JP2788768B2 - 溶接継手検査台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鉄構物の溶接継手のＸ線検査のための検査
システムに使用される検査台車、特に検査者が直接近接
し難しい位置で遠隔操作により鉄構物方面を溶接線に沿
って走行させる検査台車に関する。

従来技術 水力発電用の水圧鉄管は、第８図に示す如く、鉄管７
の外周面よりも大きい内径にあらかじめ堀削したトンネ
ル10内に、工場で運搬可能な長さに製作された鉄管を搬
入しトンネル10内で溶接により互いに接合して長大な１
本の水圧鉄管にされる。

この継手の溶接は鉄管の内側から自動溶接機によって
施工されるが、溶接完了後のＸ線検査及び溶接の裏波チ
ェックが必要とされている。Ｘ線の照射は鉄管の内部に
Ｘ線装置を設置して行なわれるが、Ｘ線フィルムパック
は鉄管の外側に置いて感光させなければならない。ま
た、溶接裏波も鉄管の外側から視なければならない。そ
のため、従来は水圧鉄管７の外面とトンネル10の内面と
のクリアランスＣを少くとも人間が辛うじて通過するこ
とができる間隙寸法である600m/m以上とすることを余儀
なくされ、コストが高くつく難点であった。

そこで、本発明者らは、トンネル内面と水圧鉄管外面
との間に人が入る必要がない検査システムを、特開昭62
−66146号により提案した。

このシステムは、第６図に示す如く、無軌条全姿勢自
走式検査台車１、モニターテレビ受像機２、パワーボッ
クス３、操作器４及びこれらを接続する電線５を有して
構成されている。

検査台車１は、車体に軸支されたマグネット車輪６に
より、第７図に示す如く鉄管７の外面に移動自在に吸着
し、パワーボックス３より供給される動力により駆動さ
れ、操作器４により、前進、後退、発進、停止、加減
速、旋回の制御が行なわれる。

検査台車１には、鉄管外面に吸着した状態で、鉄管外
面に近接させてＸ線フィルムパックを装着することので
きる案内溝８が設けられている。又、検査台車１の走行
方向前端付近の内部には、監視用テレビカメラ９が、鉄
管外面の検査台車走行方向前方所定の距離の位置にある
所定の範囲を撮影し得る如く、レンズ光軸を前方斜下方
を向けて取付けられている。

このシステムにより、監視用テレビカメラ９により撮
影され、モニタテレビ受像器２に写し出された鉄管外面
の溶接線と、これを横切って所定の位置にあらかじめけ
がかれているケガキ線及び撮影位置No.を視ながら、溶
接線に沿って台車を走行させ、所定の位置に停止させ
て、Ｘ線撮影を行ない、かつ、溶接裏波をチェックする
ことが可能となった。

ところが、テレビカメラで撮影された台車のやゝ前方
の１個所の鉄管外面の映像をモニターテレビで視なが
ら、操作器４で台車を後進させることは特にむつかし
い。テレビカメラの映像を見ながら操縦する場合、画面
に写る溶接線を見ながら、それが画面の中央に垂直に見
えるように操作器を操作するのであるが、台車が斜方向
を向いた場合、テレビカメラ９が撮影する位置は台車よ
り前方にあるため、テレビカメラ９の撮影範囲は溶接か
ら外れてしまい、一旦、溶接線が画面に見えなくなる
と、目標は何もないので、どちらに進み、あるいは戻っ
てよいか全く判らなくなり、暗中模索で台車をあちこち
に動かして溶接線を見付け出すほかなくなる。

また、溶接線のＸ線撮影を行なう場合は、第７図に示
す如く、水圧鉄管７内に設置したＸ線発生器11の照射範
囲に対応した範囲にＸ線フィルムが保持される位置に検
査台車１を正確に停止させることが必要である。そのた
め、水圧鉄管７の内外面には溶接線の両側にあらかじめ
ケガキ線を引いておき、Ｘ線撮影範囲の両端及び検査台
車のＸ線フィルムパックの前後端がこのケガキ線に一致
するようにする。

