JPS5885153A - 丸棒の表面疵探傷装置 - Google Patents
丸棒の表面疵探傷装置Info
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- JPS5885153A JPS5885153A JP56183422A JP18342281A JPS5885153A JP S5885153 A JPS5885153 A JP S5885153A JP 56183422 A JP56183422 A JP 56183422A JP 18342281 A JP18342281 A JP 18342281A JP S5885153 A JPS5885153 A JP S5885153A
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- steel bar
- round
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、丸棒等棒状体（以下丸鋼と云う）の表面疵探
傷装置に関するものである。
傷装置に関するものである。
最近の丸鋼の品質要求水準はますます高度化してきてお
）、丸鋼の表面疵に対しては４ＩｉＦＫその内容が厳し
くなっている。丸鋼の表面疵は、従来から渦流探傷装置
、磁気探傷装置等各種の非破壊検査装置によって検査が
行なわれているが、これらの装置は一般に価格が高く、
またこれらすべての方式が丸鋼の表面側即ち丸鋼の外側
から表面疵を検査するものであるため、表面からの深さ
が浅い表、面疵を検出する場合、丸鋼表面の凹凸、性状
等の影譬を大きく受けて検出信号／ノイズ（以下８／Ｎ
と略す、）が悪くなり、疵を見のがす確率が大きくなる
ことから、要求レベルを１０ロー完全に満足する探傷装
置となっていないのが現状である。
）、丸鋼の表面疵に対しては４ＩｉＦＫその内容が厳し
くなっている。丸鋼の表面疵は、従来から渦流探傷装置
、磁気探傷装置等各種の非破壊検査装置によって検査が
行なわれているが、これらの装置は一般に価格が高く、
またこれらすべての方式が丸鋼の表面側即ち丸鋼の外側
から表面疵を検査するものであるため、表面からの深さ
が浅い表、面疵を検出する場合、丸鋼表面の凹凸、性状
等の影譬を大きく受けて検出信号／ノイズ（以下８／Ｎ
と略す、）が悪くなり、疵を見のがす確率が大きくなる
ことから、要求レベルを１０ロー完全に満足する探傷装
置となっていないのが現状である。
本発明はこのような点Ｖｃｗｉみてなされたものであり
、従来性なわれていた丸鋼の外側から表面疵を検出する
方法Ｋかわって、丸鋼の内部から表面疵を検出する装置
を提供するものであり、その内容は、丸鋼を回転させな
がら長手方向に移動させる移送装置と、この移送装置に
よる移送ライン中に設置した超音波探傷ヘッドからなり
、探傷ヘッドには、丸鋼の内部に垂線に対して側方［３
Ｇ〜６０度屈折させて超音波を伝搬させる１個以上の斜
角用探触子を備えて、丸鋼の表面疵を丸鋼の内部から探
傷する装置に関するものである。
、従来性なわれていた丸鋼の外側から表面疵を検出する
方法Ｋかわって、丸鋼の内部から表面疵を検出する装置
を提供するものであり、その内容は、丸鋼を回転させな
がら長手方向に移動させる移送装置と、この移送装置に
よる移送ライン中に設置した超音波探傷ヘッドからなり
、探傷ヘッドには、丸鋼の内部に垂線に対して側方［３
Ｇ〜６０度屈折させて超音波を伝搬させる１個以上の斜
角用探触子を備えて、丸鋼の表面疵を丸鋼の内部から探
傷する装置に関するものである。
本装置の構造は極く簡単なものであるため安価であり、
また丸鋼の表面疵を丸鋼の内部から探傷するため、丸鋼
表面の凹凸、性状の影響を大巾に減少させられ、表面か
らの深さの浅い表面疵も８／Ｎ良くきわめて安定した探
傷が行なえる大きな利点をもつ。
また丸鋼の表面疵を丸鋼の内部から探傷するため、丸鋼
表面の凹凸、性状の影響を大巾に減少させられ、表面か
らの深さの浅い表面疵も８／Ｎ良くきわめて安定した探
