JPH1082017A - 構造物点検装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高所作業から人を解放すると共に、足場設置
が不要で、かつ、遠隔自動により検査対象物に沿って点
検検査が可能な、構造物点検装置を提供すること。 【解決手段】 車両２に搭載され、この車両２から電源
及びアクチュエータ駆動源の供給を受けて駆動する、点
検検査を行なうための検査機構１０を先端に備えた伸縮
可能なアーム部５と、このアーム部５を三次元空間上の
検査対象部位近傍まで移動させるための展開機構３と、
検査機構１０の検査結果を記録すると共に、検査対象物
配置データを予め記録するデータ記録部１７と、検査機
構１０で得られたデータと検査対象物配置データとを照
合して展開機構３とアーム部５を遠隔操作するための制
御操作部１８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、空間に存
在する橋、高架橋架管、あるいは原子力プラント、化学
プラントの建屋、タンク等の外回り構造物などの構造物
に付随するガス配管・上下水管・弁・ケーブル、外壁、
あるいは専用敷設したガス、上下水などを点検検査する
のに用いられる構造物点検装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、点検検査作業に際しては、既存の
点検足場がないため、点検の度に、仮設足場を設置し直
接人間が行っていた。

【０００３】一方、足場設置が困難な場合には、大型車
輌や船にて接近し、車輌や船から点検位置まで空中作業
クレーン先端のゴンドラや梯子に人が乗り、直接検査対
象物へ近接していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の点検
作業では検査のために空中作業クレーン先端のゴンドラ
や梯子に人が乗ることから、落下などの危険性や点検作
業効率が悪いこと、及び操作資格や車輌検査を要するな
どの問題があった。

【０００５】また、人手による長手方向に移動しながら
の連続点検検査は危険が伴うため困難であった。

【０００６】橋などは、建設当初より足場やサポートを
設置していないと、法規制を受け後から検査用の常設足
場やサポートが設置できないため、点検の度に、仮設足
場を設置しているが、足場の設置コストや検査準備工程
の削減が望まれていた。

【０００７】更に、従来の点検作業は、現在多くの人手
と時間を要していることから、長手方向へ移動しながら
連続点検検査するなどの検査の効率化やコスト削減が望
まれていた。

【０００８】本発明は、前述した課題を解決すべくなさ
れたものであり、その目的は高所作業から人を解放する
と共に、足場設置、操作資格が不要で、かつ、遠隔自動
により検査対象物に沿って連続点検検査が可能な、構造
物点検装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１記載の発明は、車両、船、航空機等の移動
装置に搭載され、この移動装置から電源及びアクチュエ
ータ駆動源の供給を受けて駆動する、点検検査を行なう
ための検査機構を先端に備えた伸縮可能なアーム部と、
このアーム部を三次元空間上の検査対象部位近傍まで移
動させるための展開機構と、前記展開機構とアーム部を
操作するための操作部とを備えていることを特徴として
いる。

【００１０】このため請求項１記載の発明では、移動装
置から電源及びアクチュエータ駆動源（空圧、油圧、水
圧等）の供給を受け、アーム部を展開機構により欄干あ
るいは防護壁等の障害物を回避して三次元上の検査対象
空間へ展開し、アーム部の先端の検査機構を検査部位ま
で近接させて検査のための検査態勢を採り、該検査部位
を検査することを遠隔操作により行なうことができる。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の構造物点検装置であって、前記展開機構が、前記移
動装置に垂直軸回りに回転可能に搭載された架台と、展
開及び折畳み収納可能で前記架台に横及び上下移動可能
に取付けられたアーム移動機構とを備えて構成されてお
り、前記アーム部が前記アーム移動機構に走行可能に取
付けられていることを特徴としている。

【００１２】このため請求項２記載の発明では、架台の
旋回と、軌道の横及び上下移動とによりアーム部を三次
元上の検査対象空間へ展開して先端の検査機構を検査部
位まで近接させることができ、かつアーム移動機構を展
開することにより連続検査するためのアーム部の移動経
路を形成することができる。アーム移動機構は非検査時
に折畳まれてコンパクトに収納される。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の構造物点検装置であって、前記展開機構が、前記移
動装置に搭載されたクレーン機構で構成されており、前
記アーム部が前記クレーン機構のクレーンアームの先端
に取付けられていることを特徴としている。

【００１４】このため請求項３記載の発明では、クレー
ン機構の駆動及びクレーンアームの伸縮及び／あるいは
旋回によりアーム部を三次元上の検査対象空間へ展開し
て先端の検査機構を検査部位まで近接させることがで
き、かつクレーンアームの伸縮によりアーム部を移動さ
せて連続検査を行なうことができる。

【００１５】また請求項４記載の発明は、請求項１記載
の構造物点検装置であって、前記展開機構が、前記移動
装置に搭載されたクレーン機構と、展開及び水平折畳み
収納可能で前記クレーン機構のブーム部先端に取付けら
れたアーム移動機構とを備えて構成されており、前記ア
ーム部が前記アーム移動機構に走行可能に取付けられる
と共に上下移動及び旋回可能に取付けられていることを
特徴としている。

【００１６】このため請求項４記載の発明では、クレー
ン機構の駆動と、アーム部の上下移動及び旋回とにより
アーム部を三次元上の検査対象空間へ展開して先端の検
査機構を検査部位まで近接させることができ、かつアー
ム移動機構を展開することにより連続検査するためのア
ーム部の移動経路を形成することができる。非検査時に
はアーム移動機構を水平に折畳むと共にアーム部を旋回
させることによりこれらを一層コンパクトに収納するこ
とができる。

