JPH079991A - 管内走行装置 - Google Patents

管内走行装置

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JPH079991A
JPH079991A JP14482593A JP14482593A JPH079991A JP H079991 A JPH079991 A JP H079991A JP 14482593 A JP14482593 A JP 14482593A JP 14482593 A JP14482593 A JP 14482593A JP H079991 A JPH079991 A JP H079991A
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JP
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pipe
carriage
wheels
wheel
vehicle body
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Application number
JP14482593A
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English (en)
Inventor
Shinya Suezawa
伸也 末澤
Hiroyuki Jo
博幸 城
Shigeru Fujiwara
茂 藤原
Tokiyoshi Shiraishi
時宜 白石
Shigenobu Tomobe
茂信 友部
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C X R KK
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
C X R KK
Osaka Gas Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/18Appliances for use in repairing pipes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管内の溶接部の状態を効率よく検知する。 【構成】 駆動台車16の前方に連結具17でカメラ1
2を搭載した連結台車18を連結する。連結台車18は
車体20に前後にそれぞれ周方向を3等分した位置に3
輪からなる前輪、後輪を接続する。同位置にある前輪2
1a、後輪21bを固定軸23に、その他の前輪21
b、後輪22bをそれぞれバネ24a、24bを介して
車体20に接続する。バネ24bはバネ24aより強い
ものとする。曲管11bを通過する際、連結台車18の
重心Gは曲管の曲率に添って移動する。 【効果】 カメラ12を1回転させることにより管径を
含んだ全円周を撮影できる。連結台車18は後輪が管壁
を強く押圧するため安定して走行できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、あらゆるプラントの管
構造物のメンテナンス検査及び管内補修作業等に適用さ
れる管内走行装置に関し、特に湾曲した管内を走行する
のに適した管内走行装置係わる。
【0002】
【従来の技術】従来から、電力、ガス、化学等のプラン
トに使用されている管のメンテナンスにおいては、内壁
の亀裂、損傷、材質の劣化等の検査のためカメラ等を搭
載した管内走行装置を管外から遠隔操作することにより
管内を走行させ、目視による検査が実施されている。こ
の種の管内走行装置として、図3に示すようなハサミ機
構を利用し3輪で構成されたもの(特開昭59−104
70号公報、特開昭59−109470号公報)等があ
った。このような走行装置は中心の車輪1を駆動輪と
し、車輪1とリンク1a、1bと連結される他の2輪2
はバネ3により駆動輪と対向する円管4の母線上を管壁
を押圧して走行するものである。
【0003】ところでこのような走行装置においては鉛
直管内を走行する場合、重力に対抗して、あるいは重力
により落下せずに走行するためには、管壁を押圧する力
及び管壁との摩擦力が自重より大きくなければならな
い。しかしながら、このような駆動輪を1輪としたもの
は軽量であるため、車体を保持する点で有利ではある
が、メンテナンスのためのカメラ、検査装置、あるいは
清掃具等を搭載した場合、これらの重さが加わると、安
定性に欠いてしまうという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのため、前後輪各3
輪で構成されたもの、重量を軽減するため前輪を3輪、
後輪を2輪で構成するもの(実開昭62−170371
号公報)もあった。図4に示すように、前輪5、後輪6
はそれぞれ円周方向を3等分した位置に設けられ(図で
は表記上2輪で示す)、車体7にバネ8を介して接続さ
れるものである。前輪5は駆動用モータ9に、後輪2は
操舵用モータ10の軸にそれぞれ接続され、管外からの
遠隔操作により管内を走行させていた。
【0005】しかしながら、このような走行装置を遠隔
操作により円管内を走行させる際、いわゆるエルボと呼
ばれる曲管を通過させる際、図5に示すように、内輪5
b、6bより外輪5a、6a側に重力がかかり車体7が
管11の中心軸11aから傾いてしまった。この状態で
車体7の進行を停止させ、光軸12aを車体の方向と同
一にして搭載するカメラ12を光軸を中心にして回転さ
せて内壁の周方向を撮影すると、カメラの撮影範囲は管
