方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法およびその評価装置
【課題】方向性電磁鋼板について、地鉄と酸化物被膜の密着強度の大きさを、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で連続的にオンライン評価する方法を提供する。
【解決手段】地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する方法であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する工程と、前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを得る工程と、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する工程とを有する方法で、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する。
【解決手段】地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する方法であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する工程と、前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを得る工程と、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する工程とを有する方法で、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地鉄表面に酸化物被膜と、その酸化物被膜の外側表面に絶縁被膜とが形成された方向性電磁鋼板において、地鉄と酸化物被膜の密着強度を評価する方法およびその評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、地鉄表面に、例えばフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）やスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）のような酸化物被膜と絶縁被膜とを形成して、所望の磁気特性と外部との電気的な絶縁性を付与することが一般的である。
【０００３】
方向性電磁鋼板の製造において、地鉄と酸化物被膜との密着強度の評価は、最終製品の抜き取り検査で行うことが多い。そのため、製造ラインで方向性電磁鋼板を抜き取る作業や、測定用の試料の調整が必要となる。また、抜き取り作業や試料調整に時間を要し、作業コストの負荷が大きい。
【０００４】
また、抜き取り検査は、方向性電磁鋼板のコイルの先端部と尾端部でしか実施することができないため、コイル全長に亘って酸化物被膜の密着強度を評価することは不可能であり、しばしば密着性不良（密着強度不足）のトラブルが発生する。
【０００５】
そして、方向性電磁鋼板を用いた巻きトランスを作製する際に、酸化物被膜の剥離が発生すると、絶縁不良によって方向性電磁鋼板同士が導通し、焼付き等の重大なトラブルを引き起こすため、特に問題となる。
【０００６】
方向性電磁鋼板の酸化物被膜の密着強度を評価する代表的な方法としては、曲げ剥離径を測定する方法がある。この評価方法は、方向性電磁鋼板から採取した小片を、直径の異なる複数の丸棒の表面に巻きつけて、酸化物被膜に欠陥、剥離が発生する丸棒径の限界値を求めて評価する方法である。
【０００７】
そして、曲げ剥離径が小さいほど優れた密着性を有すると判定し、例えば、曲げ剥離径が５０ｍｍ以下であるとき、密着強度が十分大きい（密着性良好）と評価する。
【０００８】
その他、酸化物被膜の密着強度を評価する代表的な方法として、特許文献１、２には、絶縁被膜を除いた方向性電磁鋼板において、酸化物被膜表面から行うグロー放電発光分析（ＧＤＳ分析）によって得られるＳｉのピーク強度とＡｌのピーク強度との比率、または、Ａｌのピーク強度とＦｅのピーク強度との比率が、曲げ剥離径が２０ｍｍ以下である率と相関関係を有し、その相関関係から酸化物被膜の密着強度を評価する技術が記載されている。
【０００９】
また、特許文献３には、最終仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板の表面で蛍光Ｘ線カウント分析を行い、ＭｇＯを主体とする仕上げ焼鈍分離剤を塗布した鋼板と塗布しない鋼板とで、Ｍｇの強度比を求め、これらのＭｇ強度比と酸化物被膜の密着性とが相関関係を有することを利用して、酸化物被膜の密着強度を評価する技術が記載されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１〜３に記載された従来の酸化物被膜密着強度評価の方法は、方向性電磁鋼板の製造時にオフラインでサンプルを調整しなければならないという問題があった。また、調整したサンプルの組成分析に多大の時間を要するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−６１３５６号公報
【特許文献２】特開２０００−２０４４５０号公報
【特許文献３】特開２００７−１００１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記従来技術における問題に鑑み、方向性電磁鋼板について、地鉄と酸化物被膜の密着強度の大きさを、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で連続的にオンライン評価する方法およびその評価装置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】
【００１３】
本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、酸化物被膜と絶縁被膜とを有する方向性電磁鋼板の表面を均一に照明したとき、方向性電磁鋼板の表面の明るさ、すなわち輝度値と、酸化物被膜密着強度の指標となる曲げ剥離径とに相関関係があることを見出し、この相関関係から、地鉄と酸化被膜の密着強度の大きさを、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で連続的にオンライン評価できることを知見した。
【００１４】
本発明は、上記の知見に基づきなされたもので、その要旨は次の通りである。
【００１５】
（１）地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する方法であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する工程と、
前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、
前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを得る工程と、
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する工程と
を有し、
該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【００１６】
（２）上記（１）に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する工程と、前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める工程と、前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する工程とを有し、該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法。
【００１７】
（３）前記酸化物被膜はフォルステライトを含む酸化物被膜であることを特徴とする（１）に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【００１８】
（４）前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【００１９】
（５）地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する装置であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する線状照明器と、前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを求める輝度値演算部と、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する曲げ剥離径算出部とを有し、該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【００２０】
（６）上記（５）に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する線状照明器と、前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める輝度値演算部と、前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する曲げ剥離径算出部とを有し、
該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置。
【００２１】
（７）前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする（５）または（６）に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の輝度値Ｌｍから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度の指標となる曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出することから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となる。
【００２３】
また、本発明によれば、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の幅方向外側に、参照鋼板を並列に配置して、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式を、参照鋼板の輝度値と曲げ剥離径により構成することで、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、より正確に、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一般的な方向性電磁鋼板の断面構造を示した模式図である。
【図２】方向性電磁鋼板の仕上げ焼鈍後の製造設備に設置された、本発明の酸化物被膜密着強度評価装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の酸化物被膜密着強度評価装置を、方向性電磁鋼板の通板方向の側方から見た配置図である。
【図４】本発明の酸化物被膜密着強度評価装置を、方向性電磁鋼板の通板方向から見た配置図である。
【図５】酸化物被膜密着強度を評価する方向性電磁鋼板と、参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄとを含む範囲を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
【図６】参照鋼板ｃとｄについて、輝度値Ｌｃ、Ｌｄと、曲げ剥離径実測値Ｄｃ、Ｄｄとの関係を、照明の強さが異なる２条件において示すグラフである。
【図７】曲げ剥離径算出値Ｄｍと曲げ剥離実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【図８】線状照明器の照明強度を強くした場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍと、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【図９】照明が不均一な場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍ（シェーディング補正前）、Ｄｍ’（シェーディング補正後）と、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
方向性電磁鋼板は、所定の成分組成に調整したスラブを熱間圧延した後、焼鈍、冷間圧延し、ついで、再結晶焼鈍、脱炭焼鈍および最終仕上げ焼鈍を順に施して製造される。
【００２６】
冷間圧延後の焼鈍では、最終仕上げ焼鈍時に鋼板が最も高温となり、その際においてもコイルの焼き付きを防止するため、方向性電磁鋼板は、マグネシアを主体とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布して製造されることが一般的である。
【００２７】
