JP2001147287A - 遠隔点検検査システムと遠隔保修システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】人間が容易に近づけない場所でかつ大きな装置
でアクセスできない狭隘な場所で、また、検査対象の配
管の途中に機器やバルブなどがあり管内に検査装置を挿
入して検査対象部位まで装置を挿入できない場所に検査
対象部位がある場合にも、安全、確実に検査対象部位の
点検や検査さらには保修を遠隔で行える遠隔点検検査及
び保修システムの提供。 【解決手段】挿入場所から点検検査対象部位近くまでガ
イドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿っ
て挿入される挿入装置を設け、挿入装置には姿勢制御機
構を介して着脱ユニットを設け、着脱ユニットを介して
単一あるいは複数のセンサを有する移動式点検検査装置
を装着、あるいは挿入装置の先端にガイドレールに挿入
装置自身を固定する固定装置を介して所定のエンドエフ
ェクタを持ったマニピュレータ機構を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本特許は遠隔点検検査システ
ムに関し、特に原子力施設などの通常人間の入ることの
できない部屋の狭隘部に位置する機器の点検検査に適し
た遠隔点検検査システムである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平０７−０６３７４０号「配
管用超音波探傷装置」にあるように検査対象の配管に人
間が検査装置を取り付けて配管の超音波探傷検査を遠隔
で行う装置の概念は示されていた。また、特開平０５−
０３４３２３号「配内超音波自動探傷装置」にあるよう
に検査対象の配管の管内から入れて配管内面から自動探
傷を行う装置の概念は示されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、放射線レベル
が高い場所で人間が容易に近づけない場所で、また、検
査対象の配管の途中に機器やバルブなどがあり管内に検
査装置を挿入して検査対象部位まで装置を挿入すること
もできないような場所に検査対象部位がある場合にも、
安全、確実に検査対象部位の点検や検査を遠隔で行える
ようにすることについては、あまり考慮されていなかっ
た。また、配管などの遠隔保修についても考慮されてい
なかった。

【０００４】本発明の目的は、人間が容易に近づけない
場所でかつ大きな装置でアクセスできない狭隘な場所
で、また、検査対象の配管の途中に機器やバルブなどが
あり管内に検査装置を挿入して検査対象部位まで装置を
挿入することもできないような場所に検査対象部位があ
る場合にも、安全、確実に検査対象部位の点検や検査さ
らには保修を遠隔で行える遠隔点検検査及び保修システ
ムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の手段 第１の手段は、挿入場所から点検検査対象部位近くまで
ガイドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿
って挿入される挿入装置を設け、挿入装置には姿勢制御
機構を介して着脱ユニットを設け、着脱ユニットを介し
て単一あるいは複数のセンサを有する移動式点検検査装
置を装着することである。

【０００６】第２の手段 第２の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、移
動式点検検査装置は複数の車輪機構がリンク接続され点
検検査対象部位である配管などの円筒部材を円筒部材の
円周方向に把持するように巻き付く把持機構とその把持
機構を着脱ユニットの着脱制御と所定のタイミングで同
期して把持／非把持を制御する把持制御部を有するよう
にすることである。

【０００７】第３の手段 第３の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、移
動式点検検査装置は永久磁石あるいは電磁石の吸着機
構、あるいは真空吸着機構、あるいはそれらを組み合わ
せた吸着機構とその吸着機構を着脱ユニットの着脱制御
と所定のタイミングで同期して吸着／非吸着を制御駆動
する吸着制御部を有するようにすることである。

【０００８】第４の手段 第４の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、点
検検査対象部位の近傍に移動式点検検査装置に適合した
専用軌道を設けておくことである。

【０００９】第５の手段 第５の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、移
動式点検検査装置は専用軌道を掴むように開閉する機構
の付いた対となる車輪機構が１対あるいは複数対からな
るとともに、その開閉する機構を着脱ユニットの着脱制
御と所定のタイミングで同期して開／閉を制御する開閉
制御部を有するようにすることである。

【００１０】第６の手段 第６の手段は、挿入場所から点検検査対象部位近くまで
ガイドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿
って挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端にはガ
イドレールに挿入装置自身を固定する固定装置を介して
センサを持ったマニピュレータ機構を設けるようにする
ことである。

【００１１】第７の手段 第７の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、移
動式点検装置には回収用命綱を取付けて、万一の場合に
は操作部から遠隔にて把持機構を非把持に、あるいは吸
着機構を非吸着に、あるいは開閉する機構を開に制御可
能とした非常時回収機能を設けることである。

【００１２】第８の手段 第８の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、万
一の場合には操作部から遠隔にてマニピュレータ機構に
あるいはマニピュレータ機構と姿勢制御機構の両方に各
動作軸を外力で動くフリーの状態にすることのできる非
常時回収機能を設けることである。

【００１３】第９の手段 第９の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、移
動式点検装置から出ているケーブルを遠隔にて着脱可能
な遠隔コネクタ部を設けて、万一の場合には操作部から
遠隔にて把持機構を非把持に、あるいはは吸着機構を非
吸着に、あるいは開閉する機構を開に制御可能とし、さ
らに移動式点検装置から出ているケーブルを遠隔コネク
タ部にて外すことを可能とした非常時切離機能を設ける
ことである。

【００１４】第１０の手段 第１０の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、
移動式点検検査装置の吸着機構の永久磁石の吸着力が命
綱を引き戻す牽引力より小さくなるようにすることであ
る。

【００１５】第１１の手段 第１１の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、
移動式点検検査装置のセンサ情報を一時的に記録する記
録装置あるいは移動式点検検査装置の制御装置を移動式
点検装置あるいは着脱ユニットあるいは姿勢制御機構あ
るいは挿入装置の先端部近くに設けることである。

【００１６】第１２の手段 第１２の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、
点検検査を行う時に記録装置や制御装置が停止する位置
の周囲に周囲環境から防護する防護部材を設置すること
である。

【００１７】第１３の手段 第１３の手段は、挿入場所から点検検査対象部位近くま
でガイドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに
沿って挿入される挿入装置を設け、挿入装置には姿勢制
御機構を介して、複数に分割された仮設軌道をリンク接
続して、点検検査対象部位である配管などの円筒部材を
円周方向に装着する仮設軌道装着機構を設け、仮設軌道
には単一又は複数のセンサを有した移動式点検検査装置
を装着することである。

【００１８】第１４の手段 第１４の手段は、挿入場所から保修対象部位近くまでガ
イドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿っ
て挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端にはガイ
ドレールに挿入装置自身を固定する固定装置を介して所
定のエンドエフェクタを持ったマニピュレータ機構を設
けることである。

【００１９】第１５の手段 第１５の手段は、前記遠隔保修システムにおいて、挿入
場所から保修対象部位近くまで布設しておくガイドレー
ルは遠隔点検監視システムのものと共用可能とすること
である。

【００２０】第１６の手段 第１６の手段は、挿入場所から保修対象部位近くまでガ
イドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿っ
て挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端にはガイ
ドレールに挿入装置自身を固定する固定装置を介してお
のおの所定のエンドエフェクタを持ったマニピュレータ
機構あるいは専用保修検査装置を少なくとも２式以上設
けることである。

【００２１】第１７の手段 第１７の手段は、挿入場所から保修対象部位近くまでガ
イドレールを２本以上布設し、各挿入場所からガイドレ
ールに沿って挿入される挿入装置をおのおの設け、各挿
入装置の先端にはガイドレールに挿入装置自身を固定す
る固定装置を介しておのおの所定のエンドエフェクタを
持ったマニピュレータ機構あるいは専用保修検査装置を
設けることである。

【００２２】第１８の手段 第１８の手段は、ガイドレールを配管などの長物部材の
保修対象部位の正面及び左右の３箇所にガイドレールの
先端部がくるように３本布設して、まず正面のガイドレ
ールに保修対象部位を把持可能なマニピュレータ機構を
設けた挿入装置を挿入して、保修対象部位の中央部を把
持させ、その状態で左右のガイドレールからおのおの切
断装置を持ったマニピュレータ機構を挿入して正面のマ
ニピュレータ機構が把持している保修対象部位の両側を
おのおの切断し、保修対象部位の両側を切断したらば、
正面の保修対象部位を把持しているマニピュレータを保
守対象部位を把持したまま戻して、次に保修対象部位と
交換する正常な部品をマニピュレータ機構に持たせて正
面から挿入して、所定の場所に交換部品がくるように位
置と姿勢を制御して、その状態で、両側のガイドレール
から交換部品を接続するための装置を設けたマニピュレ
ータ機構をおのおの挿入して、交換部品の両側の接続が
完了してから正面のマニピュレータの把持を解除してマ
ニピュレータ機構を戻す手順にて、当該個所の保修を行
う方法とすることである。

【００２３】第１９の手段 第１９の手段は、挿入場所から保修対象部位近くまでガ
イドレールを１本以上布設し、各挿入場所からガイドレ
ールに沿って挿入される挿入装置をおのおの設け、各挿
入装置の先端にはガイドレールに挿入装置自身を固定す
る固定装置を介しておのおの所定のエンドエフェクタを
持ったマニピュレータ機構あるいは専用保修検査装置を
設け、保修対象部位には少なくとも両端切断時において
保修対象部位を保持するための保持機構を設けることで
ある。

【００２４】第１手段 第１手段では、挿入場所から点検検査対象部位近くまで
ガイドレールを布設しておくので、挿入場所から点検検
査対象部位近くまではガイドレールに沿って挿入装置は
遠隔にて安全、確実に挿入される。そして、挿入装置の
先端部には姿勢制御機構を介して着脱ユニット、さらに
着脱ユニットを介してセンサを有する移動式点検検査装
置を装着しているので、安全、確実に点検検査対象部位
近くまで姿勢制御機構、着脱ユニット、移動式点検検査
装置を挿入することができる。ここで、ガイドレールに
沿って移動式点検検査装置が挿入されてくるとガイドレ
ールがたとえばパイプなどの部材で構成され、その中を
押込まれて挿入されてきた場合、挿入機構の途中でねじ
れなどが生じ、先端に来た時の移動式点検装置の向きは
点検検査対象部位に対してずれた方向を向いている場合
があるが、その場合にも姿勢制御機構があれば、移動式
点検装置をガイドレール端部の先に位置する検査対象部
位に所定の姿勢に向かい合うように制御することが可能
となる。そのため検査対象部位に点検検査装置は所定の
姿勢でアクセスすることが可能となる。また、点検対象
部位は配管のような円筒状でその裏なども点検検査する
必要のある場合がよくあるが、移動式点検検査装置が着
脱ユニットで切り離せるようにしておくことにより、移
動式点検検査装置は配管の裏側までに移動して点検検査
対象部位を広範囲に点検検査することができるので、人
が近づいて装置を装着しなくても配管の外部から遠隔で
安全に検査対象部位の点検検査のできる点検検査システ
ムを提供することが可能となる。

【００２５】第２の手段 第２の手段では、前記遠隔点検検査システムにおいて、
移動式点検検査装置は複数の車輪機構がリンク接続され
点検検査対象部位である配管などの円筒部材を円筒部材
の円周方向に把持するように巻き付く把持機構としたこ
とにより、配管の直径が各種まちまちであった場合にも
各車輪機構のリンク接続部が配管の直径に合うように折
れ曲がり、さらに把持機構が配管を把持するように各車
輪機構を配管に押し付けるので、移動式点検検査装置が
配管に直接巻き付き取り付くことができる。さらに、そ
の把持機構を着脱ユニットの着脱制御と所定のタイミン
グで同期して把持／非把持を制御するようにすること
で、確実に移動式点検検査装置が配管を把持した状態に
なってから、着脱ユニットで挿入機構本体から移動式点
検検査装置を切り離すことができるので、確実に移動式
点検検査装置を配管へ乗り移らせることが可能となる。
また、回収する場合にも着脱ユニットで確実に移動式点
検検査装置を装着してから、移動式点検検査装置の把持
機構を非把持に制御できるので、配管から移動式点検検
査装置が落下するようなことなく、確実に回収すること
も可能となる。

