KR19990034371U - 2중 물 차단막을 사용한 측면 접근형 초음파roll검사장치 - Google Patents

Abstract

본 장치는 사용중에 있는 냉간 혹은 열간 압연 롤 표면에 발생할 수 있는 결함을 초음파로 검출하는 장비로서 특히 초음파검사에 사용되는 접촉매질(물)의 제거장치와 탐상구간을 확인할 수 있는 저면에코 반사장치를 이용한 전자동 측면 접근식 비파괴 검사기이다. 본 고안 장치는 Grinding Machine의 Grinding Wheel 이동장치(43) 위에 설치되거나 별도의 롤 회전장치에 결합 설치되어 롤의 측면을 따라 수평 이동하게 되고 검사를 위해 롤(41)이 회전하고 있는 동안 본 장비는 제1 엘엠가이드(21)를 타고 롤의 측면에 접근되며, 물 탱크에 설치된 펌프의 구동에 의하여 물 호스(9)를 통해 탐촉자(2) 아래에 설치된 방수구(4)로 물을 공급하게 되어 탐촉자와 롤의 표면을 적시게 되고 롤의 표면을 따라 초음파가 진행하게 된다. 이때 롤이 회전하면서 물은 윗쪽으로 넘어가게 되고 일부 아래로 흘러, 이 물로 인하여 탐상기상에 의사지시 신호가 나타나게 되어 검사를 수행할 수 없게 된다. 따라서 아래로 흐르는 물을 차단 하기 위해 롤과 접촉되는 볼베어링 사이의 공기 구멍(5)에서 나오는 압축공기를 이용하므로서 탐상구간이 항상 일정한 물피막층의 두께를 유지하도록 하였으며, 또한 검사를 위해 공급된 물은 롤이 회전하면서 롤의 표면을 타고 반대쪽으로 넘어오게 되어 역시 탐상에 영향을 끼치게 된다. 그래서 반대쪽에서 롤의 표면을 타고 넘어오는 물을 차단하기 위해 차단막(6)을 설치하였다. 이로서 탐상구간 내의 롤 표면의 물피막 두께를 항상 일정하게 유지되었으며, 탐상구간을 표시해 줄 저면반사신호를 나타나게 하기 위해서는 2차 차단막에 의해 차단된 물만으로 부족하여 차단막(6) 아래쪽의 위치한 방수구(8)를 설치하고 이를 통해 공급되는 물이 아래로 떨어짐을 막기 위해 다시 차단막(7)을 설치하므로서 저면반사신호를 나타나게 하였으며, 롤 크기가 다양하므로 탐촉자를 고정시키는 고정장치부(42,45)를 롤의 크기 변화에 관계없이 사용할 수 있도록 구성하였다.

Description

2중 물 차단막을 사용한 측면 접근형 초음파 롤 검사장치

본 장치는 비파괴검사 분야에 해당하는 것으로 현장에서 휴대용 초음파 탐상 장치로 검사를 수행하여 검사자가 탐상기에 나타난 신호를 분석하여 평가하거나 또한 자동검사 장치로는 롤의 상부에 기계장치를 설치하여 검사하는 롤 상부 접근 방식에 의한 초음파 검사 설비로서 Grinding Machined의 Grinding Wheel 이동장치 위에 설치되어 있으며, 검사를 위한 탐촉자 고장장치부는 롤이 가공 및 검사를 위해 Grinding Machine으로 입출시 롤의 길이 방향과 평행한 상태로 있다가 검사를 하고자 할때에는 탐촉자 고정장치부를 수동으로 90°회전시켜 롤의 상부로 이동한 후 다시 탐촉자부를 수동으로 롤의 표면에 접촉시켜야 검사를 수행하게 된다. 따라서 롤의 입출시 안전사고의 위험이 도사리고 있으며, 롤의 입출시 마다 탐촉자 고정장치부를 수동으로 90°회전시켜야 하므로 작업 효율이 떨어진다. 또한 탐촉자부와 탐상기의 거리가 멀리 떨어져 있어 초음파의 감쇄가 심하며, Grinding Machine의 전기장치 및 기계장치에서 오는 외부 잡음신호에 대한 간섭이 크게나타나 검사에 지장을 초래하고 있으며, 설비의 특성상 넓은 공간이 필요하였다.

본 고안은 엄청난 중량의 롤을 Grinding Machine에 입출시 롤 상부 접근방식의 검사에서 유발될 수 있는 안전사고의 우려를 배제시키고, 수동작동에 의한 소요시간을 감소시키며, 탐상기와 탐촉자 간의 탐촉자케이블 길이가 길므로서 발생되는 초음파 감쇄 요인을 줄이고, 확실한 탐상범위의 구분을 용이하게 하기 위한 저면 반사신호의 구현과 검사에 필요한 일련의 모든 작동을 전자동화로 구현하는데 있다.

도 1은 본 고안 장ㅊ의 구성에 대한 측면도.

도 2는 2차 물 차단막을 제외한 본 고안 장치의 정면도.

도 3은 2차 물 차단막 부분의 정면도.

도 4는 본 고안 장치를 Grinding Machine에 설치하였을 때의 전체 구성도.

