JP7416545B2 - 状態感知機能を備えた検査器搬送システム - Google Patents

Description

本願は、搬送システムの技術分野に関し、特に状態感知機能を備えた検査器搬送システムに関する。

パイプライン完全性管理は、膨大なシステム工学であり、データに対するリスク分析及び安全評価は、システム工学全体の核心である。これにより、出荷前に、パイプライン検査器を用いてパイプラインを検査することが求められている。パイプライン検査器は、パイプライン検査用ロボットとも呼ばれ、現在、無動力のパイプライン検査器と動力のパイプライン検査器とに分けられる。

無動力のパイプライン検査器には、作業を実施するために必ずスマート搬送システムが必要である。動力のパイプライン検査器には、設計の実質から見て、パイプライン検査器の検査の実施のためにその自体全部がパイプライン内に入ることが必要であり、このように、パイプライン検査器の長さ分が検査できない検査不感帯が存在し、この部分を切り取ると、リソースの浪費を引き起こし、製造コストが高まる。

本願における状態感知機能を備えた検査器搬送システムは、無動力のパイプライン検査器には作業を実施するためにスマート搬送システムが必要であり、動力のパイプライン検査器にはパイプライン検査器の長さ分が検査できない検査不感帯が存在するという問題を解決するためになされたものである。

本願における状態検知機能を備えた検査器搬送システムは、パイプライン搬送装置と、ピグトラップと、ピグトラップ把持装置と、制御装置と、を含み、
ピグトラップ把持装置は、パイプライン搬送装置の上方に設けられ、ピグトラップ把持装置は、ピグトラップに接続され、制御装置は、それぞれパイプライン搬送装置と、ピグトラップと、ピグトラップ把持装置とに接続され、パイプライン搬送装置は、パイプライン搬送フレームと、第１の動力ローラと、第１の液圧支柱と、固定支柱と、を含み、第１の動力ローラは、複数の第１の搬送ローラと、第１の動力ローラ伝動部材と、第１の動力ローラ制動部材と、を含み、複数の第１の搬送ローラは、パイプライン搬送フレームに順次間隔を置いて互いに平行に配列され、第１の動力ローラ伝動部材は、第１の搬送ローラに接続され、第１の動力ローラ制動部材は、第１の搬送ローラに接続され、第１の液圧支柱は、パイプライン搬送フレームにヒンジ接続され、固定支柱は、パイプライン搬送フレームにヒンジで接続され、固定支柱は、パイプライン搬送フレームの後端箇所に位置し、ピグトラップ把持装置は、把持装置フレームと、第１のレールと、第１の直線駆動機構と、ロボットアームと、第２の変位センサと、を含み、把持装置フレームは、パイプライン搬送フレームの上方に設けられ、第１の直線駆動機構は、把持装置フレームに設けられている第１のレールに設けられ、ロボットアームは、第１の直線駆動機構に設けられ、ロボットアームは、第１の直線駆動機構の下方に位置し、ロボットアームは、ピグトラップに接続され、第２の変位センサは、第１の直線駆動機構に設けられる。

選択的に、搬送システムは、パイプライン搬送装置の先端箇所に設けられ、パイプライン搬送装置と同軸に設けられ、制御装置に接続される補助搬送装置をさらに含み、補助搬送装置は、補助搬送フレームと、第２の動力ローラと、第２の液圧支柱と、傾斜機構フレームと、第１の電動シリンダと、第１の機械トレイと、を含み、第２の動力ローラは、複数の第２の搬送ローラと、第２の動力ローラ伝動部材と、第２の動力ローラ制動部材と、を含み、複数の第２の搬送ローラは、補助搬送フレームに順次間隔を置いて互いに平行に配列して設けられ、第２の動力ローラ伝動部材は、第２の搬送ローラに接続され、第２の動力ローラ制動部材は、第２の搬送ローラに接続され、第２の液圧支柱は、補助搬送フレームに固定接続され、第２の液圧支柱の数は、４つであり、４つの第２の液圧支柱は、それぞれ補助搬送フレームの四隅箇所に位置し、傾斜機構フレームは、補助搬送フレームに固定接続され、傾斜機構フレームは、補助搬送フレームの下方に位置し、第１の電動シリンダは、傾斜機構フレームに設けられ、第１の機械トレイは、第１の電動シリンダに設けられる。

選択的に、補助搬送装置は、第２の緩衝ブラケットと、第２の補助支柱と、第３の変位センサと、を含み、第２の緩衝ブラケットは、補助搬送フレームに固定接続され、第２の緩衝ブラケットは、補助搬送フレームの下方に設けられ、第２の補助支柱は、第２の緩衝ブラケットの下方に設けられ、第２の補助支柱は、第２の緩衝ブラケットに接触し、第３の変位センサは、第２の液圧支柱に設けられる。

選択的に、搬送システムは、パイプライン搬送フレームの下方に設けられ、制御装置に接続されるピグトラップ受取装置をさらに含み、ピグトラップ受取装置は、受取装置フレームと、第２のレールと、第２の直線駆動機構と、第２の電動シリンダと、第２の機械トレイと、を含み、受取装置フレームは、パイプライン搬送フレームに固定接続され、受取装置フレームは、パイプライン搬送フレームの後端箇所に位置し、第２のレールは、受取装置フレームに設けられ、第２の直線駆動機構は、第２のレールに設けられ、第２の電動シリンダは、第２の直線駆動機構に設けられ、第２の機械トレイは、第２の電動シリンダに設けられる。

選択的に、ピグトラップ受取装置は、第３の緩衝ブラケットと、第３の補助支柱と、第４の変位センサと、リミットスイッチと、をさらに含み、第３の緩衝ブラケットは、受取装置フレームに固定接続され、第３の緩衝ブラケットは、受取装置フレームの下方に設けられ、第３の補助支柱は、第３の緩衝ブラケットの下方に設けられ、第３の補助支柱は、第３の緩衝ブラケットに接触し、第４の変位センサは、第２の直線駆動機構に設けられ、リミットスイッチは、第２のレールに設けられ、リミットスイッチは、第２のレールの先端箇所に位置する。

