(57)【要約】【課題】クランクスローのピン部のような幅狭な所にある短尺円柱部の探傷を自動的に行う。【解決手段】被検査材の有する円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、前記被検査材を探傷する探傷手段１２とを有する自動探傷装置１１において、前記探傷手段１２は、移動装置下方で且つ移動装置に覆われた部分の円柱部を走査可能である。【選択図】      図３
2004361352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査材が有する円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、前記被検査材を探傷する探傷手段とを有する自動探傷装置において、
前記探傷手段は、移動装置下方で且つ移動装置に覆われた部分の円柱部を走査可能であることを特徴とする自動探傷装置。
【請求項２】
被検査材が有する円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、前記被検査材を探傷する探傷手段とを有する自動探傷装置において、
前記探傷手段は、円柱部の端部を走査可能であることを特徴とする自動探傷装置。
【請求項３】
前記被検査材はピン部とこのピン部の両端に設けられた一対のアーム部とを有するクランクスローであり、前記円柱部の端部はピン部端とアーム部に設けられた凹状のフィレット部との間に形成された端Ｒ部であって、前記探傷手段による走査の際にピン部の軸心が水平状になるようにクランクスローを配置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動探傷装置。
【請求項４】
前記移動装置は、台車と、この台車に設けられて外周面を転動する駆動輪とを有し、前記探傷手段は台車の下部に備えられ、当該移動装置は取付装置により円柱部の外周面に取り付けられると共に駆動輪により周方向に自走することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動探傷装置。
【請求項５】
前記移動装置は円柱部周方向での自己位置を検出する位置検出手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動探傷装置。
【請求項６】
前記位置検出手段を傾斜計により構成することを特徴とする請求項５に記載の円筒周りを移動する探傷装置。
【請求項７】
前記探傷手段は円柱部の外周面に対して接離自在であって、その走査方向を円柱部軸心方向に設定していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の自動探傷装置。
【請求項８】
前記取付装置は、移動装置の円柱部を挟んだ反対側に配置された釣り合い装置と、この釣り合い装置と移動装置とを連結し且つ円柱部の外周面に沿って配置させる連結体とを有することを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の自動探傷装置。
【請求項９】
前記釣り合い装置は、台車と、この台車に設けられて前記外周面を転動する車輪とを有し、前記台車は移動装置の備える探傷手段とは異なる探傷手段を有することを特徴とする請求項８に記載の自動探傷装置。
【請求項１０】
前記連結体は、サイドローラ付きチェーンであり、このチェーンのサイドローラが前記外周面を転動することを特徴とする請求項８又は９に記載の自動探傷装置。
【請求項１１】
前記探傷手段は、円柱部軸心方向に配置され且つ円柱部の径方向内部を探傷する少なくとも２つの探触子を有し、当該探傷手段が円柱部外周面を軸心方向に移動する際に、一方の探触子が主として円柱部の軸方向右半分を走査し、他方の探触子が主として円柱部の軸方向左半分を走査することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の自動探傷装置。
【請求項１２】