【００１７】また請求項５記載の発明は、請求項１乃至
４のいずれか１項に記載の構造物点検装置であって、前
記検査機構は、検査対象物の外周形状に略沿う閉状態と
略平板状の開状態とに前記制御操作部の指令により変形
可能な枠体と、この枠体に設けられた検査器とを有して
構成されていることを特徴としている。

【００１８】このため請求項５記載の発明では、検査時
に枠体が閉状態となって検査対象物の外周に沿う検査範
囲を検査器で網羅できるようになっており、かつ検査対
象物に対する進退時に枠体が開状態となって通過断面を
縮小することによって検査機構と他部材との干渉を避け
ることができる。

【００１９】また請求項６記載の発明は、請求項５記載
の構造物点検装置であって、前記枠体は、複数の分割枠
片と、この分割枠片を相互に開閉可能に連結するアクチ
ュエータとを有して構成されていることを特徴としてい
る。

【００２０】このため請求項６記載の発明では、制御操
作部からの指令によるアクチュエータの駆動により枠体
の開及び閉状態が得られる。

【００２１】また請求項７記載の発明は、請求項５記載
の構造物点検装置であって、前記枠体は、形状記憶合金
で一体形成されていることを特徴としている。

【００２２】このため請求項７記載の発明では、制御操
作部の指令による電気的な制御や加熱等により枠体の開
及び閉状態が得られる。

【００２３】また請求項８記載の発明は、請求項５乃至
７のいずれか１項に記載の構造物点検装置であって、前
記枠体は、前記アーム部の先端に検査対象物に対して接
離可能な首振り及び旋回機構を介して取付けられている
ことを特徴としている。

【００２４】このため請求項８記載の発明では、枠体を
首振りあるいは／及び旋回させることにより検査対象部
位への検査機構の近接を精度良く行なうことができる。

【００２５】また請求項９記載の発明は、請求項５乃至
８のいずれか１項に記載の構造物点検装置であって、前
記枠体が、検査時及び検査移動時に構造物に当接して枠
体の揺れ及び振動を減衰させる検査部倣い機構を備えて
構成されていることを特徴としている。

【００２６】このため請求項９記載の発明では、検査部
倣い機構により検査時及び検査移動時の検査機構の揺れ
及び振動を極力抑制することができる。

【００２７】また請求項１０記載の発明は、請求項１乃
至９のいずれか１項に記載の構造物点検装置であって、
前記アーム部が、検査時及び検査移動時に構造物に当接
してアーム部の揺れ及び振動を減衰させるアーム倣い機
構を備えて構成されていることを特徴としている。

【００２８】このため請求項１０記載の発明では、アー
ム倣い機構により検査時及び検査移動時のアーム部の揺
れ及び振動を極力抑制することができる。

【００２９】また請求項１１記載の発明は、請求項１０
記載の構造物点検装置であって、前記アーム倣い機構
が、前記アーム部に周方向回転可能に取付けられた回転
機構を介して取付けられていることを特徴としている。

【００３０】このため請求項１１記載の発明では、検査
方向が変更した場合でも回転機構の回転によりアーム倣
い機構を同方向へ一致させることによって機能させるこ
とができる。

【００３１】また請求項１２記載の発明は、請求項１乃
至１１のいずれか１項に記載の構造物点検装置であっ
て、水、洗浄液、あるいは塗装液等の液体を貯留してお
り前記制御操作部の指令により前記移動装置から電源の
供給を受けて駆動するポンプを備えたタンクと、このタ
ンクにパイプを介して接続されると共に前記アームの先
端に取付けられた前記液体の噴出用スプレイノズルとを
備えていることを特徴としている。

【００３２】このため請求項１２記載の発明では、検査
対象物に対する清掃及び塗装を人手によることなく自動
化することができる。

【００３３】また請求項１３記載の発明は、請求項１乃
至１２のいずれか１項に記載の構造物点検装置であっ
て、前記移動装置は、姿勢検出器を備えたスタビライザ
と、位置計測器とを搭載した車両で構成されており、前
記姿勢検出器のデータに基づく前記スタビライザの作動
により前記展開機構及びアーム部の姿勢を制御すると共
に、前記位置計測器のデータに基づき前記車両の移動を
制御するように構成したことを特徴としている。

【００３４】このため請求項１３記載の発明では、姿勢
検出器からの姿勢や重心位置の移動データを基にスタビ
ライザの高さを制御することにより展開機構及びアーム
部を最適姿勢に維持することができると共に、位置計測
器からのデータを基に車両の位置及び移動量を計測し、
この計測結果を基にして連続検査時の車両の移動を自動
化することができる。

【００３５】また請求項１４記載の発明は、請求項１乃
至１２のいずれか１項に記載の構造物点検装置であっ
て、前記移動装置は、ジャイロ姿勢検出器を備えた減揺
装置を搭載した船あるいは航空機で構成されており、前
記ジャイロ姿勢検出器のデータに基づく前記減揺装置の
作動により前記展開機構及びアーム部の姿勢を制御する
と共に、前記ジャイロ姿勢検出器のデータに基づいて船
あるいは航空機の移動を制御するようにしたことを特徴
としている。

【００３６】このため請求項１４記載の発明では、ジャ
イロ姿勢検出器からの姿勢や重心位置の移動データを基
に減揺装置を作動させて展開機構及びアーム部を最適姿
勢に維持することができると共に、前記ジャイロ姿勢検
出器のデータを基に船あるいは航空機の位置及び移動量
を計測し、この計測結果を基にして連続検査時の船ある
いは航空機の移動を自動化することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３８】図１乃至図８は、第１実施形態としての構
造物点検装置１を示す。ここで図１は構造物点検装置１
のシステム構成図であり、以下構造物点検装置１の具体
的な説明に当っては図１を参照しながら説明する。

