JP2004361353A

JP2004361353A - Automatic flaw detector

Info

Publication number: JP2004361353A
Application number: JP2003162922A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Ishii; 宏明石井; Tetsuo Yamaji; 鉄生山路; Yasuhiro Wasa; 泰宏和佐; Akira Okamoto; 陽岡本; Yoshihiro Nakada; 好洋中田; Akio Suzuki; 紀生鈴木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: JP4160450B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically perform the flaw detection of a short column part provided at a narrow place like the pin part of a crank throw. <P>SOLUTION: In this automatic flaw detector 11 having a moving device attaching to the column part having a material to be inspected to move in the peripheral direction of the column part and a flaw detecting means 12 for inspecting the flaw of the material to be inspected, the flaw detecting means 12 is constituted so as to scan a region different from the column part. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査材に存在する内部きずを探傷する自動探傷装置に関するものであり、特にクランクスローのフィレット部の探傷に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
配管用パイプの溶接部やクランクシャフト、クランクスローには、その内部にクラック等のきずが存在することがあり、このきずに応力集中が起こると、そこから亀裂やクラックが拡大し、部品自体や構造物全体の強度低下を招くことがあった。このようなきずを非破壊で検査する装置としては、特許文献１に記載されたものがある。
この装置は、配管パイプのような円筒体を超音波探触子で探傷するものであり、移動装置と釣り合い装置とを有し、両者が連結体で連結されることで円筒体のまわりに取り付いているものである。この移動装置から円筒体の軸心方向に沿ってガイドシャフトが延設され、このガイドシャフトを移動可能に前記超音波探傷子が設けられている。
【０００３】
さらに、前記釣り合い装置が周方向に移動することで、移動装置に設けられたガイドシャフトは周方向に移動するため、前記超音波探触子は円筒体の周方向及び軸心方向に移動可能であり、円筒体全体の走査が可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭６１−９５８２号公報（第１１１〜１１４頁、図１，２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記装置は、移動装置が取り付けられた円柱部（円筒体）の走査を行い、内部きずを見つけるものであるため、この装置を用いてクランクスローのフィレット部すなわち円柱部以外の探傷を行うことは不可能であった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、クランクスローのフィレット部の探傷を自動的に行う自動探傷装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明方法においては次の手段を講じた。
すなわち、本発明方法の特徴とするところは、被検査材の備える円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、前記被検査材を探傷する探傷手段とを有する自動探傷装置において、前記探傷手段が円柱部とは異なる部位を走査可能である点にある。
これにより、探傷手段は、移動装置が取り付いている円柱部とは異なった部位を走査することができるようになり、存在する内部きずを検出することが可能となる。
【０００７】
また、本発明方法の特徴とするところは、前記被検査材はピン部とこのピン部の両端に設けられた一対のアーム部とを有するクランクスローであり、前記異なる部位とは、ピン部端近傍で且つアーム部に形成された凹状のフィレット部であって、前記探傷手段による走査の際にピン部の軸心が水平状になるようにクランクスローを配置している点にある。
これにより、一対のアーム部間のピン部に周方向移動可能なように移動装置が取り付き、この移動装置の有する探傷手段がフィレット部を走査することができるようになり、存在する内部きずを検出することが可能となる。
【０００８】
また、本発明方法の特徴とするところは、前記移動装置は、台車と、この台車に設けられて外周面を転動する複数の車輪と、この車輪の少なくとも一つを駆動する駆動手段とを有し、前記探傷手段は台車に備えられ、当該移動装置は取付装置により円柱部の外周面に取り付けられると共に前記駆動手段で駆動される車輪により周方向に自走する点にある。
これにより、移動装置は、取付装置により円柱部の外周面に取り付けられ、駆動手段により周方向に自走するができるようになる。ゆえに、円柱部端近傍で且つアーム部に形成されているフィレット部の周方向全体の探傷が可能となる。
【０００９】
また、本発明方法の特徴とするところは、前記フレット部はＲ部と傾斜部とを備えており、前記探傷手段は、Ｒ部を走査する探触子と傾斜部を走査する探触子とを個別に有する点にある。
これにより、Ｒ部用の探触子でフィレット部のＲ部を走査することができ、傾斜部用の探触子でフィレット部の傾斜部を走査することができる。したがって、フィレット部をより詳細に探傷することが可能となる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記移動装置は円柱部周方向での自己位置を検出する位置検出手段を有する点にある。
【００１０】
これにより、移動装置は円柱部の周方向での自己の位置検出が可能となる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記位置検出手段を傾斜計により構成する点にある。
これにより、円柱部にマーカー等を設けることなく、移動装置の周方向における位置検出が可能となる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記取付装置は、移動装置の円柱部を挟んだ反対側に配置された釣り合い装置と、この釣り合い装置と移動装置とを連結し且つ円柱部の外周面に沿って配置させる連結体とを有する点にある。
【００１１】
これにより、移動装置は円柱部の外周面に確実に取り付くようになると共に、釣り合い装置により円柱部軸心まわりに略釣り合いが取れている状態にあるため、移動装置の周方向の移動すなわち軸心まわりの回転がスムーズに行える。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記釣り合い装置は、台車と、この台車に設けられて前記外周面を転動する車輪とを有し、この台車には円柱部を走査可能とする探傷手段を有する点にある。
これにより、釣り合い装置は車輪を用いて円柱部の外周面をスムーズに移動することが可能となっている。また、釣り合い装置に備えられた探傷手段で、円柱部を走査することが可能となる。
【００１２】
また、本発明方法の特徴とするところは、前記連結体は、サイドローラ付きチェーンであり、このチェーンのサイドローラが前記外周面を転動する点にある。
これにより、サイドローラが外周面上を転動するため、チェーン自体が外周面上を移動して外周面を傷つけたりすることを防止することができる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記Ｒ部を走査する探触子を台車の両側に設けると共に、フィレット部のＲ面の曲率中心を中心として回転させながらＲ部を走査する点にある。
【００１３】
これにより、Ｒ部用の探触子は、フィレット部のＲ面の曲率中心を中心として回転するため、探触子とＲ面とは常に近接した状態を保つことができ、探傷が良好に行えるようになる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記傾斜部を走査する探触子を台車の両側に設けると共に、フィレット部の傾斜面に沿って移動させつつ傾斜部を走査する点にある。
これにより、傾斜部用の探触子は、フィレット部の傾斜面に沿って移動するようになり、探触子と傾斜面とは常に近接した状態を保つことができ、探傷が良好に行えるようになる。
【００１４】
また、本発明方法の特徴とするところは、前記探触子は超音波探触子であって、超音波伝播を良好にするべく前記探触子とフィレット面との間に接触媒質を供給する点にある。
これにより、超音波探触子からなるＲ部及び傾斜部用の探触子を用いて、円柱部のきずを非破壊での検査することが可能となる。
また、本発明方法の特徴とするところは、前記移動装置及び釣り合い装置は、被検査材の一部を利用して自走時の直進性を確保するガイド輪を有する点にある。
【００１５】
これにより、移動装置及び釣り合い装置は円柱部の周方向に略真っ直ぐに進むことができるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図にもとづいて説明する。
本発明にかかる自動探傷装置１１は、被検査材の有する円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、この移動装置に設けられ且つ前記被検査材を探傷する探傷手段１２とを有しており、前記探傷手段１２が円柱部とは異なる部位を走査可能である。
当該自動探傷装置１１が取り付く円柱部としては、配管パイプやクランクシャフト等の外周面が略円筒状の物があるが、以下クランクスロー１のピン部３を例示して説明する。
【００１７】
図１，２に示す如く、被検査材であるクランクスロー１は、正面視で略楕円形状である一対のアーム部２を有しており、一方のアーム部２の楕円焦点近傍から中実又は中空のピン部３（円柱部）が立設し、他方のアーム部２に連結することで一体となっている。アーム部２間は所定の間隔を有しており、アーム部２自体の大きさに比べて幅狭なものとなっている。
アーム部２のもう一つの楕円焦点近傍には、クランクシャフトのジャーナルが嵌通するジャーナル孔４が設けられている。また、アーム部２上で且つピン部３の端周り近傍には、応力集中を緩和するための凹部であるフィレット部５が形成されている（図５参照）。
【００１８】
前記ピン部３の軸心が略水平状となるように、当該クランクスロー１は載置台６上に配置されている。
なお、前記フィレット部５は、例えば、図１０に示されているように、ピン部端に続く微細な端Ｒ部７と、それに続くＲ部８と、このＲ部８に続く傾斜部９とから構成されている。
前記ピン部３の外周面１０には、本発明にかかる自動探傷装置１１が配置され、ピン部内部に存在するクラックやブローホール等の内部きず（欠陥）を自動で探傷できるようになっている。
【００１９】
前記自動探傷装置１１は、フィレット部５を走査する探傷手段１２を備えたフィレット部探傷装置１５（移動装置）と、このフィレット部探傷装置１５をピン部３の外周面１０に取り付けさせる取付装置とを備えている。前記取付装置は、フィレット部探傷装置１５のピン部３を挟んで反対側に位置するピン部探傷装置１３（釣り合い装置）と、両者を連結する連結体１６とから構成されている。
すなわち、前記ピン部探傷装置１３とフィレット部探傷装置１５とは、連結体１６で互いが結合し一体となることでピン部３の外周面１０に取り付き、周方向に自走しながら移動可能となっている。
【００２０】
ピン部探傷装置１３は、図３〜５に示すように、前後及び左右側板１７，１８と上板１９で構成された中空の台車２０を有しており、この台車２０は下部が下方開放で且つ左右側板１８の下方がＵ字形に切り取られている。前記左右側板１８にはピン部３の外周面１０を転動する車輪２１が設けられており、車輪２１の周縁には、滑り止めのために、例えばローレット加工等が施されている。
前記ピン部探傷装置１３は、幅狭なるアーム部２間に位置する短尺のピン部３に取り付けられるため、左右方向に幅狭の形状を有するものとなっている。
【００２１】
なお、図４において、図面左側をピン部探傷装置１３の前方向、図面右側を後方向と定義し、図４の図面上側をピン部探傷装置１３の右側、図面下側を左側とする。
台車２０の後方に位置する車輪２１は、台車２０内に設けられた駆動手段２４により駆動されるようになっている。すなわち、駆動手段２４は電動モータ２５及び、歯車等で構成されており、電動モータ２５の回転力が歯車等を通じ後方の車輪２１を駆動するようになっている。
【００２２】
台車２０の上板１９の略中央には、後述する探傷手段１２を支える棒状の支持体２６が前記上板１９を上下移動可能に貫通した上で、上下動手段２７に連動するようになっている。
この上下動手段２７は、前記支持体２６に長手方向に形成されたラックギア２８と、このラックギア２８に噛合するピニオンギア２９と、このピニオンギア２９を回転させるステッピングモータ等の電動モータ３０から形成されており、電動モータ３０を駆動させることで、支持体２６を上下に移動させることができるようになっている。
【００２３】
前記上下動手段２７は、上板１９上に設けられた揺動手段３１に連結されている。すなわち、揺動手段３１内には揺動用の電動モータ３２が内蔵されており、電動モータ３２の軸が前記上下動手段２７を支持するようになっている。したがって、前記電動モータ３２が作動し、軸が揺動すると上下動手段２７に連結されている支持体２６が図５のように左右方向（ピン部３軸心方向）に揺動するようになっている。
