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技術 筒状部材の検査装置

出願人 公益財団法人鉄道総合技術研究所三和テッキ株式会社
発明者 臼木理倫片山信一
出願日 2017年3月14日 (3年4ヶ月経過) 出願番号 2017-048319
公開日 2018年9月27日 (1年10ヶ月経過) 公開番号 2018-151540
状態 未査定
技術分野 孔内観察装置 内視鏡
主要キーワード 連結用貫通孔 確認箇所 主パイプ 損傷個所 塩害地域 一般構造用炭素鋼鋼管 金具取付孔 アームパイプ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年9月27日)のものです。
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図面 (17)

課題

筒状部材の内部の状態を位置情報と対応させて正確に把握することができる筒状部材の検査装置を提供する。

解決手段

挿入部9の先端部9aを装着部16のガイド部17に使用者送り込むと、挿入部9の先端部9aが主パイプ7a内に挿入される。操作部21の切替操作部21cを使用者が切り替えると、位置決め部19が縮小状態から伸長状態切り替わり、主パイプ7aの内周面と位置決め部19とが接触する。操作部21の撮像操作部21bを使用者が操作して撮像動作の開始が選択されると、主パイプ7aの内周面の上下左右撮像領域撮像部が撮像し、画像情報を制御部24に出力するとともに、位置測定部15が位置情報を制御部24に出力する。位置情報に対応する主パイプ7aの内周面の全周の画像情報を画像情報合成部14が生成し、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報を位置情報と対応させて記憶部18が記憶する。

概要

背景

電車線設備で用いられる可動ブラケットなどに使用されるパイプ類は、長期間の使用により腐食が発生して損傷が進行している。さらに、塩害地域においてはパイプ類の寿命が短くなっている。この腐食はパイプ類の内部から発生している場合が多く、パイプ類の外部からは検査が非常に難しく未然発見がなかなか困難である。このため、パイプ類の内部を詳しく検査する場合には、可動ブラケットを現場から実際に撤去してからパイプ類の断面の材料を調査している。従来、可動ブラケットなどに使用されるパイプ類の損傷を現場で調べる方法としては、パイプ類の外部の状態から内部の状態を推測する方法や、パイプ類の金具取付孔からファイバースコープを挿入してファイバースコープによってパイプ類の内部を観察する方法がある。

従来の内視鏡装置は、配管内に挿入される長尺挿入部材と、この挿入部材の先端部に取り付けられており配管の内部を撮影するカメラヘッドと、挿入部材の後端部に取り付けられておりカメラヘッドが撮影した画像を表示するモニタと、挿入部材の内部に挿入されておりカメラヘッドとモニタとを接続するリード線などを備えている(例えば、特許文献1参照)。このような従来の内視鏡装置では、配管内に挿入部材を挿入してカメラヘッドを所望の箇所に移動させながらカメラヘッドによって配管内の静止画動画を撮影し、この静止画や動画をモニタに表示して配管内の腐食状況やつまり具合などを検査している。

概要

筒状部材の内部の状態を位置情報と対応させて正確に把握することができる筒状部材の検査装置を提供する。挿入部9の先端部9aを装着部16のガイド部17に使用者送り込むと、挿入部9の先端部9aが主パイプ7a内に挿入される。操作部21の切替操作部21cを使用者が切り替えると、位置決め部19が縮小状態から伸長状態切り替わり、主パイプ7aの内周面と位置決め部19とが接触する。操作部21の撮像操作部21bを使用者が操作して撮像動作の開始が選択されると、主パイプ7aの内周面の上下左右撮像領域撮像部が撮像し、画像情報を制御部24に出力するとともに、位置測定部15が位置情報を制御部24に出力する。位置情報に対応する主パイプ7aの内周面の全周の画像情報を画像情報合成部14が生成し、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報を位置情報と対応させて記憶部18が記憶する。

目的

この発明の課題は、筒状部材の内部の状態を位置情報と対応させて正確に把握することができる筒状部材の検査装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

筒状部材内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置であって、前記筒状部材の長さ方向に移動してこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部と、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報とこの筒状部材の長さ方向の位置情報とを対応させて記憶する記憶部と、を備える筒状部材の検査装置。

請求項2

請求項1に記載の筒状部材の検査装置において、前記筒状部材の長さ方向の撮像位置を前記位置情報として測定する位置測定部を備えること、を特徴とする筒状部材の検査装置。

請求項3

筒状部材の内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置であって、前記筒状部材の長さ方向に移動してこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部と、前記筒状部材の長さ方向の位置を位置情報として測定する位置測定部と、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて表示する携帯端末装置に、この筒状部材の内周面の画像情報とこの位置情報とを出力する出力部と、を備える筒状部材の検査装置。

請求項4

請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、前記撮像部は、前記筒状部材の内周面の上下左右撮像領域をそれぞれ撮像すること、を特徴とする筒状部材の検査装置。

請求項5

請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、前記筒状部材の内周面の上下左右の撮像領域の各画像情報をこの筒状部材の内周面の全周の画像情報に合成する画像情報合成部を備え、前記記憶部は、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて記憶すること、を特徴とする筒状部材の検査装置。

請求項6

請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて表示する表示部を備えること、を特徴とする筒状部材の検査装置。

請求項7

請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置であって、前記筒状部材は、この前記筒状部材の長さ方向に所定の間隔をあけてこの筒状部材を貫通する貫通孔を有し、前記撮像部は、前記筒状部材の貫通孔からこの筒状部材内に挿入されること、を特徴とする筒状部材の検査装置。

請求項8

請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置であって、前記筒状部材は、電車線を長さ方向に移動自在に支持する可動ブラケット主パイプであること、を特徴とする筒状部材の検査装置。

請求項9

請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、前記撮像部は、ビデオスコープ又はファイバースコープであること、を特徴とする筒状部材の検査装置。

技術分野

0001

この発明は、筒状部材内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置に関する。

背景技術

0002

電車線設備で用いられる可動ブラケットなどに使用されるパイプ類は、長期間の使用により腐食が発生して損傷が進行している。さらに、塩害地域においてはパイプ類の寿命が短くなっている。この腐食はパイプ類の内部から発生している場合が多く、パイプ類の外部からは検査が非常に難しく未然発見がなかなか困難である。このため、パイプ類の内部を詳しく検査する場合には、可動ブラケットを現場から実際に撤去してからパイプ類の断面の材料を調査している。従来、可動ブラケットなどに使用されるパイプ類の損傷を現場で調べる方法としては、パイプ類の外部の状態から内部の状態を推測する方法や、パイプ類の金具取付孔からファイバースコープを挿入してファイバースコープによってパイプ類の内部を観察する方法がある。

0003

従来の内視鏡装置は、配管内に挿入される長尺挿入部材と、この挿入部材の先端部に取り付けられており配管の内部を撮影するカメラヘッドと、挿入部材の後端部に取り付けられておりカメラヘッドが撮影した画像を表示するモニタと、挿入部材の内部に挿入されておりカメラヘッドとモニタとを接続するリード線などを備えている(例えば、特許文献1参照)。このような従来の内視鏡装置では、配管内に挿入部材を挿入してカメラヘッドを所望の箇所に移動させながらカメラヘッドによって配管内の静止画動画を撮影し、この静止画や動画をモニタに表示して配管内の腐食状況やつまり具合などを検査している。

