JPS60249800A - 保守点検用自走車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、重体とこの車体を配管の内面にばね弾性を
もって支える走行機構とを備えた配管設備のための保守
点検用自走車に関する。

［従来の技術１ 機器支持体として構成され、且つ複数の走行車輪により
検査すべき管の内壁に支えられた、保守点検用自走車は
既に知られているにの既知の保守点検用自走車において
は、車体の長さがそれが走行すべき管内径の数倍に達し
ている。狭い管湾曲部をも走行できるようにするために
、重体はカルダン方式で関節を曲げ得る複数の部分から
成る支持体として構成されている。この保守点検用自走
車においては、駆動エネルギーは後ろに引きするケーブ
ルを介して供給される。この保守点検用自走車の特徴は
、その活動範囲が、出発点からの距離が増すに従い後ろ
に引きするケーブルの管壁に対する摩擦抵抗が増大する
だけでも既に制限されることにある。この摩擦力が特に
増大するのは、複数の管湾曲部を通過した後、又は点検
用自走車が垂直に立つ管路を通過しなければならず、そ
してそのときその自重と後ろに引きするケーブルの摩擦
抵抗との外に、垂直に垂れ下がったケーブルの部分の重
量をも克服しなければならないときである。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、その到達範囲が既知のどの保守点検用自走
車よりも明らかに大きい、配管設備の内面のための保守
点検用自走車を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的はこの発明に基づき、車体が密封され往つ固有
の電源を備えた剛性容器であり、配管の中への押し込み
方向におけるその前端面に、テレビジョンカメラとこの
テレビジョンカメラの視野に対応する少なくとも−・つ
の光源とを支持し、且つ電源から給電される少なくとも
一つの電動機が走行機構に付設されることにより達成さ
れる。

有利な実施態様は特許請求の範囲第２項ないし第２７項
に記載されている。

［発明の効果］ 車体が密閉された剛性容器に形成されていると共に、駆
動電動機ばかりでなく保守点検用装置への給電のための
電池を車体が搭載していることにより、給電用ケーブル
に関する問題は無くなる。同時に容器に入れられた構成
により、水を満たされた管部分の中における検査及び保
守任務を実行するための前提もまた達成される。

ばね付き脚に支持された個々の車輪が別々に管内壁に押
し付けられることと全幅駆動とにより、垂直に延びる立
ち上がり管に対しても１分に太きい推進力が保障される
。作動シリンダが空圧又は液圧により圧縮ばねの力に抗
してばね付き脚を車体に引き寄せることにより、保守点
検用自走車を一端が開放された管末端に押し込むことが
容易となる。

車体の前端面にその対称軸の軸方向に移動可能なスイッ
チ開路枠を設けることにより、配管の中に存在する障害
物を感知して走行方向を適時逆転することが可能である
。

スイッチ開路枠の孔を貫通し及び／又はスイッチ開路枠
上に固定され且つ電池から給電される光源により、すぐ
前に横たわる壁部分に向けられた光検出器が障害物を見
つけ出すことが可能である。こうして盛り上がった障害
物ばかりでなくＴ継手及び容器べの管の開口をも識別し
、自動的に駆動方向の逆転に利用することができる。こ
れにより例えば点検用自走車が容器への管の開口におい
て容器の中に墜落することを防止することができる。

搭載した照明装養付きテレビジョンカメラと車体の中に
組み込んだビデオレコーダとにより、点検用自走車の帰
還後にテレビジョンディスプレイ装置の前でビデオレコ
ーダの録画に基づいて点検結果を詳細に調べることがｕ
（能である。

［実施例］ この発明に基づ〈実施例を示す図面を参照しながら、こ
の発明の詳細な説明する。

第１図にこの発明に基づく保守点検用自走車１が示され
ており、この自走車はちょうど漏斗状の管エアロツク部
２の中に押し込まれている。管エアロツク部２は案内リ
ング３を介して点検すべき配管４の開放端上に載せられ
ている。管エアロツク部はその両端にシャター５，６を
備えている。

