特開 2024-164727 渦流探傷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164727

(43)【公開日】2024-11-27

(54)【発明の名称】渦流探傷装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/9013 20210101AFI20241120BHJP

【ＦＩ】

G01N27/9013

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080417

(22)【出願日】2023-05-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003713

【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076473

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100112900

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 路子

(74)【代理人】

【識別番号】100198247

【弁理士】

【氏名又は名称】並河 伊佐夫

(72)【発明者】

【氏名】福田 一貴

(72)【発明者】

【氏名】仲田 京平

(72)【発明者】

【氏名】横井 響介

(72)【発明者】

【氏名】立松 尚紘

【テーマコード（参考）】

2G053

【Ｆターム（参考）】

2G053AA11

2G053AB21

2G053BA03

2G053BA13

2G053BB03

2G053BB07

2G053BC14

2G053CA03

2G053DA02

2G053DB20

2G053DB22

(57)【要約】

【課題】装置内に侵入した粉塵に起因する不具合の発生を抑制することができる渦流探傷装置を提供する。
【解決手段】渦流探傷装置１５は、棒状の被検査体Ｗを挿通させるガイドスリーブ２０と、ガイドスリーブ２０内を移動する被検査体Ｗの外周面に沿って回転する検査プローブ３０と、検査プローブ３０を回転させる回転機構部４０と、を備えている。更に渦流探傷装置１５は、被検査体Ｗを囲むようにガイドスリーブ２０の軸方向に沿ってエアを流通させる流路６０と、被検査体Ｗの搬送方向下流側において流路６０にエアを供給するエア供給部６３と、検査プローブ３０よりも搬送方向上流側においてエアを装置外に排出するエア排出部７０と、を備えている。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒状の被検査体を挿通させるガイドスリーブと、
前記ガイドスリーブ内を移動する前記被検査体の外周面に沿って回転する検査プローブと、
前記検査プローブを回転させる回転機構部と、
を備えた渦流探傷装置であって、
前記被検査体を囲むように前記ガイドスリーブの軸方向に沿ってエアを流通させる流路と、
前記被検査体の搬送方向下流側において前記流路にエアを供給するエア供給部と、
前記検査プローブよりも前記搬送方向上流側においてエアを装置外に排出するエア排出部と、
を更に備えている渦流探傷装置。

【請求項2】

前記回転機構部は、前記ガイドスリーブの外側において回転可能に配設された回転筒部を備えており、
前記ガイドスリーブと前記回転筒部との間に形成された隙間を前記流路としてエアを流通させる、請求項１に記載の渦流探傷装置。

【請求項3】

前記エア供給部は、前記流路よりも径方向外側に離間した位置に設けられ、エアを径方向内側に向けて案内する供給側流路を備えている、請求項１に記載の渦流探傷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、渦流探傷装置に関し、詳しくは走行中の棒状の被検査体の外周面を検査する回転式の渦流探傷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ダイスを用いて線材を所定の線径に伸線加工をする伸線ラインにおいて、ダイスよりも搬送方向下流側に回転式の渦流探傷装置を配置し、線材表面における疵等の欠陥をインラインで検出することが行われている（例えば下記特許文献１参照）。

【0003】

このような伸線ラインにおいてダイスを通過させる際の引抜き性を良くするため線材表面に潤滑剤を付着させると、ダイスよりも下流側に配置された渦流探傷装置において、線材表面から剥離した潤滑剤からなる粉塵が装置内部に侵入して、装置内の回路基板等の腐食や回転機構部の動作不良といった不具合が生じる場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－２８７１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は以上のような事情を背景とし、装置内に侵入した粉塵に起因する不具合の発生を抑制することができる渦流探傷装置を提供することを目的としてなされたものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

而してこの発明の第１の局面の渦流探傷装置は次のように規定される。即ち、
棒状の被検査体を挿通させるガイドスリーブと、
前記ガイドスリーブ内を移動する前記被検査体の外周面に沿って回転する検査プローブと、
前記検査プローブを回転させる回転機構部と、
を備えた渦流探傷装置であって、
前記被検査体を囲むように前記ガイドスリーブの軸方向に沿ってエアを流通させる流路と、
前記被検査体の搬送方向下流側において前記流路にエアを供給するエア供給部と、
前記検査プローブよりも前記搬送方向上流側においてエアを装置外に排出するエア排出部と、
を更に備えている。

【0007】

このように規定された第１の局面の渦流探傷装置によれば、ガイドスリーブ内を挿通する被検査体を囲むエアの流れにより粉塵が捕らえられて装置外に排出されるため、粉塵がエアの流れを超えて更に径方向外側や被検査体の搬送方向に拡散するのを抑制することができる。このため第１の局面の渦流探傷装置によれば、装置内に侵入した粉塵に起因する不具合の発生を抑制することができる。

