JP2814889B2 - Flaw detector - Google Patents

Flaw detector

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JP2814889B2
JP2814889B2 JP5245041A JP24504193A JP2814889B2 JP 2814889 B2 JP2814889 B2 JP 2814889B2 JP 5245041 A JP5245041 A JP 5245041A JP 24504193 A JP24504193 A JP 24504193A JP 2814889 B2 JP2814889 B2 JP 2814889B2
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center hole
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幸夫 今井
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
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    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2696Wheels, Gears, Bearings

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電車の車軸の
非破壊検査を行う探傷装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flaw detector for performing nondestructive inspection of a train axle, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は、従来のこの種の車軸超音波探
傷装置を示す図である。図において、1は検査対象とな
る電車の車軸、3a,3bは探触子ヘッド10a,10
bの上下、左右、前後移動及び回転を行う機構装置、5
は上記探触子ヘッド10a,10bに配置されてた探触
子に超音波の送信指示、探触子から入力した反射エコー
を受信する超音波探傷器、6は上記超音波探傷器5の出
力を表示するディスプレイ、8は上記探触子ヘッド、1
0a,10bは車軸1の端面の間のギャップに油の充填
を行う給油ユニット、9は上記機構装置3a,3b及び
給油ユニット8に動作指令を行うための操作制御部であ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a view showing a conventional axle ultrasonic inspection apparatus of this kind. In the figure, 1 is the axle of the train to be inspected, 3a and 3b are the probe heads 10a and 10b.
a mechanism for moving up and down, left and right, back and forth, and rotating b
Is an ultrasonic flaw detector for instructing the probes arranged on the probe heads 10a and 10b to transmit ultrasonic waves, and receiving an echo reflected from the probe, and 6 is an output of the ultrasonic flaw detector 5. , 8 is the probe head, 1
Reference numerals 0a and 10b denote an oil supply unit for filling the gap between the end surfaces of the axle 1 with oil, and reference numeral 9 denotes an operation control unit for issuing an operation command to the mechanism devices 3a, 3b and the oil supply unit 8.

【0003】図15は、電車の車軸1の端を拡大した図
であり、図15(a)は車軸の側面図、図15(b)は
端面から見た図である。図において、N0 は車軸を削る
車輪旋盤のセンタ位置決め用のセンタ穴、N1 ,N2
3 は車軸取付のためのボス止め用のネジ穴、N4 は車
軸の番号を示す刻印である。
FIG. 15 is an enlarged view of an end of the axle 1 of a train. FIG. 15 (a) is a side view of the axle, and FIG. 15 (b) is a view seen from the end face. In FIG., N 0 is a center hole for center positioning of the wheel lathe cutting the axle, N 1, N 2,
N 3 screw holes for the bosses stop for the axle attachment, N 4 is a marking indicating the number of axles.

【0004】次に動作について説明する。車軸1の端面
に探触子ヘッド10aを接触させるため、操作・制御部
9より、探触子ヘッド10aを上下に動作させるスイッ
チを押すと、操作・制御部9より機構装置3aに制御信
号が送られ、機構装置3aによって探触子ヘッド10a
が上下方向に動作する。探触子ヘッド10aへ左右、前
後方向の動作も上下動作と同様に、操作・制御部9よ
り、左右または前後に動作させるスイッチを押すことに
より、機構装置3aによって探触子ヘッド10aが左右
または前後方向に動作する。以上の操作を行うことによ
り、探触子ヘッド10aを車軸1の端面の中心に接触さ
せる。探触子ヘッド10bも上記と同様の操作により、
車軸1の端面に接触させる。探触子ヘッド10a,10
bを車軸1の両端面に接触させた後、操作・制御部9よ
り給油の操作を行う。給油操作が行われると、操作・制
御部9より給油ユニット8に制御信号が送られ、機構装
置3a,3b、探触子ヘッド10a,10bを経由し
て、車軸1の端面と探触子ヘッド10a,10bの間に
油が充填される。次に、超音波探傷器5を操作し、探触
子ヘッド10aに組み込まれた探触子に超音波の送信指
示を行い、その後、探触子ヘッド10aに組み込まれた
探触子からの超音波の反射エコーを超音波探傷器5が入
力し、そのエコーは、ディスプレイ6に伝送され、ディ
スプレイ6によって図16のように表示される。
Next, the operation will be described. When the operation / control unit 9 presses a switch for operating the probe head 10a up and down in order to bring the probe head 10a into contact with the end surface of the axle 1, a control signal is sent from the operation / control unit 9 to the mechanism device 3a. The probe head 10a is sent by the mechanism device 3a.
Operates vertically. The operation of the probe head 10a in the left-right or front-rear direction is also performed by the operation / control section 9 in the same manner as the up-down movement of the probe head 10a. Operate forward and backward. By performing the above operation, the probe head 10a is brought into contact with the center of the end surface of the axle 1. The probe head 10b is also operated by the same operation as described above.
The end surface of the axle 1 is brought into contact. Probe heads 10a, 10
After the b is brought into contact with both end surfaces of the axle 1, the operation and control unit 9 performs a refueling operation. When the refueling operation is performed, a control signal is sent from the operation / control section 9 to the refueling unit 8, and the end face of the axle 1 and the probe head are transmitted via the mechanism devices 3a, 3b and the probe heads 10a, 10b. Oil is filled between 10a and 10b. Next, the ultrasonic flaw detector 5 is operated to instruct the probe incorporated in the probe head 10a to transmit an ultrasonic wave, and thereafter, the ultrasonic wave from the probe incorporated in the probe head 10a is transmitted. the echo reflected waves enter ultrasonic flaw detector 5, the echo is transmitted to the display 6 are displayed as shown in FIG. 16 by the display 6.

【0005】なお、図16(a)は欠陥のない標準波
形、図16(b)は欠陥のある欠陥波形の例を示す図で
あり、図においてSは表面エコー、Bは底面エコー、F
は欠陥エコー、Hは段差エコーである。
FIG. 16A is a diagram showing an example of a standard waveform having no defect, and FIG. 16B is a diagram showing an example of a defect waveform having a defect. In FIG.
Denotes a defect echo, and H denotes a step echo.

【0006】次に操作・制御部9により、探触子ヘッド
10aを回転させるスイッチを押すと、操作・制御部9
より機構装置3aに制御信号が送られ、機構装置3aに
よって探触子ヘッド10aが回転動作する。そのとき、
ディスプレイ6に表示される図16の波形をオペレータ
が目視により見て、図16(a)の標準波形と異なる図
16(b)に示すような欠陥波形が表れたとき、オペレ
ータは操作・制御部9から探触子ヘッド10aの回転動
作を停止させる。停止後、ディスプレイ6に表示されて
いる図16(b)の波形を見て、欠陥とすべきエコー高
さかを判断し、欠陥と判断した場合は、車軸1の端面か
ら欠陥までの距離をディスプレイ6を見て記録する。ま
た円周方向の位置は、図15(b)に示す刻印N4 の右
側のネジ穴N2 を基準として、円周方向何度の位置にあ
るか記録する。
Next, when a switch for rotating the probe head 10a is pressed by the operation / control section 9, the operation / control section 9 is pressed.
A control signal is sent to the mechanism device 3a, and the probe head 10a is rotated by the mechanism device 3a. then,
When the operator visually observes the waveform shown in FIG. 16 displayed on the display 6 and finds a defect waveform shown in FIG. 16B that is different from the standard waveform shown in FIG. From 9, the rotation operation of the probe head 10 a is stopped. After the stop, the waveform of FIG. 16B displayed on the display 6 is checked to determine whether the echo height should be a defect. If the defect is determined, the distance from the end surface of the axle 1 to the defect is displayed. Look at 6 and record. The circumferential position, based on the right-hand screw holes N 2 engraved N 4 shown in FIG. 15 (b), and records whether the position of the circumferential direction several times.

【0007】ところで車軸1を端面から見たとき、図1
5(b)に示すように、ネジ穴N1,N2 ,N3 があい
ているためその部分を探触子ヘッド10aが通過すると
きに図16の表示波形が乱れるため、その部分について
は、探傷は行わない。また、車軸1の反対側の端面も、
機構装置3aと探触子ヘッド10bを使用して上記と同
様に探傷を行う。
By the way, when the axle 1 is viewed from the end face, FIG.
As shown in 5 (b), since the display waveform of FIG. 16 is disturbed when the threaded holes N 1, N 2, to look for that part for N 3 is free probe head 10a passes, for its part No flaw detection is performed. Also, the opposite end face of the axle 1
The flaw detection is performed using the mechanism device 3a and the probe head 10b in the same manner as described above.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の車軸超音波探傷
装置は以上のように構成されているので、探触子ヘッド
を車軸の端面の中心に接触させるとき、オペレータが手
動操作で位置合わせするため、位置精度のバラツキが多
く、また、時間がかかるという問題があった。
Since the conventional axle ultrasonic inspection apparatus is constructed as described above, when the probe head is brought into contact with the center of the end surface of the axle, the operator manually adjusts the position. For this reason, there is a problem that there are many variations in position accuracy and it takes time.

【0009】また、手動操作、目視により探傷結果を判
断、記録を行っているため、同じ車軸を何回か探傷した
場合に、探傷結果の再現性が悪くなる。また、目視によ
る判断のため、オペレータによる欠陥の判断に熟練を要
するなどの問題点があった。
Further, since the flaw detection result is determined and recorded by manual operation and visual observation, when the same axle is flawed several times, the reproducibility of the flaw detection result deteriorates. In addition, there is another problem that the operator needs skill to judge a defect due to visual judgment.

【0010】また、軸に付いている段差などから反射し
てくる超音波エコーを欠陥と誤って判断してしまうこと
があるという問題があった。
Another problem is that an ultrasonic echo reflected from a step on the shaft may be erroneously determined as a defect.

