JPH0617899B2 - 管検査用の無軌道式走査装置 - Google Patents
管検査用の無軌道式走査装置Info
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- JPH0617899B2 JPH0617899B2 JP60090869A JP9086985A JPH0617899B2 JP H0617899 B2 JPH0617899 B2 JP H0617899B2 JP 60090869 A JP60090869 A JP 60090869A JP 9086985 A JP9086985 A JP 9086985A JP H0617899 B2 JPH0617899 B2 JP H0617899B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子力発電プラント等の配管の超音波検査等
のための走査装置に係り、特に軌道を設けず、直管部や
曲管部を配管の周方向に偏って回ることなく安定して走
査し得る無軌道式走査装置に関する。
のための走査装置に係り、特に軌道を設けず、直管部や
曲管部を配管の周方向に偏って回ることなく安定して走
査し得る無軌道式走査装置に関する。
直管部，曲管部を配管の周方向に偏つて回ることなく安
定して走査し得る無軌道式走査装置の従来例として、第
２図に示す特許第166942号（特公平3-32022号）や特開
昭57-73671号及び特開昭59-221655号がある。第２図に
示す従来例は、配管Ｅの周方向（矢印Ｙ方向）に複数個
の駆動輪Ａの前後に曲率検出器Ｂを設け、これ等曲率検
出器により配管Ｅの曲率を検出し、直管部，曲管部を走
行できるように走査装置の姿勢を制御している。また、
走査装置の配管Ｅの周方向の旋回を検出する直進センサ
Ｃと、上記センサの検出信号に基づいて前記駆動輪の軸
心方向を制御する操舵機構Ｄを設けて、走査装置が配管
の周方向に偏つて回ることなく直進するように制御して
いる。このように、上記従来例は、検査対象の配管が３
次元空間を立体的に配置されている場合、走査装置の配
管への取り付け位置を正確にしないと、曲管部において
走査装置が配管に対して斜めになつてしまい、超音波探
傷に用いた場合、その探傷精度が劣化する。従つて、正
確な位置に走査装置を装着しようとするため、走査装置
の配管への装着時間が掛かる欠点がある。
定して走査し得る無軌道式走査装置の従来例として、第
２図に示す特許第166942号（特公平3-32022号）や特開
昭57-73671号及び特開昭59-221655号がある。第２図に
示す従来例は、配管Ｅの周方向（矢印Ｙ方向）に複数個
の駆動輪Ａの前後に曲率検出器Ｂを設け、これ等曲率検
出器により配管Ｅの曲率を検出し、直管部，曲管部を走
行できるように走査装置の姿勢を制御している。また、
走査装置の配管Ｅの周方向の旋回を検出する直進センサ
Ｃと、上記センサの検出信号に基づいて前記駆動輪の軸
心方向を制御する操舵機構Ｄを設けて、走査装置が配管
の周方向に偏つて回ることなく直進するように制御して
いる。このように、上記従来例は、検査対象の配管が３
次元空間を立体的に配置されている場合、走査装置の配
管への取り付け位置を正確にしないと、曲管部において
走査装置が配管に対して斜めになつてしまい、超音波探
傷に用いた場合、その探傷精度が劣化する。従つて、正
確な位置に走査装置を装着しようとするため、走査装置
の配管への装着時間が掛かる欠点がある。
また、特開昭57-73671号及び特開昭59-221655号に記載
されたものは、各々曲管部、直管部のみしか適用でき
ず、曲管部，直管部を連続して検査できない。
されたものは、各々曲管部、直管部のみしか適用でき
ず、曲管部，直管部を連続して検査できない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、直管部、
曲管部を連続して走査できると共に、複雑な制御をする
ことなしに、直管部や曲管部を配管の周方向に偏つて回
ることなく安定して走査でき、更に、複数の領域を同時
に探傷できる管検査用の無軌道式走査装置を提供するこ
とにある。
曲管部を連続して走査できると共に、複雑な制御をする
ことなしに、直管部や曲管部を配管の周方向に偏つて回
ることなく安定して走査でき、更に、複数の領域を同時
に探傷できる管検査用の無軌道式走査装置を提供するこ
とにある。
上記目的を達成するために本発明は、被検体物である管
に対して着脱可能な輪状のベースと、該ベースと係合さ
れた前記管に対し同心状に回動可能な周方向回転体と、
該周方向回転体に搭載された管検査用のセンサと、該ベ
ースに支承されて前記管と接する走行用の駆動輪とから
構成された軸方向走行体を複数個備え、前記複数個の軸
方向走行体間は連節体により連結され、該連結部の一方
側は、前記連節体に係合されたウオーム歯車がシヤフト
を介して前記軸方向走行体のベースに連結され、モータ
の駆動により該ウオーム歯車を回転させて前記軸方向走
行体を旋回可能に構成され、該連結部の他方は、ベアリ
