特許 6405128 水中検査システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6405128

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】水中検査システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/04 20060101AFI20181004BHJP

   G01B 17/02 20060101ALI20181004BHJP

   G01N 29/11 20060101ALI20181004BHJP

   G01N 29/07 20060101ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   G01N29/04

   G01B17/02 Z

   G01N29/11

   G01N29/07

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-127998(P2014-127998)

(22)【出願日】2014年6月23日

(65)【公開番号】特開2014-170015(P2014-170015A)

(43)【公開日】2014年9月18日

【審査請求日】2017年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107272

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 敬二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100109140

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 研一

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 哲也

(72)【発明者】

【氏名】水野 剣一

(72)【発明者】

【氏名】森屋 陽一

(72)【発明者】

【氏名】杉本 英樹

(72)【発明者】

【氏名】松本 歩

【審査官】 佐藤 仁美

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１４６１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０６６５０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０２３２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３８４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４４０８４９４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｂ １／００− ３／２８、

Ｇ０１Ｂ １７／００−２１／３２、

Ｇ０１Ｈ １／００−１７／００、

Ｇ０１Ｎ ２９／００−２９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中の構造物を検査するための水中検査システムであって、
水中の構造物の検査対象面に対して検査を行う検査部と、
前記検査のために前記検査対象面から検査障害物を除去する検査障害物除去部と、を装置本体に備え、
さらに前記装置本体が水中において３次元方向に移動可能なように構成された推進機構を前記装置本体に備え、
前記検査障害物除去部および前記検査部が検査障害物除去および検査を行うために前記検査対象面に対向したとき、前記装置本体が前記推進機構により前記検査対象面に押し付けられることで保持され、
前記検査部と前記検査障害物除去部とは回動することで互いの位置が入れ替わるように構成され、
前記検査障害物除去部が前記検査対象面の一部から検査障害物を除去してから、前記検査部は回動することで、前記検査障害物が除去された検査障害物除去領域において検査を行うようにセットされることを特徴とする水中検査システム。

【請求項2】

前記検査部と前記検査障害物除去部とがターレット機構により回動して互いの位置を入れ替える請求項１に記載の水中検査システム。

【請求項3】

前記検査部は、前記検査対象面に対して打音検査を行う打音検査部、および／または、前記検査対象面に対して肉厚測定を行う肉厚測定部を有する請求項１または２に記載の水中検査システム。

【請求項4】

前記検査障害物除去部は回転駆動される回転部を有し、前記回転部が前記検査対象面に接触して回転駆動されることで前記検査対象面の一部において検査障害物を除去する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水中検査システム。

【請求項5】

前記回転部は交換可能なカップブラシから構成される請求項４に記載の水中検査システム。

【請求項6】

前記検査部、前記検査障害物除去部および前記推進機構を遠隔操作する操作部を備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水中検査システム。

【請求項7】

前記検査対象面に対応して前記装置本体の姿勢を保持するために伸縮調整可能な検査対象面対応ロッドを備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の水中検査システム。

【請求項8】

前記検査対象面から画像情報を取得するカメラを備える請求項１乃至７のいずれか１項に記載の水中検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中の構造物について検査を行う水中検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、使用中のコンクリート構造物について内部の空洞や剥離やジャンカなどの検査のために打音検査が行われている。また、腐食環境下などにある鋼構造物に対しては肉厚検査が行われている。特許文献１は、コンクリート打音検査用打撃装置を提案し、また、特許文献２は、トンネルなどの陸上構造物の打音検査装置を提案する。

【0003】

また、水中にある構造物に対する打音による検査システムが特許文献３に提案され、この水中検査システムは、水中ロボットが、水中にある構造物を打撃し、水中マイクで打音を受信する。特許文献４は、被検査面の清掃機器および検査用機器を搭載した水中構造物の検査装置を提案している。この水中構造物の検査装置は、検査用機器として外観検査のための水中用ビデオカメラや板厚測定のための超音波探触子を搭載し、また清掃機器として排貝及び表面研磨装置を搭載している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開2005-201676号公報