【００２６】第３の手段 第３の手段では、前記遠隔点検検査システムにおいて、
移動式点検検査装置は永久磁石あるいは電磁石の吸着機
構、あるいは真空吸着機構、あるいはそれらを組み合わ
せた吸着機構を設ける。吸着機構を設けることにより、
配管などの円筒状の点検検査対象部位の周方向に特別な
把持機構など設けなくても取り付くことが可能となる。
そして、その吸着機構を着脱ユニットの着脱制御と所定
のタイミングで同期して吸着／非吸着を制御駆動する吸
着制御部を有するようにすることで、確実に移動式点検
検査装置が配管に吸着した状態になってから、着脱ユニ
ットで挿入機構本体から移動式点検検査装置を切り離す
ことができるので、確実に移動式点検検査装置を配管へ
乗り移らせることが可能となる。また、回収する場合に
も着脱ユニットで確実に移動式点検検査装置を装着して
から、移動式点検検査装置の吸着機構を非把持に制御で
きるので、配管から移動式点検検査装置が落下するよう
なことなく、確実に回収することも可能となる。

【００２７】第４の手段 第４の手段は、前記遠隔点検検査システムにおいて、点
検検査対象部位の近傍に移動式点検検査装置に適合した
専用軌道を設けておくことである。配管などがステンレ
ス製の非磁性体の場合には移動式点検検査装置に磁気吸
着機構が使えないが、磁性体の専用軌道を設置しておく
ことにより、非磁性体の配管の点検検査も可能となる。
また、移動式点検検査装置を車輪駆動式にする場合など
には配管全体をリンク機構で周方向に把持するように配
管に乗り移るため、リンク機構が周方向に巻きつく長さ
が必要となるので、長くなり移動機構そのものの寸法は
大きく、重量は重くなるが、専用軌道を設けて専用軌道
を把持するような車輪機構を設ければ、周方向に短い寸
法の車輪機構を乗り移らせることができるので、移動式
点検検査装置を小型、軽量なものにすることができる。
移動式点検検査装置が小型、軽量なものとできれば、ガ
イドレール及びガイドレールに沿って移動式点検検査装
置を挿入する挿入機構も小型、軽量化することができ、
狭隘部にある点検検査対象部位近傍へもアクセス可能な
点検検査システムとすることが可能となる。また、専用
軌道を点検検査対象部位近傍にのみ設けて、そこまでの
アクセスは別のガイドレールを設けることにより、移動
式点検検査装置に適した専用軌道、挿入機構に適したガ
イドレールと分けて、おのおの両者の目的に最適な構造
とすることができるので、それぞれの最も小型軽量化を
図ることが可能となり、従って点検検査システム全体の
小型軽量化が実現可能となる。

【００２８】第５の手段 第５の手段では、前記遠隔点検検査システムにおいて、
移動式点検検査装置は専用軌道を掴むように開閉する機
構の付いた対となる車輪機構が１対あるいは複数対から
なるようにしたことにより、前述のように周方向の装置
寸法の短い、すなわち小型、軽量な移動式点検検査装置
とすることが可能となる。そして、その開閉する機構を
着脱ユニットの着脱制御と所定のタイミングで同期して
開／閉を制御する開閉制御部を有するようにすること
で、確実に移動式点検検査装置が専用軌道を掴んだ状態
になってから、着脱ユニットで挿入機構本体から移動式
点検検査装置を切り離すことができるので、確実に移動
式点検検査装置を専用軌道へ乗り移らせることが可能と
なる。また、回収する場合にも着脱ユニットで確実に移
動式点検検査装置を装着してから、移動式点検検査装置
の開閉する機構を開に制御できるので、専用軌道から移
動式点検検査装置が落下するようなことなく、確実に回
収することも可能となる。

【００２９】第６の手段 第６の手段では、挿入場所から点検検査対象部位近くま
でガイドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに
沿って挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端には
ガイドレールに挿入装置自身を固定する固定装置を介し
てセンサを持ったマニピュレータ機構を設けるようにす
る。この手段は挿入機構の先端に移動式点検検査装置を
装着しないで、配管などの点検検査対象部位の裏側を含
む広範囲の点検検査を可能とする手段を提供するもので
ある。この手段は先端にセンサをもったマニピュレータ
機構を設けることによって、マニピュレータ関節の自由
度アーム長を生かして配管の裏側とかガイドレール先端
部から離れた部位の点検検査もマニピュレータにアーム
を伸ばして点検検査を行うことを可能とするものであ
る。このとき、固定装置を挿入機構の先端部に設けるこ
といより、マニピュレータ動作時の反力によりマニピュ
レータの根元がガイドレール内のガタなどにより動くこ
とを防止して、マニピュレータ先端のセンサを所定の点
検検査対象部位に位置決め制御することが容易に実現可
能とすることができる。

【００３０】第７の手段 第７の手段では、前記遠隔点検検査システムにおいて、
移動式点検装置には回収用命綱を取付けて、万一の場合
には操作部から遠隔にて把持機構を非把持に、あるいは
吸着機構を非吸着に、あるいは開閉する機構を開に制御
可能とした非常時回収機能を設ける。切り離された移動
式点検検査装置と挿入機構間の制御データ、センサデー
タの送受信を無線で行ってもよいし、有線で行ってもよ
いが、無線の場合にはまったくつながりがないため、万
一、移動式点検検査装置が故障して動かなくなった場合
には、現場から回収困難となり、検査対象部位の検査も
実施不可能となってしまうが、移動式点検検査装置に回
収用命綱を設けておくことにより、万一の場合にはその
命綱を引っ張ることにより、ガイドレールに沿って挿入
入り口まで安全、確実に回収することが可能となる。無
線でなく有線とした場合には有線のケーブルを命綱と兼
用させてもよいし、ケーブルに張力を期待できない場合
には別に回収用命綱を設けて、同様に万一の場合には安
全確実に回収できるよにするものである。操作部から遠
隔にて移動式点検検査装置の把持機構を非把持に、ある
いは吸着機構を非吸着に、あるいは開閉する機構を開に
制御可能とした非常時回収機能を設けることによって、
回収用命綱を引く場合に必要な最大牽引力を最小にする
ことができるので、命綱を細いワイヤなどにできるの
で、装置自身をよりいっそう小型、軽量なものにするこ
とが可能となる。故障した装置の回収が可能となれば、
装置を修理するとか、正常な装置をあらたに挿入するこ
とにより、点検検査対象部位の検査を継続実施すること
が可能となる。

【００３１】第８の手段 第８の手段では、前記遠隔点検検査システムにおいて、
万一の場合には操作部から遠隔にてマニピュレータ機構
にあるいはマニピュレータ機構と姿勢制御機構の両方に
各動作軸を外力で動くフリーの状態にすることのできる
非常時回収機能を設けることである。各関節をフリー状
態にすることにより、ガイドレールの先端の引き込み口
にマニピュレータの姿勢によっては引っかかる場合もあ
るが、関節がフリーになっているとなじんでマニピュレ
ータの姿勢が障害物に当たっても容易に変形して、ガイ
ドレール内に小さな力で引き込み、挿入口まで小さな力
で回収することが可能となる。

【００３２】第９の手段 第９の手段では、前記遠隔点検検査システムにおいて、
移動式点検装置から出ているケーブルを遠隔にて着脱可
能な遠隔コネクタ部を設けて、万一の場合には操作部か
ら遠隔にて把持機構を非把持に、あるいは吸着機構を非
吸着に、あるいは開閉する機構を開に制御可能とし、さ
らに移動式点検装置から出ているケーブルを遠隔コネク
タ部にて外すことを可能とした非常時切離機能を設ける
ことである。これは回収用命綱で回収しないでも、検査
対象部位の検査を継続実施可能とするもうひとつの手段
を提供するものである。操作部から遠隔にて故障した移
動式点検検査装置の把持機構を非把持に、あるいは吸着
機構を非吸着に、あるいは開閉する機構を開に制御する
ことにより、移動式点検検査装置は配管あるいは専用軌
道などから外すことができる。そして、ケーブルもこの
とき遠隔コネクタにて外すことができれば、故障した移
動式点検検査装置は下に落下させることができる。点検
検査対象部位の下部にあらかじめ、受け台を設置してお
くことにより、安全に故障した移動式点検検査装置を切
り離して下へ落とすことが可能となる。この状態で挿入
装置を引き抜いて元に戻せば、正常な移動式点検検査装
置を取り替えて、点検検査対象部位の検査を継続実施す
ることが実現可能となる。

【００３３】第１０の手段 第１０の手段では、前記遠隔点検検査システムにおい
て、移動式点検検査装置の吸着機構の永久磁石の吸着力
が命綱を引き戻す牽引力より小さくなるようにする。こ
れにより、移動式点検検査装置の安定動作を行うための
必要吸着力をＰｎ（Ｎ）、磁石の吸着力をＰ（Ｎ）、命
綱の牽引力をＦ（Ｎ）とした場合に、移動式点検検査装
置を極力小型軽量化することにより、必要吸着力Ｐｎを
小さくなるようにし、磁石の吸着力Ｐが、Ｐｎ＜Ｐ＜Ｆ
の条件となるように設計することで、安定動作時には必
要十分な吸着力が得られ、故障時には命綱で強制的に引
き離すことが可能となる。これによって、操作部から遠
隔にて吸着機構を非吸着に制御可能とした非常時回収機
能を設けることなく、非常時の回収が可能となるので、
点検検査システムを単純かつ移動式点検検査装置も小型
軽量にすることが可能となる。

【００３４】第１１の手段 第１１の手段では、前記遠隔点検検査システムにおい
て、移動式点検検査装置のセンサ情報を一時的に記録す
る記録装置あるいは移動式点検検査装置の制御装置を移
動式点検装置あるいは着脱ユニットあるいは姿勢制御機
構あるいは挿入装置の先端部近くに設ける。本手段によ
り、移動式点検検査装置のデータ収録制御とか移動制御
そのものを挿入機構の先端部に設けた記録装置や制御装
置で行うことが可能となり、操作部から当該記録装置や
制御装置までの指令信号、応答信号を単純にすることが
できるので、双方向のデータ通信量を少なくすることが
でき、従って、移動式点検検査装置から挿入機構を介し
て操作部までのケーブルを細く、軽量なものとすること
が可能となる。ゆえに、挿入機構も小型軽量なものにで
き、点検検査システム全体も小型、軽量なものとするこ
とが可能となる。

【００３５】第１２の手段 第１２の手段では、前記遠隔点検検査システムにおい
て、点検検査を行う時に記録装置や制御装置が停止する
位置の周囲に周囲環境から防護する防護部材を設置す
る。たとえば放射線から防護するための遮へい体を設置
すれば、これにより、長い時間、挿入機構を同じ位置に
停止させている点検検査の時に受ける放射線被ばくを抑
えることができるので、記録装置や制御装置に寸法重量
は小型軽量で高性能であるが放射線に弱い電子部品も採
用することが可能となり、小型軽量、高機能な点検検査
システムとすることが可能となる。

【００３６】第１３の手段 第１３の手段では、挿入場所から点検検査対象部位近く
までガイドレールを布設し、挿入場所からガイドレール
に沿って挿入される挿入装置を設け、挿入装置には姿勢
制御機構を介して、複数に分割された仮設軌道をリンク
接続して、点検検査対象部位である配管などの円筒部材
を円周方向に装着する仮設軌道装着機構を設け、仮設軌
道には単一又は複数のセンサを有した移動式点検検査装
置を装着しておく。これにより、仮設軌道は姿勢制御機
構により所定の位置と姿勢に制御するので、次に仮設軌
道の遠隔装着が容易になる。仮設軌道装着機構は配管を
把持するように各仮設軌道を配管に押し付けて、仮設軌
道を所定の位置に固定するので、仮設軌道を配管に安定
に取付けることができる。そして、センサを搭載した移
動式点検検査装置はあらかじめ仮設軌道に装着されてい
るので、移動式点検検査装置を遠隔で着脱することな
く、対象部位の点検検査が可能となるので、遠隔操作を
安全、容易に行うことができる。

