JPH0669821U - 管内検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検査対象の管の亘長、屈曲状態に影響される
ことなく、管内を同心的に安定走行させて視覚的に管内
の検査が行える管内検査装置を提供する。 【構成】 台車１は円筒状ケーシング９を備える。ケー
シング９は上半円筒部９Ａと下半円筒部９Ｂとに分割可
能に結合される。ケーシング９の前・後両側外周の各上
下部には、左右対象関係で各４個合計８個の自在形キャ
スタ１０が張出して設けられる。台車１内には、管内検
査手段２がその受光軸をケーシング９の円筒軸に一致さ
せて取付けられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、既設配管路等の管内の状態を管外からの操作によって視覚的に検査 することができる管内検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種管内検査装置としては、ファイバースコープやＣＣＤ（電荷結合 素子）カメラを利用したものがあり、ファイバースコープは、先端の対物部を検 査個所まで押込ませて、管外から内部の状態を視認でき、ＣＣＤカメラは、トロ ッコ形の台車に搭載して、この台車を管内に送込んで、ＣＣＤカメラが受像した 内部の状態をこのカメラに接続されるケーブルを介して管外の表示装置に映像さ せる装置である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

それ等の従来の検査装置は、特別注文で製造されるものであって高価であるの と、取扱い面で高度な技術を必要とするため専門技術者に依存しなければならな いのとが問題である。殊にファイバースコープは、対物部の向きを変えるのが容 易でなくて管の下底部の撮影に限定される点で画像範囲が狭く、従って大口径の 管の検査には適していない。また、トロッコ形の台車では走行性が不安定で、し かもＣＣＤカメラの受光軸を管軸に一致させることが困難であるために、管内全 周面を均整して撮像できない問題がある。

【０００４】 本考案の目的は、配管の亘長や屈曲状態に影響されずに、管内を確実に同心的 に走行させながら視覚的に検査することが可能で、しかも、管外からの遠隔操作 も容易に行える管内検査装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上半円筒部と下半円筒部とに分割可能に結合される円筒状のケーシ ング、このケーシングの前・後両側外周の各上下部に左右対称関係で張出して設 けられる少なくとも前・後各４個合計８個の自在形キャスタを備え、検査対象の 管の内部に挿入して走行させる台車と、 受光軸線がケーシングの円筒軸に一致するように台車内に取付けられ、光電変 換された撮像信号を出力する管内検査手段とを含み、前記管の内部において、ケ ーシングの円筒軸が管軸に略一致し、かつ、各自在形キャスタが管内面に接し転 動して、管軸方向に走行可能であることを特徴とする管内検査装置である。

【０００６】

【作用】

本考案に従えば、管内に挿入して走行させる台車が、円筒状のケーシングの前 ・後両側外周の各上下部に、少なくとも８個の自在キャスタが左右対称関係で張 出して設けられる構成であり、自在キャスタ全部を管内面に均一に接触させて転 動させることによって、台車をその円筒軸が管軸に略一致した状態で安定的に走 行させることができる。この場合の走行は、たとえば牽引ロープを用いて単に引 張るだけで、合心状態を維持しながら確実に、しかも軽快に走行させることがで きる。勿論、台車に走行駆動装置を搭載して管外からの遠隔操作によって動力走 行させることも可能であり、その際も同様に安定した走行が成される。

【０００７】 本考案に従えば、ＣＣＤカメラなどの管内検査手段が、受光軸線をケーシング の円筒軸に一致させて台車内に取付けられているために、管内検査手段の受光軸 は常に管軸と略一致した状態が保持され、大口径の管の場合でも、管内周面をム ラなく均一に撮像して高精度の管内検査が行える。

【０００８】

【実施例】

図１は、本考案の第１実施例である管内検査装置の略示構造図である。図示の 装置は、台車１と、ＣＣＤカメラで実現される管内検査手段２と、送信機３と、 電源用電池４と、ランプ５Ａ，５Ｂと、可撓導線６と、テレビモニタで実現され る受信手段７とを含み、大径鋼管などの管８における内壁面の状態を視覚的に検 査する装置に形成される。台車１は、管８内に挿入して管軸方向に走行させるこ とができる。

