JP2608123B2 - 円筒状の被検査品の表面を検知するための回転ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は請求項１の上位概念に記載の円筒状の被検査
品の表面を検知するための回転ヘツドに関する。

従来の技術 この種の回転ヘツドは、とりわけ電線、ロツド、管な
どの長尺物の半製品の欠陥を検査するための、非破壊検
査技術に使用されている。この場合主として渦電流ゾン
デ又は漂遊磁束ゾンデが用いられているが、例へば超音
波ゾンデ等その他のものの使用も容易に考えられる。基
本的には２種類の作動形式に分類することができる：非
接触検知と滑り接触検知とである。前者にあつては、検
知さるべき表面に対し可限な限り一定の距離が維持され
る。このことは検査ヘツドが当接するストツパによつて
達成されるが、該ストツパは被検査品の表面が一定の状
態にある限り、検査ヘツド乃至は検査ゾンデと被検査品
の表面との間の距離を一定値に保つている。被検査品の
非真円度、偏心又は直径公差等から必然的にこの距離に
変動が生ずるが、これを認容できない場合や、この距離
が最小に近づくような場合には、滑り接触検知によつて
作業を行う。このような場合には特に優れた滑り面があ
つて、該滑り面の後方に検査ゾンデがあり、これが被検
査品の表面に直接接触して表面の総ての動きに同調して
いる。被検査品の直径が異なる場合には、調節装置を用
いて検査ゾンデと表面との間を距離が最小に留まるよう
に、換言すれば、被検品の表面に直線向い会うか又はそ
れに接触する滑り面上の先端部が、検査ゾンデの先端部
に重なるようにして、これに対応している。

若し１台の回転ヘツドの総ての検査ヘツドに対してこ
れが同じ様に行われないならば、即ち調節装置が別々に
調整されるならば、距離の相違が発生し、そのため検査
ゾンデの感度に相違が生ずる。この誤差は検査ヘツドの
レバー腕、即ち検査センサによつて描かれる円の半径が
短かければ短かい程大きくなる。そして多数の検査ヘツ
ドが必要で、空間的な理由から大きなレバー腕が構成で
きない場合に、この傾向が特に著しくなる。

発明が解決しようとする課題 上述の理由から本発明の課題は、冒頭で述べた形式の
回転ヘツドを改良して、調整装置の調節がまちまちに行
われることのないようにすることにある。

課題を解決するための手段 上記課題は請求項１に記載の特徴によつて解決するこ
とができた。

発明の効果 本発明は上記課題の不都合なエラーの可能性を除去し
たばかりでなく、回転ヘツドの取扱いの著しい簡便化に
も成功した。このため検査ヘツドの数が多く、かつ被検
査品の直径が頻繁に変るような場合に、作業時間が特に
著しく短縮された。本発明のその他の有利な構成は請求
項２以下に記載されている。

実施例 次に本発明の２つの実施例について、その図面に基き
詳しく説明する。

第１図及び第２図には滑り接触形式の４個の検査ヘツ
ド14a,14を備えた回転ヘツド９が示されている。本発明
を理解するのに必要でないもの、例へばケーシング、回
転軸受、駆動部やその他のものは、図面は簡略化するた
めに輪郭を示すだけか又はこれを省略している。

被検査品のロツド10は検査作業中、回転ヘツド９の回
転軸線11に沿つて貫通開口部12を走り抜け、その際回転
ヘツドの入口側及び出口側で図示してないセンタリング
装置によつてその中心に案内されている。同じように組
み立てられた４個の検査ヘツド14a,14は、回転軸線15を
中心に回転可能に貫通口12の周辺に配置されており、滑
り面16で被検査品10の表面に接している。被検査品10の
表面上に母線に隣合つて、被検査品から耐摩耗性の層
（図示せず）によつて分離されているだけの状態で、渦
電流ゾンデ18のセツトが各検査ヘツド14a,14に格納され
ている。そのためにゾンデ保持部20が使用されている
が、該保持部20はゾンデレバ22によつて軸受装置24と釣
合いウエイト26とに結合している。検査ヘツドはピン28
a,28に支承されており、その四角頭30は回転ヘツドの基
体34内の長手軸線33を備えた溝32に案内されている。四
角溝32とその長手軸線33とは同一の方向に延びており、
その方向は被検査品10が正しい位置にセツトされた時、
検査ヘツド14に接触する母線の接平面に垂直な方向であ
る。このことは、検査ヘツド14aと制御部材として作用
する制御板36と２個の保持リング38,39とが部分的に破
断されて示されている、第１図の上方部分から明瞭に識
ることができる。ここで制御板36は、基体34の回転軸線
11の回りで回動可能に配置されており、この制御板36の
回動位置は、調節装置40によって変更可能である。検査
ヘツド14aだけが調節装置40を有しており、該調節装置4
0はカルダン継手46を備えたカルダン軸44,45と頭部30と
協働するスピンドル42とから成つている。そして開口部
48を通過する六角頭キー50によつて、検査ヘツド14aの
ピン28a、ひいては検査ヘツド14aの回転軸線15が、溝32
の長手軸線33沿つて移動させられる。カルダン継手46は
カルダン軸45が半径方向に案内されることを可能にして
いる。これにより、調節装置40をキー50で作動させる際
に、動き易い回転ヘツドの回転方向に力が作用して回転
ヘツドを動かしてしまうような事態が回避される。ピン
28aと検査ヘツド14aの動きは、制御板36によつてその他
のピン28乃至は検査ヘツド14に伝達される。このことは
第１図の下方部に部分的に破断して示した検査ヘツド14
で明瞭に認められるように、制御板36の窓部54内を滑走
するスライデイングブロツク52を介して行なわれる。こ
のスライデイングブロツクはその孔56でピン28によつて
案内されている。四角形の窓部54はほぼ半径方向に配向
していて、総てのピン28の半径方向の運動成分のために
空間を提供している。このようにして長手軸線33に沿う
ピン28aの移動が、制御板36を矢印35に沿つて回転さ
せ、総ての検査ヘツド14を長手軸線33に沿つて希望する
ように移動させることができる。

