JP6817115B2

JP6817115B2 - 筒状部材の検査装置

Info

Publication number: JP6817115B2
Application number: JP2017048319A
Authority: JP
Inventors: 理倫臼木; 信一片山
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Sanwa Tekki Corp
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Sanwa Tekki Corp
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-03-14
Also published as: JP2018151540A

Description

この発明は、筒状部材の内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置に関する。

電車線設備で用いられる可動ブラケットなどに使用されるパイプ類は、長期間の使用により腐食が発生して損傷が進行している。さらに、塩害地域においてはパイプ類の寿命が短くなっている。この腐食はパイプ類の内部から発生している場合が多く、パイプ類の外部からは検査が非常に難しく未然発見がなかなか困難である。このため、パイプ類の内部を詳しく検査する場合には、可動ブラケットを現場から実際に撤去してからパイプ類の断面の材料を調査している。従来、可動ブラケットなどに使用されるパイプ類の損傷を現場で調べる方法としては、パイプ類の外部の状態から内部の状態を推測する方法や、パイプ類の金具取付孔からファイバースコープを挿入してファイバースコープによってパイプ類の内部を観察する方法がある。

従来の内視鏡装置は、配管内に挿入される長尺の挿入部材と、この挿入部材の先端部に取り付けられており配管の内部を撮影するカメラヘッドと、挿入部材の後端部に取り付けられておりカメラヘッドが撮影した画像を表示するモニタと、挿入部材の内部に挿入されておりカメラヘッドとモニタとを接続するリード線などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の内視鏡装置では、配管内に挿入部材を挿入してカメラヘッドを所望の箇所に移動させながらカメラヘッドによって配管内の静止画や動画を撮影し、この静止画や動画をモニタに表示して配管内の腐食状況やつまり具合などを検査している。

特開2012-132970号公報

従来の内視鏡装置では、配管内の状態を監視して配管の腐食などの損傷を確認するために、カメラヘッドによって連続して撮影される配管内の静止画又は動画を観察データとしてモニタに表示している。このため、従来の内視鏡装置では、確認箇所が多い場合には、静止画又は動画をただ記録しただけの状態となり整理できない問題点がある。また、従来の内視鏡装置では、配管中のカメラヘッドの位置を正確に把握することが困難であるため、画像と位置情報とを正確にリンクすることができない問題点がある。

この発明の課題は、筒状部材の内部の状態を位置情報と対応させて正確に把握することができる筒状部材の検査装置を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図３及び図５〜図１０に示すように、筒状部材の内周面の状態を検査する筒状部材（７ａ）の検査装置であって、前記筒状部材を貫通する貫通孔（７ｊ）からこの筒状部材の内部に挿入される挿入部（９）と、前記筒状部材の長さ方向に移動して、前記挿入部の先端部（９ａ）でこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部（１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ）と、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報（Ｄ_C1，…，Ｄ_CN）とこの筒状部材の長さ方向の位置情報（Ｄ_P1，…，Ｄ_PN）とを対応させて記憶する記憶部（１９）と、前記筒状部材の長さ方向の撮像位置（Ｐ ₁ ，…，Ｐ _N ）を前記位置情報として測定する位置測定部（１５）と、前記筒状部材の貫通孔に着脱自在に装着される装着部（１６）とを備え、前記装着部は、前記筒状部材の貫通孔からこの筒状部材の内部に手動で挿入される前記挿入部を移動自在にガイドするガイド部（１７）を備え、前記位置測定部は、前記挿入部の挿入動作に応じて回転する回転体（１５ａ）を備え、この回転体の回転量を検出する回転量検出部（１５ｂ）の検出結果に基づいて前記位置情報を測定することを特徴とする筒状部材の検査装置（８）である。

請求項２の発明は、図３〜図１０、図１５及び図１６に示すように、筒状部材（７ａ）の内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置であって、前記筒状部材を貫通する貫通孔（７ｊ）からこの筒状部材の内部に挿入される挿入部（９）と、前記筒状部材の長さ方向に移動して、前記挿入部の先端部（９ａ）でこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部（１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ）と、前記筒状部材の長さ方向の撮像位置（Ｐ₁，…，Ｐ_N）を位置情報（Ｄ_P1，…，Ｄ_PN）として測定する位置測定部（１５）と、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報（Ｄ_C1，…，Ｄ_CN）と前記位置情報とを対応させて表示する携帯端末装置（２６）に、この筒状部材の内周面の画像情報（Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LN）とこの位置情報とを出力する出力部（２５）と、前記筒状部材の貫通孔に着脱自在に装着される装着部（１６）とを備え、前記装着部は、前記筒状部材の貫通孔からこの筒状部材の内部に手動で挿入される前記挿入部を移動自在にガイドするガイド部（１７）を備え、前記位置測定部は、前記挿入部の挿入動作に応じて回転する回転体（１５ａ）を備え、この回転体の回転量を検出する回転量検出部（１５ｂ）の検出結果に基づいて前記位置情報を測定することを特徴とする筒状部材の検査装置（８）である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の筒状部材の検査装置において、図５に示すように、前記撮像部は、前記筒状部材の内周面の上下左右の撮像領域（Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_L）をそれぞれ撮像することを特徴とする筒状部材の検査装置である。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置において、図７及び図１０に示すように、前記筒状部材の内周面の上下左右の撮像領域の各画像情報（Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LN）をこの筒状部材の内周面の全周の画像情報（Ｄ_C1，…，Ｄ_CN）に合成する画像情報合成部（１４）を備えることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置において、図７及び図８に示すように、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて表示する表示部（２２）を備えることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置であって、図１に示すように、前記筒状部材は、電車線（１）を長さ方向に移動自在に支持する可動ブラケット（７）の主パイプ（７ａ）であることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置において、前記撮像部は、ビデオスコープ又はファイバースコープであることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

この発明によると、筒状部材の内部の状態を位置情報と対応させて正確に把握することができる。

この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置によって検査される可動ブラケットの正面図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の全体図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す断面図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す斜視図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部の先端部を模式的に示す正面図である。図５のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の構成図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の画像情報合成部が合成した撮像画像を一例として示す模式図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の位置測定部の断面図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の記憶部のデータ構造を示す模式図である。この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。この発明の第２実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部の先端部を模式的に示す正面図である。図１２のXIII-XIII線で切断した状態を示す断面図である。この発明の第３実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す断面図である。この発明の第４実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す断面図である。この発明の第４実施形態に係る筒状部材の検査装置の構成図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１に示す架線１は、線路上空に架設される架空電車線である。架線１は、支持点間の距離（径間）が所定の長さになるように、所定の間隔をあけて支持構造物３によって支持点で支持されている。架線１は、電車又は電気機関車などの電気車（鉄道車両）が走行する線路上空に架設されており、トロリ線１ａとちょう架線１ｂなどを備えている。トロリ線１ａは、電気車の集電装置のすり板が接触する電線であり、このすり板が摺動することによってこの電気車に負荷電流を供給する。ちょう架線１ｂは、トロリ線１ａの重量による弛み（弛度）が小さくなるようにトロリ線１ａを支持する線条である。図１に示す架線１は、トロリ線１ａをちょう架線１ｂにハンガによって吊り下げるシンプルカテナリ式ちょう架方式の架線である。

