(57)【要約】    【課題】精度よく、かつ効率よく丸棒鋼１４の表面疵が検査される方法の提供。    【解決手段】まずセンサにより、丸棒鋼１４の直径が検出される。次に丸棒鋼１４の端面がグラインダーで研削される。研削によって生じた火花が、ＣＣＤカメラで撮影される。得られた画像は画像処理に供される。画像処理により、丸棒鋼１４の鋼種が特定される。この丸棒鋼１４が磁粉探傷機２６に搬送され、磁粉探傷に供される。磁粉探傷では、丸棒鋼１４の両端に電極２８が取り付けられ、丸棒鋼１４に電流が流される。丸棒鋼１４は磁化され、検査液３２に含まれる強磁性粉末が丸棒鋼１４の表面疵に付着する。電流値は、直径及び鋼種に応じて自動的に設定される。付着によって生じた磁粉模様に基づき、表面疵の程度が判定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸棒材の直径が検出される検出工程と、
この丸棒材が磁化されることにより丸棒材の表面に存在する疵に磁極が生じ、この疵に粉末が付着する磁化工程と、
この粉末の付着の程度により、疵の程度が判定される判定工程とを含んでおり、
磁化工程における磁化のための電流値が、検出工程で得られた直径に応じて自動的に設定される丸棒材検査方法。
【請求項２】
上記検出工程において、丸棒材が回転させられつつその直径がセンサで測定される請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
丸棒材の材質が検出される検出工程と、
この丸棒材が磁化されることにより丸棒材の表面に存在する疵に磁極が生じ、この疵に磁化された粉末が付着する磁化工程と、
この粉末の付着の程度により、疵の程度が判定される判定工程とを含んでおり、
磁化工程における磁化のための電流値が、検出工程で得られた材質に応じて自動的に設定される丸棒材検査方法。
【請求項４】
上記検出工程において、丸棒材が研削される際の火花の画像に基づいて材質が検出される請求項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、丸棒材（典型的には丸棒鋼）の検査方法に関する。詳細には、本発明は、磁粉探傷機が用いられた表面疵検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延等の塑性加工によって得られた丸棒鋼には、加工前の材料の状態に起因した表面疵や、加工工程で発生した表面疵が存在する場合がある。表面疵の程度によっては、この表面疵が丸棒鋼の品質を低下させ、使用に支障を来すこともある。メーカーは、表面疵を検査して丸棒鋼を補修したり、疵の程度の激しい丸棒鋼を廃棄したりしている。表面疵の検査に、磁粉探傷法が用いられることがある。
【０００３】
この磁粉探傷法では、丸棒鋼が磁化されつつ、この丸棒鋼の周りに強磁性粉末が供給される。表面疵の近傍では磁束が空間に漏洩して磁極が形成されるので、粉末が磁化されて表面疵に凝集し、吸着される。粉末は表面疵の形状が反映された模様を形成する。この模様を目印として、検査者が表面疵の程度を目視判定する。
【０００４】
磁束の漏洩の程度は、丸棒鋼の磁化の程度に依存する。磁化が不十分であると、表面疵に付着する磁粉が少ないので、検査者が表面疵を見落としやすい。磁化が過剰であると、表面疵以外の部分（以下「健全部」と称される）にも磁粉が付着し、表面疵と健全部とのコントラストが小さくなる。コントラストが小さい場合も、検査者が表面疵を見落としやすい。検査精度の観点から、磁化の程度が適正化される必要がある。換言すれば、磁化のための電流値が適正値とされる必要がある。
【０００５】
適正な電流値は、丸棒鋼の直径に依存する。一般的には、直径が大きいほど電流値が大きく設定される。電流値の設定は、丸棒鋼の直径を読み取った作業者が行う。この検査方法は、特開平６−１７４６９６号公報に開示されている。
