JP6846867B2 - Pipe inner surface inspection device and pipe inner surface inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼管等の内壁面を検査する管内面検査装置および管内面検査方法に関する。 The present invention relates to a pipe inner surface inspection device for inspecting an inner wall surface of a steel pipe or the like and a pipe inner surface inspection method.
電縫鋼管には、鋼管内面側にも外面側と同等の厳格な外観品位とともに、内径側の高い真円度および寸法精度が求められている。
電縫鋼管は、鋼帯を多数の成形ロールによって幅方向に徐々に湾曲させて管状とし、その端面間のシーム部を長手方向に沿って連続的に電気抵抗溶接(電縫溶接)することで製造される。電縫溶接によって管のシーム部には溶接ビードが、管の長手方向に沿って連続的に生成される。これとともに、溶接時に飛来するスパッタ屑が管の内壁面に散在する。
鋼管の内面を平滑化するため、溶接後の鋼管内に内削装置を挿入して溶接ビードを切削する方法が行われている。この種の内削装置は、溶接ビードを切削する切削バイトと、装置本体を移動可能に支持するとともに切削バイトに反力を与える車輪を備えている(例えば、特許文献1参照)。
The electric resistance sewn steel pipe is required to have the same strict appearance quality as the outer surface side on the inner surface side of the steel pipe, as well as high roundness and dimensional accuracy on the inner diameter side.
A steel pipe is made into a tubular shape by gradually bending a steel strip in the width direction with a large number of forming rolls, and the seams between the end faces are continuously electrically resistance welded (electrically welded) along the longitudinal direction. Manufactured. Welding beads are continuously generated on the seam portion of the pipe by electric stitch welding along the longitudinal direction of the pipe. At the same time, spatter debris flying during welding is scattered on the inner wall surface of the pipe.
In order to smooth the inner surface of the steel pipe, a method of cutting the weld bead by inserting an internal cutting device into the steel pipe after welding is performed. This type of internal cutting apparatus includes a cutting tool for cutting a weld bead and wheels for movably supporting the main body of the device and applying a reaction force to the cutting tool (see, for example, Patent Document 1).
しかし、内削装置を使用して鋼管内の溶接ビードを切削した後にも、例えば図12に示すように、溶接ビードの内削不良、内削装置の機械的接触による内面欠き疵および内削装置の車輪がスパッタ屑を踏みつけることによるクレータ状の踏み付け疵等が発生する場合がある。 However, even after cutting the weld bead in the steel pipe using the internal cutting device, for example, as shown in FIG. 12, the internal cutting defect of the weld bead, the internal surface defect due to the mechanical contact of the internal cutting device, and the internal cutting device Crater-like trampling scratches and the like may occur when the wheels of the wheel trample on the spatter debris.
鋼管製品の中間検査においては、このような管内面の内削不良やスパッタ踏み付け疵等の欠陥を事前に発見する必要がある。そのため、従来、管の内部に挿入し、その内壁面を撮影しながら欠陥を検査する管内面検査装置が提案されている(例えば、特許文献2、3参照)。
In the intermediate inspection of steel pipe products, it is necessary to detect such defects such as internal machining defects and spatter trampling defects on the inner surface of the pipe in advance. Therefore, conventionally, a pipe inner surface inspection device that is inserted into the pipe and inspects defects while photographing the inner wall surface thereof has been proposed (see, for example,
しかしながら、特許文献2に記載の検査装置では、広角レンズを用いた撮像装置により管の内面の疵の存在を発見することはできるが、疵の深さまでを検出することはできなかった。また、特許文献3に記載の検査装置は、管の長手方向のシーム部に発生する切削不良等といった予め位置が判明している疵の状態については精度良く検査できるが、管の内面にランダムに発生するスパッタ踏み付け疵等を検出するには不向きであった。
However, in the inspection device described in
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、管内面にランダムに発生するスパッタ痕等の欠陥を精度良く検出できる等の管内面検査装置または管内面検査方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and provides a pipe inner surface inspection device or a pipe inner surface inspection method capable of accurately detecting defects such as spatter marks randomly generated on the inner surface of a pipe. It is intended to be provided.