【特許文献2】特開2001-349876号公報

【特許文献3】特開2011-203046号公報

【特許文献4】特開平02-71138号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

引用文献１，２の打音検査装置は、陸上で打音検査を行うもので、水中で行うものではない。引用文献３の水中検査システムは、水中で打音検査を行うが、水中にある構造物の表面には、苔や錆や貝類や藻などの検査を行う上での障害物が付着しており、構造物を打撃する際、その部分を含めて打撃するため、構造物の正確な打音が得られない。

【0006】

引用文献４の水中構造物の検査装置は、検査位置を決定し、その検査位置付近に高水圧ノズルを移動させ、高水圧ノズルから高圧水を噴射して被検査面を清掃してから、超音波探触子による板厚測定を行うが、高水圧ノズルと超音波探触子とを横方向に並べて配置しているため（引用文献４の第１図（Ａ）参照）、高水圧ノズルと超音波探触子とをそのたびに横方向に移動させなければならず、実際の検査工程においてその移動操作が煩雑になってしまう。

【0007】

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、水中の構造物に対し検査対象面から検査障害物を除去してから検査対象面で検査を行う際に、同一領域において簡単かつ確実に検査障害物除去と検査とを行うことができる水中検査システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための水中検査システムは、水中の構造物を検査するための水中検査システムであって、水中の構造物の検査対象面に対して検査を行う検査部と、前記検査のために前記検査対象面から検査障害物を除去する検査障害物除去部と、を装置本体に備え、さらに前記装置本体が水中において３次元方向に移動可能なように構成された推進機構を前記装置本体に備え、前記検査障害物除去部および前記検査部が検査障害物除去および検査を行うために前記検査対象面に対向したとき、前記装置本体が前記推進機構により前記検査対象面に押し付けられることで保持され、前記検査部と前記検査障害物除去部とは回動することで互いの位置が入れ替わるように構成され、前記検査障害物除去部が前記検査対象面の一部から検査障害物を除去してから、前記検査部は回動することで、前記検査障害物が除去された検査障害物除去領域において検査を行うようにセットされることを特徴とする。

【0009】

この水中検査システムによれば、検査部と検査障害物除去部とは回動することで互いの位置が入れ替わるので、検査障害物除去部が検査対象面の一部から検査障害物を除去してから、検査部を回動させることで、その検査障害物を除去した検査障害物除去領域において検査部が検査を行うことができる。このため、水中の検査対象面において同一領域で検査障害物除去と検査とを簡単かつ確実に行うことができる。

【0010】

上記水中検査システムにおいて、前記検査部と前記検査障害物除去部とがターレット機構により回動して互いの位置を入れ替えることが好ましい。

【0011】

また、前記検査部は、前記検査対象面に対して打音検査を行う打音検査部、および／または、前記検査対象面に対して肉厚測定を行う肉厚測定部を有することが好ましい。なお、打音検査部と肉厚測定部との両方を有する場合、検査障害物除去部とともに、ターレット機構により回動して位置を入れ替えるように構成できる。

【0012】

また、前記検査障害物除去部は回転駆動される回転部を有し、前記回転部が前記検査対象面に接触して回転駆動されることで前記検査対象面の一部において検査障害物を除去することが好ましい。

【0013】

また、前記回転部は交換可能なカップブラシから構成されることが好ましく、検査対象面の状態に応じて適切な材質のカップブラシに交換し、苔、錆、貝、藻、ぬめりなどの検査障害物を検査対象面から効率的に除去することができる。

【0014】

また、前記検査部、前記検査障害物除去部および前記推進機構を遠隔操作する操作部を備えることが好ましい。推進機構により水中で３次元方向に移動可能である装置本体を操作部で遠隔操作することができる。

【0015】

また、前記検査障害物除去部および前記検査部が検査障害物除去および検査を行うために前記検査対象面に対向したとき、装置本体が前記推進機構により前記検査対象面に押し付けられることで保持されることにより、装置本体が保持された状態で検査対象面の同一領域において検査障害物除去と検査とを行うことができる。