選択的に、搬送システムは、パイプライン搬送フレーム及び／又は補助輸送フレームに設けられ、制御装置に接続される中心線調整装置をさらに含み、中心線調整装置は、ペアとなる電動スライドテーブルと、調整ブロックと、距離センサと、を含み、調整ブロック及び距離センサは、電動スライドテーブルに設けられ、電動スライドテーブルは、パイプライン搬送フレーム及び／又は補助搬送フレームに設けられる。

任意選択的に、パイプライン搬送装置は、第１の緩衝ブラケットと、第１の補助支柱と、第１の変位センサと、第１の傾斜角センサと、赤外線発信機と、赤外線受信機と、をさらに含み、第１の緩衝ブラケットは、パイプライン搬送フレームに固定接続され、第１の緩衝ブラケットは、パイプライン搬送フレームの下方に設けられ、第１の補助支柱は、第１の緩衝ブラケットの下方に設けられ、第１の補助支柱は、第１の緩衝ブラケットに接触し、第１の変位センサは、第１の液圧支柱に設けられ、第１の傾斜角センサは、パイプライン搬送フレームに設けられ、第１の傾斜角センサは、パイプライン搬送フレームの後端箇所に位置し、赤外線発信機と赤外線受信機とは、ペアとなってパイプライン搬送フレームに設けられ、赤外線発信機と赤外線受信機とは、それぞれパイプライン搬送フレームの両側に位置し、赤外線発信機と赤外線受信機との間に形成された光路は、パイプライン搬送フレームの中心軸線に垂直であり、赤外線発信機と赤外線受信機との数は、２対であり、２対の赤外線発信機と赤外線受信機とは、パイプライン搬送フレームの先端箇所に位置する。

選択的に、ピグトラップは、その両端が開口である円筒状のピグトラップケースと、吊り具と、第１の電動ラッチと、第２の電動ラッチと、第１の赤外線測距センサと、第２の赤外線測距センサと、第３の赤外線測距センサと、第２の傾斜角センサと、を含み、吊り具は、ピグトラップケースの上方の外壁に設けられ、吊り具は、ロボットアームに接続され、第１の電動ラッチは、ピグトラップケースの一端の外壁に固定され、第２の電動ラッチは、ピグトラップケースの他端の外壁に固定され、第１の赤外線測距センサは、ピグトラップケースの一端の外壁に設けられ、第２の赤外線測距センサは、ピグトラップケースの一端の内壁に設けられ、第３の赤外線測距センサは、ピグトラップケースの他端の内壁に設けられ、第２の傾斜角センサは、ピグトラップケースに設けられる。

本願における状態検知機能を備えた検査器搬送システムは、パイプライン搬送装置と、ピグトラップと、ピグトラップ把持装置と、制御装置と、を含み、ピグトラップ把持装置は、パイプライン搬送装置の上方に設けられ、ピグトラップ把持装置は、ピグトラップケースに接続され、制御装置は、それぞれパイプライン搬送装置とピグトラップとピグトラップ把持装置とに接続される。搬送システムは、無動力のパイプライン検査器にも動力のパイプライン検査器にも使用可能であり、検査不感帯が存在しない。第１の変位センサ、第１の傾斜角センサ、赤外線発信機、赤外線受信機、第１の赤外線測距センサ、第２の赤外線測距センサ、第３の赤外線測距センサ、第２の傾斜角センサ、第２の変位センサ、距離センサ、第３の変位センサ、第４の変位センサなどの複数種のセンサを用い、各機構の動作状態に対して状態感知機能を備え、自動化のパイプライン搬送及び検査を効果的に実現することができる。

以下、本願の技術的解決手段をより明確に説明するために、実施例において使用する必要がある図面を簡単に紹介し、当業者であれば、創造的な労力をせず、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができることは明らかである。
本願に記載の状態感知機能を備えた検査器搬送システムの構造概略図である。 本願に記載の状態感知機能を備えた検査器搬送システムの正面図である。 本願に記載の補助搬送装置の平面図である。 本願に記載の状態感知機能を備えた検査器搬送システムの動作状態概略図である。 本願に記載の制御装置の概略図である。 本願に記載の状態感知機能を備えた検査器搬送システムの一実施例の概略図である。

以下、図面を参照しながら実施例を詳細に説明する。以下の説明が図に関与する場合、特に断りのない限り、異なる図における同じの数字は同一又は類似の要素を表す。以下の実施例において説明される実施形態は、本願に一致するすべての実施形態を示すものではない。特許請求の範囲に詳しく記載されるような、本願のいくつかの態様に一致するシステム及び方法の例にすぎない。

パイプライン製品の検査方法は、主に目視、浸透探傷、磁粉探傷、漏洩磁束探傷、渦電流探傷、超音波探傷や、放射線透過試験による検査を含む。しかし、各検査方法は、ほとんどが表面又は表面近くの欠陥しか検査できず、作業周期が長い。上記の欠点を解消するために、パイプライン検査用ロボットとも呼ばれるパイプライン検査器を使用することができる。

パイプライン検査器は、無動力のパイプライン検査器と動力のパイプライン検査器とに分けられることができる。無動力のパイプライン検査器には、作業を実施するために必ずスマート搬送システムが必要である。動力のパイプライン検査器には、設計の実質から見て、パイプライン検査器の検査の実施のためにその自体全部がパイプライン内に入ることが必要であり、このように、パイプライン検査器の長さ分が検査できない検査不感帯が存在し、この部分を切り取ると、リソースの浪費を引き起こし、製造コストが高まる。直接使用すると、この部分のパイプライン内部に欠陥が存在するおそれがあり、安全事故のリスクがある。