上記課題を解決するためになされた本発明の管内面検査装置は、円筒形の管内を移動可能な自走式の管内面検査装置であって、走行駆動手段と走行案内手段との間の、管の長手方向の中心軸線から偏芯した位置に架け渡された支持部材と、この支持部材上に配置されたビームプロファイラと、前記ビームプロファイラを前記支持部材とともに前記中心軸線と一致する中心軸線回りに旋回させる旋回手段とを備え、前記走行駆動手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは、H型に配置された4本の支持脚部を備え、前記中心軸線上に備えられたコイルばねから支承リンクを経由して支持脚部への均等な付勢力により、支持脚部に設置された駆動輪が管の内面に同一の押圧力で接触する4輪で当該管内面検査装置を支える構造であり、前記走行案内手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは3輪で当該管内面検査装置を支える構造であることを特徴とするものである。 The pipe inner surface inspection device of the present invention made to solve the above problems is a self-propelled pipe inner surface inspection device that can move in a cylindrical pipe, and is a self-propelled pipe inner surface inspection device between a traveling driving means and a traveling guiding means. a support member bridged eccentric position from the longitudinal central axis of the tube, the beam profiler disposed on the support member, about the central axis which coincides with the central axis of the beam profiler together with the support member The drive guide, which is provided with a swivel means for swiveling and is arranged on the traveling drive means side and is pressed into contact with the inside of the pipe, is provided with four support legs arranged in an H shape and is on the central axis. The drive wheels installed on the support legs come into contact with the inner surface of the tube with the same pressing force due to the equal urging force from the coil springs provided in the above to the support legs via the bearing links. It is a structure that supports the surface inspection device, and is characterized in that the drive guide that is arranged on the traveling guide means side and is pressed into contact with the inside of the pipe has a structure that supports the inside surface inspection device of the pipe with three wheels. is there.
また、管内面検査装置は、前記ビームプロファイラが、前記中心軸線方向に配列される管内全周スキャン装置を含み、前記管内全周スキャン装置が、検査対象の管の長手方向中心線に直交する平面内において前記管の内面に向けてスキャンすることが好ましい。 Further, the pipe inner surface inspection device includes a pipe inner circumference scanning device in which the beam profiler is arranged in the central axis direction, and the pipe inner circumference scanning device is a plane orthogonal to the longitudinal center line of the pipe to be inspected. It is preferable to scan toward the inner surface of the tube inside.
また、管内面検査装置は、前記管内全周スキャン装置がスリットレーザ発光部および撮像部を含み、前記スリットレーザ発光部が、検査対象の管の長手方向中心線に直交する平面内において前記管の内面に向けてスリットレーザ光をスキャンすることが好ましい。 Further, in the tube inner surface inspection device, the in-pipe all-around scanning device includes a slit laser light emitting unit and an imaging unit, and the slit laser light emitting unit is in a plane orthogonal to the longitudinal center line of the tube to be inspected. It is preferable to scan the slit laser beam toward the inner surface.
また、管内面検査装置は、前記スリットレーザ発光部と前記撮像部との間隔が調整可能であることが好ましい。 Further, in the tube inner surface inspection device, it is preferable that the distance between the slit laser light emitting unit and the imaging unit can be adjusted.