先行技術

0004

特開2012-132970号公報

発明が解決しようとする課題

0005

従来の内視鏡装置では、配管内の状態を監視して配管の腐食などの損傷を確認するために、カメラヘッドによって連続して撮影される配管内の静止画又は動画を観察データとしてモニタに表示している。このため、従来の内視鏡装置では、確認箇所が多い場合には、静止画又は動画をただ記録しただけの状態となり整理できない問題点がある。また、従来の内視鏡装置では、配管中のカメラヘッドの位置を正確に把握することが困難であるため、画像と位置情報とを正確にリンクすることができない問題点がある。

0006

この発明の課題は、筒状部材の内部の状態を位置情報と対応させて正確に把握することができる筒状部材の検査装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図3及び図5図10に示すように、筒状部材(7a)の内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置であって、前記筒状部材の長さ方向に移動してこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部(12U,12R,12D,12L)と、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報(DC1,…,DCN)とこの筒状部材の長さ方向の位置情報(DP1,…,DPN)とを対応させて記憶する記憶部(19)とを備える筒状部材の検査装置(8)である。

0008

請求項2の発明は、請求項1に記載の筒状部材の検査装置において、図3図4図7及び図9に示すように、前記筒状部材の長さ方向の撮像位置(P1,…,PN)を前記位置情報として測定する位置測定部(15)を備えることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

0009

請求項3の発明は、図4図15及び図16に示すように、筒状部材(7a)の内周面の状態を検査する筒状部材の検査装置であって、前記筒状部材の長さ方向に移動してこの筒状部材の内周面を撮像する撮像部(12U,12R,12D,12L)と、前記筒状部材の長さ方向の撮像位置(P1,…,PN)を位置情報(DP1,…,DPN)として測定する位置測定部(15)と、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報(DC1,…,DCN)と前記位置情報とを対応させて表示する携帯端末装置(26)に、この筒状部材の内周面の画像情報(DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLN)とこの位置情報とを出力する出力部(25)とを備える筒状部材の検査装置(8)である。

0010

請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、図5に示すように、前記撮像部は、前記筒状部材の内周面の上下左右撮像領域(AU,AR,AD,AL)をそれぞれ撮像することを特徴とする筒状部材の検査装置である。

0011

請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、図7及び図10に示すように、前記筒状部材の内周面の上下左右の撮像領域の各画像情報(DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLN)をこの筒状部材の内周面の全周の画像情報(DC1,…,DCN)に合成する画像情報合成部(14)を備え、前記記憶部は、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて記憶することを特徴とする筒状部材の検査装置である。

0012

請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、図7及び図8に示すように、前記筒状部材の内周面の全周の画像情報と前記位置情報とを対応させて表示する表示部(22)を備えることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

0013

請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置であって、図3及び図9に示すように、前記筒状部材は、この前記筒状部材の長さ方向に所定の間隔をあけてこの筒状部材を貫通する貫通孔(7j)を有し、前記撮像部は、前記筒状部材の貫通孔からこの筒状部材内に挿入されることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

0014

請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置であって、図1に示すように、前記筒状部材は、電車線(1)を長さ方向に移動自在に支持する可動ブラケット(7)の主パイプ(7a)であることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

0015

請求項9の発明は、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の筒状部材の検査装置において、前記撮像部は、ビデオスコープ又はファイバースコープであることを特徴とする筒状部材の検査装置である。

発明の効果

0016

この発明によると、筒状部材の内部の状態を位置情報と対応させて正確に把握することができる。

図面の簡単な説明

0017

この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置によって検査される可動ブラケットの正面図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の全体図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す断面図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す斜視図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部の先端部を模式的に示す正面図である。
図5のVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の構成図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の画像情報合成部が合成した撮像画像を一例として示す模式図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の位置測定部の断面図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の記憶部のデータ構造を示す模式図である。
この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。
この発明の第2実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部の先端部を模式的に示す正面図である。
図12のXIII-XIII線で切断した状態を示す断面図である。
この発明の第3実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す断面図である。
この発明の第4実施形態に係る筒状部材の検査装置の挿入部を可動ブラケットの主パイプ内に挿入した状態を示す断面図である。
この発明の第4実施形態に係る筒状部材の検査装置の構成図である。

実施例

0018

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1に示す架線1は、線路上空架設される架空電車線である。架線1は、支持点間の距離(径間)が所定の長さになるように、所定の間隔をあけて支持構造物3によって支持点で支持されている。架線1は、電車又は電気機関車などの電気車鉄道車両)が走行する線路上空に架設されており、トロリ線1aとちょう架線1bなどを備えている。トロリ線1aは、電気車の集電装置すり板が接触する電線であり、このすり板が摺動することによってこの電気車に負荷電流を供給する。ちょう架線1bは、トロリ線1aの重量による弛み(弛度)が小さくなるようにトロリ線1aを支持する線条である。図1に示す架線1は、トロリ線1aをちょう架線1bにハンガによって吊り下げシンプルカテナリ式ちょう架方式の架線である。

0019

がいし碍子)2は、電気導体絶縁して支持する部材である。がいし2は、電気鉄道において絶縁のために加圧部分接地間に使用される絶縁体である。図1に示すがいし2は、支持構造物3の電柱4によって可動ブラケット7を支持するときに、この電柱4とこの可動ブラケット7との間を電気的に絶縁する長幹がいしであり、外周面に等間隔のひだを有し沿面距離を大きくした棒状の陶器製又はポリマー製の絶縁体に連結用キャップが取り付けられている。がいし2は、電柱バンド6に連結される側の端部と可動ブラケット7の主パイプ7aに連結される側の端部とにそれぞれ金具部(キャップ金具)2aを備えている。

0020

支持構造物3は、架線1及びがいし2を支持するための電車線支持物である。支持構造物3は、図1に示すように、電柱4と、曲線引金具5と、電柱バンド6と、可動ブラケット7などを備えている。電柱4は、電車線路構成物を支持する部材である。図1に示す電柱4は、可動ブラケット7を支持しており電気車が走行する線路に沿って基礎部分が固定されている。曲線引金具5は、トロリ線1aを支持するとともに、曲線区間においてトロリ線1aを曲線外側に引っ張る部材である。図1に示す曲線引金具5は、アームパイプ5aと、アーム支持金具5bと、取付金具5cなどを備えている。アームパイプ5aは、先端部でトロリ線1aを把持しており、直線区間においてトロリ線1aの振動を抑えトロリ線1aにジグザグ偏位を付与する機能も有する。アーム支持金具5bは、アームパイプ5aを振止パイプ7dに支持する部材である。アーム支持金具5bは、アームパイプ5aの後端部を上下方向に回転可能に支持している。取付金具5cは、アーム支持金具5bを振止パイプ7dに着脱自在に取り付ける金具である。取付金具5cは、振止パイプ7dの外周面に位置調整可能なように装着されている。電柱バンド6は、可動ブラケット7を電柱4に取り付けるための部材である。電柱バンド6は、架線1、がいし2、曲線引金具5及び可動ブラケット7を支持した状態で、電柱4に着脱自在に巻き付けられて固定される円環状の金具である。電柱バンド6は、がいし2が水平方向に回転可能なように、このがいし2の金具部2aをヒンジ結合している。

