JPH0580033A - 線棒材端末加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、線棒材の端末部における欠陥部の存
在の検出および欠陥部が存在する端末部の切断除去を自
動的に、高い能率と精度をもって行える線棒材端末加工
装置を提供することを目的とする。 【構成】線棒材における欠陥部の存在の有無を検出する
ピックアップコイルを備えこのピックアップコイルを線
棒材の端末部に対してその軸方向に沿って移動させて前
記端末部における欠陥部の存在の有無を検出する検査装
置１と、この検査装置により検査された欠陥部が存在す
る線棒材の端末部を切断除去する切断装置２と、線棒材
をその軸方向に沿って搬送して検査装置および切断装置
で順次停止させるフイードローラ３、４とを具備するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は線棒材の端末部における
欠陥を検出し、且つ欠陥が存在する端末部を切断除去す
る線棒材端末加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属からなる線棒材を制作する方法とし
て、加工能率を高めるために、所定長さをもつ線棒材を
製作し、これら複数本の線棒材を溶接により接合続して
長尺の線棒材とする方法がある。

【０００３】例えば、タングステンなどの高融点金属か
らなる線棒材を制作する場合には、粉末成形体を抵抗発
熱を利用して通電焼結を行って焼結体を得、この焼結体
を転打加工を施して線棒材を製作し、複数本の線棒材を
溶接により接合して長尺の線棒材とする方法が採用され
ている。

【０００４】この長尺の線棒材を製造する方法におい
て、線棒材を接続するための溶接方法としては、アップ
セット溶接、バット溶接のように線棒材の端面を突き合
わせて接合する突き合わせ抵抗溶接が採用されている。
この突き合わせ抵抗溶接では、線棒材の端面（溶接突き
合わせ面）を平坦にする必要があり、事前に線棒材の端
末部を切断除去して端面を平坦に形成している。

【０００５】このように突き合わせ抵抗溶接を行う前に
線棒材の端末部を加工する場合に、従来は、線棒材の端
面から線棒材に長さ方向中央部に一定長さ寄った箇所を
切断位置とし、この切断位置と端面との間の線棒材の部
分を切り落としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、線棒材
の端末部は、線棒材製造時に欠陥部、特にクラックが発
生しやすい。そして、クラックが存在したまま線棒材を
溶接により接合して長尺の線棒材を製作すると、クラッ
クが起点となって線棒材の接合部が折断する事故が発生
する。この折断事故が発生すると長尺の線棒材を製造す
る上での歩留まりが悪い。

【０００７】例えば、タングステンなどの高融点金属か
らなる長尺の線棒材を製作する場合には、粉末成形体の
両端に電極を接続して通電焼結を行い、その後に焼結体
を転打加工して線棒材を製作するので、線棒材の両端に
クラックが発生しやすい。

【０００８】従来における線材線棒材の端末部の加工
は，全数の線材線棒材を線棒材端面から一定寸法の範囲
の箇所で切断している。このため、切断除去される部分
にクラックが存在している場合は、クラックが除去され
る。ところが線棒材の中には前記の一定寸法の範囲の端
末部にクラックが存在しない場合もある。この場合に
は、クラックが存在しない健全な端末部も切断除去して
いたことになり、線棒材を製作する上で経済性が悪い。
また、線棒材において前記の一定寸法の範囲より中央部
よりの部分にクラックが存在する場合には、そのクラッ
クについては見逃していることになり、この点が線棒材
を長尺の線棒材の折断の原因になる。

【０００９】本発明は前記事情に基づいてなされたもの
で、線棒材の端末部における欠陥の存在の検出および欠
陥部が存在する端末部の切断除去を自動的に、しかも高
い能率と精度をもって行える線棒材端末加工装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の線棒材端末加工装置は、線棒材における欠陥
部の存在の有無を検出する検出素子を備えこの検出素子
を前記線棒材の端末部に対してその軸方向に沿って移動
させて前記端末部における欠陥部の存在の有無を検出す
る検査装置と、この検査装置により検査された欠陥部が
存在する前記線棒材の端末部を切断除去する切断装置
と、前記線棒材をその軸方向に沿って搬送して前記検査
装置および前記切断装置で順次停止させる搬送装置とを
具備してなる特徴とするものである。

