JPH01157770A - 素材の表面欠陥除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、スラブ等の素材の表面欠陥を検出し、除去
する素材の表面欠陥除去方法に関する。

［従来の技術］ 例えば、製鋼工場で連続鋳造された鋳片には、オシレー
ションマークに沿って生じる横割れ及び不均一凝固によ
り鋳片幅中央領域に生じる縦割れ等の表面欠陥が存在す
る。また、圧延工場で分塊圧延された鋼片には、しわ疵
及び噛込み疵等の表面欠陥が存在する。これらの表面欠
陥を有する素材をそのまま圧延すると、製品の品質を著
しく損ねるので、圧延前に素材の表面が手入れ（表面欠
陥除去）される。

従来の表面欠陥除去方法としては、ビレフト等の小断面
素材に使用される自動蛍光磁粉探傷法かある。この方法
は、各工程が自動化されており、先ず、被処理体のビレ
ット表面を磁化し、磁化表面に蛍光磁粉を塗布し、ブラ
ックライトの紫外線を検査面に照射して欠陥部に生じた
磁粉模様を電気的に検出し、検出された磁粉模様の領域
を研削機等により自動研削して欠陥を除去する。

一方、スラブ等の表面を手入れする場合は、スラブ表面
に赤色等の浸透液をスプレィ塗布し、これを水洗乾燥し
た後に現像液を塗布し、欠陥部がら表面に浮上った赤色
の欠陥模様を検査者が目視観察により判定し、欠陥が存
在すると判定された位置にマーキングしておき、その後
、スポットスカーファ（ガス溶削機）等によりマーキン
グ領域を部分的に溶削して欠陥を除去する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の表面欠陥除去方法においては、被
処理体がスラブの場合は、表面積が大きいので全面を磁
化することが極めて困難であり、ビレットの自動蛍光磁
粉探傷法をスラブに適用することができない。このため
、スラブ表面の手入れには、磁粉探傷法の代わりとして
浸透探傷法が採用される。

ところで、従来の技術においては、スラブの表面欠陥を
電気的に自動検出する手段がなく、浸透探傷の欠陥模様
を検査者が目視観察することにより欠陥の種類、位置、
長さ、深さ等を判定している。このため、欠陥判定に多
大の労力と熟練を要すると共に、欠陥の見落とし等が発
生することがある。更に、目視判定後に処理面を水洗す
るので、石墨等により欠陥位置に印を付けたマーキング
が現像液と共に洗い流されてしまうことがあり、欠陥位
置を誤認して溶削箇所を間違えるという問題点がある。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
作業者によることなくスラブ等の素材の表面欠陥を迅速
確実に検出判定して表面欠陥を除去することができる素
材の表面欠陥除去方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る素材の表面欠陥除去方法は、被処理体の
素材表面を浸透探傷法で処理し、処理面に現われた欠陥
模様をイメージセンサにより検出し、検出信号を画像処
理し、画像から欠陥の位置、形状並びに深さに係る欠陥
情報を把握し、把握された欠陥情報に基づいて欠陥を除
去することを特徴とする。この場合に前記欠陥の除去は
、把握された欠陥情報に応じて溶削機の位置、溶削幅、
点火及び消火時期、並びに溶削速度を夫々に調節して溶
削領域の幅、長さ並びに深さを制御することが好ましい
。

［作用］ この発明に係る素材の表面欠陥除去方法においては、素
材表面を浸透探傷法で処理し、欠陥模様を素材表面に浮
上らせる。次いで、イメージセンサにより欠陥模様を検
出し、この検出信号を画像処理し、この画像から欠陥の
位置、形状並びに深さに係る欠陥情報を把握する。そし
て、把握された欠陥情報に基づいて処理面に除去すべき
欠陥が存在する場合には、溶削機に制御信号を送り、そ
の位置、溶削幅、点火及び消火時期、並びに溶削速度を
調節して溶削領域の幅、長さ並びに深さを制御する。そ
うすると、欠陥を除去するに必要且つ十分なガス炎が欠
陥部に噴射され、欠陥が除去される。

