(57)【要約】【課題】量産工場に適用されうる棒鋼群の検査方法の提供。【解決手段】本発明に係る棒鋼群の検査方法は、（１）棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、基準データが得られる工程、（２）この棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、対比データが得られる工程及び（３）この対比データがこの基準データと対比されることにより、この他の棒鋼の組成の、この基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程を含む。好ましくは、この検査方法では、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の組成が同一であるとき、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼のいずれか一方の組成が分析されることで、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の鋼種が特定される工程を含む。この検査方法は、生産性を損なうことなく、棒鋼群の鋼種を正確に特定しうる。【選択図】図１
2008096329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、基準データが得られる工程、
この棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、対比データが得られる工程
及び
この対比データがこの基準データと対比されることにより、この他の棒鋼の組成の、この基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程
を含む棒鋼群の検査方法。
【請求項２】
上記他の棒鋼の組成の、上記基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程において、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の組成が同一であると判定されたとき、
この基準棒鋼及びこの他の棒鋼のいずれかの少なくとも一本の組成を分析して得られた組成データに基づき、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の鋼種が特定される工程をさらに含む請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、基準データが得られる工程、
この棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、対比データが得られる工程、
この対比データが得られる工程の前後に、この基準データに基づき閾値が設定される工程
及び
この対比データがこの閾値と対比されることにより、この他の棒鋼の組成の、この基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程
を含む棒鋼群の検査方法。
【請求項４】
上記他の棒鋼の組成の、上記基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程において、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の組成が同一であると判定されたとき、
この基準棒鋼及びこの他の棒鋼のいずれかの少なくとも一本の組成を分析して得られた組成データに基づき、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の鋼種が特定される工程をさらに含む請求項３に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒鋼群の検査方法に関する。より詳細には、棒鋼群に異材の混入がないことを確認するために行われる検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
棒鋼の用途は多岐にわたっているので、この棒鋼に適用されうる鋼種の数は多い。複数本の棒鋼からなる棒鋼群において、その外観から鋼種の違いを認識することは容易ではない。棒鋼メーカーは、製品として出荷される棒鋼群に異材が混入することを防止するために、製造された全ての棒鋼についてその鋼種の確認を行っている。
【０００３】
棒鋼群に異材の混入がないことを確認するための検査方法としては、火花試験方法、電磁誘導方式による異材弁別方法、放電発光分析による成分同定方法が例示される。特開昭６０−２６２０５２号公報に、コイルに臨まされた導電性材のインピーダンスを検出することにより、異材を弁別する方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭６０−２６２０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の火花試験方法では、棒鋼がグラインダーと接触することで発生する火花の発生状況が目視で確認されて、棒鋼の鋼種が判定される。この目視による判定は、検査者の技量に左右されやすい。
