JPS629268A - 大型構造物の溶接部自動探傷装置 - 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１ 本発明は球形タンクとその支持脚柱との隅肉溶接部とか
、大型容器とその支持部の隅肉溶接部の如く、比較的狭
隘の個所の溶接部の探傷に用いる大型構造物の溶接部自
動探傷方法及び装置に関するものである。

［従来技術ま たとえば、球形タンクとその支持脚柱との溶接部等は、
タンクの安全性確保の而から割れ等の発生の有無を確認
する必要がある。

従来、球形タンクとその支持脚柱との溶接部の如く高所
で且つ狭隘個所における溶接部を自動的に検査すること
は行われてはおらず、足場を架設してその足場上で作業
員が溶接部の検査を行っていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、溶接部の検査に足場を架設して行う従来方式
では、足場の架設に多大な時間と労力を必要とすると共
に、検査終了後は足場を撤去するための時間も必要とな
って検査作業を能率的に行うことができず、更に高所作
業となるため作業の安全性に問題がある。又、狭隘個所
を作業員が作業することには限界があり、安全に且つ能
率の良い作業はあまり期待できなかった。

そこで、本発明は、高所作業において足場を架設するこ
となく自動的に溶接部の検査を行い、且つ狭隘個所へも
検査機器が容易に進入できて作業を能率的に且つ安全に
行えるようにしようとするものである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は、台車を走行させながら超音波を発振して溶接
部の探傷開始点を検出し、次いで、台車に搭載してある
アームを伸縮動作させて先端の探触子を溶接部に接近さ
せた後、該探触子を溶接部の探傷個所へ接触させ、次に
、上記探触子から超音波を溶接部に投入し、溶接部に応
じてアームを旋回させながら台車を走行させて溶接部に
探触子を倣わせて探傷を行わせ、探傷結果、探触子の移
動位置を表示させることを特徴とする大型構造物の溶接
部自動探傷方法と装置とする。

［作　　　用］ 台車を大型構造物の表面に移動できるよう配置し、台車
を自走させて探傷すべき溶接部近くまで移動させる。探
触子はアームの伸縮、起伏の各動作によって探傷個所へ
接触させられ、探触子から超音波を発振させて探傷しな
がら台車を走行させ、探触子を溶接部に倣わせて自動的
に探傷を行う。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明の方法を実施するための装置
の実施例を示すもので、ターミナルボックス３を取り付
けている台車フレーム２の前後左右の四隅に脚４をそれ
ぞれ突設させて車輪フレーム５を取り付け、且つ各車輪
フレーム５内にマグネットホイール６を同一の方向に向
けて回転自在に取り付け、各車輪フレーム５ごとに取り
付けた台車走行用モータ１をマグネットホイール６の軸
８に連結し、各マグネットホイール６が単独でモータ１
にて正転、逆転できるようにして台車１を構成し、更に
、上記各車輪フレーム５の外側、すなわち、台ＩＪ１の
走行方向に対し直角方向の台車フレーム２の外側に、台
車１の走行方向に対し直角の方向へ超音波を発振するよ
うに探傷開始点検出用超音波センサ９をそれぞれ取り付
ける。

上記台車フレーム２の上面には、旋回台１０を支軸１１
を介して旋回自在に載置させ、該支軸１１に取り付けた
旋回ギヤ１２に、台車フレーム２に支持させた旋回用駆
動モータ１３の出力軸と一体のビニオン１４を噛合させ
、該モータ１３の駆動によりビニオン１３、旋回ギヤ１
２を介してｉ回合１゜が１８０度以上の角度回転できる
ようにし、上記旋回台１０上にブラケット１５にて固定
アーム１６の両側面を起伏自在に支持させ、該固定アー
ム１６と旋回台１０との間に起伏用シリンダ１１を介装
し、固定アーム１６が旋回台１０とともに自在に旋回で
き、且つ自在に起伏できるようにする。

上記固定アーム１６には、その前端側に伸縮アーム１８
を、その軸心方向へ移動自在に組み込むと共に、固定ア
ーム１６の後端に固定台１９を張り出し、該固定台１９
上の駆動モータ２ｏに一端を連結したホールねじ２１の
（ｌ！！端部を、上記伸縮アーム１８の末端部に連結し
、モータ２０の駆動によりボールねじ２１が回転するこ
とによって伸縮アーム１８が固定アーム１６に対し移動
しアーム全体として伸縮できるようにする。

