(57)【要約】【課題】周縁が固定部材で挟持されたガラス板の隠れた周端縁の割れなどの傷を精度良く検出する。【解決手段】超音波探触子１３をガラス板２に接触させながらＸ軸軌条５によってガラス板２の端縁２ａに沿って走査し、超音波反射波受信信号を制御／データ収録処理装置２４で収録およびデータ処理して表示／入力装置２３に表示する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送受信を行う探触子と、超音波送受信の信号処理を行う送受信回路と、前記探触子を周縁が固定部材で挟持されたガラスに押し付け且つ該探触子をガラスの検査対象端縁部に沿って走査する探触子走査手段と、前記送受信回路および探触子走査手段を制御すると共に反射波受信信号を収録して処理する制御／データ収録処理装置を備え、前記制御／データ収録処理装置は、前記探触子の走査軌道を予め設定する探傷条件設定処理機能と、設定された走査軌道に沿って探触子を走査するように前記探触子走査手段を制御する制御処理機能と、収録した反射波受信信号を表示するデータ処理機能を備えたことを特徴とするガラス端部の傷検査装置。
【請求項２】
請求項１において、前記探触子走査手段は、検査対象のガラスまたは該ガラスを取り付けた固定部材に着脱可能に取り付ける軌条を備えたことを特徴とするガラス端部の傷検査装置。
【請求項３】
請求項２において、前記軌条は、途中を分割して調整用軌条を介在させることにより全長を変えることができるように構成したことを特徴とするガラス端部の傷検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周縁を固定部材で挟持して取り付けたガラス板における前記挟持によって前記固定部材で覆われて隠れた該ガラス板の周縁を探傷して健全性を評価するガラス端部の傷検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス板の探傷は、一般には、ガラス板を透過した光を撮像カメラで電気信号（画像信号）に変換し、この画像の乱れに基づいてガラス板の欠陥を検出する方法を採用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
建物などにおけるガラス板の装着は、ガラス板の周縁を両側から固定部材で挟持して行う構成であることから、前述したガラス板の探傷方法は、固定部材で挟持されて隠れた周縁部の探傷に適用することは困難である。
本発明の１つの目的は、周縁が固定部材で挟持されたガラス板の隠れた周端縁の割れなどの傷を精度良く検出することができるガラス端部の傷検査装置を提案することにある。
本発明の他の目的は、周縁が固定部材で挟持されたガラス板の隠れた周端縁の割れなどの傷を精度良く且つ比較的容易に検出することができるガラス端部の傷検査装置を提案することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラス端部の傷検査装置は、超音波の送受信を行う探触子と、超音波送受信の信号処理を行う送受信回路と、前記探触子を周縁が固定部材で挟持されたガラスに押し付け且つ該探触子をガラスの検査対象端縁部に沿って走査する探触子走査手段と、前記送受信回路および探触子走査手段を制御すると共に受信信号を収録して処理する制御／データ収録処理装置を備え、前記制御／データ収録処理装置は、前記探触子の走査軌道を予め設定する探傷条件設定処理機能と、設定された走査軌道に沿って探触子を走査するように前記探触子走査手段を制御する制御処理機能と、収録した受信信号を表示するデータ処理機能を備えたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のガラス端部の傷検査装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、この実施の形態におけるガラス端部の傷検査装置の制御処理装置と機構部を示す模式図、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は、図１におけるＢ−Ｂ断面図、図４は、図１におけるＣ−Ｃ断面図、図５は、Ｘ軸軌条の変形例を示す側面図（ａ）とそのＤ−Ｄ断面図（ｂ）と分解図（ｃ）である。