ングを介して前記軸方向走行体のベースに旋回自在に連
結され、前記軸方向走行体のベースには、センサ板と距
離センサの間隔の変化に基づき前記軸方向走行体と前記
管の軸方向となす角を検出する姿勢センサが設けられ、
更に、該姿勢センサの出力値に基いて前記軸方向走行体
と管との距離が一定となるように前記モータを駆動させ
て該軸方向走行体の姿勢を制御する制御装置とが設けら
た管検査用の無軌道式走査装置としたものである。
に対して着脱可能な輪状のベースと、該ベースと係合さ
れた前記管に対し同心状に回動可能な周方向回転体と、
該周方向回転体に搭載された管検査用のセンサと、該ベ
ースに支承されて前記管と接する走行用の駆動輪とから
構成された軸方向走行体を複数個備え、前記複数個の軸
方向走行体間は連節体により連結され、該連結部の一方
側は、前記連節体に係合されたウオーム歯車がシヤフト
を介して前記軸方向走行体のベースに連結され、モータ
の駆動により該ウオーム歯車を回転させて前記軸方向走
行体を旋回可能に構成され、該連結部の他方は、ベアリ
ングを介して前記軸方向走行体のベースに旋回自在に連
結され、前記軸方向走行体のベースには、センサ板と距
離センサの間隔の変化に基づき前記軸方向走行体と前記
管の軸方向となす角を検出する姿勢センサが設けられ、
更に、該姿勢センサの出力値に基いて前記軸方向走行体
と管との距離が一定となるように前記モータを駆動させ
て該軸方向走行体の姿勢を制御する制御装置とが設けら
た管検査用の無軌道式走査装置としたものである。
つまり、上記のように構成された軸方向走行体を複数個
設けたことにより複数の領域を同時に探傷可能とするこ
とができる。
設けたことにより複数の領域を同時に探傷可能とするこ
とができる。
また、複数個の軸方向走行体間を連節体で連結すること
で軸方向走行体間の長さを取ることができ管検査用の無
軌道式走査装置の直進性を確保することができる。
で軸方向走行体間の長さを取ることができ管検査用の無
軌道式走査装置の直進性を確保することができる。
更に、複数個の軸方向走行体間は連節体により連結さ
れ、連結部の一方側は連節体に係合されたウオーム歯車
がシヤフトを介して軸方向走行体のベースに連結され、
モータの駆動により該ウオーム歯車を回転させて軸方向
走行体を旋回可能に構成され、連結部の他方はベアリン
グを介して軸方向走行体のベースに旋回自在に連結され
ており、軸方向走行体のベースには、センサ板と距離セ
ンサの間隔の変化に基づき軸方向走行体と管の軸方向と
なす角を検出する姿勢センサが設けられ、姿勢センサの
出力値に基いて軸方向走行体と管との距離が一定となる
ようにモータを駆動させて軸方向走行体の姿勢を制御す
るようにしているので、管の曲管部においても安定して
走行することができると共に軸方向走行体と管とのなす
角を常に一定に保つことができ、探傷に必要な位置精度
を確保することができる。
れ、連結部の一方側は連節体に係合されたウオーム歯車
がシヤフトを介して軸方向走行体のベースに連結され、
モータの駆動により該ウオーム歯車を回転させて軸方向
走行体を旋回可能に構成され、連結部の他方はベアリン
グを介して軸方向走行体のベースに旋回自在に連結され
ており、軸方向走行体のベースには、センサ板と距離セ
ンサの間隔の変化に基づき軸方向走行体と管の軸方向と
なす角を検出する姿勢センサが設けられ、姿勢センサの
出力値に基いて軸方向走行体と管との距離が一定となる
ようにモータを駆動させて軸方向走行体の姿勢を制御す
るようにしているので、管の曲管部においても安定して
走行することができると共に軸方向走行体と管とのなす
角を常に一定に保つことができ、探傷に必要な位置精度
を確保することができる。
次に、本発明の一実施例を第１図、並びに、第３図乃至
第９図を用いて説明する。
第９図を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例における軸方向走行機能に関
する構成部分を示す斜視図である。本例の走査装置は被
検査物である配管１を囲んで着脱可能なように（例えば
二つ割り形）に構成したドーナツ状のベース２１と、該
ベース２１に固定されて配管１の外周に接触して回転す
る駆動輪を有する１組の軸方向駆動機構３と、該ベース
２１に固定されて配管１の外周に接触して回転する従動
輪を有する２組の軸方向従動機構４とベース２１と配管
１となす角を検出する姿勢センサ機構６とから構成され
る１対の軸方向走行体２を有し、前記の１対の軸方向走
行体２を連結し、ベース２１との連結部５で旋回可能な
連節体５０を互いにベース２１の円周上に互いに１８０
°の位置にある構成を有している。上記の１組の軸方向
駆動機構３と２組の軸方向従動機構４とは、配管１を取
り囲んで対称位置（互いに１２０°の位置）に設けてあ
り、第１図では、２組の軸方向従動機構４のうち１組を
描いてあり、また図面後方のベース２１にある軸方向従
動機構４は省略してある。
する構成部分を示す斜視図である。本例の走査装置は被
検査物である配管１を囲んで着脱可能なように（例えば
二つ割り形）に構成したドーナツ状のベース２１と、該
