JPH09325133A

JPH09325133A - ハニカムパネルの接合部検査方法

Info

Publication number: JPH09325133A
Application number: JP8163714A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Takahashi; 伸幸高橋; Yoshimasa Uozumi; 宜正魚住; Norio Shinagawa; 議夫品川; Sumihiko Nishitaki; 純彦西滝
Original assignee: NIPPON KURAUTO KUREEMAA FUERUSUTAA KK; Sumitomo Light Metal Industries Ltd; KJTD Co Ltd
Current assignee: NIPPON KURAUTO KUREEMAA FUERUSUTAA KK; Sumitomo Light Metal Industries Ltd; KJTD Co Ltd
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】表面形状にかかわらず、例えば曲面ハニカム
パネルであっても、面板とハニカムコアとの接合不良部
分の正確な位置が検出できる超音波探傷によるハニカム
パネルの接合部検査方法が提供される。【解決手段】ハニカムパネルの表面から超音波を入射
しながらハニカムパネルの面板表面を走査し、面板裏面
からの反射波の強度分布を画像表示してハニカムパネル
の面板の接合状態を超音波探傷により検査する方法にお
いて、探傷すべきハニカムパネルの面板表面から超音波
を入射するとともに、ハニカムパネルの面板表面の残留
水を排除しながら探触子を移動し面板表面を走査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハニカムパネルの
接合部検査方法、詳しくは、ハニカムコアの両面に面板
を接合し、必要に応じて周縁部に枠材を配設してなるハ
ニカムパネルにおける面板とハニカムコア及び面板と枠
材との接合状態を超音波により探傷、検査するハニカム
パネルの接合部検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハニカムパネルは、蜂の巣状のハニカム
コアの両面に面板を接着し、とくに、アルミニウム製ハ
ニカムパネルの場合には、接着のほか、ハニカムコアの
両面に面板となるアルミニウムブレージングシートを置
き、固定して加熱ろう付けし、コアと面板を接合し、必
要に応じて周縁部に枠材を配設することによって作製さ
れるが、面板とハニカムコア、面板と枠材の間に接合不
良部が存在すると、建築部材や車両部材などの構造部材
として使用した場合、強度上問題が生じることがあるた
め、その検査方法として超音波探傷による方法が提案さ
れている。（特開平7-198686号公報)

【０００３】上記の方法は、ハニカムパネルの面板表面
から超音波を入射しながら面板表面を走査し、面板裏面
からの反射波の強度分布に基づいて、透視画像状ハニカ
ムコアの平面視像を含むハニカムパネルの平面視像を画
像表示することにより、ハニカムコアと面板との接合状
態を検査するものである。

【０００４】すなわち、図１に示すように、ハニカムコ
ア３に面板２を接合してなるハニカムパネル１の面板２
から所定高さに保持された超音波探触子４から、面板２
の表面に対し超音波を入射し、反射波を受信する。面板
２にハニカムコア３が介在しない部分では、面板２の裏
面からの反射波は略一定の高い値λ₂となり、面板２の
裏面にハニカムコア３が完全に接合していない場合は、
超音波は、コア３に入射しないか、入射しても部分的に
入射するのみであるから、反射強度はほとんど低下せ
ず、λ₂かλ₂に近い値となる。

【０００５】一方、面板２の裏面にハニカムコア３が完
全に接合している場合には、図２に示すように、面板２
の裏面からの反射波は、入射波の一部がハニカムコア３
中を伝播するため、反射強度は低い値λ₁となる。

【０００６】図３に示す装置構成により、探傷器１２の
探触子４を、ハニカムパネル１の面板２の表面の所定位
置に移動して感度を設定し、制御部１３を介して、検査
開始点、検査終了点のＸ、Ｙ、Ｚ座標および探触子４の
角度を設定して、探触子４を通して面板２の表面に超音
波を入射して面板２上を走査し、探傷器１２の受信部で
受信した反射波の強度をコンピュータ１４に入力して、
予め設定した強度段階を判定し、操作部１５を介して画
像データを記録部１６の光ディスクなどに記録する。画
像データをカラーディスプレイに表示することもでき
る。

