JP3147791B2 - センサー追従装置 - Google Patents
センサー追従装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非破壊検査設備に
おけるセンサー追従装置にかかわり、特に被検査材が剛
性の小さい小径棒鋼や小径薄肉鋼管である場合に用いて
有効なセンサー追従装置に関する。
おけるセンサー追従装置にかかわり、特に被検査材が剛
性の小さい小径棒鋼や小径薄肉鋼管である場合に用いて
有効なセンサー追従装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼管や棒鋼などの断面円形の長尺物体で
ある被検査材を超音波探傷法などで非破壊検査するに
は、通常、被検査材をその軸長方向にスパイラル搬送す
る。この場合、被検査材は自身の曲がりや偏径に伴って
その軸心が振れ回るので、この振れ回りにセンサーを追
従させる必要がある。
ある被検査材を超音波探傷法などで非破壊検査するに
は、通常、被検査材をその軸長方向にスパイラル搬送す
る。この場合、被検査材は自身の曲がりや偏径に伴って
その軸心が振れ回るので、この振れ回りにセンサーを追
従させる必要がある。
【０００３】このため、従来は、被検査材に直接当接せ
しめられるＶ型などの適宜な形状のガイド部材と検査用
センサー（以下、単にセンサーという）とを所定の間隔
をおいて対向配置する一方、昇降自在なリンク機構に支
持させた追従フレームを被検査材の上面に載置してセン
サーを被検査材の振れ回りに追従させるようにしたセン
サー追従装置が用いられていた。
しめられるＶ型などの適宜な形状のガイド部材と検査用
センサー（以下、単にセンサーという）とを所定の間隔
をおいて対向配置する一方、昇降自在なリンク機構に支
持させた追従フレームを被検査材の上面に載置してセン
サーを被検査材の振れ回りに追従させるようにしたセン
サー追従装置が用いられていた。
【０００４】しかし、上記のようなセンサー追従装置
は、その自重が被検査材に直接作用する。このため、被
検査材が剛性の小さい小径棒鋼や小径薄肉鋼管の場合に
は、被検査材が撓み変形し、センサーと被検査材との相
対位置関係が変化して検査精度が悪くなる。特に、両端
部においては、被検査材が片持ち梁状態となるために上
記の撓み変形量が大きくなり、センサーと被検査材との
相対位置関係の変化が大きくなって検査精度が著しく悪
化し、正常な探傷ができなくなるという問題があった。
は、その自重が被検査材に直接作用する。このため、被
検査材が剛性の小さい小径棒鋼や小径薄肉鋼管の場合に
は、被検査材が撓み変形し、センサーと被検査材との相
対位置関係が変化して検査精度が悪くなる。特に、両端
部においては、被検査材が片持ち梁状態となるために上
記の撓み変形量が大きくなり、センサーと被検査材との
相対位置関係の変化が大きくなって検査精度が著しく悪
化し、正常な探傷ができなくなるという問題があった。
【０００５】尤も、被検査材の撓み変形は、追従フレー
ム自体の重量を軽量化することで防ぐことができる。し
かし、この場合は、追従フレームが軽いために被検査材
の振れ回りに追従しきれなくなるので、上記同様にセン
サーと被検査材との相対位置関係が変化して検査精度が
悪くなる。
ム自体の重量を軽量化することで防ぐことができる。し
かし、この場合は、追従フレームが軽いために被検査材
の振れ回りに追従しきれなくなるので、上記同様にセン
サーと被検査材との相対位置関係が変化して検査精度が
悪くなる。
【０００６】なお、被検査材にその自重を作用させない
ようにしたセンサー追従装置としては、被検査材が通過
する開口部を有し、この開口部の中心に向かって求心状
に開閉する３つ１組のクランプ用ローラーと、４つの超
音波センサーを各別に位置可変に配置した追従フレーム
をバランスウエイトを用いて搬送ライン上に吊設したも
のがある（実開昭６３−１９２０７号公報）。
ようにしたセンサー追従装置としては、被検査材が通過
する開口部を有し、この開口部の中心に向かって求心状
に開閉する３つ１組のクランプ用ローラーと、４つの超
音波センサーを各別に位置可変に配置した追従フレーム
をバランスウエイトを用いて搬送ライン上に吊設したも
のがある（実開昭６３−１９２０７号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記実開昭６
３−１９２０７号公報に提案されている装置は、同公報
の第２図に示されるように、センサーに対してクランプ
用ローラーが搬送方向の出側に設けられているにすぎ
ず、しかもクランプ用ローラーは被検査材の搬送方向に
回転するようになっている。従って、かかる装置では、
被検査材の先端がクランプ用ローラーによって把持され
るまでの間に通過する被検査材部分の被検査材とセンサ
ーとの位置関係がその余の部分と異なることになり、該
部の検査精度が低下して未検査部分が生じるのを避け得
ないという欠点を有している。
３−１９２０７号公報に提案されている装置は、同公報
の第２図に示されるように、センサーに対してクランプ
用ローラーが搬送方向の出側に設けられているにすぎ
ず、しかもクランプ用ローラーは被検査材の搬送方向に
回転するようになっている。従って、かかる装置では、
被検査材の先端がクランプ用ローラーによって把持され
るまでの間に通過する被検査材部分の被検査材とセンサ
ーとの位置関係がその余の部分と異なることになり、該
部の検査精度が低下して未検査部分が生じるのを避け得
ないという欠点を有している。
【０００８】さらに、上記の装置は、クランプ用ローラ
ーの回転方向が被検査材の搬送方向と同じで、被検査材
とローラーとの搬送方向の接触が点接触であるので、端
部に大きな曲がりを有する被検査材の場合、被検査材の
