(57)【要約】【課題】磁粉探傷装置において、磁化状態を解除した鋼片の表面に付着した磁粉の洗い流しを防止する。【解決手段】磁粉探傷装置２０は、鋼片１０を磁化すると共に、鋼片１０の上方に配設した散布ノズル３４から磁粉液を散布するよう構成される。散布ノズル３４は、磁粉液の散布に際して、鋼片１０に臨み、該散布ノズル３４から散布した磁粉液が鋼片１０に当たる位置に配置される。また散布ノズル３４は、磁粉液の散布が終了すると、鋼片１０の上方領域Ｒから外れて、該散布ノズル３４より垂れた磁粉液が鋼片１０から逸れる位置に移動機構４２により移動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査材(10)を磁化すると共に、該被検査材(10)の上方に配設した散布ノズル(34)から磁粉液を散布する磁粉探傷装置において、
前記散布ノズル(34)は、前記被検査材(10)に臨み、該散布ノズル(34)から散布した磁粉液が被検査材(10)に当たる位置と、該被検査材(10)の上方領域(R)から外れて、該散布ノズル(34)より垂れた磁粉液が被検査材(10)から逸れる位置との間を、移動機構(42)により移動し得るよう構成した
ことを特徴とする磁粉探傷装置。
【請求項２】
前記散布ノズル(34)は、その放出端(34a)が前記移動機構(42)により被検査材(10)の長手方向と交差する方向に傾動するように、装置本体(20a)に対し傾動可能に支持されている請求項１記載の磁粉探傷装置。
【請求項３】
前記散布ノズル(34)は、前記被検査材(10)の後工程への移送方向と反対側に移動される請求項１または２記載の磁粉探傷装置。
【請求項４】
前記散布ノズル(34)は、磁粉液の散布が終了する度に、前記当たる位置から逸れる位置に移動される請求項１〜３の何れかに記載の磁粉探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁化状態の被検査材に磁粉液を散布して、被検査材の表面に付着した磁粉により表面欠陥の有無を検査する磁粉探傷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼片等の被検査材について、表面に生じた傷等の欠陥を検査する方法の一つとして、磁粉探傷法が知られている。この磁粉探傷法は、磁粉探傷装置において、鋼片を挟んだ一対の電極間に通電して鋼片を磁化すると共に、蛍光磁粉を含有した検査液(磁粉液)を、散布手段より鋼片の表面に散布して磁粉を付着させることで、表面に生じた磁粉模様により欠陥の有無を検出するものである。
【０００３】
図３に示すように、散布手段１２は、鋼片１０の上方に配設した散布ノズル１４と、所要量の磁粉液を貯留すると共に、磁粉液を散布ノズル１４に供給するタンク１６とからなり、タンク１６に配設した開閉弁１８の開閉により磁粉液を散布するようになっている。この開閉弁１８は、タンク１６の底部に設けた散布ノズル１４に連通する孔部１６ａを、球状の弁体１８ａで開閉することで、鋼片１０に対して磁粉液を散布または散布の停止を行なう。
【０００４】
また、特許文献１に開示された磁粉探傷装置の如く、散布ノズルの下方に配置したシャッターにより磁粉液を遮断する構成が提案されている。このシャッターは、シリンダにより進退する平行リンクに接続されて水平移動するように構成され、散布ノズルの下方から後退することで、鋼片に対する磁粉液の散布を許容すると共に、散布ノズルの下方に位置することで磁粉液を遮断する構成である。
【０００５】
更に図４に示すように、散布ノズル１４の下方に配置した遮蔽板６０を、支持棒６２で片持ち状態で水平に支持すると共に、支持棒６２の回動に伴って遮蔽板６０を回動するよう構成したものもある。すなわち遮蔽板６０は、鋼片１０の上部領域から外れた位置に回動して、散布ノズル１４から鋼片１０への磁粉液の散布を許容すると共に、支持棒６２により散布ノズル１４の下方に臨む位置に回動することで、散布ノズル１４から散布した磁粉液を受けて鋼片１０にかからない領域に案内する構成である(図４の実線矢印参照)。
