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JP2001082567A - 細長い管の内部でその一端から部材を移動するための装置 - Google Patents

細長い管の内部でその一端から部材を移動するための装置

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Publication number
JP2001082567A
JP2001082567A JP2000195637A JP2000195637A JP2001082567A JP 2001082567 A JP2001082567 A JP 2001082567A JP 2000195637 A JP2000195637 A JP 2000195637A JP 2000195637 A JP2000195637 A JP 2000195637A JP 2001082567 A JP2001082567 A JP 2001082567A
Authority
JP
Japan
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worm
tubular element
tube
support body
motor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000195637A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Louis Labrune
ジヤン−ルイ・ラブリユヌ
Alain Blanchet
アンドレ・ブランシエ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom SA
Original Assignee
Alstom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom SA filed Critical Alstom SA
Publication of JP2001082567A publication Critical patent/JP2001082567A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/017Inspection or maintenance of pipe-lines or tubes in nuclear installations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18568Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18832Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including flexible drive connector [e.g., belt, chain, strand, etc.]
    • Y10T74/1884Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including flexible drive connector [e.g., belt, chain, strand, etc.] with sprocket wheel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動位置を正確に決定できる、管3の内部に
おいて段階的に部材2を移動するための装置を提供す
る。 【解決手段】 移動は少なくとも1つの位置エンコーダ
によって評価され、位置エンコーダは、装置を支持する
ための支持本体の上を並進移動するように取り付けられ
た管状エレメントの一端に置かれた部材の位置に関する
情報を送出する。管状エレメントは、周囲にわたって配
置された縦方向の歯付きラック5A、5Bを備えた部材
キャリアウォーム5の形状をなしている。ウォームは、
支持本体6の上に取り付けられた第1歯付きベルト7A
の作用によって、部材キャリアウォームを支える本体6
に対して並進移動され、第1歯付きベルトは本体に固定
されたモータ8によって駆動され、ラックの1つ5Aと
かみ合っている。ラックの別の1つは、本体に固定され
た位置エンコーダ9を連動させる第2歯付きベルト7B
とかみ合っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、管の内部において
段階的(graduated)に部材を移動するための装置であっ
て、管は静止状態で保持されて装置の外部にあり、部材
は、装置が移動する前に位置決めされた管の一端から移
動される、装置に関する。本発明は特に、状態検査部
材、たとえばきれつ検出部材を、静止状態で保持されて
いる管の内部において段階的に移動するための装置に関
する。かかる装置は、特に原子力発電所の蒸気発生器に
含まれる多数の管の状態を検査するために構成されてい
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】静止状態に保持されて
