JP6846742B2 - Tapping sound inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリートやアスファルト等の構造物(検査対象)の打音の検査をする打音検査装置に関する。 The present invention relates to a tapping sound inspection device for inspecting tapping sound of a structure (inspection target) such as concrete or asphalt.
従来、検査対象をハンマで打ったときに発生する打撃音(打音)を作業者が聞き取り、異常を感じた箇所を手作業により記録している。この検査では、正確な検査位置が記録に残らないおそれがある。 Conventionally, the operator listens to the striking sound (striking sound) generated when the inspection target is hit with a hammer, and manually records the part where an abnormality is felt. In this inspection, the exact inspection position may not be recorded.
そこで、作業者に追従して移動しながら打音と打撃位置とを記録する装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 Therefore, a device has been proposed that records a striking sound and a striking position while moving following an operator (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載の装置は、作業者に追従して移動しながら打音と打撃位置とを記録する構成になっているので、分析対象となる打撃音以外の音(雑音)を含んで拾ってしまい、正確な打撃音を記録することができないという問題がある。
However, since the device described in
すなわち、空気中を伝わる音を記録する場合には、装置自体が発する音やトンネル内の反響音といった環境音が拾う音に含まれていまい、また、接触式の振動センサを用いる場合には、移動による接触面の振動が拾う音に含まれてしまう。 That is, when recording the sound transmitted through the air, the sound picked up by the environmental sound such as the sound emitted by the device itself or the reverberant sound in the tunnel is not included, and when the contact type vibration sensor is used, it is not included in the sound picked up. The vibration of the contact surface due to movement is included in the picked up sound.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、正確な打撃音と打撃位置とを記録することができる打音検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a hitting sound inspection device capable of recording an accurate hitting sound and a hitting position.
請求項1に記載の発明は、検査対象を検査器具で打撃したときの打音と打撃位置とを記録する打音検査装置であって、前記検査対象に接触して前記打撃で発生した打音を検出する打音検出部と、前記検査対象に対して所定の姿勢で所定の位置に設置され、前記打撃がされた部位の位置を検出する打撃位置検出部とを有し、前記打撃位置検出部は、平面状の検出領域を前記打撃のために一時的に通過して遮った検査器具を検出することで、前記検査対象の打撃がなされた位置を検出するように構成されており、前記平面状の検出領域は、前記打撃される検査対象の平面に平行もしくは前記打撃される検査対象の平面状の面に概ね平行であって、前記打撃される検査対象の平面もしくは平面状の面から僅かに離れており、前記打音検出部で所定の時刻に検出された打音と、前記打撃位置検出部で前記所定の時刻に検出された打撃がされた部位の位置とを関連付けて記憶する記憶装置を有する打音検査装置である。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の打音検査装置であって、前記打音検出部は、前記検査対象に対して非移動状態で所定の位置に設置されるようになっており、前記打撃位置検出部は、前記検査器具で打たれる検査対象の部位から離れたところで、前記打音検出部とともに、前記打音検出部の近傍の所定の位置に非移動状態で設置されるようになっている打音検査装置である。
The invention according to claim 2 is the tapping sound inspection device according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の打音検査装置であって、前記打撃位置検出部の前記検査対象に対する姿勢を微調整して、前記打撃位置検出部を前記検査対象に対して所定の姿勢で設置する設置支援部を有する打音検査装置である。
The invention according to claim 3 is the tapping sound inspection device according to
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の打音検査装置であって、前記平面状の検出領域と前記検査対象の平面とがお互いにほぼ平行になっているか否かを示す姿勢表示部を有する打音検査装置である。
The invention according to claim 4 is the tapping sound inspection device according to any one of
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の打音検査装置であって、前記姿勢表示部は、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第1の発光部と、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第2の発光部とを備えて構成されており、前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第1の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度は、前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第2の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度と異なっている打音検査装置である。
The invention according to
本発明によれば、正確な打撃音と打撃位置とを記録することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that an accurate hitting sound and hitting position can be recorded.
