JPH0216437A - 水中検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は水中検査装置に係り、特に信頼性の向上、及び
操作性の向上を図ることができるものに関する。

（従来の技術） 第７図を参照して従来例を説明する。第７図は液体を収
容するタンク１０１内を水中検査装置により検査してい
る状態を示す斜視図であり、図中１０２はロボット本体
である。このロボット本体１０２にはテレビカメラ１０
３が取付けられている。一方タンク１０１の外側には制
御装置１０４が設置され、この制御装置１０４にはマン
マシンインターフェイスとしてのジョイスティック１０
５及びモニタテレビ１０６が接続されている。上記制御
装置１０４とロボット本体１０２とはケーブル１０７を
介して接続されている。又ロボット本体１０２には複数
の推進機構１０８が取付けられており、ロボット本体１
０２はこれら複数の推進機構１０８により任意の方向に
移動する。

上記構成によると、制御装置１０４によりロボット本体
１０２を制御してタンク１０１内を適宜移動させる。そ
の際例えばタンク１０１の溶接部１０９を検査する。す
なわちロボット本体１０２のテレビカメラ１０３により
上記溶接部１０９を撮像し、それをモニタテレビ１０６
に表示する。

そして監視員がこのモニタテレビ１０６の表示をみなが
ら溶接部１０９における異常の有無を確認する。

上記構成によると以下のような問題がある。

■まず、タンク１０１の表面きず、塗装状態、或いはさ
び等をモニタテレビ１０６を介して目視で観察する為に
は、テレビカメラ１０３．の視野を小さくする必要があ
る。しかしながらテレビカメラ１０３の視野を小さくし
た場合には本体１０２がそもそも推進機構１０８により
推進するともに水中を浮遊する構成となっているので、
本体１０２そのものが不安定な状態となり、その結果映
像のゆれが大きくなり、モニタテレビ１０６を介しての
観察が困難になってしまう。また従来装置の場合にはジ
ョイステイク１０５による操作が主であり、観察位置を
目視で確認する必要があるが、上述したように視野が狭
い場合にはその位置の確認が極めて困難であった。

■次に、ロボット本体１０２が動作する際タンク１０１
内に何等かの障害物が存在するような場合には、ケーブ
ル１０７の絡まりが懸念され、万−絡まったような場合
には所定の検査が行なえなくなるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の構成にあっては、検査が精度良く行な
えず、又ケーブルの絡まりが懸念されるという問題があ
り、本発明はこのような点に基づいてなされたものでそ
の目的とするとろは、高い信頼性で所望の検査を行なう
とともに、操作性の良好な水中検査装置を提供すること
にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明による水中検査装置は、液体を収容する
容器内に搬入されたヘッド部と、このヘッド部に取付け
られ上記容器内を撮影する撮影機構と、上記ヘッド部に
取付けられその先端を上記容器の内面に接触させてヘッ
ド部を安定した状態に維持する姿勢検出用脚と、上記ヘ
ッド部に取付けられ上記撮影機構及び姿勢検出用脚とを
駆動する駆動機構と、上記ヘッド部に設置されたウォー
タージェット推進機構と、上記容器の外側に配置され上
記ヘッド部と可撓性ケーブルを介して接続されこの可撓
性ケーブルの送出し及び巻戻しをなす可撓性ケーブル送
出し機構と、上記容器の外側に配置され上記可撓性ケー
ブル送出し機構とケ構を制御する制御装置と、上記容器
の外側に配置され上記制御装置とケーブルを介して接続
され上記撮影機構からの情報を表示する表示装置とを具
備したこを特徴とするものである。

（作用） つまり、容器内に搬入されたヘッド部はウォータージェ
ット推進機構により所望の方向に移動するとともに、姿
勢検出用脚によりその姿勢を制御された状態で容器内に
位置して所定の検査を行なう。又このヘッド部は可撓性
ケーブルを介して可撓性ケーブル送出し機構に接続され
、この送出し機構による可撓性ケーブルの送出しあるい
は巻戻しにより、前進、後退される。また全ての機器は
容器の外側に配置された制御装置により制御されるとも
に、ヘッド部に取付けられた撮影機構により得られた情
報は表示装置により表示される。

