特許 5733879 工程不良検出装置及び工程不良検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5733879

(24)【登録日】2015年4月24日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】工程不良検出装置及び工程不良検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/892 20060101AFI20150521BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/892 B

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2008-327523(P2008-327523)

(22)【出願日】2008年12月24日

(65)【公開番号】特開2010-151493(P2010-151493A)

(43)【公開日】2010年7月8日

【審査請求日】2011年2月4日

【審判番号】不服2014-1960(P2014-1960/J1)

【審判請求日】2014年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100061745

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 敏雄

(72)【発明者】

【氏名】藤平 雅信

【合議体】

【審判長】 尾崎 淳史

【審判官】 藤田 年彦

【審判官】 三崎 仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開平９−２０９１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１１４０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６４３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２８３５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１８５０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G01N21/84-21/958

G01B11/00-11/30,102

G01B21/00-21/32

B21C51/00

H04N7/18

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイル状に巻き取られた帯状の金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有し、前記複数の工程の少なくとも一つ以上が圧延工程とされている製造ラインに設けられた不良検出装置であって、
前記複数の工程のそれぞれに設けられて、通板する金属帯板の表面の不良を検出する検査部と、
現工程において前記検査部で不良が検出された際に、前工程でのコイル巻き取り姿勢と現工程でのコイル巻き出し姿勢とを基に、前記検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換する変換部と、
変換後の位置情報に基づいて、検出された不良に対応する前工程の不良の有無を判定する不良判定部と、
前記不良判定部により前工程の不良が無いと判定されると、前記検出された不良が現工程で発生したものと判定すると共に、前記金属帯板上における検出された不良個所の分布、及び／又は、予め区分けされた不良種別に基づいて、不良のランクを決定する工程判定部と、
前記工程判定部において、現工程の不良のランクに基づいて現工程を停止する工程停止部と、
を含み、
前記変換部は、原工程が圧延工程である場合、金属帯板の弾性率、変形抵抗、圧延機の圧下率の少なくとも一つ以上を基に原工程での金属帯板の伸び量を算出し、算出された伸び量に基づいて、現工程で検出された不良についての通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報を、前工程における通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報に変換することを特徴とする工程不良検出装置。

【請求項2】

前記金属帯板上には予め定められた基準点が設けられており、
前記変換部は、現工程の基準点と前工程の基準点とを考慮して、現工程で検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換することを特徴とする請求項１に記載の工程不良検出装置。

【請求項3】

前記検査部は、金属帯板の表面を撮像する撮像部と、該撮像部からのデータを画像処理
する画像処理部と、該画像処理部の結果を基に金属帯板の表面の不良を検出する不良検出部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の工程不良検出装置。

【請求項4】

コイル状に巻き取られた帯状の金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有し、前記複数の工程の少なくとも一つ以上が圧延工程とされている製造ラインに適用される不良検出方法であって、
前記複数の工程のそれぞれで通板する金属帯板の表面の不良を検出する検査ステップと、
現工程において前記検査ステップで不良が検出された際に、前工程でのコイル巻き取り姿勢と現工程でのコイル巻き出し姿勢とを基に、前記検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換する変換ステップと、
変換後の位置情報に基づいて、検出された不良に対応する前工程の不良の有無を判定する不良判定ステップと、
前記不良判定ステップにより前工程の不良が無いと判定されると、前記検出された不良が現工程で発生したものと判定すると共に、前記金属帯板上における検出された不良個所の分布、及び／又は、予め区分けされた不良種別に基づいて、不良のランクを決定する工程判定ステップと、
前記工程判定ステップで決定された不良のランクに基づいて現工程を停止するステップを有していて、
前記変換ステップでは、原工程が圧延工程である場合、金属帯板の弾性率、変形抵抗、圧延機の圧下率の少なくとも一つ以上を基に原工程での金属帯板の伸び量を算出し、算出された伸び量に基づいて、現工程で検出された不良についての通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報を、前工程における通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報に変換することを特徴とする工程不良検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属帯板の製造ライン等において、通板する金属帯板の表面に存在する疵や汚れなどの不良の有無を検査し、その不良に基づいて、製造ラインにおける工程の不良を検出したり、その工程を停止させたりする工程不良の検出技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、金属帯板の表面に存在する表面疵や汚れ等の不良（以降、単に不良と呼ぶこともある）を検出する検出装置として、斜めから検査対象の金属帯板の幅まで広げたライン光を照射する照射光学系と、金属帯板表面で反射してきたライン光を撮像するラインカメラなどの光検出系と、を備えた表面検査機が使用されてきた。
金属帯板の表面に不良が存在すると、不良箇所から強度の大きい散乱光が発せられる。この原理を利用して、前述の表面検査機の光検出系では、予め閾値を設定し、その閾値より大きい散乱光が存在する場合には、金属帯板に不良が存在すると判断していた。