本発明の実施形態に係る打音検査装置1は、図1や図2で示すように、作業者3が検査対象5を検査器具(打撃器具)7で打撃したとき(たとえば、ハンマ7で打ったとき)の打音と打撃位置とを、お互いに関連づけて記録する装置であり、打音検出部(打音検出手段;接触式振動センサ)9と打撃位置検出部(打撃位置検出手段)11とを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the tapping
打音検出部9は、検査対象5に対して所定の姿勢で所定の位置に非移動状態で設置されるようになっている。また、打音検出部9は、ハンマ7で打たれる検査対象5の部位13から離れたところで、検査対象5に接触して、ハンマ7による打撃で発生した打音(検査対象5を伝わってきた打音)を検出するようになっている。
The tapping
打撃位置検出部11は、ハンマ7で打たれる検査対象5の部位13から離れたところで、打音検出部9とともに、打音検出部9の近傍で検査対象5に対して所定の姿勢で所定の位置に非移動状態で設置されるようになっている。また、打撃位置検出部11は、ハンマ7による打撃がされた検査対象5の部位(打撃位置)13の位置を検出するようになっている。
The striking
なお、検査対象5は、所定の大きさの平面もしくは平面状の面(たとえば、壁面)15を備えており、ハンマ7による打撃は、検査対象5の平面もしくは平面状の面15の所定の部位(位置)13を打つことでなされる。
The
検査対象5として、たとえば、コンクリートやアスファルトで構成されている板状の道路の床版やトンネルの壁を掲げることができる。なお、図1や図2では、検査対象5の平面15が、上下方向に展開しているが、検査対象5の平面が水平方向に展開していてもよいし、斜め方向に展開していてもよい。
As the inspection target 5, for example, a slab of a plate-shaped road made of concrete or asphalt or a wall of a tunnel can be raised. In addition, in FIG. 1 and FIG. 2, the
また、打音検出部9で音(可聴音)を検出することに代えてもしくは加えて、検査対象5をハンマ7で打ったときに発生する非可聴音等の振動を検出してもよい。
Further, instead of or in addition to detecting the sound (audible sound) by the tapping
打撃位置検出部11は、平面状の検出領域(計測対象エリア)17を、打撃のために通過した検査器具7(たとえばハンマの頭部7A)を検出することで、検査対象5の打撃がなされた位置を検出するように構成されている。平面状の検出領域17は、打撃される検査対象5の平面に平行もしくは打撃される検査対象5の平面状の面15に概ね平行であって、打撃される検査対象5の面15から僅かに離れている。
The striking
打音検出部9として、たとえば、ジボグ社製の超磁歪材料接触式音響機器(型式;JB−GM03)が用いられ、打撃位置検出部11として、たとえば、北陽電機株式会社製の測域センサ(2次元レーザレンジファインダ;型式;HOKUYO UST−10LX)が用いられる。
As the tapping
2次元レーザレンジファインダ11は、2次元レーザレンジファインダ11内で光学系を回転させて、レーザ光を平面状の検出領域17に発射して、平面状の検出領域17のスキャンニングをするようになっている。
The two-dimensional
すなわち、2次元レーザレンジファインダ11は、スキャンニングされる領域17内を検査対象の打撃のためにハンマ7の頭部7Aが通過するときに、ハンマ7の頭部7Aで反射されて戻ってきたレーザ光を検出するようになっている。
That is, when the
さらに説明すると、レーザ光を発射した時刻と、ハンマ7の頭部7Aで反射されてもどってきたレーザ光を検出した時刻との差(時間)によって、2次元レーザレンジファインダ11から検査対象5の打撃がされた部位13(ハンマ7の頭部7A)までの距離r(図2参照)をもとめるとともに、ハンマ7の頭部7Aで反射されて戻ってきたレーザ光が発射されてときの光学系の回転角度によって、検査対象5の打撃がされた部位13の偏角θ(図2参照)をもとめるようになっている。
Further explaining, the difference (time) between the time when the laser beam is emitted and the time when the laser beam reflected by the
打撃位置検出部11の平面状の検出領域(2次元レーザレンジファインダ11のスキャン領域)17と、これとほぼ平行な検査対象5の面(平面状の面)15との間の距離の値は、たとえば、ハンマ7の頭部7Aのみを検出しハンマ7の柄7Bを検出しないようにするために、ハンマ7の柄7Bからの頭部7Aの突出量の値よりも小さくなっている。
The value of the distance between the planar detection area (scan area of the two-dimensional laser range finder 11) 17 of the impact
平面状の検出領域17と平面(平面状の面)15との間の距離は、好適には10mm〜40mm程度になっている。
The distance between the
また、打音検査装置1には、振動吸収部(振動吸収手段;たとえば、ゴムや合成樹脂等で構成されているダンパー)19と、CPU21とメモリ23とを備えて構成されている制御部25と、設置支援部(設置支援部手段;たとえば、カメラ等の光学機器用の雲台)27と姿勢表示部29とが設けられている。なお、振動吸収部19を、アルミニウムのブロックと肉厚のテープで構成してもよい。さらに説明すると、図1に示す態様では、打音検査装置1には、たとえば「L」字状に形成されている支持部材20が設けられており、2次元レーザレンジファインダ11が支持部材20に一体的に設けられている。また、接触式振動センサ9が、振動吸収部19を介して支持部材20に一体的に設けられている。ここで、支持部材20を、アルミニウムのブロックと肉厚の両面テープで構成し、たとえば、アルミニウムのブロックを両面テープによって支持部材19に一体的に設けてもよいし、接触式振動センサ9を両面テープによってアルミニウムのブロックに一体的に設けてもよい。
Further, the tapping
振動吸収部19は、ハンマ7によって検査対象5を打ったときに発生した音や振動が、打撃位置検出部11に伝達されないようにするために設けられている。また、制御部25によって、検査対象5をハンマ7で打撃したときの打音と打撃位置13とをお互いに関連づけてメモリ23に記録するようになっている。
The
設置支援部27は、打音検出部9と打撃位置検出部11との検査対象5に対する姿勢を微調整して、打音検出部9と打撃位置検出部11とを、検査対象5に対して所定の姿勢で所定の位置に設置するようになっている。
