JP2000111497A - 帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置の検出精度確認装置および検出精度確認方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置の検出
精度を確認する。 【解決手段】 外周部に模擬欠陥としての所定大きさの
切り欠き部を設けた円板１と、該円板１を軸線の回りに
回転させる回転手段２と、円板１の回転速度を制御する
回転速度制御手段５とからなる帯状体のエッジ割れ・穴
明き検出装置の検出精度確認装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、帯状体のエッジ
部に発生するエッジ#割れ、穴明きを光学的手段により
検出できる検出装置の検出精度を確認するための検出精
度確認装置および検出精度確認方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷延鋼板に発生するエッジ割れ、穴明き
およびヘア−クラック等の欠陥は、前工程であるスラブ
鋳造時の非金属介在物、熱間圧延時のスケ−ル噛み込み
あるいは不適性温度域での圧延等に起因して発生してお
り、これらの欠陥を無くすべく、いろいろな対策が実施
されている。

【０００３】しかしながら、これらの欠陥を皆無にする
ことは困難である。そのため、これらの欠陥の存在によ
り、冷延鋼板の連続焼鈍ラインにおいて、ストリップの
破断が発生することがある。このようなトラブルを未然
に防止するためには、連続焼鈍ラインの前工程である冷
間圧延ラインで、これらの欠陥の存在を把握し、不良部
の削除や装入の中止等の処置をとる必要がある。

【０００４】このような欠陥の検出装置としては、冷延
鋼板を挟んで下側に投光器を、上側に幅方向に沿ってフ
ォトダイオ−ドを並べた受光器を配置した光学式の欠陥
検出装置がある。例えば、特開平５−２３２０４５号公
報に開示された帯状体のエッジ割れ、穴明き検出装置
は、光学手段により欠陥を検出する欠陥検出装置であ
る。この装置を図６〜図８に示す。図６はこの検出器の
断面図、図７はこの検出器の信号処理部の概略図、図８
はこの検出器の信号処理部の詳細説明図である。

【０００５】この欠陥検出装置は、投光部４１および受
光部４２が、帯状体（この例ではストリップ）４３を挟
むように、投光部４１がストリップ４３の下部に、受光
部４２がストリップ４３の上部に位置するように配置さ
れている。そして、図６では省略されているが、投光部
４１および受光部４２は、ストリップ４３の両エッジに
位置するように、２組配置されている。

【０００６】受光部４２側の構成は、次のようになって
いる。受光部４２は、フレ−ム５０に取付けられてお
り、複数の欠陥検出用の集光レンズ５１と、汚れ検出用
集光レンズ５１ａと、各々の集光レンズ５１、５１ａに
対応する複数の欠陥検出用受光素子５２と、汚れ検出用
受光素子５２ａと、各々の受光素子５２、５２ａから引
き出されている信号線５３、５３ａとから構成されてい
る。そして、複数の欠陥検出用集光レンズ５１および汚
れ検出用集光レンズ５１ａの下面に近接して、ガラス板
５４が水平に取付けられている。このガラス板５４の下
面には、受光部４２の洗浄実施条件成立時に、受光部４
２を洗浄するため、洗浄液供給ポンプ５５により洗浄液
５８が洗浄液タンク５６から供給され、ノズル５７から
噴射されて当たるようになっている。

【０００７】さらには、このガラス板５４に汚物が付着
しないように、ガラス板５４の下面にノズル５９によ
り、圧縮空気６０を吹き付けている。このガラス板５４
の下面を洗浄中に滴下する洗浄液が、ストリップ４３を
濡らさないように、洗浄液受皿６１が進退自在に取付け
られている。

【０００８】図７に示すように、信号処理部６２には、
欠陥検出受光素子５２からの信号線５３により信号が入
力され、この信号とプロセス用演算器６３から入力され
るライン速度やコイルＮｏ等の情報とから、欠陥の位置
がＣＲＴ６４上に映し出されたり、プリンタ６５で記録
紙にプリントされたりするとともに、有害な欠陥がある
場合には、警報ランプ６６が点灯されるようになってい
る。また、投光部４１のガラス板４６および受光部４２
のガラス板５４が汚れた場合には、汚れ検出用受光素子
５２ａから信号線５３ａにより信号が入力され、信号処
理部６２で比較され、汚れがひどい場合には、汚れ検出
ランプ７４が点灯し、自動的または手動で洗浄装置が作
動し、洗浄するようになっている。

