KR20010001810U - 후판의 이물질 제거장치 - Google Patents
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Abstract
자동 초음파 탐상장치를 이용하여 후판의 내부를 탐상할 때 후판에 융착되어 있는 이물질을 후판의 이물 제거장치에 설치된 팁이 후판의 이동에 따라 융착물을 잘라 내어 제거가 이루어지도록 하여, 초음파 탐상기의 탐촉자가 손상되는 것을 보호할 수 있어 시험 데이터의 신뢰도를 증대시키고, 고가의 탐촉자의 교체시기를 연장하여 원가절감을 도모하는 효과가 있는 것이다.
Description
본 고안은 후판의 이물질 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 초음파 탐상장치의 에지에 부착되어 후판의 표면에 있는 이물(burr, 용착물) 등을 제거하여 탐상장치의 탐촉자의 파손을 막기 위한 후판의 이물질 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동 초음파 탐상장치는 초음파를 이용하여 후판(plate) 내부의 결함을 조사하기 위한 것으로, 후판의 폭방향으로 이동하며 다수의 초음파 탐촉자를 구비하고 있는 폭방향 탐상기와, 후판이 길이 방향으로 이동하는 상태에서 후판의 양 측 부분 내부가 결함이 있는지를 조사하는 길이 방향 탐상기를 구비하고 있다. 그리고 길이 방향 탐상기의 프론트 측에는 통상적으로 후판의 표면에 붙어 있는 이물들을 제거하기 위하여 에어 분사장치 및 물 분사장치가 배치된다. 또한 상기한 후판이 인입되어 작업시점을 첵크하기 위한 센서 및 후판이 배출위치를 센싱하여 작업 종료 시점을 입력하기 위한 복수의 센서들이 배치된다.
이와 같이 구성되는 자동 초음파 탐상기는, 후판이 롤러 테이블 상단으로 인입되면 센서가 이를 감지하여 별도로 구성되어 있는 제어유닛에 입력 신호를 전달하고, 이 제어유닛은 폭 방향 및 길이 방향 탐상기 그리고 에어 및 물 분사장치를 작동시켜 후판의 내부 결함을 찾는다. 이때 후판의 상단에 떨어져 있는 이물은 일차적으로 에어 분사장치에서 분사되는 일정한 압력의 에어에 의하여 제거가 이루어지며, 이차적으로 물 분사장치에 의하여 분사되는 고압의 물에 의하여 쓸려 나간다. 이렇게 이물이 제거된 후판은 길이 방향 탐상기 및 폭 방향 탐상기의 탐촉자를 통과한다. 상기 후판이 탐촉자를 통과할 때 탐촉자에서 초음파를 발생시켜 후판 내부의 결함을 탐상한다.
상기와 같이 후판 내부의 결함을 찾기 위하여 초음파 탐상기를 이용하여 탐상할 때, 후판이 탐상기 밑으로 들어오기 전에 압축 공기 및 고압을 물을 이용하여 이물을 제거하는 작업을 한다. 그러나 이러한 이물 제거 작업은 단지 후판의 상단에 약하게 붙어있는 먼지 또는 쇠조각 등을 제거할 뿐 후판에 비교적 단단히 용착되어 있는 용착물을 제거하지 못하여 용착물이 붙어 있는 후판이 초음파 탐촉자로 이동하면서 용착물이 탐촉자와 접촉하여 고가의 탐촉자가 손상되는 문제점이 있다.
