KR101859019B1 - 금속소재 표면검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속소재 표면검사장치에 관한 것으로서, 특히 종래의 자분을 이용한 금속소재의 표면검사방법과 달리 검사 환경이 쾌적하고 금속소재의 표면을 정확하게 검사할 수 있을 뿐만 아니라 데이터화하여 정밀하게 분석할 수 있는 금속소재 표면검사장치에 관한 것으로서, 금속소재의 표면에 레이저광을 조사하는 레이저광원과, 상기 레이저광원으로부터 조사된 레이저광이 상기 금속소재의 표면에 집광되도록 초점을 조절하는 초점조절 렌즈부를 포함하는 표면검사모듈과; 상기 표면검사모듈의 초점조절 렌즈부의 조절값을 근거로 상기 금속소재의 표면의 크랙을 포함한 결함을 분석하는 결함분석부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금속소재 표면검사장치{Surface inspection equipment for metal materials}
본 발명은 금속소재 표면검사장치에 관한 것으로서, 특히 종래의 자분을 이용한 금속소재의 표면검사방법과 달리 검사 환경이 쾌적하고 금속소재의 표면을 정확하게 검사할 수 있을 뿐만 아니라 데이터화하여 정밀하게 분석할 수 있는 금속소재 표면검사장치에 관한 것이다.
금속 소재를 가공하여 제조된 각종 부품들은 눈에 보이지 않는 미세한 결함을 갖는 경우가 많다.
부품들의 내외부에 존재하는 크랙(crack)과 같은 결함은 시간이 지남에 따라 크랙이 성장하게 되어 진동이나 파단의 원인이 된다. 즉, 미세한 크랙은 파단의 기점이 되는 경우가 많기 때문에 철저한 검사가 요구된다.
간과된 미세 결함은 기계설비 전체에 심각한 영향을 주어 가동을 중단해야 하는 경우가 발생되고 다른 요소들에도 영향을 주어 많은 부품들을 교체해야 되는 상황을 초래하기도 한다.
특히, 고속 동작되거나 정밀도가 요구되는 부품의 경우에는 특히 이러한 미세결함에 주의가 요구된다.
가공된 제품에 대한 각종 결함을 찾아내기 위한 방법들은 통칭하여 비파괴검사라고 부르고 있다.
비파괴 검사란(NDT : Non-destructive Testing) 제품의 형상이나 치수에 변화를 주지않고 어떤 종류의 입력을 주어서 그의 투과, 흡수, 산란, 반사, 침투, 누설 등의 현상의 변화를 검출하여 표준들과의 비교에 의해서 시험물을 파괴하지 않고 이상의 유무나 그의 크기, 또한 분포 상태 등을 조사하는 검사법을 말하며 현재는 용접물, 주조물, 압연재 등에 널리 사용되고 있다.
비파괴 검사는 검사 대상물을 파괴시켜 검사하는 파괴검사와는 달리 외부에 아무런 손상도 주지 않고 검사하므로 품질관리, 품질평가, 보수검사에 이용된다.
국내에서 많이 적용되고 있는 비파괴 검사법은 6가지로 대별된다.
즉, 비파괴 검사의 종류는 방사선투과검사 (RT : Radiographic Testing), 자분탐상검사 (MT : Magnetic Particle Testing), 침투탐상검사 (PT : Liquid Penetrant Testing), 초음파탐상검사 (UT : Ultrasonic Testing), 와류탐상검사 (ET : Eddy Current Testing), 누설검사 (LT : Leak Testing)로 분류된다.
다양한 비파괴 검사방법들은 각각의 장단점들이 있어 검사대상들의 특성에 따라 검사방법을 선정해야 하고 필요에 따라서는 둘 이상의 방법을 병용하기도 한다.
본 발명과 관련하여 자분탐상검사(MT)는 강자성체의 표면에 자분을 뿌렸을 때 누설자속을 이용하여 결함을 검출하는 방법이다.
자분탐상검사법은 피 검사물에 결함이 있으면 자력선이 결함부를 통과할 때 그 부분에 자력선의 자기포화로 인해 결함(크랙부)부분에 자극이 형성되고 이때 결함부에 살포된 자분이 자극이 형성 된 형태로 침투하여 이부분을 암실내 자외선 램프 아래서 확인하면 자분이 침투 한 부분이 형광 발현하여 검사자가 이결함부를 육안으로 확인 하는 것으로 결함의 위치를 확인할 수 있다.
