(57)【要約】【課題】打音検査により対象物を検査する検査部の向きを支持部に対して可変にするとともに、検査部を支持部で安定的に支持する。【解決手段】支持部３００は、搭載部２００を支持している。支持部３００は、基材３１０、支持軸３２０、及び弾性部材３３０を備える。基材３１０は、基材２１０に対向して配置されている。支持軸３２０の一端は、基材２１０に取り付けられている。支持軸３２０の他端は、基材３１０に取り付けられている。支持軸３２０は、一端と他端との間で屈曲可能である。弾性部材３３０は、支持軸３２０の周囲に位置する。弾性部材３３０は、基材２１０と基材３１０とを互いに繋いでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に打撃を加える打撃部、及び前記対象物からの音波を検出する音波検出部を有する検査部と、
前記検査部が搭載された搭載部と、
前記検査部とは逆側から前記搭載部を支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記検査部とは逆側から前記搭載部に対向して配置された第１基材と、
一端が前記搭載部に取り付けられ、他端が前記第１基材に取り付けられ、前記一端と前記他端との間で屈曲可能な支持軸と、
前記支持軸の周囲に位置し、前記搭載部と前記第１基材とを互いに繋ぐ弾性部材と、
を備える検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記支持部は、
前記第１基材を介して前記支持軸とは逆側に位置し、一端が前記第１基材に接続した第１接続軸と、
前記第１接続軸の延伸方向に沿って移動可能に一端が前記第１接続軸の他端に連結した第２接続軸と、
一端が前記第１接続軸に取り付けられ、他端が前記第２接続軸に取り付けられた第１ダンパーと、
を備える検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の検査装置において、
前記弾性部材は、前記支持軸の周囲を巻くバネである検査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の検査装置において、
前記搭載部は、前記支持軸を介して前記第１基材に対向して配置された第２基材を備え、
前記支持部は、
前記第１基材から前記第２基材に向けて突出した第２ダンパーを備える検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置において、
前記支持部は、複数の前記第２ダンパーを備え、
前記搭載部を介して前記支持部とは逆側から見た場合、前記複数の第２ダンパーは、前記支持軸を中心とした円周上に配置されている検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の検査装置において、
前記搭載部には、複数の前記検査部が搭載され、
前記搭載部を介して前記支持部とは逆側から見た場合、前記複数の検査部は、前記支持軸を中心とした円周上に配置されている検査装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の検査装置において、
前記搭載部を介して前記支持部とは逆側から見た場合、前記検査部は、前記支持軸と重なっている検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の劣化状態を打音検査により検査することがある。例えば特許文献１には、このような打音検査を行う検査装置が記載されている。特許文献１に記載の検査装置は、打撃部及び音波検出部を備える。打撃部は、対象物に打撃を加える。音波検出部は、対象物からの音波を検出する。より具体的には、音波検出部は、打撃部が対象物に打撃を加えた際に打撃部から生じる音波を検出する。これにより、音波検出部の検出結果に基づいて、対象物の劣化状態を判断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−００７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
