KR101358452B1 - Apparatus for detecting defect of rolled coil - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조가 간단하고 자석에 의한 강판의 이동을 방지할 수 있는 잔류 자화를 이용한 강판 결함 탐상 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연속적으로 생산되는 강판의 내부에 존재하는 결함을 식별하기 위한 강판 결함 탐상 장치에 있어서, 상기 강판을 자화하는 자화기; 및 상기 자화기에 의하여 강판에 잔류하는 잔류 자화를 감지하는 센서 장치를 포함하되, 상기 센서 장치는 상기 강판의 잔류 자화의 변화를 감지하여 강판에 포함된 결함을 탐상하는 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a steel sheet defect flaw detector using a residual magnetization which is simple in structure and can prevent the movement of the steel sheet by a magnet.
In order to achieve the above object, the present invention is a steel sheet defect flaw detection apparatus for identifying a defect present in the interior of the steel sheet continuously produced, a magnetizer for magnetizing the steel sheet; And a sensor device for detecting residual magnetization remaining on the steel sheet by the magnetizer, wherein the sensor device detects a change in the residual magnetization of the steel sheet to detect defects included in the steel sheet.

Description

강판 결함 탐상 장치{Apparatus for detecting defect of rolled coil}[0001] Apparatus for detecting defects of rolled coil [

본 발명은 강판 결함 탐상 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 최소한의 설치 면적으로 강판의 결함을 감지할 수 있는 강판의 결함 탐상 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel sheet flaw detection apparatus, and more particularly, to a steel sheet flaw flaw detection apparatus that can detect a defect of the steel sheet with a minimum installation area.

통상 산업적으로 이용되는 강판은 냉연 강판을 의미하며, 열연강판을 산으로 세척한 후, 상온에서 압연하여 두께가 고르고 표면이 매끈하고 광택이 나도록 만든 강판이다. 상기 냉연 강판은 표면이 고우며 치수 정확도, 편평도 및 성형성이 우수하여 자동차 내외부, 사무용 기기, 냉장고와 세탁기 등의 가전기구, 및 주방 기구 등에 넓게 사용되고 있어, 산업적으로 매우 중요한 원자재에 해당한다.The steel sheet generally used in industry means a cold rolled steel sheet, and the hot rolled steel sheet is washed with acid and then rolled at room temperature to have a uniform thickness and a smooth and glossy surface. The cold rolled steel sheet has a good surface, excellent dimensional accuracy, flatness and formability, and is widely used in home appliances, office equipment, household appliances such as refrigerators and washing machines, and kitchen appliances, and is an industrially important raw material.

그러나, 생산과정 중 발생하는 냉연 강판의 결함은 예를 들면 개재물(inclusion), 크랙, 스크래치, 덴트, 홀 등이 있는데 상기 결함은 최종 제품의 기계적인 특성에 영향을 미치고, 결과적으로 제품의 불량과 직결되어, 양질의 냉연강판을 생산하기 위해서는 제조 공정에서 발생하는 결함의 위치, 형상, 크기, 분포등을 분석/평가하는 방법이 필요하다.However, defects in the cold rolled steel sheet produced during production include, for example, inclusions, cracks, scratches, dents, holes, and the like, which affect the mechanical properties of the final product. In order to directly produce high quality cold rolled steel sheets, a method of analyzing / evaluating the position, shape, size, distribution, etc. of defects occurring in the manufacturing process is required.

종래에 냉연 강판의 내부 또는 표면에 존재하는 결함을 탐상하기 위해 여러 방법이 시도되고 현재 일부 방법들은 생산라인에 적용되고 있다. 이러한 종래의 방법 중 광학적인 방법은 강판의 표면에 존재하고, 육안으로 식별이 가능한 결함만을 검출할 수 있다. 그러나 광학적 방법은 내부 결함을 검출하는 데 사용할 수 없다.Several methods have been conventionally attempted to detect defects present in or on the surface of a cold rolled steel sheet and some methods are currently being applied to production lines. Among these conventional methods, the optical method can detect only defects present on the surface of the steel sheet and visually discernible. However, optical methods cannot be used to detect internal defects.

또한, 종래의 냉연 강판의 결함을 탐상하기 위한 방법으로는 전자기적 방식, 초음파 방식, 열방식 및 방사선 방식 등이 있다.In addition, a method for detecting defects of a conventional cold rolled steel sheet includes an electromagnetic method, an ultrasonic method, a thermal method and a radiation method.

상기 전자기적 방식은 대상재를 자화시켜 와전류 또는 누설자속을 발생하여 내부 결함에 의한 와전류 또는 누설 자속의 전자기적 특성값 신호의 변환을 이용하여 해당 내부 결함을 검출하는 방식이다.The electromagnetic method is a method of detecting an internal defect by converting an electromagnetic characteristic value signal of an eddy current or leakage magnetic flux by an internal defect by magnetizing a target material to generate an eddy current or leakage magnetic flux.

상기 초음파 방식은 대상재의 내부로 초음파를 발진시켜 강판에 존재하는 내부결함에 의한 초음파의 진행방향 및 각도의 변화를 이용하여 해당 내부결함을 검출하는 방식이다.The ultrasonic method is a method of detecting the internal defect by using the change in the direction and angle of the ultrasonic wave due to the internal defect present in the steel sheet by oscillating the ultrasonic wave into the interior of the target material.

