JPH0625738B2 - 低温液化ガスタンク用検査ロボツト - 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
ンク内の液面レベルを検査すべき内周壁部分の高さに見
合って調節した状態で、タンク内臓液に検査ロボットを
浮かせて、タンク内周壁に対する適当な検査、例えば深
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、タンク内周壁に対する検査用センサー、レベ
ル調整されたタンク内臓液に浮かせるための浮体、タン
ク内周壁に沿っ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
ットに関する。

〔従来技術〕

上記検査用ロボットは特願昭59-110177号で先に提案し
たものであり、その検査ロボットにおいてセンサーを本
体に直接的に取付けていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、センサーのレベルを所望通りに設定するために
は、タンク内の液面レベルを精度良く調節する必要があ
り、その液面レベル調節が困難であり、水平断面積の大
きなタンクの場合、タンク内の液面レベル調節に長時間
を要し、作業性及び作業能率の面から改良の余地があっ
た。

本発明の目的は、タンク内の液面レベル調節を容易かつ
迅速に行えるように、検査ロボットを改良する点にあ
る。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、遠隔操作で揺動及び屈伸自在なセ
ンサーアームを設けて、そのセンサーアームの先端側に
検査用センサーを取付けたことにあり、その作用効果は
次の通りである。

〔作 用〕

つまり、浮体によりタンク内臓液に浮かせた検査用ロボ
ットに対する検査用センサーの上下位置を、遠隔装置に
よるセンサーアームの揺動及び屈伸によって、タンク内
周壁に沿って自在に変更できる。

したがって、タンク内周壁の検査すべきレベルに対し
て、タンク内の液面レベルをラフに合わせるだけで、検
査用センサーをセンサーアームの揺動と屈伸で精度良く
位置合わせでき、タンク内の液面レベルを精度良く調節
するに比して、容易かつ迅速に検出用センサーのレベル
調整を行える。また、センサーアームによる検査用セン
サーのレベル調整が可能な範囲において、タンク内の液
面レベルを変更すること無く、検査すべきレベルを変更
でき、タンク内周壁を上下広範囲にわたって検査する場
合、検査の簡略化及び能率向上を極めて効果的に図れ
る。

〔発明の効果〕

その結果、タンク内臓液に浮かせた検査ロボットによる
低温液化ガスタンクの内部検査を極めて簡単かつ迅速に
行え、既にタンク内の液面レベル調節が面倒な大型タン
クにおける作業能率向上を効果的に達成できるようにな
った。

〔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ット
(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
熱材(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(1
f)で加熱すると、槽(1b)内にガスが留って浮力が増大
し、検査ロボット(R) を低温液化ガスタンクの内臓液に
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(1d)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、検査ロボット(R) を低温
液化ガスタンクの内装液中に沈められるように構成して
ある。

検査用ロボット(R)に対して浮力タンク(1)を配置する
に、検査ロボット(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、検査用ロボ
ット(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、検査ロボット(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(CG)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、検査用ロボット(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),(3
c) を一体回転するように圧接し、ローラ(3a),(3c) 夫
々に回転角検出用センサ(3b)を設け、それらセンサー(3
d)からの情報に基づいてタンク内壁に対する検査用ロボ
ット(R) のＸ−Ｙ位置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(P
₂)周りで揺動自在にテレビカメラ(6) を取付け、又、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) に第１アーム部分(8a)を本体(1
0)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
(14a)(14b)(14c)周りで回転自在に取付け、検査用セン
サー(7) 本体(10)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(15a),(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)、渦電流式深傷器(7c)、電気機器収納箱(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)に深傷器(7c)を取付けて、
スキャンさせながらの深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)に形成するに、第10図に示すように、ケース(1
6a) のほぼ全体に断熱材(16b)の内張し、開閉付弁ガス
抜き管(16c)とコールドフィンガー(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
フィンガー(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、断熱と加熱によっ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、検査用ロボット(R) と移動操作室
の操作盤(17)をケーブル(18)によって接続し、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(7bf
に接続したモニターテレビ、渦電流式深傷器(7c)による
検査結果、エンコーダ(3) により検出したロボット位
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
ィスプレイ等を操作盤(17)に設けてある。

そして、検査用ロボット(R)を収納する搬入搬出装置(2
0)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、検査ロボット(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、上述の検査ロボット(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ット(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。

タンク内外壁(19a) を検査する場合、タンク上部開口(1
9b) からタンク内臓液内に光源(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)に押付けならがら、検査ロボット(R) を横
向き姿勢でタンク内低壁(19a) に添って移動させ、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深傷器(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
ット(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ット(R)を縦向き姿勢にしてタンク
内臓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、タンク内臓液を検査
レベルに見合ってレベル調整し、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、検査ロボット(R)をタンク
内周壁(19c)に沿って移動させ、テレビカメラ(6) によ
るタンク上部の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深傷器(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、検査用ロボット(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。

浮力タンクで例示した浮体(1) の具体構成は適宜変更自
在であり、また、浮力調節構成の有無は不問であり、要
するに検査ロボット(R) を受かせられるものであればよ
い。

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、検査ロボット(R)をタンク内周壁
(19c)に沿って移動できるものであればよい。

センサーアーム(8) の具体構成及び遠隔操作構成も各種
変形が可能であり、要するに、揺動及び屈伸によって検
査用センサー(7) の位置調節を行えるものであればよ
い。

その他において検査用ロボット(R) の具体構成は種々に
変更でき、例えば、低温液化ガスタンク(19)にたいして
出入れするにタンク上部開口(19b)を利用するように検
査ロボット(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図は検査ロボットの
側面図、第２図は第１図のII−II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)……浮体、(2)……推進機、(7)……検査用センサ
ー、(8)……センサーアーム、(19c)……タンク内周壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンク内周壁(19c) に対する検査用センサ
   ー(7)、レベル調整されたタンク内蔵液に浮かせるため
   の浮体(1)、タンク内周壁(19c)に沿って移動させるため
   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ットであって、前記検査用セ
   ンサー(7) を先端側に取付けたセンサーアーム(8) を、
   遠隔操作で揺動及び屈伸自在に形成して設けてある低温
   液化ガスタンク用検査ロボット。