JP5401110B2 - 位置計測方法 - Google Patents
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Description
る方法として、例えば特許文献1等に見られるようなX線を用いる放射線透過試験がある
。
置し、大型鋼板物の片面にX線を照射して、大型鋼板物を透過したX線像をフィルムに撮
影する方法が一般的である。
は、撮影側でX線発生装置を目視出来ない場合が多いので、微弱なX線によるサーベイメ
ーターの感度での測定や大型鋼板物の実測測定により決定されていたが、これらの方法で
は正確な測定は困難であるとともに、X線の多用は色々な面で問題が大きかった。
として、例えば特許文献2に記載されている地中位置計測方法がある。
を一定の間隔をもって設置し、被計測体には、直交して配置する2つの検出コイルを設け
、前記ケーブルに交流電流を流し、前記の第1,2のコイルに誘起された信号を測定する
ことで被計測体の位置を求めるようになっている。
計測する方法では、広範囲をある程度万偏なく測定できるが、特定の位置に対して精度は
あまり高くなく、X線を用いる放射線透過法における撮影側のフィルムを貼る位置の特定
用には十分適しているとはいえなかった。
また、大型鋼板物(船板、タンクなど)の溶接部のX線検査の場合の大型鋼板物の中と外での鋼板を叩いて発生させる音による連絡のやり取りでは、叩いて発生させる音以外の騒音などによって叩いて発生させた音が消されてしまい、分かりにくい場合があるなどの問題がある。
生装置2と、鋼板物100の他面側に配置される電磁誘導検出装置3とから構成され、鋼
板物100の溶接部の金属疲労、クラックや溶接不良を放射線透過法によって探査するに
あたり、撮影側のフィルムの位置決めを行うためのものである。
ータ駆動部5とから構成される。
する出力検出部7とから構成される。
ある。
、モータ42の回転軸43に対して直交する方向に磁化方向を向けて配置した一対の永久
磁石44(後述の図2参照)、45を当該モータ42の回転軸43に取付け、モータ42
の回転軸43を鋼板物100の板面に対して直交する方向(後述の図10参照)に向けて
当該モータ42を当該鋼板物100の一面側に配置する。
成されている。
42の前記回転軸43の延長線と直交する方向に向いた検出コイル61を収納したもので
ある。
の中心線L1と一致している。検出コイル61のコイル面は鋼板物100の壁面に対して
平行に配置する。
6が形成されている。
入されている。
出コイル61が電磁誘導検出した信号を増幅して整流し、電圧出力に変換して測定を行う
ことで、前記検出コイル61に誘起された信号を測定する。
、412、413、414を備え、上面が開放したケース本体401と、ケース本体40
1の上面を閉塞するケース蓋体402とから構成される。
、ベース板441と、左右の取付金具442、443と、軸継手444と、取付用回転軸
445とスペーサ446と、ネジ451、452、453、454、455、456、4
57と、ナット461、462と、ワッシャ463とから構成されている。
461によりベース板441の上面に回転軸43を前方に向けた状態で取付固定される。
4つのネジ挿入孔471が形成されている。
入され、当該回転軸43がネジ454によりネジ止め固定される。
当該取付用回転軸445がネジ455によりネジ止め固定される。
ら見て長い四角形となっており、上下方向が最も長く、次に左右方向が長く、前後方向が
最も短くなっている。
75には、取付用回転軸445が挿入される。スペーサ446の長辺側の一方の側面44
8及び他方の側面449には、ネジが挿入されるネジ孔476、477が形成されている
。
永久磁石44、45の板面の中央にはネジ456、467のネジ部が挿入される貫通孔4
78、479が形成されている。一対の永久磁石44、45は一方の板面がS極となり他
方の板面がN極となっている。永久磁石44の一方の板面における貫通孔478の縁には
、ネジ456のネジ頭が挿入される凹部481が形成されている。永久磁石45の他方の
板面における貫通孔479の縁には、ネジ457のネジ頭が挿入される凹部482が形成
されている。
孔478に挿入し、スペーサ446のネジ孔476に螺入して締めつけられることで、永
