JPH0238952A - 表面欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は圧延鋼板等の移動する被検材の表面欠陥を効
率良く、且つ、高精度で検査することができるようにし
た表面欠陥検査装置の改良に関する。

【従来の技術】

圧延ラインの鋼板等の、移送中の被検材の表面欠陥の検
査は、従来、オペレータによる目視検査、レーザー光等
を被検付表゛面に照射して、その反射を利用して欠陥を
検査する方法、例えば、特開昭５３−１２３８３、特開
昭５４−１１８２８９、特公昭５８−１４９８４等の各
号報に開示されているように、カメラとストロボにより
被検材の表面の静止画像を捕らえ、これから欠陥検査を
行う方法等がある。

【発明が解決しようとする課！ａ】

上記目視検査は、被検材のラインスピードが一定値以上
となると見逃しが増加し、未検査の状態に近くなるとい
う問題点がある。 又、レーザー光等の反射を利用した欠陥検査装置は、被
検材の表面欠陥の種類によっては、必ずしも目視検査と
比較して優れた合致率を示すものではなく、ある程度の
誤判定を許容しながら使用しなければならないという問
題点がある。 又、前記カメラとストロボを利用した表面欠陥検査方法
は、これのみでは被検材の表面における欠陥の有無が不
明であるため、被検材の全長に渡って検査する必要があ
り、表面欠陥がある部分のみを抽出して表面欠陥検査を
行うことができないという問題点がある。

【発明の目的】

この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、移動する鋼板等の被検材の表面欠陥を高速で、且
つ；５精度に検査することができるようにした表面欠陥
情報装！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】

この発明は、移動する被検材の表面に光線を照射し、そ
の反射状態に基づき該被検材の表面欠陥を検出する検出
器と、この検出器により得られた表面欠陥検出信号に基
づき、該表面欠陥の種類及びグレードを計算するための
計算機と、この計算機から出力される表面欠陥の種類及
びグレード信号に基づいて、撮影が必要な欠陥に光を照
射する投光器及びその照射タイミングで該欠陥を撮影す
る異なる視野の複数のカメラと、を有してなり、前記計
Ｘ機からの表面欠陥情報に基づき、該欠陥の撮影に適し
た視野のカメラが少なくとも１台選択され、これにより
表面欠陥を撮影する表面欠陥検査装置を構成することに
よって上記目的を達成するものである。

【作用】

この発明においては、先ず、被検材の表面欠陥を検出器
によって検出し、その検出信号に基づいて計Ｘ、機によ
り表面欠陥の種類及びグレードを計算し、然る後、撮影
が必要な表面欠陥のみこれに適した視野を有するカメラ
を利用して撮影し、静止画像を得て、検査員により、能
率良く、且つ高精度に表面欠陥を検査することができる
。

