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JP6875191B2 - Ultrasonic flaw detector for fiber reinforced resin leaf springs - Google Patents
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JP6875191B2 - Ultrasonic flaw detector for fiber reinforced resin leaf springs - Google Patents

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Description

本発明は、側面視で曲面形状を有する繊維強化樹脂製板バネの欠陥の有無を検査する超音波探傷装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic flaw detector that inspects the presence or absence of defects in a fiber reinforced resin leaf spring having a curved surface shape in a side view.

近年、様々な分野にて金属材料に代えて繊維強化樹脂が用いられている。例えば、特許文献1では、台車枠のうち側梁を省く代わりに繊維強化樹脂製の板バネを用いた鉄道車両台車が開示されている。当該台車では、前後一対の軸箱が車両長手方向に延びた板バネの両端部を支持し、板バネの中央部が台車枠の横梁を支持する。台車の出荷時及び定期検査時においては、繊維強化樹脂製の板バネの内部欠陥の有無を検査することが望まれる。例えば、特許文献2では、複合材等の内部欠陥の有無を検査する非破壊検査として超音波探傷検査が開示されている。そして、特許文献3では、超音波探傷検査の際に、被検査物の形状の代表点のデータを入力し、当該データをスプライン補間して被検査物の形状を算出することで、被検査物の形状データの測定及び入力の手間を低減する方法が提案されている。 In recent years, fiber reinforced resins have been used in place of metal materials in various fields. For example, Patent Document 1 discloses a railroad vehicle bogie that uses a leaf spring made of fiber reinforced resin instead of omitting a side beam in the bogie frame. In the bogie, a pair of front and rear axle boxes support both ends of a leaf spring extending in the longitudinal direction of the vehicle, and a central portion of the leaf spring supports a cross beam of the bogie frame. It is desirable to inspect the leaf spring made of fiber reinforced resin for internal defects at the time of shipment and periodic inspection of the bogie. For example, Patent Document 2 discloses an ultrasonic flaw detection inspection as a non-destructive inspection for inspecting the presence or absence of internal defects in a composite material or the like. Then, in Patent Document 3, at the time of ultrasonic flaw detection inspection, data of representative points of the shape of the object to be inspected is input, and the data is spline-interpolated to calculate the shape of the object to be inspected. A method has been proposed to reduce the labor of measuring and inputting the shape data of the above.

特許第5576990号公報Japanese Patent No. 5576990 特開2015−125008号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-125008 特開平5−45347号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-45347

側面視で曲面形状を有する繊維強化樹脂製板バネでは、同じ仕様の板バネであっても製造時の形状バラツキや超音波検査時の設置状態のバラツキによって、超音波探傷装置に設置された板バネの各部分の上下方向位置及び傾斜角度が個体ごとに異なる場合がある。そうすると、板バネの形状の代表点を入力するだけでは、正確な板バネの形状が算出されずに、適切な探傷が行われない可能性がある。 In the case of fiber reinforced resin leaf springs that have a curved shape when viewed from the side, even if the leaf springs have the same specifications, the plates installed in the ultrasonic flaw detector due to the shape variation at the time of manufacture and the installation state variation at the time of ultrasonic inspection. The vertical position and tilt angle of each part of the spring may differ from individual to individual. Then, simply inputting the representative point of the shape of the leaf spring may not calculate the accurate shape of the leaf spring, and appropriate flaw detection may not be performed.

そこで本発明は、側面視で曲面形状を有する板バネを、大まかな複数の代表点を定義するだけで正確な探傷ができるようにすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to enable accurate flaw detection of a leaf spring having a curved surface shape in a side view by simply defining a plurality of roughly representative points.

本発明の一態様に係る繊維強化樹脂製板バネの超音波探傷装置は、側面視で曲面形状を有する繊維強化樹脂製板バネの欠陥の有無を検査する超音波探傷装置であって、超音波探触子と、前記超音波探触子を保持し且つ前記板バネに接触する接触面が形成されたキャリアと、前記板バネに対して前記超音波探触子及び前記キャリアを走査させる走査機構と、前記超音波探触子と前記走査機構との間に介在する追従機構と、入力された複数の代表点の位置データを補間して前記板バネの形状を算出し、前記算出された形状に沿って前記超音波探触子が移動するように前記走査機構を制御するコントローラと、を備え、前記追従機構は、前記走査機構に接続される基部と、前記基部に対して前記キャリアを上下方向に変位させるスライド部と、前記基部に対して前記キャリアを下方に付勢するスライドバネと、前記基部に対して前記キャリアを前記板バネの幅方向に延びるピッチング軸線周りに回動させるピッチング部と、前記ピッチング軸線周りにおいて前記接触面が水平となる向きに前記基部に対して前記キャリアを付勢するピッチングバネと、を有する。 The fiber-reinforced resin leaf spring ultrasonic flaw detector according to one aspect of the present invention is an ultrasonic flaw detector that inspects the presence or absence of defects in the fiber-reinforced resin leaf spring having a curved shape in a side view, and is an ultrasonic wave. A probe, a carrier that holds the ultrasonic probe and has a contact surface that contacts the leaf spring, and a scanning mechanism that causes the leaf spring to scan the ultrasonic probe and the carrier. The shape of the leaf spring is calculated by interpolating the tracking mechanism interposed between the ultrasonic probe and the scanning mechanism and the position data of a plurality of input representative points, and the calculated shape is obtained. A controller that controls the scanning mechanism so that the ultrasonic probe moves along the scanning mechanism is provided, and the following mechanism moves the carrier up and down with respect to a base connected to the scanning mechanism and the base. A slide portion that is displaced in the direction, a slide spring that urges the carrier downward with respect to the base portion, and a pitching portion that rotates the carrier with respect to the base portion around a pitching axis extending in the width direction of the leaf spring. And a pitching spring that urges the carrier with respect to the base portion in a direction in which the contact surface becomes horizontal around the pitching axis.

前記構成によれば、側面視で曲面形状を有する板バネにおいて上下方向及びピッチング方向の二方向に表面形状のバラツキがあっても、追従機構により超音波探触子が板バネに対して正しい位置に自動修正される。よって、側面視で曲面形状を有する板バネを、大まかな複数の代表点を定義するだけで正確に探傷できる。 According to the above configuration, even if there is a variation in the surface shape in the vertical direction and the pitching direction in the leaf spring having a curved surface shape in the side view, the ultrasonic probe is in the correct position with respect to the leaf spring by the tracking mechanism. It is automatically corrected to. Therefore, a leaf spring having a curved surface shape in a side view can be accurately detected by simply defining a plurality of representative points.

本発明によれば、側面視で曲面形状を有する板バネを、大まかな複数の代表点を定義するだけで正確に探傷できる。 According to the present invention, a leaf spring having a curved surface shape in a side view can be accurately detected by simply defining a plurality of roughly representative points.

