(57)【要約】【課題】  高強度冷延鋼板のエッジを確実に検出することができ、長期間使用してもエッジ検出の精度を維持することのできる高強度冷延鋼板のエッジ検出方法及びエッジ検出装置を提供すること。【解決手段】  ロールの表面に接触した状態の高強度冷延鋼板の表面に、投光器を用いて光を照射し、表面で反射した反射光を受光器により受容することで、高強度冷延鋼板のエッジ部を検出する高強度冷延鋼板のエッジ検出方法であって、前記ロールの表面は、Ｌ値が４０以下となるゴムによって被覆されてなる高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールの表面に接触した状態の高強度冷延鋼板の表面に、投光器を用いて光を照射し、反射光を受光器により受容することで、高強度冷延鋼板のエッジ部を検出する高強度冷延鋼板のエッジ検出方法であって、
前記ロールの表面は、Ｌ値が４０以下となるゴムによって被覆されてなる高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
【請求項２】
前記高強度冷延鋼板は、引張強さが５９０ＭＰａ以上である請求項１に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
【請求項３】
前記ロールの表面は、Ｈｓが７０以上のゴムによって被覆されてなる請求項１又は２に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
【請求項４】
前記ゴムは、ウレタンゴム又はＮＢＲゴムである請求項１から３までのいずれか一項に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
【請求項５】
高強度冷延鋼板を通板するロールと、前記ロールに接触した状態の高強度冷延鋼板の表面に光を照射する投光器と、反射光を受容する受光器と、を有する高強度冷延鋼板のエッジ検出装置であって、
前記ロールの表面は、Ｌ値が４０以下となるゴムによって被覆されてなる高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
【請求項６】
前記高強度冷延鋼板は、引張強さが５９０ＭＰａ以上である請求項５に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
【請求項７】
前記ロールの表面は、Ｈｓが７０以上のゴムによって被覆されてなる請求項５又は６に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
【請求項８】
前記ゴムは、ウレタンゴム又はＮＢＲゴムである請求項５から７までのいずれか一項に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面のＬ値の小さい高強度冷延鋼板であっても、エッジを確実に検出することのできる高強度冷延鋼板のエッジ検出方法及びエッジ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板の製造・検査ラインにおいて、帯状に通板される鋼板（鋼帯）の表面に光源から光を照射し、反射光をカメラなどの撮像装置で検出することで得られた画像や信号をもとに、鋼板（鋼帯）のエッジを検出することが行われる。エッジ検出においては、鋼板の振動による信号のノイズ発生を防止するため、鋼板がロールに接触している部分で検査を行う方法が行われることがある。この場合、鋼板とロールとの境界を正確に識別することが重要である。この境界を誤って認識すると、ロール部分を鋼板と誤認してしまい、正しい検査等を行えないという問題が発生する。
【０００３】
この問題に対して特許文献１では、鋼帯とロールに明度差をつけることにより、撮像装置における受光信号の強度差を明確にして、鋼帯のエッジを正確に設定する方法が開示されている。具体的に特許文献１には、ロール部分を、光を吸収する色で着色する方法が開示されており、安定してエッジ検出を行うためには鋼帯とロールのＬ値差が５０以上であることが望ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−２９２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された鋼板とロールとの境界を検出する方法は、高いＬ値を示す（より白色に近い）一般的な成分からなる鋼板においては比較的簡単に実現可能である。