JP2017161296A - 磁気探傷装置、磁気探傷装置の傾き補正方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】欠陥の検出精度を向上させる。
【解決手段】磁気探傷装置は、搬送ロールと、磁気生成部と、検出ユニットと、調整部と、第１測定部と、第２測定部と、制御部とを備える。搬送ロールは、被検査板を搬送する。磁気生成部は、前記被検査板に磁気を生じさせる。検出ユニットは、前記磁気を検出する複数の磁気検出部を有する。調整部は、前記搬送ロールに対する前記検出ユニットとの傾きを調整する。第１測定部は、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第１距離を測定する。第２測定部は、前記被検査板の搬送方向と交差する方向において前記第１測定部とは異なる位置に設けられ、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第２距離を測定する。制御部は、前記第１距離及び前記第２距離に基づいて、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの傾きを低減するように前記調整部を制御する。
【選択図】図１

Description

実施形態は、磁気探傷装置、磁気探傷装置の傾き補正方法、及び、プログラムに関する。

磁気によって鋼板等の被検査板の欠陥を検査する磁気探傷装置が知られている。磁気探傷装置では、磁気センサと被検査板とを接近させて、欠陥による磁気の変化を磁気センサが検出することにより、欠陥を検出する。

特開２００２−１９５９８４号公報

しかしながら、上述の磁気探傷装置では、複数の磁気センサと被検査板とが、平行でない場合、欠陥の検出精度が低下するといった課題がある。

実施形態は、上記に鑑みてなされたものであって、欠陥の検出精度を向上させることができる磁気探傷装置を提供する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態の磁気探傷装置は、搬送ロールと、磁気生成部と、検出ユニットと、調整部と、第１測定部と、第２測定部と、制御部とを備える。搬送ロールは、被検査板を搬送する。磁気生成部は、前記被検査板に磁気を生じさせる。検出ユニットは、前記磁気を検出する複数の磁気検出部を有する。調整部は、前記搬送ロールに対する前記検出ユニットとの傾きを調整する。第１測定部は、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第１距離を測定する。第２測定部は、前記被検査板の搬送方向と交差する方向において前記第１測定部とは異なる位置に設けられ、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第２距離を測定する。制御部は、前記第１距離及び前記第２距離に基づいて、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの傾きを低減するように前記調整部を制御する。

図１は、第１実施形態にかかる磁気探傷装置の全体構成を示す正面図である。 図２は、第１実施形態にかかる磁気探傷装置の全体構成を示す斜視図である。 図３は、探傷部の検出部の拡大側面図である。 図４は、センサユニットの平面図である。 図５は、校正サンプル板の平面図である。 図６は、磁気探傷装置の制御系を示すブロック図である。 図７は、制御部による傾き補正処理のフローチャートである。 図８は、制御部によるゲイン補正処理のフローチャートである。 図９は、校正ロールとセンサユニットのセンサ列との距離を説明する図である。 図１０は、磁気センサと校正サンプル板との距離と、磁気センサの感度相対比との関係を示す図である。 図１１は、制御部による欠陥検出処理のフローチャートである。 図１２は、第２実施形態にかかる磁気探傷装置の全体構成を示す正面図である。

以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が部分的に省略される。実施形態や変形例に含まれる部分は、他の実施形態や変形例の対応する部分と置き換えて構成されることができる。また、実施形態や変形例に含まれる部分の構成や位置等は、特に言及しない限りは、他の実施形態や変形例と同様である。

実施形態の磁気探傷装置は、２個の距離測定部によって測定した搬送ロールとセンサユニットとの間の距離に対応する２個の距離に基づいて、センサユニットの傾きを補正して、センサユニットと、搬送ローラ及び被検査板との平行度を向上させて、欠陥の検出精度を向上させる。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態にかかる磁気探傷装置１０の全体構成を示す正面図である。図２は、第１実施形態にかかる磁気探傷装置１０の全体構成を示す斜視図である。図１及び図２に矢印で示すＸＹＺをＸＹＺ方向とする。

磁気探傷装置１０は、薄い鋼板等の被検査板９０を搬送しつつ、被検査板９０の表面または内部の凹み等の欠陥を検出する。図１及び図２に示すように、磁気探傷装置１０は、架台１２と、検査部１４と、校正部１６と、探傷部１８と、制御部２０とを備える。

架台１２は、天板、底板及び天板と底板とを連結する脚部等を有する。架台１２は、検査部１４、校正部１６、探傷部１８、及び、制御部２０を保持する。

検査部１４は、円柱形状の検査ロール２１及び押圧ロール２２を有する。

検査ロール２１は、搬送ロールの一例である。検査ロール２１は、非磁性体材料を含む。検査ロール２１は、回転可能に架台１２に保持されている。検査部１４の回転軸は、円柱形状の中心軸である。検査ロール２１は、後述する検査用モータ７３によって回転される。押圧ロール２２は、被検査板９０を検査ロール２１へと押圧して、被検査板９０に張力を付与する。検査ロール２１は、押圧ロール２２によって張力が付与された被検査板９０をＹ方向に搬送する。従って、Ｙ方向は、搬送方向である。

校正部１６は、支持台２６と、校正ロール２８と、校正サンプル板３０と、校正用モータ３２と、校正移動部３４とを有する。

支持台２６は、架台１２に取り付けられている。

校正ロール２８は、円柱形状に構成されている。校正ロール２８は、非磁性体材料を含む。校正ロール２８は、支持台２６に回転可能に支持されている。校正ロール２８の回転軸は、円柱形状の中心軸である。校正ロール２８の回転軸は、検査ロール２１の回転軸の延長線上に配置されている。校正ロール２８の直径は、検査ロール２１の直径と等しい。従って、校正ロール２８の外周は、検査ロール２１の外周のＸ方向上となる。例えば、校正ロール２８の上端は、検査ロール２１の上端と同じ高さ位置（即ち、Ｚ方向の位置）である。校正ロール２８の外周部は、校正サンプル板３０を保持する。

