JPH0875705A

JPH0875705A - 帯鋼の探傷装置

Info

Publication number: JPH0875705A
Application number: JP6242145A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Okumura; 泰伸奥村; Katsuhiro Kojima; 勝洋小島
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】帯板の幅寸法が変化したり帯板が蛇行しつつ
走行されても、帯鋼のエッジ部における不感帯を最小に
して渦流探傷がなしえる探傷装置を提供する。【構成】走行する帯鋼Ｗの上方に、その帯鋼Ｗの走行
方向に直交して配設されているガイド部材１と、該ガイ
ド部材１を昇降させる昇降手段２と、前記ガイド部材１
に摺動自在に配設されている、一対の回転式探傷子３６
を下部に有する少なくとも２個の探傷手段３とを備えて
なるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は帯鋼の探傷装置に関す
る。さらに詳しくは、帯鋼の両側のエッジ部における不
感帯を最小にして渦流探傷がなしえる探傷装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷間圧延によって製造される
帯鋼の内部欠陥、例えば非金属介在物による２枚割れ等
を検出するために、例えば超音波探傷や渦流探傷がなさ
れている。例えば、特開平６ー６６７７２号公報には、
走行する金属帯板の上に設けた門型機構に、帯板に接触
するタイヤ探触子と、帯板の両縁に近接して非接触的に
回転するプローブを備えた回転トランス付き回転ディス
クを、縁の上またはその近くに回転軸が位置するように
取付け、探傷のため必要な超音波および交流電流の入力
および出力、ならびに測定および表示の手段を加えて構
成した金属帯板の内部欠陥を検査する装置が提案されて
いる。

【０００３】しかしながら、前記提案にかかわる探傷装
置は、帯鋼の上方に位置する門型フレームに、超音波探
触子と両端よりの回転ディスク式渦流探傷プローブを単
に併設した構造であるために、次のような問題を有して
いる。

【０００４】（１）帯鋼の幅寸法が変わる場合、端部の
渦流探傷における不感帯に広狭が生じる。

【０００５】（２）帯板が蛇行しつつ走行されても、前
記と同様に端部の渦流探傷における不感帯に広狭が生じ
る。

【０００６】（３）帯鋼の板厚が変化した場合、適正な
隙間を維持しがたい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の問題点に鑑みなされたものであって、帯板の幅寸法
が変化したり帯板が蛇行しつつ走行されても、帯鋼両側
のエッジ部における不感帯を最小にして渦流探傷がなし
える探傷装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、走行する帯鋼
の探傷装置であって、走行する帯鋼の上方に、その帯鋼
の走行方向に直交して配設されているガイド部材と、該
ガイド部材を昇降させる昇降手段と、前記ガイド部材に
摺動自在に配設されている、一対の回転式探傷子を下部
に有する少なくとも２個の探傷手段とを備えてなること
を特徴とする。

【０００９】本発明の探傷装置においては、前記探傷手
段を前記ガイド部材に沿って摺動させる移動手段を備え
てなるのが好ましく、あるいは前記探傷手段が帯鋼のエ
ッジ位置を測定する位置センサや基準面からの高さを測
定する距離センサを備えてなるのが好ましい。

【００１０】ここで、前記探傷手段は、例えば帯鋼を押
えている前後の押えローラー間、前後の押えローラー間
の反対側、あるいは押えローラーに対向させて配設され
る。

【００１１】また、本発明の探傷装置においては、前記
ガイド部材に降下位置を規制するストッパーが設けられ
てなるのも好ましい。

【００１２】

【作用】探傷手段が、ガイド部材に沿って摺動させられ
て帯鋼の上方所定位置に位置決めされる。ついで昇降手
段により探傷手段がガイド部材とともに降下させられ
て、回転式探傷子が帯鋼と所定の隙間となるように調整
される。この状態で回転式探傷子が回転および励磁され
て帯鋼に渦電流を励起する。ここで、帯鋼内部に欠陥が
存在すると、励起される渦電流に乱れが生じる。この乱
れを、例えば回転式探傷子において誘導電圧の変化に変
換し、この電圧を例えば回転トランスにより取り出すこ
とにより内部欠陥が検出される。この場合、回転式探傷
子の回転中心を帯鋼のエッジから内側に所定距離とする
ことにより、不感帯を最小とすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明を実施
例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに
限定されるものではない。