端部において被検査材とセンサーとの位置関係が一定に
維持されないために、該部の検査精度が低下して未検査
部分が生じるという欠点も有している。
ーの回転方向が被検査材の搬送方向と同じで、被検査材
とローラーとの搬送方向の接触が点接触であるので、端
部に大きな曲がりを有する被検査材の場合、被検査材の
端部において被検査材とセンサーとの位置関係が一定に
維持されないために、該部の検査精度が低下して未検査
部分が生じるという欠点も有している。
【０００９】このため、被検査材が撓み変形しやすい小
径薄肉の鋼管であっても、被検査材の撓み変形、特に両
端部での撓み変形をほぼ確実に抑制でき、しかも被検査
材とセンサーとの相対位置関係の変化を可及的に小さく
できて検査精度の悪化することのないセンサー追従装置
の開発が望まれていた。
径薄肉の鋼管であっても、被検査材の撓み変形、特に両
端部での撓み変形をほぼ確実に抑制でき、しかも被検査
材とセンサーとの相対位置関係の変化を可及的に小さく
できて検査精度の悪化することのないセンサー追従装置
の開発が望まれていた。
【００１０】本発明は、上記の実状に鑑みてなされたも
ので、その課題は、被検査材に撓み変形を生じさせるこ
とがなく、被検査材とセンサーとの相対位置関係を被検
査材の全長にわたってほぼ一定に維持させ得るセンサー
追従装置を提供することにある。
ので、その課題は、被検査材に撓み変形を生じさせるこ
とがなく、被検査材とセンサーとの相対位置関係を被検
査材の全長にわたってほぼ一定に維持させ得るセンサー
追従装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次のセ
ンサー追従装置にある。
ンサー追従装置にある。
【００１２】軸長方向にスパイラル搬送される断面円形
の被検査材を非破壊検査する設備におけるセンサー追従
装置であって、前記被検査材の軸心線と直交する方向に
所定の間隔を隔てて対向配置され、被検査材の上面に載
置されて被検査材とは逆方向に接触追従回転する一対の
載置用ローラーと、この載置用ローラーの軸長方向の前
後に配置され、被検査材の下面に対して各別に接離動し
て被検査材を弾圧付勢把持する一対のクランプ用ローラ
ーと、前記一対の載置用ローラーと対向する位置に配置
されたセンサーとを具備する追従フレームを、重量軽減
手段と高さ位置調整手段とを備える昇降自在なリンク機
構に、被検査材の軸心線と平行な軸廻りに揺動自在に吊
設してなることを特徴とするセンサー追従装置。
の被検査材を非破壊検査する設備におけるセンサー追従
装置であって、前記被検査材の軸心線と直交する方向に
所定の間隔を隔てて対向配置され、被検査材の上面に載
置されて被検査材とは逆方向に接触追従回転する一対の
載置用ローラーと、この載置用ローラーの軸長方向の前
後に配置され、被検査材の下面に対して各別に接離動し
て被検査材を弾圧付勢把持する一対のクランプ用ローラ
ーと、前記一対の載置用ローラーと対向する位置に配置
されたセンサーとを具備する追従フレームを、重量軽減
手段と高さ位置調整手段とを備える昇降自在なリンク機
構に、被検査材の軸心線と平行な軸廻りに揺動自在に吊
設してなることを特徴とするセンサー追従装置。
【００１３】上記本発明のセンサー追従装置は、昇降自
在なリンク機構に対して追従フレームを被検査材の搬送
速度に追従移動可能に装着したものとするのが好まし
い。
在なリンク機構に対して追従フレームを被検査材の搬送
速度に追従移動可能に装着したものとするのが好まし
い。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のセンサー追従装置は、ス
パイラル搬送される被検査材の上面に載置されて接触追
従回転する円柱形状の左右一対の載置用ローラーと、被
検査材の下面に弾圧付勢当接されて接触追従回転する円
柱形状の前後一対のクランプローラーとの合計４ケのロ
ーラー（ただし、管端通過時においては合計３ケのロー
ラー）で被検査材を把持するとともに、これら４ケのロ
ーラーとセンサーとを装着した追従フレームを重量軽減
手段を設けた昇降自在なリンク機構に、被検査材の軸心
線と平行な軸廻りに揺動自在に吊設してある。
パイラル搬送される被検査材の上面に載置されて接触追
従回転する円柱形状の左右一対の載置用ローラーと、被
検査材の下面に弾圧付勢当接されて接触追従回転する円
柱形状の前後一対のクランプローラーとの合計４ケのロ
ーラー（ただし、管端通過時においては合計３ケのロー
ラー）で被検査材を把持するとともに、これら４ケのロ
ーラーとセンサーとを装着した追従フレームを重量軽減
手段を設けた昇降自在なリンク機構に、被検査材の軸心
線と平行な軸廻りに揺動自在に吊設してある。
【００１５】従って、追従フレームと被検査材との相対
位置関係が常に同じに維持される一方、追従フレームと
これに装着されたローラーおよびセンサーの全重量が被
検査材に作用することがない。この結果、被検査材の撓
み変形が可及的に抑制され、被検査材とセンサーとの相
対位置関係がその検査期間中ほぼ一定に維持されるの
で、高精度な検査を行うことができる。
位置関係が常に同じに維持される一方、追従フレームと
これに装着されたローラーおよびセンサーの全重量が被
検査材に作用することがない。この結果、被検査材の撓
み変形が可及的に抑制され、被検査材とセンサーとの相
対位置関係がその検査期間中ほぼ一定に維持されるの
で、高精度な検査を行うことができる。
【００１６】また、上記の追従フレームを昇降自在なリ
ンク機構に対して被検査材の搬送方向に移動自在に装着
した場合には、被検査材両端部の検査時にその搬送速度
に同期させて追従フレームを移動させることにより、全
長にわたってその全周を高精度に検査することができ
る。