【０００７】例えば、カラーディスプレイ上において、
反射強度λ₂に対しては青色、反射強度λ₁に対しては
赤色に表示され、その中間の反射強度に対しては青色と
赤色の中間色( 黄色など) に表示され、反射強度に応じ
て中間色が漸次変化するように設定しておけば、ハニカ
ムパネルの平面視像を画像表示した場合、図４に示すよ
うに、ハニカムコア３を平面から見たような画面となる
が、面板２の裏面にハニカムコア３が存在しない個所は
青色Ｂに表示され、面板２とハニカムコア３が完全に接
合している個所は赤色Ｒに表示され、接合が不完全な部
分は、不完全の度合に応じて赤色と青色の中間色Ｙに表
示される。接合されていない部分Ｅは、青色Ｂとなるか
ら、ハニカムコアの形状が途切れたように表示される。
従って、カラーディスプレーあるいはカラープリンタの
表示から、ハニカムパネルにおける面板とハニカムコ
ア、および面板とハニカムコアの周縁部に配設される枠
材との接合状態を知ることができる。

【０００８】一般に、超音波探傷は、探触子と被検査体
が接触して損傷するのを防止するため、水を導波路とし
て利用し、探触子と被検査体の間に水を置いて行われ
る。非検査体の全体あるいは一部を水に浸す方法、探触
子を筒内に固着し、筒内に水を供給して、探触子を水を
介して被検査体に当接する方法などがあり、前記特開平
7-198686号公報にもハニカムパネル全体を水に浸す水浸
式で超音波探傷を実施することが記載されている。

【０００９】しかしながら、水浸式では、サイズの大き
いハニカムパネルを探傷する場合、設備的に難点がある
とともに、とくに、ろう付けハニカムパネルの場合、枠
材およびハニカムコアの側面には、ろう付けの際のガス
抜き孔が穿設されているため、水浸式ではこれらの孔か
らハニカムパネル内に水が侵入するという問題点があ
る。曲面ハニカムパネルやハニカムパネルの歪み部分に
おいては、筒の範囲外に流出した水が溜まり易く、とく
に凹面の走査方向前方の面板上に溜まっていると、気泡
の発生などに起因して探傷波形に乱れが生じ、正確な検
査を行うことができない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハニカムパ
ネルの面板とハニカムコア、面板と枠材の接合状態を検
査するために上記の超音波探傷方法を適用する場合、と
くに部分水浸方式に着目し、ハニカムパネルのサイズや
表面状態に関係なく、正確な検査を行うことができる方
法を見出すために、鋭意試験、検討した結果としてなさ
れたものであり、その目的は、曲面ハニカムパネル、凹
面のあるハニカムパネルや、歪み部分を有するハニカム
パネルであっても、精度の高い検査が可能であり、枠材
やハニカムコアにガス抜き孔が穿設されている場合であ
っても、ハニカムパネル内に水を侵入させることなし
に、接合状態の検査が可能な超音波探傷によるハニカム
パネルの検査方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるハニカムパネルの検査方法は、ハニカ
ムパネルの面板表面から超音波を入射しながらハニカム
パネルの面板表面を走査し、面板裏面からの反射波の強
度分布を画像表示してハニカムパネルの面板の接合状態
を超音波探傷により検査する方法において、探傷すべき
ハニカムパネルの面板表面に部分的に水を供給し、該水
を介して超音波探触子によりハニカムパネルの面板表面
から超音波を入射するとともに、ハニカムパネルの面板
表面の残留水を排除しながら探触子を移動し、面板表面
を走査することを第１の特徴とする。