【0011】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたものであり、検査を自動化するととも
に、探傷結果の再現性が良いことと及びオペレータの欠
陥判断に熟練を要しない検査のできる探傷装置を得るこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The purpose is to obtain a flaw detection device that can be used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明に係る探傷装置
は、センタ穴が形成された端面を有する軸を探傷する探
傷装置において、上記端面の中心を検知するための第1
のセンサ、欠陥検知のための第2のセンサとを有するセ
ンサヘッドと、上記第1のセンサを、上記端面に対し、
そのセンタ穴を横切りかつ互いに交差する第1、第2の
直線方向に移動させ、また上記第2のセンサを上記端面
に対し第1のセンサを中心に回転させるように上記セン
サヘッドを可動させる可動手段と、上記第1のセンサ
が、上記第1の直線方向に沿って上記センタ穴を横切る
ように上記端面上を移動したときに、上記第1のセンサ
で得られる第1のセンサの移動距離に対応した信号レベ
ルに基づいて第1の直線方向でのセンタ穴の中点位置A
1 を求め、かつ上記第1のセンサの上記センタ穴通過後
の停止位置から上記中点位置A1 までのり量F1 を求
める手段、上記第1のセンサが上記中点位置A 1 を通る
上記第2の直線方向に沿って上記センタ穴を横切るよう
に上記端面上を移動したときに、上記第1のセンサで得
られる第1のセンサの移動距離に対応した信号レベルに
基づいて軸の端面の中心位置A2 を求め、かつ上記第1
のセンサの上記センタ穴通過後の停止位置から上記中心
位置A2 までのり量F2 を求める手段とを有する演算
手段と、この演算手段の出力により上記可動手段を制御
する制御手段と、上記第1のセンサが上記中心位置A2
の位置に対応し、かつ上記センサヘッドが軸の端面に対
接した状態で上記センサヘッドの回転に対応して得られ
る上記第2のセンサの出力信号を処理する手段とを具備
したものである。また、この発明に係る探傷装置は、セ
ンタ穴このセンタ穴を中心とした同心円上に位置する
軸取付穴が形成された端面を有する軸を探傷する探傷
装置において、上記端面の中心を検知するための第1の
センサ、欠陥検知のための第2のセンサとを有するセン
サヘッドと、上記第1のセンサを、上記端面に対し、そ
のセンタ穴を横切りかつ互いに交差する第1、第2の直
線方向に移動させ、また上記第2のセンサを上記端面に
対し第1のセンサを中心に回転させるように上記センサ
ヘッドを可動させる可動手段と、上記第1のセンサが
上記第1の直線方向に沿って上記センタ穴を横切るよう
に上記端面上を移動したときに上記第1のセンサで得
られる第1のセンサの移動距離に対応した信号レベルに
基づいて第1の直線方向でのセンタ穴の中点位置A1
求め、かつ上記第1のセンサの上記センタ穴通過後の停
止位置から上記中点位置A1 までのり量F1 を求める
手段、上記第1のセンサが上記中点位置A 1 を通る上記
第2の直線方向に沿って上記センタ穴を横切るように上
記端面上を移動したときに、上記第1のセンサで得られ
第1のセンサの移動距離に対応した信号レベルに基づ
いて軸の端面の中心位置A2 を求め、かつ上記第1のセ
ンサの上記センタ穴通過後の停止位置から上記中心位置
2 までのり量F2 を求める手段、上記第1のセンサ
が上記中心位置A2 に位置し、かつ上記センサヘッドが
軸の端面に対接した状態で上記センサヘッドが回転した
ときに上記第2のセンサで得られる回転角度に対応した
信号のレベルに基づいて上記第2のセンサが通過した軸
取付穴の中心位置A3 を求め、かつ上記第2のセンサの
上記軸取付穴通過後の停止位置から中心位置A3 までの
戻り量を求める手段とを有する演算手段と、上記軸取付
穴の中心位置A3 を探傷開始の仮原点として記憶する記
憶手段と、上記演算手段及び記憶手段の出力を受けて上
記可動手段を制御する制御手段と、上記第1、第2のセ
ンサの出力信号を処理する処理手段とを具備したもので
ある。さらに、この発明に係る探傷装置は、センタ穴、
このセンタ穴を中心とした同心円上に位置する複数の軸
取付穴、上記センタ穴および上記軸取付穴と一定の位置
関係を持つ軸の情報を示す表示部とを有する端面を備え
た軸を探傷する探傷装置において、上記センタ穴に対応
して設けられ、上記端面の中心を検知するための第1の
センサ、欠陥検知のための第2のセンサ、および上記表
示部に対応し、かつ上記第1、第2のセンサと一定の位
置関係を持つ表示部検知用の第3のセンサとを有するセ
ンサヘッドと、上記第1のセンサを、上記端面に対し、
そのセンタ穴を横切りかつ互いに交差する第1、第2の
直線方向に移動させ、また上記第2のセンサおよび第3
のセンサを上記端面に対し第1のセンサを中心に回転さ
せるように上記センサヘッドを可動させる可動手段と、
上記第1のセンサが上記第1の直線方向に沿って上記
センタ穴を横切るように上記端面上を移動したときに上
記第1のセンサで得られる第1のセンサの移動距離に対
応した信号レベルに基づいて第1の直線方向でのセンタ
穴の中点位置A 1 を求め、かつ上記第1のセンサの上記
センタ穴通過後の停止位置から上記中点位置A1 までの
り量F1 を求める手段、上記第1のセンサが上記中点
位置A 1 を通る上記第2の直線方向に沿って上記センタ
穴を横切るように上記端面上を移動したときに、上記第
1のセンサで得られる第1のセンサの移動距離に対応し
た信号レベルに基づいて軸の端面の中心位置A2 を求
め、かつ上記第1のセンサの上記センタ穴通過後の停止
位置から上記中心位置A2 までのり量F2 を求める手
段、上記第1のセンサが上記中心位置A2 に位置し、か
つ上記センサヘッドが軸の端面に対接した状態で上記セ
ンサヘッドが回転したときに上記第2のセンサで得られ
る回転角度に対応した信号のレベルに基づいて上記第2
のセンサが通過した軸取付穴の中心位置A3を求め、か
つ上記第2のセンサの上記軸取付穴通過後の停止位置
ら中心位置A3 までの戻り量を求める手段、上記センサ
ヘッドが回転動作中に上記第3のセンサで得られる信号
により上記表示部を検知し、かつその表示部の検知位置
を求める手段、上記中心位置A3 と上記表示部の検知位
置とにより上記軸取付穴の真の原点を求める手段とを有
する演算手段と、上記軸取付穴の中心位置A3 を探傷開
始の仮原点として記憶し、かつ上記真の原点を記憶する
記憶手段と、上記演算手段及び記憶手段の出力を受けて
上記可動手段を制御する制御手段と、上記第1、第2お
よび第3のセンサの出力信号を処理する処理手段とを具
備したものである。
A flaw detection apparatus according to the present invention is a flaw detection apparatus for flaw- detecting a shaft having an end face having a center hole formed therein, the first flaw detecting means for detecting the center of the end face.
Sensor, a sensor head having a second sensor for defect detection, and the first sensor, with respect to the end face,
First, by moving the second linear direction and movable for moving the sensor head to rotate the second sensor about the first sensor with respect to the end face of cross and intersect each other and the center hole Means for moving the first sensor obtained by the first sensor when the first sensor moves on the end face so as to cross the center hole along the first linear direction. Of the center hole in the first linear direction based on the signal level corresponding to
1 and after passing through the center hole of the first sensor
The center along the means for obtaining the Return amount F 1 to the midpoint A 1 from the stop position, <br/> said second linear direction in which the first sensor through said midpoint A 1 When moving on the end face so as to cross the hole, the center position A 2 of the end face of the shaft is obtained based on a signal level corresponding to the movement distance of the first sensor obtained by the first sensor, and First
Calculating means for from the stop position after the center hole passes through the sensor and a means for obtaining the Return amount F 2 to the center position A 2, and a control means for controlling the movable means by the output of the arithmetic means, The first sensor is located at the center position A 2
And means for processing the output signal of the second sensor obtained in response to the rotation of the sensor head in a state where the sensor head is in contact with the end face of the shaft. . Also, flaw detection apparatus according to the present invention, the flaw detector for testing a shaft having an end face and the shaft mounting hole is formed located on concentric circles center hole and around the center hole, the center of the end face A sensor head having a first sensor for detecting, a second sensor for detecting a defect, and a first and a second sensor which cross the center hole and cross each other with respect to the end face with respect to the end face. move the second linear direction, and movable means for moving the sensor head to rotate the second sensor about the first sensor with respect to the end face, the first sensor,
When moving on the end surface so as to cross the center hole along the first linear direction, the based on the signal level corresponding to the moving distance of the first sensor obtained by the first sensor 1 seek midpoint a 1 of the center hole in the linear direction, and stop after the center hole passing through the first sensor
Means for determining the return amount F 1 from stop position to the middle point A 1, the first sensor along the second linear direction through said midpoint A 1 across the center hole when moving on the end surface, the calculated center position a 2 of the end face of the shaft on the basis of a signal level corresponding to the moving distance of the first sensor obtained in the first sensor, and the first sensor means for determining the return amount F 2 from the stop position after the center hole passing through to the center position a 2, the first sensor is situated in the center position a 2, and pairs on the end face of the sensor head axis The center position A 3 of the shaft mounting hole through which the second sensor has passed is obtained based on the level of the signal corresponding to the rotation angle obtained by the second sensor when the sensor head rotates in the contact state, And the second sensor
Storage means for storing the arithmetic means and means for determining the returning amount from the stopping position after the shaft mounting hole passing to the center position A 3, the center position A 3 of the shaft mounting hole as the temporary origin start flaw detection, A control means for controlling the movable means in response to outputs of the arithmetic means and the storage means; and a processing means for processing output signals of the first and second sensors. Further, the flaw detector according to the present invention has a center hole,
A shaft having an end surface having a plurality of shaft mounting holes located on a concentric circle centered on the center hole, and a display portion indicating information of the shaft having a fixed positional relationship with the center hole and the shaft mounting hole is flaw-detected. A first sensor for detecting the center of the end face, a second sensor for detecting a defect, and the display unit, and 1. a sensor head having a third sensor for detecting a display unit having a fixed positional relationship with a second sensor, and the first sensor,
First, by moving the second linear direction and said second sensor and the third to cross and intersect each other and the center hole
Movable means for moving the sensor head so as to rotate the sensor about the first sensor with respect to the end face;
The first sensor has along the first linear direction corresponding to the moving distance of the first sensor obtained by the first sensor when moving on the end surface so as to cross the center hole signal Center in first linear direction based on level
Seek midpoint A 1 of the holes, and above the first sensor
From the stop position after the center hole passing through to the midpoint A 1
The middle point means for determining the return amount F 1, the first sensor
When along the second linear direction through the position A 1 moves over the end surface across the center hole, the signal level corresponding to the moving distance of the first sensor obtained by the first sensor center position a 2 to seek, and the upper Symbol stopped after the center hole passing through the first sensor of the end face of the shaft on the basis of
Means for determining the return amount F 2 to the center position A 2 from the position, the first sensor is situated in the center position A 2, and the sensor head in a state where the sensor head is in contact against the end face of the shaft Is rotated based on the signal level corresponding to the rotation angle obtained by the second sensor when the second sensor rotates.
Sensors determine the center position A 3 of the shaft mounting hole passing through, and the second of the shaft mounting hole after passing through the stop position or <br/> et center position A 3 to the return amount means for obtaining the sensor, the signal from which the sensor head is obtained by the third sensor during the rotation operation detecting the display unit, and means for determining the detection position of the display unit, by a detection position of the center position a 3 and the display unit operation means having a means for obtaining the true origin of the shaft mounting hole, a memory means the center position a 3 of the shaft mounting hole is stored as a temporary origin start flaw detection, and storing said true origin, the It comprises a control means for controlling the movable means in response to the outputs of the arithmetic means and the storage means, and a processing means for processing the output signals of the first, second and third sensors.

