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【発明の名称】 走査装置
【発明者】 【氏名】名取 孝夫

【氏名】井上 武文
【要約】 【課題】強磁性体からなる被検査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成された走査装置（探傷用非破壊検査装置）において、コンパクトな構成で、作業性よく広域にわたる連続的な走査を可能とし、かつ被検査体の表面形状に対する汎用性を高める。

【解決手段】左右両端部にマグネットローラ１６が固定された前後１対のシャフト１４を、シャフト駆動手段１８によって回転させるとともに、走査ヘッド１２を支持した状態で両シャフト１４に支持されたスライダ２０を、スライダ駆動手段２２によって両シャフト１４の軸線Ａｘ方向に移動させる構成とする。そして、走査装置１０を被検査体２の所定位置にセットした後、両シャフト１４を回転させることにより、各マグネットローラ１６を被検査体２への吸着状態を維持させたままその表面を転動させ、これにより走査ヘッド１２を前後方向へ移動させる。一方、スライダ２０を軸線Ａｘ方向に移動させることにより、走査ヘッド１２を左右方向に移動させる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被走査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成された走査装置において、所定間隔をおいて互いに平行に配置された前後１対のシャフトと、これら各シャフトの左右略両端部に固定された前後２対のマグネットローラと、上記両シャフトのうち少なくとも一方を回転させるシャフト駆動手段と、上記走査ヘッドを支持した状態で上記両シャフトに支持され、該両シャフトの軸線方向に移動可能とされたスライダと、このスライダを上記軸線方向に移動させるスライダ駆動手段と、を備えてなることを特徴とする走査装置。
【請求項２】 上記各マグネットローラが、円筒状のマグネットと、このマグネットの両側に設けられた該マグネットよりも大径の１対の強磁性体リングとからなる、ことを特徴とする請求項１記載の走査装置。
【請求項３】 上記走査ヘッドが、上記両シャフトの間において上記被走査体と対向するように配置されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の走査装置。
【請求項４】 上記前後１対のシャフトの左右両端部近傍部位に、これらシャフトを支持するブラケットが各々設けられており、これらブラケットの各々に把持部が形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の走査装置。
【請求項５】 上記走査装置が、超音波探触子を備えた探傷用非破壊検査装置である、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の走査装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、被走査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成された走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、探傷用非破壊検査装置においては、超音波探触子を被検査体に近接するように配置し、この超音波探触子を有する走査ヘッドを被検査体の表面に沿って走査させるように構成されている。
【０００３】その際、走査ヘッドの走査は２方向について行う必要があるが、これを実現するための具体的構成としては図１４に示すようなものが知られている。
【０００４】すなわち、図示の探傷用非破壊検査装置２００は、被検査体２にマグネット２０２等により固定されたレール２０４と、このレール２０４に沿って走行可能とされた装置本体２０６と、レール２０４と直交する方向に延び、該直交方向に移動し得るようにして装置本体２０６に支持されたロッド２０８と、このロッド２０８に固定された走査ヘッド２１０とを備えてなっている。そして、この探傷用非破壊検査装置２００においては、装置本体２０６をレール２０４に沿って走行させるとともに、この装置本体２０６に対してロッド２０８をその軸線方向に移動させることにより、走査ヘッド２１０を前後方向および左右方向に移動させ得るようになっている。
