JPH0514868B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 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面から割れ等の発
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つて
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つ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つた。

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］ 本発明は、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、且つ上記台車に近接用超音波センサを
取り付けると共に、上記探触子ホルダの両側部に
一対の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にかかるものである。

［作用］ 台車を大型構造物の表面に移動可能に配置し、
台車を近接用超音波センサからの検出信号に基づ
いて自走させ、探傷すべき溶接部近くまで移動さ
せる。探触子をアームの伸縮、起伏の各動作によ
つて探傷個所へ接触させ、この状態で探触子を溶
接部に倣わせながら台車を走行させ同時に探触子
から超音波を発振させることにより、自動的に探
傷個所の探傷が行われる。

［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図は本発明の一実施例を示すも
ので、ターミナルボツクス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内にマグネツトホイール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７をマグ
ネツトホイール６の軸８に連結し、各マグネツト
ホイール６が単独でモータ７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、台車１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
るように近接用超音波センサ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１
１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
体のピニオン１４を噛合させ、該モータ１３の駆
動によりピニオン１４、旋回ギヤ１２を介して旋
回台１０が180度以上の角度回転できるようにし
て、上記旋回台１０上にブラケツト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１７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２０に一端
を連結したボールねじ２１の他端部を、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つて伸
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２２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
転軸２４にスプロケツト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ツト３０とアイドラプーリ３
１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、途中にチエンを組み込んでエンド
レスとしたワイヤロープ３２を、図示の如く、駆
動用スプロケツト３０、アイドラプーリ２６，２
８、スプロケツト２５、アイドラプーリ２９，２
７，３１の順にかけ、上記スプロケツト２５，３
０に部分は滑つて誤動作をすることがないように
チエンの部分を位置させ、駆動用スプロケツト３
０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
ツト３０を正転又は逆転させることによりワイヤ
ロープ３２を介してスプロケツト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２
３が伸縮アーム１８に先端より左右へ首振りでき
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、スプロケツト２５は回転せ
ず、したがつて、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、上記探触子ホルダ２３の末端部の左右両側
にブラケツト３４を突設し、該各ブラケツト３４
に夫々接触倣いセンサ３５を支持させ、該一対の
倣いセンサ３５で溶接部を検出しながら全体が溶
接部に倣つて横移動できるようにする。

なお、地上側には、第３図に示すような制御、
処理装置４０が設置してあり、前記センサ９，３
５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４０と各モータやセンサ９，３
５や探触子２２等とはケーブル４１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車１を
移動させるようにするための姿勢制御センサで、
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ヨメー
タ、３８は台車１の走行距離検出エンコーダ、３
９は探触子ホルダ２３のポテンシヨメータであ
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、一例として第３図の球
形タンク４２とその支持脚柱４３との溶接部を探
傷する場合について説明する。

台車１を球形タンク４２の表面にマグネツトホ
イール６を介し吸着させる。今、球形タンク４２
と脚柱４３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
部の方向へ向くようにセツトする。

次に、固定アーム１６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
れ取り付けてある近接用センサ９から超音波を発
振して、球形タンク４２表面から立上がつている
部分、すなわち、脚柱４３上端の球形タンク４２
との溶接部の位置を検出させ、各マグネツトホイ
ール６を独立駆動させて台車１をジグザグ状に走
行させつつ図中右方向へ移動させることにより、
台車１を検出した位置へ徐々に近付かせる。台車
１が上記のようにして脚柱４３上端の球形タンク
４２との溶接部に所定の距離だけ近接して探傷開
始点が決められると、近接用センサ９からの信号
が地上の制御、処理装置４０で処理されて台車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、伸縮アーム１８が伸縮動作させられ
或いは更に探触子ホルダ２３が首振りさせられて
一対の接触倣いセンサ３５が夫々脚柱４３上端に
接触され、探触子２２の向きが溶接線に対して直
交するように木目細かな調整を行わせる。次に、
起伏用シリンダ１７を身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から超音波を溶接部に投入して探傷を
行い、同時に台車１のマグネツトホイール６を回
転させながら溶接部に倣つて探触子２２を移動さ
せる。これらのコントロールは、脚柱４３上端に
接触状態とされた接触倣いセンサ３５からの信号
にもとづき地上側の制御、処理装置４０からの指
令により行う。なお、探傷個所である溶接線が直
線でない場合には適宜探触子２２を首振りさせた
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の首振りは、駆動用ス
プロケツト３０を回転させてワイヤロープ３２を
介しスプロケツト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１
６を旋回台１０とともに第１図の状態から180度
旋回させ、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近接用セン
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
けて大凡のコントロールを行い、しかる後、接触
倣いセンサ２３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
脚柱との隅肉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、以下のような
優れた効果を奏し得る。

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。

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る。

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つて探傷
でき、更に曲面に対しても探傷を行なうことが
できる。

探触子ホルダの両側に一対の倣いセンサを設
けたので、探触子を溶接線に対して常に一定の
角度に保持させることができる。

台車に近接センサを設けたので、自動的に台
車を探傷箇所まで移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２
図は第１図の側面図、第３図は第１図の装置の作
動状態を示す斜視図である。 １は台車、２は台車フレーム、５は車輪フレー
ム、６はマグネツトホイール、７は台車走行用モ
ータ、９は探傷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はワイヤロープ、３３は
駆動モータを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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、且つ上記台車に近接用超音波センサを取り付
   けると共に、上記探触子ホルダの両側部に一対の
   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。