JPH09145682A - 磁粉探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 鋼製シリンダ等の円筒磁性材料の磁粉探
傷の際、少数の部材の簡単な交換作業のみで磁束貫通法
及び電流貫通法による磁粉探傷を精度よく実施でき、更
に、磁粉の適用直後に内面の磁粉模様の視察を可能とす
る磁粉探傷装置を提供する。 【解決手段】 被検円筒Ｗに対し適切に敷設した走行路
(2,3,4) 上に磁束又は電流を貫通させる貫通棒6 を支持
せしめる特定形状のフレーム(5,7,8) を配備し適切に運
行させ、更に、貫通棒に磁粉散布手段及び磁粉模様観察
手段を移動可能に搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁粉探傷装置に関
し、詳しくは、鋼製シリンダ等の内外面の表面品質を非
破壊的に検査する磁粉探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼製シリンダ等の被検筒の内外面の磁粉
探傷検査においては、一般に、ＪＩＳＧ ０５６５に推
奨されているように、被検円筒に、軸方向に伸びた疵
（軸方向疵）の探傷には電流貫通棒を挿入し円周方向に
磁力線を付与する電流貫通法等、円周方向に伸びた疵
（円周方向疵）の探傷には磁束貫通棒を挿入して軸方向
に磁力線を付与する磁束貫通法等が採用される。

【０００３】従来、これらの磁粉探傷法は、夫々専用の
磁粉探傷装置により実施されていた（例えば、実開昭58
-146958 号公報、特開昭55-96445号公報、特開昭51-974
87号公報等参照）。そのため、鋼製シリンダ等の一品毎
に軸方向疵と円周方向疵とを探傷する際に探傷装置の交
換に時間を要し作業性が悪かった。又、かかる交換作業
に伴いセッティングのやり直し等に付随する探傷条件の
ばらつきが一品毎に生じる結果、検査結果のばらつきも
大きかった。

【０００４】更に、長尺シリンダ等の内面疵の観察は、
目視では見逃す恐れもあるので、一部管内鏡等を用いて
実施されていたが、これも専用の観察装置を必要とする
（例えば、特開昭61-28849号公報、特開平5-332995号公
報等参照）ためセッティングに時間を要し、磁粉の適用
直後（磁粉模様の形成直後）に観察することが困難だっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、特に、鋼製シリンダ等の円筒磁性材料の磁粉
探傷に好適であって、少数の部材の簡単な交換作業のみ
で磁束貫通法、電流貫通法の両方による磁粉探傷を精度
よく実施でき、更に、磁粉の適用直後に内面の磁粉模様
の視察を可能とする磁粉探傷装置を提供することを課題
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、被検円筒
をその軸の回りに回転可能に支持する架台と、被検円筒
の一端側から他端側にかけて架台を潜って被検円筒の軸
に平行に敷いた第１の走行路と、第１の走行路に直交さ
せて被検円筒の一端側及び他端側に敷いた第２及び第３
の走行路と、被検円筒よりも大なる長さを有し第１の走
行路上で先端部を第３の走行路側に向けて架台を潜って
進退可能で且つ第２の走行路上で横移動可能な磁性の走
行部の尾端部に、磁束又は電流を貫通させる貫通棒を走
行部に対し直上、平行且つ高さ可変に片持でき電磁コイ
ルを装着可能な磁性の支柱部を立ててなる第１のフレー
ムと、電磁コイルを装着可能且つ第３の走行路上で移動
可能で貫通棒の自由端面と第１のフレームの走行部先端
面とに同時に当接する磁性の第２のフレームと、第３の
走行路上で第２のフレームとの干渉なく移動可能で貫通
棒の自由端を高さ可変に担う第３のフレームと、を備え
たことを特徴とする磁粉探傷装置である。

