JPS61167861A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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JPS61167861A
JPS61167861A JP60007458A JP745885A JPS61167861A JP S61167861 A JPS61167861 A JP S61167861A JP 60007458 A JP60007458 A JP 60007458A JP 745885 A JP745885 A JP 745885A JP S61167861 A JPS61167861 A JP S61167861A
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JP
Japan
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rail
ultrasonic
probe holder
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Keizo Goto
桂三 後藤
Akira Ogawa
小川 旭
Kozo Maeda
孝三 前田
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • 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
    • G01N29/27Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the material relative to a stationary sensor
    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、被検体たとえばレール等を検査する超音波探
傷装置に係わり、特にレール等の端部がいわゆる鼻曲り
を有する場合でも端部近傍まで自動的に超音波探傷でき
る超音波探傷装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
従来の超音波探傷は、搬送テーブルローラにより搬送さ
れる搬送中のレールに対して超音波を照射してレールの
探傷を行なうもので、その探傷方式としては複数の超音
波探触子がレールに直接接触させることなく探傷可能な
水ジェット式垂直探傷方式を採用している。具体的には
、搬送テーブルローラの敷設されている搬送ライン中に
プローブホルダが配置され、このプローブホルダはその
内側面部にそれぞれ複数の超音波探触子が取付けられ、
前記ホルダ内を第5図に示すレール1が走行させる構成
である。そして、プローブホルダ内を走行されるレール
に対して水ジェツトを行ないながら超音波探触子から超
音波を送波し、水ジェツトを音響媒体としてレールの探
傷を行なうものである。
ところで、超音波探傷の対象となるレールは、第5図の
ような断面形状をなし、その長さは6〜50m程度を有
し、かつレール1の先端部および後端部は第6図に示す
ように鼻曲がりと称する外弦8amg/l、5m程度の
曲りを有している。
〔背景技術の問題点〕 しかし、以上のような超音波探傷装置では、レール端部
に曲りを有するにも拘らず、プローブホルダ内にレール
を単に走行させるのみであり、レールの曲りに対する倣
いが施されていないためにレールの先端部および後端部
から1m程度については超音波ビームがレールの鼻曲り
のために被検体を外れてしまって超音波探傷ができなく
なり、結局、手動探傷を併用せざるをえない問題があっ
た。
〔発明の目的〕
本発−明は以上のような点に着目してなされたもので、
端部に曲りを持った被検体であってもプローブホルダが
曲りに倣って被検体端部まで自動的に探傷できる超音波
探傷装置を提供することにある。
(発明の概要) 本発明は、支持部材に第1の平行リンク機構を介して倣
い機構部を設けて搬入されてくる被検体に対して倣いを
行なうとともに、この倣い機構部に追遣rて上下動する
様に第2の平行リンク機構を介してプローブホルダを支
持し、このプローブホルダにおいても前記被検体に追従
するローラでフォローしながらプO−プホルダに取着さ
れている超音波探触子群が所望距離を保持して被検体を
超音波探傷する超音波探傷装置である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について第1図ないし第3図を
参照して説明する。第1図は装置全体の模式的な構成図
、第2図は倣い機構部の概略構成図、第3図はプローブ
ホルダ内に被検体が挿入されている状態を示す図である
。これらの図において10は適宜な間隔を有して配列さ
れた搬送テーブルローうであって、このローラ10.・
・・・・・によって被検体例えばレール11が所要の速
度をもって搬送されるようになっている。12は音響結
合をよくするためにレール11に液体を噴射して濡らす
予湿装置であって、これは例えば台車12a上に逆回状
のフレーム12bが立設されており、このフレーム12
b内には液体噴射管路12Cが配置されている。この液
体噴射管路12Cは図示では上部に設けられているが、
被検体の形状または探傷部位に応じて一部または全周に
設けるものとする。さらに、この予湿装置12のレール
搬出側にはサイドガイド13を介して曲り修正部14が
配置されている。このサイドガイド13は2つのガイド
ローラ13a113aがそのレール幅に応じて所要の間
隔をもって配置さ・れ、搬送中のレール11の横ずれを
防止する機能をもっている。
13b、13bは軸体である。前記−り修正部14は、
例えば下側に搬送テーブルロー510が配置され、この
