KR101579018B1 - 강관의 생산 관리 방법 - Google Patents

Abstract

복수의 제조 공정에 의해서 생산되는 강관의 생산 관리 방법으로서, 관 정보를 부호화한 매트릭스 코드를, 폭의 둘레 각도가 30° 이하가 되도록 레이저광에 의해 관단부에 가공하는 단계와, 매트릭스 코드를 리니어 센서형 카메라에 의해서 자동으로 판독하는 단계를 구비하고, 매트릭스 코드를 판독함으로써, 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 관 번호마다 식별·기록함으로써 제조 이력을 관리하고, 필요에 따라서, 관 정보를 취출할 수 있도록 한 강관의 생산 관리 방법.

Description

강관의 생산 관리 방법{STEEL TUBE PRODUCTION CONTROL METHOD}

본 발명은, 강관의 생산 관리 방법에 관한 것이며, 특히 복수의 제조 공정에 의해 생산되는 강관의 생산 관리 방법에 관한 것이다.

복수의 공정을 거쳐 제조되는 강관은, 각 공정에 있어서의 처리가 예정되는 제조 조건으로 확실하게 행해질 필요가 있기 때문에, 강관의 현품 식별이 가능하도록 관리할 필요가 있다. 강관의 식별 관리는, 복수개를 동시 처리하는 열처리 등에서는, 로트 단위로의 관리가 필요하게 되며, 또는 1개마다 처리되는 연마 공정, 비파괴 검사 공정 등에서는, 관 1개 단위로의 관리가 필요하게 된다. 또, 그와 동시에, 각 공정에 있어서의 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 기록하고, 제조 이력을 관리하는 것이 요망된다.

특히, 원자력용 강관에는, 제조 이력 데이터의 장기 보관이 요구된다. 예를 들면, 냉간 마무리 강관은, 압연, 열처리, 연마, 검사 등의 복수의 제조 공정에 의해 제조되는데, 열처리 공정 이후, 열처리 온도, 연마량, 비파괴 검사 결과 등의 다양한 제조 이력을 관리할 필요가 있다.

종래, 이들을 엄밀하게 관리하는 방법으로서, 재료 이동용 팔레트에 별표를 첨부하는 방법, 종이로 제작한 바코드를 관 내에 삽입하는 방법, 재료 보호용 시트에 바코드를 붙이는 방법 등이 실시되고 있다. 그러나, 모든 공정에 있어서 관 1개 단위로의 생산 관리를 실시하기 위해서, 다대한 공수를 소비하고 있다.

전기 회로에서 사용되는 배선 기판에서는, 영숫자 이루어지는 품번을 인쇄한 명찰, 부전, 공정 관리표를 부여하는 등 수작업에 의한 관리가 이루어져 왔는데, 특허 문헌 1에서는, 배선 기판의 제조 공정중에서, 인쇄 또는 에칭 등을 이용하여 바코드, 매트릭스 코드 등의 부호를 도체로 형성하고, 후 공정에서 시판되는 코드 리더로 판독하는 방법이 제안되어 있다.

특허 문헌 2에서는, 가열, 압연, 정정(精整), 열처리, 검사 등의 복잡한 공정으로 제조되는 유정용 강관의 나사 절단 공정의 관리에 있어서, 강관의 외면에 마킹하는 방법에서는 마킹이 소실될 가능성이 있으며, 또 강관의 내면·외면에 각인하는 방법에서는, 강관에 흠이 나는 점, 소경 강관의 내면에는 각인을 할 수 없는 점 등의 문제가 있다고 지적되고 있다. 그리고, 상기 문제를 개선하는 방법으로서, 제조 정보가 기억된 IC 태그를, 관체 또는 나사부 보호를 위해서 관단부에 장착하는 프로텍터의 단면에 매설하는 관리 방법이 제안되고 있다.

