JP2649308B2

JP2649308B2 - 地下式貯槽メンブレンの施工設備

Info

Publication number: JP2649308B2
Application number: JP8401993A
Authority: JP
Inventors: 智巳後藤; 正行越智; 英樹服部; 昌志多賀; 浩毅山田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1993-03-18
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPH06269940A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地下式貯槽を構成す
るコンクリート躯体の内壁表面に付設せるメンブレン同
士の自動溶接，溶接欠陥の検査を行う施工設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】タンク内周壁メンブレン溶接装置とし
て、タンク上方よりタンク内周型（メンブレン）に沿っ
て垂下され溶接線上に配置される縦長で、吸着盤をもつ
支持フレームと、この支持フレーム上にその長手方向に
沿って設けられ、溶接器具を昇降移動自在に案内するた
めの案内レールと、前記支持フレームを吊持してタンク
上縁部に沿って走行自在に設けられた支持フレーム移動
部材とにより溶接装置を構成する。また、前記支持フレ
ーム移動部材はタンク上縁部にこれに沿って環状に設け
られた軌道と、この軌道上に走行可能に支持された台車
とから構成され、台車にはこれよりタンク内底部に臨ん
でゴンドラ昇降用フレームと前記支持フレームとが垂下
して設けられている。メンブレン溶接を行うに際して、
台車の走行移動により支持フレームを溶接すべき縦方向
の溶接線上に位置させ、高さ方向の調節はウインチによ
って行う。支持フレームは適当の長さに形成されている
ので、タンクの深さに合わせて複数個の支持フレームを
ワイヤなどで直列に結びつけ、各段で溶接を行う。吸着
盤をハンドルの回転操作によりメンブレンに着座させ、
真空ポンプにより吸着させて支持フレームを固定する。
支持フレームがセットされたなら、溶接器具の溶接トー
チを溶接線に臨ませた状態で案内レール上を上方から下
方へ移動させ溶接する。溶接が終ったら吸着盤の吸着作
用を開放して支持フレームを次の縦方向の溶接線上に移
動する溶接装置が提案されている。（例えば、特開昭５
８−２２４０７９号公報参照）

【０００３】また、台車の走行移動により縦長支持フレ
ームをタンク内周壁上の所望位置に移送し、吸着盤をタ
ンク内周壁（メンブレン）に着座吸着して支持フレーム
を安定させるとともに、水平姿勢の案内レールを水平の
溶接線に沿って配置する。溶接トーチからアークを発生
しつつ溶接器具を案内レールに沿って移動させて溶接を
行う。一段目の溶接が終了したら、昇降移動具により案
内レールを次段の水平の溶接線上に移動させ、この要領
で順次連続して溶接作業を行うタンク内周壁メンブレン
溶接装置が提案されている。（例えば、特開昭５８−２
２４０８０号公報参照）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来例の前
者は、メンブレンの縦方向溶接線の溶接手段であり、ま
た後者は、メンブレンの水平方向の溶接線の溶接手段で
あって、両者とも一枚のメンブレンの全周、即ち、四辺
の溶接線の溶接を連続して行うことができないばかり
か、支持フレームの移動頻度が多く溶接作業性の向上が
図れないとともに、設備費も嵩むという課題がある。更
に、検査員がゴンドラに乗りメンブレン溶接部の探傷検
査処理及び目視による観察判定も要求されることから、
多くの時間と労力を要し、加えて高所作業の安全性につ
いての配慮が要求されるなどの不都合がある。

【０００５】本発明の目的は、アンカーボルトによって
地下式貯槽のコンクリート躯体に張設されたメンブレン
一枚毎の全周溶接線の自動連続的な溶接，溶接継手部の
自動探傷検査手段が行える設備を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、地下式貯
槽を構成するコンクリート躯体の内壁面に沿って昇降、
および、左右移動可能に吊架されるとともに、前記コン
クリート躯体の内壁表面に付設した多数枚のメンブレン
を囲う方形状の枠体と、該枠体で囲まれた領域内を昇
降，横行を可能とし、而も、前記付設単体メンブレン周
辺部を連続的に周回できる形状をした案内手段と、前記
メンブレン周縁部の倣い手段をもち、前記案内手段に移
行可能としたキャリッジと、該キャリッジに交換可能に
装着しうるメンブレン同士の自動溶接手段と溶接継手部
の自動探傷検査手段とからなるものによって達成され
る。