そして容器の側面を検査するような場合には上記ウォー
タージェット推進機構によりヘッド部を側面に押付ける
とともに姿勢検出用脚を容器の側面に接触させる。それ
によってヘッド部は安定した状態となる。

（実施例） 以下第１図乃至第７図を参照して本発明の−実施例を説
明する。第１図はタンク１内を本実施例による水中検査
装置により検査している状態を示す図である。タンク１
内には点検用の梯子２が取付けられており、この点検用
梯子２の上方位置のタンク１の土壁には機器搬入用及び
作業員出入り用の開口３が形成されている。

上記タンク１内にはヘッド部４が配置され、−方タンク
１の上記開口３の近傍には可撓性ケーブル送出し機構５
が設置され、さらにタンク１の外側のフロア上には制御
装置６及びモニタテレビ７が設置されている。上記ヘッ
ド部４と送出し機構５とは可撓性ケーブル８により接続
されており、又可撓性ケーブル送出し機構５と制御装置
６との間、及び制御装置６とモニタテレビ７との間には
夫々ケーブル９が配設されている。上記可撓性ケーブル
送出し機構５には図示しないケーブルリールが設置され
、このケーブルリールにより上記可撓性ケーブル８の送
出し、及び巻戻しをなす。また上記可撓性ケーブル送出
し機構５には図示しないジェット水供給用のポンプが内
蔵されている。

このポンプの作用については後述する。

上記可撓性ケーブル８は点検用梯子２に沿って配設され
ており、またここに６１撓性とは、かなり大きな曲げ半
径（例えば１００ｍｍ）に対しては連続的に曲り、又そ
れ以下の曲げ半径に対しては不連続に屈曲することを意
味している。また上記可撓性ホース８はその途中で屈曲
機構１０によりヘッド部４方向に屈曲されている。

次に第２図を参照してヘッド部４の構成を説明する。球
形をなすヘッド部本体１１内にはカメラ１２、照明用ラ
ンプ１３、俯仰回転モータ１４、俯仰回転モータ１４の
回転機構１５、及び上記カメラ９の制御回路１６が内蔵
されている。又上記ヘッド部本体１１の図中ハツチング
部分は透明となっており、よって上記内蔵されたカメラ
１２によりヘッド部本体１１の外側の撮影が可能な構成
となっている。又図中上記照明用ランプ１３による照明
を破線で示す。

又、図中符号１７ａ乃至１７ｄはウオータジニットノズ
ルであり、これら４つのウォータジェットノズル１７ａ
乃至１７ｄからの噴出量を制御することによりヘッド部
４の方向制御をなす。上記噴出量の制御はバルブ機構１
８によりなされる。

このバルブ機構１８は第３図に示すような構成となって
いる。まずバルブ機構本体１９は前記可撓性ケーブル８
のウォータジェット用水圧ホース２０に接続されている
。このホース２０は前述したジェット水供給用のポンプ
の吐出側に接続されている。尚、可撓性ケーブル８はい
わゆる複合ケーブルであって、上記水圧ホース２０、電
源ケーブル２１、及び信号ケーブル２２が束になってチ
ューブ２３内に収容された構成となっている。上記バル
ブ機構本体１９内は４つの室２４ａ乃至２４ｄに分割さ
れており、これら４つの室２４ａ乃至２４ｄの先端には
ホース２５ａ乃至２５ｄが接続されている。上記４つの
室２４ａ乃至２４ｄの基端部には扇状のゲート２６が設
置されており、このゲート２６は駆動モータ２７により
ギヤ２８．２９、及びゲート２６の外周部に形成された
ギヤ部３０を介して回転せられる。上記車状のゲート２
６により上記室２４ａ及び２４ｂ内に流入する水の量を
調整する。同様に他の１つの扇状ゲート３１が設置され
ており、このゲート３１も上記ゲート２６と同様の機構
により回転されて、室２４ｃ及び２４ｄ内に流入する水
の二を調整する。

尚、図はゲート３１を駆動する駆動モータ３２のみ示し
ているが、図示しないギヤも同様に設置されている。以
上の構成をなすバルブ機構１８によリウォータジェット
ノズル１７ａ乃至１７ｄから噴出される水量を：Ａ整し
て、ヘッド部４の方向制御をなす。

