説明

内張り材検査装置

【課題】管路を内張りした内張り材の検査を短時間で行う。
【解決手段】超音波送信部31を構成するタイヤ部材41の外周面41a、及び、超音波受信部32を構成するタイヤ部材51の外周面51aを、内張り材2の内面2aに接触させた状態で、超音波送信部31から内張り材2に超音波を送信しつつ、検査装置を管路1に沿って走行し、この間、超音波受信部32において伝播されてきた超音波を受信することにより、内張り材2の超音波送信部31と超音波受信部32との間の領域の硬化状態を、その全長にわたって検査する。このとき、水吐出ノズル34からタイヤ部材41、51の外周面41a、51aに接触媒質としての水を吐出し続ける。また、旋回機構により検査部21を所定角度ずつ旋回させて、上述した検査を繰り返し行うことにより、内張り材2の全周にわたって、硬化状態の検査を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管路に内張りされた硬化性樹脂を含む内張り材の検査を行うための内張り材検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
水道管、下水道管、ガス管などの管路を、熱硬化性樹脂が含浸された内張り材など、硬化性樹脂を含む内張り材で内張りすることによって、補修又は補強することが一般に知られている。また、このように管路を内張り材で内張りした後に、内張り材の硬化性樹脂が硬化しているか否かなどの検査を行うことが知られている。例えば、特許文献1では、管路に内張りされた内張り材の内面に超音波探触子を接触させ、この超音波探触子により、内張り材に向けて超音波を送信するとともに、反射して戻ってきた超音波を受信し、受信した超音波の特性によって、内張り材の超音波探触子を接触させた部分における硬化性材料の硬化状態の検査を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−168503号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載されている検査方法では、内張り材のうち、探触子を接触させた部分の硬化状態しか一度に検査できないので、例えば、内張り材全体など、内張り材のある程度広い領域における硬化状態を検査するためには、内張り材の内面の各部分に探触子を接触させて超音波の送受信を行うといった動作を何度も繰り返す必要があり、硬化状態の検査に多大な時間がかかってしまう。
【0005】
本発明の目的は、短時間で内張り材の検査をすることが可能な内張り材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】
【0006】
第1の発明に係る内張り材の検査方法は、硬化性樹脂を含む内張り材によって内張りされた管路内を走行する走行部と、前記走行部に設けられており、前記内張り材の内面に接触しているとともに、前記走行部の走行に合わせて転がり、前記内張り材の内面との接触面から前記内張り材に向けて超音波を送信する超音波送信部と、前記走行部に設けられており、前記管路の周方向に前記超音波送信部と離隔して、前記内張り材の内面に接触しているとともに、前記走行部の走行に合わせて転がり、前記内張り材の内面との接触面において、前記超音波送信部から送信されて前記内張り材を伝播してきた超音波を受信する超音波受信部とを備えていることを特徴とする。
【0007】
本発明によると、超音波受信部が受信した超音波の特性により、内張り材の、超音波送信部と超音波受信部との間の領域を一度に検査することができる。また、走行部を管路に沿って走行させることにより、内張り材の、超音波送信部と超音波受信部との間に位置する、管路に沿って延びた領域を、短時間で連続的に検査することができる。
【0008】
第2の発明に係る内張り材検査装置は、第1の発明に係る内張り材検査装置において、前記超音波送信部及び前記超音波受信部の前記内張り材との接触面に接触媒質を塗布する接触媒質塗布部をさらに備えていることを特徴とする。
【0009】
本発明によると、接触媒質により超音波送信部及び超音波受信部と内張り材との間の隙間が埋められるなどして、超音波送信部から内張り材に伝播する超音波、及び、内張り材から超音波受信部に伝播する超音波にノイズが入りにくくなるため、内張り材を精度よく検査することができる。
【0010】
第3の発明に係る内張り材検査装置は、第2の発明に係る内張り材検査装置において、前記接触媒質が水であって、前記接触媒質塗布部は、前記走行部の走行中に前記超音波送信部及び前記超音波受信部の前記内張り材の内面との接触面に前記接触媒質を吐出し続けることによって水を塗布することを特徴とする。
【0011】
本発明によると、走行部の走行中に、超音波送信部及び超音波受信部の内張り材の内面との接触面に接触媒質として水を吐出して塗布することにより、検査時間を短縮することができる。また、走行部の走行中に接触媒質塗布装置から水を吐出し続けた場合には、水の消費量が多くなるが、例えば、管路の外部の水源(水道、容器、タンクなど)から水を供給するなどすれば、吐出し続けるための水を比較的容易に確保することができる。
【0012】
第4の発明に係る内張り材検査装置は、第1〜第3のいずれかの発明に係る内張り材検査装置において、前記超音波送信部と前記超音波受信部とを、前記管路の周方向に一体的に旋回させる旋回部をさらに備えていることを特徴とする。
