JPH11183444A - 自動超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板の先端部、及び後端部に生じる櫛形状の
未探傷範囲をなくす探傷装置が待望されていた。 【解決手段】 鋼板のコーナー部における探触子ヘッド
の原点位置を捕捉する制御手段と、探触子ヘッドを第１
の待機位置に移動させる制御手段と、探触子ヘッドを第
２の待機位置まで探傷しながら移動制御する手段と、探
触子ヘッドが再び原点位置に戻った後に鋼板の搬送とと
もに探傷を行う制御手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は鉄鋼ラインの中で
も特に厚板等の鋼板内部に存在するきずをオンラインで
検査するための自動超音波探傷装置の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の自動超音波探傷装置による
探触子ヘッドの走査状況を示す図、図８は探触子ヘッド
の制御動作フロー図である。図において１は前列に配置
される探触子群、２は前列の探触子群１に対して鋼板の
搬送方向側に一定間隔ずれた位置に配置される後列の探
触子群、３は上記前列探触子群１と後列探触子群２との
間隔、４は鋼板の搬送方向に直交する側の探触子の有効
ビーム幅にほぼ相当する寸法だけずれた探触子群１、２
の間隔、５は前列探触子群１と後列探触子群２とを千鳥
状に配列収納する探触子ヘッド、６は鋼板、７は鋼板６
の側端、８は鋼板６の先端、９は鋼板６の側端７を検知
する磁気手段等による側端検知センサ、１０は鋼板の先
端８を検知する磁気手段等による先端検知センサ、１１
は鋼板６の搬送方向を示す矢印、１２は探触子ヘッド５
と鋼板６とが相対的に移動した時に検査される探傷範
囲、１３は探触子ヘッド５と鋼板６とが相対的に移動し
た時に検査できない未探傷範囲、Ｓ１００は探触子ヘッ
ド５の接材動作制御、Ｓ１０１は探触子ヘッド５の原点
位置捕捉動作制御、Ｓ１０５は鋼板６の搬送と探傷の開
始動作制御である。

【０００３】従来の自動超音波探傷装置は図７のように
構成されており、前列探触子群１と後列探触子群２を構
成する個々の探触子で形成される有効ビーム幅は探触子
の外形寸法に比較して狭く、前列探触子群１だけでは隣
接する探触子間に未探傷範囲１３が生じるため、上記未
探傷範囲１３を無くすために前列探触子群１に対して一
定の間隔３を設けて後列探触子群２を互いの探触子が千
鳥状になるように探触子ヘッド５に収納している。探傷
動作における探触子ヘッドの動作は図８の探触子ヘッド
の制御動作フローに示すように鋼板６が探触子ヘッド５
の下側に搬送されて停止すると、ステップＳ１００で探
触子ヘッド５は鋼板６の表面に接材する動作制御を行
い、ステップＳ１０１で探触子ヘッド５に設けられた側
端検知センサ９と先端検知センサ１０により鋼板６の側
端７と先端８をそれぞれ捕捉検知した位置で停止し、上
記停止位置を原点とする原点捕捉動作制御を行う。その
後ステップＳ１０５で鋼板６が図中の矢印１１方向に搬
送され、探触子ヘッド５に対して鋼板６が移動した範囲
では鋼板６の搬送開始直後の前列探触子群１と後列探触
子群２との間隔３分だけ鋼板６が移動する区間では未探
傷範囲１３が櫛形状に発生するが、それ以降は互いの探
触子間に隙間の無い探傷範囲１２が確保される探傷動作
を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動超音波探傷
装置では探触子ヘッド５が鋼板６の先端８と側端７とを
検知した位置を原点として探傷を開始するため、鋼板６
の先端８側に探触子ヘッド５内の千鳥状配列による前列
探触子群１の互いに隣接する探触子間に未探傷範囲１３
が櫛形に生じる課題があった。また、鋼板６の後端側で
も同様に後列探触子群２の互いに隣接する探触子間に未
探傷範囲１３が櫛形に生じる課題があった。