【０００５】
前述の電磁誘導方式による異材弁別方法では、棒鋼がコイルを通過するときにこの棒鋼に発生する渦電流が利用される。この渦電流は、温度、棒鋼のサイズ、棒鋼に適応された熱処理条件等のような因子の影響を受ける。この渦電流に基づき得られるデータは、安定性にかける。このデータが安定に計測されるためには、この計測に使用される検査設備の維持及び管理が必要である。この検査設備の維持及び管理は、生産コストに影響を与える。多種多様な棒鋼を生産する量産工場において、この方法を運用していくことは難しい。
【０００６】
前述の放電発光分析による成分同定方法では、棒鋼の組成が正確に把握されうる。この方法では、試料の調整及び分析に手間がかかる。従って、生産性を維持しつつ全数検査を必要とする量産工場の検査ラインにこの方法を適用することは難しい。
【０００７】
本発明の目的は、量産工場に適用されうる棒鋼群の検査方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る棒鋼群の検査方法は、
（１）棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、基準データが得られる工程、
（２）この棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、対比データが得られる工程
及び
（３）この対比データがこの基準データと対比されることにより、この他の棒鋼の組成の、この基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程
を含む。
【０００９】
好ましくは、この検査方法は、
（４）上記他の棒鋼の組成の、上記基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程において、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の組成が同一であると判定されたとき、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼のいずれかの少なくとも一本の組成を分析して得られた組成データに基づき、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の鋼種が特定される工程
をさらに含む。
【００１０】
本発明に係る他の棒鋼群の検査方法は、
（１）棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、基準データが得られる工程、
（２）この棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき、対比データが得られる工程、
（３）この対比データが得られる工程の前後に、この基準データに基づき閾値が設定される工程
及び
（４）この対比データがこの閾値と対比されることにより、この他の棒鋼の組成の、この基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程
を含む。
【００１１】
好ましくは、この検査方法は、
（５）上記他の棒鋼の組成の、上記基準棒鋼の組成との同一性が判定される工程において、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の組成が同一であると判定されたとき、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼のいずれかの少なくとも一本の組成を分析して得られた組成データに基づき、この基準棒鋼及びこの他の棒鋼の鋼種が特定される工程
をさらに含む。
【発明の効果】
【００１２】
この棒鋼群の検査方法では、棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき得られる基準データ及びこの棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイルを通過することで生じる渦電流に基づき得られる対比データが用いられる。この棒鋼がコイルの通過に要する時間は短いので、棒鋼群の組成の同一性は迅速に判定されうる。この他の棒鋼の組成の、この基準棒鋼の組成との同一性は、この対比データがこの基準データと対比されることにより判定される。従って、この同一性を判定するために、棒鋼に固有のデータが得られる必要はない。この方法では、この同一性の判定のために用いられる検査設備の維持及び管理は容易である。この方法では、棒鋼群の組成の同一性が判定された後に棒鋼の組成を分析して、棒鋼群の鋼種が特定される。従って、この棒鋼群に含まれる全ての棒鋼の組成が分析される必要はない。この方法では、棒鋼群の鋼種の特定に要する時間は短い。この方法は、生産性を維持しつつ全数検査を必要とする量産工場の検査方法に適用しうる。この方法は、棒鋼群への異材の混入を確実に防止しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る棒鋼群の検査方法が示されたフロー図である。図２は、図１にそのフロー図が示された検査方法に用いられる検査設備２の構成が示された概略図である。この検査設備２は、検出器としてのコイル４と、異材判別装置６と、スリット板８とを備えている。この棒鋼群は、複数本の丸棒鋼１０で構成される。この図２において、矢印線Ａは丸棒鋼１０の移動方向を表している。なお、この検査設備２は、漏洩磁束探傷機１２をさらに備えている。この漏洩磁束探傷機１２は、丸棒鋼１０の表面疵を検出する。