本願における状態検知機能を備えた検査器搬送システムは、図６に示すように、パイプライン搬送装置１と、ピグトラップ２と、ピグトラップ把持装置３と、制御装置７と、を含む。ピグトラップ把持装置３は、パイプライン搬送装置１の上方に設けられ、ピグトラップ２に接続され、制御装置７は、それぞれパイプライン搬送装置１と、ピグトラップ２とピグトラップ把持装置３とに接続される。

パイプライン搬送装置１は、被検査パイプラインを搬送するために用いられる。ピグトラップ２は、パイプライン検査器の発射と受取のために用いられる。ピグトラップ把持装置３は、ピグトラップ２を搬送するために用いられる。

図５に示すように、制御装置７は、各センサからフィードバックされる信号を受信し、各装置及び機構の動作を制御するために用いられる。一例として、制御装置７は、コンピュータ、サーバ、産業用コンピュータ、ワンチップマイコン、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、プログラマブルロジックコントローラ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、デジタル信号プロセッサ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、特定用途向け集積回路）などの、記憶及び演算機能を有する機器であってもよく、本願の実施例は、これについて限定しない。

パイプライン搬送装置１は、パイプライン搬送フレーム１１と、第１の動力ローラ１２と、第１の液圧支柱１３と、固定支柱１４と、を含む。第１の動力ローラ１２は、複数の第１の搬送ローラと、第１の動力ローラ伝動部材と、第１の動力ローラ制動部材と、を含み、第１の搬送ローラは、パイプライン搬送フレーム１１に順次間隔を置いて互いに平行に配列して設けられ、第１の動力ローラ伝動部材は、第１の搬送ローラに接続され、第１の動力ローラ制動部材は、第１の搬送ローラに接続される。

第１の動力ローラ１２は、被検査パイプラインを搬送するために用いられる。被検査パイプラインは、第１の搬送ローラ上に配置され、第１の動力ローラ伝動部材は、第１の搬送ローラの回転を制御して被検査パイプラインを被検査領域に搬送し、第１の動力ローラ制動部材は、第１の搬送ローラの制動を制御して被検査パイプラインをクランプすることにより、被検査パイプラインを被検査領域に移動不可に固定させ、これにより、被検査パイプラインの検査が容易となる。

第１の液圧支柱１３は、パイプライン搬送フレーム１１にヒンジ接続され、固定支柱１４は、パイプライン搬送フレーム１１にヒンジ接続され、固定支柱１４は、パイプライン搬送フレーム１１の後端箇所に位置する。

本願において、先端は、図１に示すＡ端方向であり、後端は、図１に示すＢ端方向である。第１の液圧支柱１３は、パイプライン搬送フレーム１１を上昇させるために用いられる。パイプライン搬送フレーム１１の後端が固定支柱１４にヒンジ接続されるため、第１の液圧支柱１３がパイプライン搬送フレーム１１をさせると、パイプライン搬送フレーム１１はその先端が上昇された傾斜状態となる。

例示的な実施形態では、パイプライン搬送装置１は、第１の緩衝ブラケット１５と、第１の補助支柱１６と、第１の変位センサ１７と、第１の傾斜角センサ１８と、赤外線発信機１９と、赤外線受信機１１０と、をさらに含む。第１の緩衝ブラケット１５は、パイプライン搬送フレーム１１に固定接続され、第１の緩衝ブラケット１５は、パイプライン搬送フレーム１１の下方に設けられ、第１の補助支柱１６は、第１の緩衝ブラケット１５の下方に設けられ、第１の補助支柱１６は、第１の緩衝ブラケット１５に接触する。

第１の補助支柱１６及び第１の緩衝ブラケット１５は、１つ又は複数設けられることができ、パイプライン搬送フレーム１１を補助支持し、被検査パイプラインの重さによるパイプライン搬送フレーム１１の変形を防止するために用いられる。

第１の変位センサ１７は、第１の液圧支柱１３に設けられる。第１の変位センサ１７は、第１の液圧支柱１３の上昇高さを検出し、上昇高さデータを制御装置７にフィードバックするために用いられ、予め設定された高さに達すると、制御装置７は、上昇を停止するように第１の液圧支柱１３を制御することができる。

第１の傾斜角センサ１８は、パイプライン搬送フレーム１１の後端箇所に設けられる。第１の傾斜角センサ１８は、パイプライン搬送フレーム１１の傾斜角度を検出してその傾斜角度データを制御装置７にフィードバックするために用いられ、傾斜角度が設定値を超える場合、制御装置７は、警報を発し、逆方向への調整を行うように第１の液圧支柱１３を連動制御する。

赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０とは、ペアとなってパイプライン搬送フレーム１１に設けられ、図３に示すように、赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０とは、それぞれパイプライン搬送フレーム１１の両側に位置し、赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との間に形成された光路は、パイプライン搬送フレーム１１の中心軸線に垂直であり、赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との数は、２対であり、２対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０とは、パイプライン搬送フレーム１１の先端箇所に位置する。

２対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０とにおいて、１対は、パイプライン搬送フレーム１１の先端の端点に設けられ、もう１対は、先端の端点から予め設定された距離を置いて設けられ、予め設定された距離は、被検査パイプラインの長さより小さい。被検査パイプラインが被検査領域に入っていない場合、２対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との光路は遮断されず、被検査パイプラインが検査対象領域に入り始まった場合、先端の端点における１対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との光路は遮断され、被検査パイプラインが被検査領域に完全に入った場合、先端の端点における１対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との光路が遮断されず、もう１対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との光路は遮断される。赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０とは、光路が遮断されたか否かの信号を制御装置７にフィードバックし、制御装置７は、フィードバックされた信号に基づいてパイプライン搬送装置１を制御して、被検査パイプラインを被検査領域に進入させることができる。