【０００５】なお、図示の探傷用非破壊検査装置２００においては、走査ヘッド２１０の支持を確実に行うため、補助レール２１２をレール２０４と平行に配置し、この補助レール２１２にロッド２０８を支持する支持ブロック２１４が移動可能に取り付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の探傷用非破壊検査装置２００は、被検査体２の表面にその検査対象領域に比してかなり大きな設置スペースを必要とする大掛かりな構成となってしまうという問題がある。
【０００７】また、上記従来の探傷用非破壊検査装置２００においては、被検査体２を広域にわたって検査する際には検査対象領域を順次移動させる必要があるが、その移動のたびに探傷用非破壊検査装置２００を被検査体２に対して設置し直す必要があるので、作業性が非常に悪いという問題もある。
【０００８】さらに、上記従来の探傷用非破壊検査装置２００においては、被検査体２の表面形状が円筒形状である場合には、その円筒面の曲率に合致したレール２０４および補助レール２１２を準備する必要があり、極めて汎用性に乏しいという問題もある。
【０００９】このような問題は、探傷用非破壊検査装置の場合のみならず、被走査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成された走査装置一般において同様に生じ得る問題である。
【００１０】本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、被走査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成された走査装置において、コンパクトな構成で、作業性よく広域にわたって連続的に走査を行うことができ、しかも被走査体の表面形状に対する汎用性が高い走査装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願発明は、マグネットローラを用いた所定の自走式構造を採用することにより上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１２】すなわち、本願発明に係る走査装置は、被走査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成された走査装置において、所定間隔をおいて互いに平行に配置された前後１対のシャフトと、これら各シャフトの左右略両端部に固定された前後２対のマグネットローラと、上記両シャフトのうち少なくとも一方を回転させるシャフト駆動手段と、上記走査ヘッドを支持した状態で上記両シャフトに支持され、該両シャフトの軸線方向に移動可能とされたスライダと、このスライダを上記軸線方向に移動させるスライダ駆動手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】上記「走査装置」は、被走査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成されたものであれば、その用途は特に限定されるものではなく、例えば、探傷用非破壊検査装置、プロッタ、イメージスキャナ、レーザ加工装置等を用途とするものが採用可能である。
【００１４】上記「前後」および「左右」の方向は、直交２方向を示すための便宜上の方向であって、走査装置の使用状態における方向とは全く無関係である。すなわち、例えば、上記「前後」方向および「左右」方向が、走査装置の使用状態においても前後方向および左右方向であってよいことはもちろんであるが、走査装置の使用状態において、上下方向および左右方向、左右方向および上下方向、あるいは円筒面における円周方向および軸線方向等であってもよい。
