JP2003057189A - 金属帯の孔状欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属帯に発生する孔状欠陥の有無および寸法
を精度よく検出する。 【解決手段】 長手方向に走行される金属帯２２の一方
表面２３に向けて光源２４から出射された光は、金属帯
２２に孔状欠陥が無いときは金属帯２２の一方表面２３
において、金属帯２２に孔状欠陥が有るときは金属帯２
２の他方表面２７に接して設けられる反射ロール２８の
表面において正反射および乱反射される。金属帯２２の
一方表面２３または反射ロール２８の表面において正反
射された正反射光２９は第１光センサ３０によって検出
され、乱反射された乱反射光３１は第２光センサ３２に
よって検出される。第１および第２光センサ３０，３２
の検出出力に応答して表示手段３３に表示される正反射
光２９および乱反射光３１の光強度に基づいて孔状欠陥
の有無および寸法を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属帯に発生する
孔状欠陥を検査する金属帯の孔状欠陥検査装置および検
査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属帯であるたとえば鋼帯の熱間圧延ま
たは冷間圧延など厚みを減少させる加工の施される工程
においては、まれに鋼帯の一方の表面から他方の表面ま
で貫通した欠陥いわゆる孔状欠陥の発生することがあ
る。孔状欠陥は品質上不具合な欠陥であるので、鋼帯の
頭部または尾部付近にのみ発生している場合、救済工程
において孔状欠陥の発生部分が除去され、また鋼帯の長
手方向中央部に孔状欠陥が発生した場合、鋼帯を予め定
める寸法に裁断して切板となった状態で孔状欠陥を含む
切板が除去されている。さらに金属帯の長さに対して限
定された比率で孔状欠陥の存在が許容される場合、金属
帯の品質等級分類を行い品質の格付を明確にした上で出
荷されている。切板または鋼帯のままいずれの状態であ
っても、孔状欠陥の発生している部位を除去または品質
等級分類するためには、まず鋼帯に発生する孔状欠陥を
精度よく検出しなければならない。

【０００３】図１１〜１４は、従来の孔状欠陥検出方法
の概略を示す図である。図１１（ａ）では、金属帯１の
一方表面２側に金属帯１から間隔をあけて光検出器３が
配置され、金属帯１の他方表面４側に金属帯１を介して
光検出器２に対向し金属帯１から間隔をあけて光源５が
配置される。金属帯１に孔状欠陥６が存在しないとき、
光源５から金属帯１の他方表面４に照射された光は、金
属帯１によって反射されて光検出器３には達しない。金
属帯１に孔状欠陥６が存在するとき、光源５から照射さ
れた光は、金属帯１の孔状欠陥６を透過して光検出器２
に達するので、光検出器２によって検出される。

【０００４】金属帯１は矢符７方向に走行され、走行さ
れる金属帯１の移動にともなって金属帯１に存在する孔
状欠陥６は矢符７方向に移動する。孔状欠陥６が移動し
て光源５と光検出器３との間を通過するときにのみ、前
述のように光源５からの光は光検出器３に到達するの
で、光検出器３によって検出される光強度は、図１１
（ｂ）に示すように時間の経過すなわち孔状欠陥６の矢
符７方向への移動にともなって増加し次いで減少する。
このとき図１１（ｂ）中に示す検出された光強度の高い
明部８が孔状欠陥６に相当する。

【０００５】図１２では、金属帯１の他方表面４側に光
源５および光検出器３がともに配置され、光源５から金
属帯１の他方表面４に照射された光は、金属帯１に孔状
欠陥６が存在しないとき、金属帯１によって反射されて
光検出器３に達し、金属帯１に孔状欠陥６が存在すると
き、光源５から照射された光は、金属帯１の孔状欠陥６
を透過して光検出器２に達することがない。

