JPH04353759A - 探触子ヘッド - Google Patents
探触子ヘッドInfo
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- JPH04353759A JPH04353759A JP3128003A JP12800391A JPH04353759A JP H04353759 A JPH04353759 A JP H04353759A JP 3128003 A JP3128003 A JP 3128003A JP 12800391 A JP12800391 A JP 12800391A JP H04353759 A JPH04353759 A JP H04353759A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ロボットハンドによ
って把持され、内部欠陥を探査するため被検査物表面を
走査される主に超音波式探触子ヘッドであって、とくに
被検査物表面に凹凸があってもその影響をなるべく抑え
て正確な欠陥探査が可能な探触子ヘッドに関する。
って把持され、内部欠陥を探査するため被検査物表面を
走査される主に超音波式探触子ヘッドであって、とくに
被検査物表面に凹凸があってもその影響をなるべく抑え
て正確な欠陥探査が可能な探触子ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来例について、その断面図である図7
を参照しながら説明する。なお、この断面図は、中心線
を挟んで右と左とが互いに直角な断面に係るものである
。図1において、超音波式探触子1が円筒状ケース71
に同軸に挿入され、押さえ具72を介してナット73を
締めることによって固定される。円筒状ホルダ77が、
図示してないロボットハンドによって把持され、内部欠
陥を探査すべき被検査物( 以下、対象物という) 1
0の表面上を走査される。このときホルダ77は、その
軸線が対象物10の表面と直角になるように、ロボット
によって姿勢制御される。この直角度が十分でないと、
探触子1の探触部に係る、ロボット制御によって想定さ
れる位置と、実際の位置との誤差が大きくなり、欠陥部
位の位置が不正確になる。このホルダ77に対して、探
触子1を挿設したケース71は、リング76と支持用の
各ピン78A,78B とを介し、あらゆる方向に回動
自在に連結される。この回動自在な機構は一般にジンバ
ル機構と呼ばれる。すなわち、ケース71は、リング7
6の軸線と直交し互いに直角な二つの方向を、それぞれ
軸線とする各一対のピン78A,78B のまわりに回
動可能に支持される。ここで、一対のピン78A は、
リング76に対してケース71を、一対のピン78B
は、ホルダ77に対してリング76をそれぞれ回動可能
に支持する。ケース71は、ホルダ77との間に張設さ
れる4個のバネ79によってほぼ中立位置(ホルダ77
と同軸位置)に保持される。
を参照しながら説明する。なお、この断面図は、中心線
を挟んで右と左とが互いに直角な断面に係るものである
。図1において、超音波式探触子1が円筒状ケース71
に同軸に挿入され、押さえ具72を介してナット73を
締めることによって固定される。円筒状ホルダ77が、
図示してないロボットハンドによって把持され、内部欠
陥を探査すべき被検査物( 以下、対象物という) 1
0の表面上を走査される。このときホルダ77は、その
軸線が対象物10の表面と直角になるように、ロボット
によって姿勢制御される。この直角度が十分でないと、
探触子1の探触部に係る、ロボット制御によって想定さ
れる位置と、実際の位置との誤差が大きくなり、欠陥部
位の位置が不正確になる。このホルダ77に対して、探
触子1を挿設したケース71は、リング76と支持用の
各ピン78A,78B とを介し、あらゆる方向に回動
自在に連結される。この回動自在な機構は一般にジンバ
ル機構と呼ばれる。すなわち、ケース71は、リング7
6の軸線と直交し互いに直角な二つの方向を、それぞれ
軸線とする各一対のピン78A,78B のまわりに回
動可能に支持される。ここで、一対のピン78A は、
リング76に対してケース71を、一対のピン78B
は、ホルダ77に対してリング76をそれぞれ回動可能
に支持する。ケース71は、ホルダ77との間に張設さ
れる4個のバネ79によってほぼ中立位置(ホルダ77
と同軸位置)に保持される。
【0003】ケース71の下端部には、対象物10の表
面との当接面にシール材を付設した円筒状のシール部7
4が軸線方向に位置調整可能に螺設され、止めナット7
5によって固定される。走査時には、探触子1の探触面
が対象物10の表面に近接対向するように位置決めされ
、この対向空間を囲むようにシール部74が位置する。 このシール部74の下端面と、対象物10の表面とが当
接し、ケース71にあけられた孔71a を通して注入
される、探触性能を支援するための液状接触媒質( 以
下、媒質という)を封止する。媒質は走査によって若干
ずつ漏れるから、探触走査中にはその分の補給が常時お
こなわれることになる。
面との当接面にシール材を付設した円筒状のシール部7
4が軸線方向に位置調整可能に螺設され、止めナット7
5によって固定される。走査時には、探触子1の探触面
が対象物10の表面に近接対向するように位置決めされ
、この対向空間を囲むようにシール部74が位置する。 このシール部74の下端面と、対象物10の表面とが当
接し、ケース71にあけられた孔71a を通して注入
される、探触性能を支援するための液状接触媒質( 以
下、媒質という)を封止する。媒質は走査によって若干
ずつ漏れるから、探触走査中にはその分の補給が常時お
こなわれることになる。
【0004】ところで、探触子には、超音波式の発信部