この支持体２６の先端には、ピン部３の内部に存在するきず（すなわち不良）を非破壊で探傷する探傷手段１２が設けられている。当該探傷手段１２は、支持体２６の前後方向一方に、ピン部３の径方向内部を探傷する径方向探傷体３４を有し、他方に端Ｒ部７の内部を探傷する端Ｒ部探傷体３５を有している。
【００２４】
径方向探傷体３４は、図５，８に示すように、ピン部外周面１０に配置される枠部材３８と、枠部材３８の前後方向両側で且つ左右方向２カ所に設けられた複数の転動輪３９とを有し、枠部材３８の中央部には左右方向に列ぶ２つの垂直探触子４０を有している。この垂直探触子４０は超音波探触子であって、例えば、既存の超音波センサなどから構成されており、ピン部３内部に発信された超音波の反射波を受信（受音）し、解析することで、内部きず、すなわち亀裂や割れ、ブローホール等を検出するものとなっている。
【００２５】
なお、前記垂直探触子４０から出る超音波をピン部３内に良好に伝えるために、垂直探触子４０の探触面（センサヘッド）４１とピン部外周面１０との間に油等の接触媒質を自動的に流すようにしている。当然、前記接触媒質を手動で流してもよい。
前記端Ｒ部探傷体３５は、図５，９に示すように、ピン部外周面１０に配置される枠部材４３と、この枠部材４３の前後両側で且つ左右方向２カ所に設けられた複数の転動輪３９とを有し、枠部材４３の略中央部には左右方向に２つの斜角探触子４４を有している。
【００２６】
この斜角探触子４４には、屈折角が異なる複数（２つ）の超音波振動子４５が組み込まれており、端Ｒ部７の下方内部に発信された超音波の反射波を受信し、解析することで、内部きず、すなわち亀裂や割れ、ブローホール等を検出するものである。
超音波振動子４５の少なくとも１つは、超音波の屈曲角が外周面１０に対して大きく設定（約７０度）されており、図１０に示す如く、端Ｒ部７の下方で浅い部分の探傷を行い、複数の超音波振動子４５の少なくとも１つは、超音波の屈曲角が外周面１０に対して小さく設定（約４５度）されており、図１０に示す如く、端Ｒ部７の下方で深い部分の探傷を行うようになっている。
【００２７】
前記径方向探傷体３４及び端Ｒ部探傷体３５は、前記支持体２６の下端に前後及び左右方向に揺動自在に取り付けられており、支持体２６が側面視で左右方向に揺動するとそれにつれて左右方向に摺動するようになっている。また、前記径方向探傷体３４及び端Ｒ部探傷体３５は、バネ等の弾性体により付勢されることで、常にピン部外周面１０に密着状態となっている。
また、探傷手段１２は、支持体２６が上下に移動可能であるため、検査面であるピン部外周面１０から離反可能となっており、非走査時には台車２０内部に格納しておくことが可能となっている。
【００２８】
当該ピン部探傷装置１３は台車２０内部に、傾斜計４６からなる位置検出手段４７を備えている。この位置検出手段４７は、ピン部探傷装置１３の傾きを検出し、ピン部３の周方向での位置を割り出す役割を備えている。
当該ピン部探傷装置１３は、台車２０の前後方向側板１７からフィレット部５のＲ部８に延びる複数のガイド手段５０を有している。詳しくは、このガイド手段５０は、前後方向の側板１８に基端が固定され、その先端にガイド輪５１が回転自在に設けられているガイド体５２を有している。ガイド輪５１は前記Ｒ部８に沿うように配置されている。台車２０が駆動輪２１により駆動される場合に、ガイド輪５１がＲ部８に沿って転動することで、台車２０の左右方向の振れが規制され、ピン部３の径方向に略真っ直ぐ進むことが可能となっている。
【００２９】
一方、フィレット部探傷装置１５は、図３，６，７に示すように、前後及び左右側板５６，５７と上板５８で構成された中空の台車５９を有しており、この台車５９は下部が下方開放であって、左右側板５７の下方が大きく切り取られ切り欠き部５４となっている。前記台車５９の左右両側板５７の下部にはピン部３の外側面を転動する車輪２１が設けられており、車輪２１の周縁には滑り止めのためのローレット加工が施されている。
前記フィレット部探傷装置１５は、前記ピン部探傷装置１３と同様に、幅狭なるアーム部間に位置する短尺のピン部３に取り付けられるものであるため、左右方向に幅狭の形状を有するものとなっている。
【００３０】
なお、図６において図面左側をフィレット部探傷装置１５の前方向、図面右側を後方向と定義し、図６の図面上側をフィレット部探傷装置１５の右側、図面下側を左側とする。
前記車輪２１の内、前後方向で後側の車輪２１は、台車５９内に設けられた駆動手段２４により駆動されるようになっている。すなわち、駆動手段２４は電動モータ２５及び、歯車等で構成されており、電動モータ２５の回転力が歯車等を通じ車輪２１を駆動するようになっている。
【００３１】
フィレット部探傷装置１５も、ピン部探傷装置１３と同様に、ピン部外周面１０の周方向直進性を高めるためのガイド手段５０を有している。
当該フィレット部探傷装置１５は台車５９内部に探傷手段１２を有し、探傷手段１２はＲ部探傷体６２と傾斜部探傷体６３とを有している。
Ｒ部探傷体６２は、台車５９の内部略中央に設けられた首振り駆動部６４と、かかる首振り駆動部６４に駆動されて回動し且つ台車５９の左右方向に延びる回動軸６５と、この回動軸６５の回動を前後方向軸の一定範囲での回動に変換する軸方向切換部６６とを有している。
【００３２】
この軸方向切換部６６は台車５９の左右方向両側に位置し、後方に向けて揺動軸６７が突出している。この揺動軸６７の先端には、Ｒ部探触子６８がフィレット部５のＲ面８２（Ｒ部の表面）を向くように設けられている。前記揺動軸６７の揺動により、Ｒ部探触子６８はＲ部８を隈無く走査することができるようになっており、特に、揺動軸６７、すなわちＲ部探触子６８の揺動中心がＲ面８２の曲率半径と略一致するように設けてあるため、前記Ｒ部探触子６８の探触面１００はＲ面８２から離れることなく、スライド移動するようになる。
【００３３】
本実施形態の場合、Ｒ部探触子６８は超音波探触子であって、前述の如く、探触面（センサヘッド）１００とＲ面８２とが密着状態であるため、前記センサヘッド１００から発信される超音波は非常に良好にＲ部８内に伝播するようになっている。なお、この場合もセンサヘッド１００とＲ面８２との間に超音波の伝播を良好にする油等の接触媒質を自動又は手動で注入するようにしている。
傾斜部探傷体６３は、図６，７に示すように、長尺の支持部材７０の側面に設けられた無端帯状のベルト７１を有し、このベルト７１はプーリ７２を介して電動モータ７３で駆動可能となっている。
【００３４】
このベルト７１には、超音波探触子である傾斜部探触子７４が取り付けられており、前記支持部材７０は探触面１０１がフィレット部５の傾斜部９に密着するような傾きで台車５９内に取り付けられている。すなわち、図７に示す如く、支持部材７０は、その一方端が台車５９の内側で上部に位置し、他方が台車５９の下方で前記切り欠き部５４を介して外方に突出するように設けられている。
換言すれば、上方に行くにつれて幅狭になるような傾きを有するフィレット部５の傾斜部９に略平行となるように支持部材７０は配置されており、前記ベルト７１が支持部材７０の長尺方向に移動すると傾斜部探触子７４も同時に移動し、センサヘッド１０１は傾斜面８３（フィレット部傾斜部の表面）に密着状態を保ちつつスライドするようになる。したがって、傾斜部探触子７４はフィレット部５の傾斜部９を隈無く走査することができるようになっている。
【００３５】
この傾斜部探触子７４のセンサヘッド１０１と傾斜面８３との間にも、超音波の伝播を良好にするため、油等の接触媒質が自動又は手動で供給されるようになっている。
なお、フィレット部傾斜部９は、台車５９の左右両側（各アーム部の対向面）にあるため、傾斜部探傷体６３は台車５９の両側に左右対称に設けられている。
以上述べたピン部探傷装置１３とフィレット部探傷装置１５とは、ピン部３の外周面１０に取り付き且つピン部３を挟んで略反対側に配置され、連結体１６であるサイドローラ付きチェーン７５で互いが連結されるようになっている。
【００３６】
詳しくは、フィレット部探傷装置１５の前後方向側板５６にサイドローラ付きチェーン７５の一端が回動自在に固定されており、他端がピン部探傷装置１３の前後方向側板１７に連結体長さ調節部材７６を介して連結されている。この連結体長さ調節部材７６はチェーン７５が通る貫通孔７７を有し、この孔７７にチェーン７５が挿通された上で、ピン７８等をチェーン長手方向に対して横から差し込むことで、固定連結されるようになっている。
このとき、チェーン７５は前記両装置がピン部３の軸心方向に容易に移動したりすることが無いように、且つ、周方向に両装置１３，１５が自走可能なように、適切なテンションで張られるようになっている。
【００３７】
本実施形態のチェーン７５はサイドローラ付きであるため、チェーン７５がピン部３の外周面１０にあたるように配置されていたとしても、サイドローラ７９が接触し転動するようになっているため、外周面１０を傷つけたりするすることを防ぐことができる。
本実施形態にかかる自動探傷装置１１を用いた内部きずの走査は以下のように行われる。
まず、ピン部外周面１０に配置されたピン部探傷装置１３と、前記ピン部探傷装置１３のピン部３の反対側に位置するフィレット部探傷装置１５とをサイドローラ付きチェーン７５を用いて互いを連結し、両者がピン部３まわりに取り付くようにする。
【００３８】
これらの装置１３，１５をそれぞれに搭載された駆動手段２４により駆動することで、ピン部３の外周面１０を周回させ、周回中にピン部３及びフィレット部５の走査を行い、ピン部３全周の探傷検査を行う。
図３，５，８に示すように、ピン部３の径方向内部の走査に関しては、揺動手段３１により、径方向探傷体３４は、ピン部外周面１０を軸心方向にスライドしつつ往復運動する。この際、図８に示すように、左側の垂直探触子４０はピン部３の左端から略中央まで移動しつつ、径方向に超音波を発信しながら走査を行うことになる。一方、右側の垂直探触子４０はピン部３の略中央から右端までを走査することになる。
【００３９】
このように、２つの垂直探触子４０で走査を行うために、単独の探触子で走査を行う場合に比べ略半分の走査時間で探傷を行うことが可能となる。
また、図９に示すように、端Ｒ部７を探傷する端Ｒ部探傷体３５も左右方向に２つの斜角探触子４４を有しているため、左側の端Ｒ部７の下方内部を左側の斜角探触子４４で走査し、右側の端Ｒ部７の下方内部を右側の斜角探触子４４で走査可能である。
この斜角探触子４４には、図１０に示すように、屈曲角（換言すれば進入角）が異なる複数（２つ）の超音波振動子４５が組み込まれており、端Ｒ部７内部に発信された超音波の反射波を受信し、解析することで、広範囲にわたる内部きず、すなわち亀裂や割れ、ブローホール等を検出するものである。
【００４０】
本実施形態における端Ｒ部７は、曲率半径４ｍｍ程度の凹部であり、垂直探触子４０を用いて探傷を行おうとした場合、その凹部空間のため、超音波は内部に良好に伝播しづらく探傷が困難である。しかしながら、前記斜角探触子４４を利用することで容易に端Ｒ部７内部の走査が可能となる。
なお、ピン部探傷装置１３の周方向への移動と探傷手段１２の左右方向への走査とは、同時であっても、異時であってもよい。すなわち、探傷手段１２が軸方向の走査を終了した後、一定量だけ周方向にピン部探傷装置１３が移動するものであってもよい。逆に、ピン部探傷装置１３が周方向に連続的に移動し、同時に探傷手段１２も左右方向に走査するものであってもよい。未探傷領域をなくすため、ピン部３まわりに複数回ピン部探傷装置１３を周回させることは非常に好ましい。
【００４１】
前記ピン部探傷装置１３とサイドローラ付きチェーン７５で一体連結されているフィレット部探傷装置１５も同様にピン部３まわりを移動することになる。
この際に、前記フィレット部探傷装置１５に設けられたＲ部探触子６８は、Ｒ面８２の曲率半径を中心としながら揺動し、Ｒ部８の走査を行う。傾斜部探触子７４はフィレット部５の傾斜面８３に沿ってスライドしながら傾斜部９の探傷を行うことになる。フィレット部探傷装置１５においても、ピン部探傷装置１３と同様に、周方向への移動と探傷手段１２の走査とは同時であっても異時であってもよい。
【００４２】
前記各探触子から得られたデータは、外部に取り出され、一定の処理を施されることにより、ピン部３やフィレット部５の内部きずの位置・大きさが判別できるものとなっている。
これらのデータは、横軸をピン部３周方向の位置、縦軸を径方向の位置としたグラフ等に記録することで、視覚的にわかりやすい内部きず分布図とすることが可能である。
なお、ピン部探傷装置１３は、内部に位置検出手段４７を有しているため、周方向での自己位置を容易に把握することができ、前記グラフの作成等を非常に楽に行うことが可能となっている。
【００４３】
なお、ピン部探傷装置１３及びフィレット部探傷装置１５を一度セットした後は、その周方向の移動、各探触子４０，４４，６８，７４の走査は自動で行うことができるため、走査に要する時間・労力等を大幅に低減することが可能となる。
なお、本発明にかかる自動探傷装置１１は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、本実施形態の超音波振動子（すなわち超音波センサ）は超音波の発信部と受信部とを一体に備えたものを採用しているが、別々ものを採用し、適宜最適位置に配置するようにしてもよい。
【００４４】
また、探触子としては、超音波以外を利用したものであってもよい。例えば、渦電流探傷や漏洩磁束探傷により探傷を行う探触子を用いてもよい。
また、駆動部はピン部探傷装置１３又はフィレット探傷装置１５のどちらか一方に設けられておればよく、傾斜計４６はフィレット部探傷装置１５に設けられる構成であっても全く問題はない。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、クランクスロー１のフィレット部５の探傷を自動的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の自動探傷装置が装着されたクランクスローの断面正面図である。
【図２】図２の側面図である。
【図３】本実施形態の自動探傷装置の正面図である。
【図４】ピン部探傷装置の平面図である。
【図５】ピン部探傷装置の断面側面図である。
【図６】フィレット部探傷装置の平面図である。
【図７】フィレット部探傷装置の断面側面図である。
【図８】径方向探傷体の側面図である。
【図９】端Ｒ部探傷体の側面図である。
【図１０】斜角探触子の拡大側面図である。
【符号の説明】
１クランクスロー
２アーム部
３ピン部
５フィレット部
