JP2013152158A - 鋼板欠陥検査装置、鋼板欠陥検査方法及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】薄鋼板における欠陥状態を薄鋼板の搬送中に検出する。
【解決手段】実施形態の鋼板欠陥検査装置は、薄鋼板の表面側に所定距離離間させて配置された第１のアレイ型磁気センサと、前記薄鋼板の裏面側に前記所定距離離間させて配置された第２のアレイ型磁気センサと、同一の欠陥検出対象位置に対応する第１のアレイ型磁気センサの検出レベル及び第２のアレイ型磁気センサの検出レベルと、前記薄鋼板の欠陥状態と、の対応関係を予め記憶し、同一の欠陥検出対象位置に対応する第１のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベル及び第２のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベルに基づいて薄鋼板の欠陥状態を判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼板欠陥検査装置、鋼板欠陥検査方法及び制御プログラムに関する。

従来、食缶の材料となるブリキ板等の薄鋼板（ストリップ）の表層及び内部に存在する微小欠陥の検出装置として、その欠陥部によって生じる漏洩磁束を検出して欠陥の有無を判定する磁気探傷装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１においては、薄鋼板を走行方向に磁化し、この薄鋼板の内部及び表層部の欠陥部によって生ずる漏洩磁束を、薄鋼板の幅方向に漏洩磁気センサを複数並べて検出する磁気探傷装置においては、このアレイ型の漏洩磁気センサは、磁気探傷装置と薄鋼板との接触があっても、薄鋼板に疵を付けたり、磁気探傷装置を故障させたりすることが無いようにする技術が開示されている。

このアレイ型磁気探傷装置は、微小な欠陥部から漏洩される漏洩磁束を、薄鋼板に近接対面して検出する磁性素子と、一方の端面部を磁性素子の磁気感受面に密着させ、他方の端面部を薄鋼板の表面に近接対面させて設けられ、漏洩磁束を磁気感受面に集束させる軟質磁性特性を有する磁性繊維からなる磁性繊維集束体と、磁性素子の前記磁気感受面の後方に設けられる軟質磁性体板とを備える。

特開２００２−１９５９８４号公報

しかしながら、従来技術においては、表面及び表層に発生する欠陥、内部に発生する欠陥及び孔欠陥などの欠陥の種類および欠陥の程度を識別できなかった。

本発明の目的は、上記問題点を解決するためになされたもので、表面及び表層に発生する欠陥、内部に発生する欠陥及び孔欠陥の種類及びその程度を識別することが可能な鋼板欠陥検査装置、鋼板欠陥検査方法及び制御プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、実施形態の鋼板欠陥検査装置は、薄鋼板を走行方向に磁化し、この薄鋼板の欠陥部によって生ずる漏洩磁束を、前記走行方向とは交差する方向に複数配列した複数の磁気検出素子を有するアレイ型磁気センサで検出し、薄鋼板の欠陥の種類を判定する鋼板欠陥検査装置である。
そして、第１のアレイ型磁気センサは、薄鋼板の表面側に所定距離離間させて配置され、第２のアレイ型磁気センサは、薄鋼板の裏面側に所定距離離間させて配置されている。
一方、記憶手段は、同一の欠陥検出対象位置に対応する第１のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベル及び第２のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベルと、薄鋼板の欠陥状態と、の対応関係を予め記憶する。
これらの結果、欠陥状態判別手段は、記憶手段を参照して、同一の欠陥検出対象位置に対応する第１のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベル及び第２のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベルに基づいて薄鋼板の欠陥状態を判別する。

図１は、実施形態の鋼板欠陥検査装置の概要構成図である。 図２は、磁気センサユニットの概要構成図である。 図３は、表面磁気センサユニット及び裏面磁気センサユニットの設定及び設置状態の説明図である。 図４は、の種類及び欠陥の状態を判定する信号処理回路の概要構成説明図である。 図５は、人工欠陥サンプル及び判定用データベースの一例の説明図である。 図６は、モデル化された欠陥状態の説明図である。 図７は、アレイ型磁気センサの出力と欠陥状態の対応関係説明図である。 図８は、実施形態の動作フローチャートである。 図９は、実施形態の判別処理の説明図である。