【００３７】第１４の手段 第１４の手段では、挿入場所から保修対象部位近くまで
ガイドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿
って挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端にはガ
イドレールに挿入装置自身を固定する固定装置を介して
所定のエンドエフェクタを持ったマニピュレータ機構を
設けるので、保修対象部位まで挿入されたマニピュレー
タは保修に有効なエンドエフェクタを持っているので、
保修対象部位の保修を遠隔にて行うことが可能となる。

【００３８】第１５の手段 第１５の手段では、前記遠隔保修システムにおいて、挿
入場所から保修対象部位近くまで布設しておくガイドレ
ールは遠隔点検監視システムのものと共用可能とするの
で、点検検査のためのガイドレールが布設してあれば、
あらためて保修のためのガイドレールを布設する必要が
ないので、合理的な保修システムとするっことができ
る。

【００３９】第１６の手段 第１６の手段は、挿入場所から保修対象部位近くまでガ
イドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿っ
て挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端にはガイ
ドレールに挿入装置自身を固定する固定装置を介してお
のおの所定のエンドエフェクタを持ったマニピュレータ
機構あるいは専用保修検査装置を少なくとも２式以上設
ける。マニピュレータ機構あるいは専用保修検査装置を
少なくとも２台以上設けることにより、１台のマニピュ
レータ機構あるいは専用保修検査装置は保修対象部位を
安定に把持固定した状態でもう１台のマニピュレータ機
能にて、切断とか、溶接の保修作業を行えることが可能
となるので、安全、確実に所定の保修作業を行うことが
できる。

【００４０】第１７の手段 第１７の手段は、挿入場所から保修対象部位近くまでガ
イドレールを２本以上布設し、各挿入場所からガイドレ
ールに沿って挿入される挿入装置をおのおの設け、各挿
入装置の先端にはガイドレールに挿入装置自身を固定す
る固定装置を介しておのおの所定のエンドエフェクタを
持ったマニピュレータ機構あるいは専用保修検査装置を
設ける。これにより、少なくとも１本以上の挿入装置の
マニピュレータ機構に保修対象部位を把持するエンドエ
フェクタを設けて、その他のマニピュレータ機構には保
修対象部位を切断あるいは溶接するエンドエフェクタを
設けることができるので、切断、あるいは溶接保修など
を行うときに安定に保修対象部位を固定しておくことが
可能となる。また、各マニピュレータのガイドレールを
独立に設けることから、各エンドエフェクタをアクセス
したい個所へ一番適切な位置までガイドレールを布設し
ておくことができるので、各ガイドレール先端部からマ
ニピュレータが出てからすぐ近くに対象部位があるので
効率よく遠隔保修作業を可能とすることもできる。

【００４１】第１８の手段 第１８の手段は、前記遠隔保修システムにおいて、ガイ
ドレールを配管などの長物部材の保修対象部位の正面及
び左右の３箇所にガイドレールの先端部がくるように３
本布設して、まず正面のガイドレールに保修対象部位を
把持可能なマニピュレータ機構を設けた挿入装置を挿入
して、保修対象部位の中央部を把持させ、その状態で左
右のガイドレールからおのおの切断装置を持ったマニピ
ュレータ機構を挿入して正面のマニピュレータ機構が把
持している保修対象部位の両側をおのおの切断し、保修
対象部位の両側を切断したらば、正面の保修対象部位を
把持しているマニピュレータを保守対象部位を把持した
まま戻して、次に保修対象部位と交換する正常な部品を
マニピュレータ機構に持たせて正面から挿入して、所定
の場所に交換部品がくるように位置と姿勢を制御して、
その状態で、両側のガイドレールから交換部品を接続す
るための装置を設けたマニピュレータ機構をおのおの挿
入して、交換部品の両側の接続が完了してから正面のマ
ニピュレータの把持を解除してマニピュレータ機構を戻
す手順にて、当該個所の保修を行う方法とする。真中正
面のマニピュレータが対象部位を安定に把持固定してい
る状態で、両側の切断や溶接などの接続作業を平行して
行うことができ、部品の持ち替え操作などをしないで済
む、安全、確実に遠隔保修が可能となる。

【００４２】第１９の手段 第１９の手段は、挿入場所から保修対象部位近くまでガ
イドレールを１本以上布設し、各挿入場所からガイドレ
ールに沿って挿入される挿入装置をおのおの設け、各挿
入装置の先端にはガイドレールに挿入装置自身を固定す
る固定装置を介しておのおの所定のエンドエフェクタを
持ったマニピュレータ機構あるいは専用保修検査装置を
設け、保修対象部位には両端切断時において少なくても
保修対象部位を保持するための保持機構を設ける。この
保修対象部位の保持機構を設けることにより、両側切断
時に保修対象部位を納入するマニピュレータ機構などで
保持しておく必要がなくなるので、ガイドレールの本数
も少なくとも１本以上あれば十分で本数を少なくするこ
とができる。さらに、保守対象部位の両側も保持するよ
うにすれば、切断中や溶接中にもより安全確実に安定し
て保修対象部位を保持可能となる。挿入装置から必ずし
も保持するための機構を挿入しなくても保修が可能とな
るので、保修設備を単純化、ガイドレールの本数も少な
くすることができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面を用
いて説明する。

【００４４】図１は本発明を適用したの基本的な一実施
例のシステム構成の基本的な一例を示す。本システムの
構成は検査保修対象部位５のある部屋へ貫通しているプ
ラグ開口部２のある挿入場所から点検検査対象部位５近
くまでガイドレール１００を布設し、プラグ開口部２の
ある挿入場所からガイドレール１００に沿って挿入され
る挿入装置２００を設け、挿入装置２００には姿勢制御
機構３００を介して着脱ユニット４００を設け、着脱ユ
ニット４００を介して単一あるいは複数のセンサ６００
を有する移動式点検検査装置５００を装着したものであ
る。プラグ開口部２の部屋の中には別な用途なども兼ね
たスペース３が確保されている。従って、本実施例では
ガイドレール１００はスペース３を避けた位置から点検
検査対象部位５の近くまで布設されている。本事例のガ
イドレール１００はパイプとしている。ガイドレールは
途中、配管機器などの障害物４が多々ある場合にはそれ
を回避して布設される。挿入装置２００は曲がりくねっ
たガイドレール１００の中に滑らかに挿入可能な数珠２
２０を駆動装置２４０が駆動することで、挿入、引き抜
きを可能としている。数珠２２０は先端までの挿入に十
分な長さが必要であり、ドラム２３０に巻き取る構造と
している。ドラム２３０の回転方向及び回転速度は駆動
装置２４０と同期して自動的に回転するようにしておい
ても良いし、ドラム２３０の回転軸をフリーにしてお
き、駆動装置２４０の挿入、引き出し自然と追従するよ
うにしても良いし、作業者が補助しても良い。挿入装置
を使用する場合には、台車に乗った挿入装置を開口部２
のところまでもってきて、まず矢印１ａの方向に伸縮可
能な伸縮パイプ２１０の縮んだ状態で回転部２１１で上
下方向１ｂ及び左右方向１ｃに回転可能な先端のパイプ
２１２はまっすぐな状態にしておき、先端のパイプ２１
２からを開口部２の中へ入れる。次に伸縮パイプ２１０
を伸ばして先端のパイプ２１２の向きを回転部２１１で
首振りさせて、先端パイプの先をガイドレールのパイプ
１００の入り口のところに向ける。点検装置５００など
を先端に設けた数珠２２０は駆動装置２４０の先から伸
縮パイプ２１０、回転部２１１、先端のパイプ２１２の
中を滑らかにガイドされるようにしておき、ガイドレー
ルのパイプ１００の中へ挿入可能なようにしておく。あ
るいは、点検装置５００などは先端パイプ２１２近傍に
はじめから位置させておき、伸縮パイプ２１０を伸ばす
のに合わせて数珠２２０を挿入送り出すようにすること
でも良い。次に引き続き、伸縮パイプ２１０、回転部２
１１、先端パイプ２１２を経由してガイドレールパイプ
１００の中へ駆動装置２４０にて押し込んでいく。数珠
２２０の先端には姿勢制御機構３００を介して点検装置
５００が付いているので、ガイドレール先端から出たと
きは途中でねじれたり、ガタなどにより対象部位５に対
して適切な姿勢でない可能性があるが、姿勢制御機構３
００で上下方向１ｆ、回転方向１ｅを制御補正すること
ができる。前後方向１ｄの位置は挿入装置２００の挿入
量で制御可能である。姿勢制御機構３００には上下方向
１ｄと直行する左右方向の調整軸を設けて、より微妙な
姿勢制御ができるようにしても良い。点検装置５００が
対象部位５に対して所定の位置、姿勢になったらば、移
動式点検装置５００を着脱ユニット４００にて切り離し
て点検対象部位５の点検検査をセンサ６００で点検する
ものである。移動式点検検査装置５００は挿入機構数珠
２２０から切り離されるので、良好な機動性を発揮で
き、点検対象部位の裏側とか、場合によっては周辺部ま
で広い範囲を点検検査行うことが可能となる。このと
き、移動式点検検査装置への動力供給、信号伝送は有線
ケーブルをコイルばね状にして少し余長を持たせておけ
ば、移動時にも支障はない。なた、動力源としてバッテ
リを搭載して信号伝送を無線通信にして、ケーブルレス
にて着脱ユニット４００で切り離し可能としてよりいっ
そう機動性を良くしても良い。また、開口部２の中のス
ペース３を確保しないで良い場合には、ガイドレールパ
イプ１００を開口部２近くから布設し、伸縮パイプ２１
０、回転機構２１１などない構造でも良い。また、開口
部２の直径が挿入パイプ２１２より十分大きな場合には
斜めに挿入してその延長線上でスペース３の外側にガイ
ドレールパイプ１００を布設しておき、ガイドレールパ
イプ１００をスペース３の外側に設置でき、しかも回転
機構２１１を挿入方向を斜めとすることで、不要とする
ことでも良い。

【００４５】図２は前記システムの移動式点検検査装置
５００の基本的な一実施例の一つを示す。リンク車輪巻
付方式の一例である。複数の車輪機構５０２ａ、５０２
ｂ、５０２ｃ、５０２ｄがリンク接続され、各リンク関
節には回転用のモータ５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃ、
５０３ｄが設けてあり、点検検査対象部位である配管な
どの円筒部材５を円筒部材５の円周方向に把持するよう
に巻き付く把持機構を構成している。各車輪機構には車
輪機構５０２ａと同様に車輪５０１がある。車輪機構５
０２ｃには走行駆動用モータ５０４があり、車輪５０１
ａを回転駆動可能としている。本例では同様な走行駆動
モータを車輪機構５０２ｂにも設けている。挿入機構２
００の数珠２２０ａ、２２０ｂは軸方向に開口部のある
球面軸受などのユニバーサル継手でつながって数珠２０
０を構成している。各数珠を球形にして、ガイドパイプ
１００の中を滑らせても良いが、各数珠に車輪２２１を
設けてパイプ１００の中を滑らかに移動可能とする。こ
れによって、挿入時の抵抗が小さくなるので、駆動装置
２４０の負荷も少なくでき、装置をよりいっそう小型軽
量なものにできる。数珠の先端２２０ａには姿勢制御機
構として回転機構３１０、首振り回転機構３２０が設け
てあるので、移動式点検検査装置５００を先端に装着し
ている場合には操作部から遠隔にて制御できるようにな
っている。また、姿勢制御機構３２０の先には着脱ユニ
ット４００の挿入機構側部品４１０が設けられており、
移動式点検検査装置５００にはもう片方側の着脱ユニッ
ト４２０が設けてあり、勘合可能な構造としている。図
示では省略しているが、面取して挿入時にはめあいしや
すくする。遠隔着脱にはどのような方法を用いてもかま
わないが、ここでは電磁石４１１をユニット４１０の内
部に組み込む方式の実施例を示した。この部分は機械式
のドッキング機構でもよいし、一方がもう一方を把持す
る機構にしてもかまわない。移動式点検検査装置本体部
５００には車輪機構５０２ｂと５０２ｃが接続されてい
るので本体部５００は全体の中央部に位置する。また、
本体部５００には超音波センサ６００と接触媒体注入用
タンク６１０が搭載されている。超音波センサ６００は
ばねなどで安定に検査面に押し付けられるようなものが
よい。接触媒体注入用タンク６１０はアキュムレータで
もよい。あらかじめ与圧しておき、バルブ６１４を遠隔
制御して開閉することで、ノズル６１５の先端から接触
媒質を検査対象面に塗布されるように注入可能としてい
る。ノズル６１５の先端部形状、材質などは検査面に接
触媒質が満遍なく均一に塗布できるように工夫するのが
よい。超音波センサ６００は検査対象配管５の軸方向の
スキャンができるように機械的な軸方向の走査機構を設
けてもよいし、アレイセンサを用いて電子スキャンする
方式でもよい。超音波センサ６００からのケーブル６２
０は、移動式点検検査装置５００が移動するときに十分
な余長を持たせて挿入機構のたとえば数珠２２０ａの側
面にケーブル引き込み口を設けて、そこから中へ引き込
んで、数珠２２０の連結部２２２の継手部の中央を通す
ことによって、数珠がガイドパイプ１００の中でどのよ
うに折れ曲がって変形、移動しても邪魔にならず、また
ケーブル長も変わらないので、ケーブルに無理な力をか
けないようにすることができる。モータ、バルブ、電磁
石などからの他のケーブルも同じように操作部まで通し
ておく。ケーブルは複合ケーブルにして１本化を図って
もよい。