0021

可動ブラケット7は、架線1を長さ方向に移動自在に支持する部材である。可動ブラケット7は、温度変化による電車線の移動に対応可能なように、支持点を中心に水平回転が可能であり、架線1の長さ方向(線路方向)への移動を許容し、上下方向の移動調整も僅かに可能である。可動ブラケット7は、主パイプ(水平主パイプ)7aと、主パイプ(斜主パイプ)7bと、ちょう架線支持金具7cと、振止パイプ7dと、振止パイプ取付金具7eと、ドロッパ7fと、ドロッパ取付金具7gと、補強材7hなどを備えている。

0022

主パイプ7aは、水平方向に伸びる部材である。主パイプ7aは、断面形状が円形の筒状部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管(STK400)の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。主パイプ7aは、例えば、内径が35〜70mm程度である。主パイプ7aは、貫通孔7i,7jと、塞ぎ部材7kと、連結部7mなどを備えている。貫通孔7i,7jは、主パイプ7aの長さ方向に所定の間隔をあけてこの主パイプ7aを貫通する部分である。貫通孔7iは、がいし2の金具部2aと主パイプ7aとを連結するための連結用貫通孔である。貫通孔7jは、主パイプ7a上の任意の位置にちょう架線支持金具7cを位置決めし装着するための位置調整用貫通孔である。貫通孔7jは、例えば、穴径が10〜15mm程度である。塞ぎ部材7kは、主パイプ7aの開口部を塞ぐ部材である。塞ぎ部材7kは、主パイプ7aの先端開口部から内部に雨水などが浸入するのを防ぐためにこの主パイプ7aの先端開口部に溶接されている。連結部7mは、主パイプ7aと主パイプ7bとを連結する部分である。連結部7mは、主パイプ7aの外周面に固定されており、主パイプ7bの上端部を回転自在に連結し支持している。主パイプ7aは、主パイプ7b、ちょう架線支持金具7c及び補強材7hを支持した状態で、この主パイプ7aの後端部ががいし2の金具部2aに連結されている。

0023

主パイプ7bは、斜め方向に伸びる部材である。主パイプ7bは、主パイプ7aと同様に断面形状が円形の筒状部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管(STK400)の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。主パイプ7bは、ドロッパ7fの上端部が連結される連結部7nなどを備えている。主パイプ7bは、主パイプ7a、振止パイプ7d、ドロッパ7f及び補強材7hを支持した状態で、この主パイプ7bの下端部ががいし2に連結されている。

0024

ちょう架線支持金具7cは、架線1のちょう架線1bを支持する部材である。ちょう架線支持金具7cは、ちょう架線1bを掛け止めするフック部を有する一般構造用圧延鋼材SS400)の金具であり、主パイプ7aの外周面に装着されている。ちょう架線支持金具7cは、主パイプ7aの貫通孔7jを貫通するボルトとこのボルトに装着されるナットなどの締結部材7pによって、この主パイプ7aに位置調整可能なように着脱自在に装着されている。

0025

振止パイプ7dは、曲線引金具5を支持する部材である。振止パイプ7dは、主パイプ7a,7bと同様に断面形状が円形の筒状部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管(STK400)の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。振止パイプ7dは、主パイプ7aと平行に伸びて配置されており、曲線引金具5が着脱自在に装着されている。

0026

振止パイプ取付金具7eは、振止パイプ7dを主パイプ7bに取り付ける部材である。振止パイプ取付金具7eは、振止パイプ7dを掛け止めするフック部を有する一般構造用圧延鋼材(SS400)の金具であり、振止パイプ7dの後端部を支持した状態で主パイプ7bの外周面に着脱自在に装着されている。

0027

ドロッパ7fは、主パイプ7bと振止パイプ7dとを連結する部材である。ドロッパ7fは、一般構造用圧延鋼材(SS400)の板状部材であり、振止パイプ7dを主パイプ7bに吊り下げるようにこの振止パイプ7dを支持している。ドロッパ7fは、このドロッパ7fの上端部が主パイプ7bの連結部7nに連結されており、このドロッパ7fの下端部がドロッパ取付金具7gに連結されている。

0028

ドロッパ取付金具7gは、振止パイプ7dをドロッパ7fに取り付ける部材である。ドロッパ取付金具7gは、一般構造用圧延鋼材(SS400)の金具であり、ドロッパ7fの下端部に連結された状態で、振止パイプ7dの先端部寄りの外周面に着脱自在に装着されている。

0029

補強材7hは、主パイプ7a,7bと振止パイプ7dとの連結状態を保持する部材である。補強材7hは、一般構造用圧延鋼材(SS400)の板状部材であり、主パイプ7a,7b及び振止パイプ7dを挟み込むように保持した状態で、この補強材7hの下端部が振止パイプ7dの外周面に着脱自在に装着されている。

0030

図2図6及び図9に示す検査装置8は、主パイプ7aの内周面の状態を検査する装置である。検査装置8は、図10に示すように、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNとこの主パイプ7aの長さ方向の位置情報DP1,…,DPNとを対応させて記憶することによって、この主パイプ7aの内周面の状態を検査するとともにこの主パイプ7aの損傷部位などを管理する。検査装置8は、図2図6及び図9に示す挿入部9と、図7に示す湾曲駆動部10と、図6に示す光学アダプタ部11と、図7に示す撮像部12U,12R,12D,12L,12Fと、図7に示す信号処理部13と、図7に示す画像情報合成部14と、図3図7及び図9に示す位置測定部15と、図3及び図9に示す装着部16と、ガイド部17と、図7に示す記憶部18と、図3及び図9に示す位置決め部19と、図7及び図9に示す切替部20と、図2及び図7に示す操作部21と、図7に示す表示部22と、プログラム記憶部23と、制御部24などを備えている。

0031

図2図6及び図9に示す挿入部9は、主パイプ7aの内部に挿入される手段である。挿入部9は、可撓性を有する細管状の部材であり、図3に示すように主パイプ7aの貫通孔7jから主パイプ7a内に挿入される。挿入部9は、図2に示すように、硬質な先端部9aと、この先端部9aを上下左右方向に湾曲可能な湾曲部9bと、可撓性を有する管部9cなどを備えている。挿入部9は、図3に示すように、この挿入部9の外径が主パイプ7aの内径及び貫通孔7jの穴径よりも小さく形成されている。

0032

図7に示す湾曲駆動部10は、湾曲部9bを駆動する手段である。湾曲駆動部10は、図2二点鎖線で示すように、湾曲部9bが上下左右方向に湾曲するように湾曲部9bを駆動する。湾曲駆動部10は、例えば、湾曲部9bを上下左右方向にそれぞれ駆動するために湾曲部9bに連結されて湾曲部9bを牽引するワイヤなどの牽引部材と、これらの牽引部材をそれぞれ駆動するための駆動力を発生するモータなどの駆動力発生部などを備えている。

