JP2018013332A - Probe movement device and movement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、探触子移動装置および移動方法に関する。 The present invention relates to a probe moving device and a moving method.
従来、金属管に発生した欠陥、例えば、道路照明用の金属製の柱などの土やコンクリートに埋設された箇所や地際の部分における欠陥などを検知するために超音波探触子を用いた検知方法が知られている。この検知方法では、金属管に超音波を発信および受信する探触子を当該金属管の周方向に移動させることによって、金属管の全周において欠陥の有無を検知することが可能である。 Conventionally, an ultrasonic probe has been used to detect defects in metal pipes, for example, defects such as metal pillars for road lighting, or those embedded in concrete or on the ground. Detection methods are known. In this detection method, it is possible to detect the presence or absence of defects in the entire circumference of the metal tube by moving a probe that transmits and receives ultrasonic waves to the metal tube in the circumferential direction of the metal tube.
このような探触子を金属管の周方向に移動させる装置として、例えば、特許文献1に記載される移動装置は、探触子を周方向へ移動可能に案内する周方向案内部と、当該周方向案内部に両端が連結された周方向ガイドと、伝達ギヤと、伝達ギヤを回転するモータとを備えている。周方向ガイドは、金属管の周方向に沿って取り付けられ、当該金属管の周面に対応して円弧状に延びる形状を有する。当該周方向ガイドの外周側には、伝達ギヤに噛み合う歯が形成されている。この移動装置では、モータによって伝達ギヤが回転することにより、伝達ギヤに噛み合う歯を有する周方向ガイドが金属管の周方向に移動し、それによって周方向案内部とともに探触子を周方向へ移動させることが可能である。
As a device for moving such a probe in the circumferential direction of the metal tube, for example, a moving device described in
上記のような探触子を周方向へ移動させる機構では、金属管の周方向に沿って取り付けられた周方向ガイドを介して周方向案内部および探触子に周方向への推進力を与えている。そのため、被検体である金属管の径が変われば、その都度、金属管の周面に対応する曲率の円弧状の周方向ガイドに変えなければならないという問題がある。 In the mechanism for moving the probe in the circumferential direction as described above, a thrust in the circumferential direction is applied to the circumferential guide portion and the probe via the circumferential guide attached along the circumferential direction of the metal tube. ing. Therefore, every time the diameter of the metal tube that is the subject changes, there is a problem that it must be changed to an arcuate circumferential guide having a curvature corresponding to the peripheral surface of the metal tube.
また、被検体の金属管の表面には、その内部を点検するための点検孔を覆う蓋などが取り付けられたりする場合が有るので、周方向ガイドを金属管の表面に沿って取り付けることができない場合もある。 In addition, a lid that covers an inspection hole for inspecting the inside of the subject may be attached to the surface of the metal tube of the subject, so the circumferential guide cannot be attached along the surface of the metal tube. In some cases.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、金属管の径が変わっても探触子の移動が可能であり、かつ、設置自由度が向上した探触子移動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and provides a probe moving device that can move a probe even when the diameter of a metal tube changes, and has improved installation flexibility. The purpose is to provide.
上記課題を解決するためのものとして、本発明の探触子移動装置は、金属管に発生した欠陥を検知するために当該金属管に超音波を発信および受信する探触子を当該金属管の周方向に移動させる探触子移動装置であって、前記探触子を前記金属管の周方向へ移動可能にする構成を有する探触子ホルダと、前記探触子ホルダに接続された線状体と、前記線状体を巻き取ることにより前記探触子ホルダを牽引する牽引機構と、を備えており、前記牽引機構は、前記金属管の1周以上の範囲に巻かれた前記線状体を巻き取ることによって、前記探触子ホルダを当該金属管の周方向へ当該金属管の1周以上移動させるように構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the probe moving device of the present invention provides a probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to the metal tube in order to detect defects generated in the metal tube. A probe moving device that moves in the circumferential direction, the probe holder having a configuration that allows the probe to move in the circumferential direction of the metal tube, and a line connected to the probe holder And a traction mechanism that pulls the probe holder by winding the linear body, and the traction mechanism is wound in a range of one or more rounds of the metal tube. The probe holder is configured to move one or more times around the metal tube in the circumferential direction of the metal tube by winding up the body.
かかる構成によれば、探触子を搭載した探触子ホルダには線状体が接続される。線状体が金属管の1周以上の範囲に巻かれた状態で牽引機構によって巻き取られることにより、探触子ホルダを当該金属管の周方向へ当該金属管の1周以上移動させることが可能である。したがって、金属管の径が変わっても、それに対応する長さの線状体を牽引機構から引き出しておけば、線状体を金属管に巻いて探触子ホルダを牽引することが可能である。そのため、従来のような金属管の径に対応する周方向ガイドなどの部品を交換する必要がなく、すべての径の金属管に対応して、探触子の移動が可能である。 According to this configuration, the linear body is connected to the probe holder on which the probe is mounted. The probe holder can be moved one or more times around the metal tube in the circumferential direction of the metal tube by being wound up by the pulling mechanism in a state where the linear body is wound around the metal tube at least once. Is possible. Therefore, even if the diameter of the metal tube changes, if the linear body having a corresponding length is pulled out of the pulling mechanism, the probe holder can be pulled by winding the linear body around the metal tube. . Therefore, there is no need to replace parts such as a circumferential guide corresponding to the diameter of the metal tube as in the prior art, and the probe can be moved corresponding to metal tubes of all diameters.
また、金属管の表面に点検孔用の蓋などが取り付けられているなど当該金属管の表面に凹凸があっても、線状体を金属管の表面に沿って巻き取ることが可能であるので、探触子移動装置の設置自由度が向上する。 In addition, even if the surface of the metal tube is uneven, such as a cover for inspection holes attached to the surface of the metal tube, it is possible to wind the linear body along the surface of the metal tube. The degree of freedom of installation of the probe moving device is improved.
