JP2671385B2 - ドラム缶吊り上げ装置および吊り上げ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、低レベル放射性廃棄物等が充填されたド
ラム缶を輸送、梱包等の際に吊り上げるためのドラム缶
吊り上げ装置および吊り上げ方法に関する。

「従来の技術」 一般に、低レベル放射性廃棄物が充填されたドラム缶
は専用の輸送梱包容器に収納されて、廃棄場に輸送され
る。この容器にドラム缶を出し入れする場合、ドラム缶
を立てた状態で吊り上げるドラム缶吊り上げ装置が使用
される。

従来、この種のドラム缶吊り上げ装置としては、立て
た状態のドラム缶の天板周縁部に係合すると共に、天板
周縁部近傍の胴部を挾持する４本のアームを有するも
の、あるいは３本のアームを有するものがよく使用され
ている。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、上記４本のアームを有する吊り上げ装置で
は以下のような欠点がある。

すなわち、第10図に示すように、廃棄物が充填された
ドラム缶１は、蓋（天板）２がされ周囲を緊締帯３で締
め付けられ、緊締帯３の両端部が締結ボルト４で締結さ
れる。

したがって、容器５にドラム缶１を出し入れするに
は、締結ボルト４が容器５の内壁や隣合うドラム缶１に
干渉しないようにしなければならないので、締結ボルト
４の位置する部分６およびこの部分から周方向に90゜ず
つ離間した部分７…にそれぞれ４本のアームを挿入して
吊り上げるが、締結ボルト４の位置する部分６にはアー
ムを挿入しにくいばかりでなく、時として挿入不可能な
場合があった。

また、上記３本のアームを有する吊り上げ装置の場
合、締結ボルト４の位置しない部分７…にアームを挿入
して、ドラム缶１を挾持して吊り上げることができる
が、ドラム缶１の周囲の均等分割した部分を持つことが
できないので、不安定であった。

さらに、上記いずれの場合においても、締結ボルト４
の位置しない部分にアームを挿入するために、作業者が
この部分を直接確認しつつアームをドラム缶１の軸線上
で回転させなければならないが、放射性廃棄物が充填さ
れたドラム缶１には近付き難いことから上記確認が困難
であり、このため作業性が非常に悪かった。

「発明の目的」 この発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ド
ラム缶を容易かつ確実にさらに安定的に吊り上げること
ができるドラム缶吊り上げ装置および吊り上げ方法を提
供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 この発明のドラム缶吊り上げ装置は、フレームに水平
方向に走行自在に設けられた走行部と、この走行部に上
下方向に摺動自在に支持されたマストと、このマストの
下端部に設けられ、同マストと共に上記方向に移動する
移動フレームと、この移動フレームに走行部の走行方向
と直交する方向に横行自在に設けられた横行フレーム
と、この横行フレームに垂直軸回りに回動自在に設けら
れた回動部と、この回動部に上下方向に移動自在にかつ
軸線を垂直軸と一致させて設けられた支持部と、この支
持部に揺動自在にかつ上記軸線に対して対称に支持さ
れ、かつ下端部に把持部が形成された一対のアームと、
支持部の下端部に設けられ、同支持部の下方に位置する
ドラム缶を撮像するカメラと、このカメラに接続され、
上記アームによりドラム缶を把持するときの障害となる
ドラム缶周縁部における特定部位を検出する画像処理手
段とを具備してなるものである。

また、この発明のドラム缶吊り上げ方法は、上下方向
および水平方向に移動自在にかつ軸線回りに回動自在に
設けられかつ一対のアームが揺動自在に支持された支持
部をドラム缶の上方まで移動させ、次いで支持部に設け
られたカメラにより撮像されたドラム缶の天板の画像を
画像処理装置に入力し、この画像処理装置により天板の
中心点を検出すると共に、天板周縁部の締結ボルトの位
置を検出し、次に検出値に基づいて支持部を、この軸線
上に天板の中心点が合致するように水平方向に微動さ
せ、さらに、支持部を、アームが締結ボルトと対向しな
い位置まで回転させ、次いで、支持部を下降させてアー
ムを天板周縁部に係合させた後、支持部を上昇させてア
ームによりドラム缶を吊り上げるものであり、 上記天板の中心点および締結ボルトの位置を検出する
に際し、カメラにより撮像された天板の図形と、中心点
が一対のアームを支持する支持部の軸線上に合致しかつ
天板の図形と同径のティーチング図形とのそれぞれの対
応する多数の周囲点間の距離を測定し、この多数の測定
値のうち最も頻度の高い測定値を、ティーチング図形の
中心点に対する撮像された天板の図形の中心点のずれ幅
とすることにより、天板の中心点を検出し、さらに、天
板の中心点から周縁部までの最遠点を求め、この点を締
結ボルトの位置として検出することを特徴としている。

