JPS6237600A - 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
ンク内周壁やタンク内底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、タンク内周壁及びタンク内底壁に対する検
査用センサー、タンク内蔵液に対して沈降及び浮上させ
るためのタンク外から遠隔操作自在な浮力調節装置、タ
ンク内周壁及びタンク内底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〕

上記検査ロボットは特開昭６０−６９３９９号公報で先
に提案したものであり、その検査ロボットにおいては、
前記浮力調節装置を構成するに、タンク内のガス室に収
容された窒素ガス等を、タンクの液室の低温液化ガス量
調節に伴うピストン移動によって膨張収縮させるように
構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、低温液化ガスをタンクの液室に供給するに、か
なり高圧で大容量の電動式ポンプを必要とするため、浮
力調節装置が大型犬重量で高価になり、さらに改良の余
地があった。

本発明の目的は、）７力調節装置を小型化及び軽量化す
ると共に安価なものにする点にある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の特徴構成は、遠隔操作により検査ロボットをタ
ンク内蔵液に対して沈降及び）７上させる浮力調節装置
に、タンク内蔵液の加熱で槽内に貯めるガスを発生する
電気ヒータ、及び、前記槽内のガスを排出する弁を設け
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、電気ヒータを停止して弁を開くと、槽内にタン
ク内蔵液が流入すると共に、槽内のガスが排出され、浮
力が低下して検査ロボットが沈降し、また、弁を閉じて
電気ヒータで加熱すると、槽内にガスが貯まると共に、
槽内の液力叩ト出され、浮力が増大して検査ロボットが
浮上する。

そして、従来必要とした低温液化ガス供給のための電動
式ポンプの代わりに、電気ヒータを設けた構成にできる
から、浮力調節装置の小型化、軽量化及びコストダウン
を十分Ｇこ達成できる。

〔発明の効果〕

その結果、浮力調節装置の改良によって、検査用ロボ７
）を小型軽量で取扱いの容易なものにかつ経費面で利用
しやすいものにでき、低温液化ガスタンクの内部検査を
より一層普及させやすくなった。

〔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、浮力調節装置（１）、
推進機（２）、タンク内壁に対して転勤させるエンコー
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ＩｊＬ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。

浮力調節装置（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（１ｆ）で加
熱すると、槽（１ｂ）内にガスが留まって浮力が増大し
、検査ロボッ）　（Ｒ）を低温液化ガスタンクの内蔵液
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（１ｂ）内のガスが
流入する液化ガスで押出されて浮力が城少し、検査ロボ
７）（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。

検査ロポソｌ−（Ｒ）に対して浮力調節装置（１）を配
置するに、検査ロボソ）　（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、検査ロボット（Ｉｌ）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（■）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、検査ロボッｌ−（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
いに直交する軸芯周りで各別に回転する一対のローラ（
３ｂ）　、　（３ｃ）を一体回転するように圧接し、ロ
ーラ（３ｂ）　、　（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ロボノｌ−（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（Ｐ、）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、また、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（ｌｌｃ）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
本体く１０）に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（８
ｂ）、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ｑ−タリーエンコーダ（１５ａ）　、
　（１５ｂ）　、　（１５ｃ）からの情報に恭づいて検
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（υ）
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）、渦電流式探傷器１′７　
ｃ　）、電子ｎ、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）を内張すし、開閉弁付ガス抜き管（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）においてタンク内蔵の低温液化ガスによ
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、検査ロボンＩ−（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）により検出した検査用セン
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、検査ロボット（Ｒ）を収納する搬入搬出装置（
２０）に対してケーブル（１Ｂ）を摺動自在に貫通させ
、１９人搬出装置（２０）を低温液化ガスタンク（工９
）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ｌ−（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図に丞すように、浮力タンク（１）の浮力調節で
横向き姿勢にした検査ロボノ）　（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」二部
開口（１９ｂ）からタンク内蔵液内に光源（２１）を入
れ、推進殿（２）の遠隔操作で、エンコーダ（２）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
（１９ａ）に沿って移動させ、検査用センサー（７）の
位置や向きを遠隔ＡＩＢ　ｆｆｉ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）　Ｌこ
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（１，９ｃ）を検査する場合、）？カタン
ク（１）の遠隔操作で検査ロボノｌ−（１？）を宿向き
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７、そ
して、推進機（２）の遠隔装置でエンコーダ（３）及び
支持ロー→（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（［？）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
渦電流弐探傷器（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（＋、９ｂ）から光源（２２）やテレビカメラ（２３
）を挿入して、検査ロボット（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。

浮力調節装置（１）において、弁（１ｄ）の開閉構成は
電磁式以外でもよく、また、電気ヒータ（１［）や弁（
１ｄ）に対する遠隔操作構成は各種変形が可能である。

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）及びタンク内底壁（１９ａ）に沿って移
動できるものであればよい。

その他において検査ロボット（Ｒ）の具体構成種々変更
でき、例えば、低温液化ガスタンク（１９）に対して出
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ｌ−（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図は検査ロボフＩ・
の側面図、第２図は第１図のｕ−ｎ線矢視図、第３図は
浮力タンクの概略図、第４図（（）　、　（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）　、　（ＩＩ＋）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１
１図は検査状態の概念図である。 （１）・・・・・・浮力調節装置、（１ｂ）・・・・・
・槽、（１ｄ）・・・・・・弁、（１ｒ）・・・・・・
電気ヒータ、（２）・・・・・・推進機、（７）・・・
・・・検査用センサー、（１９ａ）・・・・・・タンク
内底壁、（１９ｃ）・・・・・・タンク内周壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タンク内周壁（１９ｃ）及びタンク内底壁（１９ａ）に
   対する検査用センサー（７）、タンク内蔵液に対して沈
   降及び浮上させるためのタンク外から遠隔操作自在な浮
   力調節装置（１）、タンク内周壁（１９ｃ）及びタンク
   内底壁（１９ａ）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、前記浮力調節装置（１）
   に、タンク内蔵液の加熱で槽（１ｂ）内に貯めるガスを
   発生する電気ヒータ（１ｆ）、及び、前記槽（１ｂ）内
   のガスを排出する弁（１ｄ）を設けてある低温液化ガス
   タンク用検査ロボット。