JPH0894399A - 移動式検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】検査作業における作業環境を改善し、作業効
率、安全性を向上させ、人間の補助・代行ができ、作業
場所を特定せずに検査をすることができる移動式検査装
置を提供する。 【構成】任意位置におかれた被検査物２，５，６に対
し、被検査物２，５，６の近傍に移動する移動装置７
と、被検査物２，５，６の位置を認識する位置認識装置
と、被検査物２，５，６の対象測定位置までアプローチ
する多軸駆動装置９と、被検査物２，５，６の温度、放
射線等を測定する検査装置１０と、前記位置認識装置お
よび多軸駆動装置９を制御する制御装置１２と、前記検
査装置１０により得られたデータを処理するデータ処理
装置１１とを備えることを特徴とする移動式検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、足場を必要と
する大型被検査物の非破壊検査や形状測定、あるいは人
が近づけない放射線測定、温度測定等で、被検査物がト
レーラー等に搭載され、あるいは検査場所が特定されて
いない場所での測定に有効な移動式検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被検査物の非破壊検査、形状測
定、放射線測定、温度測定等を行う場合、まず、人がそ
れぞれの機能を持った測定機を被検査物の近くまで機材
車に搭載、あるいは手持ちで持って行き、次に被検査物
の対象検査位置を巻尺等で測定後マーキングしている。
しかし、測定位置が高い場合や人が近づくのが困難なと
きには、前者の場合、足場を組んでアプローチして測定
を行い、後者の場合は簡単なホットスティック等で数メ
ートル離れたところから遠隔検査等を行っている。

【０００３】また、得られた測定データは、記録したあ
と手作業で解析を行ったり、コンピュータでオフライン
処理を行っている。さらに、その処理結果を測定場所か
ら離れた管理室の管理者に伝えるには、電話やファクシ
ミリを利用して通信するなどして行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手段では、機材の準備や測定位置の割り出しに時間
がかかると同時に、特に大型の被検査物に対しては、高
所作業となり危険を伴う。また、遠隔操作のホットステ
ィック等を用いる場合は最大３ｍ程度しか離れることが
できず、放射線や熱の影響を無視することができない。

【０００５】さらに、被検査物の形状が定型でなくいろ
いろな種類がある場合や、被検査物の位置が決まってお
らずいろいろな位置に置かざるを得ない場合には、その
都度、足場やホットスティックの種類を替えなければな
らず、非効率的である。

【０００６】また、検査作業は被検査物が大型である場
合、屋外作業となり、測定機に対しては積雪、風雨及び
温度の影響が無視できなくなる。測定データの処理や、
その結果の情報通信についても、時間がかかるため、何
らかの問題が生じた場合に、適切な対処ができなくなる
可能性がある。

【０００７】そこで、本発明は、検査作業における作業
環境を改善し、作業効率、安全性を向上させ、人間の補
助・代行ができ、作業場所を特定せずに検査をすること
ができる移動式検査装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような目的
を達成するために、任意位置におかれた被検査物に対
し、被検査物の近傍に移動する移動装置と、被検査物の
位置を認識する位置認識装置と、被検査物の対象測定位
置までアプローチする多軸駆動装置と、被検査物の形
状、欠陥、温度、放射線等を測定する検査装置と、前記
位置認識装置および多軸駆動装置を制御する制御装置
と、前記検査装置により得られたデータを処理するデー
タ処理装置とを備えるようにしたものである。

