JPS6042888B2 - 位置検出方法 - Google Patents
位置検出方法Info
- Publication number
- JPS6042888B2 JPS6042888B2 JP9959779A JP9959779A JPS6042888B2 JP S6042888 B2 JPS6042888 B2 JP S6042888B2 JP 9959779 A JP9959779 A JP 9959779A JP 9959779 A JP9959779 A JP 9959779A JP S6042888 B2 JPS6042888 B2 JP S6042888B2
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- Japan
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- steam
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- fiberscope
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被観測物体に対する三次元の位置を検知し得
る方法に関し、特に被観測物体を加工する加工装置の位
置決めに利用して好適なものである。
る方法に関し、特に被観測物体を加工する加工装置の位
置決めに利用して好適なものである。
発電用原子炉における最も重要な附帯設備の一つとして
タービン翼を回転させるための蒸気を発生させる蒸気発
生器が知られている。
タービン翼を回転させるための蒸気を発生させる蒸気発
生器が知られている。
一般に、加圧水形原子炉に使用される蒸気発生器は原子
炉で加熱された一次側水との熱交換によつて二次側水を
蒸気化する熱交換器の一種であり、このような蒸気発生
器の概略的な内部構造を表わす第１図に示すように、立
て形の円筒シェル１の下端部を水平な天井管板２により
仕切つて半球状に形成した水室３は、更に垂直な隔壁４
によつて二分されており、Ｕ字状に延びる多数の蒸気細
管５の端口が天井管板２を貫通してこれら二つの水室３
にそれぞれ開口した状態となつている。通常、原子力関
係の設備においてはそれらの使用材料が厳選されるほか
、その品質管理も非常に厳しく行なわれており、前述し
た蒸気発生器においてもその稼動中に定期的な種々の検
査やそれに伴う修理等が行なわれるが、その中の一つに
蒸気細管の異常を検査してピンホール等の欠陥がある場
合には、高圧の一次側水が蒸気細管外に漏洩するのを防
止するため、この蒸気細管の両端口に盲栓を充填してそ
の周囲にシール溶接を施してこの蒸気細管を閉鎖したり
、或いは蒸気細管内に欠陥のない直管を差し込んでその
両端部を重ね溶接し欠陥箇所を塞ぐ方法が採られている
。
炉で加熱された一次側水との熱交換によつて二次側水を
蒸気化する熱交換器の一種であり、このような蒸気発生
器の概略的な内部構造を表わす第１図に示すように、立
て形の円筒シェル１の下端部を水平な天井管板２により
仕切つて半球状に形成した水室３は、更に垂直な隔壁４
によつて二分されており、Ｕ字状に延びる多数の蒸気細
管５の端口が天井管板２を貫通してこれら二つの水室３
にそれぞれ開口した状態となつている。通常、原子力関
係の設備においてはそれらの使用材料が厳選されるほか
、その品質管理も非常に厳しく行なわれており、前述し
た蒸気発生器においてもその稼動中に定期的な種々の検
査やそれに伴う修理等が行なわれるが、その中の一つに
蒸気細管の異常を検査してピンホール等の欠陥がある場
合には、高圧の一次側水が蒸気細管外に漏洩するのを防
止するため、この蒸気細管の両端口に盲栓を充填してそ
の周囲にシール溶接を施してこの蒸気細管を閉鎖したり
、或いは蒸気細管内に欠陥のない直管を差し込んでその
両端部を重ね溶接し欠陥箇所を塞ぐ方法が採られている
。
ところがこの方法での溶接作業はすべて円周溶接である
ため、溶接トーチの位置が極めて重要となり、蒸気細管
に対する溶接トーチの位置がずれていたりすると溶接欠
陥を誘発する虞があつた。このため、欠陥の発見された
蒸気細管に対して溶接トーチを正確に位置決めする必要
があるが、従来の位置決め装置はそのほとんどがあらか
じめ設定された特定の原点を基準として幾何的に算出さ
れた所定の位置へ溶接トーチを移動させる形式のもので
あり、配列精度があまり高くない蒸気細管に対しては不
適当なものであつた。
ため、溶接トーチの位置が極めて重要となり、蒸気細管
に対する溶接トーチの位置がずれていたりすると溶接欠
陥を誘発する虞があつた。このため、欠陥の発見された
