JPS618610A - 鋼板表面検査装置 - 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 この発明は鋼板連続搬送ラインにおいて用いられる鋼板
表面検査装置に関するものである。

従来技術 圧延工程の酸洗ライン出側においては冷延母材としての
品質向上の為に熱延鋼帯の探傷が必要とされている。

従来、こうした熱延鋼帯の探傷には光学的探傷法、電磁
式探傷法等が用いられているが、光学的探傷法では酸洗
後の鋼材表面よごれ（水、油等）による誤検出が多く、
探傷精度を向上させる為には別途前処理が必要になって
いた。

また、検出精度及び高速度で移動する被探傷物体への探
傷性からは電磁式探傷法が優れているが測定範囲が狭い
為、被探傷物体幅に応じて高価なプローブを複数台配置
しなければならなかった。

さらに、浸透液式等では探傷速度に問題があるため連続
搬送ラインでの探傷には適さないという問題があった。

−このため、鋼板の連続搬送ラインの様に鋼板の搬送速
度が速く、板幅も広く、かつ酸洗によるヨゴレがある場
合には従来法による鋼板表面疵の完金な把握は困難であ
シ、最終的にはオペレータの感と目視と判断に頼ってい
るのが現状であった。

発明の目的 そこで、この発明は前記のような鋼板連続搬送ラインの
表面検査における従来技術の不都合な点を改善して、鋼
板の板幅や搬送速度に充分に対応でき、かつ酸洗による
ヨゴレも疵等と的確に判別出来得る鋼板表面検査装置を
提供することを目的とする。

発明の構成 この発明による鋼板表面検査装置は、鋼板表面を撮像す
る撮像装置と、との撮像装置の鋼板搬送方向下流側に設
けられる鋼板表面の平坦度を測定する平担度測定装置と
、これら両装置を制御する演算制御部とを備え、この演
算制御部は前記撮像装置からの撮像画面を画像処理して
鋼板表面疵である確率の高い部分を選定し、この部分に
平担度測定装置を移動して再び測定し疵とよごれを区別
するよう構成された点に特徴がある。

実施例 以下、図示する本発明の実施例によシ説明する。

第１図にこの発明による鋼板表面検査装置実施例の制御
ブロック図を示ｊ−たが、この鋼板表面検査装置は撮像
装置である光学式探傷装置Ａ、平平担測測定装置ある電
磁式探傷装置Ｂ、及び演算制御部Ｃとから構成される。

光学式探傷装［Ａは熱延から冷延間の鋼板連続搬送ライ
ン中で第２図に示した様に鋼板１のバクつきの少ないプ
ライドル・ロール２３部付近に設置されている。

この光学式探傷装置Ａは鋼板１の幅方向に並べて配列さ
れた３台のＩＴＶ（ＣＣＤカメラ）２と各ＩＴＹ２の鋼
板１撮像面にストロボ光を照射する３台のストロボ３が
備えられている。これら３台のストロボ；うの中で２台
のストロボ３は鋼板１幅方向の一側方に配置されてお如
、残シの１台のストロボ３は鋼板ｌ＠力方向他側に配置
されている。とうして、対向関係にあるストロボ間の光
の相互干渉を防ぐために遮光板４が設けられている。

これらのＩＴＶ２とス）ｏボ３は同期制御部５に接続さ
れてお）、この同期制御部５は鋼板ｌの通板速度に合わ
せてＩＴＶ視野が重ならない様にストロボ発光タイミン
グが制御される。同期制御部５の次段にはタイミング制
御部６が接続されてお）各ＩＴＶ２からの撮像信号が同
期制御部５からタイミング制御部６に入力される。この
タイミング制御部６には通板トラッキングを行なってい
るパルス・ジェネレータ７からのトラッキングｉ号が入
力されておシ、入力する撮像信号の撮像・画像処理タイ
ミング制御を行なって演算制御部Ｃ側に出力する。また
、タイミング制御部６がら同期制御部５へ同期信号が出
方され、通板速度に応じたＩＴＶ２とス・トロボ３との
間の同期制御を行なう。

ここで、光学式探傷装置ＡのＩＴＶ２とストロボ３との
関係をｔｌｃａ図に示した配置図に従って詳述すると、
ストロボ３はＩＴＶ２の解像度不足を補うためにＩＴＶ
２撮儂範囲ＡＢに斜めからストロボ光を照射するよう構
成されている。また、ストロボ３の照射角αと照射距離
！に関するデータを第４図及び第５図に示したが、鋼板
１面上の深さＩＩｕＩｌの疵を検出させるためにス）１
−ボ３の照射角を２００未満とすることによ１）ｚｔｕ
ｎ長以上長形上発生させることができる。こうして発生
させる影と共に、斜め方向からのストロボ照射による鋼
板１表面幅方向の照度比をＩＴＶ２の解像能力範囲に入
れるために鋼板１からストロボ３ｔＩでの照射距離ノを
１０００ｓｕ＋以上と表るように配置し良好な画像を得
ている。