【００４６】この機構において、モータ５０３ａ、５０
３ｂ、５０３ｃ、５０３ｄを隣り合うリンク状の車輪機
構の角度が小さくなるように制御すれば配管５を把持す
ることができ、逆に回すと開くことができる。この把
持、非把持の制御は把持制御部５０５で行われる。ま
た、着脱ユニットの着脱制御は、本実施例の場合、電磁
石であるので、電磁石４１０に電流を流すか切るかの制
御を着脱制御部４０５で行う構成としている。把持制御
部５０５は着脱制御部４０５から制御状態信号を受けて
所定のタイミングで同期して把持／非把持を制御する。
すなわち、着脱ユニット４１０と４２０はドッキングし
た状態で本装置は挿入されてきて、ガイドパイプ１００
の先端から出ると把持制御部でリンク機構を開いて、姿
勢制御機構３１０、３２０で姿勢制御して、配管５を掴
むように位置と姿勢を定めて、把持制御して配管を把持
する。確実に配管を把持したらば、着脱制御部４０５か
ら電流を切り、着脱ユニット４１０と４２０を切り離す
制御を行う。この状態で少し挿入機構を引き戻せば、検
査装置本体５００はよりいっそう動きやすくなる。検査
装置５００での検査が終了したら、もとの位置まで戻っ
て、挿入装置を再度奥まで挿入するとともに姿勢制御で
着脱ユニット４１０を４２０のところまでもって来て挿
入ドッキングさせる。機械的にドッキングしたのを確認
して着脱制御４０５の電流を流せば電磁石４１１が励磁
して完全に装着される。この確実に装着したことを確認
してから把持制御部５０５はリンク機構を開いて配管を
非把持の状態にする。このインターロック制御を着脱制
御部４０５と把持制御部５０５は互いの状態信号をやり
取りしながら、適切なタイミングで乗り移り、回収が可
能なようにする。確実に把持、装着したことの確認はＴ
Ｖカメラを設けてモニタを操作者が見て押しボタンスイ
ッチでインターロックをとってもよいし、把持状態検出
センサ、装着状態検出センサを設けて、その信号により
インターロックを組んでもよい。なお、挿入機構先端４
１０には前方が見えるような小型ＴＶカメラ、移動式検
査装置本体５００にも小型ＴＶカメラを設けて、操作部
からの遠隔操作が容易にできるようにするのがよい。

【００４７】図３は前記システムの移動式点検検査装置
５００の基本的な一実施例の一つを示す。吸着機構を用
いた方式の一例である。吸着機構としては永久磁石ある
いは電磁石の吸着機構、あるいは真空吸着機構、あるい
はそれらを組み合わせた吸着機構でもよいが、ここでは
実装性と制御性のよい電磁石方式の場合で実施例の説明
を行う。移動式検査装置５００にはモータ５０３ａ、５
０３ｂを介して車輪付き臨機機構５０２ａと５０２ｂが
その両側に設けられ、モータにより開閉可能となってい
る。ただし、この実施例ではリンク数が少ないので配管
５を包み込むように把持することはできないが、リンク
数が少ない分小型なものにすることができる。車輪付き
リンク５０２ａ、５０２ｂには電磁石５１０ａ、５１０
ｂが設けられており、配管５が磁性体であれば、電磁石
で移動式検査装置５００は配管５に吸着することが可能
となっている。移動式検査装置５００の走行は走行用モ
ータ５０４が車輪５０１ａを駆動して、吸着した配管の
周囲を移動可能となっている。その他、超音波センサ６
００、着脱ユニット４００、挿入機構２２０は図２の実
施例と同じであるので、ここでの説明は省略する。吸着
制御部はモータ５０３ａ、５０３ｂを把持、非把持のよ
うに開閉するとともに電磁石５１０ａ、５１０ｂを励
磁、非励磁することで吸着制御を行う。吸着制御部５０
５は着脱ユニット４００の着脱制御と所定のタイミング
で同期して吸着／非吸着を制御駆動する。制御駆動のタ
イミングは図２の場合と基本的に同じインターロックで
あるので、ここでの説明は省略する。この場合も図１の
実施例と同様に移動式検査装置５００を切り離して、安
全、確実に乗り移り、また回収ができる。

【００４８】図４は前記システムの移動式点検検査シス
テムで専用軌道を設ける場合の基本的な一実施例の一つ
を示す。移動式点検検査装置５００は磁気クローラ式吸
着機構を用いた方式の一例である。挿入機構２２０、姿
勢制御機構３００、着脱ユニット４００は図２の実施例
と同じなので、ここでの説明は省略する。本実施例は点
検対象部位の配管５の近傍に専用軌道１５０をサポート
１５９にて取り付けている。この場合、移動式検査装置
５００は磁気クローラ５２０を設けたものであるので、
磁性体の材料で製作することにより、磁気クローラ５２
０は、軌道１５０の面に吸着可能となる。また、磁気ク
ローラが配管５の円周方向にまっすぐ進むことができる
ように専用軌道１５０には溝１５１を設けておけば、移
動式検査装置５００の下部にガイドローラ５２１を溝１
５１に滑らかにガイドさせながら、まっすぐ走行させる
ことができる。ガイドローラ５２１は周方向に２個以上
設けておくのがよい。また、装着時スムーズに溝１５１
にローラ５２１が入るように溝及びローラは面取りして
おくのがよい。磁気クローラ車５００には回転アーム６
３１ａがモータ６３０ａに付いており、その先端には回
転アーム６３１ｂがモータ６３０ｂを介して付いてお
り、スカラ型のマニピュレータを構成している。このマ
ニピュレータによって、超音波センサ６００を溶接線な
どの検査対象部位５ａの周囲にアクセスさせ、配管５の
軸方向にセンサ６００をスキャンさせることを可能とし
ている。超音波センサ６００はばねで安定に押し付けら
れる構造になっているが、収納できるように上下１ｚの
方向に動く電動シリンダの先端に設けてある。さらにセ
ンサ６００は回転アーム６３１ｃの先端にモータ６３０
ｃを介して設けてある。モータ６３０ｃはスカラマニピ
ュレータの姿勢に応じてセンサ６００の向きを制御可能
としたものである。本実施例の場合、専用軌道１５０を
あらかじめ設けておくので、移動式検査装置５００は図
２の実施例のように配管５を包み込むような長さリンク
機構を設けないで済むので、移動式検査装置５００をよ
り一層小型軽量化できる。本実施例ではセンサ６００の
軸方向スキャンを機械式に行う一例で示したが、アレイ
センサを用いて、電子スキャンで軸方向の走査制御を行
ってもよい。そうすることで、より一層小型軽量化可能
となる。本実施例の場合も図２、図３の実施例と同じ
く、移動式検査装置５００を先端に装着して挿入して、
軌道１５０に磁気クローラ５２０が完全に吸着してから
着脱ユニット４１０と４２０を切り離し、回収時も逆に
着脱ユニット４１０と４２０が完全にドッキングしてか
ら磁気クローラ５２０の吸着を切り離すことで、安全確
実な乗り移りと回収を可能とできる。磁気クローラを電
磁石式にすれば容易に磁気クローラの吸着／非吸着の制
御は可能となる。

【００４９】図５は専用軌道を設ける場合のもう一つの
基本的な一実施例の一つを示す。移動式点検検査装置５
００は軌道を把持する車輪機構を用いた方式の一例であ
る。本実施例も挿入機構２２０、姿勢制御機構３００、
着脱ユニット４００は図２の実施例を同じであるので、
ここでの説明は省略する。本実施例では専用軌道１５０
ａと１５０ｂの２本をサポート１５９などで検査対象部
位５ａの両側にあらかじめ設置しておくものである。専
用軌道１５０ａ、１５０ｂは６角形の断面にしたが、４
角形でも５角形でもかまうものではない。移動式検査装
置５００は掴むように開閉する機構としてアーム５３２
ａに車輪５３１ａが、走行用モータ５３４ａの先に付い
ている車輪５３５ａと対をなすように設けられている。
モータ５３４ａを駆動することで、アーム５３１ａが開
閉するので、軌道１５０ａを車輪で挟みこみ把持するこ
とが可能となっている。同様な機構が軌道１５０ｂの側
にも設けてある。モータ５３５ａを矢印１ｉの方向へ回
すと開となり、モータ５３３ｂ１は矢印１ｊの方向に回
すと閉じる制御が可能となる。両側も開閉する車輪機構
は本体５００に付いており、また、本体５００にはボー
ルねじとリニアガイドからなる軸方向の走査機構６３３
に超音波センサ６００を設けてあり、配管５の軸方向１
ｙ方向のスキャンができるようになっている。当然、こ
の軸方向のスキャンはアレイセンサを用いた電子スキャ
ンで行ってもかまわない。車輪についているモータ５３
４ａ、５３４ｂにて、軌道を周方向１ｘの方向に本体５
００は移動可能となっている。本実施例の場合も着脱ユ
ニット制御部４０５と車輪機構の廃兵制御部との制御タ
イミングは基本的に図２、図３の実施例の場合と同じで
ある。この場合はモータ５３３ａ1、５３３ａ2、５３３
ｂ1、５３３ｂ2を駆動して車輪の開閉制御を行うもので
ある。本実施例でも確実に車輪が軌道を把持しれから、
着脱ユニット４１０と４２０を切り離し、回収時にも着
脱ユニット４１０と４２０が確実にドッキングしてか
ら、車輪を開いて軌道から外すインターロック制御を行
うものである。それによって、安全、確実に移動式検査
装置５００を専用軌道１５０に乗り移らせ、また回収す
ることができる。