상기 열 방식은 대상재의 자체 발열 또는 외부에서 인가된 열에 의해 온도분포 또는 열 전도도를 검출하고, 내부 결함의 여부에 따른 온도변화 또는 열 전도도의 변화를 이용하여 해당 내부결함을 검출하는 방식이다.The thermal method is a method of detecting a temperature distribution or thermal conductivity by self-heating or externally applied heat of a target material, and detecting a corresponding internal defect by using a temperature change or a change in thermal conductivity depending on whether an internal defect is present.

상기 방사선 방식은 대상재에 방사선을 조사하고 대상재를 통과한 방사선의 세기를 검출하며, 대상재 내부의 결함의 존재 여부에 따라 방사선 세기를 변화시킨 후 해당 결함을 검출하는 방식이다.The radiation method is a method of irradiating radiation to a target material and detecting the intensity of the radiation passing through the target material, and detecting the defect after changing the radiation intensity according to the presence of a defect in the target material.

상기의 방식 중에 비교적 장점이 높은 전자기적 방식, 특히 누설 자속법을 이용한 탐상 방식이 현재 가장 많이 적용되고 있다.Among the above methods, an electromagnetic method having a relatively high advantage, in particular, a flaw detection method using a leaked magnetic flux method is currently applied most.

예를 들면, 공개 특허 제2011-25282호에는 강판 표면을 자석에 의한 자기장을 형성하고, 상기 자석의 극 사이에 자기 센서 에러이를 위치시켜, 강판 내부의 개재물을 탐상하는 방법이 개시되어 있다.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-25282 discloses a method of forming a magnetic field by a magnet on a surface of a steel sheet, and placing a magnetic sensor error between the poles of the magnet to detect inclusions inside the steel sheet.

특히 상기 방법에서는 자화부에 의하여 강판에 자속이 지속적으로 형성되고, 상기 자속이 강판 내부에 위치하는 개재물에 의하여 변화되는 양을 2개의 센서 어레이로 감지하여 개재물의 존재 여부를 감지하는 것을 그 특징으로 한다.In particular, the method is characterized in that the magnetic flux is continuously formed on the steel sheet by the magnetization unit, and the magnetic flux is detected by the two sensor arrays to detect the amount of the inclusions to be changed by inclusions located inside the steel sheet. do.

상기 방법은 센서 어레이에 배치되는 단위 센서의 수를 증가시키는 경우 매우 높은 분해능을 가지며, 개재물에 의한 자속 변화 정도도 높아 매우 우수한 감지 특성을 나타낸다.The method has a very high resolution when increasing the number of unit sensors arranged in the sensor array, and the change of magnetic flux due to inclusions is also high, thereby exhibiting very good sensing characteristics.

그러나, 강판에 결함 또는 개재물이 강판의 길이 방향으로 연속해서 분포되는 경우에는 강판 이동 방향에 수직으로 센서 어레이를 배치하는 상기 방식으로는 검출 능력이 떨어지는 단점이 있다.However, when defects or inclusions are continuously distributed in the longitudinal direction of the steel sheet, there is a disadvantage in that the detection capability is inferior in the above-described method of arranging the sensor array perpendicular to the steel plate moving direction.

특히 강판은 길이 방향으로 연속하여 제조되므로, 특정한 위치에서 결함이 발생하는 경우 강판의 길이 방향으로 지속적으로 발생되는 경우가 많이 이러한 결함의 탐지는 상기 특허의 방식으로는 다소 어려운 실정이다.Particularly, since the steel sheet is continuously produced in the longitudinal direction, when the defect occurs at a specific position, the steel sheet is continuously generated in the longitudinal direction of the steel sheet. The detection of such a defect is somewhat difficult in the method of the patent.

상기와 같은 단점을 극복하기 위하여 공개특허 제2010-0076838호에는 다수의 센서 모듈과 자석들을 강판의 이송 방향으로 일정하게 경사지도록 형성하여 강판의 길이 방향의 결함을 검출할 수 있는 방법이 제안되었다.In order to overcome the above disadvantages, Korean Patent Publication No. 2010-0076838 proposes a method of detecting a defect in a longitudinal direction of a steel sheet by forming a plurality of sensor modules and magnets to be inclined in a constant direction in a transport direction of the steel sheet.

상기 방법은 강판의 길이 방향으로 지속적으로 발생되는 결함 또는 개재물의 감지를 할 수 있는 장점은 있으나, 상기 다수의 센서 모듈을 포함하고, 각 센서 모듈에서 감지되지 않는 영역의 감지를 위하여 추가의 수직형 센서 모듈이 필요하므로 구조적으로 매우 복잡하다.The method has the advantage of being able to detect defects or inclusions continuously occurring in the longitudinal direction of the steel sheet, but including the plurality of sensor modules, further vertical for the detection of undetected areas in each sensor module. It requires a sensor module, which is very complicated in structure.

특히 강판과 센서의 거리는 2mm정도의 유격이 필요하나, 상기와 같이 자석들이 배치되고 상기 자석들의 강한 자기력에 의하여 강판이 자석 방향으로 이동하는 경우가 종종 발생되어 실질적으로 센싱되지 않는 경우도 발생한다.In particular, the distance between the steel sheet and the sensor needs to be about 2 mm, but the magnets are arranged as described above, and the steel sheet is often moved in the direction of the magnet due to the strong magnetic force of the magnets.

