JPH0737966B2 - Rotation / linear motion 2-axis scanning device - Google Patents

Rotation / linear motion 2-axis scanning device

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JPH0737966B2
JPH0737966B2 JP4004639A JP463992A JPH0737966B2 JP H0737966 B2 JPH0737966 B2 JP H0737966B2 JP 4004639 A JP4004639 A JP 4004639A JP 463992 A JP463992 A JP 463992A JP H0737966 B2 JPH0737966 B2 JP H0737966B2
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runner
reflecting mirror
linear motion
rotation
rotary
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実 木村
進一郎 植野
隆一 豊田
義和 河内
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転、直線動2軸駆動
機構を備えた、光や超音波のスキャナ装置において、円
周方向に360度の主走査、軸方向の副走査が行えるこ
とから、管内部の超音波探傷や監視装置に最適な回転/
直線動2軸走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of performing a main scanning of 360 degrees in the circumferential direction and a sub-scanning in the axial direction in an optical or ultrasonic scanner device equipped with a rotary and linear motion biaxial drive mechanism. Therefore, it is suitable for ultrasonic flaw detection and monitoring equipment inside the tube.
The present invention relates to a linear motion biaxial scanning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】発電プラント等では電磁波や超音波を用
いた配管等の設備診断を行っている。最近、細管の検査
のために管内にセンサを挿入して、内部より管壁表面又
は管壁内部を観測したいという要望が強まり、内挿式の
超音波探傷システムが開発されている。この技術の従来
例としては、例えば特開平2−32249号公報記載の
「超音波探傷プローブ」がある。
2. Description of the Related Art In power plants and the like, facility diagnosis of piping and the like using electromagnetic waves or ultrasonic waves is performed. Recently, there is an increasing demand for inserting a sensor into a tube for inspecting a thin tube and observing the surface of the tube wall or the inside of the tube wall from the inside, and an ultrasonic ultrasonic flaw detection system has been developed. As a conventional example of this technique, there is, for example, an "ultrasonic flaw detection probe" described in JP-A-2-32249.

【0003】また、産業上の利用分野は異なるが、超音
波を用いた医療用診断装置として超音波診断装置があ
る。最近ではマイクロマシニング技術の進展に伴い、血
管内に挿入して用いられるカテーテル型のものまで出現
し、しかも、カテーテルの先端部にアクチュエータを持
ち、超音波振動子を駆動する方式のものまで考案されて
いる。この技術の従来例としては、例えば特開平2−2
86141号公報記載の「超音波診断装置」がある。
Further, although the fields of industrial application are different, there is an ultrasonic diagnostic apparatus as a medical diagnostic apparatus using ultrasonic waves. Recently, along with the progress of micromachining technology, even catheter-type devices that are used by inserting them into blood vessels have emerged, and even those that have an actuator at the tip of the catheter and drive ultrasonic transducers have been devised. ing. As a conventional example of this technique, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-2
There is an "ultrasonic diagnostic device" described in Japanese Patent No. 86141.

【0004】以下に、従来の超音波探傷プローブについ
て説明する。図8は、従来例における超音波探傷プロー
ブの使用例である。超音波探傷プローブ30は、周方向
探傷ユニット31、軸方向探傷ユニット32から成り、
それぞれのユニット31、32は超音波を通す開口を有
するケース34に入っている。
A conventional ultrasonic flaw detection probe will be described below. FIG. 8 is a usage example of the ultrasonic flaw detection probe in the conventional example. The ultrasonic flaw detection probe 30 includes a circumferential flaw detection unit 31 and an axial flaw detection unit 32.
Each of the units 31 and 32 is contained in a case 34 having an opening through which ultrasonic waves pass.

【0005】超音波探傷プローブ30は、プローブ回転
装置33によって回転させられ、配管100の内壁を探
傷する。狭隘な配管の中を通って行けるように、プロー
ブ回転装置33のモータ38の回転はフレキシブルな駆
動伝達軸39を用いて伝達される。
The ultrasonic flaw detection probe 30 is rotated by the probe rotation device 33 to detect the inner wall of the pipe 100. The rotation of the motor 38 of the probe rotation device 33 is transmitted by using a flexible drive transmission shaft 39 so that the rotation can be performed through a narrow pipe.

【0006】周方向探傷ユニット31は、配管の周方向
の傷を探るもので、管軸方向には垂直、管円周方向には
法線に対して10数度傾いた音波軸で探傷を行う。した
がって、超音波探触子35は軸を外して取り付けられ、
周方向入射用ミラー36によって最適の角度が設定され
る。
The circumferential flaw detection unit 31 is for detecting flaws in the circumferential direction of the pipe, and performs flaw detection with a sound wave axis which is vertical to the pipe axis direction and is inclined in the circumferential direction of the pipe by a few dozen degrees with respect to the normal line. . Therefore, the ultrasonic probe 35 is attached off-axis,
The optimal angle is set by the circumferential incidence mirror 36.

【0007】ケーブル40は、探傷の信号伝達と、超音
波探傷プローブ30の進行に用いられる。
The cable 40 is used for transmitting a flaw detection signal and for advancing the ultrasonic flaw detection probe 30.

【0008】軸方向探傷ユニット32は、軸方向にある
傷を探るもので、管円周方向には法線に対して平行、管
軸方向に10数度傾いた音波軸で探傷を行う。したがっ
て、超音波探触子35は中心軸上に取り付けられ、軸方
向入射用ミラー37によって最適の角度が設定される。
The axial flaw detection unit 32 is for detecting flaws in the axial direction, and performs flaw detection with a sound wave axis parallel to the normal line in the circumferential direction of the tube and inclined by a few dozen degrees in the tube axis direction. Therefore, the ultrasonic probe 35 is attached on the central axis, and the optimum angle is set by the axial incident mirror 37.

【0009】軸方向探傷ユニット32では、進行方向の
傷が測定でき、超音波探傷プローブ30の回転によって
周方向の角度が割り出せる。また、周方向探傷ユニット
31では、配管の周方向の傷が測定されるので、超音波
探傷プローブ30を配管に沿って進めることにより傷の
位置(距離)が割り出せる。したがって、2つのユニッ
トからの位置、角度情報から傷の場所を特定することが
できる。
The axial flaw detection unit 32 can measure flaws in the traveling direction, and the rotation angle of the ultrasonic flaw detection probe 30 can determine the circumferential angle. Further, since the circumferential flaw detection unit 31 measures flaws in the circumferential direction of the pipe, the position (distance) of the flaw can be determined by advancing the ultrasonic flaw detection probe 30 along the pipe. Therefore, the location of the scratch can be specified from the position and angle information from the two units.

【0010】超音波探傷プローブ30は、プローブ回転
装置33によって常時回転させられているので、超音波
探触子35からの信号伝達は、駆動伝達軸39を通して
行う必要があり、しかも、回転しているのでスリップリ
ング等を用いて接続する必要がある。
Since the ultrasonic flaw detection probe 30 is constantly rotated by the probe rotating device 33, it is necessary to transmit the signal from the ultrasonic probe 35 through the drive transmission shaft 39, and further, it is rotated. Therefore, it is necessary to connect using a slip ring.

