JPS63243850A - 圧延板材におけるスリバ−欠陥の検出方法 - 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】 （技術分野） 本発明は、圧延板材におけるスリバー欠陥の検出方法に
係り、特に金属板材の熱間圧延時等に発生するスリバー
欠陥を非接触で検出することの出来る、オンラインで用
いて好適な検出方法に関するものである。

（背景技術） アルミニウム板の如き金属板材の熱間圧延時等において
は、油切れ等によって、板材表面にファスナ一様の擦り
傷、所謂スリバー（ｓｌｉｖｅｒ）欠陥が圧延方向に生
じ、圧延板材の品質を低下せしめるところから、そのよ
うなスリバー欠陥の圧延工程における発生を出来るだけ
早く知ることが望ましい。

このため、従来にあっては、かかる圧延板材におけるス
リバー欠陥の検出が、オフラインにおいて、連続する圧
延板材から切り出された切板を、ＮａＯＨ溶液によりエ
ツチング処理した後、かかる切板を目視検査することに
より、行なわれている。

しかしながら、このような従来のスリバー欠陥の検出方
法にあっては、（ａ）圧延板材の仮全長の検査が出来な
い、（ｂ）工数がかかる、（ｃ）結果が判明するまでに
時間がかかるため、不良板が大量に発生する危険性があ
る、（ｄ）判定には検査員による差異が発生する（判定
誤差）等の不具合が内在していたのである。

一方、近年において、レーザー光を用いて検査物体上の
傷や異常の検出或いは物の識別を行なう手法が明らかに
され、そこでは、検査物からのレーザー光の反射散乱光
において、その反射光強度が傷や異物によって変化する
ところから、その変化が検出器の出力から検出されるよ
うになっているが、このレーザー光によるヰ食出手法で
は、板面の小さな欠陥を見つけることは出来るものの、
面全体の性状として把握されるスリバー欠陥は、圧延板
材の面性状に邪魔されて、正常部分と欠陥部分とを判断
することが、困難であったのである。

（解決課Ｂ） ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その目的とするところは、熱間圧延
時等において発生するスリバー欠陥を非接触で連続的に
検出することの出来る方法を提供することにあり、また
他の目的とするところは、オンラインにて、リアルタイ
ムにスリバー欠陥の有無が検査可能な、圧延板材におけ
るスリバー欠陥の検出方法を提供することにある。

（解決手段） そして、本発明は、かかる目的を達成するために、圧延
板材の板面に対して、該板材の圧延方向に直交する方向
で且つ板面に対する垂線から所定角度傾斜した方向から
、レーザー光を照射せしめる一方、板面から反射される
レーザー光の回折パターンをスクリーンに描いて、該ス
クリーンの回折パターンより、最大幅部位におけるパタ
ーン幅方向の光量分布を求めた後、得られた光量分布曲
線から最大パターン幅を決定し、そしてその最大パター
ン幅と基準値との比較によりスリバー欠陥の有無を判定
することを特徴とする圧延板材におけるスリバー欠陥の
検出方法を、その要旨とするものである。

（具体的構成・実施例） ところで、一様な方向性を持つ圧延金属板に対して、そ
の圧延目に垂直な方向よりコヒーレントなレーザー光を
照射すると、かかる圧延目に垂直な方向に回折パターン
が得られるが、この回折パターンのパターン幅は、圧延
目の状況により変化する。而して、圧延金属板のスリバ
ー欠陥は、圧延目に垂直に傷が入っているところから、
上記の回折パターン幅は、スリバー欠陥がない板の場合
よりも、スリバー欠陥のある板の方が広くなることとな
る。本発明は、かかる事実に着目して為されたものであ
って、圧延金属板よりの回折パターン幅の最大幅をリア
ルタイムにて計測することにより、スリバー欠陥を検出
しようとするものである。

