JPH08114581A - 超音波による圧延ロール表面検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来探傷しにくい小径なロール表面において
も正確な探傷情報を得る方法及び装置の提供。 【構成】 振動子３６を有する回動板４７は反時計方向
に、振動子４０を有する回動板４８は時計方向に回動習
性がバネ４３によって付与され、その動きを円柱突起４
６ｂにより規制されている。調整ダイアル４４を回動す
ると摺動筒４６が左右動して、円柱突起４６ｂが左右動
するので振動子の探傷方向に対する送受信方向が調節さ
れる。したがって、従来探傷方向に送受信を行った音波
によって検出されない、探傷方向に長いが探傷方向と交
差する方向には短い傷も、傷が横方向に広がるために正
確に検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延ロールの表面に発
生したクラックを研削盤上で探傷する圧延ロール検査方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、ロール研削盤に設けられた圧延
ロールの表面に超音波探触子を接触させ、圧延ロールを
回転させることにより探触子を螺旋走査してロール表面
の傷を探傷する技術は特開平５−１４２２１５号公報
（先行例１）、及び特開平５ー２８１２１３号公報（先
行例２）として良く知られている。特に、先行例２は、
先行例１のタイヤ型表面波接触子が、その構造の複雑さ
と装置の振動による検出誤差の発生等の理由から、超音
波振動板とくさびの前後に設けたスイーパ及び可動板と
により研削カスや塵の侵入を防止し、非回転で超音波の
送受信を行う超音波探傷用斜角探触子が用いられている
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述す
る従来技術によると、上述する種々の諸装置を備えてい
るものの、振動子２３による超音波の送受信方向は図１
４に示すように超音波探傷する方向１９と同じ方向であ
り、そのために超音波に進行方向と直角に長い傷２０
は、基準以上として傷として検出するが、同じ大きさで
あっても超音波の進行方向に長い傷２１は基準以下とし
て傷とは判定しないという問題がある。ところが、超音
波の進行方向とある程度の角度を有している傷２２であ
れば、超音波の進行方向と同じ方向の傷より大きい傷と
判定される場合がある。したがって、図１３に示すよう
に振動子３６もしくは４０による超音波の送受信方向を
探傷方向１９とある角度を有して探触子を設定すると傷
２４もしくは２５は傷として判定されることになる。ま
た、ロール表面の探傷の場合、音波はロール円周を一周
して探触子に戻るために、探触子直下と探触子から１８
０゜反対面は不感帯となり、また、その１８０゜を越え
た後の欠陥エコーの検出はノイズ等により、また、欠陥
位置が遠くなれば音波の減衰が大きく傷の検出能が低下
する。したがって、円周を三面に分割して探傷するとよ
いのであるが、余り短くても音波が強すぎて小さな傷も
検出され、それらを案配して装置の調整をするのに高度
の技術を要するものであり、一般的に探触子から１５０
ｍｍの距離の傷を検出するように設定される。そのため
に、小径のロールにおいては探傷方向と適度の角度を有
して前記１５０ｍｍの距離をかせぐことが望ましいもの
である。上述の事情に鑑み、本発明は、正確な探傷を行
うロール表面検査方法および装置を提供することを目的
としたものである。また、本発明の他の目的は小径なロ
ール表面においても正確な探傷情報を得る方法および装
置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、超音波を送受
信する探触子をロール状の被検体の表面に接触させ、ロ
ール状被検体を回転させるとともに探触子を所定量長手
方向に移動しつつ被検体表面を螺旋状に走査して探傷す
る超音波による圧延ロール表面検査方法及び装置を前提
としている。そして、本方法発明においては、超音波送
受信機構を複数有し、少なくとも１個は探傷方向に対し
て斜めに送受信を行うように構成したものである。ま
た、前記超音波送受信機構のうち、少なくとも１個の送
受信角度を探傷方向に対して調節するように構成すると
好ましいものである。また、２個の超音波送受信機構の
探傷方向に対する送受信角度を両者の送受信方向が探傷
方向前方において交差するように構成すると好ましいも
のである。また、２個の超音波送受信機構を交互に駆動
して探傷を行うように構成すると好ましいものである。
また、２個の超音波送受信機構を同時に駆動して探傷を
行うように構成すると好ましいものである。また、本装
置発明においては、ロール状被検体を研削する研削手段
と、複数の超音波送受信手段を有し、そのうち少なくと
もの一つ探傷方向に対する送受信角度を調節する調節手
段と、前記超音波送受信手段によって被検体表面を走査
し表面情報を入手する走査手段と、この走査手段を制御
する探傷手段と、被検体の回転を検知する回転検知手段
と、前記探傷手段と前記回転検知手段の信号を受けて探
傷状態を演算するとともに演算結果を判定する演算判定
手段とを備え、ロール状被検体の表面の探傷を行なうよ
うに構成したものである。また、２個の超音波送受信手
段を有し、両者の送受信方向が探傷方向の前方において
交差するように前記両者の超音波送受信手段を設定して
構成すると好ましいものである。また、前記両者の探傷
方向に対する送受信方向の角度を調節する調節手段を有
して構成すると好ましいものである。