ピグトラップ把持装置３は、把持装置フレーム３１と、第１のレール３２と、第１の直線駆動機構３３と、ロボットアーム（マニピュレータ）３４と、第２の変位センサ３５と、を含む。把持装置フレーム３１は、パイプライン搬送フレーム１１の上方に設けられ、把持装置フレーム３１には第１のレール３２が設けられており、第１の直線駆動機構３３は、第１のレール３２に設けられ、ロボットアーム３４は、第１の直線駆動機構３３に設けられ、ロボットアーム３４は、第１の直線駆動機構３３の下方に位置し、ロボットアーム３４は、ピグトラップ２に接続される。

図２に示すように、ロボットアーム３４は、ピグトラップ２を挟持してピグトラップ２を上下に移動させるために用いられる。第１の直線駆動機構３３は、ロボットアーム３４を駆動して第１のレール３２上で移動させ、ピグトラップ２を被検査パイプラインの先端又は後端に移動可能にするために用いられる。一例として、第１のレール３２にラック（ｒａｃｋ）が設けられ、第１の直線駆動機構３３は、第１のレール３２に装着されるスライダと、スライダに設けられるステッピングモータと、ステッピングモータの出力軸に設けられ、第１のレール３２におけるラックと噛み合う歯車と、を含み、ステッピングモータの回転を制御することにより、スライダを第１のレール３２上で移動可能にする。第１の直線駆動機構３３とロボットアーム３４とは、２組設けられ、２組のロボットアーム３４を用いてピグトラップ２をより安定的に挟持することができる。

第２の変位センサ３５は、第１の直線駆動機構３３に設けられる。第２の変位センサ３５は、第１の直線駆動機構３３の変位距離を検出し、変位距離データを制御装置７にフィードバックするために用いられ、被検査パイプラインの長さに応じて変位距離が設定され、制御装置７は、第１の直線駆動機構３３を予め設定された変位距離に達するように制御することができる。

例示的な実施形態では、ピグトラップ２は、両端が開口である円筒状のピグトラップケース２１と、ピグトラップケース２１の上方の外壁に設けられ、ロボットアーム３４に接続される吊り具２２と、第１の電動ラッチ２３と、第２の電動ラッチ２４と、第１の赤外線測距センサ２５と、第２の赤外線測距センサ２６と、第３の赤外線測距センサ２７と、第２の傾斜角センサ２８と、を含む。

一例として、ロボットアーム３４は、吊り具２２にヒンジ接続されてもよく、グリッパー方式を用いて吊り具２２に着脱可能に接続されてもよく、ヒンジ接続の方式を用いると、ロボットアーム３４の構造が簡単であり、グリッパー方式を用いると、より能動的であり、拡張可能性が高い。

第１の電動ラッチ２３は、ピグトラップケース２１の一端の外壁に固定され、第２の電動ラッチ２４は、ピグトラップケース２１の他端の外壁に固定される。第１の電動ラッチ２３及び第２の電動ラッチ２４は、パイプライン検査器を阻止して、ピグトラップ２の搬送過程においてパイプライン検査器が両端の開口から落下することを防止するために用いられる。

第１の赤外線測距センサ２５は、ピグトラップケース２１の一端の外壁に設けられ、第２の赤外線測距センサ２６は、ピグトラップケース２１の一端の内壁に設けられ、第３の赤外線測距センサ２７は、ピグトラップケース２１の他端の内壁に設けられる。

図３に示すように、第１の赤外線距離測定センサ２５は、ピグトラップ２と被検査パイプラインとの間の距離を検出するために用いられる。第１の赤外線測距センサ２５は、検出した距離データを制御装置７にフィードバックし、制御装置７は、フィードバックされた距離データに基づいてピグトラップ把持装置３を制御して、ピグトラップ２と被検査パイプラインとの間の距離を予め設定された範囲内に保持させることができる。第２の赤外線測距センサ２６及び第３の赤外線測距センサ２７は、パイプライン検査器とピグトラップ２の両端の開口との距離を検出するために用いられる。第２の赤外線測距センサ２６及び第３の赤外線測距センサ２７は、検出した距離データを制御装置７にフィードバックし、制御装置７は、フィードバックされた距離データに基づいて第１の電動ラッチ２３及び第２の電動ラッチ２４を制御して、パイプライン検査器をピグトラップ２から離間可能にし、又はピグトラップ２がパイプライン検査器を受取した後それを阻止するようにできる。

第２の傾斜角センサ２８は、ピグトラップケース２１に設けられる。第２の傾斜角センサ２８は、ピグトラップケース２１の傾斜角度を検出してその傾斜角度データを制御装置７にフィードバックするために用いられ、傾斜角度が設定値を超えると、制御装置７は警報を発する。

例示的な実施形態では、図１に示すように、搬送システムは、補助搬送装置５をさらに含む。補助搬送装置５は、パイプライン搬送装置１の先端位置に、パイプライン搬送装置１と同軸となるように設けられ、制御装置７に接続される。

補助搬送装置５は、ピグトラップ２を補助搬送することにより、ピグトラップ２と被検査パイプラインとの間の距離の制御をより正確にするために用いられる。

補助搬送装置５は、補助搬送フレーム５１と、第２の動力ローラ５１と、第２の液圧支柱５３と、傾斜機構フレーム５４と、第１の電動シリンダ５５と、第１の機械トレイ５６とを含む。第２の動力ローラ５２は、複数の第２の搬送ローラと、第２の動力ローラ伝動部材と、第２の動力ローラ制動部材と、を含み、第２の搬送ローラは、補助搬送フレームに順次間隔を置いて互いに平行に配列して設けられ、第２の動力ローラ伝動部材は、第２の搬送ローラに接続され、第２の動力ローラ制動部材は、第２の搬送ローラに接続される。

第２の動力ローラ５２は、被検査パイプラインとピグトラップ２とを搬送するために用いられ、第２の動力ローラ５２の機能は、第１の動力ローラ１２の機能と同様である。

第２の液圧支柱５３は、補助搬送フレーム５１に固定接続され、第２の液圧支柱５３の数は４つであり、４つの第２の液圧支柱５３は、それぞれ補助搬送フレーム５１の四隅箇所に位置する。第２の液圧支柱５３は、補助搬送フレーム５１を上昇させるために用いられる。

