JPS6346844Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回転探傷機に関し、特に、回転探傷
機の探傷プローブの位置調整機構に関するもので
ある。

最近は、棒綱等の表面傷の有無を検出するため
の探傷機の使用もオンライン化してきており、周
囲の自動化された製造ラインと同一条件で使用さ
れるようになつてきている。特に、製鉄所の如
く、製造ラインがコンピュータ化され中央制御化
されていると、探傷機の運転条件もこれに適合し
たものとならなければならない。

一方、回転探傷機においては、送られてくる棒
綱等の被検査材のサイズに合わせて予め探傷プロ
ーブの位置を調節してやらねばならない。従来で
は、このような調節は、作業員が探傷機のそばへ
行つて機枠に設けられた調整目盛を見ながら直接
手動にて行なつていた。しかし、このような作業
員による直接手動による調整方法は、前述したよ
うな最近の自動化された製造ラインにおいては不
都合なものであつて、このような探傷プローブの
位置調整を遠隔から自動的に行なえうるようにす
るプローブ遠隔調整装置に対する要望がでてきて
いる。

本考案の目的は、このような要望にかんがみ
て、回転探傷機における探傷プローブの位置調整
を遠隔から行うことができ、しかも探傷機が必要
とする調整精度を維持することができるプローブ
遠隔調整装置を提供することである。

本考案によれば、このような目的は、直線送り
される断面円形状の被検査材の通路の中心軸を回
転中心として回転する回転ドラムに取り付けられ
たプローブ保持部材に保持され前記被検査材の周
辺に近接配置される探傷プローブを有し、前記回
転ドラムには前記探傷プローブが前記回転中心に
向けてまたはそこから遠去かるように移動調整さ
れるように前記プローブ保持部材を前後進させる
ため外部から操作されるプローブ前後進機構を有
した型の回転探傷機のプローブ遠隔調整装置であ
つて、前記探傷プローブとの距離を感知する距離
センサを有するセンサアーム、該センサアームを
前記探傷プローブとの距離を感知する感知位置と
前記回転ドラム外の退避位置との間に移動させる
ための移動機構及び前記距離センサを前記探傷プ
ローブの前記移動調整の方向に移動されるように
前記センサアームを移動調整させる調整機構を備
えたセンサ台と、前記プローブ前後進機構に対し
て結合されるときこれを操作して前記探傷プロー
ブの前記移動調整を行わしめうる外部駆動機構及
び該外部駆動機構を前記プローブ前後進機構に対
して結合させるための結合機構を備えた追従調整
装置と、前記センサ台の前記調整機構へ制御信号
を与えて前記距離センサを所望量移動させそれに
よる該距離センサからの信号変化に基づいて前記
追従調整装置の前記外部駆動機構を作動させて前
記探傷プローブが前記距離センサの移動に追従し
て所望量だけ移動させるようにする制御手段とを
備えることを特徴とする回転探傷機のプローブ遠
隔調整装置によつて達成される。

次に、添付図面に基づいて本考案の実施例につ
いて本考案をより詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例としてのプローブ
遠隔調整装置を適用した回転探傷機の全体を示す
側面図であり、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視正面
図である。これら図において、参照番号１は、回
転ヘツド、２はハウジングで、ハウジング２内に
は、回転ヘツド用回転軸を支える軸受、回転側と
静止側間の動力、信号の授受装置等が収納されて
おり、このハウジング２は、フレーム３に固定さ
れている。フレーム３上には主モータ４が設けら
れており、この主モータ４は、電磁クラツチ及び
ベルトプーリ（図示していない）を経てベルト５
によつて駆動されるベルトプーリ６を介して前記
回転軸を駆動する。更に、補助モータ７が設けら
れており、この補助モータ７は、回転ヘツド１を
定位置に停止させるための微速用であつて、減速
機８、電磁クラツチ（図示していない）、ベルト
９、ベルト５、ベルトプーリ６を経て同じく回転
軸を駆動する。

参照番号５０は、本考案のプローブ遠隔調整装
置の一部を構成するセンサ台で、フレーム３の上
のレール５１上を×方向に移動し、下部フレーム
５２上のガイド５３上を上部フレーム５４がＹ方
向に移動し（そのための駆動装置は図示していな
い）、センサアーム５５は、パルスモータ５６か
らねじ棒５７を経てＺ方向に移動させられる。な
お、第５図に詳細に示されるように、センサアー
ム５５の先端には、距離センサ５８が設けられて
いる。

