JP4278052B2 - Aluminum alloy horizontal continuous casting rod manufacturing method - Google Patents
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Description
この発明は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造設備およびアルミニウム合金水平連続鋳造棒に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum alloy horizontal continuous cast bar, an aluminum alloy horizontal continuous cast bar manufacturing facility, and an aluminum alloy horizontal continuous cast bar.
一般的にアルミニウム合金水平連続鋳造棒は、アルミニウム合金溶湯から円柱状、角柱状あるいは中空柱状の長尺鋳塊を鋳造して製造する。 In general, an aluminum alloy horizontal continuous casting rod is manufactured by casting a cylindrical, prismatic or hollow column-shaped long ingot from molten aluminum alloy.
この製造方法を、以下に説明する。
まず、アルミニウム合金用の原材料を溶解保持炉へ投入し、溶解させてアルミニウム合金溶湯を得る。
そして、そのアルミニウム合金溶湯中のアルミニウム酸化物および水素ガスを溶湯処理装置で除去した後、アルミニウム合金溶湯を水平連続鋳造装置へ供給してアルミニウム合金水平連続鋳造棒を鋳造する。
次に、鋳造されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒は、所定の長さに切断され、後工程（機械加工、熱処理）に供せられる（例えば、特許文献１，２参照）。
なお、溶解保持炉から溶湯処理装置へのアルミニウム合金溶湯の移送は、柄杓による汲み取り装置または耐熱性の樋が用いられている。
また、切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を束ねた後、クレーンや、フォークリフトなどで移送している。
First, raw materials for aluminum alloy are put into a melting and holding furnace and melted to obtain a molten aluminum alloy.
Then, after the aluminum oxide and hydrogen gas in the molten aluminum alloy are removed by a molten metal processing apparatus, the molten aluminum alloy is supplied to a horizontal continuous casting apparatus to cast an aluminum alloy horizontal continuous cast bar.
Next, the cast aluminum alloy horizontal continuous cast bar is cut into a predetermined length and used for subsequent processes (machining, heat treatment) (see, for example,
The aluminum alloy molten metal is transferred from the melting and holding furnace to the molten metal processing apparatus using a scooping device or a heat-resistant scissor.
Moreover, after bundling the cut aluminum alloy horizontal continuous cast bars, they are transported by a crane or a forklift.
従来、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を製造する場合、前記各工程がバッチ的な作業で行われているため、定期的な原材料供給、搬送作業のための束ね、ばらしなどが必要となり、長期的に効率よくアルミニウム合金水平連続鋳造棒を製造することができなかった。
一方、一貫した連続工程とするには、如何に長期的、連続的にアルミニウム合金溶湯を安定して供給し続けたり、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を各工程間で如何にスムーズに搬送するかの課題がある。
したがって、各装置を単に結び付けただけでは、一貫した連続工程の実現が困難であった。
Conventionally, when manufacturing an aluminum alloy horizontal continuous casting rod, since each of the above processes is performed in a batch operation, it is necessary to periodically supply raw materials, bundle for conveying work, disassemble, etc. An aluminum alloy horizontal continuous cast bar could not be produced efficiently.
On the other hand, in order to achieve a consistent continuous process, how to continuously supply the molten aluminum alloy stably over a long period of time, and how to smoothly transport the aluminum alloy horizontal continuous cast bar between each process. There are challenges.
Therefore, it has been difficult to realize a continuous process by simply connecting the devices.
この発明は、以下のような発明である。
（１）アルミニウム合金用の原材料を溶解させてアルミニウム合金溶湯を得る溶解工程と、この溶解工程からのアルミニウム合金溶湯中のアルミニウム酸化物および水素ガスを除去する溶湯処理工程と、この溶湯処理工程からのアルミニウム合金溶湯を鋳造してアルミニウム合金水平連続鋳造棒を得る水平連続鋳造工程と、この水平連続鋳造工程で鋳造したアルミニウム合金水平連続鋳造棒を定尺に切断する切断工程と、この切断工程で切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を熱処理する熱処理工程Ａ１と、熱処理工程Ａ１の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の両端部分のみを支持して段積みした後、結束する熱処理前結束工程を設け、この熱処理前結束工程の直前に熱処理前搬送工程を設け、その熱処理前搬送工程が、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を一時的に貯える貯留機能を有し、熱処理工程Ａ１の直後に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の結束を解く熱処理後解束工程を設け、熱処理後解束工程の後に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を検査する非破壊検査工程Ｂ１を設け、非破壊検査工程Ｂ１は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒をプローブ内に貫通させる貫通型渦電流探傷検査工程、および、プローブをアルミニウム合金水平連続鋳造棒の円周方向へ回転させる回転型渦電流探傷検査工程でアルミニウム合金水平連続鋳造棒の表面部分を検査する第１非破壊検査工程と、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の内部を検査する第２非破壊検査工程とを有し、貫通型渦電流探傷検査工程で検出した欠陥の検出個数を予め設定した第１検出個数判定基準で比較し、また回転型渦電流探傷検査工程で検出した欠陥の検出個数を予め設定した第２検出個数判定基準で比較して、当該アルミニウム合金水平連続鋳造棒が何れの欠陥分布集合に分類されるかを求め、この各欠陥分布集合に分類されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒の個数を、何れの欠陥分布集合に分類されるアルミニウム合金水平連続鋳造棒が多発しているかを判断する集合判定基準と比較して集合判定基準以上の欠陥分布集合を求め、その結果に基づいて溶湯処理工程の溶湯処理条件、水平連続鋳造工程の鋳造条件、および外周除去工程の切削条件を制御する制御工程を設けた、ことを特徴とするアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（２）熱処理後結束工程と非破壊検査工程Ｂ１との間に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の外周部分を除去する外周除去工程Ｃ１を設けた、ことを特徴とする（１）に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（３）外周除去工程Ｃ１の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の曲がりを矯正する矯正工程Ｄ２を設け、矯正工程Ｄ２の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒をその横手方向およびその長手方向の搬送を組み合わせた搬送方法で整列させる整列工程Ｅ２を設けた、ことを特徴とする（２）に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（４）非破壊検査工程Ｂ１の後に、外周除去工程Ｃ２を設け、外周除去工程Ｃ２の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の曲がりを矯正する矯正工程Ｄ２を設け、矯正工程Ｄ２の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒をその横手方向およびその長手方向の搬送を組み合わせた搬送方法で整列させる整列工程Ｅ２を設けた、ことを特徴とする（１）に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（５）貯留機能が、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を横へ搬送することによるものである、ことを特徴とする（１）から（４）の何れか１つに記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（６）搬送工程が、スラットコンベアを用いている、ことを特徴とする（１）から（５）の何れか１つに記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（７）溶解工程における溶解保持炉の溶湯処理工程に対する出湯を、出湯面が被出湯面よりも高いドロップ出湯方法、または、出湯面が被出湯面に連なるレベルフィード出湯方法で行う、ことを特徴とする（１）から（６）の何れか１つに記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（８）溶解工程は、溶湯処理工程に対して並列に配置された複数の溶解保持炉を用いる、ことを特徴とする（１）から（７）の何れか１つに記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
（９）切断工程で、水平連続鋳造工程における少なくとも１本の鋳造ラインを再スタートできる、ことを特徴とする（１）から（８）の何れか１つに記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。
The present invention is as follows.
(1) From a melting step of melting a raw material for an aluminum alloy to obtain a molten aluminum alloy, a molten metal treatment step of removing aluminum oxide and hydrogen gas in the molten aluminum alloy from the melting step, and the molten metal treatment step Horizontal continuous casting process to obtain aluminum alloy horizontal continuous casting rod by casting aluminum alloy molten metal, cutting process to cut aluminum alloy horizontal continuous casting rod cast in this horizontal continuous casting process to a fixed length, and this cutting process A heat treatment step A1 for heat-treating the cut aluminum alloy horizontal continuous cast rod, and a bundling step before heat treatment for bundling after supporting and stacking only the both end portions of the aluminum alloy horizontal continuous cast rod immediately before the heat treatment step A1. And a pre-heat treatment transfer step is provided immediately before the pre-heat treatment bundling step, It has a storage function to temporarily store a nitro alloy horizontal continuous casting rod, and immediately after the heat treatment step A1, a post-heat treatment debunching step for unbinding the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is provided. A non-destructive inspection step B1 for inspecting an aluminum alloy horizontal continuous cast bar is provided, and the non-destructive inspection step B1 is a through-type eddy current flaw inspection step for penetrating the aluminum alloy horizontal continuous cast bar into the probe, and the probe is made of an aluminum alloy. A first nondestructive inspection step of inspecting the surface portion of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod in a rotary eddy current flaw inspection step of rotating the horizontal continuous casting rod in the circumferential direction, and an inspection of the inside of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod A first non-destructive inspection step, wherein the number of detected defects detected in the through-type eddy current flaw inspection step In addition, the aluminum alloy horizontal continuous cast bar is classified into any defect distribution set by comparing the detected number of defects detected in the rotary eddy current flaw detection process with a second detection number criterion set in advance. A set criterion for determining the number of aluminum alloy horizontal continuous casting rods classified into each defect distribution set, and determining which defect distribution set the aluminum alloy horizontal continuous casting rods occur frequently. In comparison, a defect distribution set that exceeds the set criterion is obtained, and based on the result, a control process is provided for controlling the melt treatment conditions in the melt treatment process, the casting conditions in the horizontal continuous casting process, and the cutting conditions in the outer periphery removal process. The manufacturing method of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod characterized by the above-mentioned.
(2) The aluminum according to (1), wherein an outer periphery removing step C1 for removing the outer peripheral portion of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar is provided between the post-heat treatment bundling step and the nondestructive inspection step B1. Manufacturing method of alloy horizontal continuous casting rod.
(3) Immediately before the outer periphery removing step C1, a straightening step D2 for correcting the bending of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is provided, and immediately before the straightening step D2, the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is placed in the transverse direction and the longitudinal direction thereof. The method for producing an aluminum alloy horizontal continuous cast bar according to (2), wherein an alignment step E2 is provided for aligning by a conveyance method combined with conveyance.
(4) After the non-destructive inspection step B1, an outer periphery removing step C2 is provided, and immediately before the outer periphery removing step C2, a correcting step D2 for correcting the bending of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is provided, and immediately before the correcting step D2, The aluminum alloy horizontal continuous cast bar according to (1), wherein the aluminum alloy horizontal continuous cast bar is provided with an alignment step E2 for aligning the horizontal continuous cast bar with a transport method that combines the transverse direction and the longitudinal direction of the aluminum alloy. Method.
(5) The aluminum alloy horizontal continuous casting rod according to any one of (1) to (4), wherein the storage function is by horizontally conveying the aluminum alloy horizontal continuous casting rod. Manufacturing method.
(6) The method for producing an aluminum alloy horizontal continuous casting rod according to any one of (1) to (5), wherein the transporting step uses a slat conveyor.
(7) The hot water for the molten metal treatment process of the melting and holding furnace in the melting process is performed by a drop hot water method in which the hot water surface is higher than the hot water surface or a level feed hot water method in which the hot water surface is continuous with the hot water surface. The manufacturing method of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod as described in any one of (1) to (6).
(8) dissolve step, the aluminum alloy according to any one of using multiple dissolve holding furnace which is arranged in parallel with respect to the melt processing step, characterized in that (1) (7) Manufacturing method of horizontal continuous casting rod.
(9) The aluminum alloy horizontal continuous casting rod according to any one of (1) to (8), wherein at least one casting line in the horizontal continuous casting step can be restarted in the cutting step. Production method.
この発明のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法またはアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造設備によれば、品質の安定したアルミニウム合金水平連続鋳造棒を長期間連続して製造することができる。
また、この発明のアルミニウム合金水平連続鋳造棒によれば、機械的特性に優れ、かつ、耐摩耗性が向上する。
According to the aluminum alloy horizontal continuous cast bar manufacturing method or the aluminum alloy horizontal continuous cast bar manufacturing facility of the present invention, a stable quality aluminum alloy horizontal continuous cast bar can be manufactured continuously for a long period of time.
Moreover, according to the aluminum alloy horizontal continuous casting rod of the present invention, the mechanical properties are excellent and the wear resistance is improved.