【０００５】

【作用】かかる構成によれば、本発明は以下に記載の作
用を有する。本発明は、超音波を送受信する探触子をロ
ール状の被検体の表面に接触させ、ロール状被検体を回
転させるとともに探触子を所定量長手方向に移動しつつ
被検体表面を螺旋状に走査して探傷する超音波による圧
延ロール表面検査方法及び装置を前提としている。そし
て、本方法発明においては、超音波送受信機構を複数有
し、少なくとも１個は探傷方向に対して斜めに送受信を
行うようになしているので、探傷方向に送受信した音波
によって検出されない傷も、傷が横方向に広がって検出
されるので傷として検出されるものである。また、前記
超音波送受信機構のうち、少なくとも１個の送受信角度
を探傷方向に対して調節するようになしているので、必
要に応じて、すなわちロールが小径の場合には角度を大
きく、大径の場合は角度を小さく調節することができ
る。また、２個の超音波送受信機構の探傷方向に対する
送受信角度を両者の送受信方向が探傷方向前方において
交差するようになしているので、上述したように、探傷
方向に送受信した音波によって検出されない傷も、傷が
横方向に広がって検出されるので傷として検出されるも
のであり、さらにこの場合、２個の超音波送受信機構を
交互に駆動して探傷を行うように構成すると、一方で検
出されない傷も他方で検出することができるものであ
る。また、２個の超音波送受信機構の探傷方向に対する
送受信角度を両者の送受信方向が探傷方向前方において
交差するようになし、２個の超音波送受信機構を同時に
駆動して探傷を行うように構成すると、反射エコーの強
度は２倍になり、実質的には傷として排除しなければな
らない傷でありながら検出されない傷でも検出すること
ができるものである。また、本装置発明においては、ロ
ール状被検体を研削する研削手段と、複数の超音波送受
信手段を有し、そのうち少なくともの一つの探傷方向に
対する送受信角度を調節する調節手段と、前記超音波送
受信手段によって被検体表面を走査し表面情報を入手す
る走査手段と、この走査手段を制御する探傷手段と、被
検体の回転を検知する回転検知手段と、前記探傷手段と
前記回転検知手段の信号を受けて探傷状態を演算すると
ともに演算結果を判定する演算判定手段とを備え、ロー
ル状被検体の表面の探傷を行なうように構成しているの
で、探傷方向に送受信した音波によって検出されない傷
も、傷が横方向に広がって検出されるので傷として検出
されるものである。また、前記超音波送受信機構のう
ち、少なくとも１個の送受信角度を探傷方向に対して調
節するようになしているので、必要に応じて、すなわち
ロールが小径の場合には角度を大きく、大径の場合は角
度を小さく調節することができる。また、２個の超音波
送受信手段を有し、両者の送受信方向が探傷方向の前方
において交差するように前記両者の超音波送受信手段を
設定してあるので、上述したように、探傷方向に送受信
した音波によって検出されない傷も、傷が横方向に広が
って検出されるので傷として検出されるものであり、さ
らにこの場合、２個の超音波送受信機構を交互に駆動し
て探傷を行うように構成すると、一方で検出されない傷
も他方で検出することができるものである。また、２個
の超音波送受信機構の探傷方向に対する送受信角度を両
者の送受信方向が探傷方向前方において交差するように
なし、２個の超音波送受信機構を同時に駆動して探傷を
行うように構成すると、反射エコーの強度は２倍にな
り、実質的には傷として排除しなければならない傷であ
りながら検出されない傷でも検出することができるもの
である。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品
の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な
記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