前記牽引機構を前記金属管に固定するための固定部をさらに備えているのが好ましい。 It is preferable that a fixing portion for fixing the traction mechanism to the metal pipe is further provided.
かかる構成によれば、牽引機構を金属管に固定することが可能であるので、金属管の設置場所の表面などの影響を受けずに、探触子の移動が可能になる。 According to such a configuration, since the traction mechanism can be fixed to the metal tube, the probe can be moved without being affected by the surface of the installation location of the metal tube.
前記固定部は、前記金属管に掛け回されて前記牽引機構を前記金属管に固定する帯状体と、前記帯状体を締め上げる締上げ部とを備えているのが好ましい。 It is preferable that the fixing portion includes a belt-like body that is hung around the metal tube and fixes the traction mechanism to the metal tube, and a tightening portion that tightens the belt-like body.
かかる構成によれば、牽引機構を金属管に掛け回された帯状体によって固定し、当該帯状体を締上げ部を用いて締め上げることにより、牽引機構は帯状体の張力を利用して金属管の表面に強固することが可能である。 According to such a configuration, the traction mechanism is fixed by the belt-like body wound around the metal tube, and the belt-like body is tightened using the tightening portion, so that the traction mechanism uses the tension of the belt-like body. It is possible to strengthen the surface.
前記固定部は、前記締上げ部を前記牽引機構に対して前記金属管の側面に対して接近する方向および離間する方向に旋回可能に連結する旋回連結部をさらに備えているのが好ましい。 It is preferable that the fixing portion further includes a turning connection portion that connects the tightening portion so as to be able to turn in a direction approaching and separating from the side surface of the metal tube with respect to the traction mechanism.
かかる構成によれば、締上げ部が牽引機構に対して旋回連結部を介して旋回可能に連結されているので、金属管の径が変わっても、金属管に固定された牽引機構に対して締上げ部が金属管の側面に対して接近する方向および離間する方向に旋回することが可能である。したがって、牽引機構が金属管に固定された状態を維持しながら締上げ部を金属管の側面に当接して配置すること可能である。そのため、締上げ部は帯状体の締上げを安定した状態で行うことが可能である。 According to such a configuration, the tightening portion is connected to the traction mechanism so as to be capable of turning via the turning connection portion. Therefore, even if the diameter of the metal tube changes, the traction mechanism is fixed to the metal tube. The tightening portion can be swung in a direction approaching and separating from the side surface of the metal tube. Therefore, it is possible to arrange the tightening portion in contact with the side surface of the metal tube while maintaining the state where the traction mechanism is fixed to the metal tube. Therefore, the tightening part can perform the tightening of the belt-shaped body in a stable state.
さらに、前記固定部は、前記牽引機構を前記金属管に磁力によって仮止めする仮止め部をさらに備えているのが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the fixing portion further includes a temporary fixing portion that temporarily fixes the traction mechanism to the metal tube by a magnetic force.
かかる構成によれば、帯状体を金属管に掛け回す作業の前に仮止め部によって牽引機構を金属管に仮止めすることが可能であるので、作業者は牽引機構を手で支えないで帯状体を金属管に掛け回す作業が可能になる。そのため、牽引機構の取付作業性が向上する。 According to such a configuration, the traction mechanism can be temporarily fixed to the metal tube by the temporary fixing portion before the operation of hanging the belt-shaped body around the metal tube, so that the operator does not support the traction mechanism with his hand. Work to hang the body around the metal tube becomes possible. Therefore, the workability of attaching the traction mechanism is improved.
前記牽引機構は、前記線状体を巻き取ることが可能な巻取り軸と、前記探触子ホルダよりも前記金属管から当該金属管の半径方向に離れた位置に配置され、前記線状体を前記金属管の軸方向に沿って前記巻取り軸へ案内するガイド部とをさらに備えるのが好ましい。 The pulling mechanism is disposed at a position away from the metal tube in the radial direction of the metal tube relative to the probe holder, the winding shaft capable of winding the linear member, and the linear member. It is preferable to further include a guide portion that guides the winding shaft along the axial direction of the metal tube.
かかる構成によれば、ガイド部によって、線状体を金属管の軸方向に沿って牽引機構の巻取り軸へ案内することが可能である。そのため、巻取り軸およびその周辺の機構を探触子ホルダから金属管の軸方向に離れた位置に配置することが可能であり、探触子移動装置の設置自由度がさらに向上する。しかも、ガイド部は、探触子ホルダよりも金属管から当該金属管の半径方向に離れた位置に配置されているので、金属管の周方向に移動する探触子ホルダとの接触を回避することが可能である。 According to such a configuration, the linear body can be guided to the winding shaft of the traction mechanism along the axial direction of the metal tube by the guide portion. Therefore, the winding shaft and the surrounding mechanism can be arranged at a position away from the probe holder in the axial direction of the metal tube, and the degree of freedom of installation of the probe moving device is further improved. In addition, since the guide portion is arranged at a position farther away from the metal tube than the probe holder in the radial direction of the metal tube, contact with the probe holder that moves in the circumferential direction of the metal tube is avoided. It is possible.
前記ガイド部は、前記探触子ホルダに近い側の端部において前記線状体に当接して前記線状体の向きを前記金属管の軸方向へ変える当接部を有するのが好ましい。 It is preferable that the guide portion has an abutting portion that abuts against the linear body at an end portion near the probe holder and changes the direction of the linear body in the axial direction of the metal tube.
かかる構成によれば、当接部が探触子ホルダに近い位置で線状体に当接して、当該線状体の向きを金属管の軸方向へ変えることにより、線状体を確実に巻取り軸へ案内することが可能である。 According to this configuration, the abutment portion abuts the linear body at a position close to the probe holder, and the linear body is reliably wound by changing the direction of the linear body in the axial direction of the metal tube. It is possible to guide to the take-off shaft.
さらに、前記ガイド部は、前記当接部を前記金属管の軸方向と平行な回転軸回りに回転自在に支持する回転支持部を有するのが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the guide portion has a rotation support portion that rotatably supports the contact portion around a rotation axis parallel to the axial direction of the metal tube.
