JPH05149933A - 無人走行式探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 探傷器が搭載された無人走行車が被探傷物の
上を無人走行し、該被探傷物の内部欠陥を自動的に探傷
する無人走行式探傷装置を提供する。 【構成】 超音波探傷ヘッド及びその駆動装置等を搭載
した無人走行車を、予め指示されたパターンに従って無
人で被探傷物上を走行させ、該被探傷物の内部欠陥を全
面超音波探傷若しくは抜き取り的に超音波探傷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厚鋼板等の内部欠陥を
自動的に探傷する無人走行式探傷装置に係り、特に、原
子力材等の特殊用途用厚鋼板でなる被探傷物の内部欠陥
を全面超音波探傷若しくは抜き取り的に超音波探傷する
ことをオフラインで自動的に行う、無人走行式探傷装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】厚鋼板の内部欠陥を探傷する装置して
は、自動超音波探傷装置が従来から広く知られている。

【０００３】即ち、例えば、特開昭５１−１０８８２号
公報や特開昭５９−１０５５５９号公報で開示されてい
るように、自動超音波探傷装置を用いて一般材等の内部
欠陥を探傷することが広く行われている。

【０００４】一方、例えば原子力材、ロケット材等のよ
うな特殊用途に使用される厚鋼板の場合には、該厚鋼板
をインラインから降ろしオフライン処理する作業とし
て、厚鋼板の上で探傷器を作業者が動かして探傷してい
る。

【０００５】又、このような作業を装置化したものとし
て、特開昭６２−３０９５２号公報で開示された可般式
の鋼板自動超音波探傷装置が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記鋼
板自動超音波探傷装置は、各構成部材が分解、組立自在
で運搬可能となっており、装置が大規模なうえ、装置の
分解、組立、及び設置等の段取り作業に多くの時間を必
要とし、非能率的であるという欠点があった。

【０００７】又、上記鋼板自動超音波探傷装置を固定す
る設備も、厚鋼板を搬送して設置した後、該厚鋼板の上
に探傷器部を位置合せして設置するような構成にする必
要があった。このため、探傷能力や省力化という面で大
きな効果が得られない欠点もあった。

【０００８】本発明は、かかる従来の欠点等を解消せん
として成されたものであり、探傷器が搭載された無人走
行車が被探傷物の上を無人走行し、該被探傷物の内部欠
陥を自動的に探傷する無人走行式探傷装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、無人走行式探
傷装置において、超音波探傷用ヘッドと、該ヘッドの駆
動装置と、探傷の液状媒体を貯留するタンクと、該液状
媒体用の配管と、及び電源とを搭載した無人走行車を、
予め指示されたパターンに従って無人で被探傷物上を走
行させ、該被探傷物の内部欠陥を全面超音波探傷若しく
は抜き取り的に超音波探傷することにより、前記課題を
解決したものである。

【００１０】同様にして、本発明は、無人走行式探傷装
置において、互いに直角方向に配置された長手方向ゲー
ジ板及び幅方向ゲージ板を有する置台と、無人走行車の
四隅外側に設けられ、被探傷物の端部を検出する板端検
出器と、無人走行車に搭載され該無人走行車と長手方向
ゲージ板との距離を測定する距離計とを設け、距離計と
板端検出器によって無人走行車を制御することにより、
前記課題を解決したものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、超音波探傷用ヘッドとその駆
動装置等を搭載した無人走行車を、予め指示されたパタ
ーンに従って無人で被探傷物の上を走行させ、該被探傷
物の内部欠陥を全面超音波探傷又は抜き取り的に超音波
探傷することができる。

【００１２】このため、オフラインに設備として固定さ
れた場所で、原子力材など特殊用途に使われる仕様の厳
しい厚鋼板等を無人で正確に探傷できる。

【００１３】従って、かかる厚鋼板等でなる被探傷物を
人手を必要とせず省力的に、しかも長時間安定して確実
に探傷できるようになり、その結果、探傷効率も著しく
増大する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１５】図１は、本実施例の構成斜視図であり、図
中、１は原子力材等の特殊用途用厚鋼板等でなる被探傷
物、２は例えばリフマグ式天井クレーン等を用いて被探
傷物１がハンドリングにより設置される置台、３はジブ
クレーン、４は制御盤、５は充電器、６は被探傷物１の
長手方向に対応するように設けられた長手方向ゲージ
板、７は被探傷物１の幅方向に対応するように設けられ
た幅方向ゲージ板、８は被探傷物１の上を無人で走行す
る無人走行車である。