再度第２図に戻って、ヘッド部本体１１には二叉状をな
す姿勢検出用脚４１．４１が対象位置に２つ設置されて
おり、これら２つの姿勢検出用脚４１．４１は前記俯仰
回転機構１５に連結されている。上記２つの姿勢検出用
脚４１．４１の夫々の脚４１ａの先端には夫々センサ（
圧電ゴム等）４２が取付けられている。これら４つのセ
ンサ４２により上記２つの姿勢検出用脚４１の４つの脚
４１ａがタンク１の底面あるいは側面に正しく接触して
いるか否かを確認する。

次に第４図を参照して屈曲機構１０の構成について説明
する。図中符号５１はプレート状をなす屈曲機構本体で
あり、この屈曲機構本体５１には４つのホイール５２ａ
乃至５２ｄが設置され、屈曲機構本体５１はこれら４つ
のホイール５２ａ乃至５２ｄにより点検用梯子２に保持
されている。

上記屈曲機構本体５１の上記ホイール５２ａ乃至５２ｄ
とは反対側の面にはクローラ５３が設置されており、こ
のクローラ５３は駆動モータ５４により駆動される。駆
動モータ５４により上記クローラ５３を駆動することに
より点検用梯子２に沿って屈曲機構本体５１が昇降する
ものである。また屈曲機構本体５１には４つのローラ５
５ａ乃至５５ｄが取付けられており、可撓性ケーブル８
はこれら４つのローラ５５ａ乃至５５ｄにより保持され
るとともに所定の方向に屈曲せられてる。尚、図中符号
５６は制御ケーブルであり、又符号５７ａは前記ジェッ
ト水供給用のポンプの吸込ホース、符号５７ｂはその吸
込口である。ポンプはこの吸込口５７ｂから水を吸引し
て前述したホース２０からジェット水として吐出する。

以上の構成を基にその作用を説明する。まず第６図に示
すように、制御装置６において、カーソル等によりタン
ク１内の点検範囲を入力する。尚、図中符号６１は制御
装置６のデイスプレィであり、符号６２はタンク１の底
部を示し、符号６３はタンク１の側面を展開したもので
ある。そして底部６２に破線で示す部分が上記カーソル
で人力した点検範囲である。かかる人力の内容にしたが
って所定の動作が行われていく。まず屈曲機構１０がタ
ンク１の底部まで降下され、それに伴って送出し機構５
が動作して可撓性ケーブル８をタンク１内に送出す。そ
して制御装置６は上記屈曲機構１０を最下位置で停止さ
せる。制御装置６はバルブ機構１８を制御してウォータ
ージェット推進を制御するとともに、可撓性ケーブル８
の送出しを制御して、ヘッド部４を所定の点検位置まで
移動させる。ヘッド部４の停止は送出し機構５の図示し
ないケーブルリールを停止させることにより行なう。つ
まり、ウォータージェットによる推進力は常に発生させ
ておき、ヘッド部４の前進、後退、停止は全て上記ケー
ブルリールによる可撓性ケーブルの送出し、巻戻しによ
り操作する。

ヘッド部４の推進方向については、４つのウォータージ
ェットノズル１７ａ乃至１７ｄからの噴出量を調整する
ことによりなされる。例えば、ヘッド部４を下方に移動
させる場合には、バルブ機構１８のゲート２６を回転さ
せて室２４ａ１ホース２５ａ１及びウォータージェット
ノズル１７ａを介して噴出される水量を増加させる。こ
れは同時にウォータージェットノズル１７ｂから噴出さ
れる水量を減少させることを意味する。逆にヘッド部４
を上方に移動させる場合にはウォータージェットノズル
１７ｂから噴出される水量を増加させれば良い。次にヘ
ッド部４を左右方向に移動させる場合であるが、バルブ
機構１８のゲート３１を回転させて、ウォータージェッ
トノズル１７ｃあるいは１７ｄから噴出される水量を調
整すれば良い。

