JPH0368863A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPH0368863A JPH0368863A JP20647589A JP20647589A JPH0368863A JP H0368863 A JPH0368863 A JP H0368863A JP 20647589 A JP20647589 A JP 20647589A JP 20647589 A JP20647589 A JP 20647589A JP H0368863 A JPH0368863 A JP H0368863A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 145
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- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超音波探傷装置に係り、特に、複雑な表面形
状の被検体を自動超音波探傷するのに好適な超音波探傷
装置に関するものである。
状の被検体を自動超音波探傷するのに好適な超音波探傷
装置に関するものである。
鯖密な探傷を目的とする超音波探傷の一方法として、水
中に被検体を沈め、その水中で超音波探触子により被検
体の表面を走査して探傷する水浸自動探傷法がある。
中に被検体を沈め、その水中で超音波探触子により被検
体の表面を走査して探傷する水浸自動探傷法がある。
水浸自動探傷法においては、傷(欠陥)の大きさおよび
位置を正確に知るために、超音波探触子と被検体との距
離を一定に保ち、しかも超音波ビームの中心軸の方向を
被検体の表面の法線方向に一致させておく必要がある。
位置を正確に知るために、超音波探触子と被検体との距
離を一定に保ち、しかも超音波ビームの中心軸の方向を
被検体の表面の法線方向に一致させておく必要がある。
なお、この穐の装置として関連するものには、例えば、
日本機械学会誌vo12.90.4826゜p5〜9記
載の技術、特開昭61−240158号公報、特開昭5
5−18376号公報、時開n(+58−34781号
公報記載の技術が知られている。
日本機械学会誌vo12.90.4826゜p5〜9記
載の技術、特開昭61−240158号公報、特開昭5
5−18376号公報、時開n(+58−34781号
公報記載の技術が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記第1の従来技術(日本機械学会誌)は1表面が平面
である被検体の探傷は可能であるが、表面が曲面である
被検体に対しては、超音波探触子が送信する超音波ビー
ムの中心軸の方向を被検体の表面の法線方向に一致させ
ることが困難なため、探傷が不可能であった。
である被検体の探傷は可能であるが、表面が曲面である
被検体に対しては、超音波探触子が送信する超音波ビー
ムの中心軸の方向を被検体の表面の法線方向に一致させ
ることが困難なため、探傷が不可能であった。
また、第2の従来技術(特開昭61−240158号公
報)の法線方向制御においては、探触子を被検体表面の
法線方向に一致させるだけの制御を行なっている。した
がって、法線方向制御のために探触子を振ると、超音波
ビームの当たっている位置がずれ、探傷しようとしてい
る位置に超音波ビームを正確に当てることができないと
いう問題があった。
報)の法線方向制御においては、探触子を被検体表面の
法線方向に一致させるだけの制御を行なっている。した
がって、法線方向制御のために探触子を振ると、超音波
ビームの当たっている位置がずれ、探傷しようとしてい
る位置に超音波ビームを正確に当てることができないと
いう問題があった。
この第2の従来技術では、法線方向制御用超音波発信探
触子と探傷用探触子とに同じ探触子を使用している。一
般に探触子の種類は非常に多く。
触子と探傷用探触子とに同じ探触子を使用している。一
般に探触子の種類は非常に多く。
それぞれの特性が異なっている。このため、探傷に適し
た探触子を用いると、この探触子に合わせて法線方向制
御に用いる4個の超音波受信探触子を選択する必要があ
り、高価な装置となってしまうという問題もあった。
た探触子を用いると、この探触子に合わせて法線方向制
御に用いる4個の超音波受信探触子を選択する必要があ
り、高価な装置となってしまうという問題もあった。
さらに、第3の従来技術(特開昭55−18376号公
報)においては、法線方向検出値に基づいて、自動作業
機械の各軸を動作させながら作業実施機構部を回動させ
、同一作業点を維持したまま作業実施機構部を所定の姿
勢に制御しており。
報)においては、法線方向検出値に基づいて、自動作業
機械の各軸を動作させながら作業実施機構部を回動させ
、同一作業点を維持したまま作業実施機構部を所定の姿
勢に制御しており。
第2の従来技術のような問題はない。ところが、作業点
回りの作業実施機構部と被作業対象物との相対位置から
法線方向を検出しており1作業点における正確な法線方
向を検出できないという問題があった。
回りの作業実施機構部と被作業対象物との相対位置から
法線方向を検出しており1作業点における正確な法線方
向を検出できないという問題があった。
第4の従来技術(特開昭55−34781号公報)にお
いても、ワークと手首先端に取付けたセンサとの相対位
置情報から法線方向を演算するものであり、センサのね
らい点における正確な法線方向を検出できないという問
題があった。
いても、ワークと手首先端に取付けたセンサとの相対位
置情報から法線方向を演算するものであり、センサのね
らい点における正確な法線方向を検出できないという問
題があった。
本発明の目的は、安価な装置構成で、曲面を有する被検
体の正確な探傷が可能な超音波探傷袋ytを提供するこ
とである。
体の正確な探傷が可能な超音波探傷袋ytを提供するこ
とである。
本発明は、上記目的を達成すねために、表面が必ずしも
平面でない被検体に超音波を発信し被検体からの反射波
を受信する超音波探触子とこの超音波探触子の位置決め
手段とを有する超音波探傷装置において、前記超音波探
触子の走査方向に対する被検体表面の法線方向の成分を
検出する第1法線方向検出装置と、前記超音波探触子の
走査方向に直角な方向に対する被検体表面の法線方向の
成分を検出する第2法線方向検出装置と、前記超音波探
触子と被検体との距離を検出する距離検出装置と、前記
超音波探触子の位置および姿勢を変える複数軸の軸駆動
装置と、前記第1法線方向制御装置と第2法線方向制御
装置と距離検出装置との検出信号に基づいて前記複数の
軸駆動装置を制御し超音波探触子の超音波ビームの中心
軸を被検体表面の法線方向に一致させる制御装置とを備
えた超音波探傷装置を提案するものである。
平面でない被検体に超音波を発信し被検体からの反射波
を受信する超音波探触子とこの超音波探触子の位置決め
手段とを有する超音波探傷装置において、前記超音波探
触子の走査方向に対する被検体表面の法線方向の成分を
検出する第1法線方向検出装置と、前記超音波探触子の
走査方向に直角な方向に対する被検体表面の法線方向の
成分を検出する第2法線方向検出装置と、前記超音波探
触子と被検体との距離を検出する距離検出装置と、前記
超音波探触子の位置および姿勢を変える複数軸の軸駆動
装置と、前記第1法線方向制御装置と第2法線方向制御
装置と距離検出装置との検出信号に基づいて前記複数の
軸駆動装置を制御し超音波探触子の超音波ビームの中心
軸を被検体表面の法線方向に一致させる制御装置とを備
えた超音波探傷装置を提案するものである。
上記手段を備えた本発明の超音波探傷装置において、距
離検出装置は、距離検出センサの信号がら超音波探触子