【0013】
本発明によると、旋回部により超音波送信部と超音波受信部を所定角度ずつ旋回させ、そのつど、内張り材の検査を行うことにより、内張り材を全周にわたって検査することができる。
【0014】
第5の発明に係る内張り材検査装置は、第1〜第4のいずれかの発明に係る内張り材検査装置において、前記超音波送信部及び前記超音波受信部を、前記内張り材の内面に対して接離させる接離機構をさらに備えていることを特徴とする。
【0015】
本発明によると、検査を行うとき以外に、超音波送信部及び超音波受信部を内張り材の内面から離隔させた状態で走行部を走行させることができ、これにより、超音波送信部及び超音波受信部の負担を低減することができる。
【0016】
第6の発明に係る内張り材検査装置は、第1〜第5のいずれかの発明に係る内張り材の検査装置において、前記内張り材の内面に接離可能に構成されており、前記内張り材の内面に接触した状態で前記内張り材に向けて超音波を送信するとともに、反射して戻ってきた当該超音波を受信する超音波送受信部をさらに備えていることを特徴とする。
【0017】
本発明によると、超音波送信部と超音波受信部とを用いた検査により、内張り材の異常がある部分を含む領域などが特定された場合に、当該領域の各部分についてのみ、超音波送受信部による超音波の送受信を行って検査を行うことにより、検査時間を極力抑えつつ、内張り材の異常がある部分などを精度よく特定することなどが可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、超音波受信部が受信した超音波の特性により、内張り材の、超音波送信部と超音波受信部との間の領域を一度に検査することができる。また、走行部を管路に沿って走行させることにより、内張り材の、超音波送信部と超音波受信部との間に位置する、管路に沿って延びた領域を、短時間で連続的に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施の形態に係る検査装置の平面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る検査装置の側面図である。
【図3】検査ユニットの検査部を図1の矢印IIIの方向から見た図である。
【図4】タイヤ部材の外周面を内張り材の内面に接触させた状態における、図2に対応する図である。
【図5】タイヤ部材の外周面を内張り材の内面に接触させた状態における、図3に対応する図である。
【図6】超音波探触子を内張り材の内面に接触させた状態における、図2に対応する図である。
【図7】超音波探触子を内張り材の内面に接触させた状態における、図3に対応する図である。
【図8】変形例1の図3相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【0021】
本実施の形態では、図1〜図3に示すように、水道管、下水管、ガス管などの略直線状に延びた管路1を、熱硬化性樹脂を含む内張り材2によって内張りし、その後、内張り材2によって内張りされた管路1内に検査装置10を配置して、後述するように、内張り材2の硬化状態を検査する。ここで、熱硬化性樹脂を含む内張り材2とは、繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた内張り材や、繊維層の表面に増粘された熱硬化性樹脂層が積層された内張り材などのことである。
【0022】
検査装置10は、走行台車11と検査ユニット12とを備えている。走行台車11は、図示しないモータなどによって駆動されることにより、管路1に沿って走行し、これにより、検査装置10が管路1に沿って走行する。走行台車11の上面には、カメラ13が配置されている。カメラ13は、撮影した映像のデータを図示しない配線などにより、管路1の外部に出力し、これにより、管路1の外部において、カメラ13によって撮影された映像を見て検査装置10の位置などを確認することができる。
【0023】
また、走行台車11の走行方向(図1の左右方向)に関する一方の端部(図1における左端部)には、旋回機構14が設けられており、旋回機構14に、検査ユニット12が取り付けられている。旋回機構14は、管路1の軸方向に延びた旋回軸14aを中心に検査ユニット12を旋回させる。
【0024】
検査ユニット12は、旋回機構14に取り付けられた検査ユニット本体12aに、検査部21、昇降部22、カメラ23、支持タイヤ24などが設けられたものである。検査部21は、超音波送信部31、超音波受信部32及び2つの水吐出ノズル34を備えている。
【0025】
超音波送信部31は、タイヤ部材41と超音波送信素子42とを備えている。タイヤ部材41は、その外壁部分がシリコン材料などにより構成されているとともに、内部に液体が充填された略円柱形状の部材であり、その外周面41aが、内張り材2の内面2aと対向するように配置されている。また、タイヤ部材41は、軸43に回動自在に支持されている。
【0026】
軸43は、その一端部において、パンタグラフ機構44により支持されている。パンタグラフ機構44は、軸固定部材45、レール46、2つのスライダ47、スプリング48、2対の連結部材49などを有している。
【0027】
