JPH0247533A - 非破壊試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、合板、パネル等の木製品を非破壊で検査する
非破壊試験機に係り、合板やパネルの接着不良や内層が
連続していないトンネル部等の検査に利用できる。

〔従来の技術〕

従来より、合板、パネル、製材品等の木製品は、建築物
等に広く使用されているが、この合板、パネル等の製造
工場での製品検査は目視、あるいは、全製品の中から所
定の割合で抜き出された製品を対象とする破壊検査によ
り行われていた。

［発明が解決しようとする課題〕 しかし、目視による検査では、合板やパネル等の内部の
接着不良、トンネル部等の欠陥を発見できないという問
題点があった。

また、破壊検査によれば、木製品の内部の欠陥を発見で
きるが、製品全てを検査できないために欠陥を有する製
品を見逃す恐れがあるという問題点があった。

ところで、従来より非破壊検査法としてアコステインク
・エミッション（ＡＥ）、Ｘ線、渦電流等を利用したも
のがある。これらは、通常金属材の検査法として利用さ
れるものであり、木製品には利用されていない。特に、
ＡＥを用いて金属材の検査をする場合、金属材には特に
加圧する必要がなく、金属材の欠陥から生ずるＡＥを検
査すればよかった。

しかし、木材の場合、その材質上から単にＡＥを検出し
ようとしても、その欠陥から発生されるＡＥのレベルが
低く、ノイズとの区別ができないために、ＡＥを木製品
の非破壊検査法として利用できなかった。

本発明の目的は、木製品の接着不良等の内部の欠陥を発
見できるとともに、全ての木製品を検査できる非破壊試
験機を提供することにある。

１課題を解決するための手段〕 本発明は、接着不良等の欠陥を有する木製品に荷重を掛
けるとレベルの高いＡＥ（アコースティック・エミンシ
ョン）が発生する点に着目し、このＡＥを木製品の製品
検査に利用したもので、木製の被試験部材の少なくとも
１箇所に荷重を掛ける加圧部と、この加圧部の被試験部
材を挟んだ反対側で被試験部材を支える支点部と、荷重
を掛けられた被試験部材に接触可能に設けられたＡＥセ
ンサとを有することを特徴とする非破壊試験機である。

〔作用〕

このような本発明においては、人手あるいは適宜な送り
手段により合板、パネル等の木製の被試験部材、いわゆ
るワークを試験機の加圧部および支点部間に搬入する。

ここで、例えば加圧ローラ等の加圧部によりワークに荷
重を掛けて、ワークを撓ませるとともに、ＡＥセンサを
ワークの表面に接触させる。

この際、ワークに接着不良、トンネル部等の欠陥がある
ときには、高レベルのＡＥが生しる。このＡＥをＡＥセ
ンサで検出して、ワークの欠陥を発見する。

ＡＥセンサによる測定後に、人手あるいは送り手段によ
りワークを加圧部および支点部間から搬出する。

さらに、新たなワークの検査を行う場合には、上記手順
を繰り換えせばよい。

ここで、ＡＥセンサとしてローラ型のＡＥセンサを用い
れば、ワークを送りながら連続的にＡＥの測定を行うこ
ともできる。また、各ワークごとに、ワークの搬入、Ａ
Ｅの検出、ワークの搬出を自動的に行う、いわゆるバッ
チ運転で検査することもできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明を用いた非破壊試験機ｌの正面図であ
る。非破壊試験機ｌは、複数のフレームが組み合わされ
て、略直方体に形成されたフレーム部２を備えている。

フレーム部２の長手方向一端、図中右端に立設された縦
フレーム２Ａには、長手方向に直交する水平方向（以後
横方向という）を軸方向として、上下一対のピンチロー
ラ３Ａ、３Ｂで１組とされた搬入用ピンチローラ３が設
けられている。

この搬入用ピンチローラ３は、合板、パネル等の被試験
部材、いわゆるワーク４０を試験機１内に搬入するピン
チローラであり、その軸方向に所定間隔おいて１組づつ
、計２組設けられている。

