JP2012173117A

JP2012173117A - 欠陥検査方法及び欠陥検査装置

Info

Publication number: JP2012173117A
Application number: JP2011034993A
Authority: JP
Inventors: Takanori Miyasaka; 孝範宮坂; Kenichi Sugiyama; 健一杉山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】簡便な方法で精度良く被検査体の内部欠陥を超音波探傷により検査可能な欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供する。
【解決手段】超音波伝達媒体３外に配置された取っ手６ａと、超音波伝達媒体３内に配置された刷毛（異物除去部）６ｂとを有するホルダ６を、一方向に摺動可能に構成する。ハブ軸受（被検査体）１の探傷時には、取っ手６ａを手動操作することで刷毛６ｂを一方向に移動し、刷毛６ｂを軸端１ａに接触させて気泡やゴミなどの異物を除去し、その後、軸端１ａ側から超音波探傷を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検査体の内部欠陥を水浸式の超音波探傷により検査する欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関するものである。

自動車用ハブ軸受などの冷間鍛造により製造される冷間鍛造品では、加工条件などによって材料の内部欠陥が発生することがある。このような内部欠陥は、超音波探傷法を用いて検査するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
超音波探傷法には、検査精度を上げるために被検査体を超音波伝達媒体（水など）に浸して内部欠陥検査を行う水浸式の超音波探傷法がある。この水浸式超音波探傷法を用いる場合、被検査体の表面に異物や気泡が付着していると、精度良く探傷することができない。
そこで、水浸式超音波探傷において被検査体の表面の異物や気泡を除去する方法として、ジェット水流を噴射する方法（例えば、特許文献２参照）や、弾性体を接触させながら探傷する方法（例えば、特許文献３参照）がある。

特開２００３−２４７０４６号公報特開２００２−２９６２４７号公報特開２００６−０７８２７１号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の技術にあっては、ジェット水流を用いているため、上述した異物や気泡を完全に除去できない場合がある。さらに、ジェット水流を発生させるための機構が必要であるためコストが嵩む。
また、上記特許文献３に記載の技術にあっては、弾性体を接触させながら探傷するため、探傷中に弾性体の位置がずれて上述した異物や気泡の除去機能を発揮できないおそれがある。
そこで、本発明は、簡便な方法で精度良く被検査体の内部欠陥を超音波探傷により検査可能な欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る欠陥検査方法は、被検査体を超音波伝達媒体中に配置し、超音波探傷装置で内部欠陥を検査する欠陥検査方法であって、前記超音波伝達媒体内を一方向に移動可能に構成された異物除去部を手動操作し、前記異物除去部により前記被検査体の表面に付着している異物を除去した後、前記被検査体に対して前記超音波探傷装置で超音波探傷を行うことを特徴としている。
このように、異物除去部を手動操作するので、高価かつ複雑な装置を必要とすることなく、被検査体の表面に付着した異物を確実に除去することができる。また、被検査体の表面に付着した異物を完全に除去した後に超音波探傷を行うので、高精度な超音波探傷を行うことができる。

また、上記において、前記異物除去部を前記被検査体と接触させて、前記被検査体の表面に付着している異物を除去することを特徴としている。
これにより、作業者は、異物除去部が被検査体と接触することで所定の抵抗感を受けることができる。したがって、当該抵抗感により、確実に異物除去部が被検査体に接触していることを認識しながら異物除去作業を行うことができる。
さらに、上記において、前記異物除去部として、刷毛、ブラシ、スポンジ及びゴムの少なくとも１つを用いることを特徴としている。
これにより、簡単かつ安価な構成で、被検査体の表面に付着している異物を確実に除去することができる。

また、本発明に係る欠陥検査装置は、被検査体を超音波伝達媒体中に配置し、超音波探傷装置で内部欠陥を検査する欠陥検査装置であって、一方向に延在するガイドと、前記ガイドに摺動自在に嵌合し、前記超音波伝達媒体内で前記一方向に移動することで前記被検査体の表面に付着している異物を除去する異物除去部を有するホルダと、を備え、手動操作による前記ホルダの前記一方向への移動によって前記異物が除去された前記被検査体に対して、前記超音波探傷装置で超音波探傷を行うことを特徴としている。
これにより、簡単かつ安価な構成で、被検査体の表面に付着している異物を除去することができる。そして、異物が除去された後の被検査体に対して超音波探傷を行うことで、被検査体の内部欠陥を精度良く検査することができる。

