KR20230098860A - 이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법 - Google Patents

이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법 Download PDF

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유타 도쿠모토
쿄헤이 이시다
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

수평 방향에 대하여 경사지는 부재의 표면에 흡착되면서 부재의 표면을 따라 이동할 때에, 이동 방향이 중력의 영향을 받지 않고 직진성을 유지하면서, 부재의 표면을 안정적으로 주행할 수 있는 이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법을 제공한다. 부재의 표면을 따라 이동 가능해지도록, 진행 방향 좌우 양측에 각각 이동 기구를 구비한 대차 본체와, 상기 대차 본체를 상기 부재의 표면에 흡착시키는 흡착 기구와, 상기 진행 방향과 직교하는 상기 대차 본체의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지하는 검지기와, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도에 기초하여, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구의 각각의 속도를 개별적으로 제어하는 제어 장치를 갖는 이동 장치.

Description

이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법
본 발명은, 배관(pipe) 등의 부재의 표면을 따라 이동하는 이동 장치 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법에 관한 것이다.
배관 등의 부재의 표면을 검사하는 등의 목적으로, 검사 장치 등을 탑재한, 부재의 표면을 따라 이동 가능한 이동 장치가 이용되고 있다. 예를 들면 특허문헌 1에는, 크롤러(crawler track)의 이대(履帶; track belt)에 자석이 부착되어, 크롤러를 회전 구동함으로써, 자석의 자기 흡인력에 의해 벽면에 흡착한 상태로 벽면 상을 주행하는 벽면 이동 장치가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 주행 대차(traveling carriage)의 내부에 자석을 갖고, 작업을 실시할 때에는 자석을 피주행재에 접근시켜 충분한 견인력을 발휘하도록 하여, 주행 대차를 이설(移設; relocate)할 때에는 자석을 피주행재로부터 떨어뜨리도록 이동시켜 피주행재로부터 떼어내기 쉽게 한 주행 대차가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 자석재 등으로 이루어지는 차륜을 개재하여 피검체에 흡착할 수 있도록 한 초음파 탐상 장치가 개시되어 있다.
일본특허 제6681474호 일본공개특허공보 평9-52196호 일본공개특허공보 소62-124458호
이들 특허문헌 1∼3에 개시되는 장치는 모두, 이동 장치가 부재의 표면 상을 이동하는 것을 방해하지 않는 정도의 흡착력으로, 이동 장치를 부재의 표면에 흡착하고 있다. 즉, 부재의 표면에 흡착되면서 부재의 표면 상을 이동하는 이동 장치의 이동을 방해하지 않는 정도로, 흡착력의 크기를 제한할 필요가 있어, 이동 장치의 이동 방향이 중력의 영향을 받기 쉽다는 문제가 있었다.
구체적으로는, 부재의 표면의 경사 방향을 따라 이동 장치가 상하 방향(즉 중력 방향)으로 이동할 때는, 이동 장치의 이동 방향이 중력의 영향을 받아 구부러지는 일은 없고, 이동 장치가 부재의 표면을 따라 안정적으로 이동할 수 있다. 이에 대하여, 부재의 표면이 경사지는 부위를 가로지르도록 이동 장치가 수평 방향(즉 중력 방향에 직교하는 방향)으로 이동할 때, 특히, 부재의 표면의 경사가 소정 각도 이상일 때는, 중력의 영향을 받아 이동 장치가 내려가면서 주행하여, 이동 장치의 이동 방향이 구부러지는 현상이 생긴다. 이에 따라, 이동 장치의 직진성이 소실되어, 안정적으로 이동을 할 수 없다.
본 발명은, 당해 문제를 감안하여 완성된 것으로서, 수평 방향에 대하여 경사지는 부재의 표면에 흡착되면서 부재의 표면을 따라 이동할 때에, 이동 방향이 중력의 영향을 받지 않고 직진성을 유지하면서, 부재의 표면을 안정적으로 주행할 수 있는 이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 이하와 같다.
[1] 대차 본체(carriage body)와, 상기 대차 본체의 진행 방향 좌우 양측에 구비되고, 당해 대차 본체를 부재의 표면을 따라 이동시키는 이동 기구와, 상기 대차 본체를 상기 부재의 표면에 흡착시키는 흡착 기구와, 적어도 상기 진행 방향과 직교하는 상기 대차 본체의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지하는 검지기와, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도에 기초하여, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구의 각각의 속도를 개별적으로 제어하는 제어 장치를 갖는 이동 장치.
