JP6832398B1 - 磁粉探傷装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、この作業は検査員が下を向いた姿勢でしゃがんだり、磁化器、検査液散布器及びブラックライト等の検査機器を移動し作動させたりの繰り返しとなるため重労働である。さらに、備蓄タンク内のような照明がなく、極端に高温又は低温の環境で行われるため、作業能率が悪い、集中力が持続できないことによる傷の見逃しが発生し易い、検査員を確保できないといった問題を抱えている。
また、特許文献2(特開平6−201656号公報)には、ガイドレール上を移動する台車にテレビカメラや紫外線ランプ等からなる検査ユニットを搭載した螢光磁粉式自動探傷装置において、台車の移動量(ガイドレール上を転動する駆動輪の回転角度)に基づいて画像信号の取込みタイミングか否かを判断し、取込みタイミングであると判断すると画像信号を取り込む点及びその台車の移動量は、長尺の被検査材の表面を複数のブロックに分けて撮像するために、テレビカメラの撮像範囲に基づいて予め定められている点が記載されている(特に、特許文献2の段落0015、0016及び0019を参照)。
しかし、この磁粉探傷装置では、検査員が台車の検査位置への配置を位置決めしており、また、磁粉模様を撮像するカメラは搭載していない。
また、特許文献2に記載されている螢光磁粉式自動探傷装置は、台車の移動量に基づいて画像信号を取り込めるようになっているが、ガイドレールを設置する必要があるとともに、駆動輪の回転角度を計測するためのエンコーダ等が必要となるため、作業コストや装置コストが高くなってしまうという問題があった。
前記フレームの下部には、前記台車の進行方向に転動するように前記車輪が設けられているとともに、少なくとも1つの車輪に対して進行方向側へ所定長さ離れた箇所にストッパーが昇降自在に設けられており、
前記フレームの上部には、前記マグナー、前記オイラー、前記ブラックライト及び前記カメラが搭載されており、
前記ストッパーは、前記フレーム側から探傷される床面まで下降させた位置において、前記進行方向側へ前記所定長さ転動した前記少なくとも1つの車輪を停止させることが可能であることを特徴とする。
また、請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の磁粉探傷装置において、前記ストッパーを前記進行方向に沿ってスライド可能、かつ、固定可能に保持する摺動固定装置を有していることを特徴とする。
前記1つのストッパーは、前記フレーム側から探傷される床面まで下降させた位置において、前記進行方向側へ前記第1所定長さ転動した前記少なくとも1つの車輪を停止させることが可能であり、前記他のストッパーは、前記フレーム側から探傷される床面まで下降させた位置において、前記進行方向側へ前記第2所定長さ転動した前記少なくとも1つの車輪又は前記他の車輪を停止させることが可能であることを特徴とする。
また、フレームの下部に、少なくとも1つの車輪に対して進行方向側へ所定長さ離れた箇所にストッパーが昇降自在に設けられており、ストッパーは、フレーム側から探傷される床面まで下降させた位置において、進行方向側へ所定長さ転動した少なくとも1つの車輪を停止させることが可能であるので、次の手順で探傷作業を行えば、台車が所定長さ進行する度に探傷作業を繰り返して行うことができる。
(1)台車が停止している状態でストッパーを床面に降ろす。
(2)台車を所定長さ分進行させると車輪がストッパーにぶつかって停止する。
(3)台車が停止した箇所で探傷作業を行う。
(4)探傷作業の終了後ストッパーを一旦上げ、その後床面に降ろす。
(5)(2)〜(4)を繰り返す。
そして、本発明における台車の移動量を一定とする機構は、ガイドレールやエンコーダ等が不要なので、作業コストや装置コストを抑えることが可能である。
また、請求項3に係る発明によれば、請求項1又は2に係る発明による効果に加えて、ストッパーを前記進行方向に沿ってスライド可能、かつ、固定可能に保持する摺動固定装置を有しているので、基準となる位置とストッパーとの距離を変更することができる。
実施例1の磁粉探傷装置は、図1に示すように、シャーシ部1と支柱部2からなるフレーム及びシャーシ部1の下部に設けられている4つの車輪3を有する台車4と、鋼板等の被検体を検査する前に磁化するためのマグナー5(磁化器)と、被検体表面に磁粉を含む検査液を散布するためのオイラー6(検査液散布機構)と、検査液が散布された被検体表面に風を送るための送風機7(検査液拡散機構)と、検査液が散布された被検体表面を観察する際に紫外線を照射するためのブラックライト8と、紫外線が照射されている被検体表面を撮影するカメラ9と、シャーシ部1の下部に昇降自在に設けられているストッパー10等を備えている。