따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 고안의 목적은 후판공정에서 후판의 내부 결함을 찾기 위하여 초음파 탐상기를 이용하는 경우에 후판의 상부에 용착되어 있는 용착물을 제거하여 고가의 탐촉자를 보호하기 위한 후판의 이물질 제거장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 고안에 따른 실시예를 설명하기 위한 자동 초음파 탐상장치의 개략도,
도 2는 본 고안에 따른 자동 초음파 탐상장치의 주요부를 도시한 도면,
도 3은 본 고안에 따른 후판의 이물질 제거장치를 나타내고 있는 구성도,
도 4는 도 3의 슈(shoe) 부분을 상세하게 도시하고 있는 도면,
도 5는 본 고안에 따른 장치의 제어부와 연결관계를 설명하기 위한 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
131 : 케이스 133, 135, 137 : 제1 링크
139 : 슈 샤프트 141 : 슈
143 : 팁 145 : 실린더
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,
구동원에 의하여 회전하는 롤러 테이블의 상부에 안착되어 길이 방향으로 이동하는 후판의 상부에 배치되어 초음파를 이용하여 후판의 내부 결함을 찾기 위한 초음파 탐상기의 프론트 양측에 결합되어 있으며, 내부에 수납공간을 가지고 있는 케이스와;
상기 케이스에 일단이 수평 방향으로 힌지 결합되어 있는 한쌍의 제1, 2 링크와;
상기 제1, 2 링크의 타단과 각각 힌지 결합되어 수직방향으로 배치되는 제3링크와;
일단이 상기 케이스에 결합되어 있고, 타단이 상기 제2 링크의 중간부에 힌지 결합되어 상기 제2 링크를 이동시켜 상기 제2 링크와 연동하여 상기 제3 링크가 상, 하 이동하도록 별도의 에어 구동원에 의하여 작동하는 실린더와;
상기 제3 링크의 하부 선단에 수평 방향으로 결합되어 있는 슈 샤프트와;
상기 슈 샤프트에 결합되어 있으며 상기 실리더의 하향 작동시 후판의 상부에 밀착되는 슈와;
상기 슈에 결합되어 후판의 상부에 융착되어 있는 융착물을 제거하기 위한 팁;
을 포함하고 있는 후판의 이물질 제거장치를 제공한다.
이에 따라 후판의 내부 검사 이전에 후판에 융착되어 있는 융착물이 후판의 이동에 따라 팁에 의하여 제거된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 자동 초음파 탐상장치를 개략적으로 나타내고 있는 개략도로서, 다수의 롤러(101a, 101b, 101c, 101d, 101e)들로 이루어지는 롤러 테이블과, 상기 롤러 테이블의 상부에 안착되어 이송되는 후판(103)과, 상기 후판(103)의 상부에 배치되는 탐상기(105, 107)를 도시하고 있다.
상기 롤러 테이블은 다수의 롤러(101a, 101b, 101c, 101d, 101e)가 병렬로 배치되어 별도의 구동원 및 제어장치에 의하여 회전을 하는 구조로 이루어져 있다. 그리고 상기 롤러 테이블의 하단에는 탐상기(105, 107)로 후판(103)이 인입되거나 배출되는지 여부를 첵크하여 제어유닛(CU)에 센싱한 신호를 전송하기 위한 센서(109, 111)가 배치되어 있다.
상기 후판(103)은 일정한 폭을 가지고 있으며, 열연코일이나 냉연코일을 만들기 이전 상태의 것으로 내부의 결함을 첵크하기 위한 대상이다.
상기 탐상기(105, 107)는 후판(103)의 폭 방향으로 이동하여 후판(103)의 내부를 탐상하기 위한 폭 방향 탐상기(105)와, 후판(105)이 길이 방향으로 이동할 때 후판(105)의 사이드의 내부를 결함을 탐상하기 위한 길이 방향 탐상기(107)를 구비하고 있다. 상기 탐상기(105, 107)의 저면에는 각각 다수의 탐촉자(113, 도 2에 도시하고 있음)가 배치되어 있다. 상기 탐촉자(113)는 초음파를 이용하여 후판(103)의 내부 결함을 검사하게 된다.
상기 탐상기(105, 107)의 프론트 측에는 후판(103)에 붙어 있는 이물질을 제거하기 위한 에어 분사 장치(115) 및 물 분사 장치(117)가 각각 설치되어 있다.