[2] 상기 이동 기구는 차륜(wheel) 또는 크롤러(crawler track)인, [1]에 기재된 이동 장치.
[3] 상기 부재는 연자성 재료이고, 상기 흡착 기구는 자석인, [1] 또는 [2]에 기재된 이동 장치.
[4] 상기 자석은 상기 이동 기구에 내장되어 있는, [3]에 기재된 이동 장치.
[5] 상기 검지기는 수평기인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 이동 장치.
[6] 상기 제어 장치는, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도가 소정값 이상인 상태로 상기 대차 본체가 상기 부재의 표면을 따라 이동할 때, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구 중 중력 방향 하방의 상기 이동 기구의 속도가, 중력 방향 상방의 상기 이동 기구의 속도보다도 커지도록 제어하는, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 이동 장치.
[7] 상기 제어 장치는, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도가 소정값 이상인 상태로 상기 대차 본체가 상기 부재의 표면을 따라 이동할 때, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구 중 중력 방향 하방의 상기 이동 기구의 속도가, 중력 방향 상방의 상기 이동 기구의 속도보다도 5％ 이상 커지도록 제어하는, [6]에 기재된 이동 장치.
[8] 상기 제어 장치는, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도가 소정값 미만인 상태로 상기 대차 본체가 상기 부재의 표면을 따라 이동할 때, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구의 속도가, 서로 동일해지도록 제어하는, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 이동 장치.
[9] 상기 소정값은 60도인, [6] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 이동 장치.
[10] 상기 대차 본체에 탑재되고, 상기 부재의 표면을 검사하는 검사 장치를 추가로 갖는, [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 이동 장치.
[11] [10]에 기재된 이동 장치를 이용하고, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도에 기초하여, 상기 이동 기구의 각각의 속도를 개별적으로 제어하면서, 상기 부재의 표면을 따라 상기 이동 장치를 이동시키고, 상기 검사 장치에 의해 상기 부재의 표면의 각 부위를 검사하는, 부재의 검사 방법.
[12] 부재의 표면의 각 부위를, [11]에 기재된 부재의 검사 방법에 따라 검사하는 공정을 포함하는, 부재의 제조 방법.
본 발명의 이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법에 의하면, 수평 방향에 대하여 경사지는 부재의 표면에 흡착되면서 부재의 표면을 따라 이동할 때에, 대차 본체의 각도에 기초하여, 대차 본체의 양측에 구비되는 이동 기구의 각각의 속도를 개별적으로 제어함으로써, 이동 방향이 중력의 영향을 받지 않고 직진성을 유지하면서, 부재의 표면을 안정적으로 주행시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 이동 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2(a)∼(d)는 각각, 본 발명의 이동 장치의 예를 나타내는, 개략도이다.
도 3(a), (b)는 각각, 본 발명의 이동 장치의 주행 상황의 예를 나타내는 개략도이다.
도 4(a), (b)는 각각, 본 발명의 이동 장치의 주행 상황의 예를 나타내는 개략도이다.
도 5(a)∼(c)는, 본 발명의 이동 장치에 있어서의 검지기의 예를 나타내는, 개략도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법의 실시 형태에 대해서, 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2(a)∼(d)에, 본 실시 형태의 이동 장치(1∼4)를 나타낸다.
본 실시 형태의 이동 장치(1∼4)는, 후술하는 바와 같이, 연자성 재료인 금속제의 배관(부재)의 표면을 검사하는 검사 장치로서 이용된다.
도 1 및 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 이동 장치(1)는, 대차 본체(10)와, 차륜(이동 기구)(14L, 14R)과, 자석(흡착 기구)(17)과, 수평기(검지기)(11)와, 제어 장치(12)와, 검사 장치(18)를 구비하고 있다.
대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에는, 대차 본체(10)가 배관의 표면을 따라 이동 가능해지도록, 각각 차륜(이동 기구)(14L, 14R)이 부착되어 있다. 대차 본체(10) 상에는, 차륜(14L)을 구동하는 모터(16L)와, 차륜(14R)을 구동하는 모터(16R)가 설치되어 있다.
