(57)【要約】【課題】超音波探触器における採取データの付着気泡を表面反射波と誤認識することが少ない超音波探傷装置を得ること。【解決手段】水槽２内に探傷検査すべき筒状のサンプル１のサンプル固定軸３を回転可能に支持するサンプル回転機構４と、３を水平方向の任意位置に位置決め可能で、かつ４を垂直方向の任意位置に位置決め可能な位置決め機構１２と、２内で１に超音波を照射する超音波探触子５と、１に超音波を照射することで１からの反射波に基づき、１の傷位置を探傷する超音波探傷器６と、５を水平方向の任意位置に位置決め可能で、かつ５を垂直方向の任意位置に位置決め可能な位置決め機構１１と、１を３に搬入するサンプル搬入装置１３と、３から１を外し、検査完了工程側に搬出し、これを検査完了サンプル９とするサンプル搬出装置１４と、５と対向する１の表面に発生する気泡１８を減少させる気泡除去ポンプ１７を備えたもの。【選択図】      図１
2012083224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸漬水槽内に探傷検査すべきサンプルが水没するように載置固定するサンプル固定軸と、
前記サンプル固定軸を回転可能に支持するサンプル回転軸と、
前記サンプル固定軸を水平方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能で、かつ前記サンプル固定軸を垂直方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能な位置決め機構と、
前記浸漬水槽内であって前記サンプルに近接した状態で前記サンプルに超音波を照射する超音波探触子と、
前記超音波探触子により前記サンプルに超音波を照射することで前記サンプルから反射されてくる反射波に基づき、前記サンプルの傷位置を探傷する超音波探傷器と、
前記超音波探触子を水平方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能で、かつ前記超音波探触子を垂直方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能な探触子位置決め機構と、
を備えた超音波探傷装置において、
前記サンプルを前記サンプル固定軸に搬入するベルトコンベアのごときサンプル搬入装置と、
前記サンプル固定軸から前記サンプルを外し、検査完了工程側に搬出するベルトコンベアのごときサンプル搬出装置と、
前記超音波探触子と対向する前記サンプルの表面に発生する気泡を減少させるための洗浄水流を発生させる気泡除去ポンプと、
前記サンプル搬入送装置、前記サンプル搬出装置と前記超音波探傷装置の間のインターフェースはそれに有するシーケンスにて制御する制御盤・操作パネルと、
を具備したことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項２】
前記サンプルの外周面全域にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のアドレスを割り付けると共に、アドレスの基準点をマーキングを行うレーザマーカと、
前記サンプルの基準点をベースに超音波探傷検査結果をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸毎に認識するマーカ認識センサと、
前記マーカ認識センサで認識したサンプルにおけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の探傷結果をサンプル毎に記憶するデータベースと、
を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の超音波探傷装置。
【請求項３】
浸漬水槽内に回転支持機構により、探傷すべきサンプルを、回転可能に支持し、前記浸漬水槽内のサンプル外周面に超音波探触子を近接させ、前記超音波探触子から発生する超音波を前記サンプルに与えることで、前記サンプル内部に存在する欠陥部からの超音波反射波を検出し、その欠陥部における前記サンプル外表面にマーキングを施して前記サンプル内部の見えない欠陥部の有無を前記サンプル外表面から可視化する超音波探傷方法において、
前記サンプルを探傷する前に前記超音波探触子と前記サンプルとの間に発生する気泡を、前記浸漬水槽内に設けた気泡除去ポンプの運転により減少させるようにしたことを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項４】
浸漬水槽内に回転支持機構により、探傷すべきサンプルを、回転可能に支持し、前記浸漬水槽内のサンプル外周面に超音波探触子を近接させ、前記超音波探触子から発生する超音波を前記サンプルに与えることで、前記サンプル内部に存在する欠陥部からの超音波反射波を検出し、その欠陥部における前記サンプル外表面にマーキングを施して前記サンプル内部の見えない欠陥部の有無を前記サンプル外表面から可視化する超音波探傷方法において、
前記サンプルを探傷する前に前記超音波探触子と前記サンプルとの間に発生する気泡を、前記浸漬水槽内に設けた気泡除去ポンプの運転により減少させるようにし、
前記サンプルの外周面全域にレーザマーカによりＹ軸、Ｚ軸のアドレスを割り付けると共に、アドレスの基準点をマーキングを行い、
