JPH05187852A - 走査台車の座標測定方法及び装置 - Google Patents

走査台車の座標測定方法及び装置

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JPH05187852A
JPH05187852A JP2563492A JP2563492A JPH05187852A JP H05187852 A JPH05187852 A JP H05187852A JP 2563492 A JP2563492 A JP 2563492A JP 2563492 A JP2563492 A JP 2563492A JP H05187852 A JPH05187852 A JP H05187852A
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JP
Japan
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scanning carriage
inspected
plate
distance
edge
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JP2563492A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Nagakura
義之 永倉
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動超音波探傷装置等の走査台車が被検査厚
板の上で位置する座標を正確に測定する走査台車の座標
測定方法及び装置を提供する。 【構成】 被検査厚板上の走査台車の座標を、該走査台
車に設けられた斜角探触子から送信した超音波の、被検
査厚板の端面角エコーのビーム路程などから算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動超音波探傷装置等
の走査台車が被検査厚板上で位置する座標を測定する走
査台車の座標測定方法及びその装置に係り、特に、走査
台車に設けられた斜角探触子から送信した超音波の、被
検査厚板の端面角エコー(以下単に角エコーと記述す
る)のビーム路程から、走査台車が被検査厚板上で位置
する座標を測定する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、厚板の内部品質に対する要求は、
使用用途の多様化と高度化により、ますます厳しくなっ
ている。それに伴い、厚板の内部品質を評価する手段の
1つである超音波探傷検査の果す役割も一段と重要にな
ってきている。
【0003】このような超音波探傷検査を自動的に行う
装置としては、固定式の自動超音波探傷装置と組立式の
自動超音波探傷装置が従来から知られている。前者は、
例えば、特開昭59−105559号公報や、川崎製鉄
技報第8巻(1976年)第10号第388頁〜第39
4頁などで開示されているように、自動超音波探傷装置
を固定して被検査鋼板を超音波探傷するようになってお
り、後者は、例えば、特開昭62−30952号公報で
開示されているように、自動超音波探傷装置の各構成部
材が分解、組立自在となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような組立式の自動超音波探傷装置は、オフライン自動
超音波探傷装置としての効能が十分に認められるもの
の、装置の組立や分解に長時間を要するうえ、走行ガイ
ドを用いて装置を走行しなければならないという欠点が
あった。
【0005】本発明は、かかる従来例の欠点などを解消
せんとして成されたものであり、走行ガイドを用いたり
装置の組立や分解も行ったりすることなく、被検査厚板
を漏れなく全面超音波探傷若しくは抜き取り的に超音波
探傷する自動超音波探傷装置等の走査台車が、該被検査
厚板の上で位置する座標を正確に測定する走査台車の座
標測定方法及び装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、走査台車の座
標測定方法において、被検査厚板の板面上を走行する走
査台車に座標測定用の斜角探触子を設け、該斜角探触子
から送信した超音波の、被検査厚板の端縁による端面角
エコーのビーム路程から、走査台車の該被検査厚板端縁
からの距離を検出することにより、前記課題を解決した
ものである。