と被検体表面との距離を演算し。
離検出装置は、距離検出センサの信号がら超音波探触子
と被検体表面との距離を演算し。
制御装置に出力する。制御装置は、入力装置から与えら
れた条件に基づいて、まず、被検体表面の法線方向変化
がなく、かつ上下動軸であるZ軸のアーム方向と同じで
あると想定して、探触子が所定の移動経路を通るように
、複数軸のうちx、y。
れた条件に基づいて、まず、被検体表面の法線方向変化
がなく、かつ上下動軸であるZ軸のアーム方向と同じで
あると想定して、探触子が所定の移動経路を通るように
、複数軸のうちx、y。
Z軸の指令値を時々刻々演算する。そして、第1の法線
方向検出装置で走査方向における超音波探触子の中心軸
と被検体表面の法線方向とのずれを検出し、このずれ量
がOになるように複数軸のひとつであるα軸を動作させ
る。
方向検出装置で走査方向における超音波探触子の中心軸
と被検体表面の法線方向とのずれを検出し、このずれ量
がOになるように複数軸のひとつであるα軸を動作させ
る。
また、超音波探触子の超音波ビームが当たっている被検
体表面からの情報により走査方向に直角の方向における
超音波探触子の中心軸と被検体表面の法線のずれ量を検
出し、このずれ量がOになるように複数軸のひとつであ
るβ軸を動作させる。
体表面からの情報により走査方向に直角の方向における
超音波探触子の中心軸と被検体表面の法線のずれ量を検
出し、このずれ量がOになるように複数軸のひとつであ
るβ軸を動作させる。
そしてα、β軸が動作しても超音波探触子の超音波ビー
ムが被検体表面の同じ位置に当たるように、先に演算し
たx、y、z軸の指令値を補正する。
ムが被検体表面の同じ位置に当たるように、先に演算し
たx、y、z軸の指令値を補正する。
さらに、Z軸に関しては、設定した31′!離と距離検
出装置の出力値との差をとり、Z軸の指令値を補正する
。そして、これらの補正したX、Y、Z軸の指令値どお
りになるようにx、y、z軸の駆動装置を制御する。
出装置の出力値との差をとり、Z軸の指令値を補正する
。そして、これらの補正したX、Y、Z軸の指令値どお
りになるようにx、y、z軸の駆動装置を制御する。
本発明装置は、以上のように作動するので、複雑な曲面
をイfする被検体を正確に探傷でき、しかも安価である
。
をイfする被検体を正確に探傷でき、しかも安価である
。
次に、図面を参照して、本発明の各実施例を説明する。
第1図は、本発明による超音波探傷装置の第1実施例の
全体構成を示すブロック図、第2図および第3図は第1
図装置の手首部の詳細を示す図、第4図は第1図装置の
各探触子等の配置を示す図、第5図は距離検出装置の構
成の一例を示すブロック図、第6図は第1図装置におけ
る第1法線方向検出装置の受信波の強度特性を示す図、
第7図は制御装置が想定した超音波探触子の移動経路の
一例を示す図、第8図は距離検出時における超音波探触
予算の位置関係を示す図である。なお、第1〜4図にお
いて、X、Y、Z軸の方向は実線矢印で示すとおりであ
り、第2図はX軸方向の側面図。
全体構成を示すブロック図、第2図および第3図は第1
図装置の手首部の詳細を示す図、第4図は第1図装置の
各探触子等の配置を示す図、第5図は距離検出装置の構
成の一例を示すブロック図、第6図は第1図装置におけ
る第1法線方向検出装置の受信波の強度特性を示す図、
第7図は制御装置が想定した超音波探触子の移動経路の
一例を示す図、第8図は距離検出時における超音波探触
予算の位置関係を示す図である。なお、第1〜4図にお
いて、X、Y、Z軸の方向は実線矢印で示すとおりであ
り、第2図はX軸方向の側面図。
第3図はY軸方向の側面図である。
第1図〜4図において、1は探傷するための超音波探触
子、2は超音波探触子1の走査方向(X方向)に対する
被検体5の表面の法線方向を検出する第1法線方向制御
装置である。第1法線方向制御装v12は、超音波探触
子lに対して角度δ。
子、2は超音波探触子1の走査方向(X方向)に対する
被検体5の表面の法線方向を検出する第1法線方向制御
装置である。第1法線方向制御装v12は、超音波探触
子lに対して角度δ。
傾いて第1ブラケツト3により結合された超音波発信探
触子2aと、この超音波発信探触子2aに対し角度δ2
傾いて第1ブラケツト3により結合された超音波受信探
触子2b、2cとからなる。
触子2aと、この超音波発信探触子2aに対し角度δ2
傾いて第1ブラケツト3により結合された超音波受信探
触子2b、2cとからなる。
4は超音波探触子1の走査方向とは「(角な方向(Y方
向)に対する被検体5の表面の法線方向を検出する第2
法線方向検出装置であり、超音波探触子1に対し図示し
ない角度δ3傾いて第1ブラケツト3により結合された
超音波発受信探触子4aと、その超音波発受信探触子4
aに対して角度δ4傾いて第1ブラケツト3により結合
された超音波受信探触子4b、4cとからなる。
向)に対する被検体5の表面の法線方向を検出する第2
法線方向検出装置であり、超音波探触子1に対し図示し
ない角度δ3傾いて第1ブラケツト3により結合された
超音波発受信探触子4aと、その超音波発受信探触子4
aに対して角度δ4傾いて第1ブラケツト3により結合
された超音波受信探触子4b、4cとからなる。
5は複雑な表面形状をもつ被検体、6はα軸用の駆動装
置である。駆動装置6は、例えば電気モータで、この駆
動装置を動作させると、超音波探触子1と第1.第2法
線方向検出装置2,4とを取り付けた第1ブラケツト3
は、α軸回りに回転する。7はβ軸用の駆動装置であり
、駆動装置7を動作させると、第1ブラケツト3はF@
回りに回転する。8は駆動装[6を取り付けた第2ブラ
ケツト、9はZ軸子−11,10はZSt+用の駆動装
置であり、駆動装置S’? l Oを動作させると、Z
軸アーム9はZ軸方向すなわち上下方向に移動する。
置である。駆動装置6は、例えば電気モータで、この駆
動装置を動作させると、超音波探触子1と第1.第2法
線方向検出装置2,4とを取り付けた第1ブラケツト3
は、α軸回りに回転する。7はβ軸用の駆動装置であり
、駆動装置7を動作させると、第1ブラケツト3はF@
回りに回転する。8は駆動装[6を取り付けた第2ブラ
ケツト、9はZ軸子−11,10はZSt+用の駆動装
置であり、駆動装置S’? l Oを動作させると、Z
軸アーム9はZ軸方向すなわち上下方向に移動する。
11は第3ブラケツトである。第3ブラケツト11をX
、Y、Z軸方向に移動させる駆動装置も備えているが、
ここでは図示しない。
、Y、Z軸方向に移動させる駆動装置も備えているが、
ここでは図示しない。
工2は超音波探触子1の走査範囲を指定する入力装置、
13は記録装置、14は超音波探触子1と被検体5との
距離を検出する距離検出装置、15は制御装置、16〜
20はそれぞれ複数の各軸の駆動装置用の増幅器9例え
ばサーボ増幅器である。
13は記録装置、14は超音波探触子1と被検体5との
距離を検出する距離検出装置、15は制御装置、16〜
20はそれぞれ複数の各軸の駆動装置用の増幅器9例え
ばサーボ増幅器である。
21〜25は各駆動装置に内蔵された泣訴または角度検
出器2例えばポテンショメータからの信号である。26
〜30は制御装置115からの指令値、31は超音波探
触子1の超音波信号、32は第1法線方向検出装置2か
らの信号であり、第2図および第3図の実施例において
は受信探触子2b〜2Cの超音波信号である。なお、発
信探触子2a用の発信器は図示していない、33は第2
法線方向検出装置14からの信号であり、第2図および
第3図の実施例においては超音波発受信探触子4aおよ
び超音波受信探触子4b、4cの超音波信号であり、超
音波発受信探触子4aの信号は距離検出装置14へ入力
されている。