【０００７】又第２の発明は、前記磁粉探傷装置におい
て、貫通棒に、磁粉散布手段及び磁粉模様観察手段を被
検筒内で軸方向に移動可能に搭載する非磁性及び電気絶
縁性の案内筒を装着したことを特徴とする。そして、前
記磁粉探傷装置は更に、前記案内筒に搭載された磁粉散
布手段及び磁粉模様観察手段を貫通棒の軸回りに回転可
能に構成することが一層好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】第１の発明に係る磁粉探傷装置の
１例の平面図を図１に、側面図を図２に、正面図を図３
に夫々示す。又第３のフレームの背面図を図４に示す。
図１、図２、図３、図４において、Ｗは被検円筒、Ｃは
電磁コイル、１は架台、２は第１の走行路、３は第２の
走行路、４は第３の走行路、５は第１のフレーム、５Ａ
は走行部、５Ｂは支柱部、６は貫通棒、６Ａ，６Ｂは夫
々磁束，電流を貫通させる貫通棒（磁束貫通棒，電流貫
通棒）、７は第２のフレーム、８は第３のフレーム、９
は高さ可変手段（ボルト）、10は担部、11は電極、20は
車輪である。

【０００９】尚図２は磁束貫通法による場合についての
（ａ）は作業時、（ｂ）は待機時の状態を示す。図１〜
図４に示すように、第１の発明に係る磁粉探傷装置は、
被検円筒Ｗをその軸の回りに回転可能に支持する架台１
と、被検円筒Ｗの一端側から他端側にかけて架台１を潜
って被検円筒Ｗの軸に平行に敷いた第１の走行路２と、
第１の走行路２に直交させて被検円筒Ｗの一端側及び他
端側に敷いた第２及び第３の走行路（３，４）と、被検
円筒Ｗよりも大なる長さを有し第１の走行路２上で先端
部を第３の走行路４側に向けて架台１を潜って進退可能
で且つ第２の走行路３上で横移動可能な磁性の走行部５
Ａの尾端部に、磁束又は電流を貫通させる貫通棒６（６
Ａ，６Ｂ）をボルト等の高さ可変手段９を用いて走行部
５Ａに対し直上、平行且つ高さ可変に片持でき電磁コイ
ルＣを装着可能な磁性の支柱部５Ｂを立ててなる第１の
フレーム５と、電磁コイルＣを装着可能且つ第３の走行
路４上で移動可能で貫通棒６の自由端面と第１のフレー
ム５の走行部先端面とに同時に当接する磁性の第２のフ
レーム７と、第３の走行路４上で第２のフレームとの干
渉なく移動可能で貫通棒６の自由端を担部10に載せて高
さ可変に担う第３のフレーム８と、を備えたことを特徴
とする。

【００１０】尚、第１、第２、第３のフレーム（５，
７，８）は例えば車輪20等により夫々上記のように対応
づけた走行路（２，３，４）上を移動させることができ
る。又各走行路（２，３，４）の長さは、上記各フレー
ム（５，７，８）が干渉し合わず移動できるよう十分余
裕をみて敷くのが好ましい。さて、第１の発明では、従
来技術に倣って被検円筒Ｗを軸回転可能とする架台１に
載せ、被検円筒Ｗの内外面を隈なく自在に探傷できるよ
うにしている。そして、かかる被検円筒Ｗを対象として
第１の発明を実施することにより、以下に述べるように
磁粉探傷前の段取作業が容易化する。

【００１１】先ず、磁束貫通法により被検円筒Ｗの円周
方向疵を磁粉探傷する際には、図２に示すように、待機
時に磁束貫通棒６Ａを第１のフレーム５の支柱部５Ｂに
被検円筒Ｗの径に見合った高さ位置でボルト９により片
持させた後、第１のフレーム５を第２の走行路３から第
１の走行路２に沿って移動させ、走行部５Ａの先端面が
架台１を潜って第３の走行路４上の第３のフレーム７に
当接する位置にセットする。この時磁束貫通棒６Ａの自
由端面も同時に第３のフレーム７に当接する。尚ボルト
９は２次電流による加熱を防ぐため非磁性のものとす
る。

【００１２】そこで、電磁コイルＣに通電すると、磁束
貫通棒６Ａは当然、第１，第３のフレーム（５，７）も
磁性体としたからこれらに軸方向の磁束が生じて各部材
同士が当接面で強固に密着し磁気閉回路が形成され、被
検円筒Ｗに誘導電流が生じ、誘導電流による磁束によっ
て探傷作業が開始できる。この探傷作業が終了すると、
電磁コイルＣへの通電を止め第１のフレーム５を後退さ
せて磁束貫通棒６Ａを被検円筒Ｗから退避させ、先程と
逆の経路で待機の位置に戻す。尚図２では電磁コイルＣ
を第１，第２のフレーム（５，７）の両方に装着してい
るが、印加すべき磁場の強さに応じていずれか一方のみ
に装着してもよい。

