JP2005127727A - 鋼材の非破壊検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚鋼板等の鋼材の上面および側面に存在する欠陥を一台の装置で、しかも、特に、側面に存在する欠陥を楽な姿勢で短時間に確実に検査することができる。
【解決手段】 鋼板５面上を移動可能な台車１にリンク機構１４を介して探傷プローブ７が取り付けられ、鋼板５の上面検査時には、リンク機構１４により探傷プローブ７を鋼板５の上面に密着させ、そして、鋼板５の側面検査時には、リンク機構１４により探傷プローブ７を鋼板５の側面に密着させ、かくして、台車１を移動させながら鋼板５の上面あるいは側面に存在する欠陥を検査する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、鋼材の非破壊検査方法および装置、特に、厚鋼板等の鋼材の上面および側面に存在する欠陥を一台の装置で、しかも、特に、側面に存在する欠陥を楽な姿勢で短時間に確実に検査することができる、鋼材の非破壊検査方法および装置に関するものである。

鋼材として、例えば、厚鋼板の表面に割れ等の欠陥が存在すると、それが起点となって疲労破壊が生じやすい。従って、従来から厚鋼板の欠陥検査のために非破壊検査が行われている。

厚鋼板の上面の欠陥検査法として、特許文献１には、探触子が取り付けられた台車を、厚鋼板の端部と平行に移動させながら超音波探傷を自動的に行う方法が開示されている。以下、これを従来技術という。

特開平６−１３８０９９号公報

上記従来技術によれば、厚鋼板の上面の欠陥検査は行うことができるが、厚鋼板の側面の欠陥検査は行うことができない。

そのため、厚鋼板の側面の欠陥検査を行うには、例えば、検査者が探傷プローブを手で持ち、厚鋼板の側面に当てがって欠陥検査を行っていた。しかしながら、厚鋼板は通常、床面近くに置かれているために、厚鋼板の側面の欠陥検査時には、検査者はしゃがんだ姿勢を取らざるを得なかった。従って、検査能率があがらないために欠陥検査に時間を要し、しかも、側面検査として、上面検査用プローブと異なるプローブを必要とすることが多いために、コスト高となっていた。

従って、この発明の目的は、厚鋼板等の鋼材の上面および側面に存在する欠陥を一台の装置で、しかも、特に、側面に存在する欠陥を楽な姿勢で短時間に確実に検査することができる、鋼材の非破壊検査方法および装置を提供することにある。

この発明は、上述の目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とするものである。

請求項１記載の発明は、被検査鋼材面上を移動可能な台車にリンク機構を介して探傷プローブを取り付け、前記鋼材の上面検査時には、前記リンク機構により前記探傷プローブを前記鋼材の上面に密着させ、そして、前記鋼材の側面検査時には、前記リンク機構により前記探傷プローブを前記鋼材の側面に密着させ、前記台車を移動させながら前記鋼材面に存在する欠陥を検査することに特徴を有するものである。

請求項２記載の発明は、被検査鋼材面上を移動可能な台車と、前記台車に取り付けられた探傷プローブと、前記探傷プローブを前記台車に取り付けるためのリンク機構とを備え、前記リンク機構は、前記探傷プローブを前記鋼材の上面または側面に密着させることに特徴を有するものである。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、リンク機構は、台車の垂直側面にこれと直角に固定された第１水平アームと、前記第１水平アームに昇降可能に取り付けられた第１垂直アームと、前記第１垂直アームの下端に昇降可能且つ前記台車側に回転可能に取り付けられた第２垂直アームと、前記第２垂直アームの下端に取り付けられたプローブ取付け部材とを備えていることに特徴を有するものである。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、鋼材の側面検査時に使用する側面倣い機構を有し、前記側面倣い機構は、第１垂直アームと台車との間の第１水平アームに、第１水平アームに対して直角に取り付けられた第２水平アームと、前記第２水平アームの端部に昇降可能に取り付けられた第３垂直アームと、前記第３垂直アームの前記台車側側面に取り付けられた、被検査鋼材の側面を走行するローラーとを備えていることに特徴を有するものである。

請求項５記載の発明は、請求項２から４の何れか１つに記載の発明において、探傷プローブは、複数個の超音波探触子と、前記超音波探触子と被検査鋼材面との間に探傷水を供給する探傷水供給手段と、シャッターと、ワイパーとを備え、前記シャッターは、前記鋼材の側面検査時に、前記探傷プローブの探傷面の内、前記側面に密着する部分以外の部分を覆い、前記ワイパーは、鋼材の端部をその上下から挟んで、前記探傷水の前記側面からの漏水を防止することに特徴を有するものである。