この実施例では各々３台ずつのＩＴＶ２とストロボ３を
使用しているが銅板１の板幅が狭ければＩＴＶ２は１台
とするととも可能であり、同様にストロボ３も照射能力
が充分に大きければ１台だけとすることも出来る。

また、搬送ラインの前記光学式探傷装置Ａよシも所定長
だけ下流には平担度測定装置である電磁式探傷装置Ｂが
設けられている。この電磁式探傷装置Ｂは鋼板ｌの幅方
向に変位自在となるように配置された２個のプローブ９
と、このプローブ９を検出端とする渦流探傷部８とを備
えている。

２個のプローブ９は鋼板１０幅方向中心から各々独立し
て幅方向外側に延在する２本のボール・ネジ１０に螺合
されている。このボール・ネジ１０の鋼板幅方向外側端
部にはモータ１１が各々取付けられておシ、そ−夕１１
で回転されるボール・ネジ１０によって、２個のプロー
ブ９を独立して鋼板１の幅方向に変位可能としている。

モータ１１にはサーボ回路１４を介して後述する演算制
御部Ｃからの探傷位置信号が入力される。また２個のモ
ータ１１には各々パルス・ジェネレータ１２とタコ・ジ
ェネレータ１３が取付けられており、これらのパルス・
ジェネレータ１２とタコ・ジェネレータ１３によシ各々
のプローブ９の変位量及び変位方向を示すモータ１１の
回転数及び回転方向がサーボ回路１４に入力される。こ
うして電磁式探傷装置Ｂは演算制御部Ｃからの探傷信号
によって鋼板１＠方向の半分ずつの領域をカバーする２
個のプローブ９をサーボ制御し、鋼板１の渦流探傷を行
なう。

さらに、この発明の鋼板表面検査装置には前記光学式探
傷装置Ａと電磁式探傷装置Ｂを制御する演算制御部Ｃが
設けられている。

この演算制御部Ｃは３ｃｈ、の１次疵検出部１６を備え
ておセ、光学式探傷装置Ａのタイミング制御部６からの
画像信号を入力し、３０回／秒程度の画像をリアルタイ
ムで疵判定して次段のフレーム・メモリ１７に疵の画像
を記憶させる。この１次疵検出部１１ｊＩＴＶ画像の走
査線輝度を微分したものを微分スライスにより設定値以
上の値の有無を検出し、この設定値を越えた分の面積計
算もしくはピーク値によ）、第１次の疵有無判定を行な
い、疵有と判定した場合は尚該画面情報をフレーム・メ
モリ１７に出力する。

１次疵検出部１６とフレーム・メモリ１７線３台のＩＴ
Ｖ２に対応するよう各々３チヤンネル（３ｃｈ、）で構
成されているが、処理能力の大きなものであれば各々１
チヤンネルで構成することも可能である。

フレーム・メモリ１７の出力側には２次疵検出部１８が
接続されておシ、フレーム・メそす１７内に記憶された
１次疵検出部１６での疵判定で疵有となった部分と、電
磁式探傷装置Ｂの渦流探傷部８から入力される探傷結果
とから２次疵検出が行なわれる。この２次疵検出により
疵の有無確認疵の種類、深さ、危険の大きさ等の判定を
行う。

２次疵検出部１８の出力側にはモニター１９と疵ア２−
ム２０とが接続されており、２次疵検出部１８での２次
疵検出結果として七ニター１９上に疵部位の静止画、疵
の種類、および定量化された疵の大きさを表示し、必要
に応じて疵アラーム２０を作動してオペレータに異常を
知らせる。

また、２次疵検出部１８から１次疵検出部１６には２次
疵検出結果としての１次検出設定値変更信号が出力され
る。この１次検出設定値変更信号は、１次検出で疵の疑
いをかけた撮像に対し、電磁式探傷装置Ｂでの探傷で疵
でないと判定された時（１次検出での誤検出）、２次検
出のソフトウェアロジックで暗部断面積、暗部長さ、明
部−暗部の判別レベル等の設定値を自動変更する。こう
して、１次疵検出部１６の誤検出率を改善するととによ
シ、よシ高速の通板検査に対応し、よシ少ないプ四−プ
での検査を可能にする。