校正サンプル板３０は、探傷部１８及び制御部２０の校正用の板である。校正サンプル板３０は、磁性体材料を含む。

校正用モータ３２は、校正ロール２８の回転軸に連結されている。校正用モータ３２は、校正ロール２８を回転させる。

校正移動部３４は、支持台２６、校正ロール２８、校正サンプル板３０、及び、校正用モータ３２を、Ｘ方向に沿って移動させる。具体的には、校正移動部３４は、図１に実線で示す位置から点線で示す位置に校正部１６を移動させる。Ｘ方向は、検査ロール２１及び校正ロール２８の回転軸が延びる方向であり、被検査板９０の搬送方向であるＹ方向と交差（例えば、直交）する方向である。

探傷部１８は、検査ロール２１によって搬送されている被検査板９０の表面及び内部の欠陥を検出する。探傷部１８は、検査部１４及び校正部１６よりも上方に配置されている。探傷部１８は、探傷移動部３８と、位置調整部４０と、センサユニット６４を含む検出部４２と、一対の距離測定部４４ａ、４４ｂとを有する。

探傷移動部３８は、架台１２に設けられている。探傷移動部３８は、位置調整部４０を保持する。探傷移動部３８は、Ｘ方向に沿って、検出部４２及び距離測定部４４ａ、４４ｂとともに位置調整部４０を移動させる。図１に実線で示す検出部４２の位置を検査位置とし、点線で示す検出部４２の位置を校正位置とする。

位置調整部４０は、探傷移動部３８を介して架台１２に設けられている。位置調整部４０は、検出部４２の位置及び傾斜を調整する。位置調整部４０は、第１駆動軸５０と、第１駆動モータ７４と、連結部５２と、第２駆動軸５４と、第２駆動モータ７６と、第３駆動軸５６と、第３駆動モータ７８とを有する。第１駆動軸５０、第２駆動軸５４、及び、第３駆動軸５６は、例えば、ボールネジである。第１駆動モータ７４、第２駆動モータ７６、及び、第３駆動モータ７８は、例えば、サーボモータである。第１駆動軸５０及び第１駆動モータ７４は、第１調整部材の一例である。第２駆動軸５４及び第２駆動モータ７６は、第２調整部材の一例である。第３駆動軸５６及び第３駆動モータ７８は、第３調整部材の一例である。第２駆動軸５４、第２駆動モータ７６、第３駆動軸５６及び第３駆動モータ７８は、調整部の一例である。

第１駆動軸５０は、Ｘ方向における検出部４２の中央部の上方に配置されている。第１駆動軸５０の一端（例えば、上端）は、探傷移動部３８に連結されている。第１駆動軸５０の他端（例えば、下端）は、Ｘ方向における連結部５２の中央部に連結されている。

第１駆動モータ７４は、第１駆動軸５０を回転させる。これにより、第１駆動モータ７４は、検出部４２及び一対の距離測定部４４ａ、４４ｂとともに、第１駆動軸５０を検査ロール２１及び校正ロール２８の径方向（例えば、上下方向）に駆動させる。第１駆動軸５０及び第１駆動モータ７４は、検査ロール２１及び校正ロール２８と、検出部４２との距離を調整する。

連結部５２は、Ｘ方向に延びる梁状（例えば、円柱形状）に構成されている。連結部５２は、回動可能に第１駆動軸５０と連結されている。連結部５２の一端は、第２駆動軸５４の一端（例えば、上端）に連結されている。連結部５２の他端は、第３駆動軸５６の一端（例えば、上端）に連結されている。

第２駆動軸５４の他端（例えば、下端）は、Ｘ方向における検出部４２の一端部に連結されている。

第２駆動モータ７６は、第２駆動軸５４を回転させる。これにより、第２駆動モータ７６は、検出部４２及び一対の距離測定部４４ａ、４４ｂとともに、第２駆動軸５４を検査ロール２１及び校正ロール２８の径方向（例えば、上下方向）に駆動させる。第２駆動軸５４及び第２駆動モータ７６は、検査ロール２１及び校正ロール２８と、検出部４２との距離を調整する。

第３駆動軸５６の他端（例えば、下端）は、Ｘ方向における検出部４２の他端部に連結されている。即ち、第３駆動軸５６は、Ｘ方向において、第１駆動軸５０及び第２駆動軸５４と異なる位置で検出部４２に連結されている。

第３駆動モータ７８は、第３駆動軸５６を回転させる。これにより、第３駆動モータ７８は、検出部４２及び一対の距離測定部４４ａ、４４ｂとともに、第３駆動軸５６を検査ロール２１及び校正ロール２８の径方向（例えば、上下方向）に駆動させる。第３駆動軸５６及び第３駆動モータ７８は、検査ロール２１及び校正ロール２８と、検出部４２との距離を調整する。

ここで、第１駆動軸５０の移動量は、第２駆動軸５４及び第３駆動軸５６の移動量よりも大きい。従って、第１駆動軸５０及び第１駆動モータ７４が、検出部４２の上下方向の大まかな位置を調整して、第２駆動軸５４及び第２駆動モータ７６と、第３駆動軸５６及び第３駆動モータ７８とが検出部４２の微細な位置を調整する。これにより、位置調整部４０は、検出部４２のセンサユニット６４の下面と、被検査板９０との間の距離を０．５ｍｍから１ｍｍ程度に調整する。更に、第２駆動軸５４及び第２駆動モータ７６と、第３駆動軸５６及び第３駆動モータ７８とが、それぞれの駆動量を異ならせることにより、検査ロール２１に対する検出部４２のセンサユニット６４の傾きを調整する。

