JPH0512598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液化した天然ガス、石油ガス、窒素
ガス、酸素ガス等の低温液化ガスを貯留するタン
クにおいて、タンク内周壁及びタンク内底壁に対
する適当な検査、例えば探傷、厚み検査、視覚的
検査をタンク外からの操作で行えるように、タン
ク内周壁及びタンク内底壁に対する検査用センサ
ー、タンク内蔵液に対して沈降及び浮上させるた
めのタンク外から遠隔操作自在な浮力調節装置、
タンク内周壁及びタンク内底壁に沿つて移動させ
るためのタンク外から遠隔操作自在な推進機を設
けた低温液化ガスタンク用検査ロボツトに関す
る。

〔従来の技術〕

上記検査ロボツトは特開昭60−6939号公報で先
に提案したものであり、その検査ロボツトにおい
ては、検査ロボツトの位置を確認する手段とし
て、超音波等の位置検出用信号の発信器を検査ロ
ボツトに設け、タンク外で位置検出用信号を受信
し、受信情報に基いて検査ロボツトの位置を算出
するように構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、断熱構造のタンクを通過した信号は弱
くて外乱が多いため、検査ロボツトの位置を精度
良くかつ信頼性高く検出することが困難であり、
さらに改良の余地があつた。

本発明の目的は、検査ロボツトの位置確認にお
ける精度と信頼性を向上し、さらに、そのための
構成を簡略化する点にある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、推進機によるロボツト移
動に伴つてタンク内周壁及びタンク内底壁に対す
る転動方向及び距離を測定するエンコーダ、並び
に、そのエンコーダによる測定方向及び距離をタ
ンク外の表示部に伝達する手段を設け、タンク内
蔵液に対するロボツト沈降及び浮上のための浮力
調節装置を、浮力増大により前記エンコーダをタ
ンク内周壁に接当可能なロボツト姿勢が得られる
と共に、浮力減少により前記エンコーダをタンク
内底壁に接当可能なロボツト姿勢が得られるよう
に配置したことにあり、その作用効果は次の通り
である。

〔作 用〕

つまり、エンコーダによつて検査ロボツトの移
動方向及び距離を測定させ、その測定方向及び距
離をタンク外の表示部に伝達させることによつ
て、位置検出用信号を受信して定量的に処理する
従来方式に比して、検査ロボツトの位置確認を精
度良くかつ信頼性高く行えるようになつた。

ちなみに、エンコーダとしてタンク内周壁用と
タンク内底壁用を各別に備えさせて、精度及び信
頼性の向上を図ることも考えられるが、エンコー
ダ情報伝達用手段、表示部等から成る位置確認構
成が複雑で高価になる欠点が派生する。

しかし、本発明によれば、浮力調節装置の配置
改良、つまりロボツトの重力中心に対する浮力中
心の位置設定によつて、エンコーダをタンク内周
壁とタンク内底壁とに兼用できるように、浮力調
節に伴つてロボツト姿勢を変更できるようにして
あるから、位置確認構成を簡略化できる。

〔発明の効果〕

その結果、精度及び信頼性に優れたロボツト位
置確認によつて、タンク内検査を所定通り確実に
行え、しかも、検査ロボツトを極力簡単で安価に
でき、全体として、開放が望ましくない低温液化
ガスタンクの内部検査に便利な検査ロボツトが得
られるようになつた。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第１図及び第２図に示すように、浮力タンク
１、推進機２、タンク内壁に対して転動させるエ
ンコーダ３と支持ボール４、ガラスカバー５で覆
われたテレビカメラ６、検査用センサー７を先端
側に取付けたセンサーアーム８、電子機器収納箱
９等を本体１０に付設して、低温液化ガスタンク
の内壁に対する検査ロボツトＲを形成してある。

浮力タンク１を形成するに、第３図に示すよう
に、断熱体１ａで囲まれた槽１ｂに、液化ガス給
排管１ｃと電磁弁１ｄ付ガス抜管１ｅを接続し、
液化ガスを気化させてガスを槽１ｂ内に供給する
電気ヒータ１ｆを液化ガス給排管１ｃ内に設け、
電磁弁１ｄを閉じて電気ヒータ１ｆで加熱する
と、槽１ｂ内にガスが留まつて浮力が増大し、検
査ロボツトＲを低温液化ガスタンクの内蔵液に浮
かせられるように、かつ、電気ヒータ１ｆを停止
して電磁弁１ｄを開くと、槽１ｂ内のガスが流入
する液化ガスで押出されて浮力が減少し、検査ロ
ボツトＲを低温液化ガスタンクの内蔵液中に沈め
られるように構成してある。

検査ロボツトＲに対して浮力タンク１を配置す
るに、検査ロボツトＲを浮かせられる程度に浮力
が増大した時、第４図イに示すように、浮力中心
CBが重力中心CGよりもテレビカメラ６側にな
り、検査ロボツトＲがテレビカメラ６を上方にす
ると共にセンサーアーム８を下方にする縦向き姿
勢になるように、かつ、検査ロボツトＲを沈めら
れる程度に浮力が減少した時、第４図ロに示すよ
うに、浮力中心CBが重力中心CGに対してエンコ
ーダ３や支持ボール４とは反対側になり、検査ロ
ボツトＲがエンコーダ３や支持ローラ４を下方に
する横向き姿勢になるように設定してある。

