JP7315081B2 - 打音検査装置及び打音検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼構造物に設けられた検査対象物の配置箇所に左右されずに安定して当該検査対象物の打音検査を行うことができる打音検査装置及び打音検査方法に関する。

天井クレーンなどの高所にある鋼構造物の接合部では複数のボルトやリベットが用いられている。これらボルトやリベットについては、定期的に打音を検査し、その緩み等を判断する必要がある。
従来、この種の高所にある鋼構造物の検査装置として、例えば特許文献１に示す浮上ロボットを用いた構造物検査装置が知られている。
特許文献１に示す構造物検査装置は、軽量フレームの周囲に高さを揃えて３つ以上設けられた垂直プロペラ、及び軽量フレームの上フレームに設けられた車輪機構を有する浮上ロボットと、構造物の検査手段とを有する浮上ロボットを用いた構造物検査装置である。

また、従来、橋梁や原子炉等の構造物の点検を行うロボット装置として、例えば、特許文献２に示すロボット装置が知られている。
特許文献２に示すロボット装置は、構造物に対して自走するロボット装置の移動が想定されるエリアであって、構造物に関連するエリアの第１の空間情報が記録された空間情報記録部と、ロボット装置に搭載され、ロボット装置の移動に伴ってロボット装置の周辺エリアの第２の空間情報を取得する空間情報取得部と、空間情報取得部により取得した第２の空間情報を用いて空間情報記録部に記録された第１の空間情報を更新する空間情報更新部とを備え、空間情報記録部に記録された第１の空間情報を、ロボット装置の構造物に対する移動時に使用するものである。

更に、従来、車輪に設けられている磁石の吸着力によって構造物で走行可能とした磁気式吸着走行車を用いた磁石式建築・土木構造物点検装置として、例えば、特許文献３に示すものが知られている。
特許文献３に示す磁石式建築・土木構造物点検装置は、車体ベースと、車体ベースに回転自在に設けられている車輪本体部と、構造物に吸着するために、車輪本体部の外周に設けられた磁石とを備えた磁気式吸着走行車を用いるようにしている。

特開２０１６－２１１８７８号公報 国際公開第２０１６／１８９８９６号 特開２０１６－７８４６６号公報

しかしながら、これら従来の特許文献１に示す構造物検査装置、特許文献２に示すロボット装置、及び特許文献３に示す磁石式建築・土木構造物点検装置にあっては、次の問題点があった。
即ち、特許文献１に示す構造物検査装置の場合、天井クレーンなどの高所にある鋼構造物の接合部におけるボルトやリベットの検査を行う際に、浮上ロボットが風などの外乱の影響により不安定になるため、細かく配置されるボルトやリベットをピンポイントで打音するのは非常に困難であった。

また、特許文献２に示すロボット装置の場合、一例として橋梁の主桁に懸垂されて用いられているが、天井クレーンなどの高所にある鋼構造物の接合部におけるボルトやリベットの検査を行う際にその検査対象となるボルトやリベットの配置箇所がクレーンの側面や下面など変わることがあり、検査対象物の配置箇所は変わった際に柔軟に対応できないという問題がある。

更に、特許文献３に示す磁石式建築・土木構造物点検装置の場合、天井クレーンなどの高所にある鋼構造物の接合部におけるボルトやリベットの検査を行う際に、ボルトやリベット間の距離が小さかったりしたときにそれらボルトやリベットが邪魔になって磁気式吸着走行車が走行できずに検査対象となるボルトやリベットの検査ができなかったり、あるいはボルトやリベットの配置が複雑で検査対象以外のボルトやリベットその他の構造物が邪魔になって磁気式吸着走行車が走行できずに検査対象となるボルトやリベットの検査ができなかったりすることがある。

従って、本発明は、これら従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、鋼構造物に取り付けられた検査対象物の配置箇所に左右されずに安定して当該検査対象物の打音検査を行うことができる打音検査装置及び打音検査方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る打音検査装置は、鋼構造物に取り付けられた検査対象物に対して前記鋼構造物を走行しながら前記検査対象物の打音を検査する打音検査装置であって、クローラを備えた車体ベースと、該車体ベースに取り付けられ、前記検査対象物の打音を検査する打音検査手段とを備え、前記クローラは、弾性変形可能な履帯の内部に形成された空間が磁性流体で満たされているとともに、前記履帯が巻き掛けられるローラに前記磁性流体を磁化させる永久磁石が取り付けられていることを要旨とする。

