JP4088315B2 - Endoscope - Google Patents

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Description

本発明は、管路内や管路内を挿通させて目的部位の補修を行う内視鏡に関する。   The present invention relates to an endoscope that repairs a target site by inserting into a duct or inside the duct.

近年、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、体腔内の臓器を観察したり、必要に応じ、処置具チャンネル内に挿入した処置具を用いて、各種治療処置のできる内視鏡が広く用いられている。   2. Description of the Related Art Recently, an endoscope capable of observing an organ in a body cavity by inserting an elongated insertion portion into a body cavity or performing various therapeutic treatments using a treatment instrument inserted into a treatment instrument channel as necessary. Widely used.

また、ボイラー・ガスタービンエンジン・化学プラント等の配管・自動車エンジンの内部の傷や腐蝕等の観察や検査等に、工業用内視鏡が広く利用されている。   In addition, industrial endoscopes are widely used for observation and inspection of internal flaws and corrosion of boilers, gas turbine engines, chemical plants, etc. and automobile engines.

そして、前記工業用内視鏡を配管内に挿通して傷や腐食などの欠陥部位を発見して補修する方法として、配管外部より欠陥部位に補修部材を当ててガス溶接やアーク溶接で補修する方法がある。   Then, as a method for detecting and repairing defective parts such as scratches and corrosion by inserting the industrial endoscope into the pipe, repairing is performed by gas welding or arc welding by applying a repair member to the defective part from the outside of the pipe. There is a way.

また、特開平6−63787号公報には内視鏡の先端部に湾曲制御可能なマニピュレータを設け、このマニピュレータの先端に配設した溶接手段を用いて、配管内部の欠陥部位を内視鏡の撮像手段で観察しながら、マニピュレータを欠陥部位に配置して、溶接手段によって補修するようにした溶接用内視鏡装置が示されている。
特開平6−63787号公報
Japanese Patent Laid-Open No. 6-63787 has a manipulator capable of bending control at the distal end portion of the endoscope, and uses a welding means disposed at the distal end of the manipulator to identify defective portions inside the pipe. There is shown a welding endoscope apparatus in which a manipulator is arranged at a defect site while being observed by an imaging means and repaired by a welding means.
JP-A-6-63787

しかしながら、特開平6−63787号公報の溶接用内視鏡装置では、図39に示すように内視鏡400の湾曲部401の湾曲操作及び内視鏡先端部402に配設したマニピュレータ403の湾曲操作を、挿入部404内を通って手元側まで延出されているそれぞれの操作ワイヤ401a、403aを牽引操作することによって湾曲動作させるようにしていた。このため、内視鏡先端部402を、管路内に挿通させて奥深くの目的部位まで挿入して補修作業を行う場合、複雑な形状の管路に挿入されることにより挿入部404が複雑に曲がって、手元側で操作ワイヤ401a、403aを牽引操作しても、前記湾曲部401やマニピュレータ403に操作力がスムーズに伝達されずに、マニピュレータ403の先端に設けられている溶接手段の先端部405を補修箇所に正確に配置させることが難しかった。   However, in the welding endoscope apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-63787, the bending operation of the bending portion 401 of the endoscope 400 and the bending of the manipulator 403 disposed in the endoscope distal end portion 402 are performed as shown in FIG. The operation is bent by pulling each operation wire 401a, 403a extending through the insertion portion 404 to the hand side. For this reason, when the endoscope distal end portion 402 is inserted into the conduit and inserted into a deep target site to perform repair work, the insertion portion 404 becomes complicated by being inserted into the conduit having a complicated shape. Even if the operation wires 401a and 403a are bent and pulled on the hand side, the operation force is not smoothly transmitted to the bending portion 401 or the manipulator 403, and the distal end portion of the welding means provided at the distal end of the manipulator 403 It was difficult to accurately place 405 at the repair location.

また、溶接手段の先端部405を補修箇所に当てて補修作業を行うため、内視鏡400の湾曲部401を保持状態にしたつもりでいても、操作ワイヤ401a、403aの弛みなどの発生によって誤動作すると、補修箇所で無い部分に溶接手段が当接して管路にダメージを与えるおそれがあった。   In addition, since the repairing operation is performed with the distal end portion 405 of the welding means being applied to the repaired portion, even if the bending portion 401 of the endoscope 400 is intended to be held, malfunction occurs due to the loosening of the operation wires 401a and 403a. Then, there is a possibility that the welding means abuts on a portion that is not a repaired portion and damages the pipeline.

さらに、欠陥部位の補修作業を行うときに、欠陥部位の状態により補修方法を決めるが、この作業を行うためには1つの内視鏡では困難であり、まず1つの内視鏡で欠陥部位の大きさを計測した後、補修作業用の別の内視鏡を挿入して欠陥部位の補修作業を行っていた。しかし、計測した欠陥部位に補修作業用の内視鏡を位置決めする必要があり、この作業を効率的に行えないという問題があった。   In addition, when repairing a defective part, the repair method is determined depending on the state of the defective part. To perform this work, it is difficult with one endoscope. After measuring the size, another endoscope for repair work was inserted to repair the defective part. However, there is a problem in that it is necessary to position an endoscope for repair work on the measured defect site, and this work cannot be performed efficiently.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡観察を行いながら補修作業としての溶接作業を効率良く的確に行える内視鏡を提供することを目的にしている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an endoscope capable of efficiently and accurately performing a welding operation as a repair operation while performing endoscopic observation.

本発明の一態様による内視鏡は、可撓性を有する細長の挿入部の先端部側に設けた硬性ヘッド部と、前記硬性ヘッド部に設けた観察手段と、前記硬性部の後部側に連接した湾曲部とを備える内視鏡において、
前記硬性ヘッド部に一対のマニピュレータを設け、前記一対のマニピュレータは、観察対象における補修部位の補修を行う補修作業手段、溶加材供給手段およびシールドガス供給手段を有するマイクロ溶接具を備え、前記補修作業手段は、溶接を行う溶接手段であることを特徴とする。
An endoscope according to an aspect of the present invention includes a rigid head portion provided on a distal end side of a flexible elongated insertion portion, observation means provided on the rigid head portion, and a rear portion side of the rigid portion. In an endoscope provided with connected curved portions,
A pair of manipulators is provided in the rigid head portion, and the pair of manipulators includes a micro welding tool having repair work means for repairing a repair site in an observation target, a filler material supply means, and a shield gas supply means, and the repair The working means is a welding means for performing welding .

本発明によれば、内視鏡観察を行いながら補修作業としての溶接作業を効率良く的確に行えるといった効果を有する。   According to the present invention, there is an effect that a welding operation as a repair operation can be performed efficiently and accurately while performing endoscopic observation.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1ないし図13は本発明の一実施例に係り、図1は内視鏡の概略構成を示す説明図、図2は硬性ヘッド部の構成を説明する図、図3は基板の概略構成を示す図、図4はマイクロ光スキャナとマイクロジャイロとを基板に配設した状態を示す説明図、図5はマイクロ光スキャナの構成を説明する図、図6は補修用マニピュレータの構成を説明する図、図7はマイクロ溶接具の構成を説明する図、図8は湾曲部の概略構成を示す説明図、図9は湾曲用形状記憶合金の構成を説明する図、図10は各湾曲部の構成を説明する断面図、図11は湾曲用形状記憶合金の湾曲部への配設方法を示す説明図、図12は内視鏡の使用例を示す図、図13は湾曲部の作用例を示す説明図である。   1 to 13 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an endoscope, FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a rigid head portion, and FIG. 3 is a schematic configuration of a substrate. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a micro optical scanner and a micro gyro are arranged on a substrate, FIG. 5 is a diagram explaining the configuration of the micro optical scanner, and FIG. 6 is a diagram explaining the configuration of a repair manipulator. 7 is a diagram illustrating the configuration of the micro welding tool, FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating the schematic configuration of the bending portion, FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the bending shape memory alloy, and FIG. 10 is the configuration of each bending portion. FIG. 11 is an explanatory view showing a method of disposing the bending shape memory alloy to the bending portion, FIG. 12 is a view showing an example of use of an endoscope, and FIG. 13 is an operation example of the bending portion. It is explanatory drawing.

図1に示すように内視鏡1は細長な挿入部を有し、この挿入部は先端側から順に硬性ヘッド部2、可撓性を有するチューブ部材からなる湾曲部3及び可撓管部4を連接して構成されている。   As shown in FIG. 1, the endoscope 1 has an elongated insertion portion, and this insertion portion is in order from the distal end side, a rigid head portion 2, a bending portion 3 made of a flexible tube member, and a flexible tube portion 4. Concatenated.

前記湾曲部3は、複雑な湾曲動作に対応するように例えば、前記硬性ヘッド部2に連設した第1の湾曲部3a、この第1の湾曲部3aに連設した第2の湾曲部3b、この第2の湾曲部3bに一端部が連設して他端部が可撓管部4に連設する第3の湾曲部3cとで構成されている。   The bending portion 3 is, for example, a first bending portion 3a provided continuously with the rigid head portion 2 and a second bending portion 3b provided continuously with the first bending portion 3a so as to correspond to a complicated bending operation. The second curved portion 3b is configured with a third curved portion 3c having one end connected to the second curved portion 3b and the other end connected to the flexible tube portion 4.

前記硬性ヘッド部2の先端面には、観察を行うときの視覚機能となる観察光学系5や図示しない補修部を照らす照明機能となる照明光学系6が配設され、硬性ヘッド部2の先端面からは補修部の補修作業を行う補修作業手段を構成するマイクロ溶接具7と、このマイクロ溶接具7を補修部に配置させる後述する湾曲機能を有する補修用マニピュレータ8とが設けられている。   An observation optical system 5 serving as a visual function for observation and an illumination optical system 6 serving as an illumination function for illuminating a repair unit (not shown) are disposed on the distal end surface of the rigid head unit 2. From the surface, there are provided a micro welding tool 7 constituting a repair work means for performing repair work of the repair part, and a repair manipulator 8 having a bending function to be described later for arranging the micro welding tool 7 in the repair part.

また、硬性ヘッド部2内には補修部の大きさを計測するための計測手段であるマイクロ光スキャナ9及び補修作業時の硬性ヘッド部2の動きを検知して補修作業時における硬性ヘッド部2の姿勢を常時検知する姿勢検知手段となる回転角速度を検出するマイクロジャイロ10と設けられている。   Further, in the rigid head portion 2, the micro optical scanner 9 which is a measuring means for measuring the size of the repair portion and the movement of the rigid head portion 2 during the repair operation are detected to detect the rigid head portion 2 during the repair operation. And a micro gyro 10 for detecting a rotational angular velocity, which is an attitude detecting means for constantly detecting the attitude of the motor.

