(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平に延び且つ両端部が検査すべき配管の内面に当接し得る台座と、該台座に設けた旋回機構により配管の軸線のまわりを回動し得る旋回台と、該旋回台に設けた振出機構により旋回台に略平行な格納位置と旋回台に対して略直角に突出する振出位置との間を揺動し得るアームと、該アームに取り付けられ且つアームが振出位置へ揺動した際に配管の内面に対峙し得るＣＣＤカメラとからなる部分観察カメラを備え、更に、略水平に延び且つ両端部が検査すべき配管の内面に当接し得る他の台座と、該台座に設けた転向機構により左右へ揺動し得る可動台と、前記部分観察カメラの状態を観察するための他のＣＣＤカメラと、前記可動台に設けられて他のＣＣＤカメラを上下に揺動させ得る俯仰機構とからなる全体観察カメラを備えたことを特徴とする配管内面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配管内面検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
既設配管の健全性を評価する際には、配管外面側からの種々の検査に加えて、配管内面からも目視検査などを行なうことが望ましい。
【０００３】
従来、既設配管の所定箇所に点検孔が設けられている場合には、当該点検孔を閉止している蓋体を取り外したうえ、ファイバスコープを点検孔から配管内方へ挿入し、ファイバスコープを介して配管内面の観察を実施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ファイバスコープは、先端に対物レンズが取り付けられている挿入部の向きを、遠隔操作によってある程度の範囲で調整できるものの、挿入部の先端を配管内面の周方向に沿って移動させるような動きをさせることは困難であり、配管内面を周方向全周にわたって観察することはできなかった。
【０００５】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、配管内面を全周にわたって観察できる配管内面検査装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の配管内面検査装置では、略水平に延び且つ両端部が検査すべき配管の内面に当接し得る台座と、該台座に設けた旋回機構により配管の軸線のまわりを回動し得る旋回台と、該旋回台に設けた振出機構により旋回台に略平行な格納位置と旋回台に対して略直角に突出する振出位置との間を揺動し得るアームと、該アームに取り付けられ且つアームが振出位置へ揺動した際に配管の内面に対峙し得るＣＣＤカメラとからなる部分観察カメラを備え、更に、略水平に延び且つ両端部が検査すべき配管の内面に当接し得る他の台座と、該台座に設けた転向機構により左右へ揺動し得る可動台と、前記部分観察カメラの状態を観察するための他のＣＣＤカメラと、前記可動台に設けられて他のＣＣＤカメラを上下に揺動させ得る俯仰機構とからなる全体観察カメラを備えている。
【０００８】
本発明の配管内面検査装置においては、アームを格納位置に設定した状態の部分観察カメラを、配管に設けられている点検孔から配管内方へ挿入し、台座の両端部を配管の内面に当接させた後、振出機構によりアームを振出位置に設定したうえ、旋回機構により旋回台を旋回させると、ＣＣＤカメラが配管の内面周方向へ移動する。
【０００９】
更に、全体観察カメラを、配管に設けられている点検孔から配管内方へ挿入したうえ、ＣＣＤカメラが部分観察カメラの方を向くように台座の両端部を配管の内面に当接させ、転向機構により可動台を左右へ適宜揺動させ、あるいは附仰機構によりＣＣＤカメラを上下方向へ適宜揺動させて、部分観察カメラの状態を観察する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００１１】
図１乃至図８は本発明の配管内面検査装置の実施の形態の一例であり、この配管内面検査装置は、部分観察カメラ１と全体観察カメラ２とを備えている。
【００１２】
部分観察カメラ１は、図１乃至図４に示すように、検査すべき配管３の内方に軸線に近接して略水平に据付けられる台座４と、該台座４に回動自在に取り付けられ且つ旋回機構５により駆動される旋回台６と、該旋回台６に揺動自在に取り付けられ且つ振出機構７により駆動されるアーム８と、該アーム８に取り付けられたＣＣＤカメラ９とにより構成されている。
【００１３】
台座４は、配管３の径方向に延び且つ下縁部分の全長にわたって前方へ突出する小幅のフランジ部１０ａを形成した台座本体１０と、該台座本体１０の両端部に前方へ張り出すように設けたブラケット１１と、台座本体１０の両端部下面に取り付けられ且つブラケット１１側の端部上面に切欠き部１２ａを有するウェイト１２と、該ウェイト１２の切欠き部１２ａとブラケット１１の下面との間に挟持され且つ配管３内面に当接し得る支持用ブロック１３とを備えている。
