co Inc, Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7150993A priority Critical patent/JPH08320309A/en
Publication of JPH08320309A publication Critical patent/JPH08320309A/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

PURPOSE: To detect a small crack or the like easily and surely by a remote operation. CONSTITUTION: In a robot body 11, a skid 22 which is provided with a slip preventive member 24 on the rear surface is installed at the lower part. When a vertical propeller 20 is driven, the skid 22 is pushed to a fixation part or the like, and the robot body 11 can be fixed. An arm 26 which can be turned to the horizontal direction and the up-and-down direction is attached to the tip part of the skid 22. Then, a hand 42 which is provided with a probe 38 for testing of an eddy current and with a scanning mechanism 40 used to scan the probe 38 is attached to the tip of the arm 26.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水中に存在する検査対
象を検査する方法および装置に係り、特に水力発電設備
の水車の探傷等を行うのに好適な水中検査方法および装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting an object to be inspected existing in water, and more particularly to an underwater inspection method and an apparatus suitable for detecting flaws in a water turbine of a hydroelectric power generation facility.

【0002】[0002]

【従来の技術】水力発電設備の水車は、大きな水圧を受
けて高速回転するため、ランナの翼付根部に高応力が発
生しやすく、この高応力が繰り返し作用すると強度が低
下し、亀裂が発生して翼を破損するおそれがある。この
ため、水力発電設備においては、定期的に水車の点検を
行っている。そして、従来の水車の点検作業は、水車の
排水路を形成しているドラフトチューブ内の水を排出し
たのち、ドラフトチューブの側面に設けたマンホールか
ら作業員がドラフトチューブ内に入り、目視により点検
するようにしていた。
2. Description of the Related Art A water turbine of a hydroelectric power plant is subjected to a large amount of water pressure and rotates at a high speed, so that high stress is likely to occur at the root portion of the blade of the runner. May damage the wings. For this reason, in hydroelectric power generation facilities, water turbines are regularly inspected. In the conventional turbine inspection work, after draining the water in the draft tube that forms the drainage channel of the turbine, the worker enters the draft tube from the manhole provided on the side of the draft tube and visually inspects it. I was trying to do it.

【0003】しかし、このような点検作業は、作業員が
ドラフトチューブ内に入るため、ドラフトチューブ内の
排水作業を必要とするばかりでなく、点検のための足場
の取り付け、取り外しを必要とし、長い準備作業を必要
とする。しかも、点検作業は、危険を伴う高所作業であ
るばかりでなく、作業員の目視による点検であるため、
点検に多くの時間を必要とする。そこで、本願出願人
は、人手による点検作業をなくし、迅速な点検を行える
ように、水中ロボットによる水車の点検装置を提案した
(特開平5−288686号公報)。
However, since such an inspection work requires a worker to enter the draft tube, it not only requires drainage work in the draft tube, but also requires attachment and detachment of scaffolds for inspection, which is long. Requires preparatory work. Moreover, the inspection work is not only dangerous work at a high place, but also a visual inspection by a worker,
The inspection requires a lot of time. Therefore, the applicant of the present application has proposed a water wheel inspection device using an underwater robot so that a manual inspection work can be eliminated and a quick inspection can be performed (JP-A-5-288686).

【0004】この水車点検装置は、ドラフトチューブに
開口したマンホールから、水中テレビカメラを搭載した
水中ロボットをドラフトチューブ内に発進させ、レーザ
光によって目標とする位置を指示し、テレビカメラでそ
の位置を確認しながら水中ロボットを目標位置に誘導
し、テレビカメラで撮像した映像を映像装置に映し出し
て水車の状態を点検するものである。
In this water turbine inspection device, an underwater robot equipped with an underwater television camera is launched into the draft tube from a manhole opened in the draft tube, a laser beam is used to indicate a target position, and the television camera sets the position. While checking, the underwater robot is guided to the target position, and the image taken by the TV camera is displayed on the image device to check the state of the water turbine.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の水中ロ
ボットを用いた点検装置は、テレビカメラより撮像した
映像を映像装置に映し出して水車の状態を点検するた
め、水車に生じた小さな亀裂を発見しにくいばかりでな
く、水車に付着したゴミと亀裂との区別が困難な場合が
しばしばある。
However, the above inspection device using the underwater robot detects a small crack in the water turbine because the image taken by the TV camera is displayed on the image device to inspect the state of the water turbine. Not only is it difficult to do, but it is often difficult to distinguish between dust and cracks on the turbine.