The
設置支援部27に設置された打音検出部9と打撃位置検出部11とは、たとえば、お互いが一体化されている。したがって、設置支援部27によって、検査対象5に対して所定の姿勢で所定の位置に設置された打音検出部9と打撃位置検出部11との、検査対象5に対する姿勢と位置とは、一定のものになっている。
The tapping
姿勢表示部29は、設置支援部27を用いた打撃位置検出部11と打音検出部9との設置が、検査対象5に対して所定の姿勢でされていることを示すものである。すなわち、2次元レーザレンジファインダ11の平面状のスキャン領域17と、検査対象5の平面(平面状の面)15とがお互いにほぼ平行になっているか否かを示すものである。
The
さらに説明すると、図3で示すように、姿勢表示部29は、第1の発光部31と第2の発光部33とを備えて構成されている。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
第1の発光部31は、打撃位置検出部11に一体的に設けられており、検査対象5の平面もしくは平面状の面15に向けてビーム径の小さいレーザ光(ビーム光でもよい)を発するようになっている。より詳しくは、第1の発光部31が発したレーザ光が、打撃位置検出部11に一体的に設けられているミラー34で反射されて、検査対象5の平面もしくは平面状の面15に照射されるようになっている。
The first
第2の発光部33は、打撃位置検出部11に一体的に設けられており、検査対象5の平面もしくは平面状の面15に向けてビーム径の小さいレーザ光(ビーム光でもよい)を発するようになっている。
The second
なお、検査対象5の面15と第1の発光部31が発するレーザ光の光軸L1との交差角度θ1は、検査対象5の面15と第2の発光部33が発するレーザ光の光軸L2との交差角度θ2と異なっている。
The intersection angle θ1 between the
以下、各発光部31、33がレーザ光を発するとともに、レーザ光が照射される検査対象5の面15が平面である場合を例に掲げて説明する。
Hereinafter, a case where each of the
第1の発光部31が発するレーザ光の光軸L1と、第2の発光部33が発するレーザ光の光軸L2とは、第1の平面35内に存在している。第1の平面35は、図3の紙面であり、図2では、光軸を示す光軸(直線)L1、L2で示す平面である。さらに説明すると、第1の平面35は、たとえば、2次元レーザレンジファインダ11の中心Ca(図2参照)を含み2次元レーザレンジファインダ11でスキャンされる平面状の領域17に対して直交している1つの平面である。
The optical axis L1 of the laser light emitted by the first
第1の平面35に対して直交している軸(図3の紙面に対して直交している軸)C1(図2参照)まわりで検査対象5の平面15に対する打撃位置検出部11(打音検出部9)の姿勢(回動角度)を変えることで、第1の平面35に対して直交している軸C1まわりでの、検査対象5の平面15に対する各発光部31、33の姿勢も変化する。
Strike position detection unit 11 (striking sound) with respect to the
これにより、第1の発光部31の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位(輝点;点状の照射部位)37の位置が変化するとともに、第2の発光部33の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位(輝点;点状の照射部位)39の位置が変化する。
As a result, the position of the irradiation portion (bright spot; dot-shaped irradiation portion) 37 formed on the
そして、作業者3は、第1の発光部31、第2の発光部33での発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位37、39の位置を見ることで、打撃位置検出部11の検査対象5に対する姿勢(軸C1まわりの姿勢)を知ることができる。
Then, the operator 3 sees the positions of the
たとえば、検査対象5の平面15に対する打撃位置検出部11の姿勢を変えることで、第1の発光部31の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位37の位置と、第2の発光部33の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位39の位置とが変化する。
For example, by changing the posture of the striking
そして、図3(a)で示すように、照射部位37の位置と照射部位39の位置とがお互いに一致したときに、第1の平面35に対して直交する軸C1まわりにおける打撃位置検出部11の姿勢が、目標とする姿勢になっていることを知ることができる。目標の姿勢とは、第1の平面35に対して直交する方向から見たときに、円柱状の2次元レーザレンジファインダ11の中心軸C2が、検査対象5の平面15と直交する姿勢(図3(a)に示す角度θaが90°になっている姿勢)である。
Then, as shown in FIG. 3A, when the position of the
一方、図3(b)で示すように、第1の平面35に対して直交する軸C1まわりにおける打撃位置検出部11の姿勢が、目標とする姿勢からずれている場合(円柱状の2次元レーザレンジファインダ11の中心軸C2が、検査対象5の平面15と直交していない場合)には、照射部位37の位置に対する照射部位39の位置がずれる。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the posture of the striking
なお、図3(b)に破線で示す平面15は、第1の平面35に対して直交する軸C1まわりにおける打撃位置検出部11の姿勢が、目標とする姿勢になっている場合の平面(図3(a)に示す平面)である。
The
また、第1の発光部31が発するレーザ光の波長(たとえば赤色)と、第2の発光部33が発するレーザ光の波長(たとえば緑色)とはお互いが異なっている。 Further, the wavelength of the laser light emitted by the first light emitting unit 31 (for example, red) and the wavelength of the laser light emitted by the second light emitting unit 33 (for example, green) are different from each other.
