JP2009288091A - 鋼帯の表面検査装置及び表面欠陥の検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼帯接合体に穿設されたマーキングホール内の残留物により生じた変色部を鋼帯の表面欠陥として誤検出することで、その表面欠陥情報が鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止する。
【解決手段】表面検査装置５６では、プロセスコンピュータ４６が、システムサーバ４４から送信された表面欠陥情報に基づいて表面欠陥が検出された亜鉛めっき鋼帯１６における表面欠陥の位置を判断すると共に、この表面欠陥がマスキング領域に含まれるか否かを判断し、この表面欠陥がマスキング領域以外の領域に含まれる場合には、表面欠陥情報を亜鉛めっき鋼帯１６に関連付けられた品質情報記録として記録し、この表面欠陥がマスキング領域Ｍに含まれる場合には、表面欠陥情報を品質情報記録の記録対象とはしない。
【選択図】図２

Description

本発明は、鋼帯の表裏面から光学的に表面欠陥を検出し、その表面欠陥に対応する表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録する鋼帯の表面検査装置及び、それに用いられる表面欠陥の検出方法に関する。

従来の鋼帯の表面検査装置としては、例えば、特許文献１に記載されたもの（亜鉛メッキ系鋼板用の表面欠陥検出装置）が知られている。この表面検査装置は、可視光を鋼帯に照射する光源と、鋼板からの反射光を受光するＣＣＤカメラを有する受光器と、受光器の出力信号をディジタル画像処理し、画像の濃淡の程度により表面欠陥の有無を判定する信号処理部とを備えている。このような鋼帯の表面検査装置（以下「表面検査装置」という。）は、例えば、溶融亜鉛めっき鋼帯の製造ラインに設置され、溶融亜鉛めっき鋼帯（以下「めっき鋼帯」という。）がテンションリールによりコイル状に巻き取られる直前に、めっき鋼帯における表裏面をそれぞれ撮像し、撮像情報に基づいてめっき鋼帯の表裏面から表面欠陥を検出する。

溶融亜鉛めっき鋼帯の製造ラインでは、表面検査装置によりめっき鋼帯に表面欠陥が検出された場合、その情報（表面欠陥情報）が製造ラインを管理するプロセスコンピュータへ送信され、その表面欠陥の溶融亜鉛めっき鋼帯における位置（例えば、鋼帯の先端からの距離、鋼帯の中心からの距離）、欠陥画像の特徴から判断される表面欠陥の種類がプロセスコンピュータによりめっき鋼帯毎に関連付けられる品質情報の一部として記録される。

また、溶融亜鉛めっき鋼帯の製造ラインでは、めっき鋼帯を効率的に製造するために、可能な限りラインを停止させることなく、連続的に操業することが求められる。このことから、溶融亜鉛めっき鋼帯では、先行する1個のリールから全ての鋼帯（先行鋼帯）を製造ラインへ巻き出す直前に、この先行鋼帯の後端部に、後続する他のコイルから巻き出した鋼帯（後続鋼帯）の先端部を溶接により接合することで、複数の鋼帯を鋼帯接合体とし、この鋼帯接合体を連続的にめっき鋼帯に加工する操業（連続操業）が行われる。

上記のような溶融亜鉛めっき鋼帯の製造ラインには、鋼帯の溶接装置の下流側にマーキングホールのパンチ装置が配置されると共に、鋼帯の搬送経路に沿った複数の箇所にそれぞれマーキングホールを検出するための光学センサが配置されているものがある。パンチ装置は、鋼帯接合体の接合部付近にマーキングホールを穿設し、複数個の光学センサは、それぞれラインの搬送経路に沿って搬送される鋼帯接合体からマーキングホールを検出し、その検出信号をプロセスコンピュータに出力する。これにより、プロセスコンピュータは、製造ラインにおける先行鋼帯と後続鋼帯との接合部をトラッキングし、そのトラッキング信号をラインの構成装置を個別に制御する各コントローラへ出力することで、接合部で操業条件を切り替えたり、鋼帯接合体から接合部を含む所定長さの部分をシャー等の切断装置により切り捨てる。

ところで、上記のようなめっき鋼帯には、溶融亜鉛によるめっき処理が完了した後に、耐食性等の表面特性を向上するために、各種の化成処理により亜鉛めっきの表層に化成皮膜が形成されるものがある。溶融亜鉛めっき鋼帯の製造ラインでは、表面に化成皮膜が形成されためっき鋼帯を製造する際には、例えば、めっき層が形成された鋼帯表面に化成処理液をスプレー等により付着させた後、ロール等により余剰な化成処理液を除去することで、めっき鋼帯の表面（表裏面）に厚さが均一化された化成皮膜を形成する。
特開平９−１１３４６５号公報

