(57)【要約】  本発明は、移動体として飛翔体を用いた場合でも検査構造物の打音の欠陥検査と撮像による検査が行え、欠陥検査を効率的に行える欠陥検査装置を提供することを目的とする。そのために本発明では、空間を自在に移動可能な移動手段１１と、検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段１２と、検査手段１２が一端に取り付けられるアーム手段１６と、アーム手段１６を回動させて検査手段１２の方向を制御する第１の指向手段１３と、検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段１８と、撮像手段１８を回動させて撮像手段１８の撮像方向を制御する第２の指向手段１９とを備える。
2016139929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を自在に移動可能な移動手段と、
前記移動手段上に設けられ検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、
前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、
前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、
前記移動手段上に設けられ前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備える
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記第１の指向手段は、前記移動手段の水平方向の中心または重心よりいずれかの方向に偏倚して前記移動手段に搭載することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記第２の指向手段は、前記第１の指向手段を搭載した方向とは反対側の方向に偏倚して前記移動手段に搭載することを特徴とする請求項２に記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記第２の指向手段は、前記移動手段の水平方向の中心線または重心線に搭載することを特徴とする請求項２に記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記移動手段が前記中心位置または前記重心位置でバランスするようにマスバランス調整を行うバランス調整手段を設けることを特徴とする請求項２又は３に記載の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、前記検査手段と同方向を向けて前記検査構造物の検査対象領域を撮像可能としたことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の欠陥検査装置。
【請求項７】
空間を自在に移動可能な移動手段と、前記移動手段上に設けられ検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、前記移動手段上に設けられ前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備えるように欠陥検査装置を構成し、
前記移動手段により検査構造物の近傍に前記検査手段を近づけ、
前記撮像手段により前記検査構造物の検査対象領域を撮像し、
前記指向手段により前記検査手段を前記検査構造物の検査対象領域に接触させ、前記検査手段により前記検査構造物の壁面検査を行う
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項８】
空間を自在に移動可能な移動手段と、前記移動手段上に設けられ検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、前記移動手段上に設けられ前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備えるように構成した欠陥検査装置のコンピュータを、
前記移動手段を制御して検査構造物の近傍に前記検査手段を近づける手段、
前記撮像手段を制御して前記検査構造物の検査対象領域を撮像する手段、
前記指向手段を制御して前記検査手段を前記検査構造物の検査対象領域に接触させ、前記検査手段を制御して前記検査構造物の壁面検査を行う手段、
として機能させることを特徴とするプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルや橋梁等の構造物の欠陥検査に用いて好適な欠陥検査装置、欠陥検査方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体を用いてトンネルや橋梁等の検査構造物の壁面の欠陥検査を行う欠陥検査装置としては、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載されているようなものが知られている。特許文献１に記載されている欠陥検査装置は、車輌に移動装置が搭載され、ヘッドを検査面に追従させつつ所定の速度で軌陸車輌を移動させて叩打音を集音し、トンネルの状態を検査するものである。特許文献２に記載されている欠陥検査装置は、トラック等の一般車輌にポストを搭載し、ポストの上端部のアームの端にハンマーを取り付け、トンネル覆工コンクリートの表面を打撃して、検査を行うものである。特許文献３に記載されている欠陥検査装置は、ロボット本体を移動台車により移動可能とし、移動台車にはアーム機構、検査機構部等が設けられ、検査機構部を壁面の所望位置に到達させて、検査を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４９８７６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５２１６号公報