이 방법은 비교적 표면에 가까운 곳에 존재하는 균열, 개재물, 기공, 용입부족 등을 검출한다. 내부에 들어가 있는 결함은 검출 능력이 떨어진다. 또한, 오스테나이트계 스테인레스강과 같은 비자성체에는 사용할수 없다.
자분은 보통 철 또는 자성산화철(Fe3O4)의 분말이 사용되며 검사체와의 대조가 되도록 백, 적, 흑색 자분 등이 사용된다.
자분 탐상 방법은 크게 축통전법과 코일법으로 대별할 수 있으며, 축통전법은 시편의 세로방향의 결함을 찾는 방법이고, 코일방법은 시편의 가로방향의 결함을 찾는 방법으로서 먼저 축통방법은 자분액이 도포된 시편의 길이 방향으로 전류를 보내면 자장은 전류와 자장의 오른손 법칙에 의해 원형 자장이 생기고 이 원형 자장과 직각되는 방향으로는 결함(crack)이 검출된다.
그리고 코일법은 오른손 법칙에 의해서 코일내부로 통과하는 선형 자장에 의해 선형 자장과 직각 방향의 결함(crack)이 검출된다.
또한, 자분 탐상 방법은 자분의 자화 형상에 따라서 선형 자화 방법과 원형 자화 방법으로 구분될 수 있으며, 선형 자화 방법은 요크법(Yoke Method)이 있고, 원형 자화 방법으로는 프로드법이 있다. 프로드법은 시험 대상물에 전극을 접촉시켜 직접 통전시킴으로써 시험 대상물 둘레에 원형 자장이 형성되도록 하거나 튜브와 같은 속이 빈 시험 대상물의 내부에 전도체를 위치시켜 통전시키면 시험재에 원형 자장이 형성되도록 하여 결함을 검사할 수 있도록 하는 것이다.
프로드 자분 탐상법은 두 개의 프로드 탐침을 시험 대상물에 접촉시키기만 하면 간편하게 결함 존재여부를 확인할 수 있기 때문에 매우 편리하며, 이동성도 우수한 장점이 있다.
한편, 자분 탐상법과 관련하여 특허문헌 0001 내지 0005가 제안된 바 있다.
특허문헌 0001은 비파괴 시험의 하나인 자분 탐상 장치와 관련되는 것으로 다양한 형태의 시험 대상물에 대한 테스트가 가능한 새로운 형태의 자분 탐상 장치에 관한 기술로서, 하나의 장치에서 축통전법 및 코일법을 선택적으로 채택하여 다양한 시험 대상물에 대한 테스트가 가능한 이점이 있다.
특허문헌 0002는 철도 차량의 대차 프레임에 마련되어 있는 모터나 브레이크 장치를 설치하는 접수좌의 기부 균열 등 흠집을 검사하는데 적합한 자분탐상 검사 장치에 관한 것으로서, 철도 차량의 대차 프레임에 마련되어 있는 모터나 브레이크 구성 부품을 설치하는 접수좌 주변부 균열을 검사하는데 적합한 이점이 있다.
특허문헌 0003은 강재, 특히 각강편 등의 빌렛의 표면 흠집을 탐상하는 검사 방법에 관한 것으로서, 자분탐상의 자외선 조명하에서의 육안 검사와 형광등 조명하에서의 육안 검사를 동시에 할 수 있고 빌렛의 전체종류 표면 흠집을 검사할 수 있는 등 표면 흡집 검사의 고도화와 효율화를 도모화할 수 있는 이점이 있다.
특허문헌 0004는 환봉강의 표면흠집을 자동으로 검사하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 환봉강의 표면흠집 검사를 할 때, 종래 수행되고 있는 축 통전 방식 자분탐상법에 자외선 스폿 레이저와 광도봉에 의한 검출단을 조합해 구성한 것이며 카메라 장치 등을 적용하지 않기 때문에 설비 비용을 큰폭으로 감소시키는 것이 가능해져, 흠집 검출 성능에 있어서도 매우 고감도 및 고정밀도의 흠집 검출을 실현할 수 있는 이점이 있다.