以下、この発明の実施例ついて説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図１および図２はこの発明の一実施例であるアルミニウム合金水平連続鋳造棒製造設備の工程図である。
図１または図２において、１０１は溶解保持炉（溶解工程）を示し、アルミニウム合金用の原材料を溶解させ、アルミニウム合金溶湯を得るためのものである。
２０１は溶湯処理装置（溶湯処理工程）を示し、溶解保持炉１０１からのアルミニウム合金溶湯中のアルミニウム酸化物および水素ガスを除去するためのものである。
３０１は水平連続鋳造装置（水平連続鋳造工程）を示し、溶湯処理装置２０１からのアルミニウム合金溶湯で、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を鋳造するものである。
1 and 2 are process diagrams of an aluminum alloy horizontal continuous cast bar manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1 or FIG. 2,
４０１は切断装置（切断工程）を構成する切断機構を示し、水平連続鋳造装置３０１で鋳造したアルミニウム合金水平連続鋳造棒を、定尺に切断するものである。
４５１は切断装置（切断工程）を構成する再スタート機構を示し、トラブルによって鋳造を停止した水平連続鋳造装置３０１の１本またはそれ以上の鋳造ラインを、他の鋳造ラインに影響を与えることなく再スタートさせるものである。
５０１は搬送装置（搬送工程）を示し、切断機構４０１で切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を、次工程の結束装置６０１へ搬送するものである。
６０１は結束装置（結束工程）を示し、搬送装置５０１で送られてくるアルミニウム合金水平連続鋳造棒を予め設定した荷姿、所定本数に段積みする段積み機構６０２と、この段積み機構６０２で段積みしたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を結束し、次工程の熱処理装置７０１へ送る結束機構６５１とで構成されている。
７０１は熱処理装置（熱処理工程）を示し、結束装置６０１からの束ねたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を、鋳塊組織の均質化および硬さを調整するために熱処理するものである。
８０１は解束装置（解束工程）を示し、熱処理装置７０１からのアルミニウム合金水平連続鋳造棒の結束を解き、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を１本ずつ扱えるようにばらすものである。
９０１は整列装置（整列工程）を示し、解束装置８０１で結束を解いたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を、その長手方向へ１列に整列させるものである。
１００１は第１矯正機（矯正工程）を示し、整列装置９０１からのアルミニウム合金水平連続鋳造棒の外周部分、すなわち、鋳肌部分（“黒皮”とも称される。）を、次工程の外周除去装置１１０１で除去して所望の直径のアルミニウム合金水平連続鋳造棒を得るためにアルミニウム合金水平連続鋳造棒の曲がりを矯正するものである。
１１０１は外周除去装置（外周除去工程）を示し、第１矯正機１００１で曲がりを矯正したアルミニウム合金水平連続鋳造棒の外周部分を除去するものである。
１２０１は第２矯正機（矯正工程）を示し、外周除去装置１１０１で外周部分を除去されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒の内部を次工程の非破壊検査装置１３０１で検査する場合、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の内部を精度よく検査できるようにするためにアルミニウム合金水平連続鋳造棒の曲がりを矯正するものである。
１３０１は非破壊検査装置（非破壊検査工程）を示し、第２矯正機１２０１で曲がりを矯正したアルミニウム合金水平連続鋳造棒に、不合格とすべき欠陥があるかないかを検査するものである。
１４０１は梱包装置（梱包工程）を示し、熱処理されるとともに外周部分が除去され、非破壊検査で良品と判定されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を予め設定した荷姿、所定本数にて梱包するものである。
図３および図４は溶解保持炉１０１の一例を示す説明図であり、縦断面図に相当する。
図３または図４において、１０１は溶解保持炉を示し、アルミニウム合金用の原材料を溶解させて得たアルミニウム合金溶湯１を、図示を省略した支持軸を中心に回動させることにより、出湯口１０２から溶湯処理装置２０１の樋２０２または樋２０２Ａへ出湯するものである。
図３に示した溶解保持炉１０１は、溶湯処理装置２０１（溢れ防止壁２０２ａを有する樋２０２）に対する出湯を、出湯面が溶湯処理装置２０１（樋２０２）の被出湯面よりも高いドロップ出湯方法（機構）で行うものである。
図４に示した溶解保持炉１０１は、溶湯処理装置２０１（樋２０２Ａ）に対する出湯を、出湯面が溶湯処理装置２０１（樋２０２Ａ）の被出湯面に連なるレベルフィード出湯方法（機構）で行うものである。
3 and 4 are explanatory views showing an example of the melting and holding
3 or 4,
The melting and holding
The melting and holding
図５（ａ），（ｂ）は溶湯処理装置２０１の一例を示す説明図であり、図５（ａ）は縦断面図に相当し、図５（ｂ）は蓋を取り除いた貯留槽の平面図に相当する。
図５において、２０１は溶湯処理装置を示し、樋２０２または樋２０２Ａから入湯口２０３ａへ供給されるアルミニウム合金溶湯１を貯留部２０３ｂへ溜め、この貯留部２０３ｂから処理されたアルミニウム合金溶湯１を、出湯口２０３ｃを介して水平連続鋳造装置３０１へ出湯する貯留槽２０３と、この貯留槽２０３を覆う蓋２０４とで構成されている。
そして、貯留槽２０３には、図５（ａ）に示すように、蓋２０４で覆った状態で、アルミニウム合金溶湯１を処理することによって浮上したカスを取り出すためのカス取り出し開口２０３ｄが設けられている。
また、蓋２０４には、貯留槽２０３を覆った状態で、回転することによって貯留槽２０３内のアルミニウム合金溶湯１を攪拌しながら、下側（貯留槽２０３内の下側）から処理ガス（不活性ガス、例えば、アルゴンガス）を噴出する攪拌部材２１０を出し入れするための開口２０４ａが設けられている。
5 (a) and 5 (b) are explanatory views showing an example of the molten
In FIG. 5, 201 shows a molten metal processing apparatus, the aluminum
As shown in FIG. 5A, the
In addition, the
この発明では、水平連続鋳造装置３０１へのアルミニウム合金溶湯１の供給量以上の溶解能力を有する溶解保持炉１０１を、溶湯処理装置２０１に対して複数、少なくとも２基並列に設置する。
そして、溶解保持炉１０１の出湯口１０２は、樋２０２または樋２０２Ａによって溶湯処理装置２０１の入湯口２０３ａと繋がっている。
したがって、溶解保持炉１０１から出湯したアルミニウム合金溶湯１は、樋２０２または樋２０２Ａの中を通って溶湯処理装置２０１へ移送される。
なお、１つの溶解保持炉１０１から出湯している場合、溶湯処理装置２０１側へのみ、すなわち、他の溶解保持炉１０１の樋２０２または樋２０２Ａ側へアルミニウム合金溶湯１が流れないように塞き止めるのが望ましい。
In this invention, a plurality of
And the
Therefore, the
When the molten metal is discharged from one melting and holding
この発明においては、現在ある溶解保持炉１０１でアルミニウム合金溶湯１を供給している間に、他の溶解保持炉１０１にアルミニウム合金用の原材料を投入して必要な成分調整、温度調整を実施し、次のアルミニウム合金溶湯１の供給に備える。
そして、現在アルミニウム合金溶湯１を供給している溶解保持炉１０１内のアルミニウム合金溶湯１が所定量以下になった時点で、準備しておいた他の溶解保持炉１０１へ供給を切り替える。
このように各溶解保持炉１０１を交互運転することで、溶湯処理装置２０１へのアルミニウム合金溶湯１の供給を連続的なものにすることが可能になり、その結果、同品種のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の連続鋳造が可能になる。
ここで重要な点は、交互運転の切り替え時に、水平連続鋳造装置３０１へ供給するアルミニウム合金溶湯１に不連続な状態を作らないことである。
In this invention, while supplying the
Then, when the
By alternately operating the melting and holding
An important point here is that a discontinuous state is not created in the
この発明では、図３に示すように、樋２０２内の被出湯面より高い位置に溶解保持炉１０１の出湯口１０２を設けておき、溶解保持炉１０１を傾動させてアルミニウム合金溶湯１を樋２０２内へ供給する、出湯制御をドロップ出湯方法で行うことができる。
この時、樋２０２に供給されるアルミニウム合金溶湯１は攪乱して空気と接触するため、アルミニウム酸化物の発生があるものの、これは溶湯処理装置２０１で除去することができる。
なお、アルミニウム合金溶湯１の供給が終了した溶解保持炉１０１は、傾動状態が初期位置へ戻される。
ここで、アルミニウム合金溶湯１を供給している時、樋２０２内のアルミニウム合金溶湯１の被出湯面は溶解保持炉１０１内の出湯面と切り離されている。
In this invention, as shown in FIG. 3, the
At this time, the
Note that the melting and holding
Here, when the
したがって、溶解保持炉１０１の傾動状態と、樋２０２内のアルミニウム合金溶湯１の液面とは独立している。
また、溶解保持炉１０１を切り替えて交互運転する場合、切り替え時に複数の溶解保持炉１０１が樋２０２に繋がった状態となる恐れがある。
しかし、この方法では、樋２０２内のアルミニウム合金溶湯１の液面は溶解保持炉１０１内のアルミニウム合金溶湯１の液面と切り離されているので、樋２０２内のアルミニウム合金溶湯１の液面を意識することなく、アルミニウム合金溶湯１の供給が終了した溶解保持炉１０１を初期位置へ戻すとともに、次の溶解保持炉１０１を傾動させることができる。
Therefore, the tilting state of the melting and holding
Further, when the melting and holding
However, in this method, the liquid surface of the
その結果、溶解保持炉１０１の切り替えによる液面変動を抑えることができる。
液面変動が抑えられるので、水平連続鋳造装置３０１へのアルミニウム合金溶湯１の供給状態に不連続状態が発生するのを抑えることができる。
また、この方法の採用により、傾動を大きくして供給終了時の溶解保持炉１０１内におけるアルミニウム合金溶湯１の残湯量を減らすことができるので、効率がよくなる。
そして、この方法の採用により、特別な漏れ機構（部材）または溢れ防止機構（部材）を使用することなく、アルミニウム合金溶湯１が溶湯処理装置２０１（溢れ防止壁２０２ａ）の外に溢れ出たり、漏れるのを防止することができる。
As a result, the liquid level fluctuation due to switching of the melting and holding
Since the liquid level fluctuation is suppressed, it is possible to suppress the occurrence of a discontinuous state in the supply state of the
Further, by adopting this method, the tilting can be increased and the amount of the remaining
And by adopting this method, without using a special leakage mechanism (member) or overflow prevention mechanism (member), the
次に、図４に示すレベルフィード出湯方法（出湯制御）は、溶解保持炉１０１内のアルミニウム合金溶湯１の出湯面（液面）と、樋２０２Ａの被出湯面（液面）とが連なっている。
そのため、溶解保持炉１０１の切り替え時の傾動動作による液面変動が発生する恐れがあるが、樋２０２Ａに供給されるアルミニウム合金溶湯１は攪乱されることがないため、ドロップ出湯方法に比べてアルミニウム酸化物の発生が少なくなる。
Next, in the level feed hot water method (hot water control) shown in FIG. 4, the hot metal surface (liquid surface) of the
Therefore, there is a possibility that the liquid level may change due to the tilting operation at the time of switching of the melting and holding
なお、出湯制御は、溶解保持炉１０１の台数と、溶解保持炉１０１の切り替え時の作業性と、溶湯処理装置２０１の処理能力とを考慮して選択する。
そして、複数の溶解保持炉１０１の出湯口１０２の状態を監視するため、監視カメラ・モニターを設置し、確認しながらアルミニウム合金溶湯１の供給操作を行うのが好ましい。
The hot water control is selected in consideration of the number of melting and holding
And, in order to monitor the state of the
次に、溶湯処理装置２０１は、従来のもの、すなわち、貯留槽にカス取り出し開口のないものを用いることができるが、アルミニウム合金溶湯１が長期的に連続供給されるので、図５に示すように、カス取り出し開口２０３ｄを設けるのが好ましい。
従来の溶湯処理装置では、溶湯処理のためのアルゴンガスの供給を止め、蓋を開けてカスを除去しなければならず、作業効率が悪かった。
しかし、溶湯処理装置２０１は、カス取り出し開口２０３ｄが設けられているので、蓋２０４をしたままでカスの取り出しが行えることにより、カス取り作業を安全に行うことができる。
Next, the molten
In the conventional molten metal processing apparatus, the supply of argon gas for the molten metal processing must be stopped, the lid must be opened to remove the residue, and work efficiency is poor.
However, since the molten
次に、溶解保持炉１０１の出湯口１０２は、樋２０２または樋２０２Ａによって溶湯処理装置２０１の入湯口２０３ａと繋がっている。
また、必要に応じて溶湯処理装置２０１の出湯口２０３ｃと水平連続鋳造装置３０１の入湯口とは樋によって繋がっている。
ここで重要な点は、溶湯処理装置２０１に供給されるアルミニウム合金溶湯１の温度変動を抑えること、および、水平連続鋳造装置３０１に供給されるアルミニウム合金溶湯１の温度変動を抑えることである。
なお、温度条件が変動すると、溶湯処理が不充分になる恐れがあり、溶解保持炉１０１の温度管理の制御を複雑にする恐れがある。
しかし、溶解保持炉１０１の切り替えによる温度変動を抑えることで、溶湯処理装置２０１および水平連続鋳造装置３０１に供給されるアルミニウム合金溶湯１の温度変動を抑えることが実現できる。
Next, the
Moreover, the
Here, the important point is to suppress the temperature fluctuation of the
If the temperature condition fluctuates, the molten metal treatment may become insufficient, and the temperature management control of the melting and holding
However, by suppressing the temperature fluctuation due to switching of the melting and holding
溶解保持炉１０１から溶湯処理装置２０１を経て水平連続鋳造装置３０１までの間の、アルミニウム合金溶湯１の温度変動を抑えることが好ましく、例えば、平均温度〔℃〕の降下率を１５％以内（より好ましくは１２％以内）に抑えることが好ましい。
これにより、各溶解保持炉１０１から水平連続鋳造装置３０１に供給されるアルミニウム合金溶湯１の温度のバラツキを抑えることができる。
また、温度低下が小さいので、各溶解保持炉１０１内の温度を低く保つことができ、溶解保持炉１０１の温度を必要以上に高温にする必要がないので、アルミニウム合金溶湯１の温度保持に必要なエネルギーを減少させることができる。
また、鋳造のためのアルミニウム合金溶湯１の温度を高温とすることが必要な合金種に対して、容易に充分な温度条件を満たして供給することができる。
It is preferable to suppress the temperature fluctuation of the
Thereby, the temperature variation of the
In addition, since the temperature drop is small, the temperature in each melting and holding
Moreover, it can satisfy | fill and supply sufficient temperature conditions easily with respect to the alloy kind which needs to make the temperature of the aluminum
そして、各溶解保持炉１０１から水平連続鋳造装置３０１までのアルミニウム合金溶湯１の温度降下を少なくするため、樋２０２，２０２Ａの外側に断熱材を配設し、上部からの放熱を防ぐために開閉可能な蓋を設けることが好ましい。
さらに、複数の溶解保持炉１０１から溶湯処理装置２０１までの距離を短くしたり、または、距離をできるだけ等しくなるように樋２０２，２０２Ａを配置したり、さらに、温度変化を抑えることができる距離にして、複数の溶解保持炉１０１から溶湯処理装置２０１に供給されるアルミニウム合金溶湯１の温度のバラツキを抑えるのが好ましい。
これにより、各溶解保持炉１０１内温度に影響する条件が等しくなるので、各溶解保持炉１０１の温度制御条件を共通にすることができる。
その結果、温度管理が容易になり、溶解保持炉１０１の切り替えによる炉の違いによる温度変動を抑えることができる。
そして、温度変動が抑えられるので、水平連続鋳造装置３０１へのアルミニウム合金溶湯１の供給状態に不連続状態が発生するのを抑えることができ、安定した品質の連続鋳造棒を安定して製造することができる。
In order to reduce the temperature drop of the
Furthermore, the distance from the plurality of melting and holding
As a result, the conditions affecting the temperature in each melting and holding
As a result, temperature management is facilitated, and temperature fluctuations due to furnace differences due to switching of the melting and holding
And since a temperature fluctuation is suppressed, it can suppress that a discontinuous state generate | occur | produces in the supply state of the aluminum
図６は水平連続鋳造装置３０１の一例を示す説明図であり、縦断面図に相当する。
図６において、３０２はアルミニウム合金溶湯１を溜めるタンディッシュを示し、側壁に開口３０２ａが設けられている。
３０３は耐火性板状体を示し、タンディッシュ３０２の外側に開口３０２ａを囲むように取り付けられ、開口３０２ａに連通する注湯孔３０３ａが設けられている。
３０４は筒状の鋳型を示し、中心軸がほぼ水平となるように耐火性板状体３０３に取り付けられ、鋳型３０４とアルミニウム合金溶湯１との間の円周上へ、耐火性板状体３０３と鋳型３０４との間から気体を供給する気体供給路３０４ａと、鋳型３０４とアルミニウム合金水平連続鋳造棒２との間の円周上へ潤滑油を供給する潤滑油供給路３０４ｂと、出口でアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の周囲へ冷却水を供給する冷却水供給路３０４ｃとが設けられている。
FIG. 6 is an explanatory view showing an example of the horizontal
In FIG. 6,
なお、耐火性板状体３０３を介したタンディッシュ３０２と鋳型３０４との接続は、ねじやスプリング、バックルなどの機械的な締め付け機構の他に、電動モータやエアーシリンダなどの動力機構を用いることができる。
その結果、湯漏れによる鋳造停止を減少させることができ、長時間の連続運転を容易に実現できる。
そして、エアーシリンダは、構造的に簡単で設備費も安く、取付に要する時間が短縮でき、また、安定した押さえ力を得ることができる。
The
As a result, casting stoppage due to hot water leakage can be reduced, and continuous operation for a long time can be easily realized.
The air cylinder is structurally simple, has low equipment costs, can reduce the time required for installation, and can obtain a stable pressing force.
次に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の鋳造について説明する。
図示を省略した溶湯処理装置２０１からタンディッシュ３０２内へ供給されたアルミニウム合金溶湯１は、耐火性板状体３０３の注湯孔３０３ａから、中心軸がほぼ水平となるように保持された鋳型３０４内へ供給され、鋳型３０４の出口で強制冷却されてアルミニウム合金水平連続鋳造棒２となる。
Next, casting of the aluminum alloy horizontal
The
なお、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の鋳造状態を監視するために監視室を設置し、この監視室で、水平連続鋳造装置３０１上部に設置した監視カメラによる鋳造状態を、監視できるようにすることにより、連数が多い場合、監視カメラによって鋳造状態の全体が監視可能になる。
特に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の鋳肌のシワの発生が大きくなると、鋳造状態が不安定となって連続運転の妨げとなるので、事前に運転条件の調整を行ってトラブルを未然に防止することが可能になる。
そして、鋳造時に発生する蒸気で鋳肌の監視が妨げられないように、観察箇所に排気ブロアーを設置し、充分に鋳肌の監視ができるようにするのが好ましい。
水平連続鋳造装置３０１は、ここで述べたもの以外に、従来のものを用いることができる。
In order to monitor the casting state of the aluminum alloy horizontal
In particular, if wrinkles on the casting surface of the aluminum alloy horizontal
And it is preferable to install an exhaust blower at the observation location so that the casting surface can be sufficiently monitored so that the monitoring of the casting surface is not hindered by the steam generated during casting.