がいし（碍子）２は、電気導体を絶縁して支持する部材である。がいし２は、電気鉄道において絶縁のために加圧部分と接地間に使用される絶縁体である。図１に示すがいし２は、支持構造物３の電柱４によって可動ブラケット７を支持するときに、この電柱４とこの可動ブラケット７との間を電気的に絶縁する長幹がいしであり、外周面に等間隔のひだを有し沿面距離を大きくした棒状の陶器製又はポリマー製の絶縁体に連結用のキャップが取り付けられている。がいし２は、電柱バンド６に連結される側の端部と可動ブラケット７の主パイプ７ａに連結される側の端部とにそれぞれ金具部（キャップ金具）２ａを備えている。

支持構造物３は、架線１及びがいし２を支持するための電車線支持物である。支持構造物３は、図１に示すように、電柱４と、曲線引金具５と、電柱バンド６と、可動ブラケット７などを備えている。電柱４は、電車線路の構成物を支持する部材である。図１に示す電柱４は、可動ブラケット７を支持しており電気車が走行する線路に沿って基礎部分が固定されている。曲線引金具５は、トロリ線１ａを支持するとともに、曲線区間においてトロリ線１ａを曲線外側に引っ張る部材である。図１に示す曲線引金具５は、アームパイプ５ａと、アーム支持金具５ｂと、取付金具５ｃなどを備えている。アームパイプ５ａは、先端部でトロリ線１ａを把持しており、直線区間においてトロリ線１ａの振動を抑えトロリ線１ａにジグザグ偏位を付与する機能も有する。アーム支持金具５ｂは、アームパイプ５ａを振止パイプ７ｄに支持する部材である。アーム支持金具５ｂは、アームパイプ５ａの後端部を上下方向に回転可能に支持している。取付金具５ｃは、アーム支持金具５ｂを振止パイプ７ｄに着脱自在に取り付ける金具である。取付金具５ｃは、振止パイプ７ｄの外周面に位置調整可能なように装着されている。電柱バンド６は、可動ブラケット７を電柱４に取り付けるための部材である。電柱バンド６は、架線１、がいし２、曲線引金具５及び可動ブラケット７を支持した状態で、電柱４に着脱自在に巻き付けられて固定される円環状の金具である。電柱バンド６は、がいし２が水平方向に回転可能なように、このがいし２の金具部２ａをヒンジ結合している。

可動ブラケット７は、架線１を長さ方向に移動自在に支持する部材である。可動ブラケット７は、温度変化による電車線の移動に対応可能なように、支持点を中心に水平回転が可能であり、架線１の長さ方向（線路方向）への移動を許容し、上下方向の移動調整も僅かに可能である。可動ブラケット７は、主パイプ（水平主パイプ）７ａと、主パイプ（斜主パイプ）７ｂと、ちょう架線支持金具７ｃと、振止パイプ７ｄと、振止パイプ取付金具７ｅと、ドロッパ７ｆと、ドロッパ取付金具７ｇと、補強材７ｈなどを備えている。

主パイプ７ａは、水平方向に伸びる部材である。主パイプ７ａは、断面形状が円形の筒状部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管（STK400）の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。主パイプ７ａは、例えば、内径が35〜70mm程度である。主パイプ７ａは、貫通孔７ｉ，７ｊと、塞ぎ部材７ｋと、連結部７ｍなどを備えている。貫通孔７ｉ，７ｊは、主パイプ７ａの長さ方向に所定の間隔をあけてこの主パイプ７ａを貫通する部分である。貫通孔７ｉは、がいし２の金具部２ａと主パイプ７ａとを連結するための連結用貫通孔である。貫通孔７ｊは、主パイプ７ａ上の任意の位置にちょう架線支持金具７ｃを位置決めし装着するための位置調整用貫通孔である。貫通孔７ｊは、例えば、穴径が10〜15mm程度である。塞ぎ部材７ｋは、主パイプ７ａの開口部を塞ぐ部材である。塞ぎ部材７ｋは、主パイプ７ａの先端開口部から内部に雨水などが浸入するのを防ぐためにこの主パイプ７ａの先端開口部に溶接されている。連結部７ｍは、主パイプ７ａと主パイプ７ｂとを連結する部分である。連結部７ｍは、主パイプ７ａの外周面に固定されており、主パイプ７ｂの上端部を回転自在に連結し支持している。主パイプ７ａは、主パイプ７ｂ、ちょう架線支持金具７ｃ及び補強材７ｈを支持した状態で、この主パイプ７ａの後端部ががいし２の金具部２ａに連結されている。

主パイプ７ｂは、斜め方向に伸びる部材である。主パイプ７ｂは、主パイプ７ａと同様に断面形状が円形の筒状部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管（STK400）の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。主パイプ７ｂは、ドロッパ７ｆの上端部が連結される連結部７ｎなどを備えている。主パイプ７ｂは、主パイプ７ａ、振止パイプ７ｄ、ドロッパ７ｆ及び補強材７ｈを支持した状態で、この主パイプ７ｂの下端部ががいし２に連結されている。

ちょう架線支持金具７ｃは、架線１のちょう架線１ｂを支持する部材である。ちょう架線支持金具７ｃは、ちょう架線１ｂを掛け止めするフック部を有する一般構造用圧延鋼材（SS400)の金具であり、主パイプ７ａの外周面に装着されている。ちょう架線支持金具７ｃは、主パイプ７ａの貫通孔７ｊを貫通するボルトとこのボルトに装着されるナットなどの締結部材７ｐによって、この主パイプ７ａに位置調整可能なように着脱自在に装着されている。

振止パイプ７ｄは、曲線引金具５を支持する部材である。振止パイプ７ｄは、主パイプ７ａ，７ｂと同様に断面形状が円形の筒状部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管（STK400）の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。振止パイプ７ｄは、主パイプ７ａと平行に伸びて配置されており、曲線引金具５が着脱自在に装着されている。

振止パイプ取付金具７ｅは、振止パイプ７ｄを主パイプ７ｂに取り付ける部材である。振止パイプ取付金具７ｅは、振止パイプ７ｄを掛け止めするフック部を有する一般構造用圧延鋼材（SS400)の金具であり、振止パイプ７ｄの後端部を支持した状態で主パイプ７ｂの外周面に着脱自在に装着されている。

ドロッパ７ｆは、主パイプ７ｂと振止パイプ７ｄとを連結する部材である。ドロッパ７ｆは、一般構造用圧延鋼材（SS400)の板状部材であり、振止パイプ７ｄを主パイプ７ｂに吊り下げるようにこの振止パイプ７ｄを支持している。ドロッパ７ｆは、このドロッパ７ｆの上端部が主パイプ７ｂの連結部７ｎに連結されており、このドロッパ７ｆの下端部がドロッパ取付金具７ｇに連結されている。