出器2例えばポテンショメータからの信号である。26
〜30は制御装置115からの指令値、31は超音波探
触子1の超音波信号、32は第1法線方向検出装置2か
らの信号であり、第2図および第3図の実施例において
は受信探触子2b〜2Cの超音波信号である。なお、発
信探触子2a用の発信器は図示していない、33は第2
法線方向検出装置14からの信号であり、第2図および
第3図の実施例においては超音波発受信探触子4aおよ
び超音波受信探触子4b、4cの超音波信号であり、超
音波発受信探触子4aの信号は距離検出装置14へ入力
されている。
第5図は、距離検出装置]−4の構成の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
距離検出装置14は、超音波発受信探触子4aに超音波
信号を送信する送信器34と、被検体5から反射してく
る超音波信号を受信する受信器35と、計時回路36と
からなる。計時回路36は、送信器34からの送信信号
と被検体Sの表面からの超音波反射信号との時間間隔を
41つ定し、制御装置15に出力する。なお、この時間
間隔をt、とじ、水中の音速をVとすると、発受信探触
子4aと被検体5の表面との距離mは、vt、/2
・・・・・・ (1)で求め
られる。
信号を送信する送信器34と、被検体5から反射してく
る超音波信号を受信する受信器35と、計時回路36と
からなる。計時回路36は、送信器34からの送信信号
と被検体Sの表面からの超音波反射信号との時間間隔を
41つ定し、制御装置15に出力する。なお、この時間
間隔をt、とじ、水中の音速をVとすると、発受信探触
子4aと被検体5の表面との距離mは、vt、/2
・・・・・・ (1)で求め
られる。
第6図は、第1法線方向検出装置2の受信波の強度特性
の一例を示したものである。横軸は超音波探触子1の超
音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向のα軸回りの
ずれΔ1、縦軸は受信波の強度であり、Aが超音波受信
探触子2bの特性、B超音波受信探触子2cの特性であ
る。なお、第2法線方向装置4に関しても、超音波探触
子1の超音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向のβ
軸回りのずれΔ2に対、して、超音波受信探触子4b、
4cの強度は第6図と同様の特性を示す。
の一例を示したものである。横軸は超音波探触子1の超
音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向のα軸回りの
ずれΔ1、縦軸は受信波の強度であり、Aが超音波受信
探触子2bの特性、B超音波受信探触子2cの特性であ
る。なお、第2法線方向装置4に関しても、超音波探触
子1の超音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向のβ
軸回りのずれΔ2に対、して、超音波受信探触子4b、
4cの強度は第6図と同様の特性を示す。
次に、制御装置15の制御内容について説明する。まず
、制御装置!115では、第7図に示すように、被検体
5が平面でかつ法線方向が一定である物体と想定して、
超音波探触子1が第7図に示す経路を通るように、X、
Y、Z軸(距離)の指令値x、、 yo、 z、を時々
刻々と演算する。そして、実際の被検体5が、第7図の
ようにZ軸に直角な平面の被検体の場合は、超音波探触
子1の超音波ビームの中心軸と被検体の法線方向とのα
軸回りのずれΔ1およびβ軸回りのずれΔ2がOとなる
。
、制御装置!115では、第7図に示すように、被検体
5が平面でかつ法線方向が一定である物体と想定して、
超音波探触子1が第7図に示す経路を通るように、X、
Y、Z軸(距離)の指令値x、、 yo、 z、を時々
刻々と演算する。そして、実際の被検体5が、第7図の
ようにZ軸に直角な平面の被検体の場合は、超音波探触
子1の超音波ビームの中心軸と被検体の法線方向とのα
軸回りのずれΔ1およびβ軸回りのずれΔ2がOとなる
。
これに対して、被検体5が仔意の法線方向を有する複雑
な形状の物体である場合は、ずれΔ、およびΔ2がO以
外となる。そこで、超音波受信探触子2b、2eの受信
波の強度差が常に0になるように、α軸用の駆動装置6
を駆動する。また、超音波受信探触子4b、4cの受信
波の強度差が常にOになるように、β軸用駆動装置7を
駆動する。
な形状の物体である場合は、ずれΔ、およびΔ2がO以
外となる。そこで、超音波受信探触子2b、2eの受信
波の強度差が常に0になるように、α軸用の駆動装置6
を駆動する。また、超音波受信探触子4b、4cの受信
波の強度差が常にOになるように、β軸用駆動装置7を
駆動する。
このように制御すると、超音波探触子1の超音波ビーム
の中心軸と被検体5の表面の法線方向とが一致すること
になる。
の中心軸と被検体5の表面の法線方向とが一致すること
になる。
ただし、このままでは、超音波ビームが被検体5の表面
に当たる軌跡が直線でなくなる。そこで、駆動装置6,
7により駆動されたα、β軸の角度α、βに基づき、α
、β軸の回転によって被検体5の表面に当たる超音波ビ
ームの位]〆tがX、Y。
に当たる軌跡が直線でなくなる。そこで、駆動装置6,
7により駆動されたα、β軸の角度α、βに基づき、α
、β軸の回転によって被検体5の表面に当たる超音波ビ
ームの位]〆tがX、Y。
X軸方向にどの程度ずれたかを演算する。そのずれ量を
ΔX、ΔY、Δz1とすると、 ΔX=fよ(α、β) ・・・(2)ΔY=
f、(α、β) ・・・ (3)ΔZ1
=f3 (α、β) ・・・ (4)の
関係があるので演算可能である。また、Z軸に関しては
、第7図の想定位置に対して被検体5の上下方向のずれ
も考慮に入れる。
ΔX、ΔY、Δz1とすると、 ΔX=fよ(α、β) ・・・(2)ΔY=
f、(α、β) ・・・ (3)ΔZ1
=f3 (α、β) ・・・ (4)の
関係があるので演算可能である。また、Z軸に関しては
、第7図の想定位置に対して被検体5の上下方向のずれ
も考慮に入れる。
そのずれ量は次のようにして求める。第8図は、距離検
出時の超音波探触子1と、超音波発受信探触子4aと、
被検体5との位置関係を示したものである。点Pは、超
音波探触子1の超音波ビームと超音波発受信探触子4a
の超音波ビームとが交差する位置であり、超音波探触子
1と被検体5との距離は点Pが被検体表面上に位置する
ように制御される。距離検出装置14の出力値(超音波
発受信探触子4aと被検体5の間の距till)をQl
とすると、超音波探触子1と被検体5の間の距離Qは次
のように演算される。
出時の超音波探触子1と、超音波発受信探触子4aと、
被検体5との位置関係を示したものである。点Pは、超
音波探触子1の超音波ビームと超音波発受信探触子4a
の超音波ビームとが交差する位置であり、超音波探触子
1と被検体5との距離は点Pが被検体表面上に位置する
ように制御される。距離検出装置14の出力値(超音波
発受信探触子4aと被検体5の間の距till)をQl
とすると、超音波探触子1と被検体5の間の距離Qは次
のように演算される。
Q = Q 、cosδ、+Qa ”’
(s)したがって、超音波探触子1の上下方向のずれ
量は、設定した超音波探触子1と被検体5の表面との距
離Q refと、式(5)により計算した値aとの差を
とり、その差の値をΔZ2とする。
(s)したがって、超音波探触子1の上下方向のずれ
量は、設定した超音波探触子1と被検体5の表面との距
離Q refと、式(5)により計算した値aとの差を
とり、その差の値をΔZ2とする。
そして。
X=X、+ΔX ・・・(6)Y=
Y、+ΔY ・・・(7)2=2.
