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発明の名称 鋼板のエッジ検出方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−30000(P2007−30000A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−218162(P2005−218162)
出願日 平成17年7月28日(2005.7.28)
代理人 【識別番号】100105968
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 憲一郎
発明者 山崎 拓也
要約 課題
鋼板の表面欠陥や内部欠陥を検出する検査装置に適用し、安価にかつ正確に鋼鈑のエッジ検出ができる鋼板のエッジ検出方法を提供することを目的とする。

解決手段
検出スキャン毎に得られる各チャンネルの信号の中から、エッジを検出したチャンネルの候補を抽出し、該候補から板幅推定値を算出し、該算出した値と板幅実測値を比較し、さらに前回のスキャンでのエッジチャンネル位置と今回のチャンネル位置を比較する。
特許請求の範囲
【請求項1】
鋼板の表面欠陥や内部欠陥を検出する検査装置に適用し、鋼板のエッジを検出する鋼板のエッジ検出方法において、
検出スキャン毎に得られる各チャンネルの信号の中から、エッジを検出したチャンネルの候補を抽出し、該候補から板幅推定値を算出し、該算出した値と板幅実測値を比較することを特徴とする鋼板のエッジ検出方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、鋼板の表面欠陥や内部欠陥を検出する検査装置に適用し、鋼板のエッジを検出する鋼板のエッジ検出方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、鋼板の表面欠陥や内部欠陥を検出するために、超音波探傷や渦流探傷などが用いられてきた。例えば、特許文献1では、超音波探傷装置が開示されている。この装置は、一次元アレイ型超音波ラインセンサからなる送信側探触子と受信側探触子とを、鋼帯(鋼板)を挟んで板厚方向で対向配置させて、鋼帯の内部欠陥を検出する装置である。
【0003】
このようなラインセンサからなる超音波探傷装置では、鋼板を伝播してくる透過波と欠陥からの反射波を正確に検出するために、検査対象の鋼板の端部(エッジ)を検出することがきわめて重要である。つまり、鋼板のエッジ近傍において、超音波が鋼板内部を透過し有効に欠陥検出を行っている超音波送受信子が幅方向のどの位置の送受信子までかを正確に把握することで、鋼板のエッジまでの欠陥検出を可能とするためである。
【0004】
これまで鋼板のエッジを検出するため、エッジの検出用センサを設置する方法が行われている(例えば、特許文献2参照)。また、従来の検査ロジックでは、エッジにある模様等の無害欠陥の過検出を防止のために、エッジから決めた範囲のデータは検査に利用しないといういわゆるエッジ不感帯を設定している。
【特許文献1】特開2001−324482号公報
【特許文献2】特開平8−75705号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述の特許文献2のようにエッジを検出するためのセンサを設置する方法では、測定する対象の板幅が大きい場合や板の蛇行が大きい設備ではセンサをエッジに追従させる機構が必要となるため、装置が複雑になりメンテナンス負荷も増大してしまうという問題がある。またエッジに不感帯を設定する従来の方法では、エッジ不感帯が大きく、不感帯内にある欠陥を検出できないという問題もある。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、上記課題を解決して、安価にかつ正確に鋼板のエッジ検出ができる鋼板のエッジ検出方法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】
【0007】
本発明の請求項1に係る発明は、鋼板の表面欠陥や内部欠陥を検出する検査装置に適用し、鋼板のエッジを検出する鋼板のエッジ検出方法において、検出スキャン毎に得られる各チャンネルの信号の中から、エッジを検出したチャンネルの候補を抽出し、該候補から板幅推定値を算出し、該算出した値と板幅実測値を比較することを特徴とする鋼板のエッジ検出方法である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、検出スキャン毎に得られる各チャンネルの信号から、エッジを検出したチャンネルの候補を抽出し、該候補から板幅推定値を算出し、該算出した値と板幅実測値を比較し、さらに前回のスキャンでのエッジチャンネル位置と今回のチャンネル位置を比較することによってエッジチャンネルを判定するようにしたので、正確なエッジ判定できるようになり、従来設定していたエッジ不感帯を削減することができ、エッジ部の欠陥を検出できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