【００３９】構造物点検装置１は、車両２に搭載され、
この車両２から電源２４及びアクチュエータ駆動源２５
の供給を受けて駆動する、点検検査を行なうための検査
機構１０を先端に備えた伸縮可能なアーム部５と、この
アーム部５を三次元空間上の検査対象部位近傍まで移動
させる展開機構３と、検査機構１０の検査結果を記録す
ると共に検査対象物３４の配置データを予め記録するデ
ータ記録部１７と、検査機構１０で得られたデータと検
査対象物３４の配置データとを照合して展開機構３とア
ーム部５を遠隔操作するための制御操作部１８とを備え
て大略構成されている。

【００４０】このとき展開機構３は、車両２に垂直軸回
りに回転可能に搭載された架台３ａと、展開及び折畳み
収納可能で架台３ａに横及び上下移動可能に取付けられ
たアーム移動機構４とを備えて構成されており、アーム
部５がアーム移動機構４に走行可能に取付けられてい
る。

【００４１】構造物点検装置１は、車輌２に搭載され、
この移動車輌２の電源部２４，アクチュエータ駆動源２
５からの電気や駆動力エネルギーの供給を複合ケーブル
３３を介して受けている。

【００４２】移動車輌２は、車輌制御部３０の操作でエ
ンジン２１を駆動し発電機２２を廻しバッテリー２３へ
充電するともに、アクチュエータ駆動源２５へ駆動力を
伝えることができる。

【００４３】電気は、発電機２２から直接またはバッテ
リー２３から電源部２４を介して、構造物点検装置１や
移動車輌２の各部へ供給される。

【００４４】展開機構３は、制御操作部１８からの指令
に基づき移動車輌２からアーム移動機構４及び架台３ａ
を旋回・上下・車幅方向（横移動）への展開自由度を組
み合わせてアーム部５を三次元上の検査対象空間へ展開
させるように構成されている。

【００４５】この展開機構３は図３に示すように旋回機
構３５により方向を合わせ、伸縮機構３６により橋欄干
など回避できる幅方向位置を合わせ、上下機構３７によ
り高さ方向を合わせる構造である。

【００４６】アーム移動機構４は、アーム部５を走行駆
動装置４９により軌道４０上に、走行自在に有し（図５
参照）、アクチュエータ３８により軌道４０を展開及び
収納自在に構成している。

【００４７】この軌道４０は、図３に示すようにヒンジ
部３９よりアクチュエータ３８で展開収納自在に構成
し、アーム部５は図５に示すように旋回装置５２を介し
てアーム台車４７に連結されており、このアーム台車４
７で軌道４０上を移動することができるように構成され
ている。

【００４８】このアーム台車４７は、図５に示すように
走行駆動装置４９で走行車輪４８を駆動し、側面案内輪
５０，案内輪５１に案内され軌道４０上を移動すること
ができる。走行駆動装置４９はケーブル３３により電源
の供給を受けるようになっており、ケーブル３３は、カ
ーテンレール４６に沿ってガイド金具５３を介し軌道４
０上の移動時に案内されるようになっている。

【００４９】アーム部５は、伸縮可能に構成されてお
り、その先端に検査機構１０と、腕の周囲に接触センサ
６，障害物センサ８，監視ＩＴＶ９と、吸盤１９，車輪
２０などから成るアーム倣い機構７とを有している（図
４参照）。

【００５０】検査機構１０は、検査対象物の外周形状に
略沿う閉状態（図３参照）と、略平板状の開状態（図６
参照）とに制御操作部１８の指令により変形可能な枠体
と、この枠体に設けられた検査器とを有して形成されて
いる。このとき枠体は、図６に示すように、複数の分割
枠片１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、この分割枠片０ａ，１
０ｂ，１０ｃを相互に開閉可能に連結するアクチュエー
タ３８とを有して構成されている。そして検査機構１０
は枠体を構成する分割枠片１０ａ，１０ｂ，１０ｃに設
けられた検査器としての照明１４付きのＩＴＶカメラ１
１と、枠体の付け根部であるアーム部５の先端に設けら
れた温度計１２及びガス検出器１３とで構成されてい
る。

【００５１】この検出機構１０によれば、検査時に枠体
が閉状態となって検査対象物の外周に沿う検査範囲を検
査器（ＩＴＶカメラ１１）で網羅できるようになってお
り、かつ検査対象物に対する進退時に枠体が開状態とな
って通過断面を縮小することによって検査機構１０と他
部材との干渉を避けることができる。

【００５２】また、検査器としてのＩＴＶカメラ１１
は、図６及び図７（ａ）に示すように各分割枠片１０
ａ，１０ｂ，１０ｃにそれぞれ設けることによって合計
３台設けることもできるが、図７（ｂ）に示すように枠
体に沿って矢印方向に摺動するように構成することによ
って１台でも可能となる。

【００５３】さらに枠体の先端には図６及び図７（ａ）
に示すように検査部倣い機構７ａを設けることができ
る。このとき検査部倣い機構７ａは吸盤１９及び車輪２
０とからなり、後述するアーム倣い機構７と同様に構成
される。この検査部倣い機構７ａにより検査機構１０は
検査時及び検査移動時の揺れ及び振動が極力抑制され、
検査精度の向上を図ることができる。

【００５４】その上、検査機構１０の枠体は、好ましく
は図７（ｂ）に示すようにアーム部５の先端に首振り及
び旋回機構７ｂを介して取付けられる。この場合検査機
構１０と検査対象物としての配管３４との間に高さ方向
に距離がある場合でも検査機構１０を配管３４に容易に
近付けることができ検査効率の向上を図ることができ
る。この図７（ｂ）では検査部倣い機構７ｃは車輪２０
のみで構成されており、首振り及び旋回機構７ｂにより
車輪２０を配管３４に押付けるようにして検査機構１０
の揺れ及び振動を抑制している。

