JPH0533962Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば曲率部のある部材の溶接部を
検査する超音波探傷装置等に適用して好適な全姿
勢多探触子平行走査器の改良に関する。

〔従来の技術〕

曲率部のある部材に形成された溶接部の探傷
は、曲率をもつた面部に探触子を適切に設置しな
ければならない関係上その探触子の支持ならびに
走査機構が非常に重要な要件となつてくる。

そこで、従来、かかる要望を満足させるために
特殊な機構を持つた幾つかの走査器が開発されて
いる。

その１つは、第６図に示すＸ・Ｙ走査型のもの
であり、概略的にはＸ方向レール１に走行するＸ
軸駆動モータおよびＹ軸駆動モータを内蔵した駆
動部２がＸ方向レール１上に載置されて係合さ
れ、かつ前記駆動部２からＹ軸方向にアーム３が
突没可能に取付けられている。このアーム３の先
端部には吊下アーム４を介して探触子ホルダ５が
吊下され、このホルダ５に探触子６が固定されて
いる。７は被探傷部材である。

しかして、上記走査器は、Ｘ軸駆動モータおよ
びＹ軸駆動モータが交互に駆動制御され、これに
より駆動部２がレール１にそつてＸ軸方向へ、ま
たアーム３が進退動作してＹ軸方向へ交互に移動
し、これにより探触子６が図示イの如く２次元的
な方形走査またはジグザグ走査を行つて被探傷部
材７の探傷を行うものである。

他の１つは、多関節ロボツト走査型のものであ
り、これは第７図に示すように多関節アーム８…
を用いてソフトウエアにより各アーム８…を動か
しながら探触子６を部材７の曲率に合せるように
設定して探傷を行うものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、前者のＸ・Ｙ走査型のものは、２次元
的な走査は可能であるが、曲状に形成された部材
７の面部を走査することが困難かつ適用しにくい
問題がある。そこで、この不具合を解決するため
に吊下アーム４として上下スライダを採用したも
のが考えられているが、部材７の曲率が小さい場
合に上下移動量が大きくなり、探触子のホルダ機
構が複雑なものとなる。また、方形走査方式を採
用しているためにＸ軸方向の走査時間が長く、探
傷作業の能率化に欠ける問題がある。

一方、後者の多関節ロボツト走査型のものは、
多関節を制御するための制御手段が複雑となり、
被探傷部材７の面状態に応じて別なソフトウエア
を作成する必要がありかつコスト的に高いものと
なつて実用に供し得ないものである。

そこで、本考案は以上のような点に着目してな
されたもので、部材の面状態に充分対応し得ると
ともに全姿勢で探傷でき、かつ探傷作業を能率的
に行ない得る全姿勢多探触子平行走査器を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記目的を達成する手段として、探
触子の平行走査に従つて一体的に移動する回転マ
グネツトローラをもつた口字状のメインフレーム
と、このメインフレームの内側に横架され、前記
被探傷部方向と直交する方向に複数の支持枠を構
成する横架フレームと、これら各支持枠にそれぞ
れ所要とする数だけ掛け渡たされた支持フレーム
と、これらの支持フレームごとにそれぞれ弾性部
材を介して前記部材の面部方向に馴染むように押
圧支持され、載置される前記探触子が前記部材面
部と所要の距離を維持するように設定するフリー
ローラをもつたサブフレームとからなる探触子支
持機構を有する全姿勢多探触子平行走査器であ
る。

