JPH05107236A

JPH05107236A - 超音波探触子の走査装置

Info

Publication number: JPH05107236A
Application number: JP3269490A
Authority: JP
Inventors: Chikara Sato; 主税佐藤; 文信 ▲高▼橋; Fuminobu Takahashi; Shigeru Kajiyama; 茂梶山; Masahiro Koike; 正浩小池; Shuji Kamimoto; 修司神本; Yukio Arima; 幸男有馬
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】超音波を用いた検査装置の走査時における超
音波探触子の姿勢制御を高精度で容易を可能とする。【構成】支持金具と、該支持金具の先端部に支持され
た円弧状のガイドレール２と、該円弧状ガイドレール２
の円弧に沿って移動自在に支持されたスライダ４と、該
スライダ４に前記ガイドレール２の曲率中心に向かって
支持された超音波探触子１とを備え、上記スライダ４を
上記ガイドレール２の両端部間を移動し超音波探触子１
の角度を変えても常にその向きが上記ガイドレール２の
円弧の曲率中心を通るようにし、これによって被検体が
二次元の曲面をまた上記ガイドレール２を互いに直角な
方向に２個設置することにより三次元の曲面をもつ被検
体の任意な面に対して超音波探触子１の向きを容易に設
定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を用いた検査装
置に係り、とくに被検体の任意の面に対して超音波探触
子を法線方向に設定するのに好適でかつ一定の角度及び
一定の距離を保ちながら、超音波検査を行うのに好適な
超音波探触子の走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波検査装置における超音波探
触子の走査装置は、日本非破壊検査協会の昭和６３年度
春季大会講演概要集の第１５２頁から第１５３頁の「曲
面形状追従用自動超音波探傷装置の開発」に記載された
ものが知られている。これによれば、超音波探触子の走
査装置は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に駆動できる直角
座標系の装置と、このＺ軸回りに回転するθ軸と、この
θ軸に対して揺動するα軸を含んでなり、このα軸の先
端に超音波探触子を取り付けた構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、超
音波探触子を被検体に対して、一平面上を回転するθ軸
と該θ軸に対し直角な方向に回動するα軸のＺ軸によっ
て姿勢制御を行っている。いま、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を移動し
て超音波探触子の向きを被検体の目的とする検査位置に
合わせた後、その姿勢を法線方向に調整するためには、
α軸とθ軸を動かすことになる。しかし、α軸とθ軸を
動かすと超音波探触子の向きが目的とする検査位置から
外れてしまい、この外れを補うために再びＸ軸，Ｙ軸，
Ｚ軸のすべての軸を協調制御しなければならず、姿勢制
御が複雑になるという問題があった。

【０００４】本発明の目的は超音波をし用いた検査装置
の走査時における超音波探触子の姿勢制御を高精度で容
易を可能とする超音波探触子の走査装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の超音波探触子の走査装置においては支
持金具と、該支持金具の先端部に支持された円弧状ガイ
ドレールと、該円弧状ガイドレールの円弧に沿って移動
自在に支持されたスライダと、該スライダに前記円弧状
ガイドレールの曲率中心に向けて支持された超音波探触
子とを備えたものである。

【０００６】上記目的を達成するために、第２の発明の
超音波探触子の走査装置においては、支持金具と、該支
持金具の先端部に支持された円弧状の第１ガイドレール
と、該円弧状の第１ガイドレールの円弧に沿って移動自
在に支持されるとともに、該円弧状の第１ガイドレール
と同一曲率中心を有する円弧状の第２ガイドレールと、
該円弧状の第２ガイドレールの円弧に沿って移動自在に
支持されたスライダと、該スライダに前記両ガイドレー
ルの曲率中心に向けて支持された超音波探触子とを備え
たものである。

【０００７】第３の発明は上記第１もしくは第２の発明
に記載の超音波探触子の走査装置において、円弧状ガイ
ドレールの円弧を被検体の円弧に対し相似形に構成した
ものである。