検出部４２は、位置調整部４０の下端に設けられている。検出部４２のセンサユニット６４は、被検査板９０の欠陥に応じた磁気を検出する。

一対の距離測定部４４ａ、４４ｂは、第１測定部または第２測定部の一例である。一対の距離測定部４４ａ、４４ｂは、位置調整部４０に設けられている。例えば、一方の距離測定部４４ａは、検出部４２のＸ方向の一端部に設けられ、他方の距離測定部４４ｂは、検出部４２のＸ方向の他端部に設けられている。即ち、一方の距離測定部４４ａは、Ｘ方向において、他方の距離測定部４４ｂとは異なる位置に設けられている。距離測定部４４ａ、４４ｂは、検出部４２に固定されているので、検出部４２のセンサユニット６４との相対位置は固定される。距離測定部４４ａ、４４ｂは、例えば、センサヘッドが伸縮して測定対象に接触する接触式の距離センサである。距離測定部４４ａ、４４ｂは、レーザ測距センサ、超音波測距センサ等であってもよい。距離測定部４４ａ、４４ｂは、検査ロール２１と、センサユニット６４との距離に対応する距離Ｈ１、Ｈ２を測定する。距離Ｈ１、Ｈ２は、第１距離及び第２距離のいずれかの一例である。例えば、距離測定部４４ａ、４４ｂは、センサユニット６４に対して固定されているので、自身と検査ロール２１または校正ロール２８との距離を当該距離Ｈ１、Ｈ２として測定してもよく、検査ロール２１または校正ロール２８と同じ高さに設けられた被距離測定部材までの距離を当該距離Ｈ１、Ｈ２として測定してもよい。距離測定部４４ａ、４４ｂは、測定した距離Ｈ１、Ｈ２を制御部２０へ送信する。

制御部２０は、磁気探傷装置１０の制御全般を司る。

図３は、探傷部１８の検出部４２の拡大側面図である。図３に示すように、検出部４２は、ヨーク６０と、一対の磁化コイル６２ａ、６２ｂと、センサユニット６４とを有する。

ヨーク６０は、中空状に構成されている。ヨーク６０は、側面視において、下方が凸状のほぼ五角形状に構成されている。従って、ヨーク６０は、天板、天板の一端から下方に延びる一方の側板、天板の他端から下方に延び一方の側板と対向する他方の側板、一方の側板の下端部から斜め下方に延びる一方の傾斜板、及び、他方の側板の下端部から斜め下方に延びる他方の傾斜板とを有する。ヨーク６０の下端部は開口している。

一対の磁化コイル６２ａ、６２ｂは、磁気生成部の一例である。一方の磁化コイル６２ａは、ヨーク６０の一方の側板に巻かれている。他方の磁化コイル６２ｂは、ヨーク６０の他方の側板に巻かれている。磁化コイル６２ａ、６２ｂは、電流が供給されることによって、例えば、白抜き矢印で示す方向の磁束をヨーク６０の内部に生じさせる。これにより、磁化コイル６２ａ、６２ｂは、ヨーク６０の下端部の開口の下方を搬送される被検査板９０の内部に磁気を生じさせる。

センサユニット６４は、検出ユニットの一例である。センサユニット６４は、ヨーク６０の下端の開口部に設けられている。センサユニット６４は、ヨーク６０から被検査板９０へと通る磁気Ｍｇを検出する。

図４は、センサユニット６４の平面図である。図４に示すように、センサユニット６４は、磁気検出部の一例である複数の磁気センサ６６を有する。磁気センサ６６は、例えば、ホール素子である。磁気センサ６６は、ヨーク６０から漏れ、被検査板９０の内部を通過する磁気Ｍｇを検出する。例えば、磁気センサ６６は、被検査板９０の内部の欠陥に起因する磁気Ｍｇの変化または乱れを検出できる。磁気センサ６６は、検出した磁気Ｍｇに対応する電圧を制御部２０へ出力する。

複数の磁気センサ６６は、複数（例えば、３列）のセンサ列６８ａ、６８ｂ、６８ｃ・・・に配列されている。尚、各センサ列６８ａ、６８ｂ、６８ｃを区別する必要がない場合、センサ列の符号を“６８”とする。各センサ列６８の磁気センサ６６は、Ｘ方向に配列されている。センサ列６８は、Ｙ方向において互いに異なる位置に配置されている。従って、一のセンサ列６８（例えば、センサ列６８ａ）の磁気センサ６６は、Ｙ方向（即ち、搬送方向）において、他のセンサ列６８（例えば、センサ列６８ｂ）の磁気センサ６６と異なる位置に配置されている。ここで、各センサ列６８における磁気センサ６６の配置間隔を“Ｐ”とする。配置間隔Ｐの一例は、３ｍｍである。一のセンサ列６８（例えば、センサ列６８ａ）の磁気センサ６６は、隣接するセンサ列６８（例えば、センサ列６８ｂ）の磁気センサ６６と、Ｘ方向において異なる位置に配置されている。例えば、センサユニット６４が、ｎ列のセンサ列６８を有する場合、一のセンサ列６８（例えば、センサ列６８ａ）の磁気センサ６６は、隣接するセンサ列６８（例えば、センサ列６８ｂ）の磁気センサ６６とＰ／ｎずれた位置に配置されている。従って、センサ列６８が３列の場合、一のセンサ列６８の磁気センサ６６は、Ｘ方向において、隣接するセンサ列６８の磁気センサ６６とＰ／３（例えば、１ｍｍ）ずれた位置に配置されている。

