JPH04258757A - 磁粉探傷装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの表面欠陥を検
査するための磁粉探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の磁粉探傷装置は、図５に
示すような構造を有していた。同図において、５１はフ
レーム構造からなる装置本体で、装置本体５１内には、
その一端部から他端部にかけて磁化部５２と、磁粉液散
布部５３と検査部５４とが連続に設けられている。磁化
部５２には、ワーク（図示略）を脱着可能に挾持する磁
化電極５５と固定ヘッド（図示略）とが紙面に垂直方向
に相互に接近離間可能に配置されると共に、ワークを磁
化するための磁化コイル５６が移動可能に配置されてい
る。また磁粉液散布部５３には、ワークを挾持し回転さ
せるワーク支持装置５７と、このワーク支持装置５７に
支持されたワークに磁粉液を散布する散布ノズル（図示
略）とこの散布ノズルから散布された余分の磁粉液を貯
めるタンク５８とが配置されている。さらに検査部５４
には、ワークを挾持し回転させるワーク支持装置５９と
、このワーク支持装置５９に支持されたワークを照射す
る紫外線ストロボ６０とワーク支持装置５９に支持され
たワークの表面を撮影するカメラ（　ＣＣＤカメラ）６
１とが配置されている。ワーク支持装置５７、５９は、
紙面に垂直方向に接近離間可能に配設された一対の回転
ヘッド５７ａ　、５９ａ　（ここでは片側のみ示す）を
有し、各支持ヘッド５７ａ　、５９ａ　のうちの一方は
モータにより回転駆動されるようになっている。

【０００３】また装置本体５１の一端側には、磁化部５
２にワークを受渡すワーク搬入シュート６２が、その他
端側には検査部５４で検査を終えたワークを外部へ排出
するワーク搬出シュート６３がそれぞれ配置されている
。ワーク搬出シュート６３には脱磁コイル６４が付設さ
れており、ワークがこの脱磁コイル６４内を通過する間
に脱磁されるようになっている。０方、装置本体５１の
上部にはワーク搬送装置６５が配置されている。このワ
ーク搬送装置６５は、装置本体５１に橋架した一対のガ
イドレール６６に走行可能に取付けられた走行板６７と
、この走行板６７に昇降可能に取付けられた昇降板６８
とこの昇降板６８の前面に配置された複数のクランプユ
ニット６９とから概略構成されている。 走行板６７はロッドレスシリンダ（図示略）等の駆動手
段により、昇降板６８は走行板６７に固定した昇降用シ
リンダ７０によりそれぞれ駆動されるようになっており
、また、各クランプユニット６９はクランプ用シリンダ
７１により開閉駆動される一対のクランプアーム７２を
備えている。

【０００４】上記構成の磁粉探傷装置において、搬入シ
ュート６２から磁化部５２内に搬入されたワークは、相
互に接近する磁化電極５５と固定ヘッドとに受渡しされ
る。なお、このワークの受渡しは搬入シュート６２の進
退動に応じて磁化電極５５と固定ヘッドとが前進動作す
ることによって行われる。そして、ワークの受渡し終了
と同時に磁化コイル５６がワークを囲む位置まで前進し
、該磁化コイル５６への通電によりワークは磁化される
。次に、ワーク搬送装置６５の昇降用シリンダ７０の作
動により昇降板６８が下降し、続いてクランプ用シリン
ダ７１の作動によりクランプアーム７２がクランプ動作
し、ワークは左端のクランプユニット６９に保持される
。その後、昇降板６８の上昇、走行板６７の定ピッチ走
行によりワークは磁粉液散布部５３の上方へ移動し、そ
の位置で昇降板６８すなわちクランプユニット６９の再
下降により磁粉液散布部５３内のワーク支持装置５７へ
の受渡し位置に位置決めされる。