【0016】

また、前記検査対象面に対応して装置本体の姿勢を保持するために伸縮調整可能な検査対象面対応ロッドを備えることが好ましい。これにより、検査対象面が直立面、傾斜面、曲面、段差面などのいずれの場合であっても、検査対象面対応ロッドを長さ調整してから検査対象面に当てることで装置本体の姿勢を保持することができる。

【0017】

また、前記検査対象面から画像情報を取得するカメラを備えることが好ましい。たとえば、水中カメラを備える場合には、検査対象面に光を照射する照明部をさらに備え、また、水中が混濁している場合でも画像情報を取得可能な超音波カメラを備える。なお、水中における移動操縦のために装置周囲を撮影する操縦用カメラを別途備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明の水中検査システムによれば、水中の構造物に対し検査対象面から検査障害物を除去してから検査対象面で検査を行う際に、同一領域において簡単かつ確実に検査障害物除去と検査とを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態による水中検査システムを示す斜視図である。

【図2】図１の水中検査システムの上面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）である。

【図3】図１，図２の打音検査部、肉厚測定部、検査障害物除去部を示す要部斜視図である。

【図4】図３の打音検査部、肉厚測定部、検査障害物除去部を示す要部側面図である。

【図5】図３の打音検査部、肉厚測定部、検査障害物除去部を示す要部正面図である。

【図6】本実施形態による水中検査システムの操作系・制御系を説明するためのブロック図である。

【図7】図１〜図６の水中検査システムによる検査時の工程Ｓ０１〜Ｓ１０を説明するためのフローチャートである。

【図8】本実施形態において検査対象面に対し検査障害物除去部の角度調整をした装置本体を概略的に示す側面図である。

【図9】検査対象面の一部から検査障害物を除去した検査障害物除去領域を示す概略図である。

【図10】本実施形態において円柱面の検査対象面に対して保持された装置本体を概略的に示す上面図（ａ）および斜視図（ｂ）である。

【図11】本実施形態において段差のある検査対象面に対して保持された装置本体を概略的に示す上面図（ａ）および斜視図（ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による水中検査システムを示す斜視図である。図２は図１の水中検査システムの上面図（ａ）、正面図（ｂ）および側面図（ｃ）である。

【0021】

図１、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、水中検査システム１０は、水中に没する水中検査装置本体１０ａを有し、この装置本体１０ａは、下面に配置された環状のフレーム３１と、上面に配置された環状のフレーム３２と、フレーム３２の上部に配置された平板状の浮力体３３と、を備える。

【0022】

さらに、装置本体１０ａは、フレーム３１とフレーム３２との間に検査機器などを搭載し、全体として略矩方体状に構成されている。浮力体３３は、水中において装置本体１０ａに適度な浮力が作用するようにその容量が決められる。装置本体１０ａは、全体寸法をたとえば、長さ80cm×幅50cm×高さ50cm程度とすることができるが、これらは一例であって、適宜変更可能である。

【0023】

水中検査システム１０の装置本体１０ａは、その正面側（図２（ｂ））に、水中の構造物の検査対象面に対し打音検査を行う打音検査部１１と、検査対象面に対し超音波探触子による肉厚測定を行う肉厚測定部１２と、検査前に検査対象面に付着している錆、苔、ヌメリ、貝、藻などの検査障害物を除去する検査障害物除去部１３と、検査対象面を撮影し画像情報を取得する計測カメラ１４と、計測カメラ１４の周囲に配置されて検査対象面を照明するLEDなどからなる複数の照明部１５と、水が混濁していた場合でも検査対象面から画像情報の取得が可能な超音波カメラ１６と、を有している。

【0024】

また、装置本体１０ａは、水中において３次元方向に移動するためにプロペラやモータなどから構成される推進部（スラスター）１７，１８，１９を備え、フレーム３１，３２の間に配置された推進部１７は装置を横（Ｘ）方向に移動させ、フレーム３１，３２の間に配置された推進部１８は前後（Ｙ）方向に移動させ、浮力体３３内に配置された推進部１９は上下（Ｚ）方向に移動させる。