As the horizontal
ここで、タンディッシュ３０２内に貯留するアルミニウム合金溶湯１の組成について説明する。
アルミニウム合金溶湯１は、Ｓｉを７質量％〜１４質量％（より好ましくは８質量％〜１３質量％、さらに好ましくは１２質量％〜１３質量％）含有しているのが好ましい。
他の成分としては、鉄を０．１質量％〜０．５質量％、銅を１．０質量％〜９．０質量％、Ｍｎを０質量％〜０．５質量％、Ｍｇを０．１質量％〜１．０質量％含有しているのが好ましい。
特に、Ｓｉを７質量％〜１４質量％含有するものは、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２中のアルミニウムとケイ素とが微細な層状構造を構成するため、機械的特性に優れ、かつ、硬質なケイ素により耐摩耗性が向上するために好ましい。
Here, the composition of the
The
As other components, iron is 0.1% by mass to 0.5% by mass, copper is 1.0% by mass to 9.0% by mass, Mn is 0% by mass to 0.5% by mass, and Mg is 0.0% by mass. It is preferable to contain 1 mass%-1.0 mass%.
Particularly, silicon containing 7% by mass to 14% by mass of Si is excellent in mechanical properties and hard silicon because aluminum and silicon in the aluminum alloy horizontal
アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の合金成分の組成比は、例えば、ＪＩＳ Ｈ １３０５に記載されているような光電測光式発光分光分析装置により確認できる。
The composition ratio of the alloy components of the aluminum alloy horizontal
図７（ａ），（ｂ）は切断機構４０１の一例を示す説明図であり、図７（ａ）は側面図に相当し、図７（ｂ）は平面図に相当する。
図７において、３０５はガイドローラを示し、鋳型３０４の出口付近に設けられ、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を支持して誘導するものである。
３０６はピンチローラ機構を示し、ガイドローラ３０５に隣接させて下流（アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の移動する方向、以下、同じ）に設けられ、上下のローラでアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を挟持し、図示を省略した駆動機構によって鋳型３０４の鋳造速度と同一速度でアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を引き出して移送するものである。
FIGS. 7A and 7B are explanatory views showing an example of the
In FIG. 7,
４０２は同調クランプ機構を示し、ピンチローラ機構３０６に隣接させて下流に設けられ、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を油圧機構によって押圧把持したり、解放するものである。
４０３は駆動機構を示し、同調クランプ機構４０２の下側に設けられ、同調クランプ機構４０２をアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に沿って上流（アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の移動する方向と逆方向、以下、同じ）へ駆動したり、同調クランプ機構４０２の動きを自由にするものである。
４０４は支持ローラを示し、同調クランプ機構４０２の移動に支障をきたさない下流に設けられ、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を支持するものである。
４０５は移動架台を示し、支持ローラ４０４の下流に設けられ、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に沿って往復動するものである。
４０６Ａ，４０６Ｂは軌条を示し、移動架台４０５に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に直交させて所定間隔で設けられている。
４０７Ａ，４０７Ｂはモータを示し、モータ４０７Ａは軌条４０６Ａに対応させてアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の幅方向の外側の移動架台４０５に設けられ、モータ４０７Ｂは軌条４０６Ｂに対応させてアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の幅方向の外側の移動架台４０５に設けられている。
４０８Ａ，４０８Ｂは切断機を示し、モータ４０７Ａ，４０７Ｂによって駆動され、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の半分ずつを切断するものである。
４０９は移動架台クランプ機構を示し、移動架台４０５に設けられ、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を油圧機構によって押圧把持したり、解放するものである。
４１０は駆動機構を示し、移動架台４０５の下側に設けられ、移動架台４０５をアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に沿って上流へ駆動したり、移動架台クランプ機構４０９の動きを自由にするものである。
４１１は長さ検出器を示し、移動架台４０５の下流側に取り付けられ、切断するアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の長さを検出するものである。
次に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の切断について説明する。
まず、鋳型３０４から出るアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列は、ガイドローラ３０５で支持されて誘導された後、ピンチローラ機構３０６によって平列に挟持され、図示を省略した駆動機構の駆動力によって鋳造速度で移送される。
そして、移送されるアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列は、同調クランプ機構４０２で押圧挟持される。
このとき、駆動機構４０３は同調クランプ機構４０２の移動を自由にしているので、同調クランプ機構４０２は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の移送に伴って移動する。
Next, the cutting of the rows of the aluminum alloy horizontal
First, the rows of aluminum alloy horizontal
The row of aluminum alloy horizontal
At this time, since the
この間、移動架台４０５は駆動機構４１０によって上流側、すなわち、ピンチローラ機構３０６の方向へ移動させられ、所定の位置に達して停止し、駆動機構４１０が移動架台４０５に対して移動自由な待機状態となる。
そして、移送されているアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の先端が長さ検出器４１１に当接すると同時に、移動架台クランプ機構４０９がアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を把持し、切断機４０８Ａ，４０８Ｂが作動するが、移動架台４０５はアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列とともに移動するので、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２は移送方向に対して直角に切断される。
During this time, the
And the tip of the row | line | column of the aluminum alloy horizontal
この際、切断機４０８Ａ，４０８Ｂは平行に設けられた２条の軌条４０６Ａ，４０６Ｂの上を移動し、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の幅方向の外側から内側へ向かってアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の半分ずつを切断するので、切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒（３）列の先端は図示のように段違いとなるが、次の切断において切断機４０８Ａ，４０８Ｂからアルミニウム合金水平連続鋳造棒（３）列の先端までの長さはいずれも同一になる。
そして、切断が終了すると、切断機４０８Ａ，４０８Ｂは、元の位置へ戻り、同時に移動架台クランプ機構４０９が解放され、移動架台４０５は駆動機構４１０によって上流側へ移動させられ、所定の位置に達して停止するとともに、駆動機構４１０が移動自由となって待機状態になる。
At this time, the
When the cutting is completed, the
一方、同調クランプ機構４０２は、移動架台クランプ機構４０９がアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を把持した直後にアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を解放し、駆動機構４０３によって上流側へ移動させられ、所定の位置に達して停止するとともに、駆動機構４０３が移動自由となって待機状態になる。
この待機状態の同調クランプ機構４０２は、切断機４０８Ａ，４０８Ｂによるアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の切断が終了し、移動架台クランプ機構４０９がアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を解放する直前にアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列を把持し、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列とともに移動する。
On the other hand, the
The
なお、切断機４０８Ａ，４０８Ｂの鋸刃送りをステップ送り（アルミニウム合金水平連続鋳造棒２間の送りなどの非切断時の送りを高速化）させることにより１サイクルの切断時間を短縮することができる。
このよう切断機４０８Ａ，４０８Ｂの鋸刃送りをステップ送りすることにより、鋳造速度の高速化、難切削材の鋳造を可能にすることができる。
Note that the cutting time of one cycle can be shortened by step-feeding the saw blades of the
By step-feeding the saw blades of the
上述したように、この発明の一実施例によれば、一貫した連続工程によってアルミニウム合金水平連続鋳造棒２を鋳造し、定尺に切断してアルミニウム合金水平連続鋳造棒（３）を製造するので、長期間連続でアルミニウム合金水平連続鋳造棒（３）を効率よく製造することができる。
As described above, according to one embodiment of the present invention, the aluminum alloy horizontal
図８（ａ），（ｂ）は切断機構４０１などに使用される搬送ガイド機構の一例を示す説明図であり、図８（ａ）は正面図に相当し、図８（ｂ）は側面図に相当する。
図８において、４２１は搬送ガイド機構を示し、往復動させられることによってアルミニウム合金水平連続鋳造棒２（，３）を搬送、ガイドする複数の搬送ガイドローラ４２２と、この複数の搬送ガイドローラ４２２を回転可能に支持する支持軸４２３と、この支持軸４２３を支持する一対のブラケット４２４とで構成されている。
そして、各ブラケット４２４は、上側の前端が後ろへ向かって上昇する傾斜面４２４ａとされ、上側の後端が前へ向かって上昇する傾斜面４２４ｂとされている。
FIGS. 8A and 8B are explanatory views showing an example of a conveyance guide mechanism used for the
In FIG. 8,
Each
このように各ブラケット４２４の上側の前端および後端にそれぞれ傾斜面４２４ａ，４２４ｂを設けることにより、前述したように、同調クランプ機構４０２および移動架台クランプ機構４０９の往復動に連動して、搬送ガイド機構４２１がアルミニウム合金水平連続鋳造棒２（，３）の長手方向へ往復動する際、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２（，３）がブラケット４２４に衝合しても、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２（，３）を折り曲げたり、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２（，３）を列から外すなどのトラブルが発生するのを防止することができる。
したがって、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２（，３）を折り曲げるなどのトラブルにより、鋳造を停止させるのを少なくすることができるので、より安定した長期間連続運転が可能となる。
By providing the inclined surfaces 424a and 424b at the upper front end and rear end of each
Therefore, it is possible to reduce the stop of casting due to troubles such as bending the aluminum alloy horizontal continuous casting rod 2 (, 3), and thus a more stable long-term continuous operation is possible.
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は再スタート機構４５１の一例を示す説明図であり、図９（ａ）は側面図に相当し、図９（ｂ）は平面図に相当し、図９（ｃ）は拡大側面図に相当する。
なお、図７におけるピンチローラ機構３０６の位置に再スタート機構４５１が設けられているが、再スタート機構４５１の後に、ピンチローラ機構３０６を設けてもよい。
図９において、４５２は架台を示し、ガイドローラ３０５の下流の、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列の両側に対向させて設けられている。
４５３Ａ，４５３Ｂは軌条を示し、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に直交させて所定間隔で、架台４５２間に設けられている。
４５４はスクリュー棒を示し、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に直交させて所定間隔で、架台４５２間に軌条４５３Ａ，４５３Ｂに平行させて設けられている。
FIGS. 9A, 9B, and 9C are explanatory views showing an example of the
Although the
In FIG. 9,
４５５は駆動モータを示し、一方の架台４５２に取り付けられ、スクリュー棒４５４を正回転または逆回転させるものである。
４５６は取付台を示し、螺合したスクリュー棒４５４の回転により、軌条４５３Ａ，４５３Ｂに沿ってアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に直交した方向へ移動できるものである。
４５７は支持台を示し、取付台４５６の上部に取り付けられている。
４５８はアームを示し、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２と同一平面内で一端側が斜め下方の下流側へ延びるように、他端側（基端側：上端側）が支持台４５７に回動自在に取り付けられている。
４５９はシリンダを示し、中間部分が支持台４５７に回動自在に取り付けられ、ロッド４５９ａの先端がアーム４５８の一端側に回動自在に取り付けられている。
４６０はフィードローラを示し、アーム４５８の一端に取り付けられ、外周がアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の外周に当接し、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２を下流側へ送るものである。
４６１は駆動モータを示し、取付台４５６に搭載され、外周がアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の外周に当接するフィードローラ４６０を駆動するとともに、その送り速度をゼロから、少なくともアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の鋳造速度（搬送速度）の範囲内で自由に調整できるものである。
４６２は支持ローラを示し、フィードローラ４６０が押圧するアルミニウム合金水平連続鋳造棒２を支持するものである。
次に、再スタート機構４５１の動作について説明する。
定常状態においては、前述したように、鋳造速度（搬送速度）でアルミニウム合金水平連続鋳造棒２を順次搬送し、所定の長さに切断している。
この際、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２の一部（１本または複数本）にトラブルが発生した場合、あるいは、鋳型３０４の交換が必要になった場合、例えば、同調クランプ機構４０２および／または移動架台クランプ機構４０９を開放し、そのアルミニウム合金水平連続鋳造棒２を除去する。
そして、鋳型３０４を検査し、調整するとともに、必要に応じて鋳型３０４を交換し、スタート用のダミーバーを鋳型３０４にセットする。
次に、駆動モータ４５５でスクリュー棒４５４を回転させて取付台４５６をダミーバーの位置へ移動させるとともに、フィードローラ４６０をダミーバーの上方に位置させた後、シリンダ４５９を伸長させてアーム４５８の俯角を大きくし、フィードローラ４６０をダミーバーへ所定の押圧力で圧接させ、ダミーバーをフィードローラ４６０と支持ローラ４６２とで挟持する。
Next, the operation of the
In the steady state, as described above, the aluminum alloy horizontal
At this time, when trouble occurs in a part (one or a plurality) of the aluminum alloy horizontal
Then, the
Next, the
そして、鋳造をスタートさせると同時に、駆動モータ４６１でフィードローラ４６０を回転させ、ダミーバーを搬送方向へ搬送する。
この際、再スタート後の鋳造速度（搬送速度）を次第に高め、定常の搬送速度、すなわち、他のアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の搬送速度になるように、駆動モータ４６１の回転数を調整する。
次に、定常の搬送速度にフィードローラ４６０の回転数が達したことを確認した後、同調クランプ機構４０２または移動架台クランプ機構４０９でダミーバーをクランプするとともに、シリンダ４５９を収縮させてフィードローラ４６０を持ち上げて駆動モータ４６１を停止させることにより、再スタートしたアルミニウム合金水平連続鋳造棒２をアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の列に復帰させる。
At the same time as the casting is started, the
At this time, the rotational speed of the
Next, after confirming that the rotation speed of the
このように、切断装置が再スタート機構４５１を備えていると、トラブルが発生した鋳型３０４を点検、調整、または、交換してアルミニウム合金水平連続鋳造棒２を鋳造させることができるので、設定本数のアルミニウム合金水平連続鋳造棒２を連続して効率よく鋳造することができる。
As described above, when the cutting device includes the
図１０は搬送装置５０１の一例を示す説明図であり、平面図に相当する。
搬送装置５０１はアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向に搬送する機構と、横方向に搬送する機構とを組み合わせたものである。
この組合せにより、次工程への搬送だけでなく、搬送時のバッファ効果も有するので、前後工程の処理スピード差の調整、トラブル発生時の滞留処理などができる。
この搬送装置５０１を製造工程間に適切に配設することにより、安定した長期間連続運転が可能となる。
図１１（ａ），（ｂ）は搬送機構５０１に使用する搬送ローラの一例を示す説明図であり、図１１（ａ）は正面図に相当し、図１１（ｂ）は一部を拡大した側面図に相当する。
図１０または図１１において、５０２は長手方向へ搬送する機構の一例であるところの搬送ローラを示し、図示を省略した駆動機構により、切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向へ搬送するものである。
そして、各搬送ローラ５０２には、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３に引っ掛かるように接触してアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を搬送し、送られてくるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３が乗り越えられるように、上流側から下流側へ上昇する傾斜面５０３ａを有する複数の突条５０３が、外周の軸方向へ所定間隔で設けられている。
FIG. 10 is an explanatory view showing an example of the
The conveying
This combination has not only the transfer to the next process but also a buffer effect at the time of transfer, so adjustment of the processing speed difference between the preceding and subsequent processes, retention processing when trouble occurs, and the like can be performed.