【0007】同様にして、本発明は、上述のような走査
台車の座標測定方法において、走査台車の走行方向であ
る縦方向の座標は走査台車に装着された直進走行車輪の
走行距離から求めると共に、走査台車の横方向の座標は
走査台車に装着された横方向移動用車輪の走行量及び斜
角探触子で測定された距離から求めて、走査台車の平面
座標を決定することにより、前記課題を解決したもので
ある。
【0008】同様にして本発明は、走査台車の座標測定
装置において、被検査厚板の板面上を走行する走査台車
と、該走査台車に装着され、送信した超音波が被検査厚
板の端縁で反射される端面角エコーのビーム路程から、
走査台車の被検査厚板端縁からの距離を検出する斜角探
触子と、走査台車を縦方向に直進させる直進走行車輪
と、走査台車を横方向にピッチ移動させる横方向移動用
車輪と、端面角エコーを捕えて該端面角エコーのビーム
路程から算出される距離に走査台車の横方向座標をリセ
ットするリセット装置と、端面角エコーのビーム路程か
ら、被検査厚板の端縁と走査台車の距離を算出する演算
装置とを設けることにより、前記課題を解決したもので
ある。
【0009】
【作用】本発明においては、被検査厚板の上を縦方向に
直進する走査台車の走行制御を、該台車に装着された斜
角探触子を用いて被検査厚板の側面からの距離を正確に
保ちながら行う。
【0010】又、走査台車が直進して被検査厚板の端部
まで達すると、横方向移動用車輪が降下し、該車輪によ
って走査台車が必要ピッチ分だけ横方向に移動する。
【0011】被検査厚板の端部近傍においては、走査台
車の進行方向の前方と後方に装着されている探触子が作
動して被検査鋼板を探傷することにより該台車部分を探
傷する。又、前方に装着されている探触子が探傷した部
分に後方の探触子が到達したら、該後方探触子による探
傷を停止する。
【0012】以上の動作を繰り返すことにより、走査台
車に起因する未探傷域を残すことなく、被検査鋼板を自
動的に全面探傷若しくは抜き取り的に探傷できる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。
【0014】図1は、本実施例を用いて厚板を探傷する
ときの構成斜視図である。この図において、走査台車2
は被検査厚板1の上を走行し、1個又は複数個の探触子
4a〜4d で同時に超音波探傷することにより、走査台
車2に起因する未探傷域を残すことなく被検査厚板1を
超音波探傷する。なお、探触子4a 〜4d は、直進走行
車輪5a 〜5d や幅方向移動車輪よりも外側となるよう
にして走査台車2に装着されている。
【0015】又、走査台車2が被検査厚板1の上を縦方
向に直進する場合、斜角探触子3a〜3d により被検査
厚板1の側面からの距離を測定し、該距離が予め設定さ
れた値を保つようにしながら走査台車2が直進する。こ
のようにして、走査台車2が被検査厚板1の端部に達す
ると、該端部が厚板端部検知センサー7a 〜7d によっ
て検知され、走査台車2の直進方向の超音波探傷が完了
する。
【0016】その後、走査台車2は幅方向移動用車輪6
a 〜6d を降下させ、該車輪6a 〜6d によって予め設
定されたピッチ分だけ横方向に移動する。このような横
方向への移動中に、図示しない演算装置により、幅方向
移動用車輪6a 〜6d の走行量をカウントする。
【0017】又、斜角探触子3a 〜3d から送信され、
被検査厚板1の側縁端面と板面との角で反射されたエコ
ー(以下、角エコーと称する)を該斜角探触子が受信し
た時点で、該角エコーのビーム路程から上記演算装置に
よって算出される被検査厚板1の側面までの距離に、図
示しないリセット装置を用いて走査台車2の横方向座標
をリセットする。と同時に、上記演算装置による幅方向
移動用車輪6a 〜6dの走行量カウントを続行し、走行
台車2の横方向への移動が終了した時点における被検査
厚板1の側面までの距離を、走査台車2の新たな横方向
座標値とする。
【0018】図2及び図3は、上記斜角探触子による距
離測定の原理を説明するための図である。図2におい
て、斜角探触子3、3′により送・受信される斜角超音
波は、被検査厚板1の内部を屈折角θで伝播し、該厚板
1の表面の点A1 〜A3 や、裏面の点B1 〜B4 及び側
面Cで反射される。又、被検査厚板1の側面Cからの距
離y は、被検査厚板1の板厚と斜角超音波の屈折角の関
数として与えられる。
【0019】即ち、n を整数、t を被検査鋼板1の板