傷が行なえる大きな利点をもつ。
以下本発明Ｏ実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明の原理を示す図、第２図。
第３図、第４図は本発明に係る超音波探傷ヘッド、緩衝
機構及び搬送装置をそれぞれ示す図であり、第５図は本
発明装置による表面疵の検出結果を示す図である。９１
図に示すように、丸鋼１を断面でみてその上方から斜角
用探触子２によって垂線に対して側方に、即ち丸鋼１の
軸心に対して直交する方向に角度θ１だけ傾斜させて斜
めに超音波３を入射させると、角鋼１の表面４において
超音波３は丸鋼内部に屈折角０で伝搬する成分と、反射
角度ｌ、で反射する成分とに分かれる。この反射成分の
大部分は探触子２に戻らないが、その１部は丸鋼１の表
面の小さな凹凸によって乱反射されて探触子に戻るため
反射エコー（表面エコー）４人が発生する。この表面エ
コー４Ａの巾りは通常１０〜１５箇程度あり、丸鋼１の
表面４に表面疵があっても、表面疵エコーは表面エコー
４Ａの巾りの中に入ってしまい、欠陥エコーとして検知
することは出来ない。しかし、屈折角θで丸鋼内部を伝
搬し丸鋼１の側面５まで達した超音波！１は、この側面
５の所に表面疵６があると、表面疵の形状が一般に複雑
であるため必ず探触子２へ超音波５を反射させる成分を
持つので、表面疵による反射エコー（欠陥エコー）が発
生し６Ａとして検出出来る。
機構及び搬送装置をそれぞれ示す図であり、第５図は本
発明装置による表面疵の検出結果を示す図である。９１
図に示すように、丸鋼１を断面でみてその上方から斜角
用探触子２によって垂線に対して側方に、即ち丸鋼１の
軸心に対して直交する方向に角度θ１だけ傾斜させて斜
めに超音波３を入射させると、角鋼１の表面４において
超音波３は丸鋼内部に屈折角０で伝搬する成分と、反射
角度ｌ、で反射する成分とに分かれる。この反射成分の
大部分は探触子２に戻らないが、その１部は丸鋼１の表
面の小さな凹凸によって乱反射されて探触子に戻るため
反射エコー（表面エコー）４人が発生する。この表面エ
コー４Ａの巾りは通常１０〜１５箇程度あり、丸鋼１の
表面４に表面疵があっても、表面疵エコーは表面エコー
４Ａの巾りの中に入ってしまい、欠陥エコーとして検知
することは出来ない。しかし、屈折角θで丸鋼内部を伝
搬し丸鋼１の側面５まで達した超音波！１は、この側面
５の所に表面疵６があると、表面疵の形状が一般に複雑
であるため必ず探触子２へ超音波５を反射させる成分を
持つので、表面疵による反射エコー（欠陥エコー）が発
生し６Ａとして検出出来る。
この場合、丸−１の側面５に到達した超音波６け、入射
角θと同じ反射角θで丸鋼内部〈反射されてしまうため
反射エコーが発生せず、表面疵６による欠陥エコー６ム
だけが発生するので不感帯を全く伴う事なく、きわめて
Ｓ／Ｎ良く検出出来る。
角θと同じ反射角θで丸鋼内部〈反射されてしまうため
反射エコーが発生せず、表面疵６による欠陥エコー６ム
だけが発生するので不感帯を全く伴う事なく、きわめて
Ｓ／Ｎ良く検出出来る。
斜角探触子２から発信する超音波ビーム３の探傷中Ｗは
一般に１０−〜２０−程度であるから、丸鋼１の全周を
探傷する場合には九銅１を回転させるか又は探触子２を
丸鋼１のまわりに回転させればよい。
一般に１０−〜２０−程度であるから、丸鋼１の全周を
探傷する場合には九銅１を回転させるか又は探触子２を
丸鋼１のまわりに回転させればよい。
又、表面疵６の形状は一般に複雑な形状であるため、そ
の方向性によりては探触子２の方向へ超音波３を反射さ
せる成分が非常に小さい場合もある丸め、第１図に示す
超音波と反対方向にも超音波を発信する探触子を備える
と、探触面を逆方向から探傷できて表面疵の形状、方向
性にかかわらず當に表面疵の反射成分の大きい部分を検
出出来、高い感度で検出可能である０本発明に係る屈折
角−は３０度超４０度以下とするのが有効であり、３０
度以下では丸鋼１の側面５からの反射エコーが発生する
場合がありて表面疵の検出が難かしくなる。又、６０度