【００１２】また、残留水が、超音波探触子の走査方向
前後に設けられ且つハニカムパネルの表面から所定の距
離を置いて配設されたスカート状部と、走査方向前方へ
向けて供給されるエアーにより排除されること、スカー
ト状部が探触子の周囲に設けられること、ハニカムパネ
ルの表面への水の供給が、水の供給方向に延びる溝条を
形成した供給通路を通じて行われること、およびスカー
ト状部がゴムまたは樹脂により形成されることを第２、
第３、第４および第５の特徴とする。

【００１３】さらに、本発明の第６の特徴は、超音波探
触子に接触センサーを付設し、探触子がハニカムパネル
の面板表面を走査する間、該接触センサーが面板表面に
接触したら、接触センサーからの信号に基づいて超音波
探触子の走査を停止させることにある。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施に当たっては、例え
ば、図５に示すように、超音波探触子５を配設した探触
子ホルダー５内に水導入管１０を通じて水を供給する。
水は、ホルダー５内の隔壁部１１に遮られて流速をおと
され、図６に詳細を示すように、供給方向に溝条９を形
成した供給通路を通して、気泡がなく且つ乱れのない層
流となって、探触子ホルダー５の下方に配設されるスカ
ート状部６内の面板２上に供給される。

【００１５】面板２の表面に供給された水Ｗは、本願発
明の一実施態様を示す図７にみられるように、探触子４
の走査方向Ｘ₁、Ｘ₂の前後に設けられたスカート状部
６Ａ、６Ｂの間に溜まり、その水Ｗを介して探触子４か
ら面板２の表面に超音波を入射する。この場合、水Ｗ
は、スカート状部６Ａ、６Ｂから流出し、走査方向の前
方において、例えば、面板２の凹面部や歪み部分に残留
し、その状態で走査を続けると、残留している水が気泡
発生の原因などとなって、探傷波形に乱れが生じ、正確
な検査が出来難いため、探触子ホルダー５にエアノズル
７、７を配設して残留水を排除する。

【００１６】図７において、探触子４をＸ₁方向を走査
する場合には、主として走査方向前方に配設されたエア
ノズル７Ａを作動させて、走査方向前方の水Ｗ₁を排除
し、補完的にスカート状部６Ａにより水Ｗ₂を除去す
る。探触子４をＸ₂方向に移動する場合は、主として走
査方向前方に配設されたエアノズル７Ｂからエアを供給
し、スカート状部６Ｂで前方の水の除去を行う。

【００１７】本発明においては、エアノズルとスカート
状部との相乗作用により、走査方向前方の水が実質的に
除かれて精度の良い探傷を行うことが可能となる。この
ため、エアノズル７は斜め前方に向けて配設するのが好
ましい。面板２に垂直方向に向いている場合には、排除
された水がスカート状部６側に流れる傾向がある。

【００１８】スカート状部６は、面板２から所定の間隔
を置いて配設することが必要であり、スカート状部６が
面板２に接触すると、面板２の表面に接触傷が生じ易く
なり望ましくない。接触傷防止のために、スカート状部
６はゴムまたは樹脂で形成し、面板表面から例えば1 〜
2mm 程度離間させるのが好ましく、スカート状部の範囲
外への水の流出、水の排除効果の観点から、スカート状
部６は探触子４の進行方向、すなわち探触子ホルダー５
の進行方向に設けるのがより好ましい。

【００１９】ハニカムパネルの接合状態の超音波探傷検
査においては、探触子をハニカムパネルの面板上数十ｍ
ｍに保持し、面板の全面を走査することにより行われ
る。探触子ホルダーの下面と面板との距離は１０〜２０
ｍｍと小さく、ハニカムパネルの歪みや保持間隔の設定
ミスなどにより、探触子ホルダーの下面と面板の表面と
が接触して面板を傷つけることを回避するため、図５、
図７に示すように、探触子ホルダー５の走査方向前後ま
たは前後左右に接触センサー８を取り付け、接触センサ
ー８と面板２とが接触したら、走査を停止させるよう回
路を構成するのが好ましい。

