JPS587368Y2 - 配管内面検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、たとえば行き止まりのような配管や屈折した
配管であってもその内面を観察できるようにした配管内
面検査装置に関する。

たとえば、プラントの建設や保守などを行なう場合、複
数本直列に接続された長い配管の内面や長期に亘って埋
設されている各種配管の内面を観察しなければならない
事態にしばしば遭遇する。

このような場合、配管内に入って肉眼で観察できれば都
合がよいが、多くの場合、配管の径が小さかったり、あ
るいは配管内に有害な物質が存在していたりするので何
らかの手段で間接的に観察しなげればならない。

第１図は従来、最も一般的に行なわれている配管内面検
査手段を示すもので、そり１にテンビジヨンカメラ２を
取り付け、上記そり１を配管３の内面に沿わせてローブ
４で移動させながらカメラ２で配管３の内面を撮像する
ようにしている。

しかしながら、上記のような手段であると、配管の両端
がそれぞれ開放されている場合しか適用できず、検査可
能な配管が制限されてしまう欠点がある。

また、配管が曲っていたり、あるいは勾配をもって配設
されている場合には、そり１が安定に滑走することがで
きず、このような点からも匍釣を受ける欠点があった。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、配管の一端が閉塞されている場
合であっても、また小さい曲率で曲っている場合であっ
ても管径にあまり左右されずにその内面を良好に観察し
得る頗る使い易い配管内面検査装置を提供することにあ
る。

以下、本考案の詳細を図示の実施例によって説明する。

第２図から第５図は本考案装置の各部を示すものであり
、この装置は、大きく分けて第２図および第３図に示す
撮像部５と、第５図に示す諾視制御部旦とで構成されて
いる。

上記撮像部旦は対象とする配管７内を走行可能に構成さ
れたもので、大きく分けて走行台車１１と、この台車１
１上に搭載された撮像装置１２とで構成されている。

走行台車１１は、台車本体１３と、この台車本体１３の
前方および後方にそれぞれ対称関係に２個ずつ取り付け
られた車輪１４ａ、１４ｂおよび１５ａ 、１５ｂ（１
５ｂは図面上省略されている。

）とで構成されている。前方の相対向する車輪１４ａ、
１４ｂは、アーム１６の両端に回転自在に軸支されてお
り、かつ対向距離が下方で犬となるように軸心が傾げら
れて比較的大きなキャンバ角φをもつように取付けられ
ている。

同様に後方の相対向する車輪１５ａ。１５ｂもアーム１
７の両端に回転自在□軸支され、かつ対向距離が下方で
大となるように軸心が傾けられて比較的大きなキャンバ
角をもつように取付けられている。

そして、各車輪１４ａ−１４ｂおよび１５ａ＊１５ｂは
、各アーム１６．１７に取り付けられたモータ１８ａｔ
１８ｂ、１８ｃ。

１８ｄ（但し１８ｃ、１８ｄは図面上省略されている。

）の回転軸に直結され、それぞれ独立に駆動力が与えら
れるようになっている。

しかして、前記アーム１６．１７の中央部はそれぞれ回
転軸１９．２０を介して台車本体１３に回転自在に連結
されている。

上記回転軸１９．２０の外周にはそれぞれウオーム歯車
２１．２２が嵌着してあり、このウオーム歯車２１．２
２はそれぞれウオーム２３．２４と噛合している。

そして、上記ウオーム２３，２４はそれぞれモータ２５
．２６の回転軸に連結され、上記モータ２５．２６の回
転角を都側することによって、車輪１４ａ、１４ｂと１
５ａ、１５ｂとを独立して舵取りできるようになってい
る。

しかして、台車本体１３の上部には基板２７が軸２８を
介して回転自在に取り付けである。

軸２８の外周にはウオーム歯車２９が嵌着されており、
このウオーム歯車２９はウオーム３０と噛合し、上記ウ
オーム３０はモータ３１に連結されている。

したがって、モータ３１の回転角を制御することによっ
て、基板２７の回転角が制御できることになる。

そして、上記基板２７の上面には前記した撮像装置１２
が搭載されている。

撮像装置１２は、第４図に示すように第１の撮像装置３
２と第２の撮像装置３３とで構成されている。

第１の撮像装置３２は、テレビジョンカメラであって、
光軸が配管３の中心軸にできるだけ近い位置に設けられ
、走行台車１１の進行方向における図中実線３４．３５
で示す視野内の光だけを導入して映像信号に変換するよ
うに構成されている。

一方、第２の撮像装置３３もテレビジョンカメラであり
、光軸が配管３の中心軸にできるだけ近い位置に設けら
れ、走行台車１１の進行方向と直交する図中実線３６．
３７で示す視野内の光だけを回転反射鏡３８を介して導
入し映像信号に変換するように構成されている。

