JP2019066516A - Interior surface inspection device - Google Patents

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崇紀 石川
Takanori Ishikawa
崇紀 石川
陽一 天野
Yoichi Amano
陽一 天野
昭 野村
Akira Nomura
昭 野村
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Abstract

To provide an interior surface inspection device that inspects a state of an interior surface of an inspected object.SOLUTION: An interior surface inspection device comprises: a camera 2 that has a cylindric housing 21 extending from a base end to a tip end in an axial direction, and an image pick-up element 22; a casing 4 that is cylindric, extending in the axial direction, surrounds the housing of the camera in a circumferential direction with a gap, and is inserted into a hole owned by an inspected object together with the camera; a first air passage 61 that is provided along the axial direction between an outer peripheral surface of the housing in the camera and an inner peripheral surface of the casing therein, and has a tip end side in the axial direction encapsulated; a second air passage 62 that is provided at a tip end part in the axial direction of the casing, and communicates with the first air passage and an outside of the casing and extends in a radial direction; an air introduction part 63 that introduces gas from a base end side in the axial direction to the first air passage; and a measurement unit that measures a flow rate or pressure of the gas to be introduced from the air introduction part to the first air passage. The image pick-up element is arranged on a tip end side in the axial direction of the housing.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、被検査物の内面の状態を検査する内面検査装置に関する。   The present invention relates to an inner surface inspection apparatus for inspecting the state of the inner surface of an object to be inspected.

電気機器や自動車など種々の装置には、筒状の部材や、筒状の穴部を有する部材を有するものがある。このような形状の部材は、内部に流体を通すパイプや、他の部材と嵌合する部位となる。このため、筒状の内面に、亀裂や気泡などの欠陥を有していないことや、成型寸法の誤差が小さいことが求められる。例えば、自動車のエンジンに用いられるシリンダでは、円筒状の内面寸法が高精度に仕上げられている必要がある。   Various devices such as electric devices and automobiles include those having a tubular member and a member having a tubular hole. A member of such a shape is a portion through which a fluid flows inside, and a portion that fits with another member. For this reason, it is required that the cylindrical inner surface does not have a defect such as a crack or a bubble, or that the error of the molding dimension is small. For example, in a cylinder used for an automobile engine, it is necessary for the cylindrical inner surface dimension to be finished with high accuracy.

そのため、従来、筒状の部材や部材の穴部について、穴の内面の欠陥の有無を検査するために、内面検査装置が用いられていた。従来の内面検査装置については、例えば、特開2015−224877号公報に記載されている。
特開2015−224877号公報
Therefore, in order to inspect the presence or absence of the defect of the inner surface of a hole about a cylindrical member or a member conventionally, the inner surface inspection device was used. About the conventional inner surface inspection apparatus, it describes in Unexamined-Japanese-Patent No. 2015-224877, for example.
JP, 2015-224877, A

特開2015−224877号公報に記載の従来の内面検査装置では、軸方向の先端側に反射部を設け、反射部で、径方向外側から入射した光を基端側へ反射する。この反射部は、ケーシングから軸方向に突出する。このため、反射部は、ケーシングに覆われることなく露出するため、外部から保護する必要がある。しかしながら、反射部を保護すると、光を入射できず、内面検査を行えない、または、検査精度が低下するおそれがある。   In the conventional inner surface inspection device described in JP-A-2015-224877, a reflecting portion is provided on the tip end side in the axial direction, and the reflecting portion reflects light incident from the outside in the radial direction to the base end side. The reflector protrudes axially from the casing. For this reason, in order to be exposed without covering with a casing, a reflective part needs to be protected from the outside. However, if the reflective portion is protected, light can not be incident, the inner surface inspection can not be performed, or the inspection accuracy may be degraded.

本発明の目的は、装置を保護しつつ、精度のよい検査を行える内面検査装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an inner surface inspection apparatus capable of performing an accurate inspection while protecting the apparatus.

本発明は、被検査物の内面の状態を検査する内面検査装置であって、基端から先端へ軸方向に延びる筒状の筐体と、撮像素子と、を有するカメラと、軸方向に延びる筒状であって、間隙をあけて前記カメラの筐体を周方向に囲み、前記カメラとともに、被検査物が有する穴に挿入されるケーシングと、前記カメラにおける前記筐体の外周面と、前記ケーシングの内周面との間に、軸方向に沿って設けられ、軸方向先端側が封止された第1エア通路と、前記ケーシングの軸方向先端部に設けられ、前記第1エア通路と、前記ケーシングの外部とを連通する、径方向に延びる第2エア通路と、軸方向基端側から、前記第1エア通路に気体を導入するエア導入部と、前記エア導入部から前記第1エア通路に導入される気体の流量または圧力を測定する測定部と、を備え、前記撮像素子は、前記筐体の軸方向先端側に配置される。   The present invention is an inner surface inspection apparatus for inspecting the state of an inner surface of an object to be inspected, the camera having a cylindrical casing axially extending from the proximal end to the distal end, an imaging device, and extending in the axial direction The casing has a cylindrical shape and encloses the casing of the camera in the circumferential direction with a gap, and a casing inserted with the camera into the hole of the inspection object, the outer peripheral surface of the casing in the camera, and the casing A first air passage provided along the axial direction between the inner circumferential surface of the casing and the axial direction tip end side is sealed, provided at an axial direction tip portion of the casing, the first air passage, A radially extending second air passage communicating with the outside of the casing, an air introducing portion for introducing a gas into the first air passage from an axial proximal end side, and the first air from the air introducing portion Measure the flow rate or pressure of the gas introduced into the passage Comprising a measuring unit, wherein the imaging elements are arranged in the axial direction distal end side of the housing.

本発明によれば、カメラを被検査物内に直接挿入することができる。このため、光の反射等を利用した検査方法と比べて、より精度よく検査できる。また、撮像素子を備えるカメラを被検査物に直接挿入するため、作業者が手に持って、検査を行える。さらに、カメラは筐体で保護されるため、カメラがケーシングから露出していても、破損等により検査ができなくなるおそれを回避できる。   According to the present invention, the camera can be inserted directly into the object to be inspected. For this reason, compared with the inspection method using light reflection etc., it can inspect more accurately. Moreover, in order to insert the camera provided with the image pickup element directly into the object to be inspected, the operator can hold the hand to perform the inspection. Furthermore, since the camera is protected by the housing, even if the camera is exposed from the casing, the possibility that inspection can not be performed due to breakage or the like can be avoided.