【００１６】図１のような構成からなる本実施例におい
て、被探傷物１を探傷する前の段取り作業は次のように
行われる。

【００１７】まず、被探傷物１を図示しないリフマグ式
天井クレーン等を用いて置台２の上に設置する。このと
き、被探傷物１の長手方向と長手方向ゲージ板６が平行
となり、被探傷物１の幅方向と幅方向ゲージ板７が平行
となるように被探傷物１を設置する。

【００１８】次に、無人走行車８を充電器盤５と接続し
て電源を充電すると共に、上記水タンクに水を補給す
る。

【００１９】その後、ジブクレーン３を使用し、無人走
行車８の走行方向が被探傷物１の長手方向若しくは幅方
向と一致するようにして、無人走行車８を被探傷物１の
上に載せる。

【００２０】一方、無人走行車８は、図２に平面図を示
す如く、板端検出器９a 〜９d 、距離計１０、超音波探
傷ヘッド１１a 、１１b 、及び走行車輪１２a 、１２b
を有すると共に、図示しない探傷用電源装置、記録装
置、制御装置、水タンク、該水タンク用の配管設備、超
音波ヘッド用駆動装置、及び無人走行車用駆動・制御装
置等を有している。

【００２１】又、図２において、実線の太い矢印は無人
走行車８の走行方向を示し、破線の太い矢印は無人走行
車８のピッチ移動方向を示しており、いずれの方向へも
走行車輪１２a 、１２b を旋回させて無人走行車８が動
くようになっている。

【００２２】板端検出器９a 〜９d は無心走行車８の四
隅に設置されており、超音波探傷ヘッド１１a 、１１b
の取り合いから被探傷物１の板端部寸法によって決定さ
れている。

【００２３】又、距離計１０によって無人走行車８と長
手方向ゲージ板６若しくは幅方向ゲーシ板７との間の距
離が測定され、該測定値を用いて置台２における被探傷
物１の置き具合が修正される。

【００２４】超音波探傷ヘッド１１a 、１１b は、無人
走行車８が走行する方向の前部と後部に取り付けられて
おり、該取り付け位置により無人走行車８のピッチ移動
量を制御して、被探傷物１の全面を探傷したり、抜き取
り的に探傷したりすることが可能となっている。

【００２５】なお、超音波探傷ヘッド１１a 、１１b の
チャンネル数は、１個でも複数個でもよい。又、該探傷
ヘッド１１a 、１１b 相互間の距離も間隔をあけてもよ
く、相互に密着させてもよい。

【００２６】図３は、被探傷物１の上に置かれた無人走
行車８をスタート位置に位置決めする説明図、図４は、
本実施例に用いて被探傷物１を長手方向に探傷する説明
図、図５は、被探傷物１の端部をもれなく探傷するとき
の説明図である。

【００２７】以下、これらの図３〜図５を参照し、本実
施例の動作について更に詳しく説明する。

【００２８】最初、被探傷物１の上に載せられた無人走
行車８は、例えば図３（Ａ）に示す状態となっている。
この状態から、無人走行車８が直進し、板端検出器９a
、９b のいずれか一方が被探傷物１の端を検出したと
ころで止まり、例えば図３（Ｂ）の状態となる。

【００２９】次に、無人走行車８が走行車輪１２a 、１
２b によって旋回し、図３（Ｃ）のように、板端検出器
９a が被探傷物１の端部を検出した位置で止まる。

【００３０】その後、板端検出器９a 、９b によって走
行車輪１２a 、１２b が操作されてピッチ移動し、板端
検出器９a 、９b が被探傷物１の端部を検出する、例え
ば図３（Ｄ）の位置で止まる。この位置は、無人走行車
８が被探傷物１を探傷するときのスタート位置となる。

