JPH06148139A

JPH06148139A - 欠陥検出装置

Info

Publication number: JPH06148139A
Application number: JP29464992A
Authority: JP
Inventors: Akio Ueno; 明喜夫上野; Akira Iwai; 亮岩井
Original assignee: NIPPON S TEC KK; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: NIPPON S TEC KK; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1992-11-02
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】コンパクトな欠陥検出装置を提供する。【構成】筒状部材の内部に渦流探傷装置を構成する
ためのコイルと鉄粉検出装置を構成するためのコイルを
配置し、貫通穴を有する２個の磁束誘導部材を各々筒状
部材の両端に取り付け、外周部に固定された２個の永久
磁石によって発生される磁束が筒状部材内の各コイルを
通過するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金属材中に混入して
いる欠陥を検出する欠陥検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】銅線等の製造工程においては、銅線に鉄
粉等の磁性異物が混入していたり、あるいは銅線の表面
または内部にきずがあると、これらの欠陥が伸線工程等
における断線の原因となる。したがって、伸線工程等に
入る前に予め欠陥の有無を検査することが必要である。
これらの欠陥を検出する手段として、従来、渦電流探傷
装置および鉄粉検出装置が用いられていた。ここで、渦
電流探傷装置は、銅線の表面および内部の傷を検出する
のに適している。また、鉄粉検出装置は、銅線の表面お
よび内部に混入している磁性異物を検出するのに適して
いる。従来、銅線等の製造工程においては、あらゆる種
類および大きさの欠陥を検出するため、渦電流探傷装置
および鉄粉検出装置を併用していた。

【０００３】図４にこれらの各装置を併用した従来の欠
陥検出装置の構成例を示す。この図に示すように、銅線
１１の進行経路と同軸にコイル１〜４が所定間隔離間し
て配置されている。コイル１および２は検出回路２１内
の図示しない２個の抵抗素子と共に交流ブリッジ回路を
構成している。そして、コイル１および２と検出回路５
により、渦電流探傷装置７が構成されている。また、コ
イル３および４は差動結合されて銅線１１の進行経路方
向の静磁界Ｈ中に置かれている。コイル３および４の各
一端間に生じる電圧が検出回路６において増幅されるよ
うになっている。

【０００４】銅線中にきずがあると、そのきずがコイル
１および２を通過する際にコイル１および２のインダク
タンスが時間的に前後して変化し、交流ブリッジ回路の
平衡がくずれる。そして、交流ブリッジ回路から不平衡
電圧が取り出されて増幅され、検出信号として出力され
る。また、きずあるいは磁性異物がコイル３および４を
順次通過すると、コイル３および４内の磁束が順次変化
し、コイル３および４に誘導される電圧に差が生じる。
この差が検出回路８によって増幅され、検出信号として
出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は渦
電流検出装置と鉄粉検出装置の両方を用いて欠陥の検出
を行っていたため、欠陥検出に係る装置サイズが大き
く、装置のメンテナンスにも多大なる労力を要してい
た。この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであ
り、渦電流検出装置および鉄粉検出装置を一体化した欠
陥検出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、所定の走行
経路に沿って走行する金属線の欠陥を検出する欠陥検出
装置において、前記走行経路を軸とするように配置され
る中空の筒状部材と、互いのＮ極およびＳ極が同じ側を
向くように、かつ、前記筒状部材の外周部を挟むように
並設された２本の磁石と、各々が前記筒状部材および前
記２個の磁石を両側から挟むように配置され、かつ、前
記走行経路に対応した位置に貫通穴を有し、前記２個の
磁石の各一方の磁極から生ずる磁界を該筒状部材の中空
部を介して前記２個の磁石の各他方の磁極へと導く２個
の磁界形成用部材と、前記筒状部材の内部に所定間隔離
間し、前記走行経路と軸を同じくして配置された第１お
よび第２のコイル、およびこれら第１および第２のコイ
ルを２辺とする交流ブリッジ回路を有し、該交流ブリッ
ジ回路の平衡状態の崩れに基づいて検出信号を出力する
第１の欠陥検出回路と、前記筒状部材の内部に所定間隔
離間し、前記走行経路と軸を同じくして配置された少な
くとも１個のコイルを有し、該コイルに誘導される電圧
に基づいて欠陥検出を行う第２の欠陥検出回路とを具備
することを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、第１の欠陥検出回路により
渦流探傷装置としての動作が行われ、第２の欠陥検出回
路により鉄粉検出装置としての動作が行われる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照し、この発明の一実施例を
説明する。図１（ａ）および（ｂ）はこの発明の一実施
例による欠陥検出装置の構成を示すものであり、図１
（ａ）は同装置を銅線１１が挿通される側から見た正面
図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ’線視縦断面図で
ある。検査すべき銅線１１は、所定の走行経路に沿って
連続的に送給されてくる。この銅線１１の走行経路を対
称軸とするように中空の円筒状部材２３が配置され、円
筒状部材２３の外周部を挟むように、かつ、各々のＮ極
およびＳ極が同一方向を向くように、２本の永久磁石２
１および２２が円筒状部材２３に固着されている。円筒
状部材２３の内部には、コイル３１〜３４が各々所定距
離隔てて離間し、かつ、銅線１１の走行経路と軸を同じ
くして設けられている。また、永久磁石２１および２２
の各Ｎ極側および各Ｓ極側には、これらの永久磁石を挟
むように磁性体による磁束誘導部材２４および２５が固
定されている。これらの磁束誘導部材は銅線１１の走行
経路に対応する位置に貫通穴２４ａおよび２５ａを各々
有している。

