JPH03160362A - 超音波探傷法 - 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、円筒状をなす鋼管や円柱状をなす丸棒鋼等
の表面の傷を超音波により探傷する超音波探傷法に関す
る。

「従来の技術」 例えば、鋼管のような円筒状のものの表面の健全性すな
わち傷の有無を検査する方法の一つとして、磁気探傷法
が知られている。

この磁気探傷法は、被検査物を磁化すると、磁化の方向
と直角方向にある傷の部分に漏洩磁束を生じて、磁極が
でき、このところに磁粉（強磁性体の微粉末）をふりか
けると磁極に吸い寄せられ、幅の広い模様ができ、傷の
存在を容易に知ることができるというものである。

「発明が解決しようとする課題」 ところが、上記磁気探傷法では、検査の基準とする傷の
深さおよび長さ等についての検査結果は、検査技術者の
経験や技量に左右されやすい面があり、このため、定量
的でなく、製品の合否判定にバラツキが生じる。

さらに、上記磁気探傷法は、セラミックスを磁化するこ
とが殆ど不可能であることから、セラミックス製の九棒
等の表面の傷の探傷には適用することができず、このた
め、セラミックス製の九棒の表面の傷の検査は、作業者
による目視に頼っている部分が多かった。

そこで、鋼管およびセラミノクス製の丸棒の表面の傷の
探傷に、超音波探傷法を適用することが考えられるが、
この場合にも、傷を探傷して、傷のある部分にマーキン
グを施す作業は人手に頼っており、検査する製品が多く
なると、作業者に大きな負担がかかるとともに、作業ミ
スが生じ易いという問題が残る。

「発明の目的」 この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、自
動的にかつ確実に超音波により傷を探傷することができ
る超音波探傷法を提供することを目的としている。

「発明が解決しようとする課題コ 上記目的を達成するために、この発明の超音波探傷法は
、円柱状または円筒状をなす岐検査体とこの彼検査体の
表面に配置された超音波探触子とのうちいずれか一方を
、被検査体の軸方向に移動させつつ、超音波探触子から
被検査体の表面に超音波を入射し、表面波が傷で反射し
て戻ってくる反射波により被検査体の周方向における傷
の位置を求め、この位置あるいはこの位置から彼検査体
の軸方向に所定距離だけ離間した部位に、超音波探触子
により捕らえた傷信号が人力されて作動するマー牛冫グ
装置によりマーキングを施すとともに、上記求められた
傷の位置を画像表示装置に表示するものであり、特に、
上記マーキング装置は、装置本体と、この装置本体に接
続された多数の筆記部とからなり、これら筆記部が上記
被検査体をその周方向に囲む位置に所定間隔毎に配設さ
れ、上記装置本体に超音波探触子により傷信号が人力さ
れた時に、上記求められた傷の位置に対向する筆記部に
より被検査体の表面にマーキングを施すものである。

「作用」 この発明の超音波探傷法にあっては、表面波が傷で反射
して戻ってくる反射波により被検査体の周方向における
傷の位置を求め、この位置あるいはこの位置から被検査
体の軸方向に所定距離だけ離間した部位に、超音波探触
子により捕らえた傷信号が入力されることにより作動す
るマー牛ング装置によりマーキングを施すとともに、求
められた傷の位置を画像表示装置に表示するので、自動
的に、容易かつ確実に被検査体の表面傷を探傷すること
かできる。

「実施例ゴ 以下第Ｉ図ないし第３図を参照して、この発明の超音波
探傷法の一実施例を説明する。

まず、この実施例の超音波探傷法を説明する前に、探傷
法を実施する装置について説明する。

第１図において、符号ｌは円柱状の丸棒鋼（肢検査体）
を示す。この被検査体１は、搬送機構２により図中左方
に直線移動せしめられるとともに、軸回りに回転せしめ
られるようになっている。

符号３は超音波探傷器を示す。この超音波探傷器３には
切換器３ａを介して２個の超音波探触子４，４が接続さ
れている。これら超音波探触子４，４は、被検査体ｌの
外周側に被検査体ｌの軸を中心として互いに１８０’離
間して配設されており、各超音波探触子４が被検査体１
の表面の周方向における半分を探傷するようになってい
る。

これら超音波探触子４，４は、先端が例えば九棒の曲率
に合わせた形状でかつスプリングで支承されたアクリノ
レ製のアグプクがＷＶ’ｌ４寸Ｉ−ニ刺ア訟り、彼検査
体１と超音波探触子４，４との相対的摺動が水を介して
円滑に行われるようになっている。

また、これら超音波探触子４．４は、コンピュータ５に
接続された探触子自動作動装置６により被検査体ｌの表
面に接離するようになっており、この探触子自動作動装
置６には、被検査体ｌの表面に接触媒体としての水を供
給するための水供給装置７が組み込まれている。

