JP2008122090A - Ultrasonic flaw detection method of rod material, and ultrasonic flaw detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロッド材の超音波探傷方法及び該方法に用いられる超音波探傷システムに関する。 The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method for a rod material and an ultrasonic flaw detection system used in the method.
ロッド材の超音波検査方法(超音波探傷方法)は、ロッド材の欠陥を検知する方法として広く知られており、例えば特許文献1は、軸受綱の超音波探傷法を開示している。この超音波探傷法によれば、検査対象の丸棒が水槽内のローラによって支持され、このローラをモータで駆動することで、丸棒が回転させられる。丸棒の近傍には、探触子が配置され、探触子は、丸棒に対して超音波を発信し、この超音波の反射成分を受信する。受信された信号は探傷器に入力され、探傷器は、欠陥としての介在物の大きさを検知してパソコンに出力する。一方、パソコンは、モータコントローラを介して、ローラの回転角及び丸棒の軸線方向での探触子の位置を制御し、これにより探触子と丸棒の位置関係が制御される。
従来技術の軸受綱の超音波探傷法では、ローラの回転中、丸棒とローラとの間ですべりが発生することがある。すべりが発生した場合、丸棒中の欠陥を検知したとしても、丸棒の周方向での欠陥の位置が正確に特定されない。
また、この探傷方法では、ローラが当接している丸棒の部位を検査しているとき、丸棒の直径と探触子のオフセット量に応じて、探触子がローラからのノイズを受信してしまい、介在物の存在を正確に検知できない。
In the conventional ultrasonic inspection method for the bearing steel, slip may occur between the round bar and the roller during rotation of the roller. When slipping occurs, even if a defect in the round bar is detected, the position of the defect in the circumferential direction of the round bar is not accurately specified.
Also, in this flaw detection method, when inspecting the part of the round bar that is in contact with the roller, the probe receives noise from the roller according to the diameter of the round bar and the offset amount of the probe. Therefore, the presence of inclusions cannot be accurately detected.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ロッド材中の欠陥の位置が正確に検知される超音波探傷方法、及び該方法に用いられる超音波探傷システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide an ultrasonic flaw detection method in which the position of a defect in a rod material is accurately detected, and an ultrasonic flaw detection used in the method. To provide a system.
本発明によれば、液槽内に配置された支持装置に、ロッド材を当該ロッド材の軸線を中心として回転可能に支持させる工程と、前記支持装置によって支持された前記ロッド材の一端をチャックで把持するとともに、前記ロッド材の外周面近傍に、前記ロッド材に向けて超音波を発信し且つ前記超音波の反射成分を受信するように作動可能な探触子を配置する工程と、前記チャックを回転させることにより前記ロッド材を回転させるとともに、前記チャックの回転に合わせて所定の移動タイミングで前記探触子を前記ロッド材の軸線方向に移動させ、この一方、前記チャックの回転に合わせて所定の作動タイミングで前記探触子を作動させる工程と前記探触子の各作動時に受信された前記反射成分に基づき前記ロッド材の欠陥を検知する工程とを備えることを特徴とするロッド材の超音波探傷方法が提供される(請求項1)。 According to the present invention, the supporting device disposed in the liquid tank supports the rod material rotatably around the axis of the rod material, and chucks one end of the rod material supported by the supporting device. And placing a probe operable to transmit an ultrasonic wave toward the rod material and receive a reflected component of the ultrasonic wave in the vicinity of the outer peripheral surface of the rod material, and The rod material is rotated by rotating the chuck, and the probe is moved in the axial direction of the rod material at a predetermined movement timing in accordance with the rotation of the chuck. A step of operating the probe at a predetermined operation timing, and a step of detecting a defect of the rod material based on the reflection component received at each operation of the probe; Ultrasonic flaw detection method of the moving member, characterized in that it comprises is provided (claim 1).
