JPH0894482A

JPH0894482A - バキューム式検査方法および検査装置

Info

Publication number: JPH0894482A
Application number: JP15298895A
Authority: JP
Inventors: Masashi Inoue; 正史井上
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】積層体のようなものの貫通欠陥の有無を検査す
る装置に関し、大型で煩雑な設備を必要とせず、手軽に
精度の良い検査を行えるようにすることに有る。【構成】検査対象物のハニカムパネル１０にバキューム
ボックス２１を真空ポンプ２７で真空吸着させ、吸引下
中においてバキュームボックス２１内の音を複数の集音
器３１で集音し、その音を各集音器３１ごとに判定装置
３３によって判定し、欠陥の有無を判定し、欠陥が有っ
て場合には欠陥を発見した集音器３１の位置を表示装置
３３に光学的に表示する。また、印字装置３５にも欠陥
の位置を表示する。表示装置３３、印字装置３５は図面
的に欠陥の位置を表示する。スピーカ３８からは各集音
器３８の音を出力できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は材料の目視困難な欠陥の
検査方法および検査装置に係り、特に鉄道車両用の車体
等として使用されるアルミハニカムパネルなどの多層体
を使用した構造物や圧力容器、真空容器等の密封構造物
の検査方法および検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】密封構造物の欠陥検査法としては、一般
的には密封構造物中に水又は気体を封入し、外面からこ
れらの漏れの有無を目視確認することによって欠陥検査
する、いわゆる気密テストや耐圧テストがある。

【０００３】特殊なものとしては、バキュームボックス
と真空ポンプを使用しておこなうバキュームテストがあ
る。これは積層体の欠陥検査としても使用されている。

【０００４】鉄道車両の車体、特に屋根の検査として
は、内装物を取り付ける前に、上方から散水して、貫通
の欠陥の有無を検査しているようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】密封構造物に水又は空
気を張って検査する方法は、検査対象物が大型の場合は
検査設備が大型になる。また、検査対象物を検査装置の
場所まで移動させる必要が有り、検査準備に大きな時間
と費用を要する。

【０００６】また、従来のバキュームボックスを使用す
る方法は石ケン水を使用した発泡法によって検査を行う
ので、泡の発生状況が検出性能に影響を与え、特に大き
な貫通欠陥からの発泡は瞬間的に消えやすく、絶対に検
出しなければならないこのような欠陥を見落す恐れを持
つ方法であった。

【０００７】また、ハニカムパネルなどの積層体を用い
て製作した鉄道車両の車体に散水して欠陥を検出する場
合は、積層体であるので、漏水の目視ができず、この試
験方法を適用できない。

【０００８】本発明の目的は、大型で煩雑な設備を必要
とせず、手軽に精度の良い検査を行えるようにすること
に有る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、検査対象物に
バキュームボックスを真空吸着させ、吸引下中において
バキュームボックス内の音を集音し、その音によって欠
陥の有無を判定すること、を特徴とするバキューム式検
査方法である。

【００１０】

【作用】バキュームボックスを検査対象物に当てて真空
ポンプを作動させると、バキュームボックスと検査対象
物で囲まれる空間は真空状態となる。この状態におい
て、検査対象物に貫通欠陥が存在すると、空間の真空の
度合いに応じて、被検査体の内容気体が吸出される。貫
通欠陥内を空気等の気体が通過すると、通過速度や欠陥
の形状、大きさに応じて、非常に微弱な擦過音が発生す
る。これをバキュームボックスの集音器によって捕え、
これを増巾して、可聴音として聞くか、または電気適に
判定して出力することによって、貫通欠陥の存在を確認
する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の検査装置の一実施例を図１〜
図５により説明する。この実施例はハニカムパネル１０
を用いて製作した鉄道車両の車体１６の屋根の外板の貫
通欠陥の検査に適用した例である。ハニカムパネル１０
は２つの面板１１，１２の間にハニカム状のコア１３と
面板１１，１２の周囲に沿ってチャンネル状の結合部材
１４を配置し、接触部をろう付けしたものである。この
ハニカムパネル１０，１０の端部同士を溶接して、車体
１６を構成している。このような車体１６は公知のとお
りである。本実施例の検査では車体１６の屋根のハニカ
ムパネル１０の外側の面板１１や外側の溶接部Ｗの貫通
欠陥を検出する。車体１６へのこの検査の目的は雨漏れ
試験である。

【００１２】２１は可搬式のバキュームボックスであ
り、六面体の下面の開口部の周囲にシール用のパッキン
２２を配置している。パッキン２２は車体１６の上面の
曲面に対応できるようにしている。バキュームボックス
２１の上面には手で移動できるように取っ手２３を設け
ている。バキュウムボックス２１の側面はホース２６を
介して真空ポンプ２７に接続している。真空ポンプ２７
には車輪２８を設けており、容易に移動できる。

【００１３】３１は集音器であり、碁盤の目状に多数配
置して、バキュームボックス２１の天井に取り付けてい
る。バキュームボックス２１の平面形状は長方形であ
る。図２において、格子の交点は集音器３１の位置を示
している。