ドロッパ取付金具７ｇは、振止パイプ７ｄをドロッパ７ｆに取り付ける部材である。ドロッパ取付金具７ｇは、一般構造用圧延鋼材（SS400)の金具であり、ドロッパ７ｆの下端部に連結された状態で、振止パイプ７ｄの先端部寄りの外周面に着脱自在に装着されている。

補強材７ｈは、主パイプ７ａ，７ｂと振止パイプ７ｄとの連結状態を保持する部材である。補強材７ｈは、一般構造用圧延鋼材（SS400)の板状部材であり、主パイプ７ａ，７ｂ及び振止パイプ７ｄを挟み込むように保持した状態で、この補強材７ｈの下端部が振止パイプ７ｄの外周面に着脱自在に装着されている。

図２〜図６及び図９に示す検査装置８は、主パイプ７ａの内周面の状態を検査する装置である。検査装置８は、図１０に示すように、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNとこの主パイプ７ａの長さ方向の位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて記憶することによって、この主パイプ７ａの内周面の状態を検査するとともにこの主パイプ７ａの損傷部位などを管理する。検査装置８は、図２〜図６及び図９に示す挿入部９と、図７に示す湾曲駆動部１０と、図６に示す光学アダプタ部１１と、図７に示す撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆと、図７に示す信号処理部１３と、図７に示す画像情報合成部１４と、図３、図７及び図９に示す位置測定部１５と、図３及び図９に示す装着部１６と、ガイド部１７と、図７に示す記憶部１８と、図３及び図９に示す位置決め部１９と、図７及び図９に示す切替部２０と、図２及び図７に示す操作部２１と、図７に示す表示部２２と、プログラム記憶部２３と、制御部２４などを備えている。

図２〜図６及び図９に示す挿入部９は、主パイプ７ａの内部に挿入される手段である。挿入部９は、可撓性を有する細管状の部材であり、図３に示すように主パイプ７ａの貫通孔７ｊから主パイプ７ａ内に挿入される。挿入部９は、図２に示すように、硬質な先端部９ａと、この先端部９ａを上下左右方向に湾曲可能な湾曲部９ｂと、可撓性を有する管部９ｃなどを備えている。挿入部９は、図３に示すように、この挿入部９の外径が主パイプ７ａの内径及び貫通孔７ｊの穴径よりも小さく形成されている。

図７に示す湾曲駆動部１０は、湾曲部９ｂを駆動する手段である。湾曲駆動部１０は、図２に二点鎖線で示すように、湾曲部９ｂが上下左右方向に湾曲するように湾曲部９ｂを駆動する。湾曲駆動部１０は、例えば、湾曲部９ｂを上下左右方向にそれぞれ駆動するために湾曲部９ｂに連結されて湾曲部９ｂを牽引するワイヤなどの牽引部材と、これらの牽引部材をそれぞれ駆動するための駆動力を発生するモータなどの駆動力発生部などを備えている。

図６に示す光学アダプタ部１１は、撮像対象物に応じて最適な光学系を着脱自在に交換可能な部分である。光学アダプタ部１１は、挿入部９の先端部９ａに着脱自在に装着可能であり、図５に示す視野角（画角）θなどに応じて複数種類が存在し、撮影対象物（被写体）である主パイプ７ａに応じて選択される。光学アダプタ部１１は、図６に示すように、主パイプ７ａの内周面からの光束が通過する観察窓１１ａと、図５及び図６に示すようにこの観察窓１１ａを通過する光束を集光して撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ、１２Ｆの結像面に結像させる対物レンズ１１ｂと、発光ダイオード(Light Emitting Diode(LED))のような撮像対象物に光を照射する照明部１１ｃと、図６に示すようにこの照明部１１ｃからの光が通過する照明窓１１ｄなどを備えている。

図５及び図７に示す撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌは、主パイプ７ａの長さ方向に移動してこの主パイプ７ａの内周面を撮像する手段である。撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌは、図５に示すように、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域（主パイプ７ａの内周面を円周方向に略４等分した領域）Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lをそれぞれ撮像する。撮像部１２Ｆは、主パイプ７ａの長さ方向に移動してこの主パイプ７ａの端面を撮像する手段である。撮像部１２Ｆは、図６に示すように、主パイプ７ａの端部側の撮像領域Ａ_Fを撮像する。

撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆは、図３に示すように、主パイプ７ａの貫通孔７ｊからこの主パイプ７ａ内に挿入される。撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌは、図５に示すように、主パイプ７ａの周方向を連続して撮像する円周方向撮像用カメラとして機能する。撮像部１２Ｆは、図６に示すように、主パイプ７ａの進行方向を連続して撮像する進行方向撮像用カメラとして機能する。図５に示すように、撮像部１２Ｕは主パイプ７ａの内周面の上側の撮像領域Ａ_Uを撮像し、撮像部１２Ｒは主パイプ７ａの内周面の右側の撮像領域Ａ_Rを撮像し、撮像部１２Ｄは主パイプ７ａの内周面の下側の撮像領域Ａ_Dを撮像し、撮像部１２Ｌは主パイプ７ａの内周面の左側の撮像領域Ａ_Lを撮像する。撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌは、図５に示すように、主パイプ７ａの内周面の全周に切れ目のない撮像画像を生成するために、主パイプ７ａの内周面の円周方向において隣り合う撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lとの境界に重複した撮像領域ΔＡ₁が形成されるように撮像する。撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌは、図６に示すように、主パイプ７ａの内周面の全周の撮像画像がこの主パイプ７ａの長さ方向に切れ目のない撮像画像を生成するために、主パイプ７ａの内周面の長さ方向において隣り合う撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lの境界に重複した撮像領域ΔＡ₂が形成されるように撮像する。撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆは、図５及び図６に示す光電気変換部１２ａと、図２、図３及び図６に示す画像信号伝送部１２ｂなどを備えている。撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆは、進行方向撮像用及び円周方向撮像用の光電気変換部１２ａによって撮像した映像を、画像信号伝送部１２ｂによって伝送するビデオスコープである。

図５及び図６に示す光電気変換部１２ａは、光を電気信号に変換する手段である。光電気変換部１２ａは、例えば、対物レンズ１１ｂを透過した光の強弱を画像情報に変換する電荷結合素子(Charge Coupled Device(CCD))のような光電気変換素子（固体撮像素子）である。光電気変換部１２ａは、被写体像を結像面に結像させて撮像画像を電気信号（画像信号（画像情報))に変換して制御部２４に出力する。図２、図３及び図６に示す画像信号伝送部１２ｂは、光電気変換部１２ａが出力する画像信号を伝送する手段である。画像信号伝送部１２ｂは、例えば、画像伝送用の映像信号テーブルなどであり、光電気変換部１２ａが出力する画像信号を制御部２４に伝送する。画像信号伝送部１２ｂは、図３及び図６に示すように、挿入部９の長さ方向に沿ってこの挿入部９内に配線されている。