상기 길이 방향 탐상기(107)의 프론트 측 사이드 부분에 후판의 이물질 제거장치(도 1에서 A부분, 편의상 도면에서 보이는 부분만을 부호를 붙혀 설명함)가 설치되어 있다.
상기 후판의 이물질 제거장치는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 케이스(131)와, 제1, 2, 3 링크(133, 135, 137) 및 슈 샤프트(139), 슈(141) 그리고 팁(143)을 포함하고 있다.
상기 케이스(131)는 내부에 수납공간이 형성되어 있으며, 길이 방향 탐상기(107)의 몸체와 결합되어 있다. 그리고 제1, 2 링크(133, 135)는 일단이 케이스(131)의 일측에 일정한 간격을 두고 수평으로 힌지 결합되어 있다. 그리고 제3 링크(137)가 상기 제1, 2 링크(133, 135)의 타단이 각각 힌지 결합되며, 이 제3 링크(137)는 길이 방향이 세로로 배치된다.
또한, 상기 케이스(131)의 상부에는 로드가 저면을 향하도록 에어에 의하여 구동하는 실린더(145)가 결합되어 있으며, 상기 실린더(145)의 로드는 제3 링크(137)의 중간부에 힌지 결합되어 있다. 따라서 실린더(145)의 작동에 따라 제1, 2, 3 링크가 연동하여 하강할 수 있는 구조를 가지게 된다.
본 실시예에서는 케이스(131)에 각 링크 기구들이 결합되는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 탐상기(107)의 몸체에 프레임으로 이루어지는 보조대를 결합하여 이 보조대 또는 탐상기(107)의 몸체에 각각의 링크 또는 실린더(145)를 결합하는 구조도 가능하다.
상기 제1, 2, 3 링크(133, 135, 137)는 본 실시예에서는 3개로 이루어지는 것을 도시하여 설명하고 있으나, 다수의 링크로 이루어지는 관절기구가 사용되어도 무방하며, 설계상 가장 합리적으로 구성할 수 있다.
상기 실린더(145)는 별도의 공압 장치 등에 의하여 구동이 이루어지며, 제어유닛(CU)에 의하여 작동여부가 결정된다.
상기 제3 링크(137)의 하단부에는 슈 샤프트(139)가 고정되어 있으며, 이 슈 샤프트(139)는 후술하는 슈를 고정하기 위한 것이다. 상기 슈 샤프트(139)의 일측에는 슈(141)가 결합되어 있으며, 상기 슈(141)는 실린더(145)의 하강시에 후판(103)의 상면에 밀착되도록 이루어진다. 상기 슈(141)의 선단에는 후판(103)의 표면에 용착되어 있는 용착물을 제거하기 위한 판상의 팁(143)이 결합되어 있다.
한편, 상기 케이스(131)와 제2 링크(135) 사이에는 인장 스프링(146)이 연결되어 있어 상기 실린더(145)의 로드가 하강 한 후, 다시 상승하는 경우에 상기 스프링(146)이 제2 링크(135)를 당겨 원위치 시킬 수 있도록 한다.
또한 상기 슈(141)는, 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 저면에 물과 이물을 배출하기 위한 다수의 물 유통 홈(141a, 141b, 141c)이 형성되어 있고, 상기 물 유통 홈(141a, 141b, 141c)을 통과하는 물이 후판(103)의 사이드 측으로 흘러나갈 수 있도록 사이드 외측으로 경사지게 배치되어 있으며, 상부를 관통하여 상기 물 유통 홈(141a, 141b, 141c)에 물을 공급할 수 있도록 복수의 물 주입구(147a, 147b, 147c)가 형성되어 별도의 물공급 장치(도시생략)에 이 물 주입구(147a, 147b, 147c)가 연결되어 후판(103)에서 떨어진 융착물을 후판(103)의 바깥측으로 제거할 수 있도록 물을 공급하는 구조로 이루어져 있다.