そして、このマグネシアを主体とする焼鈍分離剤は、最終仕上げ焼鈍前に行う脱炭焼鈍時に、鋼板表面に生成するシリカを主体とする酸化層と反応して、鋼板表面にフォルステライトからなる酸化物被膜を生成させる。
【００２８】
なお、焼鈍分離剤の成分組成によって、鋼板表面に生成される酸化物被膜の成分組成および種類が異なる。方向性電磁鋼板の酸化物被膜としてはフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）の他、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）やコ−ジェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１６）等が知られている。
【００２９】
本発明は、酸化物被膜が上記のいずれの成分組成および種類のいずれであっても適合するが、以下に説明する実施形態では、方向性電磁鋼板として最も一般的な、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）を主体とする酸化物被膜を有する方向性電磁鋼板の場合について述べる。
【００３０】
図１は、一般的な方向性電磁鋼板の断面構造を示した模式図である。図１中、符号１は方向性電磁鋼板を示す。
【００３１】
方向性電磁鋼板１は、Ｓｉを含有する地鉄４と、地鉄４の表面上に形成されたフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）を主体とする酸化物被膜３と、酸化物被膜３の表面上に形成された絶縁被膜２とを有する。
【００３２】
方向性電磁鋼板１の酸化物被膜３と絶縁被膜２のうち、被膜の剥離が発生する箇所は、主に地鉄４と酸化物被膜３の界面であることが、経験的に分かっている。したがって、方向性電磁鋼板１の被膜の密着強度は、地鉄４と酸化物被膜３との密着強度で主として決まる。なお、以下の説明で、「酸化物被膜密着強度」または「密着強度」という場合には、地鉄４と酸化物被膜３との密着強度を意味するものとする。
【００３３】
本発明の実施の形態においては、、主としてフォルステライトからなる酸化物被膜３および絶縁被膜２を有する方向性電磁鋼板の試験材を準備し、酸化物被膜密着強度を評価した実験結果を説明する。絶縁被膜２は有機系の樹脂からなり、すべての試験材において同一の材質とした。絶縁被膜２および酸化物被膜３の厚さはそれぞれ数μｍで、試験材全体の板厚、すなわち、図１中、地鉄４、絶縁被膜３および酸化物被膜２それぞれの厚さの合計が、０．２３、０．２７および０．３０ｍｍの３種類の試験材を準備した。
【００３４】
本発明者らは、方向性電磁鋼板１の地鉄４と酸化物被膜３との密着強度の大きさの定量的な評価を実現するため、酸化物被膜３と絶縁被膜２とを有する方向性電磁鋼板１の表面を均一に照明したときの、方向性電磁鋼板１の表面の明るさ（明度）を含む色調に着目し、その色調と密着強度との相関を調査することにより新たな知見を得た。
【００３５】
そして、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で酸化物被膜密着強度を連続的にオンライン評価する方法に想到し、本発明を完成させた。
【００３６】
以下、図面を参照しながら、本発明の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法およびその評価装置について説明する。
本発明者らは、従来からの密着強度評価方法である、曲げ剥離径を求める試験を多数の試験材について実施した。その結果、試験材の密着強度と鋼板色調（鋼板明度）との間に、定量的な相関関係を詳細に調査した。
【００３７】
密着強度評価方法の検討に際して、曲げ剥離径の測定（実測）には、それぞれの直径が１０、２０、・・・、８０ｍｍの表面が滑らかなアルミ製丸棒を用いた。密着強度評価の検討に用いる方向性電磁鋼板１をコイルから切り出して、大きさ３０ｍｍ（通板方向）×１００ｍｍ（幅方向）の短冊形の試験材を準備した。当該試験材の長手方向をアルミ製丸棒の外周方向に半周（１８０度）巻きつけた後、酸化物被膜３における剥離および損傷の発生の有無を目視で調べた。
【００３８】
鋼板が暗く見えるほど、曲げ剥離径が小さく、密着強度が大きいのに対し、鋼板が明るく見えるほど、曲げ剥離径は大きく、密着強度が小さいことが判明した。すなわち、鋼板色調のうち、特に明度（明るさ）と曲げ剥離径との間により大きな相関があることを見出した。以下では、鋼板の明るさ（明度）の測定値を利用する形態について記す。
【００３９】
この理由は、図１に示す方向性電磁鋼板における被膜構造のうち、地鉄４とマグネシウムを主成分とする酸化物被膜３の界面構造に起因しているものと考えられる。
【００４０】
鋼鈑明度は、絶縁被膜２側から入射した光線の界面での反射成分の大きさに依存する。鋼板が明るく見えるのは、反射成分が大きい、すなわち平坦な界面構造を有しているためであり、その平坦さ故、密着強度は高くないと推察される。一方、鋼板が暗く見えるのは、反射成分が小さいためで、界面に多数の凹凸が存在し面粗度が大きく（粗く）、酸化物被膜３に対してくさび（アンカー）効果を発揮する構造を有しているためであり、このくさび構造が、密着強度を高める理由であると推察される。
【００４１】
次に、鋼板明度すなわち方向性電磁鋼板表面の明るさを定量化し、明るさと密着強度の指標となる曲げ剥離径との相関関係により、密着強度を非接触で連続評価する方法および装置について説明する。
【００４２】
図２は、方向性電磁鋼板の仕上げ焼鈍後の製造設備に設置された、酸化物被膜密着強度評価装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。図２中、符号１００は酸化物被膜密着強度評価装置を示す。
【００４３】
酸化物被膜密着強度評価装置１００は、方向性電磁鋼板１の表面を幅方向（通板方向に対して垂直な方向）に亘って均一に照明する線状照明器５、方向性電磁鋼板１の表面上で線状照明器５によって照明された領域を含む範囲（撮像エリア）を撮像する撮像カメラ６、および、撮像カメラ６で撮像して得られた画像を画像処理し、撮像エリアの撮像画像について所定の領域の輝度値を、方向性電磁鋼板１の表面の明るさの定量的指標として算出し、その輝度値から密着強度の指標となる曲げ剥離径を算出する制御・データ処理装置７を有する。制御・データ処理装置７は、例えばパーソナルコンピュータで構成することができる。
【００４４】
線状照明器５は、ライトガイドで導光し、線状の照明光として用いることができればいずれも使用することができ、例えば、キセノンランプを光源として用いてもよい。撮像カメラ６としては、例えばモノクロまたはカラーのＣＣＤカメラを使用することができる。
【００４５】
方向性電磁鋼板１の製造ラインには、通板される鋼板の通板速度を検出するためのＰＬＧ（回転計：Ｐｕｌｓｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）９が配設され、ＰＬＧ９が検出した通板速度は、通板速度信号として制御・データ処理装置７中の鋼板位置演算部１５に入力される。
【００４６】
制御・データ処理装置７中の撮像カメラ制御部１１は、予め設定したレート（回／ｍ）で方向性電磁鋼板１を撮像するように撮像カメラ６を制御する。なお、撮像カメラ制御部１１は、独立した専用機で構成しても良い。
【００４７】
制御・データ処理装置７中のシェーディング補正部１２は、必要に応じてオペレータの操作入力によりＯＮとなり、後で詳細に説明するような撮像画像における方向性電磁鋼板１の幅方向の輝度値の変動を補正する処理をする。
【００４８】
制御・データ処理装置７中の輝度値演算部１３は、撮像カメラ６で取り込んだ撮像画像のうち、方向性電磁鋼板１の線状照明器５で照明された領域について画像処理し、輝度値Ｌｍの分布を求める。
【００４９】
制御・データ処理装置７中の曲げ剥離径算出部１４は、予め求めた、方向性電磁鋼板の設定した測定領域の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、輝度値演算部１３で求めた輝度値Ｌｍから、当該測定領域の曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する。
【００５０】
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式を得るには、方向性電磁鋼板を破壊して曲げ剥離径Ｄを実測しなければならないため、本実施形態の酸化物被膜密着強度評価装置１００においては、密着強度を評価する方向性電磁鋼板１とは別の方向性電磁鋼板を準備し、オペレータ等が予め関係式を求めて設定しておくか、または関係式の形式のみを設定しておき、後で説明する参照鋼板の測定値を用いてオンライン測定時に当該形式に代入して関係式を構成する。
【００５１】
別に準備する方向性電磁鋼板は、輝度値Ｌｍを求める方向性電磁鋼板１の製造条件範囲内で製造されたものであれば良い。
【００５２】
別の方向性電磁鋼板で関係式を求める際には、曲げ剥離径Ｄを実測する前に、予め標準方向性電磁鋼板の鋼板明度、すなわち、輝度値Ｌを求めておくものとする。なお、曲げ剥離径Ｄの実測位置と、輝度値Ｌの測定位置は同一とする。また、同一の測定位置でないときには、例えば同一ロットで、同等の付着強度を有する鋼板部位で代替してもよい。
【００５３】
鋼板位置演算部１５は、鋼板速度を測定するＰＬＧ９から入力される、ＰＬＧ９を通過する方向性電磁鋼板１の通板長に比例した数のパルス信号に基づき、撮像カメラ６の視野領域に存在する方向性電磁鋼板１の、先端等の基準位置からの距離などの位置情報を算出する。なお、この位置情報は、方向性電磁鋼板１の先端からの距離に限られるものではなく、方向性電磁鋼板１のコイルの任意の位置からとすることができる。
【００５４】
鋼板位置演算部１５で算出された位置情報のうち、一つは撮像カメラ制御部１１に入力される。そして、撮像カメラ制御部１１が、この位置情報に同期して、方向性電磁鋼板１について予め設定した間隔ΔＬで撮像するように、撮像カメラ６を制御する。
【００５５】
また、鋼板位置演算部１５は、各撮像画像の撮像された時刻における位置情報および当該撮像画像に対応する鋼板部位の幅方向位置を、当該撮像画像における輝度値Ｌｍとともに、曲げ剥離径算出値Ｄｍと関連づけ、測定結果保持部１７および測定結果表示制御部１６に出力する。なお、表示装置８は、例えば液晶ディスプレーで構成することができる。
【００５６】
評価結果保持部１７は、鋼板位置演算部１５から出力された輝度値Ｌｍおよび曲げ剥離算出値Ｄｍを記録媒体に記録する。記録媒体としては、ＨＤＤなどが使用できる。
【００５７】
入出力部１８は、酸化物被膜密着強度評価装置１００のオペレータが、データを入出力するインターフェースであり、キーボード等の入力装置やプリンタ等の出力装置と接続される。また、入出力部１８はＬＡＮを備え、ＬＡＮ等のネットワークにも接続できるようにすると良い。
【００５８】
次に、酸化物被膜密着強度評価装置１００における、方向性電磁鋼板１、線状照明器５、撮像カメラ６の位置関係について説明する。図３は、方向性電磁鋼板１の通板方向の側方（図２の左側）から見た酸化物被膜密着強度評価装置１００の撮像部の配置を示す図である。
【００５９】
なお、以下の説明を簡単にするために、方向性電磁鋼板１の通板面を水平、すなわち、撮像面の垂直方向が通板方向と垂直であるものとするが、これに限られるものではない。
【００６０】
また、本実施形態では、撮像カメラ６の撮像角度（撮像カメラ６の視野の中心方向と方向性電磁鋼板１に垂直な方向とがなす角度）を２０度とする。撮像角度は、方向性電磁鋼板１の表面で、線状照明器５からの正反射光成分が少なく、かつ、方向性電磁鋼板１の長手方向の撮像領域が必要以上に広くなることにより、撮像画像の解像度が低下しなければ、どのような角度でも良く、２０度に限定する必要はない。また、方向性電磁鋼板１の撮像領域の照度は、線状照明器５の幅や配置を調節して、方向性電磁鋼板１の幅方向に対しできるだけ均一になるようにすることが好ましい。
【００６１】
撮像カメラ６により得られた方向性電磁鋼板１の幅方向に亘る領域の撮像画像中、線状照明器５で照明された領域は、輝度値演算部１３で、画像処理により、例えば８ビットの階調表現を用いるときには撮像画像の画素ごとに０から２５５段階の輝度値Ｌｍの分布として出力される。
【００６２】
線状照明器５の照明の強さ（光量）は、撮像画像の輝度値Ｌｍが飽和せず、かつ、付着強度の変動を検出するのに暗くなりすぎないように調整する。撮像カメラ６の絞りを調整しても良い。
【００６３】
輝度値演算部１３で輝度値Ｌｍを出力するに先立ち、撮像カメラ６により得られた撮像画像は、制御・データ処理部７のシェーディング補正部１２に入力され、シェーディング補正されることが好ましい。
【００６４】
方向性電磁鋼板１の撮像範囲の照明が均一であっても、方向性電磁鋼板１の幅が大きい場合には、撮像画像は中心部が明るく、周辺部は暗くなり、撮像画像の明るさは不均一となることがある。
【００６５】
これは、撮像範囲の各部分から撮像カメラ６に入射する光量が変化するためである。不均一となった撮像画像は、シェーディング補正や色調が均一な切板鋼板を利用するシェーディング補正によって補正されることが好ましい。ただし、付着強度の変動によらない撮像画像中の輝度変化が大きくないときには、オペレータ等の判断によりシェーディング補正の処理を省略するように切り替える。
【００６６】