図1は、本発明の実施形態に係る内面検査装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a view showing the configuration of an inner surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、内面検査装置が備える挿入器具の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an insertion device provided in the inner surface inspection device. 図3は、内面検査装置における作業工程を示したフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart showing work steps in the inner surface inspection apparatus. 図4は、一変形例に係る挿入器具の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an insertion device according to a modification. 図5は、一変形例に係る挿入器具の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an insertion device according to a modification. 図6は、カメラカバーを備えない挿入器具の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the insertion device without the camera cover.

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本願では、内面検査装置が備える挿入器具のケーシングの中心軸と平行な方向を「軸方向」、中心軸に直交する方向を「径方向」、中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present application, a direction parallel to the central axis of the casing of the insertion device provided in the inner surface inspection apparatus is “axial direction”, a direction orthogonal to the central axis is “radial direction”, and a direction along an arc centered on the central axis It is referred to as "circumferential direction".

また、挿入器具は、作業者に把持され、被検査物の穴に挿入される器具である。以下では、軸方向において、作業者により、把持される側の挿入器具の端部を、「基端」と称する。また、軸方向において、被検査物の穴に挿入される側の挿入器具の端部を「先端」と称する。   Further, the insertion tool is a tool which is held by the operator and inserted into the hole of the object to be inspected. In the following, the end of the insertion tool which is gripped by the operator in the axial direction is referred to as "proximal". In addition, the end of the insertion device on the side to be inserted into the hole of the test object in the axial direction is referred to as the “tip”.

<1.1.内面検査装置の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る内面検査装置1の構成を示す図である。図2は、内面検査装置1が備える挿入器具10の断面図である。
<1.1. Configuration of inner surface inspection device>
FIG. 1 is a view showing the configuration of an inner surface inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the insertion device 10 provided in the inner surface inspection device 1.

内面検査装置1は、挿入器具10、制御部11、エア供給部12、およびモニタ13を備える。   The inner surface inspection apparatus 1 includes an insertion device 10, a control unit 11, an air supply unit 12, and a monitor 13.

挿入器具10は、被検査物8の穴81に挿入される器具である。挿入器具10は、カメラ2を有する。挿入器具10は、カメラ2により、穴81の内面の状態を撮像する。被検査物8は、電気機器または自動車など種々の装置を構成する筒状の部材である。被検査物8は、例えば、自動車のエンジンに用いられるシリンダである。   The insertion device 10 is a device inserted into the hole 81 of the test object 8. The insertion device 10 has a camera 2. The insertion device 10 images the state of the inner surface of the hole 81 by the camera 2. The to-be-tested object 8 is a cylindrical member which comprises various apparatuses, such as an electric equipment or a motor vehicle. The inspection object 8 is, for example, a cylinder used for an automobile engine.

挿入器具10は、カメラ2、カメラカバー3、ケーシング4、把持部5を有する。   The insertion device 10 has a camera 2, a camera cover 3, a casing 4, and a grip 5.

カメラ2は、筐体21と、撮像素子22と、レンズ23と、照明24と、を有する。筐体21は、中心軸9に沿って軸方向に延びる筒状の部材である。撮像素子22は、筐体21内において、軸方向先端側に設けられる。レンズ23は、筐体21の軸方向先端に設けられる。照明24は、筐体21の軸方向先端において、レンズ23の径方向外側に配置される。筐体21の軸方向先端には、1つの照明24のみを配置してもよいし、中心軸9を中心として、レンズ23を囲んで、複数の照明24を配置してもよい。図1および図2では、径方向において、レンズ23を挟んで、互いに反対方向に、2つの照明24が配置される。筐体21の軸方向先端に照明24を配置することで、被検査物8の穴81の内面を明るくでき、精度の良い撮像結果を得ることができる。   The camera 2 has a housing 21, an imaging element 22, a lens 23, and an illumination 24. The housing 21 is a cylindrical member extending in the axial direction along the central axis 9. The imaging element 22 is provided on the tip end side in the axial direction in the housing 21. The lens 23 is provided at the axial direction end of the housing 21. The illumination 24 is disposed radially outward of the lens 23 at an axial tip end of the housing 21. Only one illumination 24 may be disposed at the axial tip of the housing 21, or a plurality of illuminations 24 may be disposed around the central axis 9 and surrounding the lens 23. In FIGS. 1 and 2, in the radial direction, two illuminations 24 are disposed in opposite directions with respect to the lens 23. By arranging the illumination 24 at the end in the axial direction of the housing 21, the inner surface of the hole 81 of the inspection object 8 can be brightened, and an accurate imaging result can be obtained.

カメラカバー3は、カメラ2に装着され、カメラ2を保護する保護部材である。カメラカバー3は、例えば金属により形成される。カメラカバー3は、軸方向先端側から順に配置される、小径円筒部31と、中径円筒部32と、大径円筒部33とを有する。小径円筒部31と、中径円筒部32と、大径円筒部33とは、中心軸9を囲み、軸方向に沿って延びる円筒部材である。また、小径円筒部31と、中径円筒部32と、大径円筒部33とは、軸方向に沿って延びる一繋がりの貫通孔を有する。その貫通孔にカメラ2が挿入される。カメラ2と、カメラカバー3とは、例えば、接着剤により固定される。   The camera cover 3 is a protection member which is mounted on the camera 2 and protects the camera 2. The camera cover 3 is formed of, for example, metal. The camera cover 3 has a small diameter cylindrical portion 31, a medium diameter cylindrical portion 32, and a large diameter cylindrical portion 33 which are disposed in order from the front end side in the axial direction. The small diameter cylindrical portion 31, the medium diameter cylindrical portion 32, and the large diameter cylindrical portion 33 are cylindrical members that surround the central axis 9 and extend along the axial direction. The small diameter cylindrical portion 31, the medium diameter cylindrical portion 32, and the large diameter cylindrical portion 33 have a continuous through hole extending along the axial direction. The camera 2 is inserted into the through hole. The camera 2 and the camera cover 3 are fixed, for example, by an adhesive.