ローラ10と向い合うように曲り修正用ローラ14aが
設けられている。このロー514aは例えばスクリュー
駆動源14bにばね14Cを介して接続され、常時は初
期位置に設定され、被検体の曲りに応じて人為的または
自動的に所定の加圧力が被検体の曲りに加わるようにな
っている。15はレール11を超音波探傷する探傷機構
装置であって、これは台車16aにL字形支持部材16
bを載置せしめた支持部16、倣い機構部17およびプ
ローブホルダ18で構成されている。倣い機構部17は
、ライン方向を開口させ′た例えば箱形フレーム17a
の下側側部よりレール搬出方向に支持体17bが延在さ
れ、そのフレ−ム17aは第1の平行リンク機構19に
よって上下動可能に支持されている。フレーム17aは
、第2図に示すように上部および両側部に倣い補足ロー
ラ17C1・・・を有し、レール先端検出タイミングに
よってレール11の上面部および両側面部を押圧するも
のである。17dは先端通過検出器、17eは後端通過
検出器である。20は支持部材16bとフレーム17a
との間に介挿されたばねである。さらに、前記プO−プ
ホルダ18は前記支持体17b上に第2の平行リンク機
構21を介して交換可能に支持され、そのレール搬入側
上部および搬出側上下部にレール11の上下動に対して
フォローするフォローイングローラ18a、8bが設け
られ、また、ホルダ18には第3図に示すように被検体
の形状に応じてその上下部および両側部にそれぞれノズ
ル18cを持った1個または複数個のジェット式超音波
探触子18d1・・・が取付けられている。18e1・
・・は水ジェツトである。22.22はホルダ18から
搬出されたレールの横ずれを防止するサイドガイドであ
って、前記サイドガイド13と同様な構成を有している
次に、以上のように構成された装置の作用を説明する。
レール11が搬送テーブルローラ10、・・・によって
搬送されて予湿装置12に入ると、常時またはレール搬
入を検出して液体噴射管路12Cからレール11へ液体
12dが噴射される。これによって、レール11が濡れ
、超音波探傷の時に密な音響結合が可能となる。さらに
、予湿装置12から出力されたレール11はサイドガイ
ド13によってライン幅方向の位置が規制されて曲り修
正部14に送り込まれる。この曲り修正部14において
は、ロール10と148の間隔が予め余裕を持って設定
されており、レール11が搬入されると、レール搬送前
または搬送時に測定されたレール端部の曲りに応じて人
為的または自動的にスクリュー駆動源14bを動作させ
てレール11の曲り部分へ曲り修正用ローラ14aを当
てて加圧し、探傷機構装置15へ侵入し易しい程度に曲
りを修正する。
さらに、曲り修正部14から出力されたレール11は探
傷機構装置15の倣い機構部17に送られるが、ここで
は、先端通過検出器17dがレール先端を検出すると、
駆動源等によって倣い補足ローラ17C1・・・が前進
してレール11の必要な部分を補足する。このとき、レ
ール11が僅かに前進しかつ先端部に曲りがあれば、ロ
ーラ17C1・・・でレール11を補足しているので第
1の平行リンク機構19を介して倣い機構部17全体が
平行に持上げられ、更にプローブホルダ18側に前進す
ると、そのレール11にそって倣い補足ローラ17C1
・・・が倣いを行ないながらプローブホルダ18側に送
込む。このプローブホルダ18においては、レール先端
が搬入側フォローイングローラ18aに差しかかると、
このローラ18aはレール11の上下動に追従してフォ
ローするとともに、倣い補足ローラ17C1・・・と搬
入側フォローイングローラ18aとの距離に対するレー
ル11の曲りと第2の平行リンク機構21との作用によ
ってプローブホルダ18が平行に持上げられる。レール
先端がレール搬入側および搬出側フォローイングローラ
18a、18bに移動するに従ってプルーブホルダ18
の位置は変化するが、プローブ18とレール11との相
対位置変動は僅かである。
以上のようにしてレール11が前進し、そのレール11
後端が後端通過検出器178を通過すると、この後端通
過検出信号を受けて倣い補足ローラ17C1・・・は補
足を解除するが、倣い機構部17およびプローブホルダ
18はフォローイングローラ18a、18bを介してレ
ール11に押し上げられているので、レール11の曲り
に対応して平行リンク機構19.21の作用によって平
行に持上げられている。この状態はレール後端がフォロ
ーイングローラ18bを通過するまで持続する。
従って、以上の動作によってレール11全長に対し、プ
ローブ18とレール11の相対位置は保持され、膨曲り
を有したレール11においても超音波の音響媒体である
水柱の安定時間20〜30m111secに相当するレ
ール端部20〜30Allを除き全長に亙って自動探傷
が可能となる。通常、レール11の先端部および後端部
は膨曲りと称する外弦8g+/1.5m程度の曲りを有
しているが、製品とする範囲はレール端部50〜100
5wwを端正によって切り落とした範囲であるため製品
の品質保証としては端部50mを除く範囲を探傷すれば
よく、本装置による倣い機構部17の倣いによって十分
探傷が可能な状態となる。そして、探傷、を終えたレー
ル11は合格品及び不合格品に仕訳され、合格品のみ次
工程の端部プレス矯正によって端部を切落とされて製品
となる。
従って、以上のような構成によれば、予め予湿装置12
によりレール11を予湿しているので、超音波探傷時に
音響結合を密にすることができ、探傷精度を高めること
ができる。また、探傷機構装置15のレール搬入側およ
びレール搬出側にサイドガイド13.22を設けたので
、レール11は横ずれなく正確に探傷機構装W115を
通過させることができる。また、倣い機構部17は、支
持部材16bに第1の平行リンク機構19を介して支持
されかつ倣い補足ローラ17C1・・・によってレール