【0006】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、遠隔操作により、小さな亀裂な
どを容易、確実に検出できるようにすることを目的とし
ている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to make it possible to easily and surely detect a small crack or the like by remote control.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る水中検査方法は、水中を航行可能な
水中ロボットを、このロボットの推進器によりロボット
の上方に水を噴出して水中の固定物等に押し付けて固定
し、前記水中ロボットに設けたセンサを検査対象の検査
領域に接触させて摺動走査し、探傷等の検査を行う構成
にしてある。
In order to achieve the above object, an underwater inspection method according to the present invention is an underwater robot capable of navigating underwater, in which water is ejected above the robot by a propulsion device of the robot. It is configured to perform inspection such as flaw detection and the like by pressing and fixing it to a fixed object in water and bringing the sensor provided in the underwater robot into contact with the inspection area of the inspection object and slidingly scanning.

【0008】また、本発明に係る水中検査装置は、水中
を航行するロボット本体に設けられ、ロボット本体の上
方に水を噴射してロボット本体の脚部を水中固定物等に
密着固定する推進器と、探傷プローブ等の接触型センサ
と、前記ロボット本体に取り付けられ、前記センサを検
査対象に接触保持するアームと、このアームが保持した
前記センサを移動させる走査機構部とを有する構成にし
てある。ロボット本体の下部に設けた脚部は、下面に滑
り防止部材を設けるとよい。この滑り防止部材として
は、摩擦係数の大きなゴムなどを使用することができ
る。また、アームは、屈曲かつ水平方向、上下方向に回
動可能に形成する。そして、センサとしては、渦電流試
験用のプローブ、検査対象の厚さや内部欠陥を検出する
ための超音波センサ、表面形状を検出するための変位セ
ンサ等を使用できる。
Further, the underwater inspection apparatus according to the present invention is provided in a robot body for navigating underwater, and ejects water above the robot body to tightly fix the legs of the robot body to an underwater fixed object or the like. And a contact type sensor such as a flaw detection probe, an arm attached to the robot body for holding the sensor in contact with an inspection target, and a scanning mechanism section for moving the sensor held by the arm. . The leg portion provided at the bottom of the robot body may be provided with a slip prevention member on the lower surface. As the anti-slip member, rubber having a large friction coefficient can be used. Further, the arm is formed to be bent and rotatable in the horizontal direction and the vertical direction. As the sensor, a probe for an eddy current test, an ultrasonic sensor for detecting the thickness of an object to be inspected or an internal defect, a displacement sensor for detecting a surface shape, or the like can be used.

【0009】[0009]

【作用】上記のごとく構成した本発明は、水中ロボット
の本体の垂直移動用推進器を駆動して水をロボット本体
の上方に噴出し、ロボット本体を水中の固定物や検査対
象に押し付けて固定し、その周囲の検査領域をアームに
取り付けた接触型センサを摺動走査して探傷等の検査を
行う。このため、小さな亀裂の発見やゴミと亀裂との判
別、表面形状の変化、検査対象の内部欠陥や厚さの変化
等を容易、正確に検出することができる。さらに、走査
機構部によってセンサを摺動走査するようにしているた
め、センサの走査の際にアームの全体を作動する必要が
なく、制御が容易で少ないエネルギーによって走査を行
うことができる。また、脚部の下面に滑り防止を取り付
ければ、推進器によってロボット本体を固定物等に押し
付けたときに、ロボット本体が滑るのを防止することが
でき、センサの摺動走査を安定して行うことができ、正
確な検査が可能となる。そして、滑り防止部材としてゴ
ムを用いれば、ロボット本体を脚部を介して検査対象に
停止させたとしても、検査対象を傷付けることがない。
アームを屈曲、回動可能とすることにより、ロボット本
体を停止させたまま広い範囲を走査することができる。
According to the present invention constructed as described above, the vertical moving propulsion device of the body of the underwater robot is driven to eject water above the robot body, and the robot body is fixed by pressing it against an underwater fixed object or an object to be inspected. Then, the inspection area around it is slidably scanned by the contact sensor attached to the arm to inspect for flaws and the like. Therefore, it is possible to easily and accurately detect a small crack, distinguish dust from a crack, change a surface shape, an internal defect of an inspection target, a change in thickness, and the like. Furthermore, since the sensor is slidably scanned by the scanning mechanism, it is not necessary to operate the entire arm when scanning the sensor, and control is easy and scanning can be performed with a small amount of energy. Also, if slip prevention is attached to the lower surface of the leg part, it is possible to prevent the robot body from slipping when the robot body is pressed against a fixed object etc. by the propulsion device, and perform stable sliding scanning of the sensor. It is possible to perform accurate inspection. If rubber is used as the slip prevention member, the inspection target will not be damaged even if the robot main body is stopped on the inspection target via the legs.
By making the arm bendable and rotatable, it is possible to scan a wide range while the robot body is stopped.