実施形態に係る超音波探傷装置の斜視図である。It is a perspective view of the ultrasonic flaw detector which concerns on embodiment. 図1に示す可動ケース及びその内部の平面図である。It is a top view of the movable case shown in FIG. 1 and the inside thereof. 図1に示す超音波探触子及びその近傍の斜視図である。It is a perspective view of the ultrasonic probe shown in FIG. 1 and its vicinity. 図3に示すキャリアの下方から見た斜視図である。It is a perspective view seen from the lower side of the carrier shown in FIG. 図3に示す超音波探触子及びその近傍の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe shown in FIG. 3 and its vicinity. 図1に示す第1端設定部及びその近傍の側面図である。It is a side view of the 1st end setting part shown in FIG. 1 and the vicinity thereof. 図1に示す超音波探傷装置のコントローラに入力される板バネの代表点を説明する側面図である。It is a side view explaining the typical point of the leaf spring input to the controller of the ultrasonic flaw detector shown in FIG. 図3に示すキャリア及び超音波探触子の走査を説明する上方から見た平面図である。It is a top view which explains the scanning of the carrier and the ultrasonic probe shown in FIG. 図8に示すキャリアと板バネとの位置関係を説明する下方から見た裏面図である。It is a back view seen from the lower side explaining the positional relationship between the carrier and the leaf spring shown in FIG.

以下、図面を参照して実施形態を説明する。なお、以下の説明では、板バネの長手方向をX方向とし、板バネの長手方向に直交する幅方向をY方向とし、X方向及びY方向に直交する鉛直方向をZ方向と定義する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description, the longitudinal direction of the leaf spring is defined as the X direction, the width direction orthogonal to the longitudinal direction of the leaf spring is defined as the Y direction, and the vertical direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as the Z direction.

図1は、実施形態に係る超音波探傷装置1の斜視図である。図2は、図1に示す可動ケース3及びその内部の平面図である。なお、図1では超音波探触子4の近傍を概略的に示し、後述の図3にてその詳細を示す。図1及び2に示すように、超音波探傷装置1は、繊維強化樹脂製の板バネ70,71の欠陥の有無を検査するための装置であり、例えば、板バネ70,71は鉄道車両用台車に用いられるものである。超音波探傷装置1は、局部水浸式である。超音波探傷装置1は、内側に検査空間Sを形成するフレーム2を備える。 FIG. 1 is a perspective view of the ultrasonic flaw detector 1 according to the embodiment. FIG. 2 is a plan view of the movable case 3 shown in FIG. 1 and its inside. Note that FIG. 1 schematically shows the vicinity of the ultrasonic probe 4, and the details are shown in FIG. 3 described later. As shown in FIGS. 1 and 2, the ultrasonic flaw detector 1 is a device for inspecting the presence or absence of defects in the leaf springs 70 and 71 made of fiber reinforced resin. For example, the leaf springs 70 and 71 are for railway vehicles. It is used for trolleys. The ultrasonic flaw detector 1 is a local water immersion type. The ultrasonic flaw detector 1 includes a frame 2 that forms an inspection space S inside.

フレーム2で囲まれた検査空間Sには、被検査物である板バネ70,71を収容する可動ケース3がY方向にスライド自在に配置される。即ち、フレーム2には、可動ケース3が引出可能に収納される。フレーム2及び可動ケース3の各々の外形は、X方向に延びた略直方体形状を有する。フレーム2のY方向手前側には、可動ケース3が通過できる開口2aが形成されている。フレーム2には、検査空間Sの底側において可動ケース3をスライド自在に下方から支持可能な支持部2b(例えば、底部)が設けられている。 In the inspection space S surrounded by the frame 2, a movable case 3 accommodating the leaf springs 70 and 71 to be inspected is slidably arranged in the Y direction. That is, the movable case 3 is retractably housed in the frame 2. The outer shape of each of the frame 2 and the movable case 3 has a substantially rectangular parallelepiped shape extending in the X direction. An opening 2a through which the movable case 3 can pass is formed on the front side of the frame 2 in the Y direction. The frame 2 is provided with a support portion 2b (for example, a bottom portion) capable of slidably supporting the movable case 3 from below on the bottom side of the inspection space S.

フレーム2には、超音波探触子4及びそれを保持するキャリア9(図3参照)を板バネ70,71に対して走査させる走査機構5が支持されている。走査機構5は、フレーム2に載せられてX方向に延びる第1ガイド6と、第1ガイド6にX方向に案内されてY方向に延びる第2ガイド7と、第2ガイド7にY方向に案内されたZ方向に延びる第3ガイド8とを備える。第3ガイド8には、超音波探触子4及びキャリア9を支持する支持装置10がZ方向に案内される。 The frame 2 supports a scanning mechanism 5 for scanning the ultrasonic probe 4 and the carrier 9 (see FIG. 3) holding the ultrasonic probe 4 with respect to the leaf springs 70 and 71. The scanning mechanism 5 has a first guide 6 mounted on the frame 2 and extending in the X direction, a second guide 7 guided by the first guide 6 in the X direction and extending in the Y direction, and a second guide 7 in the Y direction. A third guide 8 extending in the guided Z direction is provided. The support device 10 that supports the ultrasonic probe 4 and the carrier 9 is guided in the Z direction to the third guide 8.

走査機構5は、第1ガイド6に沿って第2ガイド7をX方向に移動させる第1モータ11と、第2ガイド7に沿って第3ガイド8をY方向に移動させる第2モータ12と、第3ガイド8に沿って支持装置10をZ方向に移動させる第3モータ13とを備える。第3ガイド8には、超音波探傷器14が取り付けられている。即ち、走査機構5による超音波探触子4のX−Y方向の移動に伴って、超音波探傷器14もX−Y方向に移動する。超音波探触子4は、電気ケーブル15を介して超音波探傷器14に接続されている。超音波探傷器14は、物理的には、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ及びI/Oインターフェース等を有する。超音波探傷器14は、走査機構5を制御するコントローラCと同期し超音波探傷データを記録する。 The scanning mechanism 5 includes a first motor 11 that moves the second guide 7 in the X direction along the first guide 6, and a second motor 12 that moves the third guide 8 in the Y direction along the second guide 7. A third motor 13 for moving the support device 10 in the Z direction along the third guide 8 is provided. An ultrasonic flaw detector 14 is attached to the third guide 8. That is, as the scanning mechanism 5 moves the ultrasonic probe 4 in the XY directions, the ultrasonic flaw detector 14 also moves in the XY directions. The ultrasonic probe 4 is connected to the ultrasonic flaw detector 14 via an electric cable 15. The ultrasonic flaw detector 14 physically has a processor, a volatile memory, a non-volatile memory, an I / O interface, and the like. The ultrasonic flaw detector 14 records ultrasonic flaw detection data in synchronization with the controller C that controls the scanning mechanism 5.

