JPH0329738Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は浸透探傷装置に係るものであり、詳し
くは鋳造品、機械部品等の表面の微細な開口欠陥
部の探傷に汎用されている浸透探傷法の施行に際
して用いられる装置に係るものであつて、浸透探
傷法が採用されている分野において広く利用され
る。

〔従来の技術〕

周知の通り、浸透探傷法の代表的な施行態様は
次の通りである。

先づ、被検査物表面の油汚れ等を有機溶剤等を
用いて洗浄して清浄にする前洗浄操作が行われ、
洗浄された該検査物表面に、染料（通常、赤色又
は螢光染料）を溶剤（通常、石油系混合溶剤、芳
香族系溶剤等）に溶解し、可塑剤（通常、DOP、
TCP、TOP等）を加えた浸透性の強い液体−浸
透探傷用「浸透液」と呼ばれている。−を、塗布
（ハケ塗り、スプレー散布による。）、浸漬（浸透
液浴に漬けて引上げる。）等の手段によつて付着
させ、所定時間放置し、この間に被検査物表面に
存在する欠陥部中に「浸透液」を浸透させる浸透
操作が行われる。次に、欠陥部中に「浸透液」を
浸透させる浸透操作が行われる。次に、欠陥部内
に浸透せずに被検査物表面に残留している余剰浸
透液を、有機溶剤（通常、石油系又は塩素系溶
剤）−浸透探傷用「洗浄液」と呼ばれている。−を
用いて拭取り（洗浄液を付着させたウエスによ
る）、浸漬（洗浄液浴に漬けて引上げる）等の手
段によつて除去する洗浄操作が行われる。この洗
浄操作の終了した段階では「浸透液」は欠陥部内
のみに残留している状態にある。次に、この状態
で被検査物表面の欠陥部が可視光下又は紫外線照
射下に肉眼で目視できる場合には直ちに検査が行
われ、肉眼で目視できない場合には被検査物表面
に、白色微細無機粉末（通常、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、ケイ酸等の粒径１〜10μの
微細粉末）−浸透探傷用「現像剤」と呼ばれてい
る。−の均一な層（通常、厚さ２〜5μ）を形成
し、該層を形成している微細粉末粒子間の毛細管
現象によつて欠陥部内に浸透してる「浸透液」を
吸出させて層表面に「浸透液」のニジミ模様を現
出させる現像操作を行ない、このニジミ模様、換
言すれば欠陥指示模様を肉眼で目視して検査が行
われる。尚、被検査物表面が清浄なものであると
きには、前洗浄操作は当然省略される。

上述の通りの浸透探傷法が施工されるに当つ
て、前洗浄操作、浸透操作及び洗浄操作における
有機溶剤、「浸透液」及び「洗浄液」の適用に当
つて浸漬なる手段を採る場合には、通常、有機溶
剤浴、「浸透液」浴、及び「洗浄液」浴と三種類
の浴を用い被検査物を各浴中に順番に浸漬する必
要があるが、この点を改良した技術として、米国
特許第3789221号公報に開示されている浸透探傷
装置がある。このものは後出第３図に示す通り上
面が開放された槽１からなり、槽１の上周縁近傍
部には冷却管２が周設され、槽１の底部には加熱
用ヒーター３が付設されている構造の槽１を用い
た浸透探傷装置である（以下、公知装置と呼
ぶ。）。

尚、第３図のＳは被検査物である。

公知装置の使用態様が以下の通りであることも
公知である。

槽１の下部には、「浸透液」とこれに対して約
４〜９容量％フロン溶剤又は塩素系炭化水素溶剤
との混合液Ｇが入れられる。

槽１の底部に付設されている加熱用ヒーター３
によつて混合液Ｇが沸騰するまで加熱するととも
に槽１の上周縁近傍部に周設されている冷却管２
に冷却水を通じると、混合液Ｇ中のフロン溶剤又
は塩素系炭化水素溶剤は蒸発を始めるが、その蒸
気G₁は冷却管２の位置を若干越える位置まで上
昇するだけで、槽１外に出ることはなく、槽１の
中間部は蒸気G₁が充満した状態となつている。
尚、槽１外に出ようとする蒸気G₁は冷却管２の
存在によつて液滴となつて落下する。