ンク機構に対して被検査材の搬送方向に移動自在に装着
した場合には、被検査材両端部の検査時にその搬送速度
に同期させて追従フレームを移動させることにより、全
長にわたってその全周を高精度に検査することができ
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明のセンサー追従装置について、
その一実施例を示す添付図面を参照して詳細に説明す
る。
その一実施例を示す添付図面を参照して詳細に説明す
る。
【００１８】図１は、本発明にかかわるセンサー追従装
置の一例を示す側面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視正面
図である。
置の一例を示す側面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視正面
図である。
【００１９】図において、符号１は、平行四辺形の昇降
自在なリンク機構であり、一端部が固定架台１ａに対し
て回動自在に軸支される一方、他端部が吊り架台１ｂに
対して回動自在に軸支された上下および左右各一対の同
一長さであり、重量を軽減するために中央部をくり貫い
たリンク片１ｃ、１ｃ、１ｃ、１ｃからなっている。
自在なリンク機構であり、一端部が固定架台１ａに対し
て回動自在に軸支される一方、他端部が吊り架台１ｂに
対して回動自在に軸支された上下および左右各一対の同
一長さであり、重量を軽減するために中央部をくり貫い
たリンク片１ｃ、１ｃ、１ｃ、１ｃからなっている。
【００２０】リンク機構１には、高さ位置調節手段とし
てのボルト・ナット２と、重量軽減手段としての引張り
ばね３が設けられている。
てのボルト・ナット２と、重量軽減手段としての引張り
ばね３が設けられている。
【００２１】ボルト・ナット２は、上方のリンク片１
ｃ、１ｃ間に固定介設され、中央部に長孔１ｅが穿設さ
れた連結板１ｄに、固定架台１ａの水平突出片部１ａ’
に穿設された孔を貫通する頭付きボルト２ａの頭部２ｂ
が系止されている。そして、ナット２ｃを正逆回転させ
ることによって吊り架台１ｂ、換言すればこの吊り架台
１ｂに装着される後述する追従フレーム４の高さ位置を
被検査材Ｐの外径に応じて調節できるようになってい
る。
ｃ、１ｃ間に固定介設され、中央部に長孔１ｅが穿設さ
れた連結板１ｄに、固定架台１ａの水平突出片部１ａ’
に穿設された孔を貫通する頭付きボルト２ａの頭部２ｂ
が系止されている。そして、ナット２ｃを正逆回転させ
ることによって吊り架台１ｂ、換言すればこの吊り架台
１ｂに装着される後述する追従フレーム４の高さ位置を
被検査材Ｐの外径に応じて調節できるようになってい
る。
【００２２】なお、上記の高さ位置調節手段を構成する
ボルト・ナット２は、上端に回転用のハンドルを取付け
たボルト部材を水平突出片部１ａ’に対して軸方向移動
不能に貫設し、そのねじ部の螺合させたナット部材をリ
ンク片１Ｃ、１Ｃに対してそ長手方向に摺動自在に装着
させたものであってもよい。
ボルト・ナット２は、上端に回転用のハンドルを取付け
たボルト部材を水平突出片部１ａ’に対して軸方向移動
不能に貫設し、そのねじ部の螺合させたナット部材をリ
ンク片１Ｃ、１Ｃに対してそ長手方向に摺動自在に装着
させたものであってもよい。
【００２３】引張りばね３は、その一端が固定架台１ａ
の水平突出片部１ａ’端に立設されたばね取付り板１
ａ”に装着され、他端が下方のリンク片１ｃ、１ｃに装
着されており、吊り架台１ｂ（含むリンク片１ｃ）とこ
の吊り架台１ｂに装着される後述する種々の部材が装着
された追従フレーム４の全重量が被検査材Ｐに作用しな
いように追従フレーム４を上方に引き上げるようになっ
ている。
の水平突出片部１ａ’端に立設されたばね取付り板１
ａ”に装着され、他端が下方のリンク片１ｃ、１ｃに装
着されており、吊り架台１ｂ（含むリンク片１ｃ）とこ
の吊り架台１ｂに装着される後述する種々の部材が装着
された追従フレーム４の全重量が被検査材Ｐに作用しな
いように追従フレーム４を上方に引き上げるようになっ
ている。
【００２４】ここで、上記の引張りばね３としては、被
検査材Ｐの剛性、リンク片１ｃ、吊り架台１ｂおよび後
述の種々部材装着後の追従フレーム４の総重量を勘案し
て被検査材Ｐを撓ませることのない程度にその重量を軽
減し得る引張り力を有するものが用いられる。また、引
張りばね３は、図示例では片側に１本づつ配した場合を
示したが、片側に２本以上の適宜本数を配するようにし
てもかまわない。
検査材Ｐの剛性、リンク片１ｃ、吊り架台１ｂおよび後
述の種々部材装着後の追従フレーム４の総重量を勘案し
て被検査材Ｐを撓ませることのない程度にその重量を軽
減し得る引張り力を有するものが用いられる。また、引
張りばね３は、図示例では片側に１本づつ配した場合を
示したが、片側に２本以上の適宜本数を配するようにし
てもかまわない。
【００２５】吊り架台１ｂには、側面視で門形の追従フ
レーム４が正面視で揺動自在に軸支４ａ、４ａされてお
り、その両下端部には正面視で互いに逆方向に下方に向
かって開脚する突出アーム４ｃ、４ｃが成形されたロー
ラー取付板４ｂ、４ｂが固定装着されている。
レーム４が正面視で揺動自在に軸支４ａ、４ａされてお
り、その両下端部には正面視で互いに逆方向に下方に向
かって開脚する突出アーム４ｃ、４ｃが成形されたロー
ラー取付板４ｂ、４ｂが固定装着されている。
【００２６】そして、ローラー取付板４ｂ、４ｂの間に
は、突出アーム４ｃ、４ｃの成形基端部に被検査材Ｐの
上面に載置されて接触追従回転する先端部がテーパー状
に形成された円柱状の左右一対の載置用ローラー５、５
がその軸心を被検査材Ｐの軸心と平行になるように回動
自在に軸支装着されている。