【特許文献１】特開平６−１７４６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最適電流値は、丸棒鋼の直径のみならず、材質（鋼種）や熱履歴によっても変動する。多品種の丸棒鋼を製造する工場では、電流値の設定が頻繁に行われなければならない。このことは、丸棒鋼の生産性の低下に帰着する。しかも、作業者が設定を誤ると、磁粉の付着量が不適切となり、検査精度が低下する。本発明の目的は、精度よく、かつ効率よく丸棒材の表面疵が検査される方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る丸棒材検査方法は、
（ａ）丸棒材の直径が検出される検出工程、
（ｂ）この丸棒材が磁化されることにより丸棒材の表面に存在する疵に磁極が生じ、この    疵に粉末が付着する磁化工程
及び
（ｃ）この粉末の付着の程度により、疵の程度が判定される判定工程
を含んでいる。磁化工程における磁化のための電流値は、検出工程で得られた直径に応じて自動的に設定される。
【０００８】
好ましくは、検出工程では、丸棒材が回転させられつつその直径がセンサで測定される。
【０００９】
他の発明に係る丸棒材検査方法は、
（ａ）丸棒材の材質が検出される検出工程、
（ｂ）この丸棒材が磁化されることにより丸棒材の表面に存在する疵に磁極が生じ、この    疵に粉末が付着する磁化工程
及び
（ｃ）この粉末の付着の程度により、疵の程度が判定される判定工程
を含んでいる。磁化工程における磁化のための電流値は、検出工程で得られた材質に応じて自動的に設定される。
【００１０】
好ましくは、検出工程では、丸棒材が研削される際の火花の画像に基づいて材質が検出される。
【発明の効果】
【００１１】
この検査方法では、磁化のための電流値が自動的に設定されるので、手間がかからない。しかも、電流値の人為的な誤設定が生じない。この検査方法は、精度に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る検査方法が示されたフローチャートである。この検査方法では、まず丸棒鋼が準備される（ＳＴＥＰ１）。この丸棒鋼としては、例えば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ものが挙げられる。もちろん、他の方法によって製作された丸棒鋼であっても、この検査方法が適用されうる。
【００１４】
この丸棒鋼は、直径測定装置２に搬送される（ＳＴＥＰ２）。図２は、直径測定装置２の一部が示された斜視図である。この装置は、センサ４と換面ローラ（図示されず）とを備えている。センサ４は、投光部６と受光部８とからなる。投光部６からは、受光部８に向けて、多数の赤色レーザービーム１０が発せられている。受光部８では、多数の受光素子１２がライン状に並べられている。レーザービーム１０の一部は、丸棒鋼１４によって遮蔽される。遮蔽されたレーザービーム１０に対応する受光素子１２は、「ＯＦＦ」の状態である。一方、レーザービーム１０が到達する受光素子１２は、「ＯＮ」の状態である。「ＯＦＦ」の状態である受光素子１２の距離が検出される。換面ローラの回転により、丸棒鋼１４が図２中の矢印Ｒで示されるように回転する。回転により全周にわたって距離が測定され、これらが平均されることで丸棒鋼１４の直径が得られる（ＳＴＥＰ３）。ＣＣＤ素子を備えたセンサが用いられてもよい。測定によって得られた直径のデータはコンピュータ（図示されず）に取り込まれ、記憶部に一時的に記憶される（ＳＴＥＰ４）。
【００１５】
次に丸棒鋼１４は、鋼種検出装置へと搬送される（ＳＴＥＰ５）。図３は、鋼種検出装置１６が示された概略図である。この鋼種検出装置１６は、グラインダー１８及びＣＣＤカメラ２０を備えている。ＣＣＤカメラ２０は、図示されないコンピュータに接続されている。図３に示されているように、丸棒鋼１４の端面２２がグラインダー１８で研削される（ＳＴＥＰ６）。この研削は、丸棒鋼１４の面取りを兼ねて行われる。研削により、火花２４が飛び散る。この火花２４は、ＣＣＤカメラ２０によって撮影される（ＳＴＥＰ７）。