図2ないし図4を参照して硬性ヘッド部2の構成を説明する。
図2に示すように硬性ヘッド部2に配設される観察光学系5を構成するイメージガイド5a及び照明光学系6を構成するライトガイド6aは、前記硬性ヘッド部2の湾曲部3側を構成する第2の固定部剤12を挿通して、先端側を構成する第1の固定部材11の所定位置にそれぞれ固定されるようになっている。そして、前記第1の固定部材11と第2の固定部材12との間には前記マイクロ光スキャナ9やマイクロジャイロ10などを固定した基板13が配設されるようになっている。
The configuration of the rigid head unit 2 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the image guide 5 a constituting the observation optical system 5 disposed in the rigid head portion 2 and the light guide 6 a constituting the illumination optical system 6 constitute the curved portion 3 side of the rigid head portion 2. The 2nd fixing | fixed part agent 12 to insert is penetrated, and it fixes to the predetermined position of the 1st fixing member 11 which comprises the front end side, respectively. Between the first fixing member 11 and the second fixing member 12, a substrate 13 to which the micro optical scanner 9, the micro gyro 10 and the like are fixed is disposed.

また、前記第1の固定部材11にはマイクロ溶接具7としてレーザ溶接部7aと溶加材供給部7bとを先端部にそれぞれ設けた補修用マニピュレータ8、8が配設されるようになっている。   Further, the first fixing member 11 is provided with repair manipulators 8 and 8 each provided with a laser welding portion 7a and a filler material supply portion 7b as the micro welding tool 7 at the distal end portions. Yes.

前記マイクロ溶接具7としてレーザ溶接部7aと溶加材供給部7bとをマニピュレータ8の先端部に設けたことによって、硬性ヘッド部2の内部にはレーザ溶接部7aにレーザ光を供給するレーザファイバ14及び溶加材供給部7bに溶加材やシールド用ガスを供給する溶加材用チューブ15、シールドガス用チューブ16が挿通している。   A laser fiber for supplying laser light to the laser welded portion 7a inside the rigid head portion 2 by providing a laser welded portion 7a and a filler material supplying portion 7b as the micro welder 7 at the tip of the manipulator 8. 14 and a filler material tube 15 for supplying a filler material and a shielding gas to the filler material supply section 7b and a shield gas tube 16 are inserted therethrough.

さらに、前記補修用マニピュレータ8にはこの補修用マニピュレータ8を所望の方向に湾曲動作させるための湾曲機構部材として後述する形状記憶合金(以下SMAと略記する)17が複数配設されている。このSMA17の一端部は前記基板13に接続されて、前記マイクロ光スキャナ9、マイクロジャイロ10を制御する制御装置(不図示)に電気的に接続されるようになっている。   Further, the repair manipulator 8 is provided with a plurality of shape memory alloys (hereinafter abbreviated as SMA) 17 which will be described later as bending mechanism members for bending the repair manipulator 8 in a desired direction. One end of the SMA 17 is connected to the substrate 13 and is electrically connected to a control device (not shown) for controlling the micro optical scanner 9 and the micro gyro 10.

図3に示すように前記基板13は、シリコン基板18と配線や電極部を設けたポリイミド膜19との複合部材であり、前記ポリイミド膜19には前記マイクロ光スキャナ9やマイクロジャイロ10がそれぞれ接続されるスキャナ用電極部20及びジャイロ用電極部21や、スキャナ駆動用の回路を構成するスキャナ駆動回路22及びジャイロ駆動用の回路を構成するジャイロ駆動回路23などが設けられている。   As shown in FIG. 3, the substrate 13 is a composite member of a silicon substrate 18 and a polyimide film 19 provided with wiring and electrodes, and the micro optical scanner 9 and the micro gyro 10 are connected to the polyimide film 19, respectively. The scanner electrode unit 20 and the gyro electrode unit 21, the scanner drive circuit 22 constituting the scanner drive circuit, the gyro drive circuit 23 constituting the gyro drive circuit, and the like are provided.

前記基板13のスキャナ用電極部20及びジャイロ用電極部21やスキャナ駆動回路22及びジャイロ駆動回路23にマイクロ光スキャナ9及びマイクロジャイロ10を接続固定することによって、図4(a)に示すように基板13上にマイクロ光スキャナ9及びマイクロジャイロ10が配置されるようになっている。   As shown in FIG. 4A, the micro optical scanner 9 and the micro gyro 10 are connected and fixed to the scanner electrode section 20 and the gyro electrode section 21 and the scanner drive circuit 22 and the gyro drive circuit 23 of the substrate 13. The micro optical scanner 9 and the micro gyro 10 are arranged on the substrate 13.

図4(b)に示すように基板13上にマイクロジャイロ10a、10bを設けたことによって、マイクロジャイロ10aで図中矢印AA′で示す基板13垂直方向の角速度が検出され、マイクロジャイロ10bで図中矢印BB′で示す基板13水平方向の角速度が検出される。このことによって、硬性ヘッド部2が観察光学系5の視野方向に対して上下方向または左右方向に動いたとき、マイクロジャイロ10によって角速度が検出され、この検出値を湾曲部3の湾曲動作にフィードバックして姿勢保持を行う。   As shown in FIG. 4B, by providing the micro gyros 10a and 10b on the substrate 13, the angular velocities in the vertical direction of the substrate 13 indicated by the arrows AA 'in the drawing are detected by the micro gyro 10a. The angular velocity in the horizontal direction of the substrate 13 indicated by the middle arrow BB ′ is detected. As a result, when the rigid head unit 2 moves in the vertical direction or the horizontal direction with respect to the viewing direction of the observation optical system 5, the angular velocity is detected by the micro gyroscope 10, and this detected value is fed back to the bending operation of the bending unit 3. Hold the posture.

なお、図4(c)に示すように基板13上にマイクロジャイロ10cを追加して3つ設けることによって、基板13の垂直方向、水平方向の角速度に加えて、基板13が長手方向軸に対して回転したときの角速度を検出するようにしても良い。このことにより、初めに認識した画像の重力方向から硬性ヘッド部がどのくらい回転したかをマイクロジャイロ10cが検出するので、観察光学系5によって画像化した画像の重力方向の検出を容易に行える。   As shown in FIG. 4C, by providing three additional micro gyros 10c on the substrate 13, in addition to the vertical and horizontal angular velocities of the substrate 13, the substrate 13 has a longitudinal axis. The angular velocity at the time of rotation may be detected. Thus, since the micro gyro 10c detects how much the rigid head portion has rotated from the gravity direction of the image recognized first, the gravity direction of the image imaged by the observation optical system 5 can be easily detected.

図5に示すようにマイクロ光スキャナ9は、スキャナ基板91上に圧電振動体92を備え、この圧電振動体92に対して可動部93を細長い針状部材94で連結して、前記圧電振動体92の振動によって可動部93が動くようになっている。   As shown in FIG. 5, the micro optical scanner 9 includes a piezoelectric vibrating body 92 on a scanner substrate 91, and a movable portion 93 is connected to the piezoelectric vibrating body 92 by an elongated needle-like member 94. The movable portion 93 is moved by the vibration of 92.

前記可動部93の表面には薄膜状に形成された半導体レーザである面発光レーザ95が貼り付けられる一方、前記スキャナ基板91の表面には光の強度を検知する受光素子96及び対象物までの距離を計測するための距離用受光素子97を設けられている。   A surface emitting laser 95, which is a semiconductor laser formed in a thin film shape, is affixed to the surface of the movable portion 93, while a light receiving element 96 that detects the intensity of light and a target object are attached to the surface of the scanner substrate 91. A distance light receiving element 97 for measuring the distance is provided.

前記スキャナ基板91の前面にはカバー98が配設されるようになっており、このカバー98には前記受光素子96に対応する位置に形成した開口98aと前記距離用受光素子97に対応する位置に形成したピンホール98bとが設けられている。   A cover 98 is disposed on the front surface of the scanner substrate 91, and an opening 98 a formed at a position corresponding to the light receiving element 96 and a position corresponding to the distance light receiving element 97. And a pinhole 98b formed in the above.

なお、前記距離用受光素子97としてはフォトダイオードー(以下PDと略記する)やポジションセンシング装置(以下PSDと略記する)があり、距離用受光素子97がPDの場合、ピンホール98bに入射する光の角度が変わることによって距離用受光素子97に入る光の強さが変わることから、入射する光の変化量によって対象物までの距離わかるようになっている。即ち、予め標準距離となる光の強度を測定しておくことにより、この値を基準にした位置関係が容易に計測され、対象物までの距離とPDへの入射する光の変化量を測定すればキズの大きさの計測が可能になる。   The distance light receiving element 97 includes a photodiode (hereinafter abbreviated as PD) and a position sensing device (hereinafter abbreviated as PSD). When the distance light receiving element 97 is a PD, it enters the pinhole 98b. Since the intensity of the light entering the distance light receiving element 97 is changed by changing the angle of the light, the distance to the object can be known by the amount of change of the incident light. In other words, by measuring the intensity of light that becomes the standard distance in advance, the positional relationship based on this value can be easily measured, and the distance to the object and the amount of change in the light incident on the PD can be measured. The size of the scratch can be measured.

一方、前記距離用受光素子97がPSDの場合は、光の入射した位置がわかることから、前記ピンホール98bとPSDの光の入射位置との関係から入射角が計測される。このとき、圧電振動体92を制御して可動部93を動作させているので、前記圧電振動体92の周波数と可動部93の振れ角の関係を予め計測しておくことで、対象物までの距離が測定でき、距離がわかればキズの大きさの計測が可能になる。   On the other hand, when the distance light receiving element 97 is a PSD, the incident position of the light is known, so the incident angle is measured from the relationship between the pinhole 98b and the incident position of the PSD light. At this time, since the movable portion 93 is operated by controlling the piezoelectric vibrating body 92, the relationship between the frequency of the piezoelectric vibrating body 92 and the swing angle of the movable portion 93 is measured in advance, The distance can be measured, and if the distance is known, the size of the scratch can be measured.

図6及び図7を参照して補修作業手段について説明する。
図6に示すように補修用マニピュレータ8は、管状の可撓性を有する第1のチューブ81に、この第1のチューブ81に外嵌する管状の可撓性を有する第2のチューブ82を連接して構成されている。
The repair work means will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6, the repair manipulator 8 is connected to a tubular flexible first tube 81 and a tubular flexible second tube 82 that is externally fitted to the first tube 81. Configured.

前記第1のチューブ81の肉部には例えば6つのワイヤ挿通孔81aが設けられ、前記第2のチューブ82の内部には前記第1のチューブ81に設けたワイヤ挿通孔81aに対応する例えばテフロン(登録商標)やシリコン部材で形成したガイドチューブ83が設けられている。   For example, six wire insertion holes 81a are provided in the meat portion of the first tube 81, and for example, Teflon corresponding to the wire insertion holes 81a provided in the first tube 81 is provided in the second tube 82. (Registered trademark) or a guide tube 83 formed of a silicon member is provided.

