JP3036714B2 - 厚板用自走行式探傷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厚板、例えば特に厚鋼
板の内部欠陥を探傷する際に用いるのに好適な、厚板上
を自走行しながら例えば超音波探触子により厚板を探傷
する厚板用自走行式探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、厚鋼板の内部欠陥を探傷する装置
として自動超音波探傷装置がある。この種の自動超音波
探傷装置は、厚鋼板の一般材の探傷に使用されており、
ライン上に搬送される厚鋼板をインラインで探傷する。
このような超音波探傷装置に関する技術には、例えば特
開昭５１−１０８８２号公報、特開昭５９−１０５５５
９号公報（鋼板の中央部分を探傷する中央探傷機構装置
と、該鋼板の搬送方向の長手方向の板端を探傷するエッ
ジ探傷機構装置とから構成されたＸ走査の鋼板用超音波
自動探傷装置）が開示されている。

【０００３】しかしながら、特殊用途に使用される厚鋼
板、例えば原子力用材、ロケット用材は、インラインか
ら卸してオフライン処理する必要があるため、前記自動
超音波探傷装置を用いて探傷することができない。この
ため、前記のような特殊用途に使用される厚鋼板は、オ
フラインにおいて、作業床に載置して、作業者が探傷機
を前記厚鋼板上で移動させて探傷している。このような
厚鋼板に対する探傷作業を装置化した技術として、特開
昭６２−３０９５２号公報（鋼板に案内レールを設け
て、このレールに沿って走行するフレームに複数の探触
子を設け、フレーム本体の移動と、探触子の移動を制御
して超音波探傷する装置）が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６２−３０９５２で提案された超音波探傷装置にお
いては、分解、組立てが可能で可搬式になっているが、
装置が大掛りとなり、分解、組立て、設定（セット）等
の段取り作業に長時間を費やし、能率的でないという問
題点がある。

【０００５】又、固定設備の超音波探傷設備を用いたと
しても、厚鋼板を当該装置に搬送して設置した後に探触
子を厚鋼板上に位置合わせして設定する必要があり、位
置合わせ作業に長時間を費やし、従って、処理能力や省
力化の面で大きな効果が得られないという問題点があ
る。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、段取り作業及び設置作業が短時間で
済み、これら作業が能率化し、且つ、処理能力が向上し
て省能力化が図れる厚板用自走行式探傷装置を提供する
ことを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、厚板上を自走
行しながら探触子により厚板を探傷する装置において、
探触子が設けられた探傷ヘッドと、厚板の対向する板端
部をレールとし、又は板端部にレールを設けて、該レー
ルに転接して走行する一対の案内用車輪部と、前記案内
用車輪部と連結されて、且つ、前記車輪の走行方向と直
交する方向に延設されており、前記探傷ヘッドを支持す
るための横行ビームと、前記横行ビームを前記走行方向
に駆動させるための走行駆動部と、前記探傷ヘッドを横
行ビームに沿う横行方向に駆動させるための横行駆動部
と、前記走行駆動部及び横行駆動部の駆動を制御するた
めの駆動制御部とを備えたことにより、前記課題を解決
するものである。

【０００８】又、本発明においては、探触子を超音波探
触子とし、及び横行ビームを、箱形状に構成し、且つ、
当該ビームの内部が水タンクとして利用可能なものとす
ることができる。

【０００９】

【作用】本発明においては、厚板用自走行式探傷装置に
おいて、探傷ヘッドに探触子を設ける。又厚板の対向す
る板端部をレールとし、又は、該板端部にレールを設け
て、該レールに転接して一対の案内用車輪部が走行する
ようにする。又、該案内用車輪部と連結されて、且つ、
前記車輪部の走行方向と直交する方向に探傷ヘッドを支
持する横行ビームを延設する。更に又、該横行ビームを
走行駆動部で前記走行方向に走行させて、探触子が設け
られた探傷ヘッドを横行ビームに沿う横行方向に駆動さ
せるようにしている。前記の走行と横行を駆動制御部で
制御する。

