JPS638552A - 回転子の超音波検査装置 - Google Patents
回転子の超音波検査装置Info
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- JPS638552A JPS638552A JP62157974A JP15797487A JPS638552A JP S638552 A JPS638552 A JP S638552A JP 62157974 A JP62157974 A JP 62157974A JP 15797487 A JP15797487 A JP 15797487A JP S638552 A JPS638552 A JP S638552A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
ｌ井二ｉ影
本発明は、金属のような材料を超音波で検査するための
検査装置に係わり、特に、回転子の軸孔を介して超音波
探査装置を通すことにより、タービン及び発電機の回転
子の孔内面近傍の材料を横波モードで検査する回転子の
超音波ボア・スコープ検査装置（ボアソニック検査装置
とも称する）に関する。
検査装置に係わり、特に、回転子の軸孔を介して超音波
探査装置を通すことにより、タービン及び発電機の回転
子の孔内面近傍の材料を横波モードで検査する回転子の
超音波ボア・スコープ検査装置（ボアソニック検査装置
とも称する）に関する。
ここ数年来、発電機タービン及び発電機回転子を検査し
、これら要素の欠陥並びに場合によっては大事故に到り
得る材料の不連続性もしくは劣化の可能性に関し評価す
るのに用いることができ、しかも必要に応じ回転子の使
用寿命の延長を可能にする検査装置や方法に対する関心
が益々高まって来ている。このような要素に突発的な大
事故が発生した場合には、その結果は経済的にもまた人
的損失の面でも惨備たるものとなろう。ところで、この
種の回転子が製造される鋼鍛造物の中心部分の材料は、
製造ブａセスの性質そのものからして、自然に発生する
不連続部分その他の材料欠陥に関し、恐らくは最も疑わ
しい部分である。実際、殆どの回転子において上記のよ
うな疑わしい部分の材料を除去するように中心孔を機械
研削しているのは、１つは上の理由からである。更に、
運転中の回転子の中心孔及びその近傍における条件で、
特に固有の鍛造不連続部分が存在する場合に、熱クリー
プ、疲労及び熱的脆弱化のような使用に由来する欠陥が
発生し得る。このような理由で、回転子孔の検査の可能
性には大きな関心が寄せられている。
、これら要素の欠陥並びに場合によっては大事故に到り
得る材料の不連続性もしくは劣化の可能性に関し評価す
るのに用いることができ、しかも必要に応じ回転子の使
用寿命の延長を可能にする検査装置や方法に対する関心
が益々高まって来ている。このような要素に突発的な大
事故が発生した場合には、その結果は経済的にもまた人
的損失の面でも惨備たるものとなろう。ところで、この
種の回転子が製造される鋼鍛造物の中心部分の材料は、
製造ブａセスの性質そのものからして、自然に発生する
不連続部分その他の材料欠陥に関し、恐らくは最も疑わ
しい部分である。実際、殆どの回転子において上記のよ
うな疑わしい部分の材料を除去するように中心孔を機械
研削しているのは、１つは上の理由からである。更に、
運転中の回転子の中心孔及びその近傍における条件で、
特に固有の鍛造不連続部分が存在する場合に、熱クリー
プ、疲労及び熱的脆弱化のような使用に由来する欠陥が
発生し得る。このような理由で、回転子孔の検査の可能
性には大きな関心が寄せられている。
鍛造回転子の孔及び通孔内面領域を検査するのに用いる
目的で幾つかの非破壊試験方法が開発されている。鍛造
回転子が製作されたばかりであって、最終的機械加工が
行われる以前においては、回転子は形状が円筒形もしく
は近回筒形であるので、外側からの超音波検査も有効で
あることが判明している。しかしながら、機械研削が完
了した鍛造回転子の外周部は特徴的に複雑な幾何学的形
恕を有しているため、回転子を一旦機械研削した後には
、外側からの超音波検査は実際的ではなくなる。内孔を
検査するのに可視的及び磁性粒子検査のような他の方法
が成功裡に用いられているが、しかしながら、これらの
方法は、孔と交差する不連続部或いは孔内面の極く近傍
の不連続部しか検知することができず、従って材料及び
検出される不連続部の２次元像しか発生することができ
ない。
目的で幾つかの非破壊試験方法が開発されている。鍛造
回転子が製作されたばかりであって、最終的機械加工が
行われる以前においては、回転子は形状が円筒形もしく
は近回筒形であるので、外側からの超音波検査も有効で
あることが判明している。しかしながら、機械研削が完
了した鍛造回転子の外周部は特徴的に複雑な幾何学的形
恕を有しているため、回転子を一旦機械研削した後には
、外側からの超音波検査は実際的ではなくなる。内孔を
検査するのに可視的及び磁性粒子検査のような他の方法
が成功裡に用いられているが、しかしながら、これらの
方法は、孔と交差する不連続部或いは孔内面の極く近傍
の不連続部しか検知することができず、従って材料及び
検出される不連続部の２次元像しか発生することができ
ない。
１９７０年代前半から、回転子孔内自体からの超音波検
査が、有効な体積検査方法として非常に広く採用される
ようになった。超音波ボア・スコープ検査として知られ
るようになったこの方法においては、超音波変換器が何
等かの適宜な手段により中心孔を通って移送され、そし
て孔内面から回転子材料内に超音波ビームが発射される
。超音波は、回転子材料内に十分に侵透することができ
、鍛造物内で生ずる波の反射を集め、処理しそして観察
することにより、材料の完全性に関する成る種の情報を
得ることができる。体積検査は、超音波ビームを回転し
材料内に差向けながら、変換器で孔−の周面の亙り孔の
長さに沿って 走査することにより達成される。この場
合ビームは最終的には、被検材料を遍く通されることに
なる。
査が、有効な体積検査方法として非常に広く採用される
ようになった。超音波ボア・スコープ検査として知られ
るようになったこの方法においては、超音波変換器が何
等かの適宜な手段により中心孔を通って移送され、そし
て孔内面から回転子材料内に超音波ビームが発射される
。超音波は、回転子材料内に十分に侵透することができ
、鍛造物内で生ずる波の反射を集め、処理しそして観察
することにより、材料の完全性に関する成る種の情報を
得ることができる。体積検査は、超音波ビームを回転し
材料内に差向けながら、変換器で孔−の周面の亙り孔の
長さに沿って 走査することにより達成される。この場
合ビームは最終的には、被検材料を遍く通されることに
なる。
例えば、米国特許第３．．９６Ｑ、００６号明細書に上
述されているような初期の超音波ボア・スコープ試験方
式（そのうちの幾つかのものは現在も使用されている）
は慣用の接触式超音波検査に基づくものである。この接
触方式においては、プレキシガラス・シュー（または類
似の材料から形成されているシュー）が被検孔の正確な
曲率に合致するように研磨されて超音波変換器に取り付
けられる。次いで探査装置（シューを取り付けた変換器
もしくはトランスジューサ）を、孔表面と直接接触して
作動する。この場合、シューから金属材料内への音響伝
達を可能にするために、孔の内表面には成る種の粘性液
体結合媒質が塗布されている。変換器自体は、シューに
縦波モードで超音波を発生するピエゾ電気素子を備えて
いる。金属に対して縦波が所望される場合には、変換器
要素を孔の接線ｉβ而に対し平行または近似的に平行な
面内に配位する。即ち、シューに対する入射波が近似的
に３Ｌの半径方向に指向するようにする。金属材料内に
おける傾きをもった横波が望まれる場合には、変換器が
取り付けられている探査装置シューの平面を、シューと
金属材料との界面に屈折された横波が発生ずるように孔
内面の接線平面に対して傾ける。言い換えるならば、シ
ューに対する入射波は孔表面に対して法線関係にはない
。その結果として、屈折された波は、孔の軸線に対し垂
直な平面内に留まりつ＼半径方向と接線方向との間の角
度で進行する（接線方向指向横波）か、または孔の軸線
を通るように切断面内に留まりながら半径方向と軸方向
との間の角度で進行する（軸方向指向横波）か、成るい
は上記２つの角度の合成角度で進行する。典型的な例と
して、屈折された横波は３５度乃至７０度台にある。傾
きをもった縦波検査を用いることもできるが、これは一
般的な慣行ではない。
述されているような初期の超音波ボア・スコープ試験方
式（そのうちの幾つかのものは現在も使用されている）
は慣用の接触式超音波検査に基づくものである。この接
触方式においては、プレキシガラス・シュー（または類
似の材料から形成されているシュー）が被検孔の正確な
曲率に合致するように研磨されて超音波変換器に取り付
けられる。次いで探査装置（シューを取り付けた変換器
もしくはトランスジューサ）を、孔表面と直接接触して
作動する。この場合、シューから金属材料内への音響伝
達を可能にするために、孔の内表面には成る種の粘性液
体結合媒質が塗布されている。変換器自体は、シューに
縦波モードで超音波を発生するピエゾ電気素子を備えて
いる。金属に対して縦波が所望される場合には、変換器
要素を孔の接線ｉβ而に対し平行または近似的に平行な
面内に配位する。即ち、シューに対する入射波が近似的
に３Ｌの半径方向に指向するようにする。金属材料内に
おける傾きをもった横波が望まれる場合には、変換器が
取り付けられている探査装置シューの平面を、シューと
金属材料との界面に屈折された横波が発生ずるように孔
内面の接線平面に対して傾ける。言い換えるならば、シ
ューに対する入射波は孔表面に対して法線関係にはない
。その結果として、屈折された波は、孔の軸線に対し垂
直な平面内に留まりつ＼半径方向と接線方向との間の角
度で進行する（接線方向指向横波）か、または孔の軸線
を通るように切断面内に留まりながら半径方向と軸方向
との間の角度で進行する（軸方向指向横波）か、成るい
は上記２つの角度の合成角度で進行する。典型的な例と
して、屈折された横波は３５度乃至７０度台にある。傾
きをもった縦波検査を用いることもできるが、これは一
般的な慣行ではない。
慣用の接触超音波検査方式においては、回転子材料内を
進行する発射された波は発散性である。
進行する発射された波は発散性である。
即ち、超音波源から離れるに従い波面の大きさが増大す
る。従って、この波の強さは、（波により包摂される面
積が増大するので）進行距離の増加に伴い減少し、その
ため、所与の反射部から戻る波の強さは、探査装置から
の反射部の距離の増加に伴い減少する。また、殆どの反
射部は、波により包摂される面積（ビームの断面大きさ
）と比較して小さいので、反射部の大きさが反射波（エ
コー）の強さに影響を与える。このような現象は、超音
波試験 一般において既に久しく知られ理解されている
ものであって、上述の原理は、未知の反射部の大きさの
推定量を得るのに用いられる。
る。従って、この波の強さは、（波により包摂される面
積が増大するので）進行距離の増加に伴い減少し、その
ため、所与の反射部から戻る波の強さは、探査装置から
の反射部の距離の増加に伴い減少する。また、殆どの反
射部は、波により包摂される面積（ビームの断面大きさ
）と比較して小さいので、反射部の大きさが反射波（エ
コー）の強さに影響を与える。このような現象は、超音
波試験 一般において既に久しく知られ理解されている
ものであって、上述の原理は、未知の反射部の大きさの
推定量を得るのに用いられる。
反射波の強さは通常、変換器要素のピエゾ電気的性質を
利用して、電圧に変換され、この電圧は陰極線管型のデ
ィスプレイ装置上で信号振幅として線形に表示される。
利用して、電圧に変換され、この電圧は陰極線管型のデ
ィスプレイ装置上で信号振幅として線形に表示される。
距離／振幅及び面積／振幅関係は、存在する試験条件（
孔の曲率、減衰、等々）を再現もしくは少なくとも模擬
する条件下で、基間規格の既知の反射体を用いて決定さ
れる。そして、探査装置、送／受信電子装置、増幅器、
表示器（ディスプレイ）、ケーブル等々を含む全検査系
は、基草規格における既知の人為的反射体を用いて較正
される。振幅が、通常距離／振幅補正を含んでいる特定
の振幅限界を越えた場合には、反φ 射体は記録すきであると見做される。またその寸法もし
くは大きさは、設定されている面積／振幅関係を用いて
推定される。
孔の曲率、減衰、等々）を再現もしくは少なくとも模擬
する条件下で、基間規格の既知の反射体を用いて決定さ
れる。そして、探査装置、送／受信電子装置、増幅器、
表示器（ディスプレイ）、ケーブル等々を含む全検査系
は、基草規格における既知の人為的反射体を用いて較正
される。振幅が、通常距離／振幅補正を含んでいる特定
の振幅限界を越えた場合には、反φ 射体は記録すきであると見做される。またその寸法もし
くは大きさは、設定されている面積／振幅関係を用いて
推定される。
必ずしも総てではないにしてら、現存の超音波ボア・ス
コープ試験装置（ボアソニック試験装置とも称する）の
殆どのものは、変換器を孔内に送り込み孔に沿って移動
するための何等かの機械的な移送装置を備えている。一
般に、このような移送装置は、共通に、下記のような３
つの手段を備えている。即ち、試験ヘッドを孔内に適切
に位置付けるのに使用される通常は油圧または空気圧で
作動される機構と、孔の表面に対して変換器を保持する
手段と、孔の完全な走査を行う走査機構である。自動的
な結合媒質の供給のような他の手段も幾つかの装置にお
いて付加的に用いられている。
コープ試験装置（ボアソニック試験装置とも称する）の
殆どのものは、変換器を孔内に送り込み孔に沿って移動
するための何等かの機械的な移送装置を備えている。一
般に、このような移送装置は、共通に、下記のような３
つの手段を備えている。即ち、試験ヘッドを孔内に適切
に位置付けるのに使用される通常は油圧または空気圧で
作動される機構と、孔の表面に対して変換器を保持する
手段と、孔の完全な走査を行う走査機構である。自動的
な結合媒質の供給のような他の手段も幾つかの装置にお
いて付加的に用いられている。
接触変換器を使用するボアソニック試験装置における欠
点の幾つかを述べると次の通りである。
点の幾つかを述べると次の通りである。
１、探査装置と孔の表面との間に密接な接触を維持する
ことが常に問題となり、接触が行われない場合の結果は
不満足なもので、側底甘受し得ない。
ことが常に問題となり、接触が行われない場合の結果は
不満足なもので、側底甘受し得ない。
また接触が失われた場合には、有効なデータが得られな
い無駄領域が回転子内に発生ずることになる。言い換え
るならば、反射部が不本意にも見落とされることになり
得る。更に、接触の部分的な損失或いは接触圧力に変動
があった場合にも、波のエネルギーの 部分的損失を招
来し、従って、誤った振幅測定及び反射部の誤った大き
さ推定量となる。このような欠点を克服するためには、
極めて平滑で均等な孔２！２ｉ￥ｊと言う要件を満たさ
なければならない。また、この問題を軽減する別の方法
として、孔の表面との接触を維持しながら孔の輪郭に追
従する順応性のある変換器移送装置の開発が試みられて
いる。
い無駄領域が回転子内に発生ずることになる。言い換え
るならば、反射部が不本意にも見落とされることになり
得る。更に、接触の部分的な損失或いは接触圧力に変動
があった場合にも、波のエネルギーの 部分的損失を招
来し、従って、誤った振幅測定及び反射部の誤った大き
さ推定量となる。このような欠点を克服するためには、
極めて平滑で均等な孔２！２ｉ￥ｊと言う要件を満たさ
なければならない。また、この問題を軽減する別の方法
として、孔の表面との接触を維持しながら孔の輪郭に追
従する順応性のある変換器移送装置の開発が試みられて
いる。
２、接触型超音波検査は、一般的に、そして特にボアソ
ニック（超音波ボア・スコープ）検査に適用した場合に
は、試験を行っている表面またはその近傍に位置する反
射部を検出する能力に限界がある。成る反射部が検出さ
れたとしても、大きさの推定は非常に不正確になり得る
。このことは、回転子の場合特に顕著である。その理由
は、応力並びに欠陥もしくは不連続部が指示される確率
は孔の表面において最も高く、孔の表面から隔たるに連
れて減少するからである。この近表面検査能力の限界は
主として２つの因子に起因する。第１の因子は、変換器
と孔の表面との間におけるシューの作用である。変換器
によって発生される音波の一部分は、シューと金属材料
の界面部でシュー内に反射し戻される。これは、シュー
及び金属の音波学的性質が異なるために生ずる当然の現
象である。この音響は、界面に当たる都度幾分かずっ外
部に逃げなからシュー内で反射し続け、最終的には低レ
ベルに減衰する。しかしながら、このレベルに達するま
で、音波が変換器に当たる都度信号が発生されることに
なる。これら信号は、シュー／回転子界面または該界面
を越える個所に現れて、」二足のような望ましくない繰
り返し反射期間中に受信される回転子材質からの実際の
反射を覆ってしまう。このような作用を除去或いは少な
くとも最小限に抑圧するべく多くの試みがなされている
が、回転子材料の表面から０．６３５ｃｍ（１／４ｉｎ
）は通常検査不可能であると考えられている。第２の因
子は、音波ビームの近音場特性に関係のある因子である
。音波が変換器から離れる方向に伝搬するに伴い、その
特性は成る種の変化を受ける。変換器の近傍においては
、ビームは、特性的に、波面の相乗及び相殺的干渉に起
因して生ずる圧力最大値及び最小値を有する。音波が変
換器から遠ざかる方向に進行するに伴い、このような圧
力変動は、その数並びに相対振幅において減少し、最終
的には、均質な発散性のビームが形成される点にまで達
する。この点は、近音場限界と定義される。先に述べた
距離／振幅及び面積／振幅関係は、均質な波面が存在す
る場合にのみ発生することができ、そしてその場合、こ
のみ有用である。この事象が生起する正確な点は、種々
な変数の関数であり、これら変数のうち最も顕著なのが
変換器の大きさ及び周波数である。しかしながら、一般
に、被験部近傍に位置する反射部の検出能力は、どのよ
うに高く見積もっても極めて信頼性が低いと見做さざる
を得ない。
ニック（超音波ボア・スコープ）検査に適用した場合に
は、試験を行っている表面またはその近傍に位置する反
射部を検出する能力に限界がある。成る反射部が検出さ
れたとしても、大きさの推定は非常に不正確になり得る
。このことは、回転子の場合特に顕著である。その理由
は、応力並びに欠陥もしくは不連続部が指示される確率
は孔の表面において最も高く、孔の表面から隔たるに連
れて減少するからである。この近表面検査能力の限界は
主として２つの因子に起因する。第１の因子は、変換器
と孔の表面との間におけるシューの作用である。変換器
によって発生される音波の一部分は、シューと金属材料
の界面部でシュー内に反射し戻される。これは、シュー
及び金属の音波学的性質が異なるために生ずる当然の現
象である。この音響は、界面に当たる都度幾分かずっ外
部に逃げなからシュー内で反射し続け、最終的には低レ
ベルに減衰する。しかしながら、このレベルに達するま
で、音波が変換器に当たる都度信号が発生されることに
なる。これら信号は、シュー／回転子界面または該界面
を越える個所に現れて、」二足のような望ましくない繰
り返し反射期間中に受信される回転子材質からの実際の
反射を覆ってしまう。このような作用を除去或いは少な
くとも最小限に抑圧するべく多くの試みがなされている
が、回転子材料の表面から０．６３５ｃｍ（１／４ｉｎ
）は通常検査不可能であると考えられている。第２の因
子は、音波ビームの近音場特性に関係のある因子である
。音波が変換器から離れる方向に伝搬するに伴い、その
特性は成る種の変化を受ける。変換器の近傍においては
、ビームは、特性的に、波面の相乗及び相殺的干渉に起
因して生ずる圧力最大値及び最小値を有する。音波が変
換器から遠ざかる方向に進行するに伴い、このような圧
力変動は、その数並びに相対振幅において減少し、最終
的には、均質な発散性のビームが形成される点にまで達
する。この点は、近音場限界と定義される。先に述べた
距離／振幅及び面積／振幅関係は、均質な波面が存在す
る場合にのみ発生することができ、そしてその場合、こ
のみ有用である。この事象が生起する正確な点は、種々
な変数の関数であり、これら変数のうち最も顕著なのが
変換器の大きさ及び周波数である。しかしながら、一般
に、被験部近傍に位置する反射部の検出能力は、どのよ
うに高く見積もっても極めて信頼性が低いと見做さざる
を得ない。
３、＃１：ｃ触型検査は、実際の反射部を正確に寸法推
定（計寸）する能力において限定されている。共通に平
坦な底入（ビームが平坦な底面に直角になるようにする
）及び側部穿入（ビームはこの穴の軸線に対して垂直で
ある）を有する理想的な反射体を用いて、発散ビーム変
換器で反射体を検出し計寸するのに用いられる距離／振
幅及び面積／振幅関係を求めているが、所与の任意の幾
何学的形態を有する反射体は、それ自身の反射率を有す
るので、これらの関係は、該関係が導出された型の反射
体に対してのみ有効である。従って、例えば平坦な底入
について展開された所与の関係の集合の利用は、球体、
離心円板、楕円形の切欠き等々のような他の特定の幾何
学的形態のものに対しては正確ではなくなる。更に、実
際の材料内の現実の反射部の特性、即ち反射部が不規則
にランダムに配位していると言う事実を考慮した場合、
問題は更に錯綜する。この理由から、このような反射部
に対する大きさの推定は、通常、較正に用いられる関係
（例えば等価な平坦底入）を設定するのに用いられた理
想的な反射体に対する等価量として与えられ、必ずしも
実際の大きさを反映してはいない。
定（計寸）する能力において限定されている。共通に平
坦な底入（ビームが平坦な底面に直角になるようにする
）及び側部穿入（ビームはこの穴の軸線に対して垂直で
ある）を有する理想的な反射体を用いて、発散ビーム変
換器で反射体を検出し計寸するのに用いられる距離／振
幅及び面積／振幅関係を求めているが、所与の任意の幾
何学的形態を有する反射体は、それ自身の反射率を有す
るので、これらの関係は、該関係が導出された型の反射
体に対してのみ有効である。従って、例えば平坦な底入
について展開された所与の関係の集合の利用は、球体、
離心円板、楕円形の切欠き等々のような他の特定の幾何
学的形態のものに対しては正確ではなくなる。更に、実
際の材料内の現実の反射部の特性、即ち反射部が不規則
にランダムに配位していると言う事実を考慮した場合、
問題は更に錯綜する。この理由から、このような反射部
に対する大きさの推定は、通常、較正に用いられる関係
（例えば等価な平坦底入）を設定するのに用いられた理
想的な反射体に対する等価量として与えられ、必ずしも
実際の大きさを反映してはいない。
４、表面接触を改良するのに用いられている順応性のあ
る変換器支持装置は、反射部の位置の推定における不正
確さに直接関与する。反射部の位置は、変換器の位置、
ビームの方向及び変換器がパルス駆動された時点から反
射が到達するまでの時間である波の伝播時間の組合せか
ら決定される。
る変換器支持装置は、反射部の位置の推定における不正
確さに直接関与する。反射部の位置は、変換器の位置、
ビームの方向及び変換器がパルス駆動された時点から反
射が到達するまでの時間である波の伝播時間の組合せか
ら決定される。
軟貧の機械的支持系は、変換器位置及びビーム方向の精
度に影響を与え得る。
度に影響を与え得る。
５、超音波試験で用いられている分解能とは、互いに近
接した関係で位置する２つの反射部間を識別し得る能力
であると定義される。接触方式における超音波ビームは
発散性であるので、分解能は非常に低い。このことは、
例えば、多数の比較的小さい反射部が１つの大きい反射
部として記録される可能性があること、即ち回転子の分
析並びに最終的判定に対し影響を与え得るエラーが３己
録されてしまうことを意味する。
接した関係で位置する２つの反射部間を識別し得る能力
であると定義される。接触方式における超音波ビームは
発散性であるので、分解能は非常に低い。このことは、
例えば、多数の比較的小さい反射部が１つの大きい反射
部として記録される可能性があること、即ち回転子の分
析並びに最終的判定に対し影響を与え得るエラーが３己
録されてしまうことを意味する。
６、ビームは、変換器からの距離が増加するに伴い減衰
する音圧を有する発散性ビームであるので、深さの増加
に伴い悪魔が大きく低下する。
する音圧を有する発散性ビームであるので、深さの増加
に伴い悪魔が大きく低下する。
最近になって、回転子孔の超音波検査に関し新しい方向
が出現し始めている。ＴＲＥＥＳ（タービン回転子試験
及び評価システム）として知られている試験方式が、ア
メリカン・エレクトリック・パワーコンパニー（＾ｍｅ
ｒｉｃａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｖａｅｒ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ）により、エレクトリック・パワー・リサーチ
・インスティチュー） （ＥＰＲＩ）の支援下で開発さ
れた。
が出現し始めている。ＴＲＥＥＳ（タービン回転子試験
及び評価システム）として知られている試験方式が、ア
メリカン・エレクトリック・パワーコンパニー（＾ｍｅ
ｒｉｃａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｖａｅｒ Ｃｏｍ
ｐａｎｙ）により、エレクトリック・パワー・リサーチ
・インスティチュー） （ＥＰＲＩ）の支援下で開発さ
れた。
この試験方式は、浸漬超音波試験技術に基づいて検査能
力を与える最初に開発された回転子孔検査方式である。
力を与える最初に開発された回転子孔検査方式である。
尚、本明ｉｆにおいては、説明の便宜上、ＴＨＥＥＳは
、固定焦点浸漬検査方式の範晴に入るものとする。
、固定焦点浸漬検査方式の範晴に入るものとする。
この固定焦点浸漬検査方式は、接触方式の欠点のうちの
多くのものを克服する特徴を有する。変換器は浸漬浴内
で動作するものであって、接触検査方式における間ｍの
総てではないが、多くの問題を解決する。音波が変換器
から回転子にまで進行するのに水が伝播媒質となるので
、変換器シューは必要とされない。変換器は、回転子孔
の内部表面及び該内部表面を越えてビームが形成され良
好に挙動するように、近音場効果が全体的に水中に生ず
ることを可能にする距離だけピストン孔から偏心して配
置することができる。回転子内における傾きをもった縦
波或は横波の発生は、単に、ビームが法線入射以外の入
射モードで孔表面に当たるように変換器を傾けるだけで
容易に達成することができる。
多くのものを克服する特徴を有する。変換器は浸漬浴内
で動作するものであって、接触検査方式における間ｍの
総てではないが、多くの問題を解決する。音波が変換器
から回転子にまで進行するのに水が伝播媒質となるので
、変換器シューは必要とされない。変換器は、回転子孔
の内部表面及び該内部表面を越えてビームが形成され良
好に挙動するように、近音場効果が全体的に水中に生ず
ることを可能にする距離だけピストン孔から偏心して配
置することができる。回転子内における傾きをもった縦
波或は横波の発生は、単に、ビームが法線入射以外の入
射モードで孔表面に当たるように変換器を傾けるだけで
容易に達成することができる。
超音波ビームの集束は、変換器にレンズを装着すること
により達成することができる。レンズの外側表面は凹状
を成しており、正確な幾何学的形態は、所望の結果を達
成するように設計することができる。例えば、レンズは
、所望のスポットの大きさ及び形態に依存し、球面また
は円筒状凹レンズとすることができる。レンズはまた、
円筒状の孔の表面に衝突することによる集束効果に対す
る補正のようなど−Ｊ・に対する材料の幾何学的形態の
影響の補正機能を備えることかできる。被検表面からの
特定の離間距離と相俟ってレンズの幾何学的形態を注意
深く設計することにより、ビームが集束される材料内の
深度を制御することができる。集束能力を高めることが
、浸Ｍ′２超音波検査技術を用いて得られる最も有利な
利点である。含入りに設計されたレンズを使用すること
により、超音波ビームは、材料内の成る実効焦点距離に
亙りその大きさを減少することができる。この結果、感
度並びに分解能に顕著な改良を唐らず大きい強さの細い
ビームが得られる。更に、良好に集束されたビームを用
いることにより、反射部の寸法もしくは大きさの推定量
の精度を改善することができる。理想的な反射体と比較
して振幅を利用することにより、反射部を横切って、細
く集束されたビームで走査することにより反射部の輪郭
を求めることができる。ビームは細く高い強さを有して
いるので、反射は、反射部の比較的反射性の低い表面か
らも得ることができ、それにより、大きさ推定の精度が
改善される。またこれにより、接触試験からは一般に得
られない形状情報が得られる。
により達成することができる。レンズの外側表面は凹状
を成しており、正確な幾何学的形態は、所望の結果を達
成するように設計することができる。例えば、レンズは
、所望のスポットの大きさ及び形態に依存し、球面また
は円筒状凹レンズとすることができる。レンズはまた、
円筒状の孔の表面に衝突することによる集束効果に対す
る補正のようなど−Ｊ・に対する材料の幾何学的形態の
影響の補正機能を備えることかできる。被検表面からの
特定の離間距離と相俟ってレンズの幾何学的形態を注意
深く設計することにより、ビームが集束される材料内の
深度を制御することができる。集束能力を高めることが
、浸Ｍ′２超音波検査技術を用いて得られる最も有利な
利点である。含入りに設計されたレンズを使用すること
により、超音波ビームは、材料内の成る実効焦点距離に
亙りその大きさを減少することができる。この結果、感
度並びに分解能に顕著な改良を唐らず大きい強さの細い
ビームが得られる。更に、良好に集束されたビームを用
いることにより、反射部の寸法もしくは大きさの推定量
の精度を改善することができる。理想的な反射体と比較
して振幅を利用することにより、反射部を横切って、細
く集束されたビームで走査することにより反射部の輪郭
を求めることができる。ビームは細く高い強さを有して
いるので、反射は、反射部の比較的反射性の低い表面か
らも得ることができ、それにより、大きさ推定の精度が
改善される。またこれにより、接触試験からは一般に得
られない形状情報が得られる。
固定焦点検査方式の主たる欠点は、ビームが、高い強さ
を有し寸法の小さいスポットを形成することができる深
さの範囲が制限されているという点にある。慣用の浸漬
変換器技術を用いて体積検査を達成するためには、多数
の特別に設計された変換器を使用しなければならない、
ＴＲＥＥＳ方式においては、例えば、１２個の変換器（
反対の方向に向いている６対の接線方向照準変換器）が
、回転子材料の最初から１０．１６ｃｍ（４インチ）の
部分を包摂するのに要求される。このように多数の変換
器が要求される場合には、孔を通してこれら変換器を移
送するのが厄介な問題となる。即ち、各変換器のための
走査ヘッド内に運動能力を具備することにより融通性を
確保するか或は一度に総ての変換器を孔に通してそれに
より１回の走査で検査を行う能力を維持するか何れか一
方を選択しなければならない。所要時間から考えると、
多数回の走査は有利な選択ではない。運動能力を制限し
、変換器を可能な限り小さい空間内１．−密集して配設
した場合には、直線状の円筒体以外の幾何学的形態を有
する孔の検査能力に制限が課せられる。例えば、びんの
孔及びびんの孔のような遷移部は、このような領域を変
換器が通過する際に各変換器を適切な位置に動かすこと
ができないとすれば、走査を非常に困難にする。
を有し寸法の小さいスポットを形成することができる深
さの範囲が制限されているという点にある。慣用の浸漬
変換器技術を用いて体積検査を達成するためには、多数
の特別に設計された変換器を使用しなければならない、
ＴＲＥＥＳ方式においては、例えば、１２個の変換器（
反対の方向に向いている６対の接線方向照準変換器）が
、回転子材料の最初から１０．１６ｃｍ（４インチ）の
部分を包摂するのに要求される。このように多数の変換
器が要求される場合には、孔を通してこれら変換器を移
送するのが厄介な問題となる。即ち、各変換器のための
走査ヘッド内に運動能力を具備することにより融通性を
確保するか或は一度に総ての変換器を孔に通してそれに
より１回の走査で検査を行う能力を維持するか何れか一
方を選択しなければならない。所要時間から考えると、
多数回の走査は有利な選択ではない。運動能力を制限し
、変換器を可能な限り小さい空間内１．−密集して配設
した場合には、直線状の円筒体以外の幾何学的形態を有
する孔の検査能力に制限が課せられる。例えば、びんの
孔及びびんの孔のような遷移部は、このような領域を変
換器が通過する際に各変換器を適切な位置に動かすこと
ができないとすれば、走査を非常に困難にする。
総ての公知の装置においては、孔の内面に乗る何等かの
手段、通常はシューを孔の表面に対して移動するために
、流体圧または空気圧で作動される関節腕装置が用いら
れている。円形の空洞における３点接触の自己調節性を
利用している３腕もしくは３アーム装置が知られている
。このような装置の成るものにおいては、中心部の関節
機構は、変換器ハウジングとしての働きをもする。この
種の支持装置と関連し下記のような幾つかの欠点が挙げ
られる。
手段、通常はシューを孔の表面に対して移動するために
、流体圧または空気圧で作動される関節腕装置が用いら
れている。円形の空洞における３点接触の自己調節性を
利用している３腕もしくは３アーム装置が知られている
。このような装置の成るものにおいては、中心部の関節
機構は、変換器ハウジングとしての働きをもする。この
種の支持装置と関連し下記のような幾つかの欠点が挙げ
られる。
１、装置が種々な大きさの孔内で動作し得なければなら
ないという理由から用いられている関節腕設計の装置の
機械的利点は、孔の直径に応じて可変であるという点に
ある。即ち、装置が小径の孔内にあって腕が閉じた位置
に近い状態にある場合には、装置は軸方向に剛さを有す
るが、し半径方向には柔軟である。同じ装置を大径の孔
内に設置し、腕が完全に開いた位置に近い状態である場
合には、装置は半径方向に剛さを有し軸方向には柔軟で
ある。これら２つの極端な性質から問題が生ずる。即ち
、小径の孔で使用する場合には、半径方向の剛さて、心
出し装置は、走査ヘッドの重量を充分に支持できなくな
る。大径の孔内で使用する場合には、半径方向の剛さが
原因で、窪みのような孔の幾何学的不規則部に出合った
場合に、走査ヘッドは孔の公称中心線から半径方向に振
れてしまう。半径方向の剛さという特性は、心出し装置
を変換器位置付は装置としても使用する場合に一層重要
となる。心出し装置は、走査ヘッドの重ｉｎを支え変換
器を孔と密接な接触関係で保持するのには充分に剛性で
なければならないが、そのためには、上述の半径方向に