【実施例】

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 この実施例は、第１図に示されるように、圧延ラインに
おける鋼板１０の表面にレーザー又は光を照射し、その
反射光を受光する投受光器を含み、前記反射光に基づい
て鋼板１０の表面欠陥を検出する検出器１２と、この検
出器１２により得られた表面欠陥検出信号をハード的に
処理するための欠陥検出回路１４と、この欠陥検出回路
１４からの信号を取込み、ソフト的に処理し、表面欠陥
の種類及びグレードの判定を行う計！１１１１６と、こ
の計算機１６から出力され、る表面欠陥の種類及びグレ
ード信号に基づいて、撮影が必要な欠陥に光を照射する
ストロボ１８及びその照射タイミングで該欠陥を撮影す
る広視野カメラ２ＯＡ及び狭視野カメラ２０Ｂ、これら
を制御する制御回路２２を含む欠陥検査装置２４と、を
含んで構成されている。 この欠陥検査装置２４は、池に、画像処理回路２６、画
像入出力回路２８、タイミング制御回路１８Ａ及び２１
と、モニタ３０とキーボード３２が含まれている。 又前記計算１１６には該計算機で判定された表面欠陥の
情報を表示するためのＣＲＴ１６Ａ及びこのＣＲＴ１６
Ａに表示された表面欠陥の情報に対して欠陥検査装置２
４で検査するか否かを検査員が入力するためのキーボー
ド１６Ｂとが接続されている。 更に、計算８１１６には、パルス発生器３４から出力さ
れるパルス信号が゛入力されるようになっている。 このパルス発生器３４は、回教１０に対してスリップが
発生しないように転接するロール３６に連結され、該ロ
ール３６の回転数に対応してパルス信号を出力するもの
である。 前記欠陥検査装置２４における＃Ｊ御回路２２は、計ｘ
、８１１６から入力される表面欠陥情報及び、計Ｘ機１
６が、パルス発生器３４からのパルス信号に基づいて、
検出器１２で検出された表面欠陥のトラッキングにより
、該表面欠陥がストロボ１８及びカメラ２ＯＡ、２０Ｂ
の位置に到達しなというタイミング信号に基づいて、タ
イミング制御回路１８Ａ、２ＯＡを介してストロボ１８
及び広視野カメラ２０Ａ又は狭視野カメラ２０Ｂを作動
させるものである。 ここで、制御回路２２は、計算ｆｉ１６からの表面欠陥
情報に基づき、該表面欠陥の撮影にｔ＆適な視野のカメ
ラを広視野カメラ２ＯＡ又は狭視野カメラ２０Ｂから選
択するようにされている。 即ち、第３図に示される基準により、表面欠陥が点状欠
陥の場合は、狭視野カメラ２０Ｂが、線状欠陥又は面状
欠陥の場合は広視野カメラ２ＯＡが、それぞれ選択され
るように設定されている。 前記画像入出力回路２８は、カメラ２ＯＡ又は２０Ｂに
よって得られた鋼板１０の表面欠陥の画像情報を取込む
ものである。 又画像処理回路２６は、画像入出力回路２８に取込まれ
た画像信号に基づき、欠陥判定等の画像処理を行うと共
に、モニタ３０に欠陥画像を静止画像として表示させる
ものである。 前記キーボード３２は、モニタ３０に表示された欠陥画
像により、表面欠陥の種類グレード等の２次判定がなさ
れた後、その判定結果を、検査員により画像処理回路２
６、制御回路２２を経て計算機１６に入力させるもので
ある。 次に上記実施例に係る表面欠陥検査装置により銅板１０
の表面欠陥を検査する過程につき説明する。 鋼板１０が、圧延ラインにおいて第１図の左方に移動し
ている間、検出器１２はその表面にレーザー又は光を投
光し、且つ、その反射光を受光器により受光して、反射
状態から、鋼板１０の表面にある欠陥を検出し、欠陥検
出回路１４を経て計算１１１１６に表面欠陥情報を出力
する。 計＄ｔ１１１６は、欠陥検出回路１４からの信号を処理
し、検出した表面欠陥の種類及びグレードの判定（１次
判定）を行う。 一方、計Ｘａｌ１６は、パルス発生器３４で入力される
パルス信号に基づき、検出器１２が検出した表面欠陥が
、検出点ＸＯから、カメラ２ＯＡ、２０Ｂの撮影ポイン
トＸｃＬに到達するまでの距離×の開トラッキングし、
カメラ２ＯＡ、２０Ｂとストロボ１８のタイミング合わ
せ時間を考慮して、該表面欠陥が前記撮影ポイントＸα
の少し前に到達した時点で、欠陥検査装置２４における
制御回路２２にタイミング信号を出力する。 ここで、計算機１６で１次判定された表面欠陥の情報は
、ＣＲＴ１６Ａに表示され、ＣＲＴ１６Ａに表示された
表面欠陥情報に対して、検査員が、予めキーボード１６
