JP3054376B2 - ポリマー碍子の非破壊検査方法および装置 - Google Patents
ポリマー碍子の非破壊検査方法および装置Info
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- JP3054376B2 JP3054376B2 JP9066313A JP6631397A JP3054376B2 JP 3054376 B2 JP3054376 B2 JP 3054376B2 JP 9066313 A JP9066313 A JP 9066313A JP 6631397 A JP6631397 A JP 6631397A JP 3054376 B2 JP3054376 B2 JP 3054376B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＲＰコアと、こ
のＦＲＰコアの周囲に設けた外被部と、このＦＲＰコア
の少なくとも一端にカシメ固定された把持金具とからな
るポリマー碍子のカシメ不良を検査するための非破壊検
査方法および装置に関するものである。
のＦＲＰコアの周囲に設けた外被部と、このＦＲＰコア
の少なくとも一端にカシメ固定された把持金具とからな
るポリマー碍子のカシメ不良を検査するための非破壊検
査方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＦＲＰコアと、このＦＲＰコ
アの周囲に設けた外被部と、このＦＲＰコアの少なくと
も一端にカシメ固定された把持金具とからなるポリマー
碍子が知られている。図７は本発明の対象となる従来か
ら公知のポリマー碍子の一例の構成を示す図である。図
７に示す例において、ポリマー碍子５１は、ＦＲＰコア
５２と外被部５３とから構成されている。また、外被部
５３は、ＦＲＰコア５２の外周面全体に設けられた外被
胴５４と、この外被胴５４から突出する笠部５５とから
構成されている。さらに、ＦＲＰコア５２の両端部に
は、把持金具５６をカシメ固定して設けている。
アの周囲に設けた外被部と、このＦＲＰコアの少なくと
も一端にカシメ固定された把持金具とからなるポリマー
碍子が知られている。図７は本発明の対象となる従来か
ら公知のポリマー碍子の一例の構成を示す図である。図
７に示す例において、ポリマー碍子５１は、ＦＲＰコア
５２と外被部５３とから構成されている。また、外被部
５３は、ＦＲＰコア５２の外周面全体に設けられた外被
胴５４と、この外被胴５４から突出する笠部５５とから
構成されている。さらに、ＦＲＰコア５２の両端部に
は、把持金具５６をカシメ固定して設けている。
【０００３】上述したポリマー碍子５１の引張強度の合
否判定は、ＩＥＣ規格等に基づき次の通り行なわれてい
る。まず、全てのポリマー碍子５１に保証荷重の５０％
の荷重が加えられ全数引張試験が実施される。次に、全
数引張試験に合格したポリマー碍子５１を、製品ロット
毎にロット数に応じ所定の数だけ抜き取り、引張破壊試
験が実施される。この結果、規格値を満足したロットが
合格と判定される。
否判定は、ＩＥＣ規格等に基づき次の通り行なわれてい
る。まず、全てのポリマー碍子５１に保証荷重の５０％
の荷重が加えられ全数引張試験が実施される。次に、全
数引張試験に合格したポリマー碍子５１を、製品ロット
毎にロット数に応じ所定の数だけ抜き取り、引張破壊試
験が実施される。この結果、規格値を満足したロットが
合格と判定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した試験方法は、
現時点では信頼性の高いものとされてはいるが、長期的
な信頼性を考えた場合、充分な欠陥検出と言えるのかと
いう課題が残されていた。例えば、上述した検査方法で
合格したとしても、把持金具５６をＦＲＰコア５２の両
端部にカシメ固定する際、把持金具５６内面の表面粗さ
あるいは押圧のしかたの管理不良により、把持金具５６
の内部でＦＲＰコア５２に微細なクラックが発生してい
ることも考えられる。この様なクラックは解体してみな
いと判別できず、非破壊検査で見つける方法はなかっ
た。そのため、ポリマー碍子の信頼性を高め長期間安心
して使用するために、カシメ後の把持金具内部における
ＦＲＰコアの欠陥検査方法の開発が望まれていた。
現時点では信頼性の高いものとされてはいるが、長期的
な信頼性を考えた場合、充分な欠陥検出と言えるのかと
いう課題が残されていた。例えば、上述した検査方法で
合格したとしても、把持金具５６をＦＲＰコア５２の両
端部にカシメ固定する際、把持金具５６内面の表面粗さ
あるいは押圧のしかたの管理不良により、把持金具５６
の内部でＦＲＰコア５２に微細なクラックが発生してい
ることも考えられる。この様なクラックは解体してみな
