JP2576179Y2 - 水中構造物板厚計測用ロボット - Google Patents

水中構造物板厚計測用ロボット

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JP2576179Y2
JP2576179Y2 JP1992021334U JP2133492U JP2576179Y2 JP 2576179 Y2 JP2576179 Y2 JP 2576179Y2 JP 1992021334 U JP1992021334 U JP 1992021334U JP 2133492 U JP2133492 U JP 2133492U JP 2576179 Y2 JP2576179 Y2 JP 2576179Y2
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明 澤
實 田中
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Penta Ocean Construction Co Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Penta Ocean Construction Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、例えば桟橋等の水中構
造物の脚柱の板厚計測用ロボットに関し、特に脚柱の侵
食部の板厚計測が遠隔操作によって行なえるようにし
た、水中構造物の板厚計測用ロボットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば桟橋の脚柱(中空円筒断面
に形成されている)のような水中構造物の侵食部の板厚
計測は、図4に示すように、ダイバー1により、脚柱2
の被検面2aを清掃後、手持ちの超音波板厚センサ3を
被検面2aに当てることにより、行なわれている。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の板厚計測には、次のような問題がある。(1)
板厚計測は、水中構造物の耐久性判定上、脚柱2の最小
板厚となる寸法1(図5参照)を測定する必要があり、
そのために脚柱の中心方向に向かうように超音波板厚セ
ンサ3を被検面2aに当てなければならない。しかし、
波浪の影響があり、しかもダイバーが自身の体を支える
ことが困難な水中での作業であり、さらにダイバーは検
査員としての専門家ではないので、脚柱2の中心方向に
向かって超音波板厚センサを正確に被検面に当てること
が困難である。このため、超音波板厚センサの支持方向
が傾き、その結果、図5に示すように、最小板厚寸法l
より大なる寸法l’が測定値として計測されることが多
い。これにより、最小板厚lが強度上補修が必要となる
板厚以下であるにもかかわらず、計測板厚が強度上補修
が必要となる板厚以上である板厚l’が計測されるた
め、補修が施工されず、水中構造物の陥没等の重大事故
に発展する等の危険がある。
【0004】(2)上記のように作業条件の悪い状態で
得られた板厚計測値はバラツキも多く、1つ1つの計測
値の信頼性が低いため、数回の計測が必要となり、多大
の作業時間を費やし、費用も増大する。
【0005】本考案は、このような問題点の解決をはか
ろうとするもので、正確かつ迅速に板厚計測を行なうこ
とができる水中構造物の板厚計測用ロボットを提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本考案の水中構造物板厚計測用ロボットは、ロボッ
ト本体と、同ロボット本体に装着された航走装置と、
記ロボット本体の前部に対称的に突設されて油圧シリン
ダにより対称的に開閉可能な左右一対のアームと上記ロ
ボット本体の前部で上記左右一対のアームの中央部の上
下に配設された上下一対の支持金物とで形成されて上記
ロボット本体を上記脚柱に挟持可能な支持装置とをそな
え、上記上下一対の支持金物が、上記左右一対のアーム
の中央部からの開き角度の等しいハ字状の脚柱当接面を
それぞれそなえるとともに、上記左右一対のアーム面で
挟持する上記脚柱の径に応じて上記開き角度を調節可能
に、かつ上記ロボット本体の軸心方向に伸縮可能に構成
され、上記脚柱の被検面を清掃可能な回転ブラシと上記
ロボット本体の軸心方向へ出没可能な超音波板厚センサ
とをそなえた検査ユニットが上記ロボット本体の前部に
装着されるとともに、上記超音波板厚センサが、計測時
に上記上下一対の支持金物の中心線上に移動させられた
後上記脚柱の中心方向に向かって押し付けられるように
構成されていることを特徴としている。
【0007】
【作用】上述の本考案の水中構造物板厚計測用ロボット
では、ロボット本体の前部に突設された左右一対のアー
ムと上下一対の支持金物とでロボット本体を脚柱に挟持
する作用が行なわれ、これによりロボット本体が脚柱に
強固に支持される。そしてこの場合、支持金物が上下方
向に1個ずつ設けられているので、脚柱に対する挟持が
波浪によって影響を受けることがなく、またダイバーに
よる従来の場合と異なって、常に超音波板厚センサを脚
柱の中心に向かって正確に当接できるため、信頼性の高
い計測データが得られる。またアームで挟持する大径お
よび小径の脚柱に応じて、支持金物のハ字状の脚柱の当
接面のアームの中央部からの開き角度θ およびθ
同じだけ、すなわち対称状に拡大または縮小させ、かつ