【００５５】なお、図７中、符号４４は付帯構造物、符
号４５は配管３４のサポートである。

【００５６】また、障害センサ４８，監視ＩＴＶ９，ア
ーム倣い機構７，及び接触センサ６は図４に示すように
取付けられている。

【００５７】すなわち、障害物センサ８は、非接触でア
ーム部５と障害物との位置関係や形状を検出するための
ものであり、アーム部５が展開機構３への取付けに近い
配置で可能な限り動作範囲を網羅しており、自身の構造
物については検出後姿勢を基に削除処理している。

【００５８】監視ＩＴＶ９は、制御操作部１８で操作員
へアーム部５の動作状況やアーム姿勢位置データを表示
することができる。

【００５９】アーム倣い機構７は、吸盤１９を吸着自在
に、車輪２０の押付けと検査対象物に対して探査走行自
在に有し、検査方向が変った場合でも対応するように、
円周方向に回転する回転機構５４を介してアーム部５に
取付けられている。

【００６０】接触センサ６は、アーム部５の周囲に細い
針金状の触覚を配し、この針金状の触覚付け根部に取付
けた衝撃や振動あるいは押付け力を拾うセンサにより接
触を検知している。

【００６１】さらに制御操作部１８及びデータ記録部１
７は図１に示すように構成されている。

【００６２】すなわち、制御操作部１８は、信号伝送部
１６と、ケーブル３３を経て、構造物点検装置１の各部
とアクチュエータ駆動源２５を、データ記録部１７や車
輌制御部３０からのデータや、構造物点検装置１の各機
構の位置やセンサからの検出データを基に制御するよう
に構成されている。

【００６３】また、データ記録部１７は、橋などの検査
内容、点検対象物位置形状、障害物位置や橋桁継ぎ手位
置、橋脚位置、制御指令データを有し、かつ点検結果や
センサからのデータなどの記録やカメラ画像ブレ補正機
能、ＶＴＲ機能などを有して構成されている。そしてこ
のデータ記録部１７は、好ましくは事前に入力した検査
対象物及び検査部位のデータを、検査結果記録帳票デー
タを基に、検査対象部位や検査位置、検査結果データと
組み合せて記録すると共にモニターやプリンタ等の出力
手段へ出力するように構成される。

【００６４】なお、図１のケーブル処理装置１５は、構
造物点検装置１の各部の動作に合わせ、制御操作部１８
により制御されるようになっている。

【００６５】また、車両２には図２に示すようにスタビ
ライザ２６及び位置計測器３１を搭載している。

【００６６】スタビライザ２６は、姿勢検出器２７を備
えて構成されており、車輌制御部３０あるいは制御操作
部１８から車輌制御部３０を介して制御され、姿勢検出
器２７からの姿勢や重心位置の移動データを基に位置や
姿勢が最適になるように、スタビライザ２６の高さを制
御する。

【００６７】また位置計測器３１は、標識３２をレーザ
あるいは超音波あるいは光学式などの手段で、原点や現
在位置を検出し結果を車輌制御部３０へ伝えている。

【００６８】これにより車輌制御部３０は、ステアリン
グ２８の操舵量と走行距離計２９の走行距離と、位置計
測器３１により車両２の位置と移動量を把握することが
できるようになっている。

【００６９】次に構造物点検装置１の作動について説明
する。

【００７０】図２は橋などに付随せず単独に設置した配
管３４の検査適用例で、図７（ａ），（ｂ）及び図８は
橋に設けた配管３４の検査適用例である。

【００７１】（位置の特定）位置の特定は、制御操作部
１８にてデータ記録部１７内の検査対象物を設定データ
から選定し、この検査対象物の構造上の特徴点例えば欄
干４３の端、あるいは所定位置に設置した標識３２を原
点として、位置計測器３１が、レーザあるいは超音波あ
るいは光学式などの手段で、原点から現在位置を検出
し、検出結果を車輌制御部３０をへて制御操作部１８に
伝えて、データ記録部１７の検査対象物配置寸法データ
と照合することによって、車輌制御部３０は、ステアリ
ング２８の操舵量と走行距離計２９の走行距離と位置計
測器３１により、車両２の位置と移動量を把握すること
ができる。

【００７２】（スタビライザ展開）原点から最初の所定
検査位置まで移動後、停止しアクチュエータ駆動源２５
からの駆動力によりスタビライザ２６を展開し、姿勢検
出器２７による姿勢データに基づき車輌制御部３０がス
タビライザ２６の高さを調整し、姿勢を一定に保つよう
に制御している。

【００７３】（点検検査姿勢）点検検査姿勢の展開手順
は、図８に示すように架台３ａを移動車輌２からａ旋回
させて橋脚６０と平行に向きを合わせ、図３の伸縮機構
３６によりｂ方向に展開して欄干４３を回避し、かつ上
下機構３７にて橋桁４１よりやや下位置まで下げ（ｃ方
向）た後、アーム移動機構４をアクチュエータ３８にて
展開（ｄ方向）し、旋回機構５２にてアーム部５をｅ方
向に旋回させて橋下へ向かせアーム部５をｆ方向へ延ば
し、かつ検査機構１０をｇ方向に曲げることによって、
三次元上の検査対象空間へ検査機構１０展開させて点検
検査姿勢を採ることができる。これらの動作は制御操作
部１８からの指令に基づき行われる。

