KR910008653B1 - 신선설비(伸線設備)에 있어서의 초음파탐상장치(超音波探傷裝置) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

신선설비(伸線設備)에 있어서의 초음파탐상장치(超音波探賞裝置)

제1도는 본 발명상의 초음파탐상장치의 측면도.

제도는 제1도의 x화살표로 본 그림.

제3도는 제1도의 y-y 단면도.

제4도는 제1도의 z-z 단면도.

제5도는 본 발명에 관한 초음파탐상장치의 사용상태 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 보호의 설명

1 : 초음파탐상장치 2 : 윤활제박스

3 : 신선(伸線)용 다이박스 4 : 부착불제거조

5 : 초음파탑상조 6 : 배수조

7 : 가이드용 박스 8 : 다이스탠드

9 : 브라켓 10 : 핀

11, 12 : 칸막이 벽 19 : 신선다이스

A : 신선재 A' : 피선선재

L : 윤활재 23, 44 : 배수구

26, 47 : 송통공(送通孔) 30, 30A : 탐촉자

31 : 수직탐상용 홀더 31A : 사각탐상용홀더

33 : 습수구 35 : 누수방지용 O-링

41 : 수직탐상용원통체 41A : 사각탐상용원통체

52 : 가이드다이스 63d : 급선기(給線機)

64 : 신선기

본 발명은 봉 또는 선재등의 선상의 금속재료를 신선(伸線)다이스를 통하여 단면을 감소시키기 위한 신선제조(伸線製造)시에 사용하기 위한 초음파탐상장치(超音波探賞裝置)에 관한 것이다.

즉, 다이스상(did stand)에서 지지되고 신선다이스(伸線 die)를 수납하는 다이박스를 가진 신선설비(伸線設備)에 대한 초음파탐상장치에 있어서, 신선의 진행방향에 관하여 다이박스를 인발한 후에 이에 인접되게 배치한 부착물제거조와 : 이 부착물제제거조에 동축부착되고 신선을 통과시키기 위한 송통공을 구비한 제1 칸막이 원반(partition disk)과 : 이 제1 칸막이 디스크에 동축결합되어 있고 초음파탐상 매체를 그 속에서 수납하는 공급구를 가진 초음파탐상조와 : 초음파탐상조의 전단부에 동축부착되고 신선을 통과시키는 송통공을 구비한 제2 칸막이 원반과 : 가이드 다이를 수납하는 가이드 다이박스에 전단부를 부착하고 후단부는 제2 칸막이 원반에 부착되며 다이스탠드의 첨단부에서 지지되고 배출구는 초음파탐상매체를 배출하는 배수조와 : 제1 칸막이 원반의 구멍을 형성하여 초음파탐상매체가 초음파탐상조로부터 부착물제거조속으로 흐르도록 하고, 부착물 제거조는 초음파탐상매체를 배출하는 배수구를 구비함으로써 초음파탐상조, 부착물 제거조 및 배수조는 항상 초음파탐상매체로 충만되고 제2 칸막이 원반의 구멍은 초음파탐상매체가 초음파탐상조에서 배수조로 배수되도록 하는 것을 특징으로 하는 신선설비에 있어서의 초음파탐상장치에 관한 것이다. 일반적으로 금속봉이나 금속선재와 같은 선상재의 신선가공은 선상재에 윤활제를 도포한 후 신선다이스(drawing die)를 통하여 인발하므로써 행해진다. 또한, 선상재의 흠(flaw)에 대한 탐상은 신선가공중에 또는 신선가공후에 초음파탐상장치와 와류탐상장치등으로 행한다. 이와 같은 종래는 신선공정에 있어, 신선가공중에 있어서의 초음파탐상장치는 종래 신선기(wirderawing apparatus)의 다이박스(die box)와 급선기(wire feeder)와의 사이에 설치하고 공정진행중에 있는 선상재의 진동 등에 따른 초음파탐상장치내에서의 편심(eccentricity)을 방지하기 위하여 초음파탐상장치의 입측 및 출측의 각각에 가이드를 설치한다.

또한, 이 초음파탐상장치에는 초음파탐상조(ultrasonic testing tank)에 수직탐상용 접촉자와 단면내 사각 탐촉자(斷面內斜角探子)가 설치되어 주로 선상재의 내부와 피하의 개재물(inclusions)첵크등의 탐상을 행하고 있다. 이와 같은 신선설비에 있어서의 초음파탐상장치에는, 신선기의 다이박스와 급선기와의 사이에 설치할 스패이스, 즉 설치공간을 필요로 하고 따라서 신선설비가 더욱 콤팩트하게 되면 설치장소가 신선기의 다이박스의 신선방향전방(이하 설명에 있어서는 전후방향은 신선방향을 기준으로 함)이 되기 때문에 신선다이스를 나온후에는 선상재의 탐상은 행해지지 않으므로, 특히 최종 신선가공을 받은 선상재의 내부 흠을 첵크하기 위해서는 초음파탐상만을 행하는 공정을 따로 설치할 필요가 있다.

