JPH10221311A - 円形ワークの搬送方法、並びにこれを用いた円形ワークの連続式超音波探傷方法、及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の搬送装置では、ワークを探傷検査して
いる間は、ワークの移動が停止した状態であるため、単
位時間当たりの処理ワーク数には限界があるため、ワー
ク載置台の設置数を増やすか、または回転数を上げるこ
とが考えられる。しかしながら、これらはワークの保持
その他において機構上限界があった。 【解決手段】 略水平に並置させた２本の載置ローラを
同方向に軸回転させ、検査対象の円形ワークをその外周
面が当該載置ローラ間の外周面と接するように載置供給
して自転させると共に、一方の、又は両方の載置ローラ
に別体として螺旋状に環装配置され、駆動手段により互
いに反対方向へ軸回転するスクリュ羽根体である移動手
段により、該載置ローラ上を他端側へ摺動移動させてワ
ークを順次連続供給し、その移動行程の途中で超音波を
投射して超音波探傷を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、円筒状、円柱
状、リング状、等の円形ワーク（以下、「ワーク」と省
略。）の搬送方法に関し、併せてこの搬送方法を用いた
円形ワークの連続式超音波探傷方法、及びその装置に関
する。

【０００２】

【発明の概要】本願発明は、ワークの搬送を、搬送経路
に同方向へ軸回転する載置ローラを２本並置し、この載
置ローラ間にワークを掛け渡すようにしてかつその外周
面が当接するようにして立設載置させることによりワー
クに自転させ、この自転によるジャイロ効果による立設
安定性を確保して、移動手段により当該載置ローラ上を
軸に沿って移動させることを内容とする搬送方法であ
る。

【０００３】そして、併せてこの搬送方法を用いて、被
検査対象となるワークを液体中に配置して、その外周面
から超音波を照射することにより内部に存在する微細傷
の探知を順次連続して処理することができる円形ワーク
の連続式超音波探傷方法とその装置に関するものであ
る。

【０００４】また、かかる搬送方法を用いた検査装置の
検査手段は、上記の円形ワークの連続式超音波探傷装置
に用いた超音波に限定するものではなく、広くワークの
種々手法による検査、例えば、渦電流、ホール素子、X
線、レーザ光、及び分光光度計、等を利用した検査方法
やその装置として利用可能である。

【０００５】以下に、上記搬送方法を円形ワークの連続
式超音波探傷方法及びその装置に応用した場合について
説明する。

【０００６】

【従来の技術】従来、かかるワークの超音波探傷装置と
しては、例えば図４にその概略図で示した超音波探傷装
置９が用いられていた。すなわち、先ず、円盤状のター
ンテーブル９０の上面に、それ自体が自転（矢印ｘ）す
る円盤状のワーク載置台９１（以下「載置台」と略
称。）を、投射状に複数個配置してなる検査台９２を液
体中（主に、水又はオイルなど）に配置する。そして、
供給位置に配置された供給装置９３によりワーク７を順
次載置台９１に載置供給して行き、その移動途中のター
ンテーブル９０外周の離隔位置に設置された超音波プロ
ーブ５から超音波を投射させて探傷検査した後、取出位
置に配置された取出装置９４により取出し、次段工程へ
移動させられ、検査結果に応じて適宜選別されるもので
あった。このターンテーブル９０は自転回転するもので
あるが、ワーク７と超音波プローブ５とが対向した位置
では一旦停止するステップ回転（矢印ｙ）するものであ
った。そして、一旦停止時には、載置台９１（又はター
ンテーブル９０）が自転すると共にワーク７の幅（又は
高さ）量だけ昇降移動（矢印ｚ１）するか、あるいは超
音波プローブ５の方が昇降移動（矢印ｚ２）するように
構成されている。これは、ワーク７の外周全面をまんべ
んなく超音波投射して探傷検査するためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の超
音波探傷装置では、ワークを探傷検査している間は、タ
ーンテーブルの回転、すなわちワークの移動が停止した
状態であるため、単位時間当たりの処理ワーク数には限
界があり、これを向上させるためには、ターンテーブル
を大型化して載置台の設置数を増やすか、またはターン
テーブルの回転数を上げることが考えられる。