【００７４】（架管単独）図２に示すように、橋などに
付随せず近傍の土手や道路７１から河川７０上に架設し
た、検査対象物としての配管３４に平行に展開機構３を
移動車輌２から展開し、アーム移動機構４およびアーム
部５の伸縮長さを用いて配管長手方向に展開する。この
場合接触センサ６及び障害センサ８は必ずしも必要とし
ない。

【００７５】このとき、アーム部５の回転機構５４は１
８０度回転し、検査機構１０の枠体は、付け根から９０
度曲げてアーム倣い機構７及び検査部倣い機構７ａを配
管３４に当接させており、アーム部５の伸縮及びアーム
部５の軌道４０上の走行により配管長手方向に倣い動作
を可能にしている。

【００７６】（アーム倣い動作）アーム倣い動作は、検
査などの作業時における橋の振動や揺れ風の影響などに
より画像や検査センサのブレを防止するためのものであ
り、アーム部５の付け根や検査機構１０に取つけられた
吸盤１９や車輪１０を用いる。

【００７７】アーム部５は、図８に示すように上下機構
３７により少し上に戻すことにより、橋桁４１及び配管
３４で車輪２０を押さえ、この車輪２０が橋桁４１及び
配管３４に倣いながら、アーム台車４７が軌道４０に沿
って移動し、これによりアーム部５が検査位置へ移動す
ることができ、上下機構３７の高さと車輪２０の緩衝ス
トロークを制御することにより揺れや振動を吸収してい
る。この車輪２０の緩衝ストロークは車輪２０のダンパ
ー機構により得られる（図４の矢印参照）。

【００７８】検査時は、アーム部５を安定させるため
に、吸盤１９を伸ばし橋桁４１などに吸着固定し安定さ
せることができる、尚、吸盤１９は電磁式を用いてもよ
い。

【００７９】（点検移動動作）点検動作は、ＩＴＶカメ
ラ１１の検査画角など検査のためのセンサの検査範囲仕
様など事前に定められた検査ピッチに基づき、アーム台
車４７が軌道４０に沿って移動し、各検査ポイント毎に
データを採取し、軌道４０の検査移動範囲内検査が終了
すると、橋の振動や風の影響が少ない場合そのまま移動
するが、影響があるときは、アーム部５を軌道４０の重
心位置の下面に収納し安定を図り、軌道４０は展開した
まま、次のポイント（軌道長さに基づく検査範囲区分）
まで移動車輌２にて移動し、再びアーム部５を展開す
る。軌道４０を有さない図１０の場合は車両２の移動に
より移動点検動作を行なう。

【００８０】尚、マスバランス１００は、図２に示す通
りアーム部５の軌道４０上の位置や展開機構３の姿勢に
よりモーメントを利用して位置を制御操作部１８が制御
している。

【００８１】（点検検査）検査機構１０は、ＩＴＶカメ
ラ１１そのものを枠体に沿って移動させるタイプ（図７
（ｂ）参照）や、検査範囲に基づき周方向に個々に配置
するタイプ（図７（ａ）参照）、更に高さ方向に近接す
るための自由度を得るため首振り及び旋回機構７ｂを備
えたタイプ（図７（ｂ）参照）など有り、検査対象によ
り最適なものを選定できる。

【００８２】（点検機構収納）機構収納は、展開と逆の
手順で図８に示す矢印ｇ,f,e,d,c,b,aの逆方向に動作さ
せて収納する。

【００８３】（障害物回避）障害物センサ８は、自身の
構造物検出データについては検出後姿勢を基に削除処理
する一方、検知に基づき制御操作部１８が回避動作指令
を行い、アーム部５の干渉を事前に防止する。

【００８４】接触センサ６は、針金状の触覚付け根部に
取付けた衝撃や振動あるいは押付け力を拾うセンサによ
り接触を検知し、制御操作部１８に伝え、一定の回避動
作に基づきアーム部５を接触した側と反対側へ回避動作
させる。

【００８５】監視ＩＴＶ９は、制御操作部１８で操作員
へアーム部５の動作状況を表示することができる上、必
要に応じ画像処理により障害物検知や、橋との平行度の
位置補整のためのセンサとしても使用される。

【００８６】以上述べた第１実施形態としての構造物点
検装置１によれば、遠隔操作で検査を行うことにより、
高所作業から人を解放し作業の安全性の向上と、足場の
設置工事が不要となったことによるコスト削減、省力
化、工事工程の短縮と、検査の信頼性向上を図ることが
できる。

【００８７】図９及び図１０は、第２実施形態としての
構造物点検装置１ａを示す。この構造物点検装置１ａ
は、展開機構３が車両２に搭載されたクレーン機構３ｂ
で構成されており、アーム部５がクレーン機構３ｂのク
レーンアーム４ａの先端に取付けられている点が相違
し、他の構成は前述した第１実施形態と同様に構成され
ている。このため同一構成要素は同一符号を付して重複
する説明を省略する。

【００８８】このクレーン機構３ｂにはクレーンアーム
４ａの反対側にマスバランス機構１００が設けられてお
り、これにより重量的な釣り合いを図る構造となってい
る。

【００８９】この構造物点検装置１ａは、例えば前述し
た第１実施形態と同様に、単独架管としての配管３４に
適用することもできるし（図９）、橋構造物の配管３４
に対しても適用することができる（図１０）。

【００９０】図９において構造物点検装置１ａは、クレ
ーン機構３ｂの駆動によりアーム部５を三次元上の検査
対象空間へ展開して先端の検査機構１０を配管３４の検
査部位に近接させ、かつクレーンアーム４ａのｈ方向の
旋回によりアーム部５を同方向へ回動させてアーム倣い
機構７を配管３４の外側面に押し付け、かつクレーンア
ーム４ａをｊ方向に伸長させると共にアーム部５をｋ方
向に伸長させて連続検査を行なうことができる。