次に実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態の鋼板欠陥検査装置の概要構成図である。
図１において、鋼板欠陥検査装置１０は、薄鋼板１１の表面側に設けられる表面磁気センサユニット１２と、薄鋼板１１の裏面側に設けられる裏面磁気センサユニット１３と、表面磁気センサユニット１２及び裏面磁気センサユニット１３で検出された信号から欠陥の有無を判定する欠陥判定部１４と、欠陥判定部１４の出力に基づいて、欠陥の種類及び欠陥の程度（等級、レベル）を判定する欠陥状態判定部１５と、を備えている。

上記構成において、表面磁気センサユニット１２及び裏面磁気センサユニット１３とは、薄鋼板１１の搬送方向（走行方向）で、所定の距離おいて設けられる非磁性ローラ２１の面上で、夫々薄鋼板１１の上下動が無い（あるいは測定上無視出来る）位置（場所）に設置される。

図２は、磁気センサユニットの概要構成図である。
ここで、表面磁気センサユニット１２および裏面磁気センサユニット１３は、同一構成であるので、図２においては、表面磁気センサユニット１２を例として説明する。
薄鋼板１１は、非磁性ローラ２１に巻きつけられて矢印方向に搬送されて走行しており、この状態において表面磁気センサユニット１２は、薄鋼板１１を磁化するための磁化コイルＭＣが巻かれたＣ型の磁化ヨーク１２ｃと、このＣ型の磁化ヨーク１２ｃの両端面部の中央部に設けられるアレイ型磁気センサ１２ａ及びアレイ型磁気センサ１２ｂと、を備えている。

同様に、裏面磁気センサユニット１３は、大口径の非磁性ロール１１ａに巻きつけられ矢印方向に走行する薄鋼板１１を磁化するための磁化コイルＭＣが巻かれたＣ型の磁化ヨーク１３ｃと、このＣ型の磁化ヨーク１３ｃの両端面部の中央部に設けられるアレイ型磁気センサ１３ａ及びアレイ型磁気センサ１３ｂとを備えている。

このＣ型の磁化ヨーク１２Ｃの両端面部は、薄鋼板１１が所定の磁束密度以上で磁化される様に、薄鋼板１１の走行方向に所定の距離で、また薄鋼板１１の表面と所定の距離で近接して配置される。

そして、磁化コイルに所定の直流電流を流すと、磁化ヨーク１２Ｃにより薄鋼板１１が磁化され、当該鋼板１１の内部に介在物や表面疵があると、この部分に漏洩磁束が発生する。この漏洩磁束を磁気検出素子ＭＳからなる表面磁気センサユニット１２と裏面磁気センサユニット１３とで検出して、欠陥の有無を判定する。

次に、この表面磁気センサユニット１２と裏面磁気センサユニット１３の設定及び設置について説明する。
図３は、表面磁気センサユニット及び裏面磁気センサユニットの設定及び設置状態の説明図である。
図３（ａ）は、表面磁気センサユニット１２の外観斜視図であり、夫々のアレイ型磁気センサ１２ａ及びアレイ型磁気センサ１２ｂは、同じ磁気検出素子ＭＳが複数、薄鋼板１１の搬送方向とは交差（図３では、直交）する方向である幅方向に並べて形成される。

ここで、アレイ型磁気センサ１２ａは、図３（ｂ）に示すように薄鋼板１１の表面から距離ΔＬ１だけ離間されて配置されている。
同様にアレイ型磁気センサ１２ｂは、図３（ｂ）に示すように薄鋼板１１の表面から距離ΔＬ２（＞ΔＬ１）だけ離間されて配置されている。

また、裏面磁気センサユニット１３は、アレイ型磁気センサ１３ａ及びアレイ型磁気センサ１３ｂを備えている。そして、図２（ｂ）に示すようにアレイ型磁気センサ１３ａは、薄鋼板１１の裏面から距離ΔＬ１だけ離間されて配置され、アレイ型磁気センサ１３ｂは、薄鋼板１１の裏面から距離ΔＬ２（＞ΔＬ１）だけ離間されて配置されている。