ベース２１に固定されて配管１の外周に接触して回転す
る駆動輪を有する１組の軸方向駆動機構３と、該ベース
２１に固定されて配管１の外周に接触して回転する従動
輪を有する２組の軸方向従動機構４とベース２１と配管
１となす角を検出する姿勢センサ機構６とから構成され
る１対の軸方向走行体２を有し、前記の１対の軸方向走
行体２を連結し、ベース２１との連結部５で旋回可能な
連節体５０を互いにベース２１の円周上に互いに１８０
°の位置にある構成を有している。上記の１組の軸方向
駆動機構３と２組の軸方向従動機構４とは、配管１を取
り囲んで対称位置（互いに１２０°の位置）に設けてあ
り、第１図では、２組の軸方向従動機構４のうち１組を
描いてあり、また図面後方のベース２１にある軸方向従
動機構４は省略してある。
第３図は、軸方向駆動機構３の一実施例を示す図であ
る。軸方向駆動機構３は、ベース２１に取り付けられた
駆動機構ベース３７に軸方向駆動用モータ３２とウオー
ム元歯車３３とウオーム受歯車３４，減速用歯車３５
１，３５２、駆動輪３１および速度用エンコーダ４０が
第３図に示す如く配置にされた構成をしている。駆動機
構ベース３７は、駆動機構ベース回転軸３８を中心に矢
印３８１の方向に回転できるようになつており、駆動機
構ベース押付バネ３９によつて配管１の径方向に押し付
けられている。このため駆動輪３１は、常に配管１に適
度な押付圧を有しながら接触している。なお、ガイド板
３６は、駆動機構ベース３７が駆動機構押付バネ３９に
押付けられて回転する時に前後に振れるいようにする案
内板である。
る。軸方向駆動機構３は、ベース２１に取り付けられた
駆動機構ベース３７に軸方向駆動用モータ３２とウオー
ム元歯車３３とウオーム受歯車３４，減速用歯車３５
１，３５２、駆動輪３１および速度用エンコーダ４０が
第３図に示す如く配置にされた構成をしている。駆動機
構ベース３７は、駆動機構ベース回転軸３８を中心に矢
印３８１の方向に回転できるようになつており、駆動機
構ベース押付バネ３９によつて配管１の径方向に押し付
けられている。このため駆動輪３１は、常に配管１に適
度な押付圧を有しながら接触している。なお、ガイド板
３６は、駆動機構ベース３７が駆動機構押付バネ３９に
押付けられて回転する時に前後に振れるいようにする案
内板である。
一方、軸方向従動機構４は、上記軸方向駆動機構３のう
ち、駆動輪３１に対応する従動輪，駆動輪シヤフト３１
１に対応する従動輪シヤフトおよび駆動輪支持部３１２
に対応する従動輪支持部で構成され、該従動輪支持部が
直接ベース２１に固定された構造を有している。
ち、駆動輪３１に対応する従動輪，駆動輪シヤフト３１
１に対応する従動輪シヤフトおよび駆動輪支持部３１２
に対応する従動輪支持部で構成され、該従動輪支持部が
直接ベース２１に固定された構造を有している。
上記の構造により、駆動輪３１および２つの従動輪は、
駆動機構ベース押付バネ３９によつて配管１の径方向に
押し付けられて、適度な押付圧を有しながら配管１と接
触している。この押付圧を調整することにより、本走査
装置は垂直管でも登坂する能力を持つ。また、前後にあ
る二つの駆動輪の速度を各々の速度エンコーダ４０を監
視して協調制御することにより安定した走行を確保でき
る。
駆動機構ベース押付バネ３９によつて配管１の径方向に
押し付けられて、適度な押付圧を有しながら配管１と接
触している。この押付圧を調整することにより、本走査
装置は垂直管でも登坂する能力を持つ。また、前後にあ
る二つの駆動輪の速度を各々の速度エンコーダ４０を監
視して協調制御することにより安定した走行を確保でき
る。
第４図は、ベース２１側の連結部の各構造を示し、第５
図は、連節体５０と連節体５０側の連結部５の構造を示
す。ウオーム受歯車５１がシヤフト５５によりベース２
１に固定されている。連節体５０の駆動側の構造は５０
２に示すように、シヤフト５５をベアリング１００ａで
受けた状態の軸受部構造であり、他端は５０１に示すよ
うに、ベアリング１００ｂ、１００ｃで受けた軸受部の
構造をしており、ベース２１に対してフリーになつてい
る。そこで、連節体５０に支持構造物５３により固定さ
れている走行体姿勢制御用モータ５４に電圧を印加する
とウオーム元歯車５２が回転し、ウオーム受歯車５１と
一体となつているベース２１すなわち軸方向走行体２が
第６図（ａ）のごとく旋回する。その結果、第６図
（ｂ）のように連節体５０と軸方向走行体２のなす角γ
を制御すれば、連節体５０によって直進性を確保されな
がら、曲管部で安定して走行可能となる。なお、５７は
ポテンシヨメータ５６のカツプリングである。
図は、連節体５０と連節体５０側の連結部５の構造を示
す。ウオーム受歯車５１がシヤフト５５によりベース２
１に固定されている。連節体５０の駆動側の構造は５０
２に示すように、シヤフト５５をベアリング１００ａで
受けた状態の軸受部構造であり、他端は５０１に示すよ
うに、ベアリング１００ｂ、１００ｃで受けた軸受部の
構造をしており、ベース２１に対してフリーになつてい
る。そこで、連節体５０に支持構造物５３により固定さ
れている走行体姿勢制御用モータ５４に電圧を印加する