可動ケース3は、ケース部16及び移動機構部17を備える。ケース部16は、一対の板バネ70,71を収容し、上方に開放されている。ケース部16は、X方向に延びた長方形状の底壁16aと、底壁16aの周縁部から上方に延びて透明板を有する側周壁16bとを備える。底壁16aには、排水口16cが設けられている。移動機構部17は、例えば、ケース部16の下端部に設けられた脚輪21と、フレーム2に対してスライドするケース部16のガイド体(図示せず)とで構成される。即ち、ケース部16がフレーム2に支持されるとともに、脚輪21がフレーム2の外部に配置されて地面に置かれる。フレーム2から外側に引き出された可動ケース3をY方向奥側に押すと、可動ケース3がフレーム2の開口2aを介して検査空間Sに配置される。 The movable case 3 includes a case portion 16 and a moving mechanism portion 17. The case portion 16 accommodates a pair of leaf springs 70 and 71 and is opened upward. The case portion 16 includes a rectangular bottom wall 16a extending in the X direction and a side peripheral wall 16b extending upward from the peripheral edge portion of the bottom wall 16a and having a transparent plate. The bottom wall 16a is provided with a drainage port 16c. The moving mechanism portion 17 is composed of, for example, a leg ring 21 provided at the lower end portion of the case portion 16 and a guide body (not shown) of the case portion 16 that slides with respect to the frame 2. That is, the case portion 16 is supported by the frame 2, and the leg ring 21 is arranged outside the frame 2 and placed on the ground. When the movable case 3 pulled out from the frame 2 is pushed to the back side in the Y direction, the movable case 3 is arranged in the inspection space S through the opening 2a of the frame 2.

板バネ70,71は、繊維強化樹脂の積層体である。板バネ70,71は、互いに同一である。板バネ70,71は、長手方向及び厚さ方向に直交する幅方向(Y方向)から見た側面視で曲面形状を有する。板バネ70,71の各々は、Y方向から見た側面視で弓形状を有し、その中央部70a,71aの肉厚はその端部70b,71bの肉厚よりも大きい。ケース部16の内部には、設置部23、端設定部24及び基準試験片設置部25が設けられている。 The leaf springs 70 and 71 are laminated bodies of fiber reinforced resin. The leaf springs 70 and 71 are the same as each other. The leaf springs 70 and 71 have a curved surface shape when viewed from the width direction (Y direction) orthogonal to the longitudinal direction and the thickness direction. Each of the leaf springs 70 and 71 has a bow shape when viewed from the side in the Y direction, and the wall thickness of the central portions 70a and 71a is larger than the wall thickness of the end portions 70b and 71b. Inside the case portion 16, an installation portion 23, an end setting portion 24, and a reference test piece installation portion 25 are provided.

設置部23には、複数の板バネ70,71が互いに平行でX方向に延びた状態で設置される。一方の板バネ70は、その表面(凹面)が超音波探触子4に向くように上方に向けた状態で設置部23に支持され、他方の板バネ71は、その裏面(凸面)が超音波探触子4に向くように上方に向けた状態で設置部23に支持される。即ち、板バネ70,71は、互いに表裏が逆転した状態で設置部23に夫々設置される。 A plurality of leaf springs 70 and 71 are installed in the installation portion 23 in a state of being parallel to each other and extending in the X direction. One leaf spring 70 is supported by the installation portion 23 with its front surface (concave surface) facing upward so as to face the ultrasonic probe 4, and the other leaf spring 71 has a super-convex surface (convex surface). It is supported by the installation portion 23 in a state of facing upward so as to face the sound wave probe 4. That is, the leaf springs 70 and 71 are installed in the installation unit 23 with their front and back sides reversed from each other.

端設定部24は、板バネ70,71の長手方向(X方向)の端縁を位置決めする機能や板バネ70,71の長手方向(X方向)の端部に到達したキャリア9の一部等を支持する機能を有する。端設定部24の詳細構造は、図6を用いて後述する。基準試験片設置部25は、被検査物である板バネ70,71を超音波探触子4により実際に探傷する前にゼロ補正のために試験探傷される基準試験片26が設置される台座である。基準試験片設置部25は、ケース部16内において、設置部23、端設定部24及び板バネ70,71と平面視で重ならない位置に設けられている。 The end setting portion 24 has a function of positioning the edge of the leaf springs 70 and 71 in the longitudinal direction (X direction), a part of the carrier 9 that has reached the end of the leaf springs 70 and 71 in the longitudinal direction (X direction), and the like. Has a function to support. The detailed structure of the end setting unit 24 will be described later with reference to FIG. The reference test piece installation unit 25 is a pedestal on which the reference test piece 26, which is tested for zero correction before actually detecting the leaf springs 70 and 71 to be inspected by the ultrasonic probe 4, is installed. Is. The reference test piece installation portion 25 is provided in the case portion 16 at a position where it does not overlap with the installation portion 23, the end setting portion 24, and the leaf springs 70, 71 in a plan view.

図3は、図1に示す超音波探触子4及びその近傍の斜視図である。図1及び3に示すように、支持装置10は、超音波探触子4及びキャリア9(ウェッジとも称す)を板バネ70の上面に沿って追従させる追従機構30を備える。即ち、追従機構30は、キャリア9(超音波探触子4)と走査機構5との間に介在する。追従機構30は、キャリア9の接触面9a(下面)が板バネ70に接触して反力を受けることにより、キャリア9の接触面9aが板バネ70の上面に対して平行状態で安定接触するように、キャリア9を上下方向、ピッチング方向及びロール方向に受動的に変位させるものである。 FIG. 3 is a perspective view of the ultrasonic probe 4 shown in FIG. 1 and its vicinity. As shown in FIGS. 1 and 3, the support device 10 includes a follow-up mechanism 30 that causes the ultrasonic probe 4 and the carrier 9 (also referred to as a wedge) to follow along the upper surface of the leaf spring 70. That is, the tracking mechanism 30 is interposed between the carrier 9 (ultrasonic probe 4) and the scanning mechanism 5. In the follow-up mechanism 30, the contact surface 9a (lower surface) of the carrier 9 contacts the leaf spring 70 and receives a reaction force, so that the contact surface 9a of the carrier 9 makes stable contact with the upper surface of the leaf spring 70 in a parallel state. As described above, the carrier 9 is passively displaced in the vertical direction, the pitching direction, and the roll direction.

追従機構30は、基部31、スライド部32、スライドバネ33,34(図1参照)、ピッチング/ロール部35、ピッチング/ロールバネ36,37、ヘッド部38、ホイールエンコーダ40、ダミーホイール41を備える。基部31は、走査機構5の第3ガイド8に接続され、第3モータ13により第3ガイド8に沿って上下方向に移動される。スライド部32は、基部31に対して上下方向に変位可能に基部31に取り付けられている。スライドバネ33は、基部31に対してスライド部32を下方に付勢することで、間接的に基部31に対してキャリア9を下方に付勢する。別のスライドバネ34は、基部31に対してスライド部32を上方に付勢することで、間接的に基部31に対してキャリア9を上方に付勢する。即ち、スライド部32は、スライドバネ33,34により基部31に対して弾性的に保持されている。 The following mechanism 30 includes a base portion 31, a slide portion 32, slide springs 33, 34 (see FIG. 1), a pitching / roll portion 35, a pitching / roll spring 36, 37, a head portion 38, a wheel encoder 40, and a dummy wheel 41. The base 31 is connected to the third guide 8 of the scanning mechanism 5, and is moved in the vertical direction along the third guide 8 by the third motor 13. The slide portion 32 is attached to the base portion 31 so as to be displaceable in the vertical direction with respect to the base portion 31. The slide spring 33 indirectly urges the carrier 9 downward with respect to the base 31 by urging the slide portion 32 downward with respect to the base portion 31. Another slide spring 34 indirectly urges the carrier 9 upward with respect to the base 31 by urging the slide portion 32 upward with respect to the base portion 31. That is, the slide portion 32 is elastically held by the slide springs 33 and 34 with respect to the base portion 31.

