JPH0551514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鉄などの磁性体、即ち平板状の床板、
側板、天井板は勿論のこと、円筒体や波板、更に
は、三次元曲面などのあらゆる幾何学的曲面に対
しても、検査機器等を搭載して確実に吸着しなが
ら走行させて、検査等を行うことができる自走台
車に関するものである。

［従来の技術］ タンク、搭槽類、圧力容器等を鉄板の溶接で製
造する場合等に、その溶接部その他の内部傷を探
るための方法として、各種構造物の表面を超音波
深触子や電磁探触子などの探触子で走査し、ブラ
ウン管上に表われる波形を基礎にして上記の内部
傷の位置や大きさを計算により求める方法がとら
れている。しかし、従来は、作業員がブラウン管
を見ながら手に探触子を持つて走査していたの
で、深傷についての人為的ミス、作業員のための
足場組み、高所作業による危険等の問題を有し、
その問題をさける目的で各種自動検査のための自
走車の検討がなされてきた。

例えば、被検体の表面に自動検査装置を搭載す
る自走車のためのレールを設置したり、磁石車輪
を利用して自走車を被検体に吸着して表面を移動
させる方法等である。

しかし何れの場合にも、車輪を利用するには３
輪、もしくは４輪方式が採られるが、磁石車輪を
用いた場合、表面が多少の曲面の場合でも曲率が
一定（球形の如く）か、平面か、もしくは曲率半
径が大きくて平面に近い場合しか有効に働かない
場合が多い。

第１１図及び第１２図は、四輪の磁石車輪ａを
有した従来の一般的な自走台車ｂにより円筒状の
被検体ｃの外周面を走行させる場合を示してい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記従来の自走台車ｂは一般に磁石車
輪ａが固定であるために、下記する如き問題を有
していた。

第１１，１２図のＡに示すように、自走台車ｂ
が円筒形状被検体ｃの軸線と直角な面に沿つて走
行する場合は４つのすべての車輪ａが被検体ｃ表
面に接触（線接触）して所期の吸着力を保持する
ことができるが、第１１，１２図のＢに示すよう
に、被検体ｃの軸線と平行に走行させる場合には
全車輪ａが点接触となつて吸着力が低下し、更に
第１１，１２図のｃに示すように、被検体ｃの外
周面を螺旋走行させる場合には、対角線上の２個
の車輪の少なくともいずれかが浮き上り又このと
き被検体ｃ外周面に接している車輪も点接触とな
るため、吸着力は著しく低下し、このために自走
台車ｂが落下してしまう危険を有していた。又、
この問題を防止するべく磁性車輪を強大化した
り、或いはキヤタビラ方式を採用することも考え
られるが、構造が大型化したり複雑化して高価と
なるため余り実用的でなく、又、吸着力が大きい
と被検体ｃに対する着脱作業が非常に大変となる
問題もある。

また、上記した問題は、三輪の磁石車輪を備え
るようにした自走台車においても同様に発生して
いた。

本発明は、上記従来の問題点に着目してなした
もので、いかなる幾何学的曲面に対しても磁石車
輪を確実にしかも最大の接着面で接着させて安定
した吸着を可能にし、よつて自走台車の軽量小型
化と安全性の向上を図ることを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記技術的課題を解決しようとした
もので、左右に磁石による前輪を有した前部台車
と、左右に磁石による後輪を有した後部台車と
を、水平蛇行及びねじれ揺動可能に連結すると共
に、前記前輪及び後輪の夫々を、前記前部台車及
び後部台車の走行方向と平行に設けた回動軸を中
心に別個に回動する架台に取付けたことを特徴と
する自走台車、に係るものである。

［作用］ 従つて、本発明では、前部台車に対して、後部
台車が水平蛇行できると共に、ねじれ揺動可能で
あり、しかも前部台車及び後部台車に設けた４つ
の磁石車輪がすべて台車の進行方向と平行な回動
軸を中心に別個に自在に回動できるため、どのよ
うな幾何学的曲面をもつ磁性の被検体に対しても
全車輪を垂直に接着させて、最大の吸着効果を発
揮させつつ走行させることができる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。

