JP3275796B2 - 樹脂被覆鋼材の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂被覆鋼材を製
造する樹脂被覆鋼材の製造装置に関し、詳しくは、樹脂
被覆鋼材の製造工程において、鋼矢板や鋼管に被覆され
た塗覆装材の浮きや膨れ等の欠陥を検査する欠陥検査工
程を組み込んだ樹脂被覆鋼材の製造装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鋼矢板や鋼管には、防食もしく
は意匠性のために厚みが５０μｍ〜１０ｍｍ程度の樹脂
からなる塗覆装材が被覆されることがある。このような
塗覆装材が被覆された樹脂被覆鋼材では、鋼材と塗覆装
材との中に浮きや膨れ（以下、エアボイドと称する）や
塗覆装端部の剥離箇所（密着不良）が存在すると、鋼材
の防食に対する信頼性が低下する。

【０００３】従来、塗覆装被覆処理の作業工程では、信
頼性を維侍するために、塗覆装材が正常に被覆されてい
るか否かの検査が実施されている。その検査方法は、通
常、エアボイド等の欠陥を目視や指触する方法等によっ
て行われている。また、他の検査方法としては、塗覆装
材の一部を剥離してエアボイドや密着不良の発生の有無
を検査する方法がある。このような塗覆装材を剥離し
て、エアボイド、密着不良の発生を検査する方法では、
剥離した際にその部分を修復しなければならない。

【０００４】因みに、被覆された配管の含水部を検出す
る方法は、特開平６−１１８０４０号公報に開示されて
いる。この検査方法は、配管を熱画像撮影して、その表
面温度分布から含水部を検出しており、含水部と健全部
では熱伝達係数が大きく相違するので、その相違によっ
て発生する温度分布によって、含水部を検出するもので
ある。

【０００５】また、特関昭６１−１３２８４８号公報、
特開昭６２−１９８７０８号公報、特開平２−１２０４
５号公報、特開平３−１８８３６３号公報など、塗装の
剥離部検査する方法があるが、遠赤外線や誘導加熱、加
熱光により塗膜の剥離検査をする方法や強制冷却により
温度差を設ける方法が開示されている。

【０００６】また、特開昭６１−３１２３１号公報、特
開昭６２−３１２３２号公報、特開昭６２−２０８９２
６号公報、特開昭６２−２０８９２７号公報、特開昭６
２−２０８９２８号公報、特開昭６３−１５４３３０号
公報、特開昭６３−１５４３３１号公報など、樹脂被覆
鋼材の製造方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の塗覆装被覆鋼管
や鋼矢板の塗覆装は、塗覆装材自体を加熱・溶融させて
被覆鋼材に密着させて、塗覆装被覆処理を行っている
か、あるいは加熱した鋼管や鋼矢板に塗覆装材の接着層
を密着させることで塗覆装被覆処理を行っている。この
ような塗覆装被覆処理においては、塗覆装材と鋼材との
間に多数のエアボイドが発生したり、密着不良が発生す
ると、塗覆装による防食に対する信頼性が薄れることに
なる。

【０００８】従来、エアボイドや密着不良個所等の欠陥
を目視や指触によって検査する方法は、比較的大きいも
のであれば検出が可能である。しかし、小さい欠陥では
その存在を確認することは非常に難しい欠点がある。ま
た、被覆部全体を指触で検査する方法は、作業者にとっ
て極めて煩雑で過酷な作業となる欠点があった。また、
エアボイドや密着不良等の欠陥の数が多い場合には、塗
覆装の一部を剥離して検査しており、目視や指蝕して、
異常が感じられる場合には、塗覆装の一部を剥離して検
査していた。このような剥離した部分は補修する必要が
あり、この補修補に時間力がかかるためにコスト高とな
る欠点があった。