前記探傷手段は探傷角度が異なる複数の探触子を有し、探傷角度が外周面に対して深く設定されている探触子で端部を含む円柱部の深い部分を走査し、探傷角度が外周面に対して浅く設定されている探触子で端部を含む円柱部の浅い部分を走査することを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の自動探傷装置。
【請求項１３】
前記探触子は超音波探触子であって、超音波伝播を良好にするべく前記探触子と外周面との間に接触媒質を供給することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の自動探傷装置。
【請求項１４】
前記移動装置及び釣り合い装置は、被検査材の一部を利用して自走時の直進性を確保するガイド輪を有することを特徴とする請求項９〜１１３のいずれかに記載の自動探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査材に存在するきず等の欠陥を探傷する自動探傷装置に関するものであり、特にクランクスローのピン部のような幅狭な所にある短尺な円柱部材に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
配管用パイプの溶接部やクランクシャフト、クランクスローには、その内部にクラック等のきず又は欠陥が存在することがあり、このきずに応力集中が起こると、そこから亀裂やクラックが拡大し、部品自体や構造物全体の強度低下を招くことがあった。このようなきずを非破壊で検査する装置としては、特許文献１に記載されたものがある。
この装置は、配管パイプのような円筒体を超音波探触子で走査するものであり、移動装置と釣り合い装置とを有し、両者が連結体で連結されることで円筒体のまわりに取り付いているものである。この移動装置から円筒体の軸心方向に沿ってガイドシャフトが延設され、このガイドシャフトを移動可能に前記超音波探傷子が設けられている。
【０００３】
さらに、前記釣り合い装置が周方向に移動することで、移動装置に設けられたガイドシャフトは周方向に移動するため、前記超音波探触子は円柱体の周方向及び軸心方向に移動可能であり、円筒体全体の走査が可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭６１−９５８２号公報  （第１１１〜１１４頁、図１，２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記装置は、ガイドシャフトが移動装置から張り出る構成となっているため、配管パイプのような長尺の円筒体の検査には適切ではあるが、幅狭な場所への取り付けが困難であると共に短尺の円柱部の検査には不向きであった。したがって、例えば、クランクスローピン部のように、一対のアーム部に挟まれた幅狭な場所に位置し且つ短尺な物の探傷を行うことは困難であった。
また、特許文献１の装置は、移動装置の側方に超音波探触子が設けられているため、移動装置及び釣り合い装置の直下の領域の検査を行うことが不可能という難点もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、クランクスローのピン部のような幅狭な所にある短尺円柱部の探傷を自動的に行う自動探傷装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明においては次の手段を講じた。
すなわち、本発明の特徴とするところは、被検査材の有する円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、前記被検査材を探傷する探傷手段とを有する自動探傷装置において、前記探傷手段は、移動装置下方で且つ移動装置に覆われた部分の円柱部を走査可能である点にある。
これにより、探傷手段は、移動装置直下で且つ移動装置に覆われている円柱部領域を走査することができるようになり、内部欠陥を検出することが可能となる。
【０００８】
また、本発明の特徴とするところは、被検査材の有する円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、前記被検査材を探傷する探傷手段とを有する自動探傷装置において、前記探傷手段は、円柱部の端部を走査可能である点にある。