0033

図6に示す光学アダプタ部11は、撮像対象物に応じて最適な光学系を着脱自在に交換可能な部分である。光学アダプタ部11は、挿入部9の先端部9aに着脱自在に装着可能であり、図5に示す視野角画角)θなどに応じて複数種類が存在し、撮影対象物(被写体)である主パイプ7aに応じて選択される。光学アダプタ部11は、図6に示すように、主パイプ7aの内周面からの光束が通過する観察窓11aと、図5及び図6に示すようにこの観察窓11aを通過する光束を集光して撮像部12U,12R,12D,12L、12Fの結像面結像させる対物レンズ11bと、発光ダイオード(Light Emitting Diode(LED))のような撮像対象物に光を照射する照明部11cと、図6に示すようにこの照明部11cからの光が通過する照明窓11dなどを備えている。

0034

図5及び図7に示す撮像部12U,12R,12D,12Lは、主パイプ7aの長さ方向に移動してこの主パイプ7aの内周面を撮像する手段である。撮像部12U,12R,12D,12Lは、図5に示すように、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域(主パイプ7aの内周面を円周方向に略4等分した領域)AU,AR,AD,ALをそれぞれ撮像する。撮像部12Fは、主パイプ7aの長さ方向に移動してこの主パイプ7aの端面を撮像する手段である。撮像部12Fは、図6に示すように、主パイプ7aの端部側の撮像領域AFを撮像する。

0035

撮像部12U,12R,12D,12L,12Fは、図3に示すように、主パイプ7aの貫通孔7jからこの主パイプ7a内に挿入される。撮像部12U,12R,12D,12Lは、図5に示すように、主パイプ7aの周方向を連続して撮像する円周方向撮像用カメラとして機能する。撮像部12Fは、図6に示すように、主パイプ7aの進行方向を連続して撮像する進行方向撮像用カメラとして機能する。図5に示すように、撮像部12Uは主パイプ7aの内周面の上側の撮像領域AUを撮像し、撮像部12Rは主パイプ7aの内周面の右側の撮像領域ARを撮像し、撮像部12Dは主パイプ7aの内周面の下側の撮像領域ADを撮像し、撮像部12Lは主パイプ7aの内周面の左側の撮像領域ALを撮像する。撮像部12U,12R,12D,12Lは、図5に示すように、主パイプ7aの内周面の全周に切れ目のない撮像画像を生成するために、主パイプ7aの内周面の円周方向において隣り合う撮像領域AU,AR,AD,ALとの境界重複した撮像領域ΔA1が形成されるように撮像する。撮像部12U,12R,12D,12Lは、図6に示すように、主パイプ7aの内周面の全周の撮像画像がこの主パイプ7aの長さ方向に切れ目のない撮像画像を生成するために、主パイプ7aの内周面の長さ方向において隣り合う撮像領域AU,AR,AD,ALの境界に重複した撮像領域ΔA2が形成されるように撮像する。撮像部12U,12R,12D,12L,12Fは、図5及び図6に示す光電気変換部12aと、図2図3及び図6に示す画像信号伝送部12bなどを備えている。撮像部12U,12R,12D,12L,12Fは、進行方向撮像用及び円周方向撮像用の光電気変換部12aによって撮像した映像を、画像信号伝送部12bによって伝送するビデオスコープである。

0036

図5及び図6に示す光電気変換部12aは、光を電気信号に変換する手段である。光電気変換部12aは、例えば、対物レンズ11bを透過した光の強弱を画像情報に変換する電荷結合素子(Charge Coupled Device(CCD))のような光電気変換素子固体撮像素子)である。光電気変換部12aは、被写体像を結像面に結像させて撮像画像を電気信号(画像信号(画像情報))に変換して制御部24に出力する。図2図3及び図6に示す画像信号伝送部12bは、光電気変換部12aが出力する画像信号を伝送する手段である。画像信号伝送部12bは、例えば、画像伝送用映像信号テーブルなどであり、光電気変換部12aが出力する画像信号を制御部24に伝送する。画像信号伝送部12bは、図3及び図6に示すように、挿入部9の長さ方向に沿ってこの挿入部9内に配線されている。

0037

図7に示す信号処理部13は、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fが出力する電気信号を処理する手段である。信号処理部13は、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fが出力するアナログ信号ディジタル信号に変換(A/D変換)するとともに、このディジタル信号を画像処理して制御部24に出力する電気回路である。信号処理部13は、例えば、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fは、照明部11cの照度むらや撮像部12U,12R,12D,12L,12Fの感度のばらつきを補正したり、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fが撮像した撮像画像の濃度や色を補正したり、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fが出力する出力信号からノイズ成分を除去したりする。信号処理部13は、処理後の画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLN、DF1,…,DFNを制御部24に出力する。

0038

図7に示す画像情報合成部14は、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALの各画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNをこの主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNに合成する手段である。画像情報合成部14は、図4に示すような主パイプ7aを長さ方向に連続して撮像したときに、上下左右の4方位の静止画出力を繋げて、図5に示すような主パイプ7aの内周面の円筒状の撮像画像を、図8に示すような平面状に展開した撮像画像(展開画像)に編集する。ここで、図4及び図8に示す溶接部Lは、主パイプ7aを製造するときに溶接機によって生成される接合部である。損傷部Cは、例えば、主パイプ7aの内周面に生成される腐食生成物などである。画像情報合成部14は、図5及び図6に示すような主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALの各撮像画像をこの主パイプ7aの内周面の円周方向及び長さ方向に滑らかに繋ぎ合せて結合し、この主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNを生成する。画像情報合成部14は、例えば、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALの各撮像画像に露光量の過不足及び被写界深度相違が存在するときには、各撮像画像の露光量及び被写界深度を補正して主パイプ7aの内周面の全周の撮像画像に合成する。画像情報合成部14は、図8に示すような主パイプ7aの内周面の全周の撮像画像を、図10に示す画像情報DC1,…,DCNとして制御部24に出力する。

0039

図7及び図9に示す位置測定部15は、図4及び図10に示す主パイプ7aの長さ方向の撮像位置P1,…,PNを、図10に示す位置情報DP1,…,DPNとして測定する手段である。位置測定部15は、主パイプ7aの基準位置から撮像部12U,12R,12D,12Lによる撮像位置P1,…,PNまでの距離を測定する。位置測定部15は、例えば、貫通孔7jの中心から撮像部12U,12R,12D,12Lの撮像面の中心までの距離を測定する。位置測定部15は、図9に示すように、回転体15aと、回転量検出部15bと、位置演算部15cなどを備えている。

0040

図9に示す回転体15aは、挿入部9の挿入動作に応じて回転する部分である。回転体15aは、所定の隙間をあけて対向して装着部16に回転自在に支持されており、挿入部9の外周面を挟み込むようにこの挿入部9と回転接触する。回転体15aは、例えば、この回転体15aの回転軸中心線と貫通孔7jの中心線とが直交するように、この貫通孔7jの中心線上に配置されている。回転量検出部15bは、回転体15aの回転量を検出する手段である。回転量検出部15bは、例えば、回転体15aの回転軸に取り付けられて回転体15aの回転変位量に応じてパルス信号を発生するロータリエンコーダなどである。回転量検出部15bは、回転体15aの回転に応じた回転量情報(回転量検出信号)を位置演算部15cに出力する。位置演算部15cは、回転量検出部15bの検出結果に基づいて撮像部12U,12R,12D,12Lの撮像位置P1,…,PNを演算する手段である。位置演算部15cは、回転量検出部15bが出力する回転量検出信号に基づいて、主パイプ7aの長さ方向における撮像部12U,12R,12D,12Lの撮像位置P1,…,PNを演算する。位置演算部15cは、撮像部12U,12R,12D,12Lの撮像位置P1,…,PNに応じた位置情報(位置信号)DP1,…,DPNを制御部24に出力する。