蒸気細管に対して溶接トーチを正確に位置決めする必要
があるが、従来の位置決め装置はそのほとんどがあらか
じめ設定された特定の原点を基準として幾何的に算出さ
れた所定の位置へ溶接トーチを移動させる形式のもので
あり、配列精度があまり高くない蒸気細管に対しては不
適当なものであつた。
一般に、このような熱交換器の水室は非常に狭隘な空間
で形成されているため、できるだけ小形の位置決めが望
ましいが、欠陥の発見された蒸気細管に対して直接溶接
トーチを位置決めし得る形式の従来の位置決め装置はそ
の外形が大きく、特に遠隔操作を行なう場合には適さな
かつた。本発明はこのような観点から、被観測物に対す
る装置自体の位置を正確に検知し得る位置検出方法を提
供し、これによつて例えば欠陥の発見された熱交換器の
蒸気細管に対して溶接トーチの正確な位置決めをなし得
るように企図したものである。
で形成されているため、できるだけ小形の位置決めが望
ましいが、欠陥の発見された蒸気細管に対して直接溶接
トーチを位置決めし得る形式の従来の位置決め装置はそ
の外形が大きく、特に遠隔操作を行なう場合には適さな
かつた。本発明はこのような観点から、被観測物に対す
る装置自体の位置を正確に検知し得る位置検出方法を提
供し、これによつて例えば欠陥の発見された熱交換器の
蒸気細管に対して溶接トーチの正確な位置決めをなし得
るように企図したものである。
この目的を達成する本発明の位置検出方法にかかる構成
は、結像レンズが先端に設けられ且つ投影レンズが後端
に設けられたファイバスコープと、前記投影レンズの結
像面に設置され且つこのファイバスコープと同軸に位置
決めされる透明なスケール板と、前記投影レンズによる
前記スケール板上の一定寸法形状の物体の画像とこのス
ケール板の目盛とを電気信号に変換する撮像装置と、こ
の撮像装置の電気信号を再び画像に変換して写し出す受
像装置とを用い、予め前記スケール板上の前記画像の大
きさと前記ファイバスコープの先端から前記物体までの
距離との関係を求めておき、前記撮像装置に写し出され
た前記スケール板の目盛に対する前記画像の位置と大き
さとからこの時の前記物体に対する前記ファイバスコー
プの先端の位置を算出するようにしたことを特徴とする
ものである。
は、結像レンズが先端に設けられ且つ投影レンズが後端
に設けられたファイバスコープと、前記投影レンズの結
像面に設置され且つこのファイバスコープと同軸に位置
決めされる透明なスケール板と、前記投影レンズによる
前記スケール板上の一定寸法形状の物体の画像とこのス
ケール板の目盛とを電気信号に変換する撮像装置と、こ
の撮像装置の電気信号を再び画像に変換して写し出す受
像装置とを用い、予め前記スケール板上の前記画像の大
きさと前記ファイバスコープの先端から前記物体までの
距離との関係を求めておき、前記撮像装置に写し出され
た前記スケール板の目盛に対する前記画像の位置と大き
さとからこの時の前記物体に対する前記ファイバスコー
プの先端の位置を算出するようにしたことを特徴とする
ものである。
以下、本発明による位置検出方法を熱交換器の蒸気細管
の欠陥箇所をシール溶接する溶接トーチの位置決め用に
応用した一実施例について第２図以下の図面を参照しな
がら詳細に説明する。
の欠陥箇所をシール溶接する溶接トーチの位置決め用に
応用した一実施例について第２図以下の図面を参照しな
がら詳細に説明する。
本実施例の作業状態を表わす第２図に示すように、立て
形の蒸気発生器１１の天井管板１２に固定された蒸気細
管１３の端口を利用してこの端口にぶら下がりながら天
井管板１２に沿つて水室１４内を移動し得る歩行ロボッ
ト１５には、ファイバスコープ１６の一端部とこのファ
イバスコープ１６の一端部に対して一定距離隔てた図示
しない溶接トーチとが取り付けられており、特定の蒸気
細管１３に対するファイバスコープ１６の一端部の三次
元的位置を検知することにより、このファイバスコープ
１６に対して一定位置関係にある溶接トーチを移動し、
前記特定の蒸気細管１３に対してこの溶接トーチを正確
に位置決めするようになつている。前記ファイバスコー
プ１６は、多数のクラッド形光ファイバ素線を束ねたイ
メージファイバであり、その一端には蒸気細管１３の下
端面を当該ファイバスコープ１６の一端面に結像させる
図示しない結像レンズ（ロッドレンズ）が形成され、又
、他端には前記蒸気細管１３の下端面の画像を第３図に
示すようにスケール板１７上に投影ささせる図示しない
投影レンズが形成されている。
形の蒸気発生器１１の天井管板１２に固定された蒸気細
管１３の端口を利用してこの端口にぶら下がりながら天