【０００８】上記目的を達成するために、第４の発明の
超音波探触子の走査装置においては、支持金具と該支持
金具の先端部に支持され、被検体の円弧面に対し相似形
をした第１円弧状ガイドレールと、該第１円弧状ガイド
レールに沿って摺動可能に係合された第１ガイドレール
と、該第１スライダに支持され、前記第１円弧状ガイド
レールと直交する方向で同一曲率中心を有する第２円弧
状ガイドレールと、該第２円弧状ガイドレールに沿って
摺動可能に係合された第２スライダと、該第２スライダ
に前記両ガイドレールと同一円弧の曲率中心に向けて支
持された超音波探触子とを備えたものである。

【０００９】第５の発明は、上記第１乃至第４の発明の
いずれかに記載の超音波探触子の走査装置において、円
弧状ガイドレールにスライダを上記円弧状ガイドレール
の円弧に沿って移動させる走行手段を備えたものであ
る。

【００１０】第６の発明は、上記第５の発明に記載の超
音波探触子の走査装置において走行手段は円弧状ガイド
レールの円弧面に沿って設置したラックと、該ラックに
噛み合うとともに、前記スライダに回転自在に支持され
たピニオンと該ピニオンを回転駆動するモータとを備え
たものである。

【００１１】第７の発明は、上記第５の発明に記載の超
音波探触子の走査装置において、走行手段は円弧状ガイ
ドレールをその円弧面に沿って圧接しつつ移動させる摩
擦車と、該摩擦車を回転駆動するモータとを備えたもの
である。

【００１２】第８の発明は、上記第１乃至第５の発明の
いずれかに記載の超音波探触子の走査装置において、円
弧状ガイドレールは前記スライダを前記走行手段にて移
動させるさいの案内手段を備えており、該案内手段は前
記円弧状のガイドレール上に長手方向に設置されたＶガ
イドと、該Ｖガイドを両側から挟み込むように転接する
とともに、前記スライダに回転自在に支持された複数の
案内ローラを備えたものである。

【００１３】第９の発明は、上記第１，第２，第４の発
明のいずれかに記載の超音波探触子の走査装置におい
て、支持金具は自動検査装置側と、前記ガイドレール側
とに分割され、その接合部に互いに軸方向に対し直角方
向に回動自在に接続する揺動機構を備えたものである。

【００１４】第１０の発明は、上記第１，第２，第４の
発明のいずれかに記載の超音波探触子の走査装置におい
て、支持金具は、前記自動検査装置側と、前記軌道もし
くはガイドレールのいずれか一方側とに分割するととも
に両者を互いに軸方向を中心にして回動させる旋回機構
を備えたものである。

【００１５】第１１の発明は、上記第１，第２，第４の
発明のいずれかに記載の超音波探触子の走査装置におい
て、超音波探触子のビームは焦点形で構成されたもので
ある。

【００１６】

【作用】第１の発明によれば、超音波探触子が取り付け
られたスライダは円弧状のガイドレールの端から他の端
まで、ガイドレール上を移動できる。従って、超音波探
触子の向きを常に上記円弧の曲率中心を通る。まず、こ
の曲率中心と被検体上の検査点とを一致させるように、
走査装置を支持している支持金具を、他の３次元スキャ
ナでＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に操作する。次に、スライダを移
動させることによって超音波探触子の向きを検査点に対
して法線方向あるいは希望の入射角に一致させることが
できる。このように、円弧状のガイドレール上をスライ
ダが移動しても、超音波探触子の向きは検査点からはず
れないので、支持金具を繰返し操作する必要が無くな
り、姿勢制御と極めて容易に行うことができる。

【００１７】第２の発明によれば、スライダの動作範囲
が拡大されるため、超音波の発射ビームの角度を大きく
することができる。

【００１８】第３の発明によれば最初に超音波探触子と
被検体とのなす角を定めてガイドレールを走査すれば、
被検体上のどの面においても初めの設定角と同じ角度で
超音波を発射できる。したがってガイドレール上を走行
させるだけで倣い制御と同じ動作となるため、制御が簡
単となり、同一形状で多数の製品の検査を行う場合、と
くに有効である。