一方で、自動車骨格部材用等に用いられる高強度冷延鋼板においては、特許文献１に開示された所定の明度差の確保が困難である場合がある。高強度冷延鋼板は、特殊な合金元素の添加や水焼き入れなどの急速冷却技術により製造される。高強度冷延鋼板は、急速冷却による表面スケールの生成や添加元素に起因する表面酸化により、一般的な鋼板に比較して黒色を呈する傾向がある。つまり高強度冷延鋼板は、Ｌ値が低く、ロールとの十分な明度差を確保することが困難である。特許文献１ではこの問題について、具体的な解決策の提案はされていない。
【０００６】
また特許文献１には、鋼板とロールとの明度差がつくように、光を吸収する色にロールを着色する方法が開示されている。しかし、この方法では、通板を継続して行った場合に、塗料の劣化、剥離、及び摩耗等によってロールのＬ値が上昇し、ロールと鋼板との明度差をつける効果が小さくなって、エッジ検出の性能が維持できないことがあった。
【０００７】
また、特許文献１の方法では、ロールから剥離した塗料が鋼板に付着するという問題や、ロールの着色部の摩耗及び異物埋没等によって、鋼板表面に押疵等の欠陥が発生するという問題もある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みて想到されたものであり、高強度冷延鋼板のエッジを確実に検出することができ、長期間使用してもエッジ検出の精度を維持することのできる高強度冷延鋼板のエッジ検出方法及びエッジ検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ロールの表面に接触した状態の高強度冷延鋼板の表面に、投光器を用いて光を照射し、反射光を受光器により受容することで、高強度冷延鋼板のエッジ部を検出する高強度冷延鋼板のエッジ検出方法であって、前記ロールの表面は、Ｌ値が４０以下となるゴムによって被覆されてなる高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
［２］前記高強度冷延鋼板は、引張強さが５９０ＭＰａ以上である［１］に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
［３］前記ロールの表面は、Ｈｓが７０以上のゴムによって被覆されてなる［１］又は［２］に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
［４］前記ゴムは、ウレタンゴム又はＮＢＲゴムである［１］から［３］までのいずれか一つに記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出方法。
［５］高強度冷延鋼板を通板するロールと、前記ロールに接触した状態の高強度冷延鋼板の表面に光を照射する投光器と、反射光を受容する受光器と、を有する高強度冷延鋼板のエッジ検出装置であって、前記ロールの表面は、Ｌ値が４０以下となるゴムによって被覆されてなる高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
［６］前記高強度冷延鋼板は、引張強さが５９０ＭＰａ以上である［５］に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
［７］前記ロールの表面は、Ｈｓが７０以上のゴムによって被覆されてなる［５］又は［６］に記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
［８］前記ゴムは、ウレタンゴム又はＮＢＲゴムである［５］から［７］までのいずれか一つに記載の高強度冷延鋼板のエッジ検出装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、高強度冷延鋼板のエッジを確実に検出することができ、長期間使用してもエッジ検出の精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、高強度冷延鋼板のエッジ検出の概略を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、図１を用いて、高強度冷延鋼板（以下、単に「鋼板」又は「鋼帯」と称することがある。）のエッジ検出方法の概略について説明する。