小径円筒部31は、中径円筒部32および大径円筒部33より、軸方向に長い円筒状部材である。小径円筒部31は、その軸方向先端を、カメラ2の筐体21の軸方向先端と一致させ、軸方向先端から基端に向かって延びる。   The small diameter cylindrical portion 31 is a cylindrical member which is longer in the axial direction than the medium diameter cylindrical portion 32 and the large diameter cylindrical portion 33. The small diameter cylindrical portion 31 has its axial end aligned with the axial end of the housing 21 of the camera 2 and extends from the axial end toward the proximal end.

中径円筒部32および大径円筒部33は、後述の第1エア通路61の軸方向基端側を封止する封止部である。中径円筒部32は、小径円筒部31の軸方向基端側に設けられる。中径円筒部32の外径は、小径円筒部31の外径よりも大きい。中径円筒部32は、本願の「基部」の一例である。   The medium diameter cylindrical portion 32 and the large diameter cylindrical portion 33 are sealing portions which seal the axial direction proximal end side of the first air passage 61 described later. The medium diameter cylindrical portion 32 is provided on the axial direction base end side of the small diameter cylindrical portion 31. The outer diameter of the medium diameter cylindrical portion 32 is larger than the outer diameter of the small diameter cylindrical portion 31. The medium diameter cylindrical portion 32 is an example of the “base” in the present application.

大径円筒部33は、中径円筒部32の軸方向基端側に設けられる。大径円筒部33は、中径円筒部32よりも径方向外側に広がる環状であり、後述のケーシング4の軸方向基端側の面と接する環状部である。大径円筒部33の外径は、中径円筒部32の外径よりも大きい。この大径円筒部33の、中径円筒部32との境界部には、中心軸9を囲み、軸方向基端側に凹む円環状の環状溝313が設けられる。環状溝313は、後述のケーシング4と軸方向に重なる位置まで、径方向外側に広がる、周方向に沿った環状である。また、環状溝313は、大径円筒部33において、ケーシング4の軸方向基端部側と対向する位置に設けられる。環状溝313には、Oリング314が嵌め込まれる。Oリング314は、本願の「第1弾性部材」の一例である。   The large diameter cylindrical portion 33 is provided on the axially proximal end side of the middle diameter cylindrical portion 32. The large diameter cylindrical portion 33 is an annular portion that spreads radially outward beyond the medium diameter cylindrical portion 32 and is in contact with a surface on the axial direction proximal end side of the casing 4 described later. The outer diameter of the large diameter cylindrical portion 33 is larger than the outer diameter of the middle diameter cylindrical portion 32. At the boundary between the large diameter cylindrical portion 33 and the medium diameter cylindrical portion 32, an annular annular groove 313 surrounding the central axis 9 and recessed toward the base end side in the axial direction is provided. The annular groove 313 is an annular shape along the circumferential direction that extends radially outward to a position where the annular groove 313 axially overlaps with a casing 4 described later. Further, the annular groove 313 is provided in the large diameter cylindrical portion 33 at a position facing the axial direction proximal end side of the casing 4. An O-ring 314 is fitted in the annular groove 313. The O-ring 314 is an example of the “first elastic member” in the present application.

ケーシング4は、カメラカバー3の周囲において、先端側から基端側へ向かって、軸方向に延びる筒状である。ケーシング4は、間隙をあけてカメラ2の筐体21を周方向に囲み、カメラ2とともに、被検査物8の穴81に挿入される。ケーシング4は、例えば、金属、または合金などの材料により形成される。   The casing 4 has a tubular shape extending in the axial direction from the distal end side to the proximal end side around the camera cover 3. The casing 4 circumferentially surrounds the housing 21 of the camera 2 with a gap, and is inserted into the hole 81 of the inspection object 8 together with the camera 2. The casing 4 is formed of, for example, a material such as a metal or an alloy.

ケーシング4は、基端部41と、円筒部42とを有する。基端部41は、軸方向基端側に配置される。円筒部42は、基端部41から、軸方向先端側に向かって、中心軸9に沿って延びる。   The casing 4 has a proximal end 41 and a cylindrical portion 42. The proximal end 41 is disposed on the axial proximal side. The cylindrical portion 42 extends along the central axis 9 from the proximal end portion 41 toward the axial distal end side.

基端部41は、薄肉部411と、厚肉部412とを有する。   The base end portion 41 has a thin portion 411 and a thick portion 412.

薄肉部411は、軸方向基端側に配置される。また、薄肉部411は、中心軸9を囲む貫通孔を有し、その貫通孔に、カメラカバー3の中径円筒部32が挿入される。薄肉部411の内周面と、中径円筒部32の外周面とは密着する。また、薄肉部411の軸方向基端部は、カメラカバー3の大径円筒部33と密着する。   The thin portion 411 is disposed on the axial proximal side. The thin portion 411 has a through hole surrounding the central axis 9, and the middle diameter cylindrical portion 32 of the camera cover 3 is inserted into the through hole. The inner circumferential surface of the thin portion 411 and the outer circumferential surface of the middle diameter cylindrical portion 32 are in close contact with each other. Further, the axial direction base end of the thin portion 411 closely contacts the large diameter cylindrical portion 33 of the camera cover 3.

厚肉部412は、薄肉部411の軸方向先端側に配置される。厚肉部412は、中心軸9を囲む貫通孔を有する。厚肉部412の貫通孔の開口径は、薄肉部411の貫通孔の開口径よりも小さく、かつ、カメラカバー3の小径円筒部31の外径よりも大きい。厚肉部412の貫通孔には、カメラカバー3の小径円筒部31が挿入される。厚肉部412の内周面と、小径円筒部31の外周面との間には、間隙が設けられる。この間隙は、後述する第1エア通路61の一部となる。   The thick portion 412 is disposed on the tip end side in the axial direction of the thin portion 411. The thick portion 412 has a through hole surrounding the central axis 9. The opening diameter of the through hole of the thick portion 412 is smaller than the opening diameter of the through hole of the thin portion 411 and larger than the outer diameter of the small diameter cylindrical portion 31 of the camera cover 3. The small diameter cylindrical portion 31 of the camera cover 3 is inserted into the through hole of the thick portion 412. A gap is provided between the inner circumferential surface of the thick portion 412 and the outer circumferential surface of the small diameter cylindrical portion 31. The gap is a part of a first air passage 61 described later.