７端Ｒ部
１１自動探傷装置
１２探傷手段
１６連結体
４０垂直探触子
４４斜角探触子
４７位置検出手段
５１ガイド輪
７５サイドローラ付きチェーン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic flaw detector for flaw detection of internal flaws existing in a material to be inspected, and is particularly suitable for flaw detection of a fillet portion of a crank throw.
[0002]
[Prior art]
Cracks and other flaws may be present in the welds, crankshafts, and crank throws of piping pipes.If stress is concentrated on these flaws, cracks and cracks will spread from them, and the parts themselves and In some cases, the strength of the entire structure was reduced. As an apparatus for non-destructively inspecting such a flaw, there is an apparatus described in Patent Document 1.
This device detects a cylindrical body such as a pipe with an ultrasonic probe, has a moving device and a balancing device, and is attached around the cylindrical body by being connected by a connecting body. Is what it is. A guide shaft extends from the moving device along the axial direction of the cylindrical body, and the ultrasonic flaw detector is provided so as to move the guide shaft.
[0003]
Furthermore, since the guide shaft provided in the moving device moves in the circumferential direction by the circumferential device moving in the circumferential direction, the ultrasonic probe can move in the circumferential direction and the axial direction of the cylindrical body. Yes, scanning of the entire cylinder is possible.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 61-9582 (pp. 111-114, FIGS. 1 and 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-mentioned device scans a cylindrical portion (cylindrical body) to which the moving device is attached and finds internal flaws, the device is used to perform a flaw detection of a fillet portion of a crank throw, that is, a portion other than the cylindrical portion. That was impossible.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an automatic flaw detection device that automatically performs flaw detection of a fillet portion of a crank throw.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the following measures have been taken in the method of the present invention.
That is, a feature of the method of the present invention is that in an automatic flaw detector which has a moving device attached to a cylindrical portion provided in the material to be inspected and moves in a circumferential direction thereof, and a flaw detecting means for flaw detecting the material to be inspected, The flaw detection means is capable of scanning a portion different from the cylindrical portion.
Thus, the flaw detection means can scan a portion different from the cylindrical portion to which the moving device is attached, and can detect an existing internal flaw.
[0007]
Also, a feature of the method of the present invention is that the material to be inspected is a crank throw having a pin portion and a pair of arm portions provided at both ends of the pin portion, and the different portion is a crank throw. A concave fillet formed in the vicinity and on the arm, wherein the crank throw is arranged such that the axis of the pin is horizontal when scanning by the flaw detecting means.
As a result, the moving device is attached to the pin portion between the pair of arm portions so as to be able to move in the circumferential direction, and the flaw detecting means of the moving device can scan the fillet portion, and detect the existing internal flaw. It is possible to do.
[0008]
Further, the method of the present invention is characterized in that the moving device includes a cart, a plurality of wheels provided on the cart, which rolls on an outer peripheral surface, and a driving means for driving at least one of the wheels. The flaw detection means is provided on a bogie, and the moving device is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion by an attachment device, and is self-propelled in the circumferential direction by wheels driven by the driving means.
Thus, the moving device is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion by the attaching device, and can move in the circumferential direction by the driving means. Therefore, flaw detection in the entire circumferential direction of the fillet portion formed in the arm portion near the end of the cylindrical portion can be performed.
[0009]
Also, a feature of the method of the present invention is that the fret portion has an R portion and an inclined portion, and the flaw detecting means includes a probe that scans the R portion and a probe that scans the inclined portion. In that they individually have
Thereby, the R portion of the fillet portion can be scanned by the probe for the R portion, and the inclined portion of the fillet portion can be scanned by the probe for the inclined portion. Therefore, it is possible to detect the fillet portion in more detail.
Also, the method of the present invention is characterized in that the moving device has position detecting means for detecting its own position in the circumferential direction of the cylindrical portion.
[0010]
This allows the moving device to detect its own position in the circumferential direction of the cylindrical portion.
A feature of the method of the present invention is that the position detecting means is constituted by an inclinometer.
This makes it possible to detect the position of the moving device in the circumferential direction without providing a marker or the like on the cylindrical portion.
Also, the method of the present invention is characterized in that the mounting device is a balancing device disposed on the opposite side of the column portion of the moving device, and connects the balancing device and the moving device and has an outer periphery of the column portion. And a connector arranged along the surface.
[0011]
This allows the moving device to be securely attached to the outer peripheral surface of the columnar portion, and is substantially balanced around the column portion axis by the balancing device. The rotation around can be done smoothly.
Also, the method of the present invention is characterized in that the balancing device has a cart and wheels provided on the cart and rolling on the outer peripheral surface, and the cart can scan a cylindrical portion. It has a flaw detection means.