〔作用〕

従つて、以上のような手段を講じたことによ
り、口字状をなすメインフレームの内側であつて
被探傷方向と直交する方向にそつて複数の支持枠
を構成するとともに、これら支持枠に所要とする
数の支持フレームを掛け渡し、これら支持フレー
ムにそれぞれ弾性部材を介してフリーローラをも
つたサブフレームを前記部材面部に馴染むように
押圧しているので、各探触子はそれぞれ独立的に
可動しつつ前記部材面部の状況に追従させること
ができ、しかも各探触子はフリーローラを介して
部材面部と所定の距離を維持しながら常に最適な
位置条件をもつて被探傷部の探傷を行うことがで
きる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例について第１図ないし
第５図を参照して説明する。これらの図において
１０は例えば曲率部を持つた部材に施された被探
傷部である例えば溶接部の溶接線方向（Ｘ方向と
指称する）に自動走行する平行走査可能な走査機
構であつて、これは例えば前記部材１１のＸ方向
に着脱自在に吸着されたマグネツトベース１２上
のＸ方向レール１３に、モータベース１４の下部
から吊下されたスライドガイドホイル１５が係合
されている。このモータベース１４上にはＸ方向
駆動モータ１６およびこのモータ１６の回転角度
を検出するＸ方向ロータリエンコーダ１７が載置
されている。そして、このＸ方向駆動モータ１６
の回転は、ギヤヘツド１８内のギヤ１８ａに伝達
され、これが前記Ｘ方向レール１３上に敷設され
たラツク１９と噛合されるようになつている。従
つて、各構成要素１４〜１８は、駆動モータ１６
の動作によりギヤ１８ａが回転し、ラツク１９と
噛合しながらＸ方向に走行し、この走行位置がエ
ンコーダ１７の出力により検出できるようになつ
ている。

次に、探触子配置および探触子支持機構は以下
のように構成されている。探触子支持機構は、前
記モータベース１４に連結部材２１を介してＸ方
向と直交する方向にスライド可能にする例えば口
字状のメインフレーム２２が接続されている。こ
のメインフレーム２２にはその両端部でかつその
前後部に部材１１に吸着してそれぞれＸ方向に回
転移動するマグネツトローラ２３…が取着されて
いる。さらにメインフレーム２２の中央口部には
前記Ｘ方向と直交する方向に所定の間隔を有して
複数対の横架フレーム２４ａ−２４ａ，２４ｂ−
２４ｂ，２４ｃ−２４ｃが架設され、かつ各対の
フレーム例えば２４ｂ−２４ｂ間に３個のコ字状
支持フレーム２４が掛け渡されている。これらの
支持フレーム２４にはそれぞれ第３図に示すよう
に板バネ２５が設けられ、この板バネ２５により
サブフレーム２６が常時部材１１の面部方向へ押
圧されている。このサブフレーム２６は部材１１
の面部に馴染むようにフリーローラ２７が設けら
れ、かつ各サブフレーム２６ごとに探触子２８が
載置されている。従つて、サブフレーム２６にフ
リーローラ２７が設けられているので、走査機構
１０のＸ方向の走査に対し、各探触子２８が必要
以上に部材１１の面部に近づかない。また、サブ
フレーム２６自体が板バネ２５で押圧されている
ため部材１１の変形にも充分に対応できる。な
お、各サブフレーム２６は多少Ｘ方向にスライド
可能にボルト、ナツトで支持されている。また、
サブフレーム２６…に載置された探触子２８は図
示するようにＸ方向と直交する方向に位置を異な
らせて複数個配置しかつＸ方向に図示するように
２段またはそれ以上の段数をもつて配置されてい
る。即ち、本走査器にあつては、第４図および第
５図に示すように探触子群２８…の走査を被探傷
部２９の方向つまりＸ方向に平行走査するのみと
し、前後方向（Ｙ方向）に関しては探触子２８の
数を複数個配置してそのビーム広がりにより例え
ば溶接部全体をカバーするようにし、さらに出来
得ればＸ方向における各段相互の探触子２８はＸ
方向において同一位置を通らないように位置を異
ならせて設けている。

次に、以上のように構成された走査器の動作を
説明する。先ず、部材１１の面部にレール１３が
Ｘ方向となるようにマグネツトベース１２を吸着
させた後、探触子支持機構がモータベース１４に
連結されていない場合には連結フレーム２１を用
いてモータベース１４とメインフレーム２２とを
連結する。