上記の通りの状態において、吊下げ具によつ
て、被検査物Ｓを、槽１の開放口から槽内に下降
させ、先づ槽１内の中間部で停止させる（図中、
実線で描いたＳの位置。）。被検査物Ｓの表面は蒸
気G₁と接触し、被検査物Ｓの表面に接触した蒸
気G₁は被検査物表面で露化し凝固して液滴G₂と
なつて落下する。この時、被検査物Ｓ表面の油汚
れは洗浄され、こゝに前洗浄操作が完了する。

次に、被検査物Ｓを更に下降させて混合液Ｇ中
に浸漬した位置で停止させる（図中、点線で描い
たＳの位置。）。被検査物Ｓの表面は混合液Ｇと接
触し、混合液Ｇ中の「浸透液」が被検査物Ｓ表面
の開口欠陥部に浸透する。こゝに浸透操作が行わ
れるのである。

次に、被検査物Ｓを上昇させて再び槽１内の中
間部で停止させる。混合液Ｇ中から引出された被
検査物Ｓの表面には混合液Ｇが付着している。し
かし、槽１内の中間部で停止させられている被検
査物Ｓの表面は蒸気G₁と接触し、当該蒸気G₁は
被検査物表面で露化し凝固して液滴G₂となつて
落下するので、この時、被検査物Ｓ表面に付着し
ている混合液Ｇは洗浄され、こゝに洗浄操作が完
了する。

洗浄操作が完了した被検査物Ｓは、吊下げ具に
よつて槽１内から取り出され、所定の場所に移さ
れる。この時、被検査物Ｓの表面は乾燥してお
り、所定の場所において、直ちに検査又は現像操
作を行なうことができる。

上述の通りの公知装置によれば、有機溶剤浴、
「浸透液」浴及び「洗浄液」浴と三種類の浴を必
要とせず、また各浴から被検査物に不必要に付着
した有機溶剤、「浸透液」、「洗浄液」が持出され
ることもない等の利点があり、更に使用後の混合
液Ｇは「浸透液」とフロン溶剤又は塩素系炭化水
素溶剤との混合物であるため、溶剤の回収は容易
であり、回収後残つた「浸透液」は量が少ないの
で炉等で燃してしまうことによつて簡単に処理で
きるという利点もある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の公知装置は、被検査物が
比較的小さな物品であるときには、その操作が煩
雑となり、非能率的なものとなるという弱点を内
在しているのである。詳言すると、被検査物が比
較的小さな物品であるとき、被検査物Ｓを混合液
Ｇ中に浸漬すると該被検査物自体の温度が沸騰し
ている混合液Ｇの温度と略同じ程度にまで上昇し
てしまい、混合液Ｇから引上げて槽１内の中間部
で停止させた時にも当該被検査物の温度はさほど
低下しないのである。従つて、この混合液Ｇの温
度と略同じ温度となつている被検査物Ｓの表面に
蒸気G₁が接触しても該蒸気G₁は被検査物表面に
凝固せず、このため被検査物Ｓ表面に付着してい
る混合液Ｇを洗浄することができないのである。

また、混合液Ｇの温度と略同じ温度となつてい
る被検査物Ｓの表面に、フロン溶剤又は塩素系炭
化水素溶剤をスプレー散布しても、散布された溶
剤は被検査物表面に接すると凝固せずに瞬間的に
蒸発してしまうのでやはり洗浄することはできな
いのである。