【０００６】したがって、孔状欠陥６が移動して光源５
からの光照射位置を通過するときにのみ、光源５からの
光は光検出器３に達しなくなるので、光検出器３によっ
て検出される光強度は、図１２（ｂ）に示すように時間
の経過すなわち孔状欠陥６の矢符７方向への移動にとも
なって減少し次いで増加する。このとき図１２（ｂ）中
に示す検出された光強度の低い暗部９が孔状欠陥６に相
当する。

【０００７】また図１３には複数の光検出器を設けて孔
状欠陥を検出する従来技術を示す。図１３では、金属帯
１の一方表面２側に第１光検出器１０が配置され、金属
帯１の他方表面４側には光源５および第２および第３光
検出器１１，１２が配置される。光源５から金属帯１の
他方表面４に照射された光は、金属帯１に孔状欠陥６が
存在しないとき、金属帯１による正反射光が第２光検出
器１１に達し、乱反射光が第３光検出器１２に達し、第
１光検出器１０には光が達しない。金属帯１に孔状欠陥
６が存在するとき、光源５から照射された光は、金属帯
１の孔状欠陥６を透過して第１光検出器１０に達し、第
２および第３光検出器１１，１２には達しない。

【０００８】したがって、孔状欠陥６が移動して光源５
からの光照射位置を通過するとき、光源５からの光は、
第１光検出器１０に達し第２および第３光検出器１１，
１２には達しなくなるので、各光検出器１０，１１，１
２によって検出される光強度は、図１３（ｂ１），図１
３（ｂ２）および図１３（ｂ３）に示すように時間の経
過すなわち孔状欠陥６の矢符７方向への移動にともなっ
て、第１光検出器１０では増加し次いで減少し、第２お
よび第３光検出器１１，１２では減少し次いで増加す
る。このとき図１３（ｂ１），図１３（ｂ２）および図
１３（ｂ３）中に示す光強度の高い明部１３および光強
度の低い暗部１４，１５が孔状欠陥６に相当する。

【０００９】図１４では、金属帯１の一方表面２側に光
源５が配置され、金属帯１の他方表面４側には光検出器
に代えてスクリーン１６が金属帯１と平行に設けられ
る。光源５から金属帯１の一方表面２に照射された光
は、金属帯１に孔状欠陥６が存在しないとき、金属帯１
によって反射されてスクリーン１６には達しないけれど
も、金属帯１に孔状欠陥６が存在するとき、金属帯１の
孔状欠陥６を透過してスクリーン１６に達する。すなわ
ち孔状欠陥６は、光源５から照射される光によってスク
リーン１６上に投影される明部１７に相当する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１１〜図１４に示す
先行技術には、以下の問題点がある。前述の先行技術で
は、各光検出器３，１０，１１，１２によって検出され
る光強度の明部８，１３または暗部９，１４，１５によ
って、またスクリーン１６上に投影される明部１７によ
って孔状欠陥の有無を検出することはできる。これらの
方法は、各光検出器３，１０，１１，１２によって検出
される光強度の明暗レベルのみによって欠陥の有無を抽
出するものである。

【００１１】したがって、使用環境および装置特性の変
化などの影響を受け安定して欠陥を抽出できない欠点を
有する。たとえば図１１に示す従来技術では、周囲の照
明または日差しが金属帯１からの反射等によって光検出
器３に検知されると、光強度の高い明部として欠陥であ
ると誤認識されてしまう。また逆に図１２に示す従来技
術では、光源５の劣化などによって発光強度が低下する
と光検出器３に検知される光強度が低下するので、光強
度の低い暗部である欠陥として誤認識されてしまう。さ
らに金属帯１の他方表面４に光沢むらなどがあり、反射
光強度が低下した場合にも同様の欠陥の誤認識が発生す
る。このような孔状欠陥の誤認識は、ひとえに光強度の
単純な明暗レベルのみによって孔状欠陥を抽出すること
に起因している。