【０００９】このような観点から塗覆装被覆鋼材の鋼材
と塗覆装材間に発生したエアボイドや密着不良個所等の
欠陥を検出する方法としては、非破壊で検出する方法が
望ましい。従来の非破壊検査では、赤外線カメラを用い
てその表面温度分布から含水部を検出する方法がある。
しかし、断熱材で被覆された配管での合水部の検出に
は、配管の外部加熱は行なわれていない。そのために、
非常に小さいエアボイドや密着不良箇所等の欠陥部を検
査するのは難しい欠点がある。また、遠赤外線や誘導加
熱、加熱光により塗膜の剥離検査をする方法や強制冷却
により温度差を設ける方法が開示されているが、塗覆装
被覆鋼材の製造工程に新たな加熱・冷却工程を投げるこ
とは新たな設備投資が必要となる。

【００１０】本発明は、上述のような課題に鑑みなされ
たものであって、樹脂被覆鋼材の塗覆装材と鋼管や鋼矢
板等の鋼材の間に発生したエアボイドや密着不良箇所等
の欠陥を検出する工程を備えた樹脂塗覆装材の製造装置
を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するためになされたものであり、請求項１の発明は、
下地処理を施した鋼矢板や鋼管等の鋼材を加熱する加熱
炉と、前記加熱炉で加熱した鋼矢板や鋼管等の鋼材に塗
覆装材を接着する手段と、前記鋼材に被覆する塗覆装被
覆処理時に加熱して溶融、接着を行った後に、自然冷却
させてその温度降下の差によって、エアボイドや密着不
良個所の存在を検出する欠陥検査装置と、を具備するこ
とを特徴とする樹脂被覆鋼材の製造装置である。この発
明では、鋼材を前処理して加熱して、塗覆装材を被着す
る製造工程に中に検査を行うことにより、欠陥検査工程
のために新たな加熱工程を設けることなく、エアボイド
や密着不良個所の検出が可能な樹脂被覆鋼材の製造が可
能である。また、下記請求項に記載した発明でも共通で
あるが、仮に、樹脂被覆鋼材の製造装置に、欠陥検査工
程のための再加熱装置を設けた場合、僅かの熱量で欠陥
検査工程がなされる。

【００１２】また、請求項２の発明は、鋼矢板や鋼管等
の鋼材を加熱する加熱炉と、前記加熱炉で加熱した鋼矢
板や鋼管等の鋼材に塗覆装材を加圧接着する加圧ローラ
と、前記鋼材に被覆する塗覆装被覆処理時に加熱して溶
融、接着を行った後に、強制冷却させる冷却手段と、前
記冷却手段による前記塗覆装を被覆した被覆鋼材の温度
降下の差によって、エアボイドや密着不良個所の存在を
検出する欠陥検査装置と、を具備することを特徴とする
樹脂被覆鋼材の製造装置である。この発明では、鋼材を
前処理して加熱して、塗覆装材を被着した後、強制冷却
する製造工程の中で検査を行うことにより、欠陥検査工
程のために新たな加熱工程を設けることなく、強制冷却
後にエアボイドや密着不良個所の検出が可能な樹脂被覆
鋼材の製造方法である。

【００１３】また、請求項３の発明は、鋼管を加熱する
加熱炉と、前記加熱炉で加熱した鋼管の鋼材に塗覆装材
を加圧接着するための押し出し機と、前記鋼材に被覆す
る塗覆装被覆処理時に加熱して溶融、接着を行った後
に、強制冷却させる冷却手段と、前記冷却手段による前
記塗覆装を被覆した被覆鋼材の温度降下の差によって、
エアボイドや密着不良個所の存在を検出する欠陥検査装
置と、を具備することを特徴とする樹脂被覆鋼材の製造
装置である。この発明では、鋼管を前処理して加熱し
て、押し出し機で所定の加圧で塗覆装材を鋼管に被着す
る製造工程の中で欠陥検査を行うことにより、新たな加
熱工程を設けることなくエアボイドや密着不良個所の検
出が可能な樹脂被覆鋼管の製造が可能である。

【００１４】また、請求項４の発明は、前記欠陥検査装
置が前記塗覆装材から放射される赤外線を鏡で反射させ
て観測する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段によ
る前記塗覆装材の温度分布を検出する画像処理手段とを
具備することを特徴とする請求項１、２または３記載の
樹脂被覆鋼材の製造装置である。この発明では、樹脂被
覆鋼材の欠陥検査方法に鏡を用いることで、赤外線カメ
ラの設置個数を増やすことなく、鋼管や平板状のエアボ
イドや密着不良個所のない樹脂被覆鋼材の製造が可能で
ある。