【0010】[0010]

【実施例】本発明に係る水中検査方法および装置の好ま
しい実施例を、添付図面に従って詳細に説明する。図1
は、本発明の実施例に係る水中検査装置の側面図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the underwater inspection method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG.
FIG. 3 is a side view of the underwater inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

【0011】図1において、水中検査装置10は、耐圧
性の円筒状水密容器から構成したロボット本体11を有
している。このロボット本体11は、実施例の場合、水
力発電設備の水車内に入ることができる大きさに形成し
てあって、前側(図1の右側)にアクリル樹脂などから
構成した透明ドーム部12を備えている。そして、ドー
ム12内には、雲台に取り付けたテレビカメラ14が配
置してあり、ロボット本体11の前方の状態を撮像し、
後述するようにモニタ表示部に映し出すことができるよ
うになっている。
In FIG. 1, an underwater inspection apparatus 10 has a robot body 11 composed of a pressure-resistant cylindrical watertight container. In the case of the embodiment, the robot main body 11 is formed to have a size that allows it to enter the water turbine of the hydraulic power generation facility, and has a transparent dome portion 12 made of acrylic resin or the like on the front side (right side in FIG. 1). I have it. A television camera 14 attached to a pan head is arranged in the dome 12, and the front state of the robot body 11 is imaged.
As will be described later, it can be displayed on the monitor display section.

【0012】ロボット本体11の両側部には、本体11
を前進または後進させるための水平推進器16、ロボッ
ト本体11を横方向に移動させるための横推進器18、
ロボット本体11を上昇または下降させるとともに、後
述するようにロボット本体11を例えば発電機用水車の
ランナやドラフトチューブの任意の位置に押し付けて固
定するための垂直推進器20が設けてある。また、ロボ
ット本体11の下部には、ランナやドラフトチューブに
本体11を固定する際に接触させる脚部である一対のス
キッド22が取り付けてある。このスキッド22は、下
面に例えばゴムなどの摩擦係数の大きな部材によって形
成した滑り防止部材24が設けてある。
On both sides of the robot body 11, the body 11
A horizontal thruster 16 for moving the robot forward or backward, a lateral thruster 18 for laterally moving the robot body 11,
A vertical propulsion device 20 is provided for raising and lowering the robot body 11 and for pressing and fixing the robot body 11 to, for example, a runner of a water turbine for a generator or an arbitrary position of a draft tube as described later. Further, a pair of skids 22, which are legs to be brought into contact when fixing the main body 11 to the runner or the draft tube, are attached to the lower portion of the robot main body 11. The skid 22 has an anti-slip member 24 formed on the lower surface with a member having a large friction coefficient such as rubber.

【0013】一方のスキッド(例えば右側のスキッド)
22の先端上部には、アーム26が設けてある。アーム
26は、第1アーム28と第2アーム30とを有してい
て、肩部関節32によってアーム26の全体を水平方向
に旋回できるようになっている。また、第1アーム28
は、関節34により肩部関節32に対して上下方向に回
動できるようになっており、第2アーム30は関節36
において第1アーム28に対して上下方向に回動できる
ようにしてある。そして、第2アーム30の先端には、
センサである複数の渦電流試験用プローブ38と、この
プローブ38を直線的に走査させる走査機構部40とを
有するハンド42が取り付けてある。
One skid (eg right skid)
An arm 26 is provided above the tip of 22. The arm 26 has a first arm 28 and a second arm 30, and the shoulder joint 32 allows the entire arm 26 to pivot horizontally. In addition, the first arm 28
Can be rotated in the vertical direction with respect to the shoulder joint 32 by the joint 34.
In the above, the first arm 28 can be rotated in the vertical direction. Then, at the tip of the second arm 30,
A hand 42 having a plurality of eddy current test probes 38, which are sensors, and a scanning mechanism section 40 for linearly scanning the probes 38 is attached.