【０００９】 図２は台車１の外筒上半部を外した平面図、図３は台車１の部分断面示正面図 、図４は台車１の左側面図、図５は台車１の右側面図である。台車１は、上半円 筒部９Ａと下半円筒部９Ｂを合着して形成される円筒状のケーシング９と、この ケーシング９の両端部寄りの外周にそれぞれ分散した左右対称の４個所の合計８ 個所に設けられる自在形キャスタ１０とを備える。上半円筒部９Ａおよび下半円 筒部９Ｂは、厚さ２ｍｍ程度の鋼板によって形成されて、一方の突き合わせ部分 が、蝶番１１によって連結され、他方の突き合わせ部分が弾発的に引掛けること ができる掛け金１２によって開閉可能に係合される。

【００１０】 各自在形キャスタ１０は、基本的に同一構造であって、ケーシング９の所定位 置において円筒径の延長方向に突出して設けられる支軸１０Ａと、この支軸１０ Ａに回転自在に嵌合される車輪軸１０Ｂと、車輪軸１０Ｂの両側部に１８０°回 転対称に取付けられて回転自在である一対の車輪１０Ｃ，１０Ｃとを含み、図示 しないが、車輪軸１０Ｂは、コイルばねを介して支軸１０Ａに嵌合されることに よって、支軸１０Ａ方向に若干長摺動可能であるとともに、支軸１０Ａの先部方 向への弾発力が付与されている。一方、車輪１０Ｃ，１０Ｃは、中心軸が鈍角で 交差するように車輪軸１０Ｂに取付けられて、支軸１０Ａの基部側よりも先部側 の間隔が狭くなるように傾斜して設けられる。この車輪１０Ｃ，１０Ｃは、支軸 １０Ａの周りの公転と自軸周りの自転とが軽快に行われる。

【００１１】 各自在形キャスタ１０は、図４，図５に示されるように、上半円筒部９Ａに取 付けられる上側左右一対のキャスタはケーシング９の中心水平面に対して、支軸 １０Ａが約３０°で交差して、相互間では、ケーシング９の中心軸に対して１２ ０°回転対称となるように取付けられ、一方、下半円筒部９Ｂに取付けられる下 側左右一対のキャスタは、支軸１０Ａと中心水平面との交差角が４５°となり、 相互間では、９０°回転対称となるように取付けられ、走行の際に荷重を主とし て受ける下側の左右一対のキャスタ１０の方が相互の間隔が狭くなっている。

【００１２】 台車１は、ケーシング９内の下方に棚板１３が水平に配設されていて、ＣＣＤ カメラ２たとえば広角形の８ｍｍテレビカメラと、送信機３と、２個のランプ５ Ａ，５Ｂと、電源用電池（電池と略称する）４が３個に分割された電池４Ａ，４ Ｂ，４Ｃとが棚板１３に取付けられる。

【００１３】 ＣＣＤカメラ２は、棚板１３上の中心部に搭載して、レンズの中央がケーシン グ９の円筒中心軸に合致するように前方に向けて固定される。送信機３は、ＣＣ Ｄカメラ２の後部に一体に組付けられて、ＣＣＤカメラ２が撮像によって出力す る撮像信号を、対応する電波信号に変換して電波発信することができる。この発 信された電波信号は、ケーシング９から後方に向けて突出させた図１に示すロッ ドアンテナ１４を介して大気中に放射するようになっている。

【００１４】 一方、ランプ５Ａ，５Ｂは、取付金具を用いて棚板１３に取付けられ、ＣＣＤ カメラ２に対してレンズの左右両側上方部に位置して、光軸が前方に向くように 固定される。また、３個の電池４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、棚板１３上のＣＣＤカメラ ２の周りに搭載されて、電池４Ａ，４Ｂが各ランプ５Ａ，５Ｂに、電池４ＣがＣ ＣＤカメラ２および送信機３にそれぞれ電源として接続される。

【００１５】 なお、高重量物である電池４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、台車１のバランスを保持させ る点から、軸線寄りに搭載することが望ましく、ＣＣＤカメラ２および送信機３ 用の電池４Ｃは、その後方位置で重心を軸線に一致させて固定し、各ランプ５Ａ ，５Ｂ用の電池４Ａ，４Ｂは、ＣＣＤカメラ２の左右両側で軸線にできるだけ接 近して対称位置に固定する。