【００１５】また、請求項５の発明は、前記欠陥検査装
置は、前記塗覆装材から放射される赤外線を鏡で反射さ
せて観測する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段に
よる前記塗覆装材の温度分布を検出する前記塗覆装材の
温度分布を時間微分もしくは空間微分してその分布から
エアボイドや密着不良個所等の大きさを検出する画像処
理手段とを具備することを特徴とする請求項１、２また
は３記載の樹脂被覆鋼材の製造装置である。この発明で
は、赤外線による熱画像信号によって画像処理手段にお
いて、演算手段を用いることで数値的に欠陥部分が検査
でき、エアボイドや密着不良個所のない樹脂被覆鋼材の
製造が可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る樹脂被覆鋼材
の製造装置の実施の形態について、図面を参照して説明
する。図１は、本発明に係る樹脂被覆鋼材の製造装置の
一実施形態を示す図である。同図において、１は鋼板や
鋼矢板等の鋼材Ａを加熱する加熱炉、２はポリオレフィ
ン樹脂および変性ポリオレフィン系接着樹脂から成る２
層シート等の樹脂製の塗覆装材、３はポリオレフィン樹
脂シートを鋼材Ａに押し付けて強固に加圧接着するため
の加圧ローラ、４は塗覆装材２を加熱するための赤外線
ランプ、レーザ光、ガスバーナ、または電熱器等の加熱
源、５は塗覆装材２の表面温度を検出するための赤外線
カメラ等による赤外線検出器、５ａは赤外線検出器５と
画像処理装置とを接続するケーブル、７は鋼材Ａを搬送
するための搬送用ローラ、８は加熱された鋼材Ａを冷却
するために水等を散布する冷却器、９はコンピュータ等
による画像処理装置、９ａは画像処理装置による処理結
果を表示するＣＲＴ等の表示装置である。

【００１７】続いて、本実施形態の樹脂被覆鋼材の製造
装置による製造工程について、図１を参照して説明す
る。先ず、鋼材Ａに塗覆装材２としてポリオレフィン樹
脂および変性ポリオレフィン系接着樹脂から成る２層シ
ートを被覆する。塗覆装材２の被覆工程に先立ち前処理
として、鋼材Ａにプラスト処理を行って、クロメート処
理を行い、その上にブライマー処理を行う。このような
鋼材Ａに前処理を実施した後、加熱炉１内を通過させて
鋼材Ａを加熱する。加熱した鋼材Ａに塗覆装材２を貼り
付けて、加圧ローラ３によって、鋼材Ａと塗覆装材２を
押圧して接着する。その後、冷却器８によって、被覆鋼
材Ａ′の裏面に水を散水して被覆鋼材Ａ′を冷却する。
被覆鋼材Ａ′は、搬送用ローラ７によって、一定速度で
搬送させて、その間に冷却させてエアボイド等の発生を
検査する欠陥検査工程に進む。

【００１８】樹脂被覆鋼材の欠陥検査工程は、被覆鋼材
Ａが冷却器８から放出される冷却水等によって強制的に
冷却された後、加熱源４で塗覆装材２は加熱され、そし
て、その冷却過程の塗覆装材２の表面を赤外線検出器５
によって撮影し、塗覆装材２の表面温度分布が観測され
る。なお、欠陥検査に適した条件に設定されていれば、
冷却器８や加熱源４は必要がない。赤外線検出器５によ
る撮影後、塗覆装材２は自然冷却するか、若しくは強制
的に冷却される。一方、赤外線検出器５からの熱画像信
号は、コンピュータ等の画像処理装置９に入力されて、
画像処理を行うことによって、塗覆装材２の温度分布を
計測する。塗覆装材２の表面温度分布を観測して、この
表面温度分布の温度が高い部分がエアボイドや密着不良
個所等の欠陥部と見なされるので、この欠陥部の位置を
画像処理装置９の記憶装置に記憶して表示装置９ａに表
示される。エアボイドや密着不良個所等の欠陥部が存在
する場合には、その大きさや個数によって、加圧ローラ
３の加圧条件、加熱炉１による加熱温度等の製造条件の
変更が直ちになされて、最良の方法製造条件が設定され
る。樹脂被覆鋼材に発生した部分的な欠陥は補修工程が
実施される。このような製造工程を経て、防食に対して
信頼性の高い樹脂被覆鋼材が製造される。

