JP2006250742A - ピンホール検出装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】被検査体Ｔ１〜Ｔ３の接合部分ｔ１、ｔ２のピンホールを検出するためのピンホール検出装置Ｐを、被検査体の内部或いは外部に配置される光センサー部材Ｐ１と、該光センサー部材Ｐ１に対向して配置される光源部材Ｐ２とにより構成したものである。
【効果】被検査体の接合部分のピンホールを検出するためのピンホール検出装置を、被検査体の内部或いは外部に配置される光センサー部材と、該光センサー部材に対向して配置される光源部材とにより構成したので、被検査体を、水や特殊なガスに晒すことにより、ピンホールを検出するようにした従来のピンホール検出装置のように、被検査体が腐食されたり、変質するようなことを、防止することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、金属の接合部分のピンホールを検出するためのピンホール検出装置に関するものである。

自動車産業等の種々の産業分野においては、金属製の管状部品が使用されており、管状部品は、板材を筒状に成型し、その後、軸線方向に延在する突き合わせ部分を溶接等することにより製造されたり、或いは、複数の筒体を、その端部同士を突き合わせて配置し、その後、周方向に延在する突き合わせ部分を溶接等することにより製造されている。

上述した溶接部分にピンホールがあってはならないので、従来より、溶接等の接合部分におけるピンホールの有無の検査が行われている。

従来、ピンホール検出装置としては、管状部品の両端開口部を蓋で密封するとともに、一方の蓋に送風管を取付けて、水槽中に浸漬し、その後、送風管より、管状部品内に圧縮空気等を送風して、管状部品から水中に生じる気泡の有無を目視して、ピンホールを確認するようにしたものが、一例として、特許文献１に開示されている。

特願平１−３２２３０７号公報

上記従来のピンホール検出装置においては、管状部品の両端部を蓋で密封し、水槽中に浸漬するという工程を有するとともに、管状部品内に圧縮空気等を送風した後、一定時間経過後に、気泡の発生の有無を目視するという時間と手間が掛かるという問題があった。

また、水槽中に浸漬した管状部品は、錆等を防止するために、速やかに付着水分を除去する必要があり、そのため、乾燥工程が設けられており、従って、工程の増加が必要となり、ひいては、ピンホール検出作業の作業時間が長くなったり、設備費用が増加するという問題があった。

本発明の目的は、上述した従来のピンホール検出装置が有する課題を解決することにある。

本発明は、上述した目的を達成するために、第１には、被検査体の接合部分のピンホールを検出するためのピンホール検出装置を、被検査体の内部或いは外部に配置される光センサー部材と、該光センサー部材に対向して配置される光源部材とにより構成したものであり、また、第２には、光センサー部材を構成する受光素子が受光した光を、制御部を介して、表示装置に表示するようにしたものである。

本発明は、上述した構成を有しているので、以下に記載する効果を奏することができる。

被検査体の接合部分のピンホールを検出するためのピンホール検出装置を、被検査体の内部或いは外部に配置される光センサー部材と、該光センサー部材に対向して配置される光源部材とにより構成したので、被検査体を、水や特殊なガスに晒すことにより、ピンホールを検出するようにした従来のピンホール検出装置のように、被検査体が腐食されたり、変質するようなことを、防止することができる。

光センサー部材を構成する受光素子が受光したピンホールを通過した光を、制御部を介して、表示装置に表示するようにしたので、目視により、ピンホールを確認するようにした従来のピンホール検出装置に比べ、正確に、且つ、迅速に、ピンホールを検出することができる。

以下に、本発明の実施例について、説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、実施例に限定されるものではない。

