JPH10277912A

JPH10277912A - 鋼片の表面疵処理方法

Info

Publication number: JPH10277912A
Application number: JP10251097A
Authority: JP
Inventors: Toru Takagi; 徹高木; Satoru Nakamura; 覚中村; Kazuma Inaoka; 数磨稲岡; Munehiro Tsuchida; 宗弘土田; Tomohiro Furuta; 智寛古田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼片における表面疵の種類、位置を的確にか
つ効率的に判別することにより鋼片の手入れ処理量を削
減し、鋼片を製品に仕上げる際の歩留向上を図り、更に
研削装置の一定時間当たりの鋼片の処理枚数を増加する
ことのできる鋼片の表面疵処理方法を提供する。【解決手段】表面疵の疵種別及びその位置を指定する
標識記号１１を用いて鋼片１０のマーキングを行った
後、鋼片１０を撮像装置１２により撮影して撮像位置を
含む画像データを取得し、標識記号１１の疵種別及びそ
の位置からなる表面疵データを前記画像データから抽出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼片上にマーキング
された表面疵を表す標識記号を的確に検出して、該表面
疵の部分を効率的に手入れ処理することのできる鋼片の
表面疵処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳造後のスラブ、ブルーム、ビレット等
の鋼片には、多くの場合、その表面部に割れやピンホー
ル等の表面欠陥（表面疵）が存在している。このような
表面欠陥は鋼片の圧延加工によっても除去されることな
く残存するために、最終製品の歩留を低下させる要因と
なっている。従って、鋼片の段階で表面欠陥を除去して
おくことが望ましいため、鋼片の表面欠陥を検出して、
これを手入れ処理するための方法として、例えば以下の
〜に示すような方法が提案されている。特開昭５９−５２７３５号公報には、熱間のスラブに
可視光を照射し、スラブからの自発光と照明の反射光と
からなる像からスラブの表面欠陥を検出する方法が開示
されている。特開昭５９−１５４３１２号公報には、熱間連続鋳造
スラブの表面を照明するハロゲンランプ、楕円面を有す
る反射鏡及び冷却装置により構成される熱間スラブ表面
疵検出用照明装置が開示されている。特開昭６３−１８２５５号公報には、スカーフィング
時のスラブ表面の画像から表面疵を検出する方法が開示
されている。特開平６−１２９９９５号公報には、検査対象材を照
明する照明装置と該照明装置の照明光を拡散する拡散装
置と検査対象材の照明された部分を撮影する撮影装置及
び撮影画像又は処理画像を表示する画像表示装置を具備
する光学式表面欠陥検査装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
〜の方法では以下のような問題点があった。特開昭５９−５２７３５号公報に記載のスラブからの
自発光と照明の反射光の像からスラブの表面欠陥を検出
する方法では、照明光の均一性や自発光と反射光の強度
比率が適正でないと、明瞭な画像が得られず欠陥の検出
ができない。特開昭５９−１５４３１２号公報に記載の熱間スラブ
表面疵検出用照明装置では、反射板で照明光を反射して
平行光を照射するようになっているが、スラブ表面では
反射光と直接光が照射されるために、スラブ表面の凹凸
によって影となる部分が生じて表面疵の検出が困難とな
る。特開昭６３−１８２５５号公報に記載のスカーフィン
グ時のスラブ表面の画像から表面疵を検出する方法で
は、スカーフィング時に発生する粉塵や高温のために欠
陥部の明瞭な画像が得られず、さらにスカーフィング時
に発生する高温ガスや粉塵等から撮影装置を保護するこ
とが必要になり、コスト的、メンテナンス的にも問題が
あった。特開平６−１２９９９５号公報に記載の照明光の拡散
装置を有する光学式表面欠陥検査装置では、スカーフィ
ング処理の際の溶削不良及びスケールの付着に起因する
縞模様がスラブ上に存在する場合には、実際の表面疵が
スケール及び縞模様の中に混在してしまい、暗部として
検出される実表面疵とその周囲との輝度の差が小さくな
るために表面疵の検出が不能となる。また、スケール及
び縞模様の中に疵が実際に存在しなくても、これらのス
ケール及び縞模様の箇所に暗部が点状及び線状に存在す
るために、点状疵及び線状疵として誤認されて検出され
る。そして、研削装置ではこのように誤認された部分ま
でも研削され、最終的に得られる鋼片の重量が少なくな
って鋼片の歩留が低下する。さらに、研削量が必要以上
に増加するため、研削装置を用いて予定された時間内に
要求される枚数の鋼片（スラブ等）を処理できないとい
う問題点があった。本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、鋼片
における表面疵の種類、位置を的確にかつ効率的に判別
することにより鋼片の手入れ処理量を削減し、鋼片を製
品に仕上げる際の歩留向上を図り、更に研削装置の一定
時間当たりの鋼片の処理枚数を増加することのできる鋼
片の表面疵処理方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の鋼片の表面疵処理方法は、表面疵の疵種別及びそ
の位置を指定する標識記号を用いて鋼片のマーキングを
行った後、該鋼片を撮像装置により撮影して撮像位置を
含む画像データを取得し、前記標識記号の疵種別及びそ
の位置からなる表面疵データを前記画像データから抽出
する。表面疵の疵種別とは、鋼片表面に発生する例え
ば、縦割れ、横割れ、ひび割れ、エッジ割れ、
及びピンホール等の欠陥をいう。標識記号とは、前記
表面疵の疵種別毎に定義された識別記号群である。これ
らの識別記号群を鋼片に付与するに際しては、検査員又
は表面疵検出装置を介して判別された鋼片上の表面疵の
周囲もしくは表面疵の位置に直接、ペイント、チョーク
等を用いて描画するか、予め印刷された所定形状のシー
ルを張り付けてもよい。さらに、シート状磁石（マジッ
クシール）の表面、あるいはステンレス、アルミ箔等の
光を全反射する薄片を張り付けて形成したマジックシー
ルの表面に、カーボン、黒色等の油性ペイントで識別記
号群を記載して、これらのマジックシール等を鋼片の表
面の必要箇所に貼付してもよい。撮像装置とは、鋼片の
表面をスキャンして、各視野毎の画像を画像データとし
て記録することのできる、フィルム装填式カメラ、テレ
ビカメラ、デジタルカメラ等の装置をいう。

