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移动式检查装置、移动式检查方法及钢材的制造方法与流程

2022-04-29 10:02:20 来源:中国专利 TAG:
移动式检查装置、移动式检查方法及钢材的制造方法与流程

本发明涉及一边在检查对象物的表面上移动一边对检查对象物的缺陷进行检查的移动式检查装置、移动式检查方法及钢材的制造方法。

背景技术

以往,为了保证作为检查对象物的钢板等金属板的质量,进行如下操作:通过超声波探伤等,对钢板等的表面缺陷、内部缺陷进行检查。例如,在超声波探伤中,在生产线上(online)时,使多个并排排列的作为检查传感器的超声波探伤头经由水膜与在生产线的输送辊上搬送的钢板等金属板接触而自动进行检查。另外,离线(offline)时,用手推台车等使超声波探伤头移动并使之经由水膜与停止的钢板等金属板接触而进行手动检查。

一般来说,超声波探伤头用探伤线缆与超声波探伤器主体连接,用超声波探伤头探伤得到的输出(结果)输入到超声波探伤器主体,该输出(结果)输入到数据处理装置并被处理,来检查内部缺陷的有无。另外,在超声波探伤的情况下,水作为使超声波通过的介质喷洒到钢板等金属板的检查面(表面)上,在金属板的检查面(表面)上形成水膜。因此,以离线方式进行作为检查对象物的金属板的超声波探伤的情况下,金属板上由水润湿而成为容易滑动的状态。由于金属板经常放置在设置于地面的枕木等之上,所以检查员在润湿的具有台阶的金属板上移动,有跌倒的危险性。

另外,为了进行高精度的超声波探伤,需要使作为检查传感器的超声波探伤头沿着规定的扫描线正确移动,在金属板上描绘扫描线等准备较费工夫,同时基于手动操作的超声波探伤头的移动精度存在极限。

为了消除这种由人工作业导致的不良情况,以往,提出了金属板的移动式检查装置,例如提出了专利文献1及2中示出的检查装置。

专利文献1中示出的金属板用移动式检查装置是使用基于三角测量的原理进行室内空间内的自身位置测定的室内位置测定系统来检查金属板的金属板用移动式检查装置。而且,该金属板用移动式检查装置具备在金属板面上行驶的台车,该台车具有能够正转·反转的四个车轮及驱动车轮旋转并且分别独立地驱动车轮回旋的驱动部。另外,在该台车上,安装有构成室内位置测定系统并发送或接收室内位置测定系统信号的导航用信号发射机或导航用信号接收机,并且设置有检查金属板的损伤的检查传感器。而且,金属板用移动式检查装置具备控制机构,所述控制机构运算使用室内位置测定系统信号识别出的自身位置与目标位置的偏差,根据该偏差向驱动部指示车轮的正转·反转·停止及各车轮的回旋,使台车左右移动、斜向移动、前后移动或原地回旋,使台车自主行驶到规定的目标位置。

另外,专利文献2中示出的金属板用移动式检查装置是基于来自位置测定机构的信息在金属板上移动、并对存在于金属板表面或内部的缺陷的有无进行检查的金属板用移动式检查装置,其具备台车,所述台车具有能够正转·反转的至少两个车轮和驱动车轮的驱动部。另外,在该台车上搭载有探伤头,所述探伤头具备检查金属板的超声波探伤的探触件。而且,金属板用移动式检查装置具备控制机构,所述控制机构运算利用位置测定机构识别出的检查装置的位置与目标位置的偏差,以该偏差成为最小的方式向驱动部提供车轮的正转·反转·停止的指令,以使检查装置自主行驶到规定的目标位置的方式进行控制。而且,该控制机构具有如下功能:检测检查装置的重量变化或金属板与探伤头的滑动阻力或者它们双方,并将根据其检测值求出的修正值反馈到所述指令。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5954241号公报

专利文献2:日本专利第5999214号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,这些以往的专利文献1及2示出的金属板用移动式检查装置中,存在如下问题点。

即,在专利文献1及2示出的金属板用移动式检查装置中均是在台车上设置有能够正转·反转的四个车轮,并且设置有驱动各车轮旋转并且分别独立地驱动各车轮回旋的驱动部。

另外,在专利文献1及2示出的金属板用移动式检查装置中均是为了使探伤头移动到金属板的端部位置,具备使探伤头在水平方向上扫描的扫描用致动器。在这些专利文献1及2示出的金属板用移动式检查装置中,设置在金属板用移动式检查装置中的边缘检测用传感器在检测到金属板的端部的时刻,使金属板用移动式检查装置暂时停止。然后,从该时刻起利用扫描用致动器使探伤头在水平方向上扫描并使探伤头移动到金属板的端部位置。由此,进行到达金属板的端部为止的适当的检查。

在这样的专利文献1及2示出的金属板用移动式检查装置中,不仅车轮本身的数量多达四个,也需要驱动各车轮回旋的驱动部,另外,需要使探伤头移动的扫描用致动器本身,并且也需要控制该扫描用致动器的控制装置。

因此,存在如下问题:装置结构变复杂,并且装置整体的重量变得相当大。

因此,本发明为了解决该以往的问题点而作出,其目的在于提供实现装置结构的简化及大幅的小型·轻重量化,而且能够适当地进行检查对象物的检查的移动式检查装置、移动式检查方法及钢材的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人为了解决上述课题,进行各种研究后,得到以下的见解。