따라서, 강판의 길이 방향의 결함도 검출 가능하면서, 구조가 간단하고, 또한 자력에 의한 강판의 이동을 억제할 수 있는 새로운 방식의 강판 탐사 장치가 필요한 실정이다.
Accordingly, there is a need for a new steel sheet exploration apparatus capable of detecting a defect in the longitudinal direction of the steel sheet, while having a simple structure and suppressing the movement of the steel sheet due to magnetic force.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 구조가 간단하고 자석에 의한 강판의 이동을 방지할 수 있는 잔류 자화를 이용한 강판 결함 탐상 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
The present invention has been made in order to overcome the disadvantages of the prior art as described above, and its object is to provide a defect inspection apparatus for steel sheets using residual magnetization, which is simple in structure and can prevent movement of the steel sheet by magnets.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연속적으로 생산되는 강판의 내부에 존재하는 결함을 식별하기 위한 강판 결함 탐상 장치에 있어서, 상기 강판을 자화하는 자화기; 및 상기 자화기에 의하여 강판에 잔류하는 잔류 자화를 감지하는 센서 장치를 포함하되, 상기 센서 장치는 상기 강판의 잔류 자화의 변화를 감지하여 강판에 포함된 결함을 탐상하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a steel sheet defect flaw detection apparatus for identifying a defect present in the interior of the steel sheet continuously produced, a magnetizer for magnetizing the steel sheet; And a sensor device for detecting residual magnetization remaining on the steel sheet by the magnetizer, wherein the sensor device detects a change in the residual magnetization of the steel sheet to detect defects included in the steel sheet.

바람직하게는, 상기 강판의 잔류 자화를 제거하기 위하여 탈자화기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, it further comprises a demagnetizer to remove the residual magnetization of the steel sheet.

바람직하게는, 상기 자화기는 상기 강판의 하면에 단위 자극을 근접시켜, 상기 강판을 자화시키며, 상기 자화기 양 측면에 상기 강판을 지지하는 아이들 롤을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the magnetizer further comprises an idle roll which magnetizes the steel sheet by bringing unit magnetic poles closer to the lower surface of the steel sheet and supports the steel sheets on both sides of the magnetizer.

더욱 바람직하게는, 상기 센서 장치의 좌우측에는 상기 강판의 진동을 방지하기 위하여 강판의 상하면을 지지하는 지지롤을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.More preferably, left and right sides of the sensor device is characterized in that it further comprises a support roll for supporting the upper and lower surfaces of the steel sheet in order to prevent the vibration of the steel sheet.

더욱 바람직하게는, 상기 센서 장치는 상기 강판의 하면에 위치하는 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈인 것을 특징으로 한다.More preferably, the sensor device is characterized in that the sensor module including a sensor array located on the lower surface of the steel sheet.

더욱 바람직하게는, 상기 센서 장치는 강판의 상면에 위치하는 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the sensor device further comprises a sensor module including a sensor array located on the upper surface of the steel sheet.

바람직하게는, 상기 센서 장치는 상기 강판의 하면에 위치하며, 수평으로 배치되는 2개의 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈인 것을 특징으로 한다.Preferably, the sensor device is located on the bottom surface of the steel sheet, characterized in that the sensor module including two sensor arrays arranged horizontally.

바람직하게는, 상기 센서 장치는 강판의 상면에 위치하며, 수평으로 배치되는 2개의 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the sensor device is characterized in that it further comprises a sensor module which is located on the upper surface of the steel sheet and comprises two sensor arrays arranged horizontally.

본 발명에 따른 강판 결함 탐상 장치는 강판에 잔류하는 잔류 자화의 크기를 감지하므로, 강판의 길이 방향으로 발생하는 결함을 감지할 수 있는 효과가 있으며, 강판에 자력을 가하는 자화기와 강판의 잔류 자화를 감지하는 센서 장치가 다른 곳에 위치하여 강판의 진동을 방지할 수 있는 지지롤을 센서 장치 인근에 설치할 수 있으므로, 강판의 상하 진동을 방지하여 센서 장치의 감지 특성을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있으며, 더 나아가 강판에 위치하는 센서의 구조가 단순하여 유지 보수에 편리한 효과가 있다.Steel sheet defect flaw detection apparatus according to the present invention detects the size of the residual magnetization remaining in the steel sheet, it is effective to detect the defects occurring in the longitudinal direction of the steel sheet, and the magnetization of applying a magnetic force to the steel sheet and the residual magnetization of the steel sheet Since the sensor device for sensing is located elsewhere, a support roll that can prevent vibration of the steel sheet can be installed near the sensor device, thereby preventing the vibration of the steel sheet up and down, thereby maintaining a constant sensing characteristic of the sensor device. Furthermore, the structure of the sensor located on the steel sheet is simple, there is a convenient effect for maintenance.

또한, 강판의 탐상 대상 표면뿐만 아니라 이면의 특성까지 파악할 수 있는 장점이 있어, 별도로 이면에 추가의 센서를 부착하지 않아도 되는 장점이 있다.
In addition, there is an advantage in that not only the flaw detection surface of the steel sheet but also the characteristics of the back surface can be grasped, and there is an advantage of not having to attach an additional sensor to the back surface separately.