By properly disposing the
FIGS. 11A and 11B are explanatory views showing an example of a transport roller used for the
In FIG. 10 or FIG. 11,
The
５０４はストッパを示し、搬送ローラ５０２で長手方向へ搬送されるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を停止させるものである。
５０５は横方向へ搬送する機構の一例であるところの横搬送コンベアを示し、スラットコンベアで構成され、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向と直交する横方向へ搬送するものであり、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を一時的に貯える貯留機能を有している。
５０６は送り出し機構を示し、横搬送コンベア５０５で送られてくるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を、例えば、４本ずつ縦搬送コンベア５０７へ持ち上げて送り出すものであり、後述する結束装置６０１で使用する送り出し機構６０３と同様な構成とされている。
５０７は縦搬送コンベアを示し、送り出し機構５０６からのアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を、次工程の結束装置６０１へ縦方向、すなわち、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の長手方向へ搬送するものである。
次に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の搬送について説明する。
まず、各搬送ローラ５０２を回転させて切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向へ送り、ストッパ５０４へ突き当てた後、搬送ローラ５０２を停止させる。
そして、図１０において図示が省略されているが、搬送ローラ５０２の搬送経路内に位置させた横搬送コンベア５０５の部分を上昇させ、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を順次横方向へ送り出し機構５０６まで搬送する。
なお、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を横方向へ搬送している間に曲がり具合を監視し、あまりにも曲がりが大きかったりする不良品であるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を、例えば、目視で判定して取り出すのが好ましい。
次に、送り出し機構５０６を所定間隔、すなわち、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向へ重ねないで並べる間隔で作動させ、４本ずつのアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を縦搬送コンベア５０７へ順次送り出し、次工程の結束装置６０１へアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を搬送する。
Next, conveyance of the aluminum alloy horizontal
First, the aluminum alloy horizontal
Although not shown in FIG. 10, the portion of the
In addition, while the aluminum alloy horizontal
Next, the
例えば、搬送装置５０１を切断機構４０１と段積み機構６０２との工程間に配設すると、このように、横搬送コンベア５０５を使用してアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を搬送するので、後工程の結束装置６０１などでトラブルが発生した場合、トラブルが解消されるまでの間、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を貯留させることにより、アルミニウム合金水平連続鋳造棒２，３の鋳造を連続運転させることができる。
For example, when the conveying
図１２、図１３、図１４は結束装置６０１の一例を示す説明図であり、図１２は平面図に相当し、図１３は正面図に相当し、図１４は側面図に相当する。
これらの図において、結束装置６０１は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を段積みする段積み機構６０２と、この段積み機構６０２で段積みされたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の複数個所を結束する結束機構６５１とで構成されている。
そして、結束機構６５１は、移送機構６６０により、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の長さ方向の所定位置へ移送され、停止させられる。
12, 13, and 14 are explanatory diagrams illustrating an example of the
In these drawings, a
The
そして、段積み機構６０２は、縦搬送コンベア５０７で送られ、ストッパ５０８で停止させられているアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を、例えば、４本ずつ持ち上げて送り出す送り出し機構６０３と、この送り出し機構６０３からのアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端部分のみを支持して受け取り、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の自重を利用してアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を回転および／または滑らせて移送する傾斜面を有した受渡機構６０４と、この受渡機構６０４からのアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端部分のみを支持して受け取り、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の自重を利用してアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を回転および／または滑らせて移送する傾斜面を有した移送機構６０５と、この移送機構６０５で送られてくるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を、移送機構６０５の中央部分で停止させる第１ストッパ６０６と、この第１ストッパ６０６で停止させられているアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を１本ずつ計数して送り出す計数送り出し機構６０７と、この計数送り出し機構６０７で計数され、移送機構６０５で移送されてくるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を停止させる第２ストッパ６０８と、この第２ストッパ６０８で長さ方向と直交する方向へ連なるように停止させられているアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の本数が設定本数になったならば、そのアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を両端で支持して移送する移送機構６０９と、この移送機構６０９で移送したアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を両端部分で支持して所定段数積み重ねる積み重ね機構６１０とで構成されている。
The stacking
次に、結束装置６０１の動作について、後ろの工程がバッチ処理的な熱処理である例に基づいて説明する。
まず、縦搬送コンベア５０７で送られ、ストッパ５０８で停止させられているアルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、図１２に示すように、縦搬送コンベア５０７上では曲がりの方向がバラバラになっている。
このアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を送り出し機構６０３で４本ずつ持ち上げ、傾斜面を利用して受渡機構６０４へ送り出すと、受渡機構６０４は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端部分を支持しながらアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の自重および傾斜面を利用してアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を回転および／または滑らせ、移送機構６０５へと渡し、移送機構６０５にアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端部分を支持させる。
Next, the operation of the
First, as shown in FIG. 12, the bending direction of the aluminum alloy horizontal
When the aluminum alloy horizontal
そして、移送機構６０５がアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端部分を支持しながらアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の自重および傾斜面を利用してアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を回転および／または滑らせることにより、各アルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、第１ストッパ６０６の位置へ到達する前に、図１３に示すように、曲がりが下側へ向くように揃えられた後、第１ストッパ６０６で停止させられる。
このようにして第１ストッパ６０６で停止させられたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、計数送り出し機構６０７で１本ずつ計数された後、例えば、第１ストッパ６０６を乗り越えるように両端部を支持されて移送機構６０５の下流側へ送り出されるので、第２ストッパ６０８の位置まで滑って停止する。
Then, the
The aluminum alloy horizontal
そして、図１３に示すように、曲がりが下側へ向くように揃った状態で、第２ストッパ６０８で停止させられたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３が平面状に設定本数並んだ状態になると、移送機構６０９がそのアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端を揃えるように挟んで積み重ね機構６１０まで移送して順次積み重ねる。
このようにして積み重ね機構６１０に積み重ねたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の段数が設定段数になると、段積みされたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、移送機構６６０によってアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の長さ方向へ移送される結束機構６５１によって長さ方向の数カ所を結束バンド６５２で結束された後、次工程の熱処理装置７０１へと搬送される。
この発明における、支持する両端部とは、この作用が得られる範囲で両端より内側の範囲を含む。
Then, as shown in FIG. 13, when the set number of aluminum alloy horizontal
When the number of steps of the aluminum alloy horizontal
In the present invention, the both end portions to be supported include a range inside the both ends within a range in which this action is obtained.
このように、結束装置６０１では、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端部分を支持して搬送したり、段積みするので、図１３に示すように、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の曲がりが下側へ湾曲状態で搬送され、段積みされる。
したがって、結束した状態の各アルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、曲がり方向が同じとなるので、隙間なく段積みすることができ、荷崩れがおきるのを防止することができる。
なお、移送機構６０５は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の両端部分のみを支持するコンベアで構成してもよい。
また、計数送り出し機構６０７を単なる計数器とし、第２ストッパ６０８を、計数器の出力でアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を停止させたり、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の移動を自由にさせて滑らせる構成にしてもよい。
さらに、処理の流れを管理するため、結束装置６０１付近に監視カメラを設置し、結束装置６０１周辺でのトラブルを監視できるようするのが好ましい。
Thus, in the
Accordingly, the aluminum alloy horizontal
In addition, you may comprise the
Further, the counting
Furthermore, in order to manage the flow of processing, it is preferable to install a monitoring camera near the
上記のようにして段積みされたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、熱処理装置７０１の熱処理炉内へ搬送され、バッチ熱処理を行った後、熱処理炉から搬出され、解束装置８０１へと搬送され、結束を解き、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を１本ずつ扱えるようにばらす。
なお、段積み、結束処理を省略する場合、熱処理は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を１本ずつ移動熱処理炉内を通過させる方法で行ってもよい。
そして、図示は省略するが、結束を解いたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を、解束装置８０１から図１０に示す搬送機構、または、横方向へコンベアで搬送してストッパへ突き当てて停止させた後、例えば、段積み機構６０２と同様の構成を有する整列装置９０１を用いて、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向へ搬送するコンベアに送り込み、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向に整列させ、その状態で、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３を後工程（矯正機または外周除去装置または非破壊検査装置）へ投入する。
整列状態は、後工程の投入口に合わせるのが好ましく、例えば、１列とすることができる。
整列装置９０１はアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を長手方向に搬送する機構と、横方向に搬送する機構とを組み合わせたものである。
この組合せにより、次工程への搬送だけでなく、搬送時のバッファ効果も有するので、前後工程の処理スピード差の調整、トラブル発生時の滞留処理などができる。
この整列装置９０１を製造工程間に適切に配設することにより、安定した長期間連続運転が可能となる。
The aluminum alloy horizontal
In the case where the stacking and bundling processes are omitted, the heat treatment may be performed by passing the aluminum alloy horizontal
And although illustration is omitted, the aluminum alloy horizontal
The alignment state is preferably matched with the input port of the subsequent process, and can be, for example, one row.
The aligning
This combination has not only the transfer to the next process but also a buffer effect at the time of transfer, so adjustment of the processing speed difference between the preceding and subsequent processes, retention processing when trouble occurs, and the like can be performed.
By properly arranging the aligning
以上のようにして鋳造、切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、表面に逆偏析層を代表とした不均一組織が形成されている。
この不均一組織の個所は、塑性加工で割れなどの原因になるので、除去する必要がある。
しかし、鋳造した状態の細径のアルミニウム合金水平連続鋳造棒３は長さ方向に曲がりを有しており、鋳造後に熱処理を施した場合、さらに曲がりは大きくなり、例えば、直径６０ｍｍ以下の細径では外周除去装置１１０１、非破壊検査装置１３０１へ投入するに際して無視できないレベルとなる。
The aluminum alloy horizontal
This portion of the non-uniform structure causes cracking or the like in the plastic processing and needs to be removed.
However, the thin aluminum alloy horizontal
例えば、外周除去装置１１０１の、外周面削加工において被切削材であるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３に曲がりが、例えば、５ｍｍ／１０００ｍｍ以上存在すると、外周切削時に偏芯が起こって外周部に削り残しが生じたり、削りが不均一になる原因となる。
そこで、表面状態の品質を一定に保ったアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を連続一貫製造するためには、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の曲がりを５ｍｍ／１０００ｍｍ未満（好ましくは、２ｍｍ／１０００ｍｍ以下）にした状態で外周除去装置１１０１へ投入するのが望ましい。
その結果、安定した一貫連続運転をより容易に実施できる。
ここで、ＡＡＡｍｍ／１０００ｍｍとは、長手方向１０００ｍｍに対して曲がり量がＡＡＡｍｍであることを意味する。
For example, if the bending is present in the aluminum alloy horizontal
Therefore, in order to continuously produce the aluminum alloy horizontal
As a result, stable and continuous operation can be performed more easily.
Here, AAA mm / 1000 mm means that the bending amount is AAA mm with respect to 1000 mm in the longitudinal direction.
また、曲がりが５ｍｍ／１０００ｍｍ以上になると、非破壊検査装置１３０１としての超音波検査装置などで検出器と被検査面であるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の外周面との隙間にバラツキが生じ、検出結果にバラツキが生じる恐れがある。
また、非破壊検査装置１３０１などの投入口に設けられている、隙間のバラツキを抑えるためのガイドブッシュを通過させる際、ガイドブッシュに接触してアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の表面に傷が付いてしまう恐れがある。
そして、曲がりが５ｍｍ／１０００ｍｍ以上になると、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の搬送ガタが大きく、ガイドブッシュ通過時の通材性が悪くなるので、超音波検査で表面波、底面波を欠陥エコーとして検出しまうなどの問題が生じる。
そこで、曲がりを５ｍｍ／１０００ｍｍ未満（より好ましくは、２ｍｍ／１０００ｍｍ以下、さらに好ましくは、０．５ｍｍ／１０００ｍｍ以下）に抑えられていることが望ましい。
その結果、安定した一貫連続運転をより容易に実施できる。
Further, when the bend is 5 mm / 1000 mm or more, variation occurs in the gap between the detector and the outer peripheral surface of the aluminum alloy horizontal
In addition, when passing through a guide bush provided at the inlet of the
If the bending is 5 mm / 1000 mm or more, the backlash of the aluminum alloy horizontal
Therefore, it is desirable that the bending be suppressed to less than 5 mm / 1000 mm (more preferably 2 mm / 1000 mm or less, and still more preferably 0.5 mm / 1000 mm or less).
As a result, stable and continuous operation can be performed more easily.
上記のようにアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の曲がりを矯正する矯正機は、ロール矯正機を用いることが好ましい。
これは、例えば、側面が凹形状のローラと、側面が凸形状のローラとの間にアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を通過させることによって曲がりを小さくするものであり、凹形状ローラ、凸形状ローラを矯正条件に合わせて選択するのが好ましい。
そして、加工条件は、ロール角度、圧下荷重、ローラの回転数を調整することによって設定する。
その結果、曲がりが減少するので、搬送時、装置への投入持のトラブルが減少するため、一貫連続運転をより容易に実施できる。
As described above, the straightening machine that corrects the bending of the aluminum alloy horizontal
For example, the bending is reduced by passing the aluminum alloy horizontal
The processing conditions are set by adjusting the roll angle, the rolling load, and the rotational speed of the roller.
As a result, since bending is reduced, troubles in loading and unloading to the apparatus during transportation are reduced, so that continuous continuous operation can be performed more easily.
図１５（ａ），（ｂ）は第１矯正機１００１の一例を示す説明図であり、図１５（ａ）は平面図に相当し、図１５（ｂ）は側面図に相当する。
図１５において、１００２はロール対を示し、平面に見て軸線が交差するように配設された上下一対の凹形ローラ１００３、凸形ローラ１００４で構成され、隣り合うロール対１００２同士は、矯正すべきアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の外径に対応させた最適値に設定されている。
αはロール角度を示す。
FIGS. 15A and 15B are explanatory views showing an example of the
In FIG. 15,
α represents a roll angle.
次に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の曲がりの矯正について説明する。
まず、各ロール対１００２の各ローラ１００３，１００４の少なくとも一方を、図示を省略した駆動機構で回転させる。
そして、例えば、右端のロール対１００２の各ローラ１００３，１００４の間へアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を導入することにより、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３は回転しながら左側へ送られ、曲がりを矯正されるとともに、真円に矯正される。
Next, correction of the bending of the aluminum alloy horizontal
First, at least one of the
Then, for example, by introducing the aluminum alloy horizontal
このようにして曲がりを矯正されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の、除去すべき鋳肌の一例である逆偏析層は、鋳造時のアルミニウム合金水平連続鋳造棒２の組成、鋳型の構造、鋳造条件などによってその範囲がきまる。
例えば、その厚さは、表面から１ｍｍ程度までの範囲である。
なお、表面から１ｍｍ程度までの範囲は、アルミニウム合金溶湯１が鋳型３０４、潤滑油、気体と接触することによる欠陥が発生している可能性の有る範囲であり、除去すべき鋳肌の別の一例である。
したがって、上記の領域の２倍以上、すなわち、表面から２ｍｍ以上の鋳肌を除去するのが好ましい。
The reverse segregation layer, which is an example of the casting surface to be removed, of the aluminum alloy horizontal
For example, the thickness ranges from the surface to about 1 mm.
In addition, the range from the surface to about 1 mm is a range in which a defect may occur due to the
Therefore, it is preferable to remove a casting surface that is twice or more of the above region, that is, 2 mm or more from the surface.