傾斜機構フレーム５４は、補助搬送フレーム５１に固定接続され、傾斜機構フレーム５４は、補助搬送フレーム５１の下方に位置し、第１の電動シリンダ５５は、傾斜機構フレーム５４に設けられ、第１の機械トレイ５６は、第１の電動シリンダ５５に設けられる。第１の電動シリンダ５５は、第１の機械トレイ５６を上昇させるために用いられ、第１の機械トレイ５６がピグトラップ２に接触することにより、ピグトラップ２を傾斜させる。

例示的な実施形態では、補助搬送装置５は、第２の緩衝ブラケット５７と、第２の補助支柱５８と、第３の変位センサ５９と、を含む。第２の緩衝ブラケット５７は、補助搬送フレーム５１に固定接続され、第２の緩衝ブラケット５７は、補助搬送フレーム５１の下方に設けられ、第２の補助支柱５８は、第２の緩衝ブラケット５７の下方に設けられ、第２の補助支柱５８は、第２の緩衝ブラケット５７に接触する。

第２の補助支柱５８及び第２の緩衝ブラケット５７は、１つ又は複数設けられることができ、補助搬送フレーム５１を補助支持し、被検査パイプラインの重さによる補助搬送フレーム５１の変形を防止するために用いられる。

第３の変位センサ５９は、第２の液圧支柱５３に設けられる。第３の変位センサ５９は、第２の液圧支柱５３の上昇高さを検出し、その上昇高さデータを制御装置７にフィードバックするために用いられ、予め設定された高さに達すると、制御装置７は、上昇を停止するように第２の液圧支柱５３を制御することができる。

例示的な実施形態では、搬送システムは、パイプライン搬送フレーム１１の下方に設けられ、制御装置７に接続されるピグトラップ受取装置６をさらに含む。

ピグトラップ受取装置６は、被検査パイプラインの後端箇所でピグトラップ２を補助受取することにより、ピグトラップ２を被検査パイプラインの後端箇所においてさらに安定させるために用いられる。

ピグトラップ受取装置６は、受取装置フレーム６１と、第２のレール６２と、第２の直線駆動機構６３と、第２の電動シリンダ６４と、第２の機械トレイ６５と、を含む。受取装置フレーム６１は、パイプライン搬送フレーム１１の後端箇所に固定接続され、第２のレール６２は、受取装置フレーム６１に設けられ、第２の直線駆動機構６３は、第２のレール６２に設けられ、第２の電動シリンダ６４は、第２の直線駆動機構６３に設けられ、第２の機械トレイ６５は、第２の電動シリンダ６４に設けられる。

第２の直線駆動機構６３は、第２の電動シリンダ６４及び第２の機械トレイ６５を駆動して第２のレール６２上で移動させるために用いられる。一例として、第２のレール６２にラックが設けられ、第２の直線駆動機構６３は、第２のレール６２に装着されるスライダと、スライダに設けられるステッピングモータと、ステッピングモータの出力軸に設けられ、第２のレール６２におけるラックと噛み合う歯車と、を含み、ステッピングモータの回転を制御することにより、スライダを第２のレール６２上で移動可能にする。第２の直線駆動機構６３と第２の電動シリンダ６４と第２の機械トレイ６５とは、２組設けられ、２組の第２の機械トレイ６５を用いてピグトラップ２をより安定的に受取することができる。

例示的な実施形態では、ピグトラップ受取装置６は、第３の緩衝ブラケット６６と、第３の補助支柱６７と、第４の変位センサ６８と、リミットスイッチ６９と、をさらに含み、第３の緩衝ブラケット６６は、受取装置フレーム６１に固定接続され、第３の緩衝ブラケット６６は、受取装置フレーム６１の下方に設けられ、第３の補助支柱６７は、第３の緩衝ブラケット６６の下方に設けられ、第３の補助支柱６７は、第３の緩衝ブラケット６６に接触する。

第３の緩衝ブラケット６６及び第３の補助支柱６７は、１つ又は複数設けることができ、受取装置フレーム６１を補助支持し、被検査パイプラインの重さによる受取装置フレーム６１の変形を防止するために用いられる。

第４の変位センサ６８は、第２の直線駆動機構６３に設けられる。第４の変位センサ６８は、第２の直線駆動機構６３の変位距離を検出し、その変位距離データを制御装置７にフィードバックするために用いられ、被検査パイプラインの長さに応じて変位距離が設定され、制御装置７は、第２の直線駆動機構６３が予め設定された変位距離に達するように制御することができる。

リミットスイッチ６９は、第２のレール６２の先端箇所に設けられ、第２の直線駆動機構６３のストロークを制限するために用いられる。

例示的な実施形態では、搬送システムは、パイプライン搬送フレーム１１及び／又は補助輸送フレーム５１に設けられ、制御装置７に接続される中心線調整装置４をさらに含む。中心線調整装置４は、ペアとなる電動スライドテーブル４１と、調整ブロック４２と、距離センサ４３と、を含み、調整ブロック４２及び距離センサ４３は、電動スライドテーブル４１に設けられ、電動スライドテーブル４１は、パイプライン搬送フレーム１１及び／又は補助搬送フレーム５１に設けられる。

図２に示すように、中心線調整装置４は、被検査パイプライン及び／又はピグトラップ２を調整してパイプライン搬送フレーム１１の中心軸線に位置させるために用いられる。電動スライドテーブル４１は、調整ブロック４２を駆動して動作させる。電動スライドテーブル４１は、被検査パイプラインの両側に対称的に配置される。距離センサ４３は、被検査パイプライン両側の距離を検出し、その距離データを制御装置７にフィードバックするために用いられ、被検査パイプライン両側の距離データが設定値を超える場合、制御装置７は、電動スライドテーブル４１の動作を制御して、調整ブロック４２を被検査パイプラインに接触させ、被検査パイプラインをパイプライン搬送フレーム１１の中心軸線に位置するように調整する。一例として、距離センサ４３は、超音波センサを用いることができ、調整ブロック４２は、ローラの形式を用いることができる。

