JP6451678B2 - 丸棒の表面疵検査方法及び表面疵検査装置 - Google Patents

Description

本開示は、丸棒の表面疵検査方法及び表面疵検査装置に関する。

漏洩磁束探傷法による丸棒鋼や鋼管等の円形断面の長尺材（以下、単に丸棒と云う）の探傷検査には、丸棒を長手方向に搬送させながら探触ヘッドを丸棒の周方向に沿って回転させる検査方法と、丸棒を軸周りに回転させながら探触ヘッドを丸棒の長手方向に走行させる検査方法とがある。この場合、いずれの検査方法においても、漏洩磁束探傷装置の探触ヘッド内のプローブ（探触子）によって丸棒の表面にある疵から疵信号を受け、その疵信号の高さが判定基準値以上か否かによって疵の有無が判定される。なお、判定基準値は、製品に要求された許容疵深さによって、予め規定される。

このような探傷検査では、電気的及び搬送のガタなどにより発生する機械的なノイズと、浅い微小疵との弁別が困難であり、判定基準値を厳格化することによる過検出が問題となっていた。これに対して、例えば特許文献１に記載の方法では、ノイズとの弁別が困難であった浅い微小疵を検出する方法として、探触子が取得した疵信号に対して、第１の判定基準及び第１の判定基準よりも低い第２の判定基準を用いて疵をそれぞれ判定する、第１の判定手段及び第２の判定手段を設ける方法が開示されている。特許文献１の方法では、第２の判定手段において、第２の判定以上と判定された複数の疵信号が、丸棒の長手方向の異なる位置かつ周方向の同じ位置で連続しているときに疵が有ると判定することで、浅い微小疵と機械的ノイズとを弁別することができる。

特開２０１３−２１３８０５号公報

ところで、上述の探触ヘッドを丸棒の長手方向に走行させる検査方法の場合、特許文献１に記載の方法を用いることにより、高い精度で微小疵を検出することができる。一方、上述の探触ヘッドを丸棒の周方向に沿って回転させる検査方法の場合、搬送される丸棒の搬送中の周方向の回転や、搬送設備のガタによる搬送中の丸棒の振動の発生は避けられない。搬送中の丸棒に回転や振動が生じると、実際は長手方向に連続した疵であったとしても、周方向の異なる位置に分布した複数の疵として判定される可能性がある。このため、浅くて長い有害な疵を検出することができず、不適合材を流出させてしまう可能性がある。また、搬送設備が健全であり、搬送中の丸棒の回転や振動が小さかったとしても、長手方向に連続した疵が丸棒の隣り合う周方向の２つ領域の中央に位置する場合には、いずれか一方の領域で検出されることとなる。このため、長手方向に連続した疵が、長手方向に連続していずれか一方の領域のみで検出されずに、長手方向の異なる位置において２つの領域で検出される場合がある。この場合、２つの領域において、複数の短い疵があるとみなされるために、浅くて長い有害な疵を検出することができず、不適合材を流出させてしまう可能性がある。

しかし、漏洩磁束探傷法において、探触ヘッドを丸棒の周方向に沿って回転させる検査方法は、探触ヘッドを丸棒の長手方向に走行させる検査方法に比べ、その検査方法の違いから検査に要する時間を短くすることができる。このため、生産効率の観点からは、探触ヘッドを丸棒の周方向に沿って回転させる検査方法の方が好ましく、この検査方法において、長手方向に連続した疵を精度よく検出する技術が望まれている。

そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、丸棒を長手方向に搬送させながら探触ヘッドを丸棒の周方向に沿って回転させる検査方法において、長手方向に連続した疵を検出することができる、丸棒の表面疵検査方法及び表面疵検査装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、丸棒を長手方向に搬送しながら、漏洩磁束探傷装置の探触ヘッドを上記丸棒の周方向に沿って回転させて、上記丸棒の表面における、上記長手方向及び上記周方向にそれぞれ区分けされた複数の測定領域について漏洩磁束を検出することで疵信号を検出する探傷工程と、上記周方向に連なる複数の上記測定領域を含み、上記周方向及び上記長手方向に並ぶ複数の判定領域について、上記判定領域に含まれる複数の上記測定領域における上記疵信号に基づいて、上記丸棒の表面に疵が有ることを判定する判定工程とを備え、上記周方向に隣接する上記判定領域同士には、少なくとも１つの同じ上記測定領域が含まれるように設定されることを特徴とする丸棒の表面疵検査方法が提供される。