しかしながら、上記のような溶融亜鉛めっき鋼帯の製造ラインで、化成処理されためっき鋼帯を製造する場合、鋼帯接合体には接合部付近にマーキングホールが穿設されていることから、鋼帯接合体に化成処理液を付着させた後、ロール等により鋼帯接合体の表裏面からそれぞれ余剰な化成処理液を除去しても、マーキングホールの内部断面に溜まった化成処理液については殆ど除去できない。このため、化成処理の完了後に、マーキングホール内から化成処理液が徐々に滲み出し、又はロールにこすられて、この化成処理液がマーキングホールの周辺部を黒色等に変色させることがある。溶融亜鉛めっき鋼帯の製造ラインでは、マーキングホール内から徐々に滲み出した化成処理液により鋼帯接合体に変色部が生じた場合、通常、この変色部が欠陥検出装置によりめっき鋼帯における何らかの表面欠陥として検出（誤検出）され、その表面欠陥情報が製造ラインを管理するプロセスコンピュータへ送信される。これにより、プロセスコンピュータは、そのめっき鋼帯に関連付けられた品質情報記録に誤検出された表面欠陥情報として記録する。

上記のような品質情報記録に表面欠陥情報が一旦、記録されると、例えば、その変色部を含むめっき鋼帯は、他の鋼帯（良品）とは異なる品質管理が要求される。現実的には、マーキングホールの周辺部に生じた変色部は化成処理液により生じた軽微な変色に過ぎないので、そのめっき鋼帯の品質情報記録から変色部に対応する表面欠陥情報を削除すれば、通常の品質管理に戻すことが可能になる。しかし、表面欠陥が生じた原因をトレースし、その表面欠陥が変色部であると判断し、その判断に基づいて品質情報から特定の表面欠陥情報を削除する作業は煩雑であり、めっき鋼帯の円滑な出荷（物流）を妨げる要因になる。
本発明の目的は、上記事実を考慮し、鋼帯接合体に穿設されたマーキングホール内の残留物により生じた変色部を鋼帯の表面欠陥として検出することで、その表面欠陥情報が鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる鋼帯の表面検査装置及び表面欠陥の検出方法を提供することにある。

本発明の請求項１に係る鋼帯の表面検査装置は、先行する鋼帯の後端部に後続する鋼帯の先端部が接合されて構成される鋼帯接合体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、鋼帯接合体における先行する鋼帯と後続する鋼帯との接合部に対応する部位にマーキングホールを穿設するマーキング手段と、前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体の前記マーキングホールを検出して、該マーキングホールの位置に対応する同期信号を出力するマーキング検出手段と、前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体の一方の面を第1の撮像位置で撮像し、第1の撮像情報を出力する第1の撮像手段と、前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体の他方の面を第２の撮像位置で撮像し、第２の撮像情報を出力するする第２の撮像手段と、前記第１の撮像情報及び前記第２の撮像情報に基づいて表面欠陥を検出し、該表面欠陥の位置情報を含む表面欠陥情報を出力する欠陥判定手段と、前記同期信号に基づいて、前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体に前記マーキングホールの位置を基準とするマスキング領域を設定するマスキング設定手段と、前記表面欠陥情報に基づいて表面欠陥が検出された鋼帯における表面欠陥の位置を判断すると共に、該表面欠陥が前記マスキング領域に含まれるか否かを判断し、該判断結果に基づき前記表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録する欠陥記録手段と、を有することを特徴とする。

上記請求項１に係る鋼帯の表面検査装置では、欠陥記録手段が、表面欠陥情報に基づいて表面欠陥が検出された鋼帯における表面欠陥の位置を判断すると共に、この表面欠陥がマスキング領域に含まれるか否かを判断し、この判断結果に基づき、表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録する。
これにより、欠陥判定手段が、第１の撮像情報及び第２の撮像情報に基づいて、鋼帯接合体の一方又は他方の面から何らかの表面欠陥を検出し、この表面欠陥の位置情報を含む表面欠陥情報を出力しても、その表面欠陥が鋼帯接合体におけるマーキングホールの位置を基準として設定されたマスキング領域内に位置する場合には、例えば、その表面欠陥情報が鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる。

従って、例えば、鋼帯接続体を構成する鋼帯が化成処理等の処理液を用いる表面処理を受けたものであり、搬送手段による搬送時にマーキングホール内に溜まっていた残留物である処理液が鋼帯の表裏面に滲み出し、その処理液の影響により鋼帯の一方又は他方の面に変色部が生じても、マーキングホールを基準として変色部が発生し得る範囲に応じてマスキング領域を設定しておけば、マーキングホール内の残留物に起因して生じた変色部が鋼帯の表面欠陥として検出（誤検出）された場合に、その表面欠陥情報が鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる。