ここにおいて、第１図には、目的とする回折パターンを
得るためのシステムの概念図が示されている。そこにお
いて、圧延板２は、その圧延方向（長手方向）に、一般
に連続的に走行せしめられつつ、その板面に対して、該
圧延板２の圧延方向に直交する方向で且つ板面に対する
垂線から所定角度（α）傾斜した方向から、レーザー発
信器４よりレーザー光線６が照射せしめられるのである
。

そして、かかる照射されたレーザー光６の板面からの反
射が、回折パターンとして、スクリーン８に投影される
のである。また、このスクリーン８に投影された回折パ
ターン１０は、その長手方向の略中央部において最大の
パターン幅を有することとなるが、この最大パターン幅
がスリバー欠陥の有無によって変化するようになるので
ある。

なお、このような回折パターンの取得システムにおいて
、レーザー光６の照射（投光）の方法としては、第２図
（ａ）に示される如く、レーザー発信器４を固定して、
レーザー光６を単に圧延板２の板面の一点に照射せしめ
るだけでも、何等差支えない。スリバー欠陥は、一般に
、圧延板２の板幅全体に亘って現われるものであるとこ
ろから、そのような板幅方向の一つの位置における検出
であっても、成る程度の判断が可能となるのである。

尤も、第２図Ｃｂ）や（ｃ）に示される如く、レーザー
発信器４から発射されたレーザー光６を、振動ミラー１
２等により板幅方向に走査せしめたり、レーザー発信器
４そのものを板幅方向に移動して、レーザー光６を板幅
方向に走査させるようにすれば、圧延板２の板幅方向に
おける各種の位置における回折パターンを得ることが出
来る。なお、かかる圧延板２に対して投光されるレーザ
ー光は、圧延板２の垂線に対する角度（α）が通常１０
°〜４０°程度となるように傾斜せしめられて、投光さ
れることとなる。

また、圧延板２の板面から反射されるレーザー光の回折
パターンは、スクリーン８に描かれ（投影され）、それ
が、第３図（ａ）または（ｂ）に示される如く、スクリ
ーン８の前面側（レーザー発信器４側）に配置されたカ
メラ１４により、或いはスクリーン８の背後（レーザー
発信器４とは反対側）に配置されたカメラ１４により受
光され、その回折パターン像が解析されることとなるの
である。なお、このカメラ１４の光電素子としては、Ｃ
ＯＤ素子や撮像管等が用いられる。

そして、カメラ１４に受光した回折パターンより、その
最大幅部位（回折パターンの長手方向の中央部位）にお
けるパターン幅方向の光量分布が求められて、第４図の
如き光量分布曲線が描かれることとなるが、その際、回
折パターンのピーク光量１６は一定とされる。即ち、比
較対照される、スリバー欠陥のない圧延板から得られる
回折パターンのピーク光量値に一致するように、調節さ
れるのである。なお、このピーク光量１６の制御は、カ
メラの絞り等による機械的な処理により、或いはＡＧＣ
回路等による電気的な処理によって、行なわれ、測定さ
れる回折パターンのピーク光量が一定となるようにされ
るのである。

また、このピーク光量が一定となった回折パターンに対
して、第４図に示される如く、スレッショールド・レベ
ル１８を設定し、このスレッショールド・レベル以上の
光量幅を計測してパターン幅が求められるのである。そ
して、カメラ視野内での、このパターン幅の最大幅が計
測され、決定されることとなる。

そして、このようにして求められた回折パターンの最大
幅が、所定の基準値、即ちスリバー欠陥のない板面から
得られる回折パターンの最大パターン幅と比較されるこ
とにより、スリバー欠陥の有無が判定されるのである。

換言すれば、測定される圧延板２の板面にスリバー欠陥
がなければ、回折パターンの最大幅は基準値と実質的に
差がないはずであり、他方圧延板２にスリバー欠陥が存
在すれば、そのスリバー欠陥の程度に応じて、回折パタ
ーンの最大幅と基準値との間に差異が惹起され、そして
その差異が成る一定値以上ある場合において、スリバー
欠陥ありと判定することが可能となり、これによって、
圧延板２の板面全体の性状を把握することが出来るので
ある。