【００９１】また、図１０において構造物点検装置１ａ
は、クレーン機構３ｂの駆動により欄干４３を越してア
ーム部５を三次元上の検査対象空間へ展開した後、クレ
ーンアーム４ａを伸縮（ｍ矢印）してアーム部５を橋桁
４１のやや下の位置に位置させ、その後クレーンアーム
４ａを旋回（ｎ方向）させると共にアーム部５を伸縮
（ｑ方向）させて先端の検査機構１０を配管３４の検査
部位に近接させ、かつクレーンアーム４ａの先端をｐ方
向に回動させてアーム倣い機構７を橋桁４１の下面に押
し付ける。この場合配管３４に沿う連続検査は車両２の
移動により行なうことができる。

【００９２】この第２実施形態の構造物点検装置１ａに
よれば、前述した第１実施形態と同様の作用効果を奏す
ると共に、第１実施形態で要した軌道４０を備えたアー
ム移動機構４が不要となりこの分構造の簡略化を図るこ
とができる。

【００９３】図１１は第３実施形態としての構造物点検
装置１ｂを示す。この構造物点検装置１ｂは、展開機構
３が車両２に搭載されたクレーン機構３ｃと、展開及び
水平に折畳み収納可能でクレーン機構３ｃのブーム部３
ｄの先端に取付けられたアーム移動機構４ｂとを備えて
構成されており、アーム部５がそのアーム移動機構４ｂ
に走行可能に取付けられると共に上下移動（ｒ矢印方
向）及び旋回（Ｓ矢印方向）に取付けられている点が相
違し、他の構成は前述した第１実施形態と同様に構成さ
れている。このため同一構成要素は同一符号を付して重
複する説明を省略する。

【００９４】この構造物点検装置１ｂにおいては、アー
ム移動機構４ｂの軌道４０ａが上下機構３７の上に位置
し、上下機構３７から左右部分が、ヒンジ４０ｂ，４０
ｂを介して水平（ｔ方向）に折り畳まれる軌道４０ａ上
を移動する構成であり、収納スペースが削減でき、上下
機構３７へ取付けたアーム部５は、旋回のみ（振上げ自
由度無し）の構成となっている。

【００９５】この構造物点検装置１ｂにおいても前述し
た第１実施形態と同様な作用効果を奏することができ
る。

【００９６】なお、図１１において符号７２は野外操作
卓である。

【００９７】図１２及び図１３は第４実施形態としての
構造物点検装置１ｃを示す。この構造物点検装置１ｃ
は、移動装置がジャイロ姿勢検出器２７ａを備えた減揺
装置１０１を搭載した船２ａ及び航空機２ｂで構成され
ており、ジャイロ姿勢検出器２７ａのデータに基づく減
揺装置１０１の作動により展開機構３及びアーム部５の
姿勢を制御すると共にジャイロ姿勢検出器２７ａのデー
タに基づいて船２ａあるいは航空機２ｂの移動を制御す
るように構成されている。

【００９８】またこの構造物点検装置１ｃにおいては、
画像処理装置１０２と、水、洗浄液、あるいは塗装液等
の液体を貯留しており制御操作部１８の指令により船２
ａあるいは航空機２ｂから電源の供給を受けて駆動する
ポンプを備えたタンク１０３と、このタンク１０３にパ
イプを介して接続されると共にアーム部５の先端に取付
けられた前記液体の噴出用のスプレイノズル１０４とを
備えている。

【００９９】この構造物点検装置１ｃの他の構成は前述
した第１，第２，第３実施形態の何れか一つと同様な構
成になっている。

【０１００】この構造物点検装置１ｃにおいては、スタ
ビライザと位置計測器を無くす一方、ジャイロ姿勢検出
器２７ａ、減揺装置１０１を追加し姿勢安定と移動量の
検知を図ると共に、画像処理装置１０２を搭載して検査
結果データと画像処理の結果を検査結果記録帳票に重ね
た検査結果記録を作成することができるようになってい
る。これにより検査結果データの定量化を図ることがで
きるので判断を一層容易なものとすることができる。

【０１０１】タンク１０３は、洗浄液・水あるいは塗装
液を有し、電源部２４からの電源供給により内蔵ポンプ
が作動し、複合ケーブル３３を介しアーム部５の先端の
スプレイノズル１０４から塗布する構成であり、必要に
応じアクチュエータ駆動部２５からの空圧を利用しスプ
レイ効果を上げることができる。

【０１０２】この清掃・塗装動作において、展開機構
３，アーム部５の動作は、基本的に検査と同じである
が、アーム部５の先端のスプレイノズル１０４から塗布
効果を上げるため首振りや近接などの自由度を追加する
こともできる。

【０１０３】なお図１３中、符号１０５はメインロー
タ、符号１０６は脚、符号１０７はテールロータ、及び
符号１０８は遠隔操作の信号を受けるアンテナである。

【０１０４】本発明は前述した実施形態に限定されるも
のではなく、次のような変化例をも含むものである。

【０１０５】すなわち、駆動源は、電動と空圧の組み合
わせあるいは、油圧や水圧を用いた方式でもよい。

【０１０６】またアーム部は、一本ではなく双腕あるい
はそれ以上の構成でもよい。

【０１０７】またアーム部は作業目的により寸法長さ、
形状の異なるものと展開機構との取合部より交換可能な
構成でも良い。

【０１０８】またアーム移動機構を介したアーム部への
給電は、トロリー線を用い駆動系も全てモータ駆動式と
してもよい。

【０１０９】またスタビライザは片側だけ有する場合や
車輪付きと無しの組合せた構成で目的により切替えても
良い。

【０１１０】また展開機構の自由度や各機構の段数構成
は、異なっていてもよい。

【０１１１】また検査機構の枠体は形状記憶合金を使用
して一体に構成してもよい。この場合検査機構の枠体
は、制御操作部からの指令によるアクチュエータの駆動
により枠体の開及び閉状態が得られる。