【0025】

また、装置本体１０ａは、その正面側から検査対象面（図８参照）側へ突き出るようにして設けられ長さ変更可能な複数本の検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄを有している。上側の検査対象面対応ロッド３５ａ，３５ｂは、装置本体１０ａの上面側のフレーム３２の左右端部近傍に固定され、下側の検査対象面対応ロッド３５ｃ，３５ｄは、装置下面側のフレーム３１の左右端部近傍に固定されている。検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄは、たとえば、伸縮機構を有して長さを伸縮自在に調整可能な伸縮棒から構成できる。このような伸縮棒は、公知の構造から構成可能で、たとえば、入れ子構造の一対の鋼管から構成でき、入れ子部分において管長手方向に所定ピッチで孔を管の径方向に貫通させて設け、手動により一対の鋼管を出し入れして目標長さに決めてから孔にロックピンを差し込むことで棒全体の長さを調整することができる。

【0026】

水中の構造物の検査対象面が水平位置にある装置本体１０ａに対し傾斜している場合、その傾斜に対応して、図２（ｃ）のように、予め検査対象面対応ロッド３５ａ、３５ｂを長めに調整し、検査対象面対応ロッド３５ｃ、３５ｄを短めに調整しておくことで、装置本体１０ａを傾斜した検査対象面に対応して押し付け、装置本体１０ａの姿勢を水平に保持することができる。

【0027】

また、水中の構造物の検査対象面が直立面である場合、検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄを同じ長さに調整しておくことで、装置本体１０ａを直立面である検査対象面に押し付け、装置本体１０ａの姿勢を水平に保持することができる。

【0028】

また、装置本体１０ａは、装置本体１０ａをワイヤやロープで水中に吊り下げるために浮力体３３内に設けられた吊りクランプ３６と、浮力体３３の上面端部に設けられて装置本体１０ａの水中位置を測定するための超音波センサ２１と、装置側面から光を照射するためのLEDなどからなる照明部２３と、を備える。

【0029】

次に、図１，図２の打音検査部１１、肉厚測定部１２、検査障害物除去部１３について図３〜図５を参照して説明する。図３は図１，図２の打音検査部、肉厚測定部、検査障害物除去部を示す要部斜視図である。図４は図３の打音検査部、肉厚測定部、検査障害物除去部を示す要部側面図である。図５は図３の打音検査部、肉厚測定部、検査障害物除去部を示す要部正面図である。

【0030】

図３〜図５のように、打音検査部１１は、全体が円柱状に構成され、検査対象面を連続動作式ハンマーで打撃を与える打撃部１１ａと、その打音を受信するハイドロフォン１１ｂと、を先端面に備える。

【0031】

肉厚測定部１２は、全体が小型の円柱状に構成され、超音波探触子を有し、その前面１２ａが検査対象面に当てられた状態で鋼材などの肉厚を測定することができる。

【0032】

検査障害物除去部１３は、回転駆動されるカップブラシが装着された回転部１３ａと、回転部１３ａを回転駆動する円筒状のモータ１３ｂと、を備える。モータ１３ｂによる回転部１３ａの回転によりカップブラシが、検査前に検査対象面に押し当てられて回転することで、検査対象面の一部から検査障害物を除去する。回転部１３ａのカップブラシは、たとえば、多数の硬い鋼線から構成される。

【0033】

また、回転部１３ａに装着されるカップブラシは、交換可能に構成され、検査対象面におけるケレン、錆落とし、ぬめり・苔・貝類・藻除去などの用途別に応じて適切な材質からなるカップブラシを装着することができる。

【0034】

打音検査部１１と肉厚測定部１２と検査障害物除去部１３とは、ターレット機構により回動して互いの位置を入れ替えるように構成されている。ターレットは、打音検査部１１と肉厚測定部１２と検査障害物除去部１３を円板状のターレット板に取り付け、回転して同位置に交換するようになっている。