【００１６】
火花２４の爆発状態は、鋼種によって異なる。例えば、炭素含有率の高い鋼種では、火花２４の枝分かれが多い。ＣＣＤカメラ２０で得られた画像のデータは、コンピュータへと送られる。このデータは、画像処理に供される（ＳＴＥＰ８）。画像処理により火花２４の爆発状態が把握され、これによって鋼種が特定される（ＳＴＥＰ９）。鋼種に関するデータはコンピュータ（図示されず）に取り込まれ、記憶部に一時的に記憶される（ＳＴＥＰ１０）。
【００１７】
次に丸棒鋼１４は、磁粉探傷機へと搬送され、磁粉探傷に供される（ＳＴＥＰ１１）。図４は、磁粉探傷の様子が示された正面図である。磁粉探傷では、丸棒鋼１４の両端に電極２８が装着され、丸棒鋼１４に電圧がかけられる。これにより、丸棒鋼１４に電流が流れる。電流によって、丸棒鋼１４は磁化される。一方、ノズル３０からは、検査液３２が丸棒鋼１４に向かって噴射される。検査液３２の槽に丸棒鋼１４が浸漬されてもよい。検査液３２には、強磁性粉末（例えば鉄粉）が分散されている。この粉末は、好ましくは蛍光色を呈する。丸棒鋼１４に表面疵がある場合、表面疵の近傍では磁束が空間に漏洩して磁極が形成される。従って、粉末が磁化されて表面疵に凝集し、吸着される。こうして、粉末は表面疵の形状が反映された模様（以下、「磁粉模様」と称される）を形成する。
【００１８】
蛍光色を呈する粉末が使用される場合、丸棒鋼１４は、暗室に搬送される（ＳＴＥＰ１２）。丸棒鋼１４には、紫外線が照射される。紫外線を受けた強磁性粉末は発光するので、検査者は表面疵の位置を知ることができる。検査者は、強磁性粉末の付着の程度により、表面疵の程度を判定する（ＳＴＥＰ１３）。通常、判定は以下の（１）から（３）の中から選択される。
（１）製品として問題ない（表面疵が小さいか、又は全くない）。
（２）補修可能な表面疵がある。
（３）補修不可能な表面疵がある。
【００１９】
判定（ＳＴＥＰ１３）において「製品として問題ない」と判定されたときは、この丸棒鋼１４が所定の工程を経た後に出荷される（ＳＴＥＰ１４）。「補修可能な表面疵がある」と判定されたときは、補修（ＳＴＥＰ１５）が施された後、この丸棒鋼１４が出荷される（ＳＴＥＰ１６）。「補修不可能な表面疵がある」と判定されたときは、この丸棒鋼１４が廃棄される（ＳＴＥＰ１１）。
【００２０】
精度のよい判定（ＳＴＥＰ１３）のためには、適切な量の強磁性粉末が丸棒鋼１４に付着する必要がある。適切な付着のためには、磁粉探傷（ＳＴＥＰ１１）における電流値が適切である必要がある。図１に示された検査方法では、検出工程で得られた情報（すなわち直径測定装置２によって得られた直径データ及び鋼種検出装置１６によって得られた鋼種データ）に応じ、電流値が自動的に設定される。自動設定には、データテーブルが用いられる。
【００２１】
このデータテーブルの一例が、図５に示されている。このデータテーブル３４は、コンピュータの記憶部（典型的にはハードディスク）に記憶されている。このデータテーブル３４には、種々の丸棒鋼１４のそれぞれに関し、設定されるべき電流値が記録されている。この電流値は、経験によって得られたものであり、それぞれの丸棒鋼１４に最適な電流値である。コンピュータの演算部は、このデータテーブル３４から、直径測定装置２によって得られた直径データ及び鋼種検出装置１６によって得られた鋼種データに該当する電流値を選択する。コンピュータはまた、磁化のための電流値が選択された電流値となるように、磁粉探傷機２６を制御する。この検査方法では、精度のよい判定がなされうる。この検査方法では、電流値の設定の手間がかからない。
【００２２】
図５から明らかなように、適正な電流値は熱履歴（熱処理の状態）によっても異なる。丸棒鋼１４の熱履歴が把握され、磁化のための電流値に反映されることが好ましい。熱履歴の把握は、丸棒鋼１４の硬度が測定されることでなされうる。得られた硬度のデータがコンピュータに取り込まれ、電流値の自動的な設定に反映される。
