JP5135544B2 - Bottom surface inspection apparatus and bottom surface inspection method - Google Patents

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Description

本発明は、熱間スラブや鋼板などの材料下面の表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行うための下面検査装置および下面検査方法に関する。   The present invention relates to a lower surface inspection apparatus and a lower surface inspection method for measuring the surface shape of a lower surface of a material such as a hot slab or a steel plate and detecting surface defects / defects.

鉄鋼の製造工程において製造される熱間スラブ表面の疵は、圧延された後も製品の表面欠陥として残存するため、スラブ段階で検出され、除去されることが望ましい。従来、この熱間スラブや鋼板などの材料の表面形状測定や表面疵検出を行う検査装置が開発されている。例えば特許文献１には、測定対象物の表面に板状光線を照射し、その測定対象物からの反射光をカメラで検出することにより、測定対象物の表面形状に沿って光切断像を連続的に形成することにより、測定対象物の形状を測定する光切断像方式の光学的形状測定方法が開示されている。   The defects on the surface of the hot slab manufactured in the steel manufacturing process remain as product surface defects even after being rolled, so that it is desirable to be detected and removed at the slab stage. 2. Description of the Related Art Conventionally, inspection apparatuses that perform surface shape measurement and surface flaw detection of materials such as hot slabs and steel plates have been developed. For example, in Patent Document 1, a light beam is continuously irradiated along a surface shape of a measurement object by irradiating the surface of the measurement object with a plate-like light beam and detecting reflected light from the measurement object with a camera. An optical shape measuring method of a light section image method for measuring the shape of a measurement object by forming the target is disclosed.

また、例えば特許文献２には、熱間圧延プロセスでの鋼板の表面検査のように、検査対象物の温度が４００℃〜１０００℃以上の高温状態の中で、しかも大量の水と水蒸気等が検査雰囲気中に存在するといった劣悪な環境下にある場合に、検査装置の発光部やカメラなどの光学装置の汚れを防止するため、光学装置をケース内に収納し、開閉動作可能な遮蔽板によって光路を必要時のみ開動作させるようにした表面検査装置が開示されている。また、特許文献３には、ケース内に大気圧より高い内圧をかけてエアが光学装置側から鋼板側に流れるようにすることで、汚れた外気がケース内に入らないようにした表面検査装置が開示されている。   Moreover, for example, in Patent Document 2, as in the surface inspection of a steel sheet in a hot rolling process, in the high temperature state where the temperature of the inspection object is 400 ° C. to 1000 ° C. or more, a large amount of water, water vapor, etc. In order to prevent contamination of the optical device such as the light emitting part of the inspection device and the camera in a poor environment such as existing in the inspection atmosphere, the optical device is housed in a case and a shielding plate that can be opened and closed is used. A surface inspection apparatus is disclosed in which an optical path is opened only when necessary. Further, Patent Document 3 discloses a surface inspection device in which dirty external air is prevented from entering the case by applying an internal pressure higher than atmospheric pressure in the case so that air flows from the optical device side to the steel plate side. Is disclosed.

また、これらはいずれも対象物の上面を検査するものであるが、対象物の下面を検査する場合には、光学装置を対象物の下方に配置しなければならない。しかしながら、この場合、対象物を搬送する際に飛散した粉塵、圧延油や機械油などが下方の光学装置を汚してしまう。そこで、このような問題を解決するため、例えば特許文献４に記載の表面検査装置では、光学装置をケース内に配置し、ケースの上面に光路を確保するため開口部を設け、この開口部をガラスなどの透明体で覆った窓面を設け、さらにこの窓面を低圧水および高圧水により洗浄する洗浄手段を設けている。   In addition, these all inspect the upper surface of the object, but when inspecting the lower surface of the object, the optical device must be arranged below the object. However, in this case, dust, rolling oil, machine oil, or the like scattered when the object is transported contaminates the lower optical device. Therefore, in order to solve such a problem, for example, in the surface inspection apparatus described in Patent Document 4, an optical device is arranged in the case, and an opening is provided on the upper surface of the case to secure an optical path. A window surface covered with a transparent body such as glass is provided, and cleaning means for cleaning the window surface with low-pressure water and high-pressure water is provided.

特許第２９１３９０３号公報Japanese Patent No. 2913903 特開２００２−１５６３３４号公報JP 2002-156334 A 特開２００２−１５６３３５号公報JP 2002-156335 A 特許第３６６９３２３号公報Japanese Patent No. 3669323

ところが、上記特許文献４に記載のようにケースの窓面を洗浄したとしても、この窓面に水滴が残っていたり、汚れが十分に取れずに残っていたりした場合、光学装置から照射した光や対象物からの反射光が歪んでしまい、正確な表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行えなくなってしまうという問題がある。特に、熱間スラブの表面疵検査や、熱間圧延工程での検査などの４００℃〜１０００℃の高温環境下で検査を行う場合、検査中に水で洗浄を行うと、この洗浄水が蒸発してしまうので、洗浄が十分に行われない可能性がある。   However, even if the window surface of the case is washed as described in Patent Document 4 above, if water droplets remain on the window surface, or if the dirt is not sufficiently removed, the light emitted from the optical device In other words, the reflected light from the target object is distorted, and accurate surface shape measurement and surface defects / defect detection cannot be performed. In particular, when inspection is performed in a high temperature environment of 400 ° C. to 1000 ° C. such as inspection of surface slabs of hot slabs and inspection in a hot rolling process, the cleaning water evaporates when cleaning with water during the inspection. Therefore, there is a possibility that the cleaning is not performed sufficiently.

そこで、本発明においては、光路を塞ぐことなく、バリ、スケールや水などの落下物による影響を回避し、安定して材料下面の表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行うことが可能な下面検査装置および下面検査方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, it is possible to avoid the influence of falling objects such as burrs, scales and water without blocking the optical path, and to stably measure the surface shape of the lower surface of the material and detect surface defects / defects. An object of the present invention is to provide a bottom surface inspection apparatus and a bottom surface inspection method.

本発明の下面検査装置は、検査対象物の下面に対して光線源から板状光線を投光し、この反射光をカメラにより撮像して検査を行う光切断像方式の下面検査装置であって、板状光線の光路を遮らないように隙間が形成された光線源防護部と、カメラの必要撮像範囲を遮らないように隙間が形成されたカメラ防護部とを備え、板状光線の投光角度が、鉛直線方向から２５°以下、カメラの撮像角度が、鉛直線方向から４５°以下、かつ板状光線の投光角度との関係で正反射光を受光しない角度であることを特徴とするものである。   The bottom surface inspection apparatus of the present invention is a bottom surface inspection device of a light section image type in which a plate-like light beam is projected from a light source to the bottom surface of an inspection object, and the reflected light is imaged by a camera for inspection. A light source protection unit having a gap so as not to block the optical path of the plate-shaped light beam, and a camera protection unit having a gap formed not to block the necessary imaging range of the camera. The angle is 25 ° or less from the vertical direction, the imaging angle of the camera is 45 ° or less from the vertical direction, and is an angle that does not receive specularly reflected light in relation to the projection angle of the plate-like ray. To do.

また、本発明の下面検査方法は、検査対象物の下面に対して光線源から板状光線を投光し、この反射光をカメラにより撮像して検査を行う光切断像方式の下面検査方法であって、板状光線の光路を遮らないように隙間が形成された光線源防護部の隙間から、鉛直線方向から２５°以下の投光角度で板状光線を投光し、カメラの必要撮像範囲を遮らないように隙間が形成されたカメラ防護部の隙間から、鉛直線方向から４５°以下、かつ板状光線の投光角度との関係で正反射光を受光しない撮像角度で反射光をカメラにより撮像することを特徴とする。   Further, the lower surface inspection method of the present invention is a light section image type lower surface inspection method in which a plate-shaped light beam is projected from a light source to the lower surface of an inspection object, and the reflected light is imaged by a camera for inspection. The plate-shaped light beam is projected at a light projection angle of 25 ° or less from the vertical line direction through the gap of the light source protection part in which a gap is formed so as not to block the optical path of the plate-shaped light beam, and the necessary imaging of the camera From the gap of the camera protection part where the gap is formed so as not to block the range, the reflected light is emitted at an imaging angle of 45 ° or less from the vertical direction and not receiving regular reflection light in relation to the projection angle of the plate-like light beam. The image is picked up by a camera.