図７に示す信号処理部１３は、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆが出力する電気信号を処理する手段である。信号処理部１３は、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆが出力するアナログ信号をディジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）するとともに、このディジタル信号を画像処理して制御部２４に出力する電気回路である。信号処理部１３は、例えば、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆは、照明部１１ｃの照度むらや撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆの感度のばらつきを補正したり、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆが撮像した撮像画像の濃度や色を補正したり、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆが出力する出力信号からノイズ成分を除去したりする。信号処理部１３は、処理後の画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LN、Ｄ_F1，…，Ｄ_FNを制御部２４に出力する。

図７に示す画像情報合成部１４は、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lの各画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNをこの主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNに合成する手段である。画像情報合成部１４は、図４に示すような主パイプ７ａを長さ方向に連続して撮像したときに、上下左右の４方位の静止画出力を繋げて、図５に示すような主パイプ７ａの内周面の円筒状の撮像画像を、図８に示すような平面状に展開した撮像画像（展開画像）に編集する。ここで、図４及び図８に示す溶接部Ｌは、主パイプ７ａを製造するときに溶接機によって生成される接合部である。損傷部Ｃは、例えば、主パイプ７ａの内周面に生成される腐食生成物などである。画像情報合成部１４は、図５及び図６に示すような主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lの各撮像画像をこの主パイプ７ａの内周面の円周方向及び長さ方向に滑らかに繋ぎ合せて結合し、この主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNを生成する。画像情報合成部１４は、例えば、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lの各撮像画像に露光量の過不足及び被写界深度の相違が存在するときには、各撮像画像の露光量及び被写界深度を補正して主パイプ７ａの内周面の全周の撮像画像に合成する。画像情報合成部１４は、図８に示すような主パイプ７ａの内周面の全周の撮像画像を、図１０に示す画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNとして制御部２４に出力する。

図７及び図９に示す位置測定部１５は、図４及び図１０に示す主パイプ７ａの長さ方向の撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nを、図１０に示す位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとして測定する手段である。位置測定部１５は、主パイプ７ａの基準位置から撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌによる撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nまでの距離を測定する。位置測定部１５は、例えば、貫通孔７ｊの中心から撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの撮像面の中心までの距離を測定する。位置測定部１５は、図９に示すように、回転体１５ａと、回転量検出部１５ｂと、位置演算部１５ｃなどを備えている。

図９に示す回転体１５ａは、挿入部９の挿入動作に応じて回転する部分である。回転体１５ａは、所定の隙間をあけて対向して装着部１６に回転自在に支持されており、挿入部９の外周面を挟み込むようにこの挿入部９と回転接触する。回転体１５ａは、例えば、この回転体１５ａの回転軸の中心線と貫通孔７ｊの中心線とが直交するように、この貫通孔７ｊの中心線上に配置されている。回転量検出部１５ｂは、回転体１５ａの回転量を検出する手段である。回転量検出部１５ｂは、例えば、回転体１５ａの回転軸に取り付けられて回転体１５ａの回転変位量に応じてパルス信号を発生するロータリエンコーダなどである。回転量検出部１５ｂは、回転体１５ａの回転に応じた回転量情報（回転量検出信号）を位置演算部１５ｃに出力する。位置演算部１５ｃは、回転量検出部１５ｂの検出結果に基づいて撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nを演算する手段である。位置演算部１５ｃは、回転量検出部１５ｂが出力する回転量検出信号に基づいて、主パイプ７ａの長さ方向における撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nを演算する。位置演算部１５ｃは、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nに応じた位置情報（位置信号）Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを制御部２４に出力する。

図３及び図９に示す装着部１６は、位置測定部１５を主パイプ７ａに着脱自在に装着する手段である。装着部１６は、主パイプ７ａの貫通孔７ｊに嵌合させることによってこの主パイプ７ａに着脱自在に装着される。装着部１６は、位置測定部１５を収容する収容部としても機能する。装着部１６は、図９に示すように、嵌合部１６ａと吸着部１６ｂなどを備えている。嵌合部１６ａは、貫通孔７ｊの内周面と嵌合する部分である。嵌合部１６ａは、貫通孔７ｊの穴径よりも僅かに外径が大きく形成されており、貫通孔７ｊから容易に抜け出さないようにゴムなどの摩擦係数が高い部材によって形成されている。吸着部１６ｂは、主パイプ７ａと吸着する手段である。吸着部１６ｂは、例えば、主パイプ７ａの外周面との間に磁力を発生させる永久磁石などであり、装着部１６の内部に埋め込まれている。

図３及び図９に示すガイド部１７は、挿入部９を移動自在にガイドする部分である。ガイド部１７は、貫通孔７ｊと主パイプ７ａとの間で挿入部９を移動自在にガイドすることによって挿入部９の挿入方向を変更する。ガイド部１７は、主パイプ７ａ内に挿入部９を前進させるときには、主パイプ７ａの長さ方向に対して直交する方向からこの主パイプ７ａの長さ方向に挿入部９の移動方向を変更する。一方、ガイド部１７は、主パイプ７ａ内から挿入部９を後退させるときには、主パイプ７ａの長さ方向からこの主パイプ７ａの長さ方向に対して直交する方向に挿入部９の移動方向を変更する。ガイド部１７は、装着部１６に形成されている貫通孔（ガイド孔）であり、挿入部９の外径よりもこのガイド部１７の内径が僅かに大きくなるように形成されている。ガイド部１７は、図９に示すように、主パイプ７ａの長さ方向と直交する方向に伸びる直線部１７ａと、主パイプ７ａの長さ方向に伸びる直線部１７ｂと、直線部１７ａと直線部１７ｂとを繋ぐ1/4円弧状に湾曲した曲線部１７ｃなどを備えている。

図７に示す記憶部１８は、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて記憶する手段である。記憶部１８は、例えば、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌが撮像した撮像画像と、この撮像画像を撮像したときの撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nとを対応させて記憶するメモリなどである。記憶部１８は、図１０に示すように、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと、各画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNを撮像したときの撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて記憶する。また、記憶部１８は、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_L毎の画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNと、各画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNを撮像したときの撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて記憶する。

図３及び図９に示す位置決め部１９は、主パイプ７ａに対して挿入部９を所定の位置に位置決めする部分である。位置決め部１９は、挿入部９に着脱自在に装着される円環状部材であり、挿入部９の外周面に取り付けられた状態で挿入部９とともに移動する。位置決め部１９は、主パイプ７ａの長さ方向に沿って挿入部９を移動させるときに、主パイプ７ａの中心線上に挿入部９の先端部９ａが位置するように挿入部９を位置決めするセンタリング部として機能する。位置決め部１９は、図９に実線で示すように、使用時には伸長状態になって挿入部９の外周面から展開して、この位置決め部１９の外周部が主パイプ７ａの内周面と接触する。一方、位置決め部１９は、図９に二点鎖線で示すように、非使用時には縮小状態になって挿入部９の外周面に収納されて、この位置決め部１９の外周部が主パイプ７ａの内周面から離間する。位置決め部１９は、例えば、可撓性及び弾力性を有し伸縮自在の合成樹脂又はゴムなどによって形成されている。位置決め部１９は、図３及び図９に示す流体圧室１９ａを備えている。

