可移动式超声波探伤装置及超声波探伤方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对被检查对象照射超声波，对被检查对象的内部进行探伤的可移动式超声波探伤装置及使用其的超声波探伤方法。
【背景技术】
[0002]以往，作为超声波探伤装置，已知有一种利用具有第I探头、第2探头、以及3轴驱动轴的扫描仪进行扫描，检查四棱柱体的接合部的超声波探伤装置(例如，参照专利文献I)。在该超声波探伤装置中，探头对四棱柱体的外表面照射超声波。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本专利特开2007-46945号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]然而，作为被超声波照射的被检查对象的被检查面，除了专利文献I所示的四棱柱体的平坦外表面以外，还存有形成在贯通孔的周缘部的弯曲面即倒角面等。专利文献I中，将扫描仪安装在四棱柱体的外侧，但当被检查面为弯曲面时，扫描仪的安装会变得困难。此夕卜，弯曲面即被检查面的曲率半径会根据探伤位置而有所差异，因此即使安装了扫描仪，也必须相应弯曲面的曲率半径对探头的位置进行适当修正，因此探伤检查作业复杂。
[0008]此时，可考虑使用可移动式超声波探伤装置，对弯曲面即被检查面照射超声波。但是，无法相对于被检查面固定探头的位置，因此使探头沿被检查面移动时，难以确保被检查面与探头的位置关系，超声波对被检查面的照射角度会出现差异。因此，超声波对于被检查面的照射条件会出现不同，所以难以高精度地对被检查对象的内部进行探伤。尤其是，被检查对象是具有声各向异性的材料时，超声波的照射角度只要略有差异，在被检查对象的内部进行传播的超声波的声速就会发生变化，通过探伤检查所获得的检查结果可能会产生误差。
[0009]因此，本发明的课题在于，提供一种通过维持被检查对象与探头的位置关系，并且使探头沿被检查面的形状适当移动，从而能够高精度地对被检查对象的内部进行探伤的可移动式超声波探伤装置及超声波探伤方法。
[0010]技术方案
[0011]本发明的可移动式超声波探伤装置，其对于具有形成在第I面与第2面之间的被检查面的被检查对象，一边沿所述被检查面移动，一边对所述被检查面照射超声波，对所述被检查对象的内部进行探伤，其特征在于，具有:装置机架;探头，其对所述被检查面照射超声波，同时接收反射后的超声波;楔块，其固定所述探头，并可与所述被检查面进行接触;滑动机构，其相对于所述装置机架，使所述楔块向滑动方向移动;施力构件，其在所述滑动方向上，向所述楔块与所述被检查面接近的方向施力；以及导向构件，其设置在所述装置机架上，具有与所述第2面进行接触的第2接触面。
[0012]根据该结构，能够使导向构件接触被检查对象的第2面，使楔块接触被检查对象的被检查面，同时通过施力构件对楔块施力。因此，可维持楔块接触被检查面的状态，所以即使在使导向构件接触被检查对象的状态下使楔块沿被检查面移动时，也能够维持被检查对象的被检查面与固定在楔块上的探头的位置关系。因此，能够使探头沿被检查面的形状适当移动，所以能够高精度地对被检查对象的内部进行探伤。
[0013]此外，优选还具有楔块导向部，该楔块导向部相对于所述装置机架，与所述楔块一同向所述滑动方向移动，并且具有与所述第I面进行接触的第I接触面。
[0014]根据该结构，可使楔块导向部接触被检查对象的第I面，因此能够将超声波探伤装置I的位置限制在与第I面正交的方向上。因此，通过使楔块导向部接触被检查对象的第I面，即使在使楔块沿被检查面移动时，也能够更适当地维持被检查面与探头的位置关系。
[0015]此外，优选所述楔块导向部设置为，夹住所述楔块，向所述第I接触面内与所述滑动方向正交的正交方向的两侧延伸。