Ｘ線発生器11のＸ線線照射範囲をこの位置に合せるこ
とは容易であるが、検査台車１に保持されたＸ線フィル
ムパックをこの位置に合せる場合、テレビ受像器２に映
し出された映像中の台車前方のケガキ線の位置と台車の
進行距離とから、Ｘ線フィルムパックの位置を推定し
て、検査台車を停止されることは正確を期し難く、Ｘ線
フィルムに写る範囲がＸ線照射範囲とずれたり、Ｘ線フ
ィルムの端部に一緒に写し込まれるべき透過度計が写ら
なかったり、溶接線とＸ線フィルムの平行度がずれたり
するおそれがある。

発明が解決しようとする課題 本発明は、本発明者らが先に提案した上記のＸ線検査
台車の上記の問題点にかんがみ、検査台車に搭載された
テレビカメラで撮影され、モニターテレビに受像された
映像を視て検査台車を鉄構物の表面の溶接線に沿わせて
遠隔操作により走行させることが容易な検車台車を提供
することを第１の課題とし、 又、Ｘ線撮影のためにあらかじめ鉄構物の表面にけが
いたケガキ線に正確に位置を合せて停止させること及び
溶接線とＸ線フィルムの平行度を確保することが容易な
溶接継手検査台車を提供することを第２の課題とする。

課題解決のための手段 本発明は、上記第１の課題を解決させるため、前述の
構成の鉄構物溶接継手検査システムの検査台車におい
て、 上記テレビカメラの視野の下半分に入射する光路の範
囲にミラーの設け、テレビカメラの視野の下半分には上
記台車進行方向に関し該ミラーの後方で台車の前端直下
の鉄構物表面のある範囲が映るようにミラーの取付位置
及び角度が設定されていることを特徴とする。

又、上記第２の課題を解決するための検査台車は上記
台車のＸ線フィルムパック装着部前端近傍より下方に向
って、左右２本のガイド針がその先端が鉄構物表面に近
傍する如く突設され、Ｘ線撮影のための台車の所定の停
止位置で、上記モニターテレビ画面上で。上記ケガキ針
先端が、鉄構物表面にあらかじめけがかれたケガキ線に
接するように見えるようにされていることを特徴とす
る。

作用 上記の前者の構成によれば、モニターテレビには検査
台車の前端より前方と、前端よりやゝ後方のＸ線フィル
ムパック前端付近の鉄関外面の台車中心線の近傍所定の
範囲が同時に上半分と下半分に写し出される。台車が正
しく溶接線に中心線を一致させて走行している場合は、
上下の画面の中心線に縦に１直線上に溶接線が写るの
で、台車を直進させればよい。台車の方向が溶接線に対
して傾いた場合は台車の前方では台車の中心線の延長線
が溶接線から大きく外れるが、台車前端よりやゝ後方で
は中心線と溶接線とのずれ量は少なくなる。その結果モ
ニターテレビの画面では、上半分では溶接線が中心線よ
り大きく外れ下半分では溶接線がそれよりも少なく中心
線から外れて写し出される。そこで、操作器により台車
の中心線が溶接線に重なる方向に操舵すれば、上下の画
面の溶接線はともに画面中心に寄ってきて、台車中心が
溶接線に一致すれば、画面の溶接線の上下一致して中心
に来る。これにより溶接線とＸ線フィルムの平行度が確
保される。また。台車の傾きが大きくなって、モニター
テレビの上半分の画面では溶接酸が画面の範囲から出て
しまった場合にも、下半分の画面では溶接線の台車中心
線とのずれ量が少くなるため、画面内に残る場合が多
い。したがって、目標を見失なう可能性は従来よりも相
当減少し、台車の溶接線に沿った走行操作は従来に比し
て確実容易になる。

