(57)【要約】【課題】金属帯上の表面欠陥の高精度な検査方法を用いることで、表面欠陥品質を高めることができる金属帯の製造方法および欠陥情報を有するマーキング付き金属帯を提供することを目的とする。【解決手段】表面欠陥検査を行う工程よりも前の工程にて、単に表面だけではなく表層部の性状を測定し、それにより検出された異常部が表面欠陥検査段階で表面欠陥として顕在化するかどうかを予測することにしたので、表面欠陥計指示部と表層部性状測定による欠陥顕在化予測部を比較することで、金属帯の製造工程の中で、表層部性状測定以前に表面欠陥の原因が生じたのか、あるいは表層部性状測定以降に表面欠陥の原因が生じたのかを、仮にその段階で表面欠陥として顕在化していなくとも、認識することができるようになり、表面欠陥発生原因の特定が容易になり、その結果製造プロセスの改善が迅速にできるようになる。【選択図】図１
2006220527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、
該表層部性状測定工程後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、
前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、
前記表面性状測定工程での測定結果と前記欠陥顕在化予測工程での予測結果にもとづいて有害欠陥を判定する欠陥判定工程と
を有することを特徴とする金属帯の製造方法。
【請求項２】
金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、
該表層部性状測定後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、
前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、
前記表面性状測定工程で検出された表面欠陥のうち、前記欠陥顕在化予測工程で顕在化すると予測された表面欠陥を表層性状測定工程以前の製造プロセスに起源のある欠陥とし、それ以外の表面欠陥を表層性状測定工程から表面性状測定工程までの製造プロセスに起源のある欠陥と特定する欠陥発生プロセス特定工程と、
を有することを特徴とする金属帯の製造方法。
【請求項３】
金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、
該表層部性状測定後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、
前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、
前記表面性状測定工程で検出された表面欠陥のうち、前記欠陥顕在化予測工程で顕在化すると予測された表面欠陥を表層性状測定工程以前の製造プロセスに起源のある欠陥とし、それ以外の表面欠陥を表層性状測定工程から表面性状測定工程までの製造プロセスに起源のある欠陥と特定する欠陥発生プロセス特定工程と、
該欠陥発生プロセス特定工程における情報を元に、詳細な発生原因を特定する欠陥発生プロセス詳細特定工程と、
該欠陥発生プロセス詳細特定工程で特定されたプロセスの改善を行うプロセス改善工程とを有することを特徴とする金属帯の製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項３に記載の金属帯の製造方法において、
前記表層部測定工程は、表層部測定を交流磁束を用いて行うことを特徴とする金属帯の製造方法。
【請求項５】
金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、
該表層部性状測定後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、
前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、
前記表面性状測定工程での測定結果と前記欠陥顕在化予測工程での予測結果にもとづき、金属帯の欠陥の有無を判定し、金属帯の表面にその欠陥に関する情報を示すマーキングを施すマーキング工程と、
を有することを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のマーキング付き金属帯の製造方法において、
前記表面性状測定工程で検出された表面欠陥のうち、前記欠陥顕在化予測工程で顕在化すると予測された表面欠陥を表層性状測定工程以前の製造プロセスに起源のある欠陥とし、それ以外の表面欠陥を表層性状測定工程から表面性状測定工程までの製造プロセスに起源のある欠陥と特定する欠陥発生プロセス特定工程と、
を備え、
前記マーキング工程において、欠陥の発生原因工程に関する情報も含めたマーキングを施すことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のマーキング付き金属帯の製造方法において、