【０００７】図１は、本発明に係る圧延ロール検査装置
のシステム構成図、図２は、探傷子の一実施例図、図３
は、図２のＡ−Ａ断面図、図４は、図２のＢ−Ｂ断面
図、図５は、図２のＣ−Ｃ断面図、図６は、図２のＤ−
Ｄ断面図、図７は、図２のＥ−Ｅ断面図、図８は、超音
波基本波形図、図９は、探傷器本体の基本的な構成を示
した機能ブロック図、図１０は、探触子の作動状態を示
す流れ図、図１１は、探傷状態を示す流れ図、図１２
は、傷判定を示す流れ図、図１３は、本発明に係る原理
を説明する図、図１４は、超音波探触子の従来例を示す
図である。

【０００８】図１において、ロール４はロール研削盤２
に回転可能に設けられ、一回転ごとに信号が研削盤２の
端子Ｔ１から信号線５を介して探傷器本体１に送出され
るように構成されている。研削盤２の往復台２ａはベッ
ト２ｂにより左右動可能に設けられ、その左右動の状態
はトラバース信号として研削盤２の端子Ｔ２から信号線
７を介して探傷器本体１に送出されるように構成されて
いる。往復台２ａに設けられた砥石部２ｄは、内部にロ
ール４の表面に対向して設けられた砥石を有し、ロール
４の芯方向の移動は図示しない機構で前後動可能に、芯
と平行方向の移動は図示しない機構で左右動可能に構成
されている。これら、左右動及び前後動は、研削盤２内
に設けられている図示しない制御装置により、制御され
る。

【０００９】往復台２ａに設けられたロール表面の状態
を検査する探触子３は、ロール４の表面に向かって接離
自在に設けられている。この探触子３は、通常はロール
４の表面より離間しているが、探傷器本体１から信号線
８を介しての電気信号によって、探傷時にはその接触面
は所定の圧力でロール４の表面に押圧されている。この
探触子３の内部には超音波送受信部３ａが設けられ、こ
の送受信部３ａから発信された超音波の反射波を受信し
て傷の有無が検出されるものである。この受信信号は信
号線６を介して探傷器本体１に送出されるように構成さ
れている。

【００１０】また、探触子３には、ロール端検出部３ｂ
が設けられ、このロール端検出部３ｂは探触子３がロー
ル４上にあるかどうかを検出するものであり、その電気
信号は信号線９を介して探傷器本体１に送出されるよう
に構成されている。信号線１０は、後述するように探触
子３が正常な動作を行なうことを、セット完了信号とし
て探傷器本体１から研削盤２に送出するためのものであ
る。

【００１１】探傷器本体１には、ＦＤ（フロッピーディ
スク）挿入口１ｅが設けられ、探傷判断条件が記憶され
たＦＤを挿入し、テンキー１ｂを操作することにより探
傷走査の準備が完了すると、探触子３からの入力信号に
よりランプ１ｆ〜１ｈを点灯し、異常を知らせるように
構成されている。また、送受信部３ａ及びロール４の回
転数の入力信号を受け、内部のＣＰＵ（中央演算素子）
で演算し、その演算結果から探傷データを主画面１ｃ及
びダミー画面１ｄに描写し、ＦＤに記憶するとともにプ
リンタ１ａによって記録データを打ち出すことができる
ように構成されている。

【００１２】図２は探触子３の一実施例図、図３は、図
２のＡ−Ａ断面図、図４は、Ｂ−Ｂ断面図、図５は、Ｃ
−Ｃ断面図、図６は、Ｄ−Ｄ断面図、図７は、Ｅ−Ｅ断
面図である。これらの図において、超音波の送受信部３
の筐体３９内には、底部に超音波をロール４の表面に対
して斜めに送受するように振動子３６および４０（図
３）を設け、その送信方向前端部に可動板３４がバネ４
１によってロール４の表面に押圧され上下動可能に設け
られている（図７）。この可動板３４に近接して、その
前方に送風管３２が設けられ、通路３２ａによってロー
ル４の表面にエアーが供給される。一方、筐体３９の後
面３９ａのほぼ中央部には孔３９ｂが開設され、その孔
３９ｂにはネジ部分４４ａを有した調整ダイアル４４が
止めリング４５により外方へ抜け落ちを阻止され回動可
能に嵌挿されている。調整ダイアル４４のネジ部分４４
ａには円柱状の摺動筒４６が螺合し、この摺動筒４６の
外周は、筐体３９から延在している筒部３９ｃの内周に
摺動可能に嵌合している。この筒部３９ｃには長孔３９
ｄが設けられ、この長孔３９ｄには摺動筒４６の外周に
突出して設けられた突起４６ａが摺動自在に嵌合して突
設されている（図３）。摺動筒４６の外周後下部には円
柱状突起４６ｂが設けられている。よって、調整ダイア
ル４４を回転すると摺動筒４６は長孔３９ｃをガイドと
して摺動して、円筒状突起４６ｂは図上左右動すること
になる。