【特許文献３】特開２００４−３０１６６５号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１２５５４６号公報
【特許文献５】特開２００６−２６４５６６号公報
【特許文献６】特開平１０−０６０９３８号公報
【特許文献７】特開平４−１２８４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１から特許文献３に開示される移動体は、地上を走行する車輌を想定している。地上を走行する車輌では、トンネルや橋梁の壁面を手軽に検査することは困難である。また、欠陥検査を行う場合、検査構造物の打音等の欠陥検査と共に、検査構造物の撮像によるクラッキングやマーキングの検査を行えば、検査効率が向上し、また、確実な欠陥検査が行える。しかしながら、飛翔体に打音検査のための検査部と、クラッキングやマーキングの検査のための撮像部を搭載すると、飛翔体の重量が増加し、また、重量バランスの問題が生じてくる。【０００５】
本発明は上述の課題を解決することのできる欠陥検査装置、欠陥検査方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る欠陥検査装置は、空間を自在に移動可能な移動手段と、検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備えることを特徴とする。【０００７】
本発明の一態様に係る欠陥検査方法は、空間を自在に移動可能な移動手段と、検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備えるように欠陥検査装置を構成し、前記移動手段により検査構造物の近傍に前記検査手段を近づけ、前記撮像手段により前記検査構造物の検査対象領域を撮像し、前記指向手段により前記検査手段を前記検査構造物の検査対象領域に接触させ、前記検査手段により前記検査構造物の壁面検査を行うことを特徴とする。【０００８】
本発明の一態様に係るプログラムは、空間を自在に移動可能な移動手段と、検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備えるように欠陥検査装置を構成した当該結果検査装置のコンピュータを、前記移動手段を制御して検査構造物の近傍に前記検査手段を近づける手段、前記撮像手段を制御して前記検査構造物の検査対象領域を撮像する手段、前記指向手段を制御して前記検査手段を前記検査構造物の検査対象領域に接触させ、前記検査手段を制御して前記検査構造物の壁面検査を行う手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空間を自在に移動できる移動体に、打音検査を行う検査手段と撮像手段とを搭載している。このため、撮像画像から壁面のクラッキングや前回検査時の変状箇所を識別するマーキングを検出し、クラッキングやマーキングの箇所で欠陥検査を実施することができる。これにより、検査時間の短縮ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置の全体の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置の構造を説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を用いた欠陥検査の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置の各部の配置位置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置１の全体の構成を示す斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置の構造の説明図である。図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置１は、移動部１１と、検査部１２と、指向部１３（第１の指向部）と、バランス調整部１４と、電源部１５と、アーム部１６と、バランス調整部１７と、撮像部１８と、指向部１９（第２の指向部）とを備える。
【００１２】
図１に示すように、移動部１１は、基台３０に複数の回転翼３１ａ〜３１ｄを配設することで、飛翔体として空間移動を可能としたものである。この例では、基台３０には、４個の回転翼３１ａ〜３１ｄが配設されている。回転翼３１ａ〜３１ｄを回転させると、揚力が発生し、欠陥検査装置１全体は飛翔体として浮揚する。また、各回転翼３１ａ〜３１ｄの回転数や回転方向を制御することで、欠陥検査装置１の飛翔する高さや方向、速度等を自在に制御できる。これにより、欠陥検査装置１全体をトンネルや橋梁等の検査構造物の検査対象の壁面に近づけることができる。なお、ここでは、基台３０には４つの回転翼３１ａ〜３１ｄが配設されているが、回転翼の数は、これに限定されるものではない。
【００１３】
移動部１１に指向部１３が取り付けられる。指向部１３は、例えばアジマス（ＡＺ）やエレベーション（ＥＬ）方向に回転するジンバルである。指向部１３の回転軸１３１には、アーム部１６が回動自在に取り付けられる。アーム部１６の一端には、検査部１２が取り付けられる。アーム部１６の他端には、バランス調整部１４が取り付けられる。