次に後者の構成によれば、鉄管外面に溶接線に沿って
けがかれたケガキ線と、台車のＸ線フィルムパック保持
部前端下面に設けられたガイド針とはモニタテレビの下
半部に同時に写し出され、ケガキ線の所定の一方の縁と
ガイド針先端とが一致した時正しい台車停止位置になよ
るようにあらかじめ設定しておけば、モニタテレビの画
面を見ながら、台車を溶接線に沿って直進させながら、
まずモニターテレビの上半分の視野でケガキ線の近傍に
記入された撮影位置NO.を確認し、次いで下半分の視野
内でガイド針先端がケガキ線の縁に一致した所で台車を
停止する。こうすることにより、鉄管内のＸ線発生器に
よるＸ線照射範囲と、Ｘ線フィルムパック内のＸ線フィ
ルムの位置とは完全に一致する。

実施例 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の実施例の検査台車の前端部近傍を
示す図である。

検査用台車１の前端部には、監視用カメラ９が搭載さ
れている。監視用カメラとしては、工業用テレビカメラ
やCCDビデオカメラ等が使用され監視用カメラ９のレン
ズの光軸は台車１の走行方向前方斜他方に向けられてお
り、鉄管外面の台車の前端より前方所定の位置のある範
囲が監視用カメラの視野に入るように調整されている。
監視カメラの視野の下半分に入射する光路の範囲にはミ
ラー13が挿入され、検査台車１の下部に設けられたＸ線
フィルムパック装着部８の前端付近下部の鉄管表面が上
記ミラー13を介して監視カメラ９の視野の下半分に入射
する。台車１には、監視カメラの視野に入る鉄管表面の
部分を照明する図示しない照明ランプが設けられてい
る。

鉄管７の表面７な溶接器14の両側には、Ｘ線撮影範囲
の端部を支持するケガキ線15があらかじめある幅だけ書
かれている。一方、台車１のＸ線フィルムパック装着部
８の下面前端から下方に向ってガイド針16が左右に夫々
取付けられている。ガイド針16の先端と鉄管表面との間
には若干の間隙が設けられ、ケガキ線15に対する台車１
の所定の位置で、ケガキ線の一方の縁から発し、ミラー
13を介して監視用カメラ９のレンズに入射する光線にガ
イド針16の先端が接するようにされている。

第２図は、検査用台車１がその中心線で鉄管７の溶接
線14に一致させて、移動する場合の監視用テレビカメラ
９の視野を示す図で鎖線で囲まれたＡの範囲が視野の上
半分に入り、Ｂの範囲が裏返して視野の下半分に入射す
る。しかし、鉄管外面のＢの領域から出る光の一部は、
台車１の下部のＸ線フィルムパック保持部８に遮られて
テレビカメラのレンズに入射するので、モニターテレビ
２の画面には、第３図に示す如く上半分には、鉄管表面
のＡの範囲が写り、下半分には台車のＸ線フィルムパッ
ク保持部８の前端面と、その下に固定された２本のガイ
ド針16とその下に鉄管表面のＢの範囲とが写る。台車１
の中心線が溶接線14と一致している場合、モニターテレ
ビ２の画面では上半分でも下半分でも溶接線の画面の中
心線上にくる。

ところが、第４図に示す如く、台車が溶接線14に対し
て斜方向に走行する場合は、テレビカメラ９の視野に入
る鉄管表面の範囲Ａ、Ｂでは溶接線14は視野の中心から
外れるので、モニターテレビ２の画面上の中心線からず
れた位置に写る。したがって、溶接線が画面の中心にく
るように操作機で舵をとればよい。

台車が溶接線に対して斜行する場合のテレビ画面上で
の溶接線の中心線からのずれ量は、上半分より下半分の
方が少なくなるので、従来テレビ画面上で溶接線の像を
見失なうような場合でも、本発明の装置の場合では溶接
線の像がテレビ画面の下半分に出ることが多く、操作が
容易になり、Ｘ線撮影位置での溶接とＸ線フィルムの平
行度が確保される。