撮像画像から表面欠陥を検出する装置では、例えば特開２００３−１７１４９号公報に記載されたシェーディング補正が実施されることが多い。本発明の酸化物被膜密着強度評価装置１００においても、撮像画像について、方向性電磁鋼板１の幅方向について輝度値Ｌｍをシェーディング補正部１２でシェーディング補正する。具体的には、鋼板等の帯状試験材における撮像画像のシェーディング補正法を利用することができる。
【００６７】
利用できるシェーディング補正法の一例を次に説明する。線状照明器５と撮像カメラ６により、方向性電磁鋼板１を通板させて、例えば１ｍおきに１０００枚の撮像画像を得る。得られた撮像画像それぞれについて、例えば線状照明された領域の垂直方向の中心を通る水平線にそって、同じ画素位置の輝度値の平均値（平均画素輝度値Ｌｐｑ：ｐ、ｑは画素位置）を求めて平均輝度画像を取得する。次に、平均画素輝度値Ｌｐｑのうちの最大値Ｌｍａｘを、各平均画素輝度値Ｌｐｑで割ってシェーディング補正係数Ｓｐｑを求める。方向性電磁鋼板１の撮像画像のシェーディング補正は、当該撮像画像の各画素（ｐ、ｑ）の輝度値Ｌｐｑにシェーディング補正係数Ｓｐｑを乗算することにより得られる。
【００６８】
なお、方向性電磁鋼板１の幅が、線状照明器５の幅と比べて相対的に小さい場合には、撮像画像内において、方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍの変化が幅方向で小さいため、シェーディング補正を省略しても良い。方向性電磁鋼板１と撮像カメラ６の間隔と比べて、方向性電磁鋼板１の幅が相対的に小さい場合も同様である。
【００６９】
以下の実施の形態の説明において、単に「撮像画像」と記した場合、特に断りがない限り、撮像画像の中心部と周辺部で、明るさの不均一が発生していない撮像画像を意味するものとし、シェーディング補正の有無を問わないものとする。
【００７０】
次に、撮像カメラ６の配置位置について説明する。上記したように、図３は方向性電磁鋼板１の通板方向の側方から見た酸化物被膜密着強度評価装置１００の撮像部の配置を示す図である。また図４は、撮像部を、方向性電磁鋼板１の通板方向を含む面内で、撮像レンズの視野中心方向（光軸）と直交する方向から見た配置図である。
【００７１】
図４に示したように、方向性電磁鋼板１から焦点位置までの距離をＡ、焦点位置からイメージセンサ素子までの距離をＢ、方向性電磁鋼板１の幅方向の撮像範囲長ＣＦとしたとき、これらＡ、ＢおよびＣＦは、下記（１）式および（２）式の関係にある。
【００７２】
なお、下記(１)式は、レンズの公式から求められる関係である。また、下記(１)式中のｆは撮像カメラ６のレンズの焦点距離であり、下記（２）式中のＬｉｍは撮像カメラ６のイメージセンサ素子の受光領域全体の幅である。
【００７３】
１／Ａ ＋ １／Ｂ ＝ １／ｆ ・・・（１）
ＣＦ ＝ Ａ／Ｂ × Ｌｉｍ ・・・（２）
【００７４】
ここで、例えば、Ｌｉｍ＝２８．６７２ｍｍ、Ｂ＝２８．３９２ｍｍ、ｆ＝２８ｍｍとすると、上記（１）式からＡ＝２０２８ｍｍとなり、上記（２）式からＣＦ＝２０４８ｍｍとなる。
【００７５】
これらに基づき、方向性電磁鋼板１、線状照明器５、撮像カメラ６それぞれの配置に関して、撮像カメラ６のレンズ中心がカメラ先端から２８ｍｍにあるので、図３に示した具体的な数値の位置関係が導き出される。
【００７６】
次に、上記のような位置関係で配置された撮像カメラ６によって得られた撮像画像から、方向性電磁鋼板１の測定領域の輝度値Ｌｍを得る処理と、その輝度値Ｌｍとから、当該方向性電磁鋼板１の測定領域の曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する処理について、その一例を説明する。
【００７７】
＜第１の実施の態様＞
まず、参照鋼板を用いて、オンラインで測定するときにリアルタイムに校正する方法について説明する。図２に示したように、複数の小片の参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄを、方向性電磁鋼板１と表面を平行にして、製造ラインにおいて通板される方向性電磁鋼板１の幅方向外側に並列に配置する。
【００７８】
参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄは、予め曲げ剥離径Ｄｉ（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を予め実測した校正用の方向性電磁鋼板と同等の仕様、性状、付着強度を有するものである。参照鋼板ａとｂは同一の曲げ剥離径（Ｄａ＝Ｄｂ）であり、例えば同一製造ロットの方向性電磁鋼板の隣接する部位から採取したものが好ましい。参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄは、酸化物被膜密着強度評価装置１００を構成する部品が経時変化した場合や、線状照明器５に傾きが生じた場合に、方向性電磁鋼板１を照明する光の強さが不均一となったときに、オンライン測定に際してリアルタイムに測定条件の変動に対応して曲げ剥離径を算出することが可能になる。。
【００７９】
参照鋼板ｃとｄはできるだけその曲げ剥離径Ｄｃ、Ｄｄが異なるものを配置することが好ましい。また、参照鋼板ｃ、ｄは、通板される方向性電磁鋼板１の測定領域の輝度値Ｌｍから、当該測定領域の曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出するために用いる、
【００８０】
図５は、酸化物被膜密着強度を評価する方向性電磁鋼板１と、参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄとを含む撮像エリアである範囲を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
図５に示すように、線状照明器５で照明された撮像エリアの撮像画像において、方向性電磁鋼板１の表面のうち、図５中、範囲２０ａ〜２０ｊで示した１０箇所の輝度測定領域に関し、各輝度測定領域内における各画素の輝度値を平均した値（平均輝度値）を、各輝度測定領域それぞれの輝度値Ｌｍとして得る画像処理の方法について以下に説明する。なお、範囲２０ａ〜２０ｊそれぞれは、本実施の形態では通板方向５０ｍｍ×幅方向１００ｍｍとするが、その範囲の数および大きさは・形状は測定時に適宜設定すればよい。また、各画素の輝度値のＳ／Ｎが比較的良好なときには、上記各範囲における平均値の代わりに代表値を用いても良い。
【００８１】
ここでは、輝度測定領域２０ａ〜２０ｊのうち、輝度測定領域２０ａについての輝度値Ｌｍである輝度値Ｌ２０ａを求める画像処理について説明するが、輝度測定領域２０ｂ〜２０ｊについての輝度値Ｌ２０ｂ〜Ｌ２０ｊを求める場合も同様に画像処理されるものとする。
【００８２】
参照鋼板ｉ（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の輝度値Ｌi（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）は、本実施の形態では参照鋼板ｉのうち、２５ｍｍ×幅方向１００ｍｍの範囲内の各画素の輝度値の平均値とするが、当該範囲の形状および大きさが、参照鋼板の性状や製造ラインの配置により測定時に適宜設定すればよい。また、各画素の輝度値のＳ／Ｎが良好なときには、上記各範囲における平均値の代わりに、代表値を用いても良い。
【００８３】
また、参照鋼板ｉの曲げ剥離径実測値Ｄｉ（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）それぞれの大小関係は、Ｄｃ＜Ｄａ＝Ｄｂ＜Ｄｄである。なお、曲げ剥離径実測値Ｄｉは、参照鋼板ｉの隣接する部位から切り出した試験片で、曲げ剥離径を予め実測した値を用いる。
【００８４】
参照鋼板の輝度値Ｌｉおよび曲げ剥離径実測値Ｄｉは、制御・データ処理装置７の曲げ剥離径算出部部１４に保持される。
【００８５】
制御・データ処理装置７は、方向性電磁鋼板１の撮像画像について、（手順１）、（手順２）により輝度値Ｌ２０ａから、輝度測定領域２０ａにおける曲げ剥離径Ｄ２０ａを算出する。
【００８６】
（手順１）
撮像カメラ６で得られた撮像画像は、必要ならばシェーディング補正部１２で予めシェーディング処理される。得られたシェーディング補正画像について、照明の均一さのチェックをするために参照鋼板ａ，ｂそれぞれの輝度値ＬａとＬｂを比較する。なお、以下の実施の形態の説明では、シェーディング補正しないときの撮像画像についてもシェーディング補正画像と記す。 輝度値ＬａとＬｂとが同一であれば、照明は均一であると判断する。輝度値ＬａとＬｂとが異なる場合は、照明が不均一であるか、線状照明器５を含む照明系または撮像カメラ６を含む撮像系に異常があると判断する。このように、参照鋼板ａ，ｂそれぞれの輝度値ＬａとＬｂとを比較することによって、照明系および撮像系の異常を検知することができる。
【００８７】
この際、照明光量が方向性電磁鋼板１の表面上において線形に変化するときには、この変化を方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍの測定位置に応じてシェーディング補正の一つとして、次のようにして補正してもよい。
【００８８】
方向性電磁鋼板１の幅方向をｘ軸方向としたとき、参照鋼板ａの中心の位置をＸａ＝０、参照鋼板ｂの中心の位置をＸｂ＝Ｘ、参照鋼板ａの中心と参照鋼板ｂの中心の間のある位置ｘでの輝度測定領域の、測定輝度値をＬｘとすると、補正後の測定輝度値Ｌｘ’を、下記（３）式に基づき求める。
Ｌｘ’＝Ｌｘ ＋ １／２×（Ｌｂ−Ｌａ）×（１−２ｘ／Ｘ） ・・・（３）
【００８９】
方向性電磁鋼板１の幅方向について均一な照明下（すなわちＬａ＝Ｌｂ）で得られた範囲２０ａ内の撮像データ、あるいは、（手順１）の方法で補正された輝度測定領域２０ａ内の撮像データは、輝度値演算部１３と、曲げ剥離径算出部１４で（手順２）の方法で処理される。
【００９０】
（手順２）
上述したように、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとは、ほぼ線形の関係を有する。本実施形態の方向性電磁鋼板密着強度評価装置１００の曲げ剥離径算出部１４では、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの線形関係を示す関係式を、、参照鋼板ｃ、ｄの輝度値Ｌｃ、Ｌｄ、並びに、予め参照鋼板を用いた実験により設定された曲げ剥離径実測値Ｄｃ、Ｄｄを用いて求める。
【００９１】
図６は、参照鋼板ｃとｄについて、輝度値Ｌｃ、Ｌｄと、曲げ剥離径実測値Ｄｃ、Ｄｄとの関係を示すグラフの一例である。図６中、符号５０は照明強度が標準的な場合、符号５１は照明強度が強い場合を示す。図６において、照明強度が標準的である符号５０の場合に比べて、照明強度が強い符号５１の場合は、相関を示す直線が右側にシフトする。
【００９２】
図６中の符号５０および符号５１で示した直線それぞれの場合について、いずれも場合も輝度値Ｌと曲げ剥離径実測値Ｄは、次の（４）に示す関係式で表すことができる。
Ｄ＝Ｄｃ＋（Ｄｄ−Ｄｃ）／（Ｌｄ−Ｌｃ）×（Ｌ−Ｌｃ） ・・・（４）
【００９３】
輝度部演算部１３で求められた輝度測定領域の輝度値Ｌ２０ａおよび参照鋼板ｃ、ｄそれぞれの輝度値Ｌｃ、Ｌｄが曲げ剥離径算出部１４に入力され、曲げ剥離径算出部１４で、上記（ｄ）式のＬに代入して、曲げ剥離径算出値Ｄ２０ａを算出する。
【００９４】
＜第２の実施の態様＞
以上では、方向性電磁鋼板の製造ラインで、測定するべき方向性電磁鋼板の両側に複数の参照鋼板を配設して、当該参照鋼板の輝度値の測定値と、予め測定しておいた当該参照鋼板の曲げ剥離径に基づいて（４）式で示した関係式をリアルタイムに構成しながら、方向性電磁鋼板の測定部位の輝度値を用いて当該測定部位の曲げ剥離径を算出して推定する方法である。
一方、例えば参照鋼板を用いずに、方向性電磁鋼板の曲げ剥離径をその輝度値から算出することも可能である。すなわち、予め上記のｃ、ｄの当たる参照鋼板それぞれについて、輝度値Ｌｃ、Ｌｄおよび曲げ剥離径Ｄｃ，Ｄｄを測定しておく。その際に参照鋼板を製造ラインでの線状照明器による照明下において輝度値を測定するのが好ましい。これらの予め求めた測定値を用いて（４）式を構成して、曲げ剥離径算出部１４に設定しておく。
また、参照鋼板の輝度値を測定したときと、実際の方向性電磁鋼板のオンライン測定時とで照明の明るさが異なるときには、（４）式を当該差異に基づき補正して用いればよい。
【００９５】
これまでに述べたように、本発明により、方向性電磁鋼板のコイルの全長にわたって曲げ剥離径を算出することができ、酸化物被膜密着強度の評価を容易に行うことができることを確認することができた。
【００９６】
＜制御・データ処理装置の実装＞
以上で説明したように、制御・データ処理装置７は、例えばキーボードやマウス等の入出力機器、撮像カメラと制御するためのボード、ＨＤＤ等の記憶装置、および製造ラインを統括する上位コンピュータとネットワーク（ＬＡＮ）を介して接続するインターフェースを有するパーソナルコンピュータで構成することができる。なお、撮像カメラ制御は独立して専用器で構成してもよい。また、表示装置８は例えば液晶ディスプレーで構成することができる。そして、上記した各制御、および各演算、処理を実行するためのコンピュータソフトウエアを作成して当該パーソナルコンピュータにロードする。また、制御・データ処理装置７は、上記の各機器の機能を有する部品を組み込んだ、ＭＰＵを有する専用器で構成してもよい。