これにより、探傷手段は、円柱部端部を走査することができるようになり、内部きずを検出することが可能となる。
また、本発明の特徴とするところは、前記被検査材はピン部とこのピン部の両端に設けられた一対のアーム部とを有するクランクスローであり、前記円柱部の端部はピン部端とアーム部に設けられた凹状のフィレット部との間に形成された端Ｒ部であって、前記探傷手段による走査の際にピン部の軸心が水平状になるようにクランクスローを配置している点にある。
【０００９】
これにより、一対のアーム部に挟まれた幅狭部に位置するピン部に周方向移動可能な移動装置が取り付き、移動装置直下で且つ移動装置に覆われているピン部領域、又はピン部端を走査することができるようになり、存在するきずを検出することが可能となる。
また、本発明の特徴とするところは、前記移動装置は、台車と、この台車に設けられて外周面を転動する駆動輪とを有し、前記探傷手段は台車の下部に備えられ、当該移動装置は取付装置により円柱部の外周面に取り付けられると共に駆動輪により周方向に自走する点にある。
【００１０】
これにより、取付装置で円柱部の外周面に取り付けられた移動装置は、駆動輪により周方向に自走するができるようになり、円柱部の周方向全体の探傷が可能となる。
また、本発明の特徴とするところは、前記移動装置は円柱部周方向での自己位置を検出する位置検出手段を有する点にある。
これにより、移動装置は円柱部の周方向での自己の位置検出が可能となる。
また、本発明の特徴とするところは、前記位置検出手段を傾斜計により構成する点にある。
【００１１】
これにより、円柱部にマーカー等を設けることなく、移動装置の周方向における位置検出が可能となる。
また、本発明の特徴とするところは、前記探傷手段は円柱部の外周面に対して接離自在であって、その走査方向を円柱部軸心方向に設定している点にある。
これにより、探傷手段で円柱部の軸心方向全体を走査することが可能となる。また、非検査時等には、探傷手段を円柱部の外周面から離反させ退避させておくことが可能となる。
【００１２】
また、本発明の特徴とするところは、前記取付装置は、移動装置の円柱部を挟んだ反対側に配置された釣り合い装置と、この釣り合い装置と移動装置とを連結し且つ円柱部の外周面に沿って配置させる連結体とを有する点にある。
これにより、移動装置は、釣り合い装置により円柱部軸心まわりに略釣り合いが取れている状態にあり、移動装置の周方向の移動すなわち軸心まわりの回転がスムーズに行える。
また、本発明の特徴とするところは、前記釣り合い装置は、台車と、この台車に設けられて前記外周面を転動する車輪とを有し、前記台車は移動装置の備える探傷手段とは異なる探傷手段を有する点にある。
【００１３】
これにより、釣り合い装置は車輪を用いて円柱部の外周面をスムーズに移動することが可能となっている。また、釣り合い装置に備えられた探傷手段で、円柱部とは別の部位を検査することが可能となる。
また、本発明の特徴とするところは、前記連結体は、サイドローラ付きチェーンであり、このチェーンのサイドローラが前記外周面を転動する点にある。
これにより、サイドローラが外周面上を転動するため、チェーン自体が外周面上を移動して外周面を傷つけたりすることを防止することができる。
【００１４】
また、本発明の特徴とするところは、前記探傷手段は、円柱部軸心方向に配置され且つ円柱部の径方向内部を探傷する少なくとも２つの探触子を有し、当該探傷手段が円柱部外周面を軸心方向に移動する際に、一方の探触子が主として円柱部の軸方向右半分を走査し、他方の探触子が主として円柱部の軸方向左半分を走査する点にある。
これにより、探傷手段は、２つの探触子で円柱部軸心方向へ走査することとなり、走査に要する時間が１つの探触子の場合の略半分となる。
【００１５】
また、本発明の特徴とするところは、前記探傷手段は探傷角度が異なる複数の探触子を有し、探傷角度が外周面に対して深く設定されている探触子で端部を含む円柱部の深い部分を走査し、探傷角度が外周面に対して浅く設定されている探触子で端部を含む円柱部の浅い部分を走査する点にある。