図３及び図９に示す流体圧室１９ａは、作動流体が供給及び排出される部分である。流体圧室１９ａは、位置決め部１９内に収容されており、作動流体が流入及び流出可能な袋状部材である。流体圧室１９ａは、作動流体が供給されると内部の流体圧が増加して膨張し、主パイプ７ａの内周面に位置決め部１９が接触するように、挿入部９の外周面から位置決め部１９を伸長させる。一方、流体圧室１９ａは、作動流体が排出されると内部の流体圧が減少して収縮し、主パイプ７ａの内周面から位置決め部１９が離間するように、挿入部９の外周面に位置決め部１９を縮小させる。

図７及び図９に示す切替部２０は、位置決め部１９を伸長状態と縮小状態とに切り替える手段である。切替部２０は、図９に示すように、使用時には位置決め部１９を縮小状態から伸長状態に切り替え、非使用時には位置決め部１９を伸長状態から縮小状態に切り替える。切替部２０は、位置決め部１９を流体圧によって伸縮するための流体圧回路を構成しており、ポンプ２０ａと、方向切替弁２０ｂと、流路２０ｃなどを備えている。

図９に示すポンプ２０ａは、位置決め部１９の流体圧室１９ａに作動流体を供給する装置である。ポンプ２０ａは、例えば、流体圧室１９ａに作動流体を供給する方向と流体圧室１９ａから作動流体を排出する方向とに回転する両方向流れの定容量形ポンプのような流体圧源である。方向切替弁２０ｂは、流体圧室１９ａの伸長、縮小及び停止を切り替える手段である。方向切替弁２０ｂは、右側のソレノイドSOL-aが通電状態になると流路２０ｃが切り替わり、位置決め部１９が伸長するようにポンプ２０ａから流体圧室１９ａに作動流体を供給させる。一方、方向切替弁２０ｂは、左側のソレノイドSOL-bが通電状態になると流路２０ｃが切り替わり、位置決め部１９が縮小するように流体圧室１９ａからポンプ２０ａに作動流体を排出させる。また、方向切替弁２０ｂは、ソレノイドSOL-a，SOL-bが非通電状態になると流路２０ｃが切り替わり、位置決め部１９の伸長及び収縮が停止するように、流体圧室１９ａへの作動流体の供給及び排出を停止する。流路２０ｃは、作動流体が流れる配管である。流路２０ｃは、流体圧室１９ａと方向切替弁２０ｂとの間、及び方向切替弁２０ｂとポンプ２０ａとの間で作動流体が流れるように挿入部９内に配管されている。

図２、図３及び図７に示す操作部２１は、検査装置８に関する種々の動作を使用者が選択するときに使用者が操作する手段である。操作部２１は、湾曲操作部２１ａと、撮像操作部２１ｂと、切替操作部２１ｃなどを備えている。湾曲操作部２１ａは、挿入部９の湾曲部９ｂを上下左右方向に湾曲させるときに使用者が操作する手段である。湾曲操作部２１ａは、例えば、レバーを傾斜させる方向入力によって湾曲部９ｂの湾曲方向を選択するジョイスティックなどである。湾曲操作部２１ａは、湾曲部９ｂの湾曲方向に応じた湾曲操作信号を制御部２４に出力する。撮像操作部２１ｂは、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆに撮像動作を開始及び終了させるときに使用者が操作する手段である。撮像操作部２１ｂは、例えば、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆによる撮影動作開始及び撮影動作終了を選択する切替スイッチなどである。撮像操作部２１ｂは、撮像動作を開始するときには撮像動作開始信号を制御部２４に出力し、撮像動作を終了するときには撮像動作終了信号を制御部２４に出力する。切替操作部２１ｃは、位置決め部１９を伸縮させるときに使用者が操作する手段である。切替操作部２１ｃは、例えば、位置決め部１９の伸長状態及び縮小状態を選択する切替スイッチなどである。切替操作部２１ｃは、伸長動作を開始するときには伸長動作開始信号を制御部２４に出力し、縮小動作を開始するときには縮小動作開始信号を制御部２４に出力する。

図７に示す表示部２２は、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆが撮像した撮像画像を表示する手段である。表示部２２は、例えば、図１０に示すように、記憶部１８が記憶する画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LN、Ｄ_C1，…，Ｄ_CN及び位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNなどを画面上に表示する表示装置である。表示部２２は、撮像部１２Ｆが撮像する主パイプ７ａの長さ方向の端部の撮像領域Ａ_Fの画像情報Ｄ_F1，…，Ｄ_FNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示したり、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌが撮像する主パイプ７ａの上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lの画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示したりする。表示部２２は、図８に示すように、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lのそれぞれの画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示したり、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示したりする。

図７に示すプログラム記憶部２３は、主パイプ７ａの内周面の状態を検査する検査プログラムを記憶する手段である。プログラム記憶部２３は、情報記録媒体から読み取った情報提供プログラム又は電気通信回線を通じて取り込まれた情報提供プログラムなどを記憶するメモリなどである。

図７に示す制御部２４は、検査装置８に関する種々の動作を制御する手段（中央処理部(CPU)）である。制御部２４は、パーソナルコンピュータなどを中心として構成されており、主パイプ７ａの内周面の状態を検査する検査プログラムに従って所定の処理を実行する。制御部２４は、例えば、湾曲操作部２１ａが出力する湾曲操作信号に基づいて湾曲駆動部１０を駆動制御したり、撮像操作部２１ｂが出力する撮像動作開始信号及び撮像動作終了信号に基づいて照明部１１ｃに照明動作開始及び照明動作終了を指令したり、撮像操作部２１ｂが出力する撮像動作開始信号及び撮像動作終了信号に基づいて撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆに撮像動作開始及び撮像動作終了を指令したり、切替操作部２１ｃが出力する伸長動作開始信号及び縮小動作開始信号に基づいて切替部２０に作動流体の供給、排出及び停止を指令したり、信号処理部１３が出力する画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNの記憶を記憶部１８に指令したり、信号処理部１３が出力する画像情報Ｄ_F1，…，Ｄ_FNの表示を表示部２２に指令したり、画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNの合成を画像情報合成部１４に指令したり、画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNの記憶を記憶部１８に指令したり、位置測定部１５が出力する位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNの記憶を記憶部１８に指令したり、画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LN，Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示するように表示部２２に指令したりする。制御部２４には、湾曲駆動部１０、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆ、信号処理部１３、画像情報合成部１４、位置測定部１５、記憶部１８、切替部２０、操作部２１、表示部２２及びプログラム記憶部２３が相互に通信可能に接続されている。