ロボット本体の軸心方向(アームの中央部に相当する)
に伸縮可能としたことにより、脚柱の径の大小に拘わら
ずロボット本体を支持金物の中心と脚柱の中心とが合致
する位置に正確かつ強固に支持でき、極めて信頼性の高
いデータが得られる。
【0008】また、ロボット本体に装備された回転ブラ
シにより被検面の清掃が行なわれ、その後に超音波板厚
センサを上下一対の支持金物の各中心を結ぶ中心線上に
移動してから、柱に向かって押し付けるので、超音波
板厚センサを正しく脚柱の中心に向かわせることがで
き、正確な板厚の迅速な計測が行なわれる。
【0009】
【実施例】以下、図面により本考案の一実施例としての
水中構造物板厚計測用ロボットについて説明すると、図
1は斜視図、図2は平面図、図3は図1の「A」矢視部
の側面図である。
【0010】この実施例の板厚計測用ロボットは、遠隔
操作式水中航走体形のロボットからなり、同ロボットの
主体部を構成するロボット本体10の前部には、ロボッ
ト本体10を水中構造物としての脚柱2に支持するため
の左右一対のアーム13が対称的に突設されている。
【0011】アーム13は、ロボット本体10内に装備
された油圧シリンダ17により、ロボット本体10の前
部に取り付けられたアーム支持台18にアーム13を枢
着するピン19を支点として対称的に開閉させられると
ともに、形状が左右対称の両アーム13を枢着するピン
19からの距離lおよびlが等しく(両アーム13
の中央部に相当する)、しかもアーム13の上下に1ケ
ずつ設けられ両アーム13の中央部からの開き角度θ
およびθが等しいハ字状の脚柱当接面をそなえた上下
一対の支持金物14と協同して脚柱2を挟持できるよう
に構成されている。上下一対の支持金物14は、いずれ
も左右一対のアーム13,13で挟持する大径および小
径の各脚柱の径に応じて、公知の油圧もしくは機械的機
構により開き角度θ およびθ を同じだけ拡大または
縮小でき、かつ公知の油圧もしくは機械的機構によりロ
ボット本体10の軸心方向(アーム13,13の中央部
に相当する)に伸縮できるようになっている。
【0012】ロボット本体10の後部にロボットの前後
進を行なうための前後スラスタ20が左右に1台ずつ装
着され、また中央部にロボットに上昇下降および旋回を
行なわせるための上下スラスタ21および左右スラスタ
22が設けられている。
【0013】また、ロボット本体10の上部の左右に
は、左右一対のフロート23が取り付けられており、ロ
ボットに適度な浮力を与え、ロボットを安定させてい
る。
【0014】ロボット本体10の前部の中央に検査ユニ
ット30が取り付けられており、この検査ユニット30
に回転ブラシ15,超音波板厚センサ16が、両者をロ
ボット本体10の軸心方向に沿って前後へ移動するため
の油圧シリンダ24a,24bにより前後動可能に装備
されている。
【0015】なお、アーム13の開閉用油圧シリンダ1
7,検査ユニット30内の油圧シリンダ24a,24
b,前後スラスタ20,上下スラスタ21および左右ス
ラスタ22はいずれもケーブル25を介して陸上または
船上からの遠隔操作により各別に作動できるように構成
されている。
【0016】次に上述の構成をそなえた板厚計測用ロボ
ットの作動を説明する。
【0017】まず図1に示すように、ロボットが陸上ま
たは船上からの遠隔操作で、前後スラスタ20,上下ス
ラスタ21および左右スラスタ22が駆動されることに
より遊泳し、水中に樹立された水中構造物の脚柱(中空
円筒断面に形成されている)2に接近し、十分に接近し
たとき油圧シリンダ17の操作により左右一対のアーム
13,13が駆動されて脚柱2を挟持する。
【0018】脚柱2は左右一対のアーム13および上下
一対の支持金物14で挟されるため、図2に示すよう
、ロボット本体10自身が脚柱2により支持金物14
の中央と脚柱2の中心とが合致する位置に強固に支持さ
る。次いでロボット本体10に装備された回転ブラシ
15により被検面2aを清掃した後、支持金物14の中
央部へ超音波板厚センサ16を図示しない公知の位置セ
ンサ付シリンダもしくは機械式等のスライド機構により
横移動させる。支持金物14の中、すなわち上下一
対の支持金物の各中心を結ぶ線(以下「中心線」とい
う)上へ移動させられた後、超音波板厚センサ16が、
油圧シリンダ24bにより脚柱2の中心Oへ向けて押し
付けられる。この場合、超音波板厚センサの位置センサ
は、超音波板厚センサが支持金物の中心線上に位置して
いるかどうかを検出できる構成であればよいため、例え
ば脚柱上の被検査部と超音波板厚センサとの位置関係を
検出する構成の位置センサと比べて、位置センサの簡素
化、低コスト化が可能となる。
【0019】このように、この実施例の板厚計測用ロボ
ットでは、ロボット本体10の前部に対称的に取り付け
られた左右一対のアーム13,13と、両アーム13,
13の中央部でアーム13,13の上下に1個ずつ設け
られた支持金物14とで脚柱2の挟持を行ないながら、
ロボット本体10の中心部(アーム13,13の中央部
に相当する)からロボット本体10の軸心方向に移動可
能な超音波板厚センサ16が円形断面の脚柱2に向かっ
て押し付けられる。すなわち両アーム13,13と両ア
ーム13,13を枢着するピン19からの距離lおよ
びlが等しく、両アーム13,13の中央部からの開
き角度θおよびθが等しい形状の支持金物14によ
り、脚柱2はロボット本体10の中央部(アーム13,
13の中央部に相当する)に挟持され、しかも超音波板
