JPH03500083A - 溶接部を有する強磁性材料製品の遠隔品質検査用走査装置 - 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】 溶接部を有する強磁性材料製品の 遠隔品質検査用走査装置 技術分野 本発明は物品の遠隔非破壊検査及び品質管理に関し、更に詳細には溶接部を含む 強磁性材料製品の遠隔品質管理における走査装置に関する。

従来の技術 超音波品質検査用のトランスデユーサを搭載し、電磁グリップを有する自走式の 台車を備え、導通液の供給装置に接続され、テレビジョンカメラを備えた強磁性 材料製品の走査用移動式装置が知られている。（ＬＪｌ、Ｖｏｒｏｎｉｎａ、　 Ａｔｏｍｎｙｅ　ｅｌｅｋｔ−ｒｉｃｈｅｓｋｉｅ　５ｔａｎｔｓｌｌ、　１９ ７８　Ｅｎｅｒｇｉａ　Ｐｕｂｌ、、　ｔ、Ｉｏｓｃｏｗ、　ＰＰ、１４１−１ ４２）。

更に、溶接部を含んだ強磁性材料製品の走査用装置が知られており、この装置は 、制御機能の遂行と製品の品質管理情報の記憶とを行なうユニットと、超音波品 質検査用のトランスデユーサを搭載し、導通液供給装置に接続されテレビジョン カメラを備えた、駆動及び被駆動磁力車輪を有する自走式台車とを備えている。

強磁性材料製品の公知の走査装置は、自己の位置座標を充分な精度で検出するこ とができず、従って欠陥部の座標も充分な精度で検出することができない。上記 の誤差の原因ハ、上記走査装置が製品表面上の検査部位まで移動する動作を行つ ジング上を溶接部まで垂直に移動し、次いで９０度方向転換して環状の溶接線に 沿って移動する必要がある。上記方向転換が行なわれると、自走式台車の走行距 離検出に誤差が生じ、更に走査装置と、検出した欠陥との両方の位置座標の決定 にも誤差が生じることになる。

発明の開示 本発明の目的は溶接部を有する強磁性材料製品の遠隔品質検査用走査装置であっ て、検査装置の位置座標と溶接部に対する姿勢との高精度の検出が保たれる走査 装置を提供するこ本発明の上記目的は、駆動車輪と被駆動車輪と、製品の超音波 検査用トランスデユーサとを備え、テレビジョンカメラを搭載すると共に制御機 能の遂行と、上記製品の品質管理に関する情報の記憶とを行なうユニットを有す る自走式台車を備えた、溶接部を有する強磁性体製品の遠隔品質管理用走査装置 によって達成される。この走査装置は、本発明によれば、台部と駆動車輪と被駆 動車輪とを有し、検査する製品に沿って移動するようにされた搬送用台車と、自 走台車とを備えており、該自走台車は検査部位に配送されるまでは前記搬送用台 車に収容され、検査動作時には自走台車が前記製品の検査表面を自走することが できるように前記搬送用台車に連結されている。

上記走査装置は前記自走台車の初期位置トランスミッタを備え、該トランスミッ タは前記搬送台車に取着されると共に、その出力端子から、前記制御及び検査情 報記憶ユニットに前記自走台車の前記搬送用台車に対する移動の開始と終了とを 示す信号を供給するようにすると有利である。

また、前記走査装置は、前記搬送用台車の被駆動車輪に作用上連結され前記制御 及び検査情報記憶ユニットに接続された、搬送台車移動行路トランスミッタを備 えていると更に有利である。

また、前記走査装置は前記自走台車の被駆動車輪に作用上連結され、前記制御及 び検査情報記憶ユニットに接続された、自走台車移動行路トランスミッタを備え ていると一層有利である。

また、前記走査装置は、前記搬送台車に取付けられ、前記制御及び検査情報記憶 ユニットに接続された、搬送台車の直線移動行路からの偏向指示器を備えている と有利である。

また、前記走査装置は、前記自走台車上に取着され、前記制御及び検査情報記憶 ユニットに接続された、溶接部の検出及びトレースのためのセンサを備えている と有利である。

また、上記走査装置において、溶接部の検出及びトレースのための前記センサは 、溶接部検出のために前記搬送台車の゛移動中、又、溶接部のトレースモードに おいては前記自走台車の移動中、それぞれ検査する製品と係合するようにすると 同様に有利である。

図面の簡単な説明 本発明を、以下に添付図面を参照しながら好適な実施例について説明する。ここ で： 第１図は、本発明を具体化した、溶接部を有する強磁性材料製品の遠隔品質管理 用走査装置の全体平面図；第２図は、第１図の装置の、第１図■−■線に沿った 断面の側面図： 第３図は、本発明を具体化した装置のトランスミッタ及びセンサと制御及び情報 記憶ユニットとの接続を示す線図である。