【００１６】 可撓導線６は、台車１によって検査を行うのに必要な走行距離以上の長さを有 するもの２本を用意して、台車１の前部および後部に設けられる止め輪（図示し ない）に各一端を結着し、各他端側を管８外に引出させる。この可撓導線６は、 たとえばテレビカメラ用同軸ケーブルが用いられて、アンテナと牽引ロープとを 兼ねるようになっている。すなわち、送信機３から発信される電波信号を電波誘 導現象によって可撓導線６に誘導させて、これを管外に導き出すアンテナとして 用いるとともに、台車１を管８内から引出す場合の牽引ロープとしても用いるこ とが可能である。勿論、本発明においては、可撓導線６を、送信機３の送信端に 直接接続して、電波信号を直接伝送させるようにして、牽引用にはこれとは別の ロープを用意して台車１に結着させるようにした構造のものであっても良い。

【００１７】 一方、図１に示すテレビモニタ７は、受信用アンテナ１５とテレビ受像機１６ とによって形成されて、管８から離れた作業環境の良い個所に設置される。この テレビモニタ７は、可撓導線６の管８外側端部に接続されるロッドアンテナ１７ から空気中に発信される電波信号を送信用アンテナ１５で受信した後、テレビ受 像機１６の検波部で元の検査信号に変換して、テレビ受像機１６の表示部に映像 させることが可能である。

【００１８】 この第１の実施例は、以下に述べる手順によって、管８の内面におけるライニ ング層や溶接個所の検査を行うために用いられる。ＣＣＤカメラ２、送信機３、 電池４Ａ，４Ｂ，４Ｃおよびランプ５Ａ，５Ｂが搭載される台車１に可撓導線６ を結着して、管８の端から管内に台車１を挿入し、走行させる。この走行は、一 方の可撓導線６で牽引するなどして管外から操作することができる。この走行作 動と同時に、ＣＣＤカメラ２、送信機３を作動させ、また、ランプ５Ａ，５Ｂを 点灯させる。

【００１９】 台車１は、ケーシング９の前後部周囲に自在キャスタ１０が分散した位置に突 出して設けられているので、各キャスタ１０を管８の内壁に均等に接触させた状 態となって走行し、台車１の中心軸が管８の中心軸に合致しながら前進して行く 。したがって、台車１の中心部にレンズ軸が合っているＣＣＤカメラ２は、ラン プ５Ａ，５Ｂによって明るく照らし出されている内壁全周面を均一に撮像するこ とができる。

【００２０】 なお、自在形キャスタ１０の車輪軸１０Ｂに弾発力を付与する構造とすること によって、管８の製造較差による寸法のバラツキを吸収して安定走行が可能であ り、また、下部側の一対のキャスタと上部側の一対のキャスタとで相互の間隔を 変えることによって、下部側は、台車１からの荷重を十分に担持する役割を成し 、上部側は、合心状態を保持するガイドの役割を成し、それらによって台車１を 屈曲部や接続個所の影響を受けず安定的に走行させることが可能である。

【００２１】 ＣＣＤカメラ２の画像から変換される撮像信号は、送信機３によって電波信号 に変換され、この電源は台車１に結着された可撓導線６によって受信、伝送され て、その末端に取付けられたアンテナ１７から発信される。この発信される電波 は、離れた個所のテレビモニタ７で受信、検波、映像されることによって、離隔 個所での管内部観察が可能となる。この一連の検査では、管８からテレビモニタ ７までの送信用ケーブルが不要であって、管８が高所や、障害物が存在するなど 信号の授受に困難さを伴うような設置状況にあっても、テレビモニタ７部は作業 環境の良いところに設けて安全、確実に観察を行うことができる。

【００２２】 本実施例によれば、直径３００ｍｍ鋼管の管内観察に使用した場合、亘長３０ ｍで９０°エルボによる曲がり個所が２つの配管路における錆付着状況の確認に 、また、亘長１２０ｍで９０°エルボによる曲り個所が４つの配管路における樹 脂ライニング層の１年後の状況の確認が支障なく行えた。