ピッチング/ロール部35は、スライド部32に対してヘッド部38をY方向に延びるピッチング軸線P周りに回動させることで、間接的に基部31に対してキャリア9をピッチング軸線P周りに回動させると共に、スライド部32に対してヘッド部38が上下方向にも可動しX方向に延びるロール軸線R周りのロール方向の位置調整を行う。具体的には、ピッチング/ロール部35は、スライド部32に対してヘッド部38を回動自在に接続し、上下方向にも可動する回転軸である。ピッチング軸線PのX方向位置は、超音波探触子4の中心のX方向位置と同じであり、ロール軸線RのY方向位置は、超音波探触子4の中心のY方向位置と同じである。ピッチング/ロールバネ36,37は、基部31に対してピッチング軸線P周り及びロール軸線R周りにヘッド部38を付勢する。即ち、ピッチング/ロールバネ36,37は、ピッチング軸線P周り及びロール軸線R周りにおいてヘッド部38に固定されたキャリア9の接触面9aが水平となる向きにスライド部32に対してキャリア9を付勢する。 The pitching / roll portion 35 indirectly rotates the carrier 9 around the pitching axis P with respect to the base portion 31 by rotating the head portion 38 around the pitching axis P extending in the Y direction with respect to the slide portion 32. At the same time, the head portion 38 moves in the vertical direction with respect to the slide portion 32, and the position in the roll direction around the roll axis R extending in the X direction is adjusted. Specifically, the pitching / roll portion 35 is a rotation shaft that rotatably connects the head portion 38 to the slide portion 32 and is also movable in the vertical direction. The X-direction position of the pitching axis P is the same as the X-direction position of the center of the ultrasonic probe 4, and the Y-direction position of the roll axis R is the same as the Y-direction position of the center of the ultrasonic probe 4. is there. The pitching / roll springs 36 and 37 urge the head portion 38 around the pitching axis P and around the roll axis R with respect to the base portion 31. That is, the pitching / roll springs 36 and 37 urge the carrier 9 with respect to the slide portion 32 in a direction in which the contact surface 9a of the carrier 9 fixed to the head portion 38 is horizontal around the pitching axis P and around the roll axis R. To do.

図4は、図3に示すキャリア9の下方から見た斜視図である。図5は、図3に示す超音波探触子4及びその近傍の断面図である。図3乃至5に示すように、ホイールエンコーダ40は、ヘッド部38のX方向一方側に配置された状態でヘッド部38に取り付けられることで、キャリア9に接続されている。ダミーホイール41は、ヘッド部38のX方向他方側に配置された状態でヘッド部38に取り付けられることで、キャリア9に接続されている。ホイールエンコーダ40及びダミーホイール41は、キャリア9の接触面9aが板バネ70の上面に接触した状態で板バネ70の上面に当接する。即ち、ヘッド部38に固定されたキャリア9が板バネ70に沿ってX方向に移動するのに伴って、ホイールエンコーダ40及びダミーホイール41が板バネ70の上面を転動する。 FIG. 4 is a perspective view of the carrier 9 shown in FIG. 3 as viewed from below. FIG. 5 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe 4 shown in FIG. 3 and its vicinity. As shown in FIGS. 3 to 5, the wheel encoder 40 is connected to the carrier 9 by being attached to the head portion 38 in a state of being arranged on one side of the head portion 38 in the X direction. The dummy wheel 41 is connected to the carrier 9 by being attached to the head portion 38 in a state of being arranged on the other side of the head portion 38 in the X direction. The wheel encoder 40 and the dummy wheel 41 come into contact with the upper surface of the leaf spring 70 in a state where the contact surface 9a of the carrier 9 is in contact with the upper surface of the leaf spring 70. That is, as the carrier 9 fixed to the head portion 38 moves in the X direction along the leaf spring 70, the wheel encoder 40 and the dummy wheel 41 roll on the upper surface of the leaf spring 70.

ホイールエンコーダ40は、その回転数を検出することでホイールエンコーダ40のX方向の走行距離を検出し、その検出信号をコントローラCに送信する。即ち、コントローラCは、ホイールエンコーダ40からの信号により板バネ70の上面に対する超音波探触子4の移動距離を把握し、走査機構5を制御する。ダミーホイール41は、単なるローラである。ダミーホイール41が板バネ70の上面に接触することで、板バネ70の上面に対するホイールエンコーダ40の接触が保たれる。 The wheel encoder 40 detects the mileage of the wheel encoder 40 in the X direction by detecting the rotation speed, and transmits the detection signal to the controller C. That is, the controller C grasps the moving distance of the ultrasonic probe 4 with respect to the upper surface of the leaf spring 70 by the signal from the wheel encoder 40, and controls the scanning mechanism 5. The dummy wheel 41 is just a roller. When the dummy wheel 41 comes into contact with the upper surface of the leaf spring 70, the contact of the wheel encoder 40 with the upper surface of the leaf spring 70 is maintained.

ホイールエンコーダ40及びダミーホイール41は、それぞれホイール支持部材46に回転自在に支持されている。ホイール支持部材46は、テンションバネ47を介してヘッド部38に固定されたブラケット48に弾性的に接続されている。即ち、ホイールエンコーダ40及びダミーホイール41は、テンションバネ47によりヘッド部38に対して下方に付勢され、板バネ70の上面に押し付けられる。 The wheel encoder 40 and the dummy wheel 41 are rotatably supported by the wheel support member 46, respectively. The wheel support member 46 is elastically connected to a bracket 48 fixed to the head portion 38 via a tension spring 47. That is, the wheel encoder 40 and the dummy wheel 41 are urged downward with respect to the head portion 38 by the tension spring 47 and pressed against the upper surface of the leaf spring 70.