久磁石44のN極側の板面をスペーサ446の側面448に向けた状態で当該永久磁石4
4をスペーサ446にネジ止め固定する。
孔479に挿入し、スペーサ446のネジ孔477に螺入して締めつけられることで、永
久磁石45のS極側の板面をスペーサ446の側面449に向けた状態で永久磁石45を
スペーサ446にネジ止め固定する。これにより、先端磁石組立部201が図4及び図5
に示す状態に組立てられる。
斜め上側から見た斜視図である。図5は先端磁石組立部201及びその周辺部の背面右斜
め上側から見た斜視図である。
のS極と対向し、一対の永久磁石44、45とスペーサ446、ネジ456、457は、
一つの永久磁石として機能する先端磁石組立部201を構成している。
端側は、図4に示すように、ワッシャ463が取付られ、ワッシャ463から前方に突出
する取付用回転軸445の雄ネジ部474はナット462の雌ネジ部に螺入されている。
スペーサ446は、ナット462が締めつけられることで、ワッシャ463と軸継手44
4(図5参照)の間に挟持されて取付用回転軸445に固定される。
めの4つのボス415が形成されている。ボス415には、ベース板441のネジ挿入孔
471に挿入し、下方に突出したネジ422のネジ部が螺入されるネジ孔が形成されてい
る。
面にネジ止め固定される。
の基準となる目印線431が印刷されている。図2に示す平面部410の下面の前側には
、磁束発生部4の位置決めの基準となる目印線が印刷されている。
の基準となる目印線432が印刷されている。図2に示す左の壁部413の外側面の前側
には、磁束発生部4の位置決めの基準となる目印線が印刷されている。
右の壁部611、612、613、614を備え、上面が開放したケース本体601と、
ケース本体601の上面を閉塞するケース蓋体602とから構成される。尚、検出コイル
ケース60は、図1の鋼板物100側が後側になっている。
ル61の位置決めを行うための台座部615が形成されている。検出コイル61は、台座
部615に接着固定される。
面にネジ止め固定される。
決めの基準となる目印線631が印刷されている。図7に示す平面部610の下面の前側
には、電磁誘導検出部6の位置決めの基準となる目印線が印刷されている。
決めの基準となる目印線632が印刷されている。図7に示す左の壁部613の外側面の
前側には、電磁誘導検出部6の位置決めの基準となる目印線が印刷されている。
る。
ある。
一面側に配置した先端磁石組立部201を回転の中心線L1上において、先端磁石組立部
201からの磁力線が当該検出コイル61のコイル面に平行になるので、最も感度が低下
することになる。
長線(中心線L1)からの水平方向のずれを示し、Y軸は、鋼板物100の他面側におけ
るモータ42の回転軸43の延長線からの垂直方向のずれを示している。
ラフである。
石組立部201の回転の中心線L1上が0mmになっている。
ラフである。
石組立部201の回転の中心線L1上が0mmになっている。図11及び図12において、
Z軸は、図1に示す出力検出部7において検出コイル61が出力する交流信号を増幅して
整流した電圧出力を示している。
すように、電磁誘導検出部6を上下左右に動かすことで、検出コイル61を上下に動かす
ことになる。一方、先端磁石組立部201は、モータ42により回転することで、前方向
に楕円形の磁力線を回転させた磁束を発生させる。これにより、検出コイル61は、上下
左右の2軸方向の中心測定が可能になる。検出コイル61は、図11及び図12に示すよ
うに、先端磁石組立部201の回転の中心線L1(図1参照)上で著しく感度が低下する
ことにより、磁束パターンの中心部を精度よく測定することができる。
決定する。
辺部の背面右斜め上側から見た斜視図である。
4、45の間に薄いスペーサ447を挟み、スペーサ447に形成された前後方向の貫通
孔448に取付用回転軸445を挿通し、軸継手444とワッシャ463の間に一対の永
久磁石44、45を挟んだ状態で、ナット462が締めつける。これにより、一対の永久
磁石44、45及びスペーサ447が回転軸43に固定され、一対の永久磁石44、45
の間隔が狭い磁石ユニット202が組み立てられる。
る。図16は一対の永久磁石44、45の間隔を変えた場合の検出コイル61に誘起され
た信号の検出結果と水平方向の位置の関係を示すグラフである。ここで、図16に示すグ