前記欠陥発生プロセス特定工程における情報を元に、詳細な発生原因を特定する欠陥発生プロセス詳細特定工程と、
該欠陥発生プロセス詳細特定工程で特定されたプロセスの改善を行うプロセス改善工程とを備え、
前記マーキング工程において、欠陥の発生原因工程に関する情報も含めたマーキングを施すことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法。
【請求項８】
請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のマーキング付き金属帯の製造方法において、
前記表層部測定工程は、表層部測定を交流磁束を用いて行うことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法。
【請求項９】
金属帯において、
熱間圧延後の金属帯表面と、
金属帯の表層部の性状を測定するとともに、以降の工程において前記金属帯の表面性状を測定し、該表層部測定の結果にもとづき該表層部測定部が前記表面性状測定時において表面欠陥として顕在化するかどうかを予測し、該予測結果と前記表面性状測定結果に関する情報を示すべく施されたマーキングとを備えたことを特徴とするマーキング付き金属帯。
【請求項１０】
金属帯において、
熱間圧延後の金属帯表面と、
金属帯の表層部の性状を測定するとともに、以降の工程において前記金属帯の表面性状を測定し、該表層部測定の結果にもとづき該表層部測定部が前記表面性状測定時において表面欠陥として顕在化するかどうかを予測し、該予測結果と前記表面性状測定結果にもとづき、欠陥の発生原因工程を特定し、該発生原因工程含む前記予測結果と前記表面性状測定結果に関する情報を示すべく施されたマーキングとを備えたことを特徴とするマーキング付き金属帯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属帯上の表面欠陥の高精度な検査方法を用いることで、表面欠陥品質を高めることができる金属帯の製造方法およびマーキング付き金属帯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の鉄鋼製品に求められる品質レベルの高度化により、高強度な鋼帯や、表面欠陥などの有害欠陥の少ない金属帯に対する要望はますます強まっている。例えば自動車用、製缶用の冷延鋼板、めっき鋼板などがある。具体例としては、自動車用に用いられる冷延鋼板では、製鋼段階などで鋼中に混入する非金属介在物などにより表面欠陥が生じることがある。その中には塗装をしても肉眼にて確認できるものもあり、外観上大きな問題となりうる。
【０００３】
また別の例としては、自動車用めっき鋼板がある。自動車用鍍金鋼板は、製鋼工程、熱延工程、酸洗工程、冷延工程、めっき工程などを経て製造され、さらにプレス工程、塗装工程を経て、自動車用部材となる。自動車用めっき鋼板における重大欠陥の一つはヘゲ、スリバー、スリキズと一般に呼ばれる表面欠陥で、最終製品である自動車において、欠陥部がその他の健全部と明らかに異なって見えるため、外観を損ねるという問題を引き起こす、あるいは非常に程度のひどいものになると、プレス成型時にプレス機を損傷するなどという害を生じるものである。
【０００４】
これらの表面欠陥は、製鋼工程において生じる非金属介在物に発生原因がある場合、あるいは製鋼工程および熱延工程における、酸化物の鋼材内部への混入に発生原因がある場合など、全製造工程のなかで、上工程側に起源があるとされている。製鋼工程後、熱間圧延、冷間圧延、鍍金処理を経ることで、前述の表面欠陥として顕在化する。また起源としては、冷間圧延、めっき処理などの工程において生じる場合もある。つまり、めっき鋼板における表面欠陥といっても、その起源は上工程からめっき工程自身まで様々なものがあり得る。高品質の製品を製造していくためには、表面欠陥が発生したら、表面欠陥の起源となる工程（プロセス）をできるだけ早く特定し、改善することで、欠陥の発生を早期に抑制する必要がある。
【０００５】
上記のような表面欠陥の発生原因特定には、例えば特許文献１のような技術が存在する。これは、鋼板製造ラインの各工程に表面疵検査装置を設置し、各工程における疵検査画像を前工程の同一部位の疵検査画像に順次付加して保存し、同一の疵検出部位に対応する複数の疵検査画像を並列的に表示させる。これにより疵の発生原因工程を特定しやすくなるというものである。
【特許文献１】特開２００３−３２９６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で開示された技術では、出荷段階で有害と判定される表面欠陥が、すでに前の工程（発生原因工程など）でも、検出可能な表面欠陥であれば有効である。しかしながら、中には表層部に介在物やスケールの噛み込みなどの異常部が存在するものの、表面には露出していなかったり、露出していたとしても検出困難なものもあり、その場合は適用することができず、検査結果を発生原因工程の特定に利用することができない。
【０００７】