Accordingly, the balancing device can smoothly move the outer peripheral surface of the columnar portion using the wheels. Further, the columnar portion can be scanned by the flaw detection means provided in the balancing device.
[0012]
A feature of the method of the present invention is that the connecting body is a chain with side rollers, and the side rollers of the chain roll on the outer peripheral surface.
Thus, since the side rollers roll on the outer peripheral surface, it is possible to prevent the chain itself from moving on the outer peripheral surface and damaging the outer peripheral surface.
Further, the method of the present invention is characterized in that the probe for scanning the R portion is provided on both sides of the bogie, and the R portion is scanned while rotating about the center of curvature of the R surface of the fillet portion. is there.
[0013]
As a result, the probe for the R portion rotates about the center of curvature of the R surface of the fillet portion, so that the probe and the R surface can always be kept close to each other, and flaw detection can be performed satisfactorily. Become like
Further, the method of the present invention is characterized in that probes for scanning the inclined portion are provided on both sides of the carriage, and the inclined portion is scanned while moving along the inclined surface of the fillet portion.
Thereby, the probe for the inclined portion moves along the inclined surface of the fillet portion, and the probe and the inclined surface can always be kept close to each other, so that flaw detection can be performed satisfactorily. become.
[0014]
Also, the method of the present invention is characterized in that the probe is an ultrasonic probe, and a couplant is supplied between the probe and a fillet surface to improve ultrasonic propagation. On the point.
This makes it possible to non-destructively inspect the cylindrical portion for flaws using the probe for the R portion and the inclined portion formed by the ultrasonic probe.
Further, the method of the present invention is characterized in that the moving device and the balancing device have a guide wheel that uses a part of the material to be inspected to secure straightness during self-running.
[0015]
This allows the moving device and the balancing device to proceed substantially straight in the circumferential direction of the column.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An automatic flaw detector 11 according to the present invention includes a moving device attached to a cylindrical portion of a material to be inspected and moving in a circumferential direction thereof, and a flaw detector 12 provided in the moving device and flaw-detecting the material to be inspected. The flaw detection means 12 can scan a portion different from the cylindrical portion.
As a cylindrical portion to which the automatic flaw detector 11 is attached, there is a substantially cylindrical outer peripheral surface such as a pipe pipe or a crankshaft. The pin portion 3 of the crank throw 1 will be described below as an example.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, a crank throw 1 as a material to be inspected has a pair of arms 2 having a substantially elliptical shape in a front view. A hollow pin portion 3 (column portion) stands up and is connected to the other arm portion 2 to be integrated. There is a predetermined interval between the arms 2, and the width is narrower than the size of the arms 2 itself.
In the vicinity of another elliptical focal point of the arm portion 2, a journal hole 4 into which a journal of a crankshaft is inserted is provided. A fillet portion 5 is formed on the arm portion 2 and in the vicinity of the end of the pin portion 3 to reduce stress concentration (see FIG. 5).
[0018]
The crank throw 1 is disposed on the mounting table 6 such that the axis of the pin portion 3 is substantially horizontal.
As shown in FIG. 10, for example, the fillet portion 5 includes a fine end R portion 7 following the end of the pin portion, an R portion 8 following the end portion, and an inclined portion 9 following the R portion 8. It is composed of
An automatic flaw detection device 11 according to the present invention is disposed on the outer peripheral surface 10 of the pin portion 3 so as to automatically detect flaws (defects) such as cracks and blowholes existing inside the pin portion. .
[0019]
The automatic flaw detector 11 includes a fillet flaw detector 15 (moving device) provided with flaw detection means 12 for scanning the fillet 5, and a mounting device for attaching the fillet flaw detector 15 to the outer peripheral surface 10 of the pin 3. It has. The mounting device includes a pin portion flaw detection device 13 (balance device) located on the opposite side of the pin portion 3 of the fillet portion flaw detection device 15 across the pin portion 3 and a connecting body 16 for connecting the both.
That is, the pin portion flaw detection device 13 and the fillet portion flaw detection device 15 are attached to the outer peripheral surface 10 of the pin portion 3 by being connected and integrated with each other by the connecting body 16 so that they can move while traveling in the circumferential direction by themselves. Has become.
[0020]
As shown in FIGS. 3 to 5, the pin flaw detection device 13 has a hollow truck 20 composed of front and rear and left and right side plates 17 and 18 and an upper plate 19. The lower part of the left and right side plates 18 is cut out in a U-shape. Wheels 21 that roll on the outer peripheral surface 10 of the pin portion 3 are provided on the left and right side plates 18, and the periphery of the wheels 21 is, for example, knurled or the like to prevent slippage.
Since the pin flaw detector 13 is attached to the short pin 3 located between the narrow arms 2, it has a narrow shape in the left-right direction.
[0021]
4, the left side of the drawing is defined as the front direction of the pin flaw detection device 13, the right side of the drawing is defined as the rear direction, the upper side of FIG. 4 is defined as the right side of the pin flaw detection device 13, and the lower side of the drawing is defined as the left side.