【0014】ハンド42は、図2に示したように、第2
アーム30内に設けたギヤモータ44の出力軸46に固
定してあって、第2アーム30の軸線回りに回転できる
ようなっている。そして、ハンド42には、走査機構部
40を図2の紙面に直交した方向に回動させる手首用モ
ータ48と、プローブ38を図2の左右方向に移動させ
る走査モータ50とが設けてある。手首用モータ48
は、第2アーム30と直交するように配置してあり、出
力軸52に歯車54が固定してあって、この歯車54が
手首用モータ48に平行して配設した軸56の一端に固
定した歯車58と噛み合っている。そして、軸56に
は、ブラケット60を介して走査機構部40が取り付け
てあり、手首用モータ48を駆動することにより軸56
を回転させ、走査機構部40を軸56の回りに旋回させ
ることができるようにしてある。
The hand 42, as shown in FIG.
It is fixed to an output shaft 46 of a gear motor 44 provided in the arm 30 so that it can rotate around the axis of the second arm 30. The hand 42 is provided with a wrist motor 48 that rotates the scanning mechanism 40 in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 2, and a scanning motor 50 that moves the probe 38 in the left-right direction of FIG. Wrist motor 48
Is arranged so as to be orthogonal to the second arm 30, a gear 54 is fixed to the output shaft 52, and the gear 54 is fixed to one end of a shaft 56 arranged parallel to the wrist motor 48. It meshes with the gear 58. The scanning mechanism 40 is attached to the shaft 56 via a bracket 60, and the shaft 56 is driven by driving the wrist motor 48.
So that the scanning mechanism 40 can be swung around the shaft 56.

【0015】走査モータ50は、手首用モータ48と平
行に配設され、出力軸62に歯車64が固定してある。
また、走査モータ50を収納したモータケース66の前
側部には、ブラケット68、70を介してねじ軸72が
走査モータ50と平行して回転自在に取り付けてある。
そして、走査モータ50に設けた歯車64は、ねじ軸7
2の一端に固定した歯車74と噛み合っていて、走査モ
ータ50の回転駆動力を歯車74を介してねじ軸72に
伝達し、ねじ軸72を回転できるようにしてある。さら
に、ねじ軸72には、ナット部材76を介して、複数の
プローブ38を一体化させたプローブユニット78が取
り付けてある。また、モータケース66には、図3に示
してあるように、ブラケット68、70を介してねじ軸
72の上方にガイドバー80が取り付けてある。このガ
イドバー80は、ねじ軸72と平行しているとともに、
ナット部材76が貫通していて、ナット部材76の回転
を阻止している。
The scanning motor 50 is arranged parallel to the wrist motor 48, and a gear 64 is fixed to the output shaft 62.
Further, a screw shaft 72 is rotatably attached to the front side of a motor case 66 accommodating the scanning motor 50 in parallel with the scanning motor 50 via brackets 68 and 70.
The gear 64 provided on the scanning motor 50 is
It meshes with a gear 74 fixed to one end of the shaft 2, and the rotational driving force of the scanning motor 50 is transmitted to the screw shaft 72 via the gear 74 so that the screw shaft 72 can be rotated. Further, a probe unit 78 in which a plurality of probes 38 are integrated is attached to the screw shaft 72 via a nut member 76. Further, as shown in FIG. 3, a guide bar 80 is attached to the motor case 66 above the screw shaft 72 via brackets 68 and 70. The guide bar 80 is parallel to the screw shaft 72 and
The nut member 76 penetrates and blocks the rotation of the nut member 76.

【0016】プローブユニット78は、5つのプローブ
(コイル)38と、端部のプローブの感度の低下を防止
するための2つのダミーコイル82とが千鳥状に配列し
てあり、これらが図4の矢印84のようにホルダ86に
軸方向(前後方向)移動可能に挿入してある。また、プ
ローブ38とダミーコイル82とには、ストッパ90が
取り付けてあって、ホルダ86を取り付けたベース88
とストッパ90との間に圧縮介在させたコイルスプリン
グ92がプローブとダミーコイルとをホルダ86から突
出する方向に付勢し、検査対象が曲面や凹凸を有してい
ても確実にプローブ38を検査対象に接触させることが
できるようにしてある。
In the probe unit 78, five probes (coils) 38 and two dummy coils 82 for preventing a decrease in the sensitivity of the end probe are arranged in a zigzag pattern, which are shown in FIG. It is inserted in the holder 86 so as to be movable in the axial direction (front-back direction) as indicated by an arrow 84. Further, a stopper 90 is attached to the probe 38 and the dummy coil 82, and a base 88 to which a holder 86 is attached is attached.
A coil spring 92 compressed between the stopper 90 and the stopper 90 biases the probe and the dummy coil in a direction projecting from the holder 86, so that the probe 38 can be reliably inspected even if the inspection target has a curved surface or unevenness. It is designed so that it can be brought into contact with an object.

