JPH07190850A - 超音波検出装置 - Google Patents
超音波検出装置Info
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Abstract
い良好な液膜を形成するとともに測定精度の高い超音波
検出装置を提供する。 【構成】 回転体31に発生する超音波振動を検出する
超音波検出装置41において、前記回転体31と間隙を
開けて配置されて、前記回転体の回転中心に向けて検出
液を供給する検出液供給部42と、前記検出液供給部4
2に一体に設けられ、回転体の超音波振動を前記間隙に
形成された検出液膜を介在して検知するAEセンサ43
とを備えている。検出液供給部42からは回転体31の
回転中心に液検出液が供給されるので、回転体表面に形
成される検出膜は遠心力の影響をほとんど受けず、検出
液の飛散や膜面積の縮小ということがほどんどなく、良
好な液膜を形成することができる。
Description
特に高速回転体によって発生する超音波振動を非接触の
方法で検知する超音波検出装置に関する。
整形する場合、回転型のドレッシング装置が用いられて
いる。この回転型のドレッシング装置は、一般に、ハウ
ジング内に回転可能に支持されたドレッサ軸の端部に、
ダイヤモンド等の切刃を備えたドレッサ工具を装着した
ものであり、ドレッサ軸を回転させながら、回転してい
る砥石にドレッサ工具を接触させることにより砥石表面
の整形を行うようにしている。
せ、砥石の削り代を少なくし、更に、砥石の利用効率の
向上と、研削コストの低下を図るため、ドレッサ工具が
砥石と接触した時に発生する超音波振動(AE)を検出
する超音波センサ(以下、「AEセンサ」という)で検
出する方法が公知である。(実公昭64ー278、特公
平1−23273号等)。
に、回転体としてのドレッサ工具62を支持するハウジ
ング(支持体)63に一体に設けられており、回転して
いるドレッサ工具62とハウジング63との間隙に、検
出液供給部64から検出液を供給して液膜を形成し、ド
レッサ工具62の切刃65が砥石と接触した時に発生す
る超音波振動を液膜、及びハウジング63を通してAE
センサ61に伝達し、ミクロン単位の接触点を検出する
ものである。
ているドレッサ工具(回転体)62とハウジング63と
の間隙に検出液を供給する検出液供給部64は、図11
に示すように、回転体の軸線から離れた位置あり、ここ
から検出液が供給されるため、液膜66は回転体の回転
軸線を中心とするドーナツ状となり、高速回転の場合に
おいては、回転体の遠心力の影響を受けて検出液の飛散
が大きく、良好な液膜が形成されない。このため、超音
波振動がAEセンサ61に伝達され難く、図9に示すよ
うに、高い測定精度が得られなくなるという問題点があ
る。
いて、回転体を5000rpm の高速回転させた場合の供
給電圧Sに対して出力Nを測定したものであり、横軸に
時間SEC (秒)、縦軸に有効電圧V(ボルト)を取った
ものである。この測定結果に基づいて算出したS/N
は、3.5であり、感度が低いことがわかる。尚、一般
に、S/Nが5以上あれば、良好な感度とされている。
れたものであり、主に、高速回転用として、遠心力の影
響を受けにくい良好な液膜を形成するとともに測定精度
の高い超音波検出装置を提供することを目的とする。
るために、本発明は、回転体に発生する超音波振動を検
出する超音波検出装置において、前記回転体と間隙を開
けて配置されて、前記回転体の回転中心に向けて検出液
を供給する検出液供給部と、前記検出液供給部に一体に
設けられ、回転体の超音波振動を前記間隙に形成された
検出液膜を介在して検知するAEセンサとを備えること
を特徴とするものである。
検出液が供給されるので、高速回転においても回転体表
面に形成される検出液膜は遠心力の影響をほとんど受け
ず、検出液の飛散や膜面積の縮小ということがほどんど
なく、良好な液膜を形成することができる。
してAEセンサに検出されるが、AEセンサは検出液供
給部に一体に形成されており、従って、回転体を支持す
る支持体と別体に設けられてもよく、この場合は、かか
る支持体の振動の影響を受けることがないので更に精度
の高い計測をすることができる。
して説明する。
装置1について説明する。
ウジング11と、このハウジング11に軸受12、13
を介して回転可能に支持されたドレッサ軸21と、ハウ
ジング11から突出されたドレッサ軸21の一方の端部
(図示例では左端部)に着脱可能に装着されたドレッサ
