JPS5846703B2 - ケンチクコウゾウブツヨウセツブノ チヨウオンパジドウタンシヨウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大型Ｈ形鋼材による超高層建築物の柱の溶接
継手部の超音波自動探傷装置に関するものであり、さら
に詳しく言えば、大型Ｈ形鋼材による超高層建築物の柱
と柱、梁と梁、柱と梁の溶接継手部に存在する欠陥を超
音波波動を利用して自動的に検知する装置に関するもの
である。

近年、大型Ｈ形鋼を使っての超高層ビル建設が増加しつ
つある。

この超高層ビル建築の鉄骨等に大型Ｈ形鋼を使用する場
合には、接合部構造材の板厚が大きい為、継手形式とし
ては、従来の方法によりＨ形鋼フランジ部をボルト締め
することが困難である。

そして、現在では多くの場合フランジ部を現場溶接、ウ
ェブ部をボルト締めする接合形式が取られている。

また、この溶接継手部の保証ということについては、従
来より採られていた放射線透過試験に代って、超音波に
よる検査がなされつつある。

しかし、その探傷場所が高所であること、また、足場が
悪いこと等から、現行探傷作業は、手動探傷に依存して
いるのが現状であり、当然熟練を要するものであり、ま
た、探傷記録が残らない等の欠点があった。

そこで、本発明の目的は、超音波波動を利用して、超高
層建築物の柱と柱、梁と梁、柱と梁の溶接継手部を自動
探傷する装置を提供することによって、現場探傷作業の
簡易化、能率化及び信頼性を高め、従来の検査手段によ
る欠点を排除させることにある。

本発明にもとづく装置は、被検査材であるＨ形鋼のフラ
ンジ部両端を、本装置の上下又は水平運動の為の軌道と
して用いる。

Ｈ形鋼を柱としたときは上下運動であるが、梁としたと
きは水平方向に運動する。

本装置は柱の溶接部の検査にも梁の溶接部の検査にも適
用することができるものである、本装置にはＩＴＶカメ
ラが設けてあり、地上のテレビ・モニタ装置に接続され
ている。

ＩＴＶカメラにより溶接部を検知し又は電磁気作用を用
いた溶解部検知センサで検知しこの溶接部付近の位置に
本装置を停止させる。

次に、本装置に取り付けられていて且つ先端に探触子を
備えた腕を電動機によって回動させ、溶接線に対して超
音波ビーム方向が直角になるように設定し、そして、流
体シリンダの作動により、腕を溶接線と平行に突き出す
ような運動を行わしめ、溶接部全長にわたって探傷を行
う。

この流体シリンダによる腕の平行運動と装置本体の上下
又は水平運動により、溶接部探傷の基本走査である。

平行・前後首振り、振子走査が行える。

本装置による溶接部探傷により、反射波を探傷器のブラ
ウン管に表示させることにより溶接部の欠陥を検出する
。

また、探傷器からの出力信号をプリンターでもってプリ
ントアウトするか、又はコンピューターに入力すること
により、探傷の自動記録、判定を行うことができる。

次に、図面を参照して本発明にもとづく具体的実施例に
ついて説明する。

第１図及び第２図において、本発明の超音波自動探傷装
置は、主としてハウジング１００と、駆動車輪１と、ガ
イド車輪２ａ 、２ｂと、車輪１の駆動用モータ４と、
ＩＴＶカメラ５と、探触子９（第６図）と、探触子ホル
ダ７と、ホルダ７の回動用モータ６と、ホルダＩの前後
移動用流体シリンダ８とからできている。