【０００５】その後、ワーク支持装置５７の一対の回転
ヘッド５７ａ　が相互に接近してワークを挾持し、これ
と同時にクランプユニット６９がアンクランプ動作し上
方へ逃げかつワーク搬送装置６５は原位置に復帰する。 次に、回転ヘッド５７ａ　によりワークが回転され、こ
の回転するワークに対して散布ノズルから磁粉液が噴射
される。この磁粉液の噴射終了と同時に、昇降板６８が
下降して中央のクランプユニット６９にワークがクラン
プされ、続いて昇降板６８の上昇、走行板６７の定ピッ
チ走行によりワークは検査部５４の上方へ移動し、その
位置で昇降板６８すなわちクランプユニット６９の再下
降により検査部５４内のワーク支持装置５９の一対の回
転ヘッド５９ａ　にワークが受渡しされる。そして、こ
のワーク受渡し終了と同時に、クランプユニット６９が
上方へ逃げ、ワーク搬送装置６５は原位置に復帰する。 次に、回転ヘッド５９ａ　によりワークが回転され、こ
れと同時に、紫外線ストロボ６０が点灯されると共にＣ
ＣＤカメラ６１が作動され、ＣＣＤカメラ６１からの信
号にもとづいて画像処理装置（図示略）がワークの表面
傷を検出し、ワークの良否を判定する。その後、ワーク
搬送装置６５の前記同様の動作によりワークは右端のク
ランプユニット６９に保持され、さらに搬出シュート６
３の上方へ移動し、そこでクランプユニット６９のアン
クランプ動作により搬出シュート６３上に落下する。そ
して、搬出シュート６４上を転動して脱磁コイル６４を
通過する間に脱磁され、これにて一連の磁粉探傷作業は
完了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記従来の
磁粉探傷装置によれば、そのワーク搬送装置６５は、単
にワークを脱着可能に保持するクランプユニットを有す
る構成であるため、ワーク搬送装置６５によりワークが
磁粉液散布部５３から検査部５４まで搬送される間、ワ
ークの回転は停止されることとなる。したがってワーク
に付着している磁粉液は、前記搬送の間に垂れてワーク
下部に溜るようになり、これに伴って検査部５４におけ
る検査に際してワーク下部に凝集した磁粉が疑似欠陥と
して画像処理装置にとらえられ、実際には欠陥のないワ
ークが不良品として判定される虞があった。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決すること
を課題としてなされたもので、その目的とするところは
、ワーク表面に磁粉が凝集するのを防止し、もって表面
欠陥検査の信頼性の向上に大きく寄与する磁粉探傷装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、装置本体内に磁化兼磁粉液散布部と検査部
とを連続に設け、前記磁化兼磁粉液散布部内で回転状態
で磁化および磁粉液散布されたワークをワーク搬送手段
により前記検査部に搬送し、該検査部内でワークを回転
させてその表面欠陥を検出するようにした磁粉探傷装置
において、前記ワーク搬送手段に、ワークを脱着自在に
挾持しかつ回転させるクランプユニットを設けたせたこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記のように構成した磁粉探傷装置においては
、ワーク搬送手段にワークを脱着自在に挾持しかつ回転
させるクランプユニットを設けたことにより、磁粉液散
布工程から検査工程までワークを回転させながら搬送す
ることができ、ワーク表面の磁粉液が均一な厚さでワー
ク表面上を移動するので、ワーク表面に磁粉が凝集する
ことがなくなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面にもとづい
て説明する。

【００１１】図１〜図４において、１はフレーム構造か
らなる装置本体で、装置本体１内には、磁化兼磁粉液散
布部２と検査部３とが連続に設けられている。磁化兼磁
粉液散布部２の中段位置には装置本体１の幅方向に延ば
して一対のガイドレール４が左右に分けて架設されてお
り、各ガイドレール４上にはテーブル５、６が摺動自在
に載設されている。各テーブル５、６は装置本体１に固
定したシリンダ７、８により進退動するようになってお
り、そのうちの一方のテーブル５上には磁化電極９が、
他方のテーブル６上にはモータ１０により回転駆動され
る回転ヘッド１１がそれぞれ設けられている。磁化電極
９と回転ヘッド１１とは、対向して配置されており、シ
リンダ７、８の作動でテーブル５、６が相対接近するこ
とによりワークＷを両端から挾持することができると共
に、この挾持状態のもとにモータ１０の作動で回転ヘッ
ド１１を回転させてワークＷを回転させることができる
。また、他方のテーブル６上には磁化コイル１２が搭載
されている。 この磁化コイル１２は、テーブル６上に固定した前後シ
リンダ１３の出力軸に連結されており、前後シリンダ１
３の作動により磁化電極９と回転ヘッド１１とに挾持さ
れたワークＷを囲む位置まで前進できるようになってい
る。なお、前記磁化コイル１２の内側にはワークＷに磁
粉液を散布するための散布ノズル（図示略）が配設され
ている。