工具31とを備えている。
の間には内スリーブ15と外スリーブ16とが介装さ
れ、ドレッサ軸21が回転可能で、かつ軸方向に移動し
ないようにハウジング11に支持されている。
3、内スリーブ15および外スリーブ16との間に潤滑
用オイルミストを供給する供給路19が形成されてお
り、潤滑用オイルミスト供給源(図示せず)から潤滑用
オイルミストが供給されている。
端部)に装着されているのは蓋板17である。
には、切刃32を有する回転体としてのドレッサ工具3
1がボルト34を介して連結されている。
ー35が連結され、動力源の駆動軸に装着されたプーリ
ーにベルト(図示せず)を介して接続されている。
実施例にかかる超音波検出装置41について説明する。
シング装置1と別体に設けられてもよく、ドレッシング
装置1のドレッサ工具31の正面31aと所定の間隙S
を開けて配置されている。また、超音波検出装置を別体
に設けた場合、超音波検出装置41は図1に示すよう
に、軸方向に沿って移動可能に設けられている。
レッサ工具31の正面31aにおける回転中心に検出液
を供給する検出液供給部42と、この検出液供給部42
に一体に設けられたAEセンサ43とを備えている。
この検出板44に検出液の送油孔45が形成されてい
る。送油孔45は、導管46を介して検出液供給源(図
示せず)に接続されている。
3が固定されており、検出液膜を介して伝達された超音
波振動を検出板44を伝わって、検出するようになって
いる。このように、超音波検出装置41をドレッシング
装置1と別体に構成した場合には、ドレッシング装置1
の構成が簡易になるとともに、ドレッシング装置自体の
振動により発生する超音波振動の影響(ノイズ)を受け
にくくなるので測定精度を更に向上させることができ
る。また、ドレッサ工具31の取付け、取外し等の工具
管理が容易になる。
は、砥石の研削面が磨耗したりして、整形の必要が生じ
ると、砥石を回転させた状態で、ドレッサ工具31を回
転させて、砥石をドレスする。
切刃32が砥石の周面に接触したら、切刃32が砥石の
面のドレスを開始するので、その時点から、ドレスの切
り込み寸法を管理する。これにより、砥石の周面のドレ
ス量を管理する。即ち、ここではドレッサ工具31の切
刃32が砥石の周面に接触した時点を正確に検知するこ
とが重要であり、この実施例によれば、AEセンサ43
によりその接触した時点を検知する。
(図示せず)からの検出液は、検出液の送油孔45から
ドレッサ工具31と検出板44との間に形成される間隙
Sに供給される。そして、回転しているドレッサ工具3
1と検出板44との間隙Sには検出液の液膜が形成され
る。この場合、検出液供給路45は、回転体としてのド
レッサ工具31の正面31においてその回転中心に位置
し、供給路45から回転中心に向けて吐出される検出液
は、回転中心付近に液膜を形成するが、この液膜はドレ
ッサ工具31の回転による遠心力の影響をほとんど受け
ない。従って、高速回転においても、液膜を形成する検
出液が飛散したり、液膜面積が小さくなるということを
防止できる。このような遠心力の影響は、従来はドレッ
サ工具31の周速が速くなると大きく受けやすいが、本
実施例では回転中心に液膜が形成されているのでドレッ
サ工具31の周速にかかわらず、液膜を十分に形成する
ことができる。従って、ドレッサ工具31の周速を従来
よりも高めることができる。
Sは送油孔45の直径dと次の式(1)に示す関係に設
定されている。
明する。
るため、ドレッサ工具31の正面31aに凹48が形成
され、この凹48に対して検出板44の先端部が挿入さ
れるようになっている。
1 及び凹48の内径d2 との関係は次の式(2)に示さ
れる。
滞留させることができ、更に高速運転をおこなうことが
可能である。
実施例において、更にエアーシールによって検出液を滞
留させる構成を示している。即ち、検出板44には、そ
の先端部に空気を送風するエア通路49を有している。
口49aが形成されており、ここにエアシールをしてい
る。
ッサ工具31の他、ドレッサ軸21とも対面してドレッ
サ工具31とドレッサ軸21との両方における超音波振
動を検出する構成としている。
して、その中央の穴にドレッサ軸21を配置し、このド
レッサ軸21に対面させて同様に検出板44を配置する
構成としている。
超音波検出装置41を被加工物51を砥石により研磨す
るグラインダー52に用いた例を示している。即ち、超
音波検出装置41をドレッシング装置等と別体にした場