動作時に、パイプライン検査器が無動力のものであることを例とし、パイプライン検査器は、ピグトラップ２内に搭載され、ピグトラップ２における第１の電動ラッチ２３と第２の電動ラッチ２４とは閉じてパイプライン検査器をその中に阻止させる。ピグトラップ把持装置３は、ピグトラップ２を挟持して空中に停留させる。被検査パイプラインは、先端箇所から補助搬送装置５における第２の動力ローラ５２により被検査領域に搬送され、パイプライン搬送フレーム１１の先端の端点における１対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との光路が遮断されるときに、被検査パイプラインが被検査領域に入り始まることを示し、パイプライン搬送フレーム１１の先端の端点における１対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との光路が遮断されず、もう１対の赤外線発信機１９と赤外線受信機１１０との光路が遮断されるときに、被検査パイプラインが被検査領域に完全に入ったことを示し、この場合、制御装置７は、第１の動力ローラ１２を制動して被検査パイプラインが被検査領域に停留するように制御する。被検査パイプラインの搬送過程において、中心線調整装置４は、被検査パイプラインがパイプライン搬送フレーム１１の中心軸線に位置するように被検査パイプラインを絶えず調整する。

制御装置７は、第１の変位センサ１７及び第３の変位センサ５９の検査データに基づいて、第１の液圧支柱１３及び第２の液圧支柱５３が予め設定された高さまで上昇するように制御して、パイプライン搬送フレーム１１及び被検査パイプラインが傾斜状態されるようにする。第１の傾斜角センサ１８は、パイプライン搬送フレーム１１の傾斜角度を検出し、制御装置７は、傾斜角度が設定値を超えると警報を発し、逆方向調整を行うように第１の液圧支柱１３を連動制御する。

図４に示すように、ピグトラップ把持装置３は、ピグトラップ２を補助搬送装置５に配置し、ピグトラップ２における第１の赤外線測距センサ２５によりピグトラップ２と被検査パイプラインとの間の距離を検出し、制御装置７は、補助搬送装置５及び中心線調整装置４を制御して被検査パイプラインとの距離が予め設定された値を満たすようにピグトラップ２を微調整する。制御装置７は、第１の電動ラッチ２３を制御して開き、第１の電動シリンダ５５を制御して第１の機械トレイ５６を上昇させる。第１の機械トレイ５６がピグトラップ２に接触することにより、ピグトラップ２を傾斜させ、重力によりパイプライン検査器がピグトラップ２から被検査パイプラインに入るときから検査を開始する。第２の傾斜角センサ２８は、ピグトラップ２の傾斜角度を検出し、制御装置７は、傾斜角度が設定値を超えると警報を発する。

制御装置７は、第２の赤外線距離測定センサ２６がパイプライン検査器がピグトラップ２から離れたことを検査すると、第１の電動ラッチ２３を閉じるように制御し、ロボットアーム３４を制御してピグトラップ２を上昇させ、続いて第１の直線駆動機構３３を制御して被検査パイプラインの後端に移動させる。第１の直線駆動機構３３の移動距離は、被検査パイプラインの長さに応じて設定され、第２の変位センサ３５により第１の直線駆動機構３３の移動距離を検出する。また、第４の変位センサ６８により第２の直線駆動機構６３の移動距離を検出し、ピグトラップ受取装置６も被検査パイプラインの後端に移動するように制御する。ピグトラップ受取装置６が受取位置に到達した後、制御装置７は、第２の電動シリンダ６４を制御して第２の機械トレイ６５を受取位置まで上昇させ、続いてロボットアーム３４を制御してピグトラップ２を第２の機械トレイ６５に配置し、第２の電動ラッチ２４を開く。

パイプライン検査器は、検査完了後、被検査パイプラインの後端からピグトラップ２中に入り、第３の赤外線測距センサ２７が、パイプライン検査器がピグトラップ２に入ったことを検出したときに、制御装置７は、第２の電動ラッチ２４を閉じるように制御し、続いてピグトラップ把持装置３を制御してピグトラップ２を先端の初期位置に搬送するとともに、ピグトラップ受取装置６、第１の液圧支柱１３及び第２の液圧支柱５３を初期位置に戻るように制御する。最後に、パイプライン搬送装置１を制御して被検査パイプラインを次の工程に搬送し、一検査作業を完了する。

パイプライン検査器が動力を有する場合、全体の検査プロセスは、上記プロセスと同じであるが、第１の液圧支柱１３及び第２の液圧支柱５３の上昇を制御する必要がなく、パイプライン検査器がピグトラップ２に位置している時から検査を開始し、被検査パイプラインに入った後に検査不感帯が生じない点で異なる。

本願における状態検知機能を備えた検査器搬送システムは、パイプライン搬送装置１と、ピグトラップ２と、ピグトラップ把持装置３と、制御装置７と、を含み、ピグトラップ把持装置３は、パイプライン搬送装置１の上方に設けられ、ピグトラップ把持装置３は、ピグトラップケース２に接続され、制御装置７は、それぞれパイプライン搬送装置１とピグトラップ２とピグトラップ把持装置３とに接続される。搬送システムは、無動力のパイプライン検査器にも動力のパイプライン検査器にも使用可能であり、検査不感帯が存在しない。第１の変位センサ１７、第１の傾斜角センサ１８、赤外線発信機１９、赤外線受信機１１０、第１の赤外線測距センサ２５、第２の赤外線測距センサ２６、第３の赤外線測距センサ２７、第２の傾斜角センサ２８、第２の変位センサ２５、距離センサ４３、第３の変位センサ５９、第４の変位センサ６８などの複数種のセンサを用い、各機構の動作状態に対して状態感知機能を備え、自動化のパイプライン搬送及び検査を効果的に実現することができる。