【0011】以下に、従来の超音波診断装置について説
明する。図9は、従来例における超音波診断装置の超音
波振動子付近の断面図である。
A conventional ultrasonic diagnostic apparatus will be described below. FIG. 9 is a cross-sectional view of the vicinity of the ultrasonic transducer of the ultrasonic diagnostic apparatus in the conventional example.

【0012】カテーテル型超音波診断装置の先端部41
に超音波振動子42が取り付けられている。先端部41
の基端側には、挿入部43の軸心と直交するように設け
られた静電モータ44のロータ45に、挿入部の軸心に
対して45度の斜面を有する反射部材46が固接されて
いる。超音波振動子42から出射される超音波は、先端
部41を構成する部材を透過して挿入部43の軸心に対
して直交する方向へ反射される。
The tip portion 41 of the catheter type ultrasonic diagnostic apparatus
An ultrasonic transducer 42 is attached to the. Tip 41
At the base end side of the, the reflection member 46 having a slope of 45 degrees with respect to the axis of the insertion portion is fixedly attached to the rotor 45 of the electrostatic motor 44 provided so as to be orthogonal to the axis of the insertion portion 43. Has been done. The ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer 42 are transmitted through the member forming the distal end portion 41 and reflected in the direction orthogonal to the axis of the insertion portion 43.

【0013】この構成により、静電モータ44を駆動さ
せることにより、静電モータ44のロータ45を回転さ
せて反射部材46を回転させつつ、超音波振動子42か
ら超音波を出射させると、この超音波が上記反射部材4
6の斜面にて反射されることにより、挿入部43の軸心
に対して直交する方向へ出射される。また、この超音波
によるエコーは上記反射部材46の斜面にて反射されて
超音波振動子42にて受信されることにより、ラジアル
走査が行われる。
With this structure, when the electrostatic motor 44 is driven to rotate the rotor 45 of the electrostatic motor 44 to rotate the reflecting member 46, the ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic vibrator 42. The ultrasonic wave is the reflection member 4
The light is reflected by the inclined surface 6 and is emitted in a direction orthogonal to the axis of the insertion portion 43. Further, the echo due to this ultrasonic wave is reflected by the inclined surface of the reflecting member 46 and received by the ultrasonic vibrator 42, whereby radial scanning is performed.

【0014】かかる構成では、回転駆動に静電モータ4
4を使用しているため、駆動電圧に高電圧が必要であ
り、水中では使用できず、先端部41でケーシングして
いる。そのため、先端部41を構成する部材を透過して
超音波を送り出す必要があり、効率的には損失の大きい
ものとなる。
In such a structure, the electrostatic motor 4 is used for rotational driving.
Since 4 is used, a high driving voltage is required, it cannot be used underwater, and the tip portion 41 is used for casing. Therefore, it is necessary to transmit the ultrasonic wave through the member forming the tip portion 41, which results in a large loss in efficiency.

【0015】図10は従来例における超音波診断装置の
リニア/ラジアル駆動用静電モータ断面図であり、
(a)はリニア駆動前の状態、(b)はリニア駆動後の
状態を示したものである。
FIG. 10 is a sectional view of a linear / radial drive electrostatic motor of an ultrasonic diagnostic apparatus in a conventional example.
(A) shows a state before linear driving, and (b) shows a state after linear driving.

【0016】この従来例では、シャフト47に固定され
た超音波振動子42とリニア駆動用の静電モータ48と
ラジアル駆動用の静電モータ51が連接して超音波走査
部54を構成している。シャフト47の略中央にはリニ
ア駆動用の静電モータ48のロータ49が固定され、こ
のロータ49が円筒状に形成されたステータ50に囲ま
れている。一方、シャフト47の超音波振動子42と反
対側の端部にラジアル駆動用の静電モータ51のロータ
52が固定されており、このロータ52も円筒状に形成
されたステータ53に囲まれている。
In this conventional example, the ultrasonic transducer 42 fixed to the shaft 47, the linear driving electrostatic motor 48, and the radial driving electrostatic motor 51 are connected to form an ultrasonic scanning unit 54. There is. A rotor 49 of an electrostatic motor 48 for linear driving is fixed to the substantially center of the shaft 47, and the rotor 49 is surrounded by a stator 50 formed in a cylindrical shape. On the other hand, a rotor 52 of an electrostatic motor 51 for radial drive is fixed to the end of the shaft 47 on the opposite side of the ultrasonic transducer 42, and this rotor 52 is also surrounded by a stator 53 formed in a cylindrical shape. There is.

【0017】ラジアル駆動用の静電モータ51を駆動さ
せることにより、シャフト47に固定された超音波振動
子42を回転し、超音波のラジアル走査が行われる。
By driving the electrostatic motor 51 for radial drive, the ultrasonic transducer 42 fixed to the shaft 47 is rotated, and radial scanning of ultrasonic waves is performed.

【0018】さらに、リニア駆動用の静電モータ48を
駆動させることにより、シャフト47を軸方向に移動さ
せ、リニア走査することができる。
Further, by driving the electrostatic motor 48 for linear driving, the shaft 47 can be moved in the axial direction to perform linear scanning.

【0019】また、これらリニア走査とラジアル走査を
組み合せることによって円筒状の走査を行い、指定した
断面のリニア走査像を得ることができる。
Further, by combining these linear scanning and radial scanning, it is possible to perform cylindrical scanning and obtain a linear scanning image of a designated cross section.

【0020】しかしながら、かかる構成では、リニア走
査を行うことによってラジアル駆動用の静電モータ51
のロータ52までもシャフト47と一緒に移動してしま
い、ロータ52とステータ53がずれてしまい、トルク
が著しく減少し、回転を維持できなくなる。これを防ぐ
ためには、リニア走査のストロークの分だけロータ52
またはステータ53の長さに冗長性を持たせる(長く作
る)ことで対応する。
However, in such a configuration, by performing the linear scanning, the electrostatic motor 51 for radial drive is formed.
The rotor 52 also moves together with the shaft 47, the rotor 52 and the stator 53 are displaced, the torque is significantly reduced, and the rotation cannot be maintained. In order to prevent this, the rotor 52 is moved by the stroke of the linear scan.
Alternatively, the length of the stator 53 may be made redundant (made longer).

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、以下に示すいくつかの課題を有してい
た。
However, the above-mentioned conventional structure has the following problems.

【0022】超音波探傷プローブについては、以下の課
題を有する。 1)プローブ回転装置と超音波探傷プローブがユニット
に別れているため、配管の屈曲部にて、回転伝達の効率
が低下し、回転ムラを生じる。 2)配管の軸方向の移動が外部からの牽引によるもので
あり、正確な傷位置の測定のためには、周方向と軸方向
の2方向探傷プローブが必要であり、装置が小型化でき
ない。 3)超音波探触子自体を回転するため、信号伝達にスリ
ップリングや非接触の電磁誘導コネクタ等の構造を必要
とする。
The ultrasonic flaw detection probe has the following problems. 1) Since the probe rotation device and the ultrasonic flaw detection probe are separated into units, the efficiency of rotation transmission is reduced and uneven rotation occurs at the bent portion of the pipe. 2) The movement of the pipe in the axial direction is caused by pulling from the outside, and in order to accurately measure the flaw position, a bidirectional flaw detection probe in the circumferential direction and the axial direction is required, and the device cannot be downsized. 3) Since the ultrasonic probe itself is rotated, a structure such as a slip ring or a non-contact electromagnetic induction connector is required for signal transmission.