おける機械的利点は最も低下する。他方、最大の半径方
向の機械的利点を達成するためには、不規則部が存在す
る場合にも、走査ヘッドを孔の中心線から外れる方向に
引張ったり走査ヘッドに対して曲げモーメントを加える
ことなく、腕が孔を追従追跡することができるように充
分に柔軟でなければならない。これら互いに矛盾する要
件間に妥協を達成することは、特に孔の寸法が広い範囲
に亙る場合、不可能でなくとも極めて困難である。
ないという理由から用いられている関節腕設計の装置の
機械的利点は、孔の直径に応じて可変であるという点に
ある。即ち、装置が小径の孔内にあって腕が閉じた位置
に近い状態にある場合には、装置は軸方向に剛さを有す
るが、し半径方向には柔軟である。同じ装置を大径の孔
内に設置し、腕が完全に開いた位置に近い状態である場
合には、装置は半径方向に剛さを有し軸方向には柔軟で
ある。これら２つの極端な性質から問題が生ずる。即ち
、小径の孔で使用する場合には、半径方向の剛さて、心
出し装置は、走査ヘッドの重量を充分に支持できなくな
る。大径の孔内で使用する場合には、半径方向の剛さが
原因で、窪みのような孔の幾何学的不規則部に出合った
場合に、走査ヘッドは孔の公称中心線から半径方向に振
れてしまう。半径方向の剛さという特性は、心出し装置
を変換器位置付は装置としても使用する場合に一層重要
となる。心出し装置は、走査ヘッドの重ｉｎを支え変換
器を孔と密接な接触関係で保持するのには充分に剛性で
なければならないが、そのためには、上述の半径方向に
おける機械的利点は最も低下する。他方、最大の半径方
向の機械的利点を達成するためには、不規則部が存在す
る場合にも、走査ヘッドを孔の中心線から外れる方向に
引張ったり走査ヘッドに対して曲げモーメントを加える
ことなく、腕が孔を追従追跡することができるように充
分に柔軟でなければならない。これら互いに矛盾する要
件間に妥協を達成することは、特に孔の寸法が広い範囲
に亙る場合、不可能でなくとも極めて困難である。
２、この種の支持装置を油圧または空気圧で作動する場
合には、孔から特定のオフセットで動作するように調節
することはできない。心出し機構は、油圧または空気圧
の状態もしくはレベルに依存して孔壁と係合するか係合
しないかの何れかである。
合には、孔から特定のオフセットで動作するように調節
することはできない。心出し機構は、油圧または空気圧
の状態もしくはレベルに依存して孔壁と係合するか係合
しないかの何れかである。
３、モータ駆動の場合でも、位置の精度は、半径方向の
変位を達成するのに要求されるモータの作用に対する該
半径方向の変位の比だけ減少する。
変位を達成するのに要求されるモータの作用に対する該
半径方向の変位の比だけ減少する。
４、このような装置の位置精度は、半径方向の運動が特
定のモータの作用により達成されるので、装置が係合し
ている孔の直径の関数であり深さと共に変わる。
定のモータの作用により達成されるので、装置が係合し
ている孔の直径の関数であり深さと共に変わる。
５、装置が段状部並びにテーパが付いているびん孔のよ
うな遷移部を通過する際に中断のない支持を達成するの
は困難である。典型的な例として、支持部は、びん礼状
の遷移部には係合することができない。と言うのは、こ
のような領域には機械加工から生ずる不規則な幾何学的
形態が存在するためである。また支持部は、孔内の段状
部近傍では係合することはできない。このことは、幾つ
かの支持部が係合していない状態にある開催の支持部が
係合して必要な支持を与えるように多数の支持部を設け
ねばならないことを意味する。大きな孔で使用すること
ができるように充分に長くしかも小さい孔にも通すこと
ができるように折り畳み可能に設計されている関節腕を
用いる場合には、特に複数の装置が設けられる場合、走
査ヘッドに過大の軸方向空間が要求される。
うな遷移部を通過する際に中断のない支持を達成するの
は困難である。典型的な例として、支持部は、びん礼状
の遷移部には係合することができない。と言うのは、こ
のような領域には機械加工から生ずる不規則な幾何学的
形態が存在するためである。また支持部は、孔内の段状
部近傍では係合することはできない。このことは、幾つ
かの支持部が係合していない状態にある開催の支持部が
係合して必要な支持を与えるように多数の支持部を設け
ねばならないことを意味する。大きな孔で使用すること
ができるように充分に長くしかも小さい孔にも通すこと
ができるように折り畳み可能に設計されている関節腕を
用いる場合には、特に複数の装置が設けられる場合、走
査ヘッドに過大の軸方向空間が要求される。
従来の接触方式の場合には、上述のように孔の表面と接
触して変換器を保持する機構において、１つまたは２つ
以上の関節腕が使用されている。
触して変換器を保持する機構において、１つまたは２つ
以上の関節腕が使用されている。
この種の装置においては、変換器は、何等かの回動手段
を介して、主に軸方向に延びる、即ち、回転子孔の軸線
に沿って延びる腕の一端に取り付けられている。この腕
の反対側の端は、何等かの回動手段を介して、中心に位
置するハウジングに取り付けられている。アームの長さ
方向に沿う個所にアクチュエータが取り付けられ、そし
て変換器は、該アクチュエータを介し半径方向外向きの
力を加えることにより孔に対して移動され且つ孔に対し
て保持され、腕は、中央のハウジングに対する取り付は
部を中心に回転することができる。変換器は、孔と完全
に接触するまで、孔表面との接触を行う際にその回動部
もしくは枢支部を中心に回転する。アクチュエーク機構
は従来設計の場合油圧かまたは空気圧で駆動される。１
つの例外はあるが総ての公知の事例においては、関節腕
は、同じ軸方向位置に配設された３つの群の形態で配列
され、中央のハウジングを取り巻いて等間隔で離間して
設けられている。この構成形態によれば、円形の孔内に
おける３点接触による自動小出し能力を利用することが
できる。変換器は、総ての腕或は幾本かの腕に取り付け
ることができる。
を介して、主に軸方向に延びる、即ち、回転子孔の軸線
に沿って延びる腕の一端に取り付けられている。この腕
の反対側の端は、何等かの回動手段を介して、中心に位
置するハウジングに取り付けられている。アームの長さ
方向に沿う個所にアクチュエータが取り付けられ、そし
て変換器は、該アクチュエータを介し半径方向外向きの
力を加えることにより孔に対して移動され且つ孔に対し
て保持され、腕は、中央のハウジングに対する取り付は
部を中心に回転することができる。変換器は、孔と完全
に接触するまで、孔表面との接触を行う際にその回動部
もしくは枢支部を中心に回転する。アクチュエーク機構
は従来設計の場合油圧かまたは空気圧で駆動される。１
つの例外はあるが総ての公知の事例においては、関節腕
は、同じ軸方向位置に配設された３つの群の形態で配列
され、中央のハウジングを取り巻いて等間隔で離間して
設けられている。この構成形態によれば、円形の孔内に
おける３点接触による自動小出し能力を利用することが
できる。変換器は、総ての腕或は幾本かの腕に取り付け
ることができる。
成る接触検査装置においては、変換器位置付は機構はま
た、走査ヘッドを支持しており、また他の接触検査装置
においては、走査ヘッドの支持と変換器の位置付けは別
の機能として行われるようになっている。しかしながら
、何れの場合にも変換器及び走査ヘッド支持機構は、そ
の動作位置に設定され、しかる後に、変換器が孔表面上
を通過するように成る走査パターンでシステム全体が駆
動される。
た、走査ヘッドを支持しており、また他の接触検査装置
においては、走査ヘッドの支持と変換器の位置付けは別
の機能として行われるようになっている。しかしながら
、何れの場合にも変換器及び走査ヘッド支持機構は、そ
の動作位置に設定され、しかる後に、変換器が孔表面上
を通過するように成る走査パターンでシステム全体が駆
動される。
上述の第２の型のボアソニック（超音波ボア・スコープ
）システムにおいては、集束された超音波ビームの使用
が可能で、それにより感度及び分解能の点で幾つかの利
点が得られる浸漬試験方法が採用されている。この浸漬
試験においては、変換器は、被検材料の表面から成る距
離だけ離れて動作し、そして音響源（変換器）から金属
材料内への音響の伝達並びに音響の反射が生じた場合に
エコーｂ変換器への伝達にはその媒質として浸漬流体ら
しくは液体が用いられている。従来の浸漬ボアソニック
検査方式においては、変換器は、孔から離間してハウジ
ング内に設けられる。この場合、ハウジング自体が孔と
接触し、接触試験と関連して述べた方法と類似の仕方で
走査ヘッドが孔内に配備される。しかしながら、単一の
関節腕しか使用されず、検査に用いられる総ての変換器
は単一のハウジング内に取り付けられるこの支持方式に
おいては、変換器は、ハウジングが孔に対して移動する
際に、孔表面に対して適切な姿勢を取るようにハウジン
グ内に適切に設置しなければならない。ハウジング内に
おける変換器の位置が一旦設定されたならば、この位置
は、孔から走査ヘッドを取り出さずに変更することはで
きない。
）システムにおいては、集束された超音波ビームの使用
が可能で、それにより感度及び分解能の点で幾つかの利
点が得られる浸漬試験方法が採用されている。この浸漬
試験においては、変換器は、被検材料の表面から成る距
離だけ離れて動作し、そして音響源（変換器）から金属
材料内への音響の伝達並びに音響の反射が生じた場合に
エコーｂ変換器への伝達にはその媒質として浸漬流体ら
しくは液体が用いられている。従来の浸漬ボアソニック
検査方式においては、変換器は、孔から離間してハウジ
ング内に設けられる。この場合、ハウジング自体が孔と
接触し、接触試験と関連して述べた方法と類似の仕方で
走査ヘッドが孔内に配備される。しかしながら、単一の
関節腕しか使用されず、検査に用いられる総ての変換器
は単一のハウジング内に取り付けられるこの支持方式に
おいては、変換器は、ハウジングが孔に対して移動する
際に、孔表面に対して適切な姿勢を取るようにハウジン
グ内に適切に設置しなければならない。ハウジング内に
おける変換器の位置が一旦設定されたならば、この位置
は、孔から走査ヘッドを取り出さずに変更することはで
きない。
上述のように、多くのボアソニック検査方式は、接触変
換器方法に基ずいている。この種の方式においては、浸
漬液の閉じ込めは要求されず、従って密封の問題も生じ
ない。これに対して浸漬ボアソニック試験方式において
は、種々な試験方法が利用可能である。第１の例として
、各変換器の周囲に浸漬液を収容する空洞もしくはキャ
ビティを設けることができる。この水柱方式と称される
方法には、走査ヘッド全体を浸漬する必要がないと言う
利点があるが、異なった直径、テーパの付いた遷移部、
表面の不規則性等々を追跡する能力に限界がある。採用
することができる別の方法として、超音波変換器を収容
している走査ヘッドの部分だけを浸漬すると言う方法が
ある。この方法では、変換器と共に孔に沿って移動し、
しかも孔の種々な寸法にも拘わらず密封を保証すること
ができるシールが必要とされる。従って、この方法を完
全に満足な仕方で実施するのは非常に困難である。更に
、別の方法として孔全体を浸漬して円周方向及び軸方向
運動駆動装置を浸漬浴内で移動すると言う方法がある。
換器方法に基ずいている。この種の方式においては、浸
漬液の閉じ込めは要求されず、従って密封の問題も生じ
ない。これに対して浸漬ボアソニック試験方式において
は、種々な試験方法が利用可能である。第１の例として
、各変換器の周囲に浸漬液を収容する空洞もしくはキャ
ビティを設けることができる。この水柱方式と称される
方法には、走査ヘッド全体を浸漬する必要がないと言う
利点があるが、異なった直径、テーパの付いた遷移部、
表面の不規則性等々を追跡する能力に限界がある。採用
することができる別の方法として、超音波変換器を収容
している走査ヘッドの部分だけを浸漬すると言う方法が
ある。この方法では、変換器と共に孔に沿って移動し、
しかも孔の種々な寸法にも拘わらず密封を保証すること
ができるシールが必要とされる。従って、この方法を完
全に満足な仕方で実施するのは非常に困難である。更に
、別の方法として孔全体を浸漬して円周方向及び軸方向
運動駆動装置を浸漬浴内で移動すると言う方法がある。
この種の従来の浸漬方式においては、孔は完全に浸漬さ
れ、そして駆動機構は、走査ヘッドの浸漬された部分に
円周方向運動の駆動部が存在し、そして軸方向運動駆動
部は浸漬液体内ではあるが孔の外側に位置するように設
計されている。この方法には下記に述べる欠点を含め幾
つかの欠点がある。
れ、そして駆動機構は、走査ヘッドの浸漬された部分に
円周方向運動の駆動部が存在し、そして軸方向運動駆動
部は浸漬液体内ではあるが孔の外側に位置するように設
計されている。この方法には下記に述べる欠点を含め幾
つかの欠点がある。
１、総ての駆動要素特に、モータ、スリップ・リング及
びスイッチのような電気的要素を耐水性もしくは水密性
にするのが困難で費用が掛かる。
びスイッチのような電気的要素を耐水性もしくは水密性
にするのが困難で費用が掛かる。
２、浸漬された円周方向駆動機構及びスリップ・リング
の使用で、孔内に搬入することができる導線の量が制限
される。これは、走査ヘッド内に配置することができる
支持装置、超音波変換器及び補助装置の数及び種類に対
する由々しい制限を意味する。
の使用で、孔内に搬入することができる導線の量が制限
される。これは、走査ヘッド内に配置することができる
支持装置、超音波変換器及び補助装置の数及び種類に対
する由々しい制限を意味する。
３、（孔から遠隔位置で）浸漬液内に軸方向駆動部を浸
漬するには、該軸方向駆動部が大きくしかも非常に安定
でなければならないために、大きい浸漬タンクが必要と
される。そのためには、大量の水が要求され、空気の除
去、湿潤剤及び防錆剤を用いての化学的処理等々のよう
な種々な調整もしくは処理段階中における取り扱いを困
難にする。
漬するには、該軸方向駆動部が大きくしかも非常に安定
でなければならないために、大きい浸漬タンクが必要と
される。そのためには、大量の水が要求され、空気の除
去、湿潤剤及び防錆剤を用いての化学的処理等々のよう
な種々な調整もしくは処理段階中における取り扱いを困
難にする。
現存の装置もしくはシステムでは、変換器の正確な移動
軌跡は相当に変動する。成る装置、例えば、既述のＴＲ
ＥＥＳシステムにおいては、走査ヘッドを連続的に回転
させながら孔を通して下方向に前進するための連続した
螺旋運動が用いられている。
軌跡は相当に変動する。成る装置、例えば、既述のＴＲ
ＥＥＳシステムにおいては、走査ヘッドを連続的に回転
させながら孔を通して下方向に前進するための連続した
螺旋運動が用いられている。
別の手動装置においては、軸方向における前進運動に空
気で作動されるアクチュエータが用いられ、それと関連
して回転はモータで行うという方式が採られている。こ
れら駆動方式には次のような幾つかの欠点がある。
気で作動されるアクチュエータが用いられ、それと関連
して回転はモータで行うという方式が採られている。こ
れら駆動方式には次のような幾つかの欠点がある。
１ 、ＴＲＥＥＳ走査ヘッドのための駆動方式において
は変換器アッセンブリを連続的に回転するのにモータが
用いられ、そして全アッセンブリを孔を介して推進する
のに軸方向駆動装置が用いられている。
は変換器アッセンブリを連続的に回転するのにモータが
用いられ、そして全アッセンブリを孔を介して推進する
のに軸方向駆動装置が用いられている。
この形式の装置においては、回転用のモータ及び位置符
号化器は、変換器アッセンブリの近傍に配設しなければ
ならず、そしてスリップ・リング型のコネクタを用いて
変換器に対する電気接続を行わなければならない。ケー
ブルの妨害、を受けることなく連続的な回転を可能にす
るためにはスリップ・リングが必要である。この形式の
駆動方式には次のような３つの欠点がある。Ａ）モータ
及び回転位社符合化器は走査ヘッド近傍に設置しなけれ
ばならず、従って、孔の空洞内に入るように充分に小さ
くなければならない。Ｂ）孔内における回転駆動に要求
される断面積で、心出し用モータ、超音波変換器等々の
ような孔を通って孔の下降部分に設けられている構成要
素に接続することができる電気ケーブルの数が由々しい
制限を受ける。Ｃ）スリップ・リングは高価であり、特
に浸漬して使用する場合にはしばしば信頼性に関する問
題を肩らす。
号化器は、変換器アッセンブリの近傍に配設しなければ
ならず、そしてスリップ・リング型のコネクタを用いて
変換器に対する電気接続を行わなければならない。ケー
ブルの妨害、を受けることなく連続的な回転を可能にす
るためにはスリップ・リングが必要である。この形式の
駆動方式には次のような３つの欠点がある。Ａ）モータ
及び回転位社符合化器は走査ヘッド近傍に設置しなけれ
ばならず、従って、孔の空洞内に入るように充分に小さ
くなければならない。Ｂ）孔内における回転駆動に要求
される断面積で、心出し用モータ、超音波変換器等々の
ような孔を通って孔の下降部分に設けられている構成要
素に接続することができる電気ケーブルの数が由々しい
制限を受ける。Ｃ）スリップ・リングは高価であり、特
に浸漬して使用する場合にはしばしば信頼性に関する問
題を肩らす。
２、手動ボアソニック（超音波ボア・スコープ）検査装
置においては、孔及び走査ヘッドに対して内部に位置す
る駆動装置が使用される。この駆動装置は、走査ヘッド
の交番的な４００度の回転を発生するために制限スイッ
チ及びリレー論理回路を用いて構成されている。各回転
間で、１つの軸方向増分前進が行われる。この軸方向前
進は、ソレノイドで作動される圧縮空気を用いた線形シ
リンダにより行われる。ソレノイドは、各回転サイクル
の経時に軸方向前進を行わせるようにリレー論理回路に
接続されている。この方式の主たる欠点は次の通りであ
る。即ち、八）運動を、主コンピユータにより読み取る
こともできなければ制御することもできない。Ｂ）軸方
向駆動による増分的前進は、固定された増分で実施され
るため、装置には、微位置付は能力がない。Ｃ）回転駆
動系は、ベルトで制御され、従って、大きい不平衡な荷
重を迅速に回転するのに充分なトルクを発生することが
できない、 Ｄ）ｋ動棒は、孔内の走査ヘッド位置の正
確な読み取りを可能にするように駆動装置内に充分な堅
牢性を以て保持されない。
置においては、孔及び走査ヘッドに対して内部に位置す
る駆動装置が使用される。この駆動装置は、走査ヘッド
の交番的な４００度の回転を発生するために制限スイッ
チ及びリレー論理回路を用いて構成されている。各回転
間で、１つの軸方向増分前進が行われる。この軸方向前
進は、ソレノイドで作動される圧縮空気を用いた線形シ
リンダにより行われる。ソレノイドは、各回転サイクル
の経時に軸方向前進を行わせるようにリレー論理回路に
接続されている。この方式の主たる欠点は次の通りであ
る。即ち、八）運動を、主コンピユータにより読み取る
こともできなければ制御することもできない。Ｂ）軸方
向駆動による増分的前進は、固定された増分で実施され
るため、装置には、微位置付は能力がない。Ｃ）回転駆
動系は、ベルトで制御され、従って、大きい不平衡な荷
重を迅速に回転するのに充分なトルクを発生することが
できない、 Ｄ）ｋ動棒は、孔内の走査ヘッド位置の正
確な読み取りを可能にするように駆動装置内に充分な堅
牢性を以て保持されない。
以上のように従来の手動駆動、空気圧駆動及びモータ駆
動検査装置においては、走査ヘッドを動かし位置表示を
与える制御系はシステムにおける機械的遊びに関する情
報を必要とするようなレゾルバ位置並びに高い分解能で
の位置付けを可能にしない位置決め装置が原因で、操作
が複雑で不正確であった。その結果として、不連続部分
及び欠陥の位置及び大きさの検出は不正確さご免！しな
い。
動検査装置においては、走査ヘッドを動かし位置表示を
与える制御系はシステムにおける機械的遊びに関する情
報を必要とするようなレゾルバ位置並びに高い分解能で
の位置付けを可能にしない位置決め装置が原因で、操作
が複雑で不正確であった。その結果として、不連続部分
及び欠陥の位置及び大きさの検出は不正確さご免！しな
い。
一方、傷の位置が不正確であるため、必要以上に大きい
面精に亙り再機械加工して欠陥を除去する必要があり、
孔近傍の応力の最も高い領域にお１１て回転子を脆弱化
している。また、不正確な欠陥探知は、前に行った検査
と現在の検査との比較の妨げになる。と言うのは、所与
の欠陥が新しい欠陥であるのか或は整合上の不正確さが
原因で不正確に探知された古い欠陥であるのか判定する
のが困難であるからである。
面精に亙り再機械加工して欠陥を除去する必要があり、
孔近傍の応力の最も高い領域にお１１て回転子を脆弱化
している。また、不正確な欠陥探知は、前に行った検査
と現在の検査との比較の妨げになる。と言うのは、所与
の欠陥が新しい欠陥であるのか或は整合上の不正確さが
原因で不正確に探知された古い欠陥であるのか判定する
のが困難であるからである。
ユ旦ノと」果一
本発明の目的は、孔内に浸漬検査変換器を正確に位置付
ける機構を提供することにある。
ける機構を提供することにある。
本発明の他の目的は、回転子の中心孔の孔近傍領域に屈
折横波を発生する装置を提供することにある。
折横波を発生する装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、主たる変換器ステーションが
走査ヘッドの軸中心またはその周囲に配設され、支持１
ｍ構が両端に配設されている走査ヘッド提供することに
ある。
走査ヘッドの軸中心またはその周囲に配設され、支持１
ｍ構が両端に配設されている走査ヘッド提供することに
ある。
本発明の付加的な目的は、遠隔で調節可能なモータ駆動
支持／心出しＩＲ横を提供することにある６本発明の更
に他の目的は、走査ヘッドの中心に対し可変で制御可能
な位置付は能力を可能にする正確に制御可能なモータ駆
動装置を提供することにある。
支持／心出しＩＲ横を提供することにある６本発明の更
に他の目的は、走査ヘッドの中心に対し可変で制御可能
な位置付は能力を可能にする正確に制御可能なモータ駆
動装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、心出し支持部の折畳み並びに走査
ヘッドのフェールセーフな回収を可能にする接近センサ
を備えている空気圧係脱機構を提供することにある。
ヘッドのフェールセーフな回収を可能にする接近センサ
を備えている空気圧係脱機構を提供することにある。
また、本発明の目的は、予備検査試験中、心出し機構を
再係合するように係脱機構を減勢することを可能にする
ことにある。
再係合するように係脱機構を減勢することを可能にする
ことにある。
本発明の更に他の目的は、走査ヘッドに設けられている
変換器の正確な位置付けを犠牲にすることなく、孔の寸
法における直径の変化に適合して個別的に退避すること
ができる多重走査ヘッド支持装置を提供することにある
。
変換器の正確な位置付けを犠牲にすることなく、孔の寸
法における直径の変化に適合して個別的に退避すること
ができる多重走査ヘッド支持装置を提供することにある
。
本発明の更に他の目的は、盲孔及び栓塞された回転子孔
内で動作することができる走査ヘッドを提供することに
ある。
内で動作することができる走査ヘッドを提供することに
ある。
本発明の付加的な目的は、栓塞された孔或は盲孔の盲端
゛部近傍における検査を可能にするように走査ヘッドの
端部に設けられる検査変換器ステーションを提供するこ
とにある。
゛部近傍における検査を可能にするように走査ヘッドの
端部に設けられる検査変換器ステーションを提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、走査ヘッドに駆動棒の弛み並びに
他の横方向荷重が加わらないようにする機構を用いて走
査ヘッドを駆動棒に結合することにある。
他の横方向荷重が加わらないようにする機構を用いて走
査ヘッドを駆動棒に結合することにある。
本発明の１つの目的は、走査ヘッド内における変換器の
運動を可能にすることにある。
運動を可能にすることにある。
本発明の更に他の目的は、検査中の回転子を傾けて回転
子孔から空気を除去するのを容易にすることにある。
子孔から空気を除去するのを容易にすることにある。
本発明の更に他の目的は、超音波検査の目的で、回転子
内に超音波変換器を正確に位置付けるため、複数のモー
タ駆動運動軸線を設定することにある。
内に超音波変換器を正確に位置付けるため、複数のモー
タ駆動運動軸線を設定することにある。
本発明の目的は、運動しつつある物体に結合されて、各
運動軸線と関連し、制御コンピュータ及びオペレータ（
収り扱い作業者）に対し位置情・服を与えるレゾルバを
提供することにある。
運動軸線と関連し、制御コンピュータ及びオペレータ（
収り扱い作業者）に対し位置情・服を与えるレゾルバを
提供することにある。
本発明の目的は、半径方向の変位及び枢支点を中心とす
る回転を利用して、縦波或は横波伝搬モード何れにおい
ても正面の時間及び屈折角の種々な組み合わせを可能に
する運動軸線を設定することにある。
る回転を利用して、縦波或は横波伝搬モード何れにおい
ても正面の時間及び屈折角の種々な組み合わせを可能に
する運動軸線を設定することにある。
本発明の付加的な目的は、テーパが付けられている孔の
面積の検査の目的で変換器を傾けることができる２つの
半径方向変位運動軸線を変換器に対して設定することに
ある。
面積の検査の目的で変換器を傾けることができる２つの
半径方向変位運動軸線を変換器に対して設定することに
ある。
本発明の他の目的は、１つまたは２つ以上の変換器の位
置付けの目的で、３軸運動系を提供することにある。
置付けの目的で、３軸運動系を提供することにある。
本発明の更に池の目的は、回転子が浸漬される浸漬液体
と、走査ヘッドに対し軸方向及び円周方向の運動を与え
る駆動装置との間に液密な密封を設けることにある。
と、走査ヘッドに対し軸方向及び円周方向の運動を与え
る駆動装置との間に液密な密封を設けることにある。
本発明の更に他の目的は、駆動棒の軸方向運動及び回転
運動を可能にする水密性のシールを提供することにある
。
運動を可能にする水密性のシールを提供することにある
。
本発明の付加的な目的は、駆動ヘッドに軸方向及び円周
方向運動を与えると共に、レゾルバを用いて位置の読み
取りを可能にする駆動装置を提供することにある。
方向運動を与えると共に、レゾルバを用いて位置の読み
取りを可能にする駆動装置を提供することにある。
本発明の目的は、浸漬流体もしくは液体内に浸漬されな
い駆動装置を提供することにある。
い駆動装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、ケーブルを損傷することなく装入
したり引き出したりすることができるように中空で突出
部のない矩形の駆動棒を提供すると共に、駆動系と駆動
棒とレゾルバとの間に正確な走査ヘッドの位置付けを可
能にする液密の結合構造を提供することにある。
したり引き出したりすることができるように中空で突出
部のない矩形の駆動棒を提供すると共に、駆動系と駆動
棒とレゾルバとの間に正確な走査ヘッドの位置付けを可
能にする液密の結合構造を提供することにある。
本発明の目的は、駆動棒における不規則性という問題を
克服するために、駆動棒と位置検知レゾルバとの間に引
張継ぎ手を提供することにある。
克服するために、駆動棒と位置検知レゾルバとの間に引
張継ぎ手を提供することにある。
本発明の付加的な目的は、走査ヘッドを円周方向に移動
させ、行過ぎ回転を阻止するフェールセーフな機能を有
する駆動装置を提供することにある。
させ、行過ぎ回転を阻止するフェールセーフな機能を有
する駆動装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、高い分解能で正確に走査ヘッ
ドを位置付け、位置情報を帰コ＝シて、検査中欠陥が存
在する場所の正確な決定を可能にする走査ヘッド制御装
置を提供することにある。
ドを位置付け、位置情報を帰コ＝シて、検査中欠陥が存
在する場所の正確な決定を可能にする走査ヘッド制御装
置を提供することにある。
本発明の目的は、独立して制御可能である複数の運動軸
線を有する制御装置を提供することにある。
線を有する制御装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、走行時間（トランシット時間
）及び走査装置の座標に基すいて位置表示情報を与える
装置を提供することにある。
）及び走査装置の座標に基すいて位置表示情報を与える
装置を提供することにある。
本発明の上に述べた目的は、超音波探査装置を通すこと
によりタービン及び発電機回転子の孔並びに孔表面近傍
の材料を検査するのに用いられる浸漬法を基礎とする超
音波試験装置を提供することにより達成される。この装
置では、孔表面及び透孔表面材料の横波モード検査にお
いて可変焦点の検査変換器アレイが用いられる。写像変
換器及び盲孔センサによって、回転子の内径の写像もし
くはマツピング並びに盲孔回転子の盲端部の検出が可能
となる。走査ヘッド６出し装置もしくはチャックが用い
られ、このチャックには、装置ヘッドを心出しし且つ支
持するための７１本の放射状腕もしくは半径方向に延び
る腕が装備される。各腕は、孔と係合する端部に取り付
けられているローラを有しており、それにより、走査ヘ
ッドが孔ご通過する際に孔が損傷されないようになって
いる。
によりタービン及び発電機回転子の孔並びに孔表面近傍
の材料を検査するのに用いられる浸漬法を基礎とする超
音波試験装置を提供することにより達成される。この装
置では、孔表面及び透孔表面材料の横波モード検査にお
いて可変焦点の検査変換器アレイが用いられる。写像変
換器及び盲孔センサによって、回転子の内径の写像もし
くはマツピング並びに盲孔回転子の盲端部の検出が可能
となる。走査ヘッド６出し装置もしくはチャックが用い
られ、このチャックには、装置ヘッドを心出しし且つ支
持するための７１本の放射状腕もしくは半径方向に延び
る腕が装備される。各腕は、孔と係合する端部に取り付
けられているローラを有しており、それにより、走査ヘ
ッドが孔ご通過する際に孔が損傷されないようになって
いる。
チャックは、電動機により駆動され、そして孔の写像に
よって決定される孔の幾何学的形態に従いチャックを正
確に調節することを可能にするレゾルバに結合されてい
る。チャックはまた、モータ或は配線に故障が生じた場
合に、走査ヘッドをフ″エールセーフに回収するために
位置付は腕を解放することを可能にする空気圧解放装置
をも備えている６走査ヘツドには、検査変換器の３軸運
動を可能にする変換器搬体が設けられる。この搬体は、
回転子全体に亙り正確な変換器位置付けが可能となるよ
うに位置帰還情報を与える。搬体はまた、変動する孔径
に対し検査ビーム軌跡を補正するための測距変換器を担
持している。浸漬液と、円周方向駆動装置との間には、
浸漬液が駆動装置内のＲｔ１４を腐食するのを阻止する
ために駆動棒シール（密封部）が設けられる。駆動装置
は、検査中、走査ヘッドに対し円周方向の運動及び軸方
向の運動を与える。位置レゾルバは、走査ヘッドに対し
て正確な位置付は情報を与えるように運動中の駆動棒と
係合している４駆動装置は、回転子の…；線に沿う正確
な歩進で、結合されている走査ヘッドの迅速で交番する
３６０度を越える回転を行う。複数運動軸のための制御
系により正確な位置付は並びに不連続部の位置を計算す
るコンピュータに対する帰還位置付は情報の供給が可能
となる。本発明による超音波深地法によれば、回転子の
試験中に、実質的に実時間で欠陥を適切に探知すること
が可能となる。
よって決定される孔の幾何学的形態に従いチャックを正
確に調節することを可能にするレゾルバに結合されてい
る。チャックはまた、モータ或は配線に故障が生じた場
合に、走査ヘッドをフ″エールセーフに回収するために
位置付は腕を解放することを可能にする空気圧解放装置
をも備えている６走査ヘツドには、検査変換器の３軸運
動を可能にする変換器搬体が設けられる。この搬体は、
回転子全体に亙り正確な変換器位置付けが可能となるよ
うに位置帰還情報を与える。搬体はまた、変動する孔径
に対し検査ビーム軌跡を補正するための測距変換器を担
持している。浸漬液と、円周方向駆動装置との間には、
浸漬液が駆動装置内のＲｔ１４を腐食するのを阻止する
ために駆動棒シール（密封部）が設けられる。駆動装置
は、検査中、走査ヘッドに対し円周方向の運動及び軸方
向の運動を与える。位置レゾルバは、走査ヘッドに対し
て正確な位置付は情報を与えるように運動中の駆動棒と
係合している４駆動装置は、回転子の…；線に沿う正確
な歩進で、結合されている走査ヘッドの迅速で交番する
３６０度を越える回転を行う。複数運動軸のための制御
系により正確な位置付は並びに不連続部の位置を計算す
るコンピュータに対する帰還位置付は情報の供給が可能
となる。本発明による超音波深地法によれば、回転子の
試験中に、実質的に実時間で欠陥を適切に探知すること
が可能となる。
以上に述べた目的及び利点並びに追って明らかになるで
あろうところの他の目的や利点は、Ｊ？１３Ｈ及び動作
に関する以下の詳細な説明がら一層明瞭に理解されるで
あろう。尚、以下の説明においては、添付図面を参照す
るが、全図面を通して同じ参照数字は同様の部分もしく
は要素を指す６尚、以下の説明においては、本出願人に
譲渡されている下記の米国特許願明細書の開示内容を参
考のために援用する。
あろうところの他の目的や利点は、Ｊ？１３Ｈ及び動作
に関する以下の詳細な説明がら一層明瞭に理解されるで
あろう。尚、以下の説明においては、添付図面を参照す
るが、全図面を通して同じ参照数字は同様の部分もしく
は要素を指す６尚、以下の説明においては、本出願人に
譲渡されている下記の米国特許願明細書の開示内容を参
考のために援用する。
１、本願と同時出願された、［フロー・ゲートもしくは
化ゲートを含む超音波信−シ処理装置（ＵＬＴＲＡＳＯ
ＮＩＣＳＩにＮＡＬ ＰｌｌｏＣＥＳＳ［）ＩＧ ＳＹ
ＳＴＥＭＩＮＣＬｔｌＤＩＮＧ Ａ ＦＬＩＶ （：Ａ
ＴＥ）Ｊ という名称の米国特許出願シリアル番号第８
７８，８１７号明細書２、同じく本願と同時出願された
、「内孔マツピング及び表面時間測定装置＜ＢＯＲＥ
Ｍ＾ＰＰＩＮＣ：＾ＮＤ ５ＵＲＦＡＣＥ ＴＩＭＥ
ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ）」 と。
化ゲートを含む超音波信−シ処理装置（ＵＬＴＲＡＳＯ
ＮＩＣＳＩにＮＡＬ ＰｌｌｏＣＥＳＳ［）ＩＧ ＳＹ
ＳＴＥＭＩＮＣＬｔｌＤＩＮＧ Ａ ＦＬＩＶ （：Ａ
ＴＥ）Ｊ という名称の米国特許出願シリアル番号第８
７８，８１７号明細書２、同じく本願と同時出願された
、「内孔マツピング及び表面時間測定装置＜ＢＯＲＥ
Ｍ＾ＰＰＩＮＣ：＾ＮＤ ５ＵＲＦＡＣＥ ＴＩＭＥ
ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ）」 と。
いう名称の米国特許出願シリアル番号
第８７８，６４９号明細書
３．１９８６年３月２６日に出願された、［大型シャフ