次に、この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の使用方法を説明する。
図１に示す可動ブラケット７の主パイプ７ａを検査するときには、可動ブラケット７に主パイプ７ａが取り付けられた状態で、図３及び図９に示すように装着部１６の嵌合部１６ａを主パイプ７ａの貫通孔７ｊに使用者が嵌め込む。その結果、装着部１６の吸着部１６ｂが発生する磁力によって主パイプ７ａに装着部１６が吸着して、主パイプ７ａに装着部１６が装着される。次に、図６に示す主パイプ７ａに適した光学アダプタ部１１を使用者が選択し、挿入部９の先端部９ａにこの光学アダプタ部１１を装着して、装着部１６のガイド部１７に挿入部９の先端部９ａを使用者が送り込む。その結果、挿入部９の先端部９ａがガイド部１７の直線部１７ａに沿って移動し曲線部１７ｃによって移動方向を変更されて直線部１７ｂに誘導され、位置測定部１５を経由して挿入部９の先端部９ａが主パイプ７ａ内に挿入される。次に、操作部２１の湾曲操作部２１ａを使用者が操作すると、湾曲操作部２１ａが湾曲操作信号を制御部２４に出力し、この湾曲操作信号に基づいて制御部２４が湾曲駆動部１０を駆動制御する。その結果、湾曲駆動部１０が湾曲部９ｂを上下左右方向に湾曲させて、主パイプ７ａ内の挿入部９の姿勢が直線状に変化する。この状態で、操作部２１の切替操作部２１ｃを使用者が伸長状態に切り替えると、切替操作部２１ｃが伸長動作開始信号を制御部２４に出力し、この伸長動作開始信号に基づいて制御部２４が切替部２０を駆動制御する。このため、図９に示すソレノイドSOL-aが通電状態になって方向切替弁２０ｂが切り替わりポンプ２０ａが作動流体を流体圧室１９ａに供給し、位置決め部１９が縮小状態から伸長状態に切り替わり、主パイプ７ａの内周面と位置決め部１９とが接触する。その結果、主パイプ７ａの中心に光学アダプタ部１１が位置決めされた状態で、主パイプ７ａの長さ方向に撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆが移動可能になる。

図１に示す主パイプ７ａの検査を終了するときには、図７に示す操作部２１の切替操作部２１ｃを使用者が縮小状態に切り替えると、切替操作部２１ｃが縮小動作開始信号を制御部２４に出力し、この縮小動作開始信号に基づいて制御部２４が切替部２０を駆動制御する。このため、図９に示すソレノイドSOL-bが通電状態に方向切替弁２０ｂが切り替わりポンプ２０ａが作動流体を流体圧室１９ａから排出し、位置決め部１９が伸長状態から縮小状態に切り替わり、主パイプ７ａの内周面と位置決め部１９とが離間する。この状態で、挿入部９を使用者が引き出すと、挿入部９の先端部９ａがガイド部１７の直線部１７ｂに沿って移動し曲線部１７ｃによって移動方向を変更されて直線部１７ａに誘導されて、挿入部９の先端部９ａが主パイプ７ａ内から抜け出す。次に、吸着部１６ｂと主パイプ７ａとの間の磁力に抗して、装着部１６の嵌合部１６ａを主パイプ７ａの貫通孔７ｊから使用者が引き抜き、装着部１６が主パイプ７ａから取り外される。

次に、この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置の動作を説明する。
以下では、図７に示す制御部２４の動作を中心として説明する。
図１１に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、撮像動作を開始するか否かを制御部２４が判断する。検査装置８の電源を使用者がON動作して検査装置８に電力が供給されると、図７に示すプログラム記憶部２３から検査プログラムを制御部２４が読み込んで、一連の検査処理を制御部２４が実行する。図３及び図９に示すように、主パイプ７ａ内に挿入部９が挿入されて光学アダプタ部１１が主パイプ７ａの中心線上に位置決め部１９によって位置決めされた状態で、使用者が手動で挿入部９を主パイプ７ａ内に送り込む。操作部２１の撮像操作部２１ｂを使用者が操作して撮像動作の開始が選択されると、撮像操作部２１ｂが撮像動作開始信号を制御部２４に出力する。撮像動作開始信号が入力したと制御部２４が判断したときにはＳ１１０に進み、撮像動作開始信号が入力していないと制御部２４が判断したときには一連の検査処理を終了する。

Ｓ１１０において、撮像動作の開始を撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆに制御部２４が指令する。撮像動作開始信号が撮像操作部２１ｂから制御部２４に入力すると、撮像動作の開始を撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆに制御部２４が指令する。その結果、図５及び図６に示すように撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌが主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lを撮像し、画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNを制御部２４に出力する。画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNが制御部２４に入力すると、この画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNを記憶部１８に制御部２４が出力する。その結果、図１０に示すように、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lの画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNを記憶部１８が記憶する。

Ｓ１２０において、位置測定の開始を位置測定部１５に制御部２４が指令する。図３及び図９に示すように、挿入部９を使用者が主パイプ７ａ内に送り込むと、図９に示すように回転体１５ａが回転して位置演算部１５ｃが位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを制御部２４に出力する。位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNが制御部２４に入力すると、この位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを記憶部１８に出力し、図１０に示すように主パイプ７ａの長さ方向の位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNと対応させて記憶部１８が記憶する。

Ｓ１３０において、画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNの合成を画像情報合成部１４に制御部２４が指令する。各位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNに対応する画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNを記憶部１８から制御部２４が読み出して、画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNを画像情報合成部１４に制御部２４が出力する。このため、図８に示すように、位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNに対応する主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNを画像情報合成部１４が生成し、この画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNを画像情報合成部１４が制御部２４出力する。その結果、図１０に示すように、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNを位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNと対応させて記憶部１８が記憶する。

Ｓ１４０において、撮像動作を終了するか否かを制御部２４が判断する。操作部２１の撮像操作部２１ｂを使用者が操作して撮像動作の終了が選択されると、撮像操作部２１ｂが撮像動作終了信号を制御部２４に出力する。撮像動作終了信号が入力したと制御部２４が判断したときには一連の検査処理を終了する。一方、撮像動作終了信号が入力していないと制御部２４が判断したときにはＳ１２０の戻り、Ｓ１３０以降の処理を制御部２４が繰り返す。その結果、図３、図４及び図６に二点鎖線で示すように、主パイプ７ａ内に挿入部９が継続して挿入されると、図８に示すように主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNが連続して生成されて、画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとが対応して記録される。

この発明の第１実施形態に係る筒状部材の検査装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、主パイプ７ａの長さ方向に移動してこの主パイプ７ａの内周面を撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌが撮像し、この主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNとこの主パイプ７ａの長さ方向の位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて記憶部１８が記憶する。このため、画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNを位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとともに正確に把握することができるとともに、可動ブラケット７の主パイプ７ａの内部の全周囲を短時間に調査することができる。その結果、可動ブラケット７の損傷部位などを正確に保守管理することができ、電車線設備の信頼性を向上させることができる。