前記第1のチューブ81の6つのワイヤ挿通孔81aには加熱状態に応じて長さが伸縮する3本の第1の形状記憶合金ワイヤ(以下第1SMAワイヤ)17aが先端面で折り返されて同図(b)に示すように2つのワイヤ挿通孔81a、81aを一組にして3本挿通されている。前記第1SMAワイヤ17aは、前記ワイヤ挿通孔81aに対応するガイドチューブ83の透孔を通って手元側に延出して第1SMAワイヤ17aのそれぞれの端部をステンレスや真鍮で形成したパイプ状のカシメ部材84aに固定している。なお、このカシメ部材84aの外形寸法は、前記ガイドチューブ83の透孔の内径寸法よりも大きく形成されている。   In the six wire insertion holes 81a of the first tube 81, three first shape memory alloy wires (hereinafter referred to as first SMA wires) 17a whose length expands and contracts according to the heating state are folded back at the distal end surface. As shown in FIG. 2B, three sets of two wire insertion holes 81a, 81a are inserted. The first SMA wire 17a extends through the through hole of the guide tube 83 corresponding to the wire insertion hole 81a to the hand side, and each end portion of the first SMA wire 17a is made of stainless steel or brass. It is fixed to the member 84a. The caulking member 84a has an outer dimension that is larger than the inner diameter dimension of the through hole of the guide tube 83.

また、前記第2のチューブ82には加熱状態に応じて長さが伸縮する第2の形状記憶合金ワイヤ(以下第2SMAワイヤ)17bが、同図(c)に示すように前記第2のチューブ82の内周面側と外周面側とを通るように先端側で折り返して3本配設されており、この第2SMAワイヤ17bのそれぞれの端部をカシメ部材84bに固定している。   Further, the second tube 82 is provided with a second shape memory alloy wire (hereinafter referred to as second SMA wire) 17b whose length expands and contracts depending on the heating state, as shown in FIG. Three wires 82 are folded back at the distal end side so as to pass through the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side of 82, and each end portion of the second SMA wire 17b is fixed to the caulking member 84b.

前記カシメ部材84a、84bには第1SMAワイヤ17a及び第2SMAワイヤ17bに電流を供給するリード線85がそれぞれ接続されている。   Lead wires 85 for supplying current to the first SMA wire 17a and the second SMA wire 17b are connected to the caulking members 84a and 84b, respectively.

同図(d)に示すように前記第2のチューブ82の後方には固定部材86が配設されている。この固定部材86は、前記第1のチューブ81と同様に6つのリード線挿通孔86aが設けられており、前記第1SMAワイヤ17aの端部のカシメ部材84に接続されるリード線85が配設されている。また、前記固定部材86と第2のチューブ82との間に前記第2SMAワイヤ17bが配置される一方、前記第2のチューブ82とこの第2のチューブ82を覆う熱収縮チューブ87との間にカシメ部材84bがそれぞれ配置されている。   As shown in FIG. 4D, a fixing member 86 is disposed behind the second tube 82. The fixing member 86 is provided with six lead wire insertion holes 86a similarly to the first tube 81, and a lead wire 85 connected to the caulking member 84 at the end of the first SMA wire 17a is disposed. Has been. Further, the second SMA wire 17 b is disposed between the fixing member 86 and the second tube 82, and between the second tube 82 and the heat shrinkable tube 87 covering the second tube 82. Caulking members 84b are respectively arranged.

このことによって、前記第1のチューブ81がマニピュレータ第1湾曲部を構成し、前記第2のチューブ82がマニピュレータ第2湾曲部を構成する。なお、前記第1のチューブ81と第2のチューブ82との接続部分の外周に、熱収縮チューブ87を締め付けて、第1のチューブ81と第2のチューブ82とを一体的に連結固定している。   Thus, the first tube 81 forms a manipulator first bending portion, and the second tube 82 forms a manipulator second bending portion. The first tube 81 and the second tube 82 are integrally connected and fixed by tightening a heat-shrinkable tube 87 around the outer periphery of the connection portion between the first tube 81 and the second tube 82. Yes.

図7に示すようにマイクロ溶接具7は、前記補修用マニピュレータ8の先端に取り付けられるものであり、本実施形態の2つの補修用マニピュレータ8の先端にはレーザ溶接部7aと溶加材供給部7bとがそれぞれ設けられている。   As shown in FIG. 7, the micro welding tool 7 is attached to the tip of the repair manipulator 8, and a laser welded portion 7 a and a filler material supply portion are attached to the tips of the two repair manipulators 8 of this embodiment. 7b are provided.

前記レーザ溶接部7aは、手元側から補修用マニピュレータ8の内部を挿通して先端に導かれたレーザファイバ71と、このレーザファイバ71の先端に配設された光学部72とで構成されている。   The laser welded portion 7 a includes a laser fiber 71 that is inserted from the hand side into the repair manipulator 8 and guided to the tip, and an optical portion 72 that is disposed at the tip of the laser fiber 71. .

一方、溶加材供給部7bは、補修箇所を溶接するための溶加材73を送り出すアクチュエータとなる例えば圧電素子74を搭載する一方、シールドガスとして例えばアルゴンガスを供給するガス供給チューブ75を挿通している。   On the other hand, the filler material supply unit 7b is mounted with, for example, a piezoelectric element 74 serving as an actuator for feeding a filler material 73 for welding a repaired portion, and is inserted with a gas supply tube 75 for supplying, for example, argon gas as a shielding gas. is doing.

このことにより、前記リード線85で前記第1SMAワイヤ17a及び第2SMAワイヤ17bを加熱することによって、SMAワイヤ17a、17bの温度を適宜変化させて、補修用マニピュレータ8に設けたマイクロ溶接具7を補修部に対峙させることができるようになっている。   Accordingly, by heating the first SMA wire 17a and the second SMA wire 17b with the lead wire 85, the temperature of the SMA wires 17a and 17b is appropriately changed, and the micro welder 7 provided on the repair manipulator 8 is provided. It is possible to confront the repair department.

図8ないし図11を参照して湾曲部3の構成を説明する。
図8に示すように本実施形態の湾曲部3は、3本の柔軟なチューブで第1の湾曲部3a、第2の湾曲部3b及び第3の湾曲部3cと各湾曲部同士を連結する連結部材31とで構成されている。
The configuration of the bending portion 3 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, the bending portion 3 of the present embodiment connects the first bending portion 3a, the second bending portion 3b, the third bending portion 3c and the respective bending portions with three flexible tubes. It is comprised with the connection member 31. FIG.

前記湾曲部3を構成する各湾曲部を形成するチューブには、長手方向に延びる複数の貫通孔32が形成されており、この貫通孔32には湾曲部用の形状記憶合金(以下湾曲用SMAと略記する)33が配設されるようになっている。   A plurality of through-holes 32 extending in the longitudinal direction are formed in a tube forming each bending portion constituting the bending portion 3, and the shape memory alloy for the bending portion (hereinafter referred to as a bending SMA) is formed in the through-hole 32. 33 is abbreviated to be provided.

図9に示すように貫通孔32に配設される湾曲用SMA33の外周面には加熱用ヒータ34が螺旋状に巻回されており、この加熱用ヒータ34を介して前記湾曲用SMA33を間接的に加熱することによって、湾曲用SMA33の温度を変化させて伸縮、或いは、屈曲する。なお、符号35は加熱用ヒータ34に電流を供給するための配線である。   As shown in FIG. 9, a heating heater 34 is spirally wound around the outer peripheral surface of the bending SMA 33 disposed in the through hole 32, and the bending SMA 33 is indirectly connected to the heating SMA 33. When heated, the temperature of the bending SMA 33 is changed to expand or contract or bend. Reference numeral 35 denotes wiring for supplying a current to the heater 34.

図10に示すように前記第1の湾曲部3a、第2の湾曲部3b及び第3の湾曲部3cを構成するチューブにそれぞれ形成される貫通孔32の数は先端側の第1の湾曲部3aから順に3つ、6つ、9つと設けられており、各湾曲部3a、3b、3cの所定の貫通孔32に3本の湾曲用SMA33を配設している。   As shown in FIG. 10, the number of through holes 32 respectively formed in the tubes constituting the first bending portion 3a, the second bending portion 3b, and the third bending portion 3c is the first bending portion on the distal end side. Three, six, and nine are provided in order from 3a, and three bending SMAs 33 are disposed in predetermined through holes 32 of the bending portions 3a, 3b, and 3c.

具体的には、前記第1の湾曲部3aには同図(a)に示すように3つの貫通孔32a、32b、32cが形成されており、各貫通孔32a、32b、32cに湾曲用SMA33を挿通している。また、前記第2の湾曲部3bには同図(b)に示すように6つの貫通孔32aないし32fが形成され、前記貫通孔32d、32e、32fに湾曲用SMA33を挿通している。さらに、前記第3の湾曲部3cには同図(c)に示すように9つの貫通孔32aないし32iが形成され、前記貫通孔32g、32h、32iに湾曲用SMA33を挿通している。   Specifically, three through holes 32a, 32b, and 32c are formed in the first bending portion 3a as shown in FIG. 5A, and the bending SMA 33 is formed in each of the through holes 32a, 32b, and 32c. Is inserted. The second bending portion 3b is formed with six through holes 32a to 32f as shown in FIG. 5B, and the bending SMA 33 is inserted into the through holes 32d, 32e and 32f. Furthermore, nine through holes 32a to 32i are formed in the third bending portion 3c as shown in FIG. 5C, and the bending SMA 33 is inserted into the through holes 32g, 32h, and 32i.

そして、前記第2湾曲部3bに形成されている貫通孔32a、32b、32c及び前記第3湾曲部3cに形成されている貫通孔32a、32b、32cに、前記第1の湾曲部3aに設けられた湾曲用SMA33を加熱する加熱用ヒータ34の配線35を挿通している。また、前記第3湾曲部3cに形成されている貫通孔32d、32e、32fに、前記第2の湾曲部3bに設けられている湾曲用SMA33を加熱する加熱用ヒータ34の配線35を挿通している。   The first curved portion 3a is provided in the through holes 32a, 32b, 32c formed in the second curved portion 3b and the through holes 32a, 32b, 32c formed in the third curved portion 3c. The wiring 35 of the heater 34 for heating the bending SMA 33 is inserted. Further, the wiring 35 of the heater 34 for heating the bending SMA 33 provided in the second bending portion 3b is inserted into the through holes 32d, 32e, 32f formed in the third bending portion 3c. ing.

このため、各湾曲部3a、3b、3cに設けられている湾曲用SMA33の加熱状態を適宜調節することによって、各湾曲部3a、3b、3cの湾曲状態及び湾曲部3全体の湾曲状態を所望の湾曲状態にすることができるようになっている。   Therefore, by appropriately adjusting the heating state of the bending SMA 33 provided in each of the bending portions 3a, 3b, 3c, the bending state of each of the bending portions 3a, 3b, 3c and the bending state of the entire bending portion 3 are desired. It can be in the curved state.