打音検査により対象物を検査する検査部を支持部で支持することがある。この場合、例えば対象物の形状に即して、検査部の向きを支持部に対して可変にすることが必要になることがある。さらに、検査部は支持部に対して安定的に支持されることが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、打音検査により対象物を検査する検査部の向きを支持部に対して可変にするとともに、検査部を支持部で安定的に支持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、
対象物に打撃を加える打撃部、及び前記対象物からの音波を検出する検出部を有する検査部と、
前記検査部が搭載された搭載部と、
前記検査部とは逆側から前記搭載部を支持する支持部と、
を備え、
前記支持部は、
前記検査部とは逆側から前記搭載部に対向して配置された第１基材と、
一端が前記搭載部に取り付けられ、他端が前記第１基材に取り付けられ、前記一端と前記他端との間で屈曲可能な支持軸と、
前記支持軸の周囲に位置し、前記搭載部と前記第１基材とを互いに繋ぐ第１弾性部材と、
を備える検査装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、打音検査により対象物を検査する検査部の向きを支持部に対して可変にすることができるとともに、検査部を支持部で安定的に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る検査装置の使用方法を説明するための図である。
【図２】図１に示した検査装置を上方から見た図である。
【図３】図１に示した検査装置を側方から見た図である。
【図４】図１に示した検査装置を説明するための分解斜視図である。
【図５】図２に示した収容部を拡大した図である。
【図６】図５のＡ−Ａ´断面図である。
【図７】図３に示した検査装置を用いて対象物を検査する方法を説明するための図である。
【図８】搭載部が支持部に対して傾いた状態を説明するための図である。
【図９】変形例に係る検査装置を上方から見た図である。
【図１０】図９に示した検査装置を側方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る検査装置１０の使用方法を説明するための図である。本図に示す例において、検査装置１０は、ブーム２２によって移動可能になっている。ブーム２２は、車両２０（本図に示す例では、自動車、より具体的にはトラック）に取り付けられている。そして検査装置１０は、ブーム２２の先端に取り付けられている。これにより、ブーム２２を移動させると、検査装置１０はブーム２２と一体となって移動する。なお、車両２０は、本図に示す例（自動車）に限定されるものではない。例えば、車両２０は、列車であってもよい。さらに、検査装置１０は、車両２０及びブーム２２を用いることなく、人が直接支持してもよい。
【００１１】
検査装置１０は、打音検査により対象物３０を検査している。本図に示す例において、対象物３０は高架橋である。検査装置１０は、ブーム２２によって対象物３０の下方を移動している。対象物３０の幅方向を行方向とし、対象物３０の延伸方向を列方向としたとき、検査装置１０は、ｍ行ｎ列の複数の格子点を順に移動し、各格子点において打音検査を行っている。なお、対象物３０は、本図に示す例（高架橋）に限定されるものではない。例えば、対象物３０は、トンネルの内壁であってもよい。
【００１２】
図２は、図１に示した検査装置１０を上方から見た図である。図３は、図１に示した検査装置１０を側方から見た図である。図４は、図１に示した検査装置１０を説明するための分解斜視図である。検査装置１０は、検査部１００、搭載部２００、及び支持部３００を備える。検査部１００は、打撃部１１０及び音波検出部１２０を有している。打撃部１１０は、対象物３０（図１）に打撃を加える。音波検出部１２０は、対象物３０（図１）からの音波を検出する。搭載部２００には、検査部１００が搭載されている。支持部３００は、検査部１００とは逆側から搭載部２００を支持している。支持部３００は、基材３１０（第１基材）、支持軸３２０、及び弾性部材３３０を備える。基材３１０は、検査部１００とは逆側から搭載部２００に対向して配置されている。支持軸３２０は、一端が搭載部２００に取り付けられ、他端が基材３１０に取り付けられている。弾性部材３３０は、支持軸３２０の周囲に位置している。弾性部材３３０は、搭載部２００と基材３１０とを互いに繋いでいる。以下、詳細に説明する。