【００５０】図６は前記システムの遠隔点検監視システ
ムで挿入機構の先端にセンサを持ったマニピュレータを
装着した場合の基本的な一実施例の一つを示す。本実施
例では挿入機構２２０は図２などの実施例と同じである
が、先端の数珠２２０ａに固定機構７５０が設けられて
いる。固定機構７５０は先端にガイドパイプ１００内面
との摩擦係数の大きなアタッチメント部材７５２を電動
シリンダ７５１でガイドパイプ内面に押し付け可能とな
っている。このユニットをパイプ１００の円周方向に複
数配置して、複数セットのシリンダ７５１を伸ばすとパ
イプ１００の内面でつっぱるので、挿入機構の先端部を
安定に固定することが可能となる。その固定機構７５０
の先にはマニピュレータ７００が超音波センサ６００を
把持している。超音波センサ６００はばね６０３で検査
対象５の面に垂直方向１ｚの方向に安定に押し付けられ
るようになっている。固定機構の電動シリンダ７５１か
らのケーブルはセンサケーブル６２０などと同じように
先端の数珠２２０ａの横の開口部２２９から挿入機構の
中へ引き込んでいる。マニピュレータ７００は先端位置
を決める回転軸自由度α１、α２、α３と先端のセンサ
６００を配管５の法泉方向に直角に当てられるように姿
勢制御する自由度α４、α５、α６を有するものとし
た。これによって、センサ６００を配管５の軸方向及び
周方向にスキャンさせることが可能となる。もちろんア
レイセンサを持って、効率よく走査制御してもよい。ま
た、マニピュレータにさらに動作軸を持たせて障害物を
回避しながら所定の場所にセンサ６００をアクセスでき
るように冗長性を持たせてもよい。本実施例には図示し
ていないが、遠隔操作を容易にするために雲台機構付き
ＴＶカメラやマニピュレータの先端にＴＶカメラを持た
せて、センサ６００を持ったマニピュレータの制御を走
査部でモニタＴＶを見ながら容易にできるようにしても
よいし、初期の位置が決まったら、マニピュレータを自
動運転して、自動的に必要個所の検査を行えるようにし
てもよい。また、図２〜図６までの実施例共通のことで
あるが、センサ６００は超音波センサに限るものではな
い。それは小型の超倍率のレンズ付きＴＶカメラでピン
ホールの有無の検査をさせても良いし、渦電流センサで
配管５の表面の健全性検査をするものでもよいし、複数
のセンサを組み合わせて使用してもかまうものではな
い。

【００５１】図７は図１の実施例において回収用命綱を
設ける場合の基本的な一実施例の一つを示す。挿入機構
２２０、着脱ユニット４００、移動式点検検査装置５０
０は基本的に図２の実施例で説明したものと同じである
ので、ここでの説明は省略する。ここでは回収用命綱８
００を設ける一例として、着脱ユニット４２０の中央に
先端部を取り付け、着脱ユニット４１０の中央から引き
込んで外に出すようにして、挿入機構の各数珠にガイド
部８０１ａ、８０１ｂなどを設けて、そこを通して、操
作部までもう一方の端部を通しておく。途中までドラム
２３０にいっしょに巻き付けておいてもよい。着脱ユニ
ット４１０、４２０の中央を通したのは、命綱を引いて
回収する場合、移動式検査装置本体５００を中央に引き
付けることができるので、ガイドパイプ１００の中に引
き込みやすいからであるが、必ずしも中央でなくてもよ
い。また、命綱８００をリングガイド８０１で通してお
くのは、移動式検査装置が移動した場合には軽い力で引
き出せて、回収時に抵抗が小さくなるようにするために
したが、ケーブル６２０など他のケーブルといっしょに
通しても命綱８００を引くことができればそれでもよ
い。この場合、車輪付きリンク機構が配管５を把持して
いると命綱８００を引いて回収できないので、把持制御
部５０５が制御できなくなった場合には非常用スイッチ
９９９でモータ５０３ａ、５０３ｂ、５０３ｃ、５０３
ｄの励磁電流を切ることができるようにしておくことに
より、把持機構の把持力をなくすことができるので、命
綱８００を矢印１ｋの方向に引いて本体５００を回収す
ることが可能となる。もちろん専用の命綱８００を設け
なくてもケーブル６２０など本体５００から出ているケ
ーブルの全部あるいは一部を命綱と兼用して引いて回収
するようにしてもよい。

【００５２】図８は図６マニピュレータを装着した場合
の基本的な一実施例に故障時の回収機能を設けた場合の
一実施例を示す。マニピュレータの各軸α１、α２、α
３、α４、α５、α６はマニピュレータ制御部５０５で
所定の関節角度になるように制御される。固定機構７５
０の電動シリンダ７５１（４本）は固定装置制御部７５
５で固定／固定解除の制御が行われる。この構成で万一
制御不能となった場合には挿入装置の数珠を引いて戻せ
ば、マニピュレータは先端についているので回収できる
が、そのときの姿勢によっては、ガイドパイプ１００の
中にスムーズに入らないで引っかかる場合がある。そこ
で、各関節の駆動機構を電源ＯＦＦで外力で容易に動く
ようにしておき、マニピュレータ制御部５０５からの電
源を切れる非常用スイッチ９９９を設けておくことであ
る。モータは減速機にハーモニック減速機でなく、遊星
歯車などを用いれば用意に実現可能である。この時固定
機構の制御が故障して固定解除できなくなる場合も想定
されるので、電動シリンダ７５１は励磁ＯＦＦで軽く戻
るものとしておき、固定機構の制御装置７５５と電動シ
リンダ７５１の途中にも非常用スイッチ９９９で切るこ
とができるようにしておくのがよい。これによって図６
の実施例に示すような先端に多関節のマニピュレータを
つけた場合でも万一故障時に回収できる安全、確実な点
検検査システムとすることができる。

【００５３】図９は図２の実施例で遠隔着脱コネクタで
移動式検査装置を切り離して故障時には回収可能とする
方法の基本的一実施例を示す。挿入機構２２０、着脱ユ
ニット４１０、４２０及び車輪リンク式の移動式点検検
査装置５００は図２の実施例と同じであるので、ここで
の説明は省略する。ここではケーブル６２０やその他の
ケーブルを途中で着脱できるようにコネクタ８１０を設
けた。レセプタクル８１０ａは挿入機構側に固定されて
おり、プラグ８１０ｂは切り離し可能となっている。た
とえば、これも切り離す一方法であるが、電動シリンダ
８１２を設けておきレバー８１１を動かすことで、プラ
グ８１０ｂをレセプタクル８１０ａから遠隔で外せるよ
うにした。これによって、万一、装置が故障して納入機
構２２０を引き抜こうとしても移動式検査装置本体５０
０がその姿勢、状態によってはガイドパイプ１００の中
に引き込めない場合が生じる恐れがあるが、本実施例の
ように非常スイッチ９９８で着脱ユニット４００の電磁
石４１１をＯＦＦにして、電動シリンダ８１２を動作さ
せてコネクタ８１０を遠隔で外すことによって、車輪付
きリンク機構の把持用モータ５０３ａ、５０３ｂ、５０
３ｃ、５０３ｄへの電源も切られ、さらに機械的なケー
ブルによるつながりも切り離すことができるので移動式
検査装置本体５００は下へ落下させることができる。検
査部位５の下には受け皿を置いておくことにより、万一
の場合には所定の場所に検査装置を切り離して回収する
ことができる。本体５００が切り離しできれば、挿入機
構２２０は戻すことができるので、再度新たな移動式検
査装置を装着して、再挿入して、点検対象部位の検査を
継続実施することが可能となる。

【００５４】図１０は吸着機構に永久磁石を用いた場合
の移動式点検検査装置の基本的な一実施例の一つであ
る。専用軌道を設けておき、磁気クローラ方式を用いた
一実施例である。専用軌道は軌道１５０ａと軌道１５０
ｂの２本を設け、磁性体の材料で製作しておく。表面に
は塗装しておいてもかまわない。軌道は検査対象部位５
ａの両側にあらかじめサポート１５９を介して設置して
おくのがよい。挿入機構２２０、姿勢制御機構３００、
着脱ユニット４００は図２の実施例と基本的には同じで
あるのでここでの説明は省略する。移動式点検検査装置
本体５００は左右に磁気クローラ５２０ａ、５２０ｂを
移動機構として設けている。磁気クローラ５２０ａ、５
２０ｂは懸架装置ばね５２０Ｓを介して検査装置本体
（車体）５００を支えている。また、本体５００の左右
にガイドローラ５２１ａ、５２１ｂが設けてあり、軌道
１５０ａ、１５０ｂの側面を滑らかにガイドして軌道上
を外れないでまっすぐ配管５の周方向（矢印１ｘの方
向）に走行可能となっている。配管５の軸方向（矢印１
ｙの方向）へのセンサ６００のスキャンは図５の実施例
と同じボールねじとガイドロッドからなる機械式走査機
構６３３を本体５００の下部に設けた。当然、磁気クロ
ーラは前進と後退ができるので、本体５００は配管５の
半周を前進方向と後退方向に進めば配管５の検査対象部
位５ａの全周を検査可能である。もちろん軸方向の走査
機構６３３の代わりにアレイセンサを用いて電子スキャ
ン方式にしてもよい。本実施例では走査機構６３３は搭
載するが、感度の高い単一センサを搭載して、検査性能
を重視した構造としている。本実施例では磁気クローラ
５２０ａ、５２０ｂに永久磁石を用いている。そのため
吸着／非吸着の制御を不用にできるとともに、吸着力の
強い永久磁石を採用できるので、小型軽量な磁気クロー
ラとすることができる。ここで、磁気クローラ５２０
ａ、５２０ｂを軌道１５０ａ、１５０ｂから引き離す場
合には着脱ユニット４１０と４２０をドッキングさせて
挿入機構２２０を引き戻せば引き離すことは可能であ
る。当然挿入機構２２０の引き抜き力は磁気クローラ吸
着力より大きくしておく必要がある。ここで、注意を要
するのは回収用命綱８００を設けた時に、命綱は細いワ
イヤなどを使用するので、万一、検査装置本体が軌道上
で故障した場合に命綱で回収できるようにしておくこと
である。磁気クローラの位置が離れている場合には、磁
気クローラの走行系にクラッチなどを設けておけば、磁
気クローラの駆動モータへの電源をＯＦＦして、クラッ
チを開となるようにしておけば、命綱８００を引けば軌
道上を回って、着脱ユニットで装着できる位置まで持っ
てくることは可能である。問題はこのときに姿勢制御機
構３１０、３２０の回転駆動ができなくなるとか、着脱
ユニット４１０、４２０がドッキングできない場合であ
る。その場合に命綱８００を引いて磁気クローラを軌道
から引き離せなければならない。そのためには磁気クロ
ーラの吸着力を安定、確実に吸着することだけを考えて
高吸着力にすると挿入機構では十分引き抜けるように設
計できても、細い命綱で引き離すことは困難となる場合
がある。そのため、本実施例のように検査装置本体５０
０を極力小型軽量化して、必要吸着力Ｐｎ（Ｎ）をでき
る限り小さくなるように設計し、磁石の吸着力Ｐ（Ｎ）
を適切な余裕を持たせＰｎ＜Ｐとなるように設計する。
そして、その上で命綱の牽引力をＦ（Ｎ）とした場合
に、Ｐｎ＜Ｐ＜Ｆとなるような命綱を選定する。これに
よって、命綱を必要最小限の強度のものとでき、最も細
くいものが採用でき、通常の挿入、引き抜き動作に支障
をきたさないように挿入機構２２０の内部に容易に命綱
をガイドさせながら実装することが可能となる。また、
磁気クローラの懸架ばね５２０ｓは着脱ユニット４１０
と４２０のドッキング時に多少位置がずれていても懸架
装置のばね５２０Ｓで吸収されるので、姿勢制御機構３
１０、３２０にて姿勢制御を精度良く行わなくても着脱
ユニットのドッキングが可能とできるので、挿入機構２
２０の先端に小型ＴＶカメラを設けてそのモニタ映像を
見ながら操作する場合においても操作が容易になる。