ラフにおいて、X軸は、図10に示す検出コイル61の横方向の位置を示し、Z軸は、図
1に示す出力検出部7において検出コイル61が出力する交流信号を増幅して整流した電
圧出力を示し、グラフ中の実線は一対の永久磁石44、45の間隔が広い先端磁石組立部
201に対応し、グラフ中の破線は一対の永久磁石44、45の間隔が狭い先端磁石組立
部202に対応している。
S極の先端からN極の先端までの距離をD11とし、一対の永久磁石44、45の間隔が
狭い先端磁石組立部202のS極の先端からN極の先端までの距離をD12とすると、S
極の先端からN極の先端までの距離が短い先端磁石組立部202の方が磁力線の長さが短
く図16に示すように出力落ち込み部の幅が狭くなる。
る。
束発生装置2を配置し、鋼板物100の他面側に電磁誘導検出装置3を配置し、鋼板物1
00のX線発生装置を配置する予定の位置に磁束発生部4を配置する。この場合、磁束発
生部4は、上下左右を正確に合わせて配置する。次に、モータ駆動部5をオンし、先端磁
石組立部201にモータ駆動電流を流して、先端磁石組立部201を回転させ、先端磁石
組立部201からの磁束を回転させる。
立部201の磁束の検出を行う。出力検出部7において検出コイル61が出力した交流信
号を増幅して整流した電圧出力の検出結果は、出力検出部7に設けられた液晶表示装置や
出力検出部7からの出力データをコンピューターの画面に表示することで確認できる。
石組立部201を回転させる回転軸43の延長線L1上にあり、この位置が撮影側のフィ
ルムを貼る位置の中心となる。
示すように磁石44、45の間隔を狭くする。
定できる。
法では、モータ42の回転軸43に対して直交する方向に磁化方向を向けて当該回転軸4
3に一対の永久磁石44、45を取付け、モータ42の回転軸43を鋼板物100の板面
に対して直交する方向に向けて当該モータ42を当該鋼板物100の一面側に配置し、コ
イル面が鋼板物100の板面に対して平行に向いた検出コイル61を鋼板物100の他面
側に配置し、前記モータ42の回転軸43を回転させ、前記検出コイル61に誘起された
信号を測定することで前記一対の永久磁石44、45による回転磁束の不感帯部の位置を
検出する。
向させるとともに、モータ42の回転軸43に対して直交する方向に磁化方向を向けて配
置している。
ば、前記モータ42の回転軸43を回転させることで一対の永久磁石44、45が回転し
、回転する一対の永久磁石44、45から発生する回転磁束は、前記モータ42の回転軸
43の中心線の延長線上に前記検出コイル61の不感帯部を形成するので、前記検出コイ
ル61の位置を変えながら当該検出コイル61に誘起された信号を測定することで特定の
位置を高精度で検出できる。これにより、鋼板物100に対応したX線を用いる放射線透
過法において、撮影側のフィルムを貼る位置を正確かつ確実に特定でき、作業効率を向上
させることができる。また、一対の永久磁石44、45の幅を変更することで前記不感帯
部の幅を変更することができ、鋼板物100の大きさや厚さに対応して効率的な位置検出
を行える。
面を参照して説明する。図17は位置計測方法に用いられる電磁誘導検出装置8を示す一
面側から見た斜視図である。尚、第2の実施形態において、電磁誘導検出装置8以外の部
分は図1に示した第1の実施形態と同様である。
コイル81を縦7列、横7列で配置したものである。検出コイル81は、基板80を図1
に示した鋼板物100の壁面に対して平行に配置した状態でそのコイル面が図1に示した
回転軸43の延長線と直交する方向に向いている。
ある。
82が縦7列、横7列で配置したものである。複数の発光ダイオード82は、基板80に
形成された貫通孔を介してそれぞれ図17に示す検出コイル81と電気的に接続している
。
4を配置し、鋼板物100の他面側に基板80の一面側を向け、基板80を図1に示した
鋼板物100の壁面に対して平行にした状態で電磁誘導検出装置8と配置する。
部201からの磁束を回転させる。
発光ダイオードに比べて極端に暗い発光ダイオードの位置が先端磁石組立部201を回転
させる回転軸43の延長線上にあり、この位置が撮影側のフィルムを貼る位置となる。
鋼板物100の他面側に配置される検出コイル保持部材としての基板80により前記検出
コイル81を平面上に複数並べて配置し、前記検出コイル81を平面上に複数並べて配置