は、突出アーム４ｃ、４ｃの成形基端部に被検査材Ｐの
上面に載置されて接触追従回転する先端部がテーパー状
に形成された円柱状の左右一対の載置用ローラー５、５
がその軸心を被検査材Ｐの軸心と平行になるように回動
自在に軸支装着されている。
【００２７】また、突出アーム４ｃ、４ｃの先端部に
は、それぞれ揺動アーム４ｄ、４ｄが回動自在に軸支さ
れており、その先端部には被検査材Ｐの下面に当接して
追従回転する先端部がテーパー状に形成されたクランプ
用ローラー６1 、６2 がその軸心を被検査材Ｐの軸心と
平行になるように回動自在に片持ち軸支されている。
は、それぞれ揺動アーム４ｄ、４ｄが回動自在に軸支さ
れており、その先端部には被検査材Ｐの下面に当接して
追従回転する先端部がテーパー状に形成されたクランプ
用ローラー６1 、６2 がその軸心を被検査材Ｐの軸心と
平行になるように回動自在に片持ち軸支されている。
【００２８】そして、揺動アーム４ｄ、４ｄは、適宜本
数（図示例では２本）の引張りばね４ｅ、４ｅによって
常時上方に引き上げられており、その先端部に軸支され
たクランプ用ローラー６1 、６2 を被検査材Ｐの下面に
当接させて載置用ローラー５、５と共同して被検査材Ｐ
を把持するようになっている。
数（図示例では２本）の引張りばね４ｅ、４ｅによって
常時上方に引き上げられており、その先端部に軸支され
たクランプ用ローラー６1 、６2 を被検査材Ｐの下面に
当接させて載置用ローラー５、５と共同して被検査材Ｐ
を把持するようになっている。
【００２９】ここで、上記の引張りばね４ｅ、４ｅとし
ては、その検査中、被検査材Ｐと載置用ローラー５、５
との接触を維持し得る引張り力を有するものが用いられ
る。
ては、その検査中、被検査材Ｐと載置用ローラー５、５
との接触を維持し得る引張り力を有するものが用いられ
る。
【００３０】さらに、揺動アーム４ｄ、４ｄには、図２
に示すように、ピン４ｆ、４ｆが突設されており、この
ピン４ｆ、４ｆとローラー取付板４ｂ、４ｂに揺動自在
に軸支された単動シリンダー４ｇ、４ｇのピストンロッ
ドの先端に装着された押下げヘッド４ｈ、４ｈのＵ字溝
とが系合されていて、単動シリンダー４ｇ、４ｇを伸長
作動させることによって引張りばね４ｅ、４ｅの引張り
力に抗して揺動アーム４ｄ、４ｄを下方に押し下げてク
ランプ用ローラー６1 、６2 を被検査材Ｐから離脱させ
得るようになっている。
に示すように、ピン４ｆ、４ｆが突設されており、この
ピン４ｆ、４ｆとローラー取付板４ｂ、４ｂに揺動自在
に軸支された単動シリンダー４ｇ、４ｇのピストンロッ
ドの先端に装着された押下げヘッド４ｈ、４ｈのＵ字溝
とが系合されていて、単動シリンダー４ｇ、４ｇを伸長
作動させることによって引張りばね４ｅ、４ｅの引張り
力に抗して揺動アーム４ｄ、４ｄを下方に押し下げてク
ランプ用ローラー６1 、６2 を被検査材Ｐから離脱させ
得るようになっている。
【００３１】単動シリンダー４ｇ、４ｇは、載置用ロー
ラー５、５間の軸心方向の上流側近傍の上方に配置され
た被接触型や接触型などの適宜な被検査材在否検出セン
サー７による被検査材Ｐの先端到達と後端離脱の検出信
号に基づいて別々に作動させ得るようになっている。
ラー５、５間の軸心方向の上流側近傍の上方に配置され
た被接触型や接触型などの適宜な被検査材在否検出セン
サー７による被検査材Ｐの先端到達と後端離脱の検出信
号に基づいて別々に作動させ得るようになっている。
【００３２】具体的には、常時は両単動シリンダー４
ｇ、４ｇを伸長作動させておく。そして、被検査材在否
検出センサー７が図１中に白抜き矢符で示す方向からス
パイラル搬送されてくる被検査材Ｐの先端通過を検出し
た時点で入側の単動シリンダー４ｇ（図１中の右方）を
縮長作動させ、載置用ローラー５、５と入側のクランプ
用ローラー６1 とで被検査材Ｐの先端部を把持させる。
ｇ、４ｇを伸長作動させておく。そして、被検査材在否
検出センサー７が図１中に白抜き矢符で示す方向からス
パイラル搬送されてくる被検査材Ｐの先端通過を検出し
た時点で入側の単動シリンダー４ｇ（図１中の右方）を
縮長作動させ、載置用ローラー５、５と入側のクランプ
用ローラー６1 とで被検査材Ｐの先端部を把持させる。
【００３３】次いで、所定時間経過後に出側の単動シリ
ンダー４ｇ（図１中の左方）を縮長作動させて載置用ロ
ーラー５、５と入側のクランプ用ローラー６1 および出
側のクランプ用ローラー６2 とで被検査材Ｐの中間部を
把持させる。
ンダー４ｇ（図１中の左方）を縮長作動させて載置用ロ
ーラー５、５と入側のクランプ用ローラー６1 および出
側のクランプ用ローラー６2 とで被検査材Ｐの中間部を
把持させる。
【００３４】さらに、被検査材在否検出センサー７が被
検査材Ｐの後端通過を検出した時点で入側の単動シリン
ダー４ｇを伸長作動させ、次いで所定時間経過後に出側
の単動シリンダー４ｇを伸長作動させて次の被検査材Ｐ
の検査に備えるようになっている。
検査材Ｐの後端通過を検出した時点で入側の単動シリン
ダー４ｇを伸長作動させ、次いで所定時間経過後に出側
の単動シリンダー４ｇを伸長作動させて次の被検査材Ｐ
の検査に備えるようになっている。
【００３５】被検査材在否検出センサー７は、中央部に
長孔７ｂが穿設されたセンサー取付け板７ａと頭付きボ
ルト７ｃを用いて追従フレーム４に対して装着されてお
り、被検査材Ｐの外径に応じてその高さ位置が調節でき
るようになっている。
長孔７ｂが穿設されたセンサー取付け板７ａと頭付きボ
ルト７ｃを用いて追従フレーム４に対して装着されてお
り、被検査材Ｐの外径に応じてその高さ位置が調節でき
るようになっている。
【００３６】なお、上記の被検査材在否検出センサー７
は、センサーの破損防止および被検査材Ｐの損傷防止の
観点から、近接センサーに代表される被接触型センサー