先ず最初に、図１〜図３を用いて、光センサー部材Ｐ１について説明する。

図１において、１は、受光面１ａに照射光を受けると、照射光の光信号を電気信号に変換して、電気信号を出力する受光素子であり、受光素子１は、一対のリード線１ｂを有している。２は、受光素子１を取り付けるための基板であり、基板２に穿設されたリード線挿通孔２ａに、受光素子１のリード線１ｂを挿通することにより、基板２に、適当数の受光素子１が配設されている。受光素子１のリード線１ｂには、接続線３の一端が接続されており、接続線３の他端は、コネクタ４の端子に接続されている。

５は、筐体であり、筐体５は、底部５ａと相対する短壁５ｂと相対する長壁５ｃとから構成されており、上部に開口部が形成されている。筐体５内の中程には、段部５ｄが形成されており、段部５ｄに、上述した受光素子１が配設された基板２を載置するとともに、ネジ等の適当な固着具を用いて、受光素子１が配設された基板２が、段部５ｄに取り付けられている。受光素子１のリード線１ｂに接続された接続線３は、一方の短壁５ｂに穿設された透孔５ｂ１に挿入された後、コネクタ４の端子に接続されることになる。また、筐体５の開口部は、アクリル板や硝子板等の透明な板材５ｅにより閉鎖されている。

上述した受光素子１、基板２、接続線３、コネクタ４及び筐体５により、光センサー部材Ｐ１が構成されている。

図４において、６は、天部６ａと相対する短壁６ｂと相対する長壁６ｃとから構成されている光源カバーであり、下方に開口部が形成されている。天部６ａには、一対の端子部材６ａ１が垂設されており、端子部材６ａ１間には、ハロゲンランプやキセノンランプ等の光源７が挟持されている。なお、８は、図示されていない電源と光源７とを接続する電源コードである。

上述した、光源カバー６、光源７及び電源コード８により、光源部材Ｐ２が形成されている。

図５において、Ｐ３は、制御部であり、制御部Ｐ３には、光センサー部材Ｐ１を構成するコネクタ４が接続されている。制御部Ｐ３は、光センサー部材Ｐ１を構成する受光素子１が、光源部材Ｐ２を構成する光源７からの光を受光した際に発せられる電流を、適宜、処理して、スクリーンやランプ等の適当な表示装置Ｐ４に、受光素子１が、光を受光したことを表示するように構成されている。

図５に示されているように、光センサー部材Ｐ１、光センサー部材Ｐ１に対向するように配置された光源部材Ｐ２、制御部Ｐ３及び表示装置Ｐ４により、ピンホール検出装置Ｐが構成されている。

次に、上述したピンホール検出装置Ｐによるピンホールの検出について、図６を用いて説明する。

Ｔ１は、ピンホール検出装置Ｐにより、ピンホールの有無が検出される溶接等の接合部分ｔ１を有する被検査体としての管状部品である。図６に示されている管状部品Ｔ１には、管状部品Ｔ１の軸線方向に延在する突き合わせ部分に溶接等による接合部分ｔ１が形成されている例が示されている。

管状部品Ｔ１内に、上述した光センサー部材Ｐ１を、管状部品Ｔ１の接合部分ｔ１の全長に亘たって、受光素子１が光を受光可能なように配置するとともに、管状部品Ｔ１の外側に、光センサー部材Ｐ１と対向するように、光源部材Ｐ２を配置する。この際、管状部品Ｔ１の接合部分ｔ１は、光源部材Ｐ２の光源７から発せられた光が、光センサー部材Ｐ１の受光素子１により検出可能な領域内に配置される。管状部品Ｔ１の接合部分ｔ１は、光源部材Ｐ２の光源７と光センサー部材Ｐ１の受光素子１とが、最も接近した領域に配置されることが好ましく、また、光センサー部材Ｐ１は、受光素子１が、管状部品Ｔ１の略中心に位置するように配置することが好ましい。その後、光源部材Ｐ２の光源７を発光させる。