【0035】

すなわち、装置本体１０ａのターレット機構は、図３，図４のように、回転軸２２ａを回転させるターレットモータ２２を備え、回転軸２２ａには打音検査部１１と肉厚測定部１２と検査障害物除去部１３のモータ１３ｂを各外周面で保持する円板状のターレット板２２ｂが連結されている。

【0036】

ターレットモータ２２が回転すると、回転軸２２ａがターレット板２２ｂとともに所定角度回転することで、打音検査部１１と肉厚測定部１２と検査障害物除去部１３とが、図５の円周Ｃ上で回動する。かかる回動により、たとえば、検査障害物除去部１３が図５の位置で検査対象面から検査障害物を除去した後、打音検査部１１が回動方向ｒに所定角度だけ回動し、検査障害物除去部１３の位置に移動してセットされ、その位置が検査位置となって、検査対象面に対し打音検査を行うことができる。また、肉厚測定部１２が回動方向ｒ’（または回動方向ｒ）に所定角度だけ回動し、検査障害物除去部１３の位置に移動し、その検査位置で検査対象面に対し肉厚測定を行うことができる。

【0037】

また、検査位置にある打音検査部１１、肉厚測定部１２は、図２（ｃ）のように装置本体１０ａの正面から見て、上下左右の検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄ間のほぼ中央に位置する。このため、検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄを同じ長さに調整しておくことで、装置本体１０ａを曲面のある検査対象面に押し付けた場合（後述の図１０参照）、打音検査部１１、肉厚測定部１２を押し付け力の偏りがなく均等に検査対象面Ｓに押し付けることができ、検査・測定の精度を確実に維持できる。

【0038】

また、打音検査部１１の先端面、肉厚測定部１２の前面および検査障害物除去部１３の先端面は、同一面に当たるようになっているが、検査障害物除去部１３には伸縮機構が設けられ、検査障害物除去のとき、回転部１３ａが上述の同一面から突き出て検査対象面に当接して検査障害物除去を行うようになっている。

【0039】

ターレット機構は、図１〜図５のように打音検査部１１と肉厚測定部１２と検査障害物除去部１３とを、ターレットモータ２２、回転軸２２ａ、ターレット板２２ｂとともに装置本体１０ａ内に一体的に組み込んで構成されている。このターレット機構は、装置本体１０ａ内で角度調整可能になっていて、打音検査部１１と肉厚測定部１２と検査障害物除去部１３の各延長軸が検査対象面に対しほぼ直交するように角度調整されて取り付けられ、たとえば、図２（ｃ）のように水平方向から傾斜した回転部１３ａの先端面、打音検査部１１の先端面、肉厚測定部１２の前面の角度θを調整することができる。かかる角度θの調整により傾斜した検査対象面に対応することができる。

【0040】

次に、水中検査システム１０の操作系・制御系について図６のブロック図を参照して説明する。図６のように、水中検査システム１０は、装置本体１０ａに搭載された各部１１〜２３を遠隔操作するための操作部１と、装置本体１０ａを操縦するときに周囲の画像を表示させる液晶パネルなどからなる操作表示部５と、各部１１〜２３を制御するためのパソコンなどからなる制御部２と、各種画像信号や検査データや測定データなどを画面表示するための液晶パネルなどからなる表示部３と、を備える。装置本体１０ａの各部１１〜２３に対し必要な電力を供給し、また、必要に応じて電気信号を送受信するためのケーブルＣＢが操作部１に接続されている。

【0041】

操作部１，操作表示部５，制御部２および表示部３は、船上、水上または陸上側に設置され、装置本体１０ａの各部１１〜２３を遠隔操作し制御し画報情報を表示する。制御部２は、ハードディスクやＲＡＭなどからなるメモリを有し、画像情報を含む検査結果・測定結果をメモリに記録する。すなわち、打音検査部１１による打音がメモリに記録され、再生されることで、その検査位置におけるコンクリート構造物の内部・表面の空洞や剥離やジャンカや亀裂などの欠陥の有無が判定される。かかる判定は、制御部２がインストールされたプログラムにより自動的に行うことができ、また、熟練者が実際に再生音を聴いて行うようにしてもよい。また、肉厚測定部１２により測定された肉厚測定値がメモリに記録される。

