JPS6344122A - 自走作業台車位置計測方法 - 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、大型構造物の自動探傷検査台車の位置計測（
以下測位という）等に好適な自走作業台車位置計測方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来、大型構造物の表面を自走しながら超音波探傷検査
又は表面電位計測環？行う無軌道式自走作業台車の位置
の計測方法としては、例えば第９因子面図て示すように
、固定した基準局１に対する台車２の位置を、距離Ｒ計
測と方位θ計測とによって行っておシ、距離計測におい
ては、基準局１上の超音波送信器６からの信号を台車２
上受信器４で受け、この間の伝播時間を測定して距離Ｒ
を求め、更に補正用受信器５を設け、環境変化に対する
補正を行っている。また方位計測においては、レーザー
光源８を用いた遠隔操作：てよってモーター７により回
る灯台乙の回転光線を、基準局１のレンズ１０及びリニ
アフォトセンサー１１で受け、その出力から光軸とのず
れ角θを算出する方法をとっている。

しかしながら、このような方法では、次のような欠点が
ある。

（１）基準局が固定されているので、台車が離れるに伴
い、超音波による距離計測精度が温度等による音速の変
化、受信レベルの変動等の影響を受けて低下し、許容値
を超える。

（２超音波測距の精度を向上させるための超音波受信器
４の回転、レーザービームによる測角を行うため、リニ
アフォトセンサー１１に正対させるための灯台乙の回転
には、遠隔制御による人の介在操作を必要とし、完全自
動測位にはならない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
構造物の広域での各種検査１作業等を行う自走作業台車
の高精度な自動測位が可能となり、検査２作業等の大巾
な能率の向上及び信頼性の向上を図ることができる自走
作業台車位置計測方法を提供することを目的とする。

〔間１点を解決するだめの手段〕 そのために本発明は、構造物の溶接線に沿い移動圧ｉを
計測しながら自走する基準台車上と、同基準台車の周辺
を自走しながら作業する無軌道式作業台車上とに、それ
ぞれ指向性を有する音響送受波装置及び光学的測距装置
をスキャンニング可能に搭載し、上記基準台車を適宜基
準点に停止させ、上記両会車上装置をそれぞれスキャン
ニングして受信音強度最大旋回角位置において上記光学
的測距装置で側台車間の測距を行い、上記基準点て対す
る作業台車の方位及び距離を計測することを特徴とする
。

〔作　用〕

上述の構成によシ、構造物の広域での各種検査１作業等
を行う自走作業台車の高ｆ１１度な自動測位が可能とな
シ、検査２作業等の大巾な能率の向上及び信頼性の向上
を図ることができる自走作業台車位置計測方法を得るこ
とができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
本発明方法を実施する装置全体を示す平面図、第２図は
その側面図、第３図は第１図の基準台車の底面図、第４
図は同上の側面図、第５図は第１図の作業台車の底面図
、第６図は同上の側面図、第７図、第８図はそれぞれ第
１図装置における音響送受波装置のスキャンニング態様
の説明図で、それぞれ同図（Ａ）は音波指向状態の平面
図、同図０３）は音波レベルの線図である。

まず第１〜６図Ｋかいて、基準台車２０はステアリング
モーター４３．駆動モーター４４に駆動されるマグネッ
トホイール２１ａ、２１ｂによって構造物６０の平坦面
又は曲面に吸着走行しながら、超音波センサー２２で溶
接線４１ａを検知自動追尾し、更に他溶接線４１ｂとの
交点で自動停止し、ここを既知の基準点として位置決め
する。この間両基準点からの移動距離は２基のエンコー
ダー付ローラー２８ａ、２８ｂによって確認計測される
。

基準台車２０自体の方位だついても、ジャイロコンパス
２６によって測定され、測角補正値として使用されるべ
く音響方式又はワイヤーにて作業台車３０に伝送される
。またこの基準台車２０には作業台車３０と方位スキャ
ンニング正対するための音響送波器２３゜音響受波器２
４及びレーザー反射プリズム２５が、旋回モーター２７
ａによシ旋回される搭載台２７に搭載されている。

一方作業台車３０は、基準台車２０の周辺をコントロー
ラー４０によって遠隔又は予めプログラムされた径路に
従って、ステアリングモーター４７．駆動モーター４８
に駆動されるマグネットホイール３１ａ、３１ｂによっ
て構造物６０表面を走行しつつ、所定の検査機器、例え
ば超音波センサー５０１表面電位計測器４９等による作
業を行いながら、音響送波器３３．受波器３４のスキャ
ンニングによって、基準台車２０の方向を常に追尾する
とともに、レーザー測距器３５を基準台車２０上の反射
プリズム２５へ正対させ、音響送・受波器３３．３４及
びレーザー測距器３５の搭載台６７を旋回させる旋回モ
ーター３７ａＫ内蔵したエンコーダーによる回転角と、
ジャイロコンパス３８で計測される方位補正角てよって
、瞬時【して作業台車３ｏ自身の位置を演算測位する。