【００１１】

【作用】搬送装置により線棒材を搬送して検査装置の位
置に停止させ、次いで検査装置により検出素子を線棒材
軸方向に沿って移動させて線棒材の端末部における欠陥
部の存在の有無を検出する。その後、搬送装置により線
棒材を切断装置に搬送して停止させ、次いで検査装置か
らの情報に基づいて切断装置が欠陥部が存在する前記線
棒材の端末部を切断除去する。従って、線棒材の端末部
における欠陥部の検出および端末部の切断の一連の処理
を自動的且つ能率良く行うことができる。また、線棒材
の端末部において欠陥部が存在する部分のみを切断し、
健全部を切断除去することがない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。図１は本発明の線棒材端末加工装置の一実施例
を示す概略的構成を示している。

【００１３】線棒材Ｐは図において右側から左側に向け
て搬送される。図中１は検査装置、２は切断装置、３，
４は搬送装置である第一のフイードローラおよび第二の
フイードローラである。これらは線棒材の搬送方向に沿
って、第一のフイードローラ３、検査装置１、切断装置
２および第二のフイードローラ４の順に並んで設けられ
ている。検査装置１について説明する。

【００１４】検査装置１は渦電流探傷式のものであり、
検出素子である環状のピックアップコイル５とこのピッ
クアップコイル５からの信号を処理する渦電流探傷器６
とを備えている。ピックアップコイル５は線棒材に対し
て移動しながら磁束を作用させ、線棒材に発生する渦電
流を検出する。渦電流探傷器６はピックアップコイル５
からの信号を受けて、線棒材に発生する渦電流が変化す
る箇所に欠陥部、特にクラックの存在を検出するもので
ある。

【００１５】ピックアップコイル５は次に述べる移動装
置により線棒材搬送方向に移動される。ピックアップコ
イル５を取付けた移動体７は、線棒材搬送方向に沿うボ
ールねじからなる送りねじ８に螺合するとともに、線棒
材搬送方向に沿うガイド軸９に摺動自在に支持されて設
けられている。送りねじ８は交流のサーボモータ１０に
より回転される。このため、サーボモータ１０により送
りねじ８を回転すると、移動体７はガイド軸９に案内さ
れて線棒材搬送方向に沿って移動する。移動体７ととも
に、ピックアップコイル５も移動する。

【００１６】また、線棒材の搬送方向に間隔を存して線
棒材の搬送方向前端および後端を検出するセンサ１１，
１２が配設されている。このセンサ１１，１２は例えば
発光部と受光部とを有する光学式のもので、発光部から
線棒材の搬送通路を経て受光部に向けて光を照射する。
搬送通路に線棒材が搬送されて、線棒材の前端または後
端が発光部からの光を遮ると、受光部に光が到達しなく
なるので、搬送通路に線棒材が搬送されていることを検
出する。１３は渦電流探傷器６による検査内容を記録す
るレコーダである。切断装置２について説明する。

【００１７】図中１４は円盤形をなすカッタで、モータ
１５により回転される。このカッタ１４は図示しない変
位装置により線棒材の搬送通路の位置とこの搬送通路か
ら離れた位置との間を変位されるようになっている。線
棒材の搬送通路には線棒材を挟持固定する一対のバイス
１６Ａ、１６Ｂが設けられている。このバイス１６Ａ、
１６Ｂは図示しない駆動装置で駆動される。カッタ１４
は線棒材の搬送通路の位置とこの搬送通路から離れた位
置との間を変位することにより、一対のバイス１６Ａ、
１６Ｂの間に対して進入および退出する。