【0003】

かかる表面検査機を製造プロセスに適用した例として、特開２００７−１０１３５９号公報（特許文献１）等がある。
特許文献１は、上工程における疵検出について、適切な学習データを用いて、完成品で最終的に有害となる疵を高精度に検出する疵検出装置を開示する。
この疵検出装置は、鋼板生産プロセスの上工程の鋼板表面を撮像して上工程疵画像データを検出する上工程疵画像検出手段と、上工程疵画像検出手段によって検出された上工程疵画像データと鋼板生産プロセスの下工程において検出された下工程疵画像データとを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果に基づいて、上工程疵画像データの中から有害な疵画像データを抽出する疵画像抽出手段と、疵画像抽出手段によって抽出された有害な疵画像データを学習データとして蓄積する蓄積手段とを有し、蓄積手段によって蓄積された学習データを新たな鋼板の疵判定に利用することを特徴とする。

【0004】

この疵検出装置によると、下工程における疵検査で撮像された疵画像データと、上工程における疵検査で撮像された疵画像データとを対比させて、最終的に有害な疵画像データを学習データとして上工程において蓄積するようにしているので、上工程の疵検出装置に十分な学習データを蓄積可能となっている。これにより、上工程における疵検査の精度を格段に向上させることができるとともに、鋼板の疵判定精度を向上させることができる。また、上工程において有害となる疵が検出された場合は、不良品を下工程に流さないなどの対策をとることが可能となっている。

【特許文献1】特開２００７−１０１３５９号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１に記載された技術は、製品である金属帯板に発生する疵を上工程において高い精度で検出し、不良品を下工程に流さないための対策をとる、すなわち不良を有する金属帯板つまり製品を確実に排除するための技術である。
しかしながら、金属帯板で検出された不良の原因が、製造プロセスの各工程に起因するものであるならば、生産を継続すると不良を含んだコイル（コイル状になった金属帯板）を大量に生産してしまうため、早急に製造プロセスや原因となる工程を停止し、メンテナンス又は工程改善といった手段を講じなければならない。

