JP2017127060A - 管路の点検装置及び点検方法 - Google Patents

管路の点検装置及び点検方法 Download PDF

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Abstract

【課題】管路内に延設されるケーブルが複数本をよって束ねられているような場合であっても、円滑な直進を可能とし、適正な検査や撮像ができる装置を提供する。【解決手段】管路5内における撚りケーブル51の高さよりも上方に位置される基部11cと、撚りケーブル51の両側において、基部11cの下方に向けて突出され、基部11cを撚りケーブル51の高さよりも高い位置に保持して、当該走行装置1のいずれの部分も撚りケーブル51に接触しない非接触空間5Sを基部11cの下方に形成する一対の支持部11a,11bと、支持部11a,11bにそれぞれ軸支される車輪12と、基部11cの両側部から管路5の径方向に向けて進退可能に突出される一対の羽根13a,13bと、基部11cの両側部から管路5の径方向外方に向けて羽根13a,13bをそれぞれ付勢させるスプリング15a,15bと、基部11cに載置されるCCDカメラ2とを備える。【選択図】 図2

Description

本発明は、CVTケーブル等のケーブルを内部に収容する管路の点検装置及び点検方法に関する。
従来、CVTケーブル等のケーブルを内部に収容された管路内を点検する装置として、特許文献1に記載されたような管路内を走行する装置が提案されている。この特許文献1には、管路の内面を点検する機器を収容する管路内走行装置の下部に、球状部材を有するケーブル保護用支持部を取付けるとともに、車輪と車輪ホルダと板バネ部材とで形成した本体支持部を本体の両端周囲に放射状に取付けている。
この特許文献1に開示された管路内走行装置によれば、走行装置本体下部に設けられたケーブル保護用支持部の球状部材をケーブルに接触させるため、ケーブルが装置本体に直接、接触することがなく、ケーブルに損傷を与えることがなく、ケーブル保護用支持部によってケーブルをガイドとして、ケーブルに沿って走行することとなり、車輪がケーブルに引っかかったり、乗り上げたりすることがなく、円滑な走行が可能となる。
特開平6−293260
しかしながら、一般的に管路内に延設されるケーブルは、複数本をよって束ねられているため、ケーブル束の表面は螺旋状の筋が形成されている。このため、上述した特許文献1に開示された走行装置は、ケーブル保護用支持部をケーブル表面に接触させて、ケーブルをガイドとする構成であることから、ケーブル束表面に形成された螺旋状の筋にケーブル保護用支持部が巻き込まれてしまい、円滑に直進できない場合があり、また、螺旋状の筋を乗り越える度に装置が振動するため、適正な検査や撮像が困難となるという問題もある。
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、管路内に延設されるケーブルが複数本をよって束ねられているような場合であっても、円滑な直進を可能とし、適正な検査や撮像ができる管路の点検装置及び点検方法を提供することをその目的とする。
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、内部にケーブルを収容する管路内を移動する点検装置であって、前記管路内における前記ケーブルの高さよりも上方に位置される基部と、前記ケーブルの両側において、前記基部の下方に向けて突出され、前記基部を前記ケーブルの高さよりも高い位置に保持して、当該点検装置のいずれの部分も前記ケーブルに接触しない非接触空間を前記基部の下方に形成する一対の支持部と、前記支持部にそれぞれ軸支される車輪と、前記基部の両側部から前記管路の径方向に向けて進退可能に突出される一対の当接部と、前記基部の両側部から前記管路の径方向外方に向けて前記当接部をそれぞれ付勢させる付勢手段と、前記基部に載置される撮像手段とを備えることを特徴とする。
