JP2004151006A

JP2004151006A - Quality control method of hot dip zinced steel plate, and quality control device of hot dip zinced steel plate

Info

Publication number: JP2004151006A
Application number: JP2002318226A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Otsuka; 和弘大塚
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a quality control method of a hot dip zinced steel plate and a quality control device of the hot dip zinced steel plate capable of selecting an inspection standard for detecting a flaw according to a condition of hot dip zincing, and controlling and guaranteeing the quality without imposing an excessive load on information processing by an inspection device and without overlooking the flaw on the hot dip zinced steel plate. <P>SOLUTION: This quality control device 1 of the hot dip zinced steel plate is constituted of a selection device 10 of a quality level L of the hot dip zinced steel plate, a device 20 for detecting signals from the hot dip zinced steel plate surface, a signal selection device 30 for selecting and accumulating flaw candidate signals corresponding to the quality levels L from the signals, a signal processing device 40 for classifying and processing a true flaw signal from the flaw candidate signals, and an acceptance determination device 50 for determining the quality. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に溶融亜鉛めっきを施した鋼板の品質を管理する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面に溶融亜鉛めっきを施した溶融亜鉛めっき鋼板は、溶融亜鉛めっきの種類や鋼板の種類によって表面の外観が異なり、その表面上の瑕疵の現れ方も異なる。そして、溶融亜鉛めっき鋼板の用途によって表面上の瑕疵の許容レベルが異なる。溶融亜鉛めっきの種類には非合金化溶融亜鉛めっき鋼板：ＧＩ（ＧａｌｖａｎｉｚｉｎｇＩｒｏｎ）と合金化溶融亜鉛めっき鋼板：ＧＡ（ＧａｌｖａｎｉｚｉｎｇＡｌｌｏｙ）とがある。ＧＩにおいては鋼板の表面に亜鉛の薄層が形成されており、この薄層をなす亜鉛は鋼と合金化していない。ＧＡにあってはその表面に亜鉛と鋼が合金化してできた薄層が形成されている。ＧＩとＧＡとでは、それぞれ溶融亜鉛めっき鋼板の表面に現れる色調等の外観は大きく異なっている。また、溶融亜鉛めっきを施す鋼板の種類は、合金添加元素の含有量が少ない軟鋼と合金添加元素の含有量が多い高張力鋼とに分かれる。ＧＡにおける亜鉛と鋼の合金は合金添加元素の存在の影響を受けて外観上に変化を生じやすい。特に、高張力鋼に施されたＧＡの場合、高張力鋼中の合金添加元素の影響によって周囲と異なる外観を呈する瑕疵を生じやすい。したがって、溶融亜鉛めっき鋼板の製造ライン：ＣＧＬ（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＧａｌｖａｎｉｚｉｎｇＬｉｎｅ）の最後の段階で、検査員が溶融亜鉛めっき鋼板の種類や用途を考慮しつつ目視検査を行いその品質管理を行っていた。
【０００３】
また、溶融亜鉛めっき鋼板の表面の瑕疵の検出を容易化するべく、表面の瑕疵の検査装置が使用されており、例えば被検査体にレーザー光を照射する表面欠陥検査装置が使用されている（従来技術１）。この表面欠陥検査装置においては、検査対象面がレーザー光を受光して反射した場合、その反射光の微分信号が表面粗度あるいはめっき付着量等の表面状態によって反射パターンを変えることを利用して、バックグラウンド信号の大きさが許容値以上になると閾値を切り替える（たとえば、特許文献１を参照）。
【０００４】
さらに、信号処理部が溶融亜鉛めっき系鋼板表面の画像信号の明度から疵の有無を判定し、信号処理部ではめっき前の粗度情報を用いて閾値を設定し有意な信号の選別を行っている溶融亜鉛めっき系鋼板用表面欠陥検出装置もある（従来技術２）（たとえば、特許文献２を参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６３―６４４５号公報（第２〜３頁、第１〜２図）
【特許文献２】
特開平９―１１３４６５号公報（第２〜３頁、第１〜４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術１及び従来技術２の検査装置にあっては、溶融亜鉛めっきの種類、鋼板の種類及び用途の全条件を考慮して瑕疵を検出するために、各条件に応じて検査装置が検出する瑕疵の基準を調整しなくてはならないという問題があった。かかる調整を頻繁に人手により行うことは煩雑であり、調整上のミスが発生して瑕疵を見逃すおそれも存在する。また、検査装置により瑕疵となり得るものを一律に全て検出し、その後に検出結果の検討を行うことも考えられる。しかし、この方法では検査装置が検出し処理する情報量が膨大なものとなり、検査装置の処理能力にかかる負担も大きなものとなってしまう。
【０００７】
また、従来技術１にあっては、高分解能のＣＣＤカメラを用いる場合、例えば突発的な高輝度微小点により閾値が高く切り替えられてしまい、検出されない溶融亜鉛めっき鋼板の瑕疵が存在してしまうという問題がある。
さらに、従来技術２にあっては、閾値の切り替えを溶融亜鉛めっきを施す前の鋼板の粗度に応じて行っており、溶融亜鉛めっき鋼板の用途に応じた溶融亜鉛めっき鋼板の表面瑕疵の許容度は考慮されていない。
【０００８】
本発明は、上記した従来の技術の問題点を除くためになされたものであり、その目的とするところは、溶融亜鉛めっきの種類、鋼板の種類及び用途の条件に応じて、瑕疵を検出する検査基準を検査装置が選択でき、検査装置の情報処理能力に大きな負担がかかることを防止でき、溶融亜鉛めっき鋼板の瑕疵を見逃すことなく品質を管理し保証できる溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理方法及び溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明は、検査対象物である溶融亜鉛めっき鋼板に求められる品質レベルを選択し、検査対象物の表面の状態を反映する信号を検出し、前記検査対象物の表面の状態を反映する信号から前記品質レベルを満たさない瑕疵を反映する可能性がある瑕疵候補の信号を取捨選択し、前記瑕疵候補の信号から現実に存在する瑕疵を反映する真の瑕疵信号を分別して処理し、前記真の瑕疵信号を分別し処理した結果をもとにして検査対象物の品質を判断することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理方法である。
【００１０】
請求項１の発明によると、瑕疵候補とすべき信号の強さは溶融亜鉛めっき鋼板の条件に応じた品質レベルから定まり、この品質レベルを満たさない可能性がある信号のみを瑕疵候補の信号として抜出す。品質管理を行う上で記憶、処理しなければならない瑕疵候補の信号の情報量は、品質レベルに応じた必要最小限の大きさとなり、信号処理中の処理負担は減少し、品質レベルに応じた真の瑕疵信号が迅速に選別され処理される。そして、この処理結果に基づいて、溶融亜鉛めっき鋼板の品質が判断される。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理方法であって、前記品質レベルの選択において、検査対象物である溶融亜鉛めっき鋼板のめっき種類、鋼板種類及び用途の条件に応じて品質レベルを選択し、前記瑕疵候補の信号の取捨選択において、前記品質レベルに対応して定まる信号の強さの閾値を境界として、前記検査対象物の表面の状態を反映する信号の中から当該閾値を超える強さの信号を瑕疵候補の信号として選択して抜出し、前記真の瑕疵信号の分別と処理において、瑕疵の種類別に信号の現れ方の特徴を分類したデータベースと比較して、前記瑕疵候補の信号の中から真の瑕疵信号を選別し、瑕疵の種類及び分布状態を特定することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理方法である。
【００１２】