【００１４】３２は集音器３１で得られた音の大きさ等
によって可否を判定する判定装置であり、各集音器３１
に対応して設けている。判定装置３２は、各集音器３１
を１つづつ走査する手段と、各集音器３１の音を欠陥か
否かを判定する判定部とからなる。ホース２６の接続位
置によって集音器３１に入る音が異なるので、判定装置
３２の判定値を各集音器３１で異ならせている。

【００１５】３３は集音器３１の可否の状態を目視でき
るように発光体を点灯させる出力装置としての表示装置
である。表示装置３３は、多数の発光体を並べたもの
か、液晶から構成され、各集音器３１の位置に対応して
発光できるように構成している。図３において、格子の
交点は集音器３１の位置を示している。黒丸印３３ｆは
欠陥を発見したので、発光している状態を示している。
このため、平面形状はバキュームボックス２１の平面形
状に相似形である。３４は欠陥を発見した場合に音で作
業員に報知する警報音発生装置である。

【００１６】３５は表示装置３３の表示内容を印刷する
印字装置である。印字装置３５は表示装置３３が欠陥の
位置を表示している位置に相当する位置に例えば黒丸印
を印字する。印字内容は、図４において、集音器３１の
配置をわかりやすくするための格子状の線３５ｄと、欠
陥の位置を示す前記の黒丸印３５ｆと、からなる。格子
３５ｄの交点は集音器３１の位置を示している。表示装
置３３と印字装置３５は欠陥の位置をバキュームボック
ス２１の縦横の位置に対応させて表示する。すなわち、
これは図面的に表示する、といえる。印字装置３５はの
表示内容はその他に検査の各種データ、検査の位置を示
す内容、検査番号、日時等である。これを３５ｇで示し
ている。これらには手動で入力したものもある。判定装
置３２において、結果の有無を判定する敷居値を複数設
け、印字装置３５において黒丸印の大きさを変えて印字
すれば、欠陥大きさも容易に認識できるものである。こ
れは表示装置３３においても、液晶の場合は容易に行う
ことができるものである。その他の発光体の場合は、発
光色を変える。

【００１７】表示装置３３において、欠陥の位置を発光
させるのみでなく、集音器３１の位置も発光させること
ができる。液晶の場合は、集音器３１の位置を小さく発
光させ、欠陥の場合は広く発光させる。その他の発光体
の場合は発光色を変える。これによって欠陥の大きさを
容易に認識できる。

【００１８】３７は集音器３１で集音した音を増幅して
スピーカ３８から可聴音として出力する制御装置であ
る。制御装置３７は各集音器３１の音を１つづつスピー
カ３８に出力する。所定時間ごとに次の集音器３１の音
をスピーカ３８に出力できる。スイッチ３９を押すと、
押す毎に次の集音器３１の音をスピーカに出力できる。
また、テンキー等４０によって、スピーカ３８に出力で
きる集音器３１を指定できる。これは表示装置３３に欠
陥が表示された場合にその音を確認する場合に使用する
と有効である。スピーカ３８はヘッドホンでもよい。

【００１９】判定装置３２、表示装置３３、警報音発生
装置３５、印字装置３５、制御装置３７、およびスピー
カ３８は、車輪付きの１つの架台に搭載している。

【００２０】かかる構成において、真空ポンプ２７を動
作させると、バキュームボックス２１、シール部２２、
および被検査体の面板１１によって囲まれる空間は真空
状態となる。真空ポンプ２７による真空引きの状態下で
検査を行う。面板１１に貫通欠陥９が存在すると、面板
１１と面板１２との間の空気がバキュームボックス２１
内に吸い出される。このため、擦過音が発生する。この
擦過音の強さはバキュームボックス２１内の真空度合や
貫通欠陥９の大きさによって左右されるが、通常状態で
は人の聴覚のみでは検知できない程低い音である。集音
器３１はこの低い擦過音を検知する。キャッチされた擦
過音は、判定装置３２で増巾され、貫通欠陥９の有無を
判定される。欠陥を検出すると、表示装置３３は欠陥を
検出した集音部３１に対応した発光体３５を点灯させ
る。欠陥を発見した集音器３１の位置の近傍に貫通欠陥
９が存在すると考えられる。貫通欠陥９を検出すると、
警報音発生装置３４から可聴音を出力する。作業員は現
在の検査位置、すなわちバキュームボックス２１を当て
ている部分の車体１６にマークを付ける。検査終了後、
このマークを参照して貫通欠陥９を見つけ、溶接等の補
修作業を行う。また、印字装置３５によって検査結果を
印字する。バキュウムボッックス２１の上に表示装置３
３を載せていれば、欠陥の位置を容易に認識できる。

【００２１】また、制御装置３７によってスピーカ３８
から、集音器３１で集音した音を出力し、検査状態を作
業員が確認する。

【００２２】１つの個所の検査が終了すると、真空ポン
プ２７の運転を停止すると共に、バキュームボックス２
１内に通気する。そして、バキュームボックス２１を移
動させ、前記作業を繰り返す。検査漏れを防止するた
め、先の検査位置と今回の検査位置を若干重複させる。