Ｂにより設定しである条件に基づき計算ｆｉ１６から制
御回路２２に送られる。 制御回路２２は、計算機２１６から入力される表面欠陥
情報に基づいて、例えば第５図に示されるような点状欠
陥の場合は、狭視野カメラ２０Ｂを、又、第６図又は第
７図に示されるような線状又は面状欠陥の場合は広視野
カメラ２ＯＡをそれぞれ選択すると共に、入力されるタ
イミング信号に基づき、当該表面欠陥が撮影ポイントＸ
（Ｌに到達した時点で、タイミング制御回路１８Ａ、２
１を介して、ストロボ１８を発光させ、同時に、カメラ
２ＯＡ又は２０Ｂにより、鋼板１０の表面欠陥を撮影さ
せる。 撮影された鋼板１０の表面欠陥情報は、画像として画像
入出力回路２８に取込まれ、この画像入出力回路２８に
取込まれな画像は画像処理回路２６で欠陥判定等の画像
処理が行われ、更にモニタ３０に表面欠陥が静止画像と
して表示される。 このようにして、モニタ３０に静止画像として表示され
た表面欠陥画像は、検査員により表面欠陥の種類、グレ
ード等の２次判定を受ける。 検査員はその２次判定の結果を、キーボード３２から正
確な表面欠陥情報として、再度針３Ｅｆｉ１６に入力す
る。この入力された表面欠陥情報は、事前に計算１１６
で１次判定された表面欠陥情報とを突合わせがなされる
。 前記計算機１６の１次判定結果は、例えば第４図に示さ
れるように、ＣＲＴ１６Ａに表示される。 即ち、第４図のマトリックスは、縦軸に欠陥グレード、
横軸に欠陥種類を表示するもので、マトリックス中のＹ
ＥＳ、Ｎｏは、計算機１６がらカメラ２ＯＡ、２０Ｂ及
びストロボ１８を利用した欠陥検査装置２４に対して検
出した欠陥を出力する（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）かを表示
するものである。 第４図の表示例では、計算機１６による判定が、点状欠
陥イ、欠陥グレードがＣ１とされ、マトリックスに従い
欠陥情報は出力される（ＹＥＳ）こととなる。 ここで、前記マトリックス内のＹＥＳ又はＮＯの判定は
、検査員による目視の判定結果と一致するように設定す
る。 例えばマトリックス内を、全てＹＥＳと設定すると、検
出器１２によって検出された全ての表面欠陥の情報が制
御回路２２に送られて、カメラ２０Ａ、２０Ｂによって
撮影され、モニタ３０に表示される。逆にマトリックス
内を全てＮＯと設定すれば、全ての欠陥情報が送られな
いので、カメラ２ＯＡ、２０Ｂによって撮影されること
はない。 ところで、一般に、冷延鋼板等の欠陥は、形態的には、
前記のような点状欠陥、線状欠陥及び面状欠陥の３つに
大きく分類される。 点状欠陥としては押疵及びタルハゲがあり、線状欠陥と
しては、スケール及びスリーバ、又は面状欠陥としては
油染、汚れ等の種類がある。 前記実施例においては、１次判定による欠陥の形態的分
類、即ち点状欠陥、線状欠陥又は面状欠陥の分類に従っ
て、カメラ２ＯＡ、２０Ｂが選択されるものであるが、
本発明はこれに限定されるものでなく、上記のような欠
陥種類、即ち押疵、タルハゲ、スケール、スリーバ、油
染あるいは汚れによって、カメラ２０Ａ、２０Ｂを選択
するようにしてもよい。 ス、点状欠陥、線状欠陥及び面状欠陥を、広視野カメラ
２ＯＡで撮影した場合は、第５図（Ａ）、第６図（Ａ）
、第７図（Ａ）に示されるようになり、又、狭視野カメ
ラ２０Ｂ″′ｃ撮影した場合は、第５図（Ｂ）、第６図
（Ｂ）及び第７図（Ｂ）にそれぞれ示されるようになる
。 これらの例から明らかなように、点状欠陥は欠陥部の面
積が小さいため、狭視野カメラ２０Ｂによって撮影した
ほうが、モニタ３０上で検査員が欠陥を判定する場合、
又、画像処理により自動的に判定する場合に有利である
。 反対に、線状欠陥及び面状欠陥については広視野カメラ
２ＯＡにより撮影したほうが有利である。 しかしながら、本発明はこれに限定されるものでなく、
例えば、広視野カメラ２ＯＡと狭視野カメラ２０Ｂによ
り同時に同じ欠陥を撮影して、得られた画像から欠陥の
認識の容易な画面を選択するようにしても良い。 更に、上記実施例は、鋼材１０の進行方向に２つのカメ
ラ２０Ａ、２０Ｂを配置し、且つ、照明用のストロボ１
８を配置したものであるが、本発明はこれに限定される
ものでなく、カメラは、３台以上の視野の異なるカメラ
であっても良く、又、カメラを鋼材１０の幅方向に配列