【００１４】
検査部１２は、検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う。この例では、検査部１２は、検査構造物の検査対象領域の壁面を打撃し、この打撃により発生する壁面からの音をモニタし、壁面の欠陥状態を検出する。指向部１３は、検査部１２が検査対象となる壁面に接触するように、検査部１２の方向や位置を設定するものである。アーム部１６は、その一端に取り付けられた検査部１２が検査対象に接触できるように、指向部１３の回転軸１３１から検査部１２の先端までの距離を確保するものである。
【００１５】
図２に示すように、指向部１３は、移動部１１の機体（基台３０）の水平方向中心線１０よりいずれかの方向（例えば水平外側方向に）に偏倚して、移動部１１に取り付けられる。すなわち、図２において、例えば、左側を前側とすると、指向部１３は、移動部１１の機体水平方向中心線１０より前側の端に近づくように偏倚して、移動部１１に取り付けられる。なお指向部１３は、移動部１１の機体（基台３０）の重心位置を基準としてその位置よりも水平外側方向に偏倚して、移動部１１に取り付けられるようにしてもよい。また、アーム部１６は、検査部１２が移動部１１の先端から突出するように、指向部１３の回転軸１３１に取り付けられる。バランス調整部１４は、検査部１２を取り付けた状態で、アーム部１６が指向部１３の回転軸１３１の位置でバランスを保つためのカウンタウェイトである。
【００１６】
移動部１１の裏面には、電源部１５が設けられる。電源部１５は、例えばバッテリや地上の発電機や家庭用コンセントからの有線給電である。また、電源部１５の部分は、制御部や送受信部等の各種の回路基板を配置することができる。電源部１５は、マスバランスに影響を与えないように、移動部１１の重心位置に配置される。
【００１７】
バランス調整部１７は、移動部１１の水平方向の中心（または重心）でマスバランスを保つためのカウンタウェイトである。すなわち、本実施形態では、移動部１１の前側に、指向部１３、アーム部１６、検査部１２、バランス調整部１４が設けられている。このため、前側の重量が重くなる。そこで、欠陥検査装置１の水平方向の中心（または重心）でマスバランスを保つために、移動部１１の後側に、バランス調整部１７が配置される。なお、バランス調整部１７は、指向部１３、アーム部１６、検査部１２、バランス調整部１４と共に、撮像部１８、指向部１９を含めて、欠陥検査装置１の水平方向の中心（または重心）でマスバランスを保つように、バランス調整部１７の位置や重量が決定される。
【００１８】
撮像部１８は、例えば可視カメラや赤外線カメラである。撮像部１８は、検査対象である壁面を撮影範囲毎に撮像し、撮像画像から壁面のクラッキングやマーキングを検出する。
【００１９】
指向部１９は、例えばアジマス（ＡＺ）やエレベーション（ＥＬ）方向に回転するジンバルである。指向部１９の回転軸１９１には、撮像部１８が回動自在に取り付けられる。
指向部１９は、指向部１３とは反対方向に、移動部１１の機体水平方向中心線１０から偏倚して取り付けられる。すなわち、この例では、指向部１９は、移動部１１の機体水平方向中心線１０より後側に偏倚して取り付けられる。指向部１９を、移動部１１の機体水平方向中心線１０より後側に取り付けることで、撮像部１８及び指向部１９はカウンタウェイトの効果を有し、バランス調整部１７の重量を軽減できる。なお、指向部１９は、機体水平方向中心線１０や移動部１１の水平方向の重心線に配置してもよい。飛翔体の場合、機体姿勢角変動があり、特に強風時には機体姿勢角変動が大きくなる。機体水平方向中心線１０や移動部１１の重心から偏倚した位置に指向部１９を配置すると機体姿勢角変動により撮像部１８に変位変動が発生した場合撮像画像にブレが生じてしまうことがあり得るからである。
【００２０】
なお、この例では、移動部１１の後側に１つのバランス調整部１７を配置しているが、その他、移動部１１の前後左右に、移動部１１の水平方向の中心（または重心）でマスバランスを保つためのバランス調整部を配置しても良い。
【００２１】
また、この例では、マスバランスに影響を与えないように、電源部１５は移動部１１の機体水平方向中心線１０（または重心線でもよい）に沿って搭載されているが、電源部１５は移動部１１の機体水平方向中心線１０に沿って搭載しなくても良い。その場合には、指向部１３、アーム部１６、検査部１２、バランス調整部１４、撮像部１８、指向部１９と共に、電源部１５を含めて、欠陥検査装置１の機体水平方向中心線１０（または重心線）に沿ってマスバランスを保つように、バランス調整部１７の位置や重量を決定する。
【００２２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る欠陥検査装置１の内部構成を示すブロック図である。なお図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。図３において、リモコン送受信部５０は、リモコン５１との間で、操作信号の送受を行う。リモコン５１は、オペレータが欠陥検査装置１を無線で遠隔操作するものである。リモコン５１には、ディスプレイ５９と操作部６０とが設けられる。リモコン５１としては、専用のリモコンを設けても良いし、汎用の携帯端末に専用のアプリケーションをインストールして、リモコンとして使用できるようにしても良い。また、リモコン５１に、各種の解析装置やモニタを付加するようにしても良い。制御部５２は、欠陥検査装置１の全体の動作の制御を行う。制御部５２としては、ＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種メモリとが一体化されたものを用いることができる。なお、この例では、欠陥検査装置１をリモコン５１により無線で遠隔操作させるようにしているが、欠陥検査装置１を有線で操作させるようにしても良い。