図５は、校正サンプル板３０の平面図である。図５に示すように、校正サンプル板３０には、補正用欠陥としての複数の穴７０が形成されている。

複数の穴７０は、Ｘ方向に沿った複数（例えば、４列）の列７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄに配列されている。列７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄを区別する必要がない場合、列の符号を“７２”とする。同じ列７２の穴７０は、同じ直径を有する。異なる列７２の穴７０は、異なる直径を有する。例えば、最も＋Ｙ側の列７２ａの穴７０の直径は０．２ｍｍ、列７２ｂの穴７０の直径は０．１ｍｍ、列７２ｃの穴７０の直径は０．０５ｍｍ、列７２ｄの穴７０の直径は０．０３５ｍｍである。各列７２のＸ方向の幅Ｐｔ０は、一定である。同じ列７２における穴７０の間隔Ｐｔ１は一定である。列７２と隣接する列７２との間の間隔Ｐｔ２は、一定である。磁気センサ６６が当該穴７０を検出した磁気Ｍｇの大きさに基づいて、制御部２０は磁気Ｍｇと穴７０の直径との対応関係等の校正を行う。

図６は、磁気探傷装置１０の制御系を示すブロック図である。制御部２０の一例は、コンピュータである。図６に示すように、磁気探傷装置１０は、検査部１４の検査用モータ７３を更に備える。検査用モータ７３の一例は、サーボモータである。尚、検査用モータ７３は、無くてもよい。

検査用モータ７３は、検査ロール２１の回転軸と連結されている。検査用モータ７３は、回転軸を回転させることにより、検査ロール２１を回転させる。

制御部２０は、距離測定部４４ａ、４４ｂ、校正用モータ３２、検査用モータ７３、駆動モータ７４、７６、７８、センサユニット６４の各磁気センサ６６と情報を入出力可能に接続されている。制御部２０は、記憶部８０と、演算部８２とを有する。

記憶部８０は、例えば、ハードウエアであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＳＳＤ（Solid State Drive）及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を含む。記憶部８０は、演算部８２が実行するプログラム、データ及びパラメータ等を記憶する。

演算部８２は、例えば、ハードウエアであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサである。演算部８２は、記憶部８０に記憶されたプログラム、データ及びパラメータ等を読み込むことによって、種々の処理を実行する。例えば、演算部８２は、記憶部８０から、傾き補正処理、ゲイン補正処理、及び、欠陥検出処理のプログラムを読み込むことによって、取得部８４と、処理部８６として機能する。尚、取得部８４及び処理部８６の一部または全てを回路（例えば、ＡＳＩＣ: application specific integrated circuit）等のハードウエアによって構成してもよい。

取得部８４は、距離測定部４４ａ、４４ｂから取得した距離Ｈ１、Ｈ２を処理部８６へ出力する。処理部８６は、当該距離Ｈ１、Ｈ２に基づいて、駆動モータ７４、７６、７８を制御して駆動軸５０、５４、５６を駆動することにより、検査ロール２１及び被検査板９０に対する検出部４２のセンサユニット６４の距離Ｈ１、Ｈ２を調整する。処理部８６は、当該距離Ｈ１、Ｈ２に基づいて、駆動軸５４、５６の駆動モータ７６、７８を制御して、検査ロール２１及び被検査板９０に対する検出部４２のセンサユニット６４の下面の傾きを低減するように調整する。この場合、処理部８６は、距離Ｈ１、Ｈ２の平均である平均距離Ｈｃに基づいて、駆動軸５４、５６の駆動モータ７６、７８を制御してもよい。

取得部８４は、センサユニット６４の各磁気センサ６６から取得した校正サンプル板３０の穴７０に対応する電圧値を検出信号として処理部８６へ出力する。処理部８６は、磁気センサ６６が検出した穴７０の検出信号に基づいて、磁気センサ６６の検出信号を補正する補正値を設定する。例えば、処理部８６は、磁気センサ６６が検出した同じ形状（例えば、同じ直径）の穴７０の検出信号が等しくなるように補正値を設定する。処理部８６は、例えば、被検査板９０とセンサユニット６４との距離であるリフトオフの値（または被検査板９０の板厚）ごとに、磁気センサ６６に対応付けて磁気センサ６６の検出信号を補正する補正値を設定する。

取得部８４は、センサユニット６４の各磁気センサ６６から取得した被検査板９０の欠陥９２に対応する電圧値を検出信号として処理部８６へ出力する。処理部８６は、検出信号及び補正値に基づいて、被検査板９０の欠陥９２の大きさ及び位置等を検出する。

図７は、制御部２０による傾き補正処理のフローチャートである。傾き補正方法の一例である傾き補正処理は、演算部８２が記憶部８０の傾き補正処理のプログラムを読み込むことによって、開始される。傾き補正処理は、図１に点線で示す校正位置に検出部４２及び距離測定部４４ａ、４４ｂが移動して、予め設定された高さ位置にセンサユニット６４が配置されている状態で、開始する。更に、傾き補正処理は、センサユニット６４のセンサ列６８ｂの面が、検査ロール２１の径方向に対して垂直になる位置（検査ロール２１の中心の真上の位置）で実行されることが好ましい。

図７に示すように、傾き補正処理では、距離測定部４４ａ、４４ｂが検査ロール２１及び校正ロール２８からセンサユニット６４までの距離に対応する距離Ｈ１、Ｈ２を測定して（第１測定段階及び第２測定段階）、取得部８４は距離Ｈ１、Ｈ２を取得して処理部８６へ出力する（Ｓ５００）。本実施形態では、距離測定部４４ａ、４４ｂは、校正ロール２８の外周面と同じ位置に固定された外周面を有する被距離測定部材の外周面までの距離を距離Ｈ１、Ｈ２として測定する。ここで、距離測定部４４ａ、４４ｂはセンサユニット６４に対して固定され、かつ、校正ロール２８の外周面の上端と検査ロール２１の外周面の上端は同じ位置に配置されているので、距離Ｈ１、Ｈ２は、検査ロール２１とセンサユニット６４との距離に対応する。また、距離測定部４４ａは、図１に点線で示す位置に校正ロール２８が配置されている状態で距離Ｈ１を測定して、距離測定部４４ｂは、図１に実線で示す位置に校正ロール２８が配置されている状態で距離Ｈ２を測定する。