【００１９】次に、上記実施形態の製造工程における欠
陥検査方法の有効性について、図１、図２を参照して説
明する。この実験では、鋼材Ａとして鋼矢板を用い、塗
覆装材２として接着剤層を設けたポリオレフィン樹脂で
この鋼矢板を被覆する。その際、人為的に直径６ｍｍと
２０ｍｍのエアボイドを形成して、その検出率を検証し
た。この欠陥検査方法では、図１で説明したように、加
熱した鋼材Ａに塗覆装材２を貼付して、加圧ローラ３で
加圧融着させた後、表面温度分布を測定し、エアボイド
の検出が行われた。

【００２０】図２に示す実験結果が得られた。図中の横
軸は初期表面温度（１００℃）からの降下温度を示し、
縦軸は欠陥判定個数を示している。図中の実線(イ)は、
直径が６ｍｍのエアボイドの各表面温度に対する検出個
数を示し、破線（ロ）は、直径が２０ｍｍのエアボイド
の各表面温度に対する検出個数を示している。同図から
明らかなように、４０〜６０℃の範囲では、破線（イ）
と実親（ロ）のエアボイドが何れも１００％（１０個／
１０個）検出された。また、実線（イ）の場合、１０〜
４０℃までの範囲で破線（ロ）の場合２０〜３５℃の範
囲で検出率が低下している。しかし、これは温度の降下
速度が早いため検出中の温度変化が大きいためである。
また、実線（イ）の場合６５〜９０℃の範囲で、破線
（ロ）の場合７５〜９０℃の範囲で検出率が低下してい
るが、これは樹脂表面温度が室温近傍になるために健全
部と欠陥部の温度差が小さくなるためである。

【００２１】この結果から明らかなように、エアボイド
を検出するのに、最も適した温度範囲は、初期表面温度
より温度降下が４０〜６０℃の範囲である。しかし、検
出率を５０％に落とせば、エアボイドの直径にも依存す
るが、直径が２０ｍｍの場合、温度降下が２０〜９０℃
高い温度まで検出が可能である。このように欠陥検出率
はエアボイドの直径に依存するが、概ね塗覆装材の表面
温度が初期温度より温度降下２０〜９０℃以下の範囲で
エアボイドの検出が可能である。また、この検出率は、
塗覆、装材の厚さにも依存することは明らかである。な
お、図１の実施形態では、冷却器８で冷却している。し
かし、所定時間経過した後に、塗覆装材２の表面温度を
観測することで、冷却器８による冷却工程を行うことな
く、樹脂被覆鋼材の被覆鋼材間に発生したエアボイド等
の欠陥を検出することができる。

【００２２】次に、本実施形態の欠陥検出率について、
表１〜表３を参照して説明する。表１〜表３の従来は目
視や指触等による欠陥検査方法であり、実施例は本実施
形態によるものであり、比較例は、本実施形態に類似す
る欠陥検査方法によるものである。表１の実施例は、塗
覆装材を鋼板に融着した後、水を散布して冷却させ、そ
の後塗覆装材の温度が、初期表面温度（１００℃）より
６０℃降下した時点（樹脂表面温度４０℃）で欠陥部の
検査を行っている。表２の比較例は、塗覆装材を鋼材に
融着した後、自然冷却で冷却させ、その後塗覆装材の温
度が、一旦室温まで冷却された後、室温より２０℃加熱
し、表面温度が室温より３℃上の時点で欠陥部の検査を
行っている。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【表３】