超音波探触子4は、Y方向に並べられた複数の検出素子を有する。キャリア9は、板バネ70の上面に接触する接触面9aと、接触面9aに囲まれて超音波探触子4から出力された超音波が通過する開口9bと、接触面9aに形成されて開口9bからX方向に延びる溝9cと、溝9cに形成されて溝9cを介して開口9bに連通する水ノズル9dとを有する。開口9bは、接触面9aの法線方向から見た平面視において閉じた形状を有する。本実施形態では、開口9bは、Y方向に延びた矩形状を有する。溝9cは、Y方向において開口9bの端縁よりも開口9bの中央寄りに配置されている。複数の溝9cは、X方向及びY方向に対称に配置されている。水ノズル9dには、チューブ49を介して水ポンプ(図示せず)から水が供給される。超音波探触子4の下面(即ち、板バネ70との対向面)は、接触面9aと接触した板バネ70の上面と隙間Gをあけるように接触面9aよりも上方に位置している。開口9bに形成された隙間Gには、水ノズル9dから溝9cを介して供給される水が溜められる。 The ultrasonic probe 4 has a plurality of detection elements arranged in the Y direction. The carrier 9 is formed in a contact surface 9a that contacts the upper surface of the leaf spring 70, an opening 9b that is surrounded by the contact surface 9a and through which ultrasonic waves output from the ultrasonic probe 4 pass, and a contact surface 9a. It has a groove 9c extending from the opening 9b in the X direction, and a water nozzle 9d formed in the groove 9c and communicating with the opening 9b via the groove 9c. The opening 9b has a closed shape in a plan view seen from the normal direction of the contact surface 9a. In this embodiment, the opening 9b has a rectangular shape extending in the Y direction. The groove 9c is arranged closer to the center of the opening 9b than the edge of the opening 9b in the Y direction. The plurality of grooves 9c are arranged symmetrically in the X direction and the Y direction. Water is supplied to the water nozzle 9d from a water pump (not shown) via a tube 49. The lower surface of the ultrasonic probe 4 (that is, the surface facing the leaf spring 70) is located above the contact surface 9a so as to leave a gap G with the upper surface of the leaf spring 70 in contact with the contact surface 9a. .. Water supplied from the water nozzle 9d through the groove 9c is stored in the gap G formed in the opening 9b.

超音波探触子4及びキャリア9は、走査機構5により板バネ70の上面をX方向に走査しながら探傷を行い、超音波探触子4で検出された探傷データは、電気ケーブル15を介して超音波探傷器14に送信される。超音波探傷器14は、超音波探触子4のX−Y方向の移動に伴ってX−Y方向に移動するので、走査距離が長い場合でも電気ケーブル15を長くせずに済み、超音波探触子4から超音波探傷器14に送信される検査信号の信頼性を確保できる。 The ultrasonic probe 4 and the carrier 9 perform flaw detection while scanning the upper surface of the leaf spring 70 in the X direction by the scanning mechanism 5, and the flaw detection data detected by the ultrasonic probe 4 is transmitted via the electric cable 15. Is transmitted to the ultrasonic flaw detector 14. Since the ultrasonic flaw detector 14 moves in the XY directions as the ultrasonic probe 4 moves in the XY directions, it is not necessary to lengthen the electric cable 15 even when the scanning distance is long, and the ultrasonic waves The reliability of the inspection signal transmitted from the probe 4 to the ultrasonic flaw detector 14 can be ensured.

図6は、図1に示す端設定部24及びその近傍の側面図である。なお、図1及び2に示すように、複数の端設定部24は、板バネ70,71のX方向両側に夫々配置され、互いにX方向に対称構造である。また、板バネ70用の端設定部24と板バネ71用の端設定部24とは、互いに高さ位置が異なるが基本的には同構造である。そのため、図6では1つの端設定部24について代表して説明する。 FIG. 6 is a side view of the end setting unit 24 shown in FIG. 1 and its vicinity. As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of end setting portions 24 are arranged on both sides of the leaf springs 70 and 71 in the X direction, respectively, and have a symmetrical structure in the X direction. Further, the end setting portion 24 for the leaf spring 70 and the end setting portion 24 for the leaf spring 71 have basically the same structure although the height positions are different from each other. Therefore, in FIG. 6, one end setting unit 24 will be described as a representative.

図6に示すように、端設定部24は、ベース部51と、水平スライド部52と、位置決め壁部53と、タブ部材54と、鉛直スライド部55と、回動部56とを備える。ベース部51は、ケース部16の底壁16aに固定されている。水平スライド部52は、ベース部51に対してX方向にスライド可能に取り付けられている。位置決め壁部53は、水平スライド部52に固定され、水平スライド部52のスライド移動に伴って板バネ70のX方向の端縁に当接又は離反する。 As shown in FIG. 6, the end setting portion 24 includes a base portion 51, a horizontal slide portion 52, a positioning wall portion 53, a tab member 54, a vertical slide portion 55, and a rotating portion 56. The base portion 51 is fixed to the bottom wall 16a of the case portion 16. The horizontal slide portion 52 is slidably attached to the base portion 51 in the X direction. The positioning wall portion 53 is fixed to the horizontal slide portion 52, and abuts or separates from the edge of the leaf spring 70 in the X direction as the horizontal slide portion 52 slides.

タブ部材54は、鉛直スライド部55及び回動部56を介して水平スライド部52に取り付けられている。タブ部材54は、設置部23に設置された板バネ70の長手方向外側にて板バネ70に隣接して配置される。タブ部材54は、鉛直スライド部55により水平スライド部52に対してZ方向に相対変位可能である。タブ部材54は、回動部56により水平スライド部52に対してY方向軸線周りに回動可能である。水平スライド部52と鉛直スライド部55と回動部56とを用いた位置調整によって、板バネ70のX方向端縁が位置決め壁部53に当接した状態において、タブ部材54の上面が板バネ70の上面と連続して面一になるように設定される。なお、水平スライド部52、鉛直スライド部55及び回動部56には、夫々の変位を規制するロック装置が設けられているとよい。 The tab member 54 is attached to the horizontal slide portion 52 via the vertical slide portion 55 and the rotating portion 56. The tab member 54 is arranged adjacent to the leaf spring 70 on the outer side in the longitudinal direction of the leaf spring 70 installed in the installation portion 23. The tab member 54 can be displaced relative to the horizontal slide portion 52 in the Z direction by the vertical slide portion 55. The tab member 54 can be rotated about the Y-direction axis with respect to the horizontal slide portion 52 by the rotating portion 56. By adjusting the position using the horizontal slide portion 52, the vertical slide portion 55, and the rotating portion 56, the upper surface of the tab member 54 is a leaf spring in a state where the X-direction end edge of the leaf spring 70 is in contact with the positioning wall portion 53. It is set to be flush with the upper surface of 70. It is preferable that the horizontal slide portion 52, the vertical slide portion 55, and the rotating portion 56 are provided with lock devices for regulating their respective displacements.

図1及び6に示すように、一方の端設定部24の位置決め壁部53を先に板バネ70の一端に当接させてから他方の端設定部24の位置決め壁部53を板バネ70の他端に当接させる場合には、一方の端設定部24の位置決め壁部53が文字通り位置決め壁部の役目を果たし、他方の端設定部24の位置決め壁部53が押圧部の役目を果たすことになる。即ち、板バネ70が、そのX方向両側の位置決め壁部53の間に挟まれてX方向に位置決めされる。 As shown in FIGS. 1 and 6, the positioning wall portion 53 of one end setting portion 24 is first brought into contact with one end of the leaf spring 70, and then the positioning wall portion 53 of the other end setting portion 24 is brought into contact with the leaf spring 70. When abutting on the other end, the positioning wall portion 53 of one end setting portion 24 literally serves as a positioning wall portion, and the positioning wall portion 53 of the other end setting portion 24 serves as a pressing portion. become. That is, the leaf spring 70 is sandwiched between the positioning wall portions 53 on both sides in the X direction and is positioned in the X direction.