井管板１２に沿つて水室１４内を移動し得る歩行ロボッ
ト１５には、ファイバスコープ１６の一端部とこのファ
イバスコープ１６の一端部に対して一定距離隔てた図示
しない溶接トーチとが取り付けられており、特定の蒸気
細管１３に対するファイバスコープ１６の一端部の三次
元的位置を検知することにより、このファイバスコープ
１６に対して一定位置関係にある溶接トーチを移動し、
前記特定の蒸気細管１３に対してこの溶接トーチを正確
に位置決めするようになつている。前記ファイバスコー
プ１６は、多数のクラッド形光ファイバ素線を束ねたイ
メージファイバであり、その一端には蒸気細管１３の下
端面を当該ファイバスコープ１６の一端面に結像させる
図示しない結像レンズ（ロッドレンズ）が形成され、又
、他端には前記蒸気細管１３の下端面の画像を第３図に
示すようにスケール板１７上に投影ささせる図示しない
投影レンズが形成されている。
このファイバスコープ１６の他端部はマウント１８を介
して工業用テレビカメラ１９に接続し、このマウント１
８内のファイバスコープ１６の他端部後方には、十文字
の座標軸と基準円１７″とが掛書かれた前記スケール板
１７が設けられているが、このスケール板１７に掛書か
れた基準円１７″とファイバスコープ１６とは、同軸の
同心円状をなすように位置決めされている。又、撮像装
置である工業用テレビカメラ１９には、この工業用テレ
ビカメラ１９からの電気信号を再び画像信号に変換して
蒸気細管１３の下端面とスケール板１７の目盛とを同時
に合成して写し出す受像装置としてのモニタテレビ２０
が接続している。なお、ファイバスコープ１６の一端部
は溶接トーチと共に歩行ロボット１５に対しこの歩行ロ
ボット１５に支持された状態で天井管板１２に沿つた前
後左右方向及蒸気細管１３に沿つた上下方向に移動自在
となつている。本実施例装置の使用に際しては、例えば
モニタテレビ２０の画像を表わす第４図ａに示すように
、基準円１７″と蒸気細管１３の端面とが一致した時に
溶接トーチの先（例えば電極）がこの蒸気細管１３に対
してどのような位置にあるかを決定しておけば、この状
態から歩行ロボット１５に対して溶接トーチを所定量前
後左右上下に移動することにより、この蒸気細管１３に
対して正確に溶接トーチを位置決めすることができる。
して工業用テレビカメラ１９に接続し、このマウント１
８内のファイバスコープ１６の他端部後方には、十文字
の座標軸と基準円１７″とが掛書かれた前記スケール板
１７が設けられているが、このスケール板１７に掛書か
れた基準円１７″とファイバスコープ１６とは、同軸の
同心円状をなすように位置決めされている。又、撮像装
置である工業用テレビカメラ１９には、この工業用テレ
ビカメラ１９からの電気信号を再び画像信号に変換して
蒸気細管１３の下端面とスケール板１７の目盛とを同時
に合成して写し出す受像装置としてのモニタテレビ２０
が接続している。なお、ファイバスコープ１６の一端部
は溶接トーチと共に歩行ロボット１５に対しこの歩行ロ
ボット１５に支持された状態で天井管板１２に沿つた前
後左右方向及蒸気細管１３に沿つた上下方向に移動自在
となつている。本実施例装置の使用に際しては、例えば
モニタテレビ２０の画像を表わす第４図ａに示すように
、基準円１７″と蒸気細管１３の端面とが一致した時に
溶接トーチの先（例えば電極）がこの蒸気細管１３に対
してどのような位置にあるかを決定しておけば、この状
態から歩行ロボット１５に対して溶接トーチを所定量前
後左右上下に移動することにより、この蒸気細管１３に
対して正確に溶接トーチを位置決めすることができる。
ところで、第４図ｂに示すように蒸気細管１３と基準円
１７″とが一致しておらず、しかもその大きさが異なつ
ている場合、モニタテレビ２０を監視しながらファイバ
スコープ１６の一端部を溶接トーチを共に歩行ロボット
１５に対して前後左右上下に移動し、第４図ａに示すよ
うにこれらが一致するようにすればよいのであるが、そ
の移動量を検知する本発明方法の一例を以下に記す。
１７″とが一致しておらず、しかもその大きさが異なつ
ている場合、モニタテレビ２０を監視しながらファイバ
スコープ１６の一端部を溶接トーチを共に歩行ロボット
１５に対して前後左右上下に移動し、第４図ａに示すよ
うにこれらが一致するようにすればよいのであるが、そ
の移動量を検知する本発明方法の一例を以下に記す。
つまり、この方法では蒸気細管１３に対するファイバス
コープ１６の一端部の位置を検知することが可能である
。例えば、第４図ａに対応した第５図ａに示す状態にお
いて蒸気細管１３の端面からファイバスコープ１６の一
端部までの距離をＺ６蒸気細管１３の径を化とし、ファ