図１６（ａ），（ｂ）は外周除去装置１１０１の一例を示す説明図であり、図１６（ａ）は切削刃駆動機構を除いた斜視図に相当し、図１６（ｂ）は支持ローラを示す側面図に相当する。
図１６において、１１１１は搬送ローラを示し、側面から見てアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を上下分割で搬送保持する４つで構成され、隣り合う搬送ローラ１１１１同士は、搬送するアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の長さに応じて所定間隔に設定されている。
１１１６は切削刃を示し、搬送ローラ１１１１で長手方向へ搬送されるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３の円周上に、外周部分を削り残しがなく切削できるように、９０度分割で４つ配設され、図示を省略した切削刃駆動機構で回転駆動される。
１１１７は外周を除去されるアルミニウム合金水平連続鋳造棒３をガタつかないように支持する支持ローラ、１１１８は外周を除去されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒４をガタつかないように支持する支持ローラを示し、各支持ローラ１１１７，１１１８はアルミニウム合金水平連続鋳造棒３，４を６０度分割で支持する。
FIGS. 16A and 16B are explanatory views showing an example of the outer
In FIG. 16,
1117 is a supporting roller for supporting the aluminum alloy horizontal
次に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３の外周除去について説明する。
まず、各搬送ローラ１１１１を、図示を略した駆動機構で回転させるとともに、図示を省略した切削刃駆動機構で切削刃１１１６を回転させる。
そして、搬送ローラ１１１１の間へアルミニウム合金水平連続鋳造棒３を導入することにより、アルミニウム合金水平連続鋳造棒３は、順次搬送ローラ１１１１で左側へ送られ、回転する切削刃１１１６で外周部分（不均一組織である鋳肌）を削り残しなく切削され、所定の外径のアルミニウム合金水平連続鋳造棒４となる。
Next, the outer periphery removal of the aluminum alloy horizontal
First, each conveying
Then, by introducing the aluminum alloy horizontal
この外周除去装置１１０１によれば、従来用いられている旋盤に比べ、被切削体（アルミニウム合金水平連続鋳造棒３）が旋回せず、切削機構部（カッターヘッド、切削刃）が回転し、被切削体は搬送ローラ１１１１対で推進力を与えられ、切削機構部を通過することで切削が完了するため、ハンドリング時間がゼロで連続的に加工を行えること、被切削体の旋回加工はハンドリングの制約上、被切削体の長さが有限になるが、この外周除去加工（ピーリング加工）は、理論的には被切削体の長さが無限であることから生産性がよく、ピーリングマシンが有利である。
特に細径材（例えば、直径２０ｍｍ〜１００ｍｍ）では被切削体自身が有する曲がりが大きいため、削り残しの問題の起き易い被切削体の旋回加工よりもピーリング加工の方が有利である。
また、外周除去装置１１０１において鋳肌を除去する際に発生した切粉を連続的に破砕して溶解工程へ戻すことが好ましい。
例えば、切粉破砕機を用いて切粉を微小にし、その微小な切粉を加圧エアを用いて圧送する。
その結果、発生した切粉を一次的に貯留し、オペレータが貯留した切粉をフォークリフトなどで運搬する手間がなくなるため、一貫連続運転をより容易に実施できる。
According to this outer
In particular, in the case of a thin material (for example, a diameter of 20 mm to 100 mm), the workpiece itself has a large bend, and therefore, the peeling process is more advantageous than the turning process of the object to be cut, which is liable to cause uncut material.
In addition, it is preferable that chips generated when removing the cast skin in the outer
For example, the chips are made fine using a chip crusher, and the fine chips are pumped using pressurized air.
As a result, since the generated chips are temporarily stored and the trouble of transporting the stored chips by a forklift or the like is eliminated, consistent continuous operation can be more easily performed.
上記のように外周部分を除去され、曲がりを矯正したアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の表面部分および内部に欠陥があると、塑性加工した製品が不良品となるので、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の内部に欠陥があるかないかを非破壊検査装置１３０１で検査する必要がある。
If there is a defect in the surface portion and inside of the aluminum alloy horizontal
この非破壊検査装置１３０１として超音波探傷検査装置を用いるのが好ましい。
超音波探傷検査装置は、探触子と、信号処理手段と、予め設定した条件と処理信号とを比較して合否判定し合否結果を出力する判定手段とを有する。
この超音波探傷は探触子から照射された超音波の被検査体（アルミニウム合金水平連続鋳造棒４）中での挙動により内部検査を行うことができるからである。
内部検査の方式としては、他にＸ線透過検査があるが、Ｘ線を発生させるために高電圧装置が必要なことなど、設備の管理に手間がかかる。
また、Ｘ線透過検査は、その原理上、異物、空洞などの体積を有する欠陥の検出能力が高いが、体積が小さく、品質特性上甚大な影響を及ぼす割れのような欠陥の検出能力が劣る。
一方、超音波探傷は割れに対しても検出能力が高く、また、検出した電気信号を処理することにより、画像処理が必要なＸ線と比較して、欠陥の自動判定が容易に可能となり、検査の精度が高く安定した検査ができる。
It is preferable to use an ultrasonic flaw detection inspection apparatus as the
The ultrasonic flaw detection apparatus includes a probe, a signal processing unit, and a determination unit that compares a preset condition with a processing signal to determine whether it is acceptable or not and outputs a result.
This is because this ultrasonic flaw detection can perform an internal inspection by the behavior of the ultrasonic wave irradiated from the probe in the inspection object (aluminum alloy horizontal continuous casting rod 4).
Other internal inspection methods include X-ray transmission inspection, but it takes time to manage the equipment, such as the need for a high-voltage device to generate X-rays.
In addition, the X-ray transmission inspection has a high detection capability for defects having a volume such as foreign matter and cavities due to its principle, but the detection capability for defects such as cracks that have a small volume and greatly affect quality characteristics is poor. .
On the other hand, ultrasonic flaw detection has a high detection capability even for cracks, and by processing the detected electrical signal, automatic determination of defects can be easily made compared to X-rays that require image processing, Highly accurate inspection and stable inspection.
この発明で利用する超音波探傷方法としては、反射法、透過法、斜角法、表面波法、共振法、直接接触法などがあり、媒質としては、例えば、水、機械油、水ガラス、グリース、ワセリンなどが用いられる。
また、測定方法としては、接触法、水浸法、パルス波法、連続波法、２探触子法、１探触子法、多重反射法などを挙げることができる。
この発明の方法としては、パルス状の超音波信号を送り出して反射もしくは透過する信号を受け、その受信信号の変化（反射、遮蔽、減衰）から欠陥の存在を検知する方法を用いることができる。
Examples of the ultrasonic flaw detection method used in the present invention include a reflection method, a transmission method, an oblique angle method, a surface wave method, a resonance method, and a direct contact method. Examples of the medium include water, machine oil, water glass, Grease, petroleum jelly, etc. are used.
Examples of the measuring method include a contact method, a water immersion method, a pulse wave method, a continuous wave method, a two probe method, a single probe method, and a multiple reflection method.
As a method of the present invention, a method can be used in which a pulsed ultrasonic signal is transmitted and a reflected or transmitted signal is received and the presence of a defect is detected from a change (reflection, shielding, attenuation) of the received signal.
図１７は非破壊検査方法である、超音波パルス反射法による垂直探傷方法の説明図である。
なお、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の下側には、表示部に表示される各反射波（エコー）をアルミニウム合金水平連続鋳造棒４に対応させて図示してある。
図１７において、１３１１は信号処理手段の一例を有する反射型超音波探傷装置を示し、同期信号、掃引信号および距離目盛り信号を出力する同期部１３１２と、この同期部１３１２からの同期信号に同期した超高周波信号の電圧を出力する送信部１３１３と、この送信部１３１３からの超高周波信号の電圧に基づいた超高周波信号をアルミニウム合金水平連続鋳造棒４に向けて送出するとともに、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の表面、欠陥４ａなどからの反射波を捕捉して電圧に変換する探触子１３１４と、送信部１３１３の出力を探触子１３１４へ供給したり、探触子１３１４の反射波を捕捉した電圧を、後述する受信部１３１６へ供給する切換部１３１５と、この切換部１３１５を介した、反射波を捕捉した探触子１３１４の電圧を増幅して出力する受信部１３１６と、この受信部１３１６の出力、同期部１３１２の掃引信号および距離目盛り信号に基づいて反射波の時間的変化を表示する表示部１３１７とで構成されている。
Ｓｓは表面エコー範囲、Ｓはアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の表面エコー、Ｆｓはアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の探傷エコー範囲、Ｆはアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の欠陥４ａに基づく欠陥エコー、Ｂｓは底面エコー範囲、Ｂはアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の底面エコー、Ｎは探傷エコー範囲Ｆｓの両側に位置する不感帯を示す。
なお、表示部１３１７の波形は、表面エコーＳで同期をとって表示したものである。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a vertical flaw detection method based on an ultrasonic pulse reflection method, which is a nondestructive inspection method.
In addition, below the aluminum alloy horizontal
In FIG. 17, reference numeral 1311 denotes a reflection type ultrasonic flaw detector having an example of a signal processing unit, which is synchronized with a
Ss is a surface echo range, S is a surface echo of the aluminum alloy horizontal
The waveform of the
次に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の欠陥４ａの探傷について説明する。
まず、表面エコー範囲Ｓｓの表面エコーＳが閾値を越えると、探傷を開始する。
そして、底面エコー範囲Ｂｓの底面エコーＢが閾値を下回ると、探傷を終了する。
したがって、表面エコー範囲Ｓｓと底面エコー範囲Ｂｓとの間の探傷エコー範囲Ｆｓに、閾値を越える欠陥エコーＦがあると、この欠陥エコーＦの位置に欠陥４ａがあることを検出できる。
Next, the flaw detection of the defect 4a of the aluminum alloy horizontal
First, when the surface echo S in the surface echo range Ss exceeds the threshold value, flaw detection is started.
When the bottom echo B in the bottom echo range Bs falls below the threshold value, the flaw detection is terminated.
Therefore, if there is a defect echo F exceeding the threshold in the flaw detection echo range Fs between the surface echo range Ss and the bottom surface echo range Bs, it can be detected that there is a defect 4a at the position of the defect echo F.
この反射型超音波探傷装置１３１１で探傷する場合、周波数は２ＭＨｚ〜８ＭＨｚの範囲が好ましい。
探触子１３１４は直径、材質、指向角などを考慮し、適したものを選択する。
なお、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４に入射した超音波は、直線的に進んだ後にやがて広がっていくが、直線進行距離が長すぎると、細径の探傷には使えないので、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４のサイズに応じて最適感度が得られるものを選択する必要がある。
また、Ｓ／Ｎ比をよくするため、低い増幅度でも十分な波形が得られるように材質などを考慮する必要がある。
また、探触子１３１４の数を減らしたり、探傷速度を速くするなどのため、指向角についても検討する必要がある。
When flaw detection is performed with this reflective ultrasonic flaw detector 1311, the frequency is preferably in the range of 2 MHz to 8 MHz.
A
The ultrasonic wave incident on the aluminum alloy horizontal
In addition, in order to improve the S / N ratio, it is necessary to consider materials and the like so that a sufficient waveform can be obtained even with a low amplification degree.
In addition, in order to reduce the number of
探触子１３１４とアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の表面との間に空隙を設け、その空隙を媒質で満たして探傷するのが好ましい。
これは、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の表面の粗さがばらついても、超音波を安定させて入射させることができるからである。
また、媒質は、水、マシン油とすると、超音波の減衰が小さくなるので、好ましい。
It is preferable to provide a gap between the
This is because even if the surface roughness of the aluminum alloy horizontal
Further, it is preferable to use water or machine oil as the medium because attenuation of ultrasonic waves is small.
探傷感度の調整方法は、底面エコー方式、試験片方式のいずれかを用いることができる。
底面エコー方式とは、試験体の健全部における底面からのエコーが定められた出力値になるように探傷装置の感度を調整するものである。
底面エコー方式は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の表面の粗さの影響を受け、感度が不安定になるので、注意が必要である。
試験片方式とは、標準穴を有する標準試験片のエコーの値が定められた出力値となるように探傷装置の感度を調整するものである。
As a method for adjusting the flaw detection sensitivity, either a bottom echo method or a test piece method can be used.
The bottom echo method is to adjust the sensitivity of the flaw detection apparatus so that the echo from the bottom surface in the sound part of the specimen becomes a predetermined output value.
The bottom echo method is affected by the roughness of the surface of the aluminum alloy horizontal
In the test piece method, the sensitivity of the flaw detector is adjusted so that the echo value of the standard test piece having the standard hole becomes a predetermined output value.
この発明のアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の場合、表面粗さにバラツキがあること、複数の探触子１３１４を併用するなどを考慮すると、試験片方式が好ましい。
In the case of the aluminum alloy horizontal
次に、不感帯４ｎについて説明する。
図１７において、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の外周部分（点線の外側の部分）が不感帯４ｎである。
この不感帯４ｎの発生する要因には、搬送ガタ、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の曲がりによるブレ、送信パルス（超音波）幅の広がり、近距離音場などを挙げることができる。
特に、搬送ガタを小さくすることが効果的である。
この搬送ガタが一番、不感帯４ｎへの影響の度合いが大きいからである。
Next, the dead zone 4n will be described.
In FIG. 17, the outer peripheral portion (portion outside the dotted line) of the aluminum alloy horizontal
Factors that cause the dead band 4n include transport play, blur due to bending of the aluminum alloy horizontal
In particular, it is effective to reduce the transport play.
This is because this transport play has the greatest influence on the dead zone 4n.
ここで、不感帯４ｎを抑える方法の例を具体的に説明する。
なお、これらを適宜組み合わせることにより、不感帯４ｎの幅を所定の幅以下に抑えることができる。
まず、ガタの対策について説明する。
探触子１３１４の前後にガイドブッシュ、ガイドローラを設置し、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の曲がりや搬送時のガタを抑えることが挙げられる。
これにより、探傷中に被探傷体（アルミニウム合金水平連続鋳造棒４）が急激に振られて所定の波形が探傷エコー範囲Ｆｓからはずれることがなくなる。
また、搬送ローラ乗り継ぎ時の振動を抑える構造とすることにより、ガタを所望の値より小さくすることができる。
Here, an example of a method for suppressing the dead zone 4n will be specifically described.
In addition, the width of the dead zone 4n can be suppressed to a predetermined width or less by appropriately combining these.
First, the backlash countermeasure will be described.
For example, guide bushes and guide rollers are installed before and after the
As a result, the object to be detected (aluminum alloy horizontal continuous casting rod 4) is not shaken rapidly during the flaw detection, and the predetermined waveform does not deviate from the flaw detection echo range Fs.
In addition, the backlash can be made smaller than a desired value by adopting a structure that suppresses vibration during transfer roller transfer.
次に、近距離音場の対策について説明する。
垂直探触子において、探触子１３１４の近傍で音波が広がらずに音場が乱れている範囲は近距離音場といわれている。
この近距離音場よりも遠い部分では超音波は、距離が大きくなると、音圧が小さくなる関係を有している。
その範囲を近距離音場限界（ｘ）といい、ｘ＝ｄ2／（４×λ）で一般的に表される。
なお、ｄは探触子１３１４の直径［ｍｍ］、λは超音波の波長［ｍｍ］である。
そのため、近距離音場の部分は探傷不可能または探傷結果が不安定となるので、その範囲は不感帯４ｎの一因となる。
近距離音場は表面波（Ｓ波）のダレ部分に相当しているからと推定されるからである。
しかし、被探傷体を挟んで対向位置に探触子１３１４を配置し、各探触子１３１４は被探傷体の中心から遠方側を探傷範囲とすることにより（表面波と底面波との中心から底面寄りで探傷）、近距離音場の影響を排除することができるので好ましい。
また、近距離音場の小さい探触子１３１４、周波数条件を採用することも重要なポイントとなる。
Next, countermeasures for the near field will be described.
In the vertical probe, the range in which the sound field is disturbed without spreading the sound wave in the vicinity of the
In a portion farther than the near field, the ultrasonic wave has a relationship that the sound pressure decreases as the distance increases.
This range is called the near field limit (x), and is generally expressed as x = d 2 / (4 × λ).
Here, d is the diameter [mm] of the
For this reason, since the flaw detection field cannot be flawed or the flaw detection result becomes unstable, the range contributes to the dead zone 4n.
This is because it is estimated that the near field is equivalent to the sagging portion of the surface wave (S wave).
However, the
It is also important to adopt a
次に、曲がりによるブレの対策について説明する。
被探傷体は多少曲がっており、これが搬送装置によって分速数十メートルで長手方向に走行して、超音波検査の探触子１３１４が配置された測定個所に投入される。
例えば、曲がりが５ｍｍ／１０００ｍｍ以上あると、探触子１３１４の設置してあるホルダへ出入りする時、被探傷体の曲がりによって多少なりともホルダへの接触が生じ、ガタが発生する。このガタが探傷上悪影響を及ぼす。
この対策としては、前述したように、矯正加工により曲がりを除去するのが好ましい。
また、探触子１３１４の被探傷体への倣いをよくすることも重要である。
Next, a description will be given of measures against blurring due to bending.