특허문헌 0001 내지 0004는 금속 소재 등의 시험대상물의 흠집을 형광자분의 발색에 의해 검출할 수 있는 효과가 인정되나, 형광자분의 도포작업 등에 따라 형광자분이 비산되는 등 검사환경이 열악하고, 크랙의 홈을 육안으로 식별하고 마스킹해야하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 단순히 크랙의 여부만 확인가능하고, 크랙의 깊이 등을 정밀하게 검출하는데 한계가 있는 문제가 있다.
KR10-1274528B1 (2013.06.07) JP2017-009298A (2017.01.12) JP1995-005121A (1995.01.10) JP1997-159650A (1997.06.20)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 종래의 자분을 이용한 금속소재의 표면검사방법과 달리 검사 환경이 쾌적하고 금속소재의 표면을 정확하게 검사할 수 있을 뿐만 아니라 데이터화하여 정밀하게 분석할 수 있는 금속소재 표면검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
금속소재의 표면에 레이저광을 조사하는 레이저광원과, 상기 레이저광원으로부터 조사된 레이저광이 상기 금속소재의 표면에 집광되도록 초점을 조절하는 초점조절 렌즈부를 포함하는 표면검사모듈과;
상기 표면검사모듈의 초점조절 렌즈부의 조절값을 근거로 상기 금속소재의 표면의 크랙을 포함한 결함을 분석하는 결함분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속소재 표면검사장치를 제공한다.
그리고 상기 표면검사모듈에는 상기 레이저광원으로부터 조사되는 레이저광을 평행한 레이저광으로 투과시키는 콜리메이트 렌즈와, 상기 콜리메이트 렌즈로부터 투과된 평행한 레이저광을 상기 초점조절 렌즈부에 입사되도록 투과시키고 상기 금속소재의 표면으로부터 반사되는 레이저광을 반사시키는 반사 프리즘과, 상기 반사 프리즘에 의해 반사된 레이저광을 수광하는 수광소자와, 상기 수광소자에 수광된 레이저광의 수광량에 따라 상기 초점조절 렌즈부를 제어하는 초점조절부가 포함되는 것이 좋다.
또한, 상기 금속소재를 이송시키는 금속소재 이송부와; 상기 금속소재 이송부의 상측에 설치되어 상기 금속소재 이송부의 이송방향과 직교되는 방향으로 상기 표면검사모듈을 이동시키는 모듈이동부;를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 표면검사모듈이 복수로 구성되고, 상기 모듈이동부는 상기 복수의 표면검사모듈을 이동시키는 것이 좋다.
특히, 상기 결함분석부에 의한 상기 금속소재의 표면의 결함분석 데이터값을 영상정보로 변환하여 출력하는 영상정보출력부와; 상기 영상출력부로부터 영상정보를 입력받아 출력하는 디스플레이부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 영상정보출력부는 상기 금속소재의 표면의 결함분석 데이터값을 이차원 또는 삼차원 영상정보로 변환하여 출력하는 것이 좋다.
본 발명의 금속소재 표면검사장치는 종래의 자분을 이용한 금속소재의 표면검사방법과 달리 검사 환경이 쾌적하고 금속소재의 표면을 정확하게 검사할 수 있을 뿐만 아니라 데이터화하여 정밀하게 분석할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 금속소재 표면검사장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고,
도 2는 본 발명의 금속소재 표면검사장치의 측면상태를 개략적으로 나타내는 측면도이며,
도 3은 본 발명의 금속소재 표면검사장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 4은 표면검사모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 초점조절부에 의해 초점조절 렌즈부를 조절한 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 금속소재 표면검사장치의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 금속소재 표면검사장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 금속소재 표면검사장치의 측면상태를 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 3은 본 발명의 금속소재 표면검사장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
본 발명의 금속소재 표면검사장치는 도 1 내지 도 3과 같이 크게 표면검사모듈(10), 금속소재 이송부(30) 및 결함분석부(210)를 포함한다.
먼저, 상기 금속소재 이송부(30)는 크랙 등의 표면을 검사하고자 하는 금속 재질로 이루어진 금속소재(100)를 연속 또는 간헐적으로 이송시키기 위한 것이다.
상기 금속소재(100)는 용접물, 주조물, 압연재 등으로 이루어질 수 있고, 판재 또는 환봉 등으로 이루어질 수 있는 등 가공방법 및 형상 등에 큰 제한이 없다.
