JPH04189668A

JPH04189668A - 配管壁検査装置

Info

Publication number: JPH04189668A
Application number: JP2318955A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ueda; 康弘植田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-11-22
Filing date: 1990-11-22
Publication date: 1992-07-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は配管外面又は配管内面に沿って自走しながら
配管壁の傷等を検査する配管壁検査装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、第１８図に示すようにプラント配管等の配管Ｐに
対し、その外周面に沿って自走する管包持構造の移動体
１ａを装備し、この移動体１ａを図示矢印方向に自走移
動させながら、前記移動体１ａに設けた図示省略の検査
手段によって、前記配管壁の傷、減肉等を検査するよう
にした配管壁検査装置が研究されている。また、管内走
行の配管壁検査装置として、特開平１−１１０２４２号
明細書に開示の技術が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記従来技術における前者の配管壁検査装置は
、配管Ｐの外周面に沿って自走する移動体１ａが配管包
持のセット構造になっているため、前記配管Ｐに第１８
図に示すような分岐管Ｐａが設けられている場合、この
分岐管Ｐａの配管分岐部を通過することができず、一定
長さの検査範囲しか麺査することができない問題があり
、前記分岐管Ｐａの配管分岐部を超えさせるためには、
前記移動体１ａの配管Ｐに対する付は替えを人手によっ
て行なう必要があり、検査工数がかかる等の問題があっ
た。

また、前記従来技術における後者の管内走行検蓋装置は
、管路内面に係止部材を係止させながら自走するもので
あるから、配管径の異なるものに適用することができず
、管径の異なる配管を検査するためには、配管径に合っ
た装置を別々に用意しなければならない問題があった。

この発明は前記のような問題を解消するためになされた
もので、その目的は配管外周面又は配管内周面に沿って
自走し、その移動途中に分岐管等の障害物があっても、
それを容易に超えて移動検査することができ、しかも各
種管径に対する対応が一機種で済むようにした配管壁検
査装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記の目的を達成するために、この発明の配管壁検査装
置は、配管外周面又は配管内周面に沿って自走する移動
体を、配管径の半周以上の角度範囲に亙って螺旋状に巻
回し得る旋回移動体で構成し、この旋回移動体に該移動
体を前記配管径に適合する螺旋巻回状態に保持しながら
配管長手方向に螺旋移動させる手段を設けたことを特徴
とする。

〔作用〕

前記構成の配管壁検査装置は、その移動体を配管径（配
管外径又は配管内径）に適合するように螺旋状に巻回し
、この螺旋巻回状態を保持しなから配管長手方向に前進
すべく螺旋移動させるものであって、その移動途中に分
岐管等の障害物があっても、それを超えて容易に移動し
、前記配管壁の探傷等の検査を作業性よく行なうことが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の実施例を第１図乃至第８図に従い
説明する。第１図及び第２図に示す符号１は、プラント
配管等の配管Ｐの外周面に沿って自走する関節構造の旋
回移動体であり、この旋回移動体１は本実施例の場合、
７台の箱台車２ａ〜２ｇを屈折自在リンク１２で連結し
た７節構造（この面数は検査目的に応じて適宜に変更し
得る）からなり、前記配管Ｐの外周面に配管外径の半周
以上、例えば１５０度位の角度範囲に亙って第１図（Ａ
）（Ｂ）の如く螺旋状に巻回し得るように構成されてい
る。前記リンク１２はボールジヨイント２２で結合され
る前後一対のリンク杆１２ａ　、　１２ｂからなり、各
箱台車２ａ〜２ｇに搭載されるリンク駆動用モータ１３
によって駆動されるようになっている。

なお、前記ボールジヨイント２２は前記リンク杆１２ａ
　、　１２ｂの屈曲状態をボール包持部の摩擦力によっ
て維持できるようになっている。

前記移動体１の移動方向前後端に位置する箱台車２ａ、
　２ｇには、前方祝用及び後方祝用のテレビカメラ６．
７と、このカメラコントロールユニット２０と、前方及
び後方照明用のランプ２１と、リンク駆動用モータ１３
及び非駆動の従動車輪１４ａとが第２図及び第３図の如
く装備され、その隣の箱台車２ｂ、　２ｒには車輪駆動
用モータ８と、このモータ回転を減速して駆動車輪１４
に伝達するギヤ群２３と、リンク駆動用モータ１３とが
第２図及び第４図の如く搭載されている。