トを、液体が充填された孔から超音波的に検査するため
の装置 （＾ＰＰ八ＲへＴＵＳ ＦＯＲｔｌＬＴＲ八５
ＯＮＩＣＡへＬＹ ｌＮ５ＰＥＣＴＩＮＧ Ａ
ＬへＲＧＥ ＳＨＡＦＴＦＩＩＯＭ八ＬＩＱＵＩＤ−
ＦへＬＬＥＤ ＢＯｆｌＥ）、という名利：の米国特許
出願シリアル番号第８４４，４９９−３明細書く対応の
日本出願は特願昭６２−６９２（ｉ６号）４．１９８６
年５月１２日に出願された、［タービン回転子を内孔か
ら超音波検査するための水処理装置（圓ＡＴＥＲＴＲＥ
ＡＴＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲＵＬＴＲＡＳＯＮ
ＩＣＩＮＳＰＥＣＴＩＯＮＯＦＴＵＲＢＩＮＥＲＯＴＯ
ＲｓＦＲＯＭ ＴＩＩＥ ＢＯＲＥ） 、 とい
う名称の米国特許出願シリアル番号第８６２，３３２号
明細書適を実施例の訂明 本発明は、浸漬超音波試験方法に基づき、ニューヨーク
・インスティテユート・オブ・テクノロジー（Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ）社がら入手可能である整相された変換器アレイ
によって発生される可変焦点のＳ波もしくは横波（ｓｈ
ｅａｒ ｕ＋ａｖｅ）を利用する回転子の超音波検査装
置に関する。一般に、回転子内の亀裂もしくは割れ目の
ような界面の検出においては、横波を用いる方が有利で
ある。
トを、液体が充填された孔から超音波的に検査するため
の装置 （＾ＰＰ八ＲへＴＵＳ ＦＯＲｔｌＬＴＲ八５
ＯＮＩＣＡへＬＹ ｌＮ５ＰＥＣＴＩＮＧ Ａ
ＬへＲＧＥ ＳＨＡＦＴＦＩＩＯＭ八ＬＩＱＵＩＤ−
ＦへＬＬＥＤ ＢＯｆｌＥ）、という名利：の米国特許
出願シリアル番号第８４４，４９９−３明細書く対応の
日本出願は特願昭６２−６９２（ｉ６号）４．１９８６
年５月１２日に出願された、［タービン回転子を内孔か
ら超音波検査するための水処理装置（圓ＡＴＥＲＴＲＥ
ＡＴＭＥＮＴ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲＵＬＴＲＡＳＯＮ
ＩＣＩＮＳＰＥＣＴＩＯＮＯＦＴＵＲＢＩＮＥＲＯＴＯ
ＲｓＦＲＯＭ ＴＩＩＥ ＢＯＲＥ） 、 とい
う名称の米国特許出願シリアル番号第８６２，３３２号
明細書適を実施例の訂明 本発明は、浸漬超音波試験方法に基づき、ニューヨーク
・インスティテユート・オブ・テクノロジー（Ｎｅｗ
Ｙｏｒｋ Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ）社がら入手可能である整相された変換器アレイ
によって発生される可変焦点のＳ波もしくは横波（ｓｈ
ｅａｒ ｕ＋ａｖｅ）を利用する回転子の超音波検査装
置に関する。一般に、回転子内の亀裂もしくは割れ目の
ような界面の検出においては、横波を用いる方が有利で
ある。
本発明の十分な理解を得るためには、好適な変換器設計
についての理解が必要である。第１図に示した各変換器
１０は、環状の配列もしくはアレイ（図示せず）の一部
分として同心関係で配設された平面円弧部分を構成する
９個の素子を有する。
についての理解が必要である。第１図に示した各変換器
１０は、環状の配列もしくはアレイ（図示せず）の一部
分として同心関係で配設された平面円弧部分を構成する
９個の素子を有する。
各変換器１０は、放射される音波１４が最初にレンズ１
２を通り次いで浸漬流体１６内に入るように前部表面に
取り付けられているレンズ１２を有する。レンズ１２は
、変換器１０が孔の中心線２０から特定のオフセット位
置で動作し、特定の角度で屈折した横波ビーム２２が回
転子材料２４内に発生されるように設計されている。ビ
ームの集束、すなわちビームを焦点に集めるのは２つの
メカニズムの組合せにより達成される。第１に、レンズ
１２は、ビームがそのレンズの複雑な凹状前部表面を経
て浸漬流体１６内に通過する際に、該ビームを回折させ
る。第２に、変換器アレイのパルス駆動で、各種素子に
より発生される音波に相乗性及び相殺性の干渉が生じ、
終局的には高い強さの焦点が形成される。レンズ１２は
、円筒状の孔の曲がりに起因する作用を補正して、回転
子材料２４内に所与の深さで幾何学的に集束される超音
波ビームを形成する。ここで幾何学的に集束されるビー
ムとは、主にレンズにより集束されるビームである。即
ち、同時に総ての素子をパルス駆動することにより形成
されるビームである。この場合、幾何学的焦点深度は、
孔表面２６下の半径方向的２．５４乃至３．１７５ｃｍ
（１ｉｎ〜・１ ＋ （１／ ４） ｉｎ ）であり、
横波ビームの設計屈折角＾、は約４０乃至６０度である
。幾何学的焦点深度及び屈折角は、１つの方向において
孔の表面に対するビームの指向を可能とし、他の方向に
おいては１０．１６乃至１５．２４ｃｍ（４乃至６ｉｎ
））の深度に対するビームの指向を可能とするように選
択される。池の焦点深度及び屈折角も可能であり、成る
種の事例においては上記以外の焦点深度及び屈折角が望
ましい場合がある。
２を通り次いで浸漬流体１６内に入るように前部表面に
取り付けられているレンズ１２を有する。レンズ１２は
、変換器１０が孔の中心線２０から特定のオフセット位
置で動作し、特定の角度で屈折した横波ビーム２２が回
転子材料２４内に発生されるように設計されている。ビ
ームの集束、すなわちビームを焦点に集めるのは２つの
メカニズムの組合せにより達成される。第１に、レンズ
１２は、ビームがそのレンズの複雑な凹状前部表面を経
て浸漬流体１６内に通過する際に、該ビームを回折させ
る。第２に、変換器アレイのパルス駆動で、各種素子に
より発生される音波に相乗性及び相殺性の干渉が生じ、
終局的には高い強さの焦点が形成される。レンズ１２は
、円筒状の孔の曲がりに起因する作用を補正して、回転
子材料２４内に所与の深さで幾何学的に集束される超音
波ビームを形成する。ここで幾何学的に集束されるビー
ムとは、主にレンズにより集束されるビームである。即
ち、同時に総ての素子をパルス駆動することにより形成
されるビームである。この場合、幾何学的焦点深度は、
孔表面２６下の半径方向的２．５４乃至３．１７５ｃｍ
（１ｉｎ〜・１ ＋ （１／ ４） ｉｎ ）であり、
横波ビームの設計屈折角＾、は約４０乃至６０度である
。幾何学的焦点深度及び屈折角は、１つの方向において
孔の表面に対するビームの指向を可能とし、他の方向に
おいては１０．１６乃至１５．２４ｃｍ（４乃至６ｉｎ
））の深度に対するビームの指向を可能とするように選
択される。池の焦点深度及び屈折角も可能であり、成る
種の事例においては上記以外の焦点深度及び屈折角が望
ましい場合がある。
ビームは、周知の仕方で種々なアレイ素子に印加される
パルスを整相することにより幾何学的焦点以外の深度に
指向させ集束させることができる。
パルスを整相することにより幾何学的焦点以外の深度に
指向させ集束させることができる。
例えば、ビームを孔表面近傍に指向させて集束すること
が望ましい場合には、変換器の外側の素子を最初にパル
ス駆動し、そして他の素子は、該外側の素子から逐次内
側の素子へとパルス駆動する。
が望ましい場合には、変換器の外側の素子を最初にパル
ス駆動し、そして他の素子は、該外側の素子から逐次内
側の素子へとパルス駆動する。
各素子間に設けられる遅延の大きさで、ビームが指向さ
れる度合が制御され、遅延量が大きくなればなる程ビー
ムは表面に近い個所に指向され集束される。これに対し
て、ビーム′５：幾何学的焦点深度より深く指向し集束
させたい場合には、最初に内側の素子をパルス駆動し次
いで外側の素子に向かって逐次パルス駆動する。
れる度合が制御され、遅延量が大きくなればなる程ビー
ムは表面に近い個所に指向され集束される。これに対し
て、ビーム′５：幾何学的焦点深度より深く指向し集束
させたい場合には、最初に内側の素子をパルス駆動し次
いで外側の素子に向かって逐次パルス駆動する。
上記のように変換器アレイの種々な素子に加えられるパ
ルスを整相することによるビームの指向及び集束は「焦
点伝送」と称される。実時間検査装置においては、遭遇
する各反射部に焦点伝送を行うことは実際的ではないし
、また必要でもない。
ルスを整相することによるビームの指向及び集束は「焦
点伝送」と称される。実時間検査装置においては、遭遇
する各反射部に焦点伝送を行うことは実際的ではないし
、また必要でもない。
所与の焦点は関連の焦点深度を有しているので、１つの
領域から次の領域への遷移部に重りが生ずるようにして
限定された数の焦点増分を用いれば十分である。好適な
実施例においては、４乃至６個の重り合い焦点領域もし
くはウィンドウ（窓）を与える４乃至６個の焦点が、詳
細な検査が必要とされる場合には有利である。大径の孔
の場合には、焦点深度は小径の孔の場合よりも大きく、
小径の孔の場合と比較して大径の孔の場合には完全な走
査を達成するのに小さい焦点領域もしくは集束領域を必
要とする。
領域から次の領域への遷移部に重りが生ずるようにして
限定された数の焦点増分を用いれば十分である。好適な
実施例においては、４乃至６個の重り合い焦点領域もし
くはウィンドウ（窓）を与える４乃至６個の焦点が、詳
細な検査が必要とされる場合には有利である。大径の孔
の場合には、焦点深度は小径の孔の場合よりも大きく、
小径の孔の場合と比較して大径の孔の場合には完全な走
査を達成するのに小さい焦点領域もしくは集束領域を必
要とする。
焦点合わせ、もしくは集束を行うための第２の形態は、
反射エコーを受信するために用いられる方法を含む。受
信集束は、１つ以上の素子で反射波を受信することによ
り達成される。所与の焦点深度に対し、エコーを受信す
る種々な素子間に特定量の遅延が加えられ、それにより
反射エコーを同相関係で加算し合わせて信号を最適に高
めるようにすることができる。集束もしくは焦点合わせ
がオペレータに対して透明となるように、走行時間の関
数としてハードウェアの面で反射もしくはエコー信号に
適当な遅延を加えることにより、増分的受信集束とは逆
に、連続的な受信集束が達成される。この連続的な受信
集束はまた、ダイナミック集束もしくは動的集束と称さ
れる。
反射エコーを受信するために用いられる方法を含む。受
信集束は、１つ以上の素子で反射波を受信することによ
り達成される。所与の焦点深度に対し、エコーを受信す
る種々な素子間に特定量の遅延が加えられ、それにより
反射エコーを同相関係で加算し合わせて信号を最適に高
めるようにすることができる。集束もしくは焦点合わせ
がオペレータに対して透明となるように、走行時間の関
数としてハードウェアの面で反射もしくはエコー信号に
適当な遅延を加えることにより、増分的受信集束とは逆
に、連続的な受信集束が達成される。この連続的な受信
集束はまた、ダイナミック集束もしくは動的集束と称さ
れる。
本発明によれば、複数素子発信集束と単一素子受信が用
いられる。整相アレイ技術に基づくこの特定の手段は、
システムの複雑性を最小限度に抑制して所望の感度を達
成することができるという理由から選択した。しかしな
がら、本発明においては、所望ならば、更に高い精度を
達成するために上述の受信集束技術を利用することもで
きる。
いられる。整相アレイ技術に基づくこの特定の手段は、
システムの複雑性を最小限度に抑制して所望の感度を達
成することができるという理由から選択した。しかしな
がら、本発明においては、所望ならば、更に高い精度を
達成するために上述の受信集束技術を利用することもで
きる。
尚上述の方法を用いる好適な変換器の使用に関する付加
的な詳細に関する情報は、ニューヨーク・インスティテ
ユート・オブ・テクノロジー社から得ることができるし
また、医学分野での超音波撮像に関する技術文献にも記
述されている。
的な詳細に関する情報は、ニューヨーク・インスティテ
ユート・オブ・テクノロジー社から得ることができるし
また、医学分野での超音波撮像に関する技術文献にも記
述されている。
本発明は、孔が、浸漬流体で完全に充填されて、変換器
が孔と接触しない浸漬方式にある０本発明においては、
孔の表面２６がら半径方向内向きに最初１０．１６乃至
１５．２４ｃｍ（４乃至６ ｉｎ）の材料範囲に亙り集
束されたビームで体積検査を達成するために２つの変換
器１０が使用される。これら２つの変換器１０は同一の
構造であって、それぞれ、材料の全体積を検査する。１
つの変換器１０（第１図）は、材料内に発生するビーム
が接線から４０乃至６０度の角度＾、で配向された半径
／円周方向平面内に在り時計方向に照準されるように、
孔に対して゛配位される。第２の変換器１０は、そのビ
ームが反時計方向に照準される点を除いて第１の変ｆ’
Ａ 器と同じである。これら変換器１０は、入射角＾、
が約１９乃至２６度となり、その結果回転子に生ずる４
０乃至６０度の屈折波２２が横波モードで伝搬するよう
に孔に対して配設される。変換器の各側における外側の
４つのアレイ素子は、発信素子として用いられ、そして
中心の素子は受信素子として用いられる。この構成形態
によれば、遠隔電子装置に長いケーブルを介して伝送さ
れる前に、エコー信号をブーストするのに変換器近傍に
配設された単一の前置増幅器の使用で充分となる。
が孔と接触しない浸漬方式にある０本発明においては、
孔の表面２６がら半径方向内向きに最初１０．１６乃至
１５．２４ｃｍ（４乃至６ ｉｎ）の材料範囲に亙り集
束されたビームで体積検査を達成するために２つの変換
器１０が使用される。これら２つの変換器１０は同一の
構造であって、それぞれ、材料の全体積を検査する。１
つの変換器１０（第１図）は、材料内に発生するビーム
が接線から４０乃至６０度の角度＾、で配向された半径
／円周方向平面内に在り時計方向に照準されるように、
孔に対して゛配位される。第２の変換器１０は、そのビ
ームが反時計方向に照準される点を除いて第１の変ｆ’
Ａ 器と同じである。これら変換器１０は、入射角＾、
が約１９乃至２６度となり、その結果回転子に生ずる４
０乃至６０度の屈折波２２が横波モードで伝搬するよう
に孔に対して配設される。変換器の各側における外側の
４つのアレイ素子は、発信素子として用いられ、そして
中心の素子は受信素子として用いられる。この構成形態
によれば、遠隔電子装置に長いケーブルを介して伝送さ
れる前に、エコー信号をブーストするのに変換器近傍に
配設された単一の前置増幅器の使用で充分となる。
本発明による検査装置の一部分は、第２図に示しである
ように、流体を搬送するプレキシガラス製の管３０によ
り回転子２４に結合されているトレーラ２８内に収容さ
れている。トレーラ２８とは反対側の回転子２４の端部
には、流体を搬送する管３４と管支持部３６とを備えて
いる走査ヘッド支持装置３２が設けられている０種々な
流体搬送管３４と回転子２４との間の結合は、検査され
る回転子２４に対して適当である所要のシール及びＯリ
ングを用いて浸漬流体もしくは液体が逃げないようにし
て、回転子と管との間に気密に装着されるアダプタ板を
用いて達成される。第２図には示していないが、回転子
２４は、６．０９６ｍ（２０ｆｔ）で約１５．２４ｃ＋
１Ｉ（６ｉｎ）の割合（角度にして２度）で傾斜してお
り、トレーラ２８から離間している方の端が下端となり
、それにより回転子孔は完全に浸漬液体で満たされてい
る。
ように、流体を搬送するプレキシガラス製の管３０によ
り回転子２４に結合されているトレーラ２８内に収容さ
れている。トレーラ２８とは反対側の回転子２４の端部
には、流体を搬送する管３４と管支持部３６とを備えて
いる走査ヘッド支持装置３２が設けられている０種々な
流体搬送管３４と回転子２４との間の結合は、検査され
る回転子２４に対して適当である所要のシール及びＯリ
ングを用いて浸漬流体もしくは液体が逃げないようにし
て、回転子と管との間に気密に装着されるアダプタ板を
用いて達成される。第２図には示していないが、回転子
２４は、６．０９６ｍ（２０ｆｔ）で約１５．２４ｃ＋
１Ｉ（６ｉｎ）の割合（角度にして２度）で傾斜してお
り、トレーラ２８から離間している方の端が下端となり
、それにより回転子孔は完全に浸漬液体で満たされてい
る。
第３図に示しであるように、トレーラの内部には、浸漬
液体を収容しているトラフ４０が傾きをもって配設され
ている。較正用タンク４２を含むトラフ４０全体並びに
駆動箱５２及び駆動棒支持トロリー５６は、■字形断面
のビーム材８７（第４図）に取り付けられており、該ビ
ーム材８７はジヤツキ８９を用いてトレーラ２８に取り
付けられると共に、支柱８８によりトラフ４０、駆動箱
５２及び較正用タンク４２に結合されている。ジヤツキ
８９は、追って詳述するように、トラフ４０を垂直方向
に傾けて該トラフ４０を水平方向に移動しトラフ４０を
回転子と整列するための手段を構成している６回転子の
傾きにより、回転子は完全に浸漬液体で満たされ、回転
子内の空気は付加的な空気除去８！１構を必要とするこ
となく逃すことができる。トラフ４０の一端には、回転
子２４内に挿入する前に、走査ヘッド４６を較正するの
に用いられる１つまたは２つ以上の較正ブロック４４を
保持するための基部を収容している較正用タンク４２が
設けられている。上記較正ブロックは、大量の水を有す
る較正用タンク４２内の支持’１４ ｍ ４３上に載置
されるように溝のような確実な位置基準を有するように
構成されている。このようにして、走査ヘッド４６の位
置に関し各ブロックに対して確実で再現可能な位置基準
を維持しつ一１異なった口径に対する種々なブロックの
使用が可能となる。
液体を収容しているトラフ４０が傾きをもって配設され
ている。較正用タンク４２を含むトラフ４０全体並びに
駆動箱５２及び駆動棒支持トロリー５６は、■字形断面
のビーム材８７（第４図）に取り付けられており、該ビ
ーム材８７はジヤツキ８９を用いてトレーラ２８に取り
付けられると共に、支柱８８によりトラフ４０、駆動箱
５２及び較正用タンク４２に結合されている。ジヤツキ
８９は、追って詳述するように、トラフ４０を垂直方向
に傾けて該トラフ４０を水平方向に移動しトラフ４０を
回転子と整列するための手段を構成している６回転子の
傾きにより、回転子は完全に浸漬液体で満たされ、回転
子内の空気は付加的な空気除去８！１構を必要とするこ
となく逃すことができる。トラフ４０の一端には、回転
子２４内に挿入する前に、走査ヘッド４６を較正するの
に用いられる１つまたは２つ以上の較正ブロック４４を
保持するための基部を収容している較正用タンク４２が
設けられている。上記較正ブロックは、大量の水を有す
る較正用タンク４２内の支持’１４ ｍ ４３上に載置
されるように溝のような確実な位置基準を有するように
構成されている。このようにして、走査ヘッド４６の位
置に関し各ブロックに対して確実で再現可能な位置基準
を維持しつ一１異なった口径に対する種々なブロックの
使用が可能となる。
走査ヘッド４６は、トラフ４０内に在る間は、追って詳
述する走査ヘッド・チャックと係合する摺動可能なプレ
キシガラス製の支持管４８により支持される。支持管４
８は、トラフ４０の底部に設けられている摺動レール（
図示せず）により支持されている。
述する走査ヘッド・チャックと係合する摺動可能なプレ
キシガラス製の支持管４８により支持される。支持管４
８は、トラフ４０の底部に設けられている摺動レール（
図示せず）により支持されている。
トラフの端部には、駆動棒端シール５０が設けられてお
り、このシール５０により、トラフ４０内の浸漬液体が
駆動箱５２或いはトレーラ２８内への侵入は阻止される
。駆動箱５２は、駆動棒支持Ｉ・ロリー５６により該駆
動箱５２の背部で支持されている区分化された中空の矩
形の歯車駆動棒５４を軸方向及び円周方向に動かす。■
字形断面のビーム材８７はまた第４図には示されてはい
ないが、トロリー５６を支持している。
り、このシール５０により、トラフ４０内の浸漬液体が
駆動箱５２或いはトレーラ２８内への侵入は阻止される
。駆動箱５２は、駆動棒支持Ｉ・ロリー５６により該駆
動箱５２の背部で支持されている区分化された中空の矩
形の歯車駆動棒５４を軸方向及び円周方向に動かす。■
字形断面のビーム材８７はまた第４図には示されてはい
ないが、トロリー５６を支持している。
トラフ４０、駆動箱５２及び駆動棒５４は、精密プラグ
を用いて回転子４２の遠端部の中心から張架されたピア
ノ線により傾いている回転子と整列される。
を用いて回転子４２の遠端部の中心から張架されたピア
ノ線により傾いている回転子と整列される。
このピアノ線は、トラフ４０の中心点に取り付けられて
いる心出し案内に伸長されて該案内に取り付けられてい
る。従って、トラフ４０は、ピアノ線が回転子の中心部
から出るまで垂直方向及び水平方向に動かされる０次い
で、トラフ４０は、ピアノ線が、較正用タンク４２内に
取り付けられている整列案内内で心出しされるまで中心
点を中心に回転される。駆動棒５４及び走査ヘッド４６
の過度の捩れ及び曲がりを阻止するためには適切な整列
が必要である。
いる心出し案内に伸長されて該案内に取り付けられてい
る。従って、トラフ４０は、ピアノ線が回転子の中心部
から出るまで垂直方向及び水平方向に動かされる０次い
で、トラフ４０は、ピアノ線が、較正用タンク４２内に
取り付けられている整列案内内で心出しされるまで中心
点を中心に回転される。駆動棒５４及び走査ヘッド４６
の過度の捩れ及び曲がりを阻止するためには適切な整列
が必要である。
円筒形の約７．６２ｃｍ （約３ ｉｎ）のステンレス
鋼製の走査ヘッド４６は、コネクタ７６により結合し合
わされた個別の部分６０乃至７４から構成されておって
、第４図に示しであるように、円形−矩形内孔嵌合アダ
ブタフ８により駆動棒に結合されている。コネクタ７６
及びアダプタ７８は、走査ヘッド４６が約７．６２ａｍ
（３ｉｎ）径のびん孔の内部に引掛からないようにする
ために、突出した表面を有しないように構成される。走
査ヘッド４６は、実際には、直径が約７．６２ｃｍ （
３ｉｎ）程の小さい孔内に装着することができるように
７．６２ｃｍ（３ｉｎ）より若干率さい直径と有してい
る。
鋼製の走査ヘッド４６は、コネクタ７６により結合し合
わされた個別の部分６０乃至７４から構成されておって
、第４図に示しであるように、円形−矩形内孔嵌合アダ
ブタフ８により駆動棒に結合されている。コネクタ７６
及びアダプタ７８は、走査ヘッド４６が約７．６２ａｍ
（３ｉｎ）径のびん孔の内部に引掛からないようにする
ために、突出した表面を有しないように構成される。走
査ヘッド４６は、実際には、直径が約７．６２ｃｍ （
３ｉｎ）程の小さい孔内に装着することができるように
７．６２ｃｍ（３ｉｎ）より若干率さい直径と有してい
る。
孔を経て変換器ステーション６４乃至６８に変換器を搬
送する走査ヘッド４６は、該孔内で走査ヘッド４６を心
出しし且つ支持するチャックを有している。
送する走査ヘッド４６は、該孔内で走査ヘッド４６を心
出しし且つ支持するチャックを有している。
走査ヘッド４６の心出しは、追って詳述するように、８
個のモータで駆動される半径方向に展開可能なチャック
・アッセンブリにより達成される。該チャック・アッセ
ンブリは、チャック・ステーション６２．７０及び７４
を構成する約７．６２ｃｍ（３ｉｎ）の中空のステンレ
ス鋼製の管に形成されている明欠き８０を貫通するチャ
ック・アームの形態で延びている。
個のモータで駆動される半径方向に展開可能なチャック
・アッセンブリにより達成される。該チャック・アッセ
ンブリは、チャック・ステーション６２．７０及び７４
を構成する約７．６２ｃｍ（３ｉｎ）の中空のステンレ
ス鋼製の管に形成されている明欠き８０を貫通するチャ
ック・アームの形態で延びている。
チャックは、それぞれ３つのチャックからなる２つのス
テーション６２及び７０に配設されると共に、２つのチ
ャックからなる１つのステーション７４に配設されてい
る。該２つのステーション６２及び７０は走査ヘッド支
持部を構成し、変換器ステーション６４乃至６８の両側
に配設されている。変換器１０が実際４二孔と接触して
いないときに孔に対する変換器１０の位置を維持するた
めに、支持系は非弾性である。即ち、孔内面２６を走査
するために変換器１０を移動するための手段を必要とし
ないように支持系は剛性である。変換器１０の両側で３
つのチャックを群別化することにより、成るチャックが
段状部及びテーパの付いたびん孔遷移部上を通過する際
に孔との係合から解放することができる。これは１つの
利点である。と言うのは、走査ヘッド４６の各端部にお
いて一度に少なくとも２個のチャックを使用する場合に
は、各端部に曲げモーメンＩ・が加わり、その結果とし
て走査ヘッドの静的たるみは、該走査ヘッドの自重で減
少するからである。
テーション６２及び７０に配設されると共に、２つのチ
ャックからなる１つのステーション７４に配設されてい
る。該２つのステーション６２及び７０は走査ヘッド支
持部を構成し、変換器ステーション６４乃至６８の両側
に配設されている。変換器１０が実際４二孔と接触して
いないときに孔に対する変換器１０の位置を維持するた
めに、支持系は非弾性である。即ち、孔内面２６を走査
するために変換器１０を移動するための手段を必要とし
ないように支持系は剛性である。変換器１０の両側で３
つのチャックを群別化することにより、成るチャックが
段状部及びテーパの付いたびん孔遷移部上を通過する際
に孔との係合から解放することができる。これは１つの
利点である。と言うのは、走査ヘッド４６の各端部にお
いて一度に少なくとも２個のチャックを使用する場合に
は、各端部に曲げモーメンＩ・が加わり、その結果とし
て走査ヘッドの静的たるみは、該走査ヘッドの自重で減
少するからである。
走査へラド４６が孔を軸方向に通過する際に、各チャッ
クは逐次退避され次いで顕著な孔の寸法の変化が成る個
所に到達したときに拡開されてその個所を通り過ぎる。
クは逐次退避され次いで顕著な孔の寸法の変化が成る個
所に到達したときに拡開されてその個所を通り過ぎる。
成る群内のチャック間の分院間隔は、約１７．７８ｃｍ
（約７ ｉｎ）であり、それにより、走査ヘッドの整列
状態を維持しつ＼少なくとも２２．０９ｃｍ（８，５ｉ
ｎ）の孔の遷移部を通過することができる。
（約７ ｉｎ）であり、それにより、走査ヘッドの整列
状態を維持しつ＼少なくとも２２．０９ｃｍ（８，５ｉ
ｎ）の孔の遷移部を通過することができる。
第４図に示しであるように、チャック・アームの切欠き
８０は、互いに円周方向に変位しており、それにより、
変換器１０の各側における３つの総てのチャックが係合
した際には、１２個の異なった支持点が与えられ、そし
て孔の遷移部を通過する際には８個の支持点が与えられ
る。このように円周方向に偏位している多数の支持点で
、堅牢な支持が保証されると共に走査ヘッド４６の心出
し整列が確保される。
８０は、互いに円周方向に変位しており、それにより、
変換器１０の各側における３つの総てのチャックが係合
した際には、１２個の異なった支持点が与えられ、そし
て孔の遷移部を通過する際には８個の支持点が与えられ
る。このように円周方向に偏位している多数の支持点で
、堅牢な支持が保証されると共に走査ヘッド４６の心出
し整列が確保される。
走査ヘッドは、孔の外部に位置し、−ｔｉの相互接続駆
動棒５４を介して走査ヘッドに接続されている遠渚位互
の駆動装置５２により軸方向並びに円周方向に駆動され
る。追って詳述するように、駆動棒５４は、矩形断面の
中空のアルミニウム製の管であって、総ての走査ヘッド
に接続されるテーブル類は妨害を受けることなくこの駆
動棒５４を貫走することかできる。走査運動は、走査ヘ
ッド４６の交互の時計方向及び反時計方向における３６
０度の回転と、回転方向の反転が行われる都度実施され
る軸方向の位置割出し運動とから合成される運動である
。好適な実施例においては、走査ヘッドの回転は、４０
０度とし、そのうちの２０度を３６０度の各走査回転前
における加速回転に割り当て一１走査における一定の回
転速度が得られるようにし、そして２０度は減速に割り
当てるのが有利である６走査回転時間は、孔の寸法の関
数であり、表面速度もしくは周速は一定である。 １０
．１６ｃｍ（４ｉｎ）径の孔の場合には、走査回転は、
５秒内で実施し、それに続いて次の走査位置へと走査ヘ
ッドは螺旋状の軸方向運動で変位される。従って、大き
い孔の場合には走査回転速度は相応に減少する。好まし
くは０．０６３５ｃｍ（０，０２５ｉｎ）の螺旋状運動
の軸方向成分は、１秒内に達成できるようにし、それよ
り、検査を毎分的０．６３５ｃｍ（約０．２５ｃ＋０）
の軸方向速度で行うことができるようにするのが有利で
ある。軸方向における位置割出しはプログラミング可能
であり、所望により、０．００２５４ｃｍ（０，０Ｏ１
ｉｎ）程小さくすることもできるし或いは０．０６３５
ｃｍ（０，０２５ｉｎ）よりも大きくすることができる
。
動棒５４を介して走査ヘッドに接続されている遠渚位互
の駆動装置５２により軸方向並びに円周方向に駆動され
る。追って詳述するように、駆動棒５４は、矩形断面の
中空のアルミニウム製の管であって、総ての走査ヘッド
に接続されるテーブル類は妨害を受けることなくこの駆
動棒５４を貫走することかできる。走査運動は、走査ヘ
ッド４６の交互の時計方向及び反時計方向における３６
０度の回転と、回転方向の反転が行われる都度実施され
る軸方向の位置割出し運動とから合成される運動である
。好適な実施例においては、走査ヘッドの回転は、４０
０度とし、そのうちの２０度を３６０度の各走査回転前
における加速回転に割り当て一１走査における一定の回
転速度が得られるようにし、そして２０度は減速に割り
当てるのが有利である６走査回転時間は、孔の寸法の関
数であり、表面速度もしくは周速は一定である。 １０
．１６ｃｍ（４ｉｎ）径の孔の場合には、走査回転は、
５秒内で実施し、それに続いて次の走査位置へと走査ヘ
ッドは螺旋状の軸方向運動で変位される。従って、大き
い孔の場合には走査回転速度は相応に減少する。好まし
くは０．０６３５ｃｍ（０，０２５ｉｎ）の螺旋状運動
の軸方向成分は、１秒内に達成できるようにし、それよ
り、検査を毎分的０．６３５ｃｍ（約０．２５ｃ＋０）
の軸方向速度で行うことができるようにするのが有利で
ある。軸方向における位置割出しはプログラミング可能
であり、所望により、０．００２５４ｃｍ（０，０Ｏ１
ｉｎ）程小さくすることもできるし或いは０．０６３５
ｃｍ（０，０２５ｉｎ）よりも大きくすることができる
。
２つのチャックを有するチャック・ステーション７４は
、走査ヘッドの駆動側の端部と駆動棒５４との間で後側
の走査ヘッド・チャック７０の背部に配設されている。
、走査ヘッドの駆動側の端部と駆動棒５４との間で後側
の走査ヘッド・チャック７０の背部に配設されている。
ステーション７４は、自在継手ステーション７２により
ステーション７６から分離されている６自在継手ステー
ション７２は、２つの開缶自在継手８２及び８４を用い
て、横荷重の伝達に関しては、走査ヘッド４６を駆動棒
５４から完全に切り離す。
ステーション７６から分離されている６自在継手ステー
ション７２は、２つの開缶自在継手８２及び８４を用い
て、横荷重の伝達に関しては、走査ヘッド４６を駆動棒
５４から完全に切り離す。
２つの自在継手８２及び８４は、ステンレス鋼製の軸受
ブロック及びピンを備えた実質的にバックラッシの無い
ステンレスｔｇ４製の中空の継手である。これら中空の
継手８２及び８４により、ケーブルは走査ヘッドへと延
在することができる。継手ステーション７２は、走査ヘ
ッド４６を横荷重から切り離すばかりではなく、保守中
、走査ヘッド４６がトラフ４０を越えて回動することを
可能にする。
ブロック及びピンを備えた実質的にバックラッシの無い
ステンレスｔｇ４製の中空の継手である。これら中空の
継手８２及び８４により、ケーブルは走査ヘッドへと延
在することができる。継手ステーション７２は、走査ヘ
ッド４６を横荷重から切り離すばかりではなく、保守中
、走査ヘッド４６がトラフ４０を越えて回動することを
可能にする。
２つのチャックからなる単一のステーション７４は、走
査ヘッド４６が孔内に存在するときに駆動棒５４の孔側
の端部を支持する。自在継手により駆動棒５４のたるみ
の走査ヘッド４６への伝達が阻止されるので、唯一のチ
ャック・ステーション７４シか必要とされない、駆動棒
５４の成る程度のたるみは許容し得るので、１つの群の
うちの少なくとも２つのチャックを任意の位置時点で係
合することにより発生される曲げモーメントは要求され
ない。ステーション７４内で２つのチャックを使用する
ことにより、走査ヘッド４６が横切ることができる小寸
法の孔径遷移部を通過することが可能となる。しかしな
がら、３個のチャックを用いれば、このような遷移期間
中に更に良好な支持が得られるであろう、また、駆動棒
５４に締着することができる駆動棒支持部（図示せず）
を設けることも可能である。この場合、駆動棒支持部は
、孔の写像により決定される既知の直径を有することが
要求され、１．８２８８ｍ（約６［ｔ）だけ菊間し、孔
表面２８と接触するように９０度ずつ足間した４つのナ
イロン製の足部を有するべきである。
査ヘッド４６が孔内に存在するときに駆動棒５４の孔側
の端部を支持する。自在継手により駆動棒５４のたるみ
の走査ヘッド４６への伝達が阻止されるので、唯一のチ
ャック・ステーション７４シか必要とされない、駆動棒
５４の成る程度のたるみは許容し得るので、１つの群の
うちの少なくとも２つのチャックを任意の位置時点で係
合することにより発生される曲げモーメントは要求され
ない。ステーション７４内で２つのチャックを使用する
ことにより、走査ヘッド４６が横切ることができる小寸
法の孔径遷移部を通過することが可能となる。しかしな
がら、３個のチャックを用いれば、このような遷移期間
中に更に良好な支持が得られるであろう、また、駆動棒
５４に締着することができる駆動棒支持部（図示せず）
を設けることも可能である。この場合、駆動棒支持部は
、孔の写像により決定される既知の直径を有することが
要求され、１．８２８８ｍ（約６［ｔ）だけ菊間し、孔
表面２８と接触するように９０度ずつ足間した４つのナ
イロン製の足部を有するべきである。
走査ヘッド４６は、４個までの変換器ステーション６０
．６４．６６及び６８を有することができ、そのうちの
１つのステーション６４は任意選択的なステーションで
あって設けても良いし設けなくても良い。
．６４．６６及び６８を有することができ、そのうちの
１つのステーション６４は任意選択的なステーションで
あって設けても良いし設けなくても良い。
ステーション６４乃至６８は、変換器用の切欠き８６を
備えている中空のステンレス鋼製の管から構成される。
備えている中空のステンレス鋼製の管から構成される。
必要とされる変換器ステーション６６及び６８は、２つ
のチャック・ステーション６２と７０との間に配設され
る。回転子孔が回転子２４の全長に互って延在しており
、走査ヘッド４６が回転子２４の遠端から抜は出ること
ができる通常の場合には、変換器ステーション６６及び
６８が検査変換器１０として用いられる。尚、変換器１
０は、軸方向に可能な限り接近して保持するのが有利で
ある。と言うのは、変換器間の軸方向離間距離が大きく
なると、それに直接比例して、変換器が孔を通過するの
に要する時間が増加するからである。
のチャック・ステーション６２と７０との間に配設され
る。回転子孔が回転子２４の全長に互って延在しており