本発明では、板状光線の光路が１次元、カメラの必要撮像範囲が２次元であり、板状光線の光路の方がカメラの必要撮像範囲よりも狭いため、カメラ側よりも小さな隙間が防護部に形成される光線源側を鉛直線方向により近い方に配置し、板状光線の投光角度を２５°以下としている。そして、ハレーションおよび輝度むらを発生させずに撮像画像を得るために板状光線の投光角度との関係で正反射光を受光しない角度、好ましくはカメラの鉛直線方向からの撮像角度と板状光線の鉛直線方向からの投光角度との差の絶対値が２０°以上となるようにしている。但し、検査対象物上の疵の底部が死角とならないように、カメラの撮像角度は鉛直線方向から４５°以下としている。これにより、鉛直線方向により近い方に配置された光線源防護部に形成された隙間は小さいため、この小さな隙間からは落下物が侵入しにくくなる。また、より大きな隙間が形成されたカメラ防護部は鉛直線方向からより遠い方に配置されているため、このカメラ防護部の大きな隙間からも落下物は侵入しにくくなる。   In the present invention, the optical path of the plate-shaped light beam is one-dimensional, the required imaging range of the camera is two-dimensional, and the optical path of the plate-shaped light beam is narrower than the required imaging range of the camera. The light source side formed in the part is arranged closer to the vertical line direction, and the projection angle of the plate-like light beam is 25 ° or less. Then, in order to obtain a captured image without causing halation and luminance unevenness, an angle at which regular reflection light is not received in relation to the projection angle of the plate-like light beam, preferably the imaging angle from the vertical direction of the camera and the plate-like shape The absolute value of the difference from the light projection angle from the vertical direction of the light beam is set to 20 ° or more. However, the imaging angle of the camera is set to 45 ° or less from the vertical direction so that the bottom of the eyelid on the inspection object does not become a blind spot. Thereby, since the clearance gap formed in the light source protection part arrange | positioned in the nearer direction of a perpendicular line is small, it becomes difficult for a fallen object to penetrate | invade from this small clearance gap. In addition, since the camera protection unit in which a larger gap is formed is disposed further away from the vertical line direction, falling objects are less likely to enter from the large gap in the camera protection unit.

なお、カメラの鉛直線方向からの撮像角度と板状光線の鉛直線方向からの投光角度との差の絶対値が２０°以上であれば、カメラに受光される反射光は正反射光を含まない乱反射光となるが、必ずしも２０°以上である必要はなく、カメラに受光される反射光が正反射光を含まない角度であれば良い。また、このカメラの鉛直線方向からの撮像角度と板状光線の鉛直線方向からの投光角度との差の絶対値は、より好ましくは３０°以上であり、３０°以上であれば安定的に乱反射光のみをカメラに受光させることが可能となる。   If the absolute value of the difference between the imaging angle from the vertical direction of the camera and the projection angle from the vertical direction of the plate-like ray is 20 ° or more, the reflected light received by the camera is a regular reflected light. However, the reflected light received by the camera may be at an angle that does not include the regular reflected light. The absolute value of the difference between the imaging angle of the camera from the vertical line direction and the projection angle of the plate-like light beam from the vertical line direction is more preferably 30 ° or more, and stable if it is 30 ° or more. In addition, only the irregularly reflected light can be received by the camera.

ここで、光線源防護部は、板状光線の上下に板状光線の光路を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護物であり、カメラ防護部は、反射光のカメラの必要撮像範囲の上下にカメラの必要撮像範囲を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護物であることが望ましい。これにより、鉛直線方向に見て光線源防護部の隙間とカメラ防護部の隙間は死角となるので、鉛直線方向からの落下物はさらに侵入しにくくなる。   Here, the light source protection unit is a pair of protective objects arranged at different heights so as not to obstruct the optical path of the plate light beam above and below the plate light beam and partially overlapping when viewed in the vertical direction. Yes, the camera protection unit has a pair of layers arranged at different heights so as not to obstruct the required imaging range of the camera above and below the required imaging range of the reflected light and partially overlapping when viewed in the vertical direction. It is desirable to be protective equipment. As a result, the gap between the light source protection unit and the camera protection unit becomes a blind spot when viewed in the vertical direction, so that falling objects from the vertical direction are less likely to enter.

また、光線源は検査対象物の移動方向の上流側に配置されたものであり、カメラは検査対象物の移動方向の下流側に配置されたものであることが望ましい。検査対象物が移動中に検査を行う場合、落下物は慣性により検査対象物の移動方向に放物線を描いて落下するため、鉛直線方向により近い方に配置される光線源をこれと逆方向に配置することで、光線源防護部の隙間からの落下物の侵入をさらに防止することが可能となる。   Further, it is desirable that the light source is disposed on the upstream side in the moving direction of the inspection object, and the camera is disposed on the downstream side in the moving direction of the inspection object. When the inspection object is inspected while moving, the falling object falls in a parabola in the direction of movement of the inspection object due to inertia, so the light source arranged closer to the vertical line direction should be in the opposite direction. By disposing, falling objects can be further prevented from entering from the gap of the light source protection section.

また、光線源防護部の上面およびカメラ防護部の上面のいずれか一方または両方の角度は、水平線方向から２０°以上７０°以下であることが望ましい。光線源防護部およびカメラ防護部の上面の角度が水平線方向から２０°以上７０°以下の場合、光線源防護部およびカメラ防護部の上面に着地した落下物は滑り落ちる。なお、２０°未満の場合には落下物が滑り落ちにくくなり、７０°超の場合には防護部の上面の面積に対して鉛直線方向からみた面積の割合が小さくなりすぎるため、防護部が巨大化する。   Further, it is desirable that the angle of one or both of the upper surface of the light source protection unit and the upper surface of the camera protection unit is 20 ° or more and 70 ° or less from the horizontal line direction. When the angles of the upper surfaces of the light source protection unit and the camera protection unit are 20 ° or more and 70 ° or less from the horizontal direction, the fallen objects that land on the upper surfaces of the light source protection unit and the camera protection unit slide down. If the angle is less than 20 °, falling objects are difficult to slide off. If the angle exceeds 70 °, the ratio of the area viewed from the vertical direction to the area of the upper surface of the protection portion is too small. It becomes huge.

また、本発明の下面検査装置は、板状光線の発光面およびカメラの受光面のいずれか一方または両方にエアーカーテンを備えたものであることが望ましい。これにより、板状光線の発光面およびカメラの受光面に粉塵が着地し、付着するのを防止することができる。   The lower surface inspection apparatus of the present invention preferably includes an air curtain on one or both of the light emitting surface of the plate-shaped light beam and the light receiving surface of the camera. Thereby, it is possible to prevent dust from landing and adhering to the light emitting surface of the plate-shaped light beam and the light receiving surface of the camera.

また、本発明の下面検査装置は、光線源防護部の下面およびカメラ防護部の下面のいずれか一方または両方に断熱材を備えたものであることが望ましい。これにより、熱間スラブなどの４００℃〜１０００℃の高温の検査対象物の検査を行う場合に、この高温の検査対象物の熱が光線源およびカメラに伝わるのを防止することができる。   Moreover, it is desirable that the lower surface inspection apparatus of the present invention includes a heat insulating material on one or both of the lower surface of the light source protection unit and the lower surface of the camera protection unit. Thereby, when inspecting a high-temperature inspection object such as a hot slab such as 400 ° C. to 1000 ° C., it is possible to prevent the heat of the high-temperature inspection object from being transmitted to the light source and the camera.

