(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼片を磁化し、表面疵部からの漏洩磁束を鋼片に密着させた録磁テープに記録させ、記録された磁気信号を電気信号に変換し、表面疵の有無を判定する録磁探傷法による表面疵検査方法において、疵の幅別に信号強度のしきい値を設定して、疵の有害性を判定することを特徴とする鋼片の表面疵検査方法。
【請求項２】
鋼片の成分含有量によって生じる疵の信号強度の差に対応して、成分含有量に基づいて信号強度のしきい値を変更することを特徴とする請求項１記載の鋼片の表面疵検査方法。
【請求項３】
鋼片の平面部とコーナー部とで生じる疵の信号強度の差に対応して、平面部とコーナー部とで信号強度のしきい値を変更することを特徴とする請求項１または２記載の鋼片の表面疵検査方法。
【請求項４】
鋼片を磁化し、表面疵部からの漏洩磁束を鋼片に密着させた録磁テープに記録させ、記録された磁気信号を電気信号に変換し、表面疵の有無を判定する録磁探傷法による表面疵検査装置において、疵の幅別に信号強度のしきい値を設定して、疵の有害性を判定する疵信号処理装置を備えていることを特徴とする鋼片の表面疵検査装置。
【請求項５】
鋼片の成分含有量によって生じる疵の信号強度の差に対応して、成分含有量に基づいて信号強度のしきい値を変更することができる疵信号処理装置であることを特徴とする請求項４記載の鋼片の表面疵検査装置。
【請求項６】
鋼片の平面部とコーナー部とで生じる疵の信号強度の差に対応して、平面部とコーナー部とで信号強度のしきい値を変更することができる疵信号処理装置であることを特徴とする請求項４または５記載の鋼片の表面疵検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、録磁探傷法を用いて表面疵の有害性を精度良く判定する鋼片の表面疵自動検査方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
線材の材料等に用いられる鋼片は、表面疵があると圧延等の成形加工で製品とした場合に、製品の品質を劣化させる原因となるので、成形加工前に有害な表面疵を検出し、硝削等の手入れを行って疵を除去する必要がある。鋼片の表面疵は、疵幅の小さいワレ状の疵と比較的疵幅の大きいヘゲ状の疵に大別され、同じ疵深さであっても疵の種類や幅によって有害性が異なる。一般的にはワレ疵は比較的浅い疵では無害であるが、ヘゲ疵は浅い疵でも疵幅が広いほど有害であり、手入を行って除去する必要がある。
【０００３】
また、表面疵を全て検出して除去してしまえば品質上の問題は発生しないが、無害な疵まで除去することになり、歩留りの低下を招くという問題がある。このため、有害な表面疵のみを精度良く検出する必要があり、これまで種々の検査方法が開発されている。
【０００４】
例えば、特開平６−３００７３９号公報には、「蛍光磁粉探傷法」として、適用する磁粉を複数の粒度に分級して、それぞれ違った色の蛍光を発する蛍光体を被覆した蛍光磁粉を磁化した被検査材の疵部に付着させ、紫外線をあてて発光させ、カラーカメラで撮影し、得られる電気信号の明度成分と色相成分から疵深さを精度良く推定する方法が開示されている。
【０００５】
しかし、この方法では疵の幅を検出出来ないため、有害性の判定精度は不十分である。
【０００６】
また、特開平７−３１１１６１号公報には、「鋼片の表面疵検査方法及び装置」として、鋼片の全体の反りや凹凸変形の状況を予め走査・記憶させ、記憶した鋼片表面のプロフィルに倣って移動する定焦点カメラで表面疵を撮影し、その画像を二値化して表面疵要素を抽出し、この抽出値から、所定のアルゴリズムに基づいて表面疵の有無及び表面疵の種類の判定を行うことが開示されている。
【０００７】
しかし、この表面疵検査方法では表面疵の深さの特定が出来ないため、やはり有害性の判定精度が満足出来ないという問題がある。
【０００８】
以上のように、鋼片の表面疵の幅と深さの両方を同時に特定し、有害性を判定する検査方法はこれまで提案されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の鋼片の表面疵検査方法は、鋼片の表面疵の種類及び深さの両方を同時に特定することができず、疵の有害性を精度良く判定出来ない。従って、有害疵を全て除去するために無害な疵まで同時に除去することになり、過剰手入れによる歩留りの低下を招いていた。そこで、本発明は鋼片の表面疵の種類及び深さを精度良く検出することにより、過剰手入れを防止して歩留まりを向上させることができる表面疵検査方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決しようとする手段】