請求項２の発明によると、品質レベルはめっき種類、鋼板種類及び用途の条件に応じて選択され、各品質レベルにしたがって溶融亜鉛めっき鋼板の品質を判断する。また、品質レベルに応じて許容されない瑕疵を反映する信号の強度の閾値を変化させ、それぞれの閾値を境として瑕疵候補の信号の抜出しが行われる。そして、瑕疵の種類別に信号の現れ方の特徴をまとめたデータベースの情報と瑕疵候補の信号とを比較し、瑕疵の種類別に瑕疵の分布状態が検出される。
【００１３】
請求項３の発明は、検査対象物である溶融亜鉛めっき鋼板に求められる品質レベルを選択する品質レベル選択手段と、検査対象物の表面の状態を反映する信号を検出する検出手段と、前記検査対象物の表面の状態を反映する信号から前記品質レベルを満たさない瑕疵を反映する可能性がある瑕疵候補の信号を取捨選択する信号取捨選択手段と、前記瑕疵候補の信号から現実に存在する瑕疵を反映する真の瑕疵信号を分別し処理する信号処理手段と、前記信号処理手段が分別し処理した結果をもとにして検査対象物の品質を判断する合否判断手段とから構成されていることを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置である。
【００１４】
請求項３の発明によると、品質レベル選択手段が品質レベルを定め、検出手段が検査対象物の表面の状態を反映する信号を検出し、信号取捨選択手段が瑕疵候補の信号を取捨選択し、信号処理手段が真の瑕疵信号を分別し処理し、合否判断手段が品質を判断する。したがって、請求項１に記載の方法は、例えば、請求項３の溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置によって実施される。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３に記載の溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置であって、前記品質レベル選択手段は、検査対象物である溶融亜鉛めっき鋼板のめっき種類、鋼板種類及び用途の条件に応じて品質レベルを選択し、前記信号取捨選択手段は、前記品質レベルに対応して定まる信号の強さの閾値を境界として、前記検査対象物の表面の状態を反映する信号の中から当該閾値を超える強さの信号を瑕疵候補の信号として選択して抜出し、前記信号処理手段は、瑕疵の種類別に信号の現れ方の特徴を分類したデータベースと比較して、前記瑕疵候補の信号の中から真の瑕疵信号を選別し、瑕疵の種類及び分布状態を特定することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置である。
請求項２に記載の方法は、例えば、請求項４の溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置によって実施される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１ないし図４を参照して本実施の形態の構成を説明する。
図１に示すように、溶融亜鉛めっき鋼板７０を連続生産する製造ラインＣＧＬにおいて、溶融亜鉛めっき鋼板７０を巻き取ってコイルＣとする前の段階で、溶融亜鉛めっき鋼板７０の品質管理装置１が設置されている。製造ラインＣＧＬの運転はプロセスコンピュータＰＣによって管理されており、プロセスコンピュータＰＣは、生産中の溶融亜鉛めっき鋼板７０の諸元データＤを有している。
【００１７】
諸元データＤの中には、溶融亜鉛めっき鋼板７０のめっき種類、鋼板の種類、用途についてのデータが含まれている。めっき種類のデータにはＧＩ、ＧＡの別が入っており、鋼板の種類のデータには軟鋼、高張力鋼の別が入っている。また、用途のデータには、厳格材、準厳格材、非厳格材の別が入っている。なお、厳格材とは、人目に触れる場所に使用されて外観上の美しさが要求されるものをいい、非厳格材とは人目に触れない場所に使用され外観上の美しさは問題とされないものをいい、準厳格材は外観上の美しさの要求度が厳格材の要求度よりも緩いものをいう。
【００１８】
図１及び図２に示すように、品質管理装置１は、品質レベル選択手段である品質レベル選択装置１０、検出手段である検出装置２０、信号取捨選択手段である信号取捨選択装置３０、信号処理手段である信号処理装置４０、合否判断手段である合否判断装置５０とから形成されている。品質レベル選択装置１０は演算部１２とメモリ１４とからなる。演算部１２は、プロセスコンピュータＰＣから溶融亜鉛めっき鋼板７０の諸元データＤを受け取り、演算部１２に格納されたプログラムＰ１が諸元データＤを参照して溶融亜鉛めっき鋼板７０の品質レベルＬを選択し、その結果をメモリ１４に書き込み記憶させる構成となっている。
【００１９】
また、検出装置２０は、線状光源２２、明視野カメラ２４、暗視野カメラ２６とから形成されている。図３に示すように、線状光源２２は製造ラインＣＧＬにおいて連続して搬送される溶融亜鉛めっき鋼板７０の上方に位置しており、溶融亜鉛めっき鋼板７０の幅方向に可視光を投射可能に設置してある。また、明視野カメラ２４は、線状光源２２から投射されて溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面で反射する光のうち正反射光を撮影可能であり、暗視野カメラ２６は溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面で反射する光のうち乱反射光を撮影可能とする構成を有する。明視野カメラ２４、暗視野カメラ２６は、それぞれ溶融亜鉛めっき鋼板７０の幅方向を一方の端から他方の端まで同時に撮影可能に溶融亜鉛めっき鋼板７０の幅方向に複数台並んで設置されている（図４を参照）。なお、図４は明視野カメラ２４が溶融亜鉛めっき鋼板７０の幅方向に設置されている状態を示すが、暗視野カメラ２６についても同様である。
【００２０】
さらに、信号取捨選択装置３０は、Ａ／Ｄ変換装置３２、演算部３４、メモリ３６とからなる。Ａ／Ｄ変換装置３２は明視野カメラ２４と暗視野カメラ２６の出力につながって設置されている。Ａ／Ｄ変換装置３２が、明視野カメラ２４と暗視野カメラ２６から受け取るアナログの生信号Ｓ_ａをデジタルの明度信号Ｓ_ｂｗに変換し、この明度信号Ｓ_ｂｗを演算部３４へ送る構成となっている。なお、明度信号Ｓ_ｂｗとは生信号Ｓ_ａをその強度にしたがって０から２５５まで２５６階調のグレースケールにより数値化したものであり、階調の値が０のときは黒色に相当し、２５５のときは白色に相当する。また、この個々の明度信号Ｓ_ｂｗは、溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面上で０．２０ｍｍ×０．２５ｍｍの面積から取得した生信号Ｓ_ａに対応している。
【００２１】
また、演算部３４はプログラムＰ２、Ｐ３を格納している。プログラムＰ２は、品質レベルＬの情報をメモリ１４から受け取り、品質レベルＬに対応する閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}、閾値Δ_ｄａｒｋをメモリ３６が格納している閾値テーブルＴ_１から選択するプログラムである。閾値テーブルＴ_１においては、各品質レベルＬに対応した閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}、閾値Δ_ｄａｒｋがそれぞれ定められている。なお、閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}及びΔ_ｄａｒｋとは、個々の明度信号Ｓ_ｂｗが溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面の瑕疵を反映している可能性があるか否かを判断するための数値であり、明度の上限と下限の閾値を意味する。
【００２２】
そして、プログラムＰ３は、プログラムＰ２が選択した閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}、閾値Δ_ｄａｒｋを用いて、明度信号Ｓ_ｂｗの中から瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄを抜出し、瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄをメモリ３６に書き込み記憶させるプログラムである。
プログラムＰ３においては、溶融亜鉛めっき鋼板７０の一定範囲から得られる明度信号Ｓ_ｂｗの平均値Ｓ_ａｖｅを計算し、この平均値Ｓ_ａｖｅを溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面の瑕疵がない状態を表す値とし、（Ｓ_ａｖｅ＋Δ_{ｌｉｇｈｔ}）と（Ｓ_ａｖｅ−Δ_ｄａｒｋ）との間の範囲内に存在しない明度信号Ｓ_ｂｗを、溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面の瑕疵を反映している可能性がある瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄとして抜出す。また、平均値Ｓ_ａｖｅは、溶融亜鉛めっき鋼板７０の一本の幅方向の撮影で得られる明度信号Ｓ_ｂｗから計算することが可能であり（以下、溶融亜鉛めっき鋼板７０の一本の幅方向の撮影で得られる明度信号Ｓ_ｂｗから平均値Ｓ_ａｖｅを計算する場合を「ＢＬＦ」という。）、複数本の幅方向の撮影で得られる明度信号Ｓ_ｂｗから計算することも可能である（以下、溶融亜鉛めっき鋼板７０の複数本（たとえば１６本）の幅方向の撮影で得られる明度信号Ｓ_ｂｗから平均値Ｓ_ａｖｅを計算する場合を「ＳＤ」という。）。
【００２３】