도 1은 본 발명에 따른 탐상 장치의 원리를 나타내는 구성도이며,
도 2는 종래 누설자화법을 이용한 탐상 장치의 구성도이며,
도 3은 도 1의 강판의 자화 극성을 설명하는 설명도이며,
도 4는 도 1의 구체적인 구성도이다.
도 5는 본 본 발명에 따른 탐상 장치의 특성을 확인하기 위한 시험 장치의 구성도이며,
도 6은 크랙, 개재물 및 홀의 결함을 갖는 강판의 표면 사진이며,
도 7은 도 5의 시험 장치를 통하여 획득한 도 6 강판의 영상 화면이며,
도 8은 덴트의 결함을 갖는 강판의 표면 사진이며,
도 9는 도 5의 시험 장치를 통하여 획득한 도 8 강판의 영상 화면이다.1 is a configuration diagram showing the principle of a flaw detector according to the present invention,
2 is a block diagram of a flaw detector using a conventional leak magnetization method,
3 is an explanatory diagram illustrating the magnetization polarity of the steel sheet of FIG. 1,
4 is a detailed configuration diagram of FIG. 1.
5 is a configuration diagram of a test apparatus for confirming the characteristics of the flaw detector according to the present invention,
6 is a photograph of the surface of a steel sheet having defects of cracks, inclusions and holes,
FIG. 7 is an image screen of the steel sheet of FIG. 6 obtained through the test apparatus of FIG. 5.
8 is a surface photograph of a steel sheet having a defect of the dent,
FIG. 9 is an image screen of the steel sheet of FIG. 8 obtained through the test apparatus of FIG. 5.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 강판 결함 탐상 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같은 원리로 강판(1)에 포함된 결함(2)을 탐지한다.The steel sheet defect flaw detector 100 according to the present invention detects the defect 2 included in the steel sheet 1 on the principle as shown in FIG. 1.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 결함(2)이 함유된 강판(1)은 생산 공정에 의하여 연속적으로 이동한다.First, as shown in FIG. 1, the steel plate 1 containing the defect 2 inside is continuously moved by a production process.

이때, 상기 강판(1)의 이동 입구 쪽 하단으로 자화기(10)가 위치하여 강판(1)을 자화시킨다.At this time, the magnetizer 10 is located at the lower end of the moving inlet side of the steel sheet 1 to magnetize the steel sheet 1.

통상의 강판(1)은 강자성체이므로 상기 자화기(10)에 의하여 순간적으로 자화되고, 일정 시간 동안 자화된 상태를 유지하고, 상기 강판(1)의 자화는 잔류 자화라 할 수 있다.Since the ordinary steel sheet 1 is a ferromagnetic material, it is instantaneously magnetized by the magnetizer 10, maintains a magnetized state for a predetermined time, and the magnetization of the steel sheet 1 may be referred to as residual magnetization.

상기 자화기(10)의 자력 강도를 높일 경우 상기 강판(1)의 잔류 자화는 높아지며, 잔류 자화의 유지 시간 역시 증가된다.When the magnetic strength of the magnetizer 10 is increased, the residual magnetization of the steel sheet 1 is increased, and the retention time of the residual magnetization is also increased.

특히 상기 잔류 자화의 경우에는 자화 지점을 기점으로 방사형으로 방출되며, 자화기(10)에 의한 자장 영역을 벗어나는 경우에는 별도의 방향성을 가지지 않고 강판(1)에 잔류하므로, 내부에 결함(2)이 존재하는 경우에는 결함(2)의 영향으로 잔류 자화의 방향성의 변화가 발생하게 된다.In particular, the residual magnetization is emitted radially from the magnetization point, and when the magnetic field is outside the magnetic field region by the magnetizer 10, it remains on the steel sheet 1 without any directivity, so that the defect 2 If this exists, a change in the direction of residual magnetization occurs due to the influence of the defect 2.

또한, 상기 자화기(10)와 일정 거리 이격된 지점에는 센서 장치(30)가 설치된다.In addition, the sensor device 30 is installed at a point spaced apart from the magnetizer 10 by a predetermined distance.

상기 센서 장치(30)는 상기 강판(1)에 자화된 잔류 자화에 의한 자속 밀도를 강판(1) 이동 방향의 수직 방향으로 측정한다. 상기한 바와 같이 강판(1) 내부에 결함(2)이 존재하는 경우 상기 잔류 자화는 결함(2)이 존재하지 않는 경우와 다른 자속 밀도를 가지므로 상기 차이를 감지하여 결함(2)의 존재여부를 감지하게된다.The sensor device 30 measures the magnetic flux density due to the residual magnetization magnetized to the steel sheet 1 in the vertical direction of the moving direction of the steel sheet 1. As described above, when the defect 2 is present inside the steel sheet 1, the residual magnetization has a different magnetic flux density than the case where the defect 2 does not exist. Therefore, the presence of the defect 2 is detected by detecting the difference. Will be detected.

한편, 종래 누설 자속법을 이용한 강판(1)의 탐상 장치는 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.On the other hand, the flaw detection apparatus of the steel plate 1 using the conventional leak magnetic flux method has a structure as shown in FIG.