一方、フレーム部２の長手方向他端、図中左端の縦フレ
ーム２Ｂには、搬入用ピンチローラ３と同様に上下一対
のピンチローラ４Ａ、４Ｂを有し、ワーク４０を試験機
ｌから外に送る搬出用ピンチローラ４が、横方向に所定
間隔おいてＩＭｉづつ、計２組設けられている。

これらのピンチローラ３．４の上側のピンチローラ３Ａ
、４Ａは、フレーム部２に上下方向移動可能に取付けら
れ、また、ばね５により下側に付勢されている。従って
、ワーク４０は、搬入側ではピンチローラ３Ａ、３Ｂで
、搬出側ではピンチローラ４Ａ、４Ｂでそれぞれ挟持さ
れることになる。

また、搬入用の２組のピンチローラ３の下側のピンチロ
ーラ３Ｂ間には、回転軸３Ｃが通されており、この回転
軸３Ｃを回転することにより、２組の搬入用ピンチロー
ラ３は同時に回転する。

同様に、搬出用の２組のピンチローラ４も、回転軸４Ｃ
により同時に回転する。

搬入用ピンチローラ３および搬出用ピンチローラ４間に
は、２本のベース６が横方向に所定間隔離され、かつ、
その間隔を変化できるように横方向移動可能にフレーム
部２に取付けられている。

それぞれのベース６の長手方向略中央には、ピンチロー
ラ３Ｂ、４Ｂと同径の支点部である受ローラ７が、横方
向を軸とする回転軸７Ａを介して回転自在に取付けられ
ている。また、ベース６上には、受ローラ７を挟んで横
方向を軸とする小径、かつ、受ローラ７と略同幅のロー
ラが複数設けられたホイルコンベアー８Ａ、８Ｂがそれ
ぞれ取付けられている。

これらのホイルコンヘアー８Ａ、８Ｂおよび受ローラ７
は、同一ベース６上に設けられているので、ベース６の
移動とともに横方向に移動し、横方向スパンが可変とさ
れている。

下側の各ピンチローラ３Ｂ、４Ｂおよび受口−ラフの各
回転軸３Ｃ，４Ｃおよび７Ａには、同径のスプロケット
９がそれぞれ固定されており、各スプロケット９間には
、チェノ１０がそれぞれ掛は渡されて、フレーム部２の
下部に設けられた減速機付き可変速電動モータ１１の出
力軸に連結されている。従って、電動モータ１１の駆動
に伴い、各ピンチローラ３Ｂ、４Ｂおよび受ローラ７は
同期回転する。

これらの各ピンチローラ３Ｂ、４Ｂおよび受口−ラフの
回転によりワーク４０は、非破壊試験機１の長手方向に
移動される。従って、搬入用ピンチローラ３、搬出用ピ
ンチローラ４、受ローラ７、ホイルコンベアー８Ａ、８
Ｂ、スプロケット９、チェノ１０、電動モータ１１によ
り、送り手段１２が構成される。

フレーム部２の長手方向略中央の側面には、側面から上
方に向かって立設され、さらにフレーム部２の上方に延
長された加圧部支持フレーム２０が設けられている。

この支持フレーム２０上には、加圧シリンダ２１が設け
られている。このシリンダ２１のピストンロッド２１Ａ
は、下方に向かって駆動可能とされ、このピストンロッ
ド２１Ａの先端には、荷重を測定するロードセル２２を
介して、略正方形に形成された接続板２３が固定されて
いる。この接続板２３は、ピストンロッド２１Ａの駆動
に伴って上下に移動される。

また、シリンダ２１の左右両側には、下端が接続板２３
に取付けられて上下方向移動可能なガイドロッド２４が
それぞれ３本づつ設けられている。

これらのガイドロッド２４の上端には、取外し可能な加
圧調整ストッパー２４Ａが取付けられており、ガイドロ
ッド２４に円筒状の加圧量調整用スペーサー２５を嵌挿
可能としている。