いと判別できず、非破壊検査で見つける方法はなかっ
た。そのため、ポリマー碍子の信頼性を高め長期間安心
して使用するために、カシメ後の把持金具内部における
ＦＲＰコアの欠陥検査方法の開発が望まれていた。
【０００５】また、上記カシメ固定する際の把持金具５
６内面の表面粗さが粗くしかも押圧のしかたも悪いとい
った極端な場合には把持金具５６の内部でＦＲＰコア５
２がクラック程度に留まらず破壊している場合も考えら
れる。このようなＦＲＰコア５２の破壊箇所が、把持金
具５６の入口部分５６ａである場合は、結果として把持
面積が少なくなり引張強度が低下することから、上記カ
シメ固定後の全数引張試験でほぼ完全に除去することが
できる。しかし、ＦＲＰコア５２の破壊点が把持金具５
６の中間部分５６ｂへ行く程引張強度は上がり奥部５６
ｃである場合は把持面積はかなり残されており、全数引
張試験に合格してしまうことが考えられる。このような
ＦＲＰコア５２の破壊も、上述した例と同様に解体して
みないと判別できず、非破壊検査で見つける方法はなか
った。
６内面の表面粗さが粗くしかも押圧のしかたも悪いとい
った極端な場合には把持金具５６の内部でＦＲＰコア５
２がクラック程度に留まらず破壊している場合も考えら
れる。このようなＦＲＰコア５２の破壊箇所が、把持金
具５６の入口部分５６ａである場合は、結果として把持
面積が少なくなり引張強度が低下することから、上記カ
シメ固定後の全数引張試験でほぼ完全に除去することが
できる。しかし、ＦＲＰコア５２の破壊点が把持金具５
６の中間部分５６ｂへ行く程引張強度は上がり奥部５６
ｃである場合は把持面積はかなり残されており、全数引
張試験に合格してしまうことが考えられる。このような
ＦＲＰコア５２の破壊も、上述した例と同様に解体して
みないと判別できず、非破壊検査で見つける方法はなか
った。
【０００６】本発明の目的は上述した課題を解消して、
ポリマー碍子のカシメ不良を非破壊で検査することがで
きるポリマー碍子の非破壊検査方法および装置を提供し
ようとするものである。
ポリマー碍子のカシメ不良を非破壊で検査することがで
きるポリマー碍子の非破壊検査方法および装置を提供し
ようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のポリマー碍子の
非破壊検査方法は、ＦＲＰコアと、このＦＲＰコアの周
囲に設けた外被部と、このＦＲＰコアの少なくとも一端
にカシメ固定された把持金具とからなるポリマー碍子の
カシメ不良を検査するための非破壊検査方法において、
前記把持金具をカシメ用治具を使用して前記ＦＲＰコア
へカシメる際、アコースティックエミッション信号を検
出し、検出したアコースティックエミッション信号の累
積イベント回数やオシレーションレートに基づいて、ポ
リマー碍子のカシメ不良の判別をインラインで行なうに
あたり、前記カシメ用治具を使用したカシメ工程を、カ
シメ押圧を数秒間保持する方式で実施し、前記アコース
ティックエミッション信号をカシメ押圧保持時のみ検出
することを特徴とするものである。
非破壊検査方法は、ＦＲＰコアと、このＦＲＰコアの周
囲に設けた外被部と、このＦＲＰコアの少なくとも一端
にカシメ固定された把持金具とからなるポリマー碍子の
カシメ不良を検査するための非破壊検査方法において、
前記把持金具をカシメ用治具を使用して前記ＦＲＰコア
へカシメる際、アコースティックエミッション信号を検
出し、検出したアコースティックエミッション信号の累
積イベント回数やオシレーションレートに基づいて、ポ
リマー碍子のカシメ不良の判別をインラインで行なうに
あたり、前記カシメ用治具を使用したカシメ工程を、カ
シメ押圧を数秒間保持する方式で実施し、前記アコース
ティックエミッション信号をカシメ押圧保持時のみ検出
することを特徴とするものである。
【０００８】また、本発明のポリマー碍子の非破壊検査
装置は、上述した構成のポリマー碍子の非破壊検査方法
を実施する装置であって、アコースティックエミッショ
ン信号を測定するためのカシメ用治具に設けたアコース
ティックセンサと、カシメ用治具の制御およびアコース
ティックセンサの検出時間の制御を行なう制御回路と、
制御回路の制御のもとにアコースティックセンサから検
出されたアコースティックエミッション信号から解析パ
ラメータの測定値を得る信号処理回路と、信号処理回路
で得られた解析パラメータの測定値と、予め実製品に対
し解析パラメータで測定した測定値に基づき決定した解
析パラメータの基準値とを比較して、カシメ不良の判別
を行なう比較判定回路と、比較判定回路で得られた結果
を表示する結果表示部とから構成したことを特徴とする
ものである。
装置は、上述した構成のポリマー碍子の非破壊検査方法
を実施する装置であって、アコースティックエミッショ
ン信号を測定するためのカシメ用治具に設けたアコース