また、表面磁気センサユニット１２と裏面磁気センサユニット１３とは、磁化ヨーク１２Ｃ及び磁化ヨーク１３ｃが水平に設置されている。また、表面磁気センサユニット１２と裏面磁気センサユニット１３とは、薄鋼板１１の長さにして距離Ｌだけ離間して配置される。

また、アレイ型磁気センサ１２ａ乃至アレイ型磁気センサ１３ｂは、幅方向で夫々の磁気検出素子ＭＳの検出位置が合う様に予め揃えて配置される。

そして、薄鋼板１１の表面からの距離ΔＬ１及び距離ΔＬ２とは、磁気検出素子ＭＳで検出する、薄鋼板１１に発生する表面及び内部欠陥に対して、予めサンプル試験を行なって、厚さ方向で異なる位置発生する欠陥に対して検出感度が異なるように設定する。

即ち、薄鋼板１１の欠陥は、欠陥の大小や、薄鋼板１１の表面及び表層と薄鋼板１１の内部中央部に発生する欠陥とでは、漏洩した磁束ＭＦの空間分布が異なるので、漏洩磁束の大小を薄鋼板１１からの異なる距離に磁気検出素子ＭＳを置いて判別するようにする。

したがって、この距離ΔＬ１及びΔＬ２の設定は、検出対象とする薄鋼板１１と同材質、かつ、同厚さの薄鋼板の欠陥サンプルを増やして、予めサンプル試験で統計的に慎重に定められている。

次に、このように設定された表面磁気センサユニット１２及び裏面磁気センサユニット１３からの検出信号から、欠陥の種類及び欠陥の状態を判定する信号処理回路について説明する。

図４は、の種類及び欠陥の状態を判定する信号処理回路の概要構成説明図である。
アレイ型磁気センサ１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂは、それぞれｎ個の磁気検出素子ＭＳを備えており、ｎ個の磁気検出素子ＭＳの夫々の出力は欠陥判定部１４で、予め設定される検出レベル（判定レベル）と比較され、欠陥の有無が判定される。

ところで、欠陥判定部１４で欠陥ありと検出された信号は、図２（ｂ）に示したように、アレイ型磁気センサ１２ａとアレイ型磁気センサ１２ｂとで、薄鋼板１１の搬送方向で距離ΔＬだけ検出位置がずれているため、同一の欠陥に対してアレイ型磁気センサ１２ａとアレイ型磁気センサ１２ｂとで、欠陥検出の出力タイミングがずれることとなる。
同様に、アレイ型磁気センサ１３ａとアレイ型磁気センサ１３ｂとで、薄鋼板１１の搬送方向で距離ΔＬだけ検出位置がずれているため、同一の欠陥であってもアレイ型磁気センサ１３ａとアレイ型磁気センサ１３ｂとで、欠陥検出の出力タイミングがずれることとなる。
さらに、表面磁気センサユニット１２と裏面磁気センサユニット１３とは距離Ｌだけ検出位置がずれて配置されているため、同一の欠陥であっても表面磁気センサユニット１２と裏面磁気センサユニット１３とで、欠陥検出の出力タイミングがずれることとなる。

そこで、本実施形態では、速度検出器１７により搬送速度（Δｄ）を検出し、この搬送速度で、欠陥判定部１４で検出した欠陥信号の出力タイミングを補正している。
具体的には、遅延回路部１６ａ〜１６ｃで、後述の遅延時間ｎ２ａ、ｎ２ｂ、ｎ３ａに相当する時間、欠陥検出信号の出力を遅延させる。
この結果、アレイ型磁気センサ１３ｂの検出信号出力タイミングにおいて、同一の検査位置（あるいは同一の欠陥位置）に相当する全てのアレイ型磁気センサ１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂの検出信号が出力されるように欠陥信号の出力タイミングが補正されるのである。