상기 강판(1)의 표면에 자석(4)이 위치하며, 상기 자석(4)는 N극과 S극이 평행으로 배치되고, 각 극이 상기 강판(1)의 표면에 근접하여 위치한다.The magnet 4 is located on the surface of the steel sheet 1, and the magnet 4 is arranged in parallel with the N pole and the S pole, and each pole is located close to the surface of the steel sheet 1.

이때 상기 N극과 S극 사이에 센서(5)를 위치시켜 상기 자석(4)에 의한 자속의 변화를 감지하여 강판(1)의 결함을 탐지한다.At this time, the sensor 5 is positioned between the N pole and the S pole to detect a change in the magnetic flux by the magnet 4 to detect a defect of the steel sheet 1.

따라서, 상기 센서(5)는 항상 자석(4)의 양극 사이에 위치해야하며, 결함을 탐지할 수 있으므로, 구조적으로 복잡한 형태를 나타내고, 또한 강판(1)이 별도의 지지구 없이 바로 자석(4)에 인접하므로 강판(1)이 자석(4)에 부착되는 현상이 나타난다. 또한 자력선이 강판(1)의 길이 방향으로 형성되어 강판(1)의 길이 방향의 결함을 정확하게 탐지하지 못하는 단점이 있다.Therefore, the sensor 5 should always be located between the anodes of the magnet 4, and since it can detect defects, it shows a structurally complicated shape, and the steel sheet 1 is a magnet 4 without a separate support. ), The phenomenon that the steel sheet 1 adheres to the magnet 4 appears. In addition, the magnetic force line is formed in the longitudinal direction of the steel sheet 1 has a disadvantage that can not accurately detect the defect in the longitudinal direction of the steel sheet (1).

본 발명에 따른 탐지 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 자석(4)에 의하여 형성되는 직접적인 자력선을 검지하는 방식이 아니라, 자화기(10)에 의하여 일차적으로 강판(1)을 자화시키고, 이후 강판(1)에 잔류하는 잔류 자화의 정도를 감지하여 결함(2)을 탐상하므로 그 원리가 상기 종래 기술과 차이를 나타낸다.As shown in FIG. 1, the detection apparatus 100 according to the present invention does not detect a direct magnetic force line formed by the magnet 4, but primarily magnetizes the steel sheet 1 by the magnetizer 10. Since the defect 2 is detected by detecting the degree of residual magnetization remaining in the steel sheet 1, the principle shows a difference from the prior art.

또한, 상기에 기술된 바와 같이 자화 후 자화기(10)에 의한 자력의 영향을 벗어나는 경우 잔류 자화는 방향성에 영향을 받지 않으므로, 길이 방향의 결함(2)의 특성도 표현될 수 있는 장점이 있다.In addition, as described above, the residual magnetization is not affected by the directionality when it is out of the influence of the magnetic force by the magnetizer 10 after magnetization, and thus, the characteristic of the defect 2 in the longitudinal direction may be expressed. .

또한, 상기 잔류자화는 강판(1)의 내부를 통하여 이면에도 형성되므로, 두께가 비교적 얇은 강판(1)의 경우에는 이면에 형성된 결함들도 감지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the residual magnetization is formed on the rear surface through the inside of the steel sheet 1, in the case of the steel sheet 1 having a relatively thin thickness, defects formed on the rear surface may be detected.

또한, 본 발명에 따른 탐지 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 단일 극으로 강판(1)을 자화시키므로 강판(1)의 단면 방향으로 양극이 형성되므로 종래 기술의 방향성에 의한 감지 특성을 제거할 수 있는 장점을 가진다.In addition, since the detection device 100 according to the present invention magnetizes the steel sheet 1 with a single pole, as shown in FIG. 3, since the anode is formed in the cross-sectional direction of the steel sheet 1, detection characteristics due to the directionality of the prior art. Has the advantage of eliminating.

이하 본 발명에 따른 탐지 장치(100)의 실질적인 구성을 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a substantial configuration of the detection apparatus 100 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

먼저, 강판(1)은 길이 방향으로 이송되어 생산된다.First, the steel sheet 1 is produced by being conveyed in the longitudinal direction.

상기 강판(1)의 이송은 통상 제조설비에 구현되는 것으로 압연롤 또는 구동 롤들을 조합하여 마찰에 의하여 수행되며, 일정한 속도로 이송되어 최종적으로는 롤 형태로 권취된다.The conveying of the steel sheet 1 is usually implemented in a manufacturing facility is carried out by a combination of rolling rolls or drive rolls by friction, conveyed at a constant speed and finally wound in a roll form.

상기 강판(1)의 이송 초기 위치에는 하부에는 자화기(10)가 위치하여 상기 강판(1)을 연속적으로 자화시킨다.In the initial position of the transfer of the steel sheet 1, a magnetizer 10 is located at the bottom to continuously magnetize the steel sheet 1.

상기 자화기(10)는 단일 극이 상기 강판(1)에 인접하며, 양 측면으로 아이들 롤(20)이 위치하여 강판(1)의 진동을 방지한다.The magnetizer 10 has a single pole adjacent to the steel sheet 1, the idle roll 20 is located on both sides to prevent the vibration of the steel sheet (1).

상기 자화기(10)는 강판(1)의 폭 방향으로 동일한 자화 성능을 가지도록 구성되며, 영구 자석 또는 전자석으로 구현된다.The magnetizer 10 is configured to have the same magnetization performance in the width direction of the steel sheet 1, it is implemented as a permanent magnet or an electromagnet.

