JPH10238699A

JPH10238699A - タンク内部検査装置

Info

Publication number: JPH10238699A
Application number: JP9045170A
Authority: JP
Inventors: Shinji Watanabe; 伸次渡辺; Ryuji Oguri; 龍司小栗; Masanori Oki; 正典沖; Toshikazu Irie; 俊和入江; Tomokichi Ibe; 智吉井辺; Naoto Kawauchi; 直人川内; Nobuyuki Nishioka; 信之西岡; Yoshimichi Kawakami; 善道川上; Akio Deguchi; 明雄出口
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-08
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: JP4119496B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＮＧ等の低温タンクに対する検査装置の搬
出入及び固定を容易に行なうと共に、検査装置を遠隔か
ら任意に走査させ、供用中の内部検査を可能にする。【解決手段】関節１６部分の操作により縦アーム１
２、横アーム１３、直立アーム１４及びマニピュレータ
アーム１５を直線的な形状にし、比較的狭いタンク２１
のノズル部からの搬出入を可能にし、検査プローブ１８
の位置決めを容易にして装置本体１９の固定位置からの
検査パターンの追従走査を確実に実施し、ＬＮＧ等の低
温タンクに対する全関節式検査装置１１の搬出入及び固
定を容易に行なうと共に、全関節式検査装置１１を遠隔
から任意に走査させ、供用中の内部検査が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＮＧ等の低温タ
ンクにおいて、供用中の内部検査に適用される検査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＮＧ等の低温タンクの供用中の内部検
査を行う検査装置が種々提案されている（例えば特開昭
60-4699 号公報等）。図２５に基づいて従来の検査装置
を説明する。図２５には従来のタンク内部検査装置の概
略構成を示してある。

【０００３】図示の内部検査装置は、タンク１の内壁を
検査するセンサを備えた自走ロボット２と、この自走ロ
ボット２を収納した密閉可能なケース３とによって構成
されている。ケース３は下部バルブ４を介してタンク１
と連結可能となっている。自走ロボット２としては、ク
ローラ型の自走装置が用いられている。

【０００４】この内部検査装置でタンク１内の検査を行
う場合、ケース３をタンク１に連結し、その後タンク１
内の例えば液化ガスを徐々にケース３内に供給する。次
に、自走ロボット２を除冷した後タンク１内に自走ロボ
ット２を入れ、遠隔操作によって自走ロボット２を走行
させてタンク１の内壁を検査する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の内部検査装置で
は、タンク１内の検査を行うに際して、下部バルブ４を
介してケース３をタンク１に連結する必要があり、検査
対象のタンクに下部バルブ４が不可欠であった。また、
一旦ケース３内に液化ガスを供給し、自走ロボット２を
徐冷してからタンク１内に自走ロボット２を入れる必要
があり、準備に時間と労力を必要としていた。

【０００６】低温タンクの供用中の内部検査を行う検査
装置として、プール等で使用する水中検査装置を適用す
ることも考えられる。しかし、プール等で使用する水中
検査装置は、装置が大型のためＬＮＧ等の低温タンクの
ノズル部分からの搬出入ができない。また、水中検査装
置は水中遊泳式なので停止精度が悪く、低温タンクの供
用中の内部検査に適用することができない。

【０００７】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、ＬＮＧ等の低温タンクに対する搬出入及び固定が容
易に行えると共に、検査装置を遠隔から任意に走査させ
ることができるタンク内部検査装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、タンクの内面に固定される固定装置
及びタンクの内面を走行する走行装置を備えた円筒形本
体と、前記円筒形本体に支持され検査プローブを操作す
ると共に電源喪失時には自由状態になる自在関節を有し
前記円筒形本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブ
ルによって前記円筒形本体側につながり前記検査プロー
ブの動作を制御する制御装置とからなり、前記円筒形本
体及び前記アーム装置からなる装置本体は、円筒状の縦
アーム及び関節を介して前記縦アームに基端が接続され
る円筒状の横アーム及び関節を介して前記横アームの先
端に接続される円筒状の直立アームで構成され、前記縦
アームと前記横アームとは前記関節を折り曲げてＬ字型
を形成し、前記直立アームの先端に関節を介して前記検
査プローブを備えたマニピュレータアームを設け、前記
走行装置は、前記縦アームと前記横アームとがＬ字型に
なった時に三角形の頂点をなす位置における前記縦アー
ム及び前記横アームに設けられる車輪ユニットで構成さ
れることを特徴とする。

【０００９】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、タンクの内面に固定される固定装置及びタンク
の内面を走行する走行装置を備えた円筒形本体と、前記
円筒形本体に支持され検査プローブを操作すると共に電
源喪失時には自由状態になる自在関節を有し前記円筒形
本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブルによって
前記円筒形本体側につながり前記検査プローブの動作を
制御する制御装置とからなり、前記円筒形本体の先端に
自在関節を介してリニアレール装置を接続し、タンクの
内面に固定される固定装置を前記リニアレール装置に設
け、前記リニアレール装置のレール部にスライド台を支
持し、先端に前記検査プローブを備えた平行リンク装置
を前記スライド台の先端に装着し、前記走行装置は、前
記縦アームと前記横アームとがＬ字型になった時に三角
形の頂点をなす位置における前記縦アーム及び前記横ア
ームに設けられる車輪ユニットで構成されることを特徴
とする。

【００１０】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、タンクの内面に固定される固定装置及びタンク
の内面を走行する走行装置を備えた円筒形本体と、前記
円筒形本体に支持され検査プローブを操作すると共に電
源喪失時には自由状態になる自在関節を有し前記円筒形
本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブルによって
前記円筒形本体側につながり前記検査プローブの動作を
制御する制御装置とからなり、前記円筒形本体の先端に
関節を介して複数のマニピュレータアームを接続し、前
記マニピュレータアームの先端に前記検査プローブを備
え、前記円筒形本体に開閉自在に補助アームを支持し、
前記タンクの内面に固定される固定装置を前記補助アー
ムに備え、前記走行装置は、前記縦アームと前記横アー
ムとがＬ字型になった時に三角形の頂点をなす位置にお
ける前記縦アーム及び前記横アームに設けられる車輪ユ
ニットで構成されることを特徴とする。