上記伸縮アーム１８の先端には、先端に超音波探触子２
２を支持させた探触子ホルダ２３を回転軸２４にて左右
へ首振り自在に取り付け、上記回転輪２４にスプロケッ
ト２５を取り付ける。又、前記固定アーム１６の前端部
に２個のアイドラプーリ２６．２７を水平に取り付ける
と共に、後端部に駆動用スプロケット３０とアイドラプ
ーリ３１を水平に取り付け、更に、伸縮アーム１８の末
端部に２個のアイドラプーリ２８．２９を水平軸にて取
り付け、途中にチェノを組み込んでエンドレスとしたワ
イヤローフ３２を、図示の如く、駆動用スプロケット３
０、アイドラブー９２６，２８　、スプロケット２５、
アイドラブー９２９，２７．３１の順にかけ、上記スプ
ロケット２５．３０の部分は清って誤動作をすることが
ないようにチェノの部分を位置させ、駆動用スプロケッ
ト３０を、固定アーム１６上の駆動用モータ３３に連結
して、該モータ３３を駆動して駆動用スプロケット３０
を正転又は逆転させることによりワイヤローフ３２を介
してスプロケット２５が回転し、これにより回転軸２４
が回転して探触子ホルダ２３が伸縮アーム１８の先端よ
り左右へ市振りぐきるようにする。モータ２０により伸
縮アーム１８が伸縮するときは、スプロケット２５は回
転せず、したがって、探触子ホルダ２３は首振りするこ
とがないようにしてある。

又、上記探触子ボルダ２３の末端部の左右両側にブラケ
ット３４を突設し、該各ブラケット３４に接触倣いセン
サ３５を支持させ、該倣いセンサ３５で溶接部を検出し
ながら全体が溶接部に倣って横移動できるようにする。

なお、図示してないが、地上側には、制御、処理装置が
設置してあり、前記センサ９．３５からの信号を処理し
たり、超音波探触子２２による探傷結果や該探触子２２
の位置を表示したりできるようにしてあり、更に、各モ
ータへの指令が発せられるようにしてある。そのため、
地上側の制御、処理装置と各モータやセンサ９，３５や
探触子２２等とは図示してないケーブルで接続されてい
る。

３６は台車１の進めたい方向を決めて台１１１を移動さ
せるようにするための姿勢ｖ制御センサで、台車フレー
ム２側に設置してある。３７は固定アーム１６の旋回用
のエンコーダとポテンショメータ、３８は台車１の走行
距離検出エンコーダ、３９は探触子ホルダ２３のポテン
ショメータである。

次に、上記した構成をもつ探傷装置を用いて溶接部の探
傷を行う場合を、−例として球形タンクとその支持脚柱
との溶接部の探傷の場合について説明する。

台車１を球形タンクの表面にマグネットホイール６を介
し吸着させる。今、球形タンクと脚絆との溶接部が台車
１の右側にあるときは、駆動モータ１３を駆動して旋回
台１０とともに固定アーム１６を旋回させ、探触子２２
が溶接部の方向へ向（ようにセットする。

次に、固定アーム１Ｇから伸縮アーム１８が突出してい
る方向の２つの車輪フレーム５にそれぞれ取り付けであ
るセンサ９から超音波を発振しながら各マグネットホイ
ール６を独立駆動させて台車１をジグザグ状に走行させ
、図上右方向へ移動させ、被探傷個所へ徐々に近付けて
行く。

台１ｉ１が上記のようにして伸縮アーム１８の延びてい
る方向へジグザグ状に移動させ、センサ９により探傷開
始点が決められると、センサ９からの信号が地上の処理
装置で処理されて台！！１側へ指令が与えられ、台車１
の走行が停止させられる。次に、接触倣いセンサ３５を
利用し、探触子２２が探傷個所に位置するよう木目細か
な調整を行わせる。この場合、接触倣いセンサ３５が支
持脚柱に当ったところで伸縮アーム１８の伸縮動作を停
止させるようにする。次に、起伏用シリンダ１１を伸長
作動させて固定アーム１６の後端側を押し上げることに
より伸縮アーム１８の先端側を探傷個所へ押し付けるよ
うにして探触子２２を探傷個所に接触させる。この状態
で探触子２２から超す波を溶接部に投入して探信を行い
、同時に台車１のマグネットホイール６を回転させなが
ら溶接部に倣って探触子２２を移動させる。