【0017】このように構成した検査装置は、図5に示
したように、ケーブル100〜102を介して地上など
の制御室に設けた制御ユニット104に接続される。こ
れらのケーブル100〜102は一体化され、水中に引
き出される部分に適宜の浮体を取り付けて水の比重とほ
ぼ同じ比重に調整した、いわゆる中性浮力を有するよう
にしてある。そして、制御ユニット104は、ビデオ記
録部106、モニタ表示部108を有するとともに、ロ
ボット制御装置110、アーム制御装置112を備えて
いる。また、制御ユニット104には、ロボット本体1
1やアーム26を遠隔操作するためのジョイスティック
装置114、アーム操作装置116が接続されるととも
に、プローブ38の出力信号が入力する渦電流試験(E
CT)解析装置118が接続できるようになっている。
As shown in FIG. 5, the inspection apparatus thus constructed is connected to the control unit 104 provided in a control room such as on the ground via cables 100 to 102. These cables 100 to 102 are integrated and have a so-called neutral buoyancy, in which an appropriate floating body is attached to a portion that is pulled out into water and the specific gravity is adjusted to be approximately the same as the specific gravity of water. The control unit 104 includes a video recording unit 106 and a monitor display unit 108, and also includes a robot control device 110 and an arm control device 112. In addition, the control unit 104 includes the robot body 1
1, the joystick device 114 for remotely operating the arm 26 and the arm operating device 116 are connected, and an eddy current test (E
The CT) analysis device 118 can be connected.

【0018】上記のごとく構成した実施例においては、
例えば水力発電設備の水車を点検する場合、ドラフトチ
ューブのマンホール内に水中検査装置10を配置し、マ
ンホール内に注水管等を介してトラフトチューブ内の水
を導入する。マンホール内に水が充満したならばマンホ
ール蓋を解放し、ジョイスティック装置114を操作し
てロボット本体11に設けた各推進器16、18、20
を駆動し、水中検査装置10をドラフトチューブ内に送
り出す。そして、モニタ表示部108に表示されたテレ
ビカメラ14の映像を見ながら、レーザ誘導装置や追跡
装置を利用して水中検査装置10をドラフトチューブの
上部のランナの下部に誘導する。
In the embodiment constructed as described above,
For example, when inspecting a water turbine of a hydraulic power generation facility, the underwater inspection device 10 is arranged in a manhole of a draft tube, and water in the trough tube is introduced into the manhole via a water injection pipe or the like. When the manhole is filled with water, the manhole cover is released, and the joystick device 114 is operated to operate the propulsion devices 16, 18, 20 provided on the robot body 11.
To drive the underwater inspection device 10 into the draft tube. Then, while watching the image of the television camera 14 displayed on the monitor display unit 108, the underwater inspection device 10 is guided to the lower part of the runner above the draft tube by using the laser guiding device or the tracking device.

【0019】図6のように、ロボット本体11がランナ
120の下部に達したならば、例えばロボット本体11
をランナ120に沿って上向きに配置し、直推進器20
を駆動して水をロボット本体11の上方に噴出し、スキ
ッド22をランナの内面に押し付けてロボット本体11
をランナの内面に固定し、その状態を維持する。その
後、モニタ表示部108に映し出されたテレビカメラ1
4からの映像を見ながらアーム操作装置116を操作
し、アーム26の先端に設けたプローブ38を翼の付根
部等の所定の検査位置に接触させる。次に、操作モータ
50を駆動してねじ軸72を回転させ、プローブユニッ
ト78のプローブ38をねじ軸72に沿って摺動走査す
る。このとき、ロボット本体11は、プローブ38の摺
動による水車から反力が作用しても、垂直推進器20に
よってランナ12や固定部であるドラフトチューブに押
し付け固定されているため、移動することがない。
When the robot body 11 reaches the lower portion of the runner 120 as shown in FIG.
Is placed upward along the runner 120, and the direct thruster 20
Is driven to spout water above the robot body 11, and the skid 22 is pressed against the inner surface of the runner,
Is fixed to the inner surface of the runner and maintained in that state. After that, the television camera 1 displayed on the monitor display unit 108
While watching the image from 4, the arm operation device 116 is operated to bring the probe 38 provided at the tip of the arm 26 into contact with a predetermined inspection position such as the root of the wing. Next, the operation motor 50 is driven to rotate the screw shaft 72, and the probe 38 of the probe unit 78 slides and scans along the screw shaft 72. At this time, even if a reaction force is applied from the water turbine due to the sliding of the probe 38, the robot body 11 can move because it is pressed and fixed to the runner 12 and the draft tube which is the fixing portion by the vertical propulsion device 20. Absent.