次に姿勢検出用脚４１の作用について第５図を参照して
説明する。まず最初は図中実線で示すように姿勢検出用
脚４１の一部のみがタンク１の底部に接触していたとす
る。この場合には接触している脚４１ａのセンサ４２か
ら信号が出力されるのでいずれの脚４１ａがタンク１の
底部に接触しているかが検知できる。その信号を基にし
て俯仰回転モータ１４を所定の方向に回転させて俯仰回
転機構１５を介して姿勢検出用脚４１を図中二点鎖線で
示すように回転させる。これによって全ての脚４１ａが
タンク１の底部に接触して、安定した状態となる。その
際全ての脚４１ａがタンク１の底部に接触したか否かは
夫々のセンサ４２からの信号により容易に確認できる。

以上のような動作により検査範囲内を移動して所定の検
査を行なうものでる。

以上本実施例によると以下のような効果を奏することが
できる。

■まず、ヘッド部４は姿勢検出用脚４１を介してタンク
１内に接触する構成であり、よってテレビカメラ１２も
安定し、テレビカメラ１２により得られる映像も安定し
たものとなる。したがってテレビカメラ１２の視野を小
さくする場合にもテレビカメラ２が安定した状態にある
ので、映像のゆれが大きくなるようなこともない。また
目視点検も大幅に容易になる。

■またヘッド部４を可撓性ケーブル８を介して移動させ
るようにしているので、従来のようにタンク１内の構造
物に絡まることもなく、安定したヘッド部４の移動を提
供することができる。

■また、ヘッド部４の推進方向はバルブ機構１８により
容易に変更可能であり、効率の良い検査を行なう上で極
めて効果的である。

■さらに、屈曲機構１０により可撓性ケーブル８を容易
に所望の方向に曲げることができ、かつ屈曲機構１０は
昇降可能であるので、ヘッド部４の移動を円滑なものと
することができる。

尚、ヘッド部４によりタンク１の側面を検査する場合で
あるが、この場合には俯仰回転モータ１４により回転機
構１５を介してテレビカメラ１２及び姿勢検出用脚４１
を側面方向まで回転させる。そしてウォータージェット
推進機構によりヘット部４に適当な推進力を付与してタ
ンク１の側面に押付ける。それによってヘッド部４は安
定し、所望の検査を行なうことができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明による水中検査装置によると
、安定した信頼性の高い検査を行なうとかできるととも
に、水中におけるケーブルなどの絡まりも効果的に防止
されて安定した動作が保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例を示す図で、第１
図は水中検査装置によりタンク内を検査している状態を
示す斜視図、第２図はヘッド部の斜視図、第３図はバル
ブ機構の斜視図、第４図は屈曲機構の斜視図、第５図は
ヘッド部の作用を示す図、第６図は制御装置による検査
範囲の入力を示す図、第７図は従来の水中検査装置の構
成を示す斜視図である。 １・・・タンク、４・・・ヘッド部、５・・・可撓性ケ
ーブル押出し機構、６・・・制御装置、７・・・テレビ
モニタ（表示措置）、１７ａ〜１７ｄ・・・ウォーター
ジェットノズル、１８・・・バルブ機構、１２・・・テ
レビカメラ、１３・・・照明用ランプ、１４・・・俯仰
回転モータ、１５・・・俯仰回転機構、４１・・・姿勢
制御力、４１ａ・・・脚、４２・・・センサ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第 図 第 図 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体を収容する容器内に搬入されたヘッド部と、このヘ
   ッド部に取付けられ上記容器内を撮影する撮影機構と、
   上記ヘッド部に取付けられその先端を上記容器の内面に
   接触させてヘッド部を安定した状態に維持する姿勢検出
   用脚と、上記ヘッド部に取付けられ上記撮影機構及び姿
   勢検出用脚とを駆動する駆動機構と、上記ヘッド部に設
   置されヘッド部に推進力を付与するウォータージェット
   推進機構と、上記容器の外側に配置され上記ヘッド部と
   可撓性ケーブルを介して接続されこの可撓性ケーブルの
   送出し及び巻戻しをなす可撓性ケーブル送出し機構と、
   上記容器の外側に配置され上記可撓性ケーブル送出し機
   構とケーブルを介して接続され上記駆動機構、ウォータ
   ージェット推進機構、及び可撓性ケーブル送出し機構を
   制御する制御装置と、上記容器の外側に配置され上記制
   御装置とケーブルを介して接続され上記撮影機構からの
   情報を表示する表示装置とを具備したこを特徴とする水
   中検査装置。