また、本発明の別の態様に係る打音検査装置は、鋼構造物に取り付けられた検査対象物に対して前記鋼構造物を走行しながら前記検査対象物の打音を検査する打音検査装置であって、クローラを備えた車体ベースと、該車体ベースに取り付けられ、前記検査対象物の打音を検査する打音検査手段とを備え、前記クローラは、弾性変形可能な履帯の内部に形成された空間が複数の磁性球体で満たされているとともに、前記履帯が巻き掛けられるローラに前記複数の磁性球体の各々を磁化させる永久磁石が取り付けられていることを要旨とする。

また、本発明の別の態様に係る打音検査装置は、鋼構造物に取り付けられた検査対象物に対して前記鋼構造物を走行しながら前記検査対象物の打音を検査する打音検査装置であって、クローラを備えた車体ベースと、該車体ベースに取り付けられ、前記検査対象物の打音を検査する打音検査手段とを備え、前記クローラは、弾性変形可能な履帯の内部に形成された空間が磁性粉体で満たされているとともに、前記履帯が巻き掛けられるローラに前記磁性粉体を磁化させる永久磁石が取り付けられていることを要旨とする。

また、本発明の別の態様に係る打音検査方法は、前述の打音検査装置を用いて鋼構造物に取り付けられた検査対象物の打音を検査することを要旨とする。

本発明に係る打音検査装置及び打音検査方法によれば、鋼構造物に取り付けられた検査対象物の配置箇所に左右されずに安定して当該検査対象物の打音検査を行うことができる打音検査装置及び打音検査方法を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る打音検査装置の概略構成を示す図である。 図１に示す打音検査装置の底面図である。 図２の３－３線に沿う断面図であるである。 図２の４－４線に沿う断面図である。 図１に示す打音検査装置を構成する自走制御手段及び打音検査手段のブロック図である。 打音検査手段を構成するハンマー装置の概略構成を示す図である。 図１に示す打音検査装置が検査対象となっているボルトの打音検査をしている状態の一例の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る打音検査装置を示し、（Ａ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の側面図、（Ｂ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の底面図である。 本発明の第３実施形態に係る打音検査装置を示し、（Ａ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の側面図、（Ｂ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の底面図である。 本発明の第４実施形態に係る打音検査装置を示し、（Ａ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の側面図、（Ｂ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の底面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態に係る打音検査装置の概略構成が示されており、打音検査装置１は、天井クレーンなどの鋼構造物Ｓに取り付けられた検査対象物としてのボルトＢに対して鋼構造物Ｓを自走しながらボルトＢの打音を検査するものである。図１においては、打音検査装置１は、鋼構造物Ｓの上面上を自走しながらボルトＢの打音を検査する。
この打音検査装置１は、複数（本実施形態にあっては６個）の車輪３を備えた車体ベース２と、車体ベース２に設けられた自走制御手段１０（図４及び図５参照）と、車体ベース２に設けられた検査対象物としてのボルトＢの打音を検査する打音検査手段２０（図４及び図５参照）とを備えている。

車体ベース２は、図１乃至図４に示すように、矩形状の天面板部２ａ、天面板部２ａの前端部から立ち下がる前面板部２ｂ、天面板部２ａの後端部から立ち下がる後面板部２ｃ、天面板部２ａの左端部から立ち下がる左面板部２ｄ、及び天面板部２ａの右端部から立ち下がる右面板部２ｅを備えている。
また、車輪３は、図２乃至図４に示すように、車体ベース２の左面板部２ｄ及び右面板部２ｅのそれぞれの内側に沿って３個ずつ配置されている。

ここで、各車輪３は、図３の矢印で示すように、車体ベース２に対して上下方向に昇降可能に取り付けられている。具体的に述べると、図３に示すように、各車輪３を駆動するモータ５のモータ軸５ａが動力伝達部４を介して各車輪３の車軸３ｂに連結されている。モータ５及び動力伝達部４はモータボックス６内に配置されている。そして、このモータボックス６が上下方向に延びる昇降ピン７に取り付けられている。昇降ピン７は、車体ベース２の天面板部２ａに形成された上下に貫通する貫通孔２ａａに挿通されて車体ベース２の天面板部２ａに対して昇降可能に取り付けられている。昇降ピン７の上端には、昇降ピン７の下方への移動を規制するフランジ部７ａが設けられている。そして、昇降ピンの周囲であって天面板部２ａの下面とモータボックス６の上面との間には昇降ピン７及びモータボックス６を下方に付勢するばね部材（圧縮ばね）８が設置されている。これにより、各車輪３は、車体ベース２の天面板部２ａに対してばね部材８により常時下方（降下方向）へ付勢された状態で昇降可能に取り付けられる。
また、各車輪３の外周には、各車輪３が鋼構造物Ｓに対して吸着するための複数の永久磁石３ａが周方向に等間隔で設置されている。