【0006】

このような現場からの要望、すなわち不良の原因が人的作業に起因するのか工程に起因するのか、さらに原因が工程であるならば、原因となる工程はどれであるのかを絞り込むということに関しては、特許文献１は言及していない。つまり、製造プロセス工程の診断を行いたいという要望に対して、特許文献１の技術は対応できるものとはなっていない。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、コイル状に巻き取られた金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有する製造ラインにおいて不良が発生した場合に、不良の原因となった工程を絞り込み、迅速な対応を取ることができる工程不良の検出技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明に係る工程不良検出装置は、コイル状に巻き取られた帯状の金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有する製造ラインに設けられた不良検出装置であって、前記複数の工程のそれぞれに設けられて、通板する金属帯板の表面の不良を検出する検査部と、現工程において前記検査部で不良が検出された際に、前工程でのコイル巻き取り姿勢と現工程でのコイル巻き出し姿勢とを基に、前記検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換する変換部と、変換後の位置情報に基づいて、検出された不良に対応する前工程の不良の有無を判定する不良判定部と、前記不良判定部により前工程の不良が無いと判定されると、前記検出された不良が現工程で発生したものと判定すると共に、前記金属帯板上における検出された不良個所の分布、及び／又は、予め区分けされた不良種別に基づいて、不良のランクを決定する工程判定部と、前記工程判定部において、現工程の不良のランクに基づいて現工程を停止する工程停止部と、を含むことを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る工程不良検出方法は、コイル状に巻き取られた帯状の金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有する製造ラインに適用される不良検出方法であって、前記複数の工程のそれぞれで通板する金属帯板の表面の不良を検出する検査ステップと、現工程において前記検査ステップで不良が検出された際に、前工程でのコイル巻き取り姿勢と現工程でのコイル巻き出し姿勢とを基に、前記検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換する変換ステップと、変換後の位置情報に基づいて、検出された不良に対応する前工程の不良の有無を判定する不良判定ステップと、前記不良判定ステップにより前工程の不良が無いと判定されると、前記検出された不良が現工程で発生したものと判定すると共に、前記金属帯板上における検出された不良個所の分布、及び／又は、予め区分けされた不良種別に基づいて、不良のランクを決定する工程判定ステップと、前記工程判定ステップで決定された不良のランクに基づいて現工程を停止するステップを有することを特徴とする。

【0009】

この工程不良検出装置や工程不良検出方法によると、製造ラインにおいて、コイル巻き出しや巻き取りにより帯状の金属帯板の長手方向、幅方向、表裏方向が変化しても、現工程で検出された不良の位置情報が、前工程における位置情報に変換されるので、現工程と前工程との不良の位置を対応付けて比較することができる。
比較の結果、前工程における対応位置に不良がないと判定されると、現工程で検出された不良は、現工程における設備が原因とされる不良である可能性が高く、不良の原因となった設備を絞り込み迅速な対応を取ることができる。

【0010】

なお、前記工程判定部は、検出された不良の分布状態に基づいて、当該不良が現工程で発生したものと判定するとよい。
例えば、検出された不良が金属帯板の先端部から尾端部に亘って略周期的に存在するようであれば、現工程（不良が検出された工程）のロール等の不具合による不良である可能性が大きく、現工程を停止したり、早急なメンテナンスを行う必要がある。
ところが、検出された不良が、金属帯板の先端部の一部、又は尾端部の一部にのみ存在するようであれば、製造プロセスを構成する工程に起因する不良ではなく、例えば、金属帯板の前工程から現工程への移送中に発生した人的作業に起因する不良と考えることができる。工程間の移送では金属帯板はコイル状となっており、かかるコイルをぶつけるなどして疵などの不良を発生させた場合、その不良は金属帯板の先端部の一部にのみ存在するからである。

【0011】

このように、現工程において検出された不良の分布状態に基づくことで、検出された不良の原因が現工程にあるかそれ以外に存在するかを確実に判定できる。
前記変換部は、現工程で検出された不良についての通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報を、前工程における通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報に変換するように構成するとよい。
さらに好ましくは、前記金属帯板上には予め定められた基準点が設けられており、前記変換部は、現工程の基準点と前工程の基準点とを考慮して、現工程で検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換するとよい。

【0012】

こうすることで、コイル巻き出し及び巻き取りにより金属帯板の長手方向、幅方向、表裏方向が変化しても、現工程で検出された不良の位置情報を、前工程における位置情報に変換して比較することができる。
また、前記工程判定部において現工程に不良があると判定された際に、現工程を停止する工程停止部が備えられているとよい。
この工程停止部により、現工程、すなわち不良の検出された工程を停止することができるので、工程に起因する不良を含む金属帯板が大量に発生することを防ぐことができる。