【実施例】
【００９７】
次に、本発明を実施例でさらに説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性および効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【００９８】
（実施例１）
図２に示した酸化物被膜密着強度評価装置１００を用いて、均一照明下で撮像された方向性電磁鋼板１の表面の撮像画像を画像処理して求めた輝度値Ｌｍから酸化物被膜３の密着強度を評価した。
【００９９】
撮像カメラ６としては、２０４８×１５３６画素のカラーＣＣＤカメラを使用した。線状照明器５としては、２ｍ長さの蛍光灯を使用した。照明の強さは、管電流で調整した。
【０１００】
参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄの間隔は１ｍとし、予め実測した参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄの曲げ剥離径はＤａ＝Ｄｂ＝４０ｍｍ、Ｄｃ＝２０ｍｍ、Ｄｄ＝６０ｍｍであった。なお、曲げ剥離径Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄは、方向性電磁鋼板のコイルから参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄを採取した部位の近隣から切り出した試験片で実測した。
【０１０１】
酸化物被膜密着強度を評価する方向性電磁鋼板１としては、板厚が０．２３ｍｍ、板幅が８００ｍｍのコイルを準備した。なお、板厚は、地鉄４、酸化物被膜３、絶縁被膜２それぞれの厚さの合計である。また、コイルの全長は１３００ｍとし、方向性電磁鋼板１の移動速度（ライン速度）は１００ｍｐｍとした。
【０１０２】
方向性電磁鋼板１の輝度値は、参照鋼板ａ、ｃの中心から方向性電磁鋼板１の幅方向へ向かって３００ｍｍの位置で、方向性電磁鋼板１の通板中に測定し、方向性電磁鋼板１の通板方向５０ｍｍ×幅方向１００ｍｍの領域内における各画素の輝度値の平均値（平均輝度値）を輝度値Ｌｍとした。なお、輝度値Ｌｍは、１分おき、すなわち１００ｍ毎に、合計で１４回測定した。
【０１０３】
本実施例それぞれでは、照明を板幅方向に均一にしたのでシェーディング補正は、必要に応じて板幅方向に線形に輝度値を補正する補正を行った。参照鋼板ａ〜ｄのシェーディング補正後の輝度値をＬａ’〜Ｌｄ’、方向性電磁鋼板１の補正後の輝度値をＬｍ’とした。なお、シェーディング補正前の輝度値Ｌａ〜Ｌｄ、Ｌｍから求めた曲げ剥離径を、それぞれ、Ｄａ〜Ｄｄ、Ｄｍとし、シェーディング補正後の輝度値から求めた曲げ剥離径を、それぞれ、Ｄａ’〜Ｄｄ’、Ｄｍ’とした。
【０１０４】
その結果を表１に示す。なお、表１中、測定Ｎｏ．は、平均輝度値の測定開始からの測定回数を示す。測定Ｎｏ．０は測定開始時を示し、測定Ｎｏ．１は測定開始から１分後、以後、測定Ｎｏ．２〜１３は、それぞれ、測定開始から２〜１３分後を示す。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
表１から明らかなように、参照鋼板ａとｂの輝度値Ｌａ、Ｌｂが等しいことから、線状照明器５として２ｍの長さの蛍光灯を使用した場合には、輝度値Ｌｍの測定中、方向性電磁鋼板１の表面は均一に照明されていることが確認できた。
【０１０７】
また、照明が均一であることから、参照鋼板ａ〜ｄの輝度値Ｌａ〜Ｌｄおよび方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍは、シェーディング補正の前後で変化しないことも併せて確認できた。
【０１０８】
曲げ剥離径算出値Ｄｍは、曲げ剥離径算出部１３で、参照鋼板ｃ、ｄのシェーディング補正前輝度値Ｌｃ、Ｌｄと曲げ剥離径Ｄｃ、Ｄｄから求めた上記（ｄ）式に、シェーディング補正前の輝度値Ｌｍを代入して算出された結果である。また、曲げ剥離径算出値Ｄｍ’は、曲げ剥離径算出部１３で、参照鋼板ｃ、ｄのシェーディング補正後輝度値Ｌｃ’、Ｌｄ’と曲げ剥離径Ｄｃ、Ｄｄから求めた上記（ｄ）式に、シェーディング補正後の輝度値Ｌｍ’を代入して算出された結果である。
【０１０９】
また、後述する実施例２、３の実験終了後、コイルから輝度値Ｌｍを測定した部位を切出し、曲げ剥離試験により曲げ剥離径を実測し、曲げ剥離径実測値Ｄｊとした。
【０１１０】
図７は、曲げ剥離径算出値Ｄｍと曲げ剥離実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。図７から明らかなように、曲げ剥離径算出値Ｄｍは、概ね曲げ剥離径実測値Ｄｊと一致しており、本発明の方法および装置で、方向性電磁鋼鈑の酸化物被膜密着強度が評価できることを確認できた。
【０１１１】
（実施例２）
線状照明器５の照明強度を強くしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、曲げ剥離径算出値Ｄｍ、Ｄｍ’を求めた。
結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
表２から明らかなように、実施例２における参照鋼板ａ〜ｄの輝度値Ｌａ〜Ｌｄおよび方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍは、実施例１の場合と比べて大きくなっている。
【０１１４】
図８は、線状照明器５の照明強度を強くした場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍと、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【０１１５】
図８から明らかなように、曲げ剥離径算出値Ｄｍと曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係は、実施例１の場合と比べて、実施例２の場合の方が、より整合性が高いことが確認できた。
【０１１６】
これは、線状照明器５の照明強度を強くすることにより、参照鋼板ｃ、ｄの輝度値Ｌｃ、Ｌｄの差が大きくなることで、方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍのばらつき誤差が小さくなったためである。
【０１１７】
（実施例３）
線状照明器５を傾けたこと以外は、実施例２と同様の条件で、曲げ剥離径算出値Ｄｍ、Ｄｍ’を求めた。
【０１１８】
結果を表３に示す。
【０１１９】
【表３】
【０１２０】
表３から明らかなように、参照鋼板ａ、ｂの輝度値Ｌａ、Ｌｂが異なっていることから、線状照明器５を傾けたことにより、方向性電磁鋼板１の表面の照明は不均一であることが確認できた。
【０１２１】
また、シェーディング補正後の参照鋼板ａ、ｂの輝度値Ｌａ、Ｌｂが等しいことから、シェーディング補正の効果を併せて確認できた。
【０１２２】
図９は、照明が不均一な場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍ、Ｄｍ’と、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。図９中、符号５３はシェーディング補正後、符号５４はシェーディング補正前を示す。
【０１２３】
図９から明らかなように、照明が不均一な場合であっても、シェーディング補正を実施することにより、曲げ剥離径算出値Ｄｍ’と曲げ剥離径実測値Ｄｊとが概ね一致することを確認できた。
【０１２４】
なお、上述したところは、本発明の実施形態を例示したものにすぎず、本発明は、特許請求の範囲の記載範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、制御・データ処理装置７は、上記のパーソナルコンピュータに代えて、上述した各機能を有する部品を組み込んだ、ＭＰＵで構成される専用機としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
前述したように、本発明によれば、予め求めた、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の輝度値Ｌｍから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度の指標とする曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出することから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となる。本発明は、工業上、利用価値の高いものである。
【０１２６】
また、本発明によれば、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の幅方向外側に、参照鋼板を並列に配置して、予め求めた、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式を、参照鋼板の輝度値と曲げ剥離径で校正することで、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、より正確に、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となり、工業上、顕著な効果を奏する。
【符号の説明】
【０１２７】
１００ 酸化物被膜密着強度評価装置
１ 方向性電磁鋼板
２ 絶縁被膜
３ 酸化物被膜
４ 地鉄
５ 線状照明器
６ 撮像カメラ（撮像装置）
７ 制御・データ処理装置
８ 表示装置
９ ＰＬＧ
１１ 撮像カメラ制御部
１２ シェーディング補正部
１３ 輝度値演算部
１４ 曲げ剥離径算出部
１５ 鋼板位置演算部
１６ 評価結果表示制御部
１７ 評価結果保持部
１８ 入出力部
５０ 照明強度が標準的である場合
５１ 照明強度が強い場合
５３ シェーディング補正後
５４ シェーディング補正前
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 参照鋼板
Ｌｉｍ 撮像カメラ６のイメージセンサ素子の受光領域全体の幅
Ａ 方向性電磁鋼板１からの焦点位置までの距離
Ｂ 焦点位置からイメージセンサ素子までの距離
ＣＦ 方向性電磁鋼板１の幅方向の撮像範囲長
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地鉄表面に酸化物被膜と、その酸化物被膜の外側表面に絶縁被膜とが形成された方向性電磁鋼板において、地鉄と酸化物被膜の密着強度を評価する方法およびその評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、地鉄表面に、例えばフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）やスピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）のような酸化物被膜と絶縁被膜とを形成して、所望の磁気特性と外部との電気的な絶縁性を付与することが一般的である。
【０００３】
方向性電磁鋼板の製造において、地鉄と酸化物被膜との密着強度の評価は、最終製品の抜き取り検査で行うことが多い。そのため、製造ラインで方向性電磁鋼板を抜き取る作業や、測定用の試料の調整が必要となる。また、抜き取り作業や試料調整に時間を要し、作業コストの負荷が大きい。
【０００４】
また、抜き取り検査は、方向性電磁鋼板のコイルの先端部と尾端部でしか実施することができないため、コイル全長に亘って酸化物被膜の密着強度を評価することは不可能であり、しばしば密着性不良（密着強度不足）のトラブルが発生する。
【０００５】
そして、方向性電磁鋼板を用いた巻きトランスを作製する際に、酸化物被膜の剥離が発生すると、絶縁不良によって方向性電磁鋼板同士が導通し、焼付き等の重大なトラブルを引き起こすため、特に問題となる。
【０００６】
方向性電磁鋼板の酸化物被膜の密着強度を評価する代表的な方法としては、曲げ剥離径を測定する方法がある。この評価方法は、方向性電磁鋼板から採取した小片を、直径の異なる複数の丸棒の表面に巻きつけて、酸化物被膜に欠陥、剥離が発生する丸棒径の限界値を求めて評価する方法である。
【０００７】
そして、曲げ剥離径が小さいほど優れた密着性を有すると判定し、例えば、曲げ剥離径が５０ｍｍ以下であるとき、密着強度が十分大きい（密着性良好）と評価する。
【０００８】
その他、酸化物被膜の密着強度を評価する代表的な方法として、特許文献１、２には、絶縁被膜を除いた方向性電磁鋼板において、酸化物被膜表面から行うグロー放電発光分析（ＧＤＳ分析）によって得られるＳｉのピーク強度とＡｌのピーク強度との比率、または、Ａｌのピーク強度とＦｅのピーク強度との比率が、曲げ剥離径が２０ｍｍ以下である率と相関関係を有し、その相関関係から酸化物被膜の密着強度を評価する技術が記載されている。
【０００９】
