JPH087122B2 - 打撃検査システム - Google Patents

打撃検査システム

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JPH087122B2
JPH087122B2 JP2124444A JP12444490A JPH087122B2 JP H087122 B2 JPH087122 B2 JP H087122B2 JP 2124444 A JP2124444 A JP 2124444A JP 12444490 A JP12444490 A JP 12444490A JP H087122 B2 JPH087122 B2 JP H087122B2
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JP
Japan
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rotary
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link mechanism
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JP2124444A
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秀利 西川
邦宏 三橋
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は打撃検査システムに係り、特に複合材のよう
な構造物の内部欠陥を広範囲にわたって検査するのに好
適な打撃検査システムの改良に関する。
【従来の技術】
従来、構造物に発生しているクラック、あるいはハニ
カム構造物の表面材とコアとの剥離のような複合材の内
部異常を検査する場合、構造物の表面をハンマによって
打撃し、この打撃音によって構造物にクラックや剥離が
あるか否かを検査することが行われている。このような
検査方法は、打撃音で判別するので、高い熟練度を要す
るものとなっている。したがって、最近では、ハンマに
センサを取り付け、このセンサによって打撃時の反力変
化を捉えて、構造物に異常があるか否かを検査する方法
も提案されている。 このようなセンサを利用した検査手段としてのタッピ
ングハンマは、構造物を直接打撃するハンマヘッドに圧
電素子等のセンサを取り付け、連続的に検査面を打撃し
つつセンサにより打撃反力を検出し、この検出信号によ
り構造異常の判別を行うものである。この場合、打撃力
を一定に保ちつつ広い検査面を走査する必要があるた
め、タッピングハンマフレームに検査面に当接する脚を
形成して、ハンマヘッドと検査面の間隔を一定に保持す
るようにし、かつハンマヘッドをソレノイド機構により
連続往復動作させつつ速い速度で検査面を走査させるよ
うにしている。
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のタッピングハンマのような打撃
検査装置は測定が点測定となってしまうため、構造物の
検査表面が広範囲にわたる場合には予め測定点を定めて
おき、その測定点をハンマヘッドによって打撃し、異常
部が発見されればその側定点にマーキングを施すなどの
処理をしていた。また、検査対象が帯板状とされてライ
ンを流れている場合にはラインに直交するように多数の
打撃装置をフレームに取り付け、検査部材の流れを利用
して検査する方法等が採られる。 しかし、前者の場合は検査部位の特定が困難であり、
後者の方法では多数の打撃検査装置やx−y移動装置等
を必要とする等システムが大型化する問題があった。し
かも構造物の検査面が曲面の場合には打撃装置単体で個
々の測定点を予め設定して検査する以外の方法しか適用
できなかった。 本発明の目的は、上記従来の問題点に着目し、必要最
小限の打撃検査装置で検査面の形状に左右されることな
く、広範囲の測定点を予め設定することなく自動的に座
標を取込んで迅速に検査することができるような打撃検
査システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る打撃検査シ
ステムは、固定起点に連結された多節回転リンク機構を
備えるとともに、この多節回転リンクの先端にリンク回
転面に直交する軸を介して回転可能なホルダを取り付
け、このホルダには当該ホルダの回転軸と直交する回転
軸を介して取り付けられたブラケットを設け、このブラ
ケットには前記二軸と直交する回転軸を介して前記リン
ク回転面に向けて往復打撃駆動されるハンマヘッドを有
する打撃検査手段を取り付け、かつ前記多節回転リンク
機構の回転節にはロータリエンコーダを取り付け、この
ロータリエンコーダには検出信号により前記打撃検査手
段の平面座標を算出する演算手段を接続したものであ
る。また、この場合において、前記多節回転リンク機構
の少なくとも1リンクを平行リンク機構とするようにし
ている。
【作用】
上記構成によれば、打撃検査手段は多節回転リンク機
構の先端部に取り付けられているので、任意に平面位置
移動ができる。この移動位置は多節回転リンク機構の回
転節に取り付けたロータリエンコーダにより固定起点を