대차 본체(10)에는 자석(흡착 기구)(17)이 부착되고, 자력에 의해 대차 본체(10)를 배관의 표면에 흡착시키게 되어 있다. 또한, 도 1, 도 2(a), 도 2(c)에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 대차 본체(10)의 상면에 자석(17)이 부착되어 있지만, 실제로는 배관(부재)의 표면과 극간을 둔 상태로 대차 본체(10)의 하면에 자석(17)이 부착되어 있는 것이 바람직하다.
대차 본체(10) 상에는, 추가로 수평기(검지기)(11) 및 제어 장치(12)가 부착되어 있다. 수평기(검지기)(11)는, 적어도 배관의 표면에 흡착되는 대차 본체(10)의 폭 방향, 즉 대차 본체(10)의 진행 방향과 직교하는 방향이, 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지한다. 그리고, 제어 장치(12)는, 수평기(11)에 의해 검지된 각도에 기초하여, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비된 차륜(14L, 14R)의 각각의 회전수, 즉 속도를 개별적으로 제어한다. 이 제어의 구체적인 내용에 대해서는 후술한다. 또한, 대차 본체(10) 상에 검사 장치(18)가 탑재되어, 대차 본체(10)에 의해 배관의 표면을 따라 이동되면서, 배관의 표면의 각 부위를 검사하게 되어 있다. 검사 장치(18)로서는, 예를 들면 배관(부재)의 표면을 촬영하는 카메라나, 배관(부재)의 표면의 흠을 검사하는 탐상 장치, 배관(부재)의 형상을 측정하는 형상 측정 장치, 배관(부재)의 두께를 측정하는 두께 측정 장치 등을 들 수 있다.
도 2(b)∼(d)에, 변형예로서, 이동 기구 및 흡착 기구를 변화시킨 이동 장치(2∼4)를 나타낸다. 도 2(b)에 나타내는 이동 장치(2)에서는, 도 2(a)에 나타내는 차륜(14L, 14R)을 대신하여, 자석 차륜(이동 기구, 흡착 기구)(14aL, 14aR)이 이용되고 있고, 자석 차륜(14aL, 14aR)에 자석이 내장됨으로써, 대차 본체(10) 상의 자석(17)이 생략되어 있다. 도 2(c)에 나타내는 이동 장치(3)에서는, 도 2(a)에 나타내는 차륜(14L, 14R)을 대신하여, 무한 궤도인 크롤러(이동 기구)(15L, 15R)가 이용되고 있다. 도 2(d)에 나타내는 이동 장치(4)에서는, 도 2(a)에 나타내는 차륜(14L, 14R)을 대신하여, 무한 궤도인 자기 크롤러(이동 기구, 흡착 기구)(15aL, 15aR)가 이용되고 있다. 그리고, 자기 크롤러(15aL, 15aR)에 자석이 내장됨으로써, 대차 본체(10) 상의 자석(17)이 생략되어 있다. 또한, 도 2(b), (d)에 나타내는 이동 장치(2, 4)에 있어서도, 도 2(a), (c)에 나타내는 이동 장치(1, 3)와 마찬가지로 자석(17)을 설치해도 좋다.
이하, 수평 방향 및 연직 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면을 따라 이동 장치(1)를 이동시키고, 배관(8)의 표면을 검사할 때의, 이동 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 도 3(a) 및 도 4(a)에는, 배관(8)이 수평 방향으로 연장되는 개소에서의, 이동 장치(1)의 이동 상황을 나타낸다. 또한, 도 3(b) 및 도 4(b)에는, 배관(8)이 연직 방향으로 연장되는 개소에서의, 이동 장치(1)의 이동 상황을 나타낸다.
본 실시 형태에서는, 대차 본체(10) 상에 부착된 자석(17)(도 2(a), 도 2(c) 참조), 혹은 자석 차륜(14aL, 14aR)(도 2(b) 참조) 또는 자기 크롤러(15aL, 15aR)(도 2(d) 참조)에 내장된 자석에 의해 자력이 발생한다. 그리고, 이 자력에 의해, 대차 본체(10)가 배관(8)의 표면에 흡착되면서 배관(8)의 표면을 따라 주행한다. 배관(8)의 표면은 원통 형상이고, 이 배관(8)이 수평 방향 및 연직 방향으로 연장되기 때문에, 배관(8)의 표면의 각 위치에 있어서 이 배관(8)의 표면이 수평 방향에 대하여 이루는 각도는, 여러 가지로 변화하고, 그 위를 이동하는 대차 본체(10)가 수평 방향에 대하여 이루는 각도도 마찬가지로 변화한다.