11を補足しているので、常に平行に上下動じ、これに
伴って超音波探触子群が取着されているプローブホルダ
18が平行に持上げられ、更にプローブホルダ18のフ
ォローイングローラ18a、18bでレール11をフォ
ローしているために、端部50mを除き膨曲りのあるレ
ール11に対しても確実に探傷可能となる。よって、第
4図に示すように従来の探傷装置は探傷領域イだけ即ち
端部から1mについては自動探傷不可能であったが、本
発明における探傷装置の探傷領域口は端部から50jl
Ilを除いて自動探傷でき、探傷作業の簡素化および能
率化を高めることができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば予湿装置112、サイドガイド13.22、曲り
修正部14および探傷機構装置15等を別々に配置した
が、これら全部の要素を同一の台車にのせてもよく、ま
た曲り修正部14は必ずしも必要ようとするものではな
い。また、探傷対象としてレール11について述べたが
、レール11以外のものでも端部に曲りを有するもので
あれば適用できるものである。
〔発明の効果〕
以上詳記したように本発明によれば、プローブホルダの
各超音波探触子群に対して所望の距離を保持して超音波
を照射して探傷対象を探傷できるので、特に探傷対象の
端部に曲りを有するものに対して端部近傍まで完全な自
動化によって探傷でき、製品の品質の均一化が図れ、探
傷作業の能率化を高めることができる超音波探傷装置を
堤供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明のに係る超音波探傷装置の
一実施例を説明するためのもので、第1図は装置全体を
模式的に表わした構成図、第2図は第1図に示す倣い機
構部の概略構成図、第3図はプローブホルダによるレー
ル探傷状態を示す図、第4図は従来装置と本装置の探傷
領域の比較を説明する図、第5図は探傷対象であるレー
ルの断面図、第6図は従来装置を用いて探傷する探傷対
象であるレールの曲り状態を示す図である。 10・・・搬送テーブルローラ、11・・・探傷対象(
レール)、12・・・予湿装置、13.22・・・サイ
ドガイド、14・・・曲り修正部、15・・・探傷機構
装置、16・・・支持部、16b・・・支持部材、17
・・・倣い機構部、17a・・・フレーム、17b・・
・支持体、170・・・倣い補足ローラ、17d・・・
先端通過検出器、17e・・・後端通過検出器、18・
・・プO−プホルダ、18a118b・・・フォローイ
ングローラ、18d・・・超音波探触子、19・・・第
1の平行リンク機構、20・・・ばね、21・・・第2
の平行リンク機構。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第2図 第4図 第5図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)端部が曲状部に形成されている被検体を検査する
    超音波探傷装置において、支持部に第1の平行リンク機
    構を介して支持され、前記被検体が搬入されてくると複
    数の倣い補足ローラを前記被検体に当接させて倣いを行
    なう倣い機構部と、この倣い機構部の出口側に第2の平
    行リンク機構を介して支持され、被検体の前記曲状部に
    対して所望の間隔を有して超音波ビームを照射して前記
    被検体を探傷するプローブホルダとを備えたことを特徴
    とする超音波探傷装置。
  2. (2)倣い機構部は、被検体の先端部を検出する先端通
    過検出器と、この先端通過検出器からの通過検出信号を
    受けて動作する駆動部と、この駆動部の動作によって前
    進して被検体の上部および側部を押圧する前記複数の倣
    い補足ローラとを有するものである特許請求の範囲第1
    項記載の超音波探傷装置。
  3. (3)プローブホルダは、被検体の上下動に追従するフ
    ォローイングローラと、前記被検体の必要とする面部に
    対峙して設けられ、超音波を照射する水ジェット式超音
    波探触子群とを有するものである特許請求の範囲第1項
    記載の超音波探傷装置。
  4. (4)フォローイングローラは、被検体の形状に応じて
    交換できるものである特許請求の範囲第3項記載の超音
    波探傷装置。
JP60007458A 1985-01-21 1985-01-21 超音波探傷装置 Expired - Lifetime JPH06100579B2 (ja)

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JPH06100579B2 JPH06100579B2 (ja) 1994-12-12

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07286994A (ja) * 1994-04-06 1995-10-31 Speno Internatl Sa 測定装置
JP2007285910A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Toyota Motor Corp 溶接部品の製造方法
CN102778506A (zh) * 2012-08-02 2012-11-14 国核电站运行服务技术有限公司 用于检测不同直径管材和平板工件的自动扫查系统
JP2019144032A (ja) * 2018-02-19 2019-08-29 Jfeスチール株式会社 レール用超音波探傷治具、レールの頭側部の超音波探傷方法、レールの品質保証方法、及びレールの製造方法

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