JP2008100266A - Inspection apparatus for defective brazing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配管のろう付け接合部のろう付け不良を超音波を利用して検査するろう付け不良検査装置に関する。 The present invention relates to a brazing defect inspection apparatus that inspects a brazing defect of a brazed joint portion of piping using ultrasonic waves.
冷凍機等の冷媒配管はろう付けによって接合する場合がある。その接合部にろう付け不良が発生すると、冷媒漏れを起こすおそれがある。上記の冷媒配管のろう付け接合部の検査方法としては、ろう付け接合部を切断し、ろう材の状態を目視検査する破壊検査方法が一般的である。
また、ろう付けによる接合ではなく、接合部にOリング部材を介装して接合された配管については、そのOリングが接合部にしっかり介装されているか否かを超音波を利用して検査する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この検査方法では、Oリング部材を介装した位置の外側から超音波を照射し、その反射波の強度によって、Oリング部材が正常に介装されているか否かの評価を行っている。
Also, for pipes that are joined by joining an O-ring member to the joint instead of joining by brazing, whether or not the O-ring is firmly interposed in the joint is inspected using ultrasonic waves. There is a known method (see, for example, Patent Document 1). In this inspection method, ultrasonic waves are irradiated from the outside of the position where the O-ring member is interposed, and whether or not the O-ring member is normally inserted is evaluated based on the intensity of the reflected wave.
しかしながら、従来の構成において、上記破壊検査方法によって冷媒配管のろう付け接合部を検査する場合、ろう付け接合部を物理的に切断する必要があるため、検査に時間がかかるという問題がある。
また、超音波によってOリング接合部を検査する方法と同様の方法によって、ろう付け接合部を検査した場合は、接合部に満遍なくろう材がいき渡っているか否かを検査できず、信頼性ある検査結果を得ることができない。
また、冷凍機等の冷媒配管は、それをろう付け接合して冷凍機として完成させた後に、ろう付け不良検査を行う必要があるが、一般に、ろう付け接合した冷媒配管は狭隘な部位に位置し、大型の検査器具を利用できないという問題がある。
However, in the conventional configuration, when the brazed joint portion of the refrigerant pipe is inspected by the above destructive inspection method, it is necessary to physically cut the brazed joint portion, which causes a problem that the inspection takes time.
In addition, when a brazed joint is inspected by a method similar to the method of inspecting an O-ring joint by ultrasonic waves, it cannot be inspected whether or not the brazing material is spread over the joint, and is reliable. The test result cannot be obtained.
Also, refrigerant pipes for refrigerators, etc. must be brazed and joined to complete the refrigerator, and then a brazing defect inspection must be performed. Generally, however, the brazed joint refrigerant pipe is located in a narrow area. However, there is a problem that a large inspection instrument cannot be used.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、配管のろう付け接合部を検査する際、短時間で、信頼性の高い検査結果を得ることができるろう付け不良検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a brazing defect inspection apparatus capable of obtaining a highly reliable inspection result in a short time when inspecting a brazed joint portion of a pipe. For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明は、一方の配管の端部を拡管し、この拡管した端部の内周に他方の配管の端部を挿入し、両配管の各端部をろう付けにより接合したろう付け接合部におけるろう付け不良を検査するろう付け不良検査装置において、前記ろう付け接合部の外周を少なくとも一周回移動可能な検査部を備え、この検査部が前記ろう付け接合部の軸方向に多列に配列されて、前記配管の外側に接触し超音波を送受信しながらろう付け不良を検査する複数のプローブを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention expands the end of one pipe, inserts the end of the other pipe into the inner periphery of the expanded end, and brazes the ends of both pipes. In the brazing defect inspection apparatus for inspecting a brazing defect in the brazed joint joined by the step, an inspection part capable of moving at least once around the outer periphery of the brazed joint is provided. A plurality of probes arranged in multiple rows in the axial direction and inspecting for brazing defects while contacting the outside of the pipe and transmitting and receiving ultrasonic waves are provided.
この発明によれば、配管のろう付け接合部を超音波によって検査するため、検査にかかる時間を削減することが可能であり、さらに、配管の周方向及び軸方向の複数箇所において超音波検査を自動で行うため、信頼性の高い検査結果を得ることが出来る。 According to this invention, since the brazed joint portion of the pipe is inspected by ultrasonic waves, it is possible to reduce the time required for the inspection, and furthermore, ultrasonic inspection is performed at a plurality of locations in the circumferential direction and the axial direction of the pipe. Since it is performed automatically, a highly reliable test result can be obtained.