그래서, 도 1에 나타내는 대차 본체(10) 상에 부착된 수평기(11)에 의해, 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지한다. 또한, 이 각도에 기초하여, 제어 장치(12)에 의해, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비된 차륜(14L, 14R)의 각각을 구동하는 모터(16L, 16R)의 회전수를 개별적으로 제어한다. 이와 같이 하여, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비된 각 차륜(14L, 14R, 14aL, 14aR) 또는 각 크롤러(15L, 15R, 15aL, 15aR)의 각각의 속도를 개별적으로 제어한다.
본 실시 형태에서는, 수평기(11)는 기포관(bubble tube)으로 구성되어 있다. 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 수평기(11)는, X축과 Y축을 갖고 있고, 대차 본체(10)의 진행 방향이 X축, 폭 방향이 Y축이 되도록 대차 본체(10) 상에 부착되어 있다. 수평기(11)의 기포(11a)가 X축의 중앙에 있을 때는, 대차 본체(10)의 진행 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 0도인 것이 검지된다. 또한, 기포(11a)가 X축의 가장자리에 있을 때는, 대차 본체(10)의 진행 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 90도인 것이 검지된다. 또한, 기포(11a)가 X축의 중앙과 가장자리의 사이에 있을 때는, 기포(11a)의 위치에 따라서 대차 본체(10)의 진행 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도가 검지된다. 마찬가지로, 수평기(11)의 기포(11a)가 Y축의 중앙에 있을 때는, 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 0도인 것이 검지된다. 또한, 기포(11a)가 Y축의 가장자리에 있을 때는, 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 90도인 것이 검지된다. 또한, 기포(11a)가 Y축의 중앙과 가장자리의 사이에 있을 때는, 기포(11a)의 위치에 따라서 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도가 검지된다.
도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 대차 본체(10)의 진행 방향이 상하 방향일 때는, 수평기(11)의 Y축의 값이 0도가 되고, X축의 값이 0도∼90도가 된다. 또한, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 대차 본체(10)의 진행 방향이 수평 방향일 때는, 수평기(11)의 X축의 값이 0도가 되고, Y축의 값이 0도∼90도가 된다. 이와 같이, 수평기(11)를 이용함으로써, 대차 본체(10)의 진행 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도와, 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지할 수 있다.
배관(8)의 표면이 수평 방향에 대하여 60도 이상으로 경사지는 위치를, 배관(8)의 길이 방향을 따라 대차 본체(10)가 수평 방향으로 이동할 때는, 중력의 영향을 받아 이동 장치(1)가 내려가면서 주행하여, 이동 장치(1)의 이동 방향이 구부러지는 현상이 생기기 쉽다. 예를 들면, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면 중, 둘레 방향에 있어서 2시의 위치(81)와 4시의 위치(82)의 사이 또는 8시의 위치(83)와 10시의 위치(84)의 사이를, 배관(8)의 길이 방향을 따라 대차 본체(10)가 수평 방향으로 이동할 때이다. 또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 연직 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면을 주회(turn around)하도록 대차 본체(10)가 수평 방향으로 이동할 때도, 중력의 영향을 받아 이동 장치(1)가 내려가면서 주행하여, 이동 장치(1)의 이동 방향이 구부러지는 현상이 생기기 쉽다.
이 때, 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 60도 이상이고, 수평기(11)의 Y축의 값은 60∼90도가 된다. 도 1에 나타내는 제어 장치(12)는, 수평기(11)의 Y축의 값이 60∼90도일 때는, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R)의 각각의 속도를 개별적으로 제어한다. 구체적으로는, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R) 중, 중력 방향 하방의 차륜의 속도가, 중력 방향 상방의 차륜의 속도보다도 커지도록 제어한다. 이 제어는, 이동 장치(1)의 중량, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 설치되는 차륜(14L, 14R)의 간격, 전후에 설치되는 차륜(14L, 14L 또는 14R, 14R)의 간격, 자석(17)과 배관(8)의 사이의 흡착력의 크기 등에 상관 없이 행한다. 이 때, 중력 방향 하방의 차륜의 속도가, 중력 방향 상방의 차륜의 속도보다도 5％ 이상 커지도록 제어하면 좋다. 이와 같이, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R)의 속도를 서로 상이하게 함으로써, 대차 본체(10)가 중력에 거역하여 선회하려고 하는 힘이 생기고, 중력의 영향을 받아 이동 장치(1)가 내려가는 것을 억제한다. 이 결과, 이동 장치(1)의 이동 방향이 중력의 영향을 받지 않고 직진성을 유지하도록 하여, 부재의 표면에서 안정적으로 주행을 행할 수 있다.