【００１５】上記「マグネットローラ」とは、被走査体または該被走査体の表面に敷設された治具が強磁性体である場合において、磁力により該被走査体または治具に吸着するように構成されたローラを意味するものであって、その具体的構成は特に限定されるものではなく、永久磁石で構成されたものであってもよいし、電磁石で構成されたものであってもよい。
【００１６】上記「走査ヘッド」の被走査体に対する対向位置は特に限定されるものではなく、両シャフトの間であってもよいし、両シャフトの前方あるいは後方であってもよい。
【００１７】
【発明の作用効果】上記構成に示すように、本願発明に係る走査装置は、左右略両端部にマグネットローラが固定された前後１対のシャフトのうち少なくとも一方をシャフト駆動手段によって回転させるとともに、走査ヘッドを支持した状態で両シャフトに支持されたスライダをスライダ駆動手段によって両シャフトの軸線方向に移動させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１８】すなわち、被走査体が鋼板等の強磁性体であれば、前後２対のマグネットローラを被走査体に吸着させることにより、走査ヘッドを被走査体の表面に対して所定位置に位置決めすることができる。そして、シャフト駆動手段によって両シャフトのうち少なくとも一方を回転させることにより、各マグネットローラを被走査体への吸着状態を維持させたままその表面を転動させ、これにより走査ヘッドを前後方向へ移動させることができる。一方、スライダ駆動手段によってスライダを両シャフトの軸線方向に移動させることにより、走査ヘッドを左右方向に移動させることができる。
【００１９】したがって、左右方向に関してはスライダのストローク幅、前後方向に関しては長さの制約がない帯状の領域を走査可能領域として設定することができ、この走査可能領域に対して、従来のように走査装置を何回も設置し直す必要なく、連続的に走査ヘッドを走査させることができる。
【００２０】しかも、走査装置が必要とする被走査体の表面における設置スペースは、左右方向に関しては左右のマグネット相互間の距離（すなわちスライダの最大ストローク幅と略同じ値）であり、前後方向に関しては前後１対のシャフト相互間の距離と略同じ値であるので、走査装置を極めてコンパクトに構成することができる。そして、この設置スペースに比して上記走査可能領域を非常に大きな面積に設定することができる。
【００２１】また、被走査体の表面形状が円筒形状である場合においても、被走査体に対して走査装置をその前後２対のマグネットローラが円周方向に転動するように配置すれば、被走査体の表面に沿って走査ヘッドを難なく走査させることができる。
【００２２】このように本願発明によれば、被走査体の表面に沿って走査ヘッドを走査させるように構成された走査装置において、コンパクトな構成で、作業性よく広域にわたって連続的に走査を行うことができ、しかも被走査体の表面形状に対する汎用性を高めることができる。
【００２３】なお、被走査体自体は強磁性体でなくても、被走査体の表面におけるマグネットローラが走行する部分に鋼帯等の強磁性体からなる治具を敷設するようにすれば、上記作用効果を得ることができる。
【００２４】上記構成において、マグネットローラの具体的構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、これを、円筒状のマグネットと、このマグネットの両側に設けられた該マグネットよりも大径の１対の強磁性体リングとからなる構成とすれば、マグネットにより形成される磁力線の向きを強磁性体からなる被走査体または治具に対して垂直方向に設定することができるので、マグネットローラの被走査体に対する吸着力を高めることができる。
【００２５】また上記構成において、走査ヘッドを両シャフトの間において被走査体と対向するように配置すれば、走査装置を一層コンパクトに構成することができ、また被走査体の表面形状が円筒形状である場合においても走査ヘッドを被走査体に対して略正対させることが容易に可能となる。
【００２６】さらに上記構成において、前後１対のシャフトの左右両端部近傍部位に、これらシャフトを支持するブラケットを各々設け、これらブラケットの各々に把持部を形成しておけば、両把持部を両手で掴んだ状態で走査装置の被走査体に対する取付けおよび取外し作業を行うことが可能となるので、その作業性を高めることができる。特に、マグネットローラとして永久磁石を用いた場合には、マグネットローラの吸着力を考慮して上記取付けおよび取外し作業を行う必要があるので、各ブラケットに把持部を形成しておくことが特に効果的である。
