JPH0232247A - 長尺材の渦流探傷装置 - 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】 ある。

〔従来の技術〕

最近、金属材の表面傷や表面近傍の内部欠陥を検査する
探傷方法として、渦流探傷法が注目されている。

この渦流探傷法は、原理的には、励振コイルが発生する
渦電流を被検査材に流し、被検査材中に流れる渦電流の
変化を検査コイルで検出して電子回路により表面傷や内
部欠陥の有無を判定するもので、この渦流探傷法は、磁
気探傷法のように被検査材を磁化する必要がないし、ま
た高速で連続した探傷を行なえるために、レール、各種
型鋼、棒材等の長尺材の探傷に適している。

第１６図は上記渦流探傷法によって長尺材を探傷する従
来の渦流探傷装置を示したもので、図中２は被検査材１
の走行路を構成する被検査材搬送ローラであり、被検査
材１はこの搬送ローラ２上を走行してくる。３は被検査
材１の走行路の途中に配置された渦流探傷プローブであ
る。このプローブ３は、磁心の外側に励振コイルと検査
コイルとを設けたプローブコイルをケース内に収納した
ものであり、このプローブ３は、プローブ支持機構４に
支持させて、その先端面が被検査材１の検査面に対し一
定のギャップｈを存して近接対向するように設けられて
いる。上記プローブ支持機構４は、固定フレーム５で案
内されて被検査材１に対し接離する方向に移動するロッ
ド６に支持されたプローブ支持部材７と、このプローブ
支持部材７に設けられた検査面倣いローラ８と、上記プ
ローブ支持部材７を被検査材１側に押圧してこの支持部
材７に設けられている検査面倣いローラ８を被検査材１
の検査面に接触させるコイルばね９とからなっており、
プローブ２は上記プローブ支持部材７に取付けられてい
る。

この渦流探傷装置は、被検査材１をその長さ方向に走行
させながら上記渦流探傷プローブ３によって被検査材１
を探傷するもので、この被検査材１の探傷は一般に自己
比較法（差動法ともいう）によって行なわれている。こ
の自己比較法は、励振コイルの誘起電圧と、被検査材１
中に流れる渦電流によって検査コイルに誘起する電圧（
励振コイルとは逆方向の電圧）との比較によって傷の有
無を検査する方法であり、被検査材１中を流れる渦電流
が一様であれば、励振コイルと検査コイルとの誘起電圧
（逆方向の電圧）が互いに打消し合って出力電圧は出な
いが、被検査材１に表面傷や内部欠陥があると、被検査
材１中を流れる渦電流の分布が変化して検査コイルに誘
起する電圧の大きさおよび位相が変化し、この変化に応
じた電圧信号が検査コイルから出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の渦流探傷装置では、プローブ
支持部材７に設けた検査面倣いローラ８をコイルばね９
のばね力で被検査材１の検査面に接触させているだけで
あるために、探傷効率を上げるために被検査材１の走行
速度を速くすると、被検査材１の走行振動で検査面倣い
ローラ８が被検査材１の検査面から跳ね上がってプロー
ブ支持部材７が被検査材１に対し接離する方向に振動す
るという問題をもっており、このようにプローブ支持部
材７が振動すると、この支持部材７に設けられているプ
ローブ３と被検査材１の検査面との間のギャップｈが変
動して、このギャップ変動によってもプローブ３の出力
が変化するために、これが誤探傷の原因となっていた。

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、被検査材の走行振動
に対してもプローブと被検査材の検査面との間のギャッ
プを一定に保って、信頼性の高い探傷を行なうことがで
きるようにした長尺材の渦流探傷装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、被検査材の検査面
に対向させて渦流探傷プローブを設けたプローブ支持ユ
ニットに、前記被検査材の検査面に接してこの検査面と
前記プローブとの間隔を保持する検査面倣いローラを設
けるとともに、前記プローブ支持ユニットに、前記被検
査材にその検査面とは反対側から当接する補助ローラと
、この補助ローラを前記被検査材に押付ける補助ローラ
押付は機構を設けたものである。

〔作用〕

この渦流探傷装置によれば、プローブ支持ユニットに、
被検査材の検査面に接する検査面倣いローラと、被検査
材にその検査面とは反対側から当接する補助ローラとを
設けているために、プローブ支持ユニットは被検査材の
走行振動にともなって被検査材と一体的に振動運動する
ことになり、したがってこのプローブ支持ユニットに設
けられている検査面倣いローラが被検査材の検査面から
跳ね上がることはないから、被検査材の走行振動に対し
ても、プローブ支持ユニットに設けられているプローブ
と被検査材の検査面との間のギャップを前記倣いローラ
によって常に一定に保って、信頼性の高い探傷を行なう
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、レール探傷ラインに設けら
れる渦流探傷装置について説明する。

まず、レール探傷ラインについて説明すると、第１１図
はレール探傷ラインの概要を示したもので、図中１１は
被検査レールの走行路を構成するレール搬送ローラであ
り、被検査レール１０はこの搬送ローラ１１上をレール
長さ方向に走行してくる。

Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは被検査レールＩＯの走行路に配置され
て被検査レール１０の各部を探傷する第１．第２、第３
．第４の渦流探傷装置であり、第１探傷装置Ａはレール
頭部の左側面とレール頭頂の右コーナ一部とを探傷し、
第２探傷装置Ｂはレール頭部の右側面とレール頭頂の左
コーナ一部とを探傷し、第３探傷装置Ｃはレール頭頂面
を探傷し、第４探傷装置りはレール足部の両側縁部とレ
ール足裏面を探傷する。

これら各渦流探傷装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは、いずれも被検
査レールｌＯの検査面に近接対向する渦流探傷プローブ
によって被検査レール１０を探傷するもので、第１およ
び第２探傷装置Ａ、Ｂはそれぞれ、レール頭部の側面（
以下、レール頭側面という）を探傷するための固定プロ
ーブ１２および旋回プローブ１３と、レール頭頂コーナ
一部とを探傷するためのコーナ一部探傷プローブ１４を
備えている。

上記固定プローブ１２は、走行してくる被検査レール１
０の頭側面をその長さ方向に直線状にスキャンするもの
で、この固定プローブ１２は、レール頭側面の幅方向中
央部に対向させて設置されている。