、走査ヘッド４６が回転子２４の遠端から抜は出ること
ができる通常の場合には、変換器ステーション６６及び
６８が検査変換器１０として用いられる。尚、変換器１
０は、軸方向に可能な限り接近して保持するのが有利で
ある。と言うのは、変換器間の軸方向離間距離が大きく
なると、それに直接比例して、変換器が孔を通過するの
に要する時間が増加するからである。
第３の必要とされる変換器ステーション６０は、前部チ
ャック・ステーション６２の前方に配設されておって、
盲孔回転子或いは栓塞回転子が検査される場合に、検査
変換器１０を保持するのに用いられる。盲孔検査の場合
には、走査ヘッド４６は変換器１０を端まで搬送するた
めに回転子２４の遠端から抜は出ることはできない、従
って、盲孔の検査は最初に、可能な長さに亙り通常の仕
方で行われ、然る後に、各検査変換器を前部ステーショ
ン６０へと移動させて、通常の試験中に試験が行われな
かった部分に沿って移動させる０通常の検査中における
前部ステーション６０は、走査ヘッド４６が回転子内に
挿入されるのに伴い孔の直径を写像するための孔写像変
換器並びに盲孔の端を検出するための盲孔端センサを担
持している。挿入中の孔の写像もしくはマツピングによ
り、走査ヘッド４６を孔内に移動している間にチャック
を調節することができると共に、その後に、検査中孔か
ら走査ヘッド４６を取り出す移動過程中にチャックを調
節することができる。
ャック・ステーション６２の前方に配設されておって、
盲孔回転子或いは栓塞回転子が検査される場合に、検査
変換器１０を保持するのに用いられる。盲孔検査の場合
には、走査ヘッド４６は変換器１０を端まで搬送するた
めに回転子２４の遠端から抜は出ることはできない、従
って、盲孔の検査は最初に、可能な長さに亙り通常の仕
方で行われ、然る後に、各検査変換器を前部ステーショ
ン６０へと移動させて、通常の試験中に試験が行われな
かった部分に沿って移動させる０通常の検査中における
前部ステーション６０は、走査ヘッド４６が回転子内に
挿入されるのに伴い孔の直径を写像するための孔写像変
換器並びに盲孔の端を検出するための盲孔端センサを担
持している。挿入中の孔の写像もしくはマツピングによ
り、走査ヘッド４６を孔内に移動している間にチャック
を調節することができると共に、その後に、検査中孔か
ら走査ヘッド４６を取り出す移動過程中にチャックを調
節することができる。
本装置は、ステーション６０及び６８における２つの検
査変換器アレイに加えて、各検査ステーションに配置さ
れ表面のトラッキングもしくは追跡に用いられる追加の
単一素子からなる測距変１ｆＡ Ｗを備えている。これ
ら変換器は、それらの超音波ビームが、半径方向外向き
に指向されて、孔表面反射で有用な信号が得られるよう
に配位されろ。これら測距変換器のうちの１つは、２つ
の検査変換器アレイ１０の各々に対して掻く近傍に配設
される。
査変換器アレイに加えて、各検査ステーションに配置さ
れ表面のトラッキングもしくは追跡に用いられる追加の
単一素子からなる測距変１ｆＡ Ｗを備えている。これ
ら変換器は、それらの超音波ビームが、半径方向外向き
に指向されて、孔表面反射で有用な信号が得られるよう
に配位されろ。これら測距変換器のうちの１つは、２つ
の検査変換器アレイ１０の各々に対して掻く近傍に配設
される。
これら変換器は、円周方向及び軸方向位置の関数として
孔表面を追跡もしくはトラッキングするのに用いられ、
これら変換器で得られた測定量は、直径の変動、不整合
及びその他の幾何学的形態の変動に関し、検査変換器ア
レイ１０で集められたデータを補正するのに用いられる
。変換器アレイ１０は、回転子２４内でＳ波もしくは横
波（ｓｌ＋ｅａｒ ｕ＋ａｖｅｓ）を発生するように配
位されているときには表面反射を受けないので、別個の
変換器を使用する必要がある。尚、検査変換器、測距変
換器、及び孔写像変換器の関係並びに動作に関しては先
に掲げた特許願各明細害に詳細に論述されている。
孔表面を追跡もしくはトラッキングするのに用いられ、
これら変換器で得られた測定量は、直径の変動、不整合
及びその他の幾何学的形態の変動に関し、検査変換器ア
レイ１０で集められたデータを補正するのに用いられる
。変換器アレイ１０は、回転子２４内でＳ波もしくは横
波（ｓｌ＋ｅａｒ ｕ＋ａｖｅｓ）を発生するように配
位されているときには表面反射を受けないので、別個の
変換器を使用する必要がある。尚、検査変換器、測距変
換器、及び孔写像変換器の関係並びに動作に関しては先
に掲げた特許願各明細害に詳細に論述されている。
２つの必要とされる中央変換器ステーション６６及び６
８はそれぞれ、追って詳細に説明するように、検査過程
中成のような幾つかの樋能を果たすために３つのモータ
駆動運動を行う。このよな運動の８！能としては、（１
）ビームが適切な姿態で材料内に入るように較正中走査
ヘッド４６内に変換器を適切に位置付けること、（２）
走査中、新しい孔寸法に出合ったときに変換器の再位置
決めを行うこと並びに（３）変換器１０が、テーパの付
いているびん孔遷移領域を通過する際にビームが適切に
配向されるように変換器１０を軸方向に傾けることが挙
げられる。
８はそれぞれ、追って詳細に説明するように、検査過程
中成のような幾つかの樋能を果たすために３つのモータ
駆動運動を行う。このよな運動の８！能としては、（１
）ビームが適切な姿態で材料内に入るように較正中走査
ヘッド４６内に変換器を適切に位置付けること、（２）
走査中、新しい孔寸法に出合ったときに変換器の再位置
決めを行うこと並びに（３）変換器１０が、テーパの付
いているびん孔遷移領域を通過する際にビームが適切に
配向されるように変換器１０を軸方向に傾けることが挙
げられる。
前部変換器ステーション６０は、検査変ｍ器１０を搬送
している際に、通常、２つのモータ駆動運動を行う。こ
のモータ駆動運動で、テーパ領域で用いられる軸方向の
即き運動を除き、中央のステーションと同じ較正が行わ
れる。前部変＋Ｑ Ｒ’ｓステーション６０はまた、軸
方向の傾きを実現すると共に、排気プローブ（探子）を
挿入するための第３の運動を行うことができる。このプ
ローブは、駆動棒５４及び走査ヘッド４６を貫走する真
空管と介して遠隔真空装置に取り付けられる。空気排気
プローブは、例えばびん孔から捕えられている空気のポ
ケットを除去するために、該プローブを孔に対し外向き
に移動するようにモータ駆動による運動を実施すること
ができる。
している際に、通常、２つのモータ駆動運動を行う。こ
のモータ駆動運動で、テーパ領域で用いられる軸方向の
即き運動を除き、中央のステーションと同じ較正が行わ
れる。前部変＋Ｑ Ｒ’ｓステーション６０はまた、軸
方向の傾きを実現すると共に、排気プローブ（探子）を
挿入するための第３の運動を行うことができる。このプ
ローブは、駆動棒５４及び走査ヘッド４６を貫走する真
空管と介して遠隔真空装置に取り付けられる。空気排気
プローブは、例えばびん孔から捕えられている空気のポ
ケットを除去するために、該プローブを孔に対し外向き
に移動するようにモータ駆動による運動を実施すること
ができる。
乱写像変換器及び盲孔センサを担持する前部ステーショ
ン６０は、第５図に示すような構造形態で実現すること
ができる。第５図に示したアッセンブリは、走査ヘッド
４６が孔内に挿入されつ＼ある間における写像過程中に
交番する螺旋運動で回転せしめられる。追って、検査変
換器の搬体と関連して詳細に説明するように、半径方向
運動アッセンブリ９０は、所望により半径方向の心出し
調節を行うことができるように、写像変換器９８に対し
半径方向運動を付与する。半径方向運動アッセンブリ９
０は、真空室９２が取り付けられており、この真空室９
２は排気ボート９４を備えている。真空室９２は、真空
管取付は装置９６により真空の管（図示せず）に連結さ
れている。半径方向運動アッセンブリ９０は、排気ボー
ト９４を気泡との接触関係に移動して、気泡を除去する
ことができる。真空室９２には、４つの乱写像変換器９
８を保持する孔写像取付は装置９６が設けられている。
ン６０は、第５図に示すような構造形態で実現すること
ができる。第５図に示したアッセンブリは、走査ヘッド
４６が孔内に挿入されつ＼ある間における写像過程中に
交番する螺旋運動で回転せしめられる。追って、検査変
換器の搬体と関連して詳細に説明するように、半径方向
運動アッセンブリ９０は、所望により半径方向の心出し
調節を行うことができるように、写像変換器９８に対し
半径方向運動を付与する。半径方向運動アッセンブリ９
０は、真空室９２が取り付けられており、この真空室９
２は排気ボート９４を備えている。真空室９２は、真空
管取付は装置９６により真空の管（図示せず）に連結さ
れている。半径方向運動アッセンブリ９０は、排気ボー
ト９４を気泡との接触関係に移動して、気泡を除去する
ことができる。真空室９２には、４つの乱写像変換器９
８を保持する孔写像取付は装置９６が設けられている。
尚、４つの写像変換器９８のうち２つの変換器だけを図
示するに留めた。この種の変換器としては、米国マサチ
ューセッツ州所在のバナメトリックス（Ｐａｎａｍｅｔ
ｒｉｃｓ）社から入手可能な０．６３５ｃｍ（１／ ４
ｉｎ）径のピエゾ電気セラミック変換器が適当である。
示するに留めた。この種の変換器としては、米国マサチ
ューセッツ州所在のバナメトリックス（Ｐａｎａｍｅｔ
ｒｉｃｓ）社から入手可能な０．６３５ｃｍ（１／ ４
ｉｎ）径のピエゾ電気セラミック変換器が適当である。
乱写像変換器９８は、取付は装置９６に止めねじで位置
固定的に保持される。取付は装置９６は、 変換器９８を孔表面２６に対し垂直に指向させ、他方′
半径方向アッセンブリ９０は取付は装置９６の心出しを
行う。アブセンブリ全体は浅漬液内に在るので、乱写像
変換器９８から出る電気導体は、水密でなければならな
い。孔写像取付は装置９６の前部には、スイッチ・プラ
ンジャ１０２を有する盲孔センサ・スイッチ１００が設
けられている。盲孔プランジャ１０２が押されると、軸
方向運動駆動アブセンブリは直ちに、走査ヘッド４６を
孔内へと連続して順方向に運動することを禁止される。
固定的に保持される。取付は装置９６は、 変換器９８を孔表面２６に対し垂直に指向させ、他方′
半径方向アッセンブリ９０は取付は装置９６の心出しを
行う。アブセンブリ全体は浅漬液内に在るので、乱写像
変換器９８から出る電気導体は、水密でなければならな
い。孔写像取付は装置９６の前部には、スイッチ・プラ
ンジャ１０２を有する盲孔センサ・スイッチ１００が設
けられている。盲孔プランジャ１０２が押されると、軸
方向運動駆動アブセンブリは直ちに、走査ヘッド４６を
孔内へと連続して順方向に運動することを禁止される。
乱写像変換器９８を検査変換器１０と置換する場合には
、検査変換器搬体と関連して追って詳細に説明する傾斜
機構が孔写像変換器取付は装置９６と置換される。
、検査変換器搬体と関連して追って詳細に説明する傾斜
機構が孔写像変換器取付は装置９６と置換される。
チャック・ステーション６２．７０及び７４の１つに取
り付けられているチャックの１つが第６図に斜視図で示
しである。チャック１０８には、４本のステンレスｊ、
ｌｌ製の半径方向に延びる腕１１０乃至１１６が装備さ
れている。尚第６図には３つの腕１１２乃至１１６だけ
を示すに留めた。台腕は、ステンレス鋼製の若１ユクラ
ウンの付いたローラ１１８を有しており、このローラ１
１ｇは、走査ヘッドが孔を通過する際に孔表面２６が損
傷を受けないように該孔表面２６と係合する。チャック
腕１１０乃至１１８は歯車伝動アッセンブリ１１２並び
に腕駆動アブセンブリ１２４を介して電気サーボモーフ
１２Ｇにより駆動される。アッセンブリ１２２及び１２
４は双方共にステンレス鋼製である。
り付けられているチャックの１つが第６図に斜視図で示
しである。チャック１０８には、４本のステンレスｊ、
ｌｌ製の半径方向に延びる腕１１０乃至１１６が装備さ
れている。尚第６図には３つの腕１１２乃至１１６だけ
を示すに留めた。台腕は、ステンレス鋼製の若１ユクラ
ウンの付いたローラ１１８を有しており、このローラ１
１ｇは、走査ヘッドが孔を通過する際に孔表面２６が損
傷を受けないように該孔表面２６と係合する。チャック
腕１１０乃至１１８は歯車伝動アッセンブリ１１２並び
に腕駆動アブセンブリ１２４を介して電気サーボモーフ
１２Ｇにより駆動される。アッセンブリ１２２及び１２
４は双方共にステンレス鋼製である。
電気サーボモータ１２０は、米国ペンシルバニア州所在
のビッツマン（Ｐｉｔｔｍａｎ）社から人手可能な２０
−Ｙモータ或いはＴＲＹとすることかでざるが、いずれ
にせよこのモータは十分に耐水性でなければならない。
のビッツマン（Ｐｉｔｔｍａｎ）社から人手可能な２０
−Ｙモータ或いはＴＲＹとすることかでざるが、いずれ
にせよこのモータは十分に耐水性でなければならない。
チャック腕１１０乃至１１６の位置は、板ばねクラッチ
１２８により歯車伝動装置１２２に結合されているレゾ
ルバ１２６により決定される。該クラッチ１２８は、レ
ゾルバ１２６と歯車伝動装置１２２との間における不整
合横荷重から レゾルバ１２６を分離する働きをなす。
１２８により歯車伝動装置１２２に結合されているレゾ
ルバ１２６により決定される。該クラッチ１２８は、レ
ゾルバ１２６と歯車伝動装置１２２との間における不整
合横荷重から レゾルバ１２６を分離する働きをなす。
この目的に対して適当であるレゾルバは、ペンシルバニ
ア州所在のハロー・サーボ・コントロールズ（！ｆａｒ
ｒｏｗ ５ｅｒｖｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ）社またはトラ
ンシコイル（Ｔｒａｎｓｉｃｏｉｌ）社から入手可能で
あり、第１のレゾルバ電圧信号を発生する標準の航空機
用レゾルバとすることができる。レゾルバ１２６は、レ
ゾルバ取付はブラケット１３Ｇによりモータ１２０に保
持されている。４つのチャック腕１１０乃至１１６は、
９０度の角度で離間して設けられ、それにより、腕駆軌
アッセンブリ１２４には、半径方向の腕支持／スペーサ
板１３４乃至１３８により４つのケーブル通路１３２が
創成される。
ア州所在のハロー・サーボ・コントロールズ（！ｆａｒ
ｒｏｗ ５ｅｒｖｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ）社またはトラ
ンシコイル（Ｔｒａｎｓｉｃｏｉｌ）社から入手可能で
あり、第１のレゾルバ電圧信号を発生する標準の航空機
用レゾルバとすることができる。レゾルバ１２６は、レ
ゾルバ取付はブラケット１３Ｇによりモータ１２０に保
持されている。４つのチャック腕１１０乃至１１６は、
９０度の角度で離間して設けられ、それにより、腕駆軌
アッセンブリ１２４には、半径方向の腕支持／スペーサ
板１３４乃至１３８により４つのケーブル通路１３２が
創成される。
第７図に示しであるように、モータは、腕駆動アッセン
ブリ１２４内でラック駆動軸１４０乃至１４８に結合さ
れている歯車装置１２２を介して半径方向支持腕１１Ｇ
乃至１１６に動力を伝達する。半径方向の支持腕は、各
ラック歯車１５ｇ乃至１５４と係合するラック１５０乃
至１５６を備えている。半径方向の支持腕は、チャック
・ステーションにおいては軸方向に変位されておって、
片持ちはり部分１６６を備えており、この部分１６６は
、孔の軸線に沿い同じ円周平面内でローラ１１ｇと整列
し、その結果、ローラ１１ｇは同じ軸方向位置で孔表面
と接触して、走査ヘッドに捩れモーメントを加えないよ
うな平坦な走査ヘッド支持力を発生ずる。
ブリ１２４内でラック駆動軸１４０乃至１４８に結合さ
れている歯車装置１２２を介して半径方向支持腕１１Ｇ
乃至１１６に動力を伝達する。半径方向の支持腕は、各
ラック歯車１５ｇ乃至１５４と係合するラック１５０乃
至１５６を備えている。半径方向の支持腕は、チャック
・ステーションにおいては軸方向に変位されておって、
片持ちはり部分１６６を備えており、この部分１６６は
、孔の軸線に沿い同じ円周平面内でローラ１１ｇと整列
し、その結果、ローラ１１ｇは同じ軸方向位置で孔表面
と接触して、走査ヘッドに捩れモーメントを加えないよ
うな平坦な走査ヘッド支持力を発生ずる。
支持腕は、第８ａ図及び第８ｂ図に示しであるように、
溝部材１６８を介して各半径方向支持部に対し横方向の
支持を与えるステンレス鋼製のチャック・スペーサ１３
４乃至１３８により分離されている。溝部材１６８は、
支持腕１１０乃至１１６に対する摺動面を形成している
。支持板は、切欠き１７６を備えており、この切欠きに
より、ローラ支持腕及び片持ちはり支持部１６６を、ス
テンレス鋼製の管チャツク・ステーション内に完全に退
避することができる。半径方向の支持腕１１０のラヅク
１５０を駆動するためのピニオン歯車１５８が、スペー
サ板の外部近傍に配設されており、それにより、半径方
向の支持腕は、対角的に位置している支持腕を駆動する
平歯車間の距離にほぼ近い量だけ、完全に退避された状
態にあるチャックの直径の２倍よりも大きい直径に拡開
することができる。
溝部材１６８を介して各半径方向支持部に対し横方向の
支持を与えるステンレス鋼製のチャック・スペーサ１３
４乃至１３８により分離されている。溝部材１６８は、
支持腕１１０乃至１１６に対する摺動面を形成している
。支持板は、切欠き１７６を備えており、この切欠きに
より、ローラ支持腕及び片持ちはり支持部１６６を、ス
テンレス鋼製の管チャツク・ステーション内に完全に退
避することができる。半径方向の支持腕１１０のラヅク
１５０を駆動するためのピニオン歯車１５８が、スペー
サ板の外部近傍に配設されており、それにより、半径方
向の支持腕は、対角的に位置している支持腕を駆動する
平歯車間の距離にほぼ近い量だけ、完全に退避された状
態にあるチャックの直径の２倍よりも大きい直径に拡開
することができる。
モータは、モータ出力軸１７２及びモータ歯車１７４を
介して歯車装置１２２に運動を伝達する。モータ歯車１
７４は、クラスタ歯車１７６を駆動し、一方該クラスタ
歯車１７６は、クラスタ歯車軸１８０を介して第２のク
ラスタ歯車１７８を回転する（第９図参照）。クラスタ
歯車１７ｇは大きい介在歯車１８２乃至１８８に直接結
合されている。これら大型の介在歯車は、小さい介在歯
車１９８乃至２０４を担持している介在軸１９０乃至１
９６を回転する。小型の介在歯車＋９８乃至２０４は、
ラック駆動軸１４０乃至１４８に設けられている平歯車
２０６乃至２１２を駆動する。１つの介在軸１９０は、
ばねクラッチ１２８を介してレゾルバ１２６と結合する
ように延長されている。上述の種々な軸は、歯車装置支
持板２１４及び２１６並びにチャック端板２１８に設け
られている摩擦玉軸受に取り付けられている。歯車装置
支持板２１４はモータ支持板２２Ｑを保持する。
介して歯車装置１２２に運動を伝達する。モータ歯車１
７４は、クラスタ歯車１７６を駆動し、一方該クラスタ
歯車１７６は、クラスタ歯車軸１８０を介して第２のク
ラスタ歯車１７８を回転する（第９図参照）。クラスタ
歯車１７ｇは大きい介在歯車１８２乃至１８８に直接結
合されている。これら大型の介在歯車は、小さい介在歯
車１９８乃至２０４を担持している介在軸１９０乃至１
９６を回転する。小型の介在歯車＋９８乃至２０４は、
ラック駆動軸１４０乃至１４８に設けられている平歯車
２０６乃至２１２を駆動する。１つの介在軸１９０は、
ばねクラッチ１２８を介してレゾルバ１２６と結合する
ように延長されている。上述の種々な軸は、歯車装置支
持板２１４及び２１６並びにチャック端板２１８に設け
られている摩擦玉軸受に取り付けられている。歯車装置
支持板２１４はモータ支持板２２Ｑを保持する。
ダブリュ・エム・ベルブ（ｉ・Ｍ−Ｂｅｒｇ）社から入
手可能な歯車類は、関連の軸にピンで取り付けられてお
って、実質的にバツクラツシの無い歯車列を形成してい
る。好適な軸受も、同上社から入手可能である。支持板
及び歯車装置は、チャック・アブセンブリを整合ピンも
しくはアラインメント・ピ° ンにボルト締めするこ
とにより共に保持し合わされる。チャック・アッセンブ
リは、チャック・ステーション壁を貫通する溝付きねじ
によりチャック・ステーション内の定位置に保持され、
他方ローラ腕１１０乃至１１６はチャック・ステーショ
ンに設けられているスロットと位置合わせされる。
手可能な歯車類は、関連の軸にピンで取り付けられてお
って、実質的にバツクラツシの無い歯車列を形成してい
る。好適な軸受も、同上社から入手可能である。支持板
及び歯車装置は、チャック・アブセンブリを整合ピンも
しくはアラインメント・ピ° ンにボルト締めするこ
とにより共に保持し合わされる。チャック・アッセンブ
リは、チャック・ステーション壁を貫通する溝付きねじ
によりチャック・ステーション内の定位置に保持され、
他方ローラ腕１１０乃至１１６はチャック・ステーショ
ンに設けられているスロットと位置合わせされる。
支持腕と関連の平歯車１５８乃至１６４を係合させるた
めに台腕の最後のラック歯は、関連の平歯車と係合関係
に保持され、他方モータ１２０は、支持腕１１０乃至１
１６をチャックから追い出すように回転される。モータ
１２０が反転されると、各平歯車の支持腕の端部に設け
られている歯は同時に関連の平歯車と係合する。モータ
の方向が反転される際にローラ支持腕に一定の圧力が維
持されている場合には、支持腕は同期して係合する筈で
ある。支持腕の係合後、これら腕は、チャックが、既知
の較正用管内に装着されるまで退避することができぞし
て腕が管の内面と接触するまで拡開することができて、
総ての腕が較正用管の内面と接触しない場合には、再度
、腕を同期係合させるための手順を繰り返す必要がある
。
めに台腕の最後のラック歯は、関連の平歯車と係合関係
に保持され、他方モータ１２０は、支持腕１１０乃至１
１６をチャックから追い出すように回転される。モータ
１２０が反転されると、各平歯車の支持腕の端部に設け
られている歯は同時に関連の平歯車と係合する。モータ
の方向が反転される際にローラ支持腕に一定の圧力が維
持されている場合には、支持腕は同期して係合する筈で
ある。支持腕の係合後、これら腕は、チャックが、既知
の較正用管内に装着されるまで退避することができぞし
て腕が管の内面と接触するまで拡開することができて、
総ての腕が較正用管の内面と接触しない場合には、再度
、腕を同期係合させるための手順を繰り返す必要がある
。
第１Ｏ図には、モータ１２０が動作しなくなった場合に
常に、クラスタ歯車１７６及び１７８を介在歯車から離
脱させてローラ腕を退避することを可能にする空気圧切
離し装置が示しである。空気の人口２４０に空気が送り
込まれると、０リングで密封されている押圧板２４２は
押し棒２４４乃至２４９に当接せしめられる。これら４
つの押し棒２４４乃至２４９は、クラスタ歯車１７６及
び１７８が取り付けられているクラスタ軸１８０に結合
されている クラスタ歯車軸持上げ板２５０に力を伝達
する。軸１８０の運動で、クラスタ歯車は介在歯車１８
２乃至１８８から離脱し、それにより、ラック軸１４０
乃至１４ｇは自由に回転することができる。走査ヘッド
４６が孔から引き出されるときには、ローラ腕１１０乃
至１１６は、孔の直径が小さい部分である場合には自動
的に退避される。また、空気の入口２４０を介して、供
給される加圧空気が存在しなくなると常に、ばね２５２
により、クラスタ歯車１７６及び１７８は介在歯車１８
２乃至１８ｇと再係合せしめられる。このばね２５２は
、走査ヘッド４６を回転子２４内に挿入する前に、係合
離脱機構を試験するのに有用である。持上げ板２５０に
より、クラスタ歯車１７６及び１７８が介在歯車１８２
乃至１８８から離脱したことを検知して、支持腕が係合
していないこと及び走査ヘッドを取り出すことができる
ことを確認−するための接近センサ２５４が設けられて
いる。
常に、クラスタ歯車１７６及び１７８を介在歯車から離
脱させてローラ腕を退避することを可能にする空気圧切
離し装置が示しである。空気の人口２４０に空気が送り
込まれると、０リングで密封されている押圧板２４２は
押し棒２４４乃至２４９に当接せしめられる。これら４
つの押し棒２４４乃至２４９は、クラスタ歯車１７６及
び１７８が取り付けられているクラスタ軸１８０に結合
されている クラスタ歯車軸持上げ板２５０に力を伝達
する。軸１８０の運動で、クラスタ歯車は介在歯車１８
２乃至１８８から離脱し、それにより、ラック軸１４０
乃至１４ｇは自由に回転することができる。走査ヘッド
４６が孔から引き出されるときには、ローラ腕１１０乃
至１１６は、孔の直径が小さい部分である場合には自動
的に退避される。また、空気の入口２４０を介して、供
給される加圧空気が存在しなくなると常に、ばね２５２
により、クラスタ歯車１７６及び１７８は介在歯車１８
２乃至１８ｇと再係合せしめられる。このばね２５２は
、走査ヘッド４６を回転子２４内に挿入する前に、係合
離脱機構を試験するのに有用である。持上げ板２５０に
より、クラスタ歯車１７６及び１７８が介在歯車１８２
乃至１８８から離脱したことを検知して、支持腕が係合
していないこと及び走査ヘッドを取り出すことができる
ことを確認−するための接近センサ２５４が設けられて
いる。
チャックが、変動する直径の回転子孔に遭遇する可能性
があるので、非常に長い支持腕に対して付加的な横方向
及び円周方向の支持を与えるために、チャック・ステー
ションの外部に支持枠或いは案内を締着することができ
る。これら支持枠もしくは案内は、任意特定の孔におい
て最小の間隙開口内に丁度装着することができ、それに
より、腕を孔内面に拡開したときに可能最大限の支持を
与えるような寸法にすることができる。
があるので、非常に長い支持腕に対して付加的な横方向
及び円周方向の支持を与えるために、チャック・ステー
ションの外部に支持枠或いは案内を締着することができ
る。これら支持枠もしくは案内は、任意特定の孔におい
て最小の間隙開口内に丁度装着することができ、それに
より、腕を孔内面に拡開したときに可能最大限の支持を
与えるような寸法にすることができる。
各検査変換器１０は、超音波ビームが被検材料内に適切
な入射角で入るように、変換器１ｏを適切に位置付ける
ために、３つの独立した運動軸を有する搬体に取り付け
られている。半径方向の支持アブセンブリ２７２及び２
７４は、第１１図に示しであるように、変換器の半径方
向の調節を行い、１つの半径方向支持アブセンブリの運
動中他の半径方向支持アッセンブリは一定のレベルに保
持して、変換器を傾けることができるようになっている
。半径方向の支持アッセンブリ２７２及び２７４に取り
付けられている搬体２７６は、第３の運動軸をなす変洩
器支持棒２７８を回転するのに使用することができる。
な入射角で入るように、変換器１ｏを適切に位置付ける
ために、３つの独立した運動軸を有する搬体に取り付け
られている。半径方向の支持アブセンブリ２７２及び２
７４は、第１１図に示しであるように、変換器の半径方
向の調節を行い、１つの半径方向支持アブセンブリの運
動中他の半径方向支持アッセンブリは一定のレベルに保
持して、変換器を傾けることができるようになっている
。半径方向の支持アッセンブリ２７２及び２７４に取り
付けられている搬体２７６は、第３の運動軸をなす変洩
器支持棒２７８を回転するのに使用することができる。
。
変換器搬体はまた、調節可能なブラケット２８０」−に
５１距変換器２７８をも保持している。
５１距変換器２７８をも保持している。
浸漬超音波試験において、ビームの完全性を維持するた
めに制御しなければならない重要なパラメータは水中ビ
ーム路長もしくは変換器離間距離並びに入射角即ちビー
ムが孔表面２６に当たる角度である。水中ビーム路長が
重要な理由は、ビーム路並びに関連の進行速度と組合わ
せて波の走行時間を基に反射部の位置を計算で求めなけ
ればならないからである。集束ビームが使用される場合
には、水中ビーム路長は更に重要なパラメータである。
めに制御しなければならない重要なパラメータは水中ビ
ーム路長もしくは変換器離間距離並びに入射角即ちビー
ムが孔表面２６に当たる角度である。水中ビーム路長が
重要な理由は、ビーム路並びに関連の進行速度と組合わ
せて波の走行時間を基に反射部の位置を計算で求めなけ
ればならないからである。集束ビームが使用される場合
には、水中ビーム路長は更に重要なパラメータである。
と言うのは、この水中ビーム路長は、ビームが集束され
る材料内の点に影響を与えるからである。入射角が重要
なパラメータである理由は、材料内におけるビーム伝搬
モード（即ち縦波モードまたは横波モード）−が材料に
おける屈折角及びビームの強さに影響を与えるからであ
る。これらのパラメータは総て、検査感度、分解能及び
反射部の位置の精度を維持するうえに重要な働きをなす
。
る材料内の点に影響を与えるからである。入射角が重要
なパラメータである理由は、材料内におけるビーム伝搬
モード（即ち縦波モードまたは横波モード）−が材料に
おける屈折角及びビームの強さに影響を与えるからであ
る。これらのパラメータは総て、検査感度、分解能及び
反射部の位置の精度を維持するうえに重要な働きをなす
。
本発明の好適な実施例においては、変換器ｌＯは、回転
子材料内で波が半径方向の円周平面内で横波モードで伝
搬するように然も接線に対し屈折角が約４５度となるよ
うに孔表面２６に対して配置される。
子材料内で波が半径方向の円周平面内で横波モードで伝
搬するように然も接線に対し屈折角が約４５度となるよ
うに孔表面２６に対して配置される。
変換器のオフセット及びそれに基づく水中ビーム路長は
、変換器の設計上の問題であって任意の所望値に設定す
ることができる。
、変換器の設計上の問題であって任意の所望値に設定す
ることができる。
第１図は、孔内部から入射する超音波ビームを用いての
回転子材料の浸漬法に基づく横波モード検査における重
要な変換器位置パラメータを図解する図である。変換器
１０から出る超音波ビームの角度Ａ、は、変換器１０並
びにレンズ１２の設計によって、特定の変換器１Ｇに対
し固定的に定められる。
回転子材料の浸漬法に基づく横波モード検査における重
要な変換器位置パラメータを図解する図である。変換器
１０から出る超音波ビームの角度Ａ、は、変換器１０並
びにレンズ１２の設計によって、特定の変換器１Ｇに対
し固定的に定められる。
回転子材料における所望の屈折角Ａ、並びに変換器が孔
表面２６から離間していなければならない所望の水中ビ
ーム路長Ｗは変換器の設計により決定される。敏感で、
正確で再現可能な検査を達成する重要な鍵は、水中ビー
ム路長Ｗ並びに屈折角Ａ、が設計値に正確に設定されて
然も正確に再現することができるように変換器１０を孔
表面に対して正確に位置付けることである。第１図には
また、変換器１０を適切に位置付けるための本発明に従
って用いられる２つの運動軸が示しである。オフセット
Ｒ０は半径方向支持運動を表わし、角度＾、は変換器の
傾き運動を表わす。変換器１０のオフセットＰ及びＱは
、変換器１０が支持搬体２７６内に取り付けられる位置
の関数である設定値である。変換器１０の取付は過程中
、Ｐ及びＱの値は一定であり、機械的な測定装置を用い
て測定することができる。また変換器１０は、ビームが
半径方向円周平面内になるように、言い換えるならば変
換器１ｏが軸方向に傾かないように調節される。回転軸
の半径方向オフセットＲ０並びに回転枢支点を中心とす
る変換器の傾きＡ、の設定値は、サーボ・モータ駆動で
設定され、そして設定された位置はレゾルバにより読み
取られて中央コンピュータにフィードバックされ運動制
御及びオペレータに対する表示に用いられる。水中ビー
ム路長Ｗ及び屈折角Ａ、は、次式に従って計算で求める
ことができる。
表面２６から離間していなければならない所望の水中ビ
ーム路長Ｗは変換器の設計により決定される。敏感で、
正確で再現可能な検査を達成する重要な鍵は、水中ビー
ム路長Ｗ並びに屈折角Ａ、が設計値に正確に設定されて
然も正確に再現することができるように変換器１０を孔
表面に対して正確に位置付けることである。第１図には
また、変換器１０を適切に位置付けるための本発明に従
って用いられる２つの運動軸が示しである。オフセット
Ｒ０は半径方向支持運動を表わし、角度＾、は変換器の
傾き運動を表わす。変換器１０のオフセットＰ及びＱは
、変換器１０が支持搬体２７６内に取り付けられる位置
の関数である設定値である。変換器１０の取付は過程中
、Ｐ及びＱの値は一定であり、機械的な測定装置を用い
て測定することができる。また変換器１０は、ビームが
半径方向円周平面内になるように、言い換えるならば変
換器１ｏが軸方向に傾かないように調節される。回転軸
の半径方向オフセットＲ０並びに回転枢支点を中心とす
る変換器の傾きＡ、の設定値は、サーボ・モータ駆動で
設定され、そして設定された位置はレゾルバにより読み
取られて中央コンピュータにフィードバックされ運動制
御及びオペレータに対する表示に用いられる。水中ビー
ム路長Ｗ及び屈折角Ａ、は、次式に従って計算で求める
ことができる。
Ｃ＝ （Ｒｏｓｉｎ Ａｔ −Ｑ） ｔａｒ＋ Ａｕ
＋ Ｐ ＋ Ｒ，ｃｏｓ ＡｔＡｔ−５ｉｎ−’ ［（
Ｃ／Ｒ） ｃｏｓ Ａｊｌ ＝ Ｃｓｉｎ （９０°＋
Ａｕ −Ａｔ）／ｓｉｎ Ａｔ −（Ｒ６ｓｉｎ Ａ
ｔ −Ｑ）／ｃｏｓ ＡｕＡ、 ＝ ５ｉｎ−’
［（Ｙｍ／Ｖｖ） ｓｉｎ Ａｓココ上中、第１
図に示しであるように、＾、は横波モードにおける屈折
角を表わし、Ａｔは入射角を表わし、札は変換器１Ｇか
ら発射される超音波ビームの角度を表わし、Ａｔは変換
器１０の回転角を表わし、Ｑはビームに対し平行または
近似的に平行な方向における変換器傾き回転中心からの
変換器ＩＯの固定のオフセットを表わし、Ｐは、ビーム
に対し垂直なまたはほぼ垂直な方向における変換器の傾
き回転中心からの変換器ｌＯの固定のオフセットを表わ
し、Ｒは孔の半径を表わし、Ｒｏは変換器回転軸の半径
方向オフセットを表わし、Ｗは水中ビーム路長（浸漬液
ビーム路長）を表わし、ｖｗは水中における音速を表わ
し、そしてＹ、は鋼内における横波速度を表わす。ブラ
ケット及び支持腕２７８は、搬体２７６内で回転するこ
とができ、その結果として変換器の回転Ａ、が生ずる。
＋ Ｐ ＋ Ｒ，ｃｏｓ ＡｔＡｔ−５ｉｎ−’ ［（
Ｃ／Ｒ） ｃｏｓ Ａｊｌ ＝ Ｃｓｉｎ （９０°＋
Ａｕ −Ａｔ）／ｓｉｎ Ａｔ −（Ｒ６ｓｉｎ Ａ
ｔ −Ｑ）／ｃｏｓ ＡｕＡ、 ＝ ５ｉｎ−’
［（Ｙｍ／Ｖｖ） ｓｉｎ Ａｓココ上中、第１
図に示しであるように、＾、は横波モードにおける屈折
角を表わし、Ａｔは入射角を表わし、札は変換器１Ｇか
ら発射される超音波ビームの角度を表わし、Ａｔは変換
器１０の回転角を表わし、Ｑはビームに対し平行または
近似的に平行な方向における変換器傾き回転中心からの
変換器ＩＯの固定のオフセットを表わし、Ｐは、ビーム
に対し垂直なまたはほぼ垂直な方向における変換器の傾
き回転中心からの変換器ｌＯの固定のオフセットを表わ
し、Ｒは孔の半径を表わし、Ｒｏは変換器回転軸の半径
方向オフセットを表わし、Ｗは水中ビーム路長（浸漬液
ビーム路長）を表わし、ｖｗは水中における音速を表わ
し、そしてＹ、は鋼内における横波速度を表わす。ブラ
ケット及び支持腕２７８は、搬体２７６内で回転するこ
とができ、その結果として変換器の回転Ａ、が生ずる。