かかる構成によれば、金属管の径が変わっても、金属管の側面から当接部へ向かう線状体の向きに追従して当接部の向きを変えることが可能である。したがって、あらゆる金属管の径であっても線状体を当接部を経由して巻取り軸へ円滑に送ることが可能になり、その結果、線状体の円滑な巻取りが可能になる。 According to such a configuration, even if the diameter of the metal tube changes, it is possible to change the direction of the contact portion following the direction of the linear body from the side surface of the metal tube toward the contact portion. Therefore, it becomes possible to smoothly feed the linear body to the winding shaft via the contact portion even if the diameter is any metal pipe, and as a result, the linear body can be smoothly wound. .
前記ガイド部は、長さを変えることが可能な構成を有するのが好ましい。 It is preferable that the guide portion has a configuration capable of changing the length.
かかる構成によれば、ガイド部の長さを変えることによって、金属管の軸方向におけるガイド部の端部と探触子ホルダとの位置合わせを容易に行なうことが可能である。これにより、巻取り軸およびその周辺の機構が探触子ホルダから金属管の軸方向に離れた位置に配置されていても、探触子ホルダにつながれた線状体を金属管の側面に沿わせながら確実にガイド部の端部へ導くことが可能である。その結果、探触子移動装置の設置自由度がより一層向上する。 According to such a configuration, it is possible to easily align the end of the guide portion with the probe holder in the axial direction of the metal tube by changing the length of the guide portion. As a result, even if the take-up shaft and the surrounding mechanism are arranged at a position away from the probe holder in the axial direction of the metal tube, the linear body connected to the probe holder is moved along the side surface of the metal tube. It is possible to guide to the end portion of the guide portion without fail. As a result, the degree of freedom of installation of the probe moving device is further improved.
前記牽引機構は、前記線状体を巻き取った状態を解除する解除部を有するのが好ましい。 It is preferable that the traction mechanism has a release portion that releases a state where the linear body is wound up.
かかる構成によれば、解除部によって牽引機構の線状体を巻き取った状態を解除することにより、当該牽引機構から線状体を容易に引き出すことを可能にする。 According to such a configuration, the linear body can be easily pulled out from the traction mechanism by releasing the state where the linear body of the traction mechanism is wound up by the release unit.
前記探触子ホルダは、前記金属管に吸着可能な磁力を発生する磁石を有し、当該金属管の周面を転動可能な転動部材を有するのが好ましい。 The probe holder preferably includes a magnet that generates a magnetic force that can be attracted to the metal tube, and includes a rolling member that can roll on the peripheral surface of the metal tube.
かかる構成によれば、探触子ホルダが有する転動部材は磁石の磁力によって金属管に吸着しながら転動することが可能である。したがって、探触子ホルダを金属管の周方向へ円滑に移動させることが可能である。 According to this configuration, the rolling member included in the probe holder can roll while being attracted to the metal tube by the magnetic force of the magnet. Therefore, it is possible to smoothly move the probe holder in the circumferential direction of the metal tube.
前記線状体は、複数の球状部および当該球状部分の間を連結する複数のリンク部を有するボールチェーンであるのが好ましい。 The linear body is preferably a ball chain having a plurality of spherical portions and a plurality of link portions connecting the spherical portions.
かかる構成によれば、ボールチェーンはワイヤと比較して使用による劣化(カールなど)のおそれが低いので、長時間の使用においても安定した速度で探触子ホルダを牽引することが可能である。 According to such a configuration, the ball chain is less likely to be deteriorated (curled or the like) due to use than the wire, and therefore the probe holder can be pulled at a stable speed even when used for a long time.
前記牽引機構は、前記線状体を巻き取る回転駆動力を発生する駆動部をさらに備えるのが好ましい。 It is preferable that the traction mechanism further includes a driving unit that generates a rotational driving force for winding the linear body.
かかる構成によれば、駆動部の回転駆動力を用いて自動的に線状体の巻取りが可能であり、探触子の周方向の走査を自動的に行うことが可能である。 According to such a configuration, the linear body can be automatically wound using the rotational driving force of the drive unit, and the circumferential scanning of the probe can be automatically performed.
前記線状体の巻取りのための手動の操作力が入力可能な構成を有する手動入力部をさらに備えるのが好ましい。 It is preferable to further include a manual input unit having a configuration capable of inputting a manual operation force for winding the linear body.
かかる構成によれば、手動入力部を介して入力された手動の操作力を用いて線状体の巻取りが可能であり、探触子の周方向の走査を手動操作で行うことが可能である。 According to such a configuration, the linear body can be wound using a manual operation force input via the manual input unit, and the scanning in the circumferential direction of the probe can be performed manually. is there.
本発明の探触子移動方法は、金属管に発生した欠陥を検知するために当該金属管に超音波を発信および受信する探触子を当該金属管の周方向に移動させる探触子移動方法であって、探触子を金属管の周方向へ移動可能な探触子ホルダに搭載する工程と、前記探触子ホルダに線状体を接続する工程と、前記金属管の1周以上の範囲に巻かれた前記線状体を巻き取ることによって、前記探触子ホルダを当該金属管の周方向へ当該金属管の1周以上移動させる工程とを含むことを特徴とする。 The probe moving method of the present invention is a probe moving method for moving a probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a metal tube in the circumferential direction in order to detect defects generated in the metal tube. A step of mounting the probe on a probe holder movable in the circumferential direction of the metal tube, a step of connecting a linear body to the probe holder, and one or more rounds of the metal tube A step of moving the probe holder one or more times in the circumferential direction of the metal tube by winding up the linear body wound in a range.