第１〜第４図は本発明の一例を示すもので、左
右に磁石の前輪１，２を有した前部台車３と、左
右に磁石の後輪４，５を有し且つ前記前部台車３
に対して水平蛇行及びねじれ揺動自在に連結した
後部台車６により自走台車を構成している。

即ち、前部台車３の中央部後方位置に、上下に
所要の間隔を有した水平な支持板７，８を設け、
且つ該支持板７，８の間隔に合致する連結板９を
挿入して垂直軸１０で止めるようにしたクレビス
により水平旋回（蛇行）可能に連結し、且つ前記
連結板９の後端に水平軸１１を形成し、該水平軸
１１に対し、軸受１２を介して後部台車６を連結
することにより、該後部台車６を前部台車３に対
してねじれ方向に揺動可能に接続している。

前記前輪１，２は第５，６図に示す如く前記台
車３の進行方向と平行になるように設けられた回
動軸１３により前部台車３に対して回動自在に取
付けられた前輪架台１４，１５の各下端に取付け
られており、且つ該前輪架台１４，１５の各上端
には、チエーン１６及びスプロケツト１７を介し
て前記前輪１，２を別々に駆動するようにした走
行駆動モータ１８，１９が設けられている。

又、前記後輪４，５も、後部台車６の進行方向
と平行になるように設けられた回動軸２０によ
り、後部台車６に対して回動自在に設けられた後
輪架台２１，２２に取付けられている。

前部台車３の後部側には、左右に延びるＹ軸ス
クリユー２３がボツクス２４に収納支持されてお
り、且つ該ボツクス２４の上部には、チエーン２
５及びスプロケツト２６を介してＹ軸スクリユー
２３を駆動するようにした駆動モータ２７が設け
られており、又、前記Ｙ軸スクリユー２３にナツ
ト２８，２９が螺合されており、且つ第７図に示
す如く各ナツト２８，２９にピン３０連結された
Ｙ軸連結バー３１，３２の下端が、回動軸３４を
介して、磁石車輪３５により左右に走行し得るよ
うにした超音波深傷用探触子ホルダー３６，３７
に連結されている。前記回動軸３４は納め金具と
ビス３３により探触子ホルダー３６の上部に回動
自在に収納されている。

更に、前部台車３の前側中央部には、センサ駆
動モータ３８によりアーム３９を介して左右に旋
回させることにより、被検体４０の溶接部４１と
自走台車との相対関係位置を検出するようにした
溶接部検出センサ４２が設けられており、このセ
ンサ４２の検出値に基づいて前記走行駆動モータ
１８，１９の駆動を制御することにより、自走台
車の走行方向を制御するようにしている。又、前
部台車３には、自走台車の走行距離（移動量）を
検出データと対比できるようにするためのロータ
リーエンコーダ４３が設けられている。

探触子ホルダー３６，３７には夫々２個づつホ
ルダー引上げピン４４を取付けてあり、自走車の
単なる移動時にはＹ軸スクリユー２３の最両端ま
で動かすことによりホルダー格納案内金具４５上
を滑り上げて止め、ホルダーを被験面から離して
探触子の保護を行えるようにしてある。

溶接部検出センサ４２による検出値により走行
駆動モータ１８，１９を作動させて、前部台車３
を溶接部４１に沿つて走行させ、且つ駆動モータ
２７によりＹ軸スクリユー２３を作動させて探触
子ホルダー３６，３７を第８図に示すように、溶
接部４１を左右から挾むように近接、離反させつ
つ深傷を行う。

このとき、自走台車の前輪１，２は、夫々回動
軸１３を中心に回動が自由な前輪架台１４，１５
に支持されているので、第９，１０図のＢの如
く、被検体４０が曲面を有していても、その曲面
の傾きに一致するように前輪１，２が傾いて接着
することになり、よつて吸着効果を最大に発揮す
ることができる。

