JPS6176931A - 鋼板自動試験装置 - Google Patents

鋼板自動試験装置

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JPS6176931A
JPS6176931A JP19857784A JP19857784A JPS6176931A JP S6176931 A JPS6176931 A JP S6176931A JP 19857784 A JP19857784 A JP 19857784A JP 19857784 A JP19857784 A JP 19857784A JP S6176931 A JPS6176931 A JP S6176931A
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JP
Japan
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test piece
hardness
test
sample
sample material
Prior art date
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Pending
Application number
JP19857784A
Other languages
English (en)
Inventor
Akimune Sato
佐藤 明宗
Takayuki Ikeda
孝之 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS6176931A publication Critical patent/JPS6176931A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/40Investigating hardness or rebound hardness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/28Investigating ductility, e.g. suitability of sheet metal for deep-drawing or spinning

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鋼板の品質管理のための自動材料試験装置に関
する。
〔従来の技術〕
連H1焼鈍スキンパスラインでは、不良コイルの発生を
早目に防止するために、処理中の鋼板が適IFな熱処理
、炉温管理、スキンパス圧延がなされているか、焼鈍操
業状態が適正であるか等を迅速に把uMできれば非常に
好ましい、特に、品質上は、硬さと、深絞り性を示すr
値をできるだけ早く知るのが有益である。
このような材料試験は従来、供試材をトラック等で試験
室へ運び込んで行なわれていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
未発す1はオンラインでの迅速測定を無人装置で行い、
品質管理と製造工程管理に寄与することを目的とし、連
続焼鈍ラインに付設する全自動、無人装置で、連続的に
硬さと簡易r値を測定することを初めそ可能としたシス
テムを提供する。
〔問題点を解決するための手段〕
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の全体系統を説明する模式斜視図である
。本発明の鋼板自動試験装置は、オンラインの鋼帯1か
ら切り出した供試材3を搬送する搬送装置2.4と、該
搬送装置の途中に設備され前記供試材3に材料番号を刻
印する刻印装置5と、該刻印された供試材3より複数の
試験片5(So、 S45.590)を打ち抜くプレス
機6と、前記試験片Sを順次移送する払出し移送装置7
と、該移送装置7により移送された試験片Sを位置決め
して受渡す受渡し装置8と、前記試験片を受取る複数の
腕9aを固持して旋回するインデックステーブル9と、
該インデックステーブル9の腕9aの先端部に保持され
た試験片Sを受は取るメカニカルハンド41を持ち、か
つこのメカニカルハンド41を所定位置へ順次回動、昇
降、前進後退動作をするロボット10と、該ロポッ)1
0により移送された試験片Sの硬さを測定する硬さ測定
装7112と、試験片の縦共振数を測定する共振数測定
装置11と、該共振数測定装置11により求めた共振数
より平均ヤング率を得、これを基に平均塑性変形率を演
算・処理し、受渡し装置8、インデックステーブル9、
ロボット10、共振数測定装置11.硬さ試験装置12
の動作タイミングを1/I Wする計算機13と、実コ
イルと供試材No、を照合し、各コイルに対応して試験
結果を表示する上位計算機14とを具備してなる鋼板自
動試験装置である。