【0023】超音波診断装置に関しては、以下の課題を
有する。 1)図9に示した例では、駆動は回転のみで、軸方向の
微動機構が付加されておらず、探傷に用いる場合には傷
の位置を特定できない。 2)図9に示した例では、静電モータを使用しているた
め、駆動電圧に高電圧が必要であり、水中では使用でき
ず、先端部でケーシングしている。そのため、先端部を
構成する部材を透過して超音波を送り出す必要があり、
効率的には損失の大きいものとなる。 3)図10に示した例では、静電モータを用いて、超音
波振動子を固定する軸を直線駆動および回転駆動してい
るが、直線駆動による移動量分だけ回転駆動静電モータ
のロータ部を長く作る必要があり、小型化に向かない。 4)超音波振動子自体を回転する場合、信号伝達にスリ
ップリングや非接触の電磁誘導コネクタ等の構造を必要
とする。
The ultrasonic diagnostic apparatus has the following problems. 1) In the example shown in FIG. 9, the drive is only rotation, no fine movement mechanism in the axial direction is added, and the position of the flaw cannot be specified when used for flaw detection. 2) In the example shown in FIG. 9, since the electrostatic motor is used, a high driving voltage is required, it cannot be used in water, and the casing is provided at the tip. Therefore, it is necessary to transmit ultrasonic waves through the member forming the tip,
Effectively, the loss is large. 3) In the example shown in FIG. 10, an electrostatic motor is used to linearly drive and rotationally drive the shaft that fixes the ultrasonic transducer. However, the rotor of the electrostatic motor is rotationally driven by the amount of movement by the linear drive. It is necessary to make the part long, which is not suitable for miniaturization. 4) When rotating the ultrasonic vibrator itself, a structure such as a slip ring or a non-contact electromagnetic induction connector is required for signal transmission.

【0024】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、自律移動を行う検査ロボットへの搭載を可能とす
る、小型で高性能の探傷を行うための回転/直線動2軸
走査装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a rotary / linear motion biaxial scanning device for small-sized and high-performance flaw detection, which can be mounted on an autonomously inspecting robot. The purpose is to provide.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の回転/直線動2軸走査装置は、探傷センサと
しての光又は超音波の送波及び受波器と、走査のための
ランナーに取りつけられた反射鏡と、光又は超音波を円
周方向360度に主走査を行う回転用アクチュエータ
と、軸方向の副走査を行う直線動用アクチュエータとを
備えたものである。そして、前記2つのアクチュエータ
によって駆動される反射鏡付きランナーの回転軸が、こ
ろがり又はすべりによる直線動可能な回転伝達機構を有
し、かつ、前記反射鏡付きランナーの内周又は外周に、
ころがり又はすべりによる回転可能な直線動伝達機構を
有する。
In order to achieve this object, a rotary / linear motion biaxial scanning device of the present invention is provided with an optical or ultrasonic wave transmitting and receiving device as a flaw detection sensor and a scanning device. It is provided with a reflecting mirror attached to the runner, a rotary actuator for performing main scanning of light or ultrasonic waves in a circumferential direction of 360 degrees, and a linear movement actuator for performing sub-scanning in the axial direction. The rotary shaft of the runner with a reflector driven by the two actuators has a rotation transmission mechanism capable of linear movement by rolling or sliding, and on the inner or outer circumference of the runner with a reflector.
It has a linear motion transmission mechanism that can be rotated by rolling or sliding.

【0026】[0026]

【作用】この構成によって、光又は超音波の送波器から
でた測定波を反射鏡付きランナーで反射し、探傷すべき
配管の内壁に照射する。配管に傷がある場合、傷から反
射した測定波を受波器で検出し、探傷を行う。
With this configuration, the measurement wave emitted from the transmitter of light or ultrasonic waves is reflected by the runner with a reflecting mirror, and irradiates the inner wall of the pipe to be flaw-detected. If there is a flaw in the pipe, the measuring wave reflected from the flaw is detected by the receiver and the flaw is detected.

【0027】反射鏡付きランナーは、円周方向360度
に主走査を行う回転用アクチュエータと、軸方向の副走
査を行う直線動用アクチュエータにより駆動されるが、
ころがり又はすべりによる直線動可能な回転伝達機構と
回転可能な直線動伝達機構によって、回転の主走査と回
転軸に平行な直線動の副走査の2軸の走査は、それぞれ
干渉することなく行われる。
The runner with a reflecting mirror is driven by a rotary actuator that performs main scanning in 360 degrees in the circumferential direction and a linear movement actuator that performs sub scanning in the axial direction.
By the rotation transmission mechanism capable of linear movement due to rolling or sliding and the rotation transmission mechanism capable of rotation, biaxial scanning of main scanning of rotation and sub-scanning of linear movement parallel to the rotation axis is performed without interference. .

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について図面
を参照しながら説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0029】図2は本発明の第1の実施例による回転/
直線動2軸走査装置の外観、並びにその動作の説明図で
あり、(a)は探傷軌跡と傷察知状態を示す図、(b)
は傷への最接近状態を示す図、(c)は傷の位置測定状
態を示す図である。
FIG. 2 shows the rotation / rotation according to the first embodiment of the present invention.
It is an external view of a linear motion biaxial scanning device, and explanatory drawing of the operation | movement, (a) is a figure which shows a flaw detection locus and a flaw detection state, (b)
FIG. 6 is a diagram showing a state of closest approach to a flaw, and FIG.

【0030】図2において、1は回転/直線動2軸走査
装置を内蔵する探傷ロボット、2は光又は超音波の送受
波器、3は反射鏡付きランナー、4は送波された測定
波、5は測定波が超音波である場合の管内部を伝搬する
測定波、6は傷、7は探傷軌跡、100は配管である。
In FIG. 2, 1 is a flaw detection robot incorporating a rotary / linear motion biaxial scanning device, 2 is an optical or ultrasonic wave transmitter / receiver, 3 is a runner with a reflecting mirror, 4 is a transmitted measurement wave, Reference numeral 5 is a measurement wave propagating inside the pipe when the measurement wave is an ultrasonic wave, 6 is a flaw, 7 is a flaw detection locus, and 100 is a pipe.