例えば、金属帯の一つである鋼帯の場合においては、製鋼、熱延などの上工程では非常に微小な表層異常部（めっき以前に表面に十分露出しているとは限らない）がめっき後には有害な表面欠陥として顕在化する自動車用めっき鋼板などでは、前記技術を適用することはできない。
【０００８】
また、欠陥の発生原因工程が異なると、ユーザ側での除去や手入れの対処を変更して、金属帯の有効活用や対処の効率化ができるが、上述のように、発生原因工程を特定出来なかったので、そのような情報を簡単な手段でユーザ側に知らせることができなかった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決する、金属帯の製造方法および欠陥情報を有するマーキング付き金属帯を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、該表層部性状測定工程後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、前記表面性状測定工程での測定結果と前記欠陥顕在化予測工程での予測結果にもとづいて有害欠陥を判定する欠陥判定工程とを有することを特徴とする金属帯の製造方法である。
【００１１】
また本発明の請求項２に係る発明は、金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、該表層部性状測定後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、前記表面性状測定工程で検出された表面欠陥のうち、前記欠陥顕在化予測工程で顕在化すると予測された表面欠陥を表層性状測定工程以前の製造プロセスに起源のある欠陥とし、それ以外の表面欠陥を表層性状測定工程から表面性状測定工程までの製造プロセスに起源のある欠陥と特定する欠陥発生プロセス特定工程と、を有することを特徴とする金属帯の製造方法である。
【００１２】
また本発明の請求項３に係る発明は、金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、該表層部性状測定後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、前記表面性状測定工程で検出された表面欠陥のうち、前記欠陥顕在化予測工程で顕在化すると予測された表面欠陥を表層性状測定工程以前の製造プロセスに起源のある欠陥とし、それ以外の表面欠陥を表層性状測定工程から表面性状測定工程までの製造プロセスに起源のある欠陥と特定する欠陥発生プロセス特定工程と、該欠陥発生プロセス特定工程における情報を元に、詳細な発生原因を特定する欠陥発生プロセス詳細特定工程と、該欠陥発生プロセス詳細特定工程で特定されたプロセスの改善を行うプロセス改善工程とを有することを特徴とする金属帯の製造方法である。
【００１３】
また本発明の請求項４に係る発明は、請求項１または請求項３に記載の金属帯の製造方法において、前記表層部測定工程は、表層部測定を交流磁束を用いて行うことを特徴とする金属帯の製造方法である。
【００１４】
また本発明の請求項５に係る発明は、金属帯の表層部の性状を測定する表層部性状測定工程と、該表層部性状測定後に、表面性状を変化させる加工または表面処理を経た前記金属帯の表面性状を測定する表面性状測定工程と、前記表層部性状測定工程で測定された部位が前記表面性状測定工程での測定時に表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する欠陥顕在化予測工程と、前記表面性状測定工程での測定結果と前記欠陥顕在化予測工程での予測結果にもとづき、金属帯の欠陥の有無を判定し、金属帯の表面にその欠陥に関する情報を示すマーキングを施すマーキング工程と、を有することを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法である。
【００１５】
また本発明の請求項６に係る発明は、請求項５に記載のマーキング付き金属帯の製造方法において、前記表面性状測定工程で検出された表面欠陥のうち、前記欠陥顕在化予測工程で顕在化すると予測された表面欠陥を表層性状測定工程以前の製造プロセスに起源のある欠陥とし、それ以外の表面欠陥を表層性状測定工程から表面性状測定工程までの製造プロセスに起源のある欠陥と特定する欠陥発生プロセス特定工程と、を備え、前記マーキング工程において、欠陥の発生原因工程に関する情報も含めたマーキングを施すことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法である。
【００１６】
また本発明の請求項７に係る発明は、請求項６に記載のマーキング付き金属帯の製造方法において、前記欠陥発生プロセス特定工程における情報を元に、詳細な発生原因を特定する欠陥発生プロセス詳細特定工程と、該欠陥発生プロセス詳細特定工程で特定されたプロセスの改善を行うプロセス改善工程とを備え、前記マーキング工程において、欠陥の発生原因工程に関する情報も含めたマーキングを施すことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法である。