【００２３】このように、本実施例によれば目視できな
いような貫通欠陥９を精度良く検出できる効果がある。

【００２４】特に、吸引によって検査しているので、ハ
ニカムパネルのように積層体の検査を容易に行えるもの
である。また、走行している車両を定期検査する場合に
も容易に検査できるものである。

【００２５】バキュームボックス２１内において集音器
３１を移動できるようにすれば、集音器を少なくでき
る。また、集音器３１は１つでも検査することができる
ものである。

【００２６】図６はバキュームボックス２１の移動を自
動的に行えるようにしたものである。車体１６の長手方
向に沿って移動する門型の走行体４１を設け、走行体４
１のガーダ４２に沿って移動する走行体４３を設けてい
る。走行体４３にはバキュームボックス２１を昇降自在
に設けている。バキュームホボックス２１は柱４５に対
して車体の幅方向に傾斜可能である。数値制御によっ
て、走行体４１，４３を走行させると共に昇降させる。
走行体４３に真空ポンプを搭載している。

【００２７】走行体４１の側面の脚４６に昇降および水
平方向に移動するバキュームボックス２１を設ければ、
車体１６の側面を検出できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、バキュームボックスに
集音マイクを設置して真空引き下で欠陥の有無を検査す
るので、石ケン水を用いる場合に比べて精度良く検査で
きるものである。また、バキュームボックスは容易に可
搬式にできるので、容易に検査できるものである。ま
た、ハニカムパネルのような積層体においても容易に検
査できるものである。また、積層体を用いた車体の検査
にも容易に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検査装置の縦断面、システム構成を示
す図である。

【図２】図１のバキュームボックスの平面図である。

【図３】図１の表示装置の平面図である。

【図４】図１の印字装置による出力結果の一例である。

【図５】検査対象物の車体の斜視図である。

【図６】本発明の他の実施例の検査装置の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０…ハニカムパネル、２１…バキュームボックス、２
２…シール部、２７…真空ポンプ、３１…集音器、３２
…判定装置、３３…表示装置、３４…警報音発生装置、
３５…印字装置、３７…制御装置、３８…スピーカ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象物にバキュームボックスを真空吸
着させ、吸引下中においてバキュームボックス内の音を集音し、その音によって欠陥の有無を判定すること、を特徴とするバキューム式検査方法。
【請求項２】請求項１のバキューム式検査方法におい
て、前記判定によって、欠陥を検出した位置を前記バキ
ュームボックスの縦横の位置に対応させて表示するこ
と、を特徴とするバキューム式検査方法。
【請求項３】請求項１のバキューム式検査方法におい
て、前記真空吸着から判定までの作業の終了によって、
真空吸着を解除して、前記バキュームボックスを他の位
置に移動させ、前記作業を繰り返すこと、を特徴とする
バキューム式検査方法。
【請求項４】請求項１のバキューム式検査方法におい
て、前記検査対象物は鉄道車両の車体であること、を特
徴とするバキューム式検査方法。
【請求項５】開口部に設けたシール部と真空ポンプへの
接続口とを有するバキュームボックスと、該バキューム
ボックス内に配置した集音器と、該集音器が集音した音
を可聴音として出力、または該集音器が集音した音を判
定してその結果を出力する出力装置と、からなるバキュ
ーム式検査装置。
【請求項６】請求項５のバキューム式検査装置におい
て、前記出力装置は前記バキュームボックス内の欠陥の
位置を表示するものであること、を特徴とするバキュー
ム式検査装置。
【請求項７】請求項６のバキューム式検査装置におい
て、前記出力装置は前記バキュームボックス内の欠陥の
位置を前記バキュームボックスの縦横の位置に対応させ
て表示するものであること、を特徴とするバキューム式
検査装置。
【請求項８】請求項７のバキューム式検査装置におい
て、前記出力装置は光学的表示装置であること、を特徴
とするバキューム式検査装置。
【請求項９】請求項７のバキューム式検査装置におい
て、前記出力装置は印字装置であること、を特徴とする
バキューム式検査装置。
【請求項１０】請求項６のバキューム式検査装置におい
て、前記バキュームボックスは平面形状が四角形である
こと、を特徴とするバキューム式検査装置。
【請求項１１】請求項６のバキューム式検査装置におい
て、前記集音器は前記バキュームボックス内に所定間隔
で配置していること、を特徴とするバキューム式検査装
置。
【請求項１２】請求項１１のバキューム式検査装置にお
いて、前記集音器は碁盤の目状に配置していること、を
特徴とするバキューム式検査装置。
【請求項１３】請求項６のバキューム式検査装置におい
て、前記集音器は前記バキュームボックス内を移動可能
に設置していること、を特徴とするバキューム式検査装
置。
【請求項１４】六面体の一つの面の開口部の周囲に設け
たシール部と、内部の空間に連通する吸引口と、前記内
部の空間に設けた集音器と、からなるバキューム式検査
装置。