と受信部とが併設,一体化される反射形と、発信部が設
けられるもの、および受信部が設けられるものの一対か
らなる透過形とがある。反射形では、以上に説明したよ
うな1個の探触子ヘッドを、対象物の一方の表面に近接
対向させて欠陥探査する。透過形では、発信部を設ける
探触子ヘッドと、受信部を設ける探触子ヘッドとの一対
を、同軸になるように平板状対象物の両側の各表面に近
接対向させて欠陥探査をする。以下の説明において、と
くに断らない限り、反射形,透過形の各探触子を含むも
のとする。
と受信部とが併設,一体化される反射形と、発信部が設
けられるもの、および受信部が設けられるものの一対か
らなる透過形とがある。反射形では、以上に説明したよ
うな1個の探触子ヘッドを、対象物の一方の表面に近接
対向させて欠陥探査する。透過形では、発信部を設ける
探触子ヘッドと、受信部を設ける探触子ヘッドとの一対
を、同軸になるように平板状対象物の両側の各表面に近
接対向させて欠陥探査をする。以下の説明において、と
くに断らない限り、反射形,透過形の各探触子を含むも
のとする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、リング7
6と各ピン78A,78B とからなるジンバル機構に
よって、対象物10の表面が平面状である限り、これに
倣ってシール部74の下端面が移動するから、探触子1
の探触面も対象物10の表面と所定の間隔を保って移動
し、正常に探触動作がおこなわれる。しかし、対象物1
0の表面に部分的に凹凸があると、これに当接するシー
ル部74が影響されて傾斜し、探触子1の探触面が対象
物10の表面に対して傾斜する。この傾斜の程度に応じ
て、媒質の膜切れが起こるおそれがあることもあって、
正確な探査が阻害されることになる。しかも、シール部
74の直径は比較的小さく選ばれるから、凹凸に起因す
る傾斜の程度は大きくなる。また、リング76と各ピン
78A,78B とからなるジンバル機構の、対象物1
0の表面からの高さ寸法Lが大きいから、先の傾斜によ
る探触子1の探触面の対象物10の正規位置からの偏り
( ずれ量) も大きくなり、傾斜の度合が大きいこと
とあいまって正確な探査が阻害される度合も大きくなる
。すなわち、寸法Lが大きいことは、同時にホルダ77
の軸線が対象物10の表面に対して直角度誤差をもつと
きの、探触子1の探触面の対象物10の正規位置からの
偏りを大きくし、二重に悪影響を及ぼすことになる。
6と各ピン78A,78B とからなるジンバル機構に
よって、対象物10の表面が平面状である限り、これに
倣ってシール部74の下端面が移動するから、探触子1
の探触面も対象物10の表面と所定の間隔を保って移動
し、正常に探触動作がおこなわれる。しかし、対象物1
0の表面に部分的に凹凸があると、これに当接するシー
ル部74が影響されて傾斜し、探触子1の探触面が対象
物10の表面に対して傾斜する。この傾斜の程度に応じ
て、媒質の膜切れが起こるおそれがあることもあって、
正確な探査が阻害されることになる。しかも、シール部
74の直径は比較的小さく選ばれるから、凹凸に起因す
る傾斜の程度は大きくなる。また、リング76と各ピン
78A,78B とからなるジンバル機構の、対象物1
0の表面からの高さ寸法Lが大きいから、先の傾斜によ
る探触子1の探触面の対象物10の正規位置からの偏り
( ずれ量) も大きくなり、傾斜の度合が大きいこと
とあいまって正確な探査が阻害される度合も大きくなる
。すなわち、寸法Lが大きいことは、同時にホルダ77
の軸線が対象物10の表面に対して直角度誤差をもつと
きの、探触子1の探触面の対象物10の正規位置からの
偏りを大きくし、二重に悪影響を及ぼすことになる。
【0006】この発明の課題は、従来の技術がもつ以上
の問題点を解消し、被検査物表面に凹凸があってもその
影響をなるべく抑えて正確な欠陥探査が可能な探触子ヘ
ッドを提供することにある。
の問題点を解消し、被検査物表面に凹凸があってもその
影響をなるべく抑えて正確な欠陥探査が可能な探触子ヘ
ッドを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項1に係る探触子ヘッドは、探触子を、その軸
線と直交し互いに直角な2方向の各軸線のまわりに回動
可能に内蔵する形で支持し、ロボットハンドにより把持
,走査される筒状ホルダと;周壁部が前記探触子と同軸
で、前記ホルダの一方の外周端部の遠心外方に位置する
有底筒状をなし、底部において前記探触子側に取り付け
られる基台と;この基台の周壁部に取り付けられ、一方
の端面が被検査物表面と押圧接触する筒状封止部材と;
を備え、探触時には前記探触子の探触端面が前記被検査
物表面に近接対向するとともに、この対向空間に探触用
の接触媒質が充満され、その外方への流出が前記封止部
材によって阻止される。
に、請求項1に係る探触子ヘッドは、探触子を、その軸
線と直交し互いに直角な2方向の各軸線のまわりに回動
可能に内蔵する形で支持し、ロボットハンドにより把持
,走査される筒状ホルダと;周壁部が前記探触子と同軸
で、前記ホルダの一方の外周端部の遠心外方に位置する
有底筒状をなし、底部において前記探触子側に取り付け
られる基台と;この基台の周壁部に取り付けられ、一方
の端面が被検査物表面と押圧接触する筒状封止部材と;
を備え、探触時には前記探触子の探触端面が前記被検査
物表面に近接対向するとともに、この対向空間に探触用
の接触媒質が充満され、その外方への流出が前記封止部
材によって阻止される。
【0008】請求項2に係る探触子ヘッドは、請求項1
に記載のヘッドにおいて、基台が、封止部材の遠心外方
に配置される被検査物表面転動用のボールキャスタを備
える。
に記載のヘッドにおいて、基台が、封止部材の遠心外方