混合液Ｇの温度と略同じ温度となつている被検
査物Ｓを洗浄可能な温度とするためには、混合液
Ｇから引上げられた被検査物を一度槽１内から外
部に取り出して、槽１外で停止させ（図中、一点
鎖線で描いたＳの位置。）て冷却しなければなら
ないのである。そして冷却した後に、再び槽１内
に下降させ、中間部で停止させ（図中、実線で描
いたＳの位置。）て、被検査物Ｓ表面で蒸気G₁を
露化、凝固させ液滴G₂として落下させることに
よつて被検査物表面に付着している混合液Ｇを洗
浄しなければならないのである。（因みに、前掲
米国特許公報にも、かゝる態様を採る場合がある
ことが記載されている。） 即ち、公知槽を用いる場合、被検査物が比較的
小さな物品であるときには、当該物品全体がすぐ
に加熱されてしまうことに起因して、冷却のため
の待ち時間が必要となり、煩雑、非能率的となら
ざるを得ないのである。

本考案は、上述した通りの公知装置の諸利点は
そのまゝに弱点を解決し、被検査物が比較的小さ
な物品であるときにも、冷却のための待ち時間を
不要とするとともに、前洗浄操作、浸透操作及び
洗浄操作の全操作を自動化しようとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕 〔作用〕 本考案は上掲公知装置における槽１の構造を改
良するとともに被検査物移送手段として周知のク
ロスバーコンベヤを用いることによつて、上述の
問題点を解決したものである。

即ち、本考案は、第１図に示す如く、上面が開
放された槽１０を第１仕切壁１１と第２仕切壁１
２とによつて縦割に三分割して、槽１０の一方の
壁１０１と第１仕切壁１１とによつて第１区画
を、第１仕切壁１１と第２仕切壁１２とによつて
第２区画を、第２仕切壁１２と槽１０の他方の壁
１０２とによつて第３区画をそれぞれ形成し、更
に各区画の底を第２区画が深く、第１区画と第３
区画とが浅くなるように形成し、更に第１仕切壁
１１には第１区画と第２区画に連通する導管１１
１を、第２仕切壁１２には第２区画と第３区画に
連通する導管１２１をそれぞれ設け、更に槽１０
の全周壁、第１仕切壁１１及び第２仕切壁１２の
各上縁近傍部と第２区画の底部にはそれぞれ冷却
管２０を周設し、更に第１区画及び第３区画の各
底部には加熱用ヒーター３０を付設して、第１区
画を前洗浄室Ａ、第２区画を浸透室Ｂ、第３区画
を洗浄室Ｃとするとともに槽１０の上方には被検
査物を上下させながら搬送するクロスバーコンベ
ヤ４０を設置してなる浸透探傷装置である。

本考案に係る浸透探傷装置の構成並びに使用態
様を図面に基づいて詳細に説明すれば次の通りで
ある。

第１図は、後出第２図のＡ−Ａ線断面説明図で
あつて本考案に係る浸透探傷装置の構造を示して
おり、第２図は本考案に係る浸透探傷装置の外観
を示す側面図である。第１図、第２図において、
１０は上面が開放された矩形状槽であり、槽１０
の全周壁の上縁近傍部には冷却管２０が周設さ
れ、その内部には冷却水が通される。槽１０は第
１仕切壁１１と第２仕切壁１２とによつて縦割に
三分割されて第１区画、第２区画及び第３区画を
形成している。各区画の底は、第２区画が深く、
第１区画と第３区画が浅くなるように形成されて
いる。また、第１区画と第２区画とは第１仕切壁
１１の第１区画側の底部近傍から第２区画側の略
中間部に向つて穿たれた導管１１１によつて連通
しており、第２区画と第３区画とは第２仕切壁１
２の第２区画側の略中間部から第３区画側の底部
近傍に向つて穿たれた導管１２１によつて連通し
ている。第１仕切壁１１及び第２仕切壁１２の各
上縁近傍部並びに第２区画Ｂの底部にもそれぞれ
冷却管２０が周設され、その内部には冷却水が通
される。