スペーサー２５は、長さが異なるものが数種類用意され
ており、このスペーサー２５にストッパー２４Ａが当接
することで、ピストンロッド２１Ａの移動量が調整され
る。

接続板２３の下面には、ローラ支持部材２６が取外し可
能に取付けられており、このローラ支持部材２６には、
横方向を軸方向とする加圧ローラ２７が、回転自在、か
つ、２つの受ローラ７間の中央線上に位置するように取
付けられている。この加圧ローラ２７、ローラ支持部材
２６、加圧シリンダ２１により本実施例における加圧部
２８が構成されている。

また、ローラ支持部材２６の横方向両側には、センサ支
持部材２９が下方に向かって取付けられており、このセ
ンサ支持部材２９の先端には、ローラ型のアコ−ステイ
ンク・エミッション（ＡＥ）センサ３０が上下方向移動
可能、かつ、回転自在に取付けられている。

ＡＥセンサ３０と、センサ支持部材２９との間には、ば
ね３１が設けられて、ＡＥセンサ３０を下方に付勢して
いる。

ＡＥセンサ３０は、図示しない計測システムに接続され
ている。この計測システムは、信号増幅器、フィルタ、
データレコーダ等を有しており、ＡＥセンサ３０で検出
した信号を、記録、処理して、欠陥を有するワーク４０
を発見する。

接続板２３のワーク４０搬入側には、加圧補助ローラ３
２が設けられて、搬入されてくるワーク４０を加圧ロー
ラ２７と受ローラ７との間に案内している。

支持フレーム２０には、加圧シリンダ２１の駆動開始お
よび停止を制御する電磁弁３３と、フィルタ、圧力調整
弁、ルプリケータを備え加圧力を調整する圧力調整手段
としての３点セント３４とが設けられている。この３点
セット３４の中央の圧力調整弁により、加圧シリンダ２
１の加圧力が調整される。例えば、圧力調整弁のゲージ
圧を３ｋｇ　／　ｃ４にすれば、加圧シリンダ２１の加
圧力は約１５０　ｋｇになる。

フレーム部２の下方には、電動モータ１１の駆動や、電
磁弁３３の作動等を制ｉ′ｆＩｌする制御盤３５が設け
られている。

次に、本実施例を合板の試験に用いた際の作用につき説
明する。

非破壊試験ｍ１を、ワーク４０である合板の製造ライン
の最終工程に連設する。これにより、製造された合板は
連続的に非破壊試験機１に供給される。

制御盤３５により電動モータ１１を駆動し、搬入用ピン
チローラ３Ａ、１ＪＩｉ出用ピンチローラ４Ａ受ローラ
７をそれぞれ同期回転させる。

合板を搬入用ピンチローラ３Ａ、３Ｂ間に供給すると、
ピンチローラ３Ｂの回転により、合板は、ホイルコンベ
アー８Ａ、受ローラ７、ホイルコンヘアー８Ｂ上に移動
される。

合板が所定位置に達したら、制御盤３５によりモータ１
１を停止するとともに、電磁弁３３を作動して、加圧シ
リンダ２１を駆動する。この際、ワーク４０である合板
の板厚、材質等をもとに、加圧シリンダ２１の加圧力お
よび加圧量を、３点セット３４の圧力調整弁および加圧
量調整用スペーサー２４により予め調整しておく。

加圧シリンダ２１の駆動により、ピストンロッド２＋Ａ
は下方に移動し、加圧ローラ２７も下方に移動する。加
圧ローラ２７の下端が、受ローラ７の上端より低くなる
と、合板は受ローラ７を支点として下側に（尭む。この
際、ＡＥセンサ３０は、ばね３１により下側に付勢され
ているので、撓んだ合板の北面への接触を保持し、接触
不良等の欠陥により放出されるＡＥを検出する。

