JPH0238904B2

JPH0238904B2 -

Info

Publication number: JPH0238904B2
Application number: JP60067900A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Takeuchi; Fumyoshi Seo
Original assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Current assignee: Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority date: 1985-03-30
Filing date: 1985-03-30
Publication date: 1990-09-03
Also published as: JPS61226654A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞この発明は、水浸型超音波探傷装置に関し、特
に、この装置の探触子の設置部所に被検材を搬入
する構成に関する。

＜従来技術＞一般に、水浸型超音波探傷装置は、第３図に示
すように探傷子ホルダ１を有している。この探傷
子ホルダ１は、被検材２の長さ寸法よりも短かい
長さ寸法の同心状に配置された内管３と外管４を
含み、この内管３内に被検材２が挿通される。こ
の内管３には所定角度ごとに複数の貫通孔５が穿
設されており、これら貫通孔５を通して超音波の
送受ができるように超音波探触子６が設けられて
いる。そして、内管３と外管４との間には水供給
口７から常に水が供給されている。この水は各貫
通孔５を通つて内管３内に侵入する。従つて、内
管３内の被検材２は水によつて被われる。この状
態において、被検材２をその長さ方向に移動させ
ると共に、探傷子ホルダ１を図示しない回転機構
によつて回転させると、被検材２の外周面全域が
水を伝搬してきた超音波によつて走査され、探傷
される。

このような水浸型超音波探傷装置で、被検材と
してパイプを用いることがある。この場合、パイ
プ内部に水が侵入すると、探傷に悪影響を及ぼ
す。そのため、従来、パイプの両端にゴム栓をし
て、パイプ内部に水が侵入しないようにしてから
探傷し、探傷完了後にゴム栓を取除くことが行な
われていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞しかし、いちいちゴム栓を取付けたり、取外し
たりするのは非常に面倒であり、自動化も困難で
ある。また、パイプの径に応じて多数のゴム栓を
準備しなければならず、その管理もまた面倒であ
る。

＜問題点を解決するための手段＞上記の問題点を解決するための第１の手段は、
水浸型超音波探傷本体部の搬入側に、パイプを搬
送するように一列に設けられた複数の搬入側コン
ベヤを有する。これら搬入側コンベヤには個別に
駆動部が設けられている。そして、第１の手段
は、搬入側コンベヤのうち最後部から２番目の後
部の所定位置をパイプの後端面が通過したことを
検出する検出器を備えている。この検出器の検出
信号は、別のパイプを搬送している最後尾の搬送
側コンベヤに増速信号として供給される。

第２の手段は、上記の他に計時手段と演算手段
と送込部とを備える。計時手段は、最後尾の搬入
側コンベヤ上に予め定めた距離ａだけ離れて設け
た第１及び第２の位置を先行するパイプの後端面
が通過する時間ｔを計測する。演算手段は、ａと
ｔの第２の位置から距離ｂだけ離れた送込位置
（この送込位置は第１の手段の所定位置より最後
尾の搬入側コンベヤに近い）とに基づいて、第２
の位置を先行するパイプの後端面が通過してから
送込位置を通過する時間を演算し、その時間が経
過したとき送込信号を生成する。送込部は、送込
信号が発生したとき、後続のパイプをその先端面
が送込位置するように送込む。

＜作用＞第１の手段では、最後尾から２番目の搬入側コ
ンベヤの所定位置をパイプの後端面が通過する
と、最後尾の搬入側コンベヤが増速される。従つ
て、最後尾の搬入側コンベヤ上のパイプの前端面
は、やがて２番目の搬入側コンベヤ上を搬送され
ているパイプの後端面に追いつき密着し、その状
態で本体部内に入る。

第２の手段では、先行するパイプの後端面が、
送込位置を通過したとき、後続のパイプの先端面
が、送込位置に位置するように送込れる。従つ
て、先行するパイプの後端面と後続のパイプの先
端面とが接触して、本体部に送られる。もし、何
らかの原因で先行するパイプの後端面と、後続の
パイプの先端面とが接触していなければ、先行す
るパイプの後端面が単独で所定位置を通過する。
よつて、第１の手段と同様にして先行するパイプ
の後端面と後続するパイプの先端面が接触する。

＜実施例＞この実施例は、第１図に示すように水浸型超音
波探傷本体部１２を有する。この本体部１２は、
従来技術の項で説明したように、探傷子ホルダ
と、このホルダを回転させるための機構とを備え
たものである。