軸固定部材45には、軸43が固定されている。レール46は、検査装置10の走行方向に延びており、昇降部22の後述する昇降フレーム72に取り付けられている。2つのスライダ47は、レール46に移動自在に取り付けられている。スプリング48は、レール46に取り付けられており、図2において右側に配置されたスライダ47を左側に配置されたスライダ47に向けて付勢している。なお、本実施の形態では、2つのスライダ47がともにレール46に移動自在に取り付けられているが、スライダ47のうち、スプリング48と反対側のスライダ47については、レール46に固定されていてもよい。
【0028】
2対の連結部材49は、軸固定部材45と2つのスライダ47とを連結している。より詳細に説明すると、2対の連結部材49のうち1対の連結部材49は、その一端部及び他端部が、それぞれ、軸固定部材45の図2における右端部、及び、図2における右側のスライダ47に揺動自在に支持されている。また、もう1対の連結部材49は、その一端部及び他端部が、それぞれ、軸固定部材45の図2における左端部、及び、図2における左側のスライダ47に揺動自在に支持されている。そして、このように配置された2対の連結部材49は、図2の方向から見て、略ハの字に配置されている。
【0029】
超音波送信素子42は、超音波を送信するための素子であって、液体が充填されたタイヤ部材41の内部における、管路1の径方向外側の端部近傍に配置されており、内張り材2の内面2aと対向している。また、超音波送信素子42は、タイヤ部材41を支持する軸43に固定されており、後述するように、タイヤ部材41が転がっても、タイヤ部材41の内部における、管路1の径方向外側の端部近傍に配置された状態に保持される。
【0030】
超音波受信部32は、タイヤ部材51及び超音波受信素子52を備えている。タイヤ部材51は、タイヤ部材41と同様の構成を有するものであって、その外周面51aが、内張り材2の内面2aのうち、タイヤ部材51の外周面51aと対向している部分から、管路1の軸を中心に図3の反時計回り方向に90°程度離隔した部分と対向するように配置されている。
【0031】
また、タイヤ部材51は、軸53を中心に回動自在に支持されている。軸53は、軸43と同様、パンタグラフ機構44に支持されている。超音波受信素子52は、超音波を受信するための素子であって、タイヤ部材51の内部における、管路1の径方向外側の端部近傍に配置されており、内張り材2の内面2aと対向している。また、超音波受信素子52は、タイヤ部材51を支持する軸53に固定されており、後述するように、タイヤ部材51が転がっても、タイヤ部材51の内部における、管路1の径方向外側の端部近傍に配置された状態に保持される。
【0032】
2つの水吐出ノズル34は、昇降部22の後述する昇降フレーム72に設けられており、それぞれ、タイヤ部材41、51の、走行台車11の走行方向の下流側に、その先端部が、タイヤ部材41の外周面41a及びタイヤ部材51の外周面51aと対向するように配置されている。また、水吐出ノズル34の先端部と反対側の端部は、図示しないチューブなどを介して、管路1の外部の水源(水道、容器、タンクなど)に接続されている。そして、2つの水吐出ノズル34は、走行台車11の走行方向下流側から、外周面41a、51aに向けて水(接触媒質)を吐出して、外周面41a、51aに水を塗布する。
【0033】
昇降部22(接離機構)は、モータ71、昇降フレーム72等を備えており、モータ71と昇降フレーム72とが、図示しないギアなどを介して接続されている。そして、モータ71を駆動すると、昇降フレーム72が昇降し、これにより、検査部21(超音波送信部31、超音波受信部32、水吐出ノズル34)が一体的に昇降する。
【0034】
そして、検査部21を昇降させることにより、超音波送信部31(タイヤ部材41の外周面41a)及び超音波受信部32(タイヤ部材51の外周面51a)を、内張り材2の内面2aに対して接離させることができる。
【0035】
カメラ23は、検査装置10の走行方向に関する検査ユニット12の一方の端部(図1の左端部)に取り付けられており、撮影した映像のデータを、図示しない配線などを介して管路1の外部に出力する。また、カメラ23は、図示しないモータなどにより検査装置10の幅方向(図1の上下方向)に延びた軸23aを中心に回動させることができるようになっている。
【0036】
カメラ23は、撮影した映像のデータを図示しない配線により、管路1の外部に出力し、これにより、管路1の外部において撮影された映像を見て、後述するように、検査装置10の位置、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aや後述の超音波探触子61が内張り材2の内面2aに接触していることなどを確認することができる。
【0037】
支持タイヤ24は、支持部材81に回転自在に支持されている。支持部材81は、図示しないギアなどを介して、昇降部22を構成するモータ71に接続されており、モータ71を駆動すると、検査部21の昇降に連動して昇降する。ただし、支持部材81は、検査部21の上昇時には降下し、検査部21の降下時には上昇する。そして、これにより、支持タイヤ24の外周面24aは、タイヤ部材41、51とともに、内張り材2の内面2aに接離する。
【0038】