首先,在图14中示出进行四轮驱动·四轮转向的移动式检查装置100的代表性的移动路线。该移动路线是指进行四轮驱动·四轮转向的移动式检查装置100以规定间距在作为检查对象物的矩形的钢板S的矩形检查区域中移动,与移动式检查装置100的中心轨迹一致。该移动路线重复直线状的纵向移动及直线状的横向移动,在移动式检查装置100中需要四轮驱动·四轮转向。另外,需要使后述的检查传感器101单独移动的扫描用致动器(未图示),移动式检查装置重量增加。

在图15中示出利用进行四轮驱动·四轮转向的移动式检查装置100进行作为检查对象物的钢板S的检查时的移动式检查装置100的具体移动路线。

移动式检查装置100首先在最初的检查路径(inspection path)中,由从其俯视观察到的中心成为点P11的位置起,沿着钢板S的宽度方向移动,同时用检查传感器101进行检查。然后,移动式检查装置100在从其俯视观察到的中心成为点P12的位置停止。其后,如用虚线箭头所示,用未图示的扫描用致动器(一般为线性滑动件等)使检查传感器101移动到钢板S的侧缘而完成该路径的检查。其后,在最初的移动路径中,使未图示的四个车轮各自在该处回旋90°,移动式检查装置100在钢板S的长度方向上移动规定距离(与检查间距相同的距离),到达下一检查路径。以后,同样地重复检查路径和移动路径(movement path),利用进行四轮驱动·四轮转向的移动式检查装置100,对作为检查对象物的钢板S的检查完成。

另一方面,在利用移动式检查装置进行的钢板S的检查中,如果能够容许该移动路线以外的移动,则作为车轮的驱动机构,无需为四轮驱动·四轮转向。本发明人为了简化移动式检查装置的装置结构并且实现大幅的小型·轻重量化,发现了能利用如下的移动式检查装置进行钢板S的检查,该移动式检查装置使用能够正转·反转的至少两个车轮的驱动,不使各车轮回旋,且不需要用于扫描检查传感器的扫描用致动器。

为了利用这种移动式检查装置进行钢板S的检查,首先,如图16所示,将作为检查对象物的矩形的钢板S的表面Sa的矩形检查区域在钢板S的宽度方向上夹着中心线(直线)分割为两个分割区域A1和分割区域A2。

而且,如图17所示,在进行钢板S的检查时,使移动式检查装置主体30的台车31在分割而成的两个分割区域A1、A2中的每一个中,在作为检查传感器的探伤头44朝向与上述中心线(直线)相对的分割区域A1、A2的侧缘A1a、A2a侧的状态下移动。

参照图17简单地说明进行钢板S的检查时的移动式检查装置主体30的移动路线。移动式检查装置主体30首先在前半部分的分割区域A1中,在最初的检查路径中,从探伤头44位于中心线(直线)上的移动式检查装置主体30的从俯视观察到的中心成为点P1的位置起,沿着钢板S的宽度方向移动,同时用探伤头44进行检查。然后,移动式检查装置主体30在探伤头44位于分割区域A1的侧缘A1a的移动式检查装置主体30的从俯视观察到的中心成为点P2的位置停止。因此,由于探伤头44位于分割区域A1的侧缘A1a,所以不需要用于使探伤头44移动到分割区域A1的侧缘A1a的扫描用致动器。

其后,在最初的移动路径中,向设置在移动式检查装置主体30的台车31的左右两侧(钢板S的长度方向两侧)的两个车轮32左右提供转速差,同时使之反转。由此,移动式检查装置主体30以由两条曲线R1、R2构成的轨迹,移动式检查装置主体30的从俯视观察到的中心从点P2向点P3移动,并停止于点P3。点P3是探伤头44位于中心线(直线)上的其他位置(相对于探伤头44的最初位置,在钢板S的长度方向上偏移规定距离(与检查间距D相当的距离)的位置)的点。点P3是下一检查路径的开始点。点1与点3之间的间隔为检查间距D。

以后,同样地重复检查路径和移动路径,利用移动式检查装置主体30完成前半部分的分割区域A1的检查。

然后,前半部分的分割区域A1的检查完成时,使左右的两个车轮32正反旋转而使移动式检查装置主体30回旋(原地回旋)180°,使探伤头44朝向与上述中心线(直线)相对的分割区域A2的侧缘A2a侧(与侧缘A1a相反一侧)。这是由于,在不使移动式检查装置主体30回旋180°而保持探伤头4朝向分割区域A1的侧缘A1a侧的状态下,即使实施后半部分的分割区域A2的检查,由于不能够利用扫描用致动器使探伤头44移动,所以探伤头44与分割区域A2的侧缘A2a之间成为不能检查的范围。

然后,在探伤头44朝向与中心线(直线)相对的分割区域A2的侧缘A2a侧的状态下,重复与前半部分相同的检查路径和移动路径,利用移动式检查装置主体30完成后半部分的分割区域A2的检查。由此,能够检查作为检查对象物的矩形钢板S的表面Sa的矩形检查区域整体。

因此,本发明基于该见解作出,为了解决上述课题,本发明的一个方案的移动式检查装置的要旨在于,具备一边在检查对象物的表面上移动一边对检查对象物的缺陷进行检查的移动式检查装置主体,所述移动式检查装置主体具备台车和至少一个检查传感器,所述台车利用能够正转·反转的至少两个车轮在所述检查对象物的表面上沿与所述车轮的旋转轴正交的前后方向移动,所述检查传感器配置在所述台车的前端侧或后端侧并检查所述检查对象物的缺陷,将所述检查对象物的检查区域分割为夹着直线的两个分割区域,并且所述移动式检查装置主体的台车在分割而成的两个所述分割区域的每一个分割区域中在所述检查传感器朝向与所述直线相对的所述区域的侧缘侧的状态下移动。