回転反射鏡３８の支持部にはウオーム歯車３９が嵌着さ
れており。

この歯車３９はモータ４０に直結されたウオーム４１と
噛合している。

したがって、モータ４ｏを駆動すると、回転反射鏡３８
が回転し、とれによって、走行台車１１の進行方向と直
交する方向の視野が走査されることになる。

また、第２の撮像装置３３のレンス支持筒４２はフレー
ム４３に螺合して支持されている。

そして、上記支持筒４２は位置調整用のねじ４４を介し
てモータ４５に連結され、上記モータ４５の回転角をｔ
ｍすることによって支持筒４２を進退させ、これによっ
てピント合せが行なえるようになっている。

しかして、基板２７の上面には前記撮像装置１２を挾む
ように防爆形の照明ランプ４６．４７が設けてあり、ま
た、基板２７の後方上面には、車体の傾き検出器４８が
取り付けである。

上記傾き検出器４８は支柱４９に可変抵抗５００回転軸
５１を固定し、可変抵抗５０の一部におもり５２を付け
、傾きが抵抗の変化として送出されるようになっている
。

一方、台車本体１３の図中右端には走行台車１１および
撮像装置１２に接続されるケーブル５３を巻取るドラム
５４が取り付けてあり、このドラム５４はモータ５５か
ら回転力を受けて選択的に回転するようになっている。

なお、第３図中５６゜５７はそれぞれアーム１６．１７
の回転角、つまり舵取り角を検出する検出器を示し、ま
た第４図中５８は回転反射鏡３８の回転角を検出する検
出器を示している。

しかして、走行台車１１および襟巻装置１２の各系統に
接続されるケーブル５３は配管３内を導かれ、配管外に
位置する前記監視制御部旦に接続される。

ここで第１及び第２の撮像装置３２゜３３から得られる
２種の映像信号は、一本のケーブル５３で時間的に交互
に諾視匍脚部６へ送出されることが構造を簡単にする上
で望ましい。

監視制御部１は、第５図に示すようにモニタ用の受像装
置６１．６２と、制御部６３とで構成されている。

受像装置６１は前記第１の撮像装置３２が送出した前方
直視の映像信号６４を写し出すとともに走行台車１１の
アーム１６，１７の舵取り角信号６５，６６、走行台車
１１の傾き角信号６７および台車１１の走行距離信号６
８を画像変換器６９′″ｃ−ｅ像信号化したものを写し
出す。

すなわち、画面上部７０にアーム１６の舵取り角を画面
上の輝点位置で表示し、下部７１にアーム１７の舵取り
角を画面上の輝点位置で表示し、同様に右端部７２に傾
き角を表示し、左端部７３に走行距離を表示する。

一方、受像装置６２は、前記第２の撮像装置３３が送出
した管面の映像信号９１を写し出すとともに回転反射鏡
３８の回転角信号７４を前記画像変換器６９で映像信号
化したものを画面の周辺７５にその角度に対応させ輝点
として表示するようにしている。

しかして、制御部６３は、制御盤７６と電源装置７７と
で構成されている。

上記制御盤７６は、操作棒７８を進行方向に向けると自
動的に舵取り電流７９と列側車輪の駆動電流８０および
内側車輪の駆動電流８１とを出力する。

この場合、たとえば右に旋回させる場合を例にとると、
第６図に示すように前車輪１４ａ。

１４ｂを支持してれるアーム１６の軸１９を舵取り角θ
１だけ右回転させる。

同様に後車輪１５ａ。１５ｂを支持しているアーム１７
の軸２０を舵取り角θ２だけ左回転させる。

舵取り角θ１．θ２は絶対値は同じである。

舵取り角θ１．θ２だけを設定した場合における走行台
車１１の旋回半径中心は前車軸の車軸と後車輪の車軸と
の交点８２になるが、この場合、列側車輪１４ａ 、１
５ａを内側車輪１４ｂ、１５ｂより速く回転させるよう
にしている。

そして、キャンバ角による旋回力も手伝って、走行台車
１１の旋回半径は８３で示す位置に移動し、列側車輪１
４ａ 、１５ａを半径とする旋回半径で旋回する。

しかして舵取り角が零になると、電気的に舵取り角度の
回路は遮断される。

この状態でさらに舵を取る場合には操作棒７８のボタン
スイッチ８４を押し、舵取り回路を二旦閉回路にしてか
ら行なう。

一方、スイッチ８５を操作すると回転反射鏡３８を回転
させる信号８６を送出し、スイッチ８７を操作すると基
板２７を回転させる信号８８を送出し、さらにスイッチ
８９を操作することによってドラム５４を正転逆転させ
る信号９０を出力する。

なお、撮像装置１２の電源および照明ランプ４６．４７
の電源は電源装置７７から供給されるようになっている
。

このように、走行台車１１およびこれに搭載された撮像
装置１２からなる撮像部５を配管Ｔ内で自動走行させな
がら、上記撮像装置１２で配管７の内面を撮像し、この
映像信号を配管列に位置する受像装置６１．６２へ送り
、この受像装置６１゜６２に内面像を写し出させるよう
にしている。