これにより、円柱部において、円柱部端すなわち端Ｒ部、及びその下方内部の探傷が可能となる。
また、本発明の特徴とするところは、前記探触子は超音波探触子であって、超音波伝播を良好にするべく前記探触子と外周面との間に接触媒質を供給する点にある。
【００１６】
これにより、超音波探触子を用いて、円柱部のきずを非破壊で検査することが可能となる。また、接触媒質により円柱部へ超音波が確実に伝播するようになる。
また、本発明の特徴とするところは、前記移動装置及び釣り合い装置は、被検査材の一部を利用して自走時の直進性を確保するガイド輪を有する点にある。
これにより、移動装置及び釣り合い装置は円柱部の周方向にまっすぐに進むことができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図にもとづいて説明する。
本発明にかかる自動探傷装置１１は、被検査材の有する円柱部に取り付いてその周方向に移動する移動装置と、この移動装置の設けられ且つ前記被検査材を探傷する探傷手段１２とを有しており、前記探傷手段１２は、移動装置下方で且つ移動装置に覆われた部分の円柱部を走査可能である。また、前記探傷手段１２は、円柱部の端部を走査可能でもあるものである。
【００１８】
当該自動探傷装置１１が取り付く円柱部としては、配管パイプやクランクシャフト等の外周面が略円筒状の物があるが、以下クランクスロー１のピン部３を例示して説明する。
図１，２に示す如く、被検査材であるクランクスロー１は、正面視で略楕円形状である一対のアーム部２を有しており、一方のアーム部２の楕円焦点近傍から中実又は中空のピン部３（円柱部）が立設し、他方のアーム部２に連結することで一体となっている。アーム部２間は所定の間隔を有しており、アーム部２自体の大きさに比べて幅狭なものとなっている。
【００１９】
アーム部２のもう一つの楕円焦点近傍には、クランクシャフトのジャーナルが嵌通するジャーナル孔４が設けられている。また、アーム部２上で且つピン部３の端周り近傍には、応力集中を緩和するための凹部であるフィレット部５が形成されている（図５参照）。
前記ピン部３の軸心が略水平状となるように、当該クランクスロー１は載置台６上に配置されている。
なお、前記フィレット部５は、例えば、図１０に示されているように、ピン部端に続く微細な端Ｒ部７と、それに続くＲ部８と、このＲ部８に続く傾斜部９とから構成されている。
【００２０】
前記ピン部３の外周面１０には、本発明にかかる自動探傷装置１１が配置され、ピン部内部に存在するクラックやブローホール等の内部きず（欠陥）を自動で探傷できるようになっている。
前記自動探傷装置１１は、ピン部内部を探傷する探傷手段１２を有するピン部探傷装置１３（移動装置）と、このピン部探傷装置１３をピン部３の外周面１０に取り付けさせる取付装置とを備えている。前記取付装置は、ピン部探傷装置１３のピン部３を挟んで反対側に位置するフィレット部探傷装置１５（釣り合い装置）と、両者を連結する連結体１６とから構成されている。
【００２１】
すなわち、前記ピン部探傷装置１３とフィレット部探傷装置１５とは、連結体１６で互いが結合し一体となることでピン部３の外周面１０に取り付き、周方向に自走しながら移動可能となっている。
ピン部探傷装置１３は、図３〜５に示すように、前後及び左右側板１７，１８と上板１９で構成された中空の台車２０を有しており、この台車２０は下部が下方開放で且つ左右側板１８の下方がＵ字形に切り取られている。前記左右側板１８にはピン部３の外周面１０を転動する車輪２１が設けられており、車輪２１の周縁には、滑り止めのために、例えばローレット加工等が施されている。
【００２２】
前記ピン部探傷装置１３は、幅狭なるアーム部２間に位置する短尺のピン部３に取り付けられるため、左右方向に幅狭の形状を有するものとなっている。
なお、図４において、図面左側をピン部探傷装置１３の前方向、図面右側を後方向と定義し、図４の図面上側をピン部探傷装置１３の右側、図面下側を左側とする。