更に、本発明の管内面検査方法は、ビームプロファイラを搭載する自走式の管内面検査装置により管の内面を検査する管内面検査方法であって、走行駆動手段と走行案内手段との間の偏芯位置に架け渡された支持部材上に支持された前記ビームプロファイラを第1の旋回位置に保持した状態で前記管内面検査装置を管の往路方向に走行させながら、前記ビームプロファイラにより前記管の内面プロファイルを撮影する工程と、前記管の端位置で前記ビームプロファイラを前記第1の旋回位置から第2の旋回位置に旋回させるべく、前記ビームプロファイラを前記支持部材とともに管の長手方向の中心軸線を中心として旋回させる工程と、前記ビームプロファイラを前記第2の旋回位置に保持した状態で前記管内面検査装置を前記管の復路方向に走行させながら、前記ビームプロファイラにより前記管の内面プロファイルを撮影する工程とを含み、前記走行駆動手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは、H型に配置された4本の支持脚部を備え、前記中心軸線上に備えられたコイルばねから支承リンクを経由して支持脚部への均等な付勢力により、支持脚部に設置された駆動輪が管の内面に同一の押圧力で接触する4輪で当該管内面検査装置を支え、前記走行案内手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは3輪で当該管内面検査装置を支えることを特徴とするものである。 Further, the pipe inner surface inspection method of the present invention is a pipe inner surface inspection method for inspecting the inner surface of a pipe by a self-propelled pipe inner surface inspection device equipped with a beam profiler, and is between a traveling driving means and a traveling guiding means. While the beam profiler supported on the support member bridged at the eccentric position is held in the first swivel position and the pipe inner surface inspection device is run in the outward path direction of the pipe, the pipe is operated by the beam profiler. The beam profiler is centered in the longitudinal direction of the tube together with the support member in order to swivel the beam profiler from the first swivel position to the second swivel position at the end position of the tube and the step of photographing the inner surface profile of the tube. While the step of turning around the axis line and the pipe inner surface inspection device running in the return path direction of the pipe with the beam profiler held at the second turning position, the inner surface profile of the pipe is obtained by the beam profiler. and a step of photographing, are arranged in front Symbol traveling drive means side, driving guide in contact by being pressed by the tube is provided with four support legs arranged in H-type, the center axis Due to the equal urging force from the provided coil spring to the support leg via the support link, the drive wheels installed on the support leg come into contact with the inner surface of the pipe with the same pressing force. supporting an inspection apparatus, placed in front Symbol travel guidance means side, driving guide in contact by being pressed by the tube is characterized in a Turkey support the inner surface inspection apparatus in three wheels.
また、管内面検査方法において、前記走行駆動手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドには、4輪で当該管内面検査装置を支える構造を用い、前記走行案内手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドには3輪で当該管内面検査装置を支える構造を用いることが好ましい。 Further, in the pipe inner surface inspection method, the drive guide arranged on the traveling drive means side and pressed into contact with the inside of the pipe uses a structure in which the pipe inner surface inspection device is supported by four wheels, and the traveling guide means side. It is preferable to use a structure that supports the pipe inner surface inspection device with three wheels for the drive guide that is arranged in the pipe and is in contact with the inside of the pipe.
また、管内面検査方法において、前記ビームプロファイラに、前記中心軸線方向に配列される管内全周スキャン装置を用い、前記管内全周スキャン装置により、検査対象の管の長手方向中心線に直交する平面内において前記管の内面をスキャンすることが好ましい。 Further, in the pipe inner surface inspection method, the beam profiler uses an in-tube all-around scanning device arranged in the central axis direction, and the in-tube all-around scanning device is used to perform a plane orthogonal to the longitudinal center line of the tube to be inspected. It is preferable to scan the inner surface of the tube inside.
また、管内面検査方法において、前記管内全周スキャン装置にスリットレーザ発光部および撮像部を配置し、前記スリットレーザ発光部により、検査対象の管の長手方向中心線に直交する平面内において前記管の内面に向けてスリットレーザ光を用いてスキャンすることが好ましい。 Further, in the pipe inner surface inspection method, a slit laser light emitting unit and an imaging unit are arranged in the pipe all-around scanning device, and the slit laser light emitting unit causes the tube to be in a plane orthogonal to the longitudinal center line of the tube to be inspected. It is preferable to scan toward the inner surface of the surface using a slit laser beam.
また、管内面検査方法において、前記スリットレーザ発光部と前記撮像部との間隔を調整できることが好ましい。 Further, in the tube inner surface inspection method, it is preferable that the distance between the slit laser light emitting unit and the imaging unit can be adjusted.
本発明の管内面検査装置または管内面検査方法によれば、管内面にランダムに発生する、例えばスパッタ疵等の欠陥を精度良く検出することができる。また、管内面検査装置の管内の移動を安定化することができる。 According to the pipe inner surface inspection apparatus or the pipe inner surface inspection method of the present invention, it is possible to accurately detect defects such as spatter defects that occur randomly on the inner surface of the pipe. In addition, the movement of the pipe inner surface inspection device in the pipe can be stabilized.