한편, 상기한 제어유닛(CU)은, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 후판 진입감지를 위한 센서(109)와, 후판 배출을 감지하는 센서(111)와 연결되어 각각의 센서(109, 111)로부터 입력신호를 받으며, 물을 적정한 압력으로 분사되도록 제어하는 워터제어용 밸브(149), 탐촉자 승, 하강 실린더 제어밸브(151) 및 신호 발생부(153)와 연결되어 있어 입력 신호에 따라 각각을 제어할 수 있는 구조를 가진다.
상기 워터 제어용 밸브(149)는 물 공급장치와 연결되어 물 주입구(147a, 147b, 147c)로 필요에 따라 물을 공급할 수 있도록 구성된다.
상기 탐촉자 승, 하강 실린더 제어밸브(151)는 실린더(145)를 제어하기 위한 공압 밸브로 필요에 따라 실린더(145)의 로드가 공압에 의하여 하강할 수 있도록 배치된다.
상기 신호 발생부는 도시는 생략하였으나, 부저 등으로 이루어지며 제어유닛(CU)에 의하여 제어가 이루어지고, 후판(103)이 인입되기 시작하거나, 탐상을 시작할 때 소리를 내는 구조로 이루어져 있다.
상기 실린더 등은 공압장치로 구성되는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유압장치 또는 다른 구동원에 의하여 구성하는 것이 가능하다.
이와 같이 이루어지는 본 고안의 후판의 이물질 제거장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저 롤러 테이블의 롤러를 타고 후판이 인입되면 후판 진입 감지를 위한 센서(109)가 후판이 인입되는 것을 감지하여 제어유닛(CU)에 그 신호를 전송한다. 그러면 제어 유닛(CU)은 에어 분사장치(115) 및 물 분사 장치(117)를 작동시켜 후판의 표면에 묻어 있는 이물을 제거하도록 하고, 길이 방향 탐상기(107) 및 폭 방향 탐상기(105)를 하강시켜 후판(103) 내부의 탐상을 시작하게 한다. 그리고 이와 동시에 워터 제어용 밸브(149) 및 탐촉자 승, 하강 실린더 제어 밸브(151)를 작동시키고, 신호 발생부(153)를 제어하여 작업을 시작하는 신호가 울리도록 하여 작업자가 알 수 있도록 한다.
상기 길이 방향 탐상기(107)가 후판(103) 쪽으로 하강함에 따라 후판의 이물질 제거장치의 케이스(131) 역시 후판(103) 쪽으로 하강한다. 그리고 실린더(145)에 압축 에어가 공급되어 로드를 하강시킨다. 상기 실린더(145)의 로드가 하강되면 제2 링크(135)의 선단이 하강하여 제3 링크(137)가 하강한다. 제1 링크(123)는 제2 링크(135)와 같은 방향으로 이동하여 제3 링크(137)가 정 위치로 하강하도록 보조하는 역할을 한다.
제3 링크(137)의 하강에 따라 슈 샤프트(139)가 하강하고, 슈 샤프트(139)에 결합되어 있는 슈(141)가 후판(103)에 밀착된다. 그리고 슈(141)의 선단에 결합되어 있는 팁(143)의 선단부가 후판(103)에 밀착된다. 그러면 후판(103)은 롤러 테이블을 타고 이동하므로 후판(103)의 상단에 용착되어 있는 용착물은 팁(143)에 의하여 절개된다. 그리고 워터 제어용 밸브(149)의 작동에 따라 물 주입구(147a, 17b, 17c)로 물이 주입되어 슈(141)의 저면에 형성되어 있는 물 유통 홈(141a, 141b, 141c)으로 흐른다. 이 물은 후판(103)에서 떨어진 용착물을 후판(103)의 바깥쪽으로 이동시킨다. 상기 물 유통 홈(141a, 141b, 141c)이 후판(103)의 외측으로 향하도록 경사지게 형성되어 있어 용착물을 후판(103)의 외측으로 배출시키는데 효율적이다. 따라서 탐상기(115, 117)의 탐촉자의 저면을 지나는 후판(103)은 용착물이 제거되어 탐촉자(113)를 손상시키지 않게 된다.