厚、θを斜角超音波の屈折角とするとき、被検査厚板1
の側面からの距離y は下式(1)のように表わされる。
なお、図2のA1 〜A5 は下式(1)のn がそれぞれ1
〜5である場合に相当する。
【0020】y =n ・t ・tan θ …(1)
【0021】一方、被検査厚板1の端面からの距離Y
は、m を自然数、αを横方向の探傷ピッチとするとき、
下式(2)のように表わされる。
【0022】Y=m ・α …(2)
【0023】又、βをゲート幅の1/2とするとき、y
±βを観視することにより、つまり図3のピークエコー
を観視することにより、距離y の値が所望値に制御され
る。
【0024】即ち、図3において、ピークエコーP1 〜
P5 にそれぞれゲートG1 〜G5 をかけ、各ピークエコ
ーの頂点がそれぞれのゲートから外れないように距離Y
を制御する。
【0025】このようにして、走査台車2が被検査厚板
1上を縦方向に直進するときの、所謂直進精度が高く保
たれる。
【0026】図4〜図6は、本発明実施例の装置を詳し
く説明するための図であり、図4は本発明実施例装置の
平面図、図5は本発明実施例装置の正面図、図6は本発
明実施例装置の側面図である。又、図7は本発明実施例
装置の使用状況を示す図であり、図中、斜線部分は本発
明実施例装置を用いた自動超音波探傷装置により全面超
音波探傷若しくは抜き取り的な超音波探傷が行われた領
域を示している。なお、図4〜図7において、図1と同
一記号は同一意味をもたせて使用し、ここでの重複説明
は省略する。
【0027】これらの図から明らかなように、本実施例
の装置において探触子4a 〜4d は走査台車2の幅方向
で該幅よりも外側で走査台車2に装着されると共に、探
触子4a 、4d が走査台車2の進行方向前方で走査台車
2に装着され、探触子4b 、4c が走査台車2の進行方
向後方で走査台車2に装着されている。又、走査台車2
には、探傷器記録計、探傷カップリング水を貯留したタ
ンク、制御装置、及び駆動装置等の各種装置類が搭載さ
れている。
【0028】なお、本発明は図1〜図7を用いて詳述し
た実施例に限定されることなく種々の変形が可能であ
り、例えば、次の(1)〜(6)のようにしてもよいも
のとする。
【0029】(1)走査台車2の直進方向の位置を検出
するのは、横方向の位置を検出する場合と同様に、斜角
探触子3a 〜3d を用いて走査台車2が被検査厚板1の
端部に接近したことを検知することにより行ってもよ
く、厚板端部検知センサ−7a 〜7d やその他の検出器
を用いて行ってもよい。
【0030】(2)走査台車2の横方向の位置、即ち、
被検査厚板1の側面からの距離の測定は、1個の斜角探
触子で行ってもよく、複数個の斜角探触子で行ってもよ
い。この場合、斜角探触子の数が多くなる程、測定精度
がよくなる。又、走査台車2に高精度の直進性が要求さ
れている場合には、走査台車2の直進方向に2個の斜角
探触子を設けて走査台車2の蛇行量を細かく補正しなが
ら、走査台車2を直進させるようにする。
【0031】(3)被検査厚板1の側面の近くで斜角探
触子4a 〜4d を左右に動かし、前記角エコーを常にC
RT画面などに出像させるようにする。又、直進走行車
輪5a 〜5d に操舵機能(ステアリング機能)をもた
せ、始点で捕えた前記角エコーから算出される距離が常
に始点時の距離となるように走査台車2つの走行を制御
する。このようにすることにより、走査台車2の横方向
座標を正確に保つことができる。
【0032】(4)高度のコンピュータプログラムを用
い、被検査厚板1の側面で反射される前記角エコーを連
続的にカウントし、該側面の始点から何番目のエコーで
あるかを常に把握する。このようにすることにより、被
検査厚板1の側面から走査台車2が遠ざかり、斜角探触
子4a 〜4d から送・発信される超音波ビームが広がっ
た場合であっても、同一地点でスキップ数の異なる複数
の角エコーを捕えて各エコーを弁別することができる。
【0033】(5)走査台車2の横方向座標を前記角エ
コーで原点補正して正確に把握すると共に、該台車2と
して直進性に優れた走査台車を用い、走査台車2の走査
幅に余裕をもたせて、被検査厚板1の端部近傍における
走査台車2の横行量を修正するようにする。
【0034】(6)斜角探触子3a 〜3d に代えて、レ
ーザ発信器とレーザ受信器を走査台車2に搭載すると共
に、レーザ反射壁で囲まれた部屋の中などに被検査厚板