上記の探触子移動方法によれば、探触子を搭載した探触子ホルダには線状体が接続される。線状体が金属管の1周以上の範囲に巻かれた状態で牽引機構によって巻き取られることにより、探触子ホルダを当該金属管の周方向へ当該金属管の1周以上移動させることが可能である。したがって、金属管の径が変わっても、それに対応する長さの線状体を牽引機構から引き出しておけば、線状体を金属管に巻いて探触子ホルダを牽引することが可能である。そのため、従来のような金属管の径に対応する周方向ガイドなどの部品を交換する必要がなく、すべての径の金属管に対応して、探触子の移動が可能である。 According to the above probe moving method, the linear body is connected to the probe holder on which the probe is mounted. The probe holder can be moved one or more times around the metal tube in the circumferential direction of the metal tube by being wound up by the pulling mechanism in a state where the linear body is wound around the metal tube at least once. Is possible. Therefore, even if the diameter of the metal tube changes, if the linear body having a corresponding length is pulled out of the pulling mechanism, the probe holder can be pulled by winding the linear body around the metal tube. . Therefore, there is no need to replace parts such as a circumferential guide corresponding to the diameter of the metal tube as in the prior art, and the probe can be moved corresponding to metal tubes of all diameters.
また、金属管の表面に点検孔用の蓋などが取り付けられているなど当該金属管の表面に凹凸があっても、線状体を金属管の表面に沿って巻き取ることが可能であるので、探触子移動装置の設置自由度が向上する。 In addition, even if the surface of the metal tube is uneven, such as a cover for inspection holes attached to the surface of the metal tube, it is possible to wind the linear body along the surface of the metal tube. The degree of freedom of installation of the probe moving device is improved.
以上説明したように、本発明の探触子移動装置および移動方法によれば、金属管の径が変わっても探触子の移動が可能である。しかも、探触子移動装置の設置自由度が向上する。 As described above, according to the probe moving device and the moving method of the present invention, the probe can be moved even if the diameter of the metal tube is changed. Moreover, the degree of freedom of installation of the probe moving device is improved.
以下、図面を参照しながら本発明の探触子移動装置および移動方法の実施形態についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a probe moving device and a moving method of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1に示されるように、探触子移動装置1は、超音波探触子2(以下、探触子2という)探触子2を金属管Pの周方向Aに移動させる装置である。土やコンクリートなどの設置面に一部埋設された状態で立設された金属管Pには、欠陥C(たとえば地中または地際で発生した腐食部分や亀裂など)が発生している場合がある。そこで、この欠陥Cを検知するために、探触子移動装置1は、金属管Pに超音波Sを発信および受信する探触子2を金属管Pの周方向Aに走査する。
As shown in FIG. 1, the
探触子移動装置1は、探触子2を搭載した探触子ホルダ4と、探触子ホルダ4に接続された線状体であるボールチェーン5と、当該ボールチェーン5を巻き取って探触子ホルダ4を金属管Pの周方向Aに牽引する牽引機構6と、当該牽引機構6を金属管Pの側面に固定する固定部10とを備えている。
The
本実施形態の探触子ホルダ4には、探触子ホルダ4の移動距離を測定するロータリエンコーダ3が搭載されている。探触子2およびロータリエンコーダ3は、信号線を介して測定器7にそれぞれ接続されている。測定器7は、牽引機構6のモータ23を制御する制御部(図示せず)を備えている。
The
これら探触子2、ロータリエンコーダ3、探触子移動装置1、および測定器7によって、金属管Pの異常検知装置が構成されている。この異常検知装置では、探触子2は、下向きに超音波Sを発信しながら金属管Pの周方向Aに走査され、探触子2で受信した反射波のデータに基づいて測定器7が欠陥Cを解析する。これにより、金属管Pの全周に亘って欠陥Cを検知することが可能である。
The
探触子ホルダ4は、探触子2を金属管Pの周方向Aへ移動可能にする構成を有する。具体的には、探触子ホルダ4は、図2〜4に示されるように、本体ケース11と、4個の車輪12と、車軸13とを有している。本体ケース11は、金属管Pを向く側に開口11aを有する中空のケースである。本体ケース11には、探触子2が当該開口11aを通して出没自在に挿入されている。探触子2と本体ケース11の内壁との間には、バネ14は圧縮状態で挟まれている。探触子2は、バネ14の付勢力により金属管Pへ押し付けられる。
The
車輪12は、図5に示されるように、鉄やステンレスなどからなる金属管Pに吸着可能な磁力を発生する円筒状の永久磁石12aと、当該永久磁石12aの両端の磁極12cに取り付けられた金属円板12bとを有する。車輪12は、その軸方向に車軸13が貫通され、当該車軸13によって本体ケース11に対して回転自在に取り付けられている。車輪12は、金属管Pの周面に吸着した状態で、当該金属管Pの周面を転動することが可能であるので、車輪12が発生する磁力が探触子ホルダ4の移動時の抵抗にならない。したがって、探触子ホルダ4を金属管Pの周方向Aへ円滑に移動させることが可能である。
As shown in FIG. 5, the
探触子ホルダ4に搭載される探触子2は、バネ14によって金属管Pの表面に押し付けられ、金属管Pに接触した状態で下向きに超音波Sを送信し、金属管Pの下端または欠陥Cなどから反射した反射波を受信する。探触子2は、1個でもよいし、複数でもよい。例えば、送信用探触子と受信用探触子を金属管Pの軸方向Bまたは周方向Aに並べて配置してもよい。
The
ロータリエンコーダ3は、本体ケース11に取り付けられている。ロータリエンコーダ3は、金属管Pの周面に接触し、探触子ホルダ4の周方向Aの移動に追従して回転する回転円板3aを有する。
The