【0042】

また、制御部２は、水中位置測定装置４を有し、水中位置測定装置４は、水中の所定位置に設置された基準となる超音波センサ（図示省略）により装置本体１０ａの超音波センサ２１からの超音波信号の伝搬時間を計測し、距離換算情報より座標計算を行い、装置本体１０ａの水中位置をほぼリアルタイムに測定する。かかる水中位置情報により構造物の検査対象面における検査位置情報を得ることができる。

【0043】

図１〜図６の水中検査システム１０の動作について図７〜図９を参照して説明する。図７は図１〜図６の水中検査システム１０による検査時の工程Ｓ０１〜Ｓ１０を説明するためのフローチャートである。図８は検査対象面に対し検査障害物除去部の角度調整をした装置本体を示す概略図である。図９は検査対象面の一部から検査障害物を除去した検査障害物除去領域を示す概略図である。

【0044】

水中のコンクリート構造物に対し打音検査を行い、図８のように検査対象面Ｓが傾斜している場合を例として説明する。

【0045】

まず、検査前の調査により得た検査対象面Ｓの傾斜角度に対応して、たとえば、検査対象面対応ロッド３５ａ、３５ｂを長めにし、検査対象面対応ロッド３５ｃ、３５ｄを短めに調整するとともに、検査障害物除去部１３の回転部１３ａの先端面、打音検査部１１の先端面、および肉厚測定部１２の前面の角度θ（図２（ｃ））を検査対象面Ｓに対応して調整しておく（Ｓ０１）。

【0046】

次に、吊りクランプ３６に掛けられたロープで支持された装置本体１０ａを水中に投入する（Ｓ０２）。操作部１の操作により、推進部１７〜１９を駆動しながら装置本体１０ａを検査対象面Ｓの目標位置近傍まで水中を移動させる（Ｓ０３）。このとき、操縦用カメラ２０からの画像を操作表示部５に表示させながら操作し、水中位置測定装置４で得た水中位置データにより装置本体１０ａの位置を最終的に確認することができる。

【0047】

次に、操作部１の操作により、推進部１７〜１９を駆動することで、図８のように、装置本体１０ａを矢印方向Ｆに検査対象面Ｓに向けて駆動し、検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄを検査対象面Ｓに当てることにより、装置本体１０ａを傾斜した検査対象面Ｓに対応して水平に押し付け、装置本体１０ａを静止させ、装置本体１０ａの姿勢を確実に水平に保持することができる（Ｓ０４）。このとき、回転部１３ａの先端面は検査対象面Ｓとほぼ平行である。

【0048】

次に、操作部１の操作により、検査障害物除去部１３の回転部１３ａを回転駆動し、カップブラシが検査対象面Ｓに押しつけられて回転することで、検査対象面Ｓの一部から検査障害物を除去する（Ｓ０５）。これにより、図９のように、検査対象面Ｓの一部に検査障害物除去領域Ｓ１が円形状に形成される。

【0049】

次に、操作部１の操作により、ターレットモータ２２を駆動し、回転軸２２ａ、ターレット板２２ｂを所定角度だけ回転させることで、打音検査部１１を検査障害物除去部１３が直前まで位置した位置まで回動させる（Ｓ０６）。かかる回動により、打音検査部１１は、検査障害物除去領域Ｓ１とほぼ同じ図９の破線で示す位置に移動する。