【０００９】図２に示すように、コイル３１および３２
は差動結合され、各々に鎖交する磁束が同じように変化
した場合に、その結果各コイルに誘導される電流が相殺
するようになっている。コイル３１および３２は、抵抗
４１および４２と接続されてブリッジ回路を形成してい
る。このブリッジ回路における抵抗４１および４２の接
続点とコイル３１および３２の接続点には交流電源４３
が接続されている。コイル３１および抵抗４１の接続点
と、コイル３２および抵抗４２の接続点は、差動増幅器
４４に入力され、両接続点間に発生する不平衡電圧が差
動増幅器４４によって増幅され、第１の検出信号Ｓａと
して出力される。また、コイル３３および３４もコイル
３１および３２と同様に差動結合されている。コイル３
３および３４における共通接続端でない各端子間に発生
する電圧は差動増幅器４５によって増幅された後、ロー
パスフィルタ４６によって帯域制限され、第２の検出信
号Ｓｂとして出力される。

【００１０】ローパスフィルタ４６は、銅線１１の走行
速度によってその周波数が決定される第２の検出信号の
みを通過させるように、１ｋＨｚ前後のカットオフ周波
数を有するものが使用される。また、交流電源４３の周
波数は、ローパスフィルタ４６のカットオフ周波数に比
べて充分に高い周波数、例えば３２ｋＨｚに設定する。
コイル３３および３４は、大きな振幅の検出信号を得る
必要上、巻回数が１０００〜２００００Ｔのものが使用
される。これに対し、コイル３１および３２は、コイル
３３および３４に比べて少ない巻回数のもの、例えば巻
回数が６０〜１００回のものが使用される。これは、コ
イル３１および３２によって発生される磁界の強度を低
くし、コイル３３および３４に与える悪影響を防止する
ためである。

【００１１】以上の構成において、永久磁石２１および
２２の各Ｎ極から発した磁束は磁束誘導部材２４を介し
た後、円筒状部材２３内を通過し、磁束誘導部材２５を
介して各Ｓ極へと到達する。このようにして円筒状部材
２３内に銅線１１の進行方向と同一方向の静磁界が発生
される。欠陥が各コイルを通過しない場合、コイル３
１、３２、および抵抗４１、４２からなるブリッジ回路
はゼロバランス状態となるため第１の検出信号Ｓａは出
力されない。また、コイル３３および３４においても、
銅線１１の揺れ等に起因した同相の雑音のみが誘導さ
れ、これらの雑音は相殺されるため、第２の検出信号Ｓ
ｂも出力されない。欠陥が各コイルを順次通過すると、
コイル３１および３２のインダクタンスが順次変化する
ため、ブリッジ回路のゼロバランスが崩れ、不平衡電圧
が発生する。この不平衡電圧が差動増幅器４４によって
増幅され、第１の検出信号Ｓａとして出力される。ま
た、欠陥がコイル３３および３４を順次通過すると、そ
の際にコイル３３および３４に鎖交する磁束が順次変化
するため、コイル３３および３４の各端子間に起電力が
発生し、この起電力が差動増幅器４５によって増幅さ
れ、ローパスフィルタ４６を介し、第２の検出信号とし
て出力される。