鋼片の表面疵検査方法として、磁化させた鋼片の表面疵部からの漏洩磁束を録磁テープに記録させ、記録された磁気信号を電気信号に変換し、表面疵の有無を判定する録磁探傷法がある。本検査方法では、記録された磁気信号を電気信号に変換すると、図２の例に示すとおり疵深さと電気信号の強度とに相関関係があり、信号強度を測定することで、精度の高い疵深さの推定が可能となる。
【００１１】
本発明者はこの録磁探傷法を用いて、鋼片表面の疵部の電気信号を幅方向に連続的にスキャンし、１スキャンの幅と疵部の信号の連続数とから疵の幅を推定し、疵の幅によって信号強度のしきい値を変更することにより、疵の有害性の判定精度を向上できることを知見した。
【００１２】
また、録磁探傷法では、図３及び図４に示すとおり、鋼片の成分含有量（炭素含有量の増加に応じて電気信号強度が高くなる例を示している）及び鋼片の平面部とコーナー部（中心部とコーナー部とではコーナー部の電気信号強度が高くなる例を示している）とで信号強度に差が出るため、鋼片の成分含有量または鋼片の平面部とコーナー部とで信号強度のしきい値を変更することにより、より精度の高い有害性判定が可能なことを知見した。
【００１３】
本発明は、上記知見に基づいて完成したもので、その発明の要旨は次の通りである。
【００１４】
（１）  鋼片を磁化し、表面疵部からの漏洩磁束を鋼片に密着させた録磁テープに記録させ、記録された磁気信号を電気信号に変換し、表面疵の有無を判定する録磁探傷法による表面疵検査方法において、疵の幅別に信号強度のしきい値を設定して、疵の有害性を判定することを特徴とする鋼片の表面疵検査方法。
【００１５】
（２）  鋼片の成分含有量によって生じる疵の信号強度の差に対応して、成分含有量に基づいて信号強度のしきい値を変更することを特徴とする上記（１）記載の鋼片の表面疵検査方法。
【００１６】
（３）  鋼片の平面部とコーナー部とで生じる疵の信号強度の差に対応して、平面部とコーナー部とで信号強度のしきい値を変更することを特徴とする上記（１）または（２）記載の鋼片の表面疵検査方法。
【００１７】
（４）  鋼片を磁化し、表面疵部からの漏洩磁束を鋼片に密着させた録磁テープに記録させ、記録された磁気信号を電気信号に変換し、表面疵の有無を判定する録磁探傷法による表面疵検査装置において、疵の幅別に信号強度のしきい値を設定して、疵の有害性を判定する疵信号処理装置を備えていることを特徴とする鋼片の表面疵検査装置。
【００１８】
（５）  鋼片の成分含有量によって生じる疵の信号強度の差に対応して、成分含有量に基づいて信号強度のしきい値を変更することができる疵信号処理装置であることを特徴とする上記（４）記載の鋼片の表面疵検査装置。
【００１９】
（６）  鋼片の平面部とコーナー部とで生じる疵の信号強度の差に対応して、平面部とコーナー部とで信号強度のしきい値を変更することができる疵信号処理装置であることを特徴とする上記（４）または（５）記載の鋼片の表面疵検査装置。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図を参酌して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の鋼片の表面疵検査方法の実施例を示す図である。
【００２２】
被検査材である鋼片３を矢印で示す鋼片進行方向Ｆ（長手方向）に搬送しながら、鋼片の表面疵についての録磁探傷を行う。録磁探傷は、搬送される鋼片の両側に一対の励磁磁極１，２を配置し、鋼片を磁化する。磁化された鋼片に表面疵４があると、表面疵４から漏洩磁束５が発生する。この漏洩磁束を、鋼片表面に接触し鋼片移動速度と同速で速度駆動される伸縮性のある録磁テープ６に転写・記録する。録磁テープの幅は、鋼片の幅以上に設定されているので、表面疵から発生する漏洩磁束は、すべて録磁テープに記録できるようになっている。録磁テープを回転させながら、スキャニング装置７に取り付けられた磁気センサ８で録磁テープ表面を幅方向にスキャンさせて、録磁テープに記録された漏洩磁束の磁気信号を検出して電気信号に変換し、疵信号処理装置１４に送信する。
【００２３】