に配置される被検査物表面転動用のボールキャスタを備
える。
【0009】請求項3に係る探触子ヘッドは、探触子を
、その軸線と直交し互いに直角な2方向の各軸線のまわ
りに回動可能に内蔵する形で支持し、ロボットハンドに
より把持,走査される筒状ホルダと;前記探触子と同軸
な円板状をなし、その中心部において前記探触子側に取
り付けられ、周縁部に被検査物表面転動用のボールキャ
スタが設けられる基台と;この基台の下面に前記探触子
を囲む形で取り付けられ、自由端面が前記被検査物表面
と押圧接触する環状封止部材と;を備え、探触時には前
記探触子の探触端面が前記被検査物表面に近接対向する
とともに、この対向空間に探触用の接触媒質が充満され
、その外方への流出が前記封止部材によって阻止される
。
、その軸線と直交し互いに直角な2方向の各軸線のまわ
りに回動可能に内蔵する形で支持し、ロボットハンドに
より把持,走査される筒状ホルダと;前記探触子と同軸
な円板状をなし、その中心部において前記探触子側に取
り付けられ、周縁部に被検査物表面転動用のボールキャ
スタが設けられる基台と;この基台の下面に前記探触子
を囲む形で取り付けられ、自由端面が前記被検査物表面
と押圧接触する環状封止部材と;を備え、探触時には前
記探触子の探触端面が前記被検査物表面に近接対向する
とともに、この対向空間に探触用の接触媒質が充満され
、その外方への流出が前記封止部材によって阻止される
。
【0010】請求項4に係る探触子ヘッドは、請求項2
または3に記載のヘッドにおいて、ボールキャスタの配
置が、位置可変である。
または3に記載のヘッドにおいて、ボールキャスタの配
置が、位置可変である。
【0011】請求項5に係る探触子ヘッドは、請求項1
ないし4のいずれかの項に記載のヘッドにおいて、基台
側に、被検査物表面に対する傾斜センサを備える。
ないし4のいずれかの項に記載のヘッドにおいて、基台
側に、被検査物表面に対する傾斜センサを備える。
【0012】請求項6に係る探触子ヘッドは、請求項1
ないし4のいずれかの項に記載のヘッドにおいて、ホル
ダ側に、被検査物表面に対する第1傾斜センサと、基台
に対する第2傾斜センサとを備える。
ないし4のいずれかの項に記載のヘッドにおいて、ホル
ダ側に、被検査物表面に対する第1傾斜センサと、基台
に対する第2傾斜センサとを備える。
【0013】請求項7に係る探触子ヘッドは、請求項1
ないし6のいずれかの項に記載のヘッドにおいて、基台
が、探触子との間にこの探触子をその軸線と直角に位置
決め可変な軸位置可変部を介在させる。
ないし6のいずれかの項に記載のヘッドにおいて、基台
が、探触子との間にこの探触子をその軸線と直角に位置
決め可変な軸位置可変部を介在させる。
【0014】
【作用】請求項1に係る探触子ヘッドでは、探触子がホ
ルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検査物表
面からの高さを低く、かつ被検査物表面と当接する部材
の直径を大きくすることができる。
ルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検査物表
面からの高さを低く、かつ被検査物表面と当接する部材
の直径を大きくすることができる。
【0015】とくに請求項2に係る探触子ヘッドでは、
走査時に被検査物表面上をボールキャスタによって転動
し、しかもその配置直径を封止部材の直径より大きくす
ることができる。
走査時に被検査物表面上をボールキャスタによって転動
し、しかもその配置直径を封止部材の直径より大きくす
ることができる。
【0016】請求項3に係る探触子ヘッドでは、探触子
がホルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検査
物表面からの高さを低く、かつ走査時に被検査物表面上
をボールキャスタによって転動し、しかもその配置直径
を大きくすることができ、封止部材の直径は小さくする
ことができる。
がホルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検査
物表面からの高さを低く、かつ走査時に被検査物表面上
をボールキャスタによって転動し、しかもその配置直径
を大きくすることができ、封止部材の直径は小さくする
ことができる。
【0017】とくに請求項4に係る探触子ヘッドでは、
ボールキャスタの配置位置が可変である。
ボールキャスタの配置位置が可変である。
【0018】とくに請求項5に係る探触子ヘッドでは、
傾斜センサによって、基台側つまり探触子の被検査物表
面に対する傾斜を検出することができる。
傾斜センサによって、基台側つまり探触子の被検査物表
面に対する傾斜を検出することができる。
【0019】とくに請求項6に係る探触子ヘッドでは、
第1,第2の各傾斜センサにより、被検査物表面に対す
る基台側つまり探触子の傾斜と、被検査物表面に対する
ホルダ軸線の傾き(直角度の誤差)とを検出することが
できる。
第1,第2の各傾斜センサにより、被検査物表面に対す
る基台側つまり探触子の傾斜と、被検査物表面に対する
ホルダ軸線の傾き(直角度の誤差)とを検出することが
できる。
【0020】とくに請求項7に係る探触子ヘッドでは、
軸位置可変部によって、探触子軸線の被検査物表面上に
おける位置決めを、被検査物表面と非接触に変更するこ
とができる。
軸位置可変部によって、探触子軸線の被検査物表面上に
おける位置決めを、被検査物表面と非接触に変更するこ
とができる。
【0021】
【実施例】本発明に係る探触子ヘッドの実施例について
、以下に図を参照しながら説明する。図1は請求項1に
対応する第1の実施例の断面図である。なお、この断面
図は、中心線を挟んで右と左とが互いに直角な断面に係