【００１５】
コイル４は、筒状である。丸棒鋼１０は、このコイル４の内側を通過する。このコイル４には、交流が流される。丸棒鋼１０がこのコイル４を通過すると、この丸棒鋼１０に渦電流が生じる。このコイル４は、この渦電流に基づいた識別データを出力する。この検査方法では、丸棒鋼１０がコイル４を通過することで生じる渦電流に基づき、識別データが得られる。この識別データとしては、インピーダンス等のような電磁気的情報が例示される。
【００１６】
異材判別装置６には、コイル４から出力された識別データが入力される。この異材判別装置６は、この識別データに基づいて丸棒鋼１０の組成の同一性を判定する。この組成の同一性は、丸棒鋼１０の鋼種が同一であることを意味している。この異材判別装置６は、市販の設備である。この検査方法では、この異材判別装置６はＡＣＴＵＮＩ株式会社製の商品名ＵＭＳ−６５００である。
【００１７】
この検査方法では、識別データとしてコイル４のインピーダンスが計測される。インピーダンスがＺとされて、直流抵抗がＲとされて、リアクタンスがＸとされたとき、このインピーダンスは、複素数として、Ｚ＝Ｒ＋ｉＸで表される。なお、ｉは虚数単位である。インピーダンスを計測することにより、実数部としての直流抵抗と虚数部としてのリアクタンスとが得られる。従って、この識別データは、実数部と虚数部とで表される。
【００１８】
図示されていないが、この検査方法では、丸棒鋼１０の鋼種を特定するために、丸棒鋼１０の組成を分析しうる分析装置がさらに用いられる。この分析装置には、市販の設備が用いられる。この分析装置としては、蛍光Ｘ線分析装置、アーク発光分析装置及びスパーク発光分析装置が例示される。この検査方法では、アーク発光分析装置が用いられている。このアーク発光分析装置は、ＳＰＥＣＴＲＯ社製の商品名ＳＰＥＣＴＲＯＴＥＳＴである。
【００１９】
スリット板８は、その中央に開口部１４を備えている。この開口部１４の大きさは、コイル４及び漏洩磁束探傷機１２を通過する丸棒鋼１０の外径に略一致する。このスリット板８は、２本以上の丸棒鋼１０がコイル４及び漏洩磁束探傷機１２を通過することを防いでいる。
【００２０】
この検査方法では、まず棒鋼群が準備される（ＳＴＥＰ１）。前述したように、この棒鋼群は複数本の丸棒鋼１０からなる。換言すれば、この棒鋼群はロットである。この検査方法では、この棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の本数は、１０本である。これらの丸棒鋼１０の外径は、同一である。この丸棒鋼１０としては、タンデムに配列された粗列圧延機、中間列圧延機及び仕上列圧延機によってビレットが連続的に圧延されて得られる丸棒鋼１０が例示される。これ以外の方法で製造された丸棒鋼１０であっても、この検査方法は適用されうる。この丸棒鋼１０の長さは、通常は３ｍから８ｍ程度である。
【００２１】
次に、最初の丸棒鋼１０について、識別データが計測される（ＳＴＥＰ２）。この検査方法では、この最初の丸棒鋼１０は棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼である。この識別データは、コイル４から出力されて、異材判別装置６に入力される。この識別データは、異材判別装置６に基準データとして記憶される（ＳＴＥＰ３）。この検査方法では、この基準棒鋼がコイル４を通過することで生じる渦電流に基づき得られる識別データは、基準データである。なお、この基準データは、この異材判別装置６に原点として認識される。
【００２２】
図３は、図２の検査設備２の異材判別装置６に入力された基準データとこの基準データに基づき設定される閾値とが示されたグラフである。この図３の横軸は、識別データの実数部を表している。縦軸は、この識別データの虚数部を表している。点Ｐ１は、基準データを表している。実線Ｒは、閾値を表している。この実線Ｒで囲まれた領域の形状は、矩形である。この領域Ｒの形状が、円とされてもよい。この領域Ｒの形状が、楕円とされてもよい。点Ｐ１は、この領域Ｒの中心に位置している。この検査方法では、基準データＰ１が記憶されると、この閾値が設定される（ＳＴＥＰ４）。この閾値は、識別データの実数部及び虚数部のバラツキが考慮されて決められる。前述したように、基準データＰ１は、この異材判別装置６に原点として認識される。この閾値は、基準データＰ１を中心値とした数値の幅で表される。なお、後述する対比データが得られた後に、この閾値が設定されてもよい。
【００２３】
この検査方法では、閾値が設定されると次の丸棒鋼１０について識別データが計測される（ＳＴＥＰ５）。この次の丸棒鋼１０は、棒鋼群に含まれる他の棒鋼である。この識別データは、コイル４から出力されて、異材判別装置６に対比データとして入力される。この検査方法では、棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイル４を通過することで生じる渦電流に基づき得られる識別データは、対比データである。