「作用」 この発明のドラム缶吊り上げ装置および吊り上げ方法
にあっては、走行部を移動させて支持部をドラム缶の上
方に位置させ、次いで支持部に設けられたカメラにより
撮像されたドラム缶の天板の画像を画像処理装置に入力
し、この画像処理装置により天板の中心点を検出すると
共に、天板縁部の締結ボルトの位置を検出し、次に検出
値に基づいて支持部を、走行部および横行部により、支
持部の軸線上に天板の中心点が合致する位置まで水平方
向に微動させ、さらに、支持部を回動部によりアームが
締結ボルトと対向しない位置まで回転させ、次いで、支
持部を下降させて一対のアームの把持部を天板周縁部に
係合させた後、支持部を上昇させてアームによりドラム
缶を吊り上げるようにしたので、ドラム缶の天板周縁部
のうち締結用のボルトがある部分を避けてしかも直径部
分を容易に把持することができ、よってドラム缶を容易
かつ確実にさらに安定的に吊り上げることができる。

「実施例」 第１図ないし第６図はこの発明のドラム缶吊り上げ装
置の一実施例を示すものであり、これらの図において符
号10は架台を示す。この架台10の上部に位置する横フレ
ーム（フレーム）10aには、この横フレーム10aの長手方
向に沿って延びるレール11が固定されている。このレー
ル11には台車（走行部）12が車輪12a,12aを介して第１
図および第２図において左右方向に走行自在に設けられ
ている。上記台車12の上面にはモータ13が取り付けられ
ている。このモータ13の回転軸にはプーリ13aが取り付
けられており、このプーリ13aには上記車輪12aの回転軸
に取り付けられたプーリ12bに巻回されたベルト14が巻
回されている。そして、上記台車12はモータ13によりプ
ーリ13a,12bおよび車輪12aを介して走行せしめられるよ
うになっている。また、上記レール11の両端側には台車
12の移動区間を制限するストッパ15,15が設けられてい
る。

上記台車12の中央部には、第２図および第３図に示す
ように、一対の貫通孔18,18が形成されており、各貫通
孔18には上下方向に長尺なマスト19が軸受20を介して上
下方向に摺動自在に挿通されている。このマスト19,19
の上端部にはマスト19,19の抜け落ちを防止するための
ストッパ21,21が形成されており、下端部にはマスト19,
19にガイドされてマスト19,19と共に上下方向に移動す
る移動フレーム22が固定されている。

また、上記台車12の上面には巻上モータ23が取り付け
られており、この巻上モータ23の回転軸は台車12の上面
に取り付けられた減速機24に連結されている。この減速
機24には台車12の上面に固定されたドラム軸受26に回転
自在に支持されたドラム27が連結されている。このドラ
ム27にはワイヤロープ28,28の一端部が巻回されてい
る。このワイヤロープ28,28はドラム27から下方に延び
て、中央部が上記移動フレーム22に回転自在に設けられ
たシーブ30,30に巻回され、他端部が台車12の上面に設
けられたプーリ29に巻回されている。

そして、ドラム27を巻上モータ23により減速機24を介
して回転させることにより、ワイヤロープ28、シーブ30
を介して移動フレーム22が昇降するようになっている。

また、移動フレーム22の第２図および第４図における
両側にはブケット31,31が配設されている。このブラケ
ット31は、同ブラケット31に設けられた軸31aに回転自
在に取り付けられかつ移動フレーム22の両側部に回転自
在にはめ込まれた車輪32により紙面と直交する方向（第
３図および第６図においては左右方向）に移動自在に設
けられている。上記ブラケット31,31には、このブラケ
ット31,31と共に移動する横行フレーム35が取り付けら
れている。この横行フレーム35には移動フレーム22の下
面に取り付けられた電動シリンダ36のシリンダ軸36aが
連結されており、このシリンダ軸36aの動きに伴って、
横行フレーム35が移動するようになっている。

また、上記横行フレーム35の下面には、第４図に示す
ように、ベアリング37が固定されており、このベアリン
グ37の内周面には内歯車38が軸線39回りに回転自在には
め込まれている。この内歯車38には上記横行フレーム35
に取り付けられた電動モータ40の回転軸40aに取り付け
られたピニオン14が噛み合わされている。