ティックセンサと、カシメ用治具の制御およびアコース
ティックセンサの検出時間の制御を行なう制御回路と、
制御回路の制御のもとにアコースティックセンサから検
出されたアコースティックエミッション信号から解析パ
ラメータの測定値を得る信号処理回路と、信号処理回路
で得られた解析パラメータの測定値と、予め実製品に対
し解析パラメータで測定した測定値に基づき決定した解
析パラメータの基準値とを比較して、カシメ不良の判別
を行なう比較判定回路と、比較判定回路で得られた結果
を表示する結果表示部とから構成したことを特徴とする
ものである。
【０００９】本発明では、把持金具をＦＲＰロッドにカ
シメ固定する際に発生する音をアコースティックエミッ
ション信号として測定し、測定したアコースティックエ
ミッション信号に基づきカシメ不良を判別することで、
非破壊状態でカシメ不良をインラインで検査することが
できる。
シメ固定する際に発生する音をアコースティックエミッ
ション信号として測定し、測定したアコースティックエ
ミッション信号に基づきカシメ不良を判別することで、
非破壊状態でカシメ不良をインラインで検査することが
できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明のポリマー碍子の非
破壊検査方法の一例を示すフローチャートである。ま
ず、把持金具をカシメ用治具を使用してＦＲＰコアへカ
シメる際、アコースティックエミッション（以下、ＡＥ
とも記す）信号を検出する。次に、解析パラメータとし
て、好ましくは検出したＡＥ信号の累積イベント回数ま
たはオシレーションレートを処理して求める。最後に、
予め実製品に対し累積イベント回数またはオシレーショ
ンレートで測定したパターンに基づき決定した基準値
と、実際に測定した累積イベント回数またはオシレーシ
ョンレートの測定値とを比較することで、カシメ不良を
判別している。
破壊検査方法の一例を示すフローチャートである。ま
ず、把持金具をカシメ用治具を使用してＦＲＰコアへカ
シメる際、アコースティックエミッション（以下、ＡＥ
とも記す）信号を検出する。次に、解析パラメータとし
て、好ましくは検出したＡＥ信号の累積イベント回数ま
たはオシレーションレートを処理して求める。最後に、
予め実製品に対し累積イベント回数またはオシレーショ
ンレートで測定したパターンに基づき決定した基準値
と、実際に測定した累積イベント回数またはオシレーシ
ョンレートの測定値とを比較することで、カシメ不良を
判別している。
【００１１】本実施例において、解析パラメータとして
累積イベント回数またはオシレーションレートを用いる
ことが好ましいが、もちろんＡＥ解析で得られる他の解
析パラメータでも欠陥の大きさと高い相関があるパラメ
ータを使用することができることはいうまでもない。
累積イベント回数またはオシレーションレートを用いる
ことが好ましいが、もちろんＡＥ解析で得られる他の解
析パラメータでも欠陥の大きさと高い相関があるパラメ
ータを使用することができることはいうまでもない。
【００１２】ここで、解析パラメータとして累積イベン
ト回数およびオシレーションレートを用いることが好ま
しいのは、本発明の対象となるカシメ不良をＡＥ信号を
利用して判定する場合に有効なためである。すなわち、
本発明の対象となるカシメ時のカシメ不良は、ＦＲＰコ
アのガラス繊維が徐々に切断してＦＲＰコアに微細なク
ラックが発生するＦＲＰクラックの場合と、ＦＲＰコア
のガラス繊維が瞬時に多数切断してＦＲＰコアが破断す
るＦＲＰ破断の場合とに大別できる。そして、ＦＲＰク
ラックの場合のＡＥ波形は、振幅が低く連続的であるた
め、その特徴を判定するためにアコースティックエミッ
ション信号の発生回数を示す累積イベント回数を解析パ
ラメータとして使用することが有効である。また、ＦＲ
Ｐ破断の場合のＡＥ波形は、クラックが入った場合のＡ
Ｅ波形に比べ振幅が高く瞬時的であるため、その特徴を
判定するためにアコースティックエミッション信号の１
イベント当りのオシレーション回数を示すオシレーショ
ンレートを解析パラメータとして使用することが有効で
ある。
ト回数およびオシレーションレートを用いることが好ま
しいのは、本発明の対象となるカシメ不良をＡＥ信号を
利用して判定する場合に有効なためである。すなわち、
本発明の対象となるカシメ時のカシメ不良は、ＦＲＰコ
アのガラス繊維が徐々に切断してＦＲＰコアに微細なク
ラックが発生するＦＲＰクラックの場合と、ＦＲＰコア
のガラス繊維が瞬時に多数切断してＦＲＰコアが破断す
るＦＲＰ破断の場合とに大別できる。そして、ＦＲＰク
ラックの場合のＡＥ波形は、振幅が低く連続的であるた
め、その特徴を判定するためにアコースティックエミッ
ション信号の発生回数を示す累積イベント回数を解析パ