また、本発明の下面検査装置は、光線源を収容するケースおよびカメラを収容するケースのいずれか一方または両方が、ケース自体およびケース内をそれぞれ冷却する冷却装置を備えたものであることが望ましい。これにより、熱間スラブなどの高温の検査対象物の検査を行う場合に、ケースごと光線源およびカメラを冷却することで、高温の検査対象物の熱が光線源およびカメラに伝わるのをさらに防止することができる。   In the lower surface inspection apparatus according to the present invention, it is desirable that either one or both of the case accommodating the light source and the case accommodating the camera include a cooling device for cooling the case itself and the inside of the case. . As a result, when inspecting high-temperature inspection objects such as hot slabs, the heat of the high-temperature inspection object is further prevented from being transmitted to the light source and camera by cooling the light source and camera together with the case. can do.

また、本発明の下面検査装置は、板状光線および反射光の光路へ向かって送風する送風装置を備えたものであることが望ましい。これにより、板状光線および反射光の光路への熱溜まりを防止することができ、板状光線および反射光への検査対象物の輻射熱による悪影響を防止することができる。   Moreover, it is desirable that the lower surface inspection apparatus of the present invention includes a blower that blows air toward the optical paths of the plate-like light and the reflected light. Thereby, heat accumulation in the optical path of the plate-like light beam and the reflected light can be prevented, and adverse effects due to the radiant heat of the inspection object on the plate-like light beam and the reflected light can be prevented.

また、本発明の下面検査装置は、板状光線および反射光の光路上に赤外線カットフィルタを備えたものであることが望ましい。これにより、熱間スラブなどの高温の検査対象物の検査を行う場合に、検査対象物の熱線から光線源およびカメラを保護することができる。   Moreover, it is desirable that the lower surface inspection apparatus of the present invention includes an infrared cut filter on the optical path of the plate-like light and the reflected light. Thereby, when inspecting a high-temperature inspection object such as a hot slab, the light source and the camera can be protected from the heat rays of the inspection object.

また、本発明の下面検査装置は、板状光線がグリーンレーザであり、カメラがブルーおよびレッドの波長光をカットし、かつ、グリーンの波長光をスルーするバンドパスフィルタを備えたものであることが望ましい。これにより、熱間スラブなどの高温の検査対象物の検査を行う場合に、自発光する検査対象物の影響を排除して、撮像画像のＳ／Ｎ比を確保することが可能となる。   Further, the lower surface inspection apparatus of the present invention is such that the plate-shaped light beam is a green laser, and the camera includes a band-pass filter that cuts blue and red wavelength light and passes through the green wavelength light. Is desirable. Thereby, when inspecting a high-temperature inspection object such as a hot slab, it is possible to eliminate the influence of the self-luminous inspection object and ensure the S / N ratio of the captured image.

（１）板状光線の光路を遮らないように隙間が形成された光線源防護部の隙間から、鉛直線方向から２５°以下の投光角度で板状光線を投光し、カメラの必要撮像範囲を遮らないように隙間が形成されたカメラ防護部の隙間から、鉛直線方向から４５°以下、かつ板状光線の投光角度との関係で正反射光を受光しない撮像角度で反射光をカメラにより撮像する構成により、光線源防護部およびカメラ防護部の隙間から落下物が侵入しにくくなる。また、カメラの撮像角度を板状光線の投光角度との関係で正反射光を受光しない角度としているため、ハレーションおよび輝度むらを発生させずに撮像画像を得ることが可能である。さらに、カメラの撮像角度も鉛直線方向から４５°以下として検査対象物上の疵の底部が死角とならないようにしている。これにより、バリ、スケールや水などの落下物による影響を回避し、安定して材料下面の表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行うことが可能となる。 (1) Necessary imaging of the camera by projecting a plate-like light beam at a light projection angle of 25 ° or less from the vertical direction from the gap of the light source protection part in which a gap is formed so as not to block the optical path of the plate-like light beam From the gap of the camera protection part where the gap is formed so as not to block the range, the reflected light is emitted at an imaging angle of 45 ° or less from the vertical direction and not receiving regular reflection light in relation to the projection angle of the plate-like light beam. The configuration in which the image is captured by the camera makes it difficult for a fallen object to enter from the gap between the light source protection unit and the camera protection unit. In addition, since the imaging angle of the camera is an angle at which regular reflection light is not received in relation to the projection angle of the plate-like light beam, it is possible to obtain a captured image without causing halation and luminance unevenness. Furthermore, the imaging angle of the camera is also set to 45 ° or less from the vertical direction so that the bottom of the eyelid on the inspection object does not become a blind spot. As a result, the influence of falling objects such as burrs, scales and water can be avoided, and the surface shape measurement of the lower surface of the material and the surface defect / defect detection can be performed stably.

（２）光線源防護部が、板状光線の上下に板状光線の光路を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護物であり、カメラ防護部が、反射光のカメラの必要撮像範囲の上下にカメラの必要撮像範囲を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護物であることにより、鉛直線方向に見て光線源防護部の隙間とカメラ防護部の隙間が死角となり、鉛直線方向からの落下物はさらに侵入しにくくなる。 (2) The light source protection unit is a pair of protective objects arranged at different heights so as not to obstruct the optical path of the plate light beam above and below the plate light beam and partially overlapping when viewed in the vertical direction. There is a pair of camera protection units arranged at different heights so as not to obstruct the required imaging range of the camera above and below the required imaging range of the reflected light and partially overlapping when viewed in the vertical direction By being a protective object, the gap between the light source protective part and the camera protective part becomes a blind spot when viewed in the vertical direction, and falling objects from the vertical direction are more difficult to enter.

（３）光線源が検査対象物の移動方向の上流側に配置されたものであり、カメラが検査対象物の移動方向の下流側に配置されたものであることにより、検査対象物が移動中に検査を行う場合に、慣性により放物線を描いて落下する落下物が、光線源防護部の隙間から侵入するのを防止することが可能となる。 (3) The light source is arranged upstream in the movement direction of the inspection object, and the inspection object is moving because the camera is arranged downstream in the movement direction of the inspection object. When the inspection is performed, it is possible to prevent the falling object falling by drawing a parabola due to inertia from entering from the gap of the light source protection unit.

（４）光線源防護部の上面およびカメラ防護部の上面のいずれか一方または両方の角度が、水平線方向から２０°以上７０°以下であることにより、光線源防護部およびカメラ防護部の上面に着地した落下物は滑り落ち、これらの防護部上に堆積するのを防止することができる。 (4) Since the angle of one or both of the upper surface of the light source protection unit and the upper surface of the camera protection unit is 20 ° or more and 70 ° or less from the horizontal direction, Landing fallen objects can slide down and prevent accumulation on these protective parts.

（５）板状光線の発光面およびカメラの受光面のいずれか一方または両方にエアーカーテンを備えたことにより、板状光線の発光面およびカメラの受光面に粉塵が着地し、付着するのを防止することができる。 (5) By providing an air curtain on one or both of the light-emitting surface of the plate-shaped light beam and the light-receiving surface of the camera, dust can land on and adhere to the light-emitting surface of the plate-shaped light beam and the light-receiving surface of the camera. Can be prevented.