【００１２】また各光検出器３，１０，１１，１２によ
って検出される光強度の明部８，１３および暗部９，１
４，１５を抽出するための光強度のレベルに応じて明部
８，１３および暗部９，１４，１５の時間軸方向の長さ
すなわち孔状欠陥６の寸法は変動し、明部８，１３およ
び暗部９，１４，１５を抽出するための光強度のレベル
を選択するに際しての孔状欠陥６との対応も明らかでは
ないので、孔状欠陥６の寸法を精度よく検出することは
困難である。またスクリーン１６上に投影される明部１
７も周縁部の境界が明瞭ではないので、孔状欠陥６の寸
法を精度よく検出することは困難である。

【００１３】したがって、たとえば孔状欠陥の寸法に基
づいて金属帯の品質等級分類をするような場合、孔状欠
陥の寸法を精度よく求めることができないので、正確な
等級分類をすることができないという問題がある。

【００１４】本発明の目的は、金属帯に発生する孔状欠
陥の有無および寸法を精度よく検出できる金属帯の孔状
欠陥検査装置および検査方法を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向に走
行される金属帯の一方の表面に向けて光を出射する光源
と、金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有
し、金属帯の他方の表面に接し軸線まわりに回転自在に
設けられる反射ロールと、光源から出射され金属帯の一
方の表面または反射ロールの表面で正反射された正反射
光を検出する第１光センサと、光源から出射され金属帯
の一方の表面または反射ロールの表面で乱反射された乱
反射光を検出する第２光センサと、第１および第２光セ
ンサの検出出力に応答し、正反射光および乱反射光の光
強度を表示する表示手段とを含むことを特徴とする金属
帯の孔状欠陥検査装置である。

【００１６】また本発明は、長手方向に走行される金属
帯の一方の表面に光源から光を照射し、金属帯の走行方
向に対して直交する方向に軸線を有し金属帯の他方の表
面に接して軸線まわりに回転自在に反射ロールを設け、
金属帯の一方の表面または反射ロールの表面から正反射
された正反射光および乱反射された乱反射光を第１およ
び第２光センサによってそれぞれ検出し、第１および第
２光センサの検出出力に対応する正反射光および乱反射
光の光強度を表示手段に表示し、表示手段に表示される
正反射光および乱反射光の光強度に基づき金属帯の孔状
欠陥を検査することを特徴とする金属帯の孔状欠陥検査
方法である。

【００１７】本発明に従えば、長手方向に走行される金
属帯の一方の表面に光源から光を照射し、金属帯の走行
方向に対して直交する方向に軸線を有し金属帯の他方の
表面に接して軸線まわりに回転自在に反射ロールを設け
る。したがって、光源から照射された光は、金属帯に孔
状欠陥が無いとき、金属帯の一方の表面によって反射さ
れ、金属帯に孔状欠陥が有るとき、孔状欠陥を透過し反
射ロールの表面によって反射される。金属帯の一方表面
または反射ロールの表面から正反射された正反射光は第
１光センサによって検出され、乱反射された乱反射光は
第２光センサによって検出される。第１および第２光セ
ンサの検出出力に対応する正反射光および乱反射光の光
強度は表示手段に表示され、表示手段に表示された正反
射光および乱反射光の光強度に基づいて金属帯の孔状欠
陥を検査することができる。

【００１８】孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によっ
て正反射された正反射光の光強度は、金属帯の一方表面
からの正反射光の光強度よりも向上する。一方孔状欠陥
を透過し反射ロールの表面によって乱反射された乱反射
光の光強度は、金属帯の一方表面からの乱反射光の光強
度よりも低下する。このように、金属帯に発生した孔状
欠陥は、正反射光の光強度の向上と乱反射光の光強度の
低下との組合せによって表示されるので、孔状欠陥の有
無とともに孔状欠陥の寸法が精度よく検査され、検査結
果を金属帯の品質等級分類の判定に用いることが可能に
なる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
る金属帯の孔状欠陥検査装置２０の構成を簡略化して示
す概略側面図であり、図２は図１に示す金属帯の孔状欠
陥検査装置２０を備える金属帯の検査装置２１の全体構
成を簡略化して示す図である。