また本発明の請求項２に係る鋼帯の表面検査装置は、請求項１記載の鋼帯の表面検査装置において、前記搬送経路に沿って、前記第1の撮像位置と前記第２の撮像位置をそれぞれ異なる位置に設定すると共に、前記マーキング検出手段による前記マーキングホールの検出位置を前記第1の撮像位置と前記第２の撮像位置との中間に設定したことを特徴とする。
また本発明の請求項３に係る鋼帯の表面検査装置は、請求項１又は２記載の鋼帯の表面検査装置において、前記鋼帯接続体を構成する鋼帯は、前記マーキング手段により前記マーキングホールが穿設された後に、化成処理液により化成処理を施されたものであることを特徴とする。

また本発明の請求項４に係る表面欠陥の検出方法は、請求項１〜３の何れか１項記載の鋼帯の表面検査装置を用いて表面欠陥を検出するにあたり、前記欠陥記録手段が、前記表面欠陥情報に基づいて鋼帯に表面欠陥が検出された場合に、鋼帯における表面欠陥の位置を判断すると共に、該表面欠陥が前記マスキング領域に含まれるか否かを判断し、該表面欠陥が前記マスキング領域以外の領域に含まれる場合には、前記表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の記録対象として記録し、該表面欠陥が前記マスキング領域に含まれるときには、前記表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の記録対象とはしないことを特徴とする。

上記請求項４に係る表面欠陥の検出方法では、欠陥記録手段が、表面欠陥情報に基づいて鋼帯に表面欠陥が検出された場合に、鋼帯における表面欠陥の位置を判断すると共に、この表面欠陥がマスキング領域に含まれるか否かを判断し、この表面欠陥がマスキング領域以外の領域に含まれる場合には、表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の記録対象として記録し、この表面欠陥がマスキング領域に含まれるときには、表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の記録対象とはしない。

これにより、欠陥判定手段が、第１の撮像情報及び第２の撮像情報に基づいて、鋼帯接合体の一方又は他方の面から何らかの表面欠陥を検出し、この表面欠陥の位置情報を含む表面欠陥情報を出力しても、その表面欠陥が鋼帯接合体におけるマーキングホールの位置を基準として設定されたマスキング領域内に位置するときには、その表面欠陥情報が鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる。

従って、例えば、鋼帯接続体を構成する鋼帯が化成処理等の処理液を用いる表面処理を受けたものであり、搬送手段による搬送時にマーキングホール内に溜まっていた残留物である処理液が鋼帯の表裏面に滲み出し、その処理液の影響により鋼帯の一方又は他方の面に変色部が生じても、マーキングホールを基準として変色部が発生し得る範囲域に応じてマスキング領域を設定しておけば、マーキングホール内の残留物に起因して生じた変色部が鋼帯の表面欠陥として検出（誤検出）された場合に、その表面欠陥情報が鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる。

以上説明したように、本発明に係る鋼帯の表面検査装置及び表面欠陥の検出方法によれば、鋼帯接合体に穿設されたマーキングホール内の残留物により生じた変色部を鋼帯の表面欠陥として誤検出することで、その表面欠陥情報が鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる。

以下、本発明の実施形態に係る溶融亜鉛めっき鋼帯の表面検査装置及び、表面欠陥の検出方法について図面を参照して説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る亜鉛めっき鋼帯の表面検査装置の構成が示され、図２には、図１に示される表面検査装置が用いられた亜鉛めっき鋼帯の製造ラインの構成が示されている。この亜鉛めっき鋼帯の製造ライン（以下「製造ライン」という。）１０には、鋼帯の搬送経路に沿って、亜鉛めっき鋼帯の加工素材となる鋼帯を巻き取った鋼帯コイルが装填されるペイオフリール、溶接装置、溶接装置に付設されたパンチ装置、入側ルーパ、熱処理装置、めっき処理装置及び化成処理装置（それぞれ図示省略）が順に配置されている。

製造ライン１０では、ペイオフリールには２個の鋼帯コイルが装填可能とされており、１個のコイルから延出した鋼帯（先行鋼帯）の全てが製造ライン１０の下流側へ送りされる前に、溶接装置により先行鋼帯の後端部に他の１個のコイルから延出した鋼帯（後続鋼帯）の先端部を溶接する。これにより、製造ライン１０では、図３に示されるように、複数の鋼帯１１、１２を鋼帯接合体１３とし、この鋼帯接合体１３を連続的に亜鉛めっき鋼帯に加工する操業（連続操業）を行うことが可能になる。