【０００５】請求項２記載の鋼片の表面疵処理方法は、
請求項１記載の鋼片の表面疵処理方法において、前記標
識記号の疵種別毎に前記鋼片の手入れ加工度を指定する
対応表を予め設定しておき、前記表面疵データ及び該対
応表に基づいて前記標識記号の位置の手入れ処理を行
う。手入れ加工度とは、グラインダー研削、ガス加熱溶
融処理等の手入れ加工の種別、及びその要否、手入れ加
工量の程度等を指定した加工指示項目をいう。

【０００６】請求項３記載の鋼片の表面疵処理方法は、
請求項１又は２記載の鋼片の表面疵処理方法において、
前記標識記号が、前記鋼片の鋳造方向に沿う縦線と該縦
線に垂直な方向の横線とを組み合わせた記号からなる。
請求項４記載の鋼片の表面疵処理方法は、請求項１〜３
のいずれか１項に記載の鋼片の表面疵処理方法におい
て、前記鋼片が、酸化物層等の表層部分を剥離させてな
るポリッシング処理された鋼片である。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ本発明の第１の実施の形態に係る鋼片の表面
疵処理方法における検査工程、画像記録工程、手入れ処
理工程の説明図、図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ疵種別
ｋ₁、及び疵種別ｋ₂に対応する標識記号の配置例を示
す図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ疵種別ｋ₃、及び
疵種別ｋ₄に対応する標識記号の配置例を示す図、図４
は本発明の第２の実施の形態に係る鋼片の表面疵処理方
法を適用する表面疵処理装置の説明図である。