0041

図3及び図9に示す装着部16は、位置測定部15を主パイプ7aに着脱自在に装着する手段である。装着部16は、主パイプ7aの貫通孔7jに嵌合させることによってこの主パイプ7aに着脱自在に装着される。装着部16は、位置測定部15を収容する収容部としても機能する。装着部16は、図9に示すように、嵌合部16aと吸着部16bなどを備えている。嵌合部16aは、貫通孔7jの内周面と嵌合する部分である。嵌合部16aは、貫通孔7jの穴径よりも僅かに外径が大きく形成されており、貫通孔7jから容易に抜け出さないようにゴムなどの摩擦係数が高い部材によって形成されている。吸着部16bは、主パイプ7aと吸着する手段である。吸着部16bは、例えば、主パイプ7aの外周面との間に磁力を発生させる永久磁石などであり、装着部16の内部に埋め込まれている。

0042

図3及び図9に示すガイド部17は、挿入部9を移動自在にガイドする部分である。ガイド部17は、貫通孔7jと主パイプ7aとの間で挿入部9を移動自在にガイドすることによって挿入部9の挿入方向を変更する。ガイド部17は、主パイプ7a内に挿入部9を前進させるときには、主パイプ7aの長さ方向に対して直交する方向からこの主パイプ7aの長さ方向に挿入部9の移動方向を変更する。一方、ガイド部17は、主パイプ7a内から挿入部9を後退させるときには、主パイプ7aの長さ方向からこの主パイプ7aの長さ方向に対して直交する方向に挿入部9の移動方向を変更する。ガイド部17は、装着部16に形成されている貫通孔(ガイド孔)であり、挿入部9の外径よりもこのガイド部17の内径が僅かに大きくなるように形成されている。ガイド部17は、図9に示すように、主パイプ7aの長さ方向と直交する方向に伸びる直線部17aと、主パイプ7aの長さ方向に伸びる直線部17bと、直線部17aと直線部17bとを繋ぐ1/4円弧状に湾曲した曲線部17cなどを備えている。

0043

図7に示す記憶部18は、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて記憶する手段である。記憶部18は、例えば、撮像部12U,12R,12D,12Lが撮像した撮像画像と、この撮像画像を撮像したときの撮像部12U,12R,12D,12Lの撮像位置P1,…,PNとを対応させて記憶するメモリなどである。記憶部18は、図10に示すように、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNと、各画像情報DC1,…,DCNを撮像したときの撮像部12U,12R,12D,12Lの位置情報DP1,…,DPNとを対応させて記憶する。また、記憶部18は、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,AL毎の画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNと、各画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNを撮像したときの撮像部12U,12R,12D,12Lの位置情報DP1,…,DPNとを対応させて記憶する。

0044

図3及び図9に示す位置決め部19は、主パイプ7aに対して挿入部9を所定の位置に位置決めする部分である。位置決め部19は、挿入部9に着脱自在に装着される円環状部材であり、挿入部9の外周面に取り付けられた状態で挿入部9とともに移動する。位置決め部19は、主パイプ7aの長さ方向に沿って挿入部9を移動させるときに、主パイプ7aの中心線上に挿入部9の先端部9aが位置するように挿入部9を位置決めするセンタリング部として機能する。位置決め部19は、図9実線で示すように、使用時には伸長状態になって挿入部9の外周面から展開して、この位置決め部19の外周部が主パイプ7aの内周面と接触する。一方、位置決め部19は、図9に二点鎖線で示すように、非使用時には縮小状態になって挿入部9の外周面に収納されて、この位置決め部19の外周部が主パイプ7aの内周面から離間する。位置決め部19は、例えば、可撓性及び弾力性を有し伸縮自在の合成樹脂又はゴムなどによって形成されている。位置決め部19は、図3及び図9に示す流体圧室19aを備えている。

0045

図3及び図9に示す流体圧室19aは、作動流体が供給及び排出される部分である。流体圧室19aは、位置決め部19内に収容されており、作動流体が流入及び流出可能な袋状部材である。流体圧室19aは、作動流体が供給されると内部の流体圧が増加して膨張し、主パイプ7aの内周面に位置決め部19が接触するように、挿入部9の外周面から位置決め部19を伸長させる。一方、流体圧室19aは、作動流体が排出されると内部の流体圧が減少して収縮し、主パイプ7aの内周面から位置決め部19が離間するように、挿入部9の外周面に位置決め部19を縮小させる。

0046

図7及び図9に示す切替部20は、位置決め部19を伸長状態と縮小状態とに切り替える手段である。切替部20は、図9に示すように、使用時には位置決め部19を縮小状態から伸長状態に切り替え、非使用時には位置決め部19を伸長状態から縮小状態に切り替える。切替部20は、位置決め部19を流体圧によって伸縮するための流体圧回路を構成しており、ポンプ20aと、方向切替弁20bと、流路20cなどを備えている。

0047

図9に示すポンプ20aは、位置決め部19の流体圧室19aに作動流体を供給する装置である。ポンプ20aは、例えば、流体圧室19aに作動流体を供給する方向と流体圧室19aから作動流体を排出する方向とに回転する両方向流れの定容量形ポンプのような流体圧源である。方向切替弁20bは、流体圧室19aの伸長、縮小及び停止を切り替える手段である。方向切替弁20bは、右側のソレノイドSOL-aが通電状態になると流路20cが切り替わり、位置決め部19が伸長するようにポンプ20aから流体圧室19aに作動流体を供給させる。一方、方向切替弁20bは、左側のソレノイドSOL-bが通電状態になると流路20cが切り替わり、位置決め部19が縮小するように流体圧室19aからポンプ20aに作動流体を排出させる。また、方向切替弁20bは、ソレノイドSOL-a,SOL-bが非通電状態になると流路20cが切り替わり、位置決め部19の伸長及び収縮が停止するように、流体圧室19aへの作動流体の供給及び排出を停止する。流路20cは、作動流体が流れる配管である。流路20cは、流体圧室19aと方向切替弁20bとの間、及び方向切替弁20bとポンプ20aとの間で作動流体が流れるように挿入部9内に配管されている。

0048

図2図3及び図7に示す操作部21は、検査装置8に関する種々の動作を使用者が選択するときに使用者が操作する手段である。操作部21は、湾曲操作部21aと、撮像操作部21bと、切替操作部21cなどを備えている。湾曲操作部21aは、挿入部9の湾曲部9bを上下左右方向に湾曲させるときに使用者が操作する手段である。湾曲操作部21aは、例えば、レバーを傾斜させる方向入力によって湾曲部9bの湾曲方向を選択するジョイスティックなどである。湾曲操作部21aは、湾曲部9bの湾曲方向に応じた湾曲操作信号を制御部24に出力する。撮像操作部21bは、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fに撮像動作を開始及び終了させるときに使用者が操作する手段である。撮像操作部21bは、例えば、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fによる撮影動作開始及び撮影動作終了を選択する切替スイッチなどである。撮像操作部21bは、撮像動作を開始するときには撮像動作開始信号を制御部24に出力し、撮像動作を終了するときには撮像動作終了信号を制御部24に出力する。切替操作部21cは、位置決め部19を伸縮させるときに使用者が操作する手段である。切替操作部21cは、例えば、位置決め部19の伸長状態及び縮小状態を選択する切替スイッチなどである。切替操作部21cは、伸長動作を開始するときには伸長動作開始信号を制御部24に出力し、縮小動作を開始するときには縮小動作開始信号を制御部24に出力する。