すべての面が水密に閉鎖された円筒形の車体７はその半
分の長さのところに９０″ずつ相互にずらして周囲に配
置された四つの支持環８，９．１０（ただ３個だけが見
える）を支持している。各支持環には二つのばね付き脚
１１ないし１６がリンク結合されている。これらの脚は
その自由端にほぼ車体７の端面のところにそれぞれ一つ
の車輪１７ないし２２を支持してい柩。ばね付き脚は第
１図に示す実施例においては、圧縮ばね２３ないし３０
により配管４又は管エアロツク部２の内壁に押し付けら
れている。ばね付き脚は更に接続短管３７を介して圧縮
空気を送られる作動シリンダ３８ないし４３のピストン
ロッド３１ないし３６に結合されている。

車体７の押し込み方向における前端面４４の前に、この
実施例による車体は層状のスイッチ開路枠４５を支持し
ている。このスイッチ開路枠４５は走行すべき゛配管４
の内径より４０ｍｍないし１００ｍｍ小さい円板形の断
面を有する。スイッチ開路枠は、車体７の前端面４４上
に対称軸４６と同軸に固定された管口４７に沿って、ば
ね４８の力に抗して数ミリメートル移動可能に支持され
ている。スイッチ開路枠の車体７に対する相対遅動を介
して、車輪１７ないし２２の駆動方向のための切り換え
スイッチ（図示されていない）を操作できる。

第１図に示されたスイッチ開路枠」−には複数の光＠４
９．５０　（２個だけが図示されている）が取り付けら
れている。その外にスイッチ開路枠は複数の光検出器ケ
ーシング５１，５２（２個だけが図示されている）を支
持している。このケーシングは各１個の光検出器５３を
内蔵し、この検出器の視野はレンズ５４によりスイッチ
開路枠４５のすぐ前に横たわる配管４の壁部分に向けら
れている。スイッチ開路枠４５−１−に固定された遮蔽
リング５５は光源４９．５０を光検出器５３に対して遮
蔽する。車体７の対称軸４６に同軸に車体の前端面４４
上に固定された管口４７の中には、車体すの中に設けら
れたテレビジョンカメラ（図示されていない）の光学系
５６が設けられている。

点検用自走車ｌの押し込み方向における後端面５７上に
は、ケーブル保持部５８とこのケーブル保持部に固定さ
れた信号ケーブル５９とが取り付けられている、その外
にこの実施例では、緩衝器６０が車体７の押し込み方向
における後端面５７上に軸方向に移動可能に支持されて
いる。この緩衝器は保守点検用自走車の駆動装置及びそ
の他のモジュールのためのスイッチ開路装置（図示され
ていない）に、緩衝器が押し込まれたときにこれらのス
イッチが開路するように、結合されている。

管片又は配管を保守点検用自走車ｌを用いて点検しよう
とするときには、これが初めて行われる場合には、配管
の内径より数ミリメートル（約７５ｍｍ）直径が小さく
選ばれたスイッチ開路枠４５が、車体の前端面４４上に
設けられた管口４７の上に装備される。そして保守点検
用自走車に接続短管３７を介して圧縮空気が送られる。

その結果作動シリンダ３８ないし４３がピストンロッド
３１ないし３６を介してばね付き脚１１ないし１６を圧
縮ばね２３ないし３０の力に抗して車体７に引き寄せる
。これにより保守点検用自走車は容易に管開放端に挿入
できるようになる。圧縮空気を放出した後に保守点検用
自走車１の車輪１７ないし２２は圧縮ばね２３ないし３
０によりＰ）び管内壁に押し付けられ、それにより保守
点検用自走車は検査すべき管の対称軸に心合わせされる
。保守点検用自走車がその後端面５７に設けられた緩衝
器６０を引き出すことによりスイッチを閉路されると、
自走車は点検走行を開始する。保守点検用自走車ｌを管
開放端に′！ｒｃ統された漏斗状の管エアロツク部２の
助けを借りて挿入することもｉｉ）能である。この場合
には漏１状に狭まる管エアロツク部の中に挿入する際に
車輪が、ばね付き脚をそれに相応して押し戻すので、圧
縮空気は心霊でない。