管状部品Ｔ１の接合部分ｔ１に、ピンホールが存在する場合には、光源部材Ｐ２の光源７から発せられた光は、ピンホールを通して漏れて、光センサー部材Ｐ１の受光素子１に受光され、受光素子１からの電流が、制御部Ｐ３に入力されることになる。制御部Ｐ３に入力された光は、制御部Ｐ３により処理されて、表示装置Ｐ４に表示されて、管状部品Ｔ１の接合部分ｔ１に、ピンホールが存在することが検出されることになる。

また、ピンホール検出装置Ｐによる検出精度を上げるために、光センサー部材Ｐ１及び光源部材Ｐ２を、太陽光や蛍光灯等が遮断された暗箱等の暗い場所に設置することが好ましいが、受光素子１が、このような太陽光や蛍光灯等の通常の照明装置に影響されない受光素子１である場合には、光センサー部材Ｐ１及び光源部材Ｐ２を、暗箱等の暗い場所に設置する必要はない。

図７には、ローラーコンベヤ等の搬送装置Ｃ１により搬送されてくる管状部品Ｔ１の接合部分ｔ１のピンホールを検出する装置が示されている。

Ｒは、一例としての公知の２軸ロボット等の適当なロボットであり、ロボットＲの旋回腕ｒ１の先端には、上述した光センサー部材Ｐ１が取着されており、また、旋回腕ｒ１の他端は、シリンダーｒ２のピストンロッドｒ２ａの先端に取着されている。

搬送装置Ｃ１により搬送されてくる管状部品Ｔ１は、ストッパーＳ１により、所定の位置に停止される。この際、ストッパーＳ１により停止された管状部品Ｔ１の上方には、光源部材Ｐ２が位置するように構成されている。次いで、ロボットＲの旋回腕ｒ１を旋回させて、旋回腕ｒ１に取着されている光センサー部材Ｐ１を、管状部品Ｔ１の側方に配置し、次いで、シリンダーｒ２を作動させ、ピストンロッドｒ２ａを進出させて、図６に一点鎖線で示されているように、光センサー部材Ｐ１を、管状部品Ｔ１内に配置する。その後、上述したようにして、光源部材Ｐ２の光源７を発光させて、ピンホールの有無を検出する。

ピンホールの有無を検出後、ロボットＲのシリンダーｒ２を作動させ、ピストンロッドｒ２ａを後退させて、光センサー部材Ｐ１を、管状部品Ｔ１内から排出させ、次いで、旋回腕ｒ１を旋回させて、光センサー部材Ｐ１を、搬送装置Ｃ１による管状部品Ｔ１の搬送通路から退避させる。その後、ストッパーＳ１を退避させて、搬送装置Ｃ1 により、管状部品Ｔ１を所定の作業個所に搬送する。

次に、図８に示されているように、管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３との端部同士の当接部分に、円周方向の接合部分ｔ２が形成されている場合の接合部分ｔ２のピンホールの検出について説明する。

円周方向の接合部分ｔ２を介して接合された管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３とを、図９に示されているように、所定の間隔を置いて配置された回転駆動可能な一対のローラーＣ２間に、ローラーＣ２の軸線と管状部品Ｔ２及び管状部品Ｔ３の軸線が、略平行になるように載置する。

また、管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３内で、且つ、管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３との円周方向の接合部分ｔ２の下方に、上述した光センサー部材Ｐ１を配置する。その後、管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３との円周方向の接合部分ｔ２の上方に、光センサー部材Ｐ１と対向して、光源部材Ｐ２を配置する。次いで、光源部材Ｐ２の光源７を発光させるとともに、ローラーＣ２を回転駆動させて、管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３との円周方向の接合部分ｔ２を走査することにより、上述したと同様に、管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３との円周方向の接合部分ｔ２に存在するピンホールを検出する。

図８に示されている管状部品Ｔ２と管状部品Ｔ３との円周方向の接合部分ｔ２のピンホールを検出する場合には、管状部品Ｔ１の軸線方向に延在する接合部分ｔ１を検出する実施例と異なり、光センサー部材Ｐ１を構成する受光素子１は、１個或いは数個とすることができ、また、光源部材Ｐ２を構成する光源７を、受光素子１の個数に応じて、適宜、短くすることができる。