超音波探触子4が板バネ70のX方向端縁に到達してキャリア9の接触面9aやダミーホイール41(又はホイールエンコーダ40)が板バネ70より外方にはみ出しても、そのはみ出した部分がタブ部材54に接触することで、接触面9aを板バネ70の表面と平行に保つことができる。よって、超音波探触子4が板バネ70のX方向端縁に到達した際にもキャリア9の開口9bが水で安定的に満たされ、板バネ70のX方向端縁も正確に超音波探傷することができる。 Even if the ultrasonic probe 4 reaches the X-direction end edge of the leaf spring 70 and the contact surface 9a of the carrier 9 or the dummy wheel 41 (or the wheel encoder 40) protrudes outward from the leaf spring 70, the contact surface 9a or the dummy wheel 41 (or the wheel encoder 40) protrudes from the leaf spring 70. When the portion comes into contact with the tab member 54, the contact surface 9a can be kept parallel to the surface of the leaf spring 70. Therefore, even when the ultrasonic probe 4 reaches the X-direction edge of the leaf spring 70, the opening 9b of the carrier 9 is stably filled with water, and the X-direction edge of the leaf spring 70 is also accurately ultrasonic. Can be detected.

図7は、図1に示す超音波探傷装置1のコントローラCに入力される板バネ70’の代表点A,Bを説明する側面図である。図7に示すように、コントローラCには、板バネ70’の外形の代表点A,Bの位置データが入力される。なお、代表点A,Bは、個々の板バネ70,71毎に計測されたものではなく、板バネ70,71の設計上の外形(即ち、設計図面上の板バネ70’の外形)の代表点である。即ち、複数の板バネ70,71に対して超音波探傷を順次行う際に、検査対象の板バネが交換されても代表点A,Bは一定である。そのため、代表点A,Bは、板バネ70,71の実際の外形から若干ずれる可能性がある。 FIG. 7 is a side view illustrating representative points A and B of the leaf spring 70'input to the controller C of the ultrasonic flaw detection device 1 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the position data of the representative points A and B of the outer shape of the leaf spring 70'is input to the controller C. The representative points A and B are not measured for each of the individual leaf springs 70 and 71, but are the design outer shapes of the leaf springs 70 and 71 (that is, the outer shape of the leaf spring 70'on the design drawing). This is a representative point. That is, when ultrasonic flaw detection is sequentially performed on a plurality of leaf springs 70 and 71, the representative points A and B are constant even if the leaf springs to be inspected are replaced. Therefore, the representative points A and B may deviate slightly from the actual outer shape of the leaf springs 70 and 71.

板バネ70’の表面70c’(凹面)を上面として超音波探傷を行う際には、コントローラCは、板バネ70’の表面70c’の複数の代表点Aの位置データを補間(例えば、スプライン補間)して板バネ70’の表面70c’の形状を算出する。板バネ70’の裏面70d’(凸面)を上面として超音波探傷を行う際には、コントローラCは、板バネ70’の裏面70d’の複数の代表点Bの位置データを補間(例えば、スプライン補間)して板バネ70’の裏面70d’の形状を算出する。そして、コントローラCは、その算出された形状に沿って超音波探触子4が移動するように走査機構5を制御する。 When ultrasonic flaw detection is performed with the surface 70c'(concave surface) of the leaf spring 70'as the upper surface, the controller C interpolates the position data of a plurality of representative points A of the surface 70c'of the leaf spring 70'(for example, a spline). Interpolation) to calculate the shape of the surface 70c'of the leaf spring 70'. When performing ultrasonic flaw detection with the back surface 70d'(convex surface) of the leaf spring 70'as the upper surface, the controller C interpolates the position data of a plurality of representative points B of the back surface 70d' of the leaf spring 70'(for example, a spline). Interpolation) to calculate the shape of the back surface 70d'of the leaf spring 70'. Then, the controller C controls the scanning mechanism 5 so that the ultrasonic probe 4 moves along the calculated shape.

その際、側面視で曲面形状を有する実際の板バネ70において上下方向及びピッチング方向の二方向に表面形状のバラツキがあっても、前述した追従機構30により超音波探触子4及びキャリア9が板バネ70に対して正しい位置に自動修正される(図1及び3参照)。よって、側面視で曲面形状を有する板バネ70を、大まかな複数の代表点A,Bを定義するだけで正確に探傷できる。 At that time, even if the surface shape of the actual leaf spring 70 having a curved surface shape when viewed from the side varies in the vertical direction and the pitching direction, the ultrasonic probe 4 and the carrier 9 can be moved by the tracking mechanism 30 described above. It is automatically corrected to the correct position with respect to the leaf spring 70 (see FIGS. 1 and 3). Therefore, the leaf spring 70 having a curved surface shape in a side view can be accurately detected by simply defining a plurality of representative points A and B.

具体的には、コントローラCは、Z方向に関し、キャリア9の接触面9aが代表点A,Bに基づいて算出された板バネの上面形状よりも下方の位置に到達するように、走査機構5によりスライド部32を下方に変位させる。キャリア9の接触面9aが板バネ70に接触すると、キャリア9は実際の板バネ70の上面から反力を受け、キャリア9が板バネ70に当接して停止した状態のまま基部31だけが目的位置まで下方に変位する。キャリア9と板バネ70との接触状態は、スライドバネ33の付勢力により保たれる。 Specifically, the controller C has a scanning mechanism 5 so that the contact surface 9a of the carrier 9 reaches a position below the upper surface shape of the leaf spring calculated based on the representative points A and B in the Z direction. Displaces the slide portion 32 downward. When the contact surface 9a of the carrier 9 comes into contact with the leaf spring 70, the carrier 9 receives a reaction force from the actual upper surface of the leaf spring 70, and only the base 31 is intended while the carrier 9 is in contact with the leaf spring 70 and stopped. Displace downward to position. The contact state between the carrier 9 and the leaf spring 70 is maintained by the urging force of the slide spring 33.

また、ピッチング方向に関し、走査機構5によりスライド部32を下方に変位させることで、ホイールエンコーダ40、キャリア9の接触面9a及びダミーホイール41が順番に板バネ70の上面に対して下方に押し付けられ、その反力によりピッチング/ロール部35においてヘッド部38がピッチング軸線P周りに回動すると共にローリング軸線R回りにも回動する。よって、キャリア9の接触面9aは、板バネ70の上面のうちキャリア9の接触面9aが対向する部分に対して平行に保たれる。 Further, in the pitching direction, the sliding portion 32 is displaced downward by the scanning mechanism 5, so that the wheel encoder 40, the contact surface 9a of the carrier 9, and the dummy wheel 41 are sequentially pressed downward against the upper surface of the leaf spring 70. Due to the reaction force, the head portion 38 rotates around the pitching axis P and also around the rolling axis R in the pitching / roll portion 35. Therefore, the contact surface 9a of the carrier 9 is kept parallel to the portion of the upper surface of the leaf spring 70 where the contact surface 9a of the carrier 9 faces.