台車２０の後方に位置する車輪２１は、台車２０内に設けられた駆動手段２４により駆動されるようになっている。すなわち、駆動手段２４は電動モータ２５及び、歯車等で構成されており、電動モータ２５の回転力が歯車等を通じ後方の車輪２１を駆動するようになっている。
【００２３】
台車２０の上板１９の略中央には、後述する探傷手段１２を支える棒状の支持体２６が前記上板１９を上下移動可能に貫通した上で、上下動手段２７に連動するようになっている。
この上下動手段２７は、前記支持体２６に長手方向に形成されたラックギア２８と、このラックギア２８に噛合するピニオンギア２９と、このピニオンギア２９を回転させるステッピングモータ等の電動モータ３０から形成されており、電動モータ３０を駆動させることで、支持体２６を上下に移動させることができるようになっている。
【００２４】
前記上下動手段２７は、上板１９上に設けられた揺動手段３１に連結されている。すなわち、揺動手段３１内には揺動用の電動モータ３２が内蔵されており、電動モータ３２の軸が前記上下動手段２７を支持するようになっている。したがって、前記電動モータ３２が作動し、軸が揺動すると上下動手段２７に連結されている支持体２６が図５のように左右方向（ピン部３軸心方向）に揺動するようになっている。
この支持体２６の先端には、ピン部３の内部に存在するきず（すなわち不良）を非破壊で探傷する探傷手段１２が設けられている。当該探傷手段１２は、支持体２６の前後方向一方に、ピン部３の径方向内部を探傷する径方向探傷体３４を有し、他方に端Ｒ部７の内部を探傷する端Ｒ部探傷体３５を有している。
【００２５】
径方向探傷体３４は、図５，８に示すように、ピン部外周面１０に配置される枠部材３８と、枠部材３８の前後方向両側で且つ左右方向２カ所に設けられた複数の転動輪３９とを有し、枠部材３８の中央部には左右方向に列ぶ２つの垂直探触子４０を有している。この垂直探触子４０は超音波探触子であって、例えば、既存の超音波センサなどから構成されており、ピン部３内部に発信された超音波の反射波を受信（受音）し、解析することで、内部きず、すなわち亀裂や割れ、ブローホール等を検出するものとなっている。
【００２６】
なお、前記垂直探触子４０から出る超音波をピン部３内に良好に伝えるために、垂直探触子４０の探触面（センサヘッド）４１とピン部外周面１０との間に油等の接触媒質を自動的に流すようにしている。当然、前記接触媒質を手動で流してもよい。
前記端Ｒ部探傷体３５は、図５，９に示すように、ピン部外周面１０に配置される枠部材４３と、この枠部材４３の前後両側で且つ左右方向２カ所に設けられた複数の転動輪３９とを有し、枠部材４３の略中央部には左右方向に２つの斜角探触子４４を有している。
【００２７】
この斜角探触子４４には、屈折角が異なる複数（２つ）の超音波振動子４５が組み込まれており、端Ｒ部７の下方内部に発信された超音波の反射波を受信し、解析することで、内部きず、すなわち亀裂や割れ、ブローホール等を検出するものである。
超音波振動子４５の少なくとも１つは、超音波の屈曲角が外周面１０に対して大きく設定（約７０度）されており、図１０に示す如く、端Ｒ部７の下方で浅い部分の探傷を行い、複数の超音波振動子４５の少なくとも１つは、超音波の屈曲角が外周面１０に対して小さく設定（約４５度）されており、図１０に示す如く、端Ｒ部７の下方で深い部分の探傷を行うようになっている。
【００２８】
前記径方向探傷体３４及び端Ｒ部探傷体３５は、前記支持体２６の下端に前後及び左右方向に揺動自在に取り付けられており、支持体２６が側面視で左右方向に揺動するとそれにつれて左右方向に摺動するようになっている。また、前記径方向探傷体３４及び端Ｒ部探傷体３５は、バネ等の弾性体により付勢されることで、常にピン部外周面１０に密着状態となっている。
また、探傷手段１２は、支持体２６が上下に移動可能であるため、検査面であるピン部外周面１０から離反可能となっており、非走査時には台車２０内部に格納しておくことが可能となっている。
【００２９】
当該ピン部探傷装置１３は台車２０内部に、傾斜計４６からなる位置検出手段４７を備えている。この位置検出手段４７は、ピン部探傷装置１３の傾きを検出し、ピン部３の周方向での位置を割り出す役割を備えている。