另外,本发明的另一方案的移动式检查方法的要旨在于,使用上述移动式检查装置对检查对象物的缺陷进行检查。

而且,本发明的另一方案的钢材的制造方法的要旨在于,包含实施上述移动式检查方法的检查工序。

发明的效果

根据本发明的移动式检查装置、移动式检查方法及钢材的制造方法,能够提供实现装置结构的简化及大幅的小型·轻重量化,而且能够适当地进行检查对象物的检查的移动式检查装置、移动式检查方法及钢材的制造方法。

附图说明

图1是示出包含本发明的一实施方式的移动式检查装置的检查系统整体的概略结构的图。

图2是图1所示的检查系统的框图。

图3是构成本发明的一实施方式的移动式检查装置的移动式检查装置主体的主视图。

图4是图3所示的移动式检查装置主体的俯视图。

图5是图3所示的移动式检查装置主体的左侧视图。

图6是使图3所示的移动式检查装置主体中的搭载头追随的追随机构的俯视图。

图7是使图3所示的移动式检查装置主体中的搭载头追随的追随机构的主视图。

图8是使图3所示的移动式检查装置主体中的搭载头追随的追随机构的左侧视图。

图9是沿着图8中的9-9线的剖视图。

图10是用于说明图3所示的移动式检查装置主体中的追随机构的示意图。

图11是用于说明进行作为检查对象物的钢板的内部探伤时的移动式检查装置主体的移动路线的图。

图12是示出移动式检查装置主体用图11所示的移动路线移动而进行钢板内部的探伤的、按照JIS G0801压力容器用钢板的超声波探伤检查方法的检查图案的一例的图。

图13是示出利用实施例的移动式检查装置进行作为检查对象物的钢板的缺陷检查时的检查图的图。

图14是用于说明进行四轮驱动·四轮转向的移动式检查装置的代表性的移动路线的图。

图15是用于说明进行作为检查对象物的钢板的检查时的图14所示的移动式检查装置的具体移动路线的图。

图16是示出将作为检查对象物的钢板的检查区域夹着中心线(直线)分割为两个分割区域的情形的图。

图17是用于说明进行作为检查对象物的钢板的检查时的本实施方式的移动式检查装置主体的移动路线的图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施方式。以下所示的实施方式例示用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法,本发明的技术思想并不将构成部件的材质、形状、构造、配置等特定为下述的实施方式。另外,附图是示意性的。因此,应该留意,厚度与俯视尺寸的关系、比率等与现实不同,在附图相互间也包括互相的尺寸的关系、比率不同的部分。

首先,参照图1说明包含本发明的一实施方式的移动式检查装置的检查系统整体。

在图1中示出包含本发明的一实施方式的移动式检查装置的检查系统整体的概略结构,检查系统1具备室内位置测定系统10和移动式检查装置20。

室内位置测定系统10基于三角测量的原理进行室内的自身位置测定,在本实施方式中,使用IGPS(Indoor Global Positioning System,局域GPS)。具体而言,室内位置测定系统10具备配置在室内的多个导航用发射机11、导航用接收机12以及利用位置运算用软件运算移动式检查装置主体30的位置的当前位置运算部13(参照图2)。

移动式检查装置20具备一边在作为检查对象物的钢板S的表面Sa上移动一边检查钢板S的内部缺陷及钢板S的背面侧的表面缺陷的移动式检查装置主体30、和向钢板S的表面Sa上供给检查所需的水W的水供给装置80。关于作为检查对象物的钢板S,将从俯视观察时呈矩形的厚钢板(板厚6mm以上)作为对象。

如图3至图5所示,移动式检查装置主体(以下,称为检查装置主体)30具备大致矩形的台车31,所述台车31具有规定的板厚并在左右方向及前后方向上延伸。在台车31的前方侧的左右方向两侧设置有左右一对车轮32。左右一对车轮32中的每一个被独立地驱动,如图3所示,各车轮32具备旋转轴32a,所述旋转轴32a的前端具备第一交叉轴齿轮32b。而且,第一交叉轴齿轮32b与设置在车轮驱动用电机33的减速齿轮的输出旋转轴33a的前端的第二交叉轴齿轮33b啮合。能够利用车轮驱动用电机33使各车轮32正转及反转。另外,在台车31的下表面侧的后方侧的左右方向大致中央部,设置有能够从动地全方位移动的车轮34。

台车31利用能够正转·反转的左右一对车轮32在钢板S的表面Sa上沿与各车轮32的旋转轴32a正交的前后方向移动。

另外,在台车31上设置有探伤头44和超声波探伤器主体43,所述探伤头44具备对钢板S的内部缺陷及钢板S的背面侧的表面缺陷进行探伤的作为检查传感器的超声波探触件,所述超声波探伤器主体43被输入来自探伤头44的输出(结果)并且对该输出(结果)进行数据(运算)处理并将该数据处理结果输出给后述的IO板37。