【００２６】従来例の目視や指触による検出方法は、表
１の実験結果より、直径が６ｍｍのエアボイドを４０％
（４個／１０個）検出したが、実施例では、１００％の
検出ができる。また、直径が２０ｍｍのエアボイドの場
合では、従来の方法では、９０％（９個／１０個）の検
出率であったが、実施例１では、１００％の検出ができ
た。

【００２７】表２の実験結果では、従来例の目視や指触
による検出方法は、表１の結果より、直径が６ｍｍのエ
アボイドを４０％（４個／１０個）検出したが、実施例
２では、９０％の検出ができた。また、直径が２０ｍｍ
のエアボイドの場合では、従来の検出方法では、８０％
（８個／１０個）の検出率であったが、実施例２では、
１００％の検出ができた。なお、エアボイドの位置の確
認は剥離検査で確認した。

【００２８】従来例の目視や指触による検出方法は、表
８の実験結果より、直径が６ｍｍのエアボイドを４０％
（４個／１０個）検出したが、実施例２では、９０％の
検出ができた。また、直径が２０ｍｍのエアボイドの場
合、従来の検出方法では、８０％（８個／１０個）の検
出率であったが、実施例１では、１００％の検出ができ
た。

【００２９】次に、図３を参照して、エアボイド等の欠
陥検出を実施する測定条件について説明する。なお、同
図の縦軸が塗覆装材の表面温度、横軸が冷却時間を示
し、点線ａは塗覆装材の初期表面温度を示し、ｂは加熱
後の測定温度範囲を示している。図中、（イ）は健全に
接着されている部分の温度冷却曲線、（ロ）はエアボイ
ド等の密着不良個所の温度冷却曲線である。

【００３０】図３は、欠陥検査のために鋼矢板を覆う塗
覆装材の表面温度を約１００℃まで加熱し、その後、自
然冷却して所定経過時間毎の温度を測定して得た温度冷
却曲線である。測定温度は健全部の表面温度が４０〜６
０℃低下した際に測定する。なお、図３に示した温度冷
却曲線（イ）、（ロ）は、その塗覆装材の材質や厚さ、
融着に必要な温度、鋼矢板の厚さ等に影響するために、
材質の比熱や厚さや加熱温度によって変化する。本実施
形態は、図３の温度冷却曲線（イ）、（ロ）に示したよ
うに、エアボイドや密着不良個所内の空気の冷却速度が
遅いことに着目して、温度分布を検査することで、エア
ボイド等の欠陥部分を検出するものである。

【００３１】次に、本発明の他の実施形態について、図
４を参照して説明する。同図は、ポリオレフィン樹脂か
ら成るシート塗覆装材２を鋼管に被覆し、樹脂被覆鋼管
を製造する製造装置を示し、この製造工程の一環として
に樹脂被覆鋼材の欠陥検査が実施されている。同図で
は、上記実施形態の被覆装材に鋼矢板を被覆工程と同様
に、鋼管Ｂをプラスト処理、クロメート処理、その上に
プライマー処理を行った後、鋼管Ｂを加熱炉１で加熱し
て、塗覆装材２を融着させることにより、被覆処理がな
されている。そして、塗覆装材２の温度を冷却器８によ
って水により冷却する。その後、自然冷却（強制冷却で
もよい）させて、冷却曲線から求められる所定時間経過
後に、赤外線カメラの赤外線検出器５、６によって塗覆
装材２が被覆された樹脂被覆鋼管を検出し、これらの熱
画像信号をケーブルを通してコンピュータ等の画像処理
装置９〜１２にそれぞれ入力して、画像処理を行って、
エアボイドや密着不良個所等の欠陥部の検出を行う。ま
た、１５は塗覆装材２を引き出すためのＴダイであり、
１６はその押し出し機である。また、赤外線検出器５、
６は、樹脂被覆鋼管の外周全面を熱撮影できる位置に配
置される。なお、本実施形態では、複数の画像処理装置
を使用しているが、赤外線検出器５、６からの熱画像信
号を所定の時間間隔（例えば、１〜３秒）で取り込んで
処理することで、台数を低減できることは明らかであ
る。また、塗覆装材２を引き出すためのＴダイ１５を備
える押し出し機１６で、塗覆装材２を鋼管Ｂに捲きなが
ら被着させるので、適度に加圧されており、上記実施形
態のように加圧ローラを必要としない。しかし、より塗
覆装材２を鋼管Ｂに圧着するには、軸方向に加圧ローラ
を設けて接着してもよい。また、この樹脂被覆鋼材の製
造装置による樹脂被覆鋼材の場合もエアボイドや密着不
良個所等の欠陥部の検出率は先に説明した通りである。