【００２０】金属帯の孔状欠陥検査装置２０（以後、孔
状欠陥検査装置２０と略称する）は、長手方向に走行さ
れる金属帯２２の一方の表面２３に向けて光を出射する
光源２４と、矢符２５に示す金属帯２２の走行方向に対
して直交する方向に軸線２６を有し、金属帯２２の他方
の表面２７に接し軸線２６まわりに回転自在に設けられ
る反射ロール２８と、光源２４から出射され金属帯２２
の一方の表面２３または反射ロール２８の表面で正反射
された正反射光２９を検出する第１光センサ３０と、光
源２４から出射され金属帯２２の一方の表面２３または
反射ロール２８の表面で乱反射された乱反射光３１を検
出する第２光センサ３２と、第１および第２光センサ３
０，３２の検出出力に応答し、正反射光２９および乱反
射光３１の光強度を表示する表示手段３３とを含む。

【００２１】本実施の形態の孔状欠陥検査装置２０は、
たとえば金属帯２２の表裏を巻直しその過程において金
属帯２２の欠陥検査を行う金属帯の検査装置２１に設け
られる。図２に示す金属帯の検査装置２１は、金属帯２
２を巻戻すペイオフリール３６、入側デフレクターピン
チロール３７、巻戻された金属帯２２を形状矯正するピ
ンチレベラ３８、金属帯２２の厚みを測定する厚み計３
９、入側剪断機４０、ダウンロール４１、ピンチロール
４２、テンションパット４３、ブライドルロール４４、
孔状欠陥検査装置２０、出側剪断機４５、出側デフレク
ターピンチロール４６、テンションリール４７とを含
み、図２の紙面では、ペイオフリール３６からテンショ
ンリール４７に向ってこの順序で設けられる。

【００２２】本実施の形態では金属帯２２は、冷間圧延
鋼帯（以後、鋼帯２２と略称する）である。光源２４
は、たとえばハロゲンランプなどを備える投光器であ
り、反射ロール２８の軸線２６を含み重力方向に平行な
１仮想平面と鋼帯２２の一方表面２３との交線に向けて
光を出射する。光源２４から前述のように出射された光
は、前記交線を通り重力方向に延びる垂線５１に対して
角度θ１で鋼帯２２の一方表面２３に入射する。鋼帯２
２の一方表面２３で入射角度θ１と同一の反射角度θ１
で反射した光を正反射光２９と呼び、正反射光２９は第
１光センサ３０によって検出される。鋼帯２２の一方表
面２３で入射角度θ１よりも大きい反射角度θ２で反射
した光を乱反射光３１と呼び、乱反射光３１は第２光セ
ンサ３２によって検出される。

【００２３】ここで乱反射光３１の反射角度θ２は、正
反射光２９の反射角度θ１よりも大きい角度を選択した
けれども、乱反射光３１の反射角度はθ２に限定される
ものではなく、正反射光２９の反射角度θ１を除く任意
の角度を選択することができる。

【００２４】反射ロール２８は、表面が研磨されて光沢
を有する金属製のロールであり、軸受によってロール軸
が回転自在に支持される。反射ロール２８は鋼帯２２の
他方表面２７に接しているので、鋼帯２２の矢符２５方
向への走行によって軸線まわりに従動回転される。

【００２５】正反射光２９および乱反射光３１を検出す
る第１および第２光センサ３０，３２は、正反射光２９
および乱反射光３１の達する位置に鋼帯２２の走行方向
２５に直交する方向（以後、幅方向と称する）にたとえ
ばフォトダイオードなどを配列することによって実現で
きる。第１および第２光センサ３０，３２は、正反射光
２９および乱反射光３１をそれぞれ検出し、検出された
光強度に応答し出力を電気信号に変換して表示手段３３
に与える。

