JPS6241495A - 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
うための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６０−４６９９号公報や特開
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、例えば検査のためのセン
サーに対する電子機器や遠隔操作のための電子機器を、
低温液化ガスによる冷却から保護する手段いついて、未
だ十分な配慮が無かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、電子機器は一般に一５０℃以上、望ましくは０
℃以上の温度に保つ必要があり、極低温の液化ガス中に
単純な収納構成の電気機器を入れると、冷却によって電
子機器の動作における信頼性に問題を生じ、電子機器の
保温において、一層の改良の余地があった。

本発明の目的は、簡単な電子機器の保温構成でもって、
電子機器の信頼性向上を図る点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、断熱材で囲まれた真空室に電子機
器を内装し、前記真空室を加熱する電気ヒータを設け、
タンク内蔵液による冷却でガスを液化するコールドフィ
ンガーを前記真空室に接続したことにあり、その作用効
果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、断熱材の作用と真空による断熱作用の協働で、
真空室内の電子機器が低温液化ガスによって過度に冷却
されることを防止でき、かつ、常時又は必要時のみ電気
ヒータによって電子機器を加熱することで、電子機器を
所定の温度以上に確実に維持できる。

また、コールドフィンガーの作用で、換言すると低温液
化ガスの冷却を有効利用した簡単な構成で、真空室内の
ガスを液化して十分な真空度を確実に維持でき、真空に
よる断熱作用を信転性の高い状態で行わせることができ
る。

〔発明の効果〕

その結果、検査ロボットに備えられた電子機器を、低温
液化ガスの冷却による悪影響を受けること無り、確実に
信頬性の高い状態で作動させることができ、検査結果の
伝達や操作信号の伝達、その他の電子機器による所定動
作が常に正確に得られ、低温液化ガスタンクの内部検査
を良好に行えるようになった。

その上、いずれも簡単な断熱材、電気ヒータ、コールド
フィンガーを設けるだけであり、全体として、性能、コ
スト及び保守等の全てにおいて優れた電子機器の保温構
成が得られ、低温液化ガスタンク用検査ロボットの性能
向上に有効なものになった。

〔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（ｌｂ）内に供給す
る電気ヒータ（１ｆ）を液化ガス給徘管（１ｃ）内に設
け、電磁弁（１ｄ）を閉じて電気ヒータ（ｉｆ）で加熱
すると、槽（１ｂ）内にガスが留まって浮力が増大し、
検査ロボット（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減少し、検査ロボソｌ
−’（Ｒ）を低温液化ガスタンクの内蔵液中に沈められ
るように構成してある。

検査ロボット（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（Ｃ
Ｂ）が重力中心（ＣＧ）よりもテレビカメラ（６）側に
なり、検査ロポ・ｙ）（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（ＣＢ）が重力中心（ＣＧ）に対してエ
ンコーダ（３）や支持ポール（４）とは反対側になり、
検査ロボット（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ａ　（２ｂ）で連動
させたプロペラ（２ｃ）をダク）　（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ｍ（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勤するポール（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（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（
Ｉｌｂ）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装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）に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（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、それらロータリーエンコーダ（１５ａ）　、
　（１５ｂ）　、　（１５ｃ）からの情報に基づいて検
査用センサー（７）の位置や方向を検出できるように構
成してある。

前記検査用センサー（７）に、第９図（イ）及び（ＩＩ
）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（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）を設けである。

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１Ｏ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（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
ーエンコータ（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）に設けである。

そして、検査ロボッ）　（Ｒ）を収納する搬入搬出装置
（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てある。

次に、上述の検査ロボッ）　（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）　（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（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ｌ−（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
位置や向きを遠隔調整して、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ｌ−
（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）　（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（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
、検査ロボット（Ｒ）の監視を行う。

〔別実施例〕

次に別実施例を示す。

断熱材（１６ｂ）の種類、真空室を形成する具体構造、
電子機器の種類、電気ヒータ（１６ｅ）の具体構成、コ
ールドフィンガー（１６ｄ）の具体構造等は適当に変更
可能である。例えば、ゼオライト等の発生ガスに対する
吸着剤をコールドフィンガー（１６ｄ）内に収容しても
よい。

その他において検査ロボット（Ｒ）の具体構成は種々変
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■−■線矢視図、第３図は浮
力タンクの概略図、第４図（（）　、　（０）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＜４＞　、　（０）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。 （１６ｂ）・・・・・・断熱材、（１６ｅ）・・・・・
・電気ヒータ、（１６ｄ）・・・・・・コールドフィン
ガー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 断熱材（１６ｂ）で囲まれた真空室に電子機器を内装し
   、前記真空室を加熱する電気ヒータ（１６ｅ）を設け、
   タンク内蔵液による冷却でガスを液化するコールドフィ
   ンガー（１６ｄ）を前記真空室に接続してある低温液化
   ガスタンク用検査ロボット。