【００２３】
同一品種の丸棒鋼１４が連続的に検査される場合において、一部に他の品種が混入している場合、選択された電流値が予想値と異なることによって混入が発見されうる。混入がある場合に警告が発せられるように、システムが構成されることが好ましい。
【００２４】
図６は、本発明の他の実施形態に係る検査方法が示されたフローチャートである。この検査方法では、まず丸棒鋼１４が準備される（ＳＴＥＰ１）。この丸棒鋼１４には、ロットカードが貼着されている。このロットカードには、符号化コードが印されている。符号化コードの具体例としては、バーコード、二次元コード及び三次元コードが挙げられる。符号化コードには、丸棒鋼１４の直径、鋼種及び熱履歴に関するデータが含まれている。
【００２５】
次に、コードリーダーにより、符号化コードが読み取られる（ＳＴＥＰ２）。この読み取りは、検出工程に相当する。直径、鋼種及び熱履歴に関するデータは、コードリーダーに接続されたコンピュータに取り込まれる。
【００２６】
次に丸棒鋼１４は、磁粉探傷機２６へと搬送され、磁粉探傷に供される（ＳＴＥＰ３）。磁粉探傷機２６の詳細は、図１に示された検査方法の場合と同等である。この磁粉探傷では、符号化コードから読み取られた直径、鋼種又は熱履歴に関するデータに基づき、磁化のための電流値が自動的に設定される。具体的には、コンピュータの演算部が、データテーブルから適切な電流値を選択する。磁粉探傷により、磁粉模様が形成される。
【００２７】
蛍光色を呈する粉末が使用される場合、丸棒鋼１４は、暗室に搬送される（ＳＴＥＰ４）。暗室において丸棒鋼１４は、判定（ＳＴＥＰ５）に供される。判定の詳細は、図１に示された検査方法と同等である。判定（ＳＴＥＰ５）において「製品として問題ない」と判定されたときは、この丸棒鋼１４が所定の工程を経た後に出荷される（ＳＴＥＰ６）。「補修可能な表面疵がある」と判定されたときは、補修（ＳＴＥＰ７）が施された後、この丸棒鋼１４が出荷される（ＳＴＥＰ８）。「補修不可能な表面疵がある」と判定されたときは、この丸棒鋼１４が廃棄される（ＳＴＥＰ９）。この検査方法では、精度のよい判定がなされうる。この検査方法では、電流値の設定の手間がかからない。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明に係る検査方法は、丸棒鋼のみならず、種々の金属製丸棒材に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る検査方法が示されたフローチャートである。
【図２】図２は、図１の検査方法に用いられる直径測定装置の一部が示された斜視図である。
【図３】図３は、図１の検査方法に用いられる鋼種検出装置が示された概略図である。
【図４】図４は、図１の検査方法の磁粉探傷の様子が示された正面図である。
【図５】図５は、図１の検査方法に用いられるデータテーブルの一例が示された概念図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係る検査方法が示されたフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
２・・・直径測定装置
４・・・センサ
６・・・投光部
８・・・受光部
１０・・・レーザービーム
１２・・・受光素子
１４・・・丸棒鋼
１６・・・鋼種検出装置
１８・・・グラインダー
２０・・・ＣＣＤカメラ
２４・・・火花
２６・・・磁粉探傷機
３２・・・検査液
３４・・・データテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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