いる管の内部において部材を段階的に移動し、部材が管
の一端から移動することを可能にする知られている装置
は、比較的長い距離にわたって移動を実施する必要があ
るときには特に一般に高価になる。これは特に、部材が
管状支持エレメントの一端に固定されており、この管状
支持エレメントが、静止状態に保持されて管状支持エレ
メントを担持している支持本体に対して並進移動される
ときに当てはまる。管状エレメントの長さは、部材が移
動している管の内部における部材の位置を決定するため
に実施される移動計測から得られる示度の精度を制限し
がちである。管状エレメントと移動示度を送出するエン
コーダとの間には、滑りがしばしば発生する。これは特
に、移動される部材が状態検査用プローブであって、た
とえば傷を検出するための作業の時に、管の内部をでき
るだけ正確に写像することができるようにプローブの位
置を正確に決定しなければならないときに問題となる。
【0003】
【課題を解決するための手段】したがって本発明は、管
の内部において段階的かつモータ駆動によって部材を移
動するための装置であって、管は静止状態に保持されて
装置の外側にあり、部材は管の一端から移動され、この
一端に対して装置が移動以前に位置付けられており、移
動は少なくとも1つの位置エンコーダによって評価さ
れ、位置エンコーダは、装置を支持するための支持本体
の上を並進移動するように取り付けられた管状エレメン
トの一端に置かれた部材の位置に関する情報を送出す
る、装置を提供する。
【0004】本発明の一特徴によれば、管状エレメント
は、周囲にわたって配分された縦方向の歯付きラックを
外側に備えた部材キャリアウォームの形状をなし、この
部材キャリアウォームは、支持本体の上に取り付けられ
た第1歯付きベルトの作用によって、部材キャリアウォ
ームを担持する本体に対して並進移動され、第1歯付き
ベルトは本体に固定されたモータによって駆動され、ラ
ックの1つとかみ合い、ラックの別の1つは支持本体の
上に取り付けられた第2歯付きベルトとかみ合い、第2
歯付きベルトは、部材が移動されると部材の位置に関す
る情報を送出する目的で、本体に固定された位置エンコ
ーダを連動させる。
【0005】本発明の一特徴によれば、ウォームを形成
する管状エレメントは可とう性の管状エレメントであ
る。
【0006】本発明の一特徴によれば、ウォームを形成
する管状エレメントは、内部に中空回転軸を受け入れる
中空管状エレメントであり、この回転軸はその端部がそ
れぞれ回転連結部品に結合され、この回転連結部品は、
ウォームの部材とは別の端に固定されたモータによって
前記部材の回転を可能にする機械的または電気機械的手
段と、回転軸を介して2つの連結部品を電気的に相互接
続するリンクを通じて部材を相補的な他の部材に電気的
に接続することを可能にする電気的接続手段とを備えて
いる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明、その特徴、およびその利
点は、添付の図面を参照して行う下記の説明からさらに
明白になろう。
【0008】図1から3に示すような部材移動装置1
は、詳細には、装置の外部にあって静止状態すなわち永
久的または一時的に静止状態に保持されている管3の内
部で段階的に、部材2を移動させるように設計されてい
る。前記装置はまた、管の外部に位置する装置用モータ
4の作用によって管3の内部で部材2を回転させること
ができる。たとえば管は、直線または適度に弧状をなす
ことが好ましい円筒状管であり得る。たとえば管の長さ
は約10メートルである。たとえば部材2は、3で示す
ような管の中に該管の一端を通じて挿入されるように設
計された可動プローブであり得る。知られているように
このような部材はとりわけ、工業設備に装備されるかま
たは装備される予定である管の非破壊検査を実施するた
めに実現される。部材は、たとえば管内部の全周を確認
するために、それ自体の軸の周りを回転するように取り
付けることができる。したがってこの実施形態では、部
材2は、たとえば内壁に沿って部材が並進移動する管3
の中央軸と一致するそれ自体の中央軸の周りに回転する
ように備えられる。したがってこれは、部材2が、内部
を部材が移動すべき管3の内径よりもわずかに小さな直
径を有する円筒と合致することを意味する。たとえば、
管3は、工業設備において支持板(図示せず)の外側に
開いている金属管、またたとえば上述のように原子力発
電所における蒸気発生器の多くの管の1つを成す金属管
であってもよい。
【0009】本発明の装置の使用にかかわらず、部材2
が移動しているときに、部材2が移動する管の内部にお
ける部材2の確かな位置を正確に知る必要があることは
想定される。
【0010】本発明の部材移動装置1は、部材キャリア
ウォーム5、特にモータ4を含む回転ユニット0、およ
びウォームと回転ユニットとを担持(キャリー)するた
めの支持本体6によってそれぞれ構成される3つのサブ
アセンブリで作られている。
【0011】部材2は、部材を本体6に対して並進移動
させるウォーム5の一端に固定され、ウォームは、本体
に取り付けられて、部材2が本体6に固定された保護シ