ボールチェーン5は、図6(a)、(b)に示されるように、複数の球状部5aおよび当該球状部5aの間を連結する複数のリンク部5bを有する線状体である。球状部5aおよびリンク部5bは鉄などの硬質の金属材料で製造される。リンク部5bが各球状部5aに搖動自在に連結されているので、ボールチェーン5は、伸縮を規制されるとともに曲げが許容される。ボールチェーン5は、ワイヤと比較して使用による劣化(カールなど)のおそれが低く、経年劣化によって伸びるおそれも低いので、長時間の使用においても安定した速度で探触子ホルダ4を牽引することが可能である。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
ボールチェーン5の端末の球状部5aには、カプラ15が連結されている。カプラ15は、図2〜4に示されるように、ワイヤ16を介して探触子ホルダ13の2本の車軸13に連結されている。これにより、ボールチェーン5は、金属管Pの軸方向Bにおける探触子2のほぼ中間位置に位置決めされる。
A
本発明では、探触子ホルダ4を牽引する線状体としてボールチェーン5を採用しているが、他の線状体、例えばワイヤなどを採用してもよい。
In the present invention, the
牽引機構6は、ボールチェーン5を巻き取ることにより探触子ホルダ4を牽引する機構である。牽引機構6は、金属管Pの1周以上の範囲に巻かれたボールチェーン5を巻き取ることによって、探触子ホルダ4を当該金属管Pの周方向Aへ当該金属管Pの1周以上移動させるように構成されている。
The pulling
具体的には、牽引機構6は、図7〜12に示されるように、本体部21と、ボールチェーン5を巻き取る巻取り軸22と、ボールチェーン5を金属管Pの軸方向に沿って巻取り軸22へ案内するガイド部27と、巻取り軸22を回転駆動するモータ23と、巻取り軸22を手動で回転操作するためのハンドル24とを備える。
Specifically, as shown in FIGS. 7 to 12, the
本体部21は、平板状の台座部21aと、台座部21aの一方の面(金属管Pに対向する面の反対側の面)に設けられた軸受部21bとを有する。台座部21aの他方の面(金属管Pに対向する面)には、モータ23が取り付けられているが、他の場所に取り付けてもよい。
The
軸受部21bは、巻取り軸22を回転自在に支持する。巻取り軸22には、ウォームホイール33aが同軸状に固定されている。軸受部21bの内部には、ウォームホイール33aに噛み合うウォーム部材33bが回転自在に収容されている。ウォーム部材33bは、モータ23の駆動軸23aにはすば歯車等を介して連結されている。これにより、モータ23の回転駆動力は、ウォーム部材33bおよびウォームホイール33aを介して巻取り軸22に伝達され、当該巻取り軸22を回転させて、ボールチェーン5を巻取り軸22に巻き取らせることを可能にする。モータ23は、ケーブル23bを介して測定器7に電気的に接続される。
The bearing
モータ23は、測定器7に設けられたスタートボタン8を押すことにより、駆動を開始する。モータ23は、スタートボタン8を押している間、またはスタートボタン8を押してから所定時間、駆動を継続するようにすればよい。
The
また、ウォーム部材33bの端部は、軸受部21bの外部に突出し、ハンドル24が固定されている。これにより、作業者はハンドル24を把持して回転操作することにより、手動によって、ボールチェーン5を巻取り軸22に巻き取らせることを可能にする。
Further, the end portion of the
また、本実施形態では、牽引機構6は、ボールチェーン5を巻き取った状態を解除する解除ボタン9(図1参照)を有する。解除ボタン9は、本体部21の軸受部21bに設けられている。解除ボタン9を押すことによって牽引機構6のボールチェーン5を巻き取った状態を解除することが可能である。
In the present embodiment, the
ボールチェーン5案内用のガイド部27は、探触子ホルダ4よりも金属管Pから当該金属管Pの半径方向に離れた位置に配置され、当該金属管Pの軸方向Bに沿って配置される。ガイド部27は、円筒状の筒部28と、当接部材29と、回転支持部34と、筒部28に嵌合して当該筒部28を支持する支持筒30と、調節ねじ31と備えている。
The
円筒状の筒部28は、金属管Pの軸方向Bと同じ方向に延びるように配置される。筒部28は、当該筒部28の軸方向に摺動自在に支持筒30の内部に嵌合している。調節ねじ31は、円筒状の筒部28を支持筒30から任意の長さだけ引き出した位置で固定する。これにより、ガイド部27は、長さを変えることが可能である。
The
当接部材29は、ボールチェーン5に当接する部材である。当接部材29としては、滑車や扇形のガイドなどが用いられる。当接部材29がボールチェーン5に当接することにより、探触子ホルダ4に近い側の端部においてボールチェーン5に当接してボールチェーン5の向きを金属管Pの軸方向Bへ変え、当該ボールチェーン5を筒部28の内部へ導くことが可能である。
The
当接部材29におけるボールチェーン5に接触する部分の長さは、ボールチェーン5の球状部5aの間隔よりも長くなるように設定されている。そのため、当接部材29は、2個以上の球状部5aに常時接触しているので、ボールチェーン5が当接部材29から離脱しにくくなっている。当接部材29が探触子ホルダ4に近い位置でボールチェーン5に当接して、当該ボールチェーン5の向きを金属管Pの軸方向Bへ変えることにより、ボールチェーン5を確実に巻取り軸22へ案内することが可能である。
The length of the portion of the
回転支持部34は、筒部28の先端部に取り付けられ、当接部材29を筒部28の周方向Rに回転自在に支持する。
The
上記構成のガイド部27によると、探触子ホルダ4に接続されたボールチェーン5は、当接部材29に当接して金属管Pの軸方向Bへ向きを変えられる。さらに、ボールチェーン5は、筒部28の内部を通って、金属管Pの軸方向Bに沿って巻取り軸22へ案内される。
According to the
なお、上記のガイド部27は、円筒状の筒部28を有しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボールチェーン5を案内することが可能な形状の長尺のものであればよい。例えば、L字形状断面を有する長尺の金属部品などであってもよい。
The
固定部10は、牽引機構6を金属管Pに固定する構成を有する。具体的には、固定部10は、図8および図13(a)に示されるように、締付けベルト32と、締上げ部26と、仮止めマグネット25と、締上げ部26を支持する支持板35と、ヒンジ部36とを備える。
The fixing
締付けベルト32は、金属管Pに掛け回されて牽引機構6を金属管Pに固定する帯状の部材である。締付けベルト32の先端側の端部には、フック32aが設けられている。フック32aは、牽引機構6の本体ケース21の台座部21aに係合される。締付けベルト32の根元側の端部は締付け部26に巻き取られる。
The tightening
締上げ部26は、締付けベルト32を締め上げる構成を有しており、例えば、ラチェット機構を有する。ラチェット機構は、締付けベルト32を巻き上げるドラムと、当該ドラムを巻上げ方向のみに回転を規制する規制部とを有する。締上げ部26は、支持板35にボルトなどで固定されている。
The tightening
ヒンジ部36は、支持する支持板35を本体ケース21の台座部21aに対して金属管Pの側面に対して接近する方向および離間する方向に旋回可能に連結する。これにより、ヒンジ部36は、締上げ部26を牽引機構6に対して金属管Pの側面に対して接近する方向および離間する方向に旋回可能に連結する。すなわち、ヒンジ部36は本発明の旋回連結部として機能することが可能である。
The
仮止めマグネット25は、牽引機構6を金属管Pに磁力によって仮止めする仮止め部である。仮止めマグネット25は、着磁力の発生および停止を切り換え可能な電磁石あるのが好ましい。仮止めマグネット25は、本体ケース21の台座部21aにおける金属管Pに対向する面に固定されている。
The