【0031】本実施例では、水が充満された配管100
の中を探傷ロボット1が矢印の進行方向に進んでいる。
反射鏡付きランナー3は、図示しない回転用アクチュエ
ータによって回転し、送受波器2から送波された測定波
4を配管内壁円周上に走査する。したがって、探傷軌跡
7はスパイラル状になる。配管100内を伝搬する超音
波5は配管軸方向に伝搬し、探傷は、配管への超音波の
照射点よりも進行方向前方を観測している。傷6からの
反射信号は、傷への最接近前に得られ、事前に傷が察知
される(a)。
In this embodiment, the pipe 100 filled with water is used.
The flaw detection robot 1 is moving in the direction indicated by the arrow.
The runner 3 with a reflector is rotated by a rotation actuator (not shown), and scans the measurement wave 4 transmitted from the wave transmitter / receiver 2 on the circumference of the inner wall of the pipe. Therefore, the flaw detection locus 7 has a spiral shape. The ultrasonic wave 5 propagating in the pipe 100 propagates in the axial direction of the pipe, and the flaw is observed ahead of the irradiation point of the ultrasonic wave to the pipe in the traveling direction. The reflection signal from the flaw 6 is obtained before the closest approach to the flaw, and the flaw is detected in advance (a).

【0032】傷を察知したら、探傷ロボット1は減速
し、傷が検知できなくなった所で停止する(b)。測定
波4が光である場合には、光のスポットサイズオーダー
での制動がかけられる。
When the flaw is detected, the flaw detection robot 1 slows down and stops when the flaw cannot be detected (b). If the measuring wave 4 is light, it is damped on the order of the spot size of the light.

【0033】探傷ロボットは、停止したまま図示しない
直線動用アクチュエータにより反射鏡付きランナー3を
前後に駆動し、傷6からの信号が得られる位置を測定す
る。この時、図示しない回転用アクチュエータによる主
走査を同時に行うことにより、1個の送受波器2の信号
だけから傷の2次元的形状が求まる。
The flaw detection robot drives the runner 3 with a reflecting mirror back and forth by a linear motion actuator (not shown) while stopped, and measures the position where a signal from the flaw 6 is obtained. At this time, the two-dimensional shape of the flaw can be obtained from only the signal from one transducer 2 by simultaneously performing the main scanning by the rotation actuator (not shown).

【0034】また、探傷ロボット1は、マイクロマシニ
ング技術を用いて小型に製作することが可能であり、ア
クチュエータとセンサが1つのロボットの中に組み込ま
れるため、狭隘な配管の中を、自由に移動し、探傷が可
能となる。
Further, the flaw detection robot 1 can be manufactured in a small size by using the micromachining technique, and since the actuator and the sensor are incorporated in one robot, the flaw detection robot 1 can freely move in a narrow pipe. However, flaw detection is possible.

【0035】図1は図2における回転/直線動2軸走査
装置の詳細構成を示す断面図である。8は回転用アクチ
ュエータ、9は図3を用いて後述する直線動可能な回転
伝達機構、10は直線動用アクチュエータ、11は図4
を用いて後述する回転可能な直線動伝達機構、12はダ
ンパー、21は気密のための軸シールである。なお、図
1と同一の要素、部品に関しては図1と同一符号を付し
た。
FIG. 1 is a sectional view showing the detailed structure of the rotary / linear motion biaxial scanning device in FIG. Reference numeral 8 is a rotation actuator, 9 is a rotation transmission mechanism capable of linear movement which will be described later with reference to FIG.
Is a linear motion transmitting mechanism which will be described later by using the reference numeral 12, a damper 12 and a shaft seal 21 for airtightness. The same elements and parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those in FIG.

【0036】初めに、直線動可能な回転伝達機構と回転
可能な直線動伝達機構について説明図に基づいて説明す
る。これは、図1、図5、図6、図7の技術に共通して
用いられるものである。
First, the rotation transmission mechanism capable of linear movement and the rotation transmission mechanism capable of rotation will be described with reference to the drawings. This is commonly used in the techniques of FIGS. 1, 5, 6, and 7.

【0037】図3は同回転/直線動2軸走査装置の要部
である直線動可能な回転伝達機構の一実施例であり、リ
ニアスライドボールベアリングのような構成となってい
る。
FIG. 3 shows an embodiment of a linearly movable rotation transmitting mechanism which is a main part of the same rotary / linear motion biaxial scanning device, and has a structure like a linear slide ball bearing.

【0038】回転伝達機構の軸13と直線動スライダ1
5には複数本の細い溝が設けられており、この2つの溝
の間に複数個の微小ボール14が入っている。直線動ス
ライダ15は、回転方向にはガタツキ無く軸13の回転
が伝達され、軸方向には抵抗無く移動する。
The shaft 13 of the rotation transmission mechanism and the linear motion slider 1
5 is provided with a plurality of thin grooves, and a plurality of fine balls 14 are inserted between the two grooves. The linear slider 15 receives the rotation of the shaft 13 without rattling in the rotation direction and moves in the axial direction without resistance.

【0039】直線動可能な回転伝達機構は、転がりを利
用する場合には、前記ボールによるものや、軸13の一
部を研削して平面とし細い針をころにしたものがある。
また、滑りを利用する場合には、潤滑材を用いる方法
や、流体軸受け等がある。これらのばあいには、回転を
伝達するための軸に平行な噛み合い(スプライン形状
等)を付加する。
When rolling is used, the rotation transmission mechanism which can move linearly includes the one using the ball, and the one in which a part of the shaft 13 is ground to be a flat surface and a thin needle is used as a roller.
Further, when slip is used, there are a method using a lubricant, a fluid bearing and the like. In these cases, a mesh (spline shape or the like) parallel to the shaft for transmitting the rotation is added.

【0040】回転用アクチュエータからの動力伝達の入
力は、軸13からでも(図1、図6)直線動スライダ1
5からでも(図5、図7)、どちらでも良い。
The power transmission input from the rotary actuator is also received from the linear slider 1 even from the shaft 13 (FIGS. 1 and 6).
From 5 (FIGS. 5 and 7), either may be used.

【0041】図4は同回転/直線動2軸走査装置の要部
である回転可能な直線動伝達機構の一実施例である。図
中、深溝型ボールベアリングを用いた構成として説明し
ているが、実際の走査機構では、装置の小型化のために
ベアリングは用いず、直接溝加工を施し、間に小球を挟
んでいる。
FIG. 4 shows an embodiment of a rotatable linear motion transmission mechanism which is a main part of the rotary / linear motion biaxial scanning device. In the figure, a deep groove type ball bearing is used for the description. However, in an actual scanning mechanism, a bearing is not used in order to downsize the device, and a groove is directly formed, and a small ball is sandwiched therebetween. .

【0042】反射鏡付きランナー3の反射鏡と反対側の
端部は、ベアリング16が装着できるように段加工が施
されており、ベアリング16は止め具17で固定され
る。ベアリング16の外周リングを固定18しても反射
鏡付きランナー3は自由に回転が可能である。外周リン
グの固定18を軸方向に移動すると、反射鏡付きランナ
ー3は回転に影響を与えず軸方向に移動する(図1、図
6)。
The end of the runner 3 with a reflecting mirror opposite to the reflecting mirror is stepped so that the bearing 16 can be mounted, and the bearing 16 is fixed with a stopper 17. Even if the outer peripheral ring of the bearing 16 is fixed 18, the runner 3 with a reflecting mirror can freely rotate. When the fixed 18 of the outer peripheral ring is moved in the axial direction, the reflector-equipped runner 3 moves in the axial direction without affecting the rotation (FIGS. 1 and 6).