円筒部42は、厚肉部412から軸方向先端側へ延びる。円筒部42の外径は、基端部41の外径より小さい。また、円筒部42は、中心軸9を囲む貫通孔を有する。円筒部42の貫通孔の開口径は、厚肉部412の貫通孔の開口径と同一である。ただし、後述のエア導入部63等を設けることにより、貫通孔の開口径は、完全同一ではない。円筒部42の貫通孔には、カメラカバー3の小径円筒部31が挿入される。円筒部42の内周面と、小径円筒部31の外周面との間には、間隙が設けられる。円筒部42と小径円筒部31との間の間隙と、厚肉部412と小径円筒部31との間の間隙とは、後述の第1エア通路61を構成する。   The cylindrical portion 42 extends from the thick portion 412 in the axial direction toward the distal end side. The outer diameter of the cylindrical portion 42 is smaller than the outer diameter of the proximal end portion 41. The cylindrical portion 42 also has a through hole surrounding the central axis 9. The opening diameter of the through hole of the cylindrical portion 42 is the same as the opening diameter of the through hole of the thick portion 412. However, the opening diameter of the through holes is not completely the same by providing an air introducing portion 63 described later. The small diameter cylindrical portion 31 of the camera cover 3 is inserted into the through hole of the cylindrical portion 42. A gap is provided between the inner circumferential surface of the cylindrical portion 42 and the outer circumferential surface of the small diameter cylindrical portion 31. A gap between the cylindrical portion 42 and the small diameter cylindrical portion 31 and a gap between the thick portion 412 and the small diameter cylindrical portion 31 constitute a first air passage 61 described later.

ケーシング4に挿入されたカメラカバー3の軸方向先端は、ケーシング4の円筒部42から軸方向先端側に突出する。円筒部42は、その内周面の軸方向先端から径方向内側に広がり、円筒部42の外周面を保持する。つまり、円筒部42の軸方向先端部は、カメラ2を保持する保持部である。そして、円筒部42の軸方向先端部は、後述の第1エア通路61の軸方向先端部を封止する。   The axial front end of the camera cover 3 inserted into the casing 4 protrudes from the cylindrical portion 42 of the casing 4 to the axial front end side. The cylindrical portion 42 extends radially inward from an axial tip end of the inner peripheral surface thereof, and holds the outer peripheral surface of the cylindrical portion 42. That is, the axial direction tip end of the cylindrical portion 42 is a holding portion that holds the camera 2. And the axial direction front-end | tip part of the cylindrical part 42 seals the axial direction front-end | tip part of the below-mentioned 1st air passage 61. As shown in FIG.

把持部5は、ケーシング4の基端部41の径方向外側に設けられる。作業者は、把持部5を把持して、挿入器具10を、被検査物8の穴81へ挿入する。   The grip 5 is provided radially outside the proximal end 41 of the casing 4. The operator holds the grip 5 and inserts the insertion tool 10 into the hole 81 of the object 8 to be inspected.

前記のように構成される挿入器具10は、第1エア通路61と、第2エア通路62と、エア導入部63とを有する。   The insertion device 10 configured as described above has a first air passage 61, a second air passage 62, and an air introduction portion 63.

第1エア通路61は、カメラ2における筐体21の外周面と、ケーシング4の内周面との間に、軸方向に沿って設けられる。より詳しくは、第1エア通路61は、円筒部42と小径円筒部31との間の間隙と、厚肉部412と小径円筒部31との間の間隙とで構成される。第1エア通路61の軸方向先端側は、カメラ2を保持するケーシング4における円筒部42の軸方向先端部により、封止される。また、第1エア通路61の軸方向基端側は、ケーシング4の中径円筒部32および大径円筒部33により、封止される。   The first air passage 61 is provided along the axial direction between the outer peripheral surface of the housing 21 of the camera 2 and the inner peripheral surface of the casing 4. More specifically, the first air passage 61 is formed of a gap between the cylindrical portion 42 and the small diameter cylindrical portion 31 and a gap between the thick portion 412 and the small diameter cylindrical portion 31. The axial front end side of the first air passage 61 is sealed by the axial front end of the cylindrical portion 42 in the casing 4 holding the camera 2. Further, the proximal end side in the axial direction of the first air passage 61 is sealed by the medium diameter cylindrical portion 32 and the large diameter cylindrical portion 33 of the casing 4.

前記のように、カメラカバー3の大径円筒部33は、ケーシング4の薄肉部411との接触面において、中心軸9を囲む円環状の環状溝313を有する。環状溝313には、Oリング314が設けられる。この構成により、カメラカバー3の中径円筒部32と、ケーシング4の薄肉部411とに隙間が生じても、Oリング314により、第1エア通路61の軸方向基端側を、封止できる。   As described above, the large diameter cylindrical portion 33 of the camera cover 3 has an annular annular groove 313 surrounding the central axis 9 on the contact surface with the thin portion 411 of the casing 4. The annular groove 313 is provided with an O-ring 314. With this configuration, even if a gap is generated between the medium-diameter cylindrical portion 32 of the camera cover 3 and the thin-walled portion 411 of the casing 4, the axially proximal end of the first air passage 61 can be sealed by the O ring 314. .

第2エア通路62は、ケーシング4の軸方向先端部に設けられた、径方向に延びる貫通孔である。第2エア通路62は、第1エア通路61の軸方向先端部において、第1エア通路61と、ケーシング4の外部とを連通する。挿入器具10は、第2エア通路62を2つ有する。2つの第2エア通路62は、カメラ2を挟んで反対側に位置する。つまり、円筒部42には、中心軸9に対して対称の位置に、第2エア通路62となる貫通孔が設けられる。   The second air passage 62 is a radially extending through hole provided at an axial tip end of the casing 4. The second air passage 62 communicates the first air passage 61 with the outside of the casing 4 at the axial direction tip end of the first air passage 61. The insertion device 10 has two second air passages 62. The two second air passages 62 are located on opposite sides of the camera 2. That is, the cylindrical portion 42 is provided with through holes serving as the second air passage 62 at symmetrical positions with respect to the central axis 9.