【特許文献１】特開平６−１８４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した如く、鋼片に対する磁粉液の散布を遮断する手段として様々なものがあるが、これらの手段は以下のような欠点を夫々有している。(１)開閉弁１８では、ゴミやスケールが孔部１６ａ近傍に堆積することで、弁体１８ａによる孔部１６ａの閉成時にゴミ等が挟まると孔部１６ａを密閉できなくなり、散布ノズル１４への磁粉液の供給が完全に停止できない虞れがある。(２)特許文献１に開示されたシャッターでは、該シャッターで磁粉液を受けるためにシャッターにゴミやスケールが堆積することがあり、ゴミ等が噛み込んでシャッターが開閉移動できないことがある。また、シャッターが破損して斜めになると磁粉液を鋼片にかからない領域に案内することができず、磁粉液が鋼片にかかってしまうことがある。(３)遮蔽板６０は、支持棒６２に片持ち支持されているから、支持棒６２との接続部分で破損し易く、該遮蔽板６０が斜めになると磁粉液を鋼片１０にかからない領域に案内することができず、磁粉液が鋼片１０にかかってしまうことがある(図４の二点鎖線参照)。
【０００７】
このように、何れの構成であっても、磁粉液の散布を停止したいのにも拘らず、磁粉液を完全に遮断できずに鋼片に磁粉液がかかる虞れがある。すなわち、磁化状態が解除された鋼片に磁粉液が垂れると、磁化状態において鋼片に付着した磁粉が流れ落ちてしまい、検査工程で表面欠陥を発見できない不都合が生じる。このように、散布ノズルまたはシャッターや遮蔽板等の磁粉液遮断手段から磁粉液の所謂後垂れが生じると、欠陥の検査工程での検査精度が低下したり、磁粉液の散布工程を再度やり直す手間が生じる難点がある。
【０００８】
すなわち本発明は、従来の技術に係る磁粉探傷装置に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、磁粉液の停止不良が発生しても、磁化状態を解除した被検査材に磁粉液が垂れることはなく、被検査材の表面に付着した磁粉の洗い流しを防止し得る磁粉探傷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の磁粉探傷装置は、
被検査材を磁化すると共に、該被検査材の上方に配設した散布ノズルから磁粉液を散布する磁粉探傷装置において、
前記散布ノズルは、前記被検査材に臨み、該散布ノズルから散布した磁粉液が被検査材に当たる位置と、該被検査材の上方領域から外れて、該散布ノズルより垂れた磁粉液が被検査材から逸れる位置との間を、移動機構により移動し得るよう構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、散布ノズルを、被検査材に臨んだ位置と、被検査材の上方領域から外れた位置との間を移動機構により移動し得るよう構成したから、散布ノズルを被検査材の上方領域から外れた位置に移動することで、散布ノズルより垂れた磁粉液が被検査材に当たらず逸れるから、漏出した磁粉液により被検査材に付着した磁粉の付着状態を損うことを回避し得る。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の磁粉探傷装置において、前記散布ノズルは、その放出端が前記移動機構により被検査材の長手方向と交差する方向に傾動するように、装置本体に対し傾動可能に支持される。
請求項２に係る発明によれば、散布ノズルを移動機構により傾動させるだけで、その放出端を、被検査材に臨んだ位置と被検査材の上方領域から外れた位置との間を移動させることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の磁粉探傷装置において、前記散布ノズルは、前記被検査材の後工程への移送方向と反対側に移動される。
請求項３に係る発明によれば、被検査材の移送に際し、被検査材は散布ノズルの下方を通過しないので、移送時においても被検査材に付着した磁粉の付着状態を損うことを回避し得る。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れかに記載の磁粉探傷装置において、前記散布ノズルは、磁粉液の散布が終了する度に、前記当たる位置から逸れる位置に移動される。