この本体部１２の搬入側には、３台のローラコ
ンベヤ１４１，１４２，１４３が一列に配置され
ている。これらコンベヤ１４１，１４２，１４３
にはそれぞれモータ１６１，１６２，１６３が設
けられており、これらモータ１６１，１６２，１
６３は個別にローラコンベヤ１４１，１４２，１
４３を本体部１２側へ駆動する。最後尾のローラ
コンベヤ１４３は、例えば全長が14.75ｍのもの
で、0.5ｍの間隔を隔てて全長が6.7ｍの２番目の
ローラコンベヤ１４２が配置されている。このロ
ーラコンベヤ１４２と0.75ｍの間隔を隔てて、全
長が2.25ｍの最前端のローラコンベヤ１４１が配
置されている。なお、このローラコンベヤ１４１
の先端部と本体部１２の搬入側との間隔は0.1ｍ
である。

本体部１２の搬送側にも、３台のローラコンベ
ヤ１８１，１８２，１８３が一列に配置されてい
る。これらのローラコンベヤ１８１，１８２，１
８３にもそれぞれモータ２０１，２０２，２０３
が設られており、これらモータ２０１，２０２，
２０３によつてローラコンベヤ１８１，１８２，
１８３は、本体部１２とは反対方向に駆動され
る。

最先端のローラコンベヤ１８３は、例えば全長
が5.8ｍのもので、0.5ｍの間隔を隔てて全長が5.5
ｍのローラコンベヤ１８２が配置されている。こ
のローラコンベヤ１８２と0.5ｍの間隔を隔てて
全長が2.5ｍのローラコンベヤ１８１が配置され
ている。このローラコンベヤ１８１の後端部と本
体部１２の搬送側の距離は0.1ｍである。なお、
本体部１２は1.4ｍの全長を有する。

各モータ１６１，１６２，１６３，２０１，２
０２，２０３の回転数は、この装置で探傷するパ
イプが５〜16ｍの長さを持つものであるとき、ロ
ーラコンベヤ１８１の速度が400〜500ｍ／秒とな
るようにモータ２０１の回転数R₄を選択し、モ
ータ１６３，１６２の回転数R₁，R₂をモータ２
０１の回転数より４〜6rpm多く選択し、モータ
１６１の回転数R₃をモータ２０１の回転数より
２〜3rpm多く選択し、モータ２０２，２０３の
回転数R₅，R₆をモータ２０１の回転数R₄と等し
く選択してある。しかし、これは通常状態の場合
であつて、パイプの位置によつてモータ１６３，
２０２，２０３の回転数は上げられる。なお、こ
の制御については後述する。

ローラコンベヤ１４３の側方には、これよりも
全長が幾分長い先端揃えローラコンベヤ２２が平
行に配置されている。この先端揃えローラコンベ
ヤ２２は、通常のローラコンベヤの先端部、例え
ばローラコンベヤ１４３の先端より0.9ｍ突出し
た位置にストツパ２４を設けたものである。この
先端揃えローラコンベヤ２２とローラコンベヤ１
４３の間には送込装置としてキツカー２５が設け
られている。このキツカー２５は、回転軸２６か
ら先端揃えローラコンベヤ２２の各ローラ２２ａ
間にそれぞれ侵入したキツク部材２８を有し、回
転軸２６は駆動部２８によつて回転させられる。
先端揃えローラコンベヤ２２におけるローラコン
ベヤ１４３とは反対側の側方には、先端揃えロー
ラコンベヤ１４３側に向つて斜め下方に傾斜した
挿入台３０が設けられている。

従つて、挿入台３０上を転動したパイプは、先
端揃えローラコンベヤ２２上に移乗し、パイプの
先端がストツパ２４に当たるまで前進する。この
状態において、キツカー２５を作動させると、キ
ツク部材２８が回転し、パイプをローラコンベヤ
１４３に移す。なお、キツカー２５を作動させて
から、実際に移乗が完了するまでにはTk（この実
施例では1.6秒）の時間遅れがある。この後、パ
イプは、ローラコンベヤ１４３，１４２，１４１
によつて本体部１２側へ搬送される。

ローラコンベヤ１８２，１８３の側方には、ロ
ーラコンベヤ１８２，１８３側から斜め下方に傾
斜した抽出台３２が設けられている。抽出台３２
とローラコンベヤ１８２，１８３との間には、上
述したキツカー２５と同様なキツカー３３が設け
られている。３４は回転軸、３６はキツク部材、
３８は駆動部である。従つて、本体部１２を通つ
てローラコンベヤ１８１に移乗したパイプは、や
がてローラコンベヤ１８２，１８３間に移る。こ
のとき、キツカー３３を作動させると、抽出台３
２上にパイプが移る。

