DE2165710A1

DE2165710A1 - Automatisches und kontinuierliches Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren

Info

Publication number: DE2165710A1
Application number: DE19712165710
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tokio; Nishifuji Katsuyuki; Watanabe Katsunori; Matsura Kenji; Yokohama Kanagawa; Matsumura (Japan). P
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1971-12-30
Publication date: 1972-08-31
Also published as: US3815408A; DE2165710C3; NL7118086A; JPS5147065B1; DE2165710B2; GB1380049A

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - DIpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln ]un.

PATENTANWÄLTE

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NIPPON KOKAN KABUSHIKI KAISHA, Tokyo / Japan

Automatisches und kontinuierliches Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren

Die Erfindung betrifft ein automatisches und kontinuierliches Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren und insbesondere ein Verfahren zum Feststellen der Fehler in der Ober- und Unterseite, den beiden Kantenseiten und dem Inneren eines warmgewalzten Bleches mit einer automatischen und kontinuierlichen Folgesteuerung.

In den letzten Jahren haben verschiedene zerstörungsfreie Untersuchungsverfahren große Fortschritte gemacht, und die Mehrzahl dieser Verfahren wurde in die Praxis umgesetzt, um die erforderliche Qualität für die Abnehmer sicherzustellen. Das Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren ist eines dieser zerstörungsfreien Untersuchungsverfahren. Es ist bekannt, daß das Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren, insbesondere das zur Untersuchung von warmgewalzten Blechen, besonders in Westdeutschland vorwärtsentwickelt wurde. Zum Beispiel ist das Krant-Krämer-Verfahren als Transmissionsverfahren mit Wasserstrahlkopplung bekannt, das Lehfeldt-Verfahren als ein Transmissionsverfahren mit einer teilweisen Immersionskopplung oder als Impuls-Reflexionsverfahren mit einer teilweisen Wasser-Film-Kopplung. Das Oberhausen-Verfahren als ein Impuls—Reflexionsverfahren mit teilweiser Wasser-

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Film-Kopplung oder das Voest- oder Mannesmann-Verfahren wurden vorgeschlagen. Es soll jedoch bemerkt werden, daß die gemeinsame Schwierigkeit in diesen obigen Verfahren darin liegt, daß die Untersuchung von allen Flächen der warmgewalzten Blechplatte bisher nicht erreicht werden konnte.

Aus diesem Grunde wurde das erfindungsgemäße Verfahren entwickelt. Die Merkmale der Erfindung bestehen in einer automatischen und kontinuierlichen Folge-Steuerung, die die Bewegung des warmgewalzten Bleches mit dem Auf- und Abgehen eines Stoppers und der Bewegung des Ober- und Unterseitenprüfers, der zweilfentenprüfer und des auswählbaren Innenprüfers kombiniert.

Ziel der Erfindung ist daher ein Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren, das die Untersuchung von allen Flächen eines warmgewalzten Bleches automatisch und kontinuierlich durchführen kann. Dieses automatische und kontinuierliche Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren soll als on-line-System eines Warm- . walzverfahrens verwendet werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Beispiel einer konkreten Folge-Steuerung gemäß der Erfindung.

Ein geeignetes Ultraschall-Fehlerfeststellgerät, das bei der Erfindung verwendet wird, kann aus dem bekannten Stand der Technik, wie er zuvor gezeigt wurde, ausgev/ählt werden. Es ist jedoch eine Tatsache, daß diese Verfahren und Vorrichtungen eine Begrenzung für die Untersuchung von warmgewalzten Blechen haben, die eine von der Dicke dieser Fläche abhängige Grenze ist oder eine Grenze für die Feststellungsgenauigkeit und Zuverlässigkeit von kleinen Fehlern, wie Schlacke-Einschlüssen. Besonders die automatischen und kontinuierlichen allseitigen Untersuchungen sind

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kaum mit ausreichender Stabilität als on-line-System für Warmwalzverfahren in die Praxis umgesetzt. Daher sollte das am besten geeignete Ultraschall-Fehlerfeststellgerät zusätzlich entwickelt werden. Ein solches Feststellverfahren und ein Feststellgerät wurde durch die Anmelderin entwickelt und wird in einer getrennten Anmeldung beschrieben. Es ist ein verbessertes Impuls-Reflexionsverfahren und -gerät mit teilweiser Wasser-Film-Kopplung, das einen Sender-Empfänger-Kopf verwendet. Ein solcher Kopf wird zusammengesetzt zu einem Prüfer, der bei der Erfindung verwendet wird.

Eine Anordnung dieses Prüfers ist als Beispiel in Fig. 1 gezeigt.