を超えると超音波６０１部が丸鋼１の表面を表面波とし
て伝搬し、この表面波により丸鋼表面の凹凸が検出され
てノイズ成分の増大をもたらすため、Ｂ／Ｎを低下させ
ることとなる。
の方向性によりては探触子２の方向へ超音波３を反射さ
せる成分が非常に小さい場合もある丸め、第１図に示す
超音波と反対方向にも超音波を発信する探触子を備える
と、探触面を逆方向から探傷できて表面疵の形状、方向
性にかかわらず當に表面疵の反射成分の大きい部分を検
出出来、高い感度で検出可能である０本発明に係る屈折
角−は３０度超４０度以下とするのが有効であり、３０
度以下では丸鋼１の側面５からの反射エコーが発生する
場合がありて表面疵の検出が難かしくなる。又、６０度
を超えると超音波６０１部が丸鋼１の表面を表面波とし
て伝搬し、この表面波により丸鋼表面の凹凸が検出され
てノイズ成分の増大をもたらすため、Ｂ／Ｎを低下させ
ることとなる。
第２図は超音波探傷ヘッドを示す図であり、探傷ヘッド
はその底面にシ凰−７を有し、とのシェー７を囲うよう
に壁体２１が設けられており、この中に２個の斜角用探
触子２を備えている。探触子２と丸鋼１とはシ：Ｌ−７
によって常Ｋ１１ｌＬｓ■程度の間隔に保たれ、給水口
８から供給された探傷水はこのギャップ間に水膜を形成
しながら流れる。
はその底面にシ凰−７を有し、とのシェー７を囲うよう
に壁体２１が設けられており、この中に２個の斜角用探
触子２を備えている。探触子２と丸鋼１とはシ：Ｌ−７
によって常Ｋ１１ｌＬｓ■程度の間隔に保たれ、給水口
８から供給された探傷水はこのギャップ間に水膜を形成
しながら流れる。
従って、探触子２から丸鋼１への超音波の入射はきわめ
て安定に維持出来る。本探傷ヘッドは簡易な構造であり
、大きさも全長で１２０閣程度とコンパクトなものであ
る。尚、丸鋼のサイズがかわった場合にも、本装置はシ
ー−７の交換だけで対応可能な構造である。
て安定に維持出来る。本探傷ヘッドは簡易な構造であり
、大きさも全長で１２０閣程度とコンパクトなものであ
る。尚、丸鋼のサイズがかわった場合にも、本装置はシ
ー−７の交換だけで対応可能な構造である。
第５図は、探傷ヘッドの緩衝機構を説明する図である。
探傷ヘッド９はエアシリンダー１０の駆動装置を介して
上下移動自在に設置されており、丸鋼１が移送されその
先端が前記ヘッドの設置位置に到達した際、駆動装［１
０によ如ヘッド９を丸鋼１の外周面へ接材させ、丸ｗ４
１の最後部の探傷を終えた後は沓び駆動装置１０によプ
ヘッド９を元の位置へ待避させる。丸鋼１の移送時に発
生する上下の振動はジンバル機構１４及び２本の平行リ
ンク機構１１を介してエアシリンダーによる駆動装置１
０で吸収し、左右の振動は回転機構１２゜１３によって
追従する構造となっている＊２ｏＡ。
上下移動自在に設置されており、丸鋼１が移送されその
先端が前記ヘッドの設置位置に到達した際、駆動装［１
０によ如ヘッド９を丸鋼１の外周面へ接材させ、丸ｗ４
１の最後部の探傷を終えた後は沓び駆動装置１０によプ
ヘッド９を元の位置へ待避させる。丸鋼１の移送時に発
生する上下の振動はジンバル機構１４及び２本の平行リ
ンク機構１１を介してエアシリンダーによる駆動装置１
０で吸収し、左右の振動は回転機構１２゜１３によって
追従する構造となっている＊２ｏＡ。
２０Ｂ、２ＱＣはビンである。
第４図は本発明装置の全体を示す平面図であり、給材床
１５か−払い出された丸鋼を回転させながら長手方向に
搬送する送）装置１６（以下探傷テーブルと云う）と、
探傷テーブル１６にて搬送される丸鋼を探傷する探傷ヘ
ッド９及び探傷の終った丸鋼を収納する集材床１Ｂとか
らなる。又、探傷テーブルの駆動軸端には、丸鋼の搬送
回転数を検知するＰＬＯ装置１９が設置され、探傷ヘッ
ド９は探傷架台１７に取付けられている。
１５か−払い出された丸鋼を回転させながら長手方向に
搬送する送）装置１６（以下探傷テーブルと云う）と、
探傷テーブル１６にて搬送される丸鋼を探傷する探傷ヘ
ッド９及び探傷の終った丸鋼を収納する集材床１Ｂとか