【００１４】実施例１本発明の実施例１にかかわる帯鋼の探傷装置（以下、単
に探傷装置という）を図１に示し、実施例１の探傷装置
Ａは、ガイド枠（ガイド部材）１と、このガイド枠１を
昇降させる油圧シリンダ（昇降手段）２と、このガイド
枠１に摺動自在に装着されている探傷ユニット（探傷手
段）３，３とを主要部としてなる。

【００１５】ガイド枠１は、走行している帯鋼Ｗの表面
を押えて、帯鋼Ｗに一定の張力を付与して振動等を防止
している一対の押えローラーＲ，Ｒ間の上方に配置さ
れ、そしてその両端部は走行している帯鋼Ｗの両エッジ
の外方に位置させられている。また、このガイド枠１の
上面の中央部には、上部に設けられた梁Ｂに固定されて
いる油圧シリンダ２のピストンロッド２１の先端部２１
ａが係合されている。さらに、このガイド枠１の両端部
１ａ，１ｂには昇降用ガイド１１が、帯鋼Ｗの走行方向
の下流側（以下、単に下流側という）に設けられてい
る。そして、この昇降用ガイド１１に、ガイドポストＰ
が前記ピストンロッド２１に平行かつ摺動自在に挿通さ
れている。かかる構成とされることにより、ピストンロ
ッド２１の昇降に応じてガイド枠１も円滑に昇降可能と
される。

【００１６】ここで、この油圧シリンダ２によるガイド
枠１の昇降位置を調整するために、前記昇降用ガイド１
１の近傍には、昇降可能なストッパー部材４１を有する
ストッパー４が設けられている。このストッパー部材４
１は、例えばガイド枠１の下流側側面１ｃに突設された
めねじ体１２に上下向きに螺合されたボルト４１とされ
る。このボルト４１の頭部は、明瞭には図示されていな
いが、例えば位置調整用のつまみとされて、進出長さの
調整が容易になるようにされている。

【００１７】また、ガイド枠１には２機の探傷ユニット
３，３が摺動自在に装着されている。この探傷ユニット
３は、ガイド枠１に摺動自在に装着されているユニット
本体３１と、このユニット本体３１の下方に同本体３１
に対して回転可能に設けられている回転ヘッド３２と、
このユニット本体３１の上部に設けられている駆動用モ
ータ３３と、この駆動用モータ３３の駆動力を回転ヘッ
ド３２の回転軸３２ａに伝達するための駆動力伝達機構
３４と、ユニット本体３１を所定位置でガイド枠１に固
定するためのロック機構３５とからなる。さらに、この
回転ヘッド３２には、一対のプローブ（探傷子）３６，
３６が、その探傷部３６ａを帯鋼Ｗに臨ませて埋設され
ている（図３参照）。

【００１８】このプローブ３６は、図２に示すように、
励磁コイル５とこの励磁コイル５の中に配設された一対
のコイル、すなわち第１コイル６１および第２コイル６
２とからなる検出コイル６とからなり、この励磁コイル
５により帯鋼Ｗ中に励起された渦電流の乱れを検出コイ
ル６により検出するようにしたものである。より具体的
に説明すれば次のようになる。もし帯鋼Ｗ中に欠陥がな
ければ、渦電流に乱れは生じない。そのため、この渦電
流により第１コイル６１および第２コイル６２に励起さ
れる電圧は等しく、検出コイル６の両端に電位差は生じ
ない。しかしながら、もし帯鋼Ｗ中に欠陥があれば、渦
電流に乱れを生ずる。そのため、この渦電流により第１
コイル６１および第２コイル６２に励起される電圧が異
なり、検出コイル６の両端に電位差を生ずる。この電位
差を検出することにより帯鋼Ｗ中の欠陥を検出すること
ができる。