厚センサ16を上下一対の支持金物の中心線上で脚柱2
の向かって押し付けられるので、超音波板厚センサ16
を脚柱2の中心Oに向かって正確に当接させることがで
き、その結果最小板厚の計測が可能となる(図2,図5
参照)。
【0020】そしてこの場合、支持金物14が上下方向
に1個ずつ設けられているので、脚柱2に対する挟持が
波浪によって影響を受けることがなく、またダイバーに
よる従来の場合と異なって、常に超音波板厚センサを脚
柱2の中心に向かって正確に当接できるため、信頼性の
高い計測データが得られる。またアーム13,13で挟
持する大径および小径の脚柱に応じて、公知の油圧もし
くは機械的機構により支持金物14のハ字状の脚柱の当
接面のアーム13,13の中央部からの開き角度θ
よびθを同じだけ、すなわち対称状に拡大または縮小
可能にし、かつ同じく公知な油圧もしくは機械的機構に
よりロボット本体10の軸心方向(アーム13,13の
中央部に相当する)に伸縮可能としたことにより、極め
信頼性の高いデータが得られる。
【0021】
【考案の効果】以上詳述したように、本考案の水中構造
物板厚計測用ロボットによれば、次のような効果ないし
利点が得られる。(1)脚柱を左右一対のアームと上下一対の支持金物と
で挟持するとともに、支持金物を、左右一対のアームで
挟持する脚柱の径に応じてハ字状の脚柱当接面のアーム
の中央部からの開き角度を対称状に調節可能に、かつロ
ボット本体の軸心方向に伸縮可能に構成したため、ロボ
ット本体を、脚柱の径の大小に拘わらず支持金物の中心
線と脚柱の中心とが合致する位置に正確かつ強固に支持
できる。 (2)ロボット本体は支持金物の中心と脚柱の中心とが
合致する位置に支持されているので、超音波板厚センサ
を支持金物の中心 線上へ移動した後脚柱の中心方向に向
かって押し付けることにより、超音波板厚センサを正し
く脚柱の中心に向かわせることができ、正確な板厚の測
定が可能となる。 (3)超音波板厚センサの位置センサは、超音波板厚セ
ンサが支持金物の中心線上に位置しているかどうかを検
出できる構成であればよいため、例えば脚柱上の被検査
部と超音波板厚センサとの位置関係を検出する構成の位
置センサと比べて、位置センサの簡素化、低コスト化が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例としての水中構造物板厚計測
用ロボットを示す斜視図である。
【図2】同平面図である。
【図3】図1の「A」矢視部の側面図である。
【図4】従来のダイバーによる水中構造物の板厚計測状
態を示す模式側面図である。
【図5】脚柱の板厚計測原理を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ダイバー 2 脚柱 3,16 超音波板厚センサ 10 ロボット本体 13 アーム 14 支持金物 15 回転ブラシ 17 油圧シリンダ 19 ピン 20 前後スラスタ 21 上下スラスタ 22 左右スラスタ 23 フロート 24a,24b 油圧シリンダ 30 検査ユニット
フロントページの続き (72)考案者 田中 實 東京都品川区東大井一丁目11番25号 五 洋建設株式会社 技術研究所内 (72)考案者 茨本 尚 神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1号 三菱重工業株式会社 神戸造船所内 (56)参考文献 実開 平2−103895(JP,U) 実開 平2−97194(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B25J 15/08 B63C 11/00 B65G 45/18 G01B 7/02

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中構造物の脚柱の板厚計測用ロボット
    において、 ロボット本体と、 同ロボット本体に装着された航走装置と、 上記ロボット本体の前部に対称的に突設されて油圧シリ
    ンダにより対称的に開閉可能な左右一対のアームと上記
    ロボット本体の前部で上記左右一対のアームの中央部の
    上下に配設された上下一対の支持金物とで形成されて上
    記ロボット本体を上記脚柱に挟持可能な支持装置とをそ
    なえ、 上記上下一対の支持金物が、上記左右一対のアームの中
    央部からの開き角度の等しいハ字状の脚柱当接面をそれ
    ぞれそなえるとともに、上記左右一対のアーム面で挟持
    する上記脚柱の径に応じて上記開き角度を調節可能に、
    かつ上記ロボット本体の軸心方向に伸縮可能に構成さ
    れ、 上記脚柱の被検面を清掃可能な回転ブラシと上記ロボッ
    ト本体の軸心方向へ出没可能な超音波板厚センサとをそ
    なえた検査ユニットが上記ロボット本体の前部に装着さ
    れるとともに、上記超音波板厚センサが、計測時に上記
    上下一対の支持金物の中心を結ぶ線上に移動させられた
    後上記脚柱の中心方向に向かって押し付けられるように
    構成されていることを特徴とする、水中構造物板厚計測
    用ロボット。
JP1992021334U 1992-03-10 1992-03-10 水中構造物板厚計測用ロボット Expired - Lifetime JP2576179Y2 (ja)

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