상기 금속소재 이송부(30)는 도 1에서 컨베이어로 구성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 금속소재(100)의 이동거리를 정밀하게 제어할 수 있는 롤러 등의 이송수단으로 구성될 수 있는 등 크게 한정되는 것은 아니다. 또한 필요에 따라 상기 금속소재(100)의 이송부의 양측부에 가이드판이 구비될 수 있고, 상기 금속소재(100)를 일정한 압력으로 상기 금속소재 이송부(30)에 가압하는 가압 롤러, 가압 컨베이어, 가압 에이프런 등이 구비될 수 있다.
상기 금속소재 이송부(30)는 상기 금속소재(100)를 일정한 속도로 연속적으로 이송시키거나, 상기 금속소재(100)를 일정거리로 간헐적으로 이송시킬 수 있다.
도 4은 표면검사모듈(10)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
다음으로 상기 표면검사모듈(10)은 도 4와 같이 상기 금속소재(100)의 표면을 레이저의 초점의 조절값에 의해 검사하기 위한 것으로서, 레이저광원(110), 콜리메이트 렌즈(120), 반사 프리즘(130), 초점조절 렌즈부(140), 수광소자(150) 및 초점조절부(160)를 포함하여 구성된다.
상기 레이저광원(110)은 금속소재(100)에 레이저광을 조사하기 위한 것으로서, 레이저 다이오드 등으로 이루어진다.
상기 콜리메이트 렌즈(120)는 상기 레이저광원(110)의 출사측에 배치되어 상기 레이저광원(110)으로부터 출사된 레이저광을 평행한 레이저광으로 투과시킨다.
상기 콜리메이트 렌즈(120)에 의해 투과된 평행한 레이저광은 상기 반사 프리즘(130)을 통과해 상기 초점조절 렌즈부(140)로 입사되고, 상기 초점조절 렌즈부(140)는 레이저광이 상기 금속소재(100)의 표면에 집광되도록 초점을 조절한다.
상기 초점조절 렌즈부(140)는 상기 반사 프리즘(130)을 투과한 평행한 레이저광을 상기 금속소재(100)의 표면에 집광시키기 위해 초점을 조절하기 위한 것이다. 도 3에서는 상기 초점조절 렌즈부(140)로서 릴레이 렌즈(141)와 초점조절 렌즈(142)로 구성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 초점조절 렌즈(142)는 광축방향으로 고속으로 이동시키거나 진동시킬 수 있는 수단에 의해 위치가 조절된다.
상기 초점조절 렌즈부(140)를 통해 집광되어 상기 금속소재(100)의 표면으로부터 반사되는 레이저광은 상기 상기 반사 프리즘(130)에 의해 반사되어 상기 수광소자(150)에 수광된다.
상기 수광소자(150)는 포토다이오드 등으로 구성될 수 있다.
도 5는 초점조절부에 의해 초점조절 렌즈부를 조절한 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
그리고 상기 초점조절부(160)는 상기 수광소자(150)에 수광된 반사되는 레이저광의 수광량에 따라 상기 초점조절 렌즈부(140)를 조절한다. 즉, 상기 수광소자(150)에 수광된 반사 레이저광의 수광량이 기준 광량의 범위 내인 경우 상기 초점조절부(160)는 상기 초점조절 렌즈부(140)의 초점조절 렌즈(142)를 이동시키지 않고, 기준 광량보다 작은 경우 상기 초점조절부(160)는 수광량이 기준 광량범위에 해당되도록 상기 초점조절 렌즈부(140)의 초점조절 렌즈(142)를 이동시킨다.
예를 들면, 상기 금속소재(100)의 표면에 크랙 등이 존재하지 않은 경우 상기 초점조절 렌즈부(140)에 의해 레이저광이 상기 금속소재(100)의 표면에 집광되고, 상기 금속소재(100)의 표면으로부터 반사되어 상기 수광소자(150)에 수광되는 레이저광의 광량이 크고, 기준 광량의 범위 내인 경우 상기 초점조절 렌즈부(140)를 조절하지 않는다.