製造ライン１０では、溶接装置により鋼帯１１、１２が互いに溶接されて鋼帯接合体１３に接合部１４（図３参照）が形成されると、この接合部１４に近接した部位にパンチ装置により、例えば一対のマーキングホール１５が穿設される。一対のマーキングホール１５は、具体的には、鋼帯接合体１３の搬送方向（矢印Ｆ方向）に沿って接合部１４に対して所定の距離Ｌだけ上流側であって、鋼帯接合体１３の幅方向（矢印Ｗ方向）に沿った中心線Ｃから所定の距離Ｂだけ外側の部位にそれぞれ穿設される。以下、一対のマーキングホール１５を穿設する場合について説明するが、本発明においてマーキングホールは、１個でも、３個以上を設けてもよい。

次いで、鋼帯接合体１３は、熱処理装置、めっき処理装置及び化成処理装置をそれぞれ経て亜鉛めっき鋼帯１６（図２参照）に加工される。ここで、化成処理装置は、めっき処理装置により溶融亜鉛めっきが形成された鋼帯接合体１３の表面にクロム酸溶液、クロメートフリー溶液等の化成処理液をスプレー等により塗布した後、この鋼帯接合体１３の表裏面に付着した化成処理液の付着量をロール等により均一化し、化成処理液を乾燥させることで、鋼帯接合体１３の表裏面にそれぞれ化成皮膜を形成する。

更に、製造ライン１０には、化成処理装置の下流側に、図２に示されるように亜鉛めっき鋼帯１６の搬送経路に沿って、出側ルーパ１７、走査搬送部１８、目視検査台１９、分割シャー２０及びテンションリール２２が順に配置されている。製造ライン１０では、上記のような各装置間を鋼帯接合体１３がフィードロール、ガイドロール等からなる搬送手段により搬送される。なお、以下の説明では、化成処理が完了した鋼帯接合体１３を構成する鋼帯については、必要に応じて亜鉛めっき鋼帯１６と言うものとする。

製造ライン１０では、出側ルーパ１７から亜鉛めっき鋼帯１６が走査搬送部１８へ送り出され、この亜鉛めっき鋼帯１６が走査搬送部１８で所定の速度で搬送される。走査搬送部１８には、上流側から順に、第１バックアップロール２５、第1折返しロール２６、第２バックアップロール２７、第２折返しロール２８及び第３折返しロール２９が配置されており、亜鉛めっき鋼帯１６は、これらのロール２５〜２９にそれぞれ巻き掛けられた状態となって搬送される。

図２に示されるように、走査搬送部１８には、亜鉛めっき鋼帯１６の搬送経路に沿って２台の撮像装置３４、３６が配置されると共に、２台の撮像装置３４、３６の間に光学センサ３７が配置されている。ここで、一方の撮像装置３４は、第１バックアップロール２５の外周側に配置され、撮像位置ＰＲで、第１バックアップロール２５に巻き掛けられた亜鉛めっき鋼帯１６の一方の面（裏面部）１６Ｒに対向する。撮像装置３６は、第１バックアップロール２７の外周側に配置され、撮像位置ＰＳで第１バックアップロール２７に巻き掛けられた亜鉛めっき鋼帯１６の表面部１６Ｓに対向する。また光学センサ３７は、搬送経路に沿って撮像装置３４、３６との中央位置に配置されており、第１バックアップロール２５と第1折返しロール２６との間に張設された亜鉛めっき鋼帯１６に対向するように支持されている。

光学センサ３７は、鋼帯接合体１３に穿設された一対のマーキングホール１５にそれぞれ対応するフォトカップラ等の光学素子を備えており、光学素子によりマーキングホール１５を検出する同時に、同期信号Ｔを後述するシステムサーバ４４へ出力する。
２台の撮像装置３４、３６は、図１に示されるように、それぞれリニア光源３８及び２台のリニアＣＣＤ（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice）カメラ４０、４２を備えている。リニア光源３８には、亜鉛めっき鋼帯１６の幅方向Ｗに沿って線状に延在する発光部が設けられており、リニア光源３８から出射された照明光は、所定の入射角を持って亜鉛めっき鋼帯１６の表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒに入射する。一方のラインＣＣＤカメラ４０は、亜鉛めっき鋼帯１６により反射される反射光の正反射位置に支持されており、亜鉛めっき鋼帯１６の他方の面（表面部）１６Ｓ又は一方の面（裏面部）１６Ｒを明視野で撮像する。他方のラインＣＣＤカメラ４２は、正反射位置から所定角度ずれた暗視野位置に支持されており、亜鉛めっき鋼帯１６の表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒを暗視野で撮像する。以下、「他方の面」を「表面部」、「一方の面」を「裏面部」という。