【０００７】

【実施例】次に、図面について本発明実施例の詳細を
説明する。図１は本発明設備の斜視図、図２は本発明設
備の正面図、図３は案内レールと処理装置との関係を示
す要部の斜視図、図４は本発明設備の別実施例を示す正
面図、図５は図４の要部の拡大正面図、図６は自動探傷
検査手段のフローチャートである。

【０００８】図１〜図３について第１実施例の詳細を説
明する。１は正面形状が縦方向に長い方形状の枠体で、
該枠体１は、ＬＰＧなど液化ガスの地下式貯槽の躯体
（図示略）内面壁に張設された多数枚のメンブレ２が囲
えるように構成されている。前記枠体１の四隅部、およ
び、各辺の適当個所には、前記メンブレン２を躯体に保
冷材（図示略）を介して止着するアンカーボルト（図示
略）に止着される突片３が設けてある。また、前記枠体
１の上辺両端部には、前記躯体上辺に設置した移動体
（図示略）に搭載せるウインチ機構（図示略）のワイヤ
４を夫々連結し、ウインチ機構により枠体１が上下方向
に任意に昇降され、また、前記移動体によって左右方向
に自由に移動しうるようにしてある。図１における５は
左右側にウインチ機構６をもつゴンドラで、このゴンド
ラ５には作業者，検査員らが搭乗し溶接作業や検査作業
が監視しうるようにしたもので、また、このゴンドラ５
は、前記枠体１と同様な吊架手段により左右移動が行わ
れ、ウインチ機構６によるワイヤ７の巻取り，巻戻し操
作で昇降が行えるよう構成されている。図１に示す８は
前記枠体１の下辺部に設けた棚枠で、該棚枠８には、例
えば、メンブレン溶接継手部の探傷検査を行うに必要な
浸透液タンク，余剰浸透液除去用の粉体タンク，余剰浸
透液を吸収した粉体の回収タンク，現像液タンク，モニ
ター画像処理装置などの支援設備９や制御装置１０が搭
載してある。

【０００９】図１，図２から明らかなように、前記枠体
１の左右垂直辺に近接した内側に夫々垂直枠レール１１
を平行に設け、この両垂直枠レール１１に夫々前記制御
装置１０によってＮＣデータ制御される上下移動装置１
２を設けるとともに、この相対向する両上下移動装置１
２間に水平枠レール１３を横架する。この水平枠レール
１３には、前記制御装置１０によりＮＣデータ制御され
る横行装置１４が設けてあり、また、この横行装置１４
の裏側には、前記水平枠レール１３の裏側に配置され、
かつ、前記一枚のメンブレン２と相似形で、このメンブ
レン２より若干小さい正方形状の案内枠レール１５が設
けてある。前記案内枠レール１５には図３から明らかな
ように、前記制御装置１０によってＮＣデータ制御され
るキャリッジ１６が移動可能にとりつけられており、こ
のキャリッジ１６の下面、または、上面に前記メンブレ
ン２の周縁方向に向け突設したアーム１７が設けてあ
る。そして、このアーム１７の先端には、メンブレン同
士の溶接線倣いセンサーをもつアーク溶接ヘッド，溶接
継手線の倣いセンサーを有する浸透液塗布手段，溶接継
手線の倣いセンサーをもつ余剰浸透液の粉体洗浄手段，
溶接継手線の倣いセンサーを有する現像液の塗布手段，
溶接継手線の倣いセンサーを持ち、かつ、前記棚枠８
上、または、地上のモニター画像処理装置（支援設備）
９に探傷信号を送るＣＣＤカメラヘッドなどが着脱交換
可能に装着されるようにしたものである。尚、図３はＣ
ＣＤカメラ１８ａを備えたＣＣＤカメラヘッド１８を前
記キャリッジ１６のアーム１７に装着した実施例を示し
ており、このＣＣＤカメラヘッド１８はケーブル１９を
介して前記制御装置１０，モニター画像処理装置（支援
設備）９に接続されている。