るものである。図1において、1は超音波式探触子で、
円筒状ケース2に同軸に挿入され、押さえ具3を介して
ナット3Aを締めることによって固定される。7は円筒
状ホルダで、図示してないロボットハンドによって把持
され、内部欠陥を探査すべき対象物10の表面上を走査
される。このホルダ7に対し、探触子1を挿設したケー
ス2は、リング6および支持用の互いに直角な軸線をも
つ各ピン8A,8Bかなるジンバル機構を介し、あらゆ
る方向に回動自在に連結される。ケース2は、ホルダ7
との間に張設される4個のバネ9によってほぼ中立位置
(同軸位置)に保持される。
、以下に図を参照しながら説明する。図1は請求項1に
対応する第1の実施例の断面図である。なお、この断面
図は、中心線を挟んで右と左とが互いに直角な断面に係
るものである。図1において、1は超音波式探触子で、
円筒状ケース2に同軸に挿入され、押さえ具3を介して
ナット3Aを締めることによって固定される。7は円筒
状ホルダで、図示してないロボットハンドによって把持
され、内部欠陥を探査すべき対象物10の表面上を走査
される。このホルダ7に対し、探触子1を挿設したケー
ス2は、リング6および支持用の互いに直角な軸線をも
つ各ピン8A,8Bかなるジンバル機構を介し、あらゆ
る方向に回動自在に連結される。ケース2は、ホルダ7
との間に張設される4個のバネ9によってほぼ中立位置
(同軸位置)に保持される。
【0022】ケース2の下端部には、有底円筒状の基台
4が、その底部でネジ固定される。基台4の周壁には雌
ネジが切られ、これに円筒状シール5を付設したナット
状部材が嵌り、この部材の下端面が対象物10の表面と
当接して滑動する。走査時には、探触子1の探触面が対
象物10の表面に近接対向するように位置決めされ、こ
の対向空間を含み対象物10の表面,基台4の下面,シ
ール5によって区画される空間内に媒質が充満される。 なお、ケース2および基台4にあけられる媒質注入用孔
は、その図示を省略してある。
4が、その底部でネジ固定される。基台4の周壁には雌
ネジが切られ、これに円筒状シール5を付設したナット
状部材が嵌り、この部材の下端面が対象物10の表面と
当接して滑動する。走査時には、探触子1の探触面が対
象物10の表面に近接対向するように位置決めされ、こ
の対向空間を含み対象物10の表面,基台4の下面,シ
ール5によって区画される空間内に媒質が充満される。 なお、ケース2および基台4にあけられる媒質注入用孔
は、その図示を省略してある。
【0023】構成上、第1実施例は従来例とほぼ同じで
あるが、明確に異なる点は、■シール5の端面径が、従
来例のシール74の端面径より非常に大きく、■ジンバ
ル機構の各ピン軸線の、対象物10の表面からの高さ寸
法Hが、従来例における高さ寸法L(図6参照)より非
常に小さい、ことである。こうすることによって、探触
子ヘッド(正確にはシール5を付設した部材の下端面)
が対象物表面の走査中に凹凸部に遭遇したときの、探触
子1の傾斜を小さくすることができ、ひいては傾斜によ
る探触子1の探触面の対象物10の正規位置からの偏り
(ずれ量) も小さくなるから、探触面での接触媒質の
膜切れが起こりにくくなることにも支援されて欠陥探査
の信頼性向上が図れる。また同時に、ロボットによる姿
勢制御の誤差に起因し、ホルダ7の軸線が対象物10の
表面に対して直角度誤差をもつときの、探触子1の探触
部位置誤差を小さくするから、欠陥探査の信頼性向上が
支援される。
あるが、明確に異なる点は、■シール5の端面径が、従
来例のシール74の端面径より非常に大きく、■ジンバ
ル機構の各ピン軸線の、対象物10の表面からの高さ寸
法Hが、従来例における高さ寸法L(図6参照)より非
常に小さい、ことである。こうすることによって、探触
子ヘッド(正確にはシール5を付設した部材の下端面)
が対象物表面の走査中に凹凸部に遭遇したときの、探触
子1の傾斜を小さくすることができ、ひいては傾斜によ
る探触子1の探触面の対象物10の正規位置からの偏り
(ずれ量) も小さくなるから、探触面での接触媒質の
膜切れが起こりにくくなることにも支援されて欠陥探査
の信頼性向上が図れる。また同時に、ロボットによる姿
勢制御の誤差に起因し、ホルダ7の軸線が対象物10の
表面に対して直角度誤差をもつときの、探触子1の探触
部位置誤差を小さくするから、欠陥探査の信頼性向上が
支援される。
【0024】図2は請求項2に対応する第2実施例の断
面図である。この第2実施例が第1実施例と異なる点は
、基台周壁の端縁部に遠心外方への張出し部が付設され
、この張出し部の同一円周上の等分箇所にボールキャス
タが設置されることである。すなわち、基台14の周壁
端縁部から遠心外方に張出し部が付設され、これの同一
円周上の等分4箇所にボールキャスタ15が配置される
。 その他の部材で第1実施例と同じものには同じ符号を付
け、説明は省略する。
面図である。この第2実施例が第1実施例と異なる点は
、基台周壁の端縁部に遠心外方への張出し部が付設され
、この張出し部の同一円周上の等分箇所にボールキャス
タが設置されることである。すなわち、基台14の周壁
端縁部から遠心外方に張出し部が付設され、これの同一
円周上の等分4箇所にボールキャスタ15が配置される
。 その他の部材で第1実施例と同じものには同じ符号を付
け、説明は省略する。
【0025】第2実施例では、走査時に、対象物10の
表面とシール5との当接度合を軽減させるとともに、対
象物10の表面上をボールキャスタ15によって転動さ
せるようにするから、探触子ヘッドの走査時の負荷が軽
減される。しかもボールキャスタ15の配置直径をシー
ル5の直径より大きくすることができるから、第2実施
例(正確にはシール5)が対象物10の表面の走査中に
凹凸部に遭遇したときの、探触子1の傾斜を小さくする