ース7の中に入れられた管状セグメント7Aの内部に受
け入れられる引込み位置と、部材が部材を担持するウォ
ームによって最大限にシースから出されて本体から離れ
る延伸位置との間を並進移動する。この実施形態では、
管状セグメント7Aは、プローブによって構成された部
材2が正しく作動していることを試験できるように準備
された標準形成管を構成する。
【0012】この例では、ウォーム5は、比較的可とう
性であって外側には5A、5Bのような歯付きラックが
縦(長手)方向に設けられている管状エレメントによっ
て構成され、歯付きラックのそれぞれはT2.5タイプ
の標準化された歯付きベルトの輪郭と相補する輪郭を有
する。
【0013】図示する実施形態では、ウォーム5は、管
3の直径よりもわずかに小さな直径を有する円対称管エ
レメントによって構成されると想定する。ウォーム5の
周りに120°ずつ離れた3本の母線の上にそれぞれ配
置された3つの縦ラックが備えられ、図1、図2には3
つのラックの2つだけが参照記号5A、5Bで示されて
いる。それ自体は知られている歯付きベルト担持システ
ムがラックのそれぞれに関連して備えられ、これらのシ
ステムは支持本体6の上に取り付けられている。
【0014】たとえば17Aなどのベルトの1つは、本
体6に固定されているエンジン又はモータ8(この例で
は電動機であるとする)によって駆動される。このベル
トは、モータ8が一方向に回転するときに、部材2がそ
の保護シースから出て、部材用の保護シースが管の口に
面して整列して位置付けられた管3の中に貫入するよう
にウォームを移動することを可能にする。次にモータ8
が反対方向に回転すると、部材2はその保護シースに戻
ることが可能になる。ここに示す実施形態では、ベルト
17Aを有するシステムは、(エンドレスベルトであ
る)このベルトがウォーム5のモータ8と同じ側であっ
てこのモータのいずれの側にもある2つのプーリー18
Aによってラック6Aに対して押圧されるようになって
いる。押えホイール(図示せず)がラックに対するベル
トの押圧に関与する。
【0015】たとえば17Bのような第2ベルトは、ウ
ォーム5の移動によって同伴あるいは連動(エントレイ
ン)し、このベルトは、部材が管の長さを通じて管の内
部を並進移動している間に部材2の位置の正確な段階的
示度(目盛指示)を伝えるように、第1インクレメンタ
ルエンコーダ9とかみ合っている。第1インクレメンタ
ルエンコーダの連動は、部材2が位置するウォーム5の
移動に直接関係する。歯付きベルトの作用によるこの連
動は滑りまたは遊びのおそれを除去することを可能に
し、したがって、ウォーム5によって担持されるラック
によって可能な最大ストロークの限界内で、部材が管を
貫通する範囲に関係なく、部材が挿入される管3に沿っ
た部材2の位置に関して正確で信頼できる示度を得るこ
とが可能である。この例では、ベルト17Bは、ベルト
17Aがラック5Aに対して押圧される方法と同じ方法
でラック5Bに押圧され、第1インクレメンタルエンコ
ーダ9は、モータ8のために準備されたものに対応する
アセンブリ配置では、プーリー18Bの間であってウォ
ーム5から見て別の側に取り付けられている。
【0016】この実施形態では、ウォーム5は120°
ずつ離れて配置された3つの同一縦ラックを備えた円筒
状本体を有し、このうちの第3ラックは、この例ではウ
ォームにおける力を均衡させるための機能を有するベル
ト(図示せず)と連結し、また部材2は管に沿って移動
され、搬送するウォームの一部分とともに管の中に部材
が貫通し、その長さは変化する。
【0017】ウォームを中実の円筒状エレメントの形に
作ると考えることは可能である。しかし、ここに示す実
施形態では、ウォーム5は図2に示すように中空の管状
エレメントの形に作られることが好ましい。たとえば、
この管状エレメントは、ポリアミドで作られた内部ジャ
ケット10を備えたポリウレタン製の管で作ることもで
き、これは中空回転可とう軸11を受け入れ、この軸1
1は、ウォーム5を構成する管状エレメントの端に固定
された13A、13Bなどの末端部品13に取り付けら
れたボールベアリング12によって担持されている。た
とえば、これらの末端部品のそれぞれは、内部に軸11
の端の1つを支持するためのベアリングが受け入れられ
る金属製ブッシュの形に作ることもできる。各軸端は、
軸とともに回転する14Aまたは14Bなどの連結部品
14を担持している。これらの回転連結部品は、部材2
をモータ4によって回転できるようにする機械的または
電気機械的手段と、軸11を介して部品を相互接続する
少なくとも1つのリンク19を通じて部材2を相補部材
に接続できるようにする電気的接続手段とを備えてい
る。
【0018】部材2はその端の1つを介して連結部品1
4Aに固定され、軸11が回転されるときには、連結部
品14Aと共に部材は回転する。前記部材はまた前記部
品によって担持されたコネクタ16Aに接続されてい
る。図2では、このコネクタはコネクタピンを備えて成
り、このコネクタピンは、プラグを差し込むことによっ
て部材2を電気的に接続して、リンク19を構成するケ
ーブルの導線に部材を連結することを可能にする。ある