【００１９】第４の発明によれば、スライダーは二次元
的に動作するので上記第３の発明よりも有効である。

【００２０】第６の発明によれば、レール上にラックを
設けることにより信頼性の向上と操作形の向上と小形化
をはかることができる。

【００２１】第７の発明によれば歯車におけるバックラ
ッシュを除去することができるので、超音波探触子の走
行精度を向上することができる。

【００２２】第８の発明によれば、ＶガイドとＶ形の案
内ローラによってあらゆる方向の荷重を受けることがで
き、かつバックラッシュのない走行性のよい小形の案内
手段を構成することができる。

【００２３】第９および第１０の発明によれば、被検体
の形状があらかじめわかっている場合には、走査の向き
を前もって検査しやすい方向に設定することができ、こ
れによって検査範囲の拡大をはかることができる。

【００２４】第１１の発明によれば、焦点形の超音波探
触子を用いることにより収束されたエコーが検出される
ため、より精度の高い角度の検出ができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を示す画面について説
明する。

【００２６】図１は本発明の第１の実施例を示す斜視
図、図２はガイドレールとスライダを示す側面図、図３
は超音波探触子と被検体の位置関係を示す説明図であ
る。

【００２７】図１に示すように曲率半径Ｒをもつ円弧状
のガイドレール２は、保持枠８と、該保持枠８の中心部
に垂直方向に設置した支持金具１３と、該支持金具１３
の上端部に溶接などで固定され、図示しない自動検査装
置にボルトなどにて締着されたベース１０とから構成さ
れている。また上記円弧状ガイドレール２は、円弧に沿
って移動自在に支持したスライダ４を設けている。保持
枠８は、支持金具１３とガイドレール２を固定するため
のものでスライダ４の走行を妨げないように形成されて
いる。ガイドレール２とスライダ４とは、図２に示すよ
うに、ガイドレール２の一部に設けた円弧状の一対のＶ
ガイド２０を、スライダ４に設けたＶ形の複数個の案内
ローラ２１で両側から挟み込むように転接可能に支持し
ている。またガイドレール２の円弧上には、全長に亘っ
てラック２３を固定している。一方スライダ４には、モ
ータ６が固定されており、該モータ６の回転軸２４の先
端部にはラック２３との噛み合うピニオン２５を固定し
ている。また上記モータ６にはエンコーダ（図示せず）
が内蔵されており、該エンコーダから出力されるパルス
などを計測することによって走査位置を検出している。
超音波探触子１は、ガイドレール２のスライダ４に固定
されたホルダ１１に設置されるとともに、その方向は、
上記ガイドレール２の曲率中心点Ｐに向かうようにして
いる。したがって超音波探触子１の発射ビームの方向
は、スライダ４を動作範囲内のいずれの位置に移動して
も中心点Ｐを通過することになり、たとえば、被検体１
２の位置に中心点Ｐを合わせておくことにより、その面
に対し超音波探触子１は自由な角度を取ることができ
る。本実施例においては、被検体１２の面が二次元に限
定されているので被検体１２の任意の面に対して超音波
探触子１を法線方向に設定するには、まず中心点Ｐを被
検体１２の任意の面に合わせる。ついで超音波探触子１
から適当な間隔で連続的にビームを発射し、そのエコー
を観測しながらスライダ４をガイドレール２に沿って走
査し、そのエコーの大きさが最大値になった位置が被検
体１２の任意の面における超音波探触子１が法線方向に
向いていることになる。なお図１では被検体１２の曲面
がＹ方向にうねっているが、曲面がどの方向に向いても
その方向にガイドレール２の向きを合わせていることが
できるように、支持金具１３は上下方向に２個に分割さ
れ、その接合部に設けた旋回機構３０により下方部を回
動することによってＺ軸を水平に旋回可能にすることが
できる。また超音波探触子１に点焦点型を用いることに
より、図３に示すように、焦点距離Ｆを中心点Ｐに合致
させて前記の走査を行えば、収束されたエコーを検出す
ることができるので、より精度の高い角度に設定するこ
とができる。