また、図示は省略するが、検査装置10には、管路1の外部から検査装置10に電力を供給するための配線、管路1の外部において検査装置10を制御するための配線、超音波受信素子52において受信された超音波を管路1の外部に出力するための配線、水を供給するためのホースやチューブなどが接続されている。
【0039】
次に、超音波送信部31及び超音波受信部32を用いて、内張り材2の硬化状態を検査する方法について説明する。
【0040】
超音波送信部31及び超音波受信部32を用いて、内張り材2の硬化状態を検査するためには、検査装置10を、内張り材2により内張りされた管路1内の一方の端部に配置し、図4、図5に示すように、モータ71を駆動して、検査部21を上昇させるとともに支持部材81を降下させることにより、タイヤ部材41、51の外周面41a、51a及び支持タイヤ24の外周面24aを、内張り材2の内面2aに接触させる。
【0041】
このとき、図4に示すように、カメラ23を図中右方に向けることにより、管路1の外部において、カメラ23により撮影された、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aと内張り材2の内面2aとの接触部近傍の映像を基に、外周面41a、51aが内面2aに接触していることを確認する。
【0042】
タイヤ部材41、51の外周面41a、51aを内張り材2の内面2aに接触させると、タイヤ部材41、51は、内張り材2から下方に押され、軸固定部材45及び、軸固定部材45に支持された連結部材49の上端部が下方に移動する。これにより、略ハの字に配置された2対の連結部材49の下端部を支持する2つのスライダ47が、互いに離れる方向に移動しようとする。しかしながら、このとき、スプリング48により一方のスライダ47に、他方のスライダ47に向かう力が生じ、これに連動して、連結部材49の上端部及び軸固定部材45には上向きの力が生じる。そして、この力によって、タイヤ部材41、51が内張り材2の内面2aに押し付けられ、外周面41a、51aと、内面2aとが密着する。また、このとき、内張り材2がタイヤ部材41、51を下方に押す力は、支持タイヤ24によって受け止められるため、検査装置10の姿勢が保持される。
【0043】
そして、この状態で、超音波送信素子42から超音波を送信させつつ、走行台車11により、検査装置10を、内張り材2により内張りされた管路1を一方の端から他方の端まで走行させ、この間、超音波受信素子52において超音波を受信する。このとき、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aが内張り材2の内面2aに接触しているため、検査装置10を走行させると、上述したようにタイヤ部材41、51(超音波送信部31及び超音波受信部32)が転がって、管路1に沿って移動する。
【0044】
また、検査装置10の走行中、水吐出ノズル34からタイヤ部材41、51の外周面41a、51aに水を吐出し続ける。
【0045】
なお、検査装置10を走行させる際には、カメラ23を図4の左方に向け(図1、図2の向きにし)、カメラ13、23により撮影された映像を基に、管路1の外部において検査装置10の位置などを確認する。
【0046】
ここで、超音波送信素子42は、外周面41aのうち内面2aと接触している部分から内張り材2に向けて超音波を送信する。送信された超音波は、主に、内張り材2の超音波送信素子42と超音波受信素子52との間の領域を通って超音波受信素子52に到達し、超音波受信素子52はこの超音波を受信する。
【0047】
このとき、内張り材2の超音波送信素子42と超音波受信素子52との間の領域に、熱硬化性樹脂が硬化していない部分があると、その部分において超音波の反射が生じるため、内張り材2の上記領域に、熱硬化性樹脂が硬化していない部分がある場合とない場合とで、超音波受信素子52において受信される超音波の特性が異なる。
【0048】
したがって、超音波受信素子52において受信した超音波を分析することにより、内張り材2の超音波送信素子42と超音波受信素子52との間の領域に、熱硬化性樹脂が硬化していない部分があるか否か(硬化状態)を一度に検査することができる。具体的には、例えば、予め、熱硬化性樹脂が硬化している内張り材2について、上述の方法により、超音波受信素子52において超音波を受信してその特性を記録しておき、この超音波の特性と、実際の検査によって得られた超音波の特性とを比較することによって、内張り材2の上記領域に、熱硬化性樹脂が硬化していない部分があるか否かを検査することができる。
【0049】
また、検査装置10を管路1の一方の端から他方の端まで走行させれば、内張り材2の超音波送信素子42と超音波受信素子52との間に位置する、管路1に沿ってその全長にわたって延びた領域を短時間で連続的に検査することができる。
【0050】
さらに、本実施の形態では、検査装置10の走行中、水吐出ノズル34からタイヤ部材41、51の外周面41a、51aに水を吐出し続けているため、互いに接触する外周面41a、51aと、内張り材2の内面2aとの間には、接触媒質としての水が介在することとなる。したがって、外周面41a、51aと内面2aとの間の隙間が埋められるなどして、超音波受信素子52において受信される超音波に入るノイズが低減される。
【0051】
