JPH08338831A

JPH08338831A - 壁面検査装置

Info

Publication number: JPH08338831A
Application number: JP7144788A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hayata; 隆早田; Hirotaka Nakahara; 宏尊中原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【構成】壁面に吸着する手段を持つ車輪１０と、車輪１
０と接続し、これを駆動する駆動機構２０と、駆動機構
２０を自由度を有して保持するサスペンション機構３０
と、サスペンション機構３０を支持する車体４０と、車
体４０に取付けられて壁面を検査する検査手段とから構
成される壁面検査装置において、車輪１０を車体４０の
中央付近に配置している。【効果】平坦な壁面だけでなく、曲率を有する壁面で
も、安定走行し、信頼性の高い検査及び狭あい部の検査
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、壁面に吸着して走行す
る壁面検査装置に係り、特に、曲率を有した壁面でも安
定走行し、狭あい部を検査する壁面検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】壁面に吸着して走行する壁面走行装置の
従来技術には、例えば特開平2−92788号公報の磁気吸着
して走行するクローラ型壁面走行機構がある。この技術
は、吸着力不足による脱落を防止するため接触面積を大
きくして吸着力を得るクローラ方式である。クローラ方
式の操舵方法は、左右１対のクローラの速度をそれぞれ
変え、あるいは一方のクローラを逆回転させて方向転換
を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、方
向転換をする操舵時にクローラと接触する走行面との横
滑りを発生する範囲が広く、従って、大きな摩擦力が発
生するために余分な動力を必要とする。さらに、壁面走
行装置は、脱落防止の観点から自重を軽量化する必要性
があるが、前述のように余分な動力を必要とすることと
クローラ自体の構造から軽量化することは困難である。
また、曲率を有する壁面で走行し操舵するときを考える
と、操舵する角度によって走行面である壁面の曲率が変
化する。その結果、クローラと壁面の間にギャップが生
じ、壁面に接触しないクローラ部分が発生する。よっ
て、吸着力が低下して、走行装置ががたついたり横滑り
する恐れがある。さらに、脱落する危険性もある。

【０００４】本発明の目的は、曲率を有する壁面でも安
定走行する軽量及び小型な壁面検査装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、壁面に
吸着する手段を持つ車輪と、前記車輪と接続し、これを
駆動する駆動機構と、前記駆動機構を自由度を有して保
持するサスペンション機構と、前記サスペンション機構
を支持する車体と、前記車体に取付けられて壁面を検査
する検査手段とから構成される壁面検査装置において、
車輪を車体の左右へ少なくとも１対は配置したことを特
徴とする壁面検査装置により達成される。

【０００６】本発明の目的は、前記車輪を前記車体の中
央付近に配置したことを特徴とする壁面検査装置により
達成される。好ましくは、前記検査手段が超音波探触
子、または、カメラであることにより達成される。好ま
しくは、前記車輪が磁気車輪、または、前記車輪の走行
面に粘着性物質を塗布した車輪であることにより達成さ
れる。

【０００７】

【作用】請求項１の壁面検査装置において、壁面に吸着
する手段を持つ車輪のため、壁面検査装置が壁面に吸着
できる。また、車輪であるためクローラに比べ軽量化，
小型化が図れる。車輪を接続し、これを駆動する駆動機
構に電力を供給すると駆動力が生じ、その駆動力によっ
て車輪が回転する。車体の左右へ少なくとも１対は配置
した車輪にそれぞれ同じ回転数を与えると直進し、異な
る回転数を与えると操舵やその場回転する。よって、操
舵機構を不要とするので、軽量化，小型化できる。曲率
を有する壁面で操舵やその場回転したときに、走行面で
ある壁面の曲率が変化するが、駆動機構を自由度を有し
て保持するサスペンション機構によって、車輪の走行面
全体が、壁面に吸着しているため、ギャップを生じず、
安定走行できる。また、車輪付近にサスペンション機構
を設けず、駆動機構自体に自由度を持たせるサスペンシ
ョン機構のため、サスペンションの構造が単純にでき
る。壁面を検査する検査手段は、溶接線の検査や表面観
察などを行う。その結果、壁面走行装置は、軽量及び小
型となり、かつ、安定走行し、信頼性の高い検査が可能
になる。また、曲率を有さない壁面を安定走行する。