【００１２】一方、検査部３にも前記ガイドレール４と
同高さレベルにガイドレール１４が架設されると共に、
各ガイドレール１４にはテーブル１５、１６が摺動自在
に載設されている。各テーブル１５、１６は装置本体１
に固定したシリンダ１７、１８により進退動するように
なっており、そのうちの一方のテーブル１５上には回動
自在に回転ヘッド１９が、他方のテーブル１６上にはモ
ータ２０により回転駆動される回転ヘッド２１がそれぞ
れ設けられている（図２）。 回転ヘッド１９と２１は、対向して配置されており、シ
リンダ１７、１８の作動でテーブル１５、１６が相対接
近することによりワークＷを両端から挾持することがで
きると共に、この挾持状態のもとにモータ２０の作動で
回転ヘッド２１を回転させてワークＷを回転させること
ができる。なお、検査部３には、回転ヘッド１９と２１
に挾持されたワークＷを照射する紫外線ストロボ（図示
略）とワークＷの表面を撮影するＣＣＤカメラ（図示略
）とが配置されている。また磁化兼磁粉液散布部２と検
査部３には、散布ノズルから散布された余分な磁粉液、
あるいはワークＷから垂れ落ちる磁粉液を溜めるための
受け皿２２が配置されている。

【００１３】２３は、ワークＷを磁化兼磁粉液散布部２
に搬入するための搬入シュートで、装置本体１の一側に
設けたブラケット２４に上下方向へ揺動自在に取付けら
れている。搬入シュート２３は、その先端部を磁化電極
９と回転ヘッド１１との間の位置まで延ばすと共に、そ
の中間部が装置本体１に軸着したシリンダ２５の出力軸
に連結されて、図１に示す実線位置と破線位置とに任意
位置決めされるようになっている。搬入シュート２３の
先端部にはワークＷの移動を停止させる保持部２３ａ　
が設けられており、搬入シュート２３の実線位置におい
てその保持部２３ａ　が磁化電極９と回転ヘッド１１と
に対するワークの受渡し位置に位置決めされ、この状態
のもと、磁化電極９と回転ヘッド１１とを相対接近させ
れば、保持部２３ａ　内のワークＷはこれらに受渡しさ
れるようになる。またこのワークＷの受渡し後、シリン
ダ２５の作動により搬入シュート２３を破線位置まで傾
動させれば、磁化コイル１２に対する干渉が排除され、
該磁化コイル１２の前進が可能になる。 なお、２６は、搬入シュート２３と本シュート（図示略
）との間に介装した分離シュートで、シリンダ２７によ
り上下駆動することにより本シュート上のワークＷを１
個ずつ分離して搬入シュート２３上に流すことができる
。

【００１４】２８は、検査部２からワークＷを搬出する
ための搬出シュートで、検査部２内に一端部を臨ませか
つ装置本体１から離間するに従って下方傾斜するように
配置されている。検査部２内には払出しシュート２９が
昇降可能に配置されており（図１）、この払出しシュー
ト２９を上昇端に位置決めした状態で両回転ヘッド１９
、２１によるワークＷの支持を解放すれば、該ワークＷ
はこの払出しシュート２９から搬出シュート２８上へ移
行するようになる。しかして、搬出シュート２８の途中
には脱磁コイル３０が付設されており、ワークＷがこの
脱磁コイル３０内を通過する間に脱磁される。また、装
置本体１の外側には、前記搬出シュート２８と平行に不
良品ストックシュート３１が配設されると共に、両シュ
ート２８と３１間を移動可能に分離シュート３２が配設
されている。

【００１５】分離シュート３２は、両シュート２８と３
１間に橋架されたロッドレスシリンダ３３（図２）によ
り進退動するシュート本体３２ａ　とこのシュート本体
３２ａ　の上端に取付けられ傾動用シリンダ３２ｃ　に
より上下方向へ揺動するワーク受け３２ｂ　とを備えて
いる（図１）。またシュート本体３２ａ　には、出力軸
端にストッパ３４ａ　を有するストップ用シリンダ３４
が取付けられている。この分離シュート３２は、常時は
搬出シュート２８の切欠内に位置決めされて該搬出シュ
ートの一部として用いられる。しかし、検査部３から搬
出シュート２８に不良品ワークが排出される条件では、
ストップ用シリンダ３４の作動によりストッパ３４ａ　
が搬出シュート２８上に突出してワークＷの移動を停止
し、続いてロッドレスシリンダ３３の作動により分離シ
ュート３２の全体が不良品ストックシュート３１側へ移
動するようになる。分離シュート３２はまた、その不良
品ストックシュート３１側への移動端で傾動用シリンダ
３２ｃ　によりワーク受け３２ｂ　が下方傾斜させて、
その上の不良品ワークＷを不良品ストックシュート３１
に払出すように作動する。