また、本実施の形態では、検査装置10の走行中に、水吐出ノズル34から水を吐出し続けることにより、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aに水を塗布しているので、検査装置10を走行させる前に、予め、外周面41a、51aに水を塗布したり、検査の途中で、検査装置10の走行を止めて、外周面41a、51aに水を塗布したりする必要がない。したがって、内張り材2の硬化状態の検査を短時間で行うことができる。
【0052】
また、本実施の形態では、検査装置10の走行中に水吐出ノズル34から水を吐出し続けるため、水の消費量が多くなるが、接触媒質として用いる水は、検査装置10の走行中に、管路1の外部の水源(水道、容器、タンクなど)から比較的容易に供給することができるため、検査装置10に大型のタンクを設けるなどしなくても、検査装置10の走行中に、水吐出ノズル34から吐出し続けるのに必要な量の水を供給することができる。
【0053】
次に、モータ71を駆動して、検査部21を降下させるとともに、支持部材81を上昇させることにより、タイヤ部材41、51の外周面41a、51a及び支持タイヤ24の外周面24aを内張り材2の内面2aから離隔させてから、走行台車11により、検査装置10を反対方向に移動させて最初の位置に戻す。ここで、外周面41a、51aを内面2aから離隔させているのは、検査を行うとき以外に、超音波送信部31及び超音波受信部32にかかる負担を低減するためである。
【0054】
以下、旋回機構14により検査ユニット12を約90°ずつ旋回させ、検査ユニット12を最初の状態から図5の時計回り方向に90°、180°、270°回転させた状態で、それぞれ、上述したのと同様の方法で、内張り材2に熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域があるか否かを検査する。これにより、内張り材2の全周について、熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域があるか否かの検査を行うことができる。
【0055】
次に、超音波送信部31と超音波受信部32とを用いた検査により、内張り材2に熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域が特定された場合に、当該領域を再検査するための構成について説明する。このような再検査を行うための構成として、本実施の形態では、検査部21が、超音波送受信部33及びグリセリン吐出ノズル35をさらに備えている。
【0056】
超音波送受信部33は、昇降部22の昇降フレーム72上に、超音波送信部31と超音波受信部32との間にくるように配置されており、昇降部22により検査部21を昇降させたときには、超音波送受信部33も昇降する。超音波送受信部33は、超音波探触子61及び昇降機構62を備えている。
【0057】
超音波探触子61は、上述の特許文献1に記載されているものと同様のものであり、超音波を送信するとともに、反射して戻ってきた超音波を受信する素子である。また、超音波探触子61は、昇降機構62の上端に取り付けられている。
【0058】
昇降機構62は、図示しないギアなどを介してモータ63に接続されており、モータ63を駆動することにより、上述の昇降部22による昇降とは別に、超音波探触子61を昇降させる。そして、上述したように、昇降部22により、外周面41a、51aが内張り材2の内面2aと接触する位置まで検査部21を上昇させた状態で、昇降機構62により超音波探触子61を昇降させることにより、超音波探触子61を内張り材2の内面2aに接離させることができる。
【0059】
グリセリン吐出ノズル35は、昇降部22の後述する昇降フレーム72に、その先端部が、昇降機構62により上昇させていない状態での超音波探触子61と対向するように配置されている。また、グリセリン吐出ノズル35の先端部と反対側の端部は、図示しないチューブなどを介して、グリセリンペーストが貯留された貯留タンク65に接続されており、上昇させていない状態の超音波探触子61の表面に向けてグリセリンペーストを吐出することによって、超音波探触子61の表面に接触媒質としてグリセリンペーストを塗布する。
【0060】
次に、超音波送受信部33を用いて再検査を行う方法について説明する。
【0061】
超音波送信部31と超音波受信部32とを用いた検査により、内張り材2に、熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域がないとわかった場合には、以下に説明する超音波送受信部33を用いた再検査は行わず検査を終了する。一方、超音波送信部31と超音波受信部32とを用いた検査により、内張り材2において、熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域が特定された場合には、走行台車11を走行させることにより、検査装置10を、超音波探触子61が当該領域と対向する位置まで移動させる。
【0062】
そして、グリセリン吐出ノズル35からグリセリンペーストを吐出することにより、超音波探触子61の表面にグリセリンペーストを塗布してから、図6、図7に示すように、昇降部22により、検査部21を、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aが内張り材2の内面2aに接触する位置まで上昇させ、さらに、昇降機構62により超音波探触子61を昇降させることによって、超音波探触子61を内張り材2の上記領域の内面2aの各部分に順次接触させ、そのつど、超音波探触子61により超音波の送受信を行う。