また、特許文献３には、最終仕上げ焼鈍後の方向性電磁鋼板の表面で蛍光Ｘ線カウント分析を行い、ＭｇＯを主体とする仕上げ焼鈍分離剤を塗布した鋼板と塗布しない鋼板とで、Ｍｇの強度比を求め、これらのＭｇ強度比と酸化物被膜の密着性とが相関関係を有することを利用して、酸化物被膜の密着強度を評価する技術が記載されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献１〜３に記載された従来の酸化物被膜密着強度評価の方法は、方向性電磁鋼板の製造時にオフラインでサンプルを調整しなければならないという問題があった。また、調整したサンプルの組成分析に多大の時間を要するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−６１３５６号公報
【特許文献２】特開２０００−２０４４５０号公報
【特許文献３】特開２００７−１００１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記従来技術における問題に鑑み、方向性電磁鋼板について、地鉄と酸化物被膜の密着強度の大きさを、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で連続的にオンライン評価する方法およびその評価装置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】
【００１３】
本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意研究を重ねた結果、酸化物被膜と絶縁被膜とを有する方向性電磁鋼板の表面を均一に照明したとき、方向性電磁鋼板の表面の明るさ、すなわち輝度値と、酸化物被膜密着強度の指標となる曲げ剥離径とに相関関係があることを見出し、この相関関係から、地鉄と酸化被膜の密着強度の大きさを、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で連続的にオンライン評価できることを知見した。
【００１４】
本発明は、上記の知見に基づきなされたもので、その要旨は次の通りである。
【００１５】
（１）地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する方法であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する工程と、
前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、
前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを得る工程と、
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する工程と
を有し、
該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【００１６】
（２）上記（１）に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する工程と、前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める工程と、前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する工程とを有し、該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法。
【００１７】
（３）前記酸化物被膜はフォルステライトを含む酸化物被膜であることを特徴とする（１）に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【００１８】
（４）前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【００１９】
（５）地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する装置であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する線状照明器と、前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを求める輝度値演算部と、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する曲げ剥離径算出部とを有し、該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【００２０】
（６）上記（５）に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置であって、前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する線状照明器と、前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める輝度値演算部と、前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する曲げ剥離径算出部とを有し、
該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置。
【００２１】
（７）前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする（５）または（６）に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の輝度値Ｌｍから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度の指標となる曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出することから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となる。
【００２３】
また、本発明によれば、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の幅方向外側に、参照鋼板を並列に配置して、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式を、参照鋼板の輝度値と曲げ剥離径により構成することで、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、より正確に、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一般的な方向性電磁鋼板の断面構造を示した模式図である。
【図２】方向性電磁鋼板の仕上げ焼鈍後の製造設備に設置された、本発明の酸化物被膜密着強度評価装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の酸化物被膜密着強度評価装置を、方向性電磁鋼板の通板方向の側方から見た配置図である。
【図４】本発明の酸化物被膜密着強度評価装置を、方向性電磁鋼板の通板方向から見た配置図である。
【図５】酸化物被膜密着強度を評価する方向性電磁鋼板と、参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄとを含む範囲を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
【図６】参照鋼板ｃとｄについて、輝度値Ｌｃ、Ｌｄと、曲げ剥離径実測値Ｄｃ、Ｄｄとの関係を、照明の強さが異なる２条件において示すグラフである。
【図７】曲げ剥離径算出値Ｄｍと曲げ剥離実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【図８】線状照明器の照明強度を強くした場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍと、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【図９】照明が不均一な場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍ（シェーディング補正前）、Ｄｍ’（シェーディング補正後）と、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
方向性電磁鋼板は、所定の成分組成に調整したスラブを熱間圧延した後、焼鈍、冷間圧延し、ついで、再結晶焼鈍、脱炭焼鈍および最終仕上げ焼鈍を順に施して製造される。
【００２６】
冷間圧延後の焼鈍では、最終仕上げ焼鈍時に鋼板が最も高温となり、その際においてもコイルの焼き付きを防止するため、方向性電磁鋼板は、マグネシアを主体とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布して製造されることが一般的である。
【００２７】
そして、このマグネシアを主体とする焼鈍分離剤は、最終仕上げ焼鈍前に行う脱炭焼鈍時に、鋼板表面に生成するシリカを主体とする酸化層と反応して、鋼板表面にフォルステライトからなる酸化物被膜を生成させる。
【００２８】
なお、焼鈍分離剤の成分組成によって、鋼板表面に生成される酸化物被膜の成分組成および種類が異なる。方向性電磁鋼板の酸化物被膜としてはフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）の他、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）やコ−ジェライト（Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１６）等が知られている。
【００２９】
本発明は、酸化物被膜が上記のいずれの成分組成および種類のいずれであっても適合するが、以下に説明する実施形態では、方向性電磁鋼板として最も一般的な、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）を主体とする酸化物被膜を有する方向性電磁鋼板の場合について述べる。
【００３０】
図１は、一般的な方向性電磁鋼板の断面構造を示した模式図である。図１中、符号１は方向性電磁鋼板を示す。
【００３１】
方向性電磁鋼板１は、Ｓｉを含有する地鉄４と、地鉄４の表面上に形成されたフォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）を主体とする酸化物被膜３と、酸化物被膜３の表面上に形成された絶縁被膜２とを有する。
【００３２】
方向性電磁鋼板１の酸化物被膜３と絶縁被膜２のうち、被膜の剥離が発生する箇所は、主に地鉄４と酸化物被膜３の界面であることが、経験的に分かっている。したがって、方向性電磁鋼板１の被膜の密着強度は、地鉄４と酸化物被膜３との密着強度で主として決まる。なお、以下の説明で、「酸化物被膜密着強度」または「密着強度」という場合には、地鉄４と酸化物被膜３との密着強度を意味するものとする。
【００３３】
本発明の実施の形態においては、、主としてフォルステライトからなる酸化物被膜３および絶縁被膜２を有する方向性電磁鋼板の試験材を準備し、酸化物被膜密着強度を評価した実験結果を説明する。絶縁被膜２は有機系の樹脂からなり、すべての試験材において同一の材質とした。絶縁被膜２および酸化物被膜３の厚さはそれぞれ数μｍで、試験材全体の板厚、すなわち、図１中、地鉄４、絶縁被膜３および酸化物被膜２それぞれの厚さの合計が、０．２３、０．２７および０．３０ｍｍの３種類の試験材を準備した。
【００３４】
本発明者らは、方向性電磁鋼板１の地鉄４と酸化物被膜３との密着強度の大きさの定量的な評価を実現するため、酸化物被膜３と絶縁被膜２とを有する方向性電磁鋼板１の表面を均一に照明したときの、方向性電磁鋼板１の表面の明るさ（明度）を含む色調に着目し、その色調と密着強度との相関を調査することにより新たな知見を得た。
【００３５】
そして、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で酸化物被膜密着強度を連続的にオンライン評価する方法に想到し、本発明を完成させた。
【００３６】
以下、図面を参照しながら、本発明の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法およびその評価装置について説明する。
本発明者らは、従来からの密着強度評価方法である、曲げ剥離径を求める試験を多数の試験材について実施した。その結果、試験材の密着強度と鋼板色調（鋼板明度）との間に、定量的な相関関係を詳細に調査した。
【００３７】
密着強度評価方法の検討に際して、曲げ剥離径の測定（実測）には、それぞれの直径が１０、２０、・・・、８０ｍｍの表面が滑らかなアルミ製丸棒を用いた。密着強度評価の検討に用いる方向性電磁鋼板１をコイルから切り出して、大きさ３０ｍｍ（通板方向）×１００ｍｍ（幅方向）の短冊形の試験材を準備した。当該試験材の長手方向をアルミ製丸棒の外周方向に半周（１８０度）巻きつけた後、酸化物被膜３における剥離および損傷の発生の有無を目視で調べた。
【００３８】
鋼板が暗く見えるほど、曲げ剥離径が小さく、密着強度が大きいのに対し、鋼板が明るく見えるほど、曲げ剥離径は大きく、密着強度が小さいことが判明した。すなわち、鋼板色調のうち、特に明度（明るさ）と曲げ剥離径との間により大きな相関があることを見出した。以下では、鋼板の明るさ（明度）の測定値を利用する形態について記す。
【００３９】
この理由は、図１に示す方向性電磁鋼板における被膜構造のうち、地鉄４とマグネシウムを主成分とする酸化物被膜３の界面構造に起因しているものと考えられる。