本発明の一態様によれば、探触ヘッドを有し、長手方向に搬送される丸棒に対して、上記探触ヘッドを上記丸棒の周方向に沿って回転させて、上記丸棒の表面における、上記長手方向及び上記周方向にそれぞれ区分けされた複数の測定領域について漏洩磁束を検出することで疵信号を検出する漏洩磁束探傷装置と、上記周方向に連なる複数の上記測定領域を含み、上記周方向及び上記長手方向に並ぶ複数の判定領域について、上記判定領域に含まれる複数の上記測定領域における上記疵信号に基づいて、上記丸棒の表面に疵が有ることを判定する判定部とを備え、上記周方向に隣接する上記判定領域同士は、少なくとも１つの同じ上記測定領域を含むことを特徴とする丸棒の表面疵検査装置が提供される。

本発明の一態様によれば、丸棒を長手方向に搬送させながら探触ヘッドを丸棒の周方向に沿って回転させる検査方法において、長手方向に連続した疵を検出することができる。

本発明の一実施形態に係る丸棒の表面疵検査装置を示す構成図である。 漏洩磁束探傷装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る丸棒の表面疵検査方法を示すフローチャートである。 丸棒の測定領域を示す正面図である。 丸棒の測定領域を示す斜視図である。 疵判定処理を示すフローチャートである。 搬送状態毎の疵を示す説明図である。 従来の表面疵検査方法による、図７（Ａ）の搬送状態における疵信号の検出結果を示す説明図である。 従来の表面疵検査方法による、図７（Ｂ）の搬送状態における疵信号の検出結果を示す説明図である。 従来の表面疵検査方法による、図７（Ｃ）の搬送状態における疵信号の検出結果を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る表面疵検査方法による、図７（Ａ）の搬送状態における疵信号の検出結果を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る表面疵検査方法による、図７（Ｂ）の搬送状態における疵信号の検出結果を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る表面疵検査方法による、図７（Ｃ）の搬送状態における疵信号の検出結果を示す説明図である。

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
＜装置構成＞
図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係る丸棒の表面疵検査装置１について説明する。表面疵検査装置１は、漏洩磁束探傷法を用いて円形断面の棒鋼である丸棒２の表面疵を検出する装置であり、図１に示すように、複数の搬送ロール３と、複数のピンチロール４と、漏洩磁束探傷装置５と、判定部６と、記憶部７とを備える。

複数の搬送ロール３は、漏洩磁束探傷装置５を挟んで、搬送される丸棒２の長手方向（図１の紙面に対する左右方向）に並んで設けられる。複数の搬送ロール３は、回転駆動することにより、丸棒２の長手方向に丸棒２を搬送する。なお、図１に示した例において、丸棒２は図１の紙面に対する左方向へと搬送される。
複数のピンチロール４は、漏洩磁束探傷装置５を挟んで、搬送される丸棒２の長手方向に並んで設けられる。また、複数のピンチロール４は、複数の搬送ロール３の上方（図１の紙面に対する上側）に、漏洩磁束探傷装置５の近傍の複数の搬送ロール３に対向してそれぞれ設けられる。複数のピンチロール４は、搬送される丸棒２を上方から抑えることで、丸棒２の搬送中のガタやフレの発生を抑える。

漏洩磁束探傷装置５は、図２に示すように、丸棒２の搬送方向に垂直な平面において、搬送される丸棒２を挟むように対向して設けられる一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂを有する。一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂは、励磁ヨーク５２ａ，５２ｂと、励磁コイル５３ａ，５３ｂと、プローブ５４ａ，５４ｂとをそれぞれ有する。励磁ヨーク５２ａ，５２ｂは、丸棒２の搬送方向に垂直な面において略Ｕ字状に形成された珪素鋼からなり、その両磁極（Ｎ極、Ｓ極）が丸棒２の外周面に対して所要ギャップだけ離間して配置される。励磁コイル５３ａ，５３ｂは、励磁ヨーク５２ａ，５２ｂに所要巻数でそれぞれ巻回されるコイルであり、不図示の励磁電源に接続される。プローブ５４ａ，５４ｂは、サーチコイルやホール素子などの感磁素子であり、励磁ヨーク５２ａ，５２ｂの両磁極間にそれぞれ配置される。このような漏洩磁束探傷装置５では、励磁電源によって励磁コイル５３ａ，５３ｂを通電励磁することで、励磁ヨーク５２ａ，５２ｂを介して丸棒２が磁化される。そして、プローブ５４ａ，５４ｂは、丸棒２の表面の疵によって、磁化された丸棒２の表面から漏洩する磁束を検出する。また、一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂは、搬送される丸棒２の軸心を中心に、丸棒２の周方向に回転可能に構成される。漏洩磁束探傷装置５は、プローブ５４ａ，５４ｂにより検出された表面疵の深さに応じた信号を、疵信号として判定部６に出力する。