【００１８】一方のバイス１６Ａに対して線棒材搬送方
向下流側には線棒材の先端と当接するストッパ１７が設
けられ、このストッパ１７は検査装置１に設けた移動装
置と同じ形式の移動装置によって線棒材搬送方向に移動
される。つまり、移動装置はストッパ１７を取付けた移
動体１８、送りねじ１９、ガイド軸２０およびサーボモ
ータ２１を有している。また、他方のバイス１６Ｂに対
して線棒材上流側には線棒材の後端と当接するストッパ
２２が設けられ、このストッパ２２は検査装置１に設け
た移動装置と同じ形式の移動装置によって線棒材搬送方
向に移動される。つまり、移動装置はストッパ２２を取
付けた移動体２３、送りねじ２４、ガイド軸２５および
サーボモータ２６を有している。なお、これら各ストッ
パ１７、２２の移動装置は図示しない変位装置により線
棒材の搬送通路の位置とこの搬送通路から離れた位置と
の間を変位されるようになっている。

【００１９】一方のバイス１６Ａと一方のストッパ１７
との間と、他方のバイス１６Ｂと一方のストッパ１７と
の間には、センサ２７、２８が設けてある。センサ２７
は線棒材の前端を検出し、センサ２８は線棒材の後端を
検出する。これらのセンサ２７、２８は検査装置１に設
けたセンサ１１、１２と同じ光学式のものである。

【００２０】第一のフィードローラ３は検査装置１に対
して線棒材搬送方向上流側に設けられ、モータ２９によ
り回転駆動される。第二のフィードローラ４は切断装置
２に対して線棒材搬送方向下流側に設けられ、モータ３
０により回転駆動される。

【００２１】図中３１は制御装置である。この制御装置
３１は、搬送する線棒材の位置および線棒材の端末部に
おけるクラックの存在に関する情報を受けて、検査装置
１、切断装置２およびフィードローラ３、４の駆動を制
御するものである。

【００２２】すなわち、制御装置３１は、検査装置１の
渦電流探傷器６およびセンサ１１、１２と、切断装置２
のセンサ２７、２８から情報を受ける。そして、制御装
置３１は、検査装置１における移動装置のサーボモータ
１０、切断装置２における移動装置のサーボモータ２
１、３６、第一のフィードローラ３のモータ２９、第二
のフィードローラ４のモータ３０、カッタ１４用の変位
装置、ストッパ１７、２２用の各変位装置、バイス１６
Ａ、１６Ｂの駆動装置に対して夫々駆動制御指令を行
う。図中３２は検査装置１の前段に設けられた前段加工
装置、３３は切断装置３の後段に設けられた後段加工装
置である。このように構成された線棒材端末加工装置の
作用について説明する。線棒材の前端末部におけるクラ
ックの存在を検査する場合について説明する。なお、図
中Ｐは線棒材であり、この線棒材Ｐは適宜な金属で形成
されている。

【００２３】検査装置１ではピックアップコイル５を予
め図中実線で示すように切断装置側によった箇所に位置
させておく。切断装置２では予めカッタ１４およびスト
ッパ２２の移送装置を夫々変位装置により線棒材の搬送
通路から離れた箇所に位置させておく。

【００２４】制御装置３１はモータ２９を駆動して第一
のフィードローラ３を回転させる。回転する第一のフィ
ードローラ３は前段加工装置３２にある線棒材を検査装
置１に向けて搬送する。線棒材の前端が検査装置１の内
部の所定の検査位置に到達すると、センサ１１が線棒材
の前端を検出する。センサ１１は検出した情報を制御装
置３１に送る。制御装置３１はモータ２９の駆動を停止
して第一のフィードローラ３の回転を停止し線棒材の搬
送を停止する。