如图3至图5所示,在台车31的上表面的后端附近竖立设置有在左右方向上延伸的第一竖起部38,在台车31的上表面的前端附近竖立设置有在左右方向上延伸的第二竖起部39。而且,如图3至图5所示,在第一竖起部38的上表面上设置有在左右方向上以从台车31的左右方向端部突出的方式延伸的多个第一板构件40,在第二竖起部39的上表面上设置有在左右方向上延伸的多个第二板构件41。另外,在第一板构件40的上表面及第二板构件41的上表面上,设置有以架设于第一板构件40及第二板构件41的方式在前后方向上延伸的多个第三板构件42。而且,在这些第三板构件42的上表面上设置有上述超声波探伤器主体43。

另外,如图3至图5所示,在台车31的后端侧且在从台车31的左右方向端部突出的第一板构件40的下方,设置有左右一对探伤头44。而且,各探伤头44利用追随机构50支承于第一板构件40,所述追随机构50使各探伤头44追随作为检查对象物的钢板S的表面Sa的凹凸状态。后面说明追随机构50。

左右一对探伤头44的设置距离设定为后述的检查间距D的整数倍的大小。

另外,在第二板构件41上的左右两端附近,竖立设置有一对导航用接收机12,并且在台车31的上表面上,在控制盒35内设置有搭载计算机36及IO板37。

室内位置测定系统10的各导航用发射机11射出旋转扇形束,各导航用接收机12接收从导航用发射机11射出的旋转扇形束。此时,旋转扇形束以规定的角度偏移,能够测定将其接收的导航用接收机12的三维坐标值即位置或高度。然后,各导航用接收机12接收到的接收信息传送给搭载计算机36,利用搭载计算机36,按照三角测量的原理运算导航用接收机12的位置。另外,通过使用从多个导航用发射机11接收到的信号重复运算,从而能够实时取得搭载有导航用接收机12的行驶中的检查装置主体30的位置信息。

搭载计算机36是具备ROM、RAM、CPU等而构成的计算机系统,通过执行预先存储于ROM等的各种专用程序,从而在软件上实现后述的各功能。

如图2所示,搭载计算机36具备当前位置运算部13,所述当前位置运算部13基于各导航用接收机12接收到的接收信息运算导航用接收机12的当前的位置。另外,搭载计算机36具备设定·评价部15,所述设定·评价部15设定目标检查位置及路径信息,并且评价来自IO板37的检查数据和检查位置信息。另外,搭载计算机36具备位置偏差运算部14,所述位置偏差运算部14基于用当前位置运算部13运算得到的导航用接收机12的当前位置和来自设定·评价部15的目标检查位置,运算当前位置相对于目标检查位置的偏差。另外,搭载计算机36具备驱动控制部16,所述驱动控制部16以用位置偏差运算部14运算得到的偏差成为0的方式向车轮驱动用电机33输出速度指令等控制信号,并进行车轮32的速度(包含旋转方向)的反馈控制。通过驱动控制部16以该偏差成为0的方式向车轮驱动用电机33输出速度指令等控制信号并进行车轮32的速度(包含旋转方向)的反馈控制,从而检查装置主体30进行沿着目标行驶路线的自主行驶。

需要说明的是,虽然未图示,在台车31上搭载有作为电源的电池。

接着,参照图6至图10说明使各探伤头44追随钢板S的表面Sa的凹凸状态的追随机构50。

在此,如图10所示,钢板S的表面Sa的凹凸状态的意思不仅是钢板S的表面Sa存在凹凸的情况,包括也包含钢板S的表面Sa存在波纹的情况的、钢板S的表面Sa成为凹凸的全部状态。

该追随机构50具备:保持作为检查传感器的探伤头44的传感器保持机构51、调整由传感器保持机构51保持的探伤头44对钢板S的表面Sa施加的载荷的载荷调整机构52。

如图8所示,传感器保持机构51具备以围绕探伤头44的周围的方式进行保持的平板状的保持件53a。如图9所示,探伤头44插入到形成于保持件53a的中心的贯通孔53f中,通过利用螺钉构件53e从外周推压探伤头44,从而将探伤头44保持于保持件53a。另外,传感器保持机构51具备传感器保持框构件53b,所述传感器保持框构件53b将保持有探伤头44的保持件53a固定并且从周围包围探伤头44。保持件53a利用螺钉53c及蝶形螺栓53d固定于传感器保持框构件53b。

另外,如图8及图9所示,在传感器保持框构件53b的上表面上固定有第一支承构件54,该第一支承构件54能够相对于第二支承构件56以第一铰链55为中心旋转地被轴支承。如图8及图9所示,第一铰链55在X轴方向上延伸。也就是说,保持探伤头44的传感器保持框构件53b以X轴为中心旋转。X轴相对于钢板S的表面Sa平行且在前后(宽度)方向上延伸。

另外,如图9所示,第二支承构件56能够相对于第三支承构件58以第二铰链57为中心旋转地被轴支承。如图8及图9所示,第二铰链57在Y轴方向上延伸。也就是说,保持探伤头44的传感器保持框构件53b以Y轴为中心旋转。Y轴相对于钢板S的表面Sa平行且在相对于X轴正交的左右(长度)方向上延伸。

需要说明的是,有时分别限制传感器保持框构件53b的以X轴为中心的旋转及以Y轴为中心的旋转,考虑这些情况,在图7至图9中,图示了分别限制传感器保持框构件53b的以X轴为中心的旋转及以Y轴为中心的旋转的构件。