(2) この第１実施形態では、主パイプ７ａの長さ方向の撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nを位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとして位置測定部１５が測定する。このため、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nを正確に測定することによって、画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて主パイプ７ａの内部の状態を高精度に把握することができる。

(3) この第１実施形態では、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lをそれぞれ撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌが撮像する。このため、主パイプ７ａの内周面の全周を撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌによって切れ目なく撮像することができる。

(4) この第１実施形態では、主パイプ７ａの内周面の上下左右の撮像領域Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_Lの各画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNをこの主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNに画像情報合成部１４が合成する。また、この第１実施形態では、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNを位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNと対応させて記憶部１８が記憶する。このため、主パイプ７ａの内周面に損傷個所などが存在するときにこの損傷個所を容易に特定し記録することができ、損傷個所などを必要に応じて迅速に補修することができる。

(5) この第１実施形態では、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示部２２が表示する。このため、主パイプ７ａを現場に設置した状態でこの主パイプ７ａの内部の状態をリアルタイムで検査することができる。

(6) この第１実施形態では、主パイプ７ａの長さ方向に所定の間隔をあけてこの主パイプ７ａを貫通する貫通孔７ｊから撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌがこの主パイプ７ａ内に挿入される。このため、主パイプ７ａの既存の位置調整用の貫通孔７ｊから撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌを挿入して、主パイプ７ａの内部を簡単に検査することができる。

(7) この第１実施形態では、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌがビデオスコープである。このため、主パイプ７ａの内部の全方位を連続して記録することができるとともに、カメラ撮影の位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNに付与することによって、主パイプ７ａの内部の状態を簡単に監視し、主パイプ７ａの腐食などの損傷を確認することができる。

（第２実施形態）
以下では、図１〜図１０に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図１２及び図１３に示す撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆは、数千から数万本の光ファイバーを束ねた進行方向撮像用及び円周方向撮像用の画像信号伝送部１２ｃによって映像を伝送するファイバースコープである。撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆは、光電気変換部１２ａと画像信号伝送部１２ｃなどを備えている。図１３に示す光電気変換部１２ａは、画像信号伝送部１２ｃの出射端１２ｅからの光の強弱を画像信号（画像情報）に変換して制御部２４に出力する。画像信号伝送部１２ｃは、対物レンズ１１ｂを透過した光を伝送する手段である。画像信号伝送部１２ｃは、例えば、画像伝送用のイメージガイドファイバなどであり、図１２及び図１３に示すように光が入射する入射端１２ｄと、この入射端１２ｄから入射した光が出射する出射端１２ｅなどを備えている。画像信号伝送部１２ｃは、対物レンズ１１ｂを透過した光を入射端１２ｄから入射させて出射端１２ｅに伝送する。画像信号伝送部１２ｃは、挿入部９の長さ方向に沿ってこの挿入部９内に配線されている。

この発明の第２実施形態に係る筒状部材の検査装置には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌがファイバースコープである。このため、主パイプ７ａの内部の全方位を連続して記録することができるとともに、カメラ撮影の位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNに付与することによって、主パイプ７ａの内部の状態を簡単に監視し、主パイプ７ａの腐食などの損傷を確認することができる。

（第３実施形態）
図１４に示す検査装置８は、図３及び図９に示す位置決め部１９及び切替部２０が省略されている。検査装置８は、図１４に示す操作部２１の湾曲操作部２１ａを使用者が操作することによって湾曲部９ｂを上方に湾曲させ、主パイプ７ａの中心線上に挿入部９の先端部９ａを位置決めする。検査装置８は、図中二点鎖線で示すように、主パイプ７ａ内に挿入した挿入部９をこの主パイプ７ａの内周面の下方を這うように進行させて、図５〜図７、図１１及び図１２に示す撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌによってこの主パイプ７ａの内周面を撮像する。この第３実施形態には、第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果がある。

（第３実施形態）
図１５及び図１６に示す検査装置８は、通信回線を通じて携帯端末装置２６と接続して主パイプ７ａの内周面の状態を検査する。入出力部２５は、検査装置８と携帯端末装置２６との間で種々の情報を通信するときに、これらの情報を入出力させる手段である。入出力部２５は、検査装置８と携帯端末装置２６との間で種々の情報を入出力させるインタフェース(I/O)回路である。入出力部２５は、主パイプ７ａの内周面の画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを携帯端末装置２６に送信する。入出力部２５は、例えば、検査装置８側と携帯端末装置２６側との間で相互に制御信号を入出力させるとともに、検査装置８側に携帯端末装置２６側から電力を供給する着脱自在のUSB(Universal Serial Bus)のコネクタなどである。入出力部２５は、図１６に示すように、湾曲駆動部１０、照明部１１ｃ、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆ、信号処理部１３及び位置演算部１５ｃと制御部２４とを接続している。

図１５及び図１６に示す携帯端末装置２６は、通信回線を通じて他の装置に接続されて種々の情報を入力及び表示する装置である。携帯端末装置２６は、情報機器の一種であり、回線又はネットワークの末端に接続可能であり、他の装置と通信を行う主体となる携帯可能な小型端末装置である。携帯端末装置２６は、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示する。携帯端末装置２６は、例えば、スマートフォン、携帯電話又はタブレット型端末などの情報処理端末である。携帯端末装置２６は、図１６に示す画像情報合成部１４と、図１６に示す記憶部１８と、図１５及び図１６に示す操作部２１と、表示部２２と、図１６に示すプログラム記憶部２３と、制御部２４などを備えている。

この発明の第４実施形態に係る筒状部材の検査装置には、第１実施形態〜第３実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第４実施形態では、主パイプ７ａの長さ方向に移動してこの主パイプ７ａの内周面を撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌが撮像し、この主パイプ７ａの長さ方向の撮像位置Ｐ₁，…，Ｐ_Nを位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとして位置測定部１５が測定する。また、この第４実施形態では、主パイプ７ａの内周面の全周の画像情報Ｄ_C1，…，Ｄ_CNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを対応させて表示する携帯端末装置２６に、この主パイプ７ａの内周面の画像情報Ｄ_U1，…，Ｄ_UN、Ｄ_R1，…，Ｄ_RN、Ｄ_D1，…，Ｄ_DN、Ｄ_L1，…，Ｄ_LNと位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNとを入出力部２５が出力する。このため、現場で使用者が簡単に短時間で主パイプ７ａの内周面を検査することができる。例えば、照明部１１ｃ及び撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆなどを備えるUSBファイバースコープを、使用者が所持する携帯端末装置２６に接続して、主パイプ７ａの内周面を検査することができる。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、支持構造物３が曲線引金具５を備える場合を例に挙げて説明したが、直線区間においてトロリ線１ａの振動を抑えトロリ線１ａにジグザグ偏位を付与する振止金具を支持構造物３が備える場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、位置調整用の貫通孔７ｊから挿入部９を挿入して検査する場合を例に挙げて説明したが、連結用の貫通孔７ｉから挿入部９を挿入して検査することもできる。また、この実施形態では、可動ブラケット７の主パイプ７ａの内周面の状態を検査する場合を例に挙げて説明したが、主パイプ７ａ以外の種々のパイプ類の内周面を検査する場合についてもこの発明を適用することができる。例えば、原子炉やプラントの配管内の内周面を検査することもできる。さらに、この実施形態では、内径が35〜70mm程度の主パイプ７ａを例に挙げて説明したが、内径が35〜400mm程度の電車線支持物（支持構造物）についてもこの発明を適用することができる。例えば、鋼管ビーム又は鋼管柱のような電車線支持物である鋼管ビーム又は鋼管柱の水抜き孔から挿入部９を挿入して検査することもできる。