〔実施例］ 以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例について
具体的に説明する。

第１図はこの発明の実施例に係る素材の表面欠陥除去方
法が使用された装置のシステムフローを示す模式図、第
２図はこの発明の実施例に係る素材の表面欠陥除去方法
を示す全体工程図である。

第１図に示すように、鋼片工場の手入れ設備にはスラブ
２２がローラテーブル上に載置され、スラブ２２の上方
にはイメージセンサ２８を有するＩＴＶ（産業用テレビ
ジョン）及びロボット化されたスポットスカーファ（ガ
ス溶削機）４２が配設されている。また、図示しない自
動浸透探傷装置がスラブ２２の上方に設けられており、
スラブ２２の幅方向端部から端部までに配列されたスプ
レィノズル群がスラブ２２の長手方向に移動しつつ、ス
ラブ２２上面に所定量の浸透液等が噴射されるようにな
っている。イメージセンサ２８は、図示しない移動装置
に支持されており、スラブ２２の幅方向に所定ピッチで
移動しつつスラブ２２上面をスキャニングするようにな
っている。

制御システム２０のインターフェイス３０がイメージセ
ンサ２８に接続されており、イメージセンサ２８で検出
された光信号が電気信号に変換されるようになっている
。制御システム２０はＣＰＵ（中央処理装置）３２を有
しており、システムバス３１を介してインターフェイス
３０．メモリ３４、ＧＤＣ（グラフィック・デイスプレ
ィ・コントローラ）３６．コントローラ４０が夫々ＣＰ
Ｕ３２に接続されている。また、ＧＤＣ３６の出力側に
はＣＲＴ（カソード・レイ・チューブ）３８が接続され
、ＧＤＣ３６で画像処理された画面がＣＲＴ３８上に形
成されるようになっている。

ＣＲＴ３８の画面は格子状に細分化されており、各小領
域（セグメント）には夫々各地がつけられている。そし
て、ＣＲＴ画面上に表示された画像を各セグメントごと
にＣＰＵ３２により分析し、画像をパターン認識するこ
とができるようになっている。一方、コントローラ４０
の出力側がスポットスカーファ４２の各アクチュエータ
（図示せず）に夫々接続されており、スカーファ４２の
位置決め、下降上昇、移動速度、並びに点火・消火時期
が制御されるようになっている。すなわち、スポットス
カーファ４２は、ロボット化されており、操作者が操作
することなくコントローラ４０の命令信号に従って作動
するようになっている。

次に、第２図乃至第４図を参照して、スラブ２２の表面
欠陥を除去する場合について説明する。

浸透探傷工程１２においては、先ず、前処理されたスラ
ブ２２上面に赤色の浸透液をスプレィし、浸透液塗布後
、所定時間が経過すると、水洗により浸透液をスラブ２
２表面から除去し、次いで、表面乾燥後に白色の現像液
をスプレィする。これにより、例えば、第３図に示すよ
うに、縦割れを示す欠陥模様２４がスラブ２２の表面に
白色地に赤色の模様となって浮上る。次いで、検出工程
１４において、イメージセンサ２８をスラブ２２の表面
に沿って所定のピッチ間隔で、スラブ２２の幅方向に移
動させる所謂スキャニングを実施する。この場合に、イ
メージセンサ２８のビーム径は８００ｎ＋＋ｎ　、スキ
ャニングピッチは５００ｍｍ　、スキャニングスピード
は毎分１４ｍ１ラインスピードは毎分３ｍであり、イメ
ージセンサ２８の検出精度は約３ｍｍ以上である。

イメージセンサ２８のビームが欠陥模様２４を横切ると
、センサ２８の受光量が低下してインターフェイス３０
へ送られる光信号が変化する。スキャニングでは走査線
（往路）において信号を検出し、帰線（復路）において
信号を検出しない。