【００２８】ただし、上記の構成においては、つぎのよ
うな場合には適用できない。

【００２９】すなわち、被検体１２の形状によっては、
超音波探触子１をほぼ水平位置程度まで移動させる必要
がある場合がある。このような場合、ガイドレール２の
円弧の角度を大きくすれば円形まで拡大可能であるが、
超音波探触子１をＸ軸あるいはＹ軸に移動したとき、被
検体１２とガイドレール２とが衝突してあまり角度を大
きくすることができない。

【００３０】そこで、上記のような場合にも適用可能な
実施例を以下に説明する。

【００３１】図４に示す第２の実施例は、ガイドレール
８の円弧を被検体１２の形状に対して相似形に構成した
もので、上記以外は図４と同一である。

【００３２】図４に示す第２の実施例では、まず超音波
探触子１と被検体１２とのなす角を定めたのち、スライ
ダ４を介して超音波探触子１をガイドレール８上にそう
て走査することにより、被検体１２上のどの面において
も初めの設定角と同一角度で超音波探触子１から超音波
を発射することができる。したがって、被検体１２とガ
イドレール８が衝突することなく、超音波探触子１をガ
イドレール８上にそうて走行するのみで倣い制御と同一
動作となりこれによって制御が簡単でかつ同一形状で多
数の製品の検査を行う場合にとくに有効である。また上
記走査装置を２段に連結すれば被検体１２の円弧がＸ方
向，Ｙ方向に形成されている場合に検査が可能となる。

【００３３】つぎに本発明の第３の実施例を示す図５乃
至図７について説明する。なお、図５は本発明の第３の
実施例を示す斜視図、図６は図５のＩＩ−ＩＩ矢視図、
図７は図６のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【００３４】図５および図６に示すように、支持金具１
３の先端には、円弧状の第１ガイドレール４０の中央部
が固定されている。該第１ガイドレール４０の内周面に
Ｖガイド溝５４が形成されている。該Ｖガイド溝５４に
は、円弧状の第２ガイドレール４２の外周面に凸設した
Ｖガイド５５が摺動可能に嵌挿支持されている。

【００３５】第２ガイドレール４２の幅方向の両側に
は、Ｖガイド４７とラック４５とが全長に渡って設けら
れている。この第２ガイドレール４２を囲むように下側
からＵ字状のスライダ４４が設けられている。このスラ
イダ４４の両側枠の一方に、Ｖ形の複数個の案内ローラ
４１が設けられている。この案内ローラ４１は、前記Ｖ
ガイド４７を上下から挟んで設けられている。スライド
４４の反対側の側枠には、上記ラック４５と噛み合って
回転できるピニオン２５が軸支されている。上記ピニオ
ン２５は、回転軸２４を介してモータ４３に連結されて
いる。また、スライダ４４の下面に、円筒状のホルダ１
１が取り付けられ、このホルダ１１の先端には超音波探
触子１が設けられている。超音波探触子の走査装置１の
中心軸１６は、上記第２ガイドレール４２の曲率中心Ｐ
と交叉するように設けられている。

【００３６】このように構成される実施例の動作につい
て、図７を用いて説明する。図７に示すように、ベース
１０は、図５のＺ軸（垂直方向の軸）及びこのＺ軸の周
りに回動できるθ軸の先端に固定される。

【００３７】いま、被検体１２上の検査点ｐと支持金具
１３の中心軸１６とを一致させる。この位置では、被検
体１２の検査点ｐに対して法線方向からの検査ができな
い。そこで、第２ガイドレール４２とスライダ４４を移
動して、超音波探触子１の中心軸１６が検査点ｐにおけ
る法線ｐ−Ａ３と一致する２αまで移動する。この移動
によっても、超音波探触子１の中心軸１６は、検査点ｐ
から外れることがないので、容易に姿勢を合わせること
ができる。

【００３８】ここで、超音波探触子１との間に水等の液
体を導入すれば、検査点ｐの探傷ができる。検査点ｐに
おける法線がｐ−Ａ１であるならば、ガイドレール４２
は摺動させることなくスライダ４４だけをα１だけ移動
すればよい。