【００２３】
回転翼駆動部５３は、回転翼モータ５４ａ〜５４ｄを駆動する。回転翼モータ５４ａ〜５４ｄは、回転翼３１ａ〜３１ｄを回転させるモータである。回転翼モータ５４ａ〜５４ｄには、制御部５２から回転翼駆動部５３を介して駆動信号が供給される。
【００２４】
ジンバル駆動部５５は、ジンバルモータ５６を駆動する。ジンバルモータ５６は、指向部１３のジンバルを回転させるモータである。ジンバルモータ５６には、制御部５２からジンバル駆動部５５を介して駆動信号が供給される。
【００２５】
ジンバル駆動部５７は、ジンバルモータ５８を駆動する。ジンバルモータ５８は、撮像部１８の撮像方向を設定する指向部１９のジンバルを回転させるモータである。ジンバルモータ５８には、制御部５２からジンバル駆動部５７を介して駆動信号が供給される。
【００２６】
ハンマー６１と、ソレノイド６２と、マイクロホン６３と、Ａ／Ｄ(Analog to Digital)コンバータ６４は、検査部１２を構成している。ハンマー６１は、検査対象部に衝撃を与えて打音検査を行う。ソレノイド６２は、ハンマー６１を検査対象の壁面に打撃し、また、ハンマー６１を元の位置に戻す力を与える。マイクロホン６３は、ハンマー６１による壁面への打撃時に発生する打撃音を集音する。ソレノイド６２には、制御部５２からの駆動信号が供給される。また、マイクロホン６３で集音された音は、Ａ／Ｄコンバータ６４を介して、制御部５２に入力され、制御部５２で処理される。この集音された音の情報は、制御部５２から、リモコン送受信部５０を介して、リモコン５１側に送ることができる。
【００２７】
また、撮像部１８の撮像画像は、制御部５２に入力され、制御部５２で処理される。この撮像画像の情報は、制御部５２から、リモコン送受信部５０を介して、リモコン５１側に送ることができ、ディスプレイ５９に、撮像部１８の撮像画像を表示させることができる。
【００２８】
次に本実施形態の欠陥検査装置１を用いた欠陥検査の動作について説明する。図４は、本発明の第１の実施形態を用いた欠陥検査の動作を示すフローチャートである。
【００２９】
まず、オペレータは、電源部１５をＯＮする（ステップＳ１）。そして、オペレータは、リモコン５１を操作し、移動部１１の飛行により、欠陥検査装置１を検査対象に接近させ、撮像部１８により撮影範囲毎に検査対象を撮像する（ステップＳ２）。オペレータは、撮像画像からクラッキングやマーキングの有無を検査員の目視確認等により判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３にてクラッキングやマーキングが有る場合、オペレータは、リモコン５１の操作により指向部１３を動かし、検査部１２を検査対象に接触させる（ステップＳ４）。検査部１２が検査対象に接触したら、オペレータは、リモコン５１の操作により、検査部１２のハンマー６１で検査対象を打撃し、そのときの音をマイクロホン６３で集音して、打音による欠陥検査を実施する（ステップＳ５）。ステップＳ３でクラッキングやマーキングが無しの場合やステップＳ５の処理後には、オペレータは、打音等の検査が終了したかを判定する（ステップＳ６）。打音等の検査が終了していなければ、処理は、ステップＳ２に戻される。打音検査が終了したら、オペレータは、移動部１１の飛行により、欠陥検査装置１を検査対象から離脱させ、所定の位置に着陸させる（ステップＳ７）。そして、オペレータは、電源部１５をＯＦＦして検査終了する（ステップＳ８）。
【００３０】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態では、基台３０に複数の回転翼３１ａ〜３１ｄを配設して移動部１１を構成し、この移動部１１に検査部１２を配設している。これにより、飛翔体による打音等の欠陥検査が実施でき、トンネルや橋梁等の壁面の欠陥検査を、低コストで、手軽に行うことができる。
【００３１】
また、本実施形態では、図２に示したように、指向部１３は移動部１１の機体水平方向中心線１０より前側に偏倚して取り付けられる。このため、アーム部１６の長さを短くでき、アーム部１６を軽量化できる。
【００３２】
図５は、本発明に関連する欠陥検査装置の各部の配置位置の説明図である。移動部１１に指向部１３を配置する場合、マスバランスに影響を与えることがないように、図５に示すように、指向部１３を移動部１１の中心に配置することが考えられる。しかしながら、指向部１３を移動部１１の中心に配置すると、アーム部１６を長くしなければ、検査部１２を検査構造物の検査対象位置に接触させることができない。これに対して、本実施形態では、図２に示したように、指向部１３が移動部１１の機体水平方向中心線１０より前側に偏倚して取り付けられているため、アーム部１６の長さを短くしても、検査部１２を検査構造物の検査対象位置に接触させることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、軽量化されたアーム部１６を指向部１３に搭載するので、指向部１３の搭載重量が軽減され、指向部１３の構造強度を下げることができる。このため、アーム部１６と共に指向部１３の軽量化が可能である。アーム部１６の軽量化と指向部１３の軽量化により、移動部１１の搭載重量が軽減されるので、移動部１１自体も構造強度を下げることができ、軽量化が可能である。これにより、移動部１１に打音等の検査を行う機材（検査部１２、指向部１３、電源部１５、バランス調整部１４、アーム部１６、バランス調整部１７、撮像部１８、指向部１９）を搭載しても、移動部１１を余裕をもって浮上させることができる。また、電源部１５にバッテリを搭載する場合、大型の大容量のバッテリを搭載しなくても、十分な飛行時間を確保して、欠陥検査を実施できる。