ことができ、ひいては傾斜による探触子1の探触面の対
象物10の正規位置からの偏り( ずれ量) も小さく
なり、探触面での媒質の膜切れが起こりにくい。したが
って、走査の位置精度と位置再現性との向上、および欠
陥探査の信頼性向上が図れる。
表面とシール5との当接度合を軽減させるとともに、対
象物10の表面上をボールキャスタ15によって転動さ
せるようにするから、探触子ヘッドの走査時の負荷が軽
減される。しかもボールキャスタ15の配置直径をシー
ル5の直径より大きくすることができるから、第2実施
例(正確にはシール5)が対象物10の表面の走査中に
凹凸部に遭遇したときの、探触子1の傾斜を小さくする
ことができ、ひいては傾斜による探触子1の探触面の対
象物10の正規位置からの偏り( ずれ量) も小さく
なり、探触面での媒質の膜切れが起こりにくい。したが
って、走査の位置精度と位置再現性との向上、および欠
陥探査の信頼性向上が図れる。
【0026】図3は請求項3に対応する第3実施例の断
面図である。この第3実施例が第2実施例と異なる点は
、シールの端面径を小さくして媒質の供給量の減少を図
ったことである。図3において、基台24の下面に弾性
のある円環状シール25が固着される。その他の部材で
第1実施例と同じものには同じ符号を付け、説明は省略
する。第3実施例では、シール25の直径は第2実施例
におけるシール5の直径より小さくしてあるから、この
内部空間に充満される媒質の量は少なくてすみ、かつ媒
質が迅速に拡散することができるから、膜切れが起こり
にくくなる。しかも、第2実施例の特長はそのまま維持
される。
面図である。この第3実施例が第2実施例と異なる点は
、シールの端面径を小さくして媒質の供給量の減少を図
ったことである。図3において、基台24の下面に弾性
のある円環状シール25が固着される。その他の部材で
第1実施例と同じものには同じ符号を付け、説明は省略
する。第3実施例では、シール25の直径は第2実施例
におけるシール5の直径より小さくしてあるから、この
内部空間に充満される媒質の量は少なくてすみ、かつ媒
質が迅速に拡散することができるから、膜切れが起こり
にくくなる。しかも、第2実施例の特長はそのまま維持
される。
【0027】ところで、第3実施例と第2実施例とにお
けるボールキャスタ15の4個は、同一円周上の4等分
箇所にそれぞれ位置決め配置される。しかし固定的でな
く、円周上のある範囲にわたって位置調整可能な構成に
することができる。たとえば対象物表面の周縁部ではボ
ールキャスタの間隔を狭め、探査可能領域を広げること
ができる。また、走査経路に既知の障害物があるとき、
ボールキャスタの間隔を予め加減することで、これを避
けて探査走査することができる。以上のボールキャスタ
の構成は、請求項4に対応する。
けるボールキャスタ15の4個は、同一円周上の4等分
箇所にそれぞれ位置決め配置される。しかし固定的でな
く、円周上のある範囲にわたって位置調整可能な構成に
することができる。たとえば対象物表面の周縁部ではボ
ールキャスタの間隔を狭め、探査可能領域を広げること
ができる。また、走査経路に既知の障害物があるとき、
ボールキャスタの間隔を予め加減することで、これを避
けて探査走査することができる。以上のボールキャスタ
の構成は、請求項4に対応する。
【0028】図4は請求項5に対応する第4実施例の断
面図である。この第4実施例が第3実施例と異なる点は
、基台14の外周部の4等分箇所にそれぞれ傾斜センサ
16が設置されることである。傾斜センサ16は、実体
的には変位センサで、対向する一対の、互いに直角方向
に係る2組により、対象物10に対する基台14ひいて
は探触子1の、互いに直角方向に係る傾斜度合を測定す
る。その結果、探査信号に基づく欠陥判定のとき、傾斜
度合を勘案することによって探査の信頼性向上を図るこ
とができる。
面図である。この第4実施例が第3実施例と異なる点は
、基台14の外周部の4等分箇所にそれぞれ傾斜センサ
16が設置されることである。傾斜センサ16は、実体
的には変位センサで、対向する一対の、互いに直角方向
に係る2組により、対象物10に対する基台14ひいて
は探触子1の、互いに直角方向に係る傾斜度合を測定す
る。その結果、探査信号に基づく欠陥判定のとき、傾斜
度合を勘案することによって探査の信頼性向上を図るこ
とができる。
【0029】図5は請求項6に対応する第5実施例の断
面図である。この第5実施例が第1実施例と異なる点は
、ホルダ7の外周部における上部, 下部の各位置での
円周上4等分箇所にそれぞれ、請求項6における第1,
第2の各傾斜センサに相当する各傾斜センサ17,1
8 が設置されることである。各傾斜センサ17,18
は、第4実施例における傾斜センサ16と同様に、実
体的には変位センサで、対向する一対の、互いに直角方
向に係る2組により、対象物10に対するホルダ7と、
基台4に対するホルダ7との、互いに直角方向に係る傾
斜を測定する。そして、傾斜センサ17の測定値から傾
斜センサ18の測定値を差し引くことによって、対象物
10の表面に対する基台4の側、つまり探触子1の傾斜
が求まり、傾斜センサ17の測定値に基づき対象物10
の表面に対するホルダ7の傾き(直角度の誤差)が求ま
る。
面図である。この第5実施例が第1実施例と異なる点は
、ホルダ7の外周部における上部, 下部の各位置での
円周上4等分箇所にそれぞれ、請求項6における第1,
第2の各傾斜センサに相当する各傾斜センサ17,1
8 が設置されることである。各傾斜センサ17,18
は、第4実施例における傾斜センサ16と同様に、実
体的には変位センサで、対向する一対の、互いに直角方
向に係る2組により、対象物10に対するホルダ7と、
基台4に対するホルダ7との、互いに直角方向に係る傾