参照番号７０は、本考案のプローブ遠隔調整装
置の一部を構成する追従調整装置で、この追従調
整装置７０は、ハウジング２上に固定したフレー
ム７１に設けられている。

以下、各構成部分について順に詳述する。

先ず、回転ヘツド１について第３図及び第４図
を特に参照して説明する。第３図は、第１図のＢ
−Ｂ矢視正面図であるが、中心線から上半分はカ
バープレートを外して内部を示した図であり、第
４図の中心線より上半分は第３図のＣ−Ｃ矢視断
面図であつて下半分は側面図である。これら第３
図及び第４図によく示されているように、回転ヘ
ツド１は、矢印Ｐ方向に直線送りされる断面円形
状の被検査材１１の通路の円周上に配備したレバ
ー１２の先端に設けられた複数個の探傷プローブ
１３と、該複数個の探傷プローブ１３をそれぞれ
保持するプローブ保持部材１４と、プローブ連動
保持機構１５（この実施例では、４本のプローブ
保持部材１４が同時に動く連動方式とされている
が、個別に動くようにしたものでもよい）と、回
転ドラム１６とから構成されている。探傷プロー
ブ１３は、通常は遠心力の作用を受けて被検査材
１１の外周面と相対的な関係位置にあつて探傷を
行なつているが、必要に応じ回転ソレノイド１７
が作動してリフトアツプして被検査材１１の端末
部等の曲り部や拡大部を避けうるようなものとさ
れている。回転ドラム１６は、ドラム本体２０、
ドラム内面板２１、カバープレート２２からな
り、密閉構造を形成している。更に、この回転ド
ラム１６は、回転中空軸２３にキー止めされ、前
記ベルトプーリ６を介して主モータ４及び補助モ
ータ７により回転駆動される。プローブ保持部材
１４は、前記レバー１２、プローブ１３、回転ソ
レノイド１７等を保持し、プローブ連動保持機構
１５に保持されて、回転中心に向けて前後進す
る。プローブ連動保持機構１５は、プローブ保持
部材１４を固定し、該部材１４と共に前後進する
めねじ片２５、該めねじ片２５と螺合し、回転ド
ラム本体２０上の軸受２６及び内面板２１上の軸
受２７とに軸支され、頭部には六角形状の六角頭
２８を固着したねじ棒２９と、該ねじ棒２９にキ
ー止めされたベベルピニオン３０と、該ピニオン
３０に噛合し、ドラム本体２０の内周面と環状ガ
イド３１との間でガイドされながら回動するベベ
ルギヤ３２と、めねじ片２５のガイド３３とから
なつている。なお、参照番号34は、六角頭２８と
軸受２６との空隙を示している。

このような構成のプローブ連動保持機構１５の
動作原理について説明すると、ねじ棒２９の六角
頭２８の１つを外部からボツクススパナでまわす
と、ねじ棒２９は回転する。ねじ棒２９にはベベ
ルピニオン３０が固定されているので、ねじ棒２
９が回転するとベベルピニオン３０がまわり、こ
れに噛合するベベルギヤ３２がまわるので、他の
ベベルピニオン３０もまわり、結局４本のねじ棒
２９が同時に同じ量だけ回転する。ねじ棒２９に
はめねじ片２５が螺合しており、ガイド３３で案
内されているので、４個のめねじ片２５も同じ方
向に同じ量だけ前後進する。

次に、追従調整駆動装置７０について説明する
と、第４図によく示されているように、固定フレ
ーム７１に固定されたフレーム７２上に、パルス
モータ７３及びエアシリンダ７４が設けられてい
る。固定フレーム７１と７２との間には、堅軸７
５が設けられており、結合機構を構成する結合フ
レーム７６が堅軸７５に装着されていて、通常は
ばね７７によつて押上げられている。結合フレー
ム７６には、軸受８０が設けられていて、この軸
受８０には、回転スリーブ８１が支えられてお
り、この回転スリーブ８１は、軸受８０と共に昇
降し且つそこで回転しうるようになつている。回
転スリーブ８１は、パルスモータ軸８２に対して
滑りキー８３で摺動自在に結合されており、ま
た、ドライバ８４に対して滑りキー８５で摺動自
在に結合されている。回転スリーブ８１の内部に
は、ドライバ８４との間にばね８６が挿入されて
いる。また、ドライバ８４には、回転ヘツド１の
ねじ棒２９の六角頭２８に嵌入する六角孔８７が
設けられている。これらパルスモータ７３、回転
スリーブ８１及びドライバ８４は、後述するよう
に、回転ヘツド１のねじ棒２９の六角頭２８に作
用して探傷プローブ１３の位置調整を外部から行
なうための外部駆動機構を構成している。