【００１３】磁束貫通法による探傷作業に並行してもう
１台備えた第１のフレーム５に電流貫通棒６Ｂを、磁束
貫通棒６Ａの場合と同様の要領で片持させておく。そし
て磁束貫通棒の退避と同時に、第２，第１の走行路
（３，２）を経て被検円筒Ｗに電流貫通棒を挿入し、そ
の自由端を、既に第３の走行路４を経て適当な位置に到
着し高さも調節済の第３のフレーム８の担部10に載せ
る。そして電流貫通棒６Ｂの両端に設けた電極11に通電
し、被検円筒Ｗに円周方向磁力線を付与する。尚電流貫
通棒６Ｂは電極11を除き他部材（第１のフレーム５他）
との接触部を前もって全て電気的に絶縁しておく必要が
あることは無論である。

【００１４】このように、本発明によれば、磁束貫通法
と電流貫通法の切り替え時に互いの貫通棒６Ａ，６Ｂの
交換と、第２，第３のフレーム（７，８）の交換とを行
うだけでよいから、磁粉探傷の段取り作業の時間及び負
荷が大幅に改善される。又第１の発明によれば、図１及
び図２（ａ）に示すように探傷作業位置において貫通棒
６は第２，第３の走行路（３，４）に沿って横移動でき
るから、探傷中に一時的、局部的に比較的強い磁場をか
ける必要が生じた際に、貫通棒６を横移動させて被検円
筒Ｗの内壁面に接近させることにより、容易にそこの磁
場を強めることができる。尚かかる場合も含め縦移動、
横移動の際夫々の移動用の車輪20が互いに抵抗し合わな
いように、各車輪20を夫々独立に昇降可能としておくこ
とが望ましい。

【００１５】図５は、第２の発明に係る磁粉探傷装置の
例を示す正面図である。図５において、15は磁粉散布手
段（ノズル）、16は磁粉模様観察手段（ＣＣＤカメ
ラ）、17は案内筒である。尚、前掲図１〜図４と同一部
材には同一符号を付し、説明を省略する。図５に示すよ
うに、第２の発明は、第１の発明に係る磁粉探傷装置に
おいて、貫通棒６に、ノズル等の磁粉散布手段15及びＣ
ＣＤカメラ等の磁粉模様観察手段16を被検円筒Ｗの軸方
向に移動可能に搭載する非磁性及び電気絶縁性（例えば
プラスチック製）の案内筒17を装着したことを特徴とす
る。

【００１６】図６は、磁粉散布手段15及び磁粉模様観察
手段16の軸方向移動機構の一例を示す斜視図であり、貫
通棒６にネジ付き固定レバー25で固定された案内筒17
に、搭載物を固定した軸方向移動リング23を軸固定ピン
24で軸固定されたガイドネジ22等と係合させつつ装着し
て、ガイドネジ22を回転させれば軸方向移動リング23が
軸方向に自在に移動できるようにしている。ガイドネジ
22の回転は手動・自動のいずれで行ってもよい。

【００１７】このように構成したことにより、貫通棒６
をガイドとして磁粉散布手段15及び磁粉模様観察手段16
の相対位置関係を一定に保ちながら軸方向に自在に移動
できるから、従来困難であった磁粉の適用直後の被検円
筒Ｗ内面の磁粉模様の観察が容易にできるようになり、
磁粉探傷作業がより正確に且つ効率よく遂行できる。第
２の発明においては更に、案内筒17に搭載された磁粉散
布手段15及び磁粉模様観察手段16を貫通棒の軸回りに回
転可能に構成することが一層好ましい。何故なら、磁粉
模様観察手段16からの映像を見ながら周方向での探傷位
置決めを行うに当たり、大径の被検円筒Ｗを軸回転させ
て行うよりも、磁粉模様観察手段16自体を回転させて行
うほうがずっと容易だからである。これは、例えば図６
に示したような構成の場合、ネジ付き固定レバー25を緩
め、手動又は適当な回転駆動手段により案内筒17を貫通
棒６の回りに回転させることで容易に実現できる。