姿勢表示部29は、図3で示すように、第1の発光部31や第2の発光部33と同様な第3の発光部41や第4の発光部43を備えている。すなわち、姿勢表示部29は、打撃位置検出部11に一体的に設けられており検査対象5の平面15に向けてビーム径の小さいレーザ光(ビーム光でもよい)を発する第3の発光部41と、打撃位置検出部11に一体的に設けられており検査対象5の平面15に向けてビーム径の小さいレーザ光(ビーム光でもよい)を発する第4の発光部43とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 3, the
第3の発光部41が発したレーザ光が、打撃位置検出部11に一体的に設けられているミラー34で反射されて、検査対象5の平面15に照射されるようになっている。
The laser beam emitted by the third
第1の発光部31および第2の発光部33の場合と同様にして、検査対象5の平面15と第3の発光部41が発するレーザ光の光軸L3との交差角度θ3は、検査対象5の平面15と第4の発光部43が発するレーザ光の光軸L4との交差角度θ4とは異なっている。
Similar to the case of the first
また、第3の発光部41が発するレーザ光の光軸L3と、第4の発光部43が発するレーザ光の光軸L2とは、第2の平面45(図2参照)内に存在している。
Further, the optical axis L3 of the laser light emitted by the third
第2の平面45は、たとえば、2次元レーザレンジファインダ11の中心Caを含み2次元レーザレンジファインダ11でスキャンされる平面状の領域17に対して直交しているとともに、第1の平面35に対して交差(たとえば直交)している平面である。
The
なお、図3では、第1の平面35(図3の右側)と第2の平面45(図3の左側)とを1つの平面に描いているが、実際には、第1の平面35と第2の平面45とはお互いが直交している。
In FIG. 3, the first plane 35 (right side in FIG. 3) and the second plane 45 (left side in FIG. 3) are drawn on one plane, but in reality, the
第2の平面45に対して直交している軸C3まわりで検査対象5の平面15に対する打撃位置検出部11の姿勢(回動角度)を変えることで、第2の平面45に対して直交している軸C3まわりでの、検査対象5の平面15に対する各発光部41、43の姿勢も変化する。
By changing the posture (rotation angle) of the impact
これにより、第3の発光部41の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位47の位置が変化し、第4の発光部43の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位49の位置が変化する。
As a result, the position of the
そして、作業者3は、第3の発光部41、第4の発光部43での発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位47、49の位置を見ることで、打撃位置検出部11の検査対象5の平面15に対する姿勢(軸C3まわりの姿勢)を知ることができる。
Then, the operator 3 sees the positions of the
たとえば、検査対象5の平面15に対する打撃位置検出部11の姿勢を変えることで、第3の発光部41の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位47の位置と、第4の発光部43の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位49の位置とが変化する。
For example, by changing the posture of the striking
そして、図3(a)で示すように、照射部位47の位置と照射部位49の位置とがお互いに一致したときに、第2の平面45に対して直交する軸C3まわりにおける打撃位置検出部11の姿勢が、目標とする姿勢になっていることを知ることができる。目標の姿勢とは、第2の平面45に対して直交する方向から見たときに、円柱状の2次元レーザレンジファインダ11の中心軸C2が、検査対象5の平面15と直交する姿勢である。
Then, as shown in FIG. 3A, when the position of the
一方、図3(b)で示すように、第2の平面45に対して直交する軸C3まわりにおける打撃位置検出部11の姿勢が、目標とする姿勢からずれている場合には、照射部位47の位置に対する照射部位49の位置がずれる。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the posture of the striking
なお、第3の発光部41が発するレーザ光の波長(たとえば赤色)と、第4の発光部43が発するレーザ光の波長(たとえば緑色)とはお互いが異なっている。 The wavelength of the laser light emitted by the third light emitting unit 41 (for example, red) and the wavelength of the laser light emitted by the fourth light emitting unit 43 (for example, green) are different from each other.
