JPH0610312Y2 - シーム探傷用超音波探傷装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は大径のストレートシーム溶接鋼管の溶接部の探
傷を行なうシーム探傷用超音波探傷装置に関するもので
ある。

＜従来の技術＞ 一般に、電縫鋼管のような大径鋼管の溶接部を検査する
超音波探傷装置としては、数基の探触子を単に溶接面に
挟さんだ対称位置に配設し、所謂斜角法により連続的に
探傷する方法が採用されている（例えば、実公昭５４−
２７９９７号公報参照）。

＜考案が解決しようとする課題＞ 従来、この種の探触子保持装置は、鋼管と探触子の倣い
性を得るためジンバル機構を採用し、鋼管面を走行させ
ている。この場合、ジンバル機構は管軸方向の倣い性は
自由度が大きいために、探触子から発信される超音波ビ
ームの入射角がずれたりし、欠陥を検知する受信感度レ
ベルの再現性に劣るという問題点があり、検査結果の信
頼性が低く、鋼管の製品としての歩止りの低下を招いて
いる。

本考案は上記実情に鑑み、探触子を保持するホルダー
を、管軸方向には不動に固定すると共に、シリンダーの
繰出しで管円周方向の任意の位置に簡単に調整でき、し
かも欠陥検出の再現性が得られるシーム探傷用超音波探
傷装置を提供することを目的としたものである。

＜課題を解決するための手段＞ 本考案はシーム追従装置等のアセンブラーに取付けられ
る支持体の下端の取付基板に長手方向前方より、エアシ
リンダーとリンクアームの先端に取付けられたシームセ
ンサー昇降体と、前記取付基板の長手方向に対して左右
一対の前処理ホルダーと複数個の左右一対の探触子ホル
ダーを順次配設し、前記前処理ホルダーと探触子ホルダ
ーを取付基板に直交となる横向きに設けられた２本の平
行する送り軸に連結されたエアシリンダーとリンクアー
ムの先端に夫々取付たものである。

＜作用＞ 上記のような構成のため、シーム追従装置に懸吊された
取付基板に備えたシームセンサー昇降体、前処理ホルダ
ー、探触子ホルダーを鋼管のシーム部の真上近傍位置に
臨ませる。

この状態で適宜手段をもって各エアーシリンダーを作動
し各ロッド部を繰出せば、シームセンサー昇降体のホル
ダー部がリンクアームの回動規制に伴い降下し、各ホル
ダーもリンクアームの回動規制に伴い降下し夫々鋼管面
に当接する。この場合、シームセンサー昇降体の前後位
置に有するシームセンサーが溶接面の真上前後に位置
し、左右一対の前処理ホルダー及び探触子ホルダーの左
右ホルダー部が溶接面を界として両側に位置するもので
ある。

この状態で鋼管を移動させれば、先端のシームセンサー
昇降体のシームセンサーにて溶接面を検知し、シーム追
従装置を稼動させる。また、シームセンサー昇降体に後
続して配設された前処理ホルダーより水等の媒質液を噴
射させ検査する管面の洗浄を行なうと共に、媒質液を塗
布する。ここにおいて、後方の複数個の探触子ホルダー
のベローフラム内にホルダーの上方より水注入をし内部
に水を満し、探触子より所定の超音波を斜めに発し所謂
局部水浸法にて探傷チェックを行なう。この場合、複数
個の探触子ホルダーの各一対の探触子は、夫々その斜角
度を変えることにより、超音波の入射角を可変とし、溶
接部に内在する欠陥に対して溶接深さ全域を網羅するも
のである。