なお、前記湾曲用SMA33の端部は、図11に示すように各湾曲部3a、3b、3cの端部に配設される支持部材36によって固定保持されている。   Note that the end of the bending SMA 33 is fixedly held by a support member 36 disposed at the end of each of the bending portions 3a, 3b, 3c as shown in FIG.

また、本実施例においては湾曲用SMA33を、加熱用ヒータ34によって間接的に加熱するようにしているが、前記湾曲用SMA33に直接電流を流してジュール熱によって加熱して湾曲駆動させるようにしても良い。   In this embodiment, the bending SMA 33 is indirectly heated by the heating heater 34. However, the bending SMA 33 is heated by Joule heat by passing a current directly through the bending SMA 33 to drive the bending. Also good.

上述のように構成した内視鏡1の作用を説明する。
内視鏡1を例えば図12に示す発電施設や航空機エンジンのタービン部41に挿通させて補修作業を行うものとする。
The operation of the endoscope 1 configured as described above will be described.
For example, the endoscope 1 is inserted into the power generation facility shown in FIG. 12 or the turbine portion 41 of the aircraft engine to perform repair work.

まず、照明光学系6によって照らされた管路(不図示)を観察光学系5で観察しながら、内視鏡1を押し込んでいく。途中、管路内部に図13(a)に示すような段差部42があった場合には、第2、3湾曲部3b、3cに配設されている湾曲用SMA33を適宜加熱して上方向に湾曲させた状態にして同図(b)に示すように段差部42に近づけていく。そして、前記第2湾曲部3bが下方向に湾曲するように湾曲用SMA33を調節して同図(c)に示すように内視鏡1の硬性ヘッド部2が段差部42を乗り越えさせる。この後、内視鏡1を押し込んでタービン部41まで挿通していく。   First, the endoscope 1 is pushed in while observing a duct (not shown) illuminated by the illumination optical system 6 with the observation optical system 5. On the way, if there is a stepped portion 42 as shown in FIG. 13A inside the pipe, the bending SMA 33 disposed in the second and third bending portions 3b and 3c is appropriately heated to move upward. In the bent state, as shown in FIG. Then, the bending SMA 33 is adjusted so that the second bending portion 3b is bent downward, and the rigid head portion 2 of the endoscope 1 gets over the stepped portion 42 as shown in FIG. Thereafter, the endoscope 1 is pushed in and inserted through the turbine portion 41.

次に、タービン41a、41bの間に内視鏡1の硬性ヘッド部2を配置し、観察光学系5でタービン41bの状態を観察する。このとき、タービン41bに微小キズを発見したなら、マイクロ光スキャナ9の圧電振動体92を動作させる。すると、針状部材94を介して連結されている可動部93が2次元的に動作して、面発光レーザ95からレーザ光が出射されて平面的走査が行われる。   Next, the rigid head portion 2 of the endoscope 1 is disposed between the turbines 41 a and 41 b, and the state of the turbine 41 b is observed with the observation optical system 5. At this time, if a micro scratch is found in the turbine 41b, the piezoelectric vibrating body 92 of the micro optical scanner 9 is operated. Then, the movable part 93 connected via the needle-like member 94 operates two-dimensionally, the laser light is emitted from the surface emitting laser 95, and planar scanning is performed.

前記面発光レーザ95から出射したレーザ光が対象部位に当たると、反射光が受光素子96に入射して光の強度が検知される。タービン41にキズのある場合と無い場合とでは反射光の強度が異なるので、このことからキズの位置がわかると共に、反射光がピンホール98bを通過して距離用受光素子97に入射することから距離がわかる。   When the laser light emitted from the surface emitting laser 95 hits the target site, the reflected light enters the light receiving element 96 and the intensity of the light is detected. Since the intensity of the reflected light differs between when the turbine 41 is flawed and when it is not flawed, the position of the flaw is known from this, and the reflected light passes through the pinhole 98b and enters the distance light receiving element 97. I know the distance.

次いで、計測した結果からこの傷の大きさに見合った補修作業の方法を選択する。
補修のために溶接作業を行う必要がある場合には、まず内視鏡1の湾曲部3の湾曲状態を適宜制御して位置決めを行う。次に、マイクロジャイロ10によって硬性ヘッド部2の姿勢が検知される。このとき、このマイクロジャイロ10の検知結果により湾曲部3a、3b、3cに配設されている湾曲用SMA33を制御して姿勢の保持が行な割れると共に、補修用マニピュレータ9を湾曲動作させて補修場所にマイクロ溶接具7の先端部を正確に配置させて溶加材73を供給しながら溶接作業を行う。
Next, a repair work method corresponding to the size of the wound is selected from the measured result.
When it is necessary to perform a welding operation for repair, first, positioning is performed by appropriately controlling the bending state of the bending portion 3 of the endoscope 1. Next, the attitude of the rigid head unit 2 is detected by the micro gyroscope 10. At this time, according to the detection result of the micro gyroscope 10, the bending SMA 33 disposed in the bending portions 3a, 3b, and 3c is controlled to hold the posture, and the repair manipulator 9 is bent to perform repair. A welding operation is performed while the tip of the micro welding tool 7 is accurately placed at a location and the filler material 73 is supplied.

なお、軽度なキズの場合には、マイクロ溶接具7により溶加材73を使わずに、タービン41の周辺部を溶融して微小キズの修復を行う。また、キズの発生している場所やキズの大きさによっては補修作業を行わない場合もある。   In the case of a slight scratch, the micro welder 7 repairs the micro scratch by melting the peripheral portion of the turbine 41 without using the filler material 73. In some cases, repair work is not performed depending on the location of the scratch and the size of the scratch.

このように、内視鏡の硬性ヘッド部に計測手段と姿勢検知手段とを設けたことにより、硬性ヘッド部の位置及びキズの大きさを確認しながら正確且つ確実に補修作業を行うことができる。このことにより、マニピュレータの先端部に配設したマイクロ溶接具によって確実に補修作業を行えるので作業性が大幅に向上する。   Thus, by providing the measuring means and the posture detecting means on the rigid head portion of the endoscope, it is possible to perform the repair work accurately and reliably while confirming the position of the rigid head portion and the size of the scratch. . As a result, the repair work can be reliably performed by the micro welding tool disposed at the tip of the manipulator, so that workability is greatly improved.

また、補修作業を行うとき、キズの大きさの計測と、補修作業とを内視鏡の抜き差しをすること無く行うことができる。このことにより、作業時間が大幅に短縮される。   Further, when repair work is performed, the measurement of the size of the scratch and the repair work can be performed without removing and inserting the endoscope. This greatly reduces the working time.

さらに、複雑な形状をした管路内に内視鏡を挿通して、補修用マニピュレータの先端部に配設したマイクロ溶接具を補修箇所に配置する際、湾曲部及び補修用マニピュレータに配設されている湾曲用SMA及び第1、第2SMAワイヤによって湾曲状態を直接的に制御することができる。このことにより、硬性ヘッド部及びマイクロ溶接具を正確に補修箇所に導ける。また、補修作業時の硬性ヘッドの姿勢が安定的に保持されるので、補修作業を正確に行えると共に正確な計測が行える。   Furthermore, when the endoscope is inserted into a complex-shaped pipe line and the micro welding tool disposed at the distal end of the repair manipulator is disposed at the repair location, the curved section and the repair manipulator are disposed. The bending state can be directly controlled by the bending SMA and the first and second SMA wires. As a result, the hard head portion and the micro welding tool can be accurately guided to the repaired portion. Further, since the posture of the rigid head during the repair work is stably maintained, the repair work can be performed accurately and accurate measurement can be performed.

また、観察光学系で観察しながら同時に計測手段でキズの大きさの計測を行うことができる。このことにより、補修作業の信頼性が大幅に向上する。   In addition, the size of the scratch can be measured by the measuring means while observing with the observation optical system. This greatly improves the reliability of the repair work.

また、万一の事故などにより観察光学系が機能を果たさなくなった場合でも計測手段で物体の認識を行うことができる。   Further, even if the observation optical system fails to function due to an accident or the like, the object can be recognized by the measuring means.

また、補修作業時、操作を誤って、補修箇所が視野外になって硬性ヘッドの位置がわからなくなった場合でも、姿勢検知手段によって検知されている角速度によって速やかに元の位置に戻すことができる。このことにより、補修箇所を見失うことが防止される。   In addition, even if the operation is mistaken during repair work and the position of the hard head is not known because the repair location is out of the field of view, it can be quickly returned to the original position by the angular velocity detected by the posture detection means. . This prevents losing sight of the repair location.

また、硬性ヘッドに姿勢検出手段としてジャイロを設けているので、観察光学系とらえた映像をモニタ上に表示したとき画像の重力方向が容易にわかる。   In addition, since the gyro is provided as a posture detecting means on the rigid head, the gravitational direction of the image can be easily understood when an image taken as an observation optical system is displayed on the monitor.

なお、本実施形態においては湾曲部及び補修用マニピュレータの湾曲動作を3箇所に配設した湾曲用SMA及び第1、第2SMAワイヤによって行っているが3箇所以上であれば4箇所であっても5箇所であってもよい。   In the present embodiment, the bending operation of the bending portion and the repair manipulator is performed by the bending SMA and the first and second SMA wires arranged at three places. There may be five places.

また、硬性ヘッド部の構成やマイクロ光スキャナの構成或いはマニピュレータの構成、マイクロ溶接装置の構成、湾曲部の構成は上述の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような構成であっても良い。以下前記実施形態と同部材には同符号を付して説明を省略する。   Further, the configuration of the rigid head portion, the configuration of the micro optical scanner or the configuration of the manipulator, the configuration of the micro welding apparatus, and the configuration of the bending portion are not limited to the above-described embodiments, and are configured as follows. Also good. Hereinafter, the same members as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図14を参照して硬性ヘッド部の他の構成を説明する。
図に示すように硬性ヘッド部2Aは、湾曲部3に連設される切り欠き部101aを形成したヘッド部本体101と、マイクロ溶接具7を設けた補修用マニピュレータ8及びマイクロ光スキャナ9、マイクロジャイロ10が固定された基板13が着脱自在な固定部材本体102と、前記切り欠き部101aに配置されるヘッド部カバー103とで構成されている。
With reference to FIG. 14, another configuration of the rigid head portion will be described.
As shown in the figure, the hard head portion 2A is composed of a head portion main body 101 having a notch portion 101a connected to the bending portion 3, a repair manipulator 8 provided with a micro welding tool 7, a micro optical scanner 9, and a micro head. The substrate 13 to which the gyro 10 is fixed is configured to include a fixing member main body 102 that is detachable and a head portion cover 103 that is disposed in the notch 101a.