第1の平面35に対して直交している軸C1まわりと、第2の平面45に対して直交している軸C3まわりとで、検査対象5の平面15に対する打撃位置検出部11の姿勢(回動角度)を調整することで、2次元レーザレンジファインダ11でスキャンされる平面状の領域17を、検査対象5の平面15に対して平行にすることができる。
The posture of the impact
なお、第1の発光部31、第2の発光部33、第3の発光部41、第4の発光部43の他に、第1の発光部31(第3の発光部41)および第2の発光部33(第4の発光部43)と同様な2つの発光部で構成された発光部の組みを1つかまたは複数、打撃位置検出部11に一体的に設けてもよい。
In addition to the first
たとえば、図2で示すように、光軸が第2の平面45内に存在するように、第5の発光部、第6の発光部を設けて、検査対象5の平面15に照射部位51、53が生成されるようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 2, a fifth light emitting portion and a sixth light emitting portion are provided so that the optical axis exists in the
また、検査対象5の壁面15が僅かに湾曲している等、精度の良くない平面であると、照射部位37(47、51)と照射部位39(49、53)とがお互いに重ならないが、この場合には、照射部位37(47、51)と照射部位39(49、53)との距離が近くなるように、打撃位置検出部11の姿勢を調整する。
Further, if the
なお、上述した姿勢表示部29は、打撃位置検出部11に一体的に設けられている発光部を備えて構成されており上記発光部が検査対象5の平面や平面状の面に所定の形状の照射部位を形成する光を検査対象5の平面もしくは平面状の面に向けて発するように構成されている姿勢表示部の例である。
The
なお、姿勢表示部29の別の構成例として、発光部の組を1つ(第1の発光部31、第2の発光部33)として、打撃位置検出部11の中心軸Caあるいは、中心軸Caに平行で中心軸Ca付近の軸を中心に、その発光部を回転可能な構造にした構成がある。この場合、発光部を手動などで回転することにより、水平方向および垂直方向の姿勢表示が別々に可能である。
As another configuration example of the
また、上記説明では、点状の照射部位37、39、51、53を例に掲げて説明したが、検査対象5の平面もしくは平面状の面15に形成される照射部位の形状の変化を見ることで、作業者3が、打撃位置検出部11の検査対象5に対する姿勢を知ることができるように構成してもよい。
Further, in the above description, the point-shaped
また、打撃位置検出部11(打検ユニット)の姿勢の別の調整方法として、上述したような調整用のレーザ光を使用しないで、2次元レーザレンジファインダ11を用いる方法がえられる。この場合は、打検ユニットの向きを可変しながら、LRF(2次元レーザレンジファインダ11)のレーザ光が壁面15に当たる場合の打検ユニットの向きの角度調整値(調整値)を調べ、水平方向の調整値に関しては、左側の壁面15でLRFのレーザ光が当たる場合の調整値を記録し、次に、右側の壁面でLRFのレーザ光が同程度に当たる場合の調整値を記録する。そして、この2つの調整値の中間に設定することで水平方向に最適な調整が可能である。鉛直方向に関しては、壁面15にLRFのレーザ光が当たる場合の調整値を調べ、その調整値から水平方向の調整を参考にして調整値を最適化することができる。
Further, as another method of adjusting the posture of the striking position detecting unit 11 (striking inspection unit), a method of using the two-dimensional
次に、打音検査装置1等の構成を、図4のブロック図を参照しつつ説明する。
Next, the configuration of the tapping
打音検査装置1のCPU(プロセッサ)21は、時刻管理部55と打音抽出部57と検査器具位置検出部59とを備えて構成されており、メモリ23は、一時記憶装置61とSSD等で構成されている長期記憶装置63とを備えて構成されている。長期記憶装置63は、検査対象形状データ69と検査記録データ71を記憶するようになっている。
The CPU (processor) 21 of the tapping
また、制御部25には、音声入力ボード65とネットワークボード67とが設けられている。なお、図4では、レーザレンジファインダ11がネットワークボード67に接続されているが、図5で示すように、レーザレンジファインダ11がネットワークボード67以外のインターフェースボード(たとえばUSB)68に接続されていてもよい。この場合、別途無線LANのボード(ネットワークボード)67は、インターフェースボード68に対して並列に設けられる。そして、携帯情報端末81やネットワークサーバ83との間で無線通信を行う。
Further, the
打音抽出部57は、時刻管理部55から時刻情報を得て定期的(1秒おき、1分おきなど)に打音検出部(接触式振動センサ)9から音声入力ボード65を介して送られてくる信号をデジタル化する。なお、信号のデジタル化は、時刻情報と合わせて連続的に処理される。そして、このデジタル化したデータに時刻情報を関連づけて、検査記録データ71として長期記憶装置63に記憶する。
The tapping
なお、図4および図5では、音声入力ボード65の出力をプロセッサ21に入力しているが、別の構成として、音声入力ボード65の出力をネットワークボード67に入力してもよい。また、ネットワークボード67における通信を無線化してもよい。図5では、音声入力ボード65の出力をインターフェースボード68に入力してもよい。
Although the output of the
検査器具位置検出部59は、検査対象形状データ69を参照し、計測面(面状の検出領域)17を横断した物(一時に遮った物)を打撃位置検出部11で検出し、この検出したものが検査器具(たとえばハンマ)7かどうかを、横断したものの大きさから判断し、時刻と打撃位置のペアデータを、検査記録データ71として長期記憶装置63に記憶する。
The inspection instrument
さらに説明すると、たとえば、ある時刻t1で、打音検出部(接触式振動センサ)9から送られてきた信号により生成された音声データと、ある時刻t1で、検査器具位置検出部59で計測したハンマ7による打撃位置のデータとが、検査記録データ71として長期記憶装置63に記憶され、時刻t1の情報を介して、上記音声データと上記打撃位置のデータとがお互いに関連づけられて、検査記録データ71として長期記憶装置63に記憶される。
More specifically, for example, the voice data generated by the signal sent from the tapping sound detection unit (contact type vibration sensor) 9 at a certain time t1 and the measurement by the inspection instrument