특허 문헌 3에서는, 강관의 식별 관리 방법으로서, 종래의 수지판에 붙여진 IC 태그를 영구자석에 의해서 관 내면에 흡착시키는 방법에서는, 충격에 의해서 IC 태그가 탈락할 우려가 있으므로, 경량 홀더에 IC 태그를 장착하고, 접착 매체를 통해 강관의 내면에 붙이는 방법이 제안되어 있다.

또, 레이저법을 이용하여, 관에 직접 마킹하는 방법에 대해서, 지금까지 몇 가지 제안이 이루어져 왔다.

특허 문헌 4에서는, 종래의 로트 번호를 기입한 인식표를 나일론제 로프로 묶는 로트 관리 방법에서는 다대한 공수를 필요로 하므로, 레이저 빔을 주사 미러로 금속관의 외주면에 조사하여, 깊이 0.1μm 이하의 문자, 도형 등을 그리는 마킹 방법이 제안되어 있다.

특허 문헌 5에서는, 레이저광선을 주사하여 표면에 세선을 형성하고, 이 세선을 복수 늘어놓아 태선을 형성함으로써, 태선의 가공에 수반하는 열영향 및 재료의 화학 변화를 저감하는 바코드의 레이저 마킹 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 관을 회전시키면서 레이저광선을 조사하고, 전체 둘레에 걸쳐 10~50μm 정도의 깊이를 가공하는 것이다.

특허 문헌 6에서는, 외표면에 미세한 요철을 갖는 연료봉에 사용되는 피복관에, 평활면으로 이루어지는 바코드, 문자, 기호 등의 식별 기호를 형성하고, 조명 각도와 촬상 각도가 상이하도록 조정하여, 재료 표면에서는 난반사, 식별 기호부에서는 정반사시킴으로써 명암 콘트라스트를 크게 한 식별 기호를 갖는 피복관이 제안되어 있다.

특허 문헌 7에서는, 지르칼로이 합금으로 형성되는 핵연료 봉관에 대해서, 레이저 가공된 바코드로 이루어지는 식별 코드를, 광학 수단으로 판독하는 것이 개시되어 있다. 특허 문헌 7에 기재된 발명은, 상기 레이저 가공에 의해서 발생하는 열영향 영역의 비파괴 측정 방법에 관한 것이며, 레이저 가공의 깊이가 0.05mm여도, 열영향 깊이는 0.5mm 정도 잔존한다고 기재되어 있다.

특허 문헌 8에서는, 원자 연료봉 피복관의 레이저 마킹에 있어서, 가공열에 의한 산화, 금속 결정립의 변화 등으로 피복관 표면에 불균일한 부분이 있으면, 피복관의 피복 능력을 저하시키는 등의 문제가 있다는 점에서, 레이저 출력을 낮게 줄이고, 마크부 또는 마크부 이외의 스페이스부를 레이저열로 요철을 녹여, 마크부와 스페이스부의 반사율의 차이를 크게 하고, 식별 성능을 향상시키는 기술이 개시되고 있다.

일본국 특허 공개 평 5-75222호 공보 일본국 특허 공개 2008-250714호 공보 일본국 특허 공개 2009-301391호 공보 일본국 특허 공개 평 6-114576호 공보 일본국 특허 공개 평 10-6045호 공보 일본국 특허 공개 평 11-23756호 공보 일본국 특허 공개 평 3-72296호 공보 일본국 특허 공개 2000-317656호 공보

특허 문헌 1에 개시된 방법은, 전기 회로용 인쇄 배선 기판의 식별 관리 방법에 관한 것이며, 인쇄 또는 에칭의 공정이 제조 공정에 없는 강관에 대해 적용할 수 없다.

특허 문헌 2에 개시된 방법은, 관단면에 구멍을 가공하고, 거기에 IC 태그를 장착·매설하는 것인데, 원자력용 강관과 같은 두께가 1mm 정도의 소경 박육관에 대해서는 적용이 곤란하다.