【０００８】請求項２に係わる壁面検査装置において、
車輪を車体の中央付近に配置したことにより、車輪の間
隔が狭いため、車輪と走行面の接触面積を小さくでき
る。よって、より小さい曲率を有する壁面の走行時や、
操舵やその場回転時に走行面である壁面の曲率が大きく
変化しても、車輪と走行面の接触面積は一定であり、壁
面検査装置は安定走行できる。

【０００９】請求項３に係わる壁面検査装置において、
検査手段が超音波探触子であるため、壁面や溶接線を非
破壊検査できる。

【００１０】請求項４に係わる壁面検査装置において、
検査手段がカメラであるため、表面の目視検査ができ
る。

【００１１】請求項５に係わる壁面検査装置において、
車輪が磁気車輪であるため、磁性体の壁面に吸着でき
る。

【００１２】請求項６に係わる壁面検査装置において、
車輪が粘着性物質を塗布した車輪であるため、磁性体及
び非磁性体の壁面に吸着できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。

【００１４】〈第１の実施例〉図１に本発明の第１実施
例を示す。壁面検査装置は、曲率を有する壁面として配
管８０に吸着している。壁面検査装置は、以下の構成に
なっている。壁面に吸着する手段を持つ車輪として磁気
車輪１０を用い、車体１０の左右に２対配置している。
車輪１０と接続し、これを駆動する駆動機構として、モ
ータ２０と減速機２１を用いている。駆動機構２０，２
１を自由度を有して保持するサスペンション機構３０
は、車体４０を支持されている。壁面を検査する検査手
段として、超音波探触子５０を車体４０の中央部に配置
している。超音波探触子５０は、ばね（図示せず）を介
して取付けている。次に、各動作を説明する。モータ２
０に電力を供給すると、駆動力が生じ、減速機２１を介
して、磁気車輪１０に伝達される。図２は、壁面検査装
置の走行状態を示している。４個の磁気車輪１０ａ，１
０ｂ，１０ｃ，１０ｄにそれぞれ同じ回転数を与える
と、図２に示す走行状態６０ａのように、配管８０の周
方向に走行する。また、磁気車輪１０ａ，１０ｂと磁気
車輪１０ｃ，１０ｄに等しい回転数を与えると、先述の
ように配管８０の周方向に走行する。磁気車輪１０ａ，
１０ｂと磁気車輪１０ｃ，１０ｄに異なる回転数を与え
ると、操舵することができ、図２に示す走行状態６０ｂ
のように配管８０を螺旋状に走行する。次に、図３を利
用して、サスペンション機構３０を説明する。図３
（ａ）の治具３１の円柱部分を図３（ｂ）のように治具
３２で底面１１にセットする。治具３１は、治具３２に
より、底面１１に完全に固定されていないため、治具３
１の円柱部分を中心に回転運動することができる。次に
図３（ｃ）のように駆動機構２０，２１の中心部付近を
ねじ３３で治具３１と固定する。これで駆動機構２０，
２１は治具３１の円柱部分を中心に回転運動することが
できる。図４は、図２に示す走行状態６０の矢視図であ
る。図４（ａ）は、走行状態６０ａのＡ矢視図、図４
（ｂ）は、走行状態６０ｂのＢ矢視図である。操舵時に
は、走行面の曲率が変化するため、図４（ｂ）のように
なるが、サスペンション機構３０の働きで、磁気車輪１
０、と駆動機構２０，２１が曲率の変化に対応でき、安
定走行する。また、安定走行により超音波探触子５０の
検査の信頼性も高くなる。

