JPH0786450B2 - 構造物の異常検査方法 - Google Patents

構造物の異常検査方法

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JPH0786450B2
JPH0786450B2 JP63149029A JP14902988A JPH0786450B2 JP H0786450 B2 JPH0786450 B2 JP H0786450B2 JP 63149029 A JP63149029 A JP 63149029A JP 14902988 A JP14902988 A JP 14902988A JP H0786450 B2 JPH0786450 B2 JP H0786450B2
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JP
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pulse width
hammer
striking
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abnormal
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JP63149029A
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秀利 西川
邦宏 三橋
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は構造物の異常検査方法に係り、特に構造物を打
撃しこれによって発生するパルスを利用して非破壊的に
構造物内部の異常を検査するための構造物の異常検査方
法に関する。
〔従来の技術〕
従来、構造物に発生するクラックやハニカム構造物の表
面材とコアとの剥離等のような内部異常を検査する場合
の非破壊検査は、構造物をハンマーによって打撃し、こ
の時の打撃音によって作業者が異常か否かを判定する方
法が採られていた。しかし、この方法では作業者の熟練
度に依存したものとなり、確定的な方法とはいえないも
のであった。このようなことから、ハンマー自体の加速
度を利用して得られたパルス幅と予め設定入力されてい
る基準パルスとを比較し、その比較値の大きさにより異
常判別する方法も提案されている。これは、第7図に示
されるように、打撃ハンマーにより打撃して力センサや
加速度センサによって得られるパルス幅Tを検出し、基
準パルス幅T0と次式により判別値Hを求めるようにして
いる。
H=(T−T0)×100/T0 ……(1) この(1)式により得られた判別値Hが、H>10では剥
離有り、H>20では大きな剥離有り、というような判別
方法を採用していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記従来の構造物の異常検査方法では、検査
対象としての構造物が例えばハニカム構造物の場合、ハ
ニカムコアの厚さが変化したり、その表面材の厚さが変
化していると、基準値(正常値)を厚さの変化に応じて
再設定しなければならない問題があった。また、特にコ
アや表面材の厚さが連続的に変化している場合には、基
準値の設定ができないため、実際上は検査が不能となる
こともあった。すなわち、上記方法では、ハニカム構造
物が第8〜9図に示したようにハニカムコアHの表面材
Sが内部で板厚が変化されたものである場合、各板厚さ
の等しい領域(領域A、B、C)の境界線を他の方法に
よって検査して引き、各領域毎に基準値をそれぞれ設定
して検査する必要があった。更に、第10〜12図に示した
ように、表面材Sの板厚が連続的に変化したり(第10
図)、表面材Sは一定板厚であるがハニカムコアHの厚
さが連続的に変化したり(第11図)、あるいはハニカム
コアHおよび表面材Sは一定厚さであるが、ハニカム構
造物の曲率が変化することによって基準値が連続的に変
化する場合がある(第12図)。このような場合には、第
13図に示されるように、板厚等が変化しない方向に対し
てのみ検査する必要があり、基準値の設定回数が非常に
多くなり、かつ一つの直線方向にしか検査できない等の
問題があった。
本発明は、上記従来の問題点に着目し、基準値を特別に
設定することなく簡易に異常部分の検出を行うことので
きる構造物の異常検査方法を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明に係る構造物の異常