また、板バネ70の上面が曲面形状を有しても、超音波探傷器14がホイールエンコーダ40からの信号により超音波探触子4のX方向の位置を正確に検出できると共に、ダミーホイール41によりホイールエンコーダ40と板バネ70との間の接触が安定し、ホイールエンコーダ40の検出精度が向上する。 Further, even if the upper surface of the leaf spring 70 has a curved shape, the ultrasonic flaw detector 14 can accurately detect the position of the ultrasonic probe 4 in the X direction by the signal from the wheel encoder 40, and the dummy wheel 41. As a result, the contact between the wheel encoder 40 and the leaf spring 70 is stabilized, and the detection accuracy of the wheel encoder 40 is improved.

図8は、図3に示すキャリア9及び超音波探触子4の走査を説明する上方から見た平面図である。図9は、図8に示すキャリア9と板バネ70との位置関係を説明する下方から見た裏面図である。図8及び9に示すように、コントローラCは、平面視においてY方向にキャリア9の開口9bの一部(図9のハッチング部)が板バネ70からはみ出した状態でキャリア9の接触面9aを板バネ70の上面に接触させ、超音波探触子4が板バネ70を走査するように走査機構5を制御する。 FIG. 8 is a plan view seen from above for explaining the scanning of the carrier 9 and the ultrasonic probe 4 shown in FIG. FIG. 9 is a back view of the carrier 9 and the leaf spring 70 shown in FIG. 8 as viewed from below to explain the positional relationship. As shown in FIGS. 8 and 9, the controller C holds the contact surface 9a of the carrier 9 in a state where a part of the opening 9b (hatched portion of FIG. 9) of the carrier 9 protrudes from the leaf spring 70 in the Y direction in a plan view. The scanning mechanism 5 is controlled so that the ultrasonic probe 4 scans the leaf spring 70 in contact with the upper surface of the leaf spring 70.

具体的には、超音波探触子4をX方向の一方に向けて移動させる際には、Y方向における開口9bの一端部が板バネ70からはみ出すように走査機構5を制御する。また、超音波探触子4をX方向の他方に向けて移動させる際には、Y方向における開口9bの他端部が板バネ70から食み出すように走査機構5を制御する。その際、キャリア9の溝9c及び水ノズル9dは、Y方向において開口9bの両端よりも内側に配置されている。即ち、キャリア9の溝9c及び水ノズル9dは、平面視において板バネ70からはみ出ずに板バネ70と重なるように配置される。超音波探触子4の走査時に往路から復路に折り返す際には、キャリア9を板バネ70から上方に離してキャリア9をY方向に平行移動させるように走査機構5を制御する。 Specifically, when the ultrasonic probe 4 is moved in one direction in the X direction, the scanning mechanism 5 is controlled so that one end of the opening 9b in the Y direction protrudes from the leaf spring 70. Further, when the ultrasonic probe 4 is moved toward the other in the X direction, the scanning mechanism 5 is controlled so that the other end of the opening 9b in the Y direction protrudes from the leaf spring 70. At that time, the groove 9c and the water nozzle 9d of the carrier 9 are arranged inside the both ends of the opening 9b in the Y direction. That is, the groove 9c and the water nozzle 9d of the carrier 9 are arranged so as to overlap the leaf spring 70 without protruding from the leaf spring 70 in a plan view. When the ultrasonic probe 4 is turned back from the outward path to the return path during scanning, the scanning mechanism 5 is controlled so that the carrier 9 is separated upward from the leaf spring 70 and the carrier 9 is translated in the Y direction.

このようにすれば、水ノズル9dから吐出された水が、開口9bを満たして超音波探触子4と板バネ70との間に介在すると共に、その水が開口9bのうち板バネ70からはみ出した部分から外部に排出されるため、超音波探触子4と板バネ70との間に気泡が混入しても当該気泡は迅速に排出される。そして、超音波探触子4を保持するキャリア9を板バネ70に接触させるので、板バネ70とキャリア9との間に一定の隙間を設けるための制御も不要になる。よって、複雑な制御を要さずに超音波探触子4と板バネ70との間に気泡が滞留することを防止できる。 In this way, the water discharged from the water nozzle 9d fills the opening 9b and intervenes between the ultrasonic probe 4 and the leaf spring 70, and the water flows from the leaf spring 70 in the opening 9b. Since the air bubbles are discharged to the outside from the protruding portion, even if air bubbles are mixed between the ultrasonic probe 4 and the leaf spring 70, the air bubbles are quickly discharged. Then, since the carrier 9 holding the ultrasonic probe 4 is brought into contact with the leaf spring 70, control for providing a constant gap between the leaf spring 70 and the carrier 9 becomes unnecessary. Therefore, it is possible to prevent air bubbles from staying between the ultrasonic probe 4 and the leaf spring 70 without requiring complicated control.

また、板バネ70のうちY方向の何れの端部を走査するかに関わらず、キャリア9の開口9bから外部への排水を円滑に保つことができる。また、超音波探触子4の走査時に往路から復路に折り返す際に、超音波探触子4の向きを反転させずに済むので、走査機構5が複雑化することも防止できる。また、溝9c及び水ノズル9dは、Y方向において開口9bの両端よりも内側に位置するので、キャリア9の開口9bを満たす水の流れがより円滑になり、気泡の滞留を好適に防止できる。このようにして、板バネ70の表面(凹面)の超音波探傷検査が完了すると、引き続き並設された板バネ71の裏面(凸面)の超音波探傷検査が同様に開始される。 Further, regardless of which end of the leaf spring 70 in the Y direction is scanned, drainage from the opening 9b of the carrier 9 to the outside can be smoothly maintained. Further, since it is not necessary to reverse the direction of the ultrasonic probe 4 when turning back from the outward path to the return path during scanning of the ultrasonic probe 4, it is possible to prevent the scanning mechanism 5 from becoming complicated. Further, since the groove 9c and the water nozzle 9d are located inside both ends of the opening 9b in the Y direction, the flow of water filling the opening 9b of the carrier 9 becomes smoother, and the retention of air bubbles can be suitably prevented. In this way, when the ultrasonic flaw detection inspection of the front surface (concave surface) of the leaf spring 70 is completed, the ultrasonic flaw detection inspection of the back surface (convex surface) of the leaf springs 71 arranged side by side is similarly started.