【００１６】一方、装置本体１の上部にはワーク搬送装
置３５が配設されている。ワーク搬送装置３５は、装置
本体１に橋架した一対のガイドレール３６に走行可能に
取付けられた走行板３７と、この走行板３７の前面に設
けたガイド部材３７ａ　に摺動体３８ａ　（図４）を介
して昇降可能に取付けられた昇降板３８とこの昇降板３
８の前面に配置されたクランプユニット３９とから概略
構成されている。走行板３７は一対のガイドレール３６
間にこれと平行に橋架したロッドレスシリンダ４０によ
り、昇降板３８は走行板３７に固定した昇降用シリンダ
４１によりそれぞれ駆動されるようになっている。

【００１７】上記クランプユニット３９は、図３と図４
に詳細に示されるように、昇降板３８に固定されたくの
字形の固定アーム４２と昇降板３８に軸４３にて揺動可
能に軸着されたＣ字形の可動アーム４４とを備えている
。固定アーム４２の先端部には有溝のドライブローラ４
５が回動可能に取付けられると共に、可動アーム４４の
中間部と先端部とには有溝のフリーローラ４６が回動自
在に取付けられている。４７は昇降板３８に固定された
減速機付のモータで、このモータ４７の出力軸と前記ド
ライブローラ４５の軸とにはプーリ４７ａ　、４５ａ　
が取付けられ、両プーリ４７ａ　、４５ａ　にはベルト
４８が掛け回されている。すなわち、ドライブローラ４
５はモータ４７の作動により回転駆動されるようになっ
ている。また昇降板３８にはクランプ用シリンダ４９が
取付けられており、このシリンダ４９の出力軸４９ａ　
には可動アーム４４の中間部が連結されている。シリン
ダ４９が作動することにより可動アーム４４は軸４３を
支点に図３の実線位置（アンクランプ位置）と破線位置
（クランプ位置）との間を揺動し、そのクランプ位置に
おいてフリーローラ４６と固定アーム４２側のドライブ
ローラ４４とでワークＷを保持できるようになる。そし
て、この保持状態においてモータ４７の作動でドライブ
ローラ４４を回転させればワークＷは回転する。

【００１８】以下、上記のように構成した磁粉探傷装置
の作用を説明する。

【００１９】磁粉探傷に際しては、先ず分離シュート２
６で１つのワークＷが分離され、この分離されたワーク
Ｗは搬入シュート２３の先端の保持部２３ａ　に至る。 なお、この時、搬入シュート２３は上昇位置（図１の実
線位置）にある。次に、シリンダ７、８の作動により２
つのテーブル５、６が相対接近し、テーブル５上の磁化
電極９と回転ヘッド１１との間にワークＷが保持される
。このワークＷの保持完了と同時に搬入シュート２３は
シリンダ２５の作動により下降位置（（図１の実線位置
）に逃げ、続いてモータ１０の作動により回転ヘッド１
１が回転しワークＷが回転する。次に、前後シリンダ１
３の作動により磁化コイル１２がワークＷを囲む位置ま
で前進し、該磁化コイル１２への通電によりワークＷは
磁化され、続いてこの回転するワークに対して磁化コイ
ル１２の内側の散布ノズル（図示略）から磁粉液が噴射
される。

【００２０】その後、磁化コイル１２の後退を待ってワ
ーク搬送装置３５の昇降板３８が昇降用シリンダ４１の
作動で下降し、クランプユニット３９がワークＷの受渡
し位置に位置決めされる。この時、クランプユニット３
９の可動アーム４４はクランプ用シリンダ４９の作動に
よりアンクランプ位置（図３の破線位置）にあり、一方
、そのドライブローラ４５はモータ４７の作動により回
転状態にある。続いて、クランプ用シリンダ４９の伸長
側への作動により可動アーム４４が固定アーム４２に対
する閉じ方向へ揺動し、ワークＷは可動アーム４４のフ
リーローラ４６と固定アーム４２のドライブローラ４５
とによりクランプされる。このクランプ完了と同時にモ
ータ１０の作動が停止されて回転ヘッド１１は空転し、
したがってワークＷはドライブローラ４５に駆動されて
回転を継続するようになり、この段階でシリンダ７、８
が再作動され、両テーブル５、６すなわち磁化電極９と
回転ヘッド１１とが離間する方向へ移動し、ワークＷは
クランプユニット３９に完全に移載される。