【００１７】
また本発明の請求項８に係る発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のマーキング付き金属帯の製造方法において、前記表層部測定工程は、表層部測定を交流磁束を用いて行うことを特徴とするマーキング付き金属帯の製造方法である。
【００１８】
また本発明の請求項９に係る発明は、金属帯において、熱間圧延後の金属帯表面と、金属帯の表層部の性状を測定するとともに、以降の工程において前記金属帯の表面性状を測定し、該表層部測定の結果にもとづき該表層部測定部が前記表面性状測定時において表面欠陥として顕在化するかどうかを予測し、該予測結果と前記表面性状測定結果に関する情報を示すべく施されたマーキングとを備えたことを特徴とするマーキング付き金属帯である。
【００１９】
さらに本発明の請求項１０に係る発明は、金属帯において、熱間圧延後の金属帯表面と、金属帯の表層部の性状を測定するとともに、以降の工程において前記金属帯の表面性状を測定し、該表層部測定の結果にもとづき該表層部測定部が前記表面性状測定時において表面欠陥として顕在化するかどうかを予測し、該予測結果と前記表面性状測定結果にもとづき、欠陥の発生原因工程を特定し、該発生原因工程含む前記予測結果と前記表面性状測定結果に関する情報を示すべく施されたマーキングとを備えたことを特徴とするマーキング付き金属帯である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、表面欠陥としては必ずしも顕在化していない表層異常部を、前工程にて測定し、表面欠陥検査工程にて表面欠陥として顕在化しているかどうか予測するため、発生原因工程を特定するために有効な情報を提供することができ、早期に欠陥発生原因を取り除くことができるようになる。さらに、金属帯の欠陥の有無を判定し、金属帯の表面に欠陥および発生原因工程に関する情報を示すマーキングを施すようにしたため、以後の工程、あるいは需要家において、欠陥の部分を取り除くだけでなく、手入れするなどの対応が可能となり、不要部位は製品に紛れ込むことを防止するとともに、利用出来る部位は再利用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳説する。
[第一の実施形態]
表面欠陥検査を行う工程よりも前の工程にて、単に表面だけではなく表層部の性状を測定し、それにより検出された異常部が表面欠陥検査段階で表面欠陥として顕在化するかどうかを予測することにしたので、表面欠陥計指示部と表層部性状測定による欠陥顕在化予測部を比較することで、金属帯の製造工程の中で、表層部性状測定以前に表面欠陥の原因が生じたのか、あるいは表層部性状測定以降に表面欠陥の原因が生じたのかを、仮にその段階で表面欠陥として顕在化していなくとも、認識することができるようになり、表面欠陥発生原因の特定が容易になり、その結果製造プロセスの改善が迅速にできるようになる。
【００２２】
さらに、表層性状の測定方法としては、表面性状も測定でき、かつ表層下数10μmまでであり、場合によってはせいぜい100μm（金属帯（鋼帯）の仕様による）までの異常部が高精度に測定できる必要があるため、表面の不感帯がなく、表皮効果により極表層に検出深さを限定できる交流磁束を用いた方式（渦流法、交流漏洩磁束法など）が好適である。めっき鋼板の表面欠陥を対象とし、その発生原因を特定する例を用いて、以下本発明の説明をする。
【００２３】
めっき鋼板は前述のように、製鋼工程、熱延工程、酸洗工程、熱延工程、冷延工程、めっき工程などを経て製造される。それぞれの工程では、スラブ、あるいは鋼帯の良否をチェックするため、プロセス状況をモニターするもの、あるいはスラブ、鋼帯の性状を調べるものなど、各種センサーが設置されている。その中の一つに、スラブ、あるいは鋼帯の表面品質を検査する表面欠陥計がある。出荷前の最終表面品質確認のため、最終工程に近いところ（めっき工程の出側）での表面欠陥有無、等級などを検査する欠陥計を中心に、その他にも、製鋼工程、熱延工程、酸洗工程、冷延工程など、製造工程上の様々な位置に表面欠陥計は設置されている。ここでは、めっき工程出側に表面欠陥計を設置し、酸洗ライン入り側に表層部性状測定装置を設置した場合について工程図を例示し、説明することとする（図１）。
【００２４】
表面欠陥計の基本的な構成例を、図２に示す。めっき鋼板１に対し、照明装置２により幅方向全体にライン状に可視光を照射し、その照射部位の反射光強度を撮像装置３にて測定する。鋼帯は紙面左方向に移動していくため、鋼帯全面の測定が可能になる。測定結果は、信号処理装置４にて処理され、鋼板上の２次元的な位置に対応して欠陥の有無、等級が判定される。
【００２５】