【００１０】従って、探傷ヘッドは、走行方向、横行方
向、及び走行・横行の両方向のいずれにも任意に移動で
きる。このため、厚板の全表面あるいは任意の表面を連
続的あるいは任意のピッチ毎の抜き取り的なパターンで
探傷することができる。

【００１１】よって、前記特開昭６２−３０９５２号公
報に示された装置の如く複雑な構成のレールを設けるこ
となく、あるいは、構造の簡単な型材や軌条を設けるの
みで探傷することが可能なため、段取り作業を短時間で
行うことができ、能率化する。

【００１２】又、一旦、本発明の探傷装置を厚板（例え
ば厚鋼板）上に設定すれば、後は、探傷支持パターンに
よって自動的に無人で厚板の内部欠陥を探傷し記録する
ことができる。従って、人手がかからず省力効果があ
り、作業者は従来の如く探傷器を持って探傷する作業か
ら解放される。又、確実で精度のよい客先の要求に合っ
た探傷試験ができるようになる。又、作業能率が向上し
て生産能力増大に貢献できる。

【００１３】なお、本発明において、探触子を超音波探
触子とし、横行ビームを箱形状の構成とし、且つ、当該
ビームの内部を水タンクとして利用すれば、超音波探触
子で探傷の際に必要となる水をこの水タンクから供給す
ることができ、探触子への水を外部から供給することが
不要となるため装置構成が簡略化する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１５】この実施例は、図１に示されるような全体
構成を有する厚鋼板用自走行式探傷装置である。

【００１６】図１において、符号１は被探傷物の厚鋼板
である。又、２は超音波探触子であり、厚鋼板１の表面
に接触して当該厚鋼板１の内部欠陥を超音波探傷し、探
傷信号を出力するものである。超音波探触子２は、探傷
ヘッド８に支持されて該ヘッド８の移動により厚鋼板１
上を走査する。

【００１７】符号３、４は、厚鋼板１の一対の両端部、
通常は、厚鋼板１の幅方向の両端部（厚鋼板１の長辺
部）を利用し、この両端部をレールにして転接する案内
用車輪部である。一方の案内用車輪部３は、前記厚鋼板
１の形状変化に追従できるように、厚鋼板１の幅方向に
移動可能で、且つ、スプリング等により前記端部へ向う
付勢力が作用されている。又、他の案内用車輪部４は、
横行ビーム５に対して固定されており、厚鋼板１の探傷
の際の基準となる端部側に密着して転接するように設け
られている。従って、前記のような案内用車輪部３及び
４を有するため、実施例の探傷装置では、板幅の変化す
る幅方向テーパ付き鋼板について自動的に探傷すること
が可能である。

【００１８】又、符号５は、前記案内用車輪部３及び４
と連結され、且つ、前記車輪部３、４の走行方向と直交
する方向に延設されており、前記探傷ヘッド８を支持す
るための横行ビームである。この横行ビーム５は、厚鋼
板１の板幅に合わせて案内用車輪部３、４が取付けられ
る構造になっている。又、横行ビーム５の上面側には、
横行駆動部７が移動するためのガイドバー７Ａやラック
７Ｂ等が設けられている。

【００１９】又、前記横行ビーム５は、箱型として、且
つ、内部を水タンクとして利用可能とされている。これ
により、超音波探触子２へ供給する水を外部からホース
等を用いずに供給することができる。

【００２０】又、符号６は、前記横行ビーム５を前記走
行方向に走行させるための走行駆動部であり、横行ビー
ム５の長手方向の略中央部に取付けられ、厚鋼板１の表
面に転接する２輪のマグネット車輪の駆動により走行す
るようになっている。

【００２１】又、符号７は、前記探触子２を横行方向に
駆動させるための横行駆動部であり、該横行駆動部７
は、探傷ヘッド８を支持し、且つ、ガイドバー７Ａに摺
動してラック７Ｂにより横行方向に移動し、これにより
探傷ヘッド８を横行方向に移動させる。