このような本発明によれば、点検装置本体である基部を車輪により管路内を走行させることにより、撮像手段により管路内側を撮影することができ、管路内の全長にわたって目視による点検を行うことができる。このとき、点検装置本体である基部を、一対の支持部によって管路内のケーブルの高さよりも高い位置に保持して、当該点検装置のいずれの部分もケーブルに接触しない非接触空間を基部の下方に形成するため、ケーブルが複数本をよって束ねられているような場合であっても、ケーブル束の表面に形成された螺旋状の筋に本装置が巻き込まれることがなく、螺旋状の筋を乗り越える度に生じる装置の振動も皆無とすることができる。また、本発明によれば、基部の両側部から管路の径方向に向けて一対の当接部を付勢手段により付勢させて突出させることから、管路内面に当接部を押しつけることにより管路内面から反力を得て装置本体を管路中央に位置させることができ、安定した走行を実現できる。
上記発明において前記支持部は、前記基部の下方に向けて垂直に突出され、前記当接部は、前記基部の両側部から水平に突出されることが好ましい。この場合には、管路底面から反力を垂直に得て、装置本体をケーブルの高さよりも高い位置に維持させることができ、より安定した走行を実現できる。
上記発明において前記当接部は、前記管路内面の最大径位置に当接されることが好ましい。この場合には、管路内面に当接部を押しつける際、当接位置における管路内面からの反力の作用方向が、管路内面の法線方向と合致させることができ、管路内面からの反力が最大となり、さらに安定した走行を実現できる。
上記発明において前記基部は、前記管路の中心軸位置よりも高い位置に保持され、前記当接部は、先端が斜め下方に向けて傾斜されるように屈曲されていることが好ましい。この場合には、管路内面に当接部を押しつける際、基台をケーブルよりも高い位置に保持した状態であっても、管路内面からの反力を最大とすることができ、さらに安定した走行を実現できる。
上記発明において前記撮像手段に接続され、前記撮像手段に対して電気信号を送受するカメラケーブルと、前記カメラケーブルを前記基台に固定するケーブル固定手段とをさらに備えることが好ましい。この場合には、撮像手段に接続されたカメラケーブルを基台に固定することにより、カメラケーブルを送り出すことにより当該検査装置を走行させることができ、撮像用のケーブルと、検査装置を走行させるための手段とを兼用させることができ、装置の簡素化を図るとともに、作業性の向上を図ることができる。
また、本発明は、請求項1に記載の点検装置を用いた管路内の点検方法であって、
(1)前記支持部によって前記車輪を下方に向けて垂直に突出させ、前記管路内面から垂直方向に反力を得て、前記基部を前記ケーブルの高さよりも高い位置に保持して、前記非接触空間を前記基部の下方に形成しつつ、前記点検装置を前記管路内に進入させる工程と、
(2)前記基部の両側部から前記管路の径方向外方に向けて前記当接部をそれぞれ付勢させ、前記管路の中心軸位置を挟んで対向する前記管路内面の最大径位置にそれぞれ当接させて、前記管路内面の最大径位置からそれぞれ反力を得る工程と、
(3) 前記基部に載置される撮像手段により、管路内を撮像する工程と、
を備えることを特徴とする。
このような本発明によれば、点検装置本体である基部を車輪により管路内を走行させることにより、撮像手段により管路内側を撮影することができ、管路内の全長にわたって目視による点検を行うことができる。このとき、点検装置本体である基部を、一対の支持部によって管路内のケーブルの高さよりも高い位置に保持して、当該点検装置のいずれの部分もケーブルに接触しない非接触空間を基部の下方に形成するため、ケーブルが複数本をよって束ねられているような場合であっても、ケーブル束の表面に形成された螺旋状の筋に本装置が巻き込まれることがなく、螺旋状の筋を乗り越える度に生じる装置の振動も皆無とすることができる。また、本発明によれば、基部の両側部から管路の径方向に向けて一対の当接部を付勢手段により付勢させて突出させることから、管路内面に当接部を押しつけることにより管路内面から反力を得て装置本体を管路中央に位置させることができ、安定した走行を実現できる。
以上述べたように、この発明によれば、点検装置本体である基部を、一対の支持部によって管路内のケーブルの高さよりも高い位置に保持して、当該点検装置のいずれの部分もケーブルに接触しない非接触空間を基部の下方に形成することから、管路内に延設されるケーブルが複数本をよって束ねられているような場合であっても、円滑な直進を可能とし、適正な検査や撮像が可能となる。