특허 문헌 3에 개시된 방법은, IC 태그를 경량 홀더에 장착한 후, 강관의 내면에 붙이고, 안테나를 통해 IC 태그에 보존된 제조 정보를 관리하는 방법인데, 소경관의 내면에는 붙일 수 없을 뿐만 아니라, 원자력용 강관에 접착제를 이용하는 경우, 그 성분이 규제되는 등의 문제가 있다.

특허 문헌 4에 개시된 방법은, 레이저 빔에 의해 문자, 도형 등의 식별 관리용 기호를 그리는 마킹 방법에 관한 것이지만, 그 후의 판독 기술에 관해서 전혀 기재되어 있지 않다. 특히, 문자, 도형 등의 판독은, 오판독이 발생하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 문자 또는 기호에 의해서 많은 정보를 가공하는 경우, 가공 시간이 증대해 그에 따르는 발열이 현저해진다.

특허 문헌 5에 개시된 방법에서는, 관을 그 자리에서 회전시키면서 세선을 복수 늘어놓아 태선을 형성하는 바코드의 레이저 마킹 방법에 의한 것이지만, 마킹을 위한 관 회전 장치를 새롭게 설치할 필요가 있어 설비비가 증대한다. 특히, 장척재에서는, 방대한 비용이 필요하다. 또, 바코드에서는 식별하는 정보량을 많게 할 때, 가공하는 선의 수가 증대하므로, 가공에 따른 발열이 현저해진다고 하는 문제를 갖는다.

특허 문헌 6에 개시된 방법에서는, 문자 또는 기호로 이루어지는 식별 기호를 이용한 경우, 판독에서 오판독이 생길 우려가 있다. 또, 바코드를 이용한 경우에도, 상술한 바와 같이 가공에 따른 발열의 문제가 발생한다.

특허 문헌 7에 개시된 방법은, 레이저 가공에 의한 열영향 영역을 비파괴적으로 측정하기 위한 것이며, 열영향에 의한 열화를 방지하는 것에 대해서는 기재되어 있지 않다.

특허 문헌 8에 개시된 방법에서는, 마크부 또는 그 이외의 스페이스부의 요철을 레이저로 용해함으로써, 바코드의 식별 성능을 향상시키는 것으로 되어 있다. 그러나, 원자력 발전 플랜트에 이용되는 강관은, 표면 조도가 1μm 이하(실용적으로는, 0.5μm 이하)로 제조 관리되고 있으며, 애당초의 조도가 매우 작다. 그 때문에, 레이저 가공에 의해서 미세한 요철을 용해해도, 표면 조도는 오히려 커져, 식별 성능을 향상시키는 것은 곤란하다. 본 발명자들의 검증 결과에서도, 특별한 차이는 나타나지 않았다. 또한, 요철을 용해하는데 필요로 하는 가공 시간이 길어지기 때문에, 생산성이 저하되는 문제가 있다.

이상과 같이, 특허 문헌 1~3에 개시된 방법은, 원자로 증기 발생기용 전열관과 같은 소경 박육관의 강관에 대해 적응이 어렵고, 또, 특허 문헌 4~7에 개시된 방법에는, 가공에 수반하는 발열의 문제가 남아 있었다. 또한, 특허 문헌 8에 개시된 방법을 원자력용 강관에 적응하는 것은 곤란했다.

그래서, 본 발명은, 강관에 대해 심각한 열영향을 일으키지 않고, 관 1개 단위로의 확실한 현품 식별을 행할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 복수의 제조 공정에 의해서 생산되는 강관을 적절히 식별 관리하는 방법에 대해서 검토하고, 예의 연구를 행한 결과, 이하와 같은 지견을 얻기에 이르렀다.

(A) 강관을 관 1개 단위로 식별하기 위해서는, 레이저광을 이용하여 강관에 직접 식별 부호를 가공하는 것이 좋다. 식별 부호로서, 문자, 기호 등을 이용하면 판독시에 오판독이 발생할 우려가 있으므로, 코드를 이용하는 것으로 한다. 단, 1차원의 바코드에서는, 식별하는 정보량이 많으면 레이저 가공하는 영역이 증대해, 그에 수반하는 발열의 문제가 발생하므로, 동등한 정보량을 1/4 이하의 시간으로 가공하는 것이 가능한 2차원의 매트릭스 코드를 이용한다.