請求項４に係る発明によれば、散布ノズルは、散布ノズルからの磁粉液の漏出の有無に拘らず、磁粉液の散布が終了する度に、被検査材に磁粉液が当たる位置から逸れる位置に移動されるので、磁粉液により被検査材に付着した磁粉の付着状態を損うことを確実に回避し得る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る磁粉探傷装置によれば、磁粉液の停止不良が発生しても、磁化状態を解除した被検査材に散布ノズルから垂れた磁粉液がかかることはなく、被検査材の表面に付着した磁粉の洗い流しを防止し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る磁粉探傷装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。なお、実施例では、被検査材として、圧延工程を経て得られた長尺な棒状の鋼片を検査する場合を例に挙げて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１および図２に示すように、磁粉探傷装置２０は、磁粉液を鋼片１０に一様に散布する複数の散布ノズル３４を有する散布手段３０と、散布ノズル３４の下方位置(散布位置)に鋼片１０を配置する載置台２６と、鋼片１０を通電磁化する一対の電極部５２,５２(一方のみ図示)を有する磁化手段５０とを備えている。
【００１６】
前記載置台２６は、上流側に接続された搬入コンベア２２から鋼片１０を受取り、一列に並んだ複数の散布ノズル３４の下方の散布位置に移送すると共に、磁粉液が散布された後の鋼片１０を、下流側に接続された搬出コンベア２４に受渡すように構成される。載置台２６は、Ｖ字状に開放した溝部２６ａを備え、この溝部２６ａに鋼片１０の長手方向に沿って延在する一の稜角を嵌め込んで移送し、散布位置において複数の散布ノズル３４の整列方向と鋼片１０の長手方向とが整列した状態となるように配置する。
【００１７】
前記磁化手段５０は、散布位置に到来した鋼片１０における長手方向の各端面に対応的に配置された一対の電極部５２,５２と、両電極部５２,５２に給電する図示しない電源装置とから構成される。各電極部５２は、対応の鋼片端面に対して進退移動可能に構成され、一対の電極部５２,５２の間に鋼片１０を挟持した状態で、これらの電極部５２,５２間に通電することで鋼片１０を磁化するようになっている。なお、一対の電極部５２,５２は、後述する散布手段３０の開閉弁３８により散布ノズル３４への磁粉液の供給が停止されるまで通電され、磁粉液の散布が停止されてから、鋼片１０の磁化状態が解除される。
【００１８】
前記散布手段３０は、所要量の磁粉液を貯留する貯留タンク３２と、この貯留タンク３２から供給された磁粉液を鋼片１０の表面に散布する散布ノズル３４と、貯留タンク３２に設けられ、磁粉液の供給を停止する開閉弁３８と、散布ノズル３４を移動する移動機構４２とから構成される。貯留タンク３２の底部には、一端を散布ノズル３４に接続したホース３３の他端に連通接続する孔部３２ａが開設され、この孔部３２ａを、開閉弁３８の弁体３８ａで開閉することで、散布ノズル３４への磁粉液の供給または停止がなされる。すなわち、開閉弁３８は、弁体３８ａを貯留タンク３２の外方に配設した開閉機構４０により連結部材４０ａを介して上方に引き上げて孔部３２ａを開放することで、ホース３３を介して散布ノズル３４に磁粉液が供給され、散布ノズル３４から磁粉液が散布される。そして、鋼片１０の表面に磁粉液がまんべんなく散布されると、開閉機構４０を逆作動して弁体３８ａで孔部３２ａを塞いで散布ノズル３４への磁粉液の供給を遮断し、散布ノズル３４からの磁粉液の散布を停止するようになっている。
【００１９】
前記散布ノズル３４は、上下方向に延在する所定長さの筒体であって、その上部にホース３３が接続されると共に、散布位置に配置された鋼片１０の上部領域Ｒに配設されている。また散布ノズル３４は、その磁粉液の放出端(下端)３４ａを鋼片１０に臨ませた位置(図１参照)と、鋼片１０の上方領域Ｒから外れた位置(図２参照)との間を、移動機構４２により選択的に移動し得るよう構成される。ここで散布ノズル３４は、放出端３４ａが鋼片１０に臨んだ位置(当たる位置)において、該散布ノズル３４から散布した磁粉液が鋼片１０に当たり、放出端３４ａが鋼片１０の上方領域Ｒから外れた位置(逸れる位置)において、散布ノズル３４から垂れた磁粉液が鋼片１０から逸れるように設定される。
【００２０】
前記移動機構４２は、装置本体２０ａから散布位置の上方に張り出した第１取付部材２０ｂの下面に、その略中間部に位置する軸支部４４ａで傾動可能に軸支したアーム４４と、第１取付部材２０ｂの上方において装置本体２０ａから張り出した第２取付部材２０ｃに配設した流体圧シリンダ等の進退手段４６と、アーム４４の一端に配設した支持部材４８とから構成される。支持部材４８は、その上端をアーム４４の一端に接続して上下方向に延在する部材であって、側面に散布ノズル３４が上下方向に沿って平行に配設されている。またアーム４４の他端は、進退手段４６から下方に向けて突出したロッド４６ａの下端に回動可能に接続され、進退手段４６の付勢によるロッド４６ａの上下動につれて、アーム４４が軸支部４４ａを中心に揺動することで、支持部材４８に伴って散布ノズル３４が傾動するようになっている。なお散布ノズル３４は、鋼片１０への磁粉液の散布を終えた際に、鋼片１０の長手方向(一対の電極部５２,５２の対向方向)と交差(実施例では直交)する方向へ載置台２６で移送される鋼片１０の移送方向に沿う方向に、その放出端３４ａが傾動するように設定される。