エア導入部63は、軸方向基端側から、第1エア通路61へ気体を導入する。エア導入部63は、ケーシング4の基端部41に設けられる。エア導入部63には、エア供給部12が接続されている。これにより、エア供給部12からエア導入部63を介して第1エア通路61の内部に気体が導入される。エア導入部63から導入された気体は、第1エア通路61へと供給される。そして当該気体は、第1エア通路61を軸方向に基端側から先端側へと進み、2つの第2エア通路62を介して、ケーシング4の外部へ吐出される。   The air introducing portion 63 introduces a gas into the first air passage 61 from the axial direction proximal end side. The air introducing portion 63 is provided at the proximal end portion 41 of the casing 4. An air supply unit 12 is connected to the air introduction unit 63. Thus, the gas is introduced from the air supply unit 12 into the inside of the first air passage 61 via the air introduction unit 63. The gas introduced from the air introducing unit 63 is supplied to the first air passage 61. Then, the gas travels in the first air passage 61 in the axial direction from the base end side to the tip end side, and is discharged to the outside of the casing 4 via the two second air passages 62.

制御部11は、カメラ2、エア供給部12、およびモニタ13と電気的に接続される。制御部11は、挿入器具10内に設けられるマイコンであってもよいし、挿入器具10とは別に設けられる装置、例えば、汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。   The control unit 11 is electrically connected to the camera 2, the air supply unit 12, and the monitor 13. The control unit 11 may be a microcomputer provided in the insertion device 10, or may be a device provided separately from the insertion device 10, for example, a general-purpose personal computer.

制御部11は、カメラ2、およびエア供給部12の駆動を制御する。また、制御部11には、カメラ2から出力される映像S4と、エア供給部12の圧力/電圧変換部122から出力されるエア圧力情報S122とが入力される。制御部11は、エア圧力情報S122に基づいて、穴81の内径S111を算出する。そして、制御部11は、カメラ2から入力された映像S4と、内径S111とをモニタ13へと出力する。   The control unit 11 controls the drive of the camera 2 and the air supply unit 12. The control unit 11 also receives an image S4 output from the camera 2 and air pressure information S122 output from the pressure / voltage conversion unit 122 of the air supply unit 12. The control unit 11 calculates the inner diameter S111 of the hole 81 based on the air pressure information S122. Then, the control unit 11 outputs the video S4 input from the camera 2 and the inner diameter S111 to the monitor 13.

エア供給部12は、エア供給源121と、圧力/電圧変換部122とを有する。エア供給源121は、制御部11から出力される内径計測指令信号S113に基づいて、レギュレータなどの圧力調整手段で一定圧力に調整された気体を、圧力/電圧変換部122を介して、エア導入部63から第1エア通路61内へと供給する。その結果、当該気体が第1エア通路61および第2エア通路62を通って、ケーシング4の径方向外側へ向かって吐出する。なお、エア供給源121から供給される気体には、例えば空気が用いられる。   The air supply unit 12 includes an air supply source 121 and a pressure / voltage conversion unit 122. The air supply source 121 introduces the air, which has been adjusted to a constant pressure by a pressure adjusting means such as a regulator, via the pressure / voltage conversion unit 122, based on the inner diameter measurement command signal S113 output from the control unit 11. The air is supplied from the portion 63 into the first air passage 61. As a result, the gas is discharged radially outward of the casing 4 through the first air passage 61 and the second air passage 62. For the gas supplied from the air supply source 121, for example, air is used.

このとき、第2エア通路62付近の穴81の内径に応じて、圧力/電圧変換部122における当該気体の圧力が変化する。圧力/電圧変換部122は、圧力/電圧変換部122を通過する当該気体の圧力を電圧信号であるエア圧力情報S122に変換し、制御部11へと出力する。このように、圧力/電圧変換部122は、エア導入部63における気体の圧力を測定する。すなわち、電力/圧力変換部132は、第1エア通路61に導入された気体の圧力を測定する測定部である。   At this time, the pressure of the gas in the pressure / voltage converter 122 changes in accordance with the inner diameter of the hole 81 near the second air passage 62. The pressure / voltage conversion unit 122 converts the pressure of the gas passing through the pressure / voltage conversion unit 122 into air pressure information S122, which is a voltage signal, and outputs the air pressure information S122 to the control unit 11. Thus, the pressure / voltage conversion unit 122 measures the pressure of the gas in the air introduction unit 63. That is, the power / pressure conversion unit 132 is a measurement unit that measures the pressure of the gas introduced into the first air passage 61.

なお、圧力/電圧変換部122に代えて、エア導入部63または第1エア通路61における気体の流量を測定する測定部が用いられてもよい。その場合、制御部11は、エア導入部63における気体の流量に基づいて、穴81の内径S111を算出する。   Note that, instead of the pressure / voltage conversion unit 122, a measurement unit that measures the flow rate of gas in the air introduction unit 63 or the first air passage 61 may be used. In that case, the control unit 11 calculates the inner diameter S111 of the hole 81 based on the flow rate of the gas in the air introduction unit 63.

モニタ13は、制御部11から出力される映像S4および内径S111を表示する、ディスプレイである。本実施形態では、モニタ13には、映像S4と内径S111とが同時に表示されるため、映像S4と内径S111とを関連づけて検査することができる。なお、本実施形態では、内面検査装置1は、制御部11および後述のモニタ13を備える構成としたが、制御部11および後述のモニタ13は、内面検査装置1とは、別装置であってもよい。   The monitor 13 is a display that displays the image S4 and the inner diameter S111 output from the control unit 11. In the present embodiment, since the video S4 and the inner diameter S111 are simultaneously displayed on the monitor 13, the video S4 and the inner diameter S111 can be correlated and inspected. In the present embodiment, the inner surface inspection apparatus 1 is configured to include the control unit 11 and the monitor 13 described below, but the control unit 11 and the monitor 13 described later are separate apparatuses from the inner surface inspection apparatus 1 It is also good.