夫々の単位距離の補正の数は、遅延回路部１６ａでは、
アレイ型磁気センサ１２ａでの遅延時間：ｎ_１２ａ＝（Ｌ＋ΔＬ）／Δｄ、
遅延回路部１６ｂでは、
アレイ型磁気センサ１２ｂでの遅延時間：ｎ_１２ｂ＝（Ｌ＋ΔＬ）、
遅延回路部１６ｃでは、
アレイ型磁気センサ１３ａでの遅延時間：ｎ_１３ａ＝ΔＬ／Δｄ
となる。

遅延回路部１６ａ（１６ｂ、１６ｃ）及びアレイ型磁気センサ１３ｂの出力は、欠陥状態判定部１５への入力タイミングが補正され、同一の欠陥検出対象位置に対応する出力が同時に欠陥状態判定部１５へ入力される。そして、欠陥状態判定部１５の記憶部１５ａに記憶される。そして記憶部１５ａに記憶された欠陥検出信号（欠陥検出データ）は、薄鋼板１１の表面側及び裏面側に異なる距離で設置された磁気検出素子ＭＳからの検出パターンを、予め記憶部１５ａに記憶された欠陥状態判定プログラム（制御プログラム；アルゴリズム）を読み出し、演算部１５ｂで欠陥状態判定アルゴリズムに基づく演算を行なって欠陥の状態（種類及び程度）が判定される。

続いて、表面欠陥の判定用データベースの構築について説明する。
本実施形態において、表面欠陥については、欠陥の程度を判別するために予め表面欠陥データの判定用データベースを構築している。
表面欠陥の程度を判別するために、本実施形態においては、薄鋼板１１の表面あるいは裏面により近いアレイ型磁気センサ１２ａ及びアレイ型磁気センサ１３ａの出力した欠陥検出信号を用いている。

図５は、人工欠陥サンプル及び判定用データベースの一例の説明図である。
判定用データベースＤＢの作成にあたっては、薄鋼板１１の鋼種、欠陥の深さ（貫通孔の場合、最大となり薄鋼板１１の厚さと等しくなる）、欠陥のサイズ（直径）を異ならせた複数の人工欠陥サンプルを作成する。
図５の例の場合、鋼種（Ａ、Ｂ、…）毎に、欠陥の深さについては、ａ１ｍｍ、ａ２ｍｍ、ａ３ｍｍ、貫通孔の４種類のサンプルを作成している。
また、欠陥のサイズ（直径）については、φｂ１ｍｍ、φｂ２ｍｍ、φｂ３ｍｍの３種類のサンプルを作成している。
これらにより、４（種類）×３（種類）の１２種類の人工欠陥サンプルを作成し、実際にアレイ型磁気センサ１２ａ及びアレイ型磁気センサ１３ａにより測定して、アレイ型磁気センサ１２ａ、１３ａから出力される欠陥検出信号の出力電圧値（Ｖ）を判定用データベースＤＢとして記憶部１５ａに格納することとなる。
具体的には、判定用データベースには、例えば、鋼種Ａについて、欠陥の深さ＝ａ２ｍｍ、欠陥のサイズ（直径）＝φｂ２ｍｍの場合には、欠陥検出信号の出力電圧値＝ｃ６Ｖが格納され、欠陥の深さ＝ａ３ｍｍ、欠陥のサイズ（直径）＝φｂ２ｍｍの場合には、欠陥検出信号の出力電圧値＝ｃ７Ｖが格納され、欠陥の深さ＝ａ２ｍｍ、欠陥のサイズ（直径）＝φｂ３ｍｍの場合には、欠陥検出信号の出力電圧値＝ｃ１０Ｖが格納されている。
上述の具体例の場合、アレイ型磁気センサ１２ａから出力される欠陥検出信号の電圧値ｃｘが、
ｃ６≦ｃｘ＜ｃ７
となった場合には、欠陥のサイズは、ｂ２ｍｍ、欠陥の深さがａ２ｍｍ以上ａ３ｍｍ未満であると推定されることとなる。