+Δz、+Δz2 ・ (8)を演算し、得ら
れた値X、Y、Zを指令値として、各軸をサーボ制御す
る。
Y、+ΔY ・・・(7)2=2.
+Δz、+Δz2 ・ (8)を演算し、得ら
れた値X、Y、Zを指令値として、各軸をサーボ制御す
る。
記録装置13は超音波探触子1の受信波とX。
Y軸の位置指令信号X。、Yoとを用いて被検体5の欠
陥分布を記録する。
陥分布を記録する。
なお、本実施例においては、超音波探触子の走査方向に
対する被検体表面の法線方向を検出する第1法線方向検
出装置2も超音波探触子1の超音波ビームが当たってい
る被検体5の表面からの情報を用いているが、超音波探
触子1と探触子4a〜4cの主軸を平行にして(δ3=
O)もよい。
対する被検体表面の法線方向を検出する第1法線方向検
出装置2も超音波探触子1の超音波ビームが当たってい
る被検体5の表面からの情報を用いているが、超音波探
触子1と探触子4a〜4cの主軸を平行にして(δ3=
O)もよい。
次に、第9図〜第11図を参照して、本発明の第2実施
例を説明する。
例を説明する。
第9図は1本発明の第2実施例における超音波探傷装置
の手首部のX軸方向の側面図、第10図は、そのY@力
方向側面図、第11図は、第9図の装置の各探触予算の
配置を示す図である。第2〜4図と同一符号のものは、
第1実施例と同等部分であるから1、その説明を省略す
る。また、図示以外の超音波探傷装置の構成は第1同と
同等である。
の手首部のX軸方向の側面図、第10図は、そのY@力
方向側面図、第11図は、第9図の装置の各探触予算の
配置を示す図である。第2〜4図と同一符号のものは、
第1実施例と同等部分であるから1、その説明を省略す
る。また、図示以外の超音波探傷装置の構成は第1同と
同等である。
第9図および第10図において、40は法線方向検出装
置であり、超音波探触子1の走査方向(X方向)に対す
る被検体5の表面の法線方向を検出する第1法線方向検
出装置40aと、超音波探触子の走査方向と直角な方向
(Y方向)に対する被検体5の表面の法線方向を検出す
る第2法線方向検出装置40b、40cとからなる。な
お、40aは雨検出装置の一部を兼ねている。第1法線
方向検出装置40aは、超音波発受信探触子であり、超
音波探触子1に対して角度δ、傾いて第1ブラケツト3
Aにより結合されている。また。
置であり、超音波探触子1の走査方向(X方向)に対す
る被検体5の表面の法線方向を検出する第1法線方向検
出装置40aと、超音波探触子の走査方向と直角な方向
(Y方向)に対する被検体5の表面の法線方向を検出す
る第2法線方向検出装置40b、40cとからなる。な
お、40aは雨検出装置の一部を兼ねている。第1法線
方向検出装置40aは、超音波発受信探触子であり、超
音波探触子1に対して角度δ、傾いて第1ブラケツト3
Aにより結合されている。また。
超音波発受信探触子40aの信号は距離検出装置14に
導かれ、超音波発受信探触子40aと被検体5との間の
距離を測定し、制御装置15に出方され、受信波信号も
制御装置11715に出力される。
導かれ、超音波発受信探触子40aと被検体5との間の
距離を測定し、制御装置15に出方され、受信波信号も
制御装置11715に出力される。
さらに、第2法線方向検出装[40b、40cは、超音
波受信探触子であり、超音波発受信探触子40aに対し
て角度δ6傾いて第1ブラケツト3Aにより結合されて
いる。
波受信探触子であり、超音波発受信探触子40aに対し
て角度δ6傾いて第1ブラケツト3Aにより結合されて
いる。
次に、第1法線方向検出装置40aを用いて超音波探触
子1の走査方向(X方向)に対する被検体5の表面の法
線方向検出方法について説明する。
子1の走査方向(X方向)に対する被検体5の表面の法
線方向検出方法について説明する。
まず、ある時点において距離検出装614の出力値であ
る超音波発受信探触子40aと被検体5の表面との距離
から式(5)を用いて超音波探触子1と被検体5との距
離aを演算する。ただし、式(5)において、δ3をδ
、に置き換える。
る超音波発受信探触子40aと被検体5の表面との距離
から式(5)を用いて超音波探触子1と被検体5との距
離aを演算する。ただし、式(5)において、δ3をδ
、に置き換える。
次に、X方向にある一定距離移動し、そのときの距IQ
を演算する。そして、前回の距1aQど今回のilt!
離およびx、y、z、α、β軸の変拉または角度の値か
ら被検体5の表面の接線方向を求める。この接線に対す
る垂線の方向が法線方向となる。
を演算する。そして、前回の距1aQど今回のilt!