【０００８】しかしながらこれら大型化はコストの上昇
を招き、回転数を上げることはステップ回転が必要であ
る以上、ワークの保持その他において機構上限界がある
などの課題があった。

【０００９】

【目的】そこで、本願発明者は、円形ワークを立てた状
態でかつ転倒し難い安定した状態で保持移動をすること
ができる搬送方法を発明し、この搬送方法を利用するこ
とにより、上記課題を難なく解決できることを見出し
た、その目的とするところは、ワークの移動を停止させ
ることなく連続移動をさせながら、超音波探傷を行うこ
とにより、その処理数はワークの移動速度と相関するよ
うにしたことを特徴とする新規な円形ワークの連続式超
音波探傷方法、及びその装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明にかかる円形ワークの搬送方法は、略水平
に並置させた２本の載置ローラを同方向に軸回転させ、
搬送目的物の円形ワークをその外周面が当該載置ローラ
間の外周面と接するように載置させて自転させると共
に、移動手段により該載置ローラ上をその軸に沿って摺
動移動させることを特徴としたものである。そして、上
記移動手段は、載置ローラに立設載置された円形ワーク
を載置ローラの軸方向へ移動させるものであれば、種々
の機構の採用が可能である。

【００１１】その一例としては、載置ローラの一方に、
又は両方に別体として螺旋状に環装配置し、かつ当該載
置ローラと干渉することなく回転するスクリュ羽根体と
の当接によって行う方法としても良い。

【００１２】次に、上記搬送方法を利用した本願発明に
かかる円形ワークの連続式超音波探傷方法は、以下のよ
うに構成されている。すなわち、同方向に軸回転させた
並行２本の載置ローラを水平に配置し、検査対象の円形
ワークを、前記２本の載置ローラ間の一端側へ外周面が
接するようにして載置供給して自転させると共に、移動
手段により該載置ローラ上を他端側へ摺動移動させるこ
とにより順次連続して供給して行き、その移動行程の途
中で超音波を投射して超音波探傷を行うようにしたこと
を特徴とする。

【００１３】その移動手段の移動方法としては、載置ロ
ーラの一方に、又は両方に別体として螺旋状に環装配置
されたスクリュ羽根体の回転よって行うようにしても良
い。次に、上記方向を実現する装置は、以下の各要素か
ら構成される。すなわち、内部に液体が貯留される箱状
のケースと、円形ワークの掛け渡しが可能な間隔をもっ
て前記ケース内に略水平かつ並行に配置され、駆動手段
により同方向へ軸回転する２本の載置ローラと、該載置
ローラに載置された円形ワークを軸方向へ摺動移動させ
る移動手段と、前記載置ローラの略中間部付近に配置さ
れ、載置ローラの軸と略垂直な面に沿って超音波を投射
するように設定された超音波プローブと、前記載置ロー
ラの一端側に配置され、円形ワークを載置ローラ間に掛
け渡すようにかつ外周面どうしが当接するように載置さ
せるワーク供給手段と、前記載置ローラの他端側に配置
され、移動してきた円形ワークを載置ローラから取り出
すワーク取出手段と、からなることを特徴とする。

【００１４】また、移動手段は、一方の、又は両方の載
置ローラに別体として螺旋状に環装配置され、駆動手段
により互いに反対方向へ軸回転するスクリュ羽根体とす
るようにしても良い。

【００１５】

【作用】上記構成により本願発明は以下のように作用す
るものである。すなわち、被検査対象となる円形ワーク
は、ワーク供給手段により載置ローラの一端部に、直径
方向を垂直にして、かつその外周面が載置ローラと当接
するようにして立設載置される。円形ワークは回転する
載置ローラとの接触摩擦力により、自転させられ、この
自転力により安定保持される共に、移動手段により載置
上面をその軸方向へ摺動移動させられる。そして、その
移動過程において、固定配置された超音波プローブから
投射される超音波により探傷検査が行われる。検査が終
了したワークは、載置の他端部側に配された取出手段に
より取り出され、検査結果の情報に基づき良品、不良品
としての選別が行われる。