また、前記箱台車２ｂに連結される前から３台目の箱台
車２ｃには、配管外壁面祝用のテレビカメラ９と、この
カメラコントロールユニット２４と、配管壁面照明用の
ランプ２５と、リンク駆動用モータ１３及び非駆動の従
動車輪１４ａとが第２図及び第６図の如（装備されてい
る。前記箱台車２ｒの前側に位置する後から３台目（前
から５台目）の箱台車２ｃには、配管壁の非破壊検査装
置ＩＯ（前記配管Ｐの超音波探傷、渦流探傷等を行なう
公知の各種検査手段であって、配管壁の方向に向けて配
設されている）と、リンク駆動用モータ１３及び非駆動
の従動車輪１４ａとが第２図及び第５図の如く装備され
ている。更に、前記箱台車２ｃ、　２ｅの間に連結され
る前から４台目の箱台車２ｄには、前記カメラ６゜７．
９の映像信号や非破壊検査装置１０の検査情報信号を遠
隔操作表示装置３に無線又は有線で伝送し且つ前記遠隔
操作表示装置３からのモータ制御信号を受信する送受信
器１１が第２図の如く搭載され、この送受信器１１の受
信信号によって車輪駆動用モータ８及びリンク駆動用モ
ータ１３を作動制御できるようになっている。

なお、前記遠隔操作表示装置３は前記カメラ６゜７．９
の映像信号を画像化する前方視モニタ１５゜壁面視モニ
タ１６及び後方視モニタ１７と、非破壊検査のデータ表
示部１８と、操作釦を配設した操作パネル部１９とを有
している（第２図参照）。

第７図はリンク駆動用モータ１３の詳細構造図を示す。

このリンク駆動用モータ１３は箱台車２ａ〜２ｇの車台
部４に対して水平回動可能なロータ２８ａを有する水平
方向移動用の超音波モータ２８（この超音波モータ２８
のステータ２８ｂは前記車台部４に固定されている）と
、この超音波モータ２８のロータ回転軸線に対して直交
する水平軸線回りを回動可能なロータ２７ａを有するリ
ンク屈折用の超音波モータ２７とからなり、この超音波
モータ２７のステータ２７ｂは水平方向移動用モータ２
８のロータ固定台座２９に止着され、前記モータ２７の
ロータ２７ａに屈折自在リンク１２の前後リンク杆１２
ａ　、　１２ｂの基端部が図示の如く固着されている。

従って、リンク屈折用の超音波モータ２７を作動させれ
ば、前記リンク１２を図示上下方向に屈折させることが
でき、また水平方向移動用の超音波モータ２８を作動さ
せれば、前記リンク１２を図示水平方向に屈折させるこ
とができる。そして、この上下方向及び水平方向のリン
ク屈折によって、箱台車連結構造の旋回移動体１を配管
Ｐの外周に第１図（Ａ）（Ｂ）の如く螺旋巻回させるこ
とができ、また前記移動体ユの第１図（Ａ）（Ｂ）のよ
うな螺旋巻回状態はボールジヨイント２２の摩擦による
リンク屈曲形状の維持作用と、超音波モータ２７．２８
の駆動による管壁押圧作用とによって保持される。

即ち、リンク駆動用モータ１３（超音波モータ２７゜２
８）の前述したような駆動により、配管Ｐに対して中心
方向への押圧力Ｆ１〜Ｆ７を第１図（Ｂ）に示すように
働かせ、この押圧力Ｆ１〜Ｆ７と前記ボールジヨイント
２２の摩擦によるリンク屈曲形状の維持作用とによって
、前記移動体１の第１図（Ａ）（Ｂ）のような螺旋巻回
状態を保持し、その落下を防止している。なお、この落
下防止のためには、前記移動体１を配管径の半周以上の
角度範囲に亙って螺旋状に巻回することが必要である。

而して、前記移動体１の第１図（Ａ　）（Ｂ　）のよう
な螺旋巻回の保持状態において、車輪駆動用モータ８を
作動させると、装置全体が配管長手方向に螺旋移動しな
がら第１図（Ａ）の想像線で示す移動軌跡線に沿って前
進し、配管壁の各種検査を行うことができる。また、前
記配管Ｐに分岐管Ｐａがある場合でも、前記移動体１の
前述したような螺旋運動によって配管分岐部を避けた移
動通過が可能である。なお、前記移動体１の螺旋移動時
に、その先行台車２ａが配管分岐部に当たる恐れがある
場合には、各リンク駆動用モータ１３（水平方向移動用
の超音波モータ２８）の水平方向の作動によって軌道修
正を行うことができる。

第８図は一方の箱台車２を固定とし、他方の箱台車２′
を可動させる場合の作動状態を示したものであって、同
図（Ａ）は前記台車２′がボールジヨイント２２を中心
として上下方向に回動する状態を示し、また同図（Ｂ）
は前記台車２′がボールジヨイント２２を中心として水
平方向に回動する醪態を示してりる。このような上下方
向及び水平方向の回動は前述した２軸のリンク駆動によ
って可能となっている。