インターフェイス３０では、第４図に示すように、光信
号をデジタル化された電気信号に変換する。

例えば、縦割れを示す欠陥模様２４をセンサ２８のビー
ムが３回横切ったとすると、その一部が突出変形する信
号Ｓ２乃至Ｓ４が検出される。これらの信号は、システ
ムバス３１を介してメモリ３４にストアされる。このよ
うに、検出信号を順次メモリ３４にストアする一方、Ｃ
ＰＵ３２によりメモリ３４にストアされたデータを呼出
し、システムバス３１を介してＧＤＣ３６にデータ入力
する。ＧＤＣ３６にデータ入力されると、スラブ２２の
表面を格子状の多数の小領域セグメントに細分化したＣ
ＲＴ３８の画面上に欠陥模様が表示される。これにより
、欠陥の位置及び形状（長さ、幅）を把握することがで
き、ＣＲＴ３８の画面上に表示された欠陥模様をＣＰＵ
３２により順次読取ることにより、各番地ごとの欠陥模
様の有無、面積率並びに方向がデータとしてメモリ３４
にストアされる。そして、これらのデータに基づいて欠
陥の位置、方向、長さ、並びに深さ（欠陥模様の幅から
決定する）についてのデータを算出し、コントローラ４
０に指令信号を送る。コントローラ４０ではこれらの指
令信号に基づいてロボット化されたスポットスカーファ
４２の動作を制御する。すなわち、スカーファ４２の位
置決め、溶削ノズルの昇降、点火及び消火時期の決定、
ノズル移動速度、作動ノズル数の選定、並びにガス炎の
調整を行なう。すると、スカーファ４２が所定の動作を
実行して欠陥模様２４の位置の領域が所定の広さ及び深
さで溶削される。

上記実施例によれば、浸透探傷工程１２から溶削工程に
至るまでを全て完全自動化しているので、鋼片手入れ作
業を省力化することができる。

なお、上記実施例では、スラブの表面欠陥を除去する場
合について説明したが、これに限らず大型のブルームの
表面欠陥を除去することもできる。

また、上記実施例では、欠陥除去手段としてスポットス
カーファによる部分溶削を採用したが、これに限らず研
削機等の他の手段により欠陥を除去することもできる。

［発明の効果］ この発明によれば、作業者によることなくスラブ等の素
材の表面欠陥を迅速確実に検出判定して表面欠陥を除去
することができる。このため、素材表面の手入れ作業を
自動化することができ、省力化に貢献することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る素材の表面欠陥除去方
法が使用された装置のシステムフローを示す模式図、第
２図はこの発明の実施例に係る素材の表面欠陥除去方法
を示す全体工程図、第３図はイメージセンサによりスキ
ャニングされるスラブを示す模式図、第４図は電気信号
を示すグラフ図である。 ２０；制御システム、２２ニスラブ、２４；欠陥模様、
２８；イメージセンサ、３０；インターフェイス、３１
；システムバス、３２；ＣＰＵ。 ３４；メモリ、３６　；　ＧＤＣ，３８；　ＣＲＴ。 ４０；コントローラ、４２；スポットスカーファ出願人
代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理体の素材表面を浸透探傷法で処理し、処理
   面に現われた欠陥模様をイメージセンサにより検出し、
   検出信号を画像処理し、画像から欠陥の位置、形状並び
   に深さに係る欠陥情報を把握し、把握された欠陥情報に
   基づいて欠陥を除去することを特徴とする素材の表面欠
   陥除去方法。
2. （２）前記欠陥の除去は、把握された欠陥情報に応じて
   溶削機の位置、溶削幅、点火及び消火時期、並びに溶削
   速度を夫々に調節して溶削領域の幅、長さ並びに深さを
   制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の素材の表面欠陥除去方法。