【００１１】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、タンクの内面に固定される固定装置及びタンク
の内面を走行する走行装置を備えた円筒形本体と、前記
円筒形本体に支持され検査プローブを操作すると共に電
源喪失時には自由状態になる自在関節を有し前記円筒形
本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブルによって
前記円筒形本体側につながり前記検査プローブの動作を
制御する制御装置とからなり、前記円筒形本体の先端に
関節を介して固定アームの基端を接続し、前記タンクの
内面に固定される固定装置を前記固定アームの両側に複
数備え、前記固定アームの先端に関節を介して複数のマ
ニピュレータアームを接続し、前記マニピュレータアー
ムの先端に前記検査プローブを備え、前記走行装置は、
前記縦アームと前記横アームとがＬ字型になった時に三
角形の頂点をなす位置における前記縦アーム及び前記横
アームに設けられる車輪ユニットで構成されることを特
徴とする。

【００１２】そして、前記車輪ユニットは、駆動系を内
蔵した車輪を有すると共に、前記車輪は操舵モータによ
り方向転換が行なわれると共に、前記車輪は前記縦アー
ムまたは前記横アームに配置されるケーシングに収納さ
れていることを特徴とする。また、温度センサ及びヒー
タが内蔵されると共に断熱が施されると共に全ての電子
部品が保持され、前記タンク外の温度コントローラによ
って作動温度内に維持される保温箱を備えたことを特徴
とする。

【００１３】円筒形本体とアーム装置とを直線状にする
ことにより、検査装置全体が細長い形状になり、タンク
のノズル部からの搬出入が可能となる。タンク底面及び
底面付近の側壁の被検査部位（溶接線）の検査パターン
に従い、円筒形本体及びアーム装置を制御装置によって
タンク外から操作し、検査プローブを走査させて必要な
データを得る。これにより、使用中のタンク内での検査
を実施する。

【００１４】また、タンク内の搬出入はタンク頂部のノ
ズルからケーブルで吊るし、装置本体、マニピュレータ
アームの順に搬入し、また逆の手順で搬出する。Ｌ字型
にした縦アームと横アームを床に対して３点支持するこ
とにより、マニピュレータ操作の反力を自重によるモー
メントで対応する。Ｌ字型にした縦アームと横アームに
操舵機構を有する車輪が内蔵されているため、直立アー
ム及びマニピュレータアームを折り畳むことにより安定
な走行が行える。縦アーム及び横アーム及び直立アーム
及びマニピュレータアームを直線状に伸ばすことによ
り、容易にタンク挿入口からの搬出入が行える。また、
各関節は電源喪失時に自由状態になるので、異常時でも
搬出入が容易に行える。

【００１５】また、タンク内の搬出入はタンク頂部のノ
ズルからケーブルで吊るし、装置本体、リニアレール装
置の順に搬入し、また逆の手順で搬出する。タンク底板
を検査する時は、溶接線上にリニアレール装置の中心線
が一致する状態にして固定装置により固定し、平行リン
ク装置で検査プローブの位置決めを行った後にスライド
台を移動して検査プローブを溶接線に沿って走査する。
タンク側壁を検査する時は、フロートを引き上げてリニ
アレール装置を直立させ、溶接線上にリニアレール装置
の中心線が一致する状態にして固定装置により固定する
と共に、装置本体を固定装置によって底板に固定し、平
行リンク装置で検査プローブの位置決めを行った後にス
ライド台を移動して検査プローブを溶接線に沿って走査
する。

【００１６】そして、タンク内の搬出入はタンク頂部の
ノズルからケーブルで吊るし、装置本体、マニピュレー
タアームの順に搬入し、また逆の手順で搬出する。タン
ク内の底板及び側壁の溶接線走査時は、補助アームを使
って固定装置により本体を固定し、マニピュレータアー
ムの作動によって検査プローブを溶接線に沿って走査す
る。

【００１７】そして、タンク内の搬出入はタンク頂部の
ノズルからケーブルで吊るし、装置本体、マニピュレー
タアームの順に搬入し、また逆の手順で搬出する。タン
クの底板を検査する時は、底板に対して固定アーム及び
固定装置を使って本体を固定し、マニピュレータアーム
の作動によって検査プローブを溶接線に沿って走査す
る。タンクの側壁を検査する時は、側壁の下部に対して
固定アーム及び固定装置を使って本体を固定すると共
に、側壁の上部に対して関節を使って固定アームを直角
に折り曲げ、固定装置で本体及び固定アームを固定し、
マニピュレータアームの作動によって検査プローブを溶
接線に沿って走査する。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１乃至図１０に基づいて本発明
の第１実施形態例に係るタンク内部検査装置である全関
節式検査装置１１を説明する。図１には全関節式検査装
置１１の全体構成、図２には車輪ユニットの斜視、図３
には車輪ユニットの断面、図４には側壁反力に対する安
定性の説明、図５には保温箱の概念を示してある。ま
た、図６乃至図１０には全関節式検査装置１１の搬出入
の説明を示してある。

【００１９】図１に示すように、全関節式検査装置１１
は、円筒形本体に相当する縦アーム１２及び横アーム１
３と、アーム装置に相当する直立アーム１４及びマニピ
ュレータアーム１５で構成され、それぞれ自在関節とし
ての関節１６によって接続されている。縦アーム１２の
両端及び横アーム１３の先端にはそれぞれ走行装置とし
ての車輪ユニット１７が設けられ、マニピュレータアー
ム１５の先端には関節１６を介して検査プローブ１８が
支持されている。また、横アーム１３にはタンク２１の
内面に固定される固定装置２５が設けられている。関節
１６は屈曲及び回転の２自由度を有し、自由な姿勢が得
られると共に、電源喪失時には自由状態になる。