【００１３】
本図に示す例において、搭載部２００は、基材２１０（第２基材）、連結部２２０、搭載板２３０、及び保持部２４０を有している。支持部３００は、基材３１０、支持軸３２０、弾性部材３３０、基材３４２、基材３４４、第１接続軸３５０、第２接続軸３６０、及びダンパー３７０（第１ダンパー）を有している。本図に示す例において、第１方向（図３中、Ｘ方向）から見た場合、搭載板２３０、連結部２２０、基材２１０、支持軸３２０、弾性部材３３０、基材３１０、第１接続軸３５０、及び第２接続軸３６０は、互いに同心となるように配置されている。
【００１４】
基材２１０と基材３１０は、支持軸３２０及び弾性部材３３０を介して互いに対向して配置されている。支持軸３２０の一端は基材２１０の中心に取り付けられ、支持軸３２０の他端は基材３１０の中心に取り付けられている。本図に示す例では、基材２１０と基材３１０は、同一の平面形状を有している。より詳細には、第１方向（図３中、Ｘ方向）から見た場合、基材２１０及び基材３１０は、一方の全体が他方の全体に重なるように配置されている。
【００１５】
搭載板２３０は、基材２１０を介して基材３１０とは逆側に位置している。搭載板２３０は、連結部２２０を介して基材２１０に連結している。連結部２２０は、第１連結部材２２２及び第２連結部材２２４を有している。第１連結部材２２２は、基材２１０の中心に取り付けられている。第２連結部材２２４は、搭載板２３０の中心に取り付けられている。第１連結部材２２２は、基材２１０から突出している。第１連結部材２２２は、先端が第２連結部材２２４に差し込まれている。第２連結部材２２４は、第１連結部材２２２に対して回転可能になっている。これにより、搭載板２３０は、基材２１０に対して回転可能になっている。
【００１６】
搭載板２３０の上面（基材２１０とは逆側を向いている面）には、複数の保持部２４０が搭載されている。複数の保持部２４０は、搭載板２３０に固定されている。搭載板２３０に垂直な方向（図３中、Ｘ方向）から見た場合、複数の保持部２４０は、支持軸３２０（搭載板２３０の中心）を中心とした円周上に配置されている。より具体的には、複数の保持部２４０は、円周に沿って等間隔（本図に示す例では、９０°間隔）に配置されている。
【００１７】
各保持部２４０は、検査部１００を保持している。具体的には、検査部１００は、保持部２４０の第１収容部材２４２（図６を用いて詳細を後述）に収容されている。搭載板２３０に垂直な方向（図３中、Ｘ方向）から見た場合、検査部１００の中心（打撃部１１０）は、第１収容部材２４２の中心と重なっている。これにより、搭載板２３０に垂直な方向（図３中、Ｘ方向）から見た場合、複数の検査部１００は、支持軸３２０を中心とした円周上に配置されている。より具体的には、検査部１００は、円周に沿って等間隔（本図に示す例では、９０°間隔）に配置されている。
【００１８】
搭載部２００は、触覚センサ２５０を有している。搭載板２３０の中心から離れる方向で見た場合、触覚センサ２５０は、保持部２４０よりも外側に位置している。本図に示す例において、触覚センサ２５０は保持部２４０の外側面に固定されている。複数の保持部２４０は、円周方向に沿って等間隔（具体的には、９０°間隔）に配置されている。これにより、検査装置１０を移動させた場合、触覚センサ２５０が保持部２４０よりも先に障害物（例えば、壁）に衝突するようになる。これにより、保持部２４０の外側面が障害物に衝突することを防止することができる。さらに、触覚センサ２５０は、障害物に衝突したとき、この障害物を検出する。これにより、検査装置１０は、触覚センサ２５０の検出結果に基づいて、検査装置１０の移動方向を変更することができる。
【００１９】
第１収容部材２４２の外側面には、突出部２６０が取り付けられている。突出部２６０は、基材２６２、移動部材２６４、及びローラ２６６を有する。基材２６２は、第１収容部材２４２の外側面に固定されている。移動部材２６４は、基材２６２から上方に向けて突出している。第１方向（図３中、Ｘ方向）で見た場合、移動部材２６４の上端は、第１収容部材２４２の上端よりも上側に位置している。移動部材２６４の下端は、基材２６２に差し込まれている。そして移動部材２６４は、弾性部材（例えば、コイルバネ）によって基材２６２の上方に向けて付勢されている。移動部材２６４の上端には、ローラ２６６が取り付けられている。本図に示す例において、ローラ２６６は、ボールローラであり、いずれの方向にも回転可能である。