【００２１】
前記移動機構４２は、進退手段４６によりロッド４６ａを上方に引き上げた状態で、アーム４４の一端に吊下げた支持部材４８およびこの支持部材４８の側面に支持した散布ノズル３４が鉛直姿勢となり、放出端３４ａを鋼片１０に臨ませて位置するよう構成される。また移動機構４２は、進退手段４６によりロッド４６ａを下方に突出してアーム４４を傾動することで、鉛直姿勢にあった支持部材４８および散布ノズル３４を傾動させて、散布ノズル３４の放出端３４ａを鋼片１０の上方領域Ｒから外れた位置で傾斜姿勢とするように設定される。ここで散布ノズル３４は、鉛直姿勢から傾斜姿勢への傾動に伴って鋼片１０の上部領域Ｒから退避するに際して、その放出端３４ａの傾動方向は、載置台２６による鋼片１０の検査工程(後工程)への移送方向と反対側に移動するように構成される。すなわち、磁粉液を散布した後の鋼片１０は、散布ノズル３４の下方を通過しないようになっている。
【００２２】
前記散布ノズル３４は、移動機構４２により適宜タイミングで鉛直姿勢から傾斜姿勢に傾動され、少なくとも一対の電極部５２,５２による鋼片１０への通電を停止する前には、鋼片１０の上部領域Ｒから散布ノズル３４の放出端３４ａが退避するように設定されている。そして、散布位置に到来した鋼片１０への磁粉液の散布開始に先立って、散布ノズル３４は移動機構４２により傾斜姿勢から鉛直姿勢に傾動され、その放出端３４ａを鋼片１０に臨ませた位置に戻される。なお、散布ノズル３４は、磁粉液の散布が終了する度、例えば散布手段３０の開閉弁３８の閉成による散布ノズル３４への磁粉液の供給停止と同時または停止した後のタイミングで毎回傾斜姿勢に移動するように設定されるが、開閉弁３８の閉成前のタイミングであってもよい。
【００２３】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る磁粉探傷装置の作用について説明する。鋼片１０が、前工程から搬入コンベア２２で搬入されて載置台２６に受渡され、この載置台２６により移送されて散布位置に配置される。散布位置に到来した鋼片１０に対して、各電極部５２が対応する端面に近接する方向へ移動され、各電極部５２を各端面に夫々当接させた状態で、一対の電極部５２,５２間に通電することで、鋼片１０を磁化する。そして、貯留タンク３２の孔部３２ａを塞いでいる弁体３８ａを開閉機構４０により引き上げて孔部３２ａを開放することで、ホース３３を介して磁粉液が散布ノズル３４に供給され、散布ノズル３４の放出端３４ａから磁粉液が放出される。この際、散布ノズル３４は、移動機構４２により鉛直姿勢で支持されて、その放出端３４ａが下方に配置した鋼片１０に臨んでいるから、散布した磁粉液は鋼片１０の表面にかかる(図１参照)。
【００２４】
散布ノズル３４から磁粉液が所要時間散布され、鋼片１０の表面全体に磁粉液がまんべんなくかかると、開閉機構４０により弁体３８ａで貯留タンク３２の孔部３２ａを塞ぐことで、散布ノズル３４への磁粉液の供給が停止される。このとき、移動機構４２により散布ノズル３４が鉛直姿勢から傾斜姿勢に傾動されることで、鋼片１０の上部領域Ｒから散布ノズル３４の放出端３４ａが外れた位置に退避した後、一対の電極部５２,５２間への通電を停止して鋼片１０の磁化状態を解除する。より具体的には、移動機構４２は、進退手段４６によりロッド４６ａを下方に突出することで、アーム４４の他端を下方に変位し、軸支部４４ａを中心としてアーム４４の一端を上方に変位するように傾動させる。これに伴って、アーム４４の一端に接続した支持部材４８および散布ノズル３４が、鋼片１０の散布位置からの移送方向と反対側に回動されることで、鋼片１０の上部領域Ｒから散布ノズル３４の放出端３４ａが外れる位置に退避した傾斜姿勢となる(図２参照)。
【００２５】