【0043】回転可能な直線動伝達機構は、転がりを利
用する場合には、前記ボールによるものや、そろばん玉
のような円錐を組み合せた形状のものをころにしたもの
がある。また、滑りを利用する場合には、潤滑材を用い
る方法や、流体軸受け等がある。これらのばあいには、
回転を伝達するための軸に直交する噛み合いを付加す
る。
In the case of utilizing rolling, the rotatable linear motion transmitting mechanism includes the one using the balls and the one having a shape in which cones such as abacus balls are combined with each other. Further, when slip is used, there are a method using a lubricant, a fluid bearing and the like. In these cases,
A mesh orthogonal to the axis for transmitting rotation is added.

【0044】回転可能な直線動伝達機構は、反射鏡付き
ランナー3の内側にベアリング16を設け、直線動用ア
クチュエータからの動力の入力をベアリング16の内周
リングからとしても良い(図5、図7)。
In the rotatable linear motion transmitting mechanism, the bearing 16 may be provided inside the runner 3 with a reflecting mirror, and the power input from the linear motion actuator may be supplied from the inner ring of the bearing 16 (FIGS. 5 and 7). ).

【0045】なお、図1における第1の実施例では、探
傷ロボット1は送受波器2と2軸移動機構側で筐体が分
かれ、細いステーで接続されている。測定波4はある程
度の面積を有しているため、一部はステーにより損失と
なるが、大部分の回転位置では損失無く測定が行われ
る。配管内には水が充満しているので、アクチュエータ
に影響しないように、軸シール21で気密が保持され
る。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the flaw detection robot 1 has a housing separated from the wave transmitter / receiver 2 on the side of the biaxial moving mechanism and is connected by a thin stay. Since the measurement wave 4 has a certain area, a part of the measurement wave is lost due to the stay, but the measurement is performed at most rotation positions without loss. Since the pipe is filled with water, airtightness is maintained by the shaft seal 21 so as not to affect the actuator.

【0046】回転用アクチュエータ8は探傷ロボット1
の中心に配置し、発生した回転を直線動可能な回転伝達
機構9を用いて反射鏡付きランナー3に直結で伝達す
る。測定波4は反射鏡付きランナー3の回転により、管
壁に対して周方向に主走査される。
The rotary actuator 8 is the flaw detection robot 1.
The rotation is arranged at the center of the above and the generated rotation is directly connected to the runner 3 with a reflecting mirror by using the rotation transmission mechanism 9 capable of linear movement. The measurement wave 4 is mainly scanned in the circumferential direction with respect to the tube wall by the rotation of the runner 3 with a reflecting mirror.

【0047】また、反射鏡付きランナー3は、リング状
に作られた直線動用アクチュエータ10により回転可能
な直線動伝達機構11を介して管の軸方向に移動され
る。回転可能な直線動伝達機構11の外周リングが反射
鏡付きランナー3の回転によって回転方向に変位を生じ
ないためと、反射鏡付きランナー3の初期位置への固定
のために、直線動伝達機構11の外周リングはダンパー
12にて固定される。ダンパー12は、バネ等の弾性体
であり、直線動のストローク分は障害無く変形し、直線
動伝達機構11の外周リングを支持する。反射鏡付きラ
ンナー3の管軸方向への移動によって、測定波4は管軸
方向の副走査が行われる。
The runner 3 with a reflecting mirror is moved in the axial direction of the pipe through a linear motion transmission mechanism 11 which is rotatable by a linear motion actuator 10 formed in a ring shape. In order to prevent the outer peripheral ring of the rotatable linear motion transmission mechanism 11 from being displaced in the rotation direction due to the rotation of the runner 3 with a reflector, and to fix the runner 3 with a reflector to the initial position, the linear motion transmission mechanism 11 The outer peripheral ring of is fixed by the damper 12. The damper 12 is an elastic body such as a spring, and is deformed without obstruction for the stroke of the linear motion and supports the outer peripheral ring of the linear motion transmission mechanism 11. By the movement of the runner 3 with a reflecting mirror in the tube axis direction, the measurement wave 4 is sub-scanned in the tube axis direction.

【0048】本実施例では、回転用アクチュエータ8に
電磁式モータを、直線動用アクチュエータ10に電磁式
のボイスコイルモータを使用した。アクチュエータとし
ては、特に方式を限定するものではなく、使用する伝達
系の構成により最適のアクチュエータの方式を選定すれ
ば良い。
In this embodiment, the rotary actuator 8 is an electromagnetic motor, and the linear actuator 10 is an electromagnetic voice coil motor. The actuator is not limited to any particular method, and an optimum actuator method may be selected depending on the configuration of the transmission system used.

【0049】また、本実施例では、アクチュエータは固
定で用いられ、移動は伝達機構の滑り(転がり)で行わ
れるため、従来例での課題であったロータ部移動による
回転アクチュエータの長尺化が発生しない。
Further, in this embodiment, the actuator is used in a fixed manner, and the movement is performed by sliding (rolling) of the transmission mechanism. Therefore, it is possible to increase the length of the rotary actuator by moving the rotor portion, which is a problem in the conventional example. Does not occur.

【0050】さらに、回転/直線動2軸走査装置の主走
査と副走査は互いに独立であり、互いに干渉しないの
で、1つの送受波器2の信号から傷の2次元的形状およ
び位置を短時間で正確に求めることが可能である。ま
た、送受波器2は固定して用いられるため、信号伝達の
配線は非常に容易である。
Further, since the main scanning and the sub-scanning of the rotary / linear motion biaxial scanning device are independent of each other and do not interfere with each other, the two-dimensional shape and position of the flaw can be determined from the signal of one transducer 2 for a short time. It is possible to obtain accurately with. Moreover, since the wave transmitter / receiver 2 is fixedly used, wiring for signal transmission is very easy.

【0051】(実施例2)図5は本発明による回転/直
線動2軸走査装置の第2の実施例における断面図であ
る。図2と同一の要素、部品に関しては同一符号を付し
た。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a sectional view of a rotary / linear motion biaxial scanning device according to a second embodiment of the present invention. The same elements and parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

【0052】第2の実施例では、直線動用アクチュエー
タ10を探傷ロボット1の中心に配置し、反射鏡付きラ
ンナー3を回転可能な直線動伝達機構11を介して管の
軸方向に移動する。直線動伝達機構11は、軸ズレを生
じないように間隔をおいて2列配置した。ダンパー12
は、直線動用アクチュエータ10の後部に取り付けてあ
る。
In the second embodiment, the linear movement actuator 10 is arranged at the center of the flaw detection robot 1, and the runner 3 with a reflecting mirror is moved in the axial direction of the pipe via the rotatable linear movement transmission mechanism 11. The linear motion transmission mechanisms 11 are arranged in two rows with a space therebetween so as not to cause an axis shift. Damper 12
Is attached to the rear of the linear motion actuator 10.