【００１３】筺体３９の上面３９ｅに設けられた送風管
３１は、図４に示すように筒部３９ｃを迂回した通路３
１ａを介して下部３１ｂからエアーをロール４の表面に
吹き付けて研削カスを吹き飛ばす為に設けられたもので
ある。また、送風管３１と並んで、研削水を排除するス
イパー３５がバネ４２によりロール４の表面に向かって
押圧されて設けられている（図５）。また、振動子３６
の後方には接触媒質を供給するために排出部３３ａに複
数の小孔を有した供給管３３が設けられている。接触媒
質は上部から通路３３ｂを介して排出部３３ａに供給さ
れ、研削終了に同期してロール４の表面に供給される
が、供給管３３の下端から可動板３４間に振動子３６か
ら発信される超音波が空気層を介さないでロール表面内
に伝播されるように充填される。可動板３４からの接触
媒質の漏洩は送風管３２によるエアーカーテンにより防
止され、超音波の伝送路が確保される。

【００１４】図２に示すように、筐体３９内には振動子
３６、４０が探傷方向に対して角度を有して超音波を送
受信できるように設けられている（図３）。振動子３
６、４０は回動板４７、４８に設けられ、回動板４７に
設けられている回動軸４７ａは筐体３９の筒部３９ｆに
回動可能に嵌挿されている。また、回動板４８も同様
に、回動軸４８ａが筐体３９の筒部３９ｇに回動可能に
嵌挿されている（図７）。回動板４７の端部４７ｂと回
動板４８の端部４８ｂ間には、バネ４３が張架され、図
３上回動板４７は反時計方向に、回動板４８は時計方向
に回動習性が付与され、回動板４７及び４８間に介在す
る円筒状の突起４６ｂにより、その回動が規制されてい
る。

【００１５】振動子３６、４０は、ロール４の表面と四
個のガイドローラ３７を介して接触し、ロール４の矢印
方向の回転により走査するように構成されている。モニ
ター部３ｂの腕３８は筐体３９の一部に設けられ、図示
しない管によりモニター水が供給され、そのモニター水
は管３８ｂからロール４の表面に洗浄水として供給さ
れ、探傷走査中に、送風管３１及びスイパー３５と共同
してロール面を洗浄することができるように構成されて
いる。このモニター水は接触媒質と共通であって、その
一部は管３８ａを介して接触媒質供給管３３に供給され
る。腕３８には、光センサ３８ｃが設けられ、探触子３
がローラ４の長手方向の端部を外れる寸前に信号を送出
するように構成されている。また、筐体３９は図示しな
い連結機構に設けられ、研削盤２またはシーケンサ１３
の制御の基にロール４の表面から接離可能に構成されて
いる。

【００１６】図８は、図１における探傷器本体１の主画
面１ｃまたはダミー画面１ｄに現われる、送受信部３ａ
が送受信する超音波の基本波形図である。今、図３の振
動子３６、４０が超音波を送信すると図１の信号線６を
介して探傷器本体１にその信号波形が入来し、それを受
けるゲートＧ１をオープンさせると図３のＴの波形を画
面上に描写する。そのＴの波形が形成される時間より後
にゲートＧ２をオープンさせると図８のＳの近辺におけ
るロール４の表面において反射された超音波を受信する
ことができる。

【００１７】Ｓの位置で反射した残りの超音波はロール
４の内部に侵入しゲートＧ２がオープンしている間にロ
ール４の表面のロール４内にクラックがあれば反射して
きた反射波を受信して、その時の時間と強度を演算して
画面上に表示する。Ｇ２がオープンされている間に反射
波がキャッチできないときは画面上に波形は現われな
い。一方、空間を伝播した超音波はモニター水３８ｄに
反射され、ゲートＧ２がオープンしている間より遅くに
ゲートＧ３をオープンされると、それにキャッチされＭ
の波形を描写する。

【００１８】これらの波形Ｔ及びＭを検知して超音波を
発信していること及び接触媒質が供給されていることが
検知されるが、所定時間内にこれらがキャッチできない
と、図１の探傷器本体１内に設けられたランプ１ｆによ
って、超音波が発信されていないことまたはランプ１ｇ
によって、接触媒質が供給されていないことが警告され
る。また、ゲートＧ２がオープンしている間に所定のレ
ベル以上の傷信号がキャッチされるとＦの波形が現わ
れ、ロール４が回転しているためＦ波形は左から右へ移
動する。