本実施形態では、挿入器具10は、2つの第2エア通路62を有する。2つの第2エア通路62は、中心軸9を中心として、互いに反対方向へ気体を吐出する。すなわち、2つの第2エア通路62は、ケーシング4の外周面のうち、周方向の互いの距離が最も遠い位置に配置されている。これにより、穴81の内径をより正確に計測できる。   In the present embodiment, the insertion device 10 has two second air passages 62. The two second air passages 62 discharge gas in opposite directions with respect to the central axis 9. That is, the two second air passages 62 are arranged at positions on the outer circumferential surface of the casing 4 that are farthest from each other in the circumferential direction. Thus, the inner diameter of the hole 81 can be measured more accurately.

<1.2.作業工程について>
続いて、図3を参照しながら、内面検査装置1を用いた内面検査および内径計測の作業工程について説明する。図3は、内面検査装置1における作業工程を示したフローチャートである。
<1.2. About work process>
Subsequently, with reference to FIG. 3, working steps of inner surface inspection and inner diameter measurement using the inner surface inspection device 1 will be described. FIG. 3 is a flow chart showing the work process in the inner surface inspection apparatus 1.

まず、被検査物8の穴81に、挿入器具10を挿入する(ステップST101)。次に、作業者が挿入器具10の位置を微調整し、挿入器具10と被検査物8の穴81の位置合わせを行う(ステップST102)。このとき、挿入器具10の先端を、穴81の入り口付近に配置させる。   First, the insertion tool 10 is inserted into the hole 81 of the inspection object 8 (step ST101). Next, the operator finely adjusts the position of the insertion device 10, and aligns the insertion device 10 with the hole 81 of the inspection object 8 (step ST102). At this time, the tip of the insertion device 10 is disposed near the entrance of the hole 81.

次に、制御部11は、挿入器具10を軸方向先端側へ移動させつつ、内面検査工程を行う(ステップST103)。すなわち、内面検査装置1の先端を穴81の入り口から奥へと移動させつつ、カメラ2の撮像素子22により、穴81の内面を撮像する。映像データは制御部11に保存される。   Next, the control unit 11 performs an inner surface inspection process while moving the insertion device 10 to the axial direction distal end side (step ST103). That is, the inner surface of the hole 81 is imaged by the imaging element 22 of the camera 2 while moving the tip of the inner surface inspection apparatus 1 from the entrance of the hole 81 to the back. The video data is stored in the control unit 11.

続いて、制御部11は、挿入器具10を軸方向基端側に移動させつつ、内径計測工程を行う(ステップST104)。すなわち、内面検査装置1の先端を穴81の奥から入り口方向へと移動させつつ、内径計測工程が行われる。具体的には、エア供給源121から圧力/電圧変換部122を介してエア導入部63に気体を導入し、圧力/電圧変換部122において測定された気体の圧力に基づいて、制御部11が穴81の内径S111を算出する。算出される穴81の内径データは、制御部11に保存される。   Subsequently, the control unit 11 performs an inner diameter measuring process while moving the insertion device 10 to the axial direction proximal end side (step ST104). That is, the inner diameter measuring step is performed while moving the tip of the inner surface inspection apparatus 1 from the back of the hole 81 toward the entrance. Specifically, a gas is introduced from the air supply source 121 to the air introduction unit 63 via the pressure / voltage conversion unit 122, and the control unit 11 calculates the pressure based on the pressure of the gas measured by the pressure / voltage conversion unit 122. The inner diameter S111 of the hole 81 is calculated. The calculated inner diameter data of the hole 81 is stored in the control unit 11.

そして、内面検査工程と内径計測工程とが終了した後、被検査物8から挿入器具10が取り外される(ステップST105)。   Then, after the inner surface inspection step and the inner diameter measurement step are completed, the insertion tool 10 is removed from the inspection object 8 (step ST105).

なお、内面検査工程と、内径計測工程とは、同時に行われてもよい。   The inner surface inspection step and the inner diameter measurement step may be performed simultaneously.

このように、内面検査装置1を用いることにより、内面検査と内径計測とを別々の装置を用いることなく、単一の装置で行うことができる。したがって、ステップST101およびステップST102に相当する被検査物8の装置へのセッティング工程や、ステップST105の被検査物8の取り外し工程を、1度のみにすることができるため、作業効率が向上する。   Thus, by using the inner surface inspection device 1, the inner surface inspection and the inner diameter measurement can be performed by a single device without using separate devices. Therefore, since the setting process to the apparatus of the to-be-tested object 8 corresponded to step ST101 and step ST102 and the removal process of the to-be-tested object 8 of step ST105 can be performed only once, working efficiency improves.

また、本実施形態では、カメラ2を被検査物8内に直接挿入することができる。このため、光の反射等を利用した検査方法と比べて、より精度よく検査できる。また、光の反射を利用した検査の場合と異なり、被検査物8の内面で反射させるための光照射用の光源を必要とせず、内面検査装置1の小型化を実現できる。さらに、撮像素子22を備えるカメラ2を被検査物8に直接挿入するため、作業者が挿入器具10を手に持って、検査を行える。さらに、カメラ2は筐体21を有し、かつ、カメラカバー3で保護されるため、カメラ2がケーシング4から露出していても、破損等により検査ができなくなるおそれを回避できる。   Further, in the present embodiment, the camera 2 can be directly inserted into the inspection object 8. For this reason, compared with the inspection method using light reflection etc., it can inspect more accurately. Further, unlike in the case of inspection using reflection of light, a light source for light irradiation to be reflected by the inner surface of the inspection object 8 is not required, and the miniaturization of the inner surface inspection apparatus 1 can be realized. Further, in order to directly insert the camera 2 provided with the imaging element 22 into the inspection object 8, the operator can hold the insertion tool 10 in his hand to perform inspection. Furthermore, since the camera 2 has the housing 21 and is protected by the camera cover 3, even if the camera 2 is exposed from the casing 4, the possibility that inspection can not be performed due to breakage or the like can be avoided.

