JPS59105559A - 超音波自動探傷装置 - Google Patents

超音波自動探傷装置

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Publication number
JPS59105559A
JPS59105559A JP57216215A JP21621582A JPS59105559A JP S59105559 A JPS59105559 A JP S59105559A JP 57216215 A JP57216215 A JP 57216215A JP 21621582 A JP21621582 A JP 21621582A JP S59105559 A JPS59105559 A JP S59105559A
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JP
Japan
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flaw detection
steel plate
probe
central
edge
Prior art date
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Pending
Application number
JP57216215A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Nishifuji
西藤 勝之
Fusao Oda
小田 富佐雄
Isao Muramatsu
勲 村松
Tsuneo Sagawa
佐川 恒雄
Sadahiko Ono
大野 貞彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP57216215A priority Critical patent/JPS59105559A/ja
Publication of JPS59105559A publication Critical patent/JPS59105559A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/275Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving both the sensor and the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023Solids
    • G01N2291/0234Metals, e.g. steel
    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
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    • GPHYSICS
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    • G01N2291/2632Surfaces flat

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  • Biochemistry (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鋼板をその搬送方向と直交した方向に探触子
を走査しながら探傷する鋼板用超音波自動探傷装置に関
するものである。
一般に数層から数士朋の厚さの鋼板を超音波探触子を用
いて非破壊検査する超音波自動探傷の方法には大きく分
けて二つの探傷方法がある。
第1の方法は第1図に示す方法で、11)は被検鋼板、
(21は鋼板の中央部を探傷する中央探傷機構。
(3)は鋼板の板端いわゆるエツジを探傷するエツジ探
傷機構を表わし、(3)は両端用として2台の装置が必
要である。(21の中央探傷機構の中にある工1〜工5
は中央探傷用の探触子群を表わし図示していない探触子
保持機構にて保持され、探傷時適当なる圧力で被検鋼板
に押しつけられ、又接触媒質の水も同時に噴射される。
Ei、及びE2はエツジ探傷用の探触子又は探触子群を
表わし中央探傷用の探触子と同様に図示していない探触
子保持機構にて保持されている。
今銅板(1)が矢印の例方向に搬送されてくる場合。
鋼板filの先端が工1〜工5の中央探触子の直下に到
達したとき、探触子保持機構はエアシリンダー等にて接
板させられて鋼板中央部の探傷を行う。中央探触子の探
傷軌跡は第1図中SIl〜S工5で示されている。鋼板
の先端がエツジ探触子K l 、 E2の直下に到達し
たとき、1i!1.Ff2は接板させられ板端の探傷を
行う。エツジ探触子の探傷軌跡は第1図中それぞれ5E
j1.  SF3で示されている。
第1図の探傷方法においては探傷軌跡と鋼板の搬送方向
とは一致しており一般にX走査探傷と呼ばれている。
第2の方法は第2図に示す方法である。第2図において
(1)は被検鋼板、(2)は中央探傷機構を表わしてい
る。■1〜工5は中央探傷用の探触子群を表わしている
鋼板(11は(7)の方向に搬送される。銅板の先端が
探触チェ1の直下に到達したとき、鋼板(1)は搬送を
停止され探触チェ1〜工5 は全て接板し中央探傷機構
(21は矢印(イ)の方向に自走し、第2図中上方の板
端まで到達すると、探触子押工1〜工5 は離板する。
−回の走査で第2図に示すWの幅だけ搬送方向と直交方
向に探傷される。−回の走査探傷後再びWの距離だけ鋼
板(1)はアの方向に搬送され。
再び探触子押工1〜工5 を接板させ中央探傷機構を自
走させる。以後この動作を灯り返しで次々と鋼板を搬送
方向と直交方向に探傷してゆく。