好ましくは、前記支持装置は、前記ロッド材の軸線に沿って配置される3つ以上のスタンドを有し、前記ロッド材の軸線方向でみて、前記スタンドのうち何れか一のスタンドの近傍にて前記探触子を作動させるのに先立ち、当該一のスタンドを前記ロッド材から離間させ、残りのスタンドによって前記ロッド材を支持させる(請求項2)。
好ましくは、前記支持手段は、更に、前記ロッド材の軸線に沿って配置される複数のピンチローラを更に有し、前記ロッド材の軸線方向でみて、前記ピンチローラのうち何れか一のピンチローラの近傍にて前記探触子を作動させるのに先立ち、当該一のピンチローラを前記ロッド材から離間させ、残りのピンチローラによって前記ロッド材の軸ずれを規制する(請求項3)。
Preferably, the support device includes three or more stands arranged along the axis of the rod material, and is near one of the stands as viewed in the axial direction of the rod material. Prior to operating the probe, the one stand is separated from the rod material, and the rod material is supported by the remaining stands (Claim 2).
Preferably, the support means further includes a plurality of pinch rollers arranged along an axis of the rod material, and when viewed in the axial direction of the rod material, one of the pinch rollers among the pinch rollers. Prior to operating the probe in the vicinity of, the one pinch roller is separated from the rod material, and the axial deviation of the rod material is regulated by the remaining pinch rollers.
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、液槽内に配置され、ロッド材を当該ロッド材の軸線を中心として回転可能に支持する支持装置と、前記支持装置によって支持された前記ロッド材の一端を把持するチャックと、前記ロッド材の外周面近傍に配置され、前記ロッド材に向けて超音波を発信し且つ前記超音波の反射成分を受信するように作動可能な探触子と、前記チャックを回転させることにより前記ロッド材を回転させる回転装置と、前記チャックの回転に対して所定のタイミングで前記探触子を前記ロッド材の軸線方向に移動させる移動装置と、前記ロッド材に対して相対的に複数の作動位置にて前記探触子を作動させるとともに、各作動位置での前記反射成分に基づいて前記ロッド材の欠陥を検知する検知装置とを備えることを特徴とするロッド材の超音波探傷システムが提供される(請求項4)。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the support device is disposed in the liquid tank and supports the rod material rotatably about the axis of the rod material, and is supported by the support device. A chuck for gripping one end of the rod material, and a probe disposed near the outer peripheral surface of the rod material and operable to transmit an ultrasonic wave toward the rod material and receive a reflected component of the ultrasonic wave A rotating device for rotating the rod material by rotating the chuck, a moving device for moving the probe in the axial direction of the rod material at a predetermined timing with respect to the rotation of the chuck, A detector that operates the probe at a plurality of operating positions relative to the rod material, and detects defects in the rod material based on the reflection component at each operating position. Ultrasonic testing system of the rod material is provided, characterized in that (claim 4).
本発明の請求項1のロッド材の超音波探傷方法では、チャックを回転させることでロッド材が回転させられるため、チャックの回転とロッド材の回転とが完全に同期する。従って、ロッド材の回転と探触子の作動タイミングとが設定からずれることはない。この結果として、この探傷方法によれば検知された欠陥のロッド材における位置が正確に把握される。 In the rod flaw ultrasonic inspection method according to the first aspect of the present invention, since the rod material is rotated by rotating the chuck, the rotation of the chuck and the rotation of the rod material are completely synchronized. Therefore, the rotation of the rod material and the operation timing of the probe do not deviate from the setting. As a result, according to this flaw detection method, the position of the detected defect in the rod material can be accurately grasped.
請求項2のロッド材の超音波探傷方法では、探触子の近傍のスタンドを離間させることで、超音波がスタンドで反射するのが防止され、反射成分へのノイズの重畳が防止される。この結果として、この探傷方法によればロッド材中の欠陥の存在が確実に検知される。
請求項3のロッド材の超音波探傷方法では、ピンチローラによってロッド材の軸ぶれが防止されるので、欠陥の位置がより正確に把握される。一方、探触子の近傍のピンチローラはロッド材から離間させられるので、ピンチローラによって探触子の移動が阻害されることはない。
In the ultrasonic inspection method for the rod material according to the second aspect, by separating the stand in the vicinity of the probe, the ultrasonic wave is prevented from being reflected by the stand, and the superimposition of noise on the reflection component is prevented. As a result, according to this flaw detection method, the presence of defects in the rod material is reliably detected.
