JP2000180584A - 監視装置及び監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安全，確実に狭隘部の点検ができて、かつ必要
最小限の最適自由度構成から構成する単純な監視装置を
提供することである。 【解決手段】レール５００を走行する台車にθ２，θ
３，θ５，θ６，θ８，θ９の回転自由度とＬ４，Ｌ７
の伸縮自由度を有する機構でカメラ等のセンサ１００を
支持し、センサ１００の移動と向きを前記の各自由度の
動きで監視対象箇所に適切に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は監視装置に関し、特
に原子力施設などの通常人間の入ることのできない部屋
の狭隘部の点検に用いられる遠隔点検監視装置に最も好
適である。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭58−76799 号公報「原子炉
格納容器内監視装置」あるいは特開昭60−230094号公報
「原子炉監視装置」にあるようにＴＶカメラなどのセン
サを搭載して移動する監視点検システムの概念は示され
ていた。また、特開平5−65704号公報「高架橋点検装
置」にあるように移動車に伸縮ブーム，旋回機構，アー
ム機構などを備えて先端のセンサの位置と向きを変える
ような点検装置の概念は示されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、狭隘な場所に
おいて、安全，確実に狭隘部の点検ができて、かつ必要
最小限の最適自由度構成から構成する単純な機構とする
ことについてとか、放射線などのある部屋の中へ挿入孔
から点検装置を安全に効率よく挿入することについて
は、あまり考慮されていなかった。

【０００４】具体的には、たとえば伸縮アームの先端に
複数のアームからなるマニピュレータの自由度を設け、
その先端にセンサ部を設けた構成で配管などの込み入っ
た狭隘部の中の点検をしようとした場合、狭隘部との干
渉を避けながら、マニピュレータ姿勢を変えながら、伸
縮機構の挿入量と微妙に協調させながら注意深く先端部
を挿入する必要があり、オペレーションにはかなりの気
を使うし、場合よっては挿入できないとか、一度挿入し
たものの引き出せなくなってしまうという恐れがある。

【０００５】本発明の目的は、狭隘な場所において、安
全，確実に狭隘部の点検ができて、かつ必要最小限の最
適自由度構成から構成する単純な機構を提供し、また、
放射線などのある部屋の中へ挿入孔から点検装置を安全
に効率よく挿入することの可能な遠隔点検監視システム
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１手段は、センサを有
する監視装置が走行台車で走行する走行型監視装置にお
いて、監視装置の走行台車に点検する方向を定める首振
り機構を設けて当該首振り機構の先端に伸縮機構を設け
て、伸縮機構の先端に点検方向を定める首振り機構を設
け、以下同様に当該首振り機構の先端に伸縮機構を設
け、更にその先端に点検する方向を定める首振り機構を
設ける自由度構成を必要に応じて複数段組み合わせて、
最端部の首振り機構の先端にセンサ部を設けることを特
徴とする監視装置であり、監視装置の走行台車に点検す
る方向を定める首振り機構を設けているので、まず首振
り機構を用いて伸縮機構を挿入したい方向へ向けて点検
する方向を定め、次に伸縮機構を用いてその方向へ伸ば
していき、所定の位置に先端部が来たらば、次に首振り
機構でさらにどちらの方向へ伸縮機構を伸ばして点検す
るかの方向を定めて、当該伸縮機構を伸ばして、点検し
たい視点の位置までセンサ部を伸ばして行き、その視点
で最終段の首振り機構で点検したい方向へセンサ部を向
けて、点検したい箇所の点検を行うものである。ここで
は２段の組み合わせで説明したが、途中、伸縮機構を伸
ばして、首振り機構で方向を変える順番で複数段を組合
せて、同様に繰り返すことができる。伸縮機構は首振り
機構で挿入可能な方向へ向けられてから挿入されるの
で、安全，確実に狭隘部へ挿入できる。さらに、その位
置からも同様に挿入可能な方向へ方向を定めてから挿入
機構を挿入することで、同じく安全，確実に挿入可能で
ある。従って、配管等の込み入った狭隘部においても、
持って行きたい視点の位置まで障害物との干渉を避けな
がら、安全，確実にセンサ部を挿入することができる。
伸ばした伸縮機構の回収も挿入していった順番の逆の順
番で戻してくることにより、安全，確実に元の状態に戻
すことが可能である。第１の手段は移動走行車にセンサ
部が搭載されているので、セル内の各種点検ポイントへ
移動して、伸縮機構を向けて伸ばす最初のポイントも干
渉の少ない挿入しやすいポイントへ位置決めした後行う
ことが可能である。従って、より安全，確実に狭隘部の
点検が可能となる。

【０００７】また、この自由度構成は方向を決める２自
由度と伸びる量を決める伸縮量の１自由度が１段を構成
しており、３自由度で任意の空間のポイントに視点を持
って行くことのできる必要最小限の自由度構成である。
この特許は見通しのきく方向の任意の位置に視点を必要
最小限の自由度構成で行い、さらにその視点から次の干
渉物のない見通しのきく任意の方向へ干渉物に当たらな
いように視点を挿入していく複数段の構成であり、１
段，１段必要最小限の自由度構成であるから、狭隘部で
干渉物を回避しながらセンサ部を任意の点検ポイントま
で挿入可能な必要最小限の最適自由度構成のシステムか
らなる最も単純な機構と言える。機構が単純であること
から、装置の小型軽量化も可能となり、取り扱い易い、
使い勝手の良い点検システムを提供することが可能とな
るのである。

