JPS6237598A - 低温液化ガスタンク用検査ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、タンク内蔵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、例えば探
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蔵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はセ
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ヲ容易かつ
迅速に行えるように、検査ロポ・７トを改良する点にあ
る。

〔問題を解決するだめの手段〕

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蔵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、遠隔操作に
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、容易に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、タンク内蔵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、殊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）と支持ポール（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
側に取付はセンサーアーム（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）を形成しである。

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（ｌｂ）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（１ｒ）で加熱
すると、槽（１ｂ）内にガスが留って浮力が増大し、検
査ロボソ）　（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（Ｈ）を停止して
電磁弁（１ｄ）を開くと、槽（１ｂ）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、検査ロポソ）　
（Ｒ）を低温液化ガスタンクの内蔵液中に沈められるよ
うに構成しである。

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、検査用ロボソｌ−（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ｌ−（Ｒ）
を沈められる程度に浮力が減少した時、第４図（ａ）に
示すように、浮力中心（ＣＢ）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
しである。

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
して転勤できるように配置しである。

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（３
ｂ）　、　（３ｃ）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ー
（３ｄ）を設け、それらセンサー（３ｄ）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である。

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（ｌｌａ）で軸芯（Ｐｌ）周り
で回転自在な支持台（１２）に、正逆転自在なモータ（
ｌｌｂ）で軸芯（Ｐ２）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（］、ＩＣ）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
しである。

前記センサーアーム（８）において第１アーム部分（８
ａ）を本体（１０）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（１
３ａ）　、　（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）　（１４，ｃ）周
りで回転自在に取付け、検査用センサー（７）の本体（
１０）対する位置や向きを変更できるように構成しであ
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）　、　（１５
ｃ）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
構成しである。

前記検査用センサー（７）に、第９図（イ）及び（ｎ）
に示すように、正逆転自在なモータ（７ａ）で焦点調節
自在なｗ４微鏡カメラ（７ｂ）、渦電流式探傷器（７ｃ
）、電子機器収納箱（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）に探傷器（７ｃ）を取付けて、スキャン
させながらの探傷を行えるように構成しである。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）を形成するに、第１０図に
示すように、ケース（１６ａ）のほぼ全体に断熱材（１
６ｂ）を内張し、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である
。

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）　（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（７ｂ）に接続したモニ
ターテレビ、渦電流式探傷２Ｓ（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袋ｆ
ｆ１（２０）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である
。

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。

タンク内底壁（１９ａ）を検査する場合、タンク上部開
口（１９ｂ）からタンク内蔵液内に光源（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）に押付けながら
、検査ロボット（Ｒ）を横向き姿勢でタンク内底壁（１
９ａ）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
覚検査や渦電流式探傷器（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
てタンク内蔵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、タンク内蔵
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（１９ｅ）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
渦電流式探傷器（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、浮力調節構成の仔無は不問であり、
要するに検査ロボット（Ｒ）を浮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ｌ−（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ノ１−（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■−■線矢視図、第３図は浮
力タンクの概略図、第４図（イ）　、　（ｏ）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）　、　（１１）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）・旧・・セ
ンサーアーム、（１９ｃ）・・・・・・タンク内周壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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。