The object to be inspected is slightly bent and travels in the longitudinal direction at a speed of several tens of meters per minute by the transport device, and is put into a measurement location where the
For example, if the bend is 5 mm / 1000 mm or more, when the
As a countermeasure against this, as described above, it is preferable to remove the bending by correction processing.
It is also important to improve the copying of the
その他の対策について説明する。
探触子１３１４から被探傷体への距離の大きい水浸式では探触子１３１４からの絶対位置で探傷エコー範囲Ｆｓを設定すると、被探傷体の位置精度によって探傷領域が変化するなどの不具合が発生する。
そのため、予め表面波の発生位置近傍に十分な幅を持つ表面エコー範囲Ｓｓを設定し、この位置を起点として探傷エコー範囲Ｆｓを設定する。
また、探傷エコー範囲Ｆｓは常時、かつ、高速に表面エコー範囲Ｓｓの情報によって設定する。
これにより被探傷体の搬送ガタ等による影響を除去できる。
Other measures will be described.
In the water immersion type in which the distance from the
Therefore, a surface echo range Ss having a sufficient width is set in the vicinity of the surface wave generation position in advance, and the flaw detection echo range Fs is set starting from this position.
Further, the flaw detection echo range Fs is set by the information of the surface echo range Ss constantly and at high speed.
As a result, it is possible to remove the influence of the backlash of the test object.
超音波探傷検査方法の好ましい例について説明する。
超音波探傷検査方法は、図１８に示すように、長手方向へ移動する被検査体（被探傷体：アルミニウム合金水平連続鋳造棒４）の円周上に配設した複数の探触子１３１４で被検査体の全領域をカバーするのが好ましい。
被検査体の搬送が長手方向への直線運動のみであるので、搬送装置が安価で済むからである。
被検査体を長手方向へ移動させる手段として、ローラコンベアを挙げることができる。
ここで、探触子１３１４の配置は傷（欠陥４ａ）の検出感度が所定の感度低下におさまる範囲となるように配置する。
この配置は許容される感度の低下幅、探触子１３１４の指向角などによって設定される。
A preferred example of the ultrasonic flaw detection method will be described.
As shown in FIG. 18, the ultrasonic flaw detection inspection method uses a plurality of
This is because the conveyance of the object to be inspected is only a linear motion in the longitudinal direction, so that the conveyance device can be inexpensive.
An example of means for moving the object to be inspected in the longitudinal direction is a roller conveyor.
Here, the
This arrangement is set according to an allowable reduction in sensitivity, a directivity angle of the
超音波探傷検査方法は、図１９に示すように、回転しながら長手方向へ移動する被検査体に対して固定した探触子１３１４が螺旋状にトレースして被検査体の全領域をカバーするのが好ましい。
探触子１３１４が少数で済むため、探傷装置が安価で済むからである。
被検査体を回転させながら長手方向へ移動させる手段は、図１５に示した第１矯正装置１００１、スパイラル送りコンベアを挙げることができる。
ここで、螺旋状とは、螺旋軌道のピッチが超音波の広がり幅以内であることが好ましい。
検出能力を低下させることなく全範囲を検査することができるからである。
In the ultrasonic flaw detection method, as shown in FIG. 19, a
This is because the number of
Examples of means for moving the object to be inspected in the longitudinal direction include the
Here, the term “spiral” means that the pitch of the spiral orbit is preferably within the spread width of the ultrasonic wave.
This is because the entire range can be inspected without degrading the detection capability.
超音波探傷検査方法は、図２０に示すように、長手方向へ移動する被検査体の円周上で回転する探触子１３１４によって被検査体の全領域をカバーするのが好ましい。
探触子１３１４が少数で、被検査体の搬送は長手方向の直線運動となり、高速探傷が可能であるからである。
In the ultrasonic flaw detection method, as shown in FIG. 20, it is preferable to cover the entire area of the inspection object with a
This is because the number of
超音波探傷検査法は、図２１に示すように、その場で回転する被検査体の長手方向へ探触子１３１４を移動させて被検査体の全領域をカバーするのが好ましい。
少数の探触子１３１４で探傷可能であり、また、場合によっては切削加工の後で加工しながら探傷することが可能となるからである。
被検査体を回転させる手段は、旋盤などを挙げることができる。
ここで、被検査体の回転速度と被検査体の長手方向への移動速度とは、１ピッチが超音波の広がり幅以内であることが好ましい。
検出能力を低下させることなく全範囲を検査することができるからである。
In the ultrasonic flaw detection method, as shown in FIG. 21, it is preferable that the
This is because flaws can be detected with a small number of
Examples of means for rotating the object to be inspected include a lathe.
Here, it is preferable that 1 pitch is within the breadth of an ultrasonic wave with respect to the rotational speed of a to-be-inspected object, and the moving speed to the longitudinal direction of a to-be-inspected object.
This is because the entire range can be inspected without degrading the detection capability.
次に、非破壊検査に含ませることが好ましい表面検査について説明する。
この表面検査は、必要に応じて用いられるので、外周を除去する外周除去工程（面削工程）の後に、面削工程のモニタを目的として実施するのが好ましく、人間による目視検査、渦電流探傷検査方法、表面画像を処理して表面欠陥を検出する画像処理方法を挙げることができる。
なお、渦電流探傷検査方法は、電磁誘導現象を利用して被検査体表面に発生させた渦電流の変化によって欠陥の有無を判定する検査方法である。
そして、渦電流探傷検査方法においては貫通コイル法と回転プローブ法を組み合わせて用いることが好ましい。
渦電流探傷検査方法では、検出器であるコイルと、信号処理手段と、予め設定した条件と処理信号とを比較して合否判定し合否結果を出力する判定手段とを有する渦電流探傷検査装置を用いる。
Next, the surface inspection that is preferably included in the nondestructive inspection will be described.
Since this surface inspection is used as necessary, it is preferable to carry out the purpose of monitoring the chamfering process after the outer periphery removing process (chamfering process) for removing the outer periphery. An inspection method and an image processing method for detecting a surface defect by processing a surface image can be given.
The eddy current flaw inspection method is an inspection method for determining the presence or absence of a defect based on a change in eddy current generated on the surface of an object to be inspected using an electromagnetic induction phenomenon.
In the eddy current flaw inspection method, it is preferable to use a combination of the penetration coil method and the rotary probe method.
In the eddy current flaw inspection method, an eddy current flaw inspection apparatus having a coil serving as a detector, a signal processing means, and a determination means that compares a preset condition and a processing signal to determine whether it is acceptable or not and outputs a result of the acceptance or failure. Use.
貫通コイル法は、コイル内を被検査体（アルミニウム合金水平連続鋳造棒４）が貫通していく過程で発生する渦電流の変化を検出するものである。
この貫通コイル法は表層の範囲の検査に用いるのが好ましい。
検査範囲は、コイルの発振周波数を調整して設定できる。
検査範囲を、例えば、表面下３ｍｍ以内の範囲とするのが好ましい。
一方、回転プローブ法は、被検査体上方に配置した小さなコイルが回転することにより、被検査体全体を検査する方法である。
この回転プローブ法はプローブを小さくできるため、微小欠陥の検出までが可能である。
回転型渦電流探傷は極表面の範囲の検査に用いるのが好ましい。
検査範囲は、コイルの発振周波数を調整して設定できる。
検査範囲を、例えば、表面下１ｍｍ以内の範囲とするのが好ましい。
表面検査結果をもとに、面削工程の切削条件を制御することが好ましい。
The through-coil method detects a change in eddy current that is generated in the process in which an object to be inspected (aluminum alloy horizontal continuous casting rod 4) passes through the coil.
This through coil method is preferably used for inspection of the surface layer.
The inspection range can be set by adjusting the oscillation frequency of the coil.
For example, the inspection range is preferably within 3 mm below the surface.
On the other hand, the rotating probe method is a method of inspecting the entire inspection object by rotating a small coil arranged above the inspection object.
Since this rotating probe method can make the probe small, it can detect even minute defects.
The rotary eddy current flaw detection is preferably used for the inspection of the range of the pole surface.
The inspection range can be set by adjusting the oscillation frequency of the coil.
For example, the inspection range is preferably within 1 mm below the surface.
It is preferable to control the cutting conditions of the chamfering process based on the surface inspection result.
次に、検査結果のフィードバックについて説明する。
まず、この発明による工程で検査を実施したところ、内部検査（例えば、超音波探傷検査）では鋳造工程に起因する鋳造欠陥を検出し、表面検査（例えば、渦電流探傷検査）では、外周除去工程に起因する加工傷が検出された。
したがって、内部検査結果をそのまま鋳造工程へ、また、表面検査結果を外周除去工程へフィードバックさせることができた。
このように、フィードバックが簡便に実施できるので、各検査結果をモニタし、フィードバックすることにより、安定した一貫連続運転を容易に実現することができる。
Next, feedback of inspection results will be described.
First, when inspection was performed in the process according to the present invention, a casting defect caused by a casting process was detected in an internal inspection (for example, ultrasonic inspection), and an outer periphery removing process was detected in a surface inspection (for example, eddy current inspection). A processing flaw caused by was detected.
Therefore, the internal inspection result can be fed back to the casting process and the surface inspection result can be fed back to the outer periphery removal process.
Thus, since feedback can be performed easily, stable and consistent continuous operation can be easily realized by monitoring and feeding back each inspection result.
別の非破壊検査工程の形態を説明する。
超音波探傷はアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の内部より外周表面近傍での検査精度が劣る非破壊検査方法である。
そこで、非破壊検査（内部検査）を外周除去工程の前に施し、その後に外周部分（外周表面）の除去を行うことにする。
そうすることにより、例えば、超音波探傷で検査精度の劣る不感帯４ｎとなる領域を含んだ部分を外周除去工程で除去することになる。
その結果、外周表面表層部を検査するための渦電流探傷検査を省略でき、また超音波探傷検査方法単一の検査であるため、探傷領域による検出能力に差のない健全な材料が得られる。
Another embodiment of the nondestructive inspection process will be described.
Ultrasonic flaw detection is a nondestructive inspection method in which the inspection accuracy in the vicinity of the outer peripheral surface is inferior to that in the aluminum alloy horizontal
Therefore, a nondestructive inspection (internal inspection) is performed before the outer periphery removing step, and then the outer peripheral portion (outer peripheral surface) is removed.
By doing so, for example, a portion including a region that becomes a dead zone 4n with inferior inspection accuracy by ultrasonic flaw detection is removed in the outer periphery removing step.
As a result, the eddy current flaw detection inspection for inspecting the outer peripheral surface layer portion can be omitted, and since the ultrasonic flaw detection inspection method is a single inspection, a sound material having no difference in detection ability by the flaw detection area can be obtained.
このように非破壊検査が超音波探傷検査方法に限らずアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の内部より外周表面近傍での検査精度が劣る非破壊検査方法によるものであれば、この効果が大きく得られるので好ましい。
その結果、水平連続鋳造工程において鋳型３０４、潤滑油と接触した際に発生する欠陥、連続鋳造時に発生する鋳塊割れなどの発生を検出することができるので、一貫連続運転をより容易に実施できる。
また、後工程の塑性加工時、機械加工時に障害となる部分（範囲）が、この発明で除去すべき鋳肌の部分（範囲）である。
そこで、不感帯４ｎの領域が、削除すべき鋳肌の範囲より小さくなることが好ましい。
As described above, if the nondestructive inspection is not limited to the ultrasonic flaw detection inspection method but is based on the nondestructive inspection method in which the inspection accuracy in the vicinity of the outer peripheral surface is inferior to the inside of the aluminum alloy horizontal
As a result, it is possible to detect the occurrence of defects such as defects caused when contacting with the
Moreover, the part (range) which becomes an obstacle at the time of post-process plastic processing or machining is the part (range) of the casting surface to be removed in the present invention.
Therefore, it is preferable that the area of the dead zone 4n is smaller than the range of the casting surface to be deleted.
これらの範囲を含んで外周除去工程で削除するので、この範囲以下に不感帯４ｎを抑えることが好ましい。
その結果、最終的に不感帯４ｎの範囲は面削されて削除されることになる。
不感帯４ｎの範囲（表面からの距離）をＡとし、外周除去工程で除去する範囲（表面からの距離）をＢとすると、Ａ＜Ｂであるのが好ましい。
より好ましくは、Ａ≦０．８×Ｂとすることにより、より確実に不感帯４ｎを削除することができる。
なお、非破壊検査（内部検査）を外周除去工程の前に実施すると、必要以上に非破壊検査（内部検査）の不感帯４ｎの幅を抑える必要がないということである。
そして、外周除去工程で削除する範囲内に不感帯４ｎを抑えることができればよいので、設備装置をことさら高価なものにする必要がない。
Since these ranges are deleted in the outer periphery removing step, it is preferable to suppress the dead zone 4n below this range.
As a result, the range of the dead zone 4n is finally chamfered and deleted.
When the range (distance from the surface) of the dead zone 4n is A and the range (distance from the surface) to be removed in the outer periphery removing step is B, it is preferable that A <B.
More preferably, by setting A ≦ 0.8 × B, the dead zone 4n can be deleted more reliably.
If the nondestructive inspection (internal inspection) is performed before the outer periphery removing step, it is not necessary to suppress the width of the dead zone 4n of the nondestructive inspection (internal inspection) more than necessary.
And since it is sufficient if the dead zone 4n can be suppressed within the range to be deleted in the outer periphery removing step, it is not necessary to make the equipment more expensive.
上記のようにして非破壊検査されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の内、内部および表面に欠陥がなく、良品と判定されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒４を搬送し、梱包する必要がある。
なお、非破壊検査で不良品と判定されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒４は、所定の排出装置または取り出し装置により、搬送ラインから取り出され、所定のサイズに切断された後、溶解工程へと搬送して戻すことが好ましい。
Of the aluminum alloy horizontal continuous cast bars 4 that have been nondestructively inspected as described above, it is necessary to transport and pack the aluminum alloy horizontal continuous cast bars 4 that are determined to be non-defective in their interior and surface.
The aluminum alloy horizontal
図２２は梱包装置１４０１における移送ロボットの側面図である。
図２２において、梱包装置１４０１は、移送ロボット１４０２と、この移送ロボット１４０２で移送したアルミニウム合金水平連続鋳造棒４を所定段数積み重ねる、例えば、搬送コンベアなどの積み重ね機構１４３１と、この積み重ね機構１４３１に積み重ねたアルミニウム合金水平連続鋳造棒４を梱包する、図示を省略した梱包機構（１４５１）とで構成されている。
そして、移送ロボット１４０２は、例えば、３関節を有し、垂直面内で回動することのできるアーム１４０３の先に、吸引することによって１本のアルミニウム合金水平連続鋳造棒４を保持することができ、吸引を解除することによって１本のアルミニウム合金水平連続鋳造棒４の保持を解除することのできる吸盤１４０４が、アーム１４０３の回動面に直交する直線状に複数設けられている。
FIG. 22 is a side view of the transfer robot in the
In FIG. 22, a
The
次に、梱包装置１４０１の動作について説明する。
まず、縦搬送コンベアで順次１本ずつ送られてくるアルミニウム合金水平連続鋳造棒４は、ストッパで所定位置に停止させられる。
そして、ストッパで所定位置に停止させられているアルミニウム合金水平連続鋳造棒４を吸盤１４０４で吸引できるように、アーム１４０３を、例えば、図２２に二点鎖線で示すように、移動させる。
次に、吸盤１４０４にアルミニウム合金水平連続鋳造棒４を保持させた後、図２２に実線で示すように、アーム１４０３を移動させてアルミニウム合金水平連続鋳造棒４を移送し、積み重ね機構１４３１に順次積み重ねる。
そして、設定本数のアルミニウム合金水平連続鋳造棒４が設定段数に積み重ねられると、段積みされたアルミニウム合金水平連続鋳造棒４は、図示を省略した梱包機構（１４５１）によって長さ方向の数カ所を結束バンドで結束された後、搬送され、製品となる。
Next, the operation of the
First, the aluminum alloy horizontal
Then, the
Next, after holding the aluminum alloy horizontal
When the set number of aluminum alloy horizontal continuous cast bars 4 are stacked in the set number of stages, the stacked aluminum alloy horizontal continuous cast bars 4 are bundled at several points in the length direction by a packing mechanism (1451) (not shown). After being bound by a band, it is transported to become a product.