斜を測定する。そして、傾斜センサ17の測定値から傾
斜センサ18の測定値を差し引くことによって、対象物
10の表面に対する基台4の側、つまり探触子1の傾斜
が求まり、傾斜センサ17の測定値に基づき対象物10
の表面に対するホルダ7の傾き(直角度の誤差)が求ま
る。
【0030】前者の傾斜測定によって、第4実施例と同
様に、探査信号に基づく欠陥判定のとき、傾斜度合を勘
案することによって探査の信頼性向上を図ることができ
る。また後者の傾斜測定によって、ホルダ7の軸線が本
来、対象物10の表面に対して直角であるべき、ロボッ
トによるホルダ7の姿勢制御の誤差を求められるから、
この測定に基づいてホルダ7の姿勢が修正され、欠陥探
査の信頼性向上が支援される。すなわち、ホルダ7の軸
線が対象物10の表面に対して直角でないと、その誤差
に応じて、反射形の探査の場合には、欠陥部の位置誤差
を生じる。また、透過形の探査の場合には、発信部側と
受信部側との軸線ずれ(同軸性の誤差)に起因する欠陥
探査の信頼性低下、具体的には欠陥が存在しても正確に
探査できない等の結果をもたらす。
様に、探査信号に基づく欠陥判定のとき、傾斜度合を勘
案することによって探査の信頼性向上を図ることができ
る。また後者の傾斜測定によって、ホルダ7の軸線が本
来、対象物10の表面に対して直角であるべき、ロボッ
トによるホルダ7の姿勢制御の誤差を求められるから、
この測定に基づいてホルダ7の姿勢が修正され、欠陥探
査の信頼性向上が支援される。すなわち、ホルダ7の軸
線が対象物10の表面に対して直角でないと、その誤差
に応じて、反射形の探査の場合には、欠陥部の位置誤差
を生じる。また、透過形の探査の場合には、発信部側と
受信部側との軸線ずれ(同軸性の誤差)に起因する欠陥
探査の信頼性低下、具体的には欠陥が存在しても正確に
探査できない等の結果をもたらす。
【0031】図6は請求項7に対応する第6実施例の断
面図である。この第6実施例は、ロボットハンドによる
ことなく、探触子を軸線と直角にわずかな量だけ平行移
動可能な構成をとっている。図6において、基本的な構
成は第1実施例に基づき、探触子と基台との間に軸位置
可変部を介在させてある。ケース32の中心部に中空部
を設け、ここに詳しく後述する軸位置可変部を設置する
。 スライダ33が、ケース32に対して紙面に直角に移動
可能に構成され、スライダ33の上に、探触子31が固
定される別のスライダ34が、紙面に沿って横方向に移
動可能に構成される。スライダ34の左端面には、ケー
ス32の中空部左側面との間にバネ38が設けられ、ス
ライダ34の右端面は傾斜面になっていて、ケース32
の中空部右側面との間に楔状の移動台37が昇降可能に
設けられる。移動台37は、モータ35の出力軸である
ネジ軸36に嵌り、モータ35の回動によって昇降し、
この移動台37の昇降とバネ38の付勢とにより、スラ
イダ34ひいては探触子31が右, 左の各方向に平行
移動する。スライダ33についても、図示は省略してあ
るが、スライダ34におけるのと同様に紙面に直角に移
動するためのモータ, ネジ軸, 移動台が設置される
。以上の構成によって探触子31は、その軸線と直角な
あらゆる方向にわずかな量だけ対象物10の表面と非接
触に平行移動できる。したがって、ロボットハンドによ
ることなく、探査位置の調整ないし修正ができ、または
特定点を中心とする比較的狭い領域の精密探査が簡単に
できる。
面図である。この第6実施例は、ロボットハンドによる
ことなく、探触子を軸線と直角にわずかな量だけ平行移
動可能な構成をとっている。図6において、基本的な構
成は第1実施例に基づき、探触子と基台との間に軸位置
可変部を介在させてある。ケース32の中心部に中空部
を設け、ここに詳しく後述する軸位置可変部を設置する
。 スライダ33が、ケース32に対して紙面に直角に移動
可能に構成され、スライダ33の上に、探触子31が固
定される別のスライダ34が、紙面に沿って横方向に移
動可能に構成される。スライダ34の左端面には、ケー
ス32の中空部左側面との間にバネ38が設けられ、ス
ライダ34の右端面は傾斜面になっていて、ケース32
の中空部右側面との間に楔状の移動台37が昇降可能に
設けられる。移動台37は、モータ35の出力軸である
ネジ軸36に嵌り、モータ35の回動によって昇降し、
この移動台37の昇降とバネ38の付勢とにより、スラ
イダ34ひいては探触子31が右, 左の各方向に平行
移動する。スライダ33についても、図示は省略してあ
るが、スライダ34におけるのと同様に紙面に直角に移
動するためのモータ, ネジ軸, 移動台が設置される
。以上の構成によって探触子31は、その軸線と直角な
あらゆる方向にわずかな量だけ対象物10の表面と非接
触に平行移動できる。したがって、ロボットハンドによ
ることなく、探査位置の調整ないし修正ができ、または
特定点を中心とする比較的狭い領域の精密探査が簡単に
できる。
【0032】
【発明の効果】請求項1に係る探触子ヘッドでは、探触
子がホルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検
査物表面からの高さを低く、かつ被検査物表面と当接す
る部材の直径を大きくすることができる。したがって、
探触子ヘッドが被検査物表面の走査中に凹凸部に遭遇し
たときの、探触子ヘッドの傾斜が小さくすることができ
るから、探触面での接触媒質の膜切れが起こりにくくな
ることにも支援されて欠陥探査の信頼性向上が図れる。 また同時に、ロボットによる姿勢制御の誤差に起因し、
ホルダの軸線が被検査物表面に対して直角度誤差をもつ
ときの、探触子探触部の位置誤差を小さくするから、欠
陥探査の信頼性向上が支援される。
子がホルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検
査物表面からの高さを低く、かつ被検査物表面と当接す
る部材の直径を大きくすることができる。したがって、
探触子ヘッドが被検査物表面の走査中に凹凸部に遭遇し
たときの、探触子ヘッドの傾斜が小さくすることができ
るから、探触面での接触媒質の膜切れが起こりにくくな
ることにも支援されて欠陥探査の信頼性向上が図れる。 また同時に、ロボットによる姿勢制御の誤差に起因し、
ホルダの軸線が被検査物表面に対して直角度誤差をもつ
ときの、探触子探触部の位置誤差を小さくするから、欠
陥探査の信頼性向上が支援される。
【0033】とくに請求項2に係る探触子ヘッドでは、
走査時に被検査物表面上をボールキャスタによって転動
し、しかもその配置直径を封止部材の直径より大きくす
ることができるから、探触子ヘッドの走査時の負荷が軽
減されて、走査の位置精度と位置再現性との向上が図れ
る。
走査時に被検査物表面上をボールキャスタによって転動
し、しかもその配置直径を封止部材の直径より大きくす
ることができるから、探触子ヘッドの走査時の負荷が軽
減されて、走査の位置精度と位置再現性との向上が図れ
る。
【0034】請求項3に係る探触子ヘッドでは、探触子
がホルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検査
物表面からの高さを低く、かつ走査時に被検査物表面上
をボールキャスタによって転動し、しかもその配置直径
を大きくすることができ、封止部材の直径は小さくする
ことができる。したがって、前2項の効果の外に、接触
媒質の供給量を減らすことができ、かつ接触媒質が迅速
に拡散することで膜切れが起こりにくくなる。
がホルダに対して回動可能に支持される軸線の、被検査
物表面からの高さを低く、かつ走査時に被検査物表面上
をボールキャスタによって転動し、しかもその配置直径
を大きくすることができ、封止部材の直径は小さくする
ことができる。したがって、前2項の効果の外に、接触
媒質の供給量を減らすことができ、かつ接触媒質が迅速
に拡散することで膜切れが起こりにくくなる。
【0035】とくに請求項4に係る探触子ヘッドでは、
ボールキャスタの配置位置が可変であるから、被検査物
表面の周縁部ではボールキャスタの配置間隔を手動で狭
める対応をし、探査可能領域を広げることができ、また
走査経路に既知の障害物があるとき、ボールキャスタの
間隔を加減することで、これを避けて探査走査すること
ができる。
ボールキャスタの配置位置が可変であるから、被検査物
表面の周縁部ではボールキャスタの配置間隔を手動で狭
める対応をし、探査可能領域を広げることができ、また
走査経路に既知の障害物があるとき、ボールキャスタの
間隔を加減することで、これを避けて探査走査すること
ができる。
【0036】とくに請求項5に係る探触子ヘッドでは、
傾斜センサによって、基台側つまり探触子の被検査物表
面に対する傾斜を検出することができるから、探査信号
に基づく欠陥判定のとき、傾斜センサの出力(傾斜度合
)を勘案することによって探査の信頼性向上が図れる。
傾斜センサによって、基台側つまり探触子の被検査物表
面に対する傾斜を検出することができるから、探査信号
に基づく欠陥判定のとき、傾斜センサの出力(傾斜度合
)を勘案することによって探査の信頼性向上が図れる。
【0037】とくに請求項6に係る探触子ヘッドでは、
第1,第2の各傾斜センサにより、被検査物表面に対す
る基台側つまり探触子の傾斜と、被検査物表面に対する
ホルダ軸線の傾き(直角度の誤差)とを検出することが
できる。したがって、前者の傾斜測定によって、請求項
5に係る探触子ヘッドと同様に、探査信号に基づく欠陥
判定のとき、傾斜度合を勘案することによって探査の信
頼性向上を図ることができる。また後者の傾斜測定によ
って、ホルダ軸線が本来、被検査物表面に対して直角で
あるべき、ロボットによるホルダの姿勢制御の誤差が求
められるから、この測定に基づいてホルダの姿勢が修正
され、欠陥探査の信頼性向上が支援される。
第1,第2の各傾斜センサにより、被検査物表面に対す
る基台側つまり探触子の傾斜と、被検査物表面に対する
ホルダ軸線の傾き(直角度の誤差)とを検出することが
できる。したがって、前者の傾斜測定によって、請求項
5に係る探触子ヘッドと同様に、探査信号に基づく欠陥
判定のとき、傾斜度合を勘案することによって探査の信
頼性向上を図ることができる。また後者の傾斜測定によ
って、ホルダ軸線が本来、被検査物表面に対して直角で
あるべき、ロボットによるホルダの姿勢制御の誤差が求
められるから、この測定に基づいてホルダの姿勢が修正
され、欠陥探査の信頼性向上が支援される。
【0038】とくに請求項7に係る探触子ヘッドでは、
軸位置可変部によって、探触子軸線の被検査物表面上に
おける位置決めを、被検査物表面と非接触に変更するこ
とができるから、探査位置の調整ないし修正ができ、ま
たロボットハンドの走査によることなく、特定点を中心
とする比較的狭い領域の精密探査が簡単にできる。
軸位置可変部によって、探触子軸線の被検査物表面上に
おける位置決めを、被検査物表面と非接触に変更するこ
とができるから、探査位置の調整ないし修正ができ、ま
たロボットハンドの走査によることなく、特定点を中心
とする比較的狭い領域の精密探査が簡単にできる。
【図1】本発明に係る第1実施例の断面図
【図2】第2
実施例の断面図
実施例の断面図
【図3】第3実施例の断面図
【図4】第4実施例の断面図
【図5】第5実施例の断面図
【図6】第6実施例の断面図
【図7】従来例の断面図
1 探触子
2 ケース
3 押さえ具
4 基台
5 シール
6 リング
7 ホルダ
8A,8B ピン
10 対象物(被検査物)
14 基台
15 ボールキャスタ