なお、上述した実施例においては、光センサー部材Ｐ１を、管状部品Ｔ１〜Ｔ３内に配置し、管状部品Ｔ１〜Ｔ３の外側で、且つ、光センサー部材Ｐ１に対向するように、光源部材Ｐ２を配置した例が示されているが、光源部材Ｐ２を、管状部品Ｔ１〜Ｔ３内に配置し、管状部品Ｔ１〜Ｔ３の外側で、且つ、光源部材Ｐ２に対向するように、光センサー部材Ｐ１を配置することもできる。

上述したように、光センサー部材Ｐ１と光源部材Ｐ２とにより、ピンホール検出装置Ｐを構成したので、従来のピンホール検出装置のように、管状部品Ｔ１〜Ｔ３の両端開口部を蓋で密封し、管状部品Ｔ１〜Ｔ３内に圧縮空気等を送風するような複雑な装置を必要としないので、ピンホール検出作業を、簡便に、且つ、迅速に行うことができる。

また、ピンホールを有無を、目視によらず、スクリーンやランプ等の適当な表示装置Ｐ４により確認することができるので、ピンホールの検出精度が向上する。

更に、光センサー部材Ｐ１と光源部材Ｐ２とにより、ピンホール検出装置Ｐを構成したので、管状部品Ｔ１〜Ｔ３を、水や特殊なガスに晒すようなことがないので、管状部品Ｔ１〜Ｔ３が腐食したり、変質するようなことを、防止することができ、従って、管状部品Ｔ１〜Ｔ３の材質に関係なく、本発明のピンホール検出装置Ｐにより、ピンホールを検出することができる。

図１に示されている実施例のように、複数の受光素子１のリード線１ｂが、それぞれ独立した接続線３を介して、制御部Ｐ３に接続されている場合には、ピンホールの検出により、特定の受光素子１に電流が流れたことを、公知のように特定するように制御部Ｐ３を構成することにより、、管状部品Ｔ１〜Ｔ３の接合部分ｔ１、ｔ２のピンホールの位置を特定することができる。

図１は、本発明のピンホール検出装置を構成する光センサー部材の概略斜視図である。 図２は、本発明のピンホール検出装置を構成する光センサー部材の垂直断面図である。 図３は、本発明のピンホール検出装置を構成する光センサー部材の概略斜視図である。 図４は、本発明のピンホール検出装置を構成する光源部材の概略斜視図である。 図５は、本発明のピンホール検出装置の全体構成を示す一部断面を含む正面図である。 図６は、管状部品が配置された状態の本発明のピンホール検出装置の一部断面を含む正面図である。 図７は、本発明のピンホール検出装置の具体的な実施態様を示す概略正面図である。 図８は、本発明のピンホール検出装置の対象となる別の管状部品の斜視図である。 図９は、図８に示されている管状部品のピンホールを検出するための本発明の別の実施例のピンホール検出装置の概略側面図である。

符号の説明

Ｐ・・・・・・・・・ピンホール検出装置
Ｐ１・・・・・・・・光センサー部材
Ｐ２・・・・・・・・光源部材
Ｐ３・・・・・・・・制御部
Ｐ４・・・・・・・・表示装置
１・・・・・・・・・受光素子
２・・・・・・・・・基板
４・・・・・・・・・コネクタ
５・・・・・・・・・筐体
６・・・・・・・・・光源カバー
７・・・・・・・・・光源

Claims (2)

1. 被検査体の内部或いは外部に配置される光センサー部材と、該光センサー部材に対向して配置される光源部材とを有することを特徴とするピンホール検出装置。
2. 前記光センサー部材を構成する受光素子が受光した光を、制御部を介して、表示装置に表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のピンホール検出装置。

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