【００３９】また、上記実施例の走査装置を２段に連結
すれば、さらに姿勢制御が容易になる。つまり、一つの
走査装置の超音波探触子１に代えて、他の走査装置のベ
ース１０を取り付け、かつこれらのガイドレール４２を
直交させて構成する。これによれば、θ軸を回転動作さ
せなくても、夫々のスライダ５を組み合わせて制御すれ
ば、θ軸を駆動したときと同様の作用、効果を示す。

【００４０】特に、被検体１２や周囲の障害物によっ
て、θ軸を旋回できない場合や、被検体１２が三次元曲
面を有する場合に有効である。

【００４１】図８は、本発明の第４の実施例の側面図で
ある。本実施例は、第２ガイドレール４２の摺動動作を
モータ３６のコントロールによって自動化したものであ
る。すなわち、ガイドレール４２の中央の上部にラック
３５をもうけ、このラック３５に噛み合うピニオン３９
を第１ガイドレール４０に回転自由に取付け、このピニ
オン３９を軸３８を介してモータ３６により駆動するよ
うにしたものである。おな、図６に示したものと同一符
号を付した部品等は同一の機能・構成を有するものであ
るから説明を省略する。

【００４２】図９は、本発明の第５の実施例の正面図で
ある。この実施例は、支持金具１３をベース１０側の基
部１３Ａと第１ガイドレール４０側の先端部１３Ｂとに
分割し、これらの間に軌道４０と直交する方向に揺動機
構を構成するピン３１（六角頭付きボルト）を介装し、
反対側は、ナット（図示せず）によって固定したもので
ある。これによれば、ピン３１の軸を中心にしてガイド
レール４２を揺動でき、中心軸１６を例えば±Ｐ’の位
置（Ａ４軸）まで移動させることができる。

【００４３】図１０は、図５に示した走査範囲を拡大で
きるようにした第６の実施例を示す正面図であり、図１
１はその側面図である。この実施例では円弧状のガイド
レール６２の両側に、一対のＶガイド６０および６１を
備え、円弧の上面に沿ってラック７３を備えてある。こ
のガイドレール６２は、支持金具１３に取り付けられ、
Ｖガイド６１を挟むように複数個の案内ローラ７０が転
動可能に設けてある。また、ガイドレール６２を遠隔で
動作させるためのモータ６６が回転軸の先端にピニオン
６７が取り付けられており、ラック７３とその厚みの半
分以下で噛み合って転動可能に取り付けられている。し
たがって、モータ６６を回転させることによってガイド
レール６２は、曲率の中心点Ｐを支点としているよう
に、モータ６６の回転方向に従って円弧状に揺動する。
一方、Ｖガイド６０も図２で説明したと同様にスライダ
６４に取り付けられたＶ形の複数個の案内ローラ６５に
よって転接可能に保持されている。また、モータ６３は
回転軸の一端に取り付けられたピニオン６９が、ラック
７３とその厚みの半分以下で噛み合うようにスライダ６
４に取り付けてある。したがって、ピニオン６７とピニ
オン６９はラック７３を転動するときに干渉しない。こ
のような構成を採ることによって、モータ６６によって
ガイドレール６２がスライダ６４と一緒に円弧状に動作
しかつ、モータ６６によってスライダ６４がガイドレー
ル６２に沿って動作できるため、スライダ６４はこれら
夫々の移動量を加算した動作を行うことができる。本実
施例では、スライダ６４に図１に示した第二のガイドレ
ール３、スライダ５および超音波探触子１を、ガイドレ
ール６２と直交させて取付け図１と同じ効果を持たせて
いる。エンコーダ７１は、モータ６３の小形化を図る目
的で外付けにしたものであり、エンコーダ７１の回転軸
の先端に取り付けたピニオン（図示せず）が、ピニオン
６７と同様にラック７３と転動可能に噛み合うように、
スライダ６４に取り付けてある。エンコーダ７２もモー
タ７の小形化を図る目的で外付けにしたもので、モータ
７とエンコーダ７２を相対して同一軸上にあるように取
り付けた一例である。