第１区画及び第３区画の各底部には加熱用ヒー
ター３０が付設されている。また、槽１０の上方
には長手方向にわたつて周知のクロスバーコンベ
ヤ４０が設置されている。クロスバーコンベヤ４
０には被検査物Ｓを収納する籠４１が吊下げられ
ており、クロスバーコンベヤ４０が駆動される
と、第１図中の矢印で示した通りに、籠４１は第
１区画から第２区画へ、第２区画から第３区画へ
と順次に上下しながら搬送される。尚、籠４１は
網状物である。籠４１を使用することなく、被検
査物Ｓを直接吊下げることも勿論可能である。ク
ロスバーコンベヤ４０の駆動は、進行・停止・進
行……を繰返す間歇的駆動でも、進行のみの連続
的駆動でもよい。被検査物Ｓの各区画における滞
留時間の調節は、クロスバーコンベヤ４０の搬送
速度の調節又は各区画の長手方向の長さの調節に
よつて行える。

上記の通りの構造において、槽１０の第１区画
を前洗浄室Ａ、第２区画を浸透室Ｂ、第３区画を
洗浄室Ｃとし、各区画Ａ，Ｂ，Ｃには導管１１
１，１２１を充分越える位置まで「浸透液」と該
浸透液に対し約40〜90容量％（好ましくは60〜80
容量％、尚、「浸透液」に対する割合が40容量％
以下の場合には洗浄に必要な蒸気が充分に得られ
難く、90容量％以上の場合には欠陥指示が不明瞭
となる。）のフロン溶剤又は塩素系炭化水素溶剤
との混合液Ｇを入れる。

混合液Ｇが入つた状態で、加熱用ヒーター３０
によつて第１区画Ａ及び第３区画Ｃ内の混合液Ｇ
が沸騰するまで加熱するとともに冷却管２０の全
てに冷却水を通じる。第１区画Ａ及び第３区画Ｃ
内の混合液Ｇが沸騰すると混合液Ｇ中のフロン溶
剤又は塩素系炭化水素溶剤は蒸発するが、その蒸
気G₁は冷却管２０の位置を若干越えるまで上昇
するだけで槽１０外に出てしまうことはなく、第
１区画Ａ及び第３区画Ｃ内は冷却管２０の近傍位
置から混合液Ｇの液面までの空間部が蒸気G₁で
充満された状態となる。第２区画Ｂ内の混合液Ｇ
は冷却管２０によつて底部並びに壁部から冷却さ
れているので沸点以下に保たれているので沸騰し
ない。尚、第１区画Ａ及び第３区画Ｃの液温と第
２区画Ｂの液温との間に約15℃程度の温度差が生
じるようにすることが望ましい。

上記の状態を保つて置き、被検査物Ｓを収納し
た籠４１を吊下げたクロスバーコンベヤ４０を予
め設定した速度で駆動して、第１図中の矢橋で示
す通りに、被検査物Ｓを上下させながら第１区画
Ａ→第２区画Ｂ→第３区画Ｃと順次搬送すると、
先づ被検査物Ｓは第１区画Ａ内の蒸気G₁が充満
している空間部において、その表面が蒸気G₁と
接触し、接触した蒸気G₁は被検査物Ｓ表面で露
化し凝固して液滴（図示せず）となつて落下し、
このとき被検査物Ｓ表面の油汚れ等は洗い落さ
れ、こゝに前洗浄操作が完了する。次に被検査物
Ｓは第２区画内の混合液Ｇ中に浸漬され、その表
面が混合液Ｇと接触し、このとき混合液Ｃ中の
「浸透液」が被検査物Ｓ表面の開口欠陥部に浸透
し、こゝに浸透操作が行われる。この場合、第２
区画Ｂ内の混合液Ｇの温度は第１区画Ａ及び第３
区画Ｃ内の混合液Ｇの温度よりも低い温度（混合
液Ｇ中のフロン溶剤又は塩素系炭化水系溶剤の沸
点以下の温度）に保たれているから、被検査物Ｓ
が第３区画Ｃ内の混合液Ｇの温度にまで加熱され
ることはない。次に被検査物Ｓは第３区画Ｃ内の
蒸気G₁が充満している空間部において、その表
面が蒸気G₁と接触し、接触した蒸気G₁は被検査
物Ｓ表面で露化し凝固して液滴となつて落下し、
このとき被検査物Ｓ表面に付着している余剰の混
合液Ｇは洗い落され、こゝに洗浄操作が完了す
る。尚、第１区画Ａ、第２区画Ｂ及び第３区画Ｃ
は導管１１１，１２１によつて連通しているか
ら、各区画内の混合液Ｇは導管１１１，１２１を
通じて互いに交流し、その結果、各区画内の混合
液Ｇの組成（「浸透液」とフロン溶剤又は塩素系
炭化水素溶剤との混合割合）は常に略同じものに
保たれている。