とウオーム元歯車５２が回転し、ウオーム受歯車５１と
一体となつているベース２１すなわち軸方向走行体２が
第６図（ａ）のごとく旋回する。その結果、第６図
（ｂ）のように連節体５０と軸方向走行体２のなす角γ
を制御すれば、連節体５０によって直進性を確保されな
がら、曲管部で安定して走行可能となる。なお、５７は
ポテンシヨメータ５６のカツプリングである。
一般に、超音波探傷では、超音波探触子（後述）を配管
１に対して垂直に押当てる必要があるから、超音波探触
子を搭載する軸方向走行体２を配管１に常に垂直に保つ
必要がある。そのためには、軸方向走行体２に配管１と
軸方向走行体２のなす角を検出する姿勢センサを搭載す
る。第７図は、姿勢センサ機構６の本発明における一実
施例を示す図である。姿勢センサ機構６は、同センサ全
体を支持する支持部６８，支持部６８に固定された案内
棒６９ａ，６９ｂ、案内棒６９ａ，６９ｂを上下移動す
るセンサ支柱６４、距離センサ６３、距離センサ６３を
保持しセンサ支柱６４に固定されたセンサ保持具６７
２，距離センサ６３の上下移動を案内するセンサ案内板
６７１、センサ支柱に装着された車輪６１ｂ，車輪６１
ｂを中心に回動可能なセンサ板６２、センサ板６２の距
離センサ６３と反対側に取りつけられた車輪６１ａ，セ
ンサ保持具６７２を常に押しつけることによつて姿勢セ
ンサ機構６全体を配管１に押し付けるバネ６６およびセ
ンサ板６２とセンサ保持具６７２につけられ、センサ板
６２をセンサ保持具側に引張つているバネ６５から構成
している。
１に対して垂直に押当てる必要があるから、超音波探触
子を搭載する軸方向走行体２を配管１に常に垂直に保つ
必要がある。そのためには、軸方向走行体２に配管１と
軸方向走行体２のなす角を検出する姿勢センサを搭載す
る。第７図は、姿勢センサ機構６の本発明における一実
施例を示す図である。姿勢センサ機構６は、同センサ全
体を支持する支持部６８，支持部６８に固定された案内
棒６９ａ，６９ｂ、案内棒６９ａ，６９ｂを上下移動す
るセンサ支柱６４、距離センサ６３、距離センサ６３を
保持しセンサ支柱６４に固定されたセンサ保持具６７
２，距離センサ６３の上下移動を案内するセンサ案内板
６７１、センサ支柱に装着された車輪６１ｂ，車輪６１
ｂを中心に回動可能なセンサ板６２、センサ板６２の距
離センサ６３と反対側に取りつけられた車輪６１ａ，セ
ンサ保持具６７２を常に押しつけることによつて姿勢セ
ンサ機構６全体を配管１に押し付けるバネ６６およびセ
ンサ板６２とセンサ保持具６７２につけられ、センサ板
６２をセンサ保持具側に引張つているバネ６５から構成
している。
第７図（ａ）は、第７図で示した姿勢センサ機構６の模
式図、同図（ｂ），（ｃ）は、姿勢センサ機構６の典型
的な動作例を示したもので、（ｂ）図が直管部において
軸方向走行体２が配管に対して傾斜した時の、（ｃ）図
は、走査装置が直管部から曲管部に差し掛かつた時の姿
勢センサ機構６の状態を示したものである。まず、
（ａ）図を用いて姿勢センサ機構６の動作を説明する。
バネ６６は、車輪６１ｂを配管１に押し付けている。一
方、バネ６５は、車輪６１ｂを支点として車輪６１ａを
配管１に押し付けている。すなわち、バネ６５，バネ６
６によつて、車輪６１ａ，車輪６１ｂは常に配管１と接
触するように押し付けられている。従つて、（ｂ）図の
ように直管部において走査装置が配管に対して傾くと、
距離センサ６３が傾き、車輪６１ａ，車輪６１ｂに固定
されているセンサ板６２と距離センサ６３との距離ｄが
小さくなり、それにともない距離センサ６３の出力電圧
Ｖも小さくなり、走査装置が配管に対して前傾姿勢にな
つていることを検出できる。また、（ｃ）図のように曲
管部に差し掛かると、車輪６１ｂが、バネ６６に押され
て配管１の表面に追随するので（ｃ）図に示すようにな
り、距離センサ６３とセンサ板６２との距離が大きくな
り、それにともない距離センサ６３の出力電圧Ｖも大き
くなり、走査装置が配管１に対して後傾姿勢になつてい
ることを検出する。以上のことから距離センサの６３の
出力電圧Ｖを監視することにより、直管部，曲管部のい
かんにかかわらず、走査装置の配管に対する姿勢を検出
できる。走査装置は連節体５０とベース２１との連結部
５を中心に前傾姿勢になつたり、後傾姿勢になつたりす
るので、姿勢センサ機構６のベース２１上の最適な設置
位置は、連結部５に対して９０°づれた位置である。
式図、同図（ｂ），（ｃ）は、姿勢センサ機構６の典型
的な動作例を示したもので、（ｂ）図が直管部において
軸方向走行体２が配管に対して傾斜した時の、（ｃ）図
は、走査装置が直管部から曲管部に差し掛かつた時の姿
勢センサ機構６の状態を示したものである。まず、
（ａ）図を用いて姿勢センサ機構６の動作を説明する。
バネ６６は、車輪６１ｂを配管１に押し付けている。一
方、バネ６５は、車輪６１ｂを支点として車輪６１ａを
配管１に押し付けている。すなわち、バネ６５，バネ６
６によつて、車輪６１ａ，車輪６１ｂは常に配管１と接
触するように押し付けられている。従つて、（ｂ）図の
ように直管部において走査装置が配管に対して傾くと、