また、信号処理装置４０は、プログラムＰ４を格納する演算部４２とメモリ４４とからなる。プログラムＰ４は、メモリ４４に格納されている瑕疵データベースＴ_２から瑕疵の種類毎の基準情報Ｉ_ｓｔｄを読み取り、基準情報Ｉ_ｓｔｄを参照して瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄから真の瑕疵信号Ｓ_ｔを瑕疵の種類別に選別・分類し、瑕疵の種類別の分布状態の情報Ｓ_ｉをメモリ４４に書き込み記憶させるプログラムである。瑕疵データベースＴ_２は、溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面に発生する各種類の瑕疵の現れ方の特徴を数値化した情報のデータベースである。瑕疵の種類としては、線状に疵が現れる線状疵、めっきがなされていない部分である不めっき、異物が付着して表面が変色したシルバースポット等がある。これらの瑕疵は、その種類に応じて瑕疵の長さ、幅、外周長さ、面積、色調に特徴があり、これらの特徴を前記グレースケールの階調の数値として表し、これらの数値のパターンが特徴量として瑕疵データベースＴ_２に記録されている。そして、これらの特徴量が基準情報Ｉ_ｓｔｄとして扱われる。したがって、瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄの値の強弱、連続具合等を基準情報Ｉ_ｓｔｄと比較し、瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄの中から現実に存在する瑕疵に対応した真の瑕疵信号Ｓ_ｔを選別可能であり、瑕疵は種類別に分類され、その分布状態の情報Ｓ_ｉが算出可能となっている。
【００２４】
また、合否判断措置５０は、プログラムＰ５、Ｐ６を格納する演算部５２、メモリ５４、表示装置５６とからなる。プログラムＰ５は、メモリ４４から受け取った瑕疵の種類別の分布状態の情報Ｓ_ｉから、溶融亜鉛めっき鋼板７０の欠陥長さＬ_ｆと格外率Ｒ_ｆを瑕疵の種類別に計算し、格外率Ｒ_ｆをメモリ５４に書き込み記憶させるプログラムである。なお、欠陥長さＬ_ｆとは溶融亜鉛めっき鋼板７０中の瑕疵を有する部分の長さのことであり、格外率Ｒ_ｆとは溶融亜鉛めっき鋼板７０の全長中に、瑕疵を含む部分がどれだけの長さ存在するかを百分率で表したものである。
【００２５】
プログラムＰ５では、まず瑕疵の種類別に欠陥長さＬ_ｆを計算する。欠陥長さＬ_ｆの計算においては、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板７０上に瑕疵が１箇所ある場合は１ｍと数え、溶融亜鉛めっき鋼板７０の長手方向１ｍの範囲内に複数個の瑕疵がある場合は、この１ｍの範囲内に存在するものを一まとまりとして１ｍに数える。また、瑕疵が長手方向に１ｍ以上連続して存在する場合は、瑕疵が存在する長手方向の長さを切り上げて整数値で表した長さ（ｍ）を欠陥長さＬ_ｆとする。そして、欠陥長さＬ_ｆを用いて格外率Ｒ_ｆを計算する。具体的には、欠陥長さＬ_ｆと溶融亜鉛めっき鋼板７０の全長との比から算出する。なお、溶融亜鉛めっき鋼板７０の全長のデータは、プロセスコンピュータＰＣから演算部５２が受け取る。
【００２６】
また、プログラムＰ６は、メモリ５４に記憶されている瑕疵の種類別の格外率Ｒ_ｆと、やはりメモリ５４に格納されている合否判断テーブルＴ_３から読み取った合否判断基準情報Ｉ_ｐｆとを比較し、個々の溶融亜鉛めっき鋼板７０が品質レベルＬを満たしているか否かを判断し、その判断結果Ｊをメモリ５４に書き込み記憶させるとともに、表示装置５６から出力させるプログラムである。
【００２７】
合否判断テーブルＴ_３には、各品質レベルＬに対応して瑕疵の種類ごとに許容される格外率Ｒ_ｆの上限値が定められており、これらの上限値の情報が合否判断基準情報Ｉ_ｐｆとなる。プログラムＰ５が算出した各格外率Ｒ_ｆのうち一つでも合否判断基準情報Ｉ_ｐｆの上限値を超えていると溶融亜鉛めっき鋼板７０の品質は不合格と判断され、各格外率Ｒ_ｆの合計値が一定値以上となった場合も溶融亜鉛めっき鋼板７０の品質は不合格と判断され、その判断結果Ｊを表示装置５６が受けとって表示する構成となっている。
【００２８】
本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について図を参照しつつ説明する。なお、図５は、品質管理装置１による品質判断の流れ図であり、図６は、品質レベル選択装置１０における品質レベルの選択の流れ図である。
製造ラインＣＧＬにおいて、溶融亜鉛めっき鋼板７０が連続生産されており、生産された溶融亜鉛めっき鋼板７０はコイルＣに巻き取られている。そして、品質管理装置１はプロセスコンピュータＰＣから生産中の溶融亜鉛めっき鋼板７０の諸元データＤを受け取っている。
【００２９】
まず、品質レベル選択装置１０の演算部１２はこの諸元データＤから溶融亜鉛めっき鋼板７０のめっき種類、鋼板の種類、用途の情報を取得し、プログラムＰ１が溶融亜鉛めっき鋼板７０の品質レベルＬを選択する（図５のＳ１００）。Ｓ１００の中における処理の流れを図６を用いて示す。まず、諸元データＤを読み込み（Ｓ１２０）、諸元データＤから溶融亜鉛めっき鋼板７０のめっき種類を判断し（Ｓ１２２）、めっき種類がＧＩである場合は品質レベルＬはＬ_６に決定される（Ｓ１３０）。めっき種類がＧＡであるときは、さらに、鋼板の種類を判断し（Ｓ１２４）、鋼板の種類が高張力鋼である場合は、用途が厳格材か否かを判断する（Ｓ１２６）。そして、用途が厳格材ではないときは品質レベルＬはＬ_５に決定され（Ｓ１３２）、用途が厳格材であるときは品質レベルＬはＬ_４に決定される（Ｓ１３４）。また、鋼板の種類が軟鋼である場合は、用途を非厳格材、準厳格材、厳格材に分け（Ｓ１２８）、用途が非厳格材のときは品質レベルＬはＬ_３に決定され（Ｓ１３６）、用途が準厳格材であるときは品質レベルＬはＬ_２に決定され（Ｓ１３８）、用途が厳格材のときは品質レベルＬはＬ_１に決定される（Ｓ１４０）。これらの品質レベルＬの情報は、メモリ１４に送られて記憶される（Ｓ１４２）。
【００３０】
また、コイルＣに巻き取られる前の段階の溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面を、品質管理装置１の検出装置２０の明視野カメラ２４及び暗視野カメラ２６が連続撮影している。線状光源２２が溶融亜鉛めっき鋼板７０の幅方向に可視光を投射し、溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面で反射した光のうち正反射光が明視野カメラ２４により撮影され、乱反射光が暗視野カメラ２６によって撮影される。明視野カメラ２４と暗視野カメラ２６とを併用して正反射光と乱反射光とを撮影しているので、一方のカメラに入射する反射光が微小量しかなくても溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面の瑕疵を見逃すことは防止される。明視野カメラ２４及び暗視野カメラ２６はそれぞれ溶融亜鉛めっき鋼板７０の幅方向を一方の端から他方の端まで同時に撮影して生信号Ｓ_ａをアナログ信号として取得し（図５のＳ１０２）、溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面の状態を反映した生信号Ｓ_ａは信号取捨選択装置３０のＡ／Ｄ変換装置３２へ送られる。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換装置３２では、明視野カメラ２４及び暗視野カメラ２６から受け取った生信号Ｓ_ａを、信号の強度にしたがって０から２５５までの階調に数値化し、明度信号Ｓ_ｂｗにデジタル変換する。そして、明度信号Ｓ_ｂｗは演算部３４へ送られる。
演算部３４では、プログラムＰ２がメモリ１４から受け取った品質レベルＬの情報にしたがって、閾値テーブルＴ_１から閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}、閾値Δ_ｄａｒｋを選択する。このとき、明度信号Ｓ_ｂｗは、正反射光についてのものと乱反射光についてのものに分けられており、正反射光の場合のＢＬＦに対する閾値Δ_ｌｉｇ _ｈｔと閾値Δ_ｄａｒｋ、正反射光の場合のＳＤに対する閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}と閾値Δ_ｄａｒｋ、乱反射光の場合のＢＬＦに対する閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}と閾値Δ_ｄａｒｋ、乱反射光の場合のＳＤに対する閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}と閾値Δ_ｄａｒｋの４組の閾値がそれぞれ選択される。
【００３２】
そして、プログラムＰ３が、正反射光及び乱反射光の明度信号Ｓ_ｂｗに対してそれぞれＢＬＦとＳＤによる平均値Ｓ_ａｖｅを算出し、プログラムＰ２により選択された各閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}、Δ_ｄａｒｋを用いて瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄを明度信号Ｓ_ｂｗから抜出し、瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄをメモリ３６に書き込み記憶させる（図５のＳ１０４）。具体的には、正反射光でＢＬＦの場合、正反射光でＳＤの場合、乱反射光でＢＬＦの場合、乱反射光でＳＤの場合について、それぞれ（Ｓ_ａｖｅ＋Δ_{ｌｉｇｈｔ}）と（Ｓ_ａｖｅ−Δ_ｄａｒｋ）との間の範囲内に存在しない明度信号Ｓ_ｂｗを瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄとする。各閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}、閾値Δ_ｄａｒｋは、品質レベルＬの情報に応じて選択したものなので、メモリ３６に記憶される瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄの量は、品質レベルＬの要求が厳しい場合には多くなり、緩い場合には少なくなる。したがって、必要にして充分な量の瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄをメモリ３６に記憶させれば足り、品質管理装置１の処理能力に過大な負担がかかることは防止される。なお、瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄの中には、品質レベルＬによって許容されない溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面の瑕疵を反映した真の瑕疵信号Ｓ_ｔと、品質レベルＬによれば瑕疵とはみなされない溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面の状態を反映したノイズが混在している。