ラメータとして使用することが有効である。また、ＦＲ
Ｐ破断の場合のＡＥ波形は、クラックが入った場合のＡ
Ｅ波形に比べ振幅が高く瞬時的であるため、その特徴を
判定するためにアコースティックエミッション信号の１
イベント当りのオシレーション回数を示すオシレーショ
ンレートを解析パラメータとして使用することが有効で
ある。
【００１３】測定の対象となるポリマー碍子の一例の構
成は、図７に示した従来の例と同様である。ただ、ＦＲ
Ｐコアが中実のポリマー碍子だけでなく、ＦＲＰコアが
筒状のポリマー碍管であっても、上述したようにＦＲＰ
筒の両端部で把持金具をカシメ固定する例の場合は、本
発明の非破壊検査方法を適用できることはいうまでもな
い。
成は、図７に示した従来の例と同様である。ただ、ＦＲ
Ｐコアが中実のポリマー碍子だけでなく、ＦＲＰコアが
筒状のポリマー碍管であっても、上述したようにＦＲＰ
筒の両端部で把持金具をカシメ固定する例の場合は、本
発明の非破壊検査方法を適用できることはいうまでもな
い。
【００１４】図２は本発明のポリマー碍子の非破壊検査
装置の一例の構成を示すブロック図である。図２に示す
例において、１はカシメ装置、２−１〜２−６はカシメ
用治具、３はＦＲＰコア、４は把持金具、５はＡＥセン
サ、６は制御回路、７は信号処理回路、８は比較判定回
路、９は結果表示部である。カシメ装置１において、６
分割したカシメ用治具２−１〜２−６は、ＦＲＰコア３
にセットした円筒形状の把持金具４を均一に押圧して、
把持金具４をＦＲＰコア４にカシメ固定できるよう構成
される。カシメ用治具２−１には、カシメ工程において
発生するＡＥ信号を測定するためのＡＥセンサ５を設け
ている。
装置の一例の構成を示すブロック図である。図２に示す
例において、１はカシメ装置、２−１〜２−６はカシメ
用治具、３はＦＲＰコア、４は把持金具、５はＡＥセン
サ、６は制御回路、７は信号処理回路、８は比較判定回
路、９は結果表示部である。カシメ装置１において、６
分割したカシメ用治具２−１〜２−６は、ＦＲＰコア３
にセットした円筒形状の把持金具４を均一に押圧して、
把持金具４をＦＲＰコア４にカシメ固定できるよう構成
される。カシメ用治具２−１には、カシメ工程において
発生するＡＥ信号を測定するためのＡＥセンサ５を設け
ている。
【００１５】制御回路６は、カシメ用治具２−１〜２−
６の駆動を制御するとともに、信号処理回路７にトリガ
ー信号を送るのに使用される。ＡＥセンサ５で測定され
たＡＥ信号は信号処理回路７に供給される。信号処理回
路７では、制御回路６から供給されるトリガー信号に応
じて、ＡＥセンサ５から供給されるＡＥ信号の検出時間
の制御を行っている。具体的には、トリガーＯＮ信号と
トリガーＯＦＦ信号との間のみ、ＡＥセンサ５から供給
されるＡＥ信号を取り込むよう制御している。さらに、
信号処理回路７では、取り込んだＡＥ信号に基づき、解
析パラメータとしての累積イベント回数の測定値を求め
ている。この測定値は、ＡＥ信号の取り込みを終了した
時点の累積イベント回数となる。
６の駆動を制御するとともに、信号処理回路７にトリガ
ー信号を送るのに使用される。ＡＥセンサ５で測定され
たＡＥ信号は信号処理回路７に供給される。信号処理回
路７では、制御回路６から供給されるトリガー信号に応
じて、ＡＥセンサ５から供給されるＡＥ信号の検出時間
の制御を行っている。具体的には、トリガーＯＮ信号と
トリガーＯＦＦ信号との間のみ、ＡＥセンサ５から供給
されるＡＥ信号を取り込むよう制御している。さらに、
信号処理回路７では、取り込んだＡＥ信号に基づき、解
析パラメータとしての累積イベント回数の測定値を求め
ている。この測定値は、ＡＥ信号の取り込みを終了した
時点の累積イベント回数となる。
【００１６】信号処理回路７で得られた累積イベント回
数の測定値は、比較判定回路８へ送られる。比較判定回
路８では、予め実製品に対し求めておいた解析パラメー
タとしての累積イベント回数に基づき決定される基準値
と、信号処理回路７から送られた累積イベント回数の測
定値とを比較し、実際に測定した信号処理回路７から送
られた累積イベント回数の測定値が予め求めた累積イベ
ント回数の基準値より大きい場合は、カシメ不良と判断
している。逆に、測定値が基準値より小さい場合は不良
無しと判断している。最後に、比較判定回路８で得られ
た結果を、ＣＲＴ、プリンター等からなる結果表示部９
で表示している。
数の測定値は、比較判定回路８へ送られる。比較判定回
路８では、予め実製品に対し求めておいた解析パラメー
タとしての累積イベント回数に基づき決定される基準値
と、信号処理回路７から送られた累積イベント回数の測
定値とを比較し、実際に測定した信号処理回路７から送
られた累積イベント回数の測定値が予め求めた累積イベ