【００２６】表示手段３３は、たとえばＣＲＴ（Cathod
e Ray Tube）またはＬＣＤ（LiquidCrystal Display）
を備える画像解析器いわゆるイメージアナライザであ
り、第１および第２光センサ３０，３２からの出力に応
答し、正反射光２９および乱反射光３１の光強度の変化
を可視像として表示する。表示手段３３には、第１およ
び第２光センサ３０，３２によって検出された正反射光
２９および乱反射光３１の光強度の変化を、写真または
グラフとして出力するプリンタなどの出力手段、また記
録するためのビデオ装置などが含まれてもよい。さらに
表示手段３３には、正反射光２９および乱反射光３１の
検出結果に基づいて、孔状欠陥の寸法および孔状欠陥の
鋼帯２２における開口面積を演算する演算手段が設けら
れてもよい。

【００２７】図３は鋼帯２２に存在する孔状欠陥５２が
鋼帯２２の走行に伴い移動する状態を示す概略断面図で
あり、図４は図３に示す孔状欠陥５２の鋼帯２２の走行
に伴う位置変化に対応する正反射光２９および乱反射光
３１の光強度の変化を表示した一例を示す図である。な
お図４は、孔状欠陥５２を含む鋼帯２２の走行方向に平
行な１直線上の光強度の変化を、表示手段３３によって
表示したものである。

【００２８】図３（ａ）に示す孔状欠陥５２が光源２４
からの光の照射位置に達していない状態では、第１およ
び第２光センサ３０，３２によって検出される正反射光
２９および乱反射光３１は、鋼帯２２の一方表面２３か
ら反射される光強度であり、図４中の横軸ａ位置におけ
る光強度として示される。この鋼帯２２の一方表面２３
から反射される光強度を、便宜上バックグランド強度と
呼ぶ。なお図４中、第１ライン５３が正反射光２９の光
強度の変化を表し、第２ライン５４が乱反射光３１の光
強度の変化を表す。

【００２９】図３（ｂ）では、孔状欠陥５２の形成され
た鋼帯２２が矢符２５方向に走行し、孔状欠陥５２の鋼
帯２２走行方向前方側の端部が、光源２４からの光の照
射位置に達した状態を示し、図４中の横軸ｂに対応す
る。このとき正反射光２９および乱反射光３１は、とも
に鋼帯２２の孔状欠陥５２を臨む周縁角部によって散乱
されるので、第１および第２光センサ３０，３２に検出
される光強度は、いずれも前記バックグランド強度より
も低下する。さらに鋼帯２２がわずかに走行するのに伴
い、光源２４から照射される光が、鋼帯２２の孔状欠陥
５２を臨む端面において散乱される状態が極めて短い時
間であるけれども存在するので、正反射光２９の光強度
がバックグランド強度よりも低下した状態がごく短時間
継続される。

【００３０】図３（ｃ）では鋼帯２２が走行し、孔状欠
陥５２のほぼ中央部が、光源２４からの光の照射位置に
達した状態を示し、図４中の横軸ｃ位置に対応する。こ
のとき正反射光２９は孔状欠陥５２を透過し反射ロール
２８の表面によって正反射される。反射ロール２８表面
の方が鋼帯２２の一方表面２３よりも表面光沢に優れ鏡
面性に勝るので、光源２４からの光の大半は正反射光２
９として反射される。したがって、正反射光２９の光強
度はバックグランド強度よりも向上する。一方乱反射光
３１は、光源２４からの光の大半が正反射されてほとん
ど散乱しない、すなわち乱反射光とならないので、光強
度は著しく低下する。