請求項６記載の発明は、請求項２から５の何れか１つに記載の発明において、台車は、前、後輪を備え、前記前、後輪の内の少なくとも一方は、探傷プローブによる鋼材の側面検査時に、探傷プローブが前記側面に押し付けられるように、その向きが可変になっていることに特徴を有するものである。

請求項７記載の発明は、請求項２から６の何れか１つに記載の発明において、台車は、操作者の手押しにより移動することに特徴を有するものである。

請求項８記載の発明は、請求項２から７の何れか１つに記載の発明において、台車は、探傷モニターおよび警報手段を備え、欠陥が検出された場合には、前記警報手段により警報が発せられると共に、前記探傷モニターにより複数個の超音波探触子の内、欠陥を検出した超音波探触子を特定することができることに特徴を有するものである。

請求項９記載の発明は、請求項２から８の何れか１つに記載の発明において、台車は、自動的に移動することに特徴を有するものである。

この発明によれば、厚鋼板等の鋼材の上面および側面に存在する欠陥を一台の装置で、しかも、特に、側面に存在する欠陥を楽な姿勢で短時間に確実に検査することができる。

この発明の非破壊検査装置の一実施態様を、被検査鋼材として厚鋼板を例にあげ、図面を参照しながら説明する。以下、厚鋼板を単に鋼板という。なお、被検査鋼材は、鋼板以外に、型鋼、各パイプ等であっても良い。

図１は、この発明の非破壊検査装置を示す概略斜視図、図２は、この発明の非破壊検査装置を示す概略側面図、図３は、この発明の非破壊検査装置を示す概略正面図、図４は、リンク機構に取り付けられた鋼板上面検査時の探傷プローブを示す部分斜視図、図５は、リンク機構に取り付けられた鋼板側面検査時の探傷プローブを示す部分正面部、図６は、リンク機構に取り付けられた鋼板側面検査時の探傷プローブを示す部分側面部、図７は、鋼板側面に当てがわれた探傷プローブを示す拡大正面図、図８は、探傷プローブを示す平面図、図９は、探傷プローブを示す概略部分断面図である。

図１から図９において、１は、一対の前輪２および一対の後輪３が取り付けられた台車である。台車１は、手押しハンドル４を有し、検査者は、立ったまま手押しハンドル４を押して鋼板５の上面上を移動可能である。後輪３は、鋼板側面検査時に後述する探傷プローブが鋼板側面に密着するように、その向きを第１回転ハンドル６により調整できるようになっている。前輪２または前、後輪２、３の向きを変えるようにしても良い。なお、予め設定されたパターンに従って、あるいは、鋼板５の端部を自動検知する等して、自動的に台車１を移動させても良い。

７は、後述するリンク機構を介して台車１の側面に取り付けられた探傷プローブである。探傷プローブ７は、図８に示すように、ケーシング３６内に複数本の固定ねじ１１により千鳥状に固定された複数個（この例では１６個）の超音波探触子８と、各超音波探触子８と鋼板５面との間に探傷水を供給する探傷水供給手段とを備えている。なお、超音波探触子８と鋼板５面との距離は、例えば、０．５ｍｍに設定する。探傷水供給手段は、探傷水供給管９と探傷水供給管９からの探傷水の管路１０とからなっていて、検査に際して探傷水が各超音波探触子８と鋼板５との間に供給されるようになっている。探傷水供給手段への探傷水の供給は、台車１の外部から行えるようになっている。図９に示すように、超音波探触子８から送信された超音波は、探傷水中を通過後に鋼板５内を伝播し、超音波探触子８に受信される。なお、探傷プローブ７は、渦流探傷用コイル等であっても良い。

なお、図７に示すように、鋼板５の側面を検査する場合には、不必要な超音波探触子８をシャッター１２により覆い、且つ、探傷水が流れ落ちないように、ゴム製ワイパー１３により鋼板５の端面をその上下から挟む。

１４は、探傷プローブ７を鋼板５の上面あるいは側面に密着させるためのリンク機構である。リンク機構１４は、台車１の側面に固定されたレール１５と、レール１５に移動可能に取り付けられた垂直な基台１６と、基台１６の外側面に直角に固定された第１水平アーム１７と、第１水平アーム１７の先端に第２回転ハンドル１８によって昇降可能に取り付けられた第１垂直アーム１９と、第１垂直アーム１９の下端に昇降可能且つ台車１側に回転可能に取り付けられた第２垂直アーム２０と、第２垂直アーム２０の下端に取り付けられたプローブ取付け部材２１とから構成されている。探傷プローブ７は、プローブ取付け部材２１の下端に、鋼板５面の凹凸に追従して密着するように複数本（この例では４本）の圧縮スプリング２２を介して取り付けられている。