発明を実施するための最良の形態 溶接部を有する強磁性材料製品の遠隔品質管理用走査装置は磁力被駆動車輪２（ 第２図）と、それぞれ電気駆動装置４゜５を備えた駆動車輪３（第１図）を有す る、製品走査用の自走台車１　（第１図）を備えている。上記自走台車１は横方 向動作のための電気駆動装置７（第１図）と横方向の変位量計測のためのトラン スミッタ８とを有する懸架構造物６（第２図）を備えており、該構造物６は導通 液供給装置１０に接続された超音波検査用のトランスデユーサ９を担持している 。

自走台車１の被駆動車輪２は、自走台車１の移動行路トランスミッタ１１に作用 上連結されている。自走台車１は更に、懸架装置１３（第２図）を介して自走台 車１に取着された溶接部検出及びトレース用のセンサ１２を備えている。更に、 自走台車１は回転鏡１５（第２図）を有するテレビジョンカメラ１４（第１図） を備えている。

搬送状態では、自走台車１は搬送用台車１７０台部１６（第１図）に収容されて いる。上記搬送用台車１７は駆動及び被駆動磁力車輪、それぞれ１８（第２図） と１９（第１図）、とを備え、上記２つの駆動車輪１８はそれぞれ電気駆動装置 ２０と２１を備えている。搬送用台車１７は前記自走台車１の初期位置トランス ミッタ２２（第２図）と、搬送用台車１７の被駆動車輪１９に作用上連結された 、搬送用台車１７の移動行路トランスミッタ２３（第１図）と、搬送用台車１７ の直線行路からの偏向指示器２４とを備えている。

第３図は、制御機能の遂行と検査作業に関する情報記憶とを行なうユニット２５ （制御及び情報記憶ユニットと称する）が、その入力端子２６．２７．２８．２ ９．３０及び３２を、それぞれ、超音波検査用のトランスデユーサ９の横方向移 動量計測用のトランスミッタ８、自走台車１の移動行路の　トランスミッタ１１ 、溶接部の検出及びトレース用センサ１２、自走台車１の初期位置トランスミッ タ２２、搬送用台車１７の移動行路のトランスミッタ２３、搬送用台車１７の直 線経路から、の偏向の指示器２４に接続されている状態を図示した線図である。

上記ユニット２５の出力端子３２．３３．３４．３５及び３６は、それぞれ、自 走台車１が走査動作を行なうための駆動車輪３の電気駆動装置４及び５、搬送用 台車１７の駆動車輪１８の電気駆動装置２０及び２１、及び超音波検査のための トランスデユーサ９の横方向動作用電気駆動装置７に接続されている。

走査用の自走台車１と搬送用台車１７とは、それぞれ電気駆動装置４・５・２０ ・２１を備えたそれぞれ２つの駆動磁力車輪３．１８とそれぞれ２つの被駆動磁 力車輪２．１９とを備えると有利である。

搬送用台車１７０台部１６は作業時に自走台車１６が自走して乗降できるように されている。この目的で台部１６は長手方向軸線に対して回動し、走査用の自走 台車が乗降する際に、台部の縁が検査する物体表面に当接するようになっている 。　−上述のように、それぞれ走査用自走台車１と搬送用台車１７の走行行路の トランススミツタ１１と２３とは、それぞれ駆動車輪２と１９とに作用上連結さ れている。

上記トランスミッタ１１，２３及び８は光電子素子としても良い。上記超音波検 査用トランスデユーサ９は、該トランスデユーサ９を検査する物体の表面に押圧 すると共に、走査作業のために前記電気駆動装置９の作用により自走台車１に対 して横方向に往復動させる懸架装置６に取付けられている。前記トランスミッタ ８は上記横方向の移動量を計測している。

超音波検査用トランスミッタ９に導通液を供給する装置１０は水供給タンク（図 示せず）に接続された複数の水供給管を備えている。

既に説明したように、この走査装置は溶接部の検出及びトレースシステム用の少 くとも１つのセンサ１２を備え、該センサ１２は懸架装置１３に取付けられ、該 懸架装置１３は上記センサ１２を検査する物体の表面に押圧している。

前記テレビジョンカメラ１４には、物体表面の目視検査と、自走走査台車１が搬 送用台車１７の台部１６から降車走行し、その後台部１６に帰着する過程を監視 するため回転鏡１５が付属している。