処理部８６は、距離Ｈ１、Ｈ２の平均距離Ｈｃを算出する（Ｓ５０２）。処理部８６は、平均距離Ｈｃに基づいて、距離測定部４４ａ、４４ｂの異常を判定する（Ｓ５０４）。ここで、距離測定部４４ａ、４４ｂの誤差の許容値をδ、校正サンプル板３０の板厚をＴｃ、リフトオフ値をγとする。許容値δ及び板厚Ｔｃは、例えば、予めユーザ等によって入力された値である。例えば、板厚Ｔｃは０．５ｍｍであって、許容値δは５μｍである。リフトオフ値γは、例えば、板厚Ｔｃ及び設定された探傷する欠陥９２の精度等に基づいて設定された校正サンプル板３０の表面とセンサユニット６４の下面との距離に対応する値である。例えば、リフトオフ値γは１ｍｍである。板厚Ｔｃ及びリフトオフ値γの和（＝Ｔｃ＋γ）は、距離測定部４４ａ、４４ｂが正常であれば、平均距離Ｈｃとほぼ同じ値になる。従って、処理部８６は、平均距離Ｈｃと上述の和（＝Ｔｃ＋γ）との差Ｄｆが許容値δ以下か否かによって、距離測定部４４ａ、４４ｂの異常を判定する。処理部８６は、当該差Ｄｆが許容値δより大きい場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）、距離測定部４４ａ、４４ｂの少なくとも一方が異常であると判定して、第１アラームを通知して（Ｓ５０６）、傾き補正処理を終了する。処理部８６は、第１アラームとして、例えば、“距離測定部が異常”等のメッセージを画像または音声によって通知する。

処理部８６は、当該差Ｄｆが許容値δ以下の場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、距離測定部４４ａ、４４ｂが正常であると判定して、次の式（１）に基づいて、ずれ量Ｈｚを算出する（Ｓ５０８）。式（１）に示すように、ずれ量Ｈｚは、Ｘ方向におけるセンサユニット６４の中心と、センサユニット６４の両端とのＺ方向の距離のずれである。ずれ量Ｈｚが大きいことは、センサユニット６４の傾きが大きいことを示す。
Ｈｚ＝｜（Ｈ１−Ｈ２）／２｜ ・・・（１）

処理部８６は、ずれ量Ｈｚが予め設定された第１閾値Ｔｈ１未満か否かを判定する（Ｓ５１０）。第１閾値Ｔｈ１は、傾きの補正が必要か否かを判定するための閾値である。即ち、ずれ量Ｈｚが第１閾値Ｔｈ１未満の場合、センサユニット６４がほとんど傾いておらず、傾き補正が必要ない状態である。第１閾値Ｔｈ１の一例は、１０μｍである。処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第１閾値Ｔｈ１未満の場合（Ｓ５１０：Ｙｅｓ）、傾き補正が必要ないと判定して、傾き補正処理を終了する。

処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第１閾値Ｔｈ１以上の場合（Ｓ５１０：Ｎｏ）、傾き補正が必要と判定して、ずれ量Ｈｚが第２閾値Ｔｈ２未満か否かを判定する（Ｓ５１２）。第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１よりも大きい値であり、傾き補正において、アラームの通知が必要か否かを判定するための閾値である。ずれ量Ｈｚが第２閾値Ｔｈ２未満の場合、センサユニット６４の傾き補正は必要であるが、アラームの通知が必要ない状態である。第２閾値Ｔｈ２の一例は、３０μｍである。処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第２閾値Ｔｈ２未満の場合（Ｓ５１２：Ｙｅｓ）、アラームを通知することなく、後述するステップＳ５２４以降の傾き補正を実行する。

処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第２閾値Ｔｈ２以上の場合（Ｓ５１２：Ｎｏ）、アラームが必要と判定して、ずれ量Ｈｚが第３閾値Ｔｈ３未満か否かを判定する（Ｓ５１４）。第３閾値Ｔｈ３は、第２閾値Ｔｈ２よりも大きい値であり、傾き補正において、第２アラームの通知が必要か否かを判定するための閾値である。ずれ量Ｈｚが第３閾値Ｔｈ３未満の場合、センサユニット６４の傾き補正ができるが、第２アラームの通知が必要な状態である。第３閾値Ｔｈ３の一例は、５０μｍである。処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第３閾値Ｔｈ３未満の場合（Ｓ５１４：Ｙｅｓ）、第２アラームを通知する（Ｓ５１６）。処理部８６は、第２アラームとして、例えば、“傾き補正可能であるが、ずれ量が大きい”等のメッセージを画像及び音声によって通知する。この後、処理部８６は、後述するステップＳ５２４以降の傾き補正を実行する。

処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第３閾値Ｔｈ３以上の場合（Ｓ５１４：Ｎｏ）、ずれ量Ｈｚが第４閾値Ｔｈ４未満か否かを判定する（Ｓ５１８）。第４閾値Ｔｈ４は、第３閾値Ｔｈ３よりも大きい値であり、ずれ量Ｈｚが大きすぎて傾き補正ができず、第３アラームの通知が必要か否かを判定するための閾値である。ずれ量Ｈｚが第４閾値Ｔｈ４未満の場合、センサユニット６４の傾き補正ができるが、第３アラームの通知が必要な状態である。第４閾値Ｔｈ４の一例は、２５０μｍである。処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第４閾値Ｔｈ４未満の場合（Ｓ５１８：Ｙｅｓ）、第３アラームを通知する（Ｓ５２０）。処理部８６は、第３アラームとして、例えば、“傾き補正可能であるが、ずれ量が極めて大きい”等のメッセージを画像及び音声によって通知する。この後、処理部８６は、後述するステップＳ５２４以降の傾き補正を実行する。