(B) 회전하면서 반송되는 강관 표면에 가공된 매트릭스 코드를 판독할 때에, 에어리어 센서형 카메라에 의해서 촬상하는 것은, 셔터를 누르는 타이밍의 조정 및 제어가 대단히 곤란하다. 또, 일정 구간의 연속 촬상을 행하고, 그 데이터를 해석하는 경우, 데이터량이 방대해져 바람직하지 않다. 또한, 곡면에 가공된 매트릭스 코드는, 사이즈에 따라서는, 에어리어 센서형 카메라의 촬상에서는 전체면에 초점이 맞지 않고, 판독 불능이 되는 문제도 발생했다. 따라서, 리니어 센서형의 카메라에 의해서 촬상하는 것으로 한다.

본 발명은, 상기 지견에 의거해 완성된 것이며, 하기의 (1)~(5)에 나타낸 강관의 생산 관리 방법을 요지로 한다.

(1) 복수의 제조 공정에 의해서 생산되는 강관의 생산 관리 방법으로서, 관 정보를 부호화한 매트릭스 코드를, 폭의 둘레 각도가 30° 이하가 되도록 레이저광에 의해 관단부에 가공하는 단계와,

매트릭스 코드를 리니어 센서형 카메라에 의해서 자동으로 판독하는 단계를 구비하고,

매트릭스 코드를 판독함으로써, 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 관 번호마다 식별·기록함으로써 제조 이력을 관리하고,

필요에 따라서, 관 정보를 취출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 강관의 생산 관리 방법.

(2) 매트릭스 코드를 리니어 센서형 카메라에 의해서 자동으로 판독하는 단계에 있어서, 강관의 반송 스큐 각도를 16° 이하로 하는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 강관의 생산 관리 방법.

(3) 매트릭스 코드를 에어리어 센서형 카메라에 의해서 수동으로 판독하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 강관의 생산 관리 방법.

(4) 원자로 증기 발생기용 전열관의 생산 관리 방법인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 강관의 생산 관리 방법.

(5) 강관의 제조 공정에 연마 공정이 포함되고, 연마 공정에 있어서, 매트릭스 코드가 가공된 관단부의 연마를 행하지 않도록 연마 헤드를 퇴피 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 강관의 생산 관리 방법.

본 발명에 의하면, 매트릭스 코드를 강관 표면의 관단부에 직접 가공하기 때문에, 강관으로의 열영향이 발생하지 않은 상태로, 관 1개 단위로의 확실한 현품 식별이 가능해진다. 또, 그 후의 복수의 제조 공정을 통과할 때에, 적절히 매트릭스 코드의 자동 판독을 행함으로써, 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 기록하고, 제조 이력을 용이하게 관리할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명은, 특히 제조 공정이 복잡한 원자로 증기 발생기용 전열관의 생산 관리 방법에 적절하다.

도 1은 강관의 제조 공정의 일례를 설명하는 도면이다.
도 2는 매트릭스 코드 가공 단계의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 매트릭스 코드의 자동 판독 단계의 일례를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 리니어 센서형 카메라에 의한 매트릭스 코드의 촬상예를 나타낸 도면이다.
도 5는 에어리어 센서형 카메라에 의한 매트릭스 코드의 촬상예를 나타낸 도면이다.
도 6은 강관의 검사 공정 이후에 있어서의 제조 공정의 일례를 설명하는 도면이다.