基準として算出される。したがって、打撃検査手段の平
面位置は打撃検査手段を検査対象構造物の表面に沿って
移動させるだけで決定されるので、表面を走査させるだ
けでよい。また、打撃検査手段は多節回転リンク機構の
先端部に直交3軸を介してヨーイング、ローリング、お
よびピッチング動作が許容されている。このため検査表
面が3次元曲面であっても打撃方向を常に表面に直交さ
せることができ、打撃による欠陥検出精度を低下させる
ことがない。したがって、検出誤差のない高い精度でか
つ測定点が打撃点の移動に伴って自動検出でき、簡易構
造の打撃検査システムとすることができる。更に多節回
転リンク機構の1要素を平行リンク機構とすることによ
り、検査端の水平移動が保持され、上下の変位を防止
し、位置検出精度を向上させることができる。
【実施例】
以下に本発明に係る打撃検査システムの具体的実施例
を図面を参照して詳細に説明する。 第1図は実施例に係る打撃検査システムの構成例を示
す図である。図示のように、このシステムは所定の位置
に固定設置されたボックス10を備え、これには固定回転
節となる垂直軸12を介して2節回転リンク機構14が取り
付けられている。この2節回転リンク機構14はボックス
10に枢着された第一リンク16と、この第一リンク16の他
端にやはり回転節となる垂直軸18を介して連結された第
二リンク20とから構成されている。このリンク機構14の
垂直軸12、18にはそれぞれ第一、第二ロータリエンコー
ダ22、24が取り付けられており、固定起点とされるボッ
クス10に対する第一リンク16の回転量、および第一リン
ク20に対する第二リンク20の回転量を検出するようにな
っている。このようなエンコーダ22、24の検出信号はデ
ータ通信ケーブル26を介して後述する演算手段に出力さ
れるものとなっている。 一方、構造物の異常検査を打撃によって検査するため
タッピングハンマ28が前記第二リンク20の先端に取り付
けられている。この場合、先端のホルダ34を常に水平に
保持するために第二リンク20は平行リンク機構とされて
いる。そして、第二リンク20に対してタッピングハンマ
28はヨーイング、ローリング、およびピッチング動作が
できるように取り付けられている。すなわち、第二リン
ク20の先端には下方に突出する支軸30を有する先端ブロ
ック32が取り付けられ、前記支軸30に逆L字状のホルダ
34の水平板部を取り付け、支軸30を中心としてホルダ34
が水平回転(ヨーイング)できるようにしている。ま
た、ホルダ34の垂直板部には前記支軸30と直交する第一
水平支軸36が取り付けられ、これにはホルダ垂直板部の
内面側に位置して水平断面U字状のブラケット38が取り
付けられている。したがって、ブラケット38は第一支軸
36を中心にしてローリング運動ができるようになってい
る。ブラケット38の側板部の下縁には先端に向けて突出
される三角形状の脚部40が形成され、これにタッピング
ハンマ28と検査構造物との打撃間隔の高さ保持機能をも
たせている。このようなブラケット38には前記第一水平
支軸36と直交するように第二水平支軸42が設けられ、こ
れにタッピングハンマ28を取り付け、第二水平支軸42を
中心としたピッチング運動をタッピングハンマ28に許容
するものとしている。また、これら二つの水平支軸36、
42は、タッピングハンマ28が曲面に応じて前後(ピッチ
ング)、左右(ローリング)に傾斜しても、位置が変動
しないように極力下部の方に設けてある。 ここで、タッピングハンマ28は、第2図に示すよう
に、本体ケーシング43の内部にソレノイド機構44を設
け、これにより往復駆動されるプランジャ46を上下移動
可能に内蔵している。プランジャ46の下端にはハンマヘ
ッド48を設け、これには圧電素子を積層したセンサ50を
中間部に介装した構造となっている。ハンマヘッド48は
本体ケーシング43の下端から出入りできるようになって
おり、下方に位置する構造物の表面を打撃するようにな
っている。またケーシング43の内部には打撃反力によっ
て生じたセンサ50からの信号を入力し、検出パルスと基
準パルスとの比較から異常判別をなす判別手段52やハン
マ駆動制御手段54が内蔵されている。このようなタッピ
ングハンマ28は単独でも使用できるようにされ本体ケー
シング43に連続して握り柄56が設けられている。 このようなタッピングハンマ28は本体ケーシング43の
前部を前記ブラケット38により挟着するようにして、前
記第二水平支軸42を介して取り付けられている。これに
よりタッピングハンマ28は2節回転リンク機構14の先端
に取り付けられ、リンク機構14の回転平面に沿って自由
移動しつつ、検査構造物の表面形状が曲面であっても3
軸回転によって常に検査面に直交する打撃を与えること
ができるのである。 ここで、当該打撃検査システムには、前記ロータリエ
ンコーダ22、24の検出信号を入力する演算手段60が設け
られている。これは既知の第一リンク16や第二リンク20
の長さデータが予め入力されており、エンコーダ22、24
の回転検出角から前記タッピングハンマ28の打撃点を検
出し、その水平面座標位置を算出するようにしている。
また、この演算手段60にはタッピングハンマ28からの異