自走走査台車１の初期位置トランスミッタ２２は台部１６の下部に取付けられて おり本実施例では磁力制御スイッチ（フェリードスイッチ）の形をしている。上 記トランスミッタ２２は、自走走査台車１が台部１６から降りる動作を開始した 時に信号を送信すると共に自走台車１の走行経路トランスミッタ１１に計測を開 始させる信号を送り、更に自走台車１が検査作業を完了して台部１６に帰着した 時にも信号を送信する。搬送用台車１７が直線経路から逸脱したことを指示する 指示器２４は、上記搬送用台車１７に取付けられており、差動変換器と協働する 振り子の形のトランスデユーサとすることができる。

上記のように溶接部検出モードでは、前記自走走査台車は搬送用台車１７に取付 けられた自走走査台車１用初期位置トランスミッタ２２と協働するように搬送用 台車１７の台部１６に収容され、溶接部検出及びトレース用センサ１２は搬送用 台車１７０走行中検査する物体の表面と物理的接触を行なうようにされている。

上記に開示した装置は以下に説明するように作動する。自走走査台車１を収容し た搬送用台車１７は、検査する物体の表面、例えば原子炉のハウジングの、接近 が容易な場所、例えば原子炉底部に隣接した場所、又は搬送用台車が検査す−る 物体の表面に移行できるような特別に準備したスタート台に載せられ、その位置 から所定の方向へ発透する。搬送用台車１７の好適な速度は２メ一トル／分程度 である。搬送用台車１７が走行している間、トランスミッタ２３は初期位置から の走行距離を計測する。搬送用台車１７が、その初期位置からの実際の走行距離 により位置決めされた溶接部位に接近すると溶接部検出及びトレースセンサ１２ が作動させられる。しかし、上記センサ１２は搬送用台車１７の走行の間中作動 させて、搬送用台車１７が溶接部に遭遇した瞬間を検出する唯一の手段として用 いても良い。もし搬送用台車１７が所定の走行方向かられずかにでも逸脱すると 搬送用台車１７の直線径路からの逸脱を検知するトランスミッタ２４は前記制御 及び情報記憶ユニット２５に信号を送信し、制御及び情報記憶ユニット２５は搬 送用台車１７の駆動車輪１８の電気駆動装置２０と２１とに適宜な制御信号を送 って搬送用台車１７の走行方向を修正する。搬送用台車１７が溶接部に遭遇する と溶接部検出及びトレースセンサ１２は、制御及び情報記憶ユニット２５に電気 信号を送り、制御及び情報記憶ユニット２５は搬送用台車１７を停止し自走走査 台車１の駆動車輪３の駆動装置４，５に通電する。

自走走査台車１の好適な走行速度は０．５から２．０メ一トル／分までの範囲で ある。自走走査台車１は搬送用台車１７０台部１６から走行して検査する物体の 表面上に降りる。自走走査１１の作動との瞬間は、自走走査台車１の初期位置ト ランスミッタ２２から送信される信号により、例えば自走走査台車１０車輪の磁 界によりトランスミッタ２２のフェリードスイッチが解放された瞬間として検知 される。自走走査台車１が上記のように移動しているときに、自走走査台車１が 溶接部の軸線から逸脱した場合、前記溶接部検出及びトレースセンサ１２は前記 制御及び情報記憶ユニット２５に信号を送り、それにより前記ユニット２５は自 走台車１の駆動車輪３の電気駆動装置４゜５に制御信号を送って、自走台車１が 溶接部の軸線に沿ったコースをたどるようにさせる。前記電気駆動装置７は、自 走台車１が上記のように溶接部に沿って走行する際に、超音波検査用トランスデ ユーサ９を溶接部を横切るように往復動させる。溶接部を横断する方向での超音 波検査用トランスデユーサ９の連続位置はトランスデユーサ９の横方向変位量を 計測するトランスミッタ８からの信号により検出される。上記超音波検査の過程 は、前記鏡１５を回転することにより監視方向を変えることのできるテレビジョ ンカメラ１４による検査中の物体表面のテレビジョン走査を伴っている。例えば 原子炉の環状溶接部を検査する場合は、自走走査台車１が搬送用台車１７に、該 台車１７の出発した側の反対側から接近すると、搬送用台車１７は溶接部から移 動退去させられ、自走走査台車１が、搬送用台車１７のあった溶接部分を検査で きるようにされる。このために必要とされる移動量は搬送用台車１７の走行行路 トランスミッタ２３の信号から決定される。上記部分の溶接部が検査されると搬 送用台車１７は前記溶接部分に戻され、自走走査台車１は自走走査台車１７の台 部１６に自走して乗り込む。