【0013】またこの発明に係る探傷装置は、上記第2
のセンサが超音波探触子であって、軸探傷時、探傷ゲー
トを初めは探傷範囲全体に設定し、そのゲート内の最大
のエコーを検出し、次のゲート設定位置を上記最大エコ
を外した前後に設定して、それぞれのゲート内の最大
エコーを検出し、以後ゲート設定位置を順次細分化して
傷を検出するようにしたものである。
Further, the flaw detector according to the present invention has the above-mentioned second aspect.
The sensor is an ultrasonic probe, and at the time of axial flaw detection, the flaw detection gate is initially set over the entire flaw detection range, the largest echo in that gate is detected, and the next gate setting position is outside the above maximum echo . It was set back and forth to detect the maximum echo in each gate, in which to detect the flaws are sequentially subdividing the subsequent gate set position.

【0014】またこの発明に係る探傷装置は、第2のセ
ンサが、超音波探触子であって、軸の両端面にそれぞれ
配置されたセンサヘッドの第2のセンサにより得られた
超音波エコーが軸の軸長上同じ位置であったとき欠陥と
して扱うようにしたものである。
Further, the flaw detector according to the present invention has a second
The sensor is an ultrasonic probe, and each end face of the shaft is
Obtained by the second sensor of the arranged sensor head
When the ultrasonic echo is at the same position on the axis length,
It is intended to be handled .

【0015】またこの発明に係る探傷装置は、第2のセ
ンサが、超音波探触子であって、上記センサヘッドが
60゜回転する間において、停止の回転角度に応じて
られる第2のセンサの軸長上の同一距離における超音波
反射エコーの数が基準値よりも多く発生する場合は欠
陥として扱わないようにしたものである。
Further, the flaw detector according to the present invention has a second
The sensor is an ultrasonic probe, and the sensor head is 3
If the number of ultrasonic reflected echoes at the same distance on the axis length of the second sensor obtained according to the rotation angle of the stop during the rotation of 60 ° is larger than the reference value, it is not treated as a defect. It was made.

【0016】[0016]

【作用】この発明において、第1のセンサを第1、第2
の直線に沿って移動させることにより得られる第1のセ
ンサのエコーレベルに基づいて軸の端面の中心を検出す
る。その検出された端面の中心に第1のセンサを位置さ
せ、かつセンサヘッドを軸の端面に対接させた状態でセ
ンサヘッドを回転させることにより得られる第2のセン
サのエコーレベルに基づいて軸取付穴の中心を検出す
る。第3のセンサはセンサヘッドの回転動作中に表示部
を検知し、その表示部の検知により軸取付穴の真の原点
を求める。
In the present invention, the first sensor is connected to the first and second sensors.
The center of the end face of the shaft is detected based on the echo level of the first sensor obtained by moving along the straight line. The center of the detected end face to position the first sensor, and based on the echo level of the second sensor obtained by rotating the sensor head in a state of being Taise' the sensor head on the end face of the shaft axis Detect the center of the mounting hole. Third sensor detects the display unit <br/> during rotation of the sensor head, determine the true origin of Rijiku mounting hole by the detection of the display unit.

【0017】また、軸探傷時、疵検出ゲート設定方法
を、初めは探傷範囲全体に設定し、そのゲート内の最大
のエコーを検出し、次にゲート設定位置を上記最大エコ
ーの前後に設定し、それぞれのゲート内の最大エコーを
検出する。以後ゲート位置を順次細分化して最大エコー
を検出することにより、探傷範囲内で大きなエコーから
順番に検出ができる。
Further , at the time of axial flaw detection, a flaw detection gate setting method is initially set over the entire flaw detection range, the largest echo in the gate is detected, and then the gate setting position is set before and after the maximum echo. , Detect the largest echo in each gate. Thereafter, by sequentially subdividing the gate position and detecting the maximum echo, detection can be performed in order from the largest echo within the flaw detection range.

【0018】また、一方の第2センサで検知した超音波
エコーと、反対側の第2センサで検知した超音波エコー
が軸内の位置が一致した場合、それは同じ欠陥からのエ
コーと判断するが、位置が一致しない場合は欠陥からの
エコーではなく、虚エコーと判断することができる。
If the ultrasonic echo detected by one of the second sensors and the ultrasonic echo detected by the second sensor on the opposite side have the same axial position, it is determined that the echo is from the same defect. If the positions do not match, it can be determined that the echo is not an echo from a defect but a false echo.

【0019】また、第2センサが360゜回転する間に
おいて、ある第2センサで検知した超音波エコーがある
同一距離で、ある回数以上発生する場合は、段差などか
らの虚エコーであるものとして欠陥としては扱わないよ
うにできる。
If the ultrasonic echo detected by a certain second sensor occurs more than a certain number of times at the same distance while the second sensor rotates 360 °, it is regarded as an imaginary echo from a step or the like. It can not be treated as a defect.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

実施例1.図1は、この発明の一実施例を示す図であ
る。図において、1は検査対象となる電車の車軸、2
a,2bは超音波の送受波を行う探触子、空中超音波探
触子、変位センサを配置した探触子ヘッド、3a,3b
は上記探触子ヘッド2a,2bの上下、左右、前後移動
及び回転を行う機構装置、4a,4bは、上記探触子ヘ
ッド2a,2bの移動動作時の移動量を検出する移動量
検出部、5は上記探触子ヘッド2a,2bに配置された
垂直、斜角探触子、空中超音波探触子に超音波の送信指
示、探触子から入力した反射エコーを受信し、また変位
センサのデータ入力を行う超音波探傷器、6は上記超音
波探傷器5の出力を表示するディスプレイ、7は、上記
超音波探傷器5の探傷データを入力し、そのデータのグ
ラフ表示や印字、超音波探傷器5への車軸の長さやゲー
ト位置等の各パラメータの設定を行うデータ処理部、8
は上記探触子ヘッド2a,2bと車軸1の端面の間のギ
ャップに油の充填を行う給油ユニット、9は上記機構装
置3a,3b及び給油ユニット8に動作指令を行い、ま
た移動量検出部4a,4bから探触子ヘッド2a,2b
の移動量を入力する操作・制御部、5aは上記操作・制
御部9から移動量検出部4a,4bが検出した移動量を
入力し、機構装置4a,4bの戻り量を計算する演算部
である。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, 1 is the axle of the train to be inspected, 2
a and 2b are a probe for transmitting and receiving ultrasonic waves, an aerial ultrasonic probe, and a probe head on which a displacement sensor is disposed, and 3a and 3b.
Is a mechanical device for moving the probe heads 2a and 2b up and down, left and right, back and forth, and rotating, and 4a and 4b are moving amount detecting units for detecting the moving amounts of the probe heads 2a and 2b during the moving operation. Reference numeral 5 denotes a vertical or oblique probe disposed on the probe heads 2a and 2b, an instruction to transmit an ultrasonic wave to the aerial ultrasonic probe, a reflection echo input from the probe, and a displacement. An ultrasonic flaw detector for inputting data of a sensor, 6 is a display for displaying the output of the ultrasonic flaw detector 5, 7 is for inputting flaw detection data of the ultrasonic flaw detector 5, and a graph display or printing of the data is performed. A data processing unit 8 for setting parameters such as axle length and gate position for the ultrasonic flaw detector 5;
Is an oil supply unit for filling the gap between the probe heads 2a, 2b and the end surface of the axle 1 with an oil. 9 issues an operation command to the mechanism devices 3a, 3b and the oil supply unit 8; 4a, 4b to probe heads 2a, 2b
The operation / control unit 5a for inputting the movement amount of the input unit 5a is a calculation unit that inputs the movement amount detected by the movement amount detection units 4a and 4b from the operation / control unit 9 and calculates the return amount of the mechanism devices 4a and 4b. is there.

【0021】図2は、探触子ヘッド2a,2bの詳細を
示す図である。図において、21は空中で距離の測定を
行い、探触子ヘッド2a,2bと車軸1の端面の距離測
定および図15(b)に示すセンタ穴N0 を検知するた
めの第1のセンサの空中超音波探触子、22は垂直探傷
および図15(b)に示すネジ穴N1 ,N2 ,N3 を検
知する第2のセンサの垂直超音波探触子(以下垂直探触
子という。)、23は斜角探傷を行う第2センサの斜角
超音波探触子(以下斜角探触子という。)、24は図
(b)に示す刻印を検知する第3のセンサの変位セン
サである。なお、空中超音波探触子21、垂直探触子2
2、斜角探触子23および変位センサ24はそれぞれ図
15(b)に示す車軸の端面に形成されたセンタ穴N
0 、ネジ穴N1 ,N2 ,N3 および刻印N4 に対応して
設けられ、また上記N0 ,N1 ,N2 ,N3 ,N4 は互
いに一定の関係をもって形成されている。従って、空中
超音波探触子21はセンタ穴N0 に対応し、垂直探触子
22と斜角探触子23は空中超音波探触子21を中心と
する同心円上に設けられ、さらに変位センサ24は上記
探触子21,22,23と一定の位置関係をもって探触
子ヘッドに設けられている。
FIG. 2 is a diagram showing details of the probe heads 2a and 2b. In FIG, 21 was measured distances in air, the first sensor for detecting the center hole N 0 shown in the probe head 2a, 2b and the distance measurement and 15 of the end face of the axle 1 (b) air-coupled ultrasonic probe, 22 vertical flaw detection and Fig. 15 (b) screw holes N 1 shown in, N 2, N 3 of the second sensor for detecting a vertical ultrasonic probe (hereinafter perpendicular feeler
Called child. ) , 23 are the oblique angles of the second sensor that performs oblique flaw detection
FIG. 1 shows an ultrasonic probe (hereinafter referred to as an oblique probe) .
5 is a displacement sensor of the third sensor that detects the mark shown in FIG. The aerial ultrasonic probe 21 and the vertical probe 2
2. Angle probe 23 and displacement sensor 24
15 Center hole N formed in end face of axle shown in (b)
0 , screw holes N 1 , N 2 , N 3 and marking N 4 , and N 0 , N 1 , N 2 , N 3 , N 4 are formed in a fixed relation to each other. Therefore, the aerial ultrasonic probe 21 corresponds to the center hole N 0 , the vertical probe 22 and the oblique probe 23 are provided on a concentric circle centered on the aerial ultrasonic probe 21, and The sensor 24 is provided on the probe head in a fixed positional relationship with the probes 21, 22, and 23.