【００１４】
左右の支持用ブロック１３の配管３内面に対する当接箇所の間隔は、配管３の内径よりも若干短く設定されており、配管３内面に対する両支持用ブロック１３の当接位置を適宜調整することによって、配管３内方に台座４が略水平に支持される。
【００１５】
また、台座４には、図２及び図３に示すように、当該台座４を配管３内方に略水平に位置させた際に、台座本体１０から前方へ配管３軸線に対して平行に突出する固定軸１４が固着されており、該固定軸１４には、平歯車１５が嵌設されている。
【００１６】
旋回台６は、配管３径方向に延びる垂直部材６ａ及び該垂直部材６ａから前方へ張り出すフランジ部６ｂと、垂直部材６ａの略中心に該垂直部材６ａに対して直交するように固着され且つ前記の台座４の固定軸１４に周方向へ回動可能に外嵌する中空軸１６とを備えている。
【００１７】
旋回機構５は、前記の平歯車１５と、旋回台６の垂直部材６ａに取り付けられ且つ台座４の固定軸１４に平行な出力軸１８ａを有する駆動装置１８と、出力軸１８ａに前記の平歯車１５と噛合するように装着されたピニオン１７と、駆動装置１８の近傍に位置するように垂直部材６ａに並設した２個のリミットスイッチ１９とによって構成されており、該リミットスイッチ１９のレバー２０の先端部部は、前記の固定軸１４に装着されているドッグ２１に当接している。
【００１８】
すなわち、駆動装置１８を作動させると、ピニオン１７が平歯車１５の外周を転動し、これにより、旋回台６が中空軸１６とともに固定軸１４を中心として矢印Ｘ方向へ旋回する。
【００１９】
また、旋回台６の回動に伴って変位するドッグ２１とレバー２０との相対位置の変化をリミットスイッチ１９が検知し、台座４に対する旋回台６の旋回位置が把握できるようになっている。
【００２０】
振出機構７は、旋回台６のフランジ部６ｂに取り付けられ且つ固定軸１４に対して直交する方向へ突出した出力軸２２ａを有する駆動装置２２と、該駆動装置２２の近傍に位置するようにフランジ部６ｂに設けたリミットスイッチ２３とによって構成されており、前記の出力軸２２ａには、アーム８の基端部が固着されている。
【００２１】
すなわち、駆動装置２２を作動させると、出力軸２２ａの回動によりアーム８が、旋回台６に対して略平行な位置（図２参照）と当該位置から矢印Ｙ方向に約９０゜回動して旋回台６の前方側へ略直角に突出する振出位置との間を揺動する。
【００２２】
また、リミットスイッチ２３のレバー２４の先端部分は、前記の出力軸２２ａに装着されているドッグ２５に当接しており、出力軸２２ａの回動に伴って変位するドッグ２５とレバー２４の相対位置の変化をリミットスイッチ２３が検出し、旋回台６に対するアーム８の揺動範囲を限定できるようになっている。
【００２３】
ＣＣＤカメラ９は、図１に示すように、レンズが配管３の内面側を向くように、アーム８の先端部に取り付けられている。
【００２４】
なお、４９は照明器具であり、該照明器具４９は、旋回台６に、前記のＣＣＤカメラ９と同方向を向くように取り付けられている。
【００２５】
全体観察カメラ２は、図５乃至図８に示すように、検査すべき配管３の内方に軸線に近接して略水平に据付けられる台座２６と、該台座２６に左右方向に揺動自在に取り付けられ且つ転向機構２７により駆動される可動台２８と、該可動台２８に上下方向に揺動自在に取り付けられ且つ俯仰機構２９により駆動されるＣＣＤカメラ３０とにより構成されている。
【００２６】
台座２６は、配管３の径方向に延び且つ上面に補剛材３１ａが固着された台座本体３１と、該台座本体３１の両端部に締結され且つ配管３内面に当接し得る支持用ブロック３２と、台座本体３１の上面中央部分に固着され且つ透孔３５を有する嵌着座３６とを備えている。
【００２７】
左右の支持用ブロック３２の配管３内面に対する当接箇所の間隔は、配管３の内径よりも若干短く設定されており、配管３内面に対する両支持用ブロック３２の当接位置を適宜調整することによって、配管３内方に台座２６が略水平に支持される。
【００２８】
また、台座本体３１には、可動台２８取付用のボルト孔３３が穿設されている。
【００２９】
可動台２８は、配管３径方向へ延びる水平部材２８ａ及び該水平部材２８ａの一側の縁部から下方へ延びる垂直部材２８ｂとを備えており、水平部材２８ａの略中心付近には、前記の嵌着座３６の透孔３５よりも大径の貫通孔３８と、前後方向へ延び且つ貫通孔３８を中心に湾曲した長孔３７（図８参照）とが穿設されている。
【００３０】
更に、可動台２８は、中間部分が長孔３７に挿通され且つ先端部分が台座本体３１のボルト孔３３に締結されたボルト３９により、前記の台座２６に支持されている。