判定部６は、漏洩磁束探傷装置５から取得した疵信号と、記憶部７に記憶された疵信号とに基づいて、丸棒２の表面の疵の有無を判定する。また、判定部６は、漏洩磁束探傷装置５から取得した疵信号を記憶部７に出力する。
記憶部７は、判定部６から取得した疵信号を記憶し、記憶する疵信号を判定部６へと出力する。判定部６及び記憶部７は、中央処理装置（ＣＰＵ）、主記憶装置（内部記憶装置）、補助記憶装置（外部記憶装置）などから構成される計算機である。

＜表面疵検査方法＞
次に、図３〜図１３を参照して、本実施形態に係る丸棒２の表面疵検査方法について説明する。本実施形態では、まず、図３に示すように、検出ループが開始される（Ｓ１００）。検出ループは、漏洩磁束探傷装置５へと丸棒２が搬送され、丸棒２の搬送方向下流側の先端が一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂに到達することで開始される。

検出ループでは、はじめに、漏洩磁束探傷装置５は、同一トラックＴ_ｉにおける測定領域の疵信号を検出する（Ｓ１０２）。
ここで、漏洩磁束探傷装置５は、搬送される丸棒２に対して、一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂを回転させることで、丸棒２の表面全ての漏洩磁束を検出する。本実施例では、漏洩磁束探傷装置５は、一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂの回転動作によって、図４に示すように、丸棒２の周方向に並んで等間隔に区分けされた８個の領域（「セクター」ともいう。）Ｓ_１〜Ｓ_８毎に漏洩磁束を検出する。また、漏洩磁束探傷装置５は、丸棒２の搬送動作によって、図５に示すように、丸棒２の長手方向に並んで等間隔に区分けされた領域（「トラック」ともいう。）Ｔ_ｉ毎に漏洩磁束を検出する（ｉ＝１〜ｎ（自然数））。即ち、漏洩磁束探傷装置５は、一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂが１８０度回転することで、長手方向の１トラック分の領域について、丸棒２の外周全長となる８セクターＳ_１〜Ｓ_８毎に漏洩磁束を検出する。そして、一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂの所定の回転速度での回転動作、及び丸棒２の所定の搬送速度での搬送動作が連続して行われることで、丸棒２の全長・全周にわたって漏洩磁束が検出される。なお、図５に示すように、８個のセクターＳ_１〜Ｓ_８及び複数のトラックＴ_ｉによって、丸棒２の長手方向及び周方向にそれぞれ区分された領域を測定領域という。漏洩磁束探傷装置５は、測定領域毎の疵信号を判定部６に出力する。

ステップＳ１０２では、判定部６は、１つのトラックＴ_ｉにおいて測定領域となる８個のセクターＳ_１〜Ｓ_８の疵信号を取得する。
ステップＳ１０２の後、判定部６は、後述する疵判定処理によって、取得した８個の測定領域の疵信号に基づいて、各測定領域に応じた後述する判定領域Ｒ_ｊにおける表面疵の有無を判定する（Ｓ１０４）。

次いで、全てのトラックＴ_ｉについて、ステップＳ１０２及びＳ１０４の処理が行われることで、検出ループが終了し（Ｓ１０６）、表面疵検査装置１による疵判定が完了する。
次に、図６を参照して、ステップＳ１０４の疵判定処理について詳細に説明する。疵判定処理では、図６に示すように、まず、判定ループが開始される（Ｓ２００）。