【0020】一方、プローブ38は、水車の面を摺動す
る際、高周波磁界を発生して水車の表面部に渦電流を発
生させる。そして、渦電流による2次起電力がプローブ
38によって検出され、渦電流試験解析装置118に入
力される。渦電流試験解析装置118は、プローブ38
の出力信号と制御ユニット104からのプローブ38の
位置信号とを受け、2次起電力の変化から傷などの存在
を検出してその位置座標とともに傷の大きさなどを演算
して制御ユニット104に出力する。
On the other hand, the probe 38, when sliding on the surface of the water turbine, generates a high-frequency magnetic field to generate an eddy current on the surface of the water turbine. Then, the secondary electromotive force due to the eddy current is detected by the probe 38 and input to the eddy current test analysis device 118. The eddy current test analysis device 118 uses the probe 38.
Of the probe 38 and the position signal of the probe 38 from the control unit 104, the presence of a scratch or the like is detected from the change in the secondary electromotive force, and the position coordinate is calculated to calculate the size of the scratch or the like to the control unit 104. Output.

【0021】プローブ38が走査機構部40の一端側か
ら他端側まで移動したならば、アーム26とハンド42
とを操作して操作機構部40を所定量だけ図3の上下方
向に移動させ、走査モータ50を逆回転させてプローブ
38を逆方向に走査させて初期位置に戻す。以下、同様
にしてアーム26とハンド42とによってカバーできる
範囲の検査を終了したならば、ロボット本体11を移動
させ、適宜の位置にロボット本体11を停止させ、前記
と同様にして水車の検査を続行する。
When the probe 38 moves from one end side to the other end side of the scanning mechanism section 40, the arm 26 and the hand 42.
3 is operated to move the operation mechanism section 40 in the vertical direction in FIG. 3 by a predetermined amount, and the scanning motor 50 is reversely rotated to scan the probe 38 in the reverse direction to return it to the initial position. Thereafter, when the inspection of the range covered by the arm 26 and the hand 42 is completed in the same manner, the robot main body 11 is moved and the robot main body 11 is stopped at an appropriate position, and the inspection of the water turbine is performed in the same manner as described above. continue.

【0022】このように、実施例においては、遠隔操作
によって渦電流試験用プローブ38を水車に摺接走査す
るようにしているため、小さな傷でも容易に発見するこ
とができ、ゴミと傷との区別も容易に行うことができ
る。しかも、ドラフトチューブ内の水抜きやドラフトチ
ューブ内に足場を組む必要がなく、水車の点検を容易、
迅速に行うことができる。さらに、実施例においては、
走査モータ50によってプローブ38を走査させるよう
にしているため、プローブ38の走査の際にアーム26
の全体を駆動する必要がなく、制御が容易で少ないエネ
ルギーによって走査を行うことができる。また、実施例
においては、スキッド22の下部にゴムからなる滑り防
止部材24を装着してあるため、垂直推進器20によっ
てロボット本体11をドラフトチューブなどに押し付け
た際にロボット本体11が滑って移動するのを防止する
こができ、プローブ38の走査を安定して確実に行うこ
とができる。そして、滑り防止部材がゴムによって構成
してあるため、ドラフトチューブに傷が付くのを防止す
ることができる。
As described above, in the embodiment, since the eddy current test probe 38 is slidably scanned on the water wheel by remote control, even a small scratch can be easily found, and dust and scratches can be easily detected. The distinction can be made easily. Moreover, it is not necessary to drain the water inside the draft tube or build a scaffold inside the draft tube, making it easy to inspect the turbine.
Can be done quickly. Furthermore, in the example,
Since the probe 38 is made to scan by the scanning motor 50, the arm 26 is scanned when the probe 38 is scanned.
It is not necessary to drive the whole of the device, control is easy, and scanning can be performed with a small amount of energy. Further, in the embodiment, since the slip prevention member 24 made of rubber is attached to the lower portion of the skid 22, the robot body 11 slides and moves when the robot body 11 is pressed against the draft tube by the vertical propulsion device 20. This can be prevented, and the probe 38 can be stably and reliably scanned. Since the anti-slip member is made of rubber, it is possible to prevent the draft tube from being scratched.