【００３１】図３（ｄ）では、鋼帯２２がさらに走行
し、孔状欠陥５２の鋼帯２２走行方向後方側の端部が、
光源２４からの光の照射位置に達した状態を示し、図４
中の横軸ｄ位置に対応する。このとき正反射光２９およ
び乱反射光３１は、ともに鋼帯２２の孔状欠陥５２を臨
む周縁角部によって散乱されるので、光強度はいずれも
前記バックグランド強度よりも低下する。より詳細に
は、前述の図４中ｂ位置と逆の現象が生じ、孔状欠陥５
２の鋼帯２２走行方向後方側の端部が、光源２４からの
光の照射位置に達する直前に、光源２４から照射される
光が、鋼帯２２の孔状欠陥５２を臨む端面において散乱
されて正反射光２９の光強度がバックグランド強度より
も低下する。

【００３２】鋼帯２２の走行が進行し、孔状欠陥５２が
光源２４からの光の照射位置を通り過ぎたとき、正反射
光２９および乱反射光３１の光強度は、再び鋼帯２２の
一方表面２３から反射されるバックグランド強度にな
る。

【００３３】このように、鋼帯２２の走行に伴い孔状欠
陥５２が光源２４からの光の照射位置を通過するとき、
正反射光２９は、光強度の低下した暗部、光強度の向上
した明部および光強度の低下した暗部が、この順序で第
１光センサ３０によって検出され、乱反射光３１は光強
度の低下した暗部が第２光センサ３２によって検出され
る。

【００３４】図４の横軸は、鋼帯２２の走行に伴う孔状
欠陥５２の光の照射位置に対する相対的な位置変動を表
すと同時に鋼帯２２の走行距離を表す。このような光強
度の明暗変化は、外乱光の変化あるいは鋼帯２２の汚
れ、疵では生じない孔状欠陥５２に特徴的な挙動である
ので、前記光強度の明暗変化を検出することによって孔
状欠陥５２のみを的確に抽出しうる。さらに図４中の孔
状欠陥５２の鋼帯２２走行方向前方側端部であるｂ位置
から、孔状欠陥５２の鋼帯２２走行方向後方側端部であ
るｄ位置までの鋼帯２２の走行距離がすなわち孔状欠陥
５２の寸法を表す。

【００３５】したがって鋼帯２２に発生した孔状欠陥５
２が、光源２４からの光の照射位置を通過するとき、前
述のような特徴的な挙動を示す正反射光および乱反射光
の光強度の変化に基づいて、孔状欠陥５２の寸法すなわ
ち図４中の横軸に示すｂ位置からｄ位置までの長さを明
瞭かつ精度よく求めることが可能になる。このことによ
って、検査された孔状欠陥５２の寸法に基づいて、鋼帯
２２の品質等級分類の判定を一層精度よく行うことが可
能になる。

【００３６】（実施例）以下本発明の実施例について説
明する。本実施の形態の孔状欠陥検査装置２０を準備
し、孔状欠陥検査装置２０を備える金属帯の検査装置２
１に、孔状欠陥を含む金属帯を通板して孔状欠陥の検査
を行った。金属帯は、厚み：１ｍｍ、幅：１２００ｍｍ
の冷間圧延鋼帯である。冷間圧延鋼帯には、冷間圧延鋼
帯を厚み方向に貫通する１辺の長さが１ｍｍおよび２ｍ
ｍの正方角柱状の孔をそれぞれ形成し、この正方角柱状
の孔を孔状欠陥のモデルとして検査を行った。

【００３７】図５は孔状欠陥における正反射光の光強度
を濃淡によって平面的に示す図であり、図６は図５に示
すＶＩ−ＶＩ線方向における光強度を示す図である。ま
た図７は孔状欠陥における乱反射光の光強度を濃淡によ
って平面的に示す図であり、図８は図７に示すＶＩＩＩ
−ＶＩＩＩ線方向における光強度を示す図である。

【００３８】図５および図７は、孔状欠陥を含む冷間圧
延鋼帯の一方表面からの正反射光および乱反射光の光強
度の分布を、光強度の高い部位が白く、光強度の低い部
位が黒くなるように表示手段３３によって濃淡表示し、
表示された検査結果を写真として出力したものである。
図６および図８は、図５および図７にＶＩ−ＶＩ線およ
びＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で示す冷間圧延鋼帯の走行方向
に平行な一方向における正反射光および乱反射光の光強
度の変化を２次元座標系により表示して出力したもので
ある。