【００１８】

【実施例】外径φ２００×Ｌ７００×ｔ１０mmの鋼製加
工シリンダを被検円筒として、第２の発明に係る磁粉探
傷装置を用いて、内外面の円周方向疵及び軸方向疵を検
出する磁粉探傷試験を行った。円周方向疵の検出には、
電磁コイルにAC２００Ｖ×３６Ａの条件で通電して磁束
貫通棒に磁束を貫通させ被検円筒に軸方向の磁場を印加
する磁束貫通法により行い、軸方向疵の検出には、電流
貫通棒にDC２００Ｖ×２０００Ａの条件で通電し、被検
円筒に円周方向の磁場を印加する電流貫通法により行っ
た。貫通棒は、磁束用、電流用夫々に別個のものを用い
て交換使用することとした。尚磁束貫通棒は積層珪素鋼
板製、電流貫通棒はCu製のものを夫々用いた。

【００１９】その結果、円周方向、軸方向の両方につき
内外面とも、ＪＩＳ Ｇ ０５６５Ａ１−７／５０（円
形）の標準試験片相当の疵が明瞭に検出できた。そして
同じ試験条件下での従来の探傷試験に比較して、磁束貫
通法と電流貫通法とを通した全体の探傷試験の所要時間
を、約３０％短縮することができた。又被検円筒の内面
の疵は、磁粉の適用直後に貫通棒にガイドさせているＣ
ＣＤカメラからの映像により鮮明に確認できた。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、鋼製シリンダ等の円筒
磁性材料の磁粉探傷において、少数の部材の簡単な交換
作業のみで磁束貫通法、電流貫通法の両方による磁粉探
傷を精度よく実施でき、更に磁粉の適用直後の内面の磁
粉模様を視察できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係る磁粉探傷装置の１例の平面図
である。

【図２】第１の発明に係る磁粉探傷装置の１例の側面図
である。

【図３】第１の発明に係る磁粉探傷装置の１例の正面図
である。

【図４】第３のフレームの背面図である。

【図５】第２の発明に係る磁粉探傷装置の例を示す正面
図である。

【図６】磁粉散布手段及び模様観察手段の軸方向移動機
構の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

Ｗ 被検円筒 Ｃ 電磁コイル １ 架台 ２ 第１の走行路 ３ 第２の走行路 ４ 第３の走行路 ５ 第１のフレーム ５Ａ 走行部 ５Ｂ 支柱部 ６ 貫通棒 ６Ａ 磁束を貫通させる貫通棒（磁束貫通棒） ６Ｂ 電流を貫通させる貫通棒（電流貫通棒） ７ 第２のフレーム ８ 第３のフレーム ９ 高さ可変手段（ボルト） 10 担部 11 電極 15 磁粉散布手段（ノズル） 16 磁粉模様観察手段（ＣＣＤカメラ） 17 案内筒 20 車輪 22 ガイドネジ 23 軸方向移動リング 24 軸固定ピン 25 ネジ付き固定レバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検円筒をその軸の回りに回転可能に支
   持する架台と、被検円筒の一端側から他端側にかけて架
   台を潜って被検円筒の軸に平行に敷いた第１の走行路
   と、第１の走行路に直交させて被検円筒の一端側及び他
   端側に敷いた第２及び第３の走行路と、 被検円筒よりも大なる長さを有し第１の走行路上で先端
   部を第３の走行路側に向けて架台を潜って進退可能で且
   つ第２の走行路上で横移動可能な磁性の走行部の尾端部
   に、磁束又は電流を貫通させる貫通棒を走行部に対し直
   上、平行且つ高さ可変に片持でき電磁コイルを装着可能
   な磁性の支柱部を立ててなる第１のフレームと、 電磁コイルを装着可能且つ第３の走行路上で移動可能で
   貫通棒の自由端面と第１のフレームの走行部先端面とに
   同時に当接する磁性の第２のフレームと、 第３の走行路上で第２のフレームとの干渉なく移動可能
   で貫通棒の自由端を高さ可変に担う第３のフレームと、
   を備えたことを特徴とする磁粉探傷装置。
2. 【請求項２】 貫通棒に、磁粉散布手段及び磁粉模様観
   察手段を被検円筒内で軸方向に移動可能に搭載する非磁
   性及び電気絶縁性の案内筒を装着したことを特徴とする
   請求項１記載の磁粉探傷装置。
3. 【請求項３】 磁粉散布手段及び磁粉模様観察手段を、
   さらに貫通棒の軸回りに回転可能としたことを特徴とす
   る請求項２記載の磁粉探傷装置。