次に、前述したような構成のプローブ遠隔調整
装置において探傷プローブ１３の位置調整を遠隔
的に自動的に行なう動作について、特に、第５図
及び第６図を参照して説明する。

先ず、被検査材のサイズ替えのため、適当な制
御手段（図示していない）から回転ヘツド１の回
転停止の司令が出されると、主モータ４がオフと
なつて回転ドラム１は一旦停止する。そして、微
速用補助モータ７が起動され、例えば、回転ヘツ
ド１の特定位置に設けた切欠き（図示していな
い）を検知する固定側の位置センサ（図示してい
ない）からの信号によつて補助モータ７オフとさ
れ回転ドラム１が定位置、すなわち、回転ドラム
１のねじ棒２９の六角頭２８がドライバ８７の真
下に位置するような位置にて停止される。

同時に、前記位置センサからの信号に応じて追
従調整駆動装置７０が作動される。すなわち、エ
アシリンダ７４が、前記制御手段の制御のもと
に、作動され、結合フレーム７６はばね７７の偏
移力に抗して押し下げ、通常は寸法ｃの間隔を保
つていた回転スリーブ８１とドライバ８４とが押
し下げられ、回転ドラム１６の外周面３６に接
し、前述の如く回転ドラム１が微速で回転してね
じ棒２９の六角頭２８の中心がドライバ８４と一
致する位置にくると、回転スリーブ８１は、空隙
３４にはまり込むので、回転ドラム１は停止する
ようになり、前述の定位置停止が更に確実に行な
われる。なお、六角頭２８とドライバ８４の六角
孔８７とが正確に一致しない時は、まず、回転ス
リーブ８１のみ下降され、ドライバ８４は六角頭
２８の上面に突き当つた形で残り、ばね８６はそ
の時点では圧縮された形となるが、後述するよう
に、その後パルスモータ７３の付勢により回転ス
リーブ８１及びドライバ８４が回転されるとき、
六角頭２８と六角孔８７とが一致して互いに正し
く嵌合するようになる。

このように回転ドラム１が定位置に停止する
と、前記制御手段からの適当な制御信号によつ
て、センサ台５０は、第１図及び第２図に示した
ような退避位置から、第５図及び第６図に示すよ
うな感知位置へと移動させられ始める。すなわ
ち、第２図において、レール５１上をＸ方向に移
動して所定の位置に停止した後、第１図のＹ方向
に移動し、第５図及び第６図に示す如く、センサ
アーム５５上の距離センサ５８が、プローブ保持
部材１４の基準面３７から一定の距離δだけ下方
にある位置に、センサアーム５５を回転ヘツド１
内に挿入する。通常は、前回調整したままの姿で
センサアーム５５が挿入されれば、一定距離δと
なるが、念のためセンサアーム５５の現在高さ位
置はチエツクされる。すなわち、センサーアーム
５５には、例えば、その上昇位置を測定する精度
の高い電子式の磁気スケール（図示していない）
が設けられていて、現在位置と所望の位置との差
は、パルスモータ５６にパルス信号として前記制
御手段を介して伝えられ、補正される。なお、前
述の一定値δは、距離センサ５８の測定感度によ
つて定められ、一般に、５〜10mm程度でこの値は
距離センサ５８の距離と感度との直線性範囲内の
最も良い所をねらつて定められる。

