JPH0989855A - 壁面検査装置 - Google Patents

壁面検査装置

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JPH0989855A
JPH0989855A JP7241238A JP24123895A JPH0989855A JP H0989855 A JPH0989855 A JP H0989855A JP 7241238 A JP7241238 A JP 7241238A JP 24123895 A JP24123895 A JP 24123895A JP H0989855 A JPH0989855 A JP H0989855A
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JP
Japan
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wall surface
wheel
magnetic
wheels
surface inspection
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Pending
Application number
JP7241238A
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English (en)
Inventor
Takashi Hayata
隆 早田
Hirotaka Nakahara
宏尊 中原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】壁面検査装置は、壁面に吸着する手段をもつ車
輪10と、車輪10を駆動する駆動機構20と、駆動機
構20の駆動力を車輪10に伝達し、かつ、柔軟性を持
つシャフト30と、壁面を検査する検査手段40と、車
輪10の車軸高さを変える機構50と、車輪の傾きを変
える機構60と、全ての機構を具備した車体70と、車
体70を保持する保持機構と、車体70の左右に少なく
とも一対は配置した車輪10を備えて構成されいる。 【効果】平坦な壁面だけでなく、曲率を有する壁面で
も、安定走行が可能となるので、原子力・火力・水力・
化学プラントなどの健全性確認検査が信頼性の高いもの
となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、壁面に吸着して走行す
る壁面検査装置に係り、特に、曲率を有した壁面でも安
定走行し、壁面を検査する壁面検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】壁面に吸着して走行する壁面検査装置の
従来技術には、例えば、特開昭63−210658号公報の無軌
道式超音波探傷装置や特開昭60−8169号公報の磁気吸着
式壁面走行車がある。何れも吸着手段として、磁力を用
いており、駆動モータによって車輪を回転させ、車体を
前進することができる。後者は、舵取り装置によって操
舵を容易に行うことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、曲
率を有さない平坦な壁面では、前進,後退,操舵を何の
支障もなく、安定に行うことができる。しかし、曲率を
有する壁面で操舵するときを考えると、磁気車輪に自由
度が無いため、操舵する角度によって、走行面である壁
面の曲率が変化すると、その壁面を追従できない。その
結果、車輪と壁面との間にギャップが生じてしまい、磁
気吸着力がギャップ長の2乗に反比例して低下してしま
う。磁気吸着力が低下することによって、検査装置が不
安定走行したり、横滑りする恐れがある。更に、落下す
るという危険性もある。従って、操舵時には大きな課題
がある。その場回転時も同様のことが言える。
【0004】本発明の目的は、曲率を有する壁面でも、
車輪が壁面を追従し安定吸着走行する壁面検査装置を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ため、本発明は壁面検査装置において、壁面に吸着する
手段を持つ車輪と、前記車輪を駆動する駆動機構と、前
記駆動機構の駆動力を前記車輪に伝達し、かつ、柔軟性
を持つシャフトと、壁面を検査する検査手段と、前記車
輪の車軸高さを変える機構と、前記車輪の傾きを変える
機構と、前記全ての機構を具備した車体と、前記車体を
保持する保持機構と、前記車体の左右へ少なくとも一対
配置した前記車輪とから構成される。好ましくは、前記
検査手段が超音波探触子、または、カメラである。好ま
しくは、前記車輪が永久磁石を用いた磁気車輪、また
は、前記車輪が電磁石を用いた磁気車輪、または、前記
車輪の走行面に粘着性物質を塗布した車輪である。
【0006】
【作用】請求項1の壁面検査装置において、壁面検査装
置の駆動車輪は、壁面に吸着する手段を持つ車輪である
ため、壁面に吸着できる。また、車輪であるため、クロ
ーラ式に比べ,軽量化,小型化が図れる。車輪を駆動す
る駆動機構に電力を供給すると駆動力が生じる。その駆
動力が、駆動機構の駆動力を車輪に伝達し、かつ、柔軟
性を持つシャフトにより、車輪に伝達され、車輪は回転