ここで、検査対象形状データ69について、図9を参照して説明する。
Here, the inspection
計測対象面(検査対象面;検査対象5の平面もしくは平面状の面15の一部)15Aから突起物73が突出しており、突起物73がレーザ計測面(計測対象面)17Aの一部を遮っているものとする。この場合、計測対象エリア情報として、突起物73とハンマ7との混同を防ぐために、突起物73を事前に記録しておき、計測対象エリア(計測対象面)15Aから除外しておく。この結果、計測対象面15Aから突起物73を除外した、図9(b)に示す面17Bが、検査対象形状データ69で示される面になる。
The
検査対象5のハンマ7による打撃は、検査対象形状データ69で示される面17B内を、ハンマ7を通過させることでなされる。ハンマ7は、面17Bに対してほぼ直交する方向に移動して、検査対象5への打撃をする。
The impact of the
なお、ハンマ7による検査対象5の打撃は、打撃位置13を変えて、たとえば、1秒間に1回〜数回されるので、接触式振動センサ9が検出した1つの振動の波形と、打撃位置検出部11で検出されたハンマ7の1つの位置と、時刻とがお互いに関連づけられて構成される1つの検査記録データ71は、複数個のものが、長期記憶装置63に記憶される。
Since the impact of the
また、図4で示すように、打音検査装置1には、LCD等で構成されている画面表示装置75とLCDに設けられているタッチパネル等の入力装置77を備えて構成されているユーザインタフェース装置79(タッチパネルディスプレイ等)が設置されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 4, the tapping
そして、検査対象5をハンマ7で打って検査をしているときに、ハンマ7による打撃位置の履歴を、ユーザインタフェース装置79の画面表示装置75で表示する。これにより、1人もしくは複数人の作業者3が、打撃位置の履歴をリアルタイムに見ることができ、叩き残しが無いようにして検査を行うことができる。
Then, when the
また、ユーザインタフェース装置79で、打撃位置の履歴を表示する場合、タッチパネル等の入力装置77を介して拡大・縮小・スクロールといった操作を行うことで、検査履歴の全体や一部を自由に閲覧することができる。
Further, when the
さらに、打撃位置の履歴に対し、入力装置77を介しソフトウェアキーボードを用いてコメントを付け加えることができる。なお、入力されたコメントは、打撃位置と振動波形とに関連づけられて、長期記憶装置63に記録される。
Further, a comment can be added to the history of the striking position using the software keyboard via the
次に、打音検査装置1等を用いて検査対象5を検査する場合について、図8を参照して説明する。
Next, a case where the
まず、ユーザ(作業者)3が打音検査装置1の電源をオンする(S1)。電源がオンされると、打音検査装置1の初期化がされる(S3)。
First, the user (worker) 3 turns on the power of the tapping sound inspection device 1 (S1). When the power is turned on, the tapping
初期化が終了すると、打音検査装置1は、図9を用いて説明したように、検査対象(計測対象)5の形状測定を行い(S5)、測定した計測面の形状を長期記憶装置63に記録する(S7)。
When the initialization is completed, the tapping
また、打音検査装置1で初期化がされているときに、画面表示装置75での計測状況の表示が始まり(S9)、作業者3は、打音検査装置1の検査対象5に対する姿勢を調整する(S11)。姿勢の調整作業が終了したら、作業者3は、記録開始の入力をする(S13)。
Further, when the tapping
なお、ステップS5、S7の動作は、ステップS13での記録開始の入力がされるまで、短い時間間隔で行われ、長期記憶装置63には、ステップS13での記録開始の入力がされる直前の、計測面の形状が記録される。
The operations of steps S5 and S7 are performed at short time intervals until the recording start input in step S13 is input, and immediately before the recording start input in step S13 is input to the long-
続いて、打音検査装置1が、検査の記録を開始する(S15)ので、作業者3が打撃作業を行う(S17)。すなわち、作業者3は、検査対象5の面15を、場所を変えてハンマ7で打つ。打音検査装置1は、打った場所とそのときの振動とを関連づけて、長期記憶装置63に記録する。
Subsequently, the tapping
続いて、作業者3が入力を終了する旨を入力する(S19)と、打音検査装置1は、検査記録を終了する(S21)。
Subsequently, when the operator 3 inputs that the input is completed (S19), the tapping
続いて、作業者3が打音検査装置1の電源をオフする(S23)と、画面表示装置75での計測状況の表示を終了する(S25)。
Subsequently, when the worker 3 turns off the power of the tapping sound inspection device 1 (S23), the display of the measurement status on the
打音検査装置1によれば、検査対象5に対して所定の姿勢で所定の位置に設置されている打音検出部9が検査対象5に接触して打撃音を検出し、検査対象5に対して所定の姿勢で所定の位置に設置されている打撃位置検出部11が打撃位置を検出し、この検出結果を長期記憶装置63に記録するので、作業者3に負担をかけることなく、正確な打撃音と打撃位置とを記録することができる。
According to the tapping
すなわち、手動の打音検査結果として、時刻が同期した打撃位置情報とコンクリート等の振動情報を、自動的に正確に電子的に収集することが可能になる。 That is, as a result of the manual tapping sound inspection, it becomes possible to automatically and accurately and electronically collect the striking position information and the vibration information of concrete or the like in which the time is synchronized.