According to the ultrasonic inspection method for the rod material of the third aspect, since the shaft material of the rod material is prevented by the pinch roller, the position of the defect can be grasped more accurately. On the other hand, since the pinch roller near the probe is separated from the rod material, the movement of the probe is not hindered by the pinch roller.
請求項4のロッド材の超音波探傷システムでは、チャックを回転させることでロッド材が回転させられるため、チャックの回転とロッド材の回転とが完全に同期する。従って、ロッド材の回転と探触子の作動タイミングとが設定からずれることはない。この結果として、この探傷システムによれば、検知された欠陥のロッド材における位置が正確に把握される。 In the ultrasonic inspection system for the rod material according to the fourth aspect, since the rod material is rotated by rotating the chuck, the rotation of the chuck and the rotation of the rod material are completely synchronized. Therefore, the rotation of the rod material and the operation timing of the probe do not deviate from the setting. As a result, according to the flaw detection system, the position of the detected defect in the rod material can be accurately grasped.
図1は、本発明の一実施形態に係わる超音波探傷システムの側面図であり、探傷システムの一部は、説明のために断面にて示されている。
この超音波探傷システムは、円柱状のロッド材Rの検査に適用され、航空機用エンジンのシャフトの材料等の検査に好適に用いられる。具体的には、超音波探傷システムによれば、ロッド材R中のボイド、割れ及び介在物等の欠陥の有無及びその位置が検知される。航空機用エンジンのシャフトの材料の場合、この超音波探傷システムによる検査に合格した材料のみが、航空機用エンジンのシャフトの製造工程に供される。
FIG. 1 is a side view of an ultrasonic flaw detection system according to an embodiment of the present invention, and a part of the flaw detection system is shown in a cross section for explanation.
This ultrasonic flaw detection system is applied to the inspection of the cylindrical rod material R, and is suitably used for the inspection of the material of the shaft of the aircraft engine. Specifically, according to the ultrasonic flaw detection system, the presence or absence and the position of a defect such as a void, a crack, and an inclusion in the rod material R are detected. In the case of aircraft engine shaft materials, only materials that pass inspection by the ultrasonic flaw detection system are used in the aircraft engine shaft manufacturing process.
探傷システムは、直方体形状の液槽を備え、液槽10内には水が貯留される。液槽10の一方の端壁の内側には、上下動自在にチャック回転用モータ12が取り付けられ、チャック回転用モータ12の回転軸にはチャックが取り付けられる。チャックは液槽10の他方の端壁を向き、液槽10の長手方向に沿って配置される検査対象のロッド材Rの一方の端部を把持可能である。
The flaw detection system includes a rectangular parallelepiped liquid tank, and water is stored in the