【００２７】本願発明に係る走査装置の用途が特に限定されないことは上述したとおりであるが、コンパクトな構成で、作業性よく広域にわたって連続的に走査を行うことができ、しかも被走査体の表面形状に対する汎用性を高めることができるという特性を有しているので、該走査装置が超音波探触子を備えた探傷用非破壊検査装置である場合には、従来の探傷用非破壊検査装置では検査不可能な狭いスペースでの検査であっても効率よく作業を行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２９】図１は、本願発明の一実施形態に係る走査装置を示す正面図であり、図２は、その平面図である。また、図３および４は、図１および２のIII 部およびIV部詳細図であり、図５および６は、上記走査装置を示す左側面詳細図および右側面詳細図である。
【００３０】これらの図に示すように、本実施形態に係る走査装置１０は、鋼鈑等の強磁性体からなる被検査体２の表面や内部の傷あるいは肉厚等を検査する探傷用非破壊検査装置であって、超音波探触子（これについては後述する）を有する走査ヘッド１２を被検査体２の表面に沿って走査させるように構成されている。
【００３１】この走査装置１０は、所定間隔をおいて互いに平行に配置された前後１対のシャフト１４と、これら各シャフト１４の左右両端部に固定された前後２対のマグネットローラ１６と、両シャフト１４を回転させるシャフト駆動手段１８と、走査ヘッド１２を支持した状態で両シャフト１４に支持され、該両シャフト１４の軸線Ａｘ方向に移動可能とされたスライダ２０と、このスライダ２０を軸線Ａｘ方向に移動させるスライダ駆動手段２２とを備えてなっている。
【００３２】上記前後１対のシャフト１４の左右両端部近傍部位には、これらシャフト１４を支持するブラケット２４Ａ、２４Ｂが各々設けられており、これら各ブラケット２４Ａ、２４Ｂの上部には、該ブラケット２４Ａ、２４Ｂを手で掴むための把持部２４Ａａ、２４Ｂａが形成されている。
【００３３】また、前方側（手前側）のシャフト１４の上方近傍には、軸線Ａｘ方向に延びるスライドガイド２６が設けられている。このスライドガイド２６は、その左端部においてガイドホルダ２８Ａを介してシャフト駆動手段１８のギヤボックス４０に固定されており、また右端部においてガイドホルダ２８Ｂを介して右側のブラケット２４Ｂに固定されている。一方、後方側（奥側）のシャフト１４の上方近傍には、軸線Ａｘ方向に延びるラックホルダ３０が設けられている。このラックホルダ３０は、その左右両端部においてブラケット２４Ａ、２４Ｂに固定されている。そして、このラックホルダ３０の前面には、軸線Ａｘ方向に延びるラック３２が固定されており、またラックホルダ３０の左右両端部近傍部位には、近接ドグ７０（これについては後述する）が各々取り付けられている。図７は、上記シャフト駆動手段１８を詳細に示す、図５のVII-VII 線断面図である。
【００３４】同図および図５に示すように、このシャフト駆動手段１８は、パルスモータ３４と、ギヤユニット３６と、ロータリエンコーダ３８とを備えてなり、左側のブラケット２４Ａに取り付けられている。
【００３５】ギヤユニット３６は、ギヤボックス４０内に複数のギヤ４２、４４、４６、４８および５０が収容されてなっている。そして、このシャフト駆動手段１８においては、パルスモータ３４の駆動力を、その出力軸３４ａに連結されたギヤ４２、４４、４６および４８からなる減速ギヤ列を介して両シャフト１４に伝達するようになっている。
【００３６】上記各シャフト１４は、その左端部が小径部１４ａとして形成されており、該小径部１４ａの２箇所においてギヤボックス４０およびブラケット２４Ａにベアリング５２を介して回転可能に支持されている。そして、この小径部１４ａの先端部に上記マグネットローラ１６がアルミニウム製のアウタシャフト５４を介して固定されている。この固定は、アウタシャフト５４と螺合するネジ５６を小径部１４ａに形成された凹部平面に当接させて締め付けることにより行われており、これによりマグネットローラ１６およびアウタシャフト５４をユニットとして着脱交換し得るようになっている。