第2図は3回目の探傷途中の様子を示しておりS工1〜
EII5は探触子押工1〜工5 の探傷軌跡を表わして
いる。この軌跡は鋼板の搬送方向アと直交しておりこの
探傷方式はX走査探傷と呼ばれる。
第1図、第2図において中央探傷用の探触子群は便宜上
■1〜工5の5個の探触子群で示されている。
一般に鋼板探傷用の探触子1ケの探傷有効ビーム幅は1
0〜20關程度の有効幅である。第1図。
第2図における各探触子押工1〜工5 及びxl。
E2の有効ビーム幅はWで示されている。各探触子群は
単一の探触子で構成されている場合と例えば第3図に示
す複数個の探触子(第3図の例では4個)が1図示して
いない一つの探触子保持機構に取付けられ、あたかも探
傷有効ビーム幅の広い一つの探触子の様に作用する。第
3図においては探傷有効ビーム@lの幅を有する4個の
探触子A1.A2.A3.A4  が各々2個づつ図の
様に配列され、これ等2組が前後に図の様に配列されて
おり全体としてWの探傷有効幅を有する一つの探触チェ
1 を構成している。
各探触子押工1.工2.・・・ を第3図に示す様に複
数個の探触子で構成するとしても、その探傷有効ビーム
幅Wは50〜100ttrw位が限度である。
いま仮に個々の探触子の有効ビーム幅1=20龍として
第3図に示した様に4個の探触子で一つの探触子群を構
成した場合w=20mX4=80顛となる。
4mの板幅の鋼板を全面探傷する場合第1図に示すY探
傷方式では、必要な探触子群の数は−L東艶1匹=50
式 %式% 必要となる。
一方第2図のX探傷では仮に第2図のままで探触子群の
数が5個のとき W= 5 X 80gm= 400m となり、−走査で400mmの長さを鋼板全幅にわたっ
て探傷可能となり走査回数を繰り返すことにより鋼板全
幅、全長にわたっての探傷が数少ない探触子群にて可能
となる。
この発明は鋼板用超音波自動探傷装置のうち。
X走査探傷に関するものである。
従来のX走査探傷装置は、第4図の様な構成になってい
た。すなわち(1)が被鋼板、(2)が中央探傷機構、
(3)が鋼板の両エツジを探傷するエツジ探傷機構、(
4)が鋼板の先端部を探傷するトップ探傷機構、(5)
が鋼板の後端部分を探傷するボトム探傷機構である。ま
た工1〜工5. II!l 、 K2.  T、 Bは
それぞれ中央探傷機構、エツジ探傷機栴、トップ探傷機
構、ボトム探傷機構に収容されている各探触子群を表わ
している。
(3)のエツジ探傷機構、(4)のトップ探傷機構、(
5)のボトム探傷機構は鋼板の四周辺部分の探傷を行う
装置で、もしこの装置がないと第2図に示す様に鋼板の
四周辺部分に空白のいわゆる未探傷領域が生じ、鋼板を
全面、全長にわたって探傷する装置としては必要不可欠
である。
第4図のX走査探傷装置においては、探傷機構が5台に
なりその制御系を含めて全体装置は複雑となる。これを
改善する目的で考案されたのが本発明である。
本発明の一実施例を第5図に示す。第5図(a)におい
て、(1)は被検鋼板、(21は中央探傷機構、131
はエツジ探傷機構である。探傷機構装置は3台のみであ
る。
■1〜工5は中央探傷用の探触子群で、第5図の例では
便宜上5組あるものとして説明する。
El、  El  はエツジ探傷用の探触子群である。
中央探触子群のうち搬送方向(矢印ア)の最下流の探触
子砕工1及び最上流の工5及びはソ中央に位置する探触
子群、第5図の例では工3には探触子群の近傍に鋼板の
有無を検出する鋼板検出器が準備され、この探触子群と
鋼板検出器が同一の探触子保持機構に取付けられている
更にエツジ探傷用探触子群には鋼板検出器とさらに鋼板
の板端(エツジ)を検出するエツジセンサーが準備され
、同一の探触子保持機構に取付けられている。
各探触子群と鋼板検出器、エツジセンサーとの取付関係
を図で説明する。第5図(b)に示すごとく探触子砕工
1より更に搬送方向下流方向に鋼板検出器MS1  が
探触子保持m構IHi に取付けられている。MSlは
鋼板の先端の検出を行う。第5図(C)に示すごとく、
探触子砕工3の前進進行方向矢印イ方向に鋼板検出器M
S2.後進進行方向矢印つ方向にMB2 が探傷保持機
構IH3に取付けられている。第5図((1)に示すと
とく探触子砕工5のさらに搬送方向上流方向に鋼板検出
器MS4が探触子保持機tmIH5に取付けられている
。MB2は鋼板の後端の検出を行う。
つぎに第5図(θ)、 (f)に示すごとくエツジ用探
触子群E1及びElにはそれぞれその搬送方向の下流方
向に鋼板検出器MS5.MS7と搬送上流方向に鋼板検
出器MS(i、MSgがあり、更に鋼板エツジセンサg
s 1. 、KS 2が各々の探触子保持機構EH1゜
PH2に取付けられている。
鋼板エツジセンサEel、ES2の中央部分に鋼板のエ
ツジが位置した時1丁度エツジ用探触子群11!1.g
2  が各板端から外側へはみ出すことなく。
又あまり内側に入り過ぎることのない様にエツジセンサ
ーとエツジ探触子群は相対位置が設定されている。
以下に本発明による探傷装置について説明する。
第5図(a)に示すごとく、矢印(7)方向に搬送され
てきた被検鋼板(1)はその先端が中央探触子群の最下
流11を少し通過した場所で停止させられる。中央探傷
台車(21についている全ての中央探触子砕工1〜工5
は鋼板(1)に接板する。
中央探傷機構部(2)は中央探触子砕工1〜工5と共に
前後方向すなわち矢印つ方向、正方向と共に搬送正方向
、逆方向すなわち矢印ア方向、イ方向に移動できる様に
なっている。鋼板(1)に抜板後中央探傷台車(21は
(7)方向に移動し、探触子保持機構IH1に取付けら
れた鋼板検出器MS1で鋼板(1)の先端を見つける。
更に中央探傷機構(2)は正方向に移動して、鋼板(1
)の手前の板端を探傷保持機構工H3に取付けられた鋼