본 발명에 따른 강관의 생산 관리 방법은, 복수의 제조 공정에 의해서 생산되는 강관의 생산 관리 방법으로서, 매트릭스 코드를 가공하는 단계와, 매트릭스 코드를 자동으로 판독하는 단계를 구비한다. 또, 상기에 추가해, 매트릭스 코드를 수동으로 판독하는 단계 및/또는 매트릭스 코드가 가공된 관단부의 연마를 행하지 않도록 연마 헤드를 퇴피 제어하는 단계를 구비해도 된다. 강관의 제조 방법 및 생산 관리 방법에 있어서의 각 단계에 대해서, 이하에 상세한 사항을 나타낸다.

1. 강관의 제조 공정

본 발명의 생산 관리 방법을 적용하는 강관의 제조 공정에 있어서, 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 강관은, 열처리 공정, 연마 공정, 검사 공정을 거친 후에 포장되고 출하된다. 이러한 제조 공정에서는, 각 공정의 처리 능력이 상이하기 때문에, 열처리 등의 로트 단위로 동시 처리를 행하는 배치(batch) 처리와, 연마 공정, 검사 공정 등의 관 1개 단위로 처리하는 1개 처리로 구성되어 있다. 또, 설비의 처리 능력에 따라 동일 공정에 복수의 설비가 도입되어 있다. 제조 이력의 관리가 필요한 제조 정보 및 품질 정보는, 제조 공정에 따라서 상이하기 때문에, 강관이 각 제조 공정을 통과하는 시점에서 강관을 식별 관리하기 위한 식별 번호가 필요하다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 원자로 증기 발생기용 전열관의 제조 공정은 더욱 복잡하며, 제1 열처리 후, 열처리 또는 굽힘 교정에 의해서 생긴 흠을 제거하기 위해서, 제1 연마가 실시된다. 또, 내식성을 향상시키는 목적으로, 예민화 처리로서 제2 열처리가 실시되고, 그 후에 제품 검사 직전에 경미한 제2 연마가 실시되는 것이 일반적이다. 이 때, 제1 열처리 및 제2 열처리가 배치 처리로 행해지고, 제1 연마, 제2 연마 및 검사가 1개 처리로 행해진다. 그리고, 열처리 공정에 있어서의 열처리 조건 및 연마 공정에 있어서의 연마량이 제조 정보로서, 검사 공정에 있어서의 검사 결과가 품질 정보로서 제조 이력의 관리 대상이 된다.

2. 매트릭스 코드 가공 단계

매트릭스 코드는, 강관을 식별 관리하기 위한 관 정보를 부호화한 것이며, 레이저광을 이용하여 강관의 관단부에 가공한다. 관 정보는, 강관의 식별 번호만으로 해도 되고, 식별 번호 및 예정되는 제조 조건으로 해도 된다. 가공하는 장소를 절단 여유인 관단으로부터 200mm 이내의 범위로 하면, 코드 가공에 수반하는 열영향을 완전하게 회피할 수 있으므로 바람직하다.

절단 여유인 관단부에 가공함으로써 제품에 대한 열영향을 완전하게 회피할 수 있으나, 관단부에서의 발열이어도 이하와 같은 문제를 일으키는 경우가 있다.

상술한 바와 같이, 통상, 강관의 제조 과정에는 외면 연마 공정이 있으며, 80~100μm 정도의 연마가 행해지나, 이 연마시에 연마수를 부여하는 것이 일반적이다. 연마수를 부여함으로써, 연마량의 확보, 연마분의 비산 방지, 소음의 저하 등이 가능하게 된다. 그 때, 관단으로부터 연마수가 관 내면에 침입하는 것을 방지하기 위해, 단부 마개가 설치된다. 단부 마개로는, 예를 들면, 펠트형상의 통이 이용되고, 이것을 양관단으로부터 100mm 정도 끼워넣는다. 그 때문에, 레이저 가공에 의한 관단부로의 발열이 과대하면, 단부 마개가 발연·연소하고, 연소 불순물에 의해서, 특히, 관 내면이 오염될 우려가 있다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 바코드를 가공한 경우, 가공 시간이 길고, 가공 후의 재료 온도가 상승하기 때문에, 단부 마개에 발연이 발생했다. 한편, 매트릭스 코드를 가공한 경우, 가공 시간을 단축할 수 있으므로, 발열에 의한 단부 마개의 문제점이 발생하지 않음을 알 수 있다.