【００３１】このようにしてスタート位置に位置決めさ
れた無人走行車８は、図４のa ポイントに位置する。無
人走行車８は、このa ポイントからスタートし、板端検
出器９a 、９c による被探傷物１の端部検出状態を観察
しながら走行車輪１２a 、１２b を操作し、被探傷物１
の長手方向に移動しながら被探傷物１の内部欠陥を探傷
する。

【００３２】このようにして被探傷物１の長手方向に移
動しながら探傷し、板端検出器９c、９d が被探傷物１
の端部を検出すると、無人走行車８は図４のb ポイント
に位置し、被探傷物１の長手方向端部まで来たことにな
る。

【００３３】又、上記a ポイントにおける無人走行車８
と長手方向ゲージ板６の距離Ａが距離計１０で測定され
ると共に、b ポイントにおける無人走行車８と長手方向
ゲーシ板６の距離Ｂが距離計１０で測定される。このよ
うな距離Ａ、Ｂの測定により、被探傷物１が置台２の上
にいかなる状態で置かれているかという置き具合いが分
る。

【００３４】次に、板端検出器９a 、９b によって走行
車輪１２a 、１２b が操作されて距離Ｐだけピッチ移動
し、図４のc ポイントら無人走行車８が位置するように
なる。その後、無人走行車８は、板端検出器９a 、９c
による被探傷物１の端部検出状態を観察しながら走行車
輪１２a 、１２b を操作し、被探傷物１の長手方向を逆
方向に移動しながら探傷する。

【００３５】又、距離計１０によって測定される距離
Ａ、Ｂ、Ｐに基づく（Ｂ＋Ｐ）及び（Ａ＋Ｐ）の値か
ら、無人走行車８と長手方向ゲージ板６の距離を比較す
る。と同時に、ピッチ移動の距離Ｐが保てるように走行
車輪１２a 、１２b を操作しながら、被探傷物１の内部
欠陥を探傷して図４のd ポイントに至る。

【００３６】以下、同様にして図４のe ポイント→f ポ
イント→g ポイント→h ポイントの経路で被探傷物１を
探傷する。

【００３７】又、被探傷物１の各端部で探傷されない部
分が生じないように、図５に示す如く、無人走行車８の
前部に装着された超音波探傷ヘッド１１a と、後部に装
着された超音波探傷ヘッド１１b が使い分けられる。

【００３８】即ち、図５（Ａ）における超音波探傷ヘッ
ド１１a と超音波探傷ヘッド１１bの距離Ｌに相当する
分だけ無人走行車８を後退させて図５（Ｂ）の状態に
し、その後、超音波探傷ヘッド１１b により被探傷物１
の端近くまで探傷して図５（Ｃ）の状態とする。

【００３９】又、上述のような無人走行車８の操作方法
は、パターン認識やロジックとして図示しない制御装置
内に予め組み込まれており、板端検出器９a 〜９d と距
離計１０を使用して被探傷物１の内部欠陥等が自動的に
探傷される。このことは、無人走行車８の走行方向のみ
ならず幅方向でも同様であり、無人走行車８に搭載され
た超音波探傷ヘッド１１a 、１１b によって被探傷物１
の内部欠陥が正確に探傷される。

【００４０】このようにして被探傷物１の内部欠陥の探
傷が終了すると、ジブクレーン３を用いて無人走行車８
が吊り上げられ、制御盤４と接続されて信号処理され、
上記探傷の結果が測定データとして得られる。その後、
被探傷物１は図示しないリフマグ式天井クレーン等を用
いて置台２の上から運び出される。

【００４１】なお、本発明は、上述の実施例に限定され
ることなく種々の変更が可能であり、例えば、無人走行
車８に搭載された探傷結果を記録する記録装置に代え
て、発信器を無人走行車８に搭載し、該発信器から送信
される信号を無人走行車８の外部に配置された受信器で
受信して、探傷結果を記録するようにしてもよい。但
し、後者の場合には、信号の送受信に際してノイズの影
響を受け易く、高精度の記録が困難となる恐れもあり、
精度の良い記録を行うには前者即ち上記実施例の方が優
れている。