【００３３】
そして、信号処理装置４０の演算部４２のプログラムＰ４は、メモリ３６から受け取った瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄと瑕疵データベースＴ_２から読み取った基準情報Ｉ_ｓｔｄとを比較し、瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄの中から真の瑕疵信号Ｓ_ｔと前記ノイズとを区別して選別し、真の瑕疵信号Ｓ_ｔを瑕疵の種類別に分類し、瑕疵の種類別にその分布状態の情報Ｓ_ｉをメモリ４４に書き込む（図５のＳ１０６）。このとき、プログラムＰ４が比較選別しなければならない瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄの量は品質レベルＬに応じて変化するので、品質レベルＬの要求が厳しい場合にはその量が多くなりプログラムＰ４の処理に時間がかかるが、緩い場合にはその量が少ないので処理にかかる時間は短くなる。
【００３４】
さらに、合否判定装置５０の演算部５２のプログラムＰ５が、メモリ４４から瑕疵の種類別の分布状態の情報Ｓ_ｉを読み取り、瑕疵の種類別に欠陥長さＬ_ｆを計算する。この欠陥長さＬ_ｆから、溶融亜鉛めっき鋼板７０中の瑕疵を有する部分の長さが判明する。さらに、各欠陥長さＬ_ｆとコイルの全長から、瑕疵の種類別の格外率Ｒ_ｆをそれぞれ計算し、格外率Ｒ_ｆがメモリ５４に記憶される。
【００３５】
また、プログラムＰ６が、合否判断テーブルＴ_３から合否判断基準情報Ｉ_ｐｆ及び瑕疵の種類別の各格外率Ｒ_ｆを読み取って比較し、各格外率Ｒ_ｆの中に合否判断基準情報Ｉ_ｐｆに定められた上限値を超えるものがないかを調べ、上限値を超える格外率Ｒ_ｆが１つ以上存在する場合にはその溶融亜鉛めっき鋼板７０は品質レベルＬを満足しない不合格品であると判断する。さらに、各格外率Ｒ_ｆがすべて上限値以下であっても、各格外率Ｒ_ｆの合計値が所定の値を超えている場合はやはり品質レベルＬを満足しない不合格品であると判断する（図５のＳ１０８）。そして溶融亜鉛めっき鋼板７０が合格品であるか不合格品であるかの判断結果Ｊは、メモリ５４に記憶されるとともに、表示装置５６へ送られる。
【００３６】
そして、表示装置５６が判断結果Ｊを演算部５２から受け取り、その判断結果を表示する。
したがって、品質管理装置１によって、溶融亜鉛めっき鋼板７０の品質レベルＬに応じた品質管理を行うことが可能となり、品質レベルＬに応じて瑕疵の検査の基準を調整する必要もなく、必要な作業労力は軽減化されて検査の基準の調整ミスも防止され、瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄを抜出すときに使用する閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}とΔ_ｄａｒｋが突発的に高く切り替えられてしまうこともなく、瑕疵の見逃しが防止され、品質管理装置１による情報処理の負担が不必要に過大となることは防止される。
【００３７】
なお、個々の明度信号Ｓ_ｂｗに対応する溶融亜鉛めっき鋼板７０の表面上での面積を０．２０ｍｍ×０．２５ｍｍの広さとしたが、かかる広さに限定されるものでないことは勿論である。この面積を溶融亜鉛めっき鋼板７０の品質レベルによって変化させることが可能であり、この面積を小さくすればより詳細に瑕疵を検出可能となる。また、この面積を大きくして、品質管理装置１が処理しなければならない情報量を少なくし、処理の負担を軽くし処理速度を速くすることが可能である。
【００３８】
また、閾値テーブルＴ_１、瑕疵データベースＴ_２は、必要に応じてその内容を書換可能とできることは勿論である。そして、指標となる瑕疵を有する溶融亜鉛めっき鋼板７０を品質管理装置１で検査し、そのデータを瑕疵データベースＴ_２に追加可能な構成とすることもできる。
次に、閾値テーブルＴ_１の１例を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
閾値テーブルＴ_１では、品質レベルＬによって許容される瑕疵の程度は異なるので、品質レベルＬ_１から品質レベルＬ_６に応じて閾値をそれぞれ定めている。また、検出装置２０のカメラ２４、２６が撮影する反射光はそれぞれ正反射光と乱反射光であり、撮影する光に応じて閾値をそれぞれ別に定めている。さらに、平均値Ｓ_ａｖｅをＢＬＦによって算出するかＳＤによって算出するかによって閾値は異なる。図６において、たとえば、品質レベルＬがＬ_１（めっき種類がＧＡ、鋼板の種類が軟鋼、用途は厳格材）であり、明視野カメラ２４が捉える正反射光の信号を対象とし、ＢＬＦにより算出した平均値Ｓ_ａｖｅを用いる場合（場合１）は、閾値Δ_{ｌｉｇｈｔ}、閾値Δ_ｄａｒｋは２５６階調のグレースケールの明度表示でそれぞれ４０、３０となる。したがって、ＢＬＦによる平均値Ｓ_ａｖｅが１００であるときは、１００＋３０と１００−４０の間の範囲に存在しない明度信号Ｓ_ｂｗは、プログラムＰ３によって瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄとして抜出される。
【００４１】
次に、前述の場合１において、明度信号Ｓ_ｂｗと瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄの関係の１例を図７に示す。図７の横軸は溶融亜鉛めっき鋼板７０の幅方向を示し、縦軸は明度信号Ｓ_ｂｗの強度を２５６階調のグレースケールで示す。生信号Ｓ_ａのうち、Ｓ_ａｖｅ＋Δ_{ｌｉｇｈｔ}（＝１３０）とＳ_ａｖｅ−Δ_ｄａｒｋ（＝６０）との間の範囲にないものが瑕疵候補の信号Ｓ_ｃｎｄである。なお、図６の縦軸の目盛間隔は一定となっていない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、上記のような溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理方法及び溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置であるので、溶融亜鉛めっきの種類、鋼板の種類及び用途の条件に応じて、瑕疵を検出する検査基準を検査装置が選択でき、検査装置の情報処理に大きな負担がかかることを防止でき、溶融亜鉛めっき鋼板の瑕疵を見逃すことなく品質を管理し保証できる溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理方法及び溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶融亜鉛めっき鋼板製造ラインの構成図である。
【図２】溶融亜鉛めっき鋼板の品質管理装置のブロック図である。
【図３】検出装置の構成図である。
【図４】明視野カメラの設置状態の説明図である。
【図５】品質判断の流れ図である。
【図６】品質レベルの選択の流れ図である。
【図７】生信号と瑕疵候補の信号の関係の１例を示す図である。
【符号の説明】
１溶融亜鉛めっき鋼板品質管理装置
１０品質レベル選択装置
１２品質レベル選択装置演算部
１４品質レベル選択装置メモリ
２０検出装置
２２線状光源
２４明視野カメラ
２６暗視野カメラ
３０信号取捨選択装置
３２Ａ／Ｄ変換装置
３４信号取捨選択装置演算部
３６信号取捨選択装置メモリ
４０信号処理装置
４２信号処理装置演算部
４４信号処理装置メモリ
５０合否判断措置
５２合否判断措置演算部
５４合否判断措置メモリ
５６表示装置
７０溶融亜鉛めっき鋼板
ＣＧＬ溶融亜鉛めっき鋼板製造ライン
Ｃコイル
ＰＣプロセスコンピュータ
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６プログラム
Ｔ_１閾値テーブル
Ｔ_２瑕疵データベース
Ｔ_３合否判断テーブル
Ｄ溶融亜鉛めっき鋼板の諸元データ
Ｌ、Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５、Ｌ_６溶融亜鉛めっき鋼板品質レベル
Ｓ_ａ溶融亜鉛めっき鋼板の生信号
Ｓ_ｂｗ明度信号
Ｓ_ｃｎｄ瑕疵候補の信号
Ｓ_ｉ瑕疵の種類別の分布状態の信号
Δ_{ｌｉｇｈｔ}、Δ_ｄａｒｋ閾値
Ｉ_ｓｔｄ瑕疵の種類別の基準情報
Ｉ_ｐｆ合否判断基準情報
ＢＬＦ平均値を溶融亜鉛めっき鋼板の一本の幅方向の撮影から得られる明度信号Ｓから計算する場合
ＳＤ平均値を溶融亜鉛めっき鋼板の複数本の幅方向の撮影から得られる明度信号から計算する場合
Ｒ_ｆ格外率
Ｊ品質の判断結果[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for managing the quality of a steel sheet having a hot-dip galvanized surface.