実施形態では、リンクは同軸ケーブルによって提供さ
れ、こうしてプローブタイプの部材2、特に渦電流プロ
ーブまたは超音波もしくは振動プローブの役に立つ。
【0019】軸11の部品14Aとは別の端に位置する
連結部品14Bは、前記部品14Aによって担持された
ものに対応して同様にリンク19に接続されている電気
的接続手段を備えている。これらの手段は図2ではコネ
クタ16Bによって示され、このコネクタはこの例で
は、回転ユニット0の一部である相補コネクタに直接接
続されているとする。部品14Bは、その軸の周りに末
端部品13Bの中で回転して軸11を駆動するように構
成され、軸11の端に部品14Bが従来の手段(図示せ
ず)によって固定されている。前記部品は、補助モジュ
ール20を介して電動機4が接続されている連結器27
によって、機械的または電気機械的に回転される。この
例では、モジュール20は回転コレクタを、インクレメ
ンタル位置エンコーダまたはシンクロレゾルバなどの位
置測定装置に連結する。前記モジュールはまた、モータ
4によって発生したトルクが軸11に伝達されることを
可能にする。第2インクレメンタル位置エンコーダはた
とえば、中空軸を有する従来装置の1製品であって、こ
れが所定の基準枠に対するその回転軸の角位置の示度を
送出する。たとえば、これは360個の異なる位置また
は点の間を識別することを可能にする。これは、部材が
ウォームによって軸XX’に沿って並進移動するとき
に、回転している部材2の、軸XX’に直角な基準平面
に対する角位置に関する非常に正確な情報を得ることを
可能にする。回転コレクタ(図示せず)は、キャリアピ
ンの周りに重ね合わされた導体リングを有するコレクタ
であるとし、この例では、キャリアピンは、これが機械
的に結合されているモータ4によって駆動されるものと
する。たとえば各リングは、コネクタ16Bに接続され
ているリンク19の導電体が、定置導体ブラシを介して
部材2の相補部材に接続された状態で維持されることを
可能にし、リングを支承しているピンが回転するとリン
グは導体ブラシをこする。このピン(図示せず)は、こ
れが機械的に連結されている軸11を駆動する。コネク
タ21は、この例では、部材2、ウォーム、およびユニ
ット0によって形成されたアセンブリの外側にある部材
を、前記アセンブリに属するエレメント特に回転コレク
タの導体ブラシと接続する目的で、ユニット0の端壁に
備えられているものとする。
【0020】好ましい一実施形態では、ユニット0は、
単にウォーム5の端の中にプラグを差し込むことによっ
てのみウォーム5の端の上に取り付けられるように構成
されている。それからユニットは、前記ウォームの一端
にそのために準備された末端部品13Bの上を滑る。連
結、特に機械的および電気的連結は、物理的に相補的で
ある機械的部分の相互はめ合いによって、また物理的に
相補的である電気的部分の相互はめ合いによって達成さ
れる。
【0021】本発明の装置を使用するためには、装置を
管3の口に面して適所に置き、ウォーム5が引っ込んで
いるときに管と整列して位置決めされることが必要であ
る。この位置付けはたとえば、この目的のためにたとえ
ば位置決めロボット(図示せず)の上に取り付けられた
本体6を移動することによって得られる。たとえば光学
センサまたは磁気検出器などの部材22が備えられて、
この例では、部材2が引っ込んでいるときに初期基準位
置を決定することを可能にする。図2に示すように、光
学センサタイプの部材22が本体6上の2つの歯付きベ
ルトキャリアシステム間に、たとえばベルト17A、1
7Bをそれぞれ担持するシステムの間に、マスクなどの
エレメントによってマスクされるように位置付けられ、
このマスクはマスクを移動させるウォームと共に動かさ
れるように取り付けられている。
【0022】この手段の組合せによって、上述のよう
に、装置1を管の口に対して適所に置いた後に部材32
が前記管に貫入する程度を測定するために、第1インク
レメンタルエンコーダ9によって使用されるために役立
つ初期基準値を得ることが可能になる。好ましい一実施
形態では、ウォームが背部に接触するまで後退移動した
後に初期基準測定値が得られ、それからこの後に低速で
の短い前方移動が続き、これによってマスクはセンサを
超過し、それからセンサは初期基準値の示度を送出す
る。次にウォームは高速で移動されて、部材2が検査す
る管3の所定長領域の始点に達する。それから部材2は
所定の並進および回転速度で移動されて、この検査が実
施される。したがって、検査中の管の異なる領域につい
て次々に行われる一連の計測で、同じ初期基準値を再度
知ることが可能である。
【0023】補助モジュール20が含まれる位置測定装
置は最初に基準値に設定されて、基準値に対する部材2
の瞬間の角位置が、部材の回転時および並進移動時に決
定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による部材移動装置の線図である。
【図2】本発明による移動装置のウォームを通る軸方向
断面図である。
【図3】本発明の部材移動装置のウォーム駆動システム
と、同装置のウォームの初期位置を検出するための検出
器の概略図である。