軸に垂直の周方向とはならず、傾きを持った周方向、即
ち破線で示す範囲13となってしまった。そのため、エ
ルボの溶接部14を検出する場合、溶接部14全周(管
軸に垂直の周方向)を観察するためには、走行装置を前
進、後退させ、回転させることを反復しなければなら
ず、煩雑な操作を行わなければならなかった。そのた
め、作業効率も低下し、しかも完全に観察できたか判断
がむずかしかった。
【0006】本発明は上記欠点を解消するためになされ
たものであって、曲管であってもほぼ曲率半径に添って
方向転換できるため、車体が円管中心から大きく傾こと
がなく、このため搭載したカメラで周方向の溶接部の撮
影をすると、1度で行うことができる管内走行装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の管内走行装置は、円管内を走行する駆動機
構を備えた駆動台車と、駆動台車の前方に連結具により
駆動台車に連結された連結台車とを備え、連結台車は車
体と、車体にそれぞれ円管の円周方向を3等分した位置
に前後同位置に設けられた前輪及び後輪とを有し、同位
置の前輪及び後輪の1輪または2輪は車体に固定軸によ
り連結されてなり、残りの前輪及び後輪は連結台車の受
ける重力に対抗して連結台車の位置を保持する円管の内
壁を押圧する力を有するバネを介して車体に連結されて
なるものである。
【0008】更に、後輪に接続されるバネは、前輪に接
続されるバネより大きなバネ力を備えたものである。
【0009】
【作用】連結台車は連結される駆動機構を備えた駆動台
車により後方から押されることにより前進する。連結台
車の車体には前輪、後輪が連結される。前輪、後輪はそ
れぞれ円周方向を3等分した位置に同位置に設けられ
る。前輪、後輪それぞれ3輪のうち1輪または2輪は長
さが一定の固定軸により車体に連結される。残りの車輪
はバネを介して車体に連結される。固定軸、あるいはバ
ネに接続される車輪は前輪、後輪の車輪の同位置に配置
されるものとする。この時、後輪に接続されるバネを前
輪に接続されるバネより強いものとする。このような管
内走行装置を円管内を走行させ車体が湾曲部に差掛かる
時、固定軸に連結される車輪が内輪となるように、予め
走行装置の位置を変更する。走行装置は重力により外輪
に過剰な重力がかからず、ほぼ曲率半径に添って方向を
転換できる。このため、溶接部等管軸に垂直の周方向を
1回転することで撮影でき、作業効率を著しく向上させ
ることができる。
【0010】
【実施例】本発明の管内走行装置を適用した一実施例を
図面を参照して説明する。図1に示すように、管内走行
装置15は、駆動機構を装着した駆動台車16及び駆動
台車16にバネまたはユニバーサルジョイント等の連結
具17により駆動台車16の進行方向前方に接続される
連結台車18とから構成される。駆動台車16は駆動機
構である可変速モータの軸にそれぞれ接続される3輪の
駆動輪19を備える。駆動機構は可撓性のあるケーブル
管19a内のケーブルを介して管外の操作部からの信号
により制御可能となっている。駆動輪19の2輪は同一
母線上を走行し、他の1輪は、2輪と対向する母線上に
位置するものであり、図示しないバネにより円管11の
内壁を押圧するようになっている。バネは、駆動台車1
6が駆動輪19が操作されることにより管内を走行する
際、垂直管であっても駆動台車16を管11の中心軸に
安定して保持する反発力を有するものである。
【0011】連結台車18はカメラ12を搭載する車体
20を備え、車体20の前後には前輪21a、21b及
び後輪22a、22bが接続され、前輪21及び後輪2
2は、図2の正面図に示すように、それぞれ円管11の
周方向を3等分する同位置に設けられる。前輪21a、
21bまたは後輪22a、22bのうちそれぞれ同位置
の1輪の車輪21a、22aは固定軸23で車体20に
接続される。固定軸23は車体20の中心軸20aから
車輪21a、車輪22aがそれぞれ管内壁に接する点ま
での距離が管径の半径に相当する長さになるような長さ
を有する。
【0012】また、残りの車輪21b、22bはバネ2
4a、24bを介して車体20に接続される。バネ24
a、24bは車体20と車輪21b、22bが管内壁に
接する点までの距離を調整すると共に、車輪21b、2
2bが管内壁を押圧し連結台車18の受ける重力に対抗
して連結台車18の位置の保持を可能とする円管11の
内壁を押圧する力を有するものである。後輪22bに連
結されるバネ24bは前輪21bに連結されるバネ24
aより強い押圧力を有し、前輪21bが連結台車18の
位置を保持する力で管内壁を押圧すればよいのに対し、
連結台車18の位置を保持するために管内壁を押圧する
と共に、駆動台車16により後方から押されたり、引戻
されたりする力に対抗し、連結台車18を進退可能とな
らしめるものである。
【0013】連結台車18に搭載されるカメラ12はケ
ーブル管19a内のケーブルに接続される図示しない焦
点距離調整するギヤードモータ、カメラ軸を傾斜させる
ギヤードモータを有するものである。また、カメラ12
が映像を捉えるのに必要な光量が確保できるような構成
になっている。このような構成の管内走行装置15を用
いて、管内壁を検出するには、駆動台車16の前方に連
結具17でカメラ12を搭載した連結台車18を連結
し、円管11内に挿入する。ケーブル管19a内のケー
ブルを介して駆動台車16の可変速モータ及び操舵用モ
ータを操作し、駆動台車16の駆動輪19を管内壁を所
望の押圧力で押圧し、管中心に駆動台車16を保持する