【００３１】
転向機構２７は、装置本体３４ｂが可動台２８に取り付けられ且つ配管３の軸線に平行な出力軸３４ａを有する駆動装置３４と、２個のリミットスイッチ４１とによって構成されている。
【００３２】
駆動装置３４の出力軸３４ａは、中間部分が可動台２８の貫通孔３８に挿通され、且つ先端部分が嵌着座３６の透孔３５に挿入固着されている。
【００３３】
また、リミットスイッチ４１は、そのレバー４２が可動台２８に設けたドッグ４０に接するように台座本体３１に並設されている。
【００３４】
すなわち、駆動装置３４を作動させると、出力軸３４ａに対する装置本体３４ｂの回動により、可動台２８が、出力軸３４ａを中心として長孔３７の形状に応じた範囲で左右に転向する。
【００３５】
また、可動台２８の回動に伴って変位するドッグ４０とレバー４２の相対位置の変化をリミットスイッチ４１が検知し、台座２６に対する可動台２８の揺動位置が把握できるようになっている。
【００３６】
俯仰機構２９は、可動台２８の垂直部材２８ｂに取り付けられ且つ台座２６に対して平行な出力軸４３ａを有する駆動装置４３と、出力軸４３ａに嵌着されたブラケット４４と、２個のリミットスイッチ４７とによって構成されている。
【００３７】
出力軸４３ａは、可動台２８の垂直部材２８ｂに穿設した透孔４５に挿通されている。
【００３８】
また、リミットスイッチ４１は、そのレバー４８がブラケット４４に設けたドッグ４６に当接するように可動台２８の垂直部材２８ｂに並設されている。
【００３９】
ＣＣＤカメラ３０は、図６に示すように、レンズが配管３の軸線方向を向くように、前記のブラケット４４に取り付けられている。
【００４０】
すなわち、駆動装置４３を作動させると、出力軸４３ａの回動によりブラケット４４が附仰する。
【００４１】
また、ブラケット４４の回動に伴って変位するドッグ４６とレバー４８の相対位置をリミットスイッチ４７が検知し、可動台２８に対するブラケット４４の揺動位置が把握できるようになっている。
【００４２】
なお、５０は照明器具であり、該照明器具５０は、台座２６の両側端部寄りに、２台ずつ前記のＣＣＤカメラ３０と同方向を向くように取り付けられている。
【００４３】
図９及び図１０は、配管３の内面の清掃や、部分観察カメラ１または全体観察カメラ２を配管３の内方へ設置するために用いる操作棒の一例であり、この操作棒は、差し込み構造の複数の短管５２を直列に接続して形成される直管５１と、隣接する短管５２を相互に締結するクランプ５３と、直管５１先端部分に設けたマニピュレータ５４及び液体噴霧用のノズル５６，５７と、直管５１基端部分に設けたマニピュレータ５４用の操作部材５５と、直管５１に挿通され且つノズル５６へ洗浄水を送給するチューブ５８と、直管５１に挿通され且つノズル５７に浸透探傷検査液を送給するチューブ５９とを備えている。
【００４４】
上記の短管５２は、図１２に示す点検孔３ａを介して配管３へ挿入でき且つ該配管３内でその軸線方向へ転向可能な長さに設定されており、作業者が操作棒の組立作業を点検孔３ａから行なうことができるようになっている。
【００４５】
図１１は、配管３の内面の清掃などに用いる操作棒の他の例であり、この操作棒は、先端寄り部分が点検孔３ａから配管３内へ挿入可能な曲管６１と、該曲管６１に挿通され且つ曲管６１先端側がループ状に形成されたワイヤ部材６０と、曲管６１先端部分に設けた液体噴霧用のノズル５６，５７と、曲管６１に挿通され且つノズル５６へ洗浄水を送給するチューブ５８と、曲管６１に挿通され且つノズル５７に浸透探傷検査液を送給するチューブ５９とを備えている。
【００４６】
上記のワイヤ部材６０のループ状部分には、拭き取り用の布材が取り付けられ、当該布材によって配管３の内面の清掃を行なう。
【００４７】
上述した配管内面検査装置を用いて、配管３の内部を観察する際には、図１２に示すように、検査対象配管３の所定箇所に設けられている点検孔３ａの近傍にモニタ６２などの所要機器、部分観察カメラ１、及び全体観察カメラ２を操作するカメラ用操作ボックス６３を適宜配置したうえ、点検孔３ａを閉止している蓋体を取り外す。
【００４８】
そして、アーム８を格納位置に設定した部分観察カメラ１を、点検孔３ａから配管３内へ挿入して点検孔３ａの一側（例えば図１２のＡ側）の所要位置に、左右の支持用ブロック１３が配管３内面に当接し且つ台座４が略水平な状態となるように配置し、照明器具４９を点灯させる。
【００４９】
また、全体観察カメラ２を点検孔３ａから配管３内へ挿入して点検孔３ａの他側（例えば図１２のＢ側）の所要位置に、ＣＣＤカメラ３０が部分観察カメラ１側を向き、左右の支持用ブロック３２が配管３内面に当接し且つ台座２６が略水平な状態となるように配置し、照明器具５０を点灯させる。
【００５０】