点検走行の開光＠４９，５０は点検用自走車の前にある
配管４の管部分を照明する。走行中にテレビジョンカメ
ラにより撮影された配管部分の映像は、走行行程に関す
るデータと共に、車体７の中に組み込まれたビデオレコ
ーダに記録される。

保守点検用自走車の走行行程は車輪に結合された走行距
離計により測定される。その結果、ビデオテープのチェ
ックの際に発見された欠陥個所はそれまでの走行行程の
データにより位置を突き止めることができる。それによ
り欠陥のある管部分は後で適切に交換することが可能で
ある。

管の中に点検用自走車が走行するのを妨害する何らかの
障害物があるときには、この障害物は管口４７に衝突し
たときにスイッチ開路枠４５を移動して、保守点検用自
走車の走行方向の逆転を引き起こす、これによって、放
置された保守点検用自走車が障害物に乗り上げて管の中
で引っ掛かって動かなくなるというようなことが防止さ
れる。

補助的な保護手段としてスイッチ開路枠４５上に光検出
器ケーシング５１．５２が取り付けられる。このケーシ
ングの中に組み込まれた光検出器５３（１個だけが図示
されている）は、レンズ５４を介して保守点検用自走車
のすぐ前にある配管の内壁上に向けられている。これに
よりスイッチ開路枠による機械的な障害物の探索に加え
て。

種々の反射反応もまた走行方向に対する逆転基準として
考慮される６例えば保守点検用自走車がＴ継手又は容器
への入口に近づくと、突然光検出器の反射信号が無くな
る。これにより引き起こされた駆動方向の逆転により、
点検用自走車が容器又はＴ継手の中に墜落することが防
止される。

点検用自走車の戻り走行の際には、その後端面５７に設
けられた緩衝器６０が管エアロツク部２の閉鎖されたシ
ャッター６に衝突しスイッチが開路するまで、自走東は
後戻りする。これにより点検用自走車ｌは管エアロツタ
部２から取り出すことができ、点検の結果すなわちビデ
オレコーダに記録された点検走行のテレビジョン画像を
、事務机−ヒで落ち着いてビデオディスプレイ装置によ
りチェー２りすることができる。比較的短い配管部分の
点検の際には、点検用自走車を６畦ケーブルを介して直
接テレビジョンディスプレイ装置に接続することが↑き
る。この場合には点検走行はいわば生のまま”同時に目
で追うことができ、制御命令も実行に移すことができる
。この信号ケーブルは給電ケーブルよりは細く且つ軽く
することができる。車体の水密構造により水面下の配管
部分の中の点検走行も行うことができるので、その部分
の排水を行わずに済ますことができる。

第２図にはちょうど曲管６２を通過しているこの発明に
基づく保守点検用自走車の別の実施例が示されている。

ここでもまた円筒形の車体６３は車輪６４ないし６９を
介して管内壁に支えられている。これら車輪は第１図の
実施例に基づき説明したのと同様に、各ばね付き脚７０
ないし７５の自由端に支持されている。各ばね付き脚は
作動シリンダ８２ないし８７のピストンロッド７６ない
し８１に結合されている。しかしながらばね付き脚従っ
て車輪の管内壁への押し付けは車体６３の内部に設けら
れた気体ばね（図示されていない）により行われ、この
気体ばねは作動シリンダ８２ないし８７のピストンロッ
ド７６ないし８１に連結されている。第１図に示す実施
例とは異なって、スイッチ開路枠８８はリング円板とし
てだけ構成されている。このスイッチ開路枠はばね弾性
のある保持金具８９．９０により支持リング９１の上に
挿着ｕ１能であり、この支持リング自体はヰ体６３の前
端面９２にばね弾性をもって支持され、車輪の駆動方向
のための図示されていない切り換えスイッチに結合され
ている。

