JP2014166806A - In-pipe travel device and in-pipe inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒形状をなす管内をその長手方向に走行可能な管内走行装置、この管内走行装置を用いて管内の検査を行う管内検査装置に関するものである。 The present invention relates to an in-pipe travel apparatus that can travel in a longitudinal direction in a cylindrical pipe, and an in-pipe inspection apparatus that inspects the inside of the pipe using the in-pipe travel apparatus.
従来の管内走行装置としては、例えば、下記特許文献1や特許文献2に記載されたものがある。また、従来の管内検査装置としては、例えば、下記特許文献3に記載されたものがある。 Examples of the conventional in-pipe traveling device include those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 below. Moreover, as a conventional in-pipe inspection apparatus, there exists a thing described in the following patent document 3, for example.
特許文献1に記載された管内走行装置は、本体フレームの前後端部に上下のアームが回動自在に連結され、シリンダにより回動可能であり、各アームの先端部にオムニホイール(登録商標)が支持され、モータにより駆動回転可能となっている。また、特許文献2に記載された管路内自走装置は、上部フレーム及び下部フレームに、管路内のレデューサ等による異径管の管内径の変化に対応させる横滑り機構を有する駆動車輪を設け、このような自走駆動車を連結させる。 In the in-pipe traveling apparatus described in Patent Document 1, upper and lower arms are rotatably connected to front and rear end portions of a main body frame, and can be rotated by a cylinder. Omniwheel (registered trademark) is provided at a tip portion of each arm. Is supported and can be driven and rotated by a motor. Further, the self-propelled device in a pipeline described in Patent Document 2 is provided with a drive wheel having a side slip mechanism that responds to a change in the inner diameter of a different-diameter tube by a reducer or the like in the upper frame and the lower frame. Such a self-propelled driving vehicle is connected.
また、特許文献3に記載された管路内点検装置は、点検用センサー類を回転可能に搭載した点検車と、制御用回路等を搭載し駆動力を有する走行駆動部、点検用制御器を搭載した制御車と、駆動車輪を有する走行機と、点検用制御器を搭載した制御車と、後方カメラ等を搭載した後方カメラ車を順次リンクにより連結したものである。 In addition, the in-pipe inspection apparatus described in Patent Document 3 includes an inspection vehicle in which inspection sensors are rotatably mounted, a traveling drive unit that includes a control circuit and the like and has a driving force, and an inspection controller. A mounted control vehicle, a traveling machine having a drive wheel, a control vehicle equipped with a controller for inspection, and a rear camera vehicle equipped with a rear camera and the like are sequentially connected by a link.
上述した従来の管内走行装置にあっては、オムニホイールを用いて管内を走行可能としたものであるが、いずれの装置も、管内を長手方向へ自走することができるものの、周方向への自走は困難となる。この場合、オムニホイールにおける樽型ローラを駆動可能もしくはオムニホイールを操舵可能とすれば、周方向への自走が可能となるものの、その構造が複雑化してしまう。また、従来の管路内点検装置は、各種機器を連結した状態で、管内を長手方向へ自走しながら点検を行うことができるものの、周方向へ移動することができない。 In the conventional in-pipe travel device described above, the omni wheel can be used to travel in the tube, but any device can self-travel in the longitudinal direction in the tube, but in the circumferential direction. Self-running becomes difficult. In this case, if the barrel roller in the omni wheel can be driven or the omni wheel can be steered, self-propelled in the circumferential direction is possible, but the structure becomes complicated. Moreover, although the conventional in-pipe inspection apparatus can perform an inspection while self-propelling in the longitudinal direction in a state where various devices are connected, it cannot move in the circumferential direction.
本発明は上述した課題を解決するものであり、構造の簡素化及び小型化を可能とすると共に管内をその軸心方向及び周方向へ自走することが可能な管内走行装置及び管内検査装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and provides an in-pipe traveling apparatus and an in-pipe inspection apparatus capable of simplifying the structure and reducing the size, and capable of self-propelling in the axial direction and the circumferential direction in the pipe. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するための本発明の管内走行装置は、配管内に挿入可能な走行装置本体と、前記走行装置本体に設けられて前記配管の軸心方向に向けて内面を転動可能な少なくとも1つの軸心方向に対する全方向型車輪と、前記走行装置本体に設けられて前記配管の周方向に向けて内面を転動可能な少なくとも1つの周方向に対する全方向型車輪と、前記軸心方向に対する全方向型車輪と前記周方向に対する全方向型車輪とを前記配管内における径方向の異なる方向へ移動して内面に押圧可能な押圧装置と、を有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an in-pipe travel apparatus of the present invention includes a travel apparatus body that can be inserted into a pipe, and an inner surface that is provided in the travel apparatus body and can roll in the axial direction of the pipe. At least one omnidirectional wheel with respect to the axial direction, at least one omnidirectional wheel with respect to the circumferential direction which is provided in the traveling device body and can roll the inner surface toward the circumferential direction of the pipe, and the axial center A pressing device capable of moving an omnidirectional wheel with respect to a direction and an omnidirectional wheel with respect to the circumferential direction in different radial directions in the pipe and pressing the inner surface.
従って、走行装置本体に配管の軸心方向に向けて転動可能な軸心方向に対する全方向型車輪と周方向に対する全方向型車輪を設けることで、管内をその軸心方向及び周方向へ適正に自走することができる。また、押圧装置により各全方向型車輪を配管の内面に押圧することで、簡単な構成で管内での走行装置本体の自走を可能とし、構造の簡素化及び小型化を可能とすることができる。 Therefore, by providing an omnidirectional wheel for the axial direction that can roll in the axial direction of the pipe and an omnidirectional wheel for the circumferential direction in the traveling device body, the inside of the pipe can be properly adjusted in the axial direction and the circumferential direction. Can self-propelled. In addition, by pressing each omnidirectional wheel against the inner surface of the pipe by a pressing device, the traveling device body can be self-propelled in the pipe with a simple configuration, and the structure can be simplified and miniaturized. it can.
本発明の管内走行装置では、前記軸心方向に対する全方向型車輪は、前記走行装置本体における前部及び後部に設けられて前記配管の軸心方向に向けて内面を転動可能な第1全方向型車輪及び第2全方向型車輪とを有し、前記周方向に対する全方向型車輪は、前記走行装置本体における前後方向の中間部に設けられて前記配管の周方向に向けて内面を転動可能な第3全方向型車輪とを有することを特徴としている。 In the in-pipe traveling device of the present invention, the omnidirectional type wheel with respect to the axial direction is provided at a front portion and a rear portion of the traveling device main body, and is capable of rolling the inner surface toward the axial direction of the pipe. A directional wheel and a second omnidirectional wheel, and the omnidirectional wheel with respect to the circumferential direction is provided at an intermediate portion in the front-rear direction of the traveling device body and rolls the inner surface toward the circumferential direction of the pipe. And a third omnidirectional wheel that can move.
従って、走行装置本体における前部及び後部に第1全方向型車輪及び第2全方向型車輪を設け、前後方向の中間部に第3全方向型車輪を設けることで、走行装置本体を管内で安定して自走させることができる。 Therefore, by providing the first omnidirectional wheel and the second omnidirectional wheel at the front part and the rear part of the traveling apparatus body, and providing the third omnidirectional wheel at the middle part in the front-rear direction, the traveling apparatus body is disposed in the pipe. Stable and self-propelled.