このＡＥを計測システムで記録、処理して、欠陥を有す
る合板を発見する。この際、合板は、受ローラ７等の回
転により、ホイルコンヘアー８ＡＳＢ上を移動しながら
検査される。

ＡＥ測定後、制御盤３５により電磁弁３３を作動して、
加圧ローラ２７を上方に移動し、合板を受ローラ７およ
び搬出用ピンチローラ４により搬出する。

合板は、製造ラインより連続的に供給されているので、
合板の搬出と同時に次の合板が搬入される。以下、上記
の手順を繰り返して検査すればよい。

このような本実施例によれば、次のような効果がある。

加圧ローラ２７により、ワーク４０である合板を撓ませ
て、接着不良等より発生するＡＥを測定しているので、
木製品であるワーク４０の内部の欠陥をも発見すること
ができる。また、ワーク・１０を破壊する必要がないの
で、製造されたワーク４０の全数検査を行うことができ
る。

また、ＡＥセンサ３０をばね３１により付勢しているの
で、ワーク４０が撓んでもＡＥセン廿３０をワーク４０
に接触させることができ、ＡＥ検出感度を高くできる。

さらに、ワーク４０に用いられる単板には、裏割れ等の
ＡＥ源となりやすい細かい欠陥が多く存在することがあ
り、また、試験８！１の回転系のノイズ等がＡＥ源とな
ることがあるが、バイパスフィルターを用いて破壊エネ
ルギーの小さなＡ　Ｐ、を取り除くことにより、接着不
良やトンネル部等の破壊エネルギーの大きなＡＥを発生
する欠陥のみを検出することができる。

ピンチローラ３．４や受ローラ７等により、ワーク４０
を送りながら連続的に試験することができる。

ベース６を横方向移動可能としているので、幅の長さが
異なるワーク４０であっても、ヘース６間の長さ、いわ
ゆるスパンを調整することで、試験することができる。

この際、加圧ローラ２７が各ベース６間の中心線上に位
置するように、各ベース６を等距離移動したほうが、よ
り正確な検査ができる。

また、加圧力および加圧量も変更可能であるので、ワー
ク４０の板厚等に合わせて適切な検査ができる。

なお、本発明は、前記実施例の構成等に限定されるもの
ではなく、本発明の目的を達成できる範囲の変形は本発
明に含まれるものである。

例えば、前記実施例では、加圧ローラ２７の軸方向、つ
まり横方向両側に、ＡＥセンサ３０を設け、さらにその
外側、かつ、ワーク４０の下側に支点部である受ローラ
７を配置していたが、第３図に示すように、加圧ローラ
２７の前後、つまりワーク４０の進行方向の両側にＡＥ
センサ３０を配置し、さらにその外側に支点部としての
受ローラ７を設けてもよい、この場合は、支点間の長さ
、スパンを長ぐすることが容易であり、特に柱等のよう
に幅が短いために横方向には撓みにくい製材品の検査に
適している。

さらに、第４図および第５図に示すように、加圧ローラ
２７および受ローラ７の幅を長くして、ワーク４０をそ
の横方向全体にわたって加圧し、ワーク４０全体を均一
に撓ませてもよい。この場合も、ＡＥセンサ３０は、加
圧ローラ２７の前後のワーク４０の上面、下面、あるい
は両面の何れかに配置すればよい。この際、ＡＥセンサ
３ｏを加圧ローラ２７の前後に複数個配置すれば、より
ＡＥ検出感度が良くなる。

また、第６図に示すように、ワーク４ｏの下面側に、支
点部を兼ねるＡＥセンサ３ｏを配置してもよい。合板等
のワーク４０の接着不良は、撓みにより伸ばされるワー
ク４ｏの下側でより顕著に発生するので、ＡＥセンサ３
ｏをＡＥ発生源の近くに配置することができる。また、
ＡＥセンサ３０は、支点部を兼ねているので常時ワーク
４ｏに接触しており、ＡＥセンサ３ｏをワーク４ｏ側に
付勢するばね３１が必要ないという利点がある。