【０００６】
駆動装置１は、検査対象のガラス板２と該ガラス板２の周縁を介在部材３を介して挟持する固定部材であるガラス板取付け枠４を利用してその両端部を支持して取り付けたＸ軸軌条５にＸ軸方向に移動可能に取り付ける。このＸ軸軌条５の取り付けは、図３および図４に示すように、介在部材３の介在によってガラス板２とガラス板取付け枠４の間に発生する隙間に爪部６ａを挿し込んだ取付け脚６をＸ軸軌条５の両側面に当接し、このＸ軸軌条５の側面を貫通するように設けた長穴５ａに取付けねじ７を貫通させて前記取付け脚６をＸ軸軌条５の両側面に締め付けて固定することにより実現する。ガラス板２とガラス板取付け枠４の間に隙間が発生しない構造物においては、取付け脚６は、ガラス板２の表面に吸着する吸盤式の取付け脚（図示省略）を使用する。このＸ軸軌条５の取付け姿勢は、ガラス板２の検査対象の周端縁２ａに沿って伸びるように設定する。
【０００７】
多様な寸法のガラス板２（ガラス板取付け枠４）に適応させるためには、図５に示すように、Ｘ軸軌条５の途中を分割して調整用Ｘ軸軌条５１を介在させることによりＸ軸軌条の全長を検査対象のガラス板２の寸法に整合させるように構成すると良い。Ｘ軸軌条５と調整用Ｘ軸軌条５１の結合は、両軌条５，５１の結合端面に軸方向に伸びるロッド嵌入穴５ｄ，５１ｄを形成しておき、Ｘ軸軌条５のロッド嵌入穴５ｄに結合ロッド５２を嵌入して止めねじ５３により抜け止めし、この結合ロッド５２の突出部分を調整用Ｘ軸軌条５１のロッド嵌入穴５１ｄに嵌入して止めねじ５４によって抜け止めすることにより実現する。結合ロッド５２は、止めねじ５４が当接する領域にテーパー部５２ａを形成し、止めねじ５４の先端を当接して締め付けることにより軸方向の分力を発生させて結合ロッド５２を引き込んで両軌条５，５１の緊密な結合が得られるように構成する。
【０００８】
Ｘ軸軌条５は、Ｘ軸方向に伸びるように両側面に設けた断面Ｖ字状の摺動溝５ｂと、Ｘ軸方向に伸びるように上面に設けたラック５ｃを備える。調整用Ｘ軸軌条５１も、Ｘ軸軌条５と同様に、断面Ｖ字状の摺動溝５１ｂとラック５１ｃを備え、両軌条５，５１を結合した状態ではこれらが整合して連続するように構成する。
【０００９】
そして、駆動装置１は、Ｘ軸軌条５を跨ぐように垂下させた係合脚８に係合ねじ９を螺着してその先端を前記摺動溝５ｂに摺動可能状態に嵌入するように貫通させることによりＸ軸軌条５上を摺動可能に取り付ける。係合ねじ９の先端には、摺動摩擦抵抗を軽減するために球体（図示省略）を回転自在に設ける。
【００１０】
この駆動装置１は、Ｘ軸軌条５と直交するように配置したＹ軸ねじ軸１０と、このＹ軸ねじ軸１０が回転することによってＹ軸方向に移動するように該Ｙ軸ねじ軸１０に螺合させた探触子支持部材１１と、この探触子支持部材１１に摺動可能に取り付けた超音波探触子押し付け機構１２と、この超音波探触子押し付け機構１２に取り付けた超音波探触子１３と、この超音波探触子１３をガラス板２に押し付けるように超音波探触子押し付け機構１２を摺動させる押付けばね１４を備える。
【００１１】
超音波探触子１３は、Ｙ軸方向に傾けて探傷用超音波を発信し、反射してくる超音波反射波（エコー）を受信して反射波受信信号に変換する。
【００１２】
駆動装置１は、更に、Ｘ軸軌条５上のラック５ｃと噛み合うピニオン１５と、このピニオン１５を駆動するＸ軸用駆動モータ１６と、Ｙ軸ねじ軸１０に固着したギア１７と、このギア１７と噛み合うギア１８と、このギア１８を駆動するＹ軸用駆動モータ１９を備える。Ｘ軸用駆動モータ１６は、ピニオン１５を回転させることにより駆動装置１をＸ軸軌条５に沿って摺動させて該駆動装置１をＸ軸方向に移動する。Ｙ軸用駆動モータ１９は、ギア１８を回転させることによりギア１７を介してＹ軸ねじ軸１０を回転させて探触子支持部材１１をＹ軸方向に移動する。このように駆動装置１がＸ軸方向に移動し、探触子支持部材１１がＹ軸方向に移動することにより、超音波探触子１３はガラス板２上をＸ，Ｙ軸方向に移動する。