本発明の管内走行装置では、前記走行装置本体は、前記配管内の径方向に分割される第1本体と第2本体とを有し、前記第1本体に前記第1全方向型車輪及び前記第2全方向型車輪が設けられる一方、前記第2本体に前記第3全方向型車輪が設けられ、前記第1本体と前記第2本体のいずれか一方に前記押圧装置を構成する流体シリンダが設けられ、前記いずれか他方に前記流体シリンダの駆動ロッドの先端部が連結されることを特徴としている。 In the in-pipe traveling apparatus of the present invention, the traveling apparatus body includes a first body and a second body that are divided in the radial direction in the pipe, and the first body includes the first omnidirectional wheel and the first body. While a second omnidirectional wheel is provided, the second main body is provided with the third omnidirectional wheel, and either one of the first main body and the second main body includes a fluid cylinder that constitutes the pressing device. The tip of the drive rod of the fluid cylinder is connected to one of the other.
従って、流体シリンダを伸張駆動するだけで、第1本体と第2本体とが離間し、第1全方向型車輪及び第2全方向型車輪と第3全方向型車輪がそれぞれ配管の内面に押圧することができ、この状態で各全方向型車輪を回転するだけで、走行装置本体を配管内の軸心方向及び周方向へ容易に自走させることができ、構造の簡素化及び小型化を可能とすることができる。 Therefore, the first main body and the second main body are separated only by extending the fluid cylinder, and the first omnidirectional wheel, the second omnidirectional wheel, and the third omnidirectional wheel are respectively pressed against the inner surface of the pipe. In this state, simply by rotating each omnidirectional wheel, the traveling device body can be easily self-propelled in the axial direction and circumferential direction in the pipe, thereby simplifying and reducing the size of the structure. Can be possible.
本発明の管内走行装置では、前記第1全方向型車輪を駆動回転する第1駆動装置が前記走行装置本体の一側部に配置され、前記第2全方向型車輪を駆動回転する第2駆動装置が前記走行装置本体の他側部に配置されることを特徴としている。 In the in-pipe traveling device of the present invention, the first drive device that drives and rotates the first omnidirectional wheel is disposed on one side of the traveling device body, and the second drive that drives and rotates the second omnidirectional wheel. A device is arranged on the other side of the traveling device main body.
従って、第1全方向型車輪の第1駆動装置と第2全方向型車輪の第2駆動装置を走行装置本体の側部に効率的に配置することで、装置の大型化を抑制することができる。 Therefore, by efficiently arranging the first drive device for the first omnidirectional wheel and the second drive device for the second omnidirectional wheel on the side portion of the traveling device main body, the increase in size of the device can be suppressed. it can.
本発明の管内走行装置では、前記第3全方向型車輪を駆動回転する第3駆動装置が前記走行装置本体における幅方向の中央部に配置されることを特徴としている。 In the in-pipe traveling device of the present invention, a third driving device that drives and rotates the third omnidirectional wheel is disposed in a central portion in the width direction of the traveling device body.
従って、第3全方向型車輪の第3駆動装置を走行装置本体の中央部に効率的に配置することで、装置の大型化を抑制することができる。 Therefore, the 3rd drive device of the 3rd omnidirectional type wheel can be efficiently arranged in the central part of the traveling device main body, and the enlargement of the device can be suppressed.
本発明の管内走行装置では、前記走行装置本体から前方の両側及び後方の両側に突出する第1ガイドローラ及び第2ガイドローラが設けられることを特徴としている。 In the in-pipe traveling apparatus of the present invention, a first guide roller and a second guide roller that protrude from the traveling apparatus main body to both the front side and the rear side are provided.
従って、走行装置本体の周囲に複数のガイドローラが設けられることで、走行装置本体の落下時など、各ガイドローラが配管の内面に衝突することで、走行装置本体の損傷を防止することができる。 Therefore, by providing a plurality of guide rollers around the traveling apparatus main body, each guide roller collides with the inner surface of the pipe when the traveling apparatus main body is dropped, thereby preventing the traveling apparatus main body from being damaged. .
本発明の管内走行装置では、前記走行装置本体における周囲環境を撮影するカメラが設けられることを特徴としている。 The in-pipe traveling device of the present invention is characterized in that a camera for photographing the surrounding environment in the traveling device body is provided.
従って、走行装置本体に周囲環境を撮影するカメラを設けることで、走行装置本体を安全に走行させることができる。 Therefore, by providing the traveling device body with a camera that captures the surrounding environment, the traveling device body can travel safely.
本発明の管内走行装置では、前記カメラは、前記走行装置本体における前方を撮影する第1カメラと、前記走行装置本体における後方を撮影する第2カメラと、前記走行装置本体における側方を撮影する第3カメラを有することを特徴としている。 In the in-pipe traveling apparatus of the present invention, the camera captures a first camera that captures the front of the traveling apparatus body, a second camera that captures the rear of the traveling apparatus body, and a side of the traveling apparatus body. It has a third camera.
従って、走行装置本体における前方と後方と側方を撮影するカメラを設けることで、走行装置本体を安全に走行させることができる。 Therefore, the traveling device body can be safely traveled by providing cameras that photograph the front, rear, and sides of the traveling device body.
本発明の管内走行装置では、前記カメラの視野範囲内の異物を除去可能な異物除去装置が設けられることを特徴としている。 In the in-pipe traveling apparatus of the present invention, a foreign matter removing device capable of removing foreign matter within the visual field range of the camera is provided.
従って、カメラの視野範囲内の異物を除去可能な異物除去装置を設けることで、常時高画質な画像を確保することができる。 Therefore, by providing a foreign substance removing device that can remove foreign substances within the field of view of the camera, it is possible to always ensure a high-quality image.
本発明の管内走行装置では、前記異物除去装置は、前記カメラの各入射部に対して空気を噴射可能な空気噴射装置を有することを特徴としている。 In the in-pipe traveling apparatus of the present invention, the foreign matter removing apparatus includes an air ejecting apparatus capable of ejecting air to each incident portion of the camera.
従って、カメラの入射部に対して空気を噴射可能な空気噴射装置を設けることで、入射部の汚れを防止して常時高画質な画像を確保することができる。 Therefore, by providing an air ejection device capable of ejecting air to the incident portion of the camera, it is possible to prevent contamination of the incident portion and ensure a high-quality image at all times.
本発明の管内走行装置では、前記押圧装置は、供給空気により前記軸心方向に対する全方向型車輪と前記周方向に対する全方向型車輪を前記配管の内面に押圧可能であり、外部から前記配管を通して前記走行装置本体に空気を供給する空気供給ラインと、前記空気供給ラインにおける空気の供給状態を切替える切替弁と、前記切替弁の切替操作に応じて前記押圧装置に対する空気の供給と排出を変更する切替装置とを有することを特徴としている。 In the in-pipe traveling apparatus of the present invention, the pressing device can press the omnidirectional wheel with respect to the axial direction and the omnidirectional wheel with respect to the circumferential direction against the inner surface of the pipe by supply air, and through the pipe from outside. An air supply line that supplies air to the travel device main body, a switching valve that switches an air supply state in the air supply line, and a supply and discharge of air to the pressing device according to a switching operation of the switching valve And a switching device.
従って、管内走行装置の走行時、空気供給ラインにより外部から管内配管を通して走行装置本体に空気を供給することで、押圧装置により各全方向型車輪が配管の内面に押圧されて走行装置本体の自走が可能となる。一方、全方向型車輪の駆動系に故障が発生したとき、切替弁により空気供給ラインにおける空気の供給状態を切替えると、切替装置により押圧装置から空気が排出されることとなり、押圧装置による配管の内面への各全方向型車輪の押圧が解除され、管内走行装置を管外に容易に取り出すことができる。 Accordingly, when the in-pipe travel device travels, air is supplied from the outside to the travel device body through the in-pipe piping by the air supply line, so that each omnidirectional wheel is pressed against the inner surface of the pipe by the pressing device, and the travel device body itself. It becomes possible to run. On the other hand, when a failure occurs in the drive system of the omnidirectional wheel, if the air supply state in the air supply line is switched by the switching valve, air is discharged from the pressing device by the switching device. The press of each omnidirectional wheel to the inner surface is released, and the in-pipe travel device can be easily taken out of the pipe.