【0063】
このとき、特許文献1に記載されているように、超音波探触子61が、内張り材2の熱硬化性樹脂が硬化している部分に接触している場合と、硬化していない部分に接触している場合とでは、受信される超音波の特性が異なるため、超音波探触子61により受信される超音波を分析することにより、内張り材2の熱硬化性樹脂が硬化していない部分を特定することができる。
【0064】
なお、本実施の形態では、再検査の精度を高くするために、上記のような一点式の超音波探触子61を用いて再検査を行っている。また、このような一点式の超音波探触子61は、先端部(検査部分)を内張り材2の内面2aに接触させたまま、検査装置10を走行させたり、検査ユニット12を旋回させたりすると、破損してしまう虞があるため、本実施の形態では、上記再検査において、昇降装置62により超音波探触子61を昇降させることにより、検査装置10を移動させたり、検査ユニット12を旋回させたりする際に、超音波探触子61を、そのつど内張り材2の内面2aから離隔させている。
【0065】
また、超音波探触子61の表面にグリセリンペーストの代わりに、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aと同様、水を塗布することも考えられるが、水は粘度が低いため、超音波探触子61の表面から流れてしまい、受信される超音波にノイズが発生してしまう。そこで、本実施の形態では、内張り材2の熱硬化性樹脂が硬化していない部分を精度よく特定することができるように、水に比べて高価ではあるが、水よりも粘度が高く流れにくいグリセリンペーストを超音波探触子61の表面に塗布している。
【0066】
そして、内張り材2の熱硬化性樹脂が十分に硬化していない部分が特定された場合には、内張り材2の当該部分を加熱することによって硬化させる。
【0067】
ここで、内張り材2のあるまとまった領域を一度に検査する、超音波送信部31と超音波受信部32とを用いた検査に比べて、内張り材2を一点ずつ順次検査する超音波送受信部33を用いた検査は、時間がかかる。しかしながら、本実施の形態では、検査時間の短い超音波送信部31と超音波受信部32とを用いて検査を行うことにより、先に、熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域を特定し、その後、当該領域についてのみ、超音波送受信部33を用いて再検査を行うことにより、熱硬化性樹脂が硬化していない部分を特定しているので、検査に係る時間を極力短くしつつ、内張り材2の熱硬化性樹脂が硬化していない部分を精度よく特定することができる。
【0068】
次に、上述の実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。
【0069】
上述の実施の形態では、超音波送信部31と超音波受信部32とを用いて内張り材2全体を検査することにより、内張り材2の熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域を特定した後、超音波送受信部33を用いて当該領域の各部分のみを検査することにより、熱硬化性樹脂が硬化していない部分を特定したが、超音波送受信部33が設けられておらず、超音波送信部31と超音波受信部32とを用いた検査のみを行ってもよい。この場合には、超音波送信部31と超音波受信部32とを用いた検査により特定された、内張り材2の熱硬化性樹脂が硬化していない部分を含む領域全体を加熱することにより、内張り材2の熱硬化性樹脂が硬化していない部分を硬化させるなどすればよい。
【0070】
また、上述の実施の形態では、モータ71を駆動することにより、検査部21を昇降させて、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aを内張り材2の内面2aに接離させ、さらに、モータ63を駆動することにより、超音波探触子61を昇降させていたが、シリンダなどによって、これらを昇降させてもよい。
【0071】
また、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aが内張り材2の内面2aに接離可能となっていることには限られず、例えば、昇降部22がなく、検査装置10が管路1内に配置されている間、常に、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aが内張り材2の内面2aに接触するようになっていてもよい。
【0072】
ただし、この場合には、検査装置10を管路1内に配置した状態で検査ユニット12を旋回させると、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aが、内張り材2の内面2aに擦れ、タイヤ部材41、51に大きな負担がかかることとなるため、検査装置10を管路1の外部に出してから、旋回機構14により検査ユニット12を旋回させることが好ましい。
【0073】