【0008】

ここで、前記回転機構部は、前記ガイドスリーブの外側において回転可能に配設された回転筒部を備えており、前記ガイドスリーブと前記回転筒部との間に形成された隙間を前記流路としてエアを流通させることができる（第２の局面）。

【0009】

またこの渦流探傷装置では、前記エア供給部を前記流路よりも径方向外側に離間した位置に設けて、前記エア供給部に、エアを径方向内側に案内する供給側流路を備えるように構成することができる（第３の局面）。
このようにすれば、エアを装置内に供給するための配管と、その近傍で搬送される被検査体との干渉を良好に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態の渦流探傷装置を含む伸線ラインの概略構成を示した図である。

【図2】同渦流探傷装置の全体構成を示した図である。

【図3】図２の渦流探傷装置におけるエアが流通する流路およびその周辺部を拡大して示した図である。

【図4】図３のIV－IV断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態の渦流探傷装置を含む伸線ラインの概略構成を示した図である。
同図において、伸線ライン１は、線材がコイル状に巻回されたサプライリール２と、サプライリール２から引き出された線材Ｗを矯正する矯正機４と、ダイス装置６と、渦流探傷装置１５と、伸線加工された線材Ｗをコイル状に巻き取る巻取ドラム１２と、を備えている。

【0012】

このように構成された伸線ライン１では、図示を省略するモータにより巻取ドラム１２を回転させることでサプライリール２から連続的に引き出された線材Ｗが、矯正機４およびダイス装置６を通過し所定の線径に伸線加工されるとともに、線材Ｗにおける表面欠陥の有無が渦流探傷装置１５によりインライン検査される。

【0013】

ダイス装置６では、ダイス収容部７にダイス８が収容されるとともに、その前方には内部に粉末状の潤滑剤が収容された潤滑剤収容部９が設けられている。線材Ｗは表面に潤滑剤を付着させた状態でダイス８に引き込まれ、冷間で伸線加工（縮径加工）される。そして、所定の線径に伸線加工された線材Ｗが下流側に設けられた渦流探傷装置１５に送られる。なお、ダイス装置６での潤滑剤としては、例えば各種金属石けんをベースとし、石灰・タルクなどの無機分に硫黄・ＭｏＳ₂等の添加剤を加えたものが好適に使用される。
また、ダイス装置６では複数のダイスを直列に配置して、段階的に線径を小さくするように伸線加工を行うことも可能である。

【0014】

図２は、渦流探傷装置１５の全体構成を示した図である。
渦流探傷装置１５は、図中左方向に移動する棒状の線材Ｗの外周面を検査する回転式の渦流探傷装置で、被検査体としての線材Ｗを挿通させるガイドスリーブ２０と、線材Ｗの表面に近接配置された検査プローブ３０と、検査プローブ３０を回転させる回転機構部４０と、を備えている。

【0015】

ガイドスリーブ２０は、被検査体としての線材Ｗを案内するための部材で、その主部２０ａは円筒状をなしている。ガイドスリーブ２０は、主部２０ａが水平となるようにハウジング２８にて支持されている。ガイドスリーブ２０の図中右側の端部には入口側開口２１が形成され、図中左側の端部には出口側開口２２が形成されて、ガイドスリーブ２０の内部を棒状の線材Ｗが挿通可能とされている。

【0016】

ガイドスリーブ２０の入口側開口２１に近い位置には、軸方向に所定の幅を有する開口２４が周方向に亘って設けられており、かかる開口２４に後述する検査プローブ３０の先端部３１が配設されている。

【0017】

ガイドスリーブ２０の前後にはそれぞれガイド部２５，２６が設けられている。ガイド部２５，２６についての詳しい説明は省略するが、ガイド部２５，２６にはそれぞれ線材Ｗの位置を調整するためのガイドローラおよび線材Ｗの表面に渦電流を発生させるための励磁コイル（共に図示省略）が設けられている。

【0018】

検査プローブ３０は、内部にセンサコイル（図示省略）が埋設されており、線材Ｗに表面欠陥があった場合の線材表面での渦電流の変化に対応した探傷信号を出力する。
本例の検査プローブ３０は、間隙調整装置３２により径方向位置が調整可能に支持されており、センサコイルが埋設されている先端部３１が、ガイドスリーブ２０に形成された開口２４を通じて、線材Ｗに接近できるように構成されている。

【0019】

検査プローブ３０は、走行中の線材Ｗの外周面全体を検査できるように、開口２４に沿って線材Ｗ周りに放射状に複数本設けられており、これら検査プローブ３０は、回転機構部４０により軸心Ｐ周りに回転可能とされている。
そして検査プローブ３０から出力された探傷信号は、ハウジング２８の内部に設けられた回転トランス３５を介して図示を省略する判定装置に送られるようになっている。