さらにまた、上記において、前記ホルダは、前記超音波伝達媒体外に配置された把持部を有することを特徴としている。
これにより、超音波伝達媒体外の把持部を操作して超音波伝達媒体内の異物除去部を移動させることができる。このように、作業者は超音波伝達媒体に手を触れることなく被検査体の異物除去作業を行うことができる。

本発明によれば、被検査体の内部欠陥を水浸式超音波探傷する際、低コスト且つ簡便な方法で被検査体の表面に付着した気泡やゴミなどの異物を除去することができる。また、被検査体の異物を除去した後で超音波探傷を行うので、内部欠陥を有する短寿命品を精度良く検出することができる。

本発明に係る水浸式の超音波探傷法を用いた欠陥検査装置の概略構成図である。異物除去部の詳細を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る水浸式の超音波探傷法を用いた欠陥検査装置の概略構成図である。
図中、符号１は、被検査体である冷間鍛造成形の自動車用ハブ軸受（以下、単にハブ軸受と称す）であり、このハブ軸受１は、貯槽２に貯えられた水などの超音波伝達媒体３の中に軸端１ａが浸漬するように保持部材４によって保持される。ハブ軸受１は、この状態で、超音波探傷用探触子５によって軸端１ａ側から超音波探傷される。ここで、貯槽２、超音波伝達媒体３および超音波探傷用探触子５で超音波探傷装置を構成している。

保持部材４は、例えば複数のハブ軸受１を一方向（ここでは、図１の左右方向）に並列配置して保持可能であり、ホルダ６は、ハブ軸受１の配列方向に延在するガイド７に摺動自在に嵌合されている。
ホルダ６は、上端部に取っ手（把持部）６ａ、下端部に異物除去部としての刷毛６ｂを保持しており、作業者が取っ手６ａを手動操作することで、ガイド７に沿って上記配列方向に滑らかに摺動するようになっている。ここで、ホルダ６は、取っ手６ａが超音波伝達媒体３外に位置し、刷毛６ｂが超音波伝達媒体３内でハブ軸受１の軸端１ａの高さ方向位置と同等の高さに位置するように配置される。

このような構成により、超音波伝達媒体３外にある取っ手６ａを作業者が手動操作することで、ホルダ６の取っ手６ａとは反対側の端部に設けられた刷毛６ｂを超音波伝達媒体３内で一方向にスライド移動させ、当該刷毛６ｂをハブ軸受１の軸端１ａと接触させることができる。
水浸式超音波探傷を行うに際し、被検査体を超音波伝達媒体内に浸漬すると、被検査体の表面には気泡などが付着する。このように被検査体の表面に気泡などが付着していると、超音波探傷の検査精度に悪影響を与えてしまう。

そこで、本実施形態では、被検査体であるハブ軸受１の軸端１ａを超音波伝達媒体３内に浸漬した後、超音波伝達媒体３外にある取っ手６ａを作業者が手動で操作して超音波伝達媒体３内にある刷毛６ｂをスライド移動させることで、図２に示すように、刷毛６ｂを軸端１ａに接触させ、刷毛６ｂによって軸端１ａの表面に付着している気泡やゴミを除去する。そして、その後、気泡やゴミが除去されたハブ軸受１に対して、超音波探傷装置で軸端１ａ側から超音波探傷を行う。
このように、ハブ軸受１の表面に付着した気泡やゴミを除去してから超音波探傷を行うことができるので、ハブ軸受１の表面に付着した異物や気泡の影響を大きく受けることなくハブ軸受１の内部に存在する欠陥を精度良く検査することができる。

また、超音波探傷時には、刷毛６ｂが探傷領域外に位置するように、ホルダ６をハブ軸受１から離れた位置に移動しておくものとする。これにより、刷毛６ｂが探傷精度に影響を与えるのを回避することができる。
ところで、水浸式超音波探傷において被検査体の表面の異物や気泡を除去する方法として、ジェット水流を噴射する方法や、弾性体を接触させながら探傷する方法がある。しかしながら、ジェット水流を噴射する方法では、異物や気泡を完全に除去できない場合がある。また、ジェット水流を発生させるための機構が必要であるためコストが嵩む。