另外,如图9所示,第三支承构件58具有规定板厚,并安装于在左右方向及前后方向上延伸的下侧平板59的下表面。在该下侧平板59的左右方向端部,安装有在Z轴方向上延伸的安装板69及轨道构件70。而且,在下侧平板59的上侧,设置有具有规定板厚并在左右方向及前后方向上延伸的上侧平板60。如图3所示,该上侧平板60安装于从台车31的左右方向端部突出的第一板构件40的下表面。而且,在上侧平板60的下表面上固定有安装板部72,所述安装板部72的前端安装有滑动件71。滑动件71沿着安装于下侧平板59的轨道构件70移动。也就是说,由于滑动件71固定于上侧平板60,所述上侧平板60相对于固定在台车31的第一板构件40固定,所以下侧平板59沿着轨道构件70所延伸的方向升降。因此,保持探伤头44的传感器保持框构件53b沿着相对于钢板S的表面Sa垂直(上下)延伸的Z轴升降。

接着,载荷调整机构52调整由传感器保持机构51保持的探伤头44对钢板S的表面Sa施加的载荷。如上所述,保持探伤头44的传感器保持框构件53b沿着相对于钢板S的表面Sa垂直(上下)延伸的Z轴升降。因此,如果没有任何载荷作用于传感器保持框构件53b,则包含探伤头44及传感器保持框构件53b在内的到下侧平板59为止的整体的自重对钢板S的表面Sa起作用。若包含探伤头44及传感器保持框构件53b在内的到下侧平板59为止的整体的自重对钢板S的表面Sa起作用,则在利用探伤头44进行探伤时,载荷过大而给探伤带来障碍。因此,在本实施方式中,利用载荷调整机构52调整探伤头44对钢板S的表面Sa施加的载荷。

在载荷调整机构52中,在下侧平板59的前后方向上的两端附近,如图8所示,在中空管部的一端具备凸缘62a的轴套62以凸缘62a与下侧平板59的上表面接触且中空管部插通下侧平板59并从下侧平板59向下方突出的方式压入固定。另外,在上侧平板60上固定有插通轴套62的轴61。在各轴61的下端附近形成有外螺纹部,载荷调整用的多个螺母68与该外螺纹部螺纹接合。而且,在螺母68的上侧配置有金属垫圈63,在轴套62的下侧配置有金属垫圈64,在两金属垫圈63、64间以包围轴61的方式配置有压缩螺旋弹簧65。压缩螺旋弹簧65以经由轴套62向上方上推下侧平板59即包含探伤头44及传感器保持框构件53b在内的到下侧平板59为止的整体的方式起作用。另一方面,在轴套62的凸缘62a的上侧配置有金属垫圈66,在该金属垫圈66与上侧平板60的下表面之间,以包围轴61的方式配置有压缩螺旋弹簧67。压缩螺旋弹簧67以经由轴套62向下方下推下侧平板59即包含探伤头44及传感器保持框构件53b在内的到下侧平板59为止的整体的方式起作用。通过调整压缩螺旋弹簧65的上推力和压缩螺旋弹簧67的下推力,从而对包含探伤头44及传感器保持框构件53b在内的到下侧平板59为止的整体对钢板S的表面Sa施加的载荷进行调整。

通常以从压缩螺旋弹簧65的上推力减去压缩螺旋弹簧67的下推力得到的值成为正的方式进行调整。由此,包含探伤头44及传感器保持框构件53b在内的到下侧平板59为止的整体被上推,减去作用于钢板S的表面Sa的包含探伤头44及传感器保持框构件53b在内的到下侧平板59为止的整体的自重。

由此,调整探伤头44对钢板S的表面Sa施加的载荷。

这样,追随机构50具备:保持作为检查传感器的探伤头44的传感器保持机构51、调整由传感器保持机构51保持的探伤头44对钢板S的表面Sa施加的载荷的载荷调整机构52。而且,传感器保持机构51以相对于钢板S的表面Sa平行地延伸的X轴及相对于钢板S的表面Sa平行且在相对于X轴正交的方向上延伸的Y轴为中心旋转,沿着相对于钢板S的表面Sa垂直地延伸的Z轴升降。

由此,如图10所示,探伤头44在钢板S的表面Sa上扫描(移动)时,由传感器保持机构51保持的探伤头44以与钢板S的表面Sa的凹凸状态相匹配地对钢板S的表面Sa施加规定载荷的状态、以X轴及Y轴为中心旋转。而且,探伤头44沿着Z轴升降,各探伤头44能够以适当的推压力追随钢板S的表面Sa的凹凸状态。

另外,如图3至图5所示,在检查装置主体30上设置有整流板73。

如图3至图5所示,该整流板73利用整流板安装构件74以从台车31向检查装置主体30的检查路径时的行进方向(后方)突出的方式设置在台车31的下表面。

后面将进行说明,检查装置主体30在检查路径时向台车31的后方侧行进,在移动路径时向台车31的前方侧行进。

整流板安装构件74具备从台车31的下表面向下方延伸的左右一对支承腿部74a和以架设的方式安装于两支承腿部74a的后端且后侧成为凸起的圆弧形状的圆弧形安装板部74b。

如图4所示,整流板73具有第一圆弧面73a及相对于第一圆弧面73a而言具有稍小的直径的第二圆弧面73b,整流板73呈形成为规定板厚的圆弧形状,以第一圆弧面73a向检查装置主体30的检查路径时的行进方向侧成为凸起的方式安装于圆弧形安装板部74b的后表面。整流板73以在与钢板S的表面Sa之间产生可形成水膜的程度的间隙的方式安装于圆弧形安装板部74b。