そして、4つの車輪3のうち支柱部2に近いところに設けられている2つの車輪3は、シャーシ部1の長手方向に転がるようになっており、支柱部2から遠いところに設けられている2つの車輪3はシャーシ部1に対して自由に回転できるとともに床面上を転がるようになっている。
また、マグナー5、オイラー6、送風機7、ブラックライト8及びカメラ9等は、シャーシ部1の上部及び支柱部2の適宜の位置に搭載されており、ストッパー10は、支柱部2の下部にある車輪3に対して、台車4の進行方向側へ所定長さ離れた箇所において昇降自在に設けられている。
磁粉探傷の作業開始時には、図2に示すように、ストッパー10は上昇した位置で固定されており、検査員は台車4を押すことにより、磁粉探傷装置を所望の位置に移動させることができる。
そして、実施例1の磁粉探傷装置を用いて行う磁粉探傷の作業手順は、以下のとおりである。
(2)ブラックライト8を作動させ、輝度が安定した後、紫外線を被検体に照射する。
(3)カメラ9と磁粉探傷装置の上部に設置してある表示装置14を作動させる。
(4)マグナー5に通電する。すると磁極11が被検体に接触し、被検体が磁化される。
(5)オイラー6を作動させ検査液噴射ノズル12から検査液を噴射して、被検体表面に磁粉を含む検査液を散布し、所定時間経過後散布を停止する。
(6)検査液の液だまりをなくすために、送風機7を作動させ送風口13から検査液が散布された被検体表面に風を送って磁粉を含む検査液の流速を制御する。
なお、検査液噴射ノズル12及び送風口13は、それぞれ床面に対する検査液及び風の入射角度を手動で調整でき、また、マグナー5の2つの磁極11の間の領域に広く検査液を散布し、風を送れるようにするため、左右に首振りさせる首振り装置を有している。
(7)被検体表面の検査液の流れが無くなった後は、マグナー5への通電を停止する。
(8)(4)〜(7)の手順中は、被検体表面の状態がカメラ9で撮影され、撮影画像が表示装置14に表示されるので、検査員はその画像をチェックし、傷があると判断したら傷のある箇所にマーキングを施す。また、撮影画像は表示装置14が内蔵している記憶装置に記録される。
なお、図2の上部左側に図示されているボックス体は、コントロールパネル15であり、マグナー5、オイラー6、送風機7及びブラックライト8のオンオフや強弱等を制御するスイッチ、カメラ9のシャッター、焦点調整機構及び画角調節機構を制御するスイッチ並びに表示装置14に表示されている画像を制御するスイッチが設置されている。
そうすると、ストッパー10は、図4の断面図に示すとおり、下面側に磁石16を有しているので、ストッパー10を下降させると磁力によって床面に固定される。
また、ストッパー10には上部の中央から下面の周辺部に至る経路の穴17が穿ってあり、その穴17には一端部に抜け止め部材を有するワイヤ18が通してある。
そのため、ワイヤ18を上方に引っ張ると、図4の左下角部を支点として右下角部付近が持ち上げられるので、ストッパー10の磁石16が容易に床面から離れる。
ワイヤ18は図1〜3及び図5に示すように、シャーシ部1及び支柱部2の数か所に設けてある滑車19に案内されて、支柱部2に沿って上方に延びており、他端部にはリング状部材20が取り付けられている。
そして、支柱部2の上方2箇所にはリング状部材20を掛けるための引掛部材21が設けられており、上側の引掛部材21にリング状部材20を掛けると図2に示すように、ストッパー10が上昇した位置で固定され、下側の引掛部材21にリング状部材20を掛けると図3に示すようにストッパー10が床面に固定され、さらに台車4がストッパー側に移動してもワイヤ18が引っ張られないだけの長さ分以上、ワイヤ18にたるみが生じるようになっている。
すなわち、2つの引掛部材21の間隔は、図6の状態においてシャーシ部1より下方にあるワイヤ18の長さ以上となっている。
(11)台車4が停止した箇所において、上記(4)〜(8)に記載した手順にわたる磁粉探傷検査を行う。
(12)検査員による画像チェック等が終了したら、下側の引掛部材21に掛けてあるリング状部材20を外し、上側の引掛部材21付近までリング状部材20を持ち上げてストッパー10を上昇させた後に、リング状部材20をゆっくりと降ろしてストッパー10を下降させ、下側の引掛部材21にリング状部材20を掛けて図3に示す状態とする。
以後、(10)〜(12)の作業を繰り返すことで、台車4が所定長さ移動する度に、繰り返し磁粉探傷検査を行うことができる。
なお、台車4を移動させる所定長さは、マグナー5で磁化される被検体の範囲や、カメラ9で撮影できる範囲に応じて決定すれば良い。