【0022】次に動作について図3に示すフローチャー
トで説明する。図において、まず、ステップ31で探傷
に必要な各パラメータ設定を行う。ステップ31の各パ
ラメータ設定は、データ処理部7を操作し、検査する車
軸1の軸長や、探傷に必要なゲート位置等の各パラメー
タを設定する。設定が終了するとデータ処理部7から超
音波探傷器5へ上記設定データが転送され、超音波探傷
器5は探傷開始待ち状態となる。
Next, the operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the figure, first, at step 31, parameters required for flaw detection are set. In the parameter setting in step 31, the data processing unit 7 is operated to set parameters such as the axial length of the axle 1 to be inspected and the gate position required for flaw detection. When the setting is completed, the setting data is transferred from the data processing unit 7 to the ultrasonic flaw detector 5, and the ultrasonic flaw detector 5 enters a flaw detection start waiting state.

【0023】次に、操作・制御部9により探傷開始スイ
ッチを押すことにより機構装置3aに動作指令を出力す
る。操作・制御部9が動作指令を出力するとステップ3
2で車軸のセンタ穴検知を行う。機構装置3aは、探触
子ヘッド2aを、初め図4に示すように車軸1の端面に
対し、センタ穴N0 を横切る第1の直線L1 方向に移動
を開始する。なお、探触子ヘッド2aは、初期位置とし
て、左右方向(センタ穴N0 を横切り、かつ第1の直線
と直交する第2の直線L2 の方向)は、図15(b)の
センタ穴N0 のほぼ中心に、上下(第1の直線L1 )方
向は、車軸1の高さ方向の最大値より上に、車軸1の端
面との間は、一定距離あけた位置に予め設定しておく。
開始と同時に操作・制御部9より超音波探傷器5に空中
超音波開始信号が、出力され、超音波探傷器5は、空中
超音波探触子21へ超音波の送信指示および反射エコー
の入力を行う。このとき、探触子ヘッド2aの移動量
は、移動量検出部4aにより検出され、操作・制御部9
を経由して、演算部5aへ出力される。超音波探傷器5
は、探触子ヘッド2aの第1の直線L1 移動時、一定距
離毎に、空中超音波探触子21からの反射エコーを記録
する。操作・制御部9は、車軸1の高さ方向の最大位置
から最少位置へ探触子ヘッド2aを移動させると停止指
令を機構装置3aに出力するとともに、超音波探傷器5
へ空中計測終了信号を出力する。これにより、探触子ヘ
ッド2aは移動を停止する。
Next, an operation command is output to the mechanism device 3a by pressing the flaw detection start switch by the operation / control section 9. When the operation / control section 9 outputs the operation command, the step 3 is executed.
At 2, the center hole of the axle is detected. Mechanism apparatus 3a, the probe head 2a, to the end face of the axle 1 as shown in the beginning Figure 4, starts to move to the first straight line L 1 direction across the center hole N 0. Incidentally, the probe head 2a as the initial position, the center hole in the lateral direction (across the center hole N 0, and the second direction of the straight line L 2 perpendicular to the first straight line) is, and FIG. 15 (b) At the approximate center of N 0 , the vertical (first straight line L 1 ) direction is set in advance above the maximum value in the height direction of the axle 1, and at a position separated by a certain distance from the end surface of the axle 1. Keep it.
At the same time as the start, the operation / control section 9 outputs an aerial ultrasonic wave start signal to the ultrasonic flaw detector 5, and the ultrasonic flaw detector 5 inputs an ultrasonic wave transmission instruction to the air ultrasonic probe 21 and a reflected echo input. I do. At this time, the movement amount of the probe head 2a is detected by the movement amount detection unit 4a, and the operation / control unit 9
Is output to the arithmetic unit 5a via Ultrasonic flaw detector 5
The first straight line L 1 during the movement of the probe head 2a, for each predetermined distance, recording the reflected echo from the air-coupled ultrasonic probe 21. When the operation / control section 9 moves the probe head 2a from the maximum position in the height direction of the axle 1 to the minimum position, the operation / control section 9 outputs a stop command to the mechanism device 3a and the ultrasonic flaw detector 5
Outputs the aerial measurement end signal to As a result, the probe head 2a stops moving.

【0024】演算部5aは、超音波探傷器5が測定した
探触子ヘッド2aの移動距離毎のエコー高さから車軸1
の端面の上下方向の中心位置すなわち第1の直線L1
向でのセンタ穴N 0 の中点位置を示す空中超音波探触子
の移動開始から停止までの移動距離の中心位置A1 を計
算し、探触子ヘッド2aのその停止位置から中心位置
1 までの戻量F1 を計算して、操作・制御部9に出力
する。操作・制御部9は、その戻り量F1 を機構装置3
aに出力し、機構装置3aによって探触子ヘッド2aが
車軸端面の上下方向の中心位置 1 に移動する。
The arithmetic unit 5a calculates the axle 1 based on the echo height for each moving distance of the probe head 2a measured by the ultrasonic flaw detector 5.
Center position or the first straight line L 1-way in the vertical direction of the end face of
The center position A 1 of the moving distance to the stop from the start of the movement of the air-coupled ultrasonic probe that indicates the middle point of the center hole N 0 in countercurrent to calculate the center position A from its rest position of the probe head 2a
1 The Return amount F 1 up to calculate, and outputs the operation and control unit 9. The operation / control section 9 sets the return amount F 1 to the mechanical device 3.
a, and the probe head 2a is vertically moved to the center position A 1 of the axle end face by the mechanism device 3a. Go to

【0025】中心位置A1 を求める方法を図5により説
明する。図において、横軸は、演算部5aが入力した探
触子ヘッド2aの移動距離、縦軸は移動距離毎に対する
超音波探傷器5が入力した空中超音波探触子21からの
エコー高さである。このエコー高さは、センタ穴N0
外の位置は、車軸1の端面が平なため高く安定している
が、センタ穴N0 を通過するとき、図15の車軸側面か
ら見た図15(a)に示すようにセンタ穴N0 が斜めに
あいているため、反射エコーは小さくなる。演算部5a
は、この小さくなった距離をセンタ穴判定レベルによっ
て計算し、センタ穴判定レベルより小さくなる初めの距
離51と大きくなる距離52を求め、距離51と距離5
2の中心である距離53を求める。更に、移動停止位置
から距離53までの距離を求めて、戻り量F1 として、
操作・制御部9に出力する。操作・制御部9は演算部5
aの出力を受けて探触子ヘッド2aを探触子21が中心
位置A1 に位置するように第1の直線L1 上を移動させ
た後、上記探触子21が上記中心位置A 1 を通る第2の
直線L2 の移動開始位置に、探触子ヘッド2aを移動さ
せる、探触子ヘッド2aにおける第2の直線L2 の移動
開始から停止までの動作および第2の直線L2 の停止位
置から中心位置 2 までの動作は上記第1の直線L1
向の動作と同様に行われ、探触子ヘッド2aが端面の中
心位置 2 に移動する。操作・制御部9は探触子ヘッド
2aの中心位置 2 への移動完了後機構装置3aに探触
子ヘッド2aを前進させ車軸1の端面に接触させ停止さ
せる。このときの前進距離は、超音波探傷器5が空中超
音波探触子21からの反射エコーから求めた探触子ヘッ
ド2aと車軸1の端面までの距離である。探触子ヘッド
2aが車軸1の端面に接触し、停止すると次に、図3の
ステップ33に示すようにネジ穴検知を行う。
A method for obtaining the center position A 1 will be described with reference to FIG. In the figure, the horizontal axis represents the moving distance of the probe head 2a input by the calculation unit 5a, and the vertical axis represents the echo height from the aerial ultrasonic probe 21 input by the ultrasonic flaw detector 5 for each moving distance. is there. The echo height, positions other than the center hole N 0 when the end face of the axle 1 but are stable higher order flat, passing through the center hole N 0, 15 as viewed from the axle side of FIG. 15 ( since the center hole N 0 is free obliquely as shown in a), the reflection echo becomes smaller. Arithmetic unit 5a
Calculates the reduced distance based on the center hole determination level, obtains an initial distance 51 that is smaller than the center hole determination level and a distance 52 that is larger than the center hole determination level.
The distance 53 which is the center of 2 is obtained. Further, the distance from the movement stop position to the distance 53 is obtained, and the return amount F 1 is calculated as
Output to the operation / control section 9. The operation / control unit 9 is a computing unit 5
After the probe head 2a receives the output of a by moving the first straight line L 1 on such probe 21 is located at the center position A 1, the probe 21 is the center position A 1 the second movement start position of the straight line L 2 passing through, to move the probe head 2a, operation and the second straight line L 2 to the stop from the second movement start of the straight line L 2 in the probe head 2a From the stop position to the center position A 2 Operation up is performed in the same manner as the operations of the first lines L 1 direction, the center probe head 2a is an end surface position A 2 Go to The operation / control section 9 is a center position A 2 of the probe head 2a. After the completion of the movement, the probe head 2a is advanced to the mechanism device 3a and brought into contact with the end surface of the axle 1 to stop. The forward distance at this time is the distance between the probe head 2 a and the end surface of the axle 1 determined by the ultrasonic flaw detector 5 from the echo reflected from the aerial ultrasonic probe 21. When the probe head 2a comes into contact with the end surface of the axle 1 and stops, a screw hole is detected as shown in step 33 of FIG.

【0026】操作・制御部9より、給油ユニット8に給
油の制御信号が出力され、機構装置3a、探触子ヘッド
2aを経由して、車軸1の端面と探触子ヘッド2aのギ
ャップに油が充填される。一定時間後、操作・制御部9
より、機構装置3aに探触子ヘッド2aの回転動作指令
が出力され、機構装置3aによって探触子ヘッドが図6
に示すようにA2 を中心に時計方向に回転動作を開始す
る。開始と同時に操作・制御部9より超音波探傷器5に
探傷開始信号が出力され、超音波探傷器5は、垂直探触
子22へ超音波の送信指示および反射エコーの入力を行
う。このとき、探触子ヘッド2aの回転量は、移動量検
出部4aにより検出され、操作・制御部9を経由して、
演算部5aに出力される。
A control signal for refueling is output from the operation / control unit 9 to the refueling unit 8, and the oil is supplied to the gap between the end face of the axle 1 and the probe head 2a via the mechanism device 3a and the probe head 2a. Is filled. After a certain time, the operation / control unit 9
Thus, a rotation operation command of the probe head 2a is output to the mechanism device 3a, and the probe head is moved by the mechanism device 3a as shown in FIG.
As shown in ( 2) , a rotation operation is started clockwise around A2. At the same time as the start, a flaw detection start signal is output from the operation / control section 9 to the ultrasonic flaw detector 5, and the ultrasonic flaw detector 5 issues an instruction to transmit ultrasonic waves to the vertical probe 22 and input a reflected echo. At this time, the rotation amount of the probe head 2a is detected by the movement amount detection unit 4a,
It is output to the arithmetic unit 5a.