1 超音波探傷装置
4 超音波探触子
5 走査機構
9 キャリア
9a 接触面
9b 開口
9c 溝
9d 水ノズル
14 超音波探傷器
15 電気ケーブル
23 設置部
30 追従機構
31 基部
32 スライド部
33,34 スライドバネ
35 ピッチング/ロール部
36,37 ピッチング/ロールバネ
40 ホイールエンコーダ
41 ダミーホイール
70,71 板バネ
A,B 代表点
C コントローラ
P ピッチング軸線
R ローリング軸線
1 Ultrasonic flaw detector 4 Ultrasonic probe 5 Scanning mechanism 9 Carrier 9a Contact surface 9b Opening 9c Groove 9d Water nozzle 14 Ultrasonic flaw detector 15 Electric cable 23 Installation part 30 Following mechanism 31 Base 32 Slide part 33, 34 Slide spring 35 Pitching / Roll part 36,37 Pitching / Roll spring 40 Wheel encoder 41 Dummy wheel 70,71 Leaf spring A, B Representative point C Controller P Pitching axis R Rolling axis

Claims (4)

側面視で曲面形状を有する繊維強化樹脂製板バネの欠陥の有無を検査する超音波探傷装置であって、
超音波探触子と、
前記超音波探触子を保持し且つ前記板バネに接触する接触面が形成されたキャリアと、
前記板バネに対して前記超音波探触子及び前記キャリアを走査させる走査機構と、
前記超音波探触子と前記走査機構との間に介在する追従機構と、
入力された複数の代表点の位置データを補間して前記板バネの形状を算出し、前記算出された形状に沿って前記超音波探触子が移動するように前記走査機構を制御するコントローラと、を備え、
前記追従機構は、
前記走査機構に接続される基部と、
前記基部に対して前記キャリアを上下方向に変位させるスライド部と、
前記基部に対して前記キャリアを下方に付勢するスライドバネと、
前記基部に対して前記キャリアを前記板バネの幅方向に延びるピッチング軸線周りに回動させるピッチング部と、
前記ピッチング軸線周りにおいて前記接触面が水平となる向きに前記基部に対して前記キャリアを付勢するピッチングバネと、を有し、
前記超音波探触子は、超音波探傷データを記録する超音波探傷器に電気ケーブルを介して接続されており、
前記超音波探傷器は、前記超音波探触子の移動に伴って移動するように前記走査機構に取り付けられている、繊維強化樹脂製板バネの超音波探傷装置。
An ultrasonic flaw detector that inspects the presence or absence of defects in fiber reinforced resin leaf springs that have a curved surface when viewed from the side.
With an ultrasonic probe,
A carrier that holds the ultrasonic probe and has a contact surface that contacts the leaf spring.
A scanning mechanism that scans the ultrasonic probe and the carrier with respect to the leaf spring.
A tracking mechanism interposed between the ultrasonic probe and the scanning mechanism,
A controller that interpolates the input position data of a plurality of representative points to calculate the shape of the leaf spring, and controls the scanning mechanism so that the ultrasonic probe moves along the calculated shape. , With
The following mechanism is
The base connected to the scanning mechanism and
A slide portion that displaces the carrier in the vertical direction with respect to the base portion, and a slide portion.
A slide spring that urges the carrier downward with respect to the base,
A pitching portion that rotates the carrier around the pitching axis extending in the width direction of the leaf spring with respect to the base portion, and a pitching portion.
Have a, a pitching spring biasing the carrier relative to the base in the direction of the contact surface is horizontal in about the pitching axis,
The ultrasonic probe is connected to an ultrasonic flaw detector that records ultrasonic flaw detection data via an electric cable.
The ultrasonic flaw detector is an ultrasonic flaw detector of a fiber reinforced resin leaf spring attached to the scanning mechanism so as to move with the movement of the ultrasonic probe.
側面視で曲面形状を有する繊維強化樹脂製板バネの欠陥の有無を検査する超音波探傷装置であって、An ultrasonic flaw detector that inspects the presence or absence of defects in fiber reinforced resin leaf springs that have a curved surface when viewed from the side.
超音波探触子と、With an ultrasonic probe,
前記超音波探触子を保持し且つ前記板バネに接触する接触面が形成されたキャリアと、A carrier that holds the ultrasonic probe and has a contact surface that contacts the leaf spring.
前記板バネに対して前記超音波探触子及び前記キャリアを走査させる走査機構と、A scanning mechanism that scans the ultrasonic probe and the carrier with respect to the leaf spring.
前記超音波探触子と前記走査機構との間に介在する追従機構と、A tracking mechanism interposed between the ultrasonic probe and the scanning mechanism,
入力された複数の代表点の位置データを補間して前記板バネの形状を算出し、前記算出された形状に沿って前記超音波探触子が移動するように前記走査機構を制御するコントローラと、A controller that interpolates the input position data of a plurality of representative points to calculate the shape of the leaf spring, and controls the scanning mechanism so that the ultrasonic probe moves along the calculated shape. ,
前記板バネが設置される設置部と、The installation part where the leaf spring is installed and
前記設置部に設置された前記板バネの長手方向外側にて前記板バネに隣接して配置され、前記板バネの上面と面一に設定可能な上面を有するタブ部材と、を備え、A tab member which is arranged adjacent to the leaf spring on the outside in the longitudinal direction of the leaf spring installed in the installation portion and has an upper surface which can be set flush with the upper surface of the leaf spring is provided.
前記追従機構は、The following mechanism is
前記走査機構に接続される基部と、The base connected to the scanning mechanism and
前記基部に対して前記キャリアを上下方向に変位させるスライド部と、A slide portion that displaces the carrier in the vertical direction with respect to the base portion, and a slide portion.
前記基部に対して前記キャリアを下方に付勢するスライドバネと、A slide spring that urges the carrier downward with respect to the base,
前記基部に対して前記キャリアを前記板バネの幅方向に延びるピッチング軸線周りに回動させるピッチング部と、A pitching portion that rotates the carrier around the pitching axis extending in the width direction of the leaf spring with respect to the base portion, and a pitching portion.
前記ピッチング軸線周りにおいて前記接触面が水平となる向きに前記基部に対して前記キャリアを付勢するピッチングバネと、を有する、繊維強化樹脂製板バネの超音波探傷装置。An ultrasonic flaw detector for a fiber reinforced resin leaf spring, comprising a pitching spring that urges the carrier with respect to the base in a direction in which the contact surface becomes horizontal around the pitching axis.
前記追従機構は、
前記基部に対して前記キャリアを前記板バネの長手方向に延びるロール軸線周りに回動させるロール部と、
前記ロール軸線周りにおいて前記キャリアが水平となる向きに前記基部に対して前記キャリアを付勢するロールバネと、を更に有する、請求項1又は2に記載の繊維強化樹脂製板バネの超音波探傷装置。
The following mechanism is
A roll portion that rotates the carrier around the roll axis extending in the longitudinal direction of the leaf spring with respect to the base portion, and a roll portion.
The ultrasonic flaw detection device for a fiber reinforced resin leaf spring according to claim 1 or 2 , further comprising a roll spring that urges the carrier with respect to the base in a direction in which the carrier is horizontal around the roll axis. ..
前記追従機構は、
前記板バネの長手方向一方側において前記キャリアに接続されて前記板バネ上を転動するホイールエンコーダと、
前記板バネの長手方向他方側において前記キャリアに接続されて前記板バネ上を転動するダミーホイールと、を更に有し、
前記コントローラは、前記ホイールエンコーダの信号に基づいて前記走査機構を制御する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の繊維強化樹脂製板バネの超音波探傷装置。
The following mechanism is
A wheel encoder connected to the carrier on one side of the leaf spring in the longitudinal direction and rolling on the leaf spring.
Further having, on the other side in the longitudinal direction of the leaf spring, a dummy wheel connected to the carrier and rolling on the leaf spring.
The ultrasonic flaw detection device for a fiber reinforced resin leaf spring according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller controls the scanning mechanism based on a signal of the wheel encoder.
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