0049

図7に示す表示部22は、撮像部12U,12R,12D,12L,12Fが撮像した撮像画像を表示する手段である。表示部22は、例えば、図10に示すように、記憶部18が記憶する画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLN、DC1,…,DCN及び位置情報DP1,…,DPNなどを画面上に表示する表示装置である。表示部22は、撮像部12Fが撮像する主パイプ7aの長さ方向の端部の撮像領域AFの画像情報DF1,…,DFNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示したり、撮像部12U,12R,12D,12Lが撮像する主パイプ7aの上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALの画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示したりする。表示部22は、図8に示すように、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALのそれぞれの画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示したり、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示したりする。

0050

図7に示すプログラム記憶部23は、主パイプ7aの内周面の状態を検査する検査プログラムを記憶する手段である。プログラム記憶部23は、情報記録媒体から読み取った情報提供プログラム又は電気通信回線を通じて取り込まれた情報提供プログラムなどを記憶するメモリなどである。

0051

図7に示す制御部24は、検査装置8に関する種々の動作を制御する手段(中央処理部(CPU))である。制御部24は、パーソナルコンピュータなどを中心として構成されており、主パイプ7aの内周面の状態を検査する検査プログラムに従って所定の処理を実行する。制御部24は、例えば、湾曲操作部21aが出力する湾曲操作信号に基づいて湾曲駆動部10を駆動制御したり、撮像操作部21bが出力する撮像動作開始信号及び撮像動作終了信号に基づいて照明部11cに照明動作開始及び照明動作終了を指令したり、撮像操作部21bが出力する撮像動作開始信号及び撮像動作終了信号に基づいて撮像部12U,12R,12D,12L,12Fに撮像動作開始及び撮像動作終了を指令したり、切替操作部21cが出力する伸長動作開始信号及び縮小動作開始信号に基づいて切替部20に作動流体の供給、排出及び停止を指令したり、信号処理部13が出力する画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNの記憶を記憶部18に指令したり、信号処理部13が出力する画像情報DF1,…,DFNの表示を表示部22に指令したり、画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNの合成を画像情報合成部14に指令したり、画像情報DC1,…,DCNの記憶を記憶部18に指令したり、位置測定部15が出力する位置情報DP1,…,DPNの記憶を記憶部18に指令したり、画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLN,DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示するように表示部22に指令したりする。制御部24には、湾曲駆動部10、撮像部12U,12R,12D,12L,12F、信号処理部13、画像情報合成部14、位置測定部15、記憶部18、切替部20、操作部21、表示部22及びプログラム記憶部23が相互に通信可能に接続されている。

0052

次に、この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の使用方法を説明する。
図1に示す可動ブラケット7の主パイプ7aを検査するときには、可動ブラケット7に主パイプ7aが取り付けられた状態で、図3及び図9に示すように装着部16の嵌合部16aを主パイプ7aの貫通孔7jに使用者が嵌め込む。その結果、装着部16の吸着部16bが発生する磁力によって主パイプ7aに装着部16が吸着して、主パイプ7aに装着部16が装着される。次に、図6に示す主パイプ7aに適した光学アダプタ部11を使用者が選択し、挿入部9の先端部9aにこの光学アダプタ部11を装着して、装着部16のガイド部17に挿入部9の先端部9aを使用者が送り込む。その結果、挿入部9の先端部9aがガイド部17の直線部17aに沿って移動し曲線部17cによって移動方向を変更されて直線部17bに誘導され、位置測定部15を経由して挿入部9の先端部9aが主パイプ7a内に挿入される。次に、操作部21の湾曲操作部21aを使用者が操作すると、湾曲操作部21aが湾曲操作信号を制御部24に出力し、この湾曲操作信号に基づいて制御部24が湾曲駆動部10を駆動制御する。その結果、湾曲駆動部10が湾曲部9bを上下左右方向に湾曲させて、主パイプ7a内の挿入部9の姿勢が直線状に変化する。この状態で、操作部21の切替操作部21cを使用者が伸長状態に切り替えると、切替操作部21cが伸長動作開始信号を制御部24に出力し、この伸長動作開始信号に基づいて制御部24が切替部20を駆動制御する。このため、図9に示すソレノイドSOL-aが通電状態になって方向切替弁20bが切り替わりポンプ20aが作動流体を流体圧室19aに供給し、位置決め部19が縮小状態から伸長状態に切り替わり、主パイプ7aの内周面と位置決め部19とが接触する。その結果、主パイプ7aの中心に光学アダプタ部11が位置決めされた状態で、主パイプ7aの長さ方向に撮像部12U,12R,12D,12L,12Fが移動可能になる。

0053

図1に示す主パイプ7aの検査を終了するときには、図7に示す操作部21の切替操作部21cを使用者が縮小状態に切り替えると、切替操作部21cが縮小動作開始信号を制御部24に出力し、この縮小動作開始信号に基づいて制御部24が切替部20を駆動制御する。このため、図9に示すソレノイドSOL-bが通電状態に方向切替弁20bが切り替わりポンプ20aが作動流体を流体圧室19aから排出し、位置決め部19が伸長状態から縮小状態に切り替わり、主パイプ7aの内周面と位置決め部19とが離間する。この状態で、挿入部9を使用者が引き出すと、挿入部9の先端部9aがガイド部17の直線部17bに沿って移動し曲線部17cによって移動方向を変更されて直線部17aに誘導されて、挿入部9の先端部9aが主パイプ7a内から抜け出す。次に、吸着部16bと主パイプ7aとの間の磁力に抗して、装着部16の嵌合部16aを主パイプ7aの貫通孔7jから使用者が引き抜き、装着部16が主パイプ7aから取り外される。

0054

次に、この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置の動作を説明する。
以下では、図7に示す制御部24の動作を中心として説明する。
図11に示すステップ(以下、Sという)100において、撮像動作を開始するか否かを制御部24が判断する。検査装置8の電源を使用者がON動作して検査装置8に電力が供給されると、図7に示すプログラム記憶部23から検査プログラムを制御部24が読み込んで、一連検査処理を制御部24が実行する。図3及び図9に示すように、主パイプ7a内に挿入部9が挿入されて光学アダプタ部11が主パイプ7aの中心線上に位置決め部19によって位置決めされた状態で、使用者が手動で挿入部9を主パイプ7a内に送り込む。操作部21の撮像操作部21bを使用者が操作して撮像動作の開始が選択されると、撮像操作部21bが撮像動作開始信号を制御部24に出力する。撮像動作開始信号が入力したと制御部24が判断したときにはS110に進み、撮像動作開始信号が入力していないと制御部24が判断したときには一連の検査処理を終了する。