する。壁面を検査する手段により、壁面の非破壊検査や
目視検査ができる。壁面検査装置は、車体の左右へ少な
くとも一対は配置した車輪に与える回転の方向と回転数
の大きさにより、直進,操舵,その場回転などが可能と
なる。曲率を有する壁面で操舵やその場回転すると、走
行面である壁面の曲率が変化する。しかし、磁気車輪
は、柔軟性を持つシャフトと車輪の車軸高さを変える機
構と車輪の傾きを変える機構により、壁面の変化に追従
でき、車輪と壁面との間にギャップが生じない。また、
全ての機構を具備した車体を保持する保持機構により、
車体は一定の高さを保つことができる。従って、壁面検
査装置は安定走行が可能となり信頼性の高い検査を行う
ことができる。言うまでもないが、曲率を有さない平坦
な壁面でも安定走行ができる。
【0007】請求項2の壁面検査装置において、検査手
段が超音波探触子であるため、壁面の健全性を非破壊検
査できる。
【0008】請求項3の壁面検査装置において、検査手
段がカメラであるため、壁面表面の目視検査ができる。
【0009】請求項4の壁面検査装置において、車輪が
永久磁石を用いた磁気車輪であるため、電磁石を用いた
磁気車輪とは違い、電力供給の有無に関係なく、磁性体
の壁面に吸着できる。
【0010】請求項5の壁面検査装置において、車輪が
電磁石を用いた磁気車輪であるため、磁性体の壁面に吸
着できる。また、電力供給の有無により、車輪の吸着,
脱着が容易にできる。
【0011】請求項6の壁面検査装置において、車輪の
走行面に粘着性物質を塗布した車輪であるため、磁性体
及び非磁性体の壁面に吸着できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。
【0013】<第1の実施例>図1に本発明の第1実施
例の全体構成図の上面図を示す。壁面検査装置は、曲率
を有する壁面として配管90の外面に吸着している。配
管90は、磁性体である。壁面検査装置は、以下の構成
になっている。壁面に吸着する手段を持つ車輪として、
永久磁石を使用した磁気車輪10を車体70の左右に二
対配置している。磁気車輪10を駆動する駆動機構とし
て、モータ20と減速機21各4個を固定治具22で車
体底面71に固定している。駆動機構20,21の駆動
力を伝達し、かつ、柔軟性を持つシャフトとしてフレキ
シブルシャフト30を用いている。壁面を検査する検査
手段として、超音波探触子40を車体底面71の中心部
に配置している。超音波探触子40は、ホルダ41(図
6に図示)で取付けている。磁気車輪10の車軸高さを
変える機構50と磁気車輪10の傾きを変える機構60
は、磁気車輪10と接続され車体70の左右に2個ずつ
配置されている。車体保持機構80は、車体底面71の
裏側に配置されているため見えていない。次に、各機構
の動作について説明する。モータ20に電力を供給する
と駆動力が生じ、減速機21とフレキシブルシャフト3
0を介して、磁気車輪10に伝達される。図2は、壁面
検査装置の走行状態を示している。4個の磁気車輪10
a,10b,10c,10dにそれぞれ同じ方向に同じ
回転数を与えると、走行状態70aのように配管90の
周方向に走行する。また、磁気車輪10a,10bと磁
気車輪10c,10dに同じ方向に同じ回転数を与える
と、先述のように配管90の周方向に走行する。周方向
走行中に磁気車輪10a,10bと磁気車輪10c,1
0dに同じ方向に異なる回転数を与えると、回転数が大
きい磁気車輪10c,10d側とは反対の方向に操舵す
ることができ、走行状態70bのように配管90を螺旋
状に走行する。磁気車輪10a,10bと磁気車輪10
c,10dに異なる方向に同じ回転数を与えるとその場
回転し、走行状態70cのようになる。次に、図3から
図5を利用して、磁気車輪10の車軸高さを変える機構
50と磁気車輪10の傾きを変える機構60の構成を説
明する。図3は、磁気車輪10の車軸高さを変える機構
50と磁気車輪10の車輪傾きを変える機構60の正面
図、図4は側面図、図5は背面図である。磁気車輪10
の車軸高さを変える機構50は、上下に移動できる円筒
形の治具51と、治具51の案内管52と、治具53の
ストッパ54と、案内管52と車体70を固定する治具
54により構成される。磁気車輪10の車輪傾きを変え
る機構60は、磁気車輪10と一体化となった治具61
と、治具61と治具51とを接続する円筒形の治具62
から構成されている。治具62は、治具51には完全に
固定されていないため、治具61、すなわち、磁気車輪
10は、治具62の軸方向を中心に回転運動できる。ま
た、磁気車輪10は、柔軟性を持つフレキシブルシャフ
ト30と治具51によって上下できる。ストッパ54に
より、治具51は、案内管52から抜けることはない。
次に、図6を使って操舵時における磁気車輪10の壁面
追従を説明する。図6(a)は、図2の走行状態70a
の正面図、図6(b)は、図2の走行状態70bの正面
図である。操舵時には、操舵する角度によって壁面の曲
率が変化して、図6(b)のようになるが、フレキシブ
ルシャフト30と磁気車輪10の車軸高さを変える機構
50の治具51の働きにより磁気車輪10の車軸が図6