Mit 5 ist ein warmgewalztes Blech bezeichnet. Feste Seitenführungen 7c und 7d und bewegbare Seitenführungen 7a und 7b sind angeordnet, um dieses Blech 5 auszurichten und die Breite des Bleches 5 zu messen. Das Prüfersystern besteht aus einem oberen 1 und einem unteren Prüfer 2, um Fehler der beiden Kantenseiten in Walzrichtung festzustellen, aus einem festen KantenprUfer 5a und einem bewegbaren Kantenprüfer Jb und einer inneren Prüfergruppe 4, die trennbar und bewegbar ist. Endschalter 11 und 12 sind Jeweils in geeigneter Lage zu dem Blech _ 5 befestigt. In gleicher Weise sind Endschalter für jeden der Kantenprüfer 5a und 5b mit 15a und 15b bezeichnet. Endschalter für die Gruppen der Innenprüfer sind in zwei kleine Gruppen mit den Bezugszeichen 14 und 15 geteilt. Ein Schalter 14 ist für die Gruppe der 1 bis η Innenprüfer, die der minimalen Breite des warmgewalzten Bleches entsprechen, und tetätigtdiese 1 bis η Prüfer. Der andere Schalter 15 besteht aus den η + 1 bis m Schaltern, die den Prüfern entsprechen, die je nach der maximalen Breite des warmgewalzten Bleches angeordnet sind, und ist in der Praxis in Abhängigkeit von der Breite eines zu prüfenden Bleches ausgewählt.

Die Hauptanordnungseinrichtung, die erfindungsgemäß verwendet wird, ist folgende: Ein Stopper 6 dient zum Anordnen des Bleches 5 in der Durchlaufrichtung und ist nach oben und unten bewegbar. Das Artordnen .des Bleches 5 in Querrichtung wird mit den festen

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Seitenführungen 7c und 7d und den bewegbaren Seitenführungen 7a und 7b durchgeführt. Die bewegbaren Seitenführungen 7a und 7b werden gemeinsam mit einem Motor 8 angetrieben und können getrennt eingestellt werden. Gleichzeitig wird die Breite des zu untersuchenden Bleches 5 niit einer Rechner-Einrichtung 9 gemessen. Auf der Basis des berechneten Wertes werden die verwendeten Prüfer von den oben genannten η + 1 bis m Prüfern ausgewählt, und die Bewegungsstrecke des Kantenprüfers 3b wird bestimmt und durch einen anderen Motor 10 wird der Prüfer in seine Stellung gebracht. Andere Antriebseinrichtungen, z. B. für das Blech 5* den Stopper 6, den Oberseiten- und Unterseiten-) prüfer 1 und 2, den festen Kantenprüfer 3a und die Innenprüfer 4 der 1 bis η Gruppe, sind bekannte Einrichtungen und werden nicht besonders beschrieben.

Ein Beispiel einer praktischen Antriebsfolge-Steuerung ist in Fig. 2 gezeigt. Diese Folge-Steuerung ist entworfen, um automatisch und kontinuierlich als on-line-System eines Warmwalzverfahrens betrieben zu werden.

Steuerungsschritt 101 bewirkt, daß ein durchlaufendes warmgewalztes Blech 5 mit den zugehörigen, nicht gezeigten Auflagetischen seine Geschwindigkeit durch den nicht gezeigten Endk schalter LS^ verringert und gleichzeitig die nicht gezeigte Abdeckplatte sich nach unten und der Stopper 6 sich nach oben bewegt.

Im Steuerungsschritt 102 wird das durchlaufende Blech 5 durch den nicht gezeigten Zeit-Endschalter LS₂ an der Stelle des Stoppers 6 abgestoppt und die Seitenführungen 7a, 7b werden vorwärtsbewegt. Die zugehörigen Auflagetische werden ebenfalls abgestoppt.

Im Steuerungsschritt 103 bewegt sich der Stopper 6 abwärts und die Seitenführungen 7a, 7b werden durch den nicht gezeigten Endschalter LS, abgestoppt. In dieser Stufe ist die Breite des

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zu untersuchenden Bleches 5 gemessen und in der Rechner-Einrichtung 9 berechnet.

Das Zurückbewegen der Seit en führungen 7a und 7b durch den nicht gezeigten Endschalter LS₂, ist Steuerungsschritt 104, und das Bewegen des Kantenprüfers 3b in Abhängigkeit von dem oben berechneten Wert ist Steuerungsschritt 105. Steuerungsschritt 120 ist, das die obige Bewegung des Prüfers j5b an der Stelle der Führung 7a in Steuerungsschritt 103 abgestoppt wird. In Steuerungsschritt 106 bewegt sich der Oberseitenprüfer 1 vorwärts durch den Endschalter LS₅ und in Steuerungsschritt 107 wird dieser Prüfer 1 durch den Endschalter 11 eingeschaltet. Hier wird das Einstellen der Lage der Tore für jeden der oben genannten Prüfer mit der Wellenform in einer Kathodenstrahlröhre in einem nicht gezeigten Monitor durchgeführt. Dies ist Steuerungsschritt I08.

Steuerungsschritt I09 besteht darin, daß der Prüfer 1 startet und sich vorwärtsbewegt, um die Fehler von der Oberseite des Bleches 5 während der Bewegung festzustellen.

In Steuerungsschritt 110 wird der Prüfer 1 durch den Endschalter 11 ausgeschaltet, der umschaltet, so daß er aus ist, wenn er das andere Ende des. Bleches 5 feststellt, gleichzeitig bewegt sich die Abdeckplatte nach oben, was Steuerungsstufe 111 ist.