【００３９】図６中に階段状に表される第３ライン５５
が、正反射光の光強度変化の検出結果を表し、バックグ
ランド強度６５よりも、光強度が低下する暗部６６、光
強度が向上する明部６７および光強度が低下する暗部６
８が検出され表示された。また図８中に階段状に表され
る第４ライン５６が、乱反射光の光強度変化の検出結果
を表し、バックグランド強度６９よりも光強度が低下す
る暗部７０が検出され表示された。第３ライン５５の正
反射光の光強度が低下する暗部６６、光強度が向上する
明部６７および光強度が低下する暗部６８と、第４ライ
ン５６の乱反射光の光強度が低下する暗部７０とが表示
される特徴的な光強度変化の挙動が検出されており、孔
状欠陥を明瞭に検出することができた。

【００４０】また表示手段３３には、第１および第２光
センサ３０，３２によって検出された正反射光および乱
反射光の光強度に基づいて、孔状欠陥の寸法である一辺
の長さまたは直径と、冷間圧延鋼帯表面における孔状欠
陥の開口面積とを演算する演算手段が備えられている。

【００４１】図９は孔状欠陥の一辺の長さＬと演算手段
によって演算した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す
図であり、図１０は孔状欠陥の面積Ｌ²と演算手段によ
って演算した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す図で
ある。第１および第２光センサ３０，３２によって検出
された正反射光および乱反射光の光強度変化に基づいて
孔状欠陥を識別し、表示手段３３に備わる演算手段によ
って孔状欠陥の冷間圧延鋼帯表面における開口面積を演
算し、演算結果（以後、便宜上検出面積Ｓと称する）と
孔状欠陥の実長さＬおよび実面積Ｌ²とを比較した。比
較した結果を前記図９および図１０に示す。

【００４２】図９中において、第５ライン５７は検出面
積Ｓの平均値を表し、第６ライン５８は平均値プラス３
σ（ここでσは標準偏差）および第７ライン５９は平均
値マイナス３σを表す。同様に図１０中において、第８
ライン６０は検出面積Ｓの平均値を表し、第９ライン６
１は平均値プラス３σおよび第１０ライン６２は平均値
マイナス３σを表す。孔状欠陥の一辺の実長さＬと検出
面積Ｓとの関係は２次曲線で表され、孔状欠陥の実面積
Ｌ²と検出面積Ｓとの関係は直線で表される。このよう
に孔状欠陥の実長さＬおよび実面積Ｌ²と検出面積Ｓと
は高い相関を示し、孔状欠陥の寸法および面積を精度よ
く求めることができた。

【００４３】以上に述べたように、本実施の形態では、
光源２４は投光器であるけれども、これに限定されるこ
となく、たとえば走査手段を備えるレーザ発振器であっ
てもよい。また光センサ３０，３２は、フォトダイオー
ドによって構成されるけれども、これに限定されること
なく、ＣＣＤカメラまたは光学カメラなどによって構成
されてもよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、長手方向に走行される
金属帯の一方の表面に光源から光を照射し、金属帯の走
行方向に対して直交する方向に軸線を有し金属帯の他方
の表面に接して軸線まわりに回転自在に反射ロールを設
ける。したがって、光源から照射された光は、金属帯に
孔状欠陥が無いとき、金属帯の一方の表面によって反射
され、金属帯に孔状欠陥が有るとき、孔状欠陥を透過し
反射ロールの表面によって反射される。金属帯の一方表
面または反射ロールの表面から正反射された正反射光は
第１光センサによって検出され、乱反射された乱反射光
は第２光センサによって検出される。第１および第２光
センサの検出出力に対応する正反射光および乱反射光の
光強度は表示手段に表示され、表示手段に表示された正
反射光および乱反射光の光強度に基づいて金属帯の孔状
欠陥を検査することができる。