以上のようにして探傷準備が完了すると、例え
ば図示しない制御系から制御信号を所定のタイミ
ングでＸ方向駆動モータ１６に与えてＸ方向に所
定の速度で連続的または間欠的に動作制御し探傷
走査を開始する。このとき、部材１１の面部は曲
状となつているので上下動するが、サブフレーム
２６が板バネ２５で所定の押圧力によつて押圧さ
れかつフリーローラ２７により部材面部と常に所
定の間隔を維持して探傷することになるので、最
適な位置条件で探傷することができる。また、複
数の探触子２８…はＹ方向に互いに位置を異なら
せて配置しているためビーム広がりにより溶接部
全体を探傷し得、従来のように方形走査を行うこ
となく確実に探傷することができる。

しかも、探触子２８の走査にあつてはＸ方向駆
動モータが１個でよく、各探触子２８はそれぞれ
独立して板バネ２５で保持されているために姿勢
の安定化を確保することができ、種々の部材面部
に馴染み易く、メインフレーム２４全体が４個の
マグネツトローラ２３を用いて吸着する構成であ
るので、全姿勢により探傷することができる。

なお、上記実施例はＸ方向に探触子を複数段に
わたつて配置したが、例えば１段であつてもよ
い。また、マグネツトローラ２３に代えて通常の
ローラを用いてもよい。また、サブフレーム２４
は板バネ２５で押圧するようにしたが、同様な機
能を有する他の弾性部材を用いて押圧力を付与す
る構成であつてもよい。その他、本考案はその要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

〔考案の効果〕

以上詳記したように本考案によれば、各探触子
がそれぞれ独立的、かつ、全姿勢的に部材面部の
状況に追従しながら探傷でき、しかも常に最適な
位置条件を維持しつつ安定な状態で被探傷部の探
傷を行うことができ、走査時間の短縮化および探
傷作業の能率化にも大きく貢献する全姿勢多探触
子平行走査器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案に係わる走査器の
一実施例を説明するために示したもので、第１図
は走査器の正面図、第２図は探触子配置および探
触子支持機構を示す上面図。第３図は探触子を載
置してなるサブフレームのメインフレームに対す
る支持状態を示す図、第４図および第５図は探触
子の配置関係を示す図、第６図および第７図はそ
れぞれ従来の走査器を説明する模式的な構成図で
ある。 １０……平行走査器、１１……部材、１２……
マグネツトベース、１３……Ｘ方向レール、１４
……モータベース、１６……Ｘ方向駆動モータ、
２１……連結フレーム、２２……メインフレー
ム、２３……マグネツトローラ、２４……支持フ
レーム、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ……横架フレー
ム、２５……板バネ、２６……サブフレーム、２
７……フリーローラ、２８……探触子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 部材の被探傷部方向に探触子を平行走査しな
   がら当該探触子から前記部材の被探傷部に超音
   波を送波して当該被探傷部の探傷を行う走査器
   において、 前記平行走査に従つて一体的に移動する回転
   マグネツトローラをもつたメインフレームと、
   このメインフレームの内側に横架され、前記被
   探傷部方向と直交する方向に複数の支持枠を構
   成する横架フレームと、これら各支持枠にそれ
   ぞれ所要とする数だけ掛け渡たされた支持フレ
   ームと、これらの支持フレームごとにそれぞれ
   弾性部材を介して前記部材の面部方向に馴染む
   ように押圧支持され、載置される前記探触子が
   前記部材面部と所要の距離を維持するように設
   定するフリーローラをもつたサブフレームとか
   らなる探触子支持機構を備えたことを特徴とす
   る全姿勢多探触子平行走査器。 (2) 部材の被探傷部方向は、前記部材が溶接部を
   施したものである場合には該部材に施された溶
   接部の溶接線の方向である実用新案登録請求の
   範囲第(1)項記載の全姿勢多探触子平行走査器。