【0050】

次に、操作部１の操作により、打音検査部１１が検査障害物除去領域Ｓ１で打音検査を行い（Ｓ０７）、続いて、照明部１５からの光で照明しながら計測カメラ１４により検査障害物除去領域Ｓ１を含む検査対象面Ｓを撮影する（Ｓ０８）。なお、水が混濁している場合には、超音波カメラ１６を用いることができる。また、カメラによる撮影は、検査障害物除去後で打音検査前に行ってもよい。かかるカメラによる検査対象面Ｓの撮影により水中における構造物の状態や清掃状態の把握を行うことができる。

【0051】

上述のようにして取得した打音検査結果および検査対象面Ｓの画像情報は、水中位置測定装置４で得た水中位置データ（検査位置データ）とともに制御部２へ送信され、制御部２のメモリに記録される（Ｓ０９）。

【0052】

さらに検査を続ける場合には（Ｓ１０）、工程Ｓ０３に戻り、操作部１の操作により、推進部１７〜１９を駆動して装置本体１０ａを、たとえば、図９の検査障害物除去領域Ｓ１の近傍の領域Ｓ２まで移動させてから、領域Ｓ２において同様に検査障害物除去と打音検査を行う。

【0053】

なお、検査対象物が水中の鉄鋼構造物である場合にも図７の同様の工程により検査を行うことができる。この場合、回動工程Ｓ０６で肉厚測定部１２を検査障害物除去部１３が直前まで位置した位置まで回動させてから、検査工程Ｓ０７で肉厚測定部１２により鉄鋼構造物の検査対象面において鋼板などの肉厚を測定する。

【0054】

本実施形態の水中検査システムによれば、水中にある構造物に対し打音検査や肉厚測定や画像取得による外観検査が可能な遠隔操作による水中調査ロボット方式の検査システムを実現することができる。

【0055】

また、検査対象面における検査障害物除去と検査の際に、打音検査部１１または肉厚測定部１２と検査障害物除去部１３とは回動することで互いの位置が入れ替わるので、検査障害物除去部１３が検査対象面の一部から検査障害物を除去してから、打音検査部１１または肉厚測定部１２を回動させることで、その検査障害物を除去した検査障害物除去領域において打音検査部１１または肉厚測定部１２が検査を行うことができる。このため、水中の検査対象面において同一領域で検査障害物除去と検査とを簡単かつ確実に行うことができる。

【0056】

また、装置本体１０ａが３次元方向に移動可能な推進部（スラスター）１７〜１９を有し、構造物側に装置本体１０ａを押し付けることで、装置本体１０ａを所定位置に静止させ、装置本体１０ａの位置を保持できるため、水中で動くことなく、検査対象面の同一領域に対して検査障害物除去および打音検査（または肉厚測定）を行うことができる。この装置本体１０ａの静止・保持のとき、検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄを検査対象面に当てることにより、検査対象面が傾斜していても装置本体１０ａを検査対象面に水平に押し付けることができ、装置本体１０ａの姿勢を確実に水平に保持できる。

【0057】

本実施形態の水中検査システムにより検査が可能な水中にある構造物として、ダム、護岸構造物、岸壁構造物、海域制御構造物、海洋構造物などのコンクリート構造物や鉄鋼構造物があるが、これらに限定されるものではない。

【0058】

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、本実施形態では、検査障害物除去部１３を１つだけ設けたが、本発明はこれに限定されず、カップブラシの材質などを変更した検査障害物除去部をターレット板に２つ設け、検査対象面から検査障害物を二段階で除去するようにしてもよい

【0059】

また、本実施形態では、検査部として、打音検査部１１と肉厚測定部１２を設けたが、本発明はこれに限定されず、これらの少なくとも一方を変えて、または、追加して、別種類の検査や測定を行う検査部や測定部を設けてもよい。

【0060】

また、図９の検査障害物除去領域Ｓ１において打音検査部１１、肉厚測定部１２が検査、測定を行ったとき、続いて、ターレットモータ２２を駆動し、回転軸２２ａ・ターレット板２２ｂをわずかに回転させることで、検査障害物除去領域Ｓ１内の異なる位置で検査、測定を行い、同じ検査障害物除去領域Ｓ１から複数の検査データ・測定データを得るようにしてもよい。