매트릭스 코드를 가공하는 단계를 제조 공정 중 어디에 설치할지에 대해서, 특별히 제한은 없으나, 도 1에 나타낸 바와 같이, 1개 처리를 개시하는 제1 연마 공정 이후, 관 1개 단위로의 제조 정보 및 품질 정보의 관리가 필요해지므로, 제1 연마 후 또는 그와 동시에, 매트릭스 코드의 가공을 행하는 것이 바람직하다.

그 경우, 코드 가공 단계는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 순서에 따라서 행할 수 있다. 제1 연마 공정의 입구 테이블(11)에 투입된 강관(1)은, 회전하면서 반송되고, 입구 컨베이어(12), 제1 연마 장치(13), 출구 컨베이어(14)를 순차적으로 통과한다. 이 때의 연마량에 대해서, 특별히 규정은 없지만, 외경으로 100μm 정도의 연마를 행하는 것이 바람직하다. 연마가 완료된 강관(1)은, 출구 테이블(15) 상에서 정지하고, 레이저 가공 장치(16)에 의해서, 매트릭스 코드의 가공을 행한다. 이 때, 관 정보를 부여함과 더불어, 각각의 강관에 따른 외면 연마량에 관한 제조 정보의 기록을 행한다. 매트릭스 코드는, 반송 방향에 대해, 강관의 선단측에 가공해도 되고, 후단측에 가공해도 되고, 또 양단에 가공해도 된다.

3. 매트릭스 코드 자동 판독 단계

상기의 방법에 의해 강관 표면에 가공한 매트릭스 코드를, 각 제조 공정을 통과할 때에, 적절히 자동으로 판독함으로써, 강관의 현품 식별을 행하고, 필요에 따라서 관 정보를 취출할 수 있도록 한다. 또, 그와 동시에 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 기록함으로써, 제조 이력을 관리할 수 있도록 한다.

자동 판독은, 전부 또는 일부 제조 공정의 전에 행할 수 있다. 도 3은, 제2 연마 공정 직전에 있어서의 매트릭스 코드의 자동 판독 단계를 모식적으로 나타낸 도면이다. 제2 연마 장치(21)의 입구측에 설치된 강관(1)은, 반송 롤러(22)에 의해서, 회전하면서 반송된다. 이 때, 회전하는 강관(1)의 상면에 설치된 리니어 센서형 카메라(23)에 의해서 촬상함으로써, 코드를 판독할 수 있다. 또한, 매트릭스 코드는, 강관의 원둘레 방향의 일부에 최소한의 면적으로 가공하고 있으며, 촬상에 이용하는 리니어 센서형 카메라(23)를 고정 배치하면, 관의 전체 둘레의 촬상을 행하기 위해서는, 강관을 회전시킬 필요가 있다. 제2 연마 공정은, 강관을 회전시키면서 행해지므로, 리니어 센서형 카메라(23)는, 제2 연마 공정 직전에 배치하는 것이 바람직하다.

리니어 센서형 카메라(23)에 의한 자동 판독은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 반송되는 강관의 관단이 관단 검지 센서(24)에 의해서 검지되는 것을 신호로, 일정시간 촬상함으로써 행할 수 있다. 촬상 시간에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 관단부가 통과할 정도의 시간인 2초 이내의 단시간으로 하고, 처리하는 화상 정보를 최소한으로 하는 것이 바람직하다.

강관은, 회전하면서 전진하는 반송 스큐 각도를 갖기 때문에, 리니어 센서형 카메라로 얻어지는 화상에는, 도 4에 나타낸 비틀림이 생겨 버린다. 그러나, 적어도 스큐 각도가 16° 이하이면, 거의 확실하게 코드의 자동 판독이 가능함을 알았다.