さらに、上記内歯車38の下面には回動フレーム（回動
部）42が取り付けられている。この回動フレーム42の中
央にはブラケット43が立設されており、このブラケット
43にはモートルシリンダ45がその軸線を上記軸線39と一
致させて取り付けられている。このモートルシリンダ45
のシリンダ軸45aは上下方向に移動自在であり、その先
端部には支持部46が固定されている。この支持部46の下
面には、支持部46の下方に位置するドラム缶１を撮像す
るカメラ47が着脱自在に取り付けられており、このカメ
ラ47には、撮像されたドラム缶１の天板２の映像信号が
入力される画像処理装置50が接続されている。

また、上記回動フレーム42の下方には一対のアーム5
1,51が支持部46の軸線39に対して対称に設けられてお
り、この一対のアーム51,51は以下のようにして支持部4
6および回動フレーム42に連結されている。

すなわち、上記支持部46には一対の長孔52,52が形成
されており、この長孔52,52にはピン53,53が上下方向に
摺動自在にかつ回転自在に挿通されている。このピン5
3,53には長板状のリンク54,54がその一端部に形成され
た孔54a,54aを介して取り付けられている。このリンク5
4,54の他端部には孔54b,54bが形成されており、この孔5
4b,54bにはピン55,55が挿通されている。このピン55,55
には上記アーム51,51がその上端部に形成された孔56,56
を介して回動自在に取り付けられている。

また、上記回動フレーム42の下面には、第４図および
第５図に示すように、一対の支持板57,57が固定されて
いる。各支持板57には孔58,58が形成されており、この
孔58,58にはピン59,59が回転自在に挿通されている。こ
のピン59,59には長板状のリンク60,60がその一端部に形
成された孔60a,60aを介してに取り付けられている。こ
のリンク60,60の他端部には孔60b,60bが形成されてお
り、この孔60b,60bにはピン61,61が挿通されている。こ
のピン61,61には上記アーム51がその上端部に形成され
た孔62,62を介して回動自在に取り付けられている。

さらに、上記アーム51,51の下端部には、互いに内側
に向けて折曲する把持部63,63が形成されている。この
把持部63,63はドラム缶１のハンドリング時に安定性を
増すために、アーム本体51a,51aより幅広になってい
る。

このようにして、一対のアーム51,51を支持部46およ
び回動フレーム42に連結することにより、アーム51,51
は、支持部46および回動フレーム42の上下方向への移動
に伴い互いに把持部63,63が接近離間し、回動フレーム4
2の回転に伴い軸線39回りに回転するようになってい
る。

次に、上記構成のドラム缶吊り上げ装置を用いたドラ
ム缶吊り上げ方法を、上記容器５に収納されたドラム缶
１を取り出す場合を例にとって説明する。

まず、台車12をレール11上を移動させて、支持部46を
ドラム缶１の上方に位置させる。この時、支持部46の軸
線上にドラム缶１の天板２の中心点は合致していない。

次に、支持部46に取り付けられたカメラ47により天板
２を撮像し、この撮像された天板２の映像信号を画像処
理装置50の濃淡フレームメモリに入力する。

そして、この画像処理装置50により以下のようにして
天板の中心点および周縁部の締結ボルト４の位置を検出
する。

すなわち、第７図に示すように、入力画像をパラメー
タで設定されたしきい値に従い２値化して、天板２の部
分だけを白として検出する。

次いで、検出された天板２の面積計測を行う。この面
積計測は、天板２の変形が大きい場合に天板２が例えば
三日月状に検出されるので、面積を計測することにより
これを判別して、面積がパラメータの測定範囲にない時
に測定を中止して、吊り上げを停止するために行なわれ
るものである。

そして、天板２の面積が測定範囲にあったならば、画
像処理技術において一般的に用いられる膨張、収縮をそ
れぞれ２回ずつ行って、ノイズ等を除去し、天板２の画
像をより明確にする。

次に、このようにして得られた天板２の図形Ａと、中
心点O₁が上記一対のアーム51,51を支持する支持部46の
軸線39上に合致しかつ天板２と同径のティーチング図形
Ｂとのそれぞれの対応する多数の周囲点間の距離（ずれ
幅）を測定（第８図参照）し、そのヒストグラムをＸ方
向およびＹ方向のそれぞれについて作成する。（第９図
参照）そして、Ｘ方向、Ｙ方向のそれぞれのヒストグラ
ムにおいて頻度の最も高いものを、それぞれＸ方向、Ｙ
方向のずれ幅とし、各ずれ幅を上記ティーチング図形Ｂ
中心点O₁に加算した値を天板２の中心点O₂とする。

