JPH0823519B2

JPH0823519B2 - 非破壊試験機

Info

Publication number: JPH0823519B2
Application number: JP63198631A
Authority: JP
Inventors: 佐藤敬一; 直人安藤; 勝也山口
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1988-08-08
Filing date: 1988-08-08
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0247533A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、合板、パネル等の木製品を非破壊で検査す
る非破壊試験機に係り、合板やパネルの接着不良や内層
が連続していないトンネル部等の検査に利用できる。

〔従来の技術〕

従来より、合板、パネル、製材品等の木製品は、建築
物等に広く使用されているが、この合板、パネル等の製
造工場での製品検査は目視、あるいは、全製品の中から
所定の割合で抜き出された製品を対象とする破壊検査に
より行われていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、目視による検査では、合板やパネル等の内部
の接着不良、トンネル部等の欠陥を発見できないという
問題点があった。

また、破壊検査によれば、木製品の内部の欠陥を発見
できるが、製品全てを検査できないために欠陥を有する
製品を見逃す恐れがあるという問題点があった。

ところで、従来より非破壊検査法としてアコースティ
ック・エミッション（AE）、Ｘ線、渦電流等を利用した
ものがある。これらは、通常金属材の検査法として利用
されるものであり、木製品には利用されていない。特
に、AEを用いて金属材の検査をする場合、金属材には特
に加圧する必要がなく、金属材の欠陥から生ずるAEを検
査すればよかった。

しかし、木材の場合、その材質上から単にAEを検出し
ようとしても、その欠陥から発生されるAEのレベルが低
く、ノイズとの区別ができないために、AEを木製品の非
破壊検査法として利用できなかった。

本発明の目的は、木製品の接着不良等の内部の欠陥の
発見できるとともに、全ての木製品を検査できる非破壊
試験機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、接着不良等の欠陥を有する木製品に荷重を
掛けるとレベルの高いAE（アコースティック・エミッシ
ョン）が発生する点に着目し、このAEを木製品の製品検
査に利用したものである。

具体的には、木製の被試験部材を搬入する搬入用ピン
チローラと、互いの間隔が調整可能に配置されて被試験
部材を支えるローラ型の２つの支点部と、この支点部の
被試験部材を挟んだ反対側でかつ前記２つの支点部間に
配置されて被試験部材に荷重を掛けるローラ型の加圧部
と、前記加圧部の両側にそれぞれ連結されかつ付勢手段
によって付勢されて荷重を掛けられた被試験部材の加圧
部および支点部間の位置に接触可能に設けられたローラ
型のアコースティック・エミッションセンサと、前記被
試験部材を搬出する搬出用ピンチローラと、前記加圧部
を被試験部材表面に垂直な方向に移動可能に支持する駆
動手段と、を有することを特徴とする非破壊試験機であ
る。

〔作用〕

このような本発明においては、搬入用ピンチローラに
より合板、パネル等の木製の被試験部材、いわゆるワー
クを試験機の加圧部および支点部間に搬入する。ここ
で、加圧部、支点部およびAEセンサはローラ型とされて
いるため、ワークは搬送されながら加圧部により荷重を
掛けられて撓み、この撓んだ部分に付勢手段で付勢され
たAEセンサが接触する。

この際、ワークに接着不良、トンネル部等の欠陥があ
るときには、高レベルのAEが生じる。このAEをAEセンサ
で検出して、ワークの欠陥を発見する。

搬送されつつAEセンサで測定されたワークは、搬出用
ピンチローラで搬出される。

さらに、新たなワークの検査を行う場合には、上記手
順を繰り返せばよい。

ここで、AEセンサとしてローラ型のAEセンサを用いて
いるため、ワークを送りながら連続的にAEの測定が行わ
れる。また、搬入用および搬出用のピンチローラも備え
ているため、各ワークごとに、ワークの搬入、AEの検
出、ワークの搬出を自動的に行う、いわゆるバッチ運転
で検査することもできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明を用いた非破壊試験機１の正面図で
ある。非破壊試験機１は、複数のフレームが組み合わさ
れて、略直方体に形成されたフレーム部２を備えてい
る。