【００１６】また、移動手段として載置に環装されたス
クリュ羽根体の回転を用いた場合は、螺旋状の傾斜した
羽根体の当接作用により載置上を摺動移動させられる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本願発明の実施形態例を、
図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施形態例にか
かる超音波探傷装置１の主要構成要素を示す全体斜視図
であり、図２は上から見たその全体平面図であり、図３
は側断面で見たその要部概略図を示すものである。

【００１８】超音波探傷装置１は、主にワーク７を載置
して移動させる搬送装置２、ワーク７を搬送装置２へ供
給するワーク供給手段（以下「供給手段３」）、ワーク
７を搬送装置２から取り出すワーク取出手段（以下「取
出手段４」）、及び超音波を投射する超音波プローブ５
とから構成されている。そして、これらは、内部に液体
が所定量まで貯留された箱状のケース６内に配設されて
いる。貯留される液体は、超音波の伝搬媒体としての水
やオイルが用いられ、その量は被検査物であるワーク７
の全体が没する程度であればよい。

【００１９】搬送装置２は、載置されたワーク７を保持
する載置手段２０と、ワーク７を移動させる移動手段と
から構成されている。載置手段２０は、円柱棒状で同形
の載置ローラ２０ａを２本並行にして水平に配置される
ものであり、この２本の載置ローラ２０ａは、ワーク７
を掛け渡すことが可能な間隔をもって配置され、その各
一端部には、１本のタイミングベルト２０ｂを介して駆
動手段としてのモータ２０ｃが連繋されている。これに
より、２本の載置ローラ２０ａには、同方向に同速度の
回転が与えられている。

【００２０】移動手段は、各載置ローラ２０ａの略全長
に渡ってその外周に互いに逆向きとなるように螺旋状に
巻き付け、かつ載置ローラ２０ａの外周面とは接触する
ことなく環装されたスクリュ羽根体２１ａと、このスク
リュ羽根体２１ａを載置ローラ２０ａの他端部で回動自
在に保持すると共に、その端部に取り付けられて互いに
噛み合う２個のギヤ２１ｂの一方側に連結された駆動手
段としてのモータ２１ｃと、から構成されている。この
機構により２つのスクリュ羽根体２１ａは、互いに逆向
きに同期した回転が与えられ、また前記スクリュ羽根体
２１ａの内径は載置ローラ２０ａの外径よりも若干大き
く形成されているため、載置ローラ２０ａの回転と干渉
しないようにされている。

【００２１】供給手段３は、載置ローラ２０ａの一端部
側付近に配置され、ワーク７の直径および幅とに略一致
した断面を持った樋状のシュータ３１からなり、その排
出口３１ａは並置した載置ローラ２０ａの間の上方にワ
ーク７の１個分の間隔をおいて配置され、かつ排出され
たワーク７の外周面が対向する載置ローラ２０ａ間の外
周面と当接して載置されるように設定され、その投入口
３１ｂは略垂直上方のケース外に位置するように構成さ
れている。

【００２２】取出手段４は、載置ローラ２０ａの他端部
付近（スクリュ羽根体２１ａの保持幹部）に配置され、
載置ローラ２０ａ間の上下位置にそれぞれ配された回転
プーリ４０間に、所定間隔でフック４１が取り付けられ
たベルト４２が、２本の載置ローラ２０ａ間を通って掛
け渡されてなるベルトコンベア機構により構成されてい
る。この回転プーリ４０は、モータ等の回転手段（図示
省略。）が連結されて駆動されるが、ベルト４２に取り
付けられたフック４１が搬送されてくるワーク７と同期
するようにその回転数が設定されるものである。

【００２３】超音波プローブ５は、載置ローラ２０ａの
略中間付近の水平横位置において、載置ローラ２０ａの
上面に立設状態で載置されたワーク７の外周面に対し略
垂直に超音波が当たるように設定されて固定配置されて
いる。この配置位置は、本実施例に限定するものではな
く、載置ローラ２０ａの軸と略垂直な面に沿って超音波
を投射するように設定可能な限り、上下斜めの何れの位
置に配置しても良い。