【0020】

次に回転機構部４０について説明する。回転機構部４０は、駆動モータ４１と、プーリ４３と、ベルト４４と、回転筒部４６と、複数のベアリング４７を含んで構成され、検査プローブ３０を軸心Ｐ周りに回転させる。

【0021】

回転筒部４６は、線材Ｗを挿通させるガイドスリーブ２０の径方向外側に位置し、ベアリング４７を介してガイドスリーブ２０と同芯状に且つ回転可能にハウジング２８に支持されている。回転筒部４６は図中右側の端部（入口側開口２１に近い側の端部）がプローブ収容部５０とされており、その内部に間隙調整装置３２を介して検査プローブ３０が取り付けられている。

【0022】

駆動モータ４１はハウジング２８の上部に固定されており、この駆動モータ４１の出力軸４２に設けられたプーリ４３と、回転筒部４６の図中左側の端部（プローブ収容部５０とは反対側の端部）に設けられたプーリ５２とがベルト４４で連結されている。これにより、駆動モータ４１の回転駆動力が回転筒部４６に伝達され、回転筒部４６および検査プローブ３０が所定の速度で回転せしめられる。

【0023】

そして本例の渦流探傷装置１では、線材Ｗとともに持ち込まれた粉塵を装置外に排出するための粉塵排出手段を備えている。粉塵排出手段は、線材Ｗを囲むようにガイドスリーブ２０の軸方向に沿って形成された流路６０と、流路６０にエアを供給するエア供給部６３と、流路６０を流通したエアを装置外に排出するエア排出部７０と、を含んで構成されている。

【0024】

本例では、図３、図４で示すように、同軸状に配設されたガイドスリーブ２０と回転筒部４６との間に生じる隙間δを流路６０として利用する。
この流路６０にエアを供給するエア供給部６３は、線材Ｗの搬送方向下流側、ガイドスリーブ２０の開口２２側の端部であって、流路６０よりも径方向外側に離間した位置に設けられている。エア供給部６３には、高圧エア源６５（図２参照）から延び出したホース６６の他端が継手６７を介して接続されている。エア供給部６３には、継手６７との接続部に続いてエアを径方向内側に向けて案内する供給側流路６８が形成されており、継手６７を介してエア供給部６３に導入されたエアは供給側流路６８を通じて流路６０に送られる。
本例では、図２で示すように、周方向に略１８０°異なる位置の２箇所にエア供給部６３が設けられている。

【0025】

一方、流路６０を流通したエアを装置外に排出するエア排出部７０は、検査プローブ３０よりも線材Ｗの搬送方向上流側、ガイドスリーブ２０の開口２１側の端部であって、流路６０よりも径方向外側に離間した位置に設けられている。エア排出部７０には、集塵機７２（図２参照）から延び出したホース７３の他端が継手７４を介して接続されている。エア排出部７０にはエアを径方向外側に向けて案内する排出側流路７５が形成されており、流路６０を流通したエアは、排出側流路７５、継手７４を経て装置外に排出され、ホース７３を通じて集塵機７２に送られる。本例では、周方向にそれぞれ略９０°異なる位置の４箇所にエア排出部７０が設けられている。

【0026】

以上のように構成された渦流探傷装置１５によれば、例えば、線材Ｗの移動とともにガイドスリーブ２０内に持ち込まれた粉塵が、ガイドスリーブ２０に設けられた開口２４を通じてガイドスリーブ２０の外側にまで拡散した場合でも、流路６０内を、線材Ｗの搬送方向とは逆向きに流通するエアの流れにより粉塵が捕らえられて、エアとともにエア排出部７０を通じて装置外に排出されるため、粉塵がエアの流れを超えて更に径方向外側や線材Ｗの搬送方向に拡散するのを抑制することができる。このため、回路基板等の腐食や回転機構部の動作不良といった装置内に侵入した粉塵に起因する不具合の発生を抑制することができる。

【0027】

また渦流探傷装置１５では、エア供給部６３を流路６０よりも径方向外側に離間した位置に設けるとともに、エア供給部６３が、エアを径方向内側に案内する供給側流路６８を備えるように構成されており、エアを装置内に供給するための配管６６と、その近傍を走行する線材Ｗとの干渉を良好に回避することができる。

【0028】

以上本実施形態の渦流探傷装置について詳しく説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。

【符号の説明】

【0029】

１５ 渦流探傷装置
２０ ガイドスリーブ
３０ 検査プローブ
４０ 回転機構部
４６ 回転筒部
６０ 流路
６３ エア供給部
７０ エア排出部
δ 隙間
６８ 供給側流路
Ｗ 線材（被検査体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】