【０００８】第２の手段は、点検孔からセンサ部を挿入
する挿入型監視装置において、点検孔から挿入する方向
へ出入可能な挿入機構の端部に点検する方向を定める首
振り機構を設けて当該首振り機構の先端に伸縮機構を設
けて、伸縮機構の先端に点検方向を定める首振り機構を
設け、以下同様に当該首振り機構の先端に伸縮機構を設
け、更にその先端に点検する方向を定める首振り機構を
設ける自由度構成を必要に応じて複数段組み合わせて、
最端部の首振り機構の先端にセンサ部を設けることを特
徴とする監視装置であり、点検孔からセンサ部を挿入す
る挿入型監視装置において、第１の手段を適用したもの
である。本手段では第１手段の台車で最初のポイントを
任意の位置へ位置決めする手段であるが、第２の手段は
移動台車でなく、伸縮アームの先端部に同様の機構を設
けた。基本的作用は第１の手段の説明と同じである。本
手段は移動台車が移動するためのレールをあらかじめ部
屋の中に布設しておく必要なく、床とか、壁から離れた
部屋の空間部分に密集する機器，配管などの点検を行う
ことができるものである。点検する範囲が部屋の中に広
く分散していない場合にはレールと走行台車の代わりに
挿入孔から挿入する最初の伸縮機構にて部屋の中の最初
の点検ポイントに位置決めを行うことが可能であり、レ
ールなどを不要としたシステムをより単純化した、必要
最小限の設備での点検装置を提供することが可能とな
る。

【０００９】第３の手段は、第１又は第２手段の監視装
置の先端部に設けるセンサ部を小型軽量なＣＣＤカメラ
とする。これにより、最先端部のカメラの向きを変える
首振り機構は動かすカメラが小型軽量なので、出力の小
さな駆動モータが使用できて、それゆえ先端部の首振り
機構が小型軽量となり、それを動かすその次の伸縮機
構，首振り機構も大きな出力を必要とするモータでな
く、小型軽量のモータで駆動機構を構成することが可能
となる。このように先端部分が小型軽量であることによ
って、そこから根元に向かう各種駆動機構もそれに見合
った小型軽量なものにすることができる。すなわち、先
端部分のセンサ部の重量を最小であるＣＣＤカメラを使
うことが、本特許の点検装置を最も小型軽量にできる最
適設計手法である。

【００１０】第４の手段は、第３手段の前記ＣＣＤカメ
ラは電子ズーム機能付ＣＣＤカメラとすることである。
先端部分のＣＣＤカメラでズームレンズが付けられれば
部屋の中の点検は効率よく広範囲の点検ができるように
なるが、一般の光学的ズームレンズは重量的に重たいた
め、先端部分センサ部分が重くなり本特許のシステムが
実現できなくなる。そこで、電子ズーム付のＣＣＤカメ
ラを用いることにより、レンズの重量アップなしにズー
ム機構を搭載した遠隔点検装置を実現することが可能と
なる。

【００１１】第５の手段は、第１又は第２手段の前記監
視装置において、伸縮機構部を複数段の伸縮ポールと駆
動機構から構成し、当該駆動機構は圧縮ばねの力で常時
伸びる状態としておき、先端部にワイヤを付けて根元部
に巻取ドラム機構を設けたものを適用することである。
本方式であれば駆動モータは伸縮ポールの根元に付くこ
とになり、伸縮ポールの先端にはワイヤとばねの等分布
荷重が作用するだけであり、小型軽量な伸縮機構、ひい
ては小型軽量な点検装置を実現することが可能となる。

【００１２】第６の手段は、第５手段の前記監視装置に
おいて、伸縮機構部に設ける圧縮ばねを形状記憶合金製
のばねとする。これにより、単純なばねだけで長いスト
ロークに対応するとばねが重たくなるが、ばねを形状記
憶合金で製作することにより、ばねとしてのストローク
と熱による形状変化によるストロークの両方を利用する
ことができるので、同じ長いストロークに対応できるば
ねを製作した場合に細い素線で軽量なばねとすることが
でき、よりいっそう小型軽量な伸縮機構、さらには点検
装置が実現可能とすることができる。

【００１３】第７の手段は、第１又は第２手段の前記監
視装置において、伸縮機構部を複数段の伸縮ポールと駆
動機構から構成し、当該駆動機構は圧縮空気の力で常時
伸びる状態としておき、先端部にワイヤを付けて根元部
に巻取ドラム機構を設けるようにした。この場合、空気
ばねを利用して伸縮ポールを常に伸ばす作用が働くの
で、ばねが不要となり、伸縮ポールに等分布に作用する
ばねの重量をなくすことができるので、より一層伸縮ポ
ールの小型軽量化が実現可能となる。

【００１４】第８の手段は、第１手段又は第２手段の前
記監視装置において、首振り機構及び伸縮機構に各々首
振りの方向及び伸縮量を検出する手段とその検出した首
振り方向と伸縮量とから先端部のセンサ部のたわみ量を
計算する手段を設け、監視装置操作部の状態表示部や干
渉を回避する制御部にそのたわみ量を用いる。伸縮ポー
ルを小型軽量にすると伸縮ポールの剛性が低下してたわ
みが大きくなる。たわみは極力少なくなるように剛性の
高い材料，断面を採用するが、それでよりいっそうの小
型軽量化を図るためには多少のたわみが発生する。たわ
みが発生すると遠隔で点検装置の挿入操作などを行う上
でどこを見ているか分からなくなったり、干渉しないと
思っていた機器配管などに干渉するようなことも最悪発
生する。そこで、各首振り確度，伸縮量を検出できれ
ば、部材の材料特性，断面形状が分かっているので、現
在の姿勢における先端のたわみ量は計算で求めることが
できる。たわみ量が求まれば、操作卓のＣＲＴ表示機な
どに点検装置挿入状態の姿勢と周囲の機器配管等を表示
して、操作者が干渉を回避して操作できるようにする場
合にも、実際に生じるたわみを直接確認しなくても計算
で精度良く実際のたわみを考慮して点検装置の状態を表
示できるので、誤って配管等に干渉させたりすることは
なくなる。また、点検装置を自動運転させる場合とか、
万一のための干渉チェックを計算機の中で行い、干渉し
そうな場合にアラームを出すなどするインターロック機
能などにも、たわみ量が計算でもとまって、その量を考
慮して制御したり、干渉チェックすることで、よりいっ
そう制御精度が向上させることも可能となる。