【００１９】図９は、探傷器本体の基本的な構成を示し
た機能ブロック図である。同図において、シーケンサ１
３は、超音波が発信されないとき点灯するランプ１ｆ、
接触媒質が供給されないとき点灯するランプ１ｇ、後述
するように探触子３がロールの長手端部を外れることを
検知して点灯するランプ１ｈが接続されるとともに、信
号線１０を介して研削盤２及び信号線８を介して研削盤
２（図１）のアーム２ｅに出力信号を送出するように接
続されている。

【００２０】連結アーム２ｅは、通常の動作において
は、研削盤２の指令によって動作するが、異常時は信号
線８を介してシーケンサ１３からの指令で動作すること
も可能である。アーム２ｅに設けられている探触子３の
超音波送受信部３ａは探触子制御手段１６に接続され、
送受信部３ａの走査信号は探触子制御手段１６を通して
インタフェース１０を介してＣＰＵ（中央演算素子）１
２に送出されるように接続されている。一方、探触子制
御手段１６は異常検出手段１７に接続されるとともに探
触子３のロール端検出部３ｂも異常検出手段１７に接続
されている。したがって、送受信号部３ａの走査入力と
ロール端検出部３ｂの検出信号は、ともに異常検出手段
１７に接続されるように構成されている。異常検出手段
１７の出力端子はシーケンサ１３に接続され、異常出力
信号により前述の警報ランプ１ｆ，１ｇ，１ｈを点灯す
るように構成されている。

【００２１】ＣＰＵ１２は、テンキー１ｂの他にインタ
ーフェース１０の出力端、研削盤２（図１）に設けられ
たロール回転数検出手段１４の出力端及びトラバース信
号発生手段１５の出力端、プリンタ１ａ、表示装置１
ｃ、記憶装置１ｅ、インターフェース１１に接続され、
インターフェース１８とロール回転数検出手段１４の情
報を演算し、その演算結果を記憶し、表示し、プリンタ
で記録できるように構成されている。また、ＣＰＵ１２
は探傷状態を演算する演算結果の判定が不合格の場合、
被検体表面の傷数により砥石部２ｄ（図１）の往復研削
回数Ｎを設定して、その回数をインターフェース１１を
介してシーケンサ１３に指示するものである。尚、この
場合、研削回数をＣＰＵ１２からシーケンサ１３に指示
しているが、判定結果をＣＰＵ１２から受けて、それに
より砥石部２ｄの研削回数をシーケンサ１３において設
定するように構成してもよいことは勿論である。前記往
復の研削回数Ｎは、トラバース信号発生手段１５により
ＣＰＵ１２、シーケンサ１３によりカウントされる。ト
ラバース信号発生手段１５は、１往復に対して４回の反
転信号を発生するので、４Ｎ回の反転信号でＮ回の砥石
部２ｄの往復研削をカウントできる。

【００２２】インターフェース１１の出力によって探傷
待ち信号と傷判定完了信号と、また研削盤２のトラバー
ス信号発生手段１５の信号とがソーケンサ１３に入力さ
れ、これらの信号からシーケンサ１３はアーム２ｅの格
納及びロール表面への探触子３の接離信号を送出するよ
うに信号を与えることができる。

【００２３】次に、上述のごとく構成された本実施例の
動作を説明する。図１０は、探触子の作動状態をチェッ
クする流れ図である。図３に示すように調整ダイアル４
４を回動させて探傷方向に対する振動子の送受信角度を
ロール径に合わせて設定する。そして、図示しないスイ
ッチを操作して振動子の同時駆動モードに設定する。探
傷器本体１のスイッチを入れると、ＣＰＵ１２はステッ
プ（１００）から動作を開始する。以下カッコ内の三桁
の数字はステップ番号を示す。まず、初期メニューのフ
ラッグの有無がチェック（１０１）される。この初期メ
ニューにおいては、以下のメニューを選択できる。 １．過去に記録されたファイルの読み込み ２．新規入力／登録 ３．即探傷 ４．既定値設定／変更／更新 ５．信号レベルテスト