イバスコープ１６の中心と蒸気細管１３の端部とのなす
角をθ。とすると、となるが、仇は既知であるからあら
かじめ計算等によつてこの時のθ。
コープ１６の一端部の位置を検知することが可能である
。例えば、第４図ａに対応した第５図ａに示す状態にお
いて蒸気細管１３の端面からファイバスコープ１６の一
端部までの距離をＺ６蒸気細管１３の径を化とし、ファ
イバスコープ１６の中心と蒸気細管１３の端部とのなす
角をθ。とすると、となるが、仇は既知であるからあら
かじめ計算等によつてこの時のθ。
の値を求めておく。これによつて例えば第５図ｂや第５
図ｃに示すようにモニタテレビ２０上の基準円１７″の
径Ｓ。と蒸気細管１３の端面の径山との大きさが一致し
ていない場合、蒸気細管１３の端面からファイバスコー
プ１６の一端部までの距離ｚは、モニタテレビ２０に写
し出される基準円１７″の径Ｓ。と蒸気細管１３の径仇
との比率で決まるから、七をｍとすると、で表わすこと
がてき、これによつて蒸気細管１３の端面からファイバ
スコープ１６の一端部までの距離（上下方向の位置）ぱ
検知される。
図ｃに示すようにモニタテレビ２０上の基準円１７″の
径Ｓ。と蒸気細管１３の端面の径山との大きさが一致し
ていない場合、蒸気細管１３の端面からファイバスコー
プ１６の一端部までの距離ｚは、モニタテレビ２０に写
し出される基準円１７″の径Ｓ。と蒸気細管１３の径仇
との比率で決まるから、七をｍとすると、で表わすこと
がてき、これによつて蒸気細管１３の端面からファイバ
スコープ１６の一端部までの距離（上下方向の位置）ぱ
検知される。
又、スケール板１７の座標軸方向に沿う前後左右方向の
蒸気細管１３とファイバスコープ１６との位置ずれは、
例えばば第４図ｂに示すようにモニタテレビ２０上で蒸
気細管１３の中心と基準円１７″の中心との左右方向の
ずれがΔＸあつたとすると、実際のずれ量Ｘは蒸気細管
１３の径硯と基準円１７″の径Ｓ。とがモニタテレビ２
０上で一致している場合には、であることは当然である
が、第４図ｂに示すように蒸気細管１３の径仇と基準円
１７″の径Ｓ。
蒸気細管１３とファイバスコープ１６との位置ずれは、
例えばば第４図ｂに示すようにモニタテレビ２０上で蒸
気細管１３の中心と基準円１７″の中心との左右方向の
ずれがΔＸあつたとすると、実際のずれ量Ｘは蒸気細管
１３の径硯と基準円１７″の径Ｓ。とがモニタテレビ２
０上で一致している場合には、であることは当然である
が、第４図ｂに示すように蒸気細管１３の径仇と基準円
１７″の径Ｓ。
とが一致していない場合、となり、これによつて蒸気細
管１３に対するファ”イバスコープ１６の一端部の前後
左右方向の位置ずれの量を検知することができる。
管１３に対するファ”イバスコープ１６の一端部の前後
左右方向の位置ずれの量を検知することができる。
なお、本実施例ではスケール板１７に基準円１７″を掛
書いているが、十文字の座標軸と目盛とでこの基準円１
７″の代用も可能であるので、基準円１７″は必ずしも
なくて良い。このように本発明の位置検出方法によると
、被観測物を基準とした位置検出及び位置決めを行なう
ことが極めて正確且つ容易に行なうことが可能であり、
しかも、装置の先端部が小さなファイバスコープである
ため、狭隘な場所での遠隔操作に対しても非常に有用な
ものである。
書いているが、十文字の座標軸と目盛とでこの基準円１
７″の代用も可能であるので、基準円１７″は必ずしも
なくて良い。このように本発明の位置検出方法によると
、被観測物を基準とした位置検出及び位置決めを行なう
ことが極めて正確且つ容易に行なうことが可能であり、
しかも、装置の先端部が小さなファイバスコープである
ため、狭隘な場所での遠隔操作に対しても非常に有用な
ものである。
図面の簡単な説明第１図は蒸気発生器の概略構造を表わ
す斜視図、第２図は本発明による位置検出方法の一応用
例を表わす原理図、第３図はスケール板の形状を表わす
マウント部の断面図、第４図Ａ，ｂはモニタテレビに写
し出された画像の一例を表わし、第５図Ａ，ｂ，ｃは蒸
気細管の端面とファイバスコープの一端部との距離を表
わす幾何図面である。
す斜視図、第２図は本発明による位置検出方法の一応用
例を表わす原理図、第３図はスケール板の形状を表わす
マウント部の断面図、第４図Ａ，ｂはモニタテレビに写
し出された画像の一例を表わし、第５図Ａ，ｂ，ｃは蒸
気細管の端面とファイバスコープの一端部との距離を表
わす幾何図面である。
Claims (1)
- １ 結像レンズが先端に設けられ且つ投影レンズが後端
に設けられたファイバスコープと、前記投影レンズの結
像面に設置され且つこのファイバスコープと同軸に位置