【０００９】そして、好ましくは、移動装置は、被検査
物の周囲に１台以上おかれる移動台車と、この移動台車
を牽引する牽引車とからなり、前記移動台車は油圧ユニ
ット装置、空圧ユニット装置、水圧ユニット装置、電源
ユニット装置等の周辺装置と、多軸駆動装置と、位置認
識装置と、検査装置と、データ処理装置および制御装置
を連結あるいは搭載し、被検査物を周囲から検査する機
能を有すること、あるいは、移動装置は被検査物の全体
を覆い、油圧ユニット装置、空圧ユニット装置、水圧ユ
ニット装置、電源ユニット装置等の周辺装置と、多軸駆
動装置と、位置認識装置と、検査装置と、データ処理装
置および制御装置を搭載し、被検査物を周囲から検査す
る機能を有すること、あるいは、移動装置は、これに搭
載された映像情報を利用して、遠隔操作し、被検査物近
傍の所定位置まで移動させる機能を有すること、あるい
は、移動装置は、被検査物の形状情報と周囲形状情報を
移動装置内に具備する記憶装置に記憶させておき、静止
衛星との交信データとで補完し、自律走行する機能を有
すること、あるいは、移動装置は、予め施設された走行
ガイドに従って自律走行する機能を有すること、あるい
は、移動装置は、予め被検査物に具備された発信装置に
てその位置を認識し、被検査物近傍の所定位置まで移動
させる機能を有すること、また、位置認識装置は、被検
査物の所定の位置に予め設置された記号あるいはコード
類を画像処理あるいは読取り処理して位置を認識する機
能を有すること、あるいは、位置認識装置は、被検査物
の形状を３次元計測し、そのデータから被検査物の位置
を認識する機能を有すること、また、多軸駆動装置は、
被検査物の検査対象部位に十分アプローチ可能な稼働範
囲を有すること、また、被検査物の形状、欠陥、温度、
放射線等を測定する検査装置は、そのセンサー部を検査
の種類により交換可能な構造としてあること、あるい
は、複数の検査装置で複数の検査を同時に処理可能な機
能を有すること、あるいは、積雪、風雨及び温度（特に
低温環境下）の環境下において対応可能な保護機能を有
すること、あるいは、制御装置は、得られた測定データ
の一部を被検査物から離れた位置に設置された、あるい
は移動式車両の内部に設置された操作室に無線あるいは
有線にて伝送し、管理者あるいは操作者に知らせるとと
もに、操作室から指示された指令を無線あるいは有線に
て受信し、全体を制御させる機能を有すること、を具備
するように構成する。

【００１０】

【作用】本発明の移動式検査装置においては、まず被検
査物の幅に合わせて移動装置を配備し、次に被検査物の
位置を位置認識装置で特定し、被検査物の対象測定位置
まで多軸駆動装置によりその先端の検査装置を移動させ
て被検査物の温度や形状を測定する。

【００１１】その後、得られたデータを処理するデータ
処理装置を使ってデータを解析し、制御装置に設置され
た無線伝送装置にて、離れた位置にいる操作者にデータ
を送り、確認後次の工程に進む。さらに、形状の異なる
次の被検査物の検査を次々と行なう。これにより、人が
近づくことなく検査をスムーズに安全に、かつ検査場所
を制限されずに検査することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図６を参照して説明する。まず本実施例の全体のシステ
ムの概要について説明すると、１台目のトレーラー１に
高温の被検査物２が搭載され、２台目のトレーラー４に
前記被検査物２とは形状の異なる高温の被検査物５が搭
載されている。また、ある場所には、放射線を出す被検
査物６が設置されている。そしてこれら３種類の被検査
物２，５，６には、予め認識記号２０１，５０１，６０
１が取り付けられている。

【００１３】高温の被検査物２を搭載した１台目のトレ
ーラー１が移動装置７を構成する移動台車７０１，７０
２間に一旦停止し、ここでその被検査物２の温度が許容
値以下であることを確認し、許可が出た後に出発し、次
に１台目の被検査物２とは形状の異なる高温の被検査物
５を搭載した２台目のトレーラー４が移動装置７を構成
する移動台車７０１，７０２間に一旦停止し、ここでそ
の被検査物５の温度が許容値以下であることを確認し、
許可が出た後に出発し、さらに今度は、異なる場所にお
かれた放射線を出す被検査物６の両脇に、移動装置７の
移動台車７０１，７０２を配置し、その放射線量が許容
値以下であることを確認し、検査を終了するというよう
に、次々と被検査物を検査する。