【０００５】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたものであり、鋼板の先端、後端において探触子の
配列により生じる櫛形の未探傷範囲を無くした自動超音
波探傷装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明における自動超
音波探傷装置においては原点位置を決定する第１の制御
手段と、原点位置から探触子の千鳥状の配列寸法に相当
する寸法だけ鋼板の搬送方向と搬送方向と直交する方向
の２方向にそれぞれ探触子ヘッドを鋼板の内側の第１の
待機位置に移動させる第２の制御手段と、探触子ヘッド
を第１の待機位置から鋼板の先端側に前列探触子群と後
列探触子群との間隔だけ移動させて第２の待機位置まで
の範囲を探傷する第３の制御手段と、探触子ヘッドを第
２の待機位置から原点位置まで戻す第４の制御手段と、
探触子ヘッドが原点位置に戻ったことを確認後鋼板が移
動して探傷を行う第５の制御手段とを備えたものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１から図５はこ
の発明の実施の形態１を示す自動超音波探傷装置の探触
子ヘッドの動作を示す図、図６は探触子ヘッドの制御動
作フロー図である。図１は鋼板に対する探触子ヘッドの
原点位置を示す図、図２は鋼板に対する探触子ヘッドの
第１の待機位置を示す図、図３は探触子ヘッドが第１の
待機位置から探傷を開始して第２の待機位置に移動した
状態を示す図、図４は探触子ヘッドが再び原点位置に戻
った状態を示す図、図５は鋼板が搬送を開始して探傷が
行われた状態を示す図である。図において１〜１３、及
びＳ１００、Ｓ１０１、Ｓ１０５は従来の装置と同じで
あり、１４はこの発明で生じた第２の探傷範囲、Ｓ１０
２は第２の制御手段、Ｓ１０３は第３の制御手段、Ｓ１
０４は第４の制御手段である。

【０００８】上記のように構成された自動超音波探傷装
置では図６の探触子ヘッド５の制御動作フローに示すよ
うに鋼板６が探触子ヘッドの下側まで搬送されて停止さ
れるとステップＳ１００で探触子ヘッド５が鋼板６表面
に接材する動作制御を行い、次にステップＳ１０１で側
端検知センサ９と先端検知センサ１０により原点位置を
捕捉して停止するまでの第１の動作制御を従来の探傷装
置と同じように実施する（図１）。次にステップＳ１０
２で探触子ヘッド５を鋼板６の搬送方向と搬送方向に直
交する２方向においてそれぞれの内側に探触子の千鳥配
置に相当する寸法、すなわち鋼板６の搬送方向では前列
探触子群１と後列探触子群２との間隔３、鋼板６の搬送
方向と直交する方向では前列探触子群１と後列探触子群
２との千鳥配列における互いの探触子中心の最小間隔４
に相当する距離だけ探触子ヘッド５を移動停止させ、こ
の位置を第１の待機位置とする第２の動作制御を行う
（図２）。次にステップＳ１０３で第１の待機位置から
鋼板６の搬送方向側だけ前列探触子群１と後列探触子群
２との距離３だけ探触子ヘッド５を鋼板６の先端８側に
移動制御させるとともに探傷を行ない、第２の探傷範囲
１４を千鳥状に形成する第３の動作制御を行う（図
３）。次にステップＳ１０４で探触子ヘッド５を鋼板６
の搬送方向と直交する方向のみ前列探触子群１と後列探
触子群２との千鳥配列における互いの探触子中心の最小
間隔４に相当する距離だけ鋼板６の側端７側に移動制御
させることで再び探触子ヘッド５を原点に戻す第４の動
作制御を行う（図４）。その後ステップＳ１０５で鋼板
６を搬送矢印１１方向に搬送開始するとともに探傷を開
始することにより先に実施した第２の探傷範囲１４に加
えて探傷範囲１２を形成する第５の動作制御を行う（図
５）。