また、上記旋回プローブ１３は、被検査レール１０の頭
側面を円を描くようにスキャンするもので、この旋回プ
ローブ１３は、モータ１５により回転される円板状の回
転体１Ｂに取付けられており、この旋回プローブ１３は
、回転体１６の回転によりその回転中心つまりレール頭
側面の幅（高さ）方向中央部を中心としてレール頭側面
のほぼ全幅を円を描くようにスキャンする。また、上記
コーナ一部探傷プローブ１４は、レール頭頂のコーナ一
部のカーブに沿った形状のプローブホルダ１７に複数個
（図では６個）保持されており、このコーナ一部探傷プ
ローブ１４は、レール頭頂コーナ一部をレール長さ方向
に直線状にスキャンする。

一方、第３探傷装置Ｃは、レール頭頂面を探傷する旋回
プローブ１８を備えている。この旋回プローブ１８は、
被検査レール１０の頭頂面を円を描くようにスキャンす
るもので、この旋回プローブ１８は、モータ１９により
回転される円板状の回転体２０に取付けられており、こ
の旋回プローブ１８は、回転体２０の回転によりその回
転中心つまりレール頭頂面の幅方向中央部を中心として
レール頭頂面のほぼ全幅を円を描くようにスキャンする
。また、この旋回プローブ１８は２個設けられており、
この２個のプローブ１８は、内側プローブと外側プロー
ブとの有効探傷範囲１８ａ　　（第１４図参照）がプロ
ーブ旋回中心を中心とする円上において接するように、
回転体２０の径方向と周方向とにずらして配置されてい
る。

また、第４探傷装置りは、上記第３探傷装置Ｃの下側に
配置されており、この第４探傷装置りは、レール足部の
両側縁部を探傷するための固定プローブ２１と、レール
足裏面を探傷するための旋回プローブ２２とを備えてい
る。上記固定プローブ２１は、レール足部の両側縁部に
対応させてそれぞれ２個ずつ設けられており、この２個
の固定プローブ２１のうちの一方はレール足部の裏面に
対向し、他方のプローブはレール足部の側面に対向して
いる。

この固定プローブ２１は、レール足部の両側縁部をレー
ル長さ方向に直線状にスキャンする。また、旋回プロー
ブ２２は、レール足裏面の右半分の領域と左半分の領域
とに対向させて２組設けられている。この各組の旋回プ
ローブ２２はそれぞれ２個ずつとされている。この２個
の旋回プローブ２２は、モータ２３により回転される円
板状の回転体２４に、上記第３探傷装置Ｃのレール頭頂
面探傷用旋回プローブ１８と同様な配置で取付けられて
おり、この旋回プローブ２２は、回転体２４の回転によ
りその回転中心つまりレール足裏面の半分の領域の幅方
向中央部を中心として、この領域のほぼ全幅を円を描く
ようにスキャンする。

上記レール探傷ラインは、被検査レールＩＯをその長さ
方向に走行させながら、このレール１０の各部を各渦流
探傷装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄによって探傷するもので、被検
査レール１０はこの探傷ラインを走行しながら、まず第
１探傷装置Ａの固定プローブ１２および旋回プローブ１
３とコーナ一部探傷プローブ１４によって第１２図（ａ
）に示すようにレール頭部の左側面とレール頭頂の右コ
ーナ一部とを探傷され、次いで第２探傷装置Ｂの固定プ
ローブ１２および旋回プローブ１３とコーナ一部探傷プ
ローブ１４によって第１２図（ｂ）に示すようにレール
頭部の右側面とレール頭頂の左コーナ一部とを探傷され
、次に第１２図（Ｃ）に示すように、第３深傷装置Ｃの
旋回プローブ１８によってレール頭頂面を探傷されると
ともに、第４探傷装置りの固定プローブ２１と旋回プロ
ーブ２２によってレール足部の両側縁部とレール足裏面
を探傷される。なお、被検査レール１０の走行速度は１
ｍ／ｓｅｅ、各渦流探傷装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの旋回プロ
ーブ１３．１３゜ｌｉｔ、　２２の旋回速度（回転体の
回転数）はいずれも３０００ｒｐＩ１１に設定されてい
る。

そして、上記各渦流探傷装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄにおいては
、彼検査レール１０の各検査面のうち広幅の検査面つま
り、レール頭側面と、レール頭頂面と、レール足裏面を
、この検査面を円を描くようにスキャンする旋回プロー
ブ１２．１２．１８．２２によって探傷するようにして
いるから、これら各検査面を少ないプローブ数で探傷す
ることができる。

すなわち、第１３図は第１および第２探傷装置Ａ、Ｂに
設けられてレール頭側面を探傷する固定プローブ１２と
旋回プローブ１３の検査面スキャン軌跡を示したもので
、図中１２ａは固定プローブ１２の有効探傷範囲、１３
ａは旋回プローブ１３の有効探傷範囲を示している。こ
の第１３図に示すように、固定プローブ１２はレール頭
側面の幅方向中央部をその有効探傷範囲１２ａの径に相
当する幅で探傷するだけであるが、旋回プローブ１３は
レール頭側面のほぼ全幅を、レール長さ方向にずれなが
ら連続する円を描く軌跡で探傷する。また、上記旋回プ
ローブ１３は、レール頭側面を円を描くようにスキャン
するために、この旋回プローブ１３は、レール頭側面の
幅方向に沿う破傷も、斜め傷も、レール長さ方向に沿う
横倍もこれと交差する方向にスキャンすることになり、
したがってこの旋回プローブ１３は、縦、斜め、横のい
ずれの傷も感度よく検出する。なお、旋回プローブ１３
がレール頭側面の幅方向中央部をスキャンするときは、
旋回プローブ１３のスキャン方向がレール頭側面の幅方
向とほぼ平行になるために、レール頭側面の幅方向中央
部にその幅方向に沿う破傷があり、しかもこの破傷の長
さが短い場合は、この破傷は旋回プローブ１３では十分
な感度では検出できないが、この破傷は、レール頭側面
の幅方向中央部をレール長さ方向に直線状にスキャンす
る固定プローブ１２によって感度よく検出することがで
きる。

