JPS6283652A - 超音波自動探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は丸棒又はパイプの鉄鋼製品を超音波を用いて
非破壊検査する超音波自動探傷装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

第３図は超音波自動探傷装置を用いて被検材を検査する
ための従来装置の概念図を、第４図は第３図に示す搬送
スキユロールの概念図を示したものでおる。

第３，４図において、（１）は超音波自動探傷装置で検
査するための丸棒などの被検材、　（２＋ｔｆｉスキユ
ロールを回転させるためのモータ、（３）はモータの回
転力を方向変換して伝達するマイタギヤボックス、（４
）は前記マイタギヤボックス（３）の回転をさらに方向
変換してチェーンと接続するチェーンカップリングギヤ
ボックス、（５）は予め被検材の搬送方向中心線よ勺図
に示すθの設定角度を持ち前記チェー７カツプリングギ
ヤボツクス（４）に接続されるチェーンで回転させられ
るスキユロールＴ、　（５ａ）と（５ｂ）　、　　（５
ｃ）と（５ｄ）、　（５θ）と（５ｆ）、　（５ｇ）と
（５ｈ）の組会せから成る。（６）は前記モータ（２）
の回転力を各々のスキユロール（（５Ｃ）と（５ｄ）、
　（５＠）と（５ｆ）、　（５ｇ）と（５ｈ）　）に伝
達するためのシャフトで（６ａ）　？（６ｂ）と（６ｃ
）から成る。（７）は超音波自動探傷装置の機構部。

（８）は探傷ヘッドを被検材に接材させ被検材の動きに
探傷ヘッドを追従させる３組（８ａ）？　（８ｂ）　ｅ
　（８Ｃ）から成る追従装置、（９）は前記追従装置に
取付られ被検材に超音波を送受信するプローブを収容す
る探傷ヘッド、αｌｌｌは光電センサで（１０ａ）と（
１０ｃ）は光電センサの投光器、　（ｔａｂ）と（１０
ｄ）は受光器で搬送される被検材によって遮光された瞬
間に信号を演算器に発する。αυは前記モータ（２）を
所要の安定回転させるための町変速制御機、α２は前記
追従装置（８）の探傷ヘッド（９）の接材又は離材制御
及び光電センサ叫の信号を入力して被検材の速度を算出
するための演算器、ａ３は前記チェーンカップリングギ
ヤボックスの回転をスキユロールに伝達するためのチェ
ーンで、　　（１５ａ）　、（１５’ｂ）はスキユロー
ルを同方向に回転させる。α尋は前記モータ（２）の回
転を減速して伝達するためのギヤカップリング、αりは
前記スキユロールを支える架台である。スキユロールに
よって被検材を搬送する場合の搬送速度はスキユロール
の角度（のの大小とスキユロールの回転数の大小に左右
される。従ってスキユロール回転数から直ちに搬送速度
を求めることができないため従来は搬送ライン上の定地
点に設けた２組の光電センサ（（１０ａ）と（１０ｂ）
及び（１００）と（１０（１））を用いて被検材が２組
の光電センサを遮光した瞬間の時間差で搬送速度を求め
る方法がとられていた。図３に示すように光電センサ（
１０ａ）と（１０ｂ）間の距離を１１（Ｉｇ）とする。

又被検材が光電センサ（１０ａ）と（１０ｂ）を遮光し
た時間差がＴ１（秒）とすると被検材の速度ｖ１は演算
器α２の演算によりＶｌ−Ｌ１／Ｔ１・・・・・・・・
・ｆｉ＋　　で求められる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

超音波自動探傷装置において全領域を探傷する場合、一
定ピツチ速度で搬送する必要があり、前記のように２組
の光電センサから被検材の搬送速度を求める方法では被
検材が常に一定速度で搬送される場合のみ適用できるが
、超音波自動探傷装置においては被検材の端を検査する
必然性から探傷ヘッド（９）を接材させる位置付近で搬
送速度を低速に落す必要があシ前記従来の方法が適用で
きない問題点があった。ススキユロールで搬送する場合
、搬送方向ベクトルと回転方向ベクトルによシ被検材は
スリップする場合が６Ｄ常に一定速度で搬送させること
が困難であった〇 この発明は係る問題点を解決するためのもので被検材の
速度が変化した場合でも速度を正確に求める目的でなさ
れた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は搬送速度がスキユロールの設定角度（のと回
転数に関係することからスキユロールノ回転軸に回転パ
ルスを生成する回転検出器とその回転によシ生成される
パルスをカウントするカウンタ及び前記２組の光電セン
サを備え被検材の外径とスキユロールの設定角度（のと
前記パルスカウント値及び光電センナ信号を演算器に入
力させて搬送速度を求めるものである。