当該ピン部探傷装置１３は、台車２０の前後方向側板１７からフィレット部５のＲ部８に延びる複数のガイド手段５０を有している。詳しくは、このガイド手段５０は、前後方向の側板１８に基端が固定され、その先端にガイド輪５１が回転自在に設けられているガイド体５２を有している。ガイド輪５１は前記Ｒ部８に沿うように配置されている。台車２０が駆動輪２１により駆動される場合に、ガイド輪５１がＲ部８に沿って転動することで、台車２０の左右方向の振れが規制され、ピン部３の径方向に略真っ直ぐ進むことが可能となっている。
【００３０】
一方、フィレット部探傷装置１５は、図３，６，７に示すように、前後及び左右側板５６，５７と上板５８で構成された中空の台車５９を有しており、この台車５９は下部が下方開放であって、左右側板５７の下方が大きく切り取られ切り欠き部５４となっている。前記台車５９の左右両側板５７の下部にはピン部３の外側面を転動する車輪２１が設けられており、車輪２１の周縁には滑り止めのためのローレット加工が施されている。
前記フィレット部探傷装置１５は、前記ピン部探傷装置１３と同様に、幅狭なるアーム部間に位置する短尺のピン部３に取り付けられるものであるため、左右方向に幅狭の形状を有するものとなっている。
【００３１】
なお、図６において図面左側をフィレット部探傷装置１５の前方向、図面右側を後方向と定義し、図６の図面上側をフィレット部探傷装置１５の右側、図面下側を左側とする。
前記車輪２１の内、前後方向で後側の車輪２１は、台車５９内に設けられた駆動手段２４により駆動されるようになっている。すなわち、駆動手段２４は電動モータ２５及び、歯車等で構成されており、電動モータ２５の回転力が歯車等を通じ車輪２１を駆動するようになっている。
【００３２】
フィレット部探傷装置１５も、ピン部探傷装置１３と同様に、ピン部外周面１０の周方向直進性を高めるためのガイド手段５０を有している。
当該フィレット部探傷装置１５は台車５９内部に探傷手段１２を有し、探傷手段１２はＲ部探傷体６２と傾斜部探傷体６３とを有している。
Ｒ部探傷体６２は、台車５９の内部略中央に設けられた首振り駆動部６４と、かかる首振り駆動部６４に駆動されて回動し且つ台車５９の左右方向に延びる回動軸６５と、この回動軸６５の回動を前後方向軸の一定範囲での回動に変換する軸方向切換部６６とを有している。
【００３３】
この軸方向切換部６６は台車５９の左右方向両側に位置し、後方に向けて揺動軸６７が突出している。この揺動軸６７の先端には、Ｒ部探触子６８がフィレット部５のＲ面８２（Ｒ部の表面）を向くように設けられている。前記揺動軸６７の揺動により、Ｒ部探触子６８はＲ部８を隈無く走査することができるようになっており、特に、揺動軸６７、すなわちＲ部探触子６８の揺動中心がＲ面８２の曲率半径と略一致するように設けてあるため、前記Ｒ部探触子６８の探触面１００はＲ面８２から離れることなく、スライド移動するようになる。
【００３４】
本実施形態の場合、Ｒ部探触子６８は超音波探触子であって、前述の如く、探触面（センサヘッド）１００とＲ面８２とが密着状態であるため、前記センサヘッド１００から発信される超音波は非常に良好にＲ部８内に伝播するようになっている。なお、この場合もセンサヘッド１００とＲ面８２との間に超音波の伝播を良好にする油等の接触媒質を自動又は手動で注入するようにしている。
傾斜部探傷体６３は、図６，７に示すように、長尺の支持部材７０の側面に設けられた無端帯状のベルト７１を有し、このベルト７１はプーリ７２を介して電動モータ７３で駆動可能となっている。
【００３５】
このベルト７１には、超音波探触子である傾斜部探触子７４が取り付けられており、前記支持部材７０は探触面１０１がフィレット部５の傾斜部９に密着するような傾きで台車５９内に取り付けられている。すなわち、図７に示す如く、支持部材７０は、その一方端が台車５９の内側で上部に位置し、他方が台車５９の下方で前記切り欠き部５４を介して外方に突出するように設けられている。