【００２４】上記初期メニューの１．２．３．を設定す
ると、モード０（保留）、モード１（探傷待ち）、モー
ド２（往動探傷）、モード３（復動探傷）の探傷メニュ
ーを選択できる。モード０を選択すると、１）初期メニ
ューへの復帰、２）ＦＤへ記録、３）プリンタへ印字、
４）しきい値２の変更等を選択することができる。傷判
定には、しきい値１である程度の足切りを行なう。この
設定をあまり低くすると正常の表面も傷と判定されてし
まうし、往動探傷で３，０００個以上の傷が検出される
と、プログラムがオーバーフローしてしまうため、上記
初期メニューの５．信号レベルテストにて決定するが、
ここではその詳細説明は避ける。しきい値２はしきい値
１で探傷されたもののなかから、傷と判定されるものの
レベルであり、モード０の状態でこの設定変更ができ
る。

【００２５】上記初期メニュー４．既定値設定／変更／
更新を選択すると、探傷ピッチ、同一傷判定距離、トラ
バース方向、しきい値１及び２、傷記録最大個数等の設
定ができる。ここにおいて、同一傷判定距離とは、本実
施例ではロールの往復距離を走査するダブルスキャン方
式であり、この両方のスキャンで同一位置にある傷を傷
と判定するものであるが、超音波探傷方式の絶対誤差お
よび所定面積範囲内であれば大きい傷一個であっても複
数個であっても傷として判断してもよいといった範囲等
を考慮して決定される。トラバース方向とは、ダブルス
キャンの片方を指定することであるが、通常は両方が指
定される。

【００２６】初期メニューの設定が終了すると（１０
２）、モードは０から１に加算され、往復台位置復帰信
号を待つ（１０３）ことになる。研削盤２に設けられた
図示しないスイッチを入れると、ロール４は回転を始め
て、砥石部２ｄはロール４の表面に当接し、研削を開始
するとともに図１の左方に移動を開始する。研削盤２
は、往復台２ａのトラバースが停止すると砥石をロール
表面から離間し、トラバース信号発生手段１５は往復台
位置復帰信号として反転信号をＣＰＵ１２及びシーケン
サ１３に送出する（図９）。シーケンサ１３はアーム２
ｅを駆動して探触子３をロール４に接触させるとともに
モニター水及びエアーをロール４の表面に供給する。往
復台位置復帰信号が入る（１０３）と、超音波発信がさ
れているかどうかの判断（１０４）に進む。送受信部３
ａにより発信が検知されないと、異常検出手段１７によ
りシーケンサ１３を介してランプ１ｆが点灯して発信無
しの警告がされる（１０５）。

【００２７】発信が検知されると接触媒質が供給されて
いるかどうかの判断（１０６）に進む。モニター信号が
送受信部３ａにより検知されないと、異常検出手段１７
によりシーケンサ１３を介してランプ１ｇが点灯して接
触媒質供給不能の警告がされる（１０７）。モニター信
号が入ると、シーケンサ１３は信号線１０を介して研削
盤２にセット完了信号を送る（１０８）。このセット完
了信号を受て、研削盤２は往復台２ａをトラバーススタ
ートさせる。

【００２８】図１１は、探傷状態を示す流れ図である。
同図において、往復台２ａがスタートとして、トラバー
ススタート信号が入ると（１０９）、モードは１から２
に加算される（１１０）。モードが０でない場合（１１
１）、ロール回転数信号のチェック（１１２）に進む。
ＣＰＵ１２内のカウンタは、始めのロール回転数の信号
が入った時点から計時することによりロールの回転方向
であるＹ位置を演算しているが、ロール回転数信号が入
ると、Ｙ位置カウンタをリセットし、Ｘ位置カウンタが
計数し（１１３）、超音波反射信号取組ステップ（１１
４）に進む。

【００２９】一方、反射信号取組はトラバーススタート
信号及びロール回転数信号の入来しないときにも行なわ
れ（１１４）、傷のＸＹ位置及び画面上のＸＹ位置の計
算が（１１５）される。しきい値１より小さい傷信号は
ダミー画面１ｄに描写され（１１７）、ダミーメモリー
に記憶（１１８）されるが、しきい値１より小さくない
ものは主画面に描写され（１１９）、ＣＰＵ１２のメモ
リーに記憶される（１２０）。プログラムがオーバーフ
ローしたり、データが多すぎたりして、テンキー１ｂに
より中断信号が入ると、データは消滅してＡに戻るとと
もに、往復台２ａを初期位置に戻し、そして、しきい値
のレベルを変更して再スタートすることになるが、中断
信号がない場合はＢに戻る。

【００３０】トラバースの往動が終わり、復動が始まり
反転信号が入ると、モードは３に加算され、ステップ
（１１２）から（１２１）を経て（１０９）に戻り、往
復台２ａが初期位置に復帰し、トラバース戻り信号が入
り、モードは０に戻る。モードが０のときは、Ｃに進む
（１１１）。