1を置き、レーザ発信器から発信されレーザ反射壁で反
射されたレーザ光線をレーザ受信器で受信し、レーザ送
・受信に要する時間などから走査台車2の位置を求める
ようにしてもよい。
【0035】
【発明の効果】以上詳しく説明したような本発明によれ
ば、前記従来例のような固定装置や走行ガイドを用いる
ことなく、しかも装置の組立や分解も行うことなく、オ
フラインの被検査厚板を漏れなく全面超音波探傷若しく
は抜き取り的に超音波探傷する自動超音波探傷装置の走
査台車が、被検査厚板の上で位置する座標を正確に測定
することができる。
【0036】又、本発明を実施した自動超音波探傷装置
は、被検査厚板の端部に配置し、走査条件や探傷条件を
指定した後に起動させれば十分であり、該自動超音波探
傷装置で容易に規定通りの探傷軌跡が保証される。
【0037】更に、本発明を実施した自動超音波探傷装
置は、被検査厚板の上に必要な台数、即ち複数台配置す
ることも可能であり、探傷検査の量などを容易に調整で
きるになる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、厚板を探傷するときの構成斜視図であ
る。
【図2】図2は、斜角探触子による距離測定の原理説明
図である。
【図3】図3は、ピークエコーの特性図である。
【図4】図4は、本発明実施例装置の平面図である。
【図5】図5は、本発明実施例装置の正面図である。
【図6】図6は、本発明実施例装置の側面図である。
【図7】図7は、本発明実施例の使用状況を示す図であ
る。
【符号の説明】
1…被検査厚板、 2…走査台車、 3a 〜3d …斜角探触子、 4a 〜4d …探触子、 5a 〜5d …直進走行車輪、 6a 〜6d …幅方向移動用車輪、 7a 〜7d …厚板端部検知センサー。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検査厚板の板面上を走行する走査台車に
    座標測定用の斜角探触子を設け、 該斜角探触子から送信した超音波の、前記被検査厚板の
    端縁による端面角エコーのビーム路程から、前記走査台
    車の該被検査厚板端縁からの距離を検出することを特徴
    とする走査台車の座標測定方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記走査台車の走行方
    向である縦方向の座標は、該走査台車に装着された直進
    走行車輪の走行距離から求め、前記走査台車の横方向の
    座標は、該走査台車に装着された横方向移動用車輪の走
    行量及び前記斜角探触子で測定された距離から求めるこ
    とにより、前記走査台車の平面座標を決定することを特
    徴とする走査台車の座標測定方法。
  3. 【請求項3】被検査厚板の板面上を走行する走査台車
    と、 該走査台車に装着され、送信した超音波が前記被検査厚
    板の端縁で反射される端面角エコーのビーム路程から、
    走査台車の前記被検査厚板端縁からの距離を検出する斜
    角探触子と、 前記走査台車を縦方向に直進させる直進走行車輪と、 前記走査台車を横方向にピッチ移動させる横方向移動用
    車輪と、 前記端面角エコーを捕えて該端面角エコーのビーム路程
    から算出される距離に前記走査台車の横方向座標をリセ
    ットするリセット装置と、 前記端面角エコーのビーム路程から、前記被検査厚板の
    端縁と前記走査台車の距離を算出する演算装置と、 を具備することを特徴とする走査台車の座標測定装置。
JP2563492A 1992-01-16 1992-01-16 走査台車の座標測定方法及び装置 Pending JPH05187852A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004340944A (ja) * 2003-04-10 2004-12-02 Zumbach Electronic Ag フラットケーブルのパラメータを測定する方法および装置
CN102830180A (zh) * 2012-08-09 2012-12-19 江苏三合声源超声波科技有限公司 自动探伤小车
CN114455531A (zh) * 2022-02-10 2022-05-10 西安索睿科技有限公司 一种流体罐车装车用自动对接装置及方法

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