フレーム部２の長手方向一端、図中右端に立設された
縦フレーム2Aには、長手方向に直交する水平方向（以後
横方向という）を軸方向として、上下一対のピンチロー
ラ3A,3Bで１組とされた搬入用ピンチローラ３が設けら
れている。

この搬入用ピンチローラ３は、合板、パネル等の被試
験部材、いわゆるワーク40を試験機１内に搬入するピン
チローラであり、その軸方向に所定間隔おいて１組づ
つ、計２組設けられている。

一方、フレーム部２の長手方向他端、図中左端の縦フ
レーム2Bには、搬入用ピンチローラ３と同様に上下一対
のピンチローラ4A,4Bを有し、ワーク40を試験機１から
外に送る搬出用ピンチローラ４が、横方向に所定間隔お
いて１組づつ、計２組設けられている。

これらのピンチローラ3,4の上側のピンチローラ3A,4A
は、フレーム部２に上下方向移動可能に取付けられ、ま
た、ばね５により下側に付勢されている。従って、ワー
ク40は、搬入側ではピンチローラ3A,3Bで、搬出側では
ピンチローラ4A,4Bでそれぞれ挟持されることになる。

また、搬入用の２組のピンチローラ３の下側のピンチ
ローラ3B間には、回転軸3Cが通されており、この回転軸
3Cを回転することにより、２組の搬入用ピンチローラ３
は同時に回転する。

同様に、搬出用の２組のピンチローラ４も、回転軸4C
により同時に回転する。

搬入用ピンチローラ３および搬出用ピンチローラ４間
には、２本のベース６が横方向に所定間隔離され、か
つ、その間隔を変化できるように横方向移動可能にフレ
ーム部２に取付けられている。

それぞれのベース６の長手方向略中央には、ピンチロ
ーラ3B,4Bと同径の支点部である受ローラ７が、横方向
を軸とする回転軸7Aを介して回転自在に取付けられてい
る。また、ベース６上には、受ローラ７を挟んで横方向
を軸とする小径、かつ、受ローラ７と略同幅のローラが
複数設けられたホイルコンベアー8A,8Bがそれぞれ取付
けられている。

これらのホイルコンベアー8A,8Bおよび受ローラ７
は、同一ベース６上に設けられているので、ベース６の
移動とともに横方向に移動し、横方向スパンが可変とさ
れている。

下側の各ピンチローラ3B,4Bおよび受ローラ７の各回
転軸3C,4Cおよび7Aには、同径のスプロケット９がそれ
ぞれ固定されており、各スプロケット９間には、チェン
10がそれぞれ掛け渡されて、フレーム部２の下部に設け
られた減速機付き可変速電動モータ11の出力軸に連結さ
れている。従って、電動モータ11の駆動に伴い、各ピン
チローラ3B,4Bおよび受ローラ７は同期回転する。

これらの各ピンチローラ3B,4Bおよび受ローラ７の回
転によりワーク40は、非破壊試験機１の長手方向に移動
される。従って、搬入用ピンチローラ３、搬出用ピンチ
ローラ４、受ローラ７、ホイルコンベアー8A,8B、スプ
ロケット９、チェン10、電動モータ11により、送り手段
12が構成される。

フレーム部２の長手方向略中央の側面には、側面から
上方に向かって立設され、さらにフレーム部２の上方に
延長された加圧部支持フレーム20が設けられている。

この支持フレーム20上には、加圧シリンダ21が設けら
れている。このシリンダ21のピストンロッド21Aは、下
方に向かって駆動可能とされ、このピストンロッド21A
の先端には、荷重を測定するロードセル22を介して、略
正方形に形成された接続板23が固定されている。この接
続板23は、ピストンロッド21Aの駆動に伴って上下に移
動される。