第１４図は第３深傷装置Ｃに設けられてレール頭頂面を
探傷する旋回プローブ■８の検査面スキャン軌跡を示し
たもので、この旋回プローブ１８もレール頭頂面のほぼ
全幅を円を描くようにスキャンする。また、この旋回プ
ローブ１８は２個図示のようにずらして設けられている
から、レール頭頂面を、内側プローブと外側プローブと
の有効探傷範囲１８ａを加えた広幅の円を描くようにス
キャンすることができ、したがって高い探傷密度でレー
ル頭頂面を探傷することができる。

第１５図は第４深傷装置りに設けられてレール足裏面を
探傷する２組の旋回プローブ２２の検査面スキャン軌跡
を示したもので、この各組の旋回プローブ２２も、レー
ル足裏面の右半分の領域と左半分の領域とをそれぞれこ
の領域のほぼ全幅を円を描くようにスキャンする。また
、この第４探傷装置りでも各組の旋回プローブ２２をそ
れぞれ２個としているから、レール足裏面を、内側プロ
ーブと外側プローブとの有効探傷範囲２２ａを加えた広
幅の円を描くようにスキャンして、高い探傷密度でレー
ル足裏面を探傷することができる。

次に、前記各渦流探傷装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの具体的な構
成を説明する。

まず、第１および第２探傷装置Ａ、Ｂの構成を説明する
。なお、第２探傷装置Ｂは第１探傷装置Ａを左右逆向き
にしたものであるから、ここでは第１探傷装置Ａについ
て説明する。

第１図〜第４図は第１探傷装置Ａを示している。

図中２５は第１探傷装置Ａ全体を支持するメインフレー
ムであり、このメインフレーム２５はｔｔａ査レール１
０の走行路の上方に水平に設けられ、レール走行路の両
側に２本ずつ垂直に設けられた４本の固定ガイドポスト
２６．２０で案内されて昇降するようになっている。２
７はメインフレーム２５を昇降させるメインシリンダ（
エアーシリンダ）である。

２８はメインフレーム２５に支持させてその下側に設け
られた角枠状のサブフレームである。このサブフレーム
２８は、レール走行路と平行な左右２本の横梁２９．２
９と、レール走行路に対して直交する前後２本の水平ロ
ッド３０．３０とからなっており、このサブフレーム２
８は、その左右の横梁２９．２９の長さ方向中央部をメ
インフレーム２５の両側部に設けたブラケット３１．３
１に支軸３２により枢支されて、前後方向（被検査レー
ル１０の走行方向）に傾き回動可能に支持されている。

また、３３は上記左右の横梁２９．２９の両端部とメイ
ンフレーム２５との間に介在されたばね力が等しい４本
のコイルばねであり、サブフレーム２８は、このコイル
ばね３３．　３３によって常時は水平状態に保持されて
いる。３４はサブフレーム２８の２本のロッド３０．３
０に摺動可能に支持されてレール走行路の幅方向に移動
する横移動部材であり、この横移動部材３４は、上記各
ロッド３０．３０の両端側にそれぞれ嵌装したばね力の
等しい一対のコイルばね３５．３５により両側から押圧
されて、常時はロッド３０の長さ方向中央部に位置して
いる。３６は上記横移動部材３４に支持されてその下側
に設けられた揺動枠であり、この揺動枠３６は、その前
後面の幅方向中央部を、上記横移動部材３４の前後部に
設けたブラケット３７．３７に支軸３８により枢支され
て、左右方向（被検査レール１０の幅方向）に傾き回動
可能に支持されている。また、３９は揺動枠３６の両測
部中央と上記横移動部材３４との間に介在されたばね力
が等しい一対のコイルばねであり、揺動枠３Ｂは、この
コイルばね３９．３９によって常時は水平状態に保持さ
れている。

また、４０は上記揺動枠３６に支持されたプローブ支持
ユニットであり、このプローブ支持ユニット４０は、揺
動枠３Ｂの内側に微小ストロークだけ上下に摺動可能に
保持されてこの揺動枠３６と一体に揺動する内枠部材４
１と、この内枠部材４１の下部に設けられたベースプレ
ート４２と、レール頭側面探傷プローブ（固定プローブ
１２と旋回プローブ１３）を支持する第１のプローブ支
持プレート４３と、コーナ一部探傷プローブ１４を支持
する第２のプローブ支持プレート４４とからなっている
。なお、４５．４６は上記揺動枠３６の上下に設けられ
てプローブ支持ユニット４０の上下動ストロークを規制
するストッパである。４７は被検査レール１０の頭頂面
に接する前後一対の頭頂面倣いローラであり、この頭頂
面倣いローラ４７．４７は、プローブ支持ユニット４０
のベースプレート４２に固定したブラケット４８．４８
に軸支されている。また、前記第１のプローブ支持プレ
ート４３は、上記頭頂面倣いローラ４７を軸支している
ブラケット４８に一端を枢支されてこの枢支端を中心と
して上下方向に回動可能に設けられており、この第１の
プローブ支持プレート４３の他端部は、ベースプレート
４２に固定したアーム４９に間隔調整ボルト５０を介し
て連結されている。この第１のプローブ支持プレー上４
３には、第１の移動ブロック５１がレール走行路の幅方
向に移動可能に設けられるとともに、この移動ブロック
５１を進退移動させるエアーシリンダ５２が取付けられ
ており、上記移動ブロック５１には、レール頭側面を探
傷する固定プローブ１２と旋回プローブ１３が支持され
ている。上記固定プローブ１２は移動ブロック５１に突
設したプローブ取付は部材５３に固定されており、また
旋回プローブ１３は、移動ブロック５１に固定したモー
タ１５に連結されて回転する回転体１６に取付けられて
いる。なお、５４は旋回プローブ１３と図示しない探傷
回路とを接続する非接触型の中継器（例えばトランス）
である。また、上記第１の移動ブロック５１には、上記
固定プローブ１２および旋回プローブ１３が対向するレ
ール頭側面（左側面）に接する左頭側面倣いローラ５５
が取付けられており、固定プローブ１２および旋回プロ
ーブ１３とレール頭側面との間のギャップは、この倣い
ローラ５５によって確保されるようになっている。一方
、コーナ一部探傷プローブ１４を支持する第２のプロー
ブ支持プレート４４は、ベースプレート４２に固定され
ており、この第２のプローブ支持プレート４４には第２
の移動ブロック５６がレール走行路の幅方向に移動可能
に設けられるとともに、この移動ブロック５Ｇを進退移
動させるエアーシリンダ５７が取付けられている。そし
て、移動ブロック５６には、コーナ一部探傷プローブ１
４を保持しているプローブホルダ１７の取付は部５８が
設けられており、コーナ一部探傷プローブ１４はそのホ
ルダ１７を上記取付は部５８に着脱可能に取付けて移動
ブロック５６に支持されている。また、上記第２の移動
ブロック５６には、コーナ一部探傷プローブ１４が対向
する側のレール頭側面（右側面）に接する石頭側面倣い
ローラ５９が取付けられており、コーナ一部探傷プロー
ブ１４とレール頭頂コーナ一部との間のギャップは、こ
の石頭側面倣いローラ５９と、前記頭頂面倣いローラ４
７とによって確保されるようになっている。