【0027】超音波探傷器5は、探触子ヘッド2aの回
転時、一定角度毎に、垂直探触子22からの反射エコー
(底面エコー)を記録する。操作・制御部9は、ネジ穴
1,N2 ,N3 の間隔が120゜のため、確実に1コ
検出できるだけの角度(150゜)回転させると、停止
指示を機構装置3aに出力するとともに、超音波探傷器
5へ探傷終了信号を出力する。これにより、探触子ヘッ
ド2aは回転を停止する。演算部5aは、超音波探傷器
5が測定した探触子ヘッド2aの回転角度毎のエコー高
さから、車軸1の端面の通過したネジ穴の中心位置A3
を計算し、探触子ヘッド2aが車軸1の端面のネジ穴の
中心位置A3 まで量(角度)F3を計算して、操
作・制御部9に出力する。操作・制御部9は、その戻り
量を機構装置3aに出力し、機構装置3aによって探触
子ヘッド2aがネジ穴の中心位置 3 に移動する。
The ultrasonic flaw detector 5 records a reflection echo (bottom echo) from the vertical probe 22 at every fixed angle when the probe head 2a rotates. Since the interval between the screw holes N 1 , N 2 , and N 3 is 120 °, the operation / control unit 9 outputs a stop instruction to the mechanism device 3a when the operation / control unit 9 is rotated by an angle (150 °) that can reliably detect one pin. At the same time, it outputs a flaw detection end signal to the ultrasonic flaw detector 5. As a result, the probe head 2a stops rotating. The calculation unit 5a calculates the center position A 3 of the screw hole through which the end surface of the axle 1 passes from the echo height at each rotation angle of the probe head 2a measured by the ultrasonic flaw detector 5.
Was calculated, the return amount of the probe head 2a is to the center position A 3 of the screw holes in the end face of the axle 1 (angle) to calculate the F 3, and outputs to the operation and control unit 9. The operation / control section 9 outputs the return amount to the mechanism device 3a, and the probe head 2a is moved to the center position A 3 of the screw hole by the mechanism device 3a. Go to

【0028】ネジ穴の中心を求める方法を図7により説
明する。図7において、横軸は演算部5aが入力した探
触子ヘッド2aの回転角度、縦軸は回転角度毎に対する
超音波探傷器5が入力した垂直探触子22からのエコー
高さである。このエコー高さは、ネジ穴N1 ,N2 ,N
3 以外の位置は、車軸1の端面が平なため高く安定して
いるが、ネジ穴N1 ,N2 ,N3 を通過するとき、図
の車軸側面から見た図15(a)に示すようにネジ穴
部分が空洞になっているため、超音波が入らず、反射エ
コーは小さくなる。演算部5aは、この小さくなった角
度をネジ穴判定レベルによって計算し、ネジ穴判定レベ
ルより小さくなる初めの角度71と大きくなる角度72
を求め、角度71と角度72の中心である角度73を求
める。更に、回転停止から角度73までの角度を求めて
戻り量F3 として、操作・制御部9に出力する。
A method for obtaining the center of the screw hole will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents the rotation angle of the probe head 2a input by the calculation unit 5a, and the vertical axis represents the echo height from the vertical probe 22 input by the ultrasonic flaw detector 5 for each rotation angle. The height of this echo is determined by the screw holes N 1 , N 2 , N
Position other than 3, when the end face of the axle 1 but are stable higher order flat, passing through the screw holes N 1, N 2, N 3, FIG. 1
As shown in FIG. 15 (a) as viewed from the side of the axle of No. 5 , since the screw hole portion is hollow, the ultrasonic wave does not enter and the reflected echo becomes small. The calculation unit 5a calculates the reduced angle based on the screw hole determination level, and calculates an initial angle 71 that is smaller than the screw hole determination level and an angle 72 that is larger.
Is obtained, and an angle 73 which is the center of the angles 71 and 72 is obtained. Furthermore, the return amount F 3 seeking angle from the rotation stop to the angle 73, and outputs to the operation and control unit 9.

【0029】探触子ヘッド2aがネジ穴の中心A3 に停
止すると、この位置を探傷開始の仮原点として操作・制
御部9および超音波探傷器5は記憶する。反対側の探触
子ヘッド2bは、ネジ穴検出した反対側の車軸1の端面
の同じ位置にネジ穴があいているため、操作・制御部9
により、機構装置3bに、前記仮原点位置への回転動作
指令が出力され、機構位置3bによって探触子ヘッド3
bが仮原点位置へ回転する。
[0029] When the probe head 2a is stopped at the center A 3 of the screw hole, the operation and control unit 9 and the ultrasonic detector 5 as a temporary origin of the position inspection start stores. Since the probe head 2b on the opposite side has a screw hole at the same position on the end surface of the axle 1 on the opposite side where the screw hole is detected, the operation / control unit 9
As a result, a rotation operation command to the temporary origin position is output to the mechanical device 3b, and the probe head 3
b rotates to the temporary origin position.

【0030】探触子ヘッド2bが回転し、仮原点停止位
置A3 に停止すると図3に示すように探傷34を開始す
る。操作・制御部9は、機構装置3a,3bに探触子ヘ
ッド2a,2bを一定角度(例えば30゜)回転させる
回転動作指令を出力し、機構装置3a,3bによって、
探触子ヘッド2a,2bそれぞれが一定角度回転する。
一定角度回転し、探触子ヘッド2a,2bが停止する
と、操作・制御部9は超音波探傷器5へ、探傷開始信号
を出力する。超音波探傷器5は、その探傷開始信号によ
って探傷を開始する。
The probe head 2b is rotated, to start the stopped temporary home stop position A 3 flaw detection 34, as shown in FIG. The operation / control unit 9 outputs a rotation operation command for rotating the probe heads 2a, 2b by a fixed angle (for example, 30 °) to the mechanism devices 3a, 3b.
Each of the probe heads 2a and 2b rotates by a fixed angle.
When the probe heads 2a and 2b stop by rotating by a certain angle, the operation / control section 9 outputs a flaw detection start signal to the ultrasonic flaw detector 5. The ultrasonic flaw detector 5 starts flaw detection by the flaw detection start signal.

【0031】探傷の方法を図8により説明する。超音波
探傷器5は最初の探傷ゲート位置を探傷ゲート1に示す
ように探傷範囲全体に設定する。設定されたゲート内の
最大エコーである欠陥1を検出し、その欠陥1の車軸1
の端面からの軸長方向の距離と、軸周方向の角度を超音
波探傷器5が記憶する。次に、探傷ゲート位置を探傷ゲ
ート2に示すように欠陥1を外した前の位置に設定し、
そのゲート内の最大エコーである欠陥2を検出し、欠陥
1と同様にその位置を記憶する。その次に、探傷ゲート
位置を探傷ゲート3に示すように欠陥1を外した後の位
置に設定し、そのゲート内の最大エコーである欠陥3を
検出し、欠陥1、欠陥2と同様にその位置を記憶する。
以後、探傷ゲート位置を順次細分化し、それぞれのゲー
ト内の最大エコーを検出し、記憶する。上記を繰り返し
行い検出された欠陥が一定個数または、欠陥のエコー高
さが一定レベル以下になったとき、超音波探傷器5は探
傷中断信号を操作・制御部9に出力する。このとき垂直
探触子22、斜角探触子23は、それぞれ目的の探傷範
囲を順番に行う。また、探触子がネジ穴の場所にある場
合は、探傷を行わない。また、そのネジ穴のある位置の
角度を記憶する。
The flaw detection method will be described with reference to FIG. The ultrasonic flaw detector 5 sets the initial flaw detection gate position over the entire flaw detection range as shown in the flaw detection gate 1. Detect defect 1, which is the maximum echo in the set gate, and detect axle 1 of defect 1.
The ultrasonic flaw detector 5 stores the distance in the axial direction from the end face of the lens and the angle in the axial direction. Next, the flaw detection gate position is set to the position before the defect 1 is removed as shown in the flaw detection gate 2,
The defect 2 which is the largest echo in the gate is detected, and its position is stored like the defect 1. Then, the flaw detection gate position is set to the position after the defect 1 is removed as shown in the flaw detection gate 3, and the flaw 3 which is the largest echo in the gate is detected. Remember the position.
Thereafter, the flaw detection gate position is sequentially subdivided, and the maximum echo in each gate is detected and stored. The ultrasonic flaw detector 5 outputs a flaw detection interruption signal to the operation / control unit 9 when the number of detected defects or the echo height of the defects becomes equal to or lower than a certain level by repeating the above. At this time, the vertical probe 22 and the oblique probe 23 respectively perform the target flaw detection ranges in order. If the probe is located at the screw hole, no flaw detection is performed. Also, the angle at the position where the screw hole is located is stored.

【0032】操作・制御部9は、超音波探傷器5からの
探傷中断信号により、機構装置3a,3bに探触子ヘッ
ド2a,2bを一定角度回転させる回転動作指令を出力
し、機構装置3a,3bによって、探触子ヘッド2a,
2bがそれぞれ一定角度回転し、停止する。停止後前記
と同様に探傷が行われる。以後、それを繰り返し行い、
軸周方向全ての探傷が行われると、操作・制御部9よ
り、超音波探傷器5に探傷終了信号が出力されるととも
に、機構装置3a,3bに探触子ヘッド2a,2bを原
点位置に復帰させる制御信号を出力し、機構装置3a,
3bにより、探触子ヘッド2a,2bを原点位置に移
動、停止させる。また給油ユニットに対し、給油停止
信号が出力され、給油が停止する。超音波探傷器5は、
探傷終了信号により、記憶していた探傷結果をデータ処
理部7に転送する。また、図3に示すように刻印検知3
5を探傷34と平行して行う。探触子ヘッド2aが回転
動作中に、変位センサ24によって、寸法測定結果を入
力し、車軸1の端面にある図6に示す刻印部分を検知し
て、刻印位置のある角度θを検知する。その刻印のある
角度と、記憶しているネジ穴位置の角度により、図6に
示すように刻印のある位置の次のネジ穴が真の原点であ
ることを、探傷結果とともにデータ処理部7に転送す
る。
The operation / control section 9 outputs a rotation operation command to rotate the probe heads 2a, 2b by a fixed angle to the mechanism devices 3a, 3b in response to a flaw detection interruption signal from the ultrasonic flaw detector 5. , 3b, the probe heads 2a,
2b rotate by a fixed angle, and stop. After the stop, flaw detection is performed in the same manner as described above. After that, repeat it,
When all of the flaw detections in the axial direction are performed, the operation / control unit 9 outputs a flaw detection end signal to the ultrasonic flaw detector 5 and sets the probe heads 2a and 2b at the origin positions to the mechanism devices 3a and 3b. Outputs a control signal for returning to the mechanical device 3a,
By 3b, the probe heads 2a and 2b are moved to the origin position and stopped. Further, a refueling stop signal is output to the refueling unit 8 to stop refueling. The ultrasonic flaw detector 5
The stored flaw detection result is transferred to the data processing unit 7 in response to the flaw detection end signal. In addition, as shown in FIG.
5 is performed in parallel with the flaw detection 34. While the probe head 2a is rotating, the displacement sensor 24 inputs the dimension measurement result, detects the engraved portion shown in FIG. 6 on the end surface of the axle 1, and detects an angle θ at the engraved position. Based on the angle of the mark and the angle of the stored screw hole position, the data processing unit 7 determines that the next screw hole at the position of the mark is the true origin as shown in FIG. Forward.