板検出器MS3で見つける。この状態で中央探触子群全
体は鋼板(1)の手前の端で、かつ、中央探触子砕工1
は鋼板(1)の先端に位置している。この時の様子を図
示したのが第6図(&)である。この状態においては中
央探触子砕工1は鋼板の左下隅に位置しており、これを
出発点として中央探傷機構(2)は(つ)方向に自走前
進する。
次第に前進しながら向う側の板端に到達すると探触子保
持機構IH3に取り付けられた鋼板検出器MS2にて板
端を検出して中央探傷台車(2)は前進を停止して、か
つ探触子群を鋼板より離板させる。
この状態が第6図(b)である。
次に鋼板(11はWの距離だけア方向に搬送して停止さ
れる。これをW幅AP C(automatic po
sit−1on control)と呼ぶ。この状態を
示したのが第6図(Q)である。第6図(C)の状態か
ら中央探傷機構(21はに)方向に自走して、再びWの
幅分の鋼板を搬送方向(ア方向)と直交方向に探傷する
。この時の探傷方法としては2通りあり、鋼板filが
W@Apcで(7)方向に搬送されている間に中央探傷
台車(21を(:I:)方向の手前側の板端まで戻して
おき、2回目の自走で(つ)方向に自走しながら探傷す
ることも勿論可能である。
次に再び鋼板+11はW幅APCを行い、ア方向に搬送
されるのであるが、第6図(C)から出発して(L−W
)の距離分搬送を行うと鋼板i11の先端はエツジ探触
子]iEi、  Elの直下に到達する。ここで鋼板+
11は停止させられ、それと同時にエツジ探触子Ei 
、 Elは接板させられる。これを示したのが第6図(
cl)である。第6図(d)の状態からJ、E2接板後
再び鋼板filを(2W−L )4@A P Cで搬送
を行うと、第6図の点線の位置に鋼板111は到達する
この位置は最初の位置第6図体)と比べると丁度2W分
(7)方向に鋼板が搬送された位置である。第6図(d
)の状態で中央台車(21をつ方向に自走させ第3回目
の探傷を行う。
以後、鋼板1IIW幅APC,中央探傷台車(2)は(
つ)方向又は(肉方向に自走し、再び鋼板ill W幅
APCを繰り返しながら鋼板filをW@づつX走査探
傷を実行していく、この間エツジ探傷台車(3)は第5
図(θ1. (f)のエツジセンサESi 、ES2 
の信号により板端に倣い連続的にY方向走査探傷を実行
していく。
最終段階においてはW@A P Cを行うのではなく、
鋼板111の後端部がおおよそ中央探触子砕工5の直下
に到達したときに搬送を停止させられる。
ここで中央探触子り月〜I5は一斎に接板させられ、先
端検出のときと同様に第5図(flの探触子保持機構工
H5に取付けられた鋼板検出器MSBで鋼板(1)の後
端を検出するまで中央探傷機構は(イ)方向に移動させ
られ、更に中央探傷機構(2)は(つ)方向に移動して
第5図(c)の探触子保持機構IH3に取付けられた鋼
板検出器MS2  で 向う側の板端を検出する。
この状態を図示したのが第6図(elである。この状態
から中央探傷機構(21は二方向に自走し手前側の板端
を探触子保持機構IH3に取付けられた鋼板検出器MS
3で検出した時、中央探傷機構は離板する。ここで中央
部のX方向走査探傷は全て完了したことになる。引き続
き鋼板(1)は(7)方向に搬送され、鋼板illの後
端が、エツジ探触子p1.m2(11) に到達したことを第5図(el、 (f)の探触子保持
機構KH1、EH2に取付けられた鋼板検出器MS6゜
MB2  で検出して、探触子El、E2を離板し、こ
こで全ての探傷動作は完了となる。
第6図(θ)において1幅WD部分は最終回と最終回の
一回前の探傷とで2度にわたって探傷されるが2図示し
ていないデータ処理装置によってデータ処理する過程に
おいて0重なり部分のデータは廃棄され、最終回の探傷
は、あたかも第6図(θ)の幅WE部分が探傷された様
に取り扱われる。
上記説明においては第6図(1))に示す様に中央探触
子砕工1とエツジ探触子E1との距離りは中央探触子群
全有効幅Wより大きいすなわち 2 W>L>W の関係にあるとして説明したので、2回月のW幅APC
の途中で鋼板(1)の先端がエツジ探触子g1゜Elの
位置に到達した時、この位置で搬送を停止した。
今もし W=L (12) であれば、1回目のW幅APCを実行して停止した位置
で中央探傷機構がX走査探傷をしている間に、エツジ探
触子E1.E2も接板させることができ、鋼板(11の
ア方向搬送途中における停止回数が1回少なくなり処理
サイクルタイム上有利である。
以上の様にこの発明によれば中央探傷機構とエツジ探傷
機構だけで鋼板の四周辺部を含めた全面探傷を比較的少
ないチャンネル数で実現できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はX走査探傷の図、第2図はX走査探傷の図、第
3図は探触子群の構成図、 第4図は従来のX走査探傷
装置の構成図、第5図は本発明によるX走査探傷装置の
構成図及び探触子と探触子保持機構とセンサ類の配置図
、第6図は本発明による探傷動作説明図である。 なお3図中(1)は被検鋼板、(2:は中央探傷機構。 (3)はエツジ探傷機構、(4)はトップ探傷機構、(
51はボトム探傷機構、■1〜工5は中央探傷用の探触
子群、 xrl、’r2はエツジ探触子群、Tはトップ
探触子群、Bはボトム探触子群、IH1〜IH5、EH
l 。 EH2は探触子保持機構、 A1−A4は単一の探触子
、MS1〜MB9は鋼板検出器、  EtSl、 ES
2はエツジセンサーを表わしている。 なお図中同一、あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛 野 信 − (15) 第1図 第2図 第3図 第4図 第 5 図 (4) 第6図 −321

