JPH0238953A - 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１ 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
を被検材表匍に照射して、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題］ 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、被検材の全長又は全幅に渡って検査した
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
つ高精度に検査することができるようにした表面欠陥検
査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］ 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、グレード及び被検材幅方向の
位置を計算するための計算機と、この計１１ｉ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カメラと、前記計算機から
の、前記表面欠陥の被検材幅方向の位置信号に基づき、
前記投光器及びカメラを該位置に移動させる移動装置と
、により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算機により
表面欠陥の種類及びグレードを１次判定し、然る後、撮
影が必要な表面欠陥のみ投光器及びカメラを対応する表
面欠陥の被検材幅方向位置にまで移動させて該欠陥を撮
影し静止画像を得て、この静止画像に基づき、検査員が
２次判定を行う。

【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１ｏ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と共に表面欠陥の鋼板
１０幅方向位置を計算する計算閤１６と、この計！［１
６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１
８及びその照射タイミングで該欠陥を撮影するカメラ２
０、前記計算機１６から、該欠陥の鋼板１０の幅方向位
置信号に基づき、前記ストロボ１８及びカメラ２０を幅
方向に移動させる移動装置２１、及び、これらをｉ！１
ｌＪｔｌ］する糾弾回路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Ｗ１２４には、他に、画像処理回路２６
、画像入出力回路２８、タイミング！１１御回路１８Ａ
及び２ＯＡと、モニタ３０とキーボード３２が含まれて
いる。 前記移動装置２１は、第２図に示されるように、前記ス
トロボ１８及びカメラ２０を載置する台車３７と、この
台車３７に取付けられたモータ３８と、このモータ３８
の出力軸に取付けられたごニオン４０と、このビニオ′
ン４０に噛み合うように、鋼板１０の幅方向且つ水平方
向に配置固定されたラック４２と、前記ビニオン４０の
回転数に対応してパルス信号を出力するパルスジェネレ
ータ４４とから構成されている。 即ち、移動装置２１は、モータ３８によりごニオン４０
が回転することによって、ラック４２に沿って、鋼板１
０の幅方向に、台車３７が移動し、ストロボ１８及びカ
メラ２０を、鋼板１０の幅方向に駆動するもの−である
。 前記計算機１６には該計算８１１６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ＣＲＴ
ｌ　６Ａに表示された表面欠陥の情報に対して欠陥検査
装置２４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１１１６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つ、ている。 このパルス発生器３４は、鋼板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。 館記欠陥検査装！２４にみける＃ＪＩ１１回路２２は、
計算１１１６から入力される表面欠陥情報及び、計＄１
８１１６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へ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２０の位
置に到達した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
カメラ２０を作動させるものである。又、ｉｌｌ　’ｆ
ａ回路２２は、計算機１６から入力される表面欠陥の鋼
板１０幅方向の位置信号に基づいて、前記移動装置２１
を、カメラ２０による鋼板１０幅方向の撮影ポイントま
で移動させるものである。 前記画像入出力回路２８は、カメラ２０によって得られ
た鋼板１０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２已に取込まれ
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ｐＩＭグレード等の２次判定がな
された後、その判定結果を、検査貴により画像処理回路
２６、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鋼板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、吊器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１ｉ１１１６に表面欠陥情報を出
力する。 計算機１６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
）を行うと共に、該表面欠陥の鋼板１０幅方向位置を計
算する。 ここで、計算機１６からの表面欠陥の鋼板幅方向位置は
、第２図に示されるように、鋼板１０の幅方向一端、例
えばオペレータ１１Ｉ端縁１０Ｐから１００１ｍ単位で
該欠陥の幅方向位置を算出する。 即ち、オペレータ側の端縁から１００（ｉ−１＞ｎ〜１
００（ｉ）ｎの範囲に表面欠陥が発生している場合は、
該表面欠陥の幅方向位置をｉ番目として、その位置信号
を出力する。 一方、計算様１６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２０の撮影ポイント）（ａに到
達するまでの距離Ｘの間トラッキングし、カメラ２０、
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ｘａ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１６Ｂに
より設定しである条件に基づき計算機１６から制御回路
２２に送られる。 制御回路２２は、計算機１６から入力される、表面欠陥