【００２０】縦アーム１２、横アーム１３、直立アーム
１４及びマニピュレータアーム１５で構成される装置本
体１９は、使用時に、縦アーム１２及び横アーム１３が
直角になるように（Ｌ字型を形成）関節１６が調整さ
れ、装置本体１９の重心が３つの車輪ユニット１７が形
成する三角形内に存在する状態に各アームが調整される
ようになっている。検査プローブ１８は、溶接線２３に
予め設定された検査パターンに沿って直立アーム１４及
びマニピュレータアーム１５の作動によって走査され
る。

【００２１】縦アーム１２、横アーム１３、直立アーム
１４及びマニピュレータアーム１５の操作用電源、操作
信号線、検査信号線は複合ケーブル２０によってＬＮＧ
等の低温タンク（タンク）２１の外にフロート２２を介
して導かれる。フロート２２は複合ケーブル２０の重量
を補償すると共に、装置本体１９の移動時における吊り
下げに用いられるようになっている。また、装置本体１
９で使用される全ての電子部品は縦アーム１２内の保温
箱２３（詳細は後述する）に収納保持される。

【００２２】図２、図３に基づいて車輪ユニット１７を
詳細に説明する。図に示すように、ケーシング３１の上
部には軸受３２を介して旋回軸３３が回転自在に支持さ
れ、旋回軸３３にはケーシング３１内に配される車輪受
金物３４が取り付けられている。車輪受金物３４には車
輪軸３５が固定され、車輪軸３５には軸受３６を介して
球形車輪３７が回転自在に支持されている。

【００２３】車輪軸３５には固定子３８が設けられると
共に、球形車輪３７の内部には回転子３９が設けられ、
駆動モータ４０が形成されている。旋回軸３３及び球形
車輪３７とケーシング３１との間にはシール４１が施さ
れている。車輪受金物３４の外周には環状ラック４２が
設けられ、環状ラック４２には操舵モータ４３の小歯車
４４が噛み合っている。駆動モータ４０の駆動により球
形車輪３７が駆動回転すると共に、操舵モータ４３の駆
動により旋回軸３３を中心に車輪受金物３４を介して球
形車輪３７が操舵される。駆動モータ４０及び操舵モー
タ４３には図示しないブレーキが内蔵されている。

【００２４】図４に示すように、タンク２１の側壁４６
の検査を行う際、側壁４６に検査プローブ１８を接触さ
せる必要があり、接触により反力ｆが発生する。マニピ
ュレータアーム１５を含む全関節式検査装置１１の全重
量Ｗで反力を支えるためにはａｆ＜ＬＷが条件となる。
ただし、ａは検査プローブ１８の作用高さ、Ｌは縦アー
ム１２の後部の車輪ユニット１７から重心Ｐまでの距離
である。全関節式検査装置１１の全重量Ｗは様々なケー
スについてａｆ＜ＬＷを満足するように設定される。

【００２５】図５に基づいて保温箱２３を説明する。縦
アーム１２内に設けられ全関節式検査装置１１の電子部
品４７を収納する保温箱２３は、二重構造で真空室４８
を備えて真空断熱が行われる。電子部品４７の温度を許
容温度範囲に保つためヒータ４９及び温度センサ５０が
備えられ、ヒータ４９及び温度センサ５０はタンク２１
外の制御盤５１内の温度コントローラ５２に複合ケーブ
ル２０によって接続されている。

【００２６】図６に基づいて、全関節式検査装置１１を
タンク２１の内部に搬出入する場合を説明する。図６に
示すように、全関節式検査装置１１、即ち、縦アーム１
２、横アーム１３、直立アーム１４及びマニピュレータ
アーム１５を直線状態に伸ばし、タンク２１のノズル５
５を経由してフロート２２の吊り上げ及び吊り下げを行
う。従って、縦アーム１２、横アーム１３、直立アーム
１４、マニピュレータアーム１５、検査プローブ１８及
びフロート２２の寸法はノズル５５の大きさにより制限
される。

【００２７】図７乃至図１０に基づいてタンク２１の底
面５６へ全関節式検査装置１１が着底する手順を説明す
る。

【００２８】図７に示すように、全関節式検査装置１１
の各関節１６を０度にして縦アーム１２、横アーム１
３、直立アーム１４及びマニピュレータアーム１５を直
線状態にする。この状態で全関節式検査装置１１を複合
ケーブル２０で吊り下げ、ノズル５５からタンク２１に
搬入する。図８に示すように、全関節式検査装置１１を
降下し、底面５６の近くになるとマニピュレータアーム
１５を屈曲させる。

【００２９】図９に示すように、全関節式検査装置１１
が降下すると、横アーム１３と直立アーム１４を９０度
屈曲させ、横アーム１３の車輪ユニット１７を底面５６
に着底させる。図１０に示すように、全関節式検査装置
１１を更に降下させ、各関節１６を調節して縦アーム１
２、横アーム１３及び直立アーム１４の関係を図１に示
した状態に調節する。複合ケーブル２０はたるませてお
く。これらの操作は図示しないカメラ装置を全関節式検
査装置１１に装着するか、または、カメラ装置を個別に
吊り下げて観察しながら行う。

【００３０】Ｌ字型にした縦アーム１２と横アーム１３
を底面５６に対して３点支持することにより、マニピュ
レータ操作の反力を自重によるモーメントで対応する。
Ｌ字型にした縦アーム１２と横アーム１３には、操舵機
構を有する球形車輪３７が内蔵されているため、直立ア
ーム１４及びマニピュレータアーム１５を折り畳むこと
により安定な走行が行える。縦アーム１２と横アーム１
３を所定位置に走行させて固定し、マニピュレータアー
ム１５の動作によって検査プローブ１８を走査して所定
の検査を行う。

【００３１】所定の検査が終了した後、前述した着底動
作と逆の手順によって全関節式検査装置１１をノズル５
５からタンク２１の外に搬出する。各関節１６は電源喪
失時に自由状態になるので、異常時でも搬出入が容易に
行える。

【００３２】このため、全関節式検査装置１１を用いる
ことにより、タンク２１の上部に設けられたノズル５５
からの搬出入が容易に行え、タンク２１内の所定位置に
装置本体１９を確実に固定することができる。従って、
ＬＮＧ等の低温タンクの供用中の検査に使用することが
可能になる。