処理部８６は、ずれ量Ｈｚが第４閾値Ｔｈ４以上の場合（Ｓ５１８：Ｎｏ）、ずれ量Ｈｚが大きすぎて、傾き補正ができないと判定する。この場合、処理部８６は、第４アラームを通知する（Ｓ５２２）。処理部８６は、第４アラームとして、例えば、“ずれ量が極めて大きすぎて、傾き補正できない”等のメッセージを画像及び音声によって通知する。処理部８６は、第４アラームを通知すると、傾き補正処理を終了する。

処理部８６は、ステップＳ５１２、Ｓ５１６、Ｓ５２０の後、距離Ｈ１、Ｈ２に基づいて、検査ロール２１に対するセンサユニット６４の傾きが小さくなるように、第２駆動モータ７６及び第３駆動モータ７８を制御して、第２駆動軸５４及び第３駆動軸５６を駆動する（調整段階）。具体的には、処理部８６は、距離Ｈ１と平均距離Ｈｃとの差が正か否か判定する（Ｓ５２４）。換言すれば、処理部８６は、センサユニット６４の第２駆動軸５４の側が第３駆動軸５６の側よりも上がっているか否かを判定する。従って、処理部８６は、距離Ｈ１と距離Ｈ２との大小関係、または、距離Ｈ２と平均距離Ｈｃとの差によって、ステップＳ５２４の判定を実行してもよい。

処理部８６は、距離Ｈ１と平均距離Ｈｃとの差が正の場合（Ｓ５２４：Ｙｅｓ）、即ち、センサユニット６４の第２駆動軸５４の側が第３駆動軸５６の側よりも上がっている場合、ステップＳ５２６を実行する。具体的には、処理部８６は、第２駆動モータ７６を駆動して、センサユニット６４の第２駆動軸５４の側をずれ量Ｈｚだけ下方に移動させ、第３駆動モータ７８を駆動して、センサユニット６４の第３駆動軸５６の側をずれ量Ｈｚだけ上方に移動させる。

一方、処理部８６は、距離Ｈ１と平均距離Ｈｃとの差が負の場合（Ｓ５２４：Ｎｏ）、即ち、センサユニット６４の第２駆動軸５４の側が第３駆動軸５６の側よりも下がっている場合、ステップＳ５２８を実行する。具体的には、処理部８６は、第２駆動モータ７６を駆動して、センサユニット６４の第２駆動軸５４の側をずれ量Ｈｚだけ上方に移動させ、第３駆動モータ７８を駆動して、センサユニット６４の第３駆動軸５６の側をずれ量Ｈｚだけ下方に移動させる（Ｓ５２６）。

処理部８６は、ステップＳ５２６、及び、ステップＳ５２８のいずれかを実行すると、傾き補正処理を終了する。尚、傾き処理の後に、処理部８６は、駆動軸５０、５４、５６を制御して、再度、センサユニット６４のＺ方向の位置を調整してもよい。

図８は、制御部２０によるゲイン補正処理のフローチャートである。ゲイン補正処理は、演算部８２が記憶部８０のゲイン補正処理のプログラムを読み込むことによって、開始される。ゲイン補正処理は、図１に点線で示す校正位置に検出部４２及び距離測定部４４ａ、４４ｂが移動して、傾き補正処理が実行された後に、開始することが好ましい。

図８に示すように、ゲイン補正処理では、処理部８６は、校正用モータ３２を駆動させて、校正ロール２８を回転させる（Ｓ５５０）。処理部８６は、磁化コイル６２ａ、６２ｂに電流を供給して、磁束を発生させる（Ｓ５５２）。

取得部８４は、センサユニット６４の各磁気センサ６６から校正サンプル板３０の穴７０によって変化した磁気Ｍｇに対応する電圧値（即ち、ゲイン）の検出信号を取得する（Ｓ５５４）。取得部８４は、取得した検出信号を処理部８６へ出力する。

次に、処理部８６は、取得した検出信号に基づいて、補正値を算出する（Ｓ５５６）。ここで、図５に示すように、校正サンプル板３０は、同じ直径の複数の穴７０を含む複数の列７２ａ、７２ｂ・・を有する。従って、複数の磁気センサ６６が、同じ列７２の同じ直径の穴７０を検出した場合、同じ電圧値を示す検出信号となることが好ましいが、実際には同じ大きさの検出信号にはならない。同じ検出信号にならない理由を図９及び図１０を参照して説明する。

図９は、校正ロール２８とセンサユニット６４のセンサ列６８との距離を説明する図である。図９に示すように、校正ロール２８は、中心軸が回転軸となる円柱形状に構成されているので、校正ロール２８の外周に設けられた校正サンプル板３０と磁気センサ６６の各センサ列６８ａ、６８ｂ、６８ｃとの距離であるリフトオフＬｆａ、Ｌｆｂ、Ｌｆｃは、異なる。この関係は、検査ロール２１に設けられた被検査板９０とセンサユニット６４のセンサ列６８ａ、６８ｂ、６８ｃとの距離においても同様である。

図１０は、磁気センサ６６と校正サンプル板３０とのリフトオフＬｆと、磁気センサ６６の感度相対比との関係を示す図である。図１０に示すように、磁気センサ６６と校正サンプル板３０とのリフトオフＬｆが大きくなると、磁気センサ６６の感度相対比が小さくなることが分かる。例えば、リフトオフＬｆが０．５ｍｍの場合の感度相対比を１００％とすると、リフトオフＬｆが１ｍｍになると感度相対比は約８０％となり、リフトオフＬｆが２ｍｍになると相対感度比は約２０％となる。このように、磁気センサ６６の検出感度にばらつきがない場合であっても、同じ直径の穴７０を検出した磁気センサ６６の検出信号の大きさはリフトオフＬｆによって異なる。従って、異なるリフトオフＬｆに配置されているセンサ列６８ａ、６８ｂ、６８ｃの各磁気センサ６６は、同じ直径の穴７０を検出しても、異なる大きさの検出信号を出力する。この関係は、６８ａ、６８ｂ、６８ｃの各磁気センサ６６が、検査ロール２１に設けられた被検査板９０の欠陥９２を検出する場合においても同様である。