또한, 상기 종래의 초음파탐상장치는 신선기의 다이박스의 바로 후방에 설치하여 사용하므로 그 결과, 다이박스의 바로 후방에서 선상재에 묻어있는 윤활제는 신선작업도 되기 전에 신선다이스를 나온 후의 선상재로부터 박리 되어, 이 박리편이 초음파탐상조내의 매체(물 또는 기름)속을 떠다니면서 그대로 탐상 노이즈를 일으켜 검출되므로 따라서 초음파교란에 따른 선상재에 대한 정확한 초음파탐상 결과를 얻을 수 없었다.

또한, 상기 종래의 초음파탐상장치는 초음파탐상조에 수직탐상용 접촉자 및 단면 내 사각(斜角)탐촉자가 설치되어 있을 뿐이며 신선중의 선상재의 내부 및 피하의 개재물등의 내부결함은 대략 검출할 수 있으나, 신선의 내부결함으로서 입체적으로 신선방향으로 대략 원추모양의 형상을 가진 쉐브론크랙(chevron cracks)등은 검출되지 않는다.

본 발명은 이러한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 신선 설비를 콘팩트하게 함과 아울러 신선가공과 동시에 탐상 노이즈가 적은, 즉 S/N 비(Signal - to - noise ratio)가 양호한 초음파탐상을 행할 수 있는 신선설비에 있어서의 금속선상재(金屬線狀材)에 대한 초음파탐상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명상의 신선설비에 있어서의 초음파탐상장치는 선상재를 신선다이스를 통하여 인발하고 신선설비의 신선다이스를 수납하는 다이박스의 신선방향의 전방에 부착물제거조(付着物除去槽) 및 초음파탐상조를 순서대로 고정하여 설치함과 아울러, 부착물제거조와 초음파탐상조와의 사이가 선상재가 통과할 송통공(送通孔)을 가진 칸막이 벽(partition wall)에 의해 부착물 제거조로부터 분리되도록 하고, 또한 초음파탐상조에는 초음파탐상용 매체의 공급구를 설하며, 부착물제거조에는 초음파탐상용매체의 배출구를 설한다.

또한, 선상재의 내부 및 피하의 개재물 등의 내부결함과 쉐브론 크렉크를 신선중에서 효율적으로 탐상하기 위하여 초음파탐상조에 수직 탐상용탐촉자와 축방향사각탐상용 탐촉자와를 동시에 설치할 수가 있다.

신선다이스가 후방가이드로서의 역할을 하므로, 즉 초음파탐상장치는 후방가이드를 겸하고 있으므로, 초음파탐상장치자체를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 신선다이스를 나온 직후에 선상재의 탐상이 이루어지므로 최종 신선 가공후 별도로 초음파탐상을 하지 않아도 된다.

또한, 부착물제거조와 초음파탐상과의 사이는 인발 와이어를 그 속으로 통과시키기 위한 송통공(hole)만을 가진 칸막이 벽 또는 칸막이 원반에 의해 분리되어 있으므로, 또한 초음파탐상조에는 초음파탐상용매체의 공급구가 또한 부착물제거조에는 초음파탐상용 매체의 배출구가 설치되므로, 초음파탐상조내에의 매체를 공급구로부터 계속 공급하고, 선상재 송통공으로부터 부착물 제거 조 내로 유출시킬 수 있다. 더우기 부착물제거조의 배출구로부터는 공급량에 맞는 량의 매체를 배출하므로써 신선다이스를 나온 직후에 선상재로부터 박리된 윤활제등을 부착물 제거조내로부터 배출함과 아울러, 초음파탐상조내에 유입됨을 방지하고, 탐상 노이즈가 적은 S/N 비가 양호하고 정확도를 가진 초음파 탐상이 가능하다.

또한, 초음파탐상조에 수직탐상용탐촉자와 축방향사각탐상용탐촉자와의 양자를 설함에 의하여 선상재의 내부 및 피하의 개재물등의 내부결함은 물론 쉐브론 크랙크(chevron cracks)까지도 동시에 탐상할 수 있다.