【００２４】なお、この超音波プローブ５自体は、超音
波探傷装置用として従来一般に流通しているものをその
まま用いているため、その機能と作用の説明については
省略する。

【００２５】

【実施形態の作用】上記構成により、本実施形態は以下
のように作用する。先ず、被検査物のワーク７をシュー
タ３１の投入口３１ｂから１個づつ直径方向を上下方向
にして順次投入し、シュータ３１内にワーク７が積層さ
れた状態で装填して置く（図１参照）。これと共に、各
モータを起動させて載置ローラ２０ａを同方向（矢印
ａ）へ、スクリュ羽根体２１ａを互いに反対方向（矢印
ｂ）へ、それぞれ独立に回転させる。

【００２６】このとき供給されたワーク７は、その外周
面が２本の載置ローラ２０ａの外周面と当接するため接
触摩擦力により自転（矢印ｃ）させられる。これにより
ワーク７は、ジャイロの原理により載置ローラ２０ａ上
に立設状態で安定して、かつ横方向（水平方向）の力が
作用しても倒れ難く保持されることになる。

【００２７】次に、ワーク７は、回転するスクリュ羽根
体２１ａの当接により横方向の作用力が働き、ワンピッ
チ毎にワーク７が保持されて、載置ローラ２０ａ上をそ
の軸に沿って他端部側へ摺動移動（矢印ｄ）させるが、
互いに逆向きのの螺旋をなすスクリュ羽根体２１ａの向
きによって、モータ２０ｃの回転方向が選択されること
になる。

【００２８】そして、その移動途中において、超音波プ
ローブ５からの超音波が投射（矢印ｅ）されてワーク７
の探傷が行われる。このとき、ワーク７は水平移動（矢
印ｄ）と共にこれと直角な面で自転（矢印ｃ）している
ため、固定配置された超音波プローブ５からの超音波を
外周面へまんべんなく投射させることができる。

【００２９】最後に、載置ローラ２０ａの他端部まで移
動してきたところで、取出手段４のベルトコンベア機構
によりフック４１をリング状のワーク７に引っ掛けるよ
うにして、ワーク７は上方へ持ち上げられる（矢印
ｆ）。このとき、ベルト４２上のフック４１の移動と搬
送されて来るワーク７とは同期させられ、適時に契合す
るように構成されている。

【００３０】なお、取り出されたワーク７は、探傷結果
の情報に基づいて、良品、不良品に選別される。この選
別装置は、種々の従来の機構を用いれば良いため、その
詳細な機構の図示説明は省略する。

【００３１】

【他の実施形態の可能性】本実施例では、移動手段とし
て、各載置ローラ２０ａにそれぞれ環装されたスクリュ
羽根体２１ａを搬用いているが、いずれか一方を省略し
ても同様の効果を得ることが可能である。また、スクリ
ュ羽根体２１ａを載置ローラ２０ａへ環装せずに、併設
するようにしてもよい。例えば、載置ローラ２０ａ上方
であって、ワーク７の一部に羽根の一部が引っ掛かるよ
うな位置にスクリュ羽根体２１ａを配置することも可能
である。

【００３２】さらに、移動手段は、スクリュ羽根体２１
ａに限定するものではなく、図示は省略するが、載置ロ
ーラ２０ａと並行に移動するフック状のものを配置し
て、そのフックの係合によってワーク７を載置ローラ２
０ａ上を摺動移動させるようにしても良い。

【００３３】さらにまた、供給手段、取出手段について
は、本実施例に限定するものではなく、載置ローラ２０
ａ上にワーク７を供給、あるいは載置ローラ２０ａ上か
らワーク７を取出可能なものであればよいため、例え
ば、ロボットアームとしてもよい（図示省略）。