このように、移送ロボット１４０２で段積みすることにより、任意の形状に積み上げることができ、また、表面を傷つけたりすることを抑えることができる。
また、梱包機構（１４５１）で梱包することにより、結束力を一定にすることができ、荷崩れがおきるのを防止することができる。
なお、積み重ね機構１４３１は、結束装置６０１における積み重ね機構６１０と同様な構成にしてもよい。
In this way, by stacking with the
Further, by packing with the packing mechanism (1451), the binding force can be made constant, and the collapse of the load can be prevented.
Note that the stacking
次に、上記のようにして製造されるアルミニウム合金水平連続鋳造棒４について説明する。
アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の直径は、２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とすることができる。
この範囲以外でも対応は可能であるが、アルミニウム合金水平連続鋳造棒４の直径を２０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内にすると、後工程の塑性加工、例えば、鍛造、ロールフォージング、引抜き加工、転動加工、インパクト加工などの設備が小規模、かつ、安価になるため、好ましい。
Next, the aluminum alloy horizontal
The diameter of the aluminum alloy horizontal
Although it is possible to cope with other than this range, if the diameter of the aluminum alloy horizontal
上記した説明は、この発明の一例であるが、製品品質や工程管理に合わせて種々の変更が可能である。
まず、どの段階のアルミニウム合金水平連続鋳造棒を最終製品とするかにより、そのアルミニウム合金水平連続鋳造棒を梱包する梱包工程を、結束工程に代えて切断工程の後、熱処理工程の後、外周除去工程の後に設けてもよい。
そして、非破壊検査を切断工程の後、および／または、熱処理工程の後で行ってもよく、さらに、非破壊検査における内部検査と外部検査とを入れ替えてもよい。
このように非破壊検査を移動させたり、複数個所で行う場合、その前にアルミニウム合金水平連続鋳造棒を整列および／または矯正させるとよい。
また、非破壊検査の前にアルミニウム合金水平連続鋳造棒の曲がりを矯正しているが、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の外周を除去した後に何の加工も行っていないので、非破壊検査の前の曲がり矯正を省略することができ、また、外周除去工程が充分に工程管理されてピーリング痕がアルミニウム合金水平連続鋳造棒に残らない場合は、表面検査を省略することができる。
さらに、アルミニウム合金水平連続鋳造棒に曲がりがない場合は、当然のことながら、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の曲がりを矯正する必要はない。
そして、外周除去工程を、切断工程の後で行ってもよい。
また、結束工程、熱処理工程は必要に応じて省略することができる。
さらに、整列工程は、複数本のアルミニウム合金水平連続鋳造棒が同時に加工できれば、必ずしも必要とするものではない。
なお、非破壊検査工程は、アルミニウム合金連続鋳造棒全体に対して行えるので、アルミニウム合金水平連続鋳造棒に限定されるものではない。
The above description is an example of the present invention, but various changes can be made according to product quality and process management.
First, depending on which stage of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar is the final product, the packing process for packing the aluminum alloy horizontal continuous cast bar is replaced by the bundling process, the cutting process, the heat treatment process, and the outer periphery removal. You may provide after a process.
Then, the nondestructive inspection may be performed after the cutting step and / or after the heat treatment step, and the internal inspection and the external inspection in the nondestructive inspection may be interchanged.
In this way, when the non-destructive inspection is moved or performed at a plurality of locations, the aluminum alloy horizontal continuous cast bar may be aligned and / or corrected before that.
Although you are correct bending of aluminum alloy horizontal continuous cast bar before NDI, since not doing any processing after removal of the outer periphery of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod, before NDI In the case where the outer periphery removing process is sufficiently managed and no peeling marks remain on the aluminum alloy horizontal continuous cast bar, the surface inspection can be omitted.
Further, when the aluminum alloy horizontal continuous cast bar is not bent, it is needless to say that the bending of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar need not be corrected.
And you may perform an outer periphery removal process after a cutting process.
Further, the bundling step and the heat treatment step can be omitted as necessary.
Furthermore, the alignment step is not necessarily required if a plurality of aluminum alloy horizontal continuous cast bars can be processed simultaneously.
In addition, since a nondestructive inspection process can be performed with respect to the whole aluminum alloy continuous casting rod, it is not limited to an aluminum alloy horizontal continuous casting rod.
非破壊検査方法の別の実施例について説明する。
図２３はこの発明の他の実施例であるアルミニウム合金水平連続鋳造棒製造設備の部分工程図であり、図１および図２と同一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
図２３において、非破壊検査装置１３０１は、貫通型渦電流探傷装置１３６０と回転型渦電流探傷装置１３７０とを組み合わせ、被検査体の表面部分に欠陥があるかないかを検査する第１非破壊検査装置（第１非破壊検査工程）１３５０と、被検査体の内部に欠陥があるかないかを検査する超音波探傷装置（第２非破壊検査装置：第２非破壊検査工程））１３９０とで構成されている。
２２０１は判定制御装置（判定制御工程）を示し、貫通型渦電流探傷装置１３６０と回転型渦電流探傷装置１３７０との出力に基づき、後述するようにフィードバックをかけるものである。
Another embodiment of the nondestructive inspection method will be described.
FIG. 23 is a partial process diagram of an aluminum alloy horizontal continuous cast bar manufacturing facility according to another embodiment of the present invention. The same or corresponding parts as those in FIGS.
In FIG. 23, a
図２４は図２３における第１非破壊検査装置１３５０を構成する渦電流探傷装置（貫通型渦電流探傷装置（貫通型渦電流探傷工程）１３６０、回転型渦電流探傷装置（回転型渦電流探傷工程）１３７０）の一例を示すブロックである。
図２４において、３００１は正弦波交流電圧を出力する発振器、３００２は発振器３００１の出力を増幅する電力増幅器、３００３は電力増幅器３００２から電力が供給されるブリッジを示し、このブリッジ３００３には、プローブ（探触子）３００４が組み込まれ、不平衡電圧を除去して信号を抽出するためのブリッジ平衡調節器３００５が接続されている。
３００６はブリッジ３００３の出力を増幅する増幅器を示し、増幅度調節器３００７によって増幅度を調節できるようになっている。
３００８は発振器３００１の出力の移相を変える移相器を示し、移相調節器３００９によって移相が調節できるようになっている。
３０１０は移相器３００８からの出力を９０度進相させる９０度移相器を示す。
３０１１は第１同期検波器を示し、増幅器３００６および移相器３００８から出力が供給され、特定の移相成分の信号（基準となる移相信号）を抽出するものである。
３０１２は第１同期検波器３０１１の出力から雑音を除去する第１フィルタ、３０１３は第１フィルタ３０１２から出力が供給される第１出力端子を示す。
３０１４は第２同期検波器を示し、増幅器３００６および９０度移相器３０１０から出力が供給され、特定の移相成分の信号（基準となる移相信号に対して９０度進相した移相信号）を抽出するものである。
３０１５は第２同期検波器３０１４の出力から雑音を除去する第２フィルタ、３０１６は第２フィルタ３０１５から出力が供給される第２出力端子を示す。
このように、第１、第２同期検波器３０１１，３０１４を用いることにより、基準移相に対する複素電圧の実数部と虚数とを出力できるようにしている。
３０１７は第１、第２フィルタ３０１２，３０１５から出力が供給される表示器、３０１８は第２フィルタ３０１５から供給された信号の振幅に関連して一定レベル以下の信号の通過を抑制することによって雑音を抑制するリジェクションユニット、３０１９はリジェクションユニット３０１８からの出力を記録する記録計を示す。
この構成が、渦電流探傷装置の基本的な構成である。
なお、４００１は被検査体（アルミニウム合金水平連続鋳造棒）を示す。
FIG. 24 shows an eddy current flaw detector (penetrating eddy current flaw detector (penetrating eddy current flaw detection process) 1360) and a rotary eddy current flaw detector (rotary eddy current flaw detection process) constituting the first nondestructive inspection apparatus 1350 in FIG. ) 1370).
In FIG. 24, 3001 is an oscillator that outputs a sinusoidal AC voltage, 3002 is a power amplifier that amplifies the output of the
In this way, by using the first and second
An
This configuration is the basic configuration of the eddy current flaw detector.
図２５は図２４に示したプローブを貫通型プローブとして使用している状態の説明図、図２６（ａ），（ｂ）は図２４に示したプローブを回転型プローブとして使用している状態の説明図である。 FIG. 25 is an explanatory view of the state where the probe shown in FIG. 24 is used as a penetrating probe, and FIGS. 26A and 26B are the states where the probe shown in FIG. 24 is used as a rotary probe. It is explanatory drawing.
図２７は図２３における貫通型渦電流探傷装置１３６０と回転型渦電流探傷装置１３７０とで検出した欠陥の集合を示す説明図である。
第１非破壊検査装置１３５０を構成する貫通型渦電流探傷装置１３６０の貫通型プローブ（探触子）、回転型渦電流探傷装置１３７０の回転型プローブ（探触子）は、予めそれぞれ感度が校正され、それぞれに欠陥検出判定基準、検出個数判定基準が設定されている。
貫通型プローブで検出した検出欠陥個数と回転型プローブで検出した検出欠陥個数とを、それぞれ対応する検出個数判定基準と比較することにより、例えば、図２７に示すように、欠陥検出結果を集合Ａ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上）、集合Ｂ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上）、集合Ｃ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満）、集合Ｄ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満）に分類できる。
さらに、各集合Ａ〜Ｄに分類される被検査体４００１（試験体、アルミニウム合金水平連続鋳造棒）の個数に集合判定基準を設け、この集合判定基準と比較してどの集合に分類される被検査体が多発しているかを判定する。
なお、検出個数判定基準、集合判定基準は、必要に応じて多段水準に設定してもよい。
FIG. 27 is an explanatory view showing a set of defects detected by the through-type eddy
The sensitivity of the penetrating probe (probe) of the penetrating eddy
By comparing the number of detected defects detected by the penetrating probe and the number of detected defects detected by the rotary probe with the corresponding detection number determination criteria, for example, as shown in FIG. (The number of detected defects by the penetrating probe is equal to or greater than the detection number criterion, and the number of detected defects by the rotary probe is equal to or greater than the detected number criterion), set B (the number of detected defects by the penetrating probe is less than the detected number criterion), and , The number of detected defects by the rotary probe is greater than or equal to the detection number criterion, and set C (the number of detected defects by the penetrating probe is greater than or equal to the detected number criterion and the number of detected defects by the rotary probe is less than the detected number criterion) Set D (the number of detected defects by the penetrating probe is less than the detection number criterion and the number of detected defects by the rotary probe is detected. It can be classified into less than the number criterion).
Further, a set judgment criterion is provided for the number of objects to be inspected 4001 (test body, aluminum alloy horizontal continuous cast rod) classified into each set A to D, and the target classified into which set is compared with this set judgment criterion. It is determined whether the test object is frequently generated.
Note that the detection number determination criterion and the set determination criterion may be set at a multistage level as necessary.
上記した各集合Ａ〜Ｄは、それぞれ傷の形状と種類とで分類したものになる。
貫通型プローブは、被検査体の表面の円周方向を精度よく検出でき、さらには回転型プローブと比較して被検査体中または表面の異物などの検出能力に優れている。
一方、回転型プローブは、微小な開口欠陥を精度よく検出でき、さらには貫通型プローブと比較して被検査体の表面の長手方向における欠陥の検出精度がよい。
その結果、それぞれの集合Ａ〜Ｄは、欠陥の形状の方向性および異物の有無などの特徴で分類されたものとなる。
これらの欠陥は製造工程のいずれかの影響を受けているので、この分類された欠陥の発生状態は、製造工程の状況を反映したものとなる。
Each of the above-described sets A to D is classified according to the shape and type of the wound.
The penetrating probe can accurately detect the circumferential direction of the surface of the object to be inspected, and further has an excellent ability to detect foreign matter in the object to be inspected or on the surface as compared with the rotary probe.
On the other hand, the rotary probe can detect minute opening defects with high accuracy, and further has better detection accuracy of defects in the longitudinal direction of the surface of the object to be inspected than the penetrating probe.
As a result, each of the sets A to D is classified by characteristics such as the directionality of the defect shape and the presence or absence of foreign matter.
Since these defects are affected by any of the manufacturing processes, the occurrence state of the classified defects reflects the state of the manufacturing process.
例えば、次にように製造条件にフィードバックをかけることにより、安定した製造方法になる。
鋳肌の状況が反映されている場合は、鋳造条件にフィードバックをかける。
機械加工の状況が反映されている場合は、加工条件にフィードバックをかける。
For example, a stable manufacturing method can be achieved by applying feedback to manufacturing conditions as follows.
If the condition of the casting surface is reflected, feedback is given to the casting conditions.
If the machining status is reflected, feedback is given to the machining conditions.
具体的には、以下のように判定してフィードバックをかける。
集合Ａ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上）に分類される被検査体が多い場合は、被検査体の表面に、大きな開放部を有する形状の欠陥が多発していることになる。
例えば、鋳肌が大きく荒れている状態では、このような欠陥が多発する。
このような状況の欠陥は鋳造段階で発生したものが多いので、図２３に示すフィードバックＦ３のように水平連続鋳造装置３０１への鋳造条件のフィードバックが有効である。
具体的には、鋳造時に供給する潤滑油や気体の量が不適当な状態であるので、これらを適正な量に調整することを挙げることができる。あるいは、水平連続鋳造装置３０１の機械的な状態の点検、補修を実施する。点検個所としては、例えば、同調クランプ機構４０２（図７参照）、切断機構４０１（図７参照）の速度、水平連続鋳造装置３０１からでてきた鋳塊を挟み込む力、振動の発生状況などを挙げることができる。
Specifically, the following judgment is made and feedback is given.
If there are many objects to be inspected that are classified into the set A (the number of detected defects by the penetrating probe is equal to or larger than the detection number criterion and the number of detected defects by the rotary probe is equal to or larger than the detected number criterion), the surface of the object to be inspected In addition, defects having a shape having large open portions frequently occur.
For example, such defects frequently occur when the casting surface is greatly rough.
Since many defects in such a situation have occurred at the casting stage, it is effective to feed the casting conditions to the horizontal
Specifically, since the amount of lubricating oil or gas supplied at the time of casting is in an inappropriate state, adjusting these to an appropriate amount can be mentioned. Alternatively, the mechanical state of the horizontal
集合Ｂ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上）に分類される被検査体が多い場合は、機械加工時に欠陥が多発している。
例えば、機械加工で刃物の当たり状態が不適切である場合、矯正が不充分でツールマークが残っている場合、逆に、矯正が強すぎて矯正機のロールのマークが転写されて傷になっている場合、搬送ライン上にアルミニウム合金水平連続鋳造棒の表面に傷を付けるような突起などがある場合、このような欠陥が多発する。
このような状況の欠陥は加工工程で発生したものが多いので、図２３に示すフィードバックＦ１，Ｆ２のように矯正機１００１および外周除去装置１１０１への機械加工条件のフィードバックが有効である。
具体的には、外周面削条件（切削条件）および矯正条件（アルミニウム合金水平連続鋳造棒の外周面削後で検査前に実施する矯正）を調整する。あるいは、外周除去装置１１０１、矯正機１００１、搬送ラインの機械的な状態の点検、補修を実施する。
If there are many inspected objects that are classified into set B (the number of detected defects by the penetrating probe is less than the detection number criterion and the number of detected defects by the rotary probe is greater than or equal to the detection number criterion), there are defects during machining. It occurs frequently.