【００３３】図１１、図１２に基づいて本発明の第２実
施形態例に係るタンク内部検査装置であるリニヤレール
式検査装置６１を説明する。図１１にはリニヤレール式
検査装置６１の全体構成、図１２には検査状況説明を示
してある。尚、前述した全関節式検査装置１１の構成部
材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略
してある。

【００３４】図１１に示すように、リニヤレール式検査
装置６１は、円筒形本体６２と、リニヤレール装置６３
と、平行リンク装置６４とにより構成されている。円筒
形本体６２には複数（図示例では２個）の車輪ユニット
１７及び固定装置２５が設けられ、タンク２１の底面５
６を任意に走行、停止、固定することができる。リニヤ
レール式検査装置６１の電子部品は保温箱２３に収納さ
れている。

【００３５】円筒形本体６２の先端には関節１６を介し
てリニヤレール装置６３が接続されており、リニヤレー
ル装置６３にはレール上を自走するスライド台６５が設
けられている。また、リニヤレール装置６３にはタンク
２１の内面に固定される固定装置２５が設けられ、スラ
イド台６５には検査プローブ１８を備えた平行リンク装
置６４が首振り自在に取り付けられている。

【００３６】円筒形本体６２及びリニヤレール装置６３
を操作する電源、操作信号、検査信号等はそれぞれ複合
ケーブル２０にまとめられ、ケーブル重量補償用のフロ
ート２２を介してタンク２１の外の制御盤に導かれる。
円筒形本体６２は溶接線６６毎に定められた位置に移動
し、検査パターンに従って検査プローブ１８を走査する
ようになっている。

【００３７】リニヤレール式検査装置６１のタンク２１
内への搬出入は、タンク２１の頂部のノズル５５から複
合ケーブル２０で吊るし、フロート２２の浮力を利用し
て円筒形本体６２、リニヤレール装置６３の順に搬入す
る。搬出は逆の手順で行う。

【００３８】図１２(a) に示すように、タンク２１の底
面５６を検査する時は、溶接線６６上にリニヤレールの
中心が一致するようにリニヤレール式検査装置６１を移
動させて円筒形本体６２及びリニヤレール装置６３を底
面５６に固定する。平行リンク装置６４で検査プローブ
１８の位置決めを行った後、スライド台６５を移動して
溶接線６６に沿って検査パターン６７に従って検査プロ
ーブ１８を走査する。

【００３９】図１２(b),(c) に示すように、タンク２１
の側壁４６を検査する時は、フロート２２を引き上げて
リニヤレールを直立させ、溶接線６６上にリニヤレール
の中心が一致するようにリニヤレール式検査装置６１を
移動させて円筒形本体６２を底面５６に固定すると共に
リニヤレール装置６３を壁面４６に固定する。平行リン
ク装置６４で検査プローブ１８の位置決めを行った後、
スライド台６５を移動して溶接線６６に沿って検査パタ
ーン６８に従って検査プローブ１８を走査する（図１２
(b) ）。また、平行リンク装置６４の首振り動とスライ
ド台６５の移動を組み合わせて溶接線６６に沿って検査
パターン６９に従って検査プローブ１８を走査する（図
１２(c) ）。

【００４０】このため、リニヤレール式検査装置６１を
用いることにより、タンク２１の上部に設けられたノズ
ル５５からの搬出入が容易に行え、タンク２１内の所定
位置に円筒形本体６２及びリニヤレール装置６３をを確
実に固定することができる。従って、ＬＮＧ等の低温タ
ンクの供用中の検査に使用することが可能になる。

【００４１】図１３、図１４に基づいて本発明の第３実
施形態例に係るタンク内部検査装置であるロングアーム
式検査装置７１を説明する。図１３にはロングアーム式
検査装置７１の全体構成、図１４には検査状況説明を示
してある。尚、前述した全関節式検査装置１１及びリニ
ヤレール式検査装置６１の構成部材と同一部材には同一
符号を付して重複する説明は省略してある。

【００４２】図１３に示すように、ロングアーム式検査
装置７１は、円筒形本体６２と、一対の補助アーム７２
と、一対の長尺のマニピュレータアーム７８とにより構
成されている。円筒形本体６２には複数（図示例では２
個）の車輪ユニット１７及び固定装置２５が設けられ、
一対の補助アーム７２が開閉自在に支持されている。補
助アーム７２にはタンク２１の内面に固定される固定装
置７３が設けられ、補助アーム７２は開いた状態で固定
装置７３を作動させて円筒形本体６２の固定動作を助勢
する。ロングアーム式検査装置７１の電子部品は保温箱
２３に収納されている。

【００４３】円筒形本体６２の先端には関節１６を介し
てマニピュレータアーム７８が接続されており、一対の
マニピュレータアーム７８同士も関節１６を介して接続
されている。マニピュレータアーム７８には関節１６を
介して検査プローブ１８が接続され、円筒形本体６２の
移動及び一対のマニピュレータアーム７８の動作により
検査プローブ１８は任意の位置に位置決めされる。

【００４４】円筒形本体６２及びマニピュレータアーム
７８及び検査プローブ１８の電源、操作信号、検査信号
等はそれぞれ複合ケーブル２０にまとめられ、ケーブル
重量補償用のフロート２２を介してタンク２１の外の制
御盤に導かれる。円筒形本体６２はタンク２１の底面５
６を任意に走行、停止、固定され、各溶接線７４に定め
られた検査パターンに従って検査プローブ１８を走査す
るようになっている。

【００４５】ロングアーム式検査装置７１のタンク２１
内への搬出入は、円筒形本体６２及びマニピュレータア
ーム７８を直線状態にし、タンク２１の頂部のノズル５
５から複合ケーブル２０で吊るし、フロート２２の浮力
を利用して円筒形本体６２、マニピュレータアーム７８
の順に搬入する。搬出は逆の手順で行う。