【０００８】以下、本発明の第１の実施の形態に係る鋼
片の表面疵処理方法について説明する。図１に示すよう
に本実施の形態に係る鋼片の表面疵処理方法は、鋼片１
０の表面疵を検査して鋼片１０に標識記号１１を付して
マーキングを行う検査工程（ａ）と、マーキングされた
鋼片１０を撮像装置の一例であるテレビカメラ１２を用
いて撮影して、その画像データを制御装置１３に記録す
る画像記録工程（ｂ）と、該画像データを制御装置１３
により処理すると共に手入れ処理装置１４を駆動させて
鋼片１０の手入れ処理を行う手入れ処理工程（ｃ）とを
有する。以下、前記表面疵処理方法の各工程（ａ）〜
（ｃ）について、さらに詳細に説明する。

【０００９】図１（ａ）に示す検査工程では、連続鋳造
により作成された長さ５５００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、
厚み２５０ｍｍの鋼片１０を載置部材１５に載せて、鋼
片１０の検査を行う。ここで鋼片１０はガスバーナ等を
用いて表層を溶削して除去した後に、更にこの溶削後の
表面付着酸化物層をブラシ等によりポリッシング処理し
て除去したものである。表面疵の検査に際しては、過去
の鋼片検査の実績に基づいて、表面疵をｎ個の疵種別に
分類しておく。次に、疵種別ｋと標識記号１１との対応
表を、表１に示すように予め作成する。そして、検査員
が図示しない表面疵検出装置を用いるか、視察により鋼
片１０の表面疵の有無を検査して、表面疵を検出した場
合には、疵種別を前記対応表と照合して、該当する標識
記号１１で鋼片１０上の検出個所にマーキングする。

【００１０】

【表１】

【００１１】このマーキングにおいては鋼片表面とは異
なる色調の例えば黄色、白色、赤色等の望ましくは蛍光
を発するペイント、シールあるいはチョーク、マジック
シール等を用いて表面疵のある箇所に標識記号１１をマ
ーキングする。特に、光の反射率の高い前記マジックシ
ールを使用する場合には標識の種別の認識率が向上する
と共に、マジックシールの添付が容易で、且つ再利用で
きる利点があり好ましい。縦線（鋼片の鋳造方向に沿う
線分をいう）と横線（縦線に垂直な方向の線分をいう）
とで構成される標識記号１１は、図２、図３に示される
ような形態のものであり、それぞれの標識記号１１によ
って指示される斜線部に特定の種別の表面疵ｋが存在す
るものとして定義される。このように標識記号１１が縦
横の線分を組み合わせて構成されているために、以降の
画像処理における標識記号１１の検出及び画像データの
計算が容易であり、誤認をなくすことができる利点があ
る。図２（ａ）に示す標識記号１１は、例えば研削が不
要である軽微な表面疵ｋ₁であること示す識別記号であ
り、以降の手入れ処理においては、斜線部の加工が省略
されることを示している。また、図２（ｂ）、図３
（ａ）、図３（ｂ）に示す標識記号１１はそれぞれ表面
疵ｋ₂（ひび割れ）、ｋ₃（ピンホール）、ｋ₄（縦、
横割れ）に対応する識別記号である。なお、ここでひび
割れとは不特定方向に伸延する小亀裂の集合をいう。ま
た、ピンホールとは凹凸あるいは付着物等からなる点状
の欠陥であり、縦割れ及び横割れとはそれぞれ鋼片の長
さ方向及び幅方向の亀裂をいう。

【００１２】図１（ｂ）に示す画像記録工程において
は、載置された鋼片１０の面に沿ってテレビカメラ１２
を移動させて鋼片１０を撮影して、その全長にわたる画
像データを制御装置１３に入力する。なお、この撮影に
際して、テレビカメラ１２に図示しない位置検出用セン
サを取付けて撮像位置を含む位置データを取得してお
き、画像データに対応する位置データを付加して標識記
号１１の位置をより正確に把握することもできる。そし
て、制御装置１３では、前記画像データ及び位置データ
を解析して、画像データ上の標識記号１１の種別及び位
置を計算して、表２に示すような標識記号の位置（標識
記号１１の平均位置）、疵種別ｋ、及び標識記号１１が
指示する部分の面積Ｓ等からなる鋼片の表面疵データを
得ることができる。