合に、他の装置における超音波検出にも容易に利用する
ことができる。
施例の効果について説明する。
施例について、AEセンサの感度確認試験をおこない、
その結果を図7に示した。
態において連続的に切削しその時における超音波検出状
態を図7に示している。
効電圧V(ボルト)を取ったもので、接触時のAEセン
サの出力Sおよび回転ノイズ出力Nを測定したものであ
る。
ぞれの図面中に記載した。一般に、S/Nが5以上あれ
ば良好な感度ということができるが、図7に示す試験例
においては、回転数が5000rpm 回転において、S/
Nが8.6であり、超音波検出感度にすぐれていること
が明らかである。特に、S/Nは8以上と十分であるた
め、6000rpm 回転以上の高速回転数であっても十分
な超音波検出感度を得られると推測できる。
液供給部からは回転体の回転中心に液検出液が供給され
るので、回転体表面に形成される検出膜は遠心力の影響
をほとんど受けず、検出液の飛散や膜面積の縮小という
ことがほどんどなく、良好な液膜を形成することができ
る。
は遠心力の影響を受け難い、良好な液膜を形成すること
ができる。従って、従来に増して回転体を高回転で運転
することができる。
してAEセンサに検出されるが、AEセンサは、回転体
を支持する支持体と別体に設けられている場合に、かか
る支持体の振動の影響を受けることがなく、更に精度の
高い計測をすることができる。
一つ超音波検出装置で種々の回転体に対して、容易に用
いることができる。この場合には、更に、回転体への組
付けが必要ないので、回転体を構成する装置を簡易にす
ることができる。
その使用状態を示す断面図である。
ある。
の使用状態における主要部分を示す断面図である。
の使用状態における主要部分を示す断面図である。
の使用状態における主要部分を示す断面図である。
の使用状態における主要部分を示す断面図である。
験例を示すグラフ図である。
験方法を説明する図である。
フ図である。
グ装置の断面図である。
態を説明した平面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転体に発生する超音波振動を検出する
超音波検出装置において、 前記回転体と間隙を開けて配置されて、前記回転体の回
転中心に向けて検出液を供給する検出液供給部と、前記
検出液供給部に一体に設けられ、回転体の超音波振動を
前記間隙に形成された検出液膜を介在して検知するAE
センサとを備えることを特徴とする超音波検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34737093A JP3234701B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 超音波検出装置 |
| US08/575,467 US5618993A (en) | 1993-12-24 | 1995-12-20 | Ultrasonic detection apparatus and method for detecting acoustic emission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34737093A JP3234701B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 超音波検出装置 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH07190850A true JPH07190850A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3234701B2 JP3234701B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=18389779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34737093A Expired - Lifetime JP3234701B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 超音波検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3234701B2 (ja) |
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