【００３４】
また、本実施形態では、検査部１２を取り付けた状態で、アーム部１６が指向部１３の回転軸１３１の位置でマスバランスを保つように、バランス調整部１４が設けられる。このため、検査部１２とアーム部１６とバランス調整部１４を一つの物体とみなした時の重心位置に、指向部１３の回転軸１３１が配置される。これにより、アーム部１６の回転による反トルクの発生をなくすことができ、移動部１１の姿勢角変動を軽減できる。
【００３５】
また、本実施形態では、移動部１１を移動させながら撮像部１８により検査対象である壁面を撮影範囲毎に撮像し、クラッキングやマーキングを検出できる。この場合、撮像画像から壁面のクラッキングや前回検査時の変状箇所を識別するマーキングを検出し、クラッキングやマーキングの箇所で移動部１１を停止させて打音等の欠陥検査を実施することができる。クラッキングやマーキングの箇所でのみ打音等の欠陥検査を実施することで、検査時間の短縮ができる。
【００３６】
撮像部１８がない場合は、クラッキングやマーキングの箇所を検知できないので、検査対象である壁面を全面に亘ってクラッキングやマーキングの有無に関わらず打音等の欠陥検査を実施することになり検査時間が大幅に増加する。
【００３７】
撮像部１８での撮像と検査部１２での打音等の検査を両立する場合、例えば撮像部１８を、機体水平方向中心線１０を基準に、検査部１２とは逆方向に向ける。そのようにすることで、撮像部１８の撮影範囲に検査群２０（検査部１２、アーム部１６、バランス調整部１４、指向部１３）が映り込まなくなる。これにより、クラッキングやマーキングの有無判定が確実に行える。しかしながら、この場合、検査対象の壁面の撮像から壁面の打音等の欠陥検査に切替える際には、移動部１１を水平方向に反転させる必要がある。
【００３８】
一方、撮像部１８を検査部１２と同じ方向に向ける場合、撮像部１８の画角に検査群２０が映りこまないようにする必要がある。撮像部１８の画角に検査群２０が映りこまないようにするためには、指向部１９により撮像部１８の指向角度を、例えば、水平から検査群２０の最高点を指向する指向角度に、撮像部１８の画角の１／２を加えた角度に設定すればよい。この場合、検査対象の壁面の撮像から壁面の打音等の欠陥検査に切替える際には、移動部１１を水平方向に反転させる必要がなくなり、検査時間の短縮が可能である。
【００３９】
本実施形態では、撮像部１８は、指向部１９を介して、移動部１１に取り付けられている。指向部１９は、指向部１３とは反対方向に、移動部１１の機体水平方向中心線１０から偏倚して取り付けられる。このため、撮像部１８の向きは、検査部１２の方向に向けることも、検査部１２とは逆方向に向けることも可能である。また、撮像部１８を検査部１２と同じ方向に向ける場合、撮像部１８の画角に検査群２０が映りこまないように、撮像部１８の指向角度を設定可能である。また、指向部１９を、指向部１３とは反対方向に偏倚して取り付けることで、撮像部１８及び指向部１９はカウンタウェイトの効果を有し、バランス調整部１７の重量を軽減できる。
【００４０】
以上、説明したように本実施形態では飛翔体による打音等の欠陥検査と撮像の両立が可能である。なお、本実施形態では検査部１２で壁面検査として打音検査を行う場合について説明した。しかし本発明は打音検査に限定されず、超音波パルスを用いた壁面内部のボイド検査（特開２００１−０２１５４１号公報）や、赤外線等の光を用いた壁面内部の欠陥検査（特開２００１−２０１４７４号公報）を用いてもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、基台３０に複数の回転翼３１ａ〜３１ｄを配設して、移動部１１を空間移動可能としているが、移動部１１としては、回転翼を用いた構成に限らず、固定翼のものを用いても良い。回転翼のものを用いることで、移動とホバリングが可能となり、検査対象への移動とホバリングしての検査対象への打音等の欠陥検査が可能である。
一方、固定翼機ではホバリングは不可能だが高速飛行で検査対象に移動し、低速飛行により検査対象への打音等の欠陥検査が可能である。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態による欠陥検査装置の基本構成は、図２に示したとおりである。すなわち、本実施形態による欠陥検査装置は、空間を自在に移動可能な移動部１１と、検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査部１２と、検査部１２が一端に取り付けられるアーム部１６と、を備える。更に、アーム部１６を回動させて検査部１２の方向を制御する第１の指向部１３と、検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像部１８と、撮像部１８を回動させて撮像部１８の撮像方向を制御する第２の指向部１９とを備える。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、第１の実施形態では、バランス調整部１７を設けた。しかし移動部１１の重心が中央ではなく、中央を挟んで検査部１２と反対側に来るようにするか、撮像部１８をより移動部１１の端に設ける等すればバランス調整部１７は不要になる。またアーム部１６の検査部１２と反対側を長くするなどすれば、バランス調整部１４は不要になる。また第１の実施形態は電源部１５を設けたが、有線または無線で送電すれば、電源部１５を設けなくても良い。