【００２４】
渦電流は、丸棒鋼１０の導電率、透磁率、外径、コイル４の品質、温度等のような因子の影響を受ける。前述したように、棒鋼群を構成する丸棒鋼１０の外径は同一である。コイル４の品質及び温度の変動が小さければ、計測された識別データは、主として導電率及び透磁率のような丸棒鋼１０の組成に関わる因子の影響を受ける。従って、この検査方法で得られる基準データ及び対比データには、丸棒鋼１０の組成が反映されている。この検査方法では、対比データが得られると、次にこの対比データが基準データと対比される（ＳＴＥＰ６）。次に、この対比により、他の棒鋼の組成の、基準棒鋼の組成との同一性が判定される（ＳＴＥＰ７）。この検査方法では、対比データが閾値で囲まれる領域Ｒの内側に位置するとき、この対比データが得られた丸棒鋼１０の組成は、基準棒鋼の組成と同一であると判定される。この対比データがこの領域Ｒの外側に位置するとき、この丸棒鋼１０の組成は、基準棒鋼の組成とは異なると判定される。
【００２５】
図４は、図３の基準データに続いて異材判別装置６に入力された対比データが示されたグラフである。この図４の横軸は、識別データの実数部を表している。縦軸は、この識別データの虚数部を表している。点Ｐ１は、基準データである。点Ｐ２は、基準データに続いて得られた対比データである。その形状が矩形である領域Ｒは、この基準データＰ１に基づいて設定された閾値である。図４に示されているように、対比データＰ２は、領域Ｒの内側に位置している。これにより、この対比データＰ２が得られた丸棒鋼１０の組成は、基準棒鋼の組成とは同一であると判定される。この判定が終わると、さらに次の棒鋼の識別データが計測される（ＳＴＥＰ５）。この検査方法では、最後の棒鋼の判定（ＳＴＥＰ７）が終了するまで、棒鋼群に含まれるそれぞれの丸棒鋼１０について、識別データの計測（ＳＴＥＰ５）、基準データとの対比（ＳＴＥＰ６）及び判定（ＳＴＥＰ７）が繰り返される。この図４において、点Ｐ３は、対比データＰ２の次に得られた対比データである。点Ｐ４は、対比データＰ３の次に得られた対比データである。点Ｐ５は、対比データＰ４の次に得られた対比データである。点Ｐ６は、対比データＰ５の次に得られた対比データである。点Ｐ７は、対比データＰ６の次に得られた対比データである。点Ｐ８は、対比データＰ７の次に得られた対比データである。点Ｐ９は、対比データＰ８の次に得られた対比データである。点Ｐ１０は、対比データＰ９の次に得られた対比データである。前述したように、棒鋼群は１０本の丸棒鋼１０から構成されているので、対比データＰ１０は最後の丸棒鋼１０から得られた識別データである。図４に示されているように、棒鋼群に含まれる全ての丸棒鋼１０の対比データ（点Ｐ２から点Ｐ１０）は、領域Ｒの内側にある。従って、この棒鋼群に含まれる全ての丸棒鋼１０の組成は、基準データが得られた丸棒鋼１０の組成と同一であると判定される。
【００２６】
次に、その組成の同一性が判定された棒鋼群から、一本の丸棒鋼１０が選択される（ＳＴＥＰ８）。次にこの丸棒鋼１０の組成が分析される（ＳＴＥＰ９）。この検査方法では、基準棒鋼及び他の棒鋼の組成が同一であるとき、この基準棒鋼及び他の棒鋼のいずれか一方の組成が分析される。前述したように、この組成分析には、アーク放電による発光分析が用いられる。この分析では、分析精度の向上の観点から、分析される箇所は研磨される。なお、研磨されることなく、この分析が実施されてもよい。
【００２７】
棒鋼メーカーは、製品の品質を管理するために、鋼種毎の組成データを、ホスト情報として保有している。この検査方法では、分析で得た組成分析結果が、このホスト情報に保有されている組成データと対比されることにより、棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の鋼種が特定される（ＳＴＥＰ１０）。この検査方法では、この組成分析結果に基づいて、基準棒鋼及び他の棒鋼の鋼種が特定される。この鋼種を特定する工程において、棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の鋼種に問題が認められなければ、これらの丸棒鋼１０は所定の工程を経た後出荷される（ＳＴＥＰ１１）。この鋼種を特定する工程（ＳＴＥＰ１０）で丸棒鋼１０の鋼種に問題が認められて丸棒鋼１０が異材であると判定されると、この棒鋼群の出荷は停止される（ＳＴＥＰ１２）。なお、その出荷が停止された棒鋼群には、廃棄、本来のロットへの返戻、再生等のような処置がなされる。
【００２８】
この検査方法では、棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の鋼種が特定されるために、その鋼種が特定されている丸棒鋼の識別データが用いられてもよい。この場合、全ての丸棒鋼１０について基準データとの対比（ＳＴＥＰ６）及び判定（ＳＴＥＰ７）が完了して、棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の組成の同一性が確認された後に、この識別データは計測される。この識別データは、標準データとして異材判別装置６に入力される。次に、この標準データと、その組成の同一性が確認された棒鋼群の識別データ（基準データ及び対比データ）との対比がなされる。この対比により、これらの識別データと標準データとの同一性が判定される。この判定で鋼種が特定された後、棒鋼群は出荷される（ＳＴＥＰ１１）。この場合、丸棒鋼１０の組成分析（ＳＴＥＰ９）は実施されない。このような検査方法は、生産性の更なる向上に寄与しうる。