前記推進機２を形成するに、第５図に示すよう
に、正逆転自在なモータ２ａに減速機２ｂで連動
させたプロペラ２ｃをダクト２ｄ内に配置し、１
個の推進機２を、その推進力でエンコーダ３と支
持ローラ４をタンク内壁に対して接近離間できる
ように配置し、他の２個の推進機２を、その推進
力でエンコーダ３と支持ローラ４をタンク内壁に
対して転動できるように配置してある。

前記エンコーダ３を形成するに、第６図に示す
ように、タンク内壁に対して転動するボール３ａ
に、互に直交する軸芯周りで各別に回転する一対
のローラ３ｂ，３ｃを一体回転するように圧接
し、ローラ３ｂ，３ｃ夫々に回転角検出用センサ
ー３ｄを設け、それらセンサー３ｄからの情報に
基いてタンク内壁に対する検査ロボツトＲのＸ−
Ｙ位置、つまり、タンク内周壁及びタンク内底壁
に対する転動方向及び距離を検出できるように構
成してある。

前記テレビカメラ６を設けるに、第７図に示す
ように、正逆転自在なモータ１１ａで軸芯P₁周
りで回転自在な支持台１２に、正逆転自在なモー
タ１１ｂで軸芯P₂周りで移動自在にテレビカメ
ラ６を取付け、また、テレビカメラ６の焦点を調
節するために正逆転自在なモータ１１ｃを付設
し、任意の方向及び距離に位置するものを写せる
ように構成してある。

前記センサーアーム８において第１アーム部分
８ａを本体１０にかつ第２アーム部分８ｂを第１
アーム部分８ａに夫々取付けるに、また、センサ
ーアーム８に検査用センサー７を取付けるに、第
８図に示すように、ダイレクトドライブ式モータ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃで第１アーム部分８ａ、
第２アーム部分８ｂ、検査用センサー７を軸１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ周りで回転自在に取付け、検
査用センサー７の本体１０に対する位置や向きを
変更できるように構成してある。そして、第１ア
ーム部分８ａ、第２アーム部分８ｂ、検査用セン
サー７夫々に対してロータリーエンコーダ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃを付設し、それらロータリー
エンコーダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃからの情報に
基いて検査用センサー７の位置や方向を検出でき
るように構成してある。

前記検査用センサー７に、第９図イ及びロに示
すように、正逆転自在なモータ７ａで焦点調節自
在な顕微鏡カメラ７ｂ、渦電流式探傷器７ｃ、電
子機器収納箱７ｄ等を設け、正逆転自在なモータ
７ｅやクランク機構７ｆで揺動自在なリンク機構
７ｇに探傷器７ｃを取付けて、スキヤンさせなが
らの探傷を行えるように構成してある。また、検
査用センサー７を軸芯P₃周りで回転させる正逆
転自在なモータ７ｈを設けてある。

前記本体１０及び検査用センサー７の電子機器
収納箱９，７ｄを形成するに、第１０図に示すよ
うに、ケース１６ａのほぼ全体に断熱材１６ｂを
内張りし、開閉弁付ガス抜き管１６ｃとコールド
フインガー１６ｄを接続し、断熱材１６ｂで囲ま
れた真空室を形成すると共に、コールドフインガ
ー１６ｄにおいて低温液化ガスによる冷却凝縮作
用で真空室の真空度を十分に維持できるように構
成し、そして、真空室内に電気ヒータ１６ｅを設
け、真空室内の電子機器が低温液化ガスによる冷
却で故障することを、断熱と加熱によつて防止で
きるように構成してある。尚、１６ｆは、熱伝導
度の低い材料から成る枠であり、１６ｇはリード
線、１６ｈはコネクターである。

第１１図に示すように、検査ロボツトＲと移動
操作室の操作盤１７をケーブル１８によつて接続
し、浮力タンク１、推進機２、テレビカメラ６、
検査用センサー７等を低温液化ガスタンク１９の
外部から遠隔操作自在に構成し、また、テレビカ
メラ６、顕微鏡カメラ７ｂに接続したモニターテ
レビ、渦電流式探傷器７ｃによる検査結果、エン
コーダ３により検出したロボツト位置、ロータリ
ーエンコーダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃにより検出
した検出用センサー７の位置や向き等を表示する
デイスプレイ等を操作盤１７に設けてある。

そして、検査ロボツトＲを収納する搬入搬出装
置２０に対してケーブル１８を摺動自在に貫通さ
せ、搬入搬出装置２０を低温液化ガスタンク１９
に接続した状態で、検査ロボツトＲを低温液化ガ
スタンク１９に対して出入自在に構成してある。