【００４０】
鋼鈑明度は、絶縁被膜２側から入射した光線の界面での反射成分の大きさに依存する。鋼板が明るく見えるのは、反射成分が大きい、すなわち平坦な界面構造を有しているためであり、その平坦さ故、密着強度は高くないと推察される。一方、鋼板が暗く見えるのは、反射成分が小さいためで、界面に多数の凹凸が存在し面粗度が大きく（粗く）、酸化物被膜３に対してくさび（アンカー）効果を発揮する構造を有しているためであり、このくさび構造が、密着強度を高める理由であると推察される。
【００４１】
次に、鋼板明度すなわち方向性電磁鋼板表面の明るさを定量化し、明るさと密着強度の指標となる曲げ剥離径との相関関係により、密着強度を非接触で連続評価する方法および装置について説明する。
【００４２】
図２は、方向性電磁鋼板の仕上げ焼鈍後の製造設備に設置された、酸化物被膜密着強度評価装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。図２中、符号１００は酸化物被膜密着強度評価装置を示す。
【００４３】
酸化物被膜密着強度評価装置１００は、方向性電磁鋼板１の表面を幅方向（通板方向に対して垂直な方向）に亘って均一に照明する線状照明器５、方向性電磁鋼板１の表面上で線状照明器５によって照明された領域を含む範囲（撮像エリア）を撮像する撮像カメラ６、および、撮像カメラ６で撮像して得られた画像を画像処理し、撮像エリアの撮像画像について所定の領域の輝度値を、方向性電磁鋼板１の表面の明るさの定量的指標として算出し、その輝度値から密着強度の指標となる曲げ剥離径を算出する制御・データ処理装置７を有する。制御・データ処理装置７は、例えばパーソナルコンピュータで構成することができる。
【００４４】
線状照明器５は、ライトガイドで導光し、線状の照明光として用いることができればいずれも使用することができ、例えば、キセノンランプを光源として用いてもよい。撮像カメラ６としては、例えばモノクロまたはカラーのＣＣＤカメラを使用することができる。
【００４５】
方向性電磁鋼板１の製造ラインには、通板される鋼板の通板速度を検出するためのＰＬＧ（回転計：Ｐｕｌｓｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）９が配設され、ＰＬＧ９が検出した通板速度は、通板速度信号として制御・データ処理装置７中の鋼板位置演算部１５に入力される。
【００４６】
制御・データ処理装置７中の撮像カメラ制御部１１は、予め設定したレート（回／ｍ）で方向性電磁鋼板１を撮像するように撮像カメラ６を制御する。なお、撮像カメラ制御部１１は、独立した専用機で構成しても良い。
【００４７】
制御・データ処理装置７中のシェーディング補正部１２は、必要に応じてオペレータの操作入力によりＯＮとなり、後で詳細に説明するような撮像画像における方向性電磁鋼板１の幅方向の輝度値の変動を補正する処理をする。
【００４８】
制御・データ処理装置７中の輝度値演算部１３は、撮像カメラ６で取り込んだ撮像画像のうち、方向性電磁鋼板１の線状照明器５で照明された領域について画像処理し、輝度値Ｌｍの分布を求める。
【００４９】
制御・データ処理装置７中の曲げ剥離径算出部１４は、予め求めた、方向性電磁鋼板の設定した測定領域の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、輝度値演算部１３で求めた輝度値Ｌｍから、当該測定領域の曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する。
【００５０】
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式を得るには、方向性電磁鋼板を破壊して曲げ剥離径Ｄを実測しなければならないため、本実施形態の酸化物被膜密着強度評価装置１００においては、密着強度を評価する方向性電磁鋼板１とは別の方向性電磁鋼板を準備し、オペレータ等が予め関係式を求めて設定しておくか、または関係式の形式のみを設定しておき、後で説明する参照鋼板の測定値を用いてオンライン測定時に当該形式に代入して関係式を構成する。
【００５１】
別に準備する方向性電磁鋼板は、輝度値Ｌｍを求める方向性電磁鋼板１の製造条件範囲内で製造されたものであれば良い。
【００５２】
別の方向性電磁鋼板で関係式を求める際には、曲げ剥離径Ｄを実測する前に、予め標準方向性電磁鋼板の鋼板明度、すなわち、輝度値Ｌを求めておくものとする。なお、曲げ剥離径Ｄの実測位置と、輝度値Ｌの測定位置は同一とする。また、同一の測定位置でないときには、例えば同一ロットで、同等の付着強度を有する鋼板部位で代替してもよい。
【００５３】
鋼板位置演算部１５は、鋼板速度を測定するＰＬＧ９から入力される、ＰＬＧ９を通過する方向性電磁鋼板１の通板長に比例した数のパルス信号に基づき、撮像カメラ６の視野領域に存在する方向性電磁鋼板１の、先端等の基準位置からの距離などの位置情報を算出する。なお、この位置情報は、方向性電磁鋼板１の先端からの距離に限られるものではなく、方向性電磁鋼板１のコイルの任意の位置からとすることができる。
【００５４】
鋼板位置演算部１５で算出された位置情報のうち、一つは撮像カメラ制御部１１に入力される。そして、撮像カメラ制御部１１が、この位置情報に同期して、方向性電磁鋼板１について予め設定した間隔ΔＬで撮像するように、撮像カメラ６を制御する。
【００５５】
また、鋼板位置演算部１５は、各撮像画像の撮像された時刻における位置情報および当該撮像画像に対応する鋼板部位の幅方向位置を、当該撮像画像における輝度値Ｌｍとともに、曲げ剥離径算出値Ｄｍと関連づけ、測定結果保持部１７および測定結果表示制御部１６に出力する。なお、表示装置８は、例えば液晶ディスプレーで構成することができる。
【００５６】
評価結果保持部１７は、鋼板位置演算部１５から出力された輝度値Ｌｍおよび曲げ剥離算出値Ｄｍを記録媒体に記録する。記録媒体としては、ＨＤＤなどが使用できる。
【００５７】
入出力部１８は、酸化物被膜密着強度評価装置１００のオペレータが、データを入出力するインターフェースであり、キーボード等の入力装置やプリンタ等の出力装置と接続される。また、入出力部１８はＬＡＮを備え、ＬＡＮ等のネットワークにも接続できるようにすると良い。
【００５８】
次に、酸化物被膜密着強度評価装置１００における、方向性電磁鋼板１、線状照明器５、撮像カメラ６の位置関係について説明する。図３は、方向性電磁鋼板１の通板方向の側方（図２の左側）から見た酸化物被膜密着強度評価装置１００の撮像部の配置を示す図である。
【００５９】
なお、以下の説明を簡単にするために、方向性電磁鋼板１の通板面を水平、すなわち、撮像面の垂直方向が通板方向と垂直であるものとするが、これに限られるものではない。
【００６０】
また、本実施形態では、撮像カメラ６の撮像角度（撮像カメラ６の視野の中心方向と方向性電磁鋼板１に垂直な方向とがなす角度）を２０度とする。撮像角度は、方向性電磁鋼板１の表面で、線状照明器５からの正反射光成分が少なく、かつ、方向性電磁鋼板１の長手方向の撮像領域が必要以上に広くなることにより、撮像画像の解像度が低下しなければ、どのような角度でも良く、２０度に限定する必要はない。また、方向性電磁鋼板１の撮像領域の照度は、線状照明器５の幅や配置を調節して、方向性電磁鋼板１の幅方向に対しできるだけ均一になるようにすることが好ましい。
【００６１】
撮像カメラ６により得られた方向性電磁鋼板１の幅方向に亘る領域の撮像画像中、線状照明器５で照明された領域は、輝度値演算部１３で、画像処理により、例えば８ビットの階調表現を用いるときには撮像画像の画素ごとに０から２５５段階の輝度値Ｌｍの分布として出力される。
【００６２】
線状照明器５の照明の強さ（光量）は、撮像画像の輝度値Ｌｍが飽和せず、かつ、付着強度の変動を検出するのに暗くなりすぎないように調整する。撮像カメラ６の絞りを調整しても良い。
【００６３】
輝度値演算部１３で輝度値Ｌｍを出力するに先立ち、撮像カメラ６により得られた撮像画像は、制御・データ処理部７のシェーディング補正部１２に入力され、シェーディング補正されることが好ましい。
【００６４】
方向性電磁鋼板１の撮像範囲の照明が均一であっても、方向性電磁鋼板１の幅が大きい場合には、撮像画像は中心部が明るく、周辺部は暗くなり、撮像画像の明るさは不均一となることがある。
【００６５】
これは、撮像範囲の各部分から撮像カメラ６に入射する光量が変化するためである。不均一となった撮像画像は、シェーディング補正や色調が均一な切板鋼板を利用するシェーディング補正によって補正されることが好ましい。ただし、付着強度の変動によらない撮像画像中の輝度変化が大きくないときには、オペレータ等の判断によりシェーディング補正の処理を省略するように切り替える。
【００６６】
撮像画像から表面欠陥を検出する装置では、例えば特開２００３−１７１４９号公報に記載されたシェーディング補正が実施されることが多い。本発明の酸化物被膜密着強度評価装置１００においても、撮像画像について、方向性電磁鋼板１の幅方向について輝度値Ｌｍをシェーディング補正部１２でシェーディング補正する。具体的には、鋼板等の帯状試験材における撮像画像のシェーディング補正法を利用することができる。
【００６７】
利用できるシェーディング補正法の一例を次に説明する。線状照明器５と撮像カメラ６により、方向性電磁鋼板１を通板させて、例えば１ｍおきに１０００枚の撮像画像を得る。得られた撮像画像それぞれについて、例えば線状照明された領域の垂直方向の中心を通る水平線にそって、同じ画素位置の輝度値の平均値（平均画素輝度値Ｌｐｑ：ｐ、ｑは画素位置）を求めて平均輝度画像を取得する。次に、平均画素輝度値Ｌｐｑのうちの最大値Ｌｍａｘを、各平均画素輝度値Ｌｐｑで割ってシェーディング補正係数Ｓｐｑを求める。方向性電磁鋼板１の撮像画像のシェーディング補正は、当該撮像画像の各画素（ｐ、ｑ）の輝度値Ｌｐｑにシェーディング補正係数Ｓｐｑを乗算することにより得られる。
【００６８】
なお、方向性電磁鋼板１の幅が、線状照明器５の幅と比べて相対的に小さい場合には、撮像画像内において、方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍの変化が幅方向で小さいため、シェーディング補正を省略しても良い。方向性電磁鋼板１と撮像カメラ６の間隔と比べて、方向性電磁鋼板１の幅が相対的に小さい場合も同様である。
【００６９】
以下の実施の形態の説明において、単に「撮像画像」と記した場合、特に断りがない限り、撮像画像の中心部と周辺部で、明るさの不均一が発生していない撮像画像を意味するものとし、シェーディング補正の有無を問わないものとする。
【００７０】
次に、撮像カメラ６の配置位置について説明する。上記したように、図３は方向性電磁鋼板１の通板方向の側方から見た酸化物被膜密着強度評価装置１００の撮像部の配置を示す図である。また図４は、撮像部を、方向性電磁鋼板１の通板方向を含む面内で、撮像レンズの視野中心方向（光軸）と直交する方向から見た配置図である。
【００７１】
図４に示したように、方向性電磁鋼板１から焦点位置までの距離をＡ、焦点位置からイメージセンサ素子までの距離をＢ、方向性電磁鋼板１の幅方向の撮像範囲長ＣＦとしたとき、これらＡ、ＢおよびＣＦは、下記（１）式および（２）式の関係にある。
【００７２】
なお、下記(１)式は、レンズの公式から求められる関係である。また、下記(１)式中のｆは撮像カメラ６のレンズの焦点距離であり、下記（２）式中のＬｉｍは撮像カメラ６のイメージセンサ素子の受光領域全体の幅である。
【００７３】
１／Ａ ＋ １／Ｂ ＝ １／ｆ ・・・（１）
ＣＦ ＝ Ａ／Ｂ × Ｌｉｍ ・・・（２）
【００７４】
ここで、例えば、Ｌｉｍ＝２８．６７２ｍｍ、Ｂ＝２８．３９２ｍｍ、ｆ＝２８ｍｍとすると、上記（１）式からＡ＝２０２８ｍｍとなり、上記（２）式からＣＦ＝２０４８ｍｍとなる。
【００７５】
これらに基づき、方向性電磁鋼板１、線状照明器５、撮像カメラ６それぞれの配置に関して、撮像カメラ６のレンズ中心がカメラ先端から２８ｍｍにあるので、図３に示した具体的な数値の位置関係が導き出される。
【００７６】
次に、上記のような位置関係で配置された撮像カメラ６によって得られた撮像画像から、方向性電磁鋼板１の測定領域の輝度値Ｌｍを得る処理と、その輝度値Ｌｍとから、当該方向性電磁鋼板１の測定領域の曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する処理について、その一例を説明する。
【００７７】
＜第１の実施の態様＞
まず、参照鋼板を用いて、オンラインで測定するときにリアルタイムに校正する方法について説明する。図２に示したように、複数の小片の参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄを、方向性電磁鋼板１と表面を平行にして、製造ラインにおいて通板される方向性電磁鋼板１の幅方向外側に並列に配置する。
【００７８】