本発明の管内走行装置では、走行領域に存在する全ての屈曲配管について、前記屈曲配管の軸心における任意の点を通り、前記軸心に接する回転軸を中心として、前記屈曲配管の外周側の領域を回転した場合に形成されるラグビーボール形状の回転領域内に収まることが可能なことを特徴としている。 In the in-pipe travel device of the present invention, all bent pipes existing in the travel region pass through arbitrary points in the axis of the bent pipe, and the outer peripheral side of the bent pipe is centered on the rotation axis in contact with the axis. It is characterized by being able to fit within a rugby ball-shaped rotation area formed when the area is rotated.
従って、管内走行装置が、走行領域に存在する全ての屈曲配管について、ラグビーボール形状の回転領域内に収まることが可能とすることで、簡単な構造で姿勢を変更することなく、任意の方向の屈曲配管を容易に自走することができる。 Therefore, by allowing the in-pipe travel device to fit within the rugby ball-shaped rotation region for all the bent pipes existing in the travel region, it is possible to move in any direction without changing the posture with a simple structure. The bent pipe can be easily self-propelled.
また、本発明の管内検査装置は、前記管内走行装置と、前記管内走行装置に連結される検査装置と、前記検査装置から接続ケーブルを介して連結される駆動制御部と、前記駆動制御部に連結される操作部と、を有することを特徴とするものである。 An in-pipe inspection apparatus according to the present invention includes: the in-pipe travel apparatus; an inspection apparatus coupled to the in-pipe travel apparatus; a drive control unit coupled from the inspection apparatus via a connection cable; and the drive control unit. And an operation unit to be connected.
従って、管内走行装置本体が各全方向型車輪及び押圧装置により配管の軸心方向及び周方向へ適正に自走することができることから、オペレータが外部から操作部を操作し、駆動制御装置により検査装置により配管内面の検査を容易に行うことができる。 Therefore, since the in-pipe travel device main body can properly run in the axial direction and the circumferential direction of the pipe by each omnidirectional wheel and pressing device, the operator operates the operation unit from the outside and inspects by the drive control device. The apparatus can easily inspect the inner surface of the pipe.
本発明の管内検査装置では、前記検査装置は、ピンホール検査装置であることを特徴としている。 In the in-pipe inspection apparatus of the present invention, the inspection apparatus is a pinhole inspection apparatus.
従って、オペレータは、外部から操作部を操作して駆動制御装置によりピンホール検査装置を作動することで、配管内面のピンホール検査を容易に行うことができる。 Therefore, the operator can easily perform the pinhole inspection of the inner surface of the pipe by operating the operation unit from the outside and operating the pinhole inspection device by the drive control device.
本発明の管内検査装置では、前記検査装置は、制御機器を有する検査台車と、外部から接続ケーブルが接続される中継台車とを有することを特徴としている。 In the in-pipe inspection apparatus according to the present invention, the inspection apparatus includes an inspection carriage having a control device and a relay carriage to which a connection cable is connected from the outside.
従って、検査装置として、検査台車と中継台車を設けることで、各種の機能を分離して構造の簡素化を可能とすることができる。 Therefore, by providing an inspection carriage and a relay carriage as inspection apparatuses, it is possible to separate various functions and simplify the structure.
本発明の管内検査装置では、前記検査装置は、前記管内走行装置と前記検査台車と前記中継台車を連結する屈曲可能な連結部材と、前記連結部材の外周部に設けられる電極ブラシとを有することを特徴としている。 In the in-pipe inspection apparatus of the present invention, the inspection apparatus includes the in-pipe traveling apparatus, the inspection carriage, and a bendable connection member that connects the relay carriage, and an electrode brush provided on an outer peripheral portion of the connection member. It is characterized by.
従って、管内走行装置と検査台車と中継台車を連結する屈曲可能な連結部材の外周部に電極ブラシを設けることで、管内検査装置は、屈曲した配管内を容易に移動して検査を行うことができ、検査作業の作業性を向上することができる。 Therefore, by providing the electrode brush on the outer peripheral portion of the bendable connecting member that connects the in-pipe travel device, the inspection carriage, and the relay carriage, the in-pipe inspection apparatus can easily move in the bent pipe and perform the inspection. It is possible to improve the workability of the inspection work.
本発明の管内走行装置及び管内検査装置によれば、走行装置本体に配管の軸心方向に向けて内面を転動可能な軸心方向に対する全方向型車輪と、配管の周方向に向けて内面を転動可能な周方向に対する全方向型車輪と、各全方向型車輪を配管内における径方向の異なる方向の内面に押圧可能な押圧装置とを設けるので、配管の軸心方向及び周方向へ適正に、且つ、安定して自走することができ、また、構造の簡素化及び小型化を可能とすることができる。 According to the in-pipe traveling device and the in-pipe inspection device of the present invention, the omnidirectional wheel with respect to the axial direction in which the inner surface can roll toward the axial direction of the pipe on the traveling device body, and the inner surface toward the circumferential direction of the pipe Are provided with an omnidirectional wheel with respect to the circumferential direction capable of rolling, and a pressing device capable of pressing each omnidirectional wheel against the inner surface of the pipe in a different radial direction. Proper and stable self-running can be achieved, and the structure can be simplified and downsized.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る管内走行装置及び管内検査装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of an in-pipe traveling apparatus and an in-pipe inspection apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.
図1は、本発明の一実施例に係る管内検査装置を表す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an in-pipe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施例において、図1に示すように、管内検査装置10は、配管P内を自走可能な管内走行装置11と、この管内走行装置11に連結される検査装置12と、検査装置12から接続ケーブル13を介して連結される駆動制御部14と、駆動制御部14に連結される操作部15とを有している。なお、図1は、上記の構成を模式に記載しており、例えば、駆動制御部14と操作部15を一体に設けてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the in-
この検査装置12は、ピンホール検査装置であって、制御機器を有する検査台車21と、外部から接続ケーブル13が接続される中継台車22と、検査台車21と中継台車22を連結する屈曲可能な電線管(連結部材)23と、屈曲可能な電線管23の外周部に設けられる電極ブラシ24とを有している。
This
まず、管内走行装置11について、詳細に説明する。
First, the in-
図2は、本実施例の管内走行装置を表す側面図、図3は、管内走行装置を表す平面図、図4は、管内走行装置を表す正面図、図5は、管内走行装置を表す背面図、図6は、管内走行装置を表す斜視図、図7は、管内走行装置の作動を表す側面図、図8及び図9は、管内走行装置の走行状態を表す概略図である。 FIG. 2 is a side view showing the in-pipe travel device of the present embodiment, FIG. 3 is a plan view showing the in-pipe travel device, FIG. 4 is a front view showing the in-pipe travel device, and FIG. 5 is a back view showing the in-pipe travel device. FIGS. 6 and 6 are perspective views showing the in-pipe travel device, FIG. 7 is a side view showing the operation of the in-pipe travel device, and FIGS. 8 and 9 are schematic views showing the travel state of the in-pipe travel device.