処理部８６は、リフトオフＬｆ及び磁気センサ６６の検出感度のばらつきによらず、同じ直径の穴７０に対応する検出信号の大きさが等しくなるように、検出信号に掛ける補正値を算出する。例えば、０．２ｍｍの直径の穴７０の検出信号の大きさを３Ｖに統一する場合を想定する。この場合、処理部８６は、いずれかの磁気センサ６６が０．２ｍｍの直径の穴７０を検出して出力した検出信号が２Ｖの場合、当該磁気センサ６６の補正値を１．５に設定する。処理部８６は、全ての磁気センサ６６に対して補正値を算出する。このように同じ直径の穴７０の検出信号を等しくするように設定された補正値は、上述した磁気センサ６６と校正サンプル板３０とのリフトオフＬｆのみならず、磁気センサ６６の検出感度も考慮した値となる。

図８に戻って、処理部８６は、算出した補正値を各磁気センサ６６のＩＤ及びリフトオフの値等と関連付けて、記憶部８０に格納する（Ｓ５５８）。処理部８６は、ゲイン補正処理を終了する。

図１１は、制御部２０による欠陥検出処理のフローチャートである。欠陥検出処理は、演算部８２が記憶部８０の欠陥検出処理のプログラムを読み込むことによって、開始される。欠陥検出処理は、図１に実線で示す検出位置に検出部４２及び距離測定部４４ａ、４４ｂが移動して、傾き補正処理及びゲイン補正処理が実行された後に、開始することが好ましい。

図１１に示すように、欠陥検出処理では、処理部８６は、検査用モータ７３を駆動させて、検査ロール２１を回転させる（Ｓ６００）。処理部８６は、磁化コイル６２ａ、６２ｂに電流を供給して、磁束を発生させる（Ｓ６０２）。

取得部８４は、センサユニット６４の各磁気センサ６６から磁気Ｍｇに対応する電圧値（即ち、ゲイン）の検出信号を取得する（Ｓ６０４）。ここで、取得部８４は、欠陥９２のない領域に対応するほぼ一定の磁気Ｍｇに対応してほとんど変化しない検出信号、及び、欠陥９２によって変化する磁気Ｍｇに対応して変化する検出信号を取得する。取得部８４は、取得した検出信号を処理部８６へ出力する。

処理部８６は、検出信号に基づいて、欠陥９２を検出した情報として検出情報を算出する（Ｓ６０６）。例えば、処理部８６は、各検出信号を検出した磁気センサ６６の補正値を検出信号に掛けて補正した検出信号（または補正した検出信号の変化）に基づいて、欠陥９２の有無を判定する。処理部８６は、欠陥９２があると判定すると、検出信号の大きさから欠陥９２の大きさを算出して、検出信号を取得したタイミングから欠陥９２の位置の情報を算出する。

処理部８６は、欠陥９２の大きさ及び位置の情報を含む検出情報を、記憶部８０に格納する（Ｓ６０８）。この後、処理部８６は、被検査板９０の搬送が終了するまで（Ｓ６１０：Ｎｏ）、ステップＳ６０４以降を繰り返す。処理部８６は、被検査板９０の搬送が終了したと判定すると（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）、欠陥検出処理を終了する。

上述したように、磁気探傷装置１０は、２個の距離測定部４４ａ、４４ｂによって測定された、校正ロール２８とセンサユニット６４との２つの距離Ｈ１、Ｈ２に基づいて（具体的には、２つの距離Ｈ１、Ｈ２の平均距離Ｈｃ）、センサユニット６４の傾きを低減するように、第２駆動モータ７６及び第３駆動モータ７８を制御する。これにより、磁気探傷装置１０は、被検査板９０とセンサユニット６４との平行度を向上させることができる。この結果、磁気探傷装置１０は、被検査板９０とセンサユニット６４との距離（即ち、リフトオフ）の均一化を向上させて、欠陥９２の検出精度を向上させることができる。

磁気探傷装置１０は、３本の駆動軸５０、５４、５６によって、検出部４２の位置及び傾きを調整する。これにより、１本の駆動軸によって、検出部４２の位置及び傾きを調整する場合に比べて、磁気探傷装置１０は、検出部４２のたわみによるリフトオフの不均一化を低減できる。また、検出部４２の中央部及び一端部に設けられた２本の駆動軸によって、検出部４２の位置及び傾きを調整する場合に比べて、磁気探傷装置１０は、検出部４２の一端に設けられた駆動軸への負担増加による劣化を低減できるとともに、検出部４２の他端を回転可能に支持する支持部材近傍のたわみによるリフトオフの不均一化を低減できる。

磁気探傷装置１０は、傾きを小さくして、リフトオフの均一化を向上させた状態で、検出信号の補正値を設定することにより、検査ロール２１の直径を小さくして曲率が大きくなり、搬送方向におけるリフトオフの値のばらつきが大きくなっても、欠陥９２の検出精度を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
図１２は、第２実施形態にかかる磁気探傷装置１１０の全体構成を示す正面図である。図１２に示すように、第２実施形態の磁気探傷装置１１０は、位置調整部１４０を備える。位置調整部１４０は、第１駆動軸１５０と、第１駆動軸１５０を回転させる第１駆動モータ７４と、第２駆動軸１５４と、第２駆動軸１５４を回転させる第２駆動モータ７６と、第３駆動軸１５６と、第３駆動軸１５６を回転させる第３駆動モータ７８とを有する。