距離センサ６３が傾き、車輪６１ａ，車輪６１ｂに固定
されているセンサ板６２と距離センサ６３との距離ｄが
小さくなり、それにともない距離センサ６３の出力電圧
Ｖも小さくなり、走査装置が配管に対して前傾姿勢にな
つていることを検出できる。また、（ｃ）図のように曲
管部に差し掛かると、車輪６１ｂが、バネ６６に押され
て配管１の表面に追随するので（ｃ）図に示すようにな
り、距離センサ６３とセンサ板６２との距離が大きくな
り、それにともない距離センサ６３の出力電圧Ｖも大き
くなり、走査装置が配管１に対して後傾姿勢になつてい
ることを検出する。以上のことから距離センサの６３の
出力電圧Ｖを監視することにより、直管部，曲管部のい
かんにかかわらず、走査装置の配管に対する姿勢を検出
できる。走査装置は連節体５０とベース２１との連結部
５を中心に前傾姿勢になつたり、後傾姿勢になつたりす
るので、姿勢センサ機構６のベース２１上の最適な設置
位置は、連結部５に対して９０°づれた位置である。
次に姿勢センサ機構６によつてどのように走査装置２を
制御するかを説明する。走査装置２を配管に装着する時
は、各々のベース２１は連節体５０に対して９０°にな
るように配管に装着された時は、各々のベース２１は連
節体５０に対して９０°になるようにセツトされてい
る。従つて、走査装置２が配管に装着された時は、各々
のベース２１は配管１に対して垂直になり、すなわち走
査装置２は、配管１に対して走査装置２は垂直に装着さ
れる。直管走行時にはこの姿勢に、走行体姿勢制御用モ
ータ５４によつてサーボロツクされている。その後、走
査装置２が第７図（ｃ）のように曲管部に差し掛かつた
時には、２つのベース２１のうち、前側のベース２１の
姿勢センサ機構６の出力電圧Ｖが変化し、前側のベース
２１が曲管部に差し掛かつたことを検出する。あらかじ
め曲管部の配管の曲率が分かつていれば、出力電圧Ｖが
ある一定以上変化した時は曲管部に差し掛かつたと判定
し、曲率に見合つた分だけ走行体姿勢制御用モータによ
つてベース２１を傾斜させ曲管部においても配管に垂直
になるように制御する。更に走査装置２が曲管部を走行
すると、後側のベース２１も曲管部に差し掛かると、前
側のベースの時と同じように制御され、配管に対して垂
直に保たれる。曲管部から直管部に抜け出る時も同じよ
うに制御される。
制御するかを説明する。走査装置２を配管に装着する時
は、各々のベース２１は連節体５０に対して９０°にな
るように配管に装着された時は、各々のベース２１は連
節体５０に対して９０°になるようにセツトされてい
る。従つて、走査装置２が配管に装着された時は、各々
のベース２１は配管１に対して垂直になり、すなわち走
査装置２は、配管１に対して走査装置２は垂直に装着さ
れる。直管走行時にはこの姿勢に、走行体姿勢制御用モ
ータ５４によつてサーボロツクされている。その後、走
査装置２が第７図（ｃ）のように曲管部に差し掛かつた
時には、２つのベース２１のうち、前側のベース２１の
姿勢センサ機構６の出力電圧Ｖが変化し、前側のベース
２１が曲管部に差し掛かつたことを検出する。あらかじ
め曲管部の配管の曲率が分かつていれば、出力電圧Ｖが
ある一定以上変化した時は曲管部に差し掛かつたと判定
し、曲率に見合つた分だけ走行体姿勢制御用モータによ
つてベース２１を傾斜させ曲管部においても配管に垂直
になるように制御する。更に走査装置２が曲管部を走行
すると、後側のベース２１も曲管部に差し掛かると、前
側のベースの時と同じように制御され、配管に対して垂
直に保たれる。曲管部から直管部に抜け出る時も同じよ
うに制御される。
上記では、直管部から曲管部に、逆に曲管部から直管部
に変わる時のみ、姿勢センサ機構６によつて走査装置２
の姿勢を制御したが、走査装置２が走行中、各々の姿勢
センサ機構６の出力によつて常時、対応するベース２１
の姿勢を制御してもかまわない。
に変わる時のみ、姿勢センサ機構６によつて走査装置２
の姿勢を制御したが、走査装置２が走行中、各々の姿勢
センサ機構６の出力によつて常時、対応するベース２１
の姿勢を制御してもかまわない。
第８図は、検査用センサとして超音波探触子を用いた場
合の同センサを配管の周方向に移動させる周方向回転駆
動機構８に関する構成部分を示す斜視図である。周方向
回転駆動機構８は、ベース２１に固定され、周方向回転
体駆動用モータ８１，駆動用歯車８３および周方向に複
数個配置されたガイドローラ８４から構成される。周方
向回転体駆動用モータ８１を制御することによつて、内
歯歯車８２となつている周方向回転体７を旋回させる。
周方向回転体７に固定された超音波探触子機構９には、
超音波探触子９１がある。超音波探触子９１は、ジンバ
ル機構９２と超音波探触子押付け機構９３とによつて常
に配管に垂直に押し付けられている。
合の同センサを配管の周方向に移動させる周方向回転駆
動機構８に関する構成部分を示す斜視図である。周方向
回転駆動機構８は、ベース２１に固定され、周方向回転
体駆動用モータ８１，駆動用歯車８３および周方向に複
数個配置されたガイドローラ８４から構成される。周方