本発明は管内面検査装置に係る発明であって、自ら駆動装置(走行駆動手段)を備えた自走式のものである。
自走式管内面検査装置は、当該検査装置の前後の一方に走行駆動手段を備え、他方は走行案内手段を備える。走行駆動手段と走行案内手段との間にビームプロファイラが連結される構造である。
以下、管内面検査装置の前後の一方に走行駆動手段を備え、他方は走行案内手段である自走式の管内面検査装置を例に説明する。
The present invention relates to a pipe inner surface inspection device, and is a self-propelled device provided with a drive device (traveling drive means) by itself.
The self-propelled pipe inner surface inspection device is provided with traveling drive means on one of the front and rear sides of the inspection device, and is provided with traveling guidance means on the other side. The structure is such that a beam profiler is connected between the traveling driving means and the traveling guiding means.
Hereinafter, a self-propelled pipe inner surface inspection device, which is provided with traveling drive means on one of the front and rear sides of the pipe inner surface inspection device and the other is a traveling guidance means, will be described as an example.
図1は、本発明の一実施形態による自走式の管内面検査装置10の側面図である。本実施形態による管内面検査装置10は、電縫鋼管等の円筒形の管内に進入し、または管に挿入して、当該管内の長手方向に沿って走行しながら管の内面の疵等の欠陥の状態を検査する。管内面検査装置10は、図1に例示するように、一端側(仮に後端部とする。)に走行駆動手段20を備え、他端側(仮に前端部とする。)に走行案内手段30を備える。そして、走行駆動手段20および走行案内手段30との間にビームプロファイラ40が連結している。管内面検査装置10は、これら走行案内手段30、ビームプロファイラ40および走行駆動手段20が連結する方向に沿って往復移動(または走行)可能に構成されている。
FIG. 1 is a side view of a self-propelled pipe inner
(走行駆動手段)
走行駆動手段20は、管内面検査装置10の例えば後端部に設けられる。ここで、図2は、走行駆動手段20の走行ユニット本体部分を拡大して示す側面図である。また、図3は、管内面検査装置10を中心軸後方から見た図である。
(Traveling drive means)
The traveling driving means 20 is provided at, for example, the rear end of the pipe inner
走行駆動手段20は、走行ユニット本体内に設けられる駆動モータ21と、好ましくは4輪の駆動輪22(22a、22b)および駆動輪22を支持する支持脚部23を含む駆動ガイドとを備えている。駆動モータ21の軸にはウォームギア24が噛合しており、駆動モータ21のトルクが支持脚部23内の図示しない無端ベルト等を介して駆動輪22に伝達される。
The traveling drive means 20 includes a
上下の駆動輪22、22をそれぞれ先端部に有する支持脚部23、23は、各基端側のウォームギア24の軸を中心に回動可能に軸支されている。また、各支持脚部23、23の中間位置には、支承リンク26、26が軸支されている。各支承リンク26、26のそれぞれの他端は、管内面検査装置10の軸中心から後方に伸びるロッド28に沿って摺動するスライダ27に連結している。スライダ27は、ロッド28に支持されるコイルばね29により常時前方に付勢されている。これにより、駆動輪22は、検査対象である管の内面に押圧されて接触している。
The
このような走行駆動手段20のリンク機構によれば、上下の支持脚部23、23には、互いに広がる向きにコイルばね29からの付勢力が均等に作用し、これにより上下の駆動輪22、22が管の内面に同一の押圧力で接触する。つまり、管の内径が異なる場合でも、上下の支持脚部23、23が可動する範囲においては、各駆動輪22、22を均等の押圧力で管内面に接触させることができる。これにより、駆動モータ21からのトルクを、駆動輪22、22を介して管内面に作用させて、管内面検査装置10に推進力を発生させることができる。
According to the link mechanism of the traveling drive means 20, the urging force from the