【００１５】第９の手段は、点検孔から監視装置を挿入
して挿入先での監視を行う監視システムにおいて、点検
孔の外側には通常点検孔を塞ぐように開閉機構を設置す
るとともに、監視装置を挿入する挿入機構とを設け、当
該開閉機構と当該挿入機構は自動制御装置と接続され、
自動制御装置には開閉機構の扉を「開」後、前記挿入機
構を駆動して監視装置を挿入する、あるいは前記挿入機
構を駆動して前記点検孔からセンサを引き抜き後、開閉
機構の扉を「閉」する自動シーケンス制御回路を設け
た。これにより、たとえば、制御装置の開始スイッチを
押しただけで、まず開閉機構の扉が自動的に開いて、開
いたことを検出確認したのち、挿入機構で点検装置を点
検孔に自動挿入の一連の動作を連続で自動的に行うこと
が可能となる。また、同様に点検を終了する場合も挿入
機構が点検装置を引き戻してから、引き戻したことを検
出確認したのち、開閉機構の扉を自動的に閉めることが
可能となる。これによって操作員は放射線などに被ばく
する点検孔の近くに常にいなくても、効率良く点検装置
の挿入と回収ができるようになる。

【００１６】第１０の手段は、第９手段の前記監視シス
テムにおいて、点検孔側と開閉機構側とに位置決め機構
を設け、開閉機構側と挿入機構側とにも位置決め機構を
設けた。点検装置を点検孔へ挿入する場合、それほどク
リアランスもないため点検孔に対して、開閉機構とか、
挿入機構などを精度良くセッテイングする必要がある
が、小型軽量と言っても数１０kgもある可搬式ユニット
を持って来て、精度良く位置決めしてセッテイングする
のは大変であるが、位置決め機構があれば、そのセッテ
イングが容易に可能となる。位置決めは点検孔に対する
開閉機構、開閉機構に対する挿入装置の位置決めが必要
となるが、点検孔側と開閉機構側とに設けた位置決め機
構と、開閉機構側と挿入機構側とに設けた位置決め機構
は、その両方の位置決め作業を容易にすることが可能と
なる。

【００１７】第１１の手段は、第１０手段の前記監視シ
ステムにおいて、点検孔側と開閉機構側と設けた位置決
め機構と、開閉機構側と挿入機構側とに設けた位置決め
機構を同じ取合仕様とする。これによって、線量の少な
い部屋の点検では遮蔽機構を有する開閉機構などは必ず
しも使用する必要のないケースも考えられる。そこで、
点検孔側と開閉機構側とに設けた位置決め機構と、開閉
機構側と挿入機構側とに設けた位置決め機構が同じ取合
仕様になっていれば、点検孔に開閉機構、開閉機構に挿
入装置も付けられるし、点検孔に挿入機構を直接位置決
めして取り付けることも可能となる。

【００１８】第１２の手段は、第１０手段の前記監視シ
ステムにおいて、位置決め機構は位置決めピンによる方
式で、点検孔側の位置決めピンは通常点検孔を閉止する
フランジの取付ボルトのタップ穴を利用して立てる。点
検孔は通常遮蔽用のプラグが入っており、一番外側には
シールを兼ねた閉止フランジが設けられる場合が多い。
閉止フランジは点検孔のスリーブ端部にタップ座があら
かじめ設けられている。そのため、点検装置を使用する
場合にはまず閉止フランジを外して、プラグを抜いてお
くこととなる。前記位置決め機構をあらためて点検孔に
設けて置くのは点検孔の数が多くなるとそれだけでも大
変である。そこで、閉止フランジを外したあとのタップ
座を利用して点検孔側の位置決め機構を取り付けるよう
にする。これによって、位置決め機構を各点検孔に設け
て置く必要がなくなり、位置決め機構は取り付けること
ができて、セッテイングの作業は容易であり、かつシス
テムは専用の点検孔側の位置決め機構をあらかじめ設け
て置く必要のない単純な点検システムを提供することが
可能となる。

【００１９】第１３の手段は、第１１手段の前記監視シ
ステムにおいて、点検孔に通常挿入されているプラグを
引き抜くプラグ引き抜き機構を設けて、当該プラグ引き
抜き機構側にも、同じ取合仕様の位置決め機構を設け
る。前述のプラグを引き抜く装置も点検孔に対して精度
良くセッテイングする必要がある。そのため、それぞれ
の位置決め機構を設けていたので、設備が大変になる。
プラグ引き抜き機構の位置決め機構も点検装置挿入機構
や遮蔽扉開閉機構の位置決め機構と同じ取合い仕様とし
ておくことにより、システム全体として必要最小限の合
理的な点検システムを提供できるようになる。

【００２０】第１４の手段は、第１又は第２手段の前記
監視装置において、伸縮機構部は複数段の伸縮ポールと
駆動機構から構成し、当該駆動機構は帯状部材の端部を
伸縮ポールの先端部に付けて根元部に巻取ドラムと帯状
部材の送り出入機構を設ける。本方式も駆動モータを伸
縮ポールの根元側に配置することができるので、小型軽
量な伸縮機構を、さらに小型軽量な点検装置を提供する
ことが可能とる。本方式はばね方式と比較すると伸縮ポ
ールを伸ばすのも短くするのも同じモータの駆動である
ので、ばねのようにストロークによって駆動力が大きく
なることはない。常に定トルクで伸縮駆動することがで
きるので、より長ストロークを軽量に実現できる。