【００１３】

【表２】

【００１４】なお、標識記号１１の位置Ｘ、Ｙは鋼片１
０の四隅の一つを基準点（０、０）として、長さ及び幅
方向をそれぞれＸ軸、Ｙ軸とする位置座標を設定して、
このＸ軸及びＹ軸の値を表示したものである。この時、
標識記号１１が互いに直交する縦線と横線との組み合わ
せから構成されているために、画像データ上からの標識
記号１１の抽出を簡単な画像処理により行うことができ
高速処理ができる。即ち、縦線及び横線を構成する画素
（ｘ、ｙ）の集合が、直交座標系における特定のｙ座標
あるいはｘ座標を同じくする一連の画素群（ｘ_k、
ｙ₁）、（ｘ_k、ｙ₂）、（ｘ_k、ｙ₃）・・・・等の
ように表されるので、曲線あるいは斜め線等で標識記号
１１を構成する場合に較べてその認識アルゴリズムを単
純化でき、標識記号１１の認識率を向上できる。また、
通常、鋼片上に長さ方向に伸延する縞模様、筋状の凹凸
等が存在して、標識記号１１の読み取りの際に障害とな
ることがあるが、縦線と横線との複合した記号となって
いるために、このような外乱に対しても標識記号１１の
認識率を向上させることが可能である。

【００１５】図１（ｃ）に示す手入れ処理工程では、鋼
片１０毎に記録される前記表面疵データにおける疵種別
ｋを、表１に示すような疵種別ｋと手入れ加工度Ｍとの
対応表と比較して、ｎ個の疵種別ｋ₁〜ｋ_n毎に設定さ
れるｊ個の手入れ加工度Ｍ₁〜Ｍ_jの何れかに制御装置
１３を用いて決定することができる。例えば、表３に示
すように１番目の鋼板の疵種別がｋ₁の場合には、手入
れ加工度はＭ₁（手入れ不要）となり、２番目の鋼板の
疵種別がｋ₂の場合には、手入れ加工度はＭ₂（所定厚
みまで研削する）に設定される等のようになっている。

【００１６】

【表３】

【００１７】そして、手入れ加工度Ｍの付加された表面
疵データに基づいて、手入れ処理装置１４を駆動させて
鋼片１０の必要箇所のみを効率的に手入れ処理すること
ができる。これによって、従来のような鋼片１０の過剰
研削を回避して、機械的に手入れ処理を行うことがで
き、鋼片１０を効率的に処理できる。

【００１８】続いて、本発明の第２の実施の形態に係る
鋼片の表面疵処理方法について説明する。表面疵処理設
備２０は、図４に示すように鋼片２１の表面を連続的に
撮影するためのＣＣＤカメラ２３と、撮影位置を検出す
るための位置センサ２４と、ＣＣＤカメラ２３からの画
像データが入力されるコンピュータ２５と、コンピュー
タ２５によって研削位置及び研削量等が制御される鋼片
２１の研削装置２６とを有する。前記表面疵処理設備２
０に適用する鋼片の表面疵処理方法においては、まず連
続鋳造後の鋼片２１を金属製ブラシロール等を回転させ
る図示しないポリッシング装置を用いて前処理を実施し
て、表面に付着するスケール等を除去する。これによっ
て、表面疵の部分の識別作業を容易にすると共に、マー
キングされる標識記号２２の認識効果を増大させること
ができる。次に、このポリッシング処理された鋼片２１
を検査員が予め設定されている検査指針に従って検査し
て、各表面疵の疵種別毎にそれぞれ設定される縦線と横
線とで構成される標識記号２２を鋼片２１上に検出され
る表面疵の該当箇所にマーキングする。次に前記標識記
号２２の付与された鋼片２１を前記表面疵処理設備２０
に所定の移送速度で送入して、ＣＣＤカメラ２３によっ
て鋼片２１を撮影し、この画像データをコンピュータ２
５により処理して標識記号２２の疵種別ｋ及びその位置
（Ｘ、Ｙ）を取得する。そして、これら標識記号２２の
疵種別ｋ及びその位置（Ｘ、Ｙ）からなる表面疵データ
を用いて、所定の疵種別ｋに対応する手入れ加工度Ｍを
決定し、これら表面疵の部分が研削装置２６の位置に到
達した時に、前記手入れ処理の程度に基づいて研削装置
２６を作動させて所望の研削処理を連続的に行うことが
できる。