さらに、上記超音波探傷器３は上記コンピュータ５に接
続されており、このコンピュータ５の演算部において、
超音波探傷器３から人力される傷信号におけるピーク現
出時から、彼検査体ｌの表面の周方向における傷の位置
が算出され、この傷の位置が、コンピュータ５に接続さ
れた画像表示装置８に、被検査体１の展開図中において
表示されるとともに、コンピュータ５に接続されたプリ
ンタ９に表示されるようになっている。また、上記傷信
号もプリンタ９に表示されるようになっている。

一方、」二記探触子自動作動装置６の近傍には、マーキ
ング装置１０が設置されている。このマーキング装置１
０は、」二記フンビュータ５に接続された装置本体ｌ１
と、この装置本体１１に接続された多数の筆記部１２・
・・とを主体として構成されている。これら筆記部１２
・・・は、例えば、先端から塗料を噴射するノズルやイ
ンクが含浸されたペンが使用され、上記超音波探触子４
から肢検査体１の軸方向において右方に所定距離だけ離
間した位置に、かつ被検査体ｌをその周方向において囲
むように所定間隔毎に配設されている。なお、これら筆
記部ｌ２・・・と超音波探触子４の被検査体ｌの軸方向
における離間距離は、マーキング塗料が傷の探傷に影響
を与えない事等を考慮して、できる限り短くなるように
設定されている。そして、゜上記構戊のマーキング装置
１０においては、超音波探傷器３から傷信号がコンピュ
ータ５に入力され、このコンピュータ５により傷の位置
（被検査体１の周方向における位置）が求められ、この
コンピュータ５からの出力信号がマーキング装置ｌＯに
入力されて作動し、傷に対応する筆記部１２から塗料が
噴出されて被検査体１の表面にマーキングが施されるよ
うになっている。

次に、上記構成の超音波探傷装置を用いて被検査物の傷
を探傷する方法を説明する。

■まず、製造ラインから丸棒（被検査体）ｌが搬入され
たならば、操作盤ｌ３をＯＮにして、搬送機構２により
被検査体１を第１図中左方に移動させつつ、軸回りに回
転させる。なお、肢検査体ｌを軸回りに回転させるのは
、製造ラインにおいて被検査体１を回転させているため
である。

■操作盤ｌ３がＯＮされると、コンピュータ５から探触
子自動作動装置６に作動信号が入力されて超音波探触子
４，４が被検査体１の表面に接触するとともに、水供給
装置７から接触部に水が供給される。

■次いで、これら超音波探触子４，４から彼検査体１の
表面に超音波パルスが入射される。すると、超音波パル
スの表面波が被検査体ｌの表面を軸回りに伝播し、被検
査体１の表面の傷で反射して、再び戻ってくる反射波が
超音波探触子４，４で捕らえられる。したがって、九棒
等の曲率に影響されることなく超音波探触子４，４の軸
方向にある傷が見つけられる。超音波探触子４，４で捕
らえられた反射波は、超音波探傷器３に人力され、さら
に、この超音波探傷２ｇ３から傷信号としてコンピュー
タ５に人力される。

■そして、このコンピュータ５の演算部において、超音
波探傷器３から入力される傷信号におけるピーク現出時
から、被検査体１の表面の周方向における傷の位置が算
出され、この傷の位置が、コンピュータ５に接続された
画像表示装置８に、第２図に示すように彼検査体ｌの展
開図中において表示される。また、上記傷信号は、超音
波探傷器４の画面に表示されるとともに、コンピュータ
５に接続されたプリンタ９に第３図に示すような形で表
示され、傷信号のピーク値の高さにより傷の深さを知る
ことができる。さらに、被検査体ｌを軸方向に移動させ
つつ超音波パルスを入射しているので、傷の被検査体ｌ
の軸方向における長さも測定できる。

■一方、超音波探傷器３から傷信号がコンピュータ５に
人力され、このコンピュータ５によリ傷の位置（被検査
体ｌの周方向における位置）が求められると、このコン
ピュータ５からの出力信号がマーキング装置１０に人力
されて作動し、傷に対応する筆記部１２から塗料が噴出
されて被検査体Ｉの表面にマーキングが施される。なお
、被検査体ｌは軸回りに回転されるので、回転速度を考
慮して傷に対応する筆記部１２によりマーキングが施さ
れる。また、傷の長さについては、マーキングが被検査
体１の軸方向に連続して施されるのでこのマーキングの
長さにより知ることができる。

そして、上記■〜■の動作を被検査体Ｉを軸方向に移動
させつつ（軸回りにも回転している）行うことにより、
被検査体ｌの表面全てを超音波により探傷して、傷の位
置を画像表示装置８に表示するとともに、被検査体ｌの
表面にマーキングする。

上記動作が終了した後、超音波探触子４，４を被検査体
ｌの表面から離脱させるとともに、水の供給を停止して
、次ぎに、製造ラインから搬送されてくる彼検査体ｌに
ついて、上記と同様の工程を経て傷の探傷を行う。そし
て、これを繰り返し行うことにより、次々に被検査体１
の表面の傷の探傷を行う。