実施形態に係る点検システムの全体構成を模式的に示す説明図である。 実施形態に係る点検システムの走行装置を示す3面図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は上面図である。 実施形態に係る点検システムの走行装置の動作を示す上面図である。 実施形態に係る点検システムの走行装置の管路内における状態を示す説明図である。 実施形態に係る点検システムの走行装置の管路内における状態を示す上面図である。 実施形態に係る点検システムの走行装置の管路内において、段差がある場合の走行状態を示す上面図である。
(点検システムの構成)
以下に添付図面を参照して、本発明に係る点検システムの実施形態を詳細に説明する。図1は、実施形態に係る点検システムの全体構成を模式的に示す説明図である。図2は、 実施形態に係る点検システムの走行装置を示す3面図であり、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は上面図である。図3は、走行装置の動作を示す上面図であり、図4は、走行装置の管路内における状態を示す説明図である。
図1(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る点検システムは、CVTケーブル等の撚りケーブル51が内部に収容された管路5内を移動して、管路5内及び撚りケーブル51の状態を点検するシステムであり、管路5内に進入させられる走行装置1と、この走行装置1を管路5内に送り込む送出装置3と、走行装置1が検出した各検査値を表示及び記録する遠隔制御装置4とを備える。なお、本実施形態において、管路5内に敷設された撚りケーブル51は、図4(a)〜(c)に詳細に示すように、3本のケーブル51a〜cが、ケーブル撚り中心点51oを中心として撚って束ねられて螺旋状に構成され、その撚りケーブル51の外接円直径がケーブル仕上がり外径となり、撚りケーブル51の表面すなわち撚りケーブル51の外接円を掃引して形成される円筒形表面には螺旋状の筋が形成されている。
(1)走行装置1
走行装置は、管路内を走行して管路内で検査作業を行う走行式の点検装置であり、図2に示すように、管路内に進入させられる本体11と、本体11の支持部11a,11bにそれぞれ軸支される車輪12と、基部11cの両側部から水平に突出される一対の羽根13a,13bと、当接部を外側に向けて付勢させるスプリング15a,15bと、基部11cに載置されるCCDカメラ2とを備える。
本体11は、図2(a)に示すように、垂直断面がコの字形に形成された部材であり、水平に配置される基部11cと、基部11cの両側に形成された一対の支持部11a,11bとから構成されている。基部11cは、水平に配置された板状の基台であり、本実施携帯では、断面コの字形をなして、支持部11a,11bと一体的に形成されている。また、本体11には、車輪12を軸支する機構と、羽根13a、3bが組み付けられるための機構とが備えられている。
支持部11a,11bは、基部11cの両側において、下方に向けて垂直に突出される一対の板状の部材であり、基部11cを撚りケーブル51の高さよりも高い位置に保持して、当該走行装置1のいずれの部分も撚りケーブル51に接触しない非接触空間5Sを基部11cの下方に形成できるようになっている。詳述すると、支持部11a,11bの間隔(内幅w)は、少なくとも図4にも示した撚りケーブル51の仕上がり外径よりも大きく設定するとともに、隣接するケーブルの中心軸の距離に、各ケーブルの太さを考慮して、隣接するケーブルの中心軸の距離に10ミリ程度を加算して設定することが好ましい。
車輪12は、前輪が2つ、後輪が2つで構成された車輪であり、支持部11a,11bに左右の前輪及び後輪がそれぞれ回転可能に軸支されている。具体的に車輪12は、支持部11a,11b内に埋設された雌ネジに皿ネジを圧入して構成された車軸によってそれぞれ回転可能に軸支されている。なお、本実施形態において車輪12のいずれにも動力が接続されておらず従動するのみの構成となっているが、動力を接続して自走できるようにしてもよい。