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11鋼板をその搬送方向と直交する方向に探触子群を
    走査させて探傷するX走査の鋼板用超音波自動探傷装置
    において、鋼板の中央部分を探傷する中央探傷機構装置
    と、鋼板の搬送方向の長手方向の画板端を探傷するエツ
    ジ探傷機構装置とから構成され、中央探傷機構装置に鋼
    板の先端および後端を捕捉検知する機能を持たせ、鋼板
    の四周辺部を含めて鋼板を全面探傷するように構成した
    ことを特徴とする超音波自動探傷装置。 (2)  中央探傷機構装置の全有効探傷幅と同一の距
    離だけ搬送方向の下流側にエツジ探傷機構装置を離して
    配置したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の超音波自動探傷装置。
JP57216215A 1982-12-09 1982-12-09 超音波自動探傷装置 Pending JPS59105559A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57216215A JPS59105559A (ja) 1982-12-09 1982-12-09 超音波自動探傷装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP57216215A JPS59105559A (ja) 1982-12-09 1982-12-09 超音波自動探傷装置

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JPS59105559A true JPS59105559A (ja) 1984-06-18

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ID=16685073

Family Applications (1)

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JP57216215A Pending JPS59105559A (ja) 1982-12-09 1982-12-09 超音波自動探傷装置

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JP (1) JPS59105559A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11183454A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Mitsubishi Electric Corp 検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11183454A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Mitsubishi Electric Corp 検査装置

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