【００５５】図１１は移動式検査装置の制御、伝送ユニ
ットを挿入機構に先端部に実装する場合の基本的な一実
施例を示す。挿入機構２２０、固定機構７５０、マニピ
ュレータ７００などは図６の実施例と基本的に同じであ
るのでここでの説明は省略する。図６の実施例の場合、
センサ６００からのセンサ信号ケーブル６２０とか、そ
の他マニピュレータ各関節のモータの動力配線ケーブ
ル、各関節の回転角度を検出するポテンショメータなど
の角度センサの信号ケーブル、超音波センサ用の接触媒
質を注入するバルブの開閉駆動制御を行う制御ケーブ
ル、固定機構７５０のシリンダを駆動制御するケーブ
ル、その他小型ＴＶカメラを搭載した場合にはその映像
ケーブルや電源ケーブルも必要となり、多数のケーブル
を挿入機構２２０の内部を通さなければならなくなる。
そうすると複合ケーブルで概観上１本のケーブルにまと
めたとしても太いケーブルとなり、挿入機構２２０やガ
イドパイプ１００は太いものになってしまう。ガイドパ
イプが太くなると曲げ半径も大きくなり、狭隘部に布設
することが困難となる。そこで、本実施例ではそれらの
ケーブルをいったん挿入機構の数珠２２０ａの中に引き
込んでそこに制御伝送ユニット９１０を設けている。た
とえば制御伝送ユニット９１０で信号を多重化して光変
換すれば、制御伝送ユニット９１０から操作部へのケー
ブル９２０は光ファイバケーブル２芯（双方向用）と電
源ケーブル（２芯）を束ねた１本の複合ケーブルにする
ことができる。また、操作部側にマニピュレータ等の制
御装置を設けても良いが、その場合には各駆動軸の制御
指令情報を操作部から送り、マニピュレータ側からは関
節角度情報、その他のセンサ情報などをリアルタイムで
伝送しなければならない。そこで、制御伝送ユニット９
１０の中にマイクロコンピュータを搭載して、基本的な
コマンド信号でマニピュレータや、センサバルブ、固定
機構などの制御を制御伝送ユニット９１０の中に搭載し
たマイクロコンピュータで一部あるいはすべて行うよう
にしてもよい。そうすると信号をリアルタイムに送受信
しなくてもよくなるので、制御伝送ユニット９１０自身
を小型軽量なものにすることも可能となる。当然小型Ｔ
Ｖカメラを搭載していれば、その映像信号なども多重化
して伝送する必要がある。光ケーブルにすれば細く、軽
くできて、挿入機構内への実装が容易となるが、同軸ケ
ーブルを用いて多重伝送することでもかまうものではな
い。基本的なインターロックも制御伝送ユニット９１０
の中に搭載したマイクロコンピュータ部で行うようにす
れば、応答性が早くなり、挿入機構内部の伝送路を通さ
ない分信頼性も向上させることが可能となる。

【００５６】図１２は図１１の実施例においてガイドパ
イプ先端部に環境防護部材として放射線遮へい体を設置
した場合の一例を示す。本実施例では放射線などからの
防護を考慮して鉄や鉛の遮へい体９３０を設置した。点
検検査装置５００を挿入して停止する位置は先端の所定
の位置に決めることができるので、点検検査中の長い時
間その場所に停止している制御伝送ユニット９１０を防
護するように配置する。通常、超音波センサ、電磁ソレ
ノイド、モータ、ポテンショメータなどは放射線に比較
的強いが、制御伝送ユニット９１０を小型軽量とするた
めに使用するマイクロコンピュータとか半導体ＩＣ部品
は放射線に比較的弱い。そのため、その制御伝送ユニッ
ト９１０が停止する部分のみを防護すればシステム全体
の連続運転可能時間をより長くすることが可能となる。
環境が高温な場合には放射線遮へい体９３０の代わりに
電子冷却ユニットとかファンあるいは外部空調設備から
冷却空気をダクトで引いてきて対象部位に吹き付けるな
どの局部冷却ユニットを設置してもよいし、冷却機能と
遮へい機能の両方の機能を持たせたものとしてもよい。

【００５７】図１３は前記システムの移動式点検検査装
置５００のもう一つの基本的な一実施例の一つを示す。
仮設レール着脱方式の一例である。挿入機構２２０は図
２の実施例と基本的には同じである。本実施例は挿入機
構の先端にねじりと上下、左右の３軸を有する姿勢制御
機構３００を介してモータ５０３ａ、５０３ｂにて開閉
駆動制御可能なアーム５０２ａ、５０２ｂが設けてあ
る。両アームの先端には回転軸を介して配管５への当て
物部材１２１ａ、１２１ｂの付いた２つ割の仮設軌道１
２０ａ、１２０ｂが設けてあるので、アーム５０２ａ、
５０２ｂを開閉制御することで、２つ割の仮設軌道１２
０ａ、１２０ｂを配管５に装着したり、外したりするこ
とが可能となっている。仮設軌道１２０ａにはセンサ６
００を搭載した移動式検査装置５００ａが装着されてお
り、検査装置５００ａは車輪５０１で仮説起動１２０
ａ、１２０ｂ上を走行可能となっている。仮設軌道１２
０ａと１２０ｂは合わさった場合に両端部は勘合するよ
うにしておくことにより、検査装置本体５００ａは両方
の軌道１２０ａと１２０ｂを乗り移り可能となる。本実
施例の場合、仮設軌道の直径は複数のリンク機構を設け
て可変にはしていないので、検査対象配管５のサイズに
よって、あらかじめ適用可能なサイズの仮設軌道を装着
して、挿入機構から挿入することになる。台車５００ａ
は操作部９００の移動台車制御部５００ｂにより、前
進、後退、停止の制御が行われる。また、仮設軌道の装
着は仮設軌道装着制御部１２５がモータ５０３ａ、５０
３ｂを制御して、アーム５０２ａ、５０２ｂを開閉駆動
することにより行われる。本実施例の場合には着脱ユニ
ットを不要にできるので、万一着脱ユニットのドッキン
グができなくなり、回収不可能となる心配はない。従っ
て、図７の実施例のように回収用命綱を設けておく必要
もない。

【００５８】図１４は本発明を適用した遠隔保修システ
ムの基本的な一実施例のシステム構成の基本的な一例を
示す。本システムの構成は挿入機構などは基本的に図１
の実施例の構成と同じであるので、ここでの説明は省略
する。本実施例は挿入機構２２０の先端には固定機構７
５０を介して補修用エンドエフェクタ７９０を持たせた
マニピュレータ７００を設けた構成である。本システム
構成により、エンドエフェクタ７９０を持ったマニピュ
レータ７００を保修対象部位５の近くまで挿入アクセス
して、対象部位の保修を可能とするものである。挿入方
向（矢印１ｄ）の位置決めは挿入機構２２０の挿入量を
制御することで行うことが可能である。

【００５９】図１５は前記システムの保修用エンドエフ
ェクタを持ったマニピュレータの基本的な一実施例を示
す。挿入機構２２０、固定機構７５０、マニピュレータ
７００は基本的には図１１の実施例と同じであるのでこ
こでの説明は省略する。本実施例ではマニピュレータ７
００の先端に保修用のエンドエフェクタ７９０を装着し
ている。エンドエフェクタとしては切断用としてはプラ
ズマトーチとかレーザ切断トーチである。この場合のケ
ーブル７９２は電源供給ケーブルとか動作ガスの供給ホ
ースをまとめたものとなる。溶接保修する場合には溶接
トーチを持たせることとなる。もちろん挿入機構２２０
の先端やマニピュレータ７００の先端に小型ＴＶカメラ
を取り付けて遠隔での保修作業がモニタＴＶを見ながら
安全円滑に行えるようにする。もちろん切断した面につ
いては次に溶接接合する場合にはそれが可能となるよう
に開先加工する専用のエンドエフェクタをトーチと交換
装着して挿入するものである。また、溶接などを行った
後には図１〜図１３に示すような点検検査装置を挿入し
て溶接保修した個所の健全性を確認することも可能であ
る。このような保修エンドエフェクタとマニピュレータ
を挿入できれば、点検検査で異常が発見された場合にも
保修して設備を再度継続使用可能にすることができる。
また、溶接を行う場合に不活性ガスで周囲を満たす場合
にはあらかじめ保修対象部位（溶接を行う可能性のある
場所）に隔離用ケースを設けておき、不活性ガスをその
ケースの中に注入しながら溶接をするようにしても良い
し、エンドエフェクタである溶接トーチ周辺に小型フー
ドを設けてその中に不活性ガスを吹き込むようにする。
不活性ガスを吹き込むホースは挿入機構内を通しても良
いし、あらかじめ部屋の中に供給ラインを設けておいて
もよい。あるいは部屋全体を不活性ガスで充満させて溶
接を行うようにしても良い。

【００６０】図１６は図１４の遠隔保修システムにおい
て、挿入機構の先端にエンドエフェクタを装着したマニ
ピュレータを２本取り付けた場合の遠隔保修装置の基本
的な一実施例である。納入機構２２０、固定機構７５０
は基本的に図１１の実施例と同じなのでここでの説明は
省略する。本実施例では固定機構７５０のベースに間に
エンドエフェクタ７９０ａを装着したマニピュレータ７
００ａとエンドエフェクタ７９０ｂを装着したマニピュ
レータ７００ｂが取り付けてある。エンドエフェクタ７
９０ａは切断トーチとか溶接トーチである。エンドエフ
ェクタ７９０ｂは把持機構になっているので、マニピュ
レータ７００ａが切断作業や溶接作業を行うときに保修
対象の配管５を把持して安定に固定することができる。
また、配管５の異常個所を交換する場合には、異常個所
の両側を切断したときや新しい交換部品を持ってきて両
側をまだ接合していないときは、交換部分の配管を所定
の場所に保持しなければならないので、そのための把持
機構７９０ｂを装着したマニピュレータ７００ｂに相当
するものは少なくとも１本以上必要なものとなる。本実
施例ではガイドパイプ１００は１本でよい。

【００６１】図１７は図１４の遠隔保修システムにおい
て、ガイドパイプ１００をあらかじめ３本布設しておく
場合の基本的な一実施例である。ガイドパイプ１００
ａ、１００ｂ、１００ｃをおのおの保修対象部位の適し
た場所まで布設しておく。配管５の接合部５ａに亀裂５
ｂが発生して保修が必要となった場合の状況を示してい
る。中央のパイプ１００ｂは保修対象部位５の正面に布
設しておき、挿入したマニピュレータ７００ｂの先端に
は把持機構のエンドエフェクタ７９０ｂが装着されてい
るので、はじめに挿入して交換部分を把持して引き抜く
まで把持させておくことが可能である。両側のガイドパ
イプ１００ａ、１００ｃはその両側に布設して、そこか
ら切断トーチ７９０ａ、７９０ｃを装着したマニピュレ
ータ７００ａ、７００ｃを挿入して両側の切断を同時に
効率よく実施することが可能となる。このようにガイド
パイプを複数布設すれば、それぞれその場所に必要な専
用のエンドエフェクタを装着したマニピュレータを挿入
できるので、エンドエフェクタを付け替えるためにマニ
ピュレータを引き出して、再挿入を何度も繰り返さない
で済み効率よく遠隔保修作業が可能となる。