Wheels 21 located behind the truck 20 are driven by driving means 24 provided in the truck 20. That is, the driving means 24 is constituted by an electric motor 25 and gears, and the rotational force of the electric motor 25 drives the rear wheels 21 through gears and the like.
[0022]
At the approximate center of the upper plate 19 of the carriage 20, a rod-shaped support 26 for supporting the flaw detection means 12 described later penetrates the upper plate 19 so as to be vertically movable, and is interlocked with the vertical movement means 27. I have.
The vertical movement means 27 is formed by a rack gear 28 formed on the support 26 in the longitudinal direction, a pinion gear 29 meshing with the rack gear 28, and an electric motor 30 such as a stepping motor for rotating the pinion gear 29. The support 26 can be moved up and down by driving the electric motor 30.
[0023]
The vertically moving means 27 is connected to a swinging means 31 provided on the upper plate 19. That is, an electric motor 32 for rocking is built in the rocking means 31, and a shaft of the electric motor 32 supports the vertical moving means 27. Therefore, when the electric motor 32 operates and the shaft swings, the support 26 connected to the vertical movement means 27 swings in the left-right direction (the axis of the pin 3) as shown in FIG. ing.
The tip of the support 26 is provided with flaw detection means 12 for non-destructively flaw detection of a flaw (that is, a defect) existing inside the pin portion 3. The flaw detection means 12 has a radial flaw detector 34 for flaw detection inside the pin portion 3 in the front-rear direction of the support 26 and an end R portion flaw detector for flaw detecting the inside of the end R 7 on the other side. 35.
[0024]
As shown in FIGS. 5 and 8, the radial flaw detector 34 includes a frame member 38 disposed on the outer peripheral surface 10 of the pin portion, and a plurality of rolling members provided on both sides in the front-rear direction of the frame member 38 and at two locations in the left-right direction. A driving wheel 39 is provided, and two vertical probes 40 are arranged in the center of the frame member 38 in the left-right direction. The vertical probe 40 is an ultrasonic probe, for example, is configured by an existing ultrasonic sensor or the like, and receives (receives) the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted inside the pin portion 3. The analysis detects internal flaws, ie, cracks, cracks, blowholes, and the like.
[0025]
In order to transmit the ultrasonic waves emitted from the vertical probe 40 to the pin portion 3 well, oil or the like is placed between the probe surface (sensor head) 41 of the vertical probe 40 and the pin outer peripheral surface 10. Is made to flow automatically. Of course, the couplant may be flowed manually.
As shown in FIGS. 5 and 9, the end R portion flaw detector 35 includes a frame member 43 disposed on the pin outer peripheral surface 10, and a plurality of members provided at two front and rear sides of the frame member 43 in the left-right direction. And two slanted angle probes 44 in the left-right direction substantially at the center of the frame member 43.
[0026]
The oblique probe 44 incorporates a plurality (two) of ultrasonic transducers 45 having different refraction angles, and receives reflected ultrasonic waves transmitted inside the lower part of the end R portion 7. The analysis detects internal flaws, that is, cracks, cracks, blowholes, and the like.
At least one of the ultrasonic vibrators 45 has a bending angle of the ultrasonic wave that is set to be large (about 70 degrees) with respect to the outer peripheral surface 10, and as shown in FIG. Flaw detection is performed, and at least one of the plurality of ultrasonic transducers 45 has an ultrasonic wave bending angle set to be small (about 45 degrees) with respect to the outer peripheral surface 10, and as shown in FIG. Inspection of the deep part below is performed.
[0027]
The radial flaw detector 34 and the end R flaw detector 35 are attached to the lower end of the support 26 so as to be swingable in the front-rear and left-right directions. With the left and right. The radial flaw detector 34 and the end R flaw detector 35 are always in close contact with the pin portion outer peripheral surface 10 by being urged by an elastic body such as a spring.
Further, since the support 26 can be moved up and down, the flaw detection means 12 can be separated from the outer peripheral surface 10 of the pin portion, which is the inspection surface, and can be stored inside the carriage 20 during non-scanning. It has become.
[0028]
The pin flaw detector 13 includes a position detecting means 47 including an inclinometer 46 inside the carriage 20. The position detecting means 47 has a role of detecting the inclination of the pin portion flaw detector 13 and determining the position of the pin portion 3 in the circumferential direction.
The pin flaw detection device 13 includes a plurality of guide means 50 extending from the front-rear direction side plate 17 of the carriage 20 to the R portion 8 of the fillet portion 5. More specifically, the guide means 50 has a guide body 52 having a base end fixed to the front and rear side plates 18 and a guide wheel 51 rotatably provided at the end thereof. The guide wheel 51 is arranged along the R portion 8. When the bogie 20 is driven by the drive wheels 21, the guide wheels 51 roll along the R portions 8, thereby restricting the bogie 20 from swaying in the left-right direction, and proceeding substantially straight in the radial direction of the pin portion 3. It is possible.
[0029]
On the other hand, as shown in FIGS. 3, 6, and 7, the fillet flaw detection device 15 has a hollow carriage 59 composed of front and rear and left and right side plates 56, 57 and an upper plate 58. Is open downward, and the lower part of the left and right side plates 57 is largely cut off to form a cutout portion 54. Wheels 21 that roll on the outer surfaces of the pin portions 3 are provided below the left and right side plates 57 of the cart 59, and the periphery of the wheels 21 is knurled to prevent slippage.
The fillet flaw detector 15 is attached to the short pin 3 located between the narrow arms in the same manner as the pin flaw detector 13, and thus has a narrow shape in the left-right direction. It has become.
[0030]