【００３４】

【効果】本願発明は、上記のように構成されているた
め、ワークを転倒することなく安定して水平移動させ、
かつワークの移動を停止させることなく移動過程におい
て超音波探傷を行うことができる。その結果、多数のワ
ークを連続的に処理することができると共に、ワーク移
動速度と処理ワーク数とに相関を持たせることができ、
全体として作業効率を著しく向上させた新規かつ進歩性
のある円形ワークの連続式超音波探傷方法、及びその装
置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態例にかかる超音波探傷装置の主要
構成要素を示す全体斜視図である。

【図２】 本実施形態例にかかる超音波探傷装置の主要
構成要素を上から見た全体平面図である。

【図３】 本実施形態例にかかる超音波探傷装置の主要
構成要素を側断面で見た要部概略図である。

【図４】 従来例における超音波探傷装置の主要構成要
素を示す全体斜視図である。

【符号の説明】

１・・・超音波探傷装置 ２・・・搬送装置 ２０・・載置手段 ２０ａ・・載置ローラ ２０ｂ・・タイミングベルト ２０ｃ・・モータ ２１・・移動手段 ２１ａ・・スクリュ羽根体 ２１ｂ・・ギヤ ２１ｃ・・モータ ３・・・供給手段 ３１・・シュータ ３１ａ・排出口 ３１ｂ・投入口 ４・・・取出手段 ４０・・回転プーリ ４１・・フック ４２・・ベルト ５・・・超音波プローブ ６・・・ケース ７・・・ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略水平に並置させた２本の載置ローラを
   同方向に軸回転させ、搬送目的物の円形ワークをその外
   周面が当該載置ローラ間の外周面と接するように載置さ
   せて自転させると共に、移動手段により該載置ローラ上
   をその軸に沿って摺動移動させることを特徴とした円形
   ワークの搬送方法。
2. 【請求項２】 移動手段の移動方法を、載置ローラの一
   方に、又は両方に別体として螺旋状に環装配置し、かつ
   当該載置ローラと干渉することなく回転するスクリュ羽
   根体との当接によって行うようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の円形ワークの搬送方法。
3. 【請求項３】 液体中に配置した円筒状、円柱状、リン
   グ状、等の円形ワークにその外周面から超音波を投射し
   内部の微細傷を探知する円形ワークの超音波探傷方法に
   おいて、 同方向に軸回転させた並行２本の載置ローラを水平に配
   置し、 検査対象の円形ワークを、前記２本の載置ローラ間の一
   端側へ外周面が接するようにして載置供給して自転させ
   ると共に、移動手段により該載置ローラ上をその軸に沿
   って他端側へ摺動移動させることにより順次連続して供
   給して行き、 その移動行程の途中で超音波を投射し超音波探傷を行う
   ようにしたことを特徴とする円形ワークの連続式超音波
   探傷方法。
4. 【請求項４】 移動手段の移動方法を、載置ローラの一
   方に、又は両方に別体として螺旋状に環装配置し、かつ
   当該載置ローラと干渉することなく回転するスクリュ羽
   根体との当接によって行うようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の円形ワークの連続式超音波探傷方法。
5. 【請求項５】 内部に液体が貯留される箱状のケース
   と、 円形ワークの掛け渡しが可能な間隔をもって前記ケース
   内に略水平かつ並行に配置され、駆動手段により同方向
   へ軸回転する２本の載置ローラと、 該載置ローラの一方に、又は両方に別体として螺旋状に
   環装配置され、かつ駆動手段により前記載置ローラと干
   渉することなく回転するようにされたスクリュ羽根体
   と、 前記載置ローラの略中間部付近に配置され、載置ローラ
   の軸と略垂直な面に沿って超音波を投射するように設定
   された超音波プローブと、 前記載置ローラの一端側に配置され、円形ワークを載置
   ローラ間に掛け渡すようにかつ外周面どうしが当接する
   ように載置させるワーク供給手段と、 前記載置ローラの他端側に配置され、移動してきた円形
   ワークを載置ローラから取り出すワーク取出手段と、か
   らなることを特徴とする円形ワークの連続式超音波探傷
   装置。