次に欠陥の種類の判別について説明する。
本実施形態において判別可能な欠陥の種類は、アレイ型磁気センサ１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂが出力した欠陥検出信号の信号レベルの組み合わせに応じて定められる。
より詳細には、同一の検出位置に対応するアレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号をＡ、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号をＢ、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号をＣ、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号をＤとし、各欠陥検出信号Ａ〜Ｄの出力信号レベルを、大（図中、◎で示す）、小（図中、○で示す）、出力無し（図中、×で示す）に識別するものとすると、これら４つの欠陥検出信号Ａ〜Ｄの出力信号レベルの組み合わせに応じて、欠陥の種類を判別している。

ここで、欠陥検出信号Ａ〜Ｄの出力信号レベル＝大は、漏れ磁束の検出量が多いことに相当し、欠陥検出信号Ａ〜Ｄの出力信号レベル＝小は、漏れ磁束の検出量が少ないことに相当し、欠陥検出信号Ａ〜Ｄの出力信号レベル＝出力無しは、漏れ磁束が検出されていない（あるいは、検出されていないと見なされる量以下）であることを示している。

図６は、モデル化された欠陥状態の説明図である。
図７は、アレイ型磁気センサの出力と欠陥状態の対応関係説明図である。
ここで、図６に示すモデル化された欠陥を用いて、識別テーブルに基づいて検出する場合について説明する。
図６（ａ１）及び図７に示すように、比較的大きな表面欠陥が薄鋼板１１の表面側に形成されている場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは小（○）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは出力無し（×）となる。

また、図６（ａ２）及び図７に示すように、比較的大きな表面欠陥が薄鋼板１１の裏面側に形成されている場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは小（○）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは大（◎）となる。

また図６（ｂ１）及び図７に示すように、比較的小さな表面欠陥が薄鋼板１１の表面側に形成されている場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは小（○）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは出力無し（×）となる。

また、図６（ｂ２）及び図７に示すように、比較的小さな表面欠陥が薄鋼板１１の裏面側に形成されている場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは小（○）となる。

また図６（ｃ１）及び図７に示すように、比較的大きな内部欠陥が薄鋼板１１に形成されている場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは小（○）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは小（○）となる。

また、図６（ｃ２）及び図７に示すように、比較的小さな内部欠陥が薄鋼板１１に形成されている場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは小（○）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは小（○）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは出力無し（×）となる。

また、図６（ｄ）及び図７に示すように、薄鋼板１１に貫通孔が形成されている場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは大（◎）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは大（◎）となる。
さらに図７に示すように、いずれの欠陥も検出されていない場合には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベルは出力無し（×）となり、アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルは出力無し（×）となる。

次に実施形態の動作を説明する。
図８は、実施形態の動作フローチャートである。
図９は、実施形態の判別処理の説明図である。
まず、検出対象の鋼種を特定するための鋼種情報を更新する（ステップＳ１１）。
次にアレイ型磁気センサ１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂのそれぞれを検出する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａ〜Ｄを検出する（ステップＳ１２）。

続いて欠陥検出信号Ａ〜Ｄの出力信号レベルのいずれかが大（◎）あるいは小（○）となっているか否か、すなわち、薄鋼板１１の欠陥の有無を判別する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３の判別において、全ての欠陥検出信号Ａ〜Ｄが出力無し（×）となっている場合、すなわち、薄鋼板１１に欠陥がないと判別された場合には（ステップＳ１３；Ｎｏ）、処理をステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１３の判別において、欠陥検出信号Ａ〜Ｄの出力信号レベルのいずれかが大（◎）あるいは小（○）となっている場合、すなわち、薄鋼板１１の欠陥があると検出された場合には（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、欠陥の種類を判定し、検出されている欠陥の種類が、内部欠陥であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。

具体的には、図＃＃にしたがって、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ａの出力信号レベル→アレイ型磁気センサ１２ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｂの出力信号レベル→アレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｃの出力信号レベル→アレイ型磁気センサ１３ｂを構成する磁気センサの出力した欠陥検出信号Ｄの出力信号レベルの順番で判定し、それらの組み合わせから、内部欠陥であるか否かを判別する。