该整流板73具有如下功能:与检查装置主体30的移动同时地将从水供给装置80供给到钢板S的表面Sa上的水W向行进方向推出,且形成向探伤头44与钢板S的表面Sa之间供给水的流线。

接着,说明水供给装置80。由于检查装置主体30利用超声波探伤检查钢板S的内部缺陷及钢板S的背面侧的表面缺陷,所以在钢板S的表面(检查面)Sa上需要水作为使超声波通过的介质。为了在钢板S的表面Sa上喷洒该水,如图1所示,移动式检查装置20具备向钢板S的表面Sa上供给检查所需的水W的水供给装置80。

该水供给装置80与检查装置主体30独立地设置,在本实施方式中,如图1所示,设置有一对水供给装置80,分别设置在形成为矩形的钢板S的相对的长边侧的各自的端面处。

如图1所示,各水供给装置80具备向钢板S的表面Sa上供给水W的喷嘴81。该喷嘴81由扇形雾锥喷嘴(flat spray nozzle)构成,以使水W呈扇形扩展的方式从喷嘴81喷射水W。

在此,喷嘴81利用固定构件82a安装于以上表面与安装台83齐平的方式固定在磁体式的安装台83上的矩形平板状的安装板82上,所述磁体式的安装台83以上表面与钢板S的表面Sa齐平的方式装拆自如地安装于钢板S的端面。

而且,在各喷嘴81上连接有软管84,两根软管84利用接头85与软管86连接,所述软管86与水供给源(未图示)连接。

当从水供给源经由软管86、软管84向喷嘴81供给水W时,水W从喷嘴81以呈扇形扩展的方式喷射,从安装板82的上表面及安装台83的上表面通过而供给到钢板S的表面Sa上。由此,水W喷洒到钢板S的表面Sa上。

这样,在本实施方式的移动式检查装置20中,由于与检查装置主体30独立地设置有向作为检查对象物的钢板S的表面Sa上供给检查所需的水W的水供给装置80,所以能够使检查装置主体30本身较小型并变轻,并能够实现大幅的小型·轻重量化的移动式检查装置20。另外,在检查装置主体30本身上设置水箱的装置中,当将水W用完时,要花费向水箱再次供给水W的功夫,但在本实施方式的移动式检查装置20中,无需担心将水用完。

接着,参照图11、图12及图16说明使用图1所示的移动式检查装置20的移动式检查方法。图11是用于说明进行作为检查对象物的钢板的内部探伤时的移动式检查装置主体的移动路线的图。图12是示出移动式检查装置主体用图11所示的移动路线移动并进行钢板内部的探伤的、按照JIS G0801压力容器用钢板的超声波探伤检查方法的检查图案的一例的图。前面已进行说明,图16是示出将作为检查对象物的钢板的检查区域夹着中心线(直线)分割为两个分割区域的情形的图。

首先,在使用移动式检查装置20进行钢板S的移动式检查时,从水供给装置80向钢板S的表面Sa上供给水W,向钢板S的表面Sa上均匀地喷洒水W。在钢板S的检查期间始终进行利用该水供给装置80进行的水W的供给。

接着,使移动式检查装置20的检查装置主体30以图11所示的移动路线在钢板S的表面Sa上移动并进行钢板S的内部的探伤。

在此,搭载在检查装置主体30上的搭载计算机36的当前位置运算部13基于用导航用接收机12接收到的接收信息,运算导航用接收机12的当前的位置。另外,位置偏差运算部14基于用当前位置运算部13运算得到的导航用接收机12的当前的位置和来自设定·评价部15的目标检查位置,运算当前位置相对于目标检查位置的偏差。然后,通过驱动控制部16以用位置偏差运算部14运算得到的偏差成为0的方式向车轮驱动用电机33输出速度指令等控制信号并进行车轮32的速度(包含旋转方向)的反馈控制,从而检查装置主体30进行沿着目标行驶路线的自主行驶。

在此,为了划定检查装置主体30的移动路线即目标行驶路线,如图16所示,将矩形的钢板S的表面Sa的形成为矩形的检查区域在钢板S的宽度方向上夹着中心线(直线)分割为两个呈矩形的分割区域A1和分割区域A2。中心线相对于宽度L的钢板S在宽度方向中央的位置(L/2)沿钢板S的长度方向延伸。

然后,检查装置主体30通过在前半部分的分割区域A1中从钢板S的长度方向上的一端侧(图11中的钢板S的左端侧)向钢板S的长度方向上的另一端侧(图11中的钢板S的右端侧)重复后述的构成移动路线的检查路径和移动路径,从而进行钢板S的内部的探伤。

在此,如图11所示,将检查装置主体30的台车31配置成:在分割而成的两个分割区域A1、A2中的前半部分的分割区域A1中,探伤头44朝向与上述中心线(直线)相对的分割区域A1的侧缘A1a。也就是说,配置成台车31的后端侧朝向分割区域A1的侧缘A1a。然后,使台车31移动到探伤头44位于上述中心线(直线)上的检查装置主体30的从俯视观察到的中心成为点P1的位置。