4. 매트릭스 코드 수동 판독 단계

검사 공정에 있어서 불량품이라고 판정된 강관 등, 제조 공정의 도중에 특정의 강관만 정보를 추가하고 싶은 경우가 발생하는 경우가 있다. 그 때, 관 정보를 키보드 등의 조작에 의해 직접 입력하면, 입력 오류 등의 미스가 발생할 우려가 있다. 그 때문에, 관 표면에 가공된 매트릭스 코드는, 카메라를 이용하여 수동으로 판독을 행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

매트릭스 코드의 수동 판독은, 정지하고 있는 강관에 대해 행하므로, 에어리어 센서형의 카메라를 이용하는 것이 바람직하다. 곡면에 가공한 매트릭스 코드는, 사이즈에 따라서 전체면에 초점을 맞출 수 없게 되므로, 판독할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 그러나, 직경이 상이한 강관에 대해 다양한 폭을 갖는 매트릭스 코드를 가공하여 판독 시험을 행한 바, 표 2에 나타낸 바와 같이, 매트릭스 코드의 폭의 둘레 각도가 30° 이하이면, 에어리어 센서형 카메라에 의해서 판독할 수 있음을 알았다. 또한, 리니어 센서형 카메라를 이용한 자동 판독에서는, 시험을 행한 모든 매트릭스 코드의 판독이 가능했다.

또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 강관을 카메라로 촬상할 때, 조명에 의해서 강관의 둘레 측면부가 밝아져 그 부분에서의 판독이 곤란했다. 한편, 중심부에서는, 어두워지지만 조도 불균일이 적어, 촬상을 양호하게 행할 수 있음을 알았다. 상기와 같이 매트릭스 코드의 폭의 둘레 각도가 30° 이하이면, 조도 불균일이 적은 범위 내로 할 수 있다. 또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 매트릭스 코드가 비스듬하게 촬상된 경우에 있어서도 판독이 가능했다. 따라서, 본 발명에 있어서, 가공하는 매트릭스 코드의 폭의 둘레 각도는 30° 이하로 한다.

에어리어 센서형 카메라를 이용한 매트릭스 코드의 수동 판독은, 예를 들면, 검사 공정에 있어서 행할 수 있다. 도 6은, 검사 공정 이후 출하될 때까지의 각 공정에 있어서 상세한 사항을 나타낸 도면이다. 제2 연마 종료 후, 초음파 탐상시험(UT), 와전류 탐상시험(ET) 등의 비파괴 검사를 행하고, 그 후 또한 육안으로 표면 검사를 행한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 비파괴 검사 공정에서는, 자동 판독에 의해서 각각의 강관에 따른 검사 결과를 기록하도록 하는 것이 바람직하지만, 육안에 의한 표면 검사 공정에서는, 현품 식별을 강화하기 위해서, 모두 수동 판독에 의해서 현품 확인을 행하도록 하는 것이 바람직하다.

비파괴 검사 또는 육안에 의한 표면 검사에 의해서 불량품으로 판정된 강관은, 수동 판독을 행하고 불량품으로서 기록한 후, 다음 공정으로의 반송을 중지하고, 불량품 처리한다.

강관은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 그 후에 필요에 따라서, 굽힘 가공을 행할 수 있다. 이 때, 각 강관에 할당된 곡률 정보를 기록하기 위해, 굽힘 가공 공정 전에 수동 판독을 행하는 것이 바람직하다. 굽힘 가공 후에는, 다시 내면 ET 및 치수 검사를 행한 후, 또한 육안에 의한 표면 검사를 행한다. 내면 ET 및 치수 검사 공정에서는, 자동 판독에 의해서 각각의 강관에 따른 검사 결과를 기록하도록 하는 것이 바람직하지만, 육안에 의한 표면 검사 공정에서는, 현품 식별을 강화하기 위해, 모두 수동 판독에 의해서 현품 확인을 행하도록 하는 것이 바람직하다. 굽힘 가공 후의 검사에 의해서 불량품으로 판정된 강관은, 상기와 동일하게, 수동 판독을 행하고 불량품으로서 기록한 후, 다음 공정으로의 반송을 중지하고, 불량품 처리한다.