また、特許文献1に記載の記録装置のように環境音や反響音等の雑音を拾ってしまうことが無くなり、分析対象となる打音以外の振動情報を排除でき、正確な打撃音と正確な打撃位置とを作業者3に手間をかけさせることなく記録することができ、
また、打音検査装置1は、ハンマ7で検査対象5の打撃をしているときに、検査対象5に対して移動することが無いので、装置の構成が簡素化され、軽量化され、多数ある検査箇所への持ち運びが容易になり、価格も低減される。
In addition, unlike the recording device described in
Further, since the tapping
また、打音検査装置1によれば、打撃位置検出部11が、平面状の検出領域17を打撃のために通過したハンマ7の頭部7Aを検出することで、検査対象5の打撃がなされた位置を検出するように構成されており、平面状の検出領域17が、打撃される検査対象5の平面15に平行であって打撃される検査対象5の平面15から僅かに離れているので、打撃位置検出部11の検出領域17に作業者3が入り込むことがなく、打音検査装置1を作業者3に追従させて移動させなくても、打撃位置検出部11から見て検査対象5の打撃位置が、作業者3によって隠蔽されることがなくなる。
Further, according to the tapping
また、打音検査装置1によれば、設置支援部27が打撃位置検出部11の検査対象5に対する姿勢を微調整するので、打撃位置検出部11の平面状の検出領域17の設定がしやすくなる。すなわち、検出領域17を、検査対象5の平面15に平行であって検査対象5の平面15から僅かに離れるように設定することが容易になる。
Further, according to the tapping
また、打音検査装置1によれば、設置支援部27を用いた打撃位置検出部11の設置が検査対象5に対して所定の姿勢で設置されていることを示す姿勢表示部29を備えているので、打撃位置検出部11の検査対象5に対する姿勢を、作業者3が肉眼で容易に確認することができる。
Further, according to the tapping
また、打音検査装置1によれば、第1の発光部31(第3の発光部41)と第2の発光部33(第4の発光部43)とを備えて構成されており、検査対象5の平面15と第1の発光部31(第3の発光部41)が発するレーザ光の光軸L1(L3)との交差角度θ1(θ3)が、検査対象5の平面15と第2の発光部33(第4の発光部43)が発するレーザ光の光軸L2(L4)との交差角度θ2(θ4)と異なっている。
Further, according to the tapping
そして、検査対象5の平面15に対する打撃位置検出部11の姿勢を変えることで、第1の発光部31(第3の発光部41)の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位37(47)の位置と、第2の発光部33(第4の発光部43)の発光によって検査対象5の平面15に形成される照射部位39(49)の位置とがお互いに一致したときに、打撃位置検出部11が検査対象5に対して正しい姿勢で設置されていることになるので、作業者3による打音検査装置1の正しい姿勢での設置が容易になる。
Then, by changing the posture of the striking
ところで、図6および図7で示すように、画面表示装置75の代わりに、外部の情報端末機器(PCやスマートフォンを想定)81と通信を行って、情報端末機器81の画面に情報を表示するようにしてもよい。なお、図6では、音声入力ボード65の出力をプロセッサ21に入力しているが、別の構成として、音声入力ボード65の出力をネットワークボード67に入力してもよい。また、ネットワークボード67における通信を無線化してもよい。
By the way, as shown in FIGS. 6 and 7, instead of the
また、図7で示すように、ネットワークサーバ(クラウドサービス等)83と無線通信することで、検査対象形状データ69や検査記録データ71等の記録をインターネット経由でネットワークサーバ83に記録するようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, by wirelessly communicating with the network server (cloud service or the like) 83, the records such as the inspection
1 打音検査装置
5 検査対象
7 検査器具(ハンマ)
9 打音検出部(接触式振動センサ)
11 打撃位置検出部(2次元レーザレンジファインダ)
17 検出領域
15 検査対象の平面
27 設置支援部
29 姿勢表示部
31 第1の発光部
33 第2の発光部
L1 光軸(第1の発光部が発するレーザ光の光軸)
L2 光軸(第2の発光部が発するレーザ光の光軸)
θ1 交差角度(検査対象の平面15とレーザ光の光軸L1との交差角度
θ2 交差角度(検査対象の平面15とレーザ光の光軸L2との交差角度
1 Tapping
9 Hitting sound detector (contact type vibration sensor)
11 Strike position detector (2D laser range finder)
17
L2 optical axis (optical axis of laser light emitted by the second light emitting part)
θ1 intersection angle (intersection angle between the
Claims (5)
前記検査対象に接触して前記打撃で発生した打音を検出する打音検出部と、
前記検査対象に対して所定の姿勢で所定の位置に設置され、前記打撃がされた部位の位置を検出する打撃位置検出部と、
を有し、前記打撃位置検出部は、平面状の検出領域を前記打撃のために一時に通過して遮った検査器具を検出することで、前記検査対象の打撃がなされた位置を検出するように構成されており、前記平面状の検出領域は、前記打撃される検査対象の平面に平行もしくは前記打撃される検査対象の平面状の面に概ね平行であって、前記打撃される検査対象の平面もしくは平面状の面から僅かに離れており、
前記打音検出部で所定の時刻に検出された打音と、前記打撃位置検出部で前記所定の時刻に検出された打撃がされた部位の位置とを関連付けて記憶する記憶装置を有することを特徴とする打音検査装置。 It is a tapping sound inspection device that records the tapping sound and the striking position when the inspection target is hit with an inspection instrument.