【００３７】上記マグネットローラ１６は、円筒状のマグネット（永久磁石）１６Ａと、このマグネット１６Ａの両側に設けられた該マグネット１６Ａよりも大径の１対の鋼製の強磁性体リング１６Ｂとからなり、アウタシャフト５４に圧入固定されている。なお、他の位置のマグネットローラ１６も、同様にアウタシャフト５４を介してシャフト１４の端部の小径部１４ａにネジ締め固定されている。
【００３８】上記パルスモータ３４の回転量は、ギヤ５０を介してロータリエンコーダ３８により検出されるようになっており、その検出結果に応じてパルスモータ３４の回転に伴う走査ヘッド１２の前後方向の送りピッチが制御されるようになっている。図８および９は、上記スライダ２０およびスライダ駆動手段２２を詳細に示す正面図および平面図であり、図１０は、図９のＸ-Ｘ 線断面図である。
【００３９】これらの図に示すように、スライダ２０およびスライダ駆動手段２２は、前後１対のシャフト１４の間に配置されている。
【００４０】上記スライダ２０は、スライドガイド２６に対して軸線Ａｘ方向にスライド可能に係合するボールスライダ５８と、このボールスライダ５８の後面部に固定されたスライダブロック６０と、このスライダブロック６０の右側面部に固定されたヘッドホルダ６２とを備えてなり、ヘッドホルダ６２において上記走査ヘッド１２を支持するようになっている。
【００４１】上記スライダブロック６０の上端面部にはプランジャホルダ６４が固定されており、このプランジャホルダ６４には、ヘッドホルダ６２を上方から弾性的に押圧して走査ヘッド１２が不用意に浮き上がってしまうのを防止するプランジャ６６が支持されている。
【００４２】また、上記ヘッドホルダ６２には、後方へ突出する近接スイッチ６８が取り付けられている。この近接スイッチ６８は、スライダ２０が軸線Ａｘ方向に近接ドグ７０（図２および４参照）と対向する位置まで移動したとき、磁気的に位置検出を行ってスライダ駆動手段２２の駆動を停止させ、これによりスライダ２０が軸線Ａｘ方向方向に必要以上に移動してしまうのを防止するようになっている。
【００４３】一方、上記スライダ駆動手段２２は、モータユニット７２と、このモータユニット７２を、その出力軸７２ａが下向きとなるように支持した状態で、スライダブロック６０の左側面部に固定されたモータブラケット７４と、モータユニット７２の出力軸７２ａに取り付けられ、上記ラック３２と噛合するピニオン７６と、モータユニット７２を電磁的にシールドするシールドカバー７８およびシールドキャップ８０とを備えてなっている。上記モータユニット７２は、ＤＣモータ８２と、減速歯車列８４と、ロータリエンコーダ８６とを備えてなっている。図１１および１２は、上記走査ヘッド１２を詳細に示す正面一部断面図および平面図であり、図１３は、その右側面図である。
【００４４】これらの図に示すように、走査ヘッド１２は、被検査体２の表面に近接配置された状態で該被検査体２に対して右斜め下方へ向けて超音波を送信する斜入射型の超音波探触子８８と、この超音波探触子８８を、その下端面８８ａが露出するようにして収容支持する探触子ハウジング９０と、この探触子ハウジング９０を固定支持する探触子ホルダ９２と、この探触子ホルダ９２を、回転子９４および回転子ホルダ９６を介して点Ｐ回りに全方向回動可能に支持する回転子取付板９８と、超音波探触子８８の下端面８８ａと被検査体２の表面との間隔を調整する間隔調整機構１００とを備えてなり、回転子取付板９８の左端部において上記スライダ２０のヘッドホルダ６２に固定されている。なお、上記超音波探触子８８は、その下端面８８ａが探触子ハウジング９０の下端面と面一となるようにして該探触子ハウジング９０に組み込まれている。