【００１９】ここで、このプローブ３６により検出され
た電位差を取り出すために、図３に示すように、ユニッ
ト本体３１内に回転トランス７が構成されている。すな
わち、回転ヘッド３２の回転軸３２ａに１次側コイル７
１が配設された第１円盤３２ｂを設け、この第１円盤３
２ｂに対してユニット本体３１側に２次側コイル７２が
配設された第２円盤３１ａが、同一軸線上に細隙を介し
て対向配置されている。そして、プローブ３６からの導
線が１次側コイル７１に接続され、また２次側コイル７
２からの導線が探傷装置Ａの処理部（図示せず）に接続
されている。さらに、この回転ヘッド３２の回転軸３２
ａの後部には従動歯車３４１が装着されている。そし
て、この従動歯車３４１には、エンドレス型式とされて
いるタイミングベルト３４２の一端が掛け渡されてい
る。このタイミングベルト３４２の他端は、ユニット本
体３１の上面３１ｂに設けられている駆動用モータ３３
のユニット本体３１内部に延伸している駆動軸３３ａに
装着されている駆動歯車３４３に掛け渡されている。こ
のように、本実施例では、駆動歯車３４３、タイミング
ベルト３４２および従動歯車３４１により駆動力伝達機
構３４が構成されている。

【００２０】このユニット本体３１をガイド枠１の所定
位置に固定するロック機構３５は、図４に示すように、
例えば、ガイド枠１と溶接１８２により一体化されてい
る角筒鋼１８に、一端がガイド枠１に当接し、他端がこ
のガイド枠を貫通してこの角筒鋼１８のガイド枠１との
接合面とは反対側の面から突出させて固着されているめ
ねじ体３５１と、このめねじ体３５１に螺合されるおね
じ部材３５２と、このおねじ部材３５２の後端部に固着
されているロックハンドル３５３と、このおねじ部材３
５２の先端部に固着されているロック部材３５４とから
なるものとされる。ここで、このロック部材３５４の大
きな板状部（第１摺動部）はユニット本体３１の後面３
１ｄに設けられたリップ溝型状のスライド枠３８の溝部
３８１に摺動可能に装着され、またこの大きな板状部の
側面に設けられているブロック体（第２摺動部）の上面
３５４ａおよび下面３５４ｂは、ガイド枠１の下流側側
面１ｃに形成されている案内溝１３に摺動可能に装着さ
れるとともに、その端面３５４ｃが案内溝１３の底面１
３ａと若干の隙間を設けて装着されている。そして、ロ
ックハンドル３５３を回転させて、このロック部材３５
４を案内溝１３の底面１３ａの方に引き寄せ、それによ
りスライド枠３８をガイド枠１および角筒鋼１８側に引
き寄せてユニット本体３１のロックを行う。ここで、め
ねじ体３５１は、前述したように、角筒鋼１８の両側面
に固着されているので、このロックに際に角筒鋼１８の
変形を防止する作用をなす。つまり、このめねじ体３５
１は角筒鋼１８の補強材としての機能も有している。

【００２１】次に、かかる構成を有する探傷装置Ａによ
る帯鋼Ｗに対する探傷手順の一例について説明する。

【００２２】ストッパー４の位置調整を行う。すなわ
ち、ストッパー部材４１の進出長さを調整する。

【００２３】探傷ユニット３を所定位置に位置決めし
た後、ロック機構３５によりロックする。ここで、帯鋼
Ｗが５ｍｍ程度蛇行する関係上、この所定位置は回転ヘ
ッド３２の回転中心が、帯鋼Ｗのエッジより、例えば１
０ｍｍ内側とされる。