【００３２】次に、図５を参照して、本発明の他の実施
形態について説明する。同図は、樹脂装被覆鋼管の一種
であるポリエチレン被覆鋼管の塗覆装材の欠陥検査方法
の説明のための図である。同図では、赤外線検出装置と
その画像処理装置を除き図４の実施形態と同様の構成に
よって実施されており、加熱した鋼管Ｂに融着させて塗
覆装被覆処理を行う。続いて、樹脂被覆鋼管を冷却器で
冷却した後、赤外線カメラ等の赤外線検出器でその表面
部分の温度分布を直接撮影し、裏面側は鏡１３、１４を
通して反射赤外線を撮影して全周の表面温度分布を検出
する。このようにカメラの視野に入らない部分の温度分
布の測定は、鏡１３、１４を通して撮影することで、赤
外線検出器６の設置個数、狭隘部であっても観測するこ
とができる。また、被覆鋼管Ｂ′の中心軸を基準とし
て、赤外線検出装置６を周方向に回動させて撮影しても
よい。

【００３３】続いて、図４、図５による実施形態の欠陥
検出率について、それぞれの実施例と従来例とを比較し
て説明する。表４は、図４の実施例と従来例との比較結
果を示したものであり、表５は図５の実施例と従来例と
の比較を示したものである。

【００３４】

【表４】

【００３５】

【表５】

【００３６】表４は、人為的にエアボイドを１０個を形
成して実施例と従釆例による方法で検査した結果を示し
ている。従来の目視や指触による欠陥検査と比較した場
合、エアボイドの直径が６ｍｍでは検出が不可能であっ
たが、図４の実施形態によれば、９０％の検出が可能で
あった。また、その直径が２０ｍｍの場合、従来の検査
方法では、２０％であったのに対して、図４の実施形態
の検査方法では、１００％が検出された。

【００３７】一方、表５は、図５による実施形態と従来
例との比較結果である。従来例は直接目視や指触等で欠
陥検出方法である。図５の実施形態では、鏡１３、１４
で赤外線を反射させて検出する方法は、直接防食塗覆装
材の表面温度を検出する場合と比較して、多少欠陥部分
の検出率が低下している。しかし、欠陥部の検出に当た
り、鏡を用いることによって、測定が困難な狭隘部であ
っても検査が容易となり、カメラの台数を減らすことが
できる。

【００３８】次に、本発明に係る樹脂被覆鋼材の製造装
置における塗覆装材の欠陥検査方法について説明する。
なお、本実施形態では、被検査物と測定器等の配置は、
図１、図４、図５で説明した同じ装置を用いている。こ
れらの樹脂被覆鋼材の製造装置では、その欠陥検出が製
造工程で行われている。鋼材Ｂを加熱炉１で加熱して、
Ｔダイ１５を備える押し出し機１６で塗覆装材２を巻き
付ける。その後、冷却器８で冷却して、加熱源４で樹脂
被覆鋼管の塗覆装を再加熱して冷却し、塗覆装材の温度
を赤外線検出器で検出し、その熱画像信号を画像処理装
置に入力して信号処理し、エアボイドや密着不良部等の
欠陥部を検出している。この画像処理では、赤外線検出
器６からの熱画像信号を、時間微分して得られる熱画像
信号に基づいて、塗覆装材の温度分布を作成し、温度が
低い部分からエアボイド等の欠陥部を検出するものであ
る。この製造過程の冷却器８は必ずしも必要がなく、自
然冷却後、赤外線検出器６の塗覆装を撮影して、欠陥部
を検出してもよい。