【００２０】ハニカムパネルの現場において、ハニカム
パネルの接合状態を超音波探傷するためには、検査対象
となる通常５〜１００ｋｇの重量を有するハニカムパネ
ルをクレーンで移動台車に載せ、台車を探触子駆動架台
内（検査場所）に移動させて、台車を固定し、ハニカム
パネルの面板全面を探触子で走査する。

【００２１】具体的態様としては、図８に示すように、
断面三角形状のレール１８上を、該レール１８に係合す
るＶ溝をそなえた車輪１９を有する台車１７が移動でき
るよう構成する。台車１７がレール１８上を矢印方向に
移動し、探触子架台内に達した時点で、台車１７に固着
した固定フック２０が一旦ストッパーフック２２の爪２
６を押し下げる。台車１７の固定フック２０がブラケッ
ト２１の右端部に当接すると、台車１７が停止し、スト
ッパーフック２２の重り２３の作用でストッパーフック
２２が軸２４を中心として反時計方向に回動し、ストッ
パーフック２２の爪２６が上がって固定フック２０に係
合し、台車１７が固定される。

【００２２】台車１７の固定を解除するには、図９〜１
０に示すように、アーム２５を押し下げ、ストッパーフ
ック２２が軸２４を中心として時計方向に回動させて、
ストッパーフック２２の爪２６を固定フック２０から外
し、台車１７の固定を解除して台車１７を移動させる。
上記の構成により、ハニカムパネルの検査場所への移動
が容易となるとともに検査場所の定位置に固定すること
ができるので、能率的に超音波探傷検査を行うことが可
能となる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を比較例と対比して説明する。実施例１アルミニウムのハニカムコア（コア板厚0.2mm 、セルサ
イズ30mm) の周縁部にアルミニウムの押出形材からなる
枠材を配設し、上下にアルミニウムのブレージングシー
トからなる面板( 板厚1.0mm)を置いて、ろう付け接合し
た。なお、コアと面板との間にろう材を介在させない個
所を設け、一部に接合不良部分を形成させた。

【００２４】得られた厚さ100mm のアルミニウムハニカ
ムパネル( 寸法:1m ×3m) を台車に載置して、台車を探
触子架台内に移動し、超音波探触子として焦点距離50m
m、周波数10MHz のものを用い、図５に示す超音波探傷
装置（ゴム膜からなるスカート状部を周囲に配置したも
の）を使用して、探触子と面板表面の間に水を供給する
とともに走査方向の前方にエアノズルからエアを供給
し、ハニカムパネル表面の残留水を排除しながら探触子
を移動して、部分水浸法により面板とコア部の接合状態
を検査した。なお、探触子ホルダーの下面とハニカムパ
ネルの面板表面との間隔は15mmとした。

【００２５】図３に示す装置構成により、ハニカムパネ
ルの平面視像をカラー表示したところ、図４に示すよう
に、面板とハニカムコアが接合している個所は赤色〜黄
色に表示され、接合不良部分は、ハニカムコア形状が途
切れ、ハニカムコアの存在しない個所と同様、青色に表
示され、ハニカムパネルにおける接合不良部分は鮮明に
表示され、そのの位置が正確に検出された。

【００２６】比較例１実施例１において、エアノズルからエアを供給すること
なく、走査方向前方の残留水をスカート状部のみで排除
しながら超音波探傷検査を行ったところ、カラー表示さ
れたハニカムパネルの平面視像は不鮮明で見難く、ろう
付け不良個所を正確に把握するのに支障が生じた。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ハニカ
ムパネルの表面形状に関係なく、例えば曲面ハニカムパ
ネルであっても、精度の良い接合状態の検査が可能とな
る。部分水浸方式であるから、ハニカムコアや枠材にろ
う付け時のガス抜き用の孔が穿設されていてもハニカム
パネル内に水が侵入するトラブルはない。探触子ホルダ
ーの下面部と面板表面との接触により面板表面に生じる
凹み傷などの損傷が防止され、探傷作業効率の向上が達
成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】面板とハニカムコアとの接合不良部の超音波探
傷による反射波の強度を示す説明図である。