換言すれば、上方に行くにつれて幅狭になるような傾きを有するフィレット部５の傾斜部９に略平行となるように支持部材７０は配置されており、前記ベルト７１が支持部材７０の長尺方向に移動すると傾斜部探触子７４も同時に移動し、センサヘッド１０１は傾斜面８３（フィレット部傾斜部の表面）に密着状態を保ちつつスライドするようになる。したがって、傾斜部探触子７４はフィレット部５の傾斜部９を隈無く走査することができるようになっている。
【００３６】
この傾斜部探触子７４のセンサヘッド１０１と傾斜面８３との間にも、超音波の伝播を良好にするため、油等の接触媒質が自動又は手動で供給されるようになっている。
なお、フィレット部傾斜部９は、台車５９の左右両側（各アーム部の対向面）にあるため、傾斜部探傷体６３は台車５９の両側に左右対称に設けられている。
以上述べたピン部探傷装置１３とフィレット部探傷装置１５とは、ピン部３の外周面１０に取り付き且つピン部３を挟んで略反対側に配置され、連結体１６であるサイドローラ付きチェーン７５で互いが連結されるようになっている。
【００３７】
詳しくは、フィレット部探傷装置１５の前後方向側板５６にサイドローラ付きチェーン７５の一端が回動自在に固定されており、他端がピン部探傷装置１３の前後方向側板１７に連結体長さ調節部材７６を介して連結されている。この連結体長さ調節部材７６はチェーン７５が通る貫通孔７７を有し、この孔７７にチェーン７５が挿通された上で、ピン７８等をチェーン長手方向に対して横から差し込むことで、固定連結されるようになっている。
このとき、チェーン７５は前記両装置がピン部３の軸心方向に容易に移動したりすることが無いように、且つ、周方向に両装置１３，１５が自走可能なように、適切なテンションで張られるようになっている。
【００３８】
本実施形態のチェーン７５はサイドローラ付きであるため、チェーン７５がピン部３の外周面１０にあたるように配置されていたとしても、サイドローラ７９が接触し転動するようになっているため、外周面１０を傷つけたりするすることを防ぐことができる。
本実施形態にかかる自動探傷装置１１を用いた内部きずの走査は以下のように行われる。
まず、ピン部外周面１０に配置されたピン部探傷装置１３と、前記ピン部探傷装置１３のピン部３の反対側に位置するフィレット部探傷装置１５とをサイドローラ付きチェーン７５を用いて互いを連結し、両者がピン部３まわりに取り付くようにする。
【００３９】
これらの装置１３，１５をそれぞれに搭載された駆動手段２４により駆動することで、ピン部３の外周面１０を周回させ、周回中にピン部３及びフィレット部５の走査を行い、ピン部３全周の探傷検査を行う。
図３，５，８に示すように、ピン部３の径方向内部の走査に関しては、揺動手段３１により、径方向探傷体３４は、ピン部外周面１０を軸心方向にスライドしつつ往復運動する。この際、図８に示すように、左側の垂直探触子４０はピン部３の左端から略中央まで移動しつつ、径方向に超音波を発信しながら走査を行うことになる。一方、右側の垂直探触子４０はピン部３の略中央から右端までを走査することになる。
【００４０】
このように、２つの垂直探触子４０で走査を行うために、単独の探触子で走査を行う場合に比べ略半分の走査時間で探傷を行うことが可能となる。
また、図９に示すように、端Ｒ部７を探傷する端Ｒ部探傷体３５も左右方向に２つの斜角探触子４４を有しているため、左側の端Ｒ部７の下方内部を左側の斜角探触子４４で走査し、右側の端Ｒ部７の下方内部を右側の斜角探触子４４で走査可能である。
この斜角探触子４４には、図１０に示すように、屈曲角（換言すれば進入角）が異なる複数（２つ）の超音波振動子４５が組み込まれており、端Ｒ部７内部に発信された超音波の反射波を受信し、解析することで、広範囲にわたる内部きず、すなわち亀裂や割れ、ブローホール等を検出するものである。
【００４１】
本実施形態における端Ｒ部７は、曲率半径４ｍｍ程度の凹部であり、垂直探触子４０を用いて探傷を行おうとした場合、その凹部空間のため、超音波は内部に良好に伝播しづらく探傷が困難である。しかしながら、前記斜角探触子４４を利用することで容易に端Ｒ部７内部の走査が可能となる。