【００３９】上記実施形態に示したように、防食塗覆装
材に人為的に直径が１０ｍｍ、２０ｍｍのエアボイドを
形成した後に、塗覆装材を加熱して、その冷却過程から
得られる熱画像信号を時間微分して欠陥部を検出する。
画像処理装置による時間微分して得られる画像は、欠陥
部の輪郭が一層明確な熱画像とし、エアボイドの大きさ
が明らかになる。従って、鏡を用いて防食塗覆装材の温
度分布を検出した後、時間微分することによって、多少
検出効率が低下したとしても、より境界部が明確になる
ので検出効率を高めることができる。また、熱画像信号
を時間微分処理することによって、上記に示した検出結
果より、更に、良好な検出結果を得ることができる。

【００４０】図１の実施形態において、時間微分処理を
行った場合を実施例とし、行わなかった場合を比較例と
して、それらの測定誤差の比較を表６に示した。また、
熱画像信号を画像処理装置で空間微分処理することによ
っても同様に、欠陥部の輪郭が一層明確な熱画像とし、
エアボイドの大きさを明確にすることができる。図１の
実施形態において、空間微分処理を行った場合を実施例
とし、比較例を行わなかった場合を比較例として、その
測定誤差を表７に示した。

【００４１】

【表６】

【００４２】

【表７】

【００４３】この結果から明らかなように、図１、図
４、図５の実施形態において、熱画像信号を時間微分ま
たは空間微分する画像処理によって、欠陥部の検出精度
が高くなることを示している。従って、熱画像信号を時
間微分または空間微分することによって、測定条件が緩
和され、一層検出率を高めることができる。また、欠陥
部の輪郭が明確になり、位置の特定が容易であるので、
欠陥部の補修が短時間になし得る。

【００４４】更に、図４、 図５の実施形態において、
鋼材を加熱して塗覆装材を捲いて被覆し、自然冷却後、
欠陥部を検出してもよいが、塗覆装材を被覆し、その
後、塗覆装材を自然冷却または均一に強制冷却し、その
後再び加熱してその温度分布を観測して、エアボイド等
の欠陥を検出することで、再加熱によるエネルギが少な
くて済む。

【００４５】なお、上記実施形態において、平板状の鋼
矢板等では赤外線検出器を塗覆装材幅方向に移動させて
撮影してエアボイド等の欠陥を検出してもよい。また、
鋼管の場合は鋼管の軸を中心として、赤外線検出器を周
方向に回動させて計測してもよい。

【００４６】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、エアボ
イド等の欠陥の存在および位置を容易に検出するため、
最も欠陥が少なくなる製造条件を選択しながら樹脂被覆
鋼材の製造が可能であり、防食に対する信頼性が一層高
い鋼矢板や鋼管等の樹脂被覆鋼材の製造が可能である。
従って、製造工程でエアボイド等の欠陥が多発する場合
は、直ちに原因を追求して製造条件の変更が可能であ
り、品質が安定した防食を施した製品を製造することが
できる利点がある。

【００４７】また、本発明によれば、樹脂被覆鋼材の製
造装置に鏡を用いてその反射赤外線を赤外線検出器で検
出して、塗覆装材表面の温度分布を観測することによ
り、欠陥部の検出困難な部分であっても容易に検出する
ことができる利点がある。また、本発明によれば、画像
処理装置で熱画像信号を時間微分処理もしくは空間微分
することにより、一層検出率を高めることによって、防
食に対する信頼性が一層高い鋼矢板や鋼管等の樹脂被覆
鋼材の製造ができる利点がある。

【００４８】また、本発明によれば、塗覆装被覆処理の
作業工程には加熱・融着工程があるため、この加熱処理
工程の後に、塗覆装材を自然冷却もしくは強制冷却して
その温度分布を計測することによって、検査のための加
熱工程を新たに加える必要がない。そのために新たな加
熱工程を設けるためのコストが不必要である。また、エ
アボイドや密着不良が検出された場合、再び加熱して塗
覆装を融着させる必要があるが、エアボイドや密着不良
を検出した時点で鋼材の温度が高いため、再加熱に必要
なエネルギーが少なくて済む効果を有する。