【００２４】油圧シリンダ２を駆動してガイド枠１を
ストッパー部材４１の下端が降下止め部材４４に当接す
るまで降下させる。

【００２５】駆動用モータ３３を回転させて回転ヘッ
ド３２を所定回転数で回転させる。この所定回転数は、
帯鋼Ｗの走行速度、検出する欠陥の大きさおよび回転ヘ
ッド３２に埋設されているプローブ３６，３６の間隔
（回転径）に応じて適宜選定される。なお、回転数と検
出できる欠陥の大きさとの関係、すなわち探傷率につい
ては後述する。

【００２６】プローブ３６，３６を励磁する。この励
磁は、例えば２００ＫＨｚの交流電源を用いてなされ
る。

【００２７】帯鋼Ｗを走行させて探傷を開始する。こ
の場合、プローブ３６，３６の回転径を１２０ｍｍとす
ると帯鋼Ｗのエッジより３０ｍｍの範囲が探傷可能とな
る。なお、エッジ近傍は信号が乱れるためにいわゆる不
感帯となるが、その範囲はエッジから約４ｍｍの範囲で
ある。

【００２８】ここで、探傷率について以下に簡単に説明
する。

【００２９】今、直径２．５ｍｍのプローブ３６を２個
用いて、回転ヘッド３２を４０００ｒｐｍで回転させて
探傷する場合を考えると、探傷可能長さは、プローブ径
ｘプローブ回転数ｘプローブ数より、２０ｍ／分とな
る。したがって、帯鋼Ｗの走行速度が２０ｍ／分であれ
ば、探傷率は１００％となる。また、帯鋼Ｗの走行速度
が４０ｍ／分であれば、探傷率は５０％となる。

【００３０】このように、実施例１によれば探傷ユニッ
ト３を所望位置に設置できるので、帯鋼Ｗの幅寸法が変
更されても、不感帯を最小にして渦流探傷がなしえる。

【００３１】実施例２本発明の実施例２にかかわる探傷装置の要部を図５およ
び図６に示し、実施例２の探傷装置Ａ１は実施例１を改
変したものであって、探傷ユニット３の移動をモータ１
４により行わせるとともに、帯鋼Ｗのエッジを検出する
位置センサ８１を設けて帯鋼Ｗが蛇行した場合に、その
蛇行に応じて探傷ユニット３の位置調整を可能としてな
るものである。より具体的には、ガイド枠１の下面１ｆ
中央部に移動用モータ（移動手段）１４を配設し、この
モータ１４により回転させられるおねじ部材１５，１６
をモータ１４の両側に配設し、このおねじ部材１５，１
６をユニット本体３１に設けられためねじ部３１ｃに螺
合し、また一方のユニット本体３１の上流側に位置する
部分に位置センサ８１を設けてなるものである。ここ
で、前記おねじ部材の一方、例えばおねじ部材１６は逆
ねじとされている。ここで、この探傷ユニット３の移動
は、図５にブロック図的に示されている制御装置Ｃによ
りなされる。なお、その余の構成は実施例１と同様とさ
れているので、その構成の詳細な説明は省略する。

【００３２】次に、かかる構成を有する探傷装置Ａ１に
よる帯鋼Ｗに対する探傷手順の一例について説明する。

【００３３】ストッパー４の位置調整を行う。

【００３４】制御装置Ｃにより予め指定されている帯
鋼Ｗの幅に合わせて探傷ユニット３の位置決めを行う。

【００３５】油圧シリンダ２を駆動してガイド枠１を
ストッパー部材４１が降下止め部材４４に当接するまで
降下させる。

【００３６】駆動用モータ３３を回転させて回転ヘッ
ド３２を所定回転数で回転させる。この所定回転数の選
定は、実施例１と同様にしてなされる。

【００３７】プローブ３６，３６を励磁する。この励
磁も実施例１と同様にしてなされる。

【００３８】帯鋼Ｗを走行させて探傷を開始する。

【００３９】位置センサ８１により帯鋼Ｗのエッジ位
置を計測し、その計装結果を制御装置Ｃに入力する。

【００４０】制御装置Ｃは、入力された計測結果を基
準位置と比較して偏差を認めた場合には、移動用モータ
１４を作動させて探傷ユニット３を帯鋼Ｗのエッジから
所定位置となるように移動させる。