搬体２７６全体は、変換器の位置付けに要求される第２
の運動Ｒ０を達成するために半径方向に変位される。
の運動Ｒ０を達成するために半径方向に変位される。
変換器搬体２７６の各端における半径方向運動は、第１
２Ａ図乃至第１２Ｃ図に示しである半径方向運動アッセ
ンブリにより達成される。このアッセンブリは、円筒状
のステンレス鋼製の走査ヘッド４６内部に取り付けられ
るように設計されている。総ての素子は、走査ヘッド４
６の断面の限定された部分内に装置され、それにより、
半径方向支持部を通らなければならない配線に対して付
加的な空間が確保される（第１２Ｂ図の端面図参照）。
２Ａ図乃至第１２Ｃ図に示しである半径方向運動アッセ
ンブリにより達成される。このアッセンブリは、円筒状
のステンレス鋼製の走査ヘッド４６内部に取り付けられ
るように設計されている。総ての素子は、走査ヘッド４
６の断面の限定された部分内に装置され、それにより、
半径方向支持部を通らなければならない配線に対して付
加的な空間が確保される（第１２Ｂ図の端面図参照）。
駆動モータ２９４の軸２９２には駆動歯車２９Ｇが取り
付けられている（第１２Ａ図参照）。駆動歯車２９０は
、介在軸２９８に取り付けられている平歯車２９６と噛
合う。やはり介在軸２９８に取り付けられている歯車３
００は、出力軸３０４に取り付けられている平歯車３Ｑ
２と噛み合う（第２Ｃ図参照）。この出力軸３０４は、
ｌ：１の比で位置レゾルバ３０６を直接駆動し、そして
ラック３１０を半径方向に走行する第２の歯車３０８を
備えている。ラック３１０はＴ字形断面を有しており、
搬体２７６を支持する支持ブラケットの一部分をなす。
付けられている（第１２Ａ図参照）。駆動歯車２９０は
、介在軸２９８に取り付けられている平歯車２９６と噛
合う。やはり介在軸２９８に取り付けられている歯車３
００は、出力軸３０４に取り付けられている平歯車３Ｑ
２と噛み合う（第２Ｃ図参照）。この出力軸３０４は、
ｌ：１の比で位置レゾルバ３０６を直接駆動し、そして
ラック３１０を半径方向に走行する第２の歯車３０８を
備えている。ラック３１０はＴ字形断面を有しており、
搬体２７６を支持する支持ブラケットの一部分をなす。
各軸には、円滑な動作を保証するための適当な軸受が設
けられている。
けられている。
丁字形断面の歯車ラック３１０は該ラックを支持する案
内３１２及び３１４（第１２Ｂ図参照）内で摺動する。
内３１２及び３１４（第１２Ｂ図参照）内で摺動する。
該案内はラック３１０を、該ラック３１０を駆動する歯
車３０８と密接な接触関係に維持する。案内３１２及び
３１４は、全長に亙りラック３１Ｇを確りと支持する丁
字形断面の形材３１６から形成されている（第１１図参
照）。歯車ラック３１０は、半径方向支持モータの動作
で、搬体２７６の端部の半径方向変位が行われるように
変換器支持ブラケットの端部に取り付けられている。２
つの半径方向支持アッセンブリが用いられ、そのうちの
１つは搬体の各端に取り付けられて搬体２７６を支持し
且つ軸方向の傾きを与えるのに用いられる。歯車ラック
３１０にはＴｉ、良性があり、異なった大きさの孔に対
処し得るように異なった長さで製作されている。モータ
２９４、レゾルバ３０６並びに案内３１２及び３１４を
保持するために、取付は板３１８と３２０との間を分離
するための適当なスペーサが設けられている。
車３０８と密接な接触関係に維持する。案内３１２及び
３１４は、全長に亙りラック３１Ｇを確りと支持する丁
字形断面の形材３１６から形成されている（第１１図参
照）。歯車ラック３１０は、半径方向支持モータの動作
で、搬体２７６の端部の半径方向変位が行われるように
変換器支持ブラケットの端部に取り付けられている。２
つの半径方向支持アッセンブリが用いられ、そのうちの
１つは搬体の各端に取り付けられて搬体２７６を支持し
且つ軸方向の傾きを与えるのに用いられる。歯車ラック
３１０にはＴｉ、良性があり、異なった大きさの孔に対
処し得るように異なった長さで製作されている。モータ
２９４、レゾルバ３０６並びに案内３１２及び３１４を
保持するために、取付は板３１８と３２０との間を分離
するための適当なスペーサが設けられている。
変換器ｌＯの回転軸の半径方向のオフセットは、２つの
半径方向運動アッセンブリ２７２及び２７４により制御
され、該アブセンブリのうちの１つは、変換器搬体２７
６の各軸端部に配設されておって、２つの半径方向の運
動を利用し、変換器ＩＯが孔のテーパの付いている領域
を通過する際に該変換器搬体２７６を半径方向軸平面内
で傾けることができるようになっている。この傾き能力
をこのようにしてテーパ領域で利用できるようにするこ
とにより、変換器を取付はブラケット２８０において手
動で傾け（半径方向の軸線を中心に回転する）、それに
よりビームを孔表面に対し垂直な平面内に維持すること
ができる。この調節は必要に応じ、装置の較正中に行う
ことができる。別法として、変Ｐ＆２３１Ｏの半玉方向
軸線を中心とする回転は、ヱ４の運動として実現するこ
とも一可能である。更に他の好ましい方法として、搬体
を２つの半径方向支持部を使用することにより傾け、そ
して変換器の半径方向軸を中心とする随伴回転を行わな
いことから生ずる反射部の位置誤差は、較正中に求めら
れるパラメータを用いての公知の幾何学的計算により除
去することができよう。
半径方向運動アッセンブリ２７２及び２７４により制御
され、該アブセンブリのうちの１つは、変換器搬体２７
６の各軸端部に配設されておって、２つの半径方向の運
動を利用し、変換器ＩＯが孔のテーパの付いている領域
を通過する際に該変換器搬体２７６を半径方向軸平面内
で傾けることができるようになっている。この傾き能力
をこのようにしてテーパ領域で利用できるようにするこ
とにより、変換器を取付はブラケット２８０において手
動で傾け（半径方向の軸線を中心に回転する）、それに
よりビームを孔表面に対し垂直な平面内に維持すること
ができる。この調節は必要に応じ、装置の較正中に行う
ことができる。別法として、変Ｐ＆２３１Ｏの半玉方向
軸線を中心とする回転は、ヱ４の運動として実現するこ
とも一可能である。更に他の好ましい方法として、搬体
を２つの半径方向支持部を使用することにより傾け、そ
して変換器の半径方向軸を中心とする随伴回転を行わな
いことから生ずる反射部の位置誤差は、較正中に求めら
れるパラメータを用いての公知の幾何学的計算により除
去することができよう。
変換器搬体２７６は第１３Ａ図乃至第１３Ｃ図に詳細に
示しである。各歯車ラック・アッセンブリ３３Ｇは、歯
車ラック３１０と、該ラック３１０を駆動する歯車３０
８に対してラック３１Ｇを適切に位置付けるスペーサ３
３２と、歯車ラック３１０とスペーサ３３２が取り付け
られている取付は板３３４と、取付は板３３４及び搬体
に取り付けられて搬体取付はブラケットを形成する２つ
の側板３３６及び３３８とから較正される。側部支持板
３３６及び３３８は、歯車ラック取付は板３３４及び搬
体２フロにピボットｌｌｌｌ３４０を介して確りと取り
付けられている。搬体２７６の一端に設けられている側
部もしくは回動板３３６及び３３８は回転だけを行い、
そして搬体２７６の他端部に設けられている枢支板３４
２及び３４４は、回転並びに枢支板に対する搬体の軸方
向運動を行う。これは、各板に摺動枢支スロット３４６
を設け、搬体２７６を傾ける際に、傾き角の余弦値だけ
搬体２７６を枢支軸２４８上で摺動することにより該搬
体２７６の軸方向寸法における実効的な変化を許容する
ことにより達成される。
示しである。各歯車ラック・アッセンブリ３３Ｇは、歯
車ラック３１０と、該ラック３１０を駆動する歯車３０
８に対してラック３１Ｇを適切に位置付けるスペーサ３
３２と、歯車ラック３１０とスペーサ３３２が取り付け
られている取付は板３３４と、取付は板３３４及び搬体
に取り付けられて搬体取付はブラケットを形成する２つ
の側板３３６及び３３８とから較正される。側部支持板
３３６及び３３８は、歯車ラック取付は板３３４及び搬
体２フロにピボットｌｌｌｌ３４０を介して確りと取り
付けられている。搬体２７６の一端に設けられている側
部もしくは回動板３３６及び３３８は回転だけを行い、
そして搬体２７６の他端部に設けられている枢支板３４
２及び３４４は、回転並びに枢支板に対する搬体の軸方
向運動を行う。これは、各板に摺動枢支スロット３４６
を設け、搬体２７６を傾ける際に、傾き角の余弦値だけ
搬体２７６を枢支軸２４８上で摺動することにより該搬
体２７６の軸方向寸法における実効的な変化を許容する
ことにより達成される。
変換器取付は装置を保持し且つ回転する搬体アブセンブ
リは、第１３８図に一部切除して示しである。モータ３
５０は、その軸が変換器の回転軸と平行で、その駆動端
が搬体２７６の中心ではなく搬体から出る方向に面する
ようにしてアルミニウム製の搬体２７６の底部分に位置
する。このモータ３５０は、一体の歯車箱を有しており
、ＴＲＹコーポレーション社から、ＴＲＹグローブ（Ｔ
ＲＹ Ｇｌｏｂｅ）モータ製品頒布網を介して人手可能
である。駆動歯車３５２が、モーフ軸３５４に取り付け
られておって、介在歯車３５６を駆動する。この歯車３
５６は、大きい歯車を用いることなくモータ３５０と変
換器回転軸３５８との間の間隔を単に増加するのに用い
られているのに過ぎない。
リは、第１３８図に一部切除して示しである。モータ３
５０は、その軸が変換器の回転軸と平行で、その駆動端
が搬体２７６の中心ではなく搬体から出る方向に面する
ようにしてアルミニウム製の搬体２７６の底部分に位置
する。このモータ３５０は、一体の歯車箱を有しており
、ＴＲＹコーポレーション社から、ＴＲＹグローブ（Ｔ
ＲＹ Ｇｌｏｂｅ）モータ製品頒布網を介して人手可能
である。駆動歯車３５２が、モーフ軸３５４に取り付け
られておって、介在歯車３５６を駆動する。この歯車３
５６は、大きい歯車を用いることなくモータ３５０と変
換器回転軸３５８との間の間隔を単に増加するのに用い
られているのに過ぎない。
モータ３５０、介在歯車３５６及び軸３５８は、搬体２
７６の一端を形成するモータ板３６０に取り付けられて
いる。
７６の一端を形成するモータ板３６０に取り付けられて
いる。
介在歯車３５６は、歯車３６２と係合して変換器回転軸
３５８を回転する。変換器回転軸３５８は、関連の変換
器がモータの上方に位置するようにモータの上部・で背
方向に配位されている。モータ３５Ｇと整列し、駆動さ
れる端部がモータ３５０から離間するようにして、レゾ
ルバ取付は板３６Ｇにレゾルバ３６４が取り付けられて
いる。板３６６は、搬体２７６の一端を形成している。
３５８を回転する。変換器回転軸３５８は、関連の変換
器がモータの上方に位置するようにモータの上部・で背
方向に配位されている。モータ３５Ｇと整列し、駆動さ
れる端部がモータ３５０から離間するようにして、レゾ
ルバ取付は板３６Ｇにレゾルバ３６４が取り付けられて
いる。板３６６は、搬体２７６の一端を形成している。
レゾルバ３６４は、モータ３５０と変換器回転軸３５８
との間に設けられている歯車配列に類似の ３つの歯車
３６８乃至３７２を介して変換器回転軸３５８の第２の
部分に接続されている。搬体はまた、中心板３７４及び
２つの側板３７６．３７８を備えており、これらは変換
器ｌＯを担持するためのＵ字形の堅牢な構造を形成して
いる。
との間に設けられている歯車配列に類似の ３つの歯車
３６８乃至３７２を介して変換器回転軸３５８の第２の
部分に接続されている。搬体はまた、中心板３７４及び
２つの側板３７６．３７８を備えており、これらは変換
器ｌＯを担持するためのＵ字形の堅牢な構造を形成して
いる。
変換器取付はブラケット・アブセンブリ３００（第１３
０図及び１３Ｅ図参照）は、袖３５８に取り付けられて
いる。この取付はブラケット・アッセンブリは、調節可
能な変換器ホルダ３８６を支持する軸ライダ３８２及び
３８４を備えており、該変換器ホルダ３８６は、ホルダ
自体からの超音波反射を防ぐための切取り部を有してい
る。較正中に見い出される他の人為的反射は、適当な減
衰材を用いることにより減衰することができる。変換器
１０は、頂部板３８８によりホルダ３８６に保持される
。モーフ回転は、変換器取付はブラケットの回転に変換
され、一方該取付はブラケットの回転はレゾルバ歯車電
動装置に伝達され、最終的には、位置読み取り及び監視
のためのレゾルバ３６４に伝達される。モータ３５０及
びレゾルバ３６４と変換器回転軸３５８との間の間隔は
、変換器１０ｈ＜搬体２７６の他の部分と干渉すること
なく回転することができるように十分大きく選ばれる。
０図及び１３Ｅ図参照）は、袖３５８に取り付けられて
いる。この取付はブラケット・アッセンブリは、調節可
能な変換器ホルダ３８６を支持する軸ライダ３８２及び
３８４を備えており、該変換器ホルダ３８６は、ホルダ
自体からの超音波反射を防ぐための切取り部を有してい
る。較正中に見い出される他の人為的反射は、適当な減
衰材を用いることにより減衰することができる。変換器
１０は、頂部板３８８によりホルダ３８６に保持される
。モーフ回転は、変換器取付はブラケットの回転に変換
され、一方該取付はブラケットの回転はレゾルバ歯車電
動装置に伝達され、最終的には、位置読み取り及び監視
のためのレゾルバ３６４に伝達される。モータ３５０及
びレゾルバ３６４と変換器回転軸３５８との間の間隔は
、変換器１０ｈ＜搬体２７６の他の部分と干渉すること
なく回転することができるように十分大きく選ばれる。
総ての軸には、円滑な動作を可能にするよう適当な軸受
が設けられている。
が設けられている。
盲孔検査中に用いられる前部ステーション６０の通常の
形態は、変形された搬体を前部半径方向支持運動が可能
なように取り付けることができる構造形態にある。この
変形搬体（図示せず）は、端板が搬体の両端から取り外
されて、一端がラック・アブセンブリ３３０に確りと固
定されている点を除き、第１３Ａ図乃至第１３Ｅ図に示
した通常の搬体に類似している。この検査方式における
前部ステーションの１つの選択的な変形例として、ラッ
ク・アブセンブリと変形搬体との間において手動傾き運
動が可能なようにし、それにより、テーパの付いている
領域の検査中に搬体を傾かせるようにすることができる
。この傾き運動はまたレゾルバの読取り量に応じてモー
タ駆動により実現することも可能である。
形態は、変形された搬体を前部半径方向支持運動が可能
なように取り付けることができる構造形態にある。この
変形搬体（図示せず）は、端板が搬体の両端から取り外
されて、一端がラック・アブセンブリ３３０に確りと固
定されている点を除き、第１３Ａ図乃至第１３Ｅ図に示
した通常の搬体に類似している。この検査方式における
前部ステーションの１つの選択的な変形例として、ラッ
ク・アブセンブリと変形搬体との間において手動傾き運
動が可能なようにし、それにより、テーパの付いている
領域の検査中に搬体を傾かせるようにすることができる
。この傾き運動はまたレゾルバの読取り量に応じてモー
タ駆動により実現することも可能である。
変換器ステーションのための適当なモータ、レゾルバ、
歯車及び軸受は、既述の製造業者から入手可能である。
歯車及び軸受は、既述の製造業者から入手可能である。
第１４Ａ図及び第１４Ｂ図に示しであるように、駆動棒
シール４００により、水が充填された湿潤しているトラ
フ４０から貫走している駆動装置５２への移行が可能と
なる。駆動装置５２で、駆動棒５４は、軸方向及び円周
方向に駆動されて、超音波変換器１０を担持している走
杏ヘッド４６の運動が達成される。駆動装置５２は、ト
ラフ４０の外部に配設されているので、過剰の水が、駆
動棒５４が出ている個所からトラフ４０より漏洩して、
駆動装置５２内に流入したり或いはトレーラ２８に飛び
散るのを阻止するだめの密封方法が必要である。
シール４００により、水が充填された湿潤しているトラ
フ４０から貫走している駆動装置５２への移行が可能と
なる。駆動装置５２で、駆動棒５４は、軸方向及び円周
方向に駆動されて、超音波変換器１０を担持している走
杏ヘッド４６の運動が達成される。駆動装置５２は、ト
ラフ４０の外部に配設されているので、過剰の水が、駆
動棒５４が出ている個所からトラフ４０より漏洩して、
駆動装置５２内に流入したり或いはトレーラ２８に飛び
散るのを阻止するだめの密封方法が必要である。
シール（密封）アッセンブリ４００は、トラフの端板４
０４にボルト固定されている アルミニウム環の駆動棒
ハウジング４０２を備えている。中心部には、２列のニ
ードル軸受４０６が挿入されている。適当な直径のステ
ンレス鋼製のスリーブが、内側のレース４０８としての
機能を果たすべく軸受４０６間に挿入されている。トラ
フ４０内部に配置されているアブセンブリ４００の側で
、トランスミッション・オイル軸シールのような円形の
軸受シールイＩＱが内側レース４０８上方に設置され駆
動棒ハウジング４０２内に挿入されて、水分が軸受内に
侵入するのを阻止している。これと同じ側で、ナイロン
製の摺動ブロック４１２が内側レース４０８の端部に取
り付けられている。アッセンブリ４００の反対側で、一
体の０リング４１６を備えている別のナイロン製の摺動
ブロック４１４が、内側レース４０８の他端に取り付け
られている。また、摺動ブロック４１６と共に、ネオブ
レン製のガスケット４１Ｂ、２つのアルミニウム環のス
ペーサ板４２０及び４２２．２つのネオプレン製のワイ
パ４２４及び４２６、ラック・スライダ４２８並びにカ
バー仮４３０が内側レース４０８のこの側に取り付けら
れている。
０４にボルト固定されている アルミニウム環の駆動棒
ハウジング４０２を備えている。中心部には、２列のニ
ードル軸受４０６が挿入されている。適当な直径のステ
ンレス鋼製のスリーブが、内側のレース４０８としての
機能を果たすべく軸受４０６間に挿入されている。トラ
フ４０内部に配置されているアブセンブリ４００の側で
、トランスミッション・オイル軸シールのような円形の
軸受シールイＩＱが内側レース４０８上方に設置され駆
動棒ハウジング４０２内に挿入されて、水分が軸受内に
侵入するのを阻止している。これと同じ側で、ナイロン
製の摺動ブロック４１２が内側レース４０８の端部に取
り付けられている。アッセンブリ４００の反対側で、一
体の０リング４１６を備えている別のナイロン製の摺動
ブロック４１４が、内側レース４０８の他端に取り付け
られている。また、摺動ブロック４１６と共に、ネオブ
レン製のガスケット４１Ｂ、２つのアルミニウム環のス
ペーサ板４２０及び４２２．２つのネオプレン製のワイ
パ４２４及び４２６、ラック・スライダ４２８並びにカ
バー仮４３０が内側レース４０８のこの側に取り付けら
れている。
スライダ・ブロック４１２及び４１４は、円周方向の運
動を達成することができるように軸受アッセンブリをハ
ウジング４０２に取り付けると共に、駆動棒５４の軸方
向運動に際して該駆動棒に支持表面を与える。ネオプレ
ン製のガスケット４１８及びワイパ４２４及び４２６は
、隣接する部分で水分シールとしての働きをする。２つ
のネオプレン製のワイパ４２４及び４２６は、駆動棒５
４が軸方向に移動する際に該駆動棒５４から水分もしく
は湿気を除去する働きをなす。
動を達成することができるように軸受アッセンブリをハ
ウジング４０２に取り付けると共に、駆動棒５４の軸方
向運動に際して該駆動棒に支持表面を与える。ネオプレ
ン製のガスケット４１８及びワイパ４２４及び４２６は
、隣接する部分で水分シールとしての働きをする。２つ
のネオプレン製のワイパ４２４及び４２６は、駆動棒５
４が軸方向に移動する際に該駆動棒５４から水分もしく
は湿気を除去する働きをなす。
またこれらワイパは、ラック・スライダ４２８に対し密
封及び接触圧力を与える。駆動棒歯車ラック上に取り付
けられておって水分が逃げるのを制限するラック・スラ
イダは、ねじ棒４３２並びにネオプレン製ワイパ４２４
及び４２６によって加えられる圧力によって案内される
。
封及び接触圧力を与える。駆動棒歯車ラック上に取り付
けられておって水分が逃げるのを制限するラック・スラ
イダは、ねじ棒４３２並びにネオプレン製ワイパ４２４
及び４２６によって加えられる圧力によって案内される
。
トラフ４０の外部に位置するアブセンブリ４００はプレ
キシガラス製の管内に包入されている。この管の一端は
、駆動棒に対する間隙を形成するための開口を除いて閉
じてり、反対側の端で、０リングを介在し駆動棒ハウジ
ングに密封固定されている。上記管は、シールを通過し
得る水分のためのトラップ容器としての働きをする。ア
ブセンブリ全体は、トラフ４０に取り付けられて、０リ
ングにより外側表面に対して密封される。
キシガラス製の管内に包入されている。この管の一端は
、駆動棒に対する間隙を形成するための開口を除いて閉
じてり、反対側の端で、０リングを介在し駆動棒ハウジ
ングに密封固定されている。上記管は、シールを通過し
得る水分のためのトラップ容器としての働きをする。ア
ブセンブリ全体は、トラフ４０に取り付けられて、０リ
ングにより外側表面に対して密封される。
第１５Ａ図乃至第１５Ｃ図に示しであるように、各駆動
棒部分は、全長６ｆｔの長さの駆動棒部分に取り付けら
れている線形歯車ラック４４２を備えている側に２ｉｎ
の矩形断面のアルミニウム管４４４を備えている。駆動
棒５４の内面は平滑にされており突出部は完全に除去さ
れておって、それにより、走査ヘッドのための総ての必
要なケーブルを駆動棒５４内に容易に挿入したりケーブ
ルを損傷することなく該駆動棒から引き出すことができ
るようになっている。駆動棒５４は、該駆動棒に貫通部
が存在しないように管４４０を貫通しないねじ穴を用い
て構成される。これにより、ボアソニック検査中に用い
られる水が駆動装置内に層下することは阻止される。
棒部分は、全長６ｆｔの長さの駆動棒部分に取り付けら
れている線形歯車ラック４４２を備えている側に２ｉｎ
の矩形断面のアルミニウム管４４４を備えている。駆動
棒５４の内面は平滑にされており突出部は完全に除去さ
れておって、それにより、走査ヘッドのための総ての必
要なケーブルを駆動棒５４内に容易に挿入したりケーブ
ルを損傷することなく該駆動棒から引き出すことができ
るようになっている。駆動棒５４は、該駆動棒に貫通部
が存在しないように管４４０を貫通しないねじ穴を用い
て構成される。これにより、ボアソニック検査中に用い
られる水が駆動装置内に層下することは阻止される。
トラフ及び駆動装置全体は、約２度の角度で傾いている
ので、水位は、駆動装置５２の背部から突出している駆
動棒５４の開端部より下方にｔｌ、置する。
ので、水位は、駆動装置５２の背部から突出している駆
動棒５４の開端部より下方にｔｌ、置する。
線形のラック４４２は、該ラック４４２に形成されてい
るスロット４４６と整合する溶接されたペグ（合釘）４
４４により管４４０に取り付けられている。ラック４４
２及びベグに挿通されてラック４４２は管４４０に確り
と固定される。ラック４４２は、容管４４０の全長に亙
って延在する機械加工されたスロット４４８内に位置す
る。
るスロット４４６と整合する溶接されたペグ（合釘）４
４４により管４４０に取り付けられている。ラック４４
２及びベグに挿通されてラック４４２は管４４０に確り
と固定される。ラック４４２は、容管４４０の全長に亙
って延在する機械加工されたスロット４４８内に位置す
る。
駆動棒部分は、第１６図に示しであるように、ニッケル
鍍金された黄銅製のコネクタ４５Ｇにより 結合し合わ
される。このコネクタ４５０は、隣接する駆動棒部分の
端部内に嵌合し、他方、総ての走査ヘッド・ケーブルは
、コネクタ４５０を貫通しないねじにより定位値に固定
され、各Ｕ字形のコネクタ４５０に形成されている中心
スロット４５４内に嵌着されるカバー板４５２を有して
いる。カバー板４５２を取り付けた後に コネクタ４５
０を１つの駆動棒部分内に組み込んだならば、シリコン
密封材のようなガスケット材料を、第１の駆動棒部分の
端部においてコネクタ４５０及びカバー板４５２の回り
に添着する。
鍍金された黄銅製のコネクタ４５Ｇにより 結合し合わ
される。このコネクタ４５０は、隣接する駆動棒部分の
端部内に嵌合し、他方、総ての走査ヘッド・ケーブルは
、コネクタ４５０を貫通しないねじにより定位値に固定
され、各Ｕ字形のコネクタ４５０に形成されている中心
スロット４５４内に嵌着されるカバー板４５２を有して
いる。カバー板４５２を取り付けた後に コネクタ４５
０を１つの駆動棒部分内に組み込んだならば、シリコン
密封材のようなガスケット材料を、第１の駆動棒部分の
端部においてコネクタ４５０及びカバー板４５２の回り
に添着する。
第２の駆動棒部分をコネクタ４５０及びカバー板４５２
に対して押し込むことにより、Ｌ記ガスケット材料は流
体漏れを阻止するシールもしくは密封部を形成する。こ
の駆動棒アブセンブリでは、駆動棒内部を密封する必要
はなく、駆動棒は流体で満たされ、そして駆動棒アッセ
ンブリの最外端が、上述のように、試験装置全体を傾け
ることにより可能となる水位より上方に位置する限り漏
洩が生ずることはない。コネクタ４５０は、駆動棒部分
が互いに当接して、それにより隣接するラック４４２が
連続した歯車ラックを形成するように設計されている。
に対して押し込むことにより、Ｌ記ガスケット材料は流
体漏れを阻止するシールもしくは密封部を形成する。こ
の駆動棒アブセンブリでは、駆動棒内部を密封する必要
はなく、駆動棒は流体で満たされ、そして駆動棒アッセ
ンブリの最外端が、上述のように、試験装置全体を傾け
ることにより可能となる水位より上方に位置する限り漏
洩が生ずることはない。コネクタ４５０は、駆動棒部分
が互いに当接して、それにより隣接するラック４４２が
連続した歯車ラックを形成するように設計されている。
従って、ラック４４２は、隣接するラックのトラフが単
一の歯車トラフを形成するように歯車トラフの中央部で
終端するように設計されている。
一の歯車トラフを形成するように歯車トラフの中央部で
終端するように設計されている。
第１７図に示しである駆動装置５２の基本的目的は、検
査を行う超音波変換器１０を保持している走査ヘッド４
６に対し、駆動棒５４を介して軸方向及び円周方向の連
動を伝達することにある。駆動装置５２は、該駆動装置
の全長に亙って延びる担体管５００と、該担体管５００
に取り付けられている軸方向駆動アブセンブリ５０２と
を備えており、該駆動アッセンブリ５０２は駆動棒を駆
動装置５２を貫通して移動する。担体管５００に取り付
けられている軸方向レゾルバアッセンブリ５０４は、駆
動棒５４の位置を指示する。
査を行う超音波変換器１０を保持している走査ヘッド４
６に対し、駆動棒５４を介して軸方向及び円周方向の連
動を伝達することにある。駆動装置５２は、該駆動装置
の全長に亙って延びる担体管５００と、該担体管５００
に取り付けられている軸方向駆動アブセンブリ５０２と
を備えており、該駆動アッセンブリ５０２は駆動棒を駆
動装置５２を貫通して移動する。担体管５００に取り付
けられている軸方向レゾルバアッセンブリ５０４は、駆
動棒５４の位置を指示する。
駆動棒５４は、担体管５００に固定されて該駆動棒５４
を支持するローラ支持アッセンブリ５０６乃至５１Ｏに
より担持されている。円周方向の駆動アッセンブリ５１
２は、担体管５００及びローラ・アッセンブリ５０６乃
至５１０を回転させて、それにより駆動棒５４を回転せ
しめる。駆動棒５４の円周方向の位置を表示するために
、円周方向レゾルバアッセンブリ５１４が設けられてい
る。駆動ケーブルが損傷を受けないように担体管５００
の行過ぎ回転を阻止するために制限スイッチ・アッセン
ブリ５１６が設けられている。
を支持するローラ支持アッセンブリ５０６乃至５１Ｏに
より担持されている。円周方向の駆動アッセンブリ５１
２は、担体管５００及びローラ・アッセンブリ５０６乃
至５１０を回転させて、それにより駆動棒５４を回転せ
しめる。駆動棒５４の円周方向の位置を表示するために
、円周方向レゾルバアッセンブリ５１４が設けられてい
る。駆動ケーブルが損傷を受けないように担体管５００
の行過ぎ回転を阻止するために制限スイッチ・アッセン
ブリ５１６が設けられている。
駆動装置５２はまたケーブル・シールド５１８及び５２
０を備えており、これらシールドの背部に制御ケーブル
を格納してスプールに巻装することができ、このように
してケーブルは、回転する担体管５００及びそれに取り
付けられたアッセンブリに難わり付く。
０を備えており、これらシールドの背部に制御ケーブル
を格納してスプールに巻装することができ、このように
してケーブルは、回転する担体管５００及びそれに取り
付けられたアッセンブリに難わり付く。
担体管５０Ｑは、中空で厚壁のアルミニウム製の管であ
って、駆動装置の包囲体全長に亙って延び、強力ローラ
軸受５３Ｇ及び５３２により支持されている。
って、駆動装置の包囲体全長に亙って延び、強力ローラ
軸受５３Ｇ及び５３２により支持されている。
該ローラ軸受は、担体管５００から滑りでる厚壁のアル
ミニウム製のスリーブ（図示せず）を受けるものであっ
て、関連の軸受５３Ｇ及び５３２内に確りと嵌着されて
いる。上記スリーブは止めねじにより定位置に保持され
る。担体管５００は、切欠き部を備えており、これら切
欠き部を介して、種々なアッセンブリが駆動棒５４と係
合する。
ミニウム製のスリーブ（図示せず）を受けるものであっ
て、関連の軸受５３Ｇ及び５３２内に確りと嵌着されて
いる。上記スリーブは止めねじにより定位置に保持され
る。担体管５００は、切欠き部を備えており、これら切
欠き部を介して、種々なアッセンブリが駆動棒５４と係
合する。
第１８図に示しである軸方向駆動アッセンブリ５０２は
、ばね荷電されている駆動部取付は箱５３８に取り付け
られている減速歯車装置５３６に結合されたモータ５３
４を備えている。適当なモータ／回転速度計（タコメー
タ）の組合せ装置は、マサチューセッツ州所在のイージ
ー＆ジー トルク システム（ＥＧ＆Ｇ Ｔｏｒｑｕｅ
Ｓｙｓｔｅｍｓ）社から入手可能である。軸方向駆動
部取付は箱５３８は、モータ５３４及び減速歯車装置５
３６からの運動を、駆動棒５４のラック４４２に伝達す
る平歯車軸５４２に取り付けられているラック歯車（図
示せず）を備えている。ばね５４４により、軸方向駆動
部取付は箱５３８を、枢支部５４６を中心に回転するこ
とにより、ラック歯車とラック４４２との間の係合がば
ね５４４によって維持される。駆動棒のための軸方向駆
動アッセンブリの係合機構の詳細は、実質的に、レゾル
バ係合機構と同じであるので、該レゾルバ係合機構と関
連して追って説明することにする。
、ばね荷電されている駆動部取付は箱５３８に取り付け
られている減速歯車装置５３６に結合されたモータ５３
４を備えている。適当なモータ／回転速度計（タコメー
タ）の組合せ装置は、マサチューセッツ州所在のイージ
ー＆ジー トルク システム（ＥＧ＆Ｇ Ｔｏｒｑｕｅ
Ｓｙｓｔｅｍｓ）社から入手可能である。軸方向駆動
部取付は箱５３８は、モータ５３４及び減速歯車装置５
３６からの運動を、駆動棒５４のラック４４２に伝達す
る平歯車軸５４２に取り付けられているラック歯車（図
示せず）を備えている。ばね５４４により、軸方向駆動
部取付は箱５３８を、枢支部５４６を中心に回転するこ
とにより、ラック歯車とラック４４２との間の係合がば
ね５４４によって維持される。駆動棒のための軸方向駆
動アッセンブリの係合機構の詳細は、実質的に、レゾル
バ係合機構と同じであるので、該レゾルバ係合機構と関
連して追って説明することにする。
軸方向レゾルバアッセンブリは、前に述べた製造業者か
ら人手可能なレゾルバ５４８を備えており、このレゾル
バ５４８は、ばね荷電されているレゾルバ取付は箱５５
０に取り付けられている歯車軸によりレゾルバ歯車（図
示せず）に結合されている。第２０Ａ図及び第２０Ｂ図
を参照され度い。取付は箱は、枢支部５５２を中心に回
転し、そしてラック４４２との歯車接触は、担体管５０
０に取り付けられている柱により一端部が保持されてい
るばね５５４により維持される。
ら人手可能なレゾルバ５４８を備えており、このレゾル
バ５４８は、ばね荷電されているレゾルバ取付は箱５５
０に取り付けられている歯車軸によりレゾルバ歯車（図
示せず）に結合されている。第２０Ａ図及び第２０Ｂ図
を参照され度い。取付は箱は、枢支部５５２を中心に回
転し、そしてラック４４２との歯車接触は、担体管５０
０に取り付けられている柱により一端部が保持されてい
るばね５５４により維持される。
既に述べたように、駆動棒は、回転可能な担体管５００
に取り付けられているローラ・アッセンブリ５０６乃至
５１０によって保持される。担体管５００は、強力鋼製
チェーン５５８により駆動される歯車５５６によって回
転される。チェーン５５８は、チェーン駆動歯車（図示
せず）を介して潤滑流体型の円周方向駆動歯車装置５６
０に結合されている。に３０の減速比を有する歯車減速
装置５６０は、やはりイージーアンドジー トルク シ
ステム社から入手可能である少なくとも５００インチ−
オンスのピーク・トルクを有するモータ５６２によって
駆動される。歯車減速装置はまた、ウオーム歯車５６８
を駆動する板クラッチ５６４を備えている制限スイッチ
・アブセンブリ５１６に結合されている。ウオーム歯車
は、制限スイッチ５７２及び５７４に係合する制限スイ
ッチ・アクチュエータ５７０を動かす。制限スイッチは
、いずれの方向においても、担体管５００の行過ぎ回転
を阻止するように直ちに駆動モータ５６２を減勢する働
きをなず。担体管５００は、４００度以上回転するよう
に設計されておって、回転中、軸方向アブセンブリのた
めの十分なケーブルを担持するように構成されている。
に取り付けられているローラ・アッセンブリ５０６乃至
５１０によって保持される。担体管５００は、強力鋼製
チェーン５５８により駆動される歯車５５６によって回
転される。チェーン５５８は、チェーン駆動歯車（図示
せず）を介して潤滑流体型の円周方向駆動歯車装置５６
０に結合されている。に３０の減速比を有する歯車減速
装置５６０は、やはりイージーアンドジー トルク シ
ステム社から入手可能である少なくとも５００インチ−
オンスのピーク・トルクを有するモータ５６２によって
駆動される。歯車減速装置はまた、ウオーム歯車５６８
を駆動する板クラッチ５６４を備えている制限スイッチ
・アブセンブリ５１６に結合されている。ウオーム歯車
は、制限スイッチ５７２及び５７４に係合する制限スイ
ッチ・アクチュエータ５７０を動かす。制限スイッチは
、いずれの方向においても、担体管５００の行過ぎ回転
を阻止するように直ちに駆動モータ５６２を減勢する働
きをなず。担体管５００は、４００度以上回転するよう
に設計されておって、回転中、軸方向アブセンブリのた
めの十分なケーブルを担持するように構成されている。
先に述べたように、電子制御装置により、回転が４００
度までに制限され、そして制限スイッチは、上記制＠電
子装置が４００度を過ぎた後にら回転を停止することが
できなかった場合に、行過ぎ回転を阻止する働きをする
。
度までに制限され、そして制限スイッチは、上記制＠電
子装置が４００度を過ぎた後にら回転を停止することが
できなかった場合に、行過ぎ回転を阻止する働きをする
。
円周方向レゾルバ・アッセンブリは、担体管及び駆動ベ
ルト５７８に取り付けられているベルト駆動歯車５７６
を備えている。このベルト駆動歯車５７６とｌ：ｌの比