【0033】真の原点A4 (例えば刻印の左のネジ穴)
を求める理由は、車軸1を置く位置がかわっても、原点
は1ケ所となるように探傷の再現性を良くするためであ
る。
True origin A 4 (for example, the screw hole on the left of the stamp)
Is required to improve the reproducibility of flaw detection so that the origin is located at one place even if the position where the axle 1 is placed is changed.

【0034】データ処理部7は、超音波探傷器5の入力
した探傷結果の欠陥判定方法について、図9に示す探傷
データで説明する。図において、Saは探触子ヘッド2
aに取り付けられた垂直探触子22や斜角探触子23の
受信する表面エコー、Faは送信信号Taによって得ら
れる欠陥Fからの反射エコー、Haは段差などから反射
してくる虚エコー、Daは表示エコーSaと反射エコー
Faとの間の距離である。またSbは探触子ヘッド2b
に取り付けられた垂直探触子22や斜角探触子23の受
信する表面エコー、Fbは送信信号Tbによって得られ
る欠陥FTからの反射エコー、Hbは段差などから反射
してくる虚エコー、Dbは表面エコーSbと反射エコー
Fbとの間の距離である。
The data processing section 7 describes a method of determining a defect based on the flaw detection result input to the ultrasonic flaw detector 5 with reference to flaw detection data shown in FIG. In the figure, Sa is the probe head 2
a, surface echoes received by the vertical probe 22 and the oblique probe 23 attached to a, Fa is a reflected echo from a defect F obtained by the transmission signal Ta, Ha is a imaginary echo reflected from a step, etc. Da is the distance between the display echo Sa and the reflected echo Fa. Sb is the probe head 2b
Surface echoes received by the vertical probe 22 and the oblique probe 23 attached to the sensor, Fb is a reflection echo from the defect FT obtained by the transmission signal Tb, Hb is a imaginary echo reflected from a step or the like, Db Is the distance between the surface echo Sb and the reflected echo Fb.

【0035】図9に示す探傷データの欠陥判定方法を図
10、図11に示すフローチャートで説明する。図10
において、ステップS1で軸周上同一角度の探傷結果で
ある図9の欠陥FTからの反射エコーFa,Fbおよび
表面エコーSa,Sbと反射エコーFa,Fbとの距離
Da,Dbを入力し、ステップS2で距離Da,Dbを
加算する。次にステップS3で上記ステップS2の加算
結果が軸長とほぼ等しいか比較し、ほぼ等しければステ
ップS4で反射エコーFa,Fbを欠陥と判定する。
A method for determining a defect in flaw detection data shown in FIG. 9 will be described with reference to flowcharts shown in FIGS. FIG.
In step S1, distances Da and Db between the reflected echoes Fa and Fb and the surface echoes Sa and Sb and the reflected echoes Fa and Fb from the defect FT in FIG. In S2, the distances Da and Db are added. Next, in step S3, a comparison is made as to whether or not the result of the addition in step S2 is substantially equal to the axial length.

【0036】一方、段差などからの虚エコーHa,Hb
は探触子ヘッド2a,2bが軸周上を一定角度毎に探傷
したとき、常に検出されることが多いため、その欠陥判
定方法を図11に示すフローチャートで説明する。図に
おいて、ステップS5でほぼ同一距離の探傷データを入
力し、ステップS6でその距離の探傷データが軸周上を
一定角度毎に測定したn回分のうちm回以上発生したか
判断し、m回以上発生した場合は欠陥として扱わず、m
回未満のとき、ステップS4で欠陥と判定する。データ
処理部7は、上記欠陥判定結果のグラフ表示や印字を行
う。
On the other hand, imaginary echoes Ha and Hb from a step or the like
Is often detected when the probe heads 2a and 2b detect flaws on the axis circumference at a certain angle, the defect determination method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the figure, flaw detection data of substantially the same distance is inputted in step S5, and it is determined in step S6 whether or not f-number of flaw detection data of that distance has occurred m times or more out of n times measured on the axis circumference at every fixed angle. If the above occurs, it is not treated as a defect.
If it is less than the number of times, it is determined as a defect in step S4. The data processing unit 7 performs graph display and printing of the defect determination result.

【0037】次に探触子ヘッド2a,2bの移動方法を
以下に説明する。図12は探触子ヘッド2a,2bの左
右の移動を行う機構部を示す図である。図において、図
12(a)は平面図、図12(b)は中央部断面図を示
す図であり、50は機構部のベース、51はパルス数を
入力すると、それに対応したパルス数分だけ回転するパ
ルスモーター、52はパルスモーター51の回転により
回転するボールスクリュウ(ネジ)、53はボールスク
リュウ52の回転により直線移動を行う移動テーブル、
54は移動テーブル移動時の案内軸、55は移動テーブ
ル53と案内軸54の間のボールベアリング、56はボ
ールスクリュウ(ネジ)52の回転を直線移動に変える
ための移動テーブルに取り付けたボールスクリュウ(軸
受)である。
Next, a method of moving the probe heads 2a and 2b will be described below. FIG. 12 is a diagram showing a mechanism for moving the probe heads 2a and 2b right and left. 12 (a) is a plan view, and FIG. 12 (b) is a cross-sectional view at the center, where 50 is the base of the mechanism, and 51 is the number of pulses. A pulse motor that rotates, 52 is a ball screw (screw) that rotates by rotation of the pulse motor 51, 53 is a moving table that performs linear movement by rotation of the ball screw 52,
54 is a guide shaft for moving the moving table, 55 is a ball bearing between the moving table 53 and the guide shaft 54, 56 is a ball screw (56) attached to the moving table for changing the rotation of the ball screw (screw) 52 into linear movement. Bearing).

【0038】探触子ヘッド2a,2bの上下、左右、前
後の移動を行うために、操作・制御部9より移動すべき
距離に対応したパルス数をパルスモーター51に入力す
る。パルスモーター51はそれに対応したパルス数分だ
け回転し、ボールスクリュウ(ネジ)52を回転させ
る。ボールスクリュウ(ネジ)52の回転が、ボールス
クリュウ(軸受)56により移動テーブル53を直線移
動に変えて探触子ヘッド2a,2bを移動する。なお、
探触子ヘッド2a,2bの上下、前後の移動は図12と
同様の構成の機構部によりなされている。
In order to move the probe heads 2a and 2b up and down, left and right, and back and forth, the operation / control section 9 inputs the number of pulses corresponding to the distance to be moved to the pulse motor 51. The pulse motor 51 rotates by the number of pulses corresponding thereto, and rotates the ball screw (screw) 52. The rotation of the ball screw (screw) 52 changes the moving table 53 to linear movement by the ball screw (bearing) 56 to move the probe heads 2a and 2b. In addition,
The vertical and vertical movements of the probe heads 2a and 2b are performed by a mechanism having the same configuration as that of FIG.

【0039】図13は探触子ヘッド2a,2bの回転を
行う機構部を示す図である。図において、図13(a)
は平面図、図13(b)は中央断面を示す図であり、6
0は機構部のベース、61はパルス数を入力すると、そ
れに対応したパルス数分だけ回転するパルスモーター、
62はパルスモーター61の回転により回転するウォー
ムギヤー、63はウォームギヤーの回転により回転する
回転テーブル、64はウォームギヤー62の回転を回転
テーブル63に伝えるウォームホイール、65はベース
60に取り付けた軸、66はベース60と回転テーブル
63の間の軸受けである。
FIG. 13 is a view showing a mechanism for rotating the probe heads 2a and 2b. In the figure, FIG.
FIG. 13B is a plan view, and FIG.
0 is the base of the mechanism, 61 is a pulse motor that rotates by the number of pulses corresponding to the number of pulses input,
62 is a worm gear that rotates by the rotation of the pulse motor 61, 63 is a rotary table that rotates by the rotation of the worm gear, 64 is a worm wheel that transmits the rotation of the worm gear 62 to the rotary table 63, 65 is a shaft attached to the base 60, 66 is a bearing between the base 60 and the turntable 63.

【0040】探触子ヘッド2a,2bの回転を行うため
に、操作・制御部9より回転すべき角度に対応したパル
ス数をパルスモーター61に入力する。パルスモーター
61はそれに対応したパルス数分だけ回転し、ウォーム
ギヤー62を回転させる。ウォームギヤー62の回転が
ウォームホイール64により回転テーブル63を回転さ
せ探触子ヘッド2a,2bを回転させる。なお、ベース
60は図12の移動テーブル(例えば左右に移動のテー
ブル)に設けられる。
In order to rotate the probe heads 2a and 2b, the operation / control unit 9 inputs the number of pulses corresponding to the angle to be rotated to the pulse motor 61. The pulse motor 61 rotates by the number of pulses corresponding thereto, and rotates the worm gear 62. The rotation of the worm gear 62 causes the rotation table 63 to be rotated by the worm wheel 64 to rotate the probe heads 2a and 2b. The base 60 is provided on a moving table (for example, a table that moves left and right) in FIG.

【0041】なお上記実施例では、軸として電車の車軸
を超音波を用いて探傷する装置を例に上げて説明した
が、この発明は電車の車軸以外の軸にも適用でき、また
その探傷方法は超音波に限るものではない。
Although the above embodiment has been described by taking as an example an apparatus for detecting an axle of a train as an axis by using ultrasonic waves, the present invention can be applied to an axle other than the axle of a train, and the flaw detection method can be applied. Is not limited to ultrasonic waves.

【0042】また、車軸の端面は実施例ではセンタ穴N
0 、ネジ穴N1 〜N3 、刻印N4 を形成したものを例に
上げて説明したが、センタ穴N0 のみ有するもの、ある
いはセンタ穴N0 、ネジ穴N1 〜N3 を有するものでも
適用できることは言うまでもない。
In the embodiment, the end face of the axle has a center hole N.
0, screw holes N 1 to N 3, but those formed engraved N 4 has been described as an example, those having only the center hole N 0, or center hole N 0, which has a screw hole N 1 to N 3 But it goes without saying that it can be applied.