【００２０】
本図に示す例では、複数の保持部２４０それぞれに複数の突出部２６０が設けられている。搭載板２３０に垂直な方向（図３中、Ｘ方向）から見た場合、各保持部２４０において、複数の突出部２６０は、円周方向に沿って配置されている。さらに、各保持部２４０において、複数の突出部２６０は、先端が揃っている。これにより、対象物３０（図１）の表面が平面である場合、複数の突出部２６０はいずれも対象物３０（図１）の表面に接触することができる。
【００２１】
本図に示す例では、支持軸３２０及び弾性部材３３０によって搭載部２００（検査部１００）の向きを可変にすることができる。具体的には、本図に示す例において、支持軸３２０は、ユニバーサルジョイントである。これにより、支持軸３２０は、いずれの方向にも屈曲可能である。さらに、本図に示す例において、弾性部材３３０は、支持軸３２０の周囲を巻くバネである。このため、支持軸３２０が折れ曲がっても、弾性部材３３０は、弾性的に変形可能である。このため、搭載部２００（検査部１００）の向きを可変にすることができる。
【００２２】
さらに、本図に示す例では、支持軸３２０及び弾性部材３３０によって搭載部２００（検査部１００）を安定的に支持することができる。具体的には、搭載部２００が傾いた場合、弾性部材３３０は弾性的に変形する。この場合においても、支持軸３２０によって搭載部２００は支持されている。このため、搭載部２００が大きく傾くことを抑制することができる。
【００２３】
さらに、本図に示す例では、基材３１０にダンパー３１２（第２ダンパー）が取り付けられている。ダンパー３１２は、基材３１０から基材２１０に向けて突出している。この場合、ダンパー３１２が基材２１０に向けて緩やかに押し込まれた場合、ダンパー３１２の反発力は小さいものとなる。これにより、搭載部２００が支持部３００に対して傾いた状態で支持部３００を搭載部２００に向けて緩やかに押し込んだときは、ダンパー３１２の上端が基材２１０に接触しても、ダンパー３１２の反発力は小さいものとなる。これに対して、ダンパー３１２が基材２１０に向けて急激に押し込まれた場合、ダンパー３１２の反発力は大きいものとなる。これにより、第１方向（図３中、Ｘ方向）に垂直な方向（具体的には、水平方向）に搭載部２００を移動させることにより、搭載部２００が急激に傾き、ダンパー３１２の上端に基材２１０が接触したときは、ダンパー３１２の反発力は大きいものとなる。
【００２４】
なお、ダンパー３１２の全長が基材３１０と基材２１０との間の空間の長さに占める割合は、ある程度大きいことが好ましい。具体的には、本図に示す例では、第１方向（図３中、Ｘ方向）で見た場合、基材３１０と基材２１０との間の空間の長さをＧとしたとき、ダンパー３１２の上端は、基材３１０からＧ／２よりも、好ましくは３Ｇ／４よりも離れた位置に達している。
【００２５】
本図に示す例において、第１方向（図３中、Ｘ方向）から見た場合、複数のダンパー３１２は、支持軸３２０を中心とした円周上に配置されている。より具体的には、複数のダンパー３１２は、円周に沿って等間隔（本図に示す例では、９０°間隔）に配置されている。これにより、搭載部２００がいずれの方向に傾いても、搭載部２００は複数のダンパー３１２のいずれかに接触するようになる。
【００２６】
なお、支持軸３２０は、特定の方向にのみ屈曲可能（回転可能）であってもよい。この場合、ダンパー３１２は、例えば、支持軸３２０の回転軸を介して互いに逆側に位置する領域それぞれに設けられる。これにより、支持軸３２０が屈曲（回転）した場合、ダンパー３１２によって搭載部２００の傾きを抑制することができる。
【００２７】
図７を用いて後述するように、ダンパー３７０の反発力によって搭載部２００を対象物３０に向けて押し当てることができる。具体的には、第１接続軸３５０は、基材３１０を介して搭載部２００とは逆側に位置している。第１接続軸３５０の一端は、基材３４２及び基材３４４を介して基材３１０に接続している。第２接続軸３６０は、第１接続軸３５０の延伸方向に沿って移動可能に一端が第１接続軸３５０の他端に連結している。本図に示す例において、第１接続軸３５０の内部は中空になっている。そして第２接続軸３６０は、第１接続軸３５０の内部の空間に差し込まれている。ダンパー３７０は、一端が第１接続軸３５０の側面に接続し、他端が第２接続軸３６０の側面に接続している。なお、ダンパー３７０は、例えばガススプリングである。