これらのコントロールは、接触倣いセンサ３５からの信
号にもとづき地上側の制御処理装置からの指令により行
う。なお、探傷個所である溶接線によっては適宜探触子
２２を首撮りさせたり、あるいは、アーム全体を僅かに
旋回させたりして行う。上記探触子２２の首撮りは、駆
動用スプロケット３０を回転させてワイヤローブ３２を
介しスプロケット２５を回転させることにより行う。

又、台車１の図上左側にある溶接部の探傷を行う場合に
は、駆動モータ１３により固定アーム１６を旋回台１０
とともに第１図の状態から１８０度旋向きせ、第１図の
左側に位置している２個の車輪フレーム５の外側に取り
付けられた探傷開始点検出センサ９から超音波を発振し
ながら前記と同様に台車をジグザグ状に移動させて探傷
位置に全体を近付番プで大月のコントロールを行い、し
かる後、接触センサにて正確な位置決めを行うようにす
る。

なお、上記実施例では、球形タンクとその支持脚柱との
溶接部の探傷を行う場合を例示したが、球形タンクに限
らず、円弧面を有する大形容器の溶接部の探傷も同様に
行えることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、大型の構造物の溶接部
の探傷を足場を架設することなく自動的に行い得て探傷
作業を能率的に且つ安全に行うことができると共に、足
場なしで探傷作業ができることからタンク等の稼動中で
も探傷作業ができ、又、台車上に固定アームを旋回、起
伏自在に載置し、この固定アームに伸縮アームを伸縮自
在に組み付け、この伸縮アームの先端に、探触子を支持
させた探触子ホルダを取り付けた構成としてあるので、
狭隘個所へも容易に探触子を進入させることができて狭
隘個所の探傷も自動的に行うことができ、且つ広い範囲
にわたって探傷できる、等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の実施例を示す平面図、第２図は
第１図の側面図である。 １は台車、２は台車フレーム、５は車輪フレーム、６は
マグネットホイール、１は台車走行用モータ、９は探信
開始点検出用超音波センサ、１０は旋回台、１２は旋回
ギヤ、１３は駆動モータ、１６は固定アーム、１７は起
伏用シリンダ、１８は伸縮アーム、２０は駆動モータ、
２１はボールねじ、２２は超音波探触子、２３は探触子
ホルダ、２４は回転軸、３２はワイヤローブ、３３は駆
動モータを示す。 特　　許　　出　　願　　人 東京瓦斯株式会社 特　　許　　出　　願　　人 石川島播磨単工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）台車を走行させながら超音波を発振して溶接部の探
   傷開始点を検出し、次いで、台車に搭載してあるアーム
   を伸縮動作させて先端の探触子を溶接部に接近させた後
   、該探触子を溶接部の探傷個所へ接触させ、次に、上記
   探触子から超音波を溶接部に投入し、溶接部に応じてア
   ームを旋回させながら台車を走行させて溶接部に探触子
   を倣わせて探傷を行わせ、探傷結果、探触子の移動位置
   を表示させることを特徴とする大型構造物の溶接部自動
   探傷方法。 ２）大型構造物の表面を自走できるようにした台車上に
   、固定アームを旋回自在に且つ起伏自在に搭載し、上記
   固定アームに伸縮アームをその軸心方向に移動自在に組
   み付け、該伸縮アームの先端に、探触子を支持させた探
   触子ホルダを取り付け、且つ上記台車の車輪に探傷開始
   点検出用超音波センサを取り付けると共に、上記伸縮ア
   ームの先端部に倣いセンサを支持させ、上記伸縮アーム
   の伸縮駆動機構、固定アームの旋回、起伏の各駆動装置
   を備え、更に、上記各センサからの信号を処理する装置
   を備えたことを特徴とする大型構造物の溶接部自動探傷
   装置。