第３区画Ｃを通過した被検査物Ｓの表面は乾燥
しており、「浸透液」が開口欠陥部内に残留して
いる状態となつている。この状態で開口欠陥部が
可視光下或いは紫外線照射下に肉眼によつて目視
できる場合には直ちに検査が行われる。肉眼によ
る目視ができない場合には、前記した「現像剤」
を用いる現像操作を行つた後に検査が行われる。
尚、現像操作を行なう場合には、第１図中に点線
で示したように第３区画Ｃの外側に現像剤噴霧器
５１を備えた現像処理室５０を増設するとともに
クロスバーコンベヤ４０をその上方にまで延長す
るという態様を採り、第３区画Ｃを通過した被検
査物Ｓを現像処理室５０に搬送し、その表面に現
像剤噴霧器５１によつて「現像剤」を噴霧するこ
とによつて現像操作をも連続的に行なうことがで
きる。

以上説明した通りの本考案に係る浸透探傷装置
を用いて浸透探傷法を施工する場合の諸条件の具
体例を挙げれば次の通りである。

〔実施例〕 混合液Ｇとして下記組成のものを用いる。

浸透探傷用「浸透液」：CD−6000（商品名）：特
殊塗料(株)製：螢光染料を石油系混合溶剤、芳香族
カルボン酸エステル、アルキルベンゼン等に溶解
したもの：25容量％1.1.1−トリクロルエタン：
沸点74.0℃：75容量％ 尚、この混合液は、第１区画Ａ、第３区画Ｃを
液温76℃まで加熱すれば沸騰状態となり蒸気G₁
を発生する。この場合第２区画Ｂは液温を50℃以
下に保てば沸騰しない。

被検査物ＳとしてNDIS規格「24Sアルミニウ
ム焼き割れ試験片」を用い、クロスバーコンベヤ
４０の速度を、被検査物Ｓが第１区画Ａに120秒
間、第２区画Ｂに60秒間、第３図区画Ｃに60秒
間、それぞれとどまるように調節して、浸透探傷
法を施工すると、第３区画Ｃを通過後の被検査物
Ｓの表面は乾燥しており、現像剤を用いることな
く、紫外線灯（ブラツクライト）の照射下で鮮明
な黄色螢光の微細な欠陥指示模様が肉眼によつて
明瞭に確認できた。

混合液Ｇとして下記組成のものを用いる。

染色「浸透液」：UP−St（商品名）：特殊塗料(株)
製、赤色油溶性染料を石油系混合溶剤、芳香族カ
ルボン酸エステル、アルキルベンゼン等に溶解し
たもの：30容量％1.1.1−トリクロルエタン：70
容量％ 尚、この混合液は、第１区画Ａ、第３区画Ｃを
液温76.5℃まで加熱すれば沸騰状態となり蒸気G₁
を発生する。この場合第２区画Ｂは液温を51℃以
下に保てば沸騰しない。