【００１４】本実施例の移動式検査装置は、おもに第１
の移動台車７０１と第２の移動台車７０２と１台の牽引
車７０３とからなる移動装置７と、おもに、３種類の被
検査物２，５，６に予め取り付けられたそれぞれの認識
記号２０１、５０１、６０１の記号と位置を画像処理
し、位置を認識する位置認識装置と、おもに、３種類の
被検査物２，５，６の被測定点全点にアプローチできる
多軸駆動装置９と、おもに、多軸駆動装置９の先端に取
り付けられた温度測定装置１０１と放射線量測定装置１
０２等の検査装置１０と、おもに、検査装置１０で測定
したデータと位置認識装置で得られたデータをコンピュ
ータ内部で整理、判定処理するデータ処理装置１１と、
おもに、装置全体の動作制御は勿論、各種インターロッ
クやデータ処理装置から送られてきた結果を離れた位置
に設置された操作室１２１に無線伝送装置１２２にて伝
送し、操作者１２３に知らせるとともに、操作室１２１
から指示された指令を無線伝送装置１２４にて受信し、
全体を制御する制御装置１２と、おもに、それら装置が
必要とする電源ユニット装置１３１と空圧ユニット装置
１２３を具備した周辺装置１３とが一つのシステムとし
て組み合わされ構成となっている。

【００１５】さらに詳しく述べると、本実施例の移動式
検査装置は、第１の移動台車７０１と、第２の移動台車
７０２と、１台の牽引車７０３とからなる移動装置７を
備えている。第１の移動台車７０１と第２の移動台車７
０２は互いに平行に配置することが可能で、その平行配
置のときに互いに対称となる構造に構成されてる。

【００１６】各移動台車７０１，７０２の前端部には、
それぞれ牽引車７０３で牽引するための取っ手７０４が
設けられ、また後端部に周辺装置１３を牽引するための
取っ手７０５が設けられている。

【００１７】各移動台車７０１，７０２は、それぞれ８
個のステアリング機能をもつ車輪７０６で支持されてお
り、またその前端側および後端側の両側部には、各移動
台車７０１，７０２を一時的に固定するためのジャッキ
７０７が４個設けられている。

【００１８】各移動台車７０１，７０２の上にはその長
手方向に沿って２本のＬＭガイド７０８および２本のラ
ック７０９が平行に設けられており、このＬＭガイド７
０８の上をピニオン駆動で多軸駆動装置９が走行するよ
うになっている。いま、この走行方向をＸ軸とする。

【００１９】さらに各移動台車７０１，７０２の上に
は、その前端側においてデータ処理装置１１、制御装置
１２，無線伝送装置１２４が設けられている。牽引車７
０３は、市販のトレーラーの牽引部を改造したもので、
牽引に必要なエンジン、ハンドル等の基本的な運転用機
器のほか、各移動台車７０１，７０２の上に設けられた
無線伝送装置１２４から送られてきたデータを受ける無
線伝送装置１２２と、その結果を認識、操作するための
操作室１２１とを備えている。

【００２０】多軸駆動装置９は、図６に示すように、移
動台車７０１，７０２の上に設けられたＬＭガイド７０
８に沿う方向のＸ軸のほかに、このＸ軸に対して水平な
直角方向の前後軸（Ｙ1 軸という）と、このＹ1 軸に対
して垂直な直角方向の上下軸（Ｚ軸という）と、このＺ
軸に対して水平な直角方向の伸縮軸（Ｙ2 軸という）
と、このＹ2 軸を中心に±１８０°回転するθ1 軸と、
Ｚ軸の先端部に設けられ前後に±９０°回転するθ2 軸
と、このθ2 軸上に設けられ左右に±１８０°回転する
θ3 軸との６軸を有する構成となっている。なお、Ｙ軸
は多軸駆動装置９の動作範囲を広げるため９０°曲がっ
ている。

【００２１】そして減速機構付きモータ９１に設けられ
たピニオン９２が前記ラック７０９に噛合し、減速機構
付きモータ９１の回転でＸ軸方向に駆動され、ＬＭガイ
ド９３とボールねじ９４とでＹ1 軸方向に駆動され、Ｌ
Ｍガイド９５とボールねじ９６とでＺ軸方向に駆動され
るようになっている。