In FIG. 6, the left side of the drawing is defined as the front direction of the fillet part flaw detection device 15, the right side of the drawing is defined as the rearward direction, the upper side of FIG.
Of the wheels 21, the rear wheels 21 in the front-rear direction are driven by driving means 24 provided in a bogie 59. That is, the driving means 24 is constituted by an electric motor 25 and gears, and the rotational force of the electric motor 25 drives the wheels 21 through gears and the like.
[0031]
The fillet portion flaw detector 15 also has a guide means 50 for improving the straightness in the circumferential direction of the pin portion outer peripheral surface 10, similarly to the pin portion flaw detector 13.
The fillet flaw detection device 15 has the flaw detection means 12 inside the carriage 59, and the flaw detection means 12 has an R portion flaw detector 62 and an inclined portion flaw detector 63.
The R-section flaw detector 62 includes a swing drive unit 64 provided substantially at the center of the inside of the cart 59, a rotating shaft 65 that is driven by the swing drive unit 64 and turns, and extends in the left-right direction of the cart 59. And an axial direction switching unit 66 for converting the rotation of the rotation shaft 65 into rotation in a predetermined range of the front-rear direction axis.
[0032]
The axial direction switching portions 66 are located on both left and right sides of the bogie 59, and the swing shaft 67 projects rearward. At the tip of the swing shaft 67, an R-section probe 68 is provided so as to face the R surface 82 (the surface of the R section) of the fillet portion 5. The swing of the swing shaft 67 allows the R-section probe 68 to scan the entire R section 8, and particularly, the swing shaft 67, that is, the swing of the R-section probe 68. Since the moving center is provided so as to substantially coincide with the radius of curvature of the R surface 82, the probe surface 100 of the R portion probe 68 slides without separating from the R surface 82.
[0033]
In the case of the present embodiment, the R section probe 68 is an ultrasonic probe, and as described above, the probe surface (sensor head) 100 and the R surface 82 are in close contact with each other. The ultrasonic wave transmitted from the R part propagates very well into the R section 8. In this case as well, a couplant such as oil for improving the propagation of ultrasonic waves is automatically or manually injected between the sensor head 100 and the R surface 82.
As shown in FIGS. 6 and 7, the inclined portion flaw detector 63 has an endless belt 71 provided on a side surface of a long support member 70, and the belt 71 is driven by an electric motor 73 through a pulley 72. It can be driven.
[0034]
The belt 71 is provided with an inclined portion probe 74 which is an ultrasonic probe, and the support member 70 has a cart with a tilt such that the probe surface 101 is in close contact with the inclined portion 9 of the fillet portion 5. It is mounted in 59. That is, as shown in FIG. 7, the support member 70 is provided such that one end thereof is located at an upper portion inside the bogie 59 and the other protrudes outward below the bogie 59 via the cutout portion 54. Have been.
In other words, the support member 70 is disposed so as to be substantially parallel to the inclined portion 9 of the fillet portion 5 having an inclination that becomes narrower as going upward. When moved in the direction, the inclined portion probe 74 also moves at the same time, and the sensor head 101 slides while maintaining a close contact state with the inclined surface 83 (the surface of the fillet inclined portion). Therefore, the inclined portion probe 74 can scan the entire inclined portion 9 of the fillet portion 5.
[0035]
A couplant such as oil is automatically or manually supplied between the sensor head 101 of the inclined portion probe 74 and the inclined surface 83 in order to improve the propagation of ultrasonic waves.
Since the fillet inclined portion 9 is located on both left and right sides of the bogie 59 (facing surfaces of the respective arm portions), the inclined portion flaw detector 63 is provided symmetrically on both sides of the bogie 59.
The pin flaw detection device 13 and the fillet flaw detection device 15 described above are attached to the outer peripheral surface 10 of the pin portion 3 and are disposed substantially opposite to the pin portion 3. Are connected to each other.
[0036]
Specifically, one end of a chain 75 with side rollers is rotatably fixed to the front-rear direction side plate 56 of the fillet portion flaw detection device 15, and the other end is connected to the front-rear direction side plate 17 of the pin portion flaw detection device 13. 76. The connecting body length adjusting member 76 has a through hole 77 through which a chain 75 passes. After the chain 75 is inserted into the hole 77, a pin 78 or the like is inserted from the side in the longitudinal direction of the chain, so that the connection is fixed. It is supposed to be.
At this time, the chain 75 is appropriately moved so that the two devices do not easily move in the axial direction of the pin portion 3 and the two devices 13 and 15 can move in the circumferential direction by themselves. It is designed to be tensioned.
[0037]
Since the chain 75 of the present embodiment is provided with side rollers, even if the chain 75 is arranged so as to hit the outer peripheral surface 10 of the pin portion 3, the side rollers 79 come into contact and roll. Damage to the outer peripheral surface 10 can be prevented.
Scanning of internal flaws using the automatic flaw detector 11 according to the present embodiment is performed as follows.
First, the pin flaw detector 13 arranged on the pin outer surface 10 and the fillet flaw detector 15 located on the opposite side of the pin 3 of the pin flaw detector 13 are mutually connected using a chain 75 with side rollers. Are connected to each other so as to be attached around the pin portion 3.
[0038]
By driving these devices 13 and 15 by driving means 24 mounted on each of them, the outer peripheral surface 10 of the pin portion 3 is rotated, and the pin portion 3 and the fillet portion 5 are scanned during the rotation, and the pin portion 3 is scanned. Conduct a flaw inspection around the entire circumference.