さらに、第1エア通路61は、カメラカバー3と、ケーシング4との間に設けられる。このため、カメラ2の種類を変更することなく、カメラカバー3の外径を調整することで、第1エア通路61の径を調整することができる。   Furthermore, the first air passage 61 is provided between the camera cover 3 and the casing 4. For this reason, the diameter of the first air passage 61 can be adjusted by adjusting the outer diameter of the camera cover 3 without changing the type of the camera 2.

<2.変形例>
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
<2. Modified example>
Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments.

図4および図5は、変形例に係る挿入器具10の断面図である。図4の例では、カメラ2およびカメラカバー3の軸方向先端部の軸方向位置と、ケーシング4の軸方向先端部の軸方向位置とは、同一である。この場合、カメラ2およびカメラカバー3の軸方向先端を保護できる。ただし、ここでの「同一」は、略同一も含む。   4 and 5 are cross-sectional views of an insertion device 10 according to a modification. In the example of FIG. 4, the axial position of the axial tip of the camera 2 and the camera cover 3 and the axial position of the axial tip of the casing 4 are the same. In this case, axial tips of the camera 2 and the camera cover 3 can be protected. However, "the same" here also includes substantially the same.

また、カメラ2の筐体21と、ケーシング4との間に、第1エア通路61の軸方向先端側を封止するOリング7を介在させてもよい。Oリング7は、本願の「第2弾性部材」の一例である。   Further, an O-ring 7 may be interposed between the casing 21 of the camera 2 and the casing 4 to seal the tip end side of the first air passage 61 in the axial direction. The O-ring 7 is an example of the “second elastic member” in the present application.

また、カメラ2とカメラカバー3との固定方法は、接着に限らない。図4の例では、カメラカバー3を、中心軸9を中心に回転させつつ、カメラカバー3にカメラ2を挿入させることで、カメラ2とカメラカバー3とを固定(チャック固定)するようにしてもよい。また、図5に示すように、軸方向先端側の加締め部35において、カメラカバー3がカメラ2に加締め固定されてもよい。   Moreover, the fixing method of the camera 2 and the camera cover 3 is not limited to adhesion. In the example of FIG. 4, the camera 2 and the camera cover 3 are fixed (chuck fixed) by inserting the camera 2 into the camera cover 3 while rotating the camera cover 3 around the central axis 9. It is also good. Further, as shown in FIG. 5, the camera cover 3 may be crimped and fixed to the camera 2 in the crimped portion 35 on the axial direction distal end side.

さらに、内面検査装置1は、カメラカバー3を備えなくてもよい。図6は、カメラカバーを備えない挿入器具10の断面図である。この例では、第1エア通路61は、カメラ2の筐体21と、ケーシング4との間に設けられる。この場合、部品点数を少なくでき、コスト低減が図れる。   Furthermore, the inner surface inspection apparatus 1 may not have the camera cover 3. FIG. 6 is a cross-sectional view of the insertion device 10 without the camera cover. In this example, the first air passage 61 is provided between the casing 21 of the camera 2 and the casing 4. In this case, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.

また、各部材の大きさ、および形状等は、上記の実施形態の内容に限定されず、被検査物8の穴81の形状または径等に応じて、適宜変更可能である。例えば、円筒部42の外径は、基端部41の外径より小さい構成としているが、大小関係は逆であってもよい。また、第2エア通路62の数は、2つとしているが、1つ、または、3つ以上であってもよい。複数の第2エア通路62を設ける場合、中心軸9を中心として、周方向に等間隔に配置してもよいし、不均等に配置してもよい。   Further, the size, shape, and the like of each member are not limited to the contents of the above-described embodiment, and can be appropriately changed according to the shape, the diameter, and the like of the hole 81 of the inspection object 8. For example, although the outer diameter of the cylindrical portion 42 is smaller than the outer diameter of the base end portion 41, the magnitude relationship may be reversed. Further, although the number of second air passages 62 is two, it may be one or three or more. When a plurality of second air passages 62 are provided, they may be arranged at equal intervals in the circumferential direction around the central axis 9 or may be arranged unevenly.

その他、内面検査装置の細部の形状については、本願の各図面と相違していてもよい。また、上記の実施形態または変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。   In addition, the shape of the detail of the inner surface inspection apparatus may be different from each drawing of the present application. Further, each element appearing in the above embodiment or modification may be combined appropriately as long as no contradiction occurs.

本発明は、内面検査装置に利用できる。   The present invention is applicable to an inner surface inspection device.

1 :内面検査装置
2 :カメラ
3 :カメラカバー
4 :ケーシング
5 :把持部
7 :Oリング
8 :被検査物
9 :中心軸
10 :挿入器具
11 :制御部
12 :エア供給部
13 :モニタ
21 :筐体
22 :撮像素子
23 :レンズ
24 :照明
31 :小径円筒部
32 :中径円筒部
33 :大径円筒部
35 :加締め部
41 :基端部
42 :円筒部
61 :第1エア通路
62 :第2エア通路
63 :エア導入部
81 :穴
121 :エア供給源
122 :電圧変換部
132 :圧力変換部
313 :環状溝
314 :Oリング
411 :薄肉部
412 :厚肉部
S111 :内径
S113 :内径計測指令信号
S122 :エア圧力情報
S4 :映像
1: inner surface inspection device 2: camera 3: camera cover 4: casing 5: grip 7: O ring 8: inspection object 9: central axis 10: insertion tool 11: control unit 12: air supply unit 13: monitor 21: Housing 22: imaging device 23: lens 24: illumination 31: small diameter cylindrical portion 32: medium diameter cylindrical portion 33: large diameter cylindrical portion 35: crimped portion 41: base end portion 42: cylindrical portion 61: first air passage 62 A: second air passage 63: air introducing portion 81: hole 121: air supply source 122: voltage converting portion 132: pressure converting portion 313: annular groove 314: O-ring 411: thin portion 412: thick portion S111: inner diameter S113: Inner diameter measurement command signal S122: Air pressure information S4: Image