ステップＳ１４の判別において、検出された欠陥が内部欠陥である場合には（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、より厳密な内部欠陥のサイズを特定することは出来ないため、処理をステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１４の判別において、検出された欠陥が表面欠陥である場合には（ステップＳ；Ｎｏ）、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気検出素子ＭＳの出力した欠陥検出信号Ａの出力レベル及びアレイ型磁気センサ１３ａを構成する磁気検出素子ＭＳの出力した欠陥検出信号Ｃに基づいて、検出した欠陥の状態（特徴量）を検出する（ステップＳ１５）。

すなわち、図５に示した欠陥検出用データベースの内容に基づいて、欠陥の深さ及び欠陥サイズを特定する。
具体的には、アレイ型磁気センサ１２ａを構成する磁気検出素子ＭＳの出力した欠陥検出信号Ａの出力レベル（出力電圧）＝ｃ７（Ｖ）である場合には、薄鋼板１１の裏面側に欠陥が生じており、その欠陥の深さ＝ａ３ｍｍ、欠陥サイズ＝ｂ２ｍｍであると特定される。

これにより、欠陥状態判定部１５は、当該検出した欠陥の深さ及び欠陥のサイズを当該欠陥を検出した位置情報とともにデータ保存し、外部にデータを出力する（ステップＳ１６）。
続いて、欠陥判定部１４は、薄鋼板１１の終端に至り、鋼板が存在しない状態になったか否か、すなわち、板無し状態に至ったか否かの判定を行う（ステップＳ１７）。

ステップＳ１７の判別において、いまだ薄鋼板１１の終端に至っていない場合には（ステップＳ１７；Ｎｏ）、欠陥検出を継続するため、処理を再びステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１７の判別において、薄鋼板１１の終端に至った場合には（ステップＳ；Ｙｅｓ）、オペレータの指示等により測定（薄鋼板１１の欠陥検出処理）を継続するか否かを判別する（ステップＳ）。

ステップＳ１８の判別において、測定、すなわち、薄鋼板１１の欠陥検出処理を継続する場合には（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、アレイ型磁気センサ１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂの自動較正を行って（ステップＳ１９）、次回の欠陥検出まで待機状態となる。
ステップＳ１８の判別において、測定、すなわち、薄鋼板１１の欠陥検出呂理を終了する場合には（ステップＳ１８；Ｎｏ）、処理を終了する。

以上の説明のように、本実施形態によれば、薄鋼板１１の製造時などの搬送時に、搬送状態のまま、薄鋼板１１の表面あるいは内部に欠陥が形成されてしまったことを検出するばかりでなく、欠陥が検出された場合には、形成位置、形成面（薄型鋼板の表面あるいは裏面）及び欠陥形成状態（本実施形態では、欠陥深さ及び欠陥径）を判別して、欠陥形成状態に関する情報（特徴量）を容易に取得して、それらの情報を保存及び出力することが出来る。
したがって、薄鋼板１１の製造管理あるいは品質管理を自動的に行うことが可能となる。

本実施形態の鋼板欠陥検査装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施形態の鋼板欠陥検査装置で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態の鋼板欠陥検査装置で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の〜装置で実行される〜プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の鋼板欠陥検査装置の制御プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 鋼板欠陥検査装置
１１ 薄鋼板
１１ａ 非磁性ロール
１２ 表面磁気センサユニット
１２Ｃ 磁化ヨーク
１２ａ アレイ型磁気センサ
１２ｂ アレイ型磁気センサ
１２ｃ 磁化ヨーク
１３ 裏面磁気センサユニット
１３ａ アレイ型磁気センサ
１３ｂ アレイ型磁気センサ
１３ｃ 磁化ヨーク
１４ 欠陥判定部
１５ 欠陥状態判定部（欠陥状態判別手段）
１５ａ 記憶部（記憶手段）
１５ｂ 演算部
１６ａ〜１６ｃ 遅延回路部
１７ 速度検出器
２１ 非磁性ローラ
Ａ〜Ｄ 欠陥検出信号
ＤＢ 欠陥判定用データベース（記憶手段）
ＭＣ 磁化コイル
ＭＦ 磁束
ＭＳ 磁気検出素子