また、本発明は、上記発明において、前記検査部が、前記ろう付け接合部の外周を自走可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記検査部が、駆動モータと、前記駆動モータのシャフトの両端に取り付けられ、ろう付け接合部の外周を転動可能なガイド車輪と、前記シャフトに取り付けられ、複数のプローブを支持するプローブ取付部とを備え、前記シャフトと前記配管との間を着脱自在な取付バンドで連結することにより、前記検査部をろう付け接合部に取り付け可能に構成したことを特徴とする。
Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the inspection part is configured to be capable of self-propelling on the outer periphery of the brazed joint part.
Further, the present invention is the above invention, wherein the inspection section is attached to a drive motor, guide wheels attached to both ends of the shaft of the drive motor, and capable of rolling on the outer periphery of the brazed joint, and the shaft. A probe mounting portion that supports a plurality of probes, and the shaft and the pipe are connected by a detachable mounting band so that the inspection portion can be attached to the brazed joint portion. Features.
この発明によれば、ろう付け不良検査装置が取付バンドによって配管に連結され、検査の際は自走するため、冷媒配管の接合部等の狭隘な部位も容易にろう付け不良検査を行うことができる。 According to the present invention, the brazing defect inspection device is connected to the pipe by the mounting band and is self-propelled during the inspection. Therefore, it is possible to easily perform the brazing defect inspection even in a narrow part such as a joint portion of the refrigerant pipe. it can.
本発明によれば、配管のろう付け接合部を超音波によって検査するため、検査にかかる費用と時間を削減することが可能であり、さらに、配管の周方向及び軸方向の複数箇所において超音波検査を自動で行うため、信頼性の高い検査結果を得ることが出来る。 According to the present invention, since the brazed joint portion of the pipe is inspected by ultrasonic waves, it is possible to reduce the cost and time required for the inspection, and in addition, ultrasonic waves at a plurality of locations in the circumferential direction and the axial direction of the pipe. Since the inspection is performed automatically, a highly reliable inspection result can be obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、冷凍機1の冷媒回路を示す概略図である。この図に示すように、冷凍機1は、吸入した低温低圧の気体の冷媒を高温高圧の気体にする圧縮機2と、導入された冷媒を液化する凝縮器3と、受液器4と、吸入した液体の冷媒を減圧し、低温低圧の液体にする膨張弁5と、吸入した液体の冷媒を所定の温度で蒸発する蒸発器6と、吸入した冷媒を気体と液体に分離し、気体のみを吐出するアキュムレータ7とを備えており、これらの装置が銅製の冷媒配管8を介して順次連結され冷凍サイクルを形成している。この冷凍機1には冷媒が加圧封入されており、この冷媒は、冷凍サイクルをこの図中の破線矢印に示す方向に巡回している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a refrigerant circuit of the refrigerator 1. As shown in this figure, the refrigerator 1 includes a
上記冷媒配管8は、ろう付けによって接合されることにより、上記各装置を連結している。図2は、ろう付けによって接合された箇所(以下、「ろう付け接合部」という)のうち、ひとつのろう付け接合部9の断面図である。この図に示すように、ろう付け接合部9においては、一方の冷媒配管8Bの端部が拡管され、他方の冷媒配管8Aの端部が冷媒配管8Bの拡管した部分に挿入されており、これらの冷媒配管8A、8Bの境界面の全面がろう材10によってろう付けされている。
The said refrigerant |