【0013】

なお、前述した検査部は、金属帯板の表面を撮像する撮像部と、該撮像部からのデータを画像処理する画像処理部と、該画像処理部の結果を基に金属帯板の表面の不良を検出する不良検出部とを有するとよい。
なお、本発明に係る工程不良検出装置の最も好ましい形態としては、コイル状に巻き取られた帯状の金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有し、前記複数の工程の少なくとも一つ以上が圧延工程とされている製造ラインに設けられた不良検出装置であって、前記複数の工程のそれぞれに設けられて、通板する金属帯板の表面の不良を検出する検査部と、現工程において前記検査部で不良が検出された際に、前工程でのコイル巻き取り姿勢と現工程でのコイル巻き出し姿勢とを基に、前記検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換する変換部と、変換後の位置情報に基づいて、検出された不良に対応する前工程の不良の有無を判定する不良判定部と、前記不良判定部により前工程の不良が無いと判定されると、前記検出された不良が現工程で発生したものと判定すると共に、前記金属帯板上における検出された不良個所の分布、及び／又は、予め区分けされた不良種別に基づいて、不良のランクを決定する工程判定部と、前記工程判定部において、現工程の不良のランクに基づいて現工程を停止する工程停止部と、を含み、前記変換部は、原工程が圧延工程である場合、金属帯板の弾性率、変形抵抗、圧延機の圧下率の少なくとも一つ以上を基に原工程での金属帯板の伸び量を算出し、算出された伸び量に基づいて、現工程で検出された不良についての通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報を、前工程における
通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報に変換することを特徴とする。
なお、本発明に係る工程不良検出方法の最も好ましい形態としては、コイル状に巻き取られた帯状の金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有し、前記複数の工程の少なくとも一つ以上が圧延工程とされている製造ラインに適用される不良検出方法であって、前記複数の工程のそれぞれで通板する金属帯板の表面の不良を検出する検査ステップと、現工程において前記検査ステップで不良が検出された際に、前工程でのコイル巻き取り姿勢と現工程でのコイル巻き出し姿勢とを基に、前記検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換する変換ステップと、変換後の位置情報に基づいて、検出された不良に対応する前工程の不良の有無を判定する不良判定ステップと、前記不良判定ステップにより前工程の不良が無いと判定されると、前記検出された不良が現工程で発生したものと判定すると共に、前記金属帯板上における検出された不良個所の分布、及び／又は、予め区分けされた不良種別に基づいて、不良のランクを決定する工程判定ステップと、前記工程判定ステップで決定された不良のランクに基づいて現工程を停止するステップを有していて、前記変換ステップでは、原工程が圧延工程である場合、金属帯板の弾性率、変形抵抗、圧延機の圧下率の少なくとも一つ以上を基に原工程での金属帯板の伸び量を算出し、算出された伸び量に基づいて、現工程で検出された不良についての通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報を、前工程における通板方向の位置情報、幅方向の位置情報及び表裏方向の位置情報に変換することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によると、コイル状に巻き取られた帯状の金属帯板が巻き出され、巻き出された金属帯板が処理され、その後、再度コイルに巻き取られる工程を複数有する製造ラインにおいて不良が発生した場合に、不良の原因となった工程を絞り込み、迅速な対応を取ることができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態を、図を基に説明する。
なお、以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図１に、本実施形態に係る工程不良検出装置が適用される金属帯板９０の製造ラインの一例を示す図である。
図１において、熱延工程１０において熱延された金属帯板９０は、冷延工程２０において、所定厚みの薄板に冷間状態で延ばされる。次に、焼鈍工程３０で連続焼鈍を施され、その後、スケール除去のために酸洗工程４０で酸洗され、さらには、表面処理工程５０で表面処理され、最終検査工程６０を経て製品として金属帯板９０が出荷される。