表層部性状測定装置の基本構成例を、図３に示す。製鋼工程を起源とするめっき鋼板表面欠陥、あるいは熱延工程を起源とするめっき鋼板表面欠陥は、熱延板段階では、健全部とは異なり、表層部にスケールの噛み込みなどの酸化物や非金属介在物が存在している異常部である。圧延されるため、圧延方向に長い形状となる。また深さ方向に関しては、異常部が深すぎる位置に存在すると、めっき工程に至っても表面欠陥としては顕在化しないため、極表層に存在するものが対象となる。また幅が１０μm以下であっても表面欠陥となることがあるため、Ｃ断面では極めて微小な異常部を検出する必要がある。そこで、１例として以下のような手段を講じた。
【００２６】
圧延方向に長い、表層の微小な異常部を精度良く測定するためには第３図に示すようなE形コア交流磁気センサ15（以下Ｅ形センサと呼ぶ）を使用すると良い。Ｅ形センサは、Ｅ形形状の強磁性体コアの３本の脚部それぞれにコイル10が巻装されており、脚部端面を金属被検体に対向させて、かつ３本の脚部を熱延鋼板幅方向に並べて設置される。中央の脚部に巻装されたコイル10bにより交流磁束を発生させ、外側の２つのコイル10a,10cにて差分検出を行う。表層異常部７が存在する場合には両２次コイル10a,10cに流れ込む交流磁束14の大きさ、位相に差が生じるため、差動増幅器９の後、同期検波をすることで欠陥が検出できる。交流磁束印加による幅方向差分を行う上で、上記の配置にてＥ形センサを使用するメリットは、磁束の流れる向きおよび範囲を欠陥を検出する上で適当な方向に制御できるという点である。
【００２７】
通常の交流磁束を用いた欠陥検出用センサ（渦流探傷に用いる、円筒状の強磁性体に１次コイルと二次コイルを巻いて、強磁性体端面を被検体に対向させたもの）では、磁束は被検体面に沿って略２次元的に放射状に広く流れる。そのため、欠陥の方向による、検出能の変化がないというメリットがある。しかし、圧延方向に長い欠陥だけを検出するためには、３６０度均一に磁束の流れる方式は最適ではない。磁束が欠陥によって遮られる程度が大きいほど検出能が上がると考えられるため、圧延方向に長い欠陥を検出するには、磁束の向きは金属被検体圧延方向に集中させることが望ましい。Ｅ形センサでは、磁束の流れる方向は、３本の脚部の並び方向によって制御され、ここでは幅方向に並べられているため、磁束は金属被検体幅方向にかつ限定された範囲に流れ、欠陥検出能が向上できるのである。また脚部付け根部分（上側水平部）は共通で強磁性体であるため、上記の磁束がループとして流れやすいというメリットがある。
【００２８】
上述したように厚み方向には表層領域に磁束が集中し、またＥ形センサの採用により、平面的には金属被検体幅方向に磁束が集中できるということになり、表層に存在する、圧延方向に長い欠陥の検出能を向上させることができる（より小さい欠陥まで安定して検出できるようになる）。
【００２９】
この際励磁周波数は、交流磁束の浸透深さが、検出すべき異常部の深さ位置から考えて適当なレベルになるように設定すると、なおよい。それは本実施例の場合、鋼板で浸透深さ100μm程度になる500kHz以上にするとよりよい。
【００３０】
また、異常部の長い方向に垂直な方向（幅方向）にセンサを走査すると、信号変化が顕著に捉えられるため、幅方向走査を行うと更に検出能は向上することができる。
【００３１】
上記のようなＥ形センサを幅方向にアレイ状に並べることで、鋼板の幅方向にわたる表層性状が測定でき、鋼板が圧延方向に動くことで、圧延方向にも測定できるため、鋼板面の２次元的な測定結果が得られる。測定結果としては、鋼板面の２次元的な位置に対応して、信号振幅および位相の情報が得られる。
【００３２】
表層部性状測定装置での測定に引き続き、その異常指示部が、めっき工程後表面欠陥として顕在化するかどうかを予測する（欠陥顕在化予測工程）。その際は異常部の信号振幅だけでなく、位相情報が重要になる。位相から異常部の深さ位置に関して情報が得られるためである。異常部が浅すぎる位置にあると、その後の工程により異常部が消え、表面欠陥として顕在化しないことがあるし、逆に異常部が深すぎる位置にあると、表面に影響をほとんど与えず、表面欠陥にならないことがある。そこで表面欠陥として顕在化するかどうかを予測するためのロジックとしては、たとえば、ある一定以上の信号振幅を持つ異常部で、かつ位相がある範囲に入るものを顕在化するものとして判定するというものが考えられる。
【００３３】
上記のような、表面欠陥計指示部と表層部性状測定装置指示部（欠陥顕在化予測部）を、鋼帯上の位置毎に対応付けることで（板厚の変化に伴う、圧延方向の位置のずれなどをも考慮して、トラッキング手段等を用いて表面欠陥計指示部と表層部正常測定装置指示部との位置を対応付ける）、表面欠陥の起源を発生させたプロセスをある程度特定することができる（欠陥発生プロセス特定工程）。以下の表１にその方法を示す。
【００３４】
【表１】
2006220527.tif 000003
【００３５】
表面欠陥計指示部で、かつ表層部性状測定装置指示部でもある部分は、製鋼工程、あるいは熱間圧延工程で欠陥の原因があったと考えることができ、一方表層部性状測定装置指示部で無い場合は、酸洗ライン以降に原因があったと考えることができる。実際に自動車外板用高級めっき鋼板に適用した結果例を図４に示す。
