JPH0261555A - 超音波自動探傷方法 - 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〕 この発明は、搬送テーブル上を搬送されてくる鋼板内部
の欠陥を超音波を利用して検査する鋼板用超音波自動探
傷方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に数閣から数十間の厚さの鋼板を超音波探触子を用
いて非破壊検査する超音波自動探傷の方法には大きく分
けて二つの探傷方法がある。

第１の方法は第３図に示す方法で、（１）は被検鋼板、
（２）は鋼板の中央部を探傷するインサイド探傷機構、
（３）は鋼板の板端いわゆるエツジを探傷するエツジ探
傷機構を表わし、（３）は両端用として２台の装置が必
要である。また（４）は鋼板の幅方向に走行し、先端部
及び後端部の板端を探傷するトップ・ボトム探傷機構で
ある。

この図において、（２）のインサイド探傷機構の中にあ
る■１〜■、は中央部探傷用の探触子群を表わし。

図示していない探触子保持機構にて保持され、探傷時適
当なる圧力で被検鋼板に押しつけられ、また接触媒質の
水も同時に噴射される。またＥｌ及びＥ２はエツジ探傷
用の探触子又は探触子群、ＴＢはトップ及びボトム探傷
用の探触子又は探触子群を表わし中央部探傷用の探触子
と同様に図示していない探触子保持機構にて保持されて
いる。

今、鋼板（１）が矢印の（ア）方向に搬送されてくる場
合、鋼板（１）の先端がＴＢのトップ探傷位置に到達し
たとき鋼板が停止し、探触子保持機構はエアシリンダー
等にて接板させられ、トップ・ボトム探傷機構が板幅方
向に走行し、鋼板トップ部の探傷を行う。トップ探傷完
了後、再び（ア）方向に搬送され、鋼板（１）の先端が
！１〜Ｉ、のインサイド探触子の直下に到達したとき、
探触子保持機構はエアシリンダー等にて接板させられて
鋼板中央部の探傷を行う。インサイド探触子の探傷軌跡
は第３図中Ｓｌ、〜ＳＩｓで示されている。鋼板の先端
がエツジ探触子Ｅ１．　Ｅｌｌの直下に到達したとき、
Ｅ□、Ｅ２ば接板させられ板端の探傷を行う。エツジ探
触子の探傷軌跡は第３図中それぞれＳＥ、、　ＳＥ、で
示されている。

第３図の探傷方法において、鋼板のトップ端及びボトム
端を除いては探傷軌跡と搬送方向とが一致しており、一
般にＹ走査探傷と呼ばれている。

第２の方法は第４図に示す方法である。第４図において
（１）は被検鋼板、（２）はインサイド探傷機構を表わ
している。■１〜■、は中央部探傷用の探触子群を表わ
している。

鋼板（１）は（ア）の方向に搬送される。鋼板の先端が
探触子１１の直下に到達したとき、鋼板（１）は搬送を
停止され探触子■１〜１．は全て接板しインサイド探傷
機構（２）は矢印（イ）の方向に自走し、第４図中上方
の板端まで到達すると、探触子群■、〜Ｉ、は離板する
。−回の走査で第４図に示すＷの幅だけ搬送方向と直交
方向に探傷される。−回の走査探傷後再びＷめ距離だけ
鋼板（１）は（ア）の方向に搬送され、再び探触子群■
１〜■５を接板させインサイド探傷機構を自走させる。

以後この動作を繰り返して次々と鋼板を搬送方向と直交
方向に探傷してゆく。

第４図は３回目の探傷途中の様子を示しておりＳｌ、−
３ｌ、は探触子群１１〜Ｉ、の探傷軌跡を表わしている
。この軌跡は鋼板の搬送方向（ア）と直交しており、こ
の探傷方式はＸ走査探傷と呼ばれる。

第３図、第４図において中央部探傷用の探触子群は便宜
上■１〜■５の５個の探触子群で示されている。

一般に鋼板探傷用の探触子１ケの探傷有効ビーム幅は１
０〜２０■程度の有効幅である。第３図、第４図におけ
る各探触子群！、〜ｉ、及びＥ、、　Ｅ、、　ＴＢの有
効ビーム幅はＷで示されている。各探触子群は単一の探
触子で構成されている場合と例えば第５図に示す複数個
の探触子（第５図の例では４個）が２図示していない一
つの探触子保持機構に取付けられ、あたかも探傷有効ビ
ーム幅の広い一つの探触子のように作用する。第５図に
おいては探傷有効ビーム幅ｔの幅を有する４個の探触子
人□１人２゜人５１人、が各々２個ずつ図のように配列
され、これ等２組が前後の図のように配列されており全
体としてＷの探傷有効幅を有するーっの探触子１１を構
成している。