【0023】なお、前記実施例においては、センサが渦
電流試験用プローブ38である場合について説明した
が、検査対象の内部欠陥や厚さを計測するための超音波
センサや、検査対象の表面形状を検出するための変位セ
ンサなどを用いてもよい。そして、前記実施例において
は、水力発電設備の水車の点検に適用した場合について
説明したが、例えば船舶の底部の検査や水中の橋脚の検
査などにも適用することができる。特に、実施例におい
ては、垂直推進器20によって水をロボット本体の上方
に噴出してロボット本体11を固定物等に押し付けて固
定するようにしているため、流れのあるような場所であ
っても、ロボット本体11を容易、確実に固定しておく
ことができ、検査を確実に実行することができる。
In the above-described embodiment, the case where the sensor is the eddy current test probe 38 has been described. However, an ultrasonic sensor for measuring an internal defect or a thickness of an inspection object or a surface shape of the inspection object. A displacement sensor or the like may be used to detect the. Further, in the above-described embodiment, the case where the invention is applied to the inspection of the water turbine of the hydroelectric power generation facility has been described, but the invention can also be applied to, for example, the inspection of the bottom of the ship or the inspection of the underwater pier. In particular, in the embodiment, since water is jetted above the robot body by the vertical propulsion device 20 and the robot body 11 is pressed against a fixed object or the like to be fixed, even in a place where there is a flow. The robot body 11 can be fixed easily and surely, and the inspection can be surely executed.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、推進器を駆動して水をロボット本体の上方に噴出し
て水中ロボットの本体を水中の検査対象そのものまたは
周囲の固定物に押し付けて固定し、その周囲の検査領域
を接触型のセンサによって操作して探傷等の検査を行う
ため、小さな亀裂の発見やゴミと亀裂との判別、表面形
状の変化、検査対象の内部欠陥や厚さの変化等を容易、
正確に検出することができる。しかも、走査機構部によ
ってセンサを移動させるため、センサの走査の際にアー
ムの全体を駆動する必要がなく、制御が容易で、少ない
エネルギーで走査を行うことができる。また、脚部の下
面に滑り防止部材を取り付ければ、推進器によってロボ
ット本体を検査対象または固定物に押し付けたときに、
ロボット本体が滑るのを防止することができ、検査を安
定して行うことが可能となる。さらに、アームを屈曲、
回動可能とすることにより、ロボット本体を移動させる
ことなく広い範囲の走査が可能となる。
As described above, according to the present invention, the propulsion device is driven to eject water above the robot main body to make the main body of the underwater robot become the underwater inspection object itself or a fixed object around it. Since it is pressed and fixed, and the inspection area around it is operated by a contact type sensor to inspect for flaw detection, etc., small cracks are detected, dust and cracks are distinguished, surface shape changes, internal defects of the inspection target, Easy to change the thickness, etc.
Can be accurately detected. Moreover, since the sensor is moved by the scanning mechanism unit, it is not necessary to drive the entire arm when scanning the sensor, control is easy, and scanning can be performed with a small amount of energy. Also, if you attach a slip prevention member to the lower surface of the leg, when the robot body is pressed against the inspection target or fixed object by the propulsion device,
It is possible to prevent the robot body from slipping, and it is possible to perform stable inspection. Furthermore, bend the arm,
By being rotatable, it is possible to scan a wide range without moving the robot body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る水中検査装置の側面図で
ある。
FIG. 1 is a side view of an underwater inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例のアームの先端部に設けた走査機構部の
詳細を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of a scanning mechanism portion provided at a tip portion of an arm according to an embodiment.

【図3】実施例に係るプローブユニットの正面図であ
る。
FIG. 3 is a front view of the probe unit according to the embodiment.

【図4】図3のA−A線に沿う断面図である。4 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図5】実施例に係る水中検査装置を備えた検査システ
ムの一例を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of an inspection system including the underwater inspection device according to the embodiment.

