JPH022928A - 超音波探傷用治具の芯出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸部に溶接部分を有するワーク、例えばエン
ジンバルブにおける溶接部の内部欠陥を、超音波探傷機
により検査する際に使用される治具の芯出し方法に関す
る。

〔従来の技術〕

エンジンバルブにおけるバルブステム部の軸端は、吸排
気時にカムやロッカーアームにより強い力を受けるため
、高周波焼入れ等の熱処理を施して硬度を高め、耐摩耗
性に優れたものとしなければならない。

上記軸端部の硬度を高めるための一手段として、焼入れ
による硬度が高く、かつ耐摩耗性にも優れるマルテンサ
イト系のチップを、軸端に溶接することがある。

このようにして完成されたエンジンバルブの溶接欠陥の
有無は、通常、超音波探傷機により検査される。

この場合、探傷精度を高めるために、超音波探傷機にお
ける探触子の中心と、ワークの軸部の中心とが同一直線
上となるように芯出しをする必要がある。

この芯出しは、従来、基台上にスライド可能として設け
た治具によりワークを保持し、超音波探傷機におけるブ
ラウン管上の反射波形を直接具ながら、治具を調整する
ことにより行われていた。

〔発明が解決しようとする７！１題〕 上述の方法では、芯出し作業が面倒であるとともに、非
能率的であり、特に、探傷精度の高い水浸式の探傷法で
は、探触子、ワークおよび治具の一部が水没しているた
め、調整の都度、手を水中に入れなければならず、作業
性は一層悪くなる。

また、ワークの種類や寸法が変わると、その都度、芯出
し作業を初めからやり直す必要がり、作業が煩雑となる
。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
、ワークの種類や寸法に関係なく、芯出し作業を、短時
間で、かつ正確に行なうことのできる超音波探傷用治具
の芯出し方法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために１本発明は、探触子を保持す
る探触子ボルダと、ワークの軸部を保持しうるワークガ
イドを有するワークホルダとからなる超音波探傷用治具
における前記探触子とワーク軸部との芯出し方法におい
て、前記探触子ホルダまたはワークホルダの少なくとも
一方を可動状態としてから、探触子ホルダにおける前記
探触子の保持軸孔に嵌合しうる軸部と、ワークホルダに
おける前記ワークガイドの取付は軸孔に嵌合しうる軸部
とを同心として連設された芯出し棒を、前記両軸孔に貫
通させ、しかる後、前記探触子ホルダまたはワークホル
ダを固定するものである。

〔作　　用〕

本発明によると、探触子を保持する軸孔と、ワークの軸
部を保持するワークガイドの軸孔とは、芯出し棒の貫通
により同心状となるため、探触子ホルダに保持される探
触子と、ワークガイドに保持されるワークの軸部との中
心軸線は、必然的に一致することとなる。

また、ワークの種類により軸部の寸法が変わって、これ
に対応したワークガイドと交換した際にも、探触子との
芯ずれを起こすことはなく、従って、再度芯出しをする
必要はない。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて説明する。

第２図は、水浸式超音波探傷用に使用される冶具（１）
を一部破断して示すもので、計測にあたっては、ワーク
の交換など作業性をよくするために、ワークの非検査側
と治具（１）の一部を、水槽（２）の水面（２ａ）より
露出させ、それ以外の殆んどの部分を、水中に没入させ
て作業される。

治具（１）における基台（３）は、その底面に取付けら
れた４本のボルト（４）をもって、はぼ水平に支持され
ている。

基台（３）の前部上面には、図示しない超音波探傷機に
接続された探触子（５）を保持する探継子ホルダ（６）
が、また同じく中央部には、前部にほぼ４５“の下向傾
斜面（７ａ）を備える支持ブロック（７）が、それぞれ
前後方向に摺動可能として設けられている。

探触子ホルダ（６）における探触子（５）の取付部（６
ａ）は、探触子（５）の中心軸線が、支持ブロック（７
）における傾斜面（７ａ）と平行をなすように、若干前
傾させである。