管内走行装置11において、図2から図6に示すように、走行装置本体51は、配管P内に挿入可能であり、図2にて左方が前方となっており、上下方向(配管P内の径方向)に分割される第1本体52と第2本体53とを有している。第1本体52は、下方に位置し、箱形形状をなし、前後方向における中間部に上下方向に貫通するガイド孔54が前後に平行をなして形成されている。第2本体53は、上方に位置し、箱形形状をなし、前後方向における中間部に上下方向に沿うと共に下方に突出するガイド軸55が前後に平行をなして形成されている。そして、第2本体53の各ガイド軸55が第1本体52の各ガイド孔54に上方から嵌合することで、第1本体52と第2本体53は、ガイド孔54及びガイド軸55により上下方向に相対移動自在に連結されている。
In the in-
また、第1本体52は、前部及び後部に配管Pの軸心方向に向けて内面を転動可能な第1オムニホイール(軸心方向に対する全方向型車輪、第1全方向型車輪)56及び第2オムニホイール(軸心方向に対する全方向型車輪、第2全方向型車輪)57が設けられている。第1オムニホイール56は、支持軸56aにホイール本体56bが固定され、ホイール本体56bの周面に複数の樽型ローラ56cが周方向に所定間隔で配置されて構成されている。この場合、支持軸56a及びホイール本体56bの回転軸心に対して、各樽型ローラ56cの回転軸心が直交している。
In addition, the first
この第1オムニホイール56は、ホイール本体56bの周方向に所定角度だけずれたものが支持軸56aの軸心方向に2個合わされ、1個の支持軸56aにより一体に回転自在になっている。第1オムニホイール56は、第1本体52の前部にて、幅方向(左右方向)における中央部に配置されており、支持軸56aの軸心方向が幅方向に沿うように配置され、図示しない軸受により回転自在に支持されている。
Two
第2オムニホイール57は、第1オムニホイール56と同様に、支持軸57aにホイール本体57bが固定され、ホイール本体57bの周面に複数の樽型ローラ57cが周方向に所定間隔で配置されて構成されている。この場合、支持軸57a及びホイール本体57bの回転軸心に対して、各樽型ローラ57cの回転軸心が直交している。
As with the
この第2オムニホイール57は、ホイール本体57bの周方向に所定角度だけずれたものが支持軸57aの軸心方向に2個合わされ、1個の支持軸57aにより一体に回転自在になっている。第2オムニホイール57は、第1本体52の後部にて、幅方向における中央部に配置されており、支持軸57aの軸心方向が水平な幅方向に沿うように配置され、図示しない軸受により回転自在に支持されている。
Two
一方、第2本体53は、前後方向の中間部に配管Pの周方向に向けて内面を転動可能な第3オムニホイール(周方向に対する全方向型車輪、第3全方向型車輪)58が設けられている。第3オムニホイール58は、第1、第2オムニホイール56,57と同様に、支持軸58aにホイール本体58bが固定され、ホイール本体58bの周面に複数の樽型ローラ58cが周方向に所定間隔で配置されて構成されている。この場合、支持軸58a及びホイール本体58bの回転軸心に対して、各樽型ローラ58cの回転軸心が直交している。
On the other hand, the second
この第3オムニホイール58は、ホイール本体58bの周方向に所定角度だけずれたものが支持軸58aの軸心方向に2個合わされ、1個の支持軸58aにより一体に回転自在になっている。第3オムニホイール58は、第2本体53の中間部にて、幅方向における中央部に配置されており、支持軸58aの軸心方向が水平な軸心方向(前後方向)に沿うように配置され、図示しない軸受により回転自在に支持されている。
Two
即ち、第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57は、配管Pにおける下方の内面に接触し、全体がこの内面を転動することで、走行装置本体11が配管Pの軸心方向(長手方向)に移動可能となっている。また、第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57は、各樽型ローラ56c,57cがこの内面を転動することで、走行装置本体11が配管Pの周方向に移動可能となっている。一方、第3オムニホイール58は、配管Pにおける上方の内面に接触し、全体がこの内面を転動することで、走行装置本体11が配管Pの周方向に移動可能となっている。また、第3オムニホイール58は、各樽型ローラ58cがこの内面を転動することで、走行装置本体11が配管Pの軸心方向(長手方向)に移動可能となっている。
That is, the
走行装置本体51における第1本体52は、第1オムニホイール56を駆動回転する第1駆動装置61が一側部に配置され、第2オムニホイール57を駆動回転する第2駆動装置62が他側部に配置されている。また、走行装置本体51における第2本体53は、第3オムニホイール58を駆動回転する第3駆動装置63が幅方向の中央部に配置されている。
The first
第1駆動装置61は、第1本体52における右側部に配置され、モータ71及び減速機72を有しており、減速機72が第1オムニホイール56の支持軸56aに駆動連結されている。この減速機72は、図示しないが、モータ71の出力軸に結合されたウォームと、このウォームに噛合うと共に支持軸56aに結合されたウォームホイールとにより構成されている。第2駆動装置62は、第1本体52における左側部に配置され、モータ73及び減速機74を有しており、減速機74が第2オムニホイール57の支持軸57aに駆動連結されている。この減速機74は、図示しないが、モータ73の出力軸に結合されたウォームと、このウォームに噛合うと共に支持軸57aに結合されたウォームホイールとにより構成されている。第3駆動装置63は、第2本体53における幅方向の中央部に配置され、モータ75及び減速機76を有しており、減速機76が第3オムニホイール58の支持軸58aに駆動連結されている。なお、モータ71,73,75は、減速機を内蔵(ギアドモータ)してもよいものである。
The
走行装置本体51は、第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57と第3オムニホイール58とをそれぞれ配管Pにおける径方向の異なる方向へ移動して内面に押圧可能な押圧装置81が設けられている。この押圧装置81は、前部及び後部に配置される第1エアシリンダ(流体シリンダ)82と第2エアシリンダ(流体シリンダ)83により構成されている。
The travel device
第1エアシリンダ82は、シリンダ本体82aと駆動ロッド82bとを有している。シリンダ本体82aは、第2本体53における左側部であって、第2駆動装置62より前方に配置されている。第2本体53に固定されたシリンダ本体82aは、上下方向の下方に駆動ロッド82bが延出され、先端部が第1本体52に固定されたフランジ部84に連結されている。第2エアシリンダ83は、シリンダ本体83aと駆動ロッド83bとを有している。シリンダ本体83aは、第2本体53における右側部であって、第1駆動装置61より後方に配置されている。第2本体53に固定されたシリンダ本体83aは、上下方向の下方に駆動ロッド83bが延出され、先端部が第1本体52に固定されたフランジ部85に連結されている。
The
この場合、第1エアシリンダ82の軸心位置と第1オムニホイール56の軸心位置は、走行装置本体51の前後方向における同位置に位置している。また、第2エアシリンダ83の軸心位置と第2オムニホイール57の軸心位置は、走行装置本体51の前後方向における同位置に位置している。
In this case, the axial center position of the
なお、この実施例では、押圧装置81の各エアシリンダ82,83にて、シリンダ本体82a,83aを第2本体53に固定し、駆動ロッド82b,83bを第1本体52に連結したが、この構成に限定されるものではない。シリンダ本体82a,83aを第1本体52に固定し、駆動ロッド82b,83bを第2本体53に連結してもよい。
In this embodiment, the
走行装置本体51は、第1本体52から前方の両側及び後方の両側に突出する第1ガイドローラ91及び第2ガイドローラ92が設けられている。即ち、第1本体52は、前端部に幅方向に沿って取付ブラケット93が固定され、この取付ブラケット93の左右端部に第1ガイドローラ91がそれぞれ回転自在に取付けられている。また、第1本体52は、後端部に幅方向に沿って取付ブラケット94が固定され、この取付ブラケット94の左右端部に第2ガイドローラ92がそれぞれ回転自在に取付けられている。