【００２１】第１５の手段は、第１手段の前記監視装置
において、監視装置の走行台車に動力源を搭載して通信
手段に無線通信方式を採用して完全なケーブルレスの走
行台車とした上で監視装置に命綱を設ける。動力ケーブ
ル，通信ケーブルなどを監視装置から引き出して走行さ
せると走行距離に応じてケーブルの引き出し量を調整す
るケーブルリールなどかなりとケーブルの負荷がかかり
円滑な走行ができなくなるが、ケーブルリールが大きく
なると装置を取扱う上で大変になる。一方、動力源を搭
載して、通信も無線通信方式とすることで、ケーブルレ
スとなり、装置の機動性，取扱性は良好になるが、万
一、人が入れない部屋の中の点検中に動作不可能となっ
た場合には装置を回収できなくなる恐れがある。そこ
で、細いワイヤを装置に付けておくことにより、細くて
ワイヤ１本なので通常は邪魔にならないとともに、万一
部屋の中で動作不可能となった場合にも命綱を部屋の外
から引っ張ることによって安全確実に装置を回収するこ
とが可能となる。

【００２２】第１６の手段は、第１５手段の前記監視装
置において、監視装置に設けた命綱の端部に常時低張力
で牽引する巻取装置を設けることである。点検装置本体
に命綱を付けた場合、点検装置が進む場合には命綱を誰
かが部屋の中に送り出して、点検装置が戻る場合には命
綱がからまないように点検装置の動きに合わせて命綱を
引き戻す処理が必要となる。この操作に作業員が１人以
上必要となるばかりでなく、うっかりして部屋の中でた
るませると命綱を部屋の中の機器などに不用意に引っか
けてしまう恐れもある。そこで、常時低張力で牽引する
巻取装置を設けることにより、低張力以上の力で点検装
置が命綱を引っ張り前進すれば、命綱の巻取装置から必
要な分だけ命綱は引き出されて、点検装置が戻る場合に
も命綱は常時低張力で牽引されているので、ゆるむこと
なく巻取装置へ余分な綱は巻き取られる。従って、安全
確実に自動的に命綱の出し入れを制御することが可能と
なる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面を用
いて説明する。

【００２４】図１は本発明を適用したモノレールタイプ
の移動式点検装置本体の基本構成の基本的な一実施例を
示す。レール５００に点検装置１０はＸ１（１１）軸方
向に走行移動可能なようになっている。

【００２５】点検装置１０には雲台機構として、左右の
旋回軸θ２（１２）と上下方向の俯仰軸θ３（１３）で
センサ部１００の向きを変えられるようになっている。

【００２６】その旋回、俯仰軸の先には伸縮機構のＬ４
（１４）があり、センサ部を旋回と俯仰で決めた方向へ
伸ばして行くことができるようになっている。

【００２７】伸縮機構Ｌ４(１４）の先端にはねじり機
構θ５(１５）と回転機構θ６(１６)とで、センサ部１
００を次に挿入する方向を定めることが可能となってい
る。

【００２８】ここで、首振り機構はねじりと回転の組み
合わせでもよいし、上下，左右と直行する２つの回転軸
から構成してもかまわない。

【００２９】ここではねじり機構部駆動モータは点検装
置１０の本体側に実装できるので、先端部の軽量化に有
利なねじり機構と回転機構の組み合わせを採用した実施
例となっている。

【００３０】回転軸θ６（１６）の先には伸縮機構Ｌ７
（１７）があり、定められた方向にさらにセンサ部１０
０を挿入可能となっている。

【００３１】伸縮機構の先端にはセンサ部１００の向き
を変える首振り機構の自由度θ８（１８）とθ９（１
９）があり、センサ部１００の向き１０１を任意の方向
に向けることが可能なようになっている。

【００３２】以上のように本実施例は本発明の基本的な
一実施例を示したもので、方向を定める２軸の首振り機
構と挿入機構の１自由度からなる１段のセットが２段繋
がった実施例である。

【００３３】これはもちろん１段でもよいし、３段，４
段と複数段を設けてもかまわない。挿入操作時に先端の
センサ部１００のみの映像では操作がしづらいので、挿
入している方向を後ろから撮影できる全体目視用カメラ
２００を雲台部分に設けている。

【００３４】これで、挿入操作は挿入部分の状況を見な
がらできるので、操作性が良いものとすることができ
る。センサ部１００はＣＣＤカメラでなくても何のセン
サでもかまわない。

【００３５】たとえば、赤外線センサとかで所定の方向
から発せられる放射熱量などを検出するようにしても良
いし、指向性のマイクロフォンなどを搭載して音源探索
に利用してもよい。

【００３６】本実施例はモノレールに吊り下がる点検装
置の場合の一実施例であるが、勿論、レールの上を汽車
のように走行するモノレールタイプの点検装置に適用す
ることもできるし、床面や壁面，天井などを無軌道で走
行するタイプの移動式点検装置に適用することも可能で
ある。

【００３７】図２は本発明のアーム挿入型点検装置本体
の基本的な構成の一実施例を示したものである。

【００３８】原子力施設の高放射線量の部屋は通常人間
は入れなく、部屋の壁に点検孔１が設けられており、そ
こから点検装置を挿入して部屋の中の機器配管等を定期
的に点検する。

【００３９】部屋がそれほど広くない場合には部屋の中
にレールは布設されていないので、そのような場合には
本実施例のようなアーム挿入タイプの監視装置を適用す
る。アーム挿入装置３１０はキャスタ３１２などで点検
孔のところまで運搬しやすくなっている。

【００４０】点検孔の外側に装置をセッテイングしたな
らば、センサ部１００の方から部屋の中に挿入する。

【００４１】挿入はキャスタ３１２で挿入機構本体３１
０を前方に進めてもよいし、伸縮ポール３００を伸ばし
て挿入してもよい。

【００４２】伸縮ポール３００は多段の伸縮ポールで電
動あるいは手動で伸び縮みするようになっていてもよい
し、筒状のポールを根元から接続して繋ぎながら先端を
部屋の中に挿入していっても良い。伸縮ポール３００の
挿入量で挿入位置Ｘ１(１１)が決まる。

【００４３】伸縮軸Ｘ１（１１）の先には左右の旋回機
構θ２（１２）と上下の俯仰機構θ３（１３）があり、
センサ部１００を挿入していく方向を定めることができ
るようになっている。