より詳しくは、図2も併せて参照すると、チャック回転用モータ12は、長方形の枠状のモータ用フレーム16に固定され、モータ用フレーム16は、液槽10の端壁の内面に固定された支持ブロック18及び液槽10の端壁の上部に固定された支持フレーム20によって、上下にスライド可能に支持されている。モータ用フレーム16の一方の側部には、上下に延びるラック22が固定され、ラック22にはピニオン24が噛み合わされている。ピニオン24は、チャック昇降用モータ26の回転軸に嵌合され、チャック昇降用モータ26を作動させると、その回転方向に依存して、ラック22及びピニオン24を介しモータ用フレーム16が上方向又は下方向に移動し、これに伴い、チャック14が上方向又は下方向に移動する。
More specifically, referring also to FIG. 2, the
再び図1を参照すると、液槽10の一方の側壁の内側には、2本のスタンド用レール28が固定されている。これらスタンド用レール28は、互いに上下に離間し、それぞれ水平方向に延びている。これらスタンド用レール28には、4つのスタンド30が水平方向に並んだ状態で取り付けられ、各スタンド30は、スタンド用レール28に沿って水平方向にそれぞれ移動可能である。具体的には、スタンド30は背板32を有し、背板32の背面に取り付けられた係合部材が、スタンド用レール28とスライド可能に係合している。
Referring again to FIG. 1, two
なお、4つのスタンド30のうち最もチャック14側のスタンド30の背板32には、スタンド移動用エアシリンダ34の一端が固定されている。スタンド移動用エアシリンダ34の他端は、液槽10の一方の側壁の上端に固定され、スタンド移動用エアシリンダ34は、液槽10の長手方向に伸縮可能である。
背板32の正面の下部には、図3に示したように、上下方向に延びる昇降用レール36が取り付けられ、昇降用レール36には、係合部材を介しL字形状のローラ用フレーム38が上下動自在に取り付けられている。
One end of a stand moving
As shown in FIG. 3, an
ローラ用フレーム38の垂直部分の上端には、連結部材39を介して昇降ジャッキ40のねじ棒42の下端が連結され、ねじ棒42は、昇降ジャッキ40のケーシングを貫通している。昇降ジャッキ40のケーシングは、ローラ昇降用モータ44のケーシングに連結され、ローラ昇降用モータ44は、背板32の上部に固定されている。ローラ昇降用モータ44を作動させれば、昇降ジャッキ40に対しそのねじ棒42を上下動させるための駆動力が与えられ、これによりローラ用フレーム38が上下に移動する。
The lower end of the
また、ローラ用フレーム38の垂直部分の上部には、傾動アーム46の基端部がピン結合され、傾動アーム46の先端には、ピンチローラ48が回転可能に取り付けられている。傾動アーム46の中央部には、傾動用エアシリンダ50の一端がピン結合され、傾動用エアシリンダ50の他端は、連結部材39に固定された懸架板52の上部にピン結合されている。傾動アーム46は、傾動用エアシリンダ50を伸長させた場合には、ローラ用フレーム38の水平部分に対して平行になるように傾動し、一方、傾動用エアシリンダ50を伸縮させた場合には、ローラ用フレーム38の垂直部分と平行になるように傾動する。
Further, the base end portion of the
ローラ用フレーム38の水平部分は液槽10の幅方向に延び、その下面には、位置決めブロック54が固定されている。位置決めブロック54は、ローラ用フレーム38の下面に固定されたブロック部56を有し、ブロック部56の下面からは軸部58が下方に向けて突出している。軸部58の下端には、軸部58よりも大径の頭部60が一体に形成されている。
一方、位置決めブロック54の幅方向位置に対応して、液槽10の底壁の内面には、位置決めレール62が固定されている。位置決めレール62は液槽10の長手方向に延び、位置決めレール62には、各位置決めブロック54の長手方向位置に対応して位置決めボックス64が固定される。位置決めボックス64は中空の箱形状をなし、位置決めボックス64の上壁にはスリットが形成される。スリットは位置決めレール62と平行であり、スリットには位置決めブロック54の軸部58が挿通される。位置決めブロック54の頭部60は位置決めボックス64内に上下に遊びをもって配置され、昇降ジャッキ40によるローラ用フレーム38の上方向への移動は、位置決めブロック54の頭部60が位置決めボックス64の上壁に当接することで一定量に規制される。一方、ローラ用フレーム38の下方向への移動は、位置決めブロック54のブロック部56が、位置決めボックス64の上壁に当接することで一定量に規制される。
A horizontal portion of the
On the other hand, a