基台１６は、第１レバー２３によってレール１５の適宜位置に固定可能である。第１垂直アーム１９は、適宜高さ位置で第２レバー２４により固定可能である。第２垂直アーム２０は、第３レバー２５を緩めることにより台車１側に回転可能であり、第２垂直アーム２０を直角に回転させて、探傷プローブ７を鋼板５の側面に密着させた後、第４レバー２６により固定できるようになっている。

３５は、鋼板５の側面検査時に使用する側面倣い機構である。側面倣い機構３５は、第１垂直アーム１９と基台１６との間の第１水平アーム１７に、第１水平アーム１７に対して直角に取り付けられた第２水平アーム２７と、第２水平アーム２７の両端に昇降可能に取り付けられた一対の第３垂直アーム２９と、各第３垂直アーム２９の台車１側の側面に取り付けられた、鋼板５の側面を走行するローラー３０とを備えている。第２水平アーム２７は、第１水平アーム１７の適宜位置に第５レバー２８により固定可能である。各ローラー３０は、第６レバー３１により所定高さ位置に固定可能である。

３２は、台車１上に設けられた超音波探傷用アンプ等の付帯設備の収容箱、３３は、探傷モニター、３４は、欠陥が発見されたときに警報が発せられる警報手段としてのブザーである。

以上のように構成されている、この発明の非破壊検査装置による鋼板の検査方法について説明する。

床面近くに水平に載置された鋼板５上に台車１を乗せる。鋼板上面を検査する場合には、第２回転ハンドル１８を回して探傷プローブ７をこれが鋼板上面に密着するまで下降させ、その位置で第２レバー２４により探傷プローブ７を固定する。そして、検査者は、台車１を手で押して探傷プローブ７を縦横に移動させる。欠陥が発見された場合には、ブザー３４が鳴ると共に、探傷モニター３３に探傷結果が表示され、複数個の超音波探触子８の内、欠陥を検出した超音波探触子を特定することができる。このようにして欠陥が発見されたら、欠陥の場所をマーキングしておき、後で手入れをする。

鋼板５の側面を検査する場合には、第２回転ハンドル１８を回して探傷プローブ７を上昇させた後、第３レバー２５を緩めて探傷プローブ７を第２垂直アーム２０と共に台車１側に直角に回転させ、鋼板５の側面に密着させる。そして、第４レバー２４により固定する。次に、側面倣い機構３５のローラー３０が鋼板５の側面に密着するように、第２水平アーム２７および一対の第３垂直アーム２９の位置を調整し、これらのアーム２７、２９を第５レバー２８、第６レバー３１により固定する。

また、第１回転ハンドル６により台車１の後輪３の向きを台車１が鋼板側面から遠ざかる向きに変える。これにより、探傷プローブ７は、鋼板側面に密着する。さらに、探傷プローブ７の内、鋼板側面に密着させず不必要な超音波探触子８は、シャッター１２により覆い、且つ、探傷水が流れ落ちないように、ゴム製ワイパー１３により鋼板５の端面をその上下から挟む。これにより、鋼板側面の検査も鋼板上面と同様に検査が行える。

このようにして、側面検査の準備が完了したら、検査者は、台車１を手で押しながら鋼板側面に沿って移動させて、鋼板側面を検査する。欠陥が発見された場合には、ブザー３４が鳴ると共に、探傷モニター３３に探傷画像が表示され、複数個の超音波探触子８の内、欠陥を検出した超音波探触子を特定することができる。このようにして欠陥が発見されたら、欠陥の場所をマーキングしておき、後で手入れをする。

以上のように、この発明の非破壊検査装置により、鋼板の上面および側面に存在する欠陥を一台の装置で検査することができる。しかも、特に、鋼板側面に存在する欠陥を、しゃがんだ無理な姿勢をとることなく短時間に確実に検査することができる。