回転ヘツド14の回転中に回転ヘツド14の前方部分を作
用する遠心力は釣合いウエイトによつて十分に相殺され
る。検査ヘツド14の後方端部に付加部にばね58が係合し
ていて、規定された形式で滑り面16を被検査品の表面に
押圧している。ばね58は反対側で制御板に装着された薄
板62に固定されている。調節ねじ64は検査ヘツド用14の
ストツパとして使用され、特に非接触検知の場合にはこ
れが休止位置を決定している。

制御板36は、ねじ84,86によつて固定され、夫々合じ
やくり部37を有する２個の保持リング38,39によつて取
り付けられ、かつ支承されている。この両方の合じやく
り部37にはシールリング66,68が装着されており、該シ
ールリング66,68が制御板36をその内周及び外周で、外
部に対し封止している。窓部54の封止のためにカバー板
70がこれを覆つており、該カバー板70はスライデイング
ブロツク52の上方でピン28に載置され、かつベリリウム
銅から成る皿ばね72とフエルトリング（図示せず）とが
これに配設されている。この対策により外部からの汚染
物の侵入に対して運動する制御システムが簡単な形式で
有効に防護される。検査ヘツド14が落下しないように、
カバー板74とねじ76とでこれを防止している。

回転ヘツド全体は１本の管78によつて支えられてお
り、該管78は２個の軸受80（片方のみ図示）によつてケ
ーシング82内に収まつている。

第３図、第４図及び第５図は、回転軸線11及び被検査
品10を中心に回転し２個の検査ヘツド92を備えた回転ヘ
ツド90を示しているが、その調節形式は若干異なつてい
る。ゾンデ94を装着している検査ヘツド92は、回転軸線
15を中心に回転可能に支承されている。このために２個
のボールベヤリングと１本のピン98が使用され、該ピン
98はねじ100で滑り本体102に固定されている。滑り本体
102は溝104内をこの長手軸線33に沿つて案内される。滑
り本体102はそのフランク部に制御部材として作用する
歯車リム部108と噛み合うラツク106を有している。ここ
で歯車リム部108は、基体112の回転軸線11の回りで回動
可能に配置されており、この歯車リム部108の回動位置
は、ピニオン116、軸118及び締着装置122から成る調節
装置140によって変更可能である。滑り本体102は基体11
2内の円形溝110に支承されて、円板114によつて覆われ
ている。同様に基体112内に支承されているピニオン116
は、同様に歯車リム部108と噛み合つている。ピニオン1
16と伝力接続的に結合している軸118は、その端部に四
角頭120を有しており、該軸118を介して歯車リム部108
が回転させられ、これにより検査ヘツド92の軸15が長手
軸線33に沿つて移動させられる。選択された調節位置
は、不都合な調節が行われないようにねじ124を備えた
締着装置122によつて固定される。ピニオン116、軸118
及び締着装置122から成る調節装置140を自縛的にしよう
とする場合には、該装置140が歯車リム部108に噛み合う
ウオーム駆動部であれば宜い。又既に述べた回転ヘツド
９の場合と同様に、１本のスピンドルが２個の滑り本体
102の１方を駆動する。

円板114は滑り本体102、溝104及び歯車リム部108を覆
つているが、第３図の右方部分は該円板114を破断し
て、その下方に位置する部分をよく見えるようにしてい
る。同様の理由から此処では検査ヘツド92が破断されて
示されており、キヤツプ126が欠載されている。キヤツ
プ126はピン98の四角頭128に回転しないように配置され
ている。キヤツプ126は、ピン98を外部へ突出されるべ
く円板114に設けた図示しない長孔からの粉塵の侵入を
防止する役目を持ち、この目的のためにフエルトから成
るシール部材130を有している。ねじ132でピン98に固定
されているキヤツプ板134が、回転ヘツド92を保護し、
又ボールベヤリング96の汚染を防止している。