接着,使检查装置主体30的台车31在移动路线中的最初的检查路径中,从检查装置主体30的从俯视观察到的中心成为点P1的位置沿着钢板S的宽度方向移动,同时用探伤头44进行钢板S的内部的探伤。然后,使检查装置主体30在探伤头44位于分割区域A1的侧缘A1a的检查装置主体30的从俯视观察到的中心成为点P2的位置停止。也就是说,在最初的检查路径中,探伤头44从中心线(直线)上的位置起以直线状移动到分割区域A1的侧缘A1a的位置,同时进行钢板S的钢板S的内部的探伤。由此,不需要用于使探伤头44移动到分割区域A1的侧缘A1a的扫描用致动器。

其后,对于检查装置主体30的台车31,在移动路线中的最初的移动路径中,向左右一对车轮32左右提供转速差同时使之反转。由此,检查装置主体30的台车31以由两条曲线R1、R2构成的轨迹,检查装置主体30的从俯视观察到的中心从点P2移动到点P3并停止。点P3是探伤头44位于与上述中心线(直线)上的位置不同的中心线(直线)上的位置(相对于探伤头44的最初的位置而言,在钢板S的长度方向上偏移规定距离(与检查间距D相当的距离)的位置)的点。点P3是下一检查路径的开始点。也就是说,探伤头44以两条曲线R1、R2的轨迹从分割区域A1的侧缘A1a的位置移动到中心线(直线)上的其他位置。在该移动路径中,虽然利用探伤头44同时进行探伤,但在后面说明的设定·评价部15中擦除检查数据。

以后,同样地重复检查路径和移动路径,利用检查装置主体30完成前半部分的分割区域A1中的钢板S的内部的探伤。此时,如图11所示,设置多个避免重复检查区域B。在各避免重复检查区域B中,不设置检查路径而仅设为移动路径,避免利用设置在台车31的左侧的探伤头44和设置在台车31的右侧的探伤头44进行的重复检查。

然后,前半部分的分割区域A1的钢板S的内部的探伤完成时,使左右的两个车轮32正反旋转并使检查装置主体30回旋(原地回旋)180°,使探伤头44朝向与上述中心线(直线)相对的分割区域A2的侧缘A2a侧。这是由于,在不使检查装置主体30回旋180°而探伤头4朝向分割区域A1的侧缘A1a侧的状态下,即使实施后半部分的分割区域A2中的钢板S的内部的探伤,由于没有使探伤头44移动的扫描用致动器,所以探伤头44与分割区域A2的侧缘A2a之间成为不能检查的范围。

接着,检查装置主体30在后半部分的分割区域A2中,在探伤头44朝向与中心线(直线)相对的分割区域A2的侧缘A2a侧的状态下,从钢板S的长度方向上的另一端侧(图11中的钢板S的右端侧)向钢板S的长度方向上的一端侧(图11中的钢板S的左端侧)重复进行构成与前半部分相同的移动路线的检查路径和移动路径。由此,利用检查装置主体30进行后半部分的分割区域A2中的钢板S的内部的探伤。由此,能够对作为检查对象物的矩形的钢板S的表面Sa的呈矩形的检查区域整体进行检查。需要说明的是,此时,与前半部分的分割区域A1同样地,设置多个避免重复检查区域B,避免左侧的探伤头44和右侧的探伤头44的重复检查。

由此,如图12所示的按照JIS G0801压力容器用钢板的超声波探伤检查方法的检查图案的一例,沿着钢板S的长度方向以检查间距D实施钢板S的内部的探伤。

需要说明的是,该检查间距D为20mm、100mm、200mm、250mm左右。

然后,如图2所示,用探伤头44得到的检查数据经由超声波探伤器主体43及IO板37传送给搭载计算机36的设定·评价部15并评价。

这样,根据本实施方式的移动式检查装置20,检查装置主体30具备:利用能够正转·反转的两个车轮32在作为检查对象物的钢板S的表面Sa上沿与车轮32的旋转轴32a正交的前后方向移动的台车31、和配置在台车31的后端侧并检查钢板S的缺陷的两个作为检查传感器的探伤头44。而且,将钢板S的呈矩形的检查区域分割为夹着中心线(直线)的两个形成为矩形的分割区域A1、A2,并且检查装置主体30的台车31在分割而成的两个分割区域A1、A2中的每一个中在探伤头44朝向与中心线(直线)相对的分割区域A1、A2的侧缘A1a、A2a侧的状态下移动。

由此,能够利用驱动能够正转·反转的两个车轮32的、不使各车轮32回旋且不需要用于扫描探伤头44的扫描用致动器的检查装置主体30,来检查钢板S的缺陷。因此,能够提供能实现装置结构的简化及大幅的小型·轻重量化而且适当地进行作为检查对象物的钢板S的检查的移动式检查装置20。

另外,检查装置主体30的移动路线在分割而成的两个分割区域A1、A2中的每一个分割区域中具备检查路径和移动路径。检查路径是探伤头44从中心线(直线)上的位置起以直线状移动到分割区域A1、A2的侧缘A1a、A2a的位置同时进行所述钢板S的检查的路径。移动路径是探伤头44以由两条曲线R1、R2构成的轨迹从分割区域A1、A2的侧缘A1a、A2a的位置起移动到中心线(直线)上的其他位置的路径。

由此,能够利用驱动能够正转·反转的两个车轮32的、不使各车轮32回旋且不需要用于扫描探伤头44的扫描用致动器的检查装置主体30,来可靠地检查钢板S的缺陷。

另外,根据本实施方式的移动式检查方法,由于使用上述移动式检查装置20检查作为检查对象物的钢板S的缺陷,所以能够使用能实现装置结构的简化及大幅的小型·轻重量化而且适当地进行作为检查对象物的钢板S的检查的移动式检查装置20,检查作为检查对象物的钢板S的缺陷。