参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄは、予め曲げ剥離径Ｄｉ（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を予め実測した校正用の方向性電磁鋼板と同等の仕様、性状、付着強度を有するものである。参照鋼板ａとｂは同一の曲げ剥離径（Ｄａ＝Ｄｂ）であり、例えば同一製造ロットの方向性電磁鋼板の隣接する部位から採取したものが好ましい。参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄは、酸化物被膜密着強度評価装置１００を構成する部品が経時変化した場合や、線状照明器５に傾きが生じた場合に、方向性電磁鋼板１を照明する光の強さが不均一となったときに、オンライン測定に際してリアルタイムに測定条件の変動に対応して曲げ剥離径を算出することが可能になる。。
【００７９】
参照鋼板ｃとｄはできるだけその曲げ剥離径Ｄｃ、Ｄｄが異なるものを配置することが好ましい。また、参照鋼板ｃ、ｄは、通板される方向性電磁鋼板１の測定領域の輝度値Ｌｍから、当該測定領域の曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出するために用いる、
【００８０】
図５は、酸化物被膜密着強度を評価する方向性電磁鋼板１と、参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄとを含む撮像エリアである範囲を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
図５に示すように、線状照明器５で照明された撮像エリアの撮像画像において、方向性電磁鋼板１の表面のうち、図５中、範囲２０ａ〜２０ｊで示した１０箇所の輝度測定領域に関し、各輝度測定領域内における各画素の輝度値を平均した値（平均輝度値）を、各輝度測定領域それぞれの輝度値Ｌｍとして得る画像処理の方法について以下に説明する。なお、範囲２０ａ〜２０ｊそれぞれは、本実施の形態では通板方向５０ｍｍ×幅方向１００ｍｍとするが、その範囲の数および大きさは・形状は測定時に適宜設定すればよい。また、各画素の輝度値のＳ／Ｎが比較的良好なときには、上記各範囲における平均値の代わりに代表値を用いても良い。
【００８１】
ここでは、輝度測定領域２０ａ〜２０ｊのうち、輝度測定領域２０ａについての輝度値Ｌｍである輝度値Ｌ２０ａを求める画像処理について説明するが、輝度測定領域２０ｂ〜２０ｊについての輝度値Ｌ２０ｂ〜Ｌ２０ｊを求める場合も同様に画像処理されるものとする。
【００８２】
参照鋼板ｉ（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の輝度値Ｌi（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）は、本実施の形態では参照鋼板ｉのうち、２５ｍｍ×幅方向１００ｍｍの範囲内の各画素の輝度値の平均値とするが、当該範囲の形状および大きさが、参照鋼板の性状や製造ラインの配置により測定時に適宜設定すればよい。また、各画素の輝度値のＳ／Ｎが良好なときには、上記各範囲における平均値の代わりに、代表値を用いても良い。
【００８３】
また、参照鋼板ｉの曲げ剥離径実測値Ｄｉ（ｉ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）それぞれの大小関係は、Ｄｃ＜Ｄａ＝Ｄｂ＜Ｄｄである。なお、曲げ剥離径実測値Ｄｉは、参照鋼板ｉの隣接する部位から切り出した試験片で、曲げ剥離径を予め実測した値を用いる。
【００８４】
参照鋼板の輝度値Ｌｉおよび曲げ剥離径実測値Ｄｉは、制御・データ処理装置７の曲げ剥離径算出部部１４に保持される。
【００８５】
制御・データ処理装置７は、方向性電磁鋼板１の撮像画像について、（手順１）、（手順２）により輝度値Ｌ２０ａから、輝度測定領域２０ａにおける曲げ剥離径Ｄ２０ａを算出する。
【００８６】
（手順１）
撮像カメラ６で得られた撮像画像は、必要ならばシェーディング補正部１２で予めシェーディング処理される。得られたシェーディング補正画像について、照明の均一さのチェックをするために参照鋼板ａ，ｂそれぞれの輝度値ＬａとＬｂを比較する。なお、以下の実施の形態の説明では、シェーディング補正しないときの撮像画像についてもシェーディング補正画像と記す。 輝度値ＬａとＬｂとが同一であれば、照明は均一であると判断する。輝度値ＬａとＬｂとが異なる場合は、照明が不均一であるか、線状照明器５を含む照明系または撮像カメラ６を含む撮像系に異常があると判断する。このように、参照鋼板ａ，ｂそれぞれの輝度値ＬａとＬｂとを比較することによって、照明系および撮像系の異常を検知することができる。
【００８７】
この際、照明光量が方向性電磁鋼板１の表面上において線形に変化するときには、この変化を方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍの測定位置に応じてシェーディング補正の一つとして、次のようにして補正してもよい。
【００８８】
方向性電磁鋼板１の幅方向をｘ軸方向としたとき、参照鋼板ａの中心の位置をＸａ＝０、参照鋼板ｂの中心の位置をＸｂ＝Ｘ、参照鋼板ａの中心と参照鋼板ｂの中心の間のある位置ｘでの輝度測定領域の、測定輝度値をＬｘとすると、補正後の測定輝度値Ｌｘ’を、下記（３）式に基づき求める。
Ｌｘ’＝Ｌｘ ＋ １／２×（Ｌｂ−Ｌａ）×（１−２ｘ／Ｘ） ・・・（３）
【００８９】
方向性電磁鋼板１の幅方向について均一な照明下（すなわちＬａ＝Ｌｂ）で得られた範囲２０ａ内の撮像データ、あるいは、（手順１）の方法で補正された輝度測定領域２０ａ内の撮像データは、輝度値演算部１３と、曲げ剥離径算出部１４で（手順２）の方法で処理される。
【００９０】
（手順２）
上述したように、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとは、ほぼ線形の関係を有する。本実施形態の方向性電磁鋼板密着強度評価装置１００の曲げ剥離径算出部１４では、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの線形関係を示す関係式を、、参照鋼板ｃ、ｄの輝度値Ｌｃ、Ｌｄ、並びに、予め参照鋼板を用いた実験により設定された曲げ剥離径実測値Ｄｃ、Ｄｄを用いて求める。
【００９１】
図６は、参照鋼板ｃとｄについて、輝度値Ｌｃ、Ｌｄと、曲げ剥離径実測値Ｄｃ、Ｄｄとの関係を示すグラフの一例である。図６中、符号５０は照明強度が標準的な場合、符号５１は照明強度が強い場合を示す。図６において、照明強度が標準的である符号５０の場合に比べて、照明強度が強い符号５１の場合は、相関を示す直線が右側にシフトする。
【００９２】
図６中の符号５０および符号５１で示した直線それぞれの場合について、いずれも場合も輝度値Ｌと曲げ剥離径実測値Ｄは、次の（４）に示す関係式で表すことができる。
Ｄ＝Ｄｃ＋（Ｄｄ−Ｄｃ）／（Ｌｄ−Ｌｃ）×（Ｌ−Ｌｃ） ・・・（４）
【００９３】
輝度部演算部１３で求められた輝度測定領域の輝度値Ｌ２０ａおよび参照鋼板ｃ、ｄそれぞれの輝度値Ｌｃ、Ｌｄが曲げ剥離径算出部１４に入力され、曲げ剥離径算出部１４で、上記（ｄ）式のＬに代入して、曲げ剥離径算出値Ｄ２０ａを算出する。
【００９４】
＜第２の実施の態様＞
以上では、方向性電磁鋼板の製造ラインで、測定するべき方向性電磁鋼板の両側に複数の参照鋼板を配設して、当該参照鋼板の輝度値の測定値と、予め測定しておいた当該参照鋼板の曲げ剥離径に基づいて（４）式で示した関係式をリアルタイムに構成しながら、方向性電磁鋼板の測定部位の輝度値を用いて当該測定部位の曲げ剥離径を算出して推定する方法である。
一方、例えば参照鋼板を用いずに、方向性電磁鋼板の曲げ剥離径をその輝度値から算出することも可能である。すなわち、予め上記のｃ、ｄの当たる参照鋼板それぞれについて、輝度値Ｌｃ、Ｌｄおよび曲げ剥離径Ｄｃ，Ｄｄを測定しておく。その際に参照鋼板を製造ラインでの線状照明器による照明下において輝度値を測定するのが好ましい。これらの予め求めた測定値を用いて（４）式を構成して、曲げ剥離径算出部１４に設定しておく。
また、参照鋼板の輝度値を測定したときと、実際の方向性電磁鋼板のオンライン測定時とで照明の明るさが異なるときには、（４）式を当該差異に基づき補正して用いればよい。
【００９５】
これまでに述べたように、本発明により、方向性電磁鋼板のコイルの全長にわたって曲げ剥離径を算出することができ、酸化物被膜密着強度の評価を容易に行うことができることを確認することができた。
【００９６】
＜制御・データ処理装置の実装＞
以上で説明したように、制御・データ処理装置７は、例えばキーボードやマウス等の入出力機器、撮像カメラと制御するためのボード、ＨＤＤ等の記憶装置、および製造ラインを統括する上位コンピュータとネットワーク（ＬＡＮ）を介して接続するインターフェースを有するパーソナルコンピュータで構成することができる。なお、撮像カメラ制御は独立して専用器で構成してもよい。また、表示装置８は例えば液晶ディスプレーで構成することができる。そして、上記した各制御、および各演算、処理を実行するためのコンピュータソフトウエアを作成して当該パーソナルコンピュータにロードする。また、制御・データ処理装置７は、上記の各機器の機能を有する部品を組み込んだ、ＭＰＵを有する専用器で構成してもよい。
【実施例】
【００９７】
次に、本発明を実施例でさらに説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性および効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【００９８】
（実施例１）
図２に示した酸化物被膜密着強度評価装置１００を用いて、均一照明下で撮像された方向性電磁鋼板１の表面の撮像画像を画像処理して求めた輝度値Ｌｍから酸化物被膜３の密着強度を評価した。
【００９９】
撮像カメラ６としては、２０４８×１５３６画素のカラーＣＣＤカメラを使用した。線状照明器５としては、２ｍ長さの蛍光灯を使用した。照明の強さは、管電流で調整した。
【０１００】
参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄの間隔は１ｍとし、予め実測した参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄの曲げ剥離径はＤａ＝Ｄｂ＝４０ｍｍ、Ｄｃ＝２０ｍｍ、Ｄｄ＝６０ｍｍであった。なお、曲げ剥離径Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ、Ｄｄは、方向性電磁鋼板のコイルから参照鋼板ａ、ｂ、ｃ、ｄを採取した部位の近隣から切り出した試験片で実測した。
【０１０１】
酸化物被膜密着強度を評価する方向性電磁鋼板１としては、板厚が０．２３ｍｍ、板幅が８００ｍｍのコイルを準備した。なお、板厚は、地鉄４、酸化物被膜３、絶縁被膜２それぞれの厚さの合計である。また、コイルの全長は１３００ｍとし、方向性電磁鋼板１の移動速度（ライン速度）は１００ｍｐｍとした。
【０１０２】
方向性電磁鋼板１の輝度値は、参照鋼板ａ、ｃの中心から方向性電磁鋼板１の幅方向へ向かって３００ｍｍの位置で、方向性電磁鋼板１の通板中に測定し、方向性電磁鋼板１の通板方向５０ｍｍ×幅方向１００ｍｍの領域内における各画素の輝度値の平均値（平均輝度値）を輝度値Ｌｍとした。なお、輝度値Ｌｍは、１分おき、すなわち１００ｍ毎に、合計で１４回測定した。
【０１０３】
本実施例それぞれでは、照明を板幅方向に均一にしたのでシェーディング補正は、必要に応じて板幅方向に線形に輝度値を補正する補正を行った。参照鋼板ａ〜ｄのシェーディング補正後の輝度値をＬａ’〜Ｌｄ’、方向性電磁鋼板１の補正後の輝度値をＬｍ’とした。なお、シェーディング補正前の輝度値Ｌａ〜Ｌｄ、Ｌｍから求めた曲げ剥離径を、それぞれ、Ｄａ〜Ｄｄ、Ｄｍとし、シェーディング補正後の輝度値から求めた曲げ剥離径を、それぞれ、Ｄａ’〜Ｄｄ’、Ｄｍ’とした。
【０１０４】
その結果を表１に示す。なお、表１中、測定Ｎｏ．は、平均輝度値の測定開始からの測定回数を示す。測定Ｎｏ．０は測定開始時を示し、測定Ｎｏ．１は測定開始から１分後、以後、測定Ｎｏ．２〜１３は、それぞれ、測定開始から２〜１３分後を示す。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】
表１から明らかなように、参照鋼板ａとｂの輝度値Ｌａ、Ｌｂが等しいことから、線状照明器５として２ｍの長さの蛍光灯を使用した場合には、輝度値Ｌｍの測定中、方向性電磁鋼板１の表面は均一に照明されていることが確認できた。
【０１０７】
また、照明が均一であることから、参照鋼板ａ〜ｄの輝度値Ｌａ〜Ｌｄおよび方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍは、シェーディング補正の前後で変化しないことも併せて確認できた。
【０１０８】
曲げ剥離径算出値Ｄｍは、曲げ剥離径算出部１３で、参照鋼板ｃ、ｄのシェーディング補正前輝度値Ｌｃ、Ｌｄと曲げ剥離径Ｄｃ、Ｄｄから求めた上記（ｄ）式に、シェーディング補正前の輝度値Ｌｍを代入して算出された結果である。また、曲げ剥離径算出値Ｄｍ’は、曲げ剥離径算出部１３で、参照鋼板ｃ、ｄのシェーディング補正後輝度値Ｌｃ’、Ｌｄ’と曲げ剥離径Ｄｃ、Ｄｄから求めた上記（ｄ）式に、シェーディング補正後の輝度値Ｌｍ’を代入して算出された結果である。
【０１０９】
また、後述する実施例２、３の実験終了後、コイルから輝度値Ｌｍを測定した部位を切出し、曲げ剥離試験により曲げ剥離径を実測し、曲げ剥離径実測値Ｄｊとした。
【０１１０】