In Steuerungsstufe 112 wird zuerst der Prüfer 1 abgestoppt und die Abdeckplatte wird ebenfalls abgestoppt. Gleichzeitig wird das Abstoppen der zugehörigen Auflagetische freigegeben und diese vorwärtsbewegt, was Steuerungsstufe II3 ist. Steuerungsstufe 114 zeigt, daß der Kantenprüfer Jb eingeschaltet wird, durch welchen der Endschalter 13b umgeschaltet wird, so daß er eingeschaltet ist.

In Steuerungsschritt 115 bewegt sich der obige Prüfer 3b nach unten und beginnt, die Fehler festzustellen. Selbstverständlich beginnt auch der feste Prüfer 3a, die Fehler von der anderen Kantenseite festzustellen.

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In Steuerungsschritt 116 wird die Innenprüfergruppe 4, welche aufgrund der Rechner-Einrichtung 10 ausgewählt wurde, durch die Endschalter 14 und 15 eingeschaltet und dann bewegen sich die Prüfer 4 in Steuerungsschritt 117 nach oben. Gleichzeitig wird der sich bewegende Auflagetisch abgestoppt, der Prüfer 4 beginnt, sich zu bewegen und stellt Fehler im Inneren des Bleches 5 fest, was Steuerungsschritt 118 ist. Nachdem das Peststellender Fehler 'im Inneren des Bleches 5 beendet ist, werden die Verriegelungen des Prüfers J und des Prüfers 4 freigegeben, dies ist Steuerungsschritt 119.

In Steuerungsschritt 121 bewegt sich der Prüfer J5b rückwärts und wird durch den nicht gezeigten Endschalter LSg abgestoppt.

In der Zwischenzeit bewegt sich nach dem Steuerungsschritt II9 der Stopper 6 aufwärts, das ist Steuerungsschritt 122, und dann beginnt das Blech 5* sich rückwärtszubewegen, das ist Steuerungsschritt I23.

Nachdem das Blech 5 durch den Stopper 6 abgestoppt ist, das ist Steuerungsschritt 124, beginnt zur gleichen Zeit, wie sich der Stopper abwärtsbewegt, der Unterseitenprüfer 2 sich vorwärtszubewegen, das ist Steuerungsschritt 125.

" In Steuerungsschritt 126 wird der Prüfer 2 durch den Endschalter LS* ₂ eingeschaltet und dann beginnt der Prüfer 2, Fehler von der Unterseite des Bleches 5 festzustellen, das ist Steuerungsschritt 127.

Nachdem die andere Kantenseite des Bleches 5 durch den Endschalter LS^2 festgestellt worden ist, wird der Prüfer 2 ausgeschaltet, das ist Steuerungsschritt 128, und dann wird der Prüfer 2 durch die Endschalter LSq und LS^₀ abgestoppt, um ein Darüberhinauslaufen des Prüfers 2 zu verhindern, das ist Steuerungsschritt 129.

In dieser Stufe ist die"Gesamtprüfung für das Blech 5 vollständig beendet, und-das Blech 5 beginnt, sich vorwäitszubewegen, das

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ist Steuerungssehritt I30. Steuerungsschritt Γ51 zeigt das nächste Bearbeitungsverfahren für das durchlaufende warmgewalzte Blech.

Die oben beschriebene Folge-Steuerung wurde bereits praktisch erprobt und lieferte ausgezeichnete Ergebnisse. Es zeigten sich keine Mangel bei der Funktionsweise des automatischen und kontinuierlichen Ultraschall-Fehlerfeststellverfahrens. Darüber hinaus wurde dieses Verfahren als on-line-System bei einem üblichen Warmwalzverfahren zur Herstellung von Blech betrieben.

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Claims

Patentansprüche

Automatisches und kontinuierliches Ultraschall-Fehlerfeststellverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß in einer konstanten Folge-Steuerung das Feststellen der Fehler in oder von der Oberseite, der Unterseite, den beiden Kantenseiten und dem Inneren eines warmgewalzten Blechs mit dem Bewegen jeder dieser Feststelleinrichtungen j dem Fehler-Feststellen durch diese Einrichtunqen mm dem Bewegen des-Bleches kombiniert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge-Steuerung als on-line-System in ein Warmwalzverfahren für Bleche eingeschlossen ist.

J5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellen der Kantenseiten das Messen der Breite des Bleches einschließt, um gleichzeitig eine Bewegungsstrecke eines Prüfers für das Feststellen von Fehlern von dieser Kantenseite festzulegen und eine Anzahl von Prüfern für das Feststellen von Fehlern im Inneren des Bleches auszuwählen. .

^ 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellen von Fehlern im Inneren des Bleches mit zwei Gruppen von Prüfern durchgeführt wird, die so in zwei kleine Gruppen geteilt sind, daß eine Gruppe der minimalen Breite des zu untersuchenden Bleches und die andere Gruppe der maximalen Breite des zu untersuchenden Bleches entspricht.

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