【００４４】俯仰軸θ３（１３）からセンサ部１００ま
での構成は図１に示す実施例と同じである。

【００４５】本実施例では回転機構θ２（１２）のケー
シングの下側に全体観察用のＴＶカメラ２００を設け
た。

【００４６】ＴＶカメラ２００は首振り機構に搭載され
ており、部屋のどの方向へもセンサ部１００を挿入して
いきたい方向を後方から観察することができるようにな
っているので、挿入操作などは安心して容易に行うこと
ができる。

【００４７】このタイプの点検装置も安全，確実に狭隘
部にセンサ部を挿入できるし、また、その逆に安全，確
実に引き戻すことが可能である。

【００４８】図３は圧縮ばねと巻き取り式ワイヤを用い
た伸縮機構の基本的構成の一実施例である。

【００４９】伸縮ポールは３段で根元からポール２１
ａ，ポール２１ｂ，ポール２１ｃから構成されており、
先端のポール２１ｃの内側端部にはワイヤ２２の端部が
付いていて、また、伸縮ポールの中には圧縮ばね２３が
入っていて伸縮ポールを常に伸ばす方向に作用してい
る。

【００５０】ワイヤ２２は根元の伸縮ポール２１ａ側に
ワイヤ巻き取りドラム２４，巻き取りモータ２５，巻き
取り量を検出するポテンショメータ２６からなる巻き取
り駆動ユニットへ巻き取られる構成になっている。

【００５１】通常はばね２３で伸縮ポールは伸びようと
していて、それをワイヤ２２が引っ張って釣り合ってい
る。ドラム２４を巻き取るとワイヤ２２が巻き取られて
伸縮ポールは縮じみ、ドラム２４をゆるめる方向へ駆動
するとばね２３の力で伸縮ポールは伸びる。

【００５２】ドラム２４，モータ２５，ポテンショメー
タ２６などを伸縮ポールの根元に配置できるので、先端
の負荷を極力押さえた小型軽量な伸縮機構を実現可能と
なる。

【００５３】本実施例において、ばね２３を形状記憶合
金製として、ばね部２３にいっしょにヒータも組み込む
ようにするとヒータへの通電でばね２３の温度が上が
り、形状記憶合金が変形する。

【００５４】このようにばね２３を外力ではなく大きく
変形させることにより、ストロークとともに増加する駆
動力を温度制御で抑制することができ、駆動力が小さく
なった分、小型の駆動モータで済み、伸縮機構のより一
層の小型軽量化が可能となる。

【００５５】図４は図３の実施例で圧縮ばねの代わりに
圧縮空気ばねを利用した基本構成の一実施例を示す。ポ
ンプシステム２７ａが圧縮空気をバルブ２７ｂを介し
て、伸縮ポール２１ａ，２２ｂ，２３ｃの中へ送り込ま
れるようになっている。

【００５６】ドラム２４がワイヤ２２を巻き取るのは図
３実施例と同じ構成である。ポンプシステム２７ａはア
キュムレータでも良いし小型のコンプレッサでもよい。
バルブ２７ｂは伸縮ポール内の圧力を一定にする。伸縮
ポール２１ａ,２２ｂ,２３ｃの繋ぎ目などはシール性の
良い構造とする。

【００５７】本実施例では空気ばねを利用しているの
で、先端部には図３の実施例のようにばね２３をなくす
ことができるので、より先端の負荷を小さくできる。

【００５８】図５は伸縮ポールなどのたわみを計算する
モデルの基本概念の一実施例を示す。図１の実施例と対
応付けてモデルの図を示している。

【００５９】点検装置本体１０の現在位置はレール上Ｘ
１であり、そこからθ２，θ３の首振り方向へ長さＬ４
伸びて、その先でθ５，θ６の首振り方向へさらに長さ
Ｌ７伸びて先端のセンサ部の向き１０１を変える首振り
方向θ８，θ９がある。それらの変数はポテンショメー
タなどで制御装置側では検出できている。

【００６０】また、伸縮ポールの断面寸法，材質も分か
っているので、それらの情報から単純な梁のモデルで伸
縮ポールのたわみは計算可能となる。

【００６１】たわみを補正する前はＰ１，Ｐ２のポイン
トに視点があって、先端のセンサ部は１０１の方向を向
いているが、たわみを考慮するとＰ１′，Ｐ２′に視点
は下がって、ねじりなども影響してセンサ部の方向は１
０１′の方向となる。

【００６２】これが、制御装置側で計算で求められるよ
うにしておけば、状態表示はより実際の姿勢となり、干
渉回避の操作も確実になるし、部屋の中の３次元ＣＡＤ
データなどと組み合わせて干渉回避のインターロック制
御や任意の点検ポイントまで自動運転制御を行わせるよ
うな場合にも、たわみを計算把握することで、精度良い
制御が実現可能とすることができる。

【００６３】図６は点検装置挿入機構と遮蔽扉開閉機構
と自動制御盤を接続した場合の基本構成の一実施例を示
す。部屋の中には常設レール５００が布設されており、
壁の点検孔１から点検装置１０を挿入するための挿入機
構３１０の可動レール５０１に点検装置１０は吊り下が
っている。

【００６４】点検孔の開口部には遮蔽扉６１０を有する
開閉機構６００がセッテイングされている。ここで、制
御装置４００は信号動力ケーブル４０１ａを介して遮蔽
扉開閉機構６００と、信号動力ケーブル４０１ｂを介し
て点検装置挿入機構３１０と接続されている。

【００６５】この構成によって、点検装置の挿入作業が
自動化できて、点検作業が安全で効率の良いものとな
る。

【００６６】自動制御盤４００はスタート釦で、まず開
閉機構６００の扉６１０を開けて、完全に開いたことを
開閉機構に設けてあるリミットスイッチなどのセンサ信
号で検知，確認した上で、納入機能３１０の可動レール
５０１を点検装置１０とともに前方へ挿入していき部屋
の中の固定レール５００と可動レール５０１がドッキン
グされたことを挿入量等のポジション信号から検知，確
認する。