向回転体駆動用モータ８１を制御することによつて、内
歯歯車８２となつている周方向回転体７を旋回させる。
周方向回転体７に固定された超音波探触子機構９には、
超音波探触子９１がある。超音波探触子９１は、ジンバ
ル機構９２と超音波探触子押付け機構９３とによつて常
に配管に垂直に押し付けられている。
該周方向回転駆動機構８と該超音波探触子機構９を２つ
ある軸方向走行体２に外側に向けて互いに背を向けるよ
うに取りつけ、検査の能率をあげることも出来る。ま
た、第９図のような曲管部において、連節体５０の長さ
Ｌを式（１）のように定める。
ある軸方向走行体２に外側に向けて互いに背を向けるよ
うに取りつけ、検査の能率をあげることも出来る。ま
た、第９図のような曲管部において、連節体５０の長さ
Ｌを式（１）のように定める。
ここで、Ｒ：第９図に示す曲管部の曲率半径 θ：第９図に示す曲管部の屈曲角 連節体５０の長さをこのようにすることによつて、溶接
影響部すなわち４つの探傷領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３および
Ｓ４のうち、Ｓ１とＳ３およびＳ２とＳ４が同時に探傷
でき探触時間の短縮を計ることが可能である。
影響部すなわち４つの探傷領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３および
Ｓ４のうち、Ｓ１とＳ３およびＳ２とＳ４が同時に探傷
でき探触時間の短縮を計ることが可能である。
第１０図は、連節体５０と走行体との連結部の他の実施
例の模式図、第１１図は走行体側すなわち軸方向走行体
２側の連結部の構造を示す図である。本実施例では、連
節体５０が曲管部の曲率と同一の曲率をなし、曲率部の
長さＬは式（２）で求められ、その両端に直線部を持つ
形状を有している。
例の模式図、第１１図は走行体側すなわち軸方向走行体
２側の連結部の構造を示す図である。本実施例では、連
節体５０が曲管部の曲率と同一の曲率をなし、曲率部の
長さＬは式（２）で求められ、その両端に直線部を持つ
形状を有している。
Ｌ＝Ｒ×θ ここで、Ｒ：第１０図に示す曲管部の曲率半径 θ：第１０図に示す曲管部の屈曲角 （ｒａｄ） また、連節体５０は、第１１図に示すように片側に歯が
切られ、反対側は鋭角的な三角形の形状をなしている。
そこで、連節体は、軸方向走行体２に固定されたプーリ
５３１と同様に軸方向走行体２に固定されている歯車５
４１と挟まれて支持されている。そこで、軸方向走行体
２に固定された走行体姿勢制御用モータ５４を駆動する
とウオーム元歯車５２１と歯車５４１と一体となつてい
るウオーム受歯車により連節体５０は、プーリ５３１上
を移動できる。これと同一機構が軸方向走行体２の円周
上に１８０°ずれた位置にもある。そこで、第１０図に
示す２つある軸方向走行体２の右側の軸方向走行体２の
駆動輪３１と歯車541を同一方向に回転させると、同軸
方向走行体２のみが連節体５０に沿つて移動する。ま
た、両軸方向走行体２の駆動輪３１を停止し、両軸方向
走行体の歯車５４１を駆動すれば、両軸方向走行体は停
止したままで、連節体５０のみが移動する。そこで、第
１２図（ａ）に示すように直管部では、両軸方向走行体
２を連節体５０の両端に移動されて、両軸方向走行体の
スパンをとり、走向体が周方向回転しずらくして直進性
を確保している。また、第１２図（ｂ）のように、曲管
部にきた時は、片方の軸方向走行体を固定し、他方の軸
方向走行体を連節体５０と同期して曲管部を走行させ
る。この軸方向走行体が曲管部の他端に着いたら、停止
させて固定し、今まで停止させて軸方向走行体を連節体
５０と同期して駆動し、たぐり寄せるように曲管部を走
行させる。このように、曲管部でも安定して走行でき
る。
切られ、反対側は鋭角的な三角形の形状をなしている。
そこで、連節体は、軸方向走行体２に固定されたプーリ
５３１と同様に軸方向走行体２に固定されている歯車５
４１と挟まれて支持されている。そこで、軸方向走行体
２に固定された走行体姿勢制御用モータ５４を駆動する
とウオーム元歯車５２１と歯車５４１と一体となつてい
るウオーム受歯車により連節体５０は、プーリ５３１上
を移動できる。これと同一機構が軸方向走行体２の円周
上に１８０°ずれた位置にもある。そこで、第１０図に
示す２つある軸方向走行体２の右側の軸方向走行体２の
駆動輪３１と歯車541を同一方向に回転させると、同軸
方向走行体２のみが連節体５０に沿つて移動する。ま
た、両軸方向走行体２の駆動輪３１を停止し、両軸方向
走行体の歯車５４１を駆動すれば、両軸方向走行体は停
止したままで、連節体５０のみが移動する。そこで、第
１２図（ａ）に示すように直管部では、両軸方向走行体
２を連節体５０の両端に移動されて、両軸方向走行体の
スパンをとり、走向体が周方向回転しずらくして直進性
を確保している。また、第１２図（ｂ）のように、曲管
部にきた時は、片方の軸方向走行体を固定し、他方の軸
方向走行体を連節体５０と同期して曲管部を走行させ
る。この軸方向走行体が曲管部の他端に着いたら、停止
させて固定し、今まで停止させて軸方向走行体を連節体
