米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 測定; 光学 -> 株式会社日立製作所

発明の名称 超音波探触子の保持方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−3340
公開日 平成6年(1994)1月11日
出願番号 特願平4−164559
出願日 平成4年(1992)6月23日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 佐藤 主税 / 小池 正浩 / ▲高▼橋 文信 / 梶山 茂
要約 目的
超音波探触子を用いた非破壊検査の自動検査装置において、超音波探触子と被検体との接触圧力を容易に調整できる弾力を有するアクチュエータを提供する。

構成
直流モータ5の回転軸に設けたピニオン4と、これと噛み合うラック3と、直流モータ5の印加電流を調整するコントローラ7と、ラック3の先端に設けたジンバル2に保持された超音波探触子1とからなる。
特許請求の範囲
【請求項1】超音波探触子を用いて被検体の表面に沿って走査し、探傷検査等を行う遠隔自動探傷装置において、探傷装置の先端部あるいはX−Yスキャナに設けられ、ジンバルに設けた前記超音波探触子と、これ等を前記被検体に押圧させるアクチュエータとしての電動機と、前記電動機の発生トルクを伝達するための機構とで構成した駆動機構と、前記電動機の回転を抑制し、回転を停止させた状態で発生するトルクを用い、弾力を有するアクチュエータとして用いる電動機を備えたことを特徴とする超音波探触子の保持方法。
【請求項2】請求項1において、前記電動機に印加する電流の最大値をストール電流とした超音波探触子の保持方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波を用いた遠隔自動探傷装置に係り、特に、超音波探触子を被検体の表面に押圧させる接触圧力を電動機の回転を拘束した状態で発生するトルクを用いて調整し、最適の接触圧力を与えるに好適な超音波探触子の保持方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波を用いた遠隔自動探傷装置では、超音波探触子を被検体表面に沿って一定の圧力で押圧するために、弾性を有する材料を用いて、常時、押しつけることが出来るような方策がとられている。これらの方法には、コイルスプリングを用いる方法もあるが、作用する方向が1方向なので自動検査装置ではあまり利用されていない。一般には、特公平1−56703号公報に記載されているように、エアシリンダをアクチュエータとしている方法が多く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、アクチュエータであるエアシリンダの動力源にコンプレッサを必要とし、コンプレッサで圧縮された空気の伝播に、可撓性の悪いエアホースを用いている。このため、超音波探触子を駆動する際にエアホースを多少なりとも屈曲させなければならず、この屈曲に要する動力の増大やこの時に発生する反力によって、超音波探触子の姿勢が変化し位置決め精度や、操作性を悪くしている原因となっている。また、エアシリンダは一般に低速度動作時の特性が悪く特にステックスリップが発生しやすいため、被検体表面のうねり等の変化に追従する性能に悪影響をもたらす場合がある。
【0004】本発明の目的は、超音波を用いた自動検査装置において、被検体の表面を容易に走査できる超音波探触子の保持方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波探触子の保持方法は、上記目的を達成するために、超音波探触子を押圧するための電動機、発生したトルクを超音波探触子に伝達する機構および電動機に印加する電流の最大値をストール電流とした。
【0006】
【作用】本発明によれば、電動機の回転を拘束して得られる停止トルクを用いて超音波探触子を被検体に押圧し、電動機に流れる印加電流を調整することにより電動機の温度上昇をなくし、任意のトルクを発生させることができ、かつ、電流の方向を変えることにより押圧を解除し、あるいは、被検体から遊離させることが出来るので、超音波探触子の操作性を向上させることが出来る。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図1において、遠隔自動探傷装置のスキャナ10のホルダ9に装着されており、ホルダ9にはピニオン4を装着した直流モータ5と回転自由なガイドローラ8が支持されている。超音波探触子1はX−Y方向に回転自在なジンバル2の中心位置に保持されており、ジンバル2はZ軸方向に移動できるラック・ピニオン方式のラック3に支持されており、ラック3はガイドローラ8とピニオン4に挟まれるように保持され、ピニオン4との噛み合いによって直流モータ5の動力を駆動機構のラック3に伝達する。いま、直流モータ5をラック3が下方に動作するように電流を印加すれば、ラック3は下方に移動しはじめ、超音波探触子1が被検体6に接触すると移動は終了する。この後も、直流モータ5は回転を続けようとするが、その動きは機械的に拘束されているため回転は停止するが印加電流に応じたトルクを発生し続ける。従って、超音波探触子1は印加電流に見合った一定のトルクで押圧された状態で被検体6に接触し続ける。
【0008】一般に直流モータでは、この印加電流とトルクの関係は比例関係にあり、印加電流の調整をするのみで直流モータのトルクを容易に調整できる。直流モータ5は、位置や速度の制御は特に必要でなく単にトルクの大きさと方向のみを制御すればよい。したがって、トルクの大きさに見合った印加電流の値と方向を制御すれば良く、通常モータの制御に用いられている定電流回路等を用いることにより容易に実現できる。
【0009】また、超音波探触子1と被検体6との接触圧力は、超音波探触子1,ジンバル2およびラック3等の質量Wを無視すれば、直流モータ5のトルクでのみ決定されるので、トルクをピニオン4の半径で除した値Pで押圧していることになり、ラック3がどの位置にあっても大きさは同じで一定となる。しかし、超音波探触子1,ジンバル2およびラック3等の質量Wを無視することはできず、接触圧力の大きさは超音波探触子1,ジンバル2およびラック3等の質量Wとトルクによる押圧Pを加算した値Qが超音波探触子1の接触圧力となり、Qの値が所定の接触圧力となるように直流モータ5の印加電流を調整してPの値を決定する。このように印加電流の値を一定にしておけば、直流モータ5の動作は常に押圧をPとなるように作用しているため弾力を持ったアクチュエータとなるため、被検体6の表面にうねり等があっても押圧Pは所定の接触圧力に保持される。若し、所定の接触圧力よりもジンバル2等の質量Wが大きい場合は、その差分を軽減するように直流モータ5の印加電流の方向と大きさを調整することによって、押圧を上方に作用するようにトルクを発生させて、所定の接触圧力に保持することも容易にできる。このように、直流モータ5の回転を拘束した状態で一定の印加電流を流しておくことによって、直流モータ5の回転子をエアシリンダのように使用することができる。若し、超音波探触子1の走査方向に大きな異物があった場合には、他のセンサで異常信号を発生して直流モータ5を逆転させ超音波探触子1を上方に引き上げて異物を通過することも出来る。
【0010】実施例のように直流モータの回転を拘束して使用すると、モータの冷却が充分行われず印加電流を定格値まで用いると発熱のために温度が上昇する。これを防ぐには、印加電流の最大値をモータに固有のストール電流となるように制限しておけばよい。
【0011】本実施例ではトルクの伝達機構にラック3とピニオン4方式で説明したが、他の方法、例えば、てこを用いる方法やカムなどを応用しても実施可能である。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、直流モータの回転を拘束しその停止トルクで超音波探触子の押圧することにより、エアシリンダに代わって弾力を持ったアクチュエータとして使用でき、印加電流の調整で任意の接触圧力を容易に得ることが出来、またストール電流以下で使用することによりモータを正常に使用することが出来る。特に、超音波探触子を用いた遠隔自動探傷装置の自立化に有効となる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013