さらに、演算制御部Ｃにはマイクロ・コンピュータ１５
が備えられておシ、１次疵検出部１６から疵検用信号の
入力があるとパルス・ジェネレータ７の通板トラッキン
グ信号から所定距離だけ光学式探傷装置Ａよシも搬送方
向下流に位置する電磁式探傷装置Ｂへの当該疵検山部到
達に合わせ−Ｃサーボ回路１４によ多制御する。こうし
てサーボ回路】４は各々のモータ１１を作動してプロー
ブ９の鋼板１の疵検山部への追従制御を行なうよう構成
されている。

このマイクロ・コンピュータ１５は、渦流探傷部８から
の探傷信号と１次疵検出部１６からの入力信号とから溶
接点を検出して酸洗プロセス・コンピュータ２１に溶接
点検出信号を出力する。また、酸洗プロセス・コンピュ
ータ２１からはタイミング制御部６に通板中の板幅、材
質及び溶接点の位置等の表示信号を出力する。

さらに、冷延プロセス・コンピュータ２２には酸洗プロ
セス・コンピュータ２１から疵の有無、位置等の情報が
入力され、疵検用位置の通板時には冷圧速度を下げて板
破断事故を防止する。

作用 以上の構成において、この装置は搬送ライン上を鋼板１
が搬送されて光学式探傷装置Ａに到達すると、タイミン
グ制御部６は入力するパルス・ジェネレータ７からの通
板トラッキング信号を同期制御部５に出力する。そこで
、同期制御部５はＩＴＶ２とストロボ３を通板速度に合
わせて同期制御を行なう。

こうして、ＩＴＶ２で撮像された撮像信号は同期制御部
５からタイミング制御部６に送られる。

このタイミング制御部６で撮像信号は静止画像に画偉処
理された後に１次疵検出部１６に出力されて１次疵検出
が行なわれる。

ここで、第６図（ａ）、Φ）　、　（（り　、　（ｄ）
に各々鋼板表面疵を示す斜視図、その断面図、撮像輝度
、及び２次検出例を示した。第６図（ａ）の鋼板表面の
各部は■かぶれ疵、■線状光沢、■、■、■水又は油等
のよごれ、■耳われ疵、■耳おれあとを示すものとする
。この鋼板Ａ−Ａ’　　部所面形状は第６図（′ｂ）に
示すもので、とのＡ　−Ａ’　　部に相幽する撮像画面
上の走査線輝度を第６図（ｅ）に示す。１次疵検出部１
６では撮像画面の走査線輝度上下制限値（第６図（ｅ）
上の破線）を越えた量（同図の黒ぬシ部分）及び微分後
のピーク値、ピーク数等を元に、あらかじめ限界値とし
て設定された値との比較によシ疵の有無を判定する。

こうして、設定値以上で疵の疑いがある部位を検出し、
その画面情報をフレーム・メモリ１７に記憶する。

これと同時に、１次疵検出部１６はマイクロ・コンピュ
ータ１５に１次疵検出信号を出力し、この信号を入力し
たマイクロ・コンピュータ１５は電磁式探傷装置Ｂのサ
ーボ回路１４に信号を送９１次疵検出部１６によシ疵と
みなされた部位にプローブ９を追従制御して渦流探傷を
行なう。

この電磁探傷部８は探傷結果をマイクロ・コンピュータ
１５と２次疵検出部１８に出力する。電磁式探傷部Ｂか
らの探傷結果を入力した２次疵検出部１８は、この探傷
結果とフレーム・メモリ１７から読み出した１次疵検出
のデータを付き合わせて判定を行なう。

第６図（ｄ）に２次疵検出例を示したが、■′　は明線
、暗線が連続して閉じてお）電磁式探傷部Ｂからの探傷
結果と付き合わせて１かぶれ疵”と判定し面積、深さを
算出する。同様に、エツジで終わる階状線部である■′
　を１耳われ疵”として長さをチェックし、暗線・明線
が連続しエツジとで閉じている■′　を１耳おれあと”
と判別して面積及び深さを算出する。″また、閉じてい
ない暗部■′及び第１図（ＩＬ）の■７．■、■は２次
疵検出によっては疵とは見なさない。

こうして、２次疵検出部１８の出力はモニター１９に入
力されて疵部位の静止画、疵の種類及び定量化された疵
の大きさを表示することによシオペレータに疵の検出を
知らせる。

また、必要に応じて疵アラーム２０からアラームを発し
、疵部位の冷圧時には圧延速度を減速して冷圧時の鋼板
破断を防止する。

また、２次疵検出部１８からは１次疵検出部１６に１次
検出設定値変更信号を出力して、１次疵検出部１６での
過検出もしくは検出漏れ気味となるめを修正する。

さらに、１次疵検出部１６からの検出信号と渦流探傷部
８からの探傷信号を入力するマイクロ・コンピュータ１
５は鋼板の溶接点も検出できるので、この溶接点検出信
号を酸洗プロセス・コンピュータ２１に出力し、酸洗プ
ロセス・コンピュータ２１中の通板トラッキングの誤差
補正用として使用する。