【００６２】図１８は図１７のように３本のガイドパイ
プを布設した場合も効率的な保修手順の一実施例を示し
たものである。まず、処理１００１では図１７に示すガ
イドレール１００ｂにハンド７９０ｂを装着したマニピ
ュレータ７００ｂを挿入して、保修対象部５を把持させ
る。次に処理１００２ではガイドレール１００ａと１０
０ｃに切断装置７９０ａ及び切断装置７９０ｃを装着し
たマニピュレータ７００ａ及び７００ｃを挿入して保修
対象部５の両端を切断する。切断中はハンド７９０ｂが
保修対象部５を安定に把持している。次に、両端部の切
断切り離しができたらば、処理１００３にてガイドレー
ル１００ｂに挿入しているハンド７９０ｂを保修部５を
把持したまま挿入装置を引き抜いて戻す。これによっ
て、保修部５は部屋の外まで引き出すことが可能とな
る。次に処理１００４ではガイドレール１００ａと１０
０ｃに開先加工機７９０ａをと７９０ｃを装着して挿入
して、切断した保修部端面の開先などの加工を行う。こ
の状態の時には保修部５とマニピュレータ７００ｂは引
き抜いた状態になっているので、実際の位置関係によっ
てはガイドレール１００ｂから開先加工機７９０ｂを挿
入して両側の端面加工を行ってもよい。次に処理１００
５ではガイドレール１００ｂに保修部５の交換部品をハ
ンド７９０ｂに把持させてマニピュレータ７００ｂを挿
入し、交換部品を所定の位置、姿勢に設定する。このと
きにガイドレール１００ａと１００ｃには補助ハンドを
挿入して、保修部５の位置と姿勢を決めるときに保修部
５の両側の既存の配管部との位置合わせが重要となるの
で、たとえば補助ハンドで保修部５の配管と相手側の配
管をいっしょに把持して、そのとき矯正させられる方
向、姿勢にマニピュレータ７００ｂは従動するような制
御を行い、交換部材５の中心軸が、両側の配管と合うよ
うに一決めするようにするのがよい。このときの補助ハ
ンドは配管の外形に合わせた反割の筒状の治具にしても
よい。保修部５の両端のギャップの調整は中心軸があっ
た状態でマニピュレータ７００ｂで保修部５を左右軸方
向に動かすことでマニピュレータ先端の左右の移動量が
両側のギャップの合計となるので、片側のギャップがそ
の１／２の寸法になるようにマニピュレータの位置決め
制御を行い、保修部５を所定の位置に精度良くあわせる
ことができる。次に処理１００６ではガイドレール１０
０ａと１００ｃに溶接装置７９０ａ及び溶接装置７９０
ｃを装着したマニピュレータ７００ａ及び７００ｃを挿
入して、交換部品の両端を接合する。保修する部材によ
っては接着材を塗布して接合してもよいし、機械式圧着
機構を挿入して締め付けることで配管を接続してもそれ
はそれでかまうものではない。次に保修部５が接続され
ればマニピュレータ７００ｂは把持不要となるので、処
理１００７ではマニピュレータ７００ｂを戻す作業を行
うものである。次に溶接した場合には溶接部の健全性を
検査する必要があるので、処理１００８にようにガイド
レール１００ａと１００ｃに溶接部検査装置７９０ａ及
び７９０ｃを装着したマニピュレータ７００ａ及び７０
０ｃを挿入して、接合した部分の健全性を確認する。保
修部位５とガイドレールの位置関係によっては、ガイド
レール１００ｂへ溶接部検査装置７９０ｂを挿入して両
側の溶接部検査を行うこととしてもよい。溶接部検査は
表面探傷検査でもよいし、図１〜図１３の実施例で示し
たような超音波探傷でもよい。溶接部の健全性が確認さ
れたらば保修は終了で処理１００９にてすべてのマニピ
ュレータを引き上げて戻すことで、保修作業は完了す
る。万一、溶接部の検査で異常部が見つかった場合には
再度機械加工装置や溶接トーチを装着したマニピュレー
タを挿入して異常部分の保修溶接を行うこととなる。以
上の手順によれば、ガイドレール１００は３本必要であ
るが、おのおの適した場所に適したエンドエフェクタを
装着して作業ができるので、挿入装置による引出し、再
挿入の回数を最小限にした効率のよい遠隔保修作業を可
能となる。なお、図１７は概念を示しているので厳密で
はないが、実際には保修部を把持しているマニピュレー
タ７００ｂがガイドレール１００ｂ内へ戻ったとき両端
が切断された保修部５がガイドレール１００ｂ内へ入る
寸法関係にガイドレールの内径などを決めることは必要
である。

【００６３】また、ガイドレール１００の本数を多く布
設するのは工事が大変となり、また、狭隘な場所では布
設するスペースが得られない場合もある。その場合には
２本布設することでも３本の場合よりは効率が低下する
が、遠隔保修作業は実施可能である。この場合には１本
のマニピュレータのハンドで把持して、もう一方のマニ
ピュレータで切断したのち反対側を切断する場合には、
まず切断用マニピュレータを一度戻して、ハンドを装着
して再挿入して、先に保修部を把持しているハンドと持
ち替えて、はじめに挿入していたハンドを戻して切断装
置を装着して再挿入してから反対側の切断を行う手順と
できる。接合する場合も同様に２本のマニピュレータに
ハンドを装着して、部品を持ち替えるステップを設ける
こととなる。１本のマニピュレータの長さが十分長く、
保修部の両端に１箇所のガイドレールの出口から届く場
合には、ハンドとハンドでも持ち替えは不用にできる。
なお、ガイドレールを２本、３本布設する場合、太い配
管１本に内部に仕切りを入れて機能上２本分、３本分の
ガイドができるようにしてもよいし、施工上１本の太い
配管の中に細い配管を２本あるいは３本など複数本入れ
て、見かけ上１本の配管の施工で２本や３本の配管に相
当するようにしてもよい。

【００６４】図１９は１本のガイドレールで遠隔保修を
実現可能とするための保修対象部位の保持機構の基本的
な一実施例の一つを示す。ガイドレールを複数本設置す
るスペースがない狭隘な場所では挿入引き出し回数が多
少多くなってもガイドレールの本数を１本にするほうが
優先な場合もある。ガイドレールを１本とした場合は図
１６のようにどうしても両端を切断したときに保修部を
把持するハンドが必要となるが、本実施例ではそれを不
用とする保持機構の一例を示すものである。これが実施
できればマニピュレータも１本で済むので、ガイドレー
ルも図１６に示す実施例の場合より細いものにでき、狭
隘な場所によりいっそう適用しやすくなるものである。
図１９の保修部５は接合面５ａに亀裂５ｂが生じてお
り、その両端の５Ａ１と５Ｂ１の位置で切断して交換し
なければならない場合を示している。配管部５Ａは配管
サポート６ａ１にＵボルト６ａ２とナット６ａ３にて固
定されている。反対側の配管５Ｂもサポート６ｂ１にＵ
ボルト６ｂ２とナット６ｂ３で固定されている。ここ
で、切断あるいは交換後の接続個所５Ａ１と５Ｂ１を切
断あるいは接合している間に保修部５が保持されていれ
ば、１本のマニピュレータ、１本のガイドレールでの保
修が可能となる。本実施例の保持機構はあらかじめ部品
５の両端で切断、接合個所５Ａ１、５Ｂ１の内側の位置
に挿入ピン７ａ１、７ｂ１を止め金具７ａ２、７ｂ２で
固定している。挿入ピン７ａ１、７ｂ１は挿入穴のあい
たサポートロッド７ａ３、７ｂ３に挿入され保持され
る。本構造であれば、交換部品５を挿入する前に挿入ピ
ン７ａ１、７ｂ１をあらかじめ付けておけば、保修部５
を引き抜いて取り出したあと、挿入ピン付き交換部品を
挿入できるので、再度、サポートロッド７ａ３、７ｂ３
にピンを挿入して保持させることが容易に実現可能とな
る。ピンとロッドには挿入しやすいように面取りしてお
くのは当然であるが、挿入蒔に固定されるように挿入ピ
ンにふくらみを設けておいてもよいし、別途、抜け止め
ピンを横から挿入して、抜け止めピンを抜かないと挿入
ピンが抜けない構造としてもよい。

【００６５】図２０は前記保持機構の別な構造の基本的
な一実施例の一つを示す。本実施例では配管５をサポー
ト７ａ１０で支持するが、抜け落ちないように上部保持
金具７ａ１１を蝶番７ａ１２で回転可能としておき、容
易にかぶせられるようにしている。さらに上部保持金具
が容易に開かないようにサポート７ａ１０に取り付けた
フック７ａ１６のピン７ａ１７が蝶番７ａ１５を介して
取り付けた取っ手７ａ１３の穴７ａ１４にはまる構造に
した例である。本実施例のような保持機構とすれば１本
のマニピュレータで容易に取っ手７ａ１３を把持して、
上部保持金具７ａ１１の開閉、ロックが容易に行うこと
が可能である。図２０の保持機構も図１９のサポートロ
ッド７ａ３、７ｂ３位置に設けることによって、１本の
マニピュレータで遠隔保修を容易に実現することが可能
となる。

【００６６】また、本実施例のピン付き金具７ａ１、７
ｂ１や、固定金具７ａ１０、７ａ１１を図４、図５、図
１０の専用軌道と共用化する構造にしてもかまわない。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、人間が容
易に近づけない場所でかつ大きな装置でアクセスできな
い狭隘な場所で、また、検査対象の配管の途中に機器や
バルブなどがあり管内に検査装置を挿入して検査対象部
位まで装置を挿入することもできないような場所に検査
対象部位がある場合にも、安全、確実に検査対象部位の
点検や検査さらには保修を遠隔で行える遠隔点検検査及
び保修システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した遠隔点検検査システムの基本
的な一実施例のシステム構成の一例を示す図。

【図２】前記システムの移動式点検検査装置の基本的な
一実施例の一つでリンク車輪巻付方式の一例を示す図。

【図３】前記システムの移動式点検検査装置の基本的な
一実施例の一つで吸着機構を用いた方式の一例を示す
図。

【図４】前記システムの移動式点検検査システムで専用
軌道を設ける場合の基本的な一実施例の一つを示す図。

【図５】専用軌道を設ける場合のもう一つの基本的な一
実施例の一つで移動式点検検査装置は軌道を把持する車
輪機構を用いた方式の一例を示す図。

【図６】前記システムの遠隔点検監視システムで挿入機
構の先端にセンサを持ったマニピュレータを装着した場
合の基本的な一実施例の一つを示す図。

【図７】図１の実施例において回収用命綱を設ける場合
の基本的な一実施例の一つを示す図。

【図８】図６のマニピュレータを装着した場合の基本的
な一実施例に故障時の回収機能を設けた場合の一実施例
を示す図。

【図９】図２の実施例で遠隔着脱コネクタで移動式検査
装置を切り離して故障時には回収可能とする方法の基本
的一実施例を示す図。

【図１０】吸着機構に永久磁石を用いた場合の移動式点
検検査装置の基本的な一実施例の一つで、専用軌道を設
けておき、磁気クローラ方式を用いた一実施例を示す
図。

【図１１】移動式検査装置の制御、伝送ユニットを挿入
機構に先端部に実装する場合の基本的な一実施例を示す
図。

【図１２】図１１の実施例においてガイドパイプ先端部
に環境防護部材として放射線遮へい体を設置した場合の
一例を示す図。

【図１３】前記システムの移動式点検検査装置のもう一
つの基本的な一実施例の一つで仮設レール着脱方式の一
例を示す図。

【図１４】本発明を適用した遠隔保修システムの基本的
な一実施例のシステム構成の基本的な一例を示す図。

【図１５】前記システムの保修用エンドエフェクタを持
ったマニピュレータの基本的な一実施例を示す図。

【図１６】図１４の遠隔保修システムにおいて、挿入機
構の先端にエンドエフェクタを装着したマニピュレータ
を２本取り付けた場合の遠隔保修装置の基本的な一実施
例を示す図。