【0016】

図１において、表面検査装置７０により表面検査が行なわれるのは、熱延工程１０、冷延工程２０、焼鈍工程３０、酸洗工程４０、表面処理工程５０の各工程であり、各工程を構成する設備毎に図２に示すような表面検査装置７０が取り付けられている。表面検査装置７０の出力は、制御装置８０に転送され、制御装置８０にて、表面疵や汚れ等の不良（以降、単に不良と呼ぶ）の有無などの判定が行われる。
なお、本実施形態では、各工程は１つの設備から構成されているものとする。例えば、熱延工程は、１つの熱間圧延機で構成されていることとする。

【0017】

図２には、本実施形態に係る金属帯板９０の製造ラインの一部、及びこの製造ラインを構成する各工程毎に設けられた表面検査装置７０（検査部）の概略構成の一例が示されている。
この図において、表面検査装置７０は、金属帯板９０を検査光を照射する照明部７１と、照明部７１により金属帯板９０を照射することによって得られる反射光を撮像する撮像部７２とを有している。
照明部７１は、ハロゲンランプやレーザ光発生装置から構成された発光機構と集光レンズなどの集光機構とを有し、発光機構から出射される光が集光レンズで線状に集光されることにより、金属帯板９０の表面がその幅方向でライン状に照明される。

【0018】

撮像部７２は、例えばＣＣＤカメラであり、照明部７１により金属帯板９０の表面に照射されたライン光を撮像して画像信号を生成する機能を有する。生成された画像信号は制御装置８０へ送信される。
なお、本実施形態においては、表面検査装置７０は、金属帯板９０の下流側に（金属帯板９０の流れに対向するように）照明部７１を配置して、金属帯板９０の上流側に撮像部７２を配置しているが、この配置には限定されない。
一方、製造ラインは、前述した如く、熱延工程１０、冷延工程２０、焼鈍工程３０、酸洗工程４０、表面処理工程５０の複数の工程（５工程）を有しているが、図２には、その中の３つの工程（冷延工程２０、焼鈍工程３０、酸洗工程４０）を例示的に示している。

【0019】

本実施形態の場合、冷延工程２０の巻き取りリールは金属帯板９０を上巻き取りしており、焼鈍工程３０においては、巻き出し側のリールが下出しであって、巻き取り側のリールが上巻きである。酸洗工程４０では、巻き出しリールから金属帯板９０が上巻き出しとなっている。
このような製造ラインにおいて、リールに巻き取られている金属帯板９０は、各工程毎に、金属帯板９０の先端（トップ）と後端（ボトム）とが必ず反対になる。これは、前工程での巻き取り終端部が、現工程での巻き出し先端部と対応するからである。したがって、焼鈍工程３０（この場合での現工程）でＸ＝Ｌの位置に存在した表面疵などの不良が、冷延工程２０（この場合での前工程）で発生したものならば、Ｘ＝ＡＬ−Ｌの位置に存在することになる、なお、図２に示す金属帯板９０の長手方向の座標が座標Ｘであって、ＡＬはこの金属帯板９０の全長である。

【0020】

熱延工程１０や冷延工程２０などの圧延工程においては、圧延に伴いＡＬが伸びることとなるが、ＡＬの伸び量は、金属帯板９０の弾性率や変形抵抗、圧延機の圧下率などのファクタを基に計算にて求めることができる。
また、コイル状に巻き取られている金属帯板９０は、前工程と現工程とでは、金属帯板９０の幅方向が反対になる場合もある。それは、巻き取り時におけるコイルの「左右」が、巻き出し時には反転して「右左」になるからである。例えば、酸洗工程４０（この場合での現工程）において、Ｙ＝Ｗの位置に存在する不良が、焼鈍工程３０（この場合での前工程）において発生したものならば、Ｙ＝ＡＷ−Ｗの位置に存在することになる、なお、図２に示す金属帯板９０の幅方向の座標が座標Ｙであり、ＡＷはこの金属帯板９０の全幅である。