【００２２】またθ3 軸上にはアダプタ９７が設けら
れ、このアダプタ９７にＣＣＤカメラ８２が取り付けら
れているとともに、さらにこのアダプタ９７には検査装
置としての温度測定装置１０１や放射線量測定装置１０
２等を脱着可能に取り付けることができるようになって
いる。さらにこの多軸駆動装置９の各軸にはポテンショ
ンメータ８１が設けられている。

【００２３】位置認識装置は、多軸駆動装置９の各軸に
設けられたポテンションメータ８１と、アダプタ９７に
設けられたＣＣＤカメラ８２と制御装置１２内に設けら
れた演算装置と画像処理装置とからなっている。

【００２４】次に、検査作業の手順について説明する。
通常時には、各移動台車７０１，７０２、周辺装置１３
等が収納庫１４内に保管されている。検査時において
は、まず第１の移動台車７０１に牽引車７０３を連結
し、この牽引車７０３により第１の移動台車７０１を任
意の測定場所にまで牽引して行き、停止させた後にこの
第１の移動台車７０１をジャッキ７０７を介して測定場
所に固定する。なお、この測定現場には予め運転手指示
標識１６および全体監視カメラ１６１が設けられている
この後、牽引車７０３を第１の移動台車７０１から切り
離し、収納庫１４にまで戻る。そして牽引車７０３を第
２の移動台車７０２に連結する。またこの第２の移動台
車７０２には、電源ユニット装置１３１および空圧ユニ
ット装置１３２を搭載した周辺装置１３を連結する。

【００２５】この状態で、牽引車７０３で第２の移動台
車７０２を測定場所にまで牽引し、この第２の移動台車
７０２を前記第１の移動台車７０１と所定の間隔で平行
に並ぶように配置して停止させる。停止させた後には、
牽引車７０３を第２の移動台車７０２から切り離し、こ
の第２の移動台車７０２をジャッキ７０７で測定場所に
固定する。このときのトレーラー１の停止位置は、被測
定物２の測定位置およびトレーラー１の幅をもとにほぼ
２００ｍｍ程度の誤差内とする。

【００２６】次に、第１の移動台車７０１に電源等のユ
ーティリティーを供給するために、第２の移動台車７０
２から第１の移動台車７０１にケーブル１５を接続し、
また第１の移動台車７０１と運転手指示標識１６とをケ
ーブル１７で接続する。さらに、各移動台車７０１，７
０２における多軸駆動装置９のアダプタ９７に温度測定
装置１０１を取付ける。

【００２７】これで作業の準備が終了し、次に検査の作
業に移る。まず、被検査物２を搭載した１台目のトレー
ラー１を運転し、このトレーラー１を第１の移動台車７
０１と第２の移動台車７０２との間に搬入して停止させ
る。このときの停止精度は２００ｍｍ程度とする。

【００２８】運転手指示標識１６の上に設けられた全体
監視カメラ１６１の映像は、無線伝送装置１２４にて操
作室１２１に送られ、操作者１２３がトレーラー１の停
止を確認した後に、検査動作が始動する。

【００２９】まず、被検査物２の種類確認と正確な位置
を割り出すために制御装置１２は、多軸駆動装置９のア
ダプタ９７に設けられているＣＣＤカメラ８２を被測定
物２の認識記号２０１の近傍まで移動させ、その種類と
位置を画像処理装置にてパターンマッチング機能を用い
て判断すると同時に、多軸駆動装置９のＸ，Ｙ，Ｚ，θ
1 、θ2 、θ3 軸のそれぞれの軸角度をそれぞれの軸に
設けられたポテンショメータ８１の抵抗値により読み取
り、先端の位置を計算する。これにより、被検査物２と
多軸駆動装置９との相対位置関係が正確にわかり、被検
査物２全体の位置が特定可能となる。

【００３０】被検査物２の位置が正確に割り出される
と、今度は、予めデータとしてインプットされた被測定
点を読み出し、その位置まで多軸駆動装置９を動かして
温度測定装置１０１にて測定する。