[0002]
[Prior art]
A hot-dip galvanized steel sheet having a hot-dip galvanized surface has a different surface appearance depending on the type of hot-dip galvanized steel sheet and the type of the steel sheet, and the appearance of defects on the surface also differs. The allowable level of defects on the surface differs depending on the use of the hot-dip galvanized steel sheet. The types of hot-dip galvanized steel include a non-alloyed hot-dip galvanized steel sheet: GI (Galvanizing Iron) and an alloyed hot-dip galvanized steel sheet: GA (Galvanizing Alloy). In GI, a thin layer of zinc is formed on the surface of a steel sheet, and zinc forming the thin layer is not alloyed with steel. In GA, a thin layer formed by alloying zinc and steel is formed on the surface. GI and GA have greatly different appearances such as color tones appearing on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet. Further, types of steel sheets subjected to hot-dip galvanizing are classified into mild steel having a small content of alloying elements and high-tensile steel having a large content of alloying elements. The alloy of zinc and steel in GA is likely to change in appearance under the influence of the presence of alloying elements. In particular, in the case of GA applied to high-strength steel, a defect having a different appearance from the surroundings is likely to occur due to the effect of alloying elements in the high-tensile steel. Therefore, at the last stage of the production line of the hot-dip galvanized steel sheet: CGL (Continuous Galvanizing Line), the inspector performs a visual inspection in consideration of the type and use of the hot-dip galvanized steel sheet and performs quality control.
[0003]
In addition, in order to facilitate detection of defects on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet, a surface defect inspection device is used. For example, a surface defect inspection device that irradiates a test object with laser light is used ( Conventional technology 1). This surface defect inspection system utilizes the fact that when the surface to be inspected receives and reflects laser light, the differential signal of the reflected light changes the reflection pattern according to the surface state such as surface roughness or plating adhesion amount. When the magnitude of the background signal exceeds an allowable value, the threshold is switched (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In addition, the signal processing unit determines the presence or absence of a flaw from the brightness of the image signal on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet, and the signal processing unit sets a threshold using roughness information before plating and sorts out significant signals. There is also a surface defect detection device for hot-dip galvanized steel sheet (Prior Art 2) (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-63-6445 (pages 2-3, FIGS. 1-2)
[Patent Document 2]
JP-A-9-113465 (pages 2-3, FIGS. 1-4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the inspection apparatuses of the prior art 1 and the prior art 2, in order to detect defects in consideration of all types of hot-dip galvanizing, types of steel sheets, and applications, the inspection apparatuses are required in accordance with each condition. There is a problem that the standard of the defect to be detected must be adjusted. It is troublesome to manually perform such adjustment frequently, and there is a risk that a mistake in adjustment may occur and a defect may be missed. It is also conceivable that the inspection apparatus uniformly detects all possible defects and then examines the detection results. However, in this method, the amount of information detected and processed by the inspection device becomes enormous, and the load on the processing capability of the inspection device also becomes large.
[0007]
Further, in the prior art 1, when a high-resolution CCD camera is used, the threshold value is switched to a high value due to, for example, sudden high-intensity minute spots, and there is a defect in the hot-dip galvanized steel sheet that is not detected. There's a problem.
Furthermore, in the prior art 2, the threshold value is switched according to the roughness of the steel sheet before hot-dip galvanizing, and the tolerance of the surface defect of the hot-dip galvanized steel sheet according to the use of the hot-dip galvanized steel sheet is allowed. The degree is not taken into account.
[0008]
The present invention has been made in order to eliminate the problems of the conventional technology described above, and the object is to detect defects according to the type of hot-dip galvanizing, the type of steel sheet, and the conditions of use. A quality control method for a hot-dip galvanized steel sheet that can select an inspection standard and can prevent a large burden on the information processing ability of the test apparatus, and can manage and guarantee the quality without overlooking defects in the hot-dip galvanized steel sheet; An object of the present invention is to provide a quality control device for a galvanized steel sheet.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to solve the problem. The invention according to claim 1 selects a quality level required for a hot-dip galvanized steel sheet as an inspection object, detects a signal reflecting a surface state of the inspection object, and reflects a surface state of the inspection object. From the signal to be, select a signal of a defect candidate that may reflect a defect that does not satisfy the quality level, and sort and process a true defect signal that reflects a defect that actually exists from the signal of the defect candidate, A quality control method for a hot-dip galvanized steel sheet, characterized by judging the quality of an inspection object based on the result of sorting and processing the true defect signal.
[0010]
According to the invention of claim 1, the strength of the signal to be a defect candidate is determined from the quality level according to the condition of the hot-dip galvanized steel sheet, and only the signal that may not satisfy this quality level is used as the defect candidate signal. Pull out. The information amount of the defect candidate signal that must be stored and processed in quality control becomes the minimum necessary size according to the quality level, the processing load during signal processing decreases, and the signal level increases according to the quality level. True defect signals are quickly screened and processed. Then, the quality of the hot-dip galvanized steel sheet is determined based on the processing result.
[0011]
The invention of claim 2 is the quality control method for a hot-dip galvanized steel sheet according to claim 1, wherein in the selection of the quality level, the type of the hot-dip galvanized steel sheet to be inspected, the type of the steel sheet, and the use of the steel sheet are used. A quality level is selected according to a condition, and a signal reflecting a state of the surface of the inspection object is set with a threshold of a signal strength determined according to the quality level as a boundary in selection of the signal of the defect candidate. From among the signals having a strength exceeding the threshold value are selected and extracted as signals of defect candidates, and in the separation and processing of the true defect signal, a comparison is made with a database in which characteristics of signal appearance by type of defect are classified. A quality control method for the hot-dip galvanized steel sheet, wherein a true defect signal is selected from the defect candidate signals, and the type and distribution of the defect are specified.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the quality level is selected according to the type of plating, the type of steel sheet, and the conditions of use, and the quality of the galvanized steel sheet is determined according to each quality level. In addition, the threshold value of the signal strength reflecting the unacceptable defect is changed according to the quality level, and the signal of the defect candidate is extracted using each threshold value as a boundary. Then, information of a database that summarizes the characteristics of the appearance of the signal for each type of defect is compared with the signal of the defect candidate, and the distribution state of the defect is detected for each type of defect.