（６）光線源防護部の下面およびカメラ防護部の下面のいずれか一方または両方に断熱材を備えたものであることにより、熱間スラブなどの４００℃〜１０００℃の高温の検査対象物の検査を行う場合に、この高温の検査対象物の熱が光線源およびカメラに伝わるのを防止し、光線源およびカメラを保護することができる。 (6) Since one or both of the lower surface of the light source protection unit and the lower surface of the camera protection unit is provided with a heat insulating material, an inspection object having a high temperature of 400 ° C. to 1000 ° C. such as a hot slab When the inspection is performed, the heat of the high-temperature inspection object can be prevented from being transmitted to the light source and the camera, and the light source and the camera can be protected.

（７）光線源を収容するケースおよびカメラを収容するケースのいずれか一方または両方が、ケース自体およびケース内をそれぞれ冷却する冷却装置を備えたものであることにより、熱間スラブなどの高温の検査対象物の検査を行う場合に、ケースごと光線源およびカメラを冷却して、高温の検査対象物の熱が光線源およびカメラに伝わるのをさらに防止し、光線源およびカメラを保護することができる。 (7) Either or both of the case containing the light source and the case containing the camera are provided with a cooling device for cooling the case itself and the inside of the case, respectively, so that a high temperature such as a hot slab can be obtained. When inspecting an inspection object, the light source and camera can be cooled together with the case to further prevent the heat from the hot inspection object from being transmitted to the light source and camera, and to protect the light source and camera. it can.

（８）板状光線および反射光の光路へ向かって送風する送風装置を備えたことにより、板状光線および反射光の光路への熱溜まりを防止することができ、板状光線および反射光への検査対象物の輻射熱による悪影響を防止することができ、さらに安定して材料下面の表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行うことが可能となる。 (8) By providing a blower that blows air toward the optical path of the plate-shaped light beam and the reflected light, it is possible to prevent heat accumulation in the optical path of the plate-shaped light beam and the reflected light, and to the plate-shaped light beam and the reflected light. It is possible to prevent adverse effects due to radiant heat on the inspection object, and to measure the surface shape of the lower surface of the material and detect surface defects / defects more stably.

（９）板状光線および反射光の光路上に赤外線カットフィルタを備えたものであることにより、熱間スラブなどの高温の検査対象物の検査を行う場合に、検査対象物の熱線から光線源およびカメラを保護することができる。 (9) When a high-temperature inspection object such as a hot slab is inspected by providing an infrared cut filter on the optical path of the plate-like light and reflected light, the light source from the heat ray of the inspection object And can protect the camera.

（１０）板状光線がグリーンレーザであり、カメラがブルーおよびレッドの波長光をカットし、かつ、グリーンの波長光をスルーするバンドパスフィルタを備えたものであることにより、熱間スラブなどの高温の検査対象物の検査を行う場合に、自発光する検査対象物の影響を排除して、撮像画像のＳ／Ｎ比を確保することができ、さらに安定して材料下面の表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行うことが可能となる。 (10) The plate-shaped light beam is a green laser, and the camera is provided with a band-pass filter that cuts blue and red wavelength light and passes through the green wavelength light. When inspecting a high-temperature inspection object, the influence of the self-luminous inspection object can be eliminated, the S / N ratio of the captured image can be secured, and the surface shape measurement of the lower surface of the material can be performed more stably. It becomes possible to detect surface defects and defects.

図１は本発明の実施の形態における下面検査装置の概略構成を示す図、図２は図１の下面検査装置の光学系の詳細を示す断面図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a bottom surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of an optical system of the bottom surface inspection apparatus in FIG.

図１において、本発明の実施の形態における下面検査装置は、搬送ローラＲによって搬送される検査対象物としての熱間スラブＳの下面の表面疵Ｉを走間にて自動検査するものであり、主に、板状光線Ｌを投光する光線源としてのレーザ光源１と、この反射光Ｂ（図２参照。）を撮像するカメラ２と、レーザ光源１およびカメラ２を制御して疵検出処理を行う制御部３と、制御部３による疵検出結果等を表示する表示装置４とから構成される。レーザ光源１は熱間スラブＳの移動方向の上流側、カメラ２は下流側に配置されている。   In FIG. 1, the lower surface inspection apparatus in the embodiment of the present invention automatically inspects the surface surface I on the lower surface of the hot slab S as an inspection object conveyed by the conveyance roller R, Mainly, a laser light source 1 as a light source for projecting the plate-like light L, a camera 2 for imaging the reflected light B (see FIG. 2), and a wrinkle detection process by controlling the laser light source 1 and the camera 2 And a display device 4 for displaying a result of wrinkle detection by the control unit 3. The laser light source 1 is arranged on the upstream side in the moving direction of the hot slab S, and the camera 2 is arranged on the downstream side.

レーザ光源１は、グリーンレーザを射出する光源であり、この光源から射出される細いビームはロッドレンズ（図示せず。）により扇状に広げられて板状光線Ｌとなる。また、レーザ光源１は、図２に示すように、開口５ａが形成されたケース５に収容されている。開口５ａには赤外線吸収ガラスが設けられており、その上面にはスリット５ｂが設けられている。ケース５は、ケース５自体を冷却する水冷機構と、ケース５内を空冷する空冷機構とからなる冷却装置（図示せず。）とを備える。また、ケース５上には、スリット５ｂに向かってエアーを噴出するノズル６が設けられている。   The laser light source 1 is a light source that emits a green laser, and a thin beam emitted from this light source is fanned out by a rod lens (not shown) to become a plate-like light L. Further, as shown in FIG. 2, the laser light source 1 is accommodated in a case 5 in which an opening 5a is formed. An infrared absorbing glass is provided in the opening 5a, and a slit 5b is provided on the upper surface thereof. The case 5 includes a cooling device (not shown) including a water cooling mechanism that cools the case 5 itself and an air cooling mechanism that cools the inside of the case 5. On the case 5, a nozzle 6 for ejecting air toward the slit 5b is provided.

なお、レーザ光源１から熱間スラブＳの下面に対して投光される板状光線Ｌの投光角度αは、鉛直線方向から２５°以下に設定されている。また、板状光線Ｌの上下には、板状光線Ｌの光路を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護板７，８が配置されている。この一対の防護板７，８は、落下物等からレーザ光源１を防護する光線源防護部を構成しており、板状光線Ｌは、この一対の防護板７，８の間に形成された隙間から熱間スラブＳの下面に投光される。   In addition, the projection angle α of the plate-like light L projected from the laser light source 1 to the lower surface of the hot slab S is set to 25 ° or less from the vertical direction. In addition, a pair of protective plates 7 and 8 are arranged above and below the plate-shaped light beam L so as not to obstruct the optical path of the plate-shaped light beam L and arranged so as to partially overlap when viewed in the vertical direction. Has been placed. The pair of protection plates 7 and 8 constitutes a light source protection unit that protects the laser light source 1 from falling objects and the like, and the plate-like light beam L is formed between the pair of protection plates 7 and 8. Light is projected from the gap to the lower surface of the hot slab S.

なお、下側の防護板７の上面は、水平線方向から２０°以上７０°以下に設定されている。また、防護板７の下面には断熱材７ａが設けられている。一方、上側の防護板８の板状光線Ｌ側の先端部分にも、水平線方向から２０°以上７０°以下の下向きの傾斜が設けられている。なお、本実施形態においては、この防護板８の下端と防護板７の上端との間の距離は１ｍである。   Note that the upper surface of the lower protective plate 7 is set to 20 ° to 70 ° from the horizontal direction. A heat insulating material 7 a is provided on the lower surface of the protective plate 7. On the other hand, the tip of the upper protection plate 8 on the plate-like light L side is also provided with a downward inclination of 20 ° or more and 70 ° or less from the horizontal direction. In the present embodiment, the distance between the lower end of the protective plate 8 and the upper end of the protective plate 7 is 1 m.