また、６０は固定プローブ１２および旋回プローブ１３
によって探傷されるレール頭側面（左側面）と、上記コ
ーナ一部探傷プローブ１４によって探傷されるレール頭
頂コーナ一部（右コーナ一部）とに対して反対側から被
検査レール１０に接離可能に当接する左右一対の補助ロ
ーラであり、この補助ローラｅｏ、　ｅｏは、被検査レ
ール１０の頭部下面とウェブ部分との隅角部に斜め下方
から当接するように設けられている。６１は上記ベース
プレート４２の下面に沿わせてレール走行路と平行に設
けられた左右２本の回転軸であり、上記一対の補助ロー
ラ６０゜６０は、各回転軸６１．８１にそれぞれ固定さ
れてこの回転軸６１．６１の回転により被検査レールｌ
Ｏに対して接離する方向に回動される回動アーム８２．
６２の先端に軸支されている。また、６３は上記一対の
補助ローラ６０．　Ｇｏを被検査レール１０に押付ける
ための補助ローラ押付はシリンダ（エアーシリンダ）で
ある。このシリンダ６３は、その基端をベースプレート
４２に枢着し、ロッド端を上記２本の回転軸８１、６１
の一方に固定したリンクアーム６４に枢着連結してプロ
ーブ支持ユニット４０に設けられており、この補助ロー
ラ押付はシリンダ６３は、その伸縮によりリンクアーム
６４を介して一方の回転軸６【を回転させる。また、上
記２本の回転軸６１．８１には、互いに噛合うギヤ部材
６５．６５がそれぞれ固定されている。このギヤ部材６
５．８５は、補助ローラ押付はシリンダ６３によって回
転される一方の回転軸６１の回転を他方の回転軸６１に
伝達するもので、上記２本の回転軸ｅｔ、　ｅｌは、補
助ローラ押付はシリンダ６３の伸縮により互いに逆方向
に同調回転して、この各回転軸６１に固定した回動アー
ム６２に軸支されている補助ローラＥｉＯ，６０を披検
査レールｌＯに接離させる。

この第１探傷装置Ａによるレール頭側面とレール頭頂コ
ーナ一部の探傷について説明すると、この探傷装置Ａは
、被検査レール１０がきていない状態では、各プローブ
１２．１３．１４とレール頭側面の倣いローラ５５．５
９および補助ローラＧｏ、　６０を全てレール走行路の
外側方向に後退させた状態でレール走行路の上方に引上
げられており、被検査レール１０が探傷装置Ａの下にき
てレール先端が、各プローブ１２．　１３．　１４およ
び各ローラ５５．　５９．　　［ｉｏの位置を通過した
ときに、メインシリンダ２７によって下降される。この
探傷装置Ａを下降させると、まず頭頂面倣いローラ４７
が披検査レール１０の頭頂面に当接し、次いで揺動枠３
６の上部ストッパ４５がプローブ支持ユニット４０の内
枠部材４１の上端に当接してプローブ支持ユニット４０
がストッパ４５で上方から押えられ、頭頂面倣いローラ
４７がメインシリンダ２７の押し力によって被検査レー
ル１０の頭頂面に押付けられる。この頭頂面倣いローラ
４７がレール頭頂面に押付けられると、補助ローラ押付
はシリンダ６３が伸長動作して補助ローラ６０．６０が
被検査レールｌＯの頭部下面とウェブ部分との隅角部に
補助ローラ押付はシリンダ６３の押し力によって押付け
られ、次いで第１および第２の移動ブロック５１、５６
がエアーシリンダ５２．５７により前進移動されて、頭
側面倣いローラ５５．５９が被検査レールｌＯの左右の
頭側面にエアーシリンダ５２．５７の押し力によって押
付けられ、固定プローブ１２および旋回プローブ１３と
コーナ一部探傷プローブ１４が、被探傷レール１０の左
頭側面とレール頭頂の右コーナー部に各倣いローラ５５
．５９．４７で確保されるギャップをもって近接対向す
る。そして被検査レール１０の探傷はこの後に開始され
る。