これらの支持部11a,11b及び車輪12によって、基部11cは管路5内における撚りケーブル51の高さよりも上方に位置され、非接触空間5Sが基部11cの下方に形成される。詳述すると、車輪12の管路5内面に対する接点から、基部11c下面までの高さh1は、管路5内面が曲面であることによる段差h2を考慮して算出される。本実施形態では、高さh1と段差h2とを加算した総高さHが、隣接するケーブルの中心軸の距離に10ミリ程度を加算して得られた内幅wと同じ値となるように、すなわち総高さH=内幅wとなるように設定している。
羽根13a,13bは、基部11cの両側部から管路5の径方向に向けて進退可能に突出される一対の当接部である。この羽根13a,13bは、本実施形態では、上面視において略台形状をなす板状の部材であり、台形状の角部分には滑らかなRが形成され、このRが形成された側を外方に向けて押し出すようにスプリング15a,15bによって径方向外側に向けて付勢されている。スプリング15a,15bは、基部11cの下部両側部から管路5の径方向外方に向けて羽根13a,13bをそれぞれ付勢させる付勢手段である。図3(a)に示すように、このスプリング15a,15bの付勢力を開放した状態における羽根13a,13b間の距離Bは、管路5の内径よりも大きく設定されており、走行装置1が管路5内に進入されると羽根13a,13bが内方へ押し込まれて、スプリング15a,15bが圧縮され付勢されることとなる。
これにより、羽根13a,13bは、常に管路5内面に羽根13a,13bが押しつけられることとなり、管路5において対向する両内面から反力を得て装置本体を管路中央に位置させるようになっている。また、例えば、図6に示すように、管路5内に段差5G等があっても、羽根13aが滑らかな台形状に形成されていることから、管路5内の段差5Gに追従して羽根13a,13bが進退され、常に装置本体が管路5中央に位置されることとなる。
さらに、羽根13a,13bは、管路5内面の最大径位置に当接されるようになっている。すなわち、管路5内面に羽根13a,13bを押しつける際、当接位置における管路5内面からの反力の作用方向が、管路内面の法線方向と合致されて、管路5内面からの反力が最大となるように保持されている。換言すると、羽根13a,13bは、スプリング15a,15bの相対する水平方向の反発力によって、管路5内面の直径位置を捉えようとする力が発生し、羽根13a,13bは管路5の直径位置を維持しつつ、撚りケーブル51をレール代わりにして走行することができる。
また、羽根13a,13bは、それぞれの先端が斜め下方に向けて傾斜されるように屈曲されており、これにより管路5内面に押しつけられる際、基部11cを撚りケーブル51よりも高い位置に保持した状態であっても、管路5内面からの反力が最大となるように位置決めされる。
前記CCDカメラ2は、基部11c上に載置された撮像手段であり、撮像した画像を、カメラケーブル21を通じてモニター装置に映像信号を送出する。このCCDカメラ2は、走行装置1の進行方向前方に向けて取付けられており、バンド部材22aによって基部11c上に固定されている。CCDカメラ2に接続されたカメラケーブル21により、カメラケーブル21を管路外から管路内に向けて送り込むことにより走行装置1を走行させることができる。
(2)送出装置3
送出装置3は、カメラケーブル21を巻き取って収容する筒状のリール部31と、リール部31を回転駆動させる駆動部33と、リール部31を軸支するとともに駆動部33の駆動力をリール部31の回転に変換する駆動軸32と、これら各部31〜33を指示する支持台34とを備えている。本実施形態において、送出装置3は、管路5の開口部分5aの近傍に設置され、リール部31は、管路5内に挿通されるカメラケーブル21の送り出し方向が管路5の延設方向に沿うように、リール部31の下端における接線方向が送り出し方向と合致するように設置されている。
リール部31は駆動軸32により回転され、この回転は駆動部33から伝達される。この駆動部33には、配線41によって遠隔制御装置4が接続されており、駆動部33の回転駆動、回転速度は遠隔制御装置4によって制御される。また、カメラケーブル21からの映像信号は、配線41を介して遠隔制御装置4に入力され、カメラケーブル21からの映像が遠隔制御装置4によってモニターできるようになっている。