支持ブロック（７）は、第４図示のように、その底面中
央部に形成された前後方向を向く角柱状の突条（７ｂ）
と、基台（３）の上面に形成された前後方向の凹溝（３
ａ）とが密に嵌合することにより、左右方向の動きが規
制され、かつ基台（３）の左右両側部に穿設された前後
に長い長孔（８）（８）の下方から支持ブロック（７）
の底面に螺挿してなる左右１対の固定ボルト（９）を緩
めることにより、上記凹溝（３ａ）に案内されて前後方
向に摺動しうるようになっている。

支持ブロック（７）における傾斜面（７ａ）には、ワー
クホルダ（１０）が取付けられている。

ワークホルダ（ｌＯ）は、第３図示のように、その底面
中央部に形成された前後方向を向く突条（ｌｏａ）を、
傾斜面（７ａ）に設けた前後方向を向く凹溝（１１）と
密に嵌合することにより、前後方向に摺動可能となって
いる。

なお、上述のように、支持ブロック（７）およびワーク
ホルダ（ｌＯ）を、それぞれ突条（７ｂ）　（１０ａ）
と凹２Ｖ（３ａ）（１１）とをもって左右方向の動きを
規制することにより、前記探触子（５）の中心軸線と、
後記するワークの軸部の中心軸線とを予め一致させてお
けば、支持ブロック（７）およびワークホルダ（１０）
を移動させた際でも、互いの中心軸線が左右方向にずれ
るのを防止することができる。

ワークホルダ（１０）の下部に連設された側方を向くフ
ランジ部（１０ｂ）　（１０ｂ）に設けた前後方向の長
孔（１３）の上方から挿入したボルト（１２）を、支持
ブロック（７）における傾斜面（７ａ）に螺締すること
により、ワークホルダ（１０）は固定されている。

ワークホルダ（１０）の上部には、前記探触子ホルダ（
６）における取付部（６ａ）に穿設された軸孔（６ｂ）
と同心をなす下向傾斜する軸孔（１４）が穿設されてい
る。

軸孔（１４）には、中心部にガイド孔（１５ａ）を有す
る円筒状のワークガイド（１５）が嵌合され、ワークホ
ルダ（１０）の上面から挿入したボルト（１６）　（１
６）をもって抜は止めされている。

ガイド孔（１５ａ）の上部開口端は、ワークであるエン
ジンバルブ（１７）の軸部（１７ａ）の挿入を容易とす
るために、テーパー状に面取りされている。

ワークホルダ（１０）の中間部、すなわち軸孔（１４）
の直下には、中心軸線が、上記ワークガイド（１５）の
中心軸線と上方において交叉するめねじ孔（１８）が穿
設されている。このめねじ孔（１８）には、ストッパボ
ルト（１９）が貫挿されている。

ワークガイド（１５）におけるガイド孔（１５ａ）に上
方より挿入されたエンジンパル（１７）は、その傘部（
１７ｂ）の下面がストッパボルト（１９）の上端に当接
することにより固定保持される。

この場合、軸部（１７ａ）の先端面、すなわち軸端に溶
接された例えばマルテンサイト系のチップ（１７ｃ）の
先端面と探触子（５）との間の寸法を、所定の寸法に設
定する必要がある。この調整には、まずワークホルダ（
１０）を摺動させて大よその寸法を出し、次いでストッ
パボルト（１９）の突出長を調整すればよい。

次に、第１図を参照して、上記治具の芯出し要領につい
て説明する。

前述したように、支持ブロック（７）とワークホルダ（
１０）は、左右方向への移動が阻止されているので、探
触子（５）とワークの軸部（１７ａ）との中心軸線は、
左右方向において互いに一致しているので、前後方向の
みについて芯合わせをすればよい。

ワークホルダ（１０）を支持ブロック（７）の適宜の位
置に仮固定した後、ワークホルダ（１０）よりワークガ
イド（１５）とストッパボルト（１９）を取外し、また
探触子ホルダ（６）より探触子（５）を取外す。