Claims (6)

1. 薄鋼板を搬送方向に磁化し、この薄鋼板の欠陥部によって生ずる漏洩磁束を、前記走行方向とは交差する方向に複数配列した複数の磁気検出素子を有するアレイ型磁気センサで検出し、前記薄鋼板の欠陥の種類を判定する鋼板欠陥検査装置であって、
   前記薄鋼板の表面側に所定距離離間させて配置された第１のアレイ型磁気センサと、
   前記薄鋼板の裏面側に前記所定距離離間させて配置された第２のアレイ型磁気センサと、
   同一の欠陥検出対象位置に対応する前記第１のアレイ型磁気センサの検出レベル及び前記第２のアレイ型磁気センサの検出レベルと、前記薄鋼板の欠陥状態と、の対応関係を予め記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段を参照して、前記同一の欠陥検出対象位置に対応する前記第１のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベル及び前記第２のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベルに基づいて前記薄鋼板の欠陥状態を判別する欠陥状態判別手段と、
   を備えた鋼板欠陥検査装置。
2. 前記記憶手段は、前記欠陥状態として欠陥の深さ及び欠陥の大きさを記憶している、
   請求項１記載の鋼板欠陥検査装置。
3. 前記欠陥状態判別手段は、貫通孔を含む表面欠陥の状態を判別する、
   請求項１又は請求項２記載の鋼板欠陥検査装置。
4. 前記記憶手段は、前記第１のアレイ型磁気センサの検出レベル及び前記第２のアレイ型磁気センサの検出レベルについて、少なくとも３段階の検出レベルと、前記薄鋼板の欠陥状態と、の対応関係を予め記憶している、
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の鋼板欠陥検査装置。
5. 薄鋼板を搬送方向に磁化し、この薄鋼板の欠陥部によって生ずる漏洩磁束を、前記薄鋼板の表面側に所定距離離間させて配置された第１のアレイ型磁気センサと、前記薄鋼板の裏面側に前記所定距離離間させて配置された第２のアレイ型磁気センサと、で検出し、前記薄鋼板の欠陥の種類を判定する鋼板欠陥検査装置で実行される鋼板欠陥検査方法であって、
   前記同一の欠陥検出対象位置に対応する前記第１のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベル及び前記第２のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベルを取得するレベル取得過程と、
   同一の欠陥検出対象位置に対応する前記第１のアレイ型磁気センサの検出レベル及び前記第２のアレイ型磁気センサの検出レベルと、前記薄鋼板の欠陥状態と、の対応関係に基づいて、前記薄鋼板の欠陥状態を判別する欠陥状態判別過程と、
   を備えたことを特徴とする鋼板欠陥検査方法。
6. 薄鋼板を搬送方向に磁化し、この薄鋼板の欠陥部によって生ずる漏洩磁束を、前記薄鋼板の表面側に所定距離離間させて配置された第１のアレイ型磁気センサと、前記薄鋼板の裏面側に前記所定距離離間させて配置された第２のアレイ型磁気センサと、で検出し、前記薄鋼板の欠陥の種類を判定する鋼板欠陥検査装置をコンピュータにより制御するための制御プログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記同一の欠陥検出対象位置に対応する前記第１のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベル及び前記第２のアレイ型磁気センサにおける漏洩磁束の検出レベルを取得するレベル取得手段と、
   同一の欠陥検出対象位置に対応する前記第１のアレイ型磁気センサの検出レベル及び前記第２のアレイ型磁気センサの検出レベルと、前記薄鋼板の欠陥状態と、の対応関係に基づいて、前記薄鋼板の欠陥状態を判別する欠陥状態判別手段と、
   して機能させる制御プログラム。

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