0055

S110において、撮像動作の開始を撮像部12U,12R,12D,12L,12Fに制御部24が指令する。撮像動作開始信号が撮像操作部21bから制御部24に入力すると、撮像動作の開始を撮像部12U,12R,12D,12L,12Fに制御部24が指令する。その結果、図5及び図6に示すように撮像部12U,12R,12D,12Lが主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALを撮像し、画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNを制御部24に出力する。画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNが制御部24に入力すると、この画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNを記憶部18に制御部24が出力する。その結果、図10に示すように、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALの画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNを記憶部18が記憶する。

0056

S120において、位置測定の開始を位置測定部15に制御部24が指令する。図3及び図9に示すように、挿入部9を使用者が主パイプ7a内に送り込むと、図9に示すように回転体15aが回転して位置演算部15cが位置情報DP1,…,DPNを制御部24に出力する。位置情報DP1,…,DPNが制御部24に入力すると、この位置情報DP1,…,DPNを記憶部18に出力し、図10に示すように主パイプ7aの長さ方向の位置情報DP1,…,DPNを画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNと対応させて記憶部18が記憶する。

0057

S130において、画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNの合成を画像情報合成部14に制御部24が指令する。各位置情報DP1,…,DPNに対応する画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNを記憶部18から制御部24が読み出して、画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNを画像情報合成部14に制御部24が出力する。このため、図8に示すように、位置情報DP1,…,DPNに対応する主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNを画像情報合成部14が生成し、この画像情報DC1,…,DCNを画像情報合成部14が制御部24出力する。その結果、図10に示すように、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNを位置情報DP1,…,DPNと対応させて記憶部18が記憶する。

0058

S140において、撮像動作を終了するか否かを制御部24が判断する。操作部21の撮像操作部21bを使用者が操作して撮像動作の終了が選択されると、撮像操作部21bが撮像動作終了信号を制御部24に出力する。撮像動作終了信号が入力したと制御部24が判断したときには一連の検査処理を終了する。一方、撮像動作終了信号が入力していないと制御部24が判断したときにはS120の戻り、S130以降の処理を制御部24が繰り返す。その結果、図3図4及び図6に二点鎖線で示すように、主パイプ7a内に挿入部9が継続して挿入されると、図8に示すように主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNが連続して生成されて、画像情報DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとが対応して記録される。

0059

この発明の第1実施形態に係る筒状部材の検査装置には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第1実施形態では、主パイプ7aの長さ方向に移動してこの主パイプ7aの内周面を撮像部12U,12R,12D,12Lが撮像し、この主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNとこの主パイプ7aの長さ方向の位置情報DP1,…,DPNとを対応させて記憶部18が記憶する。このため、画像情報DC1,…,DCNを位置情報DP1,…,DPNとともに正確に把握することができるとともに、可動ブラケット7の主パイプ7aの内部の全周囲を短時間に調査することができる。その結果、可動ブラケット7の損傷部位などを正確に保守管理することができ、電車線設備の信頼性を向上させることができる。

0060

(2) この第1実施形態では、主パイプ7aの長さ方向の撮像位置P1,…,PNを位置情報DP1,…,DPNとして位置測定部15が測定する。このため、撮像部12U,12R,12D,12Lの撮像位置P1,…,PNを正確に測定することによって、画像情報DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて主パイプ7aの内部の状態を高精度に把握することができる。

0061

(3) この第1実施形態では、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALをそれぞれ撮像部12U,12R,12D,12Lが撮像する。このため、主パイプ7aの内周面の全周を撮像部12U,12R,12D,12Lによって切れ目なく撮像することができる。

0062

(4) この第1実施形態では、主パイプ7aの内周面の上下左右の撮像領域AU,AR,AD,ALの各画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNをこの主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNに画像情報合成部14が合成する。また、この第1実施形態では、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNを位置情報DP1,…,DPNと対応させて記憶部18が記憶する。このため、主パイプ7aの内周面に損傷個所などが存在するときにこの損傷個所を容易に特定し記録することができ、損傷個所などを必要に応じて迅速に補修することができる。

0063

(5) この第1実施形態では、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示部22が表示する。このため、主パイプ7aを現場に設置した状態でこの主パイプ7aの内部の状態をリアルタイムで検査することができる。

0064

(6) この第1実施形態では、主パイプ7aの長さ方向に所定の間隔をあけてこの主パイプ7aを貫通する貫通孔7jから撮像部12U,12R,12D,12Lがこの主パイプ7a内に挿入される。このため、主パイプ7aの既存の位置調整用の貫通孔7jから撮像部12U,12R,12D,12Lを挿入して、主パイプ7aの内部を簡単に検査することができる。

0065

(7) この第1実施形態では、撮像部12U,12R,12D,12Lがビデオスコープである。このため、主パイプ7aの内部の全方位を連続して記録することができるとともに、カメラ撮影の位置情報DP1,…,DPNを画像情報DC1,…,DCNに付与することによって、主パイプ7aの内部の状態を簡単に監視し、主パイプ7aの腐食などの損傷を確認することができる。

0066

(第2実施形態)
以下では、図1図10に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図12及び図13に示す撮像部12U,12R,12D,12L,12Fは、数千から数万本の光ファイバー束ねた進行方向撮像用及び円周方向撮像用の画像信号伝送部12cによって映像を伝送するファイバースコープである。撮像部12U,12R,12D,12L,12Fは、光電気変換部12aと画像信号伝送部12cなどを備えている。図13に示す光電気変換部12aは、画像信号伝送部12cの出射端12eからの光の強弱を画像信号(画像情報)に変換して制御部24に出力する。画像信号伝送部12cは、対物レンズ11bを透過した光を伝送する手段である。画像信号伝送部12cは、例えば、画像伝送用のイメージガイドファイバなどであり、図12及び図13に示すように光が入射する入射端12dと、この入射端12dから入射した光が出射する出射端12eなどを備えている。画像信号伝送部12cは、対物レンズ11bを透過した光を入射端12dから入射させて出射端12eに伝送する。画像信号伝送部12cは、挿入部9の長さ方向に沿ってこの挿入部9内に配線されている。

0067

この発明の第2実施形態に係る筒状部材の検査装置には、第1実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第2実施形態では、撮像部12U,12R,12D,12Lがファイバースコープである。このため、主パイプ7aの内部の全方位を連続して記録することができるとともに、カメラ撮影の位置情報DP1,…,DPNを画像情報DC1,…,DCNに付与することによって、主パイプ7aの内部の状態を簡単に監視し、主パイプ7aの腐食などの損傷を確認することができる。

0068

(第3実施形態)
図14に示す検査装置8は、図3及び図9に示す位置決め部19及び切替部20が省略されている。検査装置8は、図14に示す操作部21の湾曲操作部21aを使用者が操作することによって湾曲部9bを上方に湾曲させ、主パイプ7aの中心線上に挿入部9の先端部9aを位置決めする。検査装置8は、図中二点鎖線で示すように、主パイプ7a内に挿入した挿入部9をこの主パイプ7aの内周面の下方を這うように進行させて、図5図7図11及び図12に示す撮像部12U,12R,12D,12Lによってこの主パイプ7aの内周面を撮像する。この第3実施形態には、第1実施形態及び第2実施形態と同様の効果がある。