前記サンプルの基準点をベースに超音波探傷検査結果を、マーカ認識センサによＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸毎に認識し、
前記マーカ認識センサで認識したサンプルにおけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の探傷結果をデータベースにサンプル毎に記憶するようにしたことを特徴とする超音波探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば筒状体の樹脂成形品の傷欠陥検査方法において、成形品内に内在する傷、気泡を検出する機能以外に成形品の装置への搬入、搬出機能や超音波反射波強度を使用し傷位置及び画像化等の機能や制御を有する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の欠陥検査装置においては、ポリアミド樹脂からなる筒状体を装置内に着座し、かつ水槽内に水没できるように載置部を設け、水浸させ、筒状体の上部に超音波探触子を配置し、筒状体を回転させ、筒状体の外周部より超音波を中心に照射し、３６０度全方位を確認できる。
【０００３】
さらに超音波探触子の固定部は左右に稼動できるようになっており、回転と同時にある一定間隔で測定位置を変えていき、筒状体全周の傷検証が可能となっている。
【０００４】
また、傷検証部分外表面には欠陥の有無をマークで識別できるように可視化するマーキング手段も講じられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−７０４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の超音波探傷装置は探触子の向きが下側についているので、図４Ａに示すように水中内在及びポリアミド樹脂成形体や筒状体の表面に付着していた気泡１８が、剥離移動し、超音波探触子５の照射部に付着し、図４Ｂに示すように採取データにおける付着気泡をノイズとして表示してしまったり、または、表面反射波長として誤認識、例えば付着気泡を表面反射波と誤認し、実際の表面反射波を傷と認識してしまう等があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、超音波探触器における採取データの付着気泡をノイズとして表示したり、または付着気泡を表面反射波と誤認識し、実際の表面反射波を傷と認識してしまうことが少ない超音波探傷方法及び超音波探傷装置を提供することを目的とする。
【０００８】
水槽内水を用い、気泡除去ポンプにて洗浄水流を作り、測定前に探触子表面を水流洗浄により気泡の除去をおこなうことができるとともに、新たに、搬入装置１３、搬出装置１４を設置することにより、傷検証のインライン化及び自動化が実現できること、またレーザーマーザーによるワーク個々の識別番号（ＩＤ）を割付、本検査データや前後設備の製造記録もリンク可能となり製品トレースができる装置を得ることを目的とする。また、この装置に適した製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
樹脂成形品の超音波探傷方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、浸漬水槽内に探傷検査すべきサンプルが水没するように載置固定するサンプル固定軸と、前記サンプル固定軸を回転可能に支持するサンプル回転軸と、前記サンプル固定軸を水平方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能で、かつ前記サンプル固定軸を垂直方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能な位置決め機構と、前記浸漬水槽内であって前記サンプルに近接した状態で前記サンプルに超音波を照射する超音波探触子と、前記超音波探触子により前記サンプルに超音波を照射することで前記サンプルから反射されてくる反射波に基づき、前記サンプルの傷位置を探傷する超音波探傷器と、前記超音波探触子を水平方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能で、かつ前記超音波探触子を垂直方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能な探触子位置決め機構と、を備えた超音波探傷装置において、前記サンプルを前記サンプル固定軸に搬入するベルトコンベアのごときサンプル搬入装置と、前記サンプル固定軸から前記サンプルを外し、検査完了工程側に搬出するベルトコンベアのごときサンプル搬出装置と、前記超音波探触子と対向する前記サンプルの表面に発生する気泡を減少させるための洗浄水流を発生させる気泡除去ポンプと、前記サンプル搬入送装置、前記サンプル搬出装置と前記超音波探傷装置の間のインターフェースはそれに有するシーケンスにて制御する制御盤・操作パネルと、を具備した超音波探傷装置である。
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項２に対応する発明は、前記サンプルの外周面全域にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のアドレスを割り付けると共に、アドレスの基準点をマーキングを行うレーザマーカと、前記サンプルの基準点をベースに超音波探傷検査結果をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸毎に認識するマーカ認識センサと、前記マーカ認識センサで認識したサンプルにおけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の探傷結果をサンプル毎に記憶するデータベースと、を更に具備した請求項１記載の超音波探傷装置である。