図3は、本実施形態に係るろう付け不良検査装置50(以下単に「検査装置50」という。)を示す図である。この検査装置50は、ろう付け接合部9において、冷媒配管8A、8Bの境界面の全面にろう材10が満遍なく行き渡っていることを検査する装置であり、ろう材10に空洞が存在する場合やろう材10が境界面の全面に行き渡っていない場合、これらを検知する。
FIG. 3 is a diagram showing a brazing defect inspection apparatus 50 (hereinafter simply referred to as “
検査装置50は、駆動モータ51と、この駆動モータ51の回転駆動力を伝えるシャフト52と、上記シャフト52の両端に取り付けられたゴム製のガイド車輪53A、53Bとを有しており、駆動モータ51の回転に応じてガイド車輪53A、53Bが回転するように構成されている。
The
上記駆動モータ51には、ケーブル54を介してパーソナルコンピュータ等の制御装置55が接続されており、駆動モータ51と制御装置55の間で、制御信号等の各種信号が送受信可能な構成となっており、制御装置55は、ケーブル54を介して走行制御信号を駆動モータ51に送信することにより、駆動モータ51の回転数を調整することができる。なお、上記制御装置55は、記憶部や表示部等の一般的なパーソナルコンピュータが備えている構成要素を備えている。
A
上記シャフト52の軸上には、プローブ取付部56が取り付けられている。このプローブ取付部56には、超音波を送信しその反射波を検出するプローブ57A、57B、57Cが取り付けられている。上記プローブ57A、57B、57Cには、ケーブル58A、58B、58Cを介して超音波信号処理装置59が接続されており、プローブ57A、57B、57Cと超音波信号処理装置59との間で超音波信号が送受信可能な構成となっている。
また、この超音波信号処理装置59には、ケーブル60を介して制御装置55が接続されており、超音波信号処理装置59と制御装置55の間で各種信号が送受信可能な構成となっている。
A
In addition, a
シャフト52と冷媒配管8との間にゴム製の一対の取付バンド61、61が巻き回されており、この取付バンド61、61の締め付けによりガイド車輪53A、53Bが冷媒配管8の外周部に押圧されることによって、検査装置50が冷媒配管8に取り付けられている。検査装置50は、駆動モータ51によってガイド車輪53A、53Bが回転すると、取付バンド61、61によって冷媒配管8中心に向かって締め付けられて冷媒配管8軸方向の所定の位置を維持したまま、冷媒配管8周方向に向かって走行する構成となっている。また、プローブ57A、57B、57Cの先端は、冷媒配管8Bの外周部に軽く接触しており、検査装置50が冷媒配管8の周方向に走行する際、プローブ57A、57B、57Cの先端は冷媒配管8Bに接触したまま走行する。
A pair of
次にこの検査装置50の検査時の動作について図3を用いて説明する。
ろう付け接合部9の検査に際し、事前に、ろう付け接合部9の冷媒配管8の径の大きさや材質等の情報を制御装置55の記憶部に記憶させ、データベース化する。このデータベース化された情報は、制御装置55が駆動モータ51を制御する際や、制御装置55が超音波信号処理装置59を介して超音波の信号を送受信する際に利用される。
Next, the operation of the
When inspecting the brazed
制御装置55に対し検査を開始する旨の操作をすると、制御装置55は、駆動モータ51に走行制御信号を送信して駆動モータ51を回転駆動させる。これに応じてシャフト52とこのシャフト52に取り付けられたガイド車輪53A、53Bが回転し、検査装置50が冷媒配管8周方向に走行する。検査装置50の走行中、プローブ57A、57B、57Cの先端は、冷媒配管8Bの外周部に軽く接した状態を維持する。
なお、制御装置55は、上記データベースの情報を基に、検査装置50の走行速度を制御する。
When an operation for starting the inspection is performed on the
The
検査装置50の走行中、超音波信号処理装置59は、制御装置55の制御の下、プローブ57A、57B、57Cを介して冷媒配管8の中心方向に向かって、超音波を送信する。上記送信した超音波が図3に示す境界S1、S2、S3にて反射すると、プローブ57A、57B、57Cは、その反射してきた超音波(以下、「反射超音波」という)を検出し、その超音波信号を超音波信号処理装置59に送信する。超音波信号処理装置59は、この反射超音波の信号を、ケーブル60を介して制御装置55に送信する。
While the
制御装置55は、上記反射超音波に関する情報の信号を超音波信号処理装置59から受信すると、信号を解析し、伝播時間(超音波を送信してから受信するまでにかかった時間)と超音波の音波の強さに関するグラフをその表示部に表示する。
When the
ここで、上記制御装置55の表示部に表示されるグラフについて図4〜図7を用いて詳述する。
図4は、ろう付け接合部9を走行中の検査装置50を拡大した図である。ここでは、ろう付け接合部9において、冷媒配管8A、8Bの境界面の全面にろう材10が満遍なく行き渡っている状態(以下、「正常状態」という。)である。
Here, the graph displayed on the display part of the said
FIG. 4 is an enlarged view of the
図5Aは、図4のプローブ57Aが超音波を送信した後に、検知した反射超音波の伝播時間と超音波の音波の強さについて、横軸に伝播時間、縦軸に音波の強さをとり、グラフ化したものである。同様に、図5Bは、プローブ57Bが検知した反射超音波に係るグラフであり、図5Cは、プローブ57Cが検知した反射超音波に係るグラフである。なお、上記制御装置55の表示部には、これら3つのグラフが同時に表示され、反射超音波の状況によって、適宜、グラフが変化している。