検査ヘツド92の作動形式は前記の検査ヘツド14の形成
とは異なつている。検査ヘツド92はキヤツプ126のピン1
38と検査ヘツド92の付加部とに係合しているばね136に
より、ストツパ142に当接して後方の休止位置に保持さ
れている。回転ヘツド90が稼動して回転している場合に
は、遠心力により、検査ヘツド92のゾンデ保持部144は
滑り面143で被検査品10の表面に乃至はレバー148でスト
ツパ146に圧着される。この目的のために検査ヘツド92
には、それに相応した大きさの附加的なレバー148が設
けられている。このレバー148に使用する遠心力が、ゾ
ンデ保持部に作用している後方方向の遠心力が、これを
助成するばね136の力とを凌駕するので、充分な押圧力
が実現することになる。

回転ヘツド90の基体112は管150と剛性的に結合し、そ
の管150の孔が回転ヘツド90の貫通開口部12を規定して
いる。管150は２個のボールベヤリング152により組立母
体154内に支承され、一方該母体154はケーシング156に
よつて保持され、かつ閉鎖されている。２個のボールベ
ヤリング152はスリーブ158を介して互いに向かい会つて
支持され、リング160によつて保護されている。管150に
固定されたフランジ162は駆動板（図示せず）の固定用
に使用され、該駆動板を介して回転ヘツドが回転させら
れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は回転ヘツ
ドの正面図、第２図は第１図の線II−IIに沿つた断面
図、第３図は別の構成の回転ヘツドの正面図、第４図は
第３図の線IV−IVに沿つた断面図、第５図は第３図の線
Ｖ−Ｖに沿つた断面図である。 ９……回転ヘツド、10……被検査品、11……回転軸線、
12……貫通開口部、14,14a……検査ヘツド、15……回転
軸線、16……滑り面、18……検査ゾンデ、20……ゾンデ
保持部、22……ゾンデレバ、24……軸受装置、26……釣
合いエウイト、28,28a……ピン、30……四角頭、32……
溝、33……軌道、34……基体、35……矢印、36……制御
板、37……合じやくり部、38,39……保持リング、40…
…調節装置、42……スピンドル、44,45……カルダン
軸、46……カルダン継手、48……開口部、50……六角頭
キー、52……スライデイングブロツク、54……窓部、56
……孔、58……ばね、60……付加部、62……薄板、64…
…調節ねじ、66,68……シールリング、70……カバー
板、72……皿ばね、74……キヤツプ板、76……ねじ、78
……管、80……軸受、82……ケーシング、90……回転ヘ
ツド、92……検査ヘツド、94……ゾンデ、96……ボール
ベヤリング、98……ピン、100……ねじ、102……滑り本
体、104……溝、106……ラツク、108……歯車リム部、1
10……溝、112……基体、114……円板、116……ピニオ
ン、118……軸、120……四角頭、122……締着装置、124
……ねじ、126……キヤツプ、128……四角頭、130……
シール部材、132……ねじ、134……キヤツプ板、136…
…ばね、138……ピン、140……調節装置、142……スト
ツパ、143……滑り面、144……ゾンデ保持部、146……
ストツパ、148……レバー、150……管、152……ボール
ベヤリング、154……組立母体、156……ケーシング、15
8……スリーブ、160……リング、162……フランジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター・ヘーバーライン ドイツ連邦共和国ロイトリンゲン24・オ フアーデインガー・シユトラーセ 23 (72)発明者 ヴオルフガング・トラウトマン ドイツ連邦共和国ロイトリンゲン１・ハ ンス‐バルテイスベルガー‐シユトラー セ ７ (56)参考文献 特開 昭62−19754（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−127454（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4053827（ＵＳ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の被検査品の表面を検知するための
   回転ヘッドであって、 −回転軸線（11）を中心として回転する基体（34,112）
   を有し、 −該基体（34,112）に少なくとも２つの検査ヘッド（1
   4,92）が前記回転軸線（11）に対して平行移動させられ
   た回転軸（15）を中心として回転可能に支承されてお
   り、 −各検査ヘッド（14,92）が少なくとも１つの検査セン
   サ（18,94）を有し、該検査センサ（18,94）が被検査品
   の表面の母線に隣接しており、 −検査ヘッド（14,92）を調節するために調節装置（40,
   140）が設けられており、 −該調節装置（40,140）がこの調節装置（40,140）によ
   って駆動可能な制御部材（36,108）に係合しており、 −該制御部材（36,108）が検査ヘッド（14,92）に作用
   して該検査ヘッド（14,92）の調節を強制的に互いに結
   合している 形式のものにおいて、 前記制御部材（36,108）が前記基体（34,112）の回転軸
   線（11）の回りで回動可能に配置されていて、該制御部
   材（36,108）の回動位置が前記調節装置（40,140）によ
   って変更可能であり、 −前記調節装置（40,140）による前記制御部材（36,10
   8）の回動位置の変更によって、前記回転軸線（11）に
   対して平行移動させられた検査ヘッド（14,92）の回転
   軸線（15）が前記基体（34,112）に対して直線的な軌道
   （33）に沿って移動可能であり、 −検査ヘッド（14,92）の前記回転軸線（15）に対して
   平行な被検査品母線において被検査品（10）の表面に対
   する接面を成す平面に対し前記軌道（33）が垂直に延び
   ている ことを特徴とする、円筒状の被検査品の表面を検知する
   ための回転ヘッド。