カメラ２は、ブルーおよびレッドの波長光をカットし、かつ、グリーンの波長光をスルーするバンドパスフィルタを備えたものである。また、カメラ２は、開口９が形成されたケース１０に収容されている。開口９には赤外線吸収ガラスが設けられている。また、ケース１０は、ケース１０自体を冷却する水冷機構と、ケース１０内を空冷する空冷機構とからなる冷却装置（図示せず。）とを備える。また、ケース１０上には、開口９に設けられたガラスに向かってエアーを噴出するノズル１１が設けられている。   The camera 2 includes a band-pass filter that cuts blue and red wavelength light and passes green wavelength light. The camera 2 is housed in a case 10 in which an opening 9 is formed. The opening 9 is provided with infrared absorbing glass. The case 10 includes a cooling device (not shown) including a water cooling mechanism that cools the case 10 itself and an air cooling mechanism that cools the inside of the case 10. A nozzle 11 is provided on the case 10 to eject air toward the glass provided in the opening 9.

なお、カメラ２の撮像角度βは、鉛直線方向から４５°以下に設定されている。但し、この撮像角度βは、板状光線Ｌの投光角度αとの関係で正反射光を受光しない角度である。例えば、カメラ２の鉛直線方向からの撮像角度と板状光線Ｌの鉛直線方向からの投光角度との差の絶対値が２０°以上であれば、カメラ２に受光される反射光Ｂは正反射光を含まない乱反射光となる。   The imaging angle β of the camera 2 is set to 45 ° or less from the vertical line direction. However, the imaging angle β is an angle at which regular reflection light is not received in relation to the projection angle α of the plate-like light L. For example, if the absolute value of the difference between the imaging angle from the vertical direction of the camera 2 and the projection angle of the plate-like light L from the vertical direction is 20 ° or more, the reflected light B received by the camera 2 is It becomes irregular reflection light that does not contain regular reflection light.

また、この反射光Ｂのカメラの必要撮像範囲の上下には、カメラの必要撮像範囲を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護板１２，１３が配置されている。この一対の防護板１２，１３は、落下物等からカメラ２を防護するカメラ防護部を構成しており、熱間スラブＳの下面によって反射された反射光Ｂは、この一対の防護板１２，１３の間に形成された隙間からカメラ２により撮像される。   Also, a pair of protections are arranged above and below the required imaging range of the reflected light B so as not to obstruct the required imaging range of the camera, but at different heights and partially overlapped when viewed in the vertical direction. Plates 12 and 13 are arranged. The pair of protection plates 12 and 13 constitute a camera protection unit that protects the camera 2 from falling objects and the like, and the reflected light B reflected by the lower surface of the hot slab S is reflected by the pair of protection plates 12 and 13. The image is taken by the camera 2 from the gap formed between the two.

なお、下側の防護板１２の上面は、水平線方向から２０°以上７０°以下に設定されている。また、防護板１２の下面には断熱材１２ａが設けられている。一方、上側の防護板１３の反射光Ｂ側の先端部分にも、水平線方向から２０°以上７０°以下の上向きの傾斜が設けられている。この上側の防護板１３の下面にも断熱材１３ａが設けられている。   The upper surface of the lower protection plate 12 is set to 20 ° or more and 70 ° or less from the horizontal direction. A heat insulating material 12 a is provided on the lower surface of the protection plate 12. On the other hand, the tip of the upper protection plate 13 on the reflected light B side is also provided with an upward inclination of 20 ° or more and 70 ° or less from the horizontal direction. A heat insulating material 13 a is also provided on the lower surface of the upper protection plate 13.

また、図示しないが、本実施形態における下面検査装置は、板状光線Ｌおよび反射光Ｂの光路へ向かって送風する送風装置を備えている。   Although not shown, the lower surface inspection apparatus according to the present embodiment includes a blower that blows air toward the optical paths of the plate-like light L and the reflected light B.

上記構成の下面検査装置では、検査対象物である熱間スラブＳの下面に対してレーザ光源１から板状光線Ｌを投光し、この反射光Ｂをカメラ２により撮像して光切断像方式により検査を行う。このとき、バリ、スケールや水などの落下物は、一対の防護板７，８に阻まれてレーザ光源１側へは侵入せず、カメラ２側へも一対の防護板１２，１３に阻まれて侵入しない。なぜなら、鉛直線方向により近い方に配置された一対の防護板７，８の間に形成された隙間は１次元的な板状光線Ｌの光路を確保するためのものであるため小さく、この小さな隙間からは落下物が侵入しにくくなるからである。また、２次元的なカメラの必要撮像範囲を確保するために一対の防護板１２，１３の間には、より大きな隙間が形成されているが、これらの防護板１２，１３は鉛直線方向からより遠い方に配置されているため、これらの防護板１２，１３の間の大きな隙間からも落下物は侵入しにくくなるからである。これにより、この下面検査装置では、これらの落下物による影響を回避し、安定して材料下面の表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行うことが可能である。   In the lower surface inspection apparatus having the above-described configuration, a plate-shaped light beam L is projected from the laser light source 1 onto the lower surface of the hot slab S that is an inspection object, and the reflected light B is imaged by the camera 2 to be a light section image method. Perform the inspection. At this time, falling objects such as burrs, scales and water are blocked by the pair of protective plates 7 and 8 and do not enter the laser light source 1 side, and are also blocked by the pair of protective plates 12 and 13 on the camera 2 side. Does not invade. This is because the gap formed between the pair of protective plates 7 and 8 arranged closer to the vertical line direction is small to secure the optical path of the one-dimensional plate-like light beam L, and this small This is because falling objects are less likely to enter from the gap. In addition, a larger gap is formed between the pair of protective plates 12 and 13 in order to secure the necessary imaging range of the two-dimensional camera. This is because falling objects are less likely to enter even from a large gap between the protective plates 12 and 13 because they are arranged farther away. Thereby, in this lower surface inspection apparatus, it is possible to avoid the influence of these falling objects and to stably measure the surface shape of the material lower surface and detect surface defects / defects.

また、この下面検査装置では、一対の防護板７，８により構成される光線源防護部が、板状光線Ｌの上下に高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置されたものであり、一対の防護板１２，１３により構成されるカメラ防護部が、反射光Ｂのカメラ２の必要撮像範囲の上下に高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置されたものであるため、鉛直線方向に見て光線源防護部の隙間とカメラ防護部の隙間が死角となっている。そのため、鉛直線方向からの落下物はレーザ光源１側およびカメラ２側へさらに侵入しにくくなっている。   Further, in this bottom surface inspection apparatus, the light source protection part constituted by the pair of protection plates 7 and 8 is arranged so that the plate-like light L is vertically different in height and partially overlaps when viewed in the vertical direction. The camera protection unit composed of the pair of protection plates 12 and 13 partially overlaps when viewed in the vertical direction with different heights above and below the necessary imaging range of the reflected light B of the camera 2. Therefore, the gap between the light source protection part and the gap between the camera protection part is a blind spot when viewed in the vertical direction. Therefore, falling objects from the vertical direction are more difficult to enter the laser light source 1 side and the camera 2 side.

また、この下面検査装置では、レーザ光源１が熱間スラブＳの移動方向の上流側に配置され、カメラ２が下流側に配置されているので、熱間スラブＳが移動中に検査を行う場合に、慣性により放物線を描いて落下する落下物は、より鉛直線方向に近い方に配置された一対の防護板７，８の隙間から侵入しにくい。   In this lower surface inspection apparatus, the laser light source 1 is arranged on the upstream side in the moving direction of the hot slab S, and the camera 2 is arranged on the downstream side, so that the hot slab S is inspected while moving. In addition, falling objects that fall by parabola due to inertia are less likely to enter through the gap between the pair of protective plates 7 and 8 disposed closer to the vertical line direction.