【００４２】又、上記超音波探傷ヘッド１１a 、１１b
の昇降は、図示しないシリンダ等を用いて行われるが、
該探傷ヘッド１１a 、１１b を被探傷物１の裏面に押圧
するのは超音波探傷ヘッド１１a 、１１b の自重だけで
行われ、又、それだけで十分な押圧力が得られる。

【００４３】板端検出器９a 〜９d の検出アーム先端に
は、レーザビーム、磁気、若しくは渦電流等を発生させ
る近接センサが装着され、該センサによって被探傷物１
の板端を検出すると共に、該センサの真下に被探傷物１
が存在することを確認しながら無人走行車８が走行する
ようになっている。

【００４４】又、走行車輪１２a 、１２b は被探傷物１
の長手方向の移動からピッチ移動へ切り換わる際９０°
回転するが、探傷中は長手方向ゲーシ板６との距離を所
定の値に保つべく、無人走行車８の進行方向を常時修正
しながら信号する必要があり、従って、走行車輪１２a
、１２b の回転角度も任意の角度に微調整できるよう
になっている。

【００４５】更に、無人走行車８に搭載されている図示
しない水タンクには、通常、探傷の媒体として水が使用
されるため水が貯留されている。しかし、探傷の媒体と
して油等、他の液状媒体が適している場合には、該液状
媒体がタンク内に貯留されて使用される。

【００４６】

【発明の効果】以上詳しく説明したような本発明によれ
ば、オフラインに設備として固定された場所で、原子力
材等の特殊用途用厚鋼板でなる被探傷物を運び込んで置
台の上に置き、超音波探傷用ヘッド等が搭載された無人
走行車を被探傷物上で自動走行させることにより、被探
傷物の内部欠陥を探傷できるようになる。

【００４７】又、このようにして探傷した検出信号を記
録装置に送出して記録したり、あるいは制御装置に送出
して解析し探傷結果を算出して表示したりすることがで
きる。

【００４８】このため、前記従来例の場合等に比して、
被探傷物の内部欠陥探傷における人手が不要で省力化を
達成できると共に、危険を伴う困難で汚れ易い探傷作業
を無人で行える利点がある。又、被探傷物上で無人走行
車を走行させて被探傷物の内部欠陥を自動的に探傷する
ため、長時間安定して確実に作業を行うことができ、探
傷効率も著しく増大する利点がある。更に、被探傷物の
内部欠陥が正確且つ効率的に探傷できるため、被探傷物
の品質保障も向上するようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例の構成斜視図である。

【図２】図２は、本発明に係る無人走行車の平面図であ
る。

【図３】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、無人走行車をスタート
位置に位置決めする説明図である。

【図４】図４は、被探傷物を長手方向に探傷する説明図
である。

【図５】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、被探傷物の端部をもれ
なく探傷するときの説明図である。

【符号の説明】

１…被探傷物、 ２…置台、 ３…ジブクレーン、 ４…制御盤、 ５…充電器盤、 ６…長手方向ゲージ板、 ７…幅方向ゲージ板、 ８…無人走行車、 ９a 〜９d …板端検出器、 １０…距離計、 １１a 、１１b …超音波探傷ヘッド、 １２a 、１２b …走行車輪。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波探傷用ヘッドと、該ヘッドの駆動装
   置と、探傷の液状媒体を貯留するタンクと、該液状媒体
   用の配管と、及び電源とを搭載した無人走行車を、予め
   指示されたパターンに従って無人で被探傷物の上を走行
   させ、該被探傷物の内部欠陥を全面超音波探傷若しくは
   抜き取り的に超音波探傷することを特徴とする無人走行
   式探傷装置。
2. 【請求項２】請求項１において、互いに直角方向に配置
   された長手方向ゲージ板及び幅方向ゲージ板を有する置
   台と、前記無人走行車の四隅外側に設けられ、前記被探
   傷物の端部を検出する板端検出器と、前記無人走行車に
   搭載され該無人走行車と前記長手方向ゲージ板との距離
   を測定する距離計とを具備し、該距離計と板端検出器に
   より前記無人走行車の走行を制御することを特徴とする
   無人走行式探傷装置。