前記固定部材本体102にマイクロ光スキャナ9やマイクロジャイロ10等を固定した基板13及びマイクロ溶接具7を設けた補修用マニピュレータ8を配設した後、レーザファイバ14、溶加材用チューブ15及びシールドガス用チューブ16などをヘッド部本体101内に収納し、ヘッド部カバー103をヘッド部本体101の切り欠き部101aに取り付けることにより、このヘッド部カバー103、固定部材本体102及びヘッド部本体101とが一体的に構成されて硬性ヘッド部2Aが形成される。その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。このことにより、硬性ヘッドの組立性が向上する。   After the substrate 13 on which the micro optical scanner 9 and the micro gyro 10 are fixed and the repair manipulator 8 provided with the micro welding tool 7 are disposed on the fixing member main body 102, the laser fiber 14, the filler material tube 15 and the shield are arranged. The gas tube 16 and the like are accommodated in the head unit main body 101, and the head unit cover 103 is attached to the notch 101a of the head unit main body 101, whereby the head unit cover 103, the fixing member main body 102, the head unit main body 101, Are integrally configured to form the rigid head portion 2A. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. This improves the assemblability of the rigid head.

なお、、硬性ヘッド部2内でのマイクロ光スキャナ9とマイクロジャイロ10との配置位置関係は、マイクロ光スキャナ9を内視鏡1の先端側方向に設け、このマイクロ光スキャナ9の後方にマイクロジャイロ10を設けた構成になっている。このことにより、前記マイクロ光スキャナ9で前記図1に示すよ硬性ヘッド部2の先端側近傍の側面側の測定や、本図に示すような硬性ヘッド部2Aの先端面前方側の測定のどちらにも対応する。   Note that the micro optical scanner 9 and the micro gyro 10 are arranged in the rigid head portion 2 in such a positional relationship that the micro optical scanner 9 is provided in the direction of the distal end of the endoscope 1 and the micro optical scanner 9 is positioned behind the micro optical scanner 9. The gyro 10 is provided. As a result, either the measurement on the side surface near the tip side of the rigid head portion 2 shown in FIG. 1 or the measurement on the front side of the tip surface of the rigid head portion 2A as shown in FIG. It corresponds also to.

図15を参照してマイクロ光スキャナの配置位置の他の構成を説明する。
同図(a)に示すようにマイクロ光スキャナ9を例えば斜めに配置させて、観察光学系5視野方向に向けて、走査範囲の中央と観察光学系5の視野の略中央とを一致させてマイクロ光スキャナ9による走査を行えるようにしている。このことにより、計測の作業性効率を向上させることができる。
Another configuration of the arrangement position of the micro optical scanner will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6A, the micro optical scanner 9 is disposed obliquely, for example, and the center of the scanning range and the approximate center of the field of view of the observation optical system 5 are made to coincide in the direction of the field of view of the observation optical system 5. Scanning by the micro optical scanner 9 can be performed. This can improve the work efficiency of measurement.

また、同図(b)に示すようにマイクロ光スキャナ9の受光素子96をスキャナ部96aと受光素子部96bとに分離している。このことによって、周辺の形状に合わせ構成にすることで小型化、細径化が図れる。   Further, as shown in FIG. 4B, the light receiving element 96 of the micro optical scanner 9 is separated into a scanner part 96a and a light receiving element part 96b. This makes it possible to reduce the size and the diameter by using a configuration that matches the surrounding shape.

図16を参照して計測手段の他の構成を説明する。
計測手段を前記実施形態におけるマイクロ光スキャナ9の代わりに図に示すように内視鏡1の先端から手元側に設けたファイバ110と、受光素子111と、手元側に設けたレーザ装置112と、このレーザ装置112から出射されるレーザ光を集光するレンズ113と、前記レーザ装置112を前記ファイバ110の端面に対して平行に且つ2次元的に走査させる走査手段114とで構成している。
Another configuration of the measuring means will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, instead of the micro optical scanner 9 in the embodiment, the measuring means is a fiber 110 provided on the hand side from the distal end of the endoscope 1, a light receiving element 111, a laser device 112 provided on the hand side, The lens 113 that condenses the laser light emitted from the laser device 112 and the scanning unit 114 that scans the laser device 112 in parallel and two-dimensionally with respect to the end face of the fiber 110 are configured.

この計測手段によれば、手元側のレーザ装置112を走査手段である駆動装置114により2次元的に動作させながらレーザ光をレンズ113に対して出射する。すると、前記レンズ113で集光されたレーザ光がファイバ110の端面から入射して先端側から対象物に向かって出射する。そして、このレーザ光の反射光を受光素子111で検出してキズの計測が行える。   According to this measuring means, the laser beam is emitted to the lens 113 while the hand side laser device 112 is operated two-dimensionally by the driving device 114 which is a scanning means. Then, the laser beam condensed by the lens 113 enters from the end face of the fiber 110 and exits from the tip side toward the object. Then, the reflected light of the laser beam is detected by the light receiving element 111, and scratches can be measured.

このことにより、内視鏡の挿入部内部に細長なファイバを挿通するだけで計測手段が構成されるので、挿入部の細径化が可能である。前記ファイバの代わりに半導体レーザを設けても同様の作用及び効果が得られる。   As a result, the measuring means is configured simply by inserting a slender fiber into the insertion portion of the endoscope, so that the diameter of the insertion portion can be reduced. Even if a semiconductor laser is provided instead of the fiber, the same operation and effect can be obtained.

なお、図17に示すように内視鏡120の側方に開口部121を設け、この内視鏡内部にファイバ122と、マイクロ光スキャナ123とレンズ124とを設けている。前記マイクロ光スキャナ123は、前記図5の構成で面発光レーザ95を取りはずして可動部93が鏡面となっているものであり、その端面に対してファイバ122からの出射光を出射して、反射した光を側方のレンズ124で集光してキズ等の計測ができるようにしてもよい。   As shown in FIG. 17, an opening 121 is provided on the side of the endoscope 120, and a fiber 122, a micro light scanner 123, and a lens 124 are provided inside the endoscope. The micro optical scanner 123 is configured such that the surface emitting laser 95 is removed in the configuration of FIG. 5 and the movable portion 93 is a mirror surface, and the light emitted from the fiber 122 is emitted to the end surface and reflected. The light thus collected may be collected by the side lens 124 so that scratches and the like can be measured.

図18及び図19を参照して補修用マニピュレータの他の構成を説明する。
図18に示すように補修用マニピュレータ8Aは、2重に配したチューブ131、132の間に温度変化に応じて屈曲形状を変化させる形状記憶合金板プレート(以下SMAプレートと略記する)133を配設した管状部材134を、接続部材135によって連結されて、2つの湾曲部を有する補修用マニピュレータ8Aを構成している。
Another configuration of the repair manipulator will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
As shown in FIG. 18, in the repair manipulator 8A, a shape memory alloy plate plate (hereinafter abbreviated as SMA plate) 133 that changes the bending shape according to the temperature change is arranged between the tubes 131 and 132 that are arranged twice. The provided tubular member 134 is connected by a connecting member 135 to constitute a repair manipulator 8A having two curved portions.

図19に示すように前記SMAプレート134にはこのSMAプレート134を加熱させるための薄膜ヒーター136が貼り付けられており、図示しない手元側の制御装置で加熱温度を制御することで、図18の矢印F、Gに示すように湾曲動作させることができるようになっている。   As shown in FIG. 19, a thin film heater 136 for heating the SMA plate 134 is affixed to the SMA plate 134. By controlling the heating temperature with a control device on the hand side (not shown), As shown by arrows F and G, a bending operation can be performed.

図20を参照してマイクロ溶接装置の他の構成を説明する。
図に示すようにマイクロ溶接装置140は、TIG溶接装置であり、電気ケーブル141の先端にタングステン電極142を機械的にカシメ部材143によって接続して構成したものであり、電流を通すことによってタングステン電極142が加熱される補修ができるようになっている。
Another configuration of the micro welding apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, the micro welding apparatus 140 is a TIG welding apparatus, which is configured by mechanically connecting a tungsten electrode 142 to the tip of an electric cable 141 by a caulking member 143, and passing a current through the tungsten electrode 142. 142 can be repaired by heating.

図21を参照してマイクロ溶接装置の別の構成を説明する。
図に示すように一方の補修用マニピュレータ8側に取り付けられている溶加材供給部7bの先端からシールドガスが噴出されている。これに対して、他方の補修用マニピュレータ8側に取り付けられているレーザ溶接部7aにはシールドガスを吸い込むための吸引用孔145を設けている。
Another configuration of the micro welding apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, a shielding gas is ejected from the tip of the filler material supply section 7b attached to one repair manipulator 8 side. On the other hand, a suction hole 145 for sucking shield gas is provided in the laser welding portion 7a attached to the other repair manipulator 8 side.

このことにより、補修作業時に溶加材供給部から噴出されるシールドガスを排気することができるので、密閉された空間で作業を行うとき、内圧が高くなることを防止して安全な作業が行える。   As a result, the shield gas ejected from the filler supply part can be exhausted during repair work, so that when working in a sealed space, the internal pressure is prevented from increasing and safe work can be performed. .

図22を参照してマイクロ溶接装置のまた別の構成を説明する。
図に示すように補修用マニピュレータ8の先端部にトーチ150を設け、このトーチ150に対して2つ管路151、152を合流させて接続している。
Another configuration of the micro welding apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in the figure, a torch 150 is provided at the tip of the repair manipulator 8, and two conduits 151 and 152 are joined and connected to the torch 150.

前記管路151には、溶解アセチレン容器152がアセチレン用逆火防止器152a、アセチレン調整器152bを介して接続されており、管路153には酸素容器154が酸素用逆火防止器154a、酸素圧力調整器154bを介して接続されている。   A dissolved acetylene container 152 is connected to the conduit 151 via an acetylene backfire preventer 152a and an acetylene adjuster 152b. An oxygen container 154 is connected to the conduit 153 with an oxygen backfire preventer 154a, oxygen It is connected via a pressure regulator 154b.

溶解アセチレン容器152及び酸素容器154は高圧ガス容器に充填されており、各圧力調整器152b、154bにより減圧されてトーチ150に導かれるようになっている。   The dissolved acetylene container 152 and the oxygen container 154 are filled in a high-pressure gas container, and are decompressed by the pressure regulators 152 b and 154 b and guided to the torch 150.

このように、マイクロ溶接装置をアセチレンと酸素の量を調整して行えるようにしたことにより、アセチレンと酸素の割合を調節することによって還元炎、中性炎、酸化炎を選択してあらゆる金属の溶接を行うことができる。   In this way, the micro welding apparatus can be adjusted by adjusting the amount of acetylene and oxygen, and by adjusting the ratio of acetylene and oxygen, reducing flame, neutral flame and oxidization flame can be selected. Welding can be performed.