を用いるのが好ましい。
は、センサーの破損防止および被検査材Ｐの損傷防止の
観点から、近接センサーに代表される被接触型センサー
を用いるのが好ましい。
【００３７】さらに、上記の追従フレーム４には、例え
ば被検査材Ｐが鋼管である場合、軸長方向の欠陥と円周
方向の欠陥とを検出するための超音波センサー８1 と８
2 が載置用ローラー５、５と対向させて配置装着されて
いる。
ば被検査材Ｐが鋼管である場合、軸長方向の欠陥と円周
方向の欠陥とを検出するための超音波センサー８1 と８
2 が載置用ローラー５、５と対向させて配置装着されて
いる。
【００３８】超音波センサー８1 と８2 は、中央部に長
孔８ｂが穿設されたセンサー取付け板８ａと頭付きボル
ト８ｃを用いて上記のローラー取付け板４ｂ、４ｂに対
してこれと直交する方向に固定装着された取付け板４
ｉ、４ｉに装着されており、被検査材Ｐの外径に応じて
その高さ位置と超音波の入射角度が調節できるようにな
っている。
孔８ｂが穿設されたセンサー取付け板８ａと頭付きボル
ト８ｃを用いて上記のローラー取付け板４ｂ、４ｂに対
してこれと直交する方向に固定装着された取付け板４
ｉ、４ｉに装着されており、被検査材Ｐの外径に応じて
その高さ位置と超音波の入射角度が調節できるようにな
っている。
【００３９】上記のように構成された本発明のセンサー
追従装置によれば、追従フレーム４は、被検査材Ｐがス
パイラル搬送されてその軸心が振れ回っても、その先端
到達時点から後端が離脱するまでの間、載置用ローラー
５、５とクランプ用ローラー６1 または／および６2 に
よって被検査材Ｐを把持しているので、その初期設定関
係を維持した状態で確実に追従する。また、追従フレー
ム４は重量軽減手段の引張りばね３によってその重量が
軽減されているので、その検査中に被検査材Ｐを過大に
撓ませることがない。
追従装置によれば、追従フレーム４は、被検査材Ｐがス
パイラル搬送されてその軸心が振れ回っても、その先端
到達時点から後端が離脱するまでの間、載置用ローラー
５、５とクランプ用ローラー６1 または／および６2 に
よって被検査材Ｐを把持しているので、その初期設定関
係を維持した状態で確実に追従する。また、追従フレー
ム４は重量軽減手段の引張りばね３によってその重量が
軽減されているので、その検査中に被検査材Ｐを過大に
撓ませることがない。
【００４０】その結果、載置用ローラーと対向する位置
に配置された超音波センサー８1 および８2 と被検査材
Ｐとの相対位置関係は、被検査材Ｐの全長にわたる検査
期間中、初期設定の相対位置に維持され、被検査材Ｐに
対する超音波の入射角がほぼ一定に維持されるので、高
い精度で検査を行うことが可能になる。
に配置された超音波センサー８1 および８2 と被検査材
Ｐとの相対位置関係は、被検査材Ｐの全長にわたる検査
期間中、初期設定の相対位置に維持され、被検査材Ｐに
対する超音波の入射角がほぼ一定に維持されるので、高
い精度で検査を行うことが可能になる。
【００４１】ただし、この場合にあっても被検査材Ｐが
スパイラル搬送されているため、その両端部には、被検
査材Ｐを周方向に展開した場合、軸長方向を長辺とする
直角三角形状の未検査部分が発生する。
スパイラル搬送されているため、その両端部には、被検
査材Ｐを周方向に展開した場合、軸長方向を長辺とする
直角三角形状の未検査部分が発生する。
【００４２】しかし、この両端部に発生する未検査部分
は、上記の追従フレーム４を吊り架台１ｂに対して移動
可能に装着することで解決される。
は、上記の追従フレーム４を吊り架台１ｂに対して移動
可能に装着することで解決される。
【００４３】図３および図４は、そのための装置構成の
一例を示し、図３はその要部を示す側面図、図４は図３
のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、以下その構造を詳細に説
明する。なお、図１および図２に示した部材と同一部分
は、同一符号を付して示し、その説明は省略する。
一例を示し、図３はその要部を示す側面図、図４は図３
のＢ−Ｂ線矢視断面図であり、以下その構造を詳細に説
明する。なお、図１および図２に示した部材と同一部分
は、同一符号を付して示し、その説明は省略する。
【００４４】図３に示すように、追従フレーム４が揺動
自在に軸支４ａ装着される吊り架台は、リンク機構１の
リンク片１ｃ、１ｃの他端部に軸支された垂直部材１
ｂ’と水平部材１ｂ”とに２分割されており、両者は水
平移動機構９を介して連結されている。
自在に軸支４ａ装着される吊り架台は、リンク機構１の
リンク片１ｃ、１ｃの他端部に軸支された垂直部材１
ｂ’と水平部材１ｂ”とに２分割されており、両者は水
平移動機構９を介して連結されている。
【００４５】水平移動機構９は、上記の垂直部材１ｂ’
に対して水平に固定装着された側面視形状が凹状のガイ
ドフレーム９ａと、このガイドフレーム９ａの垂直片９
ａ’、９ａ’に軸支されたねじ軸９ｄと、このねじ軸９
ａに歯合されるとともに上記の水平部材１ｂ”に固定装
着されたナット部材９ｇと、ねじ軸９ｄをタイミングベ
ルト９ｅを介して正逆回転させるパルスモータ９ｆとか
なっている。
に対して水平に固定装着された側面視形状が凹状のガイ
ドフレーム９ａと、このガイドフレーム９ａの垂直片９
ａ’、９ａ’に軸支されたねじ軸９ｄと、このねじ軸９
ａに歯合されるとともに上記の水平部材１ｂ”に固定装
着されたナット部材９ｇと、ねじ軸９ｄをタイミングベ
ルト９ｅを介して正逆回転させるパルスモータ９ｆとか
なっている。
【００４６】そして、ガイドフレーム９ａには、平面視
でその中央部に上記のナット部材９ｇのねじ軸９ｄ軸長
方向への移動を許容する長孔９ｃが穿設されるととも