また、駆動モータ21の軸の回転方向を変えることで、管内面検査装置10を管内で往復動させることができる。また、コイルばね29からの付勢力を上下の駆動輪22、22に均等に作用させることで、管の内径が異なる場合でも常に走行駆動手段20を管の中心に保持して、管内面検査装置10を安定的に走行させることができる。
Further, by changing the rotation direction of the shaft of the
また、駆動モータ21に出力したパルスをカウントすることで、管内面検査装置10の管内における位置、つまり、後述するビームプロファイラ40による検査位置を把握することができる。また、駆動モータ21またはウォームギア24等の軸にロータリエンコーダを設け、そのカウント出力に基づいて上記検査位置を検出してもよい。このような検査位置等の情報は、管内面検査装置10による検査動作中に随時、外部の検査制御装置に出力されてもよいし、または管内面検査装置10に搭載する制御装置のメモリに一時的に記録されてもよい。
Further, by counting the pulse output to the
なお、機構的なアンバランス等により、管内面検査装置10が走行中に徐々に旋回(走行軸を中心としたねじり回転)することも考えられる。しかし、例えば駆動モータ21や、後述する旋回モータ45の下部に錘等の重量部を設けて重心位置を下げる等の対策をすることで、そのような望ましくない旋回動作を防ぐことができる。
It is also conceivable that the pipe inner
管内面検査装置10の管内における位置、つまり、後述するビームプロファイラ40による検査位置は、例えば走行駆動手段20の移動量に基づいて検出することができる。このような検査位置等の情報は、管内面検査装置10による検査動作中に随時、外部の検査制御装置に出力されてもよいし、または管内面検査装置10に搭載する制御装置のメモリに一時的に記録されてもよい。
The position of the pipe inner
(走行案内手段)
図4は、走行案内手段30を拡大して示す側面図である。また、図5は、管内面検査装置10を中心軸前方から見た図である。走行案内手段30は、管内面検査装置10の例えば前端部に設けられる。
(Traveling guidance means)
FIG. 4 is an enlarged side view showing the traveling guidance means 30. Further, FIG. 5 is a view of the pipe inner
走行案内手段30は、管の内面に接触して自由に転動する複数の案内輪31、31、31が、放射状に伸びる支持脚部32、32、32の先端部に支持されている。管内に押圧されて接触している駆動ガイドは、3輪で管内面検査装置10を支える構造であることが好ましい。その場合それぞれの支持脚部32の基端は、管内面検査装置10の軸中心から前方に伸びるロッド33の先端部の軸34に、相互の角度が120度に配分されて軸支されている。すなわち、図5に示すように、管内面検査装置10を前方から見たとき3本の支持脚部32、32、32が放射状に均等に回動するように軸支されている。
In the traveling guide means 30, a plurality of
また、各支持脚部32の中間位置には、支承リンク35が軸支されている。各支承リンク35のそれぞれの他端は、ロッド33に沿って摺動するスライダ36に連結している。スライダ36は、直動シリンダ37の本体に接続しており、直動シリンダ37とともに連動するように設けられている。
Further, a
すなわち、直動シリンダ37を伸長動作させることで、3本の支持脚部32、32、32を互いに広がる向きに回動させることができる。そして、管の内径に合わせて、各案内輪31、31、31が均等の押圧力で管の内面に接触される。これにより、管の内径が異なる場合でも、管内を移動する管内面検査装置10を常に管の中心に保持して、装置の移動を案内することができる。
That is, by extending the
図6に、管内径がφ114.3ミリ(実施例1)、φ169.0ミリ(実施例2)、φ190.7ミリ(実施例3)における走行ずれ量を測定した結果を示す。また同図には、比較例として、前後の駆動ガイドがそれぞれ2輪の場合(比較例1)と、それぞれ3輪の場合(比較例2)の結果も示される。 FIG. 6 shows the results of measuring the amount of running deviation when the inner diameter of the pipe is φ114.3 mm (Example 1), φ169.0 mm (Example 2), and φ190.7 mm (Example 3). Further, as a comparative example, the figure also shows the results when the front and rear drive guides have two wheels (Comparative Example 1) and when the front and rear drive guides have three wheels (Comparative Example 2).