【0021】

さらに、コイル状の金属帯板９０は、前工程と現工程とでは、金属帯板９０の表裏方向が反対になる場合もある。例えば、巻き取り時に上巻き取りで巻いたコイルを、次の工程で下巻き取りで巻き出した場合に、表裏方向が反対になる。つまり、図２の焼鈍工程３０（この場合での現工程）でＺ（１）面に存在する不良が、冷延工程２０（この場合での前工程）において発生したものならば、Ｚ（２）面に存在することとなる。
まとめるならば、前工程でのコイル巻き取り姿勢（金属帯板９０の巻き取り状況）と現工程でのコイル巻き出し姿勢（金属帯板９０の巻き出し状況）とにより、不良の位置が異なるため、それらを考慮して、前工程での不良位置と現工程での不良位置とを対応させる必要がある。

【0022】

図３は、本実施形態に係る工程不良検出装置を実現する制御装置８０の制御構成を示す制御ブロック図である。
本実施形態の制御装置８０は、撮像部７２が撮像した通板時の表面状態の画像データを基に、表面疵などの不良を特定する表面検査部２００（検査部）を有する。表面検査部２００は、撮像部７２からのデータを画像処理する画像処理部（図示せず）と、この画像処理部の結果を基に金属帯板９０の表面の不良を検出する不良検出部（図示せず）とを有する。不良検出部は、公知の画像処理技術（２値化、パターンマッチングなど）を用いることで表面疵などの不良を抽出し、得られた検査結果は、品質不良データとなりデータベース部７００に記憶される。

【0023】

また、制御装置８０は、現工程において表面検査部２００で不良が検出された際に、前工程でのコイル巻き取り姿勢と現工程でのコイル巻き出し姿勢とを基に、検出された不良の位置情報を前工程における位置情報に変換する変換部６００を有する。
さらには、制御装置８０は、変換部６００で変換された位置情報を基に、前工程での品質不良データと、現工程での品質不良データとを比較し、工程の不良を判定する不良判定部３００を有する。加えて、不良判定部３００により前工程の不良が無いと判定されると、検出された不良が現工程で発生したものと判定する工程判定部４００を有する。

【0024】

制御装置８０は、工程判定部４００の結果を基に、現工程を停止する工程停止部５００も有する。
図７は、本実施形態に係る工程不良検出装置において、工程不良を判定する際に実行される処理のフローチャートである。以下、このフローチャートを用いて制御装置８０において実行される判定処理について説明する。
Ｓ１００（ステップをＳと記載する）にて、この制御装置８０は、各工程において表面検査装置７０を用いて金属帯板９０の表面を撮影し、得られた画像データは表面検査部２００へ送られる。

【0025】

Ｓ１０１にて、表面検査部２００は、取得した画像データから金属帯板９０における表面疵などの品質不良データ（不良の種別、ランク）を作成する。
表面検査部２００で作成された品質不良データには、どの工程で、どの金属帯板９０のどの位置（ＸＹＺ座標）に、どのような不良があったかが記憶されている。すなわち、不良の情報として、工程を特定する工程コード、金属帯板９０を特定するコイル番号、重大な不良であるか軽微な不良であるかなど不良の種別を区分けしたもの（不良種別）、不良の長手方向の位置、不良の幅方向の位置、不良の表裏位置、不良のランク（詳細は後述する）などが含まれる。これらの情報は、例えば、図６に示す検査情報データベースの形にまとめられ、データベース部７００に記録される。

【0026】

Ｓ１０２にて、検査対象となっている金属帯板９０の前工程における品質不良データを検査情報データベースから取得する。
前工程のデータに関しては、図４に示すような製造実績データベースがデータベース部７００に保存されており、このような製造実績データから、金属帯板９０を特定するためのキーであるコイル番号での検索を行なう。コイル番号を照合することで、前工程での金属帯板９０の情報を、図６のような検査情報データベースから抽出する。Ｓ１０２の処理は、不良判定部３００で行われる。