に、下面の幅方向両縁部にアリ溝９ｂ、９ｂが形成され
ている。また、上記の水平部材１ｂ”の上面幅方向の両
縁部には、上記のアリ溝９ｂ、９ｂに系合するアリ溝系
合部材９ｈ、９ｈが固定装着されている。
でその中央部に上記のナット部材９ｇのねじ軸９ｄ軸長
方向への移動を許容する長孔９ｃが穿設されるととも
に、下面の幅方向両縁部にアリ溝９ｂ、９ｂが形成され
ている。また、上記の水平部材１ｂ”の上面幅方向の両
縁部には、上記のアリ溝９ｂ、９ｂに系合するアリ溝系
合部材９ｈ、９ｈが固定装着されている。
【００４７】上記のように構成された水平移動機構９
は、次のようにして用いられる。
は、次のようにして用いられる。
【００４８】すなわち、被検査材Ｐの先端部分が超音波
センサー８1 および８2 と対向する位置に到達した時点
でパルスモータ９ｆを正回転駆動させ、被検査材Ｐが少
なくとも１回転するまでの間、載置ローラー５、５とク
ランプ用ローラー６1 または／および６2 とで被検査材
Ｐを把持した状態の追従フレーム４を被検査材Ｐの移動
速度に同期させて移動させて後にパルスモータ９ｆを一
時停止させる。
センサー８1 および８2 と対向する位置に到達した時点
でパルスモータ９ｆを正回転駆動させ、被検査材Ｐが少
なくとも１回転するまでの間、載置ローラー５、５とク
ランプ用ローラー６1 または／および６2 とで被検査材
Ｐを把持した状態の追従フレーム４を被検査材Ｐの移動
速度に同期させて移動させて後にパルスモータ９ｆを一
時停止させる。
【００４９】そして、この状態で被検査材９の中間部分
の検査を行い、被検査材Ｐの後端部分が超音波センサー
８1 および８2 と対向する位置に到達した時点でパルス
モータ９ｆを再度正回転駆動させ、先端部分検査時と同
様に、被検査材Ｐが少なくとも１回転するまでの間、載
置用ローラー５、５とクランプ用ローラー６1 または／
および６2 による被検査材把持状態の追従フレーム４を
被検査材Ｐの移動速度に同期させて移動させる。
の検査を行い、被検査材Ｐの後端部分が超音波センサー
８1 および８2 と対向する位置に到達した時点でパルス
モータ９ｆを再度正回転駆動させ、先端部分検査時と同
様に、被検査材Ｐが少なくとも１回転するまでの間、載
置用ローラー５、５とクランプ用ローラー６1 または／
および６2 による被検査材把持状態の追従フレーム４を
被検査材Ｐの移動速度に同期させて移動させる。
【００５０】しかる後に、パルスモータ９ｆを逆回転駆
動させて追従フレーム４を元の位置に移動復帰させ、次
の被検査材Ｐの検査に備えさせる。
動させて追従フレーム４を元の位置に移動復帰させ、次
の被検査材Ｐの検査に備えさせる。
【００５１】このように、上記の水平移動機構９によっ
て被検査材Ｐの先端部分と後端部分の検査時に、被検査
材Ｐが少なくとも１回転するまでの間、その移動速度に
同期させて追従フレーム４を移動させる場合には、被検
査材Ｐと超音波センサー８1および８2 との被検査材９
軸長方向の位置関係が一定に維持される。この結果、被
検査材Ｐの軸長方向同一位置の全周に対して超音波が所
定の角度で入射されるので、前述の直角三角形状の未検
査部分が発生することがなくなり、被検査材Ｐの全長を
全周にわたって高い精度で検査を行うことが可能にな
る。
て被検査材Ｐの先端部分と後端部分の検査時に、被検査
材Ｐが少なくとも１回転するまでの間、その移動速度に
同期させて追従フレーム４を移動させる場合には、被検
査材Ｐと超音波センサー８1および８2 との被検査材９
軸長方向の位置関係が一定に維持される。この結果、被
検査材Ｐの軸長方向同一位置の全周に対して超音波が所
定の角度で入射されるので、前述の直角三角形状の未検
査部分が発生することがなくなり、被検査材Ｐの全長を
全周にわたって高い精度で検査を行うことが可能にな
る。
【００５２】なお、以上に説明した本発明のセンサー追
従装置は、その検査用の超音波センサー８1 および８2
が、例えば渦流探傷用のセンサーなどの他のセンサーで
あってもよいことはいうまでもない。
従装置は、その検査用の超音波センサー８1 および８2
が、例えば渦流探傷用のセンサーなどの他のセンサーで
あってもよいことはいうまでもない。
【００５３】次に、実験例の一例を示す。
【００５４】＜実験例１＞実験は、センサー追従装置と
して、種々部材装着後の追従フレーム総重量が１７ｋｇ
である図１および図２に示す本発明のセンサー追従装置
と、重量軽減手段の引張りばね３とクランプ用ローラー
６1 、６2 およびこれらを作動させるための付帯部材を
備えず、その総重量を被検査材に撓みを全く生じさせる
恐れのない１．５ｋｇにした従来のセンサー追従装置と
を用いて行った。
して、種々部材装着後の追従フレーム総重量が１７ｋｇ
である図１および図２に示す本発明のセンサー追従装置
と、重量軽減手段の引張りばね３とクランプ用ローラー
６1 、６2 およびこれらを作動させるための付帯部材を
備えず、その総重量を被検査材に撓みを全く生じさせる
恐れのない１．５ｋｇにした従来のセンサー追従装置と
を用いて行った。
【００５５】また、被検査材としては、外径６０ｍｍ、
肉厚３ｍｍ、長さ３ｍｍの炭素鋼製の鋼管で、中間部の
軸心を両端部の軸心に対して２．５ｍｍ偏心させた偏心
試験材と、曲がり量を１ｍ当たり１．９ｍｍにした曲が
り試験材の２種類を対象にした。
肉厚３ｍｍ、長さ３ｍｍの炭素鋼製の鋼管で、中間部の
軸心を両端部の軸心に対して２．５ｍｍ偏心させた偏心
試験材と、曲がり量を１ｍ当たり１．９ｍｍにした曲が
り試験材の２種類を対象にした。
【００５６】そして、載置用ローラー５の試験材からの
離脱離間距離（変動量）を測定し、両装置の追従フレー
ムの追従性を調べた。
離脱離間距離（変動量）を測定し、両装置の追従フレー
ムの追従性を調べた。