検査方法は、内部コアや表面材の厚さが変化している構
造物表面をハンマーにより打撃して非破壊的に構造物内
部の剥離等の異常状態を検査する方法であって、打撃ハ
ンマーに取り付けたセンサにより構造物表面を打撃して
得られる反力の大きさに対応する応力変化をパルス幅と
して検出し、予め設定された複数の各打撃点での前記各
パルス幅に比例した表示面積を有するドット表示記号に
変換し、各打撃点の表示記号をその周辺表示記号ととも
に同時表示することにより構造物異常部分の表示記号群
を周辺正常部分の表示記号群に対する直接視認判別可能
として構造異常部を検出するように構成した。
〔作用〕 上記構成によれば、構造物の正常部に対応する基準値を
特に設定しなくても、打撃ハンマーのセンサにより検出
されるパルス幅の大きさに比例して表示内容が変化する
表示記号を対応させる。この表示記号の例としてはパル
ス幅の大きさに応じて直径の大きさが変化するマーク等
を用い、これを検出点ごとに検査対象構造物に対応して
表示するようにすればよい。これによって、検査点の表
示記号が例えばマトリックス状に配置された検出点毎に
視覚表示されることになる。この結果、検出点の表示記
号の大きさが周囲と異なる場合があり、これにより周辺
領域の正常値に対して異常領域であることの判別ができ
るのである。
〔実施例〕
以下に本発明に係る構造物の異常検査方法の具体的実施
例を図面を参照して詳細に説明する。
第1図に実施例に係る構造物の異常検査方法を行う制御
装置のブロック図を示す。この制御装置は打撃ハンマー
をX−Y−Zの直交軸方向に移動させる三軸移動装置1
と、打撃ハンマー用のタッピングソレノイド2に駆動信
号を出力し、打撃ハンマーに付帯しているセンサ3から
の検出信号を入力するようにしている。三軸移動装置1
やタッピングソレノイド2には入力装置4により予め被
検査構造物の形状情報や打撃ハンマーのタッピング時間
等の設定が行われ、これに基づいて例えば被検査構造物
の検査面をマトリックス状に分割し、縦横の分割線の交
点に沿って三軸移動装置1を移動させて打撃ハンマーの
打撃点を連続的に移動させるようにしている。そして、
各打撃点ではタッピングソレノイド2に駆動信号を与え
て打撃ハンマーに連続的なタッピング動作を与え、打撃
ハンマーに生じる応力変化をセンサ3により検出させる
ようにしている。打撃ハンマーに付帯したセンサ3は応
力変化を検出してこれをパルス幅検出回路5に出力し、
応力変化が生じている間のパルス幅をカウンタによりカ
ウントし、検出パルス幅を制御部6の符号変換器7に出
力している。符号変換器7では検出パルス幅に対応した
表示記号に変換するもので、例えばパルス幅に比例した
大きさのドット表示信号や、階調の異なる白黒濃淡表示
記号、あるいはパルス幅に大きさに応じて光りの波長を
対応させた色表示信号や同等のパルス幅に対応する等高
線表示記号等に変換する。そして、この表示記号はCPU8
により画像信号としてディスプレイ9に出力され、マト
リックス状に配列されている各打撃点上に表示記号を重
ねて表示させることにより視覚情報として逐次表示し、
必要に応じて記録装置10により外部出力するようになっ
ている。
第2図は上記三軸移動装置1の具体的実施例である。こ
の図に示されるように、三軸移動装置1は門型フレーム
12の梁部14を走行できる走行台16と、この走行台16から
前記梁部14と直交する方向に水平に延びるアーム18と、
更にアーム18に沿って走行する第二走行台20とを備えて
おり、第二走行台20には昇降アーム22を装着している。
これにより、昇降アーム22の下端は前記梁部14に沿うX
軸方向、アーム18に沿うY軸方向、および昇降アーム22
に沿うZ軸方向の三軸方向に任意に移動できるようにな
っている。この昇降アーム22の先端部分の駆動のため前
記梁部14と走行台16との間、アーム18と第二走行台20の
間、および第二走行台20と昇降アーム22の間にはピニオ
ンラック機構24x、24y、24zがそれぞれ設けられ、ピニ
オンをモータ26x、26y、26zによって回転駆動させるこ
とによって、前記昇降アーム22の先端を直交三軸方向に
位置移動可能としている。
昇降アーム22の下端にはタッピングソレノイド2によっ
て連続的にタッピング動作をなす打撃ハンマー30が取り
付けられている。前記打撃ハンマー30には圧電素子から
なるセンサ3が付帯されており、打撃ハンマー30が検査
対象である構造物を打撃したことに伴うハンマー部の応
力変化を検出するようにしている。したがって、打撃ハ