自走台車１が搬送用台車１７０台部１６の初期位置に復帰した瞬間は自走台車１ の初期位置トランスミッタ２２からの信号によりモニターされる。次いで台部１ ６に自走走査台車１を収容した搬送用台車１７は次に検査する溶接部に移動され そこで上述の作業工程を繰り返すか、或いは搬送用台車１７は検査する物体の表 面の出発した位置若しくは前記スタート台（図示せず）に戻される。

溶接部を有する強磁性材料製品の遠隔品質管理用の本走査装置を容易に配置でき る場所から溶接部への移動機能と、検査する溶接部に沿った移動機能とを２つの 自走台車、即ち搬送用台車１７と自走走査台車１とに分離したことにより、検査 の全行程にわたり、検出した欠陥の座標検出と超音波検査用トランスデユーサ９ の走行座標の検出との精度を向上させることが可能となっている。

超音波検査用トランスデユーサ９の位置座標、及び、従って検出された欠陥の座 標は、搬送用台車１７と自走走査台車１とのそれぞれの走行行路トランスミッタ １１．２３及び自走走査台車１の初期位置トランスミッタ２２からの信号により 測定された搬送用台車１７と自走走査台車１との走行距離により決定される。

溶接部の長手方向軸線における搬送用台車１７の位置決定の信頼性は搬送用台車 １７の直線経路からの逸脱を示す指示器２４を設けたことにより向上している。

検査する物体上での溶接部の位置に関する既存データの誤差だけでなく、搬送用 台車１７の溶接部へ向う走行経路に起因するいかなる誤差も、溶接部を検出する 検出モードにおいて搬送用台車１７の走行中に作動させることができ、溶接部の 位置に関するデータを送信する溶接部検出及びトレースセンサ１２を設けたこと により排除されている。

溶接部！・レースモードでは自走走査台車１の走行中に作動させることができる 溶接部検出及びトレースセンサ１２を設けたことにより、自走台車１を更に高精 度で誘導することができ、即ちこの自走走査台車１が検査する溶接部の長手方向 軸線から逸脱して走行することにより生ずる可能性があるいかなる誤差も最小に することができる。

産業上の利用可能性 本発明は、例えば、水冷型原子炉やプラストファーネス及び他の同様な物体のハ ウジングやケーシングの溶接部や母材の遠隔超音波及びテレビジョン品質管理と 検査の設備に使用可能である。

手続補正書（方式）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．駆動車輪と被駆動車輪とを有し、物体の超音波検査用トランスデュサとテレ ビジョンカメラとを搭載した自走式台車と、制御機能を遂行すると共に前記物体 の品質管理に関する情報を記憶する装置とを備えた、溶接部を有する強磁性材料 製品の遠隔品質管理用走査装置において、更に、台部（１６）と検査する物体に 沿って走行するようにされた駆動車輪及び被駆動車輪（１８，１９）とを有する 搬送用台車（１７）を備え、前記自走式台車（１）は、検査部位に配送される間 は前記搬送用台車（１７）に収容され、検査作業時には前記物体の表面に沿って 自力で移動可能であるように前記搬送用台車（１７）に連結されていることを特 徴とする、溶接部を有する強磁性材料製品の遠隔品質管理用走査装置。
2. ２．前記搬送用台車（１７）に取付けられ、出力端子から前記制御及び情報記憶 装置（２５）に、前記自走式台車（１）の前記搬送用台車（１７）に対する移動 動作の開始と終了とを表わす信号を入力するようにした前記自走式台車の初期位 置トランスミッタ（２２）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置 。
3. ３．前記搬送用台車（１７）の被駆動車輪（１９）に作用上連結されると共に前 記制御及び情報記憶装置（２５）に接続された前記搬送用台車（１７）の走行行 路トランスミッタ（２３）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載 の装置。
4. ４．前記自走式台車（１）の被駆動車輪（２）に作用上連結されると共に前記制 御及び情報記憶装置（２５）に接続された前記自走式台車（１）の走行行路トラ ンスミッタ（１１）を備えていることを特徴とする請求項１・２又は３に記載の 装置。
5. ５．前記搬送用台車（１７）に取付けられると共に前記制御及び情報記憶装置（ ２５）に接続された前記搬送用台車（１７）の直線経路からの偏向指示器（２４ ）を備えていることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の装置。
6. ６．前記自走式台車（１）に取付けられると共に前記制御及び情報記憶装置（２ ５）に接続された溶接部検出及びトレース用のセンサ（１２）を備えていること を特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の装置。
7. ７．前記溶接部検出及びトレース用のセンサ（１２）は、溶接部検出のために前 記搬送用台車（１７）の移動中に、又溶接部のトレースモードでは前記自走式台 車（１）の移動中に、前記検査する物体と係合するようにされていることを特徴 とする請求項６に記載の装置。