【００３６】
これは鋼板の２次元的な位置（例えば、圧延方向とそれに直交する幅方向に対応する２次元分布）に対応して指示部を表記したもので、○が表面欠陥計だけで指示があった部分、□が表層部性状測定装置の測定結果より、めっき後表面欠陥になると予測された部分、●が両者の一致部である。○部は、酸洗段階での表層部測定では指示部となっていないことから、酸洗以降に原因があって発生した欠陥と考えることができる。また、●部は酸洗段階ですでにその原因があったと考えられるため、製鋼、あるいは熱延工程に問題があったと考えることができる。このように表面欠陥の原因となる工程がある程度特定できるため、この情報を元に、詳細な発生原因を特定する（欠陥発生プロセス詳細特定工程）ことも容易になり、表面欠陥をなくすための対策も迅速に行うことができるようになる。上記の詳細な発生原因の特定のためには、対象ラインにて製造条件に問題があるところがないか、製造条件を変えたところがないかなどを検討していくことことになる。
【００３７】
もちろん、上記検討に合わせて、一般に解析に時間がかかるが、表面欠陥部断面検鏡、成分分析などにより、発生原因を特定するための情報を得て、さらに対策の精度を上げていくことも可能である。欠陥発生プロセス詳細特定工程で詳細な発生原因を特定したら、特定されたプロセスの改善を行うプロセス改善工程を最終的に行う。以上のような鋼帯の製造方法全体の工程の流れは、図１に示すようなものとなる。
【００３８】
また、表層部性状測定装置の測定結果は、表面欠陥計の判定高度化にも利用することができる。たとえば、表面欠陥検査時に表面状態としては同じようにに見えても、発生原因プロセスの違いにより、欠陥の重大度が異なるということがあり得るからである。
【００３９】
なお、表層部性状測定装置をプロセスに沿って、複数台設置すれば、表面欠陥発生起源となるプロセスがより限定できるので、さらに都合がよいことは言うまでもない。また表面欠陥計も複数台設置し、その情報を活用できればさらに良いことは言うまでもない。
【００４０】
本実施例ではめっき鋼板の例を示したが、熱延出荷材、酸洗出荷材、冷延出荷材などにおいても同様の効果が実現できることはもちろんのこと、客先でのある工程を経た後に表面欠陥計により検査する場合にも、適用可能である。また、表面性状測定工程においては、実施例にあるように自動的にセンサにより表面検査を実施しても良いし、目視によっても構わない。また、金属帯は鋼板に限らず、アルミ板や銅板のように表層部性状測定装置や表面欠陥検査装置が適用でき、熱間圧延工程を有する同様の製造プロセスを有する金属帯であれば適用可能である。
[第二の実施形態]
第二の実施形態は、第一の実施形態でのプロセス改善工程を行うこととは別に、図５に示すように、前記表面性状測定工程および前記表層部性状測定工程によって検出された欠陥に対応して、前記表面性状測定工程および前記表層部性状測定装置より以降に設置されたマーキング手段によって、表面欠陥または表層欠陥の位置にマーキングを行うものである。また、マーキングにあたっては、前記欠陥発生プロセス特定工程によって特定された欠陥の発生原因の情報もマーキングすることが好ましい。このマーキングされた金属帯は客先に出荷、あるいは、図示していないが次工程に搬送されて、次工程の処理がされる。
【００４１】
前述のように、表面性状測定工程および表層部性状測定装置により、表面欠陥または表層欠陥が検出され、それらの欠陥について発生原因が特定された被検査面については、その位置がトラッキング手段によりトラッキングされ、表面性状測定工程および表層部性状測定装置以降の金属帯の圧下による長手方向の位置変化やライン（製造工程）間の搬送による金属帯の圧延搬送向きの正反などを考慮し、金属帯の搬送速度から表面欠陥や表層欠陥の位置がマーキング手段に到達する時刻を算出することにより実施できる。マーキング手段は、トラッキング手段からのマーキング指示に基づき、検出された欠陥位置に対応して、金属帯表面にマーキングを行う。さらに、欠陥発生プロセス特定工程によって判定された欠陥の発生原因に対応してマーキング種類（色、形状等）を区別して、金属帯表面にマーキングを行うことが好ましい。これは、欠陥の発生原因に応じて、次の工程での扱い方が変わる可能性があるためである。たとえば、鋼帯の場合、製鋼・熱延性の欠陥である場合には原板性の欠陥であり、原板に不純物が含まれており、材料の強度特性が低下するので除去するしかないが、酸洗以降に発生した欠陥である場合には、次工程で表面の手入れをすれば当初の用途にも利用出来る場合があるためである。
【００４２】
マーキングは、目的や用途に応じて種々の方法で行うことができる。これは、次の工程で検出しやすいマーキング方法であれば何でもよく、例えば、インクや塗料による印字、打刻機等による刻印、穿孔機による穿孔、グラインダ等による表面粗度の改変、あるいは金属帯が強磁性体の場合は磁気的マーキング等の所定の方法で行う。
【００４３】