図７は、曲げ剥離径算出値Ｄｍと曲げ剥離実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。図７から明らかなように、曲げ剥離径算出値Ｄｍは、概ね曲げ剥離径実測値Ｄｊと一致しており、本発明の方法および装置で、方向性電磁鋼鈑の酸化物被膜密着強度が評価できることを確認できた。
【０１１１】
（実施例２）
線状照明器５の照明強度を強くしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、曲げ剥離径算出値Ｄｍ、Ｄｍ’を求めた。
結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】
表２から明らかなように、実施例２における参照鋼板ａ〜ｄの輝度値Ｌａ〜Ｌｄおよび方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍは、実施例１の場合と比べて大きくなっている。
【０１１４】
図８は、線状照明器５の照明強度を強くした場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍと、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。
【０１１５】
図８から明らかなように、曲げ剥離径算出値Ｄｍと曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係は、実施例１の場合と比べて、実施例２の場合の方が、より整合性が高いことが確認できた。
【０１１６】
これは、線状照明器５の照明強度を強くすることにより、参照鋼板ｃ、ｄの輝度値Ｌｃ、Ｌｄの差が大きくなることで、方向性電磁鋼板１の輝度値Ｌｍのばらつき誤差が小さくなったためである。
【０１１７】
（実施例３）
線状照明器５を傾けたこと以外は、実施例２と同様の条件で、曲げ剥離径算出値Ｄｍ、Ｄｍ’を求めた。
【０１１８】
結果を表３に示す。
【０１１９】
【表３】
【０１２０】
表３から明らかなように、参照鋼板ａ、ｂの輝度値Ｌａ、Ｌｂが異なっていることから、線状照明器５を傾けたことにより、方向性電磁鋼板１の表面の照明は不均一であることが確認できた。
【０１２１】
また、シェーディング補正後の参照鋼板ａ、ｂの輝度値Ｌａ、Ｌｂが等しいことから、シェーディング補正の効果を併せて確認できた。
【０１２２】
図９は、照明が不均一な場合における曲げ剥離径算出値Ｄｍ、Ｄｍ’と、曲げ剥離径実測値Ｄｊとの関係を示すグラフである。図９中、符号５３はシェーディング補正後、符号５４はシェーディング補正前を示す。
【０１２３】
図９から明らかなように、照明が不均一な場合であっても、シェーディング補正を実施することにより、曲げ剥離径算出値Ｄｍ’と曲げ剥離径実測値Ｄｊとが概ね一致することを確認できた。
【０１２４】
なお、上述したところは、本発明の実施形態を例示したものにすぎず、本発明は、特許請求の範囲の記載範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、制御・データ処理装置７は、上記のパーソナルコンピュータに代えて、上述した各機能を有する部品を組み込んだ、ＭＰＵで構成される専用機としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
前述したように、本発明によれば、予め求めた、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の輝度値Ｌｍから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度の指標とする曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出することから、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となる。本発明は、工業上、利用価値の高いものである。
【０１２６】
また、本発明によれば、酸化物被膜密着強度を評価したい方向性電磁鋼板の幅方向外側に、参照鋼板を並列に配置して、予め求めた、方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式を、参照鋼板の輝度値と曲げ剥離径で校正することで、方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を、より正確に、非接触かつ非破壊で、簡易的に、しかも短時間で、コイル全長、全幅に亘り、連続的にオンライン評価することが可能となり、工業上、顕著な効果を奏する。
【符号の説明】
【０１２７】
１００ 酸化物被膜密着強度評価装置
１ 方向性電磁鋼板
２ 絶縁被膜
３ 酸化物被膜
４ 地鉄
５ 線状照明器
６ 撮像カメラ（撮像装置）
７ 制御・データ処理装置
８ 表示装置
９ ＰＬＧ
１１ 撮像カメラ制御部
１２ シェーディング補正部
１３ 輝度値演算部
１４ 曲げ剥離径算出部
１５ 鋼板位置演算部
１６ 評価結果表示制御部
１７ 評価結果保持部
１８ 入出力部
５０ 照明強度が標準的である場合
５１ 照明強度が強い場合
５３ シェーディング補正後
５４ シェーディング補正前
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 参照鋼板
Ｌｉｍ 撮像カメラ６のイメージセンサ素子の受光領域全体の幅
Ａ 方向性電磁鋼板１からの焦点位置までの距離
Ｂ 焦点位置からイメージセンサ素子までの距離
ＣＦ 方向性電磁鋼板１の幅方向の撮像範囲長
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する方法であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する工程と、
前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、
前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを得る工程と、
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する工程と
を有し、
該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する工程と、
前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、
前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める工程と、
前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する工程とを有し、
該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法。
【請求項３】
前記酸化物被膜はフォルステライトを含む酸化物被膜であることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【請求項４】
前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【請求項５】
地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する装置であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する線状照明器と、
前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、
前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを求める輝度値演算部と、
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する曲げ剥離径算出部と
を有し、
該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【請求項６】
請求項５に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する線状照明器と、
前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、
前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める輝度値演算部と、
前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する曲げ剥離径算出部とを有し、
該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置。
【請求項７】
前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【請求項１】
地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する方法であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する工程と、
前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、
前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを得る工程と、
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する工程と
を有し、
該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する工程と、
前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る工程と、
前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める工程と、
前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する工程とを有し、
該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価方法。
【請求項３】
前記酸化物被膜はフォルステライトを含む酸化物被膜であることを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【請求項４】
前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価方法。
【請求項５】
地鉄表面に酸化物被膜と、該酸化物被膜の表面に絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度を評価する装置であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域を照明する線状照明器と、
前記方向性電磁鋼板の照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、
前記撮像画像中、画像処理により前記方向性電磁鋼板の照明された領域の輝度値Ｌｍを求める輝度値演算部と、
方向性電磁鋼板の輝度値Ｌと曲げ剥離径Ｄとの関係式に基づき、前記輝度値Ｌｍから曲げ剥離径算出値Ｄｍを算出する曲げ剥離径算出部と
を有し、
該曲げ剥離径算出値Ｄｍを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【請求項６】
請求項５に記載の方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置であって、
前記方向性電磁鋼板の幅方向に亘る領域、および、該領域と並列に配地された複数の参照鋼板からなる領域を照明する線状照明器と、
前記照明された領域を含む範囲を撮像して撮像画像を得る撮像装置と、
前記撮像画像について、前記方向性電磁鋼板および複数の参照鋼板それぞれの照明された領域に対応する画素領域の輝度値を求める輝度値演算部と、
前記複数の参照鋼板それぞれの輝度値Ｌと該複数の参照鋼板それぞれについて予め設定した曲げ剥離径Ｄとに基づき前記関係式を構成し、前記画素領域の輝度値を用いて前記方向性電磁鋼板の曲げ剥離径Ｄを演算する曲げ剥離径算出部とを有し、
該曲げ剥離径Ｄを測定して被膜付着強度を評価することを特徴とする方向性電磁鋼板の被膜密着強度の評価装置。
【請求項７】
前記方向性電磁鋼板が、通板中であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の方向性電磁鋼板の酸化物被膜密着強度評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１５８３２８（Ｐ２０１１−１５８３２８Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９２６８（Ｐ２０１０−１９２６８）
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２９日（２０１０．１．２９）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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