이하 본 발명을 일실시 예를 들어 도면에 기하여 설명하고저 한다. 제1도는 본 발명상의 일실시예로서의 초음파탐상장치의 측 단면도, 제2도는 제1도의 x선을 따라서 본 초음파탐상 장치의 단부도, 제3도는 제1도의 y-y선 단면도, 제4도는 제1도의 z-z선 단면도이다.

제1도에서 초음파탐상 장치(1)는, 신선방향후방으로부터 윤활제박스(2), 신선용다이박스(3), 부착불제거조(4), 초음파탐상조(5), 배수조(6) 및 가이드용 가이드박스(7)를 이 순으로 각각의 사이를 볼트와 용접등의 수단에 의해 고정함과 아울러, 신선용 다이박스(3)의 양측을 다이스탠드(8)의 브라켓(9)에 핀(10)에 의해 상, 하 방향으로 습동 가능하게 설치되어 있다.

윤활제박스(2)는 박장판으로 만들어진 밑바닥이 있는 상자로서 다이스탠드(8)상에 지지되는 다이박스에 결합되며 전후 칸막이 벽(12)(11)의 하방에 피신선재(A')의 송통공(13)(14)을 가진다. 또한 첫 번째 칸막이 벽(11)의 송통공(13)에는 가이드관(15)이 설치되고, 두 번째 칸막이 벽(12)은 신선용 다이박스(3)의 후면에 착탈가능하게 볼트(16)에 의해 고정되어 있다.

신선용다이박스(3)는 제3도에 도시된 바와 같이 다이스탠드(8)상에 재치 되어 있는 브라켓(9)상에서 지지되어 있는 핀(10)에 의해 상, 하 수직방향으로 습동가능하게 피봇 지지되어 있다. 이 신선용 다이박스는, 대략 원통형상의 통체로 구성되고, 중공부(17)에는 전방에 내부 플랜지(inner flanege)(18)를 설하여 신선다이스(19)의 수납부(20)가 형성되고, 또한, 전면(21)은 부착물제거조(4)의 후면(22)에 용접 고정되어 있다.

부착물제거조(4)는 상하로 배수구(23)(23)를 가지는 원통체(24)와, 이 원통체(24)의 후면(22)에 용접고정된 신선용 다이박스(3)와, 원통체(24)의 전면(25)에 용접 고정된 중심부에 신선재(4)의 송통공(26)을 가지는 원반(disk)(27)과도 구성되어 있다.

초음파탐상조(5)는 관상의 원통체(34), 이 관상의 원통체(34)의 후단에 부착되어 있는 플랜지(28)과 전단에 부착되어 있는 플랜지(29), 수직탐상용홀더(31), 사각탐상용홀더(31A), 이 수직탐상용홀더(31)의 선단부에 지지되어 있는 수직탐상용 탐촉자(30), 탐상용 사각탐상용홀더(31A),의 선단부에 지지되어 있는 사각탐상용탐촉자(3A), 이 수직탐상용홀더(31)에 지지하기 위하여 상호 반대로 직립 하여 있고, 관상의 원통몸체(34)상에 습동되고 구멍(36)이 있는 평행한 지지체(39) 및 사각 탐상용 홀더(31A)에 지지하기 위하여 상호 반대편으로 직립되어 있는 평행 지지체(39A)를 가지고 원통몸체(34)상에 습동되고 구멍(36A)이 있는 탐촉자포지션링(41A)과로 구성되어 있다.

상기 초음파탐상조(5)는, 원통체(34)의 전후단에 각각 부착된 플랜지(29)(28)와 이들 플랜지(28)(29)사이의 상부에 선단부에 탐촉자(30), (30A)를 가지는 수직탐상용 홀더(31)와 사각탐상용 홀더(31A)와를 각각 삽통할 수 있고, 또한 길이방향으로 조정이동 가능한 길이의 구멍(32)(32A)을 전후로 가지는 외에, 하부에 초음파탐상용 매체가 되는 물의 급수구(33)를 가지는 원통체(34)와 이 원통체(34)의 구멍(32)의 외주에 둘러싸여 장치됨과 동시에 이 구멍(32)에 대응되는 위치에 수직탐상용 홀더(31)을 습동 가능하게 장착할 수 있는 내 주면에 누수방지용 O-링(35)을 가지는 구멍(36)을 가지고 있다. 또한 제4도에서 도시한 바와 같이 이 구멍(36)에서 수직탐상용홀더(31)를 볼트(37)(38)와로 협지 하여 지지하는 지지체(39)를 입설하는 외에, 원통체(34)에 고정하기 위한 고정볼트(40)를 가진 수직탐상용원통체(41)와 , 원통체(34)의 구멍(32A)의 외주에 둘러싸여 장치되는 수직탐상용원통체(41)와 같은 구조로 된 고정볼트(40A)를 가진 사각 탐상용 원통체(41A)와, 원통체(34)의 후단의 플랜지(28)의 후면에 플랜지부를 홀더(42)로 고정된 부착물 제거조(4)와, 원통체(34)의 전단의 플랜지(29)의 전면에 플랜지부를 홀더(43)로 고정된 배수 조(6)와로 구성된다. O-링(35)은 구멍(36)과 수직탐촉자홀더(31)사이의 갭을 메우기 위하여 수직탐촉자 포지션링(41)의 구멍(36)의 면에 형성된 환상의 홈에 놓여진다. 또한 사각탐촉자홀더(31A)는 탐촉자포지션링(41A)의 구멍(36A)을 통해 삽통 되고 또한 원통몸체(34)내의 구멍(32A)을 통해 삽통 되며, 도시되지는 않았지만 볼트를 가진 지지체(39A)상에 지지된다. 또한 O-링(35A)도 구멍(36A)과 사각탐촉자홀더(31A)사이의 캡을 메우기 위하여 사각탐촉자포지션링(41)의 구멍(36A)의 표면에 형성된 환상의 홈에 놓여진다. 또한 플랜지(28)는 볼트(42)를 가진 무착물 제거조(4)의 원반(27)에 체결되어 있다.