【００３１】被測定点は被検査物２の前後中心各一点と
左右側面の前、中央、後の各３点、上面の前、中央、後
の各３点のほか、トレーラー１の左右側面の前、中央、
後で合計１７カ所である。

【００３２】多軸駆動装置９で測定した被測定点の温度
と位置情報は、順次データ処理装置１１に送られ、メモ
リに記憶されると同時に、予めインプットされた許容値
と照合され、解析される。

【００３３】制御装置１２は、そのデータの解析結果を
無線伝送装置１２４にて、牽引車７０３の操作室１２１
に設けられた無線伝送装置１２２に伝送する。無線伝送
装置１２２は送られてきたデータを、操作室１２１内の
モニタに表示する。この表示を操作者１２３が確認し、
異常なければ次のステップに進む指示を制御装置１２に
送る。

【００３４】制御装置１２は、運転手指示標識１６に指
示結果を表示し、トレーラー１の運転手に知らせる。こ
れにより一連の検査作業が終了する。１台目のトレーラ
ー１の被検査物２の検査が終了したら、２台目のトレー
ラー４の被検査物５の検査に移る。

【００３５】２台目のトレーラー５の被検査物５の検査
方法は、１台目のトレーラー１の被検査物２の検査手順
とほぼ同様の工程で行われる。最後に前記測定場所とは
異なる特定の場所に設置された第３番目の被検査物６の
検査を行なう。

【００３６】この場合の検査場所は、第１番目および第
２番目の被検査物２，５の配置場所とは異なるため、ま
ず接続ケーブル１５を一旦はずし、牽引車７０３を用い
て第１の移動台車７０１を被検査物６の一側部側に、第
２の移動台車７０２を被検査物６の他側部側にそれぞれ
移送し、第１の移動台車７０１と第２の移動台車７０２
とを被検査物６を挟んで平行に並べる。そして第１の移
動台車７０１と第２の移動台車７０２とを接続ケーブル
１５で接続する。

【００３７】そしてこの場合の被検査物６は放射線を発
するものであるから、多軸駆動装置９のアダプタ９７に
放射線量測定装置１０２を取り付け、この放射線量測定
装置１０２で放射線量を測定する。

【００３８】このように、本実施例によれば、被検査物
の形状、大きさ、設置場所に左右されずに、被検査物が
高熱を発する場合や放射線を発する場合でも、測定者に
その影響を与えるようなことがなく、また足場の設置も
不必要なため、安全に作業を遂行することが可能とな
る。

【００３９】そして測定データの処理や、その結果の情
報通信についても、制御装置や無線伝送装置にて、すぐ
に結果が判定されるため、問題のあった場合に、適切な
対処を即座にとることが可能となる。

【００４０】図７には本発明の他の実施例を示してあ
る。この実施例においては、移動装置７が被検査物２の
全体を覆う門型構造となっており、この移動装置７はカ
ーナビゲーションシステムとカメラ８ａ，８ｂにより得
られた映像を画像処理して自分自身の位置を割り出して
目的位置まで移動する自立走行機能をもち、この移動装
置７の横には油圧ユニット装置、空圧ユニット装置、電
源ユニット装置等を備える周辺装置１３が設けられ、内
部にはクレーン方式の多軸駆動装置９が設けられ、この
多軸駆動装置９の先端に検査装置１０が設けられ、さら
にデータ処理装置１１および制御装置１２を搭載し、被
検査物２の近傍の所定位置まで移動させる機能を有し、
被検査物２の形状を３次元計測し、そのデータから検査
装置１０の位置を認識する位置認識装置を有している。
そして多軸駆動装置９は図には示していないが２個あ
り、それぞれの先端には違う種類の検査装置がつけられ
ており、複数の検査を同時に処理することが可能となっ
ている。さらに、制御装置１３は、得られた測定データ
の一部を被検査物２から離れた位置に設置された操作室
１２１に光ファイバー線１２５にて伝送し、操作者１２
３に知らせるとともに、操作室１２１から指示された指
令を光ファイバー線１２５にて受信し、全体を制御する
機能を有している。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検査物の形状、大きさ、設置位置に左右されず、また専
用の検査場所を必要とせずに、その検査作業を安全かつ
迅速に行なえ、放射線や高熱に対してその防護が可能と
なる移動式検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の斜視図。