しても良く、更には、ストロボ以外の照明手段を用いる
ようにしても良い。 又、上記実施例において、第４図に示されるマトリック
スにおける欠陥グレードの例として、軽欠陥から重大欠
陥を、Ａ〜Ｅの順序で表示するようにしたが、一般的に
、重大欠陥は検出器１２、欠陥検出回路１４の検出に基
づき、計Ｘｆｉ１６の１次判定でほぼ検出す゛ることが
でき、該計算機１６の判定も比較的正確である。 従って外観基準が比較的緩い場合このような重大欠陥は
、通常検査員による２次判定の頻度を少なくすることが
できる。 しかしながら、外観検査基準が厳しい場合微少欠陥等の
、第４図のマトリックスにおいてはグレードＡ、Ｂの軽
欠陥の場合、製品の品質保証上必ず判定を要するもので
あり、計算機１６による１次判定結果は参考として、最
終的に検査員の２次判定が必要となる。 従って、このような場合は、第４図のマトリックスのよ
うに、ＣＲＴ１６Ａを設定しておけば、計算機１６によ
る１次判定に曖昧さを多く含んだ欠陥について欠陥画像
を撮影し、検査員による２次判定結果を最終判定とした
検査を行うことができる。 又この実施例においては、モニタ３０に表示された欠陥
画像に基づく、検査員の２次判定結果が、キーボード３
２から制御回路２２を経て計算機１６に送られるので、
これと１次判定結果を突合わせることにより、オンライ
ンで学習することにより１次判定結果の向上を図ること
ができる。 なお上記実施例は圧延ラインにおける鋼板１０の表面欠
陥を検査する場合についてのものであるが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、鋼板以外の移動する被検材
め表面における表面欠陥を検査する場合につき一般的に
適用されるものである。 【発明の効果１ 本発明は上記のように構成したので、計Ｘ機からの欠陥
情報出力時のみ投光器及びカメラにより表面欠陥の画像
を撮影し、検査員がこの画像を検査するだけで足りるの
で、能率の良い検査を行うことができ、又検査員は表面
欠陥を現す静止画像のみをチエツクするので、検査可能
なラインスピードの制限を解除することができ、更に、
２次判定で検査員による静止画像に基づく正確な表面欠
陥検査を得られるのみならず、計Ｘ８１により学習する
ことで１次判定の精度向上を図ることができ、又、ｉ＆
週視野のカメラを用いて撮影することにより、微少欠陥
の検出、判定が容易となると共に、その池の欠陥につい
ても、検査員の判定効率を向上させることができ、その
結果、連続焼鈍ラインのような中間工程で、従来、外観
検査基準の厳しい製品を精整等の次工程に送って検査し
ていたものを、送る必要がなくなり、工程の短縮、歩留
りの向上、次工程の節時化、省力等の優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る表面欠陥検査装置の実施例を示す
ブロック図、第２図は同実施例におけるカメラの配置状
慇を示す斜視図、第３図は検出された欠陥形態と選択す
るカメラとの関係を示す線図、第４図は同実施例におけ
る計算機の判定結果を示す線図、第５図乃至第７図は、
点状欠陥、線状欠陥及び面状欠陥を広視野カメラ及び狭
カメラにより撮影した画像を示す平面図である。 １０・・・鋼板、 １２・・・検出器、 １４・・・欠陥検出回路、 １６・・・計算機、 １８・・・ストロボ、 ２ＯＡ・・・広視野カメラ、 ２０Ｂ・・・狭視野カメラ、 ２２・・・制御回路、 ２４・・・欠陥検出装置、 ２６・・・画像処理回路、 ２８・・・画像入出力回路、 ３４・・・パルス発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動する被検材の表面に光線を照射し、その反射
   状態に基づき該被検材の表面欠陥を検出する検出器と、
   この検出器により得られた表面欠陥検出信号に基づき、
   該表面欠陥の種類及びグレードを計算するための計算機
   と、この計算機から出力される表面欠陥の種類及びグレ
   ード信号に基づいて、撮影が必要な欠陥に光を照射する
   投光器及びその照射タイミングで該欠陥を撮影する異な
   る視野の複数のカメラと、を有してなり、前記計算機か
   らの表面欠陥情報に基づき、該欠陥の撮影に適した視野
   のカメラが少なくとも１台選択され、これにより表面欠
   陥を撮影することを特徴とする表面欠陥検査装置。