第１駆動軸１５０の一端（例えば、上端）は、第１駆動モータ７４を介して、または、直接、探傷移動部３８に連結されている。第１駆動軸１５０の他端（例えば、下端）は、Ｘ方向における検出部４２の中央部に連結されている。

第２駆動軸１５４の一端（例えば、上端）は、第２駆動モータ７６を介して、または、直接、探傷移動部３８に連結されている。第２駆動軸１５４の他端（例えば、下端）は、Ｘ方向における検出部４２の一端部に連結されている。

第３駆動軸１５６の一端（例えば、上端）は、第３駆動モータ７８を介して、または、直接、探傷移動部３８に連結されている。第３駆動軸１５６の他端（例えば、下端）は、Ｘ方向における検出部４２の他端部に連結されている。

第１駆動軸１５０、第２駆動軸１５４、及び、第３駆動軸１５６は、探傷移動部３８及び検出部４２を介して互いに連結されている。第１駆動軸１５０、第２駆動軸１５４、及び、第３駆動軸１５６は、独立して、検出部４２を上下に駆動させる。

上述した各実施形態の構成の形状、配置、個数、及び、機能等は適宜変更してよい。上述のフローチャートにおけるステップの順序は適宜変更してよい。上述の実施形態を適宜組み合わせてもよい。

例えば、上述の実施形態では、２個の距離測定部４４ａ、４４ｂによって測定された距離に基づいて、傾き補正等を実行したが、３個以上の距離測定部によって測定された距離に基づいて、傾き補正等を実行してもよい。

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…磁気探傷装置、２０…制御部、２１…検査ロール、４４ａ…距離測定部、４４ｂ…距離測定部、５０…第１駆動軸（第１調整部材）、５４…第２駆動軸（調整部、第２調整部材）、５６…第３駆動軸（調整部、第３調整部材）、６２ａ…磁化コイル（磁気生成部）、６２ｂ…磁化コイル（磁気生成部）、６４…センサユニット（検出ユニット）、６６…磁気センサ（磁気検出部）、７０…穴（補正用欠陥）、７４…第１駆動モータ（第１調整部材）、７６…第２駆動モータ（調整部、第２調整部材）、７８…第３駆動モータ（調整部、第３調整部材）、８４…取得部、８６…処理部、９０…被検査板、９２…欠陥、１１０…磁気探傷装置、１５０…第１駆動軸（第１調整部材）、１５４…第２駆動軸（調整部、第２調整部材）、１５６…第３駆動軸（調整部、第３調整部材）。

Claims (8)

1. 被検査板を搬送する搬送ロールと、
   前記被検査板に磁気を生じさせる磁気生成部と、
   前記磁気を検出する複数の磁気検出部を有する検出ユニットと、
   前記搬送ロールに対する前記検出ユニットとの傾きを調整する調整部と、
   前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第１距離を測定する第１測定部と、
   前記被検査板の搬送方向と交差する方向において前記第１測定部とは異なる位置に設けられ、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第２距離を測定する第２測定部と、
   前記第１距離及び前記第２距離に基づいて、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの傾きを低減するように前記調整部を制御する制御部と、
   を備える磁気探傷装置。
2. 前記制御部は、前記第１距離と前記第２距離との平均である平均距離に基づいて、前記調整部を制御する
   請求項１に記載の磁気探傷装置。
3. 前記制御部は、前記複数の磁気検出部が検出した補正用欠陥の検出信号に基づいて、前記複数の磁気検出部の前記検出信号を補正する補正値を設定する
   請求項１または２に記載の磁気探傷装置。
4. 前記制御部は、前記複数の磁気検出部が検出した同じ形状の補正用欠陥の前記検出信号が等しくなる前記補正値を設定する
   請求項３に記載の磁気探傷装置。
5. 前記複数の磁気検出部のうち、一の磁気検出部は、前記被検査板の搬送方向において、他の磁気検出部と異なる位置に配置されている
   請求項３または４に記載の磁気探傷装置。
6. 前記搬送ロールと前記検出ユニットとの距離を調整する第１調整部材を更に備え、
   前記調整部は、
   前記第１調整部材と異なる位置で前記搬送ロールと前記検出ユニットとの距離を調整する第２調整部材と、
   前記第１調整部材及び前記第２調整部材と異なる位置で前記搬送ロールと前記検出ユニットとの距離を調整する第３調整部材と、
   を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気探傷装置。
7. 搬送ロールによって搬送される被検査板に磁気生成部が生じさせた磁気を検出する複数の磁気検出部を有する検出ユニットと、前記搬送ロールとの間の距離に対応する第１距離を測定する第１測定段階と、
   前記被検査板の搬送方向と交差する方向において前記第１測定段階とは異なる位置で、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第２距離を測定する第２測定段階と、
   前記第１距離及び前記第２距離に基づいて、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの傾きを低減するように前記搬送ロールと前記検出ユニットとの傾きを調整する調整段階と、
   を備える磁気探傷装置の傾き補正方法。
8. 被検査板を搬送する搬送ロールと、
   前記被検査板に磁気を生じさせる磁気生成部と、
   前記磁気を検出する複数の磁気検出部を有する検出ユニットと、
   前記搬送ロールと前記検出ユニットとの傾きを調整する調整部と、
   前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第１距離を測定する第１測定部と、
   前記被検査板の搬送方向と交差する方向において前記第１測定部とは異なる位置に設けられ、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの間の距離に対応する第２距離を測定する第２測定部と、
   を備える磁気探傷装置のコンピュータで実行されるプログラムであって、
   前記第１距離及び前記第２距離を取得する取得部と、
   前記第１距離及び前記第２距離に基づいて、前記搬送ロールと前記検出ユニットとの傾きを低減するように前記調整部を制御する処理部と、
   して前記コンピュータを機能させるプログラム。

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