【００１３】
超音波探触子１３とガラス板２の間の超音波の伝播を良くするためのゼリーなどの仲介媒体は、自動供給手段（図示省略）を超音波探触子１３に付帯させて塗布するか、または、検査前に走査部位に予め塗布しておくようにする。
【００１４】
この実施の形態における前記駆動装置１とＸ軸軌条５と取付け脚６と取付けねじ７は、探触子走査手段を構成する。
【００１５】
制御処理装置２０は、超音波駆動信号を発生して前記超音波探触子１３を駆動することにより探傷用超音波を発信させ、この超音波探触子１３が受信した探傷用超音波の反射波受信信号を取り込む送受信回路２１と、前記Ｘ軸用駆動モータ１６とＹ軸用駆動モータ１９を駆動するモータ駆動回路２２と、タッチパネル式の表示／入力装置２３と、これらを制御すると共にデータ処理を行う制御／データ収録処理装置２４を備える。
【００１６】
また、Ｘ軸用駆動モータ１６およびＹ軸用駆動モータ１９にはエンコーダを装着し、Ｘ軸とＹ軸における超音波探触子１３の位置情報信号を制御／データ収録処理装置２４に入力するように構成する。
【００１７】
制御／データ収録処理装置２４は、パソコンを利用して構成し、表示／入力装置２３からの入力に従って探傷条件を設定する探傷条件設定処理機能と、この探傷条件に従って送受信回路２１とモータ駆動回路２２を制御して探傷用超音波の発信と反射波信号の受信および超音波探触子１３をＸ軸，Ｙ軸方向へ移動（走査）することにより探傷検査を実行する制御処理機能と、反射波受信信号を探傷データとして収録し、この探傷データを表示／入力装置２３に表示するデータ処理機能を備える。
【００１８】
このようなガラス端部の傷検査装置による探傷検査は、Ｘ軸軌条５を検査対象のガラス板２の検査対象端縁２ａに沿って取り付け、駆動装置１をＸ軸軌条５上を移動（Ｘ軸走査）させ、超音波探触子押し付け機構１１を所定のピッチ送り（Ｙ軸走査）して超音波探触子１３をガラス板２上で移動（Ｘ軸走査，Ｙ軸走査）しながら該超音波探触子１３からガラス板２の検査対象端縁２ａに向けて探傷用超音波ビーム１３ａを発信し、検査対象端縁２ａからの反射波を超音波探触子１３で受信して電気信号に変換して探傷データとして制御／データ収録処理装置２４に取り込む。検査対象端縁２ａに割れなどの傷部２ｂがあると該傷部２ｂにおける超音波の反射が乱れることにより超音波探触子１３で受信する反射波の量が正常な部位からの反射波より少なくなることから、この反射波の量の変化を判定することにより、傷部２ｂの有無を検査することができる。
【００１９】
超音波探触子１３の走査軌道Ｗは、Ｘ軸走査した後にＹ軸方向に１ピッチ走査し、再度、Ｘ軸走査する形態の走査を繰り返す縦方形走査形態と、Ｙ軸方向に所定数のピッチ走査した後にＸ軸方向に走査し、再度、Ｙ軸方向に所定数のピッチ走査を行う形態の走査を繰り返す横方形走査形態を探傷条件として設定することができる。
【００２０】
制御／データ収録処理装置２４に設定する探傷条件には、予め設定した走査範囲を自動で探傷する自動探傷モードと、表示／入力装置２３に設けた走査スイッチボタンをオペレータが手動操作して超音波探触子１３を走査する手動探傷モードを設ける。
【００２１】
自動探傷モードでは、制御／データ収録処理装置２４は、表示入力装置２３と協働して縦方形走査形態と横方形走査形態の選択，方形走査の走査ストロークと走査ピッチ，各走査の走査速度の設定を行い、収録した探傷データの自動解析を実行することができるように構成する。また、手動探傷モードでは、探傷感度の設定や傷部２ｂの検出を確認するための手動操作によるインチング走査を実行することができるように構成する。
【００２２】
自動探傷モードにおいて、制御／データ収録処理装置２４は、超音波探触子１３で受信した超音波反射波の電気信号を送受信回路２１により増幅して取り込み、Ｘ軸用駆動モータ１６およびＹ軸用駆動モータ１９のエンコーダからの位置信号と組み合わせた探傷データに変換して収録する。制御／データ収録処理装置２４は、収録した探傷データを処理した後に探傷結果として表示／入力装置２３に表示させる。
