KR101149140B1 - 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치에 관한 것으로, 침적조(10), 세척조(20), 타각장비(30), 스캔장비(40), 도유장비(50) 등이 구비되고, 이들로 시편(1)을 순차적으로 이송시키는 시편이송장치(200)와, 상기 시편이송장치(200) 및 상기 타각장비(30), 스캔장비(40), 도유장비(50)의 작동을 제어하는 제어장치(100)를 포함한다.

따라서, 시편의 부식과 세척, 시편이력의 타각, 부식표면의 스캔 및 저장, 부식표면의 오일 보호막 도포 등 모든 작업이 자동으로 이루어지므로 작업성 및 작업자 안전성이 크게 향상된다.

또한, 동일 조건의 재현이 가능하고 모든 시편과 시험결과가 뒤바뀜 없이 보관됨으로써 시험 결과의 신뢰성이 향상된다.

중간재 품질 검사, 매크로 에칭 검사, 자동 에칭 설비

Description

철강 중간재의 매크로에칭 검사장치{steel intermediate goods inspecting apparatus using macro etching test}

본 발명은 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치에 관한 것으로, 특히 시편을 자동으로 이동시키면서 매크로에칭 검사를 실시하고, 이를 기록, 보관할 수 있도록 된 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치에 관한 것이다.

철강 공정은 크게 제강공정과 압연공정으로 나뉘어진다.

제강공정에서 용융 및 연속주조를 거쳐 빌렛, 블룸, 빔 블랭크 등의 중간재가 생산된다.

이후, 적당한 형상의 중간재를 선택 압연하여 원하는 형상의 최종 제품(H빔, 각종 앵글, 봉강, 철근, 강판 등)을 생산하게 된다.

한편, 최종 제품의 품질은 상기 중간재의 내질 품질에 크게 영향을 받으므로 제강업체에서는 상기 중간재의 품질을 검사하여 다양한 품질 항목 별로 세부 등급을 나누어 관리하고 있다.

상기 중간재의 품질을 검사하는 방법으로는 매크로 에칭 테스트를 주로 사용하고 있다.

상기 매크로 에칭 테스트는 검사 대상 재료의 단면을 깨끗이 연마한 다음 약품으로 적절히 부식시키고, 그때 부식표면에 나타나는 매크로 조직을 검사하여 제품의 품질과 결함상태를 체크하는 것이다.

상기 매크로 에팅 테스트는 철강 중간재의 크랙, 개재물, 편석, 기공 등의 품질을 평가하기 위한 유용한 수단으로서 오랫동안 사용되어 왔다.

그런데, 상기 매크로 에칭 테스트는 대부분의 작업이 작업자의 수작업으로 이루어지기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 에칭 정도가 달라져서 품질을 정확히 판단하기 곤란한 경우가 발생하며, 시험의 재현성이 크게 떨어진다.

또한, 작업자의 실수로 시편이 뒤바뀔 수가 있어서 품질 평가의 신뢰도가 저하된다. 이를 방지하기 위해 시편에 마킹을 하고 있으나 염산액에 의해 지워질 가능성이 크다.

또한, 재료의 표면 부식액으로서 고온의 염산을 사용하는데, 항상 염산 가스에 노출되어 이를 흡입하게 되고 또한 염산액이 직접 피부에 묻을 수 있는 가능성이 농후하여 작업자의 안전이 크게 위협받는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

매크로 에칭 테스트의 작업이 자동으로 이루어질 수 있고, 시편 및 시험 결과가 뒤바뀌지 않음으로써 시험 결과의 신뢰성과 재현성이 향상되고, 작업자가 직접 염산에 노출되지 않게 됨으로써 부식액으로부터 작업자를 보호할 수 있도록 된 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

부식액이 담긴 침적조와;

세척액이 담긴 세척조와;

상기 침적조와 세척조로 순차적으로 시편을 이송시키는 시편이송장치와;

상기 시편이송장치의 작동을 제어하는 제어장치;

를 포함한다.