し、これら複数の検出コイル81のそれぞれに誘起された信号を個別に測定することで前
記不感帯部の位置を検出するようになっている。
検出コイル81のそれぞれに誘起された信号を個別に測定することで、短時間で特定の位
置を高精度で検出できる。
の回転軸に対して直交する方向に磁化方向を向けて配置した一対の永久磁石を当該モータ
の回転軸に取付ける構造を採用したが、モータの回転軸に対して直交する方向に磁化方向
を向けた1つの永久磁石を当該モータの回転軸に取付ける構造を採用してもよい。
また、本実施形態では、受信装置1001として、図1に示したコイルが1つの電磁誘導検出装置3を用いた例を示したが、それに限らず、第2実施形態の図17と図18で説明したような複数の検出コイルを用いた電磁誘導検出装置8を用いて受信装置とすることができる。
また、表示器として、4つのLED2013,2014,2015,2016を設け、受信部が60Hzの信号を受信したときは、LED2013が点灯し、受信部が75Hzの信号を受信したときは、LED2014が点灯し、受信部が90Hzの信号を受信したときは、LED2015が点灯するように設定しておく。また、整流回路2017からの直流電流の値が一定値から変動したときにLED2016が点灯するようにしておく。
互いが送受信モードに入ったら、相手の信号が待機状態になったのを確認し、発振することにより、互いの信号が混合しないように制御しながら送受信を行うものである。この場合には、位置計測装置2000と位置計測装置2100ともどちらも同じ周波数、例えば、両方のコイル1046,1146に60Hzの交流電流が発生するように送信部を駆動して信号のやり取りをすることが可能となる。
4…磁束発生部、5…モータ駆動部、6…電磁誘導検出部、
7…出力検出部、8…電磁誘導検出装置、40…ケース、
41…磁石回転ユニット、42…モータ、43…回転軸、
44、45…永久磁石、46…貫通孔、47、48…導線、
51…コード、60…検出コイルケース、61…検出コイル、
62…ボビン、66…貫通孔、71…コード、72、73…導線、
80…基板、81…検出コイル、82…発光ダイオード、
100…鋼板物、201、202…先端磁石組立部、
401…ケース本体、402…ケース蓋体、410…平面部、
411、412、413、414…壁部、421…ネジ、
431、432…目印線、441…ベース板、442、443…取付金具、
444…軸継手、445…取付用回転軸、446、447…スペーサ、
451、452、453、454、455、456、457…ネジ、
461、462…ナット、463…ワッシャ、491…ネジ、
471…ネジ挿入孔、472、473…軸挿入穴、474…雄ネジ部、
475…貫通孔、476、477…ネジ孔、478、479…貫通孔、
481、482…凹部、601…ケース本体、602…ケース蓋体、
610…平面部、611、612、613、614…壁部、
615…台座部、621…ネジ、631、632…目印線
2000…位置計測装置、2100…位置計測装置、2001…送信部、
2101…送信部、2002…受信部、2102…受信部、
2003…制御装置、2103…制御装置
Claims (2)
- 幅調整可能な隙間を介して一方のS極を他方のN極に対向させるとともに、モータの回転軸に対して直交する方向に磁化方向を向けて配置した一対の永久磁石を当該モータの回転軸に取付け、
前記モータの回転軸を鋼板物の板面に対して直交する方向に向けて当該モータを当該鋼板物の一面側に配置し、
コイル面が前記鋼板物に対して平行に向いた検出コイルを鋼板物の他面側に配置し、
前記モータの回転軸を回転させ、前記検出コイルに誘起された信号を測定することで前記一対の永久磁石による回転磁束の不感帯部の位置を検出することを特徴とする位置計測方法。 - 前記検出コイルを複数用意し、前記鋼板物の他面側に配置される検出コイル保持部材により前記検出コイルを平面上に複数並べて配置し、これら複数の検出コイルのそれぞれに誘起された信号を個別に測定することで前記不感帯部の位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の位置計測方法。
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