図23及び図24を参照してマイクロ溶接装置のさらに他の構成を説明する。
図23に示すように補修用マニピュレータ8の一方の先端に電極部155を設け、他方の補修用マニピュレータ8の先端に電極部を兼ねる把持部156を設けている。なお、前記電極極155と把持部156の図示しない手元側は電源に接続されている。
Still another configuration of the micro welding apparatus will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 23, an electrode portion 155 is provided at one tip of the repair manipulator 8, and a grip portion 156 also serving as an electrode portion is provided at the tip of the other repair manipulator 8. The electrode electrode 155 and the gripping portion 156 (not shown) are connected to a power source.

溶接作業を行う場合、図23に示すように把持部156により金属箔157を把持し、補修位置に金属箔157を配置する。そして、図24に示すように金属箔157を、電極155と補修部材158とで挟持する。   When performing the welding operation, as shown in FIG. 23, the metal foil 157 is held by the holding portion 156, and the metal foil 157 is arranged at the repair position. Then, as shown in FIG. 24, the metal foil 157 is sandwiched between the electrode 155 and the repair member 158.

この状態で、図24に示すように前記把持部156を補修位置の近傍に当接させて電源を入れる。すると、図の破線に示すように電流が流れて、金属箔157が溶融させて溶接を終了する。   In this state, as shown in FIG. 24, the grip portion 156 is brought into contact with the vicinity of the repair position to turn on the power. Then, an electric current flows as shown by a broken line in the figure, the metal foil 157 is melted, and the welding is finished.

このことにより、狭い範囲での溶接を行うことができるので、微小キズの補修を容易に行うことができる。また、熱による影響を狭い範囲にすることができる。   As a result, since welding can be performed in a narrow range, it is possible to easily repair small scratches. Moreover, the influence by heat can be made into a narrow range.

図25及び図26を参照してマイクロ溶接装置のさらに別の構成を説明する。
図25に示すようにマイクロ溶接装置160は、内視鏡1の先端部から突出する1本の補修用マニピュレータ8と、その先端に設けられた電子銃161と、内視鏡1の先端部から手元側まで導かれる管路162と、この管路162に接続された真空ポンプ163とで構成されている。
Still another configuration of the micro welding apparatus will be described with reference to FIGS. 25 and 26.
As shown in FIG. 25, the micro welding apparatus 160 includes a single repair manipulator 8 protruding from the distal end portion of the endoscope 1, an electron gun 161 provided at the distal end thereof, and a distal end portion of the endoscope 1. The pipe 162 is led to the hand side, and the vacuum pump 163 is connected to the pipe 162.

図26に示すように電子銃161は、先端部161aの内部に陰極部164、陽極部165、電磁コイル166を設けて構成されている。電子銃161は、高真空中で陰極部164を過熱して放出されて、高電圧で加速し、電磁コイル166で集束してエネルギを放出するものである。   As shown in FIG. 26, the electron gun 161 is configured by providing a cathode portion 164, an anode portion 165, and an electromagnetic coil 166 inside a tip portion 161a. The electron gun 161 is emitted by overheating the cathode portion 164 in a high vacuum, accelerated by a high voltage, and focused by an electromagnetic coil 166 to emit energy.

内視鏡1を密閉された空間内の補修位置に導き、補修用マニピュレータ8を操作して補修部に配置する。この状態で、真空ポンプ163を動作させて、空間内を高真空にし、電子銃161から電子ビームを発生させる。   The endoscope 1 is guided to a repair position in a sealed space, and the repair manipulator 8 is operated and placed in the repair portion. In this state, the vacuum pump 163 is operated to make a high vacuum in the space, and an electron beam is generated from the electron gun 161.

このことにより、補修部に高エネルギを集中させて溶接することができるため、溶接幅が狭く、且つ深くすることができる。   Thereby, since high energy can be concentrated and welded to a repair part, a welding width can be made narrow and deep.

図27ないし図29を参照して溶接以外の補修作業手段について説明する。
図27に示すように補修用マニピュレータ8の先端部には補修作業手段として砥石171と、この砥石171を回転駆動させる駆動部としてモータ172とを有するマイクロ研削装置170が配設されている。なお、モータとしてはDCモータが用いられる。
Repair work means other than welding will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 27, a microgrinding apparatus 170 having a grindstone 171 as a repairing operation means and a motor 172 as a drive unit for rotationally driving the grindstone 171 is disposed at the tip of the repair manipulator 8. A DC motor is used as the motor.

また、図28に示すようにシールドガスの噴射によってエアタービン173を回転させることによって砥石171を回転させるようにしても良い。   Further, as shown in FIG. 28, the grindstone 171 may be rotated by rotating the air turbine 173 by injection of shield gas.

このことにより、図27に示すような鋭角に切り込まれたクラックがある場合には、このマイクロ研削装置170により応力集中が起こらないように丸く削ることができるので、微小クラックに対して容易に補修作業が行える。   Accordingly, when there is a crack cut at an acute angle as shown in FIG. 27, the micro-grinding device 170 can be cut into a round shape so that stress concentration does not occur. Repair work can be done.

さらに、図29に示すように補修用マニピュレータ8の先端部に設けられている砥石171に対して柔軟なフレキシブルなシャフト175を連結する一方、シャフト175の手元側をモータ176に連結している。なお、前記シャフト175の外周部にはコイルシース177が設けられており、このコイルシース177は補修用マニピュレータ8および内視鏡1の内部を通って手元側まで配置されている。   Further, as shown in FIG. 29, a flexible and flexible shaft 175 is connected to a grindstone 171 provided at the tip of the repair manipulator 8, while the proximal side of the shaft 175 is connected to a motor 176. A coil sheath 177 is provided on the outer peripheral portion of the shaft 175, and the coil sheath 177 is disposed through the repair manipulator 8 and the endoscope 1 to the hand side.

このことにより、モータを駆動させることによってモータの回転力がシャフトを介して砥石に伝達されて、クラックなどの微小キズの補修が行える。   Thus, by driving the motor, the rotational force of the motor is transmitted to the grindstone via the shaft, so that it is possible to repair minute scratches such as cracks.

このように、内視鏡の手元側に駆動部であるモータを設けているので、モータを大きくすることが可能になり、砥石による研削力が増大すると共に、内視鏡の細径化が可能になる。   As described above, since the motor, which is the drive unit, is provided on the proximal side of the endoscope, the motor can be enlarged, the grinding force by the grindstone is increased, and the diameter of the endoscope can be reduced. become.

図30ないし図32を参照して湾曲部の他の構成を説明する。
図30に示すように湾曲部3Aを構成する第1の湾曲部3d、第2の湾曲部3e、第3の湾曲部3fはそれぞれ連結部材181によって連接されている。前記第1の湾曲部3d、第2の湾曲部3e、第3の湾曲部3fを形成するチューブにはそれぞれ細長で長手方向に伸びる透孔182a、182b、183cが設けられている。
With reference to FIGS. 30 to 32, another configuration of the bending portion will be described.
As shown in FIG. 30, the first bending portion 3d, the second bending portion 3e, and the third bending portion 3f constituting the bending portion 3A are connected by a connecting member 181. The tubes forming the first curved portion 3d, the second curved portion 3e, and the third curved portion 3f are provided with through holes 182a, 182b, and 183c that are elongated and extend in the longitudinal direction, respectively.

前記チューブに設けた透孔182a、182b、183c内には流体として例えば水、空気が流されるようになっており、前記流体を適宜、前記透孔182a、182b、183cに流し込んで、それぞれの透孔182a、182b、183cを長手方向に膨張させることによって湾曲部3を所望の方向に湾曲駆動させるものである。   For example, water and air are allowed to flow as fluids in the through holes 182a, 182b, and 183c provided in the tube, and the fluid is appropriately flowed into the through holes 182a, 182b, and 183c, respectively. The bending portion 3 is driven to bend in a desired direction by expanding the holes 182a, 182b, and 183c in the longitudinal direction.

前記湾曲部3d、3e、3fの湾曲駆動は、手元側に設けた流体供給源183に接続されて、前記透孔182a、182b、183c内に延びる後述する流体供給チューブによってそれぞれ独立して湾曲駆動されるようになっている。   The bending drive of the bending portions 3d, 3e, and 3f is connected to a fluid supply source 183 provided on the hand side, and is independently driven by a fluid supply tube (described later) extending into the through holes 182a, 182b, and 183c. It has come to be.

図31を参照して湾曲部の構成を具体的に説明する。
同図(a)に示すように湾曲部3を構成する第1の湾曲部3dと第2の湾曲部3eとに形成されている対向する透孔182a、182b、183cには前記第1の湾曲部3dに導かれる流体供給チューブ184aを配設するための接続孔185aを有するチューブ接続部材185が配設されており、このチューブ接続部材185の接続孔185aに第1の湾曲部3dを湾曲駆動させるための流体供給チューブ184aがそれぞれ配設されている。
The configuration of the bending portion will be specifically described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6A, the first curved portion is formed in the first through-holes 182a, 182b, and 183c formed in the first curved portion 3d and the second curved portion 3e constituting the curved portion 3, respectively. A tube connection member 185 having a connection hole 185a for disposing a fluid supply tube 184a guided to the portion 3d is disposed, and the first bending portion 3d is driven to bend in the connection hole 185a of the tube connection member 185. A fluid supply tube 184a is provided for each of them.

また、同図(b)に示すように湾曲部3を構成する第2の湾曲部3eと第3湾曲部3fとに形成されている対向する透孔182a、182b、183cには前記第2の湾曲部3eに導かれる流体チューブ184bを配設するための接続孔186aと、前記第1の湾曲部3dに至る流体供給チューブ184aが配設される案内孔186bとを有するチューブ接続部材186が配設されており、このチューブ接続部材186の接続孔186aに第2の湾曲部3eを湾曲駆動させるための流体供給チューブ184bがそれぞれ配設される一方、前記第1の湾曲部3dを湾曲駆動させるための流体供給チューブ184aが案内孔186bを挿通して第1の湾曲部3dに導かれている。   Further, as shown in FIG. 5B, the second through holes 182a, 182b, and 183c formed in the second bending portion 3e and the third bending portion 3f that constitute the bending portion 3 are provided in the second bending portion 3e and the third bending portion 3f. A tube connecting member 186 having a connection hole 186a for arranging the fluid tube 184b led to the bending portion 3e and a guide hole 186b for arranging the fluid supply tube 184a reaching the first bending portion 3d is arranged. The fluid supply tubes 184b for driving the second bending portion 3e to bend are disposed in the connection holes 186a of the tube connecting member 186, respectively, while the first bending portion 3d is driven to bend. A fluid supply tube 184a is inserted through the guide hole 186b and guided to the first curved portion 3d.