すなわち、亜鉛めっき鋼帯１６に形成される多種の表面欠陥には、一方向（明視野又は暗視野）からだけの撮像では検出することが困難なものも存在することから、撮像装置３４、３６では、亜鉛めっき鋼帯１６の同一位置を２台のラインＣＣＤカメラ４０、４２によりそれぞれ異なる角度で撮像して、表面欠陥に対する検出能を高めている。
撮像装置３４、３６は、２台のラインＣＣＤカメラ４０、４２からそれぞれ出力された撮像信号ＳＢ、ＳＤを処理する画像処理部４８を備えている。画像処理部４８は、アナログの撮像信号ＳＢ、ＳＤをそれぞれディジタル信号に変換すると共に、信号出力のゲイン調整の後、撮像信号ＳＢ及び撮像信号ＳＤを重畳して、亜鉛めっき鋼帯１６の表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒのイメージに対応する画像信号ＳＩを生成する。画像処理部４８は、画像信号ＳＩを表面欠陥判定用のシステムサーバ４４へ送信する。

システムサーバ４４は、画像信号ＳＩに対して閾値処理を行って表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒに存在する表面欠陥を顕在化させ表面欠陥を検出すると共に、その表面欠陥の形状、濃度分布、サイズ等の特徴が数値化された特徴量に基づいて、表面欠陥の種類を判別する。
システムサーバ４４は、表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒから何らかの表面欠陥を検出すると、表面欠陥の種類及び表面欠陥の位置に対応する位置情報を含む表面欠陥情報を上位のプロセスコンピュータ４６に送信する。ここで、表面欠陥の鋼帯長手方向に沿った位置情報は、例えば、光学センサ３７からの同期信号Ｔの入力から表面欠陥が発見されたタイミングまでの時間長をカウントすることより生成され、表面欠陥の鋼帯幅方向に沿った位置情報は、画像信号ＳＩにより形成されるイメージ画像における表面欠陥の相対位置を数値化することにより生成される。

プロセスコンピュータ４６は、システムサーバ４４からの表面欠陥情報に基づいて、亜鉛めっき鋼帯１６（コイル単位）毎に関連付けて設けられている品質情報記録に表面欠陥の存在、種類、亜鉛めっき鋼帯１６における表面欠陥の位置を記録する。ここで、表面欠陥の位置は、例えば、亜鉛めっき鋼帯１６の表面部１６Ｓ及び裏面部１６Ｒの何れであるか、亜鉛めっき鋼帯１６の先端からの距離及び、亜鉛めっき鋼帯１６の中心線Ｃ（図３参照）からの距離により表される。

但し、プロセスコンピュータ４６は、上記のように亜鉛めっき鋼帯１６の表面欠陥情報を亜鉛めっき鋼帯１６の品質情報記録に記録する前に、システムサーバ４４により検出された表面欠陥に対する誤検出訂正処理を実行する。この誤検出訂正処理を図４のフローチャートに基づいて説明する。先ず、プロセスコンピュータ４６は、撮像情報ＳＩに基づいて鋼帯接合体１３から表面欠陥が検出されると（ステップ１にて「ｙｅｓ」の場合）、ステップ２にて、表面欠陥が鋼帯接合体１３に予め設定されたマスキング領域Ｍ（図３参照）内に位置するか、鋼帯接合体１３におけるマスキング領域Ｍ以外の領域に位置するかを判断する。表面欠陥が鋼帯接合体１３のマスキング領域Ｍ以外の領域に位置する場合（ステップ２にて「ｎｏ」の場合）には、プロセスコンピュータ４６は、ステップ３のルーチンへ移行し、システムサーバ４４から送信された表面欠陥情報を亜鉛めっき鋼帯１６に関連付けられた品質情報記録として記録する。一方、表面欠陥が鋼帯接合体１３にマスキング領域Ｍ内に位置する場合（ステップ２にて「ｙｅｓ」の場合）には、プロセスコンピュータ４６は、ステップ４のルーチンへ移行し、システムサーバ４４から送信された表面欠陥情報を品質情報の記録対象とはせず、この表面欠陥情報を表面欠陥情報記録には記録しない。この場合、プロセスコンピュータ４６は、例えば、システムサーバ４４から送信された表面欠陥情報を亜鉛めっき鋼帯１６の履歴を参照するための履歴情報の一部として記録する。