配管の照明のための光［９３（１個だけが図示されてい
る）及びテレビジョンカメラ（図示されていない）のた
めの光学系９４！びに光検出器９５（１個だけが図示さ
れている）が、スイッチ開路枠８８の中央の開口を貫通
している。その際光源９３と交！ｆに、テレビジョンカ
メラのための中央に配置された光学系９４の周りに配置
された光検出器のためのケーシング９６は、光検出器の
外に更にレンズ９７と鏡９８とを備え、これらにより光
検出器の検出範囲が保守点検用自走車のすぐ前に横たわ
る壁部分に向けられている。

この構造は、第１図の実施例に比べて、点検すべき管の
内径に応じて種々の外径の簡単なスイッチ開路枠８８を
支持リング９１のＬに装着可能であるという長所を有す
る。他の管直径への装備の切り換えは従って極めて簡単
である。この点検用自走車もその後端面９９に、ばね付
き脚を車体６３に押し付けるための圧縮空気用接続短管
１００と、保守点検用自走車のスイッチ開路のための緩
衝器１０１とを備えている。その外にこの保守点検用自
走車は既に第１図の実施例に基づき説明したのと同じ長
所を備えている。

°スイッチ開路枠４５．８８を無くすこともできる。し
かしながらそのときには光＠、４９，５０、光検出器ケ
ーシング５１，５２、遮蔽リング５５及び光学系は車体
７の走行方向における前端面に直接固定すべきである。