The travel device
この第1ガイドローラ91及び第2ガイドローラ92は、走行装置本体51の前端部及び後端部で、走行装置本体51に配置された他の部材より側方に突出して配置されている。そのため、管内走行装置11が配管Pから脱落したとき、この第1ガイドローラ91及び第2ガイドローラ92のいずれかが配管Pの内面に当接することで、管内走行装置11及び配管Pの内面の損傷が防止されるようになっている。
The
また、走行装置本体51は、第1本体52の前部に前方を撮影する第1カメラ101が設けられ、第1本体52の後部に後方を撮影する第2カメラ102が設けられている。また、走行装置本体51は、第2本体53の上部に側方を撮影する第3カメラ103が設けられている。そして、第1本体52は、第1カメラ101の下方にLED照明104が設けられ、第2カメラ102の下方にLED照明105が設けられている。また、第2本体53は、第3カメラ103の後方にLED照明106が設けられている。
Further, the traveling device
更に、走行装置本体51は、第1本体52の前部に第1カメラ101の入射部に対して空気を噴射可能な第1エアブロー(第1空気噴射装置)107が設けられ、第1本体52の後部に第2カメラ102の入射部に対して空気を噴射可能な第2エアブロー(第2空気噴射装置)108が設けられている。また、走行装置本体51は、第2本体53の上部に第3カメラ103の入射部に対して空気を噴射可能な第3エアブロー(第3空気噴射装置)109が設けられている。
Further, the traveling device
この場合、後方から延設されたエアホース111は、複数に分岐し、第1ホース112が第1エアシリンダ82(シリンダ本体82a)に連結され、第2ホース113が第2エアシリンダ83(シリンダ本体83a)に連結されている。また、エアホース110は、第3ホース114が第1エアブロー107に連結され、第4ホース115が第2エアブロー108に連結され、第5ホース116が第3エアブロー109に連結されている。
In this case, the
本実施例の管内走行装置11は、姿勢を変更することなく(管内走行装置11の向きによらず)、任意の方向の屈曲配管を走行可能である。例えば、図8を参照して説明すると、屈曲配管P1の軸心O上に点Xを任意に設定し、この点X1を通って軸心Oに接する回転軸Sを設定し、この回転軸Sを中心として屈曲配管P1の外周側の領域(図8の斜線領域)を回転して形成されるラグビーボール形状の回転領域Aができる。管内走行装置11は、走行領域(検査領域)にある全ての屈曲配管Pに対して、この回転領域A内に収まるようすべての機器が配置されている。これにより管内走行装置11は、例えば、図8または図9に示すように、所定形状をなして湾曲する屈曲配管(エルボ管)P1,P2を走行可能である。なお、検査台車21と中継台車22も同様の構成となっている。
The in-
このように管内走行装置11は、例えば、直管部から屈曲配管P1や屈曲配管P2を通って再び直管部へ移動するとき、第1本体52と第2本体53の距離を変更することで、各オムニホイール56,57,58が常時屈曲配管P1,P2の内面に接触した状態となり、適正に自走することができる。なお、屈曲配管P1,P2は、ショートエルボ配管やロングエルボ配管を含む任意の曲げ半径を有した配管であってもよい。
Thus, the in-
ここで、本実施例の管内走行装置11における作動を説明する。図2及び図4に示すように、管内走行装置11が直線形状をなす配管P内を走行するとき、圧縮空気を各エアシリンダ82,83に供給すると、シリンダ本体82a,83aに対して駆動ロッド82b,83bが伸張し、第1本体52と第2本体53が離間することで、第1、第2オムニホイール56,57が配管Pの下面を押圧する一方、第3オムニホイール58が配管Pの上面を押圧する。そのため、管内走行装置11は、下部が2個のオムニホイール56,57により配管Pの内面に支持される一方、上部が1個のオムニホイール58により配管Pの内面に支持される。即ち、管内走行装置11は、第1、第2オムニホイール56,57と第3オムニホイール58が配管Pの内面に上下に突っ張り支持されることで、配管Pの最長内径位置にセンタリングされることとなる。
Here, the operation in the in-
この状態で、第1、第2駆動装置61,62を駆動して第1、第2オムニホイール56,57を正転すると、この第1、第2オムニホイール56,57が配管Pの内面を軸心方向に転動し、第3オムニホイール58の樽型ローラ58cが配管Pの内面を軸心方向に転動することで、管内走行装置11は前進することができる。一方、第1、第2駆動装置61,62により第1、第2オムニホイール56,57を逆転すると、この第1、第2オムニホイール56,57が配管Pの内面を軸心方向に転動し、第3オムニホイール58の樽型ローラ58cが配管Pの内面を軸心方向に転動することで、管内走行装置11は後退することができる。また、第3駆動装置63を駆動して第3オムニホイール58を回転すると、この第3オムニホイール58が配管Pの内面を周方向に転動し、第1、第2オムニホイール56,57の樽型ローラ56c,57cが配管Pの内面を周方向に転動することで、管内走行装置11は回転することができる。
In this state, when the first and
このとき、第1カメラ101は、配管Pの前方を撮影し、第2カメラ102は、配管Pの後方を撮影し、第3カメラ103は、配管Pの側方を撮影することができる。また、各カメラ101,102,103の入射部(レンズ)が汚れたとき、エアブロー107,108,109がエアを各カメラ101,102,103の入射部に噴射することで、この汚れを除去することができ、また、入射部への異物の付着を防止することができる。
At this time, the
そして、図7に示すように、管内走行装置11は、各エアシリンダ82,83に空気を供給することで、図7に示すように、シリンダ本体82a,83aに対して駆動ロッド82b,83bが伸張し、第1本体52と第2本体53が最大位置まで離間することができ、配管Pの内径が変更されても、常時、各オムニホイール56,57,58が配管Pの内面を押圧することで、適正に支持されることとなる。
Then, as shown in FIG. 7, the in-
また、図8に示すように、管内走行装置11が直管部からU字形状をなす屈曲配管P1へ移動するとき、各エアシリンダ82,83に空気を供給し続けることで、屈曲配管P1により管内走行装置11の全高が低く制限されても、シリンダ本体82a,83aに対して駆動ロッド82b,83bが収縮することで対応し、各オムニホイール56,57,58が配管Pの内面を適正押圧することとなる。
Further, as shown in FIG. 8, when the in-
そして、図9に示すように、管内走行装置11が直管部から逆U字形状をなす屈曲配管P2へ移動するとき、各エアシリンダ82,83に空気を供給し続けることで、屈曲配管P2により管内走行装置11の全高の制限が解除されても、シリンダ本体82a,83aに対して駆動ロッド82b,83bが伸張することで対応し、各オムニホイール56,57,58が配管Pの内面を適正押圧することとなる。
As shown in FIG. 9, when the in-
次に、検査装置12、接続ケーブル13、駆動制御部14、操作部15について、詳細に説明する。
Next, the
図1に示すように、この検査装置12は、ピンホール検査装置であり、検査台車21と中継台車22と屈曲可能な電線管23と電極ブラシ24を有している。検査台車21は、中空円筒形状をなす台車本体201と、この台車本体201の外側における前部及び後部に周方向に沿って複数のオムニホイール202,203が装着されて構成され、内部にピンホール検査装置を構成する制御基板が搭載されている。
As shown in FIG. 1, the
この検査台車21は、管内走行装置11の後部にユニバーサルジョイント204及びコイルばね205からなる継手(連結部材)を介して連結されている。そのため、検査台車21は、配管P内を走行する管内走行装置11に対して牽引されると共に、配管Pの径方向に屈曲可能となっている。
The
中継台車22は、中空円筒形状をなす台車本体211と、この台車本体211の外側における前部及び後部に周方向に沿って複数のオムニホイール212,213が装着されて構成され、内部に接続コネクタが搭載されている。この中継台車22は、検査台車21の後部に屈曲可能な電線管23を介して連結されている。そのため、中継台車22は、配管P内を走行する管内走行装置11及び検査台車21に対して牽引されると共に、配管Pの径方向に屈曲可能となっている。