この点に関して詳述すると、酸洗プロセス・コンピュー
タ２１内では酸洗入側の溶接器よシ溶接したとの信号が
入力すると、酸洗ラインの動きよシ溶接点位置を時間を
追って計算する。この計算によシ、鋼板表面検査装置に
溶接点が到達したとみなす時点で鋼板表面検査装置のタ
イミング制御部６を通してマイクロ・コンピュータ１５
に（１を送力、次に鋼板表面検査装置自体で溶接点を検
知した信号を得る事によ〕、今までの計算上の溶接位置
との誤差を算出する。そこで、この誤差に基づいて巻取
シ鋼帯長さ等の値の補正を行なうと同時に、本装置以外
に送っている通板トラッキング情報用に誤差補正の為の
リセットを行なう。

これによシ、例えば酸洗出側シャーでの溶接点部切断除
去作業では、溶接点の位置情報が格段に正確となる事よ
υ、最適減速・停止が行なえ、従来は自動減速、目視停
止であったものを完全自動化することができる。

なお、電磁式探傷装置Ｂ［光学式探傷装置Ａが疵を検出
しない間は、鋼板の角部近傍の横割れ（毛割れ）検出の
ためにエツジ近傍を探傷する。

本実施例装置の採用により、疵検出量は光学式のみの場
合に比べて１／４〜１１５の検出量に減シ目視によるサ
ンプル部での比較では過検出量は１．２であシ、本装置
の疵情報を冷間圧延工程時の圧延速度調整に適用した結
果、冷間圧延時の板破断が全く発生しなかった。

この実施例では、熱延−冷延間に本発明の装置を設置す
るものとしたが、冷圧後に設置することによシ製品の最
終検査をオンラインで行なえ、圧延油による誤検出を減
少させることができる。

発明の効果 本発明による鋼板表面検査装置実施例は以上の通シであ
シ、次に述べる効果を挙げることができる。

鋼板の連続搬送ラインでの鋼板表面検査において鋼板の
板幅や搬送速度に充分に対応でき、かつ酸洗によるヨゴ
レと疵等と的確に判別すると共に過検出を大巾に減少し
て自動化の信頼性を大巾に向よさせることが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による鋼板表面検査装置実施例の制御ブ
ロック図、第２図はＩＴＶの設置位置を示す概略図、第
３図はストロボの照射角と照射距離を示す概略図、第４
図はス）ｏボ照射角と疵影長さ゛の関係を示すグラフ、
第５図は照射距離とＩＴＶ視野左右コーナの照度比を示
すグラフ、第６図（ａ）　ａ鋼板表面例を示す斜視図、
同図中）はそのＡ　−Ａ’　　線断面図、同図（Ｃ）は
その撮像輝度信号波形図、同図（ｄ）は２次疵検出例を
示すパターンであるＯ Ａ・・光学式探傷装置、Ｂ・・電磁式探傷装置Ｃ・・演
算制御部、１・・鋼板、２・・ＩＴＶ。 ３・・ストロボ、４・・遮光板、５・・同期制御部、６
・・タイミング制御部、７・・パルス・ジェネレータ、
８・・渦流探傷部、９・・プローブ１０書・ボールネジ
、１１・・モータ、１２・争パルス０ジェネレータ、１
３・・タコ・ジェネレータ、１４・・サーボ回路、 １５・・マイクロ・コンピュータ、 １６−・１次疵検出部、１７・９フレーム・メモリ、１
８・・２次疵検出部、１９・・・モニター、２０・・疵
アラーム、２１・・酸洗プロセス参コンピュータ、２２
＠−冷延７’ロセス−コンピュータ、２３・・プライド
ル・ロール。 第２図 第３図 ；；−５＋Ｉ 超明ｓＥ＃ｔノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鋼板連続搬送ラインにおいて、 鋼板搬送方向の上流側に配置され、当該搬送ライン上を
   移送される鋼板表面を撮像する撮像装置と、 前記撮像装置の鋼板搬送方向下流側に配置され、当該搬
   送ライン上を搬送される鋼板表面の平坦度を測定する平
   坦度測定装置と、 前記撮像装置から入力される撮像画面を画像処理して鋼
   板表面疵である確率の高い部分を選定し当該選定された
   部分を前記平坦度測定装置に指令して再測定すると共に
   その平坦度測定装置の測定値から鋼板の疵部分を確定す
   る演算制御部とを備えたことを特徴とする鋼板表面検査
   装置。