しかして、上記第１探傷装置Ａにおいては、プローブ支
持ユニット４０に、被検査材の検査面つまり、固定プロ
ーブ１２および旋回プローブ１３によって探傷されるレ
ール頭側面と、コーナ一部探傷プローブ１４によって探
傷されるレール頭頂コーナー部の頭頂面および頭側面に
接する検査面倣いローラ５５．５９．４７と、被検査レ
ール１０に上記検査面とは反対側から当接する補助ロー
ラｅｏ、　ｅｏとを設けているために、プローブ支持ユ
ニット４０は被検査レール１０の走行振動にともなって
彼検査レール１０と一体的に振動運動する。すなわち、
上記探傷装置Ａでは、頭頂面倣いローラ４７が被検査レ
ール１０の頭頂面に押付けられ、補助ローラｅｏ、　ｅ
ｏが被検査レールｌＯの頭部下面とウェブ部分との隅角
部に斜め下方から補助ローラ押付はシリンダ６３の押し
力によって押付けられて被検査レールｌＯの頭部の下を
下方および両側から抱えているから、プローブ支持ユニ
ット４０は、被検査レール１０の上下振動に対しても、
横振動に対しても、被検査レール１０と一体的に振動運
動する。なお、プローブ支持ユニット４０の上下振動は
エアーシリンダからなるメインシリンダ２７の伸縮によ
って吸収され、プローブ支持ユニット４０の横振動は、
コイルばね３５．３５の伸縮によって吸収される。また
、被検査レール１０にねじれがあると、このレール１０
の検査面の角度が変化するが、上記プローブ支持ユニッ
ト４０は・これを支持している揺動枠２５が支軸３８を
中心としてコイルばね３９．３９を伸縮させながら被検
査レールｌＯの幅方向に傾き回動じ、しかも揺動枠２５
を支持しているサブフレーム２８が支軸３２を中心とし
てコイルばね３３．３３を伸縮させなから揺動枠２５と
ともに被検査レールｌＯの走行方向に傾き回動するため
に、プローブ支持ユニット４０は披検査レール１０のね
じれによる検査面の角度変化に対してもこれに追従して
揺動する。さらに、被検査レール１０には、上下方向の
反りや横方向の反りがあることがあるが、プローブ支持
ユニット４０は、レールｌＯの上下方向の反りに対して
は上下動と前後方向の傾動によりレール１０の反りに追
従して姿勢を変え、横方向の反りに対しては横移動と左
右方向の傾動によりレール１０の反りに追従して姿勢を
変えるから、被検査レール１０の反りに対してもプロー
ブ支持ユニット４０はレールＩＯの反りに対してもレー
ルＩＯと一体的に変位運動する。

したがって、上記探傷装置Ａでは、プローブ支持ユニッ
ト４０に設けられている検査面倣いローラ５５、５９．
４７が被検査レール１０の走行振動によってレール１０
の検査面から跳ね上がることはないから、彼検査レール
１０の走行振動に対しても、プローブ支持ユニット４０
に設けられているプローブ１２．１３゜１４と披検査レ
ールＩＯの検査面との間のギャップを検査面倣いローラ
５５．５９．４７によって常に一定に保つことができる
し、また被検査レールＩＯのねじれや反りに対しても、
これに追従してプローブ支持ユニット４０が姿勢を変え
るために、プローブ１２゜１３、１４と披検査レール１
０の検査面との間のギヤ・ノブが変わることはないから
、信頓性の高い探傷を行なうことができる。

また、レール１０には、その頭側面が垂直面となってい
るものだけでなく、頭側面が傾斜面となっているものも
あるが、上記探傷装置Ａでは、レール頭側面を探傷する
固定プローブ１２および旋回プローブ１３を、上下方向
に回動するプローブ支持プレート４３に支持させている
ために、このプローブ支持プレート４３とベースプレー
ト固定アーム４９との間隔を調整する間隔調整ボルト５
０を回してプローブ支持プレート４３の傾き角を変えて
やれば、固定プローブ１２および旋回プローブ１３をレ
ール頭側面に対して垂直に対向させてやることができる
。

なお、コーナ一部探傷プローブ１４は、探傷するレール
１０の種類（レール頭側面の角度）に応じて、このレー
ルの頭頂コーナ一部に沿った形状のプローブホルダに保
持させたプローブと交換（プローブホルダ１７ごと交換
）すればよい。

次に、レール頭頂面を探傷する第３探傷装置Ｃについて
説明する。

第５図および第６図は第３探傷装置Ｃを示している。な
お、この第３探傷装置Ｃは、プローブ支持ユニット４０
に設けられるプローブがレール頭頂面を探傷する旋回プ
ローブ１８であり、またプローブ支持ユニット４０に前
記第１探傷装置Ａのプローブ支持ユニット４０に設けら
れているプローブ支持プレート４３．４４がない点を除
けば、その他の構成は第１探傷装置Ａと同じものである
から、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

この第３探傷装置Ｃは、プローブ支持ユニット４０のベ
ースプレート４２に、頭頂面倣いローラ４７゜４７と、
レール頭頂面を探傷する旋回プローブ１８と、披検査レ
ール１０の頭部下面とウェブ部分との隅角部に斜め下方
から当接する補助ローラＧｏ、　６０と、この補助ロー
ラ８０．６０を被検査レール１０に押付けるための補助
ローラ押付はシリンダ（エアーシリンダ）とを設けたも
ので、旋回プローブ１８は、ベースプレート４２に固定
したモータ１９に連結されて回転する回転体２０に取付
けられている。なお、６６は旋回プローブ１８と図示し
ない探傷回路とを接続する非接触型中継器（例えばトラ
ンス）である。

また、補助ローラＧ０．６０は、補助ローラ押付はシリ
ンダ６３により前記第１探傷装置Ａと同様にして被検査
レールｌＯに接離されるようになっている。

この第３探錫装置Ｃによるレール頭頂面の探傷について
説明すると、この探傷装置Ｃも、被検査レール１０がき
ていない状態では、補助ローラ６ｏ。

６０をレール走行路の外側方向に後退させた状態でレー
ル走行路の上方に引上げられており、被検査レール１０
が探傷装置Ｃの下にきてレール先端が、プローブ１８お
よび各ローラ４７．　Ｇｏの位置を通過したときに、メ
インシリンダ２７によって下降される。

この探傷装置Ｃを下降させると、頭頂面倣いローラ４７
がメインシリンダ２７の押し力によって披検査レール１
０の頭頂面に押付けられて、プローブ１４が被探傷レー
ルｌＯの頭頂面に頭頂面倣いローラ４７で確保されるギ
ャップをもって近接対向する。そして被検査レール１０
の探傷は、補助ローラ押付はシリンダ６３を伸長動作さ
せて補助ローラｅｏ、　ｅｏを被検査レールＩＯの頭部
下面とウェブ部分との隅角部に押付けた後に開始される
。