常判別信号を取込むようにしており、これによって算出
された打撃位置座標とその点の打撃判別信号を対応させ
て測定データとして記憶させるようにしている。このデ
ータは必要におうじて表示装置などに出力させることが
できる。このような処理をなす演算手段60としてはコン
ピュータにより行えばよい。 このように構成された打撃検査システムによれば、タ
ッピングハンマ28の移動位置を2節回転リンク機構14と
その回転節に取り付けたエンコーダ22、24により自動的
に検出することができるので、検査物の表面に検査位置
を予めマーキングするような準備が不要となり、かつ連
続した位置データと対応検査結果を同時に出力させるこ
とができる。したがって、非常に簡易な構成で広範囲の
検査を簡単に行うことができるのである。 なお、上記実施例では2節回転リンク機構14を用いた
が、これは多節リンクとすることができる。また、固定
起点となっているボックス10を上下動可能に弾性支持さ
せるようにして多様な平面形状をもつ構造物の検査に用
いるようにすることもできる。なお、上記実施例で平行
リンク20の上下角を検出するエンコーダを1個追加すれ
ば、3次元座標を位置決めして取込むことができる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固定起点に連
結された多節回転リンク機構を備えるとともに、この多
節回転リンクの先端にリンク回転面に直交する軸を介し
て回転可能なホルダを取り付け、このホルダには当該ホ
ルダの回転軸と直交する回転軸を介して取り付けられた
ブラケットを設け、このブラケットには前記二軸と直交
する回転軸を介して前記リンク回転面に向けて往復打撃
駆動されるハンマヘッドを有する打撃検査手段を取り付
け、かつ前記多節回転リンク機構の回転節にはロータリ
エンコーダを取り付け、このロータリエンコーダには検
出信号により前記打撃検査手段の平面座標を算出する演
算手段を接続したので、必要最小限の打撃検査装置で検
査面の形状に左右されることなく、広範囲の測定点を予
め設定することなく迅速に検査することができるような
打撃検査システムとすることができ効果が得られる。更
に、多節回転リンク機構の少なくとも一つのリンクを平
行リンク機構によって形成しているので、水平移動が正
確に行なわれ、座標位置の誤差が少なく、検査位置の検
出精度を高くすることができる効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例に係る打撃検査システムの構成図、第2
図はタッピングハンマをその取り付け部の断面図であ
る。 14……2節回転リンク機構、22、24……ロータリエンコ
ーダ、28……タッピングハンマ、34……ホルダ、38……
ブラケット。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固定起点に連結された多節回転リンク機構
    を備えるとともに、この多節回転リンクの先端にリンク
    回転面に直交する軸を介して回転可能なホルダを取り付
    け、このホルダには当該ホルダの回転軸と直交する回転
    軸を介して取り付けられたブラケットを設け、このブラ
    ケットには前記二軸と直交する回転軸を介して前記リン
    ク回転面に向けて往復打撃駆動されるハンマヘッドを有
    する打撃検査手段を取り付け、かつ前記多節回転リンク
    機構の回転節にはロータリエンコーダを取り付け、この
    ロータリエンコーダには検出信号により前記打撃検査手
    段の平面座標を算出する演算手段を接続したことを特徴
    とする打撃検査システム。
  2. 【請求項2】前記多節回転リンク機構の少なくとも1リ
    ンクを平行リンク機構としたことを特徴とする請求項1
    に記載の打撃検査システム。
JP2124444A 1990-05-15 1990-05-15 打撃検査システム Expired - Lifetime JPH087122B2 (ja)

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JP2124444A JPH087122B2 (ja) 1990-05-15 1990-05-15 打撃検査システム

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JP2124444A JPH087122B2 (ja) 1990-05-15 1990-05-15 打撃検査システム

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Publication Number Publication Date
JPH0420838A JPH0420838A (ja) 1992-01-24
JPH087122B2 true JPH087122B2 (ja) 1996-01-29

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JPH0420838A (ja) 1992-01-24

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