【図6】実施例に係る検査装置の使用例の説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a usage example of the inspection apparatus according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 水中検査装置 11 ロボット本体 14 テレビカメラ 16 水平推進器 18 横推進器 20 垂直推進器 22 脚部(スキッド) 24 滑り防止部材 26 アーム 38 センサ(渦電流試験用プローブ) 40 走査機構部 42 ハンド 50 走査モータ 72 ねじ軸 10 Underwater Inspection Device 11 Robot Main Body 14 TV Camera 16 Horizontal Propulsion Device 18 Horizontal Propulsion Device 20 Vertical Propulsion Device 22 Leg (Skid) 24 Anti-Slip Member 26 Arm 38 Sensor (Eddy Current Test Probe) 40 Scanning Mechanism Unit 42 Hand 50 Scanning motor 72 Screw shaft

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴻巣 真 東京都中央区築地5丁目6番4号 三井造 船株式会社内 (72)発明者 関本 敏彦 東京都中央区築地5丁目6番4号 三井造 船株式会社内 (72)発明者 大野 久雄 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 岩井 修 神奈川県横浜市鶴見区末広町2丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Makoto Konosu 5-6-4 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Mitsui Engineering & Ships Co., Ltd. (72) Toshihiko Sekimoto 5-6-4 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Mitsui Shipbuilding Co., Ltd. (72) Inventor Hisao Ohno 1-3-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Osamu Iwai 2-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Keihin Office

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水中を航行可能な水中ロボットを、この
ロボットの推進器によりロボットの上方に水を噴出して
水中の固定物等に押し付けて固定し、前記水中ロボット
に設けたセンサを検査対象の検査領域に接触させて摺動
走査し、探傷等の検査を行うことを特徴とする水中検査
方法。
1. An underwater robot capable of navigating underwater is fixed by jetting water above the robot by a propulsion device of the robot and pressing it against a fixed object in the water, and a sensor provided on the underwater robot is an object to be inspected. The in-water inspection method is characterized by inspecting for flaw detection and the like by making contact with the inspection area of and slidingly scanning.
【請求項2】 水中を航行するロボット本体に設けら
れ、ロボット本体の上方に水を噴射してロボット本体の
脚部を水中固定物等に密着固定する推進器と、探傷プロ
ーブ等の接触型センサと、前記ロボット本体に取り付け
られ、前記センサを検査対象に接触保持するアームと、
このアームが保持した前記センサを移動させる走査機構
部とを有することを特徴とする水中検査装置。
2. A propulsion device provided on a robot body that navigates underwater, spraying water above the robot body to closely fix the legs of the robot body to an underwater fixed object, and a contact-type sensor such as a flaw detection probe. And an arm attached to the robot body for holding the sensor in contact with an inspection target,
An underwater inspection apparatus comprising: a scanning mechanism unit that moves the sensor held by the arm.
【請求項3】 前記脚部は、下面に滑り防止部材が設け
てあることを特徴とする請求項2に記載の水中検査装
置。
3. The underwater inspection apparatus according to claim 2, wherein the leg portion is provided with a slip prevention member on a lower surface thereof.
【請求項4】 水中を航行するための推進器を備えたロ
ボット本体と、このロボット本体を上下方向に移動させ
るとともに、水をロボット本体の上方に噴出してロボッ
ト本体を水中固定物等に固定する垂直推進器と、探傷プ
ローブ等の接触型センサと、前記ロボット本体に取り付
けられ、前記センサを検査対象に接触させる屈曲、回動
可能なアームと、このアームが保持した前記センサを直
線的に移動する走査機構部と、前記ロボット本体に設け
られ、下部に滑り防止部材を設けた脚部とを有すること
を特徴とする水中検査装置。
4. A robot body equipped with a propulsion device for navigating in water, and vertically moving the robot body, and jetting water above the robot body to fix the robot body to an underwater fixed object or the like. A vertical propulsion device, a contact type sensor such as a flaw detection probe, a bendable and rotatable arm attached to the robot body for bringing the sensor into contact with an object to be inspected, and the sensor held by the arm linearly. An underwater inspection apparatus comprising: a moving scanning mechanism section; and a leg section provided on the robot body and provided with an anti-slip member on a lower portion thereof.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008513730A (en) * 2003-09-23 2008-05-01 ハイドロ−ケベック Method and apparatus for determining the position of an object in water in real time
JP2011203046A (en) * 2010-03-25 2011-10-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Underwater inspection system
WO2013046577A1 (en) * 2011-09-26 2013-04-04 川崎重工業株式会社 Mobile underwater inspection apparatus and underwater inspection equipment
JP2018514433A (en) * 2015-03-16 2018-06-07 サウジ アラビアン オイル カンパニー Water environment mobile robot

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