A tapping sound detection unit that contacts the inspection target and detects the tapping sound generated by the impact,
An impact position detection unit that is installed at a predetermined position in a predetermined posture with respect to the inspection target and detects the position of the impacted portion.
Have a, the hitting position detecting unit, by detecting the test instrument blocking through a temporary for said striking a planar detection region, to detect the position of striking the test object is made The planar detection region is parallel to the plane of the inspection target to be impacted or substantially parallel to the planar surface of the inspection target to be impacted. Slightly away from a flat or flat surface
Having a storage device that stores the tapping sound detected at a predetermined time by the tapping sound detection unit and the position of the impacted portion detected at the predetermined time by the striking position detecting unit in association with each other. A characteristic tapping sound inspection device.
前記打音検出部は、前記検査器具で打たれる検査対象の部位から離れたところで、前記検査対象に対して非移動状態で所定の位置に設置されるようになっており、
前記打撃位置検出部は、前記検査器具で打たれる検査対象の部位から離れたところで、前記打音検出部とともに、前記打音検出部の近傍の所定の位置に非移動状態で設置されるようになっていることを特徴とする打音検査装置。 The tapping sound inspection device according to claim 1.
The tapping sound detection unit is installed at a predetermined position in a non-moving state with respect to the inspection target at a distance from the inspection target portion struck by the inspection instrument.
The striking position detecting unit is installed in a non-moving state at a predetermined position in the vicinity of the striking sound detecting unit together with the striking sound detecting unit at a position away from the inspection target portion struck by the inspection instrument. tapping sound inspection apparatus characterized by being turned.
前記打撃位置検出部の前記検査対象に対する姿勢を微調整して、前記打撃位置検出部を前記検査対象に対して所定の姿勢で設置する設置支援部を有することを特徴とする打音検査装置。 The tapping sound inspection device according to claim 1 or 2.
A tapping sound inspection device comprising an installation support unit that finely adjusts the posture of the striking position detecting unit with respect to the inspection target and installs the striking position detecting unit in a predetermined posture with respect to the inspection target.
前記平面状の検出領域と前記検査対象の平面とがお互いにほぼ平行になっているか否かを示す姿勢表示部を有することを特徴とする打音検査装置。 The tapping sound inspection device according to any one of claims 1 to 3.
A tapping sound inspection device comprising a posture display unit indicating whether or not the planar detection region and the planar surface to be inspected are substantially parallel to each other.
前記姿勢表示部は、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第1の発光部と、前記打撃位置検出部に設けられており前記検査対象の平面もしくは平面状の面に向けてレーザ光もしくはビーム光を発する第2の発光部とを備えて構成されており、
前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第1の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度は、前記検査対象の平面もしくは平面状の面と前記第2の発光部が発するレーザ光もしくはビーム光の光軸との交差角度と異なっていることを特徴とする打音検査装置。 The tapping sound inspection device according to claim 4.
The posture display unit is provided in the striking position detecting unit, and is provided in a first light emitting unit that emits laser light or beam light toward a flat surface or a flat surface to be inspected, and the striking position detecting unit. It is configured to include a second light emitting unit that emits laser light or beam light toward the flat surface or the flat surface to be inspected.
The intersection angle between the flat or planar surface of the inspection target and the optical axis of the laser light or beam light emitted by the first light emitting unit is the plane or flat surface of the inspection target and the second light emitting unit. A tapping sound inspection device characterized in that it differs from the intersection angle of the laser light or beam light emitted by the light with the optical axis.
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