第９図は前述したボールジヨイント２２を無くし、その
部分にモータを組込む第１実施例の変形例を示している
。この変形例の場合には、連結すべき一方の箱台車２と
他方の箱台車２′に夫々固定した上下に変位する一対の
シャフト４１．４２と、このシャフト４１．４２の連結
部に配置されるシャフト駆動用モータ４３とを具備する
。このシャフト駆動用モータ４３は、水平回動可能なロ
ータ２８ａを有する水平方向移動用の超音波モータ２８
（この超音波モータ２８のステータ２’８ｂはＬ形台座
２９の下側に固定されている）と、この超音波モータ２
８のロータ回転軸線に対して直交する水平軸線回りを回
動可能なロータ２７ａを有する上下方向移動用の超音波
モータ２７とからなり、この上下方向移動用モータ２７
のステータ２７ｂは前記台座２９の起立側面部に固定さ
れている。そして、前記モータ２７のロータ２７ａに前
記シャフト４２の先端部が固着され、前記モータ２８の
ロータ２８ａに前記シャフト４１の先端部が固着されて
いる。従って、上下方向移動用の超音波モータ２７を作
動させれば、前記シャフト４２及び該シャフトと一体の
前記台車２′を図示上下方向に屈折移動させることがで
き、また水平方向移動用の超音波モータ２８を作動させ
れば、前記シャフト４２及び該シャフトと一体の前記台
車２′を図示水平方向に屈折移動させることができる。

そして、この台車の上下方向及び水平方向の屈折移動に
よって、箱台車連結構造の旋回移動体１を配管Ｐの外周
に第１図（Ａ）（Ｂ）の如く螺旋巻回させることができ
、また前記移動体１の第１図（Ａ）（Ｂ）のような螺旋
巻回状態の保持は前記モータ２７．２８のロータロック
作用によって行うことができる。

第１１図及び第１２図は本発明の第２の実施例を示す。

この第２実施例の場合には、連結すべき一方の箱台車２
に上下方向及び水平方向の駆動装置５０を組込み、連結
すべき他方の箱台車２′に前記駆動装置５０で作動され
る固定のシャフト５１を設けている。前記駆動装置５０
は上下方向移動用の超音波モータ２７と、水平方向移動
用の超音波モータ２８と、垂直支軸５３を中心として水
平方向に回動できる旋回アーム５２と、この水平旋回ア
ーム５２に前記シャフト５１と一体に上下方向に回動す
るように設けられたプーリ５４と、このプーリ５４と前
記モータ２７の駆動プーリ５５とに掛装された伸縮性の
ある回転伝達ベルト５６と、前記支軸５３に該支軸と一
体に回動するように設けられたプーリ５７と、このプー
リ５７と前記モータ２８の駆動プーリ５８とに掛装され
た回転伝達ベルト５９とから構成され、前記プーリ５４
に前記シャフト５１０基端部が固着されている。

従って、上下方向移動用の超音波モータ２７を作動させ
れば、前記プーリ５４のベルト連動による回動で前記シ
ャフト５１及び該シャフトと一体の前記台車２′を上下
方向（第１１図矢印で示す方向）に屈折移動させること
ができ、また水平方向移動用の超音波モータ２８を作動
させれば、前記プーリ５７のベルト連動による回動及び
前記旋回アーム５２０回動によって、前記シャフト５１
及び該シャフトと一体の前記台車２′を水平方向（第１
２図矢印で示す方向）に屈折移動させることができる。

そして、この台車の上下方向及び水平方向の屈折移動に
よって、箱台車連結構造の旋回移動体１を配管Ｐの外周
に第１図（Ａ）（Ｂ）の如く螺旋巻回させることができ
、また前記移動体１の第１図（Ａ）（Ｂ）のような螺旋
巻回状態の保持は前記モータ２７．２Ｂのロータロック
作用によって行うことができる。

第１３図及び第１４図は本発明の第３の実施例を示す。

この第３実施例は配管内検査に適用したものであって、
旋回移動体１が４台の箱台車２８〜２ｄを屈折自在リン
ク１２で連結した４節構造になっていること、この各箱
間に蛇腹状のカバー３１を設けたこと、前記旋回移動体
１の前から３番目の箱台車２Ｃに制御装置３３を組込み
、最後の箱台車２ｄに電源３２を組込んだこと、遠隔操
作表示装置３に受信部３４及び送信部３５を設けたこと
が前記第１実施例と相違している。その他の構成と作用
は、前記第１実施例と同様であるから、同一部分に同符
号を付して詳細な説明は省略する。第１６図は前記のよ
うに構成された検査装置３０を配管Ｐ内の水平方向及び
垂直方向へ移動させている状態を示している。