【００２８】
図５は、図２に示した保持部２４０を拡大した図である。図６は、図５のＡ−Ａ´断面図である。保持部２４０は、第１収容部材２４２、第２収容部材２４４、及び基材２４６を有する。第１収容部材２４２は、円筒状の形状を有している。第２収容部材２４４は、円筒の底を塞ぎ、かつ円筒の上端を外側に向けて折り曲げた形状を有している。基材２４６は、第１収容部材２４２と第２収容部材２４４との間に位置しており、第１収容部材２４２の内側の空間と第２収容部材２４４の内側の空間を分離している。本図に示す例において、検査部１００は、打撃部１１０、音波検出部１２０、及び射出部１４０を有している。射出部１４０は、案内部１４２、ガス噴射部１４４、ピストン１４６、及びバネ１４８を有している。
【００２９】
第１方向（図６中、Ｘ方向）から見た場合、第１収容部材２４２の中心には、案内部１４２が設けられている。案内部１４２は、第１収容部材２４２の下端（基材２４６）から第１収容部材２４２の上端に向けて突出している。案内部１４２は中空状の部材である。案内部１４２の内側の空間には、打撃部１１０の上端が案内部１４２の上端から突出した状態で打撃部１１０が収容されている。打撃部１１０は、案内部１４２の内側の空間に沿って移動可能になっている。
【００３０】
打撃部１１０は、ガス噴射部１４４及びピストン１４６によって上方に向けて射出される。ガス噴射部１４４は、第２収容部材２４４に収容されている。ピストン１４６は、案内部１４２の内側の空間において打撃部１１０の下方に位置する。ガス噴射部１４４からガスを噴射することにより、ピストン１４６が上方に向けて打ち上げられる。そして打撃部１１０は、ピストン１４６によって上方に向けて押し出される。これにより、打撃部１１０は、上方に向けて射出される。
【００３１】
打撃部１１０の側面には、バネ１４８が巻かれている。打撃部１１０が上方に移動した場合、バネ１４８によって打撃部１１０は下方に移動するようになっている。これにより、打撃部１１０が上方に押し出されても、打撃部１１０は下方に向けて戻ることができる。
【００３２】
本図に示す例では、音波検出部１２０は、案内部１４２の外側面に取り付けられている。音波検出部１２０は、先端が上方を向いている。音波検出部１２０の先端は、例えば、マイクロフォンを有している。音波検出部１２０は、対象物３０（図１）からの音波を検出する。
【００３３】
図７は、図３に示した検査装置１０を用いて対象物３０を検査する方法を説明するための図である。まず、突出部２６０の先端（ローラ２６６）を対象物３０に接触させる。次いで、第２接続軸３６０を第１接続軸３５０に向けて押し込む。これにより、ダンパー３７０が縮む。この場合、ダンパー３７０の反発力によって突出部２６０の先端（ローラ２６６）を対象物３０に向けて押し当てる力が生じる。これにより、突出部２６０の先端（ローラ２６６）を対象物３０に対して強く押し当てることができる。ローラ２６６が対象物３０に押し当てられると、移動部材２６４が基材２６２に差し込まれる。この場合、移動部材２６４を基材２６２に一定の長さ差し込ませる。次いで、打撃部１１０（図５及び図６）によって対象物３０に打撃を加える。次いで、打撃が加えられた際に対象物３０から生じる音波を音波検出部１２０（図５及び図６）によって検出する。このようにして打音検査を行う。
【００３４】
本図に示す例においては、対象物３０の表面が粗い場合であっても、搭載部２００を対象物３０に向けて安定的に押し込むことができる。詳細には、上記したように、ローラ２６６は、いずれの方向にも回転可能である。このため、ローラ２６６を対象物３０の表面に押し当てると、搭載部２００（突出部２６０）は、ローラ２６６が回転することにより、安定した姿勢で対象物３０に押し付けられる。これにより、対象物３０の表面が粗い場合であっても、搭載部２００を対象物３０に向けて安定的に押し込むことができる。
【００３５】
なお、対象物３０の複数の領域を検査する場合、移動部材２６４を基材２６２に差し込ませる長さは、対象物３０の領域によらず一定にしてもよい。これにより、対象物３０のいずれの領域を検査する場合も、打撃部１１０の先端から対象物３０までの距離をほぼ等しいものにすることができる。