한편, 상기 조건 이외의 경우는, 이동 장치(1)의 이동 방향이 중력의 영향을 받아 구부러지는 현상이 생기기 어렵다. 즉, 수평 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면 중, 둘레 방향에 있어서 10시의 위치(84)와 2시의 위치(81)의 사이 또는 4시의 위치(82)와 8시의 위치(83)의 사이를, 배관(8)의 길이 방향을 따라 대차 본체(10)가 수평 방향으로 이동할 때이다. 또한, 도 4(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 수평 방향 또는 연직 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면을 대차 본체(10)가 상하 방향으로 이동할 때이다.
이 때, 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도는 60도 미만이고, 수평기(11)의 Y축의 값도 60도 미만이 된다. 도 1에 나타내는 제어 장치(12)는, 수평기(11)의 Y축의 값이 60도 미만일 때는, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R)의 속도가, 서로 동일해지도록 제어한다. 이에 따라, 대차 본체(10)가 직진성을 유지하면서 안정적으로 주행을 행할 수 있다. 이와 같이 하여, 수평 방향 및 연직 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면 상의 모든 위치에서, 이동 장치(1)의 이동 방향이 직진성을 유지하도록 하여, 부재의 표면에서 안정적으로 주행을 행할 수 있다.
본 실시 형태의 부재의 검사 방법은, 전술의 이동 장치(1)를 배관(8)의 표면을 따라 이동시키고, 검사 장치(18)에 의해 배관(8)의 표면의 각 부위를 검사함으로써 실현된다. 이 때, 수평기(11)에 의해 검지된 대차 본체(10)의 각도에 기초하여, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비된 차륜(14L, 14R)의 각각의 속도를 개별적으로 제어하면서, 배관(8)의 표면을 따라 이동 장치(1)를 이동시킨다.
또한, 본 실시 형태의 부재의 제조 방법은, 배관(8)의 표면의 각 부위를, 전술의 부재의 검사 방법에 따라 검사하는 공정을 포함하도록 함으로써 실현된다.
이와 같이, 배관(8)의 표면의 검사에 전술의 이동 장치(1)를 이용함으로써, 이동 장치(1)를 배관(8)의 표면을 따라 직진성을 유지하면서 안정적으로 주행시킬 수 있기 때문에, 배관(8)의 표면의 검사의 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 배관(8)을 제조할 때에 전술의 이동 장치(1)에 의해 배관(8)의 표면을 검사함으로써, 배관(8)의 제품 정밀도를 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태 대해서 설명했지만, 본 발명의 이동 장치, 그리고 이를 이용한 부재의 검사 방법 및 부재의 제조 방법은, 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 기포관으로 이루어지는 수평기(11)에 의해 대차 본체(10)의 진행 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도 및 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지하고 있었다. 그러나, 검지기에 의해 적어도 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지할 수 있으면 좋고, 수평기(11) 이외의 검지기, 예를 들면 가속도 센서 등을 이용하여, 상기 각도를 검지하도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 이동 장치(1)가 흡착되면서 이동하는 부재로서 배관(8)을 예로 들어 설명했지만, 이 이외의 벽이나 기둥 등의 구조 부재 등이어도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 대차 본체(10) 상에 검사 장치(18)가 탑재되어, 배관(8)의 표면을 따라 이동함으로써, 배관(8)의 표면의 각 부위를 검사하는 예에 대해서 설명했지만, 이동 장치(1)를 다른 용도로 사용하는 경우에는, 이동 장치(1)에 검사 장치(18)를 구비할 필요는 없다. 다른 용도로서는, 예를 들면 부재의 용접 작업이나 가스 절단 작업, 연삭 작업, 케렌 작업(surface preparation) 등의 작업을 들 수 있고, 그의 경우, 이동 장치(1)에 검사 장치(18)의 대신에 토치나 연마 공구 등을 탑재해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 대차 본체(10)의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도가 60도 이상인 경우에 중력 방향 하방의 차륜의 속도가, 중력 방향 상방의 차륜의 속도보다도 커지도록 제어하는 예에 대해서 설명했다. 그러나, 차륜(14L, 14R)의 속도의 제어 방법은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이동 장치(1)의 방향이나 각도, 이동 장치(1)가 주행하는 부재의 경사나 형상 등의 여러 가지 조건을 고려하여, 이동 장치(1)의 이동 방향의 직진성이 유지되도록, 차륜(14L, 14R)의 각각의 속도를 개별적으로 제어하는 것이 가능하다. 또한, 차륜(14L, 14R)의 속도를 제어할 때의 대차 본체(10)의 각도(소정값)도 60도에 한정하지 않고, 예를 들면 45도 이상인 경우에 중력 방향 하방의 차륜의 속도가, 중력 방향 상방의 차륜의 속도보다도 커지도록 제어해도 좋다.