【００４６】図１３に示すように、タンク２１内の溶接
線７４を検査する時は、補助アーム７２を開いて固定装
置２５及び固定装置７３により円筒形本体６２を底面５
６に固定し、マニピュレータアーム７８の動作により検
査プローブ１８を検査パターン７５，７６に従って走査
する。図１４(a) が底面５６を走査している状態で、図
１４(b) が側壁４６を走査している状態である。

【００４７】このため、ロングアーム式検査装置７１を
用いることにより、タンク２１の上部に設けられたノズ
ル５５からの搬出入が容易に行え、タンク２１内の所定
位置に円筒形本体６２を確実に固定して検査プローブ１
８を所定状態に走査させることができる。従って、ＬＮ
Ｇ等の低温タンクの供用中の検査に使用することが可能
になる。

【００４８】図１５、図１６に基づいて本発明の第４実
施形態例に係るタンク内部検査装置であるショートアー
ム式検査装置８１を説明する。図１５にはショートアー
ム式検査装置７１の全体構成、図１６には検査状況説明
を示してある。尚、前述した全関節式検査装置１１及び
リニヤレール式検査装置６１及びロングアーム式検査装
置７１の構成部材と同一部材には同一符号を付して重複
する説明は省略してある。

【００４９】図１５に示すように、ショートアーム式検
査装置８１は、円筒形本体６２と、固定アーム８２と、
一対の比較的短いマニピュレータアーム８３とにより構
成されている。円筒形本体６２には複数（図示例では２
個）の車輪ユニット１７が設けられ、固定アーム８２に
はタンク２１の内面に固定される固定装置８４が設けら
れている。ショートアーム式検査装置８１の電子部品は
保温箱２３に収納されている。

【００５０】円筒形本体６２の先端には関節１６を介し
て固定アーム８２が接続され、固定アーム８２の先端に
は関節１６を介して一対のマニピュレータアーム８３が
接続されている。一対のマニピュレータアーム８３同士
も関節１６を介して接続されており、マニピュレータア
ーム８３には関節１６を介して検査プローブ１８が接続
されている。円筒形本体６２の移動及び固定アーム８
２、一対のマニピュレータアーム８３の動作により検査
プローブ１８は任意の位置に位置決めされる。

【００５１】円筒形本体６２及びマニピュレータアーム
８３及び検査プローブ１８の電源、操作信号、検査信号
等はそれぞれ複合ケーブル２０にまとめられ、ケーブル
重量補償用のフロート２２を介してタンク２１の外の制
御盤に導かれる。円筒形本体６２はタンク２１の底面５
６を任意に走行、停止し、円筒形本体６２及び固定アー
ム８２はタンク２１の内面に固定され、各溶接線８５に
定められた検査パターンに従って検査プローブ１８を走
査するようになっている。

【００５２】ショートアーム式検査装置７１のタンク２
１内への搬出入は、円筒形本体６２及び固定アーム８２
及びマニピュレータアーム８３を直線状態にし、タンク
２１の頂部のノズル５５から複合ケーブル２０で吊る
し、フロート２２の浮力を利用して円筒形本体６２、固
定アーム８２、マニピュレータアーム７８の順に搬入す
る。搬出は逆の手順で行う。

【００５３】図１６(a),(b),(c) に示すように、タンク
２１の底面５６の溶接線８５及び側壁４６の下部の溶接
線８５を検査する時は、円筒形本体６２及び固定アーム
８２を直線状態にし、固定アーム８２を固定装置８４に
よりタンク２１の底面５６に固定する。この状態で、マ
ニピュレータアーム８３の動作により検査プローブ１８
を検査パターン８６，８７，８８に従って走査する。

【００５４】図１６(d) に示すように、タンク２１の側
壁４６の上部の溶接線８５を検査する時は、円筒形本体
６２と固定アーム８２を直角に折り曲げ、固定アーム８
２を固定装置８４によりタンク２１の側壁４６に固定す
る。この状態で、マニピュレータアーム８３の動作によ
り検査プローブ１８を検査パターン８９に従って走査す
る。

【００５５】このため、ショートアーム式検査装置８１
を用いることにより、タンク２１の上部に設けられたノ
ズル５５からの搬出入が容易に行え、タンク２１内の所
定位置に円筒形本体６２及び固定装置８４を確実に固定
して検査プローブ１８を所定状態に走査させることがで
きる。従って、ＬＮＧ等の低温タンクの供用中の検査に
使用することが可能になる。

【００５６】上述した全関節式検査装置１１及びリニヤ
レール式検査装置６１及びロングアーム式検査装置７１
及びショートアーム式検査装置８１は、それぞれの関節
１６の部位の操作により直線状態にすることが可能であ
るので、比較的狭いタンク２１の上部のノズル５５から
の搬出入が可能である。また、装置本体１９もしくは円
筒形本体６２と各マニピュレータが関節１６によって接
続されているため、検査プローブ１８の位置決めが容易
で、且つ、円筒形本体６２の固定位置からの走査パター
ンの追従走査が確実に実施できる。

【００５７】タンク２１内にマーキングを行う機能をリ
ニヤレール式検査装置６１に付加した実施形態例を図１
７乃至図２０に基づいて説明する。図１７にはマーキン
グ機能を付加したリニヤレール式検査装置６１の全体構
成、図１８には側壁にマーキングを行っている際の全体
構成、図１９、図２０にはマーキングの動作説明を示し
てある。尚、マーキングを行う機能は、全関節式検査装
置１１及びロングアーム式検査装置７１及びショートア
ーム式検査装置８１のいずれにも付加することができ
る。

【００５８】図１７、図１８に示すように、リニヤレー
ル式検査装置６１の円筒形本体６２には関節９１を介し
てポスト９２の基端が設けられ、ポスト９２の先端には
関節93a,93b を介してモニタカメラ９４が設けられてい
る。スライド台６５が支持されるスライドレール９５の
両端には開閉式のゲージ棒９６がそれぞれ設けられ、平
行リンク装置６４にはマーキング装置９７及びマーク検
出センサ９８が設けられている。タンク２１への搬出入
時は、ポスト９２、ゲージ棒９６及び平行リンク装置６
４を軸方向に折り畳んで嵩を小さくする。