【0027】

ところで、金属帯板９０の表面検査結果は、検査が行われた工程における位置情報で表現されているが、金属帯板９０のように通板時に巻き出し及び巻き取りが発生すると、そのたびに長手方向の先端部（トップ）と後端部（ボトム）とが入れ替わる。また、工程によっては、巻き出す方向、巻き取る方向について上側から行なうか、下側から行なうかが異なっており、それによってコイルの表面と裏面とが入れ替わる。金属帯板９０の幅方向が反対になる場合もある。したがって、現工程と前工程における品質不良データを比較する場合、以上のような姿勢変化を補正した座標で比較する必要がある。

【0028】

そこで、Ｓ１０２にて、現工程と前工程とのコイルの相対的な姿勢変化を算出し、検査情報データベースに記憶されている表裏情報（Ｚ方向）、長手方向位置（Ｘ方向）、幅方向位置（Ｙ方向）を、現工程のものを前工程に対応するように変換する。この変換にあたり、図５に示す設備定義データベースを用いる。Ｓ１０２で行われる処理は、制御装置８０内の変換部６００にて行われる。
具体的には、現工程でＸ＝Ｌの位置に存在した表面疵などの不良は、前工程において、Ｘ＝ＡＬ−Ｌの位置に存在すると変換する。なお、ＡＬはこの金属帯板９０の全長である。工程が熱延工程１０や冷延工程２０などの圧延工程においては、圧延に伴いＡＬが伸びることとなるが、ＡＬの伸び量は、金属帯板９０の弾性率や変形抵抗、圧延機の圧下率などのファクタを基に計算にて求めることができる。

【0029】

また、前工程と現工程とでコイル配置が左右反転する場合には、現工程においてＹ＝Ｗの位置に存在した不良が、前工程においてＹ＝ＡＷ−Ｗの位置に存在するように変換する。なお、ＡＷはこの金属帯板９０の全幅である。
さらに、前工程と現工程とでコイル巻き出しが異なる場合（例えば、前工程：上巻き取り、現工程：下巻き出し）は、現工程でＺ（１）面に存在した不良が、前工程においてＺ（２）面に存在するものと変換する。
なお、この変換部６００の処理は、金属帯板９０上の任意の点に設けられた基準点を基にして行われ、本実施形態の場合、最初の工程における金属帯板９０の巻き始め端のドライブサイド側を基準点としている。

【0030】

次に、Ｓ１０３にて、工程判定部４００は、前工程の品質不良データと、変換後の現工程の品質不良データとを比較して、「現工程に不良が存在するものの、それに対応する前工程の不良が見当たらない」ことが判明した場合、検出した不良を「現工程にて新規に発生した不良」として抽出する。
Ｓ１０４にて、工程判定部４００は、新規に抽出された不良において重大不良とされているものがあるか否かを判定する。新規に抽出された不良において重大不良があると判定されると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０５へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６へ移される。

【0031】

Ｓ１０５にて、工程判定部４００は、不良が検出された金属帯板９０上における不良の分布の特徴を算出する。その後、処理はＳ１０７へ移される。
一方、Ｓ１０６にて、工程判定部４００は、新規に抽出された不良において軽微不良とされているものがあるか否かを判定する。新規に抽出された不良において軽微不良があると判定されると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０５へ移されて、軽微な不良が検出された金属帯板９０上における不良の分布の特徴を算出される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、この処理は終了する。ここで、一般的に、軽微な不良についてのデータ数が多くなる傾向があり、先に重大な不良を処理することで演算負荷を軽減することが図れる。