次に、上述の検査ロボツトＲによる低温液化ガ
スタンク１９の内部検査法を説明する。

第１１図に示すように、浮力タンク１の浮力調
節で横向き姿勢にした検査ロボツトＲを、低温液
化ガスタンク１９に接続した搬入搬出装置２０内
で、タンク１９から流入した低温液化ガスで十分
に徐冷し、低温液化ガスタンク１９内に入れる。

タンク内底壁１９ａを検査する場合、タンク上
部開口１９ｂからタンク内蔵液内に光源２１を入
れ、推進機２の遠隔操作で、エンコーダ３及び支
持ローラ４をタンク内底壁１９ａに押付けなが
ら、検査ロボツトＲを横向き姿勢でタンク内底壁
１９ａ沿つて移動させ、検査用センサー７の位置
や向きを遠隔調節して、顕微鏡カメラ７ｂによる
視覚検査や渦電流式探傷器７ｃによる検査を行う
と共に、エンコーダ３からの情報で検査ロボツト
Ｒの位置を確認する。

タンク内周壁１９ｃを検査する場合、浮力タン
ク１の遠隔操作で検査ロボツトＲを縦向き姿勢に
してタンク内蔵液に浮かせると共に、別の低温液
化ガスタンクとの間で低温液化ガスをやりとりし
て、タンク内蔵液を検査レベルに見合つてレベル
に調整し、そして、推進機２の遠隔操作で、エン
コーダ３及び支持ローラ４をタンク内周壁１９ｃ
に押付けながら、テレビカメラ６を液面上に位置
させた縦向き姿勢で、検査ロボツトＲをタンク内
周壁１９ｃに沿つて移動させ、テレビカメラ６に
よる視覚検査を行うと共に、検査用センサー７の
位置や向きを遠隔調節して、顕微鏡カメラ７ｂに
よる視覚検査や渦電流式探傷器７ｃによる検査を
行い、かつ、エンコーダ３により位置確認する。
また、タンク上部開口１９ｂから光源２２やテレ
ビカメラ２３を挿入して、検査ロボツトＲの監視
を行う。

〔別実施例〕

次に別実施例を示す。

検査用センサー７の具体構成や検査内容は適当
に選択できる。

タンク内蔵液に対して検査ロボツトＲを沈降浮
上させると共にロボツト姿勢を変更するための構
成は適宜変更可能であり、それらを浮力調節装置
１と総称する。また、浮力調節装置１の遠隔操作
構成も各種変形が可能である。

推進機２の具体構成及び遠隔操作構成は各種変
形が可能であり、要するに、検査ロボツトＲをタ
ンク内周壁１９ｃ及びタンク内底壁１９ａに沿つ
て移動できるものであればよい。

エンコーダ３の具体構成は適当に変更できる。
また、エンコーダ３による測定方向及び距離を表
示する構成も適当に選択でき、それらを表示部１
７と総称し、さらに、エンコーダ３からの情報を
表示部１７に伝達する構成も適宜選択自在であ
り、それらを手段１８と総称する。

その他において検査ロボツトＲの具体構成は
種々変更でき、例えば、低温液化ガスタンク１９
に対して出入れするにタンク上部開口１９ｂを利
用するように検査ロボツトＲを構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は検査ロ
ボツトの側面図、第２図は第１図の−線矢視
図、第３図は浮力タンクの概略図、第４図イ，ロ
は浮力調節の説明図、第５図は推進機の詳細図、
第６図はエンコーダの一部省略斜視図、第７図は
テレビカメラ取付構成の詳細図、第８図はセンサ
ーアームの連結構成の詳細図、第９図イ，ロは検
査用センサーの詳細図、第１０図は電子機器収納
箱の概略断面図、第１１図は検査状態の概念図で
ある。 １…浮力調節装置、２…推進機、３…エンコー
ダ、７…検査用センサー、１７…表示部、１８…
手段、１９ａ…タンク内底壁、１９ｃ…タンク内
周壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ タンク内周壁１９Ｃ及びタンク内底壁１９ａ
   に対する検査用センサー７、タンク内蔵液に対し
   て沈降及び浮上させるためのタンク外から遠隔操
   作自在な浮力調節装置１、タンク内周壁１９Ｃ及
   びタンク内底壁１９ａに沿つて移動させるための
   タンク外から遠隔操作自在な推進機２を設けた低
   温液化ガスタンク用検査ロボツトであつて、タン
   ク内周壁１９Ｃ及びタンク内底壁１９ａに対する
   転動方向及び距離を測定するエンコーダ３、並び
   に、そのエンコーダ３による測定方向及び距離を
   タンク外の表示部１７に伝達する手段１８を設
   け、前記浮力調節装置１を浮力増大により前記エ
   ンコーダ３をタンク内周壁１９Ｃに接当可能なロ
   ボツト姿勢が得られると共に、浮力減少により前
   記エンコーダ３をタンク内底壁１９ａに接当可能
   なロボツト姿勢が得られるように配置してある低
   温液化ガスタンク用検査ロボツト。