【００５７】なお、試験条件としては、試験材をスパイ
ラル搬送せずに２００ｒｐｍで回転させた。また、本発
明のセンサー追従装置では、引伸ばし力の異なる引張り
ばね３および４ｅを用いて試験材に作用する追従フレー
ム４の総重量とクランプ用ローラー６1 、６2 によるク
ランプ力を種々変化させた。
ラル搬送せずに２００ｒｐｍで回転させた。また、本発
明のセンサー追従装置では、引伸ばし力の異なる引張り
ばね３および４ｅを用いて試験材に作用する追従フレー
ム４の総重量とクランプ用ローラー６1 、６2 によるク
ランプ力を種々変化させた。
【００５８】その結果を、図５に示した。なお、図中の
数値は、クランプ用ローラー６1 、６2 によるクランプ
力を示している。
数値は、クランプ用ローラー６1 、６2 によるクランプ
力を示している。
【００５９】図５に示す結果から明らかなように、従来
のセンサー追従装置では、いずれの試験材の場合もその
変動量が０．７５ｍｍであった。
のセンサー追従装置では、いずれの試験材の場合もその
変動量が０．７５ｍｍであった。
【００６０】一方、本発明のセンサー追従装置では、引
張りばね３と４ｅを装着せずに追従フレーム４の全重量
を試験材に作用させた場合には、その変動量は０（ゼ
ロ）で追従性自体は良好であった。しかし、実際の検査
においては、被検査材が撓んで良好な検査精度が得られ
なかった。
張りばね３と４ｅを装着せずに追従フレーム４の全重量
を試験材に作用させた場合には、その変動量は０（ゼ
ロ）で追従性自体は良好であった。しかし、実際の検査
においては、被検査材が撓んで良好な検査精度が得られ
なかった。
【００６１】また、引張りばね３のみを装着して試験材
に作用する重量を小さくすると、その重量を小さくする
に従って変動量が大きくなり、実際の検査では良好な検
査精度が得られなかった。
に作用する重量を小さくすると、その重量を小さくする
に従って変動量が大きくなり、実際の検査では良好な検
査精度が得られなかった。
【００６２】これに対し、引張りばね３と４ｅを装着
し、試験材に作用する重量を３ｋｇ以下、クランプ用ロ
ーラー６1 、６2 によるクランプ力を１ｋｇ程度にした
場合には、その変動量が最大で０．１ｍｍ程度であっ
た。そして、実際の検査においても、被検査材が撓むこ
とがなく、良好な検査精度が得られた。
し、試験材に作用する重量を３ｋｇ以下、クランプ用ロ
ーラー６1 、６2 によるクランプ力を１ｋｇ程度にした
場合には、その変動量が最大で０．１ｍｍ程度であっ
た。そして、実際の検査においても、被検査材が撓むこ
とがなく、良好な検査精度が得られた。
【００６３】＜実験例２＞次に、図３および図４に示す
本発明の装置を用い、被検査材端部の探傷実験を行っ
た。実験は、実験例１で用いたと同様寸法の真直な鋼管
で、その管端部の円周方向の１ヶ所に管端からの長さが
１０ｍｍの管軸長方向の人工欠陥を形成した試験材を対
象に行った。
本発明の装置を用い、被検査材端部の探傷実験を行っ
た。実験は、実験例１で用いたと同様寸法の真直な鋼管
で、その管端部の円周方向の１ヶ所に管端からの長さが
１０ｍｍの管軸長方向の人工欠陥を形成した試験材を対
象に行った。
【００６４】実験条件としては、試験材をその軸長方向
に送り速度３．８ｍｍ／ｍｉｎ、送りピッチ１０ｍｍ／
ｒｅｖでスパイラル搬送し、追従フレーム４を被試験材
の送り速度に同期させて２０ｍｍ移動させた場合と、移
動させなかった場合の２通りで、それぞれ１０回行っ
た。
に送り速度３．８ｍｍ／ｍｉｎ、送りピッチ１０ｍｍ／
ｒｅｖでスパイラル搬送し、追従フレーム４を被試験材
の送り速度に同期させて２０ｍｍ移動させた場合と、移
動させなかった場合の２通りで、それぞれ１０回行っ
た。
【００６５】その結果、追従フレーム４を移動させなか
った場合には、１０回中５回も人工欠陥を検出すること
ができなかった。これに対し、追従フレーム４を被試験
材の送り速度に同期移動させた場合には、１０回とも人
工欠陥を検出することができた。
った場合には、１０回中５回も人工欠陥を検出すること
ができなかった。これに対し、追従フレーム４を被試験
材の送り速度に同期移動させた場合には、１０回とも人
工欠陥を検出することができた。
【００６６】
【発明の効果】本発明のセンサー追従装置によれば、被
検査材を撓ませることなく検査用のセンサーを被検査材
にほぼ完全に追従させることができるので、高精度な検
査が可能である。また、被検査材の端部検査時に追従フ
レームをその移動速度に同期移動させることができるの
で、両端部の未検査部分がなくなり、被検査材の全長に
わたってその全周を高精度に検査することが可能であ
る。
検査材を撓ませることなく検査用のセンサーを被検査材
にほぼ完全に追従させることができるので、高精度な検
査が可能である。また、被検査材の端部検査時に追従フ
レームをその移動速度に同期移動させることができるの
で、両端部の未検査部分がなくなり、被検査材の全長に
わたってその全周を高精度に検査することが可能であ
る。
【図１】本発明にかかわるセンサー追従装置の一実施例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視正面図である。
【図３】本発明にかかわる他のセンサー追従装置の要部
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】実験結果の一例を示す図である。