判定ループでは、はじめに、判定部６は、判定領域Ｒ_ｊの疵信号が第１の判定基準値以上か否かを判定する（Ｓ２０２）。ここで、判定領域Ｒ_ｊは、同一トラックＴ_ｉにおいて周方向に隣接する２つの測定領域からなる領域である。本実施形態では、セクターＳの数に応じて８個の判定領域Ｒ_１〜Ｒ_８が設定される。なお、各トラックＴ_ｉにおいて、判定領域Ｒ_１はセクターＳ_１，Ｓ_２の測定領域からなり、判定領域Ｒ_２はセクターＳ_２，Ｓ_３の測定領域からなり、判定領域Ｒ_３はセクターＳ_３，Ｓ_４の測定領域からなり、判定領域Ｒ_４はセクターＳ_４，Ｓ_５の測定領域からなり、判定領域Ｒ_５はセクターＳ_５，Ｓ_６の測定領域からなり、判定領域Ｒ_６はセクターＳ_６，Ｓ_１の測定領域からなる。つまり、判定領域Ｒ_ｊは、トラックＴ_ｉで区分けされた領域において、丸棒２の周方向に隣り合う判定領域同士が重畳した状態で設定される。ステップＳ２０２では、判定部６は、取得した測定領域毎の疵信号から、判定が行われる判定領域Ｒ_ｊの疵信号を算出し、予め設定される第１の判定基準値以上か否かを判定する。この際、判定部６は、判定領域Ｒ_ｊに含まれる２つの測定領域のうち大きい方の疵信号の値を、判定領域Ｒ_ｊの疵信号とする。また、第１の判定基準値は、ノイズの影響を受けるおそれがないような値であり、例えば、Ｓ／Ｎ比で３となるような値に設定される。

ステップ２０２の判断の結果、判定領域Ｒ_ｊの疵信号が第１の基準値未満となる場合、判定部６は、判定領域Ｒ_ｊの疵信号が第２の判定基準値以上か否かを判定する（Ｓ２０４）。第２の判定基準値は、第１の基準値よりも小さい値に設定され、例えば、Ｓ／Ｎ比で１となるような値に設定される。

ステップＳ２０４の判断の結果、判定領域Ｒ_ｊの疵信号が第２の基準値以上となる場合、判定部６は、判定が行われる判定領域Ｒ_ｊを含む、長手方向に連続する異なるトラックＴにおける複数の判定領域Ｒ_ｊの疵信号が全て第２の判定基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。ステップＳ２０６では、判定部６は、判定するトラックＴ_ｉの判定領域Ｒ_ｊについて、記憶部７に記憶された同一のセクターＳにおける所定トラック数分の疵信号の判定結果を取得する。そして、判定部６は、取得した所定トラック数分の判定結果から、長手方向連続する複数の判定領域Ｒ_ｊにおける疵信号が全て第２の判定基準値以上であるか否かを判定する。取得するトラックＴ_ｉの数は、検出したい疵の長さと、トラックＴ_ｉの長手方向の長さとから決定される。さらに、判定部６は、算出された判定領域Ｒ_ｊにおける疵信号を記憶部７と出力する。そして、記憶部７は、取得した疵信号を判定領域Ｒ_ｊの情報と共に記憶する。なお、検出ループが始めの方であるために、判定に必要なトラック数の疵信号の検出が行われていない場合には、判定部６は、長手方向に連続する異なるトラックＴ_ｉにおける複数の判定領域Ｒ_ｊの疵信号が全て第２の判定基準値以上とはならないと判定する。

ステップＳ２０６の判断の結果、長手方向に連続する異なるトラックＴ_ｉにおける複数の判定領域Ｒ_ｊの疵信号が全て第２の判定基準値以上である場合、または、ステップＳ２０２の結果、判定領域Ｒ_ｊの疵信号が第１の判定基準値以上となる場合、判定部６は、判定領域Ｒ_ｊにおいて丸棒２の表面に疵が有ると判定する（Ｓ２０８）。さらに、ステップＳ２０８では、判定部６は、判定結果を記憶部７へ出力する。

一方、ステップＳ２０６の判断の結果、長手方向に連続する異なるトラックＴ_ｉにおける複数の判定領域Ｒ_ｊのうち疵信号が第２の判定基準値未満となるものがある場合、または、ステップＳ２０４の判断の結果、判定領域Ｒ_ｊの疵信号が第２の判定基準値未満となる場合、判定部６は、判定領域Ｒ_ｊにおいて丸棒２の表面に疵が無いと判定する（Ｓ２１０）。さらに、ステップＳ２０８では、判定部６は、判定結果を記憶部７へ出力する。

ステップＳ２０８，Ｓ２１０の後、記憶部７は、取得した判定領域Ｒ_ｊにおける疵の有無についての判定結果を記憶する（Ｓ２１２）。この際、疵が有ると判定された判定領域Ｒ_ｊについては、ステップＳ２０２及びステップＳ２０６のどちらで判定された結果なのかについても記憶する。
次いで、全ての判定領域Ｒ_ｊについて、ステップＳ２０２〜Ｓ２１２の処理が行われることで、判定ループが終了する（Ｓ２１４）。