실시예
본 발명의 이동 장치(1)를, 부재의 표면이 수평 방향에 대하여 이루는 각도가 여러 가지 부위의 위에서, 수평 방향 또는 상하 방향으로 이동시키는 주행 시험을 행했다. 그리고, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R) 중 중력 방향 하방의 차륜의 속도를, 중력 방향 상방의 차륜의 속도에 대하여 여러 가지로 변화시켰다. 이에 따라, 본 발명의 효과를 검증했기 때문에, 그 결과에 대해서 설명한다.
본 주행 시험에서는, 도 2(a)에 나타내는 바와 같은 이동 장치(1)를 이용했다. 이동 장치(1)의 전체 중량은 20000g으로 했다. 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 설치되는 차륜(14L, 14R)의 간격은 300㎜, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측의 각각에 있어서 전후에 설치되는 차륜(14L, 14L 또는 14R, 14R)의 간격은 300㎜로 했다. 자석(17)과 배관(8)의 사이의 흡착력은 700N으로 했다. 배관(8)의 외경은 1200㎜로 했다.
우선, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 중력 방향의 영향을 받아 이동 장치(1)의 이동 방향이 구부러지는 현상이 생기기 쉬운 경우에 대해서, 주행 시험을 행했다. 구체적으로는, 수평 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면 중, 둘레 방향에 있어서 2시의 위치(81)와 4시의 위치(82)의 사이 또는 8시의 위치(83)와 10시의 위치(84)의 사이에, 이동 장치(1)를 흡착시키고, 배관(8)의 길이 방향을 따라 속도 30㎜/초로 수평 방향으로 이동시켰다.
대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R) 중, 중력 방향 하방의 차륜의 회전수(속도)의, 중력 방향 상방의 차륜(14)의 회전수(속도)에 대한 배율을 변화시켰다. 구체적으로는, 100％, 101％, 102％, 103％, 105％, 110％의 6종류로 배율을 변화시키고(시험 No. 1∼6), 각각에 대해서 이동 장치(1)를 수평 방향으로 1m 주행시켰을 때의, 이동 장치(1)의 하강량을 측정했다. 이 결과를, 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1에 나타나는 바와 같이, 대차 본체(10)의 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R) 중 중력 방향 하방의 차륜의 속도가, 중력 방향 상방의 차륜의 속도보다도 커지도록 제어하면, 차륜의 속도가 동일한 경우와 비교하여 이동 장치(1)의 하강량을 저감할 수 있었다. 즉, 이동 장치(1)의 이동 방향의 직진성을 향상시킬 수 있었다. 특히, 중력 방향 하방의 차륜의 속도가, 중력 방향 상방의 차륜의 속도보다도 5％ 이상 커지도록 제어하면, 이동 장치(1)를 수평 방향으로 1m 주행시켰을 때의 하강량이 1㎝ 이하로 억제되었다. 그리고, 이동 장치(1)의 이동 방향이 직진성을 유지하게 되어, 부재의 표면에서 안정적으로 주행을 행하는 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 중력 방향의 영향을 받아 이동 장치(1)의 이동 방향이 구부러지는 현상이 생기기 어려운 경우에 대해서, 주행 시험을 행했다. 구체적으로는, 수평 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면 중, 둘레 방향에 있어서 10시의 위치(84)와 2시의 위치(81)의 사이 또는 4시의 위치(82)와 8시의 위치(83)의 사이에, 이동 장치(1)를 흡착시키고, 배관(8)의 길이 방향을 따라 속도 30㎜/초로 수평 방향으로 주행시켰다. 이 경우는, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R)의 회전수(속도)를 서로 동일하게 함으로써, 이동 장치(1)의 이동 방향이 직진성을 유지하고, 부재의 표면에서 안정적으로 주행을 행하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면에 이동 장치(1)를 흡착시키고, 배관(8)을 주회하도록 속도 30㎜/초로 상하 방향으로 이동시켰다. 또한, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 연직 방향으로 연장되는 배관(8)의 표면에 흡착시키고, 배관(8)의 길이 방향을 따라 속도 30㎜/초로 상하 방향으로 이동시켰다. 이 경우도, 대차 본체(10)의 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 차륜(14L, 14R)의 회전수(속도)를 서로 동일하게 함으로써, 이동 장치(1)의 이동 방향이 직진성을 유지하고, 부재의 표면에서 안정적으로 주행을 행하는 것을 확인할 수 있었다.
