JP5176554B2 - 圧延製品の品質管理システム - Google Patents
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Description
(a)検査結果が得られるまでに数時間から数日必要となる。
(b)破壊試験故に全数計測(検査)を実施することができない。
このため、かねてより破壊検査を行わずに組織材質を検知することが強く望まれていた。
例えば、従来技術として、製造条件の指示値の範囲と、そのときの機械的性質の実績値を格納したデータベースを元に、要求仕様を満足する製造条件を求める方法が提案されている(特許文献1参照)。
また、他の従来技術として、要求仕様を満足する実績がない場合に、材質予測モデルを用いて材質を予測し、要求仕様を満足する製造条件を求める方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
このような状況に鑑み、材質未達成部が発生した場合でも、歩留り向上の観点から、切り落とす量の最適化を図ることが、かねてから要望されていた。
図1はこの発明の実施の形態1における圧延製品の品質管理システムを示す構成図である。なお、図1における矢印は、主にデータの流れる方向を表したものである。
図1に示すように、品質管理システムは、圧延ライン1、搬送装置2、圧延ライン制御装置3、製造指示装置4、圧延データ収集手段5、組織情報センサ6、材質判定装置7、圧延製品情報記録手段8、切除部長さ決定装置9を備えている。
加工装置11の圧延機は、単数或いは複数スタンドからなる。圧延機は、例えば、1スタンドの可逆式粗圧延機と7スタンドのタンデム式仕上げ圧延機とにより構成される。
冷却装置12は、圧延製品の温度を制御する機能を有する。冷却装置12は、冷却水によって圧延製品を冷却する装置からなり、例えば、ランアウトテーブル、冷却テーブル、強制冷却装置等によって構成される。
搬送テーブル14は、圧延製品を圧延ライン1内の次工程に搬送するため、及び、各工程内で搬送するための装置である。
搬送装置2は、圧延ライン1で製造された(巻取装置13で巻き取られた)圧延製品を、圧延ライン1の後工程(例えば、サンプリングエリア15)に搬送するための装置である。この搬送装置2としては、例えば、ウォーキングビーム、コンベヤ、クレーン、自動車等が用いられる。
圧延製品情報記録手段8には、圧延製品の材質が許容範囲内であるか否かの情報が、圧延製品の長手方向における位置情報に対応付けて記録される。即ち、圧延製品情報記録手段8には、材質判定装置7の判定結果と、圧延データ収集手段5で得られた圧延製品長手方向の位置情報とが関連付けて記録される。
切除部長さ決定装置9は、圧延ライン1で製造された圧延製品から品質(材質)の未達成部を切除するため、圧延製品情報記録手段8の記録内容に基づいて圧延製品の切除部の長さを決定する機能を有する。
スキンパスライン20は、圧延製品の美観上の観点やストレッチャーストレイン防止といった性質向上の観点から、軽圧下で圧延する工程を含むラインのことである。
なお、材質判定手段17の判定結果は、上述の通り、圧延製品情報記録手段8に、圧延製品の長手方向における位置情報と関連付けて記録される。
また、上記実施の形態1におけるコンピュータは、パソコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても構わない。更に、上記コンピュータは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって上記機能を実現することが可能な機器、装置を総称したものを意味している。
図3はこの発明の実施の形態2における圧延製品の品質管理システムを示す構成図である。実施の形態2は、組織情報センサ6が圧延製品の機械的性質を計測する場合のシステム構成を示している。即ち、組織情報センサ6からの出力は、r値(ランクフォード値:異方性を示すパラメータ)等の材質情報である。
その他は、実施の形態1と同様の構成及び機能を有する。
図4はこの発明の実施の形態3における圧延製品の品質管理システムを示す構成図である。実施の形態3は、実施の形態1において組織情報センサ6で得ていた圧延製品の組織情報を、組織予測モデル21によって算出(予測)する場合を示している。したがって、図4に示すシステム構成では、組織情報センサ6が備えられていない。
その他は、実施の形態1と同様の構成及び機能を有する。
2 搬送装置
3 圧延ライン制御装置
4 製造指示装置
5 圧延データ収集手段
6 組織情報センサ
7 材質判定装置
8 圧延製品情報記録手段
9 切除部長さ決定装置
10 加熱装置
11 加工装置
12 冷却装置
13 巻取装置
14 搬送テーブル
15 サンプリングエリア
16 機械的性質予測モデル
17 材質判定手段
18 下工程
19 ディバイディングライン
20 スキンパスライン
21 組織予測モデル
Claims (4)
- 圧延製品を製造する圧延ラインに設けられ、前記圧延製品の製造時における圧延データを収集する圧延データ収集手段と、
レーザ超音波を用いた方法によって前記圧延製品の組織情報を計測する組織情報センサと、
前記圧延データ収集手段によって収集された圧延データ及び前記組織情報センサによって計測された組織情報に基づいて、前記圧延製品の機械的性質を予測する機械的性質予測手段と、
前記機械的性質予測手段によって予測された機械的性質を、前記圧延製品に対して予め設定された機械的性質の許容範囲と比較して、前記圧延製品の材質の良否を判定する材質判定手段と、
前記材質判定手段の判定結果が、前記圧延製品の長手方向における位置情報と関連付けて記録される記録手段と、
前記記録手段の記録内容に基づいて、前記圧延製品の切除部の長さを決定する切除部長さ決定手段と、
を備え、
前記組織情報センサは、前記材質判定手段によって材質不良と判定された不良箇所を目視化するため、レーザによってアブレーションを生じさせて前記不良箇所にマークを付けることを特徴とする圧延製品の品質管理システム。 - レーザ超音波を用いた方法により、圧延ラインにおいて製造される圧延製品の機械的性質を計測する組織情報センサと、
前記組織情報センサによって計測された機械的性質を、前記圧延製品に対して予め設定された機械的性質の許容範囲と比較して、前記圧延製品の材質の良否を判定する材質判定手段と、
前記材質判定手段の判定結果が、前記圧延製品の長手方向における位置情報と関連付けて記録される記録手段と、
前記記録手段の記録内容に基づいて、前記圧延製品の切除部の長さを決定する切除部長さ決定手段と、
を備え、
前記組織情報センサは、前記材質判定手段によって材質不良と判定された不良箇所を目視化するため、レーザによってアブレーションを生じさせて前記不良箇所にマークを付けることを特徴とする圧延製品の品質管理システム。 - 切除部長さ決定手段は、材質判定手段によって圧延製品の材質が許容範囲外と判定された部分を切除するように、前記材質判定手段の判定結果と前記圧延製品の長手方向における位置情報とに基づいて、前記圧延製品の切除部の長さを決定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の圧延製品の品質管理システム。
- 組織情報は、結晶粒径、並びに、フェライト及びパーライト、ベイナイト、マルテンサイトの各相のうち何れか1つ又は複数の相の体積率であり、
機械的性質は、前記組織情報に基づいて得られた、引張強さ、耐力、伸び、硬さ、r値のうち何れか1つ又は複数である
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の圧延製品の品質管理システム。
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