さらに、前記各実施例、変形例においては、加圧部２８
である加圧ローラ２７はワーク４０の上側に、支点部で
ある受ローラ７等はワーク４０の下側に設けていたが、
この配置に限定されるものではない。要するに、ワーク
４０を挟んで、加圧部２８および支点部が互いに反対方
向に設けられていればよい。また、ＡＥセンサ３０は、
加圧部２８側、支点部側のどちら側でもよく、ワーク４
０に接触可能であればよい。

ＡＥセンサ３０は、加圧ローラ２７の両側に１つづつ、
計２個用いていたが、より多くのＡＥセンサ３０を配置
してもよい。特に、多く配置することにより、接着不良
等の欠陥の有無だけでなく欠陥位置をも特定できる利点
がある。

加圧ローラ２７が１つであるため、荷重が掛かる位置は
１箇所であっが、加圧ローラ２７を複数設けてワーク４
０の複数箇所に荷重を掛けてよい。

この際、ワーク４０を１方向に撓むようにではなく、ね
じれるように荷重をかけてもよい。

加圧部２日として、加圧ローラ２７０代わりに長手方向
に長く形成された板状の加圧ビームを用いて長い範囲に
わたって加圧し、ワーク４ｏを撓ませてもよい。

前記実施例においては、ホイルコンヘア−８ＡＳＢ自体
は、駆動しなかったが、受ローラ７等と共に駆動させて
もよい。

搬出側のホイルコンヘアー８Ｂに、接触型のリミットス
イッチ、非接触型の光電スイッチ等を設けて、ワーク４
０の前端が所定位置に達したらモータ１１を停止してワ
ーク４０の移動を停止して、加圧ローラ２７により荷重
を加え、所定時間経過後、加圧ローラ２７を上方に移動
し、モータ１１を駆動してワーク４０を搬出し、さらに
新たなワーク４０を搬入するように制御盤３５等で制御
して、ＡＥ検査を自動化してもよい。

前記実施例では、ワーク４０の搬入および搬出時には、
加圧ローラ２７を上方に移動していたが、加圧ローラ２
７を下げた状態でワーク４ｏの搬入および搬出を行って
もよい。この際、加圧補助ローラ３２を適切な位置に配
置すれば、ワーク４゜が加圧ローラ２７および受ローラ
７間に入りやすくなる。

また、ワーク４０の搬入、搬出は、前記実施例のように
自動的に行うものに限らず、人手により行うものでもよ
い。この場合は、ＡＥセンサ３０を必ずしもローラ型に
する必要はない。

ワーク４０は、合板だけに限らず、パ茅ルや、柱等の製
材品等、木製品であればよい。

電動モータ１１の回転速度、つまり、ワーク４０の送り
速度は、ワーク４０の大きさなどで調整してもよい。

さらに、フレーム部２、支持フレーム２０等の形状等は
、前記実施例のものに限定されるものではなく、他の形
状等でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は第１図の
■−■線に沿った断面図、第３図は本発明の変形例の要
部を示す正面図、第４図および第５図は他の変形例の要
部を示す正面図および上面図、第６図はさらに異なる変
形例の要部を示す正面図である。 １・・・非破壊試験機、７・・・支点部である受ローラ
、２８・・・加圧部、３０・・・ＡＥセンサ、４０・・
・ワーク。 出願人　ミ　サ　ワ　ホーム株式会社 代理人　弁理士　木下　實三（他２名）〔発明の効果〕 このような本発明によれば、木製品の接着不良等の内部
の欠陥を発見できるとともに、非破壊で全ての木製品を
検査できる。 第３ 図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）木製の被試験部材の少なくとも１箇所に荷重を掛
   ける加圧部と、この加圧部の被試験部材を挟んだ反対側
   で被試験部材を支える支点部と、荷重を掛けられた被試
   験部材に接触可能に設けられたアコースティック・エミ
   ッションセンサとを有することを特徴とする非破壊試験
   機。