그리고 후판(103)의 끝이 롤러 테이블에서 이탈되면 후판 배출 감지를 위한 센서(111)가 이를 감지하여 제어 유닛(CU)에 전송한다. 이 때 제어유닛(CU)의 제어에 의하여 에어 분사 장치(115) 및 물 분사 장치(117) 등의 작동 상태가 해제되고, 탐상기(105, 107)의 작동 상태가 해제되어 후판(103)에 대하여 상승한다. 따라서 후판의 이물질 제거장치 역시 상승하게 되고, 실린더 승, 하강 제어밸브(151)의 작동으로 실린더(145) 내부의 공기가 외부로 빠져나가면서 스프링(146)에 의하여 제2 링크(135)가 당겨진다. 따라서 후판의 이물질 제거장치의 제1, 2, 3 링크(133, 135, 137)에 연동되는 슈(141) 및 팁(143)이 원위치 한다. 또한 워터 제어용 밸브(149)의 제어에 의하여 슈(141)의 물 주입구(147a, 147b, 147c)로 주입되던 물의 공급도 중단된다.
본 고안의 후판의 이물질 제거장치는 상기와 같은 동작을 반복하면서 후판에 융착되어 있는 융착물을 제거하여 탐촉자를 보호하게 된다.
이와 같이 본 고안은 자동 초음파 탐상장치를 이용하여 후판의 내부를 탐상할 때 후판에 융착되어 있는 이물질을 후판의 이물질 제거장치에 의하여 제거가 이루어지도록 함으로서, 초음파 탐상기의 탐촉자가 손상되는 것을 보호할 수 있어 시험 데이터의 신뢰도를 증대시키고, 고가의 탐촉자의 교체시기를 연장하여 원가절감을 도모하는 효과가 있는 것이다.
Claims (3)
- 압연한 후판의 내부 결함을 탐측하는 탐촉자가 설치된 탐상장치에 있어서,상기 탐촉자 진행방향의 앞부분에 위치하며, 후판을 향하여 상하로 이동할 수 있도록 상기 탐상장치의 프론트에 결합되어 있는 관절기구와;상기 관절 기구를 구동할 수 있도록 상기 탐상장치의 프론트에 설치되는 보조대에 결합되어 있는 실린더와;상기 관절기구의 후판 방향 선단에 고정된 팁;을 포함하고 있는 후판의 이물질 제거장치.
- 제1항에 있어서, 상기 관절기구는상기 케이스에 일단이 수평 방향으로 힌지 결합되어 있는 한쌍의 제1, 2 링크와;상기 제1, 2 링크의 타단과 각각 힌지 결합되어 수직방향으로 배치되는 제3링크와;상기 제3 링크의 하부 선단에 수평 방향으로 결합되어 있는 슈 샤프트와;상기 슈 샤프트에 결합되어 있으며 상기 실린더의 하향 작동시 후판의 상부에 밀착되는 슈;를 포함하고 있는 후판의 이물질 제거장치.
- 제1항에 있어서, 상기 슈는 저면에 물과 이물을 배출하기 위한 다수의 물 유통 홈을 형성하고, 상기 물 유통 홈을 통과하는 물이 후판의 사이드 측으로 흘러나갈 수 있도록 사이드 외측으로 경사지게 배치되며, 상부를 관통하여 상기 물 유통 홈에 물을 공급할 수 있도록 물 주입구가 형성되어 별도의 물공급 장치에 의하여 후판에서 떨어진 융착물을 제거할 수 있는 물을 공급하는 구조로 이루어진 후판의 이물질 제거장치.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111360103A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种平整机用自动换向的喷淋小车 |
-
1999
- 1999-06-30 KR KR2019990012316U patent/KR20010001810U/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111360103A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种平整机用自动换向的喷淋小车 |
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