したがって、行き止りのような配管でも何ら−ｍなくそ
の内面を観察でき、しかも配管内が有害物質で汚染され
ているような場合でも安全に観察できる。

さらに、台車に、この台車の傾き角を検出する傾き検出
器および台車の舵取り角を検出する舵取り角検出器を設
け、これら検出器の検出信号を画像変換器で画像信号に
変換し、この画像信号を配管外に位置する表示装置に傾
き角および舵取り角を表わす表示形態に表示させるよう
にしているので、上記表示装置の表示内容から現在、台
車が配管内でどのような状態にあるかを直ちに知ること
ができ、これに基いて動力源の制御ならびに舵取り角の
制御を適切に行なえ、たとえ配管が複雑に屈折している
場合であっても台車を転倒させることなく、また無理な
く確実に走行させることができる。

そして、この場合には表示装置に映し出された表示内容
を視認しながら、動力源の制御ならび舵取り角の制御を
行なえるので操作性に冨んだものが得られる。

なお、実施例のように、走行台車１１に取り付けられた
車輪１４ａ＝ １４ｂ、１５ａ、１５ｂのキャンバ角を
、相対向する車輪の対向距離が下方で犬となるように設
定しておくと、配管内面といった特殊な凹面上を走行さ
せるときの安全性を向上させることができ、走行台車１
１が相当傾いたときでも転倒するような事態を防止でき
る。

特に、キャンバ角を上記のように設定すると、安定位置
に戻ろうとする旋回力を作用させることができるので、
その効果は大キい。

なお、走行台車にたとえば放射線測定器などの他の機器
を搭載してもよい。

また、必要に応じてロボットの腕や簡単な操作機構を取
り付けてもよい。

また、ケーブルを当初ドラムに巻き、ドラムを逆回転さ
せながら走行させるようにすれば、走行抵抗を軽減させ
ることができる。

さらに、実施例においては車輪を使用しているのたこの
車輪の概念にはキャタピラも含まれるものとする０軌、
走行させる動力源としては、電動機に限らず、内燃機関
や空気タービンでもよい。

また、走行および映像信号の伝達は有線に限らず、無線
で行なってもよい。

また回転反射鏡は凹面や凸面のものを用いてもよい。

以上詳述したように、本考案によれば、あらゆる配管の
内面を観察でき、極めて使い易い配管内面検査装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のこの種装置を示す図、第２図は本考案の
一実施例における撮像部の正面図、第３図は第２図にお
けるＡ−Ａ線切断矢視図、第４図は同撮像部における撮
像装置を一部切欠して示す図、第５図は同実施例におけ
る監視制御部の構成説明図、第６図は同実施例の動作を
説明するための図である。 旦・・・撮像部、旦・・・監視制御部、Ｉ・・・配管、
１１・・・走行台車、１２・・・撮像装置、１４ａ、１
４ｂ＝１５ａ、１５ｂ・・・車輪、３２・・・第１の撮
像装置、３３・・・第２の撮像装置、６１．６２・・・
受像装置、６３・・違１脚部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （１〉 配管内を走行する走行台車と、この台車の車
   輪を駆動する動力源と、前記台車の車輪を舵取りする舵
   取り機構と、前記台車に搭載され前記配管内を撮像する
   撮像装置と、前記台車に設けられ上記台車の傾き角を検
   出する傾き角検出器と、前記舵取り機構の舵取り角を検
   出する舵取り角検出器と、前記配管列に配置され前記撮
   像装置から送出された映像信号を画像に変換する受像装
   置と、前記傾き角検出器および前記舵取り角検出器から
   送出された傾き角信号および舵取り角信号を画像信号に
   変換する画像変換器と、この画像変換器の出力を得て表
   示面上に傾き角を示す表示と舵取り角を示す表示とがな
   す表示装置と、前記受像装置に映し出された配管内面像
   と前記表示装置に映し出された傾き角および舵取り角を
   示す表示との視認によって操作され前記動力源および前
   記舵取り横溝を制御する装置とを具備してなることを特
   徴とする配管内面検査装置。 （２）前記撮像装置は、前記台車の走行方向の視野を走
   査する第１の撮像装置と、前記台車の走行方向と略直交
   する視野を走査する第２の撮像装置と、この第２の撮像
   装置の走査する視野の方向と前記台車との角度を検出す
   る検出器とつ構成され、前記受像装置は、上記第１の撮
   像装置から得られた映像信号を画像に変換する第１の受
   像装置と、前記第２の撮像装置から得られた映像信号を
   画像に変換して表示面上に表示するとともに同一表示面
   上に前記検出器の角度信号を前記画像変換器に通して得
   た角度情報を映し出す第２の受像装置とで構成されてな
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載の配管内面検査装置。 （３）前記第１及び第２の撮像装置は、得られた２種の
   映像信号を、時間的に交互に一本のケーフルを通して前
   記第１及び第２の受像装置に送出するものであることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第２項に記載した配
   管内面検査装置。