上記の表面疵検査方法による効果について、図７に示す搬送状態毎の検査結果例を用いて説明する。図７において、図７（Ａ）の状態は、丸棒２の先端側のセクターＳ２に浅くて微小な疵８があり、丸棒２が回転せずに搬送される状態を示し、図７（Ｂ）の状態は、図７（Ａ）と同様な位置に浅くて微小な疵８がある丸棒２が回転しながら搬送される状態を示し、図７（Ｃ）の状態は、丸棒２の先端側のセクターＳ２とセクターＳ３との境界に浅くて微小な疵８があり、丸棒２が回転せずに搬送される状態を示す。なお、図７（Ａ）〜（Ｃ）において、疵８は、いずれも丸棒２の長手方向の同じ位置にある、長手方向に延びる同じ長さの浅い表面疵であり、図７（Ａ）〜（Ｃ）の違いは、丸棒２の周方向に対する疵８の位置の違いや、搬送時の回転の有無によるものとする。

図７（Ａ）〜（Ｃ）の搬送状態における疵８に対する、従来の検出方法による疵信号の検出結果を図８〜図１０にそれぞれ示す。図８〜図１０では、本実施形態における判定ループにおいて、疵の有無を判定する際に判定領域Ｒ_ｊの代わりに測定領域で判定が行われた場合について示す。つまり、セクターＳ_１〜Ｓ_８とトラックＴ_ｉとで区分けされた測定領域それぞれに対して、トラックＴ_ｉ毎に第１及び第２の判定基準値との比較を行うことで、本実施形態と同様に疵の有無を判定している。図８〜図１０は、セクターＳ_１〜Ｓ_８とトラックＴ_ｉとで区分けされた測定領域を方形で示す領域でマッピングしており、白抜きのものは疵信号が第２の判定基準値未満となる測定領域、ハッチングで示したものは疵信号が第２の判定基準値以上となる測定領域を示す。なお、図８〜図１０に示す例では、全ての測定領域において、疵信号は第１の判定基準値未満であるとする。

図８に示すように図７（Ａ）の搬送状態の場合、丸棒２が回転せずに搬送されているため、セクターＳ_２において疵８の長さに応じたトラックＴ_３〜Ｔ_７の連続した領域で、疵信号が第２の判定基準値以上となる。ここで、判定領域Ｒ_ｊの代わりに測定領域を用いて表面疵の判定を行う場合、上述のように、図７（Ａ）に示すマッピングに対してトラックＴ_１から順に、各トラックＴ_ｉにおけるセクターＳ_１〜Ｓ_８毎に判定ループＳ２００〜Ｓ２１４による判定処理が施される。そして、ステップＳ２０６における判定領域Ｒ_ｊ（測定領域）が連続する数を４個（４トラック分）とする場合、トラックＴ_６，Ｔ_７のセクターＳ_２の判定において、疵８が有ると判定される。このように、疵８が一つのセクターＳ内にあり、丸棒２が回転せずに搬送されている場合には、従来の検査方法においても疵８を検出することができる。

一方、図７（Ｂ）の搬送状態の場合、丸棒２が回転しながら搬送されているため、図７（Ｂ）の２点鎖線で示すように、疵８は見かけ上、丸棒２の長手方向に対して斜めに伸びる疵８ａとなる。このため、図９に示すように、トラックＴ_３〜Ｔ_５ではセクターＳ_２、トラックＴ_６，Ｔ_７ではセクターＳ_３において、疵信号が第２の判定基準値以上となる。このような検出結果に対して、図８と同様に判定を行うと、長手方向に連続して第２の判定基準値以上となる測定領域が４個ある領域がないため、疵８を検出することができない。

また、図７（Ｃ）の搬送状態の場合、トラックＴ_３〜Ｔ_７において、セクターＳ_２，Ｓ_３のいずれか一方で疵信号が第２の判定基準値以上となる。このため、疵８の周方向に対する位置や幅といった細かな違いによって、例えば図１０に示すように、トラックＴ_３，Ｔ_６，Ｔ_７ではセクターＳ_２、トラックＴ_４，Ｔ_５ではセクターＳ_３において、疵信号が第２の判定基準値以上となる。このような場合、図８と同様に判定を行うと、長手方向に連続して第２の判定基準値以上となる測定領域が４個ある領域がないため、疵８を検出することができない。つまり、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）の搬送状態の場合、従来の検出方法では、長手方向に連続した疵であっても、周方向の異なる位置に分布した複数の短い疵としてしか検出されないことがある。