このように本実施形態では、走行駆動手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは4輪で当該管内面検査装置10を支える構造であり、前記走行案内手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは3輪で当該管内面検査装置10を支える構造であることにより、管内の安定走行を可能にしている。
As described above, in the present embodiment, the drive guides arranged on the traveling drive means side and pressed into the pipe and in contact with each other have a structure in which the pipe inner
(ビームプロファイラ)
ビームプロファイラ40には管内全周スキャン装置が備えられている。管内全周スキャン装置は管内の全周を観察できるものであればよく、例えばスリットレーザ、自然光、赤外線、超音波などが挙げられるが、ここでは最も外乱を受け難いスリットレーザを例にして、以下説明する。尚、本発明はスリットレーザによるスキャンに限定されない。図1の例では、スリットレーザによる管内全周スキャン装置がスリットレーザ発光部41と撮像部42とを備え、これらが管内面検査装置10の中心軸線上に配列されている。
(Beam profiler)
The
図7は、ビームプロファイラ40の構成を示す側面図である。ビームプロファイラ40は、走行駆動手段20および走行案内手段30との間に架け渡される支持板部材43の片側に支持されている。ビームプロファイラ40は、スリットレーザ発光部41と撮像部42とを備え、これらが管内面検査装置10の中心軸線上に配列されている。
FIG. 7 is a side view showing the configuration of the
ここで、スリットレーザ発光部41および撮像部42が配列される「中心軸線」は、管の長手方向中心線と一致している。また、この中心軸線の方向は、管内面検査装置10が移動(または走行)する方向にも一致している。
Here, the "center axis" in which the slit laser
図7の例によるスリットレーザ発光部41は、この管長手方向中心軸線に直交し、かつ、この中心軸線周りにスリットレーザ光をスキャンするように設けられている。すなわち、検査動作中は、対象の管の長手方向中心線に直交する仮想平面内にスリットレーザ光が放射され、管の内面には、当該管の内周に沿って直線状にスリットレーザ光が投影される。
The slit laser
これにより、管内面の欠陥部分では、例えば図8に示すような内面プロファイルが観察される。このような内面プロファイルを撮像部42が撮影することで、管の内面にランダムに生成される、例えばスパッタ踏み付け疵等の形状や大きさのみならず、ある程度の疵の深さまで精度良く測定することができる。
As a result, in the defective portion of the inner surface of the pipe, an inner surface profile as shown in FIG. 8, for example, is observed. By taking an image of such an inner surface profile by the
撮像部42が撮影したスリットレーザ投影画像(内面プロファイル)の情報は、管内面検査装置10の検査位置情報とともに、例えば外部の検査制御装置に出力される。検査制御装置は、スリットレーザ投影法を用いて、スリットレーザ投影画像(内面プロファイル)の変異から、スパッタ痕等の欠陥の形状、大きさ、深さ等を定量的に測定することができる。また、検査制御装置は、その欠陥が発見された管内面の検査位置情報と当該欠陥測定情報との関連付けを行うことができる。検査制御装置は、撮影された内面プロファイルに基づいて、例えば図9に示すようにプロファイルを合成する等の処理を行い、疵等の欠陥の詳細かつ直観的な解析をすることもできる。結果、欠陥の手直しが必要な位置や量が定量的に把握でき、効率的な手直しが可能となる。また、不要な手直しを加えることを回避し、能力改善効果が期待できる。
なお、管内面検査装置10に搭載される制御装置が、撮像部42によるスリットレーザ投影画像に基づいて欠陥を測定する構成でもよい。
The information of the slit laser projection image (inner surface profile) taken by the
The control device mounted on the tube inner
また、スリットレーザ発光部41と撮像部42の中心軸線方向における相対的距離(間隔)は調整可能であることが好ましい。例えば、図7に示すように、撮像部42の前後の位置を適宜調整することで、検査対象の管の内径に関わらず、撮像部42へ入射するスリットレーザ光の角度を一定にすることができる。これにより、様々な内径の管の検査にも対応することができる。
Further, it is preferable that the relative distance (interval) between the slit laser
また、本実施形態による管内面検査装置10は、移動(または走行)する中心軸線周りにビームプロファイラ40を旋回させることができる旋回モータ45を備えている。
Further, the pipe inner