【００４４】以上、種々の実施例について述べたが、こ
れらはいずれもモータによる遠隔操作を前提として説明
してあるが、モータを取外して手動で操作をしても、同
じ効果を得ることができる。

【００４５】また、上記各実施例においては、スライダ
を移動させるのにラックとピニオンを用いているが、こ
れに代えて平面状をしたガイドレールの円弧に摩擦車を
圧接させるように構成することによりバックラッシュを
防止して走行精度を向上することができる。

【００４６】なお、図示しないが超音波探触子に替わっ
て他のセンサ例えば、近接センサや反射式の光センサあ
るいはレーザ距離計等を取り付けることによっても、同
様の効果を得ることができる。また、マニピュレータの
エンドエフェクタとして、ドライバやナットランナ等の
工具を設けることにより、作業機器としての応用もでき
る。

【００４７】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。

【００４８】第１の発明によれば、超音波探触子が取り
付けられたスライダは円弧状のガイドレールの端から他
の端まで、ガイドレール上を移動できる。従って、超音
波探触子の向きを常に上記円弧の曲率中心を通る。ま
ず、この曲率中心と被検体上の検査点とを一致させるよ
うに、走査装置を支持している支持金具を、他の三次元
スキャナでＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に操作する。次に、スライ
ダを移動させることによって超音波探触子の向きを検査
点に対して法線方向あるいは希望の入射角に一致させる
ことができる。このように、円弧状のガイドレール上を
スライダが移動しても、超音波探触子の向きは検査点か
らはずれないので、支持金具を繰返し操作する必要が無
くなり、姿勢制御を極めて容易に行うことができる。

【００４９】第２の発明によれば、スライダの動作範囲
が拡大されるため、超音波の発射ビームの角度を大きく
することができる。

【００５０】第３の発明によれば最初に超音波探触子と
被検体とのなす角を定めてガイドレールを走査すれば、
被検体上のどの面においても初めの設定角と同じ角度で
超音波を発射できる。したがってガイドレール上を走行
させるだけで倣い制御と同じ動作となるため、制御が簡
単となり、同一形状で多数の製品の検査を行う場合、と
くに有効である。

【００５１】第４の発明によれば、スライダは二次元的
に動作するので上記第３の発明よりも有効である。

【００５２】第６の発明によれば、レール上にラックを
設けることにより信頼性の向上と、操作性の向上と小形
化をはかることができる。

【００５３】第７の発明によれば歯車におけるバックラ
ッシュを除去することができるので、超音波探触子の走
行精度を向上することができる。

【００５４】第８の発明によれば、ＶガイドとＶ形の案
内ローラによってあらゆる方向の荷重を受けることがで
き、かつバックラッシュのない走行性のよい小形の案内
手段を構成することができる。

【００５５】第９および第１０の発明によれば、被検体
の形状があらかじめわかっている場合には、走査の向き
を前もって検査しやすい方向に設定することができ、こ
れによって検査範囲の拡大をはかることができる。

【００５６】第１１の発明によれば、焦点形の超音波探
触子を用いることにより収束されたエコーが検出される
ため、より精度の高い角度の検出ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図