【０１１２】検査機構の検出器は打診ハンマーや、ＵＴ
デバイス（超音波探傷器）を搭載した構成でも良い。

【０１１３】またアーム部先端の清掃機構や塗装装置は
第１，第２，及び第３実施形態においても同様に装着し
て適用可能である。

【０１１４】クレーン機構は車載取付部より車両荷台上
をスライド移動する構成でも良い。またアーム部は空圧
で伸縮するゴムチューブを用いた構成であってもよい。

【０１１５】また画像処理装置によりＩＴＶカメラ画像
から検査対象の輪部または特徴を検出しアーム部の位置
補正を行なう制御構成でも良い。

【０１１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下の効果を奏することができる。

【０１１７】すなわち、請求項１記載の発明によれば、
橋、高架橋、架管あるいは原子力プラント、化学プラン
トの建屋外回りの構造物などの高所点検作業から、人を
解放すると共に、足場設置が不要で、かつ、遠隔自動に
より検査対象物に沿って点検検査を行なうことが可能と
なり、この結果検査作業の省力化、遠隔自動化、効率
化、信頼性向上と工程短縮に寄与するなど大きな効果を
発揮する。

【０１１８】また請求項２記載の発明によれば、架台及
びアーム移動機構の作動によりアーム部の先端の検査機
構を検査部位に近接させ、かつこのアーム部を展開した
アーム移動機構上を走行させることによって検査対象物
に沿う走行が得られるので、連続検査を効率よくかつ適
確に行なうことができる。その上長尺なアーム移動機構
は折畳むことによってコンパクトに収納することができ
るので、車輌小型化を図り装置の現場への移動も容易で
ある。

【０１１９】また請求項３記載の発明によれば、クレー
ン機構及びクレーンアームによりアーム部を検査対象物
に沿わせて連続検査を行なうことができるので、アーム
移動機構が不要でその分装置の簡略化を図ることができ
る。

【０１２０】また請求項４記載の発明によれば、前述し
た請求項２と同様な効果に加えて、アーム移動機構を水
平に折畳み、かつアーム部を旋回させることによりこれ
らを一層コンパクトに収納することができる。

【０１２１】また請求項５記載の発明によれば、検査機
構の枠体が閉状態となって検査対象物の外周に沿う検査
範囲を検査器で網羅できるようになり、これにより適確
な検査データが得られ、かつ前記枠体が開状態となって
通過断面が縮小することにより検査対象物に対する進退
が容易となり検査効率の向上を図ることができる。

【０１２２】また請求項６記載の発明によれば、検査機
構の枠体を制御操作部の指令により適確に開閉作動させ
て検査効率の向上を図ることができる。

【０１２３】また請求項７記載の発明によれば、検査機
構の枠体を形状記憶合金で一体に形勢したので前述した
請求項６と同様な効果に加えて、分割枠片及びアクチュ
エータが不要となってその分構造の簡略化が図れる。

【０１２４】また請求項８記載の発明によれば、検査機
構が首振りあるいは／及び旋回機構により検査対象部位
へ精度良く近接させることができるので検査効率の向上
を図ることができる。

【０１２５】また請求項９記載の発明によれば、検査部
倣い機構による検査機構の揺れ及び振動の抑制により検
査精度の向上を図ることができる。

【０１２６】また請求項１０記載の発明によれば、アー
ム倣い機構によるアーム部の揺れ及び振動の抑制により
検査精度の向上を図ることができる。

【０１２７】また請求項１１記載の発明によれば、検査
方向が変更した場合でもアーム倣い機構が機能して検査
精度の向上を図ることができる。

【０１２８】また請求項１２記載の発明によれば、検査
対象物に対する清掃及び塗装を人手によることなく遠隔
操作により自動化することができる。

【０１２９】また請求項１３記載の発明によれば、スラ
ビライザによる展開機構及びアーム部の最適姿勢の維持
により検査精度の向上が図れると共に、位置計測器の計
測結果による車両の移動の自動化により、複数の検査ポ
イントに亘る連続検査を自動化することができる。

【０１３０】また請求項１４記載の発明によれば、減揺
装置による展開機構及びアーム部の最適姿勢の維持によ
り検査精度の向上が図れると共に、ジャイロ姿勢検出器
の計測結果による船あるいは航空機の移動の自動化によ
る複数の検査ポイントに亘る連続検査を自動化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としての構造物点検装置
のシステム構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態としての構造物点検装置
の単独架管への適用例を示す斜視図である。

【図３】本発明の第１実施形態としての構造物点検装置
の車両を除いた斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態としての構造物点検装置
のアーム部の要部拡大斜視図である。

【図５】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図６】本発明の第１実施形態としての構造物点検装置
の検査機構の開状態を示す斜視図である。

【図７】本発明の第１実施形態としての構造物点検装置
の橋に設けた配管の検査状態の説明図で、（ａ）は図６
に示すタイプの検査機構を用いたもの、（ｂ）は他のタ
イプの検査機構を用いたものである。

【図８】図７の検査時の展開手順の説明図である。

【図９】本発明の第２実施形態としての構造物点検装置
の単独架管への適用例を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第２実施形態としての構造物点検装
置の橋に設けた配管の検査状態の説明図である。