[0016]根据该结构，能够使楔块导向部形成向楔块的两侧扩大的宽幅形状，因此能够增大被检查对象的第I面与楔块导向部的第I接触面的接触面积。因此，能够使被检查对象与楔块导向部稳定地接触，所以能够使楔块沿被检查面稳定地移动。
[0017]此外，所述被检查对象是形成有贯通孔的板材，所述第I面是所述板材的板面，所述第2面是所述贯通孔的内周面，所述被检查面优选为通过对所述贯通孔的周缘进行倒角而形成的倒角面。
[0018]根据该结构，能够高精度地对形成在贯通孔的周缘部的倒角面下的被检查对象的内部进行探伤。
[0019]此外，所述被检查对象优选为复合材料。
[0020]根据该结构，能够相对于具有声各向异性的材料即复合材料，维持探头与被检查对象的被检查面的位置关系，使照射自探头的超声波的照射角度适合超声波探伤。因此，被检查对象为复合材料时，尤其有用。另外，作为复合材料，例如可使用CFRP等纤维增强塑料。[0021 ]此外，所述导向构件优选为安装在所述装置机架上，并且具有滚动接触面的滚动接触构件，该滚动接触面为与所述第2面进行滚动接触的所述第2接触面。
[0022]根据该结构，可使导向构件作为滚动接触构件，因此使楔块沿被检查面移动时，能够减小被检查对象的第2面与滚动接触构件的转接面的接触阻力，并且能够顺畅地在第2面上移动。另外，作为滚动接触构件，可以是与第2面进行线接触的圆柱形状的辊，也可以是与第2面进行点接触的球辊。
[0023]此外，所述滚动接触构件优选具有:可动辊，其设置在所述装置机架上，并且旋转轴向与所述滑动方向相同的方向移动；以及一对固定辊，其设置在所述装置机架上，并且在固定旋转轴的同时夹住所述可动辊的旋转轴，设置在径向的两侧。
[0024]根据该结构，被检查对象的第2面为曲率半径不同的弯曲面时，位于一对固定辊之间的可动辊会相应曲率半径向滑动方向移动，因此能够使可动辊和一对固定辊沿弯曲面即第2面适当地移动。
[0025]此外，优选还具有旋转位置检测器，其连接至所述滚动接触构件，并且可检测所述滚动接触构件的旋转位置。
[0026]根据该结构，将旋转位置检测器连接至滚动接触构件，因此能够将利用旋转位置检测器检测出的旋转位置与旋转位置上利用探头检测出的探伤结果进行对应。因此，能够将探头的探伤结果向沿被检查面移动的楔块的移动方向展开，进行制图。另外，探头由单个超声波元件构成时，会生成向移动方向延伸的线状图，探头为由多个超声波元件构成的阵列型时，会生成向阵列方向和移动方向延伸的面状图。另外，作为旋转位置检测器，例如可使用旋转编码器。
[0027]此外，优选所述楔块具有与所述被检查对象的所述被检查面进行接触的检查面，并且还具有媒质储藏部，该媒质储藏部相对于所述楔块的所述检查面形成为凹陷状，储藏介存于所述探头与所述被检查面之间的传播媒质。
[0028]根据该结构，可相对于楔块的检查面，形成凹陷状的媒质储藏部。因此，通过在媒体储藏部储藏传播媒质，能够在探头与被检查对象的被检查面之间无间隙地介存传播媒质。因此，能够避免因形成在探头与被检查面之间的间隙而导致的声速变化，并且能够抑制因声速变化而造成的探伤精度降低。另外，作为传播媒质，例如可列举水。
[0029]此外，所述探头优选为将收发超声波的超声波元件向连接所述第I面与所述第2面的方向排列的阵列型探头。
[0030]根据该结构，使用阵列型探头，能够跨越被检查面的宽度方向照射超声波。因此，通过使楔块沿被检查面移动，能够有效地对被检查面下的被检查对象的内部进行探伤，并且能够使探伤检查作业变得简单。
[0031]此外，所述探头优选从所述被检查面跨越至所述第I面照射超声波，同时依据照射至所述被检查面的超声波的声速、照射至所述被检查面后在所述被检查对象的内部进行传播的所述超声波的声速、以及所述被检查面的折射角，计算所述被检查面的入射角，并以所计算出的入射角对所述被检查面照射超声波。
[0032]根据该结构，探头与被检查对象的被检查面形成的角度不同于探头与被检查对象的第I面形成的角度。此时，照射至第I