【００２３】
ここで、図６に示すフローチャートを参照して自動探傷モードの検査手順を説明する。
【００２４】
ステップＳ１
ガラス板２（ガラス板取付け枠４）にＸ軸軌条５を取り付け、これに駆動装置１を取り付ける。
【００２５】
ステップＳ２
超音波探触子押し付け機構１２に超音波探触子１３を取り付ける。取り付ける超音波探触子１３は、初めの探傷では探傷用超音波ビーム１３ａの大きな広がりを利用して傷部２ｂの有無を確認する粗探傷用として、図７（ａ）に示すように、超音波の屈折角がθ１のように大きい特性をもった超音波探触子１３を取り付ける。これは、屈折角がθ１のように大きい場合には、ガラス板２の傷部２ｂが該ガラス板２の超音波探触子１３の接触する面側の角部にあっても反対の面側の角部にあっても広がりの大きい探傷用超音波ビーム１３ａであれば超音波探触子１３のＹ軸上の位置を変えないで検出することができ、Ｙ軸上の走査範囲を少なくすることができる特徴がある。
傷部２ｂがガラス板２の何れの面側の角部にあるのかを識別する精密探傷ときには、屈折角の小さい精密探傷用の超音波探触子１３を取り付ける。屈折角がθ２のように小さい場合には、図７の（ｂ），（ｃ）に示すように、ガラス板２の傷部２ｂがガラス板２の超音波探触子１３の接触する面側の角部にある場合と反対の面側の角部にある場合では、この傷部２ｂの存在を検出することができるＹ軸上の位置が各々Ｙ１とＹ２のように異なることから、このＹ軸上の位置情報を参照することにより、傷部２ｂがガラス板２の表面側にあるのか反対面側にあるのかを識別することができる特徴がある。
【００２６】
ステップＳ３
超音波探触子１３のＹ軸上の位置設定と基準感度の設定を行う。この位置設定は、表示／入力装置２３を手動操作してＹ軸用駆動モータ１９を動作させて超音波探触子１３をＹ軸上で移動（インチング）させ、Ｘ軸上の任意の位置でガラス板２の検査対象端縁２ａからの超音波反射波が最大となるＹ軸上の位置を確認する。そして、このときの反射波受信信号の大きさを基準感度として設定する。
ステップＳ４
表示／入力装置２３を操作して超音波探触子１３を探傷走査開始位置に移動させる。
ステップＳ５
表示／入力装置２３を操作して自動探傷に切り替え、探傷条件として、基準感度を設定したＹ軸上の位置を中心としたＹ軸上の走査範囲，ガラス板２の探傷範囲を満足するＸ軸上の走査範囲，方形走査形態，探傷速度を設定する。
【００２７】
ステップＳ６
表示／入力装置２３を操作して自動探傷を開始させる。
ステップＳ７
制御／データ収録処理装置２４は、設定された探傷条件に従って探傷走査を実行し、受信した反射波受信信号を超音波探触子１３の位置情報と共に探傷データとして収録する。
ステップＳ８
設定した探傷が終了したかどうかを確認する。
【００２８】
ステップＳ９
収録した探傷データを観察し易い形態で表示できるようにデータ処理して探傷結果として表示／入力装置２３に表示する。
ステップＳ１０
オペレータは、表示／入力装置２３に表示された探傷結果を観察して傷部２ｂが検出されているかどうかを判断し、傷部２ｂが検出されているときには、その位置がガラス板２の超音波探触子１３の接触する面側の角部にあるのか反対の面側の角部にあるのかを判別する必要性を検討し、判別のための精密探傷の要否を表示／入力装置２３を操作して指示する。
ステップＳ１１
精密探傷を行う場合には、超音波探触子１３を超音波の屈折角が小さい（θ１）の超音波探触子に交換する。
【００２９】
ステップＳ１２
表示／入力装置２３を操作して自動探傷に切り替え、精密探傷のための探傷条件を設定する。
ステップＳ１３
表示／入力装置２３を操作して自動探傷を開始させる。
ステップＳ１４
設定された精密探傷条件に従って探傷走査を実行し、受信した反射波信号を超音波探触子１３の位置情報と共に精密探傷データとして収録する。
【００３０】
ステップＳ１５
設定した探傷が終了したかどうかを確認する。