【００２２】前記探傷ヘッド８は、その先端側に、前記
探触子２が固定された枠体９を上下動可能に、且つ、下
方向への付勢力を加えるように備えており、前記探触子
２を、厚鋼板１の表面に追従して接触させるように前記
横行駆動部７に固定される。なお、この探傷ヘッド８
は、横行駆動部７との走行方向への位置関係が自由に選
べるように固定可能である。又、横行ビーム５の走行方
向のいずれの側にも前記探触子２を位置させることがで
きる。

【００２３】又、符号１０は、超音波探触子２に水を供
給するためのホースや、信号を伝達するためのケーブル
等（図示省略）を支持し、該ケーブル等を探傷ヘッド８
に追従して移動させるための移動支持ケーブルである。
なお１０Ａは該ケーブル１０を横行ビーム５に取付ける
取付け部材である。

【００２４】前記探傷装置は、分解、組立て式になって
おり、分解状態においては、大きく見て案内用車輪部
３、４の各々と、横行ビーム５と、横行駆動部７と、走
行駆動部６と、探傷ヘッド８と、超音波探触子２及び枠
体９とに分けられる。

【００２５】又、前記探傷装置は、組立てた際におい
て、探傷ヘッド８又は探触子２のいずれか又は両方を同
時に着脱可能とされている。

【００２６】なお、前記探傷装置の制御系統は、図２に
示されるように構成され、走行駆動部６及び横行駆動部
７の駆動指令と各部に設けた位置センサ（図１において
図示省略）等の検出信号による自動運転制御、並びに超
音波探触子２の制御及び当該探触子２の出力信号処理を
行って探傷結果の出力を行う制御部１２を有する。この
制御部１２から出力される探傷結果は、例えばプリンタ
により紙面にプレントアウトしたり、陰極線管（ＣＲ
Ｔ）に画面表示したりする探傷結果出力部１３に出力し
たりされる。

【００２７】次に、実施例の作用を説明する。

【００２８】実施例に係る自走行式探傷装置は、オフラ
インに設けられており、インラインの厚鋼板１を探傷す
るに際しては、まず、例えばリフティンマグネット式の
天井クレーンによりインラインの厚鋼板１を、オフライ
ンの作業床まで運び込んで、適宜の置台（図１において
符号１４で示す）上に載置する。次いで、載置された厚
鋼板１の上に実施例に係る自走行式探傷装置を組立てて
搭載し、設定する。この場合、当該厚鋼板１の幅方向の
一対の板端部（厚鋼板１の端部のうち長辺の端部）をレ
ールとして、車輪部３、４を転接させる。横行ビーム５
は、走行駆動部６の駆動により走行させ、これにより超
音波探触子２は走行方向に移動する。又、横行駆動部７
の駆動により探傷ヘッド８は横行し、これにより超音波
探触子２は横行方向へ移動する。従って各駆動部６、７
を制御部１２で制御して任意に探触子２を厚鋼板１上に
走行・横行させて探傷し、欠陥検出を行う。

【００２９】前記探傷においては、図３の（Ａ）に示す
探傷経路の軌跡のように、走行方向（Ｌ方向）へは、厚
鋼板１の全面を探傷するように、探触子２の直径に合わ
せてピッチ移動させ、あるいは、１００mmや２００mmピ
ッチの抜き取り移動をさせ、それと共に、横行方向へ
は、１つの走行方向への移動が終了する毎に探触子２の
直径に合わせて横行移動させることにより、鋼板１の全
面を探傷する手順をとることができる。又、このような
走行・横行手順に代えて、横行方向へは探触子２の直径
に合わせてピッチ移動又は１００mmや２００mmピッチの
抜き取り移動をさせて行い、走行方向へは、１つの横行
移動が終了する毎に探触子２の直径に合わせて走行移動
させることにより、厚鋼板１の全面を探傷する手順をと
ることができる。又、これら各手順の組合わせにより、
走行方向、横行方向の探傷ができる。