【００１５】〈第２の実施例〉図８に本発明の第２実施
例を示す。本発明の第２実施例は、第１実施例の４個の
磁気車輪１０を車体４０の中央付近に配置したものであ
る。また、検査手段としての超音波探触子５０を用い、
車体１０の端部に配置している。第２実施例の壁面検査
装置は、第１実施例と同様にモータ２０に電力を供給す
ると、駆動力が生じ、減速機２１を介して、磁気車輪１
０に伝達される。磁気車輪１０ａ，10ｂと磁気車輪１０
ｃ，１０ｄに等しい回転数を与えると、図２（ａ）の走
行状態６０ａのように配管８０の周方向に走行できる。
磁気車輪１０ａ，１０ｂと磁気車輪１０ｃ，１０ｄに異
なる回転数を与えると、操舵することができ、図２の走
行状態６０ｂのように配管８０を螺旋状に走行できる。
また、その場回転も容易にできる。図６には、図４と同
様に、走行状態の矢視図を示す。また、超音波探触子５
０は、図示していない。図６（ａ）は、周方向走行時、
図６（ｂ）は、螺旋走行時の矢視図である。図６（ａ）
からも分かるように、磁気車輪１０を車体４０の中央部
に配置したことで磁気車輪１０の間隔が狭くなり、４個
の磁気車輪１０で１個の磁気車輪のような感じになる。
また、大きな操舵をしたとき、走行面の曲率が大きく変
化しても、図６（ｂ）のように磁気車輪１０の配置とサ
スペンション機構３０の働きで、曲率の変化に対応で
き、安定走行する。図７は、図５のＡ矢視図である。図
７から分かるように曲面走行装置は、偏平型に小型化可
能であるため、図８のように二重配管の隙間８２のよう
な狭あい部も走行できる。超音波探触子５０は、図示し
ていない。

【００１６】〈第３の実施例〉図９に、本発明の第３実
施例を示す。本発明の第３実施例は、第２実施例におけ
る検査手段を超小型カメラ５１にして、車体４０に取付
けている。超小型カメラ５１によって、配管８０表面の
目視検査ができる。

【００１７】〈第４の実施例〉図には示さないが、本発
明の第４実施例は、第１実施例，第２実施例，第３実施
例の検査手段に超音波探触子、または、カメラを新たに
取付ける、その結果、２種類の検査が同じにでき、検査
時間の短縮になる。

【００１８】〈第５の実施例〉図には示さないが、本発
明の第５実施例は、第１実施例，第２実施例における壁
面に吸着する手段を持つ車輪を磁気車輪から、走行面に
粘着テープを巻いた粘着車輪にする。その結果、磁気車
輪では吸着できない非磁性体の壁面も走行できる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１及び請求項２に係わる壁面検査
装置において、壁面に吸着する手段に車輪を用いたこと
とサスペンション機構が単純なため軽量化，小型化が図
れる。また、曲率を有した壁面で操舵やその場回転した
ときに、走行面である壁面の曲率が変化しても、駆動機
構を自由度を有して保持するサスペンション機構によ
り、車輪と走行面との接触面積は一定であり、安定走行
できる。その結果、壁面走行装置は、軽量及び小型とな
り、かつ、安定走行し、信頼性の高い検査が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す説明図。

【図２】図１の走行状態を示す説明図。

【図３】サスペンション機構の詳細を示す説明図。

【図４】図２の走行状態の説明図。

【図５】本発明の第２実施例を示す説明図。

【図６】第２実施例の走行状態を示す説明図。

【図７】図５の説明図。

【図８】第２実施例の走行状態を示す説明図。

【図９】本発明の第３実施例示す説明図。

【符号の説明】

１０…磁気車輪、２０…モータ、２１…減速機、３０…
サスペンション、４０…車体、５０…超音波探触子、８
０…配管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】壁面に吸着する手段を持つ車輪と、前記車
輪と接続し、これを駆動する駆動機構と、前記駆動機構
を自由度を有して保持するサスペンション機構と、前記
サスペンション機構を支持する車体と、前記車体に取付
けられて壁面を検査する検査手段とから構成される壁面
検査装置において、前記車輪を車体の左右へ少なくとも
一対は配置したことを特徴とする壁面検査装置。
【請求項２】前記車輪を前記車体の中央付近に配置した
請求項１に記載の壁面検査装置。
【請求項３】前記検査手段が超音波探触子である請求項
１または２に記載の壁面検査装置。
【請求項４】前記検査手段がカメラである請求項１また
は２に記載の壁面検査装置。
【請求項５】前記車輪が磁気車輪である請求項１または
２に記載の壁面検査装置。
【請求項６】前記車輪の走行面に粘着性物質を塗布した
車輪である請求項１または２に記載の壁面検査装置。