らなる。又、探傷テーブルの駆動軸端には、丸鋼の搬送
回転数を検知するＰＬＯ装置１９が設置され、探傷ヘッ
ド９は探傷架台１７に取付けられている。
給材床１５から払い出された丸鋼は探傷テーブル１６に
よりで回転送〕され丸鋼の先端が探傷ヘッドの所まで来
たら探傷ヘッド９を丸鋼に接材させ、探傷を開始する。
よりで回転送〕され丸鋼の先端が探傷ヘッドの所まで来
たら探傷ヘッド９を丸鋼に接材させ、探傷を開始する。
その後、丸鋼の後端が探傷ヘッド９の所まで搬送される
と探傷ヘッド９ｔ−丸鋼から離材させ、探傷合否結果に
もとづいて合格材紘良材ポケットに、不合格材は不良材
ポケットに集材床１８において振り分けられる。探傷テ
ーブル１６の駆動軸端に設置されたＰＬＯ装置１９丸鋼
の回転送りピッチとから、探傷ヘッド９によって検出さ
れる丸鋼の表面疵の位置が検知され、探傷ヘッド９の下
流＠に設けたマーキング装置（図示せず）によってその
部位をマーキングし、表面疵の位置を明らかにする事が
出来る。
と探傷ヘッド９ｔ−丸鋼から離材させ、探傷合否結果に
もとづいて合格材紘良材ポケットに、不合格材は不良材
ポケットに集材床１８において振り分けられる。探傷テ
ーブル１６の駆動軸端に設置されたＰＬＯ装置１９丸鋼
の回転送りピッチとから、探傷ヘッド９によって検出さ
れる丸鋼の表面疵の位置が検知され、探傷ヘッド９の下
流＠に設けたマーキング装置（図示せず）によってその
部位をマーキングし、表面疵の位置を明らかにする事が
出来る。
本発明装置は超音波を丸鋼内部に斜めに伝搬させる方法
即ち斜角法によって丸鋼の表面疵を検出するものである
が、丸鋼の表面疵ばか）でなく超音波の伝搬経路内にあ
る欠陥は全て検出される。
即ち斜角法によって丸鋼の表面疵を検出するものである
が、丸鋼の表面疵ばか）でなく超音波の伝搬経路内にあ
る欠陥は全て検出される。
一般に丸鋼の表面疵も内部にある欠陥も同等圧有害であ
るため欠陥検出上問題とはならないが、特に表面疵が内
部の欠陥かの弁別が必要な時には表面エコーから欠陥エ
コーまでの路程を検知すればよい、即ち第１図に示すよ
うに超音波３が丸鋼１中を屈折角θで伝搬する場合、ビ
ームの入射点から側面までの路程Ａは丸鋼の直径をＤと
すると、Ａ ＝ Ｄ Ｃ（ＩＩθ となり、表面疵ではこの路程付近に欠陥エコーが現われ
る。従ってこの路程よ如短い所に現われる欠陥エコーは
内部の欠陥と判定出来る。又、表面疵と内部欠陥との判
別は前述のマーキング装置にようてマーキングされた部
位を調査する事でも可能である。
るため欠陥検出上問題とはならないが、特に表面疵が内
部の欠陥かの弁別が必要な時には表面エコーから欠陥エ
コーまでの路程を検知すればよい、即ち第１図に示すよ
うに超音波３が丸鋼１中を屈折角θで伝搬する場合、ビ
ームの入射点から側面までの路程Ａは丸鋼の直径をＤと
すると、Ａ ＝ Ｄ Ｃ（ＩＩθ となり、表面疵ではこの路程付近に欠陥エコーが現われ
る。従ってこの路程よ如短い所に現われる欠陥エコーは
内部の欠陥と判定出来る。又、表面疵と内部欠陥との判
別は前述のマーキング装置にようてマーキングされた部
位を調査する事でも可能である。
尚、本探傷装置は探触子固定で丸鋼を回転させて搬送し
ながら丸鋸の全周、全長の探傷を行うものであるが、こ
れとは逆に、丸鋼を直進搬送し、探触子を丸鋼のまわ如
に回転させる方法によって行り九際の表面疵の深さと８
７Ｎとの関係を示す図である。これより表面からの深さ
０−２ｗｍ以上の表面疵を８／Ｎ１Ｇｄ１以上で検出で
きている。
ながら丸鋸の全周、全長の探傷を行うものであるが、こ
れとは逆に、丸鋼を直進搬送し、探触子を丸鋼のまわ如
に回転させる方法によって行り九際の表面疵の深さと８
７Ｎとの関係を示す図である。これより表面からの深さ
０−２ｗｍ以上の表面疵を８／Ｎ１Ｇｄ１以上で検出で
きている。
以上述べたように、本発明装置によれば、丸鋼の表面疵
を全周、全長にわたって８／Ｎ良くまた安定して探傷す
ることが可能であり、装置も安価であるため、丸鋼の品
質保証装置としてきわめて大きな効果がある。