【００１３】
図１のように、被検出対象材である高強度冷延鋼板１は、帯状の鋼帯として連続的に通板される。鋼板１の表面には、投光器２から光が照射され、その反射光が受光器３により受容される。この際、光は高強度冷延鋼板１の表面に加えて、ロール４の表面にも照射され、これら両部材からの反射光が受光器３に到達可能となっている。投光器２としては、例えば、レーザー、蛍光灯、ＬＥＤ、ハロゲンランプ等を用いることができる。受光器３としては、カメラ等の撮像装置を用いることができる。
【００１４】
投光器２が光を照射するのは、ロール４に接触した状態の鋼板１とする。光を照射する際に、鋼板１に振動や形状変化等が生じると、受光信号に変化が生じ、エッジ検出を正確に行えない。鋼板１のうちロール４に接触した部分に光を照射することにより、鋼板１の振動や形状変化の影響を抑えて、より正確にエッジ検出を行うことができる。
【００１５】
受光器３により、鋼板１の幅方向に沿った直線上における、反射光の強度が二次元的に検出される。Ｌ値の低い（より黒色に近い）ロール４からの反射光強度は弱く、Ｌ値の高い（より白色に近い）鋼板１からの反射高強度は強く検出される。幅方向に沿った直線上において、反射光強度が急変する箇所が、鋼板１とロール４との境界、つまり鋼板１のエッジ（側辺）として検出される。尚、図１に示すように、受光器３によって検出された反射光信号が演算装置５に出力され、演算装置５においてエッジ検出処理を行うようにしてもよい。
【００１６】
製造過程で表面スケールや表面酸化物が付着することで、表面のＬ値が低くなりやすい高強度冷延鋼板では、鋼板とロールとの反射光強度の差が小さく、鋼板のエッジを検出することが比較的難しい。本発明では、ロールの表面のＬ値を４０以下とすることにより、高強度冷延鋼板であってもエッジの検出を安定的に行うことができる。尚、高強度冷延鋼板としては、引張強さが５９０ＭＰａ以上の鋼板を挙げることができる。上述したＬ値とてしては、例えばＪＩＳ  Ｚ  ８７３０に規定された規格を採用することができ、より具体的には色差計を用いて測定することができる。
【００１７】
ロール４の表面は、Ｌ値が４０以下となるゴムによって被覆される。ロールの表面をゴムで被覆することで、Ｌ値を十分に下げることができるとともに、使用に伴う表面の劣化や塗料の剥離等が起こりにくく、使用によってＬ値が上昇しにくい。よって、長期間ロールを使用した後であっても、エッジの検出性能が劣化することが防止される。
【００１８】
本発明で用いられるゴムの具体例としては、ウレタンゴム、及びＮＢＲゴム等を挙げることができる。
【００１９】
ロール４の表面は、Ｈｓ（ゴム硬度）が７０以上のゴムによって被覆されることが好ましい。Ｈｓを７０以上とすることにより、ロール表面の磨耗及びロール表面への異物の噛み込み等を防止することができ、ロールの耐久性が向上する。但し、ロール表面のＨｓを７０以上としても、突発的なトラブルによる疵の発生や長期間の使用による磨耗の影響等によって、エッジ検出の精度が低下する可能性があるので、２年程度の周期でロールを交換することが好ましい。尚、ゴム硬度は、（旧）ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１により規定された規格を採用することができる。
【００２０】
本発明における高強度冷延鋼板のエッジ検出方法は、鋼板の表面に適用することもできるし、裏面に適用することもできる。
【００２１】
鋼板のエッジ検出は、鋼板の加工プロセス及び検査プロセス等に先立って、鋼板のエッジ部を検出する必要がある場合に行われる。例えば、鋼板の加工プロセスとして、鋼板のエッジトリミング、形状矯正、焼鈍、めっき、電解洗浄、通板時のセンタリング、冷却、酸洗、乾燥、及び塗油等を挙げることができる。また、鋼板の検査プロセスとして、鋼板の表面欠陥検査、介在物検査、及び寸法検査等を挙げることができる。
【００２２】
以下においては、本発明が対象とする、５９０ＭＰａ以上の引張強さを有する高強度冷延鋼板に含まれる各成分の含有量の一例について説明する。成分の含有量を示す「％」は「質量％」を意味する。尚、本発明で対象となる高強度冷延鋼板には、高い強度に加えて、優れた成形性も求められる。
【００２３】
Ｃ：０．０４％〜０．３５％