【００６７】その確認後に、点検装置１０を走行させる
などの自動運転や確実に動作してから次の動作を行うな
どのインターロック制御ができて、安全，確実に、放射
線の高い点検孔から離れた場所から遠隔にて、しかも、
効率よく点検装置の挿入，引き戻し作業ができる。

【００６８】ここで、開閉機構を電動式にしても良い
し、簡単に手動式にしてもよいが、扉を開けずに挿入す
ることはあってはならないので、扉の開閉のリミットス
イッチの信号だけでも制御装置４００へ取り込んでイン
ターロックの管理は自動で行うようにするのがよい。

【００６９】図７は図６の実施例の可動後の一状態例を
示す。開閉機構６００の遮蔽扉610は開いた状態で、挿
入機構３１０の可動レール５０１は点検装置１０を吊り
下げて、部屋の中の固定レール５００とドッキングした
状態を示した図である。

【００７０】図８は点検孔と開閉機構，挿入機構の位置
決め機構の基本概念の一実施例を示す。部屋の中の常設
レール５００に挿入機構３１０の可動レール５０１は挿
入時ドッキングするので、精度良く位置を合わせてセッ
テイングする必要がある。

【００７１】点検孔も小さく挿入する機構とのクリアラ
ンスもぎりぎり少なくなるので、位置合わせは精度良く
行う必要がある。このことは遮蔽扉６１０を有する開閉
機構６００も同様である。

【００７２】位置決めを簡単に容易に行えるようにそれ
ぞれに位置決め機構を設ける。点検孔１にはスリープ１
ａと閉止フランジを締め付けるタップ座１ｂがあるの
で、タップ座１ｂを利用してピン構造の位置決め機構７
０１ａを取り付けた状態を示している。

【００７３】その位置決めピン７０１ａに適合する位置
決め穴が遮蔽扉開閉機構６００の点検孔１側に設けてあ
る。開閉機構６００の反対側には位置決めピン７０１ａ
と同じ位置決めピン７０２ａが設けてあり、挿入機構の
位置決め穴７０２ｂと適合するようになっている。これ
らの位置決め機構、すなわち、ピンと穴によって、重量
物の開閉機構６００や挿入機構３１０を点検孔１の所定
の位置関係の場所に容易にセッテイングすることが可能
となる。

【００７４】前後の位置合わせも重要であるが、それは
押し当てたときの位置が所定の位置となるように装置の
設計を行っておくものとする。

【００７５】図９は点検孔側の位置決め機構ピンの別の
取付け方法の基本概念の一実施例を示す。図８の実施例
では点検孔１のタップ座１ｂに１本ずつ位置決めピン70
1ａを立てる場合の実施例である。

【００７６】位置決めピンの精度はタップ座の施工精度
に依存する構成である。そこで、図９も実施例はフラン
ジのつば７００に取付け用の穴と位置決めピン７０１ａ
が設けられているので、このフランジのつば７００をタ
ップ座１ｂを使ってボルトで固定する。

【００７７】固定するときに位置決めピン７０１ａがタ
ップ座以外の別の基準となるものに対して所定の位置に
なるように取り付けられる構造にした場合の位置実施例
である。

【００７８】図１０は挿入機構を直接に点検孔に接続す
る場合の基本概念の一実施例を示す。図８の実施例にお
いて位置決め機構７０１ａと７０１ｂの関係と７０２ａ
と７０２ｂの関係を同じ取合い条件としておくことによ
り、図１０に示すように挿入機構３１０の位置決め穴７
０２ｂを点検孔側の位置決めピン７０１ａに直接位置決
めして接続することが可能となる。

【００７９】図１１は点検孔１に通常挿入されている遮
蔽プラグを引き抜き、挿入するプラグ引き抜き装置の基
本的な概念の一実施例を示す。通常点検孔１には遮蔽プ
ラグ１ｃが挿入されて、シールを兼ねて閉止フランジが
スリーブ１ａ側のタップ座１ｂに締め付けられている。
点検孔から点検を行う場合には、まず閉止フランジを外
して、次に遮蔽プラグ１ｃを抜く必要がある。

【００８０】そのためにプラグ引き抜き装置８００が必
要となる。プラグ引き抜き装置800はプラグ１ｃを掴む
ハンド部８０１，ハンド部が掴んだならば、プラグを引
き出すためのシリンダ８０２などから構成されている。

【００８１】ここで、プラグ１ｃとスリーブ１ａの寸法
公差はスキマがあまりあかないように管理されているの
で、プラグ１ｃをスリーブ１ａから抜いたり、挿入する
場合、挿入機構８００はスリーブ１ａに対してシビアに
位置決めする必要がある。

【００８２】そこで、点検装置の挿入機構と同じ位置決
め機構をプラグ挿入機構に設けておくことにより、点検
孔側の位置決め機構７０１ａは共用化可能となり、各種
位置決め機構を設けなくても済むようになる。

【００８３】図１２は遮蔽プラグ引き抜き機構を遮蔽扉
開閉機構を介して接続する場合の基本概念の一実施例を
示す。位置決め機構７０１ａと７０１ｂ、７０２ａと70
3ｂが同じ取合い仕様でできていれば、図１１の実施例
のように引き抜き機構を直接点検孔に接続することもで
きるし、図１２の実施例に示すように、遮蔽扉６１０を
有する遮蔽機構６００を点検孔１側に接続して、遮蔽扉
開閉機構６００にプラグ引き抜き機構８００を接続でき
る。

【００８４】図１２では遮蔽プラグ１ｃをスリーブ１ａ
に挿入したり、引き抜いたりする場合にプラグ引き抜き
装置８００のスリーブ８０３が点検孔１のスリーブ１ａ
と接続して、プラグの引き抜き途中スリーブ間にギャッ
プが生じない様にシリンダ８０４がスリーブ８０３を開
閉機構６００の開口部を通して点検孔１のスリーブ１ａ
の端部まで挿入できる機構としている。

【００８５】このように同じ位置決め機構とすること
で、点検装置を挿入するときに使用する遮蔽扉付の開閉
機構などを共用化することができるので、システム全体
として合理的なものを提供することが可能となる。