【００５９】スライドレール９５の中心線が溶接線６６
に一致するように、モニタカメラ９４で監視しながら車
輪ユニット１７により円筒形本体６２を移動させる。タ
ンク２１の内壁の所定の位置に固定装置２５により円筒
形本体６２及びスライドレール９５を固定し、マーキン
グ及び検査を行う。

【００６０】図１７は円筒形本体６２とスライドレール
９５を直線状態にしてタンク２１の底面５６に固定した
状態で、底面５６にマーキングを施す場合を示してあ
る。図１８は円筒形本体６２とスライドレール９５を直
角に折り曲げ、円筒形本体６２をタンク２１の底面５６
に固定すると共に、スライドレール９５をタンク２１の
側壁４６に固定した状態で、側壁４６にマーキングを施
す場合を示してある。いずれの場合も、ポスト９２を適
宜傾け、関節93a,93b を操作してモニタカメラ９４を観
察し易い位置に調節する。

【００６１】図１９に基づいてマーキングを施す手順を
説明する。図１９(a) に示すように、モニタカメラ９４
で監視しながらスライドレール９５の中心線が溶接線６
６に一致するように円筒形本体６２を移動させ、円筒形
本体６２及びスライドレール９５をタンク２１の内面に
固定する。ゲージ棒９６を展開し、マーキング装置９７
が基端側のゲージ棒96a の先端に一致するようにスライ
ド台６５及び平行リンク装置６４を操作する。

【００６２】マーキング装置９７により基端側のゲージ
棒96a の位置にマーキングM1を施し（図１９(a) 中実線
で示す）、次に、先端側のゲージ棒96b の位置にマーキ
ング装置９７を合わせてマーキングM2を施す（図１９
(a) 中点線で示す）。固定装置２５を解除して円筒形本
体６２を移動させ、図１９(b) に示すように、基端側の
ゲージ棒96a をマーキングM2に合わせ、先端側のゲージ
棒96b の位置でマーキングM3を行い、順次同じ要領で円
筒形本体６２を移動させる。マーキングＭの間隔LM（図
１７参照）はゲージ棒96a,96b の間隔で決められる。図
１８の場合も同じ手順でマーキングを行う。

【００６３】図２０に基づいて位置決め及び検査の手順
を説明する。マーキングM1とマーキングM2との間で検査
を行うものとする。モニタカメラ９４で監視しながらス
ライドレール９５の中心線が溶接線６６に一致するよう
に円筒形本体６２を移動させ、円筒形本体６２及びスラ
イドレール９５をタンク２１の内面に固定する。スライ
ド台６５及び平行リンク装置６４を操作し、マーク検出
センサ９８でマーキングM1を検出する。

【００６４】マーキングM1を検出した後平行リンク装置
６４を固定し、スライド台６５を移動しながら検査プロ
ーブ１８で走査して検査を行う。走査パターン９９は、
例えば図１７に示すようになっている。走査パターンに
よっては、図示しない制御装置のプログラムによって走
査パターンに対応するようにスライド台６５の移動及び
平行リンク装置６４の動作が制御される。

【００６５】上述したマーキングの機能にマーク番号や
プレート番号等を付加すれば、リニヤレール式検査装置
６１の位置はモニタカメラ９４によって容易に判定する
ことができる。また、上述したマーキング機能では、タ
ンク２１の内面に直接マーキングを施すため、マーキン
グの場所は任意で恒久的であり、再現性に優れたものと
なる。また、機構が極めて簡単である。

【００６６】タンク２１内で位置決めを行う位置決め機
能をリニヤレール式検査装置６１に付加した実施形態例
を図２１乃至図２４に基づいて説明する。図２１には第
１の位置決め機能を備えたリニヤレール式検査装置６１
の要部構成、図２２には位置及び方向設定の説明、図２
３には第２の位置決め機能を備えたリニヤレール式検査
装置６１の要部構成、図２４には第３の位置決め機能を
備えたリニヤレール式検査装置６１の要部構成を示して
ある。尚、位置決めを行う位置決め機能は、全関節式検
査装置１１及びロングアーム式検査装置７１及びショー
トアーム式検査装置８１のいずれにも付加することがで
きる。

【００６７】図２１に示すように、リニヤレール式検査
装置６１の円筒形本体６２にはレーザ装置101 が設けら
れ、レーザ装置101 はスライド装置102 によって円筒形
本体６２に設けられた溝103 内を矢印方向に往復移動自
在となっている。また、レーザ装置101 は軸回りに矢印
方向に回転可能となっている。タンク２１の底面５６に
は中心に対して略等間隔に目標塔（パイロン）104 が設
置されている。パイロン104 はレーザ光を効率良く反射
する物質で製作され、磁石または自重でタンク２１の底
面５６に固定されるようになっている。

【００６８】リニヤレール式検査装置６１に最も近い位
置にあるパイロン104a,104b に、Ａ点におけるレーザ装
置101 を向けて距離L₁,L₂を求め、レーザ装置101 をＢ
点に移動させて距離L_1a,L_2aを求める。パイロン104a,1
04b 間の距離L₃が既知であれば、距離L₁,L₂,L₃及び距離
L_1a,L_2aにより三角測量の原理によりＡ点、Ｂ点の位置
がパイロン104a,104b を基準に求められる。即ち、リニ
ヤレール式検査装置６１の位置と方向が求められる。

【００６９】三角測量の求め方は、次の通りである。図
２２において位置（ｘ，ｙ）及び方向θを求める。位置
（ｘ，ｙ）及び方向θを求めるにあたり、まず、Ａ点
（x₁,y₁）とＢ点（x₂, y₂）を求め、以下の式に従う。ｘ＝（x₁＋x₂）／２ｙ＝（y₁＋y₂）／２ θ＝tan ^-1｛（y₁−y₂）／（x₁−x₂）｝

【００７０】Ａ点（x₁, y₁）は、パイロン104a,104b の
位置（ｘ_a,ｙ_a），（ｘ_b,ｙ_b）が既知であるため、次
の二元連立方程式で求まる。

【数１】この時、Ａ点x₁, y₁は解を２個有するが、遠隔にて操作
するのでその度毎に判断する。同様にしてＢ点x₂, y₂を
求める。このようにして、リニヤレール式検査装置６１
の位置と方向を求めることができる。