【０００９】さらに、信号処理部６２での信号の処理状
況を詳述すると、図８に示すように、電圧に変換された
光量の変化量は、ハイパスフィルタ６７にかけられ、投
光部４１以外からの光による低周波成分を除去し、実際
に欠陥部を通過して光量が変化した部分の電圧信号のみ
が取り出される。そして、取り出された信号は、ストリ
ップ４３の幅方向に加算器６８で加算される。この加算
された信号は、信号のピ−ク値のみをピ−クホルダ６９
でホ−ルドするようにしている。そして、ホ−ルド後の
信号は、Ａ／Ｄ変換器７０で変換され演算器７１に入力
される。

【００１０】演算器７１では、前記のように、ストリッ
プ４３のエッジ割れや穴明きの位置および大きさを判断
し、それがＣＲＴ６４上に映し出されたり、プリンタ６
５で記録紙にプリントされたりする。さらには、演算器
７１には、あらかじめ異常欠陥の規定値が入力されてお
り、この入力された信号とが比較され、信号がこの規定
値より高いときには、警報ランプ６６が点灯されるよう
になっている。

【００１１】また、投光部４１のガラス板４６および受
光部４２のガラス板５４が何らかの要因で汚れた場合、
投光部４１からの光量が低下するので、ストリップ４３
のエッジ部から外側に位置する汚れ検出用受光素子５２
ａの信号を、信号処理部６２の信号変換器７２で電圧に
変換し、比較器７３にあらかじめ設定してある基準値と
比較し、信号がしきい値よりも高く基準値よりも低いと
きは、汚れ検出ランプ７４が点灯され、洗浄指令を出し
て自動または手動で、投光部４１のガラス板４６または
受光部４２のガラス板５４が洗浄される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平５−２３２０４５号公報に開示された帯状体の
エッジ割れ・穴明き検出装置には、次のような問題点が
ある。

【００１３】投光部や受光部の汚れによる検出精度の低
下に対しては、洗浄機構を有しているので、正常な検出
精度に近づくように、洗浄により対処できるが、受光素
子や信号処理部の劣化に起因する検出精度の低下に対し
ては、検出精度を確認する方法が確立されていないの
で、どの時点で検出装置の校正を行う必要があるのか判
断できない。

【００１４】この発明は、従来技術の上述のような問題
点を解消するためになされたものであり、帯状体のエッ
ジ割れ・穴明き検出装置の検出精度を容易に確認するこ
とのできる検出精度確認装置および検出精度確認方法を
提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る第一の帯
状体のエッジ割れ・穴明き検出装置の検出精度確認装置
は、外周部に模擬欠陥としての所定大きさの切り欠き部
を設けた円板と、該円板を軸線の回りに回転させる回転
手段と、円板の回転速度を制御する回転速度制御手段と
からなるものである。

【００１６】また、この発明に係る第二の帯状体のエッ
ジ割れ・穴明き検出装置の検出精度確認装置は、外周部
に切り欠き部を設け、この切り欠き部に帯状体から切り
取ったエッジ割れまたは穴明きの模擬欠陥を取り付け可
能に構成した円板と、該円板を軸線の回りに回転させる
回転手段と、円板の回転速度を制御する回転速度制御手
段とからなるものである。

【００１７】また、この発明に係る帯状体のエッジ割れ
・穴明き検出装置の検出精度確認方法は、上記第一また
は第二の検出精度確認装置を使用して、帯状体のエッジ
割れ・穴明き検出装置の検出精度を確認する方法であっ
て、前記模擬欠陥が前記検出装置の投光部と受光部の間
を通過するように、前記検出精度確認装置を配置した
後、前記円板を所定の回転速度で回転させ、前記受光部
で円板の模擬欠陥からの光の信号を検出し、この信号と
あらかじめ把握している正常時に受光部で検出した円板
の模擬欠陥からの光の信号とを比較することにより、検
出装置の検出精度を確認するものである。

【００１８】この検出精度確認装置を使用することによ
り、オンラインで実際に帯状体のエッジ割れ・穴明きを
検出するときと同じライン速度で、実際に帯状体に発生
する欠陥と同じ大きさの模擬欠陥を、帯状体のエッジ割
れ・穴明き検出装置の投光部と受光部の間を通過させる
ことができる。

【００１９】そして、模擬欠陥が通過するときの受光部
からの光の信号を、正常時（検出装置の使用開始時）の
受光部からの光の信号と比較することにより、現在時点
での検出装置の検出精度が、正常時の検出精度に比較し
て、どの程度低下しているかを把握することができる。