【0053】反射鏡付きランナー3の外周には直線動可
能な回転伝達機構9が構成されており、同伝達機構9の
外周リングの一方には内歯歯車が形成され、回転用アク
チュエータ8の歯車と噛み合い動力を伝達される。回転
用アクチュエータ8は、本実施例では複数個配置され、
それぞれ同期して回転している。
A rotation transmission mechanism 9 capable of linear movement is formed on the outer periphery of the runner 3 with a reflecting mirror, and an internal gear is formed on one of the outer peripheral rings of the transmission mechanism 9 to form a gear of the rotation actuator 8. And the power is transmitted. In this embodiment, a plurality of rotation actuators 8 are arranged,
Each is rotating in synchronization.

【0054】本実施例では、回転用アクチュエータ8に
小型にすると電磁式より有利な静電式モータを分散配置
して使用し、直線動用アクチュエータ10に電磁式のボ
イスコイルモータを使用した。本実施例では、アクチュ
エータ8、10が同一基板上に固定でき、組み立てが容
易になる利点を有する。
In the present embodiment, electrostatic motors, which are more advantageous than electromagnetic ones in size reduction, are used for the rotary actuators 8 in a distributed manner, and linear voice actuators 10 are electromagnetic voice coil motors. This embodiment has an advantage that the actuators 8 and 10 can be fixed on the same substrate and the assembling becomes easy.

【0055】送受波器2から出た測定波4は、回転/直
線動の2軸に走査された反射鏡付きランナー3で配管内
壁に2次元走査され、傷の2次元情報を得ることができ
る。
The measurement wave 4 emitted from the wave transmitter / receiver 2 is two-dimensionally scanned on the inner wall of the pipe by the runner 3 with a reflecting mirror, which is scanned on two axes of rotation / linear movement, and two-dimensional information on the flaw can be obtained. .

【0056】(実施例3)図6は本発明による回転/直
線動2軸走査装置の第3の実施例における断面図であ
る。図1と同一の要素、部品に関しては同一符号を付し
た。図1と異なるのは送受波器および2軸走査機構を支
持する軸19を設けるとともに、、ベアリング21、ラ
ンナーに設けられた開口22を設けた点である。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a sectional view of a rotary / linear motion biaxial scanning device according to a third embodiment of the present invention. The same elements and parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The difference from FIG. 1 is that a shaft 19 for supporting the wave transmitter / receiver and the biaxial scanning mechanism is provided, and a bearing 21 and an opening 22 provided in the runner are provided.

【0057】本実施例では、送受波器2を走査機構に内
蔵した。したがって、反射鏡付きランナー3は中空とな
っており、反射鏡は内側を向いている。測定波4は、反
射鏡で反射し、開口22を通って配管に送波される。配
管内の水がアクチュエータに影響しないように、軸シー
ル21で気密が保持される。
In this embodiment, the wave transmitter / receiver 2 is incorporated in the scanning mechanism. Therefore, the runner 3 with a reflecting mirror is hollow, and the reflecting mirror faces inward. The measurement wave 4 is reflected by the reflecting mirror and transmitted to the pipe through the opening 22. Airtightness is maintained by the shaft seal 21 so that water in the pipe does not affect the actuator.

【0058】送受波器2を支持する軸19には、ベアリ
ング20を介して直線動可能な回転伝達機構9、反射鏡
付きランナー3が取り付けられている。
A shaft 19 for supporting the wave transmitter / receiver 2 is provided with a rotation transmission mechanism 9 which is linearly movable via a bearing 20 and a runner 3 with a reflecting mirror.

【0059】回転用アクチュエータ8は複数個が同期し
て回転し、それぞれの歯車で回転伝達機構9の歯車を駆
動、測定波4を主走査する。
A plurality of rotating actuators 8 rotate synchronously, and the gears of the rotation transmitting mechanism 9 are driven by the respective gears to main-scan the measurement wave 4.

【0060】反射鏡付きランナー3の外周には回転可能
な直線動伝達機構11、直線動用アクチュエータ10が
取り付けられ、ダンパー12によって所定位置に位置決
めされている。
A rotatable linear motion transmission mechanism 11 and a linear motion actuator 10 are attached to the outer periphery of the runner 3 with a reflecting mirror, and are positioned at predetermined positions by a damper 12.

【0061】直線動用アクチュエータ10が駆動される
と、ダンパー12は適度なばね定数をもって変形し、反
射鏡付きランナー3を軸方向に移動させ、測定波4を副
走査する。
When the linear movement actuator 10 is driven, the damper 12 is deformed with an appropriate spring constant, the runner 3 with a reflecting mirror is moved in the axial direction, and the measurement wave 4 is sub-scanned.

【0062】本実施例では、送受波器2を反射鏡付きラ
ンナー3の中に納めたため、非常に小型の探傷装置とな
り、狭隘な配管内を移動可能な探傷ロボットの製作が可
能となる。また、測定波4が開口22を通して直接配管
の内壁を観測することから、実施例1、2に比べステー
による損失が無く、精度の良い測定が可能となる、とい
う利点を有している。
In the present embodiment, since the wave transmitter / receiver 2 is housed in the runner 3 with a reflecting mirror, it becomes a very small flaw detector, and it is possible to manufacture a flaw detection robot which can move in a narrow pipe. Further, since the measurement wave 4 directly observes the inner wall of the pipe through the opening 22, there is an advantage that there is no loss due to the stay and accurate measurement can be performed, as compared with the first and second embodiments.

【0063】(実施例4)図7は本発明による回転/直
線動2軸走査装置の第4の実施例における断面図であ
る。1の探傷ロボット、2の送受波器を始めとし、前出
の要素、部品に関しては同一符号を付した。
(Embodiment 4) FIG. 7 is a sectional view of a rotary / linear motion biaxial scanning device according to a fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the above-mentioned elements and parts including the flaw detection robot 1 and the wave transmitter / receiver 2.

【0064】探傷ロボット1の筐体内側には、ベアリン
グ20を介して直線動可能な回転伝達機構9、反射鏡付
きランナー3が取り付けられている。配管内の水がアク
チュエータに影響しないように、軸シール21で気密が
保持される。
Inside the case of the flaw detection robot 1, a rotation transmission mechanism 9 which is linearly movable via a bearing 20 and a runner 3 with a reflecting mirror are attached. Airtightness is maintained by the shaft seal 21 so that water in the pipe does not affect the actuator.

【0065】回転用アクチュエータ8は複数個が同期し
て回転し、それぞれの歯車で回転伝達機構9の内歯歯車
を駆動、測定波4を主走査する。
A plurality of rotating actuators 8 rotate in synchronization, each gear drives the internal gear of the rotation transmitting mechanism 9, and the measurement wave 4 is mainly scanned.

【0066】反射鏡付きランナー3の内周には回転可能
な直線動伝達機構11、直線動用アクチュエータ10が
取り付けられ、ダンパー12によって所定位置に位置決
めされている。
A rotatable linear motion transmission mechanism 11 and a linear motion actuator 10 are attached to the inner circumference of the runner 3 with a reflecting mirror, and are positioned at predetermined positions by a damper 12.

【0067】直線動用アクチュエータ10が駆動される
と、ダンパー12は適度なばね定数をもって変形し、反
射鏡付きランナー3を軸方向に移動させ、測定波4を副
走査する。
When the linear movement actuator 10 is driven, the damper 12 is deformed with an appropriate spring constant, the runner 3 with a reflecting mirror is moved in the axial direction, and the measurement wave 4 is sub-scanned.