ント回数の基準値より大きい場合は、カシメ不良と判断
している。逆に、測定値が基準値より小さい場合は不良
無しと判断している。最後に、比較判定回路８で得られ
た結果を、ＣＲＴ、プリンター等からなる結果表示部９
で表示している。
【００１７】なお、実際の構成の一例としては、（株）
ＮＦ回路設計ブロックのＡＥ計測システム（品名：ＭＵ
ＳＩＣ）を好適に使用することができる。
ＮＦ回路設計ブロックのＡＥ計測システム（品名：ＭＵ
ＳＩＣ）を好適に使用することができる。
【００１８】図３は本発明の好適例のカシメ工程におけ
るカシメ圧の変化の一例を示すグラフである。図３に示
す例では、カシメ用治具２−１〜２−６のカシメ圧を、
徐々に圧力を上げその後８秒間保持するよう構成してい
る。そして、制御回路６からトリガーＯＮ信号を信号処
理回路７に供給してＡＥセンサ５からのＡＥ信号の取り
込みを開始し、制御回路６からトリガーＯＦＦ信号を信
号処理回路７に供給してＡＥセンサ５からのＡＥ信号の
取り込みを終了している。
るカシメ圧の変化の一例を示すグラフである。図３に示
す例では、カシメ用治具２−１〜２−６のカシメ圧を、
徐々に圧力を上げその後８秒間保持するよう構成してい
る。そして、制御回路６からトリガーＯＮ信号を信号処
理回路７に供給してＡＥセンサ５からのＡＥ信号の取り
込みを開始し、制御回路６からトリガーＯＦＦ信号を信
号処理回路７に供給してＡＥセンサ５からのＡＥ信号の
取り込みを終了している。
【００１９】図３に示すトリガー信号において、累積イ
ベント回数を解析パラメータとして使用する場合は、押
圧保持時の始めにトリガーＯＮ信号を発生し、押圧保持
時の最後にトリガーＯＦＦ信号を発生するようにしてい
る。また、トリガーＯＮ信号とトリガーＯＦＦ信号との
間隔を８秒とし、８秒間だけＡＥ信号を取り込むように
している。このように、累積イベント回数を解析パラメ
ータとして使用する際に押圧保持時のみにＡＥ信号を取
り込むよう構成すると好ましいのは、上述したようにカ
シメ工程において荷重を加える状態では治具等の機械的
な駆動による雑音がＦＲＰコアのクラック発生よりも多
いため、この期間だけＡＥ信号を取り込むことで、雑音
の少ないクラックのみのＡＥ信号を取り込むことがで
き、その結果高精度の非破壊検査を実施することができ
るためである。
ベント回数を解析パラメータとして使用する場合は、押
圧保持時の始めにトリガーＯＮ信号を発生し、押圧保持
時の最後にトリガーＯＦＦ信号を発生するようにしてい
る。また、トリガーＯＮ信号とトリガーＯＦＦ信号との
間隔を８秒とし、８秒間だけＡＥ信号を取り込むように
している。このように、累積イベント回数を解析パラメ
ータとして使用する際に押圧保持時のみにＡＥ信号を取
り込むよう構成すると好ましいのは、上述したようにカ
シメ工程において荷重を加える状態では治具等の機械的
な駆動による雑音がＦＲＰコアのクラック発生よりも多
いため、この期間だけＡＥ信号を取り込むことで、雑音
の少ないクラックのみのＡＥ信号を取り込むことがで
き、その結果高精度の非破壊検査を実施することができ
るためである。
【００２０】一方、図３に示すトリガー信号において、
オシレーションレートを解析パラメータとして使用する
場合は、押圧開始時にトリガーＯＮ信号を発生し、押圧
保持時の最後にトリガーＯＦＦ信号を発生するようにし
ている。これは、ＦＲＰコアの破断が押圧開始時の圧力
上昇過程に発生することもあるためである。またこの破
断によるＡＥ信号は上述した雑音よりもオシレーション
回数が多いため、オシレーションレートで分別すること
により上述した雑音がＦＲＰコアの破断の判定に与える
影響を少なくすることができる。
オシレーションレートを解析パラメータとして使用する
場合は、押圧開始時にトリガーＯＮ信号を発生し、押圧
保持時の最後にトリガーＯＦＦ信号を発生するようにし
ている。これは、ＦＲＰコアの破断が押圧開始時の圧力
上昇過程に発生することもあるためである。またこの破
断によるＡＥ信号は上述した雑音よりもオシレーション
回数が多いため、オシレーションレートで分別すること
により上述した雑音がＦＲＰコアの破断の判定に与える
影響を少なくすることができる。
【００２１】次に、ＦＲＰクラックの面積と累積イベン
ト回数との関係を調べるため、欠陥を模擬した試料およ
びその試料に対し累積イベント回数を解析パラメータと
して測定した模擬試験の結果について説明する。まず、
欠陥を模擬した試料として、図４（ａ）に示すように、
一方向性ＦＲＰ材からなる直径１６ｍｍのＦＲＰコア３
を、構造用の炭素鋼材からなる内径１６ｍｍ、外径２８
ｍｍの把持金具４の凹部にセットした。このとき、接触
面の幅が２０ｍｍのカシメ用治具２−１および２−４と
対向する把持金具４の内周面に、傷１１を形成した。ま