この発明の非破壊検査装置を示す概略斜視図である。 この発明の非破壊検査装置を示す概略側面図である。 この発明の非破壊検査装置を示す概略正面図である。 リンク機構に取り付けられた鋼板上面検査時の探傷プローブを示す部分斜視図である。 リンク機構に取り付けられた鋼板側面検査時の探傷プローブを示す部分正面部である。 リンク機構に取り付けられた鋼板側面検査時の探傷プローブを示す部分側面部である。 鋼板側面に当てがわれた探傷プローブを示す拡大正面図である。 探傷プローブを示す平面図である。 探傷プローブを示す概略部分断面図である。

符号の説明

１：台車
２：前輪
３：後輪
４：手押しハンドル
５：鋼板
６：第１回転ハンドル
７：探傷プローブ
８：超音波探触子
９：探傷水供給管
１０：管路
１１：探触子固定ねじ
１２：シャッター
１３：ワイパー
１４：リンク機構
１５：レール
１６：基台
１７：第１水平アーム
１８：第２回転ハンドル
１９：第１垂直アーム
２０：第２垂直アーム
２１：プローブ取付け部材
２２：スプリング
２３：第１レバー
２４：第２レバー
２５：第３レバー
２６：第４レバー
２７：第２水平アーム
２８：第５レバー
２９：第３垂直アーム
３０：ローラー
３１：第６レバー
３２：収納箱
３３：探傷モニター
３４：ブザー
３５：側面倣い機構
３６：ケーシング

Claims (9)

1. 被検査鋼材面上を移動可能な台車にリンク機構を介して探傷プローブを取り付け、前記鋼材の上面検査時には、前記リンク機構により前記探傷プローブを前記鋼材の上面に密着させ、そして、前記鋼材の側面検査時には、前記リンク機構により前記探傷プローブを前記鋼材の側面に密着させ、前記台車を移動させながら前記鋼材面に存在する欠陥を検査することを特徴とする、鋼材の非破壊検査方法。
2. 被検査鋼材面上を移動可能な台車と、前記台車に取り付けられた探傷プローブと、前記探傷プローブを前記台車に取り付けるためのリンク機構とを備え、前記リンク機構は、前記探傷プローブを前記鋼材の上面または側面に密着させることを特徴とする、鋼材の非破壊検査装置。
3. 前記リンク機構は、前記台車の垂直側面にこれと直角に固定された第１水平アームと、前記第１水平アームに昇降可能に取り付けられた第１垂直アームと、前記第１垂直アームの下端に昇降可能且つ前記台車側に回転可能に取り付けられた第２垂直アームと、前記第２垂直アームの下端に取り付けられたプローブ取付け部材とを備えていることを特徴とする、請求項２記載の、鋼材の非破壊検査装置。
4. 前記鋼材の側面検査時に使用する側面倣い機構を有し、前記側面倣い機構は、前記第１垂直アームと前記台車との間の前記第１水平アームに、前記第１水平アームに対して直角に取り付けられた第２水平アームと、前記第２水平アームの端部に昇降可能に取り付けられた第３垂直アームと、前記第３垂直アームの前記台車側側面に取り付けられた、前記鋼材の側面を走行するローラーとを備えていることを特徴とする、請求項３記載の、鋼材の非破壊検査装置。
5. 前記探傷プローブは、複数個の超音波探触子と、前記超音波探触子と前記鋼材面との間に探傷水を供給する探傷水供給手段と、シャッターと、ワイパーとを備え、前記シャッターは、前記鋼材の側面検査時に、前記探傷プローブの探傷面の内、前記側面に密着する部分以外の部分を覆い、前記ワイパーは、前記鋼材の端部をその上下から挟んで、前記探傷水の前記側面からの漏水を防止することを特徴とする、請求項２から４の何れか１つに記載の、鋼材の非破壊検査装置。
6. 前記台車は、前、後輪を備え、前記前、後輪の内の少なくとも一方は、前記探傷プローブによる前記鋼材の側面検査時に、前記探傷プローブが前記側面に押し付けられるように、その向きが可変になっていることを特徴とする、請求項２から５の何れか１つに記載の、鋼材の非破壊検査装置。
7. 前記台車は、操作者の手押しにより移動することを特徴とする、
   請求項２から６の何れか１つに記載の、鋼材の非破壊検査装置。
8. 前記台車は、探傷モニターおよび警報手段を備え、欠陥が検出された場合には、前記警報手段により警報が発せられると共に、前記探傷モニターにより複数個の前記超音波探触子の内、欠陥を検出した超音波探触子を特定することができることを特徴とする、請求項２から７の何れか１つに記載の、鋼材の非破壊検査装置。
9. 前記台車は、自動的に移動することを特徴とする、請求項２から８の何れか１つに記載の、鋼材の非破壊検査装置。

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