【００２３】 図６は、本考案の第２実施例である管内検査装置の略示構造図である。また、 図７は、図６に示される台車１の断面図である。この実施例は、図１に示される 第１実施例に類似し、対応する部材には同一の参照符を付して詳細な説明は省略 する。図６に示される装置において注目すべきは、ＣＣＤカメラ２などの所要機 器が搭載されている台車１が自走形になっていることである。台車１は、検査信 号を伝送する可撓導線６とは別に、牽引用ロープ１８が引出されて、たとえば可 撓導線６が台車１の後部に結着され、牽引用ロープ１８が前方に引出される。こ の牽引用ロープ１８は、台車１側の端部が、該台車１に設置されるロープ巻取り 装置１９の巻取りドラム２０に固定され、管８外側の端部が、ロープ固定治具２ ３を介して管８端部に固定される。

【００２４】 ロープ巻取り装置１９は、巻取りドラム２０と、原動用のサーボモータ２１と 、歯車機構２２とを含む電動ウインチが使用され、巻取りドラム２０および歯車 機構２２は、棚板１３の下面に取付けられ、サーボモータ２１は、棚板１３の上 面に取付けられて、サーボモータ２１の回転が歯車機構２２を介して巻取りドラ ム２０に伝えられることによって牽引用ロープ１８の巻取りが行われる。サーボ モータ２１は直流モータであって、棚板１３上に搭載される電池４Ｄから電源が 供給される。

【００２５】 この第２実施例は、先ず管８内に、牽引用ロープ１８を挿通して、このロープ １８を一端はロープ固定金具２３に固定し、他端は巻取りドラム２０に巻付けて 、サーボモータ２１を駆動して牽引ロープ１８を巻取る。この巻取りによって、 台車１はロープ固定金具２３が取付けられる管８端部に向かって進む。このよう に、巻取り運転を行わせて装置の自走が可能となり、管の曲がり数には関係なく 管８内を検査することが可能である。

【００２６】 なお、以上説明の各実施例は、管８内を明るく照らし出すために、ランプ５Ａ ，５Ｂおよび電源用電池４Ａ，４Ｃが台車１に取付けられるが、照明の必要が無 い場合には、それらは当然省略されるものである。

【００２７】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、台車が円筒形に形成されるとともに、その 前・後外周上下部に少なくとも各４個合計８個の自在形キャスタが張出して設け られるので、管内面に接し転動する各自在形キャスタによって、装置を管内にお いて安定的に走行させることができる。また、台車の中心軸線および管内検査手 段の受光軸を常時管の軸に合設させて走行できるため、管内全周に亘って均一で 精度が高い撮像が可能である。

【００２８】 さらに本考案は、台車の円筒状ケーシングの寸法を変えるだけで各口径の管の 内部検査に対応できて頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例である管内検査装置の略示
構造図である。

【図２】図１に示される台車１の外筒上半部を外した平
面図である。

【図３】図１に示される台車１の部分断面示正面図であ
る。

【図４】図１に示される台車１の左側面図である。

【図５】図１に示される台車１の右側面図である。

【図６】本考案の第２実施例である管内検査装置の略示
構造図である。

【図７】図６に示される台車１の断面図である。

【符号の説明】

１ 台車 ２ 管内検査手段 ８ 管 ９ ケーシング ９Ａ 上半円筒部 ９Ｂ 下半円筒部 １０ キャスタ １１ 蝶番 １２ 掛け金

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上半円筒部と下半円筒部とに分割可能に
   結合される円筒状のケーシング、このケーシングの前・
   後両側外周の各上下部に左右対称関係で張出して設けら
   れる少なくとも前・後各４個合計８個の自在形キャスタ
   を備え、検査対象の管の内部に挿入して走行させる台車
   と、 受光軸線がケーシングの円筒軸に一致するように台車内
   に取付けられ、光電変換された撮像信号を出力する管内
   検査手段とを含み、前記管の内部において、ケーシング
   の円筒軸が管軸に略一致し、かつ、各自在形キャスタが
   管内面に接し転動して、管軸方向に走行可能であること
   を特徴とする管内検査装置。