次に、図10のフローを参照して、管内面検査装置10による管内面検査方法を説明する。管内面検査装置10は、例えば外部の検査制御装置と有線または無線で接続され、当該検査制御装置により動作制御されるものとする。ただし、管内面検査装置10本体に搭載される制御装置により自律的に制御されるものでもよい。
Next, a pipe inner surface inspection method by the pipe inner
まず、管内面検査装置10が、検査対象の管の内部に進入しまたは挿入される。ビームプロファイラ40は第1の旋回位置に保持される。その状態で管内面検査装置10を管の往路方向に走行させながら、ビームプロファイラ40により管の内面プロファイルを撮影する(図10(a))。
First, the pipe inner
次に、管の端位置では、制御装置が旋回モータ45を駆動して、ビームプロファイラ40を第1の旋回位置から第2の旋回位置、例えば180度反転させる(図10(b))。そして、ビームプロファイラ40を第2の旋回位置に保持した状態で、管内面検査装置10を管の復路方向に反転走行させながら、ビームプロファイラ40により管の内面プロファイルを撮影する(図10(c))。
Next, at the end position of the pipe, the control device drives the
本実施形態では、管の往路方向に管内面検査装置10が移動するとき、ビームプロファイラ40を支持している支持板部材43が死角となり、管内面の下方のプロファイルが撮影されないことが考えられる。しかし、復路方向に管内面検査装置10が移動するときには、ビームプロファイラ40の旋回位置が反転しているため、死角であった管内面の下方のプロファイル情報を補完することができる。したがって、管内面にランダムに発生する、例えばスパッタ痕を含む全ての欠陥を精度良く検出することができる。
In the present embodiment, when the pipe inner
なお、ビームプロファイラ40は、走行駆動手段20および走行案内手段30との間に架け渡される2本以上の支持板部材44、44により支持されるものでもよい。この実施形態の管内面検査装置11によれば、管内面検査装置全体の剛性を増すことができるとともに、走行安定性を改善することができる。
The
例えば2本の支持板部材44、44にビームプロファイラ40が挟持される実施形態の管内面検査装置11では、次のようにして管の内面の状態が検査される。まず、ビームプロファイラ40を第1の旋回位置に保持し、その状態で管内面検査装置11を管の往路方向に走行させながら、ビームプロファイラ40により管の内面プロファイルを撮影する(図11(a))。
For example, in the pipe inner
次に、管の端位置では、制御装置が旋回モータ45を駆動して、ビームプロファイラ40を第1の旋回位置から例えば90度旋回させる(図11(b))。そして、管内面検査装置11を管の復路方向に反転走行させながら、ビームプロファイラ40により管の内面プロファイルを撮影する(図11(c))。
Next, at the end position of the pipe, the control device drives the
本実施形態では、管の往路方向に管内面検査装置11が移動するとき、ビームプロファイラ40を支持している上下の支持板部材44、44が死角となり、管内面の上下のプロファイルが撮影されない。しかし、復路方向に管内面検査装置11が移動するときには、ビームプロファイラ40が第1の旋回位置から90度旋回しているため、死角であった管内面の上下のプロファイルを撮影でき補完することができる。これにより、管内面の全周にわたり、スパッタ痕等を含む全ての欠陥を精度良く検出することができる。
In the present embodiment, when the pipe inner
10、11 管内面検査装置
20 走行駆動手段
30 走行案内手段
40 ビームプロファイラ(管内全周スキャン装置)
45 旋回モータ
10, 11 Pipe inner
45 swivel motor
Claims (8)
走行駆動手段と走行案内手段との間の、管の長手方向の中心軸線から偏芯した位置に架け渡された支持部材と、この支持部材上に配置されたビームプロファイラと、
前記ビームプロファイラを前記支持部材とともに前記中心軸線と一致する中心軸線回りに旋回させる旋回手段とを備え、
前記走行駆動手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは、H型に配置された4本の支持脚部を備え、前記中心軸線上に備えられたコイルばねから支承リンクを経由して支持脚部への均等な付勢力により、支持脚部に設置された駆動輪が管の内面に同一の押圧力で接触する4輪で当該管内面検査装置を支える構造であり、前記走行案内手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは3輪で当該管内面検査装置を支える構造であることを特徴とする管内面検査装置。 A self-propelled pipe inner surface inspection device that can move inside a cylindrical pipe.
A support member bridged between the travel drive means and the travel guide means at a position eccentric from the central axis in the longitudinal direction of the pipe, and a beam profiler arranged on the support member.
