(57)【要約】【課題】管状体の内径を管状体を破壊することなく、短時間で管状体長さ方向にわたり連続的に高精度で測定できる管状体の内径測定装置を提供する。【解決手段】管状体Ｐ内を走行するとともに、管状体内面に常に接触する可動アーム６の変位を変位信号として出力する測定装置本体１と、測定装置本体１に接続されたワイヤー１５ａを巻き取って測定装置本体１を走行させるとともに、走行距離を測定するワイヤ巻取り装置１５と、測定装置本体１で出力された変位信号を送信するケーブル１２ａを測定装置本体１の走行に追随して送るケーブル送り装置１２と、ケーブル１２ａにより送信された変位信号からコンクリートポールＰの内径を演算する演算装置を備える管状体の内径測定装置。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状体内を走行するとともに、管状体内面に常に接触する可動アームの変位を変位信号として出力する測定装置本体と、
前記測定装置本体に接続されたワイヤを巻き取って測定装置本体を走行させるとともに、走行距離を測定するワイヤ巻取り装置と、
前記測定装置本体で出力された変位信号を送信するケーブルを前記測定装置本体の走行に追随して送るケーブル送り装置と、
前記ケーブルにより送信された前記変位信号から管状体の内径を演算する演算装置を備えたことを特徴とする管状体の内径測定装置。
【請求項２】
３本の可動アームが周方向に間隔をおいてそれぞれ軸に回転可能に枢着され、各可動アームの先端には車輪が設けられるとともに、各可動アームの後端にはギヤが形成され、ギヤは測定装置本体の長手方向に移動可能に支持された可動ラックに噛み合うように設けられ、可動ラックの後端には可動ラックを測定装置本体の長手方向の後部へ引っ張る弾性材が取り付けられ、可動ラックの前端は可動ラックの変位を測定する変位測定装置に接続されていることを特徴とする請求項１記載の管状体の内径測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートポールや鋼管などの管状体の内径を測定することができる管状体の内径測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テーパ付きコンクリートポール、鋼管等の管状体が電柱、支柱などの構造物に利用されている。図３は管状体のうち、テーパー付きコンクリートポールを例にその製造工程を示す斜視図である。図３において、円筒状鋼製型枠１６に鉄筋かご１７を配置し（ａ）、円筒状鋼製型枠１６を台車１８に載せて移動させながらコンクリート注入装置１９から円筒状鋼製型枠１６内にコンクリートを注入する（ｂ）。注入が完了すると、円筒状鋼製型枠１６を回転装置２０で回転させ、遠心力により円筒状に成形する（ｃ）。成形が完了すると円筒状鋼製型枠１６を取り外す（ｄ）。
【０００３】
しかし、コンクリートポールの製造方法では、テーパ等の影響により、壁厚を均一に保つことは難しく、また壁厚を簡易に測定する方法がないため、コンクリートを設計より多めに注入（コンクリートロス）して、規定壁厚を確保しているのが現状である。したがって、コンクリートポールの製造において、コンクリート注入量を適正に管理してコンクリートロスを低減させることは、コスト面において非常に重要な課題であり、壁厚を簡易に測定して壁厚管理することは、コンクリートロス低減につながる有効な手段となる。内径測定装置としては、例えば、特許文献１に記載されているものがあるが、これは連続した中空部を有する管状体の内径測定には使用できない。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３１８３３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、貫通孔やカッター切断による従来の壁厚測定では、測定個所が数カ所に限られるうえ、測定に多大な手間と時間を要するだけでなく、測定に使用した製品は、廃品となるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は管状体の壁厚分布を正確に算出するため、管状体の内径を管状体を破壊することなく、短時間で管状体の長さ方向にわたり連続的に高精度で測定できる管状体の内径測定装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の管状体の内径測定装置は、管状体内を走行するとともに、管状体内面に常に接触する可動アームの変位を変位信号として出力する測定装置本体と、前記測定装置本体に接続されたワイヤを巻き取って測定装置本体を走行させるとともに、走行距離を測定するワイヤ巻取り装置と、前記測定装置本体で出力された変位信号を送信するケーブルを前記測定装置本体の走行に追随して送るケーブル送り装置と、前記ケーブルにより送信された前記変位信号から管状体の内径を演算する演算装置を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は本発明の内径測定装置の斜視図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は変位測定原理の説明図、図２は本発明の内径測定装置の使用方法の説明図である。
【０００９】