決めされる透明なスケール板と、前記投影レンズによる
前記スケール板上の一定寸法形状の物体の画像とこのス
ケール板の目盛とを電気信号に変換する撮像装置と、こ
の撮像装置の電気信号を再び画像に変換して写し出す受
像装置とを用い、予め前記スケール板上の前記画像の大
きさと前記ファイバスコープの先端から前記物体までの
距離との関係を求めておき、前記撮像装置に写し出され
た前記スケール板の目盛に対する前記画像の位置と大き
さとからこの時の前記物体に対する前記ファイバスコー
プの先端の位置を算出するようにしたことを特徴とする
位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9959779A JPS6042888B2 (ja) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | 位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9959779A JPS6042888B2 (ja) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | 位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5624503A JPS5624503A (en) | 1981-03-09 |
| JPS6042888B2 true JPS6042888B2 (ja) | 1985-09-25 |
Family
ID=14251498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9959779A Expired JPS6042888B2 (ja) | 1979-08-04 | 1979-08-04 | 位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042888B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151506A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式相対位置測定装置 |
| JPS59160707A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-11 | Komatsu Ltd | 折曲げ機の曲げ角度検出制御装置 |
| JPS59210308A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-11-29 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 三次元座標測定装置 |
| JPS60123701A (ja) * | 1983-12-08 | 1985-07-02 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 位置変化量遠隔測定方法 |
| JPS60216202A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 三次元誘導装置 |
| JPS6141903A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-28 | Nippon Denso Co Ltd | 車両運転者の目の位置認識装置 |
| JPS6250604A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk | 光学式変位測定方式 |
| JPS6271813A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Yokokawa Kyoryo Seisakusho:Kk | 測定方法 |
| JPS6342662A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-23 | Tatsukiyo Otsuki | 豆腐の製造方法 |
-
1979
- 1979-08-04 JP JP9959779A patent/JPS6042888B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5624503A (en) | 1981-03-09 |
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