さらに、丸棒２の搬送時には、ピンチロール４で抑えていたとしても、搬送設備のガタやフレによる丸棒２の振動を完全に抑えることは難しい。搬送時に丸棒２が振動してしまうと、図７（Ａ）の搬送状態であっても疵８が他のセクターＳとの境界に近い位置にあると、疵８が本来検出されるべきセクターＳで検出されない場合がある。また、図７（Ｃ）の搬送状態では、搬送時に丸棒２が振動してしまうと、図１０に示すように疵８が２つのセクター間で、分断された複数の疵として検出される可能性が高くなる。このため、従来の検出方法では、疵８が精度よく検出することが困難であった。

これに対して、図７（Ａ）〜（Ｃ）の搬送状態における疵８に対する、本実施形態の検出方法による疵信号の検出結果を図１１〜図１３にそれぞれ示す。図１１〜図１３は、図８〜図１０と同様に検出された疵信号を示すものであり、トラックＴ_ｉに対して図８〜図１０の測定領域の代わりに判定領域Ｒ_ｊで疵信号の検出結果をマッピングしたものである。

上述のように、図７（Ａ）の搬送状態の場合、図８に示すようにトラックＴ_３〜Ｔ_７のセクターＳ_２において疵信号が第２の判定基準値以上となる。このため、図１１に示す例では、この測定領域を含む判定領域であるトラックＴ_３〜Ｔ_７の判定領域Ｒ_１，Ｒ_２において疵信号が第２の判定基準値以上となる。そして、ステップＳ２０６における判定領域Ｒ_ｊが連続する数を４個とする場合、トラックＴ_６，Ｔ_７の判定領域Ｒ_１，Ｒ_２の判定において、疵８が有ると判定される。つまり、本実施形態に係る表面疵検査方法よれば、図７（Ａ）の搬送状態の場合において、従来の検査方法と同様に疵８を検出することができる。

また、図７（Ｂ）の搬送状態の場合、図９に示すようにトラックＴ_３〜Ｔ_５ではセクターＳ_２、トラックＴ_６，Ｔ_７ではセクターＳ_３において、疵信号が第２の判定基準値以上となる。このため、図１２に示す例では、この測定領域を含む判定領域であるトラックＴ_３〜Ｔ_５の判定領域Ｒ_１，Ｒ_２及びトラックＴ_６，Ｔ_７の判定領域Ｒ_２，Ｒ_３において疵信号が第２の判定基準値以上となる。このような検出結果に対して、図１１と同様に判定を行うと、トラックＴ_６，Ｔ_７の判定領域Ｒ_２の判定において、疵８が有ると判定される。つまり、本実施形態に係る表面疵検査方法よれば、従来の検査方法では疵８を検出することができなかった図７（Ｂ）の搬送状態の場合においても、疵８を検出することができる。

さらに、図７（Ｃ）の搬送状態の場合、図１０に示すようにトラックＴ_３，Ｔ_６，Ｔ_７ではセクターＳ_２、トラックＴ_４，Ｔ_５ではセクターＳ_３において、疵信号が第２の判定基準値以上となる。このため、図１３に示す例では、この測定領域を含む判定領域であるトラックＴ_３，Ｔ_６，Ｔ_７の判定領域Ｒ_１，Ｒ_２及びトラックＴ_４，Ｔ_５の判定領域Ｒ_２，Ｒ_３において疵信号が第２の判定基準値以上となる。このような検出結果に対して、図１１と同様に判定を行うと、トラックＴ_６，Ｔ_７の判定領域Ｒ_２の判定において、疵８が有ると判定される。つまり、本実施形態に係る表面疵検査方法よれば、従来の検査方法では疵８を検出することができなかった図７（Ｃ）の搬送状態の場合においても、疵８を検出することができる。
また、本実施形態に係る表面疵検査方法によれば、２つの測定領域を１つの判定領域Ｒ_ｊとして判定を行うため、搬送時に丸棒２が振動する場合においても、疵８を１つの判定領域Ｒ_ｊで検出することができるため、精度良く疵８を検出することができる。

＜変形例＞
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである

例えば、上記実施形態では、漏洩磁束探傷装置５が一対の探触ヘッド５１ａ，５１ｂを有する構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。設けられる探触ヘッドの数は、１個や３個以上であってもよい。
また、上記実施形態では、８個のセクターＳ_１〜Ｓ_８に分割された測定領域で漏洩磁束を探傷する構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。測定領域は、丸棒２の周方向に対して複数に分割されていればよく、丸棒２の径の大きさや漏洩磁束探傷装置５の検出精度や仕様に応じて適宜設定される。例えば、測定領域は、丸棒２の周方向に２４個〜１３０個に分割された領域であってもよい。