【0068】本実施例もまた、送受波器2を反射鏡付き
ランナー3の中に納めたものであり、実施例3と同じ利
点を有するものである。さらに、本実施例では走査機構
を支持するベアリング20が大きく最も安定した2軸走
査が可能である。
In this embodiment, the wave transmitter / receiver 2 is also housed in the runner 3 with a reflecting mirror, and has the same advantages as the third embodiment. Further, in this embodiment, the bearing 20 supporting the scanning mechanism is large, and the most stable biaxial scanning is possible.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上、実施例で説明したように本発明の
回転/直線動2軸走査装置は、以下の利点を有する。 1)測定波を2次元に走査するためのアクチュエータと
探傷のための送受波器、反射鏡付きランナーが1体とし
てロボットの中に組み込まれていることから、狭隘な配
管の中を自由に移動する探傷ロボットの探傷モジュール
として最適である。特に、実施例3、4のように2軸走
査機構の中に送受波器を内蔵することにより、さらに小
型化が図られる。 2)実施例3および4では、反射鏡で反射した超音波は
開口を通して直接配管に出射される。しかも、実施例1
および2のようなステーによる損失や、超音波診断装置
の従来例のような透過損が無いため、精度良い探傷が行
える。 3)測定波を2次元に走査するため、1個の送受波器の
信号から傷の位置、形状を測定でき、探傷装置として非
常に小型のものが実現できる。 4)送受波器が固定で用いられるため、スリップリング
や非接触の電磁誘導コネクタ等を用いず、直接配線がで
きる。 5)反射鏡の移動は、回転/直線動それぞれ独立に、互
いに干渉せずに行え、しかも、転がりを用いた伝達機構
では伝達効率が高いため、アクチュエータのトルクは小
さくて良い。したがって、非常に小型の2軸走査装置が
実現できる。 6)直線動による反射鏡の移動は、アクチュエータに影
響を及ぼさない(従来例のようなアクチュエータロータ
部の移動を伴わない)ため、ストロークを大きく取って
も回転用アクチュエータの寸法を大きくする必要はな
い。
As described above, the rotary / linear motion biaxial scanning device of the present invention as described in the embodiments has the following advantages. 1) Since the actuator for scanning the measurement wave in two dimensions, the wave transmitter / receiver for flaw detection, and the runner with a reflector are built into the robot as one body, it can freely move in a narrow pipe. It is most suitable as a flaw detection module for a flaw detection robot. In particular, by incorporating the wave transmitter / receiver in the biaxial scanning mechanism as in the third and fourth embodiments, further miniaturization can be achieved. 2) In Examples 3 and 4, the ultrasonic wave reflected by the reflecting mirror is directly emitted to the pipe through the opening. Moreover, Example 1
Since there is no loss due to stays such as 1 and 2 and transmission loss as in the conventional example of the ultrasonic diagnostic apparatus, accurate flaw detection can be performed. 3) Since the measurement wave is scanned two-dimensionally, the position and shape of the flaw can be measured from the signal of one transducer, and a very small flaw detection device can be realized. 4) Since the wave transmitter / receiver is fixedly used, direct wiring can be performed without using a slip ring or a non-contact electromagnetic induction connector. 5) The movement of the reflecting mirror can be performed independently of the rotation / linear movement without interfering with each other, and since the transmission mechanism using rolling has high transmission efficiency, the torque of the actuator may be small. Therefore, a very small biaxial scanning device can be realized. 6) Since the movement of the reflecting mirror due to the linear movement does not affect the actuator (it does not involve the movement of the actuator rotor portion as in the conventional example), it is not necessary to increase the size of the rotation actuator even if the stroke is large. Absent.

【0070】以上に説明したような多くの利点を持つ、
回転/直線動2軸走査装置は、超小型探傷装置として非
常に有効なだけでなく、マイクロマシン技術の応用によ
り、数ミリのサイズまで小型化が可能であり、医療用カ
テーテル型超音波診断装置としても有効なものである。
With many advantages as described above,
The rotary / linear motion biaxial scanning device is not only very effective as an ultra-compact flaw detector, but it can be downsized to a few millimeters by applying micromachine technology. As a medical catheter-type ultrasonic diagnostic device, Is also effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における回転/直線動2
軸走査装置の断面図
FIG. 1 is a rotation / linear movement 2 according to a first embodiment of the present invention.
Cross-sectional view of the axis scanning device

【図2】同回転/直線動2軸走査装置の動作を示す図FIG. 2 is a diagram showing an operation of the rotary / linear motion biaxial scanning device.

【図3】同回転/直線動2軸走査装置の要部である直線
動可能な回転伝達機構の一実施例を示す図
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a rotation transmission mechanism capable of linear movement, which is a main part of the rotation / linear movement biaxial scanning device.

【図4】同回転/直線動2軸走査装置の要部である回転
可能な直線動伝達機構の一実施例を示す図
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a rotatable linear motion transmission mechanism that is a main part of the rotary / linear motion biaxial scanning device.

【図5】本発明の第2の実施例における回転/直線動2
軸走査装置の断面図
FIG. 5: Rotation / linear movement 2 in the second embodiment of the present invention
Cross-sectional view of the axis scanning device

【図6】本発明の第3の実施例における回転/直線動2
軸走査装置の断面図
FIG. 6 is a rotation / linear movement 2 according to the third embodiment of the present invention.
Cross-sectional view of the axis scanning device

【図7】本発明の第4の実施例における回転/直線動2
軸走査装置の断面図
FIG. 7: Rotation / linear movement 2 in the fourth embodiment of the present invention
Cross-sectional view of the axis scanning device

【図8】従来の超音波探傷プローブの断面図FIG. 8 is a sectional view of a conventional ultrasonic flaw detection probe.

【図9】従来の超音波診断装置の超音波振動子付近の断
面図
FIG. 9 is a cross-sectional view of the vicinity of an ultrasonic transducer of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

【図10】従来の超音波診断装置のリニア/ラジアル駆
動用静電モータの断面図
FIG. 10 is a sectional view of a linear / radial drive electrostatic motor of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 探傷ロボット 2 送受波器 3 反射鏡付きランナー 4 測定波 5 配管内を伝搬する超音波 6 傷 7 探傷軌跡 8 回転用アクチュエータ 9 直線動可能な回転伝達機構 10 直線動用アクチュエータ 11 回転可能な直線動伝達機構 12 ダンパー 13 軸 14 微小ボール 15 直線動スライダ 16 ベアリング 17 止め具 18 固定 19 軸 20 ベアリング 21 軸シール 22 開口 1 flaw detection robot 2 wave transmitter / receiver 3 runner with reflecting mirror 4 measurement wave 5 ultrasonic waves propagating in the pipe 6 flaws 7 flaw detection locus 8 rotation actuator 9 linear movement rotation transmission mechanism 10 linear movement actuator 11 rotatable linear movement Transmission mechanism 12 Damper 13 Shaft 14 Micro ball 15 Linear slider 16 Bearing 17 Stopper 18 Fixed 19 Shaft 20 Bearing 21 Shaft seal 22 Opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河内 義和 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−32249(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshikazu Kawauchi 3-10-10 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Matsushita Giken Co., Ltd. (56) Reference JP-A-2-32249 (JP, A)