つぎに、上記のように構成された探触子移動装置1を用いて探触子2を金属管Pの周方向Aに移動させる方法について説明する。
Next, a method of moving the
まず、図1および図13に示されるように、牽引機構6を固定部10によって金属管Pの側面に固定する。具体的には、牽引機構6の本体ケース21の台座部21aを仮止めマグネット25によって金属管Pの側面に仮止めする。
First, as shown in FIGS. 1 and 13, the
ついで、締付けバンド32を金属管Pに掛け回し、牽引機構6の本体部21の台座部21aに係合する。その後、締付け部26によって締付けバンド32を締め付けて牽引機構6の本止めを行う。これにより、締付け部26を支持する支持板35は、上記の台座部21aに連結されたヒンジ部36を旋回中心として金属管Pに近づく方向へ旋回する。支持板35は、ゴムなどの緩衝部材37を介して当該金属管Pの側面に押圧される。
Next, the
牽引機構6の金属管Pへの取付位置は、探触子ホルダ4の周方向Aの移動の妨げにならない高さで、かつ、金属管Pに取り付けやすい高さであればよい。
The attachment position of the pulling
つぎに、探触子2およびロータリエンコーダ3が搭載された探触子ホルダ4を、金属管Pの側面であって上記の牽引機構6よりも下方の位置に取り付ける。具体的には、探触子ホルダ4を車輪12(具体的には、その永久磁石12a(図5参照))の磁力によって金属管Pに吸着させる。このとき、車輪12の転動方向を金属管Pの周方向Aに一致させる。
Next, the
そして、筒部28の下端部の当接部材29が探触子ホルダ4の高さ方向の中間位置に位置するように、ガイド部27の長さを変更する。具体的には、図9の筒部28を支持筒30内部で上下方向へ摺動させて調節ねじ31で固定する。
And the length of the
その後、解除ボタン9を押して牽引機構6のボールチェーン5を巻き取った状態を解除することにより、牽引機構6の巻取り軸22からからボールチェーン5を引き出す。
Thereafter, the
ついで、図13に示されるように、ボールチェーン5を、金属管Pの1周以上掛け回してからボールチェーン5の先端側の端部を探触子ホルダ4に連結する。具体的には、ガイド部27の筒部28の下端部から外部に出ているボールチェーン5を、金属管Pに掛け回し、当該ボールチェーン5の先端部を、当該ボールチェーン5と金属管Pの中心O1とガイド部27の筒部28の中心O2とを結ぶ線Lとが交差する位置で、探触子ホルダ4の車軸13(図2参照)にカプラ15およびワイヤ16(同図2参照)を介して連結する。このとき、ガイド部27の当接部材29は、筒部28の中心O2回りに回転してボールチェーン5が延びる方向を向きながら当該ボールチェーン5に当接する。
Next, as shown in FIG. 13, the
牽引機構6および探触子ホルダ4を金属管Pに取り付ける作業が完了後、図1のスタートボタン8を押してモータ23の回転駆動を開始する。ボールチェーン5が金属管Pの1周以上の範囲に巻かれた状態で牽引機構6によって巻き取られることにより、探触子ホルダ4は、図13に示されるスタート位置Sから、図13〜17に示されるように金属管Pの周方向Aへ当該金属管Pの全周を移動し、図17に示されるようにスタート位置Sへ戻ることが可能である。また、探触子ホルダ4のスタート位置やボールチェーン5の金属管Pへ掛け回す回数などを適宜変更すれば、探触子ホルダ4を金属管Pの1周以上(例えば、1.5周や2周)移動させることが可能である。
After completing the operation of attaching the pulling
したがって、金属管Pの径が変わっても、それに対応する長さのボールチェーン5を牽引機構6から引き出しておけば、ボールチェーン5を金属管Pに巻いて探触子ホルダ4を牽引することが可能である。そのため、従来のような金属管Pの径に対応する周方向ガイドなどの部品を交換する必要がなく、すべての径の金属管Pに対応して、探触子2の移動が可能である。
Therefore, even if the diameter of the metal tube P changes, if the
また、金属管Pの表面に点検孔用の蓋などが取り付けられているなど当該金属管Pの表面に凹凸があっても、ボールチェーン5を金属管Pの表面に沿って巻き取ることが可能であるので、探触子移動装置1の設置自由度が向上する。
Further, even if the surface of the metal tube P is uneven, such as a cover for the inspection hole attached to the surface of the metal tube P, the
本実施形態の探触子移動装置1は、固定部10を有しているので、牽引機構6を金属管Pに固定することが可能である。その結果、金属管Pの設置場所の表面などの影響を受けずに、探触子2の移動が可能になる。
Since the
上記の固定部10では、牽引機構6を金属管Pに掛け回された締付けベルト32によって固定し、当該締付けベルト32を締上げ部26を用いて締め上げることにより、牽引機構6は締付けベルト32の張力を利用して金属管Pの表面に強固することが可能である。したがって、牽引機構6がボールチェーン5を巻き上げるときにボールチェーン5から引き戻される方向へ反力を受けても、牽引機構6が金属管Pの表面から脱落することを回避することが可能である。
In the fixing
上記の固定部10は、締上げ部26が牽引機構6に対してヒンジ部36を介して旋回可能に連結された構造を有している。そのため、金属管Pの径が変わっても、金属管Pに固定された牽引機構6に対して締上げ部26が金属管Pの側面に対して接近する方向および離間する方向に旋回することが可能である。したがって、牽引機構6が金属管Pに固定された状態を維持しながら締上げ部26を金属管Pの側面に当接して配置すること可能である。そのため、締上げ部26は締付けベルト32の締上げを安定した状態で行うことが可能である。本実施形態では、締上げ部26は、支持板35および緩衝部材37を介して金属管Pの側面に当接しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、締上げ部26を金属管Pの側面に直接当接させてもよい。
The fixing
上記の固定部10は、仮止めマグネット25を備えているので、締付けベルト32を金属管Pに掛け回す作業の前に仮止めマグネット25によって牽引機構6を金属管Pに仮止めすることが可能である。したがって、作業者は牽引機構6を手で支えないで締付けベルト32を金属管Pに掛け回す作業が可能になる。その結果、牽引機構6の取付作業性が向上する。
Since the fixing
本実施形態の牽引機構6は、ボールチェーン5を金属管Pの軸方向Bに沿って巻取り軸22へ案内するガイド部27を備えている。したがって、ガイド部27によって、ボールチェーン5を金属管Pの軸方向に沿って牽引機構6の巻取り軸22へ案内することが可能である。そのため、巻取り軸22およびその周辺の機構を探触子ホルダ4から金属管Pの軸方向に離れた位置に配置することが可能であり、探触子移動装置1の設置自由度がさらに向上する。しかも、ガイド部27は、探触子ホルダ4よりも金属管Pから当該金属管Pの半径方向に離れた位置に配置されているので、金属管Pの周方向Aに移動する探触子ホルダ4との接触を回避することが可能である。
The pulling
上記のガイド部27は、ボールチェーン5に当接する当接部材29を有する。この当接部材29が探触子ホルダ4に近い側の端部においてボールチェーン5に当接してボールチェーン5の向きを金属管Pの軸方向Bへ変えることにより、ボールチェーン5を確実に巻取り軸22へ案内することが可能である。
The