また、上述の実施の形態では、超音波送信部31と超音波受信部32とが、管路1の軸を中心に約90°離隔して配置されていたが、これには限られず、超音波送信部31と超音波受信部32とが、管路1の軸を中心に90°以外の角度離隔していてもよい。ここで、当該角度が大きくなるほど、内張り材2の一度に検査できる領域は広くなるが、超音波送信部31と超音波受信部32とが大きく離れる分、超音波受信部32において受信される超音波の強度が弱くなるため、ノイズなどの影響を受けやすくなり、検査の精度は低くなる。そのため、硬化状態の検査の精度を十分に確保するという観点からは、当該角度は120°以下であることが好ましい。
【0074】
また、管路1の軸を中心とした超音波送信部31と超音波受信部32との間の角度が異なる場合には、内張り材2の全周について検査を行うのに必要な、旋回機構14による検査ユニット12の旋回角度、及び、検査装置10の走行回数も異なってくる。
【0075】
また、上述の実施の形態では、検査ユニット12を旋回させる旋回機構14が設けられていることで、上述したように、内張り材2をその全周にわたって検査することができるようになっていたが、旋回機構14は設けられていなくてもよい。
【0076】
例えば、管路1が水道管や下水管である場合には、管路1の底部に水が溜まりやすいので、内張り材2の底部の熱硬化性樹脂が最も硬化しにくい。そこで、この場合には、超音波送信部31及び超音波受信部32を、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aが、内張り材2の底部の内面2aに接触するように配置することにより、熱硬化性樹脂が最も硬化しにくい内張り材2の底部についてのみ硬化状態の検査を行うなどしてもよい。
【0077】
また、上述の実施の形態では、タイヤ部材41、51を支持する軸43、53がパンタグラフ機構44に取り付けられていることにより、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aを内張り材2の内面2aに接触させたときに、外周面41a、51aと内面2aとが密着するようになっていたが、外周面41a、51aと内面2aとを密着させるための構成はこれには限られない。
【0078】
一変形例(変形例1)では、パンタグラフ機構44が設けられる代わりに、図8に示すように、軸43、53が固定された軸固定部材45と、昇降フレーム72(図1参照)に設けられた支持部材91とが、それぞれ、伸縮可能な連結軸92によって連結されているとともに、連結軸92にスプリング93が挿通されており、スプリング93の両端が、それぞれ、軸固定部材45及び支持部材91に接触している。
【0079】
この場合には、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aが内張り材2の内面2aに接触したときに、内面2aから押されたタイヤ部材41、51が、スプリング93の力で押し返されることにより、外周面41a、51aと内面2aとが密着する。
【0080】
また、変形例1では、軸固定部材45と支持部材91とが伸縮可能な連結軸92によって連結されていたが、スプリング93が、タイヤ部材41、51の重みなどでは曲がらないような剛性の高いものである場合には、軸固定部材45と支持部材91とが直接スプリング93によって連結されていてもよい。
【0081】
また、上述の実施の形態では、検査装置10を一方向に走行させるときにのみ硬化状態の検査を行い、検査装置を反対方向に走行させるときには、硬化状態の検査を行っていなかったが、これには限られず、検査装置10をどちらの方向に走行させる際にも、硬化状態の検査を行ってもよい。なお、この場合には、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aと内張り材2の内面2aとの間に、接触媒質としての水が確実に介在するようにするために、例えば、水吐出ノズル34をタイヤ部材41、51の、走行台車11の走行方向の両側に配置するなどすればよい。
【0082】
また、上述の実施の形態では、走行台車11の走行に伴って転がるタイヤ部材41、51の外周面41a、51aに水を吐出し続けることにより、外周面41a、51aに接触媒質としての水を塗布していたが、これには限られない。例えば、走行台車11を走行させる前に、予め、外周面41a、51aに接触媒質を塗布するなどしてもよい。ただし、この場合には、検査装置10の走行に伴い、外周面41a、51a上の接触媒体が、内張り材2の内面2aに付着するなどして減少するため、管路1が長い場合などには、硬化状態の検査の途中で、検査装置10の走行を止めて、外周面41a、51aに接触媒質を塗布してから検査装置の走行を再開させるといった動作を行わせる必要が生じることもある。また、この場合には、接触媒質はグリセリンペーストなど、水以外のものであってもよい。
【0083】
さらには、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aを内張り材2の内面2aに十分に密着させることができる場合には、接触媒質を塗布するための構成は設けられていなくてもよい。
【0084】
また、上述の実施の形態では、走行台車11が、図示しないモータなどによって駆動されることで管路1内を走行するものであったが、これには限られない。例えば、走行台車11に管路1の外部まで引き出されたワイヤなどを接続しておき、管路1の外部においてこのワイヤを引っ張ることで走行台車11を走行させるなどしてもよい。