カメラケーブル21は、リール部31によって巻き取られる程度の柔軟性を有しつつ、ケーブル軸方向に沿った軸力を伝達する程度の硬度も備えており、カメラケーブル21を管路5内に送り込むことによって、カメラケーブル21の先端に接続された走行装置1を送り出し方向に向けて進行させることができるようになっている。
(管路の点検方法)
以上の構成を有する点検システムを用いて本発明の管路の点検方法を実施することができる。
図1に示したとおり、先ずリール部31を正回転させてカメラケーブル21を送り出し、カメラケーブル21の先端に接続された走行装置1を管路5内に進入させる。このとき、図4に示したように、走行装置1本体の支持部11a,11bによって車輪12を下方に向けて垂直に突出させ、管路5内面から垂直方向に反力を得て、走行装置1本体の基部11cを前記撚りケーブル51の高さよりも高い位置に保持して、非接触空間5Sを基部11cの下方に形成しつつ、走行装置1を管路5内に進入させる。
次いで、管路5内において、走行装置基部の両側部から前記管路の径方向外方に向けて羽根13a,13bをそれぞれ付勢させ、管路5の中心軸位置50を挟んで対向する管路5内面の最大径位置にそれぞれ当接させて、管路5内面の最大径位置からそれぞれ反力を得る。
その後、送出装置3をさらに駆動させてカメラケーブル21を順次送り出すことにより管路5内で走行装置1を走行させつつ、CCDカメラ2により、管路内を撮像する。このCCDカメラ2によって撮影された映像は、カメラケーブル21を通じて遠隔制御装置4で受信され、管路5内の様子を映像で確認することができる。
管路5内の検査が終了した後は、リール部31を逆回転させてカメラケーブル21を巻き取ることにより走行装置1を後退させて開口部分5aまで帰還させて回収する。
(作用・効果)
このような本実施形態によれば、走行装置1本体である基部11cを車輪12で管路5内を走行させることにより、CCDカメラ2により管路5内側を撮影することができ、管路5内の全長にわたって目視による点検を行うことができる。このとき、走行装置1本体である基部11cを、一対の支持部11a,11bによって管路5内の撚りケーブル51の高さよりも高い位置に保持して、当該点検装置のいずれの部分もケーブルに接触しない非接触空間5Sを基部11cの下方に形成するため、本実施形態のように、撚りケーブル51が複数本を撚って束ねられているような場合であっても、撚りケーブル51の表面に形成された螺旋状の筋に本装置が巻き込まれることがなく、螺旋状の筋を乗り越える度に生じる装置の振動も皆無とすることができる。
詳述すると、図4(a)及び(b)に示すように、管路5内に敷設された撚りケーブル51は、3本のケーブル51a〜cがケーブル撚り中心点51oを中心として撚って束ねられて螺旋状に構成されており、走行装置1が進行する毎に、ケーブル51a〜cの位置が回転移動して、撚りケーブル51の外接円表面の筋も、螺旋状に移動することとなる。本実施形態によれば、基部11cが撚りケーブル51の仕上がり外径よりも高い位置に保持され、非接触空間5Sが維持されることから、撚りケーブル51の表面に形成された螺旋状の筋に本装置が巻き込まれることがない。
また、本実施形態によれば、基部11cの両側部から管路5の径方向に向けて一対の羽根13a,13bをスプリング15a,15bにより付勢させて突出させることから、管路5内面に当接部を押しつけることにより管路5内面から反力を得て装置本体を管路中央に位置させることができ、安定した走行を実現できる。
特に、本実施形態において支持部11a,11bは、基部11cの下方に向けて垂直に突出され、羽根13a,13bは、基部11cの両側部から水平に突出されているため、管路5底面から反力を垂直に得て、装置本体を撚りケーブル51の高さよりも高い位置に維持させることができ、より安定した走行を実現できる。このとき羽根13a,13bは、管路5内面の最大径位置に当接されているため、管路5内面に羽根13a,13bを押しつける際、当接位置における管路5内面からの反力の作用方向が、管路5内面の法線方向と合致させることができ、管路5内面からの反力が最大となり、さらに安定した走行を実現できる。