[0013]
The invention according to claim 3 is a quality level selecting means for selecting a quality level required for a hot-dip galvanized steel sheet to be inspected, a detecting means for detecting a signal reflecting a state of a surface of the inspected object, and the inspection. Signal selection means for selecting a signal of a defect candidate that may reflect a defect that does not satisfy the quality level from a signal reflecting the state of the surface of the object; and a defect actually existing from the signal of the defect candidate. Signal processing means for separating and processing the true defect signal reflecting the defect, and pass / fail determination means for determining the quality of the inspection object based on the result of the separation and processing by the signal processing means. This is a quality control device for hot-dip galvanized steel sheets.
[0014]
According to the invention of claim 3, the quality level selection means determines the quality level, the detection means detects a signal reflecting the state of the surface of the inspection object, the signal selection means selects the defect candidate signal, The signal processing means discriminates and processes the true defect signal, and the pass / fail judgment means judges the quality. Therefore, the method according to claim 1 is performed by, for example, the quality control apparatus for a hot-dip galvanized steel sheet according to claim 3.
[0015]
The invention according to claim 4 is the quality control device for a hot-dip galvanized steel sheet according to claim 3, wherein the quality level selecting unit determines a plating type, a steel sheet type, and a use of the hot-dip galvanized steel sheet to be inspected. A quality level is selected in accordance with a condition, and the signal selection / selection unit uses, as a boundary, a signal strength threshold determined according to the quality level, from among signals that reflect the state of the surface of the inspection object. A signal having a strength exceeding the threshold value is selected and extracted as a signal of a defect candidate, and the signal processing unit compares the signal with a database in which characteristics of how the signal appears according to the type of defect are compared. A quality control apparatus for a hot-dip galvanized steel sheet, wherein a true defect signal is selected from the inside and the type and distribution of the defect are specified.
The method according to claim 2 is performed by, for example, the quality control device for a galvanized steel sheet according to claim 4.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in a production line CGL for continuously producing a hot-dip galvanized steel sheet 70, before winding the hot-dip galvanized steel sheet 70 into a coil C, the quality control device 1 for the hot-dip galvanized steel sheet 70 is used. is set up. The operation of the production line CGL is managed by the process computer PC, and the process computer PC has the specification data D of the hot-dip galvanized steel sheet 70 under production.
[0017]
The specification data D includes data on the type of galvanized steel sheet 70, the type of steel sheet, and the application. The plating type data includes GI and GA, and the steel plate type data includes mild steel and high tensile steel. In addition, the usage data includes strict, semi-strict, and non-strict materials. Strict materials are those that are used in places that are visible to the public and require aesthetic appearance, while non-strict materials are used in places that are not visible and the beauty of the appearance is not a problem. Semi-strict wood refers to those whose appearance is less demanding than that of strict wood.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the quality management device 1 includes a quality level selection device 10 as a quality level selection device, a detection device 20 as a detection device, a signal selection device 30 as a signal selection device, and a signal processing device. It comprises a signal processing device 40 as a means and a pass / fail determination device 50 as a pass / fail determination means. The quality level selection device 10 includes an operation unit 12 and a memory 14. The calculation unit 12 receives the specification data D of the hot-dip galvanized steel sheet 70 from the process computer PC, and the program P1 stored in the calculation unit 12 refers to the specification data D to determine the quality level L of the hot-dip galvanized steel sheet 70. The result is selected and the result is written and stored in the memory 14.
[0019]
The detection device 20 includes a linear light source 22, a bright-field camera 24, and a dark-field camera 26. As shown in FIG. 3, the linear light source 22 is located above the hot-dip galvanized steel sheet 70 that is continuously conveyed in the production line CGL, and can project visible light in the width direction of the hot-dip galvanized steel sheet 70. Has been installed. Further, the bright-field camera 24 is capable of photographing regular reflection light among the light projected from the linear light source 22 and reflected on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70. Has a configuration in which irregularly reflected light of the light reflected by the camera can be photographed. A plurality of bright-field cameras 24 and dark-field cameras 26 are arranged side by side in the width direction of the hot-dip galvanized steel sheet 70 so that the width direction of the hot-dip galvanized steel sheet 70 can be simultaneously photographed from one end to the other end. (See FIG. 4). FIG. 4 shows a state in which the bright-field camera 24 is installed in the width direction of the hot-dip galvanized steel sheet 70, but the same applies to the dark-field camera 26.
[0020]
Further, the signal selection / selection device 30 includes an A / D conversion device 32, a calculation unit 34, and a memory 36. The A / D converter 32 is connected to the outputs of the bright field camera 24 and the dark field camera 26 and installed. The analog raw signal S received by the A / D converter 32 from the bright field camera 24 and the dark field camera 26_aTo the digital brightness signal S_bwAnd the brightness signal S_bwIs sent to the arithmetic unit 34. Note that the brightness signal S_bwIs the raw signal S_aIs represented by a gray scale of 256 gradations from 0 to 255 in accordance with the intensity. When the gradation value is 0, it corresponds to black, and when the gradation value is 255, it corresponds to white. Also, the individual brightness signals S_bwIs a raw signal S obtained from an area of 0.20 mm × 0.25 mm on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70._aIt corresponds to.
[0021]
The calculation unit 34 stores programs P2 and P3. The program P2 receives the information of the quality level L from the memory 14, and receives a threshold value Δ corresponding to the quality level L._light, Threshold Δ_darkTable T in which the memory 36 stores₁It is a program to choose from. Threshold table T₁, A threshold value Δ corresponding to each quality level L_light, Threshold Δ_darkAre defined respectively. Note that the threshold Δ_lightAnd Δ_darkIs the individual brightness signal S_bwIs a numerical value for judging whether or not there is a possibility that the defect on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 is reflected, which means an upper limit and a lower limit of the brightness.
[0022]
Then, the program P3 is the threshold Δ selected by the program P2._light, Threshold Δ_darkAnd the brightness signal S_bwSignal S of defect candidate from_cndIs extracted and the defect candidate signal S_cndIn the memory 36.
In the program P3, the brightness signal S obtained from a certain range of the hot-dip galvanized steel sheet 70_bwAverage value of S_aveAnd calculate the average value S_aveIs a value representing a state where there is no defect on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70, and (S_ave+ Δ_light) And (S_ave−Δ_dark) Is not present in the range between the brightness signal S_bwIs replaced with a defect candidate signal S which may reflect a defect on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70._cndWithdraw as Also, the average value S_aveIs a brightness signal S obtained by photographing one hot-dip galvanized steel sheet 70 in the width direction._bw(Hereinafter, the brightness signal S obtained by photographing one hot-dip galvanized steel sheet 70 in the width direction)_bwFrom S_aveIs calculated as “BLF”. ), A brightness signal S obtained by taking a plurality of images in the width direction_bw(Hereinafter, the brightness signal S obtained by photographing a plurality (for example, 16) of the hot-dip galvanized steel sheets 70 in the width direction is obtained._bwFrom S_aveIs calculated as “SD”. ).
[0023]
Further, the signal processing device 40 includes an arithmetic unit 42 for storing the program P4 and a memory 44. The program P4 is based on the defect database T stored in the memory 44.₂From the standard information I for each type of defect_stdAnd the reference information I_stdWith reference to the defect candidate signal S_cndFrom the true defect signal S_tAre sorted and classified according to the type of defect, and information S on the distribution state of each type of defect_iIn the memory 44. Defect database T₂Is a database of information in which the characteristics of the appearance of each type of defect generated on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 are quantified. The types of defects include linear defects that appear linearly, non-plated portions that are not plated, and silver spots whose surface has been discolored due to the attachment of foreign matter. These flaws are characterized by the flaw length, width, perimeter, area, and color depending on the type of the flaw, and these characteristics are expressed as the gray scale gradation values, and the pattern of these numerical values is Defect database T as feature value₂It is recorded in. Then, these feature amounts are used as reference information I_stdIs treated as Therefore, the defect candidate signal S_cndThe reference information I_stdAnd the defect candidate signal S_cndTrue defect signal S corresponding to the defect that actually exists from_tCan be sorted out, and the defects are classified by type, and information S_iCan be calculated.
[0024]
The pass / fail determination means 50 includes an arithmetic unit 52 for storing programs P5 and P6, a memory 54, and a display device 56. The program P5 includes information S on the distribution state of each type of defect received from the memory 44._iFrom the defect length L of the hot-dip galvanized steel sheet 70_fAnd extraordinary rate R_fIs calculated for each type of defect and the extraordinary rate R_fIn the memory 54. Note that the defect length L_fIs the length of the defective part in the hot-dip galvanized steel sheet 70, and the extraordinary rate R_fThe expression “percentage” indicates how long a portion including a defect exists in the entire length of the hot-dip galvanized steel sheet 70.