【0043】さらに、第1のセンサとして空中超音波探
触子、第2のセンサとして垂直、斜角探触子、第3のセ
ンサとして変位センサを用いたが、この発明はこれに限
定されるものではない。
Further, an aerial ultrasonic probe is used as the first sensor, a vertical and oblique probe is used as the second sensor, and a displacement sensor is used as the third sensor. However, the present invention is not limited to this. Not something.

【0044】また、車軸端面に有する車軸情報を示す刻
印などの表示部を例えば撮像手段により読取り車軸毎の
探傷データなどを管理できるようにしても良い。
Further, a display portion such as an inscription indicating axle information provided on the end surface of the axle may be read by, for example, an image pickup means so that flaw detection data for each axle can be managed.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、軸端
面にあるセンタ穴の中心を自動的に検知してセンサヘッ
ドを軸端面に接触するように構成したので、接触時の位
置精度が高くでき、また時間も短縮できる効果がある。
As described above, according to the present invention, the center of the center hole in the shaft end face is automatically detected, and the sensor head is brought into contact with the shaft end face. And the time can be shortened.

【0046】また、軸端面のセンタ穴を中心として同心
円上に有する取付穴や軸情報を示す表示部を検知できる
ように構成したので軸端面の検査を自動化できる効果が
ある。
In addition, since it is configured to detect a mounting hole and a display portion indicating shaft information which are concentric with the center hole of the shaft end surface as a center, the inspection of the shaft end surface can be automated.

【0047】また、探傷方法を、欠陥の大きいものから
順番に検出し、自動判定できるように構成したので探傷
時間を短縮でき、探傷結果の再現性も良くなるという効
果がある。
Further, since the flaw detection method is configured to detect in order from the one with the largest defect and to enable automatic judgment, there is an effect that the flaw detection time can be shortened and the reproducibility of the flaw detection result is improved.

【0048】また、軸の両端面から探傷するにあたっ
て、欠陥までの距離を両側のセンサどうしで加算し、そ
の和と軸の全長との合理性をチェックするようにしたの
で、欠陥を確実に検出できるという効果がある。
Further, when detecting flaws from both end faces of the shaft, the distance to the defect is added between the sensors on both sides, and the rationality of the sum and the total length of the shaft is checked, so that the defect can be reliably detected. There is an effect that can be.

【0049】また、センサヘッドが1回転する間に、軸
周上の同一距離上に、超音波反射エコーが一定回数以上
発生するかどうか判断するようにして段差などからの虚
エコーかどうか判断するようにしたので、誤検出の少な
い安定した探傷ができるという効果がある。
Also, while the sensor head makes one rotation, it is determined whether or not an ultrasonic reflected echo is generated at a certain number of times or more at the same distance on the axis circumference to determine whether or not the echo is a false echo from a step or the like. Thus, there is an effect that stable flaw detection with less erroneous detection can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例による車軸超音波探傷装置
を示す図である。
FIG. 1 is a view showing an axle ultrasonic flaw detector according to one embodiment of the present invention.

【図2】この発明の探触子ヘッドの探触子の配置を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of probes of a probe head according to the present invention.

【図3】この発明のフローチャートを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a flowchart of the present invention.

【図4】車軸端面のセンタ穴検出時の探触子ヘッドの移
動を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing movement of a probe head when detecting a center hole in an axle end surface.

【図5】車軸端面のセンタ穴検出の方法を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a method of detecting a center hole on an axle end face.

【図6】車軸端面のネジ穴検出時の探触子ヘッドの移動
方法を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of moving a probe head when detecting a screw hole on an axle end surface.

【図7】車軸端面のネジ穴の検出の方法を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of detecting a screw hole on an axle end face.

【図8】探傷時のゲート設定を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a gate setting at the time of flaw detection.

【図9】車軸の探傷データの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of flaw detection data of an axle.

【図10】欠陥判定方法のフローチャートを示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a flowchart of a defect determination method.

【図11】虚エコーなどの欠陥判定方法のフローチャー
トを示す図である。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for determining a defect such as a virtual echo.

【図12】探触子ヘッドの左右の移動を行う機構部を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a mechanism for moving the probe head left and right.

【図13】探触子ヘッドの回転を行うための機構部を示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a mechanism for rotating a probe head.

【図14】従来の車軸超音波探傷装置を示す図である。FIG. 14 is a view showing a conventional axle ultrasonic flaw detector.

【図15】車軸の端面の拡大した図である。FIG. 15 is an enlarged view of an end surface of an axle.

【図16】ディスプレイに表示された超音波エコーを示
す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an ultrasonic echo displayed on a display.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車軸 2a 探触子ヘッド 2b 探触子ヘッド 3a 機構装置 3b 機構装置 4a 移動量検出部 4b 移動量検出部 5 超音波探傷器 5a 演算部 6 ディスプレイ 7 データ処理部 8 給油ユニット 9 操作・制御部 9A 車軸側面 9B 車軸端面 10A 標準波形 10B 欠陥波形 10a 探触子ヘッド 10b 探触子ヘッド 21 空中超音波探触子 22 垂直探触子 23 斜角探触子 24 変位センサ 31 各パラメータ設定 32 センサ穴検知 33 ネジ穴検知 34 探傷 35 刻印検知 50 ベース 51 パルスモーター 51 距離 52 ボールスクリュウ(ネジ) 52 距離 53 移動テーブル 53 中心距離 54 案内軸 55 ボールベアリング 56 ボールスクリュウ(軸受) 60 ベース 61 パルスモーター 62 ウォームギヤ 63 回転テーブル 64 ウォームホイール 65 軸 66 軸受 71 角度 72 角度 73 中心角度 N0 センタ穴 N1 ネジ穴 N2 ネジ穴 N3 ネジ穴 N4 刻印 S 表面エコー H 段差エコー B 底面エコー F 欠陥エコーDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Axle 2a Probe head 2b Probe head 3a Mechanical device 3b Mechanical device 4a Movement amount detection unit 4b Movement amount detection unit 5 Ultrasonic flaw detector 5a Operation unit 6 Display 7 Data processing unit 8 Oil supply unit 9 Operation / control unit 9A Axle side surface 9B Axle end surface 10A Standard waveform 10B Defect waveform 10a Probe head 10b Probe head 21 Aerial ultrasonic probe 22 Vertical probe 23 Bevel probe 24 Displacement sensor 31 Parameter setting 32 Sensor hole Detection 33 Screw hole detection 34 Flaw detection 35 Mark detection 50 Base 51 Pulse motor 51 Distance 52 Ball screw (screw) 52 Distance 53 Moving table 53 Center distance 54 Guide shaft 55 Ball bearing 56 Ball screw (bearing) 60 Base 61 Pulse motor 62 Worm gear 63 rotating tape 64 worm wheel 65 shaft 66 bearing 71 angles 72 angles 73 central angle N 0 center hole N 1 screw holes N 2 screw holes N 3 threaded holes N 4 imprinted S surface echo H stepped echo B bottom echo F defect echo

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 29/00 - 29/28 G01B 7/00 - 21/32──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01N 29/00-29/28 G01B 7/00-21/32