Ｃは、鋼を高強度化するのに有効な元素であり、さらに、TRIP（変態誘起塑性：Transformation Induced Plasticity）効果を有する残留オーステナイトや、ベイナイト、マルテンサイトを生成させるのにも有効な元素である。上記効果は０．０４％以上の添加で得られる。また、Ｃの添加量が０．３５％以下であれば、溶接性が大きく低下することもない。よって、Ｃは０．０４％〜０．３５％の範囲で添加するのが好ましい。
【００２４】
Ｓｉ：２．５０％以下
Ｓｉは固溶強化による強化元素として含有される。また、板厚中央部でのＭｎ偏析を軽減してＭｎＳの生成を抑制する観点からＳｉが含有される。さらに、焼鈍時の表層の酸化による脱炭、脱Ｂを抑制するためにＳｉを含有する。一方、Ｓｉの含有量が多くなると、Ｓｉ酸化物の表面濃化により鋼板表面が黒色側に変色する。Ｓｉ含有量が０．１％未満であれば通常の方法でエッジ検出を安定的に行うことができるが、本発明によればＳｉが０．１％以上含有された鋼板においても安定したエッジ検出が可能である。上限は特に規定しないが、Ｓｉが多くなると熱延、冷延での圧延荷重の増加を招く。また、靭性の低下を招く。したがって、Ｓｉの含有量は２．５０％以下とするのが望ましい。
【００２５】
Ｍｎ：０．３５％〜３．５０％
Ｍｎは鋼の焼入れ性を向上させ、マルテンサイトおよびベイナイト組織を得るために含有される。また、鋼中のＳをＭｎＳとして固定し、熱間脆性を軽減するためにＭｎが含有される。一方、Ｍｎの含有量が多くなると、Ｍｎ酸化物の表面濃化により鋼板表面が黒色側に変色しだすため、従来の方法でエッジ検出を安定的に行うにはＭｎを０．３５％未満とするべきである。しかし、本発明によればＭｎが０．３５％以上含有された鋼板においても安定したエッジ検出が可能である。上限は特に規定しないが、Ｍｎが多くなるとＭｎＳ介在物の数と大きさが増加し、耐遅れ破壊特性を著しく劣化させる。したがって、Ｍｎの含有量は３．５０％以下とするのが望ましい。
【００２６】
Ｐ：０．０８％以下
Ｐは、固溶強化能の大きい割に深絞り性を害さない元素であり、高強度化を達成するのに有効な元素である。一方、Ｐは、スポット溶接性を害する元素でもあるので、上限は０．０８％とするのが好ましい。
【００２７】
Ｓ：０．０８％以下
Ｓは、鋼中に不可避的に混入してくる不純物元素であり、ＭｎＳとして析出し、鋼板の伸びフランジ性を低下させる有害な成分でもある。伸びフランジ性を低下させないためには、Ｓは０．０８％以下に制限するのが好ましい。より好ましいＳ量は、０．０１％以下である。
【００２８】
Ｃｕ：０．２％以下
Ｃｕは、耐食性を向上させ、腐食生成物が鋼板表面を被覆して鋼板への水素侵入を抑制する効果がある。また、Ｃｕはスクラップを原料として活用するときに混入する元素であり、Ｃｕの混入を許容することでリサイクル資材を原料資材として活用でき、製造コストを削減することができる。Ｃｕは上記の観点から０．００５％以上含有するのが好ましく、さらに耐遅れ破壊特性向上の観点からはＣｕは０．０５％以上含有するのが望ましい。しかしながら、その含有量が多くなりすぎると表面欠陥の原因となるので、Ｃｕ含有量は０．２％以下とするのが望ましい。
【００２９】
ＳｏｌＡｌ：０．０１％〜０．０６７％
Ａｌは、製鋼工程で脱酸剤として添加される元素であり、また、伸びフランジ性を低下させる非金属介在物をスラグとして分離するのに有効な元素であるので、０．０１％以上含有させるのが好ましい。しかし、過剰な添加は原料コストの上昇を招くので、Ａｌの上限は０．０６７％以下とするのが好ましい。
【００３０】
Ｃｒ：０．５％以下
Ｃｒは鋼の焼入れ性を向上させる効果を得るために添加することが出来る。しかし、Ｃｒもまた含有量が多くなると、酸化物の表面濃化により鋼板表面が黒色側に変色する。通常の方法ではエッジ検出を安定的に行うことができるのはＣｒ含有量が０．０５％未満までであるが、本発明を用いればＣｒが０．０５％以上含有された鋼板においても安定したエッジ検出が可能である。上限については、含有量が０．５％を超えると焼鈍時のセメンタイトの固溶速度を遅延させ、未固溶のセメンタイトを残存させることでせん断端面の耐遅れ破壊特性を劣化させる。また、耐孔食性も劣化させる。さらに化成処理性も劣化させる。したがって、Ｃｒ含有量は０．５％以下とするのが望ましい。耐遅れ破壊特性、耐孔食性、化成処理性はいずれも０．２％超のＣｒで劣化し始める傾向にあるので、これらを防止する観点からＣｒ含有量は０．２％以下がより好ましい。
【００３１】
Ｍｏ：０．５％以下