の鋼板１０幅方向の位置信号に基づき、移動装置２１を
駆動して、ストロボ１８及びカメラ２０を、表面欠陥の
幅゛方向位１に対応して撮影ポイントを設定する。 計算機１６から制御回路２２に出力される表面欠陥の幅
方向位置信号は、前述の如く、ｉ番目の信号である。従
って、制御回路２２は、該ｉ番目の位置信号に基づいて
、台車３７を移動させるものであるが、この台車３７の
移動層は、ビニオン４０の回転数を検出するパルスジェ
ネレータ４４からのパルス信号をフィードバックさせる
ことによりストロボ１８及びカメラ２０は所定の幅方向
位置にセットされることになる。 更に、１ｌｉｌＪｌ［回路２２は、計算機１６から入力
されるタイミング信号に基づき、当該表面欠陥がカメラ
２０の撮影ポイントＸａに到達した時点で、タイミング
制御回路１８Ａ、２ＯＡを介して、ストロボ１８を発光
させ、同時に、カメラ２０により、鋼板１０の表面欠陥
を撮影させる。 ここで、前記検出器１２による検出点Ｘａから撮影ポイ
ントｘａまでの距ｍｘがあまりに短いと、台車３７が制
御回路２゛２からの指令により、所定の幅方向位置に移
動する前に、対応する表面欠陥が撮影ポイントＸａを通
過してしまうこともあるので、鋼板１０のラインスピー
ド、台車３７の移動速度及び移動距離、前記距ｌｌＩ×
を調整することにより、表面欠陥が撮影ポイント）（ａ
に到達する前に、台１［３７が所定の幅方向位置に移動
するように、予め設定しておく。 カメラ２０で１Ｉ２１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に取込まれた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、再度計算機１６に入力する。 この入力された表面欠陥情報は、事前に計算機１６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３図に示さ
れるように、ＣＲＴｌ　６Ａに表示される。 即ち、第３図のマトリックスは、縦軸に欠陥グレード、
横軸に欠陥種層を表示するもので、マトリックス中のＹ
ＥＳ、Ｎｏは、計算１ｆｉ１６からカメラ２０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３図の表示例では、計算１１１６による判定が、点状
欠陥イ、欠陥グレードが０１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２０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２０によって撮影されることはない。 ここで、上記実施例において、第３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、計算機１６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の
場合は、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、外観基準が厳しい場合微少欠陥等の、第
３図のマトリックスにおいてはグレードＡ、８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３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（、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、上記実施例において、移動装置２１における台車
３７は鋼板１０のオペレータ側端縁１０Ｐを基準として
幅方向に移動するようにされているが、これは、反対側
の下ライブａ端ｍ１ｏｏを基準にするようにしてもよく
、更に、鋼板１０の幅方向のセンタラインを基準とすれ
ば、台車３７の移動距離は最大で、板幅の半分で済むこ
とになる。 又、上記実施例において、台車３７の鋼板幅方向位置を
検出するために、パルスジェネレータ４４を利用してい
るが、これは、例えば、フォトセンサを台車３７に取付
け、該フォトセンサにより鋼板１０の一方の側端縁を検
出した後にカウントを開始し、検出器１２によって検出
された欠陥の幅方向発生位置に移動するようにしてもよ
い。 又、上記実施例において、台車３７はラック４２のみを
ガイドとしているが、これは、ラック４２の上下にリニ
ヤガイドを設け、このリニヤガイドに泊って台車３７を
移動させるようにすると、台１ｒ３７の幅方向移動の確
実性を増大させることができる。 更に、上記実施例において、ストロボ１８及びカメラ２
０は、ラックアンドごニオン機構で駆動される台＊３７
に載置されることによって鋼板１０の幅方向に移動可能
とされているが、本発明はこれに限定されるものでなく
、移動機構２１は、ストロボ１８及びカメラ２０を鋼板
１０の幅方向に移動できるものであればよい。 従って、例えば、チェーン及びスブａケットホイール機
構、直線移動リンク機構、スイングアーム機構、エアシ
リンダ機構等の他の移動手段であってもよい。 又、上記実施例は圧延ラインにおける鋼ｆ１０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
の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】

本発明は上記のように構成したので、計算機からの欠陥
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（正確な表面欠
陥検査を得られるのみならず、計算機による１次判定の
精度向上を図ることができると共に、被検材の全幅方向
に投光器及びカメラを配置する場合に比較して設備費の
低減を図ることができ、且つ、被検材の全幅方向を１台
のカメラで検査する場合よりも狭い視野で欠陥画像を得
ることができるので、分解能が向上し、欠陥判定をより
精密にすることができるという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移動機構及び鋼
板との関係を示す斜視図、第３図は同実施例における計
算機の判定結果を示す線図である。 １ｏ・・・鋼板、 １４・・・欠陥検出回路、 １６・・・計１ｉ１機、 １６Ｂ・・・キーボード、 ２ｏ・・・カメラ、 ２２・・・副部回路、 ２４・・・欠陥検出装置、 ２６・・・画像処理回路、 ２８・・・画像入出力回路、 ３０・・・モニタテレビ、 ３２・・・キーボード、 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、グレード及び被検材幅方向の位置を
   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
   該欠陥を撮影するカメラと、前記計算機からの、前記表
   面欠陥の被検材幅方向の位置信号に基づき、前記投光器
   及びカメラを該位置に移動させる移動装置と、を有して
   なる表面欠陥検査装置。