次に、プロセスコンピュータ４６により設定されるマスキング領域Ｍの設定方法及び、マスキング領域Ｍを設定する理由について説明する。
製造ライン１０では、前述したように、溶融亜鉛めっき処理を受けた鋼帯接合体１３に化成処理液を付着させ、鋼帯接合体１３における化成処理液の付着量を均一化することにより、鋼帯接合体１３の表面に化成処理を施す。この際、ローラ等により鋼帯接合体１３の表面部１６Ｓ及び裏面部１６Ｒから余剰な化成処理液を除去することで、鋼帯接合体１３における化成処理液の付着量が均一化するが、マーキングホール１５内に溜まった化成処理液については、ローラ等により殆ど除去されないままになる。このため、マーキングホール１５が化成処理装置から走査搬送部１８まで搬送される間に、マーキングホール１５内の化成処理液が徐々に滲み出し、又は、この化成処理液が化成処理装置の下流側のロールにこすられて鋼帯接続体１３の表面に拡げられる。このため、鋼帯接合体１３（亜鉛めっき鋼帯１６）の表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒには、図５（Ａ）に示されるように、マーキングホール１５付近に化成処理液により種々な形状を有する変色部５４が形成されることがある。

ここで、図５（Ａ）は、システムサーバ４４が画像信号ＳＩに対して閾値処理を行う前のマーキングホール１５付近の画像（原画像）を示し、図５（Ｂ）はシステムサーバ４４が画像信号ＳＩに対して閾値処理を行った後のマーキングホール１５付近の画像を示している。閾値処理を行うと、図５（Ｂ）に示されるように、亜鉛めっき鋼帯１６におけるマーキングホール１５だけではなく、その周辺部にも広く大きな変色部５４として検出される。また、これらの画像が撮像された亜鉛めっき鋼帯１６には、化成処理皮膜としてクロム酸溶液によりクロメート皮膜が形成されていた。

製造ライン１０では、前述したように亜鉛めっき鋼帯１６の搬送経路に沿って撮像装置３４による撮像位置ＰＲと撮像装置３６による撮像位置ＰＳとの中央位置に光学センサ３７が配置されており、この光学センサ３７がマーキングホール１５を検出して同期信号Ｔを出力する。一方、システムサーバ４４は、同期信号Ｔに基づいて鋼帯長手方向に沿った表面欠陥の位置を判断している。このことから、システムサーバ４４は、データ処理上、単一の同期信号Ｔに基づいて、表面部１６Ｓの表面欠陥の位置及び裏面部１６Ｒの表面欠陥の位置の双方を正確に演算できない。そこで、システムサーバ４４は、データ処理を簡略化するため、同期信号Ｔが出力されたタイミングでマーキングホール１５が裏面部１６Ｒに対する撮像位置ＰＲに一致し、かつ表面部１６Ｓに対する撮像位置ＰＳにも一致していると見做し、表面部１６Ｓ及び裏面部１６Ｒからそれぞれ検出された表面欠陥の鋼帯長手方向に沿った位置を演算している。

このため、搬送経路に沿った撮像位置ＰＲと撮像位置ＰＳとの経路長をＤとすると、システムサーバ４４により認識される表面欠陥の鋼帯長手方向に沿った位置には、Ｄ／２と略一致する誤差が不可避的に生じる。一方、システムサーバ４４により認識される表面欠陥の鋼帯幅方向に沿った位置には誤差が殆ど生じない。このことから、マスキング領域Ｍの鋼帯長手方向に沿った範囲は、マーキングホール１５から上流側及び下流側へ向かってそれぞれ（Ｄ／２＋ｄ）の範囲に設定されている。ここで、ｄは、亜鉛めっき鋼帯１６の長手方向に沿った伸縮等を考慮して適宜、設定されたマージンである。またマスキング領域Ｍの鋼帯幅方向に沿った範囲は、マーキングホール１５の中心線Ｃから一端側及び他端側へ向かってそれぞれ（Ｂ＋ｂ）の範囲に設定されている。ここで、ｂは、中心線Ｃから距離Ｂの位置に穿設されるマーキングホール１５の位置誤差を考慮して適宜、設定されたマージンである。