【００７１】図２３に基づいて第２の位置決め機能を備
えたリニヤレール式検査装置６１を説明する。図に示す
ように、タンク２１の底面５６には回転アーム111 が回
転自在に配置され、回転アーム111 の本体は磁石または
自重により底面５６に固定される。回転アーム111 はア
ームの長さＲを半径として先端の駆動輪112 の駆動によ
り回転する。回転アーム111 の先端にはレーザ装置113
が設けられ、レーザ装置113 は軸を中心に回転する。

【００７２】一方、リニヤレール式検査装置６１の円筒
形本体６２には旋回アーム114 が旋回自在に設けられ、
旋回アーム114 の先端にはコーナレフレクタ115 が軸を
中心に回転自在に設けられている。コーナレフレクタ11
5 はレーザ装置113 からのレーザ光を反射させ、旋回ア
ーム114 が開いていないＡ点及び旋回アーム114 が９０
度開いたＢ点からレーザ装置113 までの距離L₁,L₂ を計
測する。

【００７３】第２の位置決め機能では、円筒形本体６２
の旋回アーム114 とコーナレフレクタ115 を操作してＡ
点にコーナレフレクタ115 を設置する。回転アーム111
を操作し、先端のレーザ装置113 でコーナレフレクタ11
5 までの距離L₁を測定する。同様に、Ｂ点にコーナレフ
レクタ115 を設置すると共にコーナレフレクタ115 まで
の距離L₂を測定する。次に、回転アーム111 を回転して
レーザ装置113 を180度回転させ、コーナレフレクタ115
までの距離L_2aを測定する。また、前述同様にＡ点に
コーナレフレクタ115 を設置し、コーナレフレクタ115
までの距離L_1aを測定する。測定した距離（L₁，L₂）及
び距離（L_1a,L_2a）により前述と同様にリニヤレール式
検査装置６１の位置と方向を求めることができる。

【００７４】図２４に基づいて第３の位置決め機能を備
えたリニヤレール式検査装置６１を説明する。図に示す
ように、タンク２１の底面５６にはレーザ装置121 と２
個の反射鏡装置122 が設置され、レーザ装置121 と２個
の反射鏡装置122 はそれぞれ適宜間隔で配設されてい
る。レーザ装置121 及び反射鏡装置122 は磁石または自
重により底面56に固定され、それぞれ回転機構を有して
軸を中心に回転自在となっている。

【００７５】一方、リニヤレール式検査装置６１の円筒
形本体６２には、第２の位置決め機構と同様に、９０度
旋回自在な旋回アーム114 が設けられ、旋回アーム114
の先端にはコーナレフレクタ115 が軸を中心に回転自在
に設けられている。コーナレフレクタ115 は反射鏡装置
122 の調節によるレーザ装置121 からのレーザ光を反射
させ、各反射鏡装置122 からの距離をＡ点（旋回アーム
114 が開いていない点）及びＢ点（旋回アーム114 が９
０度開いた点）から計測する。

【００７６】第３の位置決め機能では、レーザ装置121
と２個の反射鏡装置122 をタンク２１の底面５６に設置
し、リニヤレール式検査装置６１の円筒形本体６２のコ
ーナレフレクタ115 をＡ点に設定する。反射鏡装置122
を調節してレーザ装置121 からのレーザ光を反射させ、
Ａ点における反射鏡装置122 からの距離L₁，L₂を測定す
る。次に、コーナレフレクタ115 をＢ点に設定し、反射
鏡装置122 を調節してレーザ装置121 からのレーザ光を
反射させ、Ｂ点における反射鏡装置122 からの距離
L_1a,L_2aを測定する。測定した距離（L₁，L₂）及び距離
（L_1a,L_2a）により前述と同様にリニヤレール式検査装
置６１の位置と方向を求めることができる。

【００７７】第１乃至第３の位置決め機能では、電源、
信号等はそれぞれ複合ケーブル２０によってタンク２１
の外の制御盤（図示省略）に導かれ、必要機器の遠隔操
作やデータ解析、位置・方向の記録が行われる。

【００７８】上述した位置決め機能によると、三角測量
の原理でリニヤレール式検査装置６１の位置と方向を遠
隔で求めることができる。このため、位置決め機能をタ
ンク内部検査装置に付加することにより、供用中のタン
ク２１内の検査を適切に実施することが可能になる。

【００７９】

【発明の効果】本発明のタンク内部検査装置は、関節部
分の操作により直線的な形状にすることができ、比較的
狭いタンクのノズル部からの搬出入が可能となる。ま
た、円筒形本体及びマニピュレータアーム共関節で接続
されているので、検査プローブの位置決めが容易で、且
つ、円筒形本体の固定位置からの検査パターンの追従走
査が確実に実施できる。この結果、ＬＮＧ等の低温タン
クに対する検査装置の搬出入及び固定が容易に行えると
共に、検査装置を遠隔から任意に走査させることがで
き、供用中の内部検査が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全関節式検査装置１１の全体構成図。