【００３１】図１２は、傷判定を示す流れ図である。同
図において、しきい値２の変更フラッグの有無を判断す
るステップ（１２２）に進む。変更信号が入っていれ
ば、しきい値２以上の信号かどうか選別（１２４）さ
れ、往復で同一位置の傷を検出（１２５）し、信号レベ
ルの大きい順に並べ変え（１２６）、近距離にある傷同
志が同一の傷かどうか判定（１２７）され、画面上の位
置と表示円の径が計算（１２８）され、判定結果のグラ
フィック、数値表が用意（１２９）され、ＣＰＵ１２内
のメモリーに記憶（１３０）され、判定完了信号（１３
１）を研削盤２に送出してＡに戻る。

【００３２】さて、本発明に係る実施例は上述したもの
に限定されるものではなく、例えば警報はランプのみで
なくブザーによってもよいものであり、またランプの点
灯と同時にブザーを鳴らして警告してもよいものであ
る。また、上記実施例においては、２個の振動子を同時
に駆動して音波を送受信して、欠陥エコーを検出してい
るが、一方の振動子のみを駆動させて音波を送受信させ
てもよく、一方の振動子で音波を送信して、他方の振動
子で反射波を受信してもよく、２個の振動子を交互に送
受信させてもよいことは勿論のことである。そして、一
方の振動子を駆動しての探傷測定の後に、他方の振動子
を駆動させて、その反射波を受信して探傷測定すると、
片方のみの振動子による測定では見落とした傷であって
も検出できるものであり、その後、さらに両振動子を同
時駆動させて測定を行うとさらに精密な測定ができるも
のである。したがって、上述の一方の振動子による測定
の後に他方の振動子による測定を行い、その後に両振動
子を同時に駆動して測定を行うように探傷プログラムを
用意することもできるものである。

【００３３】そして、本発明においては、超音波送受信
機構を複数有し、少なくとも１個は探傷方向に対して斜
めに送受信を行うようになしているので、探傷方向に送
受信した音波によって検出されない傷も、傷が横方向に
広がって検出されるので傷として検出されるものであ
る。また、前記超音波送受信機構のうち、少なくとも１
個の送受信角度を探傷方向に対して調節するようになし
ているので、必要に応じて、すなわちロールが小径の場
合には角度を大きく、大径の場合は角度を小さく調節す
ることができる。また、２個の超音波送受信機構の探傷
方向に対する送受信角度を両者の送受信方向が探傷方向
前方において交差するようになしているので、上述した
ように、探傷方向に送受信した音波によって検出されな
い傷も、傷が横方向に広がって検出されるので傷として
検出されるものであり、さらにこの場合、２個の超音波
送受信機構を交互に駆動して探傷を行うように構成する
と、一方で検出されない傷も他方で検出することができ
るものである。また、２個の超音波送受信機構の探傷方
向に対する送受信角度を両者の送受信方向が探傷方向前
方において交差するようになし、２個の超音波送受信機
構を同時に駆動して探傷を行うように構成すると、図１
３に示すように反射エコーの強度は２倍になり、実質的
には傷として排除しなければならない傷でありながら検
出されない傷２６でも検出することができるものであ
る。

【００３４】

【効果】以上説明したように、本発明は、探傷方向に対
して音波を斜めに送受信するようになしているので、探
傷方向に送受信した音波によっては検出されない傷であ
っても、傷が横方向に広がって傷として検出されるとと
もに、小径のロール材においても探傷が可能であり、精
密な探傷を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧延ロール検査装置のシステム構
成図である。

【図２】探触子の一実施例図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図２のＣ−Ｃ断面図である。

【図６】図２のＤ−Ｄ断面図である。

【図７】図２のＥ−Ｅ断面図である。

【図８】超音波基本波形図である。

【図９】探傷器本体の基本的な構成を示した機能ブロッ
ク図である。

【図１０】探触子の作動状態を示す流れ図である。

【図１１】探傷状態を示す流れ図である。

【図１２】傷判定を示す流れ図である。

【図１３】本発明に係る原理を説明する図である。

【図１４】超音波探触子の従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ 探傷器本体 ２ 研削盤 ３ 探触子 ４ ロール ５、６、７、８、９、１０ 信号線 １１ インターフェース １２ ＣＰＵ １３ シーケンサ １４ ロール回転数検出手段 １５ トラバース信号発生手段 １６ 探触子制御手段 １７ 異常検出手段 １８ インターフェース ３１、３２ 送風管 ３３ 接触媒質供給管 ３４ 可動板 ３５ スイパー ３６ 振動子 ３８ 腕 ３９ 筐体 ４０ 振動子 ４１、４２、４３ バネ ４４ 調整ダイアル ４５ 止めリング ４６ 摺動筒 ４７、４８ 回動板 Ｆ 欠陥エコー Ｍ モニター水からの反射波 Ｓ ロール表面からの一部反
射波 Ｔ 振動子よりの送信波