また、シリンダ21の左右両側には、下端が接続板23に
取付けられて上下方向移動可能なガイドロッド24がそれ
ぞれ３本づつ設けられている。これらのガイドロッド24
の上端には、取外し可能な加圧調整ストッパー24Aが取
付けられており、ガイドロッド24に円筒状の加圧量調整
用スペーサー25を嵌挿可能としている。

スペーサー25は、長さが異なるものが数種類用意され
ており、このスペーサー25にストッパー24Aが当接する
ことで、ピストンロッド21Aの移動量が調整される。

接続板23の下面には、ローラ支持部材26が取外し可能
に取付けられており、このローラ支持部材26には、横方
向を軸方向とする加圧ローラ27が、回転自在、かつ、２
つの受ローラ７間の中央線上に位置するように取付けら
れている。この加圧ローラ27、ローラ支持部材26により
本実施例における加圧部28が構成され、加圧シリンダ2
1、ピストンロッド21A、ガイドロッド24、加圧量調整用
スペーサー25により加圧部28を上下動する駆動手段が構
成されている。

また、ローラ支持部材26の横方向両側には、センサ支
持部材29が下方に向かって取付けられており、このセン
サ支持部材29の先端には、ローラ型のアコースティック
・エミッション（AE）センサ30が上下方向移動可能、か
つ、回転自在に取付けられ、AEセンサ30はセンサ支持部
材29を介して加圧部28に連結されている。

AEセンサ30と、センサ支持部材29との間には、付勢手
段であるばね31が設けられて、AEセンサ30を下方に付勢
している。

AEセンサ30は、図示しない計測システムに接続されて
いる。この計測システムは、信号増幅器、フィルタ、デ
ータレコーダ等を有しており、AEセンサ30で検出した信
号を、記録、処理して、欠陥を有するワーク40を発見す
る。

接続板23のワーク40搬入側には、加圧補助ローラ32が
設けられて、搬入されてくるワーク40を加圧ローラ27と
受ローラ７との間に案内している。

支持フレーム20には、加圧シリンダ21の駆動開始およ
び停止を制御する電磁弁33と、フィルタ、圧力調整弁、
ルプリケータを備え加圧力を調整する圧力調整手段とし
ての３点セット34とが設けられている。この３点セット
34の中央の圧力調整弁により、加圧シリンダ21の加圧力
が調整される。例えば、圧力調整弁のゲージ圧を3kg/cm
²にすれば、加圧シリンダ21の加圧力は約150kgになる。

フレーム部２の下方には、電動モータ11の駆動や、電
磁弁33の作動等を制御する制御盤35が設けられている。

次に、本実施例を合板の試験に用いた際の作用につき
説明する。

非破壊試験機１を、ワーク40である合板の製造ライン
の最終工程に連設する。これにより、製造された合板は
連続的に非破壊試験機１に供給される。

制御盤35により電動モータ11を駆動し、搬入用ピンチ
ローラ3A,搬出用ピンチローラ4A,受ローラ７をそれぞれ
同期回転させる。

合板を搬入用ピンチローラ3A,3B間に供給すると、ピ
ンチローラ3Bの回転により、合板は、ホイルコンベアー
8A、受ローラ７、ホイルコンベアー8B上に移動される。

合板が所定位置に達したら、制御盤35によりモータ11
を停止するとともに、電磁弁33を作動して、加圧シリン
ダ21を駆動する。この際、ワーク40である合板の板厚、
材質等をもとに、加圧シリンダ21の加圧力および加圧量
を、３点セット34の圧力調整弁および加圧量調整用スペ
ーサー24により予め調整しておく。