(a)に比べ下がる。また、磁気車輪10の傾きを変え
る機構60の回転運動により、磁気車輪10は配管90
の鉛直方向に常に吸着できる。壁面の曲率が変化して
も、フレキシブルシャフト30と磁気車輪10の車軸高
さを変える機構50と磁気車輪10の傾きを変える機構
60によって、磁気車輪10と配管90との間にギャッ
プが生じることはない。また、車体底面71の中心付近
に配置した二つの車体保持機構80によって、操舵時、
その場回転時でも車体70の高さは一定に保たれる。超
音波探触子40は、配管90の非破壊検査を行う。従っ
て、壁面検査装置は、操舵時やその場回転時でも安定走
行が可能となり、超音波探触子40による非破壊検査の
信頼性が高くなる。また、壁面検査装置は、偏平型であ
るため図7のように2重配管の隙間91も走行できる。
【0014】<第2の実施例>図8に、本発明の第2実
施例を示す。本発明の第2実施例は、第1実施例におけ
る検査手段をカメラ42にして、車体底面71に取付け
ている。また、車体保持機構50を1つにして、車体底
面71の中心部付近に取付けている。その結果、カメラ
42による配管90の目視検査ができる。
【0015】<第3の実施例>図9に、本発明の第3実
施例を示す。本発明の第3実施例は、第1実施例の検査
手段として新たにカメラ42を取付けている。その結
果、超音波探触子40による非破壊検査とカメラ42に
よる目視検査の2種類の検査が同時にできるため、検査
時間の短縮になる。
【0016】<第4の実施例>図には示さないが、本発
明の第4実施例は、第1実施例,第2実施例,第3実施
例における壁面に吸着する手段を持つ車輪を永久磁石を
用いた磁気車輪から、電磁石を用いた磁気車輪にする。
その結果、電力供給の有無によって、磁気車輪の吸着,
脱着が容易に行うことができる。
【0017】<第5の実施例>図には示さないが、本発
明の第5実施例は、第1実施例,第2実施例,第3実施
例における壁面に吸着する手段を持つ車輪を走行面に粘
着テープを巻いた粘着車輪にする。また、壁面は、非磁
性体とする。その結果、磁気車輪では吸着できない壁面
でも走行できる。
【0018】
【発明の効果】請求項1の壁面検査装置で、吸着手段を
持つ車輪が柔軟性を持つシャフトと車輪の車軸高さを変
える機構と車輪の傾きを変える機構によって、曲率を有
した壁面で操舵やその場回転したときでも、壁面の曲率
変化に追従でき、車輪と壁面との間にギャップが生じ
ず、安定した吸着力が得られる。その結果、壁面検査装
置は、安定走行することが可能となり、信頼性の高い検
査ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す説明図。
【図2】本発明の第1実施例の配管外面での走行状態を
示す説明図。
【図3】車輪の車軸高さを変える機構,車輪の傾きを変
える機構の正面図。
【図4】車輪の車軸高さを変える機構,車輪の傾きを変
える機構の側面図。
【図5】車輪の車軸高さを変える機構,車輪の傾きを変
える機構の背面図。
【図6】第1実施例の壁面追従を示す説明図。
【図7】第1実施例の2重配管内での走行状態を示す説
明図。
【図8】本発明の第2実施例を示す側面図。
【図9】本発明の第3実施例を示す側面図。
【符号の説明】
10…磁気車輪、20…モータ、21…減速機、30…
フレキシブルシャフト、40…超音波探触子、42…カ
メラ、50…車輪の車軸高さを変える機構、60…車輪
の傾きを変える機構、70…車体、80…車体保持機
構、90…配管、92…二重配管の隙間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/18 B62D 57/02 C

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】壁面検査装置において、壁面に吸着する手
    段を持つ車輪と、前記車輪を駆動する駆動機構と、前記
    駆動機構の駆動力を前記車輪に伝達し、柔軟性を持つシ
    ャフトと、壁面を検査する検査手段と、前記車輪の車軸
    高さを変える機構と、前記車輪の傾きを変える機構と、
    前記全ての機構を具備した車体と、前記車体を保持する
    保持機構と、前記車体の左右へ少なくとも一対配置した
    前記車輪とから構成されることを特徴とする壁面検査装
    置。
  2. 【請求項2】前記検査手段が超音波探触子である請求項
    1に記載の壁面検査装置。
  3. 【請求項3】前記検査手段がカメラである請求項1に記
    載の壁面検査装置。
  4. 【請求項4】前記車輪が永久磁石を用いた磁気車輪であ
    る請求項1に記載の壁面検査装置。
  5. 【請求項5】前記車輪が電磁石を用いた磁気車輪である
    請求項1に記載の壁面検査装置。
  6. 【請求項6】前記車輪の走行面に粘着性物質を塗布した
    車輪である請求項1に記載の壁面検査装置。
JP7241238A 1995-09-20 1995-09-20 壁面検査装置 Pending JPH0989855A (ja)

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