Claims (12)

被検査物の内面の状態を検査する内面検査装置であって、
基端から先端へ軸方向に延びる筒状の筐体と、撮像素子と、を有するカメラと、
軸方向に延びる筒状であって、間隙をあけて前記カメラの筐体を周方向に囲み、前記カメラとともに、被検査物が有する穴に挿入されるケーシングと、
前記カメラにおける前記筐体の外周面と、前記ケーシングの内周面との間に、軸方向に沿って設けられ、軸方向先端側が封止された第1エア通路と、
前記ケーシングの軸方向先端部に設けられ、前記第1エア通路と、前記ケーシングの外部とを連通する、径方向に延びる第2エア通路と、
軸方向基端側から、前記第1エア通路に気体を導入するエア導入部と、
前記エア導入部から前記第1エア通路に導入される気体の流量または圧力を測定する測定部と、
を備え、
前記撮像素子は、前記筐体の軸方向先端側に配置される、内面検査装置。
An inner surface inspection apparatus for inspecting the state of the inner surface of an inspection object, wherein
A camera having a cylindrical casing axially extending from the proximal end to the distal end, and an imaging device;
An axially extending cylindrical shape, which has a gap and circumferentially surrounds a casing of the camera and is inserted into a hole of an object to be inspected together with the camera;
A first air passage provided along an axial direction between an outer peripheral surface of the casing in the camera and an inner peripheral surface of the casing, and having a tip end side sealed in the axial direction;
A radially extending second air passage provided at an axial tip end of the casing and communicating the first air passage with the outside of the casing;
An air introducing portion for introducing a gas into the first air passage from an axial proximal end side;
A measurement unit configured to measure the flow rate or pressure of the gas introduced from the air introduction unit into the first air passage;
Equipped with
The inner surface inspection device, wherein the imaging element is disposed on an axial tip end side of the housing.
請求項1に記載の内面検査装置であって、
軸方向に延び、前記カメラの筐体に装着されたカメラカバー、
を備え、
前記第1エア通路は、
前記カメラカバーの外周面と、前記ケーシングの内周面との間に設けられる、
内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to claim 1, wherein
A camera cover that extends axially and is mounted to the housing of the camera;
Equipped with
The first air passage is
Provided between an outer peripheral surface of the camera cover and an inner peripheral surface of the casing,
Internal inspection device.
請求項2に記載の内面検査装置であって、
前記カメラカバーは、
軸方向基端側に、前記第1エア通路の軸方向基端側を封止する封止部、
を有する、
内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to claim 2, wherein
The camera cover is
An axial proximal end, a sealing portion sealing the axial proximal end of the first air passage,
Have
Internal inspection device.
請求項3に記載の内面検査装置であって、
前記封止部は、
基部と、
前記基部から径方向外側に広がる環状であり、前記ケーシングの軸方向基端側と接する環状部と、
前記環状部において、前記ケーシングの軸方向基端部側と対向する位置に設けられ、軸方向基端側に凹む環状の環状溝
を有し、
前記環状溝に嵌め込まれた、環状の第1弾性部材
をさらに備える、内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to claim 3, wherein
The sealing portion is
The base,
An annular portion extending radially outward from the base portion, the annular portion being in contact with the axial proximal end side of the casing;
The annular portion is provided at a position facing the axial proximal end side of the casing, and has an annular annular groove recessed toward the axial proximal end side,
The inner surface inspection device, further comprising: an annular first elastic member fitted in the annular groove.
請求項1から請求項4までのいずれか一つに記載の内面検査装置であって、
前記カメラの軸方向先端部は、前記ケーシングよりも軸方向に突出する、
内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
An axial tip end of the camera protrudes axially beyond the casing.
Internal inspection device.
請求項1から請求項4までのいずれか一つに記載の内面検査装置であって、
前記カメラの軸方向先端部の軸方向位置と、前記ケーシングの軸方向先端部の軸方向位置とは、同一である、
内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The axial position of the axial tip of the camera and the axial position of the axial tip of the casing are identical.
Internal inspection device.
請求項1から請求項6までのいずれか一つに記載の内面検査装置であって、
前記ケーシングは、
内周面の軸方向先端側から径方向内側に広がり、前記カメラを保持する保持部、
を有し、
前記第1エア通路は、前記保持部により、軸方向先端部が封止される、
内面検査装置。
An inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein
The casing is
A holding portion that extends radially inward from an axial tip end side of the inner circumferential surface and holds the camera,
Have
An axial tip end of the first air passage is sealed by the holding portion.
Internal inspection device.
請求項1から請求項7までのいずれか一つに記載の内面検査装置であって、
前記カメラと前記ケーシングとの間に設けられ、前記第1エア通路の軸方向先端側を封止する第2弾性部材、
を備える、内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein
A second elastic member provided between the camera and the casing and sealing an axial tip end side of the first air passage;
, An inner surface inspection device.
請求項1から請求項8までのいずれか一つに記載の内面検査装置であって、
前記カメラの前記筐体、および、前記ケーシングは、円筒状である、
内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein
The casing of the camera and the casing are cylindrical,
Internal inspection device.
請求項1から請求項9までのいずれか一つに記載の内面検査装置であって、
前記ケーシングの軸方向基端側に設けられた、作業者により把持される把持部、
を備える、内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein
A gripping portion gripped by a worker, provided on the axial proximal end side of the casing,
, An inner surface inspection device.
請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の内面検査装置であって、
前記第2エア通路を2つ有し、
2つの前記第2エア通路は、前記カメラを挟んで反対側に位置する、
内面検査装置。
An inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein
Having two said second air passages,
The two second air passages are located on opposite sides of the camera,
Internal inspection device.
請求項1から請求項11までのいずれかに記載の内面検査装置であって、
前記カメラは、
前記筐体の軸方向先端に設けられる、レンズと、
前記筐体の軸方向先端において、前記レンズの径方向外側に配置される、照明と、
を有する、
内面検査装置。
The inner surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein
The camera is
A lens provided at an axial end of the housing;
Illumination disposed at a radial outer side of the lens at an axial tip end of the housing;
Have
Internal inspection device.
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