次に、自走制御手段１０は、図５のブロック図に示すように、認識装置１１と、ＩＭＵ１６及び加速度センサ１７と、自走制御部１４と、モータ５の駆動制御部１５とを備えている。
ここで、認識装置１１は、図１及び図２に示すように、車体ベース２の前面板部２ｂの前面に設置された左右２台のカメラ１１ａ，１１ｂで構成される。これら２台のカメラ１１ａ，１１ｂは、検査対象となるボルトＢを撮像し、そのボルトＢの位置を３次元的に認識することができる。また、車体ベース２の前面板部２ｂの前面には、複数の照明装置１２が設置されている。このため、検査環境が暗所の場合には、照明装置１２によって検査対象となるボルトＢを照明し、照度を確保する。各照明装置１２は、フォトレジスタを用いて明るさをセンシングし、指定の明るさ以下で自動的に点灯するプログラムを備えていることが好ましい。また、認識装置１１は、レーザーや超音波センサと組み合わせて衝突回避に用いても良いし、ライダー（Lidar: Light Detection Ranging）を用いても良い。

また、ＩＭＵ１６及び加速度センサ１７は、打音検査装置１の位置や姿勢を認識するために打音検査装置１の加速度を検出するものであり、図２乃至図４に示すように、車体ベース２の天面板部２ａに取り付けられた制御ボックス１８内に設置されている。
また、自走制御部１４は、図５に示すように、認識装置１１、ＩＭＵ１６及び加速度センサ１７に接続され、認識装置１１からのボルトＢ（検査対象物）の位置とＩＭＵ１６及び加速度センサ１７の加速度から算出される打音検査装置１の現在位置とに基づいて、ボルトＢの位置と打音検査装置１の現在位置との偏差を演算する。そして、自走制御部１４は、その演算された偏差が０となるような車輪３の速度指令等の制御信号を駆動制御部１５に対して出力する。この際に、ＩＭＵ１６及び加速度センサ１７で測定された加速度から算出される打音検査装置１の速度と、予め設定された打音検査装置１の目標速度との偏差が０となるような車輪３の速度指令等の制御信号を駆動制御部１５に対して出力する。この自走制御部１４は、前述の制御ボックス１８内に設置された後に述べる搭載コンピュータ１３が備えている。自走制御部１４は、ボルトＢの位置と打音検査装置１の現在位置との偏差が０になったときに、後述するハンマー装置制御部２６に対しハンマー開始信号を出力する。

また、駆動制御部１５は、自走制御部１４から出力された車輪３の速度指令等の制御信号に基づいて、モータ５に速度指令等の制御信号を出力して、車輪３の速度のフィードバック制御を行う。この駆動制御部１５は、前述の搭載コンピュータ１３が備えている。
また、打音検査手段２０は、図５のブロック図に示すように、ハンマー装置２１、ハンマー装置制御部２６、打音・振動計測装置２７、健全度評価部２８、及び検査データ記憶部２９を備えている。

ハンマー装置２１は、検査対象となるボルトＢをハンマリングするものであり、図４及び図６に示すように、ボルトＢをハンマリングする打撃ピン２２を備えている。打撃ピン２２は、下端の打撃面を曲面としたピン部材で図６に示すように、車体ベース２の天面板部２ａの前方寄り左右方向中央部分に形成された上下に貫通する貫通孔２ａｂに挿通されて車体ベース２の天面板部２ａに対して昇降可能に取り付けられている。打撃ピン２２の上端には、打撃ピン２２の下方への移動を規制するフランジ部２２ｂが設けられている。また、打撃ピン２２の上下方向略中央部には、ばね部材取付けフランジ２２ａが設けられている。そして、打撃ピン２２の周囲であって天面板部２ａの下面とばね部材取付けフランジ２２ａとの間には打撃ピン２２を常時下方に付勢するばね部材（圧縮ばね）２５が設置されている。

また、ハンマー装置２１は、モータ２４の回転軸２４ａに固定されて回転軸２４ａとともに回転する回転カム２３を備えている。この回転カム２３は、図６に示す打撃ピン２２が最も下方に降下してボルトＢを打撃している状態から時計回りに回転すると、回転カムに形成されたカム部２３ａが打撃ピン２２のばね部材取付けフランジ２２ａに当接して押し上げ、打撃ピン２２が上昇する。また、回転カム２３が更に時計回りに回転すると、カム部２３ａのばね部材取付けフランジ２２ａに対する当接状態が解除されて、ばね部材２５の作用によりばね部材取付けフランジ２２ａ押し下げられ、打撃ピン２２が下降する。打撃ピン２２は、この上昇動作と下降動作を繰り返すことにより、検査対象となるボルトＢをハンマリングすることができる。モータ２４は、車体ベース２の天面板部２ａに、図４に示すように、支持部材２４ｂによって支持されている。