【図２】同実施例の移動台車および牽引車の平面図。

【図３】同実施例の移動台車および牽引車の側面図。

【図４】同実施例の移動台車を前端側から見た正面図。

【図５】同実施例の移動台車を後端側から見た正面図。

【図６】同実施例の多軸駆動装置の斜視図。

【図７】本発明の他の実施例を示す斜視図。

【符号の説明】

１…トレーラー ２…被検査物（第１番目） ４…トレーラー ５…被検査物（第２番目） ６…被検査物 ７…移動装置 ９…多軸駆動装置 １０…検査装置 １１…データ処理装置 １２…制御装置 １３…周辺装置 ８１…ポテンションメータ ８２…ＣＣＤカメラ １０１…温度測定装置 １０２…放射線量測定装置 １２１…操作室 １２２…無線伝送装置 １２３…操作者 １２４…無線伝送装置 １３１…電源ユニット装置 １３２…空圧ユニット装置 ２０１…認識記号（１番目の被検査物） ５０１…認識記号（２番目の被検査物） ６０１…認識記号（３番目の被検査物） ７０１…第１の移動台車 ７０２…第２の移動台車 ７０３…牽引車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 武 東京都港区西新橋三丁目７番１号 東芝プ ラント建設株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】任意位置におかれた被検査物に対し、被検
   査物の近傍に移動する移動装置と、被検査物の位置を認
   識する位置認識装置と、被検査物の対象測定位置までア
   プローチする多軸駆動装置と、被検査物の形状、欠陥、
   温度、放射線等を測定する検査装置と、前記位置認識装
   置および多軸駆動装置を制御する制御装置と、前記検査
   装置により得られたデータを処理するデータ処理装置
   と、を備えることを特徴とする移動式検査装置。
2. 【請求項２】移動装置は、被検査物の周囲に１台以上お
   かれる移動台車と、この移動台車を牽引する牽引車とか
   らなり、前記移動台車は油圧ユニット装置、空圧ユニッ
   ト装置、水圧ユニット装置、電源ユニット装置等の周辺
   装置と、多軸駆動装置と、位置認識装置と、検査装置
   と、データ処理装置および制御装置を連結あるいは搭載
   し、被検査物を周囲から検査する機能を有すること、あ
   るいは、 移動装置は、被検査物の全体を覆い、油圧ユニット装
   置、空圧ユニット装置、水圧ユニット装置、電源ユニッ
   ト装置等の周辺装置と、多軸駆動装置と、位置認識装置
   と、検査装置と、データ処理装置および制御装置を搭載
   し、被検査物を周囲から検査する機能を有すること、あ
   るいは、 移動装置は、これに搭載された映像情報を利用して、遠
   隔操作し、被検査物近傍の所定位置まで移動させる機能
   を有すること、あるいは、 移動装置は、被検査物の形状情報と周囲形状情報を移動
   装置内に具備する記憶装置に記憶させておき、静止衛星
   との交信データとで補完し、自律走行する機能を有する
   こと、あるいは、 移動装置は、予め施設された走行ガイドに従って自律走
   行する機能を有すること、あるいは、 移動装置は、予め被検査物に具備された発信装置にてそ
   の位置を認識し、被検査物近傍の所定位置まで移動させ
   る機能を有すること、を特徴とする請求項１に記載の移
   動式検査装置。
3. 【請求項３】位置認識装置は、被検査物の所定の位置に
   予め設置された記号あるいはコード類を画像処理あるい
   は読取り処理して位置を認識する機能を有すること、あ
   るいは、 位置認識装置は、被検査物の形状を３次元計測し、その
   データから被検査物の位置を認識する機能を有するこ
   と、を特徴とする請求項１に記載の移動式検査装置。