次に、上記濃淡フレームメモリの内容を再度２値化し
た後、以下のようにして天板周縁部の締結ボルト４の位
置を検出する。

すなわち、天板２の中心点O₂から周縁部までの最遠点
を求める。締結ボルト４は中心点O₂から最も離れた位置
にあるので、上記最遠点を求めることにより、締結ボル
ト４の位置を検出することができる。一方、最遠点を求
めることができなかったら、吊り上げを停止する。な
お、本実施例では、検出対象物を締付ボルト４としてい
るが、上記した天板２の中心点O₂から最遠点を求めると
いう手法によれば、上記アーム51,51によりドラム管１
を把持するときに障害となるドラム管周縁部におけるそ
の他の特定部位をも検出可能であることはいうまでもな
い。また、この場合、互いに隣接するドラム管１は接し
ており、この接している部分には締付ボルト４等の突起
障害物が存在しないので、実際上、最遠点を求めるに当
たっては、隣接するドラム缶１に接していない部分から
周方向に90゜ずつ離間したそれぞれの周縁部分と中心点
O₂との間の距離を測定すればよい。

次に、検出された締結ボルト４の位置をコンピュータ
のメモリに入力して、締結ボルト４の位置づけを行う。
（ランコード作成） このようにして、天板２の中心点O₂および締付ボルト
４の位置を検出したならば、天板２のキズ、カケのラベ
リングを、検出された中心点O₂から上記周囲点までを対
象範囲として行う。

その後、キズ、カケの面積および長さを計算し、その
どちらかがパラメータの判定レベルを越えたかどうかを
判別する。この判別を全てのキズ、カケについて行い、
その結果を出力する。ここで、ある一つのキズ、カケが
判定レベルを越えたならば、その結果をフォーマット登
録して、次のキズ、カケの判別を行う。

以上のようにして、画像処理装置50による処理が終了
したならば、上記台車12および横行フレーム35を、それ
ぞれモータ13および電動シリンダ36により上記ティーリ
ング図形Ｂの中心点O₁に対する上記天板２の図形Ａの中
心点O₂のずれ幅分だけ微動させて、上記支持部46の軸線
39上に天板２の中心点O₂を合致させる。

次に、上記支持部46を回動フレーム42により回転させ
て、一対のアーム51,51を上記検出された締結ボルト４
と対向しない位置に位置させる。

次いで、移動フレーム22を下降させてアーム51,51の
把持部63を締結ボルト４の位置しない対角部分に挿入し
た後、モートルシリンダ45を作動させて支持部46を上昇
させる。

すると、アーム51,51がリンク54,54、リンク60…を介
して揺動し、アーム51,51の先端部の把持部63,63が互い
に接近してドラム缶１の天板周縁部の下側に係合すると
共に、天板周縁部近傍の胴部に当接する。

次いで、移動フレーム22を上昇させる。すると、アー
ム51,51に、リンク54,60を介してドラム缶１を挾持する
方向に力が作用し、この力により把持部63,63でドラム
缶１を挾持すると共に、把持部63,63がドラム缶１の天
板周縁部の下側に係合することにより、ドラム缶１を確
実に把持して吊り上げる。

また、吊り上げたドラム缶１を搬送して所定の場所に
置くには、移動フレーム22をドラム缶１が所定場所に着
地するまで下降させた後、支持部46をモートルシリンダ
45により下降させてアーム51,51を開きドラム缶１の把
持を解くことにより行う。

上記ドラム缶吊り上げ装置および吊り上げ方法によれ
ば、支持部46および回転フレーム42にリンク54,60を介
して連結された一対のアーム51,51によりドラム缶１を
吊り上げるようにすると共に、カメラ47により撮像され
た天板２の画像を画像処理装置50に入力し、この画像処
理装置50により天板２の中心点O₂および締結ボルト４の
位置を検出し、この検出値に基づいて支持部46を台車12
および横行フレーム35により微動させて、支持部46の軸
線39上に天板２の中心天O₂を合致させ、さらに、支持部
46を回転フレーム42により回転させて、アーム51,51を
締結ボルト４と対向しない位置に位置させた後、支持部
46を下降させて把持部63,63を締結ボルト４の位置しな
い対角部分に挿入して、支持部46を上昇させることによ
り把持部63,63を互いに接近させてドラム缶１の天板周
縁部および周縁部近傍の胴部を把持するようにしたの
で、ドラム缶１同士が容器５内において互いに接するよ
うな状況下にあっても、天板２の周縁部のうち締結ボル
ト４のある部分を避けてしかも直径部分を容易に把持す
ることができ、よって、ドラム缶１を容易かつ確実にさ
らに安定的に吊り上げることができる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明のドラム缶吊り上げ装
置および吊り上げ方法によれば、支持部に揺動自在に連
結された一対のアームによりドラム缶を吊り上げるよう
にすると共に、支持部に設けられたカメラにより撮像さ
れたドラム缶の天板の画像を画像処理装置に入力し、こ
の画像処理装置により天板の中心点および締結ボルトの
位置を検出し、この検出値に基づいて支持部を走行部お
よび横行フレームにより水平方向に微動させて、支持部
の軸線上に天板の中心点を合致させ、さらに、支持部を
回転部により回転させて、一対のアームを締結ボルトと
対向しない位置に位置させ、次いで、支持部を下降させ
て把持部を天板周縁部に係合させた後、支持部を上昇さ
せることにより把持部を互いに接近させて天板周縁部を
把持するようにしたので、ドラム缶同士が互いに接する
ような状況下にあっても、天板周縁部のうち締結ボルト
のある部分を避けてしかも直径部分を容易に把持するこ
とができ、よって、ドラム缶を容易かつ確実にさらに安
定的に吊り上げることができる。