また、マグナー5、オイラー6、送風機7、ブラックライト8及びカメラ9への給電は、図示していないが、それぞれカメラ9の視野やワイヤ18の動きを妨げない経路で、シャーシ部1や支柱部2に沿わせて電源コードを配置し、電源ラインから給電を受けているコントロールパネル15に設けてあるコンセントに電源プラグを差し込むことにより行う。
実施例2の磁粉探傷装置が実施例1の磁粉探傷装置と異なるところは、ストッパーが図7における下側のシャーシ部1だけでなく、上側のシャーシ部1にも設けられている点及びストッパー昇降機構が図7における左側の支柱部2だけでなく、右側の支柱部2にも設けられている点であり、その他の構成は図1〜6に示した実施例1と同様であるので、説明を省略するとともに同じ番号を用いることとする。
なお、下側のシャーシ部1に設けられているストッパー10及び上側のシャーシ部1に設けられているストッパー22について、図7ではストッパー下降時で台車移動前における位置及びストッパー下降時で台車移動停止後における位置の両方を図示してある。
すなわち、上側のシャーシ部1に設けられているストッパー22を用いると、ストッパー10を用いた場合よりも、短い一定間隔で停止と移動を繰り返すこととなる。
図7ではマグナー5はその上部にある支持板27を上側のシャーシ部1及び下側のシャーシ部1から上方に延びる一対の第1マグナー保持部材28に掛け渡して固定してあるが、左側のシャーシ部1及び中央のシャーシ部1にも上方に延びる一対の第2マグナー保持部材29が設けてあり、支持板27を一対の第2マグナー保持部材29に掛け渡すことによって、図7とは90度異なる向きでマグナー5を固定することができるようになっている。
そして、マグナー5を90度異なる向きで固定した場合には、検査領域は図7の状態で探傷作業を行う場合より短い一定間隔で移動と停止を繰り返して検査しなければならないため、実施例2ではマグナー5の向きに応じて、用いるストッパーを選択できるようにしてある。
なお、第1マグナー保持部材28及び第2マグナー保持部材29は、それぞれシャーシ部1の適宜の位置に固定できるようになっており、また、検査液噴射ノズル12及び送風口13も、それぞれシャーシ部1の適宜の位置に固定できるようになっている。
そして、マグナー5を90度異なる向きで固定する場合には、検査液噴射ノズル12及び送風口13は、上側のシャーシ部1又は下側のシャーシ部1にマグナー5の2つの磁極11の間の領域に、検査液を散布し風を送ることができるように固定する。
(1)実施例1及び2においては、シャーシ部1と支柱部2のなす角度が90度となるように固定していたが、磁粉探傷作業を行う場所への入り口が狭くても出し入れできるようにするため、また、運搬し易くするために、同角度が90度及び180度のいずれかで選択的に固定できるようにするためのフレーム固定装置又はシャーシ部1から支柱部2を取り外せるようにするための着脱装置を設けるとより良い。
(2)実施例1及び2においては、台車4は4つの車輪3を有していたが、車輪3はフレームを安定して支えることができればいいので、車輪3は3つ以上有していれば良い。
(3)実施例1及び2においては、4つの車輪3のうち、支柱部2から遠いところに設けられている2つの車輪3はシャーシ部1に対して自由に回転できるようになっていたが、磁粉探傷作業時に台車4の進行方向を安定させるため、それら2つの車輪3をシャーシ部1の長手方向に転がるように固定するためのロック装置を設けるとより良い。
(5)実施例1及び2の磁粉探傷装置は、オイラー6への通電を停めて検査液の散布を停止していたが、オイラー6への通電は停めずに検査液噴射ノズル12への検査液の送出を制御するバルブを設け、バルブを閉鎖することにより検査液の散布を停止しても良い。
そうすることにより、オイラー6のタンク内を常に撹拌し濃度を一定に保持しながら、検査液の散布量を制御することができる。
(6)実施例1及び2においては、ストッパー10、22は下面側に磁石16を有していたが、ストッパー10、22は台車4が移動するときに動かなければいいので、ある程度の重みがあれば磁石16は設けなくても良く、磁石16に代えて重りを設けても良い。
また、ストッパー10、22の底面に滑り止め(凹凸、滑り止め塗料、滑り止めシート、ゴムマット等)を設けるとより良い。
なお、ストッパー10、22の形状は、図4に示したものに限らず、車輪3がストッパー10、22に突き当たった時に車輪3が停止し易くストッパー10がずれにくい形状であれば良い。
(8)実施例1及び2においては、ストッパー10、22を昇降させるためにワイヤ18、23を用いたが、丈夫な釣り糸、凧糸、細い紐等を用いても良い。