また、ガイド部27の当接部材29は、回転支持部34を介して筒部28に対して当該筒部28の周方向Rに回転自在に取り付けられているので、金属管Pの軸方向Bと平行な回転軸回りに回転することが可能である。これにより、金属管Pの径が変わっても、金属管Pの側面から当接部材29へ向かうボールチェーン5の向きに追従して当接部材29の向きを変えることが可能である。したがって、あらゆる金属管Pの径であってもボールチェーン5を当接部材29を経由して巻取り軸22へ円滑に送ることが可能になり、その結果、ボールチェーン5の円滑な巻取りが可能になる。また、探触子ホルダ4が金属管Pの周方向Aに移動している間も、当接部材29が筒部28の周方向Rに回転しながらボールチェーン5の向きに追従するので、ボールチェーン5を確実に受けることが可能である。
Further, since the
上記のガイド部27は、筒部28を支持筒30に対して軸方向に移動させることにより、長さを変えることが可能である。したがって、ガイド部27の長さを変えることによって、金属管Pの軸方向におけるガイド部27の端部(具体的には当接部材29)と探触子ホルダ4との位置合わせを容易に行なうことが可能である。これにより、巻取り軸22およびその周辺の機構が探触子ホルダ4から金属管Pの軸方向に離れた位置に配置されていても、探触子ホルダ4につながれたボールチェーン5を金属管Pの側面に沿わせながら確実にガイド部27の端部へ導くことが可能である。その結果、探触子移動装置1の設置自由度がより一層向上する。
The length of the
また、本実施形態の牽引機構6は、ボールチェーン5を巻き取った状態を解除する解除ボタン9を有する。これにより、解除ボタン9によって牽引機構6のボールチェーン5を巻き取った状態を解除することにより、当該牽引機構6からボールチェーン5を容易に引き出すことを可能にする。
Further, the
牽引機構6は、ボールチェーン5を巻き取る回転駆動力を発生するモータ23をさらに備える。したがって、モータ23の回転駆動力を用いて自動的にボールチェーン5の巻取りが可能であり、探触子の周方向の走査を自動的に行うことが可能である。
The
牽引機構6は、ボールチェーン5の巻取りのための手動の操作力が入力可能なハンドル24を備える。したがって、ハンドル24を介して入力された手動の操作力を用いてボールチェーン5の巻取りが可能であり、探触子2の周方向Aの走査を手動操作で行うことが可能である。例えば、モータ23の駆動による巻取り軸22のボールチェーン5の巻取り速度よりも速くボールチェーン5を巻き取りたい場合には、ハンドル24を手動で回転させて巻取り軸22を速く回転させれば、ボールチェーン5を速く巻き取ることが可能である。
The
なお、上記の牽引機構6は、モータ23およびハンドル24の両方を備えているが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータ23およびハンドル24のうちのいずれか一方のみを備えていてもよい。
The
(変形例)
上記の実施形態では、探触子移動装置1は、牽引機構6を金属管Pに固定する固定部10を備え、牽引機構6を金属管Pに固定した状態で使用する例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。探触子移動装置1は固定部10を備えていなくてもよく、その場合、牽引機構6を地面に設置するか、または地面に設置された台などに載置した状態で使用すればよい。
(Modification)
In the embodiment described above, the
上記の実施形態の探触子ホルダ4は、永久磁石12aを有する車輪12を備えているが、本発明はこれに限定されるものではない。探触子ホルダ4は、磁石と車輪とを別個に備えた構成であってもよく、その場合も、探触子ホルダ4は、金属管Pの側面に吸着しながら走行することが可能である。
The
上記の実施形態では、ホルダ部27におけるボールチェーン5(線状体)に当接する当接部として、当接部材29が滑車や扇形のガイドであって、筒部28の先端部に取り付けられている例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではい。当接部の他の例として、例えば、筒部28の下端側の縁をラッパ状に滑らかに拡大して形成された部分を当接部として用いてもよい。
In the above-described embodiment, the
1 探触子移動装置
2 超音波探触子
4 探触子ホルダ
5 ボールチェーン(線状体)
6 牽引機構
9 解除ボタン
10 固定部
12 車輪
22 巻取り軸
23 モータ
24 ハンドル
25 仮止めマグネット(仮止め部)
26 締上げ部
27 ガイド部
28 筒部
29 当接部材(当接部)
32 締付ベルト
34 回転支持部
35 ヒンジ部
P 金属管
DESCRIPTION OF
6 Pulling
26 Tightening
28
32 Tightening
Claims (15)
前記探触子を前記金属管の周方向へ移動可能にする構成を有する探触子ホルダと、
前記探触子ホルダに接続された線状体と、
前記線状体を巻き取ることにより前記探触子ホルダを牽引する牽引機構と、
を備えており、
前記牽引機構は、前記金属管の1周以上の範囲に巻かれた前記線状体を巻き取ることによって、前記探触子ホルダを当該金属管の周方向へ当該金属管の1周以上移動させるように構成されている、
探触子移動装置。 A probe moving device that moves a probe that transmits and receives ultrasonic waves to the metal tube in order to detect defects that have occurred in the metal tube in the circumferential direction of the metal tube,
A probe holder having a configuration that allows the probe to move in the circumferential direction of the metal tube;
A linear body connected to the probe holder;
A pulling mechanism for pulling the probe holder by winding the linear body;
With
The traction mechanism moves the probe holder in the circumferential direction of the metal tube one or more times in the circumferential direction of the metal tube by winding up the linear body wound around the metal tube. Configured as
Probe moving device.
請求項1に記載の探触子移動装置。 A fixing portion for fixing the traction mechanism to the metal pipe;
The probe moving device according to claim 1.
前記金属管に掛け回されて前記牽引機構を前記金属管に固定する帯状体と、
前記帯状体を締め上げる締上げ部と
を備えている、
請求項2に記載の探触子移動装置。 The fixing part is
A belt-like body that is wound around the metal tube and fixes the traction mechanism to the metal tube;
A tightening portion for tightening the belt-like body,
The probe moving device according to claim 2.
請求項3に記載の探触子移動装置。 The fixing portion further includes a turning connecting portion that connects the tightening portion so as to be turnable in a direction approaching and separating from the side surface of the metal tube with respect to the traction mechanism.