As shown in FIGS. 3, 5, and 8, with respect to the scanning inside the radial direction of the pin portion 3, the oscillating means 31 causes the radial direction flaw detector 34 to reciprocate while sliding the pin portion outer peripheral surface 10 in the axial direction. Exercise. At this time, as shown in FIG. 8, the left vertical probe 40 scans while transmitting ultrasonic waves in the radial direction while moving from the left end of the pin portion 3 to approximately the center. On the other hand, the right vertical probe 40 scans from substantially the center of the pin portion 3 to the right end.
[0039]
As described above, since scanning is performed by the two vertical probes 40, flaw detection can be performed in approximately half the scanning time as compared with the case where scanning is performed by a single probe.
Further, as shown in FIG. 9, the end R portion flaw detector 35 for flaw detection of the end R portion 7 also has two oblique probes 44 in the left-right direction. Is scanned by the left bevel probe 44, and the inside of the lower part of the right end R 7 can be scanned by the right bevel probe 44.
As shown in FIG. 10, a plurality of (two) ultrasonic transducers 45 having different bending angles (in other words, approach angles) are incorporated in the oblique angle probe 44, By detecting and analyzing the reflected wave of the ultrasonic wave transmitted to the internal device, a wide range of internal flaws, that is, cracks, cracks, blowholes, and the like are detected.
[0040]
The end R portion 7 in the present embodiment is a concave portion having a radius of curvature of about 4 mm. When flaw detection is performed using the vertical probe 40, the ultrasonic wave is not easily propagated inside due to the concave space. Flaw detection is difficult. However, the inside of the end R portion 7 can be easily scanned by using the oblique probe 44.
Note that the movement of the pin part flaw detector 13 in the circumferential direction and the scanning of the flaw detector 12 in the left-right direction may be simultaneous or different. That is, after the flaw detection means 12 completes scanning in the axial direction, the pin portion flaw detection device 13 may move in the circumferential direction by a fixed amount. Conversely, the pin portion flaw detector 13 may move continuously in the circumferential direction, and at the same time, the flaw detector 12 may also scan in the left-right direction. In order to eliminate the undetected area, it is very preferable that the pin section flaw detection device 13 is rotated around the pin section 3 a plurality of times.
[0041]
The fillet flaw detector 15 integrally connected to the pin flaw detector 13 and the chain 75 with side rollers also moves around the pin 3.
At this time, the R portion probe 68 provided in the fillet portion flaw detector 15 swings around the radius of curvature of the R surface 82 to scan the R portion 8. The inclined portion probe 74 performs flaw detection of the inclined portion 9 while sliding along the inclined surface 83 of the fillet portion 5. In the fillet flaw detector 15, as in the case of the pin flaw detector 13, the movement in the circumferential direction and the scanning of the flaw detector 12 may be simultaneous or different.
[0042]
The data obtained from each of the probes is taken out to the outside and subjected to a certain processing so that the positions and sizes of the internal flaws of the pin portion 3 and the fillet portion 5 can be determined. .
By recording these data in a graph or the like in which the horizontal axis is the position in the circumferential direction of the pin portion 3 and the vertical axis is the position in the radial direction, it is possible to obtain a visually feasible internal flaw distribution map.
In addition, since the pin part flaw detector 13 has the position detecting means 47 inside, the self-position in the circumferential direction can be easily grasped, and the creation of the graph and the like can be performed very easily. It has become.
[0043]
After the pin flaw detector 13 and the fillet flaw detector 15 are set once, the movement in the circumferential direction and the scanning of the probes 40, 44, 68, and 74 can be automatically performed. The time and labor required can be greatly reduced.
Note that the automatic flaw detector 11 according to the present invention is not limited to the above embodiment.
That is, although the ultrasonic transducer (that is, the ultrasonic sensor) of the present embodiment employs a unit having an ultrasonic transmitting unit and an ultrasonic unit integrally, it employs separate units and appropriately arranges them at optimal positions. You may make it.
[0044]
Further, the probe may use a device other than ultrasonic waves. For example, a probe that performs flaw detection by eddy current flaw detection or leakage magnetic flux flaw detection may be used.
Further, the drive unit may be provided in either the pin part flaw detector 13 or the fillet flaw detector 15, and there is no problem even if the inclinometer 46 is provided in the fillet part flaw detector 15.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, flaw detection of the fillet portion 5 of the crank throw 1 can be automatically performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional front view of a crank throw equipped with an automatic flaw detector of the present embodiment.
FIG. 2 is a side view of FIG. 2;
FIG. 3 is a front view of the automatic flaw detector according to the embodiment.
FIG. 4 is a plan view of the pin portion flaw detection device.
FIG. 5 is a sectional side view of the pin portion flaw detection device.
FIG. 6 is a plan view of the fillet portion flaw detection device.
FIG. 7 is a cross-sectional side view of the fillet flaw detector.
FIG. 8 is a side view of the radial flaw detector.
FIG. 9 is a side view of an end R portion flaw detector.
FIG. 10 is an enlarged side view of the oblique probe.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crank throw 2 Arm part 3 Pin part 5 Fillet part 7 End R part 11 Automatic flaw detector 12 Flaw detector 16 Connecting body 40 Vertical probe 44 Bevel probe 47 Position detecting means 51 Guide wheel 75 Chain with side rollers