1∼4 : 이동 장치
8 : 배관(부재)
10 : 대차 본체
11 : 수평기(검지기)
11a : 기포
12 : 제어 장치
14L, 14R : 차륜(이동 기구)
14aL, 14aR : 자석 차륜(이동 기구, 흡착 기구)
15L, 15R : 크롤러(이동 기구)
15aL, 15aR : 자기 크롤러(이동 기구, 흡착 기구)
16L, 16R : 모터(이동 기구)
17 : 자석(흡착 기구)
18 : 검사 장치

Claims (12)

  1. 대차 본체(carriage body)와,
    상기 대차 본체의 진행 방향 좌우 양측에 구비되고, 당해 대차 본체를 부재의 표면을 따라 이동시키는 이동 기구와,
    상기 대차 본체를 상기 부재의 표면에 흡착시키는 흡착 기구와,
    적어도 상기 진행 방향과 직교하는 상기 대차 본체의 폭 방향이 수평 방향에 대하여 이루는 각도를 검지하는 검지기와,
    상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도에 기초하여, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구의 각각의 속도를 개별적으로 제어하는 제어 장치
    를 갖는 이동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 기구는 차륜(wheel) 또는 크롤러(crawler track)인, 이동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재는 연자성 재료이고, 상기 흡착 기구는 자석인, 이동 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자석은 상기 이동 기구에 내장되어 있는, 이동 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검지기는 수평기인, 이동 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도가 소정값 이상인 상태로 상기 대차 본체가 상기 부재의 표면을 따라 이동할 때, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구 중 중력 방향 하방의 상기 이동 기구의 속도가, 중력 방향 상방의 상기 이동 기구의 속도보다도 커지도록 제어하도록 구성되어 있는, 이동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도가 소정값 이상인 상태로 상기 대차 본체가 상기 부재의 표면을 따라 이동할 때, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구 중 중력 방향 하방의 상기 이동 기구의 속도가, 중력 방향 상방의 상기 이동 기구의 속도보다도 5％ 이상 커지도록 제어하도록 구성되어 있는, 이동 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도가 소정값 미만인 상태로 상기 대차 본체가 상기 부재의 표면을 따라 이동할 때, 상기 진행 방향 좌우 양측에 구비되는 상기 이동 기구의 속도가, 서로 동일해지도록 제어하도록 구성되어 있는, 이동 장치.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정값은 60도인, 이동 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대차 본체에 탑재되고, 상기 부재의 표면을 검사하는 검사 장치를 추가로 갖는, 이동 장치.
  11. 제10항에 기재된 이동 장치를 이용하고, 상기 검지기에 의해 검지된 상기 각도에 기초하여, 상기 이동 기구의 각각의 속도를 개별적으로 제어하면서, 상기 부재의 표면을 따라 상기 이동 장치를 이동시키고, 상기 검사 장치에 의해 상기 부재의 표면의 각 부위를 검사하는, 부재의 검사 방법.
  12. 부재의 표면의 각 부위를, 제11항에 기재된 부재의 검사 방법에 따라 검사하는 공정을 포함하는, 부재의 제조 방법.
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