【００４９】また、塗覆装被覆処理の作業工程にはライ
ンを短くする目的で水冷や空冷等の冷却工程が加わる。
この工程で検査を行う場合、新たな強制冷却工程を設け
るためのコストが不必要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る樹脂被覆鋼材の製造装置の一実施
形態を示す図である。

【図２】本発明に係る樹脂被覆鋼材の製造装置による欠
陥の実験結果を示す図である。

【図３】欠陥部と健全部の自然冷却による温度冷却曲線
を示す図である。

【図４】本発明に係る樹脂被覆鋼材の製造装置の他の実
施形態を示す図である。

【図５】本発明に係る樹脂被覆鋼材の製造装置の他の実
施形態を示す図である。

【符号の説明】

１ 加熱炉 ２ 塗覆装材 ３ 加圧ローラ ４ 加熱源 ５、６ 赤外線検出器 ７ 搬送用ローラ ８ 冷却器 ９〜１２ 画像処理装置 １３、１４ 鏡 １５ Ｔダイ １６ 押し出し機 Ａ 鋼材 Ａ′ 被覆鋼材 Ｂ 鋼管 Ｂ′ 被覆鋼管

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−145922（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−188363（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−12045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−198708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−31231（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−174722（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−208926（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80006（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154331（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−154330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−208928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−208927（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−288590（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−136484（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−14706（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 25/72 B32B 15/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下地処理を施した鋼矢板や鋼管等の鋼材
   を加熱する加熱炉と、 前記加熱炉で加熱した鋼矢板や鋼管等の鋼材に塗覆装材
   を接着する手段と、 前記鋼材に被覆する塗覆装被覆処理時に加熱して溶融、
   接着を行った後に、自然冷却させてその温度降下の差に
   よって、エアボイドや密着不良個所の存在を検出する欠
   陥検査装置と、 を具備することを特徴とする樹脂被覆鋼材の製造装置。
2. 【請求項２】 鋼矢板や鋼管等の鋼材を加熱する加熱炉
   と、 前記加熱炉で加熱した鋼矢板や鋼管等の鋼材に塗覆装材
   を加圧接着する加圧ローラと、 前記鋼材に被覆する塗覆装被覆処理時に加熱して溶融、
   接着を行った後に、強制冷却させる冷却手段と、 前記冷却手段による前記塗覆装を被覆した被覆鋼材の温
   度降下の差によって、エアボイドや密着不良個所の存在
   を検出する欠陥検査装置と、 を具備することを特徴とする樹脂被覆鋼材の製造装置。
3. 【請求項３】 鋼管を加熱する加熱炉と、 前記加熱炉で加熱した鋼管の鋼材に塗覆装材を加圧接着
   するための押し出し機と、 前記鋼材に被覆する塗覆装被覆処理時に加熱して溶融、
   接着を行った後に、強制冷却させる冷却手段と、 前記冷却手段による前記塗覆装を被覆した被覆鋼材の温
   度降下の差によって、エアボイドや密着不良個所の存在
   を検出する欠陥検査装置と、 を具備することを特徴とする樹脂被覆鋼材の製造装置。
4. 【請求項４】 前記欠陥検査装置は、前記塗覆装材から
   放射される赤外線を鏡で反射させて観測する赤外線検出
   手段と、前記赤外線検出手段による前記塗覆装材の温度
   分布を検出する画像処理手段とを具備することを特徴と
   する請求項１、２または３記載の樹脂被覆鋼材の製造装
   置。
5. 【請求項５】 前記欠陥検査装置は、前記塗覆装材から
   放射される赤外線を鏡で反射させて観測する赤外線検出
   手段と、 前記赤外線検出手段による前記塗覆装材の温度分布を検
   出する前記塗覆装材の温度分布を時間微分もしくは空間
   微分してその分布からエアボイドや密着不良個所等の大
   きさを検出する画像処理手段とを具備することを特徴と
   する請求項１、２または３記載の樹脂被覆鋼材の製造装
   置。