【0032】

Ｓ１０７にて、工程判定部４００は、算出された不良の発生状況（例えば、分布状況）に基づいて、現工程で検出された不良が、工程に起因する不良であるか否かを判定する。
なお、重大不良と考えられるものには、金属帯板９０上の全面に周期的に疵が発生している場合などであり、圧延ロールや搬送ロールに起因する疵である可能性が高い。また、重大不良としては、疵以外に穴あきや押し込みが該当する。軽微不良と考えられるものには、汚れや変色が該当する。
しかしながら、これら不良種別が本当に重大であるか否かは、不良の分布状態や不良が検出された工程に依存する部分が大きく、その判断のために、図６に示すような「ランク（不良のランク）」という指標が用いられている。例えば、「変色」は前述の如く軽微不良であるものの、製造ラインの下工程で発生した場合は、製品に近いものであって、見逃せない不良と考えるべきであり、その場合、ランクの値を大きなものとしている。

【0033】

このように、不良の種別やランクを調べることによって、工程に起因する不良であるか否かを判断可能となる。特に、ランク（この場合、異常度に相当）の値から見逃せない不良が発生しているか否かを判断できる。
なお、検出された不良が、金属帯板９０の先端部の一部、又は尾端部の一部にのみ存在するようであれば、製造プロセスを構成する工程に起因する不良ではなく、例えば、金属帯板９０の前工程から現工程への移送中に発生した人的作業による不良と考えるように設定されている。なぜならば、工程間の移送では金属帯板９０はコイル状となっており、かかるコイルをぶつけるなどして疵などの不良を発生させた場合、その不良は金属帯板９０の先端部の一部にのみ存在するからであり、工程に起因する不良とは区別することが望ましいと考えるからである。

【0034】

ところで、このＳ１０７では、不良の分布状態に拘わらず、表面疵が存在した場合には「工程に起因する不良」であると判断するようにしても何ら問題はない。
不良が工程に起因する不良であってその異常度（ランク）が大きいものであると判定されると（Ｓ１０７にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０７にてＮＯ）、この処理は終了する。
なお、異常度を「ランク」のみで規定されるものとせず、不良種別、工程、それ以外のパラメータ（例えば、ユーザの要求）を複合的に使用して、製造工程や製造ライン毎に設定されるものであってもよい。

【0035】

Ｓ１０８にて、工程停止部５００は、異常度が大、つまり工程に起因する不良が発生していると判定されたので、その工程を停止するようにプロセスコンピュータに停止要求信号を送信する。
以上述べたように、本実施形態に係る工程不良検出装置は、金属帯板の表面疵などの不良を検知することで、当該金属帯板の品質を管理するに留まらず、金属帯板の不良の原因となった工程を絞り込み、その工程のメンテナンスを行う又は停止させる等の迅速な対応を取ることができるようになる。ひいては、金属帯板の生産性向上に寄与することになる。

【0036】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、本実施形態では、１つの工程は１つの設備で実現されているとしたが、１つの工程が複数の設備を有するものであっても何ら問題はない。その場合、表面検査装置７０は各設備に取り付けられることが好ましく、工程停止部５００により「工程」を停止させるのではなく、問題のある（不良の原因となっている）「設備」のみを停止させるとよい。

【0037】

また、本実施形態では、金属帯板９０の表面のみを検査する表面検査装置７０を例示しているが、裏面検査でもよく、表裏二面の同時検査を行うものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】工程不良検出装置が適用される金属帯板の製造ラインを示すブロック図である。

【図2】工程不良検出装置が適用された金属帯板の製造ラインの斜視模式図である。

【図3】工程不良検出装置の制御ブロック図である。

【図4】製造実績データベースの一例を示す図である。

【図5】設備定義データベースの一例を示す図である。

【図6】検査情報データベースの一例を示す図である。

【図7】工程不良検出装置における不良検出処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

【0039】

１０ 熱圧工程
２０ 冷延工程
３０ 焼鈍工程
４０ 酸洗工程
５０ 表面処理工程
６０ 最終検査工程
７０ 表面検査装置
８０ 制御装置
９０ 金属帯板
２００ 表面検査部
３００ 不良判定部
４００ 工程判定部
５００ 工程停止部
６００ 変換部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】