また、マーキングの位置は、表面欠陥や表層欠陥の位置に一致させてもよいが、幅方向で一致させずに長手方向のみ位置を一致させてもよい。例えば、プレスライン等に材料として自動装入する場合は、マーキングの位置をむしろ幅方向に対して一定の位置とした方が、マーキングを検出しやすい場合もある。
【００４４】
そして、前述の表面欠陥または表層欠陥が有ると判定された箇所には、金属帯表面にマーキングが施される。このように欠陥の存在を示すマーキングが施されているので、その後の工程、あるいは需要家において、欠陥の部分を取り除くことが可能となり、不要部位は製品に紛れ込むことを防止できる。また、この製造方法により、金属帯の製造後、欠陥の部分を取り除くためのコイル分割等の作業を大幅に簡略化あるいは省略できるので、生産効率が向上する。
【００４５】
さらに、前述の欠陥発生プロセス特定工程により判定された結果にもとづき、表面欠陥または表層欠陥の存在に加え、その発生原因を示すマーキングを金属帯に行うことにより、その後の工程、あるいは需要家において、欠陥の部分を取り除くだけでなく、手入れするなどの対応が可能となり、不要部位は製品に紛れ込むことを防止するとともに、利用出来る部位は再利用することが可能となる。また、この製造方法により、金属帯の製造後、欠陥の部分を取り除くためのコイル分割等の作業を大幅に簡略化あるいは省略できるので、生産効率が向上する。また、再利用可能な部位は再利用出来るので、製品の歩留まり効率も向上や資源を節約することができる。
【００４６】
そして、上述の金属帯表面にマーキングを施した後、金属帯をコイル状に巻き取る。巻き取ったコイルは、工場等に運搬して薄板の成形加工を行う。成形加工の際は、事前にコイルを巻き戻して、目視あるいは簡単な検出器等によりマーキングの有無や種類を検出する。マーキングが検出された場合、マーキング種類にもとづいてその示す情報から鋼帯における疵を含む不良部分を回避または除去、あるいは、再利用のための手入れ処理や、別の用途等を行う。
【００４７】
ここで、不良部分の範囲は、例えば、疵の位置に一致させてマーキングが施されている場合は、マーキングが施された部分であり、マーキングが欠陥の種類や程度等の情報、欠陥の発生原因の情報を有する場合は、その成形加工で不良となる欠陥の種類や程度、さらには欠陥の発生原因に基づき決定する。また、金属帯の所定の範囲を回避または除去するというのは、金属帯の不良部分を切断して除去し、あるいは、加工の工程への金属帯の送り量(フィード)を調節して金属帯の不良部分を通過(パス)させる等、不良部分が加工されないように加工の工程への金属帯の供給を制御することである。
【００４８】
このようにマーキングされた金属帯は、前述のように表面性状測定工程および表層部性状測定装置により、正常部とは異なると判定された部分、即ち欠陥の位置に欠陥の有無、欠陥の発生原因の情報を含んだマーキングが施されている。従って、前述のように、この金属帯を使用する後工程、需要家において、その異常部の除去、製品への混入の防止や再利用等の対応が可能となる。
【００４９】
本発明により、表面および表層部の異常を含む種々の表面欠陥、表層部欠陥あるいは表面性状、表層部性状の異常部について、その情報を示すマーキングが金属帯の表面に施されているので、後工程あるいは需要家において、有害な欠陥の種類や程度を知ることが可能となり、種々の用途、使用目的に対応することができる。
【００５０】
また、このように、金属帯の表面にマーキングを施すことにより、有害な欠陥等の部分を切断除去せずに金属帯を巻き取ることができるので、切断除去によりコイルの個数が増加するのを防止することができる。このように、コイルの個数が増加しないので、コイルのハンドリングにおいては、巻き取りの手間の増加が防止される。さらに、コイルの運搬、巻き戻し、および加工においても、コイルの処理個数が増加しないのでハンドリングの手間が軽減される。
【００５１】
上記の処理を実現するための装置構成を、図６にもとづいて説明する。図６は、本発明の第二の実施形態の装置構成例を示すブロック図である。表層部性状測定装置で表層部に存在する欠陥を検出し、欠陥顕在化予測手段で検出した表層欠陥が以降の工程において、表面欠陥として、あるいは、以降の工程で有害な欠陥となるかを予測する。表層部性状測定装置で検出した欠陥は、表層部性状測定装置が設置された製造ラインまたは検査ラインの搬送ロールに取り付けられた回転計で測定された回転速度に基づき、板長算出手段により現在検査している金属帯の長手方向位置（板長）に換算して、その値と対応づける。ここで、予測に当たっては、製造条件や用途等の仕様情報を管理している製造プロセス管理コンピュータから入力し、その情報にもとづいて、予測を行う。
【００５２】
また、表面性状測定装置は表層部性状測定装置より以降の工程に設定されて、金属帯の有害欠陥の有無を判定する。表面性状測定装置で検出した欠陥は、表層部性状測定装置と同様に、表面性状測定装置が設置された製造ラインまたは検査ラインの搬送ロールに取り付けられた回転計で測定された回転速度に基づき、板長算出手段により現在検査している鋼板の長手方向位置（板長）に換算して、その値と対応づける。