【００８６】図１３は帯状部材をモータでドライブする
ことで伸縮機構を伸縮させる基本構成の一実施例を示
す。帯状部材２２ａは先端のポール２１ｃの端部に接続
されていて、もう片方はドラム２４ａに巻き取られてい
る。定張力ばねなどにより僅かな力でドラムには自動的
に巻き取られるようにしておく。

【００８７】帯状部材は摩擦車でドライブしても良い
が、帯状部材に定ピッチに引っかけ穴を設けてスプロケ
ット２４ｂ，ポテンショメータ２６の付いているモータ
２５でドライブすれば、すべりなどなく確実にドライブ
できる。

【００８８】本方式は伸縮の両方向がモータドライブで
確実である。また、ドラム２４ａ，スプロケット２４
ｂ，モータ２５，ポテンショメータ２６は伸縮機構の根
元部に実装できるので、先端部の負荷は軽くでき、小型
軽量，長ストロークの伸縮機構を実現することが可能と
なる。

【００８９】図１４には命綱と命綱巻取装置の基本的な
概念の一実施例を示す。点検装置本体１０には命綱取付
金具９０２によって命綱９０１が接続されている。命綱
901の端部は常に点検孔１の外側にある。

【００９０】その命綱９０１の部屋の中への送り出し，
引き戻しは人が点検孔から離れた場所から点検装置の移
動距離に応じて出し入れしてもよい。ここでは、命綱の
端部を低張力巻取ドラム９００に接続した構成としてい
る。

【００９１】これによって、命綱９０１は常時低張力で
貼られた状態で点検装置１０が前進すればドラム９００
から引き出され、点検装置１０が戻った場合には命綱９
０１はたるむことなくドラム９００に巻き取られる。張
力はドラム内にたとえば定張力ばねなどで一定方向に一
定の力で常に巻き取るようにして、その張力をある程度
小さな力に設定しておくことにより、低張力にして巻取
装置は実現可能である。

【００９２】このようにすることによって、万一点検装
置が部屋の中で動作不可能となった場合にも命綱を部屋
の外から引っ張ることによって安全確実に装置本体を回
収することが可能となり、また、通常には自動的に命綱
の出し入れを制御することを簡単に行うことができる。

【００９３】図１５には命綱と命綱引っかけポールの基
本的な概念の一実施例を示す。点検装置１０に命綱９０
１を付ける場合、部屋の中でレール５００が複雑なルー
トで布設されている場合には、命綱が部屋の中の適当で
ない機器，配管などにかかる場合がある。

【００９４】そのような場合には、図１５の一実施例に
示すように、レール５００の曲がり部分の適切な位置に
命綱９０１の引っかけポール９０３を設けておくことに
より、命綱を引っ張って回収する時に部屋の中の重要な
機器，配管などに命綱をすったり、不用意な外力を与え
ることなく、安全確実に点検装置を回収することができ
る。

【００９５】

【発明の効果】以上のように本発明の監視装置によれ
ば、狭隘な場所において、安全，確実に狭隘部の点検が
できて、かつ必要最小限の最適自由度構成から構成する
単純な機構を提供し得る。また、本発明の監視システム
にあっては、放射線などのある部屋の中へ点検孔（監視
装置を挿入する孔）から監視装置を安全に効率よく挿入
することの可能な監視システムを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したモノレールタイプの移動式点
検装置本体の基本構成の基本的な一実施例を示す斜視図
である。

【図２】本発明のアーム挿入型点検装置本体の基本的な
構成の一実施例を示す斜視図である。

【図３】圧縮ばねと巻き取り式ワイヤを用いた伸縮機構
の基本的構成の一実施例を示す略図である。

【図４】図３の実施例で圧縮ばねの代わりに圧縮空気ば
ねを利用した基本構成の一実施例を示す略図である。

【図５】伸縮ポールなどのたわみを計算するモデルの基
本概念の一実施例を示す説明図である。

【図６】点検装置挿入機構と遮蔽扉開閉機構と自動制御
盤を接続した場合の基本構成の一実施例を示す全体図で
ある。

【図７】図６の実施例の可動後の一状態例を示す全体図
である。

【図８】点検孔と開閉機構，挿入機構の位置決め機構の
基本概念の一実施例を示す説明図である。

【図９】点検孔側の位置決め機構ピンの別の取付け方法
の基本概念の一実施例を示す説明図である。

【図１０】挿入機構を直接に点検孔に接続する場合の基
本概念の一実施例を示す説明図である。

【図１１】点検孔１に通常挿入されている遮蔽プラグを
引き抜き、挿入するプラグ引き抜き装置の基本的な概念
の一実施例を示す説明図である。

【図１２】遮蔽プラグ引き抜き機構を遮蔽扉開閉機構を
介して接続する場合の基本概念の一実施例を示す説明図
である。

【図１３】帯状部材をモータでドライブすることで伸縮
機構を伸縮させる基本構成の一実施例を示す説明図であ
る。

【図１４】命綱と命綱巻取装置の基本的な概念の一実施
例を示す説明図である。

【図１５】命綱と命綱引っかけポールの基本的な概念の
一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…点検孔、１ａ…スリーブ、１ｂ…タップ座、１ｃ…
遮蔽プラグ、１０…点検装置、１２，１３，１５，１
６，１８，１９…旋回・俯仰軸、１４，１７…伸縮アー
ム軸、２１…伸縮ポール、２２…ワイヤ、２２ａ…帯状
部材、２３…ばね、２４，２５，２６…ドラム，モー
タ，ポテンショメータ、２４ｂ…スプロケット、２７ａ
…ポンプユニット、２７ｂ…バルブ、１００…センサ
部、１０１…センサの見る方向、２００…全体目視用Ｔ
Ｖカメラ、３００…点検装置の挿入機構、４００…制御
盤、５００…レール、５０１…可動レール、６００…開
閉機構、６１０…遮蔽扉、７００，７０１ａ，７０１
ｂ，７０２ａ，７０２ｂ，７０３ｂ…位置決め機構、８
００…プラグ引き抜き機構、９００…命綱低張力巻取ド
ラム、９０１…命綱、９０３…命綱引っかけポール。