16,17,18 傾斜センサ
24 基台
25 シール
31 探触子
32 ケース
33,34 スライダ
35 モータ
36 ネジ軸
37 移動台
38 バネ
Claims (7)
- 【請求項1】探触子を、その軸線と直交し互いに直角な
2方向の各軸線のまわりに回動可能に内蔵する形で支持
し、ロボットハンドによって把持,走査される筒状ホル
ダと;周壁部が前記探触子と同軸で、前記ホルダの一方
の外周端部の遠心外方に位置する有底筒状をなし、底部
において前記探触子側に取り付けられる基台と;この基
台の周壁部に取り付けられ、一方の端面が被検査物表面
と押圧接触する筒状封止部材と;を備え、探触時には前
記探触子の探触端面が前記被検査物表面に近接対向する
とともに、この対向空間に探触用の接触媒質が充満され
、その外方への流出が前記封止部材によって阻止される
構成にしたことを特徴とする探触子ヘッド。 - 【請求項2】請求項1に記載のヘッドにおいて、基台は
、封止部材の遠心外方に配置される被検査物表面転動用
のボールキャスタを備ることを特徴とする探触子ヘッド
。 - 【請求項3】探触子を、その軸線と直交し互いに直角な
2方向の各軸線のまわりに回動可能に内蔵する形で支持
し、ロボットハンドによって把持,走査される筒状ホル
ダと;前記探触子と同軸な円板状をなし、その中心部に
おいて前記探触子側に取り付けられ、周縁部に被検査物
表面転動用のボールキャスタが設けられる基台と;この
基台の下面に前記探触子を囲む形で取り付けられ、自由
端面が前記被検査物表面と押圧接触する環状封止部材と
;を備え、探触時には前記探触子の探触端面が前記被検
査物表面に近接対向するとともに、この対向空間に探触
用の接触媒質が充満され、その外方への流出が前記封止
部材によって阻止される構成にしたことを特徴とする探
触子ヘッド。 - 【請求項4】請求項2または3に記載のヘッドにおいて
、ボールキャスタの配置は、位置可変に構成されること
を特徴とする探触子ヘッド。 - 【請求項5】請求項1ないし4のいずれかの項に記載の
ヘッドにおいて、基台側には、被検査物表面に対する傾
斜センサを備えることを特徴とする探触子ヘッド。 - 【請求項6】請求項1ないし4のいずれかの項に記載の
ヘッドにおいて、ホルダ側には、被検査物表面に対する
第1の傾斜センサと、基台に対する第2の傾斜センサと
を備えることを特徴とする探触子ヘッド。 - 【請求項7】請求項1ないし6のいずれかの項に記載の
ヘッドにおいて、基台は、探触子との間にこの探触子を
その軸線と直角に位置決め可変な軸位置可変部を介在さ
せることを特徴とする探触子ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3128003A JPH04353759A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 探触子ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3128003A JPH04353759A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 探触子ヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04353759A true JPH04353759A (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=14974063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3128003A Pending JPH04353759A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 探触子ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04353759A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013068504A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロータディスクの翼溝部の探傷装置 |
CN105572223A (zh) * | 2014-10-30 | 2016-05-11 | 波音公司 | 非破坏性超声检查设备、系统和方法 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3128003A patent/JPH04353759A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013068504A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロータディスクの翼溝部の探傷装置 |
CN105572223A (zh) * | 2014-10-30 | 2016-05-11 | 波音公司 | 非破坏性超声检查设备、系统和方法 |
JP2016118532A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-06-30 | ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company | 非破壊超音波検査装置、システム、及び方法 |
CN105572223B (zh) * | 2014-10-30 | 2020-04-24 | 波音公司 | 用于检查部件的设备 |
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