又、前記後部台車６は、前部台車３に対して支
持板７，８に挾持された連結板９と垂直軸１０に
よるクレビスにより水平蛇行自在に、且つ連結板
９に一体に形成された水平軸１１と軸受１２によ
りねじれ揺動自在に連結されており、しかも後輪
４，５が回動軸２０を介して後部台車６に対して
回動自在に取付けられているので、前部台車３に
追従して、しかも後輪４，５を常に被検体４０の
傾斜に合わせて接着させ、最大の吸着効果を発揮
しながら走行させることができる。

このように、すべての車輪１，２，４，５を常
に接面に垂直に接着させて全車輪の吸着効果を最
大限に発揮できるため、第９，１０図のＣの如く
円筒形状の被検体４０の外周を螺旋状に走行させ
る場合、或いはそれ以外のあらゆる幾何学的曲面
をもつ磁性材料による構造物の被検面に対して
も、安定して吸着走行させ、深傷検査計測等の作
業を自動的に行わせることができる。

又このとき、探触子ホルダー３６，３７はＹ軸
連結バー３１，３２によりピン３０、回動軸３４
を介して折れ曲つた状態に連結されているので、
被検体４０と自走台車との距離の変化 追従する
ことができ、且つ回動軸３４により回動自在に連
結されているので、探触子ホルダー３６，３７も
被検体４０の傾斜に対して磁石車輪３５により確
実に吸着させることができる。

尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではなく、本発明の自走台車は深傷以外の種々の
作業にも利用できること、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得るこ
と、等は勿論である。

［発明の効果］ 上記したように、本発明の自走台車によれば、
前部台車と後部台車が水平蛇行及びねじれ揺動可
能に連結され、且つ前部台車及び後部台車のすべ
ての磁石車輪が回動可能に構成されているので、
どのような幾何学的曲面をもつ磁性被検体に対し
てもすべての車輪を垂直に接着させて常に最大の
吸着効果を発揮することができ、よつて台車の小
型化と安全性の向上を図ることができる優れた効
果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体斜視図、
第２図は第１図の側面図、第３図は第１図の背面
図、第４図は第１図の平面図、第５図は前輪部分
の側面図、第６図は第５図の方向矢視図、第７
図は第３図の方向拡大矢視図、第８図は深傷検
査の作動を示す斜視図、第９図Ａ，Ｂ，Ｃは本発
明の自走台車が円筒状の被検体の外周を走行する
状態を示す説明図、第１０図Ａ，Ｂ，Ｃは第９図
Ａ，Ｂ，ＣをXA，XB，XC方向から見た説明
図、第１１図Ａ，Ｂ，Ｃは従来の自走台車が円筒
状の被検体の外周を走行する状態を示す説明図、
第１２図Ａ，Ｂ，Ｃは第１１図Ａ，Ｂ，ＣをＸ
Ａ，ＸＢ，ＸＣ方向から見た説明図である。 １，２は前輪、３は前部台車、４，５は後輪、
６は後部台車、７，８は支持板、９は連結板、１
０は垂直軸、１１は水平軸、１２は軸受、１３は
回動軸、１４，１５は前輪架台、１８，１９は走
行駆動モータ、２０は回動軸、２１，２２は後輪
架台、２３はＹ軸スクリユー、２７は駆動モー
タ、２８，２９はナツト、３１，３２はＹ軸連結
バー、３４は回動軸、３５は磁石車輪、３６，３
７は探触子ホルダー、４２は溶接部検出センサ
ー、４３はロータリーエンコーダ、４４はホルダ
ー引上げピン、４５はホルダー格納案内金具を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 左右に磁石による前輪を有した前部台車と、
   左右に磁石による後輪を有した後部台車とを、水
   平蛇行及びねじれ揺動可能に連結すると共に、前
   記前輪及び後輪の夫々を、前記前部台車及び後部
   台車の走行方向と平行に設けた回動軸を中心に別
   個に回動する架台に取付けたことを特徴とする自
   走台車。