【図２】ガイドレールとスライダの構成図

【図３】超音波探触子と被検体の位置関係を示す説明図

【図４】本発明の第２の実施例を示す斜視図

【図５】本発明の第３の実施例を示す斜視図

【図６】図５のＩＩ−ＩＩ矢視図

【図７】図６のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図

【図８】本発明の第４の実施例を示す側面図

【図９】本発明の第５の実施例を示す図

【図１０】本発明の第５の実施例を示す図

【図１１】図１０の側面図

【符号の説明】

１…超音波探触子、２…ガイドレール、４…スライダ、
６…モータ、１２…被検体、２０…Ｖガイド、２１…案
内ローラ、２３…ラック、２５…ピニオン、３０…旋回
機構、４０…第１ガイドレール、５４…Ｖガイド溝、７
１，７２…エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者梶山茂茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者小池正浩茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者神本修司茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者有馬幸男茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波を用いて被検体を自動的に検査す
る自動検査装置の走査時に使用される超音波探触子の走
査装置において、前記自動検査装置に支持された支持金
具と、該支持金具の先端部に支持された円弧状のガイド
レールと、該円弧状のガイドレールの円弧に沿って軌道
自在に支持されたスライダと、該スライダに前記円弧状
のガイドレールの曲率中心に向けて支持された超音波探
触子とを備えた超音波探触子の走査装置。
【請求項２】超音波を用いて被検体を自動的に検査す
る自動検査装置の走査時に使用される超音波探触子の走
査装置において、前記自動検査装置に支持された支持金
具と、該支持金具の先端部に支持された円弧状の第１ガ
イドレールと、該円弧状の第１ガイドレールの円弧に沿
って移動自在に支持されるとともに、該円弧状の第１ガ
イドレールと同一曲率中心を有する円弧状の第２ガイド
レールと、該円弧状の第２ガイドレールの円弧に沿って
移動自在に支持されたスライダと、該スライダに前記両
ガイドレールの曲率中心に向けて支持された超音波探触
子を備えた超音波探触子の走査装置。
【請求項３】前記円弧状のガイドレールは、円弧を前
記被検体の円弧に対し相似形に構成した請求項第１項，
第２項のいずれかに記載の超音波探触子の走査装置。
【請求項４】超音波を用いて被検体を自動的に検査す
る自動検査装置の走査時に使用される超音波探触子の走
査装置において、前記自動検査装置の本体に支持された
支持金具と、該支持金具の先端部に支持され、被検体の
円弧に対し相似形をした第１円弧状ガイドレールと、該
第１円弧状ガイドレールに沿って摺動可能に係合された
第１スライダと、該第１スライダに支持され、前記第１
円弧状ガイドレールと直交する方向で同一曲率中心を有
する第２円弧状ガイドレールと、該第２円弧状ガイドレ
ールに沿って摺動可能に係合された第２スライダと、該
第２スライダに前記両ガイドレールと同一円弧の曲率中
心に向けて支持された超音波探触子とを備えた超音波探
触子の走査装置。
【請求項５】前記円弧状ガイドレールは、上記スライ
ダを該円弧状ガイドレールの円弧に沿って移動させる走
行手段を備えた請求項第１乃至第４項記載の超音波探触
子の走査装置。
【請求項６】前記走行手段は、前記円弧状ガイドレー
ルの円弧面に沿って設置したラックと、該ラックに噛み
合うとともに、前記スライダに回転自在に支持されたピ
ニオンと該ピニオンを回転駆動するモータとを備えた請
求項第５項記載の超音波探触子の走査装置。
【請求項７】前記走行手段は、前記円弧状ガイドレー
ルをその円弧面に沿って圧接しつつ移動させる摩擦車
と、該摩擦車を回転駆動するモータとを備えた請求項第
５項記載の超音波探触子の走査装置。
【請求項８】前記円弧状ガイドレールは、前記スライ
ダを前記走行手段にて移動させるさいの案内手段を備え
ており、該案内手段は前記円弧状ガイドレール上に長手
方向に設置されたＶガイドと、該Ｖガイドを両側から挟
み込むように転接するとともに、前記スライダに回転自
在に支持された複数の案内ローラを備えた請求項第１乃
至第５項のいずれかに記載の超音波探触子の走査装置。
【請求項９】前記支持金具は前記自動検査装置側と、
前記ガイドレール側とに分割され、その接合部に互いに
軸方向に対し直角方向に回動自在に接続する揺動機構を
備えた請求項第１項，第２項，第４項のいずれかに記載
の超音波探触子の走査装置。
【請求項１０】前記支持金具は前記自動検査装置側
と、前記軌道もしくはガイドレールのいずれか一方側と
に分割するとともに両者を互いに軸方向を中心にして回
動させる旋回機構を備えた請求項第１項，第２項，第４
項のいずれかに記載の超音波探触子の走査装置。
【請求項１１】前記超音波探触子のビームは焦点形で
構成された請求項第１項，第２項，第４項のいずれかに
記載の超音波探触子の走査装置。