製造ライン１０では、撮像装置３４、３６により表面検査された亜鉛めっき鋼帯１６が目視検査台１９上を通過した後、分割シャー２０を経てテンションリール２２に達する。テンションリール２２は、亜鉛めっき鋼帯１６に所定の張力を発生させつつコイル５２として巻き取る。
またシステムサーバ４４は、同期信号Ｔに基づいて接合部１４の位置を常にトラッキングしており、鋼帯接合体１３における接合部１４を含む切捨部の先端が分割シャー２０に達すると同時に、出側ルーパ１７により鋼帯接合体１３の一時格納を開始すると共に、出側ルーパ１７の下流側における鋼帯接合体１３の搬送を一時停止する。このタイミングで、分割シャー２０は鋼帯接合体１３を幅方向Ｗに沿って剪断し、先行する亜鉛めっき鋼帯１６を後続する亜鉛めっき鋼帯１６から分離する。

次いで、システムサーバ４４は、出側ルーパ１７の下流側における鋼帯接合体１３の搬送を再開し、鋼帯接合体１３における接合部１４を含む切捨部の後端が分割シャー２０に達すると同時に、出側ルーパ１７の下流側における鋼帯接合体１３の搬送を再停止する。このタイミングで、分割シャー２０は鋼帯接合体１３を幅方向Ｗに沿って剪断する。これにより、鋼帯接合体１３から接合部１４を含む切捨部が切除される。テンションリール２２は、先行する亜鉛めっき鋼帯１６の全てをコイル５２として巻き取った後、後続する亜鉛めっき鋼帯１６の巻き取りを開始する。

以上説明した本実施形態に係る製造ライン１０では、走査搬送部１８、２台の撮像装置３４、３６、システムサーバ４４及びプロセスコンピュータ４６により鋼帯接合体１３に対する表面検査装置５６が構成されている。この表面検査装置５６では、プロセスコンピュータ４６が、システムサーバ４４から送信された表面欠陥情報に基づいて表面欠陥が検出された亜鉛めっき鋼帯１６における表面欠陥の位置を判断すると共に、この表面欠陥がマスキング領域Ｍに含まれるか否かを判断し、この表面欠陥がマスキング領域Ｍ以外の領域に含まれる場合には、表面欠陥情報を亜鉛めっき鋼帯１６（コイル５２）に関連付けられた品質情報記録として記録し、この表面欠陥がマスキング領域Ｍに含まれる場合には、表面欠陥情報を品質情報記録の記録対象とはしない。

これにより、システムサーバ４４が、画像信号ＳＩに基づいて鋼帯接合体１３の表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒから何らかの表面欠陥を検出し、この表面欠陥の位置情報を含む表面欠陥情報を出力しても、その表面欠陥が鋼帯接合体１３におけるマーキングホール１５の位置を基準として設定されたマスキング領域Ｍ内に位置するときには、その表面欠陥情報が亜鉛めっき鋼帯１６に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる。

従って、例えば、鋼帯接合体１３を構成する亜鉛めっき鋼帯１６が化成処理を受けたものであり、製造ライン１０における搬送時にマーキングホール１５内に溜まっていた残留物である化成処理液が亜鉛めっき鋼帯１６の表面に滲み出し、又は、この化成処理液が化成処理装置の下流側のロールにこすられて鋼帯接続体１３の表面に拡げられ、その化成処理液により亜鉛めっき鋼帯１６の表面部１６Ｓ又は裏面部１６Ｒに変色部５４が生じても、マーキングホール１５を基準として変色部５４が発生し得る範囲に応じてマスキング領域Ｍを設定しておけば、マーキングホール１５内の化成処理液に起因して生じた変色部５４が亜鉛めっき鋼帯１６の表面欠陥として検出（誤検出）された場合に、その表面欠陥情報が亜鉛めっき鋼帯１６に関連付けられた品質情報の一部として記録されることを防止できる。

なお、本実施形態に係る表面検査装置５６では、マスキング領域Ｍの先端及び後端が鋼帯接合体１３の表面部１６Ｓと裏面部１６Ｒとでそれぞれ同一位置にあるが、マスキング領域Ｍの先端位置と後端位置を表面部１６Ｓと裏面部１６Ｒとでそれぞれ異なる位置としても良い。
具体的には、表面部１６Ｓについては、データ上におけるマーキングホール１５の位置に対して実際のマーキングホール１５が上流側にずれた位置に存在し、また裏面部１６Ｒについては、データ上におけるマーキングホール１５の位置に対して実際のマーキングホール１５が下流側にずれた位置に存在することを考慮し、例えば、裏面部１６Ｒについては、マスキング領域Ｍをマーキングホール１５から上流側へ向かってｄの範囲に設定すると共に、マーキングホール１５から下流側へ向かって（Ｄ／２＋ｄ）の範囲に設定し、表面部１６Ｓについては、マスキング領域Ｍをマーキングホール１５から上流側へ向かって（Ｄ／２＋ｄ）の範囲に設定すると共に、マーキングホール１５から下流側へ向かってｄの範囲に設定する。このようにマスキング領域Ｍを設定することで、実際に存在する表面欠陥を変色部５４と誤って認識する可能性を極めて低いものにできる。