【００４５】上記探触子ハウジング９０の前後両側には、探触子ホルダ９２が被検査体２の表面の凹凸等によって不用意に損傷してしまうのを防止するための１対のガイドプレート１０２が取り付けられている。すなわち、これら各ガイドプレート１０２の右下端部には、下端面が斜め上向きに傾斜したウェッジ部１０２ａが形成されており、走査ヘッド１２が軸線Ａｘに沿って右方向に移動する際、被検査体２の表面に万一凸部が存在していたような場合であっても、該凸部に上記ウェッジ部１０２ａを乗り上げさせることにより超音波探触子８８が損傷してしまうのを未然に防止するようになっている。
【００４６】上記各ガイドプレート１０２の上部には、その左右方向３箇所に縦長の長孔１０２ｂが形成されており、これら３箇所の長孔１０２ｂにおいて各ガイドプレート１０２がボルト１０４により探触子ハウジング９０に固定されている。そしてこれにより、各ガイドプレート１０２は、その下端面１０２ｃの上下位置および左右傾斜角が調整可能とされている。
【００４７】上記探触子ハウジング９０は、その上端面４箇所において探触子ホルダ９２にネジ止め固定されており、また、この探触子ホルダ９２は、ボルト１０６により回転子９４に固定されている。
【００４８】上記回転子取付板９８は、右端部が前後２つのアーム部９８ａに分かれており、また回転子ホルダ９６は、回転子９４の球面形状に沿った前後２つの部材からなっている。そして、これら回転子ホルダ９６は、回転子９４を挟んだ状態で回転子取付板９８の両アーム部９８ａ間のスペースに上方から挿入され、該回転子取付板９８にボルト締めにより固定されている。
【００４９】上記回転子取付板９８の右端部には、後方側のアーム部９８ａに後方から挿入されて前方側のアーム部９８ａと螺合するボルト１０８が設けられている。そして、このボルト１０８を緩めることにより、回転子取付板９８に対する探触子ホルダ９２の回動（すなわち回転子ホルダ９６に対する回転子９４の回動）を許容するとともに、上記ボルト１０８を締め付けることにより、回転子取付板９８に対して探触子ホルダ９２を固定するようになっている。
【００５０】上記間隔調整機構１００は、超音波探触子８８の左方近傍において被検査体２の表面と当接するボール１１０と、このボール１１０を全方向回転可能に支持するフリーベアリング１１２と、このフリーベアリング１１２の上端部に固定されて上方へ延び、探触子ホルダ９２と螺合する調整ネジ１１４と、この調整ネジ１１４を囲むようにしてフリーベアリング１１２と探触子ホルダ９２との間に介装された複数の皿バネ１１６と、探触子ホルダ９２と螺合するように設けられ、調整ネジ１１４に対して前方側から当接して該調整ネジ１１４の回転を阻止するストッパネジ１１８とからなっている。上記調整ネジ１１４の上端部には、マイナスドライバと係合するための係合溝１１４ａが形成されている。
【００５１】なお、上記回転子取付板９８には、調整ネジ１１４の上端部を露出させるための調整用開口部９８ｂが形成されており、また、該回転子取付板９８および探触子ホルダ９２には、超音波探触子８８に接続されるコード（図示せず）を挿通させるためのコード挿通用開口部９８ｃおよび９２ａが形成されている。
【００５２】上記走査ヘッド１２においては、超音波探触子８８の下端面８８ａが被検査体２の表面に対して微小間隔（例えば０．１５〜０．２０ｍｍ程度）をおいて正対するようアライメントが行われるようになっている。
【００５３】このアライメントは、超音波探触子８８の下端面８８ａを被検査体２の表面に密着させた後、超音波探触子８８を僅かに上方へ変位させることにより行われるようになっている。
【００５４】この超音波探触子８８の下端面８８ａを被検査体２の表面に密着させる操作は、間隔調整機構１００の調整ネジ１１４を回してボール１１０を十分上方へ移動させるとともに、回転子取付板９８のボルト１０８を緩めた状態で、回転子取付板９８に対して探触子ホルダ９２を点Ｐ回りに回動させることにより行う。このとき、各ガイドプレート１０２を探触子ハウジング９０に固定するボルト１０４は緩めておき、両ガイドプレート１０２の下端面１０２ｃも検査体２の表面に密着させるようにする。
【００５５】そして、超音波探触子８８の下端面８８ａを被検査体２の表面に密着させた後、ボルト１０４を締め付けて各ガイドプレート１０２を探触子ハウジング９０に固定するとともに、ボルト１０８を締め付けて回転子取付板９８に対して探触子ホルダ９２を固定する。