【図１７】図１４の遠隔保修システムにおいて、ガイド
パイプ１００をあらかじめ３本布設しておく場合の基本
的な一実施例を示す図。

【図１８】図１７のように３本のガイドパイプを布設し
た場合も効率的な保修手順の一実施例を示す図。

【図１９】１本のガイドレールで遠隔保修を実現可能と
するための保修対象部位の保持機構の基本的な一実施例
を示す図。

【図２０】前記保持機構の別な構造の基本的な一実施例
を示す図。

【符号の説明】

２…部屋の開口部、３…部屋内のスペース、４…部屋内
の機器や配管、５…点検検査対象部位あるいは保修対象
部位、５ａ…溶接などの接合部分、６ａ１、６ａ２、６
ａ３…配管サポート、７ａ１、７ａ２、７ａ３、７ａ１
０、７ａ１１…保持機構、１００、１００ａ、１００
ｂ、１００ｃ…ガイドレール（ガイドパイプ）、１２０
ａ、１２０ｂ…仮設軌道、１２５…仮設軌道装着制御
部、１５０、１５０ａ、１５０ｂ…専用軌道、２００…
挿入機構、２２１…ガイドローラ、２２２…球面軸受
（中空ユニバーサルジョイント）、２１０…挿入機構の
伸縮パイプ、２２０、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ…
挿入機構の数珠、２３０…挿入機構の巻取ドラム、２４
０…挿入機構の駆動装置、３００、３１０、３２０…姿
勢制御機構、４００、４１０、４２０…着脱ユニット、
４１１…着脱ユニット用電磁石、４０５…着脱制御部、
５００、５００ａ…移動式点検検査装置本体、５００ｂ
…移動台車制御部、５０１…車輪、５０３ａ、５０３
ｂ、５０３ｃ、５０３ｄ…リンク駆動用モータ、５０４
…走行駆動用モータ、５０５…把持制御部等、５１０
ａ、５１０ｂ…吸着用電磁石、５２０、５２０ａ、５２
０ｂ…磁気クローラ、５２１ａ、５２１ｂ…ガイドロー
ラ、５３２ａ、５３２ｂ…車輪付きアーム、５３３ａ
１、５３３ａ２、５３３ｂ１、５３３ｂ２…車輪付きア
ームの開閉駆動用モータ、６００…センサ、６０３…セ
ンサ押付用ばね、６１０…接触媒質供給タンク、６１４
…電磁バルブ、６１５…接触媒質供給ノズル、６２０…
センサケーブル、６３３…ボールねじとガイドバーによ
る走査機構、７００、７００ａ、７００ｂ、７００ｃ…
マニピュレータ、７５０…固定機構、７５１…固定機構
の電動シリンダ、７５５…固定装置制御部、７９０、７
９０ａ、７９０ｂ、７９０ｃ…エンドエフェクタ、７９
２…エンドエフェクタからのケーブル類、８００…回収
用命綱、８１０ａ、８１０ｂ…遠隔着脱コネクタ、８１
５…遠隔コネクタ制御部、９００…操作部、９１０…制
御・伝送ユニット、９２０…制御・伝送ユニットからの
ケーブル、９３０…遮へい体、９９８…切離用非常スイ
ッチ、９９９…回収用非常スイッチ、１００１〜１００
９…手順フローのブロック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 孝司 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 米谷 豊 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 (72)発明者 馬渕 靖宏 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所原子力事業部内 Ｆターム(参考） 2G075 CA50 DA15 FC03 FC14 GA02 GA09 GA24

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 挿入場所から点検検査装置を挿入して点
   検検査対象部位の点検検査を操作部から遠隔にて行う遠
   隔点検検査システムにおいて、挿入場所から点検検査対
   象部位近くまでガイドレールを布設し、挿入場所からガ
   イドレールに沿って挿入される挿入装置を設け、挿入装
   置には姿勢制御機構を介して着脱ユニットを設け、着脱
   ユニットを介して単一あるいは複数のセンサを有する移
   動式点検検査装置を装着したことを特徴とする遠隔点検
   検査システム。
2. 【請求項２】 前記請求項１の移動式点検検査装置は、
   複数の車輪機構がリンク接続され点検検査対象部位であ
   る配管などの円筒部材を円筒部材の円周方向に把持する
   ように巻き付く把持機構とその把持機構を着脱ユニット
   の着脱制御と所定のタイミングで同期して把持／非把持
   を制御する把持制御部を有することを特徴とする特許請
   求項１の遠隔点検検査システム。
3. 【請求項３】 前記請求項１の移動式点検検査装置は、
   永久磁石あるいは電磁石の吸着機構、あるいは真空吸着
   機構、あるいはそれらを組み合わせた吸着機構とその吸
   着機構を着脱ユニットの着脱制御と所定のタイミングで
   同期して吸着／非吸着を制御駆動する吸着制御部を有す
   ることを特徴とする特許請求項１の遠隔点検検査システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記請求項１の遠隔点検検査システムに
   おいて、点検検査対象部位の近傍に移動式点検検査装置
   に適合した専用軌道を設けておくことを特徴とする遠隔
   点検検査システム。
5. 【請求項５】 前記請求項４の移動式点検検査装置は、
   専用軌道を掴むように開閉する機構の付いた対となる車
   輪機構が１対あるいは複数対からなるとともに、その開
   閉する機構を着脱ユニットの着脱制御と所定のタイミン
   グで同期して開／閉を制御する開閉制御部を有すること
   を特徴とする特許請求項４の遠隔点検検査システム。
6. 【請求項６】 挿入場所から点検検査装置を挿入して点
   検検査対象部位の点検検査を操作部から遠隔にて行う遠
   隔点検検査システムにおいて、挿入場所から点検検査対
   象部位近くまでガイドレールを布設し、挿入場所からガ
   イドレールに沿って挿入される挿入装置を設け、挿入装
   置の先端にはガイドレールに挿入装置自身を固定する固
   定装置を介してセンサを持ったマニピュレータ機構を設
   けたことを特徴とする遠隔点検検査システム。
7. 【請求項７】 前記請求項２あるいは請求項３あるいは
   請求項５の遠隔点検検査システムにおいて、移動式点検
   装置には回収用命綱を取付けて、万一の場合には操作部
   から遠隔にて請求項２の場合には把持機構を非把持に、
   請求項３の場合には吸着機構を非吸着に、請求項５の場
   合には開閉する機構を開に制御可能とした非常時回収機
   能を設けたことを特徴とする遠隔点検検査システム。
8. 【請求項８】 前記請求項６の遠隔点検検査システムに
   おいて、万一の場合には操作部から遠隔にてマニピュレ
   ータ機構にあるいはマニピュレータ機構と姿勢制御機構
   の両方に各動作軸を外力で動くフリーの状態にすること
   のできる非常時回収機能を設けたことを特徴とする遠隔
   点検検査システム。
9. 【請求項９】 前記請求項２あるいは請求項３あるいは
   請求項５の遠隔点検検査システムにおいて、移動式点検
   装置には移動式点検装置から出ているケーブルを遠隔に
   て着脱可能な遠隔コネクタ部を設けて、万一の場合には
   操作部から遠隔にて請求項２の場合には把持機構を非把
   持に、請求項３の場合には吸着機構を非吸着に、請求項
   ５の場合には開閉する機構を開に制御可能としさらに移
   動式点検装置から出ているケーブルを遠隔コネクタ部に
   て外すことを可能とした非常時切離機能を設けたことを
   特徴とする遠隔点検検査システム。
10. 【請求項１０】 前記請求項７の移動式点検検査装置の
    吸着機構に永久磁石による吸着機構を用いた永久磁石
    は、その永久磁石の吸着力が命綱を引き戻す牽引力より
    小さくなるようにしたことを特徴とする特許請求項７の
    移動式点検検査装置の吸着機構に永久磁石による吸着機
    構を用いた遠隔点検検査システム。
11. 【請求項１１】 前記請求項１あるいは請求項６の遠隔
    点検検査システムにおいて、移動式点検検査装置のセン
    サ情報を一時的に記録する記録装置あるいは移動式点検
    検査装置の制御装置を移動式点検装置あるいは着脱ユニ
    ットあるいは姿勢制御機構あるいは挿入装置の先端部近
    くに設けることを特徴とした遠隔点検検査システム。
12. 【請求項１２】 前記請求項１１の遠隔点検検査システ
    ムにおいて、点検検査を行う時に記録装置や制御装置が
    停止する位置の周囲に周囲環境から防護する防護部材を
    設置することを特徴とした遠隔点検検査システム。
13. 【請求項１３】 挿入場所から点検検査装置を挿入して
    点検検査対象部位の点検検査を操作部から遠隔にて行う
    遠隔点検検査システムにおいて、挿入場所から点検検査
    対象部位近くまでガイドレールを布設し、挿入場所から
    ガイドレールに沿って挿入される挿入装置を設け、挿入
    装置には姿勢制御機構を介して、複数に分割された仮設
    軌道がリンク接続され、点検検査対象部位である配管な
    どの円筒部材を円周方向に装着する仮設軌道装着機構を
    設け、仮設軌道には単一又は複数のセンサを有した移動
    式点検検査装置を装着したことを特徴とする遠隔点検検
    査システム。
14. 【請求項１４】 挿入場所から保修装置を挿入して保修
    対象部位の保修を操作部から遠隔にて行う遠隔保修シス
    テムにおいて、挿入場所から保修対象部位近くまでガイ
    ドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿って
    挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端にはガイド
    レールに挿入装置自身を固定する固定装置を介して所定
    のエンドエフェクタを持ったマニピュレータ機構を設け
    たことを特徴とする遠隔保修システム。
15. 【請求項１５】 前記請求項１４の遠隔保修システムに
    おいて、挿入場所から保修対象部位近くまで布設してお
    くガイドレールは遠隔点検監視システムのものと共用可
    能とすることを特徴とした遠隔保修システム。
16. 【請求項１６】 挿入場所から保修装置を挿入して保修
    対象部位の保修を操作部から遠隔にて行う遠隔保修シス
    テムにおいて、挿入場所から保修対象部位近くまでガイ
    ドレールを布設し、挿入場所からガイドレールに沿って
    挿入される挿入装置を設け、挿入装置の先端にはガイド
    レールに挿入装置自身を固定する固定装置を介しておの
    おの所定のエンドエフェクタを持ったマニピュレータ機
    構あるいは専用保修検査装置を少なくとも２式以上設け
    たことを特徴とする遠隔保修システム。
17. 【請求項１７】 挿入場所から保修装置を挿入して保修
    対象部位の保修を操作部から遠隔にて行う遠隔保修シス
    テムにおいて、挿入場所から保修対象部位近くまでガイ
    ドレールを２本以上布設し、各挿入場所からガイドレー
    ルに沿って挿入される挿入装置をおのおの設け、各挿入
    装置の先端にはガイドレールに挿入装置自身を固定する
    固定装置を介しておのおの所定のエンドエフェクタを持
    ったマニピュレータ機構あるいは専用保修検査装置を設
    けたことを特徴とする遠隔保修システム。
18. 【請求項１８】 前記請求項１７の遠隔保修システムに
    おいて、ガイドレールを配管などの長物部材の保修対象
    部位の正面及び左右の３箇所にガイドレールの先端部が
    くるように３本布設して、まず正面のガイドレールに保
    修対象部位を把持可能なマニピュレータ機構を設けた挿
    入装置を挿入して、保修対象部位の中央部を把持させ、
    その状態で左右のガイドレールからおのおの切断装置を
    持ったマニピュレータ機構を挿入して正面のマニピュレ
    ータ機構が把持している保修対象部位の両側をおのおの
    切断し、保修対象部位の両側を切断したらば、正面の保
    修対象部位を把持しているマニピュレータを保守対象部
    位を把持したまま戻して、次に保修対象部位と交換する
    正常な部品をマニピュレータ機構に持たせて正面から挿
    入して、所定の場所に交換部品がくるように位置と姿勢
    を制御して、その状態で、両側のガイドレールから交換
    部品を接続するための装置を設けたマニピュレータ機構
    をおのおの挿入して、交換部品の両側の接続が完了して
    から正面のマニピュレータの把持を解除してマニピュレ
    ータ機構を戻す手順にて、当該個所の保修を行うことを
    特徴とする遠隔保修方法。
19. 【請求項１９】 挿入場所から保修装置を挿入して保修
    対象部位の保修を操作部から遠隔にて行う遠隔保修シス
    テムにおいて、挿入場所から保修対象部位近くまでガイ
    ドレールを１本以上布設し、各挿入場所からガイドレー
    ルに沿って挿入される挿入装置をおのおの設け、各挿入
    装置の先端にはガイドレールに挿入装置自身を固定する
    固定装置を介しておのおの所定のエンドエフェクタを持
    ったマニピュレータ機構あるいは専用保修検査装置を設
    け、少なくとも保修対象部位には両端切断時においても
    保修対象部位を保持するための保持機構を設けたことを
    特徴とする遠隔保修システム。