離およびx、y、z、α、β軸の変拉または角度の値か
ら被検体5の表面の接線方向を求める。この接線に対す
る垂線の方向が法線方向となる。
第2法線方向検出装置40a〜40cの検出原理は第1
実施例で述べたのと全く同じである。
実施例で述べたのと全く同じである。
以上述べた法線方向検出方法および先の第1実施例で示
した法線方向制御によるx、y、z軸のずれ補正等の制
御方法を用いることにより、複雑な曲面を有する物体の
超音波探傷が可能となる。
した法線方向制御によるx、y、z軸のずれ補正等の制
御方法を用いることにより、複雑な曲面を有する物体の
超音波探傷が可能となる。
第9図および第10図の実施例では、超音波探触子1の
走査方向に対する被検体表面の法線方向の検出精度は高
精度とならないが、走査方向に直角な方向に対する法線
方向の検出精度は高粘度であるので、良好な探傷結果が
得られる。
走査方向に対する被検体表面の法線方向の検出精度は高
精度とならないが、走査方向に直角な方向に対する法線
方向の検出精度は高粘度であるので、良好な探傷結果が
得られる。
次に第12〜14図を参照して、本発明の第3実施例を
説明する。
説明する。
第12図は1本発明の第3実施例における超音波探傷装
置の手首部のX軸方向側面図、第13図は、そのY軸方
向の側面図、第14図は、第12図装置の各探触子等の
配置説明図である。
置の手首部のX軸方向側面図、第13図は、そのY軸方
向の側面図、第14図は、第12図装置の各探触子等の
配置説明図である。
第12図および第13図で、第2〜4図と同一符号のも
のは先の実施例と同等部分であるから、その説明を省略
する。また、図示以外の超音波探傷装置の構成は第1図
と同等である。
のは先の実施例と同等部分であるから、その説明を省略
する。また、図示以外の超音波探傷装置の構成は第1図
と同等である。
第12図および第13図において、41は超音波探触子
lの走査方向と直角な方向(Y方向)に対する被検体5
の表面の法線方向を検出する第2法線方向検出装置で、
超音波発受信探触子41aと超音波受信探触子41b、
41.cとからなり、超音波発受信探触子41aは、超
音波探触子lに対して角度δ、傾いて第1ブラケツト3
Bにより結合されている。
lの走査方向と直角な方向(Y方向)に対する被検体5
の表面の法線方向を検出する第2法線方向検出装置で、
超音波発受信探触子41aと超音波受信探触子41b、
41.cとからなり、超音波発受信探触子41aは、超
音波探触子lに対して角度δ、傾いて第1ブラケツト3
Bにより結合されている。
また、超音波受信探触子41b、41cは、超音波発受
信探触子41aに対して角度δ8傾いて第1ブラケツト
3Bにより結合されている。
信探触子41aに対して角度δ8傾いて第1ブラケツト
3Bにより結合されている。
42は超音波発受信探触子であり、超音波発受信探触子
41aとともに第1法線方向検出装置を構成している。
41aとともに第1法線方向検出装置を構成している。
超音波発受信探触子42は、超音波探触子1と平行に第
1ブラケツト3Bにより結合されている。
1ブラケツト3Bにより結合されている。
また、超音波発受信探触子42の信号は、距離検出装置
14に導かれ、超音波発受信探触子42と被検体5の表
面との距離を測定し、制御装[15に出力される。
14に導かれ、超音波発受信探触子42と被検体5の表
面との距離を測定し、制御装[15に出力される。
超音波発受信探触子41aの信号は、第9図の第2実施
例の40aの場合と同様に、距離検出装置14に導かれ
、超音波発受信探触子41aと被検体5の表面との距離
を測定し、制御装置15に出力され、受信波信号も制御
装置15に出力される。
例の40aの場合と同様に、距離検出装置14に導かれ
、超音波発受信探触子41aと被検体5の表面との距離
を測定し、制御装置15に出力され、受信波信号も制御
装置15に出力される。
超音波探触子1の走査方向(X方向)に対する被検体5
の表面の法線方向検出方法および制御方法について説明
する。距離検出装置14の出力値である超音波発受44
探触子41aと被検体5の表面との距離から式(5)を
用いて超音波探触子1と被検体5の表面との距離Qを演
算する。ただし。
の表面の法線方向検出方法および制御方法について説明
する。距離検出装置14の出力値である超音波発受44
探触子41aと被検体5の表面との距離から式(5)を
用いて超音波探触子1と被検体5の表面との距離Qを演
算する。ただし。
式(5)においてδ、と57に置き換える。そして、こ
の演算した距離氾と、超音波発受信探触子42の信号か
ら得られる同探触子42と被検体5の表面との距離を比
較し、両距離信号の値が一致するようにα軸用の駆動装
置6を駆動する。
の演算した距離氾と、超音波発受信探触子42の信号か
ら得られる同探触子42と被検体5の表面との距離を比
較し、両距離信号の値が一致するようにα軸用の駆動装
置6を駆動する。
第2法線検出装置の各探触子41a〜41cの検出原理
は、第1実施例で述べたものと全く同じである。
は、第1実施例で述べたものと全く同じである。
以上述べた法線方向検出方法と制御方法および第1の実
施例で述べた法線方向制御によるX、Y。
施例で述べた法線方向制御によるX、Y。
Z軸のずれ補正等の制御方法を用いることにより、曲面
を有する物体の超音波探傷が可能となる。
を有する物体の超音波探傷が可能となる。
次に第15図〜第18図を参照して、本発明の第4実施
例を説明する。
例を説明する。
第15図は、本発明の第4実施例における超音波探傷装
置の手首部のX軸方向の側面図、第16図は、そのY軸
方向の側面図、第17図は、第15図装置の各探触子等
の配置説明図、第18図は第15図装置における第2法
線方向検出装置の受信波の強度特性を示す線図である。
置の手首部のX軸方向の側面図、第16図は、そのY軸
方向の側面図、第17図は、第15図装置の各探触子等
の配置説明図、第18図は第15図装置における第2法
線方向検出装置の受信波の強度特性を示す線図である。
第15図で、第2図と同一符号のものは先の実施例と同
等部分であるから、その説明を省略する。また、図示以
外の超音波探傷装置の構成は第1図と同等である。
等部分であるから、その説明を省略する。また、図示以
外の超音波探傷装置の構成は第1図と同等である。
第15図および第16図において、4;3は超音波探触
子1の走査方向(X方向)に対する被検体5の表面の法
線方向を検出する第1法線方向検帛装置で、2個の超音
波発受信探触子43aと43bとからなり、この超音波
発受信探触子43a。
子1の走査方向(X方向)に対する被検体5の表面の法
線方向を検出する第1法線方向検帛装置で、2個の超音
波発受信探触子43aと43bとからなり、この超音波
発受信探触子43a。
43bは超音波探触子1と平行で、かつ超音波探触子1
から同距離n、だけ離れて第1ブラケツト3cにより結
合されている。
から同距離n、だけ離れて第1ブラケツト3cにより結
合されている。
また、超音波発受信探触子43a、43bの信号は、距
離検出装置14に導かれ、それぞれの超音波発受信探触
子43a、43bと被検体5の表面との距離を測定し、
制御装置15に出力される。
離検出装置14に導かれ、それぞれの超音波発受信探触
子43a、43bと被検体5の表面との距離を測定し、
制御装置15に出力される。
44は超音波探触子1の走査方向と直角な方向(X方向
)に対する被検体5の表面の法線方向を検出する第2法
線検出装置で、超音波探触子1に対して角度δ、傾いて
第1ブラケツト3Cにより結合されている超音波発受信
探触子である。
)に対する被検体5の表面の法線方向を検出する第2法
線検出装置で、超音波探触子1に対して角度δ、傾いて
第1ブラケツト3Cにより結合されている超音波発受信
探触子である。
その信号は、第9図の第2実施例の40aの場合と同様
に、距離検出装置14に導かれ、超音波発受信探触子4
4と被検体5の表面との距離を測定し、制御装置15に
出力され、受信波信号も制御装置15に出力される。