連続焼鈍ライン等の連続冷延鋼板1の処理ラインにおい
てそのラインに設置された走間シャー(図示省略)によ
ってM続的に流れている鋼板lから板幅と同幅で長さ7
50mmの供試材3を切断し、う・イン外へ払い出ス。
図示しない走間シャーは上位計算機14と接続されてお
り、あらかじめ各コイルのどの部分を切断するかを計算
@L4にインプットしておけば、七す部分を自動的に切
断できるようになっている。
走間シャーで切断された供試材3は上位計算機14の指
令で搬送装置2.4を起動させて刻印機5に搬送される
刻印機5は供試材3を識別するための整理番号を自動的
に刻印するものである。刻印機5は供試材搬送テーブル
4と一体となっており、供試材を上流側搬送テーブルよ
り受は取り、これを刻印機5に取付けである図示省略の
ストッパにより定位置に停止させ、エアシリンダーとプ
レートより構成されるセンタリング装置により供試材3
を適正な位置に位置決めし、シーケンス制御により自動
的に刻印を行う、刻印番号は刻印後に一つずつ自動的に
増すようになっている。また刻印した整理番号は上位計
算機14へ伝送され、計算機内で整理番号とコイルの突
合せを行う、刻印するのは、供試材3がどのコイルから
発生したかを認識できるようにするもので、これにより
1例えばあるコイルについて再試験や別の材料試験を行
いたい場合は、そのコイルより採取した供試材3の整理
番号を調べ、その整理番号の刻印された供試材3をスク
ラップ/Sツク18aの中より抜き出して試験を行うこ
ともできる。
刻印された供試材3は試験片打抜き装置へ搬送される。
試験片打抜き装置はプレス機6.供試材搬送テーブル4
、試験片移送装置7より構成され、供試材3を刻印a5
より受は取り、定位置で停止Fさせ、下流の受渡し装置
8.インデックステーブル9.ロボット10.共振数測
定装置11および自動硬さ試験装置12の動作のタイミ
ングを総括制鍔する計算a′13からの指令で、供試材
の圧延方向の試験片S0、圧延方向から45″傾いた試
験片S45、圧延方向に直角な試験片390という3方
向の試験片Sを順番に打抜いていく、打抜いた試験片S
 (So 、 545.390)は試験片移送コンベア
7によって自動硬さ試験装置12、共振tIu!定装a
llへ送られ、試験片Sを打抜かれた供試材3は下流の
スクラップバック18aへ送られる。
試験片移送装置7で移送された試験片5(SO、S45
.590)は試験片受渡し装置8において姿勢制御され
インデックテーブル9に受取られる。
試験片受渡し装置8は第2図にその側面図を、第3図に
第2図のA−A矢視を示すように。
シュート21.試験片落下停止部22およびガイド23
により構成され、試験片移送装置7から供給された試験
片S (So、 S45.590)はシュート21に落
ち、一定方向に向けられ、ガイド23に案内されて試験
片落下停止部22の定位置に停止する。試験片停止部2
2には近接スイッチ24が取付けてあり、試験片がある
ことを検知する。
近接スイッチ24で試験片を検知すると試験片落下停止
部22が22aのように上昇し、試験片Sを水平にする
試験片Sを受取って旋回するインデックステーブル9、
インデックステーブル9から試験片を受取ってこれを硬
さ試験装置12、共振数測定装置11へ移送するロボッ
ト10の平面配列の一例を第4図に示し、その立面図を
第5図に示した。
試験片落丁停止部に水平に停止した試験片Sはインデッ
クステーブル9の複数の腕9aの各先端に引を卦けられ
て、ロボットIOに装備されているメカニカルハンド4
1の待機位置まで順次搬送される。つまりインデックス
テーブル9はロボットとプレス機との間の八ツファーの
役目も兼ねている。
メカニカルハンド41はインデックステーブル9の腕9
aの先端部に支承されている試験片Sをつかみ、そのま
ま垂直上昇したあと、共振数測定?装置11へ試験片を
セットするため、メカニカルハンド部41を前進させる
(第5図参照)、前進完了(リミットスイッチで検知)
でメカニカルハンド41を開く、このロボットlOのメ
カニカルハンド41の上昇、下降、前進後退および開、
閉動作は全てエアー駆動方式で計算JJl13の指令に
よりシーケンス制御により行われる。
メカニカルハンド41の前進完了信号ONで共振数測定
装置11内のコイルを励磁し、試験片の縦共振数を図示
しない共振数測定装置内の周波数カウンターで検出し、
計算機13ヘデータを送信する。
共振数測定装置11は試験片Sよりr値、Δr値を測定
する装置で、その中には加振コイル、サポートコイル、
受振コイルが直列に整列して入っており、試験片Sをそ
れらのコイル中に挿入しサポートコイルで磁気的に試験
片を宙に浮かした後、加振コイルで振動させ、受振コイ
ルでその振動数を検出し、その値をざらに加振コイルへ
フィードバックすることにより、試験片の振動が最大と
