■■２．実験装置３．動的■■システムの構築■■■図３レーザ超音波法の概要■■■■■■■■■■■■図４マイクロチップレーザの外観と仕様■線を用いた手法，電磁超音波法，空中超音波法，図３に概観を示すレーザ超音波法■■などがある．その中でも，測定対象表面にパルスレーザを照射することによって超音波を励起させ，対象の内部や表面を伝播し各種界面で反射する超音波をレーザ干渉計により受信することで内部情報を得る手法であるレーザ超音波法は，次の特徴からインプロセスモニタリングに適している．ff■■レーザをプローブとして用いるため接触媒質を必要とせず，対象物と非接触で計測を行うことができる．ff ■レーザによる点と点間での超音波送受信が可能で空間分解能が高い．狭隘部にも適用可能である．ff■■非接触であるため光学ミラーやメカニカルステージにより走査が可能で，多点での送受信情報が容易に得られる．このような特性を活かして，欠陥計測■■■■のほか，板厚計測■■，材料評価■■■■■など多くの研究報告がある．著者らもインプロセス計測にも応用可能なレーザ超音波法を用いた検出手法の確立を目指しており，レ型開先の割れ発生のその場計測■■■■ ■や，亜鉛めっき鋼板の薄板隅肉溶接で発生するブローホール計測■■■，積層造形材に対する人工欠陥計測■■■などの欠陥計測を報告してきた．しかしながら，これらはレーザ超音波計測装置が固定され，被計測対象物が移動するといったシステムで得られた成果であったため，実際の溶接施工現場への適用は非常に限定的となる課題があった．しかしながら近年，小型でも大出力が可能なマイクロチップレーザの開発が進められている．送信源としてマイクロチップレーザが利用できれば，計測機が自由に動作する，実現場での運用が可能なレーザ超音波法を構築できる可能性がある．そこで本報では，マイクロチップレーザを用いた小型レーザを送信レーザ源として用いることによってロボットアームへレーザ体系を搭載し，欠陥検出を動的に試みた結果について述べ，動的■■システムとしての性能を検証した．図５ロボットに搭載した送受信レーザの外観と仕様レーザ超音波計測には，超音波の送信源となるパルスレーザ，超音波を受信するためのレーザ干渉計が必要である．ここでは便宜上，前者を送信レーザ，後者を受信レーザと称する．本研究で用いた送信レーザはマイクロチップを用いた小型レーザ（パームレーザ，開発品，ユニタック社製）である．その外観および仕様を図４に示す．また，受信レーザはマルチチャンネル直交方式のレーザ干渉計ff■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■社製）を用いた■■■．上記に示した送受信レーザとロボットを組み合わせて動的に超音波計測を行った例を示す．■■■裏面スリットの検出例■■■図５は構築したロボット■■システムの外観である．受信レーザはそのプローブを微小調整ステージと組み合わせ搭載した．送信レーザであるマイクロチップレーザヘッドは，フォトディテクタと位置調整可能なレンズチューブを取り付け，小型雲台に載せた上で溶接ロボット（■■■■ ■■■超音波探傷試験（■■）レーザ超音波法（■■■）レーザ干渉計探触子欠陥パルスレーザアブレーション欠陥■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■ ■■■■■■■ − 287 −
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