또한, 상기 시편이송장치는 상기 침적조와 세척조의 상부에 설치된 가이드레일과,

상기 가이드레일을 주행하는 이송대차와,

상기 이송대차에 설치된 권취장치와,

상기 권취장치의 와이어에 설치된 시편고정장치

를 포함한다.

또한, 상기 시편고정장치는 전자석일 수 있다.

또한, 상기 시편고정장치는 집게형 파지장치일 수 있다.

또한, 상기 세척조 이후에 시편에 시편이력을 타각하는 타각장비와,

상기 시편의 부식면을 스캔하여 저장하는 스캔장비와,

상기 시편의 부식면에 오일을 도포하는 도유장비가 더 구비되고,

상기 타각장비와 스캔장비와 도유장비의 작동은 상기 제어장치에 의해 제어되며,

상기 타각장비와 스캔장비와 도유장비의 상부로 상기 가이드레일이 연장설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척조 이후에 시편의 부식면을 촬영하는 카메라가 설치되고,

상기 카메라의 촬영 영상을 표시하는 모니터가 더 구비된 것을 특징으로 한 다.

또한, 상기 모니터를 보고 부식이 제대로 이루어지지 않은 시편을 발견했을 때 상기 제어장치로 시편재부식명령을 입력할 수 있는 작업자단말기가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,

시편의 매크로 에칭 테스트가 자동으로 실시되는 편리함이 있다.

따라서, 작업자가 부식액에 노출되지 않게 됨으로써 염산가스를 흡입하거나 염산액이 피부를 손상시키는 문제가 방지되므로 작업자 안전성이 향상된다.

또한, 작동기구의 전자제어에 의하여 부식조건을 일정하게 재현할 수 있으므로 시험의 재현성이 향상된다.

또한, 시험조건을 일정하게 유지할 수 있으므로 시험 결과의 신뢰성이 향상된다.

또한, 타각장비, 스캔장비, 도유장비 등을 구비함으로써 타각이 지워지지 않으며, 타각된 시편이력을 포함하여 부식표면이 스캔되어 저장되므로 시편과 시험결과의 뒤바뀜이 발생하지 않으므로 시험 결과의 신뢰성이 더욱 향상된다.

상기와 같은 이유들에 의해 보다 정확하고 신속하게 철강 중간재의 품질을 파악할 수 있게 되어, 중간재 및 최종 제품의 품질관리에 유효하다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치의 구성도이다.

본 발명은 부식액이 담긴 침적조(10)와, 상기 침적조(10) 주변에 설치된 세척조(20)와, 상기 침적조(10)와 세척조(20)로 순차적으로 시편(1)을 이송시키는 시편이송장치(200)와, 상기 시편이송장치(200)의 작동을 제어하는 제어장치(100)를 포함한다.

상기 침적조(10)는 약 70~80℃ 정도로 유지할 수 있는 항온조로 10~20% 염산액(염산희석수)이 담겨 있으며, 상기 세척조(20)에는 세척액으로서 물이 담겨 있거나, 분무하여 세척하는 기능을 가지고 있다.

상기 시편이송장치(200)는 상기 침적조(20)와 세척조(20)의 상부에 설치된 가이드레일(210)과, 상기 가이드레일(210)을 주행하는 이송대차(220)와, 상기 이송대차(220)에 설치된 권취장치(230) 및, 상기 권취장치(230)에 권취된 와이어의 단부에 설치된 시편(1)고정장치(240)를 포함한다.

상기 이송대차(220)의 주행과 정지, 상기 권취장치(230)의 권취와 풀림, 상기 시편고정장치(240)의 시편고정작동은 모두 상기 제어장치(100)에 의해 제어된다.

상기 시편고정장치(240)는 전자석으로 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 제어장치(100)는 상기 전자석의 전원공급회로에 구비된 스위치를 on/off 조작함으로써 시편(1)이 전자석에 붙거나(고정됨) 다시 분리되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 시편고정장치(240)는 집게형의 파지장치 일 수 있다.

이 경우에 상기 제어장치(100)는 상기 파지장치의 집게를 작동시키는 액츄에이터의 작동을 제어하여 시편(1)을 잡거나(고정됨) 놓을 수 있도록 한다.