【００２０】そして、その結果を基にして、検出装置の
検出精度の校正のタイミングを決定することができる。

【００２１】なお、検出装置の検出精度の確認は、オン
ラインで行ってもよいし、オフラインで行ってもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照して以下に説明する。

【００２３】図１は本発明の実施の形態の帯状体のエッ
ジ割れ・穴明き検出装置の検出精度確認装置の正面図で
ある。この検出精度確認装置は、外周部に模擬欠陥を形
成させた円板１、この円板１を軸線の回りに回転させる
モ−タ−２、モ−タ−２の回転速度を検出するためのエ
ンコ−ダ−３とから構成される円板回転装置４と、円板
１の回転速度を制御するための速度調整装置５とから構
成されている。そして、モ−タ−２およびエンコ−ダ−
３とは、それぞれ配線６および７により、速度調整装置
５と接続されている。

【００２４】速度調整装置５には、電源接続用の差込み
８、オンオフスイッチ９、回転速度調整用ツマミ１０お
よび速度表示盤１１が設けられている。

【００２５】この検出精度確認装置を使用するときに
は、速度調整装置５の電源接続用の差込み８を電源に差
込み、オンオフスイッチ９をオンにする。このようにす
ると、配線６を通してモ−タ−２に通電されるので、モ
−タ−２が駆動し円板１が回転する。

【００２６】そして、モ−タ−２の回転速度はエンコ−
ダ−３により検出され、配線７を通って回転速度の信号
が速度調整装置５に送られる。回転速度の信号は速度調
整装置５において円板１の周速に変換され、速度表示盤
１１にその値が表示される。

【００２７】速度表示盤１１に表示された円板１の周速
が、所定の周速より速かったり、遅かったりしたときに
は、回転速度調整用ツマミ１０を回してモ−タ−２の回
転速度を調整し、速度表示盤１１に表示された円板１の
周速が、所定の周速へ到達するように調整する。

【００２８】図2は、円板１の平面図であり、図２
（ａ）は円板１の外周部に比較的大きなエッジ割れに見
立てた切り欠き部（例えば、周方向寸法１０ｍｍ×径方
向寸法１０ｍｍ）１ａを設けたもの、図２（ｂ）は円板
１の外周部にヘア−クラックに見立てた切り欠き部（例
えば、周方向寸法１ｍｍ×径方向寸法２０ｍｍ）１ｂを
設けたものである。

【００２９】また、円板１の他の形態としては、図３に
示すようなものもある。図３（ａ）はこの形態の円板１
の平面図、図３（ｂ）は同じく側面図である。この円板
１の場合には、円板の外周部に切り欠き部１ｃを設ける
とともに、この切り欠き部１ｃに帯状体から採取した欠
陥サンプル１２が装着できるように、２枚の欠陥サンプ
ル固定部材１３が設けられている。そして、２枚の欠陥
サンプル固定部材１３の間に欠陥サンプル１２を差し込
み、欠陥サンプル１２の欠陥部が、切り欠き部１ｃから
見えるようにして、ボルト１４で固定する。

【００３０】なお、円板１に欠陥サンプル１２を装着す
ると、円板１が水平状態を保って回転することができな
いので、円板１の中心を通って欠陥サンプル１２を装着
した位置と対向する位置にバランサ−１５を取り付ける
ようにしている。

【００３１】図４は、上述した欠陥サンプル１２の例を
示したものであり、図４（ａ）は標準的割れ１２ａを含
むもの、図４（ｂ）はクサビ割れ１２ｂを含むもの、図
４（ｃ）は内部開孔１２ｃを含むものである。

【００３２】次に、上述した検出精度確認装置を使用し
て、帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置の検出精度を
確認する方法を説明する。図６〜図８で説明した帯状体
のエッジ割れ、穴明き検出装置の、投光部４１と受光部
４２の間を、円板１に設けた模擬欠陥が通過するよう
に、検出精度確認装置の円板回転装置４を配置する。そ
して、速度調整装置５の電源接続用の差込み８を電源に
差込み、オンオフスイッチ９をオンにする。円板１が回
転を開始したら、速度表示盤１１に表示された円板１の
周速が、所定の周速になるように、回転速度調整用ツマ
ミ１０を回してモ−タ−２の回転速度を調整する。