モータ４及び６は、ハウジング１００の内部に固定され
る。

１駆動車輪１は、第１のガイド車輪２ａと車軸２１によ
り連結さへモータ４により中間歯４１により駆動される
。

ハウジング１００は、互いに間隔をあけてほぼ平行に延
びる２本の腕１１０を有し、この腕１１０にそれぞれ流
体シリンダ１１１が固定されている。

流体シリンダ１１１のピストン・ロッドの先端には、第
２のガイド車輪２ｂが取り付けられている。

ＩＴＶカメラ５はハウジング１００の内側（腕１１０が
延びている側）に取り付けられる。

回動用モータ６の出力軸６１は、ハウジング１００の外
側まで延びていて、その先端に支持板６２が固定されて
いる。

この支持板６２には、流体シリンダ８が取り付けられ、
そして、シリンダ８のピストン・ロッド８１の先端に後
に詳述する探触子ホルダ７が固定される。

次に、第１図から第４図までを参照して、本発明の装置
の機械的動作について説明する。

本装置は駆動車輪１及び、ガイド車輪２ａ、２ｂにより
Ｈ形鋼３のフランジ部両端を軌道とし、Ｈ形鋼３をＬ字
型に保持する。

このとき、流体シリンダ１１１が作動して、第２のガイ
ド車輪２ｂをフランジ部に強く押７し付ける。

地上に置かれた制御器２００（第７図）を操作すること
により駆動モータ４を回転させ、本装置の上下運動を始
める。

本装置に取り付けたＩＴＶカメラ５と地上テレビ・モニ
タ装置３００（第７図）とにより、溶接部１２を検知し
、探傷を行う場合の探触子距離が所定の間隔になるよう
に装置を停止させる。

次に、探触子ホルダ駆動用モータ６を回転させることに
より、探触子ホルダ７を９００第１図の矢印方向に回転
させると、探触子ホルダ７は溶接部または線１２に対し
て所定の位置に設定される。

第５図に示すように、Ｈ形鋼を柱−梁の構造物に用いら
れている場合、その溶接部探傷をするときは、本装置は
水平に運動する。

第６図に、探触子ホルダ７の拡大図断面図を示す。

第６図はＨ形鋼３のフランジ部の上に探触子ホルダ７が
接している状態を示す。

探触子ホルダ７内には探触子９（周波数２〜５ ＭＨｚ
）が装着され、その他空間部には超音波伝播媒質であ
る水１０がたえず供給され、Ｈ形鋼３のフランジ部表面
との間に水膜１１が形成されるようになっている。

探触子９は溶接部１２に対して、超音波パルス信号を屈
折角４５°〜７０°で伝播させる。

探触子ホルダ７は、シリンダ８を動作させることにより
溶接部１２に対して平行移動を行い、また、本装置を上
下運動させることにより溶接部１２に対して前後走査を
行うことができる。

この２種類の運動を同時に行えば探触子ホルダ７のジグ
ザグ走査を行うことができ、溶接部探傷の際の基本走査
を満足することができる。

溶接部１２の内部欠陥１３からの応対波は地上探傷器４
００（第７図）のブラウン管に表示させることにより溶
接部１２の内部欠陥１３を検出する。

第７図に示すように、探傷器４００からの出力信号は、
コンピュータ５００に送られて、探傷の自動判定及び記
録を行うとともに、その出力信号はカウンタ６００で計
数されてプリンタ７００で自動的に記録される。

溶接部１２の全長の探傷を終了すると、シリンダ８の動
作により、探触子ホルダ７はもとの位置に戻る。

次に、探触子ホルダ駆動用モータ６を逆回転することに
より、探触子ホルダ７をもとの位置（探傷開始前）に復
帰させ、−溶接部の探傷を完了する。

次に、本装置駆動モータ４の作動により別の探傷箇所に
移動する。

以上の説明から明らかなように、本発明によればＨ形鋼
の一部を利用しすべて地上操作により探傷装置の走行運
動を行なわしめることができるので、手動による探傷が
困難である建設中の構造物溶接部の探傷を確実かつ能率
的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の探傷装置の平面図。 第２図は第１図に示す装置の一部破断側面図。 第３図は建築構造物の柱として用いられたＨ形鋼に本装
置を取り付けた状態を示す斜視図。 第４図は第３図のＩＶ−ＩＶからみた斜視図。 第５図は建築構造物の梁として用いられたＨ形鋼に本装
置を取り付けた状態を示す斜視図。 第６図は探触子ホルダの拡大断面図。 第７図は、本装置に関連した探傷システムの構成線図。 １：駆動車輪、２ａ、２ｂニガイド車輪、３：Ｈ形鋼、
４：駆動モータ、５ ： ＩＴＶカメラ、６：探触子ホ
ルダ駆動用モータ、７：探触子ホルダ、８ニジリンダ、
９：探触子、１２：溶接部、１００：ハウジング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 探触子、探触子ホルダ、該ホルダ駆動用モータを塔
   載し、かつ、遠隔操作によって柱または梁フランジ部を
   利用して走行可能な機構をもつハウジングと、該ハウジ
   ングの走行と探傷位置における探触子の作動とを遠隔操
   作する機構と、探傷結果を表示し記録する機器とから成
   る建築構造物溶接部の超音波自動探傷装置。