さらに、上記実施形態では、判定領域Ｒ_ｊは、周方向に並ぶ２つの測定領域からなる構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。判定領域Ｒ_ｊは、周方向に並ぶ複数の測定領域からなればよい。なお、判定領域Ｒ_ｊに含まれる測定領域の数は、想定される回転や振動による疵のずれの大きさや、測定領域の大きさなどによって適宜決定される。
さらに、上記実施形態では、ステップＳ１０４の疵判定処理において、第１及び第２の判定基準値を用いる構成としたが、本発明はかかる例に限ていされない。例えば、長手方向に延びる長い疵のみを検出したいのであれば、検出したい疵の深さに応じて、第１及び第２の判定基準値のいずれか一方を用いてもよい。この場合、図６に示す疵判定処理では、用いる判定基準値に応じて、ステップＳ２０２及びステップＳ２０４のいずれか一方の処理が行われないこととなる。なお、上記実施形態のように、第１及び第２の判定基準値を用いて疵判定処理を行うことで、深さの深い疵と深さが浅くて長手方向に長い疵との２種類の疵を検出することができる。

さらに、上記実施形態では、トラック単位で疵信号が検出された後にトラック単位で疵判定処理を行う構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、ステップＳ１００の検出ループにおいて、ステップＳ１０２の処理のみを行い、丸棒２の全長全周にわたって疵信号の検出が行われた後に、その検出結果に基づいて疵の判定が行われてもよい。この場合、判定部６は、例えば図８に示すような測定領域毎の検出結果から、図１１に示す判定領域毎の検出結果を求め、求められた検出結果から疵の有無を判定する。疵判定処理では、判定部６は、図１１に示す疵信号のマッピングから、第１の判定基準値以上の疵信号がないか否かを判定することで、深さの深い疵を判定することができる。さらに、判定部６は、第１の判定基準値未満かつ第２の判定基準値以上の疵信号が、長手方向に複数トラックにわたって連続してあるか否かを判定することで、深さが浅くて長い疵を判定することができる。

さらに、上記実施形態では、表面疵検査装置１は、丸棒２について疵の有無のみを判定する構成としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、表面疵検査装置１は、不図示のマーキング装置を備え、このマーキング装置を用いて疵があると判定された判定領域に、特許文献１のようにマーキングする構成であってもよい。

＜実施形態の効果＞
（１）本発明の一態様に係る丸棒２の表面疵検査方法は、丸棒２を長手方向に搬送しながら、漏洩磁束探傷装置５の探触ヘッド５１ａ，５１ｂを丸棒２の周方向に沿って回転させて、丸棒２の表面における、長手方向及び周方向にそれぞれ区分けされた複数の測定領域について漏洩磁束を検出することで疵信号を検出する探傷工程（ステップＳ１０２）と、周方向に連なる複数の測定領域を含み、周方向及び長手方向に並ぶ複数の判定領域Ｒ_ｊについて、判定領域Ｒ_ｊに含まれる複数の測定領域における疵信号に基づいて、丸棒２の表面に疵が有ることを判定する判定工程（ステップＳ１０４）とを備え、周方向に隣接する判定領域Ｒ_ｊ同士には、少なくとも１つの同じ測定領域が含まれる。

上記（１）の構成によれば、周方向に連なる複数の測定領域での疵信号の検出結果に基づいて判定が行われるため、周方向における測定領域間の継ぎ目をなくすことができる。このため、搬送中の丸棒２が回転または振動する場合や、疵が測定領域の境界に位置する場合などにおいても、長手方向に連続した疵を精度よく検出することができ、所定長さ以上の表面疵がある不適合材の流出を防止することができる。さらに、製造者に対して金額的な損失を与えるだけでなく、製造者の社会的信用を失墜させる可能性がある、不適合材の大量流出を防止することができる。

（２）上記（１）の構成において、判定工程では、判定領域に含まれる複数の測定領域のうち少なくとも１つの測定領域において、疵信号の高さが判定基準値以上か否かに基づいて、丸棒２の表面に疵が有ることを判定する第１の判定工程（ステップＳ２０２）及び第２の判定工程（ステップＳ２０４，Ｓ２０６）が含まれ、第１の判定工程では、判定領域Ｒ_ｊに含まれる複数の測定領域のうち少なくとも１つの測定領域における疵信号の高さが、第１の判定基準値以上となる場合に疵が有ると判定し、第２の判定工程では、判定領域Ｒ_ｊに含まれる複数の測定領域のうち少なくとも１つの測定領域における疵信号の高さが、第１の判定基準値よりも低い第２の判定基準値以上となる判定領域が長手方向に連続している場合に疵が有ると判定する。
上記（２）の構成によれば、上記（１）の構成の効果に加え、疵の深さが異なる２種類の疵を検出することができる。また、浅い微小疵と機械的ノイズとを弁別することができる。