【図１１】本発明の第３実施形態としての構造物点検装
置の斜視図である。

【図１２】本発明の第４実施形態としての構造物点検装
置のシステム構成図である。

【図１３】本発明の第４実施形態としての構造物点検装
置の適用例の説明図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 構造物点検装置 ２ 車両（移動装置） ２ａ 船（移動装置） ２ｂ 航空機（移動装置） ３ 展開機構 ３ａ 架台 ３ｂ，３ｃ クレーン機構 ４，４ｂ アーム移動機構 ４ａ クレーンアーム ５ アーム部 ６ 接触センサ ７ アーム倣い機構 ７ａ，７ｃ 検査部倣い機構 ７ｂ 首振り及び旋回機構 ８ 障害物センサ １０ 検査機構 １１ ＩＴＶカメラ（検査器） １７ データ記録部 １８ 制御操作部 ２４ 電源（電源部） ２５ アクチュエータ駆動源 ２６ スタビライザ ２７ 姿勢検出器 ２７ａ ジャイロ姿勢検出器 ３４ 配管（検査対象物） １０１ 減揺装置 １０２ 画像処理装置

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両、船、航空機等の移動装置に搭載さ
   れ、この移動装置から電源及びアクチュエータ駆動源の
   供給を受けて駆動する、 点検検査を行なうための検査機構を先端に備えた伸縮可
   能なアーム部と、 このアーム部を三次元空間上の検査対象部位近傍まで移
   動させるための展開機構と、 前記展開機構とアーム部を遠隔操作するための操作部と
   を備えていることを特徴とする構造物点検装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の構造物点検装置であっ
   て、 前記展開機構が、前記移動装置に垂直軸回りに回転可能
   に搭載された架台と、展開及び折畳み収納可能で前記架
   台に横及び上下移動可能に取付けられたアーム移動機構
   とを備えて構成されており、前記アーム部が前記アーム
   移動機構に走行可能に取付けられていることを特徴とす
   る構造物点検装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の構造物点検装置であっ
   て、 前記展開機構が、前記移動装置に搭載されたクレーン機
   構で構成されており、前記アーム部が前記クレーン機構
   のクレーンアームの先端に取付けられていることを特徴
   とする構造物点検装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の構造物点検装置であっ
   て、 前記展開機構が、前記移動装置に搭載されたクレーン機
   構と、展開及び水平折畳み収納可能で前記クレーン機構
   のブーム部先端に取付けられたアーム移動機構とを備え
   て構成されており、前記アーム部が前記アーム移動機構
   に走行可能に取付けられると共に上下移動及び旋回可能
   に取付けられていることを特徴とする構造物点検装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   構造物点検装置であって、 前記検査機構は、検査対象物の外周形状に略沿う閉状態
   と略平板状の開状態とに前記制御操作部の指令により変
   形可能な枠体と、この枠体に設けられた検査器とを有し
   て構成されていることを特徴とする構造物点検装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の構造物点検装置であっ
   て、 前記枠体は、複数の分割枠片と、この分割枠片を相互に
   開閉可能に連結するアクチュエータとを有して構成され
   ていることを特徴とする構造物点検装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の構造物点検装置であっ
   て、 前記枠体は、形状記憶合金で一体形成されていることを
   特徴とする構造物点検装置。
8. 【請求項８】 請求項５乃至７のいずれか１項に記載の
   構造物点検装置であって、 前記枠体は、前記アーム部の先端に検査対象物に対して
   接離可能な首振り及び旋回機構を介して取付けられてい
   ることを特徴とする構造物点検装置。
9. 【請求項９】 請求項５乃至８のいずれか１項に記載の
   構造物点検装置であって、 前記枠体が、検査時及び検査移動時に構造物に当接して
   枠体の揺れ及び振動を減衰させる検査部倣い機構を備え
   て構成されていることを特徴とする構造物点検装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
    の構造物点検装置であって、 前記アーム部が、検査時及び検査移動時に構造物に当接
    してアーム部の揺れ及び振動を減衰させるアーム倣い機
    構を備えて構成されていることを特徴とする構造物点検
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の構造物点検装置であ
    って、 前記アーム倣い機構が、前記アーム部に周方向回転可能
    に取付けられた回転機構を介して取付けられていること
    を特徴とする構造物点検装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれか１項に記
    載の構造物点検装置であって、 水、洗浄液、あるいは塗装液等の液体を貯留しており前
    記制御操作部の指令により前記移動装置から電源の供給
    を受けて駆動するポンプを備えたタンクと、このタンク
    にパイプを介して接続されると共に前記アームの先端に
    取付けられた前記液体の噴出用スプレイノズルとを備え
    ていることを特徴とする構造物点検装置。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至１２のいずれか１項に記
    載の構造物点検装置であって、 前記移動装置は、姿勢検出器を備えたスタビライザと、
    位置計測器とを搭載した車両で構成されており、前記姿
    勢検出器のデータに基づく前記スタビライザの作動によ
    り前記展開機構及びアーム部の姿勢を制御すると共に、
    前記位置計測器のデータに基づき前記車両の移動を制御
    するように構成したことを特徴とする構造物点検装置。
14. 【請求項１４】 請求項１乃至１２のいずれか１項に記
    載の構造物点検装置であって、 前記移動装置は、ジャイロ姿勢検出器を備えた減揺装置
    を搭載した船あるいは航空機で構成されており、前記ジ
    ャイロ姿勢検出器のデータに基づく前記減揺装置の作動
    により前記展開機構及びアーム部の姿勢を制御すると共
    に、前記ジャイロ姿勢検出器のデータに基づいて船ある
    いは航空機の移動を制御するようにしたことを特徴とす
    る構造物点検装置。