また、ハンマー装置制御部２６は、自走制御手段１０の自走制御部１４からハンマー開始信号を受信した際にハンマー装置２１のモータ２４の駆動を開始させ、モータ２４の回転軸２４ａが所定回数だけ回転した際に、モータ２４の駆動を終了させる制御を行う。ハンマー装置制御部２６は、搭載コンピュータ１３が備えている。
また、打音・振動計測装置２７は、ハンマー装置２１による検査対象となるボルトＢに対する打音を測定するものであり、図２及び図４に示すように、車体ベース２の前面板部２ｂの上下方向及び左右方向の略中央部に設置される。打音・振動計測装置２７は、検査対象となるボルトＢの打音の周波数や音圧を測定する。

更に、健全度評価部２８は、図５に示すように、打音・振動計測装置２７に接続され、打音・振動計測装置２７からの測定データ、特に打音の周波数に基づいて、検査対象となるボルトＢの健全度、特にボルトＢの緩み具合を判断する。この健全度評価部２８は、前述の制御ボックス１８内に設置された後に述べる搭載コンピュータ１３が備えている。
また、検査データ記憶部２９は、打音・振動計測装置２７及び健全度評価部２８に接続され、打音・振動計測装置２７からの測定データ及び健全度評価部２８の判断結果を記憶する。検査データ記憶部２９は、搭載コンピュータ１３が備えている。なお、検査データ記憶部２９に記憶されたデータは、無線または有線によってプリンター等の出力装置によって出力するようにしてもよい。

車体ベース２の天面板部２ａには、図２乃至図４に示すように、制御ボックス１８が取り付けられている。ぞして、この制御ボックス１８内には、前述したＩＭＵ１６及び加速度センサ１７と、搭載コンピュータ１３が設置されている。
搭載コンピュータ１３は、図５に示すように、前述の自走制御部１４、駆動制御部１５、ハンマー装置制御部２６、健全度評価部２８及び検査データ記憶部２９を備えている。搭載コンピュータ１３は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ等を備えて構成されたコンピュータシステムであり、ＲＯＭ等に予め記憶された各種専用のプログラムを実行することにより、自走制御部１４、駆動制御部１５、ハンマー装置制御部２６及び健全度評価部２８の各機能をソフトウェア上で実現する。また、検査データ記憶部２９は、ハードディスク等のメモリで構成される。
また、車体ベース２の天面板部２ａには、図２及び図４に示すように、バッテリ９を内蔵したバッテリボックス９ａが取り付けられている。バッテリ９は、車輪３用のモータ５、回転カム２３用のモータ２４、搭載コンピュータ１３等の電源となる。

このように構成された打音検査装置による打音検査方法について、図７等を参照して説明する。
先ず、打音検査装置１は、検査対象物としての複数のボルトＢが取り付けられている鋼構造物Ｓの上面上に配置される。このとき、打音検査装置１の各車輪３の外周には、各車輪３が鋼構造物Ｓに対して吸着するための複数の永久磁石３ａが設置されているので、各車輪３は鋼構造物Ｓの上面に吸着される。
そして、認識装置１１が検査対象となるボルトＢを認識すると、自走制御部１４によって制御されて打音検査装置１は鋼構造物Ｓの上面上を走行しその認識した検査対象となっているボルトＢに向かう。この際に、打音検査装置１の各車輪３は、永久磁石３ａの作用によって鋼構造物Ｓの上面に吸着されつつ走行するので、安定して走行し、検査対象となっているボルトＢに対して確実に向かうことができる。

そして、打音検査装置１のハンマー装置２１が当該ボルトＢの位置にくると、ボルトＢの位置と打音検査装置１の現在位置との偏差が０ということで、打音検査装置１は走行を停止し、自走制御部１４はハンマー装置制御部２６に対しハンマー開始信号を出力する。
次いで、ハンマー装置制御部２６は、ハンマー開始信号を受信すると、ハンマー装置２１のモータ２４を回転させ、ハンマー装置２１の打撃ピン２２が上昇動作と下降動作を繰り返し、検査対象となるボルトＢをハンマリングする。
そして、ハンマー装置制御部２６は、モータ２４の回転軸２４ａが所定回数だけ回転すると、モータ２４の駆動を終了させ、打撃ピン２２によるハンマリングが終了する。
この打撃ピン２２によるハンマリングの際に、打音検査装置１の打音・振動計測装置２７は検査対象となっているボルトＢに対する打音の周波数や音圧を測定する。