따라서, 상기 제어장치(100)의 제어에 의하여 상기 이송대차(220)가 시편(1) 상부로 이동하고, 권취장치(230)가 풀림 작동되어 시편고정장치(240)가 하강하며, 시편고정장치(240)가 시편(1)을 고정하고, 권취장치(230)가 권취 작동하여 시편고정장치(240)가 재 상승한다.

이후, 이송대차(220)가 상기 침적조(10)의 상부로 이동하고, 권취장치(230)의 작동에 의해 시편(1)이 하강하여 침적조(10)의 부식액 속에 담겨진다.

시편(1)이 부식액 속에 담겨지는 시간은 시편 성분에 따라 유동적이나 대략 15~30분 정도이다.

시편에 따라 적절히 설정된 시간동안 부식액 속에서 부식된 시편(1)은 상기 권취장치(230)에 의해 침적조(10)로부터 인양되고, 이후 이송대차(220)가 상기 세척조(20) 상부로 이동하고, 이어 권취장치(230)의 작동으로 세척액 속에 시편(1)을 담가 재료 단면에 묻은 부식액을 세척해 낸다.

이후, 권취장치(230)의 권취작동으로 시편(1)이 상승하면, 작업자가 부식 단면을 육안으로 관찰할 수 있다.

이와 같이, 시편을 염산액에 담그고, 꺼내며, 세척하는 작동이 기계 장치에 의하여 자동으로 실시되므로 작업자가 염산액을 직접 다룰 이유가 없어져 그로부터의 위험을 회피할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 타각장비(30)를 더 포함한다.

상기 타각장비(30)는 시편(1)에 시편이력(시편넘버, 강종 등)을 타각하는 타각부와, 상기 타각부를 구동하는 구동부를 포함하며, 장비의 작동은 상기 제어장치(100)에 의해 이루어진다.

또한, 본 발명은 스캔장비(40)를 더 포함할 수 있다.

상기 스캔장비(40)는 시편(1)의 부식면을 스캔하여 그 영상을 보관하는 것으로, 장비의 작동 시점이 상기 제어장치(100)에 의해 지시된다.

또한, 본 발명은 도유장비(50)를 더 포함한다.

상기 도유장비(50)는 시편(1)의 부식면에 내부식성 유막을 도포하는 것으로 오일분사부와 분사압을 제공하는 펌프 등의 압력형성부를 포함하여 이루어지며, 장비의 작동은 역시 상기 제어장치(100)에 의해 제어된다.

한편, 상기 타각장비(30)와 스캔장비(40) 및 도유장비(50)의 상부에는 상기 가이드레일(210)이 연장 설치되어 있어서, 상기 이송대차(220)에 의해 시편(1)이 각 장비의 상부로 이송될 수 있도록 되어 있다.

시편(1)의 이송후, 해당 장비(타각, 스캔, 도유)로의 인계는 전술한 바와 같은 권취장치(230)와 시편고정장치(240)의 작동에 의해 이루어진다.

상기 침적조(10), 세척조(20), 타각장비(30), 스캔장비(40) 및 도유장비(50)는 각 작업 특성을 감안하여 상호 적절한 거리를 두고 배치된다. 상기 가이드레일(210)의 설치와 이송대차(220)의 용이한 이동을 위해 동일 직선상에 배치되는 것이 바람직하지만 공장내 확보 공간의 형태에 따라 자유로이 배치될 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 타각장비(30)가 구비되어 시편(1)에 시편이력이 자동으로 타각되고, 이러한 타각공정이 침적조(10)와 이격된 위치에서 기계적으로 자동 실시되므로 작업자 부주의에 의해 부식액에 타각부가 식각될 우려가 없다.

또한, 타각후 스캔장비에 의해 부식면이 즉시 스캔되어 그 영상이 저장되므로 - 영상에는 타각된 시편이력이 포함된다.- 시편이 뒤바뀔 염려가 없게 된다.