次に、溶接線のＸ線撮影のため、ケガキ線15に合せて
台車１を停止させる場合は、まず、モニターテレビ２の
画面の上半分の視野でケガキ線15の近傍に書かれた撮影
位置NO.を確認し、前述の方法で台車をその中心線を溶
接線に合せて直進させ、モニタテレビ画面上で、第３図
に示す如く、ガイド針16の先端が、ケガキ線15の所定の
一方の縁に接する位置で台車１を停止させればよい。

モニタテレビにより、溶接線の裏波ビードを視認する
ことができることは、従来と同様である。

以上、発電用水圧鉄管の溶接継手検査を対象にした本
発明の検査台車を説明したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、球形タンクや堅形円筒平底タンク等検査
者が直接近寄るのに足場を作製するための費用が嵩み、
あるいは危険性の大きい各種鉄構物の溶接検査に利用す
ることができ、同様の効果が得られる。

効果 以上の如く、本発明によれば、堅視用テレビカメラの
光路の光束の下半部にミラーを適当な角度で挿入する簡
単な構成で検査台車の操作及びＸ線撮影位置への正確な
停止並びに溶接線とＸ線フィルムの平行度確保が容易と
なり、検査の作業能率とＸ線ファイル装着精度の向上に
顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の検査台車の前端付近の構成を
示す側面図、第２図はその監視カメラの視野を示す説明
図、第３図はその監視カメラで撮影モニターテレビに写
された画像の１例を示す正面図、第４図は検査台車が溶
接線に対して斜行する場合の監視カメラの視野を示す説
明図、第５図はその場合のモニターテレビに写された画
像の一例を示す正面図、第６図は本発明者が先に提案し
た検査システムの構成を示す斜視図、第７図はその使用
状態を示す説明図、第８図はトンネル内に埋設された水
圧鉄管の断面図である。 １……検査台車、２……モニターテレビ受像器 ４……操作器、６……マグネット車輪 ８……Ｘ線フィルムパック装着部 ９……監視用テレビカメラ 11……Ｘ線発生器、13……ミラー 14……溶接線、15……ケガキ線 16……ガイド針

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤津 秀男 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工 業株式会社野田工場内 (56)参考文献 特開 昭62−66146（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−95285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−125548（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 31/00,9/12,37/02 G01N 23/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接継手Ｘ線検査用のＸ線フィルムパック
   を鉄構物外面に近接させて装着可能な案内溝と、台車の
   進行方向前方所定の距離の位置にある鉄構物表面のある
   範囲を影響し得る如く、レンズ光軸を前方斜下方に向け
   て取付けられたテレビカメラとが車体に設けられ、車体
   に軸支されたマグネット車輪により鉄構物外面に吸着し
   て走行可能な溶接継手検査台車と、 上記テレビカメラに撮影された画像を受像するモニタテ
   レビ受像器と、 該モニタテレビ受像器に写された映像を視ながら上記検
   査台車の走行を遠隔制御する操作器とを有する鉄構物の
   溶接継手検出システムの上記検査台車において、 上記テレビカメラの視野の下半分に入射する光路の範囲
   にミラーを設け、テレビカメラの視野の下半分には上記
   台車進行方向に関し該ミラーの後方で台車の前端直下の
   鉄構物表面のある範囲が映るようにミラーの取付位置及
   び角度が設定されていることを特徴とする検査台車。
2. 【請求項２】上記台車のＸ線フィルムパック装着部前端
   近傍より下方に向って、左右２本のガイド針がその先端
   が鉄構物表面に近傍する如く突設され、Ｘ線影響のため
   の台車の所定の停止位置で、上記モニターテレビ画面上
   で、ガイド針先端が、鉄構物表面にあらかじめけがかれ
   たケガキ線に接するように見えるようにされていること
   を特徴とする請求項１に記載の検査台車。