でベルト駆動レゾルバ歯車５８０が回転して、それによ
りレゾルバ５８２を、軸５８６によりレゾルバ歯車５８
０に結合されている板クラッチ５８４を介して回転せし
める。ベルト５７８並びに歯車５７６及び５８０はダブ
リュ・エム・ベルブ（Ｙ・Ｍ−Ｂｅｒｇ） 社から入手
可能である。レゾルバ歯車５８０及びレゾルバ５８２は
、板５９０に取り付けられている取付はブラケット５８
８により定位値に保持される。
ルト５７８に取り付けられているベルト駆動歯車５７６
を備えている。このベルト駆動歯車５７６とｌ：ｌの比
でベルト駆動レゾルバ歯車５８０が回転して、それによ
りレゾルバ５８２を、軸５８６によりレゾルバ歯車５８
０に結合されている板クラッチ５８４を介して回転せし
める。ベルト５７８並びに歯車５７６及び５８０はダブ
リュ・エム・ベルブ（Ｙ・Ｍ−Ｂｅｒｇ） 社から入手
可能である。レゾルバ歯車５８０及びレゾルバ５８２は
、板５９０に取り付けられている取付はブラケット５８
８により定位値に保持される。
各ローラ・アブセンブリ５０６乃至５１０は、第１９Ａ
図及び第１９Ｂ図に示しであるように、ボルト６０４に
より担体管５００に固定されている担体管支持部材８０
０及び６０２を備えている。支持部材６００及び６０２
は、デルリン（ＤＥＬＲＩＮ）駆動ローラ６０８を担持
しているローラ軸６０６を支持している。軸６０６はま
た、袖６０６の横運動を阻止しまた支り一部材と担体管
５００との接触を維持する働きをなすねじカラー６１０
及び６１２を備えている。ローラ６０８の一側にスラス
ト軸受６１４が設けられており、この軸受６１４は、ロ
ーラ６０８の他側に設け４れているばね６１６に抗して
動作する。
図及び第１９Ｂ図に示しであるように、ボルト６０４に
より担体管５００に固定されている担体管支持部材８０
０及び６０２を備えている。支持部材６００及び６０２
は、デルリン（ＤＥＬＲＩＮ）駆動ローラ６０８を担持
しているローラ軸６０６を支持している。軸６０６はま
た、袖６０６の横運動を阻止しまた支り一部材と担体管
５００との接触を維持する働きをなすねじカラー６１０
及び６１２を備えている。ローラ６０８の一側にスラス
ト軸受６１４が設けられており、この軸受６１４は、ロ
ーラ６０８の他側に設け４れているばね６１６に抗して
動作する。
ばね６１６及びスラスト軸受６１４によりローラ６０８
は駆動棒５４と適切に整列することができる。下側のロ
ーラ６１ｇは、偏心軸６２０に取り付けられており、こ
の軸６２０は、回転すると、ローラ６１８の垂直方向の
運動を惹起し、それにより、矩形の案内棒５４との密接
な嵌合が形成される。軸６２０には、ローラ６１８を適
切に整列された状態に保持するために適当なねじカラー
及びスペーサ群が設けられている。
は駆動棒５４と適切に整列することができる。下側のロ
ーラ６１ｇは、偏心軸６２０に取り付けられており、こ
の軸６２０は、回転すると、ローラ６１８の垂直方向の
運動を惹起し、それにより、矩形の案内棒５４との密接
な嵌合が形成される。軸６２０には、ローラ６１８を適
切に整列された状態に保持するために適当なねじカラー
及びスペーサ群が設けられている。
第２０Ａ図及び第２０Ｂ図は、軸方向レゾルバを駆動棒
５４に結合するための結合メカニズム及び軸方向運動ア
ッセンブリを駆動棒５４に結合する類似のメカニズムが
示しである。駆動棒５４の歯車ラック４４２は、軸６３
２に取り付けられている平歯車６３０と噛み合う。軸６
３２は、止めねじカラー６３４及び６３６によって定位
置に係止される。軸は枢支板６４０及び６４２に固定さ
れている玉軸受６３８により各端部で支持されている。
５４に結合するための結合メカニズム及び軸方向運動ア
ッセンブリを駆動棒５４に結合する類似のメカニズムが
示しである。駆動棒５４の歯車ラック４４２は、軸６３
２に取り付けられている平歯車６３０と噛み合う。軸６
３２は、止めねじカラー６３４及び６３６によって定位
置に係止される。軸は枢支板６４０及び６４２に固定さ
れている玉軸受６３８により各端部で支持されている。
枢支板６４０及び６４２は、コネクタ６４８を保持する
頂板６４４により定位値に保持される。レゾルバ５４８
は、レゾルバ取付はブラケット６５Ｇにより保持され、
仮ばねクラッチ６５２により軸６３２に結合されている
。枢支板６４０及び６４２は枢支端部で、回動取付は板
６５４により担体管５００と接触関係に保持される。レ
ゾルバ及びアッセンブリの係合端部は、柱６５６により
担体管５００に結合されているばね５５４によってラッ
ク４４２と接触関係に保持される。ばねの張力は、ねじ
切りされている張力調節部材６５８により調節可能であ
る。軸方向に関しては唯１つのレゾルバ５４８を示すに
留めた。しかしながら、安全上の目的から、軸６３２に
第２の支援レゾルバを取り付けるべきである。駆動装置
もしけは駆動箱のための適当な歯車、軸、軸受及びレゾ
ルバは、先に述べた製造業者から入手可能である。
頂板６４４により定位値に保持される。レゾルバ５４８
は、レゾルバ取付はブラケット６５Ｇにより保持され、
仮ばねクラッチ６５２により軸６３２に結合されている
。枢支板６４０及び６４２は枢支端部で、回動取付は板
６５４により担体管５００と接触関係に保持される。レ
ゾルバ及びアッセンブリの係合端部は、柱６５６により
担体管５００に結合されているばね５５４によってラッ
ク４４２と接触関係に保持される。ばねの張力は、ねじ
切りされている張力調節部材６５８により調節可能であ
る。軸方向に関しては唯１つのレゾルバ５４８を示すに
留めた。しかしながら、安全上の目的から、軸６３２に
第２の支援レゾルバを取り付けるべきである。駆動装置
もしけは駆動箱のための適当な歯車、軸、軸受及びレゾ
ルバは、先に述べた製造業者から入手可能である。
先に述べた１６個の走査ヘッド運動軸のためのモータは
、第２１図に示しであるコンピユータ化された制御装置
により制御される。一般に、位置コンピュータ６９８は
、インターフェース６９４及び母線６９６を介して制御
コンピュータ６９２から１つの運動軸を移動する運動指
令を受ける。位置プロセッサ６９８は、運動の種類を決
定して、モータ・コントローラ７０２に、運動の種類並
びに運動を行うべさ軸を指示する指令を発生する。モー
タ・プロセッサ７００は指令を読み取って、速度、方向
及びモータ駆動回路アドレスを含むモータ速度指令をモ
ータ・コンドローラフ０２に供給する。モータ・コント
ローラ７０２は、パルス幅変調速度信号を発生し、この
信号は、データ／制御母線７０４を介して総てのモータ
駆動回路７０６ないし７０７に供給される。モータ・コ
ントローラ７０２により指定されたアドレスと同じアド
レスを有するモータ駆動回路が、速度及び方向信号を受
は取り、関連のモータ駆動回路とモータとの間に直接接
続を形成している多線導体ケーブルを介してモータ７０
ｇないし？１０の内の対応のモータを作動する。該モー
タにより駆動される客体に機械的にリンク連結されてい
る既述の対応のレゾルバは、レゾルバ位置信号を発生す
ることにより応答し、このレゾルバ位置信号は、多線条
ケーブルに設けられている個別のレゾルバ線束を介して
直接接続されているレゾルバ人力増幅器７１６ないし７
１ｇに供給される。多線条ケーブルは、レゾルバ及びモ
ータに対しシールドされた撚り２線導体を備えると共に
、変換器信号のための小型同軸ケーブルを備えている。
、第２１図に示しであるコンピユータ化された制御装置
により制御される。一般に、位置コンピュータ６９８は
、インターフェース６９４及び母線６９６を介して制御
コンピュータ６９２から１つの運動軸を移動する運動指
令を受ける。位置プロセッサ６９８は、運動の種類を決
定して、モータ・コントローラ７０２に、運動の種類並
びに運動を行うべさ軸を指示する指令を発生する。モー
タ・プロセッサ７００は指令を読み取って、速度、方向
及びモータ駆動回路アドレスを含むモータ速度指令をモ
ータ・コンドローラフ０２に供給する。モータ・コント
ローラ７０２は、パルス幅変調速度信号を発生し、この
信号は、データ／制御母線７０４を介して総てのモータ
駆動回路７０６ないし７０７に供給される。モータ・コ
ントローラ７０２により指定されたアドレスと同じアド
レスを有するモータ駆動回路が、速度及び方向信号を受
は取り、関連のモータ駆動回路とモータとの間に直接接
続を形成している多線導体ケーブルを介してモータ７０
ｇないし？１０の内の対応のモータを作動する。該モー
タにより駆動される客体に機械的にリンク連結されてい
る既述の対応のレゾルバは、レゾルバ位置信号を発生す
ることにより応答し、このレゾルバ位置信号は、多線条
ケーブルに設けられている個別のレゾルバ線束を介して
直接接続されているレゾルバ人力増幅器７１６ないし７
１ｇに供給される。多線条ケーブルは、レゾルバ及びモ
ータに対しシールドされた撚り２線導体を備えると共に
、変換器信号のための小型同軸ケーブルを備えている。
対応のモータ駆動回路に対するレゾルバ入力増幅器は、
モータ駆動回路とレゾルバ入力増幅器との間における信
号線路により作動されて、レゾルバ信号を、データ／制
御母線７０４のレゾルバ信号線に送出する。尚、このデ
ータ／線路母線７０４は、本出願人に譲渡されている米
国特許願ｒＵＬＴＲＡｓＯＮＩｃ ５ＩＧＮＡＬ ＰＲ
ＯＣＥＳＳＩＮＧ ＳＩＳＴＥＭＩＮＣＬＵＤＩＮＧ
Ａ ＦＬＡＪ ＧＡＴＥＪ明細書に開示されている変
換器信号母線とは別の異なった母線であることを述べて
おく。起動されたレゾルバ人力増幅器の出力であるレゾ
ルバ信号は、レゾルバ・コンバータ（変換回路）７２０
に印加され、このコンバータ７２０は、アナログ・レゾ
ルバ信号をディジタル値に変換する。モータ・コンピュ
ータ６９８は、位置及びモータ・アドレス情報を表示コ
ンピュータ７２４に供給する。この表示コンピュータ７
２４は、表示パネル７２６を制御してオペレータに対し
、制御されつつある客体の位置を表示する。
モータ駆動回路とレゾルバ入力増幅器との間における信
号線路により作動されて、レゾルバ信号を、データ／制
御母線７０４のレゾルバ信号線に送出する。尚、このデ
ータ／線路母線７０４は、本出願人に譲渡されている米
国特許願ｒＵＬＴＲＡｓＯＮＩｃ ５ＩＧＮＡＬ ＰＲ
ＯＣＥＳＳＩＮＧ ＳＩＳＴＥＭＩＮＣＬＵＤＩＮＧ
Ａ ＦＬＡＪ ＧＡＴＥＪ明細書に開示されている変
換器信号母線とは別の異なった母線であることを述べて
おく。起動されたレゾルバ人力増幅器の出力であるレゾ
ルバ信号は、レゾルバ・コンバータ（変換回路）７２０
に印加され、このコンバータ７２０は、アナログ・レゾ
ルバ信号をディジタル値に変換する。モータ・コンピュ
ータ６９８は、位置及びモータ・アドレス情報を表示コ
ンピュータ７２４に供給する。この表示コンピュータ７
２４は、表示パネル７２６を制御してオペレータに対し
、制御されつつある客体の位置を表示する。
上に述べたシーケンスの更に詳しい説明は、追って、種
々なコンピュータに関連するフローチャートを参照して
説明することにする。駆動装置５２により走査ヘッド４
６に与えられる種々な運動軸のためのコンピュータは、
ジロッグ（Ｚｉｌｏｇ）社から入手可能な「ｚ８０型」
プロセッサ及び相当量のＲＡＭ及びＦＲＯＭメモリを備
えておって、本出願人に譲渡されている面頂で述べた米
国特許願明細書に開示されているものに類似の構成をし
ており、したがって、ここでは詳細に論述する必要はな
いであろう。
々なコンピュータに関連するフローチャートを参照して
説明することにする。駆動装置５２により走査ヘッド４
６に与えられる種々な運動軸のためのコンピュータは、
ジロッグ（Ｚｉｌｏｇ）社から入手可能な「ｚ８０型」
プロセッサ及び相当量のＲＡＭ及びＦＲＯＭメモリを備
えておって、本出願人に譲渡されている面頂で述べた米
国特許願明細書に開示されているものに類似の構成をし
ており、したがって、ここでは詳細に論述する必要はな
いであろう。
３つの運動軸コンピュータであるモータ・コンビュータ
フ００１位置コンピュータ６９８及び表示コンピュータ
７２４は、同上の米国特許特許願明細書に記述され開示
されている構造と同じ構造を有しており、従って、ここ
での詳細な説明は省略する。尚、以下で述べるレジスタ
、ラッチ等々は、別旨の記載が無い限り標賭の既製品で
ある。
フ００１位置コンピュータ６９８及び表示コンピュータ
７２４は、同上の米国特許特許願明細書に記述され開示
されている構造と同じ構造を有しており、従って、ここ
での詳細な説明は省略する。尚、以下で述べるレジスタ
、ラッチ等々は、別旨の記載が無い限り標賭の既製品で
ある。
位置コンピュータ６９８に結合されている第２２図に示
したモータ・コントローラ７０２に設けられている指令
レジスタ７３２は、アドレス母線７３８を介してデコー
ダ（復号器）７３６を付活することによりデータ母線７
３４を介してモータ・コンピュータ７００により検索さ
れる指令を受ける。コンピュータ７００は、レジスタ７
４２にモータ・アドレス（運動軸）及び方向データを格
納している。モータ・アドレス及び方向信号は、母線７
０４を介してモータ駆動回路に印加される。所望の速度
（変化率）に基ずいて、コンピュータ７００により、オ
ン／オフ・パルス・タイミング・レジスタ７４４及び７
４６がロードされる。オン／オフ・レジスタ７４４及び
７４６は、モータ駆動回路に印加されるパルス幅変調制
御信号におけるパルスのオン時刻及びオフ時刻を決定す
る。パルス幅変調信号は、一定の直流電圧が印加された
場合に水中に生ずる腐食を阻止するのに用いられる。オ
ン・レジスタは、オン・カウンタ（計数５）７４８に成
算方向計数をロードする。該オン・カウンタ７４８は、
パルス発生論理回路７５０を制御して、パルス幅制御パ
ルスのオン部分を発生する。パルス発生論理回路は、オ
ン・カウンタ７４８の計数出力端に接続されて、カウン
タ７４６の内容が零でない限りオン制御信号を発生ずる
ＯＲゲート（論理和ゲート）を備えている。ＯＲゲート
は、パルス幅制御信号を発生するセット／リセット・フ
リップ・フロップのセット入力を駆動する。該フリップ
・フロップはパルス幅制御信号を発生する。また、ＮＡ
ＮＤゲート（ナンド・ゲート）も、オン・カウンタ７４
８の出力を監視して、オン・カウンタ７４８が零に達す
る時には常に、減算計数オフ・カウンタ７５２にロード
信号を発生する。制御論理回路７５０のオフ・カウンタ
・パルス部分は、オン・カウンタ７４８に関連して上に
述べたパルス部分と同じであり、それにより、ＯＲゲー
トはセット／リセット・フリップ・フロップのリセット
入力を制御し、ＨＡＮＤゲートはオン・カウンタ７４８
に対しロード・パルスを供給する。上の説明においては
、システム構成要素の数を減少するために２つのカウン
タが用いられるものとしているが、適当な論理制御ゲー
ト回路が設けられ４ている場合には、単一のカウンタの
使用も可能である。
したモータ・コントローラ７０２に設けられている指令
レジスタ７３２は、アドレス母線７３８を介してデコー
ダ（復号器）７３６を付活することによりデータ母線７
３４を介してモータ・コンピュータ７００により検索さ
れる指令を受ける。コンピュータ７００は、レジスタ７
４２にモータ・アドレス（運動軸）及び方向データを格
納している。モータ・アドレス及び方向信号は、母線７
０４を介してモータ駆動回路に印加される。所望の速度
（変化率）に基ずいて、コンピュータ７００により、オ
ン／オフ・パルス・タイミング・レジスタ７４４及び７
４６がロードされる。オン／オフ・レジスタ７４４及び
７４６は、モータ駆動回路に印加されるパルス幅変調制
御信号におけるパルスのオン時刻及びオフ時刻を決定す
る。パルス幅変調信号は、一定の直流電圧が印加された
場合に水中に生ずる腐食を阻止するのに用いられる。オ
ン・レジスタは、オン・カウンタ（計数５）７４８に成
算方向計数をロードする。該オン・カウンタ７４８は、
パルス発生論理回路７５０を制御して、パルス幅制御パ
ルスのオン部分を発生する。パルス発生論理回路は、オ
ン・カウンタ７４８の計数出力端に接続されて、カウン
タ７４６の内容が零でない限りオン制御信号を発生ずる
ＯＲゲート（論理和ゲート）を備えている。ＯＲゲート
は、パルス幅制御信号を発生するセット／リセット・フ
リップ・フロップのセット入力を駆動する。該フリップ
・フロップはパルス幅制御信号を発生する。また、ＮＡ
ＮＤゲート（ナンド・ゲート）も、オン・カウンタ７４
８の出力を監視して、オン・カウンタ７４８が零に達す
る時には常に、減算計数オフ・カウンタ７５２にロード
信号を発生する。制御論理回路７５０のオフ・カウンタ
・パルス部分は、オン・カウンタ７４８に関連して上に
述べたパルス部分と同じであり、それにより、ＯＲゲー
トはセット／リセット・フリップ・フロップのリセット
入力を制御し、ＨＡＮＤゲートはオン・カウンタ７４８
に対しロード・パルスを供給する。上の説明においては
、システム構成要素の数を減少するために２つのカウン
タが用いられるものとしているが、適当な論理制御ゲー
ト回路が設けられ４ている場合には、単一のカウンタの
使用も可能である。
第２３図は、各モータ駆動回路及び各レゾルバ入力増幅
器の構成要素を示す。モータ駆動回路７０６においては
、比較器７５６が、母線７０４からのアドレスを、リッ
プ・スイッチのようなアドレス・スイッチ７５８によっ
ては発生されるアドレスと比較し、電力増幅器７６０に
対しイネーブル信号を発生ずる。
器の構成要素を示す。モータ駆動回路７０６においては
、比較器７５６が、母線７０４からのアドレスを、リッ
プ・スイッチのようなアドレス・スイッチ７５８によっ
ては発生されるアドレスと比較し、電力増幅器７６０に
対しイネーブル信号を発生ずる。
電力増幅器７６０は、付活されると、方向信号及びパル
ス幅制御信号を受けて、モータ７６２に対し極性を有す
るモータ駆動信号を発生する。モータ７６２が回転する
と、レゾルバ基皐コイル７６４は、駆動増幅器７６６か
ら、４００Ｈｚの人力正弦波基準信号に基づく基準帰還
信号を受けて、比較″ｌ５７５６がイネーブル信号を発
生している場合には、センス・コイル人及びＢ（７６ｇ
及び７７０で示しである）を励起する。センス・コイル
信号は、差動増幅器７７２及び７７４で増幅されて、基
準化調整回路７７６及び７７８に印加される。該基準化
調整回路７７６及び７７８は、種々なレゾルバに対する
センス・コイル信号を、単一のレゾルバ・コンバータ（
変換回路）７２０の入力要件に整合する。
ス幅制御信号を受けて、モータ７６２に対し極性を有す
るモータ駆動信号を発生する。モータ７６２が回転する
と、レゾルバ基皐コイル７６４は、駆動増幅器７６６か
ら、４００Ｈｚの人力正弦波基準信号に基づく基準帰還
信号を受けて、比較″ｌ５７５６がイネーブル信号を発
生している場合には、センス・コイル人及びＢ（７６ｇ
及び７７０で示しである）を励起する。センス・コイル
信号は、差動増幅器７７２及び７７４で増幅されて、基
準化調整回路７７６及び７７８に印加される。該基準化
調整回路７７６及び７７８は、種々なレゾルバに対する
センス・コイル信号を、単一のレゾルバ・コンバータ（
変換回路）７２０の入力要件に整合する。
基準化されたセンス・コイル信号は、演算増幅器７８０
からの基準帰還信号と共に、比較器７５６からのイネー
ブル信号によりアナログ出力スイッチ７８２へと通され
る。基準信号及びセンス・コイル信号は、母線７０４を
介してレゾルバ・コンバータ７２０に供給される。
からの基準帰還信号と共に、比較器７５６からのイネー
ブル信号によりアナログ出力スイッチ７８２へと通され
る。基準信号及びセンス・コイル信号は、母線７０４を
介してレゾルバ・コンバータ７２０に供給される。
レゾルバ・コンバータ・ボード７２０は第２４Ａ図に示
しであるように、マサチュサッツ州所在のアナログ・デ
バイス（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）社から入手可
能なレゾルバ変換回路モジュール７８４を備えている。
しであるように、マサチュサッツ州所在のアナログ・デ
バイス（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）社から入手可
能なレゾルバ変換回路モジュール７８４を備えている。
このレゾルバ変換回路７８４は、１４ビツトの位置情報
を発生し、この位置情報は、連続して位置レジスタ７８
６に格納される。該位置レジスタ７８６は、デコーダ（
復号器）により付活された時に、位置プロセッサ６９８
に対し位置情報を利用可能に゛する。モータ・コントロ
ーラに対し指令を送る必要がある時には、常に、この指
令は、指令レジスタ７９０を介して送出される。位置コ
ンピュータはまた、現在軸情報を格納することができる
軸レジスタ７９４を備えている。１０進位置レジスタ７
９６が軸レジスタ７９４と共に表示駆動回路７２６に対
し利用可能に設けられている。レゾルバ・ボード７２０
に設けられている構成要素が使用されるシーケンスに関
する詳細な説明は、追ってコンピュータのフローチャー
トと関連して行うことにする。
を発生し、この位置情報は、連続して位置レジスタ７８
６に格納される。該位置レジスタ７８６は、デコーダ（
復号器）により付活された時に、位置プロセッサ６９８
に対し位置情報を利用可能に゛する。モータ・コントロ
ーラに対し指令を送る必要がある時には、常に、この指
令は、指令レジスタ７９０を介して送出される。位置コ
ンピュータはまた、現在軸情報を格納することができる
軸レジスタ７９４を備えている。１０進位置レジスタ７
９６が軸レジスタ７９４と共に表示駆動回路７２６に対
し利用可能に設けられている。レゾルバ・ボード７２０
に設けられている構成要素が使用されるシーケンスに関
する詳細な説明は、追ってコンピュータのフローチャー
トと関連して行うことにする。
表示駆動［１路７２６は第２４８図に示しであるように
、ｌＯ進他位置レジスタフ２６１と、軸レジスタ７２６
−２を備えており、これらレジスタは、現在の軸位置が
変わる時並びに異なった軸が選択される際にレゾルバ・
コンバータ７２０によりロードされる。表示コンビエー
タ７２４は、アドレス母線７２６−４を介してデコーダ
７２Ｂ−３を付活することによりこれらレジスタからの
読み出し行うことができる。表示コンピュータ７２４は
表示数値レジスタ？２６−５を介して表示パネル７２２
／こロードし、１０進法で位置の値佑びＩ、：輔の値を
オペレータに対して表示する。
、ｌＯ進他位置レジスタフ２６１と、軸レジスタ７２６
−２を備えており、これらレジスタは、現在の軸位置が
変わる時並びに異なった軸が選択される際にレゾルバ・
コンバータ７２０によりロードされる。表示コンビエー
タ７２４は、アドレス母線７２６−４を介してデコーダ
７２Ｂ−３を付活することによりこれらレジスタからの
読み出し行うことができる。表示コンピュータ７２４は
表示数値レジスタ？２６−５を介して表示パネル７２２
／こロードし、１０進法で位置の値佑びＩ、：輔の値を
オペレータに対して表示する。
軸方向及び円周方向運動のための制御装置は第２５図に
示しである。軸方向及び円周方向運動のための制御装置
は同じ構成であり、従って、説明を簡略にする意図から
、１つの制御装置を示すに止どめた。軸方向及び円周方
向運動のためのコンピュータは、別旨の記述がない限り
、既に述べたものと同じプロセッサ並びにＲＡＭ及びＦ
ＲＯＭのような慣用の回路要素を備えているものとする
。軸方向及び円周方向運動装置を作動するための命令は
、別々に、位置プロセッサ７９８及びモータ・プロセッ
サ７７２を付活する。モータ・プロセッサ８００は、速
度制御指令をモータ制御装置８０２に送出し、該モータ
制御装置は、母線７０４を介してモータ・コントローラ
８０４を付活する。このモータ・コントローラ８０４は
、イージー・アンド・ジー・トルク・システム（ＥＣ＆
Ｇ Ｔｏｒｑｕｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）社から人手可能
であるモータ・コントローラ［モデルＣＯ５０１Ｊであ
り、モータ８０６に対して適切な速度制御を行う。この
モータ・コントローラ８０４は、タコメータ８０ｇを介
してモータ８０６の速度を監視する。モータ・コンピュ
ータ８０４と母線７０４との間には、所望により、モー
タ８０６の手動制御を可能にする手動インターフェース
装置を介設することが可能である。モータが運動すると
、レゾルバ８１０は、走査ヘッド制御装置と関連して先
に述べたレゾルバ信号を発生する。該レゾルバ信号は、
レゾルバ増幅器８１２により増幅される。この増幅器８
１２は、既に述べたレゾルバ増幅器と同一のものである
。レゾルバ信号は、既述のレゾルバ・コンバータと実質
的に同じであるレゾルバ・コンバータ８！４により変換
される。この場合、該レゾルバ・コンバータ８１４は、
モータ制御装置に対し速度及び方向指令を送出する。該
レゾルバ・コンバータはまた、パネル表示部８１５の数
値情報をロードするための適当なラッチ回路を備えてい
る。レゾルバにより求められた位置情報は、母線６８８
上に送出されて、先に述べた米国特許願ｒＵＬＴＥＲＡ
ｓＯＮＩｃ ５ＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＩ
ＩＧ ５ＹＳＴＥ鼠ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ Ａ ＦＬＡ
Ｗ ＧＡＴＥｊ明細書に論述されているように、欠陥ゲ
ート６９０をして位置の記録を行わせる。
示しである。軸方向及び円周方向運動のための制御装置
は同じ構成であり、従って、説明を簡略にする意図から
、１つの制御装置を示すに止どめた。軸方向及び円周方
向運動のためのコンピュータは、別旨の記述がない限り
、既に述べたものと同じプロセッサ並びにＲＡＭ及びＦ
ＲＯＭのような慣用の回路要素を備えているものとする
。軸方向及び円周方向運動装置を作動するための命令は
、別々に、位置プロセッサ７９８及びモータ・プロセッ
サ７７２を付活する。モータ・プロセッサ８００は、速
度制御指令をモータ制御装置８０２に送出し、該モータ
制御装置は、母線７０４を介してモータ・コントローラ
８０４を付活する。このモータ・コントローラ８０４は
、イージー・アンド・ジー・トルク・システム（ＥＣ＆
Ｇ Ｔｏｒｑｕｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）社から人手可能
であるモータ・コントローラ［モデルＣＯ５０１Ｊであ
り、モータ８０６に対して適切な速度制御を行う。この
モータ・コントローラ８０４は、タコメータ８０ｇを介
してモータ８０６の速度を監視する。モータ・コンピュ
ータ８０４と母線７０４との間には、所望により、モー
タ８０６の手動制御を可能にする手動インターフェース
装置を介設することが可能である。モータが運動すると
、レゾルバ８１０は、走査ヘッド制御装置と関連して先
に述べたレゾルバ信号を発生する。該レゾルバ信号は、
レゾルバ増幅器８１２により増幅される。この増幅器８
１２は、既に述べたレゾルバ増幅器と同一のものである
。レゾルバ信号は、既述のレゾルバ・コンバータと実質
的に同じであるレゾルバ・コンバータ８！４により変換
される。この場合、該レゾルバ・コンバータ８１４は、
モータ制御装置に対し速度及び方向指令を送出する。該
レゾルバ・コンバータはまた、パネル表示部８１５の数
値情報をロードするための適当なラッチ回路を備えてい
る。レゾルバにより求められた位置情報は、母線６８８
上に送出されて、先に述べた米国特許願ｒＵＬＴＥＲＡ
ｓＯＮＩｃ ５ＩＧＮＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＩ
ＩＧ ５ＹＳＴＥ鼠ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ Ａ ＦＬＡ
Ｗ ＧＡＴＥｊ明細書に論述されているように、欠陥ゲ
ート６９０をして位置の記録を行わせる。
この能力は、特に、円周方向走査中における円周方向制
御走査に要求されるものである。尚、モータ・プロセッ
サ８００及び位置プロセッサ７９８によって実行される
手順の詳細に関しては追って説明する。
御走査に要求されるものである。尚、モータ・プロセッ
サ８００及び位置プロセッサ７９８によって実行される
手順の詳細に関しては追って説明する。
速度及び走行指令は、レゾルバ・コンバータ８１４から
ラッチ８４４を介し或いはＲＡＭメモリを介してモータ
・コンピュータ８００に送られるか或いはインターフェ
ース６９４を介して制御コンピュータ６９２により設定
することができる。そこで、モータ・プロセッサ８００
は、アドレス母線８２２を介してデコーダ８２３を付活
することによりアドレス・データ母線８１８を介して、
第２６図に示しであるモータ制御装置８０２に速度制御
ワード（語）を供給する。この速度制御ワードは、ラッ
チ８２６に格納されている停止制御信号及び方向信号と
共に、速度レジスタ８２４に格納されている速度信号部
分を有する。ディジタル−アナログ変換器８２８は、速
度制御ワードの速度信号部分を、増幅器８３０及び８３
２を用いて正及び負のアナログ信号に変換する。増幅器
８３０及び８３２のよって制御されるアナログ・スイッ
チ８３４及び８３６に印加される。該方向回路８３８に
おいて、人力は１つのアナログ・スイッチ８３４に接続
されており、そして出力は、他のアナログ・スイッチ８
３６に接続されている。選択されたアナログ・スイッチ
の出力は、バッファ増幅器８４０に印加され、一方該増
幅器８４０は、極性を有するアナログ速度制御信号をモ
ータ・コントローラ８０４に印加する。制限スイッチ５
７２及び５７４の出力は、ラッチ８２６からの停止信号
と共に停止制御回路に印加される。該停止制御回路８４
２は、ＯＲゲートから構成することができ、その入力の
１つが付活されると常に、モータ・コントローラ８０４
に対し停止信号を供給する。モータ制御装置８０２はま
た、レゾルバ・コンバータ８１４並びに制御コンピュー
タ６９２により アクセス可能な状態レジスタから現在
の速度及び方向信号を受けるラッチ回路８４４を備えて
いる。
ラッチ８４４を介し或いはＲＡＭメモリを介してモータ
・コンピュータ８００に送られるか或いはインターフェ
ース６９４を介して制御コンピュータ６９２により設定
することができる。そこで、モータ・プロセッサ８００
は、アドレス母線８２２を介してデコーダ８２３を付活
することによりアドレス・データ母線８１８を介して、
第２６図に示しであるモータ制御装置８０２に速度制御
ワード（語）を供給する。この速度制御ワードは、ラッ
チ８２６に格納されている停止制御信号及び方向信号と
共に、速度レジスタ８２４に格納されている速度信号部
分を有する。ディジタル−アナログ変換器８２８は、速
度制御ワードの速度信号部分を、増幅器８３０及び８３
２を用いて正及び負のアナログ信号に変換する。増幅器
８３０及び８３２のよって制御されるアナログ・スイッ
チ８３４及び８３６に印加される。該方向回路８３８に
おいて、人力は１つのアナログ・スイッチ８３４に接続
されており、そして出力は、他のアナログ・スイッチ８
３６に接続されている。選択されたアナログ・スイッチ
の出力は、バッファ増幅器８４０に印加され、一方該増
幅器８４０は、極性を有するアナログ速度制御信号をモ
ータ・コントローラ８０４に印加する。制限スイッチ５
７２及び５７４の出力は、ラッチ８２６からの停止信号
と共に停止制御回路に印加される。該停止制御回路８４
２は、ＯＲゲートから構成することができ、その入力の
１つが付活されると常に、モータ・コントローラ８０４
に対し停止信号を供給する。モータ制御装置８０２はま
た、レゾルバ・コンバータ８１４並びに制御コンピュー
タ６９２により アクセス可能な状態レジスタから現在
の速度及び方向信号を受けるラッチ回路８４４を備えて
いる。
第２３図と関連して既に説明したように、走査ヘッドは
１６個の独立して制御可能である運動軸を有しており、
各軸は、３から２１の範囲に亙る異なったアドレスを有
している。運動軸は、３つの種類に分類される。即ち、
チャック運動軸と、半径方向支持運動軸と傾き軸である
。これら各種の運動軸は、換算係数と、４つの異なった
速度に対応する４つの運動範囲を有し、高い範囲におけ
る運動は、長い運動距離に対応し、従って、高い速度を
有する。速度は、既に述べたように、モータ駆動増幅器
に供給されるパルス幅駆動パルスのオン及びオフ計数に
対応する。各種運動における好適な（単一のレゾルバ回
転に対する）換算係数、範囲及び速度は表１に掲示され
ている。
１６個の独立して制御可能である運動軸を有しており、
各軸は、３から２１の範囲に亙る異なったアドレスを有
している。運動軸は、３つの種類に分類される。即ち、
チャック運動軸と、半径方向支持運動軸と傾き軸である
。これら各種の運動軸は、換算係数と、４つの異なった
速度に対応する４つの運動範囲を有し、高い範囲におけ
る運動は、長い運動距離に対応し、従って、高い速度を
有する。速度は、既に述べたように、モータ駆動増幅器
に供給されるパルス幅駆動パルスのオン及びオフ計数に
対応する。各種運動における好適な（単一のレゾルバ回
転に対する）換算係数、範囲及び速度は表１に掲示され
ている。
表 １
種 類 チャック 丑−υ１３．．持−組−工換
算係数 ２．００２７” １．００１３“ ３６
０゜範囲１ ．００２″ 、００１”
、０９゜速度１ １００／４００ ６０／６
００ ５０／７００範［！ＰＩ２ 、Ｏｌ−，０
１” ２゜速度２ ２００／３００ ６０１５
００ ５０／６０Ｇ範囲３．０５° 、０
５’ １０”速度３ ３０Ｇ／２００ ６
０／４００ ５０１５００範囲４，１° 、ｌ”
２０” 速度４ ４００／８０ １００／３０ ５
０／４００制御コンピユータ６９２は、速度指令を位置
プロセッサ６９８のメモリにロードしそして必要なデー
タを位置プロセッサ６９８及びモータ・プロセッサ７０
０双方のメモリにロードすることにより、運動の種類、
速度、方向並びに運動の軸を制御する。（１″Ｉ装置プ
ロセッサ６９８及びモータ・プロセッサ７００はそこで
所要の制御を実行し、制御コンピュータ６９２はデータ
を処理して欠陥の位置を求める。このことに関しては、
先に掲げた米国特許願明細書に論述してあり、また、本
明細書においても追って説明する。
算係数 ２．００２７” １．００１３“ ３６
０゜範囲１ ．００２″ 、００１”
、０９゜速度１ １００／４００ ６０／６
００ ５０／７００範［！ＰＩ２ 、Ｏｌ−，０
１” ２゜速度２ ２００／３００ ６０１５
００ ５０／６０Ｇ範囲３．０５° 、０
５’ １０”速度３ ３０Ｇ／２００ ６
０／４００ ５０１５００範囲４，１° 、ｌ”
２０” 速度４ ４００／８０ １００／３０ ５
０／４００制御コンピユータ６９２は、速度指令を位置
プロセッサ６９８のメモリにロードしそして必要なデー
タを位置プロセッサ６９８及びモータ・プロセッサ７０
０双方のメモリにロードすることにより、運動の種類、
速度、方向並びに運動の軸を制御する。（１″Ｉ装置プ
ロセッサ６９８及びモータ・プロセッサ７００はそこで
所要の制御を実行し、制御コンピュータ６９２はデータ
を処理して欠陥の位置を求める。このことに関しては、
先に掲げた米国特許願明細書に論述してあり、また、本