【００４５】孔状欠陥を透過し反射ロールの表面によっ
て正反射された正反射光の光強度は、金属帯の一方表面
からの正反射光の光強度よりも向上する。一方孔状欠陥
を透過し反射ロールの表面によって乱反射された乱反射
光の光強度は、金属帯の一方表面からの乱反射光の光強
度よりも低下する。このように、金属帯に発生した孔状
欠陥は、正反射光の光強度の向上と乱反射光の光強度の
低下との組合せによって表示されるので、孔状欠陥の有
無とともに孔状欠陥の寸法が精度よく検査され、検査結
果を金属帯の品質等級分類の判定に用いることが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である金属帯の孔状欠陥
検査装置２０の構成を簡略化して示す概略側面図であ
る。

【図２】図１に示す金属帯の孔状欠陥検査装置２０を備
える金属帯の検査装置２１の全体構成を簡略化して示す
図である。

【図３】鋼帯２２に存在する孔状欠陥５２が鋼帯２２の
走行に伴い移動する状態を示す概略断面図である。

【図４】図３に示す孔状欠陥５２の位置に対応する正反
射光２９および乱反射光３１の光強度の変化を示す図で
ある。

【図５】孔状欠陥における正反射光の光強度を濃淡によ
って平面的に示す図である。

【図６】図５に示すＶＩ−ＶＩ線方向における光強度を
示す図である。

【図７】孔状欠陥における乱反射光の光強度を濃淡によ
って平面的に示す図であり

【図８】図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線方向における
光強度を示す図である。

【図９】孔状欠陥の一辺の長さＬと演算手段によって演
算した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す図である。

【図１０】孔状欠陥の面積Ｌ²と演算手段によって演算
した孔状欠陥の検出面積Ｓとの関係を示す図である。

【図１１】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図であ
る。

【図１２】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図であ
る。

【図１３】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図であ
る。

【図１４】従来の孔状欠陥検出方法の概略を示す図であ
る。

【符号の説明】

２０ 孔状欠陥検査装置 ２１ 巻直し検査装置 ２２ 金属帯 ２４ 光源 ２８ 反射ロール ２９ 正反射光 ３０ 第１光センサ ３１ 乱反射光 ３２ 第２光センサ ３３ 表示手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB13 BB15 CC06 FF44 GG02 GG12 HH12 HH16 HH17 JJ01 JJ05 JJ08 JJ18 PP16 QQ21 RR05 SS13 2G051 AA37 AB04 BA10 BC05 CA03 CA04 CA07 CA11 CB01 CB05 EA11 EA12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に走行される金属帯の一方の表
   面に向けて光を出射する光源と、 金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し、
   金属帯の他方の表面に接し軸線まわりに回転自在に設け
   られる反射ロールと、 光源から出射され金属帯の一方の表面または反射ロール
   の表面で正反射された正反射光を検出する第１光センサ
   と、 光源から出射され金属帯の一方の表面または反射ロール
   の表面で乱反射された乱反射光を検出する第２光センサ
   と、 第１および第２光センサの検出出力に応答し、正反射光
   および乱反射光の光強度を表示する表示手段とを含むこ
   とを特徴とする金属帯の孔状欠陥検査装置。
2. 【請求項２】 長手方向に走行される金属帯の一方の表
   面に光源から光を照射し、 金属帯の走行方向に対して直交する方向に軸線を有し金
   属帯の他方の表面に接して軸線まわりに回転自在に反射
   ロールを設け、 金属帯の一方の表面または反射ロールの表面から正反射
   された正反射光および乱反射された乱反射光を第１およ
   び第２光センサによってそれぞれ検出し、 第１および第２光センサの検出出力に対応する正反射光
   および乱反射光の光強度を表示手段に表示し、 表示手段に表示される正反射光および乱反射光の光強度
   に基づき金属帯の孔状欠陥を検査することを特徴とする
   金属帯の孔状欠陥検査方法。