また、自動化が容易にできるため、作業効率が非常に
良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明のドラム缶吊り上げ装置
の一実施例を示すものであり、第１図は装置の側面図、
第２図は走行部の側面図、第３図は走行部の正面図、第
４図はアームの側面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ
線視図、第６図は横行部の側面図、第７図は天板の中心
点および締結ボルトの位置を検出する方法を説明するフ
ローチャート、第８図および第９図は天板の中心点を検
出する方法を説明するための説明図、第10図は容器にド
ラム缶が収納されている状態を示す概略平面図である。 １……ドラム缶、 10a……横フレーム（フレーム）、 12……台車（走行部）、19……マスト、 22……移動フレーム、35……横行フレーム、 39……軸線、42……回動フレーム（回動部）、 46……支持部、47……カメラ、 50……画像処理装置、51……アーム、 63……把持部、Ａ……撮像された天板の図形、 Ｂ……ティーチング図形、 O₁……ティーチング図形の中心点、 O₂……撮像された天板の図形の中心点。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−64690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−63685（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−132172（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームに水平方向に走行自在に設けられ
   た走行部と、この走行部に上下方向に摺動自在に支持さ
   れたマストと、このマストの下端部に設けられ、同マス
   トと共に上下方向に移動する移動フレームと、この移動
   フレームに上記走行部の走行方向と直交する方向に横行
   自在に設けられた横行フレームと、この横行フレームに
   垂直軸回りに回動自在に設けられた回動部と、この回動
   部に上下方向に移動自在にかつ軸線を上記垂直軸と一致
   させて設けられた支持部と、この支持部に摺動自在にか
   つ上記軸線に対して対称に支持されると共に、下端部に
   把持部が形成された一対のアームと、上記支持部の下端
   部に設けられ、同支持部の下方に位置するドラム缶を撮
   像するカメラと、このカメラに接続され、上記アームに
   よりドラム缶を把持するときの障害となるドラム缶周縁
   部における特定部位を検出する画像処理装置とを具備し
   てなることを特徴とするドラム缶吊り上げ装置。
2. 【請求項２】上下方向および水平方向に移動自在にかつ
   軸線回りに回動自在に設けられかつ一対のアームが摺動
   自在に支持された支持部をドラム缶の上方まで移動さ
   せ、次いで上記支持部に設けられたカメラにより撮像さ
   れたドラム缶の天板の画像を画像処理装置に入力し、こ
   の画像処理装置により上記天板の中心点を検出すると共
   に、天板周縁部の締結ボルトの位置を検出し、次に上記
   検出値に基づいて上記支持部を、この軸線上に上記天板
   の中心点が合致する位置まで水平方向に微動させ、さら
   に、上記支持部を、上記アームが上記締付ボルトと対向
   しない位置まで回転させ、次いで、上記支持部を下降さ
   せて上記アームを上記天板周縁部に係合させた後、上記
   支持部を上昇させて上記アームにより上記ドラム缶を吊
   り上げることを特徴とするドラム缶吊り上げ方法。
3. 【請求項３】カメラにより撮像されたドラム缶の天板の
   図形と、中心点が一対のアームを支持する支持部の軸線
   上に合致しかつ上記天板の図形と同径のティーチング図
   形とのそれぞれの対応する多数の周囲点間の距離を測定
   し、この多数の測定値のうち最も頻度の高い測定値を、
   上記ティーチング図形の中心点に対する上記撮像された
   天板の図形の中心点のずれ幅とすることにより、上記天
   板の中心点を検出し、次いで、上記天板の中心点から周
   縁部までの最遠点を求め、この点を締付ボルトの位置と
   して検出することを特徴とする請求項２記載のドラム缶
   吊り上げ方法。