本発明の実施形態に係る亜鉛めっき鋼帯の表面検査装置の構成を模式的に示す斜視図である。 図１に示される表面検査装置が用いられた亜鉛めっき鋼帯の製造ラインの構成を示す側面図である。 図２に示される製造ラインにて亜鉛めっき鋼帯に加工される鋼帯接合体の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るプロセスコンピュータにより実行される表面欠陥に対する誤検出訂正処理を説明するためのフローチャートである。 （Ａ）は本発明の実施形態に係るシステムサーバが画像信号に対して閾値処理を行う前のマーキングホール１５付近の原画像を示し、（Ｂ）はシステムサーバが画像信号に対して閾値処理を行った後のマーキングホール付近の画像を示す模式図である。

符号の説明

１０ 製造ライン
１１、１２ 鋼帯
１３ 鋼帯接合体
１４ 接合部
１５ マーキングホール
１６ 鋼帯
１６Ｒ 裏面部（一方の面）
１６Ｓ 表面部（他方の面）
１７ 出側ルーパ
１８ 走査搬送部
１９ 目視検査台
２０ 分割シャー
２２ テンションリール
２５ 第１バックアップロール
２６ 第１折返しロール
２７ 第２バックアップロール
２８ 第２折返しロール
２９ 第３折返しロール
３４ 撮像装置（第２の撮像手段）
３６ 撮像装置（第１の撮像手段）
３７ 光学センサ（マーキング検出手段）
３８ リニア光源
４０、４２ ラインＣＣＤカメラ
４４ システムサーバ（欠陥判定手段）
４６ プロセスコンピュータ（マスキング設定手段）
４８ 画像処理部
５２ コイル
５４ 変色部
５６ 表面検査装置
Ｂ 距離
Ｄ 経路長
Ｌ 距離
Ｍ マスキング領域
Ｔ 同期信号

Claims (4)

1. 先行する鋼帯の後端部に後続する鋼帯の先端部が接合されて構成される鋼帯接合体を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、
   鋼帯接合体における先行する鋼帯と後続する鋼帯との接合部に対応する部位にマーキングホールを穿設するマーキング手段と、
   前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体の前記マーキングホールを検出して、該マーキングホールの位置に対応する同期信号を出力するマーキング検出手段と、
   前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体の一方の面を第1の撮像位置で撮像し、第1の撮像情報を出力する第1の撮像手段と、
   前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体の他方の面を第２の撮像位置で撮像し、第２の撮像情報を出力するする第２の撮像手段と、
   前記第１の撮像情報及び前記第２の撮像情報に基づいて表面欠陥を検出し、該表面欠陥の位置情報を含む表面欠陥情報を出力する欠陥判定手段と、
   前記同期信号に基づいて、前記搬送手段により搬送される鋼帯接合体に前記マーキングホールの位置を基準とするマスキング領域を設定するマスキング設定手段と、
   前記表面欠陥情報に基づいて表面欠陥が検出された鋼帯における表面欠陥の位置を判断すると共に、該表面欠陥が前記マスキング領域に含まれるか否かを判断し、該判断結果に基づき前記表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の一部として記録する欠陥記録手段と、
   を有することを特徴とする鋼帯の表面検査装置。
2. 前記搬送経路に沿って、前記第1の撮像位置と前記第２の撮像位置をそれぞれ異なる位置に設定すると共に、前記マーキング検出手段による前記マーキングホールの検出位置を前記第1の撮像位置と前記第２の撮像位置との中間に設定したことを特徴とする請求項１記載の鋼帯の表面検査装置。
3. 前記鋼帯接続体を構成する鋼帯は、前記マーキング手段により前記マーキングホールが穿設された後に、化成処理液により化成処理を施されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の鋼帯の表面検査装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項記載の鋼帯の表面検査装置を用いて表面欠陥を検出するにあたり、
   前記欠陥記録手段が、前記表面欠陥情報に基づいて鋼帯に表面欠陥が検出された場合に、鋼帯における表面欠陥の位置を判断すると共に、該表面欠陥が前記マスキング領域に含まれるか否かを判断し、該表面欠陥が前記マスキング領域以外の領域に含まれる場合には、前記表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の記録対象として記録し、該表面欠陥が前記マスキング領域に含まれるときには、前記表面欠陥情報を鋼帯に関連付けられた品質情報の記録対象とはしないことを特徴とする表面欠陥の検出方法。

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