ローラコンベヤ１４３の側方には３台の光学検
出器３４，３６，３８が設けられている。光学検
出器３４はストツパ２４から距離ｂ、例えば1350
mmの位置に設けられており、光学検出器３６は同
３４から距離ａ、例えば470mmの位置に設けられ
ており、光学検出器３８は同３６から距離ｃ、例
えば300mmの位置に設けられている。

ローラコンベヤ１４２の側方にも光学検出器４
０，４２が設けられている。光学検出器４０は、
ストツパ２４から距離ｄ、例えば150mmの位置に
設けられており、光学検出器４２は距離ｅ、例え
ば200mmの位置に設けられている。

ローラコンベヤ１８１の側方には継目検出器４
６が設けられている。この継目検出器４６は、ロ
ーラコンベヤ１８１の後端部から距離ｆ、例えば
2000mmの位置に設けられている。

ローラコンベヤ１８２の側方にも光学検出器４
８，５０が設けられている。光学検出器４８は継
目検出器４６から距離ｇ、例えば700mmの位置に
設置されており、光学検出器５０は同４８から距
離ｈ、例えば800mmの位置に設置されている。

これら光学検出器３４，３６，３８，４０，４
２，４８，５０、継目検出器４６及び本体部１２
の出力信号によつてモータ１６３，２０２，２０
３の速度を第２図に示す回路によつて制御する。
なお、搬送されるパイプの両端面は機械加工され
ている。

今、各モータ１６１，１６２，１６３，２０
１，２０２，２０３の回転数はそれぞれR₃，R₂，
R₁，R₄，R₅，R₆であり、ローラコンベヤ１４３
上にパイプＡ（図示せず）があり、これを光学検
出器３８が検出して信号Ｈを発生しているとす
る。この状態において、このパイプＡよりも先行
しているパイプＢ（図示せず）の後端面が光学検
出器４２を通過して、検出信号がＨからＬに立下
ると、微分回路５０の出力は負となる。これに後
端部検出部５２が応動し、出力信号Ｈを発生す
る。同時にローラコンベヤ１４３上のパイプＡの
先端面が光学検出器４０を通過すると、検出信号
はＬからＨに立上る。これに応動して微分回路５
４の出力が正になり、先端部検出部５６の出力信
号がＨレベルになる。よつて、光学検出器３８の
検出信号、後端部検出部５２の出力信号及び先端
部検出部５６の出力信号が供給されているアンド
回路５８の出力信号はＨとなる。この出力信号は
モータ１６３に増速信号として供給され、モータ
１６３は回転数R₁を1.1倍とする。これによつて
ローラコンベヤ１４３の搬送速度が上り、その上
のパイプＡの先端面はローラコンベヤ１４２上の
パイプＢの後端面に接触し、本体部１２側に押
す。

もし、ローラコンベヤ１４３上のパイプＡの先
端面が光学検出器４０を通過していなければ、先
端部検出器の出力信号を反転して入力しているア
ンド回路６０の出力信号がＨとなり、やはりモー
タ１６３に増速信号として供給される。これによ
つて、モータ１６３の回転数R₁は1.1倍＋（２〜
3rpm）とされる。従つて、この場合も、ローラ
コンベヤ１４３上のパイプの先端面は、ローラコ
ンベヤ１４２上のパイプの後端面に接触し、これ
を本体部１２側に押す。

ローラコンベヤ１４３上のパイプ後端面が光学
検出器３８を通過すると、微分回路６２の出力信
号が負になり、後端部検出器６４の出力信号がＨ
レベルとなる。この出力信号はモータ１６３に供
給され、モータ１６３は回転数を元のR₁に戻す。
元に回転数を戻しても、R₁の方がR₂よりも大き
いので、パイプＡとパイプＢと接触が外れること
はない。