図32(a)、(b)に示すように前記チューブ接続部材185、186は、各透孔182a、182b、183cの形状と同形状に形成されており、接続孔185aや接続孔186a、案内孔186bを有する中実の蓋部側と、薄肉で略管状の凹部側とで構成されている。   As shown in FIGS. 32 (a) and 32 (b), the tube connecting members 185 and 186 are formed in the same shape as the through holes 182a, 182b and 183c, and the connection holes 185a and 186a are guided. It is composed of a solid lid portion side having a hole 186b and a thin and substantially tubular concave portion side.

前記接続孔185a、186a及び案内孔186bに配設される流体供給チューブ184a、184bは、供給流体である水や空気等が孔の隙間から漏れ出ることが無いように例えば、シリコン等のシール部材を隙間に充填している。   The fluid supply tubes 184a and 184b disposed in the connection holes 185a and 186a and the guide hole 186b are, for example, a seal member such as silicon so that water or air as a supply fluid does not leak from the gap between the holes. Is filled in the gap.

なお、第3湾曲部3fの手元側に設けられる接続部材には、第3湾曲部用の流体供給チューブを接続するための接続孔と、前記第1の湾曲部3dに至るチューブ184aを挿通する第1の案内孔及び前記第2の湾曲部3eに至るチューブ184bを挿通する第2の案内孔とが形成されている。このため、この第3湾曲部3fの各透孔182a、182b、183c内には2本の流体供給チューブ184a、184bが挿通している。   Note that a connection member provided on the proximal side of the third bending portion 3f is inserted through a connection hole for connecting a fluid supply tube for the third bending portion and a tube 184a reaching the first bending portion 3d. A first guide hole and a second guide hole through which the tube 184b reaching the second bending portion 3e is inserted are formed. For this reason, the two fluid supply tubes 184a and 184b are inserted into the through holes 182a, 182b and 183c of the third bending portion 3f.

ここで、図33ないし図37を参照して硬質ヘッド部内の回路デバイスの発熱を抑える方法について説明する。
まず、図33に示す回路デバイス冷却機構を説明する。図に示すように形成したボックス191で前記基板13を覆い、このボックス191内にシールドガスを噴出させて発熱を抑えるようにしたものである。
Here, a method for suppressing the heat generation of the circuit device in the hard head portion will be described with reference to FIGS.
First, the circuit device cooling mechanism shown in FIG. 33 will be described. The substrate 13 is covered with a box 191 formed as shown in the figure, and a shield gas is jetted into the box 191 to suppress heat generation.

このボックス191にはガス供給穴192及びチューブ挿通孔193が設けられており、前記ガス供給穴192から補修用マニピュレータ8の内部にシールドガスを供給するチューブが取り付けられ、チューブ挿通孔193にシールドガス用チューブ16を装着させるものである。このため、シールドガス用チューブ16の先端から噴出したシールドガスがボックス191内に充満して補修用マニピュレータ8に供給されるようになっている。   The box 191 is provided with a gas supply hole 192 and a tube insertion hole 193, a tube for supplying a shield gas from the gas supply hole 192 to the inside of the repair manipulator 8 is attached, and the shield gas is inserted into the tube insertion hole 193. The tube 16 is attached. Therefore, the shield gas ejected from the tip of the shield gas tube 16 is filled in the box 191 and supplied to the repair manipulator 8.

このことにより、溶接作業時、シールドガスを供給すると、ボックス内部にシールドガスが充満して基板の回路が冷却される。   Thus, when the shielding gas is supplied during the welding operation, the shielding gas is filled in the box and the circuit of the substrate is cooled.

次に、図34に示す回路デバイス冷却機構を説明する。図に示すように基板13上に冷却流体を供給する冷却チューブ195を設け、手元側に設けた冷却流体源196からポンプ197によって冷却流体を供給して発熱を抑えるようにしたものである。   Next, the circuit device cooling mechanism shown in FIG. 34 will be described. As shown in the figure, a cooling tube 195 for supplying a cooling fluid is provided on the substrate 13, and a cooling fluid is supplied from a cooling fluid source 196 provided on the hand side by a pump 197 to suppress heat generation.

このことによって、内視鏡使用時、使用に応じてポンプ197を駆動させて、冷却流体を液体供給源196か基板13の冷却チューブ195に供給して基板13の温度上昇を防止している
なお、図35、図36に示すように基板13の内部に流路198を設け、そこにシールドガスを供給するためのシールドガス供給チューブ16を接続するようにしても良い。このことにより、溶接作業を行うとき、効果的に基板が冷却される。符号199は流路198を通ったシールドガスを補修用マニピュレータ8に供給するための流路となる連絡チューブである。
Accordingly, when the endoscope is used, the pump 197 is driven according to the use, and the cooling fluid is supplied to the liquid supply source 196 or the cooling tube 195 of the substrate 13 to prevent the temperature of the substrate 13 from rising. 35 and 36, a flow path 198 may be provided inside the substrate 13, and a shield gas supply tube 16 for supplying a shield gas may be connected thereto. This effectively cools the substrate when performing the welding operation. Reference numeral 199 denotes a connecting tube serving as a flow path for supplying the shield gas that has passed through the flow path 198 to the repair manipulator 8.

次いで、図37示す回路デバイス冷却機構を説明する。図に示すように内視鏡1の硬性ヘッド部2の外周部にフィン構造200を設けて硬性ヘッド部内に搭載されている回路デバイスで発生した熱を放熱しやすくしている。   Next, the circuit device cooling mechanism shown in FIG. 37 will be described. As shown in the figure, a fin structure 200 is provided on the outer peripheral portion of the rigid head portion 2 of the endoscope 1 to easily dissipate heat generated in the circuit device mounted in the rigid head portion.

図38で内視鏡の別の構成を説明する。
図に示す内視鏡201は補修作業手段をプローブ206で構成するものであり、このプローブ206は前記内視鏡201に対して着脱自在な構成になっている。
Another configuration of the endoscope will be described with reference to FIG.
An endoscope 201 shown in the figure is configured by a probe 206 as repair work means, and this probe 206 is configured to be detachable from the endoscope 201.

即ち、内視鏡201は、細長な挿入部202を有し、先端側に湾曲部203として第1湾曲部203a、第2湾曲部203b、第3湾曲部203cを有している。   That is, the endoscope 201 has an elongated insertion portion 202, and has a first bending portion 203a, a second bending portion 203b, and a third bending portion 203c as the bending portion 203 on the distal end side.

前記第1の湾曲部203aの先端に設けられた硬性ヘッド部204には、観察光学系5、照射光学系6、対象物の大きさを計測をするマイクロ光スキャナ(不図示)、硬性ヘッド部204の姿勢を検知するマイクロジャイロ(不図示)及び前記プローブ206が突出する処置孔205aが設けられている。   The rigid head portion 204 provided at the tip of the first curved portion 203a includes an observation optical system 5, an irradiation optical system 6, a micro optical scanner (not shown) for measuring the size of the object, and a rigid head portion. A micro gyro (not shown) for detecting the posture of 204 and a treatment hole 205a from which the probe 206 protrudes are provided.

前記内視鏡内201には前記処置孔205aに連通するチューブ205が手元側まで配されている。なお、前記プローブ206の先端部には複数の湾曲部206a、206bが設けられている。その他の構成は前記実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。   In the endoscope 201, a tube 205 communicating with the treatment hole 205a is disposed up to the hand side. A plurality of curved portions 206a and 206b are provided at the distal end portion of the probe 206. Other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

このことにより、内視鏡の手元側からプローブを先端側に送りこんで、硬性ヘッド部の先端面の処置孔からプローブを突出させて補修作業を行うことができるようになっているので、内視鏡の抜き差しを行うことなく、様々なプローブを取りかえて複数の作業が行える。   As a result, the probe can be sent from the proximal side of the endoscope to the distal end side, and the probe can be protruded from the treatment hole on the distal end surface of the rigid head portion so that the repair work can be performed. Various operations can be performed by changing various probes without removing and inserting the mirror.

[付記]
(1) 先端側に設けた硬性ヘッド部と、この硬性ヘッド部に連設する湾曲部とを備えた可撓性の挿入部を有する内視鏡において、
前記硬性ヘッド部に補修作業手段を設けると共に、補修部の大きさを計測する計測手段及びこの硬性ヘッド部の姿勢を検知する姿勢検知手段を設けた内視鏡。
[Appendix]
(1) In an endoscope having a flexible insertion portion provided with a rigid head portion provided on the distal end side and a bending portion provided continuously to the rigid head portion,
An endoscope provided with repair work means in the rigid head part, and provided with measurement means for measuring the size of the repair part and posture detection means for detecting the posture of the hard head part.

(2)前記補修作業手段は、先端部が湾曲制御可能なマニピュレーターと、このマニピュレーターの先端に設けられる溶接手段からなる付記1記載の内視鏡。 (2) The endoscope according to appendix 1, wherein the repair work means includes a manipulator whose tip portion can be curved and welding means provided at the tip of the manipulator.

(3)前記溶接手段は、熱を発する溶接部と、溶加材を供給する溶加材供給部と、補修部にシールドガスを噴射するシールドガス供給部とからなる付記2記載の内視鏡。 (3) The endoscope according to appendix 2, wherein the welding means includes a welding part that generates heat, a filler material supply part that supplies a filler material, and a shield gas supply part that injects a shield gas to the repair part. .

(4)前記マニピュレーターは、形状記憶合金を加熱制御して湾曲操作される付記2記載の内視鏡。 (4) The endoscope according to appendix 2, wherein the manipulator is operated by bending the shape memory alloy.

(5)前記溶接手段は、熱源がレーザー光線である付記3記載の内視鏡。 (5) The endoscope according to appendix 3, wherein the welding means has a heat source as a laser beam.

(6)前記溶接手段は、熱源がガス燃焼炎である付記3記載の内視鏡。 (6) The endoscope according to appendix 3, wherein the welding means is a gas combustion flame.

(7)前記溶接手段は、熱源をアークとする付記3記載の内視鏡。 (7) The endoscope according to appendix 3, wherein the welding means uses a heat source as an arc.

(8)前記溶接手段は、熱源をジュール熱とするスポット溶接である付記3記載の内視鏡。 (8) The endoscope according to appendix 3, wherein the welding means is spot welding using a heat source as Joule heat.

(9)前記溶接手段は、熱源を電子銃とする電子ビーム溶接である付記3記載の内視鏡。 (9) The endoscope according to appendix 3, wherein the welding means is electron beam welding using a heat source as an electron gun.

(10)前記補修作業手段が前記マニピュレーター先端に設けた研削手段である付記1の内視鏡。 (10) The endoscope according to appendix 1, wherein the repair work means is a grinding means provided at a tip of the manipulator.

(11)前記研削手段は、砥石と、この砥石を回転動作させる駆動手段とで構成される付記10記載の内視鏡。 (11) The endoscope according to appendix 10, wherein the grinding means includes a grindstone and a driving means for rotating the grindstone.

(12)前記砥石を回転動作させる駆動手段がDCモーターである付記11記載の内視鏡。 (12) The endoscope according to appendix 11, wherein the driving means for rotating the grindstone is a DC motor.