各ローラ用フレーム38の水平部分の上面には、2つで1組の軸受け部材66が2組固定され、2組の軸受け部材66は、液槽10の幅方向に並んでいる。各組の2つの軸受け部材66は、液槽10の長手方向に互いに離間し、1つの回転軸の両端を回転自在に支持している。2つの軸受け部材66の間を延びる回転軸の中央部には受けローラ68が固定され、各ローラ用フレーム38の上面には、2つの受けローラ68が液槽10の幅方向に並べられた状態でそれぞれ回転可能に配置される。各スタンド30の2つの受けローラ68は、所定の長手方向位置にてロッド材Rを支持する。
Two sets of two bearing
なお、ローラ用フレーム38の水平部分の上面には、受けローラ68の下側部分を受け入れる凹所が形成されている。
液槽10の両側壁には移動ステージ70が架け渡され、移動ステージ70は液槽10の長手方向に移動可能である。
より詳しくは、移動ステージ70は、液槽10の両側壁の上方にそれぞれ位置付けられる脚部72を有し、脚部72の上端部同士は水平部74によって連結されている。脚部72の下端には、支持板を介して車輪が取付けられ、この車輪は側壁の上端に固定された走行用レール76上を回転する。
A recess for receiving the lower portion of the receiving
A
More specifically, the moving
一方の脚部72に取付けられた支持板上には、ステージ移動用モータ78が固定され、ステージ移動用モータ78の回転軸は、支持板を貫通して下方に延びている。ステージ移動用モータ78の回転軸にはピニオン80が嵌合され、ピニオン80はラック82に噛み合わされている。ラック82は、液槽10の側壁の上端に固定され、走行用レール76と平行に延びている。ステージ移動用モータ78を作動させることで、ピニオン80及びラック82を介して、移動ステージ70が液槽10の長手方向に移動させられる。
A
移動ステージ70の水平部74には、その一方の側縁にスライド部材84が取付けられ、スライド部材84は、水平部74の長手方向即ち液槽10の幅方向に移動可能である。
より詳しくは、移動ステージ70の水平部74の上には、スライド部材移動用モータ86が固定され、スライド部材移動用モータ86の回転軸はねじ棒88の一端に連結されている。ねじ棒88は、移動ステージ70の水平部74と平行に延び、内周面にねじ溝が形成されたスリーブ90が嵌められている。スリーブ90はスライド部材84に連結されており、ステージ移動用モータ78を作動させると、ねじ棒88が回転してスリーブ90がねじ棒88の長手方向に移動し、これに伴いスライド部材84も移動する。
A
More specifically, a slide
スライド部材84には、探触子昇降用モータを内蔵した探触子昇降装置のケーシング91が固定され、上下方向に延びる中空のねじ棒92が、ケーシング91を上下動自在に貫通している。ねじ棒92の下端には探触子94が相対回転可能に固定され、探触子昇降用モータを作動させることで、探触子94は上方向又は下方向に移動する。
また、探触子昇降装置のねじ棒92の上端には探触子回転用モータ96が固定され、探触子回転用モータ96の回転軸には、探触子回転用ロッドが連結されている。探触子回転用ロッドはねじ棒92の内部を上下方向に貫通し、探触子回転用ロッドの下端は探触子94に連結されている。従って、探触子回転用モータ96を作動させることで、探触子94は、探触子回転用ロッドの軸線を中心として回転する。
A
Further, a
探触子94は、超音波振動子を有し、超音波振動子は下方に向けて超音波を出射可能であり、且つ、下方からの超音波を受信可能である。
探触子94には、図4に示したように、超音波探傷器98が接続され、超音波探傷器98は、パルス発信部、エコー増幅部、タイマ、掃引信号発生部及び表示部を有する。
超音波探傷器98のパルス発信部からパルス信号が探触子94に入力されると、探触子94はパルス状の超音波を発信する。そして、探触子94は、自ら発信した超音波の反射成分(エコー)を受信し、受信信号はエコー増幅部により増幅され、増幅された受信信号の強度が表示部の縦軸に示される。一方、表示部の横軸は、時間に比例して増大する掃引信号の強度を示し、換言すれば、超音波の伝播距離を示す。従って、表示部を見れば、欠陥により反射した反射成分の存在及びそのロッド材R表面からの深さがわかる。
The
As shown in FIG. 4, an
When a pulse signal is input to the
なお、パルス発信部及び掃引信号部に接続されたタイマにより、パルス信号と掃引信号とが同期させられる。
表示部に入力される信号は、外部の記録計100にも入力される。また、表示部に入力される信号は、外部制御装置としてのパソコン102に入力してもよい。
パソコン102は、作業者が検査実行を命令すると、超音波探傷器98のタイマに、探触子94が所定の作動タイミングで超音波を発信し、反射成分を受信するよう指示する。この一方、パソコン102は、制御盤104及びドライバ106を通じて、探触子94の作動タイミングに対応した所定の移動タイミングで探触子94を移動させるとともに、所定の回転タイミングでロッド材Rを回転させる。
The pulse signal and the sweep signal are synchronized by a timer connected to the pulse transmission unit and the sweep signal unit.