と共に、駆動機構の推進力が走行装置を進行させ得るよ
うに押圧する。連結台車18は駆動台車16に押され、
固定軸23に連結された車輪21a、22aと、バネ2
4a、24bにそれぞれ連結された前輪21b、後輪2
2bが管内壁を押圧することにより、管中心に車体を保
持されて管内を進行する。
【0014】管内走行装置15が曲管11bを通過する
場合、予め連結台車18の固定軸23に連結される車輪
21a、22aが内輪側になるように、駆動台車16の
駆動輪19を操作する。固定軸23に連結される車輪2
1a、22aが内輪側に設定されると、連結台車18の
重量Wは前輪21a及び後輪22aから等距離l0の重
心Gに負荷される。この時、車体20の中心軸20aは
曲管11bの中心軸11aの接線と同一方向になり、連
結台車18の重心Gは常に曲管11bの中心軸11aを
通過する。このため、走行装置が曲管11bを通過する
時であっても、管の中心軸から車体が外れてしまうこと
がない。このため、走行装置を停止させ、所望の角度に
カメラ12を傾斜させ、溶接部14の目視したい部分を
カメラで捉え合焦し、映像を捉えることができる光を照
射させて、カメラ12を回転させる。カメラ12を1回
転させることにより、管径方向12bの全周に亘った映
像を1回転で捉えることができる。そのため、カメラ1
2を搭載した連結台車18を進退させその度に、カメラ
12を回転させる煩雑な動作を操作する必要がない。管
壁からの受信信号はケーブル管19a内のケーブルを経
由して送出され、外部においてモニタ処理できるように
なっている。
【0015】また、固定軸に連結された車輪が管壁に接
する点と車体の中心軸までの距離が管径の半分の長さで
なくとも、連結台車の重心が曲管の曲率に添って移動す
ることは変りないため、カメラが捉える映像範囲は曲管
の径方向に垂直な周方向の管内壁となる。そのため、固
定軸に連結された車輪が管壁に接する点と車体の軸まで
の距離が管径の半分の長さと比較して長短があっても、
カメラを1回転させることにより、1度で全周方向を捉
えることができる。
【0016】以上の説明は本発明の一実施例の説明であ
って、本発明はこれに限定されない。即ち、固定軸に連
結される車輪は前後輪それぞれ1輪に限らず、2輪とし
てもよい。また、駆動台車は3輪のものに限定されるも
のではなく、管内を走行できるものならば、何れのもの
であってもよい。また、管内壁の状態を検知するものに
限らず、清掃等を行う場合であっても、曲管の中心軸を
走行できるため、好適に用いられる。
【0017】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の管内走行装置によれば、前輪、後輪それぞれ3輪の
うち1輪または2輪を固定軸を介して、他の車輪のうち
後輪を前輪より強いバネを介して車体に接続した連結台
車を後方から駆動台車で進行、後退させるようにしたた
め、連結台車はスムースに従動させることができる。ま
た、曲管を走行する際、連結台車の重心は管中心軸を通
過させることができる。このため、連結台車に搭載され
たカメラで検知する際、連結台車を停止させカメラを1
回転させることで、溶接部等管内壁の管径を含んだ全周
の映像を的確に捉えることができ、作業効率を著しく向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図。
【図2】図1に示す一実施例の要部を示す構成図。
【図3】従来例を示す構成図。
【図4】従来例を示す構成図。
【図5】従来例による管内走行状態を示す図。
【符号の説明】
11‥‥‥円管 15‥‥‥管内走行装置 16‥‥‥駆動台車 17‥‥‥連結具 18‥‥‥連結台車 19‥‥‥駆動輪(駆動機構) 20‥‥‥車体 21、21a、21b‥‥‥前輪 22、22a、22b‥‥‥後輪 23‥‥‥固定軸 24a、24b‥‥‥バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 茂 広島県呉市三条2丁目4番10号 株式会社 シーエックスアール内 (72)発明者 白石 時宜 広島県呉市三条2丁目4番10号 株式会社 シーエックスアール内 (72)発明者 友部 茂信 広島県呉市三条2丁目4番10号 株式会社 シーエックスアール内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円管内を走行する駆動機構を備えた駆動台
    車と、前記駆動台車の前方に連結具により連結された連
    結台車とを備え、前記連結台車は車体と、前記車体にそ
    れぞれ前記円管の円周方向を3等分した位置に前後同位
    置に設けられた前輪及び後輪とを有し、同位置の前記前
    輪及び前記後輪の1輪または2輪は前記車体に固定軸に
    より連結されてなり、残りの前記前輪及び前記後輪は前
    記連結台車の受ける重力に対抗して前記連結台車の位置
    を保持する前記円管の内壁を押圧する力を有するバネを
    介して前記車体に連結されてなることを特徴とする管内
    走行装置。
  2. 【請求項2】前記後輪に接続される前記バネは、前記前
    輪に接続される前記バネより大きなバネ力を備えたこと
    を特徴とする請求項第1項記載の管内走行装置。
JP14482593A 1993-06-16 1993-06-16 管内走行装置 Pending JPH079991A (ja)

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