明細書においても追って説明する。
如何なる制御動作においても、その前に主制御コンピュ
ータ６９２は、第２７図のフローチャートに示しである
ように、先に掲げた表１の内容を位置プロセッサにロー
ドしなければな１らない。好適な制御コンピュータ６９
２は、ディジタル・イクイップメント・コーポレーショ
ン（Ｄｉｇｉｔａｌ ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）社のｒＰＤＰ−１１／７３Ｊ型コンピユー
タであるが、しかしながら他の高速度ミニコンピユータ
を使用することもできる。走査ヘッドの運動のための初
期設定手順は、ステップｌ００２において位置プロセッ
サ、モータ・プロセッサ及び表示プロセッサをリセット
することにより開始される。
ータ６９２は、第２７図のフローチャートに示しである
ように、先に掲げた表１の内容を位置プロセッサにロー
ドしなければな１らない。好適な制御コンピュータ６９
２は、ディジタル・イクイップメント・コーポレーショ
ン（Ｄｉｇｉｔａｌ ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）社のｒＰＤＰ−１１／７３Ｊ型コンピユー
タであるが、しかしながら他の高速度ミニコンピユータ
を使用することもできる。走査ヘッドの運動のための初
期設定手順は、ステップｌ００２において位置プロセッ
サ、モータ・プロセッサ及び表示プロセッサをリセット
することにより開始される。
次いで、制御コンピュータ６９２は、ステップ１００４
で、先に引用した本出願人に譲渡されている米国特許願
明細書に詳細に論述されているように、位置プロセッサ
６９８及びモータ・プロセッサ７００の母線を管理する
。制御プロセッサ６９２は次いで、関連のプロセッサの
メモリに、「種類」符号（ステップ１００６）、各軸に
対するハードウェア・アドレス（ステップ（ＱＱ８）、
ｆＳ軸に対する位置オフセット量、サーボ範囲（ステッ
プ１０１２）及びモータ速度（１０１４）をロードし、
しかる後に制御コンピュータはステップ１０１６で母線
を解放し、ステップ１０１８でプロセッサをリセットす
る。
で、先に引用した本出願人に譲渡されている米国特許願
明細書に詳細に論述されているように、位置プロセッサ
６９８及びモータ・プロセッサ７００の母線を管理する
。制御プロセッサ６９２は次いで、関連のプロセッサの
メモリに、「種類」符号（ステップ１００６）、各軸に
対するハードウェア・アドレス（ステップ（ＱＱ８）、
ｆＳ軸に対する位置オフセット量、サーボ範囲（ステッ
プ１０１２）及びモータ速度（１０１４）をロードし、
しかる後に制御コンピュータはステップ１０１６で母線
を解放し、ステップ１０１８でプロセッサをリセットす
る。
主コンピユータが連続した運動を用いて特定の袖を移動
したい場合には、第２８図に示しである手順が実行され
る。先づ、制御コンピュータ６９２はステップ１０３２
で、所望の軸、速度及び方向を決定する。この決定は、
走査制御プログラムを用いるか或いはオペレータが制御
コンピュータ６９２のキーボードにより入力することに
より行うことができよう。次いで、制御コンピュータ６
９２はステップ１０３４で位置プロセッサ６９８の母線
を捕捉し、ステップ１０３６で速度、軸及び方向を含む
実行指令を位置プロセッサ６９８のメモリにロードし、
再びステップ＋０３８で母線を釈放する。
したい場合には、第２８図に示しである手順が実行され
る。先づ、制御コンピュータ６９２はステップ１０３２
で、所望の軸、速度及び方向を決定する。この決定は、
走査制御プログラムを用いるか或いはオペレータが制御
コンピュータ６９２のキーボードにより入力することに
より行うことができよう。次いで、制御コンピュータ６
９２はステップ１０３４で位置プロセッサ６９８の母線
を捕捉し、ステップ１０３６で速度、軸及び方向を含む
実行指令を位置プロセッサ６９８のメモリにロードし、
再びステップ＋０３８で母線を釈放する。
走査ヘッド軸のサーボ制御が望まれる場合には、制御コ
ンピュータ６９２は第２９図に示しである手順を実行す
る。この手順の実行中、制御コンピュータは、ステップ
１０５２で軸及びサーボ位置を選択し、ステップ１０５
４で位置プロセッサ６９８の母線を取り込み、ステップ
１０５６で、軸及びサーボ位置を含むサーボ指令を位置
プロセッサ６９８のメモリにロードし、そしてステップ
１０５８で位置プロセッサ６９８の母線を解放する。次
いで、主コンピユータはステップ１０６０で、位置プロ
セッサ６９８の状態レジスタ内に格納されているサーボ
範囲状態を監視し、そしてこの範囲が零に等しい場合（
ステップ１０６２）には、サーボ制御が達成されたこと
になる。
ンピュータ６９２は第２９図に示しである手順を実行す
る。この手順の実行中、制御コンピュータは、ステップ
１０５２で軸及びサーボ位置を選択し、ステップ１０５
４で位置プロセッサ６９８の母線を取り込み、ステップ
１０５６で、軸及びサーボ位置を含むサーボ指令を位置
プロセッサ６９８のメモリにロードし、そしてステップ
１０５８で位置プロセッサ６９８の母線を解放する。次
いで、主コンピユータはステップ１０６０で、位置プロ
セッサ６９８の状態レジスタ内に格納されているサーボ
範囲状態を監視し、そしてこの範囲が零に等しい場合（
ステップ１０６２）には、サーボ制御が達成されたこと
になる。
走査ヘッド４６によって行われる走査或いは運動中、制
御される軸並びに該軸の位置は、表示駆動回路７２６を
介して表示コンピュータ７２４により表示パネル７２２
上に表示される。表示プロセッサ７２４は、表示を制御
し、そして第３０図に示しである連続ループ手順に従い
関連のデータを検索する。最初に、表示パネル７２６に
表示されている位置及び軸が消去される（ステップ１０
７２）、次いで、プロセッサ７２４はステップ１０７４
で、表示駆動回路７２６の関連のレジスタをチェックす
ることにより、位置データが表示に利用可能であるか否
かを判定する。データ、の表示が可能であれば、ステッ
プ１０７６でデータは検索されて２他群号化ＩＯ進デー
タに変換されて表示される（ステップｌ０７８乃至１０
８４）。次いで、表示プロセッサ７２４は上記ループを
再び実行し、それにより、制御されつつある現在の軸及
び位置を連続的に表示する。モータ・プロセッサ７００
によって実行される手続きは、第３１Ａ図及び第３１Ｂ
図に示しである。最初に、モータ・プロセッサ７７２の
ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）に格納されてい
る先行の指令をステップ１０９２でリセット指令に設定
し、しかる後に、軸アドレスが転送されるチャンネルを
ステップ１０９４で使用不能にする。そこで、プロセッ
サ７７２は、モータ・コントローラに設けである各計数
レジスタに零の計数をロードすることによりパルス発生
を停止して、クリア状態を制御コンピュータ６９２に指
示する。モータ運動の開始に当たっては、ステップ１１
００で位置プロセッサに接続きれている指令レジスタか
ら指令及び関連の引き数の読み取りが行われる。次いで
、読み出された指令は、適切な指令であるか否かのチェ
ックを行われ、適切な指令でない場合には、プロセッサ
７００はリセット指令を強行する。次いで、ステップ０
０４で、指令がリセット指令であるか否かの判定が行わ
れ、そうであるならば、リセット及びディスエーブル（
禁止）手順が再び実行される。リセット指令でない場合
には、指令が前の指令であるか否かの判定が行われる。
御される軸並びに該軸の位置は、表示駆動回路７２６を
介して表示コンピュータ７２４により表示パネル７２２
上に表示される。表示プロセッサ７２４は、表示を制御
し、そして第３０図に示しである連続ループ手順に従い
関連のデータを検索する。最初に、表示パネル７２６に
表示されている位置及び軸が消去される（ステップ１０
７２）、次いで、プロセッサ７２４はステップ１０７４
で、表示駆動回路７２６の関連のレジスタをチェックす
ることにより、位置データが表示に利用可能であるか否
かを判定する。データ、の表示が可能であれば、ステッ
プ１０７６でデータは検索されて２他群号化ＩＯ進デー
タに変換されて表示される（ステップｌ０７８乃至１０
８４）。次いで、表示プロセッサ７２４は上記ループを
再び実行し、それにより、制御されつつある現在の軸及
び位置を連続的に表示する。モータ・プロセッサ７００
によって実行される手続きは、第３１Ａ図及び第３１Ｂ
図に示しである。最初に、モータ・プロセッサ７７２の
ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）に格納されてい
る先行の指令をステップ１０９２でリセット指令に設定
し、しかる後に、軸アドレスが転送されるチャンネルを
ステップ１０９４で使用不能にする。そこで、プロセッ
サ７７２は、モータ・コントローラに設けである各計数
レジスタに零の計数をロードすることによりパルス発生
を停止して、クリア状態を制御コンピュータ６９２に指
示する。モータ運動の開始に当たっては、ステップ１１
００で位置プロセッサに接続きれている指令レジスタか
ら指令及び関連の引き数の読み取りが行われる。次いで
、読み出された指令は、適切な指令であるか否かのチェ
ックを行われ、適切な指令でない場合には、プロセッサ
７００はリセット指令を強行する。次いで、ステップ０
０４で、指令がリセット指令であるか否かの判定が行わ
れ、そうであるならば、リセット及びディスエーブル（
禁止）手順が再び実行される。リセット指令でない場合
には、指令が前の指令であるか否かの判定が行われる。
そうである場合には、モータ・コンピュータ７００は指
令の読み取りを続ける。指令が前の指令と異なる場合に
は、メモリ内に格納されている前の指令を現在の指令で
更新する（ステップ１１０ｇ）。次いで、ステップ１１
１０で袖が指令引き数から検索され、それに続きステッ
プ１１１２で、初期設定手続き中に作成された内部テー
ブルから軸に対するハードウェア・アドレスを求める。
令の読み取りを続ける。指令が前の指令と異なる場合に
は、メモリ内に格納されている前の指令を現在の指令で
更新する（ステップ１１０ｇ）。次いで、ステップ１１
１０で袖が指令引き数から検索され、それに続きステッ
プ１１１２で、初期設定手続き中に作成された内部テー
ブルから軸に対するハードウェア・アドレスを求める。
次に、ステップ１１１４で該アドレスを紬／モータ・ア
ドレス・レジスタにロードする。この時点においては、
パルス制御回路はイネーブル（使用可能）状態にないの
で、その結果として、この時点にでは、運動は生起して
いない。指令がイネーブル指令である場合には、イネー
ブル状態がステップエ１１８で、状Ｇレジスタを介し制
御コンピュータ６９２に報知される。指令がイネーブル
指令でない場合には、該指令は運動指令である筈である
ので、方向及び速度がステップ１１２２で指令引き数か
ら検索される。
ドレス・レジスタにロードする。この時点においては、
パルス制御回路はイネーブル（使用可能）状態にないの
で、その結果として、この時点にでは、運動は生起して
いない。指令がイネーブル指令である場合には、イネー
ブル状態がステップエ１１８で、状Ｇレジスタを介し制
御コンピュータ６９２に報知される。指令がイネーブル
指令でない場合には、該指令は運動指令である筈である
ので、方向及び速度がステップ１１２２で指令引き数か
ら検索される。
次いで、ステップ１１２４で、既述の表から当該速度に
対するオン時間及びオフ時間を求めて、モータ・コント
ローラ７０２にロードしくステップ１１２６）、それに
続いて、パルス発生を可能にするイネーブル信号が発生
される（ステップ目２８）。次いで、状態か、状態レジ
スタを介して制御コンピュータ６９２に通報される（ス
テップ１１３０）。
対するオン時間及びオフ時間を求めて、モータ・コント
ローラ７０２にロードしくステップ１１２６）、それに
続いて、パルス発生を可能にするイネーブル信号が発生
される（ステップ目２８）。次いで、状態か、状態レジ
スタを介して制御コンピュータ６９２に通報される（ス
テップ１１３０）。
位置プロセッサ６９８によって実行される手順は、第３
２Ａ図乃至第３４図に示しである。第３２Ａ図を参照す
るに、最初に、ステップ１１４２で制御コンピュータ６
９２に対してクリア状態 が指示され、それに続いてス
テップ１１４４で前の軸情報が取り払われる。
２Ａ図乃至第３４図に示しである。第３２Ａ図を参照す
るに、最初に、ステップ１１４２で制御コンピュータ６
９２に対してクリア状態 が指示され、それに続いてス
テップ１１４４で前の軸情報が取り払われる。
次いで、リセット信号がステップ１１４６でモータ・コ
ントローラ７０２に送られて、モータ・コンピュータ７
０Ｇにより実行され、それにより、モータ・プロセッサ
７００により発生されていた如何なる運動も停止する。
ントローラ７０２に送られて、モータ・コンピュータ７
０Ｇにより実行され、それにより、モータ・プロセッサ
７００により発生されていた如何なる運動も停止する。
次いで、位置コンピュータ６９８はステップ１１４０で
、制御コンピュータ６９２と位置コンピュータ６９８と
の間の交信に割り当てられているメモリ記憶場所から指
令軸及び引き数を読み取る。次いで、既述のように、ス
テップ１１５０及び１１５２において指令の種類を判定
するためのテストが行われる。
、制御コンピュータ６９２と位置コンピュータ６９８と
の間の交信に割り当てられているメモリ記憶場所から指
令軸及び引き数を読み取る。次いで、既述のように、ス
テップ１１５０及び１１５２において指令の種類を判定
するためのテストが行われる。
次に、制御の種類または袖の種類に関する情報がステッ
プｌｌ５４で検索されて、ステップ１１５６で適切な種
類であるか否かの判定が行われる。この試験（ステップ
１１５ｇ及び１１６０）は、特定の種類の運動に対して
は、制御コンピュータ６９２が任意時点でテーブルもし
くは表に再挿入可能であるところＦら行われるものであ
る。次いで、指令を、イネーブル指令であるか或いは運
動指令であるかを判定する試験が行われる。運動指令で
ある場合には、第３３図に示しである手順が実行され、
運動指令でもなくまたイネーブル指令でもない場合には
、第３４図に示しであるサーボ手順が実行される。また
、イネーブル指令である場合には、ステップ１１６６で
状態情報が制御コンピュータ６９２に送られ、それに続
いてステップ１１６８でモータ・プロセッサ７００にイ
ネーブル指令が伝送される。最後のイネーブル指令から
、指定された軸が女わっている場合には、位置プロセッ
サ６９８はステップ１１７２で、約０．５秒間待機して
、それによりレゾルバ変換回路７８４が正確に新しい軸
の位置の決定を行うことを可能にする。レゾルバ変換回
路７８４の動作が完了したならば、原レゾルバ位置が、
該レゾルバ位置を真の位置と一致させるプリセット／オ
フセットで調節される（ステップ１１７６）。レゾルバ
位置がレゾルバの完全な一回転が行われたことを示して
いる場合には、方向に応じ増分または減分により回転計
数を調整する（ステップ１１７８）。次いで、レゾルバ
位置を象限に分割し、退避されていた先行の象限と現在
の象限とを比較して、回転計数の変化を求める。次いで
、ステップ１１８０でレゾルバ位置を記号／大きさフォ
ーマットに変えて、当該種類の軸に対する位置の参照表
を求める（ステップ１１ｇ２）。次に、回転計数及び調
整されたレゾルバ位置を必要に応じ度数またはインチに
変換するために参照表を使用する（ステップ１１８４）
。次いで、位置プロセッサは、表示プロセッサに、軸、
記号及び位置並びに１０進桁数を送出する。
プｌｌ５４で検索されて、ステップ１１５６で適切な種
類であるか否かの判定が行われる。この試験（ステップ
１１５ｇ及び１１６０）は、特定の種類の運動に対して
は、制御コンピュータ６９２が任意時点でテーブルもし
くは表に再挿入可能であるところＦら行われるものであ
る。次いで、指令を、イネーブル指令であるか或いは運
動指令であるかを判定する試験が行われる。運動指令で
ある場合には、第３３図に示しである手順が実行され、
運動指令でもなくまたイネーブル指令でもない場合には
、第３４図に示しであるサーボ手順が実行される。また
、イネーブル指令である場合には、ステップ１１６６で
状態情報が制御コンピュータ６９２に送られ、それに続
いてステップ１１６８でモータ・プロセッサ７００にイ
ネーブル指令が伝送される。最後のイネーブル指令から
、指定された軸が女わっている場合には、位置プロセッ
サ６９８はステップ１１７２で、約０．５秒間待機して
、それによりレゾルバ変換回路７８４が正確に新しい軸
の位置の決定を行うことを可能にする。レゾルバ変換回
路７８４の動作が完了したならば、原レゾルバ位置が、
該レゾルバ位置を真の位置と一致させるプリセット／オ
フセットで調節される（ステップ１１７６）。レゾルバ
位置がレゾルバの完全な一回転が行われたことを示して
いる場合には、方向に応じ増分または減分により回転計
数を調整する（ステップ１１７８）。次いで、レゾルバ
位置を象限に分割し、退避されていた先行の象限と現在
の象限とを比較して、回転計数の変化を求める。次いで
、ステップ１１８０でレゾルバ位置を記号／大きさフォ
ーマットに変えて、当該種類の軸に対する位置の参照表
を求める（ステップ１１ｇ２）。次に、回転計数及び調
整されたレゾルバ位置を必要に応じ度数またはインチに
変換するために参照表を使用する（ステップ１１８４）
。次いで、位置プロセッサは、表示プロセッサに、軸、
記号及び位置並びに１０進桁数を送出する。
運動指令を受けた時に実行されるサブルーチーンが第３
３図に示しである。まず、運動状態がステップ１１９２
で、状態レジスタを介して制御コンピュータ６９２に送
出され、しかる後に、ステップ１１９４で特定の軸がイ
ネーブルされた状態（使用可能な状態）にあるか否かに
関する判定が行われる。イネーブルされていない場合に
は、イネーブル指令が、ステップ１１９６でモータ・コ
ンピュータ７００に送られ、しかる後に、レゾルバ変換
回路の動作が完了するまで待機する。レゾルバ変換回路
の動作が完了すると、ステップ１２００で、制御コンピ
ュータ６９２がアクセス可能な位置コンピュータ・メモ
リの関連の部分にある比例引き数から速度が検索され、
ステップ１２０２で運動指令がモータ・コンピュータ７
００に送られる。次いで、レゾルバ位置が読み取られ、
回転計数の調節が行なわれ（ステップ１２０６）、フォ
ーマットが変換され、そしてイネーブル指令と関連して
上に述べたように表示プロセッサ７２４へ位置情報を送
出するための変換が行われる。
３図に示しである。まず、運動状態がステップ１１９２
で、状態レジスタを介して制御コンピュータ６９２に送
出され、しかる後に、ステップ１１９４で特定の軸がイ
ネーブルされた状態（使用可能な状態）にあるか否かに
関する判定が行われる。イネーブルされていない場合に
は、イネーブル指令が、ステップ１１９６でモータ・コ
ンピュータ７００に送られ、しかる後に、レゾルバ変換
回路の動作が完了するまで待機する。レゾルバ変換回路
の動作が完了すると、ステップ１２００で、制御コンピ
ュータ６９２がアクセス可能な位置コンピュータ・メモ
リの関連の部分にある比例引き数から速度が検索され、
ステップ１２０２で運動指令がモータ・コンピュータ７
００に送られる。次いで、レゾルバ位置が読み取られ、
回転計数の調節が行なわれ（ステップ１２０６）、フォ
ーマットが変換され、そしてイネーブル指令と関連して
上に述べたように表示プロセッサ７２４へ位置情報を送
出するための変換が行われる。
制御コンピュータ６９２からの指令が、イネーブル指令
でもまた運動指令でもない場合には、この指令はサーボ
指令である筈であり、従って、第３４Ａ図及び第３４Ｂ
図に示しである手続きが実行される。
でもまた運動指令でもない場合には、この指令はサーボ
指令である筈であり、従って、第３４Ａ図及び第３４Ｂ
図に示しである手続きが実行される。
サーボ制御手続手順は、ステップ１２２２で、制御コン
ピュータ６９２にサーボ制御状態を送出することにより
開始される。次いで、位置コンピュータ６９８が、制御
されつつある軸がイネーブルされているか否かの判定を
行い、イネーブルされていない場合には、ステップ１２
２６で、コンピュータ６９８はモータ・プロセッサ７０
０に対してイネーブル信号を送出し、ステップ１２２８
で、レゾルバ変換回路７２０のレゾルバ変換装置の運動
が完了するまで待機する。
ピュータ６９２にサーボ制御状態を送出することにより
開始される。次いで、位置コンピュータ６９８が、制御
されつつある軸がイネーブルされているか否かの判定を
行い、イネーブルされていない場合には、ステップ１２
２６で、コンピュータ６９８はモータ・プロセッサ７０
０に対してイネーブル信号を送出し、ステップ１２２８
で、レゾルバ変換回路７２０のレゾルバ変換装置の運動
が完了するまで待機する。
次いで、指令並びに制御されつつある軸の情報を退避す
る（ステップ１２３０）。この指令及び軸情報が退避さ
れるのは、追って説明すように、位置付はループは、所
望の位置を維持するために連続して実行されるからであ
る。このループ中、レゾルバ位置はステップ１２３２で
読み取られて基準オフセットにより調節され、それに続
きステップ１２３４で必要に応じ回転計数の調節が行わ
れる。先に述べた手続きの場合と同様に、レゾルバ位置
及び回転計数のフォーマットは、記号／大きさフォーマ
ットに変えられ、しかる後、参照表を用いて関連の４１
１定量に変換され、それに続いて軸、記号、位置並びに
ｌＯ進桁数の情報は表示コンピュータ７２４に伝送され
る。この手順は、制御コンピュータ６９２からの交信の
ために割り当てられている位置コンピュータのメモリ領
域からインチ及び度で所望のサーボ位置を読み取ること
により続けられる。運動の方向は、ステップ１２４８で
、現在の位置と所望の位置（目標位置）と比較すること
により決定される。
る（ステップ１２３０）。この指令及び軸情報が退避さ
れるのは、追って説明すように、位置付はループは、所
望の位置を維持するために連続して実行されるからであ
る。このループ中、レゾルバ位置はステップ１２３２で
読み取られて基準オフセットにより調節され、それに続
きステップ１２３４で必要に応じ回転計数の調節が行わ
れる。先に述べた手続きの場合と同様に、レゾルバ位置
及び回転計数のフォーマットは、記号／大きさフォーマ
ットに変えられ、しかる後、参照表を用いて関連の４１
１定量に変換され、それに続いて軸、記号、位置並びに
ｌＯ進桁数の情報は表示コンピュータ７２４に伝送され
る。この手順は、制御コンピュータ６９２からの交信の
ために割り当てられている位置コンピュータのメモリ領
域からインチ及び度で所望のサーボ位置を読み取ること
により続けられる。運動の方向は、ステップ１２４８で
、現在の位置と所望の位置（目標位置）と比較すること
により決定される。
次いで、運動距離をステップ１２５０で計算し、しかる
後にこの距離を関連の範囲と比較する。距離が特定の範
囲内にある場合には、速度を求め、速度と方向とからな
る命令をモータ・プロセッサ７００に送出する。異なっ
た移動距離に対し異なった速度を用いることにより、目
標位置が接近している場合（こはそれに対応して速度を
減少し、それにより行き過ぎらしくはオーバーシュート
を阻止することができる。現在の位置から目標位置まで
の距離が最小範囲より小さい場合には、目標位置が特定
の位置分解能で確立されたことになり、イネーブル指令
がモータ・プロセッサ７００に送られ、該プロセッサ７
００は運動表示を行うことなく可能化もしくはイネーブ
ルされる。次いで、退避されている指令及び軸を、ステ
ップ１２７４で、制御コンピュータがアクセス可能な指
令領域と比較する。指令が、同じである場合には、サー
ボ位置付けが続けられる。同じでない場合には、第３２
図に示しである手順への戻りが実行される。
後にこの距離を関連の範囲と比較する。距離が特定の範
囲内にある場合には、速度を求め、速度と方向とからな
る命令をモータ・プロセッサ７００に送出する。異なっ
た移動距離に対し異なった速度を用いることにより、目
標位置が接近している場合（こはそれに対応して速度を
減少し、それにより行き過ぎらしくはオーバーシュート
を阻止することができる。現在の位置から目標位置まで
の距離が最小範囲より小さい場合には、目標位置が特定
の位置分解能で確立されたことになり、イネーブル指令
がモータ・プロセッサ７００に送られ、該プロセッサ７
００は運動表示を行うことなく可能化もしくはイネーブ
ルされる。次いで、退避されている指令及び軸を、ステ
ップ１２７４で、制御コンピュータがアクセス可能な指
令領域と比較する。指令が、同じである場合には、サー
ボ位置付けが続けられる。同じでない場合には、第３２
図に示しである手順への戻りが実行される。
以下の説明は、関連の軸の位置プロセッサ７９８及びモ
ータ・プロセッサ８００を用いて第２５図に示しである
制御システムによる駆動装置５２の制御に関するしので
ある。
ータ・プロセッサ８００を用いて第２５図に示しである
制御システムによる駆動装置５２の制御に関するしので
ある。
走査制御ルーチン或いはオペレータが連続運動の遂行を
望む場合には、第３５図の手順が実行される。この手順
においては、走査ヘッドに関する連続運動手順における
のと同様に、紬がステップ１３０２で選択され、それに
続いて、モータ・プロセッサ８００が捕捉され、しかる
後に方向及び電圧を指示する実行指令がモータ・プロセ
ッサ８００に格納される。
望む場合には、第３５図の手順が実行される。この手順
においては、走査ヘッドに関する連続運動手順における
のと同様に、紬がステップ１３０２で選択され、それに
続いて、モータ・プロセッサ８００が捕捉され、しかる
後に方向及び電圧を指示する実行指令がモータ・プロセ
ッサ８００に格納される。
指令が一旦転送された後には、母線は切り離される（ス
テップ１３０ｇ）。実行指令がモータ・コンピュータ８
００に転送されたならば、モータは、実行指令に代わっ
てアイドル指令或いはサーボ指令が発生するまで或いは
モータ・コンピュータ８００がリセットされるまで走転
し続ける。
テップ１３０ｇ）。実行指令がモータ・コンピュータ８
００に転送されたならば、モータは、実行指令に代わっ
てアイドル指令或いはサーボ指令が発生するまで或いは
モータ・コンピュータ８００がリセットされるまで走転
し続ける。
制御コンピュータ６９２がサーボ制御を実行する場合に
は、第３６図に示しである手順が実行されることになる
。この手順は、ステップ１３２２で所望の軸を選択し、
１３２４で位置コンピュータ７９８及びモータ・コンピ
ュータ８００の母線を取り込むことにより開始される。
は、第３６図に示しである手順が実行されることになる
。この手順は、ステップ１３２２で所望の軸を選択し、
１３２４で位置コンピュータ７９８及びモータ・コンピ
ュータ８００の母線を取り込むことにより開始される。
サーボ指令がステップ１３２６で、関連のメモリ領域に
ロードすることにより位置ブロセ１す７９８に転送され
る。次いで、下記の表２に示しであるようなサーボ範囲
及び対応の速度が位置プロセッサ７９８及びモータ・プ
ロセッサ８００のメモリに書き込まれる。
ロードすることにより位置ブロセ１す７９８に転送され
る。次いで、下記の表２に示しであるようなサーボ範囲
及び対応の速度が位置プロセッサ７９８及びモータ・プ
ロセッサ８００のメモリに書き込まれる。
表 ２
円周方向 軸方向
範囲 ２２° 、００５”速度 ２
７１ ７１範囲 ３８° 、
０２″ 速度 ４ ２５５ ２５５サーボ指
令は、ステップ１３３２で、モータ・プロセッサ８００
に転送され、しかる後に母線が切り離される（ステップ
１３３４）。次いで、速度が零に達する（ステップ１３
３ｇ）までモータの状態が監視される。位置プロセッサ
７９８及びモータ・プロセッサ８００は、サーボ指令が
アイドル指令または実行指令に取って代わられるまで或
いは位置プロセッサ及びモータ・プロセッサがリセット
されるまで動作し続ける。
７１ ７１範囲 ３８° 、
０２″ 速度 ４ ２５５ ２５５サーボ指
令は、ステップ１３３２で、モータ・プロセッサ８００
に転送され、しかる後に母線が切り離される（ステップ
１３３４）。次いで、速度が零に達する（ステップ１３
３ｇ）までモータの状態が監視される。位置プロセッサ
７９８及びモータ・プロセッサ８００は、サーボ指令が
アイドル指令または実行指令に取って代わられるまで或
いは位置プロセッサ及びモータ・プロセッサがリセット
されるまで動作し続ける。
モータ・コンピュータ８００が指令を受けると、第３７
図乃至第３９図の手順が実行される。この手順は、主コ
ンピユータ６９２によりロードすることができるプロセ
ッサ・メモリ内の指令ワードをクリヤすることにより開
始され、然る後、ステップ１３５４において、モータ・
コントローラ８０４に停止指令を伝送することによりモ
ータは停止される。次いで、ステップ１３５６でモータ
電圧は速度レジスタにロードすることにより零にセット
され、それに続いて、アイドル（遊び）状態コードが制
御コンピュータ６９２に伝送される。次いで、制限スイ
ッチの制限状態がステップ１３６０で読み取られ、そし
てステップ１３６２で制限状態は状態レジスタを介し制
御コンピュータ６９２に転送される。ステップ１３６４
で制御コンピュータ６９２によるアクセス用に割り当て
られるメモリから指令が読み取られ、該指令が実行指令
であるか或いはサーボ指令であるかに関する判定が行わ
れる。実行指令である場合には第３８図の手順が遂行さ
れ、サーボ指令である場合には第３９図の手順が遂行さ
れる。
図乃至第３９図の手順が実行される。この手順は、主コ
ンピユータ６９２によりロードすることができるプロセ
ッサ・メモリ内の指令ワードをクリヤすることにより開
始され、然る後、ステップ１３５４において、モータ・
コントローラ８０４に停止指令を伝送することによりモ
ータは停止される。次いで、ステップ１３５６でモータ
電圧は速度レジスタにロードすることにより零にセット
され、それに続いて、アイドル（遊び）状態コードが制
御コンピュータ６９２に伝送される。次いで、制限スイ
ッチの制限状態がステップ１３６０で読み取られ、そし
てステップ１３６２で制限状態は状態レジスタを介し制
御コンピュータ６９２に転送される。ステップ１３６４
で制御コンピュータ６９２によるアクセス用に割り当て
られるメモリから指令が読み取られ、該指令が実行指令
であるか或いはサーボ指令であるかに関する判定が行わ
れる。実行指令である場合には第３８図の手順が遂行さ
れ、サーボ指令である場合には第３９図の手順が遂行さ
れる。
第３８図の実行手順は、ステップ１３８０で実行状態コ
ードを制御コンピュータ６９２に送ることにより開始さ
れ、然る後指令は退避される（ステップ１３８２）。次
いでモータが停止され（ステップ１３８４）、モータ電
圧は零に設定される（ステップ１３８Ｂ）。
ードを制御コンピュータ６９２に送ることにより開始さ
れ、然る後指令は退避される（ステップ１３８２）。次
いでモータが停止され（ステップ１３８４）、モータ電
圧は零に設定される（ステップ１３８Ｂ）。
次いでステップ１３８８でメモリから再び指令が読み取
られて、退避されている指令と比較される（ステップ１
３９０）。指令が変わっている場合１塁は、第３７図に
示しである手順への戻りが行われる。指令が変わってい
なかった場合には、制限状瘍が読み取られ（ステップ１
３９４）それに続いて制御コンピュータ６９２から方向
引き数が求められる。次いで、制限及び方向状態が制御
コンピュータ６９２に伝送され、それに続いてステップ
１３４０で特定の運動方向における限界に達したか否か
の判定が行われる。
られて、退避されている指令と比較される（ステップ１
３９０）。指令が変わっている場合１塁は、第３７図に
示しである手順への戻りが行われる。指令が変わってい
なかった場合には、制限状瘍が読み取られ（ステップ１
３９４）それに続いて制御コンピュータ６９２から方向
引き数が求められる。次いで、制限及び方向状態が制御
コンピュータ６９２に伝送され、それに続いてステップ
１３４０で特定の運動方向における限界に達したか否か
の判定が行われる。
限界に達した場合には、指令は無視され、第３７図に示
しである手順への戻りステップ１３４２が実行される。
しである手順への戻りステップ１３４２が実行される。
限界に達していない場合には、モータは可能化（イネー
ブル）され、方向が設定される（ステップ１３４４）。
ブル）され、方向が設定される（ステップ１３４４）。
次いで、電圧引き数または速度引き数がステップ１３４
６で、制御コンピュータ６９２のアクセス可能なメモリ
記憶場所から読み出されて、ステップ１３４８で速度レ
ジスタにロードされる。
６で、制御コンピュータ６９２のアクセス可能なメモリ
記憶場所から読み出されて、ステップ１３４８で速度レ
ジスタにロードされる。
サーボ制御指令が実行されているときに、第３９図に示
した手順がモータ・コンピュータ８００によって遂行さ
れる。先ず、サーボ状態がステップ１３６２で制御コン
ピュータ６９２に伝達され、然る後に制御ワード（語）
がステップ１３６４で退避される。次いで、ステップ１
３６６でミ位置プロセッサがアクセス可能であるラッチ
から速度及び方向情報を読み出し、然る後に、速度コー
ド（符号）をステップ１３６８で比較して適法なコード
であるか否かを判定する。適法なコードでない場合には
、ステップ１３７０でモータ速度を零に設定し、その後
で、制限スイッチ状態をステップ１３７２で読み取り、
制御プロセッサ６９２に送出する。適法なコードである
場合には、速度のための電圧を、第３６図に示した手順
の実行中にロードされた内部テーブル（表）から指定さ
れた速度に従って読み出す（ステップ１３７６）。次い
で、限界状態を、ステップ１３７８で読み取り、然る後
に、ステップ１３８０で、特定の方向の運動で運動限界
に達したか否かに関する判蛍が行われる。
した手順がモータ・コンピュータ８００によって遂行さ
れる。先ず、サーボ状態がステップ１３６２で制御コン
ピュータ６９２に伝達され、然る後に制御ワード（語）
がステップ１３６４で退避される。次いで、ステップ１
３６６でミ位置プロセッサがアクセス可能であるラッチ
から速度及び方向情報を読み出し、然る後に、速度コー
ド（符号）をステップ１３６８で比較して適法なコード
であるか否かを判定する。適法なコードでない場合には
、ステップ１３７０でモータ速度を零に設定し、その後
で、制限スイッチ状態をステップ１３７２で読み取り、
制御プロセッサ６９２に送出する。適法なコードである
場合には、速度のための電圧を、第３６図に示した手順
の実行中にロードされた内部テーブル（表）から指定さ
れた速度に従って読み出す（ステップ１３７６）。次い
で、限界状態を、ステップ１３７８で読み取り、然る後
に、ステップ１３８０で、特定の方向の運動で運動限界
に達したか否かに関する判蛍が行われる。
運動限界に達している場合には、停止指令が、ステップ
ｌ３８２でモータ・コントローラ８０４に送られ、然る
後にモータ電圧は零に設定されて、ステップ１３８６で
状態コードが制御コンピュータ６９２に送られ、特定方