The signal input to the display unit is also input to the
When the operator instructs the execution of the inspection, the
以下、上述した超音波探傷システムを用いたロッド材Rの超音波探傷方法について説明する。
まず、検査に先立ち、液槽10にはほぼ満杯になるまで水が注入され、この後、検査対象のロッド材Rの長さに合わせて、適当な支持位置にスタンド30が移動させられる。
検査対象としてのロッド材Rは、その長手方向を液槽10の長手方向に揃えて液槽10内に水没させられ、支持位置のスタンド30の受けローラ68によって支持される。
Hereinafter, an ultrasonic flaw detection method for the rod material R using the ultrasonic flaw detection system described above will be described.
First, prior to the inspection, water is poured into the
The rod material R to be inspected is submerged in the
水槽に水没させる際、ロッド材Rの端部がチャック14に衝突しないよう、ロッド材Rはチャック14から離間した位置にて沈められる。そこで、図5に示したように、スタンド30によってロッド材Rが支持されたところで、ロッド材Rの端部をチャック14で把持するために、スタンド移動用エアシリンダ34が伸長した状態から収縮させられる。これにより、最もチャック14に近いスタンド30がチャック14側に移動し、ロッド材Rの端部がチャック14まで引き寄せられる。この後、チャック14の爪を閉じて、ロッド材Rの端部がチャック14により把持される。
The rod material R is sunk at a position away from the
なお、ロッド材Rの端部がチャック14に引き寄せられる前に、チャック昇降用モータ26が作動させられ、チャック14の上下方向位置がロッド材Rの上下方向位置に合致させられる。この位置合わせのとき、各スタンド30の上下方向位置は、位置決めブロック54の頭部60が位置決めボックス64の上壁に当接する最高位置にある。位置合わせでは、この最高位置での受けローラ68の上下方向位置と、各スタンド30における2つの受けローラ68の径及びその間隔と、ロッド材Rの外径とが考慮される。
Before the end portion of the rod material R is attracted to the
チャック14がロッド材Rの端部を把持した後、傾動用エアシリンダ50が収縮状態から伸長させられ、傾動アーム46の先端のピンチローラ48が、ロッド材Rの外周面に上方から当接する。これにより、ロッド材Rは、所定の圧力にて受けローラ68に押し付けられる。
かくしてロッド材Rの配置が終了して測定が開始される。測定は、例えばチャック14側のロッド材Rの端部にて開始され、このため探触子94は、ロッド材Rの端部直上に移動させられてから、ロッド材Rの外周面近傍まで下降させられる。
After the
Thus, the arrangement of the rod material R is finished and the measurement is started. The measurement is started, for example, at the end of the rod material R on the
なお、探触子94は、液槽10の長手方向(X軸方向)、液槽10の幅方向(Y軸方向)、液槽10の深さ方向(Z軸方向)に移動可能であり、また、Z軸の周りに所定の回転角度θにて回転可能である。
1回の測定では、探触子94がロッド材Rの外周面に対し超音波を発信し、その反射成分を探触子94で検知する。この1回の測定領域は、ロッド材Rの周方向及び軸線方向で有限であるため、1本のロッド材Rの全体を検査するために、測定が複数回実施される。
The
In one measurement, the
すなわち、ロッド材Rが自身の軸線を中心として回転する間に、所定の間隔で測定が複数回実施されるとともに、ロッド材Rが1回転するごとに、探触子94をX軸方向に所定量ずらして測定が行われる。かくして、測定は、ロッド材Rのチャック14側の端部からその反対側の端部まで実施され、1回の検査が終了する。
検査の間、ロッド材Rの回転は、チャック14を回転させることにより実現され、ロッド材Rは、その長さにもよるが、例えば4つのスタンド30の受けローラ68によって支持されながら回転する。
That is, while the rod material R rotates about its own axis, the measurement is performed a plurality of times at a predetermined interval, and the
During the inspection, the rotation of the rod material R is realized by rotating the
ここで、液槽10の幅方向でみて、探触子94の位置が、ロッド材Rの中心位置から所定長さだけ離間している測定(オフセット測定)の場合、ロッド材Rの外径に依存して、受けローラ68で超音波が反射され、反射成分にノイズが重畳することがある。このようなノイズの発生を防止するため、図6に概略的に示したように、自身の近傍で測定が行われるスタンド30については、予めローラ昇降用モータ44を駆動し、その受けローラ68を下方に待避させ、残りの3つのスタンド30によって、ロッド材Rを支持するのが好ましい。そして、自身の近傍での測定が終了してから、待避していたスタンド30を最高位置に移動させ、再びその受けローラ68によってロッド材Rを支持させる。
Here, in the measurement (offset measurement) in which the position of the
また、この検査の間、ロッド材Rは、その長さにもよるが、例えば4つのピンチローラ48によって、上方から受けローラ68に対して押さえ付けられ、回転時の軸ぶれが防止される。