【００４４】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【００４５】
この出願は、２０１５年３月４日に出願された日本出願特願２０１５−０４２１７６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００４６】
１：欠陥検査装置
１１：移動部
１２：検査部
１３：指向部
１４：バランス調整部
１５：電源部
１６：アーム部
１７：バランス調整部
１８：撮像部
１９：指向部
３０：基台
３１ａ〜３１ｄ：回転翼
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月8日(2017.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を自在に移動可能な移動手段と、
前記移動手段上に設けられ検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、
前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、
前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、
前記移動手段上に設けられ前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備える
ことを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
前記第１の指向手段は、前記移動手段の水平方向の中心または重心よりいずれかの方向に偏倚して前記移動手段に搭載することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】
前記第２の指向手段は、前記第１の指向手段を搭載した方向とは反対側の方向に偏倚して前記移動手段に搭載することを特徴とする請求項２に記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
前記第２の指向手段は、前記移動手段の水平方向の中心線または重心線に搭載することを特徴とする請求項２に記載の欠陥検査装置。
【請求項５】
前記移動手段が前記中心位置または前記重心位置でバランスするようにマスバランス調整を行うバランス調整手段を設けることを特徴とする請求項２又は３に記載の欠陥検査装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、前記検査手段と同方向を向けて前記検査構造物の検査対象領域を撮像可能としたことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の欠陥検査装置。
【請求項７】
前記検査は前記検査構造物の壁面打音検査、壁面内部のボイド検査、または、壁面内部の欠陥検査である請求項１から６のいずれか一項に記載の欠陥検査装置。
【請求項８】
空間を自在に移動可能な移動手段と、前記移動手段上に設けられ検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、前記移動手段上に設けられ前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備えるように欠陥検査装置を構成し、
前記移動手段により検査構造物の近傍に前記検査手段を近づけ、
前記撮像手段により前記検査構造物の検査対象領域を撮像し、
前記指向手段により前記検査手段を前記検査構造物の検査対象領域に接触させ、前記検査手段により前記検査構造物の壁面検査を行う
ことを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項９】
空間を自在に移動可能な移動手段と、前記移動手段上に設けられ検査構造物の検査対象領域の壁面検査を行う検査手段と、前記検査手段が一端に取り付けられるアーム手段と、前記アーム手段を回動させて前記検査手段の方向を制御する第１の指向手段と、前記移動手段上に設けられ前記検査構造物の検査対象領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を回動させて前記撮像手段の撮像方向を制御する第２の指向手段とを備えるように構成した欠陥検査装置のコンピュータを、
前記移動手段を制御して検査構造物の近傍に前記検査手段を近づける手段、
前記撮像手段を制御して前記検査構造物の検査対象領域を撮像する手段、
前記指向手段を制御して前記検査手段を前記検査構造物の検査対象領域に接触させ、前記検査手段を制御して前記検査構造物の壁面検査を行う手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【国際調査報告】
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