打音・振動計測装置２７によって測定された検査対象となっているボルトＢに対する打音の周波数や音圧は、健全度評価部２８に出力され、健全度評価部２８は、打音・振動計測装置２７からの測定データ、特に打音の周波数に基づいて、検査対象となっているボルトＢの健全度、特にボルトＢの緩み具合を判断する。
そして、打音・振動計測装置２７からの測定データ及び健全度評価部２８の判断結果が検査データ記憶部２９に出力され、検査データ記憶部２９は、これら打音・振動計測装置２７からの測定データ及び健全度評価部２８の判断結果を記憶する。検査データ記憶部２９に記憶されたデータは、検査データ記憶部２９に無線または有線によってプリンター等の出力装置が接続されている場合には、その出力装置に出力される。
そして、検査対象物として検査すべきボルトＢの全てについて前述の方法で打音検査を行う。

ここで、打音検査装置１のハンマー装置２１が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢが各車輪３の走行経路にあって各車輪３の走行を妨害し、打音検査装置１のハンマー装置２１が検査対象となるボルトＢの位置にまで走行できず、当該検査対象となっているボルトＢの打音を検査できないことがある。
例えば、図８に示すように、複数のボルトＢが鋼構造物Ｓ上に打音検査装置１の走行方向に沿って３列状に形成され、検査対象となっているボルトＢ（斜線が施された実線で示す）が真ん中の列に配置されていたとする。この場合、検査対象となっているボルトＢが配置されている列の両隣りの列の当該検査では検査対象となっていない他の複数のボルトＢ（斜線が施されていない実線で示す）が、打音検査装置１（各車輪３）の走行の邪魔になる。この理由は、各車輪３の走行経路に前述の他のボルトＢが配列されているからである。

ここで、打音検査装置１の各車輪３は、車体ベース２に対してばね部材８により常時降下方向に付勢された状態で昇降可能に取り付けられている。このため、図７に示すように、打音検査装置１の走行途中で各車輪３が当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢ（図７において、検査対象となっているボルトＢが斜線が施された実線で、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢが斜線が施されていない実線あるいは一点鎖線で示されている）を乗り越える。つまり、各車輪３が当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢに接触すると、各車輪３がモータボックス６及び昇降ピン７とともにばね部材８を圧縮しつつ上昇する。そして、各車輪３が当該他のボルトＢ上を走行して当該他のボルトＢを乗り越えると、ばね部材８が元の状態に復帰し、ばね部材８の作用により各車輪３がモータボックス６及び昇降ピン７とともに下降する。

これにより、打音検査装置１のハンマー装置２１が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢが各車輪３の走行を妨害しても各車輪３は当該他のボルトＢを乗り越え、打音検査装置１のハンマー装置２１が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行可能となり、当該ボルトＢの打音を検査することが可能となる。
そして、各車輪３は、車体ベース２に対してばね部材８により常時降下方向に付勢された状態で昇降可能に取り付けられているので、走行経路の邪魔となる当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢのみならず、各車輪３の走行の妨害となる他の構造物に対しても、各車輪３は走行中に乗り越えることができる。

これにより、打音検査装置１のハンマー装置２１が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢや他の構造物が各車輪３の走行を妨害しても各車輪３は当該ボルトＢや他の構造物を乗り越えることができる。
そして、今回は検査をしなかった検査すべき他のボルトＢの全てについて前述の方法で打音検査を行うことで、検査対象となるボルトＢの全ての打音検査を行うことができる。
これにより、鋼構造物Ｓに取り付けられた検査対象物としてのボルトＢの配置箇所に左右されずに当該検査対象物としてのボルトＢの全ての打音検査を行うことができることになる。

また、前述したように、打音検査装置１が鋼構造物Ｓの上面上を走行する際には、各車輪３は、永久磁石３ａの作用によって鋼構造物Ｓの上面に吸着されつつ走行するので、安定して走行し、検査対象物としてのボルトＢの打音検査を行うことができる。
なお、各車輪３は、永久磁石３ａの作用によって鋼構造物Ｓに吸着されつつ走行するので、鋼構造物Ｓの上面のみならず、下面や側面、斜面等に検査対象物が取り付けられていても、打音検査装置１は、下面や側面、斜面等を安定して走行し、検査対象物の打音検査を行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る打音検査装置について、図８を参照して説明する。図８（Ａ）は自走式打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の側面図、図８（Ｂ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の底面図である。図８において、図１乃至図７における部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図８に示す本発明の第２実施形態に係る打音検査装置１は、図１乃至図７に示す第１実施形態に係る打音検査装置１と基本構成は同様であるが、図１乃至図７に示す打音検査装置１が複数の車輪３を備えているのに対し、図８に示す打音検査装置１が複数の車輪３に代えて左右一対のクローラ３０を備えている点で相違している。