５０と同期して駆動し、たぐり寄せるように曲管部を走
行させる。このように、曲管部でも安定して走行でき
る。
軸方向駆動機構３などを設置したベース２１や、超音波
探触子などが固定されている周方向回転体７は、半割に
出来るような着脱自在機構を有している。第１３図は、
ベース２１に関するその一実施例を示したものである。
ベース２１には、ヒンジ１１とフツク１２があり、フツ
ク１２をはずすと、ヒンジ１１を中心に開き、簡単に着
脱できるようになつている。
探触子などが固定されている周方向回転体７は、半割に
出来るような着脱自在機構を有している。第１３図は、
ベース２１に関するその一実施例を示したものである。
ベース２１には、ヒンジ１１とフツク１２があり、フツ
ク１２をはずすと、ヒンジ１１を中心に開き、簡単に着
脱できるようになつている。
以上説明したように、本発明によれば、軸方向走行体を
複数個設けたことにより複数の領域を同時に探傷可能と
することができる。
複数個設けたことにより複数の領域を同時に探傷可能と
することができる。
また、この複数個の軸方向走行体間を連節体で連結する
ことで軸方向走行体間の長さを取ることで管検査用の無
軌道式走査装置の直進性を確保することができ、かつ、
各軸方向走行体には管に対し同心状に回動可能な周方向
回転体を備え、かつ、該軸方向走行体間を連節体により
その連結部の一方を回転可能に連結することで、管の曲
管部においても安定して走行することができる。
ことで軸方向走行体間の長さを取ることで管検査用の無
軌道式走査装置の直進性を確保することができ、かつ、
各軸方向走行体には管に対し同心状に回動可能な周方向
回転体を備え、かつ、該軸方向走行体間を連節体により
その連結部の一方を回転可能に連結することで、管の曲
管部においても安定して走行することができる。
更に、軸方向走行体に、該軸方向走行体と前記管の軸方
向となす角と検出する姿勢センサと、該姿勢センサに基
いて前記軸方向走行体と管とのなす角を制御する制御装
置を搭載したことにより、各軸方向走行体と管とのなす
角を検出し、軸方向走行体と管とのなす角を常に一定に
保つことができ、探傷に必要な位置精度を確保すること
ができる。
向となす角と検出する姿勢センサと、該姿勢センサに基
いて前記軸方向走行体と管とのなす角を制御する制御装
置を搭載したことにより、各軸方向走行体と管とのなす
角を検出し、軸方向走行体と管とのなす角を常に一定に
保つことができ、探傷に必要な位置精度を確保すること
ができる。
第１図は本発明の走査装置の一実施例の軸方向走行部の
斜視図、第２図は従来例の説明図、第３図は軸方向駆動
機構の一実施例を示す図、第４図はベースの連結部の構
造を示す図、第５図は連節体と連節体側の連結部の構造
を示す図、第６図は連節体の動作を示す図、第７図は姿
勢センサ機構の一実施例を示す図、第７図（ａ）は第７
図の姿勢センナ機構の模式図、第７図（ｂ），（ｃ）は
第７図（ａ）の機構の各動作状態図、第８図は周方向回
転駆動機構の一実施例を示す図、第９図は連節体の長さ
と曲管部の形状との関係を示す図、第１０図は連節体と
走行体との連結部の他の実施例の模式図、第１１図は軸
方向走行体側の連結部の構造を示す図、第１２図は第２
の実施例の動作を示す図、第１３図は、ベースの着脱機
構の正面図である。 １……配管、２……軸方向走行体、３……軸方向駆動機
構、４……軸方向従動機構、５……連結部、６……姿勢
センサ機構、７……周方向回転体、８……周方向回転駆
動機構、９……超音波探触子機構、３１……駆動輪、４
１……従動輪、５０……連節体、９１……超音波探触
子。
斜視図、第２図は従来例の説明図、第３図は軸方向駆動
機構の一実施例を示す図、第４図はベースの連結部の構
造を示す図、第５図は連節体と連節体側の連結部の構造
を示す図、第６図は連節体の動作を示す図、第７図は姿
勢センサ機構の一実施例を示す図、第７図（ａ）は第７
図の姿勢センナ機構の模式図、第７図（ｂ），（ｃ）は
第７図（ａ）の機構の各動作状態図、第８図は周方向回
転駆動機構の一実施例を示す図、第９図は連節体の長さ
と曲管部の形状との関係を示す図、第１０図は連節体と
走行体との連結部の他の実施例の模式図、第１１図は軸
方向走行体側の連結部の構造を示す図、第１２図は第２
の実施例の動作を示す図、第１３図は、ベースの着脱機
構の正面図である。 １……配管、２……軸方向走行体、３……軸方向駆動機
構、４……軸方向従動機構、５……連結部、６……姿勢
センサ機構、７……周方向回転体、８……周方向回転駆
動機構、９……超音波探触子機構、３１……駆動輪、４
１……従動輪、５０……連節体、９１……超音波探触
子。
Claims (1)
- 【請求項１】被検体物である管に対して着脱可能な輪状
のベースと、該ベースと係合された前記管に対し同心状
に回動可能な周方向回転体と、該周方向回転体に搭載さ
れた管検査用のセンサと、該ベースに支承されて前記管
と接する走行用の駆動輪とから構成された軸方向走行体
を複数個備え、 前記複数個の軸方向走行体間は連節体により連結され、 該連結部の一方側は、前記連節体に係合されたウオーム