この第３実施例の場合は、各リンク駆動用モータ１３を
駆動し、前記移動体１を管内面に第１７図の如く押圧さ
せる力Ｆ１〜Ｆ４を働かせることにより、垂直管に対し
ても検査装置３０が落下することがない。この状態で車
輪駆動用モータ８を作動させ前進させるが、この場合の
操作は有線でも無線でも良い。第１５図は前記移動体１
の各箱台車２ａ〜２ｄに複数の車輪１４’を周方向に間
隔を存して配置した変形例を示している。

〔発明の効果〕

本発明の配管壁検査装置は、特許請求の範囲に記載の構
成を要旨とするものであるから、以下のような効果を奏
する。

■　配管外周面又は配管内周面に沿って自走し、その移
動途中に分岐管等の障害物があっても、それを超えて移
動が可能であり、検査の操作性及び効率が格段に向上す
る。

■　水平配管の管壁検査は勿論のこと、垂直管に対する
管壁検査も可能である。

■　各種管径に対する対応が一機種で済む。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の第１の実施例による配管壁検査
装置を配管外面巻装状態で示した使用状態の斜視図、第
１図（Ｂ）は同検査装置の配管巻回状態を管端側から見
た作用説明図、第２図は前記検査装置の全体的な構成図
、第３図（Ａ　）（Ｂ　）は前方祝用カメラ及び後方視
用カメラを装備した箱台車の詳細図、第４図（Ａ）（Ｂ
）は車輪駆動用モータを装備した箱台車の詳細図、第５
図（Ａ）（Ｂ）は管壁非破壊検査装置を装備した箱台車
の詳細図、第６図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は壁面視用カメラ
を装備した箱台車の詳細図、第７図（Ａ　）（Ｂ　）は
リンク駆動用モータの構成説明図、第８図（Ａ）（Ｂ）
は一方の箱台車を固定として他方の箱台車を上下方向及
び水平方向に移動させる場合の作動説明図、第９図は箱
台車の連結部にモータを組込んだ変形例を示す要部の装
置構成図、第１０図は第９図のａ−ａ’線に沿う矢視断
面図、第１１図はボールジヨイントなして各箱台車をシ
ャフト連結する第２の実施例を示した要部の装置側面図
、第１２図は第１１図を上から見た平面図、第１３図は
本発明の第３の実施例を示す装置全体の構成説明図、第
１４図はｍ３実施例の制御系を示したプロ・ツク図、第
１５図は箱台車に複数の車輪を設けた変形例を示す説明
図、第１６図は第３実施例の検査装置が配管内を螺旋移
動する状態を示した作用説明図、第１７図は同検査装置
の配管内周に対する巻回状態を管端側から見た作用説明
図、第１８図は研究段階にある従来の配管壁検査装置を
配管装備の使用状態で示した説明図である。Ｐ・・・配管、Ｐａ・・・分岐管、１・・・旋回移動体
、２ａ〜２ｇ・・・箱台車、３・・・遠隔操作表示装置
、６・・・前方祝用カメラ、７・・・後方視用カメラ、
８・・・車輪駆動用モータ、９・・・壁面視用カメラ、
ｌＯ・・・管壁非破壊検査装置、１１・・・送受信器、
１２・・・屈折自在リンク、１２ａ　、　１２ｂ・・・
リンク杆、１３・・・リンク駆動用モータ、１４．１４
ａ・・・車輪、２２・・・ボールジヨイント、４１、４
２．５１・・・シャフト、４３・・・シャフト駆動用モ
ータ、５０・・・上下方向及び水平方向の台車駆動装置
。出願人代理人　弁理士　坪井　　淳第１図（Ａ）２角第１図（Ｂ）１９愕１１ハｔキル１ｐ１２図（Ａ）　　　　　　　　　　（Ｂ）１３図（Ａ　）　　　　　　　　　（Ｂ　）１５図（Ｃ）　　１１６図１７図＼ｆ１８図（Ａ）第８図　（Ｂ）１１２図１１４図

Claims

【特許請求の範囲】

配管外面又は配管内面に沿って自走する移動体に配管壁
の検査手段を設けた配管壁検査装置において、前記移動
体を配管径の半周以上の角度範囲に亙って螺旋状に巻回
し得る旋回移動体で構成し、この旋回移動体に該移動体
を前記配管径に適合する螺旋巻回状態に保持しながら配
管長手方向に螺旋移動させる手段を設けたことを特徴と
する配管壁検査装置。