被検査物Ｓとして前記と同じ「試験片」を用
い、クロスバーコンベヤ４０の速度も前記と同様
に調節し、第３区画Ｃを通過後の被検査物Ｓの乾
燥している表面に「現像剤」：UD−St（商品
名）：特殊塗料(株)製：白色微細無機粉末を散布し
て、浸透探傷法を施工すると、可視光下で鮮かな
赤色の微細な欠陥指示模様が肉眼によつて明瞭に
確認できた。

本考案に係る浸透探傷装置が上掲の諸条件以外
の条件によつても使用できることは勿論であり、
例えば、フロン溶剤として1.1.2−トリクロル−
1.2.2−トリフルオロエタン（沸点47.6℃）、
1.1.2.2−テトラクロル−1.2−ジフルオロエタン
（沸点92.8℃）等を用いることができ、塩素系炭
化水素溶剤としてトリクロルエチレン（沸点
87.19℃）を用いることもでき、また「浸透液」
も上掲の市販品以外に市販の各種浸透探傷用浸透
液を用いることができる。

〔考案の効果〕

以上説明した通りの本考案に係る浸透探傷装置
によれば、被検査物Ｓが比較的小さな物品であつ
ても、該物品は第１区画Ａ中の沸騰している混合
液Ｇには浸漬されることなく、第１区画Ａ中の沸
騰している混合液Ｇよりも低い温度に保たれてい
る第２区画Ｂ中の混合液Ｇに浸漬されるので、前
記公知装置の場合のように被検査物Ｓを冷却する
ための持ち時間を必要とせず、しかも前記公知装
置の諸利点をそのまま生かすことができ、更にク
ロスバーコンベヤを用いているので浸透探傷の前
記各操作を流れ作業的に自動化して進行させるこ
とができるので、効率よく浸透探傷法を施工する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る浸透探傷装置の構造を
示すものであつて後出第２図のＡ−Ａ線断面説明
図である。第２図は、本考案に係る浸透探傷装置
の外観を示す側面図である。第３図は、従来の浸
透探傷装置の構造を示す縦断面説明図である。 第１図、第２図及び第３図において；１，１０
は槽、２，２０は冷却管、３，３０は加熱用ヒー
ターである。１１は第１仕切壁、１２は第２仕切
壁、１１１，１２１は導管、４０はクロスバーコ
ンベヤ、４１は籠である。Ｓは被検査物、Ｇは混
合液、G₁は蒸気、G₂は液滴である。第２図中の
Ａは前洗浄室、Ｂは浸透室、Ｃは洗浄室である。
尚、５０は現像処理室、５１は現像剤噴霧器であ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上面が開放された槽１０を第１仕切壁１１と第
   ２仕切壁１２とによつて縦割に三分割して、槽１
   ０の一方の壁１０１と第１仕切壁１１とによつて
   第１区画を、第１仕切壁１１と第２仕切壁１２と
   によつて第２区画を、第２仕切壁１２と槽１０の
   他方の壁１０２とによつて第３区画をそれぞれ形
   成し、更に各区画の底を第２区画が深く、第１区
   画と第３区画とが浅くなるように形成し、更に第
   １仕切壁１１には第１区画と第２区画に連通する
   導管１１１を、第２仕切壁１２には第２区画と第
   ３区画に連通する導管１２１をそれぞれ設け、更
   に槽１０の全周壁、第１仕切壁１１及び第２仕切
   壁１２の各上縁近傍部と第２区画の底部にはそれ
   ぞれ冷却管２０を周設し、更に第１区画及び第３
   区画の各底部には加熱用ヒーター３０を付設し
   て、第１区画を前洗浄室Ａ、第２区画を浸透室
   Ｂ、第３区画を洗浄室Ｃとするとともに槽１０の
   上方には被検査物を上下させながら搬送するクロ
   スバーコンベヤ４０を設置してなる浸透探傷装
   置。