【００１９】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、表面疵
の疵種別ｋを４種のみとしてそれぞれ対応する標識記号
を設定したが、これらの設定は固定的なものではなく、
表面疵の形態及び以降で処理すべき手順の種類等に応じ
て組み合わせ方法を変更し、あるいは表面疵の疵種別等
を追加することができる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１〜４記載の鋼片の表面疵処理方
法においては、表面疵の位置及び表面疵の疵種別を指定
する標識記号を用いて鋼片のマーキングを行うので、峻
別された表面疵の疵種別及び位置を明瞭に把握すること
ができる。そして、鋼片を撮像装置により撮影して撮像
位置を含む画像データを取得し、前記標識記号の疵種別
及びその位置からなる表面疵データを前記画像データか
ら抽出するので標識記号の誤認率が少なく、精度の高い
表面疵データを取得できる。従って、この表面疵データ
を基にして、効率的な手入れ処理を行うことができ、鋼
片を圧延して製品を得る際の生産歩留を向上できる。

【００２１】特に、請求項２記載の鋼片の表面疵処理方
法は、標識記号の疵種別毎に鋼片の手入れ加工度を指定
する対応表を予め設定しておき、表面疵データ及び該対
応表に基づいて標識記号の位置の手入れ処理を行うの
で、正確かつ効率的に鋼片の手入れ処理を行うことがで
きる。また、請求項３記載の鋼片の表面疵処理方法にお
いては、標識記号が、鋼片の鋳造方向に沿う縦線と縦線
に垂直な方向の横線とを組み合わせた記号からなるの
で、画像データ処理における標識記号の識別処理を極め
て容易に行うことができると共に、検査員によるマーキ
ング作業のばらつきが少なく、しかもマーキング作業を
簡単に行うことができる。請求項４記載の鋼片の表面疵
処理方法においては、鋼片が、酸化物層等の表層部分を
剥離させてなるポリッシング処理された鋼片であるの
で、表面疵の疵種別及びその位置の検出を容易にできる
と共に、以降の圧延処理の際における欠陥の生成を抑制
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の第
１の実施の形態に係る鋼片の表面疵処理方法における検
査工程、画像記録工程、手入れ処理工程の説明図であ
る。

【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ疵種別ｋ₁、及び疵
種別ｋ₂に対応する標識記号の配置例を示す図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ疵種別ｋ₃、及び疵
種別ｋ₄に対応する標識記号の配置例を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る鋼片の表面疵
処理方法を適用する表面疵処理設備の説明図である。

【符号の説明】

１０鋼片１１標識記号１２テレビカメラ（撮像装置）１３制御装置１４手入れ処理装置１５載置部材２０表面疵処理設備２１鋼片２２標識記号２３ＣＣＤカ
メラ２４位置センサ２５コンピュ
ータ２６研削装置

フロントページの続き (72)発明者土田宗弘福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者古田智寛福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面疵の疵種別及びその位置を指定する
標識記号を用いて鋼片のマーキングを行った後、該鋼片
を撮像装置により撮影して撮像位置を含む画像データを
取得し、前記標識記号の疵種別及びその位置からなる表
面疵データを前記画像データから抽出することを特徴と
する鋼片の表面疵処理方法。
【請求項２】前記標識記号の疵種別毎に前記鋼片の手
入れ加工度を指定する対応表を予め設定しておき、前記
表面疵データ及び該対応表に基づいて前記標識記号の位
置の手入れ処理を行うことを特徴とする請求項１記載の
鋼片の表面疵処理方法。
【請求項３】前記標識記号が、前記鋼片の鋳造方向に
沿う縦線と該縦線に垂直な方向の横線とを組み合わせた
記号からなることを特徴とする請求項１又は２記載の鋼
片の表面疵処理方法。
【請求項４】前記鋼片が、酸化物層等の表層部分を剥
離させてなるポリッシング処理された鋼片であることを
特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼片の
表面疵処理方法。