(13)前記砥石を回転動作させる駆動手段が、回転翼を有するタービンと、このタービンに供給される流体源からなる付記11記載の内視鏡。 (13) The endoscope according to appendix 11, wherein the driving means for rotating the grindstone includes a turbine having rotating blades and a fluid source supplied to the turbine.

(14)前記計測手段は、光の射出部と、前記射出部を広い範囲でスキャニングする駆動部と、光の反射光の強さを測る計測部とからなる付記1記載の内視鏡。 (14) The endoscope according to appendix 1, wherein the measuring unit includes a light emitting unit, a driving unit that scans the emitting unit in a wide range, and a measuring unit that measures the intensity of reflected light.

(15)前記硬性ヘッド部の姿勢を検知する姿勢検知手段は、角速度を検出するジャイロである付記1記載の内視鏡。 (15) The endoscope according to appendix 1, wherein the posture detecting means for detecting the posture of the rigid head portion is a gyro for detecting an angular velocity.

(16)前記計測手段と前記姿勢検知手段の駆動制御回路と基板とを前記硬性ヘッド部に設けた付記1記載の内視鏡。 (16) The endoscope according to appendix 1, wherein the measurement unit, a drive control circuit for the posture detection unit, and a substrate are provided in the rigid head unit.

(17)前記計測手段及び前記姿勢検知手段の駆動制御回路を1つの基板上に設けた付記1記載の内視鏡。 (17) The endoscope according to appendix 1, wherein drive control circuits for the measurement unit and the posture detection unit are provided on one substrate.

(18)前記計測手段及び前記姿勢検知手段の駆動制御回路を設けた基板が、シリコン基板である付記17または付記18記載の内視鏡。 (18) The endoscope according to appendix 17 or appendix 18, wherein the substrate on which the drive control circuit for the measurement unit and the posture detection unit is provided is a silicon substrate.

(19)前記基板と前記基板上に配置されている計測手段及び姿勢検知手段及びそれぞれの駆動制御回路を覆う箱体を備え、この箱体の内部にシールドガスが通過する流路を設けた付記3または付記17記載の内視鏡。 (19) Additional notes provided with a box that covers the substrate, the measurement means and the attitude detection means arranged on the substrate, and the respective drive control circuits, and a flow path through which a shield gas passes is provided inside the box. 3 or the endoscope according to appendix 17.

(20)前記基板上または基板内部にシールドガスを通す流路を設けた付記17記載の内視鏡。 (20) The endoscope according to appendix 17, wherein a flow path for passing a shielding gas is provided on the substrate or inside the substrate.

(21)前記基板に、前記計測手段と前記姿勢検知手段及びそれらの駆動制御回路を冷却するための冷却供給路を設けた付記17記載の内視鏡。 (21) The endoscope according to appendix 17, wherein a cooling supply path for cooling the measurement unit, the posture detection unit, and their drive control circuit is provided on the substrate.

(22)前記硬性ヘッド部に対して、前記補修作業手段と前記計測手段と前記姿勢検知手段とがそれぞれ独立して着脱可能である付記1記載の内視鏡。 (22) The endoscope according to appendix 1, wherein the repair work means, the measurement means, and the posture detection means are detachably attached to the rigid head portion.

(23)前記硬性ヘッド部にフィン構造を設けた付記1記載の内視鏡。 (23) The endoscope according to appendix 1, wherein the rigid head portion is provided with a fin structure.

(24)前記複数の湾曲部は、可撓性を有するチューブと、このチューブ内に設けた形状記憶部材と、この形状記憶部材を加熱する加熱手段と、この加熱手段を制御する制御装置とで構成される付記1記載の内視鏡。 (24) The plurality of bending portions include a flexible tube, a shape memory member provided in the tube, a heating unit that heats the shape memory member, and a control device that controls the heating unit. The endoscope according to appendix 1, which is configured.

(25)前記湾曲部は、長手方向および径方向に複数の透孔を有するチューブと、前記透孔に対して流体を供給する流体供給手段と、前記流体供給手段を制御する流体制御手段とで構成される付記1記載の内視鏡。 (25) The bending portion includes a tube having a plurality of through holes in a longitudinal direction and a radial direction, fluid supply means for supplying fluid to the through holes, and fluid control means for controlling the fluid supply means. The endoscope according to appendix 1, which is configured.

図1ないし図13は本発明の一実施例に係り、図1は 内視鏡の概略構成を示す説明図1 to 13 relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an endoscope. 硬性ヘッド部の構成を説明する図The figure explaining the structure of a rigid head part 基板の概略構成を示す図Diagram showing schematic configuration of substrate マイクロ光スキャナとマイクロジャイロとを基板に配設した状態を示す説明図Explanatory drawing which shows the state which has arrange | positioned the micro optical scanner and the micro gyro to the board | substrate マイクロ光スキャナの構成を説明する図The figure explaining the composition of a micro optical scanner 補修用マニピュレータの構成を説明する図The figure explaining the composition of the manipulator for repair マイクロ溶接具の構成を説明する図The figure explaining the composition of a micro welding tool 湾曲部の概略構成を示す説明図Explanatory drawing which shows schematic structure of a bending part 湾曲用形状記憶合金の構成を説明する図The figure explaining the structure of the shape memory alloy for bending 各湾曲部の構成を説明する断面図Sectional drawing explaining the structure of each bending part 湾曲用形状記憶合金の湾曲部への配設方法を示す説明図Explanatory drawing which shows the arrangement | positioning method to the curved part of the shape memory alloy for bending 内視鏡の使用例を示す図The figure which shows the usage example of the endoscope 湾曲部の作用例を示す説明図Explanatory drawing which shows the operation example of a bending part 硬性ヘッド部の他の構成を示す説明図Explanatory drawing showing another configuration of the rigid head portion マイクロ光スキャナの配置位置の他の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the other structure of the arrangement position of a micro optical scanner 計測手段の他の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the other structure of a measurement means 計測手段の別の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows another structure of a measurement means 補修用マニピュレータの他の構成を示す説明図Explanatory drawing showing another configuration of the repair manipulator 形状記憶合金プレートと薄膜ヒーターとの関係を示す図Diagram showing the relationship between shape memory alloy plate and thin film heater マイクロ溶接装置の他の構成を示す図The figure which shows the other structure of a micro welding apparatus マイクロ溶接装置の別の構成を示す図The figure which shows another structure of a micro welding apparatus マイクロ溶接装置のまた別の構成を示す図The figure which shows another structure of a micro welding apparatus マイクロ溶接装置のさらに他の構成を示す図The figure which shows other structure of a micro welding apparatus マイクロ溶接装置の作用を示す図Diagram showing the action of micro welding equipment マイクロ溶接装置のさらに別の構成を示す図The figure which shows another structure of a micro welding apparatus 電子銃の概略構成を示す説明図Explanatory drawing showing the schematic configuration of the electron gun 溶接以外の補修作業手段の1例を示す図The figure which shows one example of repair work means other than welding 回転駆動させる駆動部とエアタービンを説明する図The figure explaining the drive part and air turbine which are rotationally driven 砥石を回転駆動させる駆動部の他の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the other structure of the drive part which rotationally drives a grindstone. 湾曲部の他の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the other structure of a bending part. 湾曲部の構成を具体的に示す説明図Explanatory drawing which shows the structure of a bending part concretely チューブ接続部材の概略構成を説明する図The figure explaining schematic structure of a tube connection member 硬質ヘッド部内の回路デバイス冷却機構の1例を示す説明図Explanatory drawing which shows one example of the circuit device cooling mechanism in a hard head part 硬質ヘッド部内の回路デバイス冷却機構の他の例を示す説明図Explanatory drawing which shows the other example of the circuit device cooling mechanism in a hard head part. 硬質ヘッド部内の回路デバイス冷却機構の応用例を示す説明図Explanatory drawing showing an application example of the circuit device cooling mechanism in the hard head 図35の回路デバイス冷却機構を硬質ヘッド部内に配設した状態を示す図The figure which shows the state which has arrange | positioned the circuit device cooling mechanism of FIG. 35 in the hard head part. 硬質ヘッド部内の回路デバイス冷却機構の別の例を示す説明図Explanatory drawing which shows another example of the circuit device cooling mechanism in a hard head part. 補修作業手段が着脱自在な内視鏡の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the structure of the endoscope in which repair work means is detachable 従来の内視鏡の湾曲部の概略構成を説明する図The figure explaining schematic structure of the curved part of the conventional endoscope

符号の説明Explanation of symbols

1…内視鏡
2…硬性ヘッド部
3…湾曲部
7…マイクロ溶接具
7a…レーザ溶接部
7b…溶加材供給部
75…ガス供給チューブ
8…補修用マニピュレータ
9…マイクロ光スキャナ
10…マイクロジャイロ
17a…第1SMAワイヤ
17b…第2SMAワイヤ
1 ... Endoscope
2 ... Hard head
3. Curved part
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Micro welding tool 7a ... Laser welding part 7b ... Filler material supply part 75 ... Gas supply tube 8 ... Manipulator for repair 9 ... Micro optical scanner
10 ... Micro Gyro
17a ... 1st SMA wire 17b ... 2nd SMA wire

Claims (3)

可撓性を有する細長の挿入部の先端部側に設けた硬性ヘッド部と、前記硬性ヘッド部に設けた観察手段と、前記硬性部の後部側に連接した湾曲部とを備える内視鏡において、
前記硬性ヘッド部に一対のマニピュレータを設け、
前記一対のマニピュレータは、
観察対象における補修部位の補修を行う補修作業手段、溶加材供給手段およびシールドガス供給手段を有するマイクロ溶接具を備え
前記補修作業手段は、溶接を行う溶接手段であることを特徴とする内視鏡。
In an endoscope comprising a rigid head portion provided on a distal end side of a flexible elongated insertion portion, observation means provided on the rigid head portion, and a curved portion connected to a rear side of the rigid portion. ,
A pair of manipulators are provided on the rigid head part,
The pair of manipulators is
A repair work means for repairing a repair site in an observation object, a micro welding tool having a filler material supply means and a shield gas supply means ,
The endoscope characterized in that the repair work means is welding means for performing welding .
前記一対のマニピュレータは、加熱状態に応じて長さが伸縮する形状記憶部材を複数有し、この複数の形状記憶部材の加熱状態に応じて所望方向に湾曲する湾曲部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡。   The pair of manipulators includes a plurality of shape memory members whose lengths expand and contract according to a heating state, and include a bending portion that curves in a desired direction according to the heating state of the plurality of shape memory members. The endoscope according to claim 1. 前記溶接手段は、レーザファイバと、前記レーザファイバの先端に配置された光学部とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の内視鏡。 The endoscope according to claim 1, wherein the welding unit includes a laser fiber and an optical unit disposed at a tip of the laser fiber .
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