【００３６】
さらに、本図に示す例では、スプレー缶２７０に収容されている塗料を（例えば、第１収容部材２４２の先端に取り付けられた噴射部（不図示）から）対象物３０に噴射することができる。対象物３０に噴射する塗料の色は、例えば、検査部１００の検査結果に基づいて、異なるものにしてもよい。例えば、検査部１００が対象物３０の欠陥を検知しなかった場合は塗料の色を青色にし、検査部１００が対象物３０の欠陥を検知した場合は塗料の色を赤色にし、検査部１００が検査をすることができなかった場合は塗料の色を緑色にする。
【００３７】
図８は、搭載部２００が支持部３００に対して傾いた状態を説明するための図である。本図に示す例に示すように、第１方向（図中、Ｘ方向）に垂直な方向（具体的には、水平方向）に検査装置１０を移動させる際、搭載部２００の自重によって搭載部２００が支持部３００に対して傾くことがある。このような場合であっても、搭載部２００は支持軸３２０によって支持されている。このため、搭載部２００が大きく傾くことを抑制することができる。さらに、本図に示す例では、基材２１０がダンパー３１２の上端に接触している。このため、搭載部２００が大きく傾くことを抑制することができる。
【００３８】
以上、本実施形態によれば、支持軸３２０及び弾性部材３３０によって搭載部２００（検査部１００）の向きを可変にすることができる。さらに、搭載部２００は、支持軸３２０によって支持されている。このため、搭載部２００（検査部１００）の向きが変化しても、搭載部２００が大きく傾くことを抑制することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態によれば、ダンパー３７０の反発力によって突出部２６０の先端を対象物３０に向けて押し当てる力が生じる。これにより、突出部２６０の先端を対象物３０に対して強く押し当てることができる。
【００４０】
（変形例）
図９は、変形例に係る検査装置１０を上方から見た図であり、実施形態の図２に対応する。図１０は、図９に示した検査装置１０を側方から見た図であり、実施形態の図３に対応する。本変形例に係る検査装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る検査装置１０と同様の構成である。
【００４１】
本図に示す例では、搭載部２００に対して１つのみの検査部１００が搭載されている。第１方向（図１０中、Ｘ方向）から見た場合、検査部１００の中心（打撃部１１０）は、支持軸３２０と重なっている。本図に示す例においても、実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  検査装置
２０  車両
２２  ブーム
３０  対象物
１００  検査部
１１０  打撃部
１２０  音波検出部
１４０  射出部
１４２  案内部
１４４  ガス噴射部
１４６  ピストン
１４８  バネ
２００  搭載部
２１０  基材
２２０  連結部
２２２  第１連結部材
２２４  第２連結部材
２３０  搭載板
２４０  保持部
２４２  第１収容部材
２４４  第２収容部材
２４６  基材
２５０  触覚センサ
２６０  突出部
２６２  取付部
２６４  弾性部
２７０  スプレー缶
３００  支持部
３１０  基材
３１２  ダンパー
３２０  支持軸
３３０  弾性部材
３４２  基材
３４４  基材
３５０  第１接続軸
３６０  第２接続軸
３７０  ダンパー
【図１】
2017078683.tif 000003
【図２】
2017078683.tif 000004
【図３】
2017078683.tif 000005
【図４】
2017078683.tif 000006
【図５】
2017078683.tif 000007
【図６】
2017078683.tif 000008
【図７】
2017078683.tif 000009
【図８】
2017078683.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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