フロントページの続き (72)発明者 菊池 孝司 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 Ｆターム(参考） 2G075 AA01 AA18 BA16 CA03 FA13 FA20 FC04 FC05 FC14 GA09 GA37 5C022 AA01 AC27 AC41 AC42 AC72 AC74 5C054 AA01 CA04 CC02 CF06 CF07 CF08 CG02 EA01 HA00 HA09

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】センサを有する監視装置が走行台車で走行
   する走行型監視装置において、監視装置の走行台車に点
   検する方向を定める首振り機構を設けて当該首振り機構
   の先端に伸縮機構を設けて、伸縮機構の先端に点検方向
   を定める首振り機構を設け、以下同様に当該首振り機構
   の先端に伸縮機構を設け、更にその先端に点検する方向
   を定める首振り機構を設ける自由度構成を必要に応じて
   複数段組み合わせて、最端部の首振り機構の先端にセン
   サ部を設けることを特徴とする監視装置。
2. 【請求項２】点検孔からセンサ部を挿入する挿入型監視
   装置において、点検孔から挿入する方向へ出入可能な挿
   入機構の端部に点検する方向を定める首振り機構を設け
   て当該首振り機構の先端に伸縮機構を設けて、伸縮機構
   の先端に点検方向を定める首振り機構を設け、以下同様
   に当該首振り機構の先端に伸縮機構を設け、更にその先
   端に点検する方向を定める首振り機構を設ける自由度構
   成を必要に応じて複数段組み合わせて、最端部の首振り
   機構の先端にセンサ部を設けることを特徴とする監視装
   置。
3. 【請求項３】請求項１あるいは請求項２の監視装置にお
   いて、先端部に設けるセンサはCCDカメラであることを
   特徴とする監視装置。
4. 【請求項４】請求項３のＣＣＤカメラは電子ズーム機能
   付ＣＣＤカメラであることを特徴とする監視装置。
5. 【請求項５】請求項１あるいは請求項２の監視装置にお
   いて、伸縮機構部は複数段の伸縮ポールと駆動機構から
   構成され、当該駆動機構は圧縮ばねの力で常時伸びる状
   態としておき、先端部にワイヤを付けて根元部に巻取ド
   ラム機構を設けることを特徴とする監視装置。
6. 【請求項６】請求項５の監視装置において、伸縮機構部
   に設ける圧縮ばねは形状記憶合金であることを特徴とす
   る監視装置。
7. 【請求項７】請求項１あるいは請求項２の監視装置にお
   いて、伸縮機構部は複数段の伸縮ポールと駆動機構から
   構成され、当該駆動機構は圧縮空気の力で常時伸びる状
   態としておき、先端部にワイヤを付けて根元部に巻取ド
   ラム機構を設けることを特徴とする監視装置。
8. 【請求項８】請求項１あるいは請求項２の監視装置にお
   いて、首振り機構及び伸縮機構に各々首振りの方向及び
   伸縮量を検出する手段とその検出した首振り方向と伸縮
   量とから先端部のセンサ部のたわみ量を計算する手段を
   設け、監視装置操作部の状態表示部や干渉を回避する制
   御部にそのたわみ量を用いることを特徴とする監視装
   置。
9. 【請求項９】点検孔から監視装置を挿入して挿入先での
   監視を行う監視システムにおいて、点検孔の外側には通
   常点検孔を塞ぐように開閉機構を設置するとともに、監
   視装置を挿入する挿入機構とを設け、当該開閉機構と当
   該挿入機構は自動制御装置と接続され、自動制御装置に
   は開閉機構の扉を「開」後、前記挿入機構を駆動して監
   視装置を挿入する、あるいは前記挿入機構を駆動して前
   記点検孔からセンサを引き抜き後、開閉機構の扉を
   「閉」する自動シーケンス制御回路を設けることを特徴
   とする監視システム。
10. 【請求項１０】請求項９の監視システムにおいて、点検
    孔側と開閉機構側とに位置決め機構を設け、開閉機構側
    と挿入機構側とにも位置決め機構を設けたことを特徴と
    する監視システム。
11. 【請求項１１】請求項１０の監視システムにおいて、点
    検孔側と開閉機構側と設けた位置決め機構と、開閉機構
    側と挿入機構側とに設けた位置決め機構を同じ取合仕様
    とすることを特徴とする監視システム。
12. 【請求項１２】請求項１０の監視システムにおいて、位
    置決め機構は位置決めピンによる方式で、点検孔側の位
    置決めピンは通常点検孔を閉止するフランジの取付ボル
    トのタップ穴を利用して立てることを特徴とする監視シ
    ステム。
13. 【請求項１３】請求項１１の監視システムにおいて、点
    検孔に通常挿入されているプラグを引き抜くプラグ引き
    抜き機構を設けて、当該プラグ引き抜き機構側にも、同
    じ取合仕様の位置決め機構を設けることを特徴とする監
    視システム。
14. 【請求項１４】請求項１あるいは請求項２の監視装置に
    おいて、伸縮機構部は複数段の伸縮ポールと駆動機構か
    ら構成され、当該駆動機構は帯状部材の端部を伸縮ポー
    ルの先端部に付けて根元部に巻取ドラムと帯状部材の送
    り出入機構を設けることを特徴とする監視装置。
15. 【請求項１５】請求項１の監視装置において、監視装置
    の走行台車に動力源を搭載して通信手段に無線通信方式
    を採用して完全なケーブルレスの走行台車とした上で監
    視装置に命綱を設けることを特徴とする監視装置。
16. 【請求項１６】請求項１５の監視装置において、監視装
    置に設けた命綱の端部に常時低張力で牽引する巻取装置
    を設けることを特徴とする監視装置。