＜実施例＞ 以下、本考案を実施例の図面に基づいて説明すれば、次
の通りである。

１は所定の架台２に懸吊される公知のシーム追従装置３
の下端に配す支持体４に一体とした取付基板で、該取付
基板１に管路方向となる長手方向の前方にシームセンサ
ー昇降体５を、内部に配したシームセンサー６が長手方
向となるよう取付ける。このシームセンサー昇降体５
は、下端のホルダー部７がブラケット９に連結のリンク
アーム10と前端に設けたエアーシリンダー11のロッド部
11aの２点にて支持する構成としている。12はシームセ
ンサー昇降体５の後部の取付基板１に取付けた取付基板
１の長手方向に対して左右一対の前処理ホルダーで、該
前処理ホルダー12は、取付基板１の長手方向に直交とな
るよう横向きに配設した螺軸型シリンダー用送り軸13と
ブラケット用送り軸14を平行とし、該送り軸13に螺合の
スライド駒15に設けたエアシリンダー16と該送り軸14に
螺合のスライドブラケット17に設けたリンクアーム18の
先端に、下端にベローフラム19を配すホルダー部20を支
持する構成である。21は前処理ホルダー12の後方となる
取付基板１に取付けた複数個（図示にあって３基）の左
右一対となる探触子ホルダーで、各探触子ホルダー21は
前記の前処理ホルダー１２と同様に取付基板１の長手方
向と横向きに配設した螺軸型シリンダー用送り軸22とブ
ラケット用送り軸23を平行とし、該送り軸22に螺合のス
ライド駒24に設けたエアシリンダー25と該送り軸23に螺
合のスライドブラケット26に設けたリンクアーム27の先
端に、下端にベローフラム28を配し内部に探触子29を支
持する構成としてなる。30、30′は前記送り軸13、14端に
設けた回転ハンドル、31、31′は前記送り軸22、23端に設
けた回転ハンドルである。

次に、作用を説明すると、所定の給送路（図示せず）上
に載置された鋼管Ａの、溶接面Ｂにテレビカメラ等の検
知手段で追従する公知のシーム追従装置３の下方に備え
たシームセンサー昇降体５のシームセンサー６を第２図
に示すように溶接面Ｂの真上に近接するようセットす
る。この場合、取付基板１が一定位置に降下した後、エ
アーシリンダー11を作動し、このロッド部11aの繰出し
に応じ可動するリンクーアーム10と共にホルダー部７を
降下セットする。また、このときホルダー部７の四方に
有するボールベアリング等よりなるガイド輪８が溶接面
Ｂを界とした前後、左右の四方位置の管面に接触する。
また、シームセンサー昇降体５の後部の左右に位置する
一対の前処理ホルダー12もこの取付基板１の降下に伴い
下動し、且つ一定位置に降下したところでエアーシリン
ダー16を作動しロッド部16aの繰出しに応じ可動のリン
クアーム18と共に、ホルダー部20が降下し、ベローフラ
ム19が管面に接触する（第４図にて１点鎖線で区分する
右側の図参照。第４図では便宜上１点鎖線にて区分する
左側に探触子ホルダー２１の取付構造を示し、右側には
前処理ホルダー１２の取付構造を示している。）。更
に、前処理ホルダー１２の後方の３基の探触子ホルダー
21も取付基板１の降下に伴ない可動し、且つ一定位置に
降下したところでエアシリンダー25を作動しロッド部25
aの繰出しに応じ可動のリンクアーム27と共に、ホルダ
ー部32が降下しベローフラム28が管面に接触する。この
場合左右一対のホルダー部32における接触位置の設定
は、予め送り軸22、23を夫々の回転ハンドル30、30′、3
1、31′の回転で送られるスライド駒24、スライドブラケ
ット26の移動量にて調整し、円周方向に倣い性をもたせ
たものである。

ここにおいて、先ずシームセンサー昇降体５のシームセ
ンサー６で鋼管Ａの溶接面シームＢを検知し追従させ、
後続の１対の前処理ホルダー１２と３基一対の探触子ホ
ルダー21を溶接面Ｂを界とした左右対称位置に走行させ
る。即ち、鋼管Ａの溶接面に前処理ホルダー12のノズル
33より導いた水等よりなる媒質液をホルダー部20の下端
より噴射し、検査する鋼管Ａの溶接面を洗浄すると共
に、超音波の入射を良好とするための媒質液を塗布す
る。

然る後、後続の３基の探触子ホルダー21にあって、この
上端のノズル34より導いた水を下端のベローフラム28内
に噴射し、ホルダー部32の内部に装着した探触子29より
発振する超音波ビームで溶接面の探傷を行なうものであ
る。勿論、この場合３基の探触子ホルダー21の探触子29
の超音波ビームの入射角を少しずつ変え溶接深さ全域を
網羅する。従って溶接面に発生する傷、例えば、外面割
れ、タテ割れ、ブローホール、スラム、アンダーカッ
ト、ラミネーション、とけ込み等の様々な溶接部欠陥を
探傷し得る。