因みに、第５図及び第６図には、本発明者らがアルミニ
ウムの熱間圧延板材について計測を行なった例が示され
ているが、第５図（ａ）及び第６図（ａ）に示されるス
リバー欠陥のないアル°ミニウム圧延板材の回折パター
ンの光量分布及び圧延方向におけるパターン幅に対して
、第５図（ｂ）及び第６図（ｂ）に示される如く、スリ
バー欠陥のあるアルミニウム熱間圧延板材にあっては、
スレッショールド・レベルにおけるパターン幅が広く、
圧延方向においてスリバー欠陥のない板面から得られる
パターン幅に比較して、スリバー欠陥の発生により一定
量のパターン幅の増加が認められているのである。

従って、このようなパターン幅の所定量の増加分（差異
）を機械的に読み取るようにすれば、スリバー欠陥の有
無の判断を、何等の熟練も要することなく、極めて容易
に行なうことが出来、検査者の個人差による判断誤差も
惹起することは全くないのである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に従えば、圧延
板材の板面に対して、所定の方向からレーザー光を照射
せしめる一方、その反射されるレーザー光の回折パター
ンより最大パターン幅を求め、それによって基準値と比
較することにより、スリバー欠陥の有無を判定するもの
であるところから、非接触で、しかも走行せしめられる
圧延板材に対しても適用され得て、連続的な検出が可能
であり、これによって、オンラインにてリアルタイムに
スリバー欠陥の有無の検査が可能となったのである。

しかも、かかる本発明に従えば、板全長の検査が出来る
ことは勿論、基準値に対する数値差の大きさによってス
リバー欠陥の有無の判定が可能となるところから、検査
員による判定誤差も発生するようなことがない等の特徴
をも発揮するのである。

さらに、このように、リアルタイムにスリバー欠陥の有
無が検査可能となるところから、その情報をフィードバ
ックして、圧延条件を制御するようにすることが出来、
これによって最適圧延条件を求めることが容易となるの
であり、更には測定装置としても、比較的安価に製作可
能である利点もあるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回折パターンを得るためのシステムの一例を
示す概念図であり、第２図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は
、それぞれ、異なるレーザー光の投光方法を示す説明図
であり、第３図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、回折パ
ターンの受光方法の異なる例を示す説明図であり、第４
図は回折パターンの光量分布曲線の一例を示すグラフで
あり、第５図（ａ）及び（ｂ）並びに第６図（ａ）及び
（ｂ）は、それぞれ、スリバー欠陥のない板材及びスリ
バー欠陥を有する板材に対する計測例を示すグラフであ
って、第５図では、それぞれの回折パターンの光量分布
曲線が示されており、第６図では、圧延方向に対するパ
ターン幅の変化状態が、それぞれ示されている。 ２：圧延板　　　　　４：レーザー発信器６：レーザー
光線　　８ニスクリーン １０；回折パターン　１２：振動ミラー１４：カメラ　
　　　１６；ピーク光量１８：スレッショールド・レベ
ル 出願人　　住友軽金属工業株式会社 第１図 第２図 第２図 第２図 ＣＣ） 二丁二二亡二！＝コ 第３図 （ａ） 坏 第３図 第４図 ハ５−ン’１１＋　　　　　　　　（回折パターン幅方
向）第５図 （ａ） ↑ 第５図 ０≦へ−、＼°罎

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧延板材の板面に対して、該板材の圧延方向に直交する
   方向で且つ板面に対する垂線から所定角度傾斜した方向
   から、レーザー光を照射せしめる一方、板面から反射さ
   れるレーザー光の回折パターンをスクリーンに描いて、
   該スクリーンの回折パターンより、最大幅部位における
   パターン幅方向の光量分布を求めた後、得られた光量分
   布曲線から最大パターン幅を決定し、そしてその最大パ
   ターン幅と基準値との比較によりスリバー欠陥の有無を
   判定することを特徴とする圧延板材におけるスリバー欠
   陥の検出方法。