【００３０】ここで、図３の（Ａ）においては、鋼板１
上に未探傷部１Ａが存在する。これは、探触子２が、横
行ビーム５のいずれかの側へ延びた探傷ヘッド８上に設
けられているからである。この未探傷部１Ａについて探
傷して厚鋼板１の全面を探傷するためには、探傷ヘッド
８を、元に設置されていた方向とは逆方向に延びるよう
に設置しなおす。これにより、全面の探傷が可能とな
る。この設置しなおした後の探傷経路の軌跡は、図３の
（Ｂ）に示すようになる。

【００３１】なお、本発明においては、前記図１に示す
実施例のように、厚鋼板１の幅方向の一対の両端部をレ
ールとして案内用車輪部３を転接することに限定される
ものではない。例えば、幅方向の一対の両端部に不定形
又は定形の耳部がついている厚鋼板（耳付き厚鋼板）
１′を探傷する場合等には、図４に示すように、前記両
端部にレール１６を載置して設け（仮設等する）、この
レール１６に車輪部３、４を転接させれば、前記実施例
の自走行式探傷装置により、このような耳付き厚鋼板
１′の探傷を前記実施例と同様の手順で探傷することが
可能となる。

【００３２】又、前記実施例においては、探傷対象の厚
板が厚鋼板１、耳付き厚鋼板とされていたが、本発明の
探傷装置の探傷対象物はこのような厚鋼板に限定される
ものではなく、他の厚板の探傷にも本発明を用いること
ができる。

【００３３】又、本発明で探傷するための探触子は、超
音波探傷のための探触子に限定されず、他の方法による
探傷を行うための探触子で本発明を実施することができ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、分
解、組立て、設置の段取り作業に要する時間が比較的短
時間ですみ、能率的であると共に、処理能力が高く、作
業の省力化が図れる。即ち、一度、本発明の装置を組立
てて設置すれば、後は、制御部に指示された探傷パター
ンに従って自動的に無人で厚板の内部欠陥を探傷するこ
とができ、人手がかからず省力化が図れ、作業者も手作
業で探傷していた如き繁雑な探傷作業から解放される。
又、確実で精度の良い、客先の要求に沿う探傷ができる
ようになる。更に又、作業能率が向上して生産能力増大
に貢献できる等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例に係る自走行式探傷装
置の全体構成を示す斜視図である。

【図２】図２は、前記探傷装置の制御系統を示すブロッ
ク図である。

【図３】図３は、前記実施例装置の作用を説明するため
の、探傷パターンの例を示す斜視図である。

【図４】図４は、本発明に係る自走行式探傷装置の他の
実施例の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…厚鋼板（被探傷物）、 １′…耳付き厚鋼板、 ２…探触子、 ３…案内用車輪部（移動用可能）、 ４…案内用車輪部（固定）、 ５…横行ビーム、 ６…走行駆動部、 ７…横行駆動部、 ８…探傷ヘッド、 ９…枠体、 １０…移動支持ケーブル、 １２…制御部、 １３…探傷結果出力部、 １４…置台、 １６…レール（仮設）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚板上を自走行しながら探触子により厚板
   を探傷する装置において、 探触子が設けられた探傷ヘッドと、 厚板の対向する板端部をレールとし、又は板端部にレー
   ルを設けて、該レールに転接して走行する一対の案内用
   車輪部と、 前記案内用車輪部と連結されて、且つ、前記車輪部の走
   行方向と直交する方向に延設されており、前記探傷ヘッ
   ドを支持するための横行ビームと、 前記横行ビームを前記走行方向に駆動させるための走行
   駆動部と、 前記探傷ヘッドを横行ビームに沿う横行方向に駆動させ
   るための横行駆動部と、 前記走行駆動部及び横行駆動部の駆動を制御するための
   駆動制御部と、 を備えたことを特徴とする厚板用自走行式探傷装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 探触子は、超音波探触子であり、及び、 横行ビームは、箱形状に構成され、且つ、当該ビームの
   内部が水タンクとして利用可能になっていることを特徴
   とする厚板用自走行式探傷装置。