緩衝器６０，１０１の代わりに保守点検用自走車１．６
１の駆動のための手動可能なスイッチを設けることもで
きる。駆動される各車輪に固有の駆動用電動機を付設さ
せ、この駆動車輪と駆動用電動機とから成る駆動ユニッ
トをそれぞれ車体の半径方向に向いた案内に沿って移動
可能に支持し、１１つ少なくとも−・つのばねを介して
車体から押し離すことも可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に基づく保守点検用自走車の一実施例
の側面図、第２図は別の実施例の側面図である。 １．６１・・・保守点検用自走車、　４，６２・φ・配
管、　７，６３・・・車体、　１１ないし１６．７０な
いし７５・・・ばね伺き脚、１７ないし２２．６４ない
し６９−舎・車輪、２３なし）し３０拳・ｅばね、３８
ないし４３゜８２ないし８７脅・・作動シリンダ、　４
４゜９２・・・前端面、４５，８８・・・センサ（スイ
ッチ開路枠）、　４６・・・対称軸、４９．５０．９３
・・・光源、　５３．９５・φ・検出器、５６．９４・
・・テレビジョンヵメラの光学系、５９・・・信号ケー
ブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）車体とこの車体を配管の内面にばね弾性をもって支
   える走行機構とを備えた配管設備のための保守点検用自
   走車において、車体（７，６３）が密封され且つ固有の
   電源を備えた剛性容器であり、配管（４，６２）の中へ
   の押し込み方向におけるその前端面（４４，９２）に、
   テレビジョンカメラ（５６，９４）とこのテレビジ１ン
   カメラの視野に対応す２少なくとも一つの光源（４９，
   ５０，９３）とを支持し、且つ電源から給電される少な
   くとも一つの電動機が走行機構（１１ないし２２．６４
   ないし７５）に付設されることを特徴とする保守点検用
   自走車。 ？）車体の前端及び後端に、管に同軸な車体（７，６３
   ）の対称軸（４６）の周りに、多くとも１２０’だけ相
   互にずらして配置された少なくとも各−・、つの車輪（
   １７ないし２２．６４ないし６９）が固定されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自走車。 ３）走行距離工１として構成された車輪を除いて、すべ
   ての残りの車輪（１７ないし２２゜６４ないし６９）が
   駆動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の自走車。 ４）駆動される各車輪（１７ないし２２　、６４ないし
   ６９）に固有の電動機が付設されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の自走車。 ５）車体（７，６３）が電力自給のために電池を搭載し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自
   走車。 ６）車体（７、６３）が水密な容器に入れられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自走車。 ７）駆動電動機が水密な容器に入れられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の自走車。 ８）テレビジョンカメラに接続されたビデオレコーダが
   テレビジボン画像の記憶のために車体（７、６３）の中
   に組み込まれていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の自走車。 ９）データ伝送のための細い信号ケーブル（５９）が車
   体（７）に接続可能であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の自走車。 １０）車体（７，６３）が、例えば容器への入口又はＴ
   継手のような重要な断面変化を適時発見するために、照
   明された管壁に向き光源（４９，５０，９３）に合わせ
   られた検出器（５３，９５）を車体の前端面（４４゜９
   ２）に支持することを特徴とする特許績、求の範囲第１
   項記載の自走車。 １１）検出器（５３，９５）が駆動方向の逆転のための
   制御論理回路に接続されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１Ｏ項記載の自走車。 １２）車体（７、６３）が障害物を見付は出すための少
   なくとも一つのセンサ（４５゜８８）を備えていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１ダ１記載の自走車。 １３）車体（７，６３）が押し込み方向におけるその前
   端面（４４，９２）に、その対称軸（４６）に対し市直
   に向き、対称軸の方向にばね弾性を有して車体に支持さ
   れ、珪つその外側輪郭を配管の内面から数ミリメートル
   の間隔を置いて案内されたスイッチ開路枠（４５）を、
   支持することを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載
   の自走車。 １４）音響的な送信システムと受信システムとを備えた
   障害物の位置測定のためのセ／すが搭載されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の自走車。 １５）センサ（４５，８８）が駆動方向の逆転のための
   切り換え装置に接続されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１２項記載の自走車。 １６）自走車の動き及び／又は走行行程が、管内壁上を
   転がる車輪に結合された回転エンコーダを介して記録さ
   れ、Ｈつテレビジョン画像に同期して記憶できることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項記載の自走車。 １７）管内壁上を駆動されずに走行する車輪に結合され
   た回転エンコーダに、強制的に停止させられたとき駆動
   方向を逆転する切り換え論理回路が付設されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１６項記載の自走車。 １８）駆動電動機の入力電流が過大なときに。 駆動方向が制御論理回路を介して切り換え可能であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自走車。 １９）各駆動車輪（１７ないし２２．６４ないし６９）
   が各ばね付き脚（１１ないし１６゜７０ないし７５）の
   端に回転口■能に支持されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の自走−１（。 ２０）各ばね伺き脚ｃｔｉないし１６．７０ないし７５
   ）が少なくとも一つのばね（２３ないし３０）を介して
   管内壁に押し付は可能であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１９項記載の自走車。 ２１）気体ばねが用いられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第２０項記載の自走車。 ２２）ばね付き脚（１１ないし１６．７０ないし７５）
   が管束端の中に入り込むために、液圧又は空圧により作
   動する少なくとも一つの作動シリンダ（３８ないし４３
   ．８２ないし８７）を介して管内壁から引き戻し０工能
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１９項記載の
   自走車。 ２３）車体が、管の外側から管中の点検用自走車の位置
   を測定するために、放射性同位元素を備えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自走車。 ２４）回転エンコーダが走行距離計として、管内壁上を
   駆動されずに転がる車輪に結合されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の自走車。 ２５）少なくとも−・つの光源と一つの光検出器とが向
   かい合って軸支持部に固定されていると共に、駆動され
   ずに回転する車輪に結合され貫通孔を備えた円板がこの
   光源と光検出器との間を横切って回転可能であることを
   特徴とする特許請求の範囲第２４項又は第１３項記載の
   自走車。 ２６）回転エンコーダから得られた走３１行程及び／又
   は自走車の動きを７１１９１７画像の中に挿入すること
   ができることを特徴とする特許請求の範囲第１６項又は
   第１７項記載の自走車。 ２７）駆動電動機が駆動車輪とともに車体に半径方向に
   移動可能に支持されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１ザ１記載の自走車。