加圧シリンダ21の駆動により、ピストンロッド21Aは
下方に移動し、加圧ローラ27も下方に移動する。加圧ロ
ーラ27の下端が、受ローラ７の上端より低くなると、合
板は受ローラ７を支点として下側に撓む。この際、AEセ
ンサ30は、加圧部28に連結されて加圧ローラ27とともに
下方に移動され、かつばね31により下側に付勢されてい
るので、撓んだ合板の上面への接触を保持し、接触不良
等の欠陥により放出されるAEを検出する。

このAEを計測システムで記録、処理して、欠陥を有す
る合板を発見する。この際、合板は、受ローラ７等の回
転により、ホイルコンベアー8A,8B上を移動しながら検
査される。

AE測定後、制御盤35により電磁弁33を作動して、加圧
ローラ27を上方に移動し、合板を受ローラ７および搬出
用ピンチローラ４により搬出する。

合板は、製造ラインより連続的に供給されているの
で、合板の搬出と同時に次の合板が搬入される。以下、
上記の手順を繰り返して検査すればよい。

このような本実施例によれば、次のような効果があ
る。

加圧ローラ27により、ワーク40である合板を撓ませ
て、接着不良等により発生するAEを測定しているので、
木製品であるワーク40の内部の欠陥をも発見することが
できる。また、ワーク40を破壊する必要がないので、製
造されたワーク40の全数検査を行うことができる。

また、AEセンサ30をばね31により付勢しているので、
ワーク40が撓んでもAEセンサ30をワーク40に接触させる
ことができ、AE検出感度を高くできる。この際、AEセン
サ30は、加圧ローラ27と受ローラ７との間の撓み量が大
きく高レベルのAEが放出される部分に接触されるため、
AE検出感度をより一層向上することができる。

さらに、ワーク40に用いられる単板には、裏割れ等の
AE源となりやすい細かい欠陥が多く存在することがあ
り、また、試験機１の回転系のノイズ等がAE源となるこ
とがあるが、ハイパスフィルターを用いて破壊エネルギ
ーの小さなAEを取り除くことにより、接着不良やトンネ
ル部等の破壊エネルギーの多きなAEを発生する欠陥のみ
を検出することができる。

ピンチローラ3,4や受ローラ７等により、ワーク40を
送りながら連続的に試験することができる。

ベース６の横方向移動可能としているので、幅の長さ
が異なるワーク40であっても、ベース６間つまり受ロー
ラ７間の長さ、いわゆるスパンを調整することで、試験
することができる。この際、加圧ローラ27が各ベース６
間の中心線上に位置するように、各ベース６を等距離移
動したほうが、より正確な検査ができる。

また、加圧力および加圧量も変更可能であるので、ワ
ーク40の板厚等に合わせて適切な検査ができる。

なお、本発明は、前記実施例の構成等に限定されるも
のではなく、本発明の目的を達成できる範囲の変形は本
発明に含まれるものである。

例えば、前記実施例では、加圧ローラ27の軸方向、つ
まり横方向両側に、AEセンサ30を設け、さらにその外
側、かつ、ワーク40の下側に支点部である受ローラ７を
配置していたが、第３図に示すように、加圧ローラ27の
前後、つまりワーク40の進行方向の両側にAEセンサ30を
配置し、さらにその外側に支点部としての受ローラ７を
設けてもよい。この場合は、支点間の長さ、スパンを長
くすることが容易であり、特に柱等のように幅が短いた
めに横方向には撓みにくい製材品の検査に適している。

さらに、第４図および第５図に示すように、加圧ロー
ラ27および受ローラ７の幅を長くして、ワーク40をその
横方向全体にわたって加圧し、ワーク40全体を均一に撓
ませてもよい。この場合も、AEセンサ30は、加圧ローラ
27の前後のワーク40の上面に配置すればよい。この際、
AEセンサ30を加圧ローラ27の前後に複数個配置すれば、
よりAE検出感度が良くなる。