【図２】面板とハニカムコアとの接合部の超音波探傷に
よる反射波の強度を示す説明図である。

【図３】ハニカムパネルの接合状態を超音波探傷するた
めの装置構成を示す図である。

【図４】ハニカムパネルの接合状態を超音波探傷した場
合におけるハニカムパネルの平面視像の画像表示を示す
図である。

【図５】本発明において使用する探触子を配設した探触
子ホルダーの一部断面側面図である。

【図６】図５の溝条を形成した水の供給通路を上方から
みた断面図である。

【図７】図５の探触子ホルダーを使用してハニカムパネ
ルの面板表面を走査する場合にける残留水の排除状況を
示す側面図である。

【図８】ハニカムパネルを載置して探触子駆動架台内に
移動するための台車を固定するための機構を示す一部側
面図である。

【図９】ハニカムパネルを載置して探触子駆動架台内に
移動するための台車の固定を解除するための機構を示す
一部側面図である。

【図１０】図８および図９の機構のうちストッパーフッ
クとブラケットを示す一部平面図である。

【符号の説明】

１ハニカムパネル２面板３ハニカムコア４超音波探触子５探触子ホルダー６スカート状部 6A 前部スカート状部 6B 後部スカート状部７エアノズル 7A 前部エアノズル 7B 後部エアノズル８接触センサー９溝条 10 水導入管 11 隔壁 12 探傷器 13 制御部 14 コンピュータ 15 操作部 16 記録部 17 台車 18 レール 19 車輪 20 固定フック 21 ブラケット 22 ストッパーフック 23 重り 24 軸 25 アーム 26 爪Ｗ水ＡエアＢ面板裏面にハニカムコアが存在しない部分Ｒ完全接合部Ｙ不完全接合部Ｅ接合不良部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者品川議夫東京都渋谷区道玄坂２丁目10番12号日本クラウトクレーマー株式会社内 (72)発明者西滝純彦東京都渋谷区道玄坂２丁目10番12号日本クラウトクレーマー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハニカムパネルの面板表面から超音波を
入射しながらハニカムパネルの面板表面を走査し、面板
裏面からの反射波の強度分布を画像表示してハニカムパ
ネルの面板の接合状態を超音波探傷により検査する方法
において、探傷すべきハニカムパネルの面板表面に部分
的に水を供給し、該水を介して超音波探触子によりハニ
カムパネルの面板表面から超音波を入射するとともに、
ハニカムパネルの面板表面の残留水を排除しながら探触
子を移動し面板表面を走査することを特徴とするハニカ
ムパネルの接合部検査方法。
【請求項２】残留水が、超音波探触子の走査方向前後
に設けられ且つハニカムパネルの面板表面から所定の距
離を置いて配設されたスカート状部と、走査方向前方へ
向けて供給されるエアーにより排除されることを特徴と
する請求項１記載のハニカムパネルの接合部検査方法。
【請求項３】スカート状部が、探触子の周囲に設けら
れることを特徴とする請求項２記載のハニカムパネルの
検査方法。
【請求項４】ハニカムパネルの表面への水の供給が、
水の供給方向に延びる溝条を形成した供給通路を通じて
行われることを特徴とする請求項１記載のハニカムパネ
ルの接合部検査方法。
【請求項５】スカート状部がゴムまたは樹脂により形
成されることを特徴とする請求項２記載のハニカムパネ
ルの接合部検査方法。
【請求項６】超音波探触子に接触センサーを付設し、
探触子がハニカムパネルの面板表面を走査する間、該接
触センサーが面板表面に接触したら、接触センサーから
の信号に基づいて超音波探触子の走査を停止させること
を特徴とする請求項１記載のハニカムパネルの接合部検
査方法。
【請求項７】ハニカムパネルの面板の接合状態を超音
波探傷により検査するために、ハニカムパネルを台車に
より検査場所へ出入自在とするとともに、検査場所には
台車を固定し且つ固定を解除するための手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載のハニカムパネルの接合部
検査方法。