図８に示す打音検査装置１は、車体ベース２の左右両外側に一対のクローラ３０を備えている。各クローラ３０は、前後に所定間隔開けて配置された一対のローラ３１，３２と、これら一対のローラ３１，３２間を掛け渡す無端状の履帯３３とを備えている。
ここで、履帯３３は、弾性変形可能な部材、例えばゴム材によって形成され、その内部に空間３５が形成されている。そして、その空間３５は、磁性流体３４で満たされている。
また、一対のローラ３１，３２のうちの前側のローラ３１は、図示しない駆動モータによって駆動される駆動ローラであり、その外周には磁性流体３４を磁化させる複数の永久磁石３１ａが周方向に所定間隔で取り付けられている。

ここで、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、打音検査装置１が鋼構造物Ｓの下面を走行する際には、各クローラ３０の履帯３３は、磁化された磁性流体３４の作用によって鋼構造物Ｓの下面に吸着されつつ走行するので、安定して走行し、検査対象物としてのボルトＢの打音検査を行うことができる。
また、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢ（図８（Ａ），（Ｂ）において斜線を施す）の位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢ（図８（Ａ），（Ｂ）において斜線が施されていない）が各クローラ３０の走行経路に位置し各クローラ３０の走行を妨害することがある。

この際に、各クローラ３０の履帯３３は、弾性変形可能に構成されているので、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、打音検査装置１の走行途中で各クローラ３０の履帯３３が当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢを弾性変形しつつ乗り越える。
これにより、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢが各クローラ３０の走行を妨害しても各クローラ３０は当該当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢを乗り越え、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行可能となり、当該検査対象となっているボルトＢの打音を検査することが可能となる。

そして、各クローラ３０の履帯３３は、弾性変形可能に構成されているので、走行経路の邪魔となる当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢのみならず、各クローラ３０の走行の妨害となる他の構造物に対しても、各クローラ３０は走行中に乗り越えることができる。
そして、今回は検査をしなかった検査すべき他のボルトＢの全てについて打音検査を行うことで、検査対象となるボルトＢの全ての打音検査を行うことができる。
これにより、鋼構造物Ｓに取り付けられた検査対象物としてのボルトＢの配置箇所に左右されずに当該検査対象物としてのボルトＢの全ての打音検査を行うことができることになる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る打音検査装置について、図９を参照して説明する。図９（Ａ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の側面図、図９（Ｂ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の底面図である。図９において、図１乃至図７における部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図９に示す本発明の第３実施形態に係る打音検査装置１は、図１乃至図７に示す第１実施形態に係る打音検査装置１と基本構成は同様であるが、図１乃至図７に示す打音検査装置１が複数の車輪３を備えているのに対し、図９に示す打音検査装置１が複数の車輪３に代えて左右一対のクローラ４０を備えている点で相違している。

図９に示す打音検査装置１は、第２実施形態と同様に、車体ベース２の左右両外側に一対のクローラ４０を備えている。各クローラ４０は、前後に所定間隔開けて配置された一対のローラ４１，４２と、これら一対のローラ４１，４２間を掛け渡す無端状の履帯４３とを備えている。
ここで、履帯４３は、弾性変形可能な部材、例えばゴム材によって形成され、その内部に空間４５が形成されている。そして、その空間４５は、複数の磁性球体４４で満たされている。
また、一対のローラ４１，４２のうちの前側のローラ４１は、図示しない駆動モータによって駆動される駆動ローラであり、その外周には複数の磁性球体４４の各々を磁化させる複数の永久磁石４１ａが周方向に所定間隔で取り付けられている。

この第３実施形態に係る打音検査装置１によれば、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、打音検査装置１が鋼構造物Ｓの下面を走行する際に、各クローラ４０の履帯４３は、磁化された複数の磁性球体４４の作用によって鋼構造物Ｓの下面に吸着されつつ走行するので、安定して走行し、検査対象物としてのボルトＢの打音検査を行うことができる。
また、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢ（図９（Ａ），（Ｂ）において斜線を施す）の位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢ（図９（Ａ），（Ｂ）において斜線が施されていない）が各クローラ４０の走行経路に位置し各クローラ４０の走行を妨害することがある。

この際に、各クローラ４０の履帯４３は、弾性変形可能に構成されているので、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、打音検査装置１の走行途中で各クローラ４０の履帯４３が走行経路にある当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢを弾性変形しつつ乗り越える。これにより、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢが各クローラ４０の走行を妨害しても各クローラ４０は当該当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢを乗り越え、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行可能となり、当該検査対象となっているボルトＢの打音を検査することが可能となる。