パイプＡの後端面が光学検出器３６を通過する
と、微分回路６６の出力信号が負になり、後端部
検出部６８の出力信号がＨとなる。これによつて
カウンタ７０がクロツク発生器７２が1/100秒ご
とに発生するクロツクパルスのカウントを開始す
る。やがて、パイプＢの後端面が光学検出器３４
を通過すると、微分回路７４の出力信号が負にな
り、後端部検出器７６の出力信号がＨになり、カ
ウンタ７０のカウントを停止させる。このときの
カウント値は乗算器７８でｂ／ａと乗算され、パ
イプＡの後端面が光学検出器３６を通過してから
ストツパ２４の設置位置を通過するのに要する時
間T_bが算出される。この時間T_bから減算器８０
でT_k（キツカー２５に駆動信号を供給してから、
実際に先端揃えローラ２２からローラコンベヤ１
４３にパイプを移乗させるのに要する時間）が減
算され、投入開始時間T_lが算出される。この投入
開始時間T_lは比較器８２でカウンタ８４のカウン
ト値と比較される。このカウンタ８４は、後端部
検出部７６の出力信号がＨとなつたとき、すなわ
ちパイプＡの後端面が光学検出器３６を通過した
とき、クロツクパルスのカウントを開始してお
り、カウント値が投開始時間T_lに一致したとき、
比較器８２の出力信号はＨとなり、この出力信号
がキツカー２５の駆動部２８に駆動信号として供
給される。従つて、先端揃えローラ２２上に別の
パイプＣがあると、パイプＡの後端面がストツパ
２４を通過したとき、その後端面に直後にすなわ
ち、ほぼ当接した状態でパイプＣの先端面が位置
する。そして、R₁の方がR₂よりも大きいので、
即座にパイプＡの後端面とパイプＣの先端面とが
接触し、パイプＣがパイプＡを本体部１２側へ押
す。なお、比較器８２のＨである出力信号はカウ
ンタ７０，８４にリセツト信号として供給され、
これらカウンタ７０，８４をリセツトする。

もし、何らかの原因、例えばローラコンベヤ１
４３にパイプＣを移乗させるのにT_K以上の時間
がかかり、パイプＡの後端面とパイプＣの先端面
との距離があきすぎた場合、上述したようにモー
タ１６３の回転数が1.1倍または1.1倍＋（２〜３）
rpmとされて、必らずパイプＡの後端面とパイプ
Ｃの先端面とに接触する。以下、同様にして挿入
台３０から挿入されるパイプは、先行するパイプ
の後端面に先端面が接触した状態で本体部１２に
送られる。

このようにパイプＢの後端面とパイプＡの先端
面とが接触した状態で本体部１２を通過し、探傷
されたとする。やがてパイプＢとＡとの継目が継
目検出器４６によつて検出され、継目検出器４６
の出力信号がＨレベルになつたとする。このＨの
出力信号はモータ２０２，２０３に増速信号とし
て供給される。これによつてモータ２０２，２０
３の回転数R₅，R₆は２倍となる。このときパイ
プＢの大部分はローラコンベヤ１８２，１８３上
にあるのでパイプＢの後端面とパイプＣの先端面
とは離れる。そしてパイプＢの後端面が光学検出
器４８を通過すると、微分回路９０の出力信号が
負になり、後端部検出部部９２の出力信号がＨに
なる。このＨの出力信号はモータ２０２，２０３
に減速信号として供給され、これらモータ２０
２，２０３は元に戻る。このように回転数を元に
戻すのは、キツカー３３による抽出台３２へのけ
り出し位置を一定にするためである。

同時に、カウンタ９４がカウントを開始する。
そして、パイプＢの後端面が光学検出器５０を通
過すると、微分回路９６、後端部検出部９８の作
用によりカウンタ９４がカウントを停止する。こ
のカウント値は、パイプＢの後端面が光学検出器
４８，５０を通過するのに要した時間T_hを表わ
している。この時間T_hは、パイプＢの探傷結果
が良であれば、本体部１２から良信号としてＨ信
号が供給されているアンド回路１００を介して比
較器１０２に供給される。この比較器１０２に
は、後端部検出部９８の出力信号によつてカウン
トを開始しているカウンタ１０４のカウント値も
供給されている。そして、比較器１０２は両カウ
ンタ９４，１０４のカウント値が一致したとき、
すなわちパイプＢの後端面が光学検出器５０を通
過して時間T_hを経過したとき出力信号をＨとす
る。この出力信号はオア回路１０６を介してキツ
カー３３の駆動部３８に供給され、パイプＢを抽
出台３２にけり出される。