따라서, 나중에 시험 결과를 찾아볼때 시험결과가 뒤바뀔 우려가 없으므로 시험 결과 데이터의 신뢰성이 향상된다.

또한, 상기 장비에 의하면 동일한 종류의 시편을 동일한 조건으로 부식시킬 수 있으므로 시험의 재현성이 뛰어나다.

한편, 상기 도유장비(50)에 의해 시편(1)의 부식면에 오일을 도포하여 부식면의 산화를 방지함으로써 시편(1)을 시험 종료 상태 그대로 변화 없이 보관할 수 있게 된다.

따라서, 중간재 품질 이상의 경우에도 실제 시편을 찾아 다시 관찰해볼 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 세척조(20)와 타각장비(30)의 사이에 설치되는 카메라(60)와, 상기 카메라(60)에서 촬영된 영상을 작업자가 볼 수 있도록 표시하는 모니터(70)를 더 구비한다.

따라서, 작업자는 모니터(70)가 설치된 위치에서 즉, 상기 세척조(20)가 설치된 위치와는 상관없는 위치에서도 모니터(70)를 통해 실시간으로 시편(1)의 부식면을 관찰하여 품질을 평가할 수 있게 된다.

한편, 시편(1)이 침적조(10)에서 꺼내졌을때 모든 시편이 충분할 정도로 표면 부식이 발생하지는 않는다. 경우에 따라서, 부식이 덜 진행되어 표면 조직이나 결함을 관찰하기 부적당한 경우가 발생하는데, 이때 작업자는 상기 모니터(70)를 주시하다가 그러한 시편(1)이 발생했을 경우에는 모니터(80)에 인접하여 구비된 작업자단말기(80)를 이용하여 재부식명령을 입력한다.

상기와 같이 시편재부식명령이 입력되면, 상기 제어장치(100)는 시편(1)을 타각장비(30)로 인도하지 않고, 상기 침적조(10)로 다시 이동시켜 재부식을 시행한다.

상기의 모든 과정을 거쳐 도유과정까지 끝난 시편(1)은 가이드레일(210)을 따라 보관장소로 이동하여 보관된다.

도 1은 본 발명에 따른 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치의 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 침적조 20 : 세척조

30 : 타각장비 40 : 스캔장비

50 : 도유장비 60 : 카메라

70 : 모니터 80 : 작업자단말기

100 : 제어장치 200 : 시편(1)이송장치

210 : 가이드레일 220 : 이송대차

230 : 권취장치 240 : 시험편고정장치

Claims (7)

1. 부식액이 담긴 침적조와;

   세척액이 담긴 세척조와;

   상기 침적조와 세척조로 순차적으로 시편을 이송시키는 시편이송장치와;

   상기 시편이송장치의 작동을 제어하는 제어장치;를 포함하며,

   상기 세척조 이후에 시편에 시편이력을 타각하는 타각장비와,

   상기 시편의 부식면을 스캔하여 저장하는 스캔장비와,

   상기 시편의 부식면에 오일을 도포하는 도유장비가 더 구비되고,

   상기 타각장비와 스캔장비와 도유장비의 작동은 상기 제어장치에 의해 제어되며,

   상기 타각장비와 스캔장비와 도유장비의 상부로 가이드레일이 설치된 것을 특징으로 하는 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 시편이송장치는 상기 침적조와 세척조의 상부로 상기 가이드레일이 연장설치되고,

   상기 가이드레일을 주행하는 이송대차와,

   상기 이송대차에 설치된 권취장치와,

   상기 권취장치의 와이어에 설치된 시편고정장치

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 시편고정장치는 전자석인 것을 특징으로 하는 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 시편고정장치는 집게형 파지장치인 것을 특징으로 하는 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 세척조 이후에 시편의 부식면을 촬영하는 카메라가 설치되고,

   상기 카메라의 촬영 영상을 표시하는 모니터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 모니터를 보고 부식이 제대로 이루어지지 않은 시편을 발견했을 때 상기 제어장치로 시편재부식명령을 입력할 수 있는 작업자단말기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 철강 중간재의 매크로에칭 검사장치.

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