The
屈曲可能な電線管23は、検査台車21と中継台車22の中間部における外周部に電極ブラシ24が装着されており、この電極ブラシ24は円板形状をなし、外周部が配管Pの内面に接触している。従って、導電体で形成される配管Pは、内面に樹脂またはゴムなどの絶縁材によるライニングまたは塗膜が施されており、検査台車21の制御基板からこの電極ブラシ24に高電圧を印加し、ライニングまたは塗膜に小さな貫通孔があると、その貫通孔における空気の絶縁が破壊され放電が起こって電流が流れることから、この放電現象の電流の変化を検出器で検出することで、配管Pのピンホールの有無を探知することができる。
The
また、中継台車22は、外部から接続ケーブル13が接続されている。この接続ケーブル13は、電源ケーブル、制御ケーブル、エア配管を被覆管で被覆したものであり、中継台車22のコネクタに接続されている。また、この接続ケーブル13は、中継台車22から屈曲可能な電線管23内を通して中継台車22に接続されると共に、自在継手を通して管内走行装置11に接続されている。
In addition, the connecting
駆動制御部14は、電源装置、空気圧縮機、制御装置を有しており、操作部15からの指令を受けて管内走行装置11の走行や検査装置12により検査を制御することができる。
The
管内走行装置11は、前述したように、各エアシリンダ82,83が伸張して第1本体52と第2本体53が離間することで、第1、第2、第3オムニホイール56,57,58が配管Pの上面を押圧し、この状態で、第1、第2駆動装置61,62を駆動することで、各オムニホイール56,57,58が配管Pの内面を転動し、配管Pの軸心方向及び周方向に自走することができる。
As described above, the in-
この場合、電源装置が故障して第1、第2駆動装置61,62に電力を供給できないとき、各オムニホイール56,57,58が駆動回転できずに、管内走行装置11が配管Pの方向によっては、配管P内を脱落する可能性がある。しかし、本実施例にて、第1、第2駆動装置61,62は、減速機72,74がウォームとウォームホイールにより構成されていることから、各オムニホイール56,57,58が配管Pの内面に押圧されていれば、各オムニホイール56,57が空回りすることはなく、管内走行装置11の脱落が防止される。
In this case, when the power supply device fails and power cannot be supplied to the first and
また、このとき、各オムニホイール56,57が駆動回転することができないことから、管内走行装置11を回収することが困難となる。このとき、各エアシリンダ82,83による各オムニホイール56,57,58の押圧を解除することができれば、接続ケーブル13を牽引することで、管内走行装置11を回収することができる。
Further, at this time, since the
図10は、本実施例の管内走行装置11における安全装置の概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram of a safety device in the in-
管内走行装置における安全装置において、図10に示すように、第1、第2オムニホイール56,57を作動する第1、第2エアシリンダ82,83は、シリンダ本体82a,82b内がピストン82c,83cにより第1室R1と第2室R2に区画されており、それぞれポートT1,T2が設けられている。外部の駆動制御部14に設けられた空気圧縮機151は、配管P内に配置される第1空気供給ライン152によりポートT1に連結されている。この第1空気供給ライン152は、圧力調整弁153と第1切替弁154が設けられている。この第1切替弁154は、配管Pの外部にいるオペレータにより手動操作が可能であり、空気の供給状態を「供給」と「排出」との間で切替えることができる。
In the safety device for the in-pipe travel device, as shown in FIG. 10, the first and
また、空気圧縮機151は、第1空気供給ライン152から分岐した第2空気供給ライン155により第1、第2、第3エアブロー107,108,109に連結されている。この第2空気供給ライン155は、圧力調整弁156と第2切替弁157が設けられている。この第2切替弁157は、配管Pの外部にいるオペレータにより手動操作が可能であり、空気の供給状態を「供給」と「排出」との間で切替えることができる。この場合、第2切替弁157は、オペレータにより手動操作されたときだけ空気の供給状態を「供給」とすることができる。
The
第2空気供給ライン155は、管内走行装置11側に第1切替弁154の切替操作に応じてエアシリンダ82,83に対する空気の供給と排出を変更する切替装置として、第3切替弁158が設けられている。この第3切替弁158は、第1、第2エアシリンダ82,83のポートT2からの排気ライン159が接続されている。そして、この第3切替弁158は、空気圧縮機151のエアが第2空気供給ライン155から第1、第2エアブロー107,108に供給されると共にエアシリンダ82,83の第2室R2の空気が外部に排出されるホイール押圧位置と、空気圧縮機151のエアが第2空気供給ライン155から排気ライン159を介してエアシリンダ82,83の第2室R2に供給されるホイール押圧解除位置とに切替可能となっている。
The second
そのため、第3切替弁158は、常時、第2空気供給ライン155のエアが一方側に作用することで、ホイール押圧解除位置側に付勢支持されるものの、第1切替弁154が「供給」位置にあるとき、第1空気供給ライン152のエアが他方側に作用することで、ホイール押圧位置側に付勢支持されている。この場合、第2空気供給ライン155から第3切替弁158の一方側に作用するエア圧と、第1空気供給ライン152から第3切替弁158の他方側に作用するエア圧とのバランスに応じて切り替わるように設定されている。
Therefore, although the
従って、オペレータは、第1切替弁154を「供給」位置とすると、空気圧縮機151の空気が第1空気供給ライン152から第1、第2エアシリンダ82,83の第1室R1に供給され、ピストン82c,83cにより駆動ロッド82b,83bを伸張し、オムニホイール56,57を配管Pの内面に押圧することができる。また、オペレータは、第2切替弁157を「供給」位置にすると、空気圧縮機151の空気が第2空気供給ライン155からエアブロー107,108に供給され、エアを噴射することができる。
Therefore, when the operator sets the
一方、オペレータは、第1切替弁154を「排出」位置とすると、空気圧縮機151から第1、第2エアシリンダ82,83の第1室R1への空気の供給が停止され、第1室R1から第1空気供給ライン152を通して空気の排出が可能となる。このとき、オペレータが第2切替弁157を継続して「供給」位置に操作すると、第3切替弁158は、第1空気供給ライン152のエアの供給がなくなることで、第2空気供給ライン155のエア圧によりホイール押圧解除位置に切替えられる。そのため、第2空気供給ライン155からエアブロー107,108への空気の供給が停止され、空気圧縮機151の空気が第2空気供給ライン155から排気ライン159を通して第1、第2エアシリンダ82,83の第2室R2に供給され、ピストン82c,83cにより駆動ロッド82b,83bを収縮し、オムニホイール56,57を配管Pの内面から離間することができる。
On the other hand, when the operator sets the
なお、本実施例の管内走行装置における安全装置は、上述したものに限定されるものではない。図11は、管内走行装置の安全装置の変形例を表す概略図である。 Note that the safety device in the in-pipe traveling device of the present embodiment is not limited to the above-described one. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a modified example of the safety device for the in-pipe traveling device.