なお、筆記部ｌ２が超音波探触子４から彼検査体１の軸
方向において所定距離だけ離間しているので、マーキン
グが施される位置は、実際の傷の位置から上記離間距離
たけずれているが、傷の手直し作業の際に、このずれ分
を考慮すれば別段問題はない。

また、マーキング装置１０の筆記部１２の設置位置を第
１図において、超音波探触子４より右方に設定し、コン
ピュータ５からの出力信号を、筆記部１２と超音波探触
子４との間の離間距離分だけ遅らせてマーキング装置１
０に人力して、傷に対応する筆記部ｌ２から塗料を噴出
させれば、ほぼ傷の位置にマーキングを施すことができ
る。

しかして、上記超音波探傷法によれば、被検査体ｌの表
面の傷の深さ、長さおよび位置を容易かつ確実に検査す
ることができ、従来のような品質管理のバラツキを防止
できる。

また、被検査体１の表面に傷の位置を表示するマーキン
グを人手に頼ることなく自動的に施すことができ、傷の
手直し作業が確実になるとともに、傷の位置、深さ、長
さ等の記録を取ることができるので、不良品の追跡調査
等にも大いに役立つ。

さらに、被検査体１の受け入れてから、傷を探傷し、そ
の深さ、長さ、および位置を表示して記録するとともに
、傷の位置を被検査体Ｉの表面にマーキングする一連の
動作を全て自動的に行えるので、検査ミス等がほとんど
生じることなく、しかも作業能率を向上させることがで
きる。

なお、上記実施例では、被検査体１の表面に、傷の位置
をマーキングする手段として、多数の筆記部１２・・・
を被検査体ｌをその周方向において囲むようにして設置
したが、この他、単一の筆記部ｌ２を被検査体１の外周
側に設けるとともに、搬送機構２にロータリーエンコー
ダ等を組み入れて、ｊ＋　Ｉ＋ｌ＋　Ｉ＋Ｉ＾竹山ｋお
ＩＩ質ハハ嬰！一ヶＩＩて、ロータリーエンコーダによ
り肢検査体１を傷の位置と筆記部ｌ２とが対向する位置
まで回転させた後、筆記部ｌ２によりマーキングを行う
ようにしてもよい。

また、上記実施例では、被検査体１を軸方向に移動させ
るとともに、軸回りにも回転させたか、これは、製造ラ
インにおいて被検査体１を回転させているためであり、
この発明は、被検査体ｌを軸方向に移動させるだけで足
りるものである。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の超音波探傷法によれば
、被検査体の表面の傷の深さおよび位置を容易かつ確実
に検査することができ、従来のような品質管理のバラツ
キを防止できる。

また、被検査体の表面に傷の位置を表示するマーキング
を人手に頼ることなく自動的に施すことができ、傷の手
直し作業が確実になるとともに、傷の位置、深さ等の記
録を取ることができるので、不良品の追跡調査等にも大
いに役立つ。

今ｙ　＋＋　伸伜水！＋ハ逗＋Ｊ　１　４ｈブス、，一
　市え桝贋し、その深さ、長さ、および位置を表示して
記録するとともに、傷の位置を彼検査体１の表面にマー
キングする一連の動作を全て自動的に行えるので、検査
ミス等がほとんど生じることなく、しかも作業能率を向
上させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の超音波探傷法の一実施
例を説明するためのもので、第■図は超音波探傷装置の
概略構成を示す図、第２図は画像表示装置に表示された
傷の位置を示す肢検査体の展開図、第３図は傷で反射し
て戻ってきた反射波を示す図である。 ｌ・・・・・・丸棒（彼検査体）、４・・・・・・超音
波探触子、８・・・・・・画像表示装置、ｌＯ・・・・
・・マーキング装置、１ｌ・・・・装置本体、ｌ２・・
・・筆記部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円柱状または円筒状をなす被検査体の表面に、超
   音波を入射し、この表面を伝播する表面波が被検査体の
   表面の傷で反射して、再び戻ってくる反射波を捕らえて
   、この反射波により傷を探傷する超音波探傷法において
   、 波検査体とこの被検査体の表面に配置された超音波探触
   子とのうちいずれか一方を、被検査体の軸方向に移動さ
   せつつ、上記超音波探触子から被検査体の表面に超音波
   を入射し、表面波が傷で反射して戻ってくる反射波によ
   り被検査体の周方向における傷の位置を求め、この位置
   あるいはこの位置から被検査体の軸方向に所定距離だけ
   離間した部位に、上記超音波探触子により捕らえた傷信
   号が入力されることにより作動するマーキング装置によ
   りマーキングを施すとともに、上記求められた傷の位置
   を画像表示装置に表示することを特徴とする超音波探傷
   法。
2. （２）上記マーキング装置が、装置本体と、この装置本
   体に接続された多数の筆記部とからなり、これら筆記部
   が上記被検査体をその周方向に囲む位置に所定間隔毎に
   配設され、上記装置本体に超音波探触子により傷信号が
   入力された時に、上記求められた傷の位置に対応する筆
   記部により被検査体の表面にマーキングを施すことを特
   徴とする請求項１記載の超音波探傷法。