ただし、ピンチローラ48がロッド材Rに当接している状態では、ロッド材Rの軸線方向に移動してくる探触子94が、ピンチローラ48及び傾動アーム46と衝突してしまう。そこで、自身の近傍で測定が行われるスタンド30については、予め傾動用エアシリンダ50を収縮駆動し、そのピンチローラ48及び傾動アーム46を斜め上方に待避させ、残りの3つのスタンド30のピンチローラ48によって、ロッド材Rを押さえる。そして、自身の近傍での測定が終了し、探触子94が離間してから、傾動用エアシリンダ50を伸長させて、待避していたピンチローラ48のロッド材Rに当接させる。
Further, during this inspection, the rod material R is pressed against the receiving
However, when the
上述したロッド材Rの超音波探傷方法では、チャック14を回転させることでロッド材Rが回転させられるため、チャック14の回転とロッド材Rの回転とが完全に同期する。従って、ロッド材Rの回転と探触子94の作動タイミングとが設定からずれることはない。この結果として、この探傷方法によれば、検知された欠陥のロッド材Rにおける位置が正確に把握される。
In the above-described ultrasonic inspection method for the rod material R, the rotation of the
また、上述したロッド材Rの超音波探傷方法では、探触子94の近傍のスタンド30をロッド材Rから離間させることで、超音波がスタンド30の受けローラ68で反射するのが防止され、反射成分へのノイズの重畳が防止される。この結果として、この探傷方法によれば、ロッド材R中の欠陥の存在が確実に検知される。
更に、上述したロッド材Rの超音波探傷方法では、ピンチローラ48によってロッド材Rの軸ぶれが防止されるので、欠陥の位置がより正確に把握される。一方、探触子94の近傍のピンチローラ48はロッド材Rから離間させられるので、ピンチローラ48によって探触子94の移動が阻害されることはない。
Further, in the ultrasonic flaw detection method for the rod material R described above, by separating the
Further, in the above-described ultrasonic inspection method for the rod material R, the
本発明は上記した実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能であり、例えば、検査対象のロッド材Rは、中実であっても中空であってもよい。なお、ロッド材Rが中空の場合、チャック14の爪は、図7に示したように、ロッド材Rの径方向内側から内周面に当接するのが好ましい。このようにすれば、チャック14側のロッド材Rの末端まで測定することができるからである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the rod material R to be inspected may be solid or hollow. When the rod material R is hollow, the claw of the
上記した一実施形態では、4つのスタンド30によってロッド材Rを支持していたけれども、スタンド30の数は特に限定されない。ただし、ロッド材Rの撓みや傾きを防止するため、ロッド材Rは、互いに軸線方向に離間した2つ以上のスタンド30によって常時支持されているのが好ましい。
上記した一実施形態では、4つのピンチローラ48によってロッド材Rを押さえ付けていたけれども、ピンチローラ48を設けなくてもよい。
In the above-described embodiment, the rod material R is supported by the four stands 30, but the number of the
In the above-described embodiment, the rod material R is pressed by the four
上記した一実施形態では、ロッド材Rが一回転するごとに、探触子94をロッド材Rの長手方向に間欠的に移動させたけれども、ロッド材Rの回転とともに、探触子94をロッド材Rの長手方向に連続的に移動させてもよい。即ち、相対的にみて、探触子94を、ロッド材Rの周りにて螺旋状に移動させ、この間に測定を繰り返してもよい。
上記した一実施形態では、1つの探触子94が超音波を発信し、反射成分を受信していたけれども、2つの探触子を設け、一の探触子が超音波を発信し、他の探触子によって、反射成分を受信してもよい。また、探触子を垂直方向に対して傾け、ロッド材Rに対して斜めに超音波を入射させてもよい。
In the above-described embodiment, the
In the above-described embodiment, one
10 液槽
14 チャック
30 スタンド
94 探触子
10 liquid tank
14 Chuck
30 stands
94 transducer
Claims (4)
前記支持装置によって支持された前記ロッド材の一端をチャックで把持するとともに、前記ロッド材の外周面近傍に、前記ロッド材に向けて超音波を発信し且つ前記超音波の反射成分を受信するように作動可能な探触子を配置する工程と、
前記チャックを回転させることにより前記ロッド材を回転させるとともに、前記チャックの回転に合わせて所定の移動タイミングで前記探触子を前記ロッド材の軸線方向に移動させ、この一方、前記チャックの回転に合わせて所定の作動タイミングで前記探触子を作動させる工程と
前記探触子の各作動時に受信された前記反射成分に基づき前記ロッド材の欠陥を検知する工程と
を備えることを特徴とするロッド材の超音波探傷方法。 A step of supporting the rod material rotatably around the axis of the rod material on the support device arranged in the liquid tank;
One end of the rod material supported by the support device is gripped by a chuck, and an ultrasonic wave is transmitted toward the rod material and a reflection component of the ultrasonic wave is received near the outer peripheral surface of the rod material. Placing an operable probe on the