なお、ピン部探傷装置１３の周方向への移動と探傷手段１２の左右方向への走査とは、同時であっても、異時であってもよい。すなわち、探傷手段１２が軸方向の走査を終了した後、一定量だけ周方向にピン部探傷装置１３が移動するものであってもよい。逆に、ピン部探傷装置１３が周方向に連続的に移動し、同時に探傷手段１２も左右方向に走査するものであってもよい。未探傷領域をなくすため、ピン部３まわりに複数回ピン部探傷装置１３を周回させることは非常に好ましい。
【００４２】
前記ピン部探傷装置１３とサイドローラ付きチェーン７５で一体連結されているフィレット部探傷装置１５も同様にピン部３まわりを移動することになる。
この際に、前記フィレット部探傷装置１５に設けられたＲ部探触子６８は、Ｒ面８２の曲率半径を中心としながら揺動し、Ｒ部８の走査を行う。傾斜部探触子７４はフィレット部５の傾斜面８３に沿ってスライドしながら傾斜部９の探傷を行うことになる。フィレット部探傷装置１５においても、ピン部探傷装置１３と同様に、周方向への移動と探傷手段１２の走査とは同時であっても異時であってもよい。
【００４３】
前記各探触子から得られたデータは、外部に取り出され、一定の処理を施されることにより、ピン部３やフィレット部５の内部きずの位置・大きさが判別できるものとなっている。
これらのデータは、横軸をピン部３周方向の位置、縦軸を径方向の位置としたグラフ等に記録することで、視覚的にわかりやすい内部きず分布図とすることが可能である。
なお、ピン部探傷装置１３は、内部に位置検出手段４７を有しているため、周方向での自己位置を容易に把握することができ、前記グラフの作成等を非常に楽に行うことが可能となっている。
【００４４】
なお、ピン部探傷装置１３及びフィレット部探傷装置１５を一度セットした後は、その周方向の移動、各探触子４０，４４，６８，７４の走査は自動で行うことができるため、走査に要する時間・労力等を大幅に低減することが可能となる。
なお、本発明にかかる自動探傷装置１１は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、本実施形態の超音波振動子（すなわち超音波センサ）は超音波の発信部と受信部とを一体に備えたものを採用しているが、別々ものを採用し、適宜最適位置に配置するようにしてもよい。
【００４５】
また、探触子としては、超音波以外を利用したものであってもよい。例えば、渦電流探傷や漏洩磁束探傷により探傷を行う探触子を用いてもよい。
また、駆動部はピン部探傷装置１３又はフィレット探傷装置１５のどちらか一方に設けられておればよく、傾斜計４６はフィレット部探傷装置１５に設けられる構成であっても全く問題はない。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、クランクスロー１のピン部３のような幅狭な所にある短尺円柱部の探傷を自動的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の自動探傷装置が装着されたクランクスローの断面正面図である。
【図２】図２の側面図である。
【図３】本実施形態の自動探傷装置の正面図である。
【図４】ピン部探傷装置の平面図である。
【図５】ピン部探傷装置の断面側面図である。
【図６】フィレット部探傷装置の平面図である。
【図７】フィレット部探傷装置の断面側面図である。
【図８】径方向探傷体の側面図である。
【図９】端Ｒ部探傷体の側面図である。
【図１０】斜角探触子の拡大側面図である。
【符号の説明】
１      クランクスロー
２      アーム部
３      ピン部
５      フィレット部
７      端Ｒ部
１１    自動探傷装置
１２    探傷手段
１６    連結体
４０    垂直探触子
４４    斜角探触子
４７    位置検出手段
５１    ガイド輪
７５    サイドローラ付きチェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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