(2) この実施形態では、可動ブラケット７の主パイプ７ａの内周面の状態を検査する場合を例に挙げて説明したが、主パイプ７ｂの内周面の状態を検査することもできる。また、この実施形態では、挿入部９の先端部９ａを主パイプ７ａの中心線上に位置決めして主パイプ７ａの内周面を撮像する場合を例に挙げて説明したが、挿入部９の先端部９ａを主パイプ７ａの中心線から僅かにずれた位置で主パイプ７ａの内周面を撮像することもできる。この場合には、信号処理部１３によって焦点ずれによって発生する撮像画像のぼけを修正することができる。さらに、この実施形態では、位置測定部１５の回転体１５ａの回転量に応じて位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを測定する場合を例に挙げて説明したが、このような位置測定方法に限定するものではない。例えば、装着部１６側から挿入部９の先端部９ａに光を照射し、この先端部９ａからの反射光を受光することによって位置情報Ｄ_P1，…，Ｄ_PNを測定することもできる。

(3) この実施形態では、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの光電気変換部１２ａの撮像面を主パイプ７ａの内周面に向ける場合や、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの画像信号伝送部１２ｃの入射端１２ｄを主パイプ７ａの内周面に向ける場合を例に挙げて説明したが、このような構造に限定するものではない。例えば、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの光電気変換部１２ａの撮像面を主パイプ７ａの長さ方向に向けて反射ミラーによって撮像面に結像させたり、撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌの画像信号伝送部１２ｃの入射端１２ｄを主パイプ７ａの長さ方向に向けて反射ミラーによって入射端１２ｄに結像させたりすることもできる。また、この実施形態では、複数の撮像部１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆによって撮像する場合を例に挙げて説明したが、魚眼レンズを透過する光を一つの撮像部に結像させて信号処理部１３によって主パイプ７ａの内周面の全周の撮影画像に編集することもできる。さらに、この第４実施形態では、通信回線として有線通信のUSBを入出力部２５として使用する場合を例に挙げて説明したが、赤外線又はBluetooth (登録商標)などの無線通信を入出力部２５に使用する場合についても、この発明を適用することができる。

１架線（電車線）
１ａトロリ線
１ｂちょう架線
２がいし
３支持構造物
４電柱
５曲線引金具
６電柱バンド
７可動ブラケット
７ａ，７ｂ主パイプ（筒状部材）
７ｉ，７ｊ貫通孔
８検査装置
９挿入部
９ａ先端部
９ｂ湾曲部
９ｃ管路
１０湾曲駆動部
１１光学アダプタ部
１２Ｕ，１２Ｒ，１２Ｄ，１２Ｌ，１２Ｆ撮像部
１２ａ光電気変換部
１２ｂ，１２ｃ画像信号伝送部
１２ｄ入射端
１２ｅ出射端
１３信号処理部
１４画像情報合成部
１５位置測定部
１６装着部
１７ガイド部
１８記憶部
１９位置決め部
２０切替部
２１操作部
２２表示部
２３プログラム記憶部
２４制御部
２５入出力部
２６携帯端末装置
θ 視野角
Ａ_U，Ａ_R，Ａ_D，Ａ_L 撮像領域
Ｄ_U1，…，Ｄ_UN 画像情報
Ｄ_R1，…，Ｄ_RN 画像情報
Ｄ_D1，…，Ｄ_DN 画像情報
Ｄ_L1，…，Ｄ_LN 画像情報
Ｄ_C1，…，Ｄ_CN 画像情報
Ｄ_P1，…，Ｄ_PN 位置情報
Ｐ₁，…，Ｐ_N 撮像位置
Ｌ溶接部
Ｃ損傷部

Claims

筒状部材の内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置であって、
前記筒状部材を貫通する貫通孔からこの筒状部材の内部に挿入される挿入部と、
前記筒状部材の長さ方向に移動して、前記挿入部の先端部でこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部と、
前記筒状部材の内周面の全周の画像情報とこの筒状部材の長さ方向の位置情報とを対応させて記憶する記憶部と、
前記筒状部材の長さ方向の撮像位置を前記位置情報として測定する位置測定部と、
前記筒状部材の貫通孔に着脱自在に装着される装着部とを備え、
前記装着部は、前記筒状部材の貫通孔からこの筒状部材の内部に手動で挿入される前記挿入部を移動自在にガイドするガイド部を備え、
前記位置測定部は、前記挿入部の挿入動作に応じて回転する回転体を備え、この回転体の回転量を検出する回転量検出部の検出結果に基づいて前記位置情報を測定すること、
を特徴とする筒状部材の検査装置。
筒状部材の内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置であって、
前記筒状部材を貫通する貫通孔からこの筒状部材の内部に挿入される挿入部と、
前記筒状部材の長さ方向に移動して、前記挿入部の先端部でこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部と、
前記筒状部材の長さ方向の撮像位置を位置情報として測定する位置測定部と、
前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて表示する携帯端末装置に、この筒状部材の内周面の画像情報とこの位置情報とを出力する出力部と、
前記筒状部材の貫通孔に着脱自在に装着される装着部とを備え、
前記装着部は、前記筒状部材の貫通孔からこの筒状部材の内部に手動で挿入される前記挿入部を移動自在にガイドするガイド部を備え、
前記位置測定部は、前記挿入部の挿入動作に応じて回転する回転体を備え、この回転体の回転量を検出する回転量検出部の検出結果に基づいて前記位置情報を測定すること、
を特徴とする筒状部材の検査装置。
請求項１又は請求項２に記載の筒状部材の検査装置において、
前記撮像部は、前記筒状部材の内周面の上下左右の撮像領域をそれぞれ撮像すること、
を特徴とする筒状部材の検査装置。
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置において、
前記筒状部材の内周面の上下左右の撮像領域の各画像情報をこの筒状部材の内周面の全周の画像情報に合成する画像情報合成部を備えること、
を特徴とする筒状部材の検査装置。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置において、
前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて表示する表示部を備えること、
を特徴とする筒状部材の検査装置。
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置であって、
前記筒状部材は、電車線を長さ方向に移動自在に支持する可動ブラケットの主パイプであること、
を特徴とする筒状部材の検査装置。
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の筒状部材の検査装置において、
前記撮像部は、ビデオスコープ又はファイバースコープであること、
を特徴とする筒状部材の検査装置。