The rod material is rotated by rotating the chuck, and the probe is moved in the axial direction of the rod material at a predetermined movement timing in accordance with the rotation of the chuck. A rod comprising: a step of operating the probe at a predetermined operation timing; and a step of detecting a defect in the rod material based on the reflection component received at each operation of the probe. Ultrasonic flaw detection method for materials.
前記ロッド材の軸線方向でみて、前記スタンドのうち何れか一のスタンドの近傍にて前記探触子を作動させるのに先立ち、当該一のスタンドを前記ロッド材から離間させ、残りのスタンドによって前記ロッド材を支持させる
ことを特徴とする請求項1に記載のロッド材の超音波探傷方法。 The support device has three or more stands arranged along the axis of the rod member,
Prior to operating the probe in the vicinity of any one of the stands as viewed in the axial direction of the rod material, the one stand is separated from the rod material, and the remaining stands are used to The rod material ultrasonic flaw detection method according to claim 1, wherein the rod material is supported.
前記ロッド材の軸線方向でみて、前記ピンチローラのうち何れか一のピンチローラの近傍にて前記探触子を作動させるのに先立ち、当該一のピンチローラを前記ロッド材から離間させ、残りのピンチローラによって前記ロッド材の軸ずれを規制する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のロッド材の超音波探傷方法。 The support means further includes a plurality of pinch rollers arranged along the axis of the rod material,
Prior to operating the probe in the vicinity of any one of the pinch rollers as viewed in the axial direction of the rod material, the one pinch roller is separated from the rod material, and the remaining The method for ultrasonic inspection of a rod material according to claim 1 or 2, wherein an axial deviation of the rod material is regulated by a pinch roller.
前記支持装置によって支持された前記ロッド材の一端を把持するチャックと、
前記ロッド材の外周面近傍に配置され、前記ロッド材に向けて超音波を発信し且つ前記超音波の反射成分を受信するように作動可能な探触子と、
前記チャックを回転させることにより前記ロッド材を回転させる回転装置と、
前記チャックの回転に対して所定のタイミングで前記探触子を前記ロッド材の軸線方向に移動させる移動装置と、
前記ロッド材に対して相対的に複数の作動位置にて前記探触子を作動させるとともに、各作動位置での前記反射成分に基づいて前記ロッド材の欠陥を検知する検知装置と
を備えることを特徴とするロッド材の超音波探傷システム。 A support device that is disposed in the liquid tank and supports the rod material rotatably about the axis of the rod material;
A chuck for gripping one end of the rod material supported by the support device;
A probe disposed near an outer peripheral surface of the rod material and operable to transmit an ultrasonic wave toward the rod material and receive a reflected component of the ultrasonic wave;
A rotating device for rotating the rod material by rotating the chuck;
A moving device for moving the probe in the axial direction of the rod member at a predetermined timing with respect to the rotation of the chuck;
A detector for operating the probe at a plurality of operating positions relative to the rod material, and detecting a defect of the rod material based on the reflection component at each operating position. Characteristic ultrasonic inspection system for rod materials.
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