本願における実施例間の類似部分は、相互に参照すればよく、以上で説明された具体的な実施形態は、本願の全面的な構想におけるいくつかの例にすぎず、本願の保護範囲を限定するものではない。当業者であれば、創造的な労働付与無しで、本願の解決手段に基づいて拡張して得る他の実施例は、いずれも本願に保護される範囲に属する。

１ パイプライン搬送装置
１１ パイプライン搬送フレーム
１２ 第１の動力ローラ
１３ 第１の液圧支柱
１４ 固定支柱
１５ 第１の緩衝ブラケット
１６ 第１の補助支柱
１７ 第１の変位センサ
１８ 第１の傾斜角センサ
１９ 赤外線発信機
１１０ 赤外線受信機
２ ピグトラップ
２１ ピグトラップケース
２２ 吊り具
２３ 第１の電動ラッチ
２４ 第２の電動ラッチ
２５ 第１の赤外線測距センサ
２６ 第２の赤外線測距センサ
２７ 第３の赤外線測距センサ
２８ 第２の傾斜角センサ
３ ピグトラップ把持装置
３１ 把持装置フレーム
３２ 第１のレール
３３ 第１の直線駆動機構
３４ ロボットアーム
３５ 第２の変位センサ
４ 中心線調整装置
４１ 電動スライドテーブル
４２ 調整ブロック
４３ 距離センサ
５ 補助搬送装置
５１ 補助搬送フレーム
５２ 第２の動力ローラ
５３ 第２の液圧支柱
５４ 傾斜機構フレーム
５５ 第１の電動シリンダ
５６ 第１の機械トレイ
５７ 第２の緩衝ブラケット
５８ 第２の補助支柱
５９ 第３の変位センサ
６ ピグトラップ受取装置
６１ 受取装置フレーム
６２ 第２のレール
６３ 第２の直線駆動機構
６４ 第２の電動シリンダ
６５ 第２の機械トレイ
６６ 第３の緩衝ブラケット
６７ 第３の補助支柱
６８ 第４の変位センサ
６９ リミットスイッチ
７ 制御装置

Claims (9)