そして、各クローラ４０の履帯４３は、弾性変形可能に構成されているので、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢのみならず、各クローラ３４０走行の妨害となる他の構造物に対しても、各クローラ４０は走行中に乗り越えることができる。
そして、今回は検査をしなかった検査すべき他のボルトＢの全てについて打音検査を行うことで、検査対象となるボルトＢの全ての打音検査を行うことができる。
これにより、鋼構造物Ｓに取り付けられた検査対象物としてのボルトＢの配置箇所に左右されずに当該検査対象物としてのボルトＢの全ての打音検査を行うことができることになる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る打音検査装置について、図１０を参照して説明する。図１０（Ａ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の側面図、図９（Ｂ）は打音検査装置が鋼構造物の下面に設けられたボルトの打音検査をしている状態の一例の底面図である。図１０において、図１乃至図７における部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略することがある。
図１０に示す本発明の第４実施形態に係る打音検査装置１は、図１乃至図７に示す第１実施形態に係る打音検査装置１と基本構成は同様であるが、図１乃至図７に示す打音検査装置１が複数の車輪３を備えているのに対し、図１０に示す打音検査装置１が複数の車輪３に代えて左右一対のクローラ４０を備えている点で相違している。

図１０に示す打音検査装置１は、第２及び第３実施形態と同様に、車体ベース２の左右両外側に一対のクローラ５０を備えている。各クローラ５０は、前後に所定間隔開けて配置された一対のローラ５１，５２と、これら一対のローラ５１，５２間を掛け渡す無端状の履帯５３とを備えている。
ここで、履帯５３は、弾性変形可能な部材、例えばゴム材によって形成され、その内部に空間５５が形成されている。そして、その空間５５は、磁性粉体５４で満たされている。
また、一対のローラ５１，５２のうちの前側のローラ５１は、図示しない駆動モータによって駆動される駆動ローラであり、その外周には磁性粉体５４を磁化させる複数の永久磁石５１ａが周方向に所定間隔で取り付けられている。

この第４実施形態に係る打音検査装置１によれば、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、打音検査装置１が鋼構造物Ｓの下面を走行する際に、各クローラ５０の履帯５３は、磁化された磁性粉体５４の作用によって鋼構造物Ｓの下面に吸着されつつ走行するので、安定して走行し、検査対象物としてのボルトＢの打音検査を行うことができる。
また、自走式打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢ（図１０（Ａ），（Ｂ）において斜線を施す）の位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢ（図１０（Ａ），（Ｂ）において斜線が施されていない）が各クローラ５０の走行経路に位置し各クローラ５０の走行を妨害することがある。

この際に、各クローラ５０の履帯５３は、弾性変形可能に構成されているので、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、打音検査装置１の走行途中で各クローラ５０の履帯５３が当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢを弾性変形しつつ乗り越える。これにより、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行する際に、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢが各クローラ５０の走行を妨害しても各クローラ５０は当該当該検査では検査対象となっていないボルトＢを乗り越え、打音検査装置１の打撃ピン２２が検査対象となっているボルトＢの位置にまで走行可能となり、当該検査対象となっているボルトＢの打音を検査することが可能となる。

そして、各クローラ５０の履帯５３は、弾性変形可能に構成されているので、当該検査では検査対象となっていない他のボルトＢのみならず、各クローラ５０の走行の妨害となる他の構造物に対しても、各クローラ５０は走行中に乗り越えることができる。
そして、今回は検査をしなかった検査すべき他のボルトＢの全てについて打音検査を行うことで、検査対象となるボルトＢの全ての打音検査を行うことができる。
これにより、鋼構造物Ｓに取り付けられた検査対象物としてのボルトＢの配置箇所に左右されずに当該検査対象物としてのボルトＢの全ての打音検査を行うことができることになる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、検査対象は、ボルトＢに限らず、鋼構造物Ｓに取り付けられるリベット等の他の固定部材であってもよい。
また、打音検査装置１は、自走制御手段１０により認識装置１１で検査対象を認識してから自動で走行（自走）するように構成されているが、自走に限らず、無線又は有線によって人が遠隔操作によって走行させるようにしてもよい。

また、健全度評価部２８は、打音検査装置１の搭載コンピュータ１３が備えている構成としてあるが、打音検査装置１に搭載することなく、他のコンピュータに搭載し無線又は有線によって接続するようにしても良い。
また、打音検査装置１には、バッテリ９が搭載されているが、電源は場所から有線によって給電するようにしてもよい。

また、第１実施形態に係る打音検査装置１において、各車輪３の外周には複数の永久磁石３ａが周方向に所定間隔で設けられているが、永久磁石３ａの設置形態はこれに限らず、各車輪３の外周に１つの永久磁石３ａのみを設置するようにしてもよい。
また、第２乃至第４実施形態に係る打音検査装置１において、ローラ３１，４１，５１の外周には複数の永久磁石３１ａ，４１ａ，５１ａが周方向に所定間隔で設けられているが、永久磁石の設置形態はこれに限らず、各ローラ３１，４１，５１の外周に１つの永久磁石３１ａ，４１ａ，５１ａのみを設置するようにしてもよい。