배수조(6)는 상하로 배수구(44)(44)를 가진 원통 체(45)와, 이 원통체(45)의 후면(46)에 용접고정된 중심부에 신선재(A)의 송통공(47)을 가진 원반(48)과, 원통체(45)의 전면(49)에 용접 고정된 가이드용 다이박스(7)와로 구성된다.

가이드용 다이박스(7)는 전부가 반원통형체(50) 및 후부가 원통판(51)에 형성되고 반원통체(50)의 내주면의 전단에 원통판체(51)와의 사이에서 가이드다이스(52)를 수납하고 플랜지(53)를 가지는 하반원통부재(54)와 내주면의 후단에 하반원통부재(54)의 원통판체(51)에 계합하는 반원형의 리세스단부(55)를 가진 반원통형의 상반원통부재(57)와 내주면의 전단에 하반원통부재(54)의 플랜지(53)에 계합하는 플랜지(56)를 가진 상반원통부재(57)와로 상, 하 2부분으로 나누어 구성됨과 아울러, 이들 상반원통부재(57)와 하반원통부재(54)와의 계합면(58)의 외주면 각각에 직경방향으로 돌출한 플랜지(59)(60)를 설하고, 이들 플랜지(59)(60)을 두 쪽으로 나눌 수 있도록 볼트(61)로 고정하여 구성된다.

그리고 하반원통부재(54)의 원통판체(51)의 후면에는 상기 배수 조(6)의 원통체(45)의 전면(49)이 용접고정된다.

한편, 부호 62는 다이스탠드(8)의 전방에 고정되고 또한 상, 하로 이동 조정 가능하게 구성된 치구로서 초음파탐상장치(1)의 L가이드용 다이박스(7)를 재치한다.

이상과 같이 구성된 초음파탐상장치(1)의 사용상태를 제5도에 의해 설명하기로 한다. 이 그림에서 신선설비는 급선기(63)와 신선기(64)가 상(F)에 고정되어 설치되어 있고, 신선기 (64)의 다이스탠드(8)에는 상기 구성의 초음파탐상장치(1)가 설해져 있다.

또한, 신선에 대하여, 초음파탐상장치(1)의 윤활제박스(2)에는 윤활제(L)가 들어가고, 신선용 다이박스(3)에는 소정의 가공 율에 알맞는 신선다이스(19)가 장착되며, 초음파탐상조(5)에는 선단부에 탐촉자(30) (30A)를 가진 수직탐상용 홀더(31)와 사각탐상용(斜角探賞用) 홀더(31A)와가 구멍(32) (36) (32A) (36A)에 각각 습동 되면서 위치 조정되어 장착되고, 가이드용 다이박스(7)에는 가공 율이 거의 제로가 되는 다이스(52)가 장착되어 준비된다.