このようにして、距離センサ５８が所定の感知
位置に定められると、次のようにして前記制御手
段の制御のもとに、プローブ位置調整動作が遠隔
的に開始させられる。

例えば、現在の探傷プローブ１３が直径D₁の
被検査材用であり、次回の探傷プローブ１３が直
径D₂の被検査材に対して位置定めされる場合を
考える。現在のセンサアーム５５の位置が前記磁
気スケールの基点からH₁なる位置にあるとする
と、調整後のセンサーアーム５５の位置は、 H₂＝H₁＋（D₂−D₁）／２であるからその差H₂
−H₁＝（D₂−D₁）／２だけセンサアーム５５を
動かしてやらねばならない。すなわち、次回の被
検査材の材料番号又は材料外径が中央のプロセス
コントロール用ホストコンピユーター（プロセス
制御用ポスト計算機）から制御用計算機（図示し
ていない）にインプツトされると、計算機は、前
記（D₁−D₂）／２を計算し、これに相当するパ
ルス数を計算し、センサ台５０のパルスモータ５
６の制御器（図示していない）にこの旨を伝達す
るから、該制御器からの司令によりパルスモータ
５６が始動する。センサ台のパルスモータ５６が
動き出すと、距離センサ５８は刻々の前記基準面
３７との距離を測定し、その結果を追従調整駆動
装置７０のパルスモータ７３の制御器（図示して
いない）に送るから、該制御器は一定値δとの差
をパルス信号としてパルスモータ７３に送り、パ
ルスモータ７３を回転させる。パルスモータ７３
が回転すると、第５図において、回転スリーブ８
１、ドライバ８４が回転し（六角頭２８と六角孔
８７が合致していない時は合致後）、ねじ棒２９
を駆動するので、プローブ保持部材１４が前後進
する。センサアーム５５が所望の位置に達する
と、センサ台５０のパルスモータ５６は停止し、
距離センサ５８を基準面３７との距離が一定値δ
になると、前述の制御用計算機、制御器等を含む
制御手段からの指令により、追従調整駆動装置７
０のパルスモータ７３が停止され、且つ、エアシ
リンダ７４も消勢され結合フレーム７６の押し付
けを解除するので、ばね７７の偏移力により結合
フレーム７６が上昇され、追従調整駆動装置７０
と回転ヘツド１との結合は解除される。そして、
制御手段の指令により、センサ台５０も元の退避
位置へ戻される。

前述したように、この実施例では、４本のプロ
ーブ保持部材１４が連動して移動調整されるよう
に構成したのであるが、本考案によれば、これら
プローブ保持部材を個々に遠隔調整するように構
成することもでき、特に、回転ドラムが大型のと
きにはこのように構成する方がよい場合がある。

本考案の前述したようなプローブ遠隔調整駆動
装置によれば、回転探傷機の探傷プローブを容易
に遠隔的に調整しうるので、棒鋼等の自動化され
た製造ライン中へ支障なく回転探傷機を組み込む
ことが可能となり、また、前述の磁気スケール、
距離センサの精度を10μ以下のものとし、パルス
モータを0.9゜又は1.8゜当り１パルス程度のものと
することにより、極めて高精度にて探傷プローブ
の位置調整を行なわせることが可能である。

【図面の簡単な説明】

添付図面の第１図は本考案の一実施例としての
プローブ遠隔調整装置を適用した回転探傷機の全
体を示す側面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視正
面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ矢視正面図であつ
て中心線から上半分はカバープレートを外して内
部を示した図、第４図は中心線より上半分が第３
図のＣ−Ｃ矢視断面を示し下半分は側面を示す
図、第５図及び第６図は第１図のプローブ遠隔調
整装置において探傷プローブの遠隔調整を行なう
場合を説明するための概略図である。 １……回転ヘツド、１１……被検査材、１３…
…探傷プローブ、１４……プローブ保持部材、１
５……プローブ連動保持機構、１６……回転ドラ
ム、２９……ねじ棒、５０……センサ台、５５…
…センサアーム、５６……パルスモータ、５８…
…距離センサ、７０……追従調整装置、７３……
パルスモータ、７４……エアシリンダ、７６……
結合フレーム、７７……ばね、８１……回転スリ
ーブ、８４……ドライバ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直線送りされる断面円形状の被検査材の通路の
   中心軸を回転中心として回転する回転ドラムに取
   付けられたプローブ保持部材に保持され前記被検
   査材の周辺に近接配置される探傷プローブを有
   し、前記回転ドラムには前記探傷プローブが前記
   回転中心に向けてまたはそこから遠去かるように
   移動調整されるように前記プローブ保持部材を前
   後進させるため外部から操作されるプローブ前後
   進機構を有した型の回転探傷機のプローブ遠隔調
   整装置であって、前記探傷プローブとの距離を感
   知する距離センサを有するセンサアーム、該セン
   サアームを前記探傷プローブとの距離を感知する
   感知位置と前記回転ドラム外の退避位置との間に
   移動させるための移動機構及び前記距離センサを
   前記探傷プローブの前記移動調整の方向に移動さ
   せるように前記センサアームを移動調整させる調
   整機構を備えたセンサ台と、前記プローブ前後進
   機構に対して結合されるときこれを操作して前記
   探傷プローブの前記移動調整を行わしめうる外部
   駆動機構及び該外部駆動機構を前記プローブ前後
   進機構に対して結合させるための結合機構を備え
   た追従調整装置と、前記センサ台の前記調整機構
   へ制御信号を与えて前記距離センサを所望量移動
   させそれによる該距離センサからの信号変化に基
   づいて前記追従調整装置の前記外部駆動機構を作
   動させて前記探傷プローブが前記距離センサの移
   動に追従して所望量だけ移動させるようにする制
   御手段とを備えることを特徴とする回転探傷機の
   プローブ遠隔調整装置。