【００１２】図３はこの欠陥検出装置の動作例を示すタ
イムチャートである。この図においては、（ａ）は第１
の検出信号Ｓａ、（ｂ）は第２の検出信号Ｓｂである。
第１の検出信号Ｓａは銅線１１の表面のきずあるいは表
面の異物が検出されたことを示している。また、第２の
検出信号Ｓｂは銅線１１の表面の異物あるいは内部の異
物が検出されたことを示している。この欠陥検出装置を
通過する銅線１１の表面に異物がある場合、コイル３１
〜３４が集中配置されているため、第１および第２の検
出信号は同時刻に出力される。（ｃ）は第１および第２
の検出信号に基づいて合成された第３の検出信号を示す
ものであり、この第３の検出信号は、第１の検出信号Ｓ
ａが出力され、かつ、同時刻に第２の検出信号Ｓｂが出
力されていない場合、すなわち、銅線１１のきずが検出
された場合のみ発生される。また、（ｄ）は第１および
第２の検出信号に基づいて合成された第４の検出信号を
示すものであり、この第４の検出信号は、第２の検出信
号Ｓｂが出力され、かつ、同時刻に第１の検出信号Ｓａ
が出力されていない場合、すなわち、銅線１１の内部の
異物が検出された場合のみ発生される。

【００１３】このように本実施例によれば、１個のコン
パクトな欠陥検出装置が、渦流探傷装置および鉄粉検出
装置の両方の機能を果すので、装置の配置スペースが少
なくて済む。また、コイル３１〜３４が集中配置されて
いるため、第１および第２の検出信号の発生タイミング
にずれがなく、従って、欠陥の分類を容易に行うことが
できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、所定の走行経路に沿って走行する金属線の欠陥を検
出する欠陥検出装置において、前記走行経路を軸とする
ように配置される中空の筒状部材と、互いのＮ極および
Ｓ極が同じ側を向くように、かつ、前記筒状部材の外周
部を挟むように並設された２本の磁石と、各々が前記筒
状部材および前記２個の磁石を両側から挟むように配置
され、前記走行経路に対応した位置に貫通穴を有し、前
記２個の磁石の各一方の磁極から生ずる磁界を該筒状部
材の中空部を介して前記２個の磁石の各他方の磁極へと
導く２個の磁界形成用部材と、前記筒状部材の内部に所
定間隔離間し、前記走行経路と軸を同じくして配置され
た第１および第２のコイル、およびこれら第１および第
２のコイルを２辺とする交流ブリッジ回路を有し、該交
流ブリッジ回路の平衡状態の崩れに基づいて検出信号を
出力する第１の欠陥検出回路と、前記筒状部材の内部に
所定間隔離間し、前記走行経路と軸を同じくして配置さ
れた少なくとも１個のコイルを有し、該コイルに誘導さ
れる電圧に基づいて欠陥検出を行う第２の欠陥検出回路
とを設けたので、装置全体をコンパクトにすることがで
き、欠陥検出をするためのスペースが小さくて済むとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による欠陥検出装置の構
成を示す正面図および縦断面図である。

【図２】同実施例の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図３】同実施例の動作例を示すタイムチャートであ
る。

【図４】従来の渦流探傷装置および鉄粉検出装置を示
すブロック図である。

【符号の説明】

３１〜３４……コイル、２３……円筒状部材、２１，２
２……永久磁石、２４，２５……磁束誘導部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の走行経路に沿って走行する金属線
の欠陥を検出する欠陥検出装置において、前記走行経路を軸とするように配置される中空の筒状部
材と、互いのＮ極およびＳ極が同じ側を向くように、かつ、前
記筒状部材の外周部を挟むように並設された２本の磁石
と、各々が前記筒状部材および前記２個の磁石を両側から挟
むように配置され、前記走行経路に対応した位置に貫通
穴を有し、前記２個の磁石の各一方の磁極から生ずる磁
界を該筒状部材の中空部を介して前記２個の磁石の各他
方の磁極へと導く２個の磁界形成用部材と、前記筒状部材の内部に所定間隔離間し、前記走行経路と
軸を同じくして配置された第１および第２のコイル、お
よびこれら第１および第２のコイルを２辺とする交流ブ
リッジ回路を有し、該交流ブリッジ回路の平衡状態の崩
れに基づいて検出信号を出力する第１の欠陥検出回路
と、前記筒状部材の内部に所定間隔離間し、前記走行経路と
軸を同じくして配置された少なくとも１個のコイルを有
し、該コイルに誘導される電圧に基づいて欠陥検出を行
う第２の欠陥検出回路とを具備することを特徴とする欠
陥検出装置。