그후 급선기(63)에 코일 상으로 감아진 피신선재(A')를 놓고, 미리 가이드 다이스(52)의 내경보다 소경으로 가공된 피신선재(A')의 선단부를 윤활제박스(2)의 가이드관(15)으로부터 가이드용 다이박스(7)의 가이드 다이스(52)까지를 통하여 가이드 다이스(52)의 전방으로 돌출시키고, 돌출한 선단을 신선기(64)의 권취통(65)에 쳐크(chuck)하고, 이 상태로 초음파탐상조(5)의 급수구(33)를 개전(開栓)하여 급수함과 동시에, 부착물제거조(4), 초음파탐상조(5) 및 배수조(6)가 항상 물로 충만된 상태로 되도록 부착물제거조(4)의 배수구(23) (23)를 개전하여 배수하는 한편, 배수조(6)의 배수구(44) (44)는, 초음파탐상조(5)로부터 배수조(6)측으로 물의 흐름이 있을 정도로 개전한 후, 신선기(64)의 권취통(65)을 회전시켜 피 신선재(A)를 신선한다.

따라서, 신선중에는 초음파탐상조(5)로부터 부착물제거조(4)에 원반(27)의 송통공(26)과 신선재(A)와의 사이를 통하여 끊이지 않고 유출수가 있으므로, 신선다이스(19)를 나온 직후에 신선재(A)로부터 박리하는 윤활제등은 부착물제거조(4)내에서 그침과 아울러 배출구(23) (23)로부터 배출되고 초음파탐상조(5)로는 유입하지 않음과 아울러 신성에 의해 승온한 신선재(A)를 냉각한 온도상승한 물은 즉시 배출되므로 초음파탐상조(5)내의 물의 온도상승이 방지되어 초음파탐상조(5)내에서, 탐상노이즈가 작은, 즉 S/N비가 양호한 초음파탐상이 이루어진다.

또한, 초음파탐상조(5)에 설치되어 있는 수직탐상용탐촉자(30)와 사각 탐상용탐촉자(30A)중 사각탐상용탐촉자(30A)를 축방향 사각탐상용탐촉자로 함에 의해, 신선재(A)의 내부결함과 쉐브론크랙과를 신선중에서 동시에 탐상할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 초음파탐상조에 2개의 탐상용홀더를 예로 들었으나, 3개 또는 그 이상의 탐상용홀더를 설하고, 수직탐상용 탐촉자와 단면내 사각탐상용 탐촉자와 축방향사각탐상용탐촉자등을 적당히 맞추어 사용할 수가 있으므로 탐상성능의 향상을 도모할 수 있음은 말할 것도 없다.

본 발명에 의한 신선설비에 있어서 초음파탐상장치에 의하면, 신선다이스를 수납하는 다이박스의 신선방향전방으로 부착물제거조 및 초음파탐상조가 이 순서로 고정설치하고 있으므로, 신선기의 다이박스와 급선기와의 사이에는 탐상장치가 불필요하게 되고, 신선기의 다이박스와 급선기와의 사이는 가능한 한 좁아질 수 있는 외에도 신선다이스가 초음파탐상장치의 후방가이드를 겸할 수 있으므로 초음파탐상장치자체도 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 신선다이스를 나온 직후 선상재의 탐상이 행해지므로, 최종 신선가공 후 별도 공정으로 초음파탐상을 하는 것을 생략할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 다이스상(die stand)에서 지지되고 신선다이스(伸線 die)를 수납하는 다이박스를 가진 신선설비(伸線設備)에 대한 초음파탐상장치에 있어서, 신선의 진행방향에 관하여 다이박스를 인발한 후에 이에 인접되게 배치한 부착물제거조와; 이 부착물제거조에 동축부착되고 신선을 통과시키기 위한 송통공을 구비한 제1칸막이 원반(partition disk)과; 이 제1 칸막이 디스크에 동축결합되어 있고 초음파탐상 매체를 그 속에서 수납하는 공급구를 가진 초음파탐상조와; 초음파탐상조의 전단부에 동축부착되고 신선을 통과시키는 송통공을 구비한 제2칸막이 원반과; 가이드 다이를 수납하는 가이드 다이박스에 전단부를 부착하고 후단부는 제2칸막이 원반에 부착되며 다이스탠드의 전단부에서 지지되고 배출구는 초음파탐상매체를 배출하는 배수조와; 제1칸막이 원반의 구멍을 형성하여 초음파탐상매체가 초음파탐상조로부터 부착물제거조속으로 흐르도록하고, 부착물제거조는 초음파탐상매체를 배출하는 배수구를 구비하므로써 초음파탐상조, 부착물제거조 및 배수조는 항상 초음파탐상매체로 충만하고 제2 칸막이원반의 구멍은 초음파탐상 매체가 초음파탐상조에서 배수조로 배수되도록 하는 것을 특징으로 하는 신선설비에 있어서의 초음파탐상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 초음파탐상조는 적어도 하나이상의 수직탐상용탐촉자와 적어도 하나이상의 사각탐상용탐촉자를 아울러 구비하는 것을 특징으로 하는 신선설비에 있어서의 초음파탐상장치.

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