도 5는 본 고안 장치 이동부에 대한 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 결함 위치 Marking 장치2 : 탐측자

3 : 근접센서(3-1 및 3-2)3-1 : 검사 시작을 위한 근접센서

3-2 : 검사 완료를 위한 근접센서4 : 접촉매질 방수구

5 : 물 흐름 방지 압축공기 방출구6 : 물 차단막

7 : 저면반사신호발생을 위한 이중막8 : 저면반사신호 발생을 위한 방수구

9 : 탐상을 위한 접촉매질 공급 호스10 : 검사를 이한 전진 완료 근접센서

11 : 검사 완료후 원위치를 알려주기 위한 근접센서

12 : (10)과 (11)에서 인식하도록 하기 위한 장치(센싱도그)

13 : 제2엘엠가이드14 : 상부 롤 표면 접촉부

15 : 하부 롤 표면 접촉부16 : 중앙부 롤 표면 접촉부

17 : 탐촉자 고정장치부21 : 제1엘엠가이드

31 : (6)과 동일32 : (7)과 동일

33 : (8)과 동일

34 : 저면반사신호 발생을 위한 물 공급 호스

35 : 2차 차단막의 접촉상태유지를 위한 완충장치

41 : 롤42 : 본 고안 장치

43 : Grinding Wheel 이동장치44 : 본 고안 장치의 Controller

"도 4"의 콘트롤 캐비넷(44)에서 본 고안 장치의 구동 스위치를 켜면 접촉매질인 물이 공급되면서 탐촉자 고정장치부(45 위치)에서 본 고안 장치가 제1엘엠가이드(21)를 따라 롤의 측면을 향하여 전진하게 되고, 탐촉자고정장치부(42위치)에 오게되어 롤의 측면에 탐촉자가 먼저 접촉하게 되면 롤 감지 근접센서(3-1)에 의해 롤에 접촉되었음을 알려주며 동시에 탐촉자고정부가 뒤로 밀리게 된다.

이어서 "도 2"의 볼베어링(14,15,16)부가 롤과 접촉하게 되고 접촉이 완전히 이루어면 재차 탐촉자고정부가 뒤로 밀리게 되고 이때 제1엘엠가이드(21)는 멈추어진 상태가 된다. 이때 탐촉자고정장치부가 2차에 걸처 뒤로 밀리게 됨은 제1엘엠가이드(13)때문이며 제2엘엠가이드에 연결되어 있는 센싱도그(13)가 근접센서(10)의 위치에서 근접센서(11)의 위치로 이동되면서 검사가 시작된다.

검사중 결함이 있다면 탐상기가 감지하여 결함위치 Marking장치로 이 신호를 출력하게 되고 결함위치 Marking장치에서는 이 신호를 받아서 결함이 있는 위치에 표시를 하게 된다. 롤이 회전하고 있는 상태에서 Grinding Machine의 이송장치(3)가 좌측에서 우측으로 이동하면서 검사를 완료하게 된다.

이때 근접센서(3-2)가 롤이 없음을 감지하여 콘트롤러(44)로 보내어져 검사완료를 알리게 된다. 이때 본 고안장치는 롤로부터 분리되어지면서 탐촉자 고정장치부(17)가 앞쪽으로 나오게되며, 제2엘엠가이드(13)에 연결되어 있는 센싱도그(12)가 근접센서(11)에서 근접센서(10)으로 이동하게 되고, 제1엘엠가이드는 완전히 뒤로 빠져 검사대기 상태가 되면서 일련의 과정이 완료되게 된다.

위에서 설명한 바와 같이 측면에서 접근하여 검사하므로 종래에 사용하고 있던 ROLL 상부 접근 방식의 검사보다 Grinding Machine에 롤의 입축이 매우 용이하여 지므로 롤의 입출시 오는 안전사고를 해소하는 효과가 있으며, 일련의 모든 검사 행위를 전자동화 하므로서 기존의 롤상부 접근 방식의 검사기를 사용하였을 경우 수동으로 탐촉자 고정장치부를 움직이고, 탐촉자를 롤의 표면에 수동 접촉시 롤의 상부 중심에 정렬시키기가 어려워 매번 검사시 마다 탐촉자의 정렬 상태를 확인하여야 함을 완전 해결함으로 탐촉자의 정렬 상태 확인 및 롤의 입출시 탐촉자 고정장치부를 수동으로 조작하는데 소요되는 시간을 현저히 감소시켰고, 롤 측면 접근 방식을 사용하므로서 설치에 필요한 공간을 현저히 줄이는 효과가 있다. 따라서 검사 시간의 단축과 설치에 필요한 공간을 줄이므로 업무의 능률을 증진시키고 더 나아가 원가절감의 효과를 기대할 수 있다.

압연 롤은 사용목적상 상당한 하중을 받게 되고 압연제품을 생산시 롤의 표면에 발생된 결함으로 인하여 제품의 질을 저하시키게 되고 또한 이들 결함으로 인하여 롤의 파손과 막대한 사고로 이어질 수 있으므로 주기적인 관리가 필요하게 된다. 따라서 이 관리를 위해 주기적으로 롤의 표면을 가공하고 검사를 수행하게 되는데 이 검사업무를 보다 신속하고 효율적으로 운영하기 위하여 고안하게 되었다.

Claims (1)

1. 롤의 결함 검출을 위한 측면 접근식 검사 방법과 검사범위 확인을 위한 저면신호 발생장치부.