そして、表面性状測定装置の測定結果と、表層部性状測定装置で測定し欠陥顕在化予測手段で顕在化すると予測された結果は、欠陥発生プロセス特定手段に入力されて、同一の金属帯に関して測定結果および予測結果のそれぞれの位置を特定して、比較、対応付けを行い、欠陥がどこで発生したかを特定する。ここまでは前述の第一の実施形態と同様の処理方法である。
【００５３】
マーキング情報作成手段では、表層部性状測定装置で検査し、欠陥顕在化予測手段で以降の工程で有害欠陥として顕在化するかを予測した結果、および表面性状測定装置の検査結果にもとづいて欠陥発生プロセス特定手段で判断された結果を、欠陥の有無情報と合わせて入力し、表層部欠陥や表面欠陥、表面性状の異常部について、欠陥の発生原因を含めた総合的な欠陥分類やランク付けを行い、マーキングのための情報（マーキングの種別、位置、長さ等）を作成する。
【００５４】
トラッキング手段は、欠陥の位置がマーキング手段に到達する時刻を算出する。これは、搬送ロールに取り付けられた回転計で測定された回転速度に基づき、板長算出手段により欠陥の位置を板長に換算し、マーキング手段に到達するのに要する時間に換算して得られる。トラッキング手段は、その時刻になると、マーキング手段にマーキングを指示する信号を発信する。マーキング手段は、金属帯表面に印字・穿孔等その位置を示すマーキングを行う。
【００５５】
マーキングされた金属帯の例を図７に示す。この例では、マーキングの位置を、長手方向では欠陥の位置に一致させており、幅方向ではエッジから一定の位置としている。これにより、プレスライン等で使用する場合、欠陥の位置によらず、エッジから一定の位置でマーキングを検出することができ、欠陥のある部分のリジェクト等の処置をとることが可能となり、不良品の製造の防止等をおこなうことができる。また、欠陥発生プロセス特定手段によって、その欠陥の発生原因に対応してマーキング種類を変更して、マーキングを行う。図７の例では、鋼帯の製造の場合であり、製鋼または熱延で発生した欠陥と酸洗工程以降で発生した欠陥とを区別すため、マーク１およびマーク２のようにマーキングの幅を変更しているが、これに限らず、マーキングを行う幅位置を変更したり、マーキングの色、模様を変更したりしてもよい。
【００５６】
その後は、トラッキング手段および板長算出手段により欠陥の位置を算出し、マーキング手段で異常部の位置にマーキングを行う。
【００５７】
マーキング手段では、マーキング情報に基づき、異常部の位置にマーキングを行うが、その際、表面疵の種類や程度に関する情報を示すことが望ましい。これは、マーキングの模様・形状・帯の幅等、検出可能な形態であればよい。また、バーコードあるいはOCR(光学式文字読取り)を併用すれば、さらに詳細な情報をマーキングすることが可能となる。
【００５８】
このように、金属帯の表面にマーキングを施すことにより、コイルの個数の増加が抑制されるため、コイルの巻き取り、コイルの運搬、および巻き戻し等のハンドリングにおいても、作業の効率が向上する。また、金属帯の加工においても、金属帯が疵の部分で途切れることなく連続して供給されるので、作業の効率化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第一の実施形態における各工程のフローを示す図である。
【図２】表面欠陥計の基本構成例を示す図である。
【図３】表層部性状測定装置の基本構成例を示す図である。
【図４】測定結果例を示す鋼板展開図である。
【図５】本発明の第二の実施形態における各工程のフローを示す図である。
【図６】本発明の第二の実施形態の装置構成例を示すブロック図である。
【図７】マーキングされた金属帯の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１                めっき鋼板
２                照明装置
３                撮像装置
４                信号処理装置
５                めっき鋼板のめっき層
６                熱延鋼板
７                表層異常部
８                交流電源
９                差動増幅器
１０ａ            コイル（検出用１）
１０ｂ            コイル（励磁用）
１０ｃ            コイル（検出用２）
１１              鋼帯
１２              スケール層
１４              磁束
１５              E形コア交流磁気センサ
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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【図３】
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