換言すると、羽根13a,13bは、スプリング15a,15bの相対する水平方向の反発力によって、管路5内面の直径位置を捉えようとする力が発生し、羽根13a,13bは管路5の直径位置を維持しつつ、撚りケーブル51をレール代わりにして走行することができる。この結果、例えば、図6に示すように、管路5内に段差5G等があっても、羽根13aが滑らかな台形状に形成されていることから、管路5内の段差5Gに追従して羽根13a,13bが進退され、常に装置本体が管路5中央に位置されることとなる。
また、本実施形態において基部11cは、管路5の中心軸位置50よりも高い位置に保持され、羽根13a,13bは、先端が斜め下方に向けて傾斜されるように屈曲されていることから、管路5内面に羽根13a,13bを押しつける際、基部11cを撚りケーブル51よりも高い位置に保持した状態であっても、管路5内面からの反力を最大とすることができ、さらに安定した走行を実現できる。
B…距離
h2…段差
w…内幅
1…走行装置
2…CCDカメラ
3…送出装置
4…遠隔制御装置
5…管路
5G…段差
5S…非接触空間
5a…開口部分
11…本体
11a,11b…支持部
11c…基部
12…車輪
13a,13b…羽根
15a,15b…スプリング
21…カメラケーブル
22a…バンド部材
31…リール部
32…駆動軸
33…駆動部
34…支持台
41…配線
50…中心軸位置
51…撚りケーブル
51a〜c…ケーブル
51o…撚り中心点

Claims (6)

  1. 内部にケーブルを収容する管路内を移動する点検装置であって、
    前記管路内における前記ケーブルの高さよりも上方に位置される基部と、
    前記ケーブルの両側において、前記基部の下方に向けて突出され、前記基部を前記ケーブルの高さよりも高い位置に保持して、当該点検装置のいずれの部分も前記ケーブルに接触しない非接触空間を前記基部の下方に形成する一対の支持部と、
    前記支持部にそれぞれ軸支される車輪と、
    前記基部の両側部から前記管路の径方向に向けて進退可能に突出される一対の当接部と、
    前記基部の両側部から前記管路の径方向外方に向けて前記当接部をそれぞれ付勢させる付勢手段と、
    前記基部に載置される撮像手段と、
    を備えることを特徴とする管路の点検装置。
  2. 前記支持部は、前記基部の下方に向けて垂直に突出され、
    前記当接部は、前記基部の両側部から水平に突出される
    ことを特徴とする請求項1に記載の管路の点検装置。
  3. 前記当接部は、前記管路内面の最大径位置に当接されることを特徴とする請求項1又は2に記載の管路の点検装置。
  4. 前記基部は、前記管路の中心軸位置よりも高い位置に保持され、
    前記当接部は、先端が斜め下方に向けて傾斜されるように屈曲されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の管路の点検装置。
  5. 前記撮像手段に接続され、前記撮像手段に対して電気信号を送受するカメラケーブルと、
    前記カメラケーブルを前記基台に固定するケーブル固定手段と
    をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の管路の点検装置。
  6. 請求項1に記載の点検装置を用いた管路内の点検方法であって、
    前記支持部によって前記車輪を下方に向けて垂直に突出させ、前記管路内面から垂直方向に反力を得て、前記基部を前記ケーブルの高さよりも高い位置に保持して、前記非接触空間を前記基部の下方に形成しつつ、前記点検装置を前記管路内に進入させる工程と、
    前記基部の両側部から前記管路の径方向外方に向けて前記当接部をそれぞれ付勢させ、前記管路の中心軸位置を挟んで対向する前記管路内面の最大径位置にそれぞれ当接させて、前記管路内面の最大径位置からそれぞれ反力を得る工程と、
    前記基部に載置される撮像手段により、管路内を撮像する工程と、
    を備えることを特徴とする管路の点検方法。
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