しかして、上記第３探傷装置Ｃにおいても、プローブ支
持ユニット４０に、被検査材の検査面つまりレール頭頂
面に接する頭頂面倣いローラ４７と、被検査レール１０
に上記検査面とは反対側がら当接する補助ローラｅｏ、
　ｅｏとを設けているために、プローブ支持ユニット４
０は被検査レール１ｏの走行振動にともなって被検査レ
ールｌｏと一体的に振動運動することになり、したがっ
て、プローブ支持ユニット４０に設けられている頭頂面
倣いローラ４７が披検査レール１０の走行振動によって
跳ね上がることはないから、被検査レール１０の走行振
動に対しても、プローブ支持ユニット４０に設けられて
いるプローブ１８と被検査レール１０の検査面との間の
ギャップを倣いローラ４７によって常に一定に保つこと
ができるし、また被検査レール１０のねじれや反りに対
しても、これに追従してプローブ支持ユニッｌ−４０が
前記第１探傷装置Ａの場合と同様に姿勢を変えるために
、プローブ１８と被検査レール１０の検査面との間のギ
ャップが変わることはないから、信頼性の高い探傷を行
なうことができる。

次に、レール足部の両側縁部とレール足裏面を探傷する
第４探傷装ｆｉｆＤについて説明する。

第７図〜第１０図は第４探傷装置りを示している。図中
６７は第４探傷装置り全体を支持する昇降フレームであ
り、この昇降フレーム６７は、レール走行路と平行な左
右２本の横梁６８．６ｇと、レール走行路に対して直交
する前後２本の水平ロッド６９゜６９とからなっている
。この昇降フレーム６７は、披検査レールｌＯの走行路
の下方に水平に設けられており、レール走行路の両側に
２本ずつ垂直に設けられた４本の固定ガイドポスト７０
．７０で左右の横梁６８．８８の両端部を案内されて昇
降するようになっている。７１は昇降フレーム６７の２
本のロッド６９゜６９に摺動可能に支持されてレール走
行路の幅方向に移動する角枠状の横移動部材であり、こ
の横移動部材７１は、上記各ロッド６９．６９の両端側
にそれぞれ嵌装したばね力の等しい一対のコイルばね７
２゜７２により両側から押圧されて、常時はロッド６９
の長さ方向中央部に位置している。７３はこの横移動部
材７１を昇降フレーム６７とともに昇降させるメインシ
リンダ（エアーシリンダ）であり、このメインシリンダ
７３は、横移動部材７１の中央部に設けたブラケット７
４に連結されている。なお、このメインシリンダ７３は
、横移動部材７１の横移動にともなって傾動するように
設けられている。７５はプローブ支持ユニットであり、
このプローブ支持ユニッドア５は、上記横移動部材７１
に支持されてその上側に設けられた揺動枠７Ｇと、この
揺動枠７６内に設けられた前後一対の傾動テーブル７７
、７８とからなっている。そして上記揺動枠７６は、そ
の前後面の幅方向中央部を上記横移動部材７１の前後部
に設けたブラケット７９．７９に支軸８０により枢支さ
れて、左右方向（披検査レール１０の幅方向）に傾き回
動可能に支持されている。８１は揺動枠７６の両測部中
央と上記横移動部材７１との間に介在されたばね力が等
しい一対のコイルばねであり、揺動枠７６は、このコイ
ルばね８１．８１によって常時は水平状態に保持されて
いる。また上記前後一対の傾動テーブル７７、７８はそ
れぞれ、その揺動枠中央側の基端部を揺動枠７６の前後
方向中央部にレール走行路と直交させて設けた支軸８２
に支持されて、この支軸８２を中心として上下に傾動可
能に設けられている。この各傾動テーブル７７、７８は
、揺動枠７Ｇに設けたばね受け８３．８３と傾動テーブ
ル７７、７８の先端部下面との間に介在させたコイルば
ね８４．８４によって上方に押圧されている。なお、こ
の傾動テーブル７７゜７８は図示しない長孔と長孔摺動
ピンとにより傾動範囲を規制されて、水平状態から上下
方向にそれぞれ５０〜１０″程度ずつだけ傾動するよう
になっている。そして、この各傾動テーブル７７、７８
の上面には、それぞれ、この傾動テーブル７７、７８と
一体に傾動するプローブ支持プレート８５．８６が被検
査レール１０の幅方向に移動可能に設けられており、レ
ール足部の右側縁部を探傷する固定プローブ２１とレー
ル足裏面の右半分を探傷する旋回プローブ２２は前側の
プローブ支持プレート８５に支持され、レール足部の左
側縁部を探傷する固定プローブ２１とレール足裏面の左
半分を探傷する旋回プローブ２２は後側のプローブ支持
プレート８６に支持されている。上記固定プローブ２１
は、プローブ支持プレー４８５．８８に取付けたプロー
ブ取付は部材８７に固定されており、またこのプローブ
取付は部材８７には、被検査レールＩＱの足部側面に接
して固定プローブ２１とレール足部側縁との間のギャッ
プを確保する足部側面倣いローラ８８が軸支されている
。また、旋回プローブ２２は、プローブ支持プレート８
５゜８Ｂに固定したモータ２３に連結されて回転する回
転体２４に取付けられている。なお、８９は旋回プロー
ブ２２と図示しない探傷回路とを接続する非接触型中継
器（例えばトランス）である。また、上記プローブ支持
プレート８５．８８はそれぞれ、傾動テーブル７７、７
８に支持させたエアーシリンダ９０．９０によって移動
されるようになっており、上記各プローブ２１．２２お
よび足部側面倣いローラ８８は、このプローブ支持プレ
ート８５．８６の移動により被検査レール１０に対して
進退移動される。

また、　９１．９２はプローブ支持ユニット７５の前後
部と中間部に設けられて披検査レール■０の足裏面に接
する足裏面倣いローラであり、レール足裏面に対向する
固定プローブ２１および旋回プローブ２２とレール足裏
面との間のギャップは、この倣いローラ９１．９２によ
って確保されるようになっている。

この足裏面倣いローラのうちの前後のローラ９１゜９１
は、上記傾動テーブル７７、７８の先端部にそれぞれ立
設したローラ取付は部９３．９３の上端に軸支されてお
り、また中間の足裏面倣いローラ９２は、前記傾動テー
ブル７７、７８の傾動中心の真上に位置させて、揺動枠
７８の上部に横架したローラ取付は板９４上に設けられ
ている。なお、この中間の足裏面倣いローラ９２は、前
記傾動テーブル７７、７８が水平状態にあるときに前後
の足裏面倣いローラ９１．９１と同じレベルになる高さ
に設けられている。