0069

(第3実施形態)
図15及び図16に示す検査装置8は、通信回線を通じて携帯端末装置26と接続して主パイプ7aの内周面の状態を検査する。入出力部25は、検査装置8と携帯端末装置26との間で種々の情報を通信するときに、これらの情報を入出力させる手段である。入出力部25は、検査装置8と携帯端末装置26との間で種々の情報を入出力させるインタフェース(I/O)回路である。入出力部25は、主パイプ7aの内周面の画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNと位置情報DP1,…,DPNとを携帯端末装置26に送信する。入出力部25は、例えば、検査装置8側と携帯端末装置26側との間で相互に制御信号を入出力させるとともに、検査装置8側に携帯端末装置26側から電力を供給する着脱自在のUSB(Universal Serial Bus)のコネクタなどである。入出力部25は、図16に示すように、湾曲駆動部10、照明部11c、撮像部12U,12R,12D,12L,12F、信号処理部13及び位置演算部15cと制御部24とを接続している。

0070

図15及び図16に示す携帯端末装置26は、通信回線を通じて他の装置に接続されて種々の情報を入力及び表示する装置である。携帯端末装置26は、情報機器一種であり、回線又はネットワーク末端接続可能であり、他の装置と通信を行う主体となる携帯可能な小型端末装置である。携帯端末装置26は、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示する。携帯端末装置26は、例えば、スマートフォン携帯電話又はタブレット型端末などの情報処理端末である。携帯端末装置26は、図16に示す画像情報合成部14と、図16に示す記憶部18と、図15及び図16に示す操作部21と、表示部22と、図16に示すプログラム記憶部23と、制御部24などを備えている。

0071

この発明の第4実施形態に係る筒状部材の検査装置には、第1実施形態〜第3実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第4実施形態では、主パイプ7aの長さ方向に移動してこの主パイプ7aの内周面を撮像部12U,12R,12D,12Lが撮像し、この主パイプ7aの長さ方向の撮像位置P1,…,PNを位置情報DP1,…,DPNとして位置測定部15が測定する。また、この第4実施形態では、主パイプ7aの内周面の全周の画像情報DC1,…,DCNと位置情報DP1,…,DPNとを対応させて表示する携帯端末装置26に、この主パイプ7aの内周面の画像情報DU1,…,DUN、DR1,…,DRN、DD1,…,DDN、DL1,…,DLNと位置情報DP1,…,DPNとを入出力部25が出力する。このため、現場で使用者が簡単に短時間で主パイプ7aの内周面を検査することができる。例えば、照明部11c及び撮像部12U,12R,12D,12L,12Fなどを備えるUSBファイバースコープを、使用者が所持する携帯端末装置26に接続して、主パイプ7aの内周面を検査することができる。

0072

(他の実施形態)
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、支持構造物3が曲線引金具5を備える場合を例に挙げて説明したが、直線区間においてトロリ線1aの振動を抑えトロリ線1aにジグザグ偏位を付与する振止金具を支持構造物3が備える場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、位置調整用の貫通孔7jから挿入部9を挿入して検査する場合を例に挙げて説明したが、連結用の貫通孔7iから挿入部9を挿入して検査することもできる。また、この実施形態では、可動ブラケット7の主パイプ7aの内周面の状態を検査する場合を例に挙げて説明したが、主パイプ7a以外の種々のパイプ類の内周面を検査する場合についてもこの発明を適用することができる。例えば、原子炉プラントの配管内の内周面を検査することもできる。さらに、この実施形態では、内径が35〜70mm程度の主パイプ7aを例に挙げて説明したが、内径が35〜400mm程度の電車線支持物(支持構造物)についてもこの発明を適用することができる。例えば、鋼管ビーム又は鋼管柱のような電車線支持物である鋼管ビーム又は鋼管柱の水抜き孔から挿入部9を挿入して検査することもできる。

0073

(2) この実施形態では、可動ブラケット7の主パイプ7aの内周面の状態を検査する場合を例に挙げて説明したが、主パイプ7bの内周面の状態を検査することもできる。また、この実施形態では、挿入部9の先端部9aを主パイプ7aの中心線上に位置決めして主パイプ7aの内周面を撮像する場合を例に挙げて説明したが、挿入部9の先端部9aを主パイプ7aの中心線から僅かにずれた位置で主パイプ7aの内周面を撮像することもできる。この場合には、信号処理部13によって焦点ずれによって発生する撮像画像のぼけ修正することができる。さらに、この実施形態では、位置測定部15の回転体15aの回転量に応じて位置情報DP1,…,DPNを測定する場合を例に挙げて説明したが、このような位置測定方法に限定するものではない。例えば、装着部16側から挿入部9の先端部9aに光を照射し、この先端部9aからの反射光受光することによって位置情報DP1,…,DPNを測定することもできる。

0074

(3) この実施形態では、撮像部12U,12R,12D,12Lの光電気変換部12aの撮像面を主パイプ7aの内周面に向ける場合や、撮像部12U,12R,12D,12Lの画像信号伝送部12cの入射端12dを主パイプ7aの内周面に向ける場合を例に挙げて説明したが、このような構造に限定するものではない。例えば、撮像部12U,12R,12D,12Lの光電気変換部12aの撮像面を主パイプ7aの長さ方向に向けて反射ミラーによって撮像面に結像させたり、撮像部12U,12R,12D,12Lの画像信号伝送部12cの入射端12dを主パイプ7aの長さ方向に向けて反射ミラーによって入射端12dに結像させたりすることもできる。また、この実施形態では、複数の撮像部12U,12R,12D,12L,12Fによって撮像する場合を例に挙げて説明したが、魚眼レンズを透過する光を一つの撮像部に結像させて信号処理部13によって主パイプ7aの内周面の全周の撮影画像に編集することもできる。さらに、この第4実施形態では、通信回線として有線通信のUSBを入出力部25として使用する場合を例に挙げて説明したが、赤外線又はBluetooth (登録商標)などの無線通信を入出力部25に使用する場合についても、この発明を適用することができる。

0075

1架線(電車線)
1aトロリ線
1bちょう架線
2がいし
3支持構造物
4電柱
5曲線引金具
6電柱バンド
7可動ブラケット
7a,7b主パイプ(筒状部材)
7i,7j貫通孔
8検査装置
9 挿入部
9a 先端部
9b湾曲部
9c管路
10湾曲駆動部
11光学アダプタ部
12U,12R,12D,12L,12F撮像部
12a光電気変換部
12b,12c画像信号伝送部
12d入射端
12e出射端
13信号処理部
14画像情報合成部
15位置測定部
16装着部
17ガイド部
18 記憶部
19位置決め部
20切替部
21 操作部
22 表示部
23プログラム記憶部
24 制御部
25入出力部
26携帯端末装置
θ視野角
AU,AR,AD,AL撮像領域
DU1,…,DUN 画像情報
DR1,…,DRN 画像情報
DD1,…,DDN 画像情報
DL1,…,DLN 画像情報
DC1,…,DCN 画像情報
DP1,…,DPN位置情報
P1,…,PN 撮像位置
L溶接部
C 損傷部

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