【図２】車輪ユニットの斜視図。

【図３】車輪ユニットの断面図。

【図４】側壁反力に対する安定性の説明図。

【図５】保温箱の概念図。

【図６】全関節式検査装置１１の搬出入の説明図。

【図７】全関節式検査装置１１の搬出入の説明図。

【図８】全関節式検査装置１１の搬出入の説明図。

【図９】全関節式検査装置１１の搬出入の説明図。

【図１０】全関節式検査装置１１の搬出入の説明図。

【図１１】リニヤレール式検査装置６１の全体構成図。

【図１２】検査状況説明図。

【図１３】ロングアーム式検査装置７１の全体構成図。

【図１４】検査状況説明図。

【図１５】ショートアーム式検査装置７１の全体構成
図。

【図１６】検査状況説明図。

【図１７】マーキング機能を付加したリニヤレール式検
査装置６１の全体構成図。

【図１８】側壁にマーキングを行っている際の全体構成
図。

【図１９】マーキングの動作説明図。

【図２０】マーキングの動作説明図。

【図２１】第１の位置決め機能を備えたリニヤレール式
検査装置６１の要部構成図。

【図２２】位置及び方向設定の説明図。

【図２３】第２の位置決め機能を備えたリニヤレール式
検査装置６１の要部構成図。

【図２４】第３の位置決め機能を備えたリニヤレール式
検査装置６１の要部構成図。

【図２５】従来のタンク内部検査装置の概略構成図。

【符号の説明】

１１全関節式検査装置１２縦アーム１３横アーム１４直立アーム１５マニピュレータアーム１６関節１７車輪ユニット１８検査プローブ１９装置本体２０複合ケーブル２１タンク２２フロート２３保温箱２５固定装置３１ケーシング３３旋回軸３５車輪軸３７球形車輪４０駆動モータ４３操舵モータ４７電子部品４８真空室４９ヒータ５０温度センサ５２温度コントローラ５５ノズル５６底面６１リニヤレール式検査装置６２円筒形本体６３リニヤレール装置６４平行リンク装置６５スライド台７１ロングアーム式検査装置７２補助アーム７３固定装置７８マニピュレータアーム８１ショートアーム式検査装置８２固定アーム８３マニピュレータアーム８４固定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｂ 21/20 Ｇ０１Ｂ 21/20 ＰＧ０１Ｎ 21/88 Ｇ０１Ｎ 21/88 (72)発明者小栗龍司大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号関西電力株式会社内 (72)発明者沖正典大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者入江俊和大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者井辺智吉兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者川内直人兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者西岡信之神奈川県横浜市中区錦町12番地三菱重工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者川上善道神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者出口明雄神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目８番地１三菱重工業株式会社横浜研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンクの内面に固定される固定装置及び
タンクの内面を走行する走行装置を備えた円筒形本体
と、前記円筒形本体に支持され検査プローブを操作する
と共に電源喪失時には自由状態になる自在関節を有し前
記円筒形本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブル
によって前記円筒形本体側につながり前記検査プローブ
の動作を制御する制御装置とからなり、前記円筒形本体及び前記アーム装置からなる装置本体
は、円筒状の縦アーム及び関節を介して前記縦アームに
基端が接続される円筒状の横アーム及び関節を介して前
記横アームの先端に接続される円筒状の直立アームで構
成され、前記縦アームと前記横アームとは前記関節を折り曲げて
Ｌ字型を形成し、前記直立アームの先端に関節を介して
前記検査プローブを備えたマニピュレータアームを設
け、前記走行装置は、前記縦アームと前記横アームとがＬ字
型になった時に三角形の頂点をなす位置における前記縦
アーム及び前記横アームに設けられる車輪ユニットで構
成されることを特徴とするタンク内部検査装置。
【請求項２】タンクの内面に固定される固定装置及び
タンクの内面を走行する走行装置を備えた円筒形本体
と、前記円筒形本体に支持され検査プローブを操作する
と共に電源喪失時には自由状態になる自在関節を有し前
記円筒形本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブル
によって前記円筒形本体側につながり前記検査プローブ
の動作を制御する制御装置とからなり、前記円筒形本体の先端に自在関節を介してリニアレール
装置を接続し、タンクの内面に固定される固定装置を前
記リニアレール装置に設け、前記リニアレール装置のレ
ール部にスライド台を支持し、先端に前記検査プローブ
を備えた平行リンク装置を前記スライド台の先端に装着
し、前記走行装置は、前記縦アームと前記横アームとがＬ字
型になった時に三角形の頂点をなす位置における前記縦
アーム及び前記横アームに設けられる車輪ユニットで構
成されることを特徴とするタンク内部検査装置。
【請求項３】タンクの内面に固定される固定装置及び
タンクの内面を走行する走行装置を備えた円筒形本体
と、前記円筒形本体に支持され検査プローブを操作する
と共に電源喪失時には自由状態になる自在関節を有し前
記円筒形本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブル
によって前記円筒形本体側につながり前記検査プローブ
の動作を制御する制御装置とからなり、前記円筒形本体の先端に関節を介して複数のマニピュレ
ータアームを接続し、前記マニピュレータアームの先端
に前記検査プローブを備え、前記円筒形本体に開閉自在
に補助アームを支持し、前記タンクの内面に固定される
固定装置を前記補助アームに備え、前記走行装置は、前記縦アームと前記横アームとがＬ字
型になった時に三角形の頂点をなす位置における前記縦
アーム及び前記横アームに設けられる車輪ユニットで構
成されることを特徴とするタンク内部検査装置。
【請求項４】タンクの内面に固定される固定装置及び
タンクの内面を走行する走行装置を備えた円筒形本体
と、前記円筒形本体に支持され検査プローブを操作する
と共に電源喪失時には自由状態になる自在関節を有し前
記円筒形本体と直線状態になるアーム装置と、ケーブル
によって前記円筒形本体側につながり前記検査プローブ
の動作を制御する制御装置とからなり、前記円筒形本体の先端に関節を介して固定アームの基端
を接続し、前記タンクの内面に固定される固定装置を前
記固定アームの両側に複数備え、前記固定アームの先端
に関節を介して複数のマニピュレータアームを接続し、
前記マニピュレータアームの先端に前記検査プローブを
備え、前記走行装置は、前記縦アームと前記横アームとがＬ字
型になった時に三角形の頂点をなす位置における前記縦
アーム及び前記横アームに設けられる車輪ユニットで構
成されることを特徴とするタンク内部検査装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
おいて、前記車輪ユニットは、駆動系を内蔵した車輪を有すると
共に、前記車輪は操舵モータにより方向転換が行なわれ
ると共に、前記車輪は前記縦アームまたは前記横アーム
に配置されるケーシングに収納されていることを特徴と
するタンク内部検査装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
おいて、温度センサ及びヒータが内蔵されると共に断熱が施され
ると共に全ての電子部品が保持され、前記タンク外の温
度コントローラによって作動温度内に維持される保温箱
を備えたことを特徴とするタンク内部検査装置。