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項３に対応する発明は、浸漬水槽内に回転支持機構により、探傷すべきサンプルを、回転可能に支持し、前記浸漬水槽内のサンプル外周面に超音波探触子を近接させ、前記超音波探触子から発生する超音波を前記サンプルに与えることで、前記サンプル内部に存在する欠陥部からの超音波反射波を検出し、その欠陥部における前記サンプル外表面にマーキングを施して前記サンプル内部の見えない欠陥部の有無を前記サンプル外表面から可視化する超音波探傷方法において、前記サンプルを探傷する前に前記超音波探触子と前記サンプルとの間に発生する気泡を、前記浸漬水槽内に設けた気泡除去ポンプの運転により減少させるようにした超音波探傷方法である。
【００１３】
前記目的を達成するため、請求項４に対応する発明は、浸漬水槽内に回転支持機構により、探傷すべきサンプルを、回転可能に支持し、前記浸漬水槽内のサンプル外周面に超音波探触子を近接させ、前記超音波探触子から発生する超音波を前記サンプルに与えることで、前記サンプル内部に存在する欠陥部からの超音波反射波を検出し、その欠陥部における前記サンプル外表面にマーキングを施して前記サンプル内部の見えない欠陥部の有無を前記サンプル外表面から可視化する超音波探傷方法において、前記サンプルを探傷する前に前記超音波探触子と前記サンプルとの間に発生する気泡を、前記浸漬水槽内に設けた気泡除去ポンプの運転により減少させるようにし、前記サンプルの外周面全域にレーザマーカによりＹ軸、Ｚ軸のアドレスを割り付けると共に、アドレスの基準点をマーキングを行い、前記サンプルの基準点をベースに超音波探傷検査結果を、マーカ認識センサによＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸毎に認識し、前記マーカ認識センサで認識したサンプルにおけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の探傷結果をデータベースにサンプル毎に記憶するようにした超音波探傷方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための概略構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するための概略構成図。
【図３Ａ】本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図３Ｂ】本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図４Ａ】本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【図４Ｂ】本発明の実施形態の作用効果を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の第１の実施形態について図１を参照して説明する。
【００１６】
浸漬水槽２内に探傷検査すべき例えば筒状体の樹脂成形体のサンプル１が水没するように載置固定するサンプル固定軸３と、サンプル固定軸３を回転可能に支持するサンプル回転機構４と、サンプル固定軸３を水平方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能で、かつサンプル回転機構４を垂直方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能なサンプル水平・垂直位置決め機構１２と、浸漬水槽２内であってサンプル１に近接した状態でサンプル１に超音波を照射する超音波探触子５と、超音波探触子５によりサンプル１に超音波を照射することでサンプルから反射されてくる反射波に基づき、サンプルの傷位置を探傷する超音波探傷器６と、超音波探触子５を水平方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能で、かつ超音波探触子５を垂直方向に移動可能であって、その任意の位置に位置決め可能な探触子水平・垂直位置決め機構１１と、探触子位置決め機構１１に対して超音波探傷器６からの探傷結果に基づき操作指令を与える制御盤・操作パネル１０とを備えた特許文献１に記載の超音波探傷装置において、次のような構成を具備したものである。
【００１７】
すなわち、サンプル１をサンプル固定軸３に搬入するコンベアやフィーダーのごときサンプル搬入装置１３と、サンプル固定軸３からサンプル１を外し、検査完了工程側に搬出し、これを検査完了サンプル９とするコンベアやフィーダーのごときサンプル搬出装置１４と、超音波探触子５と対向するサンプル１の表面に発生する気泡１８（図４Ａ、図４Ｂ）を減少させるための洗浄水流を発生させる気泡除去ポンプ１７とを具備したものである。サンプル搬入送装置１３、サンプル搬出装置１４と超音波探傷装置８の間のインターフェースは制御盤・操作パネル１０内のシーケンスにて制御されるようになっている。