た、図４（ｂ）に示すように、この傷１１の大きさＡと
深さＢで管理し、以下の表１に示すような５水準の試料
を準備した。
ト回数との関係を調べるため、欠陥を模擬した試料およ
びその試料に対し累積イベント回数を解析パラメータと
して測定した模擬試験の結果について説明する。まず、
欠陥を模擬した試料として、図４（ａ）に示すように、
一方向性ＦＲＰ材からなる直径１６ｍｍのＦＲＰコア３
を、構造用の炭素鋼材からなる内径１６ｍｍ、外径２８
ｍｍの把持金具４の凹部にセットした。このとき、接触
面の幅が２０ｍｍのカシメ用治具２−１および２−４と
対向する把持金具４の内周面に、傷１１を形成した。ま
た、図４（ｂ）に示すように、この傷１１の大きさＡと
深さＢで管理し、以下の表１に示すような５水準の試料
を準備した。
【００２２】
【表１】
【００２３】そして、実際に図２に示す構成の非破壊検
査装置を使用して、カシメ用治具２−１〜２−６により
図３に示すカシメ圧でカシメ固定を実施し、押圧保持時
の８秒間のみ累積イベント回数を求めたところ、総数５
０個の試料で図５に示す結果を得ることができた。図５
の結果から、ＦＲＰコア３の表面に発生するクラックの
総面積であるＦＲＰクラック面積と累積イベント回数と
は高い相関があり、累積イベント回数を測定することで
発生したＦＲＰクラック面積を知ることができることが
わかった。その結果、予め実製品に対し累積イベント回
数で測定したパターンに基づき決定した累積イベント回
数の基準値を用いることで、実製品に対する非破壊検査
を実施できることがわかる。
査装置を使用して、カシメ用治具２−１〜２−６により
図３に示すカシメ圧でカシメ固定を実施し、押圧保持時
の８秒間のみ累積イベント回数を求めたところ、総数５
０個の試料で図５に示す結果を得ることができた。図５
の結果から、ＦＲＰコア３の表面に発生するクラックの
総面積であるＦＲＰクラック面積と累積イベント回数と
は高い相関があり、累積イベント回数を測定することで
発生したＦＲＰクラック面積を知ることができることが
わかった。その結果、予め実製品に対し累積イベント回
数で測定したパターンに基づき決定した累積イベント回
数の基準値を用いることで、実製品に対する非破壊検査
を実施できることがわかる。
【００２４】そのため、実製品において図５の例と同様
の基準を作り、例えば累積イベント回数１０００回を基
準値に設定し、実際の非破壊検査に使用すれば、ほぼＦ
ＲＰクラック面積が３ｍｍ2 をしきい値として、これよ
りも累積イベント回数が少ない場合はＦＲＰクラックに
よるカシメ不良無し、これよりも累積イベント回数が多
い場合はＦＲＰクラックによるカシメ不良有りと判別す
ることができる。そして、上記累積イベント回数を基準
値として用いることで、実際の例では更に良好な結果を
得ることができることを確認した。
の基準を作り、例えば累積イベント回数１０００回を基
準値に設定し、実際の非破壊検査に使用すれば、ほぼＦ
ＲＰクラック面積が３ｍｍ2 をしきい値として、これよ
りも累積イベント回数が少ない場合はＦＲＰクラックに
よるカシメ不良無し、これよりも累積イベント回数が多
い場合はＦＲＰクラックによるカシメ不良有りと判別す
ることができる。そして、上記累積イベント回数を基準
値として用いることで、実際の例では更に良好な結果を
得ることができることを確認した。
【００２５】次に、ＦＲＰ破断とオシレーションレート
との関係を調べるため、欠陥を模擬した試料に対しオシ
レーションレートを解析パラメータとして測定した模擬
試験の結果について説明する。まず、上述した例と同一
の寸法のＦＲＰコア３と把持金具４とを準備した。その
うちの１０個の把持金具４の内周面の全周にわたって、
上述した例よりも大きい傷を形成した。そして、実際に
図２に示す構成の非破壊検査装置を使用して、カシメ用
治具２−１〜２−６により原則的に図３に示すカシメ圧
でカシメ固定を実施し、押圧開始時から押圧保持終了時
までのオシレーションレートを測定した。この際、一部
の試料については、保持する押圧を図３に示す通常の場
合よりも大きくした。その後、ＦＲＰコア３と把持金具
４とを切断して、ＦＲＰ破断の有無を求めた。総数３９
１個についての結果を図６に示す。
との関係を調べるため、欠陥を模擬した試料に対しオシ
レーションレートを解析パラメータとして測定した模擬
試験の結果について説明する。まず、上述した例と同一
の寸法のＦＲＰコア３と把持金具４とを準備した。その
うちの１０個の把持金具４の内周面の全周にわたって、
上述した例よりも大きい傷を形成した。そして、実際に
図２に示す構成の非破壊検査装置を使用して、カシメ用
治具２−１〜２−６により原則的に図３に示すカシメ圧
でカシメ固定を実施し、押圧開始時から押圧保持終了時
までのオシレーションレートを測定した。この際、一部