【００１０】

【作用の説明】前述した第１実施例の構成、詳しく
は、図３に示すＣＣＤカメラヘッド１８による探傷検査
についてその作用を説明する。枠体１を、これの四隅
部、および、各辺の任意個所に設けた突片３とメンブレ
ン２のアンカーボルトを利用してメンブレン前面に固定
する。次いで、ＮＣデータ制御により、上下移動装置１
２，横行装置１４を走行させ、図２に示すように処理し
ようとするメンブレン２に対応するように案内枠レール
１５の位置決めを行う。ＮＣデータとＣＣＤカメラ１８
ａの入力画像データにより、ＣＣＤカメラヘッド１８が
図２の仮想線で示す溶接継手線上を倣うようにキャリッ
ジ１６が案内枠レール１５に沿って走行し、メンブレン
２の周囲を移動走査する。ＣＣＤカメラ１８ａで溶接継
手線上に現われる浸透探傷手段、あるいは、アンモニア
リーク手段による指示模様を撮像する。そして、取り込
んだ画像を画像処理装置（支援設備）９により処理し、
溶接欠陥指示模様の判定を行い、その画像はモニターに
表示される。この判定結果を保存し、必要な時に決めら
れた書式に従い出力する。１つのメンブレン２の溶接継
手部の探傷検査が終了したのち、他のメンブレン２へＮ
Ｃデータによって案内枠レール１５が移動し、同様の処
理を行う。枠体１で囲まれた領域内の全てのメンブレン
２の探傷検査が終了したら、枠体１の突片３とアンカー
ボルトとの結合を解除して枠体１を横方向、または、上
下方向に移動し、枠体１を未処理部位に固定して同様の
処理作業を行うものである。尚、詳しくは、図６のフロ
ーチャートによる。以上は、ＣＣＤカメラヘッド１８に
よる探傷検査の画像処理について説明したが、同様な手
法によってメンブレン同士の溶接，浸透液の塗布，余剰
浸透液の除去，現像液の塗布などの処理が同一装置でな
しうるもので、それらの作用説明は省略する。

【００１１】次に、図４，図５について別実施例の構成
の詳細を説明する。この実施例は、正面形状が縦方向に
長い方形状の枠体２０で、この左右辺が垂直枠レール２
０ａとして構成されている。前記枠体２０の下辺には前
記第１実施例と同様な支援設備２１や制御装置２２が搭
載されている。一方、前記両垂直枠レール２０ａに夫々
制御装置２２によってＮＣデータ制御される上下移動装
置２３を設けるとともに、この相対向する両上下移動装
置２３の上下端間に平行２条で、かつ、一枚のメンブレ
ン２の一辺より大きな間隔をもつ水平枠レール２４を横
架する。この両水平枠レール２４には、前記制御装置２
２によりＮＣ制御される横行装置２５を夫々設け、更
に、この両横行装置２５に、前記一枚のメンブレン２の
各辺より大きな間隔をもつ正面形状が正方形状をした方
形枠レール２６の上下辺を止着する。そして、この方形
枠レール２６に形成された左右の垂直レール部２６ａ
に、制御装置２２によりＮＣ制御される上下移動体２７
を夫々設けるとともに、この相対向する両上下移動体２
７間に前記水平枠レール２４と平行な水平案内レール２
８を横架する。この水平案内レール２８には、制御装置
２２によってＮＣデータ制御されるキャリッジ２９が移
動可能にとりつけられており、このキャリッジ２９の下
面（または上面）に、旋回軸３０によって軸支されたヘ
ッド３１が設けてあり、このヘッド３１の下面（または
上面）に、前記支援設備２１や制御装置２２に接続さ
れ、かつ、前記第１実施例で説明したアーク溶接ヘッ
ド，浸透液塗布手段，余剰浸透液の粉体洗浄手段，現像
液の塗布手段，モニター画像処理装置に探傷信号を送る
ＣＣＤカメラヘッドなどが着脱交換可能に装着されるよ
うにしたものである。