반면에 도 5와 같이 상기 금속소재(100)의 표면에 일정깊이 크랙 등이 존재한 경우 상기 초점조절 렌즈부(140)에 의해 레이저광이 상기 금속소재(100)의 표면에 집광되지 않고, 이에 상기 금속소재(100)의 표면으로부터 반사되어 상기 수광소자(150)에 수광되는 레이저광의 광량이 기준 광량보다 작다. 이 경우 상기 초점조절부(160)는 상기 금속소재(100)의 표면에 집광되어 상기 수광소자(150)에 수광되는 광량이 기준 광량 범위 내에 이르도록 상기 초점조절 렌즈부(140)의 초점조절 렌즈(142)를 이동시킨다.
이때 상기 크랙의 깊이가 깊을 수록 상기 수광소자(150)에 수광되는 레이저광의 광량이 기준 광량보다 작아지고, 이에 상기 초점조절부(160)에 의해 제어되는 상기 초점조절 렌즈부(140)의 초점조절 렌즈(142)의 이동거리가 커지게 된다.
상기 결함분석부(210)는 상기 초점조절부(160)에 의한 상기 초점조절 렌즈부(140)의 조절값을 근거로 상기 금속소재(100)의 표면의 크랙을 포함한 결함을 분석한다. 예를 들면, 상기 초점조절 렌즈부(140)의 조절값이 '0'인 경우 상기 금속소재(100)의 표면에 결함이 없는 것으로 판단하고, 조절값이 '0'보다 큰 경우 상기 금속소재(100)의 표면에 결함이 존재하는 것으로 판단하며, 그 크기가 클 수록 크랙의 깊이가 비례하여 큰 것으로 판단한다.
상기 표면검사모듈(10)은 상기 금속소재(100)의 표면의 분석속도를 향상시키기 위해 복수로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 표면검사모듈(10)이 상기 금속소재(100)의 폭과 대응되는 개수로 구성될 경우 상기 금속소재 이송부(30)를 통해 상기 금속소재(100)를 일정한 속도로 연속적으로 이송시킬 수 있는 등 분석속도가 크게 향상되는 이점이 있다.
그리고 상기 표면검사모듈(10)이 상기 금속소재(100)의 폭과 대응되는 개수보다 적은 개수로 구성될 경우 상기 표면검사모듈(10)은 모듈이동부(40)에 의해 상기 금속소재(100)의 이송방향과 직교되는 방향으로 이동된다.
상기 모듈이동부(40)의 양단부는 상기 금속소재 이송부(30)의 양측에 각각 구비되는 두개의 서포트에 의해 지지되고, 상기 표면검사모듈(10)을 일정한 속도로 좌우로 이동시킬 수 있는 구성이면 족하다. 예를 들면, 상기 표면검사모듈(10)이 나사결합되는 리드스크류와 상기 리드스크류를 회전시키는 구동모터로 구성하거나, 상기 표면검사모듈(10)을 좌우로 이동시키기 위한 벨트 또는 와이어와, 상기 벨트 또는 와이어를 회전시키기 위한 풀리가 결합된 구동모터로 구성할 수 있다.
또한, 상기 결함분석부(210)에 의한 상기 금속소재(100)의 표면의 결함분석 데이터값을 영상정보로 변환하여 출력하는 영상정보 출력부(220)와, 상기 영상정보 출력부(220)로부터 영상정보를 입력받아 출력하는 디스플레이부(230)가 더 구비될 수 있다.
상기 결함분석부(210)에 의해 분석된 결합분석 데이터값을 검사자가 시각적으로 확인가능함에 따라 금속소재(100)의 표면상태를 정확하고 간편하게 확인할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 상기 금속소재(100)의 표면에 존재하는 크랙 등의 깊이까지 분석가능하기 때문에, 상기 영상정보 출력부(220)에 의해 이차원 영상정보뿐만 아니라 삼차원 영상정보로 변환하고, 상기 디스플레이부(230)에 의해 확인할 수 있는 이점이 있다.