また、第２乃至第４実施形態に係る打音検査装置１において、永久磁石３１ａ，４１ａ，５１ａは前側のローラ３１，４１，５１に設けられているが、後側のローラ３２，４２，５２に設けられても良いし、後側及び前側のローラの双方に設けられても良い。
また、第２乃至第４実施形態に係る打音検査装置１において、永久磁石３１ａ，４１ａ，５１ａは駆動ローラである側のローラ３１，４１，５１に設けられているが、従動ローラに設けられても良い。

また、図１に示す第１実施形態に係る打音検査装置１は、鋼構造物Ｓの上面上を走行するようになっているが、鋼構造物Ｓの上面上に限らず、鋼構造物Ｓの下面上、側面上、斜面上等を走行するようにしてもよい。また、図８乃図１０に示す第２乃至第４実施形態に係る打音検査装置１は、それぞれ鋼構造物Ｓの下面上を走行するようになっているが、鋼構造物Ｓの下面上に限らず、鋼構造物Ｓの上面面上、側面上、斜面上等を走行するようにしてもよい。

１ 打音検査装置
２ 車体ベース
２ａ 天面板部
２ａａ，２ａｂ 貫通孔
２ｂ 前面板部
２ｃ 後面板部
２ｄ 左面板部
２ｅ 右面板部
３ 車輪
３ａ 永久磁石
３ｂ 車軸
４ 動力伝達部
５ モータ
６ モータボックス
７ 昇降ピン
８ ばね部材
９ バッテリ
９ａ バッテリボックス
１０ 自走制御手段
１１ 認識装置
１１ａ，１１ｂ カメラ
１２ 照明装置
１３ 搭載コンピュータ
１４ 自走制御部
１５ 駆動制御部
１６ ＩＭＵ
１７ 加速度センサ
１８ 制御ボックス
２０ 打音検査手段
２１ ハンマー装置
２２ 打撃ピン
２２ａ ばね部材取付けフランジ
２２ｂ フランジ部
２３ 回転カム
２３ａ カム部
２４ モータ
２４ａ 回転軸
２４ｂ 支持部材
２５ ばね部材
２６ ハンマー装置制御部
２７ 打音・振動計測装置
２８ 健全度評価部
２９ 検査データ記憶部
３０ クローラ
３１，３２ ローラ
３１ａ 永久磁石
３３ 履帯
３４ 磁性流体
３５ 空間
４０ クローラ
４１，４２ ローラ
４１ａ 永久磁石
４３ 履帯
４４ 磁性球体
４５ 空間
５０ クローラ
５１，５２ ローラ
５１ａ 永久磁石
５３ 履帯
５４ 磁性粉体
５５ 空間
Ｂ ボルト（検査対象物）
Ｓ 鋼構造物

Claims (4)

1. 鋼構造物に取り付けられた検査対象物に対して前記鋼構造物を走行しながら前記検査対象物の打音を検査する打音検査装置であって、
   クローラを備えた車体ベースと、該車体ベースに取り付けられ、前記検査対象物の打音を検査する打音検査手段とを備え、
   前記クローラは、弾性変形可能な履帯の内部に形成された空間が磁性流体で満たされているとともに、前記履帯が巻き掛けられるローラに前記磁性流体を磁化させる永久磁石が取り付けられていることを特徴とする打音検査装置。
2. 鋼構造物に取り付けられた検査対象物に対して前記鋼構造物を走行しながら前記検査対象物の打音を検査する打音検査装置であって、
   クローラを備えた車体ベースと、該車体ベースに取り付けられ、前記検査対象物の打音を検査する打音検査手段とを備え、
   前記クローラは、弾性変形可能な履帯の内部に形成された空間が複数の磁性球体で満たされているとともに、前記履帯が巻き掛けられるローラに前記複数の磁性球体の各々を磁化させる永久磁石が取り付けられていることを特徴とする打音検査装置。
3. 鋼構造物に取り付けられた検査対象物に対して前記鋼構造物を走行しながら前記検査対象物の打音を検査する打音検査装置であって、
   クローラを備えた車体ベースと、該車体ベースに取り付けられ、前記検査対象物の打音を検査する打音検査手段とを備え、
   前記クローラは、弾性変形可能な履帯の内部に形成された空間が磁性粉体で満たされているとともに、前記履帯が巻き掛けられるローラに前記磁性粉体を磁化させる永久磁石が取り付けられていることを特徴とする打音検査装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の打音検査装置を用いて鋼構造物に取り付けられた検査対象物の打音を検査することを特徴とする打音検査方法。

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