【００１８】
以下、図１のように構成された超音波探傷装置の動作について説明する。検査対象となるサンプル１は、サンプル搬入装置１３にてサンプル固定軸３に搬入（移動、固定）され、超音波探触子５が測定部位にセットされ、浸漬水槽２内で水位調整機構７によって水位が上昇し浸漬される。そのあとサンプル回転機構４に従い、サンプル１は回転し、気泡除去ポンプ１７が作動し、浸漬水槽２内の水を送水循環し、超音波探触子５の超音波発信面の水流洗浄を実施する。超音波探傷器６より探傷信号が発信され、探傷検査が行われる。検査終了後、水位調整機構７によって水位が低下し、サンプル１はサンプル搬出装置１４にてサンプル１が移動し搬出され、検査完了サンプル９として検査工程が終了する。
【００１９】
以上述べた本発明の第１の実施形態によれば、図３Ａに示すように気泡除去ポンプ１７による表面洗浄やサンプル１の回転速度の可変化により、サンプル１の表面に付着する気泡付着度合いが減少できる。このことは、図３Ｂに示すように超音波探触器６における採取データの付着気泡をノイズとして表示したり、または付着気泡を表面反射波と誤認識し、実際の表面反射波を傷と認識してしまうことが少ない超音波探傷装置を提供できる。
【００２０】
また、本発明の第１の実施形態によれば、サンプル搬入装置１３、サンプル搬出装置１４を設置したことにより、超音波を利用し、内在する傷の検証ができるとともに、サンプル１の搬入・搬出及びサンプル固定・回転・超音波照射の自動化が可能になり、各工程間での操作判断が可能となる制御手段を有することから簡便性・利便性の向上が可能となる。さらに、サンプル搬入送装置１３及びサンプル搬出装置１４を設置し、半連続のバッチ処理機能付加しており、生産ライン及び生産ライン外からコンベアやフィーダー等のサンプル搬入送装置１３によりサンプル１を自動移送し、自動検査を行うことができると同時に、省人等を含めた効果的効率的な製品検査が可能となる。
【００２１】
図２は、本発明の第２の実施形態を説明するための図であり、図１の実施形態にレーザマーカ１５と、マーカ認識センサ１６と、データベース１９を追加したものである。
【００２２】
レーザマーカ１５は、サンプル１の全域にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のアドレスを割り付けると共に、アドレスの基準点をマーキングを行うものである。
【００２３】
マーカ認識センサ１６は、サンプル１の基準点をベースに超音波探傷検査結果をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸毎に認識するものである。
【００２４】
データベース１９は、マーカ認識センサ１６で認識したサンプル１におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の探傷結果をサンプル１毎に記憶するものである。
【００２５】
このように本発明の第２の実施形態によれば、サンプル搬送装置１３にレーザーマーカー１５、超音波探傷装置８にマーカー認識センサー１６を組み込み、サンプル１のトレーサビリティー及び分析等を含めたデータベースの作成機能を付加した方法を考慮しており、サンプル搬送装置１３内に配置されたレーザーマーカー１５により対象サンプル１にアドレス割付及びサンプル基準点のマーキング等を行うことができる。
【００２６】
さらに超音波探傷装置８内のマーカー認識センサー１６が、サンプル１の基準点をベ一スに超音波探傷検査結果（ＸＹＺ軸探傷結果）を記憶し、各個サンプル１の探傷結果がデータベースが作成される。このデータをもとに傷の形状や位置、数等が確認でき、検査上流製造工程への指示・助言・注意伝達可能な製造フィードフォワード、フィードバックが可能となる。
【００２７】
また、ランダムな取り扱いである製品各個にアドレスの割付や検査基準点を固定することができ、検査データと製品位置を特定できるとともに、アドレスの割付により、製品とデータの１：１の紐付けができトレーサビリティーも可能となる。
【００２８】
以上述べた実施形態は超音波探傷装置について述べたが、特許文献１等の従来の超音波探傷装置に、気泡除去ポンプ１７、サンプル搬送装置１３、サンプル排出装置１４、レーザーマーカー１５、マーカー認識センサー１６、データベース１９を組合わせて、サンプル１に発生した欠陥を探傷する超音波探傷方法を実施することもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１…サンプル、２…浸漬水槽、３…サンプル固定軸、４…サンプル回転機構、５…超音波探触子、６…超音波探傷器、７…水位調整機構、８…超音波探傷装置、９…検査完了サンプル、１０…制御盤・換作パネル、１１…探触子水平・垂直位置決機構、１２…サンプル水平・垂直位置決機構、１３…サンプル搬送装置、１４…サンプル排出装置、１５…レーザーマーカー、１６…マーカー認識センサー、１７…気泡除去ポンプ、１８…気泡、１９…データベース。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2012083224.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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