向の運動において運動限界に達したことを指示する。限
界に達していない場合には、速度、方向及び限界位置に
関する状態コードがステップｌ３８８で制御コンピュー
タ６９２に送られ、それに続いて、ステップ１３９０で
モータ及び方向がイネーブルされると共にモータ電圧が
ステップ１３９２で速度レジスタにロードされる。次い
で、メモリの指令領域からステップ１３９４で読出しを
行い、ステップ１３９６で指令が変わっているか否かを
判定する。指令が変わっている場合には、第３７図に示
した手順に戻る。変わっていない場合には、サーボ制御
ループが再び実行される。
ｌ３８２でモータ・コントローラ８０４に送られ、然る
後にモータ電圧は零に設定されて、ステップ１３８６で
状態コードが制御コンピュータ６９２に送られ、特定方
向の運動において運動限界に達したことを指示する。限
界に達していない場合には、速度、方向及び限界位置に
関する状態コードがステップｌ３８８で制御コンピュー
タ６９２に送られ、それに続いて、ステップ１３９０で
モータ及び方向がイネーブルされると共にモータ電圧が
ステップ１３９２で速度レジスタにロードされる。次い
で、メモリの指令領域からステップ１３９４で読出しを
行い、ステップ１３９６で指令が変わっているか否かを
判定する。指令が変わっている場合には、第３７図に示
した手順に戻る。変わっていない場合には、サーボ制御
ループが再び実行される。
モータ・プロセッサ８００によって運動制御手順が実行
されている間、位置プロセッサ７９８は第４０図及び第
４１図に示しである手順を実行する。位置コンビニーり
手順は、ステップ１４１２でレゾルバ位置を読み取り、
ステップ１４１４で、レゾルバ位置を基県位置と一致さ
せるオフセット量をレゾルバ位置に加算することにより
開始される。レゾルバ位置が、回転閾値を通過している
場合には、回転計数を調整する（ステップ１４１６）。
されている間、位置プロセッサ７９８は第４０図及び第
４１図に示しである手順を実行する。位置コンビニーり
手順は、ステップ１４１２でレゾルバ位置を読み取り、
ステップ１４１４で、レゾルバ位置を基県位置と一致さ
せるオフセット量をレゾルバ位置に加算することにより
開始される。レゾルバ位置が、回転閾値を通過している
場合には、回転計数を調整する（ステップ１４１６）。
次ぎに、先に述べた手順の場合と同様に、ステップ■４
１８で位置情報を、記号／大きさフォーマットに変換し
、然る後に、ステップ１４２０で位置をパネル表示部８
１５で表示する（ステップ１４２２）のに要求されるイ
ンチまたは度に、表２の換算係数に従って変換する。ス
テップ１４２４では、モードがサーボ・モードであるか
否かに関する判定が行われ、サーボ・モードでない場合
には、位置出力ループが再び実行される。サーボ・モー
ドである場合には、第４Ｉ図に示した手順が実行される
。
１８で位置情報を、記号／大きさフォーマットに変換し
、然る後に、ステップ１４２０で位置をパネル表示部８
１５で表示する（ステップ１４２２）のに要求されるイ
ンチまたは度に、表２の換算係数に従って変換する。ス
テップ１４２４では、モードがサーボ・モードであるか
否かに関する判定が行われ、サーボ・モードでない場合
には、位置出力ループが再び実行される。サーボ・モー
ドである場合には、第４Ｉ図に示した手順が実行される
。
位置コンピュータ７９８によって実行される第４１図の
サーボ手順の開始時に、主プロセツサにより指定された
サーボ位置が、ステップ１４３２で、位置コンピュータ
７９８のメモリ内の関連の記憶場所から読み出される。
サーボ手順の開始時に、主プロセツサにより指定された
サーボ位置が、ステップ１４３２で、位置コンピュータ
７９８のメモリ内の関連の記憶場所から読み出される。
ステップ１４３８では方向が決定され、それに続いて距
離の絶対値の計算がステップ１４３６で行われる。次い
でこの距離を、関連の範囲と比較し、関連の速度を設定
する。速度が決定されたならば、この速度は方向情報と
共に、モータ制御装置８０２のプロセッサ７７２に送ら
れ、然る後に第４０図の手順に戻る。
離の絶対値の計算がステップ１４３６で行われる。次い
でこの距離を、関連の範囲と比較し、関連の速度を設定
する。速度が決定されたならば、この速度は方向情報と
共に、モータ制御装置８０２のプロセッサ７７２に送ら
れ、然る後に第４０図の手順に戻る。
変換器較正前に、チャック、半径方向支持アブセンブリ
、変換器の傾き（回転）、軸方向位置及び円周方向位置
に対する動作基準点を、基準装置を用い、該装置が係合
している関連の位置を記憶することにより決定しなけれ
ばならない。チャックと種々な変換器との間のオフセッ
ト量は、Ｑ、（ｌｌｉｎ内のオフセット量を得るために
測定装置を用いて較正中に決定することができる。
、変換器の傾き（回転）、軸方向位置及び円周方向位置
に対する動作基準点を、基準装置を用い、該装置が係合
している関連の位置を記憶することにより決定しなけれ
ばならない。チャックと種々な変換器との間のオフセッ
ト量は、Ｑ、（ｌｌｉｎ内のオフセット量を得るために
測定装置を用いて較正中に決定することができる。
既述の米国特許願明細書に論述されているように、変換
器は、検査走査中探知されるり、５射部を、検査中の回
転子内の位置に関し正確に測定することができるように
較正しなければならない。この較正は、へ１１距及び検
査変換器を、それらのビームが較正ブロック内の同じ周
辺方向位置において−・致するように取り付けることに
より開始される。
器は、検査走査中探知されるり、５射部を、検査中の回
転子内の位置に関し正確に測定することができるように
較正しなければならない。この較正は、へ１１距及び検
査変換器を、それらのビームが較正ブロック内の同じ周
辺方向位置において−・致するように取り付けることに
より開始される。
測距オフセット平均時間の記録中に較正のための測距走
査をどのように行って、測距曲線を欠陥情報としてロー
ドするかに関しては、本出願人に譲渡されている既述の
米国特許願明細書に詳細に論述されている。
査をどのように行って、測距曲線を欠陥情報としてロー
ドするかに関しては、本出願人に譲渡されている既述の
米国特許願明細書に詳細に論述されている。
測距変換器による測距走査が完了したならば、検査変換
器を較正ブロック内に移動して、側部穿入からデータを
記録する。既知の位置にある側部穿入からのデータを用
いて、手操作でピーク信号を選択し、特定の側部穿入に
対する周辺方向位置、時間、振幅及び紘衰を人力する。
器を較正ブロック内に移動して、側部穿入からデータを
記録する。既知の位置にある側部穿入からのデータを用
いて、手操作でピーク信号を選択し、特定の側部穿入に
対する周辺方向位置、時間、振幅及び紘衰を人力する。
別法として、データは、第４２図に示しであるような曲
線を発生する曲線当嵌めルーチンに適用することができ
る。
線を発生する曲線当嵌めルーチンに適用することができ
る。
この曲線は、電圧振幅並びにピーク電圧が生起する角度
を求めるのに使用することができる。孔からの反射の走
行時間もまた、第４３図に示しであるような曲線を発生
するための曲線当嵌めルーチンに適用することができる
。第４２図の曲線から得られる角度を用いて、第４３図
の曲線を参照し、測定反射時間を求めることができる。
を求めるのに使用することができる。孔からの反射の走
行時間もまた、第４３図に示しであるような曲線を発生
するための曲線当嵌めルーチンに適用することができる
。第４２図の曲線から得られる角度を用いて、第４３図
の曲線を参照し、測定反射時間を求めることができる。
測定された角度及び測定された走行時間は、特定の穴に
対する変換器の動作点を決定するために後述する計算で
用いられる。側部穿入に対する時間及び振幅データから
、上記米国特許願明細書に論述されている閾値曲線が、
特定の深度ウィンドウ（窓）内に入る側部穿入に対応す
る時間ウィンドウに対して創成される。また、本発明に
よる曲線当嵌め手法を、後述する手法を用いて、円周方
向の位置及び反射時間ばかりではなく軸方向のオフセッ
ト及び傾きを調整するために円形の底部を有する穴と共
に使用することが可能である。
対する変換器の動作点を決定するために後述する計算で
用いられる。側部穿入に対する時間及び振幅データから
、上記米国特許願明細書に論述されている閾値曲線が、
特定の深度ウィンドウ（窓）内に入る側部穿入に対応す
る時間ウィンドウに対して創成される。また、本発明に
よる曲線当嵌め手法を、後述する手法を用いて、円周方
向の位置及び反射時間ばかりではなく軸方向のオフセッ
ト及び傾きを調整するために円形の底部を有する穴と共
に使用することが可能である。
動作点較正にあたり、８個の穴からのデータが利用可能
であるものとする。ここでＮは３より小さくない整数で
ある。ｉ番目の穴に対し、ｄＩは既知の穴の深さ、θム
は既知の穴の角度位置１．Ｌｉは第４３図から求められ
る穴からのピーク・エコー（反射波）の測定時間、θＳ
えは第４２図の曲線から求められるピーク・エコーにお
ける測定円周方向走査器位置を表すものとする。ここで
、θム” Ｏｌ−θ、□と定義すれば、特定のウィンド
ウに対する動作点パラメータは屈折角φ１、表面時間（
超音波及びエコーの走行時間）１＋金金属連速Ｖ、及び
円周方向のオフセット０゜、１である。そこで、下記の
音線モデル計算で動作点パラメータを求める。
であるものとする。ここでＮは３より小さくない整数で
ある。ｉ番目の穴に対し、ｄＩは既知の穴の深さ、θム
は既知の穴の角度位置１．Ｌｉは第４３図から求められ
る穴からのピーク・エコー（反射波）の測定時間、θＳ
えは第４２図の曲線から求められるピーク・エコーにお
ける測定円周方向走査器位置を表すものとする。ここで
、θム” Ｏｌ−θ、□と定義すれば、特定のウィンド
ウに対する動作点パラメータは屈折角φ１、表面時間（
超音波及びエコーの走行時間）１＋金金属連速Ｖ、及び
円周方向のオフセット０゜、１である。そこで、下記の
音線モデル計算で動作点パラメータを求める。
Δ０え＝θｏｆｆ＋φ” ｒｂ＋ｄｔ ”φ、］上式
中、ｒｂは孔の半径を表す。
中、ｒｂは孔の半径を表す。
ゎｉ＝ ｔ Ｉ ＋ ｅ”Ｌ
上式中、Ｐ！′は表面から孔までの金属内の路長であり
、 上式中、Ｂ＋＝ｓｉｎ−’［” Ｓｉｎ １５１ｒ６
＋ｄ＋ 次いで、コンピュータにより次式で表されるＥｌを最小
にすることによりθ。ｒｔ及びφ、についての解を求め
る。
、 上式中、Ｂ＋＝ｓｉｎ−’［” Ｓｉｎ １５１ｒ６
＋ｄ＋ 次いで、コンピュータにより次式で表されるＥｌを最小
にすることによりθ。ｒｔ及びφ、についての解を求め
る。
であるから下記の式が得られる。
＝Ｆ（φ２）＝０
この方程式を、二分法を用いてφ２について解く。この
二分法は良く知られている方法であって、例えば、フォ
ーサイス（Ｆｏｒｓｙｔｈｅ ）、マルコルム（Ｍａｌ
ｃｏｌｍ）及びモラー（ｌＪｏｌｃｒ）著のｒｃｏｍｐ
ｕｔｃｒＭｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｔｈｅｍａｔｉ
ｃａｌ ＣｏｍｐｕＬａＬｉｏｎｓＪに論述されている
。従って、 Ｉ Ｎ Ｎ −ｒｂ。
二分法は良く知られている方法であって、例えば、フォ
ーサイス（Ｆｏｒｓｙｔｈｅ ）、マルコルム（Ｍａｌ
ｃｏｌｍ）及びモラー（ｌＪｏｌｃｒ）著のｒｃｏｍｐ
ｕｔｃｒＭｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｍａｔｈｅｍａｔｉ
ｃａｌ ＣｏｍｐｕＬａＬｉｏｎｓＪに論述されている
。従って、 Ｉ Ｎ Ｎ −ｒｂ。
θｏｆｆ−（Σ Δθ□＋Σｓｉｎ ’（４，、，１，
ｓｔｎφ、））−φ−Ｎ Ｉｊｌ 次に、コンピュータでＥ、を最小にするようにＬｌ及び
Ｖ、に付いて解く。
ｓｔｎφ、））−φ−Ｎ Ｉｊｌ 次に、コンピュータでＥ、を最小にするようにＬｌ及び
Ｖ、に付いて解く。
Ｐ、１
Ｅ、＝ΣＱｔ ｔ＋−７戸
１’ｌ’
ｔ＋＝Ｈ（戸、 Ｌ ｔ ｖ 、 、Ｅ、 、 Ｐ
ｔり動作点が決定され、そしてこの動作点がオペレータ
の望む動作点でない場合には、変換器の取り付けを調整
し、問題のチャンネル／ウィンドウに対する所望の動作
点を得るために上の手法を繰り返す。各ウィンドウ内の
各穴に対するエコーの走行時間ｔ、及び振幅を用いて、
信号が記録し得る表示を含んでいるか否かを判定するた
めの閾値曲線を創成する。尚、この閾値手法は、本出願
人に譲渡されている先の米国特許願明細書に詳細に論述
されているので、ここでは更に立ち入らないことにする
。
ｔり動作点が決定され、そしてこの動作点がオペレータ
の望む動作点でない場合には、変換器の取り付けを調整
し、問題のチャンネル／ウィンドウに対する所望の動作
点を得るために上の手法を繰り返す。各ウィンドウ内の
各穴に対するエコーの走行時間ｔ、及び振幅を用いて、
信号が記録し得る表示を含んでいるか否かを判定するた
めの閾値曲線を創成する。尚、この閾値手法は、本出願
人に譲渡されている先の米国特許願明細書に詳細に論述
されているので、ここでは更に立ち入らないことにする
。
上述の動作点較正手順が行われた後に、走査ヘッドを回
転子孔内に移動して検査を行う。各軸方向位置における
各走査の開始時に、測距変換器を用いてへＩｆ距定走査
行ない、表面時間ζ二対する調節された遅延を求め、本
出願人に譲渡されている上述の米国特許願明細書に詳細
に述べられている欠陥ゲートに曲線としてロードされる
。好適な高速走査方法によれば、各深度／時間ウィンド
ウの中心に集束される個別のパルスが迅速に発生されて
、高速円周方向運動中に回転子の最初から４乃至６イン
チが完全に走査される。欠陥ゲートはそこで、距離で修
正された反射時刻、走査器及び振幅を含むヒツト・デー
タを記録する。次いで、制御コンピュータ６９２が欠陥
ゲートからデータを検索して、各欠陥表示の深度、角度
及び軸方向位置決定するのに必要な下記の計算を行う。
転子孔内に移動して検査を行う。各軸方向位置における
各走査の開始時に、測距変換器を用いてへＩｆ距定走査
行ない、表面時間ζ二対する調節された遅延を求め、本
出願人に譲渡されている上述の米国特許願明細書に詳細
に述べられている欠陥ゲートに曲線としてロードされる
。好適な高速走査方法によれば、各深度／時間ウィンド
ウの中心に集束される個別のパルスが迅速に発生されて
、高速円周方向運動中に回転子の最初から４乃至６イン
チが完全に走査される。欠陥ゲートはそこで、距離で修
正された反射時刻、走査器及び振幅を含むヒツト・デー
タを記録する。次いで、制御コンピュータ６９２が欠陥
ゲートからデータを検索して、各欠陥表示の深度、角度
及び軸方向位置決定するのに必要な下記の計算を行う。
各反射に対しマイクロ秒で時間を、次式のように、欠陥
ゲートにより供給される完全波形インデックスから計算
する。
ゲートにより供給される完全波形インデックスから計算
する。
Ｔ、、、＝ ０．０５（インデックス）十遅延上式中、
０．０５は、マイクロ秒で表した標本化間隔であり、そ
して遅延は欠陥ゲートの走行時間遅延に等しい。波形イ
ンデックスは、上記の米国特許願明細書に論述されてい
るように、欠陥ゲート内で測距オフセットにより修正さ
れる。次いで、時間Ｔ及び周辺方向位置Ｃを次式による
計算に従って深さＤ及び角度θに変換する。
０．０５は、マイクロ秒で表した標本化間隔であり、そ
して遅延は欠陥ゲートの走行時間遅延に等しい。波形イ
ンデックスは、上記の米国特許願明細書に論述されてい
るように、欠陥ゲート内で測距オフセットにより修正さ
れる。次いで、時間Ｔ及び周辺方向位置Ｃを次式による
計算に従って深さＤ及び角度θに変換する。
Ｐｔ＝ Ｖｔ（Ｔ −ｔ＋）
上式中、Ｐ、は金属内の路長を表し、■、は金属内の音
速を表し、Ｔ１は表面時間、検査パルスが孔表面２６に
達して戻るのに要する時間を表す。次に、次式の計算を
行う。
速を表し、Ｔ１は表面時間、検査パルスが孔表面２６に
達して戻るのに要する時間を表す。次に、次式の計算を
行う。
Ｄ−Ｐ＊’ ＋ ｒ＋＋”＋２Ｐ２ｒｂ ＣＯ３−，ｒ
ｂ上式中、φ、は屈折角を表し、ｒｔｐは孔の半径を表
す。
ｂ上式中、φ、は屈折角を表し、ｒｔｐは孔の半径を表
す。
−ｒｂ 。
ｏ＝ｃ＋ θ ａｒｔ＋ φ ｔ−５ｉｎ Ｉ［ｒｂ
＋Ｄ Ｓｌｎφ 、コここでＶ２、Ｌ１％ φ、及び
Ｏ７１，は較正中に決定された定数であることを想起さ
れたい。真の軸方向位置２を次いで、次式により、走査
変換器の軸方向位置＾ｐｏｓから計算する。
＋Ｄ Ｓｌｎφ 、コここでＶ２、Ｌ１％ φ、及び
Ｏ７１，は較正中に決定された定数であることを想起さ
れたい。真の軸方向位置２を次いで、次式により、走査
変換器の軸方向位置＾ｐｏｓから計算する。
Ｚ＝ ＡＰＯＳ−ＡＸＰＯＦＦ
上式中、ＡＸＯＦＦは変換器取り付はオフセットを表す
。較正中、ビームの傾きを決定するのに円形のテーブル
穴が使用された場合には、真の軸方同位、 置は次式を
用いて調節される。
。較正中、ビームの傾きを決定するのに円形のテーブル
穴が使用された場合には、真の軸方同位、 置は次式を
用いて調節される。
Ｚ＝ ＡＰＯＳ −ＡＸＰＯＦＦ＋ａ Ｄ上式中、αは
勾配を表し、Ｄは深さを表す。
勾配を表し、Ｄは深さを表す。
上に述べた計算に代わり、時間−深さ変換表に格納され
ている。第４４図に示しであるような曲線を用いて反射
時間から深さを求める表もしくはテーブル参照法を使用
することが可能である。この場合、深さは、第４５図に
示しであるような曲線を表す深さ一角度変化変換表から
角度変化を発生するのに用いられる。欠陥の深さ、角度
並びに真の軸方向位置が決定されたならば、公知のグラ
フ表示プログラムを用いて、回転子内の欠陥の大きさ及
び位置を決定することができるように幾つかの異なった
図で表示像を発生することができる。それに続いて、回
転子寿命の推定を欠陥の大きさ及び位置に基づいて行う
ことができる。
ている。第４４図に示しであるような曲線を用いて反射
時間から深さを求める表もしくはテーブル参照法を使用
することが可能である。この場合、深さは、第４５図に
示しであるような曲線を表す深さ一角度変化変換表から
角度変化を発生するのに用いられる。欠陥の深さ、角度
並びに真の軸方向位置が決定されたならば、公知のグラ
フ表示プログラムを用いて、回転子内の欠陥の大きさ及
び位置を決定することができるように幾つかの異なった
図で表示像を発生することができる。それに続いて、回
転子寿命の推定を欠陥の大きさ及び位置に基づいて行う
ことができる。
本発明の多くの特徴及び利点は上の詳細な説明から明ら
かである。また、特許請求の範囲は本発明の真の精神及
び範囲内に入る本発明の総ての特徴及び利点を包摂する
。更に、数多の変形及び変更が当業者には容易に想ｆ］
１シ得るであろうから、本発明をここに開示したＷＩ造
及び動作に限定する意図はなく、従って、適当であれば
総ての変更及び均等物が可能であり、これらも本発明の
範囲内に入るものであることを述べておく。例えば、好
適な変換器は可変焦点のアレイ変換器であるが、しかし
ながら、複数個の固定焦点の変換器をその代わりに用い
ることができる。また、回転子材料内の横波ビームの屈
折角は、４０度乃至６０度とするのが好ましいが、他の
角度も成功裡に用いることができよう。また、本発明の
変換器搬体には、ばね加重された変換器を設け、該変換
器が回転子孔と接触できるようにすることも可能である
。このような場合、変換器が孔と実際に接触したことを
指示するのに接近スイッチを用いることができよう。ま
た、本発明の装置は、好ましい伝ｔ６平面、屈折角、伝
播モード及び水中路長と関連して述べたが、これらパラ
メータの他の値を用いることが可能である。また、本発
明は、流体の流れが変換器から孔表面に投射される部分
浸漬形態で使用することも可能である。変換器走査を行
う好適な方法は、固定の軸方向位置における交互の３６
０度走査回転であるが、固定切断軸方向位置走査の代わ
りにヘリカル（ｄ１！Ａ旋状）走査を行うことも可能で
ある。
かである。また、特許請求の範囲は本発明の真の精神及
び範囲内に入る本発明の総ての特徴及び利点を包摂する
。更に、数多の変形及び変更が当業者には容易に想ｆ］
１シ得るであろうから、本発明をここに開示したＷＩ造
及び動作に限定する意図はなく、従って、適当であれば
総ての変更及び均等物が可能であり、これらも本発明の
範囲内に入るものであることを述べておく。例えば、好
適な変換器は可変焦点のアレイ変換器であるが、しかし
ながら、複数個の固定焦点の変換器をその代わりに用い
ることができる。また、回転子材料内の横波ビームの屈
折角は、４０度乃至６０度とするのが好ましいが、他の
角度も成功裡に用いることができよう。また、本発明の
変換器搬体には、ばね加重された変換器を設け、該変換
器が回転子孔と接触できるようにすることも可能である
。このような場合、変換器が孔と実際に接触したことを
指示するのに接近スイッチを用いることができよう。ま
た、本発明の装置は、好ましい伝ｔ６平面、屈折角、伝
播モード及び水中路長と関連して述べたが、これらパラ
メータの他の値を用いることが可能である。また、本発
明は、流体の流れが変換器から孔表面に投射される部分
浸漬形態で使用することも可能である。変換器走査を行
う好適な方法は、固定の軸方向位置における交互の３６
０度走査回転であるが、固定切断軸方向位置走査の代わ
りにヘリカル（ｄ１！Ａ旋状）走査を行うことも可能で
ある。
第１図は、検査変換器１０と回転子孔２４との間の関係
を図解する図、第２図は、被検回転子２４と、検査装置
の部分を収容するトレーラ２８との関係を示す図、第３
図は、第２図のトレーラ２８の内部を示す頂面図、第４
図は、トラフ４０と走査ヘッド４６と駆動箱５２どの間
の関係を示す詳細な側面図、第５図は、孔写像変換器９
８及び盲孔端センサ１００を担持する前部変換器ステー
ション６０の斜視図、第６Ｕ２Ｊは、単一走査ヘッド・
チャック１０８の斜視図、第７図は、チャック１０８の
側面図、第８八図及び第８Ｂ図は支持腕支持板１６６を
示す図、第９図は、チャック１０８の歯車装置１３０の
端面図であって、支持腕を駆動し位置を指示する種々な
軸及び歯車の関係を示す図、第１０図は、空気圧チャッ
ク解放機構を示す図、第１１図は、走査ヘッド４６内に
配置された検査変換器及び測距変換器２７８のための搬
体２７０の斜視図、第１２Ａ図乃至第１２Ｃ図は、半径
方向運動アッセンブリの詳細を示す図、第１３八図乃至
第１３Ｅ図は、搬体アッセンブリの構成要素を示す図、
第１４Δ図及び第１４８図は、トラフ４０に装着されて
、駆動棒５４を保持する駆動棒シール４０を示す図、第
１５八図乃至第１５Ｃ図は、駆動棒部分を示す図、第１
６図は、駆動棒コネクタを示す図、第１７図は、駆動箱
５２の斜視図、第１８図は、駆動箱５２の詳細な側面図
、第１９Ａ図及び第１９Ｂ図は、ローラ・アッセンブリ
の詳Ｈｔ、（示す図、第２０八図及び第２０Ｂ図は、駆
動（）５４とレゾルバ・アッセンブリとの係合を図解す
る図、第２１図は、種々な運動軸線のためのモータを制
御するための電子制御装置を示す図、第２２図は、モー
タ・コントローラ７０２の構成要素を示す図、第２３図
は、各モーフ駆動回路７１６及びレゾルバ入力増幅器７
０６の構成要素を示す図、第２４Δ図は、レゾルバ変換
器プロセッサの構成要素を示す図、第２４８図は、表示
駆動回路７２６の構成要素を示す図、第２５図は、軸方
向及び円周方向運動の制御装置を示す図、第２６図は、
モータ制御装置の概略図、第２７図は、走査ヘッド４６
のための位置プロセッサ６９８、モータ・プロセッサ７
００及び表示プロセッサ７２４を初期設定するための手
順を図解するフローチャート、第２８図は、制御コンピ
ュータ６９２によって遂行される連続運動開始手順を図
解する図、第２９図は、制御コンピュータ６９２によっ
て行われるサーボ制御手順を図解する図、第３０図は、
表示プロセッサ７２４によって行われる手順を図解する
図、第３１八図及び第３１［１図は、モータ・プロセッ
サ７００によって実行されるモータ制御手順を図解する
フローチャート、第３２八図及び第３２８図は、位置プ
ロセッサ６９８によって実行される手順の一部を図解す
る図、第３３図は、位置プロセッサ６９８によって実行
される運動サブルーチンを図解する図、第３４八図及び
第３４［１図は、組み合わさって、位置プロセッサ６９
８により実行されるサーボ・サブルーチンを図解する図
、第３５図は、軸方向または回転方向の連続運動のため
の制御コンピュータ６９２により実行される手順を図解
するフローチャート、第３６図は、軸方向または円周方
向サーボ制御を開始するために制御コンピュータ６９２
によって遂行される手順を図解する図、第３７図は、指
令を受けた時に軸方向かまたは円周方向モータ・プロセ
ッサ７７２によって実行される手順の部分を図解する図
、第３８図は、第３７図の手順により要求される実行サ
ブルーチンを図解する図、第３９図は、第３７図の手順
により要求されて実行されるサーボ・サブルーチンを図
解する図、第４０図は、モータ制御が実行されつつある
時に軸方向かまたは円周方向位置プロセッサ７７０によ
り実行される手順の部分を図解する図、第４１図は、第
４０図の手順により要求されるサブルーチンを示す図、
第４２図及び第４３図は、反射体の角度及び深さを較正
するための変換器較正中実性される曲線当直め手順を図
解する図、そして第４４図及び第４５図は、検査中欠陥
の（ｉヱ及び深さを探知するための手順を図解する図で
ある。 １０・・・検査変換器 ２０．２６・・・孔（回転子及びその孔表面）４６・・
・走行手段 ５４・・・駆動棒 ５２．１２０．１２２．１２４・・・駆動手段６９２．
６９８．７００．７０２・・・制御手段特許出願人 ウ
ェスチングハウス・エレクトリック・コーポレーション 代 理 人 曽 我 道
照ＩＴ２７ ｔＤ ｏ ロ Ｎ ＦＩＮ ｆｉｒＴ′ｌ Ｆｌ −〇 の −： ロ − 笛１３ＣＩ２に ／ ％ １．３Ｅ １２） 第２０１３図 第２０ハ１図 第２７１Δ メ２？図 第２９図 Ｗｔ ｓＯ＋刃 届３２Ａ回 易３ｇ図 笛４−０図 Ｖ− 第４−４−図 ０．０ ０．３ ０．６ ０．９ １．２ １．５琴
さ 穿４５＠ ０．０ ０．３ ０．６ ０．９ １．２ ＋、！ｉ
ネ、穿
を図解する図、第２図は、被検回転子２４と、検査装置
の部分を収容するトレーラ２８との関係を示す図、第３
図は、第２図のトレーラ２８の内部を示す頂面図、第４
図は、トラフ４０と走査ヘッド４６と駆動箱５２どの間
の関係を示す詳細な側面図、第５図は、孔写像変換器９
８及び盲孔端センサ１００を担持する前部変換器ステー
ション６０の斜視図、第６Ｕ２Ｊは、単一走査ヘッド・
チャック１０８の斜視図、第７図は、チャック１０８の
側面図、第８八図及び第８Ｂ図は支持腕支持板１６６を
示す図、第９図は、チャック１０８の歯車装置１３０の
端面図であって、支持腕を駆動し位置を指示する種々な
軸及び歯車の関係を示す図、第１０図は、空気圧チャッ
ク解放機構を示す図、第１１図は、走査ヘッド４６内に
配置された検査変換器及び測距変換器２７８のための搬
体２７０の斜視図、第１２Ａ図乃至第１２Ｃ図は、半径
方向運動アッセンブリの詳細を示す図、第１３八図乃至
第１３Ｅ図は、搬体アッセンブリの構成要素を示す図、
第１４Δ図及び第１４８図は、トラフ４０に装着されて
、駆動棒５４を保持する駆動棒シール４０を示す図、第
１５八図乃至第１５Ｃ図は、駆動棒部分を示す図、第１
６図は、駆動棒コネクタを示す図、第１７図は、駆動箱
５２の斜視図、第１８図は、駆動箱５２の詳細な側面図
、第１９Ａ図及び第１９Ｂ図は、ローラ・アッセンブリ
の詳Ｈｔ、（示す図、第２０八図及び第２０Ｂ図は、駆
動（）５４とレゾルバ・アッセンブリとの係合を図解す
る図、第２１図は、種々な運動軸線のためのモータを制
御するための電子制御装置を示す図、第２２図は、モー
タ・コントローラ７０２の構成要素を示す図、第２３図
は、各モーフ駆動回路７１６及びレゾルバ入力増幅器７
０６の構成要素を示す図、第２４Δ図は、レゾルバ変換
器プロセッサの構成要素を示す図、第２４８図は、表示
駆動回路７２６の構成要素を示す図、第２５図は、軸方
向及び円周方向運動の制御装置を示す図、第２６図は、
モータ制御装置の概略図、第２７図は、走査ヘッド４６
のための位置プロセッサ６９８、モータ・プロセッサ７
００及び表示プロセッサ７２４を初期設定するための手
順を図解するフローチャート、第２８図は、制御コンピ
ュータ６９２によって遂行される連続運動開始手順を図
解する図、第２９図は、制御コンピュータ６９２によっ
て行われるサーボ制御手順を図解する図、第３０図は、
表示プロセッサ７２４によって行われる手順を図解する
図、第３１八図及び第３１［１図は、モータ・プロセッ
サ７００によって実行されるモータ制御手順を図解する
フローチャート、第３２八図及び第３２８図は、位置プ
ロセッサ６９８によって実行される手順の一部を図解す
る図、第３３図は、位置プロセッサ６９８によって実行
される運動サブルーチンを図解する図、第３４八図及び
第３４［１図は、組み合わさって、位置プロセッサ６９
８により実行されるサーボ・サブルーチンを図解する図
、第３５図は、軸方向または回転方向の連続運動のため
の制御コンピュータ６９２により実行される手順を図解
するフローチャート、第３６図は、軸方向または円周方
向サーボ制御を開始するために制御コンピュータ６９２
によって遂行される手順を図解する図、第３７図は、指
令を受けた時に軸方向かまたは円周方向モータ・プロセ
ッサ７７２によって実行される手順の部分を図解する図
、第３８図は、第３７図の手順により要求される実行サ
ブルーチンを図解する図、第３９図は、第３７図の手順
により要求されて実行されるサーボ・サブルーチンを図
解する図、第４０図は、モータ制御が実行されつつある
時に軸方向かまたは円周方向位置プロセッサ７７０によ
り実行される手順の部分を図解する図、第４１図は、第
４０図の手順により要求されるサブルーチンを示す図、
第４２図及び第４３図は、反射体の角度及び深さを較正
するための変換器較正中実性される曲線当直め手順を図
解する図、そして第４４図及び第４５図は、検査中欠陥
の（ｉヱ及び深さを探知するための手順を図解する図で
ある。 １０・・・検査変換器 ２０．２６・・・孔（回転子及びその孔表面）４６・・
・走行手段 ５４・・・駆動棒 ５２．１２０．１２２．１２４・・・駆動手段６９２．
６９８．７００．７０２・・・制御手段特許出願人 ウ
ェスチングハウス・エレクトリック・コーポレーション 代 理 人 曽 我 道
照ＩＴ２７ ｔＤ ｏ ロ Ｎ ＦＩＮ ｆｉｒＴ′ｌ Ｆｌ −〇 の −： ロ − 笛１３ＣＩ２に ／ ％ １．３Ｅ １２） 第２０１３図 第２０ハ１図 第２７１Δ メ２？図 第２９図 Ｗｔ ｓＯ＋刃 届３２Ａ回 易３ｇ図 笛４−０図 Ｖ− 第４−４−図 ０．０ ０．３ ０．６ ０．９ １．２ １．５琴
さ 穿４５＠ ０．０ ０．３ ０．６ ０．９ １．２ ＋、！ｉ
ネ、穿
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 孔を有する回転子の超音波検査装置において、位置付け
可能な検査変換器を、該変換器が孔表面と接触しないよ
うにして前記孔内に搬入し、前記回転子内で横波検査ビ
ームを発生するための走査手段と、 実質的に孔の中心に前記走査手段を保持するための位置
付け手段と、 前記走査手段に結合されて直線及び回転運動を前記走査
手段に伝達するための駆動棒と、 前記駆動棒に結合されて該駆動棒に直線運動並びに連続
または不連続の回転運動を与えるための駆動手段と、 前記変換器及び前記駆動手段に結合されて、前記変換器
の移動及び前記駆動手段によって与えられる運動を制御
し、前記変換器の位置を出力として発生する制御手段と
、 を備えた回転子の超音波検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87901586A | 1986-06-26 | 1986-06-26 | |
| US879015 | 1986-06-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638552A true JPS638552A (ja) | 1988-01-14 |
| JPH0641944B2 JPH0641944B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=25373257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62157974A Expired - Lifetime JPH0641944B2 (ja) | 1986-06-26 | 1987-06-26 | 回転子の超音波検査装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0251698A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0641944B2 (ja) |
| KR (1) | KR880000792A (ja) |
| CN (1) | CN1010983B (ja) |
| CA (1) | CA1293796C (ja) |
| IN (1) | IN169006B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018510352A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-04-12 | ヴァルレック チューブ フランス | 超音波検査装置の較正用ツール |
| JP2020528980A (ja) * | 2017-05-30 | 2020-10-01 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 回転機械で使用するためのサービス装置 |
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| DE19617789A1 (de) * | 1996-05-05 | 1997-11-13 | Roland Thom | Inspektionseinrichtung für Lichtmasten |
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- 1987-06-25 CN CN87104404A patent/CN1010983B/zh not_active Expired
- 1987-06-25 CA CA000540589A patent/CA1293796C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-26 JP JP62157974A patent/JPH0641944B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-26 KR KR1019870006554A patent/KR880000792A/ko not_active Application Discontinuation
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