を全周、全長にわたって８／Ｎ良くまた安定して探傷す
ることが可能であり、装置も安価であるため、丸鋼の品
質保証装置としてきわめて大きな効果がある。
第１図は本発明装置の原理を説明する図、第２図、第３
図、第４図は本発明装置に係る超音波探傷ヘッド、緩債
機構及び探傷装置の全体を示す図、第５図は本発明装置
による丸鋼の表面疵探傷の結果を示す図である。 １：丸鋼 １に平行リンク機構２：斜角用探
触子 １２．１５：回転機構＋Ｓ：超音超音波
１４ニシンパル機構４ ： 丸ｆ１４０１ＮＶｌ
１ｓ ：給材床５：丸鋼の側面 １６：送り装
置 ６：表面疵 １７：探傷架台 ７：シ、−１８：集材床 ８：給水口 １９：ＰＬＧ装置９：探傷ヘッド
２１：壁体 １０：駆動装置 出願人 新日本製鐵株式会社
図、第４図は本発明装置に係る超音波探傷ヘッド、緩債
機構及び探傷装置の全体を示す図、第５図は本発明装置
による丸鋼の表面疵探傷の結果を示す図である。 １：丸鋼 １に平行リンク機構２：斜角用探
触子 １２．１５：回転機構＋Ｓ：超音超音波
１４ニシンパル機構４ ： 丸ｆ１４０１ＮＶｌ
１ｓ ：給材床５：丸鋼の側面 １６：送り装
置 ６：表面疵 １７：探傷架台 ７：シ、−１８：集材床 ８：給水口 １９：ＰＬＧ装置９：探傷ヘッド
２１：壁体 １０：駆動装置 出願人 新日本製鐵株式会社
Claims (1)
- 丸棒を回転させながら長さ方向に移動させる移送装置と
、この移送装置による移送ライン中に進退自在に設置し
た超音波探傷ヘッドからな如、このヘッドは丸棒の外周
面に摺接するシ、−とこのシ島−を囲む壁体とからなり
、仁の壁体内には丸棒の内部に＠＠に対して側方［３０
〜６０度屈折させて超音波を伝搬させる１個以上の斜角
用探触子を備えて、丸棒の表面疵を丸棒内部よシ探傷す
ることを特徴とする丸棒の表面疵探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183422A JPS5885153A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 丸棒の表面疵探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56183422A JPS5885153A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 丸棒の表面疵探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885153A true JPS5885153A (ja) | 1983-05-21 |
Family
ID=16135498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56183422A Pending JPS5885153A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | 丸棒の表面疵探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150679A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 電子走査式アレイ探触子を用いた水浸超音波探傷による丸棒鋼の表面欠陥評価装置及びその方法 |
-
1981
- 1981-11-16 JP JP56183422A patent/JPS5885153A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009150679A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 電子走査式アレイ探触子を用いた水浸超音波探傷による丸棒鋼の表面欠陥評価装置及びその方法 |
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