然后,经由实施该移动式检查方法的检查工序制造作为钢材的钢板S。

以上,虽然对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限定于此,能够进行各种变更、改良。

例如,利用移动式检查装置20检查的检查对象物不限于钢板S。

另外,检查对象物不限于矩形,不限于检查对象物的检查区域形成为矩形的情况,不限于分割而成的两个分割区域A1、A2中的每一个成为矩形的情况。

另外,利用移动式检查装置20进行的钢板S的缺陷的检查不限于利用超声波探伤的钢板S的内部缺陷及背面侧的表面缺陷的检查,可以检查包含钢板S的内部缺陷、表面侧及背面侧的表面缺陷在内的钢板S的缺陷整体。

另外,检查装置主体30只要一边在作为检查对象物的钢板S的表面Sa上移动一边检查钢板S的缺陷即可,不限于图1及图3至图5所示的构造。

另外,设置有左右一对能够正转·反转的车轮32,但只要有至少两个即可,可以是三轮或四轮。

另外,设置有左右一对作为检查传感器的探伤头44,但探伤头44可以为一个,也可以为三个以上。

另外,作为检查传感器的探伤头44设置于台车31的后端侧,但也可以设置于台车31的前端侧。但是,在此情况下,使台车31在钢板S的表面Sa上移动的情况下,在分割而成的两个分割区域A1、A2中的每一个区域中,在探伤头44朝向与中心线(直线)相对的分割区域A1、A2的侧缘A1a、A2a侧的状态下移动。也就是说,在使台车31的前端侧朝向分割区域A1、A2的侧缘A1a、A2a侧的状态下移动台车31。

另外,将钢板S的形成为矩形的检查区域分割成两个形成为矩形的分割区域A1、A2时,不限于在钢板S的宽度方向上的中心线处进行分割的情况,可以夹着不是钢板S的宽度方向上的中心的位置的直线进行分割。

另外,检查装置主体30的移动路径设为探伤头44以由两条曲线R1、R2构成的轨迹从分割区域A1、A2的侧缘A1a、A2a的位置起移动到中心线(直线)上的其他位置。但是,该移动路径中的轨迹包含曲线即可,可以是仅一条曲线的轨迹,可以是包含两条以上曲线的轨迹,可以是包含曲线和直线的轨迹。

实施例

使用图1所示的移动式检查装置20作为实施例的移动式检查装置,进行设置有人工瑕疵(○△□)的钢板的检查。在图13中示出其检查图(map)。通过将检查装置主体30的位置与该位置处的检查数据关联从而作成检查图。

设置于钢板的人工瑕疵(○△□)的位置及形状预先正确地知晓,能够确认利用实施例的移动式检查装置进行的检查具有足够的精度。

另外,以往的移动式检查装置(与专利文献1或专利文献2示出的装置结构相同的移动式检查装置)的质量由于具备水箱而有80kg左右(成为满水时超过100kg),非常重。因此,移动式检查装置的钢板间的移动使用升降机等,存在改善的余地。

与此相对,实施例的移动式检查装置使水供给装置80与检查装置主体30独立地设置,另外更新了驱动机构(四轮驱动·四轮转向→二轮驱动·非转向),所以检查装置主体30自身的质量轻重量化到20kg左右,同时也能够减小尺寸。因此,能够利用人力搬运,检查装置主体30的操作性大幅提高。另外,水供给装置80非常轻,可以用人力在每次钢板的检查时设置于钢板即可,其操作性不会成为问题。

附图标记的说明

1 检查系统

10 室内位置测定系统

11 导航用发射机

12 导航用接收机

13 当前位置运算部

14 位置偏差运算部

15 设定·评价部

16 驱动控制部

20 移动式检查装置

30 移动式检查装置主体

31 台车

32 车轮(驱动)

32a 旋转轴

32b 第一交叉轴齿轮

33 车轮驱动用电机

33a 输出旋转轴

33b 第二交叉轴齿轮

34 车轮(全方位)

35 控制盒

36 搭载计算机

37 IO板

38 第一竖起部

39 第二竖起部

40 第一板构件

41 第二板构件

42 第三板构件

43 超声波探伤器主体

44 探伤头(检查传感器)

50 追随机构

51 传感器保持机构

52 载荷调整机构

53a 保持件

53b 传感器保持框构件

53c 螺钉

53d 蝶形螺栓

53e 螺钉构件

53f 贯通孔

54 第一支承构件

55 第一铰链

56 第二支承构件

57 第二铰链

58 第三支承构件

59 下侧平板

61 轴

60 上侧平板

62 轴套

62a 凸缘

63 金属垫圈

64 金属垫圈

65 压缩螺旋弹簧

66 金属垫圈

67 压缩螺旋弹簧

68 螺母

69 安装板

70 轨道构件

71 滑动件

72 安装板部

73 整流板

73a 第一圆弧面(圆弧面)

73b 第二圆弧面

74 整流板安装构件

74a 支承腿部

74b 圆弧形安装板部

80 水供给装置

81 喷嘴

82 安装板

82a 固定构件

83 安装台

84 软管

85 接头

86 软管

91 致动器

92 距离计

93 致动器控制装置

S 钢板(检查对象物)

Sa 表面

A1、A2 分割区域

A1a、A2a 分割区域的侧缘

B 避免重复检查区域

D 检查间距

W 水。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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