【００２５】次いで、制御装置３１は移動装置のサーボ
モータ１０を駆動して送りねじ８を回転させる。送りね
じ８の回転により移動体７が搬送方向上流側、すなわち
線棒材の長さ方向中央部に向けて移動し、ピックアップ
コイル５も一体に移動する。ピックアップコイル５が線
棒材の長さ方向中央部に向けて所定距離移動したところ
で、制御装置３１がサーボモータ１０の駆動を停止さ
せ、ピックアップコイル５の移動を停止する。このピッ
クアップコイル５の移動距離は線棒材の端末部検査距離
である。その後に制御装置３１はサーボモータ１０を駆
動して送りねじ８を逆回転させる。送りねじ８の逆回転
により移動体７が搬送方向下流側、すなわち線棒材の前
端に向けて移動し、ピックアップコイル５も一体に移動
する。この時、ピックアップコイル５は移動しながら線
棒材に対して磁束を作用して線棒材の前端末部における
クラックの存在を検出する処理を行う。ピックアップコ
イル５からの信号は渦電流探傷器６にて処理して、線棒
材の前端末部においてクラックが存在する位置を検出す
る。渦電流探傷器６は、ピックアップコイル５が移動す
る過程で一番初めにクラックがあった位置、すなわちピ
ックアップコイル５による検査範囲の中で線棒材の中央
部に最も近い箇所にあるクラックの位置を、クラック検
出点として制御装置３１に情報を送る。

【００２６】このように線棒材のクラックの検査を行っ
た後に、制御装置３１は渦電流探傷器６からの情報を受
けて、クラック検出点から線棒材の前端面までの長さ、
すなわち線棒材の前端末部における切断長さを計算す
る。そして、この切断長さに基づいて線棒材前端用のス
トッパ１７による線棒材の停止位置を決定する。この停
止位置に基づいてストッパ１７が該位置に位置するよう
に移動装置によりストッパ１７を移動させる。すなわ
ち、制御装置３１が移動装置のサーボモータ２１を駆動
して送りねじ１９を回転させる。送りねじ１９の回転に
より移動体１８が搬送方向に沿って移動してストッパ１
７も移動する。ストッパ１７はカッタ１４に対して前記
の切断長さを存した位置に停止する。

【００２７】次いで、制御装置３１に指令により第一の
フィードローラ３を回転して線棒材を切断装置２に向け
て搬送する。線棒材は搬送に伴い前端がストッパ１７に
当接する。この時点でセンサ２７が線棒材の前端を検出
して制御装置３１に情報を送る。制御装置３１はサーボ
モータ２１の駆動を停止して線棒材の移動を停止する。
さらに、制御装置３１の指令によりバイス１６Ａ、１６
Ｂの駆動装置を駆動してバイス１６Ａ、１６Ｂで線棒材
を挟持固定する。

【００２８】その後，制御装置３１はカッタ用のモータ
１５を駆動してカッタ１４を回転させる。同時に制御装
置３１はカッタ用の変位装置を駆動してカッタ１４を搬
送通路すなわち線棒材に向けて変位させる。このため、
カッタ１４は回転しながら線棒材の所定切断長さ位置を
横断して、線棒材における前端面から所定切断長さ位置
までの部分を切り落とす。すなわち、線棒材の前端末部
においてクラックが存在する部分が切断除去される。そ
して、線棒材の前端末部においてクラックが存在しない
健全部は切断除去されない。

【００２９】切断後にはカッタ１５の回転を停止すると
ともに、カッタ１４を搬送通路から離れた位置に変位さ
せ、またバイス１６Ａ、１６Ｂによる線棒材の固定を解
除する。

【００３０】ここで、検査装置１において、線棒材の端
末部のクラックの存在を検査するに際して、ピックアッ
プコイル５を線棒材の長さ方向中央部に移動させ、その
後線棒材の端末に向けて移動させながら検査を行う方法
を採用するのは次に述べる理由による。