Ｍｏは、鋼の焼入れ性を向上し、ベイナイトやマルテンサイトの生成を促進して高強度化に寄与する元素である。上記効果は、０．５％超えると飽和する。よって、Ｍｏ含有量は０．５％以下が好ましい。
【００３２】
Ｔｉ：０．１０％以下、Ｎｂ：０．１０％以下、Ｖ：０．１０％以下
Ｔｉ、Ｎｂ及びＶは、炭化物や窒化物等の析出物を形成し、鋼の強度を上昇させる他、フェライトの成長を抑制して組織を微細化し、成形性、特に伸びフランジ性を向上させる有用な元素である。上記効果は、Ｔｉ：０．１０％、Ｎｂ：０．１０％、Ｖ：０．１０％にて飽和する。そのため、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｎｂ：０．１０％以下、Ｖ：０．１０％以下含有することが好ましい。
【００３３】
Ｎｉ：０．３％以下
Ｎｉも耐食性を向上させる作用のある元素である。また、ＮｉはＣｕを含有させる場合に生じやすい表面欠陥を低減する作用がある。したがって、Ｎｉは上記の観点から０．０１％以上含有するのが望ましい。しかし、Ｎｉの含有量が多くなりすぎると加熱炉内でのスケール生成が不均一になり表面欠陥の原因になるとともに、著しいコスト増となる。したがって、Ｎｉ含有量は０．３％以下とする。
【００３４】
Ｂ：０．００５％以下
Ｂは、鋼の焼入れ性を高めるのに有効な元素であるので、０．００５％以下添加することができる。
【００３５】
Ｎ：０．００６％以下
Ｎは、鋼の耐時効性を最も劣化させる元素であり、特に、０．００６％を超えると耐時
効性の劣化が顕著となる。そのため、Ｎは低いほどよく、０．００６％以下とするのが好
ましい。
【００３６】
Ｃａ：０．０００５％以下
Ｃａは、硫化物の形態を球状化する効果があり、伸びフランジ性を改善するのに有効な元素である。一方で、添加量が多すぎると鋼の清浄度が低下するようになる。よって、Ｃａは、０．０００５％以下の範囲で添加するのが好ましい。
【００３７】
上記以外の残部は、Ｆｅ及び不可避的不純物であり、場合によっては他の添加元素が含まれていてもよい。
【実施例】
【００３８】
以下の表１に示すように、本発明例としてウレタンゴム及びＮＢＲゴムで表面を被覆したロール上において、引張強さが５９０ＭＰａ以上の高強度冷延鋼板（Ｃ：０．０４％〜０．３５％、Ｓｉ：２．５０％以下、Ｍｎ：０．３５％〜３．５０％、Ｐ：０．０８％以下、Ｓ：０．０８％以下、Ｃｕ：０．２％以下、ＳｏｌＡｌ：０．０１％〜０．０６７％、Ｃｒ：０．５％以下、Ｍｏ：０．５％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｎｂ：０．１０％以下、Ｖ：０．１０％以下、Ｎｉ：０．３％以下、Ｂ：０．００５％以下、Ｎ：０．００６％以下、Ｃａ：０．０００５％以下、残部Fe及び不可避的不純物）のエッジを検出した。複数種類の高強度冷延鋼板を検査したが、いずれの高強度冷延鋼板も上記の組成を満たすものであった。この際、エッジ判定不良による再検査発生率を求めた。比較例としては、クロムメッキロールを用いて同様の実験を行った。尚、ウレタンゴムのＨｓは８６であり、ＮＢＲゴムのＨｓは７３であった。
【００３９】
【表１】
2018149582.tif 000003
【００４０】
上述のように、Ｌ値が４０以下となるロールを用いて高強度冷延鋼板のエッジ検出を実施したことにより、従来の方法では１５％以上であったエッジ判定不良による再検査の割合を２％程度まで減少させることができた。
【００４１】
上述のロールを、一定期間継続して使用した後のＬ値及びエッジ判定不良による再検査発生率を調べた。結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
2018149582.tif 000004
表１及び表２のように、本発明例では、ロールを長期間継続して使用しても、表面の劣化が生じにくく、Ｌ値の上昇は殆ど見られなかった。これにより、長期間の使用に伴って、エッジ判定不良による再検査発生率が上昇することもなく、エッジ検出能力を長期間維持することができることが示された。
【符号の説明】
【００４３】
１              高強度冷延鋼板
２              投光器
３              受光器
４              ロール
５              演算装置
【図１】
2018149582.tif 000005