For example, if the cutting state of the blade is inappropriate in machining, or if the tool mark remains and the correction is not sufficient, the correction is too strong and the mark on the roll of the straightening machine is transferred and scratched. In such a case, such a defect occurs frequently when there is a projection or the like that damages the surface of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod on the conveying line.
Since many defects in such a situation have occurred in the machining process, it is effective to feed back machining conditions to the
Specifically, outer peripheral surface cutting conditions (cutting conditions) and straightening conditions (correction performed after inspection of the outer peripheral surface of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar and before inspection) are adjusted. Alternatively, the inspection and repair of the mechanical state of the outer
集合Ｃ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準以上、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満）に分類される被検査体が多い場合は、被検査体の表面に、円周方向の欠陥が多発していることになる。
例えば、鋳肌表面に焼き付や、酸化物や、鋳型を構成する耐火材の巻き込みが多発すると、このような欠陥が多発する。
このような状況の欠陥は異物系欠陥が多く、これらは溶解鋳造工程で発生するので、図２３に示すフィードバックＦ３，Ｆ４のように溶湯処理装置２０１への溶湯処理条件、水平連続鋳造装置３０１への鋳造条件のフィードバックが有効である。
この溶湯処理条件へのフィードバック処理としての具体例は、導入する不活性ガスの流量や攪拌部材の回転数の調整や、攪拌部材の劣化具合、ガス漏れの点検を挙げることができる。
また、鋳造条件へのフィードバック処理としての具体例は、鋳造時に供給する潤滑油や気体の量が過多の場合が多いので、それらの供給量を適正な量に絞ることを挙げることができる。
If there are many objects to be inspected that are classified into set C (the number of detected defects by the penetrating probe is equal to or greater than the detection number criterion and the number of detected defects by the rotary probe is less than the detection number criterion), the surface of the object to be inspected In addition, circumferential defects frequently occur.
For example, when defects such as seizure, oxide, or refractory material constituting the mold frequently occur on the surface of the casting, such defects frequently occur.
Defects in such a situation are mostly foreign matter type defects, and these defects are generated in the melt casting process. Therefore, like the feedbacks F3 and F4 shown in FIG. casting conditions of the feedback is valid.
Specific examples of the feedback process to the molten metal treatment conditions include adjustment of the flow rate of the inert gas to be introduced and the rotation speed of the stirring member, the deterioration of the stirring member, and the check for gas leakage.
In addition, as a specific example of the feedback process to casting conditions, there are many cases where the amount of lubricating oil or gas supplied at the time of casting is excessive, so that the supply amount can be limited to an appropriate amount.
さらに、超音波検査結果の情報を付加するのが好ましい。
例えば、集合Ｃに分類される被検査体が多い場合において、超音波検査における欠陥が少ない場合は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の内部状態は健全であると判断でき、鋳造条件の調整を主に実施すればよいことになる。すなわち、フィードバックＦ３が主になる。
また、例えば、集合Ｃに分類される被検査体が多い場合において、超音波検査結果における欠陥が多い場合は、鋳塊全体に異物が含まれている可能性が大きいと判断できる。
したがって、溶湯が汚染されている可能性があるので、溶湯処理条件を主に調整すればよいことになる。すなわち、フィードバックＦ４が主になる。
Furthermore, it is preferable to add information on the ultrasonic inspection result.
For example, when there are many inspected objects classified into the set C, and there are few defects in ultrasonic inspection, it can be determined that the internal state of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is sound, and the adjustment of the casting conditions is mainly performed. It is only necessary to implement it. That is, the feedback F3 is mainly used.
Further, for example, when there are many inspected objects classified into the set C, if there are many defects in the ultrasonic inspection result, it can be determined that there is a high possibility that foreign matter is included in the entire ingot.
Therefore, since there is a possibility that the molten metal is contaminated, the molten metal processing conditions should be mainly adjusted. That is, the feedback F4 is mainly used.
集合Ｄ（貫通型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満、かつ、回転型プローブによる検出欠陥個数が検出個数判定基準未満）に分類される被検査体が多い場合は、品質条件を満足した状態であると考えることができる。 The quality condition was satisfied when there were many inspected objects classified as set D (the number of detected defects by the penetrating probe was less than the detected number criterion and the number of detected defects by the rotating probe was less than the detected number criterion). It can be considered a state.
貫通型プローブは、例えば、検査信号周波数（コイルの励磁周波数）として二重周波数を使用し、高周波数チャンネル（１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ：好ましくは２０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ）、低周波数チャンネル（１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ：好ましくは１．５ｋＨｚ〜５ｋＨｚ）とすることができる。
一方、回転型プローブの検査信号周波数（は、１００ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚ（好ましくは３００ｋＨｚ〜７００ｋＨｚ）とすることができる。
ここで、（貫通型プローブの周波数）＜（回転型プローブの周波数）とすることが肝要である。
なぜならば、回転型プローブは微小な傷を検出できる特性を活かすために検出周波数を貫通型プローブの周波数よりも高く設定することにより、表面の微小な傷をより精度よく検出できるからである。
一方、貫通型プローブは表面よりやや深めの検査ができるように、例えば、超音波の不感帯をカバーするように、回転型プローブの周波数よりも低めの周波数に設定するのが好ましい。
The penetrating probe uses, for example, a dual frequency as an inspection signal frequency (coil excitation frequency), a high frequency channel (10 kHz to 100 kHz: preferably 20 kHz to 50 kHz), and a low frequency channel (1 kHz to 10 kHz: preferably 1). .5 kHz to 5 kHz).
On the other hand, the inspection signal frequency of the rotary probe can be set to 100 kHz to 1000 kHz (preferably 300 kHz to 700 kHz).
Here, it is important to satisfy (frequency of penetrating probe) <(frequency of rotating probe).
This is because the rotary probe can detect minute scratches on the surface with higher accuracy by setting the detection frequency higher than the frequency of the penetrating probe in order to take advantage of the characteristic of detecting minute scratches.
On the other hand, the penetrating probe is preferably set to a frequency lower than the frequency of the rotating probe so as to cover, for example, the dead zone of the ultrasonic wave so that an inspection slightly deeper than the surface can be performed.
この検査方法を用いることにより、欠陥情報を多次元に解析することができ、その結果、欠陥情報から製造工程の状況を推察することが容易にでき、その結果を製造工程の条件としてフィードバックすることにより、安定した品質の鋳造棒を製造できる。 By using this inspection method, defect information can be analyzed in a multi-dimensional manner. As a result, it is easy to infer the status of the manufacturing process from the defect information, and the result is fed back as a condition of the manufacturing process. Thus, a stable quality casting rod can be manufactured.
１ アルミニウム合金溶湯
２，３，４ アルミニウム合金水平連続鋳造棒
４ａ 欠陥
４ｎ 不感帯
１０１ 溶解保持炉（溶解工程）
２０１ 溶湯処理装置（溶湯処理工程）
３０１ 水平連続鋳造装置（水平連続鋳造工程）
４０１ 切断機構（切断装置：切断工程）
４５１ 再スタート機構（切断装置：切断工程）
５０１ 搬送装置（搬送工程）
６０１ 結束装置（結束工程）
６０２ 段積み機構
６５１ 結束機構
７０１ 熱処理装置（熱処理工程）
８０１ 解束装置（解束工程）
９０１ 整列装置（整列工程）
１００１ 第１矯正機（矯正工程）
１１０１ 外周除去装置（外周除去工程）
１２０１ 第２矯正機（矯正工程）
１３０１ 非破壊検査装置（非破壊検査工程）
１３１１ 反射型超音波探傷装置
１３５０ 第１非破壊検査装置（第１非破壊検査工程）
１３６０ 貫通型渦電流探傷装置（貫通型渦電流探傷工程）
１３７０ 回転型渦電流探傷装置（回転型渦電流探傷工程）
１３９０ 超音波探傷装置（第２非破壊検査装置、第２非破壊検査工程）
１４０１ 梱包装置（梱包工程）
２２０１ 判定制御装置（判定制御工程）
1 Aluminum alloy
201 Molten metal treatment equipment (molten metal treatment process)
301 Horizontal continuous casting equipment (horizontal continuous casting process)
401 cutting mechanism (cutting device: cutting process)
451 Restart mechanism (cutting device: cutting process)
501 Conveying device (conveying process)
601 Bundling device (bundling process)
602 Stacking
801 Unbundling device (unbundling process)
901 Alignment device (alignment process)
1001 First straightening machine (rectifying process)
1101 Perimeter removal device (perimeter removal process)
1201 Second corrector (correction process)
1301 Nondestructive inspection equipment (Nondestructive inspection process)
1311 Reflective ultrasonic flaw detector 1350 First nondestructive inspection device (first nondestructive inspection step)
1360 Penetration type eddy current flaw detector (penetration type eddy current flaw detection process)
1370 Rotating eddy current flaw detector (Rotating eddy current flaw detection process)
1390 Ultrasonic flaw detector (second nondestructive inspection device, second nondestructive inspection process)
1401 Packing device (packing process)
2201 Judgment control device (judgment control process)
Claims (9)
この溶解工程からのアルミニウム合金溶湯中のアルミニウム酸化物および水素ガスを除去する溶湯処理工程と、
この溶湯処理工程からのアルミニウム合金溶湯を鋳造してアルミニウム合金水平連続鋳造棒を得る水平連続鋳造工程と、
この水平連続鋳造工程で鋳造したアルミニウム合金水平連続鋳造棒を定尺に切断する切断工程と、
この切断工程で切断されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒を熱処理する熱処理工程Ａ１と、
熱処理工程Ａ１の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の両端部分のみを支持して段積みした後、結束する熱処理前結束工程を設け、
この熱処理前結束工程の直前に熱処理前搬送工程を設け、その熱処理前搬送工程が、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を一時的に貯える貯留機能を有し、
熱処理工程Ａ１の直後に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の結束を解く熱処理後解束工程を設け、
熱処理後解束工程の後に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒を検査する非破壊検査工程Ｂ１を設け、
非破壊検査工程Ｂ１は、アルミニウム合金水平連続鋳造棒をプローブ内に貫通させる貫通型渦電流探傷検査工程、および、プローブをアルミニウム合金水平連続鋳造棒の円周方向へ回転させる回転型渦電流探傷検査工程でアルミニウム合金水平連続鋳造棒の表面部分を検査する第１非破壊検査工程と、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の内部を検査する第２非破壊検査工程とを有し、
貫通型渦電流探傷検査工程で検出した欠陥の検出個数を予め設定した第１検出個数判定基準で比較し、また回転型渦電流探傷検査工程で検出した欠陥の検出個数を予め設定した第２検出個数判定基準で比較して、当該アルミニウム合金水平連続鋳造棒が何れの欠陥分布集合に分類されるかを求め、この各欠陥分布集合に分類されたアルミニウム合金水平連続鋳造棒の個数を、何れの欠陥分布集合に分類されるアルミニウム合金水平連続鋳造棒が多発しているかを判断する集合判定基準と比較して集合判定基準以上の欠陥分布集合を求め、その結果に基づいて溶湯処理工程の溶湯処理条件、水平連続鋳造工程の鋳造条件、および外周除去工程の切削条件を制御する制御工程を設けた、
ことを特徴とするアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 A melting step for obtaining a molten aluminum alloy by melting raw materials for the aluminum alloy;
A molten metal treatment process for removing aluminum oxide and hydrogen gas in the molten aluminum alloy from the melting process;
A horizontal continuous casting step of obtaining an aluminum alloy horizontal continuous casting rod by casting the molten aluminum alloy from the molten metal processing step;
A cutting step of cutting the aluminum alloy horizontal continuous casting rod cast in this horizontal continuous casting step into a fixed length;
A heat treatment step A1 for heat treating the aluminum alloy horizontal continuous cast rod cut in the cutting step;
Immediately before the heat treatment step A1, after supporting and stacking only both end portions of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod, a pre-heat treatment bundling step for bundling is provided,
Immediately before this bundling process before heat treatment, a conveyance process before heat treatment is provided, and the conveyance process before heat treatment has a storage function of temporarily storing the aluminum alloy horizontal continuous casting rod,
Immediately after the heat treatment step A1, a post-heat treatment bundling step for breaking the bundling of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is provided,
A non-destructive inspection step B1 for inspecting the aluminum alloy horizontal continuous cast bar is provided after the bundling step after the heat treatment,
The nondestructive inspection process B1 includes a through-type eddy current flaw detection inspection process in which an aluminum alloy horizontal continuous casting rod is passed through the probe, and a rotary eddy current flaw inspection in which the probe is rotated in the circumferential direction of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod A first nondestructive inspection step of inspecting the surface portion of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar in the process, and a second nondestructive inspection step of inspecting the inside of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar,
The detected number of defects detected in the through-type eddy current flaw inspection process is compared with a preset first detection number criterion, and the second detected number of defects detected in the rotary eddy current flaw inspection process is set in advance. Comparing with the number determination criteria, it is determined in which defect distribution set the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is classified, and the number of aluminum alloy horizontal continuous casting rods classified in each defect distribution set is Determining a defect distribution set that is higher than the set criterion compared with the set criterion for determining whether aluminum alloy horizontal continuous casting rods classified as defect distribution sets frequently occur, and based on the result, the molten metal treatment process Provided a control process for controlling the conditions, the casting conditions of the horizontal continuous casting process, and the cutting conditions of the outer periphery removing process,
A method for producing an aluminum alloy horizontal continuous cast bar characterized in that:
ことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 Between the post-heat treatment bundling step and the nondestructive inspection step B1, an outer periphery removing step C1 for removing the outer peripheral portion of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar was provided.
The manufacturing method of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
矯正工程Ｄ２の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒をその横手方向およびその長手方向の搬送を組み合わせた搬送方法で整列させる整列工程Ｅ２を設けた、
ことを特徴とする請求項２に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 Immediately before the outer periphery removing step C1, a correction step D2 for correcting the bending of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is provided,
Immediately before the straightening step D2, an alignment step E2 is provided in which the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is aligned by a conveyance method that combines conveyance in the transverse direction and the longitudinal direction.
The manufacturing method of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
外周除去工程Ｃ２の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒の曲がりを矯正する矯正工程Ｄ２を設け、
矯正工程Ｄ２の直前に、アルミニウム合金水平連続鋳造棒をその横手方向およびその長手方向の搬送を組み合わせた搬送方法で整列させる整列工程Ｅ２を設けた、
ことを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 After the nondestructive inspection step B1, an outer periphery removing step C2 is provided,
Immediately before the outer periphery removing step C2, a correction step D2 for correcting the bending of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is provided,
Immediately before the straightening step D2, an alignment step E2 is provided in which the aluminum alloy horizontal continuous casting rod is aligned by a conveyance method that combines conveyance in the transverse direction and the longitudinal direction.
The manufacturing method of the aluminum alloy horizontal continuous cast bar of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 The storage function is due to conveying the aluminum alloy horizontal continuous casting rod to the side,
The manufacturing method of the aluminum alloy horizontal continuous casting rod of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 The transport process uses a slat conveyor,
The method for producing an aluminum alloy horizontal continuous cast bar according to any one of claims 1 to 5, wherein:
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 In the melting process, the hot water for the molten metal treatment process of the melting holding furnace is performed by a drop hot water method in which the hot water surface is higher than the hot water surface, or a level feed hot water method in which the hot water surface is continuous with the hot water surface.
The method for producing an aluminum alloy horizontal continuous cast bar according to any one of claims 1 to 6, wherein:
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 Dissolve process, using multiple dissolve holding furnace which is arranged in parallel with respect to the melt processing step,
The method for producing an aluminum alloy horizontal continuous cast bar according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載のアルミニウム合金水平連続鋳造棒の製造方法。 In the cutting process, at least one casting line in the horizontal continuous casting process can be restarted .
The method for producing an aluminum alloy horizontal continuous cast bar according to any one of claims 1 to 8, wherein
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