【００３１】線棒材のクラックを渦電流探傷法により検
出する場合には、ピックアップコイル５を移動しながら
検出を行う必要があり、ピックアップコイル５の移動速
度の速さに比例して検出感度が向上する。しかし、ピッ
クアップコイル５の移動中にクラックを検出してピック
アップコイル５からの信号を渦電流探傷器６が処理を行
っている間に、新たにクラックを検出してもその信号を
渦電流探傷器６に入力できない。例えばピックアップコ
イル５の移動速度が２００mm／秒、信号処理速度２０m
sec 、検査長さが１００mmとする。ピックアップコイル
５が検査長さの１００mmを移動する時間は５０m sec と
なる。このため、ピックアップコイル５を線棒材の前端
側から移動させてクラックの検出を行う場合には、仮に
線棒材にクラックが１０mm間隔で存在していても、３点
にクラックしか検出できないことになる。

【００３２】また、ピックアップコイル５は線棒材の前
端をクラックとして検出する。このため、上記の場合線
棒材の前端から４０mmまでの部分にクラックが存在して
いてもクラックを検出できないという不感帯を生じるこ
とになる。そこで、ピックアップコイル５を線棒材の長
さ方向中央部に移動させ、その後線棒材の端末に向けて
移動させる時に、初めに検出したクラックの検出信号を
もってクラック検出点とすることにより、上記の問題を
回避できる。

【００３３】線棒材の前端末部の加工を終えた後は、線
棒材の後端末部におけるクラックの存在を検出し、クラ
ックが存在する線棒材の後端末部を切断する加工を行
う。この場合、フィードローラ４が線棒材を搬送方向上
流側に向けて移動させて検査装置１に搬送して前記の線
棒材の前端末部における検査と同様にして検査を行う。
次に、フィードローラ４が線棒材を搬送方向下流側に向
けて移動させて切断装置２に搬送して前記の線棒材の前
端末部における切断と同様にして切断を行う。

【００３４】この実施例では、フィードローラにより線
棒材を搬送して検査装置１で停止させ、次いで検査装置
１によりピックアップコイル５を線棒材軸方向に沿って
移動させて線棒材の端末部におけるクラックの存在の有
無を検出する。その後、フィードローラにより線棒材を
切断装置２に搬送して停止させ、検査装置１からの情報
に基づいて切断装置２がクラックが存在する線棒材の端
末部を切断除去する。従って、線棒材の端末部における
クラックの検出および端末部の切断の一連の処理を自動
的且つ能率良く行うことができる。また、線棒材の端末
部においてクラックが存在する部分のみを切断し、健全
部を切断除去することがないので、線棒材を製造する上
での歩留まりが大変良い。そして、端末部の加工を終え
た線棒材はフィードローラ４の回転により後段加工装置
３３に搬送される。

【００３５】本実施例により端末部の加工を終えた線棒
材は端末を突合せ抵抗溶接により接合して長尺の線棒材
を製造する。この長尺の線棒材は、各線棒材の端末部に
クラックが存在しないので、各線棒材の接合部が折断す
るなどの事故が発生しない。

【００３６】なお、本発明は前記した実施例に限定され
ずに種々変形して実施することができる。例えば検査装
置、切断装置および搬送装置は実施例の構成に限定され
ない。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の線棒材端末
加工装置によれば、線棒材の端末部における欠陥部の検
出および端末部の切断の一連の処理を自動的且つ能率良
く行うことができる。また、線棒材の端末部において欠
陥部が存在する部分のみを切断し、健全部を切断除去す
ることがなく、線棒材の端末部に端末部における欠陥部
の検出および端末部の切断の一連の処理を精度良く行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の線棒材端末加工装置の一実施例を示す
概略的構成図。

【符号の説明】

１…検査装置、２…切断装置、３，４…フイードロー
ラ、５…ピックアップコイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金谷 忠行 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線棒材における欠陥部の存在の有無を検出
   する検出素子を備えこの検出素子を前記線棒材の端末部
   に対してその軸方向に沿って移動させて前記端末部にお
   ける欠陥部の存在の有無を検出する検査装置と、この検
   査装置により検査された欠陥部が存在する前記線棒材の
   端末部を切断除去する切断装置と、前記線棒材をその軸
   方向に沿って搬送して前記検査装置および前記切断装置
   で順次停止させる搬送装置とを具備してなる線棒材端末
   加工装置。