１：リンク機構、 ２：高さ位置調節手段、 ２ａ：頭付きボルト、 ２ｂ：頭部、 ２ｃ：ナット、 ３：引張りばね（重量軽減手段）、 ４：追従フレーム、 ４ａ：軸支、 ４ｂ：ローラー取付け板、 ４ｃ：突出アーム、 ４ｄ：揺動アーム、 ４ｅ：引張りばね、 ４ｆ：ピン、 ４ｇ：単動シリンダー、 ４ｈ：押下げヘッド、 ４ｉ：取付け板 ５：載置用ローラー、 ６1 、６2 ：クランプ用ローラー、 ７：被検査材在否検出センサー、 ８1 、８2 ：超音波センサー、 ７ａ、８ａ：センサー取付け板 ７ｂ、８ｂ：長孔、 ７ｃ、８ｃ：頭付きボルト、 ９：水平移動機構、 ９ａ：ガイドフレーム、 ９ｂ：アリ溝、 ９ｃ：長孔、 ９ｄ：ねじ軸、 ９ｅ：タイミングベルト、 ９ｆ：パルスモータ、 ９ｇ：ナット部材、 ９ｈ：アリ溝系合部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28
Claims (2)
- 【請求項１】軸長方向にスパイラル搬送される断面円形
の被検査材を非破壊検査する設備におけるセンサー追従
装置であって、前記被検査材の軸心線と直交する方向に
所定の間隔を隔てて対向配置され、被検査材の上面に載
置されて被検査材とは逆方向に接触追従回転する一対の
載置用ローラーと、この載置用ローラーの軸長方向の前
後に配置され、被検査材の下面に対して各別に接離動し
て被検査材を弾圧付勢把持する一対のクランプ用ローラ
ーと、前記一対の載置用ローラーと対向する位置に配置
されたセンサーとを具備する追従フレームを、重量軽減
手段と高さ位置調整手段とを備える昇降自在なリンク機
構に、被検査材の軸心線と平行な軸廻りに揺動自在に吊
設してなることを特徴とするセンサー追従装置。 - 【請求項２】上記の追従フレームを、昇降自在なリンク
機構に対して被検査材の搬送速度に追従移動可能に装着
してなることを特徴とする請求項１に記載のセンサー追
従装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27955796A JP3147791B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | センサー追従装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27955796A JP3147791B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | センサー追従装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10123111A JPH10123111A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3147791B2 true JP3147791B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17612639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27955796A Expired - Fee Related JP3147791B2 (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | センサー追従装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147791B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7901913B2 (en) | 1999-07-09 | 2011-03-08 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the preparation of L-amino acids by overexpressing the tal gene encoding transaldolase |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003902766A0 (en) * | 2003-06-02 | 2003-06-19 | Onesteel Manufacturing Pty Ltd | Ultrasonic testing of pipe |
| KR101682549B1 (ko) * | 2015-06-30 | 2016-12-06 | 한국항공우주산업 주식회사 | 굴곡진 패널의 초음파 검사 치구 |
| CN111721837B (zh) * | 2020-07-01 | 2023-01-10 | 北京正诺科技有限公司 | 一种手持式管道焊缝无损检测装置 |
| CN114954719B (zh) * | 2022-06-15 | 2024-01-23 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 一种自动按压且压力可调的爬壁检测机器人 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP27955796A patent/JP3147791B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7901913B2 (en) | 1999-07-09 | 2011-03-08 | Evonik Degussa Gmbh | Process for the preparation of L-amino acids by overexpressing the tal gene encoding transaldolase |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10123111A (ja) | 1998-05-15 |
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