【００４１】このように、実施例２においては、位置セ
ンサ８１により帯鋼Ｗのエッジ位置を計測し、それによ
り探傷ユニット３の位置を調整しているので、帯鋼Ｗが
蛇行しても不感帯を常に最小にして渦流探傷がなしえ
る。

【００４２】実施例３本発明の実施例３にかかわる探傷装置の要部を図７およ
び図８に示し、実施例３の探傷装置Ａ２は実施例２を改
変したものであって、ストッパー４を自動昇降型式のも
のとし、そしてストッパー部材４１の進出長さを一方の
ユニット本体３１に設けた距離センサ８２により制御す
るようにしてなるものである。ここで、自動昇降型式の
ストッパー４としては、図９に示すような、油圧モータ
Ｄによるものがある。あるいはストッパー部材にウォー
ムを形成し、このウォームをモータの回転軸に装着され
たウォームホイールにより進退させるようにしてなるも
のとすることもできる。なお、その余の構成は実施例２
と同様とされているので、その構成の詳細な説明は省略
する。

【００４３】次に、かかる構成を有する探傷装置Ａ２に
よる帯鋼Ｗに対する探傷手順の一例について、実施例２
と異なる部分について説明する。

【００４４】距離センサ８２により基準面Ｓまでの距
離を測定し、その測定結果を制御装置Ｃに入力する。こ
こで、基準面Ｓとしては、例えば帯鋼Ｗの両端縁の一
方、または中央部の上面が用いられる。

【００４５】制御装置Ｃは入力された測定結果に基づ
いてストッパー部材４１の進出量を算出する。

【００４６】制御装置Ｃは算出した進出量に対応した
操作量により、油圧モータＤ等を操作して、ストッパー
部材４１を所定量進出させる。

【００４７】制御装置Ｃにより予め指定されている帯
鋼Ｗの幅に合わせて探傷ユニット３の位置決めを行う。

【００４８】油圧シリンダ２を駆動してガイド枠１を
ストッパー部材４１が降下止め部材４４に当接するまで
降下させる。

【００４９】このように、実施例３においては、実施例
２と同様に、位置センサ８１により帯鋼Ｗのエッジを計
測し、それにより探傷ユニット３の位置を調整している
ので、帯鋼Ｗが蛇行しても不感帯を常に最小にして渦流
探傷がなしえる。それに加えて、距離センサ８２により
基準面Ｓまでの距離を測定し、それによりストッパー部
材４１の進出長さを調整しているので、板厚の変更が探
傷ユニット３の高さ調整に影響を与える場合において
も、特段の作業を必要としない。

【００５０】以上、本発明を実施例に基づいて説明して
きたが、本発明はかかる実施例のみに限定されるもので
はなく、種々改変が可能である。例えば実施例１〜３に
おいては、押えローラーＲ，Ｒの間に探傷ユニット３を
設置したが、例えば、図１０に示すように、探傷ユニッ
ト３を押えローラーＲ，Ｒ間の反対側に設置してもよい
し、図１１に示すように、回転ヘッド３２を押えローラ
ーＲに対向させて設置してもよい。図１０に示す例で
は、ローラーＲ，Ｒ間に回転ヘッド３２が存在しないの
で、押えローラーＲ，Ｒ間を狭くでき、帯鋼Ｗの振動を
より効果的に押えることができる。そのため、探傷精度
を向上することができるという、実施例１〜３では得ら
れない効果が得られる。また、図１１に示す例では、帯
鋼Ｗの押えローラーＲにより押圧されている部分を探傷
するために、帯鋼Ｗの振動が確実に押えられるので、探
傷精度がより一層向上するという効果が得られる。さら
に、当然のことながら、超音波探傷装置と併用して探傷
してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の探傷装置
によれば、帯鋼の幅寸法が変化しても適正な位置でエッ
ジ部の渦流探傷がなしえるという優れた効果が得られ
る。また、ストッパーの進出長さを調整可能としている
ので、板厚の変更が探傷ユニットの高さ調整に影響する
場合においても、探傷ユニットを常に最適な高さとする
ことができるという優れた効果が得られる。さらに、位
置センサにより帯鋼のエッジ位置を測定して、その測定
結果に応じてユニット本体の位置を調整している本発明
の好ましい態様によれば、帯鋼が蛇行しても不感帯を一
定として渦流探傷がなし得るという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１にかかわる探傷装置の要部斜
視図である。