疵信号処理装置には、あらかじめ図２の例に示す疵深さと電気信号強度の関係から求められるワレ疵及びヘゲ疵のそれぞれの許容深さに対応する信号強度のしきい値と、ワレ疵及びヘゲ疵のそれぞれの疵幅に対応する疵信号連続数が登録されている。なお、信号強度のしきい値は、被検査材である鋼片の成分含有量によって疵の信号強度に差が出るため、成分含有量が異なる鋼片の表面疵を検査する場合には、成分含有量に応じたしきい値に変更することが好ましい。即ち、図３に示すように、疵深さ１．０ｍｍの場合は１５、疵深さ０．６ｍｍの場合は１６、及び疵深さ０．３ｍｍの場合は１７のいずれの場合においても、炭素含有量が多くなると電気信号強度は高くなる。また、図４に示すように、鋼片の幅方向の平面部とコーナー部とで疵の信号強度に差が出るため、平面部とコーナー部とで信号強度のしきい値を変更することが好ましい。表１は、本実施例における表面疵の有害性判定基準となる信号強度しきい値及び疵信号連続数の一例を示しているが、本実施例では被検査材の炭素含有量別、及び平面部（中心）とコーナー部別にしきい値を設定している。
【００２４】
【表１】
0003843296.tif 000002
【００２５】
疵信号処理装置では、得られた電気信号の強度と連続数をカウントし、疵の有害性判定を行う。図５は本実施例における疵信号処理装置での有害性判定手順を示している。疵信号処理装置ではまず疵信号の連続数をカウントし、ワレ疵かヘゲ疵かを識別する。本実施例では、連続数が１〜４個の場合はワレ疵、５個以上の場合はヘゲ疵と識別される。次に疵の信号強度を識別された疵種類に対応するしきい値と比較し、しきい値以上の値であれば有害疵、しきい値未満であれば無害疵と判定する。この際、しきい値は被検査材の炭素含有量と、表面疵の鋼片幅方向位置（平面部またはコーナー部）に対応するしきい値を用いている。
【００２６】
表２は本検査方法による判定結果と従来検査方法による判定結果の違いを示している。従来検査方法では疵深さのみで判定を行うため、しきい値を小さく設定した場合は浅いワレ疵を有害疵と判定し、過剰手入れによる鋼片の歩留り低下が発生する。逆にしきい値を高く設定した場合は浅いヘゲ疵を検出しないため、歩留りは向上するが有害疵が残存することになる。一方、本検査方法による判定では、疵の幅別にしきい値を設定しているため、有害疵と無害疵とを精度良く識別し、有害疵を見逃すことなく歩留り向上の効果が得られる。
【００２７】
【表２】
0003843296.tif 000003
【００２８】
なお、疵幅の区分はワレ疵とヘゲ疵の２種類に限るものではなく、更に細分化しても良い。また、成分含有量による区分及び鋼片幅方向位置による区分も本実施例に限らず、非検査材の含有成分の種類や被検査材の寸法・コーナー形状に対応して細分化あるいは省略することも可能である。更に、本実施例では疵信号の連続数を最初に判定しているが、信号強度を先にしきい値と比較してから信号連続数を評価する方法でも同様の結果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、疵の幅別に信号強度のしきい値を設定して、疵の有害性を精度良く判定することができる。その結果、従来の鋼片の表面疵検査方法及び装置と比較して、鋼片の過剰手入れを抑制し、歩留りを向上出来る利点がある。また、過剰手入れの抑制により、手入時間の短縮による作業人件費の削減、及び砥石等の手入資材の削減効果も得られる利点がある。更に、鋼片の成分含有量や、鋼片の平面部とコーナー部とでしきい値を変更することにより、疵の有害性をより精度良く判定することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋼片の表面疵検査方法の具体例を示す図である。
【図２】録磁探傷法における表面疵深さと電気信号強度の関係を示すグラフである。
【図３】録磁探傷法における鋼片の炭素含有量と表面疵の電気信号強度の関係を示すグラフである。
【図４】録磁探傷法における鋼片幅方向位置と表面疵の電気信号強度の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例における疵の有害性の判定手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１  励磁磁極
２  励磁磁極
３  鋼片
４  疵
５  漏洩磁束
６  録磁テープ
７  スキャニング装置
８  磁気センサー
９  消磁ヘッド
１０  駆動ローラ
１１  モータ
１２  アイドルローラ
１３  ローラ
１４  疵信号処理装置
１５  疵深さ１．０ｍｍの場合
１６  疵深さ０．６ｍｍの場合
１７  疵深さ０．３ｍｍの場合
Ｆ  鋼片進行方向
【図１】
0003843296.tif 000004
【図２】
0003843296.tif 000005
【図３】
0003843296.tif 000006
【図４】
0003843296.tif 000007
【図５】
0003843296.tif 000008