ステップＳ１６
収録した精密探傷データを観察し易い形態で表示できるようにデータ処理して精密探傷結果として表示／入力装置２３に表示する。
ステップＳ１７
精密探傷を終了すると、装置を取り外して他の検査対象部に移す。
ここで、制御／データ収録処理装置２４による探傷データの処理について、図８を参照して説明する。図８は、この実施の形態における粗探傷の模式図であり、（ａ）は機構部の平面図および側面図、（ｂ）は受信した反射波受信信号波形図、（ｃ）は探傷データ表示図形である。
【００３１】
探傷動作を開始すると、超音波探触子１３を走査軌道Ｗに沿って移動（走査）するように駆動装置１を制御する。そして、超音波探触子１３によって大きな広がり角度の探傷用超音波ビーム１３ａをガラス板２の探傷対象端縁２ａに向けて発信し、その反射波を超音波探触子１３で受信して電気信号（反射波受信次号）に変換すると、Ｘ軸上の健全部位Ｘ１，Ｘ３では強い反射波Ｒ１，Ｒ３を受信することから大きな値ｈ１，ｈ３の反射波受信信号Ｓ１，Ｓ３が得られる。
【００３２】
しかしながら、傷部２ｂが存在する部位では、反射が乱れて超音波探触子１３で受信する反射波Ｒ２が弱くなることから小さな値ｈ２の反射波受信信号Ｓ２となる。
【００３３】
そこで、この反射波受信信号Ｓ１〜Ｓ３を健全部位において得られ電気信号よりもやや小さい値に設定した判別レベルｈ０と大小比較して２値化する処理を行い、この処理結果を図（ｃ）に示すように走査軌道Ｗに合わせた帯状図形で表示するように構成することにより、傷部２ｂが存在する部位Ｘ２を途切れた形態で表現する図形表示を実現することができる。傷部２ｂの存在を表現する表示形態は、表示色を変えることによって行うように変形しても良い。
このような探傷データの表示処理は、精密探傷においても同様に実行する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のガラス端部の傷検査装置は、周縁が固定部材で挟持されたガラス板の隠れた周端縁に向けて超音波を発信し、その反射波を受信してデータ処理して表示するように構成したことにより、隠れた端縁の割れなどの傷を精度良く検出することができる。
また、探触子を予め設定した軌道に沿って自動走査すると共に探傷データを観察し易い形態で表示するようにデータ処理することができるので、ガラス板の周端縁の割れなどの傷を精度良く且つ比較的容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるガラス端部の傷検査装置の制御処理装置と機構部を示す模式図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図１に示した実施の形態におけるＸ軸軌条の変形例を示す側面図（ａ）とそのＤ−Ｄ断面図（ｂ）と分解図（ｃ）である。
【図６】図１に示したガラス端部の傷検査装置を使用してガラス板の傷を探傷する検査手順のフローチャートである。
【図７】超音波探触子によりガラス板端縁の傷部を超音波探傷する様子を示す模式図である。
【図８】図１に示したガラス端部の傷検査装置による粗探傷の模式図であり、（ａ）は機構部の平面図および側面図、（ｂ）は受信した反射波受信信号波形図、（ｃ）は探傷データ表示図形である。
【符号の説明】
１…駆動装置、２…ガラス板、２ａ…周端縁、２ｂ…傷部、４…ガラス板取付け枠、５…Ｘ軸軌条、５ｂ…摺動溝、５ｃ…ラック、６…取付け脚、８…係合脚、９…係合ねじ、１０…Ｘ軸ねじ軸、１１…探触子支持部材、１２…超音波探触子押し付け機構、１３…超音波探触子、１４…押付けばね、１６…Ｘ軸用駆動モータ、１９…Ｙ軸用駆動モータ、２０…制御処理装置、２１…送受信回路、２２…モータ駆動回路、２３…表示／入力装置、２４…制御／データ収録処理装置、Ｗ…走査軌道。
【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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