管内走行装置11における安全装置の変形例において、図11に示すように、外部の駆動制御部14に設けられた空気圧縮機161は、第1空気供給ライン162によりポートT1に連結されている。この第1空気供給ライン162は、圧力調整弁163と第1切替弁164が設けられている。この第1切替弁164は、配管Pの外部にいるオペレータにより手動操作が可能であり、空気の供給状態を「供給」と「排出」との間で切替えることができる。
In the modified example of the safety device in the in-
また、第1切替弁164は、第1排気ライン165の一端部が連結され、この第1排気ライン165は、他端部にエゼクタ166が設けられている。更に、第1空気供給ライン162は、第1切替弁164より管内走行装置11側に第2排気ライン167の一端部が連結され、この第2排気ライン167は、第2切替弁168が設けられ、他端部がエゼクタ166に連結されている。この場合、第1切替弁164の切替操作に応じてエアシリンダ82,83に対する空気の供給と排出を変更する切替装置として、エゼクタ166と第2切替弁168が機能する。この第2切替弁168は、空気圧縮機161のエアが第1空気供給ライン162からエアシリンダ82,83の第1室R1に供給可能なホイール押圧位置と、エアシリンダ82,83の第1室R1の空気を第2排気ライン167から外部に排出可能なホイール押圧解除位置とに切替可能となっている。
The
そのため、第2切替弁168は、常時、付勢ばねの付勢力が一方側に作用することで、ホイール押圧位置側に付勢支持されるものの、第1切替弁164が「排出」位置になるとき、第1排気ライン165のエアが他方側に作用することで、ホイール押圧解除位置側に移動することができる。この場合、付勢ばねから第2切替弁168の一方側に作用する付勢力と、第1排気ライン165から第2切替弁168の他方側に作用するエア圧とのバランスに応じて切り替わるように設定されている。
Therefore, although the
従って、オペレータは、第1切替弁164を「供給」位置とすると、空気圧縮機161の空気が第1空気供給ライン162からエアシリンダ82,83の第1室R1に供給され、ピストン82c,83cにより駆動ロッド82b,83bを伸張し、オムニホイール56,57,58を配管Pの内面に押圧することができる。
Accordingly, when the operator sets the
一方、オペレータは、第1切替弁164を「排出」位置とすると、空気圧縮機161からエアシリンダ82,83の第1室R1への空気の供給が停止され、第1室R1から第1空気供給ライン162を通して空気の排出が可能となる。このとき、第1切替弁164が「排出」位置に切替えられることで、空気圧縮機161の空気が第1排気ライン165からエゼクタ166を通して排出されることで、ここにエゼクタ効果が発生する。また、第1排気ライン165にエアが供給されることで、この第1排気ライン165のエア圧が第2切替弁168に作用し、ホイール押圧解除位置側に移動する。そのため、エゼクタ166は、エゼクタ効果により第2排気ライン167に吸引力が作用することから、エアシリンダ82,83の第1室R1のエアが第1空気供給ライン162から第2排気ライン167に吸引され、エゼクタ166を通して排出され、ピストン82c,83cにより駆動ロッド82b,83bを収縮し、オムニホイール56,57を配管Pの内面から離間することができる。
On the other hand, when the operator sets the
上述した本実施例の管内走行装置11における安全装置では、駆動装置61,62が故障して各オムニホイール56,57が回転不能となっても、外部からの操作でエアシリンダ82,83による各オムニホイール56,57,58の押圧を解除することができ、接続ケーブル13を牽引して管内走行装置11を回収することができる。ここで、管内走行装置11を強制的に回収する必要がないため、配管Pの内面のライニングまたは塗膜などを傷付けることがない。
In the safety device in the in-
このように本実施例の管内走行装置11にあっては、配管P内に挿入可能な走行装置本体51と、走行装置本体51における前部及び後部に設けられて配管Pの軸心方向に向けて内面を転動可能な第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57と、走行装置本体51における前後方向の中間部に設けられて配管Pの周方向に向けて内面を転動可能な第3オムニホイール58と、第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57と第3オムニホイール58とをそれぞれ配管P内における径方向の異なる方向へ移動して内面に押圧可能な押圧装置81とを設けている。
As described above, in the in-
従って、走行装置本体51に配管Pの軸心方向に向けて転動可能な第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57と配管Pの周方向に向けて転動可能な第3オムニホイール58を設けることで、走行装置本体51を配管P内の軸心方向及び周方向へ適正に自走させることができる。また、走行装置本体51における前部及び後部に第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57を設け、中間部に第3オムニホイール58を設けることで、走行装置本体51を配管P内で3点支持により安定して自走させることができる。また、押圧装置81により各オムニホイール56,57,58を配管Pの内面に押圧することで、簡単な構成で配管P内での走行装置本体51の自走を可能とし、構造の簡素化及び小型化を可能とすることができる。
Therefore, the
この場合、管内走行装置11は、第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57と第3オムニホイール58を選択的に、または、同時に作動させることで、配管P内の軸心方向への自走や周方向への自走だけでなく、配管P内の軸心方向及び周方向へ斜めに自走することができる。そのため、配管Pの内面に異物が付着していたり、凹部が形成していたり、または、分岐配管があったりしたとき、オムニホイール56,57,58がこれを避けて転動することができ、管内走行装置11の安定した走行を可能とすることができる。
In this case, the in-
本実施例の管内走行装置11では、走行装置本体51を配管Pの径方向に分割される第1本体52と第2本体53とで構成し、第1本体52に第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57を設ける一方、第2本体53に第3オムニホイール58を設け、第2本体53に押圧装置81を構成するエアシリンダ82,83を設け、第1本体52に駆動ロッド82b,83bの先端部を連結している。従って、各エアシリンダ82,83を伸張駆動するだけで、第1本体52と第2本体53とを離間し、第1オムニホイール56及び第2オムニホイール57と第3オムニホイール58がそれぞれ配管Pの内面に押圧することができ、この状態で各オムニホイール56,57,58を回転するだけで、走行装置本体51を配管P内の軸心方向及び周方向へ容易に自走させることができ、構造の簡素化及び小型化を可能とすることができる。
In the in-
本実施例の管内走行装置11では、第1オムニホイール56を駆動回転する第1駆動装置61を走行装置本体51の一側部に配置し、第2オムニホイール57を駆動回転する第2駆動装置62を走行装置本体51の他側部に配置している。従って、第1駆動装置61と第2駆動装置62を走行装置本体51の側部に効率的に配置することで、装置の大型化を抑制することができる。
In the in-
本実施例の管内走行装置11では、第3オムニホイール58を駆動回転する第3駆動装置63を走行装置本体51における幅方向の中央部に配置している。従って、第3駆動装置63を走行装置本体51の中央部に効率的に配置することで、装置の大型化を抑制することができる。
In the in-
本実施例の管内走行装置11では、走行装置本体51から前方の両側及び後方の両側に突出する第1ガイドローラ91及び第2ガイドローラ92を設けている。従って、走行装置本体51の周囲に複数のガイドローラ91,92が設けられることで、走行装置本体51の落下時など、各ガイドローラ91,92が配管Pの内面に衝突することで、走行装置本体51及び配管Pの内面の損傷を防止することができる。
In the in-
本実施例の管内走行装置11では、走行装置本体51における前方を撮影する第1カメラ101と、走行装置本体51における後方を撮影する第2カメラ102と、走行装置本体51における側方を撮影する第3カメラ103とを設けると共に、各カメラ101,102,103の各入射部に向けて空気を噴射可能な第1空気噴射装置107と第2空気噴射装置108と第3空気噴射装置109を設けている。従って、各カメラ101,102,103により走行装置本体51における前方と後方と側方を監視しながら、走行装置本体51を安全に走行させることができ、また、各空気噴射装置107,108,109により各カメラ101,102,103の入射部に空気を噴射することで、入射部の汚れを防止して常時高画質な画像を確保することができる。
In the in-
本実施例の管内走行装置11では、外部から走行装置本体51の押圧装置81に空気を供給する第1空気供給ライン152,162と、第1空気供給ライン152,162における空気の供給状態を切替える第1切替弁154,164と、切替弁154,164の切替操作に応じて押圧装置81に対する空気の供給と排出を変更する切替装置(第3切替弁158、エゼクタ166及び第2切替弁168)を設けている。従って、管内走行装置11の走行時、第1空気供給ライン152,162により押圧装置81に空気を供給することで、各オムニホイール56,57,58が配管Pの内面に押圧されて走行装置本体51の自走が可能となる。一方、駆動装置61,62に故障が発生したとき、第1切替弁154,164により第1空気供給ライン152,162における空気の供給状態を切替えると、切替装置により押圧装置81から空気が排出されることとなり、押圧装置81による配管Pの内面への各オムニホイール56,57,58の押圧が解除され、管内走行装置11を管外に容易に取り出すことができる。
In the in-
本実施例の管内走行装置11では、走行領域に存在する全ての屈曲配管Pについて、この屈曲配管Pの軸心Oにおける任意の点を通り、軸心Oに接する回転軸Sを中心として、屈曲配管Pの外周側の領域を回転した場合に形成されるラグビーボール形状の回転領域A内に収まるようにしている。従って、管内走行装置11は、簡単な構造で姿勢を変更することなく、任意の方向の屈曲配管P1,P2を容易に自走することができる。
In the in-
また、本実施例の管内検査装置10にあっては、管内走行装置11と、管内走行装置11に連結される検査装置12と、検査装置12から接続ケーブル13を介して連結される駆動制御部14と、駆動制御部14に連結される操作部15とを設けている。
Moreover, in the in-
従って、管内走行装置本体51が各オムニホイール56,57,58及び押圧装置81により配管Pの軸心方向及び周方向へ適正に自走することができることから、オペレータが外部から操作部15を操作し、駆動制御装置14により検査装置12により配管Pの内面の検査を容易に行うことができる。
Accordingly, since the in-pipe travel device