これに対して、本実施形態では、異物除去部を被検査体に直接接触させるので、被検査体の表面に付着している異物や気泡を確実に除去することができる。また、異物除去部を作業者が手動で操作して、被検査体の表面に付着した気泡やゴミを除去する構成であるため、上述したようなジェット水流を発生させるための高価且つ複雑な装置を必要としない。このように、低コスト且つ簡便な構成で被検査体の異物除去を行うことができる。

また、上記のような弾性体を接触させながら探傷する方法では、探傷中に弾性体の位置がずれて上述した異物や気泡の除去機能を発揮できなかったり、弾性体が探傷領域に干渉して探傷精度に影響を与えたりするおそれがある。
これに対して、本実施形態では、スライド時に刷毛６ｂが被検査体と接触する際の抵抗感により、作業者は確実に刷毛６ｂが被検査体に接触していることを確認することができる。すなわち、刷毛の脱落やずれによって、刷毛が被検査体と接触していない状態に気付かず除去機能が発揮できないというおそれがない。さらに、探傷時には刷毛を被検査体と離れたところに移動させておくことができるので、刷毛が探傷領域に干渉して探傷精度に影響することもない。

以上のように、探傷精度に悪影響を与える気泡やゴミなどの異物を簡便且つ安価で、しかも確実に除去した後に、水浸式の超音波探傷を行うことができる。したがって、内部欠陥を有する短寿命の被検査体を精度良く検出して排除することができる。そのため、被検査体として自動車用ハブ軸受を適用した場合、安定的な寿命を保証した高信頼性の軸受部材を提供することが可能となる。

（変形例）
なお、上記実施形態においては、異物除去部として刷毛を用いる場合について説明したが、刷毛に代えてブラシやスポンジ、ゴム等を用いることもできる。
また、上記実施形態においては、被検査体であるハブ軸受１を、軸端１ａのみが超音波伝達媒体３内に浸漬するように保持する場合について説明したが、被検査体が全浸するように保持してもよい。
さらに、上記実施形態においては、取っ手６ａを超音波伝達媒体３外に配置する場合について説明したが、当該取っ手６ａを超音波伝達媒体３内に配置することもできる。但し、上記実施形態のように超音波伝達媒体３外に配置した方が、作業時に手が超音波伝達媒体３に触れずに済むため好ましい。

また、上記実施形態においては、異物除去部を直接ハブ軸受１の軸端１ａに接触させて気泡等の異物を除去する場合について説明したが、異物除去部によって水流などを起こして非接触で異物除去を行うこともできる。但し、上記実施形態のように刷毛などを接触させる構成の方が、上述したように接触時の抵抗感を受けることができるため、異物除去精度を高めることができ好ましい。
さらにまた、上記実施形態においては、被検査体として自動車用ハブ軸受を採用する場合について説明したが、他の冷間鍛造品にも本発明を適用可能である。また、冷間鍛造品以外の被検査体にも本発明を適用可能である。

１…ハブ軸受（被検査体）、１ａ…軸端、２…貯槽、３…超音波伝達媒体、４…超音波探傷用探触子、５…支持部材、６…ホルダ、６ａ…取っ手（把持部）、６ｂ…刷毛（異物除去部）、７…ガイド

Claims

被検査体を超音波伝達媒体中に配置し、超音波探傷装置で内部欠陥を検査する欠陥検査方法であって、
前記超音波伝達媒体内を一方向に移動可能に構成された異物除去部を手動操作し、前記異物除去部により前記被検査体の表面に付着している異物を除去した後、前記被検査体に対して前記超音波探傷装置で超音波探傷を行うことを特徴とする欠陥検査方法。
前記異物除去部を前記被検査体と接触させて、前記被検査体の表面に付着している異物を除去することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検査方法。
前記異物除去部として、刷毛、ブラシ、スポンジ及びゴムの少なくとも１つを用いることを特徴とする請求項２に記載の欠陥検査方法。
被検査体を超音波伝達媒体中に配置し、超音波探傷装置で内部欠陥を検査する欠陥検査装置であって、
一方向に延在するガイドと、
前記ガイドに摺動自在に嵌合し、前記超音波伝達媒体内で前記一方向に移動することで前記被検査体の表面に付着している異物を除去する異物除去部を有するホルダと、を備え、
手動操作による前記ホルダの前記一方向への移動によって前記異物が除去された前記被検査体に対して、前記超音波探傷装置で超音波探傷を行うことを特徴とする欠陥検査装置。
前記ホルダは、前記超音波伝達媒体外に配置された把持部を有することを特徴とする請求項４に記載の欠陥検査装置。