もし、パイプＢの探傷結果が不良であると、時
間T_hは乗算器１０８で3/2倍され、3/2T_hは本体
部１２から不良信号としてＨ信号が供給されてい
るアンド回路１１０を介して比較器１１２に供給
される。比較器１１２にはカウンタ１０４のカウ
ント値が供給されている。従つて、比較器１１２
は、パイプＢの後端面が光学検出器５０を通過し
て3/2T_h秒経過したとき、出力信号をＨとし、オ
ア回路１０６を介してキツカー３３の駆動部３８
に供給する。すなわち、良品であるか不良品であ
るかによつてパイプの抽出台３２へのけり出し位
置が異なる。なお、オア回路１０６のＨの出力信
号はカウンタ９４，１０４にリセツト信号として
供給され、カウンタ９４，１０４をリセツトす
る。以下、同様に動作する。

上記の実施例では、光学検出器３４，３６，３
８，４０，４２，４６，４８，５０を用いたが、
他の検出器を用いることができる。さらに、光学
検出器３４，３６，３８，４０を取除いて、光学
検出器４２を先行するパイプの後端面が通過した
とき、モータ１６３の回転数を上げるようにして
もよい。

＜効果＞以上のように、この第１の発明によれば、最後
尾から２番目の搬入側コンベヤの後部の所定位置
を先行するパイプの後端面が通過したとき、最後
尾の搬入側コンベヤの速度を上げている。従つ
て、最後尾の搬入側コンベヤ上の後続のパイプの
先端面が、先行するパイプの後端面に接触して押
していくので、本体部を通過するとき、両パイプ
の継目から内部に浸水することはない。従つて、
ゴム栓が不要となる。これに加えて、第２の発明
では、後続のパイプの送込位置が一定位置に制御
されているので、より確実に後続パイプの先端面
と先行パイプの後端面とを接触させることができ
る。なお、第１及び第２の発明では、最先端を進
行するパイプの先端面と、最後尾のパイプの後端
面とにはゴム栓は必要であるが、それでも従来の
ものよりも、その数は格段に減少させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による水浸型超音波探傷装置
の１実施例の平面図、第２図は同実施例のブロツ
ク図、第３図は同実施例及び従来の水浸型超音波
探傷装置に用いる探傷子ホルダの縦断面図であ
る。１２……水浸型超音波探傷部、１４１，１４
２，１４３……搬入側コンベヤ、１６１，１６
２，１６３……駆動部、４２……光学検出器、２
２，２５，３０……送込部、３４，３６，６６，
６８，７０……計時手段、７８，８２，８４……
演算手段。

Claims

【特許請求の範囲】１搬入側から搬入されたパイプを探傷する水浸
型超音波探傷本体部と、上記搬入側に一列状に設
けられ上記パイプを上記搬入側に搬送する複数の
搬入側コンベヤと、これら各コンベヤにそれぞれ
設けられた駆動部と、上記各搬入側コンベヤのう
ち最後尾から２番目の搬入側コンベヤの後部所定
位置を先行するパイプが通過したとき後続のパイ
プを搬送している最後尾の搬入側コンベヤの搬送
速度が上記２番目の搬入側コンベヤの搬送速度よ
り速くなるように上記最後尾の搬入側コンベヤの
駆動部に増速信号を供給する検出器とを備える水
浸型超音波探傷装置。２搬入側から搬入されたパイプを探傷する水浸
型超音波探傷本体部と、上記搬入側に一列状に設
けられ上記パイプを上記搬入側に搬送する複数の
搬入側コンベヤと、これら各コンベヤにそれぞれ
設けられた駆動部と、上記搬入側コンベヤの最後
尾のものに予め定めた第１の位置とこれから所定
距離だけ離れた第２の位置を第１のパイプの後端
面が通過するのに要した時間を計測する計時手段
と、この計時手段の出力と第１及び第２の位置の
距離と第２の位置から上記送込位置までの距離と
に基づいて第１のパイプの後端面が第２の位置を
通過してから送込位置に到達する時間を演算しそ
の時間が経過したとき送込信号を生成する演算手
段と、上記送込信号が生成されたとき上記最後尾
の搬入側コンベヤの側方から第２のパイプをその
先端面が上記送込位置に位置するように送込む送
込部と、上記送込位置より上記本体部の搬入側に
近い上記２番目の搬入側コンベヤの位置を第１の
パイプが単独で通過したとき上記最後尾の搬入側
コンベヤの搬送速度が上記２番目の搬入側コンベ
ヤの搬送速度より速くなるように上記最後尾の搬
入側コンベヤの駆動器に増速信号を供給する検出
器とを備える水浸型超音波探傷装置。