[0025]
In the program P5, first, the defect length L_fIs calculated. Defect length L_fIn the calculation of, for example, if there is one defect on the hot-dip galvanized steel sheet 70, it is counted as 1 m. Those existing within the range are counted as 1 m as one unit. Further, when the defect exists continuously for 1 m or more in the longitudinal direction, the length in the longitudinal direction where the defect exists is rounded up and the length (m) expressed by an integer value is represented by the defect length L._fAnd And the defect length L_fThe extraordinary rate R using_fIs calculated. Specifically, the defect length L_fAnd the total length of the hot-dip galvanized steel sheet 70. The arithmetic unit 52 receives data on the entire length of the hot-dip galvanized steel sheet 70 from the process computer PC.
[0026]
Further, the program P6 stores the extraordinary rate R for each defect type stored in the memory 54._fAnd the pass / fail judgment table T also stored in the memory 54₃Pass / Fail Criteria Information I Read from_pfAnd judges whether each hot-dip galvanized steel sheet 70 satisfies the quality level L, writes and stores the judgment result J in the memory 54, and outputs it from the display device 56.
[0027]
Pass / fail judgment table T₃The extraordinary rate R that is allowed for each type of defect corresponding to each quality level L_fAre determined, and the information of these upper limits is determined by the pass / fail criterion information I._pfBecomes Each extraordinary rate R calculated by the program P5_fPass / fail judgment criterion information I_pfIs exceeded, the quality of the hot-dip galvanized steel sheet 70 is determined to be rejected, and each extraordinary rate R_fIs determined to be unacceptable even when the total value of the hot-dip galvanized steel sheet 70 is equal to or more than a certain value, the display device 56 receives and displays the determination result J.
[0028]
The present embodiment is configured as described above, and its operation will be described next with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart of quality judgment by the quality management device 1, and FIG. 6 is a flowchart of quality level selection in the quality level selection device 10.
In the production line CGL, the hot-dip galvanized steel sheet 70 is continuously produced, and the produced hot-dip galvanized steel sheet 70 is wound around the coil C. Then, the quality control device 1 receives the specification data D of the hot-dip galvanized steel sheet 70 being produced from the process computer PC.
[0029]
First, the computing unit 12 of the quality level selecting device 10 acquires information on the plating type, the type of the steel sheet, and the use of the hot-dip galvanized steel sheet 70 from the specification data D. Is selected (S100 in FIG. 5). The flow of processing in S100 will be described with reference to FIG. First, the specification data D is read (S120), and the plating type of the galvanized steel sheet 70 is determined from the specification data D (S122). If the plating type is GI, the quality level L is L.₆Is determined (S130). If the plating type is GA, the type of the steel sheet is further determined (S124), and if the type of the steel sheet is a high-tensile steel, it is determined whether the use is a strict material (S126). And when the use is not strict material, the quality level L is L₅(S132), and when the use is a strict material, the quality level L is L₄Is determined (S134). When the type of the steel sheet is mild steel, the use is divided into non-strict, semi-strict, and strict materials (S128). When the use is non-strict, the quality level L is L.₃(S136), and when the use is a semi-strict material, the quality level L is L₂(S138), and when the use is a strict material, the quality level L is L₁Is determined (S140). The information of the quality level L is sent to and stored in the memory 14 (S142).
[0030]
Further, the bright-field camera 24 and the dark-field camera 26 of the detection device 20 of the quality control device 1 continuously photograph the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 before being wound by the coil C. The linear light source 22 projects visible light in the width direction of the hot-dip galvanized steel sheet 70, and among the light reflected on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70, specularly reflected light is photographed by the bright-field camera 24, and diffusely reflected light is dark-field. Photographed by the camera 26. Since the bright-field camera 24 and the dark-field camera 26 are used in combination to capture the regular reflection light and the irregular reflection light, the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 can be obtained even if only a small amount of reflected light is incident on one of the cameras. It is possible to prevent a defect of the vehicle from being overlooked. The bright-field camera 24 and the dark-field camera 26 simultaneously photograph the width direction of the hot-dip galvanized steel sheet 70 from one end to the other end, and the raw signal S_aIs obtained as an analog signal (S102 in FIG. 5), and the raw signal S reflecting the state of the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 is obtained._aIs sent to the A / D converter 32 of the signal selection / selection device 30.
[0031]
In the A / D converter 32, the raw signal S received from the bright field camera 24 and the dark field camera 26 is received._aIs converted into a numerical value from 0 to 255 according to the signal intensity, and the brightness signal S_bwTo digital conversion. Then, the brightness signal S_bwIs sent to the calculation unit 34.
In the arithmetic unit 34, according to the information on the quality level L received from the memory 14 by the program P2, the threshold table T₁From the threshold Δ_light, Threshold Δ_darkSelect At this time, the brightness signal S_bwAre divided into those for specular reflection light and those for diffuse reflection light, and the threshold Δ_rig _htAnd threshold Δ_dark, Threshold value Δ for SD for specular reflection light_lightAnd threshold Δ_dark, Threshold Δ for BLF in case of diffuse reflection light_lightAnd threshold Δ_dark, Threshold Δ for SD for diffusely reflected light_lightAnd threshold Δ_darkAre selected respectively.
[0032]
Then, the program P3 calculates the brightness signal S of the specular reflection light and the irregular reflection light._bwMean value S by BLF and SD respectively_aveIs calculated, and each threshold value Δ selected by the program P2 is calculated._light, Δ_darkUsing the signal S of the defect candidate_cndIs the brightness signal S_bwFrom the defect candidate signal S_cndIs written and stored in the memory 36 (S104 in FIG. 5). Specifically, in the case of BLF with specular reflection light, in the case of SD with specular reflection light, in the case of BLF with diffuse reflection light, and in the case of SD with diffuse reflection light, respectively (S_ave+ Δ_light) And (S_ave−Δ_dark) Is not present in the range between the brightness signal S_bwTo the defect candidate signal S_cndAnd Each threshold Δ_light, Threshold Δ_darkAre selected in accordance with the information of the quality level L, so that the defect candidate signal S stored in the memory 36 is_cndIncreases when the requirement of the quality level L is strict, and decreases when the requirement is low. Therefore, a necessary and sufficient amount of defect candidate signals S_cndShould be stored in the memory 36, so that an excessive load is not imposed on the processing capacity of the quality control device 1. The defect candidate signal S_cndIncludes a true defect signal S reflecting a defect on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 that is not allowed by the quality level L._tAnd noise reflecting the state of the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 which is not regarded as a defect according to the quality level L.
[0033]
Then, the program P4 of the arithmetic unit 42 of the signal processing device 40 is the signal S of the defect candidate received from the memory 36._cndAnd defect database T₂Reference information I read from_stdAnd the signal S of the defect candidate_cndTrue defect signal S from_tAnd the noise, and a true defect signal S_tAre classified according to the type of defect, and the distribution state information S is classified according to the type of defect._iIs written into the memory 44 (S106 in FIG. 5). At this time, the signal P of the defect candidate which must be compared and sorted by the program P4_cndVaries depending on the quality level L. Therefore, when the requirement of the quality level L is strict, the amount increases and the processing of the program P4 takes time. Time is shorter.
[0034]
Further, the program P5 of the calculation unit 52 of the pass / fail determination device 50 stores the information S_iAnd read the defect length L for each type of defect._fIs calculated. This defect length L_fFrom this, the length of the defective portion in the hot-dip galvanized steel sheet 70 is found. Furthermore, each defect length L_fAnd the total length of the coil, the extraordinary rate R for each type of defect_fAre calculated, and the extraordinary rate R_fIs stored in the memory 54.
[0035]
Further, the program P6 is executed by the pass / fail judgment table T.₃Pass / Fail Criteria Information I_pfAnd each extraordinary rate R by defect type_fAre read and compared, and each extraordinary rate R_fPass / fail information C_pfCheck whether there is anything exceeding the upper limit specified in the above, and extraordinary rate R exceeding the upper limit_fIf one or more exists, the hot-dip galvanized steel sheet 70 is determined to be a rejected product that does not satisfy the quality level L. Furthermore, each extraordinary rate R_fAre all below the upper limit,_fIf the total value exceeds the predetermined value, it is determined that the rejected product does not satisfy the quality level L (S108 in FIG. 5). Then, the determination result J of whether the hot-dip galvanized steel sheet 70 is an acceptable product or an unacceptable product is stored in the memory 54 and sent to the display device 56.