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 センタ穴が形成された端面を有する軸を
探傷する探傷装置において、上記端面の中心を検知する
ための第1のセンサ、欠陥検知のための第2のセンサと
を有するセンサヘッドと、上記第1のセンサを、上記端
面に対し、そのセンタ穴を横切りかつ互いに交差する第
1、第2の直線方向に移動させ、また上記第2のセンサ
を上記端面に対し第1のセンサを中心に回転させるよう
に上記センサヘッドを可動させる可動手段と、上記第1
のセンサが、上記第1の直線方向に沿って上記センタ穴
を横切るように上記端面上を移動したときに、上記第1
のセンサで得られる第1のセンサの移動距離に対応した
信号レベルに基づいて第1の直線方向でのセンタ穴の中
位置A1 を求め、かつ上記第1のセンサの上記センタ
穴通過後の停止位置から上記中点位置A1 までのり量
1 を求める手段、上記第1のセンサが上記中点位置A
1 を通る上記第2の直線方向に沿って上記センタ穴を横
切るように上記端面上を移動したときに、上記第1のセ
ンサで得られる第1のセンサの移動距離に対応した信号
レベルに基づいて軸の端面の中心位置A2 を求め、かつ
上記第1のセンサの上記センタ穴通過後の停止位置から
上記中心位置A2 までのり量F2 を求める手段とを有
する演算手段と、この演算手段の出力により上記可動手
段を制御する制御手段と、上記第1のセンサが上記中心
位置A2 の位置に対応し、かつ上記センサヘッドが軸の
端面に対接した状態で上記センサヘッドの回転に対応し
て得られる上記第2のセンサの出力信号を処理する手段
とを具備したことを特徴とする探傷装置。
1. A flaw detector for flaw-detecting an axis having an end face having a center hole formed therein, wherein a sensor head having a first sensor for detecting the center of the end face and a second sensor for detecting a defect. When, the first sensor, the end face relative to the first, is moved to the second linear direction, the first sensor the second sensor with respect to the end face of cross and intersect each other and the center hole Moving means for moving the sensor head so as to rotate about the
When the sensor moves on the end face so as to cross the center hole along the first linear direction, the first
In the center hole in the first linear direction based on the signal level corresponding to the moving distance of the first sensor obtained by the first sensor.
A point position A 1 is determined, and the center of the first sensor is determined.
Means for determining the return amount F 1 from the stop position after the hole passing through to the middle point A 1, the first sensor is the midpoint A
When moving on the end face so as to cross the center hole along the second linear direction passing through 1 , the signal level corresponding to the movement distance of the first sensor obtained by the first sensor is obtained. calculating means for seeking the center position a 2 of the end surface of the shaft, and having a means for determining the return amount F 2 from the center hole after passing through the stop position of the first sensor to the center position a 2 Te, the sensor head in a state in which the control means for controlling the movable means by the output, the first sensor corresponding to the position of the center position a 2, and the sensor head is in contact against the end face of the shaft of the operational means Means for processing the output signal of the second sensor obtained in response to the rotation of the flaw detection device.
【請求項2】 センタ穴このセンタ穴を中心とした同
心円上に位置する軸取付穴が形成された端面を有する
軸を探傷する探傷装置において、上記端面の中心を検知
するための第1のセンサ、欠陥検知のための第2のセン
サとを有するセンサヘッドと、上記第1のセンサを、上
記端面に対し、そのセンタ穴を横切りかつ互いに交差す
る第1、第2の直線方向に移動させ、また上記第2のセ
ンサを上記端面に対し第1のセンサを中心に回転させる
ように上記センサヘッドを可動させる可動手段と、上記
第1のセンサが上記第1の直線方向に沿って上記セン
タ穴を横切るように上記端面上を移動したときに上記
第1のセンサで得られる第1のセンサの移動距離に対応
した信号レベルに基づいて第1の直線方向でのセ ンタ穴
の中点位置A1 を求め、かつ上記第1のセンサの上記セ
ンタ穴通過後の停止位置から上記中点位置A1 までの
り量F1 を求める手段、上記第1のセンサが上記中点位
置A 1 を通る上記第2の直線方向に沿って上記センタ穴
を横切るように上記端面上を移動したときに、上記第1
のセンサで得られる第1のセンサの移動距離に対応した
信号レベルに基づいて軸の端面の中心位置A2 を求め、
かつ上記第1のセンサの上記センタ穴通過後の停止位置
から上記中心位置A2 までのり量F2 を求める手段、
上記第1のセンサが上記中心位置A2 に位置し、かつ上
記センサヘッドが軸の端面に対接した状態で上記センサ
ヘッドが回転したときに上記第2のセンサで得られる回
転角度に対応した信号のレベルに基づいて上記第2のセ
ンサが通過した軸取付穴の中心位置A3 を求め、かつ上
記第2のセンサの上記軸取付穴通過後の停止位置から中
心位置A3 までの戻り量を求める手段とを有する演算手
段と、上記軸取付穴の中心位置A3 を探傷開始の仮原点
として記憶する記憶手段と、上記演算手段及び記憶手段
の出力を受けて上記可動手段を制御する制御手段と、上
記第1、第2のセンサの出力信号を処理する処理手段と
を具備したことを特徴とする探傷装置。
2. A testing apparatus for testing a shaft having a center hole and an end surface of the shaft mounting hole is formed to position the center hole on a concentric circle whose center, first to detect the center of the end face A sensor head having a first sensor and a second sensor for detecting a defect, and the first sensor is moved relative to the end face in first and second linear directions crossing the center hole and intersecting each other. the moved and a movable means for moving the sensor head to rotate the second sensor about the first sensor with respect to the end face, said first sensor is along the first linear direction when moving on the end surface so as to cross the center hole Te, the first cell Ntaana in the first linear direction based on the signal level corresponding to the moving distance of the first sensor obtained by the sensor
The cell of the determined midpoint A 1, and the first sensor
Means from the stop position after printer hole passing through obtaining the return <br/> Ri amount F 1 up to the middle point A 1, the first sensor is above the midpoint position
When moving on the end surface so as to cross the center hole along the second linear direction through a location A 1, the first
The center position A 2 of the end face of the shaft is obtained based on the signal level corresponding to the moving distance of the first sensor obtained by the sensor of
And said first sensor Return amount F 2 the finding means from the center hole stop position after passing <br/> to the center position A 2,
It said first sensor is positioned at the center position A 2, and corresponding to the rotational angle of the sensor head is obtained by the second sensor when the sensor head is rotated while being in contact against the end face of the shaft return amount on the basis of the level of the signal obtains a center position a 3 of the shaft mounting hole said second sensor passes, and from the shaft attachment hole after passing through the stop position of the second sensor to the central position a 3 operation means having means for determining, storing means for storing the center position a 3 of the shaft mounting hole as the temporary origin start flaw detection, control for controlling the movable means in response to an output of said calculating means and storage means And a processing means for processing the output signals of the first and second sensors.
【請求項3】 センタ穴、このセンタ穴を中心とした同
心円上に位置する複数の軸取付穴、上記センタ穴および
上記軸取付穴と一定の位置関係を持つ軸の情報を示す表
示部とを有する端面を備えた軸を探傷する探傷装置にお
いて、上記センタ穴に対応して設けられ、上記端面の中
心を検知するための第1のセンサ、欠陥検知のための第
2のセンサ、および上記表示部に対応し、かつ上記第
1、第2のセンサと一定の位置関係を持つ表示部検知用
の第3のセンサとを有するセンサヘッドと、上記第1の
センサを、上記端面に対し、そのセンタ穴を横切りかつ
互いに交差する第1、第2の直線方向に移動させ、また
上記第2および第3のセンサを上記端面に対し第1のセ
ンサを中心に回転させるように上記センサヘッドを可動
させる可動手段と、上記第1のセンサが上記第1の直
線方向に沿って上記センタ穴を横切るように上記端面上
を移動したときに上記第1のセンサで得られる第1のセ
ンサの移動距離に対応した信号レベルに基づいて第1の
直線方向でのセンタ穴の中点位置A 1 を求め、かつ上記
第1のセンサの上記センタ穴通過後の停止位置から上記
中点位置A1 までのり量F1 を求める手段、上記第1
のセンサが上記中点位置A 1 を通る上記第2の直線方向
に沿って上記センタ穴を横切るように上記端面上を移動
したときに、上記第1のセンサで得られる第1のセンサ
の移動距離に対応した信号レベルに基づいて軸の端面の
中心位置A2 を求め、かつ上記第1のセンサの上記セン
タ穴通過後の停止位置から上記中心位置A2 までの
量F2 を求める手段、上記第1のセンサが上記中心位置
2 に位置し、かつ上記センサヘッドが軸の端面に対接
した状態で上記センサヘッドが回転したときに上記第2
のセンサで得られる回転角度に対応した信号のレベルに
基づいて上記第2のセンサが通過した軸取付穴の中心位
置A3 を求め、かつ上記第2のセンサの上記軸取付穴通
過後の停止位置から中心位置A3 までの戻り量を求める
手段、上記センサヘッドが回転動作中に上記第3のセン
サで得られる信号により上記表示部を検知し、かつその
表示部の検知位置を求める手段、上記中心位置A3 と上
記表示部の検知位置とにより上記軸取付穴の真の原点を
求める手段とを有する演算手段と、上記軸取付穴の中心
位置A3 を探傷開始の仮原点として記憶し、かつ上記真
の原点を記憶する記憶手段と、上記演算手段及び記憶手
段の出力を受けて上記可動手段を制御する制御手段と、
上記第1、第2および第3のセンサの出力信号を処理す
る処理手段とを具備したことを特徴とする探傷装置。
3. A center hole, a plurality of shaft mounting holes located concentrically around the center hole, and a display unit for displaying information of the center hole and a shaft having a fixed positional relationship with the shaft mounting hole. In the flaw detector for flaw-detecting an axis having an end face, a first sensor for detecting the center of the end face, a second sensor for detecting a defect, and the display provided for the center hole are provided. And a sensor head having a third sensor for detecting a display unit having a fixed positional relationship with the first and second sensors corresponding to the first and second sensors. Move in the first and second linear directions crossing the center hole and intersecting each other;
The first cell of the second and third sensor to the end face
A movable means for moving the sensor head so as to rotate about the sensor , and the first sensor moves when the first sensor moves on the end face so as to cross the center hole along the first linear direction. The first sensor obtained by the first sensor
First on the basis of a signal level corresponding to the moving distance of the capacitors
Seek midpoint A 1 of the center hole in the linear direction, and the from the center hole after passing through the stop position of the <br/> first sensor
Means for determining the return amount F 1 up to midpoint A 1, the first
When the sensor moves over the end surface across the center hole along the second linear direction through said middle point A 1 of the first sensor obtained by the first sensor <br /> obtains the center position a 2 of the end face of the shaft on the basis of a signal level corresponding to the moving distance of and above SL Sen of the first sensor
Means for determining the return amount F 2 from the stop position after motor hole passing through to the center position A 2, the first sensor is situated in the center position A 2, and Taise' the sensor head on the end face of the shaft When the sensor head rotates in the state of
Find the center position A 3 of the shaft mounting hole that passes through the second sensor based on the level of the signal corresponding to the rotation angle obtained by the sensor, and the shaft mounting hole through the second sensor
Means for calculating a return amount of from over after the stop position to the center position A 3, the signal from which the sensor head is obtained by the third sensor during the rotation operation detecting the display unit, and the detection position of the display unit Calculating means having means for determining the true origin of the shaft mounting hole based on the center position A 3 and the detection position of the display unit; and determining the center position A 3 of the shaft mounting hole as the temporary origin of flaw detection. And storage means for storing the true origin, control means for controlling the movable means in response to the output of the arithmetic means and the storage means,
Processing means for processing the output signals of the first, second and third sensors.
【請求項4】 上記第2のセンサは、超音波探触子であ
って、軸探傷時、探傷ゲートを初めは探傷範囲全体に設
し、そのゲート内の最大のエコーを検出し、次のゲー
ト設定位置を上記最大エコーを外した前後に設定して、
それぞれのゲート内の最大エコーを検出し、以後ゲート
設定位置を順次細分化して傷を検出するようにしたこと
を特徴とする請求項1〜3いずれか記載の探傷装置。
4. The second sensor is an ultrasonic probe.
Therefore, at the time of axial flaw detection, the flaw detection gate is initially set over the entire flaw detection area.
Constant and detects the maximum of the echo within the gate, the next gate set position set before and after removing the said maximum echo,
The flaw detector according to any one of claims 1 to 3, wherein a maximum echo in each gate is detected, and thereafter, a flaw is detected by sequentially subdividing the gate setting position.
【請求項5】 軸の両端面にそれぞれ上記センサヘッド
を配置したことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載
の探傷装置。
5. The flaw detector according to claim 1, wherein the sensor heads are arranged on both end faces of the shaft.
【請求項6】 上記第2のセンサは、超音波探触子であ
って、軸の両端面にそれぞれ配置されたセンサヘッドの
第2のセンサにより得られた超音波エコーが軸の軸長上
同じ位置であったとき欠陥として扱うようにしたことを
特徴とする請求項5記載の探傷装置。
6. The second sensor is an ultrasonic probe.
The ultrasonic echoes obtained by the second sensors of the sensor heads disposed on both end faces of the shaft are treated as defects when they are located at the same position on the axis length of the shaft. Item 5. The flaw detector according to Item 5.
【請求項7】 上記第2のセンサは、超音波探触子であ
って、上記センサヘッドが360゜回転する間におい
て、停止の回転角度に応じて得られる第2のセンサの軸
長上の同一距離における超音波反射エコーの数が基準値
よりも多く発生する場合には欠陥として扱わないように
したことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の探傷
装置。
7. The second sensor is an ultrasonic probe.
I, during which the sensor head is rotated 360 °, when the number of ultrasonic echo at the same distance on the axial length of the second sensor obtained in accordance with the rotation angle of the stop occurs more than the reference value 7. The flaw detector according to claim 1, wherein the flaw detector is not treated as a defect.
【請求項8】 上記第2のセンサとして垂直超音波探触
子および斜角超音波探触子を用いたことを特徴とする請
求項1〜7いずれか記載の探傷装置。
8. The flaw detector according to claim 1, wherein a vertical ultrasonic probe and an oblique ultrasonic probe are used as the second sensor.
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