これらのデータ処理はケーブル３９を通じてコントロー
ラー４０で実施され、測位点は基準点と対照の上、必要
時点で絶対位置に変換記録される。

次に第７．８図について、音響による方位スキャンニン
グ正対方法てついて説明する。

両台車２０．３０の音響送波器２３．３３はそれぞれ指
向性のある主波６１及びいくつかの側波６２を連続的に
発生する。この音響送波器２３，６ろの搭載台２７．３
７を旋回スキャンニングさせると音響受波器２４　、３
４には図（Ｂ）に示すような強度レベル６３　、６４が
受信され、その最大値をそれぞれ比較判断し、最大受信
角で旋回を止めることによって、両台車２０，３０上の
音響送・受波器２３゜２４と３３．３４及び反射プリズ
ム２５とレーザー測距器３５を正対させることができる
。

レーザー測距された両台車の距離があるしきい値を超え
ると、またコントローラー４０からの命令信号てよって
基準台車２０は作業台車３０に近ずく方向へ移動する。

この基準台車２０の移動中は作業台車３０け停止し、次
の基準点設定を持つ。これらの動きはすべてコントロー
ラー４０でモニターサレル。

〔発明の効果〕

要するに本発明によれば、構造物の溶接線に沿い移動距
離と計夕１しながら自走する基準台車上と、同基準台車
の周辺を自走しながら作業する無軌道式作業台車上とて
、それぞれ指向性？有する音響送受波装置及び光学的測
距装置をスキャンニング可能に搭載し、上記基準台車を
適宜基準点て停止させ、上記側台車上装置をそれぞれス
キャンニングして受信音強度最大旋回角位置において上
記光学的測距装置で側台車間の測距を行い、上記基準点
て対する作業台車の方位及び距離を計測することにより
、構造物の広域での各種検査１作業等を行う自走作業台
車の高精度な自動測位が可能となシ、検査１作業等の大
巾な能率の向上及び信頼性の向上を図ることができる自
走作業台車位置計測方法を得るから、本発明は産業上極
めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明自走作業台車位置計測方法を実施する装
置の一実施例を示す平面図、第２図はその側面図、第３
図は第１図の基準台車の底面図、第４図は同上の側面図
、第５図は第１図の作業台車の底面図、第６図は同上の
側面図、第７図、第８図はそれぞれ第１図装置における
音響送受波装置のスキャンニング態様の説明図で、それ
ぞれ同図（Ａ）は音波指向状態の平面図、同図ＣＢ）は
音波レベルの線図である。 第９図は従来の自走作業台車位置計測方法を示す平面図
でちる。 ２０　・・・基準台車、２１ａ、２１ｂ５５．マグネッ
トホイール、２３・・音響送波器、２４・・・音響受波
器、２５・・・レーザー反射プリズム、２６・・・ジャ
イロコンパス、２７・・・ｔｅ台、２７　ａ　・・・搭
載台旋回モーター、２８ａ、２８ｂ・・・エンコーダー
付ローラ−，３０・・・作業台車、３１ａ、３１ｂ・・
・マグネットホイール、３３・・・音響送波器、６４・
・・音響受波器、３５・・・レーザー測距器、６７・・
・搭載台、３７ａ・・・搭載台旋回モーター、６８川ジ
ヤイロコンパス、４１　ａ　、　４　ｌ　ｂ−・・溶接
線、４４，４８．、、、駆動モーター、４３．４７・・
・ステアリングモーター、２２．５０・・・超音波セン
サー、４９・・０表面電位計測器、６０・・・構造物、
６１・・・音響主波、６２・・・音響側波。 復代理人　弁理士　塚　本　正　文 第１図 第２図 第、３図 ２１１＞　　　　　　　　　　　　　　２７ａ第４図 ｔｈ 第５図 第６図 第７図 第β図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 構造物の溶接線に沿い移動距離を計測しながら自走する
   基準台車上と、同基準台車の周辺を自走しながら作業す
   る無軌道式作業台車上とに、それぞれ指向性を有する音
   響送受波装置及び光学的測距装置をスキャンニング可能
   に搭載し、上記基準台車を適宜基準点に停止させ、上記
   両台車上装置をそれぞれスキャンニングして受信音強度
   最大旋回角位置において上記光学的測距装置で両台車間
   の測距を行い、上記基準点に対する作業台車の方位及び
   距離を計測することを特徴とする自走作業台車位置計測
   方法。