なる縦共振数fを検出するようになっている。この縦共
振数fとヤング率Eとの間には次の関係がある。
E=4ρ文2 f2       ・・・(1)ここに E:ヤング率 ρ:密度 又;試験片の長さ f:縦共振数 である。
従ってSo 、S45,590  の各試験片の縦共振
数f0 、f45.f90  を測定して上記(1)式
に代入してやれば各試験片のヤング率E0 、E45゜
E’IOが求められる。
さらにこの作方向のヤング率より、供試材板の平均ヤン
グ14Bは 鍔=(Eo ’−2E45+ E!10) / 4・・
・(2) により定義される。
この平均ヤングiEと求めようとする平均塑性変形率r
とは1次の式(3)で示す相関があり、この式に(2)
で求めたLを代入してやればr値が算出できる。つまり
、この平均ヤング率りと、求めようとする平均塑性変形
率tとは経験的に次の相関がある。
・・・ (3) (ただし、試験片寸法を長さ104.63mm。
幅6.35mmとした場合) ゛ またΔr値を求める。Δr値は? ff、測定値間
の差を示すもめである。
共振数測定装置11で試験片の縦共振数ft−測定した
ら、メカニカルハンド41は試験片Sをつかみ後退した
後、90’旋回し、再び前進する。
この位置にロックウェル硬度計等の硬さ試験装置12が
あり、メカニカルハンド41前進完了後、試験片をはな
すと硬さ試験装置12に試験片Sがセットされるように
なっている。試験片Sのセット完了後、計′xJa13
より測定開始信号が硬さ試験装置12に出力され図示し
ない硬さ試験装置12内にある自動シーケンス制御装置
によるシーケンス制御により鋼球と受台で試験片をはさ
み、鋼球を一定圧力で押し付けることにより、その凹み
深・さを測定信号として試験片の硬度を測定する。次に
微動台ハンドが試験片をつかみ、そのまま10mm後退
し、試験片をはなし、2回目の硬度試験を行い、この2
回の測定値を計算1i113へ伝送する。試験片Sは微
動台ハンドにより硬さ試!!!装置のド方にある図示し
ないスクラップバックへ落される。
試験片を硬さ試験装置12にセットしたメカニカルハン
ド41はインデックステーブル9へもどり、2枚目の試
験片をつかみ、共振数測定装置11ヘセットし、2枚目
の試験片の縦共振数を測定し、A11足し終ったら、メ
カニカルハンド41の始発立直ドのスクランプバック1
8bへすてる。
3枚目も同様に行う、従って2枚目、3枚目の試験片は
硬度試験を行わない。
以上の測定結果、つまり硬さ値、Y値、Δr値、整理番
号、良否等は図示しないCRTで表示されるかまたは、
データプリンターでプリントアウトされる。
オペレータは以上のデータを見て鋼板の状態を判断する
ことができ、炉温や熱処理および連続焼鈍が1常か否か
を知り、必要なアクションをとることができる。
〔発明の効果〕
本発明によりオンラインで鋼板の処理状態を早期に判断
でき、不良コイルの発生を防止でき、品質管理と製造工
程管理に貢献するところ大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の全体系統を示す模式斜視図、
第2図は受渡し装置の側面図、第3図は第2図のA−A
矢視図、第4図は試験片試験装置の主要部の平面図、第
5図はその立面図である。 1・・・鋼帯      2,4・・・搬送装置3・・
・供試材     5・・・刻印機6・・・プレス槻 
   7・・・移送装置8・・・受渡し装置 9・・・インデックステーブル 10・・・ロボット 11・・・共振数測定装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 オンラインの鋼帯から採取した供試材を搬送する搬
    送装置と、該搬送装置の途中に配設され前記供試材に材
    料番号を刻印する刻印装置と、該刻印された供試材より
    複数の試験片を打ち抜くプレス機と、前記試験片を順次
    移送する移送装置と、該移送装置により移送された試験
    片を受渡す受渡し装置と、前記試験片を受取り旋回する
    複数の腕を有するイン デックステーブルと、該インデックステーブルの腕の先
    端に保持された試験片を掴み取るメカニカルハンドを回
    動、昇降、前進後退自在に操作するロボットと、該ロボ
    ットにより移送された試験片の硬さを測定する硬さ測定
    装置と、試験片の縦共振数を測定する共振数測定装置と
    、該共振数測定装置により求めた共振数より平均ヤング
    率、平均塑性変形率を演算・処理する計算機とを具備し
    てなる鋼板自動試験装置。
JP19857784A 1984-09-25 1984-09-25 鋼板自動試験装置 Pending JPS6176931A (ja)

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