尚、上述したシームセンサー昇降体５の昇降は、探傷装
置の着管時にセンサー６を傷めないためである。シーム
センサーが溶接面に着管すると続く前処理用ホルダー1
2、３基の探触子ホルダー21も着管し、探傷作業が終了
すると管端で探触子を接触させて傷つけないよう、ホル
ダー部をシリンダーの作動で上昇させ、脱管させてい
る。

＜考案の効果＞ 上述のように本考案のシーム探傷用超音波探傷装置は、
所定の取付基板に夫々エアシリンダーにて昇降自在とし
たシームセンサー昇降体とこの後方に前処理ホルダー及
び複数個の探触子ホルダーを順次配設する構成としたこ
とにより、確実なシーム追従のもとにおいて水洗い等の
前処理と複数個の入射角を異にする探触子で探傷するた
め、外面割れを始めとし、たて割、ブローホール、スラ
ム．．．等の各種欠陥の探傷が一挙に可能となる。しか
も、この探触子ホルダーは、管軸方向（管送り方向）に
直交する横方向の送り軸において摺動自在のスライド駒
とスライドブラケットに取付けたエアーシリンダー及び
リンクアームの二点支持構成を採るため、従来のジンバ
ル機構の探傷装置で問題となっていた管軸方向のずれを
防止でき、超音波ビームの入射角を予め設定した位置に
固定でき、且つ管円周方向の倣い性には自由度が得られ
ることと相俟って、欠陥検出の再現性を得ることができ
る。

又、鋼管の外形、肉厚が変更された場合にも、従来のよ
うにホルダー全体をいちいち取り外ずして探触子位置を
修正する必要もなく、単に夫々探触子ホルダーを、夫々
のスライドアームに連設のスライドブラケットを送り軸
に沿って回転ハンドルの回転で任意の量移動して調整す
ることと、エアーシリンダーの位置設定を回転ハンドル
の操作で任意の位置に設定することで、ホルダー自体
が、適宜、移動、傾斜するので、簡単に被検査材に対応
した調整ができる他、所期におけるセット作業も容易と
なる。

又、エアーシリンダーにてシームセンサー、前処理用ホ
ルダー及び探触子ホルダーを昇降自在としたため、着管
時及び脱管時にセンサーや探触子等を傷めたりするおそ
れもない。

更に、本考案は前処理用ホルダー及び探触子ホルダーの
下端に、シューに代ってベローフラムを取付たことによ
り、鋼管の外形変更によるシューの組み替えが不要とな
り、作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は探傷装置
全体の側面図、第２図は同要部の正面図、第３図はシー
ムセンサー昇降体の側面図、第４図は前処理ホルダーと
探触子ホルダーの側面図、第５図は同一部切欠正面図、
第６図は同平面図である。 １……取付基板 ３……シーム追従装置 ４……支持体 ５……シムセンサー昇降体 ６……シームセンサー 10……リンクアーム 11……エアーシリンダー 12……前処理ホルダー 13……シリンダー用送り軸 14……ブラケット用送り軸 15……スライド駒 16……エアーシリンダー 17……スライドブラケット 18……リンクアーム 21……探触子ホルダー 22……シリンダー用送り軸 23……ブラケット用送り軸 24……スライド駒 25……エアーシリンダー 26……スライドブラケット 27……リンクアーム 29……探触子 Ａ……鋼管、Ｂ……溶接面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シーム追従装置等のアセンブラーに取付け
   られる支持体の下端の取付基板に、長手方向前方より、
   エアシリンダーとリンクアームの先端に取付けられたシ
   ームセンサー昇降体と、前記取付基板の長手方向に対し
   て左右一対の前処理ホルダーと複数個の左右一対の探触
   子ホルダーを順次配設し、前記前処理ホルダーと探触子
   ホルダーを取付基板に直交となる横向きに設けられた２
   本の平行する送り軸に連結されたエアシリンダーとリン
   クアームの先端に夫々取付けたことを特徴とするシーム
   探傷用超音波探傷装置。