【００５６】その後、間隔調整機構１００の調整ネジ１１４を回してボール１１０をフリーベアリング１１２と共に下降させ、ボール１１０を被検査体２の表面に当接させた後、さらに所定量調整ネジ１１４を回すことにより、超音波探触子８８の下端面８８ａを被検査体２の表面から僅かに浮かせる。そしてこれにより、超音波探触子８８の下端面８８ａを被検査体２の表面に対して微小間隔をおいて正対させた後、調整ネジ１１４にストッパネジ１１８を当接させて該調整ネジ１１４が不用意に回転するのを防止する。本実施形態においては、次のようにして走査ヘッド１２の走査が行われるようになっている。
【００５７】すなわち、図１および２に示すように、まず、被検査体２の表面に走査装置１０をセットする。その際、被検査体２の表面における走査ヘッド１２の走査対象領域に接触媒質を塗布しておき、被検査体２の表面と超音波探触子８８の下端面８８ａとの間の微小空間が上記接触媒質で充填されるようにする。
【００５８】そしてこの状態で、スライダ駆動手段２２によりスライダ２０を軸線Ａｘ方向に所定ストロークで往復動させることにより左右方向の走査を行うとともに、シャフト駆動手段１８により両シャフト１４およびマグネットローラ１６を間欠回転させることにより走査装置１０を前方へ微小送りピッチ（例えば１ｍｍピッチあるいは２ｍｍピッチ）で移動させる。
【００５９】上記スライダ駆動手段２２およびシャフト駆動手段１８の駆動は、これらに接続された制御手段（図示せず）により行う。なお、この制御手段によりシャフト駆動手段１８を逆方向に駆動すれば、走査装置１０を後方へ移動させることも可能である。
【００６０】以上詳述したように、本実施形態に係る走査装置１０は、超音波探触子８８を有する走査ヘッド１２を備えた探傷用非破壊検査装置であって、左右両端部にマグネットローラ１６が固定された前後１対のシャフト１４をシャフト駆動手段１８によって回転させるとともに、走査ヘッド１２を支持した状態で両シャフト１４に支持されたスライダ２０をスライダ駆動手段２２によって両シャフト１４の軸線Ａｘ方向に移動させるように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００６１】すなわち、前後２対のマグネットローラ１６を強磁性体からなる被検査体２に吸着させることにより、走査ヘッド１２を被検査体２の表面に対して所定位置に位置決めすることができる。そして、シャフト駆動手段１８によって両シャフト１４を回転させることにより、各マグネットローラ１６を被検査体２への吸着状態を維持させたままその表面を転動させ、これにより走査ヘッド１２を前後方向へ移動させることができる。一方、スライダ駆動手段２２によってスライダ２０を軸線Ａｘ方向に移動させることにより、走査ヘッド１２を左右方向に移動させることができる。
【００６２】したがって、左右方向に関してはスライダ２０のストローク幅、前後方向に関しては長さの制約がない帯状の領域を走査可能領域として設定することができ、この走査可能領域に対して、従来のように走査装置を何回も設置し直す必要なく、連続的に走査ヘッド１２を走査させることができる。
【００６３】しかも、上記走査装置１０が必要とする被検査体２の表面における設置スペースは、左右方向に関しては左右のマグネット１６相互間の距離（すなわちスライダ２０のストローク幅と略同じ値）であり、前後方向に関しては前後１対のシャフト１４相互間の距離と略同じ値であるので、走査装置１０を極めてコンパクトに構成することができる。そして、この設置スペースに比して上記走査可能領域を非常に大きな面積に設定することができる。
【００６４】また、図５に２点鎖線で示すように、被検査体２の表面形状が円筒形状である場合においても、被検査体２に対して走査装置１０をその前後２対のマグネットローラ１６が円周方向に転動するように配置すれば、被検査体２の表面に沿って走査ヘッド１２を難なく走査させることができる。
【００６５】このように本実施形態によれば、被検査体２の表面に沿って走査ヘッド１２を走査させるように構成された走査装置において、コンパクトな構成で、作業性よく広域にわたって連続的に走査を行うことができ、しかも被検査体２の表面形状に対する汎用性を高めることができる。