전자석으로 구현되는 경우 동일한 극을 유지하기 위하여 직류를 사용하는 것이 바람직하다.When implemented with an electromagnet it is preferred to use a direct current to maintain the same pole.

또한 전류를 크기를 조절하여 자석의 세기를 조절할 수도 있다.You can also control the strength of the magnet by adjusting the current.

상기 아이들 롤(20)은 단순히 강판을 지지하는 것으로 자화기(10)의 양쪽 인접한 위치에 각각 하나씩 설치된다.The idle rolls 20 are simply supported on a steel plate, and are installed one at each of two adjacent positions of the magnetizer 10.

상기 아이들 롤(20)은 필요한 경우 상기 강판(1)의 상면에도 추가로 배치될 수 있으며, 상기와 같이 아이들 롤(20)을 배치하는 경우 강판(1)의 상하 진동을 방지할 수 있으며, 상기 자화기(10)에 의한 강판(1)의 자화를 일정하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.The idle roll 20 may be additionally disposed on the upper surface of the steel sheet 1 if necessary, and when the idle roll 20 is disposed as described above, it may prevent vertical vibration of the steel sheet 1. There is an advantage in that the magnetization of the steel sheet 1 by the magnetizer 10 can be kept constant.

상기 자화기(10)의 우측 일정 거리 이격된 위치에는 센서 장치(30)가 위치한다. 상기 센서 장치(30)는 센서 모듈(31)과 지지롤(40)을 포함하여 구성된다.The sensor device 30 is located at a position spaced a certain distance from the right side of the magnetizer 10. The sensor device 30 includes a sensor module 31 and a support roll 40.

상기 센서 모듈(31)은 1개 또는 2개의 센서 어레이(32)로 구성된다.The sensor module 31 is composed of one or two sensor arrays 32.

상기 센서 어레이(32)는 단위 센서를 강판의 폭 방향으로 연속하여 배치한 것으로 각 단위 센서의 측정 신호를 감지하며, 상기 단위 센서의 수에 의하여 센서 어레이(32)의 분해능이 결정된다.The sensor array 32 is a unit sensor is arranged in the width direction of the steel plate in succession to detect the measurement signal of each unit sensor, the resolution of the sensor array 32 is determined by the number of the unit sensor.

상기 단위 센서는 자기를 감지할 수 있는 어떠한 센서도 가능하나, 홀 센서가 가장 바람직하다.The unit sensor may be any sensor capable of sensing magnetism, but a hall sensor is most preferable.

센서 어레이(32)를 하나로 구성하는 경우에는 강판(1)에 형성된 잔류 자화의 값을 연속하여 감지하다, 값의 변화를 인식하여 결함(2)의 존재 여부를 판단하는 구성으로 구현할 수 있으며, 필요한 경우, 두 개의 센서 어레이(32)를 적용하는 경우 두 개의 센서 어레이(32)에서 감지되는 차동값만을 감지하여 결함(2)의 존재 여부를 확인할 수 있게 구현할 수 있다.In the case where the sensor array 32 is configured as one, the residual magnetization value formed on the steel sheet 1 is continuously sensed. The sensor array 32 may be configured to recognize the change of the value and determine the presence of the defect 2. In this case, when the two sensor arrays 32 are applied, only the differential values sensed by the two sensor arrays 32 may be sensed to determine whether the defect 2 exists.

또한, 필요한 경우 상기 센서 모듈(31)은 상기 강판(1)의 상단에도 추가하여 설치될 수도 있다.In addition, if necessary, the sensor module 31 may be installed in addition to the upper end of the steel sheet 1.

강판(1)의 상단에 설치되는 센서 모듈(31)은 하단의 센서 모듈(31)과 동일한 위치에 배치되는 것이 바람직하며, 각 센서 모듈(31)이 2개의 센서 어레이(32)를 포함하는 경우 전체 4개의 센서 어레이(32)를 통하여 강판(1)의 결함(2)을 감지할 수 있으므로, 다양한 형태의 신호처리가 가능한 장점이 있다.The sensor module 31 installed at the top of the steel sheet 1 is preferably disposed at the same position as the sensor module 31 at the bottom, and each sensor module 31 includes two sensor arrays 32. Since the defects 2 of the steel sheet 1 can be detected through all four sensor arrays 32, various forms of signal processing are possible.

예를 들면, 상하 센서 어레이(32)의 차이값, 좌우 센서 어레이(32)의 차이값을 기준으로 결함(2)의 존재 여부를 명확히 인지할 수 있는 신호처리 방식을 수립할 수 있는 장점이 있다.For example, there is an advantage in that a signal processing method capable of clearly recognizing the presence of a defect 2 based on the difference between the upper and lower sensor arrays 32 and the difference between the left and right sensor arrays 32 can be established. .

한편, 상기 지지롤(40)은 상기 센서 장치(30) 좌우 상하 위치에 각각 하나씩 설치되어 강판(1)의 상하 진동을 방지하여 상기 센서 장치(30)의 센싱 효율을 향상시키는 역할을 한다.On the other hand, the support roll 40 is installed one each in the left and right up and down positions of the sensor device 30 to prevent the vertical vibration of the steel sheet 1 serves to improve the sensing efficiency of the sensor device 30.