に、距離検出装置14に導かれ、超音波発受信探触子4
4と被検体5の表面との距離を測定し、制御装置15に
出力され、受信波信号も制御装置15に出力される。
超音波探触子1の走査方向(X方向)に対する被検体5
の表面の法線方向検出と制御方法について説明する。超
音波発受信探触子43a、43bと被検体5の表面との
距離を比較し、両距離信号の値が一致するようにα軸用
のylA!!lI装置6を駆動する。
の表面の法線方向検出と制御方法について説明する。超
音波発受信探触子43a、43bと被検体5の表面との
距離を比較し、両距離信号の値が一致するようにα軸用
のylA!!lI装置6を駆動する。
次に、超音波探触子lの走査方向に直角の方向(X方向
)に対する被検体5の表面の法線方向検出方法と制御方
法について述べる。第18図は、第2法線方向検出装置
44の受信波の強度を示したものである。横軸は超音波
探触子1の超音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向
のβ軸回りのずれΔ2、縦軸は受信波の強度である。そ
こで。
)に対する被検体5の表面の法線方向検出方法と制御方
法について述べる。第18図は、第2法線方向検出装置
44の受信波の強度を示したものである。横軸は超音波
探触子1の超音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向
のβ軸回りのずれΔ2、縦軸は受信波の強度である。そ
こで。
第2法線方向検出装置44の受信波の強度が常に第18
図のE、になるようにβ軸用の駆動装置7を駆動する。
図のE、になるようにβ軸用の駆動装置7を駆動する。
以上述べた法線方向検出方法と制御方法および第1実施
例で述べた法線方向制御によって生じるX、Y、Z軸の
補正制御等の制御法を用いろことにより、複雑な曲面を
有する物体の超音波探傷が可能となる。
例で述べた法線方向制御によって生じるX、Y、Z軸の
補正制御等の制御法を用いろことにより、複雑な曲面を
有する物体の超音波探傷が可能となる。
なお、第9図〜第11図の第2実施例においては、第1
法線方向検出装置40aを用いて超音波探触子1の走査
方向(X方向)に対する被検体5の表面の法線方向を検
出する際に、前記表面の接線方向を求め、この接線に対
する法線方向として求めていたが、これに代えて、第1
8図の考え方を採用することもできる。すなわち、第1
8図を第9図の第1法線方向検出装置40aの受信波の
強度を示したものと考えると、横軸は超音波探触子1の
超音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向とのα軸間
りのずれΔ5、縦軸は受信波の強度となる。そこで、第
1法線方向検出装誼40aの受信波の強度が常に第18
図のElになるようにα軸用の駆動装置6を駆動すれば
よい。
法線方向検出装置40aを用いて超音波探触子1の走査
方向(X方向)に対する被検体5の表面の法線方向を検
出する際に、前記表面の接線方向を求め、この接線に対
する法線方向として求めていたが、これに代えて、第1
8図の考え方を採用することもできる。すなわち、第1
8図を第9図の第1法線方向検出装置40aの受信波の
強度を示したものと考えると、横軸は超音波探触子1の
超音波ビームの中心軸と被検体5の法線方向とのα軸間
りのずれΔ5、縦軸は受信波の強度となる。そこで、第
1法線方向検出装誼40aの受信波の強度が常に第18
図のElになるようにα軸用の駆動装置6を駆動すれば
よい。
次に、第19図〜第21図を参照して、本発明の第5実
施例を説明する。
施例を説明する。
第19図は本発明の第5実施例における超音波探傷装置
の手首部のX軸方向の側面図、第20図はそのY軸方向
の側面図、第2工図は第19図装置の各探触子等の配置
説明図である0図示以外の超音波探傷装置の構成は第1
図と同等である。第19図および第20図で、第2図と
同一符号のものは先の実施例と同等部分であるから、そ
の説明を省略する。
の手首部のX軸方向の側面図、第20図はそのY軸方向
の側面図、第2工図は第19図装置の各探触子等の配置
説明図である0図示以外の超音波探傷装置の構成は第1
図と同等である。第19図および第20図で、第2図と
同一符号のものは先の実施例と同等部分であるから、そ
の説明を省略する。
第19図において、45は超音波探触子1の走査方向(
X方向)に対する被検体5の表面の法線方向を検出する
第1法線方向検出装置で、超音波探触子1に対して角度
δ1o傾いて第(ブラケット3Dにより結合されている
超音波発受信探触子である。
X方向)に対する被検体5の表面の法線方向を検出する
第1法線方向検出装置で、超音波探触子1に対して角度
δ1o傾いて第(ブラケット3Dにより結合されている
超音波発受信探触子である。
46は超音波探触子1の走査方向に直角の方向(Y方向
)に対する被検体5の表面を検出する第2法線方向検出
装置で、超音波探触子lに対して角度δttl’i1い
て第1ブラケツト3Dにより結合された超音波発受信探
触子である。その4g号は、第9図の第2実施例の40
aの場合と同様に距離検出装置14に導かれ、超音波発
受信探触子46と被検体5の表面との距離を測定し、制
御装置1−5に出力され、受信波信号も制御装置15に
出力される。
)に対する被検体5の表面を検出する第2法線方向検出
装置で、超音波探触子lに対して角度δttl’i1い
て第1ブラケツト3Dにより結合された超音波発受信探
触子である。その4g号は、第9図の第2実施例の40
aの場合と同様に距離検出装置14に導かれ、超音波発
受信探触子46と被検体5の表面との距離を測定し、制
御装置1−5に出力され、受信波信号も制御装置15に
出力される。
本実施例における法線方向の検出方向は、第I6図の第
4実施例において、超音波探触子1の走査方向に直角の
方向(Y方向)に対する被検体5の表面の法線方向検出
方法と全く同じようにすることもできる。すなわち、第
1法線方向検出装置45の受信波の強度は常にある一定
値になるようにα軸用の駆動装置6を駆動し、第2法線
方向検出装置46の受信波の強度が常にある一定値にな
るようにβ軸用の駆動装置7を駆動するものである。
4実施例において、超音波探触子1の走査方向に直角の
方向(Y方向)に対する被検体5の表面の法線方向検出
方法と全く同じようにすることもできる。すなわち、第
1法線方向検出装置45の受信波の強度は常にある一定
値になるようにα軸用の駆動装置6を駆動し、第2法線
方向検出装置46の受信波の強度が常にある一定値にな
るようにβ軸用の駆動装置7を駆動するものである。
以上述べた法線方向検出方法と制御方法および第1実施
例で述べた法線方向制御によって生じるx、y、z軸の
補正制御等の制御方法を用いることにより、複雑な■而
を有する物体の超音波探傷が可能となる。
例で述べた法線方向制御によって生じるx、y、z軸の
補正制御等の制御方法を用いることにより、複雑な■而
を有する物体の超音波探傷が可能となる。
また、法線方向検出は超音波探触子1の超音波ビームが
当たっている表面の情報を用いているので精度がよい。
当たっている表面の情報を用いているので精度がよい。
さらに、法線方向検出装置および距離検出装置を2個の
超音波探触子で構成でき、安価な装置となる。
超音波探触子で構成でき、安価な装置となる。
次に第22図〜第24図を参照して、本発明の第6実施
例を説明する。
例を説明する。
第22図は本発明の第6実施例における超音波探傷装置
の手首部のX軸方向の側面図、第23図はそのY軸方向
の側面図、第24図は第22同の装置の各探触子等の配
置説明図である。図示以外の超音波探傷装置の構成は第
1図と同等である。
の手首部のX軸方向の側面図、第23図はそのY軸方向
の側面図、第24図は第22同の装置の各探触子等の配
置説明図である。図示以外の超音波探傷装置の構成は第
1図と同等である。
第22図および第23図で、第2図と同一符号のものは
先の実施例と同等の部分であるから、その説明を省略す
る。
先の実施例と同等の部分であるから、その説明を省略す