また、この下面検査装置では、防護板７，１２の上面の角度が水平線方向から２０°以上７０°以下に設定されているため、これらの防護板７，１２の上面に着地した落下物は滑り落ちるので、これらの防護板７，１２上への落下物の堆積が防止される。また、防護板８の板状光線Ｌ側の先端部分にも下向きの傾斜が設けられていることから、この防護板８の先端部分に着地した落下物は滑り落ち、防護板７の上面を経て下方へと落下する。   Further, in this lower surface inspection apparatus, the angle of the upper surface of the protective plates 7 and 12 is set to 20 ° or more and 70 ° or less from the horizontal direction, so that falling objects that land on the upper surfaces of these protective plates 7 and 12 slide down. Therefore, deposition of fallen objects on these protective plates 7 and 12 is prevented. In addition, since the tip of the protective plate 8 on the side of the plate-like light L is also inclined downward, the fallen object that landed on the tip of the protective plate 8 slips down and passes through the upper surface of the protective plate 7. Fall down.

なお、通常、熱間スラブＳの下側には搬送ローラＲの部分を除いて鉄板製の床Ｐが設けられているが、本実施形態においては、熱間スラブＳの下面を検査するために、板状光線Ｌおよび反射光Ｂの光路付近のみが開口されている。したがって、撮像角度βが大きい場合、防護板１２，１３上には落下物は落下しないが、防護板１３の反射光Ｂ側の先端部分に反射光Ｂの光路を遮らないように上向きの傾斜を設けて鍔部１４を構成し、ラップ代を大きくして、粉塵が防護板１２，１３の隙間から侵入しにくくしている。   Usually, a floor P made of iron plate is provided below the hot slab S except for the portion of the transport roller R. In this embodiment, in order to inspect the lower surface of the hot slab S. Only the vicinity of the optical path of the plate-like light L and the reflected light B is opened. Therefore, when the imaging angle β is large, the fallen object does not fall on the protective plates 12 and 13, but the tip of the protective plate 13 on the reflected light B side is inclined upward so as not to block the optical path of the reflected light B. It is provided to form the flange 14, and the lapping cost is increased to make it difficult for dust to enter from the gap between the protective plates 12 and 13.

また、この下面検査装置では、板状光線Ｌの発光面であるケース５のスリット５ｂに向かってノズル６からエアーを噴出することによりエアーカーテンを形成しており、板状光線Ｌの発光面に粉塵が着地し、付着するのを防止している。同様に、カメラ２の受光面であるケース１０の開口９に設けられたガラスに対しても、ノズル１１からエアーを噴出することによりエアーカーテンを形成しており、カメラ２の受光面に粉塵が着地し、付着するのを防止している。   Further, in this lower surface inspection apparatus, an air curtain is formed by blowing air from the nozzle 6 toward the slit 5b of the case 5 which is the light emitting surface of the plate-like light L, and on the light-emitting surface of the plate-like light L. Prevents dust from landing and adhering. Similarly, an air curtain is formed by blowing air from the nozzle 11 to the glass provided in the opening 9 of the case 10 that is the light receiving surface of the camera 2, and dust is formed on the light receiving surface of the camera 2. Landing and preventing sticking.

また、この下面検査装置では、防護板７，１２，１３の下面に断熱材を備えているため、４００℃〜１０００℃の高温となる熱間スラブＳの熱がレーザ光源１およびカメラ２に伝わることが防止されている。さらに、これらのレーザ光源１およびカメラ２をそれぞれ収容するケース５，１０自体およびケース５，１０内が冷却装置により冷却されるので、レーザ光源１およびカメラ２は熱から保護されている。その上、この下面検査装置では、板状光線Ｌおよび反射光Ｂの光路上に赤外線カットフィルタを備えているので、レーザ光源１およびカメラ２は熱間スラブＳの熱線からも保護されている。   Moreover, in this lower surface inspection apparatus, since the heat insulating material is provided on the lower surfaces of the protective plates 7, 12, and 13, the heat of the hot slab S that reaches a high temperature of 400 ° C. to 1000 ° C. is transmitted to the laser light source 1 and the camera 2. It is prevented. Further, the cases 5 and 10 and the cases 5 and 10 that house the laser light source 1 and the camera 2 are cooled by the cooling device, so that the laser light source 1 and the camera 2 are protected from heat. In addition, since the lower surface inspection apparatus includes an infrared cut filter on the optical paths of the plate-like light L and the reflected light B, the laser light source 1 and the camera 2 are also protected from the hot rays of the hot slab S.

また、この下面検査装置では、板状光線Ｌおよび反射光Ｂの光路へ向かって送風装置により送風しているので、板状光線Ｌおよび反射光Ｂの光路への熱溜まりが防止されている。したがって、板状光線Ｌおよび反射光Ｂへの熱間スラブＳの輻射熱による熱揺らぎなどの悪影響が防止されており、さらに安定して熱間スラブＳ下面の表面疵検出を行うことが可能である。   Moreover, in this lower surface inspection apparatus, since it blows with the air blower toward the optical path of the plate-shaped light L and the reflected light B, the heat accumulation to the optical path of the plate-shaped light L and the reflected light B is prevented. Therefore, adverse effects such as thermal fluctuations due to the radiant heat of the hot slab S on the plate-like light L and the reflected light B are prevented, and surface defects on the lower surface of the hot slab S can be detected more stably. .

また、この下面検査装置では、板状光線Ｌがグリーンレーザであり、カメラ２がブルーおよびレッドの波長光をカットし、かつ、グリーンの波長光をスルーするバンドパスフィルタを備えたものであるため、熱間スラブＳの自発光の影響を排除して、撮像画像のＳ／Ｎ比を確保することができており、さらに安定して熱間スラブＳ下面の表面疵検出を行うことが可能である。   In this lower surface inspection apparatus, the plate-like light L is a green laser, and the camera 2 includes a bandpass filter that cuts blue and red wavelength light and passes through the green wavelength light. The S / N ratio of the captured image can be ensured by eliminating the influence of the self-light emission of the hot slab S, and the surface flaw detection on the lower surface of the hot slab S can be performed more stably. is there.

上記実施形態の下面検査装置において、板状光線Ｌの投光角度αおよびカメラ２の撮像角度βの評価を行った。表１から表３は、カメラの撮像角度βがそれぞれ４５°、３０°、５０°の場合の評価結果を示している。   In the lower surface inspection apparatus of the above embodiment, the projection angle α of the plate-like light L and the imaging angle β of the camera 2 were evaluated. Tables 1 to 3 show the evaluation results when the imaging angle β of the camera is 45 °, 30 °, and 50 °, respectively.

Figure 0005135544
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表１から表３に示した感度Δｄ／Δｈについては、図３に示すように熱間スラブＳ表面の疵Ｉの凹み量をΔｈ、板状光線Ｌの歪み量をΔｄとしたとき、次式により表される。
Δｄ／Δｈ＝ｓｉｎ（ｘ＋ｙ）/ｃｏｓ（ｘ）
ここで、ｘは板状光線Ｌの鉛直線方向からの角度、すなわち前述の投光角度αであり、ｙはカメラ２の水平線方向に対する角度、すなわち前述の撮像角度βを使って表すと９０°−βである。 The sensitivity Δd / Δh shown in Tables 1 to 3 is expressed as follows when the amount of dent I in the surface of the hot slab S is Δh and the distortion amount of the plate-like light L is Δd as shown in FIG. It is represented by
Δd / Δh = sin (x + y) / cos (x)
Here, x is the angle of the plate-like light L from the vertical line direction, that is, the above-described projection angle α, and y is 90 ° when expressed using the angle with respect to the horizontal line direction of the camera 2, that is, the above-described imaging angle β. -Β.