【００３３】所定の周速で円板１が回転するようになっ
たら、受光部４２からの模擬欠陥の信号を検出装置の信
号処理部で処理して、出力電圧として取り出す。

【００３４】図５のグラフは、円板１の周速（鋼板の搬
送速度）が２０００ｍ／ｍｉｎのときの模擬欠陥の大き
さと出力電圧との関係を示すグラフであるが、欠陥の大
きさと出力電圧との関係はほぼリニア−な関係にあり、
繰り返し精度も±５％以内となっている。

【００３５】上述したような関係を、検出装置の使用開
始時（正常時）に把握しておき、ある程度使用した後の
欠陥の大きさと出力電圧との関係が、正常時の欠陥の大
きさと出力電圧との関係と比較して、どの程度変化して
いるかを把握することにより、検出装置の校正のタイミ
ングを決定することができる。

【００３６】なお、検出精度が正常時の検出精度に比較
して一定値以上低下したら、自動的に警報を鳴らすよう
な回路を設けて、検出精度の確認を行ってもよい。

【００３７】

【発明の効果】この発明により、帯状体のエッジ割れ・
穴明き検出装置の検出精度を容易に確認することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の帯状体のエッジ割れ・穴
明き検出装置の検出精度確認装置の正面図である。

【図２】円板の平面図であり、（ａ）は円板の外周部に
比較的大きなエッジ割れに見立てた切り欠き部を設けた
もの、（ｂ）は円板の外周部にヘア−クラックに見立て
た切り欠き部を設けたものである。

【図３】円板の他の形態を示す説明図であり、（ａ）は
円板の平面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】欠陥サンプルの例を示す説明図であり、（ａ）
は標準的割れを含むもの、（ｂ）はクサビ割れを含むも
の、（ｃ）は内部開孔を含むものである。

【図５】模擬欠陥の大きさと出力電圧との関係を示すグ
ラフである

【図６】従来の帯状体のエッジ割れ・穴明き検出器の断
面図である。

【図７】従来の帯状体のエッジ割れ・穴明き検出器の信
号処理部の概略図である。

【図８】従来の帯状体のエッジ割れ・穴明き検出器の信
号処理部の詳細説明図である。

【符号の説明】

１ 円板 １ａ、１ｂ、１ｃ 切り欠き部 ２ モ−タ− ３ エンコ−ダ− ４ 円板回転装置 ５ 速度調整装置 ６ 配線 ７ 配線 ８ 電源接続用の差込み ９ オンオフスイッチ １０ 回転速度調整用ツマミ １１ 速度表示盤 １２ 欠陥サンプル １２ａ 標準的割れ １２ｂ クサビ割れ １２ｃ 内部開孔 １３ 欠陥サンプル固定部材 １４ ボルト １５ バランサ−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若林 得夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA61 BB01 CC06 DD08 FF44 FF66 GG14 HH13 JJ24 SS02 SS03 SS09 SS13 2G051 AA37 AB03 AC21 BA01 BC09 CA07 CB02 CD09 DA06 EA24 EB01 EC01 GD06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周部に模擬欠陥としての所定大きさの
   切り欠き部を設けた円板と、該円板を軸線の回りに回転
   させる回転手段と、円板の回転速度を制御する回転速度
   制御手段とからなることを特徴とする帯状体のエッジ割
   れ・穴明き検出装置の検出精度確認装置。
2. 【請求項２】 外周部に切り欠き部を設け、この切り欠
   き部に帯状体から切り取ったエッジ割れまたは穴明きの
   模擬欠陥を取り付け可能に構成した円板と、該円板を軸
   線の回りに回転させる回転手段と、円板の回転速度を制
   御する回転速度制御手段とからなることを特徴とする帯
   状体のエッジ割れ・穴明き検出装置の検出精度確認装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の検出精度確認
   装置を使用して、帯状体のエッジ割れ・穴明き検出装置
   の検出精度を確認する方法であって、前記模擬欠陥が前
   記検出装置の投光部と受光部の間を通過するように、前
   記検出精度確認装置を配置した後、前記円板を所定の回
   転速度で回転させ、前記受光部で円板の模擬欠陥からの
   光の信号を検出し、この信号とあらかじめ把握している
   正常時に受光部で検出した円板の模擬欠陥からの光の信
   号とを比較することにより、検出装置の検出精度を確認
   することを特徴とする帯状体のエッジ割れ・穴明き検出
   装置の検出精度確認方法。