の試料については、保持する押圧を図３に示す通常の場
合よりも大きくした。その後、ＦＲＰコア３と把持金具
４とを切断して、ＦＲＰ破断の有無を求めた。総数３９
１個についての結果を図６に示す。
【００２６】図６の結果から、金具内面傷破壊品および
過大押圧破断品とも、ＦＲＰ破壊無し品と比較して、オ
シレーションレートが高く、オシレーションレートを測
定することでＦＲＰ破断の有無を知ることができること
がわかった。その結果、予め実製品に対しオシレーショ
ンレートで測定したパターンに基づき決定したオシレー
ションレートの基準値を用いることで、実製品に対する
非破壊検査を実施することができることがわかる。その
ため、例えば図６の例のように実製品で基準を作り、オ
シレーションレートが４．５×１０5 回／ｓｅｃと基準
値を設定し、実際の非破壊検査に使用すれば、ＦＲＰ破
断の有り無しを判別することができる。そして、上記オ
シレーションレートを基準値として用いることで、実際
の例でも良好な結果を得ることができることを確認し
た。
過大押圧破断品とも、ＦＲＰ破壊無し品と比較して、オ
シレーションレートが高く、オシレーションレートを測
定することでＦＲＰ破断の有無を知ることができること
がわかった。その結果、予め実製品に対しオシレーショ
ンレートで測定したパターンに基づき決定したオシレー
ションレートの基準値を用いることで、実製品に対する
非破壊検査を実施することができることがわかる。その
ため、例えば図６の例のように実製品で基準を作り、オ
シレーションレートが４．５×１０5 回／ｓｅｃと基準
値を設定し、実際の非破壊検査に使用すれば、ＦＲＰ破
断の有り無しを判別することができる。そして、上記オ
シレーションレートを基準値として用いることで、実際
の例でも良好な結果を得ることができることを確認し
た。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、把持金具をＦＲＰロッドにカシメ固定する際
に発生する音をアコースティックエミッション信号とし
て測定し、測定したアコースティックエミッション信号
に基づきカシメ不良を判別することで、非破壊状態でカ
シメ不良をインラインで検査することができる。
によれば、把持金具をＦＲＰロッドにカシメ固定する際
に発生する音をアコースティックエミッション信号とし
て測定し、測定したアコースティックエミッション信号
に基づきカシメ不良を判別することで、非破壊状態でカ
シメ不良をインラインで検査することができる。
【図１】本発明のポリマー碍子の非破壊検査方法の一例
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図２】本発明のポリマー碍子の非破壊検査方法の一例
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の好適例のカシメ工程におけるカシメ圧
の変化の一例を示すグラフである。
の変化の一例を示すグラフである。
【図４】本発明における欠陥を模擬した試料を説明する
ための図である。
ための図である。
【図５】欠陥を模擬した試料の累積イベント回数とＦＲ
Ｐクラック面積との関係を示すグラフである。
Ｐクラック面積との関係を示すグラフである。
【図６】欠陥を模擬した試料のオシレーションレートの
測定結果を示すグラフである。
測定結果を示すグラフである。
【図７】本発明の対象となるポリマー碍子の一例の構成
を示す図である。
を示す図である。
１ カシメ装置、２−１〜２−６ カシメ用治具、３
ＦＲＰコア、４ 把持金具、５ ＡＥセンサ、６ 制御
回路、７ 信号処理回路、８ 比較判定回路、９結果表
示部、１１ 傷
ＦＲＰコア、４ 把持金具、５ ＡＥセンサ、６ 制御
回路、７ 信号処理回路、８ 比較判定回路、９結果表
示部、１１ 傷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 正洋 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日本碍子株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−118541（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−90057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−44841（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28
Claims (5)
- 【請求項１】ＦＲＰコアと、このＦＲＰコアの周囲に設
けた外被部と、このＦＲＰコアの少なくとも一端にカシ
メ固定された把持金具とからなるポリマー碍子のカシメ