なお、防護板７，８は、鉛直線方向に見て重なり合う範囲（ラップ代）が大きい程、落下物を防護するためには好ましい。しかしながら、上述の感度Δｄ／Δｈが１よりも大きくなった場合、すなわち熱間スラブＳ表面の疵Ｉの凹み量Δｈに対する板状光線Ｌの歪み量Δｄが１よりも大きくなった場合、疵Ｉの開口幅Ｗが凹み量Δｈよりも大きくないと、疵Ｉの底部が疵Ｉの表面角Ｃの死角となってしまうので、熱間スラブＳ表面の疵Ｉの凹み量Δｈに対する板状光線Ｌの歪み量Δｄが１以下となる範囲内に板状光線Ｌの傾きを設定することが望ましい。なお、ラップ代は０超であれば鉛直方向への落下物の侵入を防ぐことが可能であるが、より確実に鉛直方向への落下物の侵入を防止するためには１００ｍｍ以上であることが好ましい。   In addition, the protection plates 7 and 8 are more preferable in order to protect a fallen object, so that the range (lap | wrap margin) which overlaps seeing in a perpendicular direction is large. However, when the above-described sensitivity Δd / Δh is larger than 1, that is, when the distortion amount Δd of the plate-like light L with respect to the depression amount Δh of 疵 I on the surface of the hot slab S is larger than 1, 疵 I If the opening width W is not larger than the dent amount Δh, the bottom portion of the heel I becomes a blind spot of the surface angle C of the heel I. Therefore, the plate-shaped light beam L with respect to the dent amount Δh of the heel I on the hot slab S surface. It is desirable to set the inclination of the plate-shaped light ray L within a range where the amount of distortion Δd is 1 or less. It should be noted that if the lapping cost is greater than 0, it is possible to prevent the falling object from entering in the vertical direction, but in order to more reliably prevent the falling object from entering in the vertical direction, it should be 100 mm or more. preferable.

なお、表１の結果から分かるように、カメラ２の撮像角度βが４５°の場合には、レーザ光源１による投光角度αが２５°以下であれば、カメラ２は板状光線Ｌの正反射光を受光せず、乱反射系のみが受光され、ハレーションや輝度むらは発生しなかった。したがって、熱間スラブＳ表面のスケールが厚かったり、薄かったり、剥離したりしていた場合に、正反射光ではハレーションや輝度むらが発生してしまうが、乱反射系のみを受光することで、このような不具合が発生することがなく、安定して熱間スラブＳの下面表面疵の検出を行うことができた。   As can be seen from the results in Table 1, when the imaging angle β of the camera 2 is 45 °, the camera 2 detects the positive of the plate-like light L if the projection angle α by the laser light source 1 is 25 ° or less. The reflected light was not received, only the irregular reflection system was received, and no halation or uneven brightness occurred. Therefore, when the scale on the surface of the hot slab S is thick, thin, or peeled off, halation and luminance unevenness occur with regular reflection light, but by receiving only the irregular reflection system, Such a problem does not occur, and the lower surface surface flaw of the hot slab S can be detected stably.

但し、カメラ２の撮像角度βが４５°の場合、感度Δｄ／Δｈの制約上、レーザ光源１による投光角度αは２２．５°以下とすることが望ましい。なお、感度Δｄ／Δｈの制約を考慮しなければ、表１から表３に示すいずれの場合においても、投光角度αと撮像角度βとの角度差β−αの絶対値が２０°以上ではカメラ２は板状光線Ｌの正反射光を受光せず、乱反射光のみが受光されるため、ハレーションや輝度むらは発生しなかった。特に、角度差β−αの絶対値が３０°以上の場合には、正反射光は全くカメラ２に受光されず、安定的にハレーションや輝度むらは発生しなかった。   However, when the imaging angle β of the camera 2 is 45 °, the projection angle α by the laser light source 1 is desirably 22.5 ° or less due to the limitation of sensitivity Δd / Δh. If the restriction of sensitivity Δd / Δh is not taken into consideration, the absolute value of the angle difference β−α between the projection angle α and the imaging angle β is 20 ° or more in any case shown in Tables 1 to 3. Since the camera 2 does not receive the specularly reflected light of the plate-like light L and receives only the irregularly reflected light, no halation or uneven brightness occurred. In particular, when the absolute value of the angle difference β−α is 30 ° or more, the regular reflected light is not received by the camera 2 at all, and halation and uneven brightness are not generated stably.

また、表２から分かるように、撮像角度βが４５°以下（表２では３０°）の場合であっても、板状光線Ｌの投光角度αとの関係で正反射光を受光しない角度、すなわち撮像角度βと投光角度αとの角度差β−αの絶対値が２０°以上の場合には、カメラ２は板状光線Ｌの正反射光を受光せず、乱反射系のみが受光されるため、ハレーションや輝度むらが発生することがなく、安定して熱間スラブＳの下面表面疵の検出を行うことができた。   Further, as can be seen from Table 2, even when the imaging angle β is 45 ° or less (30 ° in Table 2), the angle at which regular reflection light is not received in relation to the projection angle α of the plate-like light L That is, when the absolute value of the angle difference β−α between the imaging angle β and the projection angle α is 20 ° or more, the camera 2 does not receive the regular reflection light of the plate-like light L, and only the irregular reflection system receives light. Therefore, halation and luminance unevenness did not occur, and the surface crease on the lower surface of the hot slab S could be detected stably.

一方、表３から分かるように、撮像角度βが４５°超（表３では５０°）の場合であっても、板状光線Ｌの投光角度αとの関係で正反射光を受光しない角度、すなわち撮像角度βと投光角度αとの角度差β−αの絶対値が２０°以上の場合には、カメラ２は板状光線Ｌの正反射光を受光せず、乱反射系のみが受光されるため、ハレーションや輝度むらは発生しないが、撮像角度βが４５°超では、熱間スラブＳの下面表面疵の底部が死角となりやすくなるため、安定的に下面表面疵を正確に検出できなかった。   On the other hand, as can be seen from Table 3, even when the imaging angle β is greater than 45 ° (50 ° in Table 3), the angle at which regular reflection light is not received in relation to the projection angle α of the plate-like light L That is, when the absolute value of the angle difference β−α between the imaging angle β and the projection angle α is 20 ° or more, the camera 2 does not receive the regular reflection light of the plate-like light L, and only the irregular reflection system receives light. Therefore, although halation and brightness unevenness do not occur, when the imaging angle β exceeds 45 °, the bottom of the bottom surface surface of the hot slab S is likely to be a blind spot, so that the bottom surface surface can be accurately detected stably. There wasn't.

したがって、表１から表３の結果から、板状光線Ｌの投光角度αは鉛直線方向から５°以上２５°以下、より好ましくは５．７°以上１５°以下であり、カメラ２の撮像角度βは鉛直線方向から４５°以下、かつ撮像角度βと投光角度αとの角度差の絶対値が２０°以上の場合に、バリ、スケールや水などの落下物による影響を回避し、安定して熱間スラブＳ下面の表面疵検出を行うのに最適な下面検査装置となることが確認できた。   Therefore, from the results of Tables 1 to 3, the projection angle α of the plate-like light L is 5 ° to 25 °, more preferably 5.7 ° to 15 ° from the vertical direction. When the angle β is 45 ° or less from the vertical direction and the absolute value of the angle difference between the imaging angle β and the projection angle α is 20 ° or more, the influence of falling objects such as burrs, scales and water is avoided. It was confirmed that the bottom surface inspection apparatus is optimal for stably detecting the surface defects on the bottom surface of the hot slab S.

本発明の下面検査装置および下面検査方法は、熱間スラブ下面の表面疵検出の他、鋼板などの材料下面の表面形状測定や、表面疵・欠陥検出を行うための装置および方法として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The lower surface inspection apparatus and the lower surface inspection method of the present invention are useful as an apparatus and a method for performing surface shape measurement on a lower surface of a material such as a steel plate and surface defect / defect detection in addition to detecting surface defects on the lower surface of a hot slab. .