【図２】プローブによる探傷原理の説明図である。

【図３】実施例１における探傷ユニットの断面図であ
る。

【図４】実施例１におけるロック機構の分解斜視図であ
る。

【図５】本発明の実施例２にかかわる探傷装置の要部説
明図である。

【図６】実施例２の探傷ユニットの側面図である。

【図７】本発明の実施例３にかかわる探傷装置の要部説
明図である。

【図８】実施例３の探傷ユニットの側面図である。

【図９】実施例３に用いられる油圧モータ作動のストッ
パーの説明図である。

【図１０】探傷ユニットを前後の押えローラー間の反対
側に設置した実施例の説明図である。

【図１１】探傷ユニットを押えローラーに対向させて設
置した実施例の説明図である。

【符号の説明】

１ガイド枠（ガイド部材）１１昇降用ガイド１２めねじ体１３案内溝１４移動用モータ（移動手段）１５，１６おねじ部材１８角筒鋼２油圧シリンダ（昇降手段）２１ピストンロッド３探傷ユニット（探傷手段）３１ユニット本体３２回転ヘッド３３駆動用モータ３４駆動力伝達機構３５ロック機構３６プローブ（探傷子）３８スライド枠４ストッパー４１ストッパー部材、ボルト４４降下止め部材５励磁コイル６検出コイル６１第１コイル６２第２コイル７回転トランス７１１次側コイル７２２次側コイル８１位置センサ８２距離センサＡ探傷装置Ｂ梁Ｃ制御装置Ｄ油圧モータＰガイドポストＲ押えローラーＳ基準面Ｗ帯鋼

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行する帯鋼の探傷装置であって、走行
する帯鋼の上方に、その帯鋼の走行方向に直交して配設
されているガイド部材と、該ガイド部材を昇降させる昇
降手段と、前記ガイド部材に摺動自在に配設されてい
る、一対の回転式探傷子を下部に有する少なくとも２個
の探傷手段とを備えてなることを特徴とする帯鋼の探傷
装置。
【請求項２】前記探傷手段を前記ガイド部材に沿って
摺動させる移動手段を備えてなることを特徴とする請求
項１記載の帯鋼の探傷装置。
【請求項３】前記探傷手段が帯鋼のエッジ位置を測定
する位置センサを備えてなることを特徴とする請求項１
または２記載の帯鋼の探傷装置。
【請求項４】前記探傷手段が基準面からの高さを測定
する距離センサを備えてなることを特徴とする請求項
１、２または３記載の帯鋼の探傷装置。
【請求項５】前記探傷手段が帯鋼を押えている前後の
押えローラー間に配設されてなることを特徴とする請求
項１ないし４のいずれかに記載の帯鋼の探傷装置。
【請求項６】前記探傷手段が帯鋼を押えている前後の
押えローラー間の反対側に配設されてなることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれかに記載の帯鋼の探傷装
置。
【請求項７】前記探傷手段が帯鋼を押えている押えロ
ーラーに対向させて配設されてなることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載の帯鋼の探傷装置。
【請求項８】前記ガイド部材に降下位置を規制するス
トッパーが設けられてなることを特徴とする１ないし７
のいずれかに記載の帯鋼の探傷装置。