1. パイプライン検査器の動きを感知する機能を備える検査器搬送システムであって、
   パイプライン搬送装置と、ピグトラップと、ピグトラップ把持装置と、制御装置と、を含み、
   前記ピグトラップ把持装置は、前記パイプライン搬送装置の上方に設けられ、前記ピグトラップ把持装置は、前記ピグトラップに接続され、
   前記制御装置は、それぞれ前記パイプライン搬送装置と、前記ピグトラップと、前記ピグトラップ把持装置とに接続され、
   前記パイプライン搬送装置は、被検査パイプラインを搬送するために用いられ、
   前記ピグトラップは、前記パイプライン検査器を発射及び受取するために用いられ、前記パイプライン検査器は、ピグトラップから被検査パイプラインに入って検査を行い、
   前記ピグトラップ把持装置は、前記ピグトラップを搬送するために用いられ、
   前記パイプライン搬送装置は、パイプライン搬送フレームと、第１の動力ローラと、第１の液圧支柱と、固定支柱と、を含み、
   前記第１の動力ローラは、複数の第１の搬送ローラと、第１の動力ローラ伝動部材と、第１の動力ローラ制動部材と、を含み、複数の前記第１の搬送ローラは、前記パイプライン搬送フレームに順次間隔を置いて互いに平行に配列して設けられ、
   前記第１の動力ローラ伝動部材は、前記第１の搬送ローラに接続され、
   前記第１の動力ローラ制動部材は、前記第１の搬送ローラに接続され、
   前記第１の液圧支柱は、前記パイプライン搬送フレームにヒンジ接続され、前記第１の液圧支柱は、前記パイプライン搬送フレームを上昇させるために用いられ、
   前記固定支柱は、前記パイプライン搬送フレームにヒンジ接続され、前記固定支柱は、前記パイプライン搬送フレームの後端箇所に位置し、
   前記ピグトラップ把持装置は、把持装置フレームと、第１のレールと、第１の直線駆動機構と、ロボットアームと、第２の変位センサと、を含み、
   前記把持装置フレームは、前記パイプライン搬送フレームの上方に設けられ、
   前記第１の直線駆動機構は、前記把持装置フレームに設けられている第１のレールに設けられ、
   前記ロボットアームは、前記第１の直線駆動機構に設けられ、前記ロボットアームは、前記第１の直線駆動機構の下方に位置し、前記ロボットアームは、前記ピグトラップに接続され、
   前記第２の変位センサは、前記第１の直線駆動機構に設けられ、前記第１の直線駆動機構の変位距離を検出する、
   ことを特徴とする検査器搬送システム。
2. 前記搬送システムは、前記パイプライン搬送装置の先端箇所に設けられ、前記パイプライン搬送装置と同軸に設けられ、前記制御装置に接続される補助搬送装置をさらに含み、
   前記補助搬送装置は、補助搬送フレームと、第２の動力ローラと、第２の液圧支柱と、傾斜機構フレームと、第１の電動シリンダと、第１の機械トレイと、を含み、
   前記第２の動力ローラは、複数の第２の搬送ローラと、第２の動力ローラ伝動部材と、第２の動力ローラ制動部材と、を含み、複数の前記第２の搬送ローラは、前記補助搬送フレームに順次間隔を置いて互いに平行に配列して設けられ、
   前記第２の動力ローラ伝動部材は、前記第２の搬送ローラに接続され、
   前記第２の動力ローラ制動部材は、前記第２の搬送ローラに接続され、
   前記第２の液圧支柱は、前記補助搬送フレームに固定接続され、前記第２の液圧支柱の数は４つであり、４つの前記第２の液圧支柱は、それぞれ前記補助搬送フレームの四隅箇所に位置し、
   前記傾斜機構フレームは、前記補助搬送フレームに固定接続され、前記傾斜機構フレームは、前記補助搬送フレームの下方に位置し、
   前記第１の電動シリンダは、前記傾斜機構フレームに設けられ、
   前記第１の機械トレイは、第１の電動シリンダに設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査器搬送システム。
3. 前記補助搬送装置は、第２の緩衝ブラケットと、第２の補助支柱と、第３の変位センサと、を含み、
   前記第２の緩衝ブラケットは、前記補助搬送フレームに固定接続され、前記第２の緩衝ブラケットは、前記補助搬送フレームの下方に設けられ、
   前記第２の補助支柱は、前記第２の緩衝ブラケットの下方に設けられ、前記第２の補助支柱は、前記第２の緩衝ブラケットに接触し、
   前記第３の変位センサは、前記第２の液圧支柱に設けられる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の検査器搬送システム。
4. 前記搬送システムは、前記パイプライン搬送フレームの下方に設けられ、前記制御装置に接続されるピグトラップ受取装置をさらに含み、
   前記ピグトラップ受取装置は、受取装置フレームと、第２のレールと、第２の直線駆動機構と、第２の電動シリンダと、第２の機械トレイと、を含み、
   前記受取装置フレームは、前記パイプライン搬送フレームに固定接続され、前記受取装置フレームは、前記パイプライン搬送フレームの後端箇所に位置し、
   前記第２のレールは、前記受取装置フレームに設けられ、
   前記第２の直線駆動機構は、前記第２のレールに設けられ、
   前記第２の電動シリンダは、前記第２の直線駆動機構に設けられ、
   前記第２の機械トレイは、前記第２の電動シリンダに設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査器搬送システム。
5. 前記ピグトラップ受取装置は、第３の緩衝ブラケットと、第３の補助支柱と、第４の変位センサと、リミットスイッチと、をさらに含み、
   前記第３の緩衝ブラケットは、前記受取装置フレームに固定接続され、前記第３の緩衝ブラケットは、前記受取装置フレームの下方に設けられ、
   前記第３の補助支柱は、前記第３の緩衝ブラケットの下方に設けられ、前記第３の補助支柱は、前記第３の緩衝ブラケットに接触し、
   前記第４の変位センサは、前記第２の直線駆動機構に設けられ、
   前記リミットスイッチは、前記第２のレールに設けられ、前記リミットスイッチは、前記第２のレールの先端箇所に位置する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の検査器搬送システム。
6. 前記搬送システムは、前記パイプライン搬送フレーム及び／又は補助輸送フレームに設けられ、前記制御装置に接続される中心線調整装置をさらに含み、
   前記中心線調整装置は、ペアとなる電動スライドテーブルと、調整ブロックと、距離センサと、を含み、
   前記調整ブロック及び距離センサは、前記電動スライドテーブルに設けられ、
   前記電動スライドテーブルは、前記パイプライン搬送フレーム及び／又は補助搬送フレームに設けられる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の検査器搬送システム。
7. 前記パイプライン搬送装置は、第１の緩衝ブラケットと、第１の補助支柱と、第１の変位センサと、第１の傾斜角センサと、赤外線発信機と、赤外線受信機と、をさらに含み、
   前記第１の緩衝ブラケットは、前記パイプライン搬送フレームに固定接続され、前記第１の緩衝ブラケットは、前記パイプライン搬送フレームの下方に設けられ、
   前記第１の補助支柱は、前記第１の緩衝ブラケットの下方に設けられ、前記第１の補助支柱は、前記第１の緩衝ブラケットに接触し、
   前記第１の変位センサは、前記第１の液圧支柱に設けられ、
   前記第１の傾斜角センサは、前記パイプライン搬送フレームに設けられ、前記第１の傾斜角センサは、前記パイプライン搬送フレームの後端箇所に位置し、
   前記赤外線発信機と赤外線受信機とは、ペアとなって前記パイプライン搬送フレームに設けられ、前記赤外線発信機と赤外線受信機とは、それぞれ前記パイプライン搬送フレームの両側に位置し、
   前記赤外線発信機と赤外線受信機との間に形成された光路は、前記パイプライン搬送フレームの中心軸線に垂直であり、
   前記赤外線発信機と赤外線受信機との数は、２対であり、２対の前記赤外線発信機と赤外線受信機とは、前記パイプライン搬送フレームの先端箇所に位置する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査器搬送システム。
8. 前記ピグトラップは、その両端が開口である円筒状のピグトラップケースと、吊り具と、第１の電動ラッチと、第２の電動ラッチと、第１の赤外線測距センサと、第２の赤外線測距センサと、第３の赤外線測距センサと、第２の傾斜角センサと、を含み、
   前記吊り具は、前記ピグトラップケースの上方の外壁に設けられ、前記吊り具は、前記ロボットアームに接続され、
   前記第１の電動ラッチは、前記ピグトラップケースの一端の外壁に固定され、
   前記第２の電動ラッチは、前記ピグトラップケースの他端の外壁に固定され、
   前記第１の赤外線測距センサは、前記ピグトラップケースの一端の外壁に設けられ、
   前記第２の赤外線測距センサは、前記ピグトラップケースの一端の内壁に設けられ、
   前記第３の赤外線測距センサは、前記ピグトラップケースの他端の内壁に設けられ、
   前記第２の傾斜角センサは、前記ピグトラップケースに設けられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査器搬送システム。
9. 前記ピグトラップ把持装置は、前記ピグトラップを前記搬送システムの補助搬送装置に配置するために用いられ、
   前記第１の赤外線測距センサは、前記ピグトラップと前記被検査パイプラインとの間の距離を検出するために用いられ、
   前記制御装置は、前記補助搬送装置及び前記搬送システムの中心線調整装置を制御して前記被検査パイプラインとの距離が予め設定された値を満たすように前記ピグトラップを調整するために用いられ、
   前記第２の傾斜角センサは、前記ピグトラップの傾斜角度を検出するために用いられ、
   前記制御装置は、前記傾斜角度が設定値を超える場合、警報を発するために用いられる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の検査器搬送システム。

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