〔作用〕

θをスキユロールの設定角度、Ｎを毎秒のスキユロール
の回転数、φ１（ｉｎ）を被検材の外径、φ２（ｎ）を
スキユロールの外径とした場合の搬送速度Ｖ　（ｌｌｏ
ａ）は次式で求められる。

Ｋは搬送時のスリップを含む被検材の外径毎に異なる係
数である。

まずスキユロールの回転数は回転検出器によ）パルスに
変換されカウンタで毎秒毎にカウントされる。前記カウ
ント値は演算器に入力され前記（２）式の演算によシ搬
送速度を求める要素となる。次に被検材が距離差Ｌ１を
持つ２組の光電センサを遮光した瞬間の時間差Ｔ１を演
算器により求め搬送速度をｖｌを前記（１）式によシ求
める。

速度ｖ２とｖｌの比を補正係数αとするとαは次式によ
り求められる。

“−π°゛°°゛°°゛（３） （３）式においてα−１ならばｖｌとｖ２Ｆ′ｉ等しい
ことになるが通常はα−１になることはまれであシ（２
）式に１／ａ　した搬送速度 Ｖｓ　−／ａ　Ｖ２　　・・・・・・・・・（４）が補
正速度となシ被検材の実搬送速度になるものである。

〔実施例〕

以下この発明の実施例について第１図、２図を用いて説
明する。

第１図及び２図において、（１）〜α９ｉｉ前記従来装
置と全く同一のものである。（１５はスキュロー寿（５
）の回転軸とカップリングで接続される回転検出器でス
キユロールの回転数に対応したパルス信号を生成する。

α７１は前記回転検出器αｅで生成されたパルスをカウ
ントするカウンタ、ａａは前記スキユロール（５）と回
転検出器αｅを接続するカンプリングである。

予めスキユロールの角度と回転数を設定しておき前記（
２）式を用いて演算器ａ’ａで搬送速度ｖ２を求めてお
き被検材を搬送させる。被検材が２組の光電センサ（（
１０ａ）と（１０ｂ）及び（１０ｃ）と（１ｏａ））を
遮光するまでは前記（２）式の演算により回転数を変換
したパルスを入力として搬送速度を求めたものが実搬送
速度とみなされる。探傷ヘッド（９）を接材させる位置
付近で低速に落す時、スキユロールの回転数をモータ（
２）によシ落す。従って回転検出器αｅのパルスが低パ
ルス数になることがら低速を演算することができる。前
記光電センサを遮光した瞬間に直ちに演算器αりは前記
（３）式によシ補正係数を求め前記（４）式の演算を実
行して実速度を求める。前記（３）式で求めた補正係数
（２）をこれ以降使用することによシ被検材の実搬送速
度が得られる訳でらる。

〔発明の効果〕

前記（２１，＋３１と（４）式を用いた搬送速度は速度
を可変速する場合でも実速度を求めることができるばか
りでなく搬送される被検材１本毎に速度を演算するので
常に搬送速度の補正を実施していることになシ、１本毎
に搬送速度がバラつく場合でも。

正確な搬送速度が得られる特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明の一実施例を示す概念図、第
３図、第４図は従来の装置を示す概念図である。 図において、（！）は被検材、（２）はモータ、（３）
はマイタギヤボックス、（４）はチェーンカップリング
ギヤボックス、（５）はスキユロール、（６）はシャフ
ト。 （７）は機構部、（８）は追従装置、（９）は探傷ヘッ
ド、α１は光電センサで、　（１０ａ）と（１０ｃ）は
投光器、（１０ｂ）と（１０（１）は受光器、αＢは可
変速制御機、α邊は演算器、　（１３１はチェーン、α
りはギヤカップリング、α四は架台、ａＱは回転検出器
、αＤはカウンタ、絽はカップリングである。 なお各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予めスキユ角を設けたスキユロールの回転により一定ピ
   ッチの回転で搬送される丸棒又はパイプの被検材を全領
   域に亘つて探傷する超音波自動探傷装置において、前記
   スキユロールの回転を検出する回転検出器と、前記回転
   検出器のパルスをカウントするカウンタと、搬送ライン
   上の定地点に設けた２組の光電センサと、前記光電セン
   サの信号と回転検出器のカウント値を演算する演算器と
   を有し、前記スキユロールにより搬送される被検材の速
   度を被検材の外径とスキユロールのスキユ角及びその回
   転数から演算すると共に、前記一定距離間隔を持つ２組
   の光電センサを被検材が通過する時間差から求まる速度
   により前記の被検材外径とスキユ角及び回転数の演算速
   度を補正することにより被検材の実速度を求めることを
   特徴とする超音波自動探傷装置。