검사를 종료한 강관은, 포장 후에 출시된다. 포장시에, 수동 판독을 행함으로써, 포장된 위치 정보를 기록한다.

5. 연마 헤드 퇴피 제어 단계

원자로 증기 발생기용 전열관의 제조 공정에 있어서는, 제1 연마 후에 매트릭스 코드의 가공을 행하는 것이 바람직하지만, 이후에 또한 제2 연마를 행하기 위해, 제2 연마 공정에 수반하는 코드의 소실을 회피할 필요가 있다.

제2 연마 공정에 있어서, 매트릭스 코드가 가공되어 있는 관단부의 통과를 검지하고, 연마 헤드를 회피하는 제어 단계를 구비하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 관단부의 연마는 행하지 않도록 제어되지만, 관단부는 절단 여유이므로, 흠의 잔존에 따른 문제는 발생하지 않는다.

이상, 특히 원자로 증기 발생기용 전열관의 제조 공정을 예로, 본 발명의 생산 관리 방법에 대해서 설명했는데, 본 발명의 실시형태는 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 종류의 강관의 생산 관리에 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 매트릭스 코드를 강관 표면의 관단부에 직접 가공하기 때문에, 강관에 대한 열영향이 발생하지 않은 상태로, 관 1개 단위로의 확실한 현품 식별이 가능하게 된다. 또, 그 후의 복수의 제조 공정을 통과할 때에, 적절히 매트릭스 코드의 자동 판독을 행함으로써, 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 기록하고, 제조 이력을 용이하게 관리할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명은, 특히 제조 공정이 복잡한 원자로 증기 발생기용 전열관의 생산 관리 방법에 적절하다.

1:강관
11:입구 테이블
12:입구 컨베이어
13:제1 연마 장치
14:출구 컨베이어
15:출구 테이블
16:레이저 가공 장치
21:제2 연마 장치
22:반송 롤러
23:리니어 센서형 카메라
24:관단 검지 센서

Claims (6)

1. 복수의 제조 공정에 의해서 생산되는 강관의 생산 관리 방법으로서,
   관 정보를 부호화한 매트릭스 코드를, 그 폭이 상기 강관의 원주 방향으로 30° 이하의 각도가 되도록 레이저광에 의해 관단부에 가공하는 단계와,
   강관이 회전하면서 반송될 때에, 그 매트릭스 코드를 리니어 센서형 카메라에 의해서 자동으로 판독하는 단계와,
   에어리어 센서형 카메라를 수동으로 작동시켜 매트릭스 코드를 판독하는 단계와,
   매트릭스 코드를 판독함으로써, 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 개별적인 관마다 식별·기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관의 생산 관리 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   매트릭스 코드를 리니어 센서형 카메라에 의해서 자동으로 판독하는 단계에 있어서,
   상기 강관은, 강관의 반송 스큐 각도가 16° 이하가 되도록 반송되는 것을 특징으로 하는 강관의 생산 관리 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   매트릭스 코드를 판독함으로써, 각각의 강관에 따른 제조 정보 및 품질 정보를 개별적인 관마다 식별·기록하는 단계는,
   상기 매트릭스 코드를 판독함으로써, 상기 개별적인 관의 관 정보를 취출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강관의 생산 관리 방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강관의 생산 관리 방법은 원자로 증기 발생기용 전열관의 생산 관리에 사용되는 것을 특징으로 하는 강관의 생산 관리 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   강관의 제조 공정에 연마 공정이 포함되고, 연마 공정에 있어서, 매트릭스 코드가 가공된 관단부의 연마를 행하지 않도록 연마 헤드를 퇴피 제어하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강관의 생산 관리 방법.
6. 삭제

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