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光又は超音波の送波及び受波を行う送受
波器と、走査のためのランナーに取りつけられた反射鏡
と、光又は超音波を円周方向360度に主走査を行う回
転用アクチュエータと、軸方向の副走査を行う直線動用
アクチュエータと、前記2つのアクチュエータによって
駆動される反射鏡付きランナーの回転軸がころがり又は
すべりによる直線動可能な回転伝達機構と、前記反射鏡
付きランナーの内周又は外周に、ころがり又はすべりに
よる回転可能な直線動伝達機構とを具備し、回転の主走
査と回転軸に平行な直線動の副走査の2軸の走査を、そ
れぞれ干渉することなく、前記反射鏡付きランナーを駆
動して行うことを特徴とする回転/直線動2軸走査装
置。
1. A transmitter / receiver for transmitting and receiving light or ultrasonic waves, a reflector attached to a runner for scanning, and main scanning for light or ultrasonic waves in a circumferential direction of 360 degrees. A rotation actuator, a linear movement actuator that performs sub-scanning in the axial direction, a rotation transmission mechanism that allows the rotation axis of a runner with a reflecting mirror driven by the two actuators to be linearly moved by rolling or sliding, and with the reflecting mirror. To equip the inner or outer circumference of the runner with a linear motion transmission mechanism that can rotate due to rolling or sliding, and to interfere with the main scanning of rotation and the sub-scanning of linear motion parallel to the rotation axis. A rotary / linear motion biaxial scanning device characterized in that it is driven by the runner with a reflecting mirror.
【請求項2】 反射鏡に対して、送受波器と回転および
直線動用アクチュエータが反対側に設置されたことを特
徴とする請求項1記載の回転/直線動2軸走査装置。
2. The rotary / linear motion biaxial scanning device according to claim 1, wherein the wave transmitter / receiver and the rotary / linear motion actuator are installed on the opposite side of the reflecting mirror.
【請求項3】 反射鏡に対して、送受波器と回転および
直線動用アクチュエータが同一側に設置されたことを特
徴とする請求項1記載の回転/直線動2軸走査装置。
3. The rotary / linear motion biaxial scanning device according to claim 1, wherein the wave transmitter / receiver and the rotary and linear motion actuators are installed on the same side of the reflecting mirror.
【請求項4】 ころがりによる直線動可能な回転伝達機
構は、反射鏡付きランナーと回転軸と複数の微小ボール
から成り、回転軸と平行に、前記反射鏡付きランナーお
よび回転軸に複数の溝を設け、前記反射鏡付きランナー
と回転軸の間の各溝に複数の微小ボールをそれぞれ装填
し、溝に沿った微小ボールのころがりで直線動を可能と
し、溝と微小ボールの噛み合いにより回転を伝達するこ
とを特徴とする請求項1記載の回転/直線動2軸走査装
置。
4. A rotation transmission mechanism capable of linear movement by rolling comprises a runner with a reflecting mirror, a rotary shaft and a plurality of micro balls, and a plurality of grooves are formed in the runner with a reflecting mirror and the rotary shaft in parallel with the rotary shaft. Provide a plurality of micro balls in each groove between the runner with a reflecting mirror and the rotating shaft, and enable the linear movement by rolling the micro balls along the groove, and transmit the rotation by the engagement of the grooves and the micro balls. The rotary / linear motion biaxial scanning device according to claim 1.
【請求項5】 すべりによる直線動可能な回転伝達機構
は、反射鏡付きランナーと回転軸から成り、回転軸と平
行に、前記反射鏡付きランナーおよび回転軸に複数の噛
み合いを設け、前記反射鏡付きランナーと回転軸の噛み
合いの間に潤滑材を充填し、噛み合いに沿った前記反射
鏡付きランナーのすべりで直線動を可能とし、前記反射
鏡付きランナーおよび回転軸の噛み合いにより回転を伝
達することを特徴とする請求項1記載の回転/直線動2
軸走査装置。
5. A rotation transmission mechanism capable of linear movement by sliding comprises a runner with a reflecting mirror and a rotating shaft, and a plurality of meshes are provided on the runner with the reflecting mirror and the rotating shaft in parallel with the rotating shaft. A lubricant is filled between the meshing of the runner with the rotary shaft and the rotary shaft, and the runner with the reflecting mirror slides along the meshing to enable linear movement, and the rotation is transmitted by the meshing of the runner with the reflective mirror and the rotary shaft. Rotation / linear movement 2 according to claim 1.
Axis scanning device.
【請求項6】 ころがりによる回転可能な直線動伝達機
構は、反射鏡付きランナーと直線動用アクチュエータの
スライダと複数の微小ボールから成り、前記反射鏡付き
ランナーの回転軸と垂直に、前記反射鏡付きランナーお
よび直線動用アクチュエータのスライダに1本以上の溝
を設け、前記反射鏡付きランナーとスライダの間の各溝
に複数の微小ボールをそれぞれ装填し、溝に沿った微小
ボールのころがりで回転を可能とし、溝と微小ボールの
噛み合いにより直線動を伝達することを特徴とする請求
項1記載の回転/直線動2軸走査装置。
6. A linear motion transmission mechanism that is rotatable by rolling is composed of a runner with a reflecting mirror, a slider of a linear motion actuator, and a plurality of fine balls, and is provided with the reflecting mirror perpendicular to the rotation axis of the runner with a reflecting mirror. One or more grooves are provided on the slider of the runner and the actuator for linear movement, a plurality of micro balls are loaded in each groove between the runner with a reflector and the slider, and the balls can roll along the grooves. 2. The rotary / linear motion biaxial scanning device according to claim 1, wherein the linear motion is transmitted by the engagement of the groove and the minute ball.
【請求項7】 すべりによる回転可能な直線動伝達機構
は、反射鏡付きランナーと直線動用アクチュエータのス
ライダから成り、前記反射鏡付きランナーの回転軸と垂
直に、前記反射鏡付きランナーおよび直線動用アクチュ
エータのスライダに1本以上の噛み合い溝を設け、前記
反射鏡付きランナーとスライダの間の各噛み合い溝に潤
滑材をそれぞれ充填し、溝に沿ったスライダのすべりで
回転を可能とし、噛み合い溝により直線動を伝達するこ
とを特徴とする請求項1記載の回転/直線動2軸走査装
置。
7. A linear motion transmitting mechanism that is rotatable by slipping comprises a runner with a reflecting mirror and a slider of a linear motion actuator, and the runner with a reflecting mirror and the linear motion actuator are perpendicular to the rotation axis of the runner with a reflecting mirror. One or more meshing grooves are provided on the slider, and each meshing groove between the runner with a reflecting mirror and the slider is filled with a lubricant, and the slider slides along the groove to enable rotation. The rotary / linear motion biaxial scanning device according to claim 1, which transmits motion.
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