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波探触子をロール状被検体表面に接
   触させ、該被検体の回転による超音波探触子の螺旋走査
   によりロール状被検体の表面を探傷する超音波による圧
   延ロール表面検査方法において、 超音波送受信機構を複数有し、少なくとも１個は探傷方
   向に対して斜めに送受信を行うことを特徴とする超音波
   による圧延ロール表面検査方法。
2. 【請求項２】 前記超音波送受信機構のうち、少なくと
   も１個の送受信角度を探傷方向に対して調節する工程を
   有したことを特徴とする請求項１記載の超音波による圧
   延ロール表面検査方法。
3. 【請求項３】 超音波探触子をロール状被検体表面に接
   触させ、該被検体の回転による超音波探触子の螺旋走査
   によりロール状被検体の表面を探傷する超音波による圧
   延ロール表面検査方法において、 ２個の超音波送受信機構の探傷方向に対する送受信角度
   を両者の送受信方向が探傷方向前方において交差するよ
   うに調節して探傷測定を行うことを特徴とする超音波に
   よる圧延ロール表面検査方法。
4. 【請求項４】 前記両者の超音波送受信機構を交互に駆
   動して探傷を行うことを特徴とする請求項３記載の超音
   波によるロール表面検査方法。
5. 【請求項５】 前記両者の超音波送受信機構を同時に駆
   動して探傷を行うことを特徴とする請求項３記載の超音
   波によるロール表面検査方法。
6. 【請求項６】 超音波探触子をロール状被検体表面に接
   触させ、該被検体の回転による超音波探触子の螺旋走査
   によりロール状被検体の表面を探傷する超音波による圧
   延ロール表面検査装置において、 ロール状被検体を研削する研削手段と、 複数の超音波送受信手段を有し、そのうち少なくとも一
   つの探傷方向に対する送受信角度を調節する調節手段
   と、 前記超音波送受信手段によって被検体表面を走査し表面
   情報を入手する走査手段と、 この走査手段を制御する探傷手段と、 被検体の回転を検知する回転検知手段と、 前記探傷手段と前記回転検知手段の信号を受けて探傷状
   態を演算するとともに演算結果を判定する演算判定手段
   とを備え、 ロール状被検体の表面の探傷を行なう超音波による圧延
   ロール表面検査装置。
7. 【請求項７】 超音波探触子をロール状被検体表面に接
   触させ、該被検体の回転による超音波探触子の螺旋走査
   によりロール状被検体の表面を探傷する超音波による圧
   延ロール表面検査装置において、 ロール状被検体を研削する研削手段と、 超音波の送受信方向が探傷方向の前方において交差する
   ように設けられた２個の超音波送受信手段と、 前記超音波送受信手段によって被検体表面を走査し表面
   情報を入手する走査手段と、 この走査手段を制御する探傷手段と、 被検体の回転を検知する回転検知手段と、 前記探傷手段と前記回転検知手段の信号を受けて探傷状
   態を演算するとともに演算結果を判定する演算判定手段
   とを備え、 ロール状被検体の表面の探傷を行なう超音波による圧延
   ロール表面検査装置。
8. 【請求項８】 超音波探触子をロール状被検体表面に接
   触させ、該被検体の回転による超音波探触子の螺旋走査
   によりロール状被検体の表面を探傷する超音波による圧
   延ロール表面検査装置において、 ロール状被検体を研削する研削手段と、 ２個の超音波送受信手段を有し、その探傷方向に対する
   送受信角度を調節する調節手段と、 前記超音波送受信手段によって被検体表面を走査し表面
   情報を入手する走査手段と、 この走査手段を制御する探傷手段と、 被検体の回転を検知する回転検知手段と、 前記探傷手段と前記回転検知手段の信号を受けて探傷状
   態を演算するとともに演算結果を判定する演算判定手段
   とを備え、 ロール状被検体の表面の探傷を行なう超音波による圧延
   ロール表面検査装置。