The probe moving device according to claim 3.
請求項3または4に記載の探触子移動装置。 The fixing portion further includes a temporary fixing portion that temporarily fixes the traction mechanism to the metal tube by a magnetic force.
The probe moving device according to claim 3 or 4.
前記線状体を巻き取ることが可能な巻取り軸と、
前記探触子ホルダよりも前記金属管から当該金属管の半径方向に離れた位置に配置され、前記線状体を前記金属管の軸方向に沿って前記巻取り軸へ案内するガイド部と
をさらに備える、
請求項3〜5のいずれか1項に記載の探触子移動装置。 The traction mechanism is
A winding shaft capable of winding the linear body;
A guide portion that is disposed at a position farther away from the metal tube than the probe holder in the radial direction of the metal tube and guides the linear body to the winding shaft along the axial direction of the metal tube; In addition,
The probe moving device according to any one of claims 3 to 5.
請求項6に記載の探触子移動装置。 The guide part has an abutting part that abuts the linear body at an end near the probe holder and changes the direction of the linear body in the axial direction of the metal tube.
The probe moving device according to claim 6.
請求項7に記載の探触子移動装置。 The guide portion includes a rotation support portion that rotatably supports the contact portion around a rotation axis parallel to the axial direction of the metal tube.
The probe moving device according to claim 7.
請求項6〜8のいずれか1項に記載の探触子移動装置。 The guide part has a configuration capable of changing the length,
The probe moving device according to any one of claims 6 to 8.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の探触子移動装置。 The traction mechanism has a release portion that releases the state of winding the linear body.
The probe moving device according to any one of claims 1 to 9.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の探触子移動装置。 The probe holder includes a magnet that generates a magnetic force that can be attracted to the metal tube, and includes a rolling member that can roll on the peripheral surface of the metal tube.
The probe movement apparatus of any one of Claims 1-10.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の探触子移動装置。 The linear body is a ball chain having a plurality of spherical portions and a plurality of link portions connecting the spherical portions.
The probe moving device according to any one of claims 1 to 11.
請求項1〜12のいずれか1項に記載の探触子移動装置。 The traction mechanism further includes a driving unit that generates a rotational driving force for winding the linear body.
The probe moving device according to claim 1.
請求項1〜13のいずれか1項に記載の探触子移動装置。 A manual input unit having a configuration capable of inputting a manual operating force for winding the linear body;
The probe moving device according to any one of claims 1 to 13.
探触子を金属管の周方向へ移動可能な探触子ホルダに搭載する工程と、
前記探触子ホルダに線状体を接続する工程と、
前記金属管の1周以上の範囲に巻かれた前記線状体を巻き取ることによって、前記探触子ホルダを当該金属管の周方向へ当該金属管の1周以上移動させる工程と
を含む探触子移動方法。 A probe moving method for moving a probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to the metal tube in order to detect defects generated in the metal tube in the circumferential direction of the metal tube,
Mounting the probe on a probe holder movable in the circumferential direction of the metal tube;
Connecting a linear body to the probe holder;
A step of moving the probe holder in the circumferential direction of the metal tube one or more times in the circumferential direction of the metal tube by winding the linear body wound in a range of one or more rounds of the metal tube. Tentacle movement method.
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