(9)実施例1及び2においては、ストッパー10、22はシャーシ部1の所定箇所に固定していたが、ストッパーをシャーシ部1に対してスライド可能、かつ、固定可能とするための摺動固定装置を有していても良い。
すなわち、 ストッパー10、22に代えて、1つの車輪又は他の車輪に対して進行方向側へ第1所定長さ離れた箇所から第2所定長さ離れた箇所までの範囲において、ストッパーをスライド可能、かつ、固定可能に保持する摺動固定装置を設けても良い。
また、摺動固定装置を設ける場合、基準となる位置とストッパーの現在位置との距離を表示するための距離表示器を設けておくとより良い。
(10)実施例2においては、ストッパー10を下側のシャーシ部1に設け、ストッパー22を上側のシャーシ部1に設けたが、ストッパー10、22を一方側のシャーシ部1に設けても良い。
そうした場合、ストッパー昇降機構を一方側のシャーシ部1及び支柱部2に設ける必要があるが、引掛部材21は4か所に限らず、3か所として中央の引掛部材21をストッパー10、22共用としても良い。
また、カメラ9から検査員が保持する情報端末(ノート型PC、タブレット端末、ヘッドセット等)に、適宜の情報送信手段によって撮影画像の情報を送信し、その情報端末が備える表示装置や記憶装置に撮影画像を表示させたり記録させたりしても良い。
(12)実施例1及び2の磁粉探傷装置は、コントロールパネル15を備えていたが、オンオフや強弱等の制御を各装置側で行うことができ、カメラ9のシャッター、焦点調整及び画角調節をカメラ側で行うことができ、表示装置14に表示されている画像の制御を表示装置側で行うことができる場合、コントロールパネル15は備えていなくても良い。
そうした場合、各装置への給電は、電源ラインと接続されているテーブルタップのような多数のコンセントを有する装置を台車4に載せ、それらのコンセントに電源プラグを差し込むことにより行っても良いし、各装置の電源コードを長いものとし、台車4とは別の箇所に設けてあるコンセントに電源プラグを差し込むことにより行っても良い。
また、各装置側で制御可能な場合でも、コントロールパネル15を設置し、制御したい装置を選択して、その装置を制御するためのスイッチを設けても良い。
5 マグナー 6 オイラー 7 送風機 8 ブラックライト
9 カメラ 10、22 ストッパー 11 磁極
12 検査液噴射ノズル 13 送風口 14 表示装置
15 コントロールパネル 16 磁石 17 穴 18、23 ワイヤ
19、24 滑車 20、25 リング状部材 21、26 引掛部材
27 支持板 28 第1マグナー保持部材 29 第2マグナー保持部材
Claims (4)
- フレーム及び3つ以上の車輪を有する台車と、マグナー、オイラー、ブラックライト及びカメラとを備える磁粉探傷装置であって、
前記フレームの下部には、前記台車の進行方向に転動するように前記車輪が設けられているとともに、少なくとも1つの車輪に対して進行方向側へ所定長さ離れた箇所にストッパーが昇降自在に設けられており、
前記フレームの上部には、前記マグナー、前記オイラー、前記ブラックライト及び前記カメラが搭載されており、
前記ストッパーは、前記フレーム側から探傷される床面まで下降させた位置において、前記進行方向側へ前記所定長さ転動した前記少なくとも1つの車輪を停止させることが可能である
ことを特徴とする磁粉探傷装置。 - 前記ストッパーは、下面側に磁石を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の磁粉探傷装置。 - 前記ストッパーを前記進行方向に沿ってスライド可能、かつ、固定可能に保持する摺動固定装置を有している
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の磁粉探傷装置。 - 前記ストッパーは複数あり、1つのストッパーは前記少なくとも1つの車輪に対して進行方向側へ第1所定長さ離れた箇所に設けられ、他のストッパーは前記少なくとも1つの車輪又は他の車輪に対して進行方向側へ第2所定長さ離れた箇所に設けられており、
前記1つのストッパーは、前記フレーム側から探傷される床面まで下降させた位置において、前記進行方向側へ前記第1所定長さ転動した前記少なくとも1つの車輪を停止させることが可能であり、前記他のストッパーは、前記フレーム側から探傷される床面まで下降させた位置において、前記進行方向側へ前記第2所定長さ転動した前記少なくとも1つの車輪又は前記他の車輪を停止させることが可能である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の磁粉探傷装置。
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