【００６６】特に、本実施形態に係る走査装置１０は、超音波探触子８８を有する走査ヘッド１２を備えた探傷用非破壊検査装置であるので、上記作用効果により従来の探傷用非破壊検査装置では検査不可能な狭いスペースでの検査であっても効率よく作業を行うことができる。
【００６７】しかも本実施形態においては、マグネットローラ１６が、円筒状のマグネット１６Ａと、このマグネット１６Ａの両側に設けられた該マグネット１６Ａよりも大径の１対の強磁性体リング１６Ｂとからなっているので、マグネット１６Ａにより形成される磁力線の向きを強磁性体からなる被検査体２に対して垂直方向に設定することができ、これによりマグネットローラ１６の被検査体２に対する吸着力を高めることができる。
【００６８】また本実施形態においては、走査ヘッド１２が両シャフト１４の間において被検査体２と対向するように配置されているので、走査装置１０を一層コンパクトに構成することができ、また被検査体２の表面形状が円筒形状である場合においても走査ヘッド１２を被検査体２に対して略正対させることが容易に可能となる。
【００６９】さらに本実施形態においては、前後１対のシャフト１４の左右両端部近傍部位に、これらシャフト１４を支持するブラケット２４Ａ、２４Ｂが各々設けられており、これら各ブラケット２４Ａ、２４Ｂに把持部２４Ａａ、２４Ｂａが形成されているので、両把持部２４Ａａ、２４Ｂａを両手で掴んだ状態で走査装置１０の被検査体２に対する取付けおよび取外し作業を行うことが可能となり、これにより取付けおよび取外しの作業性を高めることができる。特に、本実施形態のようにマグネットローラ１６として永久磁石を用いている場合には、マグネットローラ１６の吸着力を考慮して上記取付けおよび取外し作業を行う必要があるので、各ブラケット２４Ａ、２４Ｂに把持部２４Ａａ、２４Ｂａを形成しておくことが特に効果的である。
【００７０】また本実施形態においては、シャフト駆動手段１８により前後１対のシャフト１４を回転させ、４つのマグネットローラ１６をすべて駆動するようになっているので、走査装置１０を、その被検査体２に対する配置姿勢にかかわらず前後方向にスムーズに移動させることができる。なお、被検査体２に対する走査装置１０の配置姿勢によっては、本実施形態のような４輪駆動方式を採用する代わりに、前後いずれか一方のシャフト１４のみを回転させる２輪駆動方式を採用した場合においても、走査装置１０を前後方向にスムーズに移動させることができる。
【００７１】ところで本実施形態においては、探触子ハウジング９０の前後両側に１対のガイドプレート１０２が取り付けられており、これにより探触子ホルダ９２が被検査体２の表面の凹凸等によって不用意に損傷してしまうのを防止する構成となっているが、これらガイドプレート１０２は、被検査体２の表面に有害な凹凸等が存在しないことが明らかな場合には必ずしも必要ではない。そして、これらガイドプレート１０２を廃止した場合には、走査ヘッド１２の小型化を図ることができ、これにより走査装置１０の一層の小型化を図ることができる。
【００７２】上記走査装置１０は、本実施形態のように単独で使用するようにしてよいことはもちろんであるが、該走査装置１０を複数個連結して使用することも可能である。例えば、図１および２において走査装置１０の右側に該走査装置１０と左右対称の配置でもう１つ走査装置１０を配置して両走査装置１０を適当な連結具で連結し、この状態で走査を行うようにすることも可能である。このようにした場合には、直線状の溶接部を有する鋼板等の被検査体２に対して、その溶接部の両側近傍領域を同時に検査することが可能となり、これにより検査効率を一層高めることができる。
【出願人】 【識別番号】３０００５７５２８
【氏名又は名称】株式会社ジャスト研究所
【出願日】 平成１２年８月２９日（２０００．８．２９）
【代理人】 【識別番号】１０００９９９９９
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 隆
【公開番号】 特開２００２−７１６５６（Ｐ２００２−７１６５６Ａ）
【公開日】 平成１４年３月１２日（２００２．３．１２）
【出願番号】 特願２０００−２５９２３３（Ｐ２０００−２５９２３３）