FIG. 5A shows the propagation time of the reflected ultrasonic wave and the intensity of the ultrasonic wave detected after the
図4のプローブ57Aから送信された超音波は、プローブ57Aと冷媒配管8Bの境界S1において、反射超音波WA1と、冷媒配管8Bを伝播する超音波WA2に分かれる。図5Aの波形SA1は、上記反射超音波WA1の波形である。超音波WA2は、冷媒配管8Bを伝播し、冷媒配管8Bとろう材10の境界S2において、反射超音波WA3と、ろう材10を伝播する超音波WA4に分かれる。図5Aの波形SA2は、上記反射超音波WA3の波形である。超音波WA4は、ろう材10を伝播し、ろう材10と冷媒配管8Aの境界S3において、反射超音波WA5と、冷媒配管8Aを伝播する超音波WA6に分かれる。図5Aの波形SA3は、上記反射超音波WA5の波形である。
このように、正常状態においては、反射超音波の波形は、図5Aのような波形となる。したがって、図5B及び図5Cについても、検査対象のろう材10の状態が図5Aと同様正常状態であるため、反射超音波の波形も図5Aと同一となる。
The ultrasonic wave transmitted from the
Thus, in the normal state, the waveform of the reflected ultrasonic wave is as shown in FIG. 5A. Therefore, also in FIGS. 5B and 5C, the state of the
図6は、ろう付け接合部9を走行中の検査装置50を拡大した図である。ここでは、ろう付け接合部9において、ろう材10に空洞63が生じており、さらに、冷媒配管8Aと冷媒配管8Bの境界面の冷媒配管8B側にろう材10が行き渡っていない部分(空洞64)が存在している。
FIG. 6 is an enlarged view of the
図7Aは、図6のプローブ57Aが検出した反射超音波に係るグラフである。ここで、プローブ57Aの検査対象のろう材10は、正常状態のため、図7Aは図5Aと同一の波形となっている。
図7Bは、図6のプローブ57Bが検出した反射超音波に係るグラフである。プローブ57Bから送信された超音波は、プローブ57Bと冷媒配管8Bの境界S1において、反射超音波NB1と、冷媒配管8Bを伝播する超音波NB2に分かれる。図7Bの波形TB1は、上記反射超音波NB1の波形である。超音波NB2は、冷媒配管8Bを伝播し、冷媒配管8Bとろう材10の境界S2において、反射超音波NB3と、ろう材10を伝播する超音波NB4に分かれる。図7Bの波形TB2は、上記反射超音波NB3の波形である。超音波NB4は、ろう材10を伝播し、さらに空洞63を通過し、空洞63とろう材10の境界S4において、反射超音波NB5と、ろう材10を伝播する超音波NB6に分かれる。図7Bの波形TB4は、上記反射超音波NB5の波形である。超音波NB6は、ろう材10を伝播し、ろう材10と冷媒配管8Aの境界S3において、反射超音波NB7と、冷媒配管8Aを伝播する超音波NB8に分かれる。図7Bの波形TB3は、上記反射超音波NB7の波形である。
FIG. 7A is a graph relating to the reflected ultrasound detected by the
FIG. 7B is a graph relating to the reflected ultrasonic waves detected by the
また、図7Cは、図6のプローブ57Cが検出した反射超音波に係るグラフである。プローブ57Cから送信された超音波は、プローブ57Cと冷媒配管8Bの境界S1において、反射超音波NC1と、冷媒配管8Bを伝播する超音波NC2に分かれる。図7Cの波形TC1は、上記反射超音波NC1の波形である。超音波NC2は、冷媒配管8Bを伝播し、さらに空洞64を通過し、空洞64と冷媒配管8Aの境界S3において、反射超音波NC3と、冷媒配管8Aを伝播する超音波NC4に分かれる。図7Cの波形TC2は、上記反射超音波NC3の波形である。
FIG. 7C is a graph relating to the reflected ultrasound detected by the
このように、ろう材10の状態が正常状態の時と、正常状態ではない場合(ろう材10に空洞が生じていたり、冷媒配管8Aと冷媒配管8Bの境界面にろう材10が行き渡っていない箇所が存在する場合)では、各プローブが送信した超音波の反射超音波に関する波形に相違が存在する。したがって、制御装置55の表示部に表示されたグらフの波形を参照することにより、ろう材10の状態が正常状態か否かを判別することができる。
Thus, when the state of the
制御装置55は、データベースに格納された情報を基に、検査装置50を冷媒配管8Bの周方向に1周走行させる。制御装置55は、検査装置50を1周させる間、上述のグラフを絶えず表示するため、ろう付け接合部9周方向全域について、ろう材10の状態を検査することができる。
Based on the information stored in the database, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、ろう付け接合部9を検査する際、ろう付け接合部9を物理的に切断することなく、超音波によって検査するため、検査にかかる時間を削減することができる。 As described above, according to the present embodiment, when inspecting the brazed joint 9, since the inspection is performed by ultrasonic waves without physically cutting the brazed joint 9, the time required for the inspection is reduced. Can be reduced.