歯車がシヤフトを介して前記軸方向走行体のベースに連
結され、モータの駆動により該ウオーム歯車を回転させ
て前記軸方向走行体を旋回可能に構成され、 該連結部の他方は、ベアリングを介して前記軸方向走行
体のベースに旋回自在に連結され、 前記軸方向走行体のベースには、センサ板と距離センサ
の間隔の変化に基づき前記軸方向走行体と前記管の軸方
向となす角を検出する姿勢センサが設けられ、 更に、該姿勢センサの出力値に基いて前記軸方向走行体
と管との距離が一定となるように前記モータを駆動させ
て該軸方向走行体の姿勢を制御する制御装置とが設けら
れたことを特徴とする管検査用の無軌道式走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090869A JPH0617899B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 管検査用の無軌道式走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60090869A JPH0617899B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 管検査用の無軌道式走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250553A JPS61250553A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0617899B2 true JPH0617899B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=14010523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60090869A Expired - Lifetime JPH0617899B2 (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 管検査用の無軌道式走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617899B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100668800B1 (ko) * | 2006-09-29 | 2007-01-12 | 한밭대학교 산학협력단 | 파이프의 균열 위치 검출장치 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5473953A (en) * | 1993-07-09 | 1995-12-12 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Device for inspecting vessel surfaces |
| JP5198112B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2013-05-15 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 配管の検査装置及びその検査方法 |
| CN110657354A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-01-07 | 北京石油化工学院 | 管道裂纹自动扫查装置 |
| CN112255311A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 利派普(北京)检测技术有限公司 | 一种双驱动扫查器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58129253A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-02 | Toshiba Corp | 配管の超音波探傷装置 |
| JPS59154353A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-03 | Hitachi Ltd | 無軌道式検査装置 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP60090869A patent/JPH0617899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100668800B1 (ko) * | 2006-09-29 | 2007-01-12 | 한밭대학교 산학협력단 | 파이프의 균열 위치 검출장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61250553A (ja) | 1986-11-07 |
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