このように、鋼片１０の磁化状態を解除した状態において、散布ノズル３４の放出端３４ａは鋼片１０の上部領域Ｒから外れた位置に退避しているから、例えば開閉弁３８の閉成不良により磁粉液の供給を完全に停止できず、散布ノズル３４から磁粉液が垂れたとしても、鋼片１０から逸れて表面にかかることはない。すなわち、磁化状態が解除された鋼片１０に散布ノズル３４から磁粉液が後垂れをして、磁化状態において鋼片１０の表面に付着した磁粉を洗い流すことはない。また、散布ノズル３４の放出端３４ａが移動する方向が、鋼片１０を移送する側である場合、鋼片１０を載置台２６により搬出コンベア２４に移送するに際し、放出端３４ａの下方を通過するから、散布ノズル３４から垂れた磁粉液が鋼片１０に降りかかる虞れがある。しかし、散布ノズル３４の移動する方向は、鋼片１０の移送方向と反対側に設定されているから、鋼片１０の移送に際し、鋼片１０は放出端３４ａの下方を通過しないので磁粉液が鋼片１０に降りかかることはなく、鋼片１０に付着した磁粉の付着状態を損うことを確実に回避し得る。しかも、散布ノズル３４を移動する移動機構４２には、散布ノズル３４から散布された磁粉液がかからず、該移動機構４２を構成する部材４４,４６,４８に、磁粉液に含まれるゴミやスケールが堆積することはなく、ゴミ等の噛み込みによる動作不良が発生し難く、磁化後の鋼片１０への磁粉液の滴下を確実に防止できる。
【００２６】
次に、一対の電極部５２,５２を互いに離間する方向に移動させて各端面から夫々離間させた後、鋼片１０は載置台２６から搬出コンベア２４に受渡され、暗室等で目視またはカメラ等により鋼片１０の表面欠陥を検査する検査工程に供される。このとき、鋼片１０に付着した磁粉は、散布ノズル３４から漏出した磁粉液により付着状態が損われていないから、磁粉液を散布する工程を再度実施するような手間を回避し得ると共に、表面欠陥を良好に発見でき、検査の精度を向上することができる。
【００２７】
そして、載置台２６により次の鋼片１０が散布位置に到来すると、移動機構４２は、進退手段４６によりロッド４６ａを上方に引き上げることで、アーム４４の他端を上方に変位し、軸支部４４ａを中心としてアーム４４の一端を下方に変位するように傾動させる。これに伴って、アーム４４の一端に接続した支持部材４８および散布ノズル３４を、鋼片１０の移送方向に傾動することで、傾動姿勢から鉛直姿勢に戻され、散布ノズル３４の放出端３４ａを鋼片１０に臨ませた位置とされる。
【００２８】
なお本発明では、前述した実施例の磁粉探傷装置に限られるものではなく、種々の変更が可能である。
(１)実施例では、磁粉液の散布を終了する度に、散布ノズルが鋼片の上部領域から毎回退避するように構成したが、磁粉液の供給の有無を司る開閉弁の開閉不良等、磁粉液の供給が完全に停止できないときだけに、散布ノズルを退避するよう構成してもよい。この場合は、散布手段に開閉弁の開閉状態を検出するセンサや、散布ノズルへの磁粉液の流れを計る流量計等を設け、開閉弁を閉成状態に移行させたのにも拘らず、センサで閉成不良を検出したり、流量計で磁粉液の流れを検出したときに、散布ノズルを鋼片の上部領域から外れる位置に移動機構により移動させるようにすればよい。
(２)実施例では、散布ノズルを移動機構により装置本体に対して傾動させることで、放出端を鋼片の上部領域から退避させたが、散布ノズルを装置本体に対して水平に平行移動可能に配設し、進退移動により移動させることで、上部領域から外れた位置に退避させる構成も採用し得る。
(３)磁粉液の散布および停止を制御する手段は、実施例の開閉弁の構成に限定されず、磁粉液を遮断し得る手段であれば電磁弁や電動弁その他の手段を採用し得る。また、開閉弁の配設位置は、貯留タンクと散布ノズルを接続するホースや散布ノズルに設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の好適な実施例に係る磁粉探傷装置において、磁粉液の散布状態を示す概略図である。
【図２】実施例の磁粉探傷装置において、磁粉液の散布停止状態を示す概略図である。
【図３】従来の散布手段の一例を示す概略断面図である。
【図４】従来の磁粉液遮断手段を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０ 鋼片(被検査材)，２０ａ 装置本体，３４ 散布ノズル，３４ａ 放出端，
４２ 移動機構，Ｒ 上方領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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