ンマー30は前記モータ26等を含む三軸移動装置1により
被検査構造物34の形状に任意に追随移動させて打撃ハン
マー30を被検査構造物34の表面に一定間隔を保ちながら
タッピングソレノイド2を駆動して連続的に打撃させ、
各打撃点の位置における打撃ハンマー30が被検査構造物
34に接触して押圧されることに伴う応力変化をセンサ3
によって検出するようにしている。
上述のような構成に係る構造物の異常検査方法によって
検出されたセンサ3から得られるパルス幅をドットマー
クの大きさに対応して表示させた例に付き第3〜4図に
基づいて説明する。被検査構造物34の検査表面に打撃点
をマトリックス配列し、この配列にしたがって三軸移動
装置1を駆動し、各打撃点にて打撃ハンマー30を作動さ
せセンサ3からの検出信号を得てパルス幅検出回路5に
入力する。パルス幅検出回路5はパルス幅に応じた信号
を符号変換器7に出力し、ここで検出パルス幅に比例し
たドットマークに変換する。これは検出パルス幅をカウ
ントし、このカウント数に比例する白黒濃淡画像信号に
変換すればよい。この信号をCPU8に送出し、CPU8にて打
撃点を中心とする円形ドットマークの画像信号に演算処
理してディスプレイ9に表示し、また必要に応じて記録
装置10からアウトプットする。このようにして各打撃点
におけるパルス幅に対応するドットマークは第3図に示
すような内容となる。この例は被検査構造物34の表面材
の板厚の変化によるパルス幅の変化よりも剥離によるパ
ルス幅の変化が小さい場合であるが、視覚上明瞭に剥離
部分を判別できる。
また、ディスプレイ9にはドットマークのみでなく、パ
ルス幅の変化の大きい境界部に第5図に示したように境
界線36を表示するようにすれば更に明瞭に判別が可能と
なる。これは隣接するドットマークの大きさを比較する
比較回路を設け、変化量が大きい部分間に境界線36の信
号を出力表示することで容易に実現できる。また、境界
線36のみを表示すれば、第6図のように表示され、パル
ス幅の大きさが異なる領域が明瞭になる。
その他、検出パルス幅の大きさに応じて白黒の濃淡の階
調差を付け、これを等価パルス幅毎に郡別表示すること
も可能であり、更に光りの波長に対応させて色の変化に
対応させることにより郡別表示するようにしてもよく、
各種の画像処理を施すことで構造物の異常部分を視覚表
示して判別することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係る構造物の異常検査方
法によれば、構造物を打撃検査するに際して、予め正常
部分に対応する基準値を設定しなくても、被検査構造物
の異常部分が明確に視覚表示され、これにより構造物の
異常検査を簡易かつ迅速に実施できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例に係る構造物の異常検査方法の制御装置
の構成図、第2図は三軸移動装置の斜視図、第3図は実
施例の方法で得られた検査部の画像表示の説明図、第4
図は第3図に対応する被検査構造物の断面図、第5図は
第3図の表示に境界線を付した説明図、第6図は境界線
表示をなした説明図、第7図は打撃ハンマーにより検出
されるパルス信号の説明図、第8図と第9図は表面材の
板厚の異なるハニカム構造物の平面図と断面図、第10〜
12図は構造変化するハニカム構造物の他の例を示す断面
図、第13図は従来の検査方法の説明図である。 1……三軸移動装置、2……タッピングソレノイド、3
……センサ、5……パルス幅検出回路、9……ディスプ
レイ、10……記録装置、30……打撃ハンマー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部コアや表面材の厚さが変化している構
    造物表面をハンマーにより打撃して非破壊的に構造物内
    部の剥離等の異常状態を検査する方法であって、打撃ハ
    ンマーに取り付けたセンサにより構造物表面を打撃して
    得られる反力の大きさに対応する応力変化をパルス幅と
    して検出し、予め設定された複数の各打撃点での前記各
    パルス幅に比例した表示面積を有するドット表示記号に
    変換し、各打撃点の表示記号をその周辺表示記号ととも
    に同時表示することにより構造物異常部分の表示記号群
    を周辺正常部分の表示記号群に対する直接視認判別可能
    として構造異常部を検出することを特徴とする構造物の
    異常検査方法。
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