また、本実施の形態によれば、プローブ57A、57B、57Cが、検査の際、冷媒配管8周方向の全域で超音波を送受信可能に構成されているため、検査装置50は、ろう付け接合部9の周方向全域におけるろう材10の状態を検査することができ、信頼性の高い検査結果を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、プローブ57A、57B、57Cが、ろう付け接合部9の軸方向全域に超音波を送受信可能に構成されているため、1回の検査でろう付け接合部9の軸方向及び周方向全域に渡って超音波検査を行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、制御装置55が、随時、プローブ57A、57B、57Cが受信した反射超音波を解析し、伝播時間と音波の強さの関係を示すグラフとして表示するため、容易に検査結果を取得することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、作業者等が制御装置55の表示部に表示されたグラフを見ることによって、ろう付け接合部9が正常状態か否かを判別していたが、これを制御装置55自体がデータを解析することによって判別し、正常状態ではないと判別された場合、アラーム等によって作業者に知らせる構成としてもよい。
In addition, embodiment mentioned above shows the one aspect | mode of this invention to the last, and a deformation | transformation and application are arbitrarily possible within the scope of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the operator or the like determines whether or not the brazed joint 9 is in a normal state by looking at the graph displayed on the display unit of the
また、例えば、上述した実施形態では、検査装置50は3つのプローブを有しているが、プローブの数は3つに限らず、ろう付け接合部9の大きさや実現したい検査精度に応じて適宜変更可能である。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
1 冷凍機
8、8A、8B 冷媒配管
9 ろう付け接合部
50 ろう付け不良検査装置
51 駆動モータ
52 シャフト
53A、53B ガイド車輪
55 制御装置
56 プローブ取付部
57A、57B、57C プローブ
59 超音波信号処理装置
61 取付バンド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記ろう付け接合部の外周を少なくとも一周回移動可能な検査部を備え、
この検査部が前記ろう付け接合部の軸方向に多列に配列されて、前記配管の外側に接触し超音波を送受信しながらろう付け不良を検査する複数のプローブを備えた
ことを特徴とするろう付け不良検査装置。 Expand the end of one pipe, insert the end of the other pipe into the inner periphery of the expanded end, and braze joints in which the ends of both pipes are joined by brazing. In the brazing defect inspection device to inspect,
An inspection part capable of moving at least once around the outer periphery of the brazed joint,
The inspection parts are arranged in multiple rows in the axial direction of the brazing joints, and have a plurality of probes that contact the outside of the piping and inspect for brazing defects while transmitting and receiving ultrasonic waves. Brazing defect inspection device.
ことを特徴とする請求項1に記載のろう付け不良検査装置。 The brazing defect inspection device according to claim 1, wherein the inspection unit is configured to be capable of self-running on an outer periphery of the brazed joint.
駆動モータと、
前記駆動モータのシャフトの両端に取り付けられ、ろう付け接合部の外周を転動可能なガイド車輪と、
前記シャフトに取り付けられ、複数のプローブを支持するプローブ取付部とを備え、
前記シャフトと前記配管との間を着脱自在な取付バンドで連結することにより、前記検査部をろう付け接合部に取り付け可能に構成した
ことを特徴とする請求項1または2に記載のろう付け不良検査装置。 The inspection unit is
A drive motor;
Guide wheels attached to both ends of the shaft of the drive motor and capable of rolling on the outer periphery of the brazed joint,
A probe attachment portion attached to the shaft and supporting a plurality of probes;
3. The brazing failure according to claim 1, wherein the inspection part can be attached to a brazed joint by connecting the shaft and the pipe with a detachable attachment band. 4. Inspection device.
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