Claims

A moving device attached to a cylindrical portion of the material to be inspected and moving in a circumferential direction thereof, and an automatic flaw detection device having flaw detection means for flaw-detecting the material to be inspected,
An automatic flaw detection apparatus, wherein the flaw detection means can scan a portion different from the cylindrical portion.

The material to be inspected is a crank throw having a pin portion and a pair of arm portions provided at both ends of the pin portion, and the different portion is a concave fillet near the pin portion end and formed in the arm portion. 2. The automatic flaw detector according to claim 1, wherein the crank throw is arranged so that the axis of the pin portion is horizontal when scanning by the flaw detector.

The moving device has a trolley and a driving wheel provided on the trolley and rolling on the outer peripheral surface. The flaw detection means is provided on the trolley, and the moving device is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical portion by a mounting device. 3. The automatic flaw detector according to claim 2, wherein the automatic flaw detector is driven by the drive wheels in a circumferential direction.

4. The fret portion has an R portion and an inclined portion, and the flaw detecting means has a probe for scanning the R portion and a probe for scanning the inclined portion, respectively. The automatic flaw detection device according to 1.

The automatic flaw detector according to any one of claims 3 to 4, wherein the moving device has a position detecting unit that detects a self-position in a circumferential direction of the cylindrical portion.

The flaw detector which moves around a cylinder according to claim 5, wherein said position detecting means is constituted by an inclinometer.

The mounting device has a balancing device disposed on the opposite side of the cylindrical portion of the moving device, and a connecting body that connects the balancing device and the moving device and that is arranged along the outer peripheral surface of the cylindrical portion. The automatic flaw detector according to any one of claims 3 to 6, characterized in that:

4. The balancing device according to claim 3, further comprising: a bogie, and wheels provided on the bogie and rolling on the outer peripheral surface, the bogie having flaw detection means capable of scanning a cylindrical portion. The automatic flaw detector according to any one of claims 1 to 7.

9. The automatic flaw detector according to claim 7, wherein the connecting member is a chain with side rollers, and the side rollers of the chain roll on the outer peripheral surface.

The probe for scanning the R portion is provided on both sides of the bogie, and the R portion is scanned while being rotated about the center of curvature of the R surface of the fillet portion. The automatic flaw detection device as described.

The automatic probe according to any one of claims 4 to 10, wherein a probe for scanning the inclined portion is provided on both sides of the carriage, and the inclined portion is scanned while being moved along an inclined surface of the fillet portion. Flaw detector.

12. The probe according to claim 10, wherein the probe is an ultrasonic probe, and a couplant is supplied between the probe and a fillet surface to improve ultrasonic propagation. Automatic flaw detector.

The automatic flaw detector according to any one of claims 8 to 12, wherein the moving device and the balancing device have a guide wheel that uses a part of the material to be inspected to ensure straightness during self-travel. .