【0061】

また、本実施形態では、図８において検査対象面Ｓが傾斜面である場合を例にして装置本体１０ａの保持状態を説明したが、本発明はこれに限定されず、検査対象面がたとえば、カーブ面や段差面であってもよい。以下の図１０，図１１に示すように、検査対象面に円柱面や段差がある場合にも、検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄの長さ調整により対応可能である。

【0062】

図１０は、本実施形態において円柱面の検査対象面に対して保持された装置本体を概略的に示す上面図（ａ）および斜視図（ｂ）である。図１０（ａ）（ｂ）のように、検査対象面Ｓが鋼管などの円柱面である場合、上下左右の検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄを同じ長さに調整することで、打音検査部１１，肉厚測定部１２が上下左右ロッド３５ａ〜３５ｄの間のほぼ中央に位置するため、打音検査部１１，肉厚測定部１２を押し付け力の偏りがなく均等に円柱面の検査対象面Ｓに押し付けることができる。また、装置本体１０ａの姿勢を水平に保持できる。なお、図１０（ａ）（ｂ）は、円柱面を有する鋼管などが鉛直方向に延びて配置されている場合を例にしたが、鋼管などが水平方向に延びて配置されている場合も上述と同様にして装置本体１０ａを円柱面の検査対象面Ｓに押し付けることができる。

【0063】

図１１は、本実施形態において段差のある検査対象面に対して保持された装置本体を概略的に示す上面図（ａ）および斜視図（ｂ）である。図１１（ａ）（ｂ）のように、上面から見て検査対象面Ｓが突き出し面ＳＨとへこみ面ＳＬとを有し、段差面ＳＳが鉛直方向に延びている場合、上下の検査対象面対応ロッド３５ａ、３５ｃ（図１）を突き出し面ＳＨに合わせて短めの同じ長さに調整し、その反対側の上下の検査対象面対応ロッド３５ｂ、３５ｄをへこみ面ＳＬに合わせて長めの同じ長さに調整することで、装置本体１０ａを図１１（ｂ）のように、突き出し面ＳＨとへこみ面ＳＬとに対し平行に保持しかつ水平に保持して段差のある検査対象面Ｓに押し付けることができる。図１１（ａ）では、打音検査部１１，肉厚測定部１２または検査障害物除去部１３は、突き出し面ＳＨに対応しているが、検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄの長さを調整してへこみ面ＳＬに対応するようにできる。なお、図１１（ａ）（ｂ）は段差面ＳＳが延長方向に延びる場合であるが、段差面が水平方向に延びる場合には、上側の左右の検査対象面対応ロッド３５ａ、３５ｂを段差の一方の面に合わせて同じ長さに調整し、下側の左右の検査対象面対応ロッド３５ｃ、３５ｄを段差の他方の面に合わせて同じ長さに調整することで、同様にして対応することができる。

【0064】

また、本実施形態では、検査対象面対応ロッド３５ａ〜３５ｄは、たとえば、手動により伸縮調整する機構としたが、本発明はこれに限定されず、たとえば、油圧などによる伸縮機構を有するようにしてもよく、この場合は遠隔操作によりロッド長さが調整可能である。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明によれば、水中の構造物の検査対象面の同一領域において簡単かつ確実に検査障害物除去と検査とを行うことができるので、水中の構造物検査を確実に精度よく実行することができる。

【符号の説明】

【0066】

１０ 水中検査システム
１０ａ 水中検査装置本体、装置本体
１ 操作部
２ 制御部
１１ 打音検査部
１２ 肉厚測定部
１３ 検査障害物除去部
１３ａ 回転部
１３ｂ モータ
１４ 計測カメラ
１５ 照明部
１６ 超音波カメラ
１７〜１９ 推進部
２２ ターレットモータ
２２ｂ ターレット板
３３ 浮力体
３５ａ〜３５ｄ 検査対象面対応ロッド
Ｓ 検査対象面
Ｓ１ 検査障害物除去領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】