（３）本発明の一態様に係る丸棒２の表面疵検査装置１は、探触ヘッド５１ａ，５１ｂを有し、長手方向に搬送される丸棒２に対して、探触ヘッド５１ａ，５１ｂを丸棒２の周方向に沿って回転させて、丸棒２の表面における、長手方向及び周方向にそれぞれ区分けされた複数の測定領域について漏洩磁束を検出することで疵信号を検出する漏洩磁束探傷装置５と、周方向に連なる複数の測定領域を含み、周方向及び長手方向に並ぶ複数の判定領域について、判定領域に含まれる複数の測定領域における疵信号に基づいて、丸棒２の表面に疵が有ることを判定する判定部６とを備え、周方向に隣接する判定領域Ｒ_ｊ同士は、少なくとも１つの同じ測定領域を含む。

上記（３）の構成によれば、上記（１）と同様な効果を得ることができる。

１ 表面疵検査装置
２ 丸棒
３ 搬送ロール
４ ピンチロール
５ 漏洩磁束探傷装置
５１ａ，５１ｂ 探触ヘッド
５２ａ，５２ｂ 励磁ヨーク
５３ａ，５３ｂ 励磁コイル
５４ａ，５４ｂ プローブ
６ 判定部
７ 記憶部
８ 疵

Claims (2)

1. 丸棒を長手方向に搬送しながら、漏洩磁束探傷装置の探触ヘッドを前記丸棒の周方向に沿って回転させて、前記丸棒の表面における、前記長手方向及び前記周方向にそれぞれ区分けされた複数の測定領域について漏洩磁束を検出することで疵信号を検出する探傷工程と、
   前記周方向に連なる複数の前記測定領域を含み、前記周方向及び前記長手方向に並ぶ複数の判定領域について、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域における前記疵信号に基づいて、前記丸棒の表面に疵が有ることを判定する判定工程と
   を備え、
   前記周方向に隣接する前記判定領域同士には、少なくとも１つの同じ前記測定領域が含まれるように設定され、
   前記判定工程では、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域のうち少なくとも１つの前記測定領域において、前記疵信号の高さが判定基準値以上か否かに基づいて、前記丸棒の表面に前記疵が有ることを判定する第１の判定工程及び第２の判定工程が含まれ、
   前記第１の判定工程では、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域のうち少なくとも１つの前記測定領域における前記疵信号の高さが、第１の判定基準値以上となる場合に前記疵が有ると判定し、
   前記第２の判定工程では、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域のうち少なくとも１つの前記測定領域における前記疵信号の高さが、前記第１の判定基準値よりも低い第２の判定基準値以上となる前記判定領域が前記長手方向に連続している場合に前記疵が有ると判定することを特徴とする丸棒の表面疵検査方法。
2. 探触ヘッドを有し、長手方向に搬送される丸棒に対して、前記探触ヘッドを前記丸棒の周方向に沿って回転させて、前記丸棒の表面における、前記長手方向及び前記周方向にそれぞれ区分けされた複数の測定領域について漏洩磁束を検出することで疵信号を検出する漏洩磁束探傷装置と、
   前記周方向に連なる複数の前記測定領域を含み、前記周方向及び前記長手方向に並ぶ複数の判定領域について、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域における前記疵信号に基づいて、前記丸棒の表面に疵が有ることを判定する判定部と
   を備え、
   前記周方向に隣接する前記判定領域同士は、少なくとも１つの同じ前記測定領域を含み、
   前記判定部は、前記丸棒の表面に疵が有ることを判定する際に、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域のうち少なくとも１つの前記測定領域において、前記疵信号の高さが判定基準値以上か否かに基づいて、前記丸棒の表面に前記疵が有ることを判定する第１の判定工程及び第２の判定工程を行い、
   前記第１の判定工程では、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域のうち少なくとも１つの前記測定領域における前記疵信号の高さが、第１の判定基準値以上となる場合に前記疵が有ると判定し、
   前記第２の判定工程では、前記判定領域に含まれる複数の前記測定領域のうち少なくとも１つの前記測定領域における前記疵信号の高さが、前記第１の判定基準値よりも低い第２の判定基準値以上となる前記判定領域が前記長手方向に連続している場合に前記疵が有ると判定することを特徴とする丸棒の表面疵検査装置。

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