図１において、内径測定装置本体１の長手方向の前部には内径測定装置本体１を測定対象である管状体（本実施例ではコンクリートポールである。以下「ポール」という。）Ｐ内で支持する３本の支持アーム２が周方向に角度１２０°の間隔をおいて配置されている。各支持アーム２の先端には車輪３が設けられ、支持アーム２は、後述する可動アーム６と同様の構造により、車輪３がポールＰの内壁に常に接するように回動可能にポール内面側に付勢されている。また、内径測定装置本体１には、車輪４ａを先端に取り付けた可動式のセンサーアーム４を備えた走行距離センサー５が設けられている。これら支持アーム２により測定装置本体１を走行中にポールＰの中心軸に位置させることができるとともに、センサーアーム４の先端に車輪４ａを備えた走行距離センサー５により測定装置本体１の走行距離を測定して、その距離から測定装置本体１の位置を求めることができる。
【００１０】
測定装置本体１の長手方向の後部には、３本の可動アーム６が周方向に角度１２０°の間隔をおいてそれぞれ軸７に回転可能に枢着され、各可動アーム６の先端には車輪３が設けられている。各可動アーム６は、車輪３がポールＰの内壁に常に接するようにポールＰの内面側に付勢されている。
【００１１】
各可動アーム６の後端には軸７の回りにギヤ８が形成され、ギヤ８は測定装置本体１の長手方向に移動可能に支持された可動ラック９に噛み合うように配置される。可動ラック９の後端には、可動ラック９を測定装置本体１の長手方向の後部へ引っ張るコイルバネ等の弾性材１０が取り付けられ、弾性材１０の付勢力により可動ラック９が引っ張られ、可動ラック９に噛み合う可動アーム６のギヤ８が回転することにより可動アーム６が軸回りに回転し、可動アーム６の車輪３がポールＰの内壁に常に接することになる。
【００１２】
可動ラック９の前端は、可動ラック９の変位（移動距離）を測定するダイアルリニアゲージ等の変位測定装置１１に接続されている。
【００１３】
図２において、変位測定装置の測定信号は、ケーブル１２ａを巻き取り・巻き戻し可能なケーブル送り装置１２のケーブル１２ａによりインターフェース１３を介してパソコン１４に送られる。測定信号によりポールＰの半径を求め、予め入力されている外径により壁厚が演算される。演算装置であるパソコン１４では演算結果を表示装置にグラフなどで表示する。
【００１４】
また、測定装置本体にはワイヤー巻き取り装置１５のワイヤ１５ａが接続され、ワイヤーの巻き取りにより測定装置本体がポール内を移動する。ワイヤー巻き取り装置１５には測定装置本体１の走行距離センサー１５ｂが内蔵されており、測定装置本体１の走行距離を検出し、検出信号がインターファース１３を介してパソコン１４に送られ、パソコン１４では測定装置の測定位置が演算される。
【００１５】
【実施例】
ワイヤーの巻き取りにより測定装置本体１がポールＰ内を移動し、測定装置本体１の走行距離を検出し、検出信号がインターファース１３を介してパソコン１４に送られる。パソコンでは測定装置の測定位置が演算される。
【００１６】
また、図１（ｃ）において、測定装置本体１の走行の際、ポール内径の変化に追従して可動する可動アーム６の回転によりギア８が回転し、ギア８に噛み合う可動ラック９が移動し、変位測定装置１１により可動ラック９の変位が測定される。変位は測定装置本体１が走行中に連続的に測定され、リアルタイムで出力される。
【００１７】
変位測定装置１１の測定信号は、ケーブル送り装置１２のケーブル１２によりインターファース１３を介してパソコン１４に送られる。測定信号によりポールＰの内径を求め、予め入力されている外径により壁厚が演算される。パソコン１４では演算結果を表示装置にポール全長にわたり、例えば１０ｃｍピッチで内径を測定下結果をグラフなどで表示する。
【００１８】
表１にポール内において本発明の測定装置を走行させて測定した壁厚測定結果とポールを切断してノギスにより測定した壁厚測定結果を示す。
【００１９】
【表１】
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表１から、本発明の測定装置の測定結果は、ノギスによる実測値とほとんど誤差がなく、誤差も目標の±２ｍｍ以内を達成することができた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の内径測定装置によれば、管状体を破壊することなく短時間で管状体の内径、壁厚を測定できる。
【００２１】
管状体全長にわたり内径及び壁厚分布を表示装置のモニター上でグラフとして見ることができるため、内径変化の傾向がつかみ易く、コンクリート製造の適正な条件の設定が可能となり、コンクリートロス低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の内径測定装置の斜視図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は変位測定原理の説明図である。
【図２】本発明の内径測定装置の使用方法の説明図である。
【図３】管状体のうち、テーパー付きコンクリートポールを例にその製造工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：内径測定装置本体    ２：支持アーム
３：車輪                ４：センサーアーム
４ａ：車輪              ５：走行距離センサー
６：可動アーム          ７：軸
８：ギヤ                ９：可動ラック
１０：弾性材            １１：変位測定装置
１２：ケーブル送り装置  １２ａ：ケーブル
１３：インターフェース
１４：演算装置（パソコン）
１５：ワイヤー巻き取り装置  １５ａ：ワイヤー
１６：円筒状鋼製型枠        １７：鉄筋かご
１８：台車
１９：コンクリート注入装置  Ｐ：ポール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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