各探触子群１１＋　Ｉ！＋・・・を第５図に示すように
複数個の探触子で構成するとしても、その探傷有効ビー
ム輻Ｗは５０〜１００ｍ位が限度である。

いま仮に個々の探触子の有効ビーム幅ｊ＝２０＋ｍ−と
して第５図に示したように４個の探触子で−っの探触子
群を構成した場合Ｗ　＝　２０ｍｍＸ　４　＝　８０ｍ
１ｅとなる。

４ｆｆＩの板幅の鋼板を全面探傷する場合、第３図に示
すＹ探傷方式では、必要な探触子群の数は必要となる。

一方、第４図のＸ探傷では仮に第４図のままで探触子群
の数が５個のとき Ｗ＝５Ｘ８０ｍｍ＝４００ｍｍ となり、−走査で４００Ｈの長さを鋼板全幅にわたって
探傷可能となり走査回数を繰ゆ返すことにより鋼板全幅
、全長にわたっての探傷が数少ない探触子群にて可能と
なる。

この発明は鋼板用超音波自動探傷装置のうち。

Ｙ走査探傷に関するものである。

従来のＹ走査探傷装置は、第３図に示すような構成にな
っているが、探傷機構が４台となり、又。

トップ探傷機構とボトム探傷機構とが別構成の場合もあ
り、そのときは５台の探傷機構が必要であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の鋼板用超音波自動探傷装置は以上のように構成さ
れているので、それぞれの探傷機構の制御系も含めて装
置が複雑化し製造コストも大きくなるという課題があっ
た。又２機構装置の数が多いと設置費用の増加を伴い、
設置スペースも広い面積が必要となるなどの課題があっ
た。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、探傷機構の数を少なくすることができる鋼板用
超音波自動探傷方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る鋼板用超音波自動探傷方法は。

鋼板の搬送基準と反射側のエツジ端を探傷する探触子保
持機構と、トップ端及びボトム端を探傷する探触子保持
機構とを１つの探傷機構に収納するとともに、搬送基準
側のエツジ端はインサイド探傷機構の基準側の探触子保
持機構で探傷するようにしたものである。

〔作　用〕

この発明における鋼板用超音波自動探傷方法は。

探傷機構がトップ・ボトム・エツジ探傷機構とインサイ
ド探傷機構の２台に集約され、制御系も含めて構成が簡
単となり、設置に必要なスペースも非常に小さくなるも
のである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において２（１）は被検鋼板、（２）は鋼板の中央部
を探傷するインサ゛イド探傷機構、（５）は鋼板のトッ
プ端とボトム端及び搬送の反基準側のエツジ端を探傷す
るトップ・ボトム・エツジ探傷機構。

■、〜１．はインサイド探傷機構（２）の中にある中央
部探傷用の探触子群、ＴＢはトップ・ボトム・エツジ探
傷機構（５）の中にあるトップ端及びボトム端探傷用の
探触子群ｐ　Ｅ２は搬送の反基準側のエツジ端探傷用の
探触子群である。

いま、第１図（ａ）は被検鋼板（１）が搬送基準Ｒ３に
沿って矢印（ア）の方向に搬送されてきて、トップ・ボ
トム探傷用探触子保持機構の直下で停止後、探触子群Ｔ
Ｂが振板（実線で示す。）シトツブ・ボトム・エツジ探
傷機構（５）が鋼板の幅方向に走行しながらトップ端を
探傷している様子を示したもので。

その探傷軌跡がＳＴで示されている。トップ・ボトム・
エツジ探傷機構が鋼板の反基準側端まで走行しトップ探
傷が完了すると、トップ・ボトム探傷用の探触子群ＴＢ
は離板（破線で示す。）１２代りに反基準側のエツジ端
探傷用探触子群Ｅ２が振板する。その後、鋼板は再び矢
印（ア）方向に搬送させられ、インサイド探傷機構の直
下にきたとき鋼板の幅に見合った数の中央部探傷用探触
子群（■□。

Ｉ２・）が振板する。その後、第１図（ｂ）に示すよう
に鋼板の走行につれて、中央部及び基準側１反基準側の
エツジ端が探傷されていく。ここで基準側のエツジ端に
ついてはその位置がはソ決まっているため、インサイド
探傷機構の探触子群のうち最も基準側にある！、を使っ
て探傷することができ。

その探傷軌跡がＳｌ、で示されている。一方２反基準側
のエツジ端については鋼板の板幅が変化するためにイン
サイド探傷機構の探触子群では探傷できず、専用の探触
子群Ｅ２が必要不可欠で、その探傷軌跡がＳＥ、で示さ
れている。

以下２図示されていないが鋼板はこの状態で走行を続け
、そのボトム端がトップ・ボトム探傷用探触子保持機構
の直下にくると再び停止させられ。

エツジ探傷用探触子群Ｅ２が離板し、探触子群ＴＢ力ξ
再び接板するとトップ・ボトム・エツジ探傷機構が鋼板
の幅方向に走行しながらボトム端を探傷していく。ボト
ム深鍋が完了後、鋼板はまた走行開始し、ボトム端がイ
ンサイド探傷機構の直下を通過するときに接板していた
探触子群（Ｉｔ、Ｉｔ・）が離板すると、一連の探傷動
作が全て終ることになる。第１図では、トップ・ボトム
・エツジ探傷機構がインサイド探傷機構の上流側にある
場合を示したが、下流側に設置されたとしても、類似の
動作は可能で同じような効果を得ることができる。