次に、支持ブロック（７）の固定ボルト（９）を緩めて
から、ワークガイド（１５）の軸孔（１４）と密に嵌合
しうる軸部（２０ａ）と、軸部（２０ａ）の先端部に連
設され、かつ探触子ホルダ（６）の軸孔（６ａ）と密に
嵌合しうる若干細径の軸部（２０ｂ）とを備える芯出し
棒（ｚＯ）を、ワークホルダ（１０）の斜上方より軸孔
（１４）内へ挿入する。

これと同時に、支持ブロック（７）を前後方向にスライ
ドさせて、軸部（２０ｂ）と軸孔（６ａ）とを整合させ
たのち、軸部（２０ｂ）が軸孔（６ａ）を貫通するまで
挿入する。

この状態で支持ブロック（７）を固定し、芯出し棒（２
０）を引抜く。

最後に探触子（５）、ワークガイド（１５）およびスト
ッパボルト（１９）を取付けると、芯出し作業は終わる
。

これにより、ワークガイド（１５）にセットされたエン
ジンバルブ（１７）の軸部（１７ａ）と、探触子（５）
との軸心は正確に一致するとともに、探触子（５）に対
する軸部（１７ａ）の端面の直角度が保たれる。

従って、高い探傷精度をもって、チップ（１７ｃ）にお
ける溶接部（Ｗ）の内部欠陥を計測することができる。

上記の要領により一度芯出しを行なえば、ワークの種類
により軸径寸法が変わった場合でも、ワークガイド（Ｉ
５）を交換するのみで、再度芯出しをする必要がなく、
またワークホルダ（１０）又はストッパボルト（１９）
を移動させて、探触子（５）と軸部（１７ａ）との間の
距離を所定の寸法に調整した際にも、互いに芯ずれを発
生させる恐れはない。

なお、実施例では、作業性を考慮した傾斜型の治具を使
用する場合について説明したが１本発明は、水平型の治
具等にも適用しうろことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単迅速かつ正確に、芯出しを行いう
るばかりでなく、最初に１度だけ芯出しを行なえば、ワ
ークの種類や寸法が変っても、再度芯出しを行なう必要
はないので、検査作業を。

能率的にかつ高精度で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例により治具の芯出し状態を
示す側面図。 第２図は、本発明を適用する治具の一実施例を示す一部
切欠側面図。 第３図は、第１ＩＪ！ＪにおけるＸ−Ｘ線に沿う要部の
縦断正面図。 第４図は、同じ＜Ｙ−Ｙ線に沿う要部の縦断正面図であ
る６ （１）治具 （３）基台 （４）（９）（１２）　（１６）ボルト（６）探触子ホ
ルダ （７）支持ブロック （７ｂ）　（１０ａ）突条 （１０）ワークホルダ （１５）ワークガイド （１７）エンジンバルブ （１７ｂ）傘部 （１８）めねじ孔 （２０）芯出し捧 （Ｗ）溶接部 （２）水槽 （３ａ）（１１）凹溝 （５）探触子 （６ｂ）（ｔ４）軸孔 （７ａ）傾斜面 （８）　（１３）長孔 （１０ｂ）フランジ部 （１５ａ）ガイド孔 （１７ａ）軸部 （１７ｃ）チップ （１９）ストッパボルト （２０ａ）　（２０ｂ）軸部 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 探触子を保持する探触子ホルダと、ワークの軸部を保持
   しうるワークガイドを有するワークホルダとからなる超
   音波探傷用治具における前記探触子とワーク軸部との芯
   出し方法において、 前記探触子ホルダまたはワークホルダの少なくとも一方
   を可動状態としてから、探触子ホルダにおける前記探触
   子の保持軸孔に嵌合しうる軸部と、ワークホルダにおけ
   る前記ワークガイドの取付け軸孔に嵌合しうる軸部とを
   同心として連設された芯出し棒を、前記両軸孔に貫通さ
   せ、しかる後、前記探触子ホルダまたはワークホルダを
   固定することを特徴とする超音波探傷用治具の芯出し方
   法。