さらに、前記各実施例、変形例においては、加圧部28
である加圧ローラ27はワーク40の上側に、支点部である
受ローラ７等はワーク40の下側に設けていたが、この配
置に限定されるものではない。要するに、ワーク40を挟
んで、加圧部28および支点部が互いに反対方向に設けら
れていればよい。

AEセンサ30は、加圧ローラ27の両側に１つづつ、計２
個用いていたが、より多くのAEセンサ30を配置してもよ
い。特に、多く配置することにより、接着不良等の欠陥
の有無だけでなく欠陥位置をも特定できる利点がある。

加圧ローラ27が１つであるため、荷重が掛かる位置は
１箇所であっが、加圧ローラ27を複数設けてワーク40の
複数箇所に荷重を掛けてよい。この際、ワーク40を１方
向に撓むようにではなく、ねじれるように荷重をかけて
もよい。

前記実施例においては、ホイルコンベアー8A,8B自体
は、駆動しなかったが、受ローラ７等と共に駆動させて
もよい。

搬出側のホイルコンベアー8Bに、接触型のリミットス
イッチ、非接触型の光電スイッチ等を設けて、ワーク40
の前端が所定位置に達したらモータ11を停止してワーク
40の移動を停止して、加圧ローラ27により荷重を加え、
所定時間経過後、加圧ローラ27を上方に移動し、モータ
11を駆動してワーク40を搬出し、さらに新たなワーク40
を搬入するように制御盤35等で制御して、AE検査を自動
化してもよい。

前記実施例では、ワーク40の搬入および搬出時には、
加圧ローラ27を上方に移動していたが、加圧ローラ27を
下げた状態でワーク40の搬入および搬出を行ってもよ
い。この際、加圧補助ローラ32を適切な位置に配置すれ
ば、ワーク40が加圧ローラ27および受ローラ７間に入り
やすくなる。

また、ワーク40の搬入、搬出は、前記実施例のように
自動的に行うものに限らず、人手により行うものでもよ
い。

ワーク40は、合板だけに限らず、パネルや、柱等の製
材品等、木製品であればよい。

電動モータ11の回転速度、つまり、ワーク40の送り速
度は、ワーク40の大きさなどで調整してもよい。

さらに、フレーム部２、支持フレーム20等の形状等
は、前記実施例のものに限定されるものではなく、他の
形状等でもよい。

〔発明の効果〕

このような本発明によれば、木製品の接着不良等の内
部の欠陥を発見できるとともに、非破壊で全ての木製品
を検査できる。

尚、本発明について、IPCを「G01N 29/04,G01N 29/1
4,G01N 3/00」などとしていわゆるパトリス検索を行な
ったところ、本発明のような「非破壊試験機」は見当た
らず、該当分野における本発明の斬新性が明らかになっ
た。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は第１図の
II−II線に沿った断面図、第３図は本発明の変形例の要
部を示す正面図、第４図および第５図は他の変形例の要
部を示す正面図および上面図である。１……非破壊試験機、７……支点部である受ローラ、28
……加圧部、30……AEセンサ、40……ワーク。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−290358（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−79061（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−98889（ＪＰ，Ａ) 実公昭62−31874（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木製の被試験部材を搬入する搬入用ピンチ
ローラと、互いの間隔が調整可能に配置されて被試験部材を支える
ローラ型の２つの支点部と、この支点部の被試験部材を挟んだ反対側でかつ前記２つ
の支点部間に配置されて被試験部材に荷重を掛けるロー
ラ型の加圧部と、前記加圧部の両側にそれぞれ連結されかつ付勢手段によ
って付勢されて荷重を掛けられた被試験部材の加圧部お
よび支点部間の位置に接触可能に設けられたローラ型の
アコースティック・エミッションセンサと、前記被試験部材を搬出する搬出用ピンチローラと、前記加圧部を被試験部材表面に垂直な方向に移動可能に
支持する駆動手段と、を有することを特徴とする非破壊試験機。