【符号の説明】
0 回転ユニット 1 部材移動装置 2 部材 3 管 4、8 モータ 5 部材キャリアウォーム 5A、5B 歯付きラック 6 支持本体 7 保護シース 7A 管状セグメント 9 第1インクレメンタルエンコーダ 10 内部ジャケット 11 中空回転可とう軸 12 ボールベアリング 13 末端部品 14 連結部品 16、21 コネクタ 17A 第1ベルト 17B 第2ベルト 18A、18B プーリー 19 リンク 20 補助モジュール 27 連結器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管(3)の内部において部材(2)を段
    階的かつモータ駆動で移動するための装置であって、管
    は静止状態に保持されて装置の外側にあり、部材は、装
    置が移動する前に位置決めされた管の一端から移動さ
    れ、移動は、装置を支持するための支持本体の上を並進
    移動するように取り付けられた管状エレメントの一端に
    置かれた部材の位置に関する情報を送出する少なくとも
    1つの位置エンコーダによって評価され、前記管状エレ
    メントは、周囲にわたって配分された縦方向の歯付きラ
    ック(5A、5B)を外側に備えた部材キャリアウォー
    ム(5)の形状をなし、部材キャリアウォームは、支持
    本体(6)の上に取り付けられた第1歯付きベルト(1
    7A)の作用によって、部材キャリアウォームを担持す
    る本体(6)に対して並進移動され、第1歯付きベルト
    は本体に固定されたモータ(8)によって駆動され、ラ
    ックの1つ(5A)とかみ合い、ラックの別の1つは支
    持本体の上に取り付けられた第2歯付きベルト(17
    B)とかみ合い、第2歯付きベルトは部材が移動される
    と部材の位置に関する情報を送出する目的で、本体に固
    定された位置エンコーダ(9)を連動させることを特徴
    とする装置。
  2. 【請求項2】 ウォーム(5)を形成する管状エレメン
    トが可とう性の管状エレメントである請求項1に記載の
    装置。
  3. 【請求項3】 ウォーム(5)を形成する管状エレメン
    トが、内部に中空回転軸(11)を受け入れる中空管状
    エレメントであり、この軸はその端部がそれぞれ回転連
    結部品(14A、14B)に結合され、この回転連結部
    品は、ウォームの部材とは別の端部に固定されたモータ
    (4)によって部材(2)の回転を可能にする機械的ま
    たは電気機械的手段と、回転軸を介して2つの連結部品
    を電気的に相互接続するリンク(19)を通じて部材を
    相補的な他の部材に電気的に接続することを可能にする
    電気的接続手段(16A、16B)とを備えている請求
    項1または2に記載の装置。
  4. 【請求項4】 部材を回転させるためのモータ(4)
    が、部材角位置エンコーダを回転コレクタに連結するモ
    ジュール(20)を介して中空軸を駆動させる連結部品
    (14B)に機械的に結合されている請求項3に記載の
    装置。
  5. 【請求項5】 部材を回転させるためのモータと角位置
    エンコーダを回転コレクタに連結するモジュールとが、
    部材が位置する端とは反対側に位置するウォームの端に
    差込み接続できるユニット(6)に取り付けられている
    請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】 支持本体(6)が、部材が引っ込んだ位
    置にあるときに部材のための初期基準位置を決定するこ
    とを可能にする光学センサ(22)を担持している請求
    項1または2に記載の装置。
  7. 【請求項7】 部材キャリアウォームが管状エレメント
    であり、管状エレメントは、120°ずつ離れて配置さ
    れた3つの同一の縦ラックを周囲に担持する円筒状本体
    を有し、各ラックは支持本体のそれぞれ異なる歯付きベ
    ルトと協働する請求項1から5のいずれか一項に記載の
    装置。
JP2000195637A 1999-07-02 2000-06-29 細長い管の内部でその一端から部材を移動するための装置 Withdrawn JP2001082567A (ja)

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FR9908533 1999-07-02
FR9908533A FR2795804B1 (fr) 1999-07-02 1999-07-02 Dispositif pour le deplacement d'un organe dans un tube allonge depuis une extremite de ce tube

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US (1) US6357310B1 (ja)
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