第２図は、第１図におけるインサイド探傷機構の部分を
拡大して示したもので、この発明を構成する別の付加機
能を説明するための図である。鋼板は搬送基準が決めら
れていると１通常はその基準線Ｒ３に沿って搬送されて
くるものであるが。

場合によっては鋼板（１）が搬送につれて鋼板（１′）
のようにシフトし基準線からずれてしまうようなケース
も想定される。このような場合、基準側の鋼板エツジ端
を探傷するための探触子保持機構■□の位置が固定化さ
れているとすると、探触子の位置が鋼板エツジ端よりと
び出してしまい、音響結合不良が起ったり、疑似欠陥を
検出してしまうばかりでなく、探触子や保持機構が機械
的に損傷する恐れがある。上記の問題点を解決するため
に、この発明においては探触子保持機構１．の基準側に
鋼板のエツジ端を検知するための例えば渦流センサーな
どによるエツジセンサーＥＳを設け、さらにこの探触子
保持機構■１のみは板幅方向に単独で可動できるような
倣い機能を具備したことを特徴とし、走行鋼板の板幅方
向でのずれに対してエツジセンサーからのエツジ端検知
信号で探触子保持機構■□を　■１′で示すように常に
エツジ端に位置するように倣わせるようにしたものであ
る。また、インサイド探傷機構の最も基準側にある探触
子保持機構！、の位置を鋼板のエツジ端に倣わせる方法
としては、インサイド販傷機構（２）の全体やインサイ
ド探触子群（Ｉｓ、Ｌ　　・１．）全体を板幅方向に可
動できるようにし、エツジセンサーＥＳの検知信号にし
たがって倣うようにすることも可能であり、鋼板エツジ
端の位置変動が比較的ゆるやかであり。

変動量が大きい場合には効果的である。さらに。

両者を併用し、細かい急激な位置変動に対しては探触子
保持機構■１単独の倣い機能で追従させるとともにｐ　
Ｉｔ倣い限界範囲を超える大きくゆるやかな位置変動に
対してはインサイド探傷機構（２）全体の移動で追従さ
せる方法もある。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば鋼板のトップ端、ボト
ム端及び反基準側のエツジ端を探傷するための１つの探
傷機構と、鋼板の基準側のエツジ端及び中央部を探傷す
るための１つの探傷機構の。

合計２台の探傷機構で構成するようにしたので。

装置が安価にでき、また、設置のスペースも非常に小さ
い装置を達成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による鋼板用超音波自動探
傷装置の構成及び動作を示す説明図、第２図はこの発明
に含まれる他の付加機能を示す説明図、第３図及び第４
図は従来の鋼板用超音波自動探傷装置の構成及び動作を
示す図、第５図は１つの探触子保持機構に収納されてい
る探触子群の配置列を示す図である。 図において、（１）は被検鋼板、（２）はインサイド探
傷機構、（３）はエツジ探傷機構、（４）はトップ及び
ボトム探傷機構、（５）はトップ、ボトム及びエツジ探
傷機構である。 なお２図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板をその搬送方向と平行な方向に探触子群を走
   査させて探傷するＹ走査の鋼板用超音波自動探傷装置に
   おいて、鋼板の中央部分を探傷するインサイド探傷機構
   装置と、鋼板の長手方向の先後端部および幅方向で搬送
   基準と反対側の板端を探傷するエッジ探傷機構とから構
   成され、鋼板の幅方向で搬送基準側の板端についてはイ
   ンサイド探傷機構に具備している複数台の探触子保持機
   構のうち、最も搬送基準側に配置されているものを使っ
   て探傷するようにしたことを特徴とする超音波自動探傷
   方法。
2. （２）前記インサイド探傷機構装置内の最も搬送基準側
   にある探触子保持機構に、鋼板の板端を検知する手段と
   この検知手段の検知信号により鋼板の幅方向に可動させ
   る機構とを具備し、鋼板の幅方向で搬送基準側の板端位
   置の変化に対して上記探触子保持機構が常に板端に位置
   するように鋼板に倣わせる機能を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の超音波自動探傷方法
   。
3. （３）前記インサイド探傷機構装置内の最も搬送基準側
   にある探触子保持機構が鋼板の板端を検知する手段を具
   備し、上記検知手段の検知信号により鋼板の幅方向で搬
   送基準側の板端位置の変化に対して、常に板端に位置す
   るようにインサイド探傷機構又は探触子保持機構群全体
   が可動し、鋼板に倣う機能を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の超音波自動探傷方法。