その後、全体観察カメラ２の転向機構２７の駆動装置３４により、ＣＣＤカメラ３０を左右へ適宜転向させ、全体観察カメラ２の俯仰機構２９の駆動装置４３により、ＣＣＤカメラ３０を上下へ適宜転向させ、部分観察カメラ１の状態を観察する。
【００５１】
また、部分観察カメラ１の振出機構７の駆動装置２２により、アーム８を格納位置から振出位置へ揺動させ、ＣＣＤカメラ９を配管３の内面に対峙させる。
【００５２】
更に、部分観察カメラ１の旋回機構５の駆動装置１８により、旋回台６を旋回させ、ＣＣＤカメラ９を配管３の内面周方向へ移動させて、配管３内面の状態を観察する。
【００５３】
このように、上述した配管内面検査装置では、アーム８を格納位置に設定した状態の部分観察カメラ１を、点検孔３ａから配管３内方へ挿入し、振出機構７によりアーム８を振出位置に設定したうえ、旋回機構５により旋回台６を旋回させると、ＣＣＤカメラ９が配管３の内面周方向へ移動するので、配管３内面を全周にわたって効率よく観察することができる。
【００５４】
なお、本発明の配管内面検査装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の配管内面検査装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００５６】
（１）本発明の配管内面検査装置においては、アームを格納位置に設定した状態の部分観察カメラを、配管に設けられている点検孔から配管内方へ挿入し、台座の両端部を配管の内面に当接させた後、振出機構によりアームを振出位置に設定したうえ、旋回機構により旋回台を旋回させると、ＣＣＤカメラが配管の内面周方向へ移動するので、配管内面を周方向の全周にわたって観察することができる。
【００５７】
（２）更に、全体観察カメラを、配管に設けられている点検孔から配管内方へ挿入したうえ、ＣＣＤカメラが部分観察カメラの方を向くように台座の両端部を配管の内面に当接させた後、転向機構によりＣＣＤカメラを左右へ適宜揺動させ、あるいは俯仰機構によりＣＣＤカメラを上下へ適宜揺動させるので、部分観察カメラの状態を観察して、その動作を的確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配管内面検査装置の実施の形態の一例における部分観察カメラを示す正面図である。
【図２】図１に関連する部分観察カメラの平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視拡大図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ矢視拡大図である。
【図５】本発明の配管内面検査装置の実施の形態の一例における全体観察カメラを示す正面図である。
【図６】図５に関連する全体観察カメラを下方からみた平面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視拡大図である。
【図８】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視拡大図である。
【図９】本発明の配管内面検査装置に関連する操作棒の一例を示す概念図である。
【図１０】図９のＸ部詳細図である。
【図１１】本発明の配管内面検査装置に関連する操作棒の他の一例を示す概念図である。
【図１２】本発明の配管内面検査装置の実施の形態の一例の使用状態を示す概念図である。
【符号の説明】
１          部分観察カメラ
２          全体観察カメラ
３          配管
４          台座
５          旋回機構
６          旋回台
７          振出機構
８          アーム
９          ＣＣＤカメラ
２６          台座
２７          転向機構
２８          可動台
２９          俯仰機構
３０          ＣＣＤカメラ
【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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【図６】
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【図７】
0004407009.tif 000008
【図８】
0004407009.tif 000009
【図９】
0004407009.tif 000010
【図１０】
0004407009.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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