【０００９】

【発明の効果】この発明は、上記に説明したように構成
されているので、以下に記載されるような効果を有す
る。

【００１０】探触子ヘッドの制御手段として原点位置制
御と第１の待機位置への移動制御、第１の待機位置から
第２の待機位置までの探傷移動制御、第２の待機位置か
ら原点位置までの移動制御を行い、その後に鋼板の搬送
開始と探傷開始を行う制御手段を備えているため、鋼板
の先端部や後端部において探触子の千鳥配列により生じ
る櫛形の未探傷範囲を無くすことが可能となり、後工程
に生じる局部的な探傷作業の追加や、あるいは未検査部
位の切断寸法を小さくできる等の省力化が大幅に向上す
る。

【００１１】なお、実施の形態１では鋼板６の先端側に
おける動作制御について説明したが、鋼板６の後端側も
同様な動作制御を行うことで同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の自動超音波探傷装
置における探触子ヘッドの原点位置を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１の自動超音波探傷装
置における探触子ヘッドの第１の待機位置を示す図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態１の自動超音波探傷装
置における探触子ヘッドの第２の待機位置を示す図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態１の自動超音波探傷装
置における探触子ヘッドの原点位置に戻ったことを示す
図である。

【図５】 この発明の実施の形態１の自動超音波探傷装
置における探触子ヘッドの原点位置に対して鋼板が搬送
されて探傷が行われたことを示す図である。

【図６】 この発明における探触子ヘッドの動作制御フ
ロー図である。

【図７】 従来の自動超音波探傷装置における探触子ヘ
ッドの動作を示す図である。

【図８】 従来の自動超音波探傷装置における探触子ヘ
ッドの動作フロー図である。

【符号の説明】

１ 前列探触子群、２ 後列探触子群、５ 探触子ヘッ
ド、６ 鋼板、１２探傷範囲、１３ 未探傷範囲、１４
第２の探傷範囲、Ｓ１０１ 第１の制御手段、Ｓ１０
２ 第２の制御手段、Ｓ１０３ 第３の制御手段、Ｓ１
０４ 第４の制御手段、Ｓ１０５ 第５の制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新田 一裕 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 村山 章 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 飯塚 幸理 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の超音波を送受信する探触子を千
   鳥状に収納した探触子ヘッドを用いて鋼板等の内部に存
   在するきずをオンラインで検査する自動超音波探傷装置
   において、鋼板の側端と先端あるいは側端と後端を検知
   するための検知センサを備えた探触子ヘッドと、鋼板の
   先端部と後端部について上記探触子ヘッドを鋼板の側端
   と先端、または側端と後端との２辺に囲まれたコーナー
   部に移動制御する第１の制御手段と、上記第１の制御手
   段により決定された探触子ヘッドの停止位置を原点とし
   て探触子ヘッド内に収納された探触子の千鳥配置寸法に
   相当する量だけ鋼板の内側に搬送方向と搬送方向に直交
   する２方向とも探触子ヘッドを移動制御する第２の制御
   手段と、第２の制御手段により決定された探触子ヘッド
   の位置を第１の待機位置として探触子ヘッドを鋼板の先
   端側では先端側に、後端側では後端側にそれぞれ探触子
   の千鳥配置寸法の内鋼板の搬送方向側のずれ量と同じ寸
   法だけ移動制御するとともに探傷を行う第３の制御手段
   と、第３の制御手段により探傷が終了して探触子ヘッド
   が停止した位置を第２の待機位置として探触子ヘッドを
   上記原点位置まで移動制御する第４の制御手段と、第４
   の制御完了後に鋼板の搬送指令と探傷開始指令を出力し
   て鋼板の側端に沿って探傷動作を行う第５の制御手段と
   を具備したことを特徴とする自動超音波探傷装置。