る。
第22図および第23図において、47は第■。
第2法線方向検出装置を兼ねた超音波発受信探触子で、
超音波探触子1に対し角度6.2傾いて第1ブラケツト
3Eにより結合されており、その信号は、第9図の第2
実施例の40aの場合と同様に距離検出装置14に導か
れ、超音波発受信探触子47と被検体5の表面との駈離
を8111定し、制御装置15に出力され、受信波信号
も制御装置15に出力される。
超音波探触子1に対し角度6.2傾いて第1ブラケツト
3Eにより結合されており、その信号は、第9図の第2
実施例の40aの場合と同様に距離検出装置14に導か
れ、超音波発受信探触子47と被検体5の表面との駈離
を8111定し、制御装置15に出力され、受信波信号
も制御装置15に出力される。
第22図の第6実施例における超音波探触子1の走査方
向(X方向)に対する被検体5の表面の法線方向検出と
制御は、探触子1を距離検出用素子として兼用し実行す
る。第22図のX方向で所定移動距離だけ離れた位置に
おける前回の距離検出値T、1と今回の距離検出値L2
との差により、両側定点を結ぶ「(線を近似的な接線と
して求め、この接線に対する重線を法線と定め、超音波
探触子1の方向を制御する。
向(X方向)に対する被検体5の表面の法線方向検出と
制御は、探触子1を距離検出用素子として兼用し実行す
る。第22図のX方向で所定移動距離だけ離れた位置に
おける前回の距離検出値T、1と今回の距離検出値L2
との差により、両側定点を結ぶ「(線を近似的な接線と
して求め、この接線に対する重線を法線と定め、超音波
探触子1の方向を制御する。
一方、第23図に示した走査方向と直角な方向(Y方向
)に対する被検体5の法線方向検出と制御には、第9図
または第16図の方法を採用する。
)に対する被検体5の法線方向検出と制御には、第9図
または第16図の方法を採用する。
以上述べた法線方向検出方法と制御方法および第1の実
施例で述べた法線方向制御によって生じるx、y、z軸
の補正制御等の制御方法を用いることにより、複雑な曲
面を有する物体の超音波探傷が可能となる。
施例で述べた法線方向制御によって生じるx、y、z軸
の補正制御等の制御方法を用いることにより、複雑な曲
面を有する物体の超音波探傷が可能となる。
また、法線方向検出装置および距離検出装置を1個の超
音波探触子で構成でき、非常に安価な装置となる。
音波探触子で構成でき、非常に安価な装置となる。
なお、上記各実施例では、距離のみ測定する装置も超音
波探触子を用いたが、距離が検出できればどのような装
置を用いてもよい。
波探触子を用いたが、距離が検出できればどのような装
置を用いてもよい。
また、超音波探触子1のみを一ヒ下方向に駆動する駆動
装置を設け、超音波探触子1として焦点型探触子を用い
て、その焦点型探触子を少しずつ移動させて探傷すれば
、いわゆるBスコープ法の探傷や3次元の欠陥探傷が可
能となるが、これらの方法にも本発明は有効である。
装置を設け、超音波探触子1として焦点型探触子を用い
て、その焦点型探触子を少しずつ移動させて探傷すれば
、いわゆるBスコープ法の探傷や3次元の欠陥探傷が可
能となるが、これらの方法にも本発明は有効である。
以上説明した本発明装置を用いることにより、法線方向
制御用の装置と探触用の探触子とを区別し、探傷に最適
な探触子を選択できる。
制御用の装置と探触用の探触子とを区別し、探傷に最適
な探触子を選択できる。
また、超音波探触子1の走査方向と直角な方向に対する
被検体の表面の法線方向検出は、超音波探触子の超音波
ビームが当たっている表面の情報によっているので、法
線方向検出精度が良く、被検体の探傷が正確になる。
被検体の表面の法線方向検出は、超音波探触子の超音波
ビームが当たっている表面の情報によっているので、法
線方向検出精度が良く、被検体の探傷が正確になる。
本発明によれば、複雑な曲面を有する被検体を正確に探
傷できる安価な超音波探傷装置が得られる。
傷できる安価な超音波探傷装置が得られる。
第1図は本発明による超音波探傷装置の第I実施例の全
体構成を示すブロック図、第2図および第3図はそれぞ
れ第1図の手首部の詳細を示す側面図、第4図は第1図
装置の各探触子等の配置を示す図、第5図は距離検出装
置の構成の一例を示すブロック図、第6図は第1図装置
における第1法線方向検出装置の受信波の強度特性の一
例を示す図、第7(3)は制御ViP!が患定した超音
波探触子の移動経路の一例を示す図、第8図は距離検出
時における超音波探触子等の位1d関係を示す図、第9
図および第10図は本発明による第2実施例における超
音波探傷装置の手首部の側面図、第I1図は第9図装置
の各探触子等の配置を示す図、第12図および第13図
は本発明による第3実施例における超音波探傷装置の手
首部の側面図、第14図は第12図装置の各探触子等の
配置αを示す図、第15図および第16図は本発明によ
る第4実施例における超音波探傷装置の手首部の側面図
、第17図は第15図装置の各探触子等の配置を示す図
、第18図は第15図装置における第2法線方向検出装
置の受信波の強度特性を示す図、第19図および第20
図は本発明による第5実施例における超音波探傷装置の
手首部の側面図、第21図は第19図装置の各探触子等
の配置を示す図、第22図および第23図は本発明によ
る第6実施例における超音波探傷装置の手首部の側面図
、第24図は第22図装置の各探触子等の配置を示す図
である。 1・・・超音波探触子、 2,40a、42,43゜4
5・・・第1法線方向検出装置、 4,40 b、40
c、41,44.46・・・第2法線方向検出装置、5
・・・被検体、 6・・・α軸用駆動装置、 7・・・
β軸用駆動装置、 10・・・Z軸周駆動装置、
12・・・入力装置、 14・・・距離検出装置、
15・・・制御装置。
体構成を示すブロック図、第2図および第3図はそれぞ
れ第1図の手首部の詳細を示す側面図、第4図は第1図
装置の各探触子等の配置を示す図、第5図は距離検出装
置の構成の一例を示すブロック図、第6図は第1図装置
における第1法線方向検出装置の受信波の強度特性の一
例を示す図、第7(3)は制御ViP!が患定した超音
波探触子の移動経路の一例を示す図、第8図は距離検出
時における超音波探触子等の位1d関係を示す図、第9
図および第10図は本発明による第2実施例における超
音波探傷装置の手首部の側面図、第I1図は第9図装置
の各探触子等の配置を示す図、第12図および第13図
は本発明による第3実施例における超音波探傷装置の手
首部の側面図、第14図は第12図装置の各探触子等の
配置αを示す図、第15図および第16図は本発明によ
る第4実施例における超音波探傷装置の手首部の側面図
、第17図は第15図装置の各探触子等の配置を示す図
、第18図は第15図装置における第2法線方向検出装
置の受信波の強度特性を示す図、第19図および第20
図は本発明による第5実施例における超音波探傷装置の
手首部の側面図、第21図は第19図装置の各探触子等
の配置を示す図、第22図および第23図は本発明によ
る第6実施例における超音波探傷装置の手首部の側面図
、第24図は第22図装置の各探触子等の配置を示す図
である。 1・・・超音波探触子、 2,40a、42,43゜4
5・・・第1法線方向検出装置、 4,40 b、40
c、41,44.46・・・第2法線方向検出装置、5
・・・被検体、 6・・・α軸用駆動装置、 7・・・
β軸用駆動装置、 10・・・Z軸周駆動装置、
12・・・入力装置、 14・・・距離検出装置、
15・・・制御装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、表面が必ずしも平面でない被検体に超音波を発信し
被検体からの反射波を受信する超音波探触子と当該超音
波探触子の位置決め手段とを有する超音波探傷装置にお
いて、 前記超音波探触子の走査方向に対する被検体表面の法線
方向の成分を検出する第1法線方向検出装置と、 前記超音波探触子の走査方向に直角な方向に対する被検
体表面の法線方向の成分を検出する第2法線方向検出装