本実施例の管内検査装置10では、検査装置12をピンホール検査装置としている。従って、オペレータは、外部から操作部15を操作して駆動制御装置14によりピンホール検査装置を作動することで、配管Pの内面のピンホール検査を容易に行うことができる。
In the in-
本実施例の管内検査装置10では、ピンホール検査装置として、制御機器を有する検査台車21と、外部から接続ケーブル13が接続される中継台車22と、検査台車21と中継台車22を連結する屈曲可能な電線管23と、屈曲可能な電線管23の外周部に設けられる電極ブラシ24とを設けている。従って、検査台車21と中継台車22を連結する屈曲可能な電線管23の外周部に電極ブラシ24を設けることで、管内検査装置10は、屈曲した配管P内を容易に移動してピンホール検査を行うことができ、検査作業の作業性を向上することができる。
In the in-
なお、上述した実施例では、走行装置本体51に対して3個のオムニホイール56,57,58を設け、押圧装置81として2個のエアシリンダ82,83を設けたが、この構成に限定されるものではない。即ち、オムニホイールの数や配置位置、エアシリンダ数や配置位置は、必要に応じて適宜設定すればよいものである。
In the above-described embodiment, the three
即ち、本発明の管内走行装置は、配管の軸心方向に向けて内面を転動可能な少なくとも1つの軸心方向に対する全方向型車輪と、配管の周方向に向けて内面を転動可能な少なくとも1つの周方向に対する全方向型車輪と、軸心方向に対する全方向型車輪と周方向に対する全方向型車輪における任意の組み合わせにより配管内における径方向の異なる方向へ移動して内面に押圧可能な押圧装置とを設けるものであり、実施例では、軸心方向に対する全方向型車輪として2個の第1、第2オムニホイール56,57を設け、周方向に対する全方向型車輪として第1、第2オムニホイール56,57の間に1個の第3オムニホイール58を設けている。
That is, the in-pipe traveling device of the present invention can roll the inner surface toward the circumferential direction of the pipe, and the omnidirectional wheel with respect to at least one axial direction that can roll the inner surface toward the axial direction of the pipe. It is possible to move in different radial directions in the pipe and press the inner surface by any combination of the omnidirectional wheel for at least one circumferential direction, the omnidirectional wheel for the axial direction and the omnidirectional wheel for the circumferential direction. In the embodiment, two first and
例えば、軸心方向に対する全方向型車輪として1個のオムニホイールを設け、周方向に対する全方向型車輪として1個のオムニホイールを設けてもよい。また、走行安定性を確保するために、軸心方向に対する全方向型車輪と周方向に対する全方向型車輪とを合計して3個のオムニホイールとして設けることが好ましい。この場合、実施例のように、軸心方向に対する全方向型車輪として2個のオムニホイールを設け、周方向に対する全方向型車輪として1個のオムニホイールを設けてもよく、軸心方向に対する全方向型車輪として1個のオムニホイールを設け、周方向に対する全方向型車輪として2個のオムニホイールを設けてもよい。更に、軸心方向に対する全方向型車輪と周方向に対する全方向型車輪とを軸方向に交互に設けるとよい。更に、軸心方向に対する全方向型車輪と周方向に対する全方向型車輪をそれぞれ複数設けてもよい。 For example, one omni wheel may be provided as an omnidirectional wheel for the axial direction and one omni wheel may be provided as an omnidirectional wheel for the circumferential direction. Moreover, in order to ensure running stability, it is preferable that the omnidirectional wheel for the axial direction and the omnidirectional wheel for the circumferential direction are combined to provide three omni wheels. In this case, as in the embodiment, two omni wheels may be provided as omnidirectional wheels with respect to the axial direction, and one omni wheel may be provided as omnidirectional wheels with respect to the circumferential direction. One omni wheel may be provided as a directional wheel, and two omni wheels may be provided as omnidirectional wheels in the circumferential direction. Furthermore, an omnidirectional wheel for the axial direction and an omnidirectional wheel for the circumferential direction may be alternately provided in the axial direction. Further, a plurality of omnidirectional wheels for the axial direction and a plurality of omnidirectional wheels for the circumferential direction may be provided.
また、上述した実施例では、検査装置12をピンホール検査装置として構成したが、非破壊検査装置(超音波探傷装置、渦電流探傷装置など)としてもよい。この場合、電極ブラシを非破壊検査装置の種類に応じた検査部(超音波探傷子、渦電流探傷子など)とする。また、管内走行装置11に検査装置12を連結して管内検査装置10として構成したが、検査装置に限るものではなく、管内搬送装置などとして使用してもよい。
In the above-described embodiments, the
11 管内走行装置
12 検査装置(ピンホール検査装置)
13 接続ケーブル
14 駆動制御部
15 操作部
21 検査台車
22 中継台車
23 屈曲可能な電線管(連結部材)
24 電極ブラシ
51 走行装置本体
52 第1本体
53 第2本体
56 第1オムニホイール(軸心方向に対する全方向型車輪、第1全方向型車輪)
57 第2オムニホイール(軸心方向に対する全方向型車輪、第2全方向型車輪)
58 第3オムニホイール(周方向に対する全方向型車輪、第3全方向型車輪)
61 第1駆動装置
62 第2駆動装置
63 第3駆動装置
81 押圧装置
82 第1エアシリンダ
83 第2エアシリンダ
91,92 ガイドローラ
101,102,103 カメラ
11 In-
DESCRIPTION OF
24
57 2nd omni wheel (omnidirectional wheel with respect to axial direction, second omnidirectional wheel)
58 3rd omni wheel (omnidirectional wheel for circumferential direction, 3rd omnidirectional wheel)
61
Claims (16)
前記走行装置本体に設けられて前記配管の軸心方向に向けて内面を転動可能な少なくとも1つの軸心方向に対する全方向型車輪と、
前記走行装置本体に設けられて前記配管の周方向に向けて内面を転動可能な少なくとも1つの周方向に対する全方向型車輪と、
前記軸心方向に対する全方向型車輪と前記周方向に対する全方向型車輪とを前記配管内における径方向の異なる方向へ移動して内面に押圧可能な押圧装置と、
を有することを特徴とする管内走行装置。 A traveling device body that can be inserted into the pipe;
An omnidirectional wheel for at least one axial center direction provided on the traveling device body and capable of rolling the inner surface in the axial direction of the pipe;
An omnidirectional wheel for at least one circumferential direction provided on the traveling device body and capable of rolling an inner surface in a circumferential direction of the pipe;
A pressing device capable of moving an omnidirectional wheel for the axial direction and an omnidirectional wheel for the circumferential direction in different radial directions in the pipe and pressing the inner surface;
An in-pipe travel device characterized by comprising:
前記管内走行装置に連結される検査装置と、
前記検査装置から接続ケーブルを介して連結される駆動制御部と、
前記駆動制御部に連結される操作部と、
を有することを特徴とする管内検査装置。 The in-pipe travel device according to any one of claims 1 to 12,
An inspection device coupled to the in-pipe travel device;
A drive control unit coupled via a connection cable from the inspection device;
An operation unit coupled to the drive control unit;
An in-pipe inspection apparatus characterized by comprising:
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