특히 상기 센서 장치(30)와 강판(1)의 이격을 일정하게 유지시켜 결과적으로 센서 장치(30)의 센싱 정도 감소를 방지하는 효과가 있다.In particular, the distance between the sensor device 30 and the steel sheet 1 is kept constant, and as a result, there is an effect of preventing a decrease in sensing degree of the sensor device 30.

상기 센서 장치(30)의 우측으로 일정 거리 이격된 위치에는 강판(1)에 잔류된 잔류 자화를 제거하기 위한 탈자화기(50)가 설치된다.A demagnetizer 50 for removing residual magnetization remaining in the steel sheet 1 is installed at a position spaced a certain distance to the right side of the sensor device 30.

상기 탈자화기(50)는 교류를 이용한 전자석으로 연속되는 자력선에 의하여 상기 강판(1)의 자력을 제거하는 역할을 한다.
The demagnetizer 50 serves to remove the magnetic force of the steel sheet 1 by a magnetic force line that is continuous to the electromagnet using alternating current.

시험예Test Example

본 발명에 따른 강판 결함 탐상 장치(100)를 도 5에 도시된 바와 같은 시험 장치를 이용하여 강판(1)의 결함을 시험하였다.The defect of the steel plate 1 was tested for the steel plate defect flaw detection apparatus 100 which concerns on this invention using the test apparatus as shown in FIG.

상기 시험 장치는 먼저 회전체(101)를 구비하고, 상기 회전체(101) 표면에 결함이 존재하는 강판(1)을 선택하여 부착하였으며, 이때 강판(1)의 두께는 1.6mm이다.The test apparatus was first provided with a rotating body 101, and selected and attached to the surface of the rotating body 101 having a defect, the thickness of the steel sheet 1 is 1.6mm.

상기 회전체(101) 주변에 자기센서(102)와 강판(1)에 잔류자화를 인가하기 위한 자화기(104)가 위치하며, 상기 자기센서(102)와 상기 자화기(104)의 거리 s는 430mm로 적절하게 이격되도록 설치하였다.A magnetizer 104 is disposed around the rotating body 101 to apply residual magnetization to the magnetic sensor 102 and the steel plate 1, and the distance s between the magnetic sensor 102 and the magnetizer 104. 430mm was installed to be properly spaced apart.

상기 자기센서(102)의 신호는 신호처리장치(103)에서 처리하고, 처리된 결과는 화상처리 컴퓨터(106)로 전송되어 상기 화상처리 컴퓨터(106)를 통하여 최종 화면이 처리되게 하였다.The signal of the magnetic sensor 102 is processed by the signal processing apparatus 103, and the processed result is transmitted to the image processing computer 106 so that the final screen is processed through the image processing computer 106.

한편, 상기 회전체(101)는 별도의 모터 제어기(105)를 통하여 회전 제어되며, 이때 상기 회전체(101)의 회전속도는 50 내지 300rpm이 되도록 제어되었다.On the other hand, the rotating body 101 is controlled to rotate through a separate motor controller 105, wherein the rotation speed of the rotating body 101 was controlled to be 50 to 300rpm.

또한, 개별 장치들에 전원을 일정하게 공급하는 별도의 전원장치(107)도 포함하여 전체 시험 장치를 구성하였다.In addition, the entire test apparatus was configured to include a separate power supply unit 107 for supplying power to individual apparatuses constantly.

상기 시험 장치를 이용하여 크랙, 홀, 덴트, 개재물의 결함을 포함하는 강판(1)의 영상을 측정하였다.Using the test apparatus, an image of the steel sheet 1 including cracks, holes, dents, and defects of inclusions was measured.

도 6은 크랙, 홀, 개물을 포함하는 강판(1)의 실제 사진이며, 도 7은 상기 강판(1)의 탐상 영상이다.FIG. 6 is an actual photograph of a steel sheet 1 including cracks, holes, and individual pieces, and FIG. 7 is a flaw detection image of the steel sheet 1.

도 6에서 수직으로 형성된 선이 크랙이며, 크랙 우측에 형성된 홀이 두개이며, 크랙 좌측에 다수개 형성된 점이 개재물이다.In FIG. 6, the vertical lines are cracks, two holes are formed on the right side of the crack, and a plurality of points formed on the left side of the crack are inclusions.

도 7에 도시된 바와 같이, 강판(1)에 형성된 크랙, 홀 및 개재물들의 위치와 그 크기가 잘 표현되어 있어, 각각의 결함들의 종류와 크기가 구별 가능한 영상을 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있다.As illustrated in FIG. 7, the positions and sizes of cracks, holes, and inclusions formed in the steel sheet 1 are well represented, and thus, it is possible to confirm that an image distinguishable from each kind and size of defects can be obtained.

도 8은 덴트가 형성된 강판(1)의 사진이며, 도 9는 상기 강판(1)의 탐상 영상이다. 상기 도 9에서 상기 덴트의 형상과 폭을 인식할 정도의 탐상 영상을 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있다.FIG. 8 is a photograph of the steel sheet 1 on which the dents are formed, and FIG. 9 is a flaw detection image of the steel sheet 1. In FIG. 9, it can be seen that a flaw detection image can be obtained to recognize the shape and width of the dent.