本発明の実施の形態における下面検査装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the lower surface test | inspection apparatus in embodiment of this invention. 図１の下面検査装置の光学系の詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of the optical system of the lower surface inspection apparatus of FIG. 熱間スラブ表面疵の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a hot slab surface flaw.

符号の説明Explanation of symbols

１ レーザ光源
２ カメラ
３ 制御部
４ 表示装置
５，１０ ケース
５ａ 開口
５ｂ スリット
６，１１ ノズル
７，８，１２，１３ 防護板
７ａ，１２ａ，１３ａ 断熱材
９ 開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 2 Camera 3 Control part 4 Display apparatus 5,10 Case 5a Opening 5b Slit 6,11 Nozzle 7,8,12,13 Guard plate 7a, 12a, 13a Heat insulating material 9 Opening

Claims (12)

検査対象物の下面に対して光線源から板状光線を投光し、この反射光をカメラにより撮像して検査を行う光切断像方式の下面検査装置であって、
前記板状光線の光路を遮らないように隙間が形成された光線源防護部と、
前記カメラの必要撮像範囲を遮らないように隙間が形成されたカメラ防護部とを備え、
前記板状光線の投光角度が、鉛直線方向から２５°以下、前記カメラの撮像角度が、鉛直線方向から４５°以下、前記カメラの撮像角度が、前記板状光線の投光角度より大きく、かつ前記板状光線の投光角度との関係で正反射光を受光しない角度である
ことを特徴とする下面検査装置。 A light-cut image type bottom surface inspection apparatus that projects a plate-shaped light beam from a light source onto the bottom surface of an inspection object, images the reflected light with a camera, and performs inspection,
A light source protection part in which a gap is formed so as not to block the optical path of the plate-shaped light beam;
A camera protection part formed with a gap so as not to obstruct the required imaging range of the camera,
The projection angle of the plate-shaped light beam is 25 ° or less from the vertical direction, the imaging angle of the camera is 45 ° or less from the vertical direction, and the imaging angle of the camera is larger than the projection angle of the plate-shaped light beam. and the lower surface inspection device, characterized in that the angle that does not receive regular reflection in relation to the projection angle of the plate-like light beam. 前記光線源防護部は、前記板状光線の上下に前記板状光線の光路を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護物であり、前記カメラ防護部は、前記反射光の前記カメラの必要撮像範囲の上下に前記カメラの必要撮像範囲を遮らないように高さを違えてかつ鉛直線方向に見て一部重なり合うように配置された一対の防護物であることを特徴とする請求項１記載の下面検査装置。   The light source protection unit is a pair of protective objects arranged at different heights so as not to obstruct the optical path of the plate light beam above and below the plate light beam and partially overlapping when viewed in the vertical direction. And the camera protection unit is arranged so that the reflected light is above and below the required imaging range of the camera so as not to obstruct the required imaging range of the camera, with different heights and partially overlapping when viewed in the vertical direction The bottom surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the bottom surface inspection apparatus is a pair of protective objects. 前記光線源は前記検査対象物の移動方向の上流側に配置されたものであり、前記カメラは前記検査対象物の移動方向の下流側に配置されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の下面検査装置。   2. The light source is disposed on the upstream side in the movement direction of the inspection object, and the camera is disposed on the downstream side in the movement direction of the inspection object. Or the lower surface inspection apparatus of 2. 前記カメラの鉛直線方向からの撮像角度と前記板状光線の鉛直線方向からの投光角度との差の絶対値が２０°以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の下面検査装置。   The absolute value of the difference between the imaging angle from the vertical line direction of the camera and the light projection angle from the vertical line direction of the plate-like light beam is 20 ° or more. The bottom surface inspection apparatus described. 前記光線源防護部の上面および前記カメラ防護部の上面のいずれか一方または両方の角度が水平線方向から２０°以上７０°以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の下面検査装置。   5. The angle according to claim 1, wherein an angle of one or both of the upper surface of the light source protection unit and the upper surface of the camera protection unit is 20 ° or more and 70 ° or less from a horizontal direction. Bottom surface inspection device. 前記板状光線の発光面および前記カメラの受光面のいずれか一方または両方にエアーカーテンを備えた請求項１から５のいずれかに記載の下面検査装置。   The lower surface inspection apparatus according to claim 1, wherein an air curtain is provided on one or both of the light emitting surface of the plate-shaped light beam and the light receiving surface of the camera. 前記光線源防護部の下面および前記カメラ防護部の下面のいずれか一方または両方に断熱材を備えた請求項１から６のいずれかに記載の下面検査装置。   The lower surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein a heat insulating material is provided on one or both of the lower surface of the light source protection unit and the lower surface of the camera protection unit. 前記光線源を収容するケースおよび前記カメラを収容するケースのいずれか一方または両方がケース自体およびケース内をそれぞれ冷却する冷却装置を備えた請求項１から７のいずれかに記載の下面検査装置。   8. The lower surface inspection apparatus according to claim 1, wherein either one or both of the case accommodating the light source and the case accommodating the camera includes a cooling device for cooling the case itself and the inside of the case. 前記板状光線および反射光の光路へ向かって送風する送風装置を備えた請求項１から８のいずれかに記載の下面検査装置。   The lower surface inspection apparatus in any one of Claim 1 to 8 provided with the air blower which ventilates toward the optical path of the said plate-shaped light beam and reflected light. 前記板状光線および反射光の光路上に赤外線カットフィルタを備えた請求項１から９のいずれかに記載の下面検査装置。   The lower surface inspection apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising an infrared cut filter on an optical path of the plate-like light and reflected light. 前記板状光線はグリーンレーザであり、前記カメラはブルーおよびレッドの波長光をカットし、かつ、グリーンの波長光をスルーするバンドパスフィルタを備えたものであることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の下面検査装置。   2. The plate-like light beam is a green laser, and the camera includes a band-pass filter that cuts blue and red wavelength light and passes green wavelength light. The lower surface inspection apparatus according to any one of 10. 検査対象物の下面に対して光線源から板状光線を投光し、この反射光をカメラにより撮像して検査を行う光切断像方式の下面検査方法であって、
前記板状光線の光路を遮らないように隙間が形成された光線源防護部の隙間から、鉛直線方向から２５°以下の投光角度で前記板状光線を投光し、
前記カメラの必要撮像範囲を遮らないように隙間が形成されたカメラ防護部の隙間から、鉛直線方向から４５°以下、前記カメラの撮像角度が、前記板状光線の投光角度より大きく、かつ前記板状光線の投光角度との関係で正反射光を受光しない撮像角度で前記反射光を前記カメラにより撮像する
ことを特徴とする下面検査方法。
A bottom surface inspection method of a light section image method in which a plate-like light beam is projected from a light source to the lower surface of an inspection object, and the reflected light is imaged by a camera and inspected.
From the gap of the light source protection part in which a gap is formed so as not to block the optical path of the plate-like light beam, the plate-like light beam is projected at a light projection angle of 25 ° or less from the vertical direction,
From the gap of the camera protection part in which a gap is formed so as not to obstruct the required imaging range of the camera, 45 ° or less from the vertical direction, the imaging angle of the camera is larger than the projection angle of the plate-like light beam, and A lower surface inspection method, wherein the reflected light is imaged by the camera at an imaging angle at which regular reflected light is not received in relation to a projection angle of the plate-like light beam.
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JP3940499B2 (en) * 1998-06-01 2007-07-04 東海旅客鉄道株式会社 Rail displacement measuring device
JP2002156335A (en) * 2000-11-15 2002-05-31 Nkk Corp Surface inspection device
JP3835607B2 (en) * 2002-11-19 2006-10-18 光洋機械工業株式会社 Outside diameter measuring device
JP4632085B2 (en) * 2005-06-17 2011-02-16 大同特殊鋼株式会社 Marking area detector

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