【００２１】次に、昇降用シリンダ４１の作動により昇
降板３８が上昇し、続いてロッドレスシリンダ４０の作
動で走行板３７が磁化兼磁粉液散布部２から検査部３へ
移動する。そして検査部３において、再び昇降用シリン
ダ４１が作動し、昇降板３８が下降してクランプユニッ
ト３９がワーク受渡し位置に位置決めされる。しかして
この間、モータ４７の作動によりドライブローラ４５の
回転が継続されており、ワークＷの回転は維持されてい
る。したがってワークＷの表面で磁粉液が垂れることが
なくなり、磁粉が局部的に凝集することもなくなる。次
に、シリンダ１７、１８の作動により２つのテーブル１
５、１６が相対接近し、両テーブル上の回転ヘッド１９
、２１の間にワークＷが保持される。この保持完了と同
時にクランプユニット３９のモータ１０の作動が停止さ
れてドライブローラ４５は空転し、したがってワークＷ
はテーブル１６上のモータ２０により回転駆動される回
転ヘッド２１に駆動されて回転を継続するようになる。 この段階でクランプユニット３９のクランプ用シリンダ
４９が縮み側へ作動し、可動アーム４４がアンクランプ
側へ揺動し、ワークＷはクランプユニット３９から解放
されて完全に両回転ヘッド１９、２１に移載される。

【００２２】その後、クランプユニット３９は上方へ移
動し、図示を略す紫外線ストロボが点灯されると共にＣ
ＣＤカメラが作動され、ＣＣＤカメラからの信号にもと
づいて画像処理装置（図示略）がワークＷの表面傷を検
出し、ワークの良否を判定する。この時、上記したよう
にワークＷの表面に磁粉の凝集域が存在しないので、疑
似欠陥が検出されることもなくなり、検査は安定する。 この検査終了後、モータ２０の作動が停止され、これと
同時に払出しシュート２９が上昇する。そして払出しシ
ュート２９が上昇端に位置決めされる段階においてシリ
ンダ１７、１８が再作動され、両テーブル１５、１６す
なわち両回転ヘッド１９、２１が離間する方向へ移動し
、ワークＷは払出しシュート２９上に移載される。する
と、ワークＷは払出しシュート２９から搬出シュート２
８上に移行し、脱磁コイル３０内を通過する間に脱磁さ
れ，そのまゝ搬出シュート２８から他の設備へ搬出され
る。

【００２３】なお、検査部３においてワークＷが不良品
と判定された場合は、分離シュート３２のストップ用シ
リンダ３４の作動によりストッパ３４ａ　が搬出シュー
ト２８上に突出してワークＷの移動を停止し、続いてロ
ッドレスシリンダ３３の作動により搬出シュート２８の
全体が不良品ストックシュート３１側へ移動し、さらに
傾動用シリンダ３２ｃ　によりワーク受け３２ｂ　が下
方傾斜して、不良品ワークＷは不良品ストックシュート
３１に払出される。

【００２４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かゝる磁粉探傷装置によれば、クランプユニットにより
ワークを回転させながら磁粉液散布工程から検査工程ま
で搬送することができるので、ワーク表面に磁粉が凝集
することがなくなり、良品を不良品と判定することがな
くなって表面欠陥検査の信頼性を大きく向上させる効果
を奏した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかゝる磁粉探傷装置の全体構造を示す
正面図である。

【図２】本磁粉探傷装置の全体構造を示す平面図である
。

【図３】本磁粉探傷装置におけるクランプユニットの構
造を示す正面図である。

【図４】本磁粉探傷装置におけるクランプユニットの構
造を示す側面図である。

【図５】従来の磁粉探傷装置の構造を示す正面図である
。 １　　装置本体 ２　　磁化兼磁粉液散布部 ３　　検査部 ９　　磁化電極 １１　　回転ヘッド １２　　磁化コイル １９　　回転ヘッド ２１　　回転ヘッド ２３　　搬入シュート ２８　　搬出シュート ３５　　ワーク搬送装置 ３９　　クランプユニット ４２　　固定アーム ４４　　可動アーム ４５　　ドライブローラ ４６　　フリーローラ ４７　　モータ ４９　　クランプ用シリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　装置本体内に磁化兼磁粉液散布部と検
   査部とを連続に設け、前記磁化兼磁粉液散布部内で回転
   状態で磁化および磁粉液散布されたワークをワーク搬送
   手段により前記検査部に搬送し、該検査部内でワークを
   回転させてその表面欠陥を検出するようにした磁粉探傷
   装置において、前記ワーク搬送手段に、ワークを脱着自
   在に挾持しかつ回転させるクランプユニットを設けたこ
   とを特徴とする磁粉探傷装置。