図1は、本発明を実施するための超音波探傷装置の構成例を示す図である。図中、1は送信側探触子、2は受信側探触子、3は鋼板、および4は枠体をそれぞれ表す。一次元アレイ型ラインセンサからなる送信側探触子1と受信側探触子2とが、進行する鋼板3を挟んで鋼板3の板厚方向で対向配置かつコ字状の枠体4に支持されている。
【0010】
先ず、ある周期で幅方向に行うスキャン毎に得られる各チャンネルの信号から、エッジを検出したチャンネルの候補を抽出する。これは、例えば送信側探触子1から受信側探触子2までの超音波パルスの伝播時間をそれぞれ計測し、前記受信側探触子を、金属板を透過する透過波の伝播時間となる超音波パルスを受信する受信側探触子と、金属板を透過しない直接波の伝播時間となる超音波パルスを受信する受信側探触子とに分けて、先の金属板を透過する透過波の伝播時間となる超音波パルスを受信する受信側探触子の内で両端の受信側探触子の信号を選ぶようにするとよい。
【0011】
次に、この2つの信号が得られたチャンネル(受信側探触子)間の距離と板幅実測値を比較する。前記距離と板幅実測値が、測定誤差範囲内の時、2つのチャンネルはエッジを検出したチャンネルと判定する。板幅実測値は、鋼板の搬送ルート上で対象としている検査装置よりも上流で実測されたものであり、この場合幅計の計測方式および種類は問わないが、測定精度は本発明で用いるセンサと同じかそれ以上の精度であることが望ましい。なお、超音波探傷装置と幅計の間で幅を狭める工程が介在しないならば、幅計は超音波探傷装置の下流にあってもよい。さらに、測定位置の特定のため、鋼板トラッキングの機能が必要なことは明らかである。
【0012】
さらに、前回(直前)のスキャンでのエッジチャンネル位置と今回のチャンネル位置を比較し、ずれが一定の大きさ以下であればそのチャンネルはエッジチャンネルと判定すれば、より確実にエッジを検出できる。以上説明したように、検出された信号がエッジからの信号かどうかを正確に判定できるようになり、従来設定していたエッジ不感帯が不要となり、エッジ部の欠陥を検出できるようになる。
【実施例】
【0013】
図2は、本発明の一実施例を示すCCDカメラ方式の表面欠陥検査装置のスキャン毎に得られる受信信号例を示す。ここで使用しているCCDカメラの幅方向分解能は0.5mm、長手方向分解能は1.0mmであり、CCD素子を一次元に並べたもの(CCD素子毎に順番にチャンネル番号をふってある)である。この得られた信号に対してエッジ検出のためのしきい値cを設定し、しきい値cを超えた両端の信号aおよびbのチャンネル番号A、Bを抽出する。例えば、A=150ch、B=3800chの場合、計算で求められる板幅は、(3800-150+1)×0.5mm=1825.5mmとなる。
【0014】
幅分解能が0.5mmの場合、測定誤差が最大1.0mmとして板幅測定値と比較し、板幅測定値との偏差が前記測定誤差(1.0mm )範囲内の時、チャンネルAおよびBはエッジを検出したチャンネルの候補とする。ライン速度が300mpmの時、1スキャン(長手方向分解能1.0mm)間に1チャンネル分エッジ位置がずれるには2500mm/secの速さで鋼板が蛇行する必要があるが、鋼板の板幅や検査装置の精度を考えるとそこまでの蛇行は発生させないような設備としていることが通常であるので、前回のスキャンでのエッジチャンネル位置と今回のチャンネル位置を比較し、ずれがなければあるいは1チャンネル以下であれば、そのチャンネルはエッジチャンネルと判定できる。板幅比較で誤差範囲を超える場合も、前回エッジチャンネルと比較し、ずれがない場合はエッジチャンネルと判定する。エッジチャンネルと判定されなかったチャンネルは欠陥候補とし、欠陥判定ロジックによる欠陥分類により無害欠陥、有害欠陥の判定を実施する。これにより、エッジチャンネルは両端の1チャンネルのみと判定することができるので、エッジ検出センサを設置することなく、エッジ不感帯を極限まで削減可能である。
【0015】
本発明によりエッジが特定できたことにより、例えば、エッジ部近傍の信号が図2のように明確にエッジを検出できない場合でも、欠陥信号を抽出可能となる。すなわち従来方法では、エッジ検出不感帯が小さい場合は、エッジ検出位置の誤判定を生ずるか、エッジ検出不感帯が大きい場合は欠陥検出の範囲外となっていたものである。
【0016】
なお、上記実施例ではエッジ検出のためにしきい値cを設定したが、スキャン方向の微分によりエッジ候補チャンネルを選択する方法でも良い。また、実施例ではCCD方式の表面欠陥検査装置の場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、超音波式内部欠陥検査装置、渦流式内部欠陥検査装置等で使用してもよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明を実施するための超音波探傷装置の構成例を示す図である。
【図2】本発明の一実施例を示すCCDカメラ方式の表面欠陥検査装置の毎スキャン毎に得られる受信信号例を示す図である。
【符号の説明】
【0018】
1 送信側探触子
2 受信側探触子
3 鋼板
4 枠体




 

 


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