10: 표면검사모듈, 110: 레이저과원,
120: 콜리메이트 렌즈, 130: 반사 프리즘,
140: 초점조절 렌즈부, 150: 수광소자,
160: 초점조절부, 100: 금속소재,
210: 결함 분석부, 220: 영상정보 출력부,
230: 디스플레이부, 30: 금속소재 이송부,
40: 모듈이동부

Claims (6)

  1. 금속소재의 표면에 레이저광을 조사하는 레이저광원과, 상기 레이저광원으로부터 조사된 레이저광이 상기 금속소재의 표면에 집광되도록 초점을 조절하는 초점조절 렌즈부와, 상기 레이저광원으로부터 조사되는 레이저광을 평행한 레이저광으로 투과시키는 콜리메이트 렌즈와, 상기 콜리메이트 렌즈로부터 투과된 평행한 레이저광을 상기 초점조절 렌즈부에 입사되도록 투과시키고 상기 금속소재의 표면으로부터 반사되는 레이저광을 반사시키는 반사 프리즘과, 상기 반사 프리즘에 의해 반사된 레이저광을 수광하는 수광소자와, 상기 수광소자에 수광된 레이저광의 수광량에 따라 상기 초점조절 렌즈부를 제어하는 초점조절부를 포함하는 표면검사모듈과;
    상기 표면검사모듈의 초점조절 렌즈부의 조절값을 근거로 상기 금속소재의 표면의 크랙을 포함한 결함을 분석하는 결함분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속소재 표면검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속소재를 이송시키는 금속소재 이송부와;
    상기 금속소재 이송부의 상측에 설치되어 상기 금속소재 이송부의 이송방향과 직교되는 방향으로 상기 표면검사모듈을 이동시키는 모듈이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속소재 표면검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 표면검사모듈이 복수로 구성되고,
    상기 모듈이동부는 상기 복수의 표면검사모듈을 이동시키는 것을 특징으로 하는 금속소재 표면검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결함분석부에 의한 상기 금속소재의 표면의 결함분석 데이터값을 영상정보로 변환하여 출력하는 영상정보출력부와;
    상기 영상정보출력부로부터 영상정보를 입력받아 출력하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속소재 표면검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영상정보출력부는 상기 금속소재의 표면의 결함분석 데이터값을 이차원 또는 삼차원 영상정보로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 금속소재 표면검사장치.
  6. 삭제
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075121A (ja) 1993-06-15 1995-01-10 Nippon Steel Corp 鋼材の表面きず検査方法
JPH08327562A (ja) * 1995-05-31 1996-12-13 Nkk Corp 金属板表面疵検査方法及びその装置
JPH09159650A (ja) 1995-12-07 1997-06-20 Nittetsu Hokkaido Seigyo Syst Kk 丸棒鋼の表面疵検査方法および装置
JP2001324314A (ja) * 2000-05-12 2001-11-22 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 測定装置
KR100843620B1 (ko) * 2007-01-11 2008-07-03 주식회사 코윈디에스티 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법
KR20080096056A (ko) * 2007-04-26 2008-10-30 주식회사 엔케이스틸 영상 측정장치 및 레이저 깊이 측정장치를 이용한 금속판재표면결함 검사 장치 및 금속판재 표면결함 검사 방법
KR101274528B1 (ko) 2011-05-27 2013-06-13 동의대학교 산학협력단 자분 탐상 장치
KR20140087244A (ko) * 2012-12-28 2014-07-09 엘아이지에이디피 주식회사 고속 기판검사장치 및 이를 이용한 고속 기판검사방법
JP2017009298A (ja) 2015-06-17 2017-01-12 東日本旅客鉄道株式会社 磁粉探傷検査装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075121A (ja) 1993-06-15 1995-01-10 Nippon Steel Corp 鋼材の表面きず検査方法
JPH08327562A (ja) * 1995-05-31 1996-12-13 Nkk Corp 金属板表面疵検査方法及びその装置
JPH09159650A (ja) 1995-12-07 1997-06-20 Nittetsu Hokkaido Seigyo Syst Kk 丸棒鋼の表面疵検査方法および装置
JP2001324314A (ja) * 2000-05-12 2001-11-22 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 測定装置
KR100843620B1 (ko) * 2007-01-11 2008-07-03 주식회사 코윈디에스티 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법
KR20080096056A (ko) * 2007-04-26 2008-10-30 주식회사 엔케이스틸 영상 측정장치 및 레이저 깊이 측정장치를 이용한 금속판재표면결함 검사 장치 및 금속판재 표면결함 검사 방법
KR101274528B1 (ko) 2011-05-27 2013-06-13 동의대학교 산학협력단 자분 탐상 장치
KR20140087244A (ko) * 2012-12-28 2014-07-09 엘아이지에이디피 주식회사 고속 기판검사장치 및 이를 이용한 고속 기판검사방법
JP2017009298A (ja) 2015-06-17 2017-01-12 東日本旅客鉄道株式会社 磁粉探傷検査装置

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