And a pivoting means for pivoting said beam profiler about the central axis which coincides with the central axis together with the support member,
The drive guide, which is arranged on the traveling drive means side and is pressed into contact with the inside of the pipe, has four support legs arranged in an H shape, and is a support link from a coil spring provided on the central axis. The structure is such that the drive wheels installed on the support legs support the pipe inner surface inspection device with four wheels that come into contact with the inner surface of the pipe with the same pressing force by an even urging force to the support legs via the above. A pipe inner surface inspection device, which is arranged on the traveling guide means side and has a structure in which a drive guide that is pressed and contacts the inside of the pipe supports the pipe inner surface inspection device with three wheels.
前記管内全周スキャン装置が、検査対象の管の長手方向中心線に直交する平面内において前記管の内面に向けてスキャンすることを特徴とする、請求項1に記載の管内面検査装置。 The beam profiler includes an in-pipe all-around scanning device arranged in the central axis direction.
The pipe inner surface inspection device according to claim 1, wherein the pipe inner circumference scanning device scans toward the inner surface of the pipe in a plane orthogonal to the longitudinal center line of the pipe to be inspected.
走行駆動手段と走行案内手段との間の偏芯位置に架け渡された支持部材上に支持された前記ビームプロファイラを第1の旋回位置に保持した状態で前記管内面検査装置を管の往路方向に走行させながら、前記ビームプロファイラにより前記管の内面プロファイルを撮影する工程と、
前記管の端位置で前記ビームプロファイラを前記第1の旋回位置から第2の旋回位置に旋回させるべく、前記ビームプロファイラを前記支持部材とともに管の長手方向の中心軸線を中心として旋回させる工程と、
前記ビームプロファイラを前記第2の旋回位置に保持した状態で前記管内面検査装置を前記管の復路方向に走行させながら、前記ビームプロファイラにより前記管の内面プロファイルを撮影する工程とを含み、
前記走行駆動手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは、H型に配置された4本の支持脚部を備え、前記中心軸線上に備えられたコイルばねから支承リンクを経由して支持脚部への均等な付勢力により、支持脚部に設置された駆動輪が管の内面に同一の押圧力で接触する4輪で当該管内面検査装置を支え、前記走行案内手段側に配置され、管内に押圧されて接触している駆動ガイドは3輪で当該管内面検査装置を支えることを特徴とする管内面検査方法。 It is a pipe inner surface inspection method that inspects the inner surface of a pipe with a self-propelled pipe inner surface inspection device equipped with a beam profiler.
With the beam profiler supported on the support member bridged at the eccentric position between the traveling driving means and the traveling guiding means held at the first turning position, the pipe inner surface inspection device is moved in the outward path direction of the pipe. The process of photographing the inner surface profile of the tube with the beam profiler while traveling to
A step of swirling the beam profiler together with the support member about the central axis in the longitudinal direction of the pipe in order to swivel the beam profiler from the first swivel position to the second swivel position at the end position of the pipe.
Wherein the inner surface inspection device while traveling in the backward direction of the tube in a state where a beam profiler was held in the second pivot position, viewed including the step of photographing the inner surface profile of the pipe by the beam profiler,
The drive guide, which is arranged on the traveling drive means side and is pressed into contact with the inside of the pipe, has four support legs arranged in an H shape, and is a support link from a coil spring provided on the central axis. the uniform biasing force to the support leg via a support the inner surface inspection apparatus in four-wheel that the installed drive wheels are in contact with the same pressing force to the inner surface of the tube to the supporting leg, before Symbol travel arranged on the guide means side, the pressed driving guide in contact with the inner surface inspection wherein the benzalkonium support the inner surface inspection device in three-wheel into the tube.
前記管内全周スキャン装置により、検査対象の管の長手方向中心線に直交する平面内において前記管の内面をスキャンすることを特徴とする、請求項5に記載の管内面検査方法。 The beam profiler uses an in-tube all-around scanning device arranged in the central axis direction.
The pipe inner surface inspection method according to claim 5, wherein the pipe inner circumference scanning device scans the inner surface of the pipe in a plane orthogonal to the longitudinal center line of the pipe to be inspected.
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