【００１２】

【作用の説明】枠体２０を前記第１実施例と同様な作
用でメンブレン前面に固定する。次いで、ＮＣデータ制
御により上下動移動装置２３，横行装置２５を走行さ
せ、処理しようとするメンブレン２に対応するように方
形枠レール２６の位置決めを行う。ＮＣデータと例えば
ＣＣＤカメラの入力画像データにより、ＣＣＤカメラヘ
ッドがメンブレン２の溶接継手線上を倣うように上下移
動体２７のＮＣデータ移動制御により水平案内レール２
８を移動させ、倣い手段によりこの水平案内レール２８
に沿ってＣＣＤカメラヘッドを走行走査する。ＣＣＤカ
メラヘッドが溶接継手線の角隅部に到達した信号によ
り、ヘッド３１を９０゜旋回させたのち再び溶接継手線
を走査し、この操作を順次行うことによってメンブレン
２の全周を移動走査する。データ処理は前記第１実施例
と同様である。そして、１つのメンブレン２の溶接継手
部の探傷検査が終了したのち、他のメンブレン２へのＮ
Ｃデータによって方形枠レール２６が移動し、同様の処
理を行う。枠体２０で囲まれた領域内の全てのメンブレ
ン２の探傷検査が終了したら、枠体２０とアンカーボル
トとの結合を解除して枠体２０を横方向、または、上下
方向に移動し、枠体２０を未処理部位に固定して同様の
処理作業を行う。以上は、ＣＣＤカメラヘッドによる探
傷検査の画像処理について説明したが、同様な手法によ
ってメンブレン同士の溶接，浸透液の塗布，余剰浸透液
の除去，現像液の塗布などの処理が同一装置でなしうる
もので、それらの作用説明は省略する。

【００１３】また、以上述べた第１，第２実施例におい
て、枠体１，２０を複数基設置し、夫々のキャリッジに
異った施工手段を付設しておき、例えば、第１のキャリ
ッジにアーク溶接ヘッドを，第２のキャリッジに浸透液
塗布手段を、第３のキャリッジに余剰浸透液の粉体除去
手段を、第４のキャリッジに現像液塗布手段を、第５の
キャリッシにＣＣＤカメラヘッドをとりつけ、夫々の枠
体１，２０を追従操作することにより大巾な工期の短縮
を図ることができる。更に、前記第１〜第５の夫々異っ
た施工手段をもつグループを複数組配設すれば、工期は
更に大巾に短縮しうる。

【００１４】

【発明の効果】上述のように本発明の構成によれば、
次のような効果が得られる。（ａ）枠体の１回のセットにより、数多くのメンブレン
の溶接と探傷検査を行うことができ、作業性を向上し大
巾な工期の短縮が図れ、経済的効果も大きい。（ｂ）溶接と探傷検査の施工作業が各メンブレンの全周
を１単位としたＮＣデータ制御で行われるので、従来技
術に比べて枠体の移動頻度が大巾に減少され、更に一層
作業性の向上と工期の短縮化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明設備の斜視図である。

【図２】本発明設備の正面図である。

【図３】案内レールと処理装置との関係を示す要部の
斜視図である。

【図４】本発明設備の別実施例を示す正面図である。

【図５】図４の要部の拡大正面図である。

【図６】自動探傷検査手段のフローチャートである。

【符号の説明】

１枠体２メンブレン９支援設備１０制御装置１１垂直枠レール１２上下移動装置１３水平枠レール１４横行装置１５案内レール枠１６キャリッジ１７アーム１８ＣＣＤカメラヘッド１８ａＣＣＤカメラ２０枠体２０ａ垂直枠レール２１支援設備２２制御装置２３上下移動装置２４水平枠レール２５横行装置２６方形枠レール２６ａ垂直レール部２７上下移動体２８水平案内レール２９キャリッジ３０旋回軸３１ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者多賀昌志千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内 (72)発明者山田浩毅千葉県野田市二ツ塚118番地川崎重工業株式会社野田工場内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地下式貯槽を構成するコンクリート躯体
の内壁面に沿って昇降、および、左右移動可能に吊架さ
れるとともに、前記コンクリート躯体の内壁表面に付設
した多数枚のメンブレンを囲う方形状の枠体と、該枠体
で囲まれた領域内を昇降，横行を可能とし、而も、前記
付設単体メンブレン周辺部を連続的に周回できる形状を
した案内手段と、前記メンブレン周縁部の倣い手段をも
ち、前記案内手段に移行可能としたキャリッジと、該キ
ャリッジに交換可能に装着しうるメンブレン同士の自動
溶接手段と溶接継手部の自動探傷検査手段とからなるこ
とを特徴とする地下式貯槽メンブレンの施工設備。