[0036]
Then, the display device 56 receives the determination result J from the calculation unit 52 and displays the determination result.
Therefore, the quality control device 1 can perform quality control according to the quality level L of the hot-dip galvanized steel sheet 70, and there is no need to adjust the defect inspection standard according to the quality level L, and the necessary work can be performed. Efforts are reduced, errors in the adjustment of inspection standards are prevented, and the defect candidate signal S_cndThreshold used when extracting_lightAnd Δ_darkIs not suddenly switched to a high level, the oversight of defects is prevented, and the burden of information processing by the quality control device 1 is prevented from being unnecessarily excessive.
[0037]
Note that the individual brightness signals S_bwAlthough the area on the surface of the hot-dip galvanized steel sheet 70 corresponding to the above was set to be 0.20 mm × 0.25 mm, it is a matter of course that the area is not limited to this. This area can be changed according to the quality level of the hot-dip galvanized steel sheet 70, and the defect can be detected in more detail by reducing this area. In addition, by increasing the area, it is possible to reduce the amount of information that must be processed by the quality control device 1, to reduce the processing load, and to increase the processing speed.
[0038]
Also, the threshold table T₁, Defect database T₂Can, of course, be rewritten as required. Then, the quality control apparatus 1 inspects the hot-dip galvanized steel sheet 70 having the defect serving as an index, and stores the data in the defect database T.₂Can be added.
Next, the threshold table T₁Is shown in Table 1.
[0039]
[Table 1]

[0040]
Threshold table T₁Then, the degree of the allowable defect differs depending on the quality level L.₁From quality level L₆The threshold value is determined according to each of the following. The reflected lights captured by the

cameras

24 and 26 of the detection device 20 are specularly reflected light and irregularly reflected light, respectively, and the thresholds are separately determined according to the light to be captured. Further, the average value S_aveIs different depending on whether is calculated by BLF or SD. In FIG. 6, for example, when the quality level L is L₁(The plating type is GA, the type of steel plate is mild steel, and the use is strict material), and the average value S calculated by BLF for the signal of the specular reflection light captured by the bright field camera 24 is used._aveIs used (case 1), the threshold Δ_light, Threshold Δ_darkAre 40 and 30, respectively, in gray scale lightness display of 256 gradations. Therefore, the average value S by BLF_aveIs 100, the brightness signal S which does not exist in the range between 100 + 30 and 100-40_bwIs the defect candidate signal S by the program P3._cndIs extracted as
[0041]
Next, in case 1 described above, the brightness signal S_bwAnd defect candidate signal S_cndAn example of the relationship is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 7 shows the width direction of the galvanized steel sheet 70, and the vertical axis shows the brightness signal S._bwIs indicated by a gray scale of 256 gradations. Raw signal S_aOf which, S_ave+ Δ_light(= 130) and S_ave−Δ_dark(= 60) is a defect candidate signal S_cndIt is. The scale interval on the vertical axis in FIG. 6 is not constant.
[0042]
【The invention's effect】
The present invention is a quality control method for a hot-dip galvanized steel sheet and a quality control apparatus for a hot-dip galvanized steel sheet as described above, and detects defects according to the type of hot-dip galvanized steel sheet, the type of the steel sheet, and the conditions of use. Inspection standards can be selected by the inspection device, which can prevent a heavy burden on the information processing of the inspection device, and can control and guarantee the quality without overlooking the defects of the hot-dip galvanized steel sheet. There is an effect that a quality control device for a galvanized steel sheet can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a hot-dip galvanized steel sheet manufacturing line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a quality control device for a hot-dip galvanized steel sheet.
FIG. 3 is a configuration diagram of a detection device.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an installation state of a bright field camera.
FIG. 5 is a flowchart of quality judgment.
FIG. 6 is a flow chart of quality level selection.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a relationship between a raw signal and a signal of a defect candidate.
[Explanation of symbols]
1. Hot dip galvanized steel sheet quality control device
10 Quality level selection device
12 Quality level selection device operation unit
14 Quality level selection device memory
20 Detector
22 linear light source
24 bright field camera
26 Dark Field Camera
30 Signal selection device
32 A / D converter
34 Signal selection device operation unit
36 Signal selection device memory
40 signal processing device
42 Signal processor arithmetic unit
44 Signal processing device memory
50 Pass / Fail Judgment Measures
52 Pass / fail judgment operation unit
54 Pass / fail judgment memory
56 Display device
70 Hot-dip galvanized steel sheet
CGL hot-dip galvanized steel sheet production line
C coil
PC process computer
P1, P2, P3, P4, P5, P6 Program
T₁  Threshold table
T₂  Defect database
T₃  Pass / fail judgment table
D Specifications of hot-dip galvanized steel sheet
L, L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆  Hot-dip galvanized steel sheet quality level
S_a  Raw signal of hot-dip galvanized steel sheet
S_bw  Brightness signal
S_cnd  Defect candidate signal
S_i  Signal of distribution status by defect type
Δ_light, Δ_dark  Threshold
I_std  Criteria information for each type of defect
I_pf  Pass / fail information
When calculating the average value of the BLF from the brightness signal S obtained from a photograph of one galvanized steel sheet in the width direction
When calculating the SD average value from the brightness signals obtained from multiple width-direction shots of hot-dip galvanized steel sheet
R_f  Extraordinary rate
J Quality judgment result

Claims

Select the quality level required for the hot-dip galvanized steel sheet to be inspected,
Detects a signal that reflects the surface condition of the inspection object,
From the signal reflecting the state of the surface of the inspection object, select a signal of a defect candidate that may reflect a defect that does not satisfy the quality level,
From the signal of the defect candidate, a true defect signal reflecting a defect that actually exists is separated and processed,
A quality control method for a hot-dip galvanized steel sheet, wherein the quality of an inspection object is determined based on a result of sorting and processing the true defect signal.

The quality control method for a hot-dip galvanized steel sheet according to claim 1, wherein, in the selection of the quality level, the quality level is set according to a plating type of the hot-dip galvanized steel sheet to be inspected, a steel sheet type, and a use condition. Selected,
In the selection of the signal of the defect candidate, as a boundary of the signal strength threshold determined according to the quality level, from among the signals reflecting the state of the surface of the inspection object, the strength of the signal exceeding the threshold is selected. Select the signal as a defect candidate signal and extract it,
In the separation and processing of the true defect signal, a true defect signal is selected from the signals of the defect candidates by comparing with a database in which characteristics of the appearance of the signal are classified according to the type of the defect, and the type of the defect and A quality control method for a hot-dip galvanized steel sheet, characterized by specifying a distribution state.

Quality level selection means for selecting the quality level required for the hot-dip galvanized steel sheet to be inspected,
Detecting means for detecting a signal reflecting the state of the surface of the inspection object;
Signal selection means for selecting a defect candidate signal that may reflect a defect that does not satisfy the quality level from a signal reflecting the surface state of the inspection object,
Signal processing means for separating and processing a true defect signal reflecting a defect that actually exists from the signal of the defect candidate,
A quality control device for a hot-dip galvanized steel sheet, comprising: a pass / fail determination unit that determines the quality of an inspection object based on a result of the separation and processing performed by the signal processing unit.

4. The quality control apparatus for a hot-dip galvanized steel sheet according to claim 3, wherein the quality level selecting unit sets the quality level according to conditions of a plating type, a steel sheet type, and a use of the hot-dip galvanized steel sheet to be inspected. Selected,
The signal selection means includes a signal strength threshold determined according to the quality level as a boundary, and among the signals reflecting the state of the surface of the inspection object, a signal having a strength exceeding the threshold is selected as a defect. Select and extract as a candidate signal,
The signal processing means compares the feature of the appearance of the signal for each type of defect with a database, selects a true defect signal from the signals of the defect candidates, and specifies the type and distribution of the defect. A quality control device for a hot-dip galvanized steel sheet.