【００２９】
図５は、複数本の丸棒鋼１０からなる別の棒鋼群について計測された識別データが示されたグラフである。この棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の数は、１０本である。点Ｐ１は、最初に計測された識別データである。この識別データＰ１は、基準データとして異材判別装置６に入力される。その形状が矩形である領域Ｒは、この基準データＰ１に基づき得られる閾値を表している。図５中、点Ｐ１以外の点は対比データ１６を表している。図示されているように、これらの対比データ１６の内、点ＰＡ及び点ＰＢで示される対比データ１６は、領域Ｒの外側に位置している。従って、対比データＰＡが得られた丸棒鋼１０及び対比データＰＢが得られた丸棒鋼１０の組成は、基準棒鋼の組成とは異なると判定される（ＳＴＥＰ７）。この棒鋼群には、異材の混入が認められる。この判定において異材と判定された丸棒鋼１０の出荷は、停止される（ＳＴＥＰ１２）。これにより、この検査方法では異材と判定された丸棒鋼１０は棒鋼群から確実に除かれる。なお、その出荷が停止された丸棒鋼１０には、廃棄、本来のロットへの返戻、再生等のような処置がなされる。
【００３０】
次に異材が除かれた棒鋼群から、一本の丸棒鋼１０が選択される（ＳＴＥＰ８）。次にこの丸棒鋼１０の組成が分析される（ＳＴＥＰ９）。次にこの分析で得た組成分析結果が、このホスト情報に保有されている組成データと対比されることにより、この棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の鋼種が特定される（ＳＴＥＰ１０）。この棒鋼群に含まれる丸棒鋼１０の鋼種に問題が認められなければ、これらの丸棒鋼１０は所定の工程を経た後出荷される（ＳＴＥＰ１１）。この鋼種を特定する工程（ＳＴＥＰ１０）で丸棒鋼１０の鋼種に問題が認められると、この棒鋼群の出荷は停止される（ＳＴＥＰ１２）。前述したように、その出荷が停止された棒鋼群には、廃棄、本来のロットへの返戻、再生等のような処置がなされる。
【００３１】
この検査方法では、棒鋼群に含まれる一の基準棒鋼がコイル４を通過することで生じる渦電流に基づき得られる基準データ及びこの棒鋼群に含まれる他の棒鋼がコイル４を通過することで生じる渦電流に基づき得られる対比データ１６が用いられる。この棒鋼がコイル４の通過に要する時間は短いので、棒鋼群の組成の同一性は迅速に判定されうる。
【００３２】
この検査方法では、他の棒鋼の組成の、基準棒鋼の組成との同一性は、対比データ１６が基準データと対比されることにより判定される。従って、この同一性を判定するために、棒鋼に固有のデータが得られる必要はない。この検査方法では、この同一性の判定のために用いられる検査設備２の維持及び管理が生産コストに与える影響は小さい。
【００３３】
この検査方法では、棒鋼群の組成の同一性が判定された後に棒鋼の組成を分析して、棒鋼群の鋼種が特定される。従って、この棒鋼群に含まれる全ての棒鋼の組成が分析される必要はない。この検査方法では、棒鋼群の鋼種の特定に要する時間は短い。
【００３４】
この検査方法は、生産性を維持しつつ全数検査を必要とする量産工場の検査方法に適用しうる。この検査方法は、棒鋼群への異材の混入を確実に防止しうる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る検査方法は、鋼（炭素鋼及び合金鋼）のみならず種々の材質からなる金属製棒鋼の検査に適用されうる。また、本発明は完成品としての金属製棒鋼の検査のみならず、中間品である金属製棒鋼の検査にも適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る棒鋼群の検査方法が示されたフロー図である。
【図２】図２は、図１にそのフロー図が示された検査方法に用いられる検査設備の構成が示された概略図である。
【図３】図３は、図２の検査設備２の異材判別装置６に入力された基準データとこの基準データに基づき設定される閾値とが示されたグラフである。
【図４】図４は、図３の基準データに続いて異材判別装置に入力された対比データが示されたグラフである。
【図５】図５は、複数本の丸棒鋼からなる別の棒鋼群について計測された識別データが示されたグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
２・・・検査設備
４・・・コイル
６・・・異材判別装置
８・・・スリット板
１０・・・丸棒鋼
１２・・・漏洩磁束探傷機
１４・・・開口部
１６・・・対比データ
【図１】
2008096329.tif 000003
【図２】
2008096329.tif 000004
【図３】
2008096329.tif 000005
【図４】
2008096329.tif 000006
【図５】
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