【0085】
また、上述の実施の形態では、内張り材2が熱硬化性樹脂を含むものであったが、これには限られず、内張り材2は、例えば紫外線硬化樹脂など、熱硬化性樹脂以外の硬化性樹脂を含むものであってもよい。なお、この場合には、上述したのと同様の検査により、内張り材2に硬化性樹脂が硬化していない部分が特定されたときに、硬化性樹脂の種類に応じた方法で(例えば紫外線硬化樹脂の場合には紫外線を照射して)当該部分の硬化性樹脂を硬化させればよい。
【0086】
また、上述の実施の形態では、超音波送信部31から送信され、超音波受信部32において受信された超音波の特性によって、内張り材2の硬化状態を検出していたが、当該超音波の特性によって、例えば内張り材2の厚みなど、内張り材2の硬化状態以外の検査を行ってもよい。なお、この場合には、検査装置10を熱可塑性樹脂からなる管路の検査に用いることも可能である。
【0087】
内張り材2の厚みを検査する場合には、上述の実施の形態と同様、タイヤ部材41、51の外周面41a、51aを内張り材2の内面2aに接触させた状態で、超音波送信素子42から超音波を送信させつつ、検査装置10を、内張り材2により内張りされた管路1内を走行させ、この間、超音波受信素子52において超音波を受信する。そして、受信された超音波の特性と、予め測定しておいた、内張り材2の厚みが均一である場合に超音波受信素子52において受信される超音波の特性とを比較することにより、内張り材2の超音波送信素子42と超音波受信素子52との間の領域に厚みが均一でない部分があるか否かを検査する。
【0088】
そして、内張り材2の厚みが均一でない領域が特定された場合には、超音波探触子61を当該領域の各部分に順次接触させて超音波の送受信を行い、このとき、超音波探触子61から超音波を送信してから、超音波探触子61において超音波が受信されるまでの時間、すなわち、送信した超音波が内張り材2と管路1との界面において反射して戻ってくるまでの時間を計測する。そして、計測された時間Tと、内張り材2の材料によって決まる音速Vとから、内張り材2の各部分における厚みtを、
【数1】

により算出し、この算出結果から、実際に厚みが均一になっていない部分を特定する。
【符号の説明】
【0089】
1 管路
2 内張り材
2a 内面
10 検査装置
11 走行台車
12 検査ユニット
14 旋回機構
22 昇降部
31 超音波送信部
32 超音波受信部
33 超音波送受信部
34 水吐出ノズル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
硬化性樹脂を含む内張り材によって内張りされた管路内を走行する走行部と、
前記走行部に設けられており、前記内張り材の内面に接触しているとともに、前記走行部の走行に合わせて転がり、前記内張り材の内面との接触面から前記内張り材に向けて超音波を送信する超音波送信部と、
前記走行部に設けられており、前記管路の周方向に前記超音波送信部と離隔して、前記内張り材の内面に接触しているとともに、前記走行部の走行に合わせて転がり、前記内張り材の内面との接触面において、前記超音波送信部から送信されて前記内張り材を伝播してきた超音波を受信する超音波受信部とを備えていることを特徴とする内張り材検査装置。
【請求項2】
前記超音波送信部及び前記超音波受信部の前記内張り材との接触面に接触媒質を塗布する接触媒質塗布部をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の内張り材検査装置。
【請求項3】
前記接触媒質が水であって、
前記接触媒質塗布部は、前記走行部の走行中に前記超音波送信部及び前記超音波受信部の前記内張り材の内面との接触面に水を吐出し続けることによって水を塗布することを特徴とする請求項2に記載の内張り材検査装置。
【請求項4】
前記超音波送信部と前記超音波受信部とを、前記管路の周方向に一体的に旋回させる旋回部をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内張り材検査装置。
【請求項5】
前記超音波送信部及び前記超音波受信部を、前記内張り材の内面に対して接離させる接離機構をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の内張り材検査装置。
【請求項6】
前記内張り材の内面に接離可能に構成されており、前記内張り材の内面に接触した状態で前記内張り材に向けて超音波を送信するとともに、反射して戻ってきた当該超音波を受信する超音波送受信部をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の内張り材検査装置。

【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】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−159428(P2012−159428A)
【公開日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−19963(P2011−19963)
【出願日】平成23年2月1日(2011.2.1)
【出願人】(000117135)芦森工業株式会社 (447)
【Fターム(参考)】