一方、前記揺動枠７Ｂの上部前縁には、その前方に張出
す張出プレート７６ａが設けられており、この張出プレ
ート７６ａ上には、被検査レール１ｏの幅方向に進退移
動する左右一対の移動ブロック９５゜９５が設けられて
いる。９６はこの移動ブロック９５９５を進退移動させ
るロータリーアクチュエータである。このロータリーア
クチュエータ９６は上記張出プレート７（ｉａの中央部
下面に固定されており、その回転軸９８ａは張出プレー
ト７Ｂａ上に突出している。このロータリーアクチュエ
ータ９６の回転軸９６ａには、左右対称形のクランクレ
バー９７が固定されている。このクランクレバー９７の
両端にはそれぞれ移動ブロック連結アーム９１１．　Ｈ
の一端が枢着されている。そしてこの各連結アーム９８
．９８の他端はそれぞれ左右の移動ブロック９５．９５
に枢着連結されており、左右の移動ブロック９５．９５
は、ロータリーアクチュエータ９６の正逆回転により、
クランクレバー９７および連結アーム９８．９８を介し
て互いに接離する方向に進退移動されるようになってい
る。そして、この左右の移動ブロック９５゜９５にはそ
れぞれ、披検査レール１０の足部側面に接する補助ロー
ラ９９．９９と、被検査レール１０の足部上面に接する
補助ローラ１００　、１００とが設けられている。この
補助ローラのうち、被検査レール１０の足部側面に接す
る補助ローラ９９は、移動ブロック９５に軸支されてお
り、この補助ローラ９９は移動ブロック９５の前進移動
により被検査レール１０の足部側面に接離されるように
なっている。また、被検査レールＩＯの足部上面に接す
る補助ローラ１００は、移動ブロック９５に支軸１０１
により枢支されて起伏回動する回動アーム１０２の先端
部に軸支されている。この回動アーム１０２は、その先
端側と移動ブロック９５の上部との間に設けた引張りば
ね１０３によって引起し回動され、移動ブロック９５の
外側面に固定した補助ローラ押付はシリンダ（エアーシ
リンダ）１０４によりカム部材１０５を介して倒伏回動
されるもので、上記カム部材１０５は移動ブロック９５
に摺動可能に支持されて補助ローラ押付はシリンダ１０
４により進退移動されるようになっており、また回動ア
ーム１０２の基端には、カム部材１０５に接するカム倣
いローラ１０Ｂが設けられている。そして、被検査レー
ルＩＯの足部上面に接する補助ローラ１００は、回動ア
ーム１０２を引張りばね１０３によって引起し回動させ
ることによって被検査レールＩＯから離され、また、移
動ブロック９５の前進移動によりレール足部の上方に移
動されるとともに回動アーム１０２の倒伏回動により下
降されて被検査レール１０の足部上面に押付けられるよ
うになっている。

この第４探傷装置りによるレール足部両側縁部とレール
足裏面の探傷について説明すると、この探傷装置りは、
被検査レールｌＯがき°ていない状態では、被検査レー
ルｌＯの足部上面に接する補助ローラｔｏｏ　、　ｔｏ
ｏを上方に引上げ、かつこの補助ローラ１００　、１０
０と、被検査レール１０の足部側面に接する補助ローラ
９９．９９とをレール走行路の外側方向に後退させると
ともに、固定プローブ２１．２１および旋回プローブ２
２．２２とレール足部側面倣いローラ８８．８８とをレ
ール走行路の外側方向に後退させた状態で、レール走行
路の下方に引上げられており、被検査レール１０が探傷
装置りの上にきてレール先端が各プローブ２１．２２お
よび各ローラ８８゜９１、９２．９９．１００の位置を
通過したときに、メインシリンダ７３によって上昇され
る。この探傷装置りを上昇させると、足裏面倣いローラ
９１．９２が被検査レールＩＯの足裏面に当接する。な
お、前後の足裏面倣いローラ９１．９１は傾動テーブル
７７、７８を上方に押圧しているコイルばね８４．８４
のばね力によってレール足裏面に押付けられ、中央の足
裏面倣いローラ９２はメインシリンダ２７の押し力によ
ってレール足裏面に押付けられる。この足裏面倣いロー
ラ９１．９２がレール足裏面頭頂面に押付けられると、
まずロータリーアクチュエータ９６によって移動ブロッ
ク９５．９５が被検査し−ルＩＯ側に移動され、この移
動ブロック９５．９５に軸支されている補助ローラ９９
．９９が被検査レールＩＯの足部側面に押付けられると
ともに、移動ブロック９５．９５の移動により被検査レ
ール１０の足部の上方に移動された補助ローラ１００　
、１０口が、補助ローラ押付はシリンダ１０４によりカ
ム部材１０５を介して回動アーム１０２の倒伏回動させ
ることによって、被検査レールＩＯの足部上面に押付け
られる。次に、傾動テーブル７７、７８上のプローブ支
持プレート８５．８６がエアーシリンダ９４．９４によ
って前進移動され、足部側面倣いローラ８ｇ、　８８が
被検査レール１０の足部側面に当接するとともに、レー
ル足部側面を探傷する固定プローブ２１が足部側面倣い
ローラ８８で確保されるギャップをもって被検査レール
ＩＯの足部側面に対向し、またレール足裏面を探傷する
固定プローブ２１と旋回プローブ２２が、足裏面倣いロ
ーラ９１、９２で確保されるギャップをもって被検査レ
ールｌＯの足裏面に対向する。そして、披検査レールｌ
Ｏの探傷はこの後に開始される。

しかして、上記第４探傷装置りにおいても、ブローブ支
持ユニット７５に、被検査材の検査面つまり、固定プロ
ーブ２１と旋回プローブ２２とによって探傷されるレー
ル足部両側面とレール足裏面に接する検査面倣いローラ
８８．９１．９２と、被検査レール１０に上記検査面と
は反対側から当接する補助ローラ９９．　ｔｏ（ｌとを
設けているために、プローブ支持ユニット７５は被検査
レール１０の走行振動にともなって披検査レール１０と
一体的に振動運動する。