따라서, 상기 시험예를 통하여, 잔류자화만으로도 강판(1)의 다양한 결함들을 강판의 이동 방향성에 관계없이 정확하게 인식하는 탐상 영상을 얻을 수 있는 것을 확인하였다.Therefore, it was confirmed through the above test example that a flaw detection image that accurately recognizes various defects of the steel sheet 1 regardless of the moving direction of the steel sheet can be obtained only by the residual magnetization.

한편, 상기 강판(1) 중 표면에 결함이 있는 부위를 상기 회전체(101)에 부착하고, 특정 결함이 노출되지 않는 면을 회전체(101)의 바깥으로 부착한 경우에도 상기 시험 장치를 통하여 강판(1)의 결함이 나타난 영상을 획득하였다. 따라서 상기와 같이 잔류자화를 이용하여 강판(1)을 탐상하는 경우에는 탐상 표면뿐만 아니라 이면의 특성도 감지할 수 있는 효과가 있다.
On the other hand, even when the site of the defect in the surface of the steel sheet (1) is attached to the rotating body 101, and the surface which is not exposed to a specific defect is attached to the outside of the rotating body 101 through the test apparatus An image showing a defect of the steel sheet 1 was obtained. Therefore, when the steel sheet 1 is inspected using the residual magnetization as described above, it is possible to detect not only the flaw surface but also the characteristics of the back surface.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.

1: 강판 2: 결함
4: 자석 5: 센서
10: 자화기 20: 아이들 롤
30: 센서 장치 31: 센서 모듈
32: 센서 어레이 40: 지지롤
50: 탈자화기 100: 탐상장치
101: 회전체 102: 자기센서
103: 신호처리 장치 104: 자화기
105: 모터 제어기 106: 화상처리 컴퓨터
107: 전원장치1: steel plate 2: defect
4: magnet 5: sensor
10: magnetizer 20: children roll
30: sensor device 31: sensor module
32: sensor array 40: support roll
50: demagnetizer 100: flaw detector
101: rotating body 102: magnetic sensor
103: signal processing device 104: magnetizer
105: motor controller 106: image processing computer
107: power supply

Claims (8)

삭제delete 연속적으로 생산되는 강판의 내부에 존재하는 결함을 식별하기 위한 강판 결함 탐상 장치에 있어서,
상기 강판을 자화하는 자화기; 및
상기 자화기에 의하여 강판에 잔류하는 잔류 자화를 감지하는 센서 장치를 포함하되, 상기 센서 장치는 상기 강판의 잔류 자화의 변화를 감지하여 강판에 포함된 결함을 탐상하며,
상기 센서 장치를 통과한 상기 강판의 잔류 자화를 제거하기 위하여 상기 센서 장치 이후에 위치하는 탈자화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 결함 탐상 장치.
In the steel sheet flaw flaw detection apparatus for identifying a defect existing in the continuously produced steel sheet,
A magnetizer for magnetizing the steel sheet; And
And a sensor device for detecting residual magnetization remaining in the steel sheet by the magnetizer, wherein the sensor device detects a change in the residual magnetization of the steel sheet to detect defects included in the steel sheet.
And a demagnetizer placed after the sensor device to remove residual magnetization of the steel sheet that has passed through the sensor device.
청구항 2에 있어서, 상기 자화기는 상기 강판의 하면에 단위 자극을 근접시켜, 상기 강판을 자화시키며,
상기 자화기 양 측면에 상기 강판을 지지하는 아이들 롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 결함 탐상 장치.
The method of claim 2, wherein the magnetizer is to close the unit magnetic pole to the lower surface of the steel sheet to magnetize the steel sheet,
Steel sheet defect flaw detection apparatus further comprises an idle roll for supporting the steel sheet on both sides of the magnetizer.
청구항 3에 있어서, 상기 센서 장치의 좌우측에는 상기 강판의 진동을 방지하기 위하여 강판의 상하면을 지지하는 지지롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 결함 탐상 장치.
The steel sheet defect flaw detector according to claim 3, further comprising support rolls on the left and right sides of the sensor device for supporting the upper and lower surfaces of the steel sheet in order to prevent vibration of the steel sheet.
청구항 4에 있어서, 상기 센서 장치는 상기 강판의 하면에 위치하는 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈인 것을 특징으로 하는 강판 결함 탐상 장치.
The flaw detection apparatus according to claim 4, wherein the sensor device is a sensor module including a sensor array positioned on a bottom surface of the steel sheet.
청구항 5에 있어서, 상기 센서 장치는 강판의 상면에 위치하는 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 결함 탐상 장치.
The apparatus of claim 5, wherein the sensor device further comprises a sensor module including a sensor array positioned on an upper surface of the steel plate.
청구항 4에 있어서, 상기 센서 장치는 상기 강판의 하면에 위치하며, 수평으로 배치되는 2개의 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈인 것을 특징으로 하는 강판 결함 탐상 장치.
The flaw detection apparatus according to claim 4, wherein the sensor device is a sensor module positioned on a lower surface of the steel plate and including two sensor arrays arranged horizontally.
청구항 5에 있어서, 상기 센서 장치는 강판의 상면에 위치하며, 수평으로 배치되는 2개의 센서 어레이를 포함하는 센서 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 결함 탐상 장치.
The flaw detection apparatus according to claim 5, wherein the sensor device further comprises a sensor module positioned on an upper surface of the steel sheet and including two sensor arrays arranged horizontally.
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