置と、 前記超音波探触子と被検体との距離を検出する距離検出
装置と、 前記超音波探触子の位置および姿勢を変える複数軸の軸
駆動装置と、 前記第1法線方向制御装置と第2法線方向制御装置と距
離検出装置との検出信号に基づいて前記複数の軸駆動装
置を制御し前記超音波探触子の超音波ビームの中心軸を
前記被検体表面の法線方向に一致させる制御装置とを備
えた ことを特徴とする超音波探傷装置。 2、前記第1法線方向制御装置および第2法線方向制御
装置の少なくともいずれか一方が、前記超音波探触子に
対して走査方向の面内において所定の角度(0度を含む
)をもって結合された超音波発信探触子と、当該超音波
発信探触子の両側に所定の角度傾いて結合された2つの
超音波受信探触子とからなり、 前記制御装置が、前記両側の2つの超音波受信探触子の
出力が一致する方向を前記被検体表面における法線方向
と定める手段を含む請求項1に記載の超音波探傷装置。 3、前記第1法線方向制御装置および第2法線方向制御
装置の少なくともいずれか一方が、前記超音波探触子に
対して走査方向の面内において所定の角度(0度を含む
)をもって結合された超音波発受信探触子からなり、 前記制御装置が、前記超音波発受信探触子の走査方向へ
の所定距離移動前後の2点における検出信号に基づき2
点間の接線を求め、当該接線に対する垂線の方向を法線
方向と定める手段を含む請求項1に記載の超音波探傷装
置。 4、前記第1法線方向制御装置および第2法線方向制御
装置の少なくともいずれか一方が、前記超音波探触子に
対して走査方向の面内において所定の角度(0度を含む
)をもって結合された超音波発受信探触子と、前記超音
波探触子を間に挟んで前記超音波発信探触子と反対側の
走査線上に前記超音波探触子と平行に結合された超音波
発受信探触子とからなり、 前記制御装置が、前記超音波発受信探触子の検出信号に
よる被検体の検出距離と前記平行に結合された超音波発
受信探触子から前記距離検出装置を介して得られる被検
体の検出距離とに基づき法線方向を定める手段を含む請
求項1に記載の超音波探傷装置。 5、前記第1法線方向制御装置および第2法線方向制御
装置の少なくともいずれか一方が、前記超音波探触子に
対して平行にかつ当該超音波探触子から同距離だけ走査
方向に離れて結合された2つの超音波発受信探触子から
なり、 前記制御装置が、前記2つの超音波発受信探触子から前
記距離検出装置を介して得られる被検体の2つの検出距
離が一致する方向を法線方向と定める手段を含む請求項
1に記載の超音波探傷装置。 6、前記第1法線方向制御装置および第2法線方向制御
装置の少なくともいずれか一方が、前記超音波探触子に
対して走査方向において所定の角度をもって結合された
超音波発受信探触子からなり、 前記制御装置が、前記超音波発受信探触子の受信波が所
定の一定強度となる方向を前記被検体表面の走査方向に
おける法線方向と定める手段を含む請求項1に記載の超
音波探傷装置。 7、前記第1法線方向制御装置および第2法線方向制御
装置の少なくともいずれか一方が、前記超音波探触子か
らなり、 前記制御装置が、前記超音波探触子が走査方向に所定距
離移動した前後の位置における当該超音波探触子から得
られる距離検出値の差により両位置の測定点を結ぶ直線
を近似的な接線として求め、この接線に対する垂線の方
向を法線方向と定める手段を含む請求項1に記載の超音
波探傷装置。 8、前記制御装置が、前記走査方向および当該走査方向
に直角な方向における法線制御によるX、Y、Z軸方向
のずれを求め、前記各軸駆動装置に補正させる手段を含
む請求項1〜7のいずれか一項に記載の超音波探傷装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20647589A JPH0368863A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20647589A JPH0368863A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0368863A true JPH0368863A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16523994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20647589A Pending JPH0368863A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0368863A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040008987A (ko) * | 2002-07-20 | 2004-01-31 | 주식회사 서울테크놀로지 | 이동통신단말기에 착신 신호로 벨소리를 제공하는 장치 |
KR100440232B1 (ko) * | 2002-08-08 | 2004-08-18 | 이영순 | 휴대형 개인정보 및 벨소리용 음악파일 저장장치 |
US20170212084A1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Deformation detecting device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5727691A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Holder for degree of parallelism of moving body |
JPS61240158A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Kawasaki Steel Corp | 超音波探傷方法及び装置 |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP20647589A patent/JPH0368863A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5727691A (en) * | 1980-07-24 | 1982-02-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Holder for degree of parallelism of moving body |
JPS61240158A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Kawasaki Steel Corp | 超音波探傷方法及び装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040008987A (ko) * | 2002-07-20 | 2004-01-31 | 주식회사 서울테크놀로지 | 이동통신단말기에 착신 신호로 벨소리를 제공하는 장치 |
KR100440232B1 (ko) * | 2002-08-08 | 2004-08-18 | 이영순 | 휴대형 개인정보 및 벨소리용 음악파일 저장장치 |
US20170212084A1 (en) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Deformation detecting device |
US10234427B2 (en) * | 2016-01-22 | 2019-03-19 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Noncontact deformation detecting device with inclination measurement |
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