不良を検査するための非破壊検査方法において、前記把
持金具をカシメ用治具を使用して前記ＦＲＰコアへカシ
メる際、アコースティックエミッション信号を検出し、
検出したアコースティックエミッション信号に基づい
て、ポリマー碍子のカシメ不良の判別をインラインで行
なうにあたり、前記カシメ用治具を使用したカシメ工程
を、カシメ押圧を数秒間保持する方式で実施し、前記ア
コースティックエミッション信号をカシメ押圧保持時の
み検出することを特徴とするポリマー碍子の非破壊検査
方法。 - 【請求項２】前記カシメ不良の判別を、検出したアコー
スティックエミッション信号の累積イベント回数を解析
パラメータとして使用し、予め実製品に対し累積イベン
ト回数で測定したパターンに基づき決定した累積イベン
ト回数の基準値と実際に測定した累積イベント回数の測
定値とを比較することで行なう請求項１記載のポリマー
碍子の非破壊検査方法。 - 【請求項３】ポリマー碍子の非破壊検査方法を実施する
装置であって、アコースティックエミッション信号を測
定するためのカシメ用治具に設けたアコースティックセ
ンサと、カシメ用治具の制御およびアコースティックセ
ンサの検出時間の制御を行なう制御回路と、制御回路の
制御のもとにアコースティックセンサから検出されたア
コースティックエミッション信号から解析パラメータの
測定値を得る信号処理回路と、信号処理回路で得られた
解析パラメータの測定値と、予め実製品に対し解析パラ
メータで測定した測定値に基づき決定した解析パラメー
タの基準値とを比較して、カシメ不良の判別を行なう比
較判定回路と、比較判定回路で得られた結果を表示する
結果表示部とから構成したことを特徴とするポリマー碍
子の検査装置。 - 【請求項４】前記解析パラメータがアコースティックエ
ミッション信号の累積イベント回数である請求項３記載
のポリマー碍子の検査装置。 - 【請求項５】前記解析パラメータがアコースティックエ
ミッション信号のオシレーションレートである請求項３
記載のポリマー碍子の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9066313A JP3054376B2 (ja) | 1996-03-28 | 1997-03-19 | ポリマー碍子の非破壊検査方法および装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7368696 | 1996-03-28 | ||
| JP8-296217 | 1996-11-08 | ||
| JP29621796 | 1996-11-08 | ||
| JP8-73686 | 1996-11-08 | ||
| JP9066313A JP3054376B2 (ja) | 1996-03-28 | 1997-03-19 | ポリマー碍子の非破壊検査方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185882A JPH10185882A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3054376B2 true JP3054376B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=27299087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9066313A Expired - Lifetime JP3054376B2 (ja) | 1996-03-28 | 1997-03-19 | ポリマー碍子の非破壊検査方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054376B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4811932B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2011-11-09 | 日本特殊陶業株式会社 | 構造体の検査方法及び検査装置 |
| JP7381264B2 (ja) * | 2019-09-13 | 2023-11-15 | グローバルポリアセタール株式会社 | クラックの検出方法 |
-
1997
- 1997-03-19 JP JP9066313A patent/JP3054376B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10185882A (ja) | 1998-07-14 |
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