すなわち、上記探傷装置りでは、足部側面倣いローラ８
８と補助ローラ９９とが被検査レールＩＯの足部両側面
に押付けられ、足裏面倣いローラ９１．９２が被検査レ
ールＩＯの足裏面に押付けられるとともに、補助ローラ
１００　、１００が検査レール［０の足部上面に押付け
られて、この各ローラが被検査レールｌＯの足部を上下
および両側から抱えているから、プローブ支持ユニット
７５は、被検査レール１０の上下振動に対しても、横振
動に対しても、被検査レール１０と一体的に振動運動す
る。なお、プローブ支持ユニット７５の上下振動はエア
ーシリンダからなるメインシリンダ７３の伸縮によって
吸収され、プローブ支持ユニット７５の横振動は、コイ
ルばね７２゜７２の伸縮によって吸収される。また、被
検査レール１０にねじれがあると、このレール【０の検
査面の角度が変化するが、上記プローブ支持ユニット７
５は、支軸８０を中心としてコイルばね８１．８１を伸
縮させながら被検査レール１０の幅方向に傾き回動する
から、プローブ支持ユニット４０は被検査レール１０の
ねじれによる検査面の角度変化に対してもこれに追従し
て揺動する。

したがって、上記探傷装置りでは、プローブ支持ユニッ
ト７５に設けられている検査面倣いローラ８１１１、９
１．９２が被検査レール１０の走行振動によってレール
［０の検査面から跳ね上がることはないから、被検査レ
ールＩＯの走行振動に対しても、プローブ支持ユニット
７５に設けられているプローブ２１．２２と被検査レー
ル１０の検査面との間のギャップを検査面倣いローラ８
８．９１．９２によって常に一定に保つことができるし
、また被検査レール１０のねじれや反りに対しても、こ
れに追従してプローブ支持ユニット７５が姿勢を変える
ために、プローブ２１゜２２と被検査レールＩＯの検査
面との間のギャップが変わることはないから、信頼性の
高い探傷を行なうことができる。さらに、この探傷装置
りにおいては、足裏面倣いローラ９１．９２のうち、前
後のローラ９１．９１を、傾動テーブル７７、７８の先
端部にそれぞれ立設したローラ取付は部９３．９３の上
端に設けているために、彼検査レール１０に上下方向の
反りがある場合は、このレールの反りに追従して傾動テ
ーブル７７、７８が傾動することになり、したがって、
披検査レールｌＯに上下方向の反りがあっても、傾動テ
ーブル７７、７８と一体に傾動するプローブ支持プレー
ト！１５．８８に支持されているプローブ２１、２２と
レール足裏面とのギャップを一定に保つことができる。

なお、上記実施例では、レール探傷ラインに配置される
渦流探傷装置について説明したが、本発明は、他の長尺
材の渦流探傷装置にも適用できることはもちろんである
。

〔発明の効果〕

本発明の渦流探傷装置によれば、プローブ支持ユニット
に、被検査材の検査面に接する検査面倣いローラと、被
検査材にその検査面とは反対側から当接する補助ローラ
とを設けているために、プローブ支持ユニットは被検査
材の走行振動にともなって被検査材と一体的に振動運動
することになり、したがってこのプローブ支持ユニット
に設けられている検査面倣いローラが被検査材の検査面
から跳ね上がることはないから、被検査材の走行振動に
対しても、プローブ支持ユニットに設けられているプロ
ーブと被検査材の検査面との間のギャップを前記倣いロ
ーラによって常に一定に保って、信頼性の高い探傷を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１５図は本発明の実施例を示したもので、第
１図はレール頭部側面とレール頭頂コーナ一部とを探傷
する渦流探傷装置の正面図、第２図は第１図の■−■線
に沿う断面図、第３図および第４図は第２図の■−■線
およびＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第５図はレール頭頂
面を探傷する渦流探傷装置の縦断正面図、第６図は第５
図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図、第７図および第８図は
レール足部側縁部とレール足裏面を探傷する渦流探傷装
置の正面図および平面図、第９図および第１０図は第８
図のＩＸ−ＩＸ線およびＸ−Ｘ線に沿う断面図、第１１
図はレール探傷ラインの概要図、第１２図はレール探傷
行程図、第１３図はレール頭側面を探傷する固定プロー
ブと旋回プローブの検査面スキャン軌跡図、第１４図は
レール頭頂面を探傷する旋回プローブの検査面スキャン
軌跡図、第１５図はレール足裏面を探傷する２組の旋回
プローブの検査面スキャン軌跡図である。第１６図は従
来の渦流探傷装置の原理図である。 １０・・・被検査レール、Ａ・・・第１探傷装置、Ｂ・
・・第２探傷装置、１２・・・固定プローブ、１３・・
・旋回プローブ、１４・・・コーナ一部探傷プローブ、
４０・・・プローブ支持ユニット、４３・・・第１のプ
ローブ支持プレート、４４・・・第２のプローブ支持プ
レート、４７・・・頭頂面倣いローラ、５５．５９・・
・頭側面倣いローラ、６０・・・補助ローラ、６３・・
・補助ローラ押付はシリンダ、Ｃ・・・第３探傷装置、
１８・・・旋回プローブ、Ｄ・・・第４探傷装置、２１
・・・固定プローブ、２２・・・旋回プローブ、７５・
・・プローブ支持ユニット、８８・・・足部側面倣いロ
ーラ、９１、９９・・・足裏面倣いローラ、１００・・
・補助ローラ、１０４・・・補助ローラ押付はシリンダ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 長尺の被検査材をその長さ方向に走行させながらこの被
   検査材の検査面に対向する渦流探傷プローブにより前記
   被検査材を探傷する渦流探傷装置において、前記被検査
   材の検査面に対向させて前記渦流探傷プローブを設けた
   プローブ支持ユニットに、前記被検査材の検査面に接し
   てこの検査面と